JP2004204689A - Variable valve control device for internal combustion engine - Google Patents

Variable valve control device for internal combustion engine Download PDF

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To highly precisely correct deviation in real intake air volumes between cylinders when batchedly controlling valve lift amounts of a plurality of cylinders by a single variable valve mechanism. <P>SOLUTION: A target lift amount VVLM is set for every cylinder so as to reduce the deviation in the real intake air volumes between the cylinders and a drive start timing Tstart (#i) is so calculated that an intermediate timing of a drive period (or a drive quantity) of the variable valve lift mechanism necessary for driving the variable valve lift mechanism to a position corresponding to a target lift amount VVLM of the next intake cylinder agrees with an intermediate timing Tcentr (#i) of a whole intake valve closed period when intake valves of the whole cylinders are closed. Whenever becoming the drive start timing Tstart (#i), the variable valve lift mechanism is driven to a position corresponding to the target lift amount VVLM of the next intake cylinder and the variable valve lift mechanism is driven for the whole intake valve closed period or in a period overlapping with the period so as to control the intake air volume for every cylinder. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブ可変量(リフト量、作用角、バルブタイミング等)を制御する内燃機関の可変バルブ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、内燃機関の吸入空気量の制御はスロットルバルブによって行われるが、最近では、吸気バルブのリフト量を可変する可変バルブ機構を設け、アクセル開度やエンジン運転状態等に応じて吸気バルブのリフト量を可変することで吸入空気量を制御する技術が開発されている。この可変吸気バルブ制御による吸入空気量制御は、吸気バルブのリフト量を小さくすることによって、吸気通路をスロットルバルブで絞ることなく吸入空気量を少なくすることができるので、ポンピングロスを低減して燃費を向上させることができるという利点がある。
【0003】
このような可変バルブリフト制御システムにおいては、特許文献1(特開2001−263110号公報)に示すように、各気筒毎に吸気バルブを駆動する電磁アクチュエータを設けたものがあるが、この構成では、気筒数と同数の電磁アクチュエータが必要になるため、システム構成が複雑化して高コストになる欠点がある。
【0004】
そこで、複数気筒の吸気バルブのリフト量を一括して1つの可変バルブ機構で制御するシステムが実用化されている。
しかし、この可変吸気バルブ制御による吸入空気量制御では、低負荷時に吸気バルブのリフト量が小さくなるため、各気筒で目標リフト量に対する実リフト量のばらつき(各気筒の部品公差や組付公差によるばらつき)の割合が大きくなって、気筒間の吸入空気量ばらつきが大きくなる傾向がある。このため、気筒間の吸入空気量ばらつきの影響を受けて各気筒のトルクや空燃比が変動し易く、気筒間のトルクばらつきや空燃比ばらつきが大きくなる傾向がある。
【0005】
このような気筒間のトルクばらつきや空燃比ばらつきを補正する方法が幾つか提案されている。例えば、特許文献2(特開昭62−17342号公報)に示すように、クランク軸に設けたトルクセンサで各気筒毎にトルクを検出して、各気筒のトルクが全気筒の平均トルクになるように各気筒毎に燃料噴射量を補正するようにしたものがある。
【0006】
或は、特許文献3(特開2000−220489号公報)に示すように、排気管に設置した空燃比センサの出力に基づいて各気筒の空燃比を推定し、気筒間の空燃比ばらつきが小さくなるように各気筒毎に燃料噴射量を補正するようにしたものがある。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−263110号公報(第3頁〜第6頁等)
【特許文献2】
特開昭62−17342号公報(第2頁等)
【特許文献3】
特開2000−220489号公報(第2頁〜第3頁等)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献2、3では、各気筒毎にトルクや空燃比を検出して、その検出結果に基づいて各気筒毎に燃料噴射量を補正することで、各気筒のトルクばらつきや空燃比ばらつきを補正するようにしている。しかし、気筒間の吸入空気量ばらつきが大きくなると、単に燃料噴射量を補正するだけでは、各気筒のトルクばらつきや空燃比ばらつきを十分な精度で補正することは困難である。しかも、気筒間の吸入空気量ばらつきや吸入燃料量ばらつき等の複数の要因が絡み合って気筒間のトルクばらつきや空燃比ばらつきが発生している場合も、十分な精度で補正することは困難である。
【0009】
この対策として、各気筒の部品公差や組付公差を小さくして気筒間の吸入空気量ばらつきを小さくすることが考えられるが、これを実現するには、部品の加工精度を向上させたり、部品を選択して組み付けたりする必要があり、部品コストや製造コストが高くなってしまうという欠点がある。
【0010】
そこで、本発明者らは、複数気筒の吸気バルブのリフト量を一括して1つの可変バルブ機構で制御するシステムにおいて、各気筒の吸気行程毎(4気筒エンジンであれば180℃A毎)に可変バルブ機構を高速駆動することで、気筒間の吸気バルブのリフト量のばらつきを補正する“気筒別可変バルブ制御”を研究している。しかし、可変バルブ機構を高速駆動するにしても限界があり、可変バルブ機構の駆動時間を無視できないため、各気筒の吸気行程毎に可変バルブ機構を駆動する方式では、可変バルブ機構の駆動途中(リフト可変動作の途中)で吸気バルブの開弁タイミングを迎えてしまい、バルブプロフィール(バルブリフトカーブ)が過渡状態となってしまう。このため、目標リフト量に対応した適正なバルブプロフィールで吸気バルブを開弁することができなくなり、気筒別可変バルブ制御の制御精度が低下して、気筒間の吸入空気量ばらつきを精度良く補正することができないという問題がある。
【0011】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、複数気筒のバルブ可変量を一括して1つの可変バルブ機構で制御するシステムにおいて、気筒別可変バルブ制御の制御精度を向上させることができる内燃機関の可変バルブ制御装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1は、複数気筒の吸気バルブ又は排気バルブ(以下単に「バルブ」という)のバルブ可変量を一括して1つの可変バルブ機構で制御するシステムにおいて、バルブ開閉状態検出手段により複数気筒のバルブの開閉状態を検出又は推定すると共に、バルブ可変量検出手段により各気筒の実バルブ可変量を検出又は推定し、気筒別目標バルブ可変量設定手段により気筒間の実バルブ可変量のばらつきを考慮して各気筒毎に目標バルブ可変量を設定する。そして、駆動タイミング算出手段により、可変バルブ機構を次にバルブが開かれる気筒の目標バルブ可変量に相当する位置まで駆動する駆動期間又は駆動量の中間タイミングが、複数気筒の全てのバルブが閉じている期間(以下「全バルブ閉弁期間」という)の中間タイミング付近となるように、可変バルブ機構の駆動タイミングを駆動タイミング算出手段により算出し、その駆動タイミングになる毎に、気筒別可変バルブ制御手段により、可変バルブ機構を次にバルブが開かれる気筒の目標バルブ可変量に相当する位置まで駆動することでバルブ可変量を気筒別に制御する。
【0013】
ところで、複数気筒の全てのバルブが閉じている全バルブ閉弁期間に可変バルブ機構を駆動して、この全バルブ閉弁期間内に可変バルブ機構の駆動を終了することができれば、可変バルブ機構の駆動の途中でバルブが開弁する事態を確実に回避することができ、各気筒のバルブプロフィールが過渡状態となることを確実に回避することができる。
【0014】
しかし、可変バルブ機構の駆動量が大きくなって駆動時間が長くなったり、エンジン回転速度が上昇して全バルブ閉弁期間の時間が短くなったりすると、全バルブ閉弁期間内に可変バルブ機構の駆動を終了することができなくなって、可変バルブ機構の駆動途中でバルブの開弁タイミングを迎えてしまうことがある。この場合、可変バルブ機構の駆動期間とバルブの開弁期間との重なりが小さければ、バルブの開きがまだ小さい段階で可変バルブ機構の駆動が終了するため、吸入空気量や排気残留率(内部EGR率)に与える影響が小さく、気筒別可変バルブ制御の制御精度の低下がほとんど無視できるか又は許容誤差範囲内であるが、可変バルブ機構の駆動期間とバルブの開弁期間との重なりが大きくなると、バルブの開きがある程度大きくなる時期、つまり吸入空気量や排気残留率(内部EGR率)に与える影響が大きくなる時期まで可変バルブ機構を駆動し続けることになってしまい、吸入空気量や排気残留率(内部EGR率)に与える影響が大きくなり、気筒別可変バルブ制御の制御精度の低下を無視できなくなる。
【0015】
そこで、請求項1では、可変バルブ機構の駆動期間又は駆動量の中間タイミングが全バルブ閉弁期間の中間タイミング付近となるように可変バルブ機構の駆動タイミングを制御するようにしたものである。このようにすれば、可変バルブ機構の駆動期間が全バルブ閉弁期間よりも長くなった場合に、全バルブ閉弁期間に対する可変バルブ機構の駆動期間の超過分(可変バルブ機構の駆動期間とバルブの開弁期間とが重なり合う期間)を、全バルブ閉弁期間の前後にほぼ均等に振り分けることができるので、可変バルブ機構の駆動期間とバルブの開弁期間とが重なり合う期間をほぼ半分に短縮することができて、バルブの開きがまだ小さい段階で可変バルブ機構の駆動を終了することができる(或はバルブの開きが小さくなってから可変バルブ機構の駆動が開始することができる)。これにより、本発明では、可変バルブ機構の駆動期間が全バルブ閉弁期間よりも長くなった場合でも、吸入空気量や排気残留率(内部EGR率)に与える影響を小さくすることができて、気筒別可変バルブ制御の制御精度の低下をほとんど無視できるか又は最小限に抑えることができる。
【0016】
この場合、請求項2のように、気筒間の実バルブ可変量のばらつきが小さくなるように各気筒の目標バルブ可変量を設定すれば、本発明の気筒別可変バルブ制御によって気筒間の実バルブ可変量のばらつきを精度良く補正することができる。これにより、各気筒毎に吸気流速、筒内圧、バルブオーバーラップ等を精度良く制御することが可能となり、気筒間の燃焼状態、ポンピングロス、内部EGR量等のばらつきを精度良く補正することができ、気筒間のトルクばらつきや空燃比ばらつきを精度良く補正することができる。
【0017】
また、請求項3のように、吸入空気量検出手段により各気筒の実吸入空気量を検出又は推定して、気筒間の実吸入空気量のばらつきを考慮して各気筒毎に目標バルブ可変量を設定し、可変バルブ機構の駆動期間又は駆動量の中間タイミングが全吸気バルブ閉弁期間の中間タイミング付近となるように可変バルブ機構の駆動タイミングを算出し、その駆動タイミングになる毎に、可変バルブ機構を次に吸気バルブが開かれる気筒の目標バルブ可変量に相当する位置まで駆動することで吸入空気量を気筒別に制御するようにしても良い。このようにすれば、気筒別可変バルブ制御によって気筒間の実吸入空気量のばらつきを考慮して各気筒の吸入空気量を精度良く制御することができる。
【0018】
この場合、請求項4のように、気筒間の実吸入空気量のばらつきが小さくなるように各気筒の目標バルブ可変量を設定すれば、気筒間の吸入空気量ばらつきを精度良く補正することができ、気筒間のトルクばらつきや空燃比ばらつきを精度良く補正することができる。
【0019】
また、請求項5のように、複数気筒の全ての吸気バルブが閉じている期間又はその期間に跨がる期間に可変バルブ機構を駆動してバルブ可変量を気筒別に制御するシステムにおいては、気筒間の実バルブ可変量のばらつきが小さくなるように可変バルブ機構の駆動タイミングを補正するようにしても良い。このようにすれば、気筒間の実バルブ可変量のばらつきを監視しながら、可変バルブ機構の駆動タイミングを気筒間の実バルブ可変量のばらつきが最小になる時期に補正することができ、気筒間のトルクばらつきや空燃比ばらつきの補正精度を向上させることができる。
【0020】
或は、請求項6のように、複数気筒の全ての吸気バルブが閉じている期間又はその期間に跨がる期間に可変バルブ機構を駆動して吸入空気量を気筒別に制御するシステムにおいては、気筒間の実吸入空気量のばらつきが小さくなるように可変バルブ機構の駆動タイミングを補正するようにしても良い。このようにすれば、気筒間の実吸入空気量のばらつきを監視しながら、可変バルブ機構の駆動タイミングを気筒間の実吸入空気量のばらつきが最小になる時期に補正することができて、気筒間のトルクばらつきや空燃比ばらつきの補正精度を向上させることができる。
【0021】
一般に、可変バルブ機構を搭載する場合、直列エンジンでは、全気筒の吸気バルブ(又は排気バルブ)のバルブ可変量を一括して1つの可変バルブ機構で制御し、V型エンジンや水平対向エンジンでは、複数の気筒群(バンク)に対してそれぞれ可変バルブ機構を設け、各可変バルブ機構によって各気筒群の吸気バルブ(又は排気バルブ)のバルブ可変量を一括して制御するように構成されている。本発明の気筒別可変バルブ制御は、これらいずれの型式のエンジンにも適用することができる(請求項7,8)。
【0022】
複数の気筒群にそれぞれ可変バルブ機構を設ける場合は、各気筒群の吸気バルブ(又は排気バルブ)の開弁期間の間隔が広がって、各気筒群の全ての吸気バルブ(又は排気バルブ)が閉じている期間が同じ気筒数の直列エンジンと比べて長くなるため、本発明の気筒別可変バルブ制御をより広い運転領域で精度良く実行することが可能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】
《実施形態(1)》
以下、本発明の実施形態(1)を図1乃至図11に基づいて説明する。まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関である例えば直列4気筒のエンジン11は、第1気筒#1〜第4気筒#4の4つの気筒を有し、このエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14(吸入空気量検出手段)が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、DCモータ等によって開度調節されるスロットルバルブ15とスロットル開度を検出するスロットル開度センサ16とが設けられている。
【0024】
更に、スロットルバルブ15の下流側には、サージタンク17が設けられ、このサージタンク17には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ18が設けられている。また、サージタンク17には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド19が設けられ、各気筒の吸気マニホールド19の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁20が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ21が取り付けられ、各点火プラグ21の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【0025】
また、エンジン11の吸気バルブ28と排気バルブ29には、それぞれリフト量を可変する可変バルブリフト機構30,31(可変バルブ機構)が設けられている。更に、吸気バルブ28と排気バルブ29に、それぞれバルブタイミング(開閉タイミング)を可変する可変バルブタイミング機構を設けるようにしても良い。
【0026】
一方、エンジン11の排気管22には、排出ガス中のCO,HC,NOx等を浄化する三元触媒等の触媒23が設けられ、この触媒23の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ24(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられている。また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ25や、エンジン11のクランク軸が一定クランク角(例えば30℃A)回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ26が取り付けられている。このクランク角センサ26の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【0027】
更に、エンジン11の各気筒には、それぞれ筒内圧を検出する筒内圧センサ44と吸気バルブ28のリフト量を検出するリフトセンサ45(バルブ可変量検出手段)とが設けられている。尚、筒内圧センサ44は、点火プラグ21に組み込まれたものを用いても良いし、点火プラグ21とは別に設けても良い。
【0028】
これら各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)27に入力される。このECU27は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁20の燃料噴射量や点火プラグ21の点火時期を制御する。
【0029】
次に、図2に基づいて吸気バルブ28の可変バルブリフト機構30の構成を説明する。尚、排気バルブ29の可変バルブリフト機構31は、吸気バルブ28の可変バルブリフト機構30と実質的に同一構成であるため、説明を省略する。
【0030】
図2に示すように、吸気バルブ28を駆動するためのカムシャフト32とロッカーアーム33との間に、リンクアーム34が設けられ、このリンクアーム34の上方に、ステッピングモータ等のモータ41で回動駆動されるコントロールシャフト35が設けられている。モータ41の回動軸41aに連結されたウォーム42と、コントロールシャフト35と一体的に回動するように設けられたウォームホイール43とが噛み合うことで、モータ41の回転力がコントロールシャフト35に伝達されるようになっている。
【0031】
コントロールシャフト35には、偏心カム36が一体的に回動可能に設けられ、この偏心カム36の軸心に対して偏心した位置に、リンクアーム34が支持軸(図示せず)を介して揺動可能に支持されている。このリンクアーム34の中央部には、揺動カム38が設けられ、この揺動カム38の側面が、カムシャフト32に設けられたカム37の外周面に当接している。また、リンクアーム34の下端部には、押圧カム39が設けられ、この押圧カム39の下端面が、ロッカーアーム33の中央部に設けられたローラ40の上端面に当接している。
【0032】
これにより、カムシャフト32の回転によってカム37が回転すると、そのカム37の外周面形状に追従してリンクアーム34の揺動カム38が左右に移動して、リンクアーム34が左右に揺動する。リンクアーム34が左右に揺動すると、押圧カム39が左右に移動するため、押圧カム39の下端面形状に応じてロッカーアーム33のローラ40が上下に移動して、ロッカーアーム33が上下に揺動する。このロッカーアーム33の上下動によって吸気バブル28が上下動するようになっている。
【0033】
一方、コントロールシャフト35の回転によって偏心カム36が回転すると、リンクアーム34の支持軸の位置が移動して、リンクアーム34の押圧カム39とロッカーアーム33のローラ40との初期の接触点位置が変化する。また、リンクアーム34の押圧カム39の下端面は、左側部分にロッカーアーム33の押圧量が0(吸気バルブ28のリフト量が0)となるような曲率でベース曲面39aが形成され、このベース曲面39aから右方に向かうに従ってロッカーアーム33の押圧量が大きくなる(吸気バルブ28のリフト量が大きくなる)ような曲率で押圧曲面39bが形成されている。
【0034】
吸気バルブ28の最大リフト量を大きくする高リフトモードの場合には、コントロールシャフト35の回転によってリンクアーム34の押圧カム39とロッカーアーム33のローラ40との初期の接触点位置を右方に移動させる。これにより、カム37の回転によって押圧カム39が左右に移動したときに押圧カム39の下端面のうちローラ40に接触する区間が右方に移動するため、ロッカーアーム33の最大押圧量が大きくなって吸気バルブ28の最大リフト量が大きくなると共に、ロッカーアーム33が押圧される期間が長くなって吸気バブル28の開弁期間が長くなる。
【0035】
一方、吸気バルブ28の最大リフト量を小さくする低リフトモードの場合には、コントロールシャフト35の回転によってリンクアーム34の押圧カム39とロッカーアーム33のローラ40との初期の接触点位置を左方に移動させる。これにより、カム37の回転によって押圧カム39が左右に移動したときに押圧カム39の下端面のうちローラ40に接触する区間が左方に移動するため、ロッカーアーム33の最大押圧量が小さくなって吸気バルブ28の最大リフト量が小さくなると共に、ロッカーアーム33が押圧される期間が短くなって吸気バブル28の開弁期間が短くなる。
【0036】
以上説明した可変バルブリフト機構30では、モータ41でコントロールシャフト35を回転させてリンクアーム34の押圧カム39とロッカーアーム33のローラ40との初期の接触点位置を連続的に移動させれば、例えば図3に示すように、直列4気筒エンジン11の全ての気筒(#1〜#4)の吸気バルブ28の最大リフト量と開弁期間(以下単に「リフト量」という)を一括して連続的に可変することができる。
【0037】
ECU27は、ROMに記憶された可変バルブリフト制御プログラム(図示せず)を実行することで、アクセル開度やエンジン運転状態等に基づいて吸気バルブ28の可変バルブリフト機構30を制御して、吸気バルブ28のリフト量を連続的に可変して吸入空気量を制御する。尚、可変バルブリフト機構30と可変バルブタイミング機構を併用したシステムの場合には、リフト量とバルブタイミングの両方を連続的に可変して吸入空気量を制御するようにしても良い。
【0038】
また、ECU27は、後述する気筒間ばらつき補正用の各ルーチンを実行することで、各気筒の筒内圧センサ44の出力に基づいて各気筒の気筒間吸入空気量ばらつき率DEVを算出し、この気筒間吸入空気量ばらつき率DEVに基づいて気筒間の実吸入空気量のばらつきが小さくなるように各気筒毎に目標リフト量VVLMを設定する。
【0039】
更に、図11に示すように、可変バルブリフト機構30を次に吸気バルブ28が開弁される気筒(以下「吸気気筒」という)の目標リフト量VVLMに相当する位置まで駆動する駆動期間の中間タイミングが、全気筒の吸気バルブ28が閉弁している期間(以下「全吸気バルブ閉弁期間」という)の中間タイミングTcenterとほぼ一致するように、可変バルブリフト機構30の駆動開始時期Tstart を算出する。尚、可変バルブリフト機構30の駆動期間の代わりに、可変バルブリフト機構30の駆動量の中間タイミングが全吸気バルブ閉弁期間の中間タイミングTcenterとほぼ一致するように、可変バルブリフト機構30の駆動開始時期Tstart を算出するようにしても良い。
【0040】
気筒別可変バルブ制御の実行中は、駆動開始時期Tstart になる毎に、可変バルブリフト機構30のモータ41を次の吸気気筒の目標リフト量VVLMに相当する位置まで高速駆動することで、全吸気バルブ閉弁期間内か又はこの全吸気バルブ閉弁期間に跨がる期間内に、可変バルブリフト機構30の駆動(目標リフト量VVLMへのリフト可変動作)を実行して吸入空気量を気筒別に制御し、気筒間の吸入空気量ばらつきを補正する。
【0041】
一般に、可変吸気バルブ制御による吸入空気量制御では、吸気バルブ28のリフト量が小さくなるほど、気筒間の吸入空気量ばらつきが大きくなって、気筒間の目標リフト量VVLMの変化量が大きくなる傾向があるが、吸気バルブ28のリフト量が小さくなるほど、吸気バルブ28の開弁期間が短くなって、全吸気バルブ閉弁期間が長くなるため、全吸気バルブ閉弁期間内か又はこの全吸気バルブ閉弁期間に跨がる期間内に、可変バルブリフト機構30の駆動(目標リフト量VVLMへのリフト可変動作)を実行することが可能である。
以下、本実施形態(1)でECU27が実行する気筒間ばらつき補正用の各ルーチンの処理内容を説明する。
【0042】
[気筒間ばらつき補正ルーチン]
図4に示す気筒間ばらつき補正ルーチンは、筒内圧センサ44の出力電圧のA/D変換タイミング(例えば4ms周期)で起動される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、気筒間ばらつき補正実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、気筒間ばらつき補正実行条件は、例えば、次の2つの条件▲1▼、▲2▼を両方とも満たすことである。
▲1▼始動後所定時間以上が経過していること(つまり始動直後の不安定な運転状態でないこと)
▲2▼過渡運転状態でないこと(つまり定常運転状態であること)
【0043】
これら2つの条件▲1▼、▲2▼を両方とも満たせば、気筒間ばらつき補正実行条件が成立するが、いずれか一方でも満たさない条件があれば、気筒間ばらつき補正実行条件が不成立となる。もし、気筒間ばらつき補正実行条件が不成立と判定されれば、ステップ102以降の気筒間ばらつき補正に関する処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
【0044】
一方、上記ステップ101で、気筒間ばらつき補正実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ102以降の気筒間ばらつき補正に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ102で、後述する図6の気筒間吸入空気量ばらつき率算出ルーチンを実行して、各気筒の筒内圧センサ44の出力に基づいて各気筒の気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を算出する。ここで、(#i)は気筒番号であり、(#1)〜(#4)のいずれかを意味する。
【0045】
この後、ステップ103に進み、各気筒毎に気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)に応じたリフト補正量FVVL(#i)を図5のマップを用いて算出する。図5のマップは、気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)がプラス値となる領域では、リフト補正量FVVL(#i)が減量値(マイナス値)となり、気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)がマイナス値となる領域では、リフト補正量FVVL(#i)が増量値(プラス値)となる。つまり、ある気筒の吸入空気量が全気筒の平均吸入空気量よりも多くなるほど、リフト補正量FVVL(#i)による減量補正量が大きくなり、反対に、ある気筒の吸入空気量が全気筒の平均吸入空気量よりも少なくなるほど、リフト補正量FVVL(#i)による増量補正量が大きくなって、気筒間の実吸入空気量のばらつきが小さくなるようにしている。尚、気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)が0付近の所定領域では、リフト補正量FVVL(#i)=0に設定され、吸気バルブリフト量VVLが補正されない。
【0046】
リフト補正量FVVL(#i)の算出後、ステップ104に進み、後述する図7のバルブ開閉状態検出ルーチンを実行して、リフトセンサ45の出力に基づいて、バルブ開閉状態フラグXLIFT0を、全気筒の吸気バルブ28が閉弁していることを意味する「ON」にセットするか又は少なくとも1つの吸気バルブ28が開弁していることを意味する「OFF」にリセットする。
【0047】
この後、ステップ105に進み、後述する図8の駆動開始時期算出ルーチンを実行して、各気筒のリフト補正量FVVL(#i)に基づいて、可変バルブリフト機構30を次の吸気気筒の目標リフト量VVLM(#i)に相当する位置まで駆動するのに必要な駆動期間の中間タイミングが、全吸気バルブ閉弁期間の中間タイミングTcenter(#i)と一致するように、可変バルブリフト機構30の駆動開始時期Tstart(#i) を算出する。
【0048】
この後、ステップ106に進み、現在のクランク角CCRNKが可変バルブリフト機構30の駆動開始時期Tstart(#i) であるか否かを判定し、駆動開始時期Tstart(#i) でなければ、そのまま本ルーチンを終了する。
【0049】
その後、本ルーチンを起動して、ステップ106で、現在のクランク角CCRNKが駆動開始時期Tstart(#i) であると判定されたときに、ステップ107に進み、補正前の全気筒の平均リフト量VVLに次の吸気気筒のリフト補正量FVVL(#i)を加算して、気筒別目標リフト量VVLMを求める。
【0050】
次の吸気気筒が第1気筒#1のとき(つまり第1気筒#1の吸気行程前)には、第1気筒#1のリフト補正量FVVL(#1)を全気筒の平均リフト量VVLに加算して気筒別目標リフト量VVLMを求める。
VVLM=VVL+FVVL(#1)
【0051】
次の吸気気筒が第2気筒#2のとき(つまり第2気筒#2の吸気行程前)には、第2気筒#2のリフト補正量FVVL(#2)を全気筒の平均リフト量VVLに加算して気筒別目標リフト量VVLMを求める。
VVLM=VVL+FVVL(#2)
【0052】
次の吸気気筒が第3気筒#3のとき(つまり第3気筒#3の吸気行程前)には、第3気筒#3のリフト補正量FVVL(#3)を全気筒の平均リフト量VVLに加算して気筒別目標リフト量VVLMを求める。
VVLM=VVL+FVVL(#3)
【0053】
次の吸気気筒が第4気筒#4のとき(つまり第4気筒#4の吸気行程前)には、第4気筒#4のリフト補正量FVVL(#4)を全気筒の平均リフト量VVLに加算して気筒別目標リフト量VVLMを求める。
VVLM=VVL+FVVL(#4)
【0054】
このようにして、可変バルブリフト機構30の駆動開始時期Tstart(#i) になる毎に、次の吸気気筒のリフト補正量FVVL(#i)を用いて、次の吸気気筒の目標リフト量VVLMを設定する。このステップ107の処理が特許請求の範囲でいう気筒別目標バルブ可変量設定手段としての役割を果たす。
【0055】
この後、ステップ108に進み、可変バルブリフト機構30の駆動開始時期Tstart(#i) になる毎に、気筒別目標リフト量VVLMに応じて可変バルブリフト機構30のモータ41を高速駆動して、可変バルブリフト機構30を次の吸気気筒の目標リフト量VVLMに相当する位置まで駆動する。これにより、全吸気バルブ閉弁期間内か又は全吸気バルブ閉弁期間直前の吸気行程後期から全吸気バルブ閉弁期間直後の吸気行程前期までの期間内に、可変バルブリフト機構30の駆動(目標リフト量VVLMへのリフト可変動作)を終了して、吸入空気量を気筒別に制御し、気筒間の吸入空気量ばらつきを補正する。このステップ108の処理が特許請求の範囲でいう気筒別可変バルブ制御手段としての役割を果たす。
【0056】
[気筒間吸入空気量ばらつき率算出ルーチン]
図4のステップ102で図6に示す気筒間吸入空気量ばらつき率算出ルーチンが起動されると、まず、ステップ201で、各気筒の筒内圧センサ44で検出した筒内圧CPSを読み込んだ後、ステップ202に進み、クランク角カウンタCCRNKのカウント値を読み込む。このクランク角カウンタCCRNKは、クランク角センサ26の出力信号に基づいて例えば30℃A毎に「1」ずつインクリメントされるため、クランク角カウンタCCRNKの24カウントが1サイクル(720℃A)に相当する。尚、クランク角カウンタCCRNKは、「24」になった時点で「0」にリセットされる。また、クランク角カウンタCCRNK=0のクランク回転位置が、第1気筒#1の圧縮上死点(圧縮TDC)に相当し、クランク角カウンタCCRNK=6、12、18のクランク回転位置が、それぞれ第3気筒#3、第4気筒#4、第2気筒#2の圧縮TDCに相当するように設定されている。
【0057】
この後、ステップ203に進み、各気筒の筒内圧ピーク値CPSpeak(#i)を算出する。
この場合、クランク角カウンタCCRNK=0〜5の期間(つまり第1気筒#1の燃焼行程に対応する期間)は、その期間の筒内圧CPSの極大値を、第1気筒#1の筒内圧ピーク値CPSpeak(#1)とする。
【0058】
クランク角カウンタCCRNK=18〜23の期間(つまり第2気筒#2の燃焼行程に対応する期間)は、その期間の筒内圧CPSの極大値を、第2気筒#2の筒内圧ピーク値CPSpeak(#2)とする。
【0059】
クランク角カウンタCCRNK=6〜11の期間(つまり第3気筒#3の燃焼行程に対応する期間)は、その期間の筒内圧CPSの極大値を、第3気筒#3の筒内圧ピーク値CPSpeak(#3)とする。
【0060】
クランク角カウンタCCRNK=12〜17の期間(つまり第4気筒#4の燃焼行程に対応する期間)は、その期間の筒内圧CPSの極大値を、第4気筒#4の筒内圧ピーク値CPSpeak(#4)とする。
【0061】
尚、筒内圧ピーク値CPSpeak(#i)を算出する期間は、適宜変更しても良く、例えば、各気筒の圧縮TDCの前後90℃A以内の期間の筒内圧CPSの極大値を筒内圧ピーク値CPSpeak(#i)として算出するようにしても良い。
【0062】
気筒内に吸入される吸入空気量が多くなるほど、筒内圧が大きくなるため、各気筒の筒内圧ピーク値CPSpeak(#i)を用いれば、各気筒の吸入空気量ばらつきを精度良く反映した気筒間の吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を算出することができる。このステップ203の処理が特許請求の範囲でいう吸入空気量検出手段としての役割を果たす。
この後、ステップ204で、各気筒の気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を次式により算出する。
【0063】
【数1】

Figure 2004204689
【0064】
上式の分母は、全気筒の筒内圧ピーク値CPSpeak(#1)〜CPSpeak(#4)の平均値である。
尚、図6の気筒間吸入空気量ばらつき率算出ルーチンでは、各気筒の筒内圧ピーク値CPSpeak(#i)を用いて気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を算出したが、各気筒の筒内圧平均値又は筒内圧面積を用いて気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を算出するようにしても良い。或は、各気筒の筒内圧に基づいて算出した図示平均有効圧やポンピングロスを用いて気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を算出するようにしても良い。
【0065】
[バルブ開閉状態検出ルーチン]
図4のステップ104で起動される図7に示すバルブ開閉状態検出ルーチンは、特許請求の範囲でいうバルブ開閉状態検出手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ301で、各気筒のリフトセンサ45で検出した吸気バルブ28のリフト量VLIFTを読み込んだ後、ステップ302に進み、全気筒の吸気バルブ28のリフト量VLIFTが「0」であるか否かを判定する。尚、1つの気筒のみにリフトセンサ45が設けられている場合には、その1つの気筒のリフトセンサ45の出力がリフト量「0」になるクランク角から全気筒の吸気バルブ28のリフト量VLIFTが「0」となるクランク角を推定して、現在のクランク角が全気筒の吸気バルブ28のリフト量VLIFTが「0」となるクランク角であるか否かを判定するようにしても良い。
【0066】
その結果、全気筒の吸気バルブ28のリフト量VLIFTが「0」であると判定された場合には、ステップ303に進み、バルブ開閉状態フラグXLIFT0を、全気筒の吸気バルブ28が閉弁していることを意味する「ON」にセットする。
【0067】
一方、少なくとも1つの吸気バルブ28のリフト量VLIFTが「0」でないと判定された場合には、ステップ304に進み、バルブ開閉状態フラグXLIFT0を、少なくとも1つの吸気バルブ28が開弁していることを意味する「OFF」にリセットする。
【0068】
[駆動開始時期算出ルーチン]
図4のステップ105で起動される図8に示す駆動開始時期算出ルーチンは、特許請求の範囲でいう駆動タイミング算出手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ401で、現在の吸気気筒の吸気バルブ28が閉弁されたか否かを、バルブ開閉状態フラグXLIFT0が「OFF」から「ON」に切り換わったか否かによって判定し、吸気バルブ28が閉弁されたと判定された時点で、ステップ402に進み、そのときのクランク角を吸気バルブ28の閉弁時期Tclose(#i) としてECU27のメモリに記憶する。
【0069】
この後、ステップ403に進み、次の吸気気筒の吸気バルブ28が開弁されたか否かを、バルブ開閉状態フラグXLIFT0が「ON」から「OFF」に切り換わったか否かによって判定し、吸気バルブ28の開弁されたと判定された時点で、ステップ404に進み、そのときのクランク角を吸気バルブ28の開弁時期Topen(#i)としてECU27のメモリに記憶する。
【0070】
この後、ステップ405に進み、吸気バルブ28の閉弁時期Tclose(#i) と開弁時期Topen(#i)を用いて、全吸気バルブ閉弁期間の中間タイミングTcenter(#i)を次式により算出する。
Tcenter(#i)={Tclose(#i) +Topen(#i)}/2
【0071】
この後、ステップ406に進み、可変バルブリフト機構30の50%駆動応答時間TMOTOR(#i)を算出する。この50%駆動応答時間TMOTOR(#i)は、可変バルブリフト機構30をそれまでの吸気気筒の目標リフト量VVLMに相当する位置から次の吸気気筒の目標リフト量VVLMに相当する位置まで駆動するのに必要な駆動量の50%だけ可変バルブリフト機構30を駆動するのに必要な時間であり、クランク角に換算して求められる。
【0072】
可変バルブリフト機構30をそれまでの吸気気筒の目標リフト量VVLMに相当する位置から次の吸気気筒の目標リフト量VVLMに相当する位置まで駆動する際の目標リフト量VVLMの差ΔVVLM、つまりリフト補正量FVVL(#i)の差ΔFVVLに応じて可変バルブリフト機構30の50%駆動応答時間TMOTOR(#i)が変化するため、このステップ406では、図9のマップを用いて、各気筒のリフト補正量FVVL(#i)の差ΔFVVLに応じて可変バルブリフト機構30の50%駆動応答時間TMOTOR(#i)を算出する。
【0073】
一般に、可変バルブリフト機構30の駆動量が大きくなるほど駆動期間が長くなるため、図9のマップは、リフト補正量の差ΔFVVL(=目標リフト量の差ΔVVLM)の絶対値が大きくなるほど、50%駆動応答時間TMOTOR(#i)が長くなるように設定されている。更に、目標リフト量VVLMを大きくするときよりも小さくするときの方が、可変バルブリフト機構30の駆動トルクが小さくなって駆動期間が短くなる傾向があるため、図9のマップは、リフト補正量の差ΔFVVLの絶対値が同じであれば、リフト補正量の差ΔFVVL(=目標リフト量の差ΔVVLM)がプラス値のときよりもマイナス値のときの方が、50%駆動応答時間TMOTOR(#i)が短くなるように設定されている。
【0074】
可変バルブリフト機構30を第2気筒#2の目標リフト量VVLMに相当する位置から第1気筒#1の目標リフト量VVLMに相当する位置まで駆動する際の50%駆動応答時間TMOTOR(#1)を算出する場合は、第1気筒#1のリフト補正量FVVL(#1)と第2気筒#2のリフト補正量FVVL(#2)との差ΔFVVLに応じた50%駆動応答時間TMOTOR(#1)を算出する。
【0075】
可変バルブリフト機構30を第4気筒#4の目標リフト量VVLMに相当する位置から第2気筒#2の目標リフト量VVLMに相当する位置まで駆動する際の50%駆動応答時間TMOTOR(#2)を算出する場合は、第2気筒#2のリフト補正量FVVL(#2)と第4気筒#4のリフト補正量FVVL(#4)との差ΔFVVLに応じた50%駆動応答時間TMOTOR(#2)を算出する。
【0076】
可変バルブリフト機構30を第1気筒#1の目標リフト量VVLMに相当する位置から第3気筒#3の目標リフト量VVLMに相当する位置まで駆動する際の50%駆動応答時間TMOTOR(#3)を算出する場合は、第3気筒#3のリフト補正量FVVL(#3)と第1気筒#1のリフト補正量FVVL(#1)との差ΔFVVLに応じた50%駆動応答時間TMOTOR(#3)を算出する。
【0077】
可変バルブリフト機構30を第3気筒#3の目標リフト量VVLMに相当する位置から第4気筒#4の目標リフト量VVLMに相当する位置まで駆動する際の50%駆動応答時間TMOTOR(#4)を算出する場合は、第4気筒#4のリフト補正量FVVL(#4)と第3気筒#3のリフト補正量FVVL(#3)との差ΔFVVLに応じた50%駆動応答時間TMOTOR(#4)を算出する。
【0078】
以上のようにして可変バルブリフト機構30の50%駆動応答時間TMOTOR(#i)を算出した後、ステップ407に進み、全吸気バルブ閉弁期間の中間タイミングTcenter(#i)から50%駆動応答時間TMOTOR(#i)を減算して駆動開始時期Tstart(#i) を求める。
Tstart(#i) =Tcenter(#i)−TMOTOR(#i)
【0079】
これにより、可変バルブリフト機構30の駆動期間の中間タイミングを全吸気バルブ閉弁期間の中間タイミングTcenter(#i)に一致させるように、可変バルブリフト機構30の駆動開始時期Tstart(#i) を設定する。
【0080】
尚、図8の駆動開始時期算出ルーチンでは、50%駆動応答時間TMOTOR(#i)を用いて駆動開始時期Tstart(#i) を算出したが、50%駆動応答時間TMOTOR(#i)に代えて、例えば98%駆動応答時間の1/2の値を用いて駆動開始時期Tstart(#i) を算出するようにしても良い。或は、25%駆動応答時間や75%駆動応答時間を用いて駆動開始時期Tstart(#i) を算出するようにしても良い等、駆動開始時期Tstart(#i) の算出方法を適宜変更しても良く、要は、可変バルブリフト機構30の駆動期間の中間タイミングが全吸気バルブ閉弁期間の中間タイミングTcenter(#i)に付近となるように、可変バルブリフト機構30の駆動開始時期Tstart(#i) を算出すれば良い。
【0081】
以上説明した本実施形態(1)の実行例を図10及び図11に示すタイムチャートを用いて説明する。図10に示すように、気筒間ばらつき補正実行条件が成立して気筒間ばらつき補正実行フラグがONされている期間は、1サイクル毎に筒内圧センサ44の出力(筒内圧CPS)に基づいて各気筒の気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を算出し、この気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)に基づいて、気筒間の実吸入空気量のばらつきが小さくなるように各気筒のリフト補正量FVVL(#i)を算出する。
【0082】
更に、図11に示すように、それまでの吸気気筒と次の吸気気筒のリフト補正量の差ΔFVVL(=目標リフト量の差ΔVVLM)に応じた50%駆動応答時間TMOTOR(#i)を全吸気バルブ閉弁期間の中間タイミングTcenter(#i)から減算して駆動開始時期Tstart(#i) を求めることで、可変バルブリフト機構30の駆動期間の中間タイミングを、全吸気バルブ閉弁期間の中間タイミングTcenter(#i)に一致させるように、駆動開始時期Tstart(#i) を設定すると共に、次の吸気気筒のリフト補正量FVVL(#i)を全気筒の平均リフト量VVLに加算して、次の吸気気筒の目標リフト量VVLMを設定する。
【0083】
そして、駆動開始時期Tstart(#i) になる毎に、気筒別目標リフト量VVLMに応じて可変バルブリフト機構30のモータ41を高速駆動して、可変バルブリフト機構30を次の吸気気筒の目標リフト量VVLMに相当する位置まで駆動する。これにより、全吸気バルブ閉弁期間内か又はこの全吸気バルブ閉弁期間に跨がる期間内に、可変バルブリフト機構30の駆動(目標リフト量VVLMへのリフト可変動作)を終了して、吸入空気量を気筒別に制御し、気筒間の吸入空気量ばらつきを補正する。
【0084】
以上説明した本実施形態(1)のように、可変バルブリフト機構30の駆動期間の中間タイミングが全吸気バルブ閉弁期間の中間タイミングと一致するように制御すれば、可変バルブリフト機構30の駆動期間が全吸気バルブ閉弁期間よりも短い場合には、全吸気バルブ閉弁期間内に可変バルブリフト機構30の駆動を終了することができるので、可変バルブリフト機構30の駆動途中で吸気バルブ28が開弁する事態を確実に回避することができて、各気筒のバルブプロフィールが過渡状態となることを回避することができる。これにより、各気筒の実吸入空気量のばらつきを考慮して設定した目標リフト量VVLMに対応した適正なバルブプロフィールで吸気バルブ28を開くことができ、気筒別可変バルブ制御を精度良く行うことができる。
【0085】
一方、可変バルブリフト機構30の駆動期間が全吸気バルブ閉弁期間よりも長くなった場合には、全吸気バルブ閉弁期間に対する駆動期間の超過分(駆動期間と吸気バルブ28の開弁期間とが重なり合う期間)を、全吸気バルブ閉弁期間の前後にほぼ均等に振り分けることができるので、可変バルブリフト機構30の駆動期間と吸気バルブ28の開弁期間とが重なり合う期間を半分に短縮することができて、吸気バルブ28の開きがまだ小さい段階で可変バルブリフト機構30の駆動を終了することができる(或は吸気バルブ28の開きが小さくなってから可変バルブリフト機構30の駆動が開始することができる)。これにより、本実施形態(1)では、可変バルブリフト機構30の駆動期間が全吸気バルブ閉弁期間よりも長くなった場合でも、吸入空気量に与える影響を小さくすることができて、気筒別可変バルブ制御の制御精度の低下をほとんど無視できるか又は最小限に抑えることができる。
【0086】
従って、本実施形態(1)の気筒別可変バルブ制御を実行すれば、気筒間の吸入空気量ばらつきを精度良く補正することができ、気筒間のトルクばらつきや空燃比ばらつきを大幅に低減することができる。しかも、各気筒の部品公差や組付公差を小さくする必要がないので、低コスト化の要求を満たすことができる。
【0087】
《実施形態(2)》
前記実施形態(1)では、筒内圧センサ44で検出した筒内圧CPSを用いて気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を算出するようにしたが、本発明の実施形態(2)では、図12に示す気筒間吸入空気量ばらつき率算出ルーチンを実行することで、エアフローメータ14で検出した瞬時空気流量GAを用いて気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を算出するようにしている。
【0088】
本実施形態(2)で実行する図12の気筒間吸入空気量ばらつき率算出ルーチンでは、まず、ステップ501で、エアフローメータ14で検出した瞬時空気流量GAを読み込んだ後、ステップ502に進み、クランク角カウンタCCRNKのカウント値を読み込む。
【0089】
この後、ステップ503に進み、各気筒の吸入空気量平均値GAave(#i) を算出する。
この場合、クランク角カウンタCCRNK=12〜17の期間(つまり第1気筒#1の吸気行程に対応する期間)は、その期間の瞬時空気流量GAの平均値を第1気筒#1の吸入空気流量平均値GAave(#1) とする。
【0090】
クランク角カウンタCCRNK=6〜11の期間(つまり第2気筒#2の吸気行程に対応する期間)は、その期間の瞬時空気流量GAの平均値を、第2気筒#2の吸入空気流量平均値GAave(#2) とする。
【0091】
クランク角カウンタCCRNK=18〜23の期間(つまり第3気筒#3の吸気行程に対応する期間)は、その期間の瞬時空気流量GAの平均値を、第3気筒#3の吸入空気流量平均値GAave(#3) とする。
【0092】
クランク角カウンタCCRNK=0〜5の期間(つまり第4気筒#4の吸気行程に対応する期間)は、その期間の瞬時空気流量GAの平均値を、第4気筒#4の吸入空気流量平均値GAave(#4) とする。
この後、ステップ504で、各気筒の気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を次式により算出する。
【0093】
【数2】
Figure 2004204689
【0094】
上式の分母は、全気筒の吸入空気流量平均値GAave(#1) 〜GAave(#4) の平均値である。
以上説明した本実施形態(2)でも、気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を精度良く算出することができる。
【0095】
尚、図12の気筒間吸入空気量ばらつき率算出ルーチンでは、各気筒の吸入空気流量平均値GAave(#i) を用いて気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を算出したが、各気筒の吸入空気流量極大値や吸入空気量積算値を用いて気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を算出するようにしても良い。また、各気筒の吸入空気量に応じて発生する吸気脈動がエアフローメータ14で検出されるまでの時間遅れ等を考慮して、各気筒の吸入空気流量平均値の算出期間を適宜変更しても良い。
また、リフトセンサ45や吸気管圧力センサ18の出力に基づいて気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を算出するようにしても良い。
【0096】
《実施形態(3)》
前記実施形態(1)では、リフトセンサ45で検出した吸気バルブ28のリフト量VLIFTに基づいて吸気バルブ28の開閉状態を検出したが、図13及び図14に示す本発明の実施形態(3)では、目標リフト量VVLMに基づいて吸気バルブ28の開閉状態を推定するようにしている。
【0097】
本実施形態(3)で実行する図13のバルブ開閉状態推定ルーチンでは、まず、ステップ601で、前記実施形態(1)で説明した図4のステップ107で算出した目標リフト量VVLMを読み込んだ後、ステップ602に進み、図14のマップを用いて、目標リフト量VVLMに応じて全吸気バルブ閉弁期間(全気筒の吸気バルブ28が閉弁しているクランク角範囲)を求める。
【0098】
一般に、吸気バルブ28のリフト量が小さくなるほど、全吸気バルブ閉弁期間が長くなるため、図14のマップは、吸気バルブ28の目標リフト量VVLMが小さくなるほど、全吸気バルブ閉弁期間が長くなるように設定されている。図14のマップは、予め、設計値、実験、シミュレーション等によって設定され、ECU27のROMに記憶されている。
【0099】
この後、ステップ603に進み、現在のクランク角CCRNKが全吸気バルブ閉弁期間内であるか否かを判定する。その結果、現在のクランク角CCRNKが全吸気バルブ閉弁期間内であると判定された場合には、ステップ604に進み、バルブ開閉状態フラグXLIFT0を「ON」にセットする。
【0100】
一方、現在のクランク角CCRNKが全吸気バルブ閉弁期間ではないと判定された場合には、ステップ605に進み、バルブ開閉状態フラグXLIFT0を「OFF」にリセットする。
【0101】
以上説明した本実施形態(3)によれば、全気筒の吸気バルブ28が閉弁している全吸気バルブ閉弁期間を推定して、バルブ開閉状態フラグXLIFT0をセット/リセットすることができるので、リフトセンサ45を備えていないシステムにも適用することができる。
尚、目標リフト量VVLMに基づいてマップ等により全吸気バルブ閉弁期間の中間タイミングTcenter(#i)を直接推定するようにしても良い。
【0102】
《実施形態(4)》
次に、図15及び図16を用いて本発明の実施形態(4)を説明する。本実施形態(4)では、図15に示す駆動開始時期算出ルーチンを実行することで、吸入空気量を気筒別に制御する気筒別可変バルブ制御の実行中に、気筒間の実吸入空気量のばらつきが小さくなるように、可変バルブリフト機構30の駆動開始時期Tstart(#i) を補正するようにしている。
【0103】
尚、図15に示す駆動開始時期算出ルーチンを実行する場合は、前記実施形態(1)で説明した図4のステップ103で各気筒のリフト補正量FVVL(#i)を算出したら、そのリフト補正量FVVL(#i)を所定期間(例えば、気筒間の吸入空気量ばらつきが最小であると判定されるまでの期間)だけ固定する。
【0104】
図15に示す駆動開始時期算出ルーチンが起動されると、まず、ステップ701で、気筒間の吸入空気量ばらつきが最小であるか否かを、ばらつき最小フラグXDEVMINが、気筒間の吸入空気量ばらつきが最小であることを意味する「ON」にセットされているか否かによって判定する。その結果、気筒間の吸入空気量ばらつきが最小である(XDEVMIN=ON)と判定されれば、そのまま本ルーチンを終了する。
【0105】
一方、気筒間の吸入空気量ばらつきが最小ではない(XDEVMIN=OFF)と判定された場合には、ステップ702に進み、前述した図6又は図12の気筒間吸入空気量ばらつき率算出ルーチンで算出した気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を読み込んだ後、ステップ703に進み、前回も気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を読み込んだか否かを判定する。
【0106】
前回は気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を読み込んでいないと判定された場合、つまり、本ルーチンを最初に実行してから初めてステップ702、703の処理を行う場合は、ステップ703からステップ704に進み、駆動開始時期Tstart(#i) を初期値、例えば吸気気筒の吸気バルブ28の閉弁時期Tclose(#i) に設定する。
【0107】
一方、上記ステップ703で、前回も気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を読み込んだと判定された場合、つまり、本ルーチンを2回以上起動してステップ702、703の処理を2回以上行った場合は、ステップ703からステップ705に進み、気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)が前回よりも増加したか否かを判定する。
【0108】
その結果、気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)が前回よりも減少したと判定された場合には、ステップ706に進み、駆動開始時期Tstart(#i) を所定クランク角(例えば1℃A)だけ進角する。
Tstart(#i) =Tstart(#i) −1
【0109】
その後、ステップ705で、気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)が前回よりも増加したと判定されたときに、ステップ707に進み、駆動開始時期Tstart(#i) を所定クランク角(例えば1℃A)だけ遅角する。
Tstart(#i) =Tstart(#i) +1
【0110】
これにより、駆動開始時期Tstart(#i) を気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)が最小となる最適時期に設定する。これらのステップ705〜707の処理が特許請求の範囲でいう駆動タイミング補正手段としての役割を果たす。
【0111】
この後、ステップ708に進み、気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)が最小である判定して、ばらつき最小フラグXDEVMINを、気筒間の吸入空気量ばらつきが最小であることを意味する「ON」にセットした後、本ルーチンを終了する。
【0112】
以上説明した本実施形態(4)の実行例を図16に示すタイムチャートを用いて説明する。図16に示すように、気筒間ばらつき補正フラグがONされて吸入空気量を気筒別に制御する気筒別可変バルブ制御を実行するときに、ばらつき最小フラグXDEVMINがOFFされている期間は、気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)が増加するまで駆動開始時期Tstart(#i) を、初期値である閉弁時期Tclose(#i) から所定クランク角(例えば1℃A)ずつ進角する。その後、気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)が増加したときに、前回の気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)が最小であると判断して、駆動開始時期Tstart(#i) を所定クランク角(例えば1℃A)だけ遅角して、駆動開始時期Tstart(#i) を気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)が最小となる最適時期に設定し、ばらつき最小フラグXDEVMINをONする。
【0113】
これにより、気筒別可変バルブ制御の実行中に、気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)を監視しながら、可変バルブリフト機構30の駆動開始時期Tstart(#i) を気筒間吸入空気量ばらつき率DEV(#i)が最小になる最適時期に補正することができ、気筒間のトルクばらつきや空燃比ばらつきの補正精度を向上させることができる。
【0114】
《その他の実施形態》
上記各実施形態(1)〜(4)では、本発明を直列4気筒エンジンに適用したが、本発明を例えばV型エンジンに適用しても良い。一般に、V型エンジンでは、可変バルブリフト機構が各バンクの気筒群に対してそれぞれ設けられ、各可変バルブリフト機構がそれぞれ担当するバンクの吸気バルブのリフト量を一括して可変するように構成されている。図17は、V型6気筒エンジンの例である。
【0115】
この場合、図17に示すように、各可変バルブリフト機構が担当するバンクでは、各気筒の吸気バルブの開弁期間の間隔が広がって、そのバンクの全ての吸気バルブが閉弁している期間が同じ気筒数の直列エンジンと比べて長くなるため、本発明の気筒別可変バルブ制御を広い運転領域で精度良く実行することが可能となる。
【0116】
また、本発明の適用範囲は、吸気バルブのリフト量を可変する可変バルブ制御システムに限定されず、吸気バルブのリフト量、作用角、バルブタイミングの少なくとも1つを可変する可変バルブ制御システムに広く適用することができる。また、排気バルブについても、本発明の気筒別可変バルブ制御を適用して実施することができる。
【0117】
本発明の気筒別可変バルブ制御で、各気筒毎にリフト量、作用角、バルブタイミング等のバルブ可変量を変化させれば、各気筒毎に吸気流速、筒内圧、バルブオーバーラップ等を精度良く制御することが可能となり、気筒間の燃焼状態、ポンピングロス、内部EGR量等のばらつきを精度良く補正することができ、気筒間のトルクばらつきや空燃比ばらつきを精度良く補正することができる。
【0118】
この場合、気筒間の実バルブ可変量のばらつきが小さくなるように各気筒の目標バルブ可変量を設定するようにしても良い。このようにすれば、気筒間の実バルブ可変量のばらつきを精度良く補正することができ、各気筒の燃焼状態、ポンピングロス、内部EGR量等のばらつきを精度良く補正することができ、気筒間のトルクばらつきや空燃比ばらつきを精度良く補正することができる。
【0119】
その他、本発明は、直列エンジンとV型エンジンに限定されず、水平対向エンジン等、種々の複数気筒エンジンに適用でき、気筒数も適宜変更しても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態(1)におけるエンジン制御システム全体の概略構成図
【図2】可変バルブリフト機構の正面図
【図3】可変バルブリフト機構によるバルブリフト量の連続可変動作を説明するためのバルブリフト特性図
【図4】実施形態(1)の気筒間ばらつき補正ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図5】リフト補正量FVVLのマップを概念的に示す図
【図6】実施形態(1)の気筒間吸入空気量ばらつき率算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図7】実施形態(1)のバルブ開閉状態検出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図8】実施形態(1)の駆動開始時期算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図9】50%駆動応答時間TMOTORのマップを概念的に示す図
【図10】実施形態(1)の気筒間ばらつき補正の実行例を示すタイムチャート
【図11】実施形態(1)の気筒別可変バルブ制御の実行例を示すタイムチャート
【図12】実施形態(2)の気筒間吸入空気量ばらつき率算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図13】実施形態(3)のバルブ開閉状態推定ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図14】全吸気バルブ閉弁期間のマップを概念的に示す図
【図15】実施形態(4)の駆動開始時期算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図16】実施形態(4)の気筒間ばらつき補正の実行例を示すタイムチャート
【図17】その他の実施形態を説明するタイムチャート
【符号の説明】
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、14…エアフローメータ(吸入空気量検出手段)、15…スロットルバルブ、18…吸気管圧力センサ、20…燃料噴射弁、21…点火プラグ、22…排気管、24…排出ガスセンサ、26…クランク角センサ、27…ECU(気筒別目標バルブ可変量設定手段,バルブ開閉状態検出手段,駆動タイミング算出手段,気筒別可変バルブ制御手段,吸入空気量検出手段,バルブ可変量検出手段,駆動タイミング補正手段)、28…吸気バルブ、29…排気バルブ、30,31…可変バルブリフト機構(可変バルブ機構)、41…モータ、44…筒内圧センサ(吸入空気量検出手段)、45…リフトセンサ(バルブ可変量検出手段)。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable valve control device for an internal combustion engine that controls a valve variable amount (a lift amount, a working angle, a valve timing, etc.) of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In general, the intake air amount of the internal combustion engine is controlled by a throttle valve. Recently, however, a variable valve mechanism for varying the lift amount of the intake valve is provided, and the lift of the intake valve is adjusted according to the accelerator opening, the engine operating state, and the like. Techniques for controlling the amount of intake air by varying the amount have been developed. In the intake air amount control by the variable intake valve control, by reducing the lift amount of the intake valve, the intake air amount can be reduced without narrowing the intake passage with a throttle valve, so that pumping loss is reduced and fuel consumption is reduced. There is an advantage that can be improved.
[0003]
In such a variable valve lift control system, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-263110, an electromagnetic actuator that drives an intake valve is provided for each cylinder. Since the same number of electromagnetic actuators as the number of cylinders are required, there is a disadvantage that the system configuration is complicated and the cost is high.
[0004]
Therefore, a system has been put to practical use in which lift amounts of intake valves of a plurality of cylinders are collectively controlled by one variable valve mechanism.
However, in the intake air amount control by the variable intake valve control, since the lift amount of the intake valve is small at a low load, the variation of the actual lift amount with respect to the target lift amount in each cylinder (due to component tolerance or assembly tolerance of each cylinder). (Variation) tends to increase, and the variation in the intake air amount between cylinders tends to increase. For this reason, the torque and the air-fuel ratio of each cylinder tend to fluctuate under the influence of the intake air amount variation between the cylinders, and the torque variation and the air-fuel ratio variation between the cylinders tend to increase.
[0005]
Several methods have been proposed for correcting such torque variations and air-fuel ratio variations between cylinders. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-17342, torque is detected for each cylinder by a torque sensor provided on a crankshaft, and the torque of each cylinder becomes the average torque of all cylinders. In some cases, the fuel injection amount is corrected for each cylinder.
[0006]
Alternatively, as shown in Patent Document 3 (JP-A-2000-220489), the air-fuel ratio of each cylinder is estimated based on the output of an air-fuel ratio sensor installed in an exhaust pipe, and the air-fuel ratio variation between cylinders is small. In some cases, the fuel injection amount is corrected for each cylinder.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-263110 A (Pages 3 to 6 etc.)
[Patent Document 2]
JP-A-62-17342 (page 2 etc.)
[Patent Document 3]
JP-A-2000-220489 (Pages 2 to 3 etc.)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In Patent Documents 2 and 3, the torque and the air-fuel ratio are detected for each cylinder, and the fuel injection amount is corrected for each cylinder based on the detection result. The variation is corrected. However, if the variation in the intake air amount between the cylinders becomes large, it is difficult to correct the torque variation and the air-fuel ratio variation in each cylinder with sufficient accuracy by simply correcting the fuel injection amount. Moreover, even when a plurality of factors such as a variation in the intake air amount and a variation in the intake fuel amount among the cylinders are intertwined and a variation in torque and a variation in the air-fuel ratio occur between the cylinders, it is difficult to correct the variation with sufficient accuracy. .
[0009]
As a countermeasure, it is conceivable to reduce the component tolerance and the assembly tolerance of each cylinder to reduce the variation in the intake air amount between cylinders. It is necessary to select and assemble, and there is a disadvantage that parts cost and manufacturing cost increase.
[0010]
Therefore, the present inventors have proposed a system in which the lift amounts of the intake valves of a plurality of cylinders are collectively controlled by a single variable valve mechanism, for each intake stroke of each cylinder (at 180 ° C. for a four-cylinder engine). We are studying "variable valve control for each cylinder" that corrects the variation of the lift amount of the intake valve between cylinders by driving the variable valve mechanism at high speed. However, there is a limit in driving the variable valve mechanism at a high speed, and the driving time of the variable valve mechanism cannot be ignored. Therefore, in the method of driving the variable valve mechanism for each intake stroke of each cylinder, the variable valve mechanism is driven halfway ( The valve opening timing of the intake valve is reached (during the lift variable operation), and the valve profile (valve lift curve) is in a transient state. For this reason, the intake valve cannot be opened with an appropriate valve profile corresponding to the target lift amount, and the control accuracy of the variable valve control for each cylinder is reduced, and the variation in intake air amount between cylinders is accurately corrected. There is a problem that you can not.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a system in which a variable valve mechanism for a plurality of cylinders is controlled by a single variable valve mechanism. An object of the present invention is to provide a variable valve control device for an internal combustion engine that can improve accuracy.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is directed to a system for controlling variable amounts of intake valves or exhaust valves (hereinafter simply referred to as “valves”) of a plurality of cylinders collectively by one variable valve mechanism. The valve opening / closing state detecting means detects or estimates the opening / closing state of the valves of the plurality of cylinders, the valve variable amount detecting means detects or estimates the actual valve variable amount of each cylinder, and the target valve variable amount setting means for each cylinder sets the cylinder. The target valve variable amount is set for each cylinder in consideration of the variation in the actual valve variable amount between the cylinders. Then, the drive timing calculating means drives the variable valve mechanism to a position corresponding to the target valve variable amount of the cylinder in which the valve is opened next, or the drive timing or the intermediate timing of the drive amount is such that all the valves of the plurality of cylinders are closed. The drive timing of the variable valve mechanism is calculated by the drive timing calculation means so as to be near the intermediate timing of the period during which the valve is closed (hereinafter referred to as the “all valve closing period”). By controlling the variable valve mechanism to a position corresponding to the target valve variable amount of the cylinder in which the valve is opened next, the variable valve mechanism is controlled for each cylinder.
[0013]
By the way, if the variable valve mechanism can be driven during the entire valve closing period in which all the valves of the plurality of cylinders are closed, and the driving of the variable valve mechanism can be completed within the full valve closing period, A situation in which the valve is opened during driving can be reliably avoided, and a transition of the valve profile of each cylinder to a transient state can be reliably avoided.
[0014]
However, if the driving amount of the variable valve mechanism increases and the driving time increases, or if the engine rotation speed increases and the time of the full valve closing period decreases, the variable valve mechanism cannot be operated within the full valve closing period. In some cases, the driving cannot be completed, and the valve opening timing may be reached during the driving of the variable valve mechanism. In this case, if the overlap between the driving period of the variable valve mechanism and the valve opening period is small, the driving of the variable valve mechanism ends at a stage where the opening of the valve is still small, so that the intake air amount and the exhaust residual ratio (internal EGR) Rate) is small, and the reduction in control accuracy of the cylinder-specific variable valve control is almost negligible or within an allowable error range. However, when the overlap between the driving period of the variable valve mechanism and the valve opening period becomes large. In other words, the variable valve mechanism continues to be driven until the opening of the valve increases to some extent, that is, when the influence on the intake air amount and the exhaust residual ratio (internal EGR ratio) becomes large. The effect on the rate (internal EGR rate) becomes large, and a decrease in control accuracy of the cylinder-specific variable valve control cannot be ignored.
[0015]
Therefore, in claim 1, the drive timing of the variable valve mechanism is controlled such that the drive period or the intermediate timing of the drive amount of the variable valve mechanism is near the intermediate timing of the entire valve closing period. With this configuration, when the driving period of the variable valve mechanism is longer than the full valve closing period, the excess of the driving period of the variable valve mechanism with respect to the entire valve closing period (the driving period of the variable valve mechanism and the valve period). The period in which the variable valve mechanism drive period and the valve opening period overlap each other can be almost halved. The driving of the variable valve mechanism can be terminated when the opening of the valve is still small (or the driving of the variable valve mechanism can be started after the opening of the valve becomes small). As a result, in the present invention, even when the driving period of the variable valve mechanism is longer than the full valve closing period, the influence on the intake air amount and the exhaust residual ratio (internal EGR ratio) can be reduced. A decrease in control accuracy of the variable valve control for each cylinder can be almost ignored or minimized.
[0016]
In this case, if the target valve variable amount of each cylinder is set so that the variation of the actual valve variable amount between the cylinders is reduced, the actual valve control between the cylinders can be performed by the cylinder-specific variable valve control of the present invention. Variations in the variable amount can be accurately corrected. This makes it possible to accurately control the intake flow rate, the in-cylinder pressure, the valve overlap, and the like for each cylinder, and accurately correct variations in the combustion state, pumping loss, internal EGR amount, and the like between the cylinders. In addition, it is possible to accurately correct a variation in torque between cylinders and a variation in air-fuel ratio.
[0017]
Further, the actual intake air amount of each cylinder is detected or estimated by the intake air amount detection means, and the target valve variable amount is set for each cylinder in consideration of the variation of the actual intake air amount between the cylinders. Is calculated, and the drive timing of the variable valve mechanism is calculated such that the drive timing of the variable valve mechanism or the intermediate timing of the drive amount is close to the intermediate timing of the full intake valve closing period. The intake air amount may be controlled for each cylinder by driving the valve mechanism to a position corresponding to the target valve variable amount of the cylinder in which the intake valve is opened next. With this configuration, the intake air amount of each cylinder can be accurately controlled by considering the variation of the actual intake air amount between the cylinders by the variable valve control for each cylinder.
[0018]
In this case, if the target valve variable amount of each cylinder is set so that the variation of the actual intake air amount between the cylinders is reduced, the variation of the intake air amount between the cylinders can be accurately corrected. As a result, it is possible to accurately correct variations in torque and air-fuel ratio among cylinders.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a system in which a variable valve mechanism is driven during a period in which all intake valves of a plurality of cylinders are closed or a period extending over the period to control a valve variable amount for each cylinder. The drive timing of the variable valve mechanism may be corrected so that the variation in the actual valve variable amount between the two becomes small. With this configuration, the drive timing of the variable valve mechanism can be corrected to a timing at which the variation in the actual valve variable amount between the cylinders is minimized while monitoring the variation in the actual valve variable amount between the cylinders. The correction accuracy of the torque variation and the air-fuel ratio variation can be improved.
[0020]
Alternatively, as in claim 6, in a system for controlling the intake air amount for each cylinder by driving a variable valve mechanism during a period in which all intake valves of a plurality of cylinders are closed or a period extending over the period, The drive timing of the variable valve mechanism may be corrected so that the variation in the actual intake air amount between the cylinders is reduced. With this configuration, while monitoring the variation in the actual intake air amount between the cylinders, the drive timing of the variable valve mechanism can be corrected to a timing at which the variation in the actual intake air amount between the cylinders is minimized. It is possible to improve the correction accuracy of the torque variation and the air-fuel ratio variation between the two.
[0021]
Generally, when a variable valve mechanism is mounted, in an in-line engine, the valve variable amounts of the intake valves (or exhaust valves) of all cylinders are collectively controlled by a single variable valve mechanism, and in a V-type engine or a horizontally opposed engine, A variable valve mechanism is provided for each of a plurality of cylinder groups (banks), and the variable valve mechanisms are configured to collectively control a variable amount of an intake valve (or an exhaust valve) of each cylinder group. The cylinder-specific variable valve control of the present invention can be applied to any of these types of engines.
[0022]
When a variable valve mechanism is provided for each of a plurality of cylinder groups, the intervals between the opening periods of the intake valves (or exhaust valves) of the cylinder groups are widened, and all the intake valves (or exhaust valves) of each cylinder group are closed. Since the period during which the control is performed is longer than that of the in-line engine having the same number of cylinders, the variable valve control for each cylinder according to the present invention can be accurately executed in a wider operating range.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<< Embodiment (1) >>
Hereinafter, an embodiment (1) of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG. For example, an in-line four-cylinder engine 11, which is an internal combustion engine, has four cylinders of a first cylinder # 1 to a fourth cylinder # 4, and an air cleaner 13 is provided at the most upstream portion of an intake pipe 12 of the engine 11. An air flow meter 14 (intake air amount detection means) for detecting an intake air amount is provided downstream of the air cleaner 13. Downstream of the air flow meter 14, a throttle valve 15 whose opening is adjusted by a DC motor or the like and a throttle opening sensor 16 for detecting the throttle opening are provided.
[0024]
Further, a surge tank 17 is provided downstream of the throttle valve 15, and the surge tank 17 is provided with an intake pipe pressure sensor 18 for detecting an intake pipe pressure. The surge tank 17 is provided with an intake manifold 19 for introducing air into each cylinder of the engine 11, and a fuel injection valve 20 for injecting fuel is attached near an intake port of the intake manifold 19 of each cylinder. I have. An ignition plug 21 is attached to a cylinder head of the engine 11 for each cylinder, and the air-fuel mixture in the cylinder is ignited by spark discharge of each ignition plug 21.
[0025]
In addition, the intake valve 28 and the exhaust valve 29 of the engine 11 are provided with variable valve lift mechanisms 30, 31 (variable valve mechanisms) for varying the lift amount, respectively. Further, the intake valve 28 and the exhaust valve 29 may be provided with a variable valve timing mechanism for varying the valve timing (opening / closing timing).
[0026]
On the other hand, an exhaust pipe 22 of the engine 11 is provided with a catalyst 23 such as a three-way catalyst for purifying CO, HC, NOx and the like in the exhaust gas. An exhaust gas sensor 24 (air-fuel ratio sensor, oxygen sensor, etc.) for detecting / lean or the like is provided. In the cylinder block of the engine 11, a cooling water temperature sensor 25 for detecting a cooling water temperature and a crank angle sensor 26 for outputting a pulse signal every time the crankshaft of the engine 11 rotates at a constant crank angle (for example, 30 ° C. A). Installed. The crank angle and the engine speed are detected based on the output signal of the crank angle sensor 26.
[0027]
Further, each cylinder of the engine 11 is provided with an in-cylinder pressure sensor 44 for detecting an in-cylinder pressure and a lift sensor 45 (valve variable amount detecting means) for detecting a lift amount of the intake valve 28, respectively. In addition, the in-cylinder pressure sensor 44 may be one incorporated in the ignition plug 21 or may be provided separately from the ignition plug 21.
[0028]
Outputs of these various sensors are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 27. The ECU 27 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM (storage medium), thereby controlling the fuel injection amount of the fuel injection valve 20 according to the engine operating state. The ignition timing of the ignition plug 21 is controlled.
[0029]
Next, the configuration of the variable valve lift mechanism 30 of the intake valve 28 will be described with reference to FIG. Note that the variable valve lift mechanism 31 of the exhaust valve 29 has substantially the same configuration as the variable valve lift mechanism 30 of the intake valve 28, and a description thereof will be omitted.
[0030]
As shown in FIG. 2, a link arm 34 is provided between the camshaft 32 for driving the intake valve 28 and the rocker arm 33, and is rotated above the link arm 34 by a motor 41 such as a stepping motor. A dynamically driven control shaft 35 is provided. The worm 42 connected to the rotation shaft 41a of the motor 41 meshes with the worm wheel 43 provided so as to rotate integrally with the control shaft 35, so that the rotational force of the motor 41 is transmitted to the control shaft 35. It is supposed to be.
[0031]
An eccentric cam 36 is provided on the control shaft 35 so as to be integrally rotatable. The link arm 34 swings via a support shaft (not shown) at a position eccentric with respect to the axis of the eccentric cam 36. It is movably supported. A swing cam 38 is provided at the center of the link arm 34, and a side surface of the swing cam 38 is in contact with an outer peripheral surface of a cam 37 provided on the camshaft 32. A pressing cam 39 is provided at the lower end of the link arm 34, and the lower end surface of the pressing cam 39 is in contact with the upper end surface of a roller 40 provided at the center of the rocker arm 33.
[0032]
Thus, when the cam 37 rotates by the rotation of the camshaft 32, the swing cam 38 of the link arm 34 moves right and left following the outer peripheral surface shape of the cam 37, and the link arm 34 swings left and right. . When the link arm 34 swings left and right, the pressing cam 39 moves left and right, so that the roller 40 of the rocker arm 33 moves up and down according to the lower end surface shape of the pressing cam 39, and the rocker arm 33 swings up and down. Move. The vertical movement of the rocker arm 33 causes the intake bubble 28 to move up and down.
[0033]
On the other hand, when the eccentric cam 36 rotates by the rotation of the control shaft 35, the position of the support shaft of the link arm 34 moves, and the initial contact point position between the pressing cam 39 of the link arm 34 and the roller 40 of the rocker arm 33 is changed. Change. The lower end surface of the pressing cam 39 of the link arm 34 has a base curved surface 39a formed on the left side thereof with a curvature such that the pressing amount of the rocker arm 33 is 0 (the lift amount of the intake valve 28 is 0). The pressing curved surface 39b is formed with a curvature such that the pressing amount of the rocker arm 33 increases toward the right from the curved surface 39a (the lift amount of the intake valve 28 increases).
[0034]
In the case of the high lift mode in which the maximum lift amount of the intake valve 28 is increased, the initial contact point between the pressing cam 39 of the link arm 34 and the roller 40 of the rocker arm 33 is moved rightward by the rotation of the control shaft 35. Let it. As a result, when the pressing cam 39 moves left and right due to the rotation of the cam 37, the section of the lower end surface of the pressing cam 39 that contacts the roller 40 moves to the right, and the maximum pressing amount of the rocker arm 33 increases. As a result, the maximum lift amount of the intake valve 28 increases, and the period during which the rocker arm 33 is pressed becomes longer, so that the valve opening period of the intake bubble 28 becomes longer.
[0035]
On the other hand, in the case of the low lift mode in which the maximum lift amount of the intake valve 28 is reduced, the initial contact point between the pressing cam 39 of the link arm 34 and the roller 40 of the rocker arm 33 is moved to the left by rotating the control shaft 35. Move to Accordingly, when the pressing cam 39 moves left and right due to the rotation of the cam 37, the section of the lower end surface of the pressing cam 39 that contacts the roller 40 moves to the left, and the maximum pressing amount of the rocker arm 33 decreases. As a result, the maximum lift amount of the intake valve 28 decreases, and the period during which the rocker arm 33 is pressed is shortened, so that the valve opening period of the intake bubble 28 is shortened.
[0036]
In the variable valve lift mechanism 30 described above, if the control shaft 35 is rotated by the motor 41 to continuously move the initial contact point position between the pressing cam 39 of the link arm 34 and the roller 40 of the rocker arm 33, For example, as shown in FIG. 3, the maximum lift amount and the valve opening period (hereinafter, simply referred to as “lift amount”) of the intake valves 28 of all the cylinders (# 1 to # 4) of the in-line four-cylinder engine 11 are continuously and collectively. Can be dynamically changed.
[0037]
The ECU 27 executes a variable valve lift control program (not shown) stored in the ROM, thereby controlling the variable valve lift mechanism 30 of the intake valve 28 based on the accelerator opening, the engine operating state, and the like, and The amount of intake air is controlled by continuously varying the lift amount of the valve 28. In the case of a system using both the variable valve lift mechanism 30 and the variable valve timing mechanism, both the lift amount and the valve timing may be continuously varied to control the intake air amount.
[0038]
Further, the ECU 27 calculates each cylinder-to-cylinder intake air amount variation rate DEV based on the output of the in-cylinder pressure sensor 44 of each cylinder by executing each routine for cylinder-to-cylinder variation correction which will be described later. The target lift amount VVLM is set for each cylinder based on the inter-intake air amount variation ratio DEV such that the variation in the actual intake air amount between the cylinders is reduced.
[0039]
Further, as shown in FIG. 11, a variable valve lift mechanism 30 is driven to a position corresponding to a target lift amount VVLM of a cylinder (hereinafter, referred to as “intake cylinder”) in which the intake valve 28 is opened next. The drive start timing Tstart of the variable valve lift mechanism 30 is set so that the timing substantially coincides with the intermediate timing Tcenter of the period during which the intake valves 28 of all cylinders are closed (hereinafter referred to as “all intake valve closed period”). calculate. Instead of the driving period of the variable valve lift mechanism 30, the driving of the variable valve lift mechanism 30 is performed so that the intermediate timing of the driving amount of the variable valve lift mechanism 30 substantially matches the intermediate timing Tcenter of the full intake valve closing period. The start time Tstart may be calculated.
[0040]
During the execution of the variable valve control for each cylinder, the motor 41 of the variable valve lift mechanism 30 is driven at a high speed to a position corresponding to the target lift amount VVLM of the next intake cylinder every time the drive start timing Tstart is reached, so that the full intake The drive of the variable valve lift mechanism 30 (lift variable operation to the target lift amount VVLM) is performed during the valve closing period or during a period that spans the full intake valve closing period to reduce the intake air amount for each cylinder. Control to correct the variation in intake air amount between cylinders.
[0041]
In general, in the intake air amount control by the variable intake valve control, as the lift amount of the intake valve 28 decreases, the variation in the intake air amount between cylinders increases, and the variation amount of the target lift amount VVLM between cylinders tends to increase. However, the smaller the lift amount of the intake valve 28, the shorter the opening period of the intake valve 28 and the longer the closing period of the entire intake valve. It is possible to execute the drive of the variable valve lift mechanism 30 (the lift variable operation to the target lift amount VVLM) during the period spanning the valve period.
Hereinafter, processing contents of each routine for correcting variation between cylinders executed by the ECU 27 in the embodiment (1) will be described.
[0042]
[Cylinder variation correction routine]
The cylinder-to-cylinder variation correction routine shown in FIG. 4 is started at an A / D conversion timing (for example, a cycle of 4 ms) of the output voltage of the in-cylinder pressure sensor 44. When this routine is started, first, in step 101, it is determined whether or not the condition for executing the cylinder-to-cylinder variation correction is satisfied. Here, the condition for executing the cylinder-to-cylinder variation correction is, for example, to satisfy both of the following two conditions (1) and (2).
(1) A predetermined time or more has passed since the start (that is, the operation is not unstable immediately after the start)
(2) Not in a transient operation state (that is, in a steady operation state)
[0043]
If these two conditions (1) and (2) are both satisfied, the condition for executing the cylinder-to-cylinder variation correction is satisfied, but if any of the conditions is not satisfied, the condition for executing the cylinder-to-cylinder variation correction is not satisfied. If it is determined that the condition for executing the cylinder-to-cylinder variation correction is not satisfied, the routine ends without executing the processing related to the cylinder-to-cylinder variation correction after step 102.
[0044]
On the other hand, if it is determined in step 101 that the conditions for executing the cylinder-to-cylinder variation correction are satisfied, the processing related to the cylinder-to-cylinder variation correction from step 102 is executed as follows. First, in step 102, an inter-cylinder intake air amount variation rate calculation routine of FIG. 6 described later is executed, and based on an output of the in-cylinder pressure sensor 44 of each cylinder, an inter-cylinder intake air amount variation rate DEV (# i) is calculated. Here, (#i) is a cylinder number, which means any of (# 1) to (# 4).
[0045]
Thereafter, the routine proceeds to step 103, where the lift correction amount FVVL (#i) corresponding to the inter-cylinder intake air amount variation rate DEV (#i) is calculated for each cylinder using the map of FIG. In the map of FIG. 5, in the region where the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) has a positive value, the lift correction amount FVVL (#i) has a reduced value (negative value), and the inter-cylinder intake air amount variation ratio. In a region where DEV (#i) has a negative value, the lift correction amount FVVL (#i) has an increased value (plus value). That is, as the intake air amount of a certain cylinder becomes larger than the average intake air amount of all cylinders, the amount of reduction correction by the lift correction amount FVVL (#i) increases, and conversely, the intake air amount of a certain cylinder increases As the amount becomes smaller than the average intake air amount, the increase correction amount based on the lift correction amount FVVL (#i) increases, so that the variation in the actual intake air amount among the cylinders decreases. Note that, in a predetermined region where the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) is around 0, the lift correction amount FVVL (#i) = 0 is set, and the intake valve lift amount VVL is not corrected.
[0046]
After calculating the lift correction amount FVVL (#i), the routine proceeds to step 104, where a valve open / closed state detection routine shown in FIG. 7 described below is executed, and based on the output of the lift sensor 45, the valve open / closed state flag XLIFT0 is set to all cylinders. Is set to "ON", which means that one of the intake valves 28 is closed, or reset to "OFF", which means that at least one intake valve 28 is open.
[0047]
Thereafter, the routine proceeds to step 105, in which a drive start timing calculation routine shown in FIG. 8 to be described later is executed, and based on the lift correction amount FVVL (#i) of each cylinder, the variable valve lift mechanism 30 sets the target of the next intake cylinder. The variable valve lift mechanism 30 is adjusted so that the intermediate timing of the drive period required to drive to the position corresponding to the lift amount VVLM (#i) matches the intermediate timing Tcenter (#i) of the full intake valve closing period. Of the drive start time Tstart (#i) is calculated.
[0048]
Thereafter, the routine proceeds to step 106, where it is determined whether or not the current crank angle CCRNK is the drive start timing Tstart (#i) of the variable valve lift mechanism 30. This routine ends.
[0049]
Thereafter, this routine is started, and when it is determined in step 106 that the current crank angle CCRNK is the drive start timing Tstart (#i), the routine proceeds to step 107, where the average lift amount of all cylinders before correction is determined. The target lift amount VVLM for each cylinder is obtained by adding the lift correction amount FVVL (#i) of the next intake cylinder to VVL.
[0050]
When the next intake cylinder is the first cylinder # 1 (that is, before the intake stroke of the first cylinder # 1), the lift correction amount FVVL (# 1) of the first cylinder # 1 is changed to the average lift amount VVL of all cylinders. The addition is performed to obtain a target lift amount VVLM for each cylinder.
VVLM = VVL + FVVL (# 1)
[0051]
When the next intake cylinder is the second cylinder # 2 (that is, before the intake stroke of the second cylinder # 2), the lift correction amount FVVL (# 2) of the second cylinder # 2 is changed to the average lift amount VVL of all cylinders. The addition is performed to obtain a target lift amount VVLM for each cylinder.
VVLM = VVL + FVVL (# 2)
[0052]
When the next intake cylinder is the third cylinder # 3 (that is, before the intake stroke of the third cylinder # 3), the lift correction amount FVVL (# 3) of the third cylinder # 3 is changed to the average lift amount VVL of all cylinders. The addition is performed to obtain a target lift amount VVLM for each cylinder.
VVLM = VVL + FVVL (# 3)
[0053]
When the next intake cylinder is the fourth cylinder # 4 (that is, before the intake stroke of the fourth cylinder # 4), the lift correction amount FVVL (# 4) of the fourth cylinder # 4 is changed to the average lift amount VVL of all cylinders. The addition is performed to obtain a target lift amount VVLM for each cylinder.
VVLM = VVL + FVVL (# 4)
[0054]
In this manner, each time the variable valve lift mechanism 30 starts to drive Tstart (#i), the target lift amount VVLM of the next intake cylinder is calculated using the lift correction amount FVVL (#i) of the next intake cylinder. Set. The processing in step 107 serves as a cylinder-by-cylinder target valve variable amount setting means referred to in the claims.
[0055]
Thereafter, the process proceeds to step 108, where the motor 41 of the variable valve lift mechanism 30 is driven at high speed in accordance with the target lift amount VVLM for each cylinder every time the drive start timing Tstart (#i) of the variable valve lift mechanism 30 is reached. The variable valve lift mechanism 30 is driven to a position corresponding to the target lift amount VVLM of the next intake cylinder. As a result, the drive of the variable valve lift mechanism 30 (target) is performed during the entire intake valve closing period or during the period from the second half of the intake stroke immediately before the full intake valve closing period to the first half of the intake stroke immediately after the full intake valve closing period. The lift variable operation to the lift amount VVLM) is completed, and the intake air amount is controlled for each cylinder to correct the intake air amount variation among the cylinders. The processing of step 108 serves as a cylinder-specific variable valve control means referred to in the claims.
[0056]
[Routine for calculating variation rate of intake air amount between cylinders]
When the inter-cylinder intake air amount variation rate calculation routine shown in FIG. 6 is started in step 102 of FIG. 4, first, in step 201, the in-cylinder pressure CPS detected by the in-cylinder pressure sensor 44 of each cylinder is read. Proceeding to 202, the count value of the crank angle counter CCRNK is read. Since the crank angle counter CCRNK is incremented by “1” every 30 ° C. based on the output signal of the crank angle sensor 26, 24 counts of the crank angle counter CCRNK correspond to one cycle (720 ° C. A). . Note that the crank angle counter CCRNK is reset to “0” when it becomes “24”. The crank rotation position of the crank angle counter CCRNK = 0 corresponds to the compression top dead center (compression TDC) of the first cylinder # 1, and the crank rotation positions of the crank angle counter CCRNK = 6, 12, and 18 correspond to the first rotation position, respectively. The compression TDC is set to correspond to the compression TDC of the third cylinder # 3, the fourth cylinder # 4, and the second cylinder # 2.
[0057]
Thereafter, the routine proceeds to step 203, where the in-cylinder pressure peak value CPSpeak (#i) of each cylinder is calculated.
In this case, during the period of the crank angle counter CCRNK = 0 to 5 (that is, the period corresponding to the combustion stroke of the first cylinder # 1), the maximum value of the in-cylinder pressure CPS in that period is set to the peak of the in-cylinder pressure of the first cylinder # 1. The value is CPSpeak (# 1).
[0058]
In the period of the crank angle counter CCRNK = 18 to 23 (that is, the period corresponding to the combustion stroke of the second cylinder # 2), the maximum value of the in-cylinder pressure CPS in that period is set to the in-cylinder pressure peak value CPSpeak (of the second cylinder # 2). # 2).
[0059]
In the period of the crank angle counter CCRNK = 6 to 11 (that is, the period corresponding to the combustion stroke of the third cylinder # 3), the maximum value of the in-cylinder pressure CPS in that period is set to the in-cylinder pressure peak value CPSpeak (third cylinder # 3). # 3).
[0060]
In the period of the crank angle counter CCRNK = 12 to 17 (that is, the period corresponding to the combustion stroke of the fourth cylinder # 4), the maximum value of the in-cylinder pressure CPS in that period is set to the in-cylinder pressure peak value CPSpeak (of the fourth cylinder # 4). # 4).
[0061]
The period during which the in-cylinder pressure peak value CPSpeak (#i) is calculated may be changed as appropriate. For example, the maximum value of the in-cylinder pressure CPS during a period of 90 ° C. before and after the compression TDC of each cylinder is determined by the in-cylinder pressure peak value. The value CPSpeak (#i) may be calculated.
[0062]
Since the cylinder pressure increases as the amount of intake air sucked into the cylinder increases, the cylinder pressure that accurately reflects the variation in the intake air amount of each cylinder by using the cylinder pressure peak value CPSpeak (#i) of each cylinder. DEV (#i) can be calculated. The processing in step 203 serves as an intake air amount detecting means referred to in the claims.
Then, in step 204, the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) of each cylinder is calculated by the following equation.
[0063]
(Equation 1)
Figure 2004204689
[0064]
The denominator in the above equation is the average of the in-cylinder pressure peak values CPSpeak (# 1) to CPSpeak (# 4) of all cylinders.
In the cylinder-to-cylinder intake air amount variation rate calculation routine of FIG. 6, the cylinder-to-cylinder intake air amount variation rate DEV (#i) is calculated using the in-cylinder pressure peak value CPSpeak (#i). The inter-cylinder intake air amount variation rate DEV (#i) may be calculated using the in-cylinder pressure average value or the in-cylinder pressure area. Alternatively, the variation ratio DEV (#i) of the intake air amount between the cylinders may be calculated using the indicated average effective pressure and the pumping loss calculated based on the in-cylinder pressure of each cylinder.
[0065]
[Valve open / close state detection routine]
The valve open / closed state detection routine shown in FIG. 7 started in step 104 of FIG. 4 plays a role as a valve open / closed state detecting means referred to in the claims. When this routine is started, first, in step 301, the lift amount VLIFT of the intake valve 28 detected by the lift sensor 45 of each cylinder is read, and then the routine proceeds to step 302, where the lift amount VLIFT of the intake valve 28 of all cylinders is read. Is determined to be “0”. When only one cylinder is provided with the lift sensor 45, the lift amount VLIFT of the intake valves 28 of all the cylinders is changed from the crank angle at which the output of the lift sensor 45 of the one cylinder becomes the lift amount “0”. May be estimated to determine whether or not the current crank angle is a crank angle at which the lift amount VLIFT of the intake valves 28 of all cylinders becomes “0”.
[0066]
As a result, when it is determined that the lift amounts VLIFT of the intake valves 28 of all the cylinders are “0”, the process proceeds to step 303, the valve open / close state flag XLIFT0 is set, and the intake valves 28 of all the cylinders are closed. Is set to "ON" which means that
[0067]
On the other hand, if it is determined that the lift amount VLIFT of at least one intake valve 28 is not “0”, the process proceeds to step 304, and the valve open / close state flag XLIFT0 is opened by at least one intake valve 28. Is reset to "OFF" which means.
[0068]
[Drive start timing calculation routine]
The drive start timing calculation routine shown in FIG. 8 started in step 105 of FIG. 4 plays a role as drive timing calculation means in claims. When this routine is started, first, in step 401, it is determined whether or not the intake valve 28 of the current intake cylinder is closed by determining whether or not the valve open / closed state flag XLIFT0 has been switched from “OFF” to “ON”. When it is determined that the intake valve 28 has been closed, the routine proceeds to step 402, where the crank angle at that time is stored in the memory of the ECU 27 as the valve closing timing Tclose (#i) of the intake valve 28.
[0069]
Thereafter, the routine proceeds to step 403, where it is determined whether or not the intake valve 28 of the next intake cylinder has been opened based on whether or not the valve open / closed state flag XLIFT0 has been switched from "ON" to "OFF". When it is determined that the valve 28 has been opened, the routine proceeds to step 404, where the crank angle at that time is stored in the memory of the ECU 27 as the valve opening timing Topen (#i) of the intake valve 28.
[0070]
Thereafter, the routine proceeds to step 405, where the intermediate timing Tcenter (#i) of the entire intake valve closing period is calculated using the closing timing Tclose (#i) and the opening timing Topen (#i) of the intake valve 28 by the following equation. It is calculated by:
Tcenter (#i) = {Tclose (#i) + Topen (#i)} / 2
[0071]
Thereafter, the process proceeds to step 406, where a 50% drive response time TMOTOR (#i) of the variable valve lift mechanism 30 is calculated. This 50% drive response time TMOTOR (#i) drives the variable valve lift mechanism 30 from a position corresponding to the target lift amount VVLM of the intake cylinder up to that time to a position corresponding to the target lift amount VVLM of the next intake cylinder. This is the time required to drive the variable valve lift mechanism 30 by 50% of the required drive amount, and is calculated in terms of crank angle.
[0072]
The difference ΔVVLM of the target lift amount VVLM when the variable valve lift mechanism 30 is driven from the position corresponding to the target lift amount VVLM of the intake cylinder to the position corresponding to the target lift amount VVLM of the next intake cylinder, that is, the lift correction Since the 50% drive response time TMOTOR (#i) of the variable valve lift mechanism 30 changes according to the difference ΔFVVL of the amount FVVL (#i), in this step 406, the lift of each cylinder is determined using the map of FIG. The 50% drive response time TMOTOR (#i) of the variable valve lift mechanism 30 is calculated according to the difference ΔFVVL of the correction amount FVVL (#i).
[0073]
In general, since the drive period becomes longer as the drive amount of the variable valve lift mechanism 30 increases, the map in FIG. 9 shows that the greater the absolute value of the difference ΔFVVL of the lift correction amount (= the difference ΔVVLM of the target lift amount), the more the 50% The drive response time TMOTOR (#i) is set to be long. Further, when the target lift amount VVLM is made smaller than when the target lift amount VVLM is made larger, the drive torque of the variable valve lift mechanism 30 tends to be smaller and the drive period tends to be shorter. Therefore, the map of FIG. If the absolute value of the difference ΔFVVL is the same, the 50% drive response time TMOTOR (# is smaller when the difference ΔFVVL of the lift correction amount (= the difference ΔVVLM between the target lift amounts) is a minus value than when the difference is a plus value. i) is set to be shorter.
[0074]
50% drive response time TMOTOR (# 1) when driving the variable valve lift mechanism 30 from a position corresponding to the target lift amount VVLM of the second cylinder # 2 to a position corresponding to the target lift amount VVLM of the first cylinder # 1. Is calculated, the 50% drive response time TMOTOR (# corresponding to the difference ΔFVVL between the lift correction amount FVVL (# 1) of the first cylinder # 1 and the lift correction amount FVVL (# 2) of the second cylinder # 2. 1) is calculated.
[0075]
50% drive response time TMOTOR (# 2) when driving the variable valve lift mechanism 30 from a position corresponding to the target lift amount VVLM of the fourth cylinder # 4 to a position corresponding to the target lift amount VVLM of the second cylinder # 2. Is calculated, the 50% drive response time TMOTOR (# corresponding to the difference ΔFVVL between the lift correction amount FVVL (# 2) of the second cylinder # 2 and the lift correction amount FVVL (# 4) of the fourth cylinder # 4. 2) is calculated.
[0076]
50% drive response time TMOTOR (# 3) when driving the variable valve lift mechanism 30 from a position corresponding to the target lift amount VVLM of the first cylinder # 1 to a position corresponding to the target lift amount VVLM of the third cylinder # 3. Is calculated, the 50% drive response time TMOTOR (# corresponding to the difference ΔFVVL between the lift correction amount FVVL (# 3) of the third cylinder # 3 and the lift correction amount FVVL (# 1) of the first cylinder # 1. 3) is calculated.
[0077]
50% drive response time TMOTOR (# 4) when driving the variable valve lift mechanism 30 from a position corresponding to the target lift amount VVLM of the third cylinder # 3 to a position corresponding to the target lift amount VVLM of the fourth cylinder # 4. Is calculated, the 50% drive response time TMOTOR (# corresponding to the difference ΔFVVL between the lift correction amount FVVL (# 4) of the fourth cylinder # 4 and the lift correction amount FVVL (# 3) of the third cylinder # 3. 4) is calculated.
[0078]
After calculating the 50% drive response time TMOTOR (#i) of the variable valve lift mechanism 30 as described above, the routine proceeds to step 407, where the 50% drive response time is calculated from the intermediate timing Tcenter (#i) of the entire intake valve closing period. The drive start timing Tstart (#i) is obtained by subtracting the time TMOTOR (#i).
Tstart (#i) = Tcenter (#i) -TMOTOR (#i)
[0079]
Thus, the drive start timing Tstart (#i) of the variable valve lift mechanism 30 is set so that the intermediate timing of the drive period of the variable valve lift mechanism 30 matches the intermediate timing Tcenter (#i) of the all intake valve closing period. Set.
[0080]
In the drive start timing calculation routine of FIG. 8, the drive start timing Tstart (#i) is calculated using the 50% drive response time TMOTOR (#i), but instead of the 50% drive response time TMOTOR (#i). Thus, the drive start timing Tstart (#i) may be calculated using, for example, a value of 1 / of the 98% drive response time. Alternatively, the drive start timing Tstart (#i) may be calculated using the 25% drive response time or the 75% drive response time, and the calculation method of the drive start timing Tstart (#i) may be appropriately changed. The point is that the driving start timing Tstart of the variable valve lift mechanism 30 is set so that the intermediate timing of the driving period of the variable valve lift mechanism 30 is close to the intermediate timing Tcenter (#i) of the full intake valve closing period. (#i) may be calculated.
[0081]
An execution example of the above-described embodiment (1) will be described with reference to time charts shown in FIGS. As shown in FIG. 10, during the period in which the inter-cylinder variation correction execution condition is satisfied and the inter-cylinder variation correction execution flag is on, each cycle is based on the output of the in-cylinder pressure sensor 44 (in-cylinder pressure CPS). The inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) is calculated, and based on the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i), the variation of the actual intake air amount between the cylinders is reduced. The lift correction amount FVVL (#i) of the cylinder is calculated.
[0082]
Further, as shown in FIG. 11, the 50% drive response time TMOTOR (#i) corresponding to the difference .DELTA.FVVL (= the difference .DELTA.VVLM between the target lift amounts) between the lift correction amounts of the previous intake cylinder and the next intake cylinder is completely reduced. By subtracting from the intermediate timing Tcenter (#i) of the intake valve closing period to obtain the drive start timing Tstart (#i), the intermediate timing of the driving period of the variable valve lift mechanism 30 is changed to the total intake valve closing period. The drive start timing Tstart (#i) is set so as to coincide with the intermediate timing Tcenter (#i), and the lift correction amount FVVL (#i) of the next intake cylinder is added to the average lift amount VVL of all cylinders. Then, the target lift amount VVLM of the next intake cylinder is set.
[0083]
Then, every time the drive start timing Tstart (#i) is reached, the motor 41 of the variable valve lift mechanism 30 is driven at a high speed in accordance with the target lift amount VVLM for each cylinder, and the variable valve lift mechanism 30 is set to the target of the next intake cylinder. It is driven to a position corresponding to the lift amount VVLM. As a result, the drive of the variable valve lift mechanism 30 (the lift variable operation to the target lift amount VVLM) is completed within the full intake valve closing period or during the period that spans the full intake valve closing period, The intake air amount is controlled for each cylinder, and the variation in the intake air amount among the cylinders is corrected.
[0084]
By controlling the intermediate timing of the driving period of the variable valve lift mechanism 30 to coincide with the intermediate timing of the full intake valve closing period as in the above-described embodiment (1), the driving of the variable valve lift mechanism 30 is controlled. If the period is shorter than the full intake valve closing period, the driving of the variable valve lift mechanism 30 can be completed within the full intake valve closing period. Can reliably be avoided, and the valve profile of each cylinder can be prevented from being in a transient state. As a result, the intake valve 28 can be opened with an appropriate valve profile corresponding to the target lift amount VVLM set in consideration of the variation in the actual intake air amount of each cylinder, and the variable valve control for each cylinder can be accurately performed. it can.
[0085]
On the other hand, if the driving period of the variable valve lift mechanism 30 is longer than the full intake valve closing period, the excess of the driving period with respect to the full intake valve closing period (the driving period and the opening period of the intake valve 28). Can be almost equally distributed before and after the entire intake valve closing period, so that the period in which the driving period of the variable valve lift mechanism 30 and the opening period of the intake valve 28 overlap can be reduced by half. Thus, the drive of the variable valve lift mechanism 30 can be terminated when the opening of the intake valve 28 is still small (or the drive of the variable valve lift mechanism 30 starts after the opening of the intake valve 28 becomes small). be able to). As a result, in the present embodiment (1), even when the driving period of the variable valve lift mechanism 30 is longer than the full intake valve closing period, the influence on the intake air amount can be reduced, and the A decrease in control accuracy of the variable valve control can be almost ignored or minimized.
[0086]
Therefore, if the variable valve control for each cylinder according to the embodiment (1) is executed, it is possible to accurately correct the intake air amount variation between the cylinders, and to greatly reduce the torque variation and the air-fuel ratio variation between the cylinders. Can be. Moreover, since it is not necessary to reduce the component tolerance and the assembly tolerance of each cylinder, it is possible to satisfy the demand for cost reduction.
[0087]
<< Embodiment (2) >>
In the embodiment (1), the cylinder-to-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) is calculated using the in-cylinder pressure CPS detected by the in-cylinder pressure sensor 44. However, in the embodiment (2) of the present invention, By executing the inter-cylinder intake air amount variation ratio calculation routine shown in FIG. 12, the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) is calculated using the instantaneous air flow rate GA detected by the air flow meter 14. ing.
[0088]
In the inter-cylinder intake air amount variation rate calculation routine of FIG. 12 executed in the embodiment (2), first, at step 501, the instantaneous air flow rate GA detected by the air flow meter 14 is read, and then the routine proceeds to step 502, where the crank is started. The count value of the angle counter CCRNK is read.
[0089]
Thereafter, the routine proceeds to step 503, where the average intake air amount GAave (#i) of each cylinder is calculated.
In this case, during the period of the crank angle counter CCRNK = 12 to 17 (that is, the period corresponding to the intake stroke of the first cylinder # 1), the average value of the instantaneous air flow rate GA in that period is calculated by the intake air flow rate of the first cylinder # 1. The average value is GAave (# 1).
[0090]
In the period of the crank angle counter CCRNK = 6 to 11 (that is, the period corresponding to the intake stroke of the second cylinder # 2), the average value of the instantaneous air flow rate GA in that period is converted into the average value of the intake air flow rate of the second cylinder # 2. GAave (# 2).
[0091]
In the period of the crank angle counter CCRNK = 18 to 23 (that is, the period corresponding to the intake stroke of the third cylinder # 3), the average value of the instantaneous air flow rate GA in that period is converted to the average intake air flow rate of the third cylinder # 3. GAave (# 3).
[0092]
In the period of the crank angle counter CCRNK = 0 to 5 (that is, the period corresponding to the intake stroke of the fourth cylinder # 4), the average value of the instantaneous air flow rate GA in that period is converted to the average intake air flow rate of the fourth cylinder # 4. GAave (# 4).
Thereafter, in step 504, the inter-cylinder intake air amount variation rate DEV (#i) of each cylinder is calculated by the following equation.
[0093]
(Equation 2)
Figure 2004204689
[0094]
The denominator in the above equation is the average of the intake air flow rate average values GAave (# 1) to GAave (# 4) of all cylinders.
Also in the embodiment (2) described above, the variation rate DEV (#i) of the intake air amount between cylinders can be calculated with high accuracy.
[0095]
In the inter-cylinder intake air amount variation rate calculation routine of FIG. 12, the inter-cylinder intake air amount variation rate DEV (#i) is calculated using the average intake air flow rate GAave (#i) of each cylinder. The inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) may be calculated using the maximum value of the intake air flow rate of the cylinder or the integrated value of the intake air amount. Further, the calculation period of the average value of the intake air flow rate of each cylinder may be appropriately changed in consideration of, for example, a time delay until the intake air pulsation generated according to the intake air amount of each cylinder is detected by the air flow meter 14. good.
Further, the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) may be calculated based on the outputs of the lift sensor 45 and the intake pipe pressure sensor 18.
[0096]
<< Embodiment (3) >>
In the embodiment (1), the open / close state of the intake valve 28 is detected based on the lift amount VLIFT of the intake valve 28 detected by the lift sensor 45. However, the embodiment (3) of the present invention shown in FIGS. In the above, the open / close state of the intake valve 28 is estimated based on the target lift amount VVLM.
[0097]
In the valve opening / closing state estimation routine of FIG. 13 executed in the embodiment (3), first, in step 601, the target lift amount VVLM calculated in step 107 of FIG. 4 described in the embodiment (1) is read. Then, the process proceeds to step 602, where the entire intake valve closing period (the crank angle range in which the intake valves 28 of all the cylinders are closed) is obtained according to the target lift amount VVLM using the map of FIG.
[0098]
Generally, the smaller the lift amount of the intake valve 28, the longer the full intake valve closing period. Therefore, the map in FIG. 14 shows that the smaller the target lift amount VVLM of the intake valve 28, the longer the full intake valve closing period. It is set as follows. The map in FIG. 14 is set in advance by design values, experiments, simulations, and the like, and is stored in the ROM of the ECU 27.
[0099]
Thereafter, the routine proceeds to step 603, where it is determined whether or not the current crank angle CCRNK is within the full intake valve closing period. As a result, when it is determined that the current crank angle CCRNK is within the full intake valve closing period, the process proceeds to step 604, and the valve open / closed state flag XLIFT0 is set to "ON".
[0100]
On the other hand, when it is determined that the current crank angle CCRNK is not in the full intake valve closing period, the process proceeds to step 605, and the valve open / closed state flag XLIFT0 is reset to “OFF”.
[0101]
According to the embodiment (3) described above, it is possible to set / reset the valve opening / closing state flag XLIFT0 by estimating the closing period of all intake valves in which the intake valves 28 of all cylinders are closed. Also, the present invention can be applied to a system without the lift sensor 45.
The intermediate timing Tcenter (#i) of the entire intake valve closing period may be directly estimated from a map or the like based on the target lift amount VVLM.
[0102]
<< Embodiment (4) >>
Next, an embodiment (4) of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment (4), by executing the drive start timing calculation routine shown in FIG. 15, the variation of the actual intake air amount between the cylinders during the execution of the cylinder-specific variable valve control for controlling the intake air amount for each cylinder. The drive start timing Tstart (#i) of the variable valve lift mechanism 30 is corrected so as to reduce the pressure.
[0103]
When the drive start timing calculation routine shown in FIG. 15 is executed, the lift correction amount FVVL (#i) of each cylinder is calculated in step 103 of FIG. 4 described in the above embodiment (1). The amount FVVL (#i) is fixed for a predetermined period (for example, a period until it is determined that the variation in the intake air amount between the cylinders is minimum).
[0104]
When the drive start timing calculation routine shown in FIG. 15 is started, first, in step 701, it is determined whether or not the variation in intake air amount between the cylinders is minimum. Is set to “ON”, which means that is minimum. As a result, if it is determined that the variation in the intake air amount between the cylinders is the minimum (XDEVMIN = ON), this routine is terminated as it is.
[0105]
On the other hand, if it is determined that the variation in the intake air amount between the cylinders is not the minimum (XDEVMIN = OFF), the process proceeds to step 702, and the calculation is performed in the above-described routine for calculating the variation ratio of the intake air amount between the cylinders in FIG. After reading the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i), the process proceeds to step 703, and it is determined whether the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) was also read last time.
[0106]
If it is determined that the cylinder-to-cylinder intake air amount variation rate DEV (#i) has not been read in the previous time, that is, if the processing of steps 702 and 703 is performed for the first time after the execution of this routine, the processing from step 703 is performed. Proceeding to step 704, the drive start timing Tstart (#i) is set to an initial value, for example, the closing timing Tclose (#i) of the intake valve 28 of the intake cylinder.
[0107]
On the other hand, when it is determined in step 703 that the cylinder-to-cylinder intake air amount variation rate DEV (#i) has been read last time, that is, this routine is started two or more times, and the processing of steps 702 and 703 is performed twice. In the case where the above has been performed, the process proceeds from step 703 to step 705, and it is determined whether or not the inter-cylinder intake air amount variation rate DEV (#i) has increased from the previous time.
[0108]
As a result, if it is determined that the cylinder-to-cylinder intake air amount variation rate DEV (#i) has decreased from the previous time, the process proceeds to step 706, where the drive start timing Tstart (#i) is set to a predetermined crank angle (for example, 1 ° C.). Advance by A).
Tstart (#i) = Tstart (#i) -1
[0109]
Thereafter, when it is determined in step 705 that the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) has increased from the previous time, the process proceeds to step 707, in which the drive start timing Tstart (#i) is set to a predetermined crank angle (for example, 1 ° A).
Tstart (#i) = Tstart (#i) +1
[0110]
As a result, the drive start timing Tstart (#i) is set to the optimal timing at which the inter-cylinder intake air amount variation rate DEV (#i) is minimized. The processing of these steps 705 to 707 plays a role as a drive timing correction means referred to in the claims.
[0111]
Thereafter, the process proceeds to step 708, in which it is determined that the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) is the minimum, and a variation minimum flag XDEVMIN is set to indicate that the intake air amount variation between the cylinders is minimum. After this is set to "ON", this routine ends.
[0112]
An execution example of the above-described embodiment (4) will be described with reference to a time chart shown in FIG. As shown in FIG. 16, when the cylinder-to-cylinder variation correction flag is turned on and cylinder-by-cylinder variable valve control for controlling the intake air amount for each cylinder is executed, the inter-cylinder suction is performed while the variation minimum flag XDEVMIN is off. The drive start timing Tstart (#i) is advanced by a predetermined crank angle (for example, 1 ° C. A) from the initial valve closing timing Tclose (#i) until the air amount variation rate DEV (#i) increases. Thereafter, when the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) increases, it is determined that the previous inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) is the minimum, and the drive start timing Tstart (#i ) Is retarded by a predetermined crank angle (for example, 1 ° C. A), and the drive start timing Tstart (#i) is set to the optimal timing at which the inter-cylinder intake air amount variation ratio DEV (#i) is minimized. The flag XDEVMIN is turned on.
[0113]
In this way, during the execution of the variable valve control for each cylinder, the drive start timing Tstart (#i) of the variable valve lift mechanism 30 is changed while the inter-cylinder intake air amount variation rate DEV (#i) is monitored. The correction can be made at the optimal time when the variation rate DEV (#i) is minimized, and the accuracy of correcting the torque variation between the cylinders and the air-fuel ratio variation can be improved.
[0114]
<< Other embodiments >>
In the above embodiments (1) to (4), the present invention is applied to an in-line four-cylinder engine, but the present invention may be applied to, for example, a V-type engine. Generally, in a V-type engine, a variable valve lift mechanism is provided for each cylinder group of each bank, and each variable valve lift mechanism is configured to collectively change the lift amount of an intake valve of a bank in charge of each bank. ing. FIG. 17 shows an example of a V-type six-cylinder engine.
[0115]
In this case, as shown in FIG. 17, in the bank assigned to each variable valve lift mechanism, the interval between the opening periods of the intake valves of each cylinder is widened, and the period during which all the intake valves of the bank are closed is increased. Is longer than that of an in-line engine having the same number of cylinders, so that the cylinder-specific variable valve control of the present invention can be executed with high accuracy in a wide operating range.
[0116]
Further, the application range of the present invention is not limited to the variable valve control system that varies the lift amount of the intake valve, but is widely applied to the variable valve control system that varies at least one of the lift amount, the operating angle, and the valve timing of the intake valve. Can be applied. Also, the exhaust valve can be implemented by applying the cylinder-specific variable valve control of the present invention.
[0117]
With the variable valve control for each cylinder of the present invention, if the valve variable amount such as the lift amount, the operating angle, and the valve timing is changed for each cylinder, the intake flow rate, the in-cylinder pressure, the valve overlap, etc. can be accurately determined for each cylinder. Control can be performed, and variations in the combustion state, pumping loss, internal EGR amount, and the like between cylinders can be accurately corrected, and torque variations and air-fuel ratio variations between cylinders can be accurately corrected.
[0118]
In this case, the target valve variable amount of each cylinder may be set so that the variation of the actual valve variable amount between the cylinders is reduced. With this configuration, it is possible to accurately correct variations in the actual valve variable amount between the cylinders, and to accurately correct variations in the combustion state, pumping loss, internal EGR amount, and the like of each cylinder. The torque variation and the air-fuel ratio variation can be accurately corrected.
[0119]
In addition, the present invention is not limited to the in-line engine and the V-type engine, but can be applied to various multi-cylinder engines such as a horizontally opposed engine and the number of cylinders may be changed as appropriate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire engine control system according to an embodiment (1) of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a variable valve lift mechanism.
FIG. 3 is a valve lift characteristic diagram for explaining a continuous variable operation of a valve lift amount by a variable valve lift mechanism.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow of an inter-cylinder variation correction routine according to the embodiment (1).
FIG. 5 is a diagram conceptually showing a map of a lift correction amount FVVL.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing flow of a routine for calculating a variation rate of intake air amount between cylinders according to the embodiment (1).
FIG. 7 is a flowchart showing a processing flow of a valve open / closed state detection routine according to the embodiment (1).
FIG. 8 is a flowchart showing a processing flow of a drive start timing calculation routine according to the embodiment (1).
FIG. 9 is a diagram conceptually showing a map of a 50% drive response time TMOTOR.
FIG. 10 is a time chart showing an example of execution of cylinder-to-cylinder variation correction in the embodiment (1).
FIG. 11 is a time chart showing an execution example of cylinder-specific variable valve control of the embodiment (1).
FIG. 12 is a flowchart showing a processing flow of a routine for calculating a variation ratio of intake air amount between cylinders according to the embodiment (2).
FIG. 13 is a flowchart showing the flow of processing of a valve opening / closing state estimation routine according to the embodiment (3).
FIG. 14 is a diagram conceptually showing a map of a period during which all intake valves are closed.
FIG. 15 is a flowchart showing the flow of processing of a drive start timing calculation routine according to the embodiment (4).
FIG. 16 is a time chart showing an example of execution of cylinder-to-cylinder variation correction according to the embodiment (4).
FIG. 17 is a time chart illustrating another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 12 ... Intake pipe, 14 ... Air flow meter (intake air amount detection means), 15 ... Throttle valve, 18 ... Intake pipe pressure sensor, 20 ... Fuel injection valve, 21 ... Spark plug, 22 ... Exhaust pipe, 24 ... exhaust gas sensor, 26 ... crank angle sensor, 27 ... ECU (cylinder target valve variable amount setting means, valve opening / closing state detecting means, drive timing calculating means, cylinder-specific variable valve control means, intake air amount detecting means , Valve variable amount detecting means, drive timing correction means), 28 ... intake valve, 29 ... exhaust valve, 30, 31 ... variable valve lift mechanism (variable valve mechanism), 41 ... motor, 44 ... in-cylinder pressure sensor (intake air amount) Detecting means), 45 ... lift sensor (valve variable amount detecting means).

Claims (8)

内燃機関の複数気筒の吸気バルブ又は排気バルブ(以下単に「バルブ」という)のバルブ可変量を一括して1つの可変バルブ機構で制御する内燃機関の可変バルブ制御装置において、
前記複数気筒のバルブの開閉状態を検出又は推定するバルブ開閉状態検出手段と、
各気筒の実バルブ可変量を検出又は推定するバルブ可変量検出手段と、
前記バルブ可変量検出手段で検出又は推定した各気筒の実バルブ可変量のばらつきを考慮して各気筒毎に目標バルブ可変量を設定する気筒別目標バルブ可変量設定手段と、
前記可変バルブ機構を次にバルブが開かれる気筒の目標バルブ可変量に相当する位置まで駆動する駆動期間又は駆動量の中間タイミングが前記複数気筒の全てのバルブが閉じている期間の中間タイミング付近となるように前記可変バルブ機構の駆動タイミングを算出する駆動タイミング算出手段と、
前記駆動タイミング算出手段で算出した駆動タイミングになる毎に、前記可変バルブ機構を次にバルブが開かれる気筒の目標バルブ可変量に相当する位置まで駆動することでバルブ可変量を気筒別に制御する気筒別可変バルブ制御手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の可変バルブ制御装置。
In a variable valve control device for an internal combustion engine, a variable valve mechanism for controlling the variable amounts of intake valves or exhaust valves (hereinafter simply referred to as “valves”) of a plurality of cylinders of the internal combustion engine collectively by one variable valve mechanism.
Valve open / closed state detecting means for detecting or estimating the open / closed state of the valves of the plurality of cylinders,
Valve variable amount detection means for detecting or estimating the actual valve variable amount of each cylinder;
Cylinder-based target valve variable amount setting means for setting a target valve variable amount for each cylinder in consideration of the variation of the actual valve variable amount of each cylinder detected or estimated by the valve variable amount detecting means,
A driving period or an intermediate timing of the driving amount in which the variable valve mechanism is driven to a position corresponding to a target valve variable amount of a cylinder in which a valve is opened next is near an intermediate timing of a period in which all valves of the plurality of cylinders are closed. Drive timing calculation means for calculating the drive timing of the variable valve mechanism so that
Each time the drive timing calculated by the drive timing calculation means is reached, the variable valve mechanism is driven to a position corresponding to the target valve variable amount of the cylinder in which the valve is opened next, thereby controlling the variable valve amount for each cylinder. A variable valve control device for an internal combustion engine, comprising: another variable valve control means.
前記気筒別目標バルブ可変量設定手段は、気筒間の実バルブ可変量のばらつきが小さくなるように各気筒の目標バルブ可変量を設定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変バルブ制御装置。2. The variable internal combustion engine according to claim 1, wherein the target valve variable amount setting means for each cylinder sets the target valve variable amount of each cylinder such that the variation of the actual valve variable amount among the cylinders is reduced. Valve control device. 内燃機関の複数気筒の吸気バルブのバルブ可変量を一括して1つの可変バルブ機構で制御する内燃機関の可変バルブ制御装置において、
前記複数気筒の吸気バルブの開閉状態を検出又は推定するバルブ開閉状態検出手段と、
各気筒の実吸入空気量を検出又は推定する吸入空気量検出手段と、
前記吸入空気量検出手段で検出又は推定した各気筒の実吸入空気量のばらつきを考慮して各気筒毎に目標バルブ可変量を設定する気筒別目標バルブ可変量設定手段と、
前記可変バルブ機構を次に吸気バルブが開かれる気筒の目標バルブ可変量に相当する位置まで駆動するのに必要な駆動期間又は駆動量の中間タイミングが前記複数気筒の全ての吸気バルブが閉じている期間の中間タイミング付近となるように前記可変バルブ機構の駆動タイミングを算出する駆動タイミング算出手段と、
前記駆動タイミング算出手段で算出した駆動タイミングになる毎に、前記可変バルブ機構を次に吸気バルブが開かれる気筒の目標バルブ可変量に相当する位置まで駆動することで吸入空気量を気筒別に制御する気筒別可変バルブ制御手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の可変バルブ制御装置。
In a variable valve control device for an internal combustion engine, the variable valve amounts of intake valves of a plurality of cylinders of the internal combustion engine are collectively controlled by one variable valve mechanism.
Valve open / closed state detecting means for detecting or estimating the open / closed state of the intake valves of the plurality of cylinders,
Intake air amount detection means for detecting or estimating the actual intake air amount of each cylinder;
Cylinder-specific target valve variable amount setting means for setting a target valve variable amount for each cylinder in consideration of the variation in the actual intake air amount of each cylinder detected or estimated by the intake air amount detecting means,
A drive period or an intermediate timing of the drive amount required to drive the variable valve mechanism to a position corresponding to the target valve variable amount of the cylinder in which the intake valve is opened next has all the intake valves of the plurality of cylinders closed. Drive timing calculation means for calculating a drive timing of the variable valve mechanism so as to be near an intermediate timing of a period,
Each time the drive timing calculated by the drive timing calculating means is reached, the variable valve mechanism is driven to a position corresponding to the target valve variable amount of the cylinder in which the intake valve is opened next to control the intake air amount for each cylinder. A variable valve control device for an internal combustion engine, comprising: a variable valve control means for each cylinder.
前記気筒別目標バルブ可変量設定手段は、気筒間の実吸入空気量のばらつきが小さくなるように各気筒の目標バルブ可変量を設定することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の可変バルブ制御装置。4. The variable internal combustion engine according to claim 3, wherein the target valve variable amount setting unit for each cylinder sets the target valve variable amount of each cylinder such that a variation in the actual intake air amount among the cylinders is reduced. Valve control device. 内燃機関の複数気筒の吸気バルブ又は排気バルブ(以下単に「バルブ」という)のバルブ可変量を一括して1つの可変バルブ機構で制御する内燃機関の可変バルブ制御装置において、
前記複数気筒のバルブの開閉状態を検出又は推定するバルブ開閉状態検出手段と、
各気筒の実バルブ可変量を検出又は推定するバルブ可変量検出手段と、
前記バルブ可変量検出手段で検出又は推定した各気筒の実バルブ可変量のばらつきを考慮して各気筒毎に目標バルブ可変量を設定する気筒別目標バルブ可変量設定手段と、
前記複数気筒の全ての吸気バルブが閉じている期間又はその期間に跨がる期間に前記可変バルブ機構を次にバルブが開かれる気筒の目標バルブ可変量に相当する位置まで駆動することでバルブ可変量を気筒別に制御する気筒別可変バルブ制御手段と、
前記バルブ可変量検出手段で検出又は推定した気筒間の実バルブ可変量のばらつきが小さくなるように前記可変バルブ機構の駆動タイミングを補正する駆動タイミング補正手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の可変バルブ制御装置。
In a variable valve control device for an internal combustion engine, a variable valve mechanism for controlling the variable amounts of intake valves or exhaust valves (hereinafter simply referred to as “valves”) of a plurality of cylinders of the internal combustion engine collectively by one variable valve mechanism.
Valve open / closed state detecting means for detecting or estimating the open / closed state of the valves of the plurality of cylinders,
Valve variable amount detection means for detecting or estimating the actual valve variable amount of each cylinder;
Cylinder-based target valve variable amount setting means for setting a target valve variable amount for each cylinder in consideration of the variation of the actual valve variable amount of each cylinder detected or estimated by the valve variable amount detecting means,
The variable valve mechanism is driven by driving the variable valve mechanism to a position corresponding to a target valve variable amount of the next cylinder to be opened during a period in which all the intake valves of the plurality of cylinders are closed or a period extending over the period. Cylinder-specific variable valve control means for controlling the amount for each cylinder;
A drive timing correction means for correcting the drive timing of the variable valve mechanism such that the variation in the actual valve variable amount between the cylinders detected or estimated by the valve variable amount detection means is reduced. Engine variable valve control.
内燃機関の複数気筒の吸気バルブのバルブ可変量を一括して1つの可変バルブ機構で制御する内燃機関の可変バルブ制御装置において、
前記複数気筒の吸気バルブの開閉状態を検出又は推定するバルブ開閉状態検出手段と、
各気筒の実吸入空気量を検出又は推定する吸入空気量検出手段と、
前記吸入空気量検出手段で検出又は推定した各気筒の実吸入空気量のばらつきを考慮して各気筒毎に目標バルブ可変量を設定する気筒別目標バルブ可変量設定手段と、
前記複数気筒の全ての吸気バルブが閉じている期間又はその期間に跨がる期間に前記可変バルブ機構を次に吸気バルブが開かれる気筒の目標バルブ可変量に相当する位置まで駆動することで吸入空気量を気筒別に制御する気筒別可変バルブ制御手段と、
前記バルブ可変量検出手段で検出又は推定した気筒間の実吸入空気量のばらつきが小さくなるように前記可変バルブ機構の駆動タイミングを補正する駆動タイミング補正手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の可変バルブ制御装置。
In a variable valve control device for an internal combustion engine, the variable valve amounts of intake valves of a plurality of cylinders of the internal combustion engine are collectively controlled by one variable valve mechanism.
Valve open / closed state detecting means for detecting or estimating the open / closed state of the intake valves of the plurality of cylinders,
Intake air amount detection means for detecting or estimating the actual intake air amount of each cylinder;
Cylinder-specific target valve variable amount setting means for setting a target valve variable amount for each cylinder in consideration of the variation in the actual intake air amount of each cylinder detected or estimated by the intake air amount detecting means,
The variable valve mechanism is driven to a position corresponding to a target valve variable amount of the cylinder in which the intake valve is opened next during a period in which all the intake valves of the plurality of cylinders are closed or a period extending over the period. Cylinder-specific variable valve control means for controlling the amount of air for each cylinder;
A drive timing correction means for correcting the drive timing of the variable valve mechanism such that the variation in the actual intake air amount between the cylinders detected or estimated by the valve variable amount detection means is reduced. Engine variable valve control.
前記可変バルブ機構は、前記内燃機関の全気筒のバルブ可変量を一括して可変することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブ制御装置。The variable valve control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the variable valve mechanism changes the variable amounts of the valves of all the cylinders of the internal combustion engine collectively. 前記可変バルブ機構は、前記内燃機関の複数の気筒群に対してそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブ制御装置。The variable valve control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the variable valve mechanism is provided for each of a plurality of cylinder groups of the internal combustion engine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009144582A (en) * 2007-12-13 2009-07-02 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
JP2009174544A (en) * 2009-05-12 2009-08-06 Yamaha Motor Co Ltd Engine

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JP2009144582A (en) * 2007-12-13 2009-07-02 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
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