JP2000087767A - 可変動弁エンジンの吸入空気密度推定装置 - Google Patents
可変動弁エンジンの吸入空気密度推定装置Info
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- JP2000087767A JP2000087767A JP10256618A JP25661898A JP2000087767A JP 2000087767 A JP2000087767 A JP 2000087767A JP 10256618 A JP10256618 A JP 10256618A JP 25661898 A JP25661898 A JP 25661898A JP 2000087767 A JP2000087767 A JP 2000087767A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】可変動弁装置の吸・排気弁の開閉時期等に基づ
いて空気密度を推定する。 【解決手段】エアフロメータにより吸入空気質量流量を
検出し（Ｓ１) 、可変動弁の吸・排気弁の開閉時期を入
力し（Ｓ２) 、エンジン回転速度Ｎｅを検出手段（Ｓ
３) 、吸・排気弁の開閉時期とエンジン回転速度Ｎｅと
に基づいて吸入空気体積流量を算出し（Ｓ４) 、吸入空
気質量流量を吸入空気体積流量で除算することにより、
空気密度を算出する（Ｓ５) 。
いて空気密度を推定する。 【解決手段】エアフロメータにより吸入空気質量流量を
検出し（Ｓ１) 、可変動弁の吸・排気弁の開閉時期を入
力し（Ｓ２) 、エンジン回転速度Ｎｅを検出手段（Ｓ
３) 、吸・排気弁の開閉時期とエンジン回転速度Ｎｅと
に基づいて吸入空気体積流量を算出し（Ｓ４) 、吸入空
気質量流量を吸入空気体積流量で除算することにより、
空気密度を算出する（Ｓ５) 。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸・排気弁の開閉
時期を任意に制御自由な可変動弁手段を備えたエンジン
において、吸入空気の密度を推定する装置に関する。
時期を任意に制御自由な可変動弁手段を備えたエンジン
において、吸入空気の密度を推定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジン（内燃機関) においては、吸入
空気の密度（以下空気密度という) を検出し、該空気密
度に基づいて、アイドル回転速度制御（ＩＳＣ) 時の空
気量（制御デューティ) 補正や、始動時の燃料噴射量補
正、エアフロメータの電源投入時における過渡補正等の
各種補正を行うようにしたものがある。該空気密度の検
出は、大気圧センサ，温度センサを設けて、圧力と温度
とに基づいて検出するものが知られる（特開平５−３２
１７１３号公報参照) 。
空気の密度（以下空気密度という) を検出し、該空気密
度に基づいて、アイドル回転速度制御（ＩＳＣ) 時の空
気量（制御デューティ) 補正や、始動時の燃料噴射量補
正、エアフロメータの電源投入時における過渡補正等の
各種補正を行うようにしたものがある。該空気密度の検
出は、大気圧センサ，温度センサを設けて、圧力と温度
とに基づいて検出するものが知られる（特開平５−３２
１７１３号公報参照) 。
【０００３】また、スロットル弁を全開にしたときの吸
入空気流量の検出値と、標準条件（例えば２５°Ｃ，１
ａｔｍ) での吸入空気流量実測値との比較による方法も
ある（特開平９−２８７８５０７号公報参照) 。
入空気流量の検出値と、標準条件（例えば２５°Ｃ，１
ａｔｍ) での吸入空気流量実測値との比較による方法も
ある（特開平９−２８７８５０７号公報参照) 。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者
は、空気密度検出用に新たなセンサが必要とし、複雑な
システムとなり、コスト増となり、後者は、スロットル
弁を全開にする頻度が少ない場合には使用できない。ま
た、電子制御スロットル装置を備えたもので、強制的に
スロットル弁を全開とすると、車が急発進してしまうよ
うなおそれがある。
は、空気密度検出用に新たなセンサが必要とし、複雑な
システムとなり、コスト増となり、後者は、スロットル
弁を全開にする頻度が少ない場合には使用できない。ま
た、電子制御スロットル装置を備えたもので、強制的に
スロットル弁を全開とすると、車が急発進してしまうよ
うなおそれがある。
【０００５】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、吸・排気弁の開閉時期を任意に制御
自由な可変動弁を備えたエンジンにおいて、空気密度検
出用のセンサ等を設けることなく、可変動弁の作動状態
に基づいて空気密度を推定できるようにした可変動弁エ
ンジンの空気密度推定装置を提供することを目的とす
る。
てなされたもので、吸・排気弁の開閉時期を任意に制御
自由な可変動弁を備えたエンジンにおいて、空気密度検
出用のセンサ等を設けることなく、可変動弁の作動状態
に基づいて空気密度を推定できるようにした可変動弁エ
ンジンの空気密度推定装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、図１に示すように、吸・排気弁の開閉時期を
任意に制御自由な可変動弁手段を備えたエンジンにおい
て、大気圧状態で吸気を行わせている状態で、吸・排気
弁の開閉時期に基づいて、吸入空気体積流量を算出する
吸入空気体積流量算出手段と、同じく大気圧状態で吸気
を行わせている状態で、吸入空気質量流量を検出する吸
入空気質量流量検出手段と、前記算出された吸入空気体
積流量と、前記検出された吸入空気質量流量とに基づい
て吸入空気の密度を算出する吸入空気密度算出手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
る発明は、図１に示すように、吸・排気弁の開閉時期を
任意に制御自由な可変動弁手段を備えたエンジンにおい
て、大気圧状態で吸気を行わせている状態で、吸・排気
弁の開閉時期に基づいて、吸入空気体積流量を算出する
吸入空気体積流量算出手段と、同じく大気圧状態で吸気
を行わせている状態で、吸入空気質量流量を検出する吸
入空気質量流量検出手段と、前記算出された吸入空気体
積流量と、前記検出された吸入空気質量流量とに基づい
て吸入空気の密度を算出する吸入空気密度算出手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【０００７】請求項１に係る発明によると、大気圧状態
で吸気を行われているときは、吸気弁の閉時期における
シリンダ容積の中に大気圧状態の吸入空気（新気) が導
入される一方、排気弁の閉時期や吸・排気弁の開オーバ
ラップ量等によってシリンダ内の残留ガス量が推定され
る。そこで、吸入空気体積流量算出手段が、これらに基
づいて大気圧状態での吸入空気体積流量を算出する。
で吸気を行われているときは、吸気弁の閉時期における
シリンダ容積の中に大気圧状態の吸入空気（新気) が導
入される一方、排気弁の閉時期や吸・排気弁の開オーバ
ラップ量等によってシリンダ内の残留ガス量が推定され
る。そこで、吸入空気体積流量算出手段が、これらに基
づいて大気圧状態での吸入空気体積流量を算出する。
【０００８】一方、吸入空気質量流量検出手段によって
吸入空気質量流量が検出されるので、空気密度算出手段
が、前記吸入空気体積流量と吸入空気質量流量との比に
よって空気密度を算出する。また、請求項２に係る発明
は、電子制御スロットル弁を備え、現状の運転状態に基
づいて予測したシリンダ吸入空気量と略同一のシリンダ
吸入空気量が得られるようにスロットル弁を全開として
吸・排気弁の開閉時期を制御し、該制御状態で前記吸入
空気体積流量算出手段により算出した吸入空気体積流量
と前記吸入空気質量流量検出手段により検出した吸入空
気流量検出値とに基づいて、前記吸入空気密度算出手段
が吸入空気の密度を算出することを特徴とする。
吸入空気質量流量が検出されるので、空気密度算出手段
が、前記吸入空気体積流量と吸入空気質量流量との比に
よって空気密度を算出する。また、請求項２に係る発明
は、電子制御スロットル弁を備え、現状の運転状態に基
づいて予測したシリンダ吸入空気量と略同一のシリンダ
吸入空気量が得られるようにスロットル弁を全開として
吸・排気弁の開閉時期を制御し、該制御状態で前記吸入
空気体積流量算出手段により算出した吸入空気体積流量
と前記吸入空気質量流量検出手段により検出した吸入空
気流量検出値とに基づいて、前記吸入空気密度算出手段
が吸入空気の密度を算出することを特徴とする。
【０００９】請求項２に係る発明によると、スロットル
弁を備えない可変動弁エンジンでは、常に大気圧状態で
吸・排気弁の制御のみによって吸入空気量が制御される
が、電子制御スロットル弁を備えた場合は、スロットル
弁を絞って運転しているときには、負圧状態で吸気が行
われるため、大気圧状態での吸入空気体積流量を直接求
めることができない。
弁を備えない可変動弁エンジンでは、常に大気圧状態で
吸・排気弁の制御のみによって吸入空気量が制御される
が、電子制御スロットル弁を備えた場合は、スロットル
弁を絞って運転しているときには、負圧状態で吸気が行
われるため、大気圧状態での吸入空気体積流量を直接求
めることができない。
【００１０】そこで、スロットル弁開度と吸・排気弁の
開閉時期とに基づいてシリンダ吸入空気量を予測し、ス
ロットル弁を全開として大気圧状態で吸気させたときに
前記と略同一のシリンダ吸入空気量が得られる吸・排気
弁の開閉時期を算出し、スロットル弁全開で該算出され
た吸・排気弁の開閉時期に制御して大気圧状態で吸気を
行わせる。
開閉時期とに基づいてシリンダ吸入空気量を予測し、ス
ロットル弁を全開として大気圧状態で吸気させたときに
前記と略同一のシリンダ吸入空気量が得られる吸・排気
弁の開閉時期を算出し、スロットル弁全開で該算出され
た吸・排気弁の開閉時期に制御して大気圧状態で吸気を
行わせる。
【００１１】そして、前記吸入空気体積流量算出手段に
より算出した前記大気圧状態で吸気したときの吸入空気
体積流量と、吸入空気質量流量検出手段で検出した吸入
空気質量流量とに基づいて、空気密度算出手段により空
気密度を算出する。このようにすれば、シリンダ吸入空
気量を略同一にしてトルク変化を可及的に抑制しつつ、
空気密度を推定することができる。
より算出した前記大気圧状態で吸気したときの吸入空気
体積流量と、吸入空気質量流量検出手段で検出した吸入
空気質量流量とに基づいて、空気密度算出手段により空
気密度を算出する。このようにすれば、シリンダ吸入空
気量を略同一にしてトルク変化を可及的に抑制しつつ、
空気密度を推定することができる。
【００１２】また、請求項３に係る発明は、前記吸入空
気体積流量算出手段は、エンジン高回転時の脈動の影響
に対する補正を行って吸入空気体積流量を算出すること
を特徴とする。請求項３に係る発明によると、エンジン
の高回転時には吸気に脈動を発生するので、該脈動の影
響に対する補正を行うことにより、吸入空気体積流量を
高精度に算出することができる。
気体積流量算出手段は、エンジン高回転時の脈動の影響
に対する補正を行って吸入空気体積流量を算出すること
を特徴とする。請求項３に係る発明によると、エンジン
の高回転時には吸気に脈動を発生するので、該脈動の影
響に対する補正を行うことにより、吸入空気体積流量を
高精度に算出することができる。
【００１３】また、請求項４に係る発明は、吸入空気体
積流量，吸入空気質量流量は、エンジンの１サイクル又
は複数サイクルの合計値で算出されることを特徴とす
る。請求項４に係る発明によると、始動時等空気密度を
速やかに推定する必要がある場合は、１サイクルの吸入
空気質量流量を用いて速やかに空気密度を推定し、そう
でない場合は、複数サイクルの吸入空気質量流量の合計
値を用いてバラツキを無くして推定精度を高める。
積流量，吸入空気質量流量は、エンジンの１サイクル又
は複数サイクルの合計値で算出されることを特徴とす
る。請求項４に係る発明によると、始動時等空気密度を
速やかに推定する必要がある場合は、１サイクルの吸入
空気質量流量を用いて速やかに空気密度を推定し、そう
でない場合は、複数サイクルの吸入空気質量流量の合計
値を用いてバラツキを無くして推定精度を高める。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。一実施の形態の全体構成を示す図２に
おいて、エンジン１には、弁駆動装置２により開閉を電
子制御される吸気弁３及び排気弁４が装着されている。
各気筒の吸気ポート５には、燃料噴射弁６が装着され、
燃焼室７には点火栓８及び点火コイル９が装着されてい
る。また、吸気通路の上流部で吸入空気質量流量を検出
する吸入空気質量流量検出手段として熱線式流量計等の
エアフロメータ10が装着されている。エンジン本体には
各気筒の基準クランク角で基準信号を出力すると共に、
微小クランク角毎に単位角信号を出力するクランク角セ
ンサ11が装着されている。
づいて説明する。一実施の形態の全体構成を示す図２に
おいて、エンジン１には、弁駆動装置２により開閉を電
子制御される吸気弁３及び排気弁４が装着されている。
各気筒の吸気ポート５には、燃料噴射弁６が装着され、
燃焼室７には点火栓８及び点火コイル９が装着されてい
る。また、吸気通路の上流部で吸入空気質量流量を検出
する吸入空気質量流量検出手段として熱線式流量計等の
エアフロメータ10が装着されている。エンジン本体には
各気筒の基準クランク角で基準信号を出力すると共に、
微小クランク角毎に単位角信号を出力するクランク角セ
ンサ11が装着されている。
【００１５】前記エアフロメータ10，クランク角センサ
11等の信号はコントロールユニット12に出力され、コン
トロールユニット12は、これらの検出信号に基づいて前
記燃料噴射弁６に燃料噴射信号を出力して燃料噴射制御
を行い、前記点火コイル９に点火信号を出力して点火制
御を行い、更に、前記弁駆動装置２に弁駆動信号を出力
して吸気弁３及び排気弁４の開閉を制御する。また、吸
・排気弁の開閉時期とエンジン回転速度とに基づいて大
気圧状態での吸入空気体積流量を算出し、これと前記エ
アフロメータ10で検出された吸入空気質量流量とに基づ
いて空気密度を算出して推定する。
11等の信号はコントロールユニット12に出力され、コン
トロールユニット12は、これらの検出信号に基づいて前
記燃料噴射弁６に燃料噴射信号を出力して燃料噴射制御
を行い、前記点火コイル９に点火信号を出力して点火制
御を行い、更に、前記弁駆動装置２に弁駆動信号を出力
して吸気弁３及び排気弁４の開閉を制御する。また、吸
・排気弁の開閉時期とエンジン回転速度とに基づいて大
気圧状態での吸入空気体積流量を算出し、これと前記エ
アフロメータ10で検出された吸入空気質量流量とに基づ
いて空気密度を算出して推定する。
【００１６】前記弁駆動装置２の構成を図３に示す。図
３において弁駆動装置２は、シリンダヘッド上に設けら
れる非磁性材料製のハウジング21と、吸気弁３（又は排
気弁４、以下吸気弁３で代表する) のステムに一体に設
けられてハウジング21内に移動自由に収納されるアーマ
チュア22と、該アーマチュア22を吸引して吸気弁３を閉
弁作動させる電磁力を発揮可能なようにアーマチュア22
の上面に対向する位置でハウジング21内に固定配置され
る閉弁用電磁石23と、該アーマチュア22を吸引して吸気
弁３を開弁作動させる電磁力を発揮可能なようにアーマ
チュア22の下面に対向する位置でハウジング21内に固定
配置される開弁用電磁石24と、吸気弁３の閉弁方向に向
けてアーマチュア22を付勢する閉弁側戻しバネ25と、吸
気弁３の開弁方向に向けてアーマチュア22を付勢する開
弁側戻しバネ26と、を備えて構成される。そして、閉弁
用電磁石23と開弁用電磁石24とを共に消磁したときに、
吸気弁３は全開位置と閉弁位置との間の略中央位置にあ
るように、閉弁側戻しバネ25と開弁側戻しバネ26とのバ
ネ力が設定され、閉弁用電磁石23のみを励磁したときに
吸気弁３は閉弁し、開弁用電磁石24のみを励磁したとき
に吸気弁３は開弁（全開) するように駆動される。該弁
駆動装置２が可変動弁手段を構成する。
３において弁駆動装置２は、シリンダヘッド上に設けら
れる非磁性材料製のハウジング21と、吸気弁３（又は排
気弁４、以下吸気弁３で代表する) のステムに一体に設
けられてハウジング21内に移動自由に収納されるアーマ
チュア22と、該アーマチュア22を吸引して吸気弁３を閉
弁作動させる電磁力を発揮可能なようにアーマチュア22
の上面に対向する位置でハウジング21内に固定配置され
る閉弁用電磁石23と、該アーマチュア22を吸引して吸気
弁３を開弁作動させる電磁力を発揮可能なようにアーマ
チュア22の下面に対向する位置でハウジング21内に固定
配置される開弁用電磁石24と、吸気弁３の閉弁方向に向
けてアーマチュア22を付勢する閉弁側戻しバネ25と、吸
気弁３の開弁方向に向けてアーマチュア22を付勢する開
弁側戻しバネ26と、を備えて構成される。そして、閉弁
用電磁石23と開弁用電磁石24とを共に消磁したときに、
吸気弁３は全開位置と閉弁位置との間の略中央位置にあ
るように、閉弁側戻しバネ25と開弁側戻しバネ26とのバ
ネ力が設定され、閉弁用電磁石23のみを励磁したときに
吸気弁３は閉弁し、開弁用電磁石24のみを励磁したとき
に吸気弁３は開弁（全開) するように駆動される。該弁
駆動装置２が可変動弁手段を構成する。
【００１７】前記弁駆動装置２による吸気弁３及び排気
弁４の吸・排気のための開閉時期は、エンジン１の運転
状態に基づいて設定された目標開閉時期となるように制
御されるが、特に、吸気弁３の吸気下死点前の閉時期Ｉ
ＶＣを、アクセル開度とエンジン回転速度、或いはこれ
らに基づいて設定された要求トルクなどに基づいて広範
囲に可変制御して吸入空気量を制御するようになってい
る。
弁４の吸・排気のための開閉時期は、エンジン１の運転
状態に基づいて設定された目標開閉時期となるように制
御されるが、特に、吸気弁３の吸気下死点前の閉時期Ｉ
ＶＣを、アクセル開度とエンジン回転速度、或いはこれ
らに基づいて設定された要求トルクなどに基づいて広範
囲に可変制御して吸入空気量を制御するようになってい
る。
【００１８】以下に、前記空気密度を算出して推定する
ルーチンを、図４のフローチャートにしたがって説明す
る。ステップ１では、エアフロメータ10により、吸入空
気質量流量を検出する。ここで、エアフロメータ10は、
単位時間当たりの流量を計測する。ステップ２では、吸
・排気弁の開閉時期を読み込む。
ルーチンを、図４のフローチャートにしたがって説明す
る。ステップ１では、エアフロメータ10により、吸入空
気質量流量を検出する。ここで、エアフロメータ10は、
単位時間当たりの流量を計測する。ステップ２では、吸
・排気弁の開閉時期を読み込む。
【００１９】ステップ３では、前記クランク角センサ11
からの検出信号に基づいて、エンジン回転速度Ｎｅを検
出する。ステップ４では、前記吸・排気弁の開閉時期
と、エンジン回転速度Ｎｅとに基づいて吸入空気体積流
量を算出する。このステップ４の機能が吸入空気体積流
量算出手段を構成する。
からの検出信号に基づいて、エンジン回転速度Ｎｅを検
出する。ステップ４では、前記吸・排気弁の開閉時期
と、エンジン回転速度Ｎｅとに基づいて吸入空気体積流
量を算出する。このステップ４の機能が吸入空気体積流
量算出手段を構成する。
【００２０】基本的には、吸・排気弁の開閉時期により
シリンダ吸入空気体積流量を算出し、これにエンジン回
転速度Ｎｅの１／２（４サイクルエンジンのため) ，気
筒数を乗じて単位時間当たりの流量に換算する。ここ
で、吸気弁を閉じたときのシリンダ容積から吸気弁の開
時期，排気弁の閉時期により求まる残留既燃ガス量を差
し引いた量がシリンダに吸入される大気圧状態での体積
流量として求まる。ここで、空気密度を推定する条件の
ときには吸気弁の開時期，排気弁の閉時期を固定として
おけば、吸気弁の閉時期のみで吸入空気体積流量が求ま
る。しかし、高回転時にピストンの動きに空気が追従で
きず、吸気の脈動を生じるので、エンジン回転速度に基
づいて吸気の脈動の影響に対する補正を行う。具体的に
は、実測データに基づくマップを用意して検索により求
めるようにすればよいが、演算で求めるようにしてもよ
い。
シリンダ吸入空気体積流量を算出し、これにエンジン回
転速度Ｎｅの１／２（４サイクルエンジンのため) ，気
筒数を乗じて単位時間当たりの流量に換算する。ここ
で、吸気弁を閉じたときのシリンダ容積から吸気弁の開
時期，排気弁の閉時期により求まる残留既燃ガス量を差
し引いた量がシリンダに吸入される大気圧状態での体積
流量として求まる。ここで、空気密度を推定する条件の
ときには吸気弁の開時期，排気弁の閉時期を固定として
おけば、吸気弁の閉時期のみで吸入空気体積流量が求ま
る。しかし、高回転時にピストンの動きに空気が追従で
きず、吸気の脈動を生じるので、エンジン回転速度に基
づいて吸気の脈動の影響に対する補正を行う。具体的に
は、実測データに基づくマップを用意して検索により求
めるようにすればよいが、演算で求めるようにしてもよ
い。
【００２１】ステップ５では、ステップ１で検出した吸
入空気質量流量Ｑmassを、ステップ４で算出した吸入空
気体積流量Ｑcyld除算することにより、空気密度ρを算
出する。なお、始動時や短時間で空気密度を検出する際
には、例えば、１サイクル当たりの吸入空気体積流量Ｑ
cyl,吸入空気質量流量Ｑmassを算出するが、通常はバラ
ツキを回避するため、複数サイクルのシリンダ吸入空気
流量ΣＱcyl,吸入空気質量流量ΣＱmassを算出する。
入空気質量流量Ｑmassを、ステップ４で算出した吸入空
気体積流量Ｑcyld除算することにより、空気密度ρを算
出する。なお、始動時や短時間で空気密度を検出する際
には、例えば、１サイクル当たりの吸入空気体積流量Ｑ
cyl,吸入空気質量流量Ｑmassを算出するが、通常はバラ
ツキを回避するため、複数サイクルのシリンダ吸入空気
流量ΣＱcyl,吸入空気質量流量ΣＱmassを算出する。
【００２２】次に、電子制御スロットル弁を備えた可変
動弁エンジンについて適用した第２の実施の形態につい
て説明する。図５は、システム構成を示し、図２と異な
るのは、任意の開度に制御される電子制御スロットル弁
31を備え、コントロールユニット12からの制御信号に基
づいて制御される点であり、その他は同様である。
動弁エンジンについて適用した第２の実施の形態につい
て説明する。図５は、システム構成を示し、図２と異な
るのは、任意の開度に制御される電子制御スロットル弁
31を備え、コントロールユニット12からの制御信号に基
づいて制御される点であり、その他は同様である。
【００２３】該第２の実施の形態における空気密度の推
定の制御を、図６のフローチャートに従って説明する。
ステップ11では、現在のスロットル弁の開度、吸・排気
弁の開閉時期、エンジン回転速度Ｎｅを計測する。ステ
ップ12では、前記現在の運転状態の各パラメータに基づ
いて、シリンダ吸入空気量を算出する。
定の制御を、図６のフローチャートに従って説明する。
ステップ11では、現在のスロットル弁の開度、吸・排気
弁の開閉時期、エンジン回転速度Ｎｅを計測する。ステ
ップ12では、前記現在の運転状態の各パラメータに基づ
いて、シリンダ吸入空気量を算出する。
【００２４】ステップ13では、ステップ12で算出したシ
リンダ吸入空気量と略同一となるスロットル弁全開時の
吸・排気弁の開閉時期（排気弁の閉時期, 吸気弁の開時
期は固定とした場合は、吸気弁の閉時期) を算出する。
例えば、幾つかの運転条件例えば異なる複数のエンジン
回転速度毎に、各シリンダ吸入空気量に対応したスロッ
トル弁全開時の吸気弁の閉時期を示したマップを備え、
算出したシリンダ吸入空気量におけるスロットル全開時
の吸気弁閉時期を算出するようにすればよい。
リンダ吸入空気量と略同一となるスロットル弁全開時の
吸・排気弁の開閉時期（排気弁の閉時期, 吸気弁の開時
期は固定とした場合は、吸気弁の閉時期) を算出する。
例えば、幾つかの運転条件例えば異なる複数のエンジン
回転速度毎に、各シリンダ吸入空気量に対応したスロッ
トル弁全開時の吸気弁の閉時期を示したマップを備え、
算出したシリンダ吸入空気量におけるスロットル全開時
の吸気弁閉時期を算出するようにすればよい。
【００２５】ステップ14では、前記のステップ13で算出
した条件を満たすように制御する。即ち、スロットル弁
を全開とし、吸・排気弁を算出された開閉時期に制御す
る。以下、ステップ15〜ステップ17では、図５のステッ
プ１，ステップ４，５と同様にして、吸入空気質量流量
Ｑmassを検出し、吸入空気体積流量Ｑcyl を算出して、
空気密度ρ（＝Ｑmass／Ｑcyl)を算出する。
した条件を満たすように制御する。即ち、スロットル弁
を全開とし、吸・排気弁を算出された開閉時期に制御す
る。以下、ステップ15〜ステップ17では、図５のステッ
プ１，ステップ４，５と同様にして、吸入空気質量流量
Ｑmassを検出し、吸入空気体積流量Ｑcyl を算出して、
空気密度ρ（＝Ｑmass／Ｑcyl)を算出する。
【００２６】このようにすれば、シリンダ吸入空気量を
略一定に保持してトルク変化を伴うことなく、スロット
ル弁を全開とし吸・排気弁の開閉時期を変更することに
より、大気圧状態で吸気を行わせ、空気密度を検出する
ことができる。以上示した第１及び第２の実施の形態に
よれば、空気密度を大気圧センサや温度センサ等を設け
ることなく、吸・排気弁の開閉時期等に基づいて推定す
ることができる。そして、該推定された空気密度を用い
てアイドル回転速度制御時の空気量を適正量に補正した
り、始動時に前回運転時に記憶しておいた空気密度を用
いて例えば高地で空気密度が小さいような場合は、燃料
噴射量を減少補正して点火栓の燃料のかぶりを防止した
りすることができる。
略一定に保持してトルク変化を伴うことなく、スロット
ル弁を全開とし吸・排気弁の開閉時期を変更することに
より、大気圧状態で吸気を行わせ、空気密度を検出する
ことができる。以上示した第１及び第２の実施の形態に
よれば、空気密度を大気圧センサや温度センサ等を設け
ることなく、吸・排気弁の開閉時期等に基づいて推定す
ることができる。そして、該推定された空気密度を用い
てアイドル回転速度制御時の空気量を適正量に補正した
り、始動時に前回運転時に記憶しておいた空気密度を用
いて例えば高地で空気密度が小さいような場合は、燃料
噴射量を減少補正して点火栓の燃料のかぶりを防止した
りすることができる。
【図１】本発明に係る発明の構成・機能を示すブロック
図。
図。
【図２】第１の実施の形態に係るシステム構成図。
【図３】弁駆動装置の構成を示す断面図。
【図４】第１の実施の形態に係る空気密度算出の制御を
示すフローチャート。
示すフローチャート。
【図５】第２の実施の形態に係るシステム構成図。
【図６】第２の実施の形態に係る空気密度算出の制御を
示すフローチャート。
示すフローチャート。
１ エンジン ２ 弁駆動装置 ３ 吸気弁 ４ 排気弁 ６ 燃料噴射弁 ７ 燃焼室 10 エアフロメータ 11 クランク角センサ 12 コントロールユニット 31 電子制御スロットル弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 BA05 BA23 CA09 DA04 FA07 FA08 FA10 FA33 FA38 3G092 AA01 AA05 AA11 DA01 DA02 DA07 DC03 DG02 DG09 EB01 FA06 GA18 HA00Z HA01Z HA06X HA06Z HA08Z HA13X HA13Z HE01Z HE03Z 3G301 HA01 HA19 JA00 KA25 LA03 LA07 LB02 LC01 MA11 NA01 NC02 PA00Z PA01Z PA04Z PA11A PA11Z PA13Z PE01Z PE03Z PE10A PE10Z
Claims (4)
- 【請求項１】吸・排気弁の開閉時期を任意に制御自由な
可変動弁手段を備えたエンジンにおいて、 大気圧状態で吸気を行わせている状態で、吸・排気弁の
開閉時期に基づいて、吸入空気体積流量を算出する吸入
空気体積流量算出手段と、 同じく大気圧状態で吸気を行わせている状態で、吸入空
気質量流量を検出する吸入空気質量流量検出手段と、 前記算出された吸入空気体積流量と、前記検出された吸
入空気質量流量とに基づいて吸入空気の密度を算出する
吸入空気密度算出手段と、 を含んで構成したことを特徴とする可変動弁エンジンの
吸入空気密度推定装置。 - 【請求項２】電子制御スロットル弁を備え、現状のスロ
ットル弁開度における運転状態と略同一のシリンダ吸入
空気流量が得られるようにスロットル弁を全開として吸
・排気弁の開閉時期を制御し、該制御状態で前記吸入空
気体積流量算出手段により算出した吸入空気体積流量と
前記吸入空気質量流量検出手段により検出した吸入空気
流量検出値とに基づいて、前記吸入空気密度算出手段が
吸入空気の密度を算出することを特徴とする可変動弁エ
ンジンの吸入空気密度推定装置。 - 【請求項３】前記吸入空気体積流量算出手段は、エンジ
ン高回転時の脈動の影響に対する補正を行って吸入空気
体積流量を算出することを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の可変動弁エンジンの吸入空気密度推定装
置。 - 【請求項４】吸入空気体積流量，吸入空気質量流量は、
エンジンの１サイクル又は複数サイクルの合計値で算出
され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吸入空気密度推定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25661898A JP3820768B2 (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 可変動弁エンジンの吸入空気密度推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25661898A JP3820768B2 (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 可変動弁エンジンの吸入空気密度推定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000087767A true JP2000087767A (ja) | 2000-03-28 |
| JP3820768B2 JP3820768B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=17295131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25661898A Expired - Lifetime JP3820768B2 (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 可変動弁エンジンの吸入空気密度推定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3820768B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008274874A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| JP2011012634A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
-
1998
- 1998-09-10 JP JP25661898A patent/JP3820768B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008274874A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| JP2011012634A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3820768B2 (ja) | 2006-09-13 |
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