(57)【要約】【課題】バルブクリアラスを精度良く推定することが可能な内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、内燃機関内の気筒における筒内圧を取得し、取得された筒内圧に基づいてバルブクリアランスを推定する。例えば、１サイクル当たりの最大筒内圧、所定のクランク角の範囲において前記筒内圧の積分値、及び吸気弁及び排気弁の実際の開閉タイミング、のいずれかに基づいてバルブクリアランスを推定する。これらは、バルブクリアランスの状態を精度良く反映している。そのため、上記の内燃機関の制御装置によれば、バルブクリアラスを精度良く推定することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒における筒内圧を取得する筒内圧取得手段と、
前記筒内圧に基づいてバルブクリアランスを推定するバルブクリアランス推定手段と、を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記バルブクリアランス推定手段は、１サイクル当たりの前記筒内圧の最大値と目標筒内圧とを比較することによって、前記バルブクリアランスを推定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記バルブクリアランス推定手段は、所定のクランク角の範囲において前記筒内圧の積分値を算出し、当該筒内圧の積分値と目標筒内圧積分値とを比較することによって、前記バルブクリアランスを推定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記筒内圧の変化に基づいて、吸気弁及び排気弁の実際の開閉タイミングを推定する開閉タイミング推定手段を備え、
前記バルブクリアランス推定手段は、推定された前記開閉タイミングと目標タイミングとを比較することによって、前記バルブクリアランスを推定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記目標タイミングは、予め記憶された機械的な実作用角に対応することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記目標タイミングは、動弁系における可変制御値に基づいて設定されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
推定された前記バルブクリアランスに基づいて、前記動弁系における前記可変制御値を補正する制御値補正手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
推定された前記バルブクリアランスに基づいて、内燃機関の作動範囲を制限する制限手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいず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、バルブクリアランスを推定して制御を行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、バルブとカム、若しくはカムとロッカーアームとの間に適切な隙間（バルブクリアランス）が設けられている。このバルブクリアランスが小さくなり過ぎると、バルブとバルブシート（弁座）との間に隙間が生じてガス漏れを起こす場合があり、逆に、バルブクリアランスが大きくなり過ぎると、異常音（タペット音）が発生する場合がある。そのため、バルブクリアランスを推定し、その推定に基づいて内燃機関の制御が行われている。例えば、特許文献１には、吸気弁及び排気弁の温度に基づいて、バルブクリアランスを推定して、内燃機関の制御パラメータを補正する技術が記載されている。また、特許文献２には、筒内圧の検出値と目標値との偏差に基づいてバルブリフト量を補正する技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２５６５４号公報
【特許文献２】特開２００４−１００４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１に記載された技術においては、吸気弁及び排気弁の温度に基づいて間接的にバルブクリアランスを推定していたため、バルブクリアランスを精度良く推定することが困難であった。また、特許文献２に記載された技術によっても、バルブクリアランスを精度良く推定することができない場合があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、検出された筒内圧に基づいて、バルブクリアラスを精度良く推定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】
本発明の１つの観点では、内燃機関の制御装置は、気筒における筒内圧を取得する筒内圧取得手段と、前記筒内圧に基づいてバルブクリアランスを推定するバルブクリアランス推定手段と、を備えている。
【０００７】
上記の内燃機関の制御装置は、内燃機関内の気筒における筒内圧を取得し、取得された筒内圧に基づいてバルブクリアランスを推定する。筒内圧は、バルブクリアランスの状態を精度良く反映しているパラメータである。そのため、上記の内燃機関の制御装置によれば、バルブクリアラスを精度良く推定することができる。
【０００８】
上記の内燃機関の制御装置の一態様では、前記バルブクリアランス推定手段は、１サイクル当たりの前記筒内圧の最大値と目標筒内圧とを比較することによって、前記バルブクリアランスを推定することができる。こうするのは、最大筒内圧はバルブクリアランスの状態を精度良く反映しているからである。
【０００９】
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記バルブクリアランス推定手段は、所定のクランク角の範囲において前記筒内圧の積分値を算出し、当該筒内圧の積分値と目標筒内圧積分値とを比較することによって、前記バルブクリアランスを推定する。こうするのは、筒内圧の積分値はバルブクリアランスの状態を精度良く反映しているからである。
【００１０】
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記筒内圧の変化に基づいて、吸気弁及び排気弁の実際の開閉タイミングを推定する開閉タイミング推定手段を備え、前記バルブクリアランス推定手段は、推定された前記開閉タイミングと目標タイミングとを比較することによって、前記バルブクリアランスを推定することができる。このような推定は、筒内圧の変化に基づいてカムシャフトの実作用角を得て、この実作用角と、設定されている機械的な作用角又は制御に用いている作用角とを比較することによって推定を行うことと同義である。
【００１１】
好適には、前記目標タイミングは、予め記憶された機械的な実作用角に対応する。即ち、吸排気弁が非可変動弁機構によって構成される場合には、上記の目標タイミングを用いることができる。
【００１２】
更に好適には、前記目標タイミングは、動弁系における可変制御値に基づいて設定されている。また、推定された前記バルブクリアランスに基づいて、前記動弁系における前記可変制御値を補正する制御値補正手段を備える。吸排気弁が可変動弁機構によって構成される場合には、上記の目標タイミングを用いることができると共に、バルブクリアランスに基づいて可変制御値を補正することができる。
【００１３】
上記の内燃機関の制御装置において好適には、推定された前記バルブクリアランスに基づいて、内燃機関の作動範囲を制限する制限手段を備えることができる。これにより、バルブクリアランスがずれたことによって生じ得る、吸排気弁のジャンプやバネのバウンスによる不具合を、適切に回避することが可能となる。特に、高回転で動作させる内燃機関を好適に保護することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１５】
［全体構成］
まず、本発明の実施形態に係る内燃機関の構成について説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る内燃機関のトルク算出装置が適用された内燃機関１の構成を示す概略図である。なお、図１では、実線矢印がガスの流れを示し、破線矢印が信号の入出力を示している。
【００１７】
内燃機関１は、主に、吸気通路３と、スロットルバルブ４と、燃料噴射弁５と、気筒（シリンダ）６ａと、吸気弁７と、排気弁８と、排気通路９と、点火プラグ１０と、筒内圧センサ１１と、クランク角センサ１２と、を有する。内燃機関１は、モータによってアシストが可能なハイブリッド車両に搭載される。なお、図１においては、説明の便宜上、１つの気筒６ａのみを示しているが、実際には内燃機関１は複数の気筒６ａを有する。
【００１８】
吸気通路３には外部から導入された空気が通過し、スロットルバルブ４は吸気通路３を通過する空気の流量を調整する。吸気通路３を通過した空気は、気筒６ａの燃焼室６ｂに供給される。また、燃焼室６ｂには、燃料噴射弁５によって噴射された燃料が供給される。燃焼室６ｂ内では、点火プラグ１０の点火により着火されることによって、供給された吸気と燃料との混合気が燃焼される。この場合、燃焼によってピストン６ｃが往復運動し、この往復運動がコンロッド６ｄを介してクランク軸（不図示）に伝達され、クランク軸が回転する。また、内燃機関１には排気通路９が接続されており、燃焼によって生じた排気は排気通路９から排出される。
【００１９】
更に、内燃機関１の燃焼室６ｂには、吸気弁７と排気弁８が設けられている。吸気弁７は、開閉することによって、吸気通路３と燃焼室６ｂとの導通／遮断を制御する。また、排気弁８は、開閉することによって、排気通路９と燃焼室６ｂとの導通／遮断を制御する。具体的には、吸気弁７と排気弁８が可変動弁機構によって構成される場合には、主に、図示しないカム、ロッカーアーム、及びバネの動作によって、吸気弁７と排気弁８の開閉が行われる。この場合、カムとロッカーアームとの間には、バルブクリアランスが設けられている。一方、吸気弁７と排気弁８が非可変動弁機構によって構成される場合には、主に、図示しないカム、及びバネの動作によって、吸気弁７と排気弁８の開閉が行われる。この場合、カムと、吸気弁７及び排気弁８との間にバルブクリアランスが設けられている。なお、本明細書では、「バルブ」とは、吸気弁７と排気弁８の少なくともいずれかを呼ぶものとする。また、以下では、吸気弁７と排気弁８をまとめて「吸排気弁」とも呼ぶ。
【００２０】
筒内圧センサ１１は、気筒６ａ内の圧力（筒内圧）を検出するセンサである。例えば、筒内圧センサ１１は、点火プラグ１０の座金として装着されるリング状の圧電素子から構成され、点火プラグ１０の締め付け荷重に対する相対圧として筒内圧を検出する。また、筒内圧センサ１１は、各気筒６ａごとに設けられ、各気筒６ａの筒内圧を検出する。
【００２１】
クランク角センサ１２は、各気筒６ａに設けられ、各気筒６ａにおけるクランク角を検出する。具体的には、クランク角センサ１２は、単位クランク角毎の他に角度信号と、所定ピストン位置毎の基準角度信号とを、それぞれ出力する。
【００２２】
ＥＣＵ（Engine Control Unit）５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェースなどを含んで構成されている。ＥＣＵ５０は、前述した筒内圧センサ１１が検出した筒内圧を取得すると共に、クランク角センサ１２が検出したクランク角を取得する。
【００２３】
本実施形態では、ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ１１から取得した筒内圧に基づいて、前述したバルブクリアランスを推定する処理を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、バルブクリアランスの目標値から、実際のバルブクリアランスが広がっている度合い及び狭まっている度合いを推定する。そして、ＥＣＵ５０は、推定されたバルブクリアランスに基づいて種々の制御を実行する。このように、ＥＣＵ５０は、本発明に係る内燃機関の制御装置として機能する。具体的には、ＥＣＵ５０は、筒内圧取得手段及びバルブクリアランス推定手段として動作する。
【００２４】
以下で、上記したＥＣＵ５０が行うバルブクリアランス推定処理の実施形態について説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
第１実施形態では、筒内圧センサ１１から取得した筒内圧に基づいて、バルブクリアランスを推定する。詳しくは、第１実施形態では、ＥＣＵ５０は、筒内圧の最大値（以下、「最大筒内圧」と呼ぶ。）と目標筒内圧とを比較することによって、バルブクリアランスを推定する。このような最大筒内圧を用いてバルブクリアランスを推定するのは、最大筒内圧がバルブクリアランスの状態を精度良く示しているからである。例えば、バルブクリアランスがかなり大きくなっている場合（広がっている場合）には、カムとバルブ又はロッカーアームとの接触が減少されて、筒内圧の上昇が抑えられるため、測定される最大筒内圧は想定される値よりも小さくなる傾向にある。この場合には、測定された最大筒内圧から、バルブクリアランスがかなり大きくなっていることを推定することができる。
【００２６】
図２は、第１実施形態に係るバルブクリアランスの推定方法を説明するための図である。図２（ａ）は、１サイクル期間（７２０ＣＡ）の筒内圧の変化を示した図である。横軸にクランク角を示し、縦軸に筒内圧を示している。ＥＣＵ５０は、このような筒内圧の変化に基づいて、最大筒内圧Ｐｍａｘを取得する。そして、ＥＣＵ５０は、最大筒内圧Ｐｍａｘと目標筒内圧とを比較することによって、バルブクリアランスを推定する。具体的には、ＥＣＵ５０は、最大筒内圧Ｐｍａｘと目標筒内圧との偏差に基づいてバルブクリアランスを推定する。
【００２７】
図２（ｂ）は、バルブクリアランスがずれている場合に得られた図を示している。図２（ｂ）も、横軸にクランク角を示し、縦軸に筒内圧を示している。この場合、最大筒内圧Ｐｍａｘ０が目標筒内圧に対応するものとする（以下、「最大筒内圧Ｐｍａｘ０」を「目標筒内圧Ｐｍａｘ０」とも表記する）。なお、目標筒内圧Ｐｍａｘ０は、例えば設計段階などで設定されたバルブクリアランスより得られた圧力などに対応する。
【００２８】
最大筒内圧Ｐｍａｘ０が得られた場合には、ＥＣＵ５０は、バルブクリアランスは適切な量であると推定する。言い換えると、ＥＣＵ５０は、バルブクリアランスが設計時の量からずれていないと推定する。一方、最大筒内圧Ｐｍａｘ１が得られた場合には、ＥＣＵ５０は、この最大筒内圧Ｐｍａｘ１が上記した目標筒内圧Ｐｍａｘ０から大きくずれているため、バルブクリアランスが適切な量から大きくずれていると推定する。この場合、ＥＣＵ５０は、例えばバルブクリアランスが最適な量から大きくなっていると推定する。
【００２９】
図３は、第１実施形態に係るバルブクリアランス推定処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５０が実行する。
【００３０】
まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ５０は、内燃機関１における水温が所定温度（所定水温）以下であるか否かを判定する。このような判定を行っているのは、本実施形態では、内燃機関１の始動時に、バルブクリアランスの推定するための処理を実行するからである。水温が所定水温以下である場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進む。この場合、ステップＳ１０２以降の処理で、バルブクリアランスを推定するための処理を実行する。一方、水温が所定水温より高い場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理は当該フローを抜ける。この場合には、バルブクリアランスを推定するための処理を実行しない。
【００３１】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ５０は、モータによるクランキング（モータリング）を実行する。即ち、モータの駆動によってクランキングを実行することにより、内燃機関１を動作させる。こうするのは、バルブクリアランスに不具合があった場合に、内燃機関１の始動前に適切に対応することが可能となるからである。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１０３に進む。
【００３２】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ５０は、１サイクル当たりの最大筒内圧を測定する。この場合、ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ１１から供給される検出信号に基づいて、最大筒内圧を取得する。そして、処理はステップＳ１０４に進む。
【００３３】
ステップＳ１０４では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０３で得られた最大筒内圧と目標筒内圧とを比較する。具体的には、ＥＣＵ５０は、最大筒内圧と目標筒内圧との偏差を算出する。そして、処理はステップＳ１０５に進む。
【００３４】
ステップＳ１０５では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０４で算出された偏差に基づいて、バルブクリアランスを推定する。例えば、ＥＣＵ５０は、偏差とバルブクリアランスとの対応関係（マップなど）に基づいて、バルブクリアランスを算出する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。このように、第１実施形態に係るバルブクリアランス推定処理によれば、精度良くバルブクリアランスを推定することができる。
【００３５】
ここで、上記のようにして推定されたバルブクリアランスを用いた制御について説明する。第１実施形態では、ＥＣＵ５０は、推定したバルブクリアランスが上限値を超えた場合に、内燃機関１の作動範囲を制限する。例えば、ＥＣＵ５０は、内燃機関１の回転数の上限値を下げる設定を行うことによって、内燃機関１の作動範囲を制限する。更に、ＥＣＵ５０は、内燃機関１の作動範囲を制限すると共に、バルブクリアランスが上限値を超えたことを示すランプをメータ経由で点灯する制御を行う。
【００３６】
このような制御を実行することにより、バルブクリアランスがずれたことによって生じ得る、吸排気弁のジャンプやバネのバウンスによる不具合を、適切に回避することが可能となる。特に、高回転で動作させる内燃機関１を好適に保護することが可能となる。なお、「ジャンプ」とは、バルブがカムの回転に追従できずに勝手にリフトし、その後戻る際にカム面に激突し、そのまま収まらずに跳ね返る現象をいう。また、「バウンス」とは、バルブが戻ったときにバルブがバルブシートに密着せずにショックで跳ね返り、これを何度も繰り返す現象をいう。
【００３７】
更に、ＥＣＵ５０は、吸気弁７と排気弁８が可変動弁機構によって構成される場合には、推定されたバルブクリアランスに基づいて可変動弁機構における可変制御値、具体的には吸気弁７及び排気弁８がそれぞれ開閉するタイミングやバルブのリフト量などを補正することができる。
【００３８】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るバルブクリアランス推定処理について説明する。第２実施形態では、最大筒内圧の代わりに、筒内圧の積分値（以下、「筒内圧積分値」とも呼ぶ。）に基づいて、バルブクリアランスを推定する点で、第１実施形態とは異なる。具体的には、第２実施形態では、ＥＣＵ５０は、筒内圧積分値と目標筒内圧積分値とを比較することによって、バルブクリアランスを推定する。このような筒内圧積分値を用いてバルブクリアランスを推定するのは、筒内圧積分値がバルブクリアランスの状態を精度良く示しているからである。例えば、バルブクリアランスがかなり大きくなっている場合（広がっている場合）には、カムとバルブ又はロッカーアームとの接触が減少されて、筒内圧の上昇が抑えられるため、算出される筒内圧積分値は想定される値よりも小さくなる傾向にある。この場合には、算出された筒内圧積分値から、バルブクリアランスがかなり大きくなっていることを推定することができる。
【００３９】
図４は、第２実施形態に係るバルブクリアランス推定処理を説明するための図である。図４は、横軸にクランク角を示し、縦軸に筒内圧を示しており、１サイクル期間（７２０ＣＡ）の筒内圧の変化を示している。ＥＣＵ５０は、１サイクル期間において得られた筒内圧に基づいて、筒内圧積分値を算出する。具体的には、ＥＣＵ５０は、図４中のハッチング領域Ｓの面積を算出する。そして、ＥＣＵ５０は、算出された筒内圧積分値と目標筒内圧積分値とを比較することによって、バルブクリアランスを推定する。詳しくは、ＥＣＵ５０は、筒内圧積分値と目標筒内圧積分値との偏差に基づいてバルブクリアランスを推定する。なお、目標筒内圧積分値は、例えば設計段階などで設定されたバルブクリアランスより得られる値などに対応する。
【００４０】
図５は、第２実施形態に係るバルブクリアランス推定処理を示すフローチャートである。この処理も、ＥＣＵ５０が実行する。
【００４１】
ステップＳ２０１及びステップＳ２０２の処理は、前述したステップＳ１０１及びステップＳ１０２の処理（図３参照）と同様であるため、その説明を省略する。
【００４２】
ステップＳ２０３では、ＥＣＵ５０は、１サイクル当たりの筒内圧積分値を測定する。この場合、ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ１１から供給される検出信号に基づいて、筒内圧積分値を算出する。そして、処理はステップＳ２０４に進む。
【００４３】
ステップＳ２０４では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０３で算出された筒内圧積分値と目標筒内圧積分値とを比較する。具体的には、ＥＣＵ５０は、筒内圧積分値と目標筒内圧積分値との偏差を算出する。そして、処理はステップＳ２０５に進む。
【００４４】
ステップＳ２０５では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０４で算出された偏差に基づいて、バルブクリアランスを推定する。例えば、ＥＣＵ５０は、偏差とバルブクリアランスとの対応関係（マップなど）に基づいて、バルブクリアランスを算出する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００４５】
このように、第２実施形態に係るバルブクリアランス推定処理によっても、精度良くバルブクリアランスを推定することができる。
【００４６】
なお、第２実施形態においても、ＥＣＵ５０は、推定したバルブクリアランスが上限値を超えた場合に、内燃機関１の作動範囲を制限すると共に、バルブクリアランスが上限値を超えたことを示すランプをメータ経由で点灯する。このような制御を実行することにより、バルブクリアランスがずれたことによって生じ得る、吸排気弁のジャンプやバネのバウンスによる不具合を、適切に回避することが可能となる。特に、高回転で動作させる内燃機関１を好適に保護することが可能となる。
【００４７】
更に、ＥＣＵ５０は、吸気弁７と排気弁８が可変動弁機構によって構成される場合には、推定されたバルブクリアランスに基づいて可変動弁機構における可変制御値を補正することができる。
【００４８】
なお、上記では、１サイクル期間に得られた筒内圧から筒内圧積分値を算出する実施形態を示したが、これに限定はされない。他の例では、１サイクル期間よりも短い所定のクランク角の範囲から筒内圧積分値を算出し、これを用いてバルブクリアランスを推定することができる。
【００４９】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、最大筒内圧及び筒内圧積分値の代わりに、吸気弁７の閉じタイミング及び排気弁８の開きタイミング（以下、これらのタイミングをまとめて「開閉タイミング」とも呼ぶ。）に基づいてバルブクリアランスを推定する点で、第１実施形態及び第２実施形態とは異なる。具体的には、第３実施形態では、ＥＣＵ５０は、筒内圧の変化に基づいて吸排気弁の開閉タイミングを推定し、この開閉タイミングと目標タイミングとを比較することによって、バルブクリアランスを推定する。
【００５０】
このような開閉タイミングを用いてバルブクリアランスを推定するのは、開閉タイミングがバルブクリアランスの状態を精度良く示しているからである。即ち、バルブクリアランスがずれていると、カムとバルブ又はロッカーアームとが接触するタイミングもずれるので、吸気弁７の閉じタイミング及び排気弁８の開きタイミングが想定されるタイミング（このタイミングが「目標タイミング」に該当する）からずれるためである。そのため、開閉タイミングが目標タイミングよりもずれている場合には、バルブクリアランスがずれていると推定することができる。
【００５１】
図６は、第３実施形態に係るバルブクリアランス推定処理を説明するための図である。図６は、横軸にシリンダ容積比を示し、縦軸に筒内圧を示している。即ち、シリンダ容積比の変化に対する筒内圧の変化を示している。なお、横軸に示すシリンダ容積比は、クランク角センサ１２から取得されるクランク角や、内燃機関１の回転数を検出する回転数センサから取得される回転数などに基づいて算出することができる。また、図中の矢印は、燃焼における行程が進んでいく方向を示している。
【００５２】
図６より、破線領域Ｘ、Ｙで示すタイミングにおいて、筒内圧が急に変化していることがわかる。このタイミングが、前述した開閉タイミングに対応する。具体的には、破線領域Ｘで示すタイミングにおいて排気弁８が開いており、破線領域Ｙで示すタイミングにおいて吸気弁７が閉じているといえる。ＥＣＵ５０は、このような筒内圧の変化に基づいて、開閉タイミングを推定する。より詳しくは、ＥＣＵ５０は、吸気弁７が閉じることが予想されるタイミング、及び排気弁８が開くことが予想されるタイミングの近傍において筒内圧に対して判定を行うことによって、実際の開閉タイミングを取得する。なお、吸気弁７が閉じることが予想されるタイミング、及び排気弁８が開くことが予想されるタイミングは、吸排気弁が可変動弁機構によって構成されている場合にはＥＣＵ５０内に記憶された値から想定され、吸排気弁が可変動弁機構によって構成されている場合には、可変制御値から想定される。
【００５３】
このように開閉タイミングを取得した後、ＥＣＵ５０は、推定された開閉タイミングと目標タイミングとを比較することによって、バルブクリアランスを推定する。具体的には、ＥＣＵ５０は、開閉タイミングと目標タイミングとの偏差に基づいてバルブクリアランスを推定する。
【００５４】
なお、目標タイミングは、吸排気弁が非可変動弁機構によって構成される場合には、予め記憶された機械的な実作用角に対応する。一方、吸排気弁が可変動弁機構によって構成される場合には、目標タイミングは、可変制御値に応じて設定される値である。また、開閉タイミングはカムシャフトの実作用角に対応するため、開閉タイミングを用いた比較は、上記した機械的な作用角又は可変制御値に対応する作用角と、カムシャフトの実作用角との比較を行うことと同義である。
【００５５】
図７は、第３実施形態に係るバルブクリアランス推定処理を示すフローチャートである。この処理も、ＥＣＵ５０が実行する。
【００５６】
ステップＳ３０１及びステップＳ３０２の処理は、前述したステップＳ１０１及びステップＳ１０２の処理（図３参照）と同様であるため、その説明を省略する。
【００５７】
ステップＳ３０３では、ＥＣＵ５０は、筒内圧の変化に基づいて、吸気弁７が閉じるタイミング、及び排気弁８が開くタイミングを推定する。この場合、ＥＣＵ５０は、吸気弁７が閉じることが予想されるタイミング、及び排気弁８が開くことが予想されるタイミングの近傍における筒内圧の変化に基づいて、開閉タイミングを取得する。そして、処理はステップＳ３０４に進む。
【００５８】
ステップＳ３０４では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３０３で得られた開閉タイミングと目標タイミングとを比較する。具体的には、ＥＣＵ５０は、開閉タイミングと目標タイミングとの偏差を算出する。そして、処理はステップＳ３０５に進む。
【００５９】
ステップＳ３０５では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３０４で算出された偏差に基づいて、バルブクリアランスを推定する。例えば、ＥＣＵ５０は、偏差とバルブクリアランスとの対応関係（マップなど）に基づいて、バルブクリアランスを算出する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００６０】
このように、第３実施形態に係るバルブクリアランス推定処理によっても、精度良くバルブクリアランスを推定することができる。
【００６１】
なお、第３実施形態においても、ＥＣＵ５０は、推定したバルブクリアランスが上限値を超えた場合に、内燃機関１の作動範囲を制限すると共に、バルブクリアランスが上限値を超えたことを示すランプをメータ経由で点灯する。このような制御を実行することにより、バルブクリアランスがずれたことによって生じ得る、吸気弁７又は排気弁８のジャンプやバネのバウンスによる不具合を、適切に回避することが可能となる。特に、高回転で動作させる内燃機関１を好適に保護することが可能となる。
【００６２】
更に、ＥＣＵ５０は、吸気弁７と排気弁８が可変動弁機構によって構成される場合には、推定されたバルブクリアランスに基づいて可変動弁機構における可変制御値を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の本実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された内燃機関の構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態に係るバルブクリアランスの推定方法を説明するための図である。
【図３】第１実施形態に係るバルブクリアランス推定処理を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係るバルブクリアランスの推定方法を説明するための図である。
【図５】第２実施形態に係るバルブクリアランス推定処理を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態に係るバルブクリアランスの推定方法を説明するための図である。
【図７】第３実施形態に係るバルブクリアランス推定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１  内燃機関
３  吸気通路
４  スロットルバルブ
５  燃料噴射弁
６ａ  気筒
９  排気通路
１０  点火プラグ
１１  筒内圧センサ
１２  クランク角センサ
５０  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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