JP2008291686A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008291686A
JP2008291686A JP2007136327A JP2007136327A JP2008291686A JP 2008291686 A JP2008291686 A JP 2008291686A JP 2007136327 A JP2007136327 A JP 2007136327A JP 2007136327 A JP2007136327 A JP 2007136327A JP 2008291686 A JP2008291686 A JP 2008291686A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
internal combustion
injection
combustion engine
exhaust valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007136327A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4697183B2 (ja
Inventor
Koichi Hoshi
幸一 星
Akira Tomimatsu
亮 冨松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007136327A priority Critical patent/JP4697183B2/ja
Priority to PCT/IB2008/001293 priority patent/WO2008142549A1/en
Priority to DE112008001651.8T priority patent/DE112008001651B4/de
Priority to US12/445,085 priority patent/US7853399B2/en
Priority to CN2008800009418A priority patent/CN101611221B/zh
Publication of JP2008291686A publication Critical patent/JP2008291686A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4697183B2 publication Critical patent/JP4697183B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401Controlling injection timing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し、排気弁の早閉じ制御を行う内燃機関において、高負荷運転がされた後のアイドリング状態から再加速が行われる際のノッキング発生を良好に抑制させることを目的とする。
【解決手段】排気弁32の閉じタイミングを変更可能とする排気可変動弁機構36を備え、排気弁32の閉じタイミングが吸気上死点よりも進角側となるように早閉じ制御を行う。暖機運転が完了しており(ステップ100)、かつ、アイドリング運転中であり(ステップ104)、かつ、高負荷運転履歴があると認められる場合(ステップ106)には、燃料噴射のタイミングを吸気非同期噴射から吸気同期噴射に切り換える(ステップ108)。
【選択図】図5

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、排気弁の早閉じ制御を実行する内燃機関を制御する装置として好適な内燃機関の制御装置に関する。
従来、例えば特許文献1には、排気弁の開閉タイミングを可変とするバルブタイミング可変機構を備える内燃機関のバルブタイミング制御装置が開示されている。この従来の制御装置では、所定の運転条件下において排気弁の閉じタイミングを吸気上死点に対して進角側に制御(以下、「排気弁の早閉じ制御」)するようにしている。このような排気弁の早閉じ制御によれば、排気行程中に排気通路側に排出されずに燃焼室内に閉じ込められている残留ガスを再度燃焼に付すことができるようになる。これにより、当該残留ガス中に含まれる未燃HCが再度燃焼に付されるようになるので、排気エミッションを良好に向上させることができる。
特開2004−92639号公報 特開平5−44586号公報 特開2003−120348号公報
ところで、内燃機関が高負荷運転された後にアイドリング状態におかれると、車両のエンジンルーム内の温度が高くなるとともにエンジン冷却水温度も高くなる。また、上述した排気弁の早閉じ制御を行った場合には、燃焼に付され、かつ、排気行程中に再圧縮された高温のガスが吸気通路に吹き返された後に燃焼室内に再吸入されることになる。このため、排気弁の早閉じ制御が実行されている状況下で、内燃機関が高負荷運転された後にアイドリング状態におかれた場合には、燃焼ガス温度が高くなり易い。その結果、そのようなアイドリング状態から再加速がなされる際に、ノッキング(いわゆる、発進時ノック)が発生し易くなる。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、排気弁の早閉じ制御を行う内燃機関において、高負荷運転がされた後のアイドリング状態から再加速が行われる際のノッキング発生を良好に抑制させ得る内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
第1の発明は、排気弁の少なくとも閉じタイミングを変更可能とする可変動弁機構と、
排気弁の閉じタイミングが吸気上死点よりも進角側となるように早閉じ制御を行う排気弁早閉じ制御手段と、
燃料噴射のタイミングを、吸気非同期噴射と吸気同期噴射との間で切り換える噴射タイミング制御手段と、
内燃機関の燃焼ガス温度を推定する燃焼ガス温度推定手段とを備え、
前記噴射タイミング制御手段は、排気弁の前記早閉じ制御が行われている場合には基本的には前記吸気非同期噴射を選択し、内燃機関がアイドリング状態にあるときに前記燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定される場合に、前記吸気非同期噴射に代えて前記吸気同期噴射を選択することを特徴とする。
また、第2の発明は、第1の発明において、前記燃焼ガス温度推定手段は、内燃機関の高負荷運転履歴があった場合に、前記燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定することを特徴とする。
また、第3の発明は、第1の発明において、前記燃焼ガス温度推定手段は、外気温度が所定値以上で、かつ、エンジン冷却水温度が所定値以上で、かつ、アイドリング運転が所定時間以上継続された場合に、前記燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定することを特徴とする。
また、第4の発明は、第1の発明において、前記燃焼ガス温度推定手段は、外気温度が所定値以上で、かつ、エアコンの作動が所定時間以上継続された場合に、前記燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定することを特徴とする。
第1の発明によれば、排気弁の早閉じ制御を利用して排気エミッション(特に未燃HC)の低減を図るシステムにおいて、基本的には、吸気非同期噴射が選択されることによって、燃料の微粒化の促進効果を得て、良好な燃費性能および良好な排気エミッション性能を得ることができる。そのうえで、本発明によれば、内燃機関がアイドリング状態にあるときに燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定される場合に、吸気非同期噴射に代えて吸気同期噴射が選択されることになる。これにより、吸気同期噴射によって燃料が吸入空気とともに直に燃焼室内に取り込まれた際の気化熱を利用して、燃焼ガスの温度を低下させることができる。このため、高負荷運転がされた後のアイドリング状態から内燃機関が再加速する際にノッキングが発生するのを好適に抑制することが可能となる。
第2の発明によれば、内燃機関の高負荷運転履歴があった場合に、燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定されることにより、上記再加速の際にノッキングを抑制するために吸気同期噴射を選択すべき運転条件を適切に判別できるようになる。
第3の発明によれば、外気温度が所定値以上で、かつ、エンジン冷却水温度が所定値以上で、かつ、アイドリング運転が所定時間以上継続された場合に、燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定されることにより、上記再加速の際にノッキングを抑制するために吸気同期噴射を選択すべき運転条件を適切に判別できるようになる。
第4の発明によれば、外気温度が所定値以上で、かつ、エアコンの作動が所定時間以上継続された場合に、燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定されることにより、上記再加速の際にノッキングを抑制するために吸気同期噴射を選択すべき運転条件を適切に判別できるようになる。
実施の形態1.
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1の構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、ポート噴射式の内燃機関10を備えている。内燃機関10の筒内には、ピストン12が設けられている。ピストン12は、筒内を往復移動することができる。内燃機関10の筒内には、ピストン12の頂部側に燃焼室14が形成されている。また、燃焼室14には、吸気通路16および排気通路18が連通している。
吸気通路16の入口近傍には、吸気通路16に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ20が設けられている。エアフローメータ20の下流には、スロットルバルブ22が設けられている。スロットルバルブ22は、アクセル開度と独立してスロットル開度を制御することのできる電子制御式スロットルバルブである。スロットルバルブ22の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットルポジションセンサ24が配置されている。
スロットルバルブ22の下流には、内燃機関10の吸気ポート16aに燃料を噴射するための燃料噴射弁26が配置されている。また、内燃機関10が備えるシリンダヘッドには、気筒毎に、燃焼室14の頂部から燃焼室14内に突出するように点火プラグ28がそれぞれ取り付けられている。吸気ポートおよび排気ポートには、それぞれ、燃焼室14と吸気通路16、或いは燃焼室14と排気通路18を連通状態または遮断状態とするための吸気弁30および排気弁32が設けられている。
吸気弁30および排気弁32は、それぞれ吸気可変動弁機構34および排気可変動弁機構36により駆動される。ここでは、これらの可変動弁機構34、36は、吸気弁30や排気弁32を駆動するカム(図示せず)の位相を油圧駆動または電動により連続的に可変とするVVT機構であるものとする。
図1に示すシステムは、ECU(Electronic Control Unit)40を備えている。ECU40には、上述した各種センサに加え、エンジン回転数を検知するためのクランク角センサ42、エンジン冷却水温度を検知するための水温センサ44、外気温度を検知するための外気温度センサ46、アクセル開度を検知するためのアクセルポジションセンサ48がそれぞれ接続されている。また、ECU40は、エアコン50のコンプレッサのON、OFF信号を検出できるようになっている。また、ECU40には、上述したスロットルバルブ22、燃料噴射弁26、可変動弁機構34、36等の各種アクチュエータが接続されている。ECU40は、各センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各アクチュエータを駆動させることにより、内燃機関10の運転状態を制御している。
上述したECU40によれば、燃料の噴射タイミングを任意に設定することができる。より具体的には、ECU40は、後述する要求に応じて、燃料噴射のタイミングを吸気非同期噴射と吸気同期噴射との間で切り換えるようにしている。吸気非同期噴射は、吸気行程が始まる前の段階、すなわち、排気行程の経過中に燃料を噴射する態様をいう。一方、吸気同期噴射は、吸気行程の経過中に吸入空気とともに直に燃料が燃焼室14内に送り込まれるようにすべく、吸気弁30が開いている状態で吸気行程中のピストン12の下降と同期して燃料を噴射する態様をいう。
[排気弁の早閉じ制御と吸気非同期噴射とによる燃料の微粒化促進]
図2は、本発明の実施の形態1で用いられる吸排気弁のバルブタイミングを、一般的な内燃機関で採用されるバルブタイミングと比較して説明するための図である。より具体的には、図2(A)は、一般的な内燃機関で採用されるバルブタイミング(以下、「ベースタイミング」と称する)を表している。図2(A)に示すベースタイミングの一例では、吸気弁30は、吸気上死点前(BTDC)3°CAで開弁された後に吸気下死点後(ABDC)61°CAで閉弁されるように設定されている。一方、排気弁32は、膨張下死点前(BBDC)56°CAで開弁された後に吸気上死点後(ATDC)4°CAで閉弁されるように設定されている。
図2(B)は、本実施形態1で用いられる吸排気弁のバルブタイミング(EX早閉じタイミング)を表している。図2(B)に示すバルブタイミングは、吸気弁30の開閉タイミングについては上記ベースタイミングと同一であるが、排気弁32の開閉タイミングが上記ベースタイミングと異なるものとされている。すなわち、図2(B)に示すバルブタイミングでは、排気弁32の閉じタイミングを早めるべく、排気弁32の開弁位相が20°CAだけベースタイミングに対して進角側に設定されている。より具体的には、図2(B)に示す一例では、排気弁32は、膨張下死点前(BBDC)76°CAで開弁された後に吸気上死点前(BTDC)16°CAで閉弁されるように設定されている。尚、以下の本明細書中においては、このような排気弁32の進角制御を、「排気弁の早閉じ制御」と称することとする。
図3は、上記排気弁の早閉じ制御が行われた際における筒内圧力Pを上記ベースタイミング採用時の筒内圧力Pと比較して説明するためのP−V線図である。尚、図3においては、細い実線で表した波形がベースタイミング採用時の筒内圧力Pの変化を示し、太い実線で表した波形が排気弁の早閉じ制御実行時の筒内圧力Pの変化を示している。排気弁の早閉じ制御が実行された際は、排気行程の途中で排気弁32が閉じられることによって、燃焼室14内に残留しているガスが、ピストン12が吸気上死点近傍に達するまでの間に再圧縮されることになる。このため、図3中に破線の丸で囲まれた部位が示すように、排気弁の早閉じ制御が実行された際には、排気行程の最終段階において筒内圧力Pが上昇することになる。
図4は、排気弁の早閉じ制御と吸気非同期とを組み合わせた際の内燃機関10の動作を説明するための図である。先ず、図4(A)に示すように、吸気非同期噴射は、排気行程の経過中に実行される。その後、上述した所定の閉じタイミングで排気弁32が閉弁されることにより、燃焼室14の壁面に付着している未燃HCがピストン12の上昇に伴って掻き揚げられて排気通路18に排出されるのを防止することができる。また、この図4(B)に示す過程では、噴射された燃料が吸気ポート16aに滞留している状態で、ピストン12の上昇に伴って燃焼室14内の残留ガスが再圧縮されることになる。
その後、ピストン12が吸気上死点近傍の位置に到達して吸気弁30が開弁されると、図4(C)に示すように、燃焼室14内の高温高圧の残留ガスが吸気ポート16a内に吹き返される。その結果、ポート付着燃料量が低減されるとともに、高温の残留ガスによって吸気ポート16a内に噴射されていた燃料の微粒化が促進される。
微粒化された燃料は、図4(D)に示すように、ピストン12が下降に転じた後に吸入空気(新気)とともに燃焼室14内に吸入される。その結果、燃焼室14内に取り込まれた空気と燃料との混合が促進された状態で、混合気が燃焼に付されることになるので、良好な燃焼が得られるようになる。これにより、内燃機関10が発するトルクが向上するので、アイドリング時に所定のエンジン回転数Neに制御するために必要とされる燃料量を低減することができ、燃費が向上する。また、未燃HCを良好な燃焼状態で再度燃焼させることができるので、排気エミッションの低減も図ることができる。
[実施の形態1の特徴部分]
以上説明したように、排気弁の早閉じ制御と吸気非同期制御とを組み合わせることとすれば、燃料の微粒化の促進により、良好な燃費性能と良好な排気エミッション性能を得ることができる。このため、本実施形態では、排気弁の早閉じ制御と吸気非同期噴射とを組み合わせた制御を平常的に行う制御としている。
ところで、内燃機関10が高負荷運転された後にアイドリング状態におかれると、車両のエンジンルームの温度が高くなるとともにエンジン冷却水温度も高くなる。また、上述したように、排気弁の早閉じ制御が行われた場合には、燃焼に付され、かつ、排気行程中に再圧縮された高温の残留ガスが吸気ポート16aに吹き返された後に燃焼室14内に再吸入されることになる。このため、排気弁の早閉じ制御が実行されている状況下で、内燃機関10が高負荷運転された後にアイドリング状態におかれた場合には、燃焼ガス温度が高くなり易い。その結果、そのようなアイドリング状態から再加速がなされる際に、ノッキング(いわゆる、発進時ノック)が発生し易くなる。
そこで、本実施形態では、排気弁の早閉じ制御が実行されている状況下で、上記の発進時ノックの発生を好適に回避すべく、エンジン暖機後のアイドリング条件で高負荷運転履歴があったと認められる場合には、燃料噴射のタイミングを吸気非同期噴射から吸気同期噴射に切り換えるようにした。
図5は、上記の機能を実現するために、本実施の形態1においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。図5に示すルーチンでは、先ず、暖機運転が完了したか否かが、エンジン冷却水温度等に基づいて判別される(ステップ100)。その結果、暖機運転が完了していないと判定された場合には、燃料の微粒化促進効果を優先して、吸気非同期噴射が実行される(ステップ102)。
一方、上記ステップ102において、暖機運転が完了したと判定された場合には、アイドリング運転中であるか否かが、スロットルバルブの開度情報等に基づいて判別される(ステップ104)。その結果、現時点でアイドリング運転中でなければ、燃料の微粒化促進効果を優先して、吸気非同期噴射が実行される(ステップ102)。
一方、上記ステップ104において、アイドリング運転中であると判定された場合には、高負荷運転履歴があるか否かが判別される(ステップ106)。より具体的には、高負荷運転履歴の有無は、例えば、エンジン回転数Neや負荷率KL等が所定の閾値以上に達した状態にあるか否かに基づいて判断することができる。その結果、高負荷運転履歴がないと判定された場合には、燃料の微粒化促進効果を優先して、吸気非同期噴射が実行される(ステップ102)。
一方、上記ステップ106において、高負荷運転履歴があると判定された場合、すなわち、燃焼ガスが高温状態にあると推定可能な場合には、吸気同期噴射が選択されて実行される(ステップ108)。
以上説明した図5に示すルーチンによれば、排気弁の早閉じ制御を利用して排気エミッション(特に未燃HC)の低減を図るシステムにおいて、基本的には、吸気非同期噴射が選択されることによって、燃料の微粒化の促進効果を得て、良好な燃費性能および良好な排気エミッション性能を得ることができる。そのうえで、上記ルーチンによれば、暖機運転の完了後において高負荷運転履歴がある状況下でアイドリング運転条件が成立しているという特定の運転条件下において、吸気非同期噴射に代えて吸気同期噴射が選択されることになる。
上記のように、吸気同期噴射を伴う排気弁の早閉じ制御を行うこととすれば、低温の燃料が吸入空気とともに直に燃焼室14内に取り込まれて、燃焼室14内で気化することとなる。このため、この気化熱を利用して、燃焼ガスの温度を低下させることができる。このような燃料噴射タイミングの変更によって、高負荷運転がされた後のアイドリング状態から内燃機関10が再加速する際にノッキングが発生するのを好適に抑制することが可能となる。
更に、吸気同期噴射が排気弁の早閉じ制御と組み合わされていることにより、吸気同期噴射が選択された場合であっても、燃焼室14内に再吸入された高温の残留ガスが燃焼室14内での燃料と混ざり合うことによって、燃焼室14内において燃料の微粒化が確保される。このため、吸気非同期噴射に代えて吸気同期噴射を選択した場合であっても、燃料の微粒化の促進を図りつつ、上記のように発進時ノックを好適に抑制することが可能となる。
尚、上述した実施の形態1においては、ECU40が、排気可変動弁機構36を用いて排気弁32の閉じタイミングを吸気上死点よりも進角側となるように制御することにより前記第1の発明における「排気弁早閉じ制御手段」が、上記図5に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第1の発明における「噴射タイミング制御手段」が、上記ステップ106の処理を実行することにより前記第1の発明における「燃焼ガス温度推定手段」が、それぞれ実現されている。
実施の形態2.
次に、図6を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
本実施形態のシステムは、図1に示すハードウェア構成を用いて、ECU40に図5に示すルーチンに代えて後述する図6に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
上述した実施の形態1においては、高負荷運転履歴があるか否かに基づいて、燃焼ガスが高温状態にあるか否かを推定するようにしている。これに対し、本実施形態のシステムは、外気温が所定値以上で、かつ、エンジン冷却水温度が所定値以上で、かつ、アイドリング運転が所定時間に渡って継続された場合(後述するエンジン高温状態継続時間が所定値以上となった場合)に、燃焼ガスが高温状態にあると推定するようにしている。そして、本実施形態では、そのような条件が成立した場合には、吸気同期噴射を選択するようにしている。
図6は、上記の機能を実現するために、本実施の形態2においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図6において、実施の形態1における図5に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。図6に示すルーチンでは、ステップ104においてアイドリング運転中であると判定された後に、外気の温度が所定値以上であるか否かが判別される(ステップ200)。
その結果、外気温度が所定値に達していないと判定された場合には、吸気非同期噴射が実行される(ステップ102)。一方、外気温度が所定値以上であると判定された場合には、エンジン冷却水温度が所定値以上であるか否かが判別される(ステップ202)。
その結果、エンジン冷却水温度が所定値に達していないと判定された場合には、吸気非同期噴射が実行される(ステップ102)。一方、エンジン冷却水温度が所定値以上であると判定された場合には、「エンジン高温状態継続時間」が計測される(ステップ204)。ここでは、上記ステップ202の判定が成立する場合、すなわち、外気温度およびエンジン冷却水温度がともにそれぞれの所定値以上となっている場合のアイドリング運転の継続時間をエンジン高温状態継続時間としている。
次に、エンジン高温状態継続時間が所定値以上であるか否かが判別される(ステップ206)。その結果、エンジン高温状態継続時間が未だ所定値に達していない間は、吸気非同期噴射が実行される(ステップ102)。一方、エンジン高温状態継続時間が所定値以上に達した場合には、吸気同期噴射が選択されて実行される(ステップ108)。
以上説明した図6に示すルーチンによれば、上記のように定められたエンジン高温状態継続時間が所定値以上となった際に、内燃機関10の燃焼ガスが高温状態にあると判断(推定)され、吸気同期噴射が選択されるようになる。このような処理によれば、排気弁の早閉じ制御が実行される内燃機関10のシステムにおいて、発進時ノックを回避するために吸気同期噴射を選択すべき運転条件を適切に判別できるようになる。
実施の形態3.
次に、図7を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
本実施形態のシステムは、図1に示すハードウェア構成を用いて、ECU40に図5に示すルーチンに代えて後述する図7に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
上述した実施の形態1においては、高負荷運転履歴があるか否かに基づいて、燃焼ガスが高温状態にあるか否かを推定するようにしている。これに対し、本実施形態のシステムは、外気温が所定値以上で、かつ、エアコンの作動継続時間が所定時間に渡って継続された場合に、燃焼ガスが高温状態にあると推定するようにしている。そして、本実施形態では、そのような条件が成立した場合には、吸気同期噴射を選択するようにしている。
図7は、上記の機能を実現するために、本実施の形態3においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図7において、実施の形態1における図6に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。図7に示すルーチンでは、ステップ200において外気温度が所定値以上であると判定された後に、エアコンのコンプレッサが作動中であるか否かが判別される(ステップ300)。
その結果、エアコンが作動中でないと判定された場合には、吸気非同期噴射が実行される(ステップ102)。一方、エアコンが作動中であると判定された場合には、エアコン作動継続時間が計測される(ステップ302)。
次に、エアコン作動継続時間が所定値以上であるか否かが判別される(ステップ304)。その結果、エアコン作動継続時間が未だ所定値に達していない間は、吸気非同期噴射が実行される(ステップ102)。一方、エアコン作動継続時間が所定値以上に達した場合には、吸気同期噴射が選択されて実行される(ステップ108)。
以上説明した図7に示すルーチンによれば、内燃機関10がアイドリング運転を行っている場合において、外気温度が高く、かつ、エアコン作動継続時間が所定値以上となった際に、内燃機関10の燃焼ガスが高温状態にあると判断(推定)され、吸気同期噴射が選択されるようになる。このような処理によれば、排気弁の早閉じ制御が実行される内燃機関10のシステムにおいて、発進時ノックを回避するために吸気同期噴射を選択すべき運転条件を適切に判別できるようになる。
本発明の実施の形態1の構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態1で用いられる吸排気弁のバルブタイミングを、一般的な内燃機関で採用されるバルブタイミングと比較して説明するための図である。 排気弁の早閉じ制御が行われた際における筒内圧力Pをベースタイミング採用時の筒内圧力Pと比較して説明するためのP−V線図である。 排気弁の早閉じ制御と吸気非同期とを組み合わせた際の内燃機関の動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態3において実行されるルーチンのフローチャートである。
符号の説明
10 内燃機関
12 ピストン
14 燃焼室
16 吸気通路
16a 吸気ポート
18 排気通路
20 エアフローメータ
22 スロットルバルブ
26 燃料噴射弁
30 吸気弁
32 排気弁
36 排気可変動弁機構
40 ECU(Electronic Control Unit)
42 クランク角センサ
44 水温センサ
46 外気温度センサ
48 アクセルポジションセンサ
50 エアコン

Claims (4)

  1. 排気弁の少なくとも閉じタイミングを変更可能とする可変動弁機構と、
    排気弁の閉じタイミングが吸気上死点よりも進角側となるように早閉じ制御を行う排気弁早閉じ制御手段と、
    燃料噴射のタイミングを、吸気非同期噴射と吸気同期噴射との間で切り換える噴射タイミング制御手段と、
    内燃機関の燃焼ガス温度を推定する燃焼ガス温度推定手段とを備え、
    前記噴射タイミング制御手段は、排気弁の前記早閉じ制御が行われている場合には基本的には前記吸気非同期噴射を選択し、内燃機関がアイドリング状態にあるときに前記燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定される場合に、前記吸気非同期噴射に代えて前記吸気同期噴射を選択することを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 前記燃焼ガス温度推定手段は、内燃機関の高負荷運転履歴があった場合に、前記燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
  3. 前記燃焼ガス温度推定手段は、外気温度が所定値以上で、かつ、エンジン冷却水温度が所定値以上で、かつ、アイドリング運転が所定時間以上継続された場合に、前記燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
  4. 前記燃焼ガス温度推定手段は、外気温度が所定値以上で、かつ、エアコンの作動が所定時間以上継続された場合に、前記燃焼ガス温度が比較的高い状態にあると推定することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
JP2007136327A 2007-05-23 2007-05-23 内燃機関の制御装置 Expired - Fee Related JP4697183B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007136327A JP4697183B2 (ja) 2007-05-23 2007-05-23 内燃機関の制御装置
PCT/IB2008/001293 WO2008142549A1 (en) 2007-05-23 2008-05-23 Internal combustion engine control apparatus and method
DE112008001651.8T DE112008001651B4 (de) 2007-05-23 2008-05-23 Brennkraftmaschinensteuervorrichtung und Verfahren
US12/445,085 US7853399B2 (en) 2007-05-23 2008-05-23 Internal combustion engine control apparatus and method
CN2008800009418A CN101611221B (zh) 2007-05-23 2008-05-23 内燃机控制设备和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007136327A JP4697183B2 (ja) 2007-05-23 2007-05-23 内燃機関の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008291686A true JP2008291686A (ja) 2008-12-04
JP4697183B2 JP4697183B2 (ja) 2011-06-08

Family

ID=39748506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007136327A Expired - Fee Related JP4697183B2 (ja) 2007-05-23 2007-05-23 内燃機関の制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7853399B2 (ja)
JP (1) JP4697183B2 (ja)
CN (1) CN101611221B (ja)
DE (1) DE112008001651B4 (ja)
WO (1) WO2008142549A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7853399B2 (en) * 2007-05-23 2010-12-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine control apparatus and method
WO2012157076A1 (ja) * 2011-05-17 2012-11-22 トヨタ自動車株式会社 多種燃料内燃機関の制御システム
US8875680B2 (en) 2009-03-17 2014-11-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
WO2014195789A1 (en) 2013-06-06 2014-12-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5574159B2 (ja) * 2010-03-26 2014-08-20 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
US9334811B2 (en) * 2012-06-06 2016-05-10 GM Global Technology Operations LLC Valve control systems and methods for homogenous charge compression ignition operation
US20160047350A1 (en) 2013-03-27 2016-02-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
CN110139977B (zh) * 2017-02-01 2022-04-26 卡明斯公司 使用可变气门正时的燃烧和热管理策略
JP6933154B2 (ja) * 2018-01-30 2021-09-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07279712A (ja) * 1994-04-15 1995-10-27 Toyota Motor Corp 可変バルブタイミング装置付き内燃機関の制御装置
JP2002130027A (ja) * 2001-09-17 2002-05-09 Toyota Motor Corp 可変バルブタイミング装置付き内燃機関の制御装置
JP2006046194A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の圧縮比制御装置
JP2006274951A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Mazda Motor Corp 4サイクル火花点火式エンジン
JP2007040150A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3239381B2 (ja) 1991-08-16 2001-12-17 三菱自動車工業株式会社 内燃エンジンの燃料供給装置
JP3613018B2 (ja) * 1998-08-06 2005-01-26 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジンの制御装置
DE10139518A1 (de) * 2001-08-10 2003-03-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm und Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP4394318B2 (ja) 2001-10-12 2010-01-06 株式会社デンソー 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP4134830B2 (ja) 2002-07-11 2008-08-20 日産自動車株式会社 内燃機関の圧縮比制御装置
JP4005941B2 (ja) * 2003-06-03 2007-11-14 株式会社日立製作所 筒内噴射エンジンの燃焼制御装置及び燃焼制御方法
JP4333289B2 (ja) 2003-09-03 2009-09-16 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化システム
JP2005307904A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Denso Corp 燃料噴射装置
JP4499643B2 (ja) * 2005-09-30 2010-07-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 多段燃料噴射式内燃機関
JP2008014194A (ja) * 2006-07-04 2008-01-24 Isuzu Motors Ltd エンジン制御装置
US8933328B2 (en) * 2006-07-06 2015-01-13 Sharp Kabushiki Kaisha Dye-sensitized solar cell module and method of producing the same
JP4697183B2 (ja) * 2007-05-23 2011-06-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
EP2287961B1 (en) * 2008-05-30 2016-05-25 Fujikura, Ltd. Photoelectric conversion element module and method for manufacturing photoelectric conversion element module

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07279712A (ja) * 1994-04-15 1995-10-27 Toyota Motor Corp 可変バルブタイミング装置付き内燃機関の制御装置
JP2002130027A (ja) * 2001-09-17 2002-05-09 Toyota Motor Corp 可変バルブタイミング装置付き内燃機関の制御装置
JP2006046194A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の圧縮比制御装置
JP2006274951A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Mazda Motor Corp 4サイクル火花点火式エンジン
JP2007040150A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7853399B2 (en) * 2007-05-23 2010-12-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine control apparatus and method
US8875680B2 (en) 2009-03-17 2014-11-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
WO2012157076A1 (ja) * 2011-05-17 2012-11-22 トヨタ自動車株式会社 多種燃料内燃機関の制御システム
CN103534465A (zh) * 2011-05-17 2014-01-22 丰田自动车株式会社 多种燃料内燃机的控制系统
JP5682707B2 (ja) * 2011-05-17 2015-03-11 トヨタ自動車株式会社 多種燃料内燃機関の制御システム
WO2014195789A1 (en) 2013-06-06 2014-12-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
DE112014002702B4 (de) 2013-06-06 2021-08-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
JP4697183B2 (ja) 2011-06-08
WO2008142549A1 (en) 2008-11-27
DE112008001651T5 (de) 2010-06-17
CN101611221A (zh) 2009-12-23
US20100071660A1 (en) 2010-03-25
DE112008001651B4 (de) 2016-07-07
US7853399B2 (en) 2010-12-14
CN101611221B (zh) 2012-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4697183B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US8209981B2 (en) Methods and systems for engine control
JP4404028B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US8439002B2 (en) Methods and systems for engine control
JP2001263110A (ja) 可変動弁エンジンの制御装置
JP2010537102A (ja) マルチモード2ストローク/4ストローク内燃機関
JP2007046500A (ja) 内燃機関
JP2011241756A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007056839A (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2007032415A (ja) エンジンのバルブタイミング制御装置
JP2020026751A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2009074366A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
JP4000747B2 (ja) 可変動弁エンジンの点火時期制御装置
JP2007327399A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5593132B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2005127230A (ja) エンジンの制御装置
JP3578023B2 (ja) 可変動弁エンジンの始動装置
JP5429148B2 (ja) 予混合圧縮自己着火エンジン
JP2017025770A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007278208A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2017078343A (ja) 内燃機関の制御装置
JP3873809B2 (ja) 内燃機関のバルブタイミング可変制御装置
JP2006046285A (ja) 内燃機関の吸気制御装置
US11002163B2 (en) Valve timing controller and valve timing control method
JP2006329035A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090916

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110127

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110214

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4697183

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees