内燃机的控制装置的制作方法

专利名称：内燃机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的控制装置。
背景技术：
现在，人们知道根据筒内压力控制内燃机的内燃机控制装置。作为这种内燃机控制装置的例子，例如有特开平9-53503号公报中所记载的控制装置。特开平9-53503号公报所述的内燃机控制装置中，根据检测筒内压力用的筒内压力传感器的输出值计算燃料喷射量、点火时期，并根据该计算出来的燃料喷射量、点火时期控制内燃机。
但是，像特开平9-53503号公报所述内燃机控制装置那样，用筒内压力传感器检测筒内压力的场合，其检测出的筒内压力是燃烧压力为峰值时刻的压力，成为压缩上止点后10～15曲柄角度时刻的压力。因此，利用特开平9-53503号公报所述的内燃机控制装置，不能根据例如像压缩上止点时的筒内压力那样的、燃烧压力峰值时以外的时刻的筒内压力来控制内燃机。所以，在用特开平9-53503号公报所述的内燃机控制装置改变吸排气阀的开口面积或作用角的场合，不能合适地控制内燃机，该内燃机控制装置未考虑筒内压力随着例如用可变动阀机构改变吸排气阀的开口面积或作用角而变化的情况。
另外，大家还知道，现在根据气筒内某部分的温度控制内燃机的内燃机控制装置。作为这种内燃机控制装置的例子，例如有特开平4-81574号公报所述的装置。特开平4-81574号公报所述的内燃机控制装置中，根据检测汽缸壁温用的壁温传感器的输出值计算点火时期，并根据该计算出来的点火时期控制内燃机。
但是，如上所述，特开平4-81574号公报所述的内燃机控制装置中，虽然是根据汽缸壁温计算点火时期，并根据该点火时期控制内燃烧，但，汽缸壁温与筒内气体温度相差很大，而且，合适的点火时期如其说是根据汽缸壁温、莫如说是根据筒内气体温度来决定。因此，根据汽缸壁温计算点火时期的、特开平4-81574号公报所述的内燃机控制装置，不能合适地控制内燃机。除此之外，在用特开平4-81574号公报所述的内燃机控制装置变更吸排气阀的开口面积或作用角的场合，不能合适地控制内燃机，该内燃机控制装置未考虑例如用可变动阀机构变更吸排气阀的开口面积或作用角的同时，筒内气体温度也发生变化。
现在人们还知道，具有用于吸气阀及排气阀中的至少一方的可变动阀机构，根据内部EGR气体比例或气体量控制内燃机的控制装置。作为这种内燃机控制装置的例子，例如有特开平9-209895号公报所述的控制装置。特开平9-209895号公报所述的内燃机控制装置中，设有不改变吸气阀的开阀期间的长短、而是使开闭时间(阀配气相位)位移的可变动阀机构，根据内部EGR气体量(内部排气气体再循环量)、即吹回到吸气管内之后再被吸入到气筒内的已燃气体量，和不从气筒排出而直接留在气筒内的已燃气体量之和，计算点火时期，根据该计算出的点火时期控制内燃机。
但是，特开平9-209895号公报所述的内燃机控制装置中，在计算内部EGR气体量时，虽考虑了吸排气阀的开闭时间的位移量，但未考虑吸排气阀的开口面积的变化量。另外，可变动阀机构设有变更阀升程量的功能，在通过改变阀升程量来改变吸排气阀的开口面积的场合，即使吸排气阀的开闭时间不位移，实际的内部EGR气体量也发生相当大的变化。因此，在改变吸排气阀的开口面积的场合，在不考虑用特开平9-209895号公报所述的内燃机控制装置改变吸排气阀的开口面积的情况下，计算内部EGR气体量时，计算出来的内部EGR气体量与实际的内部EGR气体量相差相当多。即，例如在利用不考虑随着用可变动阀机构改变吸排气阀的开口面积，内部EGR气体量也发生变化的，特开平9-209895号公报所述的内燃机控制装置，改变吸排气阀的开口面积的场合，不能正确地计算出内部EGR气体量，不能合适地控制内燃机。
而且，特开平9-209895号公报所述的内燃机控制装置中，在计算内部EGR气体量时，虽考虑了吸排气阀的开闭时间的位移量，但未考虑吸排气阀之作用角的变更量，即，相当于吸排气阀开阀期间的凸轮轴的的回转角变更量。另外，可变动阀机构设有变更吸气阀的作用角的功能，即设有增减吸排气阀的开阀期间的功能，在变更吸排气阀的作用角的场合，即使吸排气阀的开闭时间不位移，即，即使阀升程量的峰值时间不变更，实际的内部EGR气体量也变动相当大。因此，在变更吸排气阀的作用角的场合，在不考虑用特开平9-209895号公报所述的内燃机控制装置变更吸排气阀的作用角的情况下，计算内部EGR气体量时，计算出来的内部EGR气体量与实际的内部EGR气体量相差得相当多，即，例如在利用不考虑随着用可变动阀机构改变吸排气阀的作用角，内部EGR气体量也发生变化的、特开平9-209895号公报所述的内燃机控制装置，改变吸排气阀的作用角的场合，不能正确地计算出内部EGR气体量，不能合适地控制内燃机。
另外，现在人们还知道，具有吸气阀及排气阀的至少一方用的可变动阀机构，根据用该可变动阀机构变更的吸气阀的开口面积推断筒内紊流程度，并根据该筒内紊流程度控制内燃机的内燃机控制装置。作为这种内燃机控制装置的例子，例如有特开2000-73800号公报中所述的内燃机控制装置。特开2000-73800号公报中所述的内燃机控制装置中，推断筒内紊流程度随着用可变动阀机构变更的吸气阀的开口面积的减少而减小。
但是，特开2000-73800号公报中所述的内燃机控制装置中，虽然推断筒内紊流程度随着用可变动阀机构变更的吸气阀的开口面积的减少而减小，可是实际上筒内紊流程度随着用可变动阀机构改变的吸气阀的开口面积的减少而增加。因此，像特开2000-73800号公报中所述的内燃机控制装置的场合那样，推断筒内紊流程度随着吸气阀的开口面积的减少而减小，并根据该推断的筒内紊流程度控制内燃机时，在用可变动阀机构来改变吸气阀的开口面积时，不能合适地控制内燃机。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种内燃机控制装置，这种控制装置不仅可根据燃烧压力峰值时的筒内压力、而且还可根据燃烧压力峰值时以外的时刻的筒内压力控制内燃机，即使在改变吸排气阀的开口面积或作用角的场合，亦可合适地控制内燃机。
本发明的另一目的是提供一种内燃机控制装置，这种控制装置与根据汽缸壁温控制内燃机的场合相比，可更合适地控制内燃机，即使在吸排气阀的开口面积或作用角改变的场合，也可合适地控制内燃机。
本发明的又一目的是提供一种内燃机控制装置，这种控制装置即使在吸排气阀的开口面积或作用角改变的场合，也可正确地计算出内部EGR气体量，可合适地控制内燃机。
本发明的又一目的是提供一种内燃机控制装置，这种控制装置即使在用可变动阀机构改变吸气阀开口面积的场合，也能正确地推断筒内紊流的程度，可合适地控制内燃机。

发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种内燃机的控制装置，这种控制装置不仅可根据燃烧压力峰值时的筒内压力，而且，还可根据燃烧压力峰值时以外的时刻的筒内压力控制内燃机，即使在改变吸排气阀的开口面积或作用角的场合，也可以合适地控制内燃机。
本发明的另一目的是提供一种内燃机的控制装置，这种控制装置与根据汽缸壁温控制内燃机的场合相比，可更合适地控制内燃机，即使在吸排气阀的开口面积或作用角改变的场合，也可以合适地控制内燃机。
本发明的又一目的是提供一种内燃机的控制装置，这种控制装置即使在吸排气阀的开口面积或作用角改变的场合，也可以正确地计算出内部EGR气体量，可合适地控制内燃机。
本发明的又一目的是提供一种内燃机控制装置，这种控制装置即使在用可变动阀机构改变吸气阀开口面积的场合，也能正确地推断筒内紊流的程度，可合适地控制内燃机。
即，根据本发明的技术方案1，提供一种内燃机的控制装置，根据筒内压力控制内燃机，其特征在于，具有用于变更吸气阀和排气阀中的至少一个的开口面积的可变动阀机构，根据用该可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀中的至少一个的开口面积计算筒内压力，并根据该筒内压力控制内燃机。
即，本发明的技术方案1的内燃机的控制装置中，根据用可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积计算筒内压力。因此，和像特开平9-53503号公报所述的内燃机控制装置那样，用筒内压力传感器检测筒内压力的场合不同，不仅可根据燃烧压峰值时的筒内压力，而且还可根据燃烧压力峰值时以外的时刻的筒内压力控制内燃机。另外，因可按照根据吸气阀和排气阀的至少一个的开口面积计算出的筒内压力控制内燃机，所以，即使在变更吸排气阀开口面积的场合，也可合适地控制内燃机。详细地说，例如随着吸气阀开口面积的增加，根据吸气阀开口面积计算出来的筒内压力也增大，随着筒内压力的增加，可使点火时期滞后成滞后角地控制内燃机。或者，这样进行控制，即随着吸气阀开口面积的增加，根据吸气阀的开口面积计算出来的筒内压力增大，随着筒内压力的增大，燃料喷射量增大。
根据本发明的技术方案2，提供一种内燃机的控制装置，根据筒内压力控制内燃机，其特征在于，具有用于变更吸气阀和排气阀中的至少一个的作用角的可变动阀机构，根据用该可变动阀机构变更的吸气阀和排气阀中的至少一个的作用角计算筒内压力，并根据该筒内压力控制内燃机。
本发明技术方案2的内燃机控制装置中，根据用可变动阀机构变更的吸气阀和排气阀的至少一个的作用角计算筒内压力。因此，与像特开平9-53503号公报所述的内燃机控制装置那样，用筒内压力传感器检测筒内压力的场合不同，不仅可根据燃烧压力峰值时的筒内压力、还可根据燃烧压力峰值时以外的时刻的筒内压力控制内燃机。另外，因可按照根据吸气阀和排气阀的至少一个的作用角计算出的筒内的压力控制内燃机，所以，即使在变更吸排气阀作用角的场合，也可合适地控制内燃机。详细地说，例如，在吸气下止点之后吸气阀全闭的场合这样控制内燃机，即随着吸气阀作用角的减小，根据吸气阀作用角计算出来的筒内压力增大，随着筒内压力的增大，点火时期滞后成滞后角。在吸气下止点之前吸气阀全闭的场合这样控制内燃机，即随着吸气阀作用角的增大，根据吸气阀的作用角计算出来的筒内压力增大，随着筒内压力的增大，点火时期滞后成滞后角。或者，这样控制内燃机，即随着吸气阀作用角的减小，根据吸气阀作用角计算出来的筒内压力增大，随着筒内压力的增大，燃料喷射量增加。
根据本发明的技术方案3，提供一种内燃机的控制装置，其特征在于，具有用于变更吸气阀和排气阀的至少一个的开口面积和作用角用的可变动阀机构，根据用该可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积和作用角，计算筒内压力，并根据该筒内压力控制内燃机。
本发明技术方案3的内燃机控制装置中，根据用可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积及作用角计算筒内压力，并根据该筒内压力控制内燃机。因此，与不根据吸排气阀的作用角、而只根据吸排气阀的开口面积计算筒内压力的场合，和不根据吸排气阀的开口面积，而只根据吸排气阀的作用角计算筒内压力的场合相比，可正确地计算筒内压力，可合适地控制内燃机。
根据本发明技术方案4，提供一种内燃机的控制装置，根据气筒内某部分的温度控制内燃机，其特征在于，具有用于变更吸气阀和排气阀的至少一个的开口面积的可变动阀机构，根据用该可变动阀机构变更的吸气阀和排气阀的至少一个的开口面积计算筒内气体温度，并根据该筒内气体温度控制内燃机。
本发明技术方案4的内燃机控制装置中，根据用可变动阀机构变更的吸气阀和排气阀的至少一个的作用角计算筒内气体温度，并根据该筒内气体温度控制内燃机。因此，与像特开平4-81574号公报所述的内燃机控制装置那样，根据汽缸壁温度控制内燃机的场合相比，可更合适地控制内燃机。另外，可相应于根据吸气阀和排气阀的至少一个的开口面积计算出来的筒内气体温度控制内燃机，所以，即使在吸排气阀的开口面积变更的场合，也可合适地控制内燃机。详细地说，例如可以这样控制内燃机，即随着吸气阀开口面积的增大，根据吸气阀开口面积计算出来的筒内气体温度升高，随着筒内气体温度升高，点火时期滞后成滞后角。
根据本发明技术方案5，提供一种内燃机的控制装置，根据气筒内某部分的温度控制内燃机，其特征在于，具有用于变更吸气阀和排气阀的至少一个的作用角的可变动阀机构，根据用可变动机构变更的吸气阀和排气阀的至少一个的作用角计算筒内气体温度，并根据该筒内气体温度控制内燃机。
本发明技术方案5的内燃机控制装置中，根据用可变动阀机构变更的吸气阀和排气阀的至少一个的作用角计算筒内气体温度，并根据该筒内气体温度控制内燃机。因此，与像特开平4-81574号公报所述的内燃机控制装置那样，根据汽缸壁温控制内燃机的场合相比，可更合适地控制内燃机。另外，可相应于根据吸气阀和排气阀的至少一方的作用角计算出来的筒内气体温度控制内燃机，所以即使在吸排气阀的作用角变更的场合，也可合适地控制内燃机。详细地说，例如，在吸气下止点之后吸气阀全闭的场合，可这样控制内燃机，即随着吸气阀作用角的增大，根据吸气阀的作用角计算出来的筒内气体温度升高，随着筒内气体温度升高，点火时期滞后成滞后角。另外，在吸气下止点之前吸气阀全闭的场合，这样控制内燃机，即随着吸气阀作用角的减小，根据吸气阀的作用角计算出来的筒内气体温度升高，随着筒内气体温度升高，点火时期滞后成滞后角。
根据本发明技术方案6，提供一种内燃机的控制装置，具有用于变更吸气阀和排气阀的至少一个的开口面积及作用角用的可变动阀机构，其特征在于，根据用该可变动阀机构变更的吸气阀和排气阀的至少一个的开口面积及作用角计算筒内气体温度，根据该筒内气体温度控制内燃机。
本发明技术方案6的内燃机控制装置中，根据用可变动阀机构变更的吸气阀和排气阀的至少一个的开口面积及作用角计算筒内气体温度，根据该筒内气体温度控制内燃机。因此，与不根据吸排气阀的作用角、只根据吸排气阀的开口面积计算筒内气体温度的场合，和不根据吸气阀的开口面积、只根据吸气阀的作用角计算筒内气体温度的场合相比，可正确地计算筒内气体温度，可合适地控制内燃机。
根据本发明技术方案7，提供一种内燃机的控制装置，具有用于吸气阀和排气阀的至少一个的可变动阀机构，根据内部EGR气体比例或气体量控制内燃机，其特征在于，根据用可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积计算内部EGR气体比例或气体量，并根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。
本发明技术方案7的内燃机控制装置中，根据用可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积计算内部EGR气体比例或气体量，并根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。因此，与像特开平9-209895号公报所述的内燃机控制装置那样，在不考虑用可变动阀机构变更吸气阀的开口面积的情况下计算内部EGR气体的比例或气体量的场合相比，可正确地计算出内部EGR气体比例或气体量，可合适地控制内燃机。即，即使在吸排气阀的开口面积发生变化的场合，也可正确地计算出内部EGR气体量，可合适地控制内燃机。详细地说，这样控制内燃机，即随着吸气阀开口面积的增大，根据吸气阀开口面积计算出来的内部EGR气体比例或气体量增加，随着内部EGR气体比例或气体量的增加，点火时期超前成超前角。
根据本发明技术方案8，提供一种内燃机的控制装置，具有用于吸气阀和排气阀的至少一个的可变动阀机构，并根据内部EGR气体比例或气体量控制内燃机，其特征在于，根据用可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的作用角计算内部EGR气体比例或气体量，并根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。
本发明的技术方案8的内燃机控制装置中，根据用可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的作用角计算内部EGR气体比例或气体量，并根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。与像特开平9-209895号公报所述的内燃机控制装置那样，在不考虑用可变动阀机构变更吸排气阀的作用角的情况下计算内部EGR气体的比例或气体量的场合相比，可正确地计算出内部EGR气体比例或气体量，可合适地控制内燃机。即，即使在吸排气阀的作用角发生变化的场合，也可正确地计算出内部EGR气体量，可合适地控制内燃机。详细地说，这样控制内燃机，即随着吸气阀作用角的增大，根据吸气阀作用角计算出来的内部EGR气体比例或气体量增加，随着内部EGR气体比例或气体量的增加，点火时期超前成超前角。
根据本发明技术方案9，提供一种内燃机的控制装置，其特征在于，根据用可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积和作用角计算内部EGR气体比例或气体量，并根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。
本发明技术方案9的内燃机控制装置中，根据用可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积和作用角计算内部EGR气体比例或气体量，并根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。因此，与不根据吸排气阀的作用角、只根据吸排气阀的开口面积计算筒内EGR气体比例或气体量的场合，和不根据吸气阀的开口面积、只根据吸气阀的作用角计算筒内EGR气体比例或气体量的场合相比，可正确地计算筒内EGR气体比例或气体量，可合适地控制内燃机。
根据本发明技术方案10，提供一种内燃机的控制装置，具有用于吸气阀和排气阀的至少一个的可变动阀机构，根据由该可变动阀机构变更的吸气阀开口面积推断筒内紊流的程度，并根据该筒内紊流程度控制内燃机，其特征在于，推断为筒内紊流程度随着由可变动阀机构变更的吸气阀开口面积的减小而增加，并根据该推断的筒内紊流程度控制内燃机。
本发明技术方案10的内燃机控制装置中，推断筒内紊流程度随着由可变动阀机构变更的吸气阀开口面积的减小而增加，并根据该推断的筒内紊流程度控制内燃机。因此，与推断筒内紊流程度随着吸气阀开口面积的减少而减小，并根据所推断的筒内紊流程度控制内燃机的、特开2000-73800号公报所述的内燃机控制装置不同，即使在用可变动阀机构改变了吸气阀的开口面积的情况下，也能正确地推断筒内紊流程度，可合适地控制内燃机。详细地说，这样控制内燃机，即，例如随着吸气阀开口面积的减小，根据吸气阀开口面积推断的筒内紊流程度增大，随着筒内紊流程度的增大，点火时期滞后成滞后角。


图1是本发明的内燃机控制装置的实施形式1的概略构成图；图2是图1所示的内燃机控制装置的吸气系统等的详细图；图3是图1所示的吸气阀用凸轮及凸轮轴的详细图；图4是图1所示的阀升程量变更装置等的详细图；图5是表示吸气阀的阀升程量随着阀升程量变更装置的动作而变化的情况的图；图6是图1所示的开闭时间位移装置等的详细图；图7是表示吸气阀的开闭时间随着开闭时间位移装置的动作而移动的情况之图；图8是表示实施形式1的计算点火时期的方法的流程图；图9是表示压缩上止点时筒内压力标准状态PCYLb、和阀升程量LT、和吸气管内的压力PM的关系之图；图10是表示压缩上止点时筒内压力标准状态PCYLb、和作用角VA、和吸气管内的压力PM的关系的图；图11是表示压缩上止点时筒内压力标准状态PCYLb、和作用角VA、和吸气管内的压力PM的关系的图；图12是表示压缩上止点时筒内压力标准状态PCYLb、和开闭时间(相位)VT、和吸气管内的压力PM的关系的图；图13是表示压缩上止点时筒内压力标准状态PCYLb、和开闭时间(相位)VT、和吸气管内的压力PM的关系的图；图14是表示压缩上止点时筒内压力标准状态PCYLb、和内燃机转速NE的关系的图；图15是表示点火时期SA、和压缩上止点时筒内压力PCYL、和每转1圈吸入气筒内的空气吸入量GN的关系的图；图16是表示点火时期SA和内燃机转速NE的关系之图。
图17是表示实施形式2的计算燃料喷射量的方法之流程图；图18是表示吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb、和阀升程量LT、和吸气管内的压力PM的关系之图；图19是表示吸气下止点时筒内压力标准状态PCLYINb、和作用角VA、和吸气管内的压力PM的关系之图；图20是表示吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb、和开闭时间(相位)VT、和吸气管内的压力PM的关系之图；图21是吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb、和内燃机转速NE的关系之图；图22是表示燃料喷射量QINJ、和吸气下止点时筒内压力PCYLIN、和开闭时间(相位、阀重叠度)VT的关系之图。
图23是表示实施形式3的计算点火时期的方法之流程图；图24是表示压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb、和阀升程量LT、和开闭时间(相位)VT的关系之图；图25是表示压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb、和阀升程量LT、和开闭时间(相位)VT的关系之图；图26是表示压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb、和阀升程量LT、和作用角VA的关系之图；图27是表示压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb、和阀升程量LT、和作用角VA的关系之图；图28是表示压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb、和吸气管内的压力PM的关系之图；图29是表示压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb、和内燃机转速NE的关系之图；图30是表示吸热修正值KTWALL、和气缸壁温度Twall与压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb之差分、和内燃机转速NE的关系之图；图31是表示吸入空气温度变化修正值KTIN、和内燃机冷却水温度Tw、和吸入空气量G8的关系之图；图32是表示内部EGR气体温度变化修正值KTEGR、和内部EGR气体比例的关系之图；图33是表示内部EGR气体温度变化修正值KTEGR、和上一次的点火时期、和上一次每转1转的燃烧气体量的关系之图；图34是表示内部EGR气体温度变化修正值KTEGR、和上一次的空燃比的关系之图；
图35是表示点火时期SA、和压缩上止点时筒内气体温度TCYL、和每转1转的吸入空气量GN的关系之图；图36是表示实施形式4的计算点火时期的方法之流程图；图37是表示内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb、和阀升程量LT、和开闭时间(相位)VT的关系之图；图38是表示内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb、和作用角VA、和开闭时间(相位)VT的关系之图；图39是表示内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb、和吸气管内的压力PM的关系之图；图40是表示内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb、和内燃机转速NE的关系之图；图41是表示大气压修正系数KPA与大气压的关系之图；图42是表示背压、和内燃机转速NE、和每转1转的空气吸入量GN的关系之图；图43是表示修正内部EGR气体比例用的背压修正系数与背压的关系之图；图44是表示吹回气体量、和吸气阀2的平均开口面积(气阀重叠期间内的吸气阀之开口面积的平均值)、和吸气阀2的平均前后压差(气阀重叠期间的筒内压力与吸气管内压力的差分之平均值)的关系之图；图45是表示内部EGR气体比例正常值KEGRST与吹回气体量的关系之图；图46是表示上次的内部EGR气体比例的影响度(＝1-从上次开始的变化比例KEGRSM)、和上次的内部EGR气体比例KEGRO、和吸气管内的压力PM的关系之图；图47是表示点火时期5A、和内部EGR气体比例KEGR、和每转1转的空气吸入量GN的关系之图；图48是表示点火时期SA和内燃机转速NE的关系的图。
图49是表示实施形式5的计算点火时期的方法之流程图；图50是表示筒内紊流CYLTRB、和阀升程量LT、和开闭时间(相位)VT的关系之图；图51是表示筒内紊流CYLTRB、和作用角VA、和开闭时间(相位)VT的关系之图；
图52是表示筒内紊流CYLTRB、和吸气管内的压力PM的关系之图；图53是表示筒内紊流CYLTRB与内燃机转速NE的关系之图；图54是表示点火时期SA、和筒内紊流CYLTRB、和每转1转吸入的空气量GN的关系之图；图55是表示点火时期SA与内燃机转速NE的关系之图。
图56是表示实施形式6的凸轮控制方法的流程图；图57是表示加速器开度、和内燃机转速、和选择的凸轮的关系之图；图58是表示凸轮转换滞后、和内燃机转速、和冷却水温度的关系之图；图59是表示凸轮转换滞后与油压的关系之图；图60是表示给出转换凸轮的指示的时期、和实际上转换凸轮的时期的关系等的图；图61是表示实施形式6的计算燃料喷射量的方法的流程图；图62是表示应答修正系数、和凸轮的种类、和内燃机转速、和每转1转吸入的空气量是GN的关系之图；图63是表示燃料喷射量和每转1转吸入的空气量的关系之图；图64是表示实施形式6的计算点火时期的程序之流程图；图65是表示点火时期、和凸轮的种类、和内燃机转速、和每转1转吸入的空气量GN的关系之图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施形式作说明。
图1是本发明的内燃机控制装置的实施形式1的概略构成图；图2是图1所示的内燃机的控制装置之吸气系统等的详细图。图1和图2中，符号1是内燃机，符号2吸气阀，符号3排气阀，符号4是开闭吸气阀用的凸轮，符号5是开闭排气阀用的凸轮，符号6是支承吸气阀用的凸轮4的凸轮轴，符号7是支承排气阀用凸轮5用的凸轮轴。图3是图1所示的吸气阀用凸轮及凸轮轴的详细图。如图3所示，本实施形式的凸轮4的凸轮外形沿着凸轮轴中心轴线的方向变化。即，本实施形式的凸轮4是图3左端的凸头高度比右端的凸头高度要高。也就是说，本实施形式的吸气阀2的阀升程量是阀挺杆与凸轮4的右端接触时的升程量比阀挺杆与凸轮4的右端接触时的小。
回到图1、图2的说明，符号8是形成于气筒内的燃烧室，符号9是为了改变阀升程量而使凸轮4相对于吸气阀沿凸轮轴中心轴线方向移动用的阀升程量变更装置。即，通过使阀升程量变更装置9动作，在凸轮4的左端(图3)可使凸轮4和阀挺杆接触，在凸轮4的右端(图3)也可使凸轮4和阀挺杆接触。通过阀升程量变更装置9改变吸气阀2的阀升程量时，吸气阀2的开口面积随之变化。在本实施形式的吸气阀2上，吸气阀2的开口面积随着阀升程量的增加而增加。符号10是驱动阀升程量变更装置9用的驱动器，符号11是在不改变吸气阀2的开阀期间的情况下，使吸气阀的开闭时间位移用的开闭时间位移装置。即，通过使开闭时间位移装置11动作，便可使吸气阀2的开闭时间向超前角侧位移、或向滞后角侧位移。符号12是控制使开闭时间位移装置11动作用的油压的油控制阀。另外，本实施形式的可变动阀机构包括阀升程量变更装置9及开闭时间位移装置11两者。
符号13是曲柄轴，符号14是油盘，符号15是燃料喷射阀，符号16是检测吸气阀2的阀升程量和开闭时间位移量用的传感器，符号17是检测内燃机转速用的传感器。符号18是检测向气筒内供吸入空气的吸气管内的压力用的吸气管压传感器，符号19是气流计，符号20是检测内燃机冷却水温度用的冷却水温传感器，符号21是检测供给吸气筒内的吸入空气在吸气管内的温度用的吸入空气温度传感器，符号22是ECU(电子控制装置)。符号50是汽缸，符号51、52是吸气管，符号53是喘振槽，符号54是排气管，符号55是点火栓。
图4是图1所示的阀升程量变更装置等的详细图。图4中，符号30是与吸气阀用凸轮轴6连接的磁性体，符号31是用于将磁性体30向左侧推的线圈，符号32是用于将磁性体30向右侧推的压缩弹簧。随着向线圈31的通电量的增加，凸轮4和凸轮轴6向左侧移动的量增加，吸气阀2的阀升程量减少。
图5是表示随着阀升程量变更装置动作，吸气阀的阀升程量变化的情况的图。如图5所示，随着向线圈31的通电量的减少，吸气阀2的阀升程量增加(实线→虚线→点划线)。本实施形式中，随着阀升程量变更装置9动作，吸气阀2的开阀期间也发生变化。即，吸气阀2的作用角也发生变化。详细地说，随着吸气阀2的阀升程量的增加，吸气阀2的作用角也增加(实线→虚线→点划线)。本实施形式中，随着阀升程量变更装置9动作，吸气阀2的阀升程量达到峰值的时间也变化。具体地说，随着吸气阀2的阀升程量的增加，吸气阀2的阀升程量达到峰值的时间滞后成滞后角(实线→虚线→点划线)。
图6是图1所示的开闭时间位移装置等的详细图。图6中，符号40是为了使吸气阀2的开闭时间向超前侧位移用的超前角侧油路，符号41是为了使吸气阀2的开闭时间向滞后角侧位移用的滞后角侧油路，符号42是油泵。随着超前角侧油路40内的油压的增加，吸气阀2的开闭时间向超前角侧位移。即，凸轮轴6相对于曲轴13的回转相位超前成超前角。另外，随着滞后角侧油路41的油压增加，吸气阀2的开闭时间向滞后角侧位移。也就是说，凸轮轴6相对于曲轴13的回转相位滞后成滞后角。
图7是表示随着开闭时间位移装置动作，吸气阀的开闭时间位移的情况的图。如图7所示，随着超前角侧油路40内的油压的增加，吸气阀2的开闭时间向超前角侧位移(实线→虚线→点划线)。这时，吸气阀2的开阀期间不变，即，吸气阀2开阀的期间的长度不变。
如上述那样通过阀升程量变更装置9及开闭时间漂移装置11，改变吸气阀2的阀升程量、作用角、开闭时间(相位)时，筒内压力随之变化。在无论筒内压力是否变化，一律按规定时间点火时，会偏离最佳点火时期，不能合适地控制内燃机。因此，为了按最佳时间点火，合适地控制内燃机，必须准确地计算随着吸气阀2的阀升程量、作用角、开闭时间(相位)的变化而变化的筒内压力。
图8是表示本实施形式的计算点火时期的方法的流程图。该流程按规定时间间隔进行。如图8所示，该流程开始时，首先在步骤100判断内燃机是否是起动时。若判断为是时，在进行燃料增量的内燃机起动时，正确地计算筒内压力，根据该压力判断为不必决定点火时期时，该程序结束。判断为否时，进入步骤101。在步骤101，根据吸气阀2的阀升程量LT、作用角VA、开闭时间VT、吸气管内压力PM、内燃机转速NE，计算压缩上止点时筒内压力标准状态PCYLb。
图9是表示压缩上止点时筒内压力标准状态PCYLb、阀升程量LT、和吸气管内的压力PM的关系之图。如图9所示，在步骤101计算出的压缩上止点时，筒内压力标准状态PCYLb随着阀升程量LT的增大而升高。并且，随着吸气管内的压力PM的升高而升高。图10是表示压缩上止点时，筒内压力标准状态PCYLb、作用角VA、和吸气管内压力PM的关系之图。如图10所示，在步骤101计算出的压缩上止点时，筒内压力标准状态PCYLb在吸气下止点以后吸气阀2全闭的场合，随着作用角VA的减小而升高。图11是表示压缩上止点时，筒内压力标准状态PCYLb、作用角VA、和吸气管内压力PM的关系之图。如图11所示，在步骤101计算出的压缩上止点时，筒内压力标准状态PCYLb在吸气下止点以前吸气阀2全闭的场合，随着作用角VA的增大而升高。
图12是表示压缩上止点时，筒内压力标准状态PCYLb、开闭时间(相位)VT、和吸气管内的压力PM的关系之图。如图12所示，在步骤101计算出的压缩上止点时，筒内压力标准状态PCYLb在吸气下止点以后吸气阀2全闭的场合，随着开闭时间(相位)VT变成超前角而升高。图13是表示压缩上止点时，筒内压力标准状态PCYLb、开闭时间(相位)VT、和吸气管内压力PM的关系之图。如图13所示，在步骤101计算出的压缩上止点时，筒内压力标准状态PCYb，在吸气下止点以后吸气阀2全闭的场合，随着开闭时间(相位)VT变成滞后角而升高。图14是表示压缩上止点时，筒内压力标准状态PCYLb与内燃机转速NE的关系之图。如图14所示，在步骤101计算出的压缩上止点时，筒内压力标准状态PCYLb，在内燃机转速NE为中速时达到峰值。
回到图8的说明，接着在步骤102，根据现在的内燃机运转条件，从压缩上止点时筒内压力标准状态PCYLb计算压缩上止点时筒内压力PCYL。然后，在步骤103，根据压缩上止点时，筒内压力PCYL、内燃机转速NE、每转1转吸入气筒内的空气吸入量GN、即在1次吸气行程中吸入气筒内的空气吸入量GN，计算点火时期SA。图15是表示点火时期SA、压缩上止点时筒内压力PCYL、和每转1转吸入气筒内的空气吸入量GN的关系之图。如图15所示，在步骤103计算出的点火时期SA，随着压缩上止点时筒内压力PCYL的升高而滞后成滞后角，随着每转1转吸入气筒内的吸入空气量GN的增多而滞后成滞后角。图16是表示点火时期SA和内燃机转速NE的关系的图。如图16所示，在步骤103计算出的点火时期SA，随着内燃机转速NE的增高而超前成超前角。
如上所述，在本实施形式中，在图8的步骤101及步骤102中，筒内压力(压缩上止点时筒内压力PCYL)是通过随着作为可变动阀机构的阀升程量变更机构9改变阀升程量LT而改变的吸气阀2的开口面积计算出来，并根据该筒内压力控制内燃机。因此，根据本实施形式，和特开平9-53503号公报所述的内燃机控制装置那样利用筒内压力传感器检测筒内压力的情况不同，不仅可根据燃烧压力为峰值时的筒内压力、而且还可根据燃烧压力为峰值时以外的时刻的筒内压力控制内燃机。另外，即使在改变吸气阀2的开口面积的场合，亦可恰当地控制内燃机。详细地说，如图9所示那样控制内燃机，随着吸气阀2的开口面积的增加，按吸气阀的开口面积计算出来的筒内压力增加，如图15所示，随着筒内压力的增加，点火时期SA滞后成滞后角。
本实施形式，在图8的步骤101和步骤102，筒内压力(压缩上止点时筒内压力PCYL)是根据用可变动阀机构即阀升程量变更机构9变更的吸气阀2作用角VA计算出来的，并根据该筒内压力控制内燃机。因此，根据本实施形式，和特开平9-53503号公报所述的内燃机控制装置那样利用筒内压力传感器检测筒内压力的情况不同，不仅可根据燃烧压力为峰值时的筒内压力、而且还可根据燃烧压力为峰值时以外的时刻的筒内压力控制内燃机。另外，即使在改变吸气阀2的作用角VA的场合，也可恰当地控制内燃机。详细地说，如图10所示，在吸气下止点以后吸气阀2全闭的场合，随着吸气阀2的作用角VA的减小，按吸气阀2的作用角VA计算出筒内压力增加，如图15所示那样控制内燃机，即随着筒内压力的增加，点火时期SA滞后成滞后角。而且，如图11所示，在吸气下止点以前吸气阀2全闭的场合，随着吸气阀2的作用角VA的增大，根据吸气阀2的作用角VA计算出的筒内的压力增加，如图15所示那样控制内燃机，即随着筒内压力的增加，点火时期SA滞后成滞后角。
在本实施形式中，在图8的步骤101和步骤102，筒内压力(压缩上止点时筒内压力PCYL)是根据用可变动阀机构、即阀升程量变更机构9变更的吸气阀2的开口面积和作用角VA两者计算出来的，根据该筒内压力控制内燃机。因此，根据本实施形式，与不根据不吸气阀2的作用角VA，仅根据吸气阀2的开口面积计算筒内压力的场合，和不根据吸气阀2的开口面积而仅根据吸气阀2的作用角VA计算筒内压力的场合相比，可正确地计算筒内压力，可恰当地控制内燃机。
本实施形式中，在图8的步骤101和步骤102中，筒内压力(压缩上止点时筒内压力PCYL)根据吸气阀2的开闭时间(相位)VT、吸气管内压力PM、和内燃机转速NE计算出，根据该筒内压力控制内燃机。因此，本实施形式与不根据吸气阀2的开闭时间(相位)VT、吸气管内压力PM、及内燃机转速计算筒内压力的场合相比，可正确地计算筒内压力，可恰当地控制内燃机。
本实施形式中，是根据吸气阀的开口面积等计算筒内压力，并根据该筒内压力控制内燃机，但是，其他实施形式中根据排气阀的开口面积等计算筒内压力，根据该筒内压力也可控制内燃机。即，本发明不仅适用于吸气阀，也可用于排气阀。
以下，对本发明内燃机控制装置的实施形式2作说明。本实施形式的构成和图1～图7所示的实施形式1的构成大致相同。在本实施形式中，用阀升程量变更装置9及开闭时间位移装置11改变吸气阀2的阀升程量、作用角、开闭时间(相位)时，筒内压力也随之变化。在无论筒内压力是否变化，燃料喷吹量一律为一定量时，则实际空燃比偏离目标空燃比，不能恰当地控制内燃机。因此，为了计算出最佳燃料喷吹量，恰当地控制内燃机，必须准确地计算出随着吸气阀2的阀升程量、作用角、开闭时间(相位)的变更而变化的筒内压力。
图17是表示本实施形式的燃料喷射量计算方法的流程图。该程序按规定时间间隔进行。如图17所示，该程序一旦开始，首先在步骤200判断内燃机是否起动。判断为是时，由于进行燃料增量的内燃机起动时，与筒内压力无关地决定燃料喷射量，故判断为不必为了决定燃料喷射量而准确地计算筒内压力，该程序结束。判断为否时，进入步骤201。在步骤201，根据吸气阀2的阀升程量LT、作用角VA、开闭时间VT、吸气管内压力PM、内燃机转速NE，计算吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb。
图18是表示吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb、阀升程量LT、和吸气管内压力PM的关系之图。如图18所示，在步骤201计算出的吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb随着阀升程量LT的增大而升高，而且，还随着吸气管内的压力PM的升高而升高。图19是表示吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb、作用角VA、和吸气管内压力PM的关系之图。如图19所示，在步骤201计算出的吸气下止点时压力标准状态PCYLINb随着作用角VA的减小而升高。
图20是表示吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb、开闭时间(相位)VT、和吸气管内压力PM的关系之图。如图20所示，在步骤201计算出的吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb随着开闭时间(相位)VT超前成超前角而升高。图21是表示吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb和内燃机转速NE的关系之图。如图21所示，在步骤201计算出的吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb在内燃机转速NE为中速时达到峰值。
回到图17的说明，接着在步骤202，按照现在的内燃机运转条件，根据吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLINb计算吸气下止点时筒内压力PCYLIN。接着，在步骤203，根据吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLIN和开闭时间(相位，阀重叠度)VT计算燃料喷射量QINJ。图22是表示燃料喷射量QINJ、吸气下止点时筒内压力PCYLIN、和开闭时间(相位，阀重叠度)VT的关系之图。如图22所示，在步骤203计算出的燃料喷射量QINJ随着吸气下止点时筒内压力标准状态PCYLIN的升高而增加，并随着开闭时间(相位)VT滞后成滞后角，即随着吸气阀2和排气阀3的阀重叠期间的减少而增加。
如上所述，在本实施形式中，在图17的步骤201和步骤202，筒内压力(吸气下止点时筒内压力PCYLIN)根据吸气阀2的开口面积计算出来，并根据该筒内压力控制内燃机，该吸气阀2的开口面积随着利用可变动阀机构即阀升程量变更装置9变更阀升程量LT而变更。因此，根据本实施形式，和特开平9-53503号公报所述的内燃机控制装置那样利用筒内压力传感器检测筒内压力的情况不同，不仅可根据燃烧压力为峰值时的筒内压力、而且还可根据燃烧压力为峰值时以外的时刻的筒内压力控制内燃机。另外，即使在改变吸气阀2的开口面积的场合，亦可恰当地控制内燃机。详细地说，这样控制内燃机，即如图18所示随着吸气阀2的开口面积的增加，根据吸气阀的开口面积计算出的筒内压力增大；如图22所示，随着筒内压力的增大，燃料喷射量QINJ增加。
在本实施形式中，在图17的步骤201和步骤202，筒内压力(吸气下止点时筒内压力PCYLIN)根据吸气阀2的作用角VA计算出来，并根据该筒内压力控制内燃机，该吸气阀2的作用角利用可变动阀机构、即阀升程量变更装置9进行变更。因此，根据本实施形式，和特开平9-53503号公报所述的内燃机控制装置那样利用筒内压力传感器检测筒内压力的情况不同，不仅可根据燃烧压力为峰值时的筒内压力。而且还可根据燃烧压力为峰值时以外的时刻的筒内压力控制内燃机。另外，即使在改变吸气阀2的作用角VA的场合，也可合适地控制内燃机。详细地说，这样控制内燃机，即如图19所示，随着吸气阀2的作用角VA的减小，根据吸气阀2的作用角VA计算出来的筒内压力增大；如图22所示，随着筒内压力的增大，燃料喷射量QINJ增加。
在本实施形式中，在图17的步骤201和步骤202，筒内压力(吸气下止点时筒内压力PCYLIN)根据吸气阀2的开口面和作用角VA两者计算出来，并根据该筒内压力控制内燃机，该吸气阀2的开口面积利用可变动阀机构、即阀升程量变更装置进行变更。因此，本实施形式与不根据吸气阀2的作用角VA，只根据吸气阀2的开口面积计算筒内压力的场合，和不根据吸气阀2的开口面积，只根据吸气阀2的作用角VA计算筒内压力的场合相比，可正确地计算筒内压力，可合适地控制内燃机。
在本实施形式中，在图17所示的步骤201和步骤202中，筒内压力(吸气下止点时筒内压力PCYLIN)根据吸气阀2的开闭时间(相位)VT、吸气管内压力PM、及内燃机转速NE计算出来，根据该筒内压力控制内燃机。因此，本实施形式与不根据吸气阀2的开闭时间(相位)VT、吸气管内压力PM、及内燃机转速NE计算的场合相比，可正确地计算筒内压力，可合适地控制内燃机。
本实施形式是根据吸气阀的开口面积等计算筒内压力，根据该筒内压力控制内燃机，但，在另外的实施形式中也可根据排气阀的开口面积等计算筒内压力，根据该筒内压力控制内燃机。即，本发明不仅适用于吸气阀也可适用于排气阀。
以下，对本发明的内燃机控制装置的实施形式3作说明。本实施形式的构成和图1～图7所示的实施形式1的构成大致相同。通过阀升程量变更装置9及开闭时间位移装置11变更吸气阀2的阀升程量、作用角、和开闭时间(相位)时，筒内气体温度随之变化。在无论筒内气体温度是否变化，一律按规定时间点火时，则会偏离最佳点火时期，不能合适地控制内燃机。因此，为了按最佳时间点火，合适地控制内燃机，必须正确地计算随着吸气阀2的阀升程量、作用角、和开闭时间(相位)的变更而变化的筒内气体温度。
图23是表示本实施形式的点火时期计算方法的流程图。该程序相隔规定时间间隔进行。如图23所示，该程序一旦开始，首先在步骤300判断内燃机是否起动。判断为是时，进行燃料增量的内燃机起动时，正确地计算筒内气体温度，根据该温度判断为不必决定点火时期，则该程序结束。判断为否时，进入步骤301。在步骤301，根据吸气阀2的阀升程量LT、作用角VA、开闭时间VT、吸气管内压力PM、和内燃机转速NE，计算压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb。
图24是表示压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb、阀升程量LT、和开闭时间(相位)VT的关系之图。如图24所示，在步骤301计算出的压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb在吸气下止点以后吸气阀2全闭的场合，随着阀升程量LT的增大而升高，且随着开闭时间(相位)VT超前为超前角而升高。如图25所示，在步骤301计算出的压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb在吸气下止点以前吸气阀2全闭的场合，随着阀升程量LT的增加而升高，且随着开闭时间(相位)VT滞后成滞后角而升高。图26是表示压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb、阀升程量LT、和作用角VA的关系之图。如图26所示，在步骤301计算出的压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb在吸气下止点以后吸气阀2全闭的场合，随着作用角VA的增大而升高。图27是表示压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb、阀升程量LT、和作用角VA的关系之图。如图27所示，在步骤301计算出的压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb在吸气下止点之前吸气阀2全闭的场合，随着作用角VA的减小而升高。
图28是表示压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb与吸气管内的压力PM的关系之图。如图28所示，在步骤301计算出的压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb随着吸气管内的压力PM的升高而上升。如图29所示，在步骤301计算出的压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb在内燃机转速NE为中速时达到峰值。
回到图23的说明，接着在步骤202，根据汽缸壁温Twall计算受热修正值KTWALL。汽缸壁温Twall按下式推断。
Twall＝[K1×Ga(i)-Tw(i)-Twall(i-1)]×K2+Twall(i)式中，K1是燃烧修正系数，K2是响应系数，Ga是根据气流计19的输出值计算出来的吸入空气量，Tw是内燃机冷却水温，i是这次执行图23所示的程序时的值，i-1是上次执行图23所示的程序时的值。燃烧修正系数K1在从燃料喷射阀15喷射出来的燃料燃烧时为正值，在截断燃料，燃料不燃烧的电动回转时为负值。图30是表示受热修正值KTWALL、汽缸壁温Twall与压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb之差分、和内燃机转速NE的关系之图。如图30所示，受热修正值KTWALL随着汽缸壁温Twall比压缩上止点时筒内气体温度标准状态TCYLb升高而增大，且随着内燃机转速NE的降低而增大。
回到图23的说明，接着在步骤303，根据吸入气筒内的吸入空气温度计算吸入空气温度变化修正值KTIN。图31是表示吸入空气温度变化修正值KTIN、内燃机冷却水温Tw、和吸入空气量Ga的关系之图。如图31所示，吸入空气温度变化修正值KTIN随着内燃机冷却水温Tw的升高而增大，且随着吸入空气量Ga的减少而增大。
回到图23的说明，接着在步骤304，根据气筒内的内部EGR气体比例计算内部EGR气体温度变化修正值KTEGR。图32是表示内部EGR气体温度变化修正值KTEGR与内部EGR气体比例的关系之图。如图32所示，内部EGR气体温度变化修正值KTEGR随着内部EGR气体比例的升高而增大。本实施形式的变形例中，也可根据内部EGR气体量计算内部EGR气体温度变化修正值KTEGR。这种场合，内部EGR气体温度变化修正值KTEGR随着内部EGR气体量的增多而增大。本实施形式的另一变形实例中，也可根据上次点火时期和上次每转1转的燃烧气体量计算内部EGR气体温度变化修正值KTEGR。图33是表示内部EGR气体温度变化修正值KTEGR、上次点火时期、和上次每转1转的燃烧气体量的关系之图。如图33所示，内部EGR气体温度变化修正值KTEGR随着上次点火时期滞后成滞后角而增大，且随着上次每转1转的燃烧气体量的增多而增大。本实施形式的又一变形例中，也可根据上次的空燃比计算内部EGR气体温度变化修正值KTEGR。图34是表示内部EGR气体温度变化修正值KTEGR与上次空燃比的关系之图。如图34所示，内部EGR气体温度变化修正值KTEGR在比化学上稍富的空燃比的情况下达到峰值，不论比该空燃比富、还是贫，都会减小。
回到图23的说明，接着在步骤305，根据在步骤301计算出的压缩上止点时筒内气体温度标准状态下TCYLb、在步骤302计算出的受热修正值KTWALL、在步骤303计算出的吸入空气温度变化修正值KTIN、以及在步骤304计算出的内部EGR气体温度变化修正值KTEGR，计算压缩上止点时筒内气体温度TCYL(TCYL←TCYLb×KTWALL×KTIN×KTEGR)。接着在步骤306，根据压缩上止点时筒内气体温度TCYL、每转1转的空气吸入量GN、和内燃机转速NE计算点火时期SA。图35是表示点火时期SA、压缩上止点时筒内气体温度TCYL、和每转1转的空气吸入量GN的关系之图。如图35所示，在步骤306计算出的点火时期SA随着压缩上止点时筒内气体温度TCYL的升高而滞后成滞后角，随着每转1转的空气吸入量GN的增多而滞后成滞后角。另外，如图16所示，在步骤306计算出的点火时期SA随着内燃机转速NE的升高而超前为超前角。
如上所述，在本实施形式中，在图23的步骤301和步骤305中，筒内气体温度(压缩上止点时筒内气体温度TCYL)是根据随着阀升程量LT的变更而变化的吸气阀2的开口面积计算出来的，且根据该筒内气体温度控制内燃机，该阀升程量通过作为可变动阀机构的阀升程量变更装置9进行变更。因此，本实施形式与像特开平4-81574号公报所述的内燃机控制装置那样根据汽缸壁温来控制内燃机的场合相比，可合适地控制内燃机。而且，即使在变更吸气阀2的开口面积的场合，也可合适地控制内燃机。详细地说，这样控制内燃机，即如图24、图25所示，随着吸气阀2的开口面积的增加，根据吸气阀开口面积计算出来的筒内气体温度也升高，如图35所示，随着筒内气体温度升高，点火时期SA滞后成滞后角。
本实施形式中，在图23的步骤301及步骤305，筒内气体温度(压缩上止点时筒内气体温度TCYL)是根据吸气阀2的作用角VA计算出来的，根据该筒内气体温度控制内燃机，该吸气阀2的作用角VA通过作为可变动阀机构的阀升程量变更装置9进行变更。因此，本实施形式与像特开平4-81574号公报所述的内燃机控制装置那样根据汽缸壁温来控制内燃机的场合相比，可合适地控制内燃机。而且，即使在变更吸气阀2的作用角VA的场合，也可合适地控制内燃机。详细地说，这样控制内燃机，即如图26所示，在吸气下止点以后吸气阀2全闭的场合，随着吸气阀2的作用角VA的增大，根据吸气阀2的作用角VA计算出来的筒内气体温度升高，如图35所示，随着筒内气体温度升高，点火时期SA滞后成滞后角。另外，如图27所示，在吸气下止点之前吸气阀2全闭的场合，随着吸气阀2的作用角VA的减小，根据吸气阀2的作用角VA计算出来的筒内气体温度升高，如图35所示，这样控制内燃机，即随着筒内气体温度升高，点火时期SA滞后成滞后角。
本实施形式中，在图23的步骤301及步骤305，筒内气体温度(压缩上止点时筒内气体温度TCYL)是根据吸气阀2的开口面积和作用角VA两者计算出来的，根据该筒内气体温度控制内燃机，该吸气阀2的开口面积是通过作为可变动阀机构的阀升程量变更装置9进行变更的。因此，本实施形式与不根据吸气阀2的作用角VA，只根据吸气阀2的开口面积计算筒内气体温度的场合，和不根据吸气阀2的开口面积、只根据吸气阀2的作用角VA计算筒内气体温度的场合相比，可正确地计算筒内气体温度，可合适地控制内燃机。
本实施形式中，在图23的步骤301及步骤305，筒内气体温度(压缩上止点时筒内气体温度TCYL)是根据吸气阀2的开闭时间(相位)VT、吸气管内压力PM、及内燃机转速NE计算出来的，根据该筒内气体温度控制内燃机。因此，本实施形式与不根据吸气阀2的开闭时间(相位)VT、吸气管内压力PM、及内燃机转速NE计算筒内气体温度的场合相比，可正确地计算筒内气体温度，可合适地控制内燃机。
本实施形式中，在图23的步骤302，根据汽缸壁温Twall及内燃机转速NE修正筒内气体温度，在步骤303，根据吸入空气量Ga修正筒内气体温度，在步骤304，根据内部EGR气体量(内部EGR气体比例)，即，根据受其影响而变化的内部EGR气体温度修正筒内气体温度。因此，本实施形式与不根据这些因素修正筒内气体温度的场合相比，可合适地控制内燃机。
本实施形式中，是根据吸气阀的开口面积等计算筒内气体温度，根据该筒内气体温度控制内燃机，但在其他实施形式中，根据排气阀的开口面积等计算筒内气体温度，也可根据该筒内气体温度控制内燃机。即，本发明不仅适用于吸气阀也适用于排气阀。
以下，对本发明的内燃机控制装置的实施形式4作说明。本实施形式的构成和图1～图7的实施形式1的构成大致相同。通过阀升程量变更装置9及开闭时间位移装置11，来改变吸气阀2的阀升程量、作用角、开闭时间(相位)时，气筒内的内部EGR气体比例也随之变化。在无论内部EGR气体比例发生变化，一律按规定时间点火时，则会偏离最佳点火时期，不能合适地控制内燃机。因此，为了按最佳时间点火，合适地控制内燃机，必须正确地计算随着吸气阀2的阀升程量、作用角、开闭时间(相位)的变更而变化的内部EGR气体比例。
图36是表示本实施形式的点火时期计算方法的流程图。该程序按规定时间间隔进行。如图36所示，该程序一旦开始，首先在步骤400判断是否内燃机起动。判断为是时，在进行燃料增量的内燃机起动时，正确地计算出内部EGR气体比例，根据该比例判断为不必决定点火时期，则该程序结束。判断为否时，进入步骤401。在步骤401，根据吸气阀2的阀升程量LT、作用角VA、开闭时间VT、吸气管内压力PM、内燃机转速NE计算内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb。
图37是表示内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb、阀升程量LT、和开闭时间(相位)VT的关系之图。如图37所示，在步骤401计算出的内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb随着阀升程量LT的增大而增大，且随着开闭时间(相位)VT超前成超前角而增大。图38是表示内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb、作用角VA、和开闭时间(相位)VT的关系之图。如图38所示，在步骤401计算出的内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb随着作用角VA的增大而增大。
图39是表示内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb与吸气管内压力PM的关系之图。如图39所示，在步骤401计算出的内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb随着吸气管内压力PM的升高而减小。如图40所示，在步骤401计算出的内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb随着内燃机转速NE的升高而减小。
回到图36的说明，接着，进入步骤402，根据内部EGR气体比例标准状态正常值KEGRb和大气压修正系数KPA，计算内部EGR气体比例正常值KEGRST(KEGRST←KEGRb×KPA)。即，内部EGR气体比例考虑到大气压而被修正。图41是表示大气压修正系数KPA与大气压的关系之图。如图41所示，大气压修正系数KPA随着大气压的升高而增大。即，大气压越高，内部EGR气体比例越高。本实施形式的变形例中，如图41所示，也可不根据大气压计算修正系数KPA，而根据背压来计算修正系数，再根据该修正系数修正内部EGR气体比例。图42是表示背压、内燃机转速NE、和每转1转的吸入空气量GN的关系之图。如图42所示，背压随着内燃机转速NE的增大而升高，且随着每转1转的吸入空气量GN的增多而升高。图43是表示修正内部EGR气体比例用的背压修正系数与背压的关系之图。如图43所示，背压修正系数随着背压的升高而增大。即，背压越高，内部EGR气体比例越高。
在本实施形式的变形例中，在图36的步骤402的下一个未图示的步骤中，也可根据吹回吸气管内之后再被吸入气筒内的已燃气体量(以下称“吹回气体量”)修正内部EGR气体比例正常值KEGRST。图44是表示吹回气体量和吸气阀2的平均开口面积(阀重叠期间的吸气阀的开口面积之平均值)、和吸气阀2的平均前后压差(阀重叠期间的筒内压力与吸气管内的压力之差分的平均值)的关系之图。如图44所示，吹回气体量随着吸气阀2的开口面积的增大而增多，且随着吸气阀的前后压差的增大、即，随着筒内压力升高得比吸气管内的压力还高而增多。图45是表示内部EGR气体比例正常值KEGRST与吹回气体量的关系之图。如图45所示，内部EGR气体比例正常值KEGRST随着吹回气体量的增多而增大。即，内部EGR气体比例正常值KEGRST随着吸气阀2的开口面积的增大而增大，而且，随着筒内压力升高得比吸气管内的压力还高而增大。根据该变形例，根据用可变动阀机构改变的阀重叠期间的吸气阀2的开口面积、和阀重叠期间的吸气阀2的下游侧的压力(筒内压力)及上游侧的压力(吸气管内的压力)计算内部EGR气体比例，根据该内部EGR气体比例控制内燃机，故与仅根据用可变动阀机构改变的吸气阀2的开口面积计算内部EGR气体比例，而不根据阀重叠期间的吸气阀下游侧的压力及上游侧的压力计算内部EGR气体比例的场合相比，可正确计算内部EGR气体比例，可合适地控制内燃机。
该变形例的另一变形例中，也可不用阀重叠期间的吸气阀的开口面积之平均值、及阀重叠期间的筒内压力与吸气管内的压力之差分的平均值，而是根据阀重叠期间的每一规定时间内的开口面积、及阀重叠期间的每一规定时间内的筒内压力(吸气阀2的下游侧的压力)与吸气管内的压力(吸气阀2的上游侧的压力)之差分，计算瞬时内部EGR气体比例，根据对该瞬时内部EGR气体比例进行计算而得到的内部EGR气体比例，控制内燃机。根据该变形例，即使在阀重叠期间的吸气阀2的开口面积、和阀重叠期间的吸气阀的上游侧的压力及下游侧的压力变化大的场合，也可正确计算内部EGR气体比例，可合适地控制内燃机。
回到图36的说明，接着进入步骤403，根据上次的内部EGR气体比例KEGRO和吸气管内的压力PM，计算从上次开始的变化比例KEGRSM。图46是表示上次的内部EGR气体比例的影响度(＝1-从上次开始的变化比例KEGRSM)、上次的内部EGR气体比例KEGRO、和吸气管内的压力PM的关系之图。如图46所示，上次的内部EGR气体比例的影响度随着上次的内部EGR气体比例KEGRO的减小而减小，且随着吸气管内的压力PM的升高而减小。即，从上次开始的变化比例KEGRSM随着上次的内部EGR气体比例KEGRO的减小而增大，且随着吸气管内的压力PM的升高而增大。
回到图36的说明，接着进入步骤404，根据内部EGR气体比例正常值KEGSI、和上次的内部EGR气体比例KEGRO(＝上次进行该程序时，在步骤404计算出的内部EGR气体比例KEGR)、和从上次开始的变化比例KEGRSM，计算内部EGR气体比例KEGR[KEGR←(KEGRST-KEGRO)×KEGRSM+KEGRO]。接着进入步骤405，根据内部EGR气体比例KEGR、每转1转的吸入空气量GN、和内燃机转速NE计算点火时期SA。如图47所示，在步骤405计算出的点火时期SA随着内部EGR气体比例KEGR的升高而超前成超前角，随着每转1转的吸入空气量GN的减少而超前成超前角。图48是表示点火时期SA与内燃机转速NE的关系之图。如图48所示，在步骤405计算出的点火时期SA随着内燃机转速NE的升高而超前成超前角。
如上所述，在本实施形式中，在图36的步骤401和步骤404中，内部EGR气体比例是根据随着阀升程量LT的变更而变更的吸气阀2的开口面积计算出来的，再根据该内部EGR气体比例控制内燃机，该阀升程量利用作为可变动阀机构的阀升程量变更装置9进行变更。因此，本实施形式与像特开平9-209895号公报所述的内燃机控制装置那样在不考虑利用可变动阀机构改变吸气阀2的开口面积的情况下，计算内部EGR气体比例的场合相比，可正确地计算内部EGR气体比例，可合适地控制内燃机。即，即使在改变吸气阀2的开口面积的场合，也可正确地计算出内部EGR气体比例，可合适地控制内燃机。具体地说，这样控制内燃机，即如图37所示那样，随着吸气阀2开口面积的增加，根据吸气阀的开口面积计算出来的内部EGR气体比例上升；如图47所示那样，随着内部EGR气体比例上升，点火时期SA超前成超前角。
本实施形式中，在图36的步骤401和步骤404，内部EGR气体比例根据利用作为可变动阀机构的阀升程量变更装置9进行变更的吸气阀2的作用角VA计算出来，再根据该内部EGR气体比例控制内燃机。因此，本实施形式与像特开平9-209895号公报所述的内燃机控制装置那样，在不考虑利用可变动阀机构改变吸气阀的作用角的情况下计算内部EGR气体比例的场合相比，可正确地计算内部EGR气体比例，可合适地控制内燃机。即，即使在改变吸气阀2的作用角的场合，也可正确地计算出内部EGR气体比例，可合适地控制内燃机。具体地说，这样控制内燃机，即如图38所示那样，随着吸气阀2的作用角的增加，根据吸气阀的作用角计算出来的内部EGR气体比例上升；如图47所示那样，随着内部EGR气体比例上升，点火时期SA超前成超前角。
本实施形式中，在图36的步骤401和步骤404，内部EGR气体比例根据利用作为可变动阀机构的阀升程量变更装置9进行变更的吸气阀2的开口面积及作用角VA两者计算出来，再根据该内部EGR气体比例控制内燃机。因此，本实施形式与不根据吸气阀2的作用角VA、只根据吸气阀2的开口面积计算内部EGR气体比例的场合，和不根据吸气阀2的开口面积、只根据吸气阀2的作用角VA计算内部EGR气体比例的场合相比，可正确地计算内部EGR气体比例，可合适地控制内燃机。
本实施形式中，在图36的步骤401和步骤404，内部EGR气体比例根据吸气阀2的开闭时间(相位)VT、吸气管内的压力PM、及内燃机转速NE计算出来，再根据该内部EGR气体比例控制内燃机。因此，本实施形式与不根据吸气阀2的开闭时间(相位)VT、吸气管内的压力PM、及内燃机转速NE计算内部EGR气体比例的场合相比，可正确地计算内部EGR气体比例，可合适地控制内燃机。
本实施形式中，在图36的步骤402，根据大气压修正内部EGR气体比例，在步骤402的变形例中，根据排气管内的压力，即背压来修正内部EGR气体比例，另外，在步骤404，根据在上次程序中计算出来的内部EGR气体比例KEGRO修正内部EGR气体比例。因此，本实施形式与不根据这些因素修正内部EGR气体比例的场合相比，可合适地控制内燃机。
在上述实施形式及变形例中，计算出内部EGR气体比例，再根据该比例控制内燃机，但也可以不这样控制，而是用和上述方法同样的方法计算内部EGR气体量，根据该气体量控制内燃机。即，上述图中的曲线的倾斜倾向，在用内部EGR气体比例的场合和用内部EGR气体量的场合是一样的。
另外，在本实施形式及其变形例中，是根据吸气阀的开口面积等计算内部EGR气体比例或气体量，再根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机，但在另外的实施形式中，是根据排气阀的开口面积等计算内部EGR气体比例或者气体量，再根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机也是可以的。即，本发明不仅可适用于吸气阀，而且也可适用于排气阀。
以下，对本发明的内燃机控制装置的实施形式5作说明。本实施形式的构成和图1～图7的实施形式1的构成大致相同。通过阀升程量变更装置9及开闭时间位移装置11来改变吸气阀2的阀升程量、作用角、开闭时间(相位)时，气筒内的紊流程度也随之变化。在无论管筒内的紊流程度是否变化，一律按规定时间点火时，会偏离最佳点火时期，不能合适地控制内燃机。因此，为了按最佳时间点火，合适地控制内燃机，必须正确地计算出随着吸气阀2的阀升程量、作用角、开闭时间(相位)的变更而变化的筒内紊流的程度。
图49是表示本实施形式的点火时期计算方法的流程图。该程序按规定时间间隔进行。如图49所示，该程序一旦开始，首先在步骤500判断是否内燃机起动时，判断为是时，在进行燃料增量的内燃机起动时正确地计算出筒内紊充，根据该紊流判断为不必决定点火时期，则该程序结束。另外，判断为否时，进入步骤501。在步骤501，根据吸气阀2的阀升程量LT、作用角VA、开闭时间VT、吸气管内压力PM、和内燃机转速NE计算筒内紊流CYLTRB。图50是表示筒内紊流CYLTRB、阀升程量LT、和开闭时间(相位)VT的关系之图。如图50所示，在步骤501计算出的筒内紊流CYLTRB随着阀升程量LT的减小而增大，且随着开闭时间(相位，吸气阀2的开阀时间)VT滞后成滞后角而增大。图51是表示筒内紊流CYLTRB、作用角VA、和开闭时间(相位)VT的关系之图。如图51所示，在步骤501计算出的筒内紊流CYLTRB随着作用角VA的减小而增大。
图52是表示筒内紊流CYLTRB与吸气管内压力PM的关系之图。如图52所示，在步骤501计算出的筒内紊流CYLTRB随着吸气管内压力PM的升高而减小。图53是表示CYLTRB与内燃机转速NE的关系之图。如图53所示，在步骤501计算出的筒内紊流CYLTRB随着内燃机转速NE的升高而增大。
回到图49的说明，接着在步骤502，根据筒内紊流CYLTRB、每转1转的吸入空气量GN和内燃机转速NE计算点火时期SA。图54是表示点火时期SA、筒内紊流CYLTRB、和每转1转的吸入空气量GN的关系之图。如图54所示，在步骤502计算出的点火时期SA随着筒内紊流CYLTRB的增大而滞后成滞后角，随着每转1转的吸入空气量GN的增多而滞后成滞后角。图55是表示点火时期SA与内燃机转速NE的关系之图。如图55所示，在步骤502计算出的点火时期SA随内燃机转速NE的升高而超前成超前角。
如上所述，在本实施形式中，在图49的步骤501，筒内紊流CYLTRB根据吸气阀2的开口面积计算出来，再根据该筒内紊流CYLTRB控制内燃机，该吸气阀2的开口面积随着阀升程量LT的变更而变化，该阀升程量通过作为可变动阀机构的阀升程量变更装置9进行变更。因此，本实施形式与像特开2000-73800号公报所述的内燃机控制装置那样，在不考虑利用可变动阀机构改变吸气阀2的开口面积的情况下计算出筒内紊流CYLTRB的场合相比，可正确地计算出筒内紊流CYLTRB，可合适地控制内燃机。即，即使在改变吸气阀2的开口面积的场合，也可正确地计算出筒内紊流CYLTRB，可合适地控制内燃机。详细地说，这样控制内燃机，即如图50所示那样，随着吸气阀2的开口面积减小，根据吸气阀的开口面积计算出来的筒内紊流CYLTRB增大；如图54所示那样，随着筒内紊流CYLTRB的增大，点火时期SA滞后成滞后角。
本实施形式中，在图49的步骤501，筒内紊流CYLTRB根据吸气阀2的作用角VA、吸气阀2的开闭时间(相位)VT、吸气管内的压力PM、以及内燃机转速NE进行计算，并根据该筒内紊流CYLTRB控制内燃机。因此，本实施形式与不根据吸气阀2的作用角VA、吸气阀2的开闭时间(相位)VT、吸气管内压力PM、及内燃机转速NE计算筒内紊流CYLTRB的场合相比，可正确地计算出筒内紊流CYLTRB，可合适地控制内燃机。另外，在本实施形式及其变形例中，是根据吸气阀的开口面积等计算筒内紊流，并根据该紊流控制内燃机的，但在另外的实施形式中，根据排气阀的开口面积等计算筒内紊流，并根据该筒内紊流控制内燃机也是可行的。即，本发明不仅适用于吸气阀，也适用于排气阀。
以下，对本发明的内燃机控制装置的实施形式6作说明。本实施形式的构成除了后述的不同点外，和图1～图7所示的实施形式1的构成基本相同。此外，后述的本实施形式的控制程序可与上述实施形式中的任一控制程序组合起来实行。上述实施形式中，如图3所示，设有凸轮的凸轮头高度连续变化的凸轮，但在本实施形式中，设有凸轮头高度较高的高速凸轮H、和凸轮头高度较低的低速凸轮L、和凸轮头高度处于它们中间的中速凸轮M，以取代上述凸轮。
图56是表示本实施形式的凸轮控制方法的流程图。该流程按规定时间间隔实行。如图56所示，一旦该程序开始，首先在步骤600，读入根据未图示的加速器开度传感器的输出值计算出来的加速器开度。接着，在步骤601，读入根据内燃机转速传感器17的输出值计算出来的内燃机转速。接着，在步骤602，根据加速器开度、内燃机转速、和图57所示的关系选择凸轮。图57是表示加速器开度和内燃机转速和应选择的凸轮之间的关系之图。如图57所示，当加速器开度小、且内燃机转速低时，选择低速凸轮L，随着加速器开度加大，选择的凸轮的凸轮头高度增高。另外，随着内燃机转速的升高，选择的凸轮的凸轮头高度增高。
接着，在步骤603，判断是否是凸轮转换时间。判断为是时，进入步骤604，判断为否时，该程序结束。在步骤604，向选择的凸轮转换。接着，在步骤605，根据内燃机转速、按冷却水温传感器20的输出值计算出的冷却水温、和图58所示的关系，推断凸轮转换滞后。图58是表示凸轮转换滞后、内燃机转速、和冷却水温的关系之图。如图58所示，凸轮转换滞后随着内燃机转速的升高而减小，且随着冷却水温的升高而减小。
在本实施形式的变形例中，也可根据使凸轮动作的工作油的油压来推断凸轮转换滞后，以此取代根据冷却水温等来推断凸轮转换滞后。图59是表示凸轮转换滞后与油压的关系之图。如图59所示，可推断凸轮转换滞后随着油压的升高而减小。
在本实施形式的另外的变形例中，在凸轮转换之前，预先根据运转条件或油压来推断凸轮转换滞后，在考虑该滞后的基础上决定凸轮转换时期。图60是表示发出转换凸轮的指示的时期与实际转换凸轮的时期的关系等的图。如图60所示，推断凸轮转换滞后(＝时间t1-时间t0)，在实际上想在时间t1转换凸轮的场合，转换凸轮的指示在时间t0发出。
图61是表示本实施形式的燃料喷射量计算方法的流程图。该程序按规定时间间隔实行。如图61所示，该程序一旦开始，首先在步骤700，读入气流计19的输出值。接着，在步骤701，读入根据内燃机转速传感器17的输出值计算出来的内燃机转速。接着在步骤702，读入凸轮选择推断值。即，在图56的步骤602读入表示所选择的凸轮的标志。接着在步骤703，用和上述实施形式同样的方法计算每转1转的吸入空气量。接着在步骤704，根据凸轮种类、内燃机转速、每转1转的吸入空气量和图62所示的关系，计算响应修正系数。图62是表示响应修正系数、凸轮种类、内燃机转速、和每转1转的吸入空气量GN的关系之图。接着在步骤705，根据每转1转的吸入空气量与图63所示的关系计算燃料喷射量。图64是表示燃料喷射量与每转1转的吸入空气量的关系之图。
图64是表示本实施形式的点火时期计算程序的流程图。该程序按规定时间间隔实行。如图64所示，该程序一旦开始，首先在步骤800读入每转1转的吸入空气量。接着在步骤801读入内燃机转速。然后，在步骤802读入凸轮选择推断值。接着在步骤803，根据凸轮种类、内燃机转速、每转1转的吸入空气量、和图6所示的关系计算点火时期。图65是表示点火时期、凸轮种类、内燃机转速、和每转1转的吸入空气量GN的关系之图。
在上述实施形式的变形例中，也可根据需要使用由电磁力或油压驱动的吸排气阀，以此代替由凸轮驱动的吸排气阀。
如上所述，本发明不仅可根据燃料压力峰值时的筒内压力、而且还可根据燃烧压力峰值时刻以外的筒内压力控制内燃机，即使在吸排气阀的开口面积或作用角变更的场合，也可合适地控制内燃机。
另外，本发明不单纯根据汽缸壁温控制内燃机，还可根据正确的筒内气体温度控制内燃机，而且，即使在吸排气阀的开口面积或作用角度变化的场合，亦可合适地控制内燃机。
另外，根据本发明，即使在吸排气阀的开口面积或作用角度变化的场合，也能正确地计算出内部EGR气体量，可根据计算出来的内部EGR气体量合适地控制内燃机。
另外，根据本发明，即使在通过可变动阀机构改变吸气阀的开口面积的场合，也可正确地推断筒内紊流的程度，根据推断的筒内紊流程度合适地控制内燃机。
权利要求
1.一种内燃机的控制装置，根据筒内压力控制内燃机，其特征在于，具有用于变更吸气阀和排气阀中的至少一个的开口面积的可变动阀机构，根据用该可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀中的至少一个的开口面积计算筒内压力，并根据该筒内压力控制内燃机。
2.一种内燃机的控制装置，根据筒内压力控制内燃机，其特征在于，具有用于变更吸气阀和排气阀中的至少一个的作用角的可变动阀机构，根据用该变动阀机构变更的吸气阀和排气阀中的至少一个的作用角计算筒内压力，并根据该筒内压力控制内燃机。
3.一种内燃机的控制装置，其特征在于，具有用于变更吸气阀和排气阀的至少一个的开口面积和作用角用的可变动阀机构，根据用该可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积和作用角计算筒内压力，并根据该筒内压力控制内燃机。
4.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，除了根据上述开口面积和作用角外，还根据吸气阀的相位、吸气管内的压力和内燃机转速计算筒内压力，并根据该筒内压力控制内燃机。
5.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据吸气阀的开口面积计算筒内压力，吸气阀的开口面积越大则计算出来的筒内压力越大。
6.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据吸气阀的作用角计算筒内压力，计算出来的筒内压力为，在吸气阀的闭阀时期是在气筒吸气行程下止点之前的场合，吸气阀的作用角越大则计算出来的筒内压力越大，在吸气阀的闭阀时期是在气筒吸气行程下止点之后的场合，吸气阀的作用角越大则计算出来的筒内压力越小。
7.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据吸气阀的开口面积及作用角计算筒内压力，计算出来的筒内压力为，吸气阀的开口面积越大则计算出来的筒内压力越大，而且在吸气阀的闭阀时期是在气筒吸气行程下止点之前的场合，吸气阀的作用角越大则计算出来的筒内压力越大，在吸气阀的闭阀时期是在气筒吸气行程下止点之后的场合，吸气阀的作用角越大则计算出来的筒内压力越小。
8.根据权利要求1～7任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据上述计算出来的筒内压力控制内燃机的点火时期，计算出来的筒内压力越大，点火时期越滞后成滞后角。
9.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据吸气阀的开口面积、作用角及吸气阀的相位计算筒内压力，吸气阀的开口面积越大，则计算出来的筒内压力越大，吸气阀的作用角越大，则计算出来的筒内压力越小，而且吸气阀的相位越超前为超前角，则计算出来的筒内压力越大。
10.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据上述计算出来的筒内压力控制内燃机的燃料喷射量，计算出来的筒内压力越大，则燃料喷射量越增大。
11.一种内燃机的控制装置，根据气筒内某部分的温度来控制内燃机，其特征在于，具有用于变更吸气阀和排气阀的至少一个的开口面积的可变动阀机构，根据由该可变动阀机构变更的吸气阀和排气阀的至少一个的开口面积计算筒内气体温度，并根据该筒内气体温度控制内燃机。
12.一种内燃机的控制装置，根据气筒内某部分的温度来控制内燃机，其特征在于，具有用于变更吸气阀和排气阀的至少一个的作用角的可变动阀机构，根据用该可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的作用角计算筒内气体温度，并根据该筒内气体温度控制内燃机。
13.一种内燃机的控制装置，其特征在于，具有用于变更吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积和作用角用的可变动阀机构，根据由该可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积和作用角计算筒内气体温度，并根据该筒内气体温度控制内燃机。
14.根据权利要求13所述的内燃机的控制装置，其特征在于，除了根据上述开口面积和作用角外，还根据吸气阀的相位、吸气管内的压力以及内燃机转速计算筒内气体温度，并根据该筒内气体温度控制内燃机。
15.根据权利要求11所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据吸气阀的开口面积计算筒内气体温度，吸气阀的开口面积越大则计算出来的筒内气体温度越高。
16.根据权利要求12所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据吸气阀的作用角计算筒内气体温度，在吸气阀的闭阀时期是在气筒吸气行程下止点之前的场合，吸气阀的作用角越小，则计算出来的筒内气体温度越高，在吸气阀的闭阀时期是在气筒吸气行程下止点之后的场合，吸气阀的作用角越大，则计算出来的筒内气体温度越高。
17.根据权利要求13所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据吸气阀的开口面积及作用角计算筒内气体温度，吸气阀的开口面积越大，则计算出来的筒内气体温度越高，而且，在吸气阀的闭阀时期是在气筒吸气行程下止点之前的场合，吸气阀的作用角越小则计算出来的筒内气体温度越高，在吸气阀的闭阀时期是在气筒吸气行程下止点之后的场合，吸气阀的作用角越大则计算出来的筒内气体温度越高。
18.根据权利要求11～17任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据上述计算出的筒内气体温度控制内燃机的点火时期，计算出来的筒内压力越大则点火时期越滞后成滞后角。
19.根据权利要求11～18任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据汽缸壁温、内燃机转速、吸入空气量、内部EGR气体量、内部EGR气体温度中的至少一个因素修正筒内气体温度。
20.一种内燃机的控制装置，具有用于吸气阀或排气阀的至少一个的可变动阀机构，根据内部EGR气体比例或气体量控制内燃机，其特征在于，根据用可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积计算内部EGR气体比例或气体量，并根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。
21.一种内燃机的控制装置，具有用于吸气阀或排气阀的至少一个的可变动阀机构，并根据内部EGR气体比例或气体量控制内燃机，其特征在于，根据用可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的作用角计算内部EGR气体比例或气体量，并根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。
22.一种内燃机的控制装置，其特征在于，根据用可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积和作用角计算内部EGR气体比例或气体量，并根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。
23.根据权利要求22所述的内燃机的控制装置，其特征在于，除了根据上述开口面积及作用角之外，还根据吸气阀的相位、吹气管内的压力及内燃机转速计算内部EGR气体比例或气体量，并根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。
24.根据权利要求20所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据吸气阀的开口面积计算内部EGR气体比例或气体量，吸气阀的开口面积越大，则计算出来的内部EGR气体比例或气体量越大。
25.根据权利要求21所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据吸气阀的作用角计算内部EGR气体比例或气体量，吸气阀的作用角越大，则计算出来的内部EGR气体比例或气体量越大。
26.根据权利要求22所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据吸气阀的开口面积及作用角计算内部EGR气体比例或气体量，吸气阀的开口面积越大，则计算出来的筒内部EGR气体比例或气体量越大，而且，吸气阀的作用角越大，则计算出来的筒内部EGR气体比例或气体量越大。
27.根据权利要求20～26任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据大气压、排气管内的压力、以及上次计算出来的内部EGR气体比例或气体量中的至少一个因素，修正内部EGR气体比例或气体量。
28.根据权利要求20所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积和阀重叠期间内的吸气阀上游侧的压力及下游侧的压力计算内部EGR气体比例或气体量，并根据该内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。
29.根据权利28所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据吸气阀的开口面积和阀重叠期间内的吸气阀上游侧的压力及下游侧的压力计算内部EGR气体比例或气体量，吸气阀的开口面积越大，则计算出来的内部EGR气体比例或气体量越大，而且，阀重叠期间内的吸气阀下游侧的压力与上游侧的压力之差越大，则计算出来的内部EGR气体比例或气体量越大。
30.根据权利要求28或29所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据用可变动阀机构变更的吸气阀和排气阀的至少一个的每一规定时间的开口面积和阀重叠期间的每一规定时间的吸气阀上游侧的压力及下游侧的压力计算瞬时内部EGR气体比例或气体量，并根据通过对该瞬时内部EGR气体比例或气体量进行积算而得到的内部EGR气体比例或气体量控制内燃机。
31.根据权利要求20～30任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据上述计算出来的内部EGR气体比例或气体量控制内燃机的点火时期，计算出的内部EGR气体比例或气体量越大，则点火时期越滞后成滞后角。
32.一种内燃机的控制装置，具备用于吸气阀及排气阀的至少一个的可变动阀机构，根据用该可变动阀机构变更的吸气阀的开口面积推断筒内紊流的程度，并根据该筒内紊流的程度控制内燃机，其特征在于，推断为筒内紊流的程度随着用可变动阀机构所变更的吸气阀开口面积的减小而增加，根据其推断的筒内紊流的程度控制内燃机。
33.根据权利要求32所述的内燃机的控制装置，其特征在于，除了根据上述开口面积外，还根据吸气阀的作用角、吸气阀的相位、吸气管内的压力、及内燃机转速推断筒内紊流的程度，并根据其推断的筒内紊流程度控制内燃机。
34.根据权利要求32或33所述的内燃机的控制装置，推断为随着上述吸气阀的作用角的减小，筒内紊流的程度增加，根据该推断的筒内紊流的程度控制内燃机。
35.根据权利要求32～34任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，根据上述推断的筒内紊流的程度控制内燃机的点火时期，推断的筒内紊流的程度越大，点火时期越滞后成滞后角。
全文摘要
一种内燃机，具有用于变更吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积(阀升程)或作用角(开阀期间)的可变动阀机构，通过该可变动阀机构变更的吸气阀及排气阀的至少一个的开口面积或作用角计算筒内压力，并根据该筒内压力控制内燃机。根据吸排气阀的开口面积或作用角计算筒内压力，由此，像用燃烧压力传感器的场合那样，不仅可根据燃烧压力峰值时的筒内压力、而且还可根据燃烧压力峰值时以外的时刻的筒内压力，更合适地控制内燃机。
文档编号F02P5/15GK1489668SQ01822577
公开日2004年4月14日 申请日期2001年12月12日 优先权日2000年12月12日
发明者不破直秀, 宜, 金丸昌宜, 小西正晃, 晃, 宪, 长内昭宪, 人, 渡边智, 江原雅人 申请人:丰田自动车株式会社