JP2005330810A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、吸気弁の動弁機構として、吸気弁の作動角を変更する第1可変動弁機構と作動角の中心角を変更する第2可変動弁機構とを備えてなる内燃機関の制御装置、特に内燃機関の始動制御を行う制御装置に関する。 The present invention controls an internal combustion engine that includes a first variable valve mechanism that changes the operating angle of the intake valve and a second variable valve mechanism that changes the central angle of the operating angle as the valve operating mechanism of the intake valve. More particularly, the present invention relates to a control device that performs start control of an internal combustion engine.
ガソリン機関においては、一般に吸気通路中に設けたスロットル弁の開度制御によって吸気量を制御しているが、良く知られているように、この種の方式では、特にスロットル弁開度の小さな中低負荷時におけるポンピングロスが大きい、という問題がある。これに対し、吸気弁の開閉時期やリフト量を変化させることで、スロットル弁に依存せずに吸気量を制御しようとする試みが以前からなされている。 In a gasoline engine, the intake air amount is generally controlled by controlling the opening of a throttle valve provided in the intake passage. As is well known, this type of system has a particularly small throttle valve opening. There is a problem that the pumping loss is large at low load. In contrast, attempts have been made to control the intake air amount without depending on the throttle valve by changing the opening / closing timing of the intake valve and the lift amount.
特許文献1は、本出願人が先に提案したものであるが、吸気弁の可変動弁機構として、吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大,縮小可能な第1可変動弁機構(リフト・作動角可変機構)と、作動角の中心角の位置を連続的に遅進させる第2可変動弁機構(位相可変機構)と、を備え、機関運転状態に応じて、主に吸気弁の開閉時期を変化させることで、吸入空気量を制御するようにした内燃機関の吸気弁駆動制御装置が開示されている。
このように2つの可変動弁機構を備えた吸気弁駆動制御装置では、運転状態に応じて、それぞれの目標値が与えられ、これに沿って各可変動弁機構が制御されることになる。 Thus, in the intake valve drive control device provided with two variable valve mechanisms, each target value is given according to the operating state, and each variable valve mechanism is controlled along this.
また特許文献2は、吸排気弁のバルブタイミング(開閉時期)を可変制御しうる可変動弁機構を備えた内燃機関における始動時の燃料噴射制御技術を開示しており、始動時に所定のバルブタイミングに復帰していない場合を考慮して、1つの実施例では、始動時に実際のバルブタイミングを逐次検出し、このバルブタイミングが所定のバルブタイミングとなったときに、燃料噴射を許可する構成となっている。また他の実施例では、機関の温度に応じて設定した時間だけ、クランキング開始から燃料噴射の開始を遅らせるようにしている。
上記の特許文献1のように主に吸気弁の作動角と中心角との可変制御によって吸入空気量を制御する構成においては、機関始動時に、作動角および中心角から規定されるバルブリフト特性が、始動に適した所定の特性に保たれていないと、クランキングしても始動が不能ないしは困難となる。例えば、上記のような2つの可変動弁機構を備えた構成においては、部分負荷域では、作動角が比較的小さく制御されるとともに中心角が進角した位置に制御され、吸気弁閉時期が下死点よりも大きく進角した位置にあるが、この運転状態からエンジンストールにより突然に機関が停止した場合などに、作動角もしくは中心角が、所定の始動時の特性に復帰し得なかったとすると、吸気弁閉時期が始動に適した位置よりも進角側となり、始動に際してクランキングしても、適切な有効圧縮比が確保できずに、すぐには始動に至らない可能性がある。なお、クランキングによって作動角および中心角は徐々に目標値に近付くので、いずれは始動が可能な状態となる。そのため、その間に燃料噴射が開始されると、未燃燃料が排出される可能性があるとともに、シリンダ内の混合気が過濃となって、さらに始動が困難となる虞がある。
In the configuration in which the intake air amount is controlled mainly by the variable control of the operation angle and the center angle of the intake valve as in the above-mentioned
一方、吸気弁の作動角を変更する第1可変動弁機構と作動角の中心角を変更する第2可変動弁機構とを備えた特許文献1のような構成では、一般に、実際の中心角をリアルタイムに検出することは困難であり、例えば、クランクシャフトと駆動軸との位相差として720°CA毎に1回ずつ検出し得るに過ぎない。従って、特許文献2の第1の実施例のように、実際のバルブタイミングの検出を前提とする技術では、実際の中心角の検出前にいくつかの気筒の噴射時期が到来してしまうことになり、このような場合の処理について、特許文献2には、何ら開示はない。また、特許文献2の第2の実施例のように、常にある期間燃料噴射を禁止するのでは、内燃機関の停止が正常に終了して、次の始動時に、作動角や中心角が当初から適切な値である場合にも、機関の始動が遅れることになり、好ましくない。
On the other hand, in the configuration as in
この発明は、吸気弁の作動角を連続的に変更可能な第1可変動弁機構と、上記作動角の中心角を連続的に変更可能な第2可変動弁機構と、を備え、主に吸気弁の作動角および中心角の変更によって吸入空気量を制御するように構成されるとともに、所定の燃料噴射時期に燃料を噴射供給する燃料噴射装置を備えた内燃機関の制御装置において、内燃機関の回転停止時に、正常停止したか否かの履歴を記憶保持し、内燃機関の始動時に、前回の停止時の履歴に基づいて、クランキング開始後の燃料噴射停止期間を変更することを特徴としている。 The present invention includes a first variable valve mechanism that can continuously change the operating angle of the intake valve, and a second variable valve mechanism that can continuously change the central angle of the operating angle. An internal combustion engine comprising: a fuel injection device configured to control an intake air amount by changing an operating angle and a central angle of an intake valve; and a fuel injection device that injects and supplies fuel at a predetermined fuel injection timing. When the internal combustion engine is started, the fuel injection stop period after the start of cranking is changed based on the history of the previous stop when the internal combustion engine is started. Yes.
すなわち、始動時には、前回の停止時の履歴を参照し、正常停止であれば、吸気弁の作動角や中心角が始動に適したものになっているとみなして、クランキング開始後、通常の燃料噴射制御を行う。従って、気筒判別完了後、所定の噴射時期において燃料噴射が実行される。これに対し、前回の内燃機関の回転停止がエンジンストール等による異常停止であったときには、吸気弁の作動角や中心角が始動に適した値に制御されるまでに時間が掛かる可能性があるので、燃料噴射停止期間を長く与える。クランキング開始とともに第1,第2可変動弁機構の制御も開始されるので、異常停止により初期に作動角や中心角が始動に適した値から外れていても、クランキング中に徐々に目標値に近付く。従って、シリンダ内の有効圧縮比が十分に確保されて着火燃焼が可能となった段階で、燃料噴射が開始される。 That is, at the time of starting, referring to the history at the time of the previous stop, if it is normal stop, it is considered that the operating angle and center angle of the intake valve are suitable for starting, and after starting cranking, Perform fuel injection control. Therefore, fuel injection is performed at a predetermined injection timing after cylinder discrimination is completed. On the other hand, if the previous rotation stop of the internal combustion engine was an abnormal stop due to an engine stall or the like, it may take time until the operating angle and center angle of the intake valve are controlled to values suitable for starting. Therefore, a long fuel injection stop period is given. Since the control of the first and second variable valve mechanisms is started simultaneously with the start of cranking, even if the operating angle and center angle deviate from the values suitable for starting at the initial stage due to an abnormal stop, the target is gradually increased during cranking. Approach the value. Therefore, fuel injection is started when the effective compression ratio in the cylinder is sufficiently secured and ignition combustion is possible.
本発明の一つの態様では、内燃機関の回転停止時に、少なくとも異常停止の場合には、上記第1,第2可変動弁機構による作動角および中心角を履歴の一部として記憶保持し、上記燃料噴射停止期間を、上記履歴の作動角および中心角に基づいて設定する。 In one aspect of the present invention, when the rotation of the internal combustion engine is stopped, at least in the case of an abnormal stop, the operating angle and the central angle by the first and second variable valve mechanisms are stored and held as part of the history, The fuel injection stop period is set based on the operating angle and center angle of the history.
また他の一つの態様では、前回の内燃機関の回転停止が異常停止であったときには、始動時に、実際の作動角および中心角の検出が完了するまでの間、燃料噴射を停止するとともに、検出が完了したときの作動角および中心角とそれぞれの目標値との最初の乖離量に基づいて、上記燃料噴射停止期間を設定する。 In another embodiment, when the previous rotation stop of the internal combustion engine was an abnormal stop, the fuel injection is stopped and detected until the detection of the actual operating angle and the central angle is completed at the start. The fuel injection stop period is set on the basis of the initial divergence amount between the operation angle and the central angle and the respective target values when the operation is completed.
また他の一つの態様では、前回の内燃機関の回転停止が異常停止であったときには、始動時に、実際の作動角および中心角の検出が完了するまでの間、燃料噴射を停止するとともに、検出した作動角および中心角とそれぞれの目標値との乖離量が所定の許容範囲内となるまで燃料噴射を停止する。 In another embodiment, when the previous rotation stop of the internal combustion engine was an abnormal stop, the fuel injection is stopped and detected until the detection of the actual operating angle and the central angle is completed at the start. The fuel injection is stopped until the difference between the operating angle and the central angle and the respective target values falls within a predetermined allowable range.
ここで、大気温度が高い場合には、有効圧縮比がより低い段階で着火燃焼が可能となる。また、冷却水温や潤滑油温等の内燃機関温度が低い場合には、潤滑油の粘性が高く、クランキング初期の第1,第2可変動弁機構の動作速度が低下する。従って、これらの温度に基づいて、上記燃料噴射停止期間を補正することが望ましい。 Here, when the atmospheric temperature is high, ignition combustion is possible at a stage where the effective compression ratio is lower. Further, when the internal combustion engine temperature such as the cooling water temperature or the lubricating oil temperature is low, the viscosity of the lubricating oil is high, and the operating speed of the first and second variable valve mechanisms at the initial stage of cranking decreases. Therefore, it is desirable to correct the fuel injection stop period based on these temperatures.
検出した作動角および中心角とそれぞれの目標値との乖離量が所定の許容範囲内となるまで燃料噴射を停止するようにした場合には、上記乖離量の上記許容範囲を、大気温度もしくは内燃機関温度に基づいて補正するようにしてもよい。 When the fuel injection is stopped until the deviation between the detected operating angle and center angle and each target value falls within a predetermined tolerance, the tolerance of the deviation is set to the atmospheric temperature or the internal combustion engine. You may make it correct | amend based on engine temperature.
この発明によれば、内燃機関の始動時に、前回の内燃機関の回転停止が正常停止であれば、クランキング開始後、直ちに燃料噴射が開始され、不必要な遅れを伴うことなく速やかに始動することができる。また、例えばエンジンストール等により運転者の操作によらずに急に内燃機関が停止してしまったような場合に、その後の再始動においては、作動角や中心角が始動に適した値となった後に燃料噴射が開始されるため、未燃燃料の排出が確実に防止されるとともに、空燃比の過濃化による始動性悪化を回避することができる。 According to this invention, if the previous rotation stop of the internal combustion engine is a normal stop when the internal combustion engine is started, the fuel injection is started immediately after the cranking starts, and the fuel injection is started quickly without unnecessary delay. be able to. Also, for example, when the internal combustion engine is suddenly stopped without being operated by the driver due to an engine stall or the like, in the subsequent restart, the operating angle and the central angle become values suitable for starting. Since the fuel injection is started after that, the unburned fuel is reliably prevented from being discharged, and the startability deterioration due to the over-concentration of the air-fuel ratio can be avoided.
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、この発明に係る内燃機関の制御装置のシステム構成を示す構成説明図であって、内燃機関1は、吸気弁3と排気弁4とを有し、かつ吸気弁3の動弁機構として、吸気弁3のリフト・作動角を連続的に拡大・縮小させることが可能な第1可変動弁機構(VEL)5および作動角の中心角を連続的に遅進させることが可能な第2可変動弁機構(VTC)6を備えている。また、吸気通路7には、モータ等のアクチュエータにより開度が制御される電子制御スロットル弁2が設けられている。ここで、上記スロットル弁2は、吸気通路7内に、ブローバイガスの処理などのために必要な僅かな負圧(例えば−50mmHg)を発生させるためだけに用いられており、吸入空気量の調整は、基本的に、上記第1,第2可変動弁機構5,6により吸気弁3のバルブリフト特性を変更することで行われる。すなわち、吸入空気量の調整をスロットル弁開度に依存しない実質的なスロットルレス運転が実現される。これらの第1,第2可変動弁機構5,6および電子制御スロットル弁2は、コントロールユニット10によって制御されている。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a system configuration of a control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention. The
また、燃料噴射装置として燃料噴射弁8が吸気通路7に配設されており、上記のように吸気弁3により調整された吸入空気量に応じた量の燃料が、この燃料噴射弁8から噴射される。従って、内燃機関1の出力は、第1,第2可変動弁機構5,6により吸入空気量を調整することによって制御される。
Further, a
上記のコントロールユニット10には、運転者により操作されるアクセルペダルに設けられたアクセル開度センサ11からのアクセル開度信号APO、エンジン回転速度センサ(クランク角センサ)12からのエンジン回転速度信号Ne、吸入空気量センサ13からの吸入空気量信号、などが入力されており、コントロールユニット10は、これらの信号に基づいて、燃料噴射量、点火時期、スロットル弁開度、作動角目標値、中心角目標値、等を演算し、燃料噴射弁8、点火プラグ9、スロットル弁2、第1,第2可変動弁機構5,6、等を制御する。また、図示せぬスタータモータを備えており、機関始動時には、図示せぬスタータスイッチ(イグニッション・キースイッチ)からの入力に基づいて、クランキングを含む所定の始動時の制御を実行する。
The
図2は、上記第1,第2可変動弁機構5,6の構成を示す構成説明図である。これらの第1可変動弁機構5および第2可変動弁機構6は、その機械的な構成は公知であり、例えば、上述した特許文献1に記載の装置と同様の構成を有している。従って、その概要のみを説明する。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the first and second
リフト・作動角を可変制御する第1可変動弁機構5は、内燃機関1のクランクシャフトにより駆動される駆動軸22と、この駆動軸22に固定された偏心カム23と、回転自在に支持された制御軸32と、この制御軸32の偏心カム部38に揺動自在に支持されたロッカアーム26と、吸気弁3のタペット30に当接する揺動カム29と、を備えており、上記偏心カム23とロッカアーム26とはリンクアーム24によって連係され、ロッカアーム26と揺動カム29とは、リンク部材28によって連係されている。
The first
上記ロッカアーム26は、略中央部が上記偏心カム部38によって揺動可能に支持されており、その一端部に、連結ピン25を介して上記リンクアーム24のアーム部が連係しているとともに、他端部に、連結ピン27を介して上記リンク部材28の上端部が連係している。上記偏心カム部38は、制御軸32の軸心から偏心しており、従って、制御軸32の角度位置に応じてロッカアーム26の揺動中心は変化する。
The
上記揺動カム29は、駆動軸22の外周に嵌合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部に、連結ピン37を介して上記リンク部材28の下端部が連係している。この揺動カム29の下面には、駆動軸22と同心状の円弧をなす基円面と、該基円面から所定の曲線を描いて延びるカム面と、が連続して形成されており、これらの基円面ならびにカム面が、揺動カム29の揺動位置に応じてタペット30の上面に当接する。
The
上記制御軸32は、一端部に設けられたリフト・作動角制御用アクチュエータ33によって所定角度範囲内で回転するように構成されている。このリフト・作動角制御用アクチュエータ33は、例えばウォームギア35を介して制御軸32を駆動する電動モータからなり、コントロールユニット10からの制御信号によって制御される。上記制御軸32の回転角度は、制御軸センサ34によって検出される。なお、上記制御軸センサ34は、例えば制御軸32の回転角度に応じたセンサ出力を発生する回転型ポテンショメータからなり、制御軸32の回転位置ひいては実際のリフト・作動角をリアルタイムに検出することが可能である。
The
上記第1可変動弁機構5によれば、上記制御軸32の回転角度位置に応じて吸気弁3のリフトならびに作動角が、両者同時に、連続的に拡大,縮小し、このリフト・作動角の大小変化に伴い、吸気弁3の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。リフト・作動角の大きさは、制御軸32の回転角度によって一義的に定まるので、上記制御軸センサ34の検出値により、そのときの実際のリフト・作動角が示されることになる。
According to the first
なお、本実施例では、リフト・作動角が最小となる位置が、始動に適した始動時作動角に相当しており、運転者のキーOFF操作による正常な機関停止であれば、アクセル開度および機関回転速度の低下に伴って、自然に始動時作動角付近に復帰した状態となって機関が停止する。 In this embodiment, the position where the lift / operating angle is minimum corresponds to the starting operating angle suitable for starting, and if the engine is stopped normally by the key-off operation of the driver, the accelerator opening As the engine speed decreases, the engine stops naturally in a state where it has returned to the vicinity of the operating angle at the time of start.
一方、中心角を可変制御する第2可変動弁機構6は、上記駆動軸22の前端部に設けられたスプロケット42と、このスプロケット42と上記駆動軸22とを、所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用アクチュエータ43と、から構成されている。上記スプロケット42は、図示せぬタイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して、クランクシャフトに連動している。上記位相制御用アクチュエータ43は、本実施例では油圧式の回転型アクチュエータからなり、コントロールユニット10からの制御信号によって図示せぬ油圧制御弁を介して制御される。この位相制御用アクチュエータ43の作用によって、スプロケット42と駆動軸22とが相対的に回転し、バルブリフトにおけるリフト中心角が遅進する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、連続的に得ることができる。この第2可変動弁機構6の制御状態は、駆動軸22の回転位置に応答する駆動軸センサ36によって検出される。
On the other hand, the second
ここで、上記駆動軸センサ36は、例えば、ホールIC素子を使用した非接触型のセンサからなり、駆動軸22の端部に取り付けられた円形プレート(図示せず)のスリットを検出する。コントロールユニット10では、このスリットを検出したタイミングにおけるクランク角度を、基準クランク角度(例えば第2可変動弁機構6の最遅角状態に対応するクランク角度)と比較することで、クランクシャフトに対する駆動軸22の回転位相差(これが実際の中心角に相当するものとなる)を求めることができる。ここで、駆動軸22は720°CAで1回転するので、実際の中心角の検出は、基本的に、720°CA毎に行われる。そして、始動時には、気筒判別が完了するまではクランク角度が正確に認識し得ないため、実際の中心角の検出はさらに遅れたものとなる。
Here, the
なお、本実施例では、最も遅角したときの中心角が、始動に適した始動時中心角であり、前述の作動角と同様、運転者のキーOFF操作による正常な機関停止であれば、アクセル開度および機関回転速度の低下に伴って、自然に始動時中心角付近に復帰した状態となって機関が停止する。 In the present embodiment, the center angle at the most retarded angle is the center angle at the start suitable for starting, and, similar to the aforementioned operating angle, if the engine is normally stopped by the driver's key-off operation, As the accelerator opening and the engine speed decrease, the engine naturally stops near the center angle when starting, and the engine stops.
次に、上記のように構成された内燃機関の始動時の制御について図3〜図5に基づいて説明する。 Next, control at the start of the internal combustion engine configured as described above will be described with reference to FIGS.
図3は、機関停止時の履歴を記憶保持するためのルーチンを示すフローチャートであって、これは、機関の運転中に、例えば10ms毎に繰り返し実行される。まずステップ1で、機関回転速度Neを読み込み、ステップ2で、この機関回転速度Neに基づき、内燃機関1が運転状態から停止へと変化したか判定する。ここで機関停止と判定したときには、ステップ3へ進み、図示せぬイグニッションスイッチがOFFであったか判定する。イグニッションスイッチがOFFであれば、運転者のキーOFF操作による正常な機関停止であるとして、ステップ4で、フラグFenstを0とする。これに対し、イグニッションスイッチがONのまま機関停止に至った場合には、意図せぬエンジンストールによる異常停止であるとして、ステップ5で、異常停止であることを示すフラグFenstを1とする。この停止時の履歴を示すフラグFenstの状態は、イグニッションスイッチをOFFとした後も、そのまま保持される。
FIG. 3 is a flowchart showing a routine for storing and holding the history when the engine is stopped, which is repeatedly executed, for example, every 10 ms during the operation of the engine. First, at
図4は、始動時の燃料噴射停止を行うためのルーチンを示すフローチャートであって、これも例えば10ms毎に繰り返し実行される。ステップ10で、図示せぬスタータスイッチがOFFからONへ反転したか判定し、YESであれば、ステップ11へ進み、タイマTをスタートさせる。NOであれば、ステップ11はスキップする。従って、ステップ11は、機関の始動の際の初回のみ通る。次にステップ12において、停止時の履歴を示すフラグFenstの状態を判定し、フラグFenstが0であれば、ステップ15へ進んで、燃料噴射停止用のフラグFfcutを0とする。フラグFenstが1であれば、ステップ13でタイマTの値が所定値(所定時間)Td未満であるか判定し、所定値Tdに達するまで、ステップ14へ進んで、燃料噴射停止用のフラグFfcutを1とする。つまり、前回の停止時の履歴が異常停止であった場合には、所定時間Tdの間、フラグFfcutが1となる。なお、スタータスイッチがOFFからONへ反転したことに伴い、図示せぬスタータモータにより内燃機関1のクランキングが開始される。
FIG. 4 is a flowchart showing a routine for stopping fuel injection at the time of starting, and this is also repeatedly executed, for example, every 10 ms. In
図5は、燃料噴射量制御のルーチンを示すフローチャートであって、これも例えば10ms毎に繰り返し実行される。ステップ100で、吸入空気量Qaおよび機関回転速度Neを読み込み、ステップ101で、基本燃料噴射量Tpを、適宜な定数Kを用いて、「Tp=K×Qa/Ne」として演算する。そして、ステップ102で、各種の補正係数COEFを乗じて、燃料噴射量Tiを求める。これらの処理は、当業者には周知の技術であり、本発明の要部ではないので詳しい説明は省略する。次に、ステップ103で、燃料噴射停止フラグFfcutの状態を判定し、このフラグFfcutが1であれば、ステップ104で、燃料噴射量Tiを0とする。最終的には、このようにして求められた燃料噴射量Tiに沿って、図示せぬ燃料噴射ルーチンにより、各気筒の燃料噴射弁8から所定の噴射時期に燃料噴射が実行される。
FIG. 5 is a flowchart showing a routine of fuel injection amount control, which is also repeatedly executed, for example, every 10 ms. In
従って、正常な機関停止の後の始動の場合には、フラグFfcutは当初から0であるので、クランキング開始後、直ちに燃料噴射が開始される。より具体的には、図示せぬクランク角センサによる気筒判別(例えば基準の気筒が圧縮上死点に達したことの検出)が完了した後、いずれかの気筒の噴射時期が到来したときから、燃料が噴射供給される。 Accordingly, in the case of a start after a normal engine stop, the flag Ffcut is 0 from the beginning, so that the fuel injection is started immediately after the cranking is started. More specifically, after completion of cylinder discrimination (for example, detection that the reference cylinder has reached compression top dead center) by a crank angle sensor (not shown), when the injection timing of any cylinder has arrived, Fuel is supplied by injection.
これに対し、異常停止の後の始動の場合には、クランキング開始から所定時間Tdの経過までは、フラグFfcutが1となり、実質的に、燃料噴射が禁止される。従って、異常停止により作動角や中心角が始動に適した始動時作動角および始動時中心角に当初は位置していない場合でも、クランキングにより始動時作動角および始動時中心角に近付いて有効圧縮比が十分に得られるようになった段階で燃料噴射が開始されることになり、確実に始動できるとともに、未燃燃料の排出が抑制される。なお、上記実施例の構成では、第1可変動弁機構5の制御軸32は、電動モータからなるリフト・作動角制御用アクチュエータ33によって回転駆動されるので、異常停止後であっても、始動時に、作動角は速やかに目標作動角(つまり始動時作動角)へと変化する。これに対し、第2可変動弁機構6の位相制御用アクチュエータ43は油圧駆動であるので、クランキング時の低い油圧では、目標中心角へ変化するまでに比較大きな遅れを伴う。上記の所定時間Tdは、主に、この中心角の変化に要する時間を考慮して設定されている。
On the other hand, in the case of starting after an abnormal stop, the flag Ffcut is set to 1 from the start of cranking to the lapse of the predetermined time Td, and fuel injection is substantially prohibited. Therefore, even if the operating angle and the central angle are not initially located at the starting operating angle and the starting central angle suitable for starting due to an abnormal stop, it is effective by approaching the starting operating angle and the starting central angle by cranking. The fuel injection is started when the compression ratio is sufficiently obtained, so that the fuel injection can be started reliably and the discharge of unburned fuel is suppressed. In the configuration of the above embodiment, the
次に、図6を参照して、始動時の制御の第2の実施例を説明する。図6のフローチャートに示すルーチンは、前述した図4のルーチンに代えて、前述した図3および図5のルーチンと組み合わされるものであり、これも例えば10ms毎に繰り返し実行される。まず、ステップ20で、停止時の履歴を示すフラグFenstの状態を判定し、フラグFenstが0であれば、ステップ27へ進んで、燃料噴射停止用のフラグFfcutを0とする。フラグFenstが1であれば、ステップ21へ進んで、タイマTが未スタートであるか否か判定する。初回はYESであるので、ステップ22へ進み、そのときの実際の作動角および中心角と目標とする始動時作動角および始動時中心角との乖離量が、未検出であるか検出済みであるかを判定する。上記実施例の構成では、上述したように、作動角は制御軸センサ34によってリアルタイムに検出されるので、作動角の乖離量は、クランキング開始後、直ちに検出可能である。しかし、中心角は、クランキングによりクランクシャフトが何回転か回転した段階で初めて検出されるので、始動時中心角との乖離量の検出も、クランキング開始から遅れて完了する。乖離量の検出が完了するまでは、ステップ22からステップ23へ進み、燃料噴射停止フラグFfcutを1とする。これにより、前述したように、図5のルーチンにより燃料噴射が実質的に禁止される。
Next, referring to FIG. 6, a second embodiment of the control at the time of starting will be described. The routine shown in the flowchart of FIG. 6 is combined with the routine of FIG. 3 and FIG. 5 described above instead of the routine of FIG. 4 described above, and is repeatedly executed, for example, every 10 ms. First, in
クランクシャフトがある程度回転して実際の中心角ひいては乖離量が検出されたら、ステップ22からステップ24へ進み、その最初に検出された乖離量に基づいて、所定時間Tdの値を設定する。そして、ステップ25で、タイマTをスタートさせる。以降は、ステップ21からステップ26へ進み、ここでタイマTの値が所定値(所定時間)Td未満であるか判定して、所定時間Tdに達するまで、燃料噴射停止フラグFfcutを1とし、所定時間Tdに達した以降は、燃料噴射停止フラグFfcutを0とする。なお、このルーチンでは、乖離量の検出が完了したか否かの判定が、実質的にクランキング開始の判定を兼ねたものとなるので、スタータスイッチONの判定は不要となっている。
When the crankshaft rotates to some extent and the actual center angle and thus the deviation amount is detected, the process proceeds from
図7は、上記ステップ24における所定時間Tdの設定に用いられるマップの一例を示している。この図に示すように、作動角の乖離量と中心角(位相)の乖離量との双方に基づき、基本的にそれぞれの乖離量が大であるほど所定時間Tdが長くなるような特性でもって、所定時間Tdが決定される。この実施例のように、異常停止の後の再始動の際に、実際の乖離量の大小に応じて所定時間Tdを設定することで、より適切な時期に燃料噴射を開始することが可能となる。
FIG. 7 shows an example of a map used for setting the predetermined time Td in
次に、図8および図9に基づいて、始動時の制御の第3の実施例を説明する。図8のルーチンは、前述した図3のルーチンに代えて用いられ、図9のルーチンは、前述した図4のルーチンに代えて用いられるものであって、これらは前述した図5のルーチンと組み合わされる。なお、いずれのルーチンも、例えば10ms毎に繰り返し実行される。 Next, based on FIG. 8 and FIG. 9, a third embodiment of the control at the time of starting will be described. The routine of FIG. 8 is used instead of the routine of FIG. 3 described above, and the routine of FIG. 9 is used instead of the routine of FIG. 4 described above, and these are combined with the routine of FIG. It is. All routines are repeatedly executed, for example, every 10 ms.
図8のルーチンは、基本的に図3のものと同様であって、ステップ1で、機関回転速度Neを読み込み、ステップ2で、この機関回転速度Neに基づき、内燃機関1が運転状態から停止へと変化したか判定する。ここで機関停止と判定したときには、ステップ3へ進み、図示せぬイグニッションスイッチがOFFであったか判定し、イグニッションスイッチがOFFであれば、運転者のキーOFF操作による正常な機関停止であるとして、ステップ4で、フラグFenstを0とする。これに対し、イグニッションスイッチがONのまま機関停止に至った場合には、意図せぬエンジンストールによる異常停止であるとして、ステップ6で、異常停止であることを示すフラグFenstを1とする。そして、この実施例では、同時に、その時点での作動角および中心角(位相)の値を、停止時の履歴として、記憶保持する。これらの履歴は、イグニッションスイッチをOFFとした後も、そのまま保持される。
The routine shown in FIG. 8 is basically the same as that shown in FIG. 3. In
図9のルーチンでは、まず、ステップ40で、停止時の履歴を示すフラグFenstの状態を判定し、フラグFenstが0であれば、ステップ47へ進んで、燃料噴射停止用のフラグFfcutを0とする。フラグFenstが1であれば、ステップ41へ進んで、タイマTが未スタートであるか否か判定する。初回はYESであるので、ステップ42へ進み、停止時の履歴として保存した前回停止時の作動角および中心角を読み込み、かつステップ43で、これらの作動角および中心角に基づいて、所定時間Tdの値を設定する。そして、ステップ44で、タイマTをスタートさせるとともに、ステップ45へ進み、燃料噴射停止フラグFfcutを1とする。これにより、前述したように、図5のルーチンにより燃料噴射が実質的に禁止される。以降は、ステップ41からステップ46へ進み、ここでタイマTの値が所定値(所定時間)Td未満であるか判定して、所定時間Tdに達するまで、燃料噴射停止フラグFfcutを1とし、所定時間Tdに達した以降は、燃料噴射停止フラグFfcutを0とする。上記ステップ43では、基本的に、前回停止時の作動角および中心角が始動時作動角および始動時中心角から乖離しているほど、所定時間Tdは長く設定される。なお、ここでは、イグニッションスイッチがONとなって図9のルーチンの実行が開始されると同時に、スタータスイッチがONとなってクランキングが開始するものと仮定しているため、スタータスイッチONの判定が行われていないが、必要に応じて、スタータスイッチONの判定をさらに付加するようにしてもよい。
In the routine of FIG. 9, first, in step 40, the state of the flag Fenst indicating the stop history is determined. If the flag Fenst is 0, the process proceeds to step 47, and the flag Ffcut for stopping fuel injection is set to 0. To do. If the flag Fenst is 1, the routine proceeds to step 41, where it is determined whether the timer T has not been started. Since the first time is YES, the process proceeds to step 42, and the operating angle and center angle at the previous stop stored as the history at the time of stopping are read. In
この実施例のように、異常停止の後の再始動の際に、停止時の作動角および中心角に応じて所定時間Tdを設定することで、適切な時期に燃料噴射を開始することが可能となる。 As in this embodiment, at the time of restart after an abnormal stop, it is possible to start fuel injection at an appropriate time by setting the predetermined time Td according to the operating angle and center angle at the time of stop. It becomes.
次に、図10に基づいて、始動時の制御の第4の実施例を説明する。図10のフローチャートに示すルーチンは、前述した図4のルーチンに代えて、前述した図3および図5のルーチンと組み合わされるものであり、これも例えば10ms毎に繰り返し実行される。まず、ステップ30で、停止時の履歴を示すフラグFenstの状態を判定し、フラグFenstが0であれば、ステップ34へ進んで、燃料噴射停止用のフラグFfcutを0とする。フラグFenstが1であれば、ステップ31へ進んで、そのときの実際の作動角および中心角と目標とする始動時作動角および始動時中心角との乖離量が、未検出であるか検出済みであるかを判定する。これは前述した図6のステップ22と同様であり、乖離量の検出にはクランキング開始後ある程度の時間が必要である。乖離量の検出が完了するまでは、ステップ31からステップ32へ進み、燃料噴射停止フラグFfcutを1とする。これにより、前述したように、図5のルーチンにより燃料噴射が実質的に禁止される。
Next, a fourth embodiment of the control at the start will be described based on FIG. The routine shown in the flowchart of FIG. 10 is combined with the routine of FIG. 3 and FIG. 5 described above instead of the routine of FIG. 4 described above, and is repeatedly executed, for example, every 10 ms. First, in
クランクシャフトがある程度回転して乖離量が検出されたら、ステップ31からステップ32へ進み、逐次検出される乖離量が所定の基準乖離量よりも大きいか判定する。乖離量が基準乖離量よりも大きければ、ステップ32へ進んで燃料噴射停止フラグFfcutを1に維持する。乖離量が基準乖離量以下となったら、ステップ34へ進んで、燃料噴射停止フラグFfcutを0とする。
When the crankshaft rotates to some extent and a deviation amount is detected, the process proceeds from
従って、異常停止により作動角や中心角が始動時作動角および始動時中心角から乖離していた場合、クランキングによって基準乖離量以下となるまで、燃料噴射が停止され、かつ基準乖離量に達した段階で燃料噴射が開始されるので、未燃燃料の排出を防止しつつ確実に始動させることができる。 Therefore, if the operating angle or center angle deviates from the starting operating angle or starting center angle due to an abnormal stop, fuel injection is stopped and reaches the reference deviation amount until it becomes less than the reference deviation amount due to cranking. Since fuel injection is started at this stage, it is possible to reliably start the engine while preventing unburned fuel from being discharged.
ところで、大気温度が高い場合には、大気温度が低い場合に比べて、有効圧縮比がより低い段階で着火燃焼が可能となるので、燃料噴射停止を行う所定時間Tdを、大気温度が高いほど短くなるように補正するようにしてもよい。また、冷却水温や潤滑油温等の内燃機関1の温度が低い場合には、潤滑油の粘性が高く、特に油圧制御される中心角が始動時中心角に変化するまでの動作がより緩慢となる。逆に暖機再始動時のように内燃機関の温度が高ければ、中心角の変化が速くなり、かつ燃焼室温度も高いので、有効圧縮比がより低い段階で着火燃焼が可能となる。従って、燃料噴射停止を行う所定時間Tdを、機関温度が高いほど短くなるように補正してもよい。
By the way, when the atmospheric temperature is high, ignition combustion is possible at a stage where the effective compression ratio is lower than when the atmospheric temperature is low. Therefore, the higher the atmospheric temperature, the predetermined time Td during which fuel injection is stopped. You may make it correct | amend so that it may become short. In addition, when the temperature of the
同様に、図10に示した第4の実施例の場合には、大気温度や機関温度が高いほど、ステップ33の基準乖離量の値を大きく与えるようにしてもよい。
Similarly, in the case of the fourth embodiment shown in FIG. 10, the higher the atmospheric temperature or the engine temperature, the larger the value of the reference divergence amount in
3…吸気弁
5…第1可変動弁機構
6…第2可変動弁機構
10…コントロールユニット
3 ...
Claims (7)
内燃機関の回転停止時に、正常停止したか否かの履歴を記憶保持し、内燃機関の始動時に、前回の停止時の履歴に基づいて、クランキング開始後の燃料噴射停止期間を変更することを特徴とする内燃機関の制御装置。 A first variable valve mechanism that can continuously change the operating angle of the intake valve; and a second variable valve mechanism that can continuously change the central angle of the operating angle. In a control device for an internal combustion engine, which is configured to control the amount of intake air by changing the angle and the central angle, and includes a fuel injection device that injects fuel at a predetermined fuel injection timing,
When the rotation of the internal combustion engine is stopped, a history of whether or not the engine has stopped normally is stored, and when the internal combustion engine is started, the fuel injection stop period after the start of cranking is changed based on the history of the previous stop. A control device for an internal combustion engine characterized by the above.
6. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the allowable range of the deviation amount is corrected based on an atmospheric temperature or an internal combustion engine temperature.
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