JP2000080938A - 可変動弁エンジンの制御装置 - Google Patents
可変動弁エンジンの制御装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁駆動式の吸気弁を備え、吸気弁の閉時期
を制御して吸入空気量を制御する可変動弁エンジンにお
いて、アイドル時の運転性等を向上させる。 【解決手段】 アイドル回転数フィードバック制御と補
機負荷補正とによりアクセル全閉時の基本目標アイドル
空気量Ｑｍを算出する（Ｓ１）。アクセル全閉時に基本
目標アイドル空気量Ｑｍとエアフローメータによる実空
気量Ｑａとを比較して、補正値（密度相当値）ＫＬ＝Ｑ
ａ／Ｑｍを算出する（Ｓ２〜Ｓ５）。基本目標アイドル
空気量Ｑｍと補正値ＫＬとから目標アイドル空気量Ｑｍ
ｖ＝Ｑｍ／ＫＬを算出する（Ｓ６）。アクセル開度に基
づいてアクセル要求空気量Ｖａｃｃを算出する（Ｓ
７）。アクセル要求空気量Ｖａｃｃと目標アイドル空気
量Ｑｍｖとを加算して、目標空気量Ｖｃｙｌを算出する
（Ｓ８）。目標空気量Ｖｃｙｌに基づいて吸気弁閉時期
ＩＶＣを算出・出力する（Ｓ９，Ｓ１０）。
を制御して吸入空気量を制御する可変動弁エンジンにお
いて、アイドル時の運転性等を向上させる。 【解決手段】 アイドル回転数フィードバック制御と補
機負荷補正とによりアクセル全閉時の基本目標アイドル
空気量Ｑｍを算出する（Ｓ１）。アクセル全閉時に基本
目標アイドル空気量Ｑｍとエアフローメータによる実空
気量Ｑａとを比較して、補正値（密度相当値）ＫＬ＝Ｑ
ａ／Ｑｍを算出する（Ｓ２〜Ｓ５）。基本目標アイドル
空気量Ｑｍと補正値ＫＬとから目標アイドル空気量Ｑｍ
ｖ＝Ｑｍ／ＫＬを算出する（Ｓ６）。アクセル開度に基
づいてアクセル要求空気量Ｖａｃｃを算出する（Ｓ
７）。アクセル要求空気量Ｖａｃｃと目標アイドル空気
量Ｑｍｖとを加算して、目標空気量Ｖｃｙｌを算出する
（Ｓ８）。目標空気量Ｖｃｙｌに基づいて吸気弁閉時期
ＩＶＣを算出・出力する（Ｓ９，Ｓ１０）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開閉時期を任意に
制御可能な可変動弁式の吸気弁を備え、吸気弁の閉時期
を制御して吸入空気量を制御する可変動弁エンジンの制
御装置に関し、特にアクセル全閉時（アイドル時）の吸
入空気量の制御装置に関する。
制御可能な可変動弁式の吸気弁を備え、吸気弁の閉時期
を制御して吸入空気量を制御する可変動弁エンジンの制
御装置に関し、特にアクセル全閉時（アイドル時）の吸
入空気量の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ポンプロスの低減による燃費向上
を目的として、可変動弁式の吸気弁を用い、吸気弁の閉
時期を制御（早閉じ制御）することにより、吸入空気量
を制御して、ノンスロットル運転を行う可変動弁エンジ
ンが注目され、その開発が進められているが、アクセル
全閉時（アイドル時）の制御方式については、確立され
ていない。
を目的として、可変動弁式の吸気弁を用い、吸気弁の閉
時期を制御（早閉じ制御）することにより、吸入空気量
を制御して、ノンスロットル運転を行う可変動弁エンジ
ンが注目され、その開発が進められているが、アクセル
全閉時（アイドル時）の制御方式については、確立され
ていない。
【０００３】一方、従来の一般的なエンジンにおいて、
アクセル全閉時は、アイドル回転数制御装置により、実
際のエンジン回転数と目標アイドル回転数との比較結果
に応じて、スロットル弁をバイパスする補助空気弁の開
度を制御するなどして、エンジン回転数を目標アイドル
回転数にフィードバック制御している（特開平５−３１
２０７６号公報参照）。
アクセル全閉時は、アイドル回転数制御装置により、実
際のエンジン回転数と目標アイドル回転数との比較結果
に応じて、スロットル弁をバイパスする補助空気弁の開
度を制御するなどして、エンジン回転数を目標アイドル
回転数にフィードバック制御している（特開平５−３１
２０７６号公報参照）。
【０００４】しかし、このような従来の一般的なアクセ
ル全閉時の吸入空気量の制御は、気圧や気温の変化、更
にはアイシング（スロットル弁への氷付着）によるスロ
ットル弁通過空気量の変化により、アイドルに戻った時
や、補機負荷のＯＮ−ＯＦＦ時に、吸入空気量制御の応
答遅れにより、吸入空気量のバラツキが大きく、回転落
ちや吹き上がりによる違和感の発生（アイドル安定性、
運転性の悪化）を招いたり、エンスト防止のために吹き
上がり方向に適合することから燃費が悪化し、また、減
速時のトルクのバラツキも大きいため、運転性が良くな
かった。
ル全閉時の吸入空気量の制御は、気圧や気温の変化、更
にはアイシング（スロットル弁への氷付着）によるスロ
ットル弁通過空気量の変化により、アイドルに戻った時
や、補機負荷のＯＮ−ＯＦＦ時に、吸入空気量制御の応
答遅れにより、吸入空気量のバラツキが大きく、回転落
ちや吹き上がりによる違和感の発生（アイドル安定性、
運転性の悪化）を招いたり、エンスト防止のために吹き
上がり方向に適合することから燃費が悪化し、また、減
速時のトルクのバラツキも大きいため、運転性が良くな
かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
実状に鑑み、可変動弁エンジンにおいて、アクセル全閉
時の吸入空気量を適切に制御できるようにして、アイド
ル移行時や補機負荷ＯＮ−ＯＦＦ時の運転性及び燃費の
向上、並びに減速時の運転性の向上等を図ることを目的
とする。
実状に鑑み、可変動弁エンジンにおいて、アクセル全閉
時の吸入空気量を適切に制御できるようにして、アイド
ル移行時や補機負荷ＯＮ−ＯＦＦ時の運転性及び燃費の
向上、並びに減速時の運転性の向上等を図ることを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、可変動弁式の吸気弁を備え、吸気弁の閉時
期を制御して吸入空気量を制御する可変動弁エンジンの
制御装置において、図１に示すように、少なくとも補機
負荷の状態に応じてアクセル全閉時の基本目標アイドル
空気量Ｑｍを算出する基本目標アイドル空気量算出手段
と、アクセル全閉時に基本目標アイドル空気量Ｑｍと吸
入空気量計測手段により計測された実空気量Ｑａとを比
較して、補正値ＫＬを算出する補正値算出手段と、基本
目標アイドル空気量Ｑｍに基づき、前記補正値ＫＬによ
り補正して、目標アイドル空気量Ｑｍｖを算出する目標
アイドル空気量算出手段と、アクセル開度に基づいてア
クセル要求空気量Ｖａｃｃを算出するアクセル要求空気
量算出手段と、アクセル要求空気量Ｖａｃｃと目標アイ
ドル空気量Ｑｍｖとを加算して、目標空気量Ｖｃｙｌを
算出する目標空気量算出手段と、目標空気量Ｖｃｙｌに
基づいて吸気弁閉時期ＩＶＣを算出する吸気弁閉時期算
出手段と、を設ける。
る発明では、可変動弁式の吸気弁を備え、吸気弁の閉時
期を制御して吸入空気量を制御する可変動弁エンジンの
制御装置において、図１に示すように、少なくとも補機
負荷の状態に応じてアクセル全閉時の基本目標アイドル
空気量Ｑｍを算出する基本目標アイドル空気量算出手段
と、アクセル全閉時に基本目標アイドル空気量Ｑｍと吸
入空気量計測手段により計測された実空気量Ｑａとを比
較して、補正値ＫＬを算出する補正値算出手段と、基本
目標アイドル空気量Ｑｍに基づき、前記補正値ＫＬによ
り補正して、目標アイドル空気量Ｑｍｖを算出する目標
アイドル空気量算出手段と、アクセル開度に基づいてア
クセル要求空気量Ｖａｃｃを算出するアクセル要求空気
量算出手段と、アクセル要求空気量Ｖａｃｃと目標アイ
ドル空気量Ｑｍｖとを加算して、目標空気量Ｖｃｙｌを
算出する目標空気量算出手段と、目標空気量Ｖｃｙｌに
基づいて吸気弁閉時期ＩＶＣを算出する吸気弁閉時期算
出手段と、を設ける。
【０００７】請求項２に係る発明では、前記基本目標ア
イドル空気量算出手段は、アクセル全閉時にエンジン回
転数を目標アイドル回転数と比較してアイドル制御分Ｑ
ＦＢを算出するアイドル回転数フィードバック制御手段
を有し、アイドル制御分ＱＦＢと補機負荷補正分ＱＬＤ
とを加算して、基本目標アイドル空気量Ｑｍを算出する
ものであることを特徴とする。
イドル空気量算出手段は、アクセル全閉時にエンジン回
転数を目標アイドル回転数と比較してアイドル制御分Ｑ
ＦＢを算出するアイドル回転数フィードバック制御手段
を有し、アイドル制御分ＱＦＢと補機負荷補正分ＱＬＤ
とを加算して、基本目標アイドル空気量Ｑｍを算出する
ものであることを特徴とする。
【０００８】請求項３に係る発明では、吸気通路にスロ
ットル弁を備え、吸気管圧力に応じて基本目標アイドル
空気量Ｑｍを補正する手段を設けたことを特徴とする。
ここで、吸気管圧力は圧力センサを用いて計測してもよ
いし、スロットル開度から予測してもよい。請求項４に
係る発明では、前記補正値算出手段は、補正値ＫＬとし
て、基本目標アイドル空気量Ｑｍと実空気量Ｑａとの比
（Ｑａ／Ｑｍ）を算出することを特徴とする。
ットル弁を備え、吸気管圧力に応じて基本目標アイドル
空気量Ｑｍを補正する手段を設けたことを特徴とする。
ここで、吸気管圧力は圧力センサを用いて計測してもよ
いし、スロットル開度から予測してもよい。請求項４に
係る発明では、前記補正値算出手段は、補正値ＫＬとし
て、基本目標アイドル空気量Ｑｍと実空気量Ｑａとの比
（Ｑａ／Ｑｍ）を算出することを特徴とする。
【０００９】請求項５に係る発明では、前記補正値算出
手段は、アクセル全閉時以外は、アクセル全閉時に算出
した補正値ＫＬを保持することを特徴とする。請求項６
に係る発明では、前記可変動弁式の吸気弁は、電磁駆動
式であることを特徴とする。
手段は、アクセル全閉時以外は、アクセル全閉時に算出
した補正値ＫＬを保持することを特徴とする。請求項６
に係る発明では、前記可変動弁式の吸気弁は、電磁駆動
式であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、応答性・
安定性の良い吸気弁閉時期制御による吸入空気量制御方
式を用いて、アクセル全閉時の吸入空気量を吸気弁閉時
期により適切なトルクを得る値に制御できるので、アイ
ドル移行時や補機負荷ＯＮ−ＯＦＦ時の回転バラツキが
小さくなって運転性及び燃費を向上でき、また減速時の
トルクのバラツキも小さなって運転性を向上できる。
安定性の良い吸気弁閉時期制御による吸入空気量制御方
式を用いて、アクセル全閉時の吸入空気量を吸気弁閉時
期により適切なトルクを得る値に制御できるので、アイ
ドル移行時や補機負荷ＯＮ−ＯＦＦ時の回転バラツキが
小さくなって運転性及び燃費を向上でき、また減速時の
トルクのバラツキも小さなって運転性を向上できる。
【００１１】請求項２に係る発明によれば、アクセル全
閉時にアイドル回転数をフィードバック制御でき、収束
性が向上する。請求項３に係る発明によれば、所定のエ
ンジン運転条件にて吸気管内に負圧を得る目的でスロッ
トル弁を備える場合に確実に対応できる。請求項４に係
る発明によれば、補正値として、基本目標アイドル空気
量と実空気量との比を算出することで、簡単に制御でき
る。
閉時にアイドル回転数をフィードバック制御でき、収束
性が向上する。請求項３に係る発明によれば、所定のエ
ンジン運転条件にて吸気管内に負圧を得る目的でスロッ
トル弁を備える場合に確実に対応できる。請求項４に係
る発明によれば、補正値として、基本目標アイドル空気
量と実空気量との比を算出することで、簡単に制御でき
る。
【００１２】請求項５に係る発明によれば、アクセル全
閉時以外は、アクセル全閉時に算出した補正値を保持す
ることで、アクセル全閉時の学習結果を反映できる。請
求項６に係る発明によれば、電磁駆動式の吸気弁を用い
ることで、制御性が向上する。
閉時以外は、アクセル全閉時に算出した補正値を保持す
ることで、アクセル全閉時の学習結果を反映できる。請
求項６に係る発明によれば、電磁駆動式の吸気弁を用い
ることで、制御性が向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図２
〜図８により説明する。図２は本発明の一実施形態を示
す可変動弁エンジンのシステム図である。エンジン１の
各気筒のピストン２により画成される燃焼室３には、点
火栓４を囲むように、電磁駆動式の吸気弁５及び排気弁
６を備えている。７は吸気通路、８は排気通路である。
〜図８により説明する。図２は本発明の一実施形態を示
す可変動弁エンジンのシステム図である。エンジン１の
各気筒のピストン２により画成される燃焼室３には、点
火栓４を囲むように、電磁駆動式の吸気弁５及び排気弁
６を備えている。７は吸気通路、８は排気通路である。
【００１４】吸気弁５及び排気弁６の電磁駆動装置（可
変動弁装置）の基本構造を図３に示す。弁体２０の弁軸
２１にプレート状の可動子２２が取付けられており、こ
の可動子２２はスプリング２３，２４により中立位置に
付勢されている。そして、この可動子２２の下側に開弁
用電磁コイル２５が配置され、上側に閉弁用電磁コイル
２６が配置されている。
変動弁装置）の基本構造を図３に示す。弁体２０の弁軸
２１にプレート状の可動子２２が取付けられており、こ
の可動子２２はスプリング２３，２４により中立位置に
付勢されている。そして、この可動子２２の下側に開弁
用電磁コイル２５が配置され、上側に閉弁用電磁コイル
２６が配置されている。
【００１５】従って、開弁させる際は、上側の閉弁用電
磁コイル２６への通電を停止した後、下側の開弁用電磁
コイル２５に通電して、可動子２２を下側へ吸着するこ
とにより、弁体２０をリフトさせて開弁させる。逆に、
閉弁させる際は、下側の開弁用電磁コイル２５への通電
を停止した後、上側の閉弁用電磁コイル２６に通電し
て、可動子２２を上側へ吸着することにより、弁体２０
をシート部に着座させて閉弁させる。
磁コイル２６への通電を停止した後、下側の開弁用電磁
コイル２５に通電して、可動子２２を下側へ吸着するこ
とにより、弁体２０をリフトさせて開弁させる。逆に、
閉弁させる際は、下側の開弁用電磁コイル２５への通電
を停止した後、上側の閉弁用電磁コイル２６に通電し
て、可動子２２を上側へ吸着することにより、弁体２０
をシート部に着座させて閉弁させる。
【００１６】図２に戻って、吸気通路７には、全気筒共
通の集合部に、電制スロットル弁（吸気絞り弁）９が設
けられている。吸気通路７にはまた、各気筒毎の吸気ポ
ート部分に、電磁式の燃料噴射弁１０が設けられてい
る。ここにおいて、吸気弁５、排気弁６、電制スロット
ル弁９、燃料噴射弁１０及び点火栓４の作動は、コント
ロールユニット１１により制御され、このコントロール
ユニット１１には、エンジン回転に同期してクランク角
信号を出力しこれによりクランク角位置と共にエンジン
回転数Ｎｅを検出可能なクランク角センサ１２、アクセ
ル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＣＣを検出する
アクセルペダルセンサ（アクセル全閉でＯＮとなるアイ
ドルスイッチを含む）１３、吸気通路７のスロットル弁
９上流にて吸入空気量Ｑａを計測する熱線式エアフロー
メータ１４、スロットル弁９の開度ＴＶＯを検出するス
ロットルセンサ１５、吸気通路７のスロットル弁９下流
にて吸気管圧力（吸気管内の絶対圧力）ＰＢを検出する
圧力センサ１６等から、信号が入力されている。
通の集合部に、電制スロットル弁（吸気絞り弁）９が設
けられている。吸気通路７にはまた、各気筒毎の吸気ポ
ート部分に、電磁式の燃料噴射弁１０が設けられてい
る。ここにおいて、吸気弁５、排気弁６、電制スロット
ル弁９、燃料噴射弁１０及び点火栓４の作動は、コント
ロールユニット１１により制御され、このコントロール
ユニット１１には、エンジン回転に同期してクランク角
信号を出力しこれによりクランク角位置と共にエンジン
回転数Ｎｅを検出可能なクランク角センサ１２、アクセ
ル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＣＣを検出する
アクセルペダルセンサ（アクセル全閉でＯＮとなるアイ
ドルスイッチを含む）１３、吸気通路７のスロットル弁
９上流にて吸入空気量Ｑａを計測する熱線式エアフロー
メータ１４、スロットル弁９の開度ＴＶＯを検出するス
ロットルセンサ１５、吸気通路７のスロットル弁９下流
にて吸気管圧力（吸気管内の絶対圧力）ＰＢを検出する
圧力センサ１６等から、信号が入力されている。
【００１７】このエンジン１では、ポンプロスの低減に
よる燃費向上を目的として、電磁駆動式の吸気弁５及び
排気弁６のバルブタイミングを制御、特に吸気弁５の閉
時期（ＩＶＣ）を早閉じ制御することにより吸入空気量
を制御して、実質的にノンスロットル運転を行う。この
場合、電制スロットル弁９は、所定のエンジン運転条件
にて吸気通路７内に負圧を得る目的で設けられている。
よる燃費向上を目的として、電磁駆動式の吸気弁５及び
排気弁６のバルブタイミングを制御、特に吸気弁５の閉
時期（ＩＶＣ）を早閉じ制御することにより吸入空気量
を制御して、実質的にノンスロットル運転を行う。この
場合、電制スロットル弁９は、所定のエンジン運転条件
にて吸気通路７内に負圧を得る目的で設けられている。
【００１８】詳しくは、吸気弁５の開時期（ＩＶＯ）
は、排気上死点（ＴＤＣ）付近の略一定タイミングと
し、吸気弁５の閉時期（ＩＶＣ）は、後述のようにエン
ジン運転条件に基づいて定められる目標トルク相当の目
標空気量に応じて、制御する。排気弁６の開時期（ＥＶ
Ｏ）及び閉時期（ＥＶＣ）は、最も熱効率の良いタイミ
ングとなるように制御する。
は、排気上死点（ＴＤＣ）付近の略一定タイミングと
し、吸気弁５の閉時期（ＩＶＣ）は、後述のようにエン
ジン運転条件に基づいて定められる目標トルク相当の目
標空気量に応じて、制御する。排気弁６の開時期（ＥＶ
Ｏ）及び閉時期（ＥＶＣ）は、最も熱効率の良いタイミ
ングとなるように制御する。
【００１９】燃料噴射弁１０の燃料噴射時期及び燃料噴
射量は、エンジン運転条件に基づいて制御するが、燃料
噴射量は、基本的には、エアフローメータ１４により計
測される吸入空気量Ｑａに基づいて、所望の空燃比とな
るように制御する。点火栓４による点火時期は、エンジ
ン運転条件に基づいて、ＭＢＴ又はノック限界に制御す
る。
射量は、エンジン運転条件に基づいて制御するが、燃料
噴射量は、基本的には、エアフローメータ１４により計
測される吸入空気量Ｑａに基づいて、所望の空燃比とな
るように制御する。点火栓４による点火時期は、エンジ
ン運転条件に基づいて、ＭＢＴ又はノック限界に制御す
る。
【００２０】次に、吸気弁閉時期による吸入空気量の制
御について、更に詳細に、フローチャートにより説明す
る。図４は吸気弁閉時期（ＩＶＣ）制御のメインフロー
であり、１０ｍｓジョブとして実行される。ステップ１
（図にはＳ１と記す。以下同様）では、基本目標アイド
ル空気量（質量流量）Ｑｍを計算する。
御について、更に詳細に、フローチャートにより説明す
る。図４は吸気弁閉時期（ＩＶＣ）制御のメインフロー
であり、１０ｍｓジョブとして実行される。ステップ１
（図にはＳ１と記す。以下同様）では、基本目標アイド
ル空気量（質量流量）Ｑｍを計算する。
【００２１】ここでの基本目標アイドル空気量Ｑｍの計
算は、図５のフローに従って行われるので、図５のフロ
ーによって説明する。ステップ２１では、アイドル運転
条件、すなわちアイドルスイッチＯＮ（アクセル全閉）
か否かを判定する。アイドルスイッチＯＮ（アクセル全
閉）の場合は、ステップ２２で実際のエンジン回転数Ｎ
ｅと目標アイドル回転数とを比較する。
算は、図５のフローに従って行われるので、図５のフロ
ーによって説明する。ステップ２１では、アイドル運転
条件、すなわちアイドルスイッチＯＮ（アクセル全閉）
か否かを判定する。アイドルスイッチＯＮ（アクセル全
閉）の場合は、ステップ２２で実際のエンジン回転数Ｎ
ｅと目標アイドル回転数とを比較する。
【００２２】比較の結果、Ｎｅ＜目標アイドル回転数の
場合は、ステップ２３でアイドル制御分ＱＦＢを所定量
ΔＱ増大させる（ＱＦＢ＝ＱＦＢ＋ΔＱ）。Ｎｅ＞目標
アイドル回転数の場合は、ステップ２４でアイドル制御
分ＱＦＢを所定量ΔＱ減少させる（ＱＦＢ＝ＱＦＢ−Δ
Ｑ）。Ｎｅ＝目標アイドル回転数の場合、及び、アイド
ルスイッチＯＦＦの場合は、アイドル制御分ＱＦＢは前
回値に保持される。
場合は、ステップ２３でアイドル制御分ＱＦＢを所定量
ΔＱ増大させる（ＱＦＢ＝ＱＦＢ＋ΔＱ）。Ｎｅ＞目標
アイドル回転数の場合は、ステップ２４でアイドル制御
分ＱＦＢを所定量ΔＱ減少させる（ＱＦＢ＝ＱＦＢ−Δ
Ｑ）。Ｎｅ＝目標アイドル回転数の場合、及び、アイド
ルスイッチＯＦＦの場合は、アイドル制御分ＱＦＢは前
回値に保持される。
【００２３】ステップ２５では、補機負荷補正分ＱＬＤ
を次のように計算する。エアコン負荷について、エアコ
ンのＯＮ・ＯＦＦに応じ、ＯＮの場合はエアコンコンプ
レッサ圧力Ｐｄとエンジン回転数Ｎｅとからエアコン負
荷分ＡＣを求め、ＯＦＦの場合はＡＣ＝０とする。パワ
ステ負荷について、パワステ油圧Ｐｓとエンジン回転数
Ｎｅとからパワステ負荷分ＰＳを求める。
を次のように計算する。エアコン負荷について、エアコ
ンのＯＮ・ＯＦＦに応じ、ＯＮの場合はエアコンコンプ
レッサ圧力Ｐｄとエンジン回転数Ｎｅとからエアコン負
荷分ＡＣを求め、ＯＦＦの場合はＡＣ＝０とする。パワ
ステ負荷について、パワステ油圧Ｐｓとエンジン回転数
Ｎｅとからパワステ負荷分ＰＳを求める。
【００２４】その他の電気負荷について、対応するスイ
ッチのＯＮ・ＯＦＦに応じ、ＯＮの場合は電気負荷分Ｓ
Ｗ１，ＳＷ２，…を予め定めた値に設定し、ＯＦＦの場
合は０とする。そして、これらを加算して、補機負荷補
正分ＱＬＤ＝ＡＣ＋ＰＳ＋ＳＷ１＋ＳＷ２＋…を求め
る。
ッチのＯＮ・ＯＦＦに応じ、ＯＮの場合は電気負荷分Ｓ
Ｗ１，ＳＷ２，…を予め定めた値に設定し、ＯＦＦの場
合は０とする。そして、これらを加算して、補機負荷補
正分ＱＬＤ＝ＡＣ＋ＰＳ＋ＳＷ１＋ＳＷ２＋…を求め
る。
【００２５】ステップ２６では、アイドル制御分ＱＦＢ
と補機負荷分ＱＬＤとを加算して、基本目標アイドル空
気量Ｑｍφ＝ＱＦＢ＋ＱＬＤを求める。ステップ２７で
は、圧力センサ１６により計測される吸気管圧力ＰＢに
基づいて圧力補正係数ＫＰＢを設定する。大気圧の場
合、ＫＰＢ＝１で、負圧側で、ＫＰＢ＜１となる。尚、
スロットルセンサ１５により検出されるスロットル開度
ＴＶＯから予測計算で求めてもよい。
と補機負荷分ＱＬＤとを加算して、基本目標アイドル空
気量Ｑｍφ＝ＱＦＢ＋ＱＬＤを求める。ステップ２７で
は、圧力センサ１６により計測される吸気管圧力ＰＢに
基づいて圧力補正係数ＫＰＢを設定する。大気圧の場
合、ＫＰＢ＝１で、負圧側で、ＫＰＢ＜１となる。尚、
スロットルセンサ１５により検出されるスロットル開度
ＴＶＯから予測計算で求めてもよい。
【００２６】ステップ２８では、基本目標アイドル空気
量Ｑｍφを圧力補正係数ＫＰＢで除算することにより、
最終的な基本目標アイドル空気量（質量流量）Ｑｍ＝Ｑ
ｍφ／ＫＰＢを求めて、処理を終了する。尚、ステップ
２７，２８はスロットル弁付きの場合に必要で、スロッ
トル弁を備えない場合は省略して、Ｑｍ＝Ｑｍφとして
もよい。
量Ｑｍφを圧力補正係数ＫＰＢで除算することにより、
最終的な基本目標アイドル空気量（質量流量）Ｑｍ＝Ｑ
ｍφ／ＫＰＢを求めて、処理を終了する。尚、ステップ
２７，２８はスロットル弁付きの場合に必要で、スロッ
トル弁を備えない場合は省略して、Ｑｍ＝Ｑｍφとして
もよい。
【００２７】図４に戻って説明を続ける。ステップ２で
は、アイドル運転条件、すなわちアイドルスイッチＯＮ
（アクセル全閉）か否かを判定する。アクセル全閉時の
み補正値（密度相当値）を学習するためである。アイド
ルスイッチＯＮ（アクセル全閉）の場合は、ステップ３
でアイドルスイッチＯＮ後所定時間（例えば１ｓ）経過
したか否かを判定する。吸入空気量が安定するのを待つ
ためである。
は、アイドル運転条件、すなわちアイドルスイッチＯＮ
（アクセル全閉）か否かを判定する。アクセル全閉時の
み補正値（密度相当値）を学習するためである。アイド
ルスイッチＯＮ（アクセル全閉）の場合は、ステップ３
でアイドルスイッチＯＮ後所定時間（例えば１ｓ）経過
したか否かを判定する。吸入空気量が安定するのを待つ
ためである。
【００２８】アイドルスイッチＯＮ後所定時間経過して
いる場合は、ステップ４，５を実行する。ステップ４で
は、基本目標アイドル空気量Ｑｍに対する実空気量Ｑａ
の比として、補正値（補正係数；密度相当値）ＫＬφ＝
Ｑａ／Ｑｍを求める。ここで用いた実空気量Ｑａは、吸
入空気量計測手段としてのエアフローメータ１４を用
い、図６のフローに従って別途求めたものである。図６
は実空気量Ｑａ計測のための１ｍｓジョブであり、ステ
ップ３１では、エアフローメータの出力電圧を読込んで
Ａ／Ｄ変換する。ステップ３２では、エアフローメータ
出力特性に基づき、Ａ／Ｄ変換値をリニアライズ処理し
て、吸入空気量Ｑａ０を得る。ステップ３３では、４気
筒の場合、１８０°ＣＡ毎のタイミングか否かを判定
し、ＮＯの場合はステップ３４へ、ＹＥＳの場合はステ
ップ３５へ進む。すなわち、１８０°ＣＡ間では、ステ
ップ３４でＱａ０の積算を行い（ΣＱａ０＝ΣＱａ０＋
Ｑａ０）、１８０°ＣＡ毎に、ステップ３５で積算結果
を実空気量Ｑａとする（Ｑａ＝ΣＱａ０，Ｑａ確定後、
ΣＱａ０＝０）。
いる場合は、ステップ４，５を実行する。ステップ４で
は、基本目標アイドル空気量Ｑｍに対する実空気量Ｑａ
の比として、補正値（補正係数；密度相当値）ＫＬφ＝
Ｑａ／Ｑｍを求める。ここで用いた実空気量Ｑａは、吸
入空気量計測手段としてのエアフローメータ１４を用
い、図６のフローに従って別途求めたものである。図６
は実空気量Ｑａ計測のための１ｍｓジョブであり、ステ
ップ３１では、エアフローメータの出力電圧を読込んで
Ａ／Ｄ変換する。ステップ３２では、エアフローメータ
出力特性に基づき、Ａ／Ｄ変換値をリニアライズ処理し
て、吸入空気量Ｑａ０を得る。ステップ３３では、４気
筒の場合、１８０°ＣＡ毎のタイミングか否かを判定
し、ＮＯの場合はステップ３４へ、ＹＥＳの場合はステ
ップ３５へ進む。すなわち、１８０°ＣＡ間では、ステ
ップ３４でＱａ０の積算を行い（ΣＱａ０＝ΣＱａ０＋
Ｑａ０）、１８０°ＣＡ毎に、ステップ３５で積算結果
を実空気量Ｑａとする（Ｑａ＝ΣＱａ０，Ｑａ確定後、
ΣＱａ０＝０）。
【００２９】ステップ５では、次式により、補正値ＫＬ
φを加重平均して、最終的な補正値ＫＬを求める。変動
を除去するためである。 ＫＬ＝ＫＬφ×ＦＬ＃＋ＫＬ×（１−ＦＬ＃） ＦＬ＃は加重平均重み付け定数である。アイドルスイッ
チＯＦＦの場合、及び、アイドルスイッチＯＮ後所定時
間内の場合は、ステップ４，５を実行せず、補正値ＫＬ
は前回値に保持される。
φを加重平均して、最終的な補正値ＫＬを求める。変動
を除去するためである。 ＫＬ＝ＫＬφ×ＦＬ＃＋ＫＬ×（１−ＦＬ＃） ＦＬ＃は加重平均重み付け定数である。アイドルスイッ
チＯＦＦの場合、及び、アイドルスイッチＯＮ後所定時
間内の場合は、ステップ４，５を実行せず、補正値ＫＬ
は前回値に保持される。
【００３０】ステップ６では、基本目標アイドル空気量
（質量流量）Ｑｍを補正値（密度相当値）ＫＬにより除
算して、目標アイドル空気量（体積流量）Ｑｍｖ＝Ｑｍ
／ＫＬを求める。ステップ７では、図７のマップを参照
し、アクセル開度ＡＣＣとエンジン回転数Ｎｅとに基づ
いて、アクセル要求空気量（体積流量）Ｖａｃｃを求め
る。
（質量流量）Ｑｍを補正値（密度相当値）ＫＬにより除
算して、目標アイドル空気量（体積流量）Ｑｍｖ＝Ｑｍ
／ＫＬを求める。ステップ７では、図７のマップを参照
し、アクセル開度ＡＣＣとエンジン回転数Ｎｅとに基づ
いて、アクセル要求空気量（体積流量）Ｖａｃｃを求め
る。
【００３１】ステップ８では、アクセル要求空気量Ｖａ
ｃｃと目標アイドル空気量Ｑｍｖとを加算して、目標空
気量Ｖｃｙｌ＝Ｖａｃｃ＋Ｑｍｖを求める。ステップ９
では、図８のマップを参照し、目標空気量Ｖｃｙｌとエ
ンジン回転数Ｎｅとに基づいて、吸気弁閉時期ＩＶＣ
（°ＡＴＤＣ）を求める。エンジン回転数Ｎｅを考慮す
るのは、高回転側で吸入空気の慣性により充填効率が向
上するからである。
ｃｃと目標アイドル空気量Ｑｍｖとを加算して、目標空
気量Ｖｃｙｌ＝Ｖａｃｃ＋Ｑｍｖを求める。ステップ９
では、図８のマップを参照し、目標空気量Ｖｃｙｌとエ
ンジン回転数Ｎｅとに基づいて、吸気弁閉時期ＩＶＣ
（°ＡＴＤＣ）を求める。エンジン回転数Ｎｅを考慮す
るのは、高回転側で吸入空気の慣性により充填効率が向
上するからである。
【００３２】ステップ１０では、求められた吸気弁閉時
期ＩＶＣを所定のレジスタにセットする。これにより、
吸気弁５は、排気上死点（ＴＤＣ）付近で開弁した後、
上記のように計算された吸気弁閉時期ＩＶＣにて閉弁し
て、吸入空気量を制御する。ここで、ステップ１（図５
のステップ２１〜２８）の部分が基本目標アイドル空気
量算出手段に相当し、ステップ２〜５の部分が補正値算
出手段に相当し、ステップ６の部分が目標アイドル空気
量算出手段に相当し、ステップ７の部分がアクセル要求
空気量算出手段に相当し、ステップ８の部分が目標空気
量算出手段に相当し、ステップ９の部分が吸気弁閉時期
算出手段に相当する。
期ＩＶＣを所定のレジスタにセットする。これにより、
吸気弁５は、排気上死点（ＴＤＣ）付近で開弁した後、
上記のように計算された吸気弁閉時期ＩＶＣにて閉弁し
て、吸入空気量を制御する。ここで、ステップ１（図５
のステップ２１〜２８）の部分が基本目標アイドル空気
量算出手段に相当し、ステップ２〜５の部分が補正値算
出手段に相当し、ステップ６の部分が目標アイドル空気
量算出手段に相当し、ステップ７の部分がアクセル要求
空気量算出手段に相当し、ステップ８の部分が目標空気
量算出手段に相当し、ステップ９の部分が吸気弁閉時期
算出手段に相当する。
【００３３】また、ステップ１（図５のステップ２１〜
２８）の基本目標アイドル空気量算出手段のうち、ステ
ップ２１〜２４の部分がアイドル回転数フィードバック
制御手段に相当し、ステップ２７，２８の部分が吸気管
圧力による基本目標アイドル空気量の補正手段に相当す
る。尚、以上の実施形態では、可変動弁装置として、電
磁駆動式のものを用いたが、油圧駆動式のもの等を用い
ることもできる。
２８）の基本目標アイドル空気量算出手段のうち、ステ
ップ２１〜２４の部分がアイドル回転数フィードバック
制御手段に相当し、ステップ２７，２８の部分が吸気管
圧力による基本目標アイドル空気量の補正手段に相当す
る。尚、以上の実施形態では、可変動弁装置として、電
磁駆動式のものを用いたが、油圧駆動式のもの等を用い
ることもできる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の一実施形態を示す可変動弁エンジン
のシステム図
のシステム図
【図３】 吸排気弁の電磁駆動装置の基本構造図
【図４】 吸気弁閉時期（ＩＶＣ）制御のフローチャー
ト
ト
【図５】 基本目標アイドル空気量（Ｑｍ）計算のフロ
ーチャート
ーチャート
【図６】 実空気量（Ｑａ）計測のフローチャート
【図７】 アクセル要求空気量（Ｖａｃｃ）計算用マッ
プを示す図
プを示す図
【図８】 吸気弁閉時期（ＩＶＣ）計算用マップを示す
図
図
１ エンジン ４ 点火栓 ５ 電磁駆動式の吸気弁 ６ 電磁駆動式の排気弁 ９ 電制スロットル弁 １０ 燃料噴射弁 １１ コントロールユニット １２ クランク角センサ １３ アクセルペダルセンサ（アイドルスイッチを含
む） １４ エアフローメータ １５ スロットルセンサ １６ 圧力センサ
む） １４ エアフローメータ １５ スロットルセンサ １６ 圧力センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２２Ｂ ３６４ ３６４Ｄ ３６６ ３６６Ｆ (72)発明者 荒井 勝博 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 BA04 BA05 BA23 CA03 DA02 DA04 EB11 EB17 FA07 FA10 FA11 FA33 FA38 3G092 AA01 AA05 AA11 BA04 BB02 DA01 DA07 DG02 DG09 EA13 EA17 EB03 EC01 EC05 FA03 FA06 FA24 GA04 GA13 HA01X HA01Z HA05X HA05Z HA06X HA06Z HA09Z HA13X HA13Z HE01Z HE03Z HF03Z HF04Z HF08Z 3G301 HA01 HA19 JA02 JA03 KA07 KA16 LA03 LA07 LB02 LC01 LC03 MA01 MA12 NA04 NA08 ND01 ND21 PA01A PA01Z PA07A PA07Z PA11A PA11Z PA13Z PE01Z PE03Z PE10A PE10Z PF03Z PF13Z PF14Z
Claims (6)
- 【請求項１】可変動弁式の吸気弁を備え、吸気弁の閉時
期を制御して吸入空気量を制御する可変動弁エンジンの
制御装置において、 少なくとも補機負荷の状態に応じてアクセル全閉時の基
本目標アイドル空気量を算出する基本目標アイドル空気
量算出手段と、 アクセル全閉時に基本目標アイドル空気量と吸入空気量
計測手段により計測された実空気量とを比較して、補正
値を算出する補正値算出手段と、 基本目標アイドル空気量に基づき、前記補正値により補
正して、目標アイドル空気量を算出する目標アイドル空
気量算出手段と、 アクセル開度に基づいてアクセル要求空気量を算出する
アクセル要求空気量算出手段と、 アクセル要求空気量と目標アイドル空気量とを加算し
て、目標空気量を算出する目標空気量算出手段と、 目標空気量に基づいて吸気弁閉時期を算出する吸気弁閉
時期算出手段と、 を含んで構成される可変動弁エンジンの制御装置。 - 【請求項２】前記基本目標アイドル空気量算出手段は、
アクセル全閉時にエンジン回転数を目標アイドル回転数
と比較してアイドル制御分を算出するアイドル回転数フ
ィードバック制御手段を有し、アイドル制御分と補機負
荷補正分とを加算して、基本目標アイドル空気量を算出
するものであることを特徴とする請求項１記載の可変動
弁エンジンの制御装置。 - 【請求項３】吸気通路にスロットル弁を備え、吸気管圧
力に応じて基本目標アイドル空気量を補正する手段を設
けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の可変
動弁エンジンの制御装置。 - 【請求項４】前記補正値算出手段は、補正値として、基
本目標アイドル空気量と実空気量との比を算出すること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載
の可変動弁エンジンの制御装置。 - 【請求項５】前記補正値算出手段は、アクセル全閉時以
外は、アクセル全閉時に算出した補正値を保持すること
を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載
の可変動弁エンジンの制御装置。 - 【請求項６】前記可変動弁式の吸気弁は、電磁駆動式で
あることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１
つに記載の可変動弁エンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10252715A JP2000080938A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10252715A JP2000080938A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000080938A true JP2000080938A (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17241255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10252715A Pending JP2000080938A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000080938A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010174632A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置及び制御方法 |
-
1998
- 1998-09-07 JP JP10252715A patent/JP2000080938A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010174632A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置及び制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050405 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060411 |