JP2007291990A - Intake control valve opening estimating device - Google Patents

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Toshihiko Hirata
敏彦 平田
Masanari Fukuma
真生 福馬
Hiroshi Sumimoto
浩 住本
Toshiyuki Yamaguchi
俊行 山口
Seiji Yoshida
精治 吉田
Makoto Matsumae
誠 松前
Katsuhiko Kigami
勝彦 樹神
Tetsuji Yamanaka
哲爾 山中
Hidekazu Yamazaki
秀和 山崎
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Mazda Motor Corp
Denso Corp
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Mazda Motor Corp
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means capable of estimating or predicting an intake control valve opening with high accuracy at the time of opening or closing of an intake control valve without complicating the structure of an intake system. <P>SOLUTION: In this intake control valve opening estimating device, an intake passage 3c of an engine 1 is provided with the intake control valve 19 driven by a driving motor 19a to which electricity is supplied from a battery. During a cold engine condition, the intake control valve 19 is closed at the time of a low load and low rotation. At this time, swirling or tumbling is generated inside a combustion chamber 4, a fuel/air mixture becomes stratified, and ignition performance of the fuel/air mixture is enhanced. At the time of opening or closing of the intake control valve 19, a control unit 31 estimates the operation time and the intake control valve opening of the intake control valve 19 with high accuracy based on the air flow rate or the battery voltage. The control unit 31 appropriately controls the ignition timing and the EGR amount based on the opening of the intake control valve 19. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、バッテリから電力が供給されるモータによって駆動され、吸気通路内の空気の流れを制御する吸気制御弁の開度を高精度で推定ないしは予測することができるエンジン用の吸気制御弁開度推定装置に関するものである。   The present invention is an engine intake control valve opening that is driven by a motor supplied with electric power from a battery and can estimate or predict the opening degree of an intake control valve that controls the flow of air in the intake passage with high accuracy. The present invention relates to a degree estimation device.

一般に、点火式のエンジンにおいては、低負荷時には混合気の着火性ないしは燃焼性が悪くなるといった問題がある。また、近年、エミッション性能あるいは燃費性能を高めるために、さほど高出力が要求されない運転領域、例えば低負荷・低回転領域では混合気を理論空燃比よりも大幅にリーンにするようにしたエンジンが広く用いられているが、かかるエンジンでは、低負荷時には益々着火性が悪くなるといった問題がある。   In general, an ignition engine has a problem that the ignitability or combustibility of the air-fuel mixture deteriorates at a low load. In recent years, in order to improve emission performance or fuel efficiency, there are a wide range of engines in which the air-fuel mixture is made much leaner than the stoichiometric air-fuel ratio in operating regions where high output is not required, for example, in low-load / low-rotation regions. Although such an engine is used, there is a problem that the ignitability becomes worse at low loads.

そこで、燃焼室近傍において吸気通路に吸気制御弁を設け、着火性が悪い運転領域、例えば低負荷・低回転領域では吸気制御弁を閉じて吸気通路の通路断面を絞り、燃焼室内にスワール（横渦）あるいはタンブル（縦渦）を生成して混合気を層状化し、燃料を点火プラグ近傍に集中させて着火性を高めるようにしたエンジンが広く用いられている。   Therefore, an intake control valve is provided in the intake passage in the vicinity of the combustion chamber, and in an operation region with poor ignitability, for example, in a low load / low rotation region, the intake control valve is closed to narrow the passage cross section of the intake passage, Engines that generate vortices or tumbles (longitudinal vortices) to stratify the air-fuel mixture and concentrate the fuel near the spark plug to improve ignitability are widely used.

ところで、吸気制御弁を備えたこの種のエンジンおいて、吸気制御弁が閉弁状態から開弁状態に移行する際、又は、開弁状態から閉弁状態に移行する際には、燃焼室内での空気ないしは混合気の流動状態が急激に変化するので、この空気の流動状態の急激な変化に対応してエンジンの運転状態を制御するのが好ましい。そこで、吸気制御弁の開度を検出する吸気制御弁開度センサを設け、開度センサによって検出される吸気制御弁の開度に応じてエンジンの運転状態を制御するようにした点火式エンジンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２３４７９６号公報（段落［００２３］、図２） By the way, in this type of engine provided with an intake control valve, when the intake control valve shifts from the closed state to the open state, or when the intake control valve shifts from the open state to the closed state, Therefore, it is preferable to control the operating state of the engine in response to the sudden change in the air flow state. Therefore, an ignition engine provided with an intake control valve opening sensor for detecting the opening of the intake control valve and controlling the operating state of the engine according to the opening of the intake control valve detected by the opening sensor is provided. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-23496 A (paragraph [0023], FIG. 2)

しかしながら、吸気制御弁開度センサを設けた場合、吸気系統の構造が複雑化するとともに、エンジンのコストアップを招くといった問題がある。本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、吸気系統の構造を複雑化することなく、また、エンジンのコストアップを招くことなく、吸気制御弁が閉弁状態から開弁状態に移行する際、又は開弁状態から閉弁状態に移行する際に吸気制御弁の開度を高精度で把握することができ、ひいては吸気制御弁の開度に応じてエンジンの運転状態を適切に制御することを可能にする手段を提供することを解決すべき課題とする。   However, when the intake control valve opening sensor is provided, there is a problem that the structure of the intake system is complicated and the cost of the engine is increased. The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and the intake control valve is not closed from the closed state without complicating the structure of the intake system and increasing the cost of the engine. When shifting to the valve opening state or when shifting from the valve opening state to the valve closing state, the opening degree of the intake control valve can be grasped with high accuracy, and the engine is operated according to the opening degree of the intake control valve. It is an object to be solved to provide means for appropriately controlling the state.

上記課題を解決するためになされた本発明に係るエンジン用の吸気制御弁開度推定装置（以下、略して「開度推定装置」という。）は、スロットル弁より下流側（例えば、燃焼室のやや上流側）で吸気通路に配設されバッテリから電力が供給されるモータによって駆動されて吸気通路内の空気の流れを制御する吸気制御弁の開度を推定するようになっている。この開度推定装置は、エンジンに供給される空気の流量を検出する空気流量検出手段と、バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、空気流量検出手段によって検出された空気の流量と電圧検出手段によって検出されたバッテリの電圧とに基づいて吸気制御弁の開度を推定ないしは予測する開度推定手段とを備えていることを特徴とする。   An engine intake control valve opening estimation device (hereinafter referred to as “opening estimation device” for short) according to the present invention, which has been made to solve the above-described problems, is located downstream of the throttle valve (for example, in the combustion chamber). The opening degree of the intake control valve that controls the flow of air in the intake passage is estimated by being driven by a motor that is disposed in the intake passage on the slightly upstream side and is supplied with electric power from a battery. The opening degree estimation device includes an air flow rate detection unit that detects a flow rate of air supplied to an engine, a voltage detection unit that detects a voltage of a battery, and an air flow rate and a voltage detection unit that are detected by the air flow rate detection unit. And an opening degree estimating means for estimating or predicting the opening degree of the intake control valve based on the battery voltage detected by the above.

本発明に係る開度推定装置においては、開度推定手段が、吸気制御弁が閉弁状態から開弁状態に作動ないしは移行するとき（以下「開作動時」という。）には、開弁状態から閉弁状態に作動ないしは移行するとき（以下「閉作動時」という。）に比べて、吸気制御弁の作動遅れが大きくなるように吸気制御弁開度を推定ないしは予測するようになっているのが好ましい。   In the opening degree estimation device according to the present invention, when the intake control valve operates or shifts from the closed state to the opened state (hereinafter referred to as “when opened”), the opening degree estimation means is in the opened state. The intake control valve opening degree is estimated or predicted so that the operation delay of the intake control valve is larger than when the valve is operated or transitioned to the closed state (hereinafter referred to as “when closed”). Is preferred.

本発明に係る開度推定装置においては、吸気制御弁がスワール又はタンブルを生成することができるようになっているのが好ましい。また、本発明に係る開度推定装置は、開度推定手段よって推定された吸気制御弁の開度に応じて点火時期を補正する点火時期補正手段、及び／又は、ＥＧＲ量を補正するＥＧＲ量補正手段を備えているのが好ましい。   In the opening degree estimation device according to the present invention, it is preferable that the intake control valve can generate a swirl or a tumble. Further, the opening degree estimation device according to the present invention includes an ignition timing correction unit that corrects the ignition timing according to the opening degree of the intake control valve estimated by the opening degree estimation unit, and / or an EGR amount that corrects the EGR amount. It is preferable to provide correction means.

本発明に係る開度推定装置によれば、制御弁開度センサを設けることなく、既設のセンサやコントロールユニットなどを有効に利用して、吸気制御弁の開作動時及び閉作動時における吸気制御弁の開度を高精度で推定することができる。したがって、エンジンの吸気系統の構造を複雑化することなく、かつエンジンのコストアップを招くことなく、開作動時又は閉作動時における吸気制御弁の開度を高精度で把握することができ、ひいては吸気制御弁の開度に応じてエンジンの運転状態、例えば点火時期やＥＧＲ量などを適切に制御することができ、エンジンの出力性能あるいはエミッション性能を高めることができる。   According to the opening degree estimation device of the present invention, intake control at the time of opening operation and closing operation of the intake control valve by effectively using an existing sensor or a control unit without providing a control valve opening degree sensor. The opening degree of the valve can be estimated with high accuracy. Therefore, the opening degree of the intake control valve at the time of opening operation or closing operation can be grasped with high accuracy without complicating the structure of the intake system of the engine and increasing the cost of the engine. The operating state of the engine, for example, the ignition timing and the EGR amount can be appropriately controlled according to the opening of the intake control valve, and the engine output performance or emission performance can be improved.

本発明に係る開度推定装置において、開作動時には閉作動時に比べて吸気制御弁の作動遅れ（作動時間）が大きくなるように吸気制御弁の開度を推定する場合は、吸気制御弁の作動方向に依存する作動遅れ（作動時間）の差、すなわち空気の流れが吸気制御弁の作動の抵抗となる開作動時であるか、それとも作動を助勢（アシスト）する閉作動時であるかによる作動遅れ（作動時間）の差を考慮してより高精度で吸気制御弁の開度を推定することができる。   In the opening degree estimation device according to the present invention, when the opening degree of the intake control valve is estimated so that the operation delay (operation time) of the intake control valve becomes larger at the time of opening operation than at the time of closing operation, Operation depending on the difference in operation delay (operation time) depending on the direction, that is, whether the air flow is an open operation where resistance to the operation of the intake control valve or a closed operation that assists the operation (assist) The opening degree of the intake control valve can be estimated with higher accuracy in consideration of the difference in delay (operation time).

本発明に係る開度推定装置において、吸気制御弁がスワール又はタンブルを生成することができるようになっている場合は、開作動時又は閉作動時に、燃焼室内のスワール又はタンブルの状態に応じて、エンジンの運転状態を適切に制御することができる。また、点火時期補正手段及び／又はＥＧＲ制御手段を備えている場合は、開作動時又は閉作動時に、吸気制御弁の開度に応じて点火時期制御及び／又はＥＧＲ制御を適切に行うことができる。   In the opening degree estimation device according to the present invention, when the intake control valve is capable of generating swirl or tumble, depending on the state of swirl or tumble in the combustion chamber during the opening operation or the closing operation. The engine operating state can be appropriately controlled. Further, when the ignition timing correcting means and / or the EGR control means are provided, the ignition timing control and / or EGR control may be appropriately performed according to the opening degree of the intake control valve at the time of opening operation or closing operation. it can.

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施の形態（本発明を実施するための最良の形態）を具体的に説明する。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る点火式の多気筒エンジン１の各気筒（１つの気筒のみ図示）においては、吸気弁２が開かれたときに（吸気行程）、吸気通路３から燃焼室４内に混合気を吸入するようになっている。そして、燃焼室４内の混合気はピストン５によって圧縮され（圧縮行程）、所定のタイミングで点火プラグ６によって点火されて燃焼する（膨張行程）。燃焼によって生じたガスすなわち排気ガスは、排気弁７が開かれたときに排気通路８に排出される（排気行程）。これらの行程が繰り返され、ピストン５は連続的に往復運動を行う。このピストン５の往復運動は、コンロッド９やクランクアーム（図示せず）などを備えた連結機構により、クランク軸１０の回転運動に変換される。 Hereinafter, embodiments of the present invention (best mode for carrying out the present invention) will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, in each cylinder (only one cylinder is shown) of the ignition type multi-cylinder engine 1 according to the embodiment of the present invention, when the intake valve 2 is opened (intake stroke), the intake air The air-fuel mixture is sucked into the combustion chamber 4 from the passage 3. The air-fuel mixture in the combustion chamber 4 is compressed by the piston 5 (compression stroke), and is ignited and burned by the spark plug 6 at a predetermined timing (expansion stroke). The gas generated by the combustion, that is, the exhaust gas, is discharged to the exhaust passage 8 when the exhaust valve 7 is opened (exhaust stroke). These strokes are repeated, and the piston 5 continuously reciprocates. This reciprocating motion of the piston 5 is converted into a rotational motion of the crankshaft 10 by a connecting mechanism including a connecting rod 9 and a crank arm (not shown).

吸気通路３には、燃焼室４に供給される空気の流れ方向（図１中では概ね左向き）にみて上流側から順に、空気中のダスト等を除去するエアクリーナ１１と、吸気通路３内の空気の流量を検出するエアフローセンサ１２（空気流量検出手段）と、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて吸気通路３ないしは空気の流れを絞るスロットル弁１３と、空気の流れを安定させるサージタンク１４とが設けられている。なお、スロットル弁１３は、スロットル弁駆動モータ１３ａによって開閉駆動されるいわゆるエレキスロットル弁である。また、吸気通路３には、スロットル弁１３の開度を検出するスロットル開度センサ１５と、サージタンク１４内の空気の圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ１６（ブーストセンサ）とが設けられている。   The intake passage 3 includes an air cleaner 11 for removing dust and the like in the air in order from the upstream side in the flow direction of the air supplied to the combustion chamber 4 (generally leftward in FIG. 1), and air in the intake passage 3. An air flow sensor 12 (air flow detection means) for detecting the flow rate of the air, a throttle valve 13 for restricting the flow of the intake passage 3 or the air according to the depression amount of an accelerator pedal (not shown), and a surge for stabilizing the air flow. A tank 14 is provided. The throttle valve 13 is a so-called electric throttle valve that is driven to open and close by a throttle valve drive motor 13a. The intake passage 3 is provided with a throttle opening sensor 15 for detecting the opening of the throttle valve 13 and an intake pressure sensor 16 (boost sensor) for detecting the pressure of air in the surge tank 14 (intake pressure). It has been.

吸気通路３は、詳しくは図示していないが、サージタンク１４の下流では気筒毎に分岐している。これらの気筒毎の吸気通路３は、それぞれ、通路断面積が大きい第１通路３ａと、通路断面積が小さく開閉弁１７が設けられた第２通路３ｂとに分岐した後、再び集合されて単一の吸気通路３ｃ（分岐吸気通路）となっている。そして、この気筒毎の吸気通路３ｃには、該吸気通路３ｃ内に燃料（例えば、ガソリン）を噴射する燃料噴射弁１８が、噴射口が下流側に向くように配設されている。また、吸気通路３ｃには、バッテリ（図示せず）から電力が供給される吸気制御弁駆動モータ１９ａ（以下、略して「駆動モータ１９ａ」という。）によって開閉駆動される吸気制御弁１９が設けられている。   Although not shown in detail, the intake passage 3 branches for each cylinder downstream of the surge tank 14. The intake passages 3 for each cylinder branch into a first passage 3a having a large passage cross-sectional area and a second passage 3b having a small passage cross-sectional area and provided with an opening / closing valve 17, and are then assembled again to form a single passage. One intake passage 3c (branch intake passage) is formed. A fuel injection valve 18 for injecting fuel (for example, gasoline) into the intake passage 3c is disposed in the intake passage 3c for each cylinder so that the injection port faces the downstream side. The intake passage 3c is provided with an intake control valve 19 that is driven to open and close by an intake control valve drive motor 19a (hereinafter referred to as "drive motor 19a" for short) supplied with power from a battery (not shown). It has been.

吸気制御弁１９は、吸気通路３ｃの概ね下半部を開閉するようになっている。すなわち、吸気制御弁１９が完全に閉じられたときには、吸気通路３ｃの概ね下半部は閉じられるが、上半部は開かれたままである。この状態においては、吸気通路３ｃから燃焼室４に流入する空気ないしは混合気は燃焼室４内にスワール（横渦）又はタンブル（縦渦）を生成する。なお、スワールを生成するかタンブルを生成するかは、吸気通路３ｃの燃焼室４への開口部（吸気ポート）の向きに依存する。例えば、吸気通路３ｃが平面視で、燃焼室４の中心に向かう方向に対して傾斜して開口していればスワールが生成され、燃焼室４の中心に向かう方向に開口していればタンブルが生成される。燃焼室４内にスワール又はタンブルが生成されたときには、混合気が層状化ないしは成層化され、点火プラグ６の近傍に局所的にリッチな混合気が形成され、混合気の着火性が高められる。   The intake control valve 19 is configured to open and close substantially the lower half of the intake passage 3c. That is, when the intake control valve 19 is completely closed, the lower half portion of the intake passage 3c is closed, but the upper half portion remains open. In this state, the air or air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 4 from the intake passage 3 c generates a swirl (lateral vortex) or tumble (vertical vortex) in the combustion chamber 4. Whether swirl or tumble is generated depends on the direction of the opening (intake port) to the combustion chamber 4 of the intake passage 3c. For example, a swirl is generated if the intake passage 3c opens in a plan view in a direction toward the center of the combustion chamber 4, and a tumble is generated if the intake passage 3c opens in the direction toward the center of the combustion chamber 4. Generated. When swirl or tumble is generated in the combustion chamber 4, the air-fuel mixture is stratified or stratified, and a rich air-fuel mixture is locally formed in the vicinity of the spark plug 6, thereby improving the ignitability of the air-fuel mixture.

他方、吸気制御弁１９が完全に開かれたときには、吸気通路３ｃは全面的に開かれ、スロットル弁１３の開度が大きい場合は、燃焼室４に大量の空気ないしは混合気を供給することができ、エンジン１を高出力で運転することができる。なお、この場合、燃焼室４内にはスワール又はタンブルはほとんど生成されない。   On the other hand, when the intake control valve 19 is fully opened, the intake passage 3c is fully opened. When the opening of the throttle valve 13 is large, a large amount of air or air-fuel mixture can be supplied to the combustion chamber 4. The engine 1 can be operated at a high output. In this case, almost no swirl or tumble is generated in the combustion chamber 4.

排気通路８には、排気ガスを浄化するために、三元触媒を用いた排気ガス浄化装置２１（触媒コンバータ）が介設されている。そして、排気ガスの流れ方向にみて、排気ガス浄化装置２１より上流側及び下流側には、それぞれ、排気通路８内の排気ガス中の酸素濃度、ひいては空燃比（Ａ／Ｆ）を検出する第１リニアＯ２センサ２２及び第２リニアＯ２センサ２３が設けられている。なお、リニアＯ２センサ２２、２３に代えて、理論空燃比（λ＝１）近傍で大きく出力が反転する普通のＯ２センサを用いてもよい。 An exhaust gas purification device 21 (catalytic converter) using a three-way catalyst is interposed in the exhaust passage 8 to purify the exhaust gas. The oxygen concentration in the exhaust gas in the exhaust passage 8 and the air-fuel ratio (A / F) are detected on the upstream side and the downstream side of the exhaust gas purification device 21 in the flow direction of the exhaust gas, respectively. A first linear O 2 sensor 22 and a second linear O 2 sensor 23 are provided. Instead of the linear O 2 sensors 22 and 23, ordinary O 2 sensors whose outputs are largely reversed near the theoretical air-fuel ratio (λ = 1) may be used.

また、主としてＮＯｘ（窒素酸化物）の発生量を低減するために排気通路８内の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路３（サージタンク１４）に還流させるＥＧＲ通路２５が設けられている。このＥＧＲ通路２５には、ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ制御弁２６が介設されている。なお、ＥＧＲガスは、低負荷時には吸気負圧を緩和して燃費性能を高め、また冷間時には吸気通路３内の空気の温度を高めて燃料の気化を促進する。   Further, an EGR passage 25 for recirculating a part of the exhaust gas in the exhaust passage 8 to the intake passage 3 (surge tank 14) as EGR gas is provided in order to mainly reduce the amount of NOx (nitrogen oxide) generated. . The EGR passage 25 is provided with an EGR control valve 26 for controlling the flow rate of EGR gas. Note that the EGR gas relaxes the intake negative pressure when the load is low and improves the fuel efficiency, and also increases the temperature of the air in the intake passage 3 when cold and promotes the vaporization of the fuel.

さらに、エンジン１には、エンジン水温を検出するエンジン水温センサ２７と、吸気弁２を駆動するカムの位置ないしは向きを検出するカム位置センサ２８と、クランク角（エンジン回転数）を検出するクランク角センサ２９（エンジン回転数センサ）と、バッテリ（図示せず）の電圧を検出するバッテリ電圧センサ３０（電圧検出手段）とが設けられている。   Further, the engine 1 includes an engine water temperature sensor 27 that detects the engine water temperature, a cam position sensor 28 that detects the position or direction of the cam that drives the intake valve 2, and a crank angle that detects the crank angle (engine speed). A sensor 29 (engine speed sensor) and a battery voltage sensor 30 (voltage detection means) for detecting the voltage of a battery (not shown) are provided.

そして、エンジン１には、コンピュータを備えたコントロールユニット３１（開度推定手段を兼ねる）が設けられている。このコントロールユニット３１には、エアフローセンサ１２によって検出される空気流量、スロットル開度センサ１５によって検出されるスロットル開度（エンジン負荷）、吸気圧センサ１６によって検出される吸気圧、第１、第２リニアＯ２センサ２２、２３によって検出される排気ガス中の酸素濃度（ひいては空燃比）、エンジン水温センサ２７によって検出されるエンジン水温、カム位置センサ２８によって検出される吸気弁２のカムの位置ないしは向き、クランク角センサ２９によって検出されるクランク角ないしはエンジン回転数、バッテリ電圧センサ３０によって検出されるバッテリ電圧が制御情報として入力される。 The engine 1 is provided with a control unit 31 (also serving as opening degree estimation means) provided with a computer. The control unit 31 includes an air flow rate detected by the airflow sensor 12, a throttle opening (engine load) detected by the throttle opening sensor 15, an intake pressure detected by the intake pressure sensor 16, a first and a second. The oxygen concentration (and hence the air-fuel ratio) in the exhaust gas detected by the linear O 2 sensors 22 and 23, the engine water temperature detected by the engine water temperature sensor 27, the cam position of the intake valve 2 detected by the cam position sensor 28, or The direction, the crank angle detected by the crank angle sensor 29 or the engine speed, and the battery voltage detected by the battery voltage sensor 30 are input as control information.

コントロールユニット３１は、これらの制御情報に基づいてエンジン１の種々の制御を行うようになっている。しかしながら、エンジン１の一般的な制御の制御手法は一般に知られており、またエンジン１の一般的な制御は本願発明の要旨とするところでもないのでその説明を省略し、以下では、図２に示すフローチャート及び図３（ａ）、（ｂ）を参照しつつ、本願発明に係る吸気制御弁１９の開度の推定手法を利用したエンジン１の点火時期制御及びＥＧＲ制御（以下「点火時期／ＥＧＲ制御」という。）の制御手法のみを説明する。   The control unit 31 performs various controls of the engine 1 based on these control information. However, a general control method of the engine 1 is generally known, and since the general control of the engine 1 is not the gist of the present invention, the description thereof will be omitted. The ignition timing control and EGR control (hereinafter referred to as “ignition timing / EGR”) of the engine 1 using the method for estimating the opening of the intake control valve 19 according to the present invention, with reference to the flowchart shown in FIG. Only the control method of “control” will be described.

点火時期／ＥＧＲ制御の具体的な制御手順を説明する前に、まず、開作動時及び閉作動時における吸気制御弁１９の開閉動作を説明する。前記のとおり、吸気制御弁１９は、コントロールユニット３１からの制御信号に従って、バッテリから電力が供給される駆動モータ１９ａによって開閉される。そして、開作動時又は閉作動時における吸気制御弁１９の作動速度ないしは作動時間は、バッテリ電圧と、空気流量と、吸気制御弁１９の作動方向（開弁方向か閉弁方向か）とに依存する。なお、吸気制御弁１９の作動速度ないしは作動時間には、駆動モータ１９ａの性能ないしは動作特性の個体差に起因するばらつきがある。   Before describing the specific control procedure of the ignition timing / EGR control, first, the opening / closing operation of the intake control valve 19 during the opening operation and the closing operation will be described. As described above, the intake control valve 19 is opened and closed by the drive motor 19a supplied with power from the battery in accordance with the control signal from the control unit 31. The operation speed or operation time of the intake control valve 19 during the opening operation or the closing operation depends on the battery voltage, the air flow rate, and the operation direction (whether the valve opening direction or the valve closing direction) of the intake control valve 19. To do. The operating speed or operating time of the intake control valve 19 varies due to individual differences in performance or operating characteristics of the drive motor 19a.

図４（ａ）は、開作動時における吸気制御弁１９の開弁に要する時間（作動時間）のバッテリ電圧及び空気流量に対する依存特性を示している。なお、図４（ａ）において、Ａは、バッテリ電圧が１２Ｖである場合における、空気の流れの寄与分（作動時間変動）を示している。また、Ｂは、吸気通路３、吸気制御弁１９及び駆動モータ１９ａの機械的ないしは電気的な要因による寄与分を示している。図４（ａ）から明らかなとおり、空気の流れの寄与分は正の値であり、これは、開作動時には空気の流れは吸気制御弁１９の作動の抵抗となり、作動遅れ（作動時間）を大きくするということを意味している。なお、空気流量が多いときほど、空気の流れに起因する吸気制御弁１９の作動抵抗（作動遅れ）は大きくなる。   FIG. 4A shows the dependence of the time required for opening the intake control valve 19 during opening (operation time) on the battery voltage and the air flow rate. In FIG. 4A, A indicates the contribution of air flow (operation time fluctuation) when the battery voltage is 12V. B represents the contribution due to mechanical or electrical factors of the intake passage 3, the intake control valve 19, and the drive motor 19a. As apparent from FIG. 4 (a), the contribution of the air flow is a positive value. This means that the air flow becomes the resistance of the operation of the intake control valve 19 during the opening operation, and the operation delay (operation time) is reduced. It means to enlarge. As the air flow rate increases, the operating resistance (operation delay) of the intake control valve 19 due to the air flow increases.

図４（ｂ）は、閉作動時における吸気制御弁１９の閉弁に要する時間（作動時間）のバッテリ電圧及び空気流量に対する依存特性を示している。なお、図４（ｂ）において、Ａ’は、バッテリ電圧が１２Ｖである場合における、空気の流れの寄与分を示している。また、Ｂ’は、吸気通路３、吸気制御弁１９及び駆動モータ１９ａの機械的ないしは電気的な要因による寄与分を示している。図４（ｂ）から明らかなとおり、空気の流れの寄与分は負の値であり、これは、閉作動時には空気の流れは吸気制御弁１９の作動のアシスト（助勢）となり、作動を促進するということを意味している。なお、空気流量が多いときほど、空気の流れに起因する吸気制御弁１９の作動の促進度合いは大きくなる。   FIG. 4B shows the dependence characteristics of the time required for closing the intake control valve 19 during the closing operation (operation time) on the battery voltage and the air flow rate. In FIG. 4B, A ′ indicates the contribution of the air flow when the battery voltage is 12V. B 'represents the contribution due to mechanical or electrical factors of the intake passage 3, the intake control valve 19, and the drive motor 19a. As apparent from FIG. 4B, the contribution of the air flow is a negative value. This is because the air flow assists the operation of the intake control valve 19 during the closing operation, and promotes the operation. It means that. Note that the greater the air flow rate, the greater the degree of acceleration of the operation of the intake control valve 19 caused by the air flow.

図４（ｃ）は、駆動モータ１９ａの性能ないしは動作特性の個体差、吸気通路３ｃとの摩擦、温度変化等に起因する吸気制御弁１９の作動速度ないしは作動時間のばらつきを示している。   FIG. 4C shows variations in the operating speed or operating time of the intake control valve 19 due to individual differences in performance or operating characteristics of the drive motor 19a, friction with the intake passage 3c, temperature changes, and the like.

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ、開作動時及び閉作動時における吸気制御弁１９の開度（以下「吸気制御弁開度」という。）の時間に対する変化特性の一例を示している。前記のとおり、吸気制御弁１９の作動時間には、吸気通路３、吸気制御弁１９及び駆動モータ１９ａの機械的ないしは電気的な要因に起因するばらつきがあるが、図５（ａ）、（ｂ）には、かかるばらつきの上限及び下限と、作動時間の中央値（平均値）とを示している。なお、図５（ａ）、（ｂ）において、Ｔ１は、コントロールユニット３１が開弁信号又は閉弁信号を出力してから吸気制御弁１９が実際に作動を開始するまでの時間遅れ（ディレー時間）を示している。   FIG. 5A and FIG. 5B are examples of the change characteristics with respect to time of the opening degree of the intake control valve 19 (hereinafter referred to as “intake control valve opening degree”) during the opening operation and the closing operation, respectively. Show. As described above, the operation time of the intake control valve 19 varies due to mechanical or electrical factors of the intake passage 3, the intake control valve 19, and the drive motor 19a. ) Shows the upper and lower limits of such variation and the median value (average value) of the operating time. 5A and 5B, T1 is a time delay (delay time) from when the control unit 31 outputs a valve opening signal or a valve closing signal until the intake control valve 19 actually starts operating. ).

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれ、開作動時及び閉作動時における吸気制御弁１９の作動時間を、空気流量とバッテリ電圧とをパラメータとして表したマップ（作動時間予測マップ）を示している。これらの作動時間予測マップは、図５（ａ）、（ｂ）に一例を示す作動時間の中央値に基づいて作成されたものであり、コントロールユニット３１を構成するコンピュータ（メモリ）内に格納されている。   6 (a) and 6 (b) are maps (operation time prediction maps) representing the operation time of the intake control valve 19 during the opening operation and the closing operation using the air flow rate and the battery voltage as parameters, respectively. Is shown. These operation time prediction maps are created based on the median operation time shown in FIGS. 5A and 5B as an example, and are stored in a computer (memory) constituting the control unit 31. ing.

以下、点火時期／ＥＧＲ制御の具体的な制御手順を説明する。
図２に示すように、この点火時期／ＥＧＲ制御においては、まずステップＳ１で、該制御に必要な各種信号、例えば、空気流量、スロットル開度（エンジン負荷）、エンジン水温、エンジン回転数、バッテリ電圧等が読み込まれる。続いて、ステップＳ２で、エンジン負荷とエンジン回転数とに基づいて、点火プラグ６の基本点火時期が設定され、さらにステップＳ３で、エンジン負荷とエンジン回転数とに基づいて、エンジン１の基本ＥＧＲ量が設定される。次に、ステップＳ４で、エンジン負荷とエンジン回転数とエンジン水温とに基づいて、吸気制御弁１９を閉作動させるべき条件（以下「閉作動条件」という。）が成立しているか、開作動させるべき条件（以下「開作動条件」という。）が成立しているか、それとも両条件がいずれも成立していないかが判定される。 Hereinafter, a specific control procedure of the ignition timing / EGR control will be described.
As shown in FIG. 2, in this ignition timing / EGR control, first, in step S1, various signals necessary for the control, for example, air flow rate, throttle opening (engine load), engine water temperature, engine speed, battery Voltage etc. are read. Subsequently, in step S2, the basic ignition timing of the spark plug 6 is set based on the engine load and the engine speed, and in step S3, the basic EGR of the engine 1 is determined based on the engine load and the engine speed. The amount is set. Next, in step S4, based on the engine load, the engine speed, and the engine water temperature, a condition for closing the intake control valve 19 (hereinafter referred to as “closed operation condition”) is satisfied or opened. It is determined whether the power condition (hereinafter referred to as “open operation condition”) is satisfied, or whether both conditions are satisfied.

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ、冷間時（エンジン水温が低いとき）及び温間時（エンジン水温が高いとき）における吸気制御弁１９の開閉状態を示している。図３（ａ）から明らかなとおり、冷間時においては、低負荷・低回転領域では吸気制御弁１９は閉じられ、高負荷領域又は高回転領域では吸気制御弁１９は開かれる。また、図３（ｂ）から明らかなとおり、温間時においては、吸気制御弁１９は全領域で開かれる。かくして、ステップＳ４においては、エンジン１の運転状態が吸気制御弁１９を開くべき領域から閉じるべき領域に移行したときには閉作動条件が成立したものと判定され、吸気制御弁１９を閉じるべき領域から開くべき領域に移行したときには開作動条件が成立したものと判定される。   FIGS. 3A and 3B show the open / close state of the intake control valve 19 during cold (when the engine water temperature is low) and warm (when the engine water temperature is high), respectively. As apparent from FIG. 3A, during the cold time, the intake control valve 19 is closed in the low load / low rotation region, and the intake control valve 19 is opened in the high load region or the high rotation region. Further, as is apparent from FIG. 3B, the intake control valve 19 is opened in the entire region during the warm period. Thus, in step S4, when the operating state of the engine 1 shifts from the region where the intake control valve 19 is to be opened to the region where the intake control valve 19 is to be closed, it is determined that the closing operation condition is satisfied, and the intake control valve 19 is opened from the region where the intake control valve 19 is to be closed. When shifting to the power region, it is determined that the opening operation condition is satisfied.

ステップＳ４で閉作動条件が成立していると判定された場合は、ステップＳ５〜Ｓ８で閉作動時に適した点火時期補正値及びＥＧＲ補正値が演算された後、ステップＳ１３〜Ｓ１６で点火及びＥＧＲが実行される。他方、ステップＳ４で開作動条件が成立していると判定された場合は、ステップＳ９〜Ｓ１２で開作動時に適した点火時期補正値及びＥＧＲ補正値が演算された後、ステップＳ１３〜Ｓ１６で点火及びＥＧＲが実行される。なお、ステップＳ４で閉作動条件及び開作動条件のいずれもが成立していないと判定された場合は、点火時期補正及びＥＧＲ補正を行わずに、ステップＳ１３〜Ｓ１６で点火及びＥＧＲが実行される。   If it is determined in step S4 that the closing operation condition is satisfied, an ignition timing correction value and an EGR correction value suitable for the closing operation are calculated in steps S5 to S8, and then ignition and EGR are performed in steps S13 to S16. Is executed. On the other hand, if it is determined in step S4 that the opening operation condition is satisfied, ignition timing correction values and EGR correction values suitable for the opening operation are calculated in steps S9 to S12, and ignition is performed in steps S13 to S16. And EGR are performed. If it is determined in step S4 that neither the closing operation condition nor the opening operation condition is satisfied, ignition and EGR are executed in steps S13 to S16 without performing ignition timing correction and EGR correction. .

以下、ステップＳ４で閉作動条件が成立していると判定された場合における具体的な制御手順を説明する。この場合、まずステップＳ５で、開弁状態にある吸気制御弁１９が、駆動モータ１９ａによって閉作動させられる。続いて、ステップＳ６で、吸気制御弁１９の開度が推定ないしは予測される。具体的には、図６（ｂ）に示す閉作動時用の作動時間予測マップを用いて、空気流量及びバッテリ電圧に基づいて、吸気制御弁１９の作動遅れ時間（作動時間）ないしは吸気制御弁開度が推定ないしは予測される。次に、ステップＳ７で、ステップＳ６で推定ないしは予測された吸気制御弁１９の作動遅れ時間（作動時間）ないしは吸気制御弁開度に基づいて、点火時期補正量が演算される（点火時期が補正される）。さらに、ステップＳ８で、ステップＳ６で推定ないしは予測された吸気制御弁１９の作動遅れ時間（作動時間）ないしは吸気制御弁開度に基づいて、ＥＧＲ補正量が演算される（ＥＧＲ量が補正される）。この後、ステップＳ１３〜Ｓ１６が実行される。   Hereinafter, a specific control procedure when it is determined in step S4 that the closing operation condition is established will be described. In this case, first, in step S5, the intake control valve 19 in the valve open state is closed by the drive motor 19a. Subsequently, in step S6, the opening degree of the intake control valve 19 is estimated or predicted. Specifically, the operation delay time (operation time) of the intake control valve 19 or the intake control valve is based on the air flow rate and the battery voltage using the operation time prediction map for the closing operation shown in FIG. The opening is estimated or predicted. Next, in step S7, an ignition timing correction amount is calculated based on the operation delay time (operation time) or intake control valve opening degree of the intake control valve 19 estimated or predicted in step S6 (ignition timing correction). ) Further, in step S8, the EGR correction amount is calculated (the EGR amount is corrected) based on the operation delay time (operation time) or the intake control valve opening degree of the intake control valve 19 estimated or predicted in step S6. ). Thereafter, steps S13 to S16 are executed.

以下、ステップＳ４で開作動条件が成立していると判定された場合における具体的な制御手順を説明する。この場合、まずステップＳ９で、閉弁状態にある吸気制御弁１９が、駆動モータ１９ａによって開作動させられる。続いて、ステップＳ１０で、吸気制御弁１９の開度が推定ないしは予測される。具体的には、図６（ａ）に示す開作動時用の作動時間予測マップを用いて、空気流量及びバッテリ電圧に基づいて、吸気制御弁１９の作動遅れ時間（作動時間）ないしは吸気制御弁開度が推定ないしは予測される。次に、ステップＳ１１で、ステップＳ１０で推定ないしは予測された吸気制御弁１９の作動遅れ時間（作動時間）ないしは吸気制御弁開度に基づいて、点火時期補正量が演算される。さらに、ステップＳ１２で、ステップＳ１０で推定ないしは予測された吸気制御弁１９の作動遅れ時間（作動時間）ないしは吸気制御弁開度に基づいて、ＥＧＲ補正量が演算される。この後、ステップＳ１３〜Ｓ１６が実行される。   Hereinafter, a specific control procedure when it is determined in step S4 that the opening operation condition is established will be described. In this case, first, in step S9, the intake control valve 19 in the closed state is opened by the drive motor 19a. Subsequently, in step S10, the opening degree of the intake control valve 19 is estimated or predicted. Specifically, the operation delay time (operation time) of the intake control valve 19 or the intake control valve is based on the air flow rate and the battery voltage using the operation time prediction map for the open operation shown in FIG. The opening is estimated or predicted. Next, in step S11, the ignition timing correction amount is calculated based on the operation delay time (operation time) or the intake control valve opening degree of the intake control valve 19 estimated or predicted in step S10. Further, in step S12, the EGR correction amount is calculated based on the operation delay time (operation time) or the intake control valve opening degree of the intake control valve 19 estimated or predicted in step S10. Thereafter, steps S13 to S16 are executed.

ステップＳ１３では、ステップＳ２で設定された基本点火時期と、ステップＳ７又はステップＳ１１で演算された点火時期補正量とに基づいて、最終点火時期が設定される。続いて、ステップＳ１４で、ステップＳ１３で設定された最終点火時期に基づいて、点火プラグ６に高電圧が印加され、燃焼室４内の混合気が点火される。次に、ステップＳ１５で、ステップＳ３で設定された基本ＥＧＲ量と、ステップＳ８又はステップＳ１２で演算されたＥＧＲ量補正量とに基づいて、最終ＥＧＲ量が設定される。続いて、ステップＳ１６で、ステップＳ１５で設定された最終ＥＧＲ量に基づいて、ＥＧＲ制御弁２６の開度が調整され、吸気通路６（サージタンク１４）に適量のＥＧＲガスが供給され、又はＥＧＲが停止される（設定された最終ＥＧＲ量が０の場合）。   In step S13, the final ignition timing is set based on the basic ignition timing set in step S2 and the ignition timing correction amount calculated in step S7 or step S11. Subsequently, at step S14, a high voltage is applied to the spark plug 6 based on the final ignition timing set at step S13, and the air-fuel mixture in the combustion chamber 4 is ignited. Next, in step S15, the final EGR amount is set based on the basic EGR amount set in step S3 and the EGR amount correction amount calculated in step S8 or step S12. Subsequently, in step S16, the opening degree of the EGR control valve 26 is adjusted based on the final EGR amount set in step S15, and an appropriate amount of EGR gas is supplied to the intake passage 6 (surge tank 14), or EGR. Is stopped (when the set final EGR amount is 0).

エンジン１においては、上記点火時期／ＥＧＲ制御が行われる結果、開作動時又は閉作動時における吸気制御弁１９の作動遅れ時間（作動時間）ないしは吸気制御弁開度を高精度で把握することができ、吸気制御弁１９の開度に応じて点火時期及びＥＧＲ量を適切に制御することができ、エンジン１の性能、例えば出力性能、エミッション性能、燃費性能等を高めることができる。また、このエンジン１では、制御弁開度センサを設けることなく、既設のセンサ１２、１５、２７、２９、３０及びコントロールユニット３１（こっらは「吸気制御弁開度推定装置」を構成する。）を有効に利用して、開作動時及び閉作動時における吸気制御弁１９の開度を高精度で推定することができるので、エンジン１の吸気系統の構造の複雑化やエンジン１のコストアップを招くことはない。   In the engine 1, as a result of the ignition timing / EGR control being performed, the operation delay time (operation time) of the intake control valve 19 or the intake control valve opening degree during the opening operation or the closing operation can be grasped with high accuracy. The ignition timing and the EGR amount can be appropriately controlled according to the opening degree of the intake control valve 19, and the performance of the engine 1, for example, the output performance, the emission performance, the fuel consumption performance, and the like can be improved. Further, in this engine 1, the existing sensors 12, 15, 27, 29, 30 and the control unit 31 (this is an “intake control valve opening degree estimation device”) without providing a control valve opening degree sensor. ) Can be used effectively to estimate the opening degree of the intake control valve 19 during the opening operation and the closing operation with high accuracy, so that the structure of the intake system of the engine 1 is complicated and the cost of the engine 1 is increased. Will not be invited.

本発明に係る吸気制御弁の開度推定装置を備えたエンジンのシステム構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a system configuration of an engine provided with an intake control valve opening estimation device according to the present invention. 図１に示すエンジンの点火時期／ＥＧＲ制御の制御手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a control procedure of engine ignition timing / EGR control shown in FIG. 1. （ａ）は冷間時における吸気制御弁の開閉態様を示す図であり、（ｂ）は温間時における吸気制御弁の開閉態様を示す図である。(A) is a figure which shows the opening / closing aspect of the intake control valve at the time of cold, (b) is a figure which shows the opening / closing aspect of the intake control valve at the time of warm. （ａ）は吸気制御弁を開弁する際の作動時間を示すグラフであり、（ｂ）は吸気制御弁を開弁する際の作動時間を示すグラフであり、（ｃ）は吸気制御弁の作動時間のばらつきを示すグラフである。(A) is a graph showing the operation time when the intake control valve is opened, (b) is a graph showing the operation time when the intake control valve is opened, and (c) is a graph showing the operation time of the intake control valve. It is a graph which shows the dispersion | variation in operation time. （ａ）は吸気制御弁を開弁する際の弁開度の時間に対する変化特性を示すグラフであり、（ｂ）は吸気制御弁を閉弁する際の弁開度の時間に対する変化特性を示すグラフである。(A) is a graph which shows the change characteristic with respect to time of the valve opening degree at the time of opening an intake control valve, (b) shows the change characteristic with respect to time of the valve opening degree at the time of closing an intake control valve. It is a graph. （ａ）は吸気制御弁を開弁する際に用いられる作動時間予測マップを示す図であり、（ｂ）は吸気制御弁を閉弁する際に用いられる作動時間予測マップを示す図である。(A) is a figure which shows the operation time prediction map used when opening an intake control valve, (b) is a figure which shows the operation time prediction map used when closing an intake control valve.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン、２ 吸気弁、３ 吸気通路（共通吸気通路）、３ａ 第１通路、３ｂ 第２通路、３ｃ 吸気通路（分岐吸気通路）、４ 燃焼室、５ ピストン、６ 点火プラグ、７ 排気弁、８ 排気通路、９ コンロッド、１０ クランク軸、１１ エアクリーナ、１２ エアフローセンサ、１３ スロットル弁、１３ａ スロットル弁駆動モータ、１４ サージタンク、１５ スロットル開度センサ、１６ 吸気圧センサ、１７ 開閉弁、１８ 燃料噴射弁、１９ 吸気制御弁、１９ａ 吸気制御弁駆動モータ（駆動モータ）、２１ 排気ガス浄化装置、２２ リニアＯ２センサ、２３ リニアＯ２センサ、２５ ＥＧＲ通路、２６ ＥＧＲ制御弁、２７ エンジン水温センサ、２８ カム位置センサ、２９ クランク角センサ（エンジン回転数センサ）、３０ バッテリ電圧センサ、３１ コントロールユニット。   1 engine, 2 intake valve, 3 intake passage (common intake passage), 3a first passage, 3b second passage, 3c intake passage (branch intake passage), 4 combustion chamber, 5 piston, 6 spark plug, 7 exhaust valve, 8 exhaust passage, 9 connecting rod, 10 crankshaft, 11 air cleaner, 12 air flow sensor, 13 throttle valve, 13a throttle valve drive motor, 14 surge tank, 15 throttle opening sensor, 16 intake pressure sensor, 17 on-off valve, 18 fuel injection Valve, 19 Intake control valve, 19a Intake control valve drive motor (drive motor), 21 Exhaust gas purification device, 22 Linear O2 sensor, 23 Linear O2 sensor, 25 EGR passage, 26 EGR control valve, 27 Engine water temperature sensor, 28 cam Position sensor, 29 Crank angle sensor (engine speed sensor), 3 0 Battery voltage sensor, 31 Control unit.

Claims (5)

スロットル弁より下流側で吸気通路に配設され、バッテリから電力が供給されるモータによって駆動されて吸気通路内の空気の流れを制御する吸気制御弁の開度を推定するエンジン用の吸気制御弁開度推定装置であって、
エンジンに供給される空気の流量を検出する空気流量検出手段と、
バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
空気流量検出手段によって検出された空気の流量と、電圧検出手段によって検出されたバッテリの電圧とに基づいて吸気制御弁の開度を推定する開度推定手段とを備えていることを特徴とする吸気制御弁開度推定装置。 An intake control valve for an engine that is disposed in the intake passage downstream of the throttle valve and is driven by a motor supplied with electric power from a battery to estimate the opening of the intake control valve that controls the flow of air in the intake passage. An opening estimation device,
Air flow rate detecting means for detecting the flow rate of air supplied to the engine;
Voltage detection means for detecting the voltage of the battery;
Opening degree estimating means for estimating the opening degree of the intake control valve based on the air flow rate detected by the air flow rate detecting means and the battery voltage detected by the voltage detecting means is provided. Intake control valve opening estimation device. 開度推定手段が、吸気制御弁が閉弁状態から開弁状態に作動するときには、開弁状態から閉弁状態に作動するときに比べて、吸気制御弁の作動遅れが大きくなるように吸気制御弁開度を推定することを特徴とする、請求項１に記載の吸気制御弁開度推定装置。   When the intake control valve operates from the closed state to the open state, the opening degree estimation means controls the intake control so that the operation delay of the intake control valve is greater than when the intake control valve operates from the open state to the closed state. 2. The intake control valve opening degree estimation device according to claim 1, wherein the valve opening degree is estimated. 吸気制御弁がスワール又はタンブルを生成することができることを特徴とする、請求項１に記載の吸気制御弁開度推定装置。   The intake control valve opening degree estimation device according to claim 1, wherein the intake control valve is capable of generating swirl or tumble. 開度推定手段よって推定された吸気制御弁の開度に応じて点火時期を補正する点火時期補正手段を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の吸気制御弁開度推定装置。   2. The intake control valve opening estimation device according to claim 1, further comprising ignition timing correction means for correcting the ignition timing in accordance with the opening of the intake control valve estimated by the opening estimation means. 開度推定手段よって推定された吸気制御弁の開度に応じてＥＧＲ量を補正するＥＧＲ量補正手段を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の吸気制御弁開度推定装置。   The intake control valve opening degree estimation device according to claim 1, further comprising an EGR amount correcting means for correcting an EGR amount in accordance with the opening degree of the intake control valve estimated by the opening degree estimating means.
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