Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Steuerungsvorrichtung für
eine Brennkraftmaschine.The present invention relates to
a control device for
an internal combustion engine.
In den vergangenen Jahren wurde eine
vergrößerte Anzahl
von Fahrzeugen und Brennkraftmaschinen mit einer Vorrichtung zur
variablen Ventilsteuerung versehen, die einen Ventilsteuerungsbetrag
jedes Einlassventils und/oder Auslassventils, wie zum Beispiel eine
Ventilzeitabstimmung, einen Hubbetrag, einen Wirkungswinkel (Ventilöffnungsdauer)
variiert.In the past few years, one
increased number
of vehicles and internal combustion engines with a device for
variable valve timing, which is a valve timing amount
any intake valve and / or exhaust valve, such as one
Valve timing, a stroke amount, an angle of action (valve opening duration)
varied.
Im Allgemeinen wird bei einer derartigen
Vorrichtung zur variablen Ventilsteuerung ein Sollsteuerungsbetrag
des Einlassventils und/oder des Auslassventils auf der Grundlage
des Steuerungsmotorbetriebszustands unter Verwendung einer Abbildung gesetzt
oder ausgewählt
und wird der tatsächliche Ventilsteuerungsbetrag
des Einlassventils und/oder des Auslassventils so gesteuert, dass
er mit seinem Sollventilsteuerungsbetrag übereinstimmt, um die Sollleistungsfähigkeit
des Verbrennungsmotors zu erzielen.In general, such
Variable valve control device a target control amount
of the intake valve and / or the exhaust valve based on
the control motor operating state using an illustration
or selected
and becomes the actual valve timing amount
of the intake valve and / or the exhaust valve controlled such that
it matches its target valve control amount to the target performance
to achieve the internal combustion engine.
Beispielsweise in dem Zustand mit
extrem niedriger Last wird die Ventilöffnungszeitabstimmung (Ventilöffnungszeitpunkt)
des Einlassventils so gesteuert, dass sie mit einer Sollventilöffnungsposition übereinstimmt,
die an einer verzögerten
Seite des oberen Totpunkts des Einlasstakts gelegen ist, so dass
ein entsprechender Kolben sich in einem Zylinder vor dem Öffnen des
Einlassventils bei dem Einlasstakt nach unten bewegt, um den Zylinderdruck auf
einen negativen Wert zu verringern. Auf diesem Weg wird zu dem Zeitpunkt
der Ventilöffnung
des Einlassventils die Durchflussrate der Einlassluft erhöht, um die
Strömungscharakteristiken
des Gasgemischs in dem Zylinder zu verbessern, so dass die Verbrennung
in dem Zylinder stabilisiert wird. Des Weiteren wird zu dem Zeitpunkt
der niedrigen Last durch Vorstellen der Ventilöffnungszeitabstimmung des Einlassventils
auf die Sollventilöffnungsposition,
die in der Nähe
des oberen Totpunkts des Einlasstakts gesetzt ist, eine Verringerung
(Betrag eines negativen Drucks) in dem Zylinderdruck bei dem Einlasstakt verringert,
wobei dadurch der Kraftstoffverbrauch verbessert wird. Derartige
Steuerungsgetriebe sind beispielsweise in der Japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2001-263105
offenbart.For example, in the state with
extremely low load, the valve opening timing (valve opening time)
the intake valve is controlled to match a target valve opening position
the one at a delayed
Side of the top dead center of the intake stroke, so that
a corresponding piston is in a cylinder before opening the
Intake valve at the intake stroke moves down to the cylinder pressure
decrease a negative value. That way at the time
the valve opening
of the intake valve increases the flow rate of the intake air by the
flow characteristics
to improve the gas mixture in the cylinder so that the combustion
is stabilized in the cylinder. Furthermore, at the time
the low load by introducing the valve opening timing of the intake valve
to the target valve opening position,
the nearby
top dead center of the intake stroke is set, a decrease
(Amount of negative pressure) decreased in the cylinder pressure at the intake stroke,
thereby improving fuel consumption. such
Control gears are, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication
No. 2001-263105
disclosed.
Jedoch wird bei der vorstehend genannten Vorrichtung
zur variablen Ventilsteuerung der tatsächliche Ventilsteuerungsbetrag
des Einlassventils und/oder des Auslassventils so gesteuert, dass
er mit dem Sollventilsteuerungsbetrag übereinstimmt, um die Sollleistungsfähigkeit
der Brennkraftmaschine zu erzielen. Wenn somit ein Fehler hinsichtlich
einer Messung eines Sensors (wie zum Beispiel eines Hubsensors,
der einen tatsächlichen
Hubbetrag misst) relativ groß wird
oder wenn ein Fehler hinsichtlich eines gelernten Werts einer Referenzposition (beispielsweise
die am weitesten verzögerte
Winkelposition der Ventilzeitabstimmung) des Ventilsteuerungsbetrags
relativ groß wird,
kann der tatsächliche Ventilsteuerungsbetrag
nicht genau so gesteuert werden, dass er mit dem Sollventilsteuerungsbetrag übereinstimmt.
Für einen
solchen Fall kann die Sollleistungsfähigkeit der Brennkraftmaschine
nicht erzielt werden. Wenn des Weiteren für den Fall, bei dem der Sensor
zum Messen des tatsächlichen
Ventilsteuerungsbetrags verwendet wird, der Sensor einer Fehlfunktion
unterliegt, kann der Betrieb der variablen Ventilsteuerung nicht
durchgeführt
werden.However, in the above device
for variable valve timing, the actual valve timing amount
of the intake valve and / or the exhaust valve controlled such that
it matches the target valve control amount to the target performance
to achieve the internal combustion engine. So if a mistake regarding
a measurement of a sensor (such as a stroke sensor,
one actual
Stroke amount) becomes relatively large
or if there is an error regarding a learned value of a reference position (e.g.
the most delayed
Angle position of valve timing) of the valve timing amount
becomes relatively large
can be the actual valve timing amount
cannot be controlled exactly so that it matches the target valve control amount.
For one
In such a case, the target performance of the internal combustion engine
cannot be achieved. If further in the case where the sensor
to measure the actual
Valve control amount is used, the sensor malfunction
is subject to variable valve control operation
carried out
become.
Eine weitere Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
für eine
Brennkraftmaschine ist beispielsweise in der Japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift
Nr. 5-118232 offenbart. Diese Offenlegungsschrift offenbart eine
Technik zum Erzielen von sowohl der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs
(Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs) als auch einer Verringerung
von NOx (Stickstoffoxid) ohne Vorsehen einer
Abgasrezirkulation (EGR) an der Brennkraftmaschine.Another valve timing control device for an internal combustion engine is disclosed, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-118232. This laid-open publication discloses a technique for achieving both the reduction in fuel consumption (improvement in fuel consumption) and a reduction in NO x (nitrogen oxide) without providing exhaust gas recirculation (EGR) on the internal combustion engine.
Bei dieser Offenlegungsschrift wird
durch eine Steuerung der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung
eines Einlassventils und der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung
eines Auslassventils der Kraftstoffverbrauch in dem mittleren bis
zu dem hohen Laststoffbereich verbessert, während die erforderliche Sollrestabgasdurchflussrate,
insbesondere die erforderliche Solldurchflussrate des internen EGR,
erhalten wird, die erforderlich ist, um das NOx in
dem gesamten Lastbereich zu verringern. Jedoch wird bei der vorstehend
genannten Technik die Kraftstoffverbrennung durch eine Erhöhung der
Durchflussrate des internen EGR in dem niedrigen Lastbereich der
Brennkraftmaschine verschlechtert. Somit kann der Kraftstoffverbrauch
nicht verbessert werden und können
die Emissionen verschlechtert werden.In this publication, by controlling the opening / closing timing of an intake valve and the opening / closing timing of an exhaust valve, the fuel consumption in the medium to high fuel range is improved while obtaining the required target residual exhaust gas flow rate, particularly the required target flow rate of the internal EGR, that is required to reduce the NO x in the entire load range. However, in the above technique, fuel combustion is deteriorated by increasing the flow rate of the internal EGR in the low load range of the internal combustion engine. As a result, fuel consumption cannot be improved and emissions can be worsened.
Die vorliegende Erfindung ist auf
die vorstehend genannten Nachteile gerichtet. Somit ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
zu schaffen, die in der Lage ist, einen Ventilsteuerungsbetrag von
zumindest entweder einem Einlassventil oder einem Auslassventil
auf einem geeigneten entsprechenden Wert zu steuern, der gestattet,
dass eine Sollleistungsfähigkeit
der Brennkraftmaschine erzielt wird.The present invention is based on
addressed the above disadvantages. So it's a job
of the present invention, a control device for an internal combustion engine
to be able to provide a valve timing amount of
at least one of an intake valve and an exhaust valve
to steer to an appropriate corresponding value that allows
that a target performance
the internal combustion engine is achieved.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Steuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine zu schaffen,
die in der Lage ist, einen Kraftstoffverbrauch zu verringern, ohne
dass eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs in dem Niedriglastbereich
der entsprechenden Brennkraftmaschine verursacht wird.It is another object of the present invention
to provide a control device for an internal combustion engine,
which is able to reduce fuel consumption without
that deterioration in fuel consumption in the low load range
the corresponding internal combustion engine is caused.
Die vorstehend genannten Aufgaben
der vorliegenden Erfindung zu lösen,
ist eine Steuerungsvorrichtung für
eine Brennkraftmaschine vorgesehen, die einen variablen Ventilmechanismus
aufweist, die einen Ventilsteuerungsbetrag von zumindest entweder
einem Einlassventil oder einem Auslassventil der Brennkraftmaschine ändert. Die
Steuerungsvorrichtung weist eine Zylinderdruckmesseinrichtung, eine Pumpverlustberechnungseinrichtung und
eine Pumpverluststeuerungseinrichtung auf. Die Zylinderdruckmesseinrichtung
ist zum Messen oder zum Schätzen
eines Zylinderdrucks in zumindest einem Zylinder der Brennkraftmaschine
vorgesehen. Die Pumpverlustberechnungseinrichtung ist zur Berechnung
von einem Pumpverlust oder einem Pumpverlustparameter der Brennkraftmaschine
auf der Grundlage eines Zylinderdrucks des Zylinders vorgesehen,
der durch die Zylinderdruckeinrichtung gemessen oder gesetzt wird.
An dieser Stelle korreliert der Pumpverlustparameter mit dem Pumpverlustpunkt.
Die Pumpverluststeuerungseinrichtung ist zum Steuern des variablen
Ventilmechanismus derart vorgesehen, dass der Pumpverlustparameter
im Wesentlichen mit einem entsprechenden, vorbestimmten Sollwert übereinstimmt.The above tasks
to solve the present invention,
is a control device for
an internal combustion engine is provided which has a variable valve mechanism
having a valve timing amount of at least either
an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine changes. The
Control device has a cylinder pressure measuring device, a pumping loss calculation device and
a pump loss control device. The cylinder pressure measuring device
is for measuring or estimating
a cylinder pressure in at least one cylinder of the internal combustion engine
intended. The pump loss calculation device is for calculation
of a pumping loss or a pumping loss parameter of the internal combustion engine
provided based on a cylinder pressure of the cylinder,
which is measured or set by the cylinder pressure device.
At this point, the pumping loss parameter correlates with the pumping loss point.
The pump loss control device is for controlling the variable
Valve mechanism provided such that the pumping loss parameter
essentially coincides with a corresponding, predetermined target value.
Um die Aufgaben der vorliegenden
Erfindung zu lösen,
ist ebenso eine Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgesehen.
Die Steuerungsvorrichtung weist einen Steuerungsmechanismus für eine variable
Ventilzeitabstimmung, eine Kurbelwinkelmesseinrichtung und eine
Kurbelwinkelberechnungseinrichtung auf. Der Steuerungsmechanismus
für die
variable Ventilzeitabstimmung variiert zumindest entweder eine Ventilöffnungszeit oder
eine Ventilschließzeit
eines Auslassventils der Brennkraftmaschine. Die Kurbelwinkelmesseinrichtung
ist zum Messen eines Kurbelwinkels der Brennkraftmaschine vorgesehen.
Die Kurbelwinkelberechnungseinrichtung ist zum Berechnen von einem
ersten Kurbelwinkel oder einem zweiten Kurbelwinkel der Kurbelwelle
als ein Sollkurbelwinkel auf der Grundlage von zumindest einem Betriebsparameter der
Brennkraftmaschine vorgesehen. Hier ist der erste Kurbelwinkel ein
Kurbelwinkel, in dem ein Druck einer Brennkammer der Brennkraftmaschine
bei einem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine auf ein Niveau
geringfügig
oberhalb eines negativen Druckbereichs hält. Ebenso ist der zweite Kurbelwinkel,
bei dem der Druck der Brennkammer im Wesentlichen auf einen Umgebungsdruck
bei einem folgenden Auslasstakt der Brennkraftmaschine nach dem
Fallen des Drucks der Brennkammer in einem negativen Druckbereich
bei dem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine wieder hergestellt
wird. Die Ventilzeitabstimmungssteuerungseinrichtung ist bis zum
Steuern des Steuerungsmechanismus der variablen Ventilzeitabstimmung
derart vorgesehen, dass ein Ventilöffnungskurbelwinkel der Kurbelwelle,
der durch die Kurbelwinkelmesseinrichtung gemessen wird und bei der
das Auslassventil zu dem Ventilöffnungszeitpunkt geöffnet ist,
im Wesentlichen mit dem Sollkurbelwinkel zusammenfällt, der
durch die Kurbelwinkelberechnungseinrichtung berechnet wird.To the tasks of the present
To solve invention
a control device for an internal combustion engine is also provided.
The control device has a control mechanism for a variable
Valve timing, a crank angle measuring device and a
Crank angle calculation device. The control mechanism
for the
variable valve timing varies at least either a valve opening time or
a valve closing time
an exhaust valve of the internal combustion engine. The crank angle measuring device
is provided for measuring a crank angle of the internal combustion engine.
The crank angle calculator is for calculating one
first crank angle or a second crank angle of the crankshaft
as a target crank angle based on at least one operating parameter of the
Internal combustion engine provided. Here is the first crank angle
Crank angle in which a pressure of a combustion chamber of the internal combustion engine
at a combustion cycle of the internal combustion engine to a level
slight
holds above a negative pressure range. Likewise, the second crank angle
at which the pressure of the combustion chamber is essentially at ambient pressure
in a subsequent exhaust stroke of the internal combustion engine after the
Falling pressure of the combustion chamber in a negative pressure range
restored at the combustion stroke of the internal combustion engine
becomes. The valve timing controller is up to
Control the control mechanism of the variable valve timing
provided such that a valve opening crank angle of the crankshaft,
which is measured by the crank angle measuring device and at which
the outlet valve is open at the time the valve opens,
essentially coincides with the target crank angle, which
is calculated by the crank angle calculation device.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu
lösen,
ist des Weiteren eine Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgesehen.
Die Steuerungsvorrichtung weist einen Steuerungsmechanismus einer
variablen Ventilzeitabstimmung, eine Kurbelwinkelmesseinrichtung,
eine Brennkammerdruckmesseinrichtung und eine Ventilzeitabstimmungssteuerungseinrichtung
auf. Die Steuerungseinrichtung der variablen Ventilzeitabstimmung
variiert zumindest entweder eine Ventilöffnungszeit oder eine Ventilschließzeit eines
Auslassventils der Brennkraftmaschine. Die Kurbelwinkelmesseinrichtung
ist zum Messen eines Kurbelwinkels einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
vorgesehen. Die Brennkammerdruckmesseinrichtung ist zum direkten Messen
eines Drucks einer Brennkammer des Verbrennungsmodus vorgesehen.
Die Ventilzeitabstimmungssteuerungseinrichtung ist zum Steuern des Steuerungsmechanismus
der variablen Ventilzeitabstimmung derart vorgesehen, dass der Ventilöffnungszeitpunkt
des Auslassventils entweder mit einem ersten Zeitpunkt oder einem
zweiten Zeitpunkt zusammenfällt,
die durch die Brennkammerdruckmesseinrichtung erfasst werden. Hier
ist der erste Zeitpunkt ein Zeitpunkt, bei dem der Druck der Brennkammer
bei einem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine in einen negativen
Druckbereich fällt.
Ebenso ist der zweite Zeitpunkt ein Zeitpunkt, bei dem der Druck
der Brennkammer im Wesentlichen auf einen Umgebungsdruck bei einem
folgenden Auslasstakt der Brennkraftmaschine nach dem Fallen des
Drucks der Brennkammer in den negativen Druckbereich bei dem Verbrennungstakt
der Brennkraftmaschine wieder hergestellt ist.To achieve the object of the present invention
to solve,
a control device for an internal combustion engine is also provided.
The control device has a control mechanism
variable valve timing, a crank angle measuring device,
a combustion chamber pressure measuring device and a valve timing control device
on. The control device of the variable valve timing
varies at least one of a valve opening time and a valve closing time
Exhaust valve of the internal combustion engine. The crank angle measuring device
is for measuring a crank angle of a crankshaft of the internal combustion engine
intended. The combustion chamber pressure measuring device is for direct measurement
a pressure of a combustion chamber of the combustion mode.
The valve timing control device is for controlling the control mechanism
the variable valve timing is provided such that the valve opening time
the exhaust valve with either a first time or a
second time coincides
which are detected by the combustion chamber pressure measuring device. Here
The first time is a time when the pressure of the combustion chamber
in a combustion cycle of the internal combustion engine in a negative
Print area falls.
Likewise, the second time is a time when the pressure
the combustion chamber to an ambient pressure at a
following exhaust stroke of the internal combustion engine after the
Pressure of the combustion chamber in the negative pressure range in the combustion cycle
the internal combustion engine is restored.
Die Erfindung wird gemeinsam mit
zusätzlichen
Aufgaben, Merkmalen und ihren Vorteilen am besten aus der folgenden
Beschreibung, den beigefügten
Ansprüchen
und den zugehörigen
Zeichnungen verstanden.The invention is shared with
additional
Tasks, features, and their benefits best from the following
Description, the attached
claims
and the associated
Understand drawings.
1 ist
eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotorsteuerungssystems
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; 1 10 is a schematic view of an engine control system according to a first embodiment of the present invention;
2 ist
eine Vorderansicht eines variablen Einlassventilhubmechanismus; 2 Fig. 4 is a front view of a variable intake valve lift mechanism;
3 ist
eine schematische Ansicht, die einen Betrieb des variablen Einlassventilhubmechanismus
in einer Betriebsart mit großem
Hub zeigt; 3 Fig. 12 is a schematic view showing operation of the variable intake valve lift mechanism in a large lift mode;
4 ist
eine schematische Ansicht, die einen Betrieb des variablen Einlassventilhubmechanismus
in einer Betriebsart mit kleinem Hub zeigt; 4 Fig. 11 is a schematic view showing operation of the variable intake valve lift mechanism in a small lift mode;
5 ist
eine Ventilhubcharakteristikansicht, die sukzessive Änderungen
des Ventilhubbetrags durch den variablen Einlassventilhubmechanismus zeigt; 5 Fig. 12 is a valve lift characteristic view showing successive changes in the valve lift amount by the variable intake valve lift mechanism shows;
6 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Pumpverluststeuerungsbasisroutine gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zeigt; 6 Fig. 14 is a flowchart showing a pump loss control basic routine according to the first embodiment;
7 ist
eine schematische Ansicht, die eine Abbildung eines Einlassventilhubverschiebungsbetrags ΔVVLin zeigt; 7 Fig. 11 is a schematic view showing a map of an intake valve lift shift amount ΔVVLin;
8 ist
eine schematische Ansicht, die eine Abbildung eines Einlassventilzeitabstimmungsvorstellwinkels ΔVVTin zeigt; 8th FIG. 12 is a schematic view showing a map of intake valve timing advance angle ΔVVTin;
9 ist
eine schematische Ansicht, die eine Abbildung eines Auslassventilhubverschiebungsbetrags ΔVVLex zeigt; 9 Fig. 11 is a schematic view showing a map of an exhaust valve lift shift amount ΔVVLex;
10 ist
eine schematische Ansicht, die eine Abbildung eines Auslassventilzeitabstimmungsvorstellwinkels ΔVVTex zeigt; 10 Fig. 11 is a schematic view showing an illustration of an exhaust valve timing advance angle ΔVVTex;
11 ist
ein Diagramm von Einzelcharakteristiken, die die Art der Korrektur
eines Ventilhubbetrags eines Einlassventils, eines Ventilhubbetrags
eines Auslassventils und einer Zeitabstimmung zeigt; 11 Fig. 12 is a graph of individual characteristics showing the manner of correcting a valve lift amount of an intake valve, a valve lift amount of an exhaust valve, and a timing;
12 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine tatsächliche Pumpverlustberechnungsroutine
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zeigt; 12 Fig. 14 is a flowchart showing an actual pumping loss calculation routine according to the first embodiment;
13 ist
ein Druckindikatordiagramm, das beispielhaft eine Beziehung zwischen
dem Zylinderdruck C und dem Zylindervolumen V zum Beschreiben eines
Weges zum Berechnen des tatsächlichen Pumpverlusts
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zeigt; 13 Fig. 12 is a pressure indicator diagram exemplifying a relationship between the cylinder pressure C and the cylinder volume V for describing a way of calculating the actual pumping loss according to the first embodiment;
14 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Sollpumpverlustberechnungsroutine gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zeigt; 14 Fig. 14 is a flowchart showing a target pumping loss calculation routine according to the first embodiment;
15 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Abbildung eines Sollpumpverlusts
TGINLOSS zeigt; 15 Figure 12 is a schematic diagram showing a target pump loss TGINLOSS;
16 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das einen beispielhaften Pumpverluststeuerungsbetrag
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zeigt; 16 Fig. 12 is a timing chart showing an exemplary pumping loss control amount according to the first embodiment;
17 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine tatsächliche Pumpverlustberechnungsroutine
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
zeigt; 17 Fig. 14 is a flowchart showing an actual pumping loss calculation routine according to a second embodiment;
18 ist
ein Druckindikatordiagramm, das beispielhaft eine Beziehung zwischen
dem Zylinderdruck CP und dem Zylindervolumen V zum Beschreiben eines
Weges zum Berechnen des tatsächlichen Pumpverlustes
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
zeigt; 18 Fig. 12 is a pressure indicator diagram exemplifying a relationship between the cylinder pressure CP and the cylinder volume V for describing a way to calculate the actual pumping loss according to the second embodiment;
19 ist
eine schematische Ansicht, die eine Brennkraftmaschine zeigt, die
eine Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufweist; 19 12 is a schematic view showing an internal combustion engine having an internal combustion engine valve timing control device according to a third embodiment of the present invention;
20 ist
ein charakteristisches Diagramm, das Änderungen des Drucks einer
Brennkammer in einem Niedriglastbereich der Brennkraftmaschine zeigt; 20 Fig. 12 is a characteristic diagram showing changes in the pressure of a combustion chamber in a low load area of the internal combustion engine;
21 ist
ein teilweise vergrößertes Diagramm,
das einen Bereich A von 20 zeigt; 21 Fig. 12 is a partially enlarged diagram showing an area A of 20 shows;
22 ist
ein charakteristisches Diagramm, das Änderungen des Drucks der Brennkammer
in dem mittleren bis zu dem hohen Lastbereich der Brennkraftmaschine
zeigt; 22 Fig. 12 is a characteristic diagram showing changes in the pressure of the combustion chamber in the medium to high load range of the internal combustion engine;
23 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Vorstellsteuerungsbetrieb, der durch
eine ECU durch einen Steuerungsmechanismus einer variablen Ventilzeitabstimmung
bei der Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
durchgeführt
wird; 23 FIG. 12 is a flowchart showing advance control operation performed by an ECU through a variable valve timing control mechanism in the engine valve timing control device according to the third embodiment;
24 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Verzögerungssteuerungsbetrieb zeigt,
der durch die ECU durch den Steuerungsmechanismus der variablen
Ventilzeitabstimmung bei der Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
durchgeführt wird; 24 FIG. 11 is a flowchart showing a deceleration control operation performed by the ECU through the variable valve timing control mechanism in the engine valve timing control device according to the third embodiment;
25 ist
eine schematische Ansicht, die eine Brennkraftmaschine zeigt, die
eine Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufweist; 25 12 is a schematic view showing an internal combustion engine having an internal combustion engine valve timing control device according to a fourth embodiment of the present invention;
26 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Vorstellsteuerungsbetrieb zeigt, der
durch eine ECU durch einen Steuerungsmechanismus der variablen Ventilzeitabstimmung
bei der Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
durchgeführt wird; 26 FIG. 12 is a flowchart showing advance control operation performed by an ECU through a variable valve timing control mechanism in the engine valve timing control device according to the fourth embodiment;
27 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Verzögerungssteuerungsbetrieb zeigt,
der durch die ECU durch den Steuerungsmechanismus der variablen
Ventilzeitabstimmung bei der Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungsvorrichtung
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
durchgeführt
wird, und 27 FIG. 12 is a flowchart showing a deceleration control operation performed by the ECU through the variable valve timing control mechanism in the engine valve timing device according to the fourth embodiment, and FIG
28 ist
ein charakteristisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer
Ventilöffnungszeit
und einen Kraftstoffverbrauch zeigt, das eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs
bei einem Vorstellsteuerungsbetrieb und einem Verzögerungssteuerungsbetrieb
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
und dem vierten Ausführungsbeispiel
andeutet. 28 FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between a valve opening time and a fuel consumption, which indicates a decrease in fuel consumption in an advance control operation and a deceleration control operation according to the third embodiment and the fourth embodiment.
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 16 beschrieben.
Zuerst wird ein Verbrennungsmotorsteuerungssystem des vorliegenden Ausführungsbeispiels
schematisch unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Ein Luftreiniger 13 ist an einem stromaufwärtigen Ende
eines Einlassrohrs 12 eines Verbrennungsmotors (Brennkraftmaschine 11) angeordnet.
Ein Luftdurchflussmessgerät 14 ist stromabwärts von
dem Luftreiniger 13 zum Messen einer Menge von Einlassluft
angeordnet (im folgenden als "Einlassluftdurchflussrate" bezeichnet).
Ein Drosselventil 15 und ein Drosselventilpositionssensor 16 sind
stromabwärts
von dem Luftdurchflussmessgerät 14 angeordnet.
Ein Grad einer Öffnung (Ventilposition)
des Drosselventils 15 wird beispielsweise durch einen Gleichstrommotor
(DC-Motor) eingestellt. Der Drosselventilpositionssensor 16 misst den
Grad einer Öffnung
des Drosselventils 15.A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG 1 to 16 described. First, an engine control system of the present embodiment is shown schematically with reference to FIG 1 described. An air purifier 13 is at an upstream end of an inlet pipe 12 an internal combustion engine (internal combustion engine 11 ) arranged. An air flow meter 14 is downstream of the air purifier 13 arranged to measure an amount of intake air (hereinafter referred to as "intake air flow rate"). A throttle valve 15 and a throttle valve position sensor 16 are downstream of the air flow meter 14 arranged. A degree of opening (valve position) of the throttle valve 15 is, for example, by a direct current motor (DC motor) posed. The throttle valve position sensor 16 measures the degree of opening of the throttle valve 15 ,
Des Weiteren ist ein Ausgleichstank 17 stromabwärts von
dem Drosselventil 15 angeordnet. Ein Einlassrohrdrucksensor 18 ist
bei dem Ausgleichstank 17 vorgesehen, um einen Druck (im
folgenden als ein "Einlassrohrdruck" bezeichnet) innerhalb des Einlassrohrs 12 zu
messen. Ein Einlasskrümmer 19 ist
mit dem Ausgleichstank 17 verbunden, um die Luft jedem
Zylinder 43 des Verbrennungsmotors 11 zuzuführen. Ein
Kraftstoffeinspritzventil 20 ist an einem Einlassanschluss
des Einlasskrümmers 19 von
jedem Zylinder 43 zum Einspritzen von Kraftstoff vorgesehen.
Ebenso sind Zündkerzen 21 an
einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 11 derart angeordnet,
dass jede Zündkerze 21 an
dem entsprechenden von den Zylindern 43 vorgesehen ist,
um ein Gasgemisch in dem entsprechenden der Zylinder 43 durch
eine Funkenentladung zu zünden.There is also an expansion tank 17 downstream of the throttle valve 15 arranged. An inlet pipe pressure sensor 18 is at the expansion tank 17 provided to a pressure (hereinafter referred to as an "intake pipe pressure") within the intake pipe 12 to eat. An intake manifold 19 is with the expansion tank 17 connected to the air each cylinder 43 of the internal combustion engine 11 supply. A fuel injector 20 is at an intake port of the intake manifold 19 from each cylinder 43 intended for injecting fuel. There are also spark plugs 21 on a cylinder head of the internal combustion engine 11 arranged so that each spark plug 21 on the corresponding one of the cylinders 43 is provided to a gas mixture in the corresponding one of the cylinders 43 to ignite by a spark discharge.
Ein variabler Einlassventilhubmechanismus 30 ist
an den Einlassventilen 28 des Verbrennungsmotors 11 zum
Variieren eines Betrags eines Ventilhubs (im folgenden als "ein
Ventilhubbetrag" bezeichnet) der Einlassventile 28 vorgesehen
und ein variabler Auslassventilhubmechanismus 31 ist an
den Auslassventilen 29 des Verbrennungsmotors 11 zum
Variieren eines Ventilhubbetrags der Auslassventile 29 vorgesehen.
Des Weiteren ist ein (nicht gezeigter) variabler Einlassventilzeitabstimmungsmechanismus
an den Einlassventilen 28 zum Variieren einer Ventilzeitabstimmung
(eine Öffnungszeitabstimmung und
eine Schließzeitabstimmung)
der Einlassventile 28 vorgesehen. Ebenso ist ein (nicht
gezeigter) variabler Auslassventilzeitabstimmungsmechanismus an
den Auslassventilen 28 zum Variieren einer Ventilzeitabstimmung
(Öffnungszeitabstimmungs-
und Schließzeitabstimmung)
der Auslassventile 29 vorgesehen.A variable intake valve lift mechanism 30 is on the intake valves 28 of the internal combustion engine 11 for varying an amount of valve lift (hereinafter referred to as "a valve lift amount") of the intake valves 28 and a variable exhaust valve lift mechanism 31 is on the exhaust valves 29 of the internal combustion engine 11 for varying a valve lift amount of the exhaust valves 29 intended. Furthermore, there is a variable intake valve timing mechanism (not shown) on the intake valves 28 to vary a valve timing (an opening timing and a closing timing) of the intake valves 28 intended. There is also a variable exhaust valve timing mechanism (not shown) on the exhaust valves 28 to vary valve timing (opening timing and closing timing) of the exhaust valves 29 intended.
Ein katalytischer Wandler 23,
wie zum Beispiel ein katalytischer Dreiwegewandler, ist in ein Auslassrohr
beziehungsweise Abgasrohr 22 des Verbrennungsmotors 11 zum
Verringern von Emissionen, wie zum Beispiel CO, HC, NOx,
in den Abgasen eingesetzt. Ein Abgassensor (beispielsweise ein Luftkraftstoffverhältnissensor
oder ein Sauerstoffsensor) 24 ist stromaufwärts von
dem katalytischen Wandler 23 zum Messen eines Luftkraftstoffverhältnisses
des Abgases oder eines fetten/mageren Zustands des Abgases angeordnet.
Ein Kühlmitteltemperatursensor 25 und
ein Kurbelwinkelsensor 26 sind an dem Zylinderblock des
Verbrennungsmotors 11 angeordnet. Der Kühlmitteltemperatursensor 25 misst
die Kühlmitteltemperatur.
Der Kurbelwinkelsensor 26 gibt ein Impulssignal erst dann
aus, wenn sich die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 11 um
einen vorbestimmten Kurbelwinkel dreht (beispielsweise um 30 Grad
Kurbelwinkel). Der Kurbelwinkel und die Verbrennungsmotordrehzahl
werden auf der Grundlage des Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 26 ermittelt.A catalytic converter 23 , such as a three-way catalytic converter, is in an exhaust pipe 22 of the internal combustion engine 11 used to reduce emissions, such as CO, HC, NO x , in the exhaust gases. An exhaust gas sensor (for example, an air-fuel ratio sensor or an oxygen sensor) 24 is upstream of the catalytic converter 23 arranged to measure an air-fuel ratio of the exhaust gas or a rich / lean condition of the exhaust gas. A coolant temperature sensor 25 and a crank angle sensor 26 are on the cylinder block of the internal combustion engine 11 arranged. The coolant temperature sensor 25 measures the coolant temperature. The crank angle sensor 26 outputs a pulse signal only when the crankshaft of the internal combustion engine 11 rotates through a predetermined crank angle (e.g., 30 degrees crank angle). The crank angle and the engine speed are determined based on the output signal of the crank angle sensor 26 determined.
Des Weiteren ist an zumindest einem
der Zylinder 23 des Verbrennungsmotors 11 ein
Zylinderdrucksensor (Zylinderdruckmessungseinrichtung) 42 zum
Messen des Drucks innerhalb des Zylinders 43 vorgesehen
(im Folgenden als ein "Zylinderdruck" oder ein "angezeigter Druck"
bezeichnet). Alternativ kann die Zündkerze 21 von zumindest
einem der Zylinder 43 durch eine Zündkerze ersetzt sein, die einen Zylinderdrucksensor
aufweist.Furthermore, at least one of the cylinders 23 of the internal combustion engine 11 a cylinder pressure sensor (cylinder pressure measuring device) 42 for measuring the pressure inside the cylinder 43 provided (hereinafter referred to as a "cylinder pressure" or a "displayed pressure"). Alternatively, the spark plug 21 from at least one of the cylinders 43 be replaced by a spark plug which has a cylinder pressure sensor.
Abgaben von verschiedenen Sensoren,
die vorstehend beschrieben sind, werden einen Verbrennungsmotorsteuerungsschaltkreis
(im folgenden als eine "ECU" bezeichnet) 27 zugeführt. Die
ECU 27 hat einen Mikrocomputer als Hauptbestandteil. Die
ECU 27 steuert eine Kraftstoffeinspritzmenge von jedem Kraftstoffeinspritzventil 20 und
eine Zündzeitbestimmung
von jeder Zündkerze 21 auf
der Grundlage des gegenwärtigen
Verbrennungsmotorbetriebszustands bei einer Ausführung von verschiedenen Verbrennungsmotorsteuerungsprogrammen,
die in einem internen ROM (Speichermedium) gespeichert sind.Outputs from various sensors described above become an engine control circuit (hereinafter referred to as an "ECU") 27 fed. The ECU 27 has a microcomputer as its main component. The ECU 27 controls a fuel injection amount from each fuel injection valve 20 and an ignition timing of each spark plug 21 based on the current engine operating condition when executing various engine control programs stored in an internal ROM (storage medium).
Der Aufbau des variablen Einlassventilhubmechanismus 30 wird
unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben.
Der Aufbau des variablen Auslassventilhubmechanismus 31 ist
im Wesentlichen der gleiche wie derjenige des variablen Einlassventilhubmechanismus 30 und
wird somit zur Vereinfachung nicht beschrieben.The structure of the variable intake valve lift mechanism 30 is with reference to the Fig. 2 described. The structure of the variable exhaust valve lift mechanism 31 is substantially the same as that of the variable intake valve lift mechanism 30 and is therefore not described for simplification.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Anlenkhebel 34 zwischen
einem Kipphebel 33 und einer Nockenwelle 32 angeordnet,
die das entsprechende Einlassventil 28 antreibt. Eine Steuerwelle 35,
die durch einen Motor 43, wie zum Beispiel einem Schrittmotor,
gedreht wird, ist oberhalb des Anlenkhebels 34 angeordnet.
Ein exzentrischer Nocken 36 ist einstückig drehbar mit der Steuerwelle 35 verbunden.
Der Anlenkhebel 34 ist schwenkbar oder kippbar durch eine
nicht gezeigte Stützwelle
an einem Punkt gestützt,
der exzentrisch zu der Drehachse des exzentrischen Nockens 36 ist.
Ein Kippnocken 38 ist an der Mitte des Anlenkhebels 34 vorgesehen,
und eine Seitenfläche
des Kippnockens 38 ist im Eingriff mit einer äußeren Umfangsfläche eines
Nockens 37, der an der Nockenwelle 32 vorgesehen
ist. Ein Drucknocken 39 ist an einem unteren Ende des Anlenkhebels 34 vorgesehen.
Eine untere Endfläche
des Drucknockens 39 ist im Eingriff mit einer oberen Endfläche einer
Rolle 40, die in der Mitte des Kipphebels 33 angeordnet
ist.With reference to 2 is a link lever 34 between a rocker arm 33 and a camshaft 32 arranged the corresponding inlet valve 28 drives. A tax wave 35 by an engine 43 , such as a stepper motor, is above the link lever 34 arranged. An eccentric cam 36 is rotatable in one piece with the control shaft 35 connected. The link lever 34 is pivotally or tiltably supported by a support shaft, not shown, at a point which is eccentric to the axis of rotation of the eccentric cam 36 is. A toggle cam 38 is at the center of the link lever 34 provided, and a side surface of the tilt cam 38 is engaged with an outer peripheral surface of a cam 37 that on the camshaft 32 is provided. A pressure cam 39 is at a lower end of the link lever 34 intended. A lower end surface of the pressure cam 39 is engaged with an upper end face of a roller 40 that are in the middle of the rocker arm 33 is arranged.
Wenn mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau
der Nocken 37 durch die Drehung der Nockenwelle 32 gedreht
wird, folgt der Kippnocken 38 des Anlenkhebels 34 der äußeren Umfangsfläche des
Nockens 37 und bewegt sich entsprechend nach links und
nach rechts, so dass der gesamte Anlenkhebel 34 in 2 nach links und nach rechts
kippt. Wenn der Anlenkhebel 34 nach links und nach rechts kippt,
bewegt sich der Drucknocken 39 nach links und nach rechts.
Somit bewegt sich die Rolle 40 des Kipphebels 33 in
eine vertikale Richtung in 2 nach
oben und nach unten, in dem sie der unteren Endfläche des
Drucknockens 39 folgt, und schwenkt sich der Kipphebel 33 somit
in die vertikale Richtung oder kippt in dieselbe. Auf Grund der
Kippbewegung des Kipphebels 33 bewegt sich das Einlassventil 28 nach
oben und nach unten.If with the construction of the cams described above 37 by the rotation of the camshaft 32 is rotated, the toggle cam follows 38 of the link lever 34 the outer peripheral surface of the cam 37 and moves accordingly to the left and to the right so that the entire link lever 34 in 2 tilts left and right. If the link lever 34 tilts left and right, the pressure cam moves 39 left and right. So the role moves 40 of rocker 33 in a vertical direction in 2 up and down in that it is the lower end face of the pressure cam 39 follows, and the rocker arm swings 33 thus in the vertical direction or tilts in the same. Due to the rocking motion of the rocker arm 33 the inlet valve moves 28 up and down.
Wenn der exzentrische Nocken 36 durch
die Drehung der Steuerventile 35 gedreht wird, wird die Position
der Stützwelle des
Anlenkhebels 34 bewegt. Somit variiert ein Ausgangskontaktpunkt
(3 und 4) zwischen dem Drucknocken 39 und
des Anlenkhebels 34 und der Rolle 40 des Kipphebels 33. Wie
in 2 gezeigt ist, weist
des Weiteren die untere Endfläche
des Drucknockens 39 des Anlenkhebels 34 eine gekrümmte Basisfläche 39a an
der linken Seite der unteren Endfläche des Drucknockens 39 auf.
Die gekrümmte
Basisfläche 39a hat
eine Krümmung,
die einen Betrag einer Niederdrückung des
Kipphebels 33 gleich 0 macht (insbesondere den Ventilhubbetrag
des Einlassventils 28 gleich 0 macht). Die untere Endfläche des
Drucknockens 39 weist ebenso eine gekrümmte Druckfläche 39b auf, die
eine Krümmung
hat, die zunehmende Änderungen
des Betrags der Niederdrückung
des Kipphebels 33 von der gekrümmten Basisendfläche 39a in
Richtung nach rechts in 2 verursacht
(insbesondere zunehmende Änderungen
des Ventilhubbetrags des Einlassventils 28 verursacht).If the eccentric cam 36 by the rotation of the control valves 35 is rotated, the position of the support shaft of the link lever 34 emotional. Thus an output contact point varies ( 3 and 4 ) between the pressure cam 39 and the link lever 34 and the role 40 the rocker arm 33 , As in 2 shown further has the lower end surface of the pressure cam 39 of the link lever 34 a curved base surface 39a on the left side of the lower end surface of the pressure cam 39 on. The curved base surface 39a has a curvature that is an amount of depression of the rocker arm 33 equals 0 (especially the valve lift amount of the intake valve 28 makes 0). The lower end surface of the pressure cam 39 also has a curved printing surface 39b on that has a curvature, the increasing changes in the amount of depression of the rocker arm 33 from the curved base end face 39a towards right in 2 caused (especially increasing changes in the valve lift amount of the intake valve 28 caused).
3 zeigt
eine Betriebsart mit großem
Hub des variablen Einlassventilhubmechanismus 30, bei der
der Ventilhubbetrag des Einlassventils 28 relativ groß ist. Bei
der Betriebsart mit großem
Hub wird der Ausgangskontaktpunkt zwischen dem Drucknocken 39 des
Anlenkhebels 34 und der Rolle 40 des Kipphebels 33 in
die rechte Richtung in 3 durch
eine Drehung der Steuerwelle 35 verschoben. Auf diesem Weg
wird ein Eingriffsbereich der unteren Endfläche des Drucknockens 39,
die mit der Rolle 40 eingreift, wenn der Drucknocken 39 nach
links und nach rechts durch die Drehung des Nockens 39 bewegt
wird, in die rechte Richtung von 3 verschoben.
Somit wird ein maximaler Betrag der Niederdrückung des Kipphebels 33 erhöht, so dass
der maximale Ventilhubbetrag des Einlassventils 28 vergrößert wird,
und wird eine Niederdrückzeitdauer,
während
der der Kipphebel 33 niedergedrückt ist, dementsprechend erhöht, um eine
Ventilöffnungszeitdauer
des Einlassventils 28 zu erhöhen. 3 Fig. 14 shows a large lift mode of the variable intake valve lift mechanism 30 at which the valve lift amount of the intake valve 28 is relatively large. In the operating mode with a large stroke, the output contact point between the pressure cam 39 of the link lever 34 and the role 40 the rocker arm 33 in the right direction in 3 by turning the control shaft 35 postponed. In this way, an engagement area of the lower end surface of the pressure cam becomes 39 that with the role 40 engages when the pressure cam 39 left and right by turning the cam 39 is moved in the right direction from 3 postponed. Thus, a maximum amount of depression of the rocker arm 33 increases so that the maximum valve lift amount of the intake valve 28 is increased, and becomes a depressing period during which the rocker arm 33 is depressed, increased accordingly by a valve opening period of the intake valve 28 to increase.
Andererseits wird bei einer Betriebsart
mit geringem Hub, bei der der Ventilhubbetrageinlassventil 28 relativ
klein ist, der Ausgangskontaktpunkt zwischen dem Drucknocken 39 des
Anlenkhebels 34 und der Rolle 40 des Kipphebels 33 durch
die Drehung der Steuerwelle 35 in die linke Richtung in 4 verschoben. Auf diesem
Weg wird der Eingriffsbereich der unteren Endfläche des Drucknockens 39,
der mit der Rolle 40 eingreift, wenn der Drucknocken 39 nach
links und nach rechts durch die Drehung des Nockens 37 bewegt
wird, in die linke Richtung verschoben. Somit wird der maximale
Betrag der Niederdrückung
des Kipphebels 33 verringert, so dass der maximale Ventilhubbetrag
des Einlassventils 38 verringert wird, und wird die Niederdrückungszeitdauer,
während
der der Kipphebel 33 niedergedrückt ist, dementsprechend verringert,
um eine Ventilöffnungszeitdauer
des Einlassventils 28 zu verringern.On the other hand, in a low lift mode in which the valve lift amount intake valve 28 is relatively small, the output contact point between the pressure cam 39 of the link lever 34 and the role 40 the rocker arm 33 by the rotation of the control shaft 35 in the left direction in 4 postponed. In this way, the engagement area of the lower end surface of the pressure cam 39 with the role 40 engages when the pressure cam 39 left and right by turning the cam 37 is moved, moved in the left direction. Thus, the maximum amount of depression of the rocker arm 33 reduced so that the maximum valve lift amount of the intake valve 38 is decreased, and becomes the depression period during which the rocker arm 33 is depressed, accordingly, reduced by a valve opening period of the intake valve 28 to reduce.
Bei dem variablen Einlassventilhubmechanismus 30,
wie in 5 gezeigt wird,
können
sowohl der maximale Ventilhubbetrag als auch die Ventilöffnungszeitdauer
(im folgenden einfach als ein "Ventilhubbetrag") der Einlassventile 28 von
allen Zylindern 43 sukzessive durch Drehen der Steuerwelle 35 durch
den Motor 41 variiert werden, um den Ausgangskontaktpunkt
zwischen dem Drucknocken 39 des Anlenkhebels 34 und
der Rolle 40 des Kipphebels 33 zu verschieben.With the variable intake valve lift mechanism 30 , as in 5 both the maximum valve lift amount and the valve opening period (hereinafter simply referred to as a "valve lift amount") of the intake valves 28 of all cylinders 43 successively by turning the control shaft 35 by the engine 41 can be varied to the output contact point between the pressure cam 39 of the link lever 34 and the role 40 the rocker arm 33 to postpone.
Die ECU 27 ändert sukzessive
den Ventilhubbetrag jedes Einlassventils 28, um die Einlassluftdurchflussrate
durch Steuern des variablen Einlassventilhubmechanismus 30 auf
der Grundlage von beispielsweise der Beschleunigerpedalposition
oder des Verbrennungsmotorbetriebszustands bei der Ausführung eines
variablen Ventilsteuerungsprogramms (nicht gezeigt) zu steuern,
das in dem ROM gespeichert ist. Bei einem System, das in dem variablen
Einlassventilhubmechanismus 30 und einem variablen Einlassventilzeitabstimmungsmechanismus
aufweist, kann die Einlassluftdurchflussrate durch sukzessives Ändern von
sowohl dem Ventilhubbetrag als auch der Ventilzeitabstimmung gesteuert
werden.The ECU 27 successively changes the valve lift amount of each intake valve 28 to control the intake air flow rate by controlling the variable intake valve lift mechanism 30 based on, for example, accelerator pedal position or engine operating condition when executing a variable valve timing program (not shown) stored in the ROM. In a system included in the variable intake valve lift mechanism 30 and a variable intake valve timing mechanism, the intake air flow rate can be controlled by successively changing both the valve lift amount and the valve timing.
Die ECU 27 führt jede
entsprechende Pumpverluststeuerungsroutine (nachstehend beschrieben) zum
Berechnen eines tatsächlichen
Einlasspumpverlusts INLOSS (13)
und eines tatsächlichen
Auslasspumpverlusts EXLOSS (13)
auf der Grundlage des Zylinderdrucks CP (angezeigter Druck) aus, der
durch den Zylinderdrucksensor 42 gemessen wird. Der tatsächliche
Einlasspumpverlust (INLOSS) tritt bei dem Einlasstakt des Verbrennungsmotors 11 auf,
und der tatsächliche
Auslasspumpverlust (EXLOSS) tritt von einem letzten Teil des Auslasstakts
zu einem ersten Teil des Auslasstakts des Verbrennungsmotors 11 auf.
Der Ventilhubbetrag VVLin und die Ventilzeitabstimmung VVTin des
Einlassventils 28 werden derart korrigiert, dass der tatsächliche
Einlasspumpverlust INLOSS im Wesentlichen mit einem Solleinlasspumpverlust
(vorbestimmter Sollwert) TGINLOSS zusammenfällt. Ebenso werden der Ventilhubbetrag
VVLex und die Ventilzeitabstimmung VVTex des Auslassventils 29 derart
korrigiert, dass der tatsächliche
Auslasspumpverlust EXLOSS im Wesentlichen mit einem Sollauslasspumpverlust (vorbestimmter
Sollwert) TGEXLOSS zusammenfällt.The ECU 27 any corresponding pumping loss control routine (described below) leads to calculating an actual intake pumping loss INLOSS ( 13 ) and an actual exhaust pump loss EXLOSS ( 13 ) based on the cylinder pressure CP (displayed pressure) by the cylinder pressure sensor 42 is measured. The actual intake pump loss (INLOSS) occurs at the intake stroke of the internal combustion engine 11 and the actual exhaust pumping loss (EXLOSS) occurs from a last part of the exhaust stroke to a first part of the exhaust stroke of the engine 11 on. The valve lift amount VVLin and the valve timing VVTin of the intake valve 28 are corrected such that the actual inlet pumping loss INLOSS essentially coincides with a target inlet pumping loss (predetermined target value) TGINLOSS. Likewise, the valve lift amount VVLex and the valve timing VVTex of the exhaust valve 29 corrected such that the actual outlet pumping loss EXLOSS essentially coincides with a target outlet pumping loss (predetermined target value) TGEXLOSS.
Jede Routine des Pumpverluststeuerungsbetriebs
des ersten Ausführungsbeispiels,
die durch die ECU 27 ausgeführt wird, wird genauer beschrieben.Each routine of the pumping loss control operation of the first embodiment executed by the ECU 27 is described in more detail ben.
(Pumpverluststeuerungsbasisroutine)(Pumping loss control routine basis)
Eine Pumpverluststeuerungsbasisroutine, die
in 6 gezeigt ist, wird
periodisch bei dem Einschalten eines Zündschalters (nicht gezeigt)
durchgeführt
und dient als eine Pumpverluststeuerungseinrichtung der vorliegenden
Erfindung. Wenn die Pumpverluststeuerungsbasisroutine eingeleitet
wird, wird zunächst
ermittelt, ob der variable Ventilsteuerungsbetrieb gegenwärtig bei
Schritt 101 durchgeführt
wird. Wenn ermittelt wird, dass der variable Ventilsteuerungsbetrieb
gegenwärtig
nicht bei Schritt 101 durchgeführt wird, endet die vorliegende
Routine.A pump loss control base routine that is in 6 is performed periodically upon turning on an ignition switch (not shown) and serves as a pump loss control device of the present invention. When the pump loss control basic routine is initiated, it is first determined whether the variable valve timing operation is currently at step 101 is carried out. If it is determined that the variable valve timing operation is not currently at step 101 is performed, the present routine ends.
Wenn andererseits ermittelt wird,
dass der variable Ventilsteuerungsbetrieb gegenwärtig bei Schritt 101 durchgeführt wird,
schreitet die Steuerung zu Schritt 102 weiter. Bei Schritt 102 wird
der Zylinderdruck CP, durch den Zylinderdrucksensor 42 gemessen
wird, eingelesen. Dann wird bei Schritt 102 eine Berechnungsroutine
des tatsächlichen
Pumpverlustes (nachstehend beschrieben) von 12 ausgeführt, um den tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS, der bei dem Einlasstakt auftritt, um
den tatsächlichen
Auslasspumpverlust EXLOSS zu berechnen, der von dem Expansionstakt
zu dem Auslasstakt auftritt.On the other hand, if it is determined that the variable valve timing operation is currently at step 101 control is passed to step 102 further. At step 102 the cylinder pressure CP, through the cylinder pressure sensor 42 is measured, read. Then at step 102 an actual pumping loss calculation routine (described below) of 12 is performed to calculate the actual intake pumping loss INLOSS that occurs on the intake stroke to calculate the actual exhaust pumping loss EXLOSS that occurs from the expansion stroke to the exhaust stroke.
Im Folgenden schreitet die Steuerung
zu Schritt 104 weiter. Bei Schritt 104 wird eine
Berechnungsroutine des Sollpumpverlusts (nachstehend beschrieben
von 14) ausgeführt, um
den Solleinlasspumpverlust TGINLOSS und den Sollauslasspumpverlust
TGEXLOSS zu berechnen. Dann werden bei Schritt 105 eine
Abweichung ΔINLOSS
zwischen dem tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS und dem Solleinlasspumpverlust TGINLOSS und
eine Abweichung ΔEXLOSS
zwischen dem tatsächlichen
Auslasspumpverlust EXLOSS und dem Sollauslasspumpverlust TGEXLOSS
durch die folgenden Gleichungen berechnet:
ΔINLOSS =
INLOSS – TGINLOSS
ΔEXLOSS =
EXLOSS – TGEXLOSSThe control then proceeds to step 104 further. At step 104 becomes a target pumping loss calculation routine (described below by 14 ) to calculate the target inlet pumping loss TGINLOSS and the target outlet pumping loss TGEXLOSS. Then at step 105 a deviation ΔINLOSS between the actual inlet pumping loss INLOSS and the target inlet pumping loss TGINLOSS and a deviation ΔEXLOSS between the actual outlet pumping loss EXLOSS and the target outlet pumping loss TGEXLOSS calculated by the following equations:
ΔINLOSS = INLOSS - TGINLOSS
ΔEXLOSS = EXLOSS - TGEXLOSS
Als nächstes schreitet die Steuerung
zu Schritt 106 weiter. Bei Schritt 106 wird eine
Abbildung von 7, die
auf einen entsprechenden, erforderlichen Verschiebungsbetrag (im
Folgenden als ein "Einlassventilverschiebungsbetrag" bezeichnet ΔVVLin von
dem Einlassventilhubbetrag VVLin zeigt, durchsucht, um den Einlassventilhubverschiebungsbetrag ΔVVLin zu
erhalten, der der Abweichung ΔINLOSS
zwischen dem gegenwärtigen,
tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS und dem Solleinlasspumpverlust TGINLOSS
entspricht. Dann wird der Einlassventilhubbetrag VVLin auf der Grundlage des
Einlassventilhubverschiebungsbetrags ΔVVLin durch die folgende Gleichung
korrigiert:
VVLin = VVLin + ΔVVLinControl next goes to step 106 further. At step 106 becomes an illustration of 7 which points to a corresponding required shift amount (hereinafter referred to as an "intake valve shift amount" ΔVVLin from the intake valve lift amount VVLin to obtain the intake valve lift shift amount ΔVVLin which corresponds to the deviation ΔINLOSS between the current actual intake pumping loss INLOSS and the target intake pumping loss TGINLOSS. Then, the intake valve lift amount VVLin is corrected based on the intake valve lift shift amount ΔVVLin by the following equation:
VVLin = VVLin + ΔVVLin
Dabei ist die Abbildung von 7, die den Einlassventilhubverschiebungsbetrag ΔVVLin zeigt, folgendermaßen aufgebaut.
Wenn die Abweichung ΔINLOSS
zwischen dem tatsächlichen
Einlasspumpenverlust INLOSS und dem Solleinlassverlust TGINLOSS
0 ist, wird der Einlassventilhubverschiebungsbetrag DVVLin 0. Wenn
des Weiteren die Abweichung ΔINLOSS
von 0 erhöht
wird, wird der Einlassventilhubverschiebungsbetrag ΔVVLin erhöht. Wenn
ebenso die Abweichung ΔINLOSS
verringert wird, wird der Einlassventilhubverschiebungsbetrag ΔVVLin unterhalb
von 0 verringert.Here is the illustration of 7 showing the intake valve lift shift amount ΔVVLin is constructed as follows. If the deviation ΔINLOSS between the actual intake pump loss INLOSS and the target intake loss TGINLOSS is 0, the intake valve lift displacement amount DVVLin becomes 0. If the deviation ΔINLOSS of 0 is further increased, the intake valve lift displacement amount ΔVVLin is increased. Also, when the deviation ΔINLOSS is reduced, the intake valve lift shift amount ΔVVLin is reduced below 0.
Als nächstes schreitet die Steuerung
zu Schritt 107 weiter. Bei Schritt 107 wird eine
Abbildung von 8, die
einen erforderlichen Vorstellwinkel ΔVVTin (im Folgenden als ein
"Einlassventilzeitabstimmungsvorstellwinkel" bezeichnet) von der
Einlassventilzeitabstimmung VVTin zeigt, durchsucht, um den Einlassventilzeitabstimmungsvorstellwinkel ΔVVTin zu
erhalten, der der Abweichung ΔINLOSS zwischen
dem gegenwärtigen,
tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS und dem Solleinlasspumpverlust TGLOSS
entspricht. Dann wird die Einlassventilzeitabstimmung VVTin auf
der Grundlage des Einlassventilzeitabstimmungsvorstellwinkels ΔVVTin durch
die folgende Gleichung korrigiert:
VVTin = VVTin + ΔVVTinControl next goes to step 107 further. At step 107 becomes an illustration of 8th , which shows a required advance angle ΔVVTin (hereinafter referred to as an "intake valve timing advance angle") from the intake valve timing VVTin, to obtain the intake valve timing advance angle ΔVVTin which corresponds to the deviation ΔINLOSS between the current actual intake pumping loss INLOSS and the TGLOSSpump. Then, the intake valve timing VVTin is corrected based on the intake valve timing advance angle ΔVVTin by the following equation:
VVTin = VVTin + ΔVVTin
Dabei ist die Abbildung von 8, die den Einlassventilzeitabstimmungsvorstellwinkel ΔVVTin zeigt,
folgendermaßen
aufgebaut. Wenn die Abweichung ΔINLOSS
zwischen dem tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS und dem Solleinlasspumpverlust TGINLOSS
0 ist, wird der Einlassventilzeitabstimmungsvorstellwinkel ΔVVTin 0.
Wenn des Weiteren die Abweichung ΔINLOSS
von 0 erhöht
wird, wird der Einlassventilzeitabstimmungsvorstellwinkel ΔVVTin erhöht. Wenn
ebenso die Abweichung ΔINLOSS
von 0 verringert wird, wird der Einlassventilzeitabstimmungsvorstellwinkel ΔVVTin unter
0 verringert.Here is the illustration of 8th that shows the intake valve timing advance angle ΔVVTin is constructed as follows. If the deviation ΔINLOSS between the actual intake pumping loss INLOSS and the target intake pumping loss TGINLOSS is 0, the intake valve timing advance angle ΔVVTin becomes 0. Furthermore, if the deviation ΔINLOSS of 0 is increased, the intake valve timing advance angle ΔVVTin is increased. Likewise, if the deviation ΔINLOSS is reduced from 0, the intake valve timing advance angle ΔVVTin is reduced below 0.
Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 108 weiter.
Bei Schritt 108 wird eine Abbildung von 9, die einen entsprechenden, erforderlichen
Verschiebungsbetrag (im Folgenden als ein "Auslassventilhubverschiebungsbetrag"
bezeichnet) ΔVVLex
von dem Auslassventilhubbetrag VVLx zeigt, durchsucht, um den Auslassventilhubverschiebungsbetrag ΔVVLex zu
erhalten, der der Abweichung ΔEXLOSS zwischen
dem gegenwärtigen,
tatsächlichen
Auslasspumpverlust EXLOSS und dem Auslasspumpverlust TGEXLOSS entspricht.
Dann wird der Auslassventilhubbetrag VVLex auf der Grundlage des
Auslassventilhubverschiebungsbetrags ΔVVLex durch die folgende Gleichung
korrigiert:
VVLex = VVLex + ΔVVLexThen control goes to step 108 further. At step 108 becomes an illustration of 9 , which shows a corresponding required shift amount (hereinafter referred to as an "exhaust valve lift shift amount") ΔVVLex from the exhaust valve lift amount VVLx, to obtain the exhaust valve lift shift amount ΔVVLex which corresponds to the deviation ΔEXLOSS between the current actual exhaust pumping loss EXLOSS and the exhaust pumping loss TGEXLO. Then, the exhaust valve lift amount VVLex is corrected based on the exhaust valve lift shift amount ΔVVLex by the following equation:
VVLex = VVLex + ΔVVLex
Dabei ist die Abbildung von 9, die den Auslassventilhubverschiebungsbetrag ΔVVLex zeigt, folgendermaßen aufgebaut.
Wenn die Abweichung ΔEXLOSS
zwischen dem tatsächlichen
Auslasspunktverlust EXLOSS und dem Sollauslasspunktverlust TGEXLOSS
kleiner oder gleich 0 ist, wird der Auslassventilhubverschiebungsbetrag ΔVVLex 0. Wenn
des Weiteren die Abweichung ΔEXLOSS
von 0 erhöht
wird, wird der Auslassventilhubverschiebungsbetrag ΔVVLex unter
0 verringert. Als nächstes schreitet
die Steuerung zu Schritt 109 weiter. Bei Schritt 109 wird
eine Abbildung von 10,
die einen erforderlichen Vorstellwinkel ΔVVTex (im folgenden als ein
"Auslassventilzeitabstimmungsvorstellwinkel" bezeichnet) von der
Auslassventilzeitabstimmung VVTex zeigt, durchsucht, um den Auslassventilzeitabstimmungsvorstellwinkel ΔVVTex zu
erhalten, der Abweichung ΔEXLOSS
zwischen dem gegenwärtigen,
tatsächlichen
Auslasspumpverlust EXLOSS und dem Sollauslasspunktverlust TGEXLOSS
entspricht. Dann wird die Auslassventilzeitabstimmung des VVTex
auf der Grundlage des Auslassventilzeitabstimmungsvorstellwinkels ΔVVTex durch
die folgende Gleichung korrigiert:
VVTex = VVTex + ΔVVTexHere is the illustration of 9 showing the exhaust valve lift shift amount ΔVVLex is constructed as follows. If the deviation ΔEXLOSS between the actual exhaust point loss EXLOSS and the target exhaust point loss TGEXLOSS is less than or equal to 0, the exhaust valve lift displacement amount ΔVVLex becomes 0. Furthermore, when the deviation ΔEXLOSS is increased from 0, the exhaust valve lift displacement amount ΔVVLex is decreased below 0. Control next goes to step 109 further. At step 109 becomes an illustration of 10 , which shows a required advance angle ΔVVTex (hereinafter referred to as an "exhaust valve timing advance angle") from the exhaust valve timing VVTex, to obtain the exhaust valve timing advance angle ΔVVTex, which corresponds to the deviation ΔEXLOSS between the current actual exhaust pump loss EXLOSS T and the target exhaust point loss. Then, the exhaust valve timing of the VVTex is corrected based on the exhaust valve timing advance angle ΔVVTex by the following equation:
VVTex = VVTex + ΔVVTex
Dabei ist die Abbildung von 10, die den Auslassventilzeitabstimmungsvorstellwinkel ΔVVTex zeigt,
folgendermaßen
aufgebaut. Wenn die Abweichung ΔEXLOSS
zwischen dem tatsächlichen
Auslasspunktverlust EXLOSS und dem Sollauslasspumpverlust TGEXLOSS
kleiner oder gleich 0 ist, wird der Auslassventilzeitabstimmungsvorstellwinkel ΔVVTex 0.
Wenn des Weiteren die Abweichung ΔEXLOSS
von 0 erhöht
wird, wird der Auslassventilzeitabstimmungsvorstellwinkel ΔVVTex unter
0 verringert.Here is the illustration of 10 that shows the exhaust valve timing advance angle ΔVVTex is constructed as follows. If the deviation ΔEXLOSS between the actual exhaust point loss EXLOSS and the target exhaust pump loss TGEXLOSS is less than or equal to 0, the exhaust valve timing advance angle ΔVVTex becomes 0. If the deviation ΔEXLOSS of 0 is further increased, the exhaust valve timing advance angle ΔVVTex is reduced below 0.
Wenn daher, wie in 11 gezeigt ist, die Abweichung ΔINLOSS von
0 erhöht
wird, (wenn insbesondere der tatsächliche Einlasspumpverlust
des INLOSS relativ zu dem Solleinlasspumpverlust TGINLOSS erhöht wird),
wird der Einlassventilhubbetrag VVLin erhöht und wird die Einlassventilzeitabstimmung
des VVTin vorgestellt (insbesondere wird die Ventilöffnungszeitabstimmung
des Einlassventils 29 vorgestellt. Auf diesem Weg wird
eine Verringerung (Betrag eines Unterdrucks) in dem Zylinder CP während des
Einlasstakts verringert, so dass eine Größe eines Unterdruckbereichs
(13), bei dem jeder
Zylinderdruck CP negativ relativ zu dem Auslassdruck ist und der
in und um den Einlasstakt vorne ist, verringert, um den tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS zu verringern.If so, as in 11 As shown, the deviation ΔINLOSS is increased from 0 (in particular, when the actual intake pumping loss of the INLOSS is increased relative to the target intake pumping loss TGINLOSS), the intake valve lift amount VVLin is increased and the intake valve timing of the VVTin is presented (in particular, the valve opening timing of the intake valve is presented 29 presented. In this way, a decrease (amount of negative pressure) in the cylinder CP during the intake stroke is reduced, so that a size of a negative pressure area ( 13 ), where each cylinder pressure CP is negative relative to the exhaust pressure and which is forward in and around the intake stroke, to reduce the actual intake pumping loss INLOSS.
Wenn andererseits die Abweichung ΔINLOSS unter
0 verringert wird (insbesondere wenn der tatsächliche Einlasspumpverlust
INLOSS relativ zu dem Solleinlasspumpverlust TGINLOSS verringert
wird), wird der Einlassventilhubbetrag VVLin verringert und wird
die Einlassventilzeitabstimmung VVTin verzögert (insbesondere wird die
Ventilöffnungszeitabstimmung
des Einlassventils 28 verzögert).On the other hand, if the deviation ΔINLOSS is reduced below 0 (especially when the actual intake pumping loss INLOSS is reduced relative to the target intake pumping loss TGINLOSS), the intake valve lift amount VVLin is decreased and the intake valve timing VVTin is delayed (in particular, the valve opening timing of the intake valve 28 ) Is delayed.
Auf diesem Weg wird eine Verringerung
(Betrag eines Unterdrucks) des Zylinderdrucks CP während des
Einlasstakts erhöht,
so dass die Größe des Unterdruckbereichs
(13), bei dem jeder
Zylinderdruck CP relativ zu dem Auslassdruck negativ ist und der
in und um den Einlasstakt vorhanden ist, erhöht wird, um den tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS zu erhöhen.In this way, a decrease (amount of a negative pressure) of the cylinder pressure CP during the intake stroke is increased, so that the size of the negative pressure area ( 13 ) at which each cylinder pressure CP is negative relative to the exhaust pressure and which is present in and around the intake stroke is increased to increase the actual intake pumping loss INLOSS.
Wenn des Weiteren die Abweichung ΔEXLOSS von
0 erhöht
wird (wenn insbesondere der tatsächliche
Auslasspumpverlust EXLOSS relativ zu dem Sollauslasspumpverlust
TGEXLOSS erhöht wird),
wird der Auslassventilhubbetrag VVLex verringert, und wird die Auslassventilzeitabstimmung
VVTex verzögert
(insbesondere wird die Ventilzeitabstimmung des Auslassventils 29 verzögert). Auf
diesem Weg wird der Zylinderdruck CP während des Ausgangsteils des
Auslasstakts verringert, so dass die Größe des Unterdruckbereichs (13), bei dem jeder Zylinderdruck
CP relativ zu dem Auslassdruck negativ ist und der zwischen dem
letzten Teil des Expansionstakts und dem ersten Teil des Auslasstakts vorhanden
ist, verringert, um den tatsächlichen
Auslasspumpverlust EXLOSS zu verringern.Furthermore, if the deviation ΔEXLOSS is increased from 0 (in particular, if the actual exhaust pumping loss EXLOSS is increased relative to the target exhaust pumping loss TGEXLOSS), the exhaust valve lift amount VVLex is decreased and the exhaust valve timing VVTex is delayed (in particular, the valve timing of the exhaust valve 29 ) Is delayed. In this way, the cylinder pressure CP is reduced during the outlet part of the exhaust stroke, so that the size of the negative pressure area ( 13 ) at which each cylinder pressure CP is negative relative to the exhaust pressure and which exists between the last part of the expansion stroke and the first part of the exhaust stroke, to reduce the actual exhaust pumping loss EXLOSS.
(Berechnungsroutine des
tatsächlichen
Pumpverlusts)(Calculation routine of the
actual
Pumping loss)
Eine Berechnungsroutine des tatsächlichen Pumpverlusts,
die in 12 gezeigt ist,
ist eine Subroutine, wie bei Schritt 103 von 6 aufgerufen und ausgeführt wird.
Die Berechnungsroutine des tatsächlichen
Pumpverlusts dient als eine Pumpverlustberechnungseinrichtung der
vorliegenden Erfindung.A calculation routine of the actual pumping loss, which in 12 is a subroutine as in step 103 of 6 called and executed. The actual pumping loss calculation routine serves as a pumping loss calculator of the present invention.
Wenn die Berechnungsroutine des tatsächlichen
Pumpverlusts eingeleitet wird, wird ein gegenwärtiger Kurbelwinkel, der auf
der Grundlage des Ausgangssignals des Kurbelwinkelsensors 26 ermittelt
wird, bei Schritt 201 eingelesen. Dann schreitet die Steuerung
zu Schritt 202 weiter. Bei Schritt 202 wird ein
Zylinderdruck CP (θ),
der dem gegenwärtigen
Kurbelwinkel θ entspricht,
eingelesen und ein Zylindervolumen V (θ), das dem gegenwärtigen Kurbelwinkel θ entspricht,
berechnet und eingelesen (insbesondere gespeichert).When the actual pumping loss calculation routine is initiated, a current crank angle is determined based on the output signal of the crank angle sensor 26 is determined at step 201 read. Then control goes to step 202 further. At step 202 a cylinder pressure CP (θ), which corresponds to the current crank angle θ, is read in, and a cylinder volume V (θ), which corresponds to the current crank angle θ, is calculated and read (in particular stored).
Darauf schreitet die Steuerung zu
Schritt 203 weiter. Bei Schritt 203 werden ein
Kurbelwinkel θ1 des
Verdichtungstakts und ein Kurbelwinkel θ2 des Auslasstakts auf die
nachstehend beschriebene Art unter Bezugnahme auf 13 erhalten, die ein Druckindikatordiagramm
(PV-Diagramm) zeigt, das eine Beziehung zwischen dem Zylinderdruck
C und dem Zylindervolumen V anzeigt.The control then proceeds to step 203 further. At step 203 A crank angle θ1 of the compression stroke and a crank angle θ2 of the exhaust stroke are described in the manner described below with reference to FIG 13 obtained, which shows a pressure indicator diagram (PV diagram) indicating a relationship between the cylinder pressure C and the cylinder volume V.
Hier ist der Kurbelwinkel θ1 als ein
Kurbelwinkel definiert, der vorhanden ist, wenn eine Linie des anzeigenden
Drucks des Verdichtungstakts eine Linie des angezeigten Drucks des
Auslasstakts schneidet. Der Kurbelwinkel θ2 ist als ein Kurbelwinkel
definiert, der vorhanden ist, wenn die Linie des angezeigten Drucks
des Auslasstakts die Linie des angezeigten Drucks des Verdichtungstakts
schneidet.Here, the crank angle θ1 is as one
Defines crank angle that is present when a line of the displaying
Pressure of the compression stroke a line of the displayed pressure of the
Exhaust stroke cuts. The crank angle θ2 is as a crank angle
defined that exists when the line of the displayed pressure
of the exhaust stroke is the line of the displayed pressure of the compression stroke
cuts.
Der Kurbelwinkel θ1 und der Kurbelwinkel θ2, die die
folgenden zwei Bedingungen erfüllen, werden
wie folgt erhalten:
der Zylinderdruck CP (θ1), der bei dem Verdichtungstakt
gemessen wird, gleich der Zylinderdruck CP (θ2), der bei dem Auslasstakt
gemessen wird, und
das Zylindervolumen V (θ1), das bei dem Verdichtungstakt
gemessen wird, gleich das Zylindervolumen V (θ2), das bei dem Auslasstakt
gemessen wird.The crank angle θ1 and the crank angle θ2 that meet the following two conditions are obtained as follows:
the cylinder pressure CP (θ1) measured in the compression stroke is equal to the cylinder pressure CP (θ2) measured at the exhaust stroke and
the cylinder volume V (θ1) measured on the compression stroke equals the cylinder volume V (θ2) measured on the exhaust stroke.
Darauf schreitet die Steuerung zu
Schritt 204 weiter. Bei Schritt 204 werden die
Zylinderdrücke
CP (θ),
die zwischen dem Kurbelwinkel θ2
und dem Kurbelwinkel θ1
gemessen werden, summiert, und die Größe des Unterdruckbereichs,
bei dem der Zylinderdruck CP negativ relativ zu dem Auslassdruck
ist, der Auslassdruck ist im Wesentlichen dem Umgebungsdruck gleich)
und der in und um den Verdichtungstakt vorhanden ist, erhalten und
wird als der tatsächliche
Einlasspumpverlust INLOSS (Pumpverlustparameter) verwendet, der
wie folgt ausgedrückt wird:The control then proceeds to step 204 further. At step 204 the cylinder pressures CP (θ) measured between the crank angle θ2 and the crank angle θ1 are summed, and the size of the negative pressure area where the cylinder pressure CP is negative relative to the exhaust pressure, the exhaust pressure is substantially equal to the ambient pressure) and which is present in and around the compression stroke is obtained and used as the actual inlet pumping loss INLOSS (pumping loss parameter), which is expressed as follows:
Jedoch ist anzumerken, dass zu dem
Zeitpunkt des Verringerns des Zylindervolumens V (insbesondere zur
Zeit des Auslasstakts und zur Zeit des Verdichtungstakts) die Zylinderdrücke CP als
negative Werte summiert werden (insbesondere CP – CP). Der tatsächliche
Einlasspumpverlust INLOSS wird als ein Absolutwert erhalten (positiver
Wert).However, it should be noted that to that
Time of the reduction in the cylinder volume V (in particular at
Time of the exhaust stroke and at the time of the compression stroke) the cylinder pressures CP as
negative values are summed (especially CP - CP). The real one
INLOSS inlet pumping loss is obtained as an absolute value (positive
Value).
Darauf schreitet die Steuerung zu
Schritt 205 weiter. Bei Schritt 205 wird ermittelt,
ob der Kurbelwinkel θ3, θ4 gibt,
die jeweils bei dem Expansionstakt gemessen werden und bei dem Auslasstakt
gemessen werden und die folgenden zwei Bedingungen erfüllen:
der
Zylinderdruck CP (θ3),
der bei dem Expansionstakt gemessen ist, gleich der Zylinderdruck
CP (θ4), der
bei dem Auslasstakt gemessen ist, und
das Zylindervolumen V
(θ3), das
bei dem Expansionstakt gemessen ist, gleich das Zylindervolumen
V (θ4),
das bei dem Auslasstakt gemessen ist.The control then proceeds to step 205 further. At step 205 it is determined whether the crank angle gives θ3, θ4, which are respectively measured on the expansion stroke and are measured on the exhaust stroke and meet the following two conditions:
the cylinder pressure CP (θ3) measured on the expansion stroke is equal to the cylinder pressure CP (θ4) measured on the exhaust stroke, and
the cylinder volume V (θ3) measured at the expansion stroke is equal to the cylinder volume V (θ4) measured at the exhaust stroke.
Auf diesem Weg wird ermittelt, ob
die Linie des angezeigten Drucks des Expansionstakts und die Linie
des angezeigten Drucks des Auslasstakts einander in dem Druckindikatordiagramm
von 13 schneiden, das
die Beziehung zwischen dem Zylinderdruck CP und dem Zylindervolumen
V zeigt.In this way, it is determined whether the line of the displayed pressure of the expansion stroke and the line of the displayed pressure of the exhaust stroke are in the pressure indicator diagram of FIG 13 cut, which shows the relationship between the cylinder pressure CP and the cylinder volume V.
Wenn ermittelt wird, dass es Kurbelwinkel θ3, θ4 gibt (insbesondere
wenn ermittelt wird, dass die Linie des angezeigten Drucks des Expansionstakts
und die Linie des angezeigten Drucks des Auslasstakts einander schneiden)
bei Schritt 205, schreitet die Steuerung zu Schritt 206 weiter.
Bei Schritt 206 werden die Zylinderdrücke CP (θ), die zwischen dem Kurbelwinkel θ3 und dem
Kurbelwinkel θ4
gemessen werden, summiert und wird eine Abmessung des Unterdruckbereichs,
bei jedem Zylinderdruck CP relativ zu dem Auslassdruck negativ ist
und der zwischen dem letzten Teil des Expansionstakts und dem ersten
Teil des Auslasstakts vorhanden ist, erhalten und wird als der tatsächliche
Auslasspumpverlust EXLOSS (Pumpverlustparameter), der wie folgt
ausgedrückt
wird:When it is determined that there are crank angles θ3, θ4 (especially when it is determined that the line of the displayed pressure of the expansion stroke and the line of the displayed pressure of the exhaust stroke intersect) at step 205 , the control proceeds to step 206 further. At step 206 the cylinder pressures CP (θ) measured between the crank angle θ3 and the crank angle θ4 are summed up and become a dimension of the negative pressure area at each cylinder pressure CP relative to the exhaust pressure and which is negative between the last part of the expansion stroke and the first part of the exhaust stroke is obtained and is expressed as the actual exhaust pumping loss EXLOSS, which is expressed as follows:
Jedoch ist anzumerken, dass zu der
Zeit der Verringerung des Zylindervolumens V (insbesondere zu der
Zeit des Auslasstakts) die Zylinderdrücke CP als negative Werte summiert
werden (insbesondere gilt CP = – CP).
Der tatsächliche
Auslasspumpverlust EXLOSS wird als ein absoluter Wert erhalten (positiver
Wert).However, it should be noted that the
Time of reduction in cylinder volume V (especially at that
Time of the exhaust stroke), the cylinder pressures CP are summed as negative values
(CP = - CP applies in particular).
The real one
Outlet pumping loss EXLOSS is obtained as an absolute value (more positive
Value).
(Sollpumpverlustberechnungsroutine)(Nominal pumping loss calculation routine)
Eine Sollpumpverlustberechnungsroutine, die
in 14 gezeigt ist, ist
eine Subroutine, die bei Schritt 104 von 6 aufgerufen und ausgeführt wird.
Wenn die Sollpumpverlustberechnungsroutine eingeleitet wird, wird
beispielsweise eine Verbrennungsmotordrehzahl NE und eine Einlassluftdurchflussrate
GA als Verbrennungsmotorbetriebszustandsinformation bei Schritt 301 eingelesen.A target pumping loss calculation routine that is in 14 is a subroutine shown in step 104 of 6 called and executed. When the target pumping loss calculation routine is initiated, for example, an engine speed NE and an intake air flow rate GA become the engine operating state information at step 301 read.
Darauf schreitet die Steuerung zu
Schritt 302 weiter.The control then proceeds to step 302 further.
Bei Schritt 302 wird der
Solleinlasspumpverlust TGINLOSS, der dem gegenwärtigen Verbrennungsmotorbetriebszustand
entspricht (insbesondere der Verbrennungsmotordrehzahl NE und der
Einlassluftdurchflussrate GA), durch Durchsuchen einer Abbildung
des Solleinlasspumpverlust TGINLOSS erhalten, die in 15 gezeigt ist. In der Abbildung des
Solleinlasspumpverlusts TGINLOSS, die in 15 gezeigt ist, ist in der Solleinlasspumpverlust TGINLOSS
zum Minimieren des tatsächlichen
Einlasspumpverlusts INLOSS innerhalb eines zulässigen Bereichs gesetzt oder
ausgewählt,
der bei dem gegenwärtigen
Verbrennungsmotorbetriebszustand zulässig ist.At step 302 The target intake pumping loss TGINLOSS, which corresponds to the current engine operating condition (in particular, the engine speed NE and the intake air flow rate GA), is obtained by searching a map of the target intake pumping loss TGINLOSS, which is shown in FIG 15 is shown. In the illustration of the target inlet pump loss TGINLOSS, which in 15 is shown, the target intake pumping loss TGINLOSS is set or selected to minimize the actual intake pumping loss INLOSS within an allowable range that is allowed in the current engine operating condition.
Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 303 weiter.
Bei Schritt 303 wird der Sollauslasspumpverlust TGEXLOSS
auf 0 gesetzt.Then control goes to step 303 further. At step 303 the target outlet pumping loss TGEXLOSS is set to 0.
Ein Beispiel des Pumpverluststeuerungsbetriebs
des ersten Ausführungsbeispiels
wird unter Bezugnahme auf ein Zeitablaufdiagramm von 16 beschrieben.An example of the pumping loss control operation of the first embodiment is described with reference to a timing chart of FIG 16 described.
Der tatsächliche Einlasspumpverlust
INLOSS und der tatsächliche
Auslasspumpverlust EXLOSS werden jeden Zyklus (alle 720 Grad Kurbelwinkel)
des Verbrennungsmotors 11 auf der Grundlage der Zylinderdrücke CP berechnet,
die durch den Zylinderdrucksensor 42 gemessen werden.The actual intake pump loss INLOSS and the actual exhaust pump loss EXLOSS become every cycle (every 720 degrees crank angle) of the internal combustion engine 11 calculated based on the cylinder pressures CP by the cylinder pressure sensor 42 be measured.
Der Einlassventilhubbetrag VVLin
und die Einlassventilzeitabstimmung VVTin werden auf der Grundlage
der Abweichung ΔINLOSS
zwischen dem tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS und dem Solleinlasspumpverlust TGINLOSS
korrigiert, um den tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS an den Solleinlasspumpverlust TGINLOSS
anzunähern. Des
Weiteren werden der Auslassventilhubbetrag VVLex und die Auslassventilzeitabstimmung
VVTex auf der Grundlage der Abweichung ΔEXLOSS zwischen dem Auslasspumpverlust
EXLOSS und dem Sollauslasspumpverlust TGEXLOSS korrigiert, um den
tatsächlichen
Auslasspumpverlust EXLOSS an den Sollauslasspumpverlust TGEXLOSS
anzunähern.The intake valve lift amount VVLin and the intake valve timing VVTin are calculated based on the deviation ΔINLOSS between the actual intake pump loss INLOSS and the Corrected target inlet pumping loss TGINLOSS to bring the actual inlet pumping loss INLOSS closer to the target inlet pumping loss TGINLOSS. Furthermore, the exhaust valve lift amount VVLex and the exhaust valve timing VVTex are corrected based on the deviation ΔEXLOSS between the exhaust pump loss EXLOSS and the target exhaust pump loss TGEXLOSS to approximate the actual exhaust pump loss EXLOSS to the target exhaust pump loss TGEXLOSS.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist
das erste Ausführungsbeispiel
auf der Tatsache begründet, dass
die Verbrennungsmotorleistungsfähigkeit
in Abhängigkeit
von dem Pumpverlust des Verbrennungsmotors 11 variiert.
Somit werden bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der Ventilsteuerungsbetrag (Ventilhubbetrag und Ventilzeitabstimmung)
von dem Einlassventil 28 und von jedem Auslassventil 29 derart korrigiert,
dass der tatsächliche
Einlasspumpverlust INLOSS und der tatsächliche Auslasspumpverlust EXLOSS,
die auf der Grundlage der Zylinderdrücke CP erhalten werden, mit
dem Solleinlasspumpverlust TGINLOSS beziehungsweise dem Sollauslasspumpverlust
TGEXLOSS zusammenfallen. Somit kann der Ventilsteuerungsbetrag von
jedem Einlassventil 28 und von jedem Auslassventil 29 derart
gesteuert werden, dass der Pumpverlust des Verbrennungsmotors 11 eingestellt
wird, so dass die Sollleistungsfähigkeit des
Verbrennungsmotors 11 erzielt wird. Auch wenn daher ein
Messungsfehler des Hubsensors, der den tatsächlichen Hubbetrag misst, oder
ein Fehler bei einem gelernten Wert der am weitesten verzögerten Winkelposition
der Ventilzeitabstimmung relativ groß wird, wird der Ventilsteuerungsbetrag
von jedem Einlassventil 28 und von jedem Auslassventil 29 gesteuert,
so dass sie einem geeigneten Wert entsprechen, was gestattet, das
die Sollleistungsfähigkeit
des Verbrennungsmotors 11 erzielt wird.As described above, the first embodiment is based on the fact that the engine performance is dependent on the pumping loss of the engine 11 varied. Thus, in the first embodiment, the valve control amount (valve lift amount and valve timing) from the intake valve 28 and from each exhaust valve 29 corrected such that the actual intake pumping loss INLOSS and the actual exhausting pumping loss EXLOSS obtained based on the cylinder pressures CP coincide with the target intake pumping loss TGINLOSS and the target exhaust pumping loss TGEXLOSS, respectively. Thus, the valve timing amount of each intake valve 28 and from each exhaust valve 29 are controlled such that the pumping loss of the internal combustion engine 11 is set so that the target performance of the internal combustion engine 11 is achieved. Therefore, even if a measurement error of the stroke sensor that measures the actual stroke amount or an error in a learned value of the most retarded angular position of the valve timing becomes relatively large, the valve timing amount of each intake valve becomes 28 and from each exhaust valve 29 controlled so that they correspond to an appropriate value, which allows the target performance of the internal combustion engine 11 is achieved.
Des Weiteren ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der Zylinderdrucksensor 42 an zumindest der Zylinder 43 des
Verbrennungsmotors 11 vorgesehen, so dass der tatsächliche
Zylinderdruck CP genau durch den Zylinderdruck 42 gemessen
werden kann. Als Folge kann die Genauigkeit des tatsächlichen
Einlasspumpverlusts INLOSS und des tatsächlichen Auslasspumpverlusts
EXLOSS, die auf der Grundlage der gemessenen Zylinderdrücke CP berechnet
werden, verbessert werden.Furthermore, the cylinder pressure sensor is in the first exemplary embodiment 42 on at least the cylinder 43 of the internal combustion engine 11 provided so that the actual cylinder pressure CP is exactly the same as the cylinder pressure 42 can be measured. As a result, the accuracy of the actual intake pumping loss INLOSS and the actual exhausting pumping loss EXLOSS calculated based on the measured cylinder pressures CP can be improved.
Ebenso wird in dem Druckindikatordiagramm des
ersten Ausführungsbeispiels,
das die Beziehung zwischen dem Zylinderdruck CP und dem Zylindervolumen
V zeigt, die Größe des Unterdruckbereichs,
in dem jeder Zylinderdruck CP negativ relativ zu dem Auslassdruck
ist und das in und um den Einlasstakt vorhanden ist, als der tatsächliche
Einlasspumpverlust INLOSS berechnet. Des Weiteren wird der Unterdruckbereich,
in dem jeder Zylinderdruck CP relativ zu dem Auslassdruck negativ
ist und der zwischen dem letzten Teil des Expansionstakts und dem
ersten Teil des Auslasstakts vorhanden ist, als tatsächlicher Auslasspumpverlust
EXLOSS berechnet wird. Als Folge kann der tatsächliche Einlasspumpverlust
INLOSS und der tatsächliche
Auslasspumpverlust berechnet werden, die relativ genau den gesamten
Betrag des Pumpverlusts wieder geben.Likewise, in the pressure indicator diagram of the
first embodiment,
which is the relationship between the cylinder pressure CP and the cylinder volume
V shows the size of the vacuum area,
in which each cylinder pressure CP is negative relative to the outlet pressure
and that is present in and around the intake stroke than the actual one
INLOSS inlet pumping loss calculated. Furthermore, the vacuum area,
in which each cylinder pressure CP is negative relative to the outlet pressure
between the last part of the expansion stroke and the
first part of the exhaust stroke is present as an actual exhaust pump loss
EXLOSS is calculated. As a result, the actual intake pumping loss
INLOSS and the actual
Outlet pumping losses are calculated to be relatively accurate across the whole
Return the amount of the pumping loss.
Des Weiteren wird in dem ersten Ausführungsbeispiel
der Solleinlasspumpverlust TGINLOSS zum Minimieren des tatsächlichen
Einlasspumpverlusts INLOSS in dem zulässigen Bereich gesetzt oder ausgewählt, der
bei dem Verbrennungsmotorbetriebszustand zulässig ist. Somit kann der tatsächliche
Einlasspumpverlust INLOSS minimiert werden, um den Kraftstoffverbrauch
zu verbessern, während der
geeignete Betriebszustand gehalten wird, ohne dass nachteilige Einflüsse bei
dem Betrieb des Verbrennungsmotors 11 verursacht werden.Furthermore, in the first embodiment, the target intake pumping loss TGINLOSS is set or selected to minimize the actual intake pumping loss INLOSS within the allowable range that is allowed in the engine operating state. Thus, the actual intake pumping loss INLOSS can be minimized to improve fuel consumption while maintaining the proper operating condition without adversely affecting the operation of the internal combustion engine 11 caused.
Wenn in dem ersten Ausführungsbeispiel
der tatsächliche
Einlasspumpverlust INLOSS gesteuert wird, wird der Ventilsteuerungsbetrag
des Einlassventils 28 variiert. Wenn des Weiteren der tatsächliche
Auslasspumpverlust EXLOSS gesteuert wird, wird der Ventilsteuerungsbetrag
des Auslassventils 29 variiert. Somit können der tatsächliche
Einlasspumpverlust INLOSS und der tatsächliche Auslasspumpverlust
EXLOSS unabhängig
gesteuert werden und können
der tatsächliche
Auslasspumpverlust INLOSS und der tatsächliche Auslasspumpverlust
EXLOSS relativ genau auf den Solleinlasspumpverlust TGINLOSS beziehungsweise
den Sollauslasspumpverlust TGEXLOSS gesteuert werden.In the first embodiment, when the actual intake pumping loss INLOSS is controlled, the valve timing amount of the intake valve becomes 28 varied. Furthermore, when the actual exhaust pumping loss is controlled EXLOSS, the valve control amount of the exhaust valve becomes 29 varied. Thus, the actual inlet pumping loss INLOSS and the actual outlet pumping loss EXLOSS can be controlled independently and the actual outlet pumping loss INLOSS and the actual outlet pumping loss EXLOSS can be controlled relatively accurately to the target inlet pumping loss TGINLOSS and the target outlet pumping loss TGEXLOSS, respectively.
(Zweites Ausführungsbeispiel)(Second embodiment)
In dem ersten Ausführungsbeispiel
wird die Größe des Unterdruckbereichs,
in dem jeder Zylinderdruck CP relativ zu dem Auslassdruck negativ
ist und der in und um den Einlasstakt vorhanden ist, als der tatsächliche
Einlasspumpverlust INLOSS berechnet (Pumpverlustparameter).In the first embodiment
the size of the vacuum area,
in which each cylinder pressure CP is negative relative to the outlet pressure
and is present in and around the intake stroke than the actual one
INLOSS inlet pumping loss calculated (pumping loss parameter).
In dem zweiten Ausführungsbeispiel,
das in den 17 und 18 gezeigt ist, wird eine
Differenz zwischen dem Auslassdruck und dem Zylinderdruck CP bei
einem vorbestimmten Kurbelwinkel (im Folgenden als eine "Sollventilöffnungsposition θtg des Einlassventils 28"
bezeichnet) in dem Einlasstakt als tatsächlicher Einlasspumpverlust
INLOSS berechnet (Pumpverlustparameter).In the second embodiment, which in the 17 and 18 is shown, a difference between the exhaust pressure and the cylinder pressure CP at a predetermined crank angle (hereinafter referred to as a "target valve opening position θtg of the intake valve 28 "referred to) calculated in the intake stroke as the actual intake pump loss INLOSS (pump loss parameter).
(Berechnungsroutine des
tatsächlichen
Pumpverlusts) (Calculation routine of the
actual
Pumping loss)
Bei der in 17 des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigten Berechnungsroutine
des tatsächlichen
Pumpverlusts wird eine Sollventilöffnungsposition θtg des Einlassventils 28 bei
Schritt 401 eingelesen. Dann schreitet die Steuerung zu
Schritt 402 weiter, bei dem ein Kurbelwinkel θ5 (18) berechnet wird. Der
Kurbelwinkel θ5
ist als ein Kurbelwinkel definiert, der bei dem Auslasstakt vorhanden
ist, wenn die folgende Bedingung erfüllt ist:
der Zylinderdruck
V (θtg)
bei der Sollventilöffnungsposition θtg des Einlassventils 28 gleich
der Zylinderdruck V (θ5)
bei dem Auslasstakt.At the in 17 of the actual pumping loss calculation routine shown in the second embodiment becomes a target valve opening position θtg of the intake valve 28 at step 401 read. Then control goes to step 402 further, at which a crank angle θ5 ( 18 ) is calculated. The crank angle θ5 is defined as a crank angle that is present in the exhaust stroke if the following condition is met:
the cylinder pressure V (θtg) at the target valve opening position θtg of the intake valve 28 equal to the cylinder pressure V (θ5) on the exhaust stroke.
Darauf schreitet die Steuerung zu
Schritt 403 weiter. Bei Schritt 403 wird die Differenz
zwischen dem Zylinderdruck CP (θ5)
bei dem Kurbelwinkel θ5 bei
dem Auslasstakt und der Zylinderdruck CP (θtg) bei der Sollventilöffnungsposition θtg des Einlassventils 28 bei
dem Einlasstakt berechnet und als der tatsächliche Einlasspumpverlust
INLOSS (18) verwendet,
der wie folgt ausgedrückt
wird:
INLOSS = CP (θ5) – CP (θtg)The control then proceeds to step 403 further. At step 403 becomes the difference between the cylinder pressure CP (θ5) at the crank angle θ5 at the exhaust stroke and the cylinder pressure CP (θtg) at the target valve opening position θtg of the intake valve 28 calculated at the intake stroke and as the actual intake pump loss INLOSS ( 18 ), which is expressed as follows:
INLOSS = CP (θ5) - CP (θtg)
Des weiteren wird in dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Solleinlasspumpverlust TGINLOSS gesetzt oder ausgewählt, um
den tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS größer oder
gleich einem vorbestimmten Wert zu machen.Furthermore, in the second
embodiment
the target inlet pumping loss TGINLOSS set or selected to
the actual
INLOSS inlet pumping loss greater or
equal to a predetermined value.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird
in dem zweiten Ausführungsbeispiel
die Differenz zwischen dem Auslassdruck und dem Zylinderdruck CP
bei dem vorbestimmten Kurbelwinkel (insbesondere die Sollventilöffnungsposition θtg des Einlassventils 28) als
tatsächlicher
Einlasspumpverlust INLOSS berechnet. Somit kann eine Berechnungslast,
die durch die ECU 27 zum Berechnen des tatsächlichen
Einlasspumpverlusts INLOSS durchgeführt wird, im Vergleich mit
dem Fall verringert werden, bei dem die Größe des Unterdruckbereichs,
in dem der Zylinderdruck CP relativ zum dem Auslassdruck negativ
ist, als tatsächlicher
Einlasspumpverlust INLOSS berechnet wird.As described above, in the second embodiment, the difference between the exhaust pressure and the cylinder pressure CP at the predetermined crank angle (specifically, the target valve opening position θtg of the intake valve 28 ) calculated as the actual inlet pumping loss INLOSS. Thus, a computational load imposed by the ECU 27 for calculating the actual intake pumping loss INLOSS is reduced compared to the case where the size of the negative pressure area in which the cylinder pressure CP is negative relative to the exhaust pressure is calculated as the actual intake pumping loss INLOSS.
Des weiteren wird bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Solleinlasspumpverlust TGINLOSS gesetzt oder ausgewählt, um
den tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS, insbesondere die Differenz zwischen dem
Auslassdruck und dem Zylinderdruck CP (θtg) bei der Sollventilöffnungsposition θtg des Einlassventils 28 größer oder
gleich dem vorbestimmten Wert zum machen. Somit kann eine Durchflussrate
von Einlassluft zu der Zeit der Öffnung
des Einlassventils 28 vergrößert werden, um die Strömungscharakteristiken
des Kraftstoffgemischs in dem Zylinder 43 zum Stabilisieren
der Kraftstoffverbrennung zu verbessern.Further, in the second embodiment, the target intake pumping loss TGINLOSS is set or selected to be the actual intake pumping loss INLOSS, particularly the difference between the exhaust pressure and the cylinder pressure CP (θtg) at the target valve opening position θtg of the intake valve 28 greater than or equal to the predetermined value. Thus, a flow rate of intake air at the time of opening the intake valve 28 be increased to include the flow characteristics of the fuel mixture in the cylinder 43 to improve fuel stabilization.
Jedoch kann in dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Solleinlasspumpverlust TGINLOSS gesetzt oder ausgewählt werden,
um den tatsächlichen Einlasspumpverlust
INLOSS (die Differenz zwischen dem Auslassdruck und dem Zylinderdruck
CP bei dem vorbestimmten Kurbelwinkel) minimal oder relativ klein
innerhalb des zulässigen
Bereichs machen, der bei dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors
zulässig
ist.However, in the second embodiment
the target inlet pump loss TGINLOSS can be set or selected,
the actual inlet pumping loss
INLOSS (the difference between the outlet pressure and the cylinder pressure
CP at the predetermined crank angle) minimal or relatively small
within the allowable
Make range that in the operating state of the internal combustion engine
permissible
is.
In dem ersten Ausführungsbeispiel
kann der Solleinlasspumpverlust TGINLOSS gesetzt oder ausgewählt werden,
um den tatsächlichen
Einlasspumpverlust INLOSS (die Größe des Unterdruckbereichs,
bei dem jeder Zylinderdruck CP negativ relativ zu dem Auslassdruck
ist) größer als
oder gleich wie den vorbestimmten Wert zu machen.In the first embodiment
the target inlet pumping loss TGINLOSS can be set or selected,
to the actual
INLOSS inlet pumping loss (the size of the vacuum area,
at which each cylinder pressure CP is negative relative to the outlet pressure
is bigger than
or to make the same as the predetermined value.
Bei jedem von dem ersten Ausführungsbeispiel
und dem zweiten Ausführungsbeispiel
kann der Sollpumpverlust gesetzt oder ausgewählt werden, um den tatsächlichen
Pumpverlust zum Zeitpunkt der Verzögerung des Verbrennungsmotors 11 zu
erhöhen.
Auf diesem Weg kann die Verbrennungsmotorbremsleistungsfähigkeit
zu dem Zeitpunkt der Verzögerung
des Verbrennungsmotors 11 durch Erhöhen des Pumpverlusts verbessert
werden. Des weiteren neigt zu dem Zeitpunkt des Verzögerungsverbrennungsmotors 11 die
Einlassluftdurchflussrate dazu, sich zu verringern, was eine Verschlechterung
des Kraftstoffverbrauchs verursacht. Jedoch wird durch Erhöhen des
Pumpverlusts die Kraftstoffverbrennung stabilisiert. Somit kann
eine Verbesserung der Fahrbarkeit und eine Beschränkung des
Stehen-Bleibens des Verbrennungsmotors erzielt werden.In each of the first embodiment and the second embodiment, the target pumping loss can be set or selected to be the actual pumping loss at the time of deceleration of the engine 11 to increase. In this way, the engine braking performance at the time of deceleration of the engine 11 can be improved by increasing the pumping loss. Furthermore, at the time of the deceleration engine, it tends 11 the intake air flow rate to decrease, causing deterioration in fuel consumption. However, increasing the pumping loss stabilizes fuel combustion. Thus, the drivability can be improved and the stopping of the internal combustion engine can be restricted.
Bei jedem von dem ersten Ausführungsbeispiel
und dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird der Zylinderdruck durch den Zylinderdrucksensor 42 gemessen.
Alternativ kann der Zylinderdruck auf der Grundlage des Ventilsteuerungsbetrags
(Ventilhubbetrag und Ventilzeitabstimmung) des Einlassventils 28 und
des Auslassventils 29, des Drucks in dem Einlassrohr und/oder
der Einlassluftdurchflussrate geschätzt werden.In each of the first embodiment and the second embodiment, the cylinder pressure is detected by the cylinder pressure sensor 42 measured. Alternatively, the cylinder pressure may be based on the valve timing amount (valve lift amount and valve timing) of the intake valve 28 and the exhaust valve 29 , the pressure in the intake pipe and / or the intake air flow rate can be estimated.
Bei jedem von dem ersten Ausführungsbeispiel
und dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird die vorliegende Erfindung in dem System ausgeführt, das
den variablen Einlassventilhubmechanismus 30, den variablen
Auslassventilhubmechanismus 31, den variablen Einlassventilzeitabstimmungsmechanismus
und den variablen Auslassventilzeitabstimmungsmechanismus alle aufweist.
Jedoch kann die vorliegende Erfindung in einem System ausgeführt werden,
das zumindest eines von dem variablen Einlassventilhubmechanismus 30,
von dem variablen Auslassventilhubmechanismus 31, von dem
variablen Einlassventilzeitabstimmungsmechanismus und dem variablen
Auslassventilzeitabstimmungsmechanismus aufweist.In each of the first embodiment and the second embodiment, the present invention is carried out in the system that includes the variable intake valve lift mechanism 30 , the variable exhaust valve lift mechanism 31 , the variable intake valve timing mechanism and the variable exhaust valve timing mechanism all include. However, the present invention may be implemented in a system that includes at least one of the variable intake valve lift mechanism 30 , from the variable exhaust valve lift mechanism 31 , of the variable intake valve timing mechanism and the variable exhaust valve timing mechanism.
Bei jedem von dem ersten Ausführungsbeispiel
und dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist die vorliegende Erfindung in einem System ausgeführt, das
die Einlassluftdurchflussrate durch den variablen Einlassventilsteuerungsbetrieb
steuert. Jedoch kann die vorliegende Erfindung in einem System ausgeführt werden,
das die Einlassluftdurchflussrate durch einen Drosselventilsteuerungsbetrieb
steuert.In each of the first embodiment
and the second embodiment
The present invention is implemented in a system that
the intake air flow rate through the variable intake valve control operation
controls. However, the present invention can be carried out in a system
the intake air flow rate by a throttle valve control operation
controls.
(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third embodiment)
19 zeigt
eine Brennkraftmaschine, die eine Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
(oder einfach als Steuerungsvorrichtung bezeichnet) gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufweist. 19 FIG. 12 shows an internal combustion engine having an internal combustion engine valve timing control device (or simply referred to as a control device) according to a third embodiment of the present invention.
Unter Bezugnahme auf 19 ist ein Einlassdurchgang (Einlassrohr) 111 mit
der Brennkraftmaschine 110 verbunden. Ein Luftreiniger 112,
ein Luftdurchflussmessgerät 113,
ein Drosselventil 114, ein Einlasslufttemperatursensor 116 und
eine Einspritzvorrichtung (Kraftstoffeinspritzventil) 118 sind
in dieser Reihenfolge in einer Strömungsrichtung der Einlassluft
in dem Einlassdurchgang 111 angeordnet. Der Luftreiniger 112 entfernt
Fremdkörper
und Staub aus der Einlassluft in dem Einlassluftdurchgang 111. Das
Luftdurchflussmessgerät 113 misst
die Einlassluftdurchflussrate QA. Das Drosselventil 114 steuert die
Einlassluftdurchflussrate QA. Der Einlasslufttemperatursensor 116 misst
die Temperatur (im Folgenden als die Einlasslufttemperatur bezeichnet)
THA der Einlassluft, die durch einen Ausgleichstank 115 hindurchgetreten
ist, der plötzliche
Anstiege der Einlassluft beschränkt.
Die Einspritzvorrichtung 118 spritzt Kraftstoff zu einem
entsprechenden Einlassanschluss 117 ein. Gemäß einer Öffnungs/Schließzeitabstimmung
des Einlassventils 119 wird ein Kraftstoffgemisch, das
ein Gemisch der Luft, die von dem Einlassdurchgang 111 zugeführt wird,
und dem Kraftstoff ist, der von der Einspritzvorrichtung 118 zugeführt wird,
durch den Einlassanschluss 117 in eine Brennkammer 122 geführt, die
zwischen einem Zylinderblock 120 und einem entsprechenden
Kolben 121 der Brennkraftmaschine 110 definiert
ist. Das Kraftstoffgemisch, das der Brennkammer 122 zugeführt wird,
wird bei einer Funkenzündung
des Kraftstoffgemischs durch eine Zündkerze 123 verbrannt
und wird darauf zu einem Auslassdurchgang (Auslassrohr) 126 durch
einen Auslassanschluss 125 auf der Grundlage einer Öffnungs-/Schließzeitabstimmung eines
Auslassventils 124 ausgestoßen.With reference to 19 is an inlet passage (inlet pipe) 111 with the power machine 110 connected. An air purifier 112 , an air flow meter 113 , a throttle valve 114 , an intake air temperature sensor 116 and an injector (fuel injector) 118 are in this order in a flow direction of the intake air in the intake passage 111 arranged. The air purifier 112 removes foreign matter and dust from the intake air in the intake air passage 111 , The air flow meter 113 measures the intake air flow rate QA. The throttle valve 114 controls the intake air flow rate QA. The intake air temperature sensor 116 measures the temperature (hereinafter referred to as the intake air temperature) THA of the intake air through an expansion tank 115 stepped through, restricting sudden increases in intake air. The injector 118 injects fuel to an appropriate inlet port 117 on. According to an opening / closing timing of the intake valve 119 becomes a fuel mixture, which is a mixture of air coming from the intake passage 111 is supplied and the fuel is from the injector 118 is fed through the inlet port 117 into a combustion chamber 122 performed between a cylinder block 120 and a corresponding piston 121 the internal combustion engine 110 is defined. The fuel mixture that the combustion chamber 122 is supplied, is spark ignition of the fuel mixture by a spark plug 123 burned and thereupon becomes an outlet passage (outlet pipe) 126 through an outlet port 125 based on an opening / closing timing of an exhaust valve 124 pushed out.
Ein variabler Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130,
der ein elektromagnetisches Betätigungsglied 131 aufweist,
das in der Lage ist, die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung
(einen Öffnungszeitpunkt
und einen Schließzeitpunkt)
des Auslassventils 124 zu variieren, ist mit dem Auslassventil 124 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
verbunden. Des weiteren weist der variable Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 einen
Ventilhubsensor 132 auf, der den Ventilhubbetrag VL des Auslassventils 124 misst.
Die Brennkraftmaschine 110 weist des weiteren einen Kurbelwinkelsensor 128 auf,
der einen Kurbelwinkel CA, insbesondere einen Drehwinkel einer Kurbelwelle, 127 misst.A variable valve timing control mechanism 130 which is an electromagnetic actuator 131 that is capable of opening / closing timing (an opening timing and a closing timing) of the exhaust valve 124 is to vary with the outlet valve 124 of the present embodiment. Furthermore, the variable valve timing control mechanism 130 a valve lift sensor 132 the valve lift amount VL of the exhaust valve 124 measures. The internal combustion engine 110 also has a crank angle sensor 128 on a crank angle CA, in particular an angle of rotation of a crankshaft, 127 measures.
Die Einlassluftdurchflussrate QA
des Luftdurchflussmessgeräts 113,
die Einlasslufttemperatur THA des Einlasslufttemperatursensors 116,
der Ventilhubbetrag VL des Ventilhubsensors 132 und der Kurbelwinkel
CA des Kurbelwinkelsensors 128 werden einer elektronischen
Steuerungseinheit (ECU) 114 zugeführt. Die ECU 140 ist
als ein logischer Betriebsschaltkreis aufgebaut, der eine CPU, einen ROM,
einen RAM, einen Backup-RAM, einen Eingabe-/Ausgabeschaltkreis und Busleitungen
aufweist. Die CPU dient als eine zentrale Prozesseinheit, die verschiedene,
arithmetische Berechnungen durchführt. Der ROM speichert Steuerungsprogramme
und Steuerungsabbildungen. Der RAM speichert verschiedene Daten.
Die ECU 140 gibt verschiedene Steuerungssignale, wie zum
Beispiel ein Steuerungssignal für
die Einspritzvorrichtung 118 zum Angeben der Kraftstoffeinspritzmenge
TAU, ein Steuerungssignal zu der Zündkerze 123 zum Angeben
der Zündzeitabstimmung
Ig und ein Ventilantriebssignal VD des Auslassventils 124 zu
dem elektromagnetischen Betätigungsglied 131 ab.The intake air flow rate QA of the air flow meter 113 , the intake air temperature THA of the intake air temperature sensor 116 , the valve lift amount VL of the valve lift sensor 132 and the crank angle CA of the crank angle sensor 128 become an electronic control unit (ECU) 114 fed. The ECU 140 is constructed as a logical operating circuit comprising a CPU, ROM, RAM, backup RAM, input / output circuit and bus lines. The CPU serves as a central process unit that performs various arithmetic calculations. The ROM stores control programs and control maps. The RAM stores various data. The ECU 140 gives various control signals, such as a control signal for the injector 118 to indicate the fuel injection amount TAU, a control signal to the spark plug 123 for indicating the ignition timing Ig and a valve drive signal VD of the exhaust valve 124 to the electromagnetic actuator 131 from.
Als nächstes werden Änderungen
des Drucks P von der Brennkammer 122 mit Bezug auf die
Ventilöffnungsdauern
des Einlassventils 119 und des Auslassventils 124 unter
Bezugnahme auf die 20–22 beschrieben.
Dabei zeigt 20 ein charakteristisches
Diagramm, das Änderungen
des Drucks P der Brennkammer 122 in dem Niedriglastbereich
der Brennkraftmaschine 110 anzeigt. 21 zeigt ein teilweise vergrößertes Diagramm,
das einen Bereich A von 20 zeigt.
Zum Vergleich zeigt 22 ein
charakteristisches Diagramm, das Änderungen des Drucks P der
Brennkammer 122 in dem Mittel- bis Hochlastbereich der
Brennkraftmaschine 110 zeigt.Next, changes in pressure P from the combustion chamber 122 with respect to the valve opening durations of the intake valve 119 and the exhaust valve 124 with reference to the 20-22 described. It shows 20 a characteristic diagram, the changes in the pressure P of the combustion chamber 122 in the low load range of the internal combustion engine 110 displays. 21 shows a partially enlarged diagram showing a region A of 20 shows. For comparison shows 22 a characteristic diagram, the changes in the pressure P of the combustion chamber 122 in the medium to high load range of the internal combustion engine 110 shows.
Wie in 22 gezeigt
ist, ändert
sich in dem Mittel- bis Hochlastbereich der Brennkraftmaschine 110 der
Druck P der Brennkammer 122 mit Bezug auf den Kurbelwinkel
(Grad CA beziehungsweise Grad KW), welcher der Drehwinkel der Kurbelwelle 127 der Brennkraftmaschine 110 ist,
derart, wie durch eine durchgezogene, fette Linie angedeutet ist.
Das heißt, dass
in dem Mittel- bis Hochlastbereich der Brennkraftmaschine 110 der
Druck P der Brennkammer 122 niemals in einen Unterdruckbereich
unterhalb des Umgebungsdrucks bei dem Verbrennungstakt und dem Auslasstakt
oder nach dem oberen Totpunkt (TDC beziehungsweise OT) verringert
wird.As in 22 shown changes in the medium to high load range of the internal combustion engine 110 the pressure P of the combustion chamber 122 with reference to the crank angle (degrees CA or degrees KW), which is the angle of rotation of the crankshaft 127 the internal combustion engine 110 is, as is indicated by a solid, bold line. That means that in the medium to high load range of the internal combustion engine 110 the pressure P of the combustion chamber 122 is never reduced to a negative pressure range below the ambient pressure at the combustion stroke and the exhaust stroke or after the top dead center (TDC or OT).
Andererseits, wie in den 20 und 21 gezeigt ist, ändert sich in dem Niedriglastbereich
der Brennkraftmaschine 110 der Druck P der Brennkammer 122 mit
Bezug auf den Kurbelwinkel (Grad CA beziehungsweise Grad KW) auf
eine Weise, die durch eine durchgezogene, fette Linie angedeutet
ist. Das heißt,
dass in dem Niedriglastbereich der Brennkraftmaschine 110 eine
Unterdruckzeitdauer vorhanden ist, während der der Druck P der Brennkammer 122 unterhalb
des Unterdrucks verringert ist, bei dem Verbrennungstakt oder nach
TDC beziehungsweise OT. Bei der Ventilöffnungszeitdauer des Standardsteuerungsbetriebs
während
der Unterdruckzeitdauer ist das Auslassventil 124 in einem
offenen Zustand platziert. Somit tritt ein Pumpverlust als ein Auslassverlust
zu dem Zeitpunkt des Ausstoßens
des verbrannten Gases aus der Brennkammer 122 auf, was eine
Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs in dem Niedriglastbereich
der Brennkraftmaschine 110 verursacht.On the other hand, as in the 20 and 21 shown changes in the low load range of the internal combustion engine 110 the pressure P of the combustion chamber 122 with respect to the crank angle (degree CA or degree KW) in a way that is indicated by a solid, bold line. That is, in the low load range of the internal combustion engine 110 there is a vacuum period during which the pressure P of the combustion chamber 122 is reduced below the vacuum, in the combustion cycle or after TDC or OT. At the valve opening period of the standard control operation during the vacuum period, the exhaust valve is 124 placed in an open state. Thus, a pumping loss occurs as an outlet loss at the time of burning the burned gas from the combustion chamber 122 on what a deterioration in fuel consumption in the low load range of the internal combustion engine 110 caused.
Somit wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
zum Beseitigen des Pumpverlusts, der als Auslassverlust in dem Niedriglastbereich
der Brennkraftmaschine 110 auftritt, der variable Ventilzeitabstimmungsmechanismus 130,
der den Ventilöffnungszeitpunkt
(Ventilöffnungszeitabstimmung)
in der Ventilöffnungszeitdauer
des Auslassventils 124 ändert,
zum Ändern
des Verhaltens des Drucks P der Brennkammer 122 verwendet,
der während
der Standardsteuerung (insbesondere der normalen Steuerung) beobachtet
wird und durch die fette, durchgezogene Linie in 21 angedeutet ist, durch einen Vorstellsteuerungsbetrieb
oder ein Verzögerungssteuerungsbetrieb.
Das heißt,
dass durch den Vorstellsteuerungsbetrieb ein "STD-Punkt", der der Ventilöffnungszeitpunkt
in der Ventilöffnungszeitdauer des
Auslassventils 124 bei dem Standardsteuerungsbetrieb ist,
auf einen "S-Punkt" (vorgestellter Winkel) vorgestellt wird, bei
dem der Druck P der Brennkammer 122 auf ein Niveau fällt, das
geringfügig
oberhalb des Unterdruckbereichs bei dem Verbrennungstakt liegt,
wie durch eine durchgezogene, gepunktete Linie in 21 angedeutet ist. Des weiteren wird
durch den Verzögerungssteuerungsbetrieb
der Ventilöffnungszeitpunkt
in der Ventilöffnungszeitdauer
des Auslassventils 124 auf einen "T-Punkt" (verzögerter Winkel)
verzögert,
bei dem der Druck P der Brennkammer 122 im Wesentlichen auf
den Umgebungsdruck in dem folgenden Auslasstakt wieder hergestellt
wird, nachdem der Druck P der Brennkammer 122 in den Unterdruckbereich
bei dem vorhergehenden Verbrennungstakt fällt, wie durch eine fette Strichpunktlinie
in 21 angedeutet ist.Thus, in the present embodiment, eliminating the pumping loss, which is an exhaust loss in the low load area of the internal combustion engine 110 occurs, the variable valve time voting mechanism 130 , the valve opening timing (valve opening timing) in the valve opening period of the exhaust valve 124 changes to change the behavior of the pressure P of the combustion chamber 122 used, which is observed during the standard control (in particular the normal control) and by the bold, solid line in 21 is indicated, by an advance control operation or a delay control operation. That is, by the advance control operation, an "STD point" representing the valve opening timing in the valve opening period of the exhaust valve 124 in the standard control mode, an "S point" (imagined angle) is introduced at which the pressure P of the combustion chamber 122 falls to a level slightly above the vacuum range at the combustion stroke, as by a solid, dotted line in 21 is indicated. Furthermore, the deceleration control operation becomes the valve opening timing in the valve opening period of the exhaust valve 124 to a "T-point" (delayed angle) at which the pressure P of the combustion chamber 122 is essentially restored to the ambient pressure in the following exhaust stroke after the pressure P of the combustion chamber 122 falls into the negative pressure range at the previous combustion stroke, as by a bold chain line in 21 is indicated.
Der Vorstellsteuerungsbetrieb, der
durch die ECU 140 durch den variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 bei
der Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 bei
der Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wird unter Bezugnahme auf
ein Ablaufdiagramm von 23 in
Verbindung mit den 21 und 22 beschrieben. Diese Vorstellsteuerungsroutine
wird durch die ECU 140 bei vorbestimmten Zeitintervallen
wiederholt.The advance control operation by the ECU 140 through the variable valve timing control mechanism 130 in the engine valve timing control mechanism 130 in the engine valve timing control device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to a flowchart of FIG 23 in connection with the 21 and 22 described. This advance control routine is carried out by the ECU 140 repeated at predetermined time intervals.
In 23 wird
zuerst bei Schritt 1101 die Einlassluftdurchflussrate QA
(g/sek) durch das Luftdurchflussmessgerät 113 eingelesen.
Als nächstes schreitet
die Steuerung zu Schritt 1102 weiter. Bei Schritt 1102 wird
die Einlasslufttemperatur THA (Grad Celsius) durch den Einlasslufttemperatursensor 116 eingelesen.
Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 1103 weiter. Bei
Schritt 1103 wird die Verbrennungsmotordrehzahl NE (Upm)
auf der Grundlage des Kurbelwinkels CA beziehungsweise KW ermittelt,
der durch den Kurbelwinkelsensor 128 erhalten wird, und
eingelesen. Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 1104 weiter.
Bei Schritt 1104 wird die Kraftstoffeinspritzmenge TAU,
die dem gegenwärtigen Betriebszustand
der Brennkraftmaschine 110 entspricht, berechnet. Darauf
schreitet die Steuerung zu Schritt 1105 weiter. Bei Schritt 1105 wird
der Zündzeitpunkt
(Zündzeitabstimmung)
Ig, der dem gegenwärtigen
Betriebszustand der Brennkraftmaschine 110 entspricht,
berechnet.In 23 will step first 1101 the intake air flow rate QA (g / sec) through the air flow meter 113 read. Control next goes to step 1102 further. At step 1102 the intake air temperature THA (degrees Celsius) through the intake air temperature sensor 116 read. Then control goes to step 1103 further. At step 1103 the engine speed NE (rpm) is determined on the basis of the crank angle CA or KW, which is determined by the crank angle sensor 128 is received and read. Then control goes to step 1104 further. At step 1104 becomes the fuel injection amount TAU, which corresponds to the current operating state of the internal combustion engine 110 corresponds, calculated. The control then proceeds to step 1105 further. At step 1105 becomes the ignition timing (ignition timing) Ig, which is the current operating state of the internal combustion engine 110 corresponds, calculated.
Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 1106 weiter.
Bei Schritt 1106 wird der Druck P der Brennkammer 122 bei
dem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine 110 auf der
Grundlage von verschiedenen Betriebsparametern berechnet, wie zum
Beispiel der Einlassluftdurchflussrate QA, der Einlasslufttemperatur
THA, der Kraftstoffeinspritzmenge TAU, des Zündzeitpunkts Ig. Ebenso wird
der Kurbelwinkel (erster Kurbelwinkel), bei dem der Druck P der Brennkammer 122 auf
ein Niveau geringfügig
oberhalb des Unterdruckbereichs fällt, insbesondere auf den Umgebungsdruck
in dem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine 110 fällt, als
Soll-Kurbelwinkel TGCA
berechnet. Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 1107 weiter.
Bei Schritt 1107 wird ermittelt, ob der Druck P der Brennkammer 122 bei
dem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine 110 negativ
wird. Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 1107 "NEIN"
ist, wenn insbesondere der Druck P der Brennkammer 122 nicht
bei dem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine 110 negativ
wird, wenn, anders gesagt, der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 110 sich
in einem Mittel- bis
Hochlastbereich befindet, schreitet die Steuerung zu Schritt 1108 weiter.
Bei Schritt 1108 wird durch den Standardsteuerungsbetrieb
der Kurbelwinkel (Ventilöffnungskurbelwinkel)
CA beziehungsweise KW, bei dem das Auslassventil 124 bei
dem Ventilöffnungszeitpunkt
in der Ventilöffnungszeitdauer
des Auslassventils 124 geöffnet wird, so gesteuert, dass
der mit dem "STD-Punkt" übereinstimmt,
der in 22 gezeigt ist,
und endet die gegenwärtige
Routine.Then control goes to step 1106 further. At step 1106 becomes the pressure P of the combustion chamber 122 at the combustion stroke of the internal combustion engine 110 calculated based on various operating parameters such as the intake air flow rate QA, the intake air temperature THA, the fuel injection amount TAU, the ignition timing Ig. Likewise, the crank angle (first crank angle) at which the pressure P of the combustion chamber 122 falls to a level slightly above the negative pressure range, in particular to the ambient pressure in the combustion cycle of the internal combustion engine 110 falls, calculated as the target crank angle TGCA. Then control goes to step 1107 further. At step 1107 it is determined whether the pressure P of the combustion chamber 122 at the combustion stroke of the internal combustion engine 110 becomes negative. If the answer to the request at step 1107 "NO" is when, in particular, the pressure P of the combustion chamber 122 not with the combustion stroke of the internal combustion engine 110 In other words, the operating state of the internal combustion engine becomes negative 110 is in a medium to high load range, the control proceeds to step 1108 further. At step 1108 is the standard control operation of the crank angle (valve opening crank angle) CA or KW, at which the exhaust valve 124 at the valve opening time in the valve opening period of the exhaust valve 124 is opened, controlled so that it coincides with the "STD point" that is in 22 is shown and the current routine ends.
Wenn andererseits die Antwort auf
die Anfrage bei Schritt 1107 "JA" ist, wenn insbesondere
der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 110 sich in dem
Niedriglastbereich befindet, indem der Druck P der Brennkammer 122 bei
dem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine 110 negativ
wird, schreitet die Steuerung zu Schritt 1109 weiter. Bei
Schritt 1109 wird das Ventilantriebssignal VD, das den
Ventilöffnungszeitpunkt
des Auslassventils 124 so einstellt, dass er mit dem Sollkurbelwinkel
TGCA übereinstimmt,
der bei Schritt 1106 berechnet wird, ausgegeben. Als nächstes schreitet
die Steuerung zu Schritt 1110 weiter. Bei Schritt 1110 wird
der gegenwärtige Ventilhubbetrag
VL des Auslassventils 124 durch den Ventilhubsensor 132 eingelesen.
Dieser Ventilhubbetrag VL, der durch den Ventilhubsensor 132 erhalten wird,
wird zum Ermitteln einer Abnormalität der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung
des Auslassventils 124 und/oder einer Abnormalität des Ventilhubbetrags
VL des Auslassventils 124 verwendet.On the other hand, if the answer to the request at step 1107 "YES" is when, in particular, the operating state of the internal combustion engine 110 is in the low load range by the pressure P of the combustion chamber 122 at the combustion stroke of the internal combustion engine 110 If the control becomes negative, the control proceeds to step 1109 further. At step 1109 becomes the valve drive signal VD, which is the valve opening timing of the exhaust valve 124 so that it agrees with the target crank angle TGCA that at step 1106 is calculated, issued. Control next goes to step 1110 further. At step 1110 becomes the current valve lift amount VL of the exhaust valve 124 through the valve lift sensor 132 read. This valve lift amount VL by the valve lift sensor 132 is obtained to detect an abnormality in the opening / closing timing of the exhaust valve 124 and / or an abnormality of the valve lift amount VL of the exhaust valve 124 used.
Als nächstes schreitet die Steuerung
zu Schritt 1111 weiter. Bei Schritt 111 wird der
gegenwärtige
Kurbelwinkel CA beziehungsweise KW durch den Kurbelwinkelsensor 128 eingelesen.
Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 1112 weiter. Bei Schritt 1112 wird
ermittelt, ob das Auslassventil 124 in dem Ventilöffnungszeitpunkt
bei dem Sollkurbelwinkel TGCA geöffnet
ist. Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 1112 "JA"
ist, wenn insbesondere der Sollkurbelwinkel TCA, der bei Schritt 1106 berechnet
wird, mit dem gegenwärtigen
Kurbelwinkel CA beziehungsweise KW übereinstimmt, der bei Schritt 1111 eingelesen
wird, wird ermittelt, dass das Auslassventil 124 bei dem
geeigneten Öffnungszeitpunkt
geöffnet
wird und endet die gegenwärtige
Routine ohne Abwandeln des Ventilantriebssignals VD.Control next goes to step 1111 further. At step 111 the current crank angle CA or KW by the crank angle sensor 128 read. Then control goes to step 1112 further. At step 1112 it is determined whether the exhaust valve 124 is open at the target crank angle TGCA at the time of valve opening. If the answer to the request at step 1112 "YES" is, in particular, if the target crank angle TCA, that at step 1106 is calculated, coincides with the current crank angle CA or KW, which at step 1111 is read, it is determined that the exhaust valve 124 at the appropriate opening time, the current routine is opened and ended without modifying the valve drive signal VD.
Wenn andererseits die Antwort auf
die Anfrage bei Schritt 1112 "NEIN" ist, wenn insbesondere der
Sollkurbelwinkel TGCA, der bei Schritt 1106 berechnet wird,
nicht mit dem gegenwärtigen
Kurbelwinkel CA beziehungsweise KW übereinstimmt, der bei Schritt 1111 eingelesen
wird, schreitet die Steuerung zu Schritt 1113 weiter. Bei
Schritt 1113 wird ermittelt, ob der gegenwärtige Kurbelwinkel
(Ventilöffnungskurbelwinkel)
CA beziehungsweise KW, bei dem das Auslassventil 124 bei
dem Ventilöffnungszeitpunkt
in dem Ventilöffnungszeitraum
des Auslassventils 124 geöffnet wird, an der Vorstellseite
des Sollkurbelwinkels TGCA gelegen ist, insbesondere, ob der Kurbelwinkel
(Ventilöffnungskurbelwinkel)
CA beziehungsweise KW früher
als der Sollkurbelwinkel TGCA ist. Wenn die Antwort auf die Anfrage
bei Schritt 1113 "JA" ist, wenn insbesondere der gegenwärtige Kurbelwinkel
CA beziehungsweise KW, bei dem das Auslassventil 124 bei
dem Ventilöffnungszeitpunkt
des Auslassventils 124 geöffnet ist, an der Vorstellseite
des Sollkurbelwinkels TGCA gelegen ist, schreitet die Steuerung
zu Schritt 1114 weiter. Bei Schritt 1114 wird
das Ventilantriebssignal VD zum Verzögern des Kurbelwinkels CA beziehungsweise KW
um einen vorbestimmten Winkelbetrag verzögert und endet die gegenwärtige Routine.On the other hand, if the answer to the request at step 1112 "NO" is, if in particular the target crank angle TGCA, that at step 1106 is calculated, does not match the current crank angle CA or KW, which at step 1111 the controller goes to step 1113 further. At step 1113 it is determined whether the current crank angle (valve opening crank angle) CA or KW at which the exhaust valve 124 at the valve opening time in the valve opening period of the exhaust valve 124 is opened, is located on the advance side of the target crank angle TGCA, in particular whether the crank angle (valve opening crank angle) CA or KW is earlier than the target crank angle TGCA. If the answer to the request at step 1113 "YES" if, in particular, the current crank angle CA or KW at which the exhaust valve 124 at the valve opening timing of the exhaust valve 124 is open, is located on the advance side of the target crank angle TGCA, the control proceeds to step 1114 further. At step 1114 the valve drive signal VD is delayed for delaying the crank angle CA or KW by a predetermined angle and the current routine ends.
Wenn andererseits die Antwort auf
die Anfrage bei Schritt 1113 "NEIN" ist, wenn insbesondere der
gegenwärtige
Kurbelwinkel (Ventilkurbelwinke) CA beziehungsweise KW, bei dem
das Auslassventil 124 bei dem Ventilöffnungszeitpunkt des Auslassventils 124 geöffnet ist,
an der Verzögerungsseite des
Sollkurbelwinkels TGCA gelegen ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 1115 weiter.
Bei Schritt 1115 wird das Ventilantriebssignal VD zum Vorstellen
des Kurbelwinkels CA beziehungsweise KW um einen vorbestimmten Winkelbetrag
vorgestellt und endet die gegenwärtige
Routine. Durch die vorstehend beschriebene Vorstellsteuerungsroutine
wird der Kurbelwinkel (Ventilöffnungskurbelwinkel)
CA beziehungsweise KW, bei dem das Auslassventil 124 zu dem
Ventilöffnungszeitpunkt
des Auslassventils 124 geöffnet wird, auf den "S-Punkt"
in 21 platziert; insbesondere
fällt er
mit dem Sollkurbelwinkel TGCA zusammen.On the other hand, if the answer to the request at step 1113 "NO" is when, in particular, the current crank angle (valve crank angle) CA or KW at which the exhaust valve 124 at the valve opening timing of the exhaust valve 124 is open, is located on the deceleration side of the target crank angle TGCA, the control proceeds to step 1115 further. At step 1115 the valve drive signal VD is advanced by a predetermined angular amount to advance the crank angle CA or KW and the current routine ends. Through the advance control routine described above, the crank angle (valve opening crank angle) CA or KW at which the exhaust valve 124 at the valve opening time of the exhaust valve 124 is opened on the "S point" in 21 placed; in particular, it coincides with the target crank angle TGCA.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat
die Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
des vorigen Ausführungsbeispiels den
variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130,
den Kurbelwinkelsensor 128 und die ECU 140, die
als eine Kurbelwinkelberechnungseinrichtung und eine Ventilzeitabstimmungssteuerungseinrichtung
dient. Der Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 kann
die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung
(den Öffnungszeitpunkt
und den Schließzeitpunkt)
des Auslassventils 124 der Brennkraftmaschine 110 ändern. Der
Kurbelwinkelsensor 128 dient als eine Kurbelwinkelmesseinrichtung
zum Messen oder Erfassen des Kurbelwinkels CA beziehungsweise KW,
der der Drehwinkel der Kurbelwelle 127 der Brennkraftmaschine 110 ist.
Die Kurbelwinkelberechnungseinrichtung ist zum Berechnen des Kurbelwinkels
(erster Kurbelwinkel) vorgesehen, bei dem der Druck P der Brennkammer 122 auf
ein Niveau geringfügig
oberhalb des Unterdruckbereichs bei dem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine 110 fällt, als
Sollkurbelwinkel TGCA auf der Grundlage der verschiedenen Betriebsparameter.
Die Ventilzeitabstimmungssteuerungseinrichtung ist zum Steuern des
variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 derart,
dass der Kurbelwinkel (Ventilöffnungskurbelwinkel)
CA beziehungsweise KW, der durch den Kurbelwinkelsensor 128 gemessen
wird, und bei dem das Auslassventil 124 bei dem Ventilöffnungszeitpunkt
geöffnet
wird, im Wesentlichen mit dem Sollkurbelwinkel TGCA zusammenfällt, vorgesehen,
der durch die Kurbelwinkelberechnungseinrichtung berechnet wird.
Des weiteren verwendet die Brennkraftmaschinenzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
die Last der Brennkraftmaschine 110 (wobei die Last auf
der Grundlage der Einlassluftdurchflussrate QA oder des Einlassluftdrucks
ermittelt wird) und die Verbrennungsmotordrehzahl NE als Betriebsparameter.As described above, the engine valve timing control device of the previous embodiment has the variable valve timing control mechanism 130 , the crank angle sensor 128 and the ECU 140 serving as a crank angle calculator and a valve timing controller. The valve timing control mechanism 130 can adjust the opening / closing timing (the opening time and the closing time) of the exhaust valve 124 the internal combustion engine 110 to change. The crank angle sensor 128 serves as a crank angle measuring device for measuring or detecting the crank angle CA or KW, which is the angle of rotation of the crankshaft 127 the internal combustion engine 110 is. The crank angle calculation device is provided for calculating the crank angle (first crank angle) at which the pressure P of the combustion chamber 122 to a level slightly above the negative pressure range in the combustion cycle of the internal combustion engine 110 falls as the target crank angle TGCA based on the various operating parameters. The valve timing control device is for controlling the variable valve timing control mechanism 130 such that the crank angle (valve opening crank angle) CA or KW by the crank angle sensor 128 is measured, and in which the exhaust valve 124 is opened at the time the valve opens, essentially coincides with the desired crank angle TGCA, which is calculated by the crank angle calculation device. Furthermore, the engine timing control device uses the load of the engine 110 (the load is determined based on the intake air flow rate QA or the intake air pressure) and the engine speed NE as an operating parameter.
Das heißt, dass der Kurbelwinkel (erster
Kurbelwinkel), bei dem der Druck P der Brennkammer 122 auf
das Niveau geringfügig
oberhalb des Unterdruckbereichs bei dem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine 110 fällt, als
Sollkurbelwinkel TGCA auf der Grundlage der Last der Brennkraftmaschine 110 (wobei
die Last auf der Grundlage der Einlassluftdurchflussrate QA oder
des Einlassluftdrucks berechnet wird) und der Verbrennungsmotordrehzahl NE
berechnet wird. Dann wird der variable Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 derart gesteuert,
dass der Kurbelwinkel (Ventilöffnungskurbelwinkel)CA
beziehungsweise KW, bei dem das Auslassventil 124 bei dem
Ventilöffnungszeitpunkt des
Auslassventils 124 geöffnet
wird, im Wesentlichen mit dem berechneten Sollkurbelwinkel TGCA übereinstimmt.
Auf diesem Weg wird verhindert, dass der Druck P der Brennkammer 122 in
dem Niedriglastbereich der Brennkraftmaschine 110 in den
Unterdruckbereich fällt.
Somit kann der Pumpverlust, der der Abgasverlust beziehungsweise
der Auslassverlust ist, beseitigt werden. Als Folge wird die Verschlechterung
der Verbrennung in dem Niedriglastbereich der Brennkraftmaschine
beschränkt
und wird somit der Kraftstoffverbrauch verringert.That is, the crank angle (first crank angle) at which the pressure P of the combustion chamber 122 to the level slightly above the negative pressure range in the combustion cycle of the internal combustion engine 110 falls as the target crank angle TGCA based on the load of the internal combustion engine 110 (wherein the load is calculated based on the intake air flow rate QA or the intake air pressure) and the engine speed NE. Then the variable valve timing control mechanism 130 controlled such that the crank angle (valve opening crank angle) CA or KW at which the exhaust valve 124 at the valve opening timing of the exhaust valve 124 is opened, essentially corresponds to the calculated target crank angle TGCA. In this way, the pressure P of the combustion chamber is prevented 122 in the low load range of the internal combustion engine 110 falls in the negative pressure range. Thus, the pumping loss, which is the exhaust gas loss or the exhaust loss, can be eliminated. As a result, the deterioration of the combustion is restricted in the low load range of the internal combustion engine, and thus the fuel consumption is reduced.
Als nächstes wird der Verzögerungssteuerungsbetrieb,
der durch die ECU 140 durch den variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 bei
der Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, unter Bezugnahme
auf ein Ablaufdiagramm von 24 in
Verbindung mit 21 beschrieben.
Diese Verzögerungssteuerungsroutine wird
durch die ECU 140 mit vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt.Next is the delay control operation by the ECU 140 through the variable valve timing control mechanism 130 is performed on the engine valve timing control apparatus according to the third embodiment of the present invention, with reference to a flowchart of FIG 24 combined with 21 described. This deceleration control routine is carried out by the ECU 140 repeated at predetermined time intervals.
Unter Bezugnahme auf 24 sind die Schritte 1201–1205, 1207, 1208, 1210–1215 im
Wesentlichen die gleichen wie die Schritte 1101–1105, 1107, 1108, 1110–1115 und
werden somit nicht weitergehend beschrieben.With reference to 24 are the steps 1201-1205 . 1207 . 1208 . 1210-1215 essentially the same as the steps 1101-1105 . 1107 . 1108 . 1110-1115 and are therefore not described further.
Bei Schritt 1206 wird der
Druck P der Brennkammer 122 bei dem Verbrennungstakt der
Brennkraftmaschine 110 auf der Grundlage der verschiedenen
Betriebsparameter berechnet, wie zum Beispiel der Einlassluftdurchflussrate
QA, der Einlasslufttemperatur THA, der Kraftstoffeinspritzmenge
TAU, Zündzeitpunkt
Ig. Ebenso wird der Kurbelwinkel (zweiter Kurbelwinkel), bei dem
der Druck P der Brennkammer 122 im Wesentlichen auf dem
Umgebungsdruck bei dem Auslasstakt der Brennkraftmaschine 110 wieder
hergestellt ist, nachdem der Druck P der Brennkammer 122 in
dem Unterdruckbereich bei dem vorhergehenden Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine 110 gefallen
ist, als Sollkurbelwinkel TGCA berechnet. Als nächstes wird bei Schritt 1209 das
Ventilantriebssignal VD, das den Ventilöffnungszeitpunkt des Auslassventils 124 einstellt,
sodass er mit dem Sollkurbelwinkel TGCA übereinstimmt, der bei Schritt 1206 berechnet
wird, ausgegeben. Durch die vorstehend beschriebene Verzögerungssteuerungsroutine
fällt der
Kurbelwinkel (Ventilöffnungskurbelwinkel)
CA beziehungsweise KW, bei dem das Auslassventil 124 zu
dem Ventilöffnungszeitpunkt
in dem Ventilöffnungszeitraum
des Auslassventils 124 geöffnet wird, mit dem Sollkurbelwinkel
TGCR zusammen, wird insbesondere auf den "T-Punkt" in 21 gesetzt.At step 1206 becomes the pressure P of the combustion chamber 122 at the combustion stroke of the internal combustion engine 110 calculated based on the various operating parameters such as the intake air flow rate QA, the intake air temperature THA, the fuel injection amount TAU, ignition timing Ig. Likewise, the crank angle (second crank angle) at which the pressure P of the combustion chamber 122 essentially on the ambient pressure at the exhaust stroke of the internal combustion engine 110 is restored after the pressure P of the combustion chamber 122 in the negative pressure range in the previous combustion cycle of the internal combustion engine 110 fell, calculated as the target crank angle TGCA. Next is at step 1209 the valve drive signal VD, which is the valve opening timing of the exhaust valve 124 sets so that it matches the target crank angle TGCA, which at step 1206 is calculated, issued. Through the deceleration control routine described above, the crank angle (valve opening crank angle) CA or KW at which the exhaust valve falls 124 at the valve opening time in the valve opening period of the exhaust valve 124 is opened, together with the target crank angle TGCR, in particular on the "T-point" in 21 set.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat
die Brennkraftmaschinenventilabstimmungssteuerungsvorrichtung des
vorliegenden Ausführungsbeispiels den
variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130,
den Kurbelwinkelsensor 128 und die ECU 140, die
als eine Kurbelwinkelberechnungseinrichtung und eine Ventilzeitabstimmungssteuerungseinrichtung
dienen. Der Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 kann
die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung
(den Öffnungszeitpunkt
und den Schließzeitpunkt)
des Auslassventils 124 der Brennkraftmaschine 110 ändern. Der
Kurbelwinkelsensor 128 dient als eine Kurbelwinkelmesseinrichtung
zum Messen oder zum Erfassen des Kurbelwinkels CA beziehungsweise
KW, der der Drehwinkel der Kurbelwelle 127 der Brennkraftmaschine 110 ist.
Die Kurbelwinkelberechnungseinrichtung ist zum Berechnen des Kurbelwinkels
(zweiter Kurbelwinkel) vorgesehen, bei dem der Druck P der Brennkammer 122 im
Wesentlichen auf den Umgebungsdruck bei dem Auslasstakt der Brennkraftmaschine 110 wieder hergestellt
ist, nachdem der Druck P der Brennkammer 122 in den Unterdruckbereich
bei dem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine 110 fällt, als
Sollkurbelwinkel TGCA auf der Grundlage der verschiedenen Betriebsparameter.
Die Ventilzeitabstimmungssteuerungseinrichtung ist zum Steuern des variablen
Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130, derart,
dass der Kurbelwinkel (Ventilöffnungskurbelwinkel)
CA beziehungsweise KW, der durch den Kurbelwinkelsensor 128 gemessen
wird und bei dem das Auslassventil 124 in dem Ventilöffnungszeitpunkt
des Auslassventils 124 geöffnet wird, im Wesentlichen
mit dem Sollkurbelwinkel TGCA übereinstimmt,
der durch die Kurbelwinkelberechnungseinrichtung berechnet wird,
vorgesehen. Des weiteren verwendet die Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
die Last der Brennkraftmaschine 110 (wobei die Last auf
der Grundlage der Einlassluftdurchflussrate QA oder des Einlassluftdrucks
ermittelt wird) und die Verbrennungsmotordrehzahl NE als Betriebsparameter.As described above, the engine valve timing control device of the present embodiment has the variable valve timing control mechanism 130 , the crank angle sensor 128 and the ECU 140 serving as a crank angle calculator and a valve timing controller. The valve timing control mechanism 130 can adjust the opening / closing timing (the opening time and the closing time) of the exhaust valve 124 the internal combustion engine 110 to change. The crank angle sensor 128 serves as a crank angle measuring device for measuring or for detecting the crank angle CA or KW, which is the angle of rotation of the crankshaft 127 the internal combustion engine 110 is. The crank angle calculation device is provided for calculating the crank angle (second crank angle) at which the pressure P of the combustion chamber 122 essentially on the ambient pressure at the exhaust stroke of the internal combustion engine 110 is restored after the pressure P of the combustion chamber 122 in the negative pressure range during the combustion cycle of the internal combustion engine 110 falls as the target crank angle TGCA based on the various operating parameters. The valve timing control device is for controlling the variable valve timing control mechanism 130 , such that the crank angle (valve opening crank angle) CA or KW by the crank angle sensor 128 is measured and in which the exhaust valve 124 at the valve opening time of the exhaust valve 124 is opened, essentially coincides with the desired crank angle TGCA, which is calculated by the crank angle calculation device. Furthermore, the engine valve timing control device of the present embodiment uses the load of the engine 110 (the load is determined based on the intake air flow rate QA or the intake air pressure) and the engine speed NE as an operating parameter.
Das heißt, dass der Kurbelwinkel (zweiter Kurbelwinkel),
bei dem der Druck P der Brennkammer 122 im Wesentlichen
auf den Umgebungsdruck bei dem Auslasstakt wieder hergestellt ist,
nachdem der Druck P der Brennkammer 122 in den Unterdruckbereich
bei dem vorhergehenden Verbrennungstakt gefallen ist, als Sollkurbelwinkel
TGCA auf der Grundlage der Last der Brennkraftmaschine 110 (wobei
die Last auf der Grundlage der Einlassluftdurchflussrate QA oder
des Einlassluftdrucks ermittelt wird) und der Verbrennungsmotordrehzahl
NE berechnet wird. Dann wird der variable Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 derart
gesteuert, dass der Kurbelwinkel (Ventilöffnungskurbelwinkel) CA beziehungsweise
KW, bei dem das Auslassventil 124 zu dem Ventilöffnungszeitpunkt
des Auslassventils 124 geöffnet wird, im Wesentlichen mit
dem berechneten Sollkurbelwinkel TGCA übereinstimmt. Auf diesem Weg
wird in dem Niedriglastbereich der Brennkraftmaschine 110 der
Ventilöffnungszeitpunkt
des Auslassventils 124 aus dem Unterdruckzeitraum heraus
platziert, während
dem der Druck P der Brennkammer 122 in dem Unterdruckbereich
liegt. Somit kann der Pumpverlust, der der Auslassverlust ist, beseitigt
werden. Als Folge wird die Verschlechterung der Verbrennung in dem
Niedriglastbereich der Brennkraftmaschine beschränkt und wird somit der Kraftstoffverbrauch
verringert.That is, the crank angle (second crank angle) at which the pressure P of the combustion chamber 122 is essentially restored to the ambient pressure at the exhaust stroke after the pressure P of the combustion chamber 122 has fallen into the negative pressure range in the preceding combustion cycle, as the target crank angle TGCA based on the load of the internal combustion engine 110 (the load is determined based on the intake air flow rate QA or the intake air pressure) and the engine speed NE is calculated. Then the variable valve timing control mechanism 130 controlled such that the crank angle (valve opening crank angle) CA or KW at which the exhaust valve 124 at the valve opening time of the exhaust valve 124 is opened, essentially corresponds to the calculated target crank angle TGCA. In this way, the low load range of the internal combustion engine 110 the valve opening time of the exhaust valve 124 placed out of the vacuum period during which the pressure P of the combustion chamber 122 is in the vacuum range. Thus, the pumping loss, which is the outlet loss, can be eliminated. As a result, the deterioration of the combustion is restricted in the low load range of the internal combustion engine, and thus the fuel consumption is reduced.
(Viertes Ausführungsbeispiel)Fourth Embodiment
25 zeigt
eine Brennkraftmaschine, die eine Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufweist. In dem vierten Ausführungsbeispiel
werden Bauteile, die denjenigen des dritten Ausführungsbeispiel ähnlich sind,
durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht weitergehend
beschrieben. 25 FIG. 12 shows an internal combustion engine having an internal combustion engine valve timing control device according to a fourth embodiment of the present invention. In In the fourth embodiment, components that are similar to those in the third embodiment are designated by the same reference numerals and will not be described further.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie
in 25 gezeigt ist, ist
ein Zylinderdrucksensor 129 an einer Seitenwand des Zylinderblocks 120 der Brennkraftmaschine 110 angeordnet
und ist in der Brennkammer 122 platziert. Des weiteren
sind das Luftdurchflussmessgerät 113 und
der Einlasslufttemperatursensor 116 des dritten Ausführungsbeispiels, das
in 19 gezeigt ist, von
dem Einlassdurchgang 111 entfernt. Das heißt, dass
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Druck P der Brennkammer 122 direkt durch den Zylinderdrucksensor 129 gemessen
werden kann, sodass es nicht erforderlich ist, den Druck P der Brennkammer 122 auf
der Grundlage der Betriebsparameter, wie zum Beispiel der Einlassluftdurchflussrate
QA, die durch das Luftdurchflussmessgerät 113 erfasst wird,
und der Einlasslufttemperatur THA die durch den Einlasslufttemperatursensor 116 erhalten
wird, zu berechnen.In the present embodiment, as in 25 is shown is a cylinder pressure sensor 129 on a side wall of the cylinder block 120 the internal combustion engine 110 arranged and is in the combustion chamber 122 placed. Furthermore, the air flow meter 113 and the intake air temperature sensor 116 of the third embodiment, which in 19 from the inlet passage 111 away. That is, in the present embodiment, the pressure P of the combustion chamber 122 directly through the cylinder pressure sensor 129 can be measured so that it is not necessary the pressure P of the combustion chamber 122 based on the operating parameters such as the intake air flow rate QA by the air flow meter 113 is detected, and the intake air temperature THA by the intake air temperature sensor 116 is obtained to calculate.
Der Vorstellsteuerungsbetrieb, der
durch die ECU 140 durch den variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 bei
der Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung durchgeführt
wird, wird unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm von 26 in Fig. mit 21 beschrieben. Diese Vorstellsteuerungsroutine
wird durch die ECU 140 bei vorbestimmten Zeitintervallen
wiederholt.The advance control operation by the ECU 140 through the variable valve timing control mechanism 130 in the engine valve timing control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to a flowchart of FIG 26 in Fig. with 21 described. This advance control routine is carried out by the ECU 140 repeated at predetermined time intervals.
Unter Bezugnahme auf 26 wird bei Schritt 1301 der
gegenwärtige
Kurbelwinkel CA beziehungsweise KW durch den Kurbelwinkelsensor 128 eingelesen.
Als nächstes
schreitet die Steuerung zu Schritt 1302 weiter. Bei Schritt 1302 wird
ermittelt, ob der Kurbelwinkel (Ventilöffnungskurbelwinkel) CA beziehungsweise
KW, der bei Schritt 1301 eingelesen wird, sich auf der
Vorstellseite des Kurbelwinkels (Standardwertöffnungskurbelwinkel) CA beziehungsweise
KW befindet, insbesondere dem "STD-Punkt" von 21, bei dem das Auslassventil 124 bei
dem Ventilöffnungszeitpunkt
der Ventilöffnungszeitdauer des
Auslassventils 124 bei dem Standardsteuerungsbetrieb des
Auslassventils 124 befindet. Wenn die Antwort auf die Anfrage
bei Schritt 1302 "NEIN" ist, wenn insbesondere ermittelt
wird, dass der Kurbelwinkel CA beziehungsweise KW, der bei Schritt 1301 eingelesen
wird, sich an der Verzögerungsseite des
Kurbelwinkels (Standardventilöffnungskurbelwinkel)
CA beziehungsweise KW befindet, insbesondere dem "STD-Punkt" von 21, schreitet die Steuerung
zu Schritt 1303 weiter. Bei Schritt 1303 wird
das Auslassventil 124 in den offenen Zustand versetzt und
wird die gegenwärtige
Routine beendet.With reference to 26 will at step 1301 the current crank angle CA or KW by the crank angle sensor 128 read. Control next goes to step 1302 further. At step 1302 it is determined whether the crank angle (valve opening crank angle) CA or KW, which in step 1301 is read, CA or KW is on the advance side of the crank angle (standard value opening crank angle), in particular the "STD point" of 21 where the exhaust valve 124 at the valve opening time of the valve opening period of the exhaust valve 124 in the standard control operation of the exhaust valve 124 located. If the answer to the request at step 1302 "NO" is when it is determined in particular that the crank angle CA or KW is the same as at step 1301 is read, is located on the deceleration side of the crank angle (standard valve opening crank angle) CA or KW, in particular the "STD point" of 21 , the control proceeds to step 1303 further. At step 1303 becomes the exhaust valve 124 is placed in the open state and the current routine is ended.
Wenn andererseits die Antwort auf
die Anfrage bei Schritt 1302 "JA" ist; wenn insbesondere
ermittelt wird, dass der Kurbelwinkel CA beziehungsweise KW, der
bei Schritt 1301 eingelesen wird, sich an der Vorstellseite
des Kurbelwinkels (Standardventilöffnungskurbelwinkel) CA beziehungsweise
KW befindet, insbesondere den "STD-Punkt" von 21, schreitet die Steuerung zu Schritt 1304 weiter.
Bei Schritt 1304 wird der Druck (Zylinderdruck) P der Brennkammer 122 durch
den Zylinderdrucksensor 129 eingelesen. Dann schreitet
die Steuerung zu Schritt 1305 weiter. Bei Schritt 1305 wird
ermittelt, ob der Zylinderdruck P, der bei Schritt 1304 eingelesen wird,
kleiner als oder gleich wie ein Bezugsdruck Pth (21) ist. Der Bezugsdruck Pth wird unter
Berücksichtigung
einer Ansprechverzögerung
von beispielsweise dem variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 ermittelt.
Wenn die Antwort auf die Anfrage von Schritt 1305 "NEIN"
ist, wenn insbesondere ermittelt wird, dass der Zylinderdruck P, der
bei Schritt 1304 eingelesen wird, immer noch größer als
der Bezugsdruck Pth ist, kehrt die Steuerung zu Schritt 1301 zurück, um den
gleichen Vorgang zu wiederholen.On the other hand, if the answer to the request at step 1302 Is "YES"; if it is determined in particular that the crank angle CA or KW, which at step 1301 is read, CA or KW is on the advance side of the crank angle (standard valve opening crank angle), in particular the "STD point" of 21 , the control proceeds to step 1304 further. At step 1304 becomes the pressure (cylinder pressure) P of the combustion chamber 122 through the cylinder pressure sensor 129 read. Then control goes to step 1305 further. At step 1305 it is determined whether the cylinder pressure P, which in step 1304 is read in, less than or equal to a reference pressure Pth ( 21 ) is. The reference pressure Pth is taken into consideration in consideration of a response delay from, for example, the variable valve timing control mechanism 130 determined. If the answer to the request from step 1305 "NO" is when, in particular, it is determined that the cylinder pressure P, which at step 1304 is still larger than the reference pressure Pth, the control returns to step 1301 back to repeat the same process.
Wenn andererseits die Antwort auf
die Anfrage bei Schritt 1305 "JA" ist, wenn insbesondere
ermittelt wird, dass der Zylinderdruck P, der bei Schritt 1304 eingelesen
wird, kleiner als oder gleich wie der Bezugsdruck Pth ist, schreitet
die Steuerung zu Schritt 1306 weiter. Bei Schritt 1306 wird
das Ventilantriebssignal VD derart ausgegeben, dass das Auslassventil 124 in
den geöffneten
Zustand versetzt wird, und die Routine wird beendet. Durch die vorstehend
beschriebene Vorstellsteuerungsroutine wird der Kurbelwinkel (Ventilöffnungskurbelwinkel),
bei dem das Auslassventil 124 zu dem Ventilöffnungszeitpunkt
der Ventilöffnungszeitdauer
des Auslassventils 124 geöffnet wird, so eingestellt,
dass er mit dem "S-Punkt" von 21 übereinstimmt.On the other hand, if the answer to the request at step 1305 "YES" is, in particular, when it is determined that the cylinder pressure P, which at step 1304 is read in, less than or equal to the reference pressure Pth, the control proceeds to step 1306 further. At step 1306 the valve drive signal VD is output such that the exhaust valve 124 is placed in the open state and the routine is ended. Through the advance control routine described above, the crank angle (valve opening crank angle) at which the exhaust valve 124 at the valve opening time of the valve opening period of the exhaust valve 124 is opened, set so that it with the "S point" of 21 matches.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat
die Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
den variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130,
den Kurbelwinkelsensor 128, den Zylinderdrucksensor 129 und
die ECU 140, die als eine Ventilzeitabstimmungssteuerungseinrichtung
dienen. Der Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 kann
die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung
(der Öffnungszeitpunkt
und der Schließzeitpunkt)
des Auslassventils 124 der Brennkraftmaschine 110 ändern. Der
Kurbelwinkelsensor 128 dient als eine Kurbelwinkelmesseinrichtung
zum Messen oder Erfassen des Kurbelwinkels CA beziehungsweise KW,
der der Drehwinkel der Kurbelwelle 127 der Brennkraftmaschine 110 ist.
Der Zylinderdrucksensor 129 dient als eine Brennkammerdruckmesseinrichtung
zum direkten Messen des Drucks der Brennkraft, als Zylinderdruck
P. Die Ventilzeitabstimmungssteuerungseinrichtung ist zum Steuern des
variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 derart
vorgesehen, dass der Ventilöffnungszeitpunkt
des Auslassventils 124 im Wesentlichen mit dem Zeitpunkt
(erster Zeitpunkt) übereinstimmt,
der durch den Zylinderdrucksensor 129 erfasst wird und
bei dem der Zylinderdruck P in den Unterdruckbereich bei dem Verbrennungstakt
der Brennkraftmaschine 110 fällt.As described above, the engine valve timing control device of the present embodiment has the variable valve timing control mechanism 130 , the crank angle sensor 128 , the cylinder pressure sensor 129 and the ECU 140 that serve as a valve timing control device. The valve timing control mechanism 130 can adjust the opening / closing timing (the opening time and the closing time) of the exhaust valve 124 the internal combustion engine 110 to change. The crank angle sensor 128 serves as a crank angle measuring device for measuring or detecting the crank angle CA or KW, which is the angle of rotation of the crankshaft 127 the internal combustion engine 110 is. The cylinder pressure sensor 129 serves as a combustion chamber pressure measuring device for directly measuring the pressure of the internal combustion, as cylinder pressure P. The valve timing control device is for controlling the variable valve timing control mechanism 130 provided such that the valve opening time of the exhaust valve 124 essentially coincides with the point in time (first point in time) by the cylinder pressure sensor 129 he and where the cylinder pressure P is in the negative pressure range during the combustion cycle of the internal combustion engine 110 falls.
Das heißt, dass der Zeitpunkt (erster
Zeitpunkt), bei dem der Druck P der Brennkammer 122 in dem
Unterdruckbereich bei dem Verbrennungstakt der Brennkraftmaschine 110 fällt, durch
den Zylinderdrucksensor 129 erfasst wird und der variable
Ventilzeitabstimmungssteuerungssteuerungsmechanismus 130 derart
gesteuert wird, dass der Ventilöffnungszeitpunkt
des Auslassventils 124 im Wesentlichen mit diesem Zeitpunkt
(erster Zeitpunkt) übereinstimmt.
Auf diesem Weg fällt
der Druck P der Brennkammer 122 in dem Niedriglastbereich
der Brennkraftmaschine 110 nicht in den Unterdruckbereich. Somit
kann der Pumpverlust, der der Auslassverlust ist, beseitigt werden.
Als Folge für
die Verschlechterung der Verbrennung in dem Niedriglastbereich der Brennkraftmaschine
beschränkt
und wird somit der Kraftstoffverbrauch verringert.That is, the time (first time) at which the pressure P of the combustion chamber 122 in the negative pressure range at the combustion stroke of the internal combustion engine 110 falls through the cylinder pressure sensor 129 is detected and the variable valve timing control mechanism 130 is controlled such that the valve opening time of the exhaust valve 124 essentially coincides with this point in time (first point in time). In this way the pressure P of the combustion chamber drops 122 in the low load range of the internal combustion engine 110 not in the vacuum area. Thus, the pumping loss, which is the outlet loss, can be eliminated. As a result, the deterioration of combustion is restricted in the low load range of the internal combustion engine, and thus the fuel consumption is reduced.
Als nächstes wird ein Verzögerungssteuerungsbetrieb,
der durch die ECU 140 durch den variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 bei
der Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, unter Bezugnahme
auf ein Ablaufdiagramm von 27 in
Verbindung mit 21 beschrieben.
Diese Verzögerungssteuerungsroutine wird
durch die ECU 140 bei vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt.Next, a deceleration control operation performed by the ECU 140 through the variable valve timing control mechanism 130 is performed on the engine valve timing control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, with reference to a flowchart of FIG 27 combined with 21 described. This deceleration control routine is carried out by the ECU 140 repeated at predetermined time intervals.
Unter Bezugnahme auf 27 wird zuerst der gegenwärtige Kurbelwinkel
CA beziehungsweise KW durch den Kurbelwinkelsensor
128 bei
Schritt 1401 eingelesen. Als nächstes schreitet die Steuerung
zu Schritt 1402 weiter. Bei Schritt 1402 wird
ermittelt, ob sich die Brennkraftmaschine 110 in dem Verbrennungstakt
auf der Grundlage des Kurbelwinkels CA beziehungsweise KW befindet,
der bei Schritt 1401 eingelesen wird. Wenn die Antwort
auf die Anfrage bei Schritt 1402 "NEIN" ist; wenn insbesondere
die Brennkraftmaschine 110 sich in dem Auslasstakt befindet,
schreitet die Steuerung zu Schritt 1403 weiter. Bei Schritt 1403 wird
das Auslassventil 124 in den offenen Zustand versetzt und wird
die gegenwärtige
Routine beendet.With reference to 27 is the current crank angle CA or KW by the crank angle sensor 128 at step 1401 read. Control next goes to step 1402 further. At step 1402 it is determined whether the internal combustion engine 110 in the combustion stroke based on the crank angle CA or KW, which is at step 1401 is read. If the answer to the request at step 1402 "No is; if in particular the internal combustion engine 110 is in the exhaust stroke, control proceeds to step 1403 further. At step 1403 becomes the exhaust valve 124 is placed in the open state and the current routine is ended.
Wenn andererseits die Antwort auf
die Anfrage bei Schritt 1402 "JA" ist, wenn insbesondere
die Brennkraftmaschine 110 in dem Verbrennungstakt befindet,
schreitet die Steuerung zu Schritt 1404 weiter. Bei Schritt 1404 wird
der Zylinderdruck (Druck in der Brennkammer 122) P durch
den Zylinderdrucksensor 129 eingelesen. Als nächstes schreitet
die Steuerung zu Schritt 1405 weiter. Bei Schritt 1405 wird
ermittelt, ob der Zylinderdruck P, der bei Schritt 1404 eingelesen
wird, gleich wie oder kleiner als ein Bezugsdruck ist, wie zum Beispiel
der Umgebungsdruck. Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 1405 "NEIN"
ist; wenn insbesondere der Zylinderdruck P noch oberhalb des Umgebungsdrucks
ist, kehrt die Steuerung zu Schritt 1401 zurück, um den gleichen
Vorgang zu wiederholen.On the other hand, if the answer to the request at step 1402 "YES" is when, in particular, the internal combustion engine 110 is in the combustion stroke, control proceeds to step 1404 further. At step 1404 the cylinder pressure (pressure in the combustion chamber 122 ) P by the cylinder pressure sensor 129 read. Control next goes to step 1405 further. At step 1405 it is determined whether the cylinder pressure P, which in step 1404 is read in, is equal to or less than a reference pressure, such as the ambient pressure. If the answer to the request at step 1405 "No is; if in particular the cylinder pressure P is still above the ambient pressure, control returns to step 1401 back to repeat the same process.
Wenn andererseits die Antwort auf
die Anfrage bei Schritt 1405 "JA" ist, wenn insbesondere
der Zylinderdruck P gleich wie oder kleiner als der Umgebungsdruck
ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 1406 weiter, um
das Auslassventil 124 in dem geöffneten Zustand bei oder nach
dem unteren Totpunkt (BDC beziehungsweise UT) von 21 zu platzieren. Bei Schritt 1406 wird
der gegenwärtige
Kurbelwinkel CA durch den Kurbelwinkelsensor 128 eingelesen.
Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 1407 weiter. Bei
Schritt 1407 wird ermittelt, ob die Brennkraftmaschine 110 sich
in dem Auslasstakt befindet, auf der Grundlage des Kurbelwinkels
CA, der bei Schritt 1406 eingelesen wird. Wenn die Antwort
auf die Anfrage bei Schritt 1407 "NEIN" ist; wenn insbesondere
sich die Brennkraftmaschine 110 noch in dem Verbrennungstakt
befindet, kehrt die Steuerung zu Schritt 1406 zurück, um den
gleichen Vorgang zu wiederholen.On the other hand, if the answer to the request at step 1405 "YES", in particular, if the cylinder pressure P is equal to or less than the ambient pressure, control goes to step 1406 continue to the exhaust valve 124 in the open state at or after bottom dead center (BDC or UT) from 21 to place. At step 1406 becomes the current crank angle CA by the crank angle sensor 128 read. Then control goes to step 1407 further. At step 1407 it is determined whether the internal combustion engine 110 is in the exhaust stroke, based on the crank angle CA that at step 1406 is read. If the answer to the request at step 1407 "No is; if in particular the internal combustion engine 110 control is still in the combustion stroke, control returns to step 1406 back to repeat the same process.
Wenn darauf die Antwort auf die Anfrage
bei Schritt 1407 "JA" ist; wenn insbesondere die Brennkraftmaschine 110 sich
in dem Auslasstakt befindet, schreitet die Steuerung zu Schritt 1408 weiter.
Bei Schritt 1408 wird der Zylinderdruck P durch den Zylinderdrucksensor 129 eingelesen.
Als nächstes schreitet
die Steuerung zu Schritt 1409 weiter. Bei Schritt 1409 wird
ermittelt, ob der Zylinderdruck P gleich wie oder größer als
der Umgebungsdruck ist. Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 1409 "NEIN"
ist, wenn insbesondere der Zylinderdruck P kleiner als der Umgebungsdruck
ist (Bezugsdruck), kehrt die Steuerung zu Schritt 1408 zurück, um den gleichen
Vorgang zu wiederholen.If there is the answer to the request at step 1407 Is "YES"; if in particular the internal combustion engine 110 is in the exhaust stroke, control proceeds to step 1408 further. At step 1408 is the cylinder pressure P by the cylinder pressure sensor 129 read. Control next goes to step 1409 further. At step 1409 it is determined whether the cylinder pressure P is equal to or greater than the ambient pressure. If the answer to the request at step 1409 If the cylinder pressure P is lower than the ambient pressure (reference pressure), the control returns to step 1408 back to repeat the same process.
Wenn andererseits die Antwort auf
die Anfrage bei Schritt 1409 "JA" ist; wenn insbesondere
der Zylinderdruck P gleich wie oder größer als der Umgebungsdruck
ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 1410 weiter. Bei
Schritt 1410 wird das Ventilantriebssignal VD derart ausgegeben,
dass das Auslassventil 124 in den offenen Zustand gesetzt
wird, und wird die gegenwärtige
Routine beendet. Durch die Verzögerungssteuerungsroutine
wird der Kurbelwinkel (Ventilöffnungskurbelwinkel)
CA beziehungsweise KW, bei dem das Auslassventil 124 zu
dem Ventilöffnungszeitpunkt
der Ventilöffnungszeitdauer
des Auslassventil 124 geöffnet wird, eingestellt, sodass
er mit dem "T-Punkt" von 21 übereinstimmt.On the other hand, if the answer to the request at step 1409 Is "YES"; if, in particular, the cylinder pressure P is equal to or greater than the ambient pressure, the control proceeds to step 1410 further. At step 1410 the valve drive signal VD is output such that the exhaust valve 124 is set in the open state and the current routine is ended. Through the deceleration control routine, the crank angle (valve opening crank angle) CA or KW at which the exhaust valve 124 at the valve opening time of the valve opening period of the exhaust valve 124 is opened, set so that it with the "T point" of 21 matches.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat
die Brennkraftmaschinenventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
den variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130,
den Kurbelwinkelsensor 128, den Zylinderdrucksensor 129 und
die ECU 140, die als eine Ventilzeitabstimmungssteuerungseinrichtung
dient. Der Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 kann
die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung
(den Öffnungszeitpunkt
und den Schließzeitpunkt)
des Auslassventil 124 der Brennkraftmaschine 110 ändern. Der
Kurbelwinkelsensor 128 dient als eine Kurbelwinkelmesseinrichtung
zum Messen oder Erfassen des Kurbelwinkels CA beziehungsweise KW,
der der Drehwinkel der Kurbelwelle 127 der Brennkraftmaschine 110 ist.
Der Zylinderdrucksensor 129 dient als eine Brennkammerdruckmesseinrichtung
zum direkten Messen des Drucks der Brennkammer 122 als
Zylinderdruck P. Die Ventilzeitabstimmungssteuerungseinrichtung
ist zum Steuern des variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 derart
vorgesehen, dass ein Ventilöffnungszeitpunkt
des Auslassventils 124 im Wesentlichen mit dem Zeitpunkt
(zweiter Zeitpunkt) übereinstimmt,
der durch den Zylinderdrucksensor 129 erfasst wird und
bei dem der Druck P der Brennkammer 122 im Wesentlichen
auf den Umgebungsdruck bei dem Auslasstakt der Brennkraftmaschine 110 wieder
hergestellt ist, nachdem der Druck P der Brennkammer 122 in
den Unterdruckbereich bei dem vorhergehenden Verbrennungstakt der
Brennkraftmaschine 110 fällt.As described above, the engine valve timing control device of the present embodiment has the variable valve timing control mechanism 130 , the crank angle sensor 128 , the cylinder pressure sensor 129 and the ECU 140 serving as a valve timing control device. The valve timing control mechanism 130 can adjust the opening / closing timing (the opening timing and the closing timing) of the exhaust valve 124 the focal combustion engine 110 to change. The crank angle sensor 128 serves as a crank angle measuring device for measuring or detecting the crank angle CA or KW, which is the angle of rotation of the crankshaft 127 the internal combustion engine 110 is. The cylinder pressure sensor 129 serves as a combustion chamber pressure measuring device for directly measuring the pressure of the combustion chamber 122 as cylinder pressure P. The valve timing control means is for controlling the variable valve timing control mechanism 130 provided such that a valve opening time of the exhaust valve 124 essentially coincides with the point in time (second point in time) by the cylinder pressure sensor 129 is detected and at which the pressure P of the combustion chamber 122 essentially on the ambient pressure at the exhaust stroke of the internal combustion engine 110 is restored after the pressure P of the combustion chamber 122 in the negative pressure range in the previous combustion cycle of the internal combustion engine 110 falls.
Das heißt, dass der Zeitpunkt (zweiter
Zeitpunkt), bei dem der Druck P der Brennkammer 122 im
Wesentlichen auf den Umgebungsdruck bei dem Auslasstakt der Brennkraftmaschine 110 wieder
hergestellt ist, nachdem der Druck P der Brennkammer 122 in
den Unterdruckbereich bei dem vorhergehenden Verbrennungstakt der
Brennkraftmaschine 110 gefallen ist, durch den Zylinderdrucksensor 129 erfasst
wird. Der variable Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 wird
so gesteuert, dass der Ventilöffnungszeitpunkt
des Auslassventils 124 mit diesem Zeitpunkt (zweiter Zeitpunkt) übereinstimmt. Auf
diesem Weg wird in dem Niedriglastbereich der Brennkraftmaschine 110 der
Ventilöffnungszeitpunkt des
Auslassventils 124 aus der Unterdruckzeitdauer heraus platziert,
während
der der Druck P der Brennkammer 122 sich in dem Unterdruckbereich
befindet. Somit kann ein Pumpverlust, der der Auslassverlust ist,
beseitigt werden. Als Folge wird die Verschlechterung der Verbrennung
in dem Niedriglastbereich der Brennkraftmaschine beschränkt und
wird somit der Kraftstoffverbrauch verringert.That is, the time (second time) at which the pressure P of the combustion chamber 122 essentially on the ambient pressure at the exhaust stroke of the internal combustion engine 110 is restored after the pressure P of the combustion chamber 122 in the negative pressure range in the previous combustion cycle of the internal combustion engine 110 fell through the cylinder pressure sensor 129 is recorded. The variable valve timing control mechanism 130 is controlled so that the valve opening timing of the exhaust valve 124 coincides with this time (second time). In this way, the low load range of the internal combustion engine 110 the valve opening time of the exhaust valve 124 placed out of the vacuum period during which the pressure P of the combustion chamber 122 is in the vacuum area. Thus, a pumping loss, which is the outlet loss, can be eliminated. As a result, the deterioration of the combustion is restricted in the low load range of the internal combustion engine, and thus the fuel consumption is reduced.
Der Vorteil der Verringerung des
Kraftstoffverbrauchs bei den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen
wird unter Bezugnahme auf das charakteristische Diagramm von 28 beschrieben, das eine
Beziehung zwischen dem Ventilöffnungszeitpunkt
in der Ventilöffnungszeitdauer
des Auslassventils 124 und dem Kraftstoffverbrauch (g/min)
anzeigt. Das charakteristische Diagramm von 28 wird unter den folgenden Bedingungen
erhalten. Die Brennkraftmaschine 110 hat nämlich einen
Gesamthubraum von 1,5 Liter mit vier in Reihe mit einem Verdichtungsverhältnis von ε = 10,5,
und die Brennkraftmaschine 110 wird unter den Bedingungen
von 1000 (rpm), Null (keine Last) (Nm) und eine Öl-/Wassertemperatur von 80°C betrieben.The advantage of reducing fuel consumption in the above-mentioned embodiments is explained with reference to the characteristic diagram of FIG 28 described the relationship between the valve opening timing in the valve opening period of the exhaust valve 124 and the fuel consumption (g / min). The characteristic diagram of 28 is obtained under the following conditions. The internal combustion engine 110 namely has a total displacement of 1.5 liters with four in series with a compression ratio of ε = 10.5, and the internal combustion engine 110 is operated under the conditions of 1000 (rpm), zero (no load) (Nm) and an oil / water temperature of 80 ° C.
Wie in 28 gezeigt
ist, wird durch den Vorstellsteuerungsbetrieb, der den Ventilöffnungszeitpunkt
in der Ventilöffnungszeitdauer
vorstellt, der bei dem Standardsteuerungsbetrieb des Auslassventils 124 verwendet
wird, der Kurbelwinkel (Grad CA beziehungsweise Grad KW) auf die
beste Vorstellposition oder den besten Winkel setzt ("S-Punkt6"
in 21). Somit kann der
Kraftstoffverbrauch um 2% im Vergleich mit dem Kraftstoffverbrauch
bei dem "STD-Punkt" verringert werden, der ja Ventilöffnungszeitpunkt
der Ventilöffnungsdauer
bei dem Standardsteuerungsbetrieb ist. Wie in 28 gezeigt ist, wird des weiteren durch
den Verzögerungssteuerungsbetrieb,
der den Ventilöffnungszeitpunkt
der Ventilöffnungszeitdauer
verzögert,
der bei dem Standardsteuerungsbetrieb des Auslassventils 124 verwendet wird,
der Kurbelwinkel (Grad CA beziehungsweise Grad KW) auf die beste
Verzögerungsposition
oder den besten Verzögerungswinkel
gesetzt ("T-Punkt" in 21).
Somit kann der Kraftstoffverbrauch um 5% im Vergleich mit dem Kraftstoffverbrauch
bei dem "STD-Punkt" verringert werden, der der Ventilöffnungszeitpunkt
bei der Ventilöffnungszeitdauer
bei dem Standardsteuerungsbetrieb ist.As in 28 is shown by the advance control operation, which introduces the valve opening timing in the valve opening period, in the standard control operation of the exhaust valve 124 is used, the crank angle (degree CA or degree KW) is set to the best position or the best angle ("S-Punkt6" in 21 ). Thus, the fuel consumption can be reduced by 2% compared to the fuel consumption at the "STD point", which is the valve opening timing of the valve opening period in the standard control operation. As in 28 is further shown by the delay control operation that delays the valve opening timing of the valve opening period that in the standard control operation of the exhaust valve 124 is used, the crank angle (degree CA or degree KW) is set to the best deceleration position or the best deceleration angle ("T point" in 21 ). Thus, the fuel consumption can be reduced by 5% compared to the fuel consumption at the "STD point" which is the valve opening timing at the valve opening period in the standard control operation.
In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen
ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die Steuerungsvorgänge des
Auslassventils eines einzelnen Zylinders beschrieben. Die vorliegende
Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Für den Fall, dass die Brennkraftmaschine
eine Vielzahl von Zylindern aufweist, können Steuerungsvorgänge ähnlich denjenigen,
die vorstehend diskutiert sind, auf jeden der Zylinder in gleichem
Maße angewandt werden,
um Vorteile ähnlich
den vorstehend diskutierten zu erzielen.In the above-mentioned embodiments
is the invention with reference to the control operations of the
Exhaust valve of a single cylinder described. The present
However, invention is not limited to this. In the event that the internal combustion engine
has a plurality of cylinders, control operations similar to those
discussed above on each of the cylinders in the same
Dimensions are applied
to similar benefits
to achieve the ones discussed above.
Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen
werden dem Fachmann offensichtlich sein. Die Erfindung in ihrer
allgemeineren Bedeutung ist daher nicht auf spezifische Details,
die darstellende Vorrichtung und erklärende Beispiele beschränkt, die
gezeigt und beschrieben sind.Additional advantages and modifications
will be apparent to those skilled in the art. The invention in its
more general meaning is therefore not on specific details,
limits the illustrative device and explanatory examples that
are shown and described.
Gemäß einem Gesichtspunkt steuert
die ECU 27, 140 einen variablen Ventilmechanismus 30, 31 derart,
dass ein Pumpverlustparameter im Wesentlichen mit einem entsprechenden,
vorbestimmten Sollwert übereinstimmt.
Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt kann die ECU 27, 140 einen
variablen Ventilzeitabstimmungssteuerungsmechanismus 130 derart
steuern, dass ein Ventilöffnungskurbelwinkel einer
Kurbelwelle 127, bei dem ein Auslassventil 124 zu
dem Ventilöffnungszeitpunkt
geöffnet
wird, im Wesentlichen mit einem Sollkurbelwinkel übereinstimmt. Der
Sollkurbelwinkel kann einer von einem ersten und einem zweiten Kurbelwinkel
sein. Der erste Kurbelwinkel ist ein Kurbelwinkel, bei dem ein Druck
einer Brennkammer 122 in einem Verbrennungstakt auf ein
Niveau geringfügig
oberhalb eines Unterdruckbereichs fällt. Der zweite Kurbelwinkel
ist ein Kurbelwinkel, bei dem der Druck der Brennkammer 122 im
Wesentlichen auf einem Umgebungsdruck bei dem folgenden Auslasstakt
wiederhergestellt wird, nachdem der Druck in den Unterdruckbereich
bei dem Verbrennungstakt gefallen ist.In one aspect, the ECU controls 27 . 140 a variable valve mechanism 30 . 31 such that a pumping loss parameter essentially coincides with a corresponding, predetermined target value. In another aspect, the ECU 27 . 140 a variable valve timing control mechanism 130 control such that a valve opening crank angle of a crankshaft 127 where an exhaust valve 124 is opened at the time the valve opens, essentially coincides with a desired crank angle. The target crank angle can be one of a first and a second crank angle. The first crank angle is a crank angle at which a pressure of a combustion chamber 122 drops to a level slightly above a negative pressure range in one combustion cycle. The second crank angle is a crank angle at which the pressure of the combustion chamber 122 is essentially restored to an ambient pressure on the following exhaust stroke after the pressure falls into the negative pressure range the combustion cycle has fallen.