(57)【要約】【課題】燃料付着量の特定精度の低下を抑制する。【解決手段】吸気バルブの開閉弁タイミングと作用角とを変更する可変動弁機構と、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁とを有する内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置は、吸気バルブの開弁タイミングの基準値と閉弁タイミングの基準値とを設定し、開弁タイミングの基準値からの進角量と閉弁タイミングの基準値からの遅角量とに基づいて、吸気ポートの壁面および吸気バルブに付着する燃料付着量を特定する燃料付着量特定部と、燃料付着量に基づいて燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正部とを備え、燃料付着量特定部は、開弁タイミングの基準値を上死点に設定し、現在作用角が所定値以上の場合に、開弁タイミングが基準値である場合の基準作用角における燃料付着量と、現在作用角における燃料付着量とが同じになる閉弁タイミングを、現在作用角における閉弁タイミングの基準値に設定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブの開閉弁タイミングと前記吸気バルブの作用角とを変更する可変動弁機構と、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁と、を有する内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置であって、
前記吸気バルブの開弁タイミングの基準値と、前記吸気バルブの閉弁タイミングの基準値と、を設定し、前記開弁タイミングの基準値からの進角量と、前記閉弁タイミングの基準値からの遅角量と、に基づいて、前記吸気ポートの壁面および前記吸気バルブに付着する燃料付着量を特定する燃料付着量特定部と、
前記燃料付着量特定部により特定された前記燃料付着量に基づいて、前記燃料噴射弁に噴射させる燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正部と、
を備え、
前記燃料付着量特定部は、
前記開弁タイミングの基準値を、吸気工程における上死点に設定し、
現在作用角が所定値以上の場合に、前記開弁タイミングが前記開弁タイミングの基準値である場合の基準作用角における前記燃料付着量と、前記現在作用角における前記燃料付着量と、が同じになる前記閉弁タイミングを、前記現在作用角における前記閉弁タイミングの基準値に設定する、
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、内燃機関の燃料噴射量を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁を有する内燃機関が知られている。このような内燃機関における燃料噴射量を制御する制御装置として、吸気ポートの壁面および吸気バルブに付着する燃料付着量に基づき燃料噴射量を補正する制御装置が用いられている。特許文献１の制御装置は、吸気バルブのリフト量および吸気バルブの開閉弁タイミングに基づいて燃料付着量を特定し、燃料噴射量を補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９９４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の燃費性能や動力性能等を向上させるために、内燃機関の運転状況に応じて吸気バルブの作用角を変更する可変動弁機構が用いられることがある。このような可変動弁機構を有する内燃機関に対して特許文献１の制御装置を適用すると、作用角が所定値以上大きい場合には、標準的な作用角の場合と比較して燃料付着量の特定精度が低下するおそれがあった。このため、燃料付着量の特定精度の低下を抑制可能な技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、内燃機関の制御装置が提供される。この内燃機関の制御装置は、吸気バルブの開閉弁タイミングと前記吸気バルブの作用角とを変更する可変動弁機構と、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁と、を有する内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置であって；前記吸気バルブの開弁タイミングの基準値と、前記吸気バルブの閉弁タイミングの基準値と、を設定し、前記開弁タイミングの基準値からの進角量と、前記閉弁タイミングの基準値からの遅角量と、に基づいて、前記吸気ポートの壁面および前記吸気バルブに付着する燃料付着量を特定する燃料付着量特定部と；前記燃料付着量特定部により特定された前記燃料付着量に基づいて、前記燃料噴射弁に噴射させる燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正部と；を備え；前記燃料付着量特定部は、前記開弁タイミングの基準値を、吸気工程における上死点に設定し、現在作用角が所定値以上の場合に、前記開弁タイミングが前記開弁タイミングの基準値である場合の基準作用角における前記燃料付着量と、前記現在作用角における前記燃料付着量と、が同じになる前記閉弁タイミングを、前記現在作用角における前記閉弁タイミングの基準値に設定する。この形態の内燃機関の制御装置によれば、現在作用角が所定値以上の場合に、開弁タイミングが開弁タイミングの基準値である場合の基準作用角における燃料付着量と、現在作用角における燃料付着量と、が同じになる閉弁タイミングを、現在作用角における前記閉弁タイミングの基準値に設定する。このため、吸気バルブの閉弁タイミングの遅角の影響を反映させて吸気バルブの閉弁タイミングの基準値を設定でき、燃料付着量の特定精度の低下を抑制できる。
【０００７】
本発明は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、内燃機関の制御装置を搭載した車両、内燃機関の制御方法、かかる方法を実現するためのコンピュータプログラムおよびプログラムを記録する記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態としての内燃機関の制御装置を適用した内燃機関の一部の構成を示す断面模式図である。
【図２】燃料噴射量制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】基準ＩＶＯおよび基準ＩＶＣの設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】現在作用角が所定値α以上でない場合における基準ＩＶＣを概念的に示す説明図である。
【図５】現在作用角が所定値α以上である場合における、ＩＶＣと燃料付着量との関係の一例を示す説明図である。
【図６】現在作用角が所定値α以上である場合における基準ＩＶＣを概念的に示す説明図である。
【図７】現在作用角が所定値α以上でない場合における、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量の一例を示す説明図である。
【図８】現在作用角が所定値α以上の場合における、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量の決定に用いられるマップの一例を示す説明図である。
【図９】ステップＳ１５５で用いられるマップの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．実施形態：
Ａ−１．装置構成：
図１は、本発明の一実施形態としての内燃機関の制御装置を適用した内燃機関の一部の構成を示す断面模式図である。図１では、内燃機関１００が有する複数の気筒のうちの１つの断面を、模式的に示している。本実施形態における内燃機関１００は、ガソリンを燃料とする火花点火式の４ストロークサイクル・ガソリンエンジンであり、車両に搭載される。なお、ガソリンに限らず他の任意の燃料が用いられてもよく、車両に限らず他の任意の移動体に搭載されてもよい。
【００１０】
内燃機関１００は、シリンダブロック１０と、ピストン２０と、シリンダヘッド３０と、点火プラグ１２０と、吸気バルブ４０と、吸気ポート４５と、排気バルブ５０と、排気ポート５５と、燃料噴射弁６０と、吸気可変動弁機構７０と、制御装置８０とを備える。
【００１１】
シリンダブロック１０は、有底筒状の外観形状を有し、ピストン２０を収容している。ピストン２０は、シリンダブロック１０に内接し、上下に摺動する。シリンダヘッド３０は、シリンダブロック１０の上部に配置されている。シリンダブロック１０の内周壁と、ピストン２０と、シリンダヘッド３０とにより囲まれた空間は、燃焼室９０として機能する。点火プラグ１２０は、シリンダヘッド３０に配置され、燃焼室９０の内部で圧縮された混合気に点火を行なう。
【００１２】
吸気バルブ４０は、燃焼室９０に連通する吸気ポート４５と、燃焼室９０との間を開閉する。吸気ポート４５は、燃料および空気を含む混合気の通路として機能し、燃焼前の混合気を燃焼室９０へと導く。排気バルブ５０は、燃焼室９０に連通する排気ポート５５と、燃焼室９０との間を開閉する。排気ポート５５は、混合気が燃焼された後の気体を、燃焼室９０から排出する通路として機能する。燃料噴射弁６０は、吸気ポート４５の内部に配置されており、吸気ポート４５に燃料を噴射する。
【００１３】
吸気可変動弁機構７０は、吸気バルブ４０の開閉特性を変更する。より具体的には、吸気バルブ４０における開閉弁タイミングと作用角とを変更する。本実施形態において、「開閉弁タイミング」とは、バルブの開弁期間の位相を意味し、ＶＶＴ（Variable Valve Timing）の変化量（ＦＲ）で表される。本実施形態において、「作用角」とは、バルブの開弁期間の大きさを意味し、図示しないクランクシャフトの回転角（ＣＡ：Crank Angle）で表される。以降の説明では、開閉弁タイミングをＶＶＴとも呼び、吸気バルブ４０が開弁する開弁タイミングをＩＶＯ（Intake Valve Opening timing）とも呼び、吸気バルブ４０が閉弁する閉弁タイミングをＩＶＣ（Intake Valve Closing timing）とも呼ぶ。
【００１４】
ＩＶＯは、吸気工程におけるピストン２０の上死点（以下、「ＴＤＣ」（Top Dead Center）と呼ぶ）を０度としたときの進角量（ＢＴＤＣ：Before Top Dead Center）で表される。ＩＶＯは、ＴＤＣよりも進角している場合に正の値となり、ＴＤＣよりも遅角している場合に負の値となる。ＩＶＣは、吸気工程におけるピストン２０の下死点（ＢＤＣ：Bottom Dead Center）を０度としたときの遅角量（ＡＢＤＣ：After Bottom Dead Center）で表される。ＩＶＣは、ＢＤＣよりも進角している場合に負の値となり、ＢＤＣよりも遅角している場合に正の値となる。
【００１５】
本実施形態における吸気可変動弁機構７０は、吸気バルブ４０のＶＶＴと作用角とをそれぞれ独立に変更できる。このため、内燃機関１００の運転状況に応じて吸気バルブ４０のＶＶＴと作用角とをそれぞれ好ましい状態に設定できるので、燃費性能および動力性能等を向上できる。
【００１６】
制御装置８０は、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）と主記憶装置とを備えるマイクロコンピュータであり、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electrical Control Unit）として構成されている。制御装置８０は、図１において一点鎖線の矢印で示すように、燃料噴射弁６０と吸気可変動弁機構７０とそれぞれ電気的に接続されて制御を行なう。制御装置８０は、燃料付着量特定部８４と、燃料噴射量補正部８６とを備える。これらの各部の詳細については、後述する。また、制御装置８０は、図示しない各種センサに接続されており、内燃機関１００の運転状況に関する各種パラメータを取得する。各種センサの一例としては、クランクシャフトセンサ、カム角センサ、車速センサ、吸気圧センサ、水温センサ、回転数センサおよびアクセル開度センサ等が挙げられる。
【００１７】
本実施形態において、制御装置８０は、請求項における内燃機関の制御装置の下位概念に相当し、吸気可変動弁機構７０は、請求項における可変動弁機構の下位概念に相当する。
【００１８】
Ａ−２．燃料付着量：
上述のように、燃料噴射弁６０は、吸気ポート４５に燃料を噴射する。このため、噴射された燃料の一部が吸気ポート４５の壁面および吸気バルブ４０の傘部に付着することがある。以降の説明では、吸気ポート４５の壁面に付着する燃料の量と、吸気バルブ４０に付着する燃料の量とを合わせた燃料量を、燃料付着量と呼ぶ。燃料付着量は、一般にポートウェットとも呼ばれる。
【００１９】
燃料付着量は、吸気バルブ４０のＶＶＴおよび作用角に応じて増減する。燃料付着量は、吸気ポート４５の温度が低いほど増加し、温度が高いほど蒸発して減少する。このため、ＩＶＯが進角するにつれて、燃焼後の高温のガスが吸気ポート４５内に流入して吸気ポート４５の温度が上昇するので、燃料付着量が減少する。他方、ＩＶＣが遅角するにつれて、燃焼室９０内の混合気が吸気ポート４５に向かって吹き戻されるので、燃料付着量が増加する。吸気ポート４５の壁面および吸気バルブ４０の傘部に付着した燃料は、内燃機関の燃焼に寄与しない。それゆえ、燃料付着量を精度よく特定し、かかる燃料付着量に基づいて燃料噴射量を制御して、所望の燃焼が得られるようにすることが好ましい。本実施形態の制御装置８０は、後述する燃料噴射量制御処理において、燃料付着量を特定する際に基準となる基準ＩＶＯと基準ＩＶＣとを適切な値に設定することにより、燃料付着量の特定精度の低下を抑制し、所望の燃焼を実現する。
【００２０】
Ａ−３．燃料噴射量制御処理：
図２は、燃料噴射量制御処理の手順を示すフローチャートである。本実施形態の制御装置８０では、内燃機関１００において、エンジン回転数の変化に同期して燃料付着量の特定が要求されると燃料噴射量制御処理が実行される。
【００２１】
制御装置８０は、吸気可変動弁機構７０の現在変位量および角度に基づき、吸気バルブ４０のＶＶＴおよび吸気バルブ４０の現在作用角を取得する（ステップＳ１０５）。本実施形態において、「現在作用角」とは、吸気可変動弁機構７０により設定され得る吸気バルブ４０の作用角のうち、実際に設定されている作用角を意味する。吸気バルブ４０の現在作用角およびＶＶＴは、内燃機関１００の運転状況に応じて設定される。
【００２２】
制御装置８０は、吸気バルブ４０の現在作用角およびＶＶＴに基づき、現在ＩＶＯおよび現在ＩＶＣを算出する（ステップＳ１１０）。本実施形態において、「現在ＩＶＯ」および「現在ＩＶＣ」とは、内燃機関１００において実際に吸気バルブ４０が開弁するタイミングおよび閉弁するタイミングをそれぞれ示している。
【００２３】
制御装置８０の燃料付着量特定部８４は、基準ＩＶＯおよび基準ＩＶＣの設定処理を実施する（ステップＳ１１５）。本実施形態において、「基準ＩＶＯ」および「基準ＩＶＣ」とは、燃料付着量を特定する際に基準となるＩＶＯおよびＩＶＣをそれぞれ示している。
【００２４】
図３は、基準ＩＶＯおよび基準ＩＶＣの設定処理の手順を示すフローチャートである。燃料付着量特定部８４は、基準ＩＶＯをＴＤＣに設定する（ステップＳ２０５）。燃料付着量特定部８４は、現在作用角が所定値α以上か否かを判定する（ステップＳ２１０）。所定値αは、燃料付着量に対してＩＶＣの遅角の影響が大きく現れる値として、予め実験により得られた値に設定されている。一般に、作用角が大きいほどＩＶＣの遅角が生じ易くなる。そこで、ＩＶＣの遅角が大きくなり、燃料付着量が所定量以上となる境界の作用角を実験により求め、所定値αとして設定してもよい。換言すると、現在作用角が所定値α未満の場合は、ＩＶＯを基準ＩＶＯに揃えた状態において、いずれの作用角においても燃料付着量が同じであるような作用角を所定値αとして設定してもよい。また、所定値αは、ＩＶＯを基準ＩＶＯに揃えた状態で、燃料付着量が所定量以上となる境界の作用角よりも大きな任意の作用角に設定されてもよい。また、所定値αは、エンジン回転数が一定の条件におけるスロットル過渡時のＡ／Ｆ（空燃比）の変化量が所定量以上となる境界の作用角に設定されてもよい。本実施形態において所定値αは、２６０ＣＡに設定されているが、２６０ＣＡに代えて他の任意の値に設定されてもよい。
【００２５】
現在作用角が所定値α以上でないと判定された場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、燃料付着量特定部８４は、ＩＶＯが基準ＩＶＯ（ＴＤＣ）である場合の最大作用角のＩＶＣを、基準ＩＶＣに設定し（ステップＳ２１５）、基準ＩＶＯおよび基準ＩＶＣの設定処理を終了する。本実施形態において、「最大作用角」とは、吸気可変動弁機構７０により設定され得る吸気バルブ４０の作用角のうち、最大の作用角を意味する。
【００２６】
図４は、現在作用角が所定値α以上でない場合における基準ＩＶＣを概念的に示す説明図である。図４は、吸気バルブ４０が開弁および閉弁するタイミングを、クランクシャフトの回転角に対応させて示している。図４では、最大作用角において吸気バルブ４０が開いている期間をハッチングで示している。図４では、一例として、最大作用角が２５０ＣＡである場合を示しており、吸気バルブ４０が基準ＩＶＯ（ＴＤＣ）で開弁し７０ＡＢＤＣで閉弁している。図３のステップＳ２１５において、基準ＩＶＣは、ＩＶＯが基準ＩＶＯ（ＴＤＣ）である場合の最大作用角のＩＶＣ、換言すると、ＩＶＯを基準ＩＶＯであるＴＤＣに揃えて最大作用角を適用して得られるＩＶＣに設定される。このため、図４に示す例では、７０ＡＢＤＣが基準ＩＶＣに設定される。
【００２７】
他方、図３において、現在作用角が所定値α以上であると判定された場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、燃料付着量特定部８４は、ＩＶＯが基準ＩＶＯである場合の基準作用角βにおける燃料付着量と、現在作用角における燃料付着量とが同じになるＩＶＣを、現在作用角における基準ＩＶＣに設定し（ステップＳ２２０）、基準ＩＶＯおよび基準ＩＶＣの設定処理を終了する。本実施形態において、「基準作用角β」とは、吸気可変動弁機構７０により設定され得る吸気バルブ４０の作用角のうち、標準的な作用角を意味する。基準作用角βは、内燃機関１００における通常の運転状態において設定される作用角であってもよく、例えば、吸気バルブ４０の最大作用角と最小作用角との略中間の作用角であってもよい。また、「燃料付着量が同じ」とは、完全に等量であってもよく、±５ｍｇや±５％等、所定範囲内の任意の差を有する量であってもよい。
【００２８】
図５は、現在作用角が所定値α以上である場合における、ＩＶＣと燃料付着量との関係の一例を示す説明図である。図５において、縦軸は燃料付着量（ｍｇ）を示し、横軸はＩＶＣ（ＡＢＤＣ）を示し、破線はＩＶＯが基準ＩＶＯ（ＴＤＣ）である場合の基準作用角βにおける燃料付着量を示している。
【００２９】
図５において実線で示すように、現在作用角が所定値α以上である場合、現在作用角における燃料付着量は、ＩＶＣに応じて変化する。より具体的には、ＩＶＣの値が大きくなるにつれて（ＩＶＣが遅角するにつれて）燃料付着量が増加する。図５に示すように、ＩＶＯが基準ＩＶＯである場合の基準作用角βにおける燃料付着量と、現在作用角における燃料付着量とは、現在作用角のＩＶＣが或るＩＶＣ（ＩＶＣｒｅｆ）である場合に一致する。図３のステップＳ２２０では、かかるＩＶＣを、現在作用角における基準ＩＶＣに設定する。
【００３０】
図６は、現在作用角が所定値α以上である場合における基準ＩＶＣを概念的に示す説明図である。図６では、基準作用角βにおいて吸気バルブ４０が開いている期間と、現在作用角において吸気バルブ４０が開いている期間とを、それぞれハッチングで示している。図６では、一例として、基準作用角βが２４０ＣＡである場合を示している。基準作用角βにおいて吸気バルブ４０は、基準ＩＶＯ（ＴＤＣ）で開弁し６０ＡＢＤＣで閉弁している。図３のステップＳ２２０において、現在作用角における基準ＩＶＣは、図５に示すＩＶＣｒｅｆ（およそ７５ＡＢＤＣ）に設定される。
【００３１】
図２に示すように、基準ＩＶＯおよび基準ＩＶＣの設定処理が終了すると、燃料付着量特定部８４は、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２０）。このとき、上述のステップＳ１１５で設定された基準ＩＶＣ、換言すると、現在作用角が所定値α以上であるか否かに応じてそれぞれ異なる方法で設定された基準ＩＶＣが用いられる。
【００３２】
現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きいと判定された場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、燃料付着量特定部８４は、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を、基準ＩＶＣの値から現在ＩＶＣの値を減算した値として特定する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２５の後、ステップＳ１５５へ進む。本実施形態において、「ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量」とは、基準ＩＶＯからの進角量と基準ＩＶＣからの遅角量とを示すパラメータであり、ＶＶＴおよび作用角の概念を含むパラメータである。また、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、燃料付着量の指標となり、後述するステップＳ１５５において燃料付着量を特定する際に、引数として用いられる。なお、後述するように、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、より大きな値ほど燃料付着量がより少ないことを示す。このような「ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量」を用いることで、ＶＶＴおよび作用角を一元的に取り扱って、燃料付着量を特定することができる。現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きい場合、燃料付着量は、ＩＶＣの遅角量の影響を大きく受ける。そこで、この場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、燃料付着量の指標値としてのＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を、ＩＶＣの遅角量、すなわち、基準ＩＶＣの値から現在ＩＶＣの値を減算した値に設定している。
【００３３】
現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きくないと判定された場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、燃料付着量特定部８４は、現在作用角が所定値α以上か否かを判定する（ステップＳ１３０）。現在作用角が所定値α以上でないと判定された場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、燃料付着量特定部８４は、現在ＩＶＯが基準ＩＶＯよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３５）。
【００３４】
現在ＩＶＯが基準ＩＶＯよりも大きいと判定された場合（ステップＳ１３５：ＹＥＳ）、燃料付着量特定部８４は、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を、現在ＩＶＯの値から基準ＩＶＯの値を減算した値として特定する（ステップＳ１４０）。現在ＩＶＯが基準ＩＶＯよりも大きい場合、燃料付着量は、ＩＶＯの進角量の影響を大きく受ける。このため、燃料付着量の指標値としてのＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を、ＩＶＯの進角量、すなわち、現在ＩＶＯの値から基準ＩＶＯの値を減算した値に設定している。ステップＳ１４０の後、ステップＳ１５５へ進む。
【００３５】
他方、ステップＳ１３５において、現在ＩＶＯが基準ＩＶＯよりも大きくないと判定された場合（ステップＳ１３５：ＮＯ）、燃料付着量特定部８４は、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を０（ゼロ）として特定する（ステップＳ１４５）。換言すると、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きくなく、且つ、現在ＩＶＯが基準ＩＶＯよりも大きくない場合に、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を０（ゼロ）として特定する。この場合、ＩＶＣの遅角およびＩＶＯの進角のいずれも生じていないので、燃料付着量に対してこれらの遅角および進角の影響はない。そこで、燃料付着量の指標値としてのＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を０（ゼロ）として特定する。ステップＳ１４５の後、ステップＳ１５５へ進む。
【００３６】
図７は、現在作用角が所定値α以上でない場合における、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量の一例を示す説明図である。図７において、縦軸はＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を示し、横軸は現在ＩＶＯ（ＢＴＤＣ）を示している。縦軸のうち、正の値はＩＶＯの進角度合いを示し、負の値はＩＶＣの遅角度合いを示している。太い実線は、現在作用角が基準作用角βよりも小さい場合（作用角小）を示している。破線は、現在作用角が基準作用角βと等しい場合（作用角中）を示している。細い実線は、現在作用角が基準作用角βよりも大きく、且つ、最大作用角（＜所定値α）である場合（作用角大）を示している。
【００３７】
作用角大では、図３のステップＳ２１５が実行され、ＩＶＯが基準ＩＶＯ（ＴＤＣ）である場合のＩＶＣが基準ＩＶＣに設定される。作用角大では、自身の作用角により基準ＩＶＣが定められるため、基準ＩＶＯとなるＶＶＴと、基準ＩＶＣとなるＶＶＴとが等しい。図７の例において横軸が０よりも小さい領域は、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きい場合（図２のステップＳ１２０：ＹＥＳ）を示している。このため、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、図２のステップＳ１２５により負の値となる。他方、図７の例において横軸が０よりも大きい領域は、現在ＩＶＯが基準ＩＶＯよりも大きい場合（図２のステップＳ１３５：ＹＥＳ）を示している。このため、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、図２のステップＳ１４０により正の値となる。また、図７の例において横軸が０の点は、現在ＩＶＯが基準ＩＶＯと等しく、且つ、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣと等しい場合を示している。このため、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、図２のステップＳ１４５により０（ゼロ）となる。
【００３８】
作用角小については、本実施形態では、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも小さく設定されている。このため、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、現在ＩＶＯのみによって定められる。図７の例において横軸が０よりも大きい領域は、現在ＩＶＯが基準ＩＶＯよりも大きい場合（図２のステップＳ１３５：ＹＥＳ）を示している。このため、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、図２のステップＳ１４０により正の値となる。他方、図７の例において横軸が０以下の領域は、現在ＩＶＯが基準ＩＶＯよりも大きくない場合（図２のステップＳ１３５：ＮＯ）を示している。このため、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、図２のステップＳ１４５により０（ゼロ）となる。
【００３９】
作用角中では、図７の例において横軸が−１０よりも小さい領域は、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きい場合（図２のステップＳ１２０：ＹＥＳ）を示している。このため、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、図２のステップＳ１２５により負の値となる。他方、図７の例において横軸が０よりも大きい領域は、現在ＩＶＯが基準ＩＶＯよりも大きい場合（図２のステップＳ１３５：ＹＥＳ）を示している。このため、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、図２のステップＳ１４０により正の値となる。また、図７の例において横軸が−１０から０の領域は、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きくなく、且つ、現在ＩＶＯが基準ＩＶＯよりも大きくない場合（図２のステップＳ１３５：ＮＯ）を示している。このため、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、図２のステップＳ１４５により０（ゼロ）となる。
【００４０】
図２の燃料噴射量制御処理において、現在作用角が所定値α以上であると判定された場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、燃料付着量特定部８４は、マップを参照することによりＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を特定する（ステップＳ１５０）。
【００４１】
図８は、現在作用角が所定値α以上の場合における、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量の決定に用いられるマップの一例を示す説明図である。図８において、縦軸、横軸およびデータ系列は、図７と同様なので説明を省略する。図８では、作用角大におけるＩＶＣ（ＡＢＤＣ）を横軸に追記し、作用角大における基準ＩＶＣを星印で示している。また、作用角小および作用角中のデータ系列は、図７と同様であり、参考のために記載している。図８では、一例として、最大作用角が２７０ＣＡの場合を示している。
【００４２】
作用角大では、図８の例において現在ＩＶＣが星印よりも図面左側の領域は、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きい場合（図２のステップＳ１２０：ＹＥＳ）を示している。このため、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、図２のステップＳ１２５により負の値となる。
【００４３】
上述のように、燃料付着量は、ＩＶＯが進角するにつれて減少し、ＩＶＣが遅角するにつれて増加する。現在作用角が所定値α以上の場合、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも小さい領域では、ＩＶＣの遅角の影響が弱まることに加えてＩＶＯの進角の影響が強まるので、燃料付着量がより一層減少しやすい傾向にある。このため、本実施形態では、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きくないと判定される場合（図２のステップＳ１２０：ＮＯ）、すなわち、現在ＩＶＣが図８の星印よりも右側の領域では、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きいと判定される場合（図８の星印よりも左側の領域）に比べて、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量がより一層増加するように設定されている。図８に示す例において、作用角大におけるＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、作用角小および作用角中と同様に現在ＩＶＯが３０ＢＴＤＣのときに３０となるように、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも小さい領域において現在ＩＶＯが大きくなるにつれて増加している。
【００４４】
本実施形態における燃料付着量特定部８４は、現在ＩＶＣが基準ＩＶＣよりも大きくなく、且つ、現在作用角が所定値α以上である場合に、図８に示すようなマップを参照することにより、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を特定する。このため、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量において、ＩＶＣの遅角が小さくなることに起因する燃料付着量の減少と、ＩＶＯの進角が大きくなることに起因する燃料付着量の減少とを加味させることができる。なお、図８に示すようなマップに代えて、図８の一部を示すマップや、現在ＩＶＯとＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量との関係を示す表等、他の任意のマップを用いてもよい。
【００４５】
図２に示すように、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量が特定されると、燃料付着量特定部８４は、マップを参照することによってＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量に基づき燃料付着量を特定する（ステップＳ１５５）。
【００４６】
図９は、ステップＳ１５５で用いられるマップの一例を示す説明図である。図９に示すマップは、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量と燃料付着量との関係を示している。図９において、縦軸は燃料付着量（ｍｇ）を示し、横軸はＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を０（ゼロ）を中心として正負の値で示している。図９において実線で示すように、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量が正の値の領域では、数値が大きくなるほど主にＩＶＯの進角の影響が強まって燃料付着量が減少する。他方、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量が負の値の領域では、数値が小さくなるほどＩＶＣの遅角の影響が強まって燃料付着量が増加する。
【００４７】
図９に示すマップは、予め実験により得られたものであってもよい。ステップＳ１５５において、燃料付着量特定部８４は、図９に示すようなマップを参照することにより燃料付着量を特定する。なお、マップに代えて、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量と燃料付着量との関係を示す関係式等を用いて燃料付着量を算出（特定）してもよい。
【００４８】
図２に示すように、特定された燃料付着量に基づき、制御装置８０の燃料噴射量補正部８６は、燃料噴射弁６０に噴射させる燃料噴射量を補正する（ステップＳ１６０）。より具体的には、特定された燃料付着量の変化量を、瞬間的に必要な分と徐々に必要な分とに分けて燃料噴射量に加算または減算することにより、燃料噴射量を補正する。燃料噴射量の補正後、ステップＳ１０５に戻る。制御装置８０は、補正された燃料噴射量に基づき、燃料噴射弁６０に燃料を噴射させる。
【００４９】
本実施形態において、基準ＩＶＯは、請求項における吸気バルブの開弁タイミングの基準値の下位概念に相当し、基準ＩＶＣは、請求項における吸気バルブの閉弁タイミングの基準値の下位概念に相当する。また、ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、請求項における開弁タイミングの基準値からの進角量と閉弁タイミングの基準値からの遅角量の下位概念に相当する。
【００５０】
以上説明した本実施形態の制御装置８０によれば、吸気バルブ４０のＶＶＴおよび作用角の双方を変更可能な吸気可変動弁機構７０を有する内燃機関１００における燃料噴射量制御処理において、基準ＩＶＯおよび基準ＩＶＣの設定処理を行なう。基準ＩＶＯおよび基準ＩＶＣの設定処理では、現在作用角が所定値α以上であるか否かに応じて、異なる方法により基準ＩＶＣを設定する。現在作用角が所定値α以上である場合には、ＩＶＯが基準ＩＶＯであるときの基準作用角βの燃料付着量と現在作用角の燃料付着量とが同じになるＩＶＣを、現在作用角における基準ＩＶＣに設定する。このため、ＩＶＣの遅角の影響、すなわち、ＩＶＣの遅角量が大きいほど燃料付着量が大きくなるという影響を反映させて基準ＩＶＣを設定でき、燃料付着量の特定精度の低下を抑制できる。加えて、現在作用角が所定値α以上である場合に、現在作用角毎に基準ＩＶＣを設定するので、燃料付着量の特定精度の低下をより抑制できる。したがって、燃料噴射量を適切に補正することができるので、所望の燃焼を実現できる。
【００５１】
また、「ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量」というパラメータを用いることで、吸気バルブ４０のＶＶＴと作用角とを一元的に取り扱うことができるので、燃料噴射量制御処理を簡素化できる。このため、吸気バルブ４０のＶＶＴと作用角とをそれぞれ独立したパラメータとして燃料付着量を特定する構成と比較して、適合工数の増加を抑制でき、制御装置８０の処理負荷を低減できる。
【００５２】
Ｂ．変形例：
Ｂ−１．変形例１：
上記実施形態において、燃料付着量特定部８４は、図２に示すステップＳ１２５およびＳ１４０において、減算処理を行なうことによりＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量を特定していたが、本発明はこれに限定されるものではない。ＩＶＯ進角量・ＩＶＣ遅角量は、ステップＳ１５０と同様に、マップを参照することにより特定してもよい。かかる構成によっても、上記実施形態の制御装置８０と同様な効果を奏する。
【００５３】
Ｂ−２．変形例２：
上記実施形態において、燃料付着量特定部８４は、基準ＩＶＯをＴＤＣに設定していたが、本発明はこれに限定されるものではない。基準ＩＶＯは、ＴＤＣ付近に設定されてもよく、例えば、５ＢＴＤＣや−５ＢＴＤＣ等、他の任意の値に設定されてもよい。ただし、内部排気再循環の逆流によって燃料付着量が変化するため、基準ＩＶＯは、ＴＤＣ付近に設定されるのが好ましい。かかる構成によっても、上記実施形態の制御装置８０と同様な効果を奏する。
【００５４】
Ｂ−３．変形例３：
上記実施形態において、制御装置８０は、吸気バルブ４０の作用角およびＶＶＴに基づいて燃料噴射量を制御していたが、内燃機関１００が排気可変動弁機構を有する構成においては、吸気バルブ４０に加えて排気バルブ５０の作用角およびＶＶＴを考慮して燃料噴射量を制御してもよい。
【００５５】
本発明は、上述の実施形態および変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態および変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…シリンダブロック
２０…ピストン
３０…シリンダヘッド
４０…吸気バルブ
４５…吸気ポート
５０…排気バルブ
５５…排気ポート
６０…燃料噴射弁
７０…吸気可変動弁機構
８０…制御装置
８４…燃料付着量特定部
８６…燃料噴射量補正部
９０…燃焼室
１００…内燃機関
１２０…点火プラグ
α…所定値
β…基準作用角
【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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