JP2001173470A - 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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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 可変動弁装置による吸入空気量制御を行って
いるときに、所望の負圧を与えた場合でも、負圧変化に
よらず要求トルクに見合ったシリンダ内吸入空気質量を
実現させる。 【解決手段】 エンジン運転条件に基づいて目標負圧を
演算し、目標負圧を実現するように吸気通路７に設けた
電制スロットル弁９の開度を制御する。エンジン運転条
件に基づいてシリンダ内に吸入されるべき目標空気量を
演算し、目標空気量を実現するように電磁駆動式の吸気
弁５の閉時期を制御する。この際、目標負圧（又は負圧
センサにより検出される実負圧）に応じて、吸気弁閉時
期を算出するための目標空気量、又は、目標空気量に基
づいて算出された吸気弁閉時期を補正する。
いるときに、所望の負圧を与えた場合でも、負圧変化に
よらず要求トルクに見合ったシリンダ内吸入空気質量を
実現させる。 【解決手段】 エンジン運転条件に基づいて目標負圧を
演算し、目標負圧を実現するように吸気通路７に設けた
電制スロットル弁９の開度を制御する。エンジン運転条
件に基づいてシリンダ内に吸入されるべき目標空気量を
演算し、目標空気量を実現するように電磁駆動式の吸気
弁５の閉時期を制御する。この際、目標負圧（又は負圧
センサにより検出される実負圧）に応じて、吸気弁閉時
期を算出するための目標空気量、又は、目標空気量に基
づいて算出された吸気弁閉時期を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気弁の開閉動作
を任意に制御可能な可変動弁装置を備え、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
制御装置に関する。
を任意に制御可能な可変動弁装置を備え、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
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の可変動弁エンジンとして、例えば
特開平１１−１１７７７７号公報に示されるように、吸
気弁の開閉動作を任意に制御可能な可変動弁装置を用
い、吸気弁の閉時期を制御（早閉じ制御）することによ
り、吸入空気量を制御するものがある。
特開平１１−１１７７７７号公報に示されるように、吸
気弁の開閉動作を任意に制御可能な可変動弁装置を用
い、吸気弁の閉時期を制御（早閉じ制御）することによ
り、吸入空気量を制御するものがある。
【０００３】このような可変動弁エンジンでは、ノンス
ロットル運転（ポンプロス低減）による燃費向上を目的
としているため、基本的に吸気管内を大気圧相当にして
運転を行い、シリンダ内吸入空気量は吸気弁閉時期のシ
リンダ体積によって制御している。
ロットル運転（ポンプロス低減）による燃費向上を目的
としているため、基本的に吸気管内を大気圧相当にして
運転を行い、シリンダ内吸入空気量は吸気弁閉時期のシ
リンダ体積によって制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低水温
時、ブローバイ、エバポパージ、ブレーキマスターバッ
ク用等で、負圧要求のある場合に対応させるため、電制
スロットル弁を用いて、所望の負圧を発生させることが
あり、吸気弁閉時期によって吸入空気量を制御している
ときは、シリンダ体積によって空気量制御を行っている
ため、負圧変化が起きた場合は、空気密度が変化してし
まい、シリンダ内の吸入空気質量が変化してしまうとい
う問題があり、特に、目標負圧を要求によって可変制御
する場合に対応できなかった。
時、ブローバイ、エバポパージ、ブレーキマスターバッ
ク用等で、負圧要求のある場合に対応させるため、電制
スロットル弁を用いて、所望の負圧を発生させることが
あり、吸気弁閉時期によって吸入空気量を制御している
ときは、シリンダ体積によって空気量制御を行っている
ため、負圧変化が起きた場合は、空気密度が変化してし
まい、シリンダ内の吸入空気質量が変化してしまうとい
う問題があり、特に、目標負圧を要求によって可変制御
する場合に対応できなかった。
【０００５】本発明は、可変動弁装置による吸入空気量
制御を行っているときに、所望の負圧を与えた場合で
も、負圧変化によらず要求トルクに見合ったシリンダ内
吸入空気質量を実現させ、吸入空気量制御精度を向上さ
せることを目的とする。
制御を行っているときに、所望の負圧を与えた場合で
も、負圧変化によらず要求トルクに見合ったシリンダ内
吸入空気質量を実現させ、吸入空気量制御精度を向上さ
せ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、図１に示すように、吸気弁の開閉動作を任
意に制御可能な可変動弁装置を備える一方、エンジン運
転条件に基づいてシリンダ内に吸入されるべき目標空気
量を演算する目標空気量演算手段と、目標空気量を実現
するように吸気弁閉時期を制御する吸気弁閉時期制御手
段とを備える可変動弁エンジンの制御装置であって、エ
ンジン運転条件に基づいて目標負圧を演算する目標負圧
演算手段と、目標負圧を実現するように吸気通路に設け
た電制スロットル弁の開度を制御するスロットル開度制
御手段とを備えるものにおいて、前記スロットル開度制
御手段による負圧変化に応じて、前記吸気弁閉時期制御
手段による制御を補正する負圧補正手段を設けたことを
特徴とする。
る発明では、図１に示すように、吸気弁の開閉動作を任
意に制御可能な可変動弁装置を備える一方、エンジン運
転条件に基づいてシリンダ内に吸入されるべき目標空気
量を演算する目標空気量演算手段と、目標空気量を実現
するように吸気弁閉時期を制御する吸気弁閉時期制御手
段とを備える可変動弁エンジンの制御装置であって、エ
ンジン運転条件に基づいて目標負圧を演算する目標負圧
演算手段と、目標負圧を実現するように吸気通路に設け
た電制スロットル弁の開度を制御するスロットル開度制
御手段とを備えるものにおいて、前記スロットル開度制
御手段による負圧変化に応じて、前記吸気弁閉時期制御
手段による制御を補正する負圧補正手段を設けたことを
特徴とする。
【０００７】請求項２に係る発明では、前記負圧補正手
段は、目標負圧に応じて補正することを特徴とする。請
求項３に係る発明では、前記負圧補正手段は、負圧セン
サにより検出される実負圧に応じて補正することを特徴
とする。
段は、目標負圧に応じて補正することを特徴とする。請
求項３に係る発明では、前記負圧補正手段は、負圧セン
サにより検出される実負圧に応じて補正することを特徴
とする。
【０００８】請求項４に係る発明では、前記負圧補正手
段は、吸気弁閉時期を算出するための目標空気量を補正
することを特徴とする。請求項５に係る発明では、前記
負圧補正手段は、目標空気量に基づいて算出された吸気
弁閉時期を補正することを特徴とする。
段は、吸気弁閉時期を算出するための目標空気量を補正
することを特徴とする。請求項５に係る発明では、前記
負圧補正手段は、目標空気量に基づいて算出された吸気
弁閉時期を補正することを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、可変動弁
装置による吸入空気量制御を行っているときに、所望の
負圧を与えた場合、これによる負圧変化に応じて、吸気
弁閉時期制御手段による制御を補正することで、負圧変
化によらず要求トルクに見合ったシリンダ内吸入空気質
量を実現させることができ、目標負圧を可変とした場合
の吸入空気量制御精度を向上させることができる。
装置による吸入空気量制御を行っているときに、所望の
負圧を与えた場合、これによる負圧変化に応じて、吸気
弁閉時期制御手段による制御を補正することで、負圧変
化によらず要求トルクに見合ったシリンダ内吸入空気質
量を実現させることができ、目標負圧を可変とした場合
の吸入空気量制御精度を向上させることができる。
【００１０】請求項２に係る発明によれば、目標負圧に
応じて補正することで、負圧センサを設けることなく、
簡易に実施できる。請求項３に係る発明によれば、負圧
センサにより検出される実負圧に応じて補正すること
で、吸入空気量制御精度をより向上できると共に、目標
負圧が変化した場合のみならず、外乱による負圧変化が
あった場合にも対応できる。
応じて補正することで、負圧センサを設けることなく、
簡易に実施できる。請求項３に係る発明によれば、負圧
センサにより検出される実負圧に応じて補正すること
で、吸入空気量制御精度をより向上できると共に、目標
負圧が変化した場合のみならず、外乱による負圧変化が
あった場合にも対応できる。
【００１１】請求項４に係る発明によれば、吸気弁閉時
期を算出するための目標空気量を補正することで、確実
に補正できる。請求項５に係る発明によれば、目標空気
量に基づいて算出された吸気弁閉時期を補正すること
で、確実に補正できる。
期を算出するための目標空気量を補正することで、確実
に補正できる。請求項５に係る発明によれば、目標空気
量に基づいて算出された吸気弁閉時期を補正すること
で、確実に補正できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図２は本発明の第１実施形態を示す可変動弁エン
ジンのシステム図である。
する。図２は本発明の第１実施形態を示す可変動弁エン
ジンのシステム図である。
【００１３】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。
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。
通の集合部に、電制スロットル弁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。
【００１７】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１
２、アクセル開度（アクセルペダル踏込み量）ＡＰＯ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を計測するエアフロ
ーメータ１４、エンジン冷却水温Ｔｗを検出する水温セ
ンサ１５等から、信号が入力されている。
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１
２、アクセル開度（アクセルペダル踏込み量）ＡＰＯ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を計測するエアフロ
ーメータ１４、エンジン冷却水温Ｔｗを検出する水温セ
ンサ１５等から、信号が入力されている。
【００１８】このエンジン１では、通常は、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の開閉動作を制御、特に吸気弁５の開
時期ＩＶＯを上死点近傍に設定して、吸気弁５の閉時期
ＩＶＣを可変制御することにより吸入空気量を目標空気
量に制御して、実質的にノンスロットル運転を行う。
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の開閉動作を制御、特に吸気弁５の開
時期ＩＶＯを上死点近傍に設定して、吸気弁５の閉時期
ＩＶＣを可変制御することにより吸入空気量を目標空気
量に制御して、実質的にノンスロットル運転を行う。
【００１９】電制スロットル弁９については、ノンスロ
ットル運転のためには全開とするのが望ましいが、吸気
通路７内に必要とする負圧を得る目的で、開度を制御す
る。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。
ットル運転のためには全開とするのが望ましいが、吸気
通路７内に必要とする負圧を得る目的で、開度を制御す
る。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。
【００２０】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（トルク上の最適点火時期）又
はノック限界に制御する。次に、吸気弁５（吸気弁開時
期ＩＶＯ、閉時期ＩＶＣ）及び電制スロットル弁９（ス
ロットル開度ＴＶＯ）の制御について、更に詳細に、図
４〜図６のフローチャートにより説明する。
条件に基づいて、ＭＢＴ（トルク上の最適点火時期）又
はノック限界に制御する。次に、吸気弁５（吸気弁開時
期ＩＶＯ、閉時期ＩＶＣ）及び電制スロットル弁９（ス
ロットル開度ＴＶＯ）の制御について、更に詳細に、図
４〜図６のフローチャートにより説明する。
【００２１】図４は目標空気量（目標体積流量比）演算
のフローチャートである。ステップ１（図にはＳ１と記
す。以下同様）では、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回
転数Ｎｅとに基づいて、マップを参照して、要求トルク
相当の目標空気量を、目標体積流量比ＴＱＨ０として算
出する。但し、アイドル運転時（アイドルスイッチＯ
Ｎ）の場合は、エンジン回転数Ｎｅと目標アイドル回転
数Ｎidleとの偏差ΔＮｅ＝Ｎｅ−Ｎidleに基づいて、該
偏差がマイナス側のときは、増量方向、プラス側のとき
は、減量方向に、目標体積流量比ＴＱＨ０を補正する。
この部分が目標空気量演算手段に相当する。
のフローチャートである。ステップ１（図にはＳ１と記
す。以下同様）では、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回
転数Ｎｅとに基づいて、マップを参照して、要求トルク
相当の目標空気量を、目標体積流量比ＴＱＨ０として算
出する。但し、アイドル運転時（アイドルスイッチＯ
Ｎ）の場合は、エンジン回転数Ｎｅと目標アイドル回転
数Ｎidleとの偏差ΔＮｅ＝Ｎｅ−Ｎidleに基づいて、該
偏差がマイナス側のときは、増量方向、プラス側のとき
は、減量方向に、目標体積流量比ＴＱＨ０を補正する。
この部分が目標空気量演算手段に相当する。
【００２２】尚、体積流量比ＱＨ０（目標体積流量比Ｔ
ＱＨ０）をηｖ（体積効率）と同等のものと考えると、
ＱＨ０＝１の時は静的に見ると吸気弁閉時期ＩＶＣが下
死点にある時、つまりシリンダ吸気行程容積が最大の時
となる。また、ＱＨ０＝０．７の時はシリンダ吸気行程
容積が最大行程容積に対して７０％になることを表して
いる。
ＱＨ０）をηｖ（体積効率）と同等のものと考えると、
ＱＨ０＝１の時は静的に見ると吸気弁閉時期ＩＶＣが下
死点にある時、つまりシリンダ吸気行程容積が最大の時
となる。また、ＱＨ０＝０．７の時はシリンダ吸気行程
容積が最大行程容積に対して７０％になることを表して
いる。
【００２３】図５はスロットル制御のフローチャートで
ある。ステップ１１では、負圧要求フラグを判定し、フ
ラグ＝０のとき（通常時）は、ステップ１２へ進み、通
常時テーブルを参照して、冷却水温Ｔｗから目標負圧Ｔ
ＢＯＯＳＴを算出する。
ある。ステップ１１では、負圧要求フラグを判定し、フ
ラグ＝０のとき（通常時）は、ステップ１２へ進み、通
常時テーブルを参照して、冷却水温Ｔｗから目標負圧Ｔ
ＢＯＯＳＴを算出する。
【００２４】フラグ＝１のとき（負圧要求時）は、ステ
ップ１３へ進み、負圧要求時テーブルを参照して、冷却
水温Ｔｗから目標負圧ＴＢＯＯＳＴを算出する。ここ
で、負圧要求フラグは、ブローバイ、エバポパージ、ブ
レーキマスターバック用等の負圧要求のある場合に、１
にセットされる。また、通常時テーブル及び負圧要求時
テーブルのいずれも冷却水温Ｔｗが低くなるほど目標負
圧ＴＢＯＯＳＴが高く設定されるが、負圧要求時テーブ
ルの方がより高めに設定されるようになっている。
ップ１３へ進み、負圧要求時テーブルを参照して、冷却
水温Ｔｗから目標負圧ＴＢＯＯＳＴを算出する。ここ
で、負圧要求フラグは、ブローバイ、エバポパージ、ブ
レーキマスターバック用等の負圧要求のある場合に、１
にセットされる。また、通常時テーブル及び負圧要求時
テーブルのいずれも冷却水温Ｔｗが低くなるほど目標負
圧ＴＢＯＯＳＴが高く設定されるが、負圧要求時テーブ
ルの方がより高めに設定されるようになっている。
【００２５】ステップ１４では、ステップ１２又は１３
で算出した目標負圧ＴＢＯＯＳＴを、テーブルを参照し
て、体積流量比ＱＨ０相当の目標負圧補正係数ＣＢＯＯ
ＳＴ（％）に変換する。
で算出した目標負圧ＴＢＯＯＳＴを、テーブルを参照し
て、体積流量比ＱＨ０相当の目標負圧補正係数ＣＢＯＯ
ＳＴ（％）に変換する。
【００２６】ステップ１５では、図１０に示すＱＨ０−
Ａ／ＮＶ特性曲線より、ＱＨ０＝ＣＢＯＯＳＴのときの
Ａ／ＮＶ値（目標負圧時Ａ／ＮＶ値）ＡＳＬＢＳＴを算
出する。
Ａ／ＮＶ特性曲線より、ＱＨ０＝ＣＢＯＯＳＴのときの
Ａ／ＮＶ値（目標負圧時Ａ／ＮＶ値）ＡＳＬＢＳＴを算
出する。
【００２７】ここで、Ａ／ＮＶ値とは、スロットル開口
面積Ａを、エンジン回転数Ｎｅと排気量Ｖとの積（Ｎ
Ｖ）で割った値であり、図１０に示すＱＨ０−Ａ／ＮＶ
特性曲線は、吸気弁閉時期ＩＶＣが変化せず、スロット
ル開口面積のみで空気量（ＱＨ０）を制御した場合（シ
リンダ体積１００％時）の特性である。尚、ＱＨ０＝１
のときは大気圧状態、ＱＨ０＝０のときは真空状態に相
当する。
面積Ａを、エンジン回転数Ｎｅと排気量Ｖとの積（Ｎ
Ｖ）で割った値であり、図１０に示すＱＨ０−Ａ／ＮＶ
特性曲線は、吸気弁閉時期ＩＶＣが変化せず、スロット
ル開口面積のみで空気量（ＱＨ０）を制御した場合（シ
リンダ体積１００％時）の特性である。尚、ＱＨ０＝１
のときは大気圧状態、ＱＨ０＝０のときは真空状態に相
当する。
【００２８】ステップ１６では、ステップ１４で算出し
た目標負圧補正係数ＣＢＯＯＳＴと、ステップ１５で算
出した目標負圧時Ａ／ＮＶ値ＡＳＬＢＳＴとから、次式
により、スロットル開度演算係数ＲＫＯＴＥＮを算出す
る。
た目標負圧補正係数ＣＢＯＯＳＴと、ステップ１５で算
出した目標負圧時Ａ／ＮＶ値ＡＳＬＢＳＴとから、次式
により、スロットル開度演算係数ＲＫＯＴＥＮを算出す
る。
【００２９】ＲＫＯＴＥＮ＝ＡＳＬＢＳＴ／ＣＢＯＯＳ
Ｔこのスロットル開度演算係数ＲＫＯＴＥＮは、図１０
からわかるように、ＱＨ０−Ａ／ＮＶ特性曲線上で目標
負圧を与える点を通る直線の傾き、すなわち、この直線
上で体積流量比ＱＨ０＝１のときのＡ／ＮＶ値に相当す
る。
Ｔこのスロットル開度演算係数ＲＫＯＴＥＮは、図１０
からわかるように、ＱＨ０−Ａ／ＮＶ特性曲線上で目標
負圧を与える点を通る直線の傾き、すなわち、この直線
上で体積流量比ＱＨ０＝１のときのＡ／ＮＶ値に相当す
る。
【００３０】負圧一定制御時には、ＱＨ０−Ａ／ＮＶ特
性は直線で与えられ、このときの直線の傾きは、図１０
に示したシリンダ体積１００％時のＱＨ０−Ａ／ＮＶ特
性曲線上で所望の負圧（ＣＢＯＯＳＴ）となる点を通る
傾きとなるから、負圧一定制御時の目標負圧を変化させ
るためには、この傾き（ＲＫＯＴＥＮ）を変化させるこ
とで、任意の負圧制御が可能となるからである。
性は直線で与えられ、このときの直線の傾きは、図１０
に示したシリンダ体積１００％時のＱＨ０−Ａ／ＮＶ特
性曲線上で所望の負圧（ＣＢＯＯＳＴ）となる点を通る
傾きとなるから、負圧一定制御時の目標負圧を変化させ
るためには、この傾き（ＲＫＯＴＥＮ）を変化させるこ
とで、任意の負圧制御が可能となるからである。
【００３１】ステップ１７では、図４の目標空気量演算
フローにて算出されている目標体積流量比ＴＱＨ０を適
宜なまし処理して読込む。ステップ１８では、ステップ
１７で読込んだ目標体積流量比ＴＱＨ０とステップ１６
で算出したスロットル開度演算補正係数（傾き）ＲＫＯ
ＴＥＮとから、次式により、負圧制御用Ａ／ＮＶ値ＴＡ
ＮＶを算出する。
フローにて算出されている目標体積流量比ＴＱＨ０を適
宜なまし処理して読込む。ステップ１８では、ステップ
１７で読込んだ目標体積流量比ＴＱＨ０とステップ１６
で算出したスロットル開度演算補正係数（傾き）ＲＫＯ
ＴＥＮとから、次式により、負圧制御用Ａ／ＮＶ値ＴＡ
ＮＶを算出する。
【００３２】ＴＡＮＶ＝ＴＱＨ０×ＲＫＯＴＥＮ 負圧制御用Ａ／ＮＶ値ＴＡＮＶが算出されれば、エンジ
ン回転数Ｎｅと排気量Ｖとから、負圧制御用スロットル
開口面積Ａを算出できるので、ステップ１９では、これ
を目標スロットル開度ＴＶＯに変換して、電制スロット
ル弁を制御する。ここで、ステップ１１〜１３の部分が
目標負圧演算手段に相当し、ステップ１４〜１９の部分
がスロットル開度制御手段に相当する。
ン回転数Ｎｅと排気量Ｖとから、負圧制御用スロットル
開口面積Ａを算出できるので、ステップ１９では、これ
を目標スロットル開度ＴＶＯに変換して、電制スロット
ル弁を制御する。ここで、ステップ１１〜１３の部分が
目標負圧演算手段に相当し、ステップ１４〜１９の部分
がスロットル開度制御手段に相当する。
【００３３】図６はバルブタイミング制御のフローチャ
ートである。ステップ２１では、図４の目標空気量演算
フローにて算出されている目標空気量としての目標体積
流量比ＴＱＨ０を読込む。
ートである。ステップ２１では、図４の目標空気量演算
フローにて算出されている目標空気量としての目標体積
流量比ＴＱＨ０を読込む。
【００３４】ステップ２２では、図５のスロットル制御
フローにて算出されている目標負圧補正係数ＣＢＯＯＳ
Ｔを読込む。ステップ２３では、目標体積流量比ＴＱＨ
０と目標負圧補正係数ＣＢＯＯＳＴとから、次式によ
り、補正後目標空気量としての補正後目標体積流量比Ｔ
ＱＨ０’を算出する。
フローにて算出されている目標負圧補正係数ＣＢＯＯＳ
Ｔを読込む。ステップ２３では、目標体積流量比ＴＱＨ
０と目標負圧補正係数ＣＢＯＯＳＴとから、次式によ
り、補正後目標空気量としての補正後目標体積流量比Ｔ
ＱＨ０’を算出する。
【００３５】ＴＱＨ０’＝ＴＱＨ０／ＣＢＯＯＳＴ ステップ２４では、補正後目標空気量を得るように、バ
ルブタイミングを演算する。すなわち、吸気弁開時期Ｉ
ＶＯを上死点近傍に固定する一方、補正後目標体積流量
比ＴＱＨ０’から、テーブルを参照して、吸気弁閉時期
ＩＶＣを演算し、制御する。具体的には、補正後目標体
積流量比ＴＱＨ０’が小さい程、吸気弁閉時期ＩＶＣを
上死点側に設定し、補正後目標体積流量比ＴＱＨ０’が
大きい程、吸気弁閉時期ＩＶＣを下死点側に設定する。
ルブタイミングを演算する。すなわち、吸気弁開時期Ｉ
ＶＯを上死点近傍に固定する一方、補正後目標体積流量
比ＴＱＨ０’から、テーブルを参照して、吸気弁閉時期
ＩＶＣを演算し、制御する。具体的には、補正後目標体
積流量比ＴＱＨ０’が小さい程、吸気弁閉時期ＩＶＣを
上死点側に設定し、補正後目標体積流量比ＴＱＨ０’が
大きい程、吸気弁閉時期ＩＶＣを下死点側に設定する。
【００３６】ここで、本フローが吸気弁閉時期制御手段
に相当し、特にステップ２２，２３の部分が、目標負圧
（目標負圧補正係数ＣＢＯＯＳＴ）に応じて、吸気弁閉
時期を算出するための目標空気量（目標体積流量比ＴＱ
Ｈ０）を補正する負圧補正手段に相当する。
に相当し、特にステップ２２，２３の部分が、目標負圧
（目標負圧補正係数ＣＢＯＯＳＴ）に応じて、吸気弁閉
時期を算出するための目標空気量（目標体積流量比ＴＱ
Ｈ０）を補正する負圧補正手段に相当する。
【００３７】図１１は、吸気弁閉時期ＩＶＣ（シリンダ
体積Ｖcyl ）が変化した時のＱＨ０−Ａ／ＮＶ特性を示
し、これはベース（Ｖcyl ：１００％）でのＱＨ０−Ａ
／ＮＶ特性を相似縮小した形になる。
体積Ｖcyl ）が変化した時のＱＨ０−Ａ／ＮＶ特性を示
し、これはベース（Ｖcyl ：１００％）でのＱＨ０−Ａ
／ＮＶ特性を相似縮小した形になる。
【００３８】例えば、吸気弁閉時期ＩＶＣ最大（Ｖcyl
：１００％）の時、目標体積流量比ＴＱＨ０を１とす
ると、Ｖcyl の割合でＱＨ０が変化するため、Ｖcyl が
６０％の時の目標体積流量比ＴＱＨ０は０．６となる。
：１００％）の時、目標体積流量比ＴＱＨ０を１とす
ると、Ｖcyl の割合でＱＨ０が変化するため、Ｖcyl が
６０％の時の目標体積流量比ＴＱＨ０は０．６となる。
【００３９】例えば、Ｖcyl ：６０％の時にある目標負
圧となるＱＨ０は、Ｖcyl ：６０％のＱＨ０では０．９
２となり、Ｖcyl ：１００％のＱＨ０（この値がＴＱＨ
０）では０．６×０．９２＝０．５５となる。
圧となるＱＨ０は、Ｖcyl ：６０％のＱＨ０では０．９
２となり、Ｖcyl ：１００％のＱＨ０（この値がＴＱＨ
０）では０．６×０．９２＝０．５５となる。
【００４０】このことは、ＴＱＨ０＝０．５５の時に、
ある目標負圧を得るためには、ＱＨ０＝０．５５を通る
特性曲線の０．５５／０．９２＝０．６となる点で最大
空気量となる吸気弁閉時期ＩＶＣにしなければならな
い。よって、負圧補正を行っているのである。
ある目標負圧を得るためには、ＱＨ０＝０．５５を通る
特性曲線の０．５５／０．９２＝０．６となる点で最大
空気量となる吸気弁閉時期ＩＶＣにしなければならな
い。よって、負圧補正を行っているのである。
【００４１】次に本発明の第２実施形態について説明す
る。図７は第２実施形態での可変動弁エンジンのシステ
ム図である。第２実施形態では、吸気通路７のスロット
ル弁９下流に、実負圧ＢＯＯＳＴを検出する負圧センサ
１６が設けられ、その信号がコントロールユニット１１
に入力されている。
る。図７は第２実施形態での可変動弁エンジンのシステ
ム図である。第２実施形態では、吸気通路７のスロット
ル弁９下流に、実負圧ＢＯＯＳＴを検出する負圧センサ
１６が設けられ、その信号がコントロールユニット１１
に入力されている。
【００４２】図８は第２実施形態でのバルブタイミング
制御のフローチャートであり、図６のフローに代わりに
実行される。ステップ３１では、図４の目標空気量演算
フローにて算出されている目標空気量としての目標体積
流量比ＴＱＨ０を読込む。
制御のフローチャートであり、図６のフローに代わりに
実行される。ステップ３１では、図４の目標空気量演算
フローにて算出されている目標空気量としての目標体積
流量比ＴＱＨ０を読込む。
【００４３】ステップ３２では、負圧センサにより検出
されている実負圧ＢＯＯＳＴを読込む。ステップ３３で
は、ステップ３２で検出した実負圧ＴＢＯＯＳＴを、テ
ーブルを参照して、体積流量比ＱＨ０相当の実負圧補正
係数ＣＢＯＯＳＴ（％）に変換する。
されている実負圧ＢＯＯＳＴを読込む。ステップ３３で
は、ステップ３２で検出した実負圧ＴＢＯＯＳＴを、テ
ーブルを参照して、体積流量比ＱＨ０相当の実負圧補正
係数ＣＢＯＯＳＴ（％）に変換する。
【００４４】ステップ３４では、目標体積流量比ＴＱＨ
０と実負圧補正係数ＣＢＯＯＳＴとから、次式により、
補正後目標空気量としての補正後目標体積流量比ＴＱＨ
０’を算出する。
０と実負圧補正係数ＣＢＯＯＳＴとから、次式により、
補正後目標空気量としての補正後目標体積流量比ＴＱＨ
０’を算出する。
【００４５】ＴＱＨ０’＝ＴＱＨ０／ＣＢＯＯＳＴ ステップ３５では、補正後目標空気量を得るように、バ
ルブタイミングを演算する。すなわち、吸気弁開時期Ｉ
ＶＯを上死点近傍に固定する一方、補正後目標体積流量
比ＴＱＨ０’から、テーブルを参照して、吸気弁閉時期
ＩＶＣを演算し、制御する。具体的には、補正後目標体
積流量比ＴＱＨ０’が小さい程、吸気弁閉時期ＩＶＣを
上死点側に設定し、補正後目標体積流量比ＴＱＨ０’が
大きい程、吸気弁閉時期ＩＶＣを下死点側に設定する。
ルブタイミングを演算する。すなわち、吸気弁開時期Ｉ
ＶＯを上死点近傍に固定する一方、補正後目標体積流量
比ＴＱＨ０’から、テーブルを参照して、吸気弁閉時期
ＩＶＣを演算し、制御する。具体的には、補正後目標体
積流量比ＴＱＨ０’が小さい程、吸気弁閉時期ＩＶＣを
上死点側に設定し、補正後目標体積流量比ＴＱＨ０’が
大きい程、吸気弁閉時期ＩＶＣを下死点側に設定する。
【００４６】ここで、本フローが吸気弁閉時期制御手段
に相当し、特にステップ３２〜３４の部分が、実負圧
（実負圧補正係数ＣＢＯＯＳＴ）に応じて、吸気弁閉時
期を算出するための目標空気量（目標体積流量比ＴＱＨ
０）を補正する負圧補正手段に相当する。
に相当し、特にステップ３２〜３４の部分が、実負圧
（実負圧補正係数ＣＢＯＯＳＴ）に応じて、吸気弁閉時
期を算出するための目標空気量（目標体積流量比ＴＱＨ
０）を補正する負圧補正手段に相当する。
【００４７】次に本発明の第３実施形態について説明す
る。図９は第３実施形態でのバルブタイミング制御のフ
ローチャートであり、図６又は図８のフローの代わりに
実行される。
る。図９は第３実施形態でのバルブタイミング制御のフ
ローチャートであり、図６又は図８のフローの代わりに
実行される。
【００４８】ステップ４１では、図４の目標空気量演算
フローにて算出されている目標空気量としての目標体積
流量比ＴＱＨ０を読込む。ステップ４２では、目標空気
量を得るように、バルブタイミングを演算する。すなわ
ち、吸気弁開時期ＩＶＯを上死点近傍に固定する一方、
目標体積流量比ＴＱＨ０から、テーブルを参照して、吸
気弁閉時期ＩＶＣを演算する。具体的には、目標体積流
量比ＴＱＨ０が小さい程、吸気弁閉時期ＩＶＣを上死点
側に設定し、目標体積流量比ＴＱＨ０が大きい程、吸気
弁閉時期ＩＶＣを下死点側に設定する。
フローにて算出されている目標空気量としての目標体積
流量比ＴＱＨ０を読込む。ステップ４２では、目標空気
量を得るように、バルブタイミングを演算する。すなわ
ち、吸気弁開時期ＩＶＯを上死点近傍に固定する一方、
目標体積流量比ＴＱＨ０から、テーブルを参照して、吸
気弁閉時期ＩＶＣを演算する。具体的には、目標体積流
量比ＴＱＨ０が小さい程、吸気弁閉時期ＩＶＣを上死点
側に設定し、目標体積流量比ＴＱＨ０が大きい程、吸気
弁閉時期ＩＶＣを下死点側に設定する。
【００４９】ステップ４３では、図５のフローにより算
出されている目標負圧ＴＢＯＯＳＴ、又は負圧センサに
より検出されている実負圧ＢＯＯＳＴを読込む。ステッ
プ４４では、目標負圧ＴＢＯＯＳＴ（又は実負圧ＢＯＯ
ＳＴ）及び吸気弁閉時期ＩＶＣから、マップを参照し
て、吸気弁閉時期ＩＶＣに対する補正値ΔＩＶＣを算出
する。ここで、目標負圧ＴＢＯＯＳＴ（又は実負圧ＢＯ
ＯＳＴ）が高いほど、補正値ΔＩＶＣは大きく設定され
る。
出されている目標負圧ＴＢＯＯＳＴ、又は負圧センサに
より検出されている実負圧ＢＯＯＳＴを読込む。ステッ
プ４４では、目標負圧ＴＢＯＯＳＴ（又は実負圧ＢＯＯ
ＳＴ）及び吸気弁閉時期ＩＶＣから、マップを参照し
て、吸気弁閉時期ＩＶＣに対する補正値ΔＩＶＣを算出
する。ここで、目標負圧ＴＢＯＯＳＴ（又は実負圧ＢＯ
ＯＳＴ）が高いほど、補正値ΔＩＶＣは大きく設定され
る。
【００５０】ステップ４５では、上記補正値ΔＩＶＣに
基づいて、吸気弁閉時期ＩＶＣを補正する。すなわち、
次式のように、ステップ４２で算出した吸気弁閉時期Ｉ
ＶＣに、ステップ４４で算出した補正値ΔＩＶＣを加算
して、補正後吸気弁閉時期ＩＶＣ’を求め、これにより
制御する。
基づいて、吸気弁閉時期ＩＶＣを補正する。すなわち、
次式のように、ステップ４２で算出した吸気弁閉時期Ｉ
ＶＣに、ステップ４４で算出した補正値ΔＩＶＣを加算
して、補正後吸気弁閉時期ＩＶＣ’を求め、これにより
制御する。
【００５１】ＩＶＣ’＝ＩＶＣ＋ΔＩＶＣ以上のように
して、目標負圧ＴＢＯＯＳＴ（又は実負圧ＢＯＯＳＴ）
が高いほど、空気密度が低下するので、これを補償する
ように、吸気弁閉時期ＩＶＣを遅れ側に補正する。
して、目標負圧ＴＢＯＯＳＴ（又は実負圧ＢＯＯＳＴ）
が高いほど、空気密度が低下するので、これを補償する
ように、吸気弁閉時期ＩＶＣを遅れ側に補正する。
【００５２】ここで、本フローが吸気弁閉時期制御手段
に相当し、特にステップ４３〜４５の部分が、目標負圧
ＴＢＯＯＳＴ又は実負圧ＢＯＯＳＴに応じて、目標空気
量に基づいて算出された吸気弁閉時期ＩＶＣを補正する
負圧補正手段に相当する。
に相当し、特にステップ４３〜４５の部分が、目標負圧
ＴＢＯＯＳＴ又は実負圧ＢＯＯＳＴに応じて、目標空気
量に基づいて算出された吸気弁閉時期ＩＶＣを補正する
負圧補正手段に相当する。
【００５３】尚、本実施形態では、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。
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】 本発明の第１実施形態を示す可変動弁エンジ
ンのシステム図
ンのシステム図
【図３】 吸排気弁の電磁駆動装置の基本構造図
【図４】 目標空気量演算のフローチャート
【図５】 スロットル制御のフローチャート
【図６】 バルブタイミング制御のフローチャート
【図７】 第２実施形態での可変動弁エンジンのシステ
ム図
ム図
【図８】 第２実施形態でのバルブタイミング制御のフ
ローチャート
ローチャート
【図９】 第３実施形態でのバルブタイミング制御のフ
ローチャート
ローチャート
【図１０】 シリンダ体積１００％時のＱＨ０−Ａ／Ｎ
Ｖ特性図
Ｖ特性図
【図１１】 吸気弁閉時期ＩＶＣ変化時のＱＨ０−Ａ／
ＮＶ特性図
ＮＶ特性図
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 ７ 吸気通路 ８ 排気通路 ９ 燃料噴射弁 １０ 電制スロットル弁 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 １４ エアフローメータ １５ 水温センサ １６ 負圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── 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 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｋ ３０１Ｚ 45/00 ３６４ 45/00 ３６４Ｄ Ｆターム(参考） 3G084 BA04 BA05 BA23 DA04 FA07 FA10 FA11 3G092 AA11 BA01 BA02 FA06 HA01X HA05X HA06X HA13X 3G301 HA19 LA01 LA07 PA01A PA07A PA11A PB06A
Claims (5)
- 【請求項１】吸気弁の開閉動作を任意に制御可能な可変
動弁装置を備える一方、エンジン運転条件に基づいてシ
リンダ内に吸入されるべき目標空気量を演算する目標空
気量演算手段と、目標空気量を実現するように吸気弁閉
時期を制御する吸気弁閉時期制御手段とを備える可変動
弁エンジンの制御装置であって、 エンジン運転条件に基づいて目標負圧を演算する目標負
圧演算手段と、目標負圧を実現するように吸気通路に設
けた電制スロットル弁の開度を制御するスロットル開度
制御手段とを備えるものにおいて、 前記スロットル開度制御手段による負圧変化に応じて、
前記吸気弁閉時期制御手段による制御を補正する負圧補
正手段を設けたことを特徴とする可変動弁エンジンの制
御装置。 - 【請求項２】前記負圧補正手段は、目標負圧に応じて補
正す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】前記負圧補正手段は、負圧センサにより検
出される実負圧に応じて補正す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４】前記負圧補正手段は、吸気弁閉時期を算出
するための目標空気量を補正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】前記負圧補正手段は、目標空気量に基づい
て算出された吸気弁閉時期を補正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。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35640199A JP3637825B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
| EP00126306A EP1104845B1 (en) | 1999-12-02 | 2000-12-01 | Unthrottled intake air control for internal combustion engine |
| DE60033908T DE60033908T2 (de) | 1999-12-02 | 2000-12-01 | Ungedrosselte Lufteinlasssteuerung für Brennkraftmaschine |
| US09/727,787 US6513490B2 (en) | 1999-12-02 | 2000-12-04 | Unthrottled intake air control with partial delay for requested engine response performance |
| US09/734,611 US6439175B2 (en) | 1999-12-15 | 2000-12-13 | Control apparatus and method for internal combustion engine with variably operated engine valve |
| DE60033120T DE60033120T2 (de) | 1999-12-15 | 2000-12-14 | Einrichtung und Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine mit variabler Ventilsteuerung |
| EP00127472A EP1108872B1 (en) | 1999-12-15 | 2000-12-14 | Control apparatus and method for internal combustion engine with variably operated engine valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35640199A JP3637825B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001173470A true JP2001173470A (ja) | 2001-06-26 |
| JP3637825B2 JP3637825B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=18448844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35640199A Expired - Fee Related JP3637825B2 (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-15 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6439175B2 (ja) |
| EP (1) | EP1108872B1 (ja) |
| JP (1) | JP3637825B2 (ja) |
| DE (1) | DE60033120T2 (ja) |
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| DE102007062877A1 (de) | 2006-12-28 | 2008-07-24 | Hitachi, Ltd. | Ansaugluftmengen-Steuervorrichtung für einen Motor und Steuerverfahren davon |
| JP2008261347A (ja) * | 2008-07-28 | 2008-10-30 | Hitachi Ltd | 内燃機関の吸気制御装置 |
| DE102008007195A1 (de) | 2007-12-20 | 2009-06-25 | Hitachi, Ltd. | Ansaugluftmengen-Steuervorrichtung für einen Motor und Steuerverfahren davon |
| JP2009220603A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Hitachi Ltd | 車両のブレーキ制御装置 |
| US7676319B2 (en) | 2006-12-28 | 2010-03-09 | Hitachi, Ltd. | Intake air amount control apparatus for engine and control method thereof |
| JP2015105654A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 内燃機関シリンダ内の充填量の制御方法および装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2002309977A (ja) * | 2001-04-13 | 2002-10-23 | Nissan Motor Co Ltd | 多気筒エンジンの制御装置 |
| JP3815333B2 (ja) * | 2002-01-10 | 2006-08-30 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の吸気装置 |
| JP4140242B2 (ja) * | 2002-01-28 | 2008-08-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US6866020B2 (en) * | 2002-06-12 | 2005-03-15 | Delphi Technologies, Inc. | Vacuum management system for engine with variable valve lift |
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