JP2006152968A - Controller of internal combustion engine with variable valve timing mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バルブタイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine including a variable valve timing mechanism capable of changing valve timing.
内燃機関のシリンダ(燃焼室)内に潤滑油が流入し、この潤滑油が燃焼すると、内燃機関の回転数がそのときの必要回転数よりも上昇することがある。そして、内燃機関の回転数が上昇して許容回転数を超えると、該内燃機関が破損するおそれがある。 When the lubricating oil flows into the cylinder (combustion chamber) of the internal combustion engine and this lubricating oil burns, the rotational speed of the internal combustion engine may increase from the required rotational speed at that time. If the rotational speed of the internal combustion engine rises and exceeds the allowable rotational speed, the internal combustion engine may be damaged.
このような内燃機関の過回転(オーバーラン)が検出されたときに、吸気絞り弁を閉じて内燃機関の吸入空気量を減少させることにより、機関回転数を低下させたり、トルク変動を抑制したりして過回転を解消する技術が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
しかし、吸気絞り弁から燃焼室までの吸気通路には、ある程度の容積があり、吸気絞り弁を閉じたとしても、吸気絞り弁から燃焼室までの吸気通路に存在する空気が燃焼室に吸入されるため、シリンダ内の酸素量はすぐには減少しない。また、ポンプ損失も速やかに大きくなるわけではなく、徐々に大きくなっていく。そのため、内燃機関の過回転を速やかに解消させることが困難であった。 However, the intake passage from the intake throttle valve to the combustion chamber has a certain volume, and even if the intake throttle valve is closed, air existing in the intake passage from the intake throttle valve to the combustion chamber is sucked into the combustion chamber. Therefore, the amount of oxygen in the cylinder does not decrease immediately. Further, the pump loss does not increase rapidly but gradually increases. Therefore, it has been difficult to quickly eliminate the overspeed of the internal combustion engine.
また、燃焼室内で潤滑油等が燃焼している途中で急激に吸気絞り弁を閉じると、ターボチャージャのコンプレッサから吸気絞り弁までの間の吸気通路の圧力が上昇し、該コンプレッサや吸気通路を構成する部材が破損するおそれがあった。 Also, if the intake throttle valve is suddenly closed while lubricating oil or the like is burning in the combustion chamber, the pressure in the intake passage between the compressor of the turbocharger and the intake throttle valve increases, and the compressor and intake passage are There was a possibility that the constituent members were damaged.
さらに、内燃機関の過回転が発生したとき、排気絞り弁を閉じたり、可変容量型ターボチャージャのノズルベーンを閉じたりすることも考えられる。これにより、ポンプ損失を大きくすることができ、機関回転数を低下させることができる。しかし、ノズルベーンを閉じるとターボチャージャの回転数が上昇してしまうので、該ターボチャージャの限界回転数を超えてまでノズルベーンを閉じることができなかった。また、運転者がブレーキを踏むたびにノズルベーンを閉じると、ノズルベーンが振動するおそれがある。さらに、排気絞り弁を閉じたりノズルベーンを閉じたりすると背圧が上昇し、その後の再加速時において、背圧が下降するまで燃焼室内での燃焼状態が悪化して、スモークが排出されるおそれがある。また、アクチュエータで作動する排気絞り弁では、機関回転数の低下の度合いを制御することが困難であった。 Further, when an overspeed of the internal combustion engine occurs, it is conceivable to close the exhaust throttle valve or close the nozzle vane of the variable displacement turbocharger. Thereby, a pump loss can be enlarged and an engine speed can be reduced. However, since the rotation speed of the turbocharger increases when the nozzle vane is closed, the nozzle vane cannot be closed until the limit rotation speed of the turbocharger is exceeded. Further, if the nozzle vane is closed every time the driver steps on the brake, the nozzle vane may vibrate. Furthermore, when the exhaust throttle valve is closed or the nozzle vane is closed, the back pressure increases, and during subsequent acceleration, the combustion state in the combustion chamber deteriorates until the back pressure decreases, and smoke may be discharged. is there. Moreover, it is difficult to control the degree of decrease in engine speed with an exhaust throttle valve that is operated by an actuator.
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の制御装置において、内燃機関の回転数を低下させる必要が生じたときに、内燃機関の回転数を速やかに低下させることができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and in an internal combustion engine control apparatus equipped with a variable valve timing mechanism, when it is necessary to reduce the rotational speed of the internal combustion engine, the internal combustion engine An object of the present invention is to provide a technique capable of rapidly reducing the rotational speed of the slab.
上記課題を達成するために本発明による可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の制御装置は、以下のことを特徴とする。すなわち、
排気弁の開閉時期を変更する可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関において、
内燃機関の過回転が発生しているか否か判定する過回転判定手段をさらに備え、
内燃機関の過回転が発生していると前記過回転判定手段が判定した場合には、前記可変バルブタイミング機構は、内燃機関の過回転が発生していないと判定された場合よりも排気弁の閉弁時期を進角させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an internal combustion engine control apparatus provided with a variable valve timing mechanism according to the present invention is characterized by the following. That is,
In an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism for changing the opening and closing timing of the exhaust valve,
An overspeed determination means for determining whether or not an overspeed of the internal combustion engine has occurred;
When the overspeed determination means determines that an overspeed of the internal combustion engine has occurred, the variable valve timing mechanism determines that the exhaust valve is more inactive than when it is determined that no overspeed of the internal combustion engine has occurred. The valve closing timing is advanced.
すなわち、可変バルブタイミング機構により排気弁の閉弁時期が進角されると、排気行程におけるピストン上昇途中で排気弁が閉じられる。そうすると、シリンダ内には既燃ガスが閉じこめられるので、この既燃ガスをピストンが圧縮するためにピストンが仕事をすることとなり、その分ポンプ損失が大きくなる。 That is, when the valve closing timing of the exhaust valve is advanced by the variable valve timing mechanism, the exhaust valve is closed during the piston ascending in the exhaust stroke. Then, the burnt gas is confined in the cylinder, and the piston works by compressing the burned gas, and the pump loss increases accordingly.
また、排気弁の閉弁時期が進角されると、既燃ガスが圧縮された状態で吸気弁が開かれるため、吸気通路に既燃ガスが逆流する。そして、この既燃ガスは、吸気行程においてシリンダ内に再度流入する。このように、吸気通路に一度流出した既燃ガスを再度シリンダ内に吸入することにより、ポンプ損失を大きくすることができる。 Further, when the closing timing of the exhaust valve is advanced, the intake valve is opened in a state where the burned gas is compressed, so that the burned gas flows back into the intake passage. This burned gas flows again into the cylinder during the intake stroke. Thus, the pump loss can be increased by sucking the burned gas once flowing out into the intake passage into the cylinder again.
このようにして増大したポンプ損失により、クランクシャフトを回転させるための力が減少するので、該内燃機関の回転数を低下させることができ、過回転の発生を抑制することができ、若しくは過回転を解消することができる。 Since the force for rotating the crankshaft decreases due to the increased pump loss in this way, the rotational speed of the internal combustion engine can be reduced, the occurrence of overspeed can be suppressed, or the overspeed can be suppressed. Can be eliminated.
また、可変バルブタイミング機構により排気弁の閉弁時期が進角されると、そのサイクル若しくは次のサイクルからポンプ損失を大きくすることができるので、速やかに内燃機関の回転数を低下させることができる。 Further, when the valve closing timing of the exhaust valve is advanced by the variable valve timing mechanism, the pump loss can be increased from that cycle or the next cycle, so that the rotational speed of the internal combustion engine can be quickly reduced. .
また、上記課題を達成するために本発明による可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の制御装置は、以下のことを特徴としてもよい。すなわち、
排気弁の開閉時期を変更する可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関において、
車両が減速状態であるか否か判定する減速判定手段をさらに備え、
車両が減速状態であると前記減速判定手段が判定した場合には、前記可変バルブタイミング機構は、車両が減速状態でないと判定された場合よりも排気弁の閉弁時期を進角させることを特徴としてもよい。
In order to achieve the above object, an internal combustion engine control apparatus provided with a variable valve timing mechanism according to the present invention may be characterized as follows. That is,
In an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism for changing the opening and closing timing of the exhaust valve,
The vehicle further comprises deceleration determination means for determining whether or not the vehicle is in a deceleration state,
When the deceleration determination means determines that the vehicle is in a deceleration state, the variable valve timing mechanism advances the valve closing timing of the exhaust valve more than when it is determined that the vehicle is not in a deceleration state. It is good.
すなわち、上述したようにポンプ損失を増大させることにより、内燃機関の回転数を速やかに低下させることができるので、車両を速やかに減速させることができる。 That is, by increasing the pump loss as described above, the rotational speed of the internal combustion engine can be quickly reduced, so that the vehicle can be quickly decelerated.
本発明の最大の特徴は、機関回転数を低下すべきときには、排気弁の閉弁時期を進角させることにより、既燃ガスを圧縮するためのポンプ損失を発生させて、内燃機関の回転数を低下させることにある。 The greatest feature of the present invention is that when the engine speed is to be reduced, the valve closing timing of the exhaust valve is advanced, thereby generating a pump loss for compressing the burned gas, and the engine speed. It is to reduce.
なお、過回転判定手段と減速判定手段とを両方備えている場合には、内燃機関の過回転が発生していると前記過回転判定手段が判定し、若しくは車両が減速状態であると前記減速判定手段が判定した場合に、前記可変バルブタイミング機構は、内燃機関の過回転が発生していないと判定され且つ車両が減速状態でないと判定された場合よりも排気弁の閉弁時期を進角させてもよい。 If both the overspeed determination means and the deceleration determination means are provided, the overspeed determination means determines that an overspeed of the internal combustion engine has occurred, or the deceleration occurs when the vehicle is in a deceleration state. When the determination means determines, the variable valve timing mechanism advances the valve closing timing of the exhaust valve more than when it is determined that the overspeed of the internal combustion engine has not occurred and the vehicle is not decelerated. You may let them.
また、本発明においては、前記可変バルブタイミング機構は、前記排気弁の閉弁時期を
進角させたときには、前記排気弁の開弁時期も進角させることができる。
In the present invention, when the valve closing timing of the exhaust valve is advanced, the variable valve timing mechanism can also advance the valve opening timing of the exhaust valve.
このように、排気弁の開弁時期を進角させると、膨張行程途中で排気弁が開弁されるので、燃焼ガスがピストンを押し下げている途中で該燃焼ガスがシリンダ内から排出される。そのため、クランクシャフトを回転させるためのエネルギが排気の熱としてシリンダ外へ排出される。これにより、クランクシャフトを回転させるための力が減少するので、内燃機関の回転数を低下させることができる。 As described above, when the opening timing of the exhaust valve is advanced, the exhaust valve is opened during the expansion stroke, so that the combustion gas is discharged from the cylinder while the combustion gas is pushing down the piston. Therefore, energy for rotating the crankshaft is discharged out of the cylinder as heat of exhaust. Thereby, since the force for rotating the crankshaft is reduced, the rotational speed of the internal combustion engine can be reduced.
さらに、本発明においては、前記可変バルブタイミング機構は、吸気弁のバルブタイミングも変更し、前記排気弁の閉弁時期を進角させたときには、前記吸気弁の開弁時期を排気上死点とすることができる。 Further, in the present invention, the variable valve timing mechanism also changes the valve timing of the intake valve, and when the valve closing timing of the exhaust valve is advanced, the valve opening timing of the intake valve is set as the exhaust top dead center. can do.
上述のように、排気弁の閉弁時期を進角させると、既燃ガスが圧縮されてシリンダ内の圧力が上昇する。そして、ピストンが排気上死点に到達したときに、シリンダ内の空間容積が最小となるとともに、燃焼後の既燃ガスの圧力が最も高くなる。そのため、ピストンが排気上死点に達するまでは既燃ガスを圧縮するために仕事が行われ、ポンプ損失が増大する。しかし、ピストンが排気上死点を過ぎても吸気弁を閉じたままとすると、今度は圧縮された既燃ガスがピストンを押し下げることになり、クランクシャフトを回転させる力が発生する。そのため、1サイクル当たりのポンプ損失が減少してしまう。したがって、ピストンが排気上死点に達したときに吸気弁を開くことにより、ポンプ損失をより大きくすることができる。 As described above, when the closing timing of the exhaust valve is advanced, the burnt gas is compressed and the pressure in the cylinder rises. When the piston reaches the exhaust top dead center, the space volume in the cylinder is minimized and the pressure of the burned gas after combustion is the highest. Therefore, work is performed to compress the burned gas until the piston reaches exhaust top dead center, and pump loss increases. However, if the intake valve is kept closed even after the piston has passed the exhaust top dead center, the compressed burned gas will then push down the piston, generating a force to rotate the crankshaft. Therefore, the pump loss per cycle is reduced. Therefore, the pump loss can be further increased by opening the intake valve when the piston reaches the exhaust top dead center.
本発明に係る可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の制御装置によれば、排気弁の閉弁時期を進角させることによりポンプ損失を増加させて、内燃機関の回転数を速やかに低下させることができる。 According to the control apparatus for an internal combustion engine provided with the variable valve timing mechanism according to the present invention, the pump loss is increased by advancing the closing timing of the exhaust valve, and the rotational speed of the internal combustion engine is rapidly reduced. Can do.
本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施例に係る内燃機関1の概略構成を表す図である。本実施例に係る内燃機関1は、4気筒ディーゼルエンジンである。なお、本実施例においては、内燃機関1を簡潔に表示するため、一部の構成要素の表示を省略している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an
シリンダ2内の燃焼室には、シリンダヘッド10に設けられた吸気ポート3を介して吸気管4が接続されている。シリンダ(燃焼室)2への吸気の流入は吸気弁5によって制御される。吸気弁5の開閉は、吸気側カム6の回転駆動によって制御される。また、シリンダヘッド10に設けられた排気ポート7を介して、排気管8が接続されている。シリンダ2外への排気の排出は排気弁9によって制御される。排気弁9の開閉は排気側カム11の回転駆動によって制御される。更に、シリンダ2の頂部には、燃料噴射弁12が設けられている。そして、内燃機関1のクランクシャフト13にコンロッド14を介して連結されたピストン15が、シリンダ2内で往復運動を行う。
An
また、吸気管4の途中には、該吸気管4を流れる吸気の量を調整する吸気絞り弁(スロットル弁)16が備えられている。
An intake throttle valve (throttle valve) 16 for adjusting the amount of intake air flowing through the
さらに、内燃機関1には、該内燃機関1を制御するための電子制御ユニット(以下、「ECU」という)90が併設されている。このECU90は、CPUの他、各種のプログラム及びマップを記憶するROM、RAM等を備えており、内燃機関1の運転条件や運転
者の要求に応じて内燃機関1の運転状態等を制御するユニットである。
Further, the
ここで、アクセル開度センサ91がECU90と電気的に接続されており、ECU90はアクセル開度に応じた信号を受け取り、この信号に応じて内燃機関1に要求される機関負荷等を算出する。また、クランクポジションセンサ92がECU90と電気的に接続されており、ECU90は内燃機関1の出力軸の回転角に応じた信号を受け取り、内燃機関1の機関回転速度や、該機関回転速度とギア比等から内燃機関1が搭載されている車両の速度等を算出する。
Here, the
次に、内燃機関1における吸気弁5および排気弁9の開閉動作および該開閉動作を行う開閉機構について説明する。
Next, an opening / closing operation of the intake valve 5 and the
内燃機関1においては、吸気弁5の開閉動作は吸気側カム6によって行われる。この吸気側カム6は吸気側カムシャフト22に取り付けられ、更に吸気側カムシャフト22の端部には吸気側プーリ24が設けられている。更に、吸気側カムシャフト22と吸気側プーリ24との相対的な回転位相を変更可能とする可変回転位相機構(以下、「吸気側VVT」という)23が設けられている。この吸気側VVT23は、ECU90からの指令に従って吸気側カムシャフト22と吸気側プーリ24との相対的な回転位相を制御する。
In the
また、排気弁9の開閉動作は排気側カム11によって行われる。この排気側カム11は排気側カムシャフト25に取り付けられ、更に排気側カムシャフト25の端部には排気側プーリ27が設けられている。更に、排気側カムシャフト25と排気側プーリ27との相対的な回転位相を変更可能とする可変回転位相機構(以下、「排気側VVT」という)26が設けられている。この排気側VVT26は、ECU90からの指令に従って排気側カムシャフト25と排気側プーリ27との相対的な回転位相を制御する。
The opening / closing operation of the
そして、吸気側カムシャフト22と排気側カムシャフト25の回転駆動は、クランクシャフト13の駆動力によって行われる。
The rotation of the
このようにして、クランクシャフト13の駆動力によって吸気側カムシャフト22および排気側カムシャフト25が回転駆動されて、以て吸気側カム6および排気側カム11によって、吸気弁5および排気弁9の開閉動作が行われる。
In this way, the
そして、本実施例では、内燃機関1の過回転が発生していると判定された場合、若しくは車両が減速状態であると判定された場合には、排気弁9の開弁時期および閉弁時期を進角させる。
In this embodiment, when it is determined that the overspeed of the
ここで、図2は、本実施例によるクランクアングルに対する排気弁9および吸気弁5のリフト量の推移を示した図である。実線は内燃機関1の過回転が発生していると判定された場合若しくは車両が減速状態であると判定された場合を示し、破線は内燃機関1の過回転が発生していないと判定され且つ車両が減速状態でないと判定された場合を示している。破線で示す内燃機関1の過回転が発生していないと判定され且つ車両が減速状態でないと判定された場合には、排気弁9は、例えば下死点前17度から20度で開弁され、排気上死点近傍において閉弁される。
Here, FIG. 2 is a graph showing changes in the lift amounts of the
一方、内燃機関1の過回転が発生していると判定された場合若しくは車両が減速状態であると判定された場合には、排気弁9の開弁時期および閉弁時期を進角させる。これにより、燃焼ガスがピストン15を押し下げている途中で該燃焼ガスが排気ポート7へと排出されるため、クランクシャフト13を回転させるための力が減少して機関回転数が低下する。
On the other hand, when it is determined that the overspeed of the
また、排気上死点前の排気行程の途中で排気弁9を閉じると、ピストン15が排気上死点に達するまではシリンダ内において既燃ガスが圧縮される。そのため、燃料の燃焼により発生したエネルギの一部が、既燃ガスの圧縮のために使われるので、クランクシャフト13を回転させるための力が減少して機関回転数が低下する。
When the
さらに、既燃ガスが圧縮された状態で吸気弁5が開かれると、吸気ポート3へ既燃ガスが流れ出る。そして、この既燃ガスを再びシリンダ内に吸入するためにピストンが仕事をするため、これがポンプ損失となる。このポンプ損失を大きくするために、本実施例においては、排気弁9の閉弁時期が進角された場合には、吸気弁5の開弁時期が排気上死点(TDC)となるように、該吸気弁5のバルブタイミングを変更する。なお、吸気弁5の開弁時期を排気上死点よりもさらに進角させると、該吸気弁5とピストン15とが接触するおそれがあるが、接触しない範囲で吸気弁5の開弁時期を排気上死点よりもさらに進角させてもよい。
Further, when the intake valve 5 is opened in a state where the burned gas is compressed, the burned gas flows out to the intake port 3. Since the piston works to suck the burned gas into the cylinder again, this is a pump loss. In order to increase the pump loss, in this embodiment, when the closing timing of the
ここで、排気弁9の開弁時期を進角させるほど、ピストンを押し下げる力が減少するため、機関回転数の低下の度合いが大きくなる。また、排気弁9の閉弁時期を進角させるほど、圧縮される既燃ガスの量が多くなり、また、吸気ポート3へ流れ出る既燃ガスの量が多くなるので、機関回転数の低下の度合いが大きくなる。
Here, as the valve opening timing of the
そこで、本実施例においては、内燃機関1の回転数を速やかに低下させる必要のある内燃機関1の過回転が発生していると判定された場合には、排気弁9の開弁時期および閉弁時期を可及的に早める。
Therefore, in this embodiment, when it is determined that an overspeed of the
一方、車両が減速状態であると判定された場合には、ドライバビリティ若しくは排気浄化触媒の温度に基づいて、排気弁9の開弁時期および閉弁時期を変更する。例えば、車両を減速させるだけならばエンジンブレーキが強いほどよいため、排気弁9の開弁時期および閉弁時期を可及的に進角させるのがよいが、急激に車両が減速すると運転者が不快に思うことがある。また、車両の減速中は、燃料カットにより排気の温度が低下するため、該排気浄化触媒の温度が活性化温度よりも低下するおそれがある。該排気浄化触媒の温度の低下を抑制するためには、エンジンブレーキを強くして速やかに車両を減速させることにより、車両が減速状態となっている期間を短くし、その後速やかに燃料噴射を再開するほうがよい。そこで、本実施例では、車両が減速状態であると判定されたときに、要求されているエンジンブレーキの強さ、排気浄化触媒の温度、および排気の温度を考慮して、排気弁9の開弁時期および閉弁時期を決定する。これらの関係は、予め実験等により求めマップ化しておき、ECU90に記憶させておく。
On the other hand, when it is determined that the vehicle is in a decelerating state, the opening timing and closing timing of the
このように、内燃機関1の過回転が発生した場合には、排気弁9の開弁時期および閉弁時期を進角させることにより、機関回転数を低下させることができる。しかも、従来用いられていた吸気絞り弁や可変容量型ターボチャージャのノズルベーンと比較して排気側VVT26および吸気側VVT23の応答速度は速いため、より速やかに機関回転数を低下させることができる。
As described above, when the overspeed of the
また、吸気絞り弁から燃焼室までの吸気通路が大きな負圧になったり、ターボチャージャのコンプレッサから吸気絞り弁までの吸気通路の圧力が上昇したりすることもないので、吸気通路を構成する部材が破損することもない。 Also, the intake passage from the intake throttle valve to the combustion chamber does not have a large negative pressure, and the pressure of the intake passage from the compressor of the turbocharger to the intake throttle valve does not increase. Will not be damaged.
さらに、排気側VVT26および吸気側VVT23の応答速度が速いことから、内燃機関1の過回転の原因によらず、該排気側VVT26および吸気側VVT23を制御することにより車速をフィードバック制御することができる。このフィードバック制御により、
該車両を例えば20から30km/hの速度で走行させることができ、その間に車両を退避させることができる。
Further, since the response speeds of the
For example, the vehicle can be driven at a speed of 20 to 30 km / h, and the vehicle can be retracted during that time.
また、従来の吸気絞り弁を閉じることにより機関回転数を低下させるものは、燃焼ガスによりクランクシャフトを回す力が発生した後に、該クランクシャフトを回す力に対抗する力を発生させていたため、内燃機関を構成する部材に余計な力がかかっていた。これに対し、排気弁9の開弁時期を進角させると、燃焼ガスのエネルギがクランクシャフト13を回す力となる前に排気と供に排気ポートへ排出される。これにより、クランクシャフト13を回す力そのものが低下するので、内燃機関1にかかる余計な力を少なくすることができる。
In addition, the conventional engine that reduces the engine speed by closing the intake throttle valve generates a force that opposes the force to turn the crankshaft after the force to turn the crankshaft is generated by the combustion gas. Excessive force was applied to the members constituting the engine. On the other hand, when the opening timing of the
一方、従来の可変容量型ターボチャージャのノズルベーンを閉じるものと比較して、ターボチャージャの限界回転数を超えることもないので、該ターボチャージャの破損が起こることがない。また、過給圧が急上昇することもないので、内燃機関1を構成する部材が破損することもない。
On the other hand, compared to the conventional variable displacement turbocharger that closes the nozzle vane, the turbocharger's limit rotational speed is not exceeded, so that the turbocharger is not damaged. Further, since the supercharging pressure does not rise rapidly, the members constituting the
また、排気側VVT26はノズルベーンよりも応答性が良いため、減速後の再加速時に排気弁9の開弁時期および閉弁時期を速やかに元へ戻すことができ、これにより内燃機関1が必要とする空気量を速やかに得ることができるため、内燃機関1の過渡特性が優れている。
Further, since the
さらに、排気側VVT26はノズルベーンよりも応答性が良いため、機関回転数およびその変動を検出することで、ポンプ損失を緻密に制御することができ、適正な減速力を得ることができる。
Furthermore, since the
次に、本実施例による排気弁9の進角制御について説明する。
Next, the advance angle control of the
図3は、本実施例による排気弁9の進角制御のフローを示したフローチャートである。本処理は所定の時間毎に繰り返し実行される。
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of the advance angle control of the
ステップS101では、ECU90は、内燃機関1の過回転が発生しているか否か判定する。
In step S101, the
例えば、吸気絞り弁16が開弁していないのに機関回転数が上昇している場合、アクセルが踏まれていないのに機関回転数が上昇している場合、内燃機関1の許容最高回転数から所定値だけ低い回転数が検出された場合、車速が0であるにもかかわらず機関回転数が上昇している場合において、内燃機関1の過回転が発生していると判定することができる。
For example, when the engine speed is increasing without the
すなわち、吸気絞り弁16が開弁していない場合やアクセルが踏まれていない場合には、予め定められたアイドル回転を維持するように燃料噴射弁12から燃料が噴射される。しかし、その燃料に加えて潤滑油等が燃焼すると機関回転数が上昇する。したがって、このような場合には、内燃機関1の過回転が発生していると判定することができる。
That is, when the
また、内燃機関1には、破損を防止するために許容される最高回転数が定められているが、この許容最高回転数から所定値だけ低い回転数が検出された場合には、その後に許容最高回転数に達するおそれがある。本実施例においては、このような場合にも、過回転が発生していると判定する。ここで、この所定値は、排気弁9の開弁時期および閉弁時期を進角させて機関回転数を低下させるまでに要する時間に基づいて設定される。
The
さらに、車速が0である場合には、内燃機関1がアイドル回転を維持するように制御されるが、運転者が誤ってアクセルを踏んだ場合等では機関回転数が上昇する。このような場合には、過回転が発生していると判定する。
Further, when the vehicle speed is 0, the
ステップS101で肯定判定がなされた場合にはステップS103へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS102へ進む。 If an affirmative determination is made in step S101, the process proceeds to step S103, whereas if a negative determination is made, the process proceeds to step S102.
ステップS102では、ECU90は、車両が減速状態となっているか否か判定する。ここでは、車両の速度が低下し、且つアクセルが踏み込まれていない場合に、車両が減速状態となっていると判定される。
In step S102, the
ステップS102で肯定判定がなされた場合にはステップS103へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了させる。 If an affirmative determination is made in step S102, the process proceeds to step S103. On the other hand, if a negative determination is made, this routine is temporarily terminated.
ステップS103では、ECU90は、排気弁9の開弁時期および閉弁時期を決定する。例えば、過回転が発生している場合には、排気弁9の開弁時期および閉弁時期が可及的に進角される。また、車両が減速状態となっている場合には、機関回転数および排気浄化触媒の温度に基づいて、排気弁9の開弁時期および閉弁時期が決定される。
In step S103, the
ステップS104では、排気弁9の開弁時期および閉弁時期が変更され、さらに排気上死点時に吸気弁5が開弁するように、該吸気弁5の開弁時期が変更される。
In step S104, the opening timing and closing timing of the
ステップS105では、ECU90は、内燃機関1の過回転が発生しておらず、且つ車両が減速状態でないか否か判定する。すなわち、排気弁9の開弁時期および閉弁時期を進角させる必要がなくなったか否か判定する。
In step S105, the
ステップS105で肯定判定がなされた場合にはステップS106へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS105へ戻る。 If an affirmative determination is made in step S105, the process proceeds to step S106, whereas if a negative determination is made, the process returns to step S105.
ステップS106では、ECU90は、排気弁9の開弁時期および閉弁時期、さらには吸気弁5の開弁時期を通常の値に戻す。
In step S106, the
以上説明したように、本実施例によれば、内燃機関の過回転が発生したとき、若しくは車両が減速状態となったときに排気弁9の開弁時期および閉弁時期を進角することにより、ポンプ損失を増大させて、機関回転数を速やかに低下させることができる。
As described above, according to the present embodiment, when the overspeed of the internal combustion engine occurs or when the vehicle is decelerated, the opening timing and closing timing of the
なお、本実施例においては、内燃機関の過回転が検出されたとき、もしくは車両を減速させるときに排気弁9の開弁時期および閉弁時期の両時期を進角させているが、排気弁9の開弁時期はそのままで閉弁時期のみを進角させてもよい。
In this embodiment, both the opening timing and closing timing of the
1 内燃機関
2 シリンダ
3 吸気ポート
4 吸気管
5 吸気弁
6 吸気側カム
7 排気ポート
8 排気管
9 排気弁
10 シリンダヘッド
11 排気側カム
12 燃料噴射弁
13 クランクシャフト
14 コンロッド
15 ピストン
16 吸気絞り弁
22 吸気側カムシャフト
23 吸気側VVT
24 吸気側プーリ
25 排気側カムシャフト
26 排気側VVT
27 排気側プーリ
90 ECU
91 アクセル開度センサ
92 クランクポジションセンサ
DESCRIPTION OF
24
27
91
Claims (4)
内燃機関の過回転が発生しているか否か判定する過回転判定手段をさらに備え、
内燃機関の過回転が発生していると前記過回転判定手段が判定した場合には、前記可変バルブタイミング機構は、内燃機関の過回転が発生していないと判定された場合よりも排気弁の閉弁時期を進角させることを特徴とする可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の制御装置。 In an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism for changing the opening and closing timing of the exhaust valve,
An overspeed determination means for determining whether or not an overspeed of the internal combustion engine has occurred;
When the overspeed determination means determines that an overspeed of the internal combustion engine has occurred, the variable valve timing mechanism determines that the exhaust valve is more inactive than when it is determined that no overspeed of the internal combustion engine has occurred. A control apparatus for an internal combustion engine, comprising a variable valve timing mechanism, wherein the valve closing timing is advanced.
車両が減速状態であるか否か判定する減速判定手段をさらに備え、
車両が減速状態であると前記減速判定手段が判定した場合には、前記可変バルブタイミング機構は、車両が減速状態でないと判定された場合よりも排気弁の閉弁時期を進角させることを特徴とする可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の制御装置。 In an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism for changing the opening and closing timing of the exhaust valve,
The vehicle further comprises deceleration determination means for determining whether or not the vehicle is in a deceleration state,
When the deceleration determination means determines that the vehicle is in a deceleration state, the variable valve timing mechanism advances the valve closing timing of the exhaust valve more than when it is determined that the vehicle is not in a deceleration state. A control apparatus for an internal combustion engine comprising a variable valve timing mechanism.
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