JP3975868B2

JP3975868B2 - Control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP3975868B2
Application number: JP2002262535A
Authority: JP
Inventors: 勝博荒井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2022-09-09
Also published as: JP2004100547A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、いわゆるカム切換型の可変動弁機構、特に、各々のカムの特性が、それぞれ異なる吸入負圧を前提として設定されている可変動弁機構を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の吸気弁側の可変動弁機構として、バルブリフト特性が異なる少なくとも２つのカムを有し、これらのカムを選択して吸気弁を駆動するようにした、いわゆるカム切換型の可変動弁機構が従来から知られている。しかし、実用されている内燃機関の多くは、機関低速域に適した低速用カムと機関高速域に適した高速用カムとを用いたもので、これらのカムによるトルク特性（トルクカーブ）が、同じ吸入負圧の下で、ある回転数で互いに交差する特性を有している。従って、この交差する回転数でカムの切換を行うことにより、基本的に切換に伴うトルク変化は小さいものとなる。
【０００３】
これに対し、それぞれ異なる吸入負圧の下で用いることを前提として、低負荷域に適した作動角の小さな燃費重視カムと高負荷域に適した作動角の大きな出力重視カムとに切り換えるようにしたものがある。これは、コントロールユニットからの制御信号によって開度が制御可能ないわゆる電子制御スロットル弁と組み合わせて用いるものであり、燃費重視カムで運転するときには、出力重視カム選択時に比べて、相対的に吸入負圧が低くなる（大気圧に近付く）ようにスロットル弁開度が制御され、その結果、低負荷時のポンピングロスが大幅に低減する。この場合、同じ吸入負圧の下でのそれぞれのカムによるトルクカーブは、互いに交差することがない。つまり、それぞれのカムのカムプロフィールが大きく異なっている。
【０００４】
従って、両者の切換の境界においては、同じトルクおよび機関回転速度であっても、使用されているカムによって要求点火時期が異なるものとなる。
【０００５】
そのため、一方のカムから他方のカムへ切り換える際には、同時に点火時期を切り換える必要があるが、この点火時期の切換のタイミングが、実際のカム切換と一致していないと、ノッキングが発生したり、ヘジテーションが発生するなど運転性に影響を与える。
【０００６】
このような点火時期切換タイミングの問題に対し、特開平７−２２４７４６号公報においては、カム切換指令が出力されてから吸入空気量が変化するまでの時間をカム切換の作動遅れ時間として作動油温毎に学習しておき、カム切換時には、カム切換指令の出力後、この作動遅れ時間が経過したタイミングで点火時期を切り換えるようにした技術が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、吸入空気量が変化した時点を実際のカム切換時点とみなしているが、吸気系の容積による空気量変化の応答遅れなどもあって、学習したカム切換の作動遅れ時間の精度が必ずしも十分なものとはならない。そのため、この作動遅れ時間経過時点と実際のカム切換時点とが多少ずれることがあり、その場合には、ノッキングやヘジテーションといった運転性の悪化が生じてしまう。
【０００８】
特に、カム切換機構がロッカアームの形態で各気筒毎に設けられている構成では、それぞれのカム切換機構での実際のカム切換タイミングがある程度異なるものとなるが、上記の技術では、このように気筒毎に異なる切換タイミングに対処することができない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関の制御装置は、バルブリフト特性が異なる少なくとも２つのカムを有し、これらのカムを選択して吸気弁を駆動するカム切換機構が各気筒毎に設けられた可変動弁機構を備えている。また、アクセル操作部材、例えばアクセルペダルの操作量を検出するセンサと、制御信号により開度が制御可能なスロットル弁と、点火時期を制御する点火時期制御手段と、を備えており、上記カムの切換の際に、それぞれのカムにより異なる吸入負圧とすべく上記スロットル弁の開度を制御するとともに、それぞれのカムにより異なる要求点火時期に点火時期を制御するようになっている。
【００１０】
そして、本発明では、上記可変動弁機構にカム切換指令が出力されてから所定の期間、切換前のカムでの点火時期許容限界および切換後のカムでの点火時期許容限界を越えない中間的な点火時期に補正する。
【００１１】
具体的には、一方のカムでの要求点火時期と他方のカムでの要求点火時期との中間の点火時期に一時的に制御する。
【００１２】
上記の所定の期間とは、全てのカム切換機構でカム切換が完了すると考えられる期間、特に、その切換のばらつきを考慮した期間である。なお、この期間は、固定的な時間として与えてもよく、あるいは、油温等に応じて設定することもできる。つまり、この期間内では、複数のカム切換機構が、実際にはどちらのカムを選択しているか不明である。そのため本発明では、この期間の間、どちらのカムでも運転性に大きな影響がない妥協点となる中間的な値に点火時期を制御するのである。そして、この期間の経過後、切換後のカムでの要求点火時期に制御する。
【００１３】
【発明の効果】
この発明に係る内燃機関の制御装置によれば、複数のカム切換機構の実際のカム切換タイミングがばらついても、ノッキングやヘジテーションといった運転性の悪化を十分に抑制することができ、かつ高精度なカム切換タイミングの検出手段が不要となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、この発明をＶ型６気筒のガソリン機関１に適用した実施例を示しており、左右バンクの吸気弁３側に、後述するカム切換型の可変動弁機構２がそれぞれ設けられている。排気弁４側の動弁機構は、排気カムシャフト５により排気弁４を駆動する直動型のものであり、そのバルブリフト特性は、常に一定である。
【００１６】
左右バンクの排気マニホルド６は、触媒コンバータ７に接続され、かつこの触媒コンバータ７の上流位置に、排気空燃比を検出する空燃比センサ８が設けられている。左右バンクの排気通路９は、触媒コンバータ７の下流側で合流し、さらに下流に、第２の触媒コンバータ１０および消音器１１を備えている。
【００１７】
各気筒の吸気ポートにはブランチ通路１５が接続され、かつこの６本のブランチ通路１５の上流端が、コレクタ１６にそれぞれ接続されている。上記コレクタ１６の一端には、吸気入口通路１７が接続されており、この吸気入口通路１７に、電子制御スロットル弁１８が設けられている。この電子制御スロットル弁１８は、電気モータからなるアクチュエータを備え、エンジンコントロールユニット１９から与えられる制御信号によって、その開度が制御される。なお、スロットル弁１８の実際の開度を検出する図示せぬセンサを一体に備えており、その検出信号に基づいて、スロットル弁開度が目標開度にクローズドループ制御される。また、スロットル弁１８の上流に、吸入空気流量を検出するエアフロメータ２５が配置され、さらに上流にエアクリーナ２０が設けられている。
【００１８】
また、機関回転速度およびクランク角位置を検出するために、クランクシャフトに対してクランク角センサ２１が設けられており、さらに、運転者により操作されるアクセルペダル開度（踏込量）を検出するアクセル開度センサ２２を備えている。これらの検出信号は、上記のエアフロメータ２５や空燃比センサ８の検出信号とともに、エンジンコントロールユニット１９に入力されている。エンジンコントロールユニット１９では、これらの検出信号に基づいて、燃料噴射弁２３の噴射量や噴射時期、点火プラグ２４による点火時期、可変動弁機構２によるバルブリフト特性、スロットル弁１８の開度、などを制御する。
【００１９】
上記の吸気弁３側の可変動弁機構２は、この実施例では、吸気弁３のリフト・作動角を大小２段階に切り換えるカム切換型のリフト・作動角可変機構と、そのリフトの中心角の位相（図示せぬクランクシャフトに対する位相）を連続的に進角もしくは遅角させる位相可変機構と、が組み合わされて構成されている。
【００２０】
上記リフト・作動角可変機構は、例えば前述した特開平７−２２４７４６号公報や特許第２７２２８１５号公報等に記載されているように、吸気カムシャフト２７に、リフトおよび作動角の大きな出力重視カム（Ｈｉｇｈカム）とリフトおよび作動角の小さな燃費重視カム（Ｌｏｗカム）とが設けられ、かつカム切換機構として、上記燃費重視カムに従動する主ロッカアームおよび上記出力重視カムに従動する副ロッカアームと、両者を係合離脱する油圧式係合機構と、を各気筒毎に備えたものである。吸気弁３は主ロッカアームによって押圧されるようになっており、上記係合機構を介して主ロッカアームと副ロッカアームとが一体に揺動する構成となっている。つまり、両者を係合した状態では、出力重視カムによって大作動角・大リフトの特性となり、両者を離脱した状態では、副ロッカアームは自由に揺動することから、燃費重視カムによって小作動角・小リフトの特性となる。
【００２１】
また、上記位相可変機構は、いわゆるＶＴＣと呼ばれる機構であり、特開２００１−２８０１６７号公報や特開２００２−８９３０３号公報等に記載されているように、吸気カムシャフト２７の前端部に、クランクシャフトにタイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して連動するスプロケットが設けられ、このスプロケットと吸気カムシャフト２７とを、所定の角度範囲内において位相制御用アクチュエータが相対回転させる構成となっている。上記位相制御用アクチュエータは、例えば油圧式、電磁式などの回転型アクチュエータからなり、エンジンコントロールユニット１９からの制御信号によって制御される。この位相可変機構では、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角する。そして、この変化は、連続的に得ることができる。この位相可変機構の制御状態は、吸気カムシャフト２７の回転位置に応答するカム角度センサ２６によって検出される。
【００２２】
図２は、上記リフト・作動角可変機構によるカムの切換の特性を示しており、図示するように、低速低負荷側の領域で、小リフト・小作動角の燃費重視カムとなり、高負荷域および高速域で、大リフト・大作動角の出力重視カムとなる。なお、それぞれの切換には適宜なヒステリシスが与えられており、出力重視カムから燃費重視カムへの切換は図の境界線ａで、燃費重視カムから出力重視カムへの切換は境界線ｂで、それぞれ行われる。このカムの切換に伴って、吸入負圧つまりスロットル弁開度が切り換えられるとともに、点火時期が切り換えられるのであるが、本実施例では、吸気系容積による吸入負圧変化の応答遅れを考慮して、トルク段差が生じないような制御を行っている。
【００２３】
図３は、出力重視カムから燃費重視カムへの切換の際の作用を示すタイミングチャートである。これは、例えば要求トルクの低下により上記の境界線ａを横切ったときの切換に相当するが、理解を容易にするために、このタイミングチャートでは切換の前後で要求トルクが変化しないものとして示している。
【００２４】
上記の境界線ａを横切ったときに、スロットル切換タイミング信号が出力され、カムに対応したスロットル弁開度の変更が実行される。具体的には、切換後の燃費重視カムで等トルクとなる吸入負圧を目標吸入負圧として、この目標吸入負圧に必要な目標スロットル弁開度が決定される。電子制御スロットル弁１８の実際の開度は、この目標スロットル弁開度に沿って増加する。ここで、実際のカムの切換前は、出力重視カムで運転されているので、この時点では、上記の目標吸入負圧に対し必要な目標スロットル弁開度は、出力重視カムを基準として設定される。つまり、同じ圧力差であれば出力重視カムの方が燃費重視カムよりもシリンダに流入する空気量が大となるので、同じ目標吸入負圧に維持するには、燃費重視カムでの運転時よりも出力重視カムでの運転時の方が、より大きなスロットル弁開度が必要となる。
【００２５】
このスロットル弁開度の増加によって、コレクタ１６内の吸入負圧（Ｂｏｏｓｔ）は、図示するように徐々に低下する。つまり、徐々に大気圧に近付く。本実施例では、このとき、まだ実際のカム切換は行われておらず、出力重視カム（Ｈｉｇｈカム）によって運転されている。従って、そのままでは吸入負圧の低下に伴ってトルクが上昇してしまうので、トルクダウン点火時期として示すように、上記のスロットル切換タイミング信号に基づいて、点火時期のリタードを開始し、トルク増加を相殺する。この点火時期リタードのリタード量は、適宜な時定数の一次遅れに沿うように徐々に増加する。これにより、コレクタ１６内の実際の吸入負圧の変化に対応したものとなり、最終的に発生するトルクを等トルクに抑制できる。
【００２６】
上記のスロットル切換タイミング信号の出力から所定の切換時Ｂｏｏｓｔ合わせ期間が経過したら、カム切換信号（ＶＶＬソレノイド信号）が出力され、上述したリフト・作動角可変機構のカムの切換が実行される。上記の切換時Ｂｏｏｓｔ合わせ期間は、コレクタ１６内の実際の吸入負圧が目標吸入負圧に達するまでの遅れ時間に相当するものであり、機関回転速度と、両カムで等トルクとなる吸入負圧の差とに基づいて設定される。上記のカム切換信号によって、各気筒のカム切換機構へ供給される油圧を制御するソレノイド弁（図示せず）が切り換えられ、油圧の応答遅れ等による多少の遅れ期間の後に、実際のカム切換が行われる。従って、実際の吸入負圧が目標吸入負圧に達した状態で、出力重視カムから燃費重視カムへ切り換えられることになり、カム切換によるトルク段差を生じることがない。
【００２７】
なお、目標スロットル弁開度は、カム切換に伴って、図示のようにＢｏｏｓｔ合わせ期間中よりも小さくなる。つまり、前述したように、燃費重視カムで切換前と等トルクとなる吸入負圧を目標吸入負圧として、この目標吸入負圧に必要な目標スロットル弁開度が決定されるのであるが、ここでは、既に燃費重視カムにより運転されているので、出力重視カムで運転されているＢｏｏｓｔ合わせ期間中に比べて、必要な目標スロットル弁開度が小さくなるのである。
【００２８】
ここで、カム切換信号の出力から実際にカム切換が完了するまでの遅れは、種々の要因によって変化し、また各気筒のカム切換機構毎に多少異なるものとなるが、これらの全てを見込んで、所定の期間つまりＶＶＬ切換ばらつき期間が設定されている。従って、複数のカム切換機構は、この期間内のどこかでカム切換が完了するのであるが、実際のカム切換タイミングは、厳密には特定されない。そのため、このＶＶＬ切換ばらつき期間内では、双方のカムで運転性に影響の出ない中間的な値に、点火時期および燃料噴射量の補正を行っている。
【００２９】
図中にＬｏｗＣａｍ点火時期として示すのは、燃費重視カムでの要求点火時期であり、ＨｉｇｈＣａｍ点火時期として示すのは、出力重視カムでの要求点火時期である。Ｂｏｏｓｔ合わせ期間中は、シリンダ内吸入空気量が増加するので、これに応じて点火時期は遅角する。なお、切換前後で等トルクであっても、燃費重視カムでは、フリクションやポンプ損失の低減によりシリンダ内吸入空気量が少なくなる。
【００３０】
切換期間中点火時期として示すのは、前述したＶＶＬ切換ばらつき期間中の点火時期であり、切換前の出力重視カムでの点火時期許容限界および切換後の燃費重視カムでの点火時期許容限界をいずれも越えない中間的な点火時期に設定される。例えば、出力重視カムでの要求点火時期と燃費重視カムでの要求点火時期との中間の点火時期、あるいは、カム切換開始直前の点火時期と切換後の燃費重視カムでの要求点火時期との中間の点火時期、とすることができる。あるいは、後述するように、出力重視カムでの要求点火時期をベースとして、これに運転条件に応じた補正を加えて求めることもできる。
【００３１】
従って、最終的な目標点火時期としては、スロットル切換タイミング信号の出力までは、出力重視カムでの要求点火時期に沿ったものとなり、その後のＢｏｏｓｔ合わせ期間中は、これにトルクダウン点火時期を加算したものとなる。そして、ＶＶＬ切換ばらつき期間中は、上記の切換期間中点火時期に制御され、その後、燃費重視カムでの要求点火時期に沿った値となる。
【００３２】
また、燃料噴射量（燃料噴射パルス幅）についても、ＶＶＬ切換ばらつき期間中は、出力重視カムでの最適な燃料噴射量と燃費重視カムでの最適な燃料噴射量との間の中間的な値に補正される。特に、いずれのカムでも失火限界を越えないような中間的な値となる。
【００３３】
ここで、上記実施例では、ＶＶＬ切換ばらつき期間中の点火時期を一定に保っているが、図３の細実線で示すように、切換前の出力重視カムでの点火時期許容限界および切換後の燃費重視カムでの点火時期許容限界を越えない範囲内で、初期は切換前の出力重視カムでの要求点火時期に近く、かつ徐々に切換後の燃費重視カムでの要求点火時期に近づけるようにしてもよい。これは、実際のカム切換が完了している確率を考慮したものであり、ＶＶＬ切換ばらつき期間中の中でも、初期は、まだ出力重視カムである確率が高く、時間経過に伴って燃費重視カムで運転されている確率が高くなるので、複数気筒を有する内燃機関全体として、より妥当な点火時期となる。また、燃料噴射量についても、細実線で示すように、同様に、切換前の出力重視カムでの失火限界および切換後の燃費重視カムでの失火限界を越えない範囲内で、初期は切換前の出力重視カムでの要求に近く、かつ徐々に切換後の燃費重視カムでの要求に近づけるようにすることができる。
【００３４】
なお、ＶＶＬ切換ばらつき期間に移行した時点では、吸入負圧（Ｂｏｏｓｔ）は既に略一定に収束している。
【００３５】
次に、図４は、燃費重視カムから出力重視カムへの切換の際の作用を示すタイミングチャートである。これは、例えば要求トルクの増加により上記の境界線ｂを横切ったときの切換に相当するが、やはりタイミングチャート中では切換の前後で要求トルクが変化しないものとして示している。
【００３６】
上記の境界線ｂを横切ったときに、スロットル切換タイミング信号が出力され、カムに対応したスロットル弁開度の変更が実行される。具体的には、切換後の出力重視カムで等トルクとなる吸入負圧を目標吸入負圧として、この目標吸入負圧に必要な目標スロットル弁開度が決定される。電子制御スロットル弁１８の実際の開度は、この目標スロットル弁開度に沿って減少する。そして、同時に、カム切換信号（ＶＶＬソレノイド信号）が出力され、上述したリフト・作動角可変機構のカムの切換が実行される。
【００３７】
スロットル弁開度の減少によって、コレクタ１６内の吸入負圧は、図示するように徐々に増大する。これに対し、カムは、僅かな応答遅れの後にリフト・作動角の大きな出力重視カムに切り換えられるので、当初は、吸入負圧が目標より弱い状態で出力重視カムにより運転される。そのため、そのままではシリンダ内吸入空気量が過剰でトルクが上昇してしまうので、カム切換に併せて、点火時期のリタードを行い、トルク増加を相殺する。図中にトルクダウン点火時期として示すように、点火時期リタードのリタード量は、切換前後の目標吸入負圧の差によるトルク差に対応した大きさで初期に与えられ、その後、適宜な時定数の一次遅れに沿うように徐々に減少する。これにより、コレクタ１６内の実際の吸入負圧の変化に対応したものとなり、最終的に発生するトルクを等トルクに抑制できる。
【００３８】
ここで、カム切換信号の出力から前述したＶＶＬ切換ばらつき期間の間は、図３の切換例と同様に、切換期間中点火時期として示す中間的な特性の点火時期に補正される。なお、図３の場合と異なり、ＶＶＬ切換ばらつき期間の間、吸入負圧（Ｂｏｏｓｔ）が変化し、これに対応してＬｏｗＣａｍ点火時期およびＨｉｇｈＣａｍ点火時期が変化するので、切換期間中点火時期もこれに沿った特性となる。
【００３９】
従って、最終的な目標点火時期としては、スロットル切換タイミング信号の出力までは、燃費重視カムでの要求点火時期に沿ったものとなり、その後のＶＶＬ切換ばらつき期間中は、上記の切換期間中点火時期に制御される。その後、シリンダ内吸入空気量が過剰である間は、出力重視カムの要求点火時期にトルクダウン点火時期を加算したものとなり、トルクダウン終了後は、出力重視カムでの要求点火時期に沿った値となる。
【００４０】
また、燃料噴射量（燃料噴射パルス幅）についても、ＶＶＬ切換ばらつき期間中は、出力重視カムでの最適な燃料噴射量と燃費重視カムでの最適な燃料噴射量との間の中間的な値に補正される。特に、いずれのカムでも失火限界を越えないような中間的な値となる。
【００４１】
なお、細実線で示す特性は、前述した図３の細実線と同様に、ＶＶＬ切換ばらつき期間の中で、時間経過に伴って徐々に切換後の要求に近づけるようにした例を示す。
【００４２】
以上のような処理により、出力重視カムから燃費重視カムへの切換ならびに燃費重視カムから出力重視カムへの切換の双方において、トルク段差を確実に回避することができるとともに、点火時期および燃料噴射量を、実際のカム切換タイミングのばらつきがあっても運転性の悪化を来さない妥当なものに維持することができる。
【００４３】
次に、図５は、上記のような制御を実現するコントロールユニット１９の一部の機能を機能ブロック図として示したものであり、カム切換時制御タイミング指令部５１は、カム切換の要否を判定するカム切換判定値の入力に基づき、点火時期切換操作指令つまり後述するＡＤＶ切換フラグ１，２を、それぞれ適宜なタイミングで出力する。カム切換制御時トルクダウンＡＤＶ制御補正量演算部５２は、Ｂｏｏｓｔ合わせ制御時目標吸入空気補正量と機関回転速度と位相可変機構の位相（ＶＴＣ角度）とから、前述したトルクダウン点火時期を求める。なお、Ｂｏｏｓｔ合わせ制御時目標吸入空気補正量は、図３に示したＢｏｏｓｔ合わせ期間中の目標吸入空気補正量であり、図３のシリンダ内吸入空気量と同様の特性となる。ＨｉｇｈＣａｍ点火時期演算部５３は、そのときの運転条件つまり機関回転速度とＩＴＡＣ（シリンダ吸気充填効率）とＶＴＣ角度とに基づいて、出力重視カムでの要求点火時期を設定するものである。切換期間中点火時期演算部５４は、この出力重視カムでの要求点火時期をベースとして、前述したＶＶＬ切換ばらつき期間中の中間的な点火時期を設定する。ＬｏｗＣａｍ点火時期演算部５５は、ＨｉｇｈＣａｍ点火時期演算部５３と同様に、そのときの運転条件に基づいて、燃費重視カムでの要求点火時期を設定する。点火時期切換演算部５６は、カム切換時制御タイミング指令部５１からのタイミング信号に基づいて、前述したような最終的な目標点火時期を決定する。
【００４４】
図６は、上記切換期間中点火時期演算部５４の詳細を示すブロック図であり、切換期間中点火時期補正マップ６１によって、機関回転速度、ＶＴＣ角度、切換時目標吸入空気量（Ｂｏｏｓｔ合わせ制御時目標吸入空気補正量）に基づく、所要の補正量を求める。そして、加算点６２において、出力重視カムでの要求点火時期（ＨｉｇｈＣａｍ点火時期）に、この補正量を加えて、切換期間中点火時期を求める。
【００４５】
図７は、上記点火時期切換演算部５６の詳細を示すブロック図であり、トルクダウンの開始終了を示すＡＤＶ切換フラグ１に基づいてブロック７１でトルクダウンの要否の判定を行い、ブロック７２で、トルクダウン点火時期（点火時期補正量）による補正を行うか否か選択する。加算点７３では、この補正量を、ＨｉｇｈＣａｍ点火時期に加算する。そして、ブロック７４では、ＶＶＬ切換ばらつき期間の開始終了を示すＡＤＶ切換フラグ２に基づいて、ＨｉｇｈＣａｍ点火時期（トルクダウン補正を含む）、ＬｏｗＣａｍ点火時期、あるいは切換期間中点火時期のいずれかを選択する。
【００４６】
次に図８は、上記の切換期間中点火時期演算部５４の処理の流れをフローチャートとして示したものである。まず、機関回転速度とＶＴＣ角度と目標吸入空気量とを読み込む（ステップ１，２，３）。ステップ４では、切換期間中点火時期補正マップを参照して補正量を求める。ステップ５で、出力重視カムでの要求点火時期つまりＨｉｇｈＣａｍ点火時期を読み込み、ステップ６で、補正量を加算することにより切換期間中の点火時期を求め、ステップ７で、これを出力する。
【００４７】
図９は、上記の点火時期切換演算部５６の処理の流れをフローチャートとして示したものである。まず、ＨｉｇｈＣａｍ点火時期を読み込み（ステップ１１）、かつトルクダウン期間を示すＡＤＶ切換フラグ１を読み込む（ステップ１２）。そして、ステップ３で、トルクダウンを行う期間か判定し、ＮＯであればステップ１６へ進む。トルクダウン期間であれば、トルクダウン点火時期を読み込み（ステップ１４）、ＨｉｇｈＣａｍ点火時期を補正する（ステップ１５）。
【００４８】
ステップ１６では、ＶＶＬ切換ばらつき期間中であることを示すＡＤＶ切換フラグ２を読み込み、ステップ１７で、ＨｉｇｈＣａｍ点火時期とする条件か判定する。ＨｉｇｈＣａｍ点火時期とする期間であれば、ステップ２１で、ＨｉｇｈＣａｍ点火時期（ＨｉｇｈＣａｍ点火時期そのもの、あるいはトルクダウンのために補正された値）を目標点火時期として出力する。ステップ１７でＮＯであれば、ステップ１８で、現在ＬｏｗＣａｍ点火時期であるか判定し、ＬｏｗＣａｍ点火時期であれば、ステップ１９へ進んでＬｏｗＣａｍ点火時期を読み込み、かつステップ２１でこれを目標点火時期として出力する。ＬｏｗＣａｍ点火時期でなければ、ステップ２０へ進んで切換期間中点火時期を読み込み、ステップ２１でこれを目標点火時期として出力する。
【００４９】
以上、この発明を、出力重視カムと燃費重視カムとの２つのカムを備えた実施例について説明したが、この発明は、３つ以上のカムを切り換える可変動弁機構についても同様に適用することができる。
【００５０】
また上記実施例では、吸気系容積に起因するトルク段差を解消するために、事前のＢｏｏｓｔ合わせ制御や点火時期リタードによるトルクダウン制御を行っているが、本発明においては、これらの処理は必須のものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す内燃機関全体の構成説明図。
【図２】カムの切換領域を示す特性図。
【図３】出力重視カムから燃費重視カムへの切換の際のタイミングチャート。
【図４】燃費重視カムから出力重視カムへの切換の際のタイミングチャート。
【図５】制御装置の要部を示す機能ブロック図。
【図６】切換期間中点火時期演算部の機能ブロック図。
【図７】点火時期切換演算部の機能ブロック図。
【図８】切換期間中点火時期演算部の処理の流れを示すフローチャート。
【図９】点火時期切換演算部の処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
２…可変動弁機構
１９…エンジンコントロールユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called cam switching type variable valve mechanism, and more particularly to a control device for an internal combustion engine provided with a variable valve mechanism in which the characteristics of each cam are set on the premise of different intake negative pressures.
[0002]
[Prior art]
As a variable valve mechanism on the intake valve side of an internal combustion engine, a so-called cam-switching type variable valve having at least two cams having different valve lift characteristics and selecting these cams to drive the intake valve The mechanism is conventionally known. However, many of the internal combustion engines in practical use use a low speed cam suitable for the engine low speed range and a high speed cam suitable for the engine high speed range, and the torque characteristics (torque curve) by these cams are Under the same negative suction pressure, they have the characteristic of crossing each other at a certain rotational speed. Therefore, when the cam is switched at this intersecting rotational speed, the torque change accompanying the switching is basically small.
[0003]
On the other hand, on the premise that they are used under different suction negative pressures, switch between a fuel efficient cam with a small operating angle suitable for a low load range and an output focused cam with a large operating angle suitable for a high load range. There is what I did. This is used in combination with a so-called electronically controlled throttle valve whose opening degree can be controlled by a control signal from the control unit. The throttle valve opening is controlled so that the pressure is lowered (approaching atmospheric pressure), and as a result, the pumping loss at low load is greatly reduced. In this case, the torque curves by the respective cams under the same suction negative pressure do not cross each other. That is, the cam profile of each cam is greatly different.
[0004]
Therefore, at the boundary between the two, even if the torque and the engine speed are the same, the required ignition timing differs depending on the cam used.
[0005]
Therefore, when switching from one cam to the other, it is necessary to switch the ignition timing at the same time. However, if the timing of switching the ignition timing does not coincide with the actual cam switching, knocking may occur. This affects driving performance, such as hesitation.
[0006]
In order to deal with such a problem of the ignition timing switching, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-224746, the time until the intake air amount changes after the cam switching command is output is defined as the operating oil temperature. A technique is disclosed in which learning is performed every time, and at the time of cam switching, the ignition timing is switched at the timing when this operation delay time has elapsed after the output of the cam switching command.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, the time when the intake air amount changes is regarded as the actual cam switching time, but there is a response delay of the change in the air amount due to the volume of the intake system, etc. The accuracy is not always sufficient. For this reason, the operation delay time elapsed time and the actual cam switching time may be slightly deviated, and in this case, the drivability such as knocking or hesitation is deteriorated.
[0008]
In particular, in the configuration in which the cam switching mechanism is provided for each cylinder in the form of a rocker arm, the actual cam switching timing in each cam switching mechanism will be somewhat different. It is not possible to deal with different switching timings.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention has at least two cams having different valve lift characteristics, and a variable valve operating mechanism in which a cam switching mechanism for selecting these cams to drive an intake valve is provided for each cylinder. It has a mechanism. Further, an accelerator operation member, for example, a sensor for detecting an operation amount of an accelerator pedal, a throttle valve whose opening degree can be controlled by a control signal, and an ignition timing control means for controlling an ignition timing are provided. At the time of switching, the opening of the throttle valve is controlled so that the intake negative pressure varies depending on each cam, and the ignition timing is controlled to a different required ignition timing depending on each cam.
[0010]
In the present invention, the intermediate timing which does not exceed the allowable ignition timing limit in the cam before switching and the allowable ignition timing in the cam after switching for a predetermined period after the cam switching command is output to the variable valve mechanism. Correct the ignition timing.
[0011]
Specifically, control is temporarily performed to an ignition timing intermediate between the required ignition timing in one cam and the required ignition timing in the other cam.
[0012]
The predetermined period is a period during which cam switching is considered to be completed by all cam switching mechanisms, particularly a period in which variation in switching is taken into consideration. This period may be given as a fixed time, or may be set according to the oil temperature or the like. That is, during this period, it is unclear which cam is actually selected by the plurality of cam switching mechanisms. Therefore, in the present invention, during this period, the ignition timing is controlled to an intermediate value that is a compromise point in which either cam does not greatly affect the drivability. After the elapse of this period, control is performed to the required ignition timing in the cam after switching.
[0013]
【The invention's effect】
According to the control device for an internal combustion engine according to the present invention, even if the actual cam switching timings of the plurality of cam switching mechanisms vary, it is possible to sufficiently suppress the deterioration in drivability such as knocking and hesitation, and with high accuracy. A means for detecting the cam switching timing becomes unnecessary.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a V-type 6-cylinder gasoline engine 1, and cam switching type variable valve mechanisms 2 described later are respectively provided on the intake valve 3 side of the left and right banks. Yes. The valve operating mechanism on the exhaust valve 4 side is a direct acting type that drives the exhaust valve 4 by the exhaust camshaft 5, and its valve lift characteristic is always constant.
[0016]
The exhaust manifolds 6 in the left and right banks are connected to a catalytic converter 7, and an air-fuel ratio sensor 8 that detects an exhaust air-fuel ratio is provided at an upstream position of the catalytic converter 7. The exhaust passages 9 of the left and right banks merge on the downstream side of the catalytic converter 7, and further include a second catalytic converter 10 and a silencer 11 on the downstream side.
[0017]
A branch passage 15 is connected to the intake port of each cylinder, and the upstream ends of the six branch passages 15 are connected to the collectors 16 respectively. An intake inlet passage 17 is connected to one end of the collector 16, and an electronically controlled throttle valve 18 is provided in the intake inlet passage 17. The electronically controlled throttle valve 18 includes an actuator composed of an electric motor, and its opening degree is controlled by a control signal supplied from an engine control unit 19. Note that a sensor (not shown) that detects the actual opening of the throttle valve 18 is integrally provided, and the throttle valve opening is closed-loop controlled to the target opening based on the detection signal. An air flow meter 25 for detecting the intake air flow rate is disposed upstream of the throttle valve 18, and an air cleaner 20 is provided further upstream.
[0018]
In order to detect the engine speed and the crank angle position, a crank angle sensor 21 is provided for the crankshaft, and an accelerator for detecting an accelerator pedal opening (depression amount) operated by the driver. An opening sensor 22 is provided. These detection signals are input to the engine control unit 19 together with the detection signals of the air flow meter 25 and the air-fuel ratio sensor 8 described above. In the engine control unit 19, based on these detection signals, the injection amount and injection timing of the fuel injection valve 23, the ignition timing by the ignition plug 24, the valve lift characteristics by the variable valve mechanism 2, the opening of the throttle valve 18, etc. To control.
[0019]
In this embodiment, the variable valve mechanism 2 on the intake valve 3 side is a cam-switching type lift / operating angle variable mechanism that switches the lift / operating angle of the intake valve 3 in two stages of large and small, and the central angle of the lift. And a phase variable mechanism for continuously advancing or retarding the phase (phase with respect to a crankshaft (not shown)).
[0020]
The variable lift / operating angle mechanism includes, for example, an output-oriented cam with a large lift and operating angle (described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-224746, Japanese Patent No. 2722815, etc.). High cam) and a low fuel consumption cam with a small lift and operating angle (Low cam) are provided, and as a cam switching mechanism, a main rocker arm that follows the fuel consumption important cam and a sub rocker arm that follows the output important cam, And a hydraulic engagement mechanism that engages and disengages the cylinder. The intake valve 3 is pressed by the main rocker arm, and the main rocker arm and the sub rocker arm are configured to swing integrally through the engagement mechanism. In other words, in the state where both are engaged, the output-oriented cam provides a large operating angle and large lift characteristics.In the state where both are detached, the secondary rocker arm swings freely. It becomes the characteristic of a small lift.
[0021]
The phase variable mechanism is a so-called VTC mechanism. As described in JP 2001-280167 A, JP 2002-89303 A, and the like, a crank is provided at the front end of the intake camshaft 27. A sprocket that is linked to the shaft via a timing chain or a timing belt is provided, and the phase control actuator rotates the sprocket and the intake camshaft 27 within a predetermined angle range. The phase control actuator is composed of, for example, a hydraulic or electromagnetic rotary actuator, and is controlled by a control signal from the engine control unit 19. In this phase variable mechanism, the lift characteristic curve itself does not change, but the whole advances or retards. This change can be obtained continuously. The control state of the phase variable mechanism is detected by a cam angle sensor 26 that responds to the rotational position of the intake camshaft 27.
[0022]
FIG. 2 shows the characteristics of the cam switching by the lift / operating angle variable mechanism. As shown in the figure, in the low speed / low load side area, the cam becomes a fuel-saving cam with a small lift / small operating angle, And in the high speed range, it becomes an output-oriented cam with a large lift and large operating angle. Appropriate hysteresis is given to each switching, switching from the output-oriented cam to the fuel-oriented cam is a boundary line a in the figure, and switching from the fuel-oriented cam to the output-oriented cam is a boundary line b, Each done. In accordance with the switching of the cam, the suction negative pressure, that is, the throttle valve opening is switched and the ignition timing is switched. In this embodiment, the response delay of the suction negative pressure change due to the intake system volume is taken into consideration. Control is performed so that no torque step is generated.
[0023]
FIG. 3 is a timing chart showing the operation when switching from the output-oriented cam to the fuel-efficient cam. This corresponds to, for example, switching when the boundary line a is crossed due to a decrease in the required torque, but for the sake of easy understanding, this timing chart shows that the required torque does not change before and after the switching. Yes.
[0024]
When the boundary line a is crossed, a throttle switching timing signal is output, and the throttle valve opening corresponding to the cam is changed. Specifically, the target throttle valve opening required for this target suction negative pressure is determined by setting the suction negative pressure that is equal torque in the fuel-consumption emphasis cam after switching to the target suction negative pressure. The actual opening degree of the electronic control throttle valve 18 increases along with the target throttle valve opening degree. Here, since the output-oriented cam is operated before the actual cam switching, at this time, the target throttle valve opening required for the target suction negative pressure is set based on the output-oriented cam. The In other words, if the pressure difference is the same, the cam that emphasizes output has a larger amount of air flowing into the cylinder than the cam that emphasizes fuel consumption. However, a larger throttle valve opening is required when operating with an output-oriented cam.
[0025]
As the throttle valve opening increases, the suction negative pressure (Boost) in the collector 16 gradually decreases as shown in the figure. In other words, it gradually approaches atmospheric pressure. In the present embodiment, at this time, actual cam switching has not yet been performed, and operation is performed by an output-oriented cam (High cam). Therefore, since the torque increases as the suction negative pressure decreases as it is, the ignition timing retard is started based on the throttle switching timing signal as shown in the torque down ignition timing, and the torque increase is increased. cancel. The retard amount of this ignition timing retard gradually increases so as to follow a first-order delay with an appropriate time constant. Thereby, it corresponds to a change in the actual suction negative pressure in the collector 16, and the finally generated torque can be suppressed to an equal torque.
[0026]
When a predetermined switching boost adjustment period has elapsed from the output of the throttle switching timing signal, a cam switching signal (VVL solenoid signal) is output, and the switching of the cam of the lift / operating angle variable mechanism described above is executed. The switching boost adjustment period corresponds to a delay time until the actual suction negative pressure in the collector 16 reaches the target suction negative pressure. It is set based on the pressure difference. A solenoid valve (not shown) for controlling the hydraulic pressure supplied to the cam switching mechanism of each cylinder is switched by the above cam switching signal, and the actual cam switching is performed after some delay period due to a response delay of the hydraulic pressure. Done. Therefore, in the state where the actual suction negative pressure reaches the target suction negative pressure, the output-oriented cam is switched to the fuel efficiency-oriented cam, and a torque step due to the cam switching does not occur.
[0027]
It should be noted that the target throttle valve opening becomes smaller than that during the boost matching period as shown in the figure as the cam is switched. In other words, as described above, the target throttle valve opening required for this target suction negative pressure is determined by setting the suction negative pressure that is equal to the torque before the switching by the fuel efficiency-oriented cam as the target suction negative pressure. In this case, since the fuel consumption-oriented cam is already operated, the required target throttle valve opening is smaller than that during the boost adjustment period where the output-oriented cam is operated.
[0028]
Here, the delay from the output of the cam switching signal to the actual completion of the cam switching varies depending on various factors, and differs somewhat depending on the cam switching mechanism of each cylinder. A predetermined period, that is, a VVL switching variation period is set. Therefore, the cam switching of the plurality of cam switching mechanisms is completed somewhere in this period, but the actual cam switching timing is not strictly specified. For this reason, within this VVL switching variation period, the ignition timing and the fuel injection amount are corrected to an intermediate value that does not affect the drivability of both cams.
[0029]
In the figure, the LowCam ignition timing indicates the required ignition timing for the fuel-consumption-oriented cam, and the HighCam ignition timing indicates the required ignition timing for the output-oriented cam. Since the intake air amount in the cylinder increases during the boost adjustment period, the ignition timing is retarded accordingly. Even if the torque is equal before and after switching, the fuel consumption-oriented cam reduces the amount of intake air in the cylinder due to reduction of friction and pump loss.
[0030]
The ignition timing during the switching period is the ignition timing during the VVL switching variation period described above. Whichever is the ignition timing allowable limit for the output-oriented cam before switching and the ignition timing allowable limit for the fuel-oriented cam after switching? Is set to an intermediate ignition timing not exceeding. For example, an intermediate ignition timing between the required ignition timing for the output-oriented cam and the required ignition timing for the fuel-efficient cam, or between the ignition timing immediately before the start of cam switching and the required ignition timing after the switching Ignition timing. Alternatively, as will be described later, it is also possible to obtain this by adding a correction according to the operating condition based on the required ignition timing at the output-oriented cam.
[0031]
Therefore, the final target ignition timing is in line with the required ignition timing of the output-oriented cam until the output of the throttle switching timing signal, and the torque down ignition timing is added to this during the subsequent boost adjustment period. Will be. Then, during the VVL switching variation period, the ignition timing is controlled during the switching period, and thereafter, the value is in line with the required ignition timing in the fuel efficiency-oriented cam.
[0032]
The fuel injection amount (fuel injection pulse width) is also an intermediate value between the optimum fuel injection amount in the output-oriented cam and the optimum fuel injection amount in the fuel-efficient cam during the VVL switching variation period. It is corrected to. In particular, it is an intermediate value that does not exceed the misfire limit for any cam.
[0033]
Here, in the above embodiment, the ignition timing during the VVL switching variation period is kept constant, but as shown by the thin solid line in FIG. 3, the ignition timing allowable limit in the output-oriented cam before switching and the switching after switching are changed. Within the range that does not exceed the allowable ignition timing limit for the cam with emphasis on fuel efficiency, the initial timing is close to the required ignition timing with the cam with emphasis on output before switching, and gradually approaches the required ignition timing with the cam with emphasis on fuel efficiency after switching. May be. This takes into account the probability that the actual cam switching has been completed. Even during the VVL switching variation period, the initial probability is that the cam is an output-oriented cam. Since the probability of being operated becomes high, the ignition timing becomes more appropriate for the whole internal combustion engine having a plurality of cylinders. Similarly, as indicated by the thin solid line, the fuel injection amount is within the range not exceeding the misfire limit of the output-oriented cam before switching and the misfire limit of the fuel-oriented cam after switching, and the initial value before switching It is possible to make the output closer to the demand of the cam with emphasis on the output and gradually approach the demand with the cam with emphasis on the fuel efficiency after switching.
[0034]
At the time of shifting to the VVL switching variation period, the suction negative pressure (Boost) has already converged substantially constant.
[0035]
Next, FIG. 4 is a timing chart showing an operation when switching from a fuel-consideration-oriented cam to an output-oriented cam. This corresponds to, for example, switching when the required torque increases and crosses the boundary line b. However, the required torque does not change before and after the switching in the timing chart.
[0036]
When the boundary line b is crossed, a throttle switching timing signal is output, and the throttle valve opening corresponding to the cam is changed. More specifically, the target suction valve opening required for the target suction negative pressure is determined by setting the suction negative pressure that is equal torque in the output-oriented cam after switching as the target suction negative pressure. The actual opening of the electronically controlled throttle valve 18 decreases along with this target throttle valve opening. At the same time, a cam switching signal (VVL solenoid signal) is output, and the cam switching of the above-described lift / operating angle variable mechanism is executed.
[0037]
As the throttle valve opening decreases, the suction negative pressure in the collector 16 gradually increases as shown. On the other hand, since the cam is switched to an output-oriented cam with a large lift and operating angle after a slight response delay, it is initially operated by the output-oriented cam in a state where the suction negative pressure is weaker than the target. As a result, the cylinder intake air amount is excessive and the torque rises as it is, so that the ignition timing is retarded together with the cam switching to cancel the torque increase. As shown in the figure as the torque down ignition timing, the retard amount of the ignition timing retard is initially given in a magnitude corresponding to the torque difference due to the difference in the target suction negative pressure before and after switching, and then after an appropriate time constant. Decrease gradually along the first order lag. Thereby, it corresponds to a change in the actual suction negative pressure in the collector 16, and the finally generated torque can be suppressed to an equal torque.
[0038]
Here, during the VVL switching variation period from the output of the cam switching signal, the ignition timing is corrected to an intermediate characteristic shown as the ignition timing during the switching period, as in the switching example of FIG. Unlike the case of FIG. 3, the suction negative pressure (Boost) changes during the VVL switching variation period, and the LowCam ignition timing and the HighCam ignition timing change accordingly, so that the ignition timing during the switching period also changes. It becomes the characteristic along.
[0039]
Therefore, the final target ignition timing is in line with the required ignition timing of the fuel efficiency-oriented cam until the output of the throttle switching timing signal, and during the subsequent VVL switching variation period, the ignition timing during the switching period described above. To be controlled. After that, while the intake air amount in the cylinder is excessive, the torque-down ignition timing is added to the required ignition timing of the output-oriented cam, and after the torque reduction is finished, the value according to the required ignition timing of the output-oriented cam It becomes.
[0040]
The fuel injection amount (fuel injection pulse width) is also an intermediate value between the optimum fuel injection amount in the output-oriented cam and the optimum fuel injection amount in the fuel-efficient cam during the VVL switching variation period. It is corrected to. In particular, it is an intermediate value that does not exceed the misfire limit for any cam.
[0041]
The characteristic indicated by the thin solid line shows an example in which, as with the thin solid line in FIG. 3 described above, within the VVL switching variation period, it gradually approaches the request after switching as time elapses.
[0042]
With the above processing, torque steps can be reliably avoided in both the switching from the output-oriented cam to the fuel-oriented cam and the switching from the fuel-oriented cam to the output-oriented cam, and the ignition timing and fuel injection amount can be avoided. Can be maintained at a reasonable level that does not deteriorate the drivability even if there is a variation in the actual cam switching timing.
[0043]
Next, FIG. 5 is a functional block diagram showing a part of the function of the control unit 19 for realizing the control as described above. The cam switching control timing command unit 51 determines whether or not the cam switching is necessary. Based on the input of the cam switching determination value to be determined, an ignition timing switching operation command, that is, ADV switching flags 1 and 2 described later are output at appropriate timings. Torque-down ADV control correction amount calculation unit 52 during cam switching control obtains the above-described torque-down ignition timing from the target intake air correction amount during boost adjustment control, the engine speed, and the phase (VTC angle) of the phase variable mechanism. The boost adjustment control target intake air correction amount is the target intake air correction amount during the boost adjustment period shown in FIG. 3, and has the same characteristics as the in-cylinder intake air amount of FIG. The HighCam ignition timing calculator 53 sets the required ignition timing for the output-oriented cam based on the operating conditions at that time, that is, the engine speed, ITAC (cylinder intake charging efficiency), and the VTC angle. The ignition timing calculation unit 54 during the switching period sets an intermediate ignition timing during the VVL switching variation period described above based on the required ignition timing in the output-oriented cam. Similarly to the HighCam ignition timing calculation unit 53, the LowCam ignition timing calculation unit 55 sets the required ignition timing for the fuel-consumption cam, based on the operating conditions at that time. The ignition timing switching calculation unit 56 determines the final target ignition timing as described above based on the timing signal from the cam switching control timing command unit 51.
[0044]
FIG. 6 is a block diagram showing details of the ignition timing calculation unit 54 during the switching period, and the engine speed, VTC angle, switching target intake air amount (boost adjustment control time) according to the ignition timing correction map 61 during the switching period. A required correction amount based on the target intake air correction amount) is obtained. Then, at the addition point 62, the correction amount is added to the required ignition timing (HighCam ignition timing) at the output-oriented cam to determine the ignition timing during the switching period.
[0045]
FIG. 7 is a block diagram showing the details of the ignition timing switching calculation unit 56. Based on the ADV switching flag 1 indicating the start / end of torque reduction, whether or not torque reduction is necessary is determined in block 71. Then, it is selected whether or not to perform correction by torque down ignition timing (ignition timing correction amount). At the addition point 73, this correction amount is added to the HighCam ignition timing. Then, in block 74, based on the ADV switching flag 2 indicating the start and end of the VVL switching variation period, one of HighCam ignition timing (including torque down correction), LowCam ignition timing, or ignition timing during the switching period is selected. .
[0046]
Next, FIG. 8 is a flowchart showing the processing flow of the ignition timing calculation unit 54 during the switching period. First, the engine speed, VTC angle, and target intake air amount are read (steps 1, 2, and 3). In step 4, a correction amount is obtained with reference to the ignition timing correction map during the switching period. In step 5, the required ignition timing at the output-oriented cam, that is, the HighCam ignition timing is read, and in step 6, the correction timing is added to obtain the ignition timing during the switching period. In step 7, this is output.
[0047]
FIG. 9 is a flowchart showing the processing flow of the ignition timing switching calculation unit 56 described above. First, the HighCam ignition timing is read (step 11), and the ADV switching flag 1 indicating the torque down period is read (step 12). Then, in step 3, it is determined whether it is a period for torque reduction. If NO, the process proceeds to step 16. If it is a torque down period, the torque down ignition timing is read (step 14), and the HighCam ignition timing is corrected (step 15).
[0048]
In step 16, the ADV switching flag 2 indicating that the VVL switching variation period is in effect is read, and in step 17, it is determined whether the condition is the HighCam ignition timing. If the period is the HighCam ignition timing, in Step 21, the HighCam ignition timing (HighCam ignition timing itself or a value corrected for torque reduction) is output as the target ignition timing. If NO in step 17, it is determined in step 18 whether the current timing is LowCam ignition timing, and if it is LowCam ignition timing, the process proceeds to step 19, where the LowCam ignition timing is read, and in step 21, this is set as the target ignition timing. Output. If it is not LowCam ignition timing, the routine proceeds to step 20 where the ignition timing is read during the switching period, and at step 21 this is output as the target ignition timing.
[0049]
Although the present invention has been described with respect to the embodiment provided with two cams, namely, the output-oriented cam and the fuel efficiency-oriented cam, the present invention is similarly applied to a variable valve mechanism that switches three or more cams. Can do.
[0050]
Further, in the above embodiment, in order to eliminate the torque step caused by the intake system volume, the prior boost adjustment control and the torque down control by the ignition timing retard are performed. However, in the present invention, these processes are indispensable. It is not a thing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of an entire internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a switching region of a cam.
FIG. 3 is a timing chart when switching from an output-oriented cam to a fuel-efficient cam.
FIG. 4 is a timing chart at the time of switching from a fuel efficiency-oriented cam to an output-oriented cam.
FIG. 5 is a functional block diagram showing a main part of the control device.
FIG. 6 is a functional block diagram of an ignition timing calculation unit during a switching period.
FIG. 7 is a functional block diagram of an ignition timing switching calculation unit.
FIG. 8 is a flowchart showing a processing flow of an ignition timing calculation unit during a switching period.
FIG. 9 is a flowchart showing a processing flow of an ignition timing switching calculation unit.
[Explanation of symbols]
2 ... Variable valve mechanism 19 ... Engine control unit

Claims

It has at least two cams with different valve lift characteristics, and a cam switching mechanism that selects these cams to drive the intake valve and detects the amount of operation of the accelerator operation member. And a throttle valve whose opening degree can be controlled by a control signal, and an ignition timing control means for controlling the ignition timing, and when switching the cam, the intake negative pressure varies depending on each cam. In the control device for an internal combustion engine that controls the opening degree of the throttle valve and controls the ignition timing to a different required ignition timing for each cam,
When switching from a cam with a large lift / large operating angle to a cam with a small lift / small operating angle, the throttle valve opening is increased before the cam switching command is output. The ignition timing is retarded according to the decrease in suction negative pressure due to the increase,
In addition, an intermediate ignition timing that does not exceed the allowable ignition timing limit for the cam before switching and the allowable ignition timing for the cam after switching for a predetermined period after the cam switching command is output to the variable valve mechanism. A control device for an internal combustion engine, wherein the control is performed to an ignition timing intermediate between the ignition timing immediately before the start of cam switching and the required ignition timing at the cam after switching .

When switching from a cam with a focus on fuel consumption with a small lift / small operating angle to a cam with a focus on output with a large lift / large operating angle, simultaneously with the cam switching command, the throttle opening is reduced and the ignition timing is retarded. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control apparatus is an internal combustion engine.

It has at least two cams with different valve lift characteristics, and a cam switching mechanism that selects these cams to drive the intake valve and detects the amount of operation of the accelerator operation member. And a throttle valve whose opening degree can be controlled by a control signal, and an ignition timing control means for controlling the ignition timing, and when switching the cam, the intake negative pressure varies depending on each cam. In the control device for an internal combustion engine that controls the opening degree of the throttle valve and controls the ignition timing to a different required ignition timing for each cam,
When switching from a small lift / small working angle fuel-efficient cam to a large lift / large operating angle output-oriented cam, simultaneously with the cam switching command, the throttle opening is reduced and the ignition timing is retarded.
In addition, an intermediate ignition timing that does not exceed the allowable ignition timing limit for the cam before switching and the allowable ignition timing for the cam after switching for a predetermined period after the cam switching command is output to the variable valve mechanism. A control device for an internal combustion engine, wherein the control is performed to an ignition timing intermediate between the ignition timing immediately before the start of cam switching and the required ignition timing at the cam after switching .

During the predetermined period, the initial is close to the required ignition timing in the cam before switching within a range not exceeding the allowable ignition timing limit in the cam before switching and the allowable ignition timing in the cam after switching. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the control timing is gradually approached to a required ignition timing at the cam after switching.

The fuel injection amount is corrected to an intermediate injection amount between the optimal injection amount at the cam before switching and the optimal injection amount at the cam after switching during the predetermined period. The control apparatus of the internal combustion engine in any one of 1-4.