(57)【要約】【課題】簡単な構成でエンジンの燃費性能及び出力性能をより向上できるようにしたエンジンの可変動弁機構の制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１５の吸気弁３の動作を変更可能な可変動弁機構１０の制御装置２０であって、エンジン１５の運転状態を検出する運転状態検出手段１１，１２と、エンジン１５の運転状態に基づいて、吸気弁３の基本リフト量を設定する基本リフト量設定手段２３と、エンジン１５が所定の運転状態であるとき、吸気弁３よりも上流側の吸気通路に設けられた吸気マニホールド４内の目標圧力を設定する目標圧力設定手段２２と、吸気マニホールド４内の実圧力を検出する圧力検出手段６と、目標圧力と圧力検出手段６により検出された実圧力との差が所定値以下となるように、基本リフト量を補正するバルブリフト量補正手段２４とを有して構成する。【選択図】        図１
2009062843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気弁の動作を連続的に変更可能な可変動弁機構を制御する制御装置であって、
該エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
該運転状態検出手段により検出された該エンジンの運転状態に基づいて、該吸気弁の基本リフト量を設定する基本リフト量設定手段と、
該エンジンが所定の運転状態であるとき、該吸気弁よりも上流側の吸気通路に設けられた吸気マニホールド内の目標圧力を設定する目標圧力設定手段と、
該吸気マニホールド内の実圧力を検出する圧力検出手段と、
該目標圧力と該圧力検出手段により検出された該実圧力との差が所定値以下となるように、該基本リフト量を補正するバルブリフト量補正手段とを有している
ことを特徴とする、エンジンの可変動弁機構の制御装置。
【請求項２】
該所定の運転状態とは、
該運転状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態が、該バルブリフト量の調整のみにより該エンジンの吸入空気量を制御しうる範囲内である運転状態であり、
該目標圧力設定手段は、該吸気マニホールド内の該目標圧力を予め設定された一定値に設定するとともに、
該バルブリフト量補正手段は、該吸気マニホールド内の該実圧力が該一定値となるように該バルブリフト量を補正する
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの可変動弁機構の制御装置。
【請求項３】
該運転状態検出手段は、
該エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサを有し、
該バルブリフト量補正手段は、
該エンジン回転数センサにより検出されたエンジン回転数が大きい程、該基本リフト量に対する補正量を小さく設定する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のエンジンの可変動弁機構の制御装置。
【請求項４】
該バルブリフト量補正手段は、
該基本リフト量設定手段において設定された該基本リフト量が大きい程、該基本リフト量に対する補正量を大きく設定する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの可変動弁機構の制御装置。
【請求項５】
該バルブリフト量補正手段は、
所定の演算周期毎に、該目標圧力と該実圧力とに基づいてバルブリフト基本補正量を算出する基本補正量算出手段と、
該補正量算出手段により過去の演算周期において算出された該バルブリフト基本補正量に基づいて算出された過去の演算周期のバルブ補正量学習値に、最新の演算周期において算出された該バルブリフト基本補正量に所定の係数を乗じた値を加算したバルブ補正量学習値を算出する補正量学習値算出手段と、
該基本リフト量に、該バルブリフト基本補正量及び該バルブ補正量学習値を加算して補正後のバルブリフト量を算出するバルブリフト量算出手段とを有している
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの可変動弁機構の制御装置。
【請求項６】
該バルブリフト量算出手段は、
該エンジンの運転状態が該所定の運転状態でない場合には、該基本リフト量と該バルブ補正量学習値とを加算して補正後のバルブリフト量を算出する
ことを特徴とする、請求項５記載のエンジンの可変動弁機構の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの吸気弁の動作を連続的に変更可能な可変動弁機構を制御するための制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの吸気弁の動作（バブルリフト量，リフトタイミング）を連続的に変更できるようにした可変動弁機構が種々開発されている。
このような可変動弁機構は、例えば、吸気弁制御用部材（制御シャフト）の位置をアクチュエータ等によって変更させる等によって、吸気弁のバルブリフト量を所望のバルブリフト量に設定できるように構成されている。
【０００３】
また、可変動弁機構を有するエンジンでは、吸気弁のバルブリフト量を調整することができるため、吸気弁とスロットル弁とが協働してエンジンの吸入空気量を制御することが可能となり、吸気マニホールド（吸気通路）内の吸入空気圧をより大気圧に近づけることができる（即ち、吸気マニホールド内の負圧をより低減できる）。これにより、エンジンのポンピングロスを低減して燃費の向上を図ることができる。
【０００４】
ところが、可変動弁機構をそなえたエンジンにおいて、図８に示すように、エンジンの気筒への吸入空気量の目標値（目標吸入空気量）と実際に吸入される空気量（実吸入空気量）とに誤差が生じる場合があった。また、吸気マニホールド内の実際の圧力値（実インマニ圧）と目標とする圧力値（目標インマニ圧）とに誤差が生じる場合があった。
実吸入空気量が目標吸入空気量よりも下回る場合には、要求されるエンジン出力を得ることができず、エンジンの出力不足が生じてしまう。また、実インマニ圧が目標インマニ圧よりも下回る場合には、吸気マニホールド内の負圧によりポンピングロスが増大し、エンジンの燃費性能が低下してしまう。
【０００５】
この原因としては、各エンジン毎の個体差により可変動弁機構による吸気弁の動作態様にはばらつきが生じ、図９に示すように吸気弁のバルブリフト量の指令値に対する実際のバルブリフト量に誤差が生じていることが考えられる。この誤差は、可変動弁機構を製造する際に生じる製造公差等に起因している。
そこで、特許文献１には、内燃機関の製造ばらつきや摩耗等による動弁系機構の誤差を解消してエンジンの性能劣化を抑制するための技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３５３４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、引用文献１の技術では、エンジンの燃焼室へ吸入される吸気流量とエンジンの燃焼室へ吸入される吸気圧力とに応じて内燃機関の特性変化を推定するため、これらの吸気流量及び空気圧力の計測値と動弁機構の状態とのマップデータが必要になるなど、制御が複雑になってしまう。
また、吸気流量と吸気圧力とに応じて内燃機関の特性変化を推定するものにすぎないため、可変動弁機構を有するエンジンの理想的な動弁特性と実際の動弁特性との差を把握する精度に限界がある。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、簡単な構成でエンジンの燃費性能及び出力性能をより向上できるようにしたエンジンの可変動弁機構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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明のエンジンの可変動弁機構の制御装置（請求項１）は、エンジンの吸気弁の動作を連続的に変更可能な可変動弁機構を制御する制御装置であって、該エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段により検出された該エンジンの運転状態に基づいて、該吸気弁の基本リフト量を設定する基本リフト量設定手段と、該エンジンが所定の運転状態であるとき、該吸気弁よりも上流側の吸気通路に設けられた吸気マニホールド内の目標圧力を設定する目標圧力設定手段と、該吸気マニホールド内の実圧力を検出する圧力検出手段と、該目標圧力と該圧力検出手段により検出された該実圧力との差が所定値以下となるように、該基本リフト量を補正するバルブリフト量補正手段とを有していることを特徴としている。
【０００９】
また、該所定の運転状態とは、該運転状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態が、該バルブリフト量の調整のみにより該エンジンの吸入空気量を制御しうる範囲内である運転状態であり、該目標圧力設定手段は、該吸気マニホールド内の該目標圧力を予め設定された一定値に設定するとともに、該バルブリフト量補正手段は、該吸気マニホールド内の該実圧力が該一定値となるように該バルブリフト量を補正することが好ましい（請求項２）。
【００１０】
また、該運転状態検出手段は、該エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサを有し、該バルブリフト量補正手段は、該エンジン回転数センサにより検出されたエンジン回転数が大きい程、該基本リフト量に対する補正量を小さく設定することが好ましい（請求項３）。
また、該バルブリフト量補正手段は、該基本リフト量設定手段において設定された該基本リフト量が大きい程、該基本リフト量に対する補正量を大きく設定することが好ましい（請求項４）。
【００１１】
また、該バルブリフト量補正手段は、所定の演算周期毎に、該目標圧力と該実圧力とに基づいてバルブリフト基本補正量を算出する基本補正量算出手段と、該補正量算出手段により過去の演算周期において算出された該バルブリフト基本補正量に基づいて算出された過去の演算周期のバルブ補正量学習値に、最新の演算周期において算出された該バルブリフト基本補正量に所定の係数を乗じた値を加算したバルブ補正量学習値を算出する補正量学習値算出手段と、該基本リフト量に、該バルブリフト基本補正量及び該バルブ補正量学習値を加算して補正後のバルブリフト量を算出するバルブリフト量算出手段とを有していることが好ましい（請求項５）。
【００１２】
また、該バルブリフト量算出手段は、該エンジンの運転状態が該所定の運転状態でない場合には、該基本リフト量と該バルブ補正量学習値とを加算して補正後のバルブリフト量を算出することが好ましい（請求項６）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のエンジンの可変動弁機構の制御装置（請求項１）によれば、エンジン毎の吸気バルブの動弁特性の個体差を解消して、吸気バルブのリフト量を精度良く制御することができ、エンジンの組み立て誤差等によるバルブリフト量の個体差を低減することができる。これにより、吸気マニホールドの実際圧力を目標圧力に近づけることができ、エンジンの燃費性能及び出力性能をより向上させることができる。
【００１４】
本発明のエンジンの可変動弁機構の制御装置（請求項２）によれば、目標圧力が一定値に設定されることにより、目標圧力と実圧力との差に基づくバルブリフト量の補正を高精度に行うことができ、エンジンの組み立て誤差等によるバルブリフト量の個体差を低減することができる。
また、可変動弁機構によるバルブリフト量制御でエンジンの吸入空気量を制御可能な運転状態のときに、吸気マニホールド内の目標圧力を可能な限り大気圧に近い一定値に設定することによって、エンジンの出力性能（負荷要求）を維持しながらもポンピングロスをできるだけ低減することができ、可能な限り燃費を向上することができる。
【００１５】
本発明のエンジンの可変動弁機構の制御装置（請求項３）によれば、エンジンが高回転数であるほど、バルブリフト量の補正に対する吸気マニホールドの圧力変化が大きくなるという特性に基づいて、バルブリフト量を精度良く補正してエンジンの組み立て誤差等によるバルブリフト量の個体差を低減することができる。
本発明のエンジンの可変動弁機構の制御装置（請求項４）によれば、基本リフト量が大きいほど、バルブリフト量の補正に対する吸気マニホールドの圧力変化に寄与する割合が低くなることを考慮して、バルブリフト量を精度良く補正してエンジンの組み立て誤差等によるバルブリフト量の個体差を低減することができる。
【００１６】
本発明のエンジンの可変動弁機構の制御装置（請求項５）によれば、エンジンの運転状態が所定領域にある間は、過去の演算周期において算出されたバルブリフト基本補正量の履歴を反映したバルブ補正量学習値が随時更新され、演算回数を重ねる毎によりエンジンの動弁特性に適したバルブリフト補正量が学習され記憶されることとなり、実圧力を速やかに目標圧力付近に収束させることができる。
【００１７】
本発明のエンジンの可変動弁機構の制御装置（請求項６）によれば、所定の領域内においての演算回数（バルブリフト量補正回数）を重ねた場合、バルブ補正量学習値による補正量は、可変動弁機構の設計上のバルブリフト量に対する実際のバルブリフト量の誤差と見なすことができ、吸気マニホールドの目標圧力と実圧力との差に基づくバルブリフト量の補正ができない状況であっても、バルブリフト量を適切に補正してエンジンの組み立て誤差等によるバルブリフト量の個体差を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１〜図７はいずれも本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁機構の制御装置を説明するためのものであって、図１は全体構成を示す模式図、図２は可変動弁機構による吸気弁の動作特性を示すグラフ、図３はアクセル開度とエンジン回転数との関係を示すグラフ、図４はバルブリフト量補正手段の制御構成を説明するブロック線図、図５はエンジン回転数とバルブリフト量との関係から補正ゲインを求めるためのマップ、図６はバルブリフト量の補正に対する実インマニ圧の変化特性を示すグラフ、図７はアクセル開度の変化に対する吸入空気量及び吸気マニホールド圧力の変化特性を示すグラフである。
【００１９】
本実施形態は、直列に並設された複数の気筒を有するガソリンエンジン（エンジン）を搭載した車両に本発明を適用したものである。
図１に示すように、本車両は、エンジン１５，電子制御装置（ＥＣＵ）２０，アクセル開度センサ（運転状態検出手段）１１及びエンジン回転数センサ（運転状態検出手段）１２を有して構成されており、エンジン１５は、シリンダ１，ピストン２，吸気弁３，吸気マニホールド（インテークマニホールド）４，スロットル弁５，圧力センサ（圧力検出手段）６及び可変動弁機構１０を有して構成されている。なお、図１では、排気弁及び排気通路については図示省略している。
【００２０】
シリンダ１及びピストン２はエンジン１５の各気筒の燃焼室２Ａを形成しており、各燃焼室２Ａには各燃焼室２Ａと吸気マニホールド４とを開閉しうる吸気弁３が取り付けられている。
スロットル弁５は、吸気マニホールド４よりも上流側の吸気通路に設けられたドライブバイワイヤ式のスロットル弁（ＥＴＶ）でありスロットル弁５の開度（スロットル開度）ＴＶＯを図示しないアクチュエータによって調整することにより、外気の流入量を調整しうるようになっている。なお、スロットル開度ＴＶＯはＥＣＵ２０により設定されるようになっている。
【００２１】
また、圧力センサ６は、吸気マニホールド４内に取り付けられており、吸気マニホールド４内の気圧（実圧力）Ｐｂを検出し、実圧力検出信号（以下、実インマニ圧という）ＰｂをＥＣＵ２０に出力するようになっている。
可変動弁機構１０は、エンジン１５の吸気弁３の動作を連続的に変更可能に構成された動弁機構であり、公知の機構を用いて構成されている。
【００２２】
本実施形態では、可変動弁機構１０は、図２に示すように、吸気弁３のバルブリフト量ＶＬを最低リフト量ＶＬｍｉｎから最高リフト量ＶＬｍａｘまでの範囲で連続的に変更可能に設定されている。
そして、吸気弁３のバルブリフト量ＶＬが大きい程燃焼室２Ａ内に吸入される空気量（即ち、吸入空気量）が多くなり、バルブリフト量ＶＬが小さい程、吸入空気量が少なくなるようになっている。
【００２３】
なお、可変動弁機構１０により設定される吸気弁３のバルブリフト量ＶＬは、ＥＣＵ２０により制御されるようになっている。また、本可変動弁機構１０は、吸気弁３のバルブリフト量ＶＬが設定されるとそれに併せてクランク角に対応する吸気弁３の開弁時期も決まるように構成されている。
アクセル開度センサ１１は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出し、ＥＣＵ２０にアクセル開度信号（以下、単にアクセル開度という）ＡＰＳを出力するようになっている。
【００２４】
エンジン回転数センサ１２は、図示省略のクランクシャフトに取り付けられるセンサであり、エンジン１５の回転速度（エンジン回転数）を検出して、エンジン回転数検出信号（以下、単にエンジン回転数という）ＮｅをＥＣＵ２０に出力するようになっている。
次に、ＥＣＵ２０の機能構成について説明する。ＥＣＵ２０はコンピュータ等により構成された演算装置であり、その機能要素として図１に示すように、吸入空気量設定部２１，目標圧力設定部（目標圧力設定手段）２２，基本リフト量設定部（基本リフト量設定手段）２３及びバルブリフト量補正部（バルブリフト量補正手段）２４を有している。
【００２５】
吸入空気量設定部２１は、アクセル開度センサ１１から入力されたアクセル開度ＡＰＳ及びエンジン回転数センサ１２から入力されたエンジン回転数Ｎｅに基づいて、各燃焼室２Ａ毎の目標吸入空気量Ｑｔを設定するようになっている。
目標圧力設定部２２は、入力されたアクセル開度ＡＰＳ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいて、吸気マニホールド４内の目標気圧（以下、目標インマニ圧という）ＴＰｂ0を設定するようになっている。
【００２６】
なお、目標圧力設定部２２は、アクセル開度ＡＰＳ及びエンジン回転数Ｎｅに基づくエンジン１５の運転状態が、図３に示すマップに示すように予め設定された低負圧一定領域（所定の運転状態）にあるか否かを判定し、エンジン１５の運転状態が低負圧一定領域内であると判定した場合には、目標インマニ圧ＴＰｂ0を一定値である所定の目標インマニ圧ＴＰｂに設定するようになっている。
【００２７】
目標インマニ圧ＴＰｂは、吸気マニホールド４内の負圧を必要とする車両の図示しない機器類（例えば、キャニスターパージ等）を十分に機能させながらも、吸気マニホールド４内の圧力をできるだけ大気圧に近い値に設定してポンピングロスを低減するために、大気圧Ｐよりも僅かに低い値［Ｐ−Ｍ（Ｍは所定値）］に設定されるようになっている。
なお、大気圧Ｐは、単純に１気圧に設定してもよく、図示しない大気圧センサからＥＣＵ２０に出力するようにしてもよい。また、エンジン１５が停止状態のときの実インマニ圧Ｐｂより推定してもよい。
【００２８】
ここで、図３のマップ中に予め設定される低負圧一定領域について説明する。低負圧一定領域は、吸気弁３のバルブリフト量の調整のみにより目標吸入空気量Ｑｔを各燃焼室２Ａに吸気可能となる運転状態であり、吸気弁３の可変可能範囲（即ちＶｍｉｎ〜Ｖｍａｘ）に応じて予め実験等により求められている。
即ち、図３中の領域Ａ（低回転低負荷領域）では、吸気弁３のバルブリフト量の調整のみでは、実際に吸入する空気量（実吸入空気量）が目標吸入空気量Ｑｔを上回ってしまうため、スロットル開度をＴＶＯ0よりも閉じる側に変更するようになっている。
【００２９】
また、図３中の領域Ｂ（高回転高負荷領域）では、吸気弁３のバルブリフト量の調整のみでは、実吸入空気量が目標吸入空気量Ｑｔに対して不足してしまうため、スロットル開度をＴＶＯ0よりも開き側に変更するようになっている。
一方、基本リフト量設定部２３は、吸入空気量設定部２１において設定された目標吸入空気量Ｑｔに基づいて、基本バルブリフト量（基本リフト量）ＶＬｂ及びスロットル開度ＴＶＯを設定するように構成されている。
【００３０】
この基本バルブリフト量ＶＬｂ及びスロットル開度ＴＶＯは、アクセル開度ＡＰＳ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいて設定される目標吸入空気量Ｑｔを各燃焼室２Ａに吸気しうるように設定されるものである。したがって、基本バルブリフト量ＶＬｂ及びスロットル開度ＴＶＯは、アクセル開度ＡＰＳ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいて設定されるということもできる。
【００３１】
また、基本リフト量設定部２３は、エンジン１５の運転状態が低負圧一定領域内にある間はスロットル開度ＴＶＯを所定のスロットル開度ＴＶＯ0に固定するように構成されている。
なお、スロットル開度ＴＶＯ0は、実インマニ圧Ｐｂが目標インマニ圧ＴＰｂに一定に保たれるように予め設定された値である。
【００３２】
つまり、エンジン１５の運転状態が低負圧一定領域内であるときには、基本バルブリフト量ＶＬｂのみを変更させることにより、各燃焼室２Ａへの吸入空気量Ｑを制御するようになっている。
バルブリフト量補正部２４は、所定の演算周期（例えば、２０ミリ秒）毎に目標インマニ圧ＴＰｂと圧力センサ６から入力される実インマニ圧Ｐｂとの差が所定値α以下となるように、基本バルブリフト量ＶＬｂを補正して、可変動弁機構１０対して補正後のバルブリフト量ＶＬ（以下、単にバルブリフト量ＶＬという）を出力するフィードバック制御を行うようになっている。
【００３３】
なお、バルブリフト量補正部２４におけるバルブリフト量ＶＬの算出は、可変動弁機構１０の製造時の組み付け誤差等に起因して生じる実際のバルブリフト量と設計上のバルブリフト量との誤差を補完するための処理である。
即ち、基本バルブリフト量ＶＬｂは、可変動弁機構１０が設計通りに動作したときに、目標インマニ圧ＴＰｂと実インマニ圧Ｐｂとが等しくなるように、予め、実験等により求められた値であり、可変動弁機構１０が理想的な動作をした場合には、目標インマニ圧ＴＰｂと実インマニ圧Ｐｂとは一致又は略一致するはずであり、このような場合には、後述するようにバルブリフト量補正部２４における基本バルブリフト量ＶＬｂの補正は行われず、基本バルブリフト量ＶＬｂがそのままバルブリフト量ＶＬとなるようになっている。
【００３４】
以下、バルブリフト量補正部２４における制御構成について説明する。バルブリフト量補正部２４では図４に示すブロック線図に従って制御が行われる。
図４に示すようにバルブリフト量補正部２４は、さらなる機能構成として、基本補正量算出部（基本補正量算出手段）５１，補正量学習値算出部（補正量学習値算出手段）５２，バルブリフト量算出部（バルブリフト量算出手段）５３及びスイッチ５４，５５を有している。
【００３５】
基本補正量算出部５１は、任意の演算周期（ｎ）において、目標インマニ圧ＴＰｂと実インマニ圧Ｐｂとの差に基づいて基本補正量（バルブリフト基本補正量）ＶＬｒ（ｎ）を算出するようになっている。
基本補正量算出部５１では、補正ゲイン設定マップ３１から、補正量ゲインＧを求めるようになっている。また、補正ゲイン設定マップ３１において補正量ゲインＧを求めるのと並行して、圧力差算出部３２において、目標インマニ圧ＴＰｂと実インマニ圧Ｐｂとの差（ＴＰｂ−Ｐｂ）が算出されるようになっている。
【００３６】
続いて補正ゲイン乗算部３３において、目標インマニ圧ＴＰｂと実インマニ圧Ｐｂとの差（ＴＰｂ−Ｐｂ）に補正ゲインＧが乗じられ［Ｇ・（ＴＰｂ−Ｐｂ）］、さらに過去基本補正量加算部３４において、１演算周期前の演算周期（ｎ−１）で算出された基本補正量ＶＬｒ（ｎ−１）が加算されるようになっている。
スイッチ３５は、目標インマニ圧ＴＰｂと実インマニ圧Ｐｂとの差｜Ｐｂ−ＴＰｂ｜と予め設定された所定値（不感帯）αとの大小関係を比較するようになっている。そして、｜Ｐｂ−ＴＰｂ｜≧αであるときには、過去基本補正量加算部３４により算出された値を演算周期（ｎ）において算出される基本補正量ＶＬｒ（ｎ）として選択し、｜Ｐｂ−ＴＰｂ｜＜αであるときには、１演算周期前の演算周期（ｎ−１）で算出された基本補正量ＶＬｒ（ｎ−１）をそのまま演算周期（ｎ）において算出される基本補正量ＶＬｒ（ｎ）として選択するように構成されている。
【００３７】
即ち、演算周期（ｎ）において算出される基本補正量ＶＬｒ（ｎ）は、以下の式（１），（２）で表される。
ＶＬｒ（ｎ）＝ＶＬｒ（ｎ−１）＋（Ｐｂ−ＴＰｂ）×Ｇ・・・・・（１）
（ただし、｜Ｐｂ−ＴＰｂ｜≧α）
ＶＬｒ（ｎ）＝ＶＬｒ（ｎ−１）・・・・・（２）
（ただし、｜Ｐｂ−ＴＰｂ｜＜α）
また、符号３６は、算出された基本補正量ＶＬｒを１演算周期だけ遅延される機能を有する遅延部である。なお、本実施形態では、過去の基本補正量として１演算周期前の基本補正量ＶＬｒ（ｎ−１）を用いるように構成しているが、遅延部３６の設定を変更するこことで適宜の演算周期ｘだけ前に算出された基本補正量ＶＬｒ（ｎ−ｘ）を用いるように構成してもよい。
【００３８】
なお、所定値αは、実インマニ圧Ｐｂが目標インマニ圧ＴＰｂ付近に収束しているにも関わらず、バルブリフト量ＶＬを不要に補正することを防止するための不感帯である。
ここで、上述の補正ゲイン設定マップ３１について詳細に説明する。補正ゲイン設定マップ３１には、図５に示すように、エンジン回転数Ｎｅとバルブリフト量ＶＬとの対応関係に対する補正量ゲインＧの値が記憶されている。
【００３９】
即ち、図５に示すように補正ゲイン設定マップ３１上の補正ゲインＧは、アクセル開度ＡＰＳ（エンジン負荷）に対応して設定されるバルブリフト量ＶＬが大きくなる程大きい値となる。一方、補正ゲインＧはエンジン回転数Ｎｅが大きくなる程小さい値となる傾向を有している。
ここで、補正ゲインＧが図５に示す特性となる理由について説明する。
【００４０】
図６中実線で示すように、バルブリフト量ＶＬの変化に対する実インマニ圧の変化特性は、バルブリフト量ＶＬが小さい程、バルブリフト量ＶＬの変化（補正）に対する実インマニ圧Ｐｂの変化量が大きくなり、反対にバルブリフト量ＶＬが大きい程、バルブリフト量ＶＬの変化（補正）に対する実インマニ圧Ｐｂの変化量が小さい傾向がある。なお、図６中点線は、目標インマニ圧ＴＰｂを示している。
【００４１】
これは、バルブリフト量ＶＬが小さくなるほど、バルブリフト量ＶＬを同じ量だけ補正した場合のバルブリフト量の変動割合（変動率）が大きくなり、燃焼室２への吸入空気量への寄与度が大きくなるためと考えられる。
また、図６に示すように、バルブリフト量ＶＬの変化が狭い範囲においては、バルブリフト量ＶＬの変化量と実インマニ圧Ｐｂの変化量とは略比例関係にあり、バルブリフト量ＶＬの補正量に対して実インマニ圧Ｐｂが略一定の傾き（比例定数）で追従する。
【００４２】
さらに、図６中二点鎖線で示すように、エンジン回転数Ｎｅがより小さくなる程、上述の比例定数の絶対値が小さくなる（即ち、バルブリフト量ＶＬの変化に対する実インマニ圧の変化が緩やかになる）傾向がある。これを換言すると、エンジン回転数Ｎｅが大きくなる程、バルブリフト量ＶＬの変化に対する実インマニ圧の変化が急になる傾向があるともいえる。したがって、補正ゲインＧは、バルブリフト量ＶＬが大きくなる程大きくなり、エンジン回転数Ｎｅが大きくなる程小さい値となるのである。
【００４３】
なお、補正ゲインＧは、バルブリフト量ＶＬの指令値に対する、実際の吸気バルブ３のリフト量の応答遅れ、または、吸気バルブ３のバルブリフト量の変更が実インマニ圧Ｐｂに影響を及ぼすまでの応答遅れを考慮して、バルブリフト量ＶＬが徐々に変更されるように設定されている。
スイッチ５４は、エンジンの運転状態が上述の低負圧一定領域内であるか否かを判定し、低負圧一定領域内であるときには、補正量学習値算出部５２及びバルブリフト量算出部５３に対する基本補正量ＶＬｒ（ｎ）の出力を行い、低負圧一定領域内でないときには、補正量学習値算出部５２及びバルブリフト量算出部５３に対する基本補正量ＶＬｒ（ｎ）の出力値を０［即ち、ＶＬｒ（ｎ）＝０］にする機能を有している。
【００４４】
次に、補正量学習値算出部５２の機能構成について説明する。エンジンの運転状態が上述の低負圧一定領域内である場合には補正量学習値算出部５２には、基本補正量算出部５１において算出された基本補正量ＶＬｒ（ｎ）が入力されるようになっており、基本補正量ＶＬｒ（ｎ）に基づいて、以下の式（３）に則ってバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ）を算出するようになっている。
【００４５】
ＶＬＬ（ｎ）＝ＶＬｒ（ｎ）×Ｋ＋ＶＬＬ（ｎ−１）・・・・・（３）
即ち、補正量学習値算出部５２に基本補正量ＶＬｒ（ｎ）が入力されると、反映係数乗算部３８において所定の係数（以下、反映係数という）Ｋ（ただし、０＜Ｋ＜１）が乗じられ、さらに、過去バルブリフト学習値加算部３９において、１演算周期前に算出されたバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ−１）が加算されることによってバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ）が算出されるようになっている。
【００４６】
なお、反映係数Ｋは、基本補正量算出部５１において各演算周期毎に算出した基本補正量が徐々にバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ）に反映されるように、予め、実験等により最適な値に設定される。
これは、反映係数Ｋが大きすぎる場合には、基本補正量ＶＬｒ（ｎ）が比較的大きいと、基本バルブリフト量ＶＬｂに対する補正量が過度に大きくなってしまい、実インマニ圧にオーバーシュート等が生じ、実インマニ圧Ｐｂが目標インマニ圧ＴＰｂに収束するまでに時間がかかることが考えられ、反対に、反映係数Ｋが小さすぎる場合には、エンジン１５の動弁特性に応じたバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ）を得るまでに多くの時間を要してしまうからである。
【００４７】
なお、符号３７は、算出されたバルブ補正量学習値ＶＬＬを１演算周期だけ遅延される機能を有する遅延部である。なお、本実施形態では、過去の基本補正量として１演算周期前のバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ−１）を用いるように構成しているが、遅延部３７の設定を変更するこことで適宜の演算周期ｙだけ前に算出されたバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ−ｙ）を用いるように構成してもよい。
【００４８】
また、エンジン１５の運転領域が低負圧一定領域ではない状態においては、スイッチ５４，５５それぞれをオフ側に切り換えることにより、基本補正量ＶＬｒ（ｎ）が０であるものとして制御が行われるようになっている。
このため、エンジン１５の運転状態が低負圧一定領域外においては、以下の式（４）のようにバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ）は１演算周期前のバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ−１）がそのまま用いられるようになっている。
【００４９】
ＶＬＬ（ｎ）＝ＶＬＬ（ｎ−１）・・・・・（４）
バルブリフト量算出部５３では、加算部４０において基本補正量算出部５１で算出された基本補正量ＶＬｒ（ｎ）と補正量学習値算出部５２において算出されたバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ）とを加算し、加算部４１において、さらに、演算周期（ｎ）において設定された基本バルブリフト量ＶＬｂ（ｎ）を加算することによってバルブリフト量ＶＬ（ｎ）を算出するようになっている。つまり、演算周期（ｎ）において算出されるバルブリフト量ＶＬ（ｎ）は以下の式（５）で表される。
【００５０】
ＶＬ（ｎ）＝ＶＬｂ（ｎ）＋ＶＬｒ（ｎ）＋ＶＬＬ（ｎ）・・・・・（５）
そして、算出されたバルブリフト量ＶＬ（ｎ）は、可変動弁機構１０に指令値として送出され、可変動弁機構１０により吸気弁３のリフト量が調整されるようになっている。
【００５１】
本発明の一実施形態にかかるエンジンの可変動弁機構の制御装置は上述のように構成されているので、所定の演算周期毎に以下の制御が繰り返される。以下の説明では最新の演算周期を演算周期（ｎ）として説明する。
まず、アクセル開度ＡＰＳ及びエンジン回転数Ｎｅ等のエンジンの運転状態が、低負圧一定領域にある場合には、目標インマニ圧がＴＰｂに設定されるとともにスロットル開度ＴＶＯが所定の開度ＴＶＯ0となるようにスロットル弁５にスロットル開度信号が送出される。
また、アクセル開度ＡＰＯ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいて、目標吸入空気量Ｑｔが設定され、目標吸入空気量Ｑｔに対応する基本バルブリフト量ＶＬｂ（ｎ）が設定される。
【００５２】
このとき、圧力センサ６により検知される実インマニ圧Ｐｂ（ｎ）と目標インマニ圧がＴＰｂ（ｎ）との差が所定値αよりも小さい場合（｜ＴＰｂ−Ｐｂ｜＜α）には、前演算周期において算出されたバルブリフト量ＶＬ（指令値）が継続して可変動弁機構１０に送出される。
一方、実インマニ圧Ｐｂ（ｎ）と目標インマニ圧がＴＰｂ（ｎ）との差が所定値α以上である場合（｜ＴＰｂ−Ｐｂ｜≧α）には、実インマニ圧Ｐｂ（ｎ）と目標インマニ圧がＴＰｂ（ｎ）との差（ＴＰｂ−Ｐｂ）に補正ゲインＧを乗じた値に、１演算周期だけ過去に算出された基本補正量ＶＬｒ（ｎ−１）が加算され、基本補正量ＶＬｒ（ｎ）が算出される。
【００５３】
また、算出された基本補正量ＶＬｒに反映係数Ｋを乗じたものと、１演算周期だけ過去に算出されたバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ−１）が加算され、バルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ）が算出される。
そして、基本バルブリフト量ＶＬｂ（ｎ）と基本補正量ＶＬｒ（ｎ）とバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ）とを全て合算することにより、バルブリフト量ＶＬ（指令値）が算出され、算出されたバルブリフト量ＶＬに基づいて吸気弁３のバルブリフト量が調整される。
【００５４】
そして、次演算周期（ｎ＋１）において同様の制御が行われ、実インマニ圧Ｐｂが目標インマニ圧ＴＰｂとの差が所定値α以下となるまでフィードバック制御が実行される。
なお、エンジン１５の運転状態が、低負圧一定領域ではない場合には、基本補正量ＶＬｒ（ｎ）の値は０とみなされるため、基本バルブリフト量ＶＬｂ（ｎ）とバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ）とを全て合算することにより、バルブリフト量ＶＬ（指令値）が算出され、算出されたバルブリフト量ＶＬに基づいて吸気弁３のバルブリフト量が調整される。
【００５５】
このように、本実施形態にかかるエンジンの可変動弁機構の制御装置によれば、吸気バルブ３の動作特性がエンジン１５の個体毎にばらつきがある場合であっても、低負圧一定領域における目標インマニ圧ＴＰｂと実インマニ圧Ｐｂとの差に基づいて、吸気バルブ３の動弁特性の個体差を解消して、吸気バルブ３のバルブリフト量を精度良く制御することができる。
【００５６】
これにより、図７に示すように、バルブリフト量補正部２４によるバルブリフト量の補正を行わない場合の実インマニ圧（補正前実インマニ圧）と比較して、バルブリフト量の補正を行った場合には、実インマニ圧Ｐｂと目標インマニ圧ＴＰｂとの誤差を低減することができる。また、バルブリフト量補正部２４によるバルブリフト量の補正を行わない場合の実吸入空気量圧（補正前実吸入空気量）と比較して、バルブリフト量の補正を行った場合には、実吸入空気量（補正後実吸入空気量）と目標吸入空気量Ｑｔとの誤差を低減することができる。これにより、エンジン１５の燃費性能及び出力応答性能をより向上させることができる。
【００５７】
また、エンジン１５の運転状態が低負圧一定領域内である時には、吸気マニホールド内の目標圧力を可能な限り大気圧に近い一定値である目標インマニ圧ＴＰｂに設定し、吸気バルブ３のバルブリフト量の調整によってエンジンの出力性能（負荷要求）を維持しながらもポンピングロスをできるだけ低減することができ、これにより、可能な限り燃費を向上することができる。
【００５８】
また、補正ゲインＧは、ＥＣＵ２０からのバルブリフト量ＶＬの指令値に対する、実際の吸気バルブ３のリフト量の応答遅れ、及び、吸気バルブ３のバルブリフト量の変更が実インマニ圧Ｐｂに影響を及ぼすまでの応答遅れを考慮して、バルブリフト量ＶＬが徐々に変更されるように設定されているので、実インマニ圧の応答遅れに起因する目標インマニ圧と実インマニ圧との差に基づいて、バルブリフト量を過度に補正することを防止できフィードバック制御に発散等が生じることを抑制することができる。
【００５９】
また、エンジン回転数Ｎｅが大きいほど、バルブリフト量の補正量に対する吸気マニホールドの圧力変化が大きくなるという特性に基づいて、エンジン回転数Ｎｅが大きいほど補正ゲインＧが小さく設定されるので、バルブリフト量をさらに精度良く補正することができる。
さらに、バルブリフト量ＶＬ（あるいはアクセル開度ＡＰＳ及びエンジン回転数Ｎｅ）が大きいほど、バルブリフト量の補正量に対する吸気マニホールドの圧力変化が小さくなるという特性に基づいて、バルブリフト量ＶＬ（あるいはアクセル開度ＡＰＳ及びエンジン回転数Ｎｅ）が大きいほど補正ゲインＧが大きく設定されるので、バルブリフト量をさらに精度良く補正することができる。
【００６０】
また、エンジン１５の運転状態が低負圧一定領域にある間は、過去の演算周期において算出された基本補正量ＶＬｒの履歴を反映したバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ）が随時更新（算出）されるので、演算回数を重ねる毎によりエンジン１５の動弁特性に適したバルブリフト補正量が学習され記憶されることとなり、実インマニ圧Ｐｂを速やかに目標インマニ圧ＴＰｂ近辺に収束させることができる。
【００６１】
一方、エンジン１５の運転状態が低負圧一定領域内でない場合には、エンジン１５の運転状態が低負圧一定領域にある間に記憶されたバルブ補正量学習値ＶＬＬ（ｎ）を用いて基本バルブリフト量ＶＬｂを補正するので、低負圧一定領域外であってもエンジン１５の動弁特性に応じて精度良いバルブリフト量ＶＬを算出することができる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、エンジンの運転状態が低負圧一定領域内である場合にのみ、吸気マニホールド内の目標圧力（目標インマニ圧）と実圧力（実インマニ圧）との差に基づいて、基本補正量を算出し、基本バルブリフト量を補正するように構成されているが、基本補正量の算出やこれによる基本バルブリフト量の補正は、エンジンの運転領域に関わらず、設定される吸気マニホールド内の目標圧力と実圧力との差に基づいて常に補正するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁機構の制御装置を説明するためのものであって、その全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁機構の制御装置を説明するためのものであって、可変動弁機構による吸気弁の動作特性を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁機構の制御装置を説明するためのものであって、アクセル開度とエンジン回転数との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁機構の制御装置を説明するためのものであって、バルブリフト量補正手段の制御構成を説明するブロック線図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁機構の制御装置を説明するためのものであって、エンジン回転数とバルブリフト量との関係から補正ゲインを求めるためのマップである。
【図６】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁機構の制御装置を説明するためのものであって、バルブリフト量の補正に対する実圧力の変化特性を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁機構の制御装置を説明するためのものであって、アクセル開度の変化に対する吸入空気量及び吸気マニホールド圧力の変化特性を示すグラフである。
【図８】従来技術を説明するためのものであって、アクセル開度の変化に対する吸入空気量及び吸気マニホールド圧力の変化特性を示すグラフである。
【図９】従来技術を説明するためのものであって、エンジンのクランク角に対する吸気バルブのバルブリフト量を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１  シリンダ
２  ピストン
２Ａ  燃焼室
３  吸気弁
４  吸気マニホールド
５  スロットル弁
６  圧力センサ（圧力検出手段）
１０  可変動弁機構
１１  アクセル開度センサ（運転状態検出手段）
１２  エンジン回転数センサ（運転状態検出手段）
１５  エンジン
２０  ＥＣＵ
２１  吸入空気量設定部
２２  目標圧力設定部（目標圧力設定手段）
２３  基本リフト量設定部（基本リフト量設定手段）
２４  バルブリフト量補正部（バルブリフト量補正手段）
３１  補正ゲイン設定マップ
３２  圧力差算出部
３３  補正ゲイン乗算部
３４  過去基本補正量加算部
３５，５４，５５  スイッチ
３６，３７  遅延部
３８  反映係数乗算部
３９  過去バルブリフト学習値加算部
４０，４１  加算部
５１  基本補正量算出部（基本補正量算出手段）
５２  補正量学習値算出部（補正量学習値算出手段）
５３  バルブリフト量算出部（バルブリフト量算出手段）
【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】
2009062843.tif 000009
【図８】
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【図９】
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