JP2009002284A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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JP2009002284A JP2007165530A JP2007165530A JP2009002284A JP 2009002284 A JP2009002284 A JP 2009002284A JP 2007165530 A JP2007165530 A JP 2007165530A JP 2007165530 A JP2007165530 A JP 2007165530A JP 2009002284 A JP2009002284 A JP 2009002284A
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intake valve
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intake
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Hiroshi Tanaka
比呂志 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an internal combustion engine capable of moderating a change in intake pipe pressure in a transition state of an intake valve working angle, in the internal combustion engine for adjusting the intake air volume by changing the working angle of an intake valve. <P>SOLUTION: This invention is a device for controlling the internal combustion engine having a working angle variable mechanism capable of continuously varying the working angle of the intake valve, and has a target working angle determining means for determining a target working angle of the intake valve based on target torque or the target air volume, and a control means for controlling the working angle variable mechanism so as to coincide with the target working angle after changing by changing the working angle of the intake valve stepwise when changing the target working angle. The control means desirably changes the working angle stepwise so as not to change the working angle in a valve opening period of the intake valve. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

従来より、吸気弁の作用角を連続的に可変とする可変動弁装置を備え、吸気弁作用角を変化させることによって吸入空気量を調量可能な内燃機関が知られている。このような内燃機関において、吸気弁作用角を変化させた際、吸気管圧力が急変する場合がある。吸気管圧力が急変すると、内部EGR量や壁面付着燃料の挙動などが変化して、筒内の空燃比が目標値から乖離し易い。その結果、燃費が悪化したり、加速ショック(トルクショック)が発生したりするなどの弊害が生ずることがある。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an internal combustion engine that includes a variable valve device that continuously varies the operating angle of an intake valve and can adjust the intake air amount by changing the intake valve operating angle. In such an internal combustion engine, when the intake valve operating angle is changed, the intake pipe pressure may change suddenly. When the intake pipe pressure changes suddenly, the internal EGR amount, the behavior of the fuel adhering to the wall surface, and the like change, and the air-fuel ratio in the cylinder tends to deviate from the target value. As a result, adverse effects such as deterioration of fuel consumption and acceleration shock (torque shock) may occur.

特開2004−100642号公報には、実吸気管圧力が目標吸気管圧力から乖離した場合に、スロットル開度を大きくし、吸気管圧力を目標吸気管圧力に合致させることのできるスロットル開度(基準目標開度)を所定期間オーバーシュートさせた後、スロットル開度を基準目標開度に合致させるオーバーシュート制御を行う技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-1000064 discloses a throttle opening (in which the throttle opening is increased when the actual intake pipe pressure deviates from the target intake pipe pressure so that the intake pipe pressure can be matched with the target intake pipe pressure). A technique is disclosed in which overshoot control is performed so that the throttle opening matches the reference target opening after the reference target opening) is overshot for a predetermined period.

特開2004−100642号公報JP 2004-1000064 A 特開2005−16316号公報JP 2005-16316 A

しかしながら、上記従来の技術では、実吸気管圧力が目標吸気管圧力から乖離することを未然に防止することは困難である。   However, it is difficult to prevent the actual intake pipe pressure from deviating from the target intake pipe pressure with the conventional technique.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、吸気弁の作用角を変化させることによって吸入空気量を調量する内燃機関において、吸気弁作用角の過渡状態における吸気管圧力変化を穏やかにすることのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and in an internal combustion engine that regulates the intake air amount by changing the operating angle of the intake valve, the intake pipe pressure change in the transient state of the intake valve operating angle is detected. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can be made gentle.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
吸気弁の作用角を連続的に可変とする作用角可変機構を備えた内燃機関を制御する装置であって、
目標トルクまたは目標空気量に基づいて、前記吸気弁の目標作用角を決定する目標作用角決定手段と、
前記目標作用角が変更された場合に、前記吸気弁の作用角を段階的に変化させて変更後の目標作用角に一致させるように前記作用角可変機構を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
An apparatus for controlling an internal combustion engine provided with a working angle variable mechanism that continuously varies the working angle of an intake valve,
A target operating angle determining means for determining a target operating angle of the intake valve based on a target torque or a target air amount;
Control means for controlling the variable operating angle mechanism so that the operating angle of the intake valve is changed stepwise to match the changed target operating angle when the target operating angle is changed;
It is characterized by providing.

また、第2の発明は、第1の発明において、
前記制御手段は、前記吸気弁の開弁期間中に作用角が変化しないようにして、作用角を段階的に変化させることを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The control means is characterized in that the operating angle is changed stepwise so that the operating angle does not change during the opening period of the intake valve.

また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記作用角可変機構を共用する気筒の数をnとしたとき、前記制御手段は、それらの各気筒の吸気行程が順次訪れるのに合わせて、前記吸気弁の作用角をn段階に変化させることを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
When the number of cylinders that share the operating angle variable mechanism is n, the control means changes the operating angle of the intake valve in n stages as the intake strokes of the cylinders come in sequence. It is characterized by.

また、第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関の吸気通路に配置されたスロットル弁と、
前記目標作用角が変更されてから前記吸気弁の作用角が前記目標作用角に一致するまでの間に、前記スロットル弁の下流の圧力が目標圧力となるように前記スロットル弁の開度をフィードバック制御する吸気管圧力制御手段と、
を備えることを特徴とする。
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
A throttle valve disposed in the intake passage of the internal combustion engine;
The opening of the throttle valve is fed back so that the pressure downstream of the throttle valve becomes the target pressure between the time when the target operating angle is changed and the time when the operating angle of the intake valve matches the target operating angle. An intake pipe pressure control means for controlling;
It is characterized by providing.

また、第5の発明は、第1乃至第4の発明の何れかにおいて、
要求加速度を算出する要求加速度算出手段と、
前記要求加速度が大きい場合ほど、前記吸気弁の作用角が前記目標作用角に到達するまでの速さを速くする作用角変化速度制御手段と、
を備えることを特徴とする。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
Requested acceleration calculating means for calculating the requested acceleration;
Working angle change speed control means for increasing the speed until the working angle of the intake valve reaches the target working angle as the required acceleration is larger;
It is characterized by providing.

また、第6の発明は、第1乃至第5の発明の何れかにおいて、
前記吸気弁の作用角を変化させているときの車両の加速ショックを検出する加速ショック検出手段と、
所定値以上の加速ショックが検出された場合に、前記吸気弁の作用角が変化することを制限する加速ショック抑制手段と、
を備えることを特徴とする。
According to a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions,
Acceleration shock detection means for detecting acceleration shock of the vehicle when the operating angle of the intake valve is changed;
An acceleration shock suppression means for limiting a change in the operating angle of the intake valve when an acceleration shock of a predetermined value or more is detected;
It is characterized by providing.

第1の発明によれば、吸気弁の目標作用角が変更された場合に、吸気弁の作用角を段階的に変化させて変更後の目標作用角に一致させるように制御することができる。これにより、吸気弁作用角の変化に伴う吸気管圧力の急変を確実に防止することができ、吸気管圧力変化を穏やかにすることができる。このため、吸気弁作用角の過渡時においても、内部EGR量や壁面付着燃料の挙動などの変動を十分に抑制することができ、筒内の空燃比を目標値に精度良く制御することができる。その結果、良好な燃費性能が得られるとともに、加速ショック(トルクショック)の発生を確実に抑制することができる。   According to the first aspect of the invention, when the target operating angle of the intake valve is changed, it is possible to control the operating angle of the intake valve to be changed stepwise so as to match the changed target operating angle. As a result, a sudden change in the intake pipe pressure accompanying a change in the intake valve operating angle can be reliably prevented, and a change in the intake pipe pressure can be moderated. For this reason, even when the intake valve operating angle is transient, fluctuations in the internal EGR amount and the behavior of the fuel adhering to the wall surface can be sufficiently suppressed, and the air-fuel ratio in the cylinder can be accurately controlled to the target value. . As a result, good fuel economy performance can be obtained, and the occurrence of acceleration shock (torque shock) can be reliably suppressed.

第2の発明によれば、吸気弁の開弁期間中に作用角が変化しないようにして、吸気弁作用角を段階的に変化させることができる。これにより、吸気弁作用角の過渡時においても、各気筒のバルブオーバーラップ量を正確に制御することができ、目標とする燃焼状態を確実に得ることができる。このため、耐加速ショック性、燃費性能、エミッション性能等において更に優れた特性が得られる。   According to the second aspect of the present invention, the intake valve operating angle can be changed stepwise so that the operating angle does not change during the opening period of the intake valve. As a result, even when the intake valve operating angle is in transition, the valve overlap amount of each cylinder can be accurately controlled, and the target combustion state can be reliably obtained. For this reason, more excellent characteristics in acceleration shock resistance, fuel consumption performance, emission performance, and the like can be obtained.

第3の発明によれば、作用角可変機構を共用する気筒の数をnとしたとき、それらの各気筒の吸気行程が順次訪れるのに合わせて、吸気弁の作用角をn段階に変化させることができる。このため、吸気弁作用角を変化させる際に、全気筒の空気量が一斉に変化するのではなく、気筒毎に順次空気量を変化させることができる。よって、吸気管圧力の変化を更に穏やかにすることができるとともに、全気筒のトルクが一斉に変化するのではなく、気筒毎に順次トルクを変化させることができる。その結果、耐加速ショック性、燃費性能、エミッション性能等において更に優れた特性が得られる。   According to the third aspect of the invention, when the number of cylinders sharing the operating angle variable mechanism is n, the operating angle of the intake valve is changed to n stages as the intake strokes of the cylinders come in sequence. be able to. For this reason, when changing the intake valve operating angle, the air amount of all the cylinders does not change all at once, but the air amount can be changed sequentially for each cylinder. Therefore, the change in the intake pipe pressure can be made more gentle, and the torques of all the cylinders can be changed sequentially for each cylinder instead of changing all at once. As a result, more excellent characteristics in acceleration shock resistance, fuel consumption performance, emission performance, and the like can be obtained.

第4の発明によれば、目標作用角が変更されてから吸気弁の作用角が目標作用角に一致するまでの間に、スロットル弁の下流の圧力が目標圧力となるようにスロットル弁の開度をフィードバック制御することができる。これにより、吸気弁作用角の過渡状態において、吸気管圧力の変化をより確実に抑制することができる。このため、耐加速ショック性、燃費性能、エミッション性能等において特に優れた特性が得られる。   According to the fourth aspect of the present invention, the throttle valve is opened so that the pressure downstream of the throttle valve becomes the target pressure after the target operating angle is changed and before the operating angle of the intake valve matches the target operating angle. The degree can be feedback controlled. Thereby, the change of the intake pipe pressure can be more reliably suppressed in the transient state of the intake valve working angle. Therefore, particularly excellent characteristics in acceleration shock resistance, fuel consumption performance, emission performance, and the like can be obtained.

第5の発明によれば、要求加速度が大きい場合ほど、吸気弁の作用角が目標作用角に到達するまでの速さを速くすることができる。このため、要求加速度が小さい場合には、加速ショックをより確実に抑制することができるとともに、要求加速度が大きい場合には、迅速な加速応答性を得ることができる。   According to the fifth aspect, as the required acceleration is larger, the speed until the operating angle of the intake valve reaches the target operating angle can be increased. For this reason, when the required acceleration is small, acceleration shock can be more reliably suppressed, and when the required acceleration is large, quick acceleration response can be obtained.

第6の発明によれば、吸気弁の作用角を変化させているときに、所定値以上の車両加速ショックが検出された場合には、吸気弁の作用角が変化することを制限することができる。このため、トルクの急増を抑制することができ、過大な加速ショックの発生をより確実に抑制することができる。   According to the sixth invention, when the operating angle of the intake valve is changed, if a vehicle acceleration shock of a predetermined value or more is detected, the change of the operating angle of the intake valve can be limited. it can. For this reason, a sudden increase in torque can be suppressed, and the occurrence of an excessive acceleration shock can be more reliably suppressed.

実施の形態1.
[システムの構成]
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。実施の形態1のシステムは、車両に動力源として搭載される火花点火式の内燃機関1を備えている。本発明では、内燃機関の気筒数および気筒配置は特に限定されるものではないが、本実施形態では、内燃機関1はV型6気筒であるものとする。図1には、そのうちの1つの気筒のみが示されている。
Embodiment 1 FIG.
[System configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system of Embodiment 1 includes a spark ignition type internal combustion engine 1 mounted on a vehicle as a power source. In the present invention, the number of cylinders and the cylinder arrangement of the internal combustion engine are not particularly limited, but in the present embodiment, the internal combustion engine 1 is assumed to be a V-type 6 cylinder. FIG. 1 shows only one of the cylinders.

内燃機関1は、ピストン3と、シリンダブロック4とを備えている。ピストン3は、コンロッドを介してクランク軸5と接続されている。クランク軸5の近傍には、クランク角センサ6が設けられている。   The internal combustion engine 1 includes a piston 3 and a cylinder block 4. The piston 3 is connected to the crankshaft 5 via a connecting rod. A crank angle sensor 6 is provided in the vicinity of the crankshaft 5.

シリンダブロック4の上部にはシリンダヘッド8が組み付けられている。シリンダヘッド8には、燃焼室10内の混合気に点火する点火プラグ11が設けられている。   A cylinder head 8 is assembled to the upper part of the cylinder block 4. The cylinder head 8 is provided with a spark plug 11 that ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 10.

シリンダヘッド8は、燃焼室10と連通する吸気ポート12を備えている。吸気ポート12と燃焼室10との接続部には、吸気弁14が設けられている。吸気弁14に対しては、作用角可変機構16が設けられている。作用角可変機構16は、制御軸18を回転させることにより、吸気弁14の作用角を連続的に変化させることができるように構成されている。図示を省略するが、制御軸18の一端部にはウォームホイールが固定されており、このウォームホイールと噛み合うウォームギヤを回転駆動するモータが設置されている。このモータの回転量を後述するECU50が制御することにより、吸気弁作用角を制御することができる。   The cylinder head 8 includes an intake port 12 that communicates with the combustion chamber 10. An intake valve 14 is provided at a connection portion between the intake port 12 and the combustion chamber 10. A variable operating angle mechanism 16 is provided for the intake valve 14. The operating angle variable mechanism 16 is configured to continuously change the operating angle of the intake valve 14 by rotating the control shaft 18. Although not shown, a worm wheel is fixed to one end portion of the control shaft 18, and a motor that rotationally drives a worm gear that meshes with the worm wheel is installed. The intake valve operating angle can be controlled by controlling the rotation amount of the motor by an ECU 50 described later.

また、本実施形態において、吸気弁14に対しては、図示を省略するが、吸気カムシャフトの位相を連続的に可変とする位相可変機構が更に設けられているものとする。この位相可変機構によれば、吸気弁14の開弁位相を進角あるいは遅角することができる。   Further, in the present embodiment, although not shown, the intake valve 14 is further provided with a phase variable mechanism that continuously varies the phase of the intake camshaft. According to this phase variable mechanism, the valve opening phase of the intake valve 14 can be advanced or retarded.

吸気ポート12には、吸気通路19が接続されている。吸気ポート12の近傍には、吸気ポート12内に燃料を噴射する燃料インジェクタ20が設けられている。なお、内燃機関1は、燃料インジェクタ20に代えて、あるいは燃料インジェクタ20とともに、筒内に直接に燃料を噴射する筒内インジェクタを備えるものであってもよい。   An intake passage 19 is connected to the intake port 12. A fuel injector 20 that injects fuel into the intake port 12 is provided in the vicinity of the intake port 12. The internal combustion engine 1 may include an in-cylinder injector that injects fuel directly into the cylinder instead of or together with the fuel injector 20.

吸気通路19の途中にはサージタンク21が設けられている。サージタンク21の上流にはスロットル弁22が設けられている。スロットル弁22は、スロットルモータ23により駆動される電子制御スロットルである。スロットル弁22の近傍には、スロットル弁22の開度(以下「スロットル開度」という)をスロットル開度センサ25が設けられている。スロットル弁22の上流には、吸入空気量Gaを検出するエアフロメータ26が設けられている。エアフロメータ26の上流にはエアクリーナ27が設けられている。また、アクセルペダルの近傍には、アクセルペダル位置を検出するアクセル開度センサ24が設置されている。   A surge tank 21 is provided in the middle of the intake passage 19. A throttle valve 22 is provided upstream of the surge tank 21. The throttle valve 22 is an electronically controlled throttle that is driven by a throttle motor 23. In the vicinity of the throttle valve 22, a throttle opening sensor 25 is provided for the opening of the throttle valve 22 (hereinafter referred to as “throttle opening”). An air flow meter 26 that detects the intake air amount Ga is provided upstream of the throttle valve 22. An air cleaner 27 is provided upstream of the air flow meter 26. An accelerator opening sensor 24 for detecting the accelerator pedal position is installed in the vicinity of the accelerator pedal.

また、シリンダヘッド8は、燃焼室10と連通する排気ポート28を備えている。排気ポート28と燃焼室10との接続部には排気弁29が設けられている。排気ポート28には排気通路30が接続されている。排気通路30には、排気空燃比を検出する空燃比センサ31が設けられている。また、本実施形態の車両には、車両の前後加速度を検出するための加速度センサ32と、運転者がパワーモード、エコノミーモードなどの走行モードを選択するためのセレクトスイッチ34とが備えられている。   The cylinder head 8 includes an exhaust port 28 that communicates with the combustion chamber 10. An exhaust valve 29 is provided at a connection portion between the exhaust port 28 and the combustion chamber 10. An exhaust passage 30 is connected to the exhaust port 28. The exhaust passage 30 is provided with an air-fuel ratio sensor 31 that detects an exhaust air-fuel ratio. Further, the vehicle according to the present embodiment includes an acceleration sensor 32 for detecting the longitudinal acceleration of the vehicle and a select switch 34 for the driver to select a driving mode such as a power mode and an economy mode. .

また、本実施の形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)50を備えている。ECU50には、スロットル弁22および作用角可変機構16を始めとする各種のアクチュエータや各種センサが電気的に接続されている。   The system according to the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. Various actuators and various sensors including the throttle valve 22 and the operating angle variable mechanism 16 are electrically connected to the ECU 50.

[実施の形態1の特徴]
図2は、本実施形態の内燃機関10における吸気弁作用角の変化のさせ方を説明するための図である。図2中、上段の図は、各気筒の排気行程および吸気行程のタイミングを示している。図2に示すように、V型6気筒である内燃機関10の#1気筒、#3気筒、および#5気筒は右バンクであり、#2気筒、#4気筒、および#6気筒は左バンクである。爆発順序は、#1→#2→#3→#4→#5→#6である。作用角可変機構16は、左バンクと右バンクとで別々に設けられている。すなわち、内燃機関10では、#1気筒、#3気筒、および#5気筒が一つの作用角可変機構16を共用し、#2気筒、#4気筒、および#6気筒がもう一つの作用角可変機構16を共用する。
[Features of Embodiment 1]
FIG. 2 is a view for explaining how to change the intake valve working angle in the internal combustion engine 10 of the present embodiment. In FIG. 2, the upper diagram shows the timing of the exhaust stroke and the intake stroke of each cylinder. As shown in FIG. 2, the # 1, # 3, and # 5 cylinders of the internal combustion engine 10 that are V-type 6 cylinders are the right banks, and the # 2, # 4, and # 6 cylinders are the left banks. It is. The explosion order is # 1 → # 2 → # 3 → # 4 → # 5 → # 6. The operating angle variable mechanism 16 is provided separately in the left bank and the right bank. That is, in the internal combustion engine 10, # 1 cylinder, # 3 cylinder, and # 5 cylinder share one working angle variable mechanism 16, and # 2, # 4, and # 6 cylinders have another variable working angle. The mechanism 16 is shared.

図2(a)は、加速要求を示している。ECU50は、アクセル開度センサ24等に基づいて、加速要求を検出する。加速要求が検出されると、ECU50は、目標トルク(または目標空気量)を算出し、その目標トルクを得るために必要な吸気弁作用角の目標値(以下「目標作用角」という)を更に算出する。図2(b)および(c)には、それぞれ、左バンクおよび右バンクの目標作用角が破線で示されている。   FIG. 2A shows an acceleration request. The ECU 50 detects an acceleration request based on the accelerator opening sensor 24 and the like. When the acceleration request is detected, the ECU 50 calculates a target torque (or target air amount), and further calculates a target value of the intake valve operating angle (hereinafter referred to as “target operating angle”) necessary to obtain the target torque. calculate. 2B and 2C, the target operating angles of the left bank and the right bank are indicated by broken lines, respectively.

本実施形態では、目標作用角が変更された場合に、吸気弁14の実際の作用角(以下「実作用角」という)を直ちに追従させるのではなく、実作用角を段階的に変化させて目標作用角に一致させることとした。図2(b)および(c)には、それぞれ、左バンクおよび右バンクの実作用角が実線で示されている。この例では、目標作用角が変更された後、実作用角を3段階に変化させて、変更後の目標作用角に一致させることとしている。   In the present embodiment, when the target operating angle is changed, the actual operating angle of the intake valve 14 (hereinafter referred to as “actual operating angle”) is not immediately followed, but the actual operating angle is changed stepwise. It was decided to match the target operating angle. In FIGS. 2B and 2C, the actual operating angles of the left bank and the right bank are indicated by solid lines, respectively. In this example, after the target operating angle is changed, the actual operating angle is changed in three stages so as to coincide with the changed target operating angle.

本実施形態によれば、吸気弁作用角を上記のように段階的に変化させることとしたことにより、吸気弁作用角の変化に伴う吸気管圧力(スロットル弁22の下流の圧力)の急変を確実に防止することができ、吸気管圧力変化を穏やかにすることができる。このため、内部EGR量や壁面付着燃料の挙動などの変動を十分に抑制することができ、筒内の空燃比を目標値に精度良く制御することができる。その結果、良好な燃費性能が得られるとともに、加速ショック(トルクショック)の発生を確実に抑制することができる。   According to the present embodiment, since the intake valve operating angle is changed stepwise as described above, a sudden change in the intake pipe pressure (pressure downstream of the throttle valve 22) accompanying the change in the intake valve operating angle is caused. This can be surely prevented and the intake pipe pressure change can be moderated. For this reason, fluctuations in the internal EGR amount and the behavior of the fuel adhering to the wall surface can be sufficiently suppressed, and the air-fuel ratio in the cylinder can be accurately controlled to the target value. As a result, good fuel economy performance can be obtained, and the occurrence of acceleration shock (torque shock) can be reliably suppressed.

ところで、吸気弁14の作用角や開弁位相を変化させると、吸気弁14と排気弁29とのバルブオーバーラップ量(以下単に「バルブオーバーラップ量」という)も変化する。バルブオーバーラップ量は、筒内に流入する空気量や、残留ガス量、筒内流動などに多大な影響を及ぼすので、燃焼状態を大きく左右する。このため、目標作用角は、バルブオーバーラップ量の影響も考慮された上で、設定されている。   By the way, when the operating angle and the valve opening phase of the intake valve 14 are changed, the valve overlap amount between the intake valve 14 and the exhaust valve 29 (hereinafter simply referred to as “valve overlap amount”) also changes. The valve overlap amount has a great influence on the amount of air flowing into the cylinder, the amount of residual gas, the in-cylinder flow, and the like, and thus greatly affects the combustion state. For this reason, the target operating angle is set in consideration of the influence of the valve overlap amount.

しかしながら、吸気弁作用角を変化させたとき、吸気弁14が既に開いていた場合、すなわち、既にバルブオーバーラップ状態にあるかまたはバルブオーバーラップ状態を過ぎていた場合には、その燃焼サイクルのバルブオーバーラップ量を変化させることはできない。このため、バルブオーバーラップ量による燃焼状態の管理ができなくなり、加速ショック、燃費、エミッション等に悪影響が及ぶ場合がある。   However, when the intake valve operating angle is changed, if the intake valve 14 is already open, that is, if it is already in the valve overlap state or has passed the valve overlap state, the valve of the combustion cycle The amount of overlap cannot be changed. For this reason, it becomes impossible to manage the combustion state by the valve overlap amount, which may adversely affect acceleration shock, fuel consumption, emission, and the like.

そこで、本実施形態では、吸気弁作用角を段階的に変化させる場合に、吸気弁14の開弁期間中に作用角が変化することのないように、吸気弁作用角を変化させることとした。この点について、図2を参照して説明する。   Therefore, in the present embodiment, when the intake valve operating angle is changed stepwise, the intake valve operating angle is changed so that the operating angle does not change during the valve opening period of the intake valve 14. . This point will be described with reference to FIG.

図2に示す例では、目標作用角が変更されたとき、#5気筒が吸気行程中である。このタイミングで右バンクの吸気弁作用角を変化させても、#5気筒のバルブオーバーラップ量を変化させることはできない。そこで、この場合、ECU50は、次の#6気筒が吸気行程を迎えるまで待機してから、吸気弁作用角を変化させることとする。すなわち、#6気筒の吸気行程の直前に、左バンクの吸気弁作用角を1段大きくする(図2中の(1))。その後、#1気筒の吸気行程の直前に、右バンクの吸気弁作用角を1段大きくする(図2中の(2))。続いて、#2気筒の吸気行程の直前に、左バンクの吸気弁作用角をもう1段大きくし(図2中の(3))、その後、#3気筒の吸気行程の直前に、右バンクの吸気弁作用角をもう1段大きくする(図2中の(4))。最後に、#4気筒の吸気行程の直前に、左バンクの吸気弁作用角を更にもう1段大きくして目標作用角に一致させ(図2中の(5))、その後、#5気筒の吸気行程の直前に、右バンクの吸気弁作用角を更にもう1段大きくして目標作用角に一致させる(図2中の(6))。   In the example shown in FIG. 2, when the target operating angle is changed, the # 5 cylinder is in the intake stroke. Even if the intake valve operating angle of the right bank is changed at this timing, the valve overlap amount of the # 5 cylinder cannot be changed. Therefore, in this case, the ECU 50 waits until the next cylinder # 6 reaches the intake stroke, and then changes the intake valve operating angle. That is, immediately before the intake stroke of the # 6 cylinder, the intake valve operating angle of the left bank is increased by one step ((1) in FIG. 2). Thereafter, immediately before the intake stroke of the # 1 cylinder, the intake valve operating angle of the right bank is increased by one step ((2) in FIG. 2). Next, just before the intake stroke of the # 2 cylinder, the intake valve operating angle of the left bank is increased by one more stage ((3) in FIG. 2), and then immediately before the intake stroke of the # 3 cylinder, the right bank Increase the intake valve working angle by one step ((4) in Fig. 2). Finally, immediately before the intake stroke of the # 4 cylinder, the intake valve operating angle of the left bank is further increased by one step so as to coincide with the target operating angle ((5) in FIG. 2). Just before the intake stroke, the intake valve operating angle in the right bank is further increased by one step to match the target operating angle ((6) in FIG. 2).

本実施形態によれば、上記のようなタイミングで吸気弁作用角を変化させることにより、吸気弁14の開弁期間中に作用角が変化することを防止することができる。このため、吸気弁作用角の過渡時においても、各気筒のバルブオーバーラップ量を正確に制御することができ、目標とする燃焼状態が確実に得られる。このため、耐加速ショック性、燃費性能、エミッション性能等において更に優れた特性が得られる。   According to the present embodiment, by changing the intake valve working angle at the timing as described above, it is possible to prevent the working angle from changing during the valve opening period of the intake valve 14. For this reason, even when the intake valve operating angle is transitional, the valve overlap amount of each cylinder can be accurately controlled, and a target combustion state can be reliably obtained. For this reason, more excellent characteristics in acceleration shock resistance, fuel consumption performance, emission performance, and the like can be obtained.

更に、本実施形態では、図2に示すように、左バンク右バンク各々の作用角可変機構16は、それぞれ、その支配下にある3つの気筒の吸気行程が順次訪れるのに合わせて、吸気弁作用角を気筒数と同じ3段階に変化させている。このような制御によれば、吸気弁作用角を変化させる際に、全気筒の空気量が一斉に変化するのではなく、気筒毎に順次空気量を変化させることができる。このため、吸気管圧力の変化を更に穏やかにすることができるとともに、全気筒のトルクが一斉に変化するのではなく、気筒毎に順次トルクを変化させることができる。その結果、耐加速ショック性、燃費性能、エミッション性能等において極めて優れた特性が得られる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the operating angle variable mechanism 16 in each of the left bank and the right bank has an intake valve as the intake strokes of the three cylinders under its control come sequentially. The operating angle is changed in three stages, the same as the number of cylinders. According to such control, when the intake valve operating angle is changed, the air amount of all the cylinders is not changed all at once, but the air amount can be sequentially changed for each cylinder. For this reason, the change in the intake pipe pressure can be further moderated, and the torque of all the cylinders can be changed sequentially for each cylinder rather than changing all at once. As a result, excellent characteristics in acceleration shock resistance, fuel consumption performance, emission performance, and the like can be obtained.

[実施の形態1における具体的処理]
以下、本実施形態におけるECU50の具体的処理について説明する。図3は、本実施形態の制御システムのブロック図であり、図4は、図3中のパワートレーンマネージャのブロック図であり、図5は、前述した機能を実現するためにECU50が実行するルーチンのフローチャートである。
[Specific Processing in Embodiment 1]
Hereinafter, specific processing of the ECU 50 in the present embodiment will be described. 3 is a block diagram of the control system of the present embodiment, FIG. 4 is a block diagram of the power train manager in FIG. 3, and FIG. 5 is a routine executed by the ECU 50 to realize the above-described functions. It is a flowchart of.

本実施形態では、定常時における吸気弁作用角およびバルブオーバーラップ量(これらを総称して以下「動弁系諸元」と称する)を定めるためのマップを、燃費を最適にすべき状況と、加速を重視すべき状況とで切り替えることとしている。図5に示すルーチンによれば、まず、そのうちの何れのマップを選択すべきかが、アクセル開度センサ24で検出されるアクセル開度および開速度に基づいて判断される(ステップ100)。   In the present embodiment, a map for determining the intake valve operating angle and the valve overlap amount (hereinafter collectively referred to as “valve system specifications”) in a steady state, a situation where fuel consumption should be optimized, It is decided to switch between situations where acceleration should be emphasized. According to the routine shown in FIG. 5, it is first determined which map should be selected based on the accelerator opening and the opening speed detected by the accelerator opening sensor 24 (step 100).

上記ステップ100において、アクセル開度および開速度が所定値以下である場合には、燃費を最適とする動弁マップが選択される(ステップ102)。一方、アクセル開度および開速度が同所定値を超えている場合には、加速を重視する動弁マップが選択される(ステップ104)。   In step 100, if the accelerator opening and the opening speed are equal to or less than the predetermined values, a valve operating map that optimizes fuel efficiency is selected (step 102). On the other hand, when the accelerator opening and the opening speed exceed the same predetermined values, a valve train map that emphasizes acceleration is selected (step 104).

なお、燃費最適動弁マップと、加速重視動弁マップとの切り替えは、セレクトスイッチ34に応じて行ってもよい。例えば、エコノミーモードが選択されている場合には燃費最適動弁マップを選択し、パワーモードが選択されている場合には加速重視動弁マップを選択するようにしてもよい。   It should be noted that switching between the fuel efficiency optimal valve operating map and the acceleration-oriented valve operating map may be performed according to the select switch 34. For example, when the economy mode is selected, the optimal fuel consumption valve map may be selected, and when the power mode is selected, the acceleration-oriented valve map may be selected.

上記ステップ102または104の処理に続いて、燃費最適動弁マップと加速重視動弁マップとのうちで選択された方のマップを用いて、定常状態到達後の動弁系諸元が設定される(ステップ106)。燃費最適動弁マップや加速重視動弁マップは、目標トルクとエンジン回転数とに応じて、目標作用角および目標バルブオーバーラップ量を算出するように構成されている。そして、加速重視動弁マップによって算出される動弁系諸元は、燃費最適動弁マップと比べ、加速を重視した内容(例えば、吸気弁作用角が比較的大きく、バルブオーバーラップ量が比較的小さい。)となるように設定されている。   Following the processing of step 102 or 104, the valve system specifications after reaching the steady state are set using the map selected from the optimal fuel efficiency valve map and the acceleration-oriented valve map. (Step 106). The fuel efficiency optimal valve map and the acceleration-oriented valve map are configured to calculate the target operating angle and the target valve overlap amount according to the target torque and the engine speed. The valve system parameters calculated by the acceleration-oriented valve map are those that emphasize acceleration compared to the fuel efficiency optimal valve map (for example, the intake valve operating angle is relatively large and the valve overlap amount is relatively small). Small).

続いて、定常状態到達後の推定吸入空気量Qvlが算出され、記憶される(ステップ108)。   Subsequently, the estimated intake air amount Qvl after reaching the steady state is calculated and stored (step 108).

続いて、現在の動弁系諸元から、上記ステップ106で算出された定常状態到達後の動弁系諸元へ移行するまでの過渡的な動弁系諸元が設定される(ステップ110)。このステップ110において、過渡的な吸気弁作用角は、図2を参照して既述したような条件を満足するように設定される。   Subsequently, the transient valve system parameters from the current valve system parameters to the transition to the valve system parameters after reaching the steady state calculated in step 106 are set (step 110). . In this step 110, the transient intake valve operating angle is set so as to satisfy the condition described above with reference to FIG.

続いて、上記ステップ110で算出された過渡的な動弁系諸元に基づいて、作用角可変機構16および位相可変機構が駆動される(ステップ112)。   Subsequently, the operating angle variable mechanism 16 and the phase variable mechanism are driven based on the transient valve operating system specifications calculated in step 110 (step 112).

次に、本実施形態におけるスロットル開度の制御方法について説明する。本実施形態において、スロットル弁22は、定常状態到達後の吸入空気量Qvlより所定量だけ多くの空気を吸入し得るような開度となるように、吸気弁作用角に先んじて駆動される。図6は、本実施形態において、ECU50がスロットル開度を制御するために実行するルーチンのフローチャートである。   Next, a method for controlling the throttle opening in the present embodiment will be described. In the present embodiment, the throttle valve 22 is driven prior to the intake valve operating angle so as to have an opening that allows a larger amount of air to be sucked by a predetermined amount than the intake air amount Qvl after reaching the steady state. FIG. 6 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 for controlling the throttle opening in the present embodiment.

図6に示すルーチンによれば、まず、図5に示すルーチンのステップ108で算出された推定吸入空気量Qvlに所定の割増分αを加算することにより、スロットル弁通過空気量Qtgが算出される(ステップ120)。次いで、そのスロットル弁通過空気量Qtgに相当するスロットル開度Tangleが所定のマップに基づいて算出される(ステップ122)。そして、その算出されたスロットル開度Tangleに基づいて、スロットル弁22が駆動される。   According to the routine shown in FIG. 6, first, the throttle valve passing air amount Qtg is calculated by adding a predetermined split increment α to the estimated intake air amount Qvl calculated in step 108 of the routine shown in FIG. (Step 120). Next, a throttle opening Tangle corresponding to the throttle valve passing air amount Qtg is calculated based on a predetermined map (step 122). Then, based on the calculated throttle opening Tangle, the throttle valve 22 is driven.

なお、本発明では、スロットル弁22の制御方法はこのような方法に限定されるものではなく、例えば、スロットル弁22を全開に固定するようにしてもよい。   In the present invention, the control method of the throttle valve 22 is not limited to such a method. For example, the throttle valve 22 may be fixed fully open.

また、上述した実施の形態1においては、ECU50が、上記ステップ102または104の処理を実行することにより前記第1の発明における「目標作用角決定手段」が、上記ステップ110および112の処理を実行することにより前記第1、第2および第3の発明における「制御手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the ECU 50 executes the process of step 102 or 104 so that the “target operating angle determination means” in the first invention executes the processes of steps 110 and 112. By doing so, the "control means" in the first, second and third inventions is realized.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
Embodiment 2. FIG.
Next, the second embodiment of the present invention will be described. The difference from the first embodiment will be mainly described, and the description of the same matters will be simplified or omitted.

本実施形態は、吸気弁作用角の過渡状態におけるスロットル開度の制御方法が異なること以外は、前述した実施の形態1と同様である。本実施形態では、吸気弁作用角が目標作用角へ向かって変化している過渡状態にあるとき、吸気管圧力が目標値となるようにスロットル開度をフィードバック制御することとした。図7は、その際にECU50が実行するルーチンのフローチャートである。本実施形態において、ECU50は、前述した図6に示すルーチンに代えて、図7に示すルーチンを実行する。本ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。   This embodiment is the same as Embodiment 1 described above except that the control method of the throttle opening in the transient state of the intake valve operating angle is different. In the present embodiment, the throttle opening is feedback-controlled so that the intake pipe pressure becomes the target value when the intake valve operating angle is in a transitional state that is changing toward the target operating angle. FIG. 7 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 at that time. In the present embodiment, the ECU 50 executes a routine shown in FIG. 7 instead of the routine shown in FIG. This routine is repeatedly executed every predetermined time.

図7に示すルーチンによれば、まず、吸気弁作用角が過渡状態であるか否かが判別される(ステップ130)。吸気弁作用角が過渡状態であると判別された場合には、次に、吸気圧力センサで検出される吸気管圧力Pimが目標下限吸気管圧力Pimtlより低いか否かが判別される(ステップ132)。本実施形態では、吸気管圧力Pimが目標下限吸気管圧力Pimtlと目標上限吸気管圧力Pimthとの間に入るように制御する。目標下限吸気管圧力Pimtlおよび目標上限吸気管圧力Pimthは、目標トルクやエンジン回転数にかかわらず同じとしてもよく、目標トルクやエンジン回転数に応じて所定のマップに基づいて設定してもよい。   According to the routine shown in FIG. 7, it is first determined whether or not the intake valve operating angle is in a transient state (step 130). If it is determined that the intake valve operating angle is in a transient state, it is then determined whether or not the intake pipe pressure Pim detected by the intake pressure sensor is lower than the target lower limit intake pipe pressure Pimtl (step 132). ). In this embodiment, control is performed so that the intake pipe pressure Pim falls between the target lower limit intake pipe pressure Pimtl and the target upper limit intake pipe pressure Pimth. The target lower limit intake pipe pressure Pimtl and the target upper limit intake pipe pressure Pimth may be the same regardless of the target torque and the engine speed, and may be set based on a predetermined map according to the target torque and the engine speed.

上記ステップ132で、吸気管圧力Pimが目標下限吸気管圧力Pimtlより低かった場合には、スロットル開度Tangleが現在値より所定の変化量βだけ大きい値に更新される(ステップ134)。そして、その算出されたスロットル開度Tangleに基づいてスロットル弁22が駆動される(ステップ140)。   If the intake pipe pressure Pim is lower than the target lower limit intake pipe pressure Pimtl in step 132, the throttle opening Tangle is updated to a value larger than the current value by a predetermined change amount β (step 134). Then, the throttle valve 22 is driven based on the calculated throttle opening Tangle (step 140).

一方、上記ステップ132で、吸気管圧力Pimが目標下限吸気管圧力Pimtl以上であった場合には、次に、吸気管圧力Pimが目標上限吸気管圧力Pimthを超えているか否かが判別される(ステップ136)。そして、吸気管圧力Pimが目標上限吸気管圧力Pimthを超えていた場合には、スロットル開度Tangleが現在値より所定の変化量βだけ小さい値に更新される(ステップ138)。そして、その算出されたスロットル開度Tangleに基づいてスロットル弁22が駆動される(ステップ140)。   On the other hand, if the intake pipe pressure Pim is equal to or higher than the target lower limit intake pipe pressure Pimtl in step 132, it is next determined whether or not the intake pipe pressure Pim exceeds the target upper limit intake pipe pressure Pimth. (Step 136). If the intake pipe pressure Pim exceeds the target upper limit intake pipe pressure Pimth, the throttle opening Tangle is updated to a value smaller than the current value by a predetermined change amount β (step 138). Then, the throttle valve 22 is driven based on the calculated throttle opening Tangle (step 140).

なお、上記ステップ132で、吸気管圧力Pimが目標下限吸気管圧力Pimtl以下であった場合には、吸気管圧力Pimは目標下限吸気管圧力Pimtlと目標上限吸気管圧力Pimthとの間に既に入っていることになる。このため、この場合には、スロットル開度Tangleは現在値のままとされる。   If the intake pipe pressure Pim is equal to or lower than the target lower limit intake pipe pressure Pimtl in step 132, the intake pipe pressure Pim is already between the target lower limit intake pipe pressure Pimtl and the target upper limit intake pipe pressure Pimth. Will be. For this reason, in this case, the throttle opening degree Tangle remains the current value.

以上説明した本実施形態によれば、吸気弁作用角の過渡状態において、吸気管圧力の変化をより確実に抑制することができる。このため、耐加速ショック性、燃費性能、エミッション性能等において特に優れた特性が得られる。   According to the present embodiment described above, the change in the intake pipe pressure can be more reliably suppressed in the transient state of the intake valve operating angle. Therefore, particularly excellent characteristics in acceleration shock resistance, fuel consumption performance, emission performance, and the like can be obtained.

上述した実施の形態2においては、ECU50が、図7に示すルーチンの処理を実行することにより前記第4の発明における「吸気管圧力制御手段」が実現されている。   In the second embodiment described above, the “intake pipe pressure control means” according to the fourth aspect of the present invention is realized by the ECU 50 executing the routine shown in FIG.

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
Embodiment 3 FIG.
Next, the third embodiment of the present invention will be described. The difference from the above-described first embodiment will be mainly described, and the description of the same matters will be simplified or omitted.

本実施形態では、車両の要求加速度が大きい場合ほど、吸気弁作用角を変化させる速さを速くすることとした。これにより、要求加速度が大きい場合ほど、吸気弁作用角を早期に目標作用角とすることができるので、迅速な加速応答性を得ることができる。   In the present embodiment, the speed at which the intake valve operating angle is changed is increased as the required acceleration of the vehicle increases. Thus, as the required acceleration is larger, the intake valve operating angle can be set to the target operating angle earlier, so that quick acceleration responsiveness can be obtained.

図8は、本実施形態においてECU50が実行するルーチンのフローチャートである。本実施形態において、ECU50は、前述した図5に示すルーチンに代えて、図8に示すルーチンを実行する。図8に示すルーチンにおいて、図5に示すルーチンと同様のステップには同じ番号を付して、その説明を省略または簡略化する。   FIG. 8 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in the present embodiment. In the present embodiment, the ECU 50 executes a routine shown in FIG. 8 instead of the routine shown in FIG. In the routine shown in FIG. 8, the same steps as those in the routine shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図7に示すルーチンによれば、まず、図5に示すルーチンと同様にして、燃費最適動弁マップと、加速重視動弁マップとの何れか一方が選択され(ステップ100〜104)、その選択されたマップに基づいて、定常状態到達後の動弁系諸元が設定される(ステップ106)。   According to the routine shown in FIG. 7, first, in the same manner as the routine shown in FIG. 5, either the fuel efficiency optimal valve map or the acceleration-oriented valve map is selected (steps 100 to 104), and the selection is made. Based on the map, the valve system parameters after reaching the steady state are set (step 106).

続いて、過渡的な動弁系諸元が設定される(ステップ150)。この際、本実施形態においては、要求加速度が大きい場合ほど、吸気弁作用角を変化させる速さが速くなるように、過渡的な動弁系諸元が決定される。ここで、吸気弁作用角を変化させる速さを速くするとは、例えば、目標作用角に到達するまでの吸気弁作用角の段階的な変化における段数を少なくすることや、作用角可変機構16を駆動するモータの回転速度を早くすることなどを意味する。また、要求加速度は、アクセル開度やアクセル開速度に基づいて算出することができる。   Subsequently, transient valve operating system specifications are set (step 150). At this time, in the present embodiment, the transient valve system specifications are determined so that the speed at which the intake valve operating angle is changed increases as the required acceleration increases. Here, to increase the speed at which the intake valve operating angle is changed, for example, to reduce the number of steps in the stepwise change of the intake valve operating angle until the target operating angle is reached, or to change the operating angle variable mechanism 16. It means increasing the rotational speed of the motor to be driven. Further, the required acceleration can be calculated based on the accelerator opening and the accelerator opening speed.

上記ステップ150で過渡的な動弁系諸元が算出されたら、それに基づいて、作用角可変機構16および位相可変機構が駆動される(ステップ112)。   When the transient valve system parameters are calculated in step 150, the operating angle variable mechanism 16 and the phase variable mechanism are driven based on the calculated values (step 112).

以上説明した本実施形態によれば、吸気弁作用角を変化させる速さを要求加速度に応じて変更することができる。このため、要求加速度が小さい場合には、加速ショックをより確実に抑制することができるとともに、要求加速度が大きい場合には、迅速な加速応答性を得ることができる。   According to the present embodiment described above, the speed at which the intake valve operating angle is changed can be changed according to the required acceleration. For this reason, when the required acceleration is small, acceleration shock can be more reliably suppressed, and when the required acceleration is large, quick acceleration response can be obtained.

上述した実施の形態3においては、ECU50が、アクセル開度やアクセル開速度に基づいて要求加速度を算出することにより前記第5の発明における「要求加速度算出手段」が、上記ステップ150の処理を実行することにより前記第5の発明における「作用角変化速度制御手段」が、それぞれ実現されている。   In the third embodiment described above, the ECU 50 calculates the required acceleration based on the accelerator opening and the accelerator opening speed, so that the “required acceleration calculating means” in the fifth aspect executes the processing of step 150. Thus, the “working angle change speed control means” in the fifth aspect of the invention is realized.

実施の形態4.
次に、本発明の実施の形態4について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described, focusing on the differences from the above-described first embodiment, and description of similar matters will be simplified or omitted.

本実施形態では、吸気弁作用角が変化する際の加速ショックをより確実に抑制するため、加速度センサ32によって検出される車両前後加速度が所定値以上になった場合には、吸気弁作用角の変化を制限することとした。   In the present embodiment, in order to more reliably suppress acceleration shock when the intake valve operating angle changes, when the vehicle longitudinal acceleration detected by the acceleration sensor 32 exceeds a predetermined value, the intake valve operating angle We decided to limit the change.

図9は、本実施形態においてECU50が実行するルーチンのフローチャートである。本実施形態において、ECU50は、前述した図5に示すルーチンに代えて、図9に示すルーチンを実行する。図9に示すルーチンにおいて、図5に示すルーチンと同様のステップには同じ番号を付して、その説明を省略または簡略化する。   FIG. 9 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in the present embodiment. In the present embodiment, the ECU 50 executes a routine shown in FIG. 9 instead of the routine shown in FIG. In the routine shown in FIG. 9, the same steps as those in the routine shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図9に示すルーチンによれば、まず、図5に示すルーチンと同様にして、燃費最適動弁マップと、加速重視動弁マップとの何れか一方が選択され(ステップ100〜104)、その選択されたマップに基づいて、定常状態到達後の動弁系諸元が設定される(ステップ106)。   According to the routine shown in FIG. 9, first, as in the routine shown in FIG. 5, either one of the optimal fuel consumption valve map and the acceleration-oriented valve map is selected (steps 100 to 104). Based on the map, the valve system parameters after reaching the steady state are set (step 106).

続いて、過渡的な動弁系諸元が設定される(ステップ160)。この際、本実施形態では、前述した実施の形態3と同様に、要求加速度が大きい場合ほど、吸気弁作用角を変化させる速さが速くなるように、過渡的な動弁系諸元が決定されるものとする。ここで決定された過渡的な動弁系諸元のうち、過渡的な目標作用角(途中の段階の目標作用角)をVltgとする。   Subsequently, the transient valve system specifications are set (step 160). At this time, in the present embodiment, as in the third embodiment described above, the transient valve operating system specifications are determined so that the speed at which the intake valve operating angle is changed increases as the required acceleration increases. Shall be. Of the transitional valve operating system specifications determined here, the transient target operating angle (the target operating angle in the middle stage) is defined as Vltg.

続いて、加速重視動弁マップが選択されているか否かが判別される(ステップ162)。本実施形態では、燃費最適動弁マップが選択されている場合には、過大な加速ショックが発生するおそれはないと推定できるで、吸気弁作用角を制限しないこととしている。このため、ステップ162で、加速重視動弁マップが選択されていないと判別された場合には、上記ステップ160で算出された過渡的な動弁系諸元をそのまま用いて、作用角可変機構16および位相可変機構が駆動される(ステップ112)。   Subsequently, it is determined whether or not an acceleration-oriented valve map is selected (step 162). In the present embodiment, when the fuel efficiency optimal valve operating map is selected, it can be estimated that there is no possibility of excessive acceleration shock, and the intake valve operating angle is not limited. Therefore, if it is determined in step 162 that the acceleration-oriented valve map is not selected, the operating valve variable mechanism 16 is used by using the transient valve system parameters calculated in step 160 as they are. Then, the phase variable mechanism is driven (step 112).

一方、上記ステップ162で、加速重視動弁マップが選択されていると判別された場合には、次に、加速度センサ34で検出される車両前後加速度Gが所定の許容値Aを超えているか否かが判別される(ステップ164)。このステップ164で車両前後加速度Gが許容値A以下であった場合には、上記ステップ160で算出された過渡的な動弁系諸元をそのまま用いて、作用角可変機構16および位相可変機構が駆動される(ステップ112)。   On the other hand, if it is determined in step 162 that the acceleration-oriented valve map is selected, then whether the vehicle longitudinal acceleration G detected by the acceleration sensor 34 exceeds a predetermined allowable value A or not. Is determined (step 164). If the vehicle longitudinal acceleration G is less than or equal to the allowable value A in step 164, the operating angle variable mechanism 16 and the phase variable mechanism are determined by using the transient valve system parameters calculated in step 160 as they are. Driven (step 112).

これに対し、上記ステップ164で車両前後加速度Gが許容値Aを超えている場合には、過渡的な目標作用角Vltgが、所定の制限量Bだけ小さい値に補正され(ステップ166)、その後、作用角可変機構16および位相可変機構が駆動される(ステップ112)。   On the other hand, if the vehicle longitudinal acceleration G exceeds the allowable value A in step 164, the transient target operating angle Vltg is corrected to a value that is smaller by a predetermined limit amount B (step 166), and thereafter Then, the operating angle variable mechanism 16 and the phase variable mechanism are driven (step 112).

以上説明した本実施形態によれば、車両前後加速度Gが許容値Aを超えた場合には、吸気弁作用角の増大を抑制することにより、トルクの急増を抑制することができる。このため、加速ショックの発生をより確実に抑制することができる。   According to the present embodiment described above, when the vehicle longitudinal acceleration G exceeds the allowable value A, a rapid increase in torque can be suppressed by suppressing an increase in the intake valve operating angle. For this reason, generation | occurrence | production of an acceleration shock can be suppressed more reliably.

上述した実施の形態4においては、加速度センサ34が前記第6の発明における「加速ショック検出手段」に相当している。また、ECU50が、上記ステップ164および166の処理を実行することにより前記第6の発明における「加速ショック抑制手段」が実現されている。   In the fourth embodiment described above, the acceleration sensor 34 corresponds to the “acceleration shock detection means” in the sixth aspect of the present invention. In addition, the “acceleration shock suppression means” according to the sixth aspect of the present invention is implemented by the ECU 50 executing the processing of steps 164 and 166 described above.

本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態の内燃機関における吸気弁作用角の変化のさせ方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to change the intake valve working angle in the internal combustion engine of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の制御システムのブロック図である。It is a block diagram of a control system of an embodiment of the present invention. 図3中のパワートレーンマネージャのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a power train manager in FIG. 3. 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。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 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。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 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。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention. 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。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施の形態4において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
6 クランク角センサ
10 燃焼室
11 点火プラグ
12 吸気ポート
14 吸気弁
16 作用角可変機構
19 吸気通路
20 インジェクタ
22 スロットル弁
24 アクセル開度センサ
25 スロットル開度センサ
26 エアフロメータ
28 排気ポート
30 排気通路
50 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 6 Crank angle sensor 10 Combustion chamber 11 Spark plug 12 Intake port 14 Intake valve 16 Operating angle variable mechanism 19 Intake passage 20 Injector 22 Throttle valve 24 Accelerator opening sensor 25 Throttle opening sensor 26 Air flow meter 28 Exhaust port 30 Exhaust Passage 50 ECU

Claims (6)

吸気弁の作用角を連続的に可変とする作用角可変機構を備えた内燃機関を制御する装置であって、
目標トルクまたは目標空気量に基づいて、前記吸気弁の目標作用角を決定する目標作用角決定手段と、
前記目標作用角が変更された場合に、前記吸気弁の作用角を段階的に変化させて変更後の目標作用角に一致させるように前記作用角可変機構を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
An apparatus for controlling an internal combustion engine provided with a working angle variable mechanism that continuously varies the working angle of an intake valve,
A target operating angle determining means for determining a target operating angle of the intake valve based on a target torque or a target air amount;
Control means for controlling the variable operating angle mechanism so that the operating angle of the intake valve is changed stepwise to match the changed target operating angle when the target operating angle is changed;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記制御手段は、前記吸気弁の開弁期間中に作用角が変化しないようにして、作用角を段階的に変化させ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。   2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control means changes the operating angle in a stepwise manner so that the operating angle does not change during the opening period of the intake valve. 前記作用角可変機構を共用する気筒の数をnとしたとき、前記制御手段は、それらの各気筒の吸気行程が順次訪れるのに合わせて、前記吸気弁の作用角をn段階に変化させることを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。   When the number of cylinders that share the operating angle variable mechanism is n, the control means changes the operating angle of the intake valve in n stages as the intake strokes of the cylinders come in sequence. 3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control device is an internal combustion engine. 前記内燃機関の吸気通路に配置されたスロットル弁と、
前記目標作用角が変更されてから前記吸気弁の作用角が前記目標作用角に一致するまでの間に、前記スロットル弁の下流の圧力が目標圧力となるように前記スロットル弁の開度をフィードバック制御する吸気管圧力制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
A throttle valve disposed in the intake passage of the internal combustion engine;
The opening of the throttle valve is fed back so that the pressure downstream of the throttle valve becomes the target pressure between the time when the target operating angle is changed and the time when the operating angle of the intake valve matches the target operating angle. An intake pipe pressure control means for controlling;
The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
要求加速度を算出する要求加速度算出手段と、
前記要求加速度が大きい場合ほど、前記吸気弁の作用角が前記目標作用角に到達するまでの速さを速くする作用角変化速度制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
Requested acceleration calculating means for calculating the requested acceleration;
Working angle change speed control means for increasing the speed until the working angle of the intake valve reaches the target working angle as the required acceleration is larger;
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記吸気弁の作用角を変化させているときの車両の加速ショックを検出する加速ショック検出手段と、
所定値以上の加速ショックが検出された場合に、前記吸気弁の作用角が変化することを制限する加速ショック抑制手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
Acceleration shock detection means for detecting acceleration shock of the vehicle when the operating angle of the intake valve is changed;
An acceleration shock suppression means for limiting a change in the operating angle of the intake valve when an acceleration shock of a predetermined value or more is detected;
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010169095A (en) * 2009-01-21 2010-08-05 Ifp Method for controlling mass of in-cylinder trapped gas in variable timing gasoline engine

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