JP4019866B2

JP4019866B2 - Control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4019866B2
Application number: JP2002263549A
Authority: JP
Inventors: 勝博荒井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: JP2004100575A

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、一方のカムから他方のカムへ切り換える際には、同時に吸入負圧を変化させないと、必ずトルク段差が発生してしまう。特に、スロットル弁開度を瞬時に変化させても、吸気系のスロットル弁下流の容積によって、吸入負圧はステップ的には変化し得ず、必然的に応答遅れを伴うので、カム切換に伴ってトルク段差が発生する。
【０００５】
このようなトルク段差の問題に対し、本出願人が先に提案した特許第２７２２８１５号公報においては、切換後のカムに必要な吸入負圧に対応するスロットル弁開度に、さらに吸入負圧差に応じたオーバーシュート分を上乗せして、切換直後の目標スロットル弁開度を設定し、その後、徐々にオーバーシュート分を減じるようにして、吸入負圧の変化の応答性を高めるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
作動角の大きな出力重視カムから作動角の小さな燃費重視カムへ切り換えたときに、吸入負圧がそのままであると、シリンダ内に吸入される空気量が急激に減少し、トルクが減少する。特に、それぞれのカムプロフィールが大きく異なる場合には、空気量の過度の減少によって燃焼が不安定となる。上記従来のように、オーバーシュート分を付加する方法では、切換直後に、スロットル弁開度がオーバーシュート分だけ大きく開かれることになるが、やはり吸気系容積による応答遅れは存在するので、一時的なトルクの低下や燃焼不安定化を完全には回避することはできず、なお改善の余地がある。
【０００７】
【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、を備えており、アクセル操作部材の操作量から定まる目標トルクが得られるように、スロットル弁開度を制御する。特に、それぞれのカムのプロフィールは、それぞれ異なる吸入負圧を前提としており、それぞれに対応した吸入負圧とすべくスロットル弁開度を制御する。
【０００８】
そして、本発明では、作動角が相対的に大きなカムから相対的に小さなカムへの切換の要求時に、切換後のカムで等トルクとなる吸入負圧を目標としてスロットル弁開度を制御し、かつ実際の吸入負圧が目標に達するまでカムの切換実行を遅らせるとともに、このカムの切換までの間のトルク増加を相殺するように点火時期のリタードを行い、カム切換までの間は、切換前のカムで上記の目標の吸入負圧となるようにスロットル弁開度を制御し、切換後は、切換後のカムで上記の目標の吸入負圧となるようにスロットル弁開度を制御し、カム切換えのタイミングでスロットル弁開度が相対的に大きい弁開度から相対的に小さい弁開度に切り換えられている。
【０００９】
すなわち、カム切換の要求があったときに、まずスロットル弁開度が増加し、これによって吸入負圧が徐々に低下する。そして、切換後のカムで等トルクとなる吸入負圧に達したときに、実際のカムの切換が実行される。この切換までは、作動角が相対的に大きなカムで運転されているので、吸入負圧の低下によってシリンダ内に吸入される空気量が増加するが、同時に点火時期のリタードを行うことで、トルク増加が相殺される。カム切換が行われる時点では、吸入負圧が切換後のカムに対応しているので、トルク低下を伴わずに作動角の小さなカムへの切換が可能である。
【００１０】
【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、作動角が相対的に大きなカムから相対的に小さなカムへの切換の際に、一時的なトルクの低下や燃焼の悪化を確実に回避することができ、トルク段差のない切換を実現できる。
【００１１】
【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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
上記リフト・作動角可変機構は、例えば前述した特許第２７２２８１５号公報や特開平７−２２４７４６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、かつロッカアームとして、上記燃費重視カムに従動する主ロッカアームと上記出力重視カムに従動する副ロッカアームとを備え、吸気弁３を押圧する主ロッカアームと副ロッカアームとを油圧により係合もしくは離脱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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。本発明では、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、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。なお、図の目標点火時期およびトルクの欄の細実線は、点火時期リタードを行わなかった場合の特性を示す。
【００２３】
上記のスロットル切換タイミング信号の出力から時間Δｔ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。上記の時間Δｔ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。なお、タイミングチャート中では、このΔｔを、Ｂｏｏｓｔ補正時間と表記してある。また、このカム切換と同時に、点火時期リタードが終了する。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。なお、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は僅かな遅れ（ＶＶＬ切換遅れ時間）が存在するので、この遅れを考慮して上記の時間Δｔおよび点火時期リタード終了時期を定めることが望ましい。
【００２４】
一方、目標スロットル弁開度は、カム切換に伴って、図示のように僅かに小さくなる。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Δｔの期間に比べて、必要な目標スロットル弁開度が小さくなるのである。
【００２５】
なお、図中の破線の特性は、このように燃費重視カムに切り換えた後に必要なスロットル弁開度に、当初つまりスロットル切換タイミング信号の出力時点から保った場合のものを示している。この破線に示すように、単に、切換後に必要なスロットル弁開度を切換実行に先行して与えたとしても、前述したように、この段階では未だ出力重視カムで運転されているので、吸入負圧はあるレベルまでしか低下し得ない。従って、カム切換実行時に僅かではあるが、トルク低下が生じてしまう。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。この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。なお、図の破線は、点火時期リタードを行わなかった場合の特性を示す。
【００２９】
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。
【００３０】
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、シリンダ内目標吸入空気量演算部５１が、機関回転速度とアクセルペダル開度（ＡＰＯ）とから目標吸入空気量を決定する。カム切換判定部５２は、目標吸入空気量と機関回転速度とから、図２に示したように、カム切換の要否を判定する。そして、カム切換時制御タイミング指令部５３から、カム切換信号（ＶＶＬソレノイド切換操作指令）、スロットル切換タイミング信号（スロットル切換操作指令）、点火時期切換信号（ＡＤＶ切換操作指令）が、それぞれ適宜なタイミングで出力される。また、Ｂｏｏｓｔ合わせ制御時シリンダ内目標吸入空気補正量演算部５４は、図３のΔｔの期間における目標スロットル弁開度を定めるために必要な目標吸入空気補正量を求めるもので、詳細は後述する。この目標吸入空気補正量は、加算点５５として示すように、目標吸入空気量に加算される。目標スロットル開口面積演算部５６は、このＢｏｏｓｔ合わせ制御のための補正を加えた目標吸入空気量が得られるように、目標スロットル開口面積つまり目標スロットル弁開度を決定する。また、上記の目標吸入空気補正量は、カム切換制御時ＡＤＶ制御補正量演算部５７に入力され、後述するように、点火時期補正量（ＡＤＶ切換時補正量）が出力される。
【００３１】
図６は、上記のＢｏｏｓｔ合わせ制御時シリンダ内目標吸入空気補正量演算部５４の詳細を示す。図のブロック６１では、機関回転速度と位相可変機構のそのときの位相（ＶＴＣ角度）とから、出力重視カムと燃費重視カムとで、等吸入負圧の下でシリンダに流入し得る新気の比率を示すＶｃｙｌ変換係数を求める。このＶｃｙｌ変換係数は、出力重視カムを１としたときの燃費重視カムの値として与えられるので、ブロック６２において、目標吸入空気量をＶｃｙｌ変換係数で除すことにより、燃費重視カムで必要な目標吸入空気量に相当する値が得られる。また、Ｂｏｏｓｔ合わせトリミングマップ６３では、目標吸入空気量および機関回転速度から、残留ガス等の影響に相当する補正量を求め、加算点６４で加算する。そして、求めた値から減算点６５で目標吸入空気量を減算することにより、Δｔの期間における必要な目標吸入空気補正量が求まる。ＯＲ機能６７にスロットル切換タイミング信号（Ｈ→Ｌ切換ＴＶＯフラグ）が入力されると、この目標吸入空気補正量が出力され、またカム切換信号（ＶＶＬソレノイドスイッチ信号）が入力されると、出力値が０となる。
【００３２】
図７は、上記のカム切換制御時ＡＤＶ制御補正量演算部５７の詳細を示す。図のブロック７１は、上記のブロック６１と同様であり、機関回転速度と位相可変機構のそのときの位相（ＶＴＣ角度）とから、出力重視カムと燃費重視カムとで、等吸入負圧の下でシリンダに流入し得る新気の比率を示すＶｃｙｌ変換係数を求める。このＶｃｙｌ変換係数は、出力重視カムを１としたときの燃費重視カムの値として与えられるものであり、ブロック７２において、１との差を求めることで、トルク余剰分に相当する値が得られる。さらに、ＡＤＶトリミングマップ７３において、機関回転速度およびＢｏｏｓｔ合わせ制御時シリンダ内目標吸入空気補正量から、所要の補正量を求め、加算点７４で加算する。スロットル切換タイミング信号から僅かに遅れて出力される点火時期切換信号（ＡＤＶ切換フラグ）に基づいて、コレクタ１６の容積に対応した時定数の変化が得られるようにブロック７５で示す一次遅れ処理を行い、かつＰＩ−ＡＤＶ変換テーブル７６によって、余剰トルクの相殺に必要な点火時期リタード量を決定する。
【００３３】
次に図８は、カム切換時のスロットル弁開度の制御の流れをフローチャートとして示したものである。まず、機関回転速度とアクセルペダル開度（ＡＰＯ）を読み込み（ステップ１，２）、目標吸入空気量を演算する（ステップ３）。ステップ４では、カム切換の判定演算を行い、ステップ５でカム切換の要求があるか判別する。カムを切り換える必要がないと判断したら、ステップ６へ進み、現在のカムが出力重視カムであるか燃費重視カムであるか判別する。出力重視カムであればステップ１４で出力重視カム用の目標スロットル開口面積の演算を行い、また燃費重視カムであればステップ１５で燃費重視カム用の目標スロットル開口面積の演算を行って、ステップ１６でこの目標スロットル開口面積を出力する。
【００３４】
一方、ステップ５でカム切換の必要があると判断したら、ステップ７で、その切換の方向を判断し、燃費重視カムから出力重視カムへの切換であれば、直ちにステップ１４へ進んで、出力重視カム用の目標スロットル開口面積の演算を行い、かつステップ１６で出力する。これに対し、出力重視カムから燃費重視カムへの切換であれば、ステップ８へ進み、カム切換を実行するソレノイド弁へ与えられているＶＶＬソレノイド指令値が燃費重視カムであるか判別する。前述したように、Δｔの期間は出力重視カムのままであるので、ステップ９側へ進む。ステップ９で位相可変機構の位相つまりＶＴＣ角度を読み込み、ステップ１０でＶｃｙｌ変換係数を算出する。さらにステップ１１でＢｏｏｓｔトリミング補正を加え、ステップ１２で目標吸入空気補正量を演算する。この補正量を加えて、ステップ１３で、切換時の目標吸入空気量を求め、これに対応する目標スロットル開口面積の演算をステップ１４で行う。やがてΔｔの期間が経過してＶＶＬソレノイド指令値が燃費重視カムとなったら、ステップ８からステップ１５へ進んで、燃費重視カム用の目標スロットル開口面積の演算を行う。
【００３５】
図９は、カム切換時の点火時期リタード量を求める制御の流れを示すフローチャートである。まず、機関回転速度とアクセルペダル開度（ＡＰＯ）を読み込み（ステップ２１，２２）、目標吸入空気量を演算する（ステップ２３）。ステップ２４で、カム切換の判定演算を行い、ステップ２５でカム切換の要求があるか判別する。カムを切り換える必要がないと判断したら、このルーチンを終了する。
【００３６】
ステップ２５でカム切換の必要があると判断したら、ステップ２６で、その切換の方向を判断し、燃費重視カムから出力重視カムへの切換であれば、ステップ２７以降へ進む。ステップ２７でＶＴＣ角度を読み込み、ステップ２８でＶｃｙｌ変換係数を算出する。さらにステップ２９でＬ→Ｈ切換時目標吸入空気補正量を読み込み、ステップ３０で切換時点火時期補正量を算出する。なお、これは点火時期補正で低下させるべき余剰のトルクに相当する値である。ステップ３１で一次遅れ処理を加え、ステップ３２で、トルク相当値から点火時期リタード量に変換する。この点火時期リタード量（切換時トルク補正ＡＤＶ）を、ステップ３３で出力する。
【００３７】
出力重視カムから燃費重視カムへの切換であれば、ステップ３４へ進み、カム切換を実行するソレノイド弁へ与えられているＶＶＬソレノイド指令値が燃費重視カムであるか判別する。前述したように、Δｔの期間は出力重視カムのままであるので、ステップ３５側へ進む。ステップ３５でＶＴＣ角度を読み込み、ステップ３６でＶｃｙｌ変換係数を算出する。さらにステップ３７でＨ→Ｌ切換時目標吸入空気補正量を読み込み、ステップ３８で切換時点火時期補正量を算出する。これは点火時期補正で低下させるべき余剰のトルクに相当する値である。ステップ３９で一次遅れ処理を加え、ステップ４０で、トルク相当値から点火時期リタード量に変換する。この点火時期リタード量（切換時トルク補正ＡＤＶ）を、ステップ３３で出力する。
【００３８】
次に、図１０は、最終的に点火時期を決定する制御の流れを示すフローチャートである。まず、機関回転速度、ＶＴＣ角度および吸入空気量を読み込むとともに、カム切換判定値を読み込み（ステップ５１，５２，５３，５４）、これらのパラメータに基づいて、燃費重視カム用の点火時期ならびに出力重視カム用の点火時期をそれぞれ算出する（ステップ５５，５６）。ステップ５７では、カム切換の制御中であるか判別し、カム切換のタイミングでなければ、ステップ５８へ進み、現在のカムが出力重視カムであるか燃費重視カムであるか判別する。出力重視カムであれば、ステップ５９で出力重視カム用点火時期を読み込み、かつステップ６１で出力する。燃費重視カムであれば、ステップ６０で燃費重視カム用点火時期を読み込み、かつステップ６１で出力する。
【００３９】
一方、カム切換の制御中であれば、ステップ６２で前述の点火時期リタード量（切換時トルク補正ＡＤＶ）を読み込み、ステップ６３で出力重視カム用点火時期を読み込み、ステップ６４で両者の和として、補正後の点火時期を求める。
【００４０】
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。
【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】Ｂｏｏｓｔ合わせ制御時シリンダ内目標吸入空気補正量演算部の機能ブロック図。
【図７】カム切換制御時ＡＤＶ制御補正量演算部の機能ブロック図。
【図８】カム切換時のスロットル弁開度の制御の流れを示すフローチャート。
【図９】点火時期リタード量を求める制御の流れを示すフローチャート。
【図１０】最終的な点火時期を決定する制御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, when switching from one cam to the other cam, a torque step will always occur unless the suction negative pressure is changed at the same time. In particular, even if the throttle valve opening is changed instantaneously, the negative suction pressure cannot change stepwise due to the volume downstream of the throttle valve in the intake system, and inevitably involves a response delay. As a result, a torque step occurs.
[0005]
In response to such a torque step problem, in Japanese Patent No. 2722815 previously proposed by the present applicant, the throttle valve opening corresponding to the suction negative pressure required for the cam after switching is further increased to the suction negative pressure difference. The target throttle valve opening immediately after switching is set by adding the corresponding overshoot, and then the overshoot is gradually reduced to improve the response to the change in suction negative pressure.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
If the suction-oriented negative pressure remains unchanged when switching from the output-oriented cam with a large operating angle to the fuel-efficient cam with a small operating angle, the amount of air sucked into the cylinder rapidly decreases and the torque decreases. In particular, when the cam profiles differ greatly, combustion becomes unstable due to excessive reduction of the air amount. As in the conventional method described above, in the method of adding the overshoot, the throttle valve opening is greatly opened by the amount of overshoot immediately after switching. However, since there is a response delay due to the intake system volume, it is temporarily However, there is still room for improvement, because it is not possible to completely avoid torque reduction and combustion instability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes at least two cams having different valve lift characteristics, and includes a variable valve mechanism that selects these cams and drives an intake valve. In addition, an accelerator operation member, for example, a sensor that detects an operation amount of an accelerator pedal, and a throttle valve whose opening degree can be controlled by a control signal are provided so that a target torque determined from the operation amount of the accelerator operation member can be obtained. In addition, the throttle valve opening is controlled. In particular, each cam profile is premised on a different suction negative pressure, and the throttle valve opening is controlled so as to obtain a suction negative pressure corresponding to each.
[0008]
And in the present invention, when switching from a cam having a relatively large operating angle to a cam having a relatively small operating angle is requested, the throttle valve opening is controlled with the suction negative pressure that becomes equal torque at the cam after switching being targeted, In addition, the execution of the cam switching is delayed until the actual suction negative pressure reaches the target, and the ignition timing is retarded so as to cancel the torque increase until the cam switching. The throttle valve opening is controlled so that the target suction negative pressure becomes the above-mentioned target suction negative pressure with the cam, and after switching, the throttle valve opening is controlled so that the target suction negative pressure becomes the target with the switched cam, At the timing of cam switching, the throttle valve opening is switched from a relatively large valve opening to a relatively small valve opening.
[0009]
That is, when there is a request for cam switching, the throttle valve opening first increases, thereby gradually reducing the suction negative pressure. Then, when the suction negative pressure at which the torque is equalized by the cam after the switching is reached, the actual cam switching is executed. Until this switching, the cam is operated with a relatively large operating angle, so the amount of air sucked into the cylinder increases due to a decrease in suction negative pressure, but at the same time, by retarding the ignition timing, torque is increased. The increase is offset. At the time when the cam is switched, the suction negative pressure corresponds to the cam after the switching, so that it is possible to switch to a cam having a small operating angle without lowering the torque.
[0010]
【The invention's effect】
According to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when switching from a cam having a relatively large operating angle to a cam having a relatively small operating angle, it is possible to reliably avoid a temporary torque reduction or combustion deterioration. And switching without a torque step can be realized.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
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.
[0013]
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.
[0014]
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.
[0015]
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.
[0016]
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)).
[0017]
For example, as described in Japanese Patent No. 2722815 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-224746, the lift / operating angle variable mechanism is provided on the intake camshaft 27 with an output-oriented cam having a large lift and operating angle ( High cam) and a low fuel consumption cam with a small lift and operating angle (Low cam) are provided, and as a rocker arm, a main rocker arm driven by the above fuel high priority cam and a secondary rocker arm driven by the above output high cam are provided. The main rocker arm and the sub rocker arm that press the valve 3 are engaged or disengaged by hydraulic pressure. 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.
[0018]
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.
[0019]
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.
[0020]
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.
[0021]
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.
[0022]
As the throttle valve opening increases, the suction negative pressure in the collector 16 gradually decreases as shown. In other words, it gradually approaches atmospheric pressure. In the present invention, at this time, actual cam switching has not yet been performed, and operation is performed by an output-oriented cam (High cam). Accordingly, since the torque increases as the suction negative pressure decreases as it is, retarding of the ignition timing is started based on the throttle switching timing signal to cancel the torque increase. 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. In the figure, the thin solid line in the target ignition timing and torque column shows the characteristics when the ignition timing retard is not performed.
[0023]
When the time Δt has elapsed from the output of the throttle switching timing signal, a cam switching signal (VVL solenoid signal) is output, and the cam switching of the above-described lift / operating angle variable mechanism is executed. The time Δt corresponds to the delay time until the actual suction negative pressure in the collector 16 reaches the target suction negative pressure, and the difference between the engine speed and the suction negative pressure that is equal torque between the two cams. And is set based on. In the timing chart, Δt is expressed as the Boost correction time. At the same time as the cam switching, the ignition timing retard is completed. 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. Since there is a slight delay (VVL switching delay time) from the output of the cam switching signal until the cam switching is actually completed, the time Δt and the ignition timing retard end timing are determined in consideration of this delay. Is desirable.
[0024]
On the other hand, the target throttle valve opening slightly decreases as shown in FIG. 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 the period Δt during which the output-oriented cam is operated.
[0025]
Note that the characteristics indicated by the broken line in the figure show the characteristics when the throttle valve opening required after switching to the fuel efficiency-oriented cam is initially maintained, that is, from the time when the throttle switching timing signal is output. As indicated by the broken line, even if the necessary throttle valve opening is given prior to the switching execution even after the switching, as described above, since it is still operating with the output-oriented cam at this stage, The pressure can only drop to a certain level. Therefore, torque is reduced slightly when cam switching is performed.
[0026]
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.
[0027]
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.
[0028]
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. For this reason, the torque increases as it is, so that the ignition timing is retarded together with the cam switching to cancel the torque increase. The amount of retard of this ignition timing retard is initially given in a magnitude corresponding to the torque difference due to the difference in target suction negative pressure before and after switching, and then gradually decreases along the first order lag of 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. In addition, the broken line of a figure shows the characteristic at the time of not performing ignition timing retard.
[0029]
By the processing as described above, it is possible to reliably avoid a torque step 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.
[0030]
FIG. 5 is a functional block diagram showing a part of the function of the control unit 19 that realizes the control as described above. The in-cylinder target intake air amount calculating unit 51 The target intake air amount is determined from the pedal opening (APO). The cam switching determination unit 52 determines whether or not it is necessary to switch the cam as shown in FIG. 2 from the target intake air amount and the engine speed. Then, a cam switching signal (VVL solenoid switching operation command), a throttle switching timing signal (throttle switching operation command), and an ignition timing switching signal (ADV switching operation command) are respectively transmitted from the control timing command unit 53 at the time of cam switching at appropriate timings. Is output. The boost target control in-cylinder target intake air correction amount calculation unit 54 obtains a target intake air correction amount necessary to determine the target throttle valve opening amount during the period Δt in FIG. . This target intake air correction amount is added to the target intake air amount as indicated by the addition point 55. The target throttle opening area calculation unit 56 determines the target throttle opening area, that is, the target throttle valve opening so that the target intake air amount to which correction for the boost matching control is added is obtained. The target intake air correction amount is input to the cam switching control ADV control correction amount calculation unit 57, and an ignition timing correction amount (ADV switching correction amount) is output, as will be described later.
[0031]
FIG. 6 shows details of the in-cylinder target intake air correction amount calculation unit 54 during the boost matching control. In the block 61 in the figure, the fresh air that can flow into the cylinder under equal suction negative pressure between the output-oriented cam and the fuel-efficient cam from the engine speed and the phase (VTC angle) of the phase variable mechanism at that time. A Vcyl conversion coefficient indicating the ratio is obtained. Since this Vcyl conversion coefficient is given as the value of the fuel efficiency emphasis cam when the output emphasis cam is set to 1, in block 62, by dividing the target intake air amount by the Vcyl conversion coefficient, the target required for the fuel efficiency emphasis cam is obtained. A value corresponding to the amount of intake air is obtained. In the boost matching trimming map 63, a correction amount corresponding to the influence of residual gas or the like is obtained from the target intake air amount and the engine rotation speed, and is added at the addition point 64. Then, by subtracting the target intake air amount at the subtraction point 65 from the obtained value, the necessary target intake air correction amount during the period of Δt is obtained. When the throttle switching timing signal (H → L switching TVO flag) is input to the OR function 67, this target intake air correction amount is output, and when the cam switching signal (VVL solenoid switch signal) is input, the output value Becomes 0.
[0032]
FIG. 7 shows details of the above-described ADV control correction amount calculation unit 57 during cam switching control. The block 71 in the figure is the same as the block 61 described above, and is based on the engine rotational speed and the phase (VTC angle) of the phase variable mechanism at the same suction negative pressure between the output priority cam and the fuel efficiency priority cam. To obtain a Vcyl conversion coefficient indicating the ratio of fresh air that can flow into the cylinder. This Vcyl conversion coefficient is given as the value of the fuel efficiency emphasis cam when the output emphasis cam is set to 1. In block 72, a value corresponding to the torque surplus is obtained by obtaining the difference from 1. . Further, in the ADV trimming map 73, a required correction amount is obtained from the engine rotational speed and the target intake air correction amount in the cylinder during boost matching control, and is added at the addition point 74. Based on the ignition timing switching signal (ADV switching flag) output slightly delayed from the throttle switching timing signal, the first-order delay processing indicated by block 75 is performed so that the change of the time constant corresponding to the volume of the collector 16 is obtained. In addition, the ignition timing retard amount necessary for canceling the surplus torque is determined by the PI-ADV conversion table 76.
[0033]
Next, FIG. 8 is a flowchart showing the control flow of the throttle valve opening at the time of cam switching. First, the engine speed and the accelerator pedal opening (APO) are read (steps 1 and 2), and the target intake air amount is calculated (step 3). In step 4, a cam switching determination calculation is performed, and in step 5, it is determined whether there is a cam switching request. If it is determined that it is not necessary to switch the cam, the process proceeds to step 6 to determine whether the current cam is an output-oriented cam or a fuel efficiency-oriented cam. If it is an output-oriented cam, the target throttle opening area for the output-oriented cam is calculated in step 14, and if it is a fuel-oriented cam, the target throttle opening area for the fuel-oriented cam is calculated in step 15. To output the target throttle opening area.
[0034]
On the other hand, if it is determined in step 5 that it is necessary to switch the cam, in step 7, the direction of the switching is determined. The target throttle opening area for the cam is calculated and output in step 16. On the other hand, if the output-oriented cam is switched to the fuel-efficient cam, the process proceeds to step 8 to determine whether the VVL solenoid command value given to the solenoid valve that executes the cam switching is the fuel-oriented cam. As described above, since the output-oriented cam remains during the period of Δt, the process proceeds to Step 9 side. In step 9, the phase of the phase variable mechanism, that is, the VTC angle is read, and in step 10, the Vcyl conversion coefficient is calculated. Further, boost trimming correction is added at step 11 and a target intake air correction amount is calculated at step 12. The correction amount is added and the target intake air amount at the time of switching is obtained in step 13 and the corresponding target throttle opening area is calculated in step 14. Eventually, when the Δt period elapses and the VVL solenoid command value becomes the fuel efficiency-oriented cam, the process proceeds from step 8 to step 15 to calculate the target throttle opening area for the fuel efficiency-oriented cam.
[0035]
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of control for obtaining the ignition timing retard amount at the time of cam switching. First, the engine speed and accelerator pedal opening (APO) are read (steps 21 and 22), and the target intake air amount is calculated (step 23). In step 24, a cam switching determination calculation is performed. In step 25, it is determined whether there is a cam switching request. If it is determined that there is no need to switch the cam, this routine is terminated.
[0036]
If it is determined in step 25 that it is necessary to switch the cam, the direction of the switching is determined in step 26, and if the switching is from the fuel-oriented cam to the output-oriented cam, the process proceeds to step 27 and thereafter. In step 27, the VTC angle is read, and in step 28, a Vcyl conversion coefficient is calculated. Further, at step 29, the target intake air correction amount at the time of L → H switching is read, and at step 30, the ignition timing correction amount at the switching time is calculated. This is a value corresponding to the surplus torque that should be reduced by correcting the ignition timing. In step 31, a first-order lag process is added, and in step 32, the torque equivalent value is converted into an ignition timing retard amount. This ignition timing retard amount (switching torque correction ADV) is output in step 33.
[0037]
If the switch is from the output-oriented cam to the fuel-considered cam, the process proceeds to step 34, where it is determined whether the VVL solenoid command value given to the solenoid valve that executes cam switching is the fuel-considered cam. As described above, since the output-oriented cam remains during the period of Δt, the process proceeds to the step 35 side. In step 35, the VTC angle is read, and in step 36, a Vcyl conversion coefficient is calculated. Further, in step 37, the target intake air correction amount at the time of switching from H to L is read, and in step 38, the ignition timing correction amount at the switching time is calculated. This is a value corresponding to the excess torque that should be reduced by the ignition timing correction. In step 39, first-order lag processing is added, and in step 40, the torque equivalent value is converted into an ignition timing retard amount. This ignition timing retard amount (switching torque correction ADV) is output in step 33.
[0038]
Next, FIG. 10 is a flowchart showing a flow of control for finally determining the ignition timing. First, the engine speed, the VTC angle, and the intake air amount are read, and the cam switching determination value is read (steps 51, 52, 53, 54). Based on these parameters, the ignition timing for the fuel-conscious cam and the output are emphasized. The ignition timing for the cam is calculated (steps 55 and 56). In step 57, it is determined whether the cam switching control is being performed. If the cam switching timing is not reached, the process proceeds to step 58, and it is determined whether the current cam is an output-oriented cam or a fuel efficiency-oriented cam. If it is an output-oriented cam, the output-oriented cam ignition timing is read at step 59 and output at step 61. If it is a fuel efficiency-oriented cam, the fuel timing-oriented cam ignition timing is read in step 60 and output in step 61.
[0039]
On the other hand, if the cam switching is being controlled, the ignition timing retard amount (switching torque correction ADV) is read in step 62, the output-oriented cam ignition timing is read in step 63, and the sum of both is calculated in step 64. Find the corrected ignition timing.
[0040]
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.
[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 a cylinder target intake air correction amount calculation unit during boost matching control.
FIG. 7 is a functional block diagram of an ADV control correction amount calculation unit during cam switching control.
FIG. 8 is a flowchart showing a flow of control of the throttle valve opening at the time of cam switching.
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of control for obtaining an ignition timing retard amount;
FIG. 10 is a flowchart showing a flow of control for determining a final ignition timing.
[Explanation of symbols]
2 ... Variable valve mechanism 19 ... Engine control unit

Claims

It has at least two cams with different valve lift characteristics, the variable valve mechanism that selects these cams to drive the intake valve, the sensor that detects the operation amount of the accelerator operating member, and the opening degree is controlled by the control signal A throttle valve capable of controlling the opening of the throttle valve so as to obtain a different intake negative pressure by each cam so as to obtain a target torque determined from the operation amount of the accelerator operating member. In the device
When switching from a cam having a relatively large operating angle to a cam having a relatively small operating angle is requested, the throttle valve opening is controlled with the target suction negative pressure at which the torque is equalized by the cam after switching, and the actual suction negative pressure Is delayed until the cam reaches the target, and the ignition timing is retarded so as to offset the torque increase until the cam is switched.
Until the cam is switched, the throttle valve opening is controlled so that the target intake negative pressure is obtained by the cam before the change, and after the change, the target intake negative pressure is obtained by the cam after the change. A control device for an internal combustion engine, wherein the throttle valve opening is controlled to a relatively small valve opening from a relatively large valve opening at a cam switching timing .

2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the retard amount of the ignition timing is gradually increased so as to correspond to the actual decrease in the suction negative pressure.

When switching from a cam with a relatively small operating angle to a cam with a relatively large cam is requested, the cam is immediately switched, and at the same time, the throttle valve opening is set with the target negative suction pressure at which the torque becomes equal at the cam after switching. 3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the ignition timing is retarded so as to cancel the increase in torque until the actual intake negative pressure reaches the target.

When the cam is switched, a retard amount of ignition timing that corresponds to the suction negative pressure difference up to the target suction negative pressure is given, and then the retard amount is gradually decreased so as to correspond to the actual increase in suction negative pressure The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3 , wherein