(57)【要約】【課題】過渡時の残留ガス量をより多く確保し、一層の燃費向上を図る。【解決手段】吸気弁のリフト・作動角を連続的に変化させる第１可変動弁機構と中心角を遅進させる第２可変動弁機構とを備え、バルブリフト特性の変更によって吸気量の調整が可能である。アクセル開度が急に増加する過渡時には、アクセル開度変化率に応じて、作動角静的目標値（Ｂ１）を拡大補正して作動角目標値（Ｂ２）を求めるとともに、中心角静的目標値（Ｃ１）を進角側に補正して中心角目標値（Ｃ２）を求める。これにより、残留ガス量は静的目標値の場合（Ｄ１）よりも増大（Ｄ２）し、燃費が向上する。【選択図】  図１０
2004263581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁の作動角を連続的に変更可能な第１可変動弁機構と、上記作動角の中心角を連続的に変更可能な第２可変動弁機構と、を備え、この吸気弁の作動角および中心角の変更によって吸入空気量を調整するようにした内燃機関の吸気弁駆動制御装置において、
内燃機関の運転状態に基づいて作動角の静的目標値および中心角の静的目標値を設定する静的目標値設定手段と、
現在の運転状態が過渡であるかを判定する過渡判定手段と、
過渡運転時に、上記第２可変動弁機構の中心角の目標値を、上記の中心角静的目標値から進角側に補正して算出する中心角補正手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の吸気弁駆動制御装置。
【請求項２】
過渡運転時に、上記第１可変動弁機構の作動角の目標値を、上記の作動角静的目標値から作動角大の方向に補正して算出する作動角補正手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の吸気弁駆動制御装置。
【請求項３】
上記作動角補正手段は、アクセル開度もしくはこれから算出される負荷要求値と、アクセル開度もしくは負荷要求値の変化率と、に応じた補正量を作動角静的目標値に加えることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気弁駆動制御装置。
【請求項４】
上記作動角補正手段は、中心角の現在値に応じた補正量を作動角静的目標値に加えることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気弁駆動制御装置。
【請求項５】
上記中心角補正手段は、アクセル開度もしくはこれから算出される負荷要求値と、アクセル開度もしくは負荷要求値の変化率と、に応じた補正量を中心角静的目標値に加えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の吸気弁駆動制御装置。
【請求項６】
上記過渡判定手段は、アクセル開度もしくはこれから算出される負荷要求値の変化率が所定値以上である場合に過渡であると判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の吸気弁駆動制御装置。
【請求項７】
吸入空気量が相対的に少ない第１の領域では主に上記作動角を変更して吸入空気量を調整し、吸入空気量が相対的に多い第２の領域では主に上記中心角を変更して吸入空気量を調整するように構成され、第１の領域から第２の領域への移行の際に上記の中心角の補正もしくは中心角と作動角の補正を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の吸気弁駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の吸気弁の動弁機構として、吸気弁の作動角を変更する第１可変動弁機構と作動角の中心角を変更する第２可変動弁機構とを備えてなる内燃機関の吸気弁駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の低速低負荷時における燃費の改善や安定した運転性並びに高速高負荷時における吸気充填効率の向上による十分な出力の確保、などのために、吸気弁の作動角やその中心角を機関運転状態に応じて変えることができる吸気弁駆動制御装置が従来から種々提案されている。
【０００３】
特許文献１は、本出願人が先に提案したものであるが、吸気弁の可変動弁機構として、吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大，縮小可能な第１可変動弁機構（リフト・作動角可変機構）と、リフトの中心角の位置を連続的に遅進させる第２可変動弁機構（位相可変機構）と、を備え、機関運転状態に応じて、吸気弁の作動角とその中心角とを、互いに独立して適切に可変制御することにより、燃費の改善や出力の向上を図った技術が開示されている。
【０００４】
このように２つの可変動弁機構を備えた吸気弁駆動制御装置では、運転状態に応じて、それぞれの目標値が与えられ、これに沿って各可変動弁機構が制御されることになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２６３１０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１における作動角と中心角の目標値の設定は、定常運転状態での燃焼安定性と燃費性能とを両立するように決定されており、過渡時での燃焼安定性については考慮されていない。例えば内燃機関の運転状態が高負荷域へと移行する過渡運転を考えると、燃焼安定性に関する制約が緩和されるため、定常時に比べて残留ガスを増加させることが可能である。従って、燃費性能の上で、定常運転状態で燃焼が安定する残留ガス量により決定された作動角・中心角の設定が、過渡時においても最良とは限らない。
【０００７】
また、各可変動弁機構のアクチュエータの応答遅れは考慮されていないため、上記のような過渡運転時には、実際の作動角および中心角の変化が、静的目標値に比べて、さらに残留ガスの少ない特性に沿ったものとなってしまう。つまり、同トルクで見た場合に各アクチュエータの応答遅れによる燃費の悪化が発生する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内燃機関の吸気弁駆動制御装置は、吸気弁の作動角を連続的に変更可能な第１可変動弁機構と、上記作動角の中心角を連続的に変更可能な第２可変動弁機構と、を備え、吸気弁の作動角および中心角の変更によって吸入空気量を調整するように構成されているものであって、内燃機関の運転状態に基づいて作動角の静的目標値および中心角の静的目標値を設定する静的目標値設定手段を備えている。
【０００９】
そして、本発明では、現在の運転状態が過渡であるかを判定する過渡判定手段と、過渡運転時に、上記第２可変動弁機構の中心角の目標値を、上記の中心角静的目標値から進角側に補正して算出する中心角補正手段と、を備えている。このように中心角を進角させることで、バルブオーバラップが増大し、同トルクにおける残留ガス量は大となる。
【００１０】
また、この中心角補正手段に加えて、過渡運転時に、上記第１可変動弁機構の作動角の目標値を、上記の作動角静的目標値から作動角大の方向に補正して算出する作動角補正手段をさらに設けることもできる。この作動角の拡大によっても、同じく残留ガス量は大となる。
【００１１】
【発明の効果】
この発明によれば、過渡時に、吸気弁作動角の中心角を静的目標値に対してより進角側に設定するので、定常運転を基準とする静的目標値に沿って制御される場合に比べて残留ガス量が増加することになり、燃費が向上する。
【００１２】
また、さらに、請求項２のように、中心角の進角に加えて作動角を増加補正すれば、より燃費向上効果が得られ、また中心角の進角に伴うトルク低下をある程度補うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図６は、この発明に係る内燃機関の吸気弁駆動制御装置のシステム構成を示す構成説明図であって、内燃機関１は、吸気弁３と排気弁４とを有し、かつ吸気弁３の動弁機構として、吸気弁３のリフト・作動角を連続的に拡大・縮小させることが可能な第１可変動弁機構（ＶＥＬ）５および作動角の中心角を連続的に遅進させることが可能な第２可変動弁機構（ＶＴＣ）６を備えている。また、吸気通路７には、モータ等のアクチュエータにより開度が制御される電子制御スロットル弁２が設けられている。ここで、上記スロットル弁２は、吸気通路７内に、ブローバイガスの処理などのために必要な僅かな負圧（例えば−５０ｍｍＨｇ）を発生させるためだけに用いられており、吸入空気量の調整は、上記第１，第２可変動弁機構５，６により吸気弁３のリフト特性を変更することで行われる。すなわち、吸入空気量の調整をスロットル弁開度に依存しない実質的なスロットルレス運転が実現される。これらの第１，第２可変動弁機構５，６および電子制御スロットル弁２は、コントロールユニット１０によって制御されているが、基本的には、内燃機関１の燃焼安定性と燃費を最良にする観点から、吸入空気量が相対的に少ない所定領域（第１の領域）では、中心角を所定の進角位置に固定し、作動角を変更することで吸入空気量の調整を行い、また、吸入空気量が相対的に多い所定領域（第２の領域）では、作動角を所定の大作動角に固定し、中心角を変更することで吸入空気量の調整を行う。
【００１５】
また、燃料噴射弁８が吸気通路７に配設されており、上記のように吸気弁３により調整された吸入空気量に応じた量の燃料が、この燃料噴射弁８から噴射される。従って、内燃機関１の出力は、第１，第２可変動弁機構５，６により吸入空気量を調整することによって制御される。
【００１６】
上記のコントロールユニット１０は、運転者により操作されるアクセルペダルに設けられたアクセル開度センサ１１からのアクセル開度信号ＡＰＯと、エンジン回転速度センサ１２からのエンジン回転速度信号Ｎｅと、吸入空気量センサ１３からの吸入空気量信号と、を受け取り、これらの信号に基づいて、燃料噴射量、点火時期、作動角目標値、中心角目標値をそれぞれ演算する。そして、要求の燃料噴射量および点火時期を実現するように燃料噴射弁８および点火プラグ９を制御するとともに、作動角目標値および中心角目標値を実現するための制御信号を、第１可変動弁機構５のアクチュエータおよび第２可変動弁機構６のアクチュエータへそれぞれ出力する。なお、上記第１可変動弁機構５および第２可変動弁機構６は、その機械的な構成は公知であり、例えば、上述した特許文献１に記載の装置と同様の構成を有している。従って、その詳細な説明は省略する。
【００１７】
初めに、本発明に係る過渡時の補正を行わない場合の燃費等の問題について詳しく説明する。
【００１８】
図１は、内燃機関がある回転速度で一定のときに、負荷に対する目標作動角および目標中心角の設定例を示している。これは、定常状態を前提とした静的な目標値であって、図の中負荷域Ｂが本発明の第１の領域に相当し、高負荷域Ｃが本発明の第２の領域に相当する。図示するように、第１の領域では、中心角はほぼ一定であり、負荷変化に対し主に作動角が変更される。また、第２の領域では、作動角はほぼ一定であり、負荷変化に対し主に中心角が変更される。ここで、中負荷域にあるトルクＴ１から高負荷域にあるトルクＴ２へと急激に変化する過渡運転を考えると、図２に示すように、アクセル開度の増加に伴って、まず目標の作動角が拡大し、次に、第２の領域において、目標の中心角が遅角側へ変化していく。なお、ここでは、アクチュエータ等に起因する制御の応答遅れは考慮しない。
【００１９】
図３は、このような負荷変化に伴う最大リフト点（換言すれば中心角におけるリフト）の変化（軌跡）に着目したもので、第１可変動弁機構５は、作動角とともにリフトが拡大・縮小するので、中負荷域（第１の領域）では、負荷の増加に伴って最大リフト点は徐々に高くなり、かつ中心角が一定であることから、そのクランク角位置は変化しない。そして、高負荷域（第２の領域）では、最大リフト点の高さは一定のまま、そのクランク角位置が遅角していく。従って、静的目標値の特性としては、負荷の増加に対し、太実線Ａのように変化することになる。同一トルクを実現するための作動角と中心角の組み合わせは多数存在し、図中に等トルク線（点線）として示しているが、太実線Ａの過渡の始点である左下端の点が最もトルクが低く、過渡の終点である右端の点が最もトルクが高い。また、作動角と中心角とによって残留ガス量が変化するので、同様に、等残留ガス量の線を細実線でもって示している。
【００２０】
これは前述したように定常運転時の燃焼安定性と燃費性能から決定されたバルブタイミングであり、過渡運転を考えた場合、燃焼安定性に関する制約が緩和されるため、例えば、図中のａ点よりも残留ガス量の多いａ１点やａ２点の方が燃費向上の上で有利となる。このように、過渡時には、より残留ガス量を増加させられるにも拘わらず、静的目標値に沿って制御したのでは、好ましくない。
【００２１】
また、さらに、負荷が急激に変化する過渡時には、実際には、第１可変動弁機構５および第２可変動弁機構６のそれぞれの作動遅れが存在する。図４は、図２と同じくトルクＴ１からトルクＴ２へと急激に変化する過渡運転時の挙動を示したもので、アクセル開度の増加に伴って、まず目標の作動角が拡大し、次に、第２の領域において、目標の中心角が遅角側へ変化していくが、実際の作動角および中心角は、これらの目標値（静的目標値）の変化に対し、それぞれ図示するように応答遅れを伴った形で変化していく。特に、Ｔ１からＴ２へ変化する過渡の途中で、第１可変動弁機構５および第２可変動弁機構６の双方が静的目標値からずれてしまうことがある。
【００２２】
このような場合には、負荷変化に伴う最大リフト点の変化（軌跡）としては、図５の実線Ｂのように変化することになる。つまり、前述した静的目標値による特性Ａとは異なる特性となる。従って、同じトルクで比較すると、例えば静的目標値では最大リフト点がａ点にあるべきなのに対し、実際はｂ点となる。この結果、残留ガス量は、より少なくなってしまう。つまり、実際は、応答遅れによって、過渡時の燃費がより悪化する。
【００２３】
本発明は、このようなことを考慮して、過渡時に、より多くの残留ガス量を確保できるように、中心角目標値の補正を行う。
【００２４】
図７は、アクセル開度ＡＰＯから作動角目標値および中心角目標値を算出する処理の概略的なフローチャートである。まず、アクセル開度ＡＰＯからアクセル開度ＡＰＯに対応した目標空気量ｔＶを算出し（ステップ０１）、この目標空気量ｔＶから、作動角目標値ｔＥＶＥＮＴおよび中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲを算出する（ステップ０２、０３）。なお、上記目標空気量ｔＶは、負荷要求値の一例となる。
【００２５】
図８は、本発明に係る補正制御の第１実施例を示すフローチャートであって、（Ａ）のフローチャートが上記ステップ０２の詳細を示し、（Ｂ）のフローチャートが上記ステップ０３の詳細を示す。この第１実施例は、作動角および中心角の補正量をマップから求めるようにしたものであって、まず作動角目標値の算出について説明すると、目標空気量ｔＶとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０を所定のマップから検索する（ステップ１１）。次に、アクセル開度ＡＰＯの変化率ＤＡＰＯを求めるとともに、これを所定の過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫと比較し（ステップ１２）、ＤＡＰＯ≧ＤＡＰＯＫであれば、過渡と判定してステップ１３へ進む。そして、上記の変化率ＤＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、作動角補正ゲインＧＡＩＮＥを所定のマップから検索し（ステップ１３）、検索された作動角補正ゲインＧＡＩＮＥと変化率ＤＡＰＯとから作動角補正量ＨＯＳＥを算出して（ステップ１４）、この作動角補正量ＨＯＳＥを静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０に加えることにより、過渡時の作動角目標値ｔＥＶＥＮＴを算出する（ステップ１５）。一方、ステップ１２でＤＡＰＯ＜ＤＡＰＯＫの場合は、補正を行わずに作動角静的目標値をそのまま作動角目標値ｔＥＶＥＮＴとする。
【００２６】
中心角目標値の算出についても基本的に同様であり、目標空気量ｔＶとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０を所定のマップから検索する（ステップ２１）。次に、アクセル開度ＡＰＯの変化率ＤＡＰＯを求めるとともに、これを所定の過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫと比較し（ステップ２２）、ＤＡＰＯ≧ＤＡＰＯＫであれば、ステップ２３へ進んで、変化率ＤＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき中心角補正ゲインＧＡＩＮＣをマップから検索し（ステップ２３）、検索された中心角補正ゲインＧＡＩＮＣと変化率ＤＡＰＯとから中心角補正量ＨＯＳＣを算出する（ステップ２４）。そして、進角側への補正として、この中心角補正量ＨＯＳＣを静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０から減ずることにより、過渡時の中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲを算出する（ステップ２５）。一方、ステップ１２でＤＡＰＯ＜ＤＡＰＯＫの場合は、補正を行わずに中心角静的目標値をそのまま中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲとする。
【００２７】
図９は、この第１実施例の制御の内容を機能ブロック図として示したものである。ここで、ＡＰＯはアクセル開度、Ｎｅはエンジン回転数、であり、これらに基づいて、目標空気量演算部２１において、目標空気量ｔＶが算出される。そして、作動角静的目標値演算部２２によって作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０が求められ、かつ中心角静的目標値演算部２３によって中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０が求められる。なお、作動角静的目標値演算部２２および中心角静的目標値演算部２３は、定常運転状態で燃焼安定性を保ちつつ燃費が最良になるような作動角および中心角の静的目標値をそれぞれ算出するブロックであり、本実施例では、目標空気量ｔＶおよびエンジン回転数Ｎｅに基づいて、対応する値を所定の制御マップから検索するマップ方式としている。上記作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０および中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０は、作動角・中心角目標角度補正部２４において、過渡時にのみ補正される。過渡時の判定のために、ブロック２６では、ブロック２５で求めたアクセル開度変化率ＤＡＰＯと過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫとの比較を行い、過渡と判定したときにフラグ３０，３４の切換を介して、作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０および中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０の補正の要否が選択される。なお、変化率ＤＡＰＯは、所定のサンプリング時間毎に読み込まれるアクセル開度ＡＰＯの前回値との差から求められる。
【００２８】
作動角目標値の補正としては、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、ブロック２７で所定のマップから作動角補正ゲインＧＡＩＮＥを求めるとともに、これをブロック２８でアクセル開度変化率ＤＡＰＯに乗じて作動角補正量ＨＯＳＥとし、これを加算点２９において作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０に加え、最終的な作動角目標値ｔＥＶＥＮＴを算出する。
【００２９】
同様に、中心角目標値の補正としては、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、ブロック３１で所定のマップから中心角補正ゲインＧＡＩＮＣを求めるとともに、これをブロック３２でアクセル開度変化率ＤＡＰＯに乗じて中心角補正量ＨＯＳＣとし、これを加算点３３において中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０から減算し、最終的な中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲを算出する。
【００３０】
図１０は、上記第１実施例による過渡時の作用を示すタイムチャートであり、内燃機関の回転速度がある回転速度で一定に保たれていると仮定して、中負荷域からアクセルペダルを踏み込み高負荷域まで過渡走行を行った際の、（ａ）アクセル開度ＡＰＯ、（ｂ）作動角、（ｃ）中心角および（ｄ）残留ガス量、の変化を示している。（ａ）のように時間ｔ１から時間ｔ２までアクセルペダルを踏み込んだとすると、アクセル開度に対応した目標空気量が算出され、この目標空気量から、符号Ｂ１で示す作動角静的目標値および符号Ｃ１で示す中心角静的目標値が算出される。仮にこれらがそのまま最終的な目標値として与えられると、残留ガス量は、（ｄ）の符号Ｄ１で示す線のように得られる。
【００３１】
本実施例では、アクセル開度の変化率が所定値以上となるｔ１からｔ２までの間、作動角静的目標値に対して、アクセル開度の変化率に応じた補正量を加えて作動角目標値を算出する。つまり符号Ｂ２で示す線のように、作動角目標値が作動角を拡大する方向に補正される。同時に、中心角静的目標値に対して、アクセル開度の変化率に応じた補正量を減じて中心角目標値を算出する。つまり符号Ｃ２で示す線のように、中心角目標値が進角側に補正される。
【００３２】
図１１は、図３，図５と同様に、中心角におけるリフトつまり最大リフト点の軌跡を示したものであり、補正を加えない場合の静的目標値の特性Ａから、上述した作動角目標値および中心角目標値の補正によって、特性Ｂへと移る。そのため、同時刻での作動角・中心角の目標値を比較すると、補正を加えない場合のａ１〜ａ７の点からそれぞれｂ１〜ｂ７の点へと移行し、従って、ほぼ同トルクを維持したまま残留ガス量が増大することがわかる。これにより、残留ガス量の特性としては、図１０の（ｄ）の符号Ｄ２で示す特性となる。
【００３３】
このように上記実施例では、過渡時に残留ガス量が十分に確保され、より一層の燃費向上が達成される。また、中心角の進角補正に加えて作動角の拡大補正を行うことで、後述するように、エンジントルクの低下を回避することができる。さらに、アクセル開度ＡＰＯとその変化率ＤＡＰＯとを考慮した形で補正が行われるので、現在の負荷と過渡の速さに応じて、中心角および作動角に適切な補正を加えることができる。
【００３４】
図１２は、本発明に係る補正制御の第２実施例を示すフローチャートであって、（Ａ）のフローチャートが上記ステップ０２の詳細を示し、（Ｂ）のフローチャートが上記ステップ０３の詳細を示す。この第２実施例は、作動角の補正量を、中心角の偏差（目標値と現在値との差）から求めるようにしたものであって、まず作動角目標値の算出について説明すると、目標空気量ｔＶとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０を所定のマップから検索する（ステップ３１）。次に、アクセル開度ＡＰＯの変化率ＤＡＰＯを求めるとともに、これを所定の過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫと比較し（ステップ３２）、ＤＡＰＯ≧ＤＡＰＯＫであれば、過渡と判定してステップ３３へ進む。そして、そのときの中心角の現在値ｒＣＥＮＴＥＲと中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０とから中心角偏差ＥＲＲＣを算出し（ステップ３３）、かつこの中心角偏差ＥＲＲＣに所定のゲインＧＡＩＮＥを乗じて作動角補正量ＨＯＳＥを求める（ステップ３４）。この作動角補正量ＨＯＳＥを静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０に加えることにより、過渡時の作動角目標値ｔＥＶＥＮＴを算出する（ステップ３５）。一方、ステップ３２でＤＡＰＯ＜ＤＡＰＯＫの場合は、補正を行わずに作動角静的目標値をそのまま作動角目標値ｔＥＶＥＮＴとする。
【００３５】
中心角目標値の算出については第１実施例と全く同様であり、目標空気量ｔＶとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０を所定のマップから検索する（ステップ４１）。次に、アクセル開度ＡＰＯの変化率ＤＡＰＯを求めるとともに、これを所定の過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫと比較し（ステップ４２）、ＤＡＰＯ≧ＤＡＰＯＫであれば、ステップ４３へ進んで、変化率ＤＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき中心角補正ゲインＧＡＩＮＣをマップから検索し（ステップ４３）、検索された中心角補正ゲインＧＡＩＮＣと変化率ＤＡＰＯとから中心角補正量ＨＯＳＣを算出する（ステップ４４）。そして、進角側への補正として、この中心角補正量ＨＯＳＣを静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０から減ずることにより、過渡時の中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲを算出する（ステップ４５）。一方、ステップ１２でＤＡＰＯ＜ＤＡＰＯＫの場合は、補正を行わずに中心角静的目標値をそのまま中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲとする。
【００３６】
図１３は、この第２実施例の制御の内容を機能ブロック図として示したものである。なお、前述した第１実施例の図９の各部と実質的に変わりがない箇所には、同一符号を付してある。
【００３７】
前述したように、ＡＰＯはアクセル開度、Ｎｅはエンジン回転数、であり、これらに基づいて、目標空気量演算部２１において、目標空気量ｔＶが算出される。そして、作動角静的目標値演算部２２によって作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０が求められ、かつ中心角静的目標値演算部２３によって中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０が求められる。作動角静的目標値演算部２２および中心角静的目標値演算部２３は、定常運転状態で燃焼安定性を保ちつつ燃費が最良になるような作動角および中心角の静的目標値をそれぞれ算出するブロックであり、本実施例では、目標空気量ｔＶおよびエンジン回転数Ｎｅに基づいて、対応する値を所定の制御マップから検索するマップ方式としている。上記作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０および中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０は、作動角・中心角目標角度補正部２４において、過渡時にのみ補正される。過渡時の判定のために、ブロック２６では、ブロック２５で求めたアクセル開度変化率ＤＡＰＯと過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫとの比較を行い、過渡と判定したときにフラグ３０，３４の切換を介して、作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０および中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０の補正の要否が選択される。なお、変化率ＤＡＰＯは、所定のサンプリング時間毎に読み込まれるアクセル開度ＡＰＯの前回値との差から求められる。
【００３８】
中心角目標値の補正としては、第１実施例と変わりがなく、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、ブロック３１で所定のマップから中心角補正ゲインＧＡＩＮＣを求めるとともに、これをブロック３２でアクセル開度変化率ＤＡＰＯに乗じて中心角補正量ＨＯＳＣとし、これを加算点３３において中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０から減算し、最終的な中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲを算出する。
【００３９】
一方、作動角目標値の補正としては、加算点４１において、中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０から中心角現在値ｒＣＥＮＴＥＲを減算して中心角偏差ＥＲＲＣが求め、これにブロック４２で所定のゲインＧＡＩＮＥを乗じることで作動角補正量ＨＯＳＥとする。そして、この作動角補正量ＨＯＳＥを、加算点２９において作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０に加え、最終的な作動角目標値ｔＥＶＥＮＴを算出する。
【００４０】
図１４は、上記第２実施例による過渡時の作用を示すタイムチャートであり、内燃機関の回転速度がある回転速度で一定に保たれていると仮定して、中負荷域からアクセルペダルを踏み込み高負荷域まで過渡走行を行った際の、（ａ）アクセル開度ＡＰＯ、（ｂ）作動角、（ｃ）中心角、（ｄ）残留ガス量、および（ｅ）エンジントルク、の変化を示している。なお、この図では、前述した第１実施例の図１０とは異なり、目標値のほかに実際値を併せて記載してある。（ａ）のように時間ｔ１から時間ｔ２までアクセルペダルを踏み込んだとすると、アクセル開度に対応した目標空気量が算出され、この目標空気量から、符号Ｂ１１で示す作動角静的目標値および符号Ｃ１１で示す中心角静的目標値が算出される。仮にこれらがそのまま最終的な目標値として与えられると、残留ガス量は、（ｄ）の符号Ｄ１１で示す線のように得られる。しかし、実際には、第１、２可変動弁機構５，６は応答遅れを伴って作動することから、実際の作動角および中心角は、それぞれ符号Ｂ１２および符号Ｃ１２で示す線のように推移し、実際の残留ガス量は、符号Ｄ１２で示す線のようになる。また、実際のエンジントルクは、（ｅ）のＥ１２の線のように得られる。
【００４１】
本実施例では、アクセル開度の変化率が所定値以上となるｔ１からｔ２までの間、中心角静的目標値に対して、アクセル開度の変化率に応じた補正量を減じて中心角目標値を算出する。つまり符号Ｃ２１で示す線のように、中心角目標値が進角側に補正される。この目標値に対し、第２可変動弁機構６の応答遅れにより、実際の中心角（現在値）は、符号Ｃ２２で示す線のように推移する。
【００４２】
そして、この中心角現在値と中心角静的目標値との間の偏差（図の（ｃ）にｃとして示す）に応じた補正量（図の（ｂ）にｂとして示す）を、作動角静的目標値に加えることで、作動角目標値が作動角拡大方向に補正される。つまり、作動角目標値は、符号Ｂ２１で示す線のような特性となる。この目標値に対し、第１可変動弁機構５の応答遅れにより、実際の作動角は、符号Ｂ２２で示す線のように推移する。この結果、実際の残留ガス量は、符号Ｄ２３で示す線のような特性で得られ、また実際のエンジントルクは、符号Ｅ２３で示す線のような特性で得られる。
【００４３】
なお、符号Ｄ２２で示す線および符号Ｅ２２で示す線は、それぞれ中心角静的目標値にのみ補正処理を行った場合の残留ガス量およびエンジントルクの実際値の特性を示している。このように、中心角静的目標値にだけ補正処理を行う場合も作動角静的目標値と中心角静的目標値との双方に補正処理を行う場合も、いずれも補正処理を行わない場合に比べて残留ガス量は増加しているが、エンジントルクの面では、作動角静的目標値と中心角静的目標値との双方に補正処理を行う方が、有利となる。つまり、中心角のみに補正を加えると、若干のトルクの低下が発生するが、同時に作動角を拡大補正することで、残留ガス量を確保しつつトルクの低下を補うことができる。
【００４４】
また、上記第２実施例においては、作動角補正量を中心角現在値と中心角静的目標値との偏差に応じて求めているため、過渡の途中で、応答遅れにより中心角が現在どの位置にあるかを考慮しながら作動角補正量を算出することができ、種々の要因で第２可変動弁機構６の応答性が変わっても、適切な作動角補正量を算出することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】機関回転速度一定の下での負荷に対する作動角および中心角の設定の一例を示す特性図。
【図２】図１の設定による過渡時の作動角および中心角の目標値の変化を示すタイムチャート。
【図３】静的目標値の場合の過渡時における最大リフト点の移動軌跡を示す特性図。
【図４】可変動弁機構の応答遅れを考慮した場合の図２と同様のタイムチャート。
【図５】可変動弁機構の応答遅れを考慮した場合の図３と同様の特性図。
【図６】本発明に係る内燃機関の吸気弁駆動制御装置のシステム構成図。
【図７】その制御の全体を示すフローチャート。
【図８】作動角および中心角の目標値算出の第１実施例を示すフローチャート。
【図９】第１実施例を示すブロック図。
【図１０】第１実施例による図２と同様のタイムチャート。
【図１１】第１実施例による図３と同様の特性図。
【図１２】作動角および中心角の目標値算出の第２実施例を示すフローチャート。
【図１３】第２実施例を示すブロック図。
【図１４】第２実施例による図２と同様のタイムチャート。
【符号の説明】
２…電子制御スロットル弁
５…第１可変動弁機構
６…第２可変動弁機構
１０…コントロールユニット
１１…アクセル開度センサ
【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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【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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