JP2007297963A - Variable intake control device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable intake control device for an internal combustion engine capable of suitably inhibiting engine stall during engine low speed operation by taking an effect of pulsation of intake air into account. <P>SOLUTION: The variable intake control device for the internal combustion engine 10 is provided with a variable intake mechanism 60 varying effective intake pipe length in relation to intake pulsation of the internal combustion engine 10, and drives and controls the variable intake mechanism 60 to change effective intake pipe length according to engine rotation speed. When the device detects a risk of stall of the engine 10 during idling operation, the device drives and controls the variable intake mechanism 60 to keep effective intake pipe length longer than effective intake pipe length at a time of detection only during a period until 2 cycles of the engine 10 elapse. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の可変吸気制御装置に関する。   The present invention relates to a variable intake control device for an internal combustion engine.

一般的に、エアクリーナに吸入された空気は、スロットルボディ、サージタンク、インテークマニホルドを通じて吸気ポートに到達し、吸気バルブが開弁した際に機関の燃焼室内へ導入される。ここで、インテークマニホルド内を流れる吸入空気は、空気密度が粗な部分と密な部分とを有する粗密波(脈動流)であることが知られている。   In general, air taken into the air cleaner reaches the intake port through the throttle body, surge tank, and intake manifold, and is introduced into the combustion chamber of the engine when the intake valve is opened. Here, it is known that the intake air flowing through the intake manifold is a dense wave (pulsating flow) having a portion with a coarse air density and a dense portion.

したがって、吸気バルブが開弁するときに、吸入空気の脈動流のうち密な部分を吸気ポートに到達させることができれば、より多くの空気を燃焼室内に導入することができる。すなわち、燃焼室における燃焼効率を向上させることが可能となり、結果として内燃機関の出力特性を向上させることができる。   Therefore, if the dense portion of the pulsating flow of intake air can reach the intake port when the intake valve is opened, more air can be introduced into the combustion chamber. That is, the combustion efficiency in the combustion chamber can be improved, and as a result, the output characteristics of the internal combustion engine can be improved.

ここで、機関回転速度が低いときには吸気管長を長くし、機関回転速度が高いときには吸気管長を短くすることにより、上記効果を向上させることができることが知られている。したがって、吸気の脈動を利用してより多くの空気を燃焼室内に導入するためには、機関回転速度に応じて吸気管長を適切に変更することが望ましいこととなる。   Here, it is known that the above effect can be improved by lengthening the intake pipe length when the engine rotational speed is low and shortening the intake pipe length when the engine rotational speed is high. Therefore, in order to introduce more air into the combustion chamber using intake air pulsation, it is desirable to appropriately change the intake pipe length in accordance with the engine rotational speed.

ところで、車両用の内燃機関では、車両に搭載される補機、例えばエアコンやパワーステアリング等を内燃機関の出力により直接的又は間接的に駆動しているため、同補機がオン操作されると内燃機関の負荷が増加して機関回転速度が低下することがある。このため、上記のような可変吸気制御装置では、内燃機関の補機がオン操作された際に以下のような問題が無視できないものとなる。   By the way, in an internal combustion engine for a vehicle, since an auxiliary machine mounted on the vehicle, for example, an air conditioner or a power steering is driven directly or indirectly by the output of the internal combustion engine, the auxiliary machine is turned on. The load on the internal combustion engine may increase and the engine speed may decrease. For this reason, in the variable intake control device as described above, the following problems cannot be ignored when the auxiliary machine of the internal combustion engine is turned on.

すなわち上記可変吸気制御装置は機関回転速度に応じて吸気管長を変更するように駆動制御されているため、補機がオン操作されて機関回転速度が低下した直後においては、吸気の脈動流の周期は機関回転速度が低下する直前の周期を有した状態となる。このため、機関回転速度が低下した直後においては、吸気の脈動を有効に利用できないおそれがある。さらに、吸気バルブの開動作の周期と吸入空気の脈動流の周期との関係が吸気バルブの開弁時に脈動流のうち粗な部分が吸気ポートに到達するような関係であると、吸気ポート内に生じた負圧により排気ポート内の排気が気筒内に吸い戻されることがある。その結果、燃焼室内に残留する排気の割合の増加により燃焼室内の燃焼効率が低下するため、機関回転速度が低い状態にあるとエンジンストールが生じるおそれがある。   That is, since the variable intake control device is driven and controlled so as to change the intake pipe length according to the engine rotational speed, immediately after the auxiliary machine is turned on and the engine rotational speed decreases, the cycle of the intake pulsating flow Is in a state having a cycle immediately before the engine speed decreases. For this reason, there is a possibility that the pulsation of the intake air cannot be used effectively immediately after the engine rotational speed decreases. Further, if the relationship between the cycle of the opening operation of the intake valve and the cycle of the pulsating flow of the intake air is such that a rough portion of the pulsating flow reaches the intake port when the intake valve is opened, Due to the negative pressure generated in the exhaust gas, the exhaust gas in the exhaust port may be sucked back into the cylinder. As a result, the combustion efficiency in the combustion chamber decreases due to an increase in the ratio of exhaust gas remaining in the combustion chamber, and therefore engine stall may occur if the engine speed is low.

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸入空気の脈動の効果を考慮することにより、機関低速運転時におけるエンジンストールの発生を好適に抑制することのできる内燃機関の可変吸気制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of suitably suppressing the occurrence of engine stall during low-speed engine operation by considering the effect of pulsation of intake air. The object is to provide a variable intake control device.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、内燃機関の吸気脈動に対する有効吸気管長を可変とする可変吸気機構を備え、機関回転速度に応じて前記有効吸気管長を変更すべく前記可変吸気機構を駆動制御する内燃機関の可変吸気制御装置において、機関低速運転時に機関にストールが発生するおそれのあることを検出したとき、同機関が数サイクル経過するまでの期間のみ前記検出されたときの有効吸気管長よりも長い有効吸気管長となるように前記可変吸気機構を駆動制御することを要旨としている。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
According to a first aspect of the present invention, a variable intake mechanism that varies an effective intake pipe length with respect to intake air pulsation of an internal combustion engine is provided, and the variable intake mechanism is driven and controlled to change the effective intake pipe length according to the engine rotational speed. In the variable intake control device for an internal combustion engine, when it is detected that the engine may stall during low-speed operation of the engine, the effective intake pipe length when the engine is detected only during the period until several cycles elapses is detected. The gist is to drive and control the variable intake mechanism so that the effective intake pipe length is long.

同構成によれば、機関低速運転時に機関にストールが発生するおそれのあることを検出したとき、同機関が数サイクル経過するまでの期間のみ検出されたときの有効吸気管長よりも長い有効吸気管長となるように可変吸気機構を駆動制御する。このため、機関低速運転時に機関回転速度が低下して機関にストールが発生するおそれがあるようなときに、機関回転速度の低下にあわせて吸気脈動に対する有効吸気管長を長くすることができる。その結果、吸気脈動に対する有効吸気管長を機関回転速度に適したものとすることができるため、より多くの空気を燃焼室に導入して燃焼状態を安定させることができる。さらに、このように吸気脈動の効果を向上させることにより、吸気ポート内に生じた負圧によって排気ポート内の排気が気筒内に吸い戻されることを抑制することができる。したがって、燃焼室内に残留する排気の割合を低下させて燃焼状態を更に安定させることができる。   According to this configuration, when it is detected that the engine may stall during low-speed operation of the engine, the effective intake pipe length that is longer than the effective intake pipe length when the engine is detected only during the period until several cycles elapse The variable intake mechanism is driven and controlled so that For this reason, the effective intake pipe length with respect to the intake pulsation can be increased in accordance with the decrease in the engine rotational speed when the engine rotational speed decreases during engine low speed operation and the engine may be stalled. As a result, the effective intake pipe length with respect to the intake pulsation can be made suitable for the engine speed, so that more air can be introduced into the combustion chamber and the combustion state can be stabilized. Furthermore, by improving the effect of the intake pulsation in this way, it is possible to suppress the exhaust in the exhaust port from being sucked back into the cylinder by the negative pressure generated in the intake port. Therefore, the combustion state can be further stabilized by reducing the ratio of the exhaust gas remaining in the combustion chamber.

そして、ストール発生のおそれが検出されてから機関が数サイクル経過した後は、有効吸気管長が機関回転速度に応じた有効吸気管長となるように可変吸気機構が駆動制御される。このため、吸気脈動に対する有効吸気管長を一時的に長くした場合であっても、その後は吸気脈動効果の低下による燃焼状態の悪化を抑制することができる。   The variable intake mechanism is driven and controlled so that the effective intake pipe length becomes the effective intake pipe length corresponding to the engine rotational speed after several cycles of the engine have been detected since the possibility of stall occurrence has been detected. For this reason, even when the effective intake pipe length for intake pulsation is temporarily increased, deterioration of the combustion state due to a decrease in the intake pulsation effect can be suppressed thereafter.

なお、吸気脈動に対する有効吸気管長とは、吸入空気の脈動が伝播する吸気管の実質的な長さであり、必ずしも吸気管の長さが変化するものに限られない。   The effective intake pipe length with respect to the intake pulsation is a substantial length of the intake pipe through which the pulsation of the intake air propagates, and is not necessarily limited to that in which the length of the intake pipe changes.

以下、本発明を車載用内燃機関の可変吸気制御装置に具体化した一実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。
図1に示すように、この可変吸気制御装置が適用される内燃機関10は6つの気筒#1〜気筒#6を備えている。気筒#1〜気筒#3の各気筒は内燃機関10に形成される吸気ポート25Aを介して第1の吸気マニホールド23に接続されている。気筒#4〜気筒#6の各気筒は吸気ポート25Bを介して第2の吸気マニホールド24に接続されている。これら第1の吸気マニホールド23及び第2の吸気マニホールド24には吸気管20が接続されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a variable intake control device for an in-vehicle internal combustion engine will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 10 to which this variable intake control device is applied includes six cylinders # 1 to # 6. Each of the cylinders # 1 to # 3 is connected to the first intake manifold 23 via an intake port 25A formed in the internal combustion engine 10. Each of the cylinders # 4 to # 6 is connected to the second intake manifold 24 via an intake port 25B. An intake pipe 20 is connected to the first intake manifold 23 and the second intake manifold 24.

吸気管20は、分岐部Aの下流において第1の分配管21と第2の分配管22とに分岐している。そして、第1の分配管21は第1の吸気マニホールド23及び吸気ポート25Aを介して気筒#1〜気筒#3に接続されている。また、第2の分配管22は第2の吸気マニホールド24及び吸気ポート25Bを介して気筒#4〜気筒#6に接続されている。   The intake pipe 20 branches into a first distribution pipe 21 and a second distribution pipe 22 downstream of the branch portion A. The first distribution pipe 21 is connected to the cylinder # 1 to the cylinder # 3 via the first intake manifold 23 and the intake port 25A. The second distribution pipe 22 is connected to the cylinders # 4 to # 6 via the second intake manifold 24 and the intake port 25B.

吸気管20には、分岐部Aの上流に吸入吸気量を調節するためのスロットルバルブ50が設けられている。スロットルバルブ50には、スロットルバルブ50を回転駆動させるためのスロットルバルブアクチュエータ51が設けられている。また、吸気管20には、スロットルバルブ50の上流に吸入空気に含まれる埃を取り除くためのエアクリーナ40が設けられている。   The intake pipe 20 is provided with a throttle valve 50 for adjusting the intake air intake amount upstream of the branch portion A. The throttle valve 50 is provided with a throttle valve actuator 51 for rotationally driving the throttle valve 50. The intake pipe 20 is provided with an air cleaner 40 for removing dust contained in intake air upstream of the throttle valve 50.

内燃機関10の気筒#1〜気筒#3の各々は、同内燃機関10に形成される排気ポート32を介して排気マニホールド31に接続されている。この排気マニホールド31には排気管30が接続されている。   Each of the cylinders # 1 to # 3 of the internal combustion engine 10 is connected to an exhaust manifold 31 via an exhaust port 32 formed in the internal combustion engine 10. An exhaust pipe 30 is connected to the exhaust manifold 31.

エアクリーナ40を通過した吸入空気は吸気管20、第1の吸気マニホールド23,第2の吸気マニホールド24、及び吸気ポート25A,25Bを通じて内燃機関10の燃焼室内に導入される。この燃焼室内に導入された吸入空気は内燃機関10に設けられる燃料噴射弁から噴射される燃料と混合して混合気となる。そして、この混合気が燃焼室内で燃焼した後、この燃焼により生じた排気が燃焼室内から排気ポート32、排気マニホールド31、及び排気管30を通じて外部に排出される。   The intake air that has passed through the air cleaner 40 is introduced into the combustion chamber of the internal combustion engine 10 through the intake pipe 20, the first intake manifold 23, the second intake manifold 24, and the intake ports 25A and 25B. The intake air introduced into the combustion chamber is mixed with fuel injected from a fuel injection valve provided in the internal combustion engine 10 to become an air-fuel mixture. Then, after the air-fuel mixture burns in the combustion chamber, the exhaust gas generated by the combustion is discharged from the combustion chamber to the outside through the exhaust port 32, the exhaust manifold 31, and the exhaust pipe 30.

ここで、本実施形態にかかる吸気管20には、吸気管20の有効吸気管長を可変とする可変吸気機構60が設けられている。有効吸気管長とは、吸入空気の脈動が伝播する吸気管の実質的な長さである。この可変吸気機構60は、第1の連通管61,第2の連通管62、第1の連通制御弁63、第2の連通制御弁64、及び連通制御弁アクチュエータ65を備えて構成されている。   Here, the intake pipe 20 according to the present embodiment is provided with a variable intake mechanism 60 that makes the effective intake pipe length of the intake pipe 20 variable. The effective intake pipe length is a substantial length of the intake pipe through which the pulsation of the intake air propagates. The variable intake mechanism 60 includes a first communication pipe 61, a second communication pipe 62, a first communication control valve 63, a second communication control valve 64, and a communication control valve actuator 65. .

第1の連通管61は分岐部Aの下流の第1の連通部Bにおいて第1の分配管21及び第2の分配管22を連通している。また、第2の連通管62は第1の連通部Bの下流の第2の連通部Cにおいて第1の分配管21及び第2の分配管22を連通している。第1の連通管61には同連通管61を開閉するための第1の連通制御弁63が設けられている。同様に、第2の連通管62には同連通管62を開閉するための第2の連通制御弁64が設けられている。第1の連通制御弁63は連通制御弁アクチュエータ65と駆動連結しており、連通制御弁アクチュエータ65により第1の連通制御弁63が回転駆動されて第1の連通管61の開放及び閉鎖が切り替えられる。また、第2の連通制御弁64も連通制御弁アクチュエータ65と駆動連結しており、連通制御弁アクチュエータ65により第2の連通制御弁64が回転駆動されて第2の連通管62の開放及び閉鎖が切り替えられる。   The first communication pipe 61 communicates the first distribution pipe 21 and the second distribution pipe 22 in the first communication section B downstream of the branch section A. Further, the second communication pipe 62 communicates the first distribution pipe 21 and the second distribution pipe 22 in the second communication section C downstream of the first communication section B. The first communication pipe 61 is provided with a first communication control valve 63 for opening and closing the communication pipe 61. Similarly, the second communication pipe 62 is provided with a second communication control valve 64 for opening and closing the communication pipe 62. The first communication control valve 63 is drivingly connected to the communication control valve actuator 65, and the first communication control valve 63 is rotationally driven by the communication control valve actuator 65 to switch between opening and closing of the first communication pipe 61. It is done. The second communication control valve 64 is also drivingly connected to the communication control valve actuator 65, and the second communication control valve 64 is rotationally driven by the communication control valve actuator 65 to open and close the second communication pipe 62. Is switched.

内燃機関10の出力軸には回転速度センサ80が設けられており、この回転速度センサ80により出力軸の回転速度、即ち機関回転速度NEが検出される。また、車両のアクセルペダルにはアクセルセンサ81が設けられており、このアクセルセンサ81によりその踏み込み量であるアクセルペダル踏み込み量ACCPが検出される。   A rotation speed sensor 80 is provided on the output shaft of the internal combustion engine 10, and the rotation speed sensor 80 detects the rotation speed of the output shaft, that is, the engine rotation speed NE. Further, an accelerator sensor 81 is provided in the accelerator pedal of the vehicle, and the accelerator sensor 81 detects an accelerator pedal depression amount ACCP that is a depression amount.

これらセンサ80,81の検出信号は、いずれも内燃機関の電子制御装置70に取り込まれる。この電子制御装置70は、各種制御プログラムや演算用マップ、及び制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶保持するメモリを備えている。また、電子制御装置70は、上記センサ80,81等からの検出信号に基づいてスロットルバルブアクチュエータ51及び連通制御弁アクチュエータ65等の各種装置の制御を実行する。   The detection signals of these sensors 80 and 81 are all taken into the electronic control unit 70 of the internal combustion engine. The electronic control device 70 includes a memory for storing and holding various control programs, calculation maps, data calculated when the control is executed, and the like. Further, the electronic control unit 70 controls various devices such as the throttle valve actuator 51 and the communication control valve actuator 65 based on detection signals from the sensors 80 and 81 and the like.

ここで、本実施形態における可変吸気機構60においては、連通制御弁アクチュエータ65により第1の連通制御弁63及び第2の連通制御弁64が以下の(a)〜(c)の3つの状態に駆動される。   Here, in the variable intake mechanism 60 in the present embodiment, the first communication control valve 63 and the second communication control valve 64 are brought into the following three states (a) to (c) by the communication control valve actuator 65. Driven.

(a)第1の連通制御弁63が第1の連通管61を閉鎖し、且つ第2の連通制御弁64も第2の連通管62を閉鎖する状態
(b)第1の連通制御弁63が第1の連通管61を開放し、且つ第2の連通制御弁64が第2の連通管62を閉鎖する状態
(c)第1の連通制御弁63が第1の連通管61を開放し、且つ第2の連通制御弁64も第2の連通管62を開放する状態
そして、これら(a)〜(c)の状態における吸気管20の有効吸気管長は以下のようになる。
(A) A state in which the first communication control valve 63 closes the first communication pipe 61 and a second communication control valve 64 also closes the second communication pipe 62. (b) The first communication control valve 63. Opens the first communication pipe 61, and the second communication control valve 64 closes the second communication pipe 62. (c) The first communication control valve 63 opens the first communication pipe 61. The second communication control valve 64 also opens the second communication pipe 62. The effective intake pipe length of the intake pipe 20 in the states (a) to (c) is as follows.

(a)のとき、吸気管20の有効吸気管長は、分岐部Aから各気筒#1〜気筒#6までとなるため、最も長くなる。
(b)のとき、吸気管20の有効吸気管長は、第1の連通部Bから各気筒#1〜気筒#6までとなるため、中程度の長さとなる。
In the case of (a), the effective intake pipe length of the intake pipe 20 is the longest because it extends from the branch portion A to each cylinder # 1 to cylinder # 6.
In the case of (b), the effective intake pipe length of the intake pipe 20 is from the first communication part B to each cylinder # 1 to cylinder # 6, and therefore has an intermediate length.

(c)のとき、吸気管20の有効吸気管長は、第2の連通部Cから各気筒#1〜気筒#6までとなるため、最も短くなる。
このように、本実施形態にかかる可変吸気機構60により吸気管20の有効吸気管長を3つの態様で変更することが可能である。
In the case of (c), the effective intake pipe length of the intake pipe 20 is from the second communication portion C to each cylinder # 1 to cylinder # 6, and therefore becomes the shortest.
As described above, the effective intake pipe length of the intake pipe 20 can be changed in three ways by the variable intake mechanism 60 according to the present embodiment.

以下、このような車載用内燃機関の可変吸気制御装置において行われる吸気管20の可変吸気制御について図2を参照して説明する。なお、図2のフローチャートに示す一連の処理は、電子制御装置70により所定の周期をもって繰り返し実行される。また、このフローチャートの初期処理として、カウント値CINITが「0」に設定される。   Hereinafter, the variable intake control of the intake pipe 20 performed in such a variable intake control apparatus for an on-vehicle internal combustion engine will be described with reference to FIG. The series of processing shown in the flowchart of FIG. 2 is repeatedly executed by the electronic control device 70 with a predetermined period. Further, as an initial process of this flowchart, the count value CINIT is set to “0”.

図2に示すように、この一連の処理ではまず、センサ80,81の検出信号に基づいて機関回転速度NE、アクセルペダル踏み込み量ACCPが読み込まれる(S100)。
このS100に続いて、内燃機関がアイドル運転状態であるか否かが判定される(S101)。具体的には機関回転速度NEが所定回転速度NE1以下であり、且つアクセルペダル踏み込み量ACCPが所定踏み込み量ACCP1以下であることに基づいてアイドル運転状態である旨判定される。
As shown in FIG. 2, in this series of processing, first, the engine speed NE and the accelerator pedal depression amount ACCP are read based on the detection signals of the sensors 80 and 81 (S100).
Subsequent to S100, it is determined whether or not the internal combustion engine is in an idle operation state (S101). Specifically, it is determined that the engine is in the idling state based on the fact that the engine rotational speed NE is equal to or lower than the predetermined rotational speed NE1 and the accelerator pedal depression amount ACCP is equal to or smaller than the predetermined depression amount ACCP1.

この判定処理を通じてアイドル運転状態である旨判定された場合には(S101:YES)、機関回転速度変化量ΔNEが算出される(S102)。具体的には、機関回転速度の前回値NEFと機関回転速度NEとの偏差から機関回転速度変化量ΔNEが算出される。   If it is determined through this determination process that the engine is in the idling state (S101: YES), an engine speed change amount ΔNE is calculated (S102). Specifically, the engine rotational speed change amount ΔNE is calculated from the deviation between the previous engine rotational speed value NEF and the engine rotational speed NE.

このS102に続いて、エンジンストールのおそれがあるか否かが判定される(S103)。具体的には、機関回転速度NEが所定回転速度NE2以下であり、且つ機関回転速度変化量ΔNEが所定変化量ΔNE1以上であるときにエンジンストールのおそれがある旨判定される。なお、この判定結果は、S111においてカウント値CINITが「0」に設定されるまで維持される。所定回転速度NE2及び所定変化量ΔNE1は、エンジンストールのおそれがあるか否かを判定するとこができる適切な値に設定されている。   Following this S102, it is determined whether there is a possibility of engine stall (S103). Specifically, it is determined that there is a possibility of engine stall when the engine rotational speed NE is equal to or lower than a predetermined rotational speed NE2 and the engine rotational speed change amount ΔNE is equal to or greater than a predetermined change amount ΔNE1. This determination result is maintained until the count value CINIT is set to “0” in S111. The predetermined rotational speed NE2 and the predetermined change amount ΔNE1 are set to appropriate values that can be used to determine whether there is a possibility of engine stall.

この判定処理を通じてエンジンストールのおそれがある旨判定された場合には(S103:YES)、カウント値CINITが所定カウント値CINITKよりも小さいか否かが判定される(S104)。ここで、電子制御装置70にはこの所定カウント値CINITKと機関回転速度NEとの関係を定義する関数マップが記憶されており、電子制御装置70はこの関数マップを参照して所定カウント値CINITKを算出する。所定カウント値CINITKは、具体的には、内燃機関が機関回転速度NEの状態であるときに機関が2サイクル経過するまでの期間を期間Tとすると、この期間Tの間に本制御処理が実行されると予想される回数である。なお、機関の1サイクルとは、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、及び排気行程が一巡する期間を指すものとする。   If it is determined through this determination processing that there is a possibility of engine stall (S103: YES), it is determined whether or not the count value CINIT is smaller than the predetermined count value CINITK (S104). Here, the electronic control unit 70 stores a function map that defines the relationship between the predetermined count value CINITK and the engine speed NE. The electronic control unit 70 refers to the function map and sets the predetermined count value CINITK. calculate. More specifically, the predetermined count value CINITK is executed during this period T when the period until the engine passes two cycles when the internal combustion engine is at the engine rotational speed NE is defined as the period T. This is the number of times expected to be done. One cycle of the engine refers to a period in which the intake stroke, the compression stroke, the combustion stroke, and the exhaust stroke are completed.

この判定処理を通じてカウント値CINITが所定カウント値CINITK以下である旨判定された場合には(S104:YES)、吸気管20の有効吸気管長が最も長く設定される(S105)。具体的には、連通制御弁アクチュエータ65により、第1の連通管61を閉鎖するように第1の連通制御弁63を駆動するとともに、第2の連通管62を閉鎖するように第2の連通制御弁64を駆動する。   When it is determined that the count value CINIT is equal to or smaller than the predetermined count value CINITK through this determination process (S104: YES), the effective intake pipe length of the intake pipe 20 is set to be the longest (S105). Specifically, the first communication control valve 63 is driven by the communication control valve actuator 65 so as to close the first communication pipe 61 and the second communication pipe 62 is closed so as to close the second communication pipe 62. The control valve 64 is driven.

このS105に続いて、カウント値CINITがインクリメントされる(S106)。
一方、アイドル運転状態でない旨判定された場合(S101:NO)、及びエンジンストールのおそれがない旨判定された場合(S103:NO)には、機関高速運転状態であるか否かが判定される(S108)。また、カウント値CINITが所定カウント値CINITKを超えている旨判定された場合(S104:NO)にも機関高速運転状態であるか否かが判定される(S108)。具体的には、機関回転速度NEが所定回転速度NE3以上であることに基づいて機関高速運転状態である旨判定される。なお、所定回転速度NE3は、機関が高速運転状態であるか否かを判定するとこができる適切な値に設定されている。
Following S105, the count value CINIT is incremented (S106).
On the other hand, when it is determined that the engine is not idling (S101: NO) and when it is determined that there is no possibility of engine stall (S103: NO), it is determined whether the engine is operating at high speed. (S108). Further, when it is determined that the count value CINIT exceeds the predetermined count value CINITK (S104: NO), it is also determined whether or not the engine is operating at high speed (S108). Specifically, it is determined that the engine is operating at high speed based on the engine speed NE being greater than or equal to a predetermined speed NE3. The predetermined rotational speed NE3 is set to an appropriate value that can be determined when it is determined whether or not the engine is in a high speed operation state.

この判定処理を通じて機関が高速運転状態である旨判定された場合には(S108:YES)、吸気管20の有効吸気管長が最も短く設定される(S109)。具体的には、連通制御弁アクチュエータ65により、第1の連通管61を開放するように第1の連通制御弁63を駆動するとともに、第2の連通管62を開放するように第2の連通制御弁64を駆動する。   If it is determined through this determination processing that the engine is in a high speed operation state (S108: YES), the effective intake pipe length of the intake pipe 20 is set to the shortest (S109). Specifically, the first communication control valve 63 is driven so as to open the first communication pipe 61 and the second communication pipe 62 is opened so as to open the second communication pipe 62 by the communication control valve actuator 65. The control valve 64 is driven.

また、機関が高速運転状態でない旨判定された場合(S108:NO)、即ち機関が低速運転状態、或いは中速運転状態にあるときには、吸気管20の有効吸気管長が中程度の長さに設定される(S110)。具体的には、連通制御弁アクチュエータ65により、第1の連通管61を開放するように第1の連通制御弁63が駆動させられるとともに、第2の連通管62を閉鎖するように第2の連通制御弁64が駆動させられる。なお、機関がアイドル運転状態であり且つエンジンストールのおそれがないときにも、吸気管20の有効吸気管長が中程度の長さに設定される。   When it is determined that the engine is not in a high speed operation state (S108: NO), that is, when the engine is in a low speed operation state or a medium speed operation state, the effective intake pipe length of the intake pipe 20 is set to a medium length. (S110). Specifically, the first communication control valve 63 is driven by the communication control valve actuator 65 so as to open the first communication pipe 61, and the second communication pipe 62 is closed so as to close the second communication pipe 62. The communication control valve 64 is driven. Note that the effective intake pipe length of the intake pipe 20 is set to a medium length even when the engine is in an idle operation state and there is no fear of engine stall.

これらS109及びS110に続いて、カウント値CINITが「0」に設定される(S111)。また、カウント値CINITが所定カウント値CINITKを超えている旨判定された場合(S104:NO)にもカウント値CINITが「0」に設定される(S111)。   Subsequent to S109 and S110, the count value CINIT is set to “0” (S111). Further, when it is determined that the count value CINIT exceeds the predetermined count value CINITK (S104: NO), the count value CINIT is set to “0” (S111).

そして、このS106及びS111に続いて、次回の処理に備えて現在の機関回転速度NEが前回値NEFとして記憶され(S107)、この一連の処理が一旦終了される。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に列記する作用効果が得られる。
Subsequently to S106 and S111, the current engine speed NE is stored as the previous value NEF in preparation for the next process (S107), and this series of processes is temporarily terminated.
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)アイドル運転時に機関10にストールが発生するおそれのあることを検出したとき、同機関10が2サイクル経過するまでの期間のみ検出されたときの有効吸気管長よりも長い有効吸気管長となるように可変吸気機構60を駆動制御する。このため、アイドル時に機関回転速度NEが低下して機関10にストールが発生するおそれがあるようなときに、機関回転速度NEの低下にあわせて吸気脈動に対する有効吸気管長を長くすることができる。その結果、吸気脈動に対する有効吸気管長を機関回転速度NEに適したものとすることができるため、より多くの空気を気筒#1〜気筒#6の各気筒の燃焼室に導入して燃焼状態を安定させることができる。さらに、このように吸気脈動の効果を向上させることにより、吸気ポート25A,25B内に生じた負圧によって排気ポート32内の排気が気筒#1〜気筒#6の各気筒内に吸い戻されることを抑制することができる。したがって、気筒#1〜気筒#6の各気筒の燃焼室内に残留する排気の割合を低下させて燃焼状態を更に安定させることができる。  (1) When it is detected that the engine 10 may stall during idle operation, the effective intake pipe length becomes longer than the effective intake pipe length when the engine 10 is detected only for a period until two cycles elapse. Thus, the variable intake mechanism 60 is driven and controlled. For this reason, when there is a possibility that the engine rotation speed NE decreases and the engine 10 stalls during idling, the effective intake pipe length for the intake pulsation can be increased as the engine rotation speed NE decreases. As a result, the effective intake pipe length with respect to the intake pulsation can be made suitable for the engine rotational speed NE, so that more air is introduced into the combustion chambers of the cylinders # 1 to # 6 to change the combustion state. It can be stabilized. Further, by improving the effect of the intake pulsation in this way, the exhaust in the exhaust port 32 is sucked back into the cylinders # 1 to # 6 by the negative pressure generated in the intake ports 25A and 25B. Can be suppressed. Accordingly, the combustion state can be further stabilized by reducing the ratio of the exhaust gas remaining in the combustion chambers of the cylinders # 1 to # 6.

そして、ストール発生のおそれが検出されてから機関10が2サイクル経過した後は、有効吸気管長が機関回転速度NEに応じた有効吸気管長となるように可変吸気機構60が駆動制御される。このため、吸気脈動に対する有効吸気管長を一時的に長くした場合であっても、その後は吸気脈動効果の低下による燃焼状態の悪化を抑制することができる。   Then, after two cycles have elapsed since the possibility of the occurrence of a stall has been detected, the variable intake mechanism 60 is driven and controlled so that the effective intake pipe length becomes an effective intake pipe length corresponding to the engine rotational speed NE. For this reason, even when the effective intake pipe length for intake pulsation is temporarily increased, deterioration of the combustion state due to a decrease in the intake pulsation effect can be suppressed thereafter.

尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、吸気管20の有効吸気管長が最も長くなるように可変吸気機構60を駆動する制御を同機関が2サイクル経過するまでの期間のみ実行していたが、このような制御を機関が1〜5サイクル程度経過するまでの期間のみ実行してもよい。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, the control for driving the variable intake mechanism 60 is executed only for a period until two cycles of the engine so that the effective intake pipe length of the intake pipe 20 is the longest, but such control is performed. You may perform only the period until about 1 to 5 cycles elapses.

・上記実施形態では、エンジンストールのおそれがあるか否かの判定を機関回転速度NE、機関回転速度変化量ΔNEに基づいて判定していたが、機関回転速度NEにのみ基づいて判定するようにしてもよい。   In the above embodiment, whether or not there is a possibility of engine stall is determined based on the engine rotational speed NE and the engine rotational speed change amount ΔNE, but it is determined based only on the engine rotational speed NE. May be.

・上記実施形態では、アイドル運転状態であるときにエンジンストールを防止するための可変吸気制御を実行していたが、機関低速運転状態であるときに同可変吸気制御を実行してもよい。具体的には、図2のS101において、所定回転速度NE1をアイドル回転速度よりも大きな値に設定するとともに、アクセルペダル踏み込み量ACCPが所定踏み込み量ACCP1以下であるという条件を省略すればよい。   In the above embodiment, the variable intake control for preventing the engine stall is performed when the engine is in the idling operation state. However, the variable intake control may be performed when the engine is in the engine low speed operation state. Specifically, in S101 of FIG. 2, the predetermined rotational speed NE1 is set to a value larger than the idle rotational speed, and the condition that the accelerator pedal depression amount ACCP is equal to or smaller than the predetermined depression amount ACCP1 may be omitted.

・上記実施形態では、アイドル運転時に機関にストールが発生するおそれのあることを検出したときに吸気管20の有効吸気管長を可変吸気機構60が設定できる最も短い有効吸気管長に変更するようにしていた。上記検出されたときにおける吸気管20の目標有効吸気管長は上記検出されたときの有効吸気管長よりも長い有効吸気管長に変更されればよく、可変吸気機構60において最も短く設定されている必要はない。また、可変吸気機構として、吸気管20の有効吸気管長を2段階、或いは4段階以上に変更することが可能な可変吸気機構を採用してもよい。   In the above embodiment, the effective intake pipe length of the intake pipe 20 is changed to the shortest effective intake pipe length that can be set by the variable intake mechanism 60 when it is detected that the engine may stall during idle operation. It was. The target effective intake pipe length of the intake pipe 20 at the time of detection may be changed to an effective intake pipe length longer than the effective intake pipe length at the time of detection, and the variable intake mechanism 60 needs to be set to the shortest. Absent. Further, as the variable intake mechanism, a variable intake mechanism that can change the effective intake pipe length of the intake pipe 20 in two stages or four or more stages may be adopted.

・可変吸気機構の構成は、上記可変吸気機構60以外の構成、例えば吸気管や吸気マニホールドにバイパスを設けることにより有効吸気管長を変更するような構成であってもよい。   The configuration of the variable intake mechanism may be a configuration other than the variable intake mechanism 60, for example, a configuration in which the effective intake pipe length is changed by providing a bypass in the intake pipe or the intake manifold.

本発明にかかる可変吸気制御装置の一実施形態についてその概略を示す模式図。The schematic diagram which shows the outline about one Embodiment of the variable intake control apparatus concerning this invention. 図1の制御装置における可変吸気制御を実行する際の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence at the time of performing the variable intake control in the control apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…内燃機関、20…吸気管、21…第1の分配管、22…第2の分配管、23…第1の吸気マニホールド、24…第2の吸気マニホールド、25A,25B…吸気ポート、30…排気管、31…排気マニホールド、32…排気ポート、40…エアクリーナ、50…スロットルバルブ、51…スロットルバルブアクチュエータ、60…可変吸気機構、61…第1の連通管、62…第2の連通管、63…第1の連通制御弁、64…第2の連通制御弁、65…連通制御弁アクチュエータ、70…電子制御装置、80…回転速度センサ、81…アクセルセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 20 ... Intake pipe, 21 ... 1st distribution pipe, 22 ... 2nd distribution pipe, 23 ... 1st intake manifold, 24 ... 2nd intake manifold, 25A, 25B ... Intake port, 30 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Exhaust pipe, 31 ... Exhaust manifold, 32 ... Exhaust port, 40 ... Air cleaner, 50 ... Throttle valve, 51 ... Throttle valve actuator, 60 ... Variable intake mechanism, 61 ... First communication pipe, 62 ... Second communication pipe , 63: first communication control valve, 64: second communication control valve, 65: communication control valve actuator, 70: electronic control device, 80: rotational speed sensor, 81: accelerator sensor.

Claims (1)

内燃機関の吸気脈動に対する有効吸気管長を可変とする可変吸気機構を備え、機関回転速度に応じて前記有効吸気管長を変更すべく前記可変吸気機構を駆動制御する内燃機関の可変吸気制御装置において、
機関低速運転時に機関にストールが発生するおそれのあることを検出したとき、同機関が数サイクル経過するまでの期間のみ前記検出されたときの有効吸気管長よりも長い有効吸気管長となるように前記可変吸気機構を駆動制御する
ことを特徴とする内燃機関の可変吸気制御装置。
In a variable intake control device for an internal combustion engine that includes a variable intake mechanism that varies an effective intake pipe length with respect to intake air pulsation of the internal combustion engine, and that drives and controls the variable intake mechanism to change the effective intake pipe length in accordance with the engine rotation speed,
When it is detected that the engine may stall during low-speed operation of the engine, the effective intake pipe length is longer than the effective intake pipe length when the engine is detected only during the period until several cycles elapse. A variable intake control device for an internal combustion engine, wherein the variable intake mechanism is driven and controlled.
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