(57)【要約】    【課題】  バルブオーバーラップ量の変化に伴う気筒内吸入燃料量の変化を防止して、排気エミッションの悪化を防止できるようにする。    【解決手段】  吸気ポート１９ａ等に付着する付着燃料量に対応した付着燃料補正係数（バルブオーバーラップ量の変化による付着燃料量の蒸発量の変化ひいては気筒内吸入燃料量の変化を評価する情報）を吸気バルブタイミングに基づいて算出し、この付着燃料補正係数の変化量に基づいて燃料噴射弁２０の燃料噴射量を補正する。これにより、バルブオーバーラップ量の変化に伴う気筒内吸入燃料量の変化（付着燃料量の蒸発量の変化）を補償するように燃料噴射量を補正して、バルブオーバーラップ量の変化による空燃比変化を防止して排気エミッションの悪化を防止する。尚、急加速時、重質燃料判定時、可変吸気バルブタイミング装置３２の異常判定時には、吸気バルブタイミングに基づく燃料噴射量補正を禁止する。    【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁と、吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置とを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記吸気通路の内壁面や吸気バルブの表面に付着する付着燃料量に対応した付着燃料補正係数を前記バルブタイミングに基づいて算出する付着燃料補正係数算出手段と、
前記付着燃料補正係数の変化量に基づいて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記燃料噴射量補正手段は、始動時の機関温度に関する情報と始動後の経過時間とに応じて前記燃料噴射弁の燃料噴射量の補正量を減少させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記燃料噴射量補正手段は、前記機関温度に関する情報として冷却水温と吸気温のうちの少なくとも一方を用いることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記燃料噴射量補正手段は、急加速時に前記付着燃料補正係数の変化量に基づく燃料噴射量補正を禁止する手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
使用燃料の燃料性状を判定する燃料性状判定手段を備え、
前記燃料噴射量補正手段は、使用燃料の燃料性状が重質であると判定されたときに前記付着燃料補正係数の変化量に基づく燃料噴射量補正を禁止する手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記可変バルブタイミング装置の異常の有無を診断する異常診断手段を備え、
前記燃料噴射量補正手段は、前記可変バルブタイミング装置が異常であると判定されたときに前記付着燃料補正係数の変化量に基づく燃料噴射量補正を禁止する手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
内燃機関の各気筒群毎に前記可変バルブタイミング装置を備え、
前記付着燃料補正係数算出手段は、前記各気筒群毎に前記バルブタイミングに基づいて前記付着燃料補正係数を算出し、
前記燃料噴射量補正手段は、前記各気筒群毎に前記付着燃料補正係数の変化量に基づいて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気ポート噴射式の内燃機関において、内燃機関の吸気通路の内壁面や吸気バルブの表面に付着する付着燃料量を考慮して燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸気ポート噴射式の内燃機関では、燃料噴射弁から噴射した燃料は、一部が、直接、気筒内に吸入されるが、残りは、吸気ポート（吸気通路）の内壁面や吸気バルブの表面に付着した後に、徐々に蒸発して気筒内に吸入されることになる。
【０００３】
また、近年、車両に搭載される内燃機関は、出力向上、燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置を搭載したものが増加しつつある。この可変バルブタイミング装置では、図８に示すように、吸気バルブタイミングを進角してバルブオーバーラップ量（排気バルブと吸気バルブが両方とも開弁している期間）を長くすると、気筒内に残留する高温の燃焼ガス（いわゆる内部ＥＧＲガス）のうち吸気ポート１９ａに逆流する吹き戻し量が増大する。吹き戻し量が増大すると、吸気ポート１９ａ内温度が上昇して、吸気ポート１９ａの内壁面等に付着した付着燃料（いわゆるウエット）の蒸発量が増大するため、気筒内に吸入される燃料量が一時的に過剰な状態となる。その結果、図１０及び図１１に示すように、空燃比がリッチ方向に変動して、ＨＣ排出量が増大してしまう結果となる。特に、始動時の機関温度が低いときほど付着燃料量が多くなるため、冷間始動直後に加速運転が行われてバルブオーバーラップ量が増大すると、多量の付着燃料が急激に蒸発して、空燃比が大きくリッチ方向に変動して、ＨＣ排出量が急増する結果となる。
【０００４】
この対策として、特許文献１（特開平８−２６１０３４号公報）に記載されているように、気筒内に吸入される燃料量を、燃料噴射弁から噴射された燃料のうち直接的に気筒内に吸入される直入分と、以前に燃料噴射弁から噴射されて吸気ポートに付着していた付着燃料のうち蒸発して気筒内に吸入される持ち去り分とに分けて、それぞれを所定の推定特性に基づいて算出し、算出した直入分と持ち去り分とを用いて燃料噴射量を算出すると共に、バルブオーバーラップ量に応じて直入分や持ち去り分の推定特性を変更して、燃料噴射量を補正するようにしたものがある。
【０００５】
また、特許文献２（特開平１１−３６９３６号公報）に記載されているように、バルブオーバーラップ量に基づいて吸気ポート内温度を推定して、この吸気ポート内温度に基づいて吸気ポートに付着する付着燃料量を推定し、この付着燃料量に基づいて燃料噴射量を補正するようにしたものがある。
【０００６】
上述した特許文献１と特許文献２の燃料噴射制御は、いずれもバルブオーバーラップ量の変化に伴う筒内吸入燃料量の変化を補償するように燃料噴射量を補正することで、バルブオーバーラップ量の変化による空燃比変化を防止して排気エミッションの悪化を防止しようとするものである。
【特許文献１】特開平８−２６１０３４号公報（第２頁等）
【特許文献２】特開平１１−３６９３６号公報（第２頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１の燃料噴射制御では、バルブオーバーラップ量によって変化する筒内吸入燃料量を評価する情報として燃料の直入分と持ち去り分の２つのパラメータを用いる必要があるため、燃料噴射量の補正を行う際の演算処理が複雑化して車載コンピュータの演算負荷が増大するという欠点がある。
【０００８】
また、上記特許文献２の燃料噴射制御では、バルブオーバーラップ量によって変化する筒内吸入燃料量を評価する情報として付着燃料量を用いるが、その付着燃料量を求める際に、バルブオーバーラップ量に基づいて吸気ポート内温度を推定する処理と、その吸気ポート内温度に基づいて付着燃料量を推定する処理との２段階の処理を行う必要があるため、やはり、燃料噴射量の補正を行う際の演算処理が複雑化して車載コンピュータの演算負荷が増大するという欠点がある。
【０００９】
本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、バルブオーバーラップ量の変化に伴う筒内吸入燃料量の変化を防止することができて、排気エミッションの悪化を防止することができると共に、燃料噴射量の補正を行う際の演算処理を簡単化することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁と、吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置とを備えたものであって、吸気通路の内壁面や吸気バルブの表面に付着する付着燃料量に対応した付着燃料補正係数をバルブタイミングに基づいて付着燃料補正係数算出手段により算出し、その付着燃料補正係数の変化量に基づいて燃料噴射弁の燃料噴射量を燃料噴射量補正手段により補正するようにしたものである。
【００１１】
一般に、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングに応じてバルブオーバーラップ量が変化し、そのバルブオーバーラップ量に応じて気筒内に残留する燃焼ガス（内部ＥＧＲガス）の吹き戻し量が変化して吸気通路内温度が変化する。更に、この吸気通路内温度に応じて吸気通路等の付着燃料（ウエット）の蒸発量が変化して付着燃料量が変化する。従って、バルブタイミングに応じて付着燃料量が変化するという関係があるため、予めバルブタイミングと付着燃料量との相関関係を把握しておけば、バルブタイミングから、直接、付着燃料量に対応した付着燃料補正係数を算出することができる。この付着燃料補正係数は、バルブオーバーラップ量の変化による付着燃料の蒸発量の変化量ひいては筒内吸入燃料量の変化量を評価する情報となるため、付着燃料補正係数の変化量に基づいて燃料噴射弁の燃料噴射量を補正すれば、バルブオーバーラップ量の変化による付着燃料の蒸発量の変化（筒内吸入燃料量の変化）を補償するように燃料噴射量を補正することができ、バルブオーバーラップ量の変化による空燃比変化を防止して排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００１２】
また、本発明では、バルブオーバーラップ量の変化による付着燃料の蒸発量の変化（筒内吸入燃料量の変化）を評価する情報として付着燃料補正係数を用いるだけで良く、しかも、バルブタイミングから、直接、付着燃料補正係数を求めることができるので、燃料噴射量の補正を行う際の演算処理を簡単化することができ、車載コンピュータの演算負荷を軽減することができる。
【００１３】
更に、請求項２のように、始動時の機関温度に関する情報と始動後の経過時間とに応じて燃料噴射量の補正量を減少させるようにしても良い。このようにすれば、始動後の経過時間に応じて付着燃料が徐々に減少していくのに対応して燃料噴射量の補正量を減少させることができると共に、始動時の機関温度に応じて始動後の付着燃料の減少カーブ（減少特性曲線）が変化するのに対応して燃料噴射量の補正量の減少カーブを変化させることができ、燃料噴射量の補正精度を向上させることができる。
【００１４】
この場合、請求項３のように、機関温度に関する情報として冷却水温と吸気温のうちの少なくとも一方を用いるようにすると良い。冷却水温や吸気温は、機関温度を精度良く反映したパラメータとなるためである。
【００１５】
一般に、急加速時には、機関出力を増加させるために燃料噴射量が増量補正されるが、急加速時の燃料噴射量の増量補正中に、付着燃料補正係数の変化量に応じて燃料噴射量が減量補正されると、急加速時の燃料噴射量の増量補正が有効に働かなくなってしまい、加速性能が低下してしまう。
【００１６】
この対策として、請求項４のように、急加速時には、付着燃料補正係数の変化量に基づく燃料噴射量補正を禁止するようにすると良い。このようにすれば、急加速時の燃料噴射量の増量補正中に、付着燃料補正係数の変化量に応じて燃料噴射量が減量補正されてしまう不具合を未然に防止することができ、急加速時の加速性能の低下を回避することができる。
【００１７】
また、使用燃料の燃料性状を判定する燃料性状判定手段を備えたシステムでは、使用燃料の燃料性状が重質である（蒸発性が低い）と判定されたときに、筒内吸入燃料量を確保するために燃料噴射量を増量補正するようにしているが、重質判定時の燃料噴射量の増量補正中に、付着燃料補正係数の変化量に応じて燃料噴射量が減量補正されると、重質判定時の燃料噴射量の増量補正が有効に働かなくなってしまい、空燃比がリーン化して、排気エミッション悪化、失火、回転変動等の問題が発生する懸念がある。
【００１８】
この対策として、請求項５のように、使用燃料の燃料性状が重質であると判定されたときに、付着燃料補正係数の変化量に基づく燃料噴射量補正を禁止するようにすると良い。このようにすれば、重質判定時の燃料噴射量の増量補正中に、付着燃料補正係数の変化量に応じて燃料噴射量が減量補正されてしまう不具合を未然に防止することができ、重質判定時の燃料噴射量の増量補正を有効に働かせることができて、重質燃料使用時の排気エミッション悪化、失火、回転変動等の問題を解消することができる。
【００１９】
更に、可変バルブタイミング装置の異常の有無を診断する異常診断手段を備えたシステムでは、請求項６のように、可変バルブタイミング装置が異常であると判定されたときに、付着燃料補正係数の変化量に基づく燃料噴射量補正を禁止するようにするようにすると良い。可変バルブタイミング装置の異常時には、バルブタイミングの情報が間違っている可能性があるため、そのバルブタイミングに基づいて算出する付着燃料補正係数も間違っている可能性がある。それ故、可変バルブタイミング装置が異常であると判定されたときに、付着燃料補正係数の変化量に基づく燃料噴射量補正を禁止すれば、バルブタイミングの間違った情報によって燃料噴射量を間違った方向に補正して制御状態を更に悪化させるといった悪循環を未然に防止することができる。
【００２０】
また、例えばＶ型エンジンや水平対向エンジンのように、各気筒群毎（各バンク毎）に可変バルブタイミング装置を備えているシステムでは、請求項７のように、各気筒群毎にバルブタイミングに基づいて付着燃料補正係数を算出して、各気筒群毎に付着燃料補正係数の変化量に基づいて燃料噴射弁の燃料噴射量を補正するようにすると良い。このようにすれば、各気筒郡毎に独立してバルブタイミング（付着燃料補正係数の変化量）に応じて燃料噴射量補正を行うことができるので、各気筒群の可変バルブタイミング装置の動作等にばらつきがあっても、その影響を受けることなく、各気筒群毎にバルブタイミングに応じた燃料噴射量補正を精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を直列エンジンに適用した一実施例を図１乃至図９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、ＤＣ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。
【００２２】
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の各気筒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１９ａ近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２０が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２１が取り付けられ、各点火プラグ２１の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００２３】
一方、エンジン１１の排気管２２には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒２３が設けられ、この触媒２３の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２５が取り付けられている。
【００２４】
また、図２に示すように、エンジン１１は、クランク軸２６からの動力がタイミングチェーン２７（又はタイミングベルト）により各スプロケット２８、２９を介して吸気側カム軸３０と排気側カム軸３１とに伝達されるようになっている。更に、吸気側カム軸３０側には、油圧駆動式の可変吸気バルブタイミング装置３２が設けられている。この可変吸気バルブタイミング装置３２によってクランク軸２６に対する吸気側カム軸３０の回転位相（カム軸位相）を可変することで、吸気側カム軸３０によって開閉駆動される吸気バルブ３３のバルブタイミングを可変するようになっている。この可変吸気バルブタイミング装置３２の油圧回路には、オイルパン３４内のオイルがオイルポンプ３５により供給され、その油圧を油圧制御弁３６（ＯＣＶ）で制御することで、吸気バルブタイミング（吸気バルブ３３のバルブタイミング）が制御される。
【００２５】
また、吸気側カム軸３０の外周側には、所定のカム角毎にカム角信号を出力するカム角センサ３７が取り付けられている。一方、クランク軸２６の外周側には、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ３８が取り付けられている。このクランク角センサ３８の出力信号に基づいてエンジン回転速度が検出され、カム角センサ３７の出力信号とクランク角センサ３８の出力信号とに基づいて実吸気バルブタイミングが検出される。
【００２６】
前述した各種センサの出力信号は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３９に入力される。このＥＣＵ３９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燃料噴射弁２０の燃料噴射量や点火プラグ２１の点火時期を制御する。
【００２７】
次に、図２及び図３に基づいて可変吸気バルブタイミング装置３２の構成について説明する。図３に示すように、可変吸気バルブタイミング装置３２のハウジング４０は、吸気側カム軸３０の外周に回動自在に支持されたスプロケット２８にボルト４１で締め付け固定されている。これにより、クランク軸２６の回転がタイミングチェーン２７を介してスプロケット２８とハウジング４０に伝達され、スプロケット２８とハウジング４０がクランク軸２６と同期して回転する。一方、吸気側カム軸３０の一端部には、ロータ４２がストッパ４３を介してボルト４４で締め付け固定されている。このロータ４２は、ハウジング４０内に相対回動自在に収納されている。
【００２８】
図２に示すように、ハウジング４０の内部には、複数の流体室４５が形成され、各流体室４５が、ロータ４２の外周部に形成されたベーン４６によって進角室４７と遅角室４８とに区画されている。
【００２９】
また、図３に示すように、エンジン１１の動力でオイルポンプ３５が駆動されることにより、オイルパン３４から汲み上げたオイルが油圧制御弁３６を介して吸気側カム軸３０の進角溝４９や遅角溝５０に供給される。進角溝４９に接続された進角路５１は、各進角室４７に連通している。一方、遅角溝５０に接続された遅角路５２、各遅角室４８に連通している。油圧制御弁３６は、弁体の位置を、進角室４７に油圧を供給する位置と、遅角室４８に油圧を供給する位置と、進角室４７と遅角室４８のいずれにも油圧を供給しない位置との間で切り換えるようになっている。
【００３０】
進角室４７と遅角室４８に所定圧以上の油圧が供給された状態では、進角室４７と遅角室４８の油圧でベーン４６が固定されて、クランク軸２６の回転によるハウジング４０の回転がオイルを介してロータ４２（ベーン４６）に伝達され、ロータ４２と一体的に吸気側カム軸３０が回転駆動される。エンジン運転中は、進角室４７と遅角室４８の油圧を油圧制御弁３６で制御してハウジング４０とロータ４２（ベーン４６）とを相対回動させることで、クランク軸２６に対する吸気側カム軸３０の回転位相（カム軸位相）を制御して吸気バルブタイミングを可変する。
【００３１】
また、ベーン４６には、ハウジング４０とロータ４２（ベーン４６）との相対回動をロックするためのロックピン５３が収容され、このロックピン５３がハウジング４０に設けられたロック穴５４に嵌まり込むことで、吸気バルブタイミングがロックされる。
【００３２】
ＥＣＵ３９は、図示しないバルブタイミング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目標吸気バルブタイミングを算出し、実吸気バルブタイミングが目標吸気バルブタイミングに一致するように可変吸気バルブタイミング装置３２の油圧制御弁３６をフィードバック制御する。このＥＣＵ３９は、図示しない燃料性状判定プログラムを実行することで、使用燃料の燃料性状を判定する燃料性状判定手段として機能すると共に、図示しない異常診断プログラムを実行することで、可変吸気バルブタイミング装置３２の異常の有無を診断する異常診断手段としても機能する。
【００３３】
更に、ＥＣＵ３９は、図４に示す燃料噴射補正値算出プログラムを実行することで、吸気ポート１９ａの内壁面等に付着する付着燃料量（ウエット量）に対応した付着燃料補正係数ｒＶＶＴを吸気バルブタイミングに応じて算出し、この付着燃料補正係数ｒＶＶＴの変化量ΔｒＶＶＴに基づいて燃料噴射補正値Ｑvvt を算出する。そして、この燃料噴射補正値Ｑvvt を用いて燃料噴射弁２０の燃料噴射量を補正することで、バルブオーバーラップ量の変化に伴う筒内吸入燃料量の変化を補うように燃料噴射量を補正する。
【００３４】
図８及び図９に示すように、一般に、吸気バルブタイミングに応じてバルブオーバーラップ量が変化し、そのバルブオーバーラップ量に応じて気筒内に残留する燃焼ガス（内部ＥＧＲガス）の吹き戻し量が変化して吸気ポート１９ａ内温度が変化する。更に、この吸気ポート１９ａ内温度に応じて吸気ポート１９ａの付着燃料（ウエット）の蒸発量が変化して付着燃料量が変化する。従って、吸気バルブタイミングに応じて付着燃料量が変化するという関係があるため、吸気バルブタイミングと付着燃料量との相関関係を把握しておけば、吸気バルブタイミングから、直接、付着燃料量に対応した付着燃料補正係数ｒＶＶＴを算出することができる。この付着燃料補正係数ｒＶＶＴは、バルブオーバーラップ量の変化による付着燃料の蒸発量の変化量ひいては筒内吸入燃料量の変化量を評価する情報となるため、付着燃料補正係数ｒＶＶＴの変化量に基づいて燃料噴射弁２０の燃料噴射量を補正すれば、バルブオーバーラップ量の変化による付着燃料の蒸発量の変化（筒内吸入燃料量の変化）を補償するように燃料噴射量を補正することができ、バルブオーバーラップ量の変化による空燃比変化を防止して排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００３５】
以下、ＥＣＵ３９が実行する図４に示す燃料噴射補正値算出プログラムの処理内容を説明する。図４に示す燃料噴射補正値算出プログラムは、例えばイグニッションスイッチ（図示せず）のオン後に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、可変吸気バルブタイミング装置３２の異常判定結果（異常判定フラグＸＦのセット状態）を読み込んだ後、ステップ１０２に進み、可変吸気バルブタイミング装置３２が異常であるか否かを、異常判定フラグＸＦが異常を意味する「１」にセットされているか否かによって判定する。
【００３６】
このステップ１０２で可変吸気バルブタイミング装置３２が正常であると判定されれば、ステップ１０３に進み、燃料性状判定結果（燃料性状判定フラグＸＬのセット状態）を読み込んだ後、ステップ１０４に進み、使用燃料が重質燃料（使用燃料の燃料性状が重質）であるか否かを、燃料性状判定フラグＸＬが重質を意味する「１」にセットされているか否かによって判定する。
【００３７】
このステップ１０４で重質燃料ではないと判定されれば、ステップ１０５に進み、所定時間当りのスロットル開度変化量ΔＴｈを読み込んだ後、ステップ１０６に進み、急加速時であるか否かを、スロットル開度変化量ΔＴｈが所定値以上であるか否かによって判定する。
このステップ１０６で急加速時ではないと判定されれば、ステップ１０７以降の燃料噴射補正値算出処理を次のようにして実行する。
【００３８】
まず、ステップ１０７で、現在の吸気バルブタイミングの進角値ＶＶＴを読み込んだ後、ステップ１０８に進み、図５のマップを用いて現在の吸気バルブタイミングの進角値ＶＶＴに応じた付着燃料補正係数ｒＶＶＴを算出する。この付着燃料補正係数ｒＶＶＴは、吸気バルブタイミングの進角値ＶＶＴに応じて付着燃料量が変化するのに対応して燃料噴射量を補正するための係数である。
【００３９】
図５のマップは、予め、実験データ、設計データ等に基づいて求めた吸気バルブタイミングの進角値ＶＶＴと付着燃料量との関係を用いて作成され、ＥＣＵ３９のＲＯＭに記憶されている。一般に、吸気バルブタイミングの進角値ＶＶＴが大きくなるほどバルブオーバーラップ量が長くなり、バルブオーバーラップ量が長くなるほど気筒内に残留する燃焼ガスの吹き戻し量が増加して吸気ポート１９ａ内温度が上昇し、吸気ポート１９ａ内温度が上昇するほど付着燃料の蒸発量が増加して付着燃料量が減少するという関係がある。つまり、吸気バルブタイミングの進角値ＶＶＴが大きくなるほど付着燃料量が減少するため、図５のマップは、吸気バルブタイミングの進角値ＶＶＴが大きくなるほど付着燃料補正係数ｒＶＶＴが小さくなるように設定されている。このステップ１０８の処理が特許請求の範囲でいう付着燃料補正係数算出手段としての役割を果たす。
【００４０】
付着燃料補正係数ｒＶＶＴの算出後、ステップ１０９に進み、付着燃料補正係数ｒＶＶＴの変化量ΔｒＶＶＴを次式により算出する。
ΔｒＶＶＴ＝ｒＶＶＴ(i) −ｒＶＶＴ(i-n)
ここで、ｒＶＶＴ(i) は今回の算出値であり、ｒＶＶＴ(i-n) はｎ回前（例えば１０回前）の算出値である。
【００４１】
この後、ステップ１１０に進み、現在のエンジン運転状態（例えばエンジン回転速度Ｎｅと吸気管圧力Ｐｍ）を読み込んだ後、ステップ１１１に進み、図６のマップを用いて現在のエンジン運転状態（例えばエンジン回転速度Ｎｅと吸気管圧力Ｐｍ）に応じた第１の補正係数Ｃ１を算出する。この第１の補正係数Ｃ１は、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度Ｎｅと吸気管圧力Ｐｍ）に応じて付着燃料量が変化するのに対応して後述する燃料噴射量補正値を補正するための係数である。
【００４２】
図６のマップは、予め、実験データ、設計データ等に基づいて求めたエンジン運転状態（例えばエンジン回転速度Ｎｅと吸気管圧力Ｐｍ）と付着燃料量との関係を用いて作成され、ＥＣＵ３９のＲＯＭに記憶されている。
【００４３】
この後、ステップ１１２に進み、始動時の冷却水温Ｔhwと始動後の経過時間Ｔime を読み込んだ後、ステップ１１３に進み、図７のマップを用いて始動時の冷却水温Ｔhwと始動後の経過時間Ｔime とに応じた第２の補正係数Ｃ２を算出する。この第２の補正係数Ｃ２は、始動時の冷却水温Ｔhwや始動後の経過時間Ｔime に応じて付着燃料量が変化するのに対応して後述する燃料噴射量補正値Ｑvvt を補正するための係数である。
【００４４】
図７のマップは、予め、実験データ、設計データ等に基づいて求めた始動時の冷却水温Ｔhwと始動後の経過時間Ｔime と付着燃料量との関係を用いて作成され、ＥＣＵ３９のＲＯＭに記憶されている。この図７のマップは、始動後の経過時間Ｔime に応じて第２の補正係数Ｃ２を減少させると共に、始動時の冷却水温Ｔhw（エンジン温度の代表的な情報）に応じて第２の補正係数Ｃ２の減少カーブ（減少特性曲線）を変化させるように設定されている。
【００４５】
この後、ステップ１１４に進み、付着燃料補正係数ｒＶＶＴの変化量ΔｒＶＶＴと第１の補正係数Ｃ１と第２の補正係数Ｃ２とを用いて、次式により燃料噴射補正値Ｑvvt （燃料噴射量の補正量）を算出する。
Ｑvvt ＝ΔｒＶＶＴ×Ｃ１×Ｃ２
【００４６】
このようにして算出した燃料噴射補正値Ｑvvt を用いて燃料噴射弁２０の燃料噴射量を補正することで、過渡運転時のバルブオーバーラップ量の変化による付着燃料の蒸発量の変化（筒内吸入燃料量の変化）を補償するように燃料噴射量を補正する。この機能が特許請求の範囲でいう燃料噴射量補正手段としての役割を果たす。
【００４７】
一方、上記ステップ１０２で可変吸気バルブタイミング装置３２が異常であると判定された場合、又は上記ステップ１０４で使用燃料が重質燃料（使用燃料の燃料性状が重質）であると判定された場合、又は上記ステップ１０６で急加速時であると判定された場合には、ステップ１０７〜１１４の燃料噴射補正値算出処理を実行することなく、ステップ１１５に進み、燃料噴射補正値Ｑvvt を「０」に維持する。これにより、吸気バルブタイミング（付着燃料補正係数ｒＶＶＴの変化量ΔｒＶＶＴ）に基づく燃料噴射量補正が禁止される。
【００４８】
以上説明した本実施例では、吸気バルブタイミングに応じて付着燃料補正係数ｒＶＶＴ（筒内吸入燃料量を評価する情報）を算出して、この付着燃料補正係数ｒＶＶＴの変化量ΔｒＶＶＴに基づいて燃料噴射量を補正するようにしたので、バルブオーバーラップ量の変化に伴う付着燃料の蒸発量の変化（筒内吸入燃料量の変化）を補償するように燃料噴射量を補正することができる。これにより、冷間始動直後に加速運転が行われてバルブオーバーラップ量が増大した場合でも、バルブオーバーラップ量の変化による空燃比変化を防止して排気エミッションの悪化を防止することができる。また、本実施例では、バルブオーバーラップ量の変化による付着燃料の蒸発量の変化（筒内吸入燃料量の変化）を評価する情報として付着燃料補正係数ｒＶＶＴを用いるだけで良く、しかも、吸気バルブタイミングから、直接、付着燃料補正係数ｒＶＶＴを求めることができるので、燃料噴射量の補正を行う際の演算処理を簡単化することができ、ＥＣＵ３９の演算負荷を軽減することができる。
【００４９】
更に、本実施例では、始動後の経過時間Ｔime に応じて第２の補正係数Ｃ２を減少させると共に、始動時の冷却水温Ｔhw（エンジン温度の代表的な情報）に応じて第２の補正係数Ｃ２の減少カーブ（減少特性曲線）を変化させるようにしたので、始動後の経過時間Ｔime に応じて付着燃料が徐々に減少していくのに対応して燃料噴射補正値Ｑvvt を減少させることができると共に、始動時の冷却水温Ｔhw（エンジン温度の代表的な情報）に応じて始動後の付着燃料の減少カーブが変化するのに対応して燃料噴射補正値Ｑvvt の減少カーブを変化させることができ、燃料噴射補正精度を向上させることができる。
【００５０】
尚、冷却水温Ｔhw以外のエンジン温度に関する情報（例えばエンジンシリンダ温度、吸気温度、燃料温度、油温等）に応じて第２の補正係数Ｃ２の減衰特性を変化させるようにしても良い。
【００５１】
一般に、急加速時には、エンジン出力を高めるために燃料噴射量が増量補正される。また、使用燃料の燃料性状が重質（蒸発性が低い）と判定されたときには、筒内吸入燃料量を確保するために燃料噴射量が増量補正される。
【００５２】
このような事情を考慮して、本実施例では、急加速時や重質燃料判定時に、吸気バルブタイミング（付着燃料補正係数の変化量）に基づく燃料噴射量補正を禁止するようにしたので、急加速時や重質燃料判定時の燃料噴射量の増量補正中に、吸気バルブタイミングに基づく燃料噴射量補正によって燃料噴射量が減量補正されてしまう不具合を未然に防止することができ、急加速時や重質燃料判定時の燃料噴射量の増量補正を有効に働かせることができて、急加速時の要求加速性能を満足することができると共に、重質燃料使用時の排気エミッション悪化、失火、回転変動等の問題を解消することができる
更に、可変吸気バルブタイミング装置３２の異常時には、吸気バルブタイミングの情報が間違っている可能性があり、そのバルブタイミングに基づいて算出する付着燃料補正係数も間違っている可能性があるという事情を考慮して、可変吸気バルブタイミング装置３２が異常であると判定されたときに、吸気バルブタイミングに基づく燃料噴射量補正を禁止するようにしたので、バルブタイミングの間違った情報によって燃料噴射量を間違った方向に補正して制御状態を更に悪化させるといった悪循環を未然に防止することができる。
【００５３】
尚、以上説明した本実施例では、本発明を、吸気バルブタイミングを可変する可変吸気バルブタイミング装置３２を備えたシステムに適用したが、本発明は、排気バルブタイミングを可変する可変排気バルブタイミング装置を備えたシステム、或は、可変吸気バルブタイミング装置と可変排気バルブタイミング装置の両方を備えたシステムに適用して実施できる。
【００５４】
また、本実施例では、本発明を直列エンジンに適用したが、本発明は、Ｖ型エンジンや水平対向エンジン等、直列エンジン以外のエンジンにも適用して実施できる。
【００５５】
更に、Ｖ型エンジンや水平対向エンジンのように、各気筒群毎（各バンク毎）に可変バルブタイミング装置を備えている場合には、各気筒群毎にバルブタイミングに応じて付着燃料補正係数を算出して、各気筒群毎に付着燃料補正係数の変化量に基づいて燃料噴射弁の燃料噴射量を補正するようにしても良い。このようにすれば、各気筒郡毎に独立してバルブタイミングに基づく燃料噴射量補正を行うことができるので、各気筒群の可変バルブタイミング装置の動作等に個体差（ばらつき）があっても、その影響を受けることなく、各気筒群でバルブタイミングに応じた燃料噴射量補正を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。
【図２】可変吸気バルブタイミング制御システムの概略構成図である。
【図３】可変吸気バルブタイミング装置の縦断面図である。
【図４】燃料噴射補正値算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】付着燃料補正係数ｒＶＶＴのマップを概念的に示す図である。
【図６】第１の補正係数Ｃ１のマップを概念的に示す図である。
【図７】第２の補正係数Ｃ２のマップを概念的に示す図である。
【図８】バルブオーバーラップ量の変化に伴う筒内吸入燃料量の変化を説明するための図である。
【図９】吸気バルブタイミングの進角値と吸気ポート内温度と付着燃料量との関係を概略的に示す図である。
【図１０】従来の燃料噴射制御における空燃比と吸気バルブタイミングの進角値と車速の挙動を示すタイムチャートである。
【図１１】従来の燃料噴射制御における吸気バルブタイミングの進角値と吸気ポート内温度変化と空燃比変化との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１５…スロットルバルブ、１８…吸気管圧力センサ、１９…吸気マニホールド、１９ａ…吸気ポート、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ、２２…排気管、２５…冷却水温センサ、３２…可変吸気バルブタイミング装置、３３…吸気バルブ、３７…カム角センサ、３８…クランク角センサ、３９…ＥＣＵ（付着燃料補正係数算出手段，燃料噴射量補正手段，燃料性状判定手段，異常診断手段）
【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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