JP2010112248A - Torque shock suppressing device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は内燃機関のトルクショック抑制装置に関する。 The present invention relates to a torque shock suppression device for an internal combustion engine.
従来の内燃機関の吸気弁の可変動弁装置として、低速低負荷時には片弁運転することで、スワールを強化して燃費及び燃焼性能を改善し、高速高負荷時には両弁運転するとともに、両弁の作動角を略同一にして充填効率を向上させるものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の内燃機関の吸気弁の可変動弁装置では、片弁運転から両弁運転に切り替えるときに、吸入空気量が大きく変化するためにトルクショックが発生するという問題点があった。 However, the conventional variable valve actuating device for an intake valve of an internal combustion engine has a problem that torque shock occurs due to a large change in intake air amount when switching from single valve operation to double valve operation.
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、片弁運転から両弁運転の切り替えるときのトルクショックの発生を抑制することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and an object of the present invention is to suppress the occurrence of torque shock when switching from single valve operation to double valve operation.
本発明は、以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.
本発明は、吸気コレクタ(13)内の吸気負圧を調整するスロットル弁(14)と、1気筒について2つ設けられた一対の吸気弁(2)の作動角を連続的に変更する可変動弁機構(100)と、前記一対の吸気弁(2)の一方のバルブリフトを停止させるバルブリフト停止機構(4)と、を備える内燃機関(1)のトルクショック抑制装置であって、アクセルペダルの踏み込み量に応じて目標吸入空気量を算出する目標吸入空気量算出手段(60)と、前記バルブリフト停止機構(4)によって前記一対の吸気弁(2)の一方のバルブリフトを停止させる片弁運転での加速時に、前記スロットル弁(14)を閉じつつ、前記一対の吸気弁(2)の作動角を拡大して吸入空気量を前記目標吸入空気量に制御する協調制御手段(S5)と、前記吸気負圧が、吸入空気量と前記目標吸入空気量とが略一致する目標負圧になったときに、片弁運転から両弁運転に切り替える切替手段(S7)と、を備えることを特徴とする。 The present invention provides a variable valve that continuously changes the operating angle of a throttle valve (14) that adjusts the intake negative pressure in the intake collector (13) and a pair of intake valves (2) that are provided in two per cylinder. A torque shock suppression device for an internal combustion engine (1), comprising: a valve mechanism (100); and a valve lift stop mechanism (4) for stopping one valve lift of the pair of intake valves (2). A target intake air amount calculating means (60) for calculating a target intake air amount in accordance with a stepping amount of the valve, and a piece for stopping one valve lift of the pair of intake valves (2) by the valve lift stop mechanism (4). Coordinate control means (S5) for controlling the intake air amount to the target intake air amount by enlarging the operating angle of the pair of intake valves (2) while closing the throttle valve (14) during acceleration during valve operation And sucking Switching means (S7) for switching from single valve operation to dual valve operation when the negative pressure reaches a target negative pressure at which the intake air amount and the target intake air amount substantially coincide with each other. .
また、アクセルペダルの踏み込み量に応じて目標吸入空気量を算出する目標吸入空気量算出手段(60)と、前記アクセルペダルの操作量に応じて緩加速か急加速かを判定する加速状態判定手段(S4)と、運転状態に応じて、前記スロットル弁(14)を全閉にした状態で吸入空気量を前記目標吸入空気量に制御できるスロットル弁全閉期間を算出する全閉期間算出手段(S9)と、前記バルブリフト停止機構(4)によって前記一対の吸気弁(2)の一方のバルブリフトを停止させる片弁運転での急加速時に、前記スロットル弁全閉期間が経過するまで前記スロットル弁(14)を全閉にし、前記一対の吸気弁(2)の作動角を拡大して吸入空気量を前記目標吸入空気量に制御する協調制御手段(S10)と、前記目標吸入空気量が片弁運転での最大吸入空気量より大きくなったときに、片弁運転から両弁運転に切り替える切替手段(S15)と、を備えることを特徴とする。 Further, target intake air amount calculation means (60) for calculating a target intake air amount according to the depression amount of the accelerator pedal, and an acceleration state determination means for determining whether the acceleration is slow acceleration or sudden acceleration according to the operation amount of the accelerator pedal. (S4) and a fully-closed period calculating means for calculating a throttle valve fully-closed period in which the intake air amount can be controlled to the target intake air amount in a state where the throttle valve (14) is fully closed in accordance with the operating state ( S9) and the throttle lift until the throttle valve fully closed period elapses during a rapid acceleration in a single valve operation in which one valve lift of the pair of intake valves (2) is stopped by the valve lift stop mechanism (4). The cooperative control means (S10) for fully closing the valve (14) and expanding the operating angle of the pair of intake valves (2) to control the intake air amount to the target intake air amount; and the target intake air amount Single valve When it becomes larger than the maximum intake air amount in a converter, characterized in that it comprises a and a switching means (S15) for switching the both valve operation from one-valve operation.
本発明によれば、負圧を大きくすることで、片弁運転での吸入空気量と両弁運転での吸入空気量との差を抑えるので、片弁運転から両弁運転に切り替えるときのトルクショックの発生を抑制することができる。 According to the present invention, by increasing the negative pressure, the difference between the intake air amount in the single valve operation and the intake air amount in the double valve operation is suppressed. The occurrence of shock can be suppressed.
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態によるV型6気筒エンジン(以下「エンジン」という)1の片バンクの概略構成を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a single bank of a V-type six-cylinder engine (hereinafter referred to as “engine”) 1 according to the present embodiment.
図1に示すように、エンジン1は、気筒ごとに吸気弁2と、ローラロッカアーム3と、ラッシュアジャスタ4と、を備えるとともに、ラッシュアジャスタ4に油圧を供給する油圧供給機構5を備える。
As shown in FIG. 1, the
エンジン1の吸気通路12には、吸入空気を蓄える吸気コレクタ13が設けられ、その上流に吸気コレクタ内の負圧(以下「ブースト」という)を調整するスロットル弁14が設けられる。吸気コレクタ13には、吸気コレクタ内のブーストを検出する圧力センサ15が設けられる。
The
吸気弁2は、ローラロッカアーム3によって駆動されて、エンジン1の燃焼室と吸気ポートとの開口部を開閉する。一対の吸気弁2a,2bのうち、吸気弁2aはエンジンフロント側に位置し、吸気弁2bはエンジンリヤ側に位置する。
The
ローラロッカアーム3は、一端部が吸気弁2のステムエンドに当接し、他端部がラッシュアジャスタ4に当接する。ローラロッカアーム3は、中央部に後述する可変動弁装置の揺動カムと接するニードルローラ31を備える。
One end of the
ラッシュアジャスタ4は、エンジン1のシリンダヘッドに収容保持されて、ローラロッカアーム3の他端部を支持する。ラッシュアジャスタ4の詳細については、図4を参照して後述するが、ラッシュアジャスタ4は、油圧供給機構5から油圧の供給を受けて、ローラロッカアーム3の他端部の支持高さが切り替わる。
The
油圧供給機構5は、オイルポンプ51と、油圧通路52と、電磁弁53と、を備える。
The
オイルポンプ51は、油圧通路52を介してラッシュアジャスタ4に油圧を供給する。
The
油圧通路52は、オイルポンプの下流で2つの独立した油圧通路52a,52bに分岐する。分岐した一方の油圧通路52aはラッシュアジャスタ4aと接続し、他方の油圧通路52bがラッシュアジャスタ4bと接続する。
The
電磁弁53は、油圧通路52bに設けられる。電磁弁53は、ラッシュアジャスタ4bごとに1つ設けられる。電磁弁53は、後述するコントローラ60によって、運転状態に応じて開閉制御され、各ラッシュアジャスタ4への油圧供給を制御する。
The
図2は、ローラロッカアーム3の上方に配置される吸気弁2の可変動弁装置100の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of the
可変動弁装置100は、吸気弁2のリフト・作動角を変化させるリフト・作動角可変機構110と、吸気弁2の中心角(吸気弁2が最大リフトを迎えるクランク角度位置)の位相を進角又は遅角させる位相可変機構140と、を備える。なお、図2では1つの気筒に対応する一対の吸気弁2a,2bとその関連部品のみを簡略的に図示している。
The variable
まず、リフト・作動角可変機構110の構成について説明する。
First, the configuration of the lift / operating
ローラロッカアーム3の上方には、気筒列方向に延びる中空状の駆動軸113が設けられる。駆動軸113は、一端部に設けられた従動スプロケット142などを介して、図示しないベルトやチェーンでクランクシャフトと連係され、クランクシャフトに連動して軸周りに回転する。
A
駆動軸113には、気筒ごとに、一対の揺動カム120a,120bが駆動軸113に対して回転自在に取り付けられる。その作用については後で詳述するが、この揺動カム120が駆動軸113を中心として所定の回転範囲で揺動(上下動)することによって、その下方に位置するローラロッカアーム3のニードルローラ31が押圧され、吸気弁2が下方にリフトする。なお、一対の揺動カム120a,120bは、互いに円筒等で同位相に固定される。
A pair of
駆動軸113の外周には、円筒状の駆動カム115が圧入等によって固定される。駆動カム115は、揺動カム120から軸方向に所定の距離だけ離れた位置に固定される。そして、駆動カム115の外周面には、リンクアーム125の基端が、回転自在に嵌合する。
A
駆動軸113の斜め上方には、制御軸116が、駆動軸113と平行に気筒列方向へ延びて、回転自在に支持される。
A
制御軸116の一端部には、制御軸116を所定回転角度範囲内で回転させるリフト量制御アクチュエータ130が設けられる。リフト量制御アクチュエータ130は、エンジン1の運転状態を検出するコントローラ60からの制御信号に基づいて、第1油圧装置201によって制御される。
One end of the
制御軸116の外周面には、制御カム117が圧入等によって固定される。制御カム117には、ロッカーアーム118が、制御カム117の外周面に回転自在に嵌合する。ロッカーアーム118は、制御カム117の軸心を支点として揺動する。
A
なお、ロッカーアーム118は、制御カム117に支持される中央の基端部118aを中心に、軸方向と垂直に左右方向に伸びた形状をしている。
The
ロッカーアーム118の一端部と、リンクアーム125の突出端125bとは、ロッカーアーム118が上方に位置するように、両者を挿通する連結ピンによって連結される。
One end portion of the
ロッカーアーム118の他端部と、リンク部材126の一端部とは、両者を挿通する連結ピンによって連結される。
The other end of the
リンク部材126の他端部と、揺動カム120とは、両者を挿通する連結ピンによって、ロッカーアーム118の下方に揺動カム120が位置するように連結される。
The other end of the
続いてリフト・作動角可変機構110の作用について説明する。
Next, the operation of the lift / operating
駆動軸113がクランクシャフトに連動して回転すると、駆動カム115及びその外周に回転自在に嵌合しているリンクアーム125を介してロッカーアーム118が制御カム117の中心点を中心として揺動(上下動)する。ロッカーアーム118の揺動は、リンク部材126を介して揺動カム120へ伝達され、揺動カム120が所定角度範囲を揺動する。この揺動カム120が揺動、すなわち上下動することによって、ローラロッカアーム3が押圧され、吸気弁2が下方にリフトする。
When the
ここで、リフト量制御アクチュエータ130を介して制御軸116が回転すると、ロッカーアーム118の揺動支点となる制御カム117の中心点も回転変位して、エンジン1本体に対してロッカーアーム118の支持位置が変化し、ひいては揺動カム120の初期揺動位置が変化する。したがって、揺動カム120と、ローラロッカアーム3との初期接触位置も変化する。これにより、クランクシャフト一回転あたりの揺動カム120の揺動角は常に一定なので、最大リフト量が変化する。
Here, when the
次に、位相可変機構140の構成及び作用について説明する。
Next, the configuration and operation of the phase
位相可変機構140は、位相角制御アクチュエータ141と第2油圧装置202とを備える。
The phase
位相角制御アクチュエータ141は、スプロケット142と駆動軸113とを所定の角度範囲内において相対的に回転させる。
The phase
第2油圧装置202は、エンジン1の運転状態を検出するコントローラ60からの制御信号に基づいて、位相角制御アクチュエータ141を制御する。
The second
第2油圧装置202による位相角制御アクチュエータ141への油圧制御によって、スプロケット142と駆動軸113とが相対的に回転し、リフト中心角が進角又は遅角する。
By the hydraulic control to the phase
コントローラ60は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ60には、前述した圧力センサ15の他にも、アクセルペダルの踏む込み量を検出するアクセルストロークセンサ16などのエンジン1の運転状態等を検出するための種々のセンサからの信号が入力される。
The
図3は、可変動弁装置100の作用について説明する図である。
FIG. 3 is a view for explaining the operation of the
前述した通り、制御カム117の初期位置は連続的に変化させ得るので、これに伴って、吸気弁2のバルブリフト特性は連続的に変化する。つまり、図3の実線に示したように、可変動弁装置100は、リフト・作動角可変機構110によって、吸気弁2のリフト量及び作動角を、両者同時に連続的に拡大、縮小させることができる。各部のレイアウトによるが、例えば、吸気弁2のリフト量及び作動角の大小変化に伴い、吸気弁2の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。
As described above, since the initial position of the
さらに、図3の破線に示したように、可変動弁装置100は、位相可変機構140によって、リフト中心角を進角又は遅角させることができる。
Furthermore, as shown by the broken line in FIG. 3, the variable
このように、リフト・作動角可変機構110と位相可変機構140とを組み合わせることによって、可変動弁装置100は、任意のクランク角度位置で吸気弁2を開閉できる。
Thus, by combining the lift / operating angle
また、リフト量を連続的に変更し得るので、本実施形態では、定常状態ではスロットル弁14は全開のままとし、リフト・作動角可変機構110によって吸気弁2のリフト量を連続的に変更することで、吸入空気量を調節している。
Further, since the lift amount can be continuously changed, in the present embodiment, the
図4は、エンジンリヤ側からみたときの可変動装置と、それに対応する吸気弁2、ローラロッカアーム3及びラッシュアジャスタ4を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the variable motion device and the
以下、ラッシュアジャスタ4の構成について説明する。
Hereinafter, the configuration of the
図4に示すように、ラッシュアジャスタ4は、ボディ41と、プランジャ42と、第1油室43と、第2油室44と、スプリング45と、オイル流通制限手段46と、オイル排出室50と、を備える。
As shown in FIG. 4, the
ボディ41は、有底筒状の形状である。ボディ41は、シリンダヘッド11に収容保持される。ボディ41は、第1油室43にオイルを供給するためのボディ孔41aを有する。
The
プランジャ42は、上部プランジャ42aと、下部プランジャ42bと、で構成されて、ボディ41の内部に摺動可能に収容される。プランジャ42には、第1油室43にオイルを供給するためのプランジャ孔42cが形成される。
The
第1油室43は、プランジャ42の内部に形成される。第1油室43には、油圧通路52b、ボディ孔41a及びプランジャ孔42cを介してオイルポンプ51から供給されたオイルが供給される。
The
第2油室44は、ボディ41の底壁41bと、プランジャ42の底壁42dと、の間に形成される。第2油室44は、プランジャ42の底壁42dに貫通形成された連通路42eを介して第1油室43と連通する。第2油室44は、ボディ41の底壁41bに貫通形成された連通路41cを介してオイル排出室50と連通する。
The
スプリング45は、第2油室44に配置され、ボディ41の底壁41bと、プランジャ42の底壁42dと、によって狭持される。スプリング45は、プランジャ42をボディ41から突出する方向(図中上方)に付勢する。スプリング45のばね力は、吸気弁2のバルブスプリング(図示せず)のばね力よりも弱い。
The
オイル流通制限手段46は、第1油室43から第2油室44へのオイルの流れを許可する一方で、第2油室44から第1油室43へのオイルの流れを禁止する。オイル流通制限手段46は、ボール状の弁体47と、弁体付勢スプリング48と、を含む。
The oil flow restriction means 46 permits the flow of oil from the
弁体47は、第2油室44に配置される。
The
弁体付勢スプリング48は、第2油室44に配置される。弁体付勢スプリング48は、連通路42eを第2油室44の側から閉塞するように弁体47を付勢する。弁体付勢スプリング48は、第2油室44と連通するカバー部材49によって保持される。
The valve
オイル排出室50は、シリンダヘッド11に形成され、ボディ41の底壁41bに貫通形成された連通路41cを介して第2油室44と連通する。オイル排出室50には弁体54が配置される。また、オイル排出室50には、オイル排出通路55と、油圧通路52bに接続する補助油圧通路56と、が接続する。
The
次に、ラッシュアジャスタ4の作用について説明する。
Next, the operation of the
揺動カム120によってローラロッカアーム3が押されると、そのときの押圧力はローラロッカアーム3を介してラッシュアジャスタ4のプランジャ42に伝達される。これにより、プランジャ42は、ボディ41内に進入しようとする。
When the
このとき、電磁弁53が開いていれば、オイル排出室50の弁体54が、補助油圧通路56からの油圧を受けて上方に移動し、ボディ41の底壁41bの連通路41cを閉塞する。そして、第2油室44の圧力が第1油室43の圧力より高くなるまで弁体54が開かれて、第1油室を介して第2油室にオイルが供給される。
At this time, if the
そのため、電磁弁53が開いている間は、第2油室44の内部のオイルによって、第2油室44の容積を縮小する方向へのプランジャ42の移動は制限される。すなわち、プランジャ42のボディ41内への進入は制限される。
Therefore, while the
一方で、電磁弁53が閉じていれば、オイル排出室50の弁体54は、補助油圧通路56からの油圧を受けないので、連通路41cを介して第2油室44とオイル排出室50が連通し、第2油室44のオイルがオイル排出通路55から排出される。
On the other hand, if the
そのため、電磁弁53が閉じている間は、第2油室44の内部のオイルが存在しないので、第2油室44の容積を縮小する方向へのプランジャ42の移動は制限されない。すなわち、プランジャ42のボディ41内への進入は制限されない。
For this reason, while the
したがって、電磁弁53が閉じている間は、第2油室44のスプリング45の圧縮変形によってローラロッカアーム3の変位が吸収される。ここで、前述したように、スプリング45のばね力は、吸気弁2のバルブスプリングのばね力よりも小さい。そのため、ローラロッカアーム3の変位は、スプリング45で吸収される。
Therefore, while the
つまり、電磁弁53が閉じている間は、スプリング45が圧縮変形してプランジャ42がボディ41内に進入する。そのため、スプリング45によってローラロッカアーム3の変位が全て吸収され、吸気弁2が開弁しない。
That is, while the
このように、ラッシュアジャスタ4への油圧供給を制御することで、同一気筒の一対の吸気弁2a,2bのうち、一方の吸気弁2aのみを開弁し、他方の吸気弁2bを閉弁状態に維持する、いわゆる片弁運転ができる。
In this way, by controlling the hydraulic pressure supply to the
本実施形態では、低速低負荷時には片弁運転をすることでスワールを強化して燃焼性能を改善し、高速高負荷時には両弁運転をすることで充填効率を向上させている。 In the present embodiment, the single valve operation is performed at low speed and low load to enhance the swirl to improve the combustion performance, and the double valve operation is performed at high speed and high load to improve the charging efficiency.
しかしながら、加速時において、スロットル弁14を全開のまま片弁運転から両弁運転に切り替えると、吸入空気量が大きく変化するため、トルクショックが発生して運転性が悪化するという問題がある。
However, if the
そこで本実施形態では、加速時において片弁運転から両弁運転に切り替える必要があるときには、リフト・作動角可変機構110によって吸気弁2の作動角を拡大しつつ、スロットル弁14を全開状態から閉じていき、片弁運転及び両弁運転での吸入空気量が同一になる点を生じさせる。これにより、片弁運転から両弁運転に切り替えるときのトルクショックの発生を抑制する。
Therefore, in this embodiment, when it is necessary to switch from single-valve operation to dual-valve operation during acceleration, the
図5は、本実施形態による両弁運転切替制御について説明するフローチャートである。コントローラ60は、このルーチンを所定の演算周期(例えば10ms)で繰り返し実行する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating the dual valve operation switching control according to this embodiment. The
ステップS1において、コントローラ60は、スロットル弁全閉フラグが1にセットされているか否かを判定する。スロットル弁全閉フラグは、スロットル弁14が全閉にされているときに1にセットされるフラグである。
In step S1, the
ステップS2において、コントローラ60は、片弁運転中か否かを判定する。コントローラ60は、片弁運転中であればステップS3に処理を移行する。一方で、両弁運転中であれば今回の処理を終了する。
In step S2, the
ステップS3において、コントローラ60は、加速中か否かを判定する。具体的には、アクセルペダルの単位時間当たりの操作量(以下「アクセル操作量」という)が所定の加速判定量より大きければ加速中であると判定する。コントローラ60は、加速中であればステップS4に処理を移行する。一方で、加速中でなければ今回の処理を終了する。
In step S3, the
ステップS4において、コントローラ60は、急加速中か否かを判定する。具体的には、アクセル操作量が所定の急加速判定量(>加速判定量)より大きければ急加速中であると判定する。コントローラ60は、急加速中であればステップS9に処理を移行する。一方で、急加速中ではなく緩加速中であればステップS5に処理を移行する。
In step S4, the
ステップS5において、コントローラ60は、スロットル弁14及び可変動弁装置100の協調制御を実施する。具体的には、スロットル弁14を閉じて吸気コレクタ内のブーストを下げつつ、吸気弁2の作動角を拡大して吸入空気量(実際にシリンダ内に吸入される空気量)を目標吸入空気量に制御する。目標吸入空気量は、アクセルペダル踏み込み量とエンジン回転速度とに基づいて定める。
In step S <b> 5, the
ステップS6において、コントローラ60は、ブーストが目標ブースト以下になったか否かを判定する。この目標ブーストは、吸入空気量と目標吸入空気量とが略一致するブーストである。つまり、ブーストが目標ブースト以下になったということは、吸入空気量が目標吸入空気量以下になったということである。コントローラ60は、ブーストが目標ブーストよりも小さければステップS7に処理を移行する。一方で、ブーストが目標ブーストよりも大きければ今回の処理を終了する。
In step S6, the
ステップS7において、コントローラ60は、片弁運転から両弁運転に切り替える。
In step S7, the
ステップS8において、コントローラ60は、スロットル弁14を開いてブーストを上げて、吸入空気量を目標吸入空気量に制御する。
In step S8, the
ステップS9において、コントローラ60は、エンジン回転速度、バルブタイミング、ブースト及びアクセルペダル踏み込み量に基づいて、スロットル弁14を全閉にした状態で吸入空気量を目標吸入空気量に制御できる期間(以下「スロットル弁全閉期間」という)を算出する。
In step S9, the
ステップS10において、コントローラ60は、スロットル弁14を全閉状態にしつつ、吸気弁の作動角を拡大して吸入空気量を目標吸入空気量に制御する。
In step S10, the
ステップS11において、コントローラ60は、スロットル弁全閉フラグを1にセットする。
In step S11, the
ステップS12において、コントローラ60は、スロットル弁全閉フラグが1にセットされてからスロットル弁全閉期間が経過したか否かを判定する。コントローラ60は、スロットル弁全閉期間が経過していればステップS13に処理を移行する。一方で、スロットル弁全閉期間が経過していなければ今回の処理を終了する。
In step S12, the
ステップS13において、コントローラ60は、スロットル弁14を開いて吸入空気量を目標吸入空気量に制御する。
In step S13, the
ステップS14において、コントローラ60は、両弁運転への切替要求があるか否かを判定する。具体的には、目標吸入空気量が片弁運転での最大吸入空気量より大きくなったときに、両弁運転への切替要求があると判定する。コントローラ60は、両弁運転への切替要求があればステップS15に処理を移行する。一方で、両弁運転への切替要求がなければ今回の処理を終了する。
In step S14, the
ステップS15において、コントローラ60は、片弁運転から両弁運転に切り替える。
In step S15, the
ステップS16において、コントローラ60は、スロットル弁全閉フラグを0にセットする。
In step S16, the
次に、本実施形態による両弁運転切替制御の動作について説明する。 Next, the operation of the dual valve operation switching control according to this embodiment will be described.
まず、図6のタイムチャートを参照して加速中における両弁運転切替制御の動作を説明する。フローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートのステップ番号を併記して説明する。 First, the operation of the double valve operation switching control during acceleration will be described with reference to the time chart of FIG. In order to clarify the correspondence with the flowchart, the step numbers of the flowchart will be described together.
時刻t1で、片弁運転での緩加速中と判断されると(S2,S3でYes,S4でNo)、コントローラ60は、スロットル弁14を閉じてブーストを下げつつ(図6(D)(E);S5)、吸気弁の作動角を拡大して吸入空気量を目標吸入空気量に制御する(図6(B);S5)。これにより、加速中のために目標吸入空気量は増加するものの、ブーストを下げることによって吸入空気量は徐々に減少していくことになる。
If it is determined at time t1 that slow acceleration is being performed in the one-valve operation (Yes in S2, S3, No in S4), the
時刻t2で、ブーストが目標ブーストに達して吸入空気量が目標吸入空気量以下になると(図6(A);S6でYes)、コントローラ60は、片弁運転から両弁運転に切り替える(図6(C);S7)。これは、片弁運転時における吸入空気量が目標吸入空気量以下になれば、両弁運転に切り替えてもシリンダ内に供給される空気量は変化しないので、切り替えによるトルクショックが発生しないためである。
When the boost reaches the target boost at time t2 and the intake air amount becomes equal to or less than the target intake air amount (FIG. 6A; Yes in S6), the
両弁運転に切り替えた後は、スロットル弁14を開いてブーストを上げて、吸入空気量を目標吸入空気量に制御する(図6(D)(E);S8)。
After switching to the dual valve operation, the
これにより、加速中の動力性能を満足させつつ、片弁運転から両弁運転に切り替えたときのトルクショックの発生を抑制できる。 Thereby, generation | occurrence | production of the torque shock when switching from single valve operation to double valve operation can be suppressed, satisfying the power performance during acceleration.
続いて、図7及び図8のタイムチャートを参照して急加速中における両弁運転切替制御の動作を説明する。 Next, the operation of the dual valve operation switching control during rapid acceleration will be described with reference to the time charts of FIGS.
図7は、急加速中と判断し、スロットル弁14を全閉にしたときの動作を示すタイムチャートである。一方で、図8は、比較のために、急加速と判断したときにスロットル弁14を全閉とせずに徐々に閉じていったときの動作を示すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing the operation when it is determined that sudden acceleration is being performed and the
一般的に、スロットル弁14を作動させてから、ブーストが目標ブーストになるまでには吸気コレクタ13の容積等に応じた応答遅れが存在する。
In general, there is a response delay corresponding to the volume of the
そのため、図8に示すように、急加速時には、スロットル弁14を徐々に閉じていったのでは、片弁運転から両弁運転に切り替えたい時期(時刻t21)に対して、実際に切り替えられる時期、すなわちブーストが目標ブーストに到達する時期(時刻t22)が遅れる。
Therefore, as shown in FIG. 8, when the
そこで、図7に示すように、時刻t11で片弁運転での急加速中と判断されると(S2,S3,S4でYes)、運転状態に応じてスロットル弁14を全閉にした状態で吸入空気量を目標吸入空気量に制御できるスロットル弁全閉期間を設定して(S9)、一気にスロットル弁14を全閉状態とし、ブーストの低下を早める(図7(D)(E);S10)。
Therefore, as shown in FIG. 7, when it is determined at time t11 that rapid acceleration is being performed in the one-valve operation (Yes in S2, S3, S4), the
時刻t12でスロットル弁全閉期間が経過すると(S12でYes)、スロットル弁14を開くことで吸入空気量を目標吸入空気量に制御する(図7(D);S13)。 When the throttle valve fully closed period elapses at time t12 (Yes in S12), the intake air amount is controlled to the target intake air amount by opening the throttle valve 14 (FIG. 7D; S13).
時刻t13で、目標吸入空気量が片弁運転での最大吸入空気量より大きくなると(S14でYes)、片弁運転から両弁運転へ切り替える(図7(C);S15)。そして、スロットル弁14をさらに開いていくことで吸入空気量を目標吸入空気量に制御する(図7(D);S16)。 When the target intake air amount becomes larger than the maximum intake air amount in the single valve operation at time t13 (Yes in S14), the single valve operation is switched to the dual valve operation (FIG. 7C; S15). Then, the intake air amount is controlled to the target intake air amount by further opening the throttle valve 14 (FIG. 7D; S16).
これにより、急加速時であっても動力性能を満足させつつ、片弁運転から両弁運転に切り替えたときのトルクショックの発生を抑制できる。 Thereby, even if it is at the time of sudden acceleration, generation | occurrence | production of the torque shock at the time of switching from single valve operation to double valve operation can be suppressed, satisfying power performance.
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
例えば、本実施形態では片弁運転を実施するための機構として、ラッシュアジャスタ4を用いたが、これに限られるものではなく、片弁運転を実施するための周知の技術、例えば電磁弁(特開2001−329874号公報など)やロストモーション機構(特開2007−309285号公報など)を用いてもよい。
For example, in this embodiment, the
1 V型6気筒エンジン(エンジン)
2 吸気弁
4 ラッシュアジャスタ(バルブリフト停止機構)
60 コントローラ(目標吸入空気量算出手段)
100 可変動弁装置(可変動弁機構)
S4 加速状態判定手段
S9 全閉期間算出手段
S5、S10 協調制御手段
S7、S15 切替手段
S8、S13 スロットル弁制御手段
1
2
60 controller (target intake air amount calculation means)
100 Variable valve mechanism (Variable valve mechanism)
S4 Acceleration state determination means S9 Fully closed period calculation means S5, S10 Cooperative control means S7, S15 Switching means S8, S13 Throttle valve control means
Claims (3)
1気筒について2つ設けられた一対の吸気弁の作動角を連続的に変更する可変動弁機構と、
前記一対の吸気弁の一方のバルブリフトを停止させるバルブリフト停止機構と、
を備える内燃機関のトルクショック抑制装置であって、
アクセルペダルの踏み込み量に応じて目標吸入空気量を算出する目標吸入空気量算出手段と、
前記バルブリフト停止機構によって前記一対の吸気弁の一方のバルブリフトを停止させる片弁運転での加速時に、前記スロットル弁を閉じつつ、前記一対の吸気弁の作動角を拡大して吸入空気量を前記目標吸入空気量に制御する協調制御手段と、
前記吸気負圧が、吸入空気量と前記目標吸入空気量とが略一致する目標負圧になったときに、片弁運転から両弁運転に切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関のトルクショック抑制装置。 A throttle valve for adjusting the intake negative pressure in the intake collector;
A variable valve mechanism for continuously changing the operating angle of a pair of intake valves provided for two per cylinder;
A valve lift stop mechanism for stopping one valve lift of the pair of intake valves;
A torque shock suppression device for an internal combustion engine comprising:
A target intake air amount calculating means for calculating a target intake air amount in accordance with an accelerator pedal depression amount;
During acceleration in one-valve operation in which one valve lift of the pair of intake valves is stopped by the valve lift stop mechanism, the operating angle of the pair of intake valves is increased while the throttle valve is closed to reduce the intake air amount. Cooperative control means for controlling the target intake air amount;
Switching means for switching from one-valve operation to both-valve operation when the intake negative pressure reaches a target negative pressure at which the intake air amount and the target intake air amount substantially match;
A torque shock suppression device for an internal combustion engine, comprising:
1気筒について2つ設けられた一対の吸気弁の作動角を連続的に変更する可変動弁機構と、
前記一対の吸気弁の一方のバルブリフトを停止させるバルブリフト停止機構と、
を備える内燃機関のトルクショック抑制装置であって、
アクセルペダルの踏み込み量に応じて目標吸入空気量を算出する目標吸入空気量算出手段と、
前記アクセルペダルの踏み込み速度に応じて緩加速か急加速かを判定する加速状態判定手段と、
運転状態に応じて、前記スロットル弁を全閉にした状態で吸入空気量を前記目標吸入空気量に制御できるスロットル弁全閉期間を算出する全閉期間算出手段と、
前記バルブリフト停止機構によって前記一対の吸気弁の一方のバルブリフトを停止させる片弁運転での急加速時に、前記スロットル弁全閉期間が経過するまで前記スロットル弁を全閉にし、前記一対の吸気弁の作動角を拡大して吸入空気量を前記目標吸入空気量に制御する協調制御手段と、
前記目標吸入空気量が片弁運転での最大吸入空気量より大きくなったときに、片弁運転から両弁運転に切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関のトルクショック抑制装置。 A throttle valve for adjusting the intake negative pressure in the intake collector;
A variable valve mechanism for continuously changing the operating angle of a pair of intake valves provided for two per cylinder;
A valve lift stop mechanism for stopping one valve lift of the pair of intake valves;
A torque shock suppression device for an internal combustion engine comprising:
A target intake air amount calculating means for calculating a target intake air amount in accordance with an accelerator pedal depression amount;
Acceleration state determination means for determining whether the acceleration is slow acceleration or sudden acceleration according to the depression speed of the accelerator pedal;
A fully-closed period calculating means for calculating a throttle valve fully-closed period capable of controlling the intake air amount to the target intake air amount in a state in which the throttle valve is fully closed according to an operating state;
During rapid acceleration in a single valve operation in which one valve lift of the pair of intake valves is stopped by the valve lift stop mechanism, the throttle valve is fully closed until the throttle valve fully closed period elapses, and the pair of intake valves Cooperative control means for controlling the intake air amount to the target intake air amount by expanding the valve operating angle;
Switching means for switching from single-valve operation to dual-valve operation when the target intake air amount is greater than the maximum intake air amount in single-valve operation;
A torque shock suppression device for an internal combustion engine, comprising:
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関のトルクショック抑制装置。 The throttle valve control means for controlling the intake air amount to the target intake air amount by opening the throttle valve after switching to the double valve operation by the switching means is provided. A torque shock suppression device for an internal combustion engine.
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---|---|---|---|
JP2008285109A JP2010112248A (en) | 2008-11-06 | 2008-11-06 | Torque shock suppressing device of internal combustion engine |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019042129A1 (en) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | 北京新能源汽车股份有限公司 | Method and device for controlling output torque of electric motor, and automobile |
WO2021139710A1 (en) * | 2020-01-07 | 2021-07-15 | 长城汽车股份有限公司 | Parking control method and device, vehicle control unit, and new-energy vehicle |
-
2008
- 2008-11-06 JP JP2008285109A patent/JP2010112248A/en active Pending
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WO2019042129A1 (en) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | 北京新能源汽车股份有限公司 | Method and device for controlling output torque of electric motor, and automobile |
WO2021139710A1 (en) * | 2020-01-07 | 2021-07-15 | 长城汽车股份有限公司 | Parking control method and device, vehicle control unit, and new-energy vehicle |
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