JP2005076579A - Engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの実圧縮比を変更可能なエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device capable of changing an actual compression ratio of an engine.
従来、ガソリンエンジン等の内燃機関におけるノッキングの制御では、エンジンに設けられたノックセンサからの信号に基づきノッキングの発生が判断される。そして、ノッキングの発生と判断された場合に、点火時期が遅角されることにより、ノッキングの抑制が行われている。しかしながら点火時期を遅角させることは燃費の悪化を招くおそれがあることから、これに代わるノッキングの制御が望まれていた。 Conventionally, in knocking control in an internal combustion engine such as a gasoline engine, occurrence of knocking is determined based on a signal from a knock sensor provided in the engine. When it is determined that knocking has occurred, the ignition timing is retarded to suppress knocking. However, retarding the ignition timing may cause deterioration in fuel consumption, and therefore, knocking control instead of this has been desired.
そこで、特許文献1では、ノッキングの発生し易いエンジンの低回転・中負荷の運転領域において、吸気弁の開閉タイミングを遅角させるように可変タイミング機構を制御し、燃焼室に一旦導入されてから逃げようとする吸入空気を増やして有効圧縮比が小さくなる技術が提案されている。即ちバルブタイミングを制御することによりノッキングの抑制を図る技術が開示されている。
Therefore, in
近年では、燃費向上を図るために圧縮比が高くなる傾向にあるため、ノッキングが発生し易い。特にエンジン温度が高い場合には、ノッキングが発生し易くなるので、実圧縮比を下げる必要がある。また、エンジンが長時間高温状態で、低回転、高負荷の運転状態が継続する場合、エンジン温度による過早着火による強いノッキングの発生が懸念される。 In recent years, the compression ratio tends to increase in order to improve fuel consumption, and therefore knocking is likely to occur. In particular, when the engine temperature is high, knocking is likely to occur, so it is necessary to lower the actual compression ratio. In addition, when the engine is in a high temperature state for a long time and the low rotation and high load operation state continues, there is a concern that strong knocking may occur due to pre-ignition due to engine temperature.
特許文献1では、ノッキング発生し易い領域である低回転中負荷の運転領域において圧縮比を低下させる技術は開示されているが、低回転中負荷の運転領域で単純に圧縮比を低下させているだけであり、圧縮比低下に伴い発生するトルク低下に対する対策が不十分であるという課題がある。
本発明は、高負荷になった直後は、燃焼室温度は直ぐには上昇しないので、過早着火は発生しないという事実に特に着目したものであり、エンジンが低速、高負荷状態で高温時の場合における過早着火によるノッキングの発生を防止するとともに、トルクの確保を図れるエンジン制御装置を提供することを、その目的とする。 The present invention pays particular attention to the fact that pre-ignition does not occur because the combustion chamber temperature does not rise immediately after high load, and the engine is at low speed, high load and high temperature. An object of the present invention is to provide an engine control device that can prevent knocking due to premature ignition in the engine and secure torque.
本発明は、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、エンジンの燃焼室内の実圧縮比を変更する実圧縮比可変手段と、運転状態検出からの検出情報によりエンジンの運転状態を判断し、エンジンの低回転、高負荷の状態が所定期間経過すると、所定期間経過前よりも実圧縮比を低下させるように実圧縮比可変手段の動作を制御する制御手段とを有することを特徴としている。このため、エンジンの低回転、高負荷の状態が所定時間経過するまでは、燃焼室内の実圧縮比が比較的高く体積効力が比較的大きい状態となり、トルクが維持される。所定時間を経過すると、燃焼室内の実圧縮比が低減されてノッキングが防止される。 The present invention relates to an operating state detecting means for detecting an operating state of the engine, an actual compression ratio varying means for changing an actual compression ratio in the combustion chamber of the engine, and an engine operating state based on detection information from the operating state detection. And a control means for controlling the operation of the actual compression ratio variable means so as to lower the actual compression ratio when the engine is running at a low speed and high load for a predetermined period. It is said. For this reason, until the engine is running at a low speed and a high load for a predetermined time, the actual compression ratio in the combustion chamber is relatively high and the volumetric effect is relatively large, and the torque is maintained. When the predetermined time has elapsed, the actual compression ratio in the combustion chamber is reduced and knocking is prevented.
実圧縮比可変手段が、燃焼室に通じる吸気ポートを開閉する吸気弁の開弁時期を可変し得る可変タイミング機構の場合、制御手段を用いてエンジンが低回転、高負荷の状態の時に、可変タイミング機構による開弁時期を遅角側に移動制御するとともに所定期間経過前は遅角側への移動量を抑制する。この場合、所定期間が経過するまでは、排気行程から吸気行程へ移る前後での吸気弁の開弁が比較的早くなるので、吸入される空気量の体積効率が大きくなって実圧縮比の低減が抑えられる。所定期間を経過すると、吸気行程から圧縮行程へ移る前後での吸気弁の閉弁が遅くなるので、燃焼室に一旦導入されてから逃げようとする吸入空気が増えて体積効率が低減し実圧縮比が小さくなる。 If the actual compression ratio variable means is a variable timing mechanism that can vary the valve opening timing of the intake valve that opens and closes the intake port leading to the combustion chamber, it can be changed when the engine is in a low rotation and high load state using the control means. The valve opening timing by the timing mechanism is controlled to move to the retard side, and the amount of movement to the retard side is suppressed before a predetermined period has elapsed. In this case, until the predetermined period elapses, the opening of the intake valve before and after the transition from the exhaust stroke to the intake stroke becomes relatively quick, so that the volumetric efficiency of the intake air amount increases and the actual compression ratio is reduced. Is suppressed. After a predetermined period of time, the intake valve closes slowly before and after the transition from the intake stroke to the compression stroke, so the intake air that tends to escape after being once introduced into the combustion chamber increases, reducing volumetric efficiency and actual compression. The ratio becomes smaller.
エンジンの温度を検出する温度検出手段を有し、制御手段が、温度検出手段からの検出情報から水温状態を判断し、水温上昇に応じて前記可変タイミング機構を遅角側へ移動制御すると、所定時間経過後の燃焼室内の実圧縮比が水温上昇に応じて低減される。燃焼室内において点火を行う点火手段を有し、制御手段で、実圧縮比の低下制御に合わせて点火手段による点火時期を進角補正するとトルクが増大する。 A temperature detecting means for detecting the temperature of the engine; and when the control means judges the water temperature state from the detection information from the temperature detecting means and controls the movement of the variable timing mechanism to the retard side in response to the rise in the water temperature, The actual compression ratio in the combustion chamber after the passage of time is reduced as the water temperature rises. An ignition means for performing ignition in the combustion chamber is provided, and the torque increases when the control means advances the ignition timing by the ignition means in accordance with the reduction control of the actual compression ratio.
本発明によれば、エンジンの低回転、高負荷の状態が所定時間経過するまでは、燃焼室内の実圧縮比が高く体積効率が大きい状態となってトルクが維持され、所定時間を経過すると、燃焼室内の実圧縮比が低減され、高温時における過早着火によるノッキングの発生を防止することができる。また、エンジンの低回転、高負荷の状態が所定時間経過した後には、燃焼室内において点火を行う点火手段による点火時期をエンジンの水温上昇に応じて進角補正するので、高温時における過早着火によるノッキングの発生を防止しながらトルクを増大することができる。 According to the present invention, the torque is maintained in a state in which the actual compression ratio in the combustion chamber is high and the volumetric efficiency is large until the low engine speed and the high load state elapse for a predetermined time. The actual compression ratio in the combustion chamber is reduced, and knocking due to pre-ignition at high temperatures can be prevented. In addition, after a predetermined period of time when the engine is running at a low speed and a high load, the ignition timing by the ignition means that performs ignition in the combustion chamber is corrected in advance according to the rise in the engine water temperature. The torque can be increased while preventing the occurrence of knocking due to.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1において、符号1は、制御装置を有するエンジン1を示す。このエンジン1は、吸気通路噴射型エンジンとして構成されており、その動弁機構としてはDOHC4弁式が採用されている。エンジン1を構成するシリンダー2Aの上部にはシリンダーヘッド2が装着されている。吸気側の動弁機構50は、燃焼室40に通じるようにシリンダーヘッド2に形成された吸気ポート11を開閉する吸気弁7aと、吸気弁7aの上端に図示しないロッカーアームを介して当接する吸気カム3aが形成された吸気カムシャフト21と、吸気弁7aを閉弁方向に付勢する周知のバルブスプリングとから構成されている。動弁機構51は、燃焼室40に通じるようにシリンダーヘッド2に形成された排気ポート17を開閉する排気弁7bと、排気弁7bの上端に図示しないロッカーアームを介して当接する排気カム3bが形成された排気カムシャフト22と、排気弁7bを閉弁方向に付勢する周知のバルブスプリングとから構成されている。吸気カムシャフト21と排気カムシャフト22の各前端には、タイミングプーリ4a,4bがそれぞれ接続されている。これらタイミングプーリ4a,4bはタイミングベルト5を介してクランク軸6に連結されている。タイミングプーリ4a,4bとカムシャフト21,22は、クランク軸6の回転に伴って回転駆動され、これらのカムシャフト21,22により吸気弁7a及び排気弁7bがエンジン1の回転に同期して開閉駆動される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, the code |
各カムシャフト21,22とタイミングプーリ4a,4bとの間には、吸気側の可変タイミング機構としてのベーン式のタイミング可変機構8a(以下「VVT8a」と記す)が設けられている。VVT8aの構成は、例えば特開2000−27609号公報等で公知のため詳細は説明しないが、タイミングプーリ4aに設けたハウジング内にベーンロータを回動可能に設け、そのベーンロータに吸気カムシャフト21を連結して構成されている。VVT8aにはオイルコントロールバルブ(以下、「OCV」と記す)9aが接続され、エンジン1のオイルポンプ10から供給される作動油を利用して、OCV9aの切替えに応じてベーンロータに油圧を作用させ、その結果、タイミングプーリ4aに対するカムシャフト21の位相、即ち、吸気弁7aの開閉タイミングを調整するようになっている。本形態において、VVT8aは実圧縮比可変手段を構成している。
Between each of the
吸気ポート11と接続する吸気通路12内には、シリンダー2A内を図1において上下に往復移動するピストン16の下降に伴って、エアクリーナ13から吸入空気が導入され、吸気通路12内に設けられたスロットルバルブ14の開度に応じて流量調整された後に燃料噴射手段としての燃料噴射弁15からの噴射燃料と混合され、吸気ポート11を経て吸気弁7aの開弁時にシリンダー2A内に流入する。エアクリーナ13とスロットルバルブ14の間に位置する吸気通路12内には、エアーフローセンサ43が配設されている。
In the
シリンダーヘッド2には、燃焼室40に臨み、燃焼室40内において点火を行う点火手段としての点火プラグ19が設けられている。この点火プラグ19には、ディストリビュータ41にて分配された点火信号が印加される。ディストリビュータ41はイグナイタ42から出力される高電圧をクランクシャフト6の回転、即ちクランク角に同期して点火プラグ19に分配する。点火プラグ19の点火時期はイグナイタ42からの高電圧出力タイミングにより決定される。
The
排気ポート17と接続する排気通路18には、燃焼室40内での燃焼後の排ガスが、排気弁7bの開弁時にピストン16の上昇に伴って排気ポート17から案内され、排気通路18上に設けられた触媒20及び図示しない消音器を経て外部に排出される。
In the
車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備えた制御手段としてのECU(エンジン制御ユニット)31が設置されており、エンジン1の総合的な制御を行う。ECU31の入力側には、エンジン回転数を検出する回転数検出手段としての回転数センサ32、エンジン負荷となるスロットルバルブ14の開度を検出する負荷掲出手段としてのスロットル開度センサ33、エンジン冷却水の温度を検出する温度検出手段としての水温センサ34、エアーフローセンサ43等の各種センサと、図示しないタイマが接続されている。ECU31の出力側には、OCV9a、燃料噴射弁15、点火プラグ19、イグナイタ42等が接続されている。本形態において、回転数センサ32とスロットル開度センサ33、エアーフローセンサ43は、エンジン1の運転状態を検出するための運転状態検出手段を構成する。
In the vehicle interior, an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, etc.) used for storing control programs, control maps, etc., a central processing unit (CPU), an ECU as a control means including a timer counter, etc. An (engine control unit) 31 is installed and performs overall control of the
本形態では、エンジン1における吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行程及び排気行程の一連の4行程に対してクランクシャフト6が2回転するものとして、回転数センサ32では1パルス当たり30°CAの割合でクランク角が検出される。
In this embodiment, it is assumed that the
ECU31は、各センサからの検出情報に基づいて燃料噴射量等を決定し、燃料噴射弁15を駆動制御する。ECU31には、所定のエンジン回転数に相当する設定値と所定の負荷に相当する設定値、体積効率の下限値EvLと上限値EvH及びエンジン回転数及びスロットル開度から基本VVT位相(KHNVVT)と基本点火時期(KHNIGT)を算出する図示しないVVT位相マップと点火時期マップが記憶されている。また、ECU31には、エンジン回転数とスロットル開度と水温から、VVT位相水温補正値(VVTWT)とVVT位相水温補正点火時期補正値(IGTVVTWT)を算出する図示しない第1の補正マップと、エンジン回転数とスロットル開度と水温から、VVT位相水温補正値(VVTWTA)とVVT位相水温補正点火時期補正値(IGTVVTWTA)を算出する図示しない第2の補正マップとが記憶されている。第1の補正マップと第2の補正マップとは、補正する幅が異なっていて、第1の補正マップを用いる場合には、第2の補正マップを用いる場合よりも、その制御幅が大きくなるようになっている。
The
ECU31は、これらマップ情報により適宜VVT8aやイグナイタ22の駆動を制御して、吸気弁7aの開閉時期、すなわち吸気弁7aと排気弁7bのオーバーラップ量や点火時期の制御を行う。本形態では、エンジン1が低回転、高負荷の状態の時が所定時間経過するまでは実圧縮比を高く維持し、所定時間経過すると、水温上昇に応じてVVT8aによる開弁時期を遅角側に移動制御するようにOCV9aを制御するとともに、水温上昇に応じて点火プラグ19の点火時期を進角補正する制御を実行する。
The
図2は、水温変化に応じたVVT位相と点火時期とトルク変化を示す図である。図2において、破線はVVT8aの位相が一定の場合のトルクと点火時期の関係を示し、実線は第1の補正値に基づいてVVT8aの位相を可変した場合の、トルクと点火時期の関係を示し、一点破線は第2の補正値に基づいてVVT8aの位相を可変した場合の、トルクと点火時期の関係を示すものである。図中、符号TWはVVT8aの位相を切替る所定の温度を示す。 FIG. 2 is a diagram showing the VVT phase, ignition timing, and torque change according to the water temperature change. In FIG. 2, the broken line shows the relationship between torque and ignition timing when the phase of VVT 8a is constant, and the solid line shows the relationship between torque and ignition timing when the phase of VVT 8a is varied based on the first correction value. The dashed line shows the relationship between torque and ignition timing when the phase of the VVT 8a is varied based on the second correction value. In the figure, symbol TW indicates a predetermined temperature at which the phase of the VVT 8a is switched.
このような構成の制御装置による処理動作の一例を図3〜図5に示すフローチャートを用いて説明する。図4、図5のフローチャートはECU31により実行される各処理のうち、吸気バルブ7aの開閉タイミングの切替えと、点火プラグ19による点火時期の切替えを行うためのもので、図3は低回転、高負荷状態の経過時間を判断すめためのものである。これら処理は、エンジン1の運転中に所定時間毎の所定の間隔で割り込み実行される。
An example of the processing operation by the control device having such a configuration will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. FIGS. 4 and 5 are flowcharts for switching the opening / closing timing of the intake valve 7a and switching the ignition timing by the
図3のステップR1では、エンジンの体積効率Evが、スロットル開度センサ33の出力とエアーフローセンサ43の出力とから算出される。そして、ステップR2、R3において、FLGEVH=1及びFLGEVL=1か否かが判断され、どちらの条件も満たしていない場合には、ステップR4に進む。
In step R <b> 1 in FIG. 3, the volumetric efficiency Ev of the engine is calculated from the output of the
ステップR4では、体積効率Evが下限値EvLよりも低い状態が所定時間継続しているか否かが判断され、継続している場合には、ステップR5に進んでFLGEVL=1として、ステップR6に進む。ステップR6では、体積効率Evが上限値EvHよりも大きいか否かが判断され、大きい場合にはステップR7でFLGEVL=0としステップR8に進み、大きくない場合にはステップR11に進んでFLGEVH=0とする。ステップR8では、体積効率Evが上限値EvHよりも大きい状態が所定時間継続しているか否かが判断され、継続している場合にはステップR9に進んでFLGEVH=0とし、継続しない場合にはステップR10に進んでFLGEVH=1とする。すなわち、低回転、高負荷の状態が所定時間継続している場合には、FLGEVH=0が、低回転高負荷の状態だが、その状態が未だ所定時間継続していない場合はFLGEVH=1が設定される。 In Step R4, it is determined whether or not the state in which the volumetric efficiency Ev is lower than the lower limit value EvL continues for a predetermined time. If so, the process proceeds to Step R5 and sets FLGEVL = 1 and proceeds to Step R6. . In step R6, it is determined whether or not the volumetric efficiency Ev is greater than the upper limit value EvH. If it is larger, FLGEVL = 0 is set in step R7 and the process proceeds to step R8. If not larger, the process proceeds to step R11 and FLGEVH = 0. And In step R8, it is determined whether or not the state in which the volumetric efficiency Ev is larger than the upper limit value EvH continues for a predetermined time. If it continues, the process proceeds to step R9 to set FLGEVH = 0. It progresses to step R10 and sets FLGEVH = 1. That is, when the low rotation and high load state continues for a predetermined time, FLGEVH = 0 is set. When the low rotation and high load state is not yet continued for the predetermined time, FLGEVH = 1 is set. Is done.
図4の処理が開始されると、ステップS1においてエンジン回転数や負荷、冷却水温の情報が、回転数センサ32、スロットル開度センサ33、水温センサ34から検出される。ステップS2では、これら検出されたエンジン回転数や負荷によりVVT位相マップから基本VVT位相(KHNVVT)を決定し、ステップS3では、検出されたエンジン回転数や負荷により点火時期マップから基本点火時期(KHNIGT)を決定する。
When the processing of FIG. 4 is started, information on the engine speed, load, and cooling water temperature is detected from the
ステップS4では、検出されたエンジン回転数と所定値とが比較されてエンジン1が低回転であるか否かが判断される。エンジン回転数が所定値よりも低い場合にはステップS5に進む。ステップS5では、検出された負荷と所定値とが比較されてエンジン1が高負荷域であるか否かが判断される。この負荷が所定値よりも大きい場合には補正の必要があるものとしてステップS6に進む。
In step S4, the detected engine speed is compared with a predetermined value to determine whether or not the
ステップS6では、FLGEVH=1となっているかが判断され、FLGEVH=1の場合には、低回転、高負荷状態が所定時間継続されたものとしてステップS7に進む。ステップS7では、検出されたエンジン回転数やスロットル開度と水温から、VVT位相水温補正値(VVTWT)を算出決定し、ステップS8に進んで、ステップS2で決定した基本VVT位相(KHNVVT)に、VVT位相水温補正値(VVTWT)を加算して補正しVVT制御値1を決定する。そして、この決定されたVVT制御値1に基づき、ECU31は、OCV9aの駆動を制御してVVT8aの位相を遅角側に切換える。どの程度遅角側へ切換えるからは、図2に示すように水温との関係で決定される。本形態では、所定温度TWを境にして温度が上昇するに伴い、VVT8aの遅角側への移動量は増大される。
In step S6, it is determined whether FLGEVH = 1. If FLGEVH = 1, it is determined that the low rotation and high load state has continued for a predetermined time, and the process proceeds to step S7. In step S7, a VVT phase water temperature correction value (VVTWT) is calculated and determined from the detected engine speed, throttle opening and water temperature, and the process proceeds to step S8, where the basic VVT phase (KHNVVT) determined in step S2 is set. The
ステップS9では、検出されたエンジン回転数やスロットル開度と水温情報によりVVT位相水温補正点火時期補正値(IGTVVTWT)を算出決定し、ステップS10に進んで、ステップS3で決定した基本点火時期(KHNIGT)に、VVT位相水温補正点火時期補正値(IGTVVTWT)を加算して補正し、点火時期補正値1を決定する。そして、この決定された点火時期補正値1に基づき、ECU31は、イグナイタ42を制御して点火プラグ19による点火時期を進角側に切換える。どの程度進角側へ切換えるからは、図2に示すように水温との関係で決定される。本形態では、所定温度TWを境にして温度が上昇するに伴い、点火プラグ19による点火時期の進角側への移動量は増大される。すなわち、ステップS7からステップS10までの処理は第1の補正マップに基づいてVVT制御値1と点火時期補正値1の算出が行われる。
In step S9, a VVT phase water temperature correction ignition timing correction value (IGTVVTWT) is calculated and determined from the detected engine speed, throttle opening and water temperature information, and the process proceeds to step S10, where the basic ignition timing (KHNIGT determined in step S3 is determined. ) And VVT phase water temperature correction ignition timing correction value (IGTVVTWT) is added for correction to determine ignition timing
ステップS6でFLGEVH=1となっていない場合には、低回転、高負荷状態が所定時間継続されていない状態、例えば一時的にアクセル開度が大きくなった場合で、燃焼室40内温度が過早着火を発生し得ない状態と見做し図5のステップS13に進む。ステップS13では、検出されたエンジン回転数やスロットル開度と水温から、VVT位相水温補正値(VVTWTA)を算出決定し、ステップS14に進んで、ステップS2で決定した基本VVT位相(KHNVVT)に、VVT位相水温補正値(VVTWTA)を加算して補正しVVT制御値2を決定する。そして、この決定されたVVT制御値2に基づき、ECU31は、OCV9aの駆動を制御してVVT8aの位相を遅角側に切換える。VVT制御値2は第2の補正マップを用いて算出されるので、VVT制御値1よりもその値は小さくなる。
If FLGEVH = 1 is not satisfied in step S6, the low temperature and high load state has not been continued for a predetermined time, for example, when the accelerator opening is temporarily increased, and the temperature in the
ステップS15では、検出されたエンジン回転数やスロットル開度と水温情報によりVVT位相水温補正点火時期補正値(IGTVVTWT)を算出決定し、ステップS16に進んで、ステップS3で決定した基本点火時期(KHNIGT)に、VVT位相水温補正点火時期補正値(IGTVVTWTA)を加算して補正し、点火時期補正値2を決定する。そして、この決定された点火時期補正値2に基づき、ECU31は、イグナイタ42を制御して点火プラグ19による点火時期を進角側に切換える。点火時期補正値2は第2の補正マップを用いて算出されるので、点火時期補正値1よりもその値は小さくなる。すなわち、ステップS13からステップS16までの処理は第2の補正マップに基づいてVVT制御値2と点火時期補正値2の算出が行われる。
In step S15, a VVT phase water temperature correction ignition timing correction value (IGTVVTWT) is calculated and determined based on the detected engine speed, throttle opening, and water temperature information. The process proceeds to step S16, and the basic ignition timing (KHNIGT determined in step S3 is reached. And VVT phase water temperature correction ignition timing correction value (IGTVVTWTA) is added to correct the ignition
一方、図4のステップS4においてエンジン回転数が所定値よりも低くない(高い)場合や、ステップS5において負荷が所定値よりも大きくない(小さい)場合には、補正の必要がないものとしてステップS11に進む。そして、ステップS2で決定した基本VVT位相(KHNVVT)をVVT制御値とするとともに、ステップS12に進んでステップS3で決定した基本点火時期(KHNIGT)を点火時期制御値とする。 On the other hand, if the engine speed is not lower (higher) than the predetermined value in step S4 in FIG. 4 or if the load is not higher (smaller) than the predetermined value in step S5, it is determined that no correction is necessary. Proceed to S11. Then, the basic VVT phase (KHNVVT) determined in step S2 is set as the VVT control value, and the process proceeds to step S12 and the basic ignition timing (KHNIGT) determined in step S3 is set as the ignition timing control value.
このように、エンジン1が、低回転、高負荷である場合であり、この状態が所定時間経過した場合は、VVT位相、すなわち吸気弁7aの開閉タイミングが比較的大きく遅角されて、排気行程から吸気行程へ移る直前での吸気弁7aの開きが遅くなる。このため、高温時における燃焼室40内の実圧縮比が低くなり、過早着火によるノッキングの発生を防止することができる。また、燃焼室40内において点火を行う点火プラグ19による点火時期をエンジン1の水温上昇に応じて進角補正するので、トルクを増大することができるとともに、燃費を向上することができる。
In this way, the
また、エンジン1が低回転、高負荷である場合であっても、その状態が所定時間継続しない場合には、VVT位相、すなわち吸気弁7aの開閉タイミングを進角させたまま、すなわち、遅角側への移動量を抑えることで、排気行程から吸気行程へ移る前後での吸気弁7aの開弁が早められるので、吸入される空気量の体積効率が大きくなって実圧縮比の低減が抑えられる。このため、一時的な負荷上昇の場合のように負荷上昇と燃焼室40内温度上昇とのタイムラグの期間を有効利用してトルクを増大することができる。
Further, even when the
上記形態では、ベーン式のVVT8aを備えたが、タイミング可変機構の構成はこれに限らず、例えば、ヘリカル式のタイミング可変機構に代えてもよいし、カム軸に対するカムの偏心量を変更する偏心式のタイミング可変機構、或いは、異なる特性のカムを選択的に作動させる切替え式のタイミング可変機構、電磁式アクチュエータによりバルブを直接的に開閉する電磁式のタイミング可変機構等に代えてもよい。 In the above embodiment, the vane type VVT 8a is provided. However, the configuration of the timing variable mechanism is not limited to this. For example, the variable timing mechanism may be replaced with a helical timing variable mechanism or an eccentricity that changes the eccentric amount of the cam with respect to the cam shaft. A timing variable mechanism of a type, a switching type timing variable mechanism that selectively operates cams having different characteristics, an electromagnetic timing variable mechanism that directly opens and closes a valve by an electromagnetic actuator, or the like may be used.
1 エンジン
11 吸気ポート
7a 吸気弁
8a 実圧縮比可変手段(可変タイミング機構)
19 点火手段
23,33,43 運転状態検出手段
31 制御手段
34 温度検出手段
40 燃焼室
1
19 Ignition means 23, 33, 43 Operating state detection means 31 Control means 34 Temperature detection means 40 Combustion chamber
Claims (4)
前記エンジンの燃焼室内の実圧縮比を変更する実圧縮比可変手段と、
前記運転状態検出からの検出情報により前記エンジンの運転状態を判断し、前記エンジンの低回転、高負荷の状態が所定期間経過すると、所定期間経過前よりも実圧縮比を低下させるように前記実圧縮比可変手段の動作を制御する制御手段とを有することを特徴とするエンジンの制御装置。 An operating state detecting means for detecting the operating state of the engine;
An actual compression ratio variable means for changing an actual compression ratio in the combustion chamber of the engine;
The operating state of the engine is determined based on the detection information from the operating state detection, and the actual compression ratio is reduced so that the actual compression ratio is lower than before the predetermined period when the low speed and high load state of the engine has elapsed for a predetermined period. An engine control device comprising control means for controlling the operation of the compression ratio variable means.
前記実圧縮比可変手段は、前記燃焼室に通じる吸気ポートを開閉する吸気弁の開弁時期を可変し得る可変タイミング機構であり、
前記制御手段は、前記エンジンが低回転、高負荷の状態の時に、前記可変タイミング機構による開弁時期を遅角側に移動制御するとともに、前記所定期間経過前は遅角側への移動量を抑制することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control apparatus according to claim 1, wherein
The actual compression ratio varying means is a variable timing mechanism capable of varying the valve opening timing of the intake valve that opens and closes the intake port leading to the combustion chamber,
The control means controls movement of the valve opening timing by the variable timing mechanism to the retard side when the engine is in a low rotation and high load state, and the amount of movement to the retard side before the predetermined period elapses. A control device for an engine characterized by being suppressed.
前記エンジンの温度を検出する温度検出手段を有し、
前記制御手段は、前記温度検出手段からの検出情報から水温状態を判断し、水温上昇に応じて前記可変タイミング機構を遅角側へ移動制御することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 2,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the engine;
The engine control apparatus, wherein the control means determines a water temperature state from detection information from the temperature detection means, and controls to move the variable timing mechanism to the retard side in response to a rise in water temperature.
前記燃焼室内において点火を行う点火手段を有し、
前記制御手段は、前記実圧縮比の低下制御に合わせて前記点火手段による点火時期を進角補正することを特徴とするエンジンの制御装置。
The engine control apparatus according to claim 1, wherein
Ignition means for performing ignition in the combustion chamber;
The engine control apparatus according to claim 1, wherein the control means corrects the ignition timing of the ignition means in accordance with the reduction control of the actual compression ratio.
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