[0002]【従来の技術】従来、可変バルブタイミング機構を備えたエンジンの燃料噴射量制御に関する技術として、例えば特開平3−3910号公報に開示されたものがある。3-3910.この可変バルブタイミング機構は、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを、エンジンの低回転領域に適した低速タイミングと、高回転領域に適した高速タイミングとに選択的に切換え可能にしたものである。is.【0003】そして、上記公報の技術では、選択されているバルブタイミングでのエンジンの出力トルクと、切換えの対象となるバルブタイミングでの出力トルクとがほぼ一致した時点でバルブタイミングが切換えられるようになっている。L1で示し、高速タイミングが採られたときの出力トルクを同図の特性線L2で示すと、両出力トルクが一致する時点(図16のNE1)でバルブタイミングが切換えられる。switched.【0004】この切換えのために、特性線L3で示される低速タイミング用の噴射量マップと、特性線L4で示される高速タイミング用の噴射量マップとが予め作成されている。この作成にあたっては、エンジンの出力トルクが吸入空気量に対応することや、その吸入空気量に基づき燃料噴射量が決定されること等が考慮されている。determined.より詳しくは、バルブタイミング毎に、エンジンの回転速度NE及び吸気圧PMに対応する吸入空気量が予め実験により求められ、混合気の空燃比(空気と燃料の重量比)を所定値とするのに必要な、前記吸入空気量に応じた噴射量が設定されている。両噴射量マップ上のエンジン回転速度NE及び吸気圧PMに応じた噴射量がほぼ一致する時点(NE1)で、バルブタイミングが切換えられる。その結果、吸・排気バルブのタイミング切換え時のトルク変動にともなうショックが低減される。[0005]【発明が解決しようとする課題】ところが、任意のタイミングでバルブタイミングを設定できる機構を有するエンジンでは、吸入空気量との間に密接な関係を有する充填効率が、エンジンの運転状態に応じて変化する。valve,吸気バルブ及び排気バルブがともに開弁している期間(バルブオーバラップ)の大きさに応じて種々の値を採る。略である)も関与している。involved.しかも、この内部EGRの量は、排気通路の排気バルブ下流での圧力(大気圧に近似)や吸気圧等から影響を受ける。passage.【0006】このため、上記充填効率の変化を考慮せず、単に低速タイミング用の噴射量マップと高速タイミング用の噴射量マップとを切換えるだけでは、内燃機関の全運転領域にわたって精度の高い噴射量制御を行うことが困難である。control.【0007】従って、本発明は上記の様々な条件により変化する内燃機関の充填効率及び吸入空気量を精度よく求め、精度の高いエンジン制御を可能とすることを目的としている。充填効率又はその相関値を演算するものである。[0014]【作用】請求項1に記載の発明においては、図1に示すように、クランクシャフトM5の回転により吸気バルブ駆動機構M6が作動し、吸気バルブM4を駆動する。同様に、クランクシャフトM5の回転により排気バルブ駆動機構M9が作動し、排気バルブM8を駆動する。この空気と燃料とからなる混合気は気筒M2内で燃焼される。燃焼により生じたガスは、排気バルブM8が開放されたとき、排気通路M7を流通して内燃機関M1の外部へ導かれる。M7.【0015】吸気バルブM4及び排気バルブM8の少なくとも一方の開閉タイミングは、可変バルブタイミング手段M10により連続的に変更可能である。この変更に際しては、クランクシャフトM5に対する少なくとも一方のバルブ駆動機構M6,M9の作動タイミングが変更される。M4,M8がともに開弁している期間(バルブオーバラップ)の変化にともない充填効率も変動する。充填効率は、気筒M2に導入される吸入空気の実際の重量と、大気の所定の状態にて気筒M2に導入される吸入空気の重量との比である。そのため、充填効率を考慮せずに他のパラメータのみで吸入空気量を求めようとすると、その充填効率の変化に起因する吸入空気量のばらつきを吸収することが困難である。M11によって検出され、吸気通路M3内の吸気圧が吸気圧検出手段M12によって検出される。可変バルブタイミング手段M10により開閉タイミングが調整される側のバルブ駆動機構M6,M9の作動タイミングが、タイミング検出手段M13によって検出される。この作動タイミングとして、基準に対してのバルブの開閉タイミングを検出してもよい。作動タイミングに基づき、充填効率又はその充填効率に相関した相関値が充填効率演算手段M14によって求められる。M14.【0018】このように充填効率又はその相関値の演算に際し、回転速度及び吸気圧に加え、クランクシャフトM5に対するバルブ駆動機構M6,M9の実際の作動タイミングが用いられる。この作動タイミングは、可変バルブタイミング手段M10の駆動に直接関与するパラメータである。この作動タイミングがパラメータとして加えられることにより、吸気バルブM4の閉じタイミングの変化や、バルブオーバラップの変化にともない充填効率が変動しても、その充填効率又はその相関値が精度良く求められる。M15によって求められる。その結果、充填効率の変化に起因する吸入空気量のばらつきが吸収され、バルブM4,M8の任意の開閉タイミングでの充填効率に応じた吸入空気量の演算が可能となる。[0029]【0030】また、可変バルブタイミング手段M10のタイミング調整部材M10aが第1の位置と第2の位置との間で移動することにより、バルブM4,M8の開閉タイミングが調整される。M4,M8の開閉タイミングが最も遅くなる。タイミング調整部材M10aが第2の位置へ移動すると、バルブ駆動機構M6,M9が第2の作動タイミングを採り、前記開閉タイミングが最も早くなる。earliest.【0031】このようなタイミング調整部材M10aの位置調整に際し、可変バルブタイミング手段M10は内燃機関M1の運転状態に応じた目標作動タイミングを生成する。同手段M10は、その目標作動タイミングが前記第1及び第2の作動タイミングのいずれか一方に設定されたときのその目標作動タイミングと、前記タイミング検出手段M13による実際の作動タイミングとの偏差を求め、同偏差により前記タイミング検出手段M13による作動タイミングを補正する。deviation.【0032】従って、タイミング検出手段M13の取付け位置のばらつきや、経時変化等があり、目標作動タイミングと実際の作動タイミングとの間にずれが生じたとしても、そのずれは前記補正によって吸収される。換言すると、補正後の作動タイミングは、前記ばらつき、経時変化等の影響を排除した精度の高いものとなる。可変バルブタイミング手段M10は、補正後の作動タイミングと前記目標作動タイミングとが一致するように前記タイミング調整部材M10aの位置を調整する。M14は上述した精度の高い補正後の作動タイミングを用いて充填効率を演算する。M15はこの充填効率及び吸気圧に基づき、気筒M2への吸入空気量を求める。M2.従って、得られる充填効率及び吸入空気量は精度の高い値となる。1実施例を図2〜図12に従って説明する。12.【0035】図2に示すように、車両には内燃機関としての4サイクル多気筒ガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)1が搭載されている。エンジン1はシリンダブロック2及びシリンダヘッド3を備えている。シリンダブロック2には、上下方向へ延びる複数の気筒(シリンダ)4が紙面の厚み方向へ並設され、各シリンダ4内にピストン5が往復動可能に収容されている。各ピストン5は、コネクティングロッド6を介しクランクシャフト7に連結されている。各ピストン5の往復運動はコネクティングロッド6によって回転運動に変換された後、クランクシャフト7に伝達される。3間において、各ピストン5の上側は燃焼室8となっている。8とを連通させる吸気ポート9及び排気ポート10がそれぞれ設けられている。これらのポート9,10を開閉するために、シリンダヘッド3には吸気バルブ11及び排気バルブ12がそれぞれ略上下方向への往復動可能に支持されている。シリンダヘッド3において、吸気バルブ11の上方には、これを開閉駆動するための吸気バルブ駆動機構としての吸気側カムシャフト13が回転可能に設けられている。排気バルブ12の上方には、これを開閉駆動するための排気バルブ駆動機構としての排気側カムシャフト14が回転可能に設けられている。各カムシャフト13,14の端部に設けられたタイミングプーリ15,16は、タイミングベルト17によりクランクシャフト7に駆動連結されている。17.【0037】そして、クランクシャフト7が回転されると、その回転がタイミングベルト17を介して両タイミングプーリ15,16に伝達される。タイミングプーリ15の回転にともない吸気側カムシャフト13が回転すると、その回転により吸気バルブ11が往復動し、吸気ポート9が開閉される。rotated,その回転により排気バルブ12が往復動し、排気ポート10が開閉される。closed.【0038】吸気ポート9には、エアクリーナ18、スロットルバルブ19、サージタンク21、吸気マニホルド22等を備えた吸気通路23が接続されている。238,19,21,22を順に通過して燃焼室8に取り込まれる。8.【0039】スロットルバルブ19は軸24により吸気通路23に回動可能に設けられている。軸24はワイヤ等を介して運転席のアクセルペダル(図示しない)に連結されており、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作に連動してスロットルバルブ19と一体で回動される。この際のスロットルバルブ19の傾斜角度に応じて、吸気通路23を流れる空気の量(吸入空気量)が決定される。サージタンク21は吸入空気の脈動(圧力振動)を平滑化させるためのものである。9へ向けて燃料を噴射するための燃料噴射弁(インジェクタ)25が取付けられている。各インジェクタ25から噴射される燃料と吸気通路23内を流れる空気とからなる混合気は、各燃焼室8内へ導入される。この混合気に着火するために、シリンダヘッド3には点火プラグ26が取付けられている。点火プラグ26はディストリビュータ27によって分配された点火信号に基づいて駆動される。ディストリビュータ27は、イグナイタ28から出力される高電圧をクランクシャフト7の回転角(クランク角)に同期して点火プラグ26に分配する。燃焼室8内へ導入された混合気は点火プラグ26の点火によって爆発・燃焼される。この際に生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン5が往復動し、クランクシャフト7が回転駆動され、エンジン1の駆動力が得られる。29、触媒コンバータ31等を備えた排気通路32が接続されている。32の各部材29,31を順に通ってエンジン1外部へ排出される。flowing3が内蔵されている。built.【0042】上記エンジン1においては、混合気が燃焼室8内に吸入されて燃焼ガスが排出されるまでの期間(1サイクル)に、ピストン5が2往復してクランクシャフト7が2回転する。排気行程の4つの行程からなる。stroke.吸入行程では、ピストン5の下降運動により燃焼室8内に負圧が発生し、この負圧により燃焼室8内に混合気が吸入される。motion,混合気が圧縮される。爆発行程では、圧縮された混合気に点火されて爆発・燃焼が行われ、その際に発生する圧力によりピストン5が押し下げられる。outside.【0043】前記エンジン1の運転状態を検出するために各種センサが用いられている。シリンダブロック2には、エンジン1の冷却水の温度(冷却水温THW)を検出するための水温センサ34が設けられている。吸気通路23においてエアクリーナ18の近傍には、吸入空気の温度(吸気温THA)を検出するための吸気温センサ35が設けられている。吸気通路23において、スロットルバルブ19の近傍には、その軸24の回動角度(スロットル開度TA)を検出するためのスロットルセンサ36が設けられている。サージタンク21には、吸気通路23内の圧力を検出するために、吸気圧検出手段としての半導体式の吸気圧センサ37が取付けられている。means.吸気圧センサ37は真空を基準とした場合のサージタンク21内の圧力(吸気圧PM)を検出する。車室内には大気圧(絶対圧)PAを検出するための半導体式の大気圧センサ38が設けられている。排気通路32の途中には、排気ガス中の残存酸素濃度を検出するための酸素センサ39が設けられている。provided.【0044】ディストリビュータ27内には回転速度センサ40が設けられている。一部、及びタイミング検出手段の一部をそれぞれ構成している。回転速度センサ40は、クランクシャフト7の回転に同期して回転するロータと、その近傍に対向配置された電磁ピックアップとを備えている。ロータは円盤状の磁性体からなり、自身の外周に多数の歯を有している。7の回転にともない、ロータが回転して歯がその電磁ピックアップの前方を通過する毎にパルス状の回転速度信号SG1を出力する。pickup.【0045】また、ディストリビュータ27内には、前記ロータの回転からクランク角の基準位置を所定の割合で検出するための気筒判別センサ41が設けられている。"VVT」という)46が設けられている。VVT46は、タイミングプーリ15(クランクシャフト7)の回転に対するカムシャフト13の回転位相を変化させて、吸気バルブ11の開閉タイミングを連続的に変更するための機構であり、油圧により駆動される。pressure.【0046】次に、VVT46の構成を図3〜図6に従って説明する。3及びベアリングキャップ48間で回転可能に支持されている。吸気側カムシャフト13の外周においてジャーナル47の前方(図3及び図5の左方)近傍には、タイミングプーリ15が相対回動可能に装着されている。タイミングプーリ15の外周には多数の外歯49が形成され、ここにタイミングベルト17が掛装されている。上述したようにクランクシャフト7の回転は、このタイミングベルト17を介してタイミングプーリ15に伝達される。17.【0047】吸気側カムシャフト13の前端には、略円筒状をなすインナキャップ51が中空ボルト52及びピン53により一体回転可能に取付けられている。タイミングプーリ15には、蓋54を有するカバー55が複数本のボルト56及びピン57により一体回転可能に取付けられている。このカバー55により吸気側カムシャフト13の前端部及びインナキャップ51の全体が覆われている。58によって連結されている。詳述すると、リングギヤ58は略円環状をなし、タイミングプーリ15、カバー55及びインナキャップ51によって囲まれた空間S内に収容されている。51.【0049】リングギヤ58は、第1の位置と第2の位置との間で往復動する。11の開閉タイミングが最も遅くなるときの吸気側カムシャフト13の第1の作動タイミングに対応するものであり、リングギヤ58がカバー55に当接する位置である。第1の作動タイミングは、クランクシャフト7に対するカムシャフト13の回転位相(角度)が最も遅くなるとき(最遅角時)のタイミングである。第2の位置は吸気バルブ11の開閉タイミングが最も早くなるときのカムシャフト13の第2の作動タイミングに対応するものであり、リングギヤ58がタイミングプーリ15に当接する位置である。第2の作動タイミングは、前記回転位相が最も進められるとき(最進角時)のタイミングである。58a,58bが設けられている。これに対応して、インナキャップ51の外周及びカバー55の内周には多数の歯51a,55bが設けられている。58a,58b,51a,55bは、いずれも吸気側カムシャフト13の軸線に対し交差したヘリカル歯となっている。55b,58bが互いに噛合している。15の回転は、カバー55、リングギヤ58、インナキャップ51を介して吸気側カムシャフト13に伝達される。各歯58a,58b,51a,55bがヘリカル歯であることから、リングギヤ58が前後方向へ移動すると、インナキャップ51及びカバー55に捩じり力が付与され、その結果、吸気側カムシャフト13がタイミングプーリ15に対し相対回動する。15.【0052】空間Sにおいて、リングギヤ58の前側は第1の油圧室59をなし、後側は第2の油圧室61をなしている。各油圧室59,61に潤滑油による油圧を供給するために、本実施例では図2に示すように、エンジン1に既設のオイルポンプ62が利用されている。13から潤滑油を吸引及び吐出する。吐出された潤滑油中の異物、金属粉等はオイルフィルタ64によって除去される。オイルフィルタ64を通過した潤滑油の油圧が各油圧室59,61に供給される。61.【0053】図3及び図5に示すように、オイルポンプ62は第1の供給路により第1の油圧室59に連通されている。66が形成されている。ベアリングキャップ48には、ヘッド油路66と平行に油孔67が形成されている。13と対応する箇所には、ジャーナル溝68が全周にわたって形成されている。circumference.【0054】吸気側カムシャフト13にはその軸線に沿って延びるシャフト油路69が形成されている。シャフト油路69は、その途中に配置されたボール71により前後に区画されている。69が貫設されている。シャフト油路69の前側は、中空ボルト52の中心孔52aを通じて第1の油圧室59に連通されている。69及び中心孔52aにより第1の供給路が構成されている。52a.【0055】オイルポンプ62は第2の供給路により第2の油圧室61に連通されている。ベアリングキャップ48には、油孔67と平行に油孔74が形成されている。75が全周にわたって形成されている。76が形成されている。13及びインナキャップ51間に設けられた油孔77を介して第2の油圧室61に接続されている。前述したヘッド油路66、油孔74、ジャーナル溝75、シャフト油路76、油孔77により第2の供給路が構成されている。(LSV)78が設けられている。provided.【0057】図3及び図4に示すように、LSV78のケーシング79には、その内外を連通させる第1のポート81、第2のポート82、第3のポート83、第4のポート84及び第5のポート85がそれぞれ設けられている。第1のポート81は油孔67に接続され、第2のポート82は油孔74に接続されている。fourthのポート83,84は、ベアリングキャップ48に形成された油孔86を介してオイルパン63に接続されている。第5のポート85は、ヘッド油路66、オイルフィルタ64等を介してオイルポンプ62に接続されている。62.【0058】ケーシング79の内部には、円筒状の4つの弁体87aを備えたスプール87が往復動可能に収容されている。スプール87は、その両側に設けられたスプリング88及び電磁ソレノイド89の作動により軸方向へ移動される。thereof.【0059】例えば図6に示すように、スプール87が前方(図の左方)へ移動されると、第5のポート85が第1のポート81に連通されるとともに、第2のポート82が第4のポート84に連通される。LSV78から油孔67、ジャーナル溝68、油孔72、シャフト油路69及び中心孔52aを通じて第1の油圧室59に供給される。この油圧がリングギヤ58に前側から加えられると、同リングギヤ58が第2の油圧室61内の潤滑油に抗して後方へ移動しながら回動する。55に捩じり力が付与される。applied.【0060】その結果、タイミングプーリ15に対する吸気側カムシャフト13の回転位相が変えられ、吸気バルブ11の開閉タイミングが早められる。8(b)に示すように、吸気バルブ11の開弁期間が早められ、同バルブ11と排気バルブ12とがともに開いている期間(バルブオーバラップ)が拡大される。リングギヤ58の後方への移動はタイミングプーリ15との当接によって規制される。regulationの移動が停止したとき(リングギヤ58が第2の位置に保持されたとき)、吸気バルブ11の開弁期間が最も早くなる。82,第1のポート81が第3のポート83に連通される。LSV78から油孔74、ジャーナル溝75、シャフト油路76及び油孔77を通じて第2の油圧室61に供給される。この油圧がリングギヤ58に後側から加えられることにより、同リングギヤ58が第1の油圧室59内の潤滑油に抗して軸方向へ移動しながら回動する。この回動をともなう移動により、インナキャップ51及びカバー55に捩じり力が付与される。55.【0062】その結果、タイミングプーリ15に対する吸気側カムシャフト13の回転位相が変えられ、吸気バルブ11の開閉タイミングが遅らされる。この現象を図8(a)を用いて説明すると、吸気バルブ11の開弁期間が遅らされバルブオーバラップが縮小される。リングギヤ58の前方への移動はカバー55との当接によって規制される。この規制によりリングギヤ58の移動が停止したとき(リングギヤ58が第1の位置に保持されたとき)、吸気バルブ11の開弁期間が最も遅くなる。11.【0063】上記のようにVVT46が構成されており、同VVT46を作動させることにより、吸気バルブ11の開閉タイミング、ひいてはバルブオーバラップが、図8(a)に示す状態と、図8(b)に示す状態との間で連続的に変更可能である。meansが設けられている。カム角センサ42は、吸気側カムシャフト13上に一体回転可能に装着されたロータと、その近傍に対向配置された電磁ピックアップとを備えている。ロータは円盤状の磁性体からなり、自身の外周に複数の歯を有している。電磁ピックアップはクランクシャフト7の回転にともない、ロータが回転して歯がその電磁ピックアップの前方を通過する毎にパルス状のカム角信号SG2を出力する。LSV78を駆動制御するために、電子制御装置(以下単に「ECU」という)91が用いられている。92,読み出し専用メモリ(ROM)93、ランダムアクセスメモリ(RAM)94、バックアップRAM95、外部入力回路96及び外部出力回路97を備えている。これらの各部材92〜97は互いにバス98によって接続されている。other.【0066】ROM93は所定の制御プログラムや初期データを予め記憶している。VVT46とともに可変バルブタイミング手段を構成している。CPU92は、前記ROM93に記憶された制御プログラム及び初期データに従って各種演算処理を実行する。RAM94はCPU92による演算結果を一時的に記憶する。92.バックアップRAM95は、ECU91に対する電源供給が停止された後にも、RAM94内の各種データを保持するために、バッテリ(図示しない)によってバックアップされている。39,回転速度センサ40、気筒判別センサ41及びカム角センサ42がそれぞれ接続されている。97には、各インジェクタ25、イグナイタ28及びLSV78がそれぞれ接続されている。connected.【0068】そして、CPU92は外部入力回路96を介して入力される各センサ34〜42の検出信号を入力値として読み込む。CPU92はその入力値に基づき、エンジン回転速度NE、変位角θ等を算出する。バルブタイミング制御等を実行する。40が出力する回転速度信号SG1の発生間隔(時間)を計測することによりエンジン回転速度NEを演算する。(time).CPU92は、カム角信号SG2の発生時の回転速度信号SG1と、予め設定された回転速度信号とに基づきカムシャフト13の回転位相(変位角θ)を演算する。この変位角θは、吸気バルブ11の開閉タイミングの調整のためにVVT46により変更される吸気側カムシャフト13の作動タイミングに相当する。is,エンジン1の運転状態に応じた最適な点火時期が予め記憶されている。)を検知し、ROM93内のデータを参照して最適な点火時期を割出し、イグナイタ28に一次電流の遮断信号を出力して点火時期を制御する。controlU92はセンサ36,40,42等によるスロットル開度TA、エンジン回転速度NE、変位角θ等をそれぞれ読み込む。CPU92は予め用意された制御マップを用い、前記スロットル開度TA、エンジン回転速度NE等に基づき目標変位角θVTAを算出する。CPU92は変位角θが目標変位角θVTAに合致するように、LSV78の開度をフィードバック制御する。この制御により、VVT46の両油圧室59,61へ供給される油圧が調整される。吸気バルブ11の開閉タイミングがエンジン1の運転状態に応じて連続的に変更され、もってバルブオーバラップが連続的に調整される。8での充填効率が必要に応じて高められる。efficiency,実際にシリンダ4に吸入された空気の重量と、標準大気状態(20°C、760mmHg、湿度65%)のもとで行程容積を占める空気の重量との比である。行程容積はピストン5が下死点から上死点に移動したときに排除する容積である。1の高負荷・高速域では、同エンジン1の出力増大を有効に図ることが可能である。1.【0073】ところで、燃焼室8内で生じた不活性な燃焼ガスは、その全部がエンジン1の外部へ排出されるのではなく、少なくとも一部が燃焼室8内に残る。この燃焼ガスは、吸気バルブ11の開弁時に吸気通路23側へ戻り、次回に燃焼される予定の混合気に混入した後、再び燃焼室8に導入され、いわゆる内部EGRとして作用する。燃焼ガスの有する熱容量により混合気の最高燃焼温度が下げられ、窒素酸化物(NOx)の発生が抑制される。この内部EGRの量は、バルブオーバラップを変化させることにより調整可能である。従って、VVT46によるバルブタイミングの調整にともないバルブオーバラップを適宜変更することが好ましい。VVT46.【0074】反面、内部EGRの量が増加すると、それにともない内部EGRの吸入空気量に占める割合が大きくなり、吸入空気量と、内部EGRを除いた空気(新気)との間に大きな誤差が生じてしまう。そのため、吸入空気量の算出に際しては、内部EGRの量を考慮することが重要である。PMと排気通路32の排気バルブ12下流での圧力(背圧)PEXとが密接に関係している。この背圧の大きさと大気圧との間には相関関係が見られる。エンジン回転速度NEが低くバルブオーバラップが大きい場合には、背圧PEXと大気圧PAとがほぼ等しくなる。23側へ吹き返される。このため、内部EGRの量は、大気圧PAと吸気圧PMとの差圧(ブースト圧Pb)から大きく影響を受けるものと考えられる。PAをパラメータとして加えれば、内部EGRの量を考慮した充填効率の演算が可能である。EGR.【0076】次に、前記のように構成された本実施例の作用及び効果について説明する。92,吸気通路23を流通して燃焼室8へ導かれる吸入空気の量を求めるとともに、その吸入空気によって燃焼される燃料の質量(燃料噴射量)を求めるためのルーチンである。ここで、燃料噴射量はインジェクタ25のニードルバルブが開いている時間(噴射時間)、すなわち、ソレノイドコイルへの通電時間によって決定される。そのため、図9のルーチンでは噴射量として噴射時間TAUを算出するようにしている。quantity.【0077】CPU92はまずステップ101においてエンジン1の始動時であるか否かを判定する。この判定条件は、例えば、スタータがオンされ、かつエンジン回転速度NEが所定値(例えば400rpm)以下のとき成立する。CPU92はエンジン始動時であり吸入空気量の正確な検出が困難であると判断し、ステップ102へ移行する。35,及び大気圧センサ38による大気圧PAに基づき、所定のマップあるいは演算式により噴射時間TAUを算出する。噴射時間TAUを算出すると、CPU92はこのルーチンを一旦終了する。routine.【0078】一方、ステップ101の判定条件が成立していないと、CPU92はエンジン1の運転状態が始動後の状態であると判断し、ステップ103においてエンジン回転速度NEと変位角θとを読み込む。CPU92は大気圧センサ38による大気圧PAと吸気圧センサ37による吸気圧PMとをそれぞれ読み込み、両者の偏差(PA−PM)を求め、これをブースト圧Pbとする。Pb.【0079】このブースト圧Pbはエンジン1の負荷と反比例する。スロットルバルブ19により吸気通路23が閉塞されるアイドリング時(低負荷時)には吸気圧PMが低く、ブースト圧Pbが大きくなる。PAに近く)、ブースト圧Pbが小さくなる。補正係数KTPは吸入空気量を求める際に用いられる値であり、上記充填効率に相当する。補正係数KTPの算出には図10〜図12に示す3次元マップが用いられる。NE,負荷、変位角θをパラメータとして補正係数KTPが予め設定されている。parameters.【0081】以下に、上記3次元マップに書き込まれている補正係数KTPの傾向について説明する。図10はエンジン回転速度NEを一定にした場合の、負荷及び変位角θに対する補正係数KTPを示している。負荷が小さい(ブースト圧Pbが大きい)場合、変位角θ(バルブオーバラップ)が大きくなるに従って内部EGRが増加するため、急激に新気分が減少、すなわち、補正係数KTPが低下する。theta,変位角θが大きくなるに従い、一旦補正係数KTPが増加している(新気分が増加している)。これは、バルブオーバラップが大きくなると、内部EGRの増量にともなう新気分の減少よりも、吸気バルブ11の閉じ時期が下死点に近づくことによる充填効率の増加が勝るためである。small)場合には、変位角θが変化しても内部EGR量はほとんど変化しない。equal,バルブオーバラップが大きくても排気の吹き返しがないからである。inertiaが変化する。一般に、負荷大では低回転速度域において変位角θが大きい(吸気バルブ11が早いタイミングで閉じられる)場合、補正係数KTPは最大値を採り、高回転速度域ではその逆となる(図12参照)。12).【0083】図11及び図12は変位角θを一定にした場合の、負荷及びエンジン回転速度NEに対する補正係数KTPを示している。図11は変位角θを小さな値に設定した場合を示し、図12は変位角θを図11のそれよりも大きく設定した場合を示している。large)場合、同一変位角(同一バルブオーバラップ)では、エンジン回転速度NEが低いほどバルブオーバラップ時間が長く、内部EGR量が増加する。このため、補正係数KTPは右上がりの特性線となる。変位角θが大きい場合(図12)には、変位角θが小さい場合(図11)よりも補正係数KTPが小さくなる。この現象は図10からもわかる。small)場合、先に述べたように変位角θによらず内部EGR量の変化が少ない。補正係数KTPに影響するのは主に吸気慣性である。このため、変位角θの小さな場合(吸気バルブ11の閉じタイミングが遅い場合)には、エンジン回転速度NEが高くなるほど補正係数KTPが大きくなる。変位角θの大きな場合(吸気バルブ11の閉じタイミングが早い場合)には、エンジン回転速度NEが高くなるほど補正係数KTPが小さくなる。104へ移行し、次式(1)に従って、1回の吸入行程でシリンダ4に充填される空気の質量GNを演算する。吸気圧PMで示される密度の新気を行程容積分だけ吸入した場合において、その吸気圧PMを空気質量GNに変換するための換算係数である。KTP=1のときのPMとGNの換算係数であり、次式(2)で表される。次に、CPU92はステップ105において、次式(3)に従って基本噴射時間TPを算出する。TPに変換する際に用いられる換算係数であり、インジェクタ25から噴射される燃料の流量や、フュエルポンプからインジェクタ25に供給される燃料の圧力等により決まる。25.【0090】続いて、CPU92はステップ106において、次式(4)に従って噴射時間TAUを算出し、このルーチンを一旦終了する。式(4)中のFKは各種係数の和や積により算出される増減量補正係数である。フィードバック制御等に関するものがある。吸気温に関する係数は、吸気温による吸入空気の密度の差に起因して生ずる混合気の空燃比(空気と燃料の重量比)のずれを補正するためのものであり、吸気温THAに基づき求められる。暖機増量に関する係数は、冷間時の運転性向上のために基本噴射時間TPを長くするためのものであり、冷却水温THWに基づき求められる。始動後増量に関する係数は、エンジン始動直後のエンジン回転速度NEを安定させるためのものであり、冷却水温THWに基づき求められる。THW.【0091】出力増量に関する係数は、エンジン1や触媒コンバータ31が過熱しやすい条件時に基本噴射時間TPを長くするためのものである。この補正により、エンジン1の高負荷時の運転性が向上し、触媒温度の上昇が抑制される。PM,エンジン回転速度NE及びスロットル開度TAに基づき求められる。TA.【0092】空燃比のフィードバック制御に関する係数は、混合気の空燃比が理論空燃比となるよう基本噴射時間TPを補正するためのものである。理論空燃比は、燃料を完全酸化させるのに必要な酸素量を過不足なく含んだ混合気の空燃比である。CPU92は、酸素センサ39の信号により、空燃比が理論空燃比より濃い(リッチ)か薄い(リーン)かを判断する。CPU92はリッチの場合基本噴射時間TPを短くし、リーンの場合基本噴射時間TPを長くする。TP.【0093】このようにCPU92は、充填効率(補正係数KTP)を演算する(ステップ103)ための充填効率演算手段として機能する。for.【0094】CPU92は上記式(4)に従って噴射時間TAUを算出すると、別途用意されたルーチンにおいてその値TAUに応じた駆動信号を外部出力回路97を介してインジェクタ25に出力する。この信号に応じインジェクタ25の開弁時間が制御され、その時間に応じた量の燃料が同インジェクタ25から噴射される。PM,吸気側カムシャフト13の変位角θが用いられる。この変位角θはVVT46の駆動に直接関与するパラメータである。この変位角θが加味されることにより、吸気バルブ11の閉じタイミングの変化や、バルブオーバラップの変化にともない充填効率が変動しても、その充填効率が精度良く求められる。このため、変位角θを用いず単に低速タイミング用の噴射量マップと高速タイミング用の噴射量マップとを切換える従来技術とは異なり、第1実施例では充填効率の変化に起因する吸入空気量のばらつきを吸収し、吸気バルブ11の任意の開閉タイミングでの充填効率に応じた吸入空気量を演算することができる。11.【0096】また、上記補正係数KTPの演算処理では、エンジン回転速度NE、吸気圧PM及び変位角θに加え大気圧PAが用いられている。この大気圧PAは背圧PEXと関連し、しかも吸気圧PMとの関係において内部EGRの発生に関与している。そのため、この大気圧PAが加味されることにより、内部EGRを考慮した吸入空気量の演算が可能となる。第1実施例ではエンジン回転速度NE及び変位角θに、大気圧PAと吸気圧PMとの差圧(ブースト圧Pb)がパラメータとして加えられている。EGRの量に応じた吸入空気量を正確に演算することがでできる。PA(内部EGR)の影響を排除した実際の新気の吸入空気量を求めることができる。以下にその理論的根拠を示す。tはバルブオーバラップの時間、PMは吸気圧である。PEXは排気通路32における排気バルブ12下流の圧力(背圧)であり、大気圧PAとほぼ等しい。