JP2011106343A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent fluctuation of engine rotation from being promoted to generate a surge in a vehicle, when the fluctuation of engine rotation occurs caused by unsteadiness of a driving system during normal operation of an internal combustion engine at a middle or high load. <P>SOLUTION: Target load factor is calculated based on an accelerator manipulated quantity and an engine speed. An intake adjusting mechanism for adjusting the load factor of the engine 1 so as to achieve the target load factor, is put into operation when a predetermined delay time elapses after the target load factor is calculated. During normal operation of the engine 1 at a middle or high load, the delay time is changed from a normal value, when current engine speed is within a resonant range where engine speed is periodically fluctuated caused by the vehicular driving system, and the periodical fluctuation of the actual load factor of the engine 1 based on the fluctuation of the engine speed resonates with the engine speed fluctuation. In addition, also fuel injection timing of a fuel injection valve 4 is changed simultaneously with the change of the delay time. <P>COPYRIGHT: (C)2011,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.

自動車等の車両に搭載される内燃機関は、吸気バルブが閉弁したときの筒内空気量を調整する吸気調整機構と、同機関の吸気通路に燃料を噴射供給する燃料噴射弁とを備えている。こうした内燃機関においては、アクセル操作量に基づき吸気調整機構が動作されて吸気バルブが閉弁したときの筒内空気量が調整されるとともに、その筒内空気量に対応した量の燃料が燃料噴射弁から噴射されて吸気通路を通じて内燃機関の筒内に供給され、その筒内で空気と燃料とからなる混合気を燃焼させることにより駆動される。従って、自動車の運転者によるアクセル操作がなされると、そのときのアクセル操作量に応じて内燃機関の筒内で燃焼される混合気の量が調整され、機関出力が上記アクセル操作による出力要求に対応した値に調整される。なお、上記吸気調整機構としては、内燃機関の吸気通路に設けられるスロットルバルブを用いたり、特許文献1に示されるように吸気バルブのバルブタイミング、最大リフト量、及び作動角といった開閉特性を可変とする可変動弁機構を備えた内燃機関にあっては同可変動弁機構を用いたりすることが可能である。   An internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile includes an intake adjustment mechanism that adjusts an in-cylinder air amount when the intake valve is closed, and a fuel injection valve that injects fuel into the intake passage of the engine. Yes. In such an internal combustion engine, the intake air adjustment mechanism is operated based on the accelerator operation amount to adjust the in-cylinder air amount when the intake valve is closed, and an amount of fuel corresponding to the in-cylinder air amount is injected into the fuel. The fuel is injected from the valve, supplied to the cylinder of the internal combustion engine through the intake passage, and driven by burning the air-fuel mixture consisting of air and fuel in the cylinder. Therefore, when the accelerator operation is performed by the driver of the automobile, the amount of the air-fuel mixture burned in the cylinder of the internal combustion engine is adjusted according to the accelerator operation amount at that time, and the engine output becomes the output request by the accelerator operation. It is adjusted to the corresponding value. As the intake adjustment mechanism, a throttle valve provided in the intake passage of the internal combustion engine is used, or as disclosed in Patent Document 1, opening / closing characteristics such as valve timing, maximum lift amount, and operating angle of the intake valve are variable. In an internal combustion engine equipped with a variable valve mechanism, the variable valve mechanism can be used.

また近年では、内燃機関の燃費改善や排気エミッション改善等の要望に対応すべく、吸気調整機構及び燃料噴射弁を次のように制御することが提案されている。
すなわち、所定の周期毎にアクセル操作量及び機関回転速度に基づき、そのときに内燃機関に要求される出力に対応した上記筒内空気量を目標筒内空気量として算出する。そして、吸気バルブが閉弁するときの筒内空気量が上記目標筒内空気量となるよう、同目標筒内空気量に基づき吸気調整機構を内燃機関の燃費が最良となる態様で動作させる。また、上記目標筒内空気量に対応した量の燃料を燃料噴射弁から噴射させるべく、同目標筒内空気量に基づき噴射量指令値を算出し、その噴射量指令値に対応した量の燃料を燃料噴射弁から噴射させる。なお、上記目標筒内空気量に基づく吸気調整機構の動作開始タイミング、及び上記噴射量指令値に基づく燃料噴射弁からの燃料噴射における燃料噴射タイミングに関しては、燃料噴射弁からの噴射燃料が内燃機関の筒内に到達したとき、筒内空気量が目標筒内空気量となった状態となるよう調整される。
In recent years, it has been proposed to control the intake adjustment mechanism and the fuel injection valve as follows in order to meet demands for improving fuel consumption and exhaust emission of an internal combustion engine.
That is, the in-cylinder air amount corresponding to the output required for the internal combustion engine at that time is calculated as the target in-cylinder air amount based on the accelerator operation amount and the engine speed at every predetermined cycle. Then, based on the target in-cylinder air amount, the intake adjustment mechanism is operated in such a manner that the fuel consumption of the internal combustion engine is optimal so that the in-cylinder air amount when the intake valve is closed becomes the target in-cylinder air amount. Further, in order to inject an amount of fuel corresponding to the target in-cylinder air amount from the fuel injection valve, an injection amount command value is calculated based on the target in-cylinder air amount, and an amount of fuel corresponding to the injection amount command value is calculated. Is injected from the fuel injection valve. Regarding the operation start timing of the intake adjustment mechanism based on the target in-cylinder air amount and the fuel injection timing in the fuel injection from the fuel injection valve based on the injection amount command value, the injected fuel from the fuel injection valve is the internal combustion engine. When reaching the cylinder, the in-cylinder air amount is adjusted to the target in-cylinder air amount.

ここで、燃料噴射弁からの噴射燃料が内燃機関の筒内に到達するためには、目標筒内空気量の算出後において、その目標筒内空気量に基づく噴射量指令値の算出を行い、更に同噴射量指令値に基づき燃料を噴射し、その噴射された燃料が筒内に到達するまでという比較的長い時間が必要となる。このため、上記目標筒内空気量に基づく吸気調整機構の動作は、その目標筒内空気量が算出されてから所定のディレー時間が経過した後に開始される。そして、上記ディレー時間としては、上記噴射量指令値に基づき燃料噴射弁から噴射された燃料が内燃機関の筒内に到達したとき、前記目標筒内空気量に基づく吸気調整機構の動作に基づいて上記筒内空気量が目標筒内空気量に調整された状態となる値に設定される。このように、上記目標筒内空気量に基づく吸気調整機構の動作を同目標筒内空気量が算出されてから上記ディレー時間が経過した後に開始することで、上記噴射量指令値に基づき燃料噴射弁から噴射された燃料が内燃機関の筒内に到達したとき、筒内空気量が目標筒内空気量に調整された状態になる。   Here, in order for the fuel injected from the fuel injection valve to reach the cylinder of the internal combustion engine, after calculating the target in-cylinder air amount, the injection amount command value based on the target in-cylinder air amount is calculated, Further, it takes a relatively long time to inject fuel based on the same injection amount command value and for the injected fuel to reach the cylinder. Therefore, the operation of the intake adjustment mechanism based on the target in-cylinder air amount is started after a predetermined delay time has elapsed since the calculation of the target in-cylinder air amount. The delay time is based on the operation of the intake adjustment mechanism based on the target in-cylinder air amount when the fuel injected from the fuel injection valve reaches the inside of the cylinder of the internal combustion engine based on the injection amount command value. The in-cylinder air amount is set to a value at which the in-cylinder air amount is adjusted to the target in-cylinder air amount. As described above, the operation of the intake adjustment mechanism based on the target in-cylinder air amount is started after the delay time has elapsed since the calculation of the target in-cylinder air amount. When the fuel injected from the valve reaches the cylinder of the internal combustion engine, the cylinder air amount is adjusted to the target cylinder air amount.

以上のように吸気調整機構及び燃料噴射弁を制御することにより、吸気調整機構が内燃機関の燃費を最良とするように動作して燃費改善が可能になるとともに、吸気バルブが閉弁したときの筒内の混合気の空燃比を内燃機関の排気エミッション改善に適した値とすることが可能となる。   By controlling the intake air adjustment mechanism and the fuel injection valve as described above, the intake air adjustment mechanism operates to optimize the fuel consumption of the internal combustion engine so that fuel consumption can be improved, and when the intake valve is closed It becomes possible to set the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder to a value suitable for improving the exhaust emission of the internal combustion engine.

特開2006−138233公報(段落[0002]、[0011]〜[0013]、図3、図5)JP 2006-138233 A (paragraphs [0002], [0011] to [0013], FIGS. 3 and 5)

ところで、内燃機関における中高負荷での定常運転中には、自動車の駆動系でのがたつきと内燃機関の比較的高い出力とに起因して、図9(a)に実線で示されるような周期的な機関回転変動が生じることがある。また、上記のような周期的な機関回転変動が生じると、機関回転速度及びアクセル操作量に基づき算出される目標筒内空気量も図9(b)に二点鎖線で示されるように上記機関回転変動に応じて周期的に変動する。すなわち、機関回転速度が高くなってゆくときにはそれを抑制すべく目標筒内空気量が少なくなってゆき、機関回転速度が低くなってゆくときにはそれを抑制すべく目標筒内空気量が多くなってゆく。   By the way, during steady operation at a medium and high load in an internal combustion engine, as shown by a solid line in FIG. 9A due to the rattling in the drive system of the automobile and the relatively high output of the internal combustion engine. Periodic engine speed fluctuations may occur. When the periodic engine rotation fluctuation as described above occurs, the target in-cylinder air amount calculated based on the engine rotation speed and the accelerator operation amount is also indicated by the two-dot chain line in FIG. It fluctuates periodically according to the rotation fluctuation. In other words, when the engine speed increases, the target in-cylinder air amount decreases to suppress it, and when the engine speed decreases, the target in-cylinder air amount increases to suppress it. go.

こうした機関回転変動に合わせた目標筒内空気量の算出が行われると、その目標筒内空気量に基づき吸気調整機構が制御され、吸気バルブが閉弁するときの実際の筒内空気量が目標筒内空気量に調整される。ただし、実際の筒内空気量は、上述したディレー時間や吸気調整機構の動作に対する吸気の応答遅れなどに起因して、目標筒内空気量の推移(図9(b)の二点鎖線)に対し、図9(b)に実線で示されるように多少の遅れをもって推移することとなる。このように実際の筒内空気量の推移が目標筒内空気量の推移に対し遅れるとしても、実際の筒内空気量の変動が機関回転変動(図9(a)の実線)に対し真逆となった状態から同機関回転変動の周期の1/4ずれた状態までにとどまるならば、周期的な機関回転変動を効果的に抑制することができる。   When the target in-cylinder air amount is calculated in accordance with such engine rotation fluctuation, the intake adjustment mechanism is controlled based on the target in-cylinder air amount, and the actual in-cylinder air amount when the intake valve closes is the target. The amount of air in the cylinder is adjusted. However, the actual in-cylinder air amount varies with the transition of the target in-cylinder air amount (the two-dot chain line in FIG. 9B) due to the delay time described above and the response delay of the intake to the operation of the intake adjustment mechanism. On the other hand, as shown by the solid line in FIG. Thus, even if the change in the actual in-cylinder air amount is delayed with respect to the change in the target in-cylinder air amount, the actual change in the in-cylinder air amount is directly opposite to the engine rotation change (solid line in FIG. 9A). If the engine stays in a state shifted from ¼ to ¼ of the cycle of the engine rotation fluctuation, the periodic engine rotation fluctuation can be effectively suppressed.

しかし、上記機関回転変動の周期に関しては、その変動の生じている機関回転速度領域によって変わってくる。そして、機関回転変動の周期が変わると、そのときの機関回転速度に基づき算出される目標筒内空気量の変動の周期も変わり、ひいては実際の筒内空気量の変動の周期も変わってくる。従って、現在の機関回転速度が存在する機関回転速度領域によっては、図10(b)に実線で示されるように、実際の筒内空気量の変動が機関回転変動(図10(a)の実線)とほぼ重なった状態になり、それら変動の共振が生じて機関回転変動が図中破線で示されるように助長され、自動車に前後方向についての振動(サージ)が発生するおそれがある。   However, the period of the engine rotation fluctuation varies depending on the engine speed region where the fluctuation occurs. When the cycle of engine rotation fluctuation changes, the cycle of fluctuation of the target in-cylinder air amount calculated based on the engine rotation speed at that time also changes, and consequently the cycle of fluctuation of the actual in-cylinder air amount also changes. Accordingly, depending on the engine speed region where the current engine speed exists, the actual fluctuation in the cylinder air amount may vary as shown in the solid line in FIG. 10B (see the solid line in FIG. 10A). ), The fluctuations of these fluctuations occur, and the engine rotation fluctuations are promoted as indicated by broken lines in the figure, which may cause vibrations (surges) in the longitudinal direction of the automobile.

なお、特許文献1には、吸気バルブのバルブタイミング制御に用いられる油圧制御弁の駆動パルスと電源電圧の低下を招く点火・噴射タイミングとが共振する機関回転速度領域では、油圧制御弁の駆動周波数を切り替えてバルブタイミング制御を行い、上記共振を回避する技術が開示されている。しかし、こうした技術により上述したサージの発生という問題を解消することはできない。   In Patent Document 1, the drive frequency of the hydraulic control valve is disclosed in the engine rotational speed region where the drive pulse of the hydraulic control valve used for valve timing control of the intake valve and the ignition / injection timing that causes a decrease in power supply voltage resonate. A technique for performing valve timing control by switching between the above and avoiding the resonance is disclosed. However, such a technique cannot solve the above-described problem of occurrence of surge.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の中高負荷での定常運転中、駆動系のがたつきに起因する機関回転変動が発生したとき、その機関回転変動が助長されて車両にサージが発生することを抑制できる内燃機関の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is that when engine rotation fluctuations due to rattling of the drive system occur during steady operation at medium to high loads of an internal combustion engine, An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress the occurrence of a surge in a vehicle by promoting engine rotation fluctuations.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、車両に搭載される内燃機関の吸気バルブが閉弁したときの筒内空気量を調整する吸気調整機構と、内燃機関の吸気通路に燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、定められた周期毎にアクセル操作量及び機関回転速度に基づき目標筒内空気量を算出する算出手段と、その算出された目標筒内空気量に対応した量の燃料を燃料噴射弁から噴射させる噴射制御手段と、前記目標筒内空気量が算出されてからディレー時間が経過した後に同目標筒内空気量に基づき前記吸気調整機構を動作させて前記筒内空気量を前記目標筒内空気量に調整する吸気制御手段とを備え、前記ディレー時間は、前記目標筒内空気量が算出された後に前記燃料噴射弁から噴射された燃料が内燃機関の筒内に到達したとき、前記吸気制御手段による前記吸気調整機構の動作に基づいて前記筒内空気量が前記目標筒内空気量に調整された状態となる値に設定されている内燃機関の制御装置において、内燃機関の中高負荷での定常運転中であり、且つ、車両の駆動系に起因する周期的な機関回転変動を生じさせるとともに同機関回転変動に基づく前記筒内空気量の周期的な変動が前記機関回転変動と共振する共振領域に現在の機関回転速度が存在するとき、前記ディレー時間の変更を行う変更手段を備え、前記噴射制御手段は、前記変更手段による前記ディレー時間の変更がなされているとき、その変更後での前記筒内空気量が前記目標筒内空気量となるタイミングにて、前記燃料噴射弁から噴射された燃料が内燃機関の筒内に到達するよう、前記燃料噴射弁の燃料噴射タイミングを変更することを要旨とした。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided an intake adjustment mechanism for adjusting an in-cylinder air amount when an intake valve of an internal combustion engine mounted on a vehicle is closed, and fuel in an intake passage of the internal combustion engine. A fuel injection valve for injecting fuel, a calculation means for calculating a target in-cylinder air amount based on an accelerator operation amount and an engine speed at a predetermined period, and an amount corresponding to the calculated target in-cylinder air amount Injection control means for injecting fuel from a fuel injection valve; and after the delay time has elapsed since the calculation of the target in-cylinder air amount, the in-cylinder air is operated by operating the intake adjustment mechanism based on the target in-cylinder air amount. Intake control means for adjusting the amount to the target in-cylinder air amount, and the delay time is calculated such that the fuel injected from the fuel injection valve after the target in-cylinder air amount is calculated enters the cylinder of the internal combustion engine. Before you reach In a control device for an internal combustion engine in which the in-cylinder air amount is set to a value adjusted to the target in-cylinder air amount based on an operation of the intake air adjustment mechanism by an intake air control unit, During the normal operation of the engine and causing periodic engine rotation fluctuations caused by the vehicle drive system, and the periodic fluctuation of the in-cylinder air amount based on the engine rotation fluctuations resonates with the engine rotation fluctuations. A change means for changing the delay time when the current engine speed exists in the resonance region to be changed, and the injection control means, after the change when the delay time is changed by the change means, The fuel injection of the fuel injection valve so that the fuel injected from the fuel injection valve reaches the cylinder of the internal combustion engine at a timing when the cylinder air amount at the target becomes the target cylinder air amount. It was summarized as to change the timing.

上記構成によれば、内燃機関の中高負荷での定常運転中、車両の駆動系に起因する周期的な機関回転変動を生じさせるとともに同機関回転変動に基づく前記筒内空気量の周期的な変動が前記機関回転変動と共振する共振領域に現在の機関回転速度が存在しているときには、変更手段を通じて上記ディレー時間の変更が行われる。更に、こうしたディレー時間の変更が行われると、その変更後での筒内空気量が目標筒内空気量となるタイミングにて、燃料噴射弁から噴射された燃料が内燃機関の筒内に到達するよう、燃料噴射弁の燃料噴射タイミングが変更される。上述したようにディレー時間を変更することにより、算出された目標筒内空気量の推移に対する実際の筒内空気量の推移の遅れ幅が変更され、実際の筒内空気量の変動が機関回転変動と共振することは回避される。これにより、上記共振に起因して機関回転変動が助長されて車両にサージが発生することを抑制できるようになる。   According to the above configuration, during steady operation at a medium and high load of the internal combustion engine, periodic engine rotation fluctuations caused by the drive system of the vehicle are caused, and periodic fluctuations in the in-cylinder air amount based on the engine rotation fluctuations are generated. When the current engine rotational speed exists in a resonance region that resonates with the engine rotational fluctuation, the delay time is changed through the changing means. Further, when such a delay time is changed, the fuel injected from the fuel injection valve reaches the cylinder of the internal combustion engine at a timing when the cylinder air amount after the change becomes the target cylinder air amount. Thus, the fuel injection timing of the fuel injection valve is changed. As described above, by changing the delay time, the delay range of the actual in-cylinder air amount change with respect to the calculated in-cylinder air amount change is changed, and the actual in-cylinder air amount fluctuation is changed by the engine rotation fluctuation. Resonance is avoided. As a result, it is possible to suppress the occurrence of a surge in the vehicle due to the engine rotational fluctuation being promoted due to the resonance.

請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記変更手段は、前記ディレー時間の変更を行うに当たり、その変更の幅を前記機関回転変動の一周期の1/4から3/4の範囲内の値とすることを要旨とした。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the change means changes the delay time, the change width is changed from 1/4 to 3/4 of one cycle of the engine rotation fluctuation. The gist is to set the value within the range.

内燃機関の中高負荷での定常運転中であって機関回転速度が共振領域に存在し、実際の筒内空気量の変動が機関回転変動と重なって共振するとき、その共振を回避するためには実際の筒内空気量の推移を機関回転変動に対し同機関回転変動の一周期の1/4〜3/4の範囲で進み側もしくは遅れ側にずらせばよい。上記構成によれば、ディレー時間の変更の幅が機関回転変動の一周期の1/4から3/4の範囲内の値とされるため、そのディレー時間の変更により実際の筒内空気量の変動と機関回転変動との共振を的確に回避することができ、ひいては車両でのサージ発生を的確に抑制できるようになる。   In order to avoid resonance when the engine speed is in the resonance region and the actual fluctuation in the cylinder air amount resonates with the engine rotation fluctuation during steady operation at medium and high loads of the internal combustion engine The actual transition of the in-cylinder air amount may be shifted to the advance side or the delay side within a range of ¼ to ¾ of one cycle of the engine rotation fluctuation with respect to the engine rotation fluctuation. According to the above configuration, the range of change in the delay time is set to a value within a range of 1/4 to 3/4 of one cycle of the engine rotation fluctuation, so that the actual in-cylinder air amount is changed by the change in the delay time. The resonance between the fluctuation and the engine rotation fluctuation can be avoided accurately, and as a result, the occurrence of a surge in the vehicle can be suppressed accurately.

請求項3記載の発明では、請求項1又は2記載の発明において、前記ディレー時間は、前記目標筒内空気量の算出完了から前記燃料噴射弁での燃料噴射までを最速で行い、且つ前記燃料噴射弁からの噴射燃料の内燃機関の筒内への到達が最遅状態となる機関運転状況に適合した値に予め設定され、その設定された値からの変更が前記変更手段を通じて行われるものであり、前記噴射制御手段は、前記燃料噴射弁から噴射された燃料の前記筒内への到達が最遅状態よりも速くなる機関運転状況のとき、前記燃料の前記筒内への到達を前記筒内空気量が前記目標筒内空気量となった状態で行えるよう、前記機関運転状況に合わせて前記燃料噴射弁の燃料噴射タイミングを遅角側に調整するものであることを要旨とした。   According to a third aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, the delay time is the fastest from the completion of calculation of the target in-cylinder air amount to the fuel injection at the fuel injection valve, and the fuel It is preset to a value suitable for the engine operating condition in which the fuel injected from the injection valve reaches the cylinder of the internal combustion engine in the slowest state, and the change from the set value is performed through the changing means. And the injection control means controls the arrival of the fuel into the cylinder when the fuel injected from the fuel injection valve is in an engine operating state where the arrival of the fuel into the cylinder is faster than the latest state. The gist is that the fuel injection timing of the fuel injection valve is adjusted to the retard side in accordance with the engine operating state so that the internal air amount becomes the target in-cylinder air amount.

ディレー時間を上述したように予め設定した場合、共振領域となるのは機関低回転領域ということになり、ディレー時間の変更を行うべき領域が機関低回転領域に限定される。このようにディレー時間の変更を行うべき領域が機関低回転領域に限定されるため、同ディレー時間の変更が頻繁に行われることを抑制できる。また、燃料噴射弁から噴射された燃料の前記筒内への到達が最遅状態よりも速くなる機関運転状況のときには、その状況に合わせて燃料噴射弁の燃料噴射タイミングが遅角側に調整される。このため、ディレー時間を上述したように予め設定した状態で、燃料噴射弁から噴射された燃料の前記筒内への到達が最遅状態よりも速くなる機関運転状況になったとしても、燃料噴射弁からの噴射燃料の筒内への到達を筒内空気量が目標筒内空気量となった状態で行うことができる。   When the delay time is set in advance as described above, the resonance region is the engine low rotation region, and the region where the delay time should be changed is limited to the engine low rotation region. As described above, since the region where the delay time should be changed is limited to the engine low-speed region, it is possible to suppress frequent change of the delay time. In addition, when the engine operating state where the fuel injected from the fuel injection valve reaches the cylinder faster than the latest state, the fuel injection timing of the fuel injection valve is adjusted to the retarded side according to the state. The Therefore, even when the delay time is set in advance as described above, the fuel injection from the fuel injection valve reaches the inside of the cylinder even if the engine operation state becomes faster than the latest state. The fuel injected from the valve can reach the cylinder in a state where the cylinder air amount becomes the target cylinder air amount.

請求項4記載の発明では、請求項3記載の発明において、前記変更手段は、前記設定されたディレー時間を変更するに当たり、その変更をディレー時間を増大させるように行うものであり、前記噴射制御手段は、前記変更手段による前記ディレー時間の増大側への変更がなされているとき、それに合わせて前記燃料噴射弁の燃料噴射タイミングを遅角側に変更することを要旨とした。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, the changing means changes the set delay time so as to increase the delay time, and the injection control is performed. The gist is to change the fuel injection timing of the fuel injection valve to the retard side in accordance with the change to the increase side of the delay time by the changing means.

上記構成によれば、内燃機関の中高負荷での定常運転中、現在の機関回転速度が共振領域に存在しているときには、上記ディレー時間が増大側に変更される。言い換えれば、実際の筒内空気量の目標筒内空気量への調整を遅らせる。更に、こうしたディレー時間の増大側への変更が行われると、それに合わせて燃料噴射弁の燃料噴射タイミングが遅角側に変更される。上述したようにディレー時間を増大側に変更することにより、算出された目標筒内空気量の推移に対する実際の筒内空気量の推移の遅れ幅が増大側に変更され、実際の筒内空気量の変動が機関回転変動と共振することが回避される。   According to the above configuration, the delay time is changed to an increase side when the current engine rotation speed exists in the resonance region during steady operation at a medium and high load of the internal combustion engine. In other words, the adjustment of the actual in-cylinder air amount to the target in-cylinder air amount is delayed. Further, when the delay time is changed to the increase side, the fuel injection timing of the fuel injection valve is changed to the retard side accordingly. As described above, by changing the delay time to the increase side, the delay width of the transition of the actual cylinder air amount with respect to the calculated transition of the target cylinder air amount is changed to the increase side, and the actual cylinder air amount is changed. Is avoided from resonating with engine rotation fluctuations.

請求項5記載の発明では、請求項3記載の発明において、前記変更手段は、前記設定されたディレー時間を変更するに当たり、その変更をディレー時間を減少させるように行うものであり、前記噴射制御手段は、前記目標筒内空気量に基づき噴射量指令値を算出し、その噴射量指令値に対応した量の燃料を前記燃料噴射弁から噴射させるものであって、前記変更手段による前記ディレー時間の減少側への変更がなされているとき、前記噴射量指令値として前回値を用いることにより通常よりも早期の燃料噴射を実現可能とし、その状態で前記ディレー時間の減少側への変更に合わせて前記燃料噴射弁の燃料噴射タイミングを進角側に変更することを要旨とした。   In the invention of claim 5, in the invention of claim 3, the changing means changes the set delay time so as to reduce the delay time, and the injection control is performed. The means calculates an injection amount command value based on the target in-cylinder air amount, and injects an amount of fuel corresponding to the injection amount command value from the fuel injection valve. The delay time by the changing means When the change to the decrease side is made, it is possible to realize fuel injection earlier than usual by using the previous value as the injection amount command value, and in that state, the change to the decrease side of the delay time is made. The gist is to change the fuel injection timing of the fuel injection valve to the advance side.

上記構成によれば、内燃機関の中高負荷での定常運転中、現在の機関回転速度が共振領域に存在しているときには、上記ディレー時間が減少側に変更される。言い換えれば、実際の筒内空気量の目標筒内空気量への調整を早める。更に、こうしたディレー時間の減少側への変更が行われると、それに合わせて燃料噴射弁の燃料噴射タイミングが進角側に変更される。詳しくは、噴射量指令値を目標筒内空気量に基づき算出する代わりに、噴射量指令値として前回値をそのまま用いることにより、その噴射量指令値の算出に要する時間を省略して通常よりも早期の燃料噴射を実現可能とし、その状態で上記ディレー時間の減少側への変更に合わせて燃料噴射弁の燃料噴射タイミングを進角側に変更する。上述したようにディレー時間を減少側に変更することにより、算出された目標筒内空気量の推移に対する実際の筒内空気量の推移の遅れ幅が減少側に変更され、実際の筒内空気量の変動が機関回転変動と共振することが回避される。   According to the above configuration, the delay time is changed to a decreasing side when the current engine speed is in the resonance region during steady operation at a medium to high load of the internal combustion engine. In other words, the adjustment of the actual in-cylinder air amount to the target in-cylinder air amount is accelerated. Further, when the delay time is changed to the decrease side, the fuel injection timing of the fuel injection valve is changed to the advance side accordingly. Specifically, instead of calculating the injection amount command value based on the target in-cylinder air amount, by using the previous value as the injection amount command value as it is, the time required for calculating the injection amount command value is omitted and more than usual. Early fuel injection can be realized, and in this state, the fuel injection timing of the fuel injection valve is changed to the advance side in accordance with the change to the decrease time of the delay time. As described above, by changing the delay time to the decreasing side, the delay range of the actual in-cylinder air amount transition to the calculated in-cylinder air amount transition is changed to the decreasing side, and the actual in-cylinder air amount Is avoided from resonating with engine rotation fluctuations.

本実施形態の制御装置が適用されるエンジン全体を示す略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows the whole engine with which the control apparatus of this embodiment is applied. クランク角の変化に対する吸気バルブ及び排気バルブのリフト量の推移(バルブ開閉特性)を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the transition (valve opening / closing characteristic) of the lift amount of an intake valve and an exhaust valve with respect to the change of a crank angle. クランク角の変化に対する吸気バルブ及び排気バルブのリフト量の推移(バルブ開閉特性)を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the transition (valve opening / closing characteristic) of the lift amount of an intake valve and an exhaust valve with respect to the change of a crank angle. クランク角の変化に対する吸気バルブ及び排気バルブのリフト量の推移(バルブ開閉特性)を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the transition (valve opening / closing characteristic) of the lift amount of an intake valve and an exhaust valve with respect to the change of a crank angle. 吸気バルブの作動角及びバルブタイミングといった開閉特性の燃費最適動作線を示すグラフ。The graph which shows the fuel consumption optimal operation line of opening-and-closing characteristics, such as the operating angle of an intake valve, and valve timing. (a)及び(b)は、機関回転速度及び負荷率の推移を示すタイムチャート。(A) And (b) is a time chart which shows transition of an engine speed and a load factor. ディレー時間及び燃料噴射タイミングの変更手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the change procedure of delay time and fuel injection timing. ディレー時間及び燃料噴射タイミングの変更手順の別の例を示すフローチャート。The flowchart which shows another example of the change procedure of delay time and fuel-injection timing. (a)及び(b)は、機関回転速度及び筒内空気量の推移を示すタイムチャート。(A) And (b) is a time chart which shows transition of engine rotational speed and cylinder air quantity. (a)及び(b)は、機関回転速度及び筒内空気量の推移を示すタイムチャート。(A) And (b) is a time chart which shows transition of engine rotational speed and cylinder air quantity.

以下、本発明を自動車用エンジンの制御装置に具体化した一実施形態を図1〜図7に従って説明する。
図1に示されるエンジン1においては、その燃焼室2(筒内)に繋がる吸気通路3にスロットルバルブ13が開閉可能に設けられており、同吸気通路3を通じて筒内に空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁4から噴射された燃料が吸気通路3を通じて筒内に供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ5による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン6が往復移動し、エンジン1の出力軸であるクランクシャフト7が回転する。一方、筒内にて燃焼した後の混合気は、排気として筒内から排気通路8に送り出される。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a control device for an automobile engine will be described with reference to FIGS.
In the engine 1 shown in FIG. 1, a throttle valve 13 is provided in an intake passage 3 connected to the combustion chamber 2 (inside the cylinder) so as to be opened and closed, and air is taken into the cylinder through the intake passage 3. The fuel injected from the fuel injection valve 4 is supplied into the cylinder through the intake passage 3. When the air / fuel mixture is ignited by the spark plug 5, the air / fuel mixture burns, the piston 6 reciprocates, and the crankshaft 7 that is the output shaft of the engine 1 rotates. On the other hand, the air-fuel mixture after combustion in the cylinder is sent out from the cylinder to the exhaust passage 8 as exhaust gas.

エンジン1において、燃焼室2と吸気通路3との間は吸気バルブ9の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室2と排気通路8との間は排気バルブ10の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ9及び排気バルブ10に関しては、クランクシャフト7の回転が伝達される吸気カムシャフト11及び排気カムシャフト12の回転に伴い開閉動作する。   In the engine 1, the combustion chamber 2 and the intake passage 3 are connected and cut off by the opening / closing operation of the intake valve 9, and the combustion chamber 2 and the exhaust passage 8 are connected and cut off by the opening / closing operation of the exhaust valve 10. . The intake valve 9 and the exhaust valve 10 are opened and closed with the rotation of the intake camshaft 11 and the exhaust camshaft 12 to which the rotation of the crankshaft 7 is transmitted.

エンジン1は、吸気バルブ9の開閉特性を可変とする可変動弁機構として、吸気カムシャフト11に設けられた吸気側バルブタイミング可変機構16と、吸気カムシャフト11の吸気バルブ9との間に設けられたバルブリフト可変機構14とを備えている。上記バルブリフト可変機構14は、電動モータ15の所定回転角範囲内での回転駆動を通じて、吸気バルブ9の最大リフト量及び作動角を図2に示されるように互いに同期して変化させるものである。また、吸気側バルブタイミング可変機構16(図1)は、油圧回路を通じて同機構16に作用する油圧を制御することにより駆動され、クランクシャフト7に対する吸気カムシャフト11の相対回転位相(バルブタイミング)を変更するものである。こうした吸気側バルブタイミング可変機構16の駆動を通じて、図3に示されるように吸気バルブ9の開弁期間(作動角)を一定に保持した状態で同バルブ9の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角される。   The engine 1 is provided between the intake valve timing variable mechanism 16 provided on the intake camshaft 11 and the intake valve 9 of the intake camshaft 11 as a variable valve mechanism that varies the opening / closing characteristics of the intake valve 9. The variable valve lift mechanism 14 is provided. The variable valve lift mechanism 14 changes the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve 9 in synchronization with each other as shown in FIG. 2 through rotational driving of the electric motor 15 within a predetermined rotation angle range. . The intake side valve timing variable mechanism 16 (FIG. 1) is driven by controlling the hydraulic pressure acting on the mechanism 16 through a hydraulic circuit, and the relative rotation phase (valve timing) of the intake camshaft 11 with respect to the crankshaft 7 is controlled. To change. Through the driving of the intake side valve timing varying mechanism 16, both the valve opening timing and the valve closing timing of the valve 9 are maintained while the valve opening period (operating angle) of the intake valve 9 is kept constant as shown in FIG. It is advanced or retarded.

また、図1に示されるエンジン1は、排気バルブ10の開閉特性を可変とする可変動弁機構として、排気カムシャフト12に設けられてクランクシャフト7に対する同排気カムシャフト12の相対回転位相(バルブタイミング)を可変とする排気側バルブタイミング可変機構17も備えている。この排気側バルブタイミング可変機構17は、油圧回路を通じて同機構17に作用する油圧を制御することにより駆動される。こうした排気側バルブタイミング可変機構17の駆動を通じて、図4に示されるように排気バルブ10の開弁期間(作動角)を一定に保持した状態で同バルブ10の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角される。   Further, the engine 1 shown in FIG. 1 is provided on the exhaust camshaft 12 as a variable valve mechanism that makes the opening / closing characteristics of the exhaust valve 10 variable, and the relative rotational phase of the exhaust camshaft 12 with respect to the crankshaft 7 (valve An exhaust-side valve timing variable mechanism 17 that can change the timing is also provided. The exhaust side valve timing varying mechanism 17 is driven by controlling the hydraulic pressure acting on the mechanism 17 through a hydraulic circuit. Through the driving of the exhaust side valve timing variable mechanism 17, both the valve opening timing and the valve closing timing of the valve 10 are maintained while the valve opening period (operating angle) of the exhaust valve 10 is kept constant as shown in FIG. It is advanced or retarded.

次に、本実施形態におけるエンジン1の制御装置の電気的構成について、図1を参照して説明する。
この制御装置は、エンジン1に関する各種の制御を実行する電子制御装置21を備えている。電子制御装置21は、上記制御に係る各種演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果等が一時記憶されるRAM、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えている。
Next, the electrical configuration of the control device for the engine 1 in the present embodiment will be described with reference to FIG.
The control device includes an electronic control device 21 that executes various controls relating to the engine 1. The electronic control unit 21 is a CPU that executes various arithmetic processes related to the above control, a ROM that stores programs and data necessary for the control, a RAM that temporarily stores the arithmetic results of the CPU, etc. Input / output ports for input / output.

電子制御装置21の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル27の操作量(アクセル操作量)を検出するアクセルポジションセンサ28。
Various sensors shown below are connected to the input port of the electronic control unit 21.
An accelerator position sensor 28 that detects an operation amount (accelerator operation amount) of an accelerator pedal 27 that is depressed by an automobile driver.

・吸気通路3に設けられたスロットルバルブ13の開度(スロットル開度)を検出するスロットルポジションセンサ30。
・吸気通路3を通じて燃焼室2(筒内)に吸入される空気の量を検出するエアフローメータ32。
A throttle position sensor 30 that detects the opening (throttle opening) of the throttle valve 13 provided in the intake passage 3.
An air flow meter 32 that detects the amount of air taken into the combustion chamber 2 (inside the cylinder) through the intake passage 3.

・クランクシャフト7の回転に対応する信号を出力し、エンジン回転速度の算出やクランク角の算出等に用いられるクランクポジションセンサ34。
・電動モータ15の上記所定回転角範囲内の値となる回転角を検出し、吸気バルブ9の作動角及び最大リフト量を求めるために用いられる位置センサ35。
A crank position sensor 34 that outputs a signal corresponding to the rotation of the crankshaft 7 and is used for calculation of the engine rotation speed, calculation of the crank angle, and the like.
A position sensor 35 that is used to detect the rotation angle of the electric motor 15 within the predetermined rotation angle range and to determine the operating angle and the maximum lift amount of the intake valve 9.

・吸気カムシャフト11の回転に基づき同シャフト11の回転位置に対応した信号を出力し、クランクシャフト7に対する吸気カムシャフト11の相対回転位相(吸気バルブ9のバルブタイミング)を求めるために用いられる吸気カムポジションセンサ36。   Intake used to output a signal corresponding to the rotation position of the intake shaft 11 based on the rotation of the intake camshaft 11 to obtain the relative rotation phase of the intake camshaft 11 with respect to the crankshaft 7 (valve timing of the intake valve 9). Cam position sensor 36;

・排気カムシャフト12の回転に基づき同シャフト12の回転位置に対応した信号を出力し、クランクシャフト7に対する排気カムシャフト12の相対回転位相(排気バルブ10のバルブタイミング)を求めるために用いられる排気カムポジションセンサ37。   Exhaust gas used to output a signal corresponding to the rotational position of the shaft 12 based on the rotation of the exhaust camshaft 12 and to determine the relative rotation phase of the exhaust camshaft 12 with respect to the crankshaft 7 (valve timing of the exhaust valve 10). Cam position sensor 37;

電子制御装置21の出力ポートには、燃料噴射弁4、スロットルバルブ13、バルブリフト可変機構14(電動モータ15)、吸気側バルブタイミング可変機構16、及び排気側バルブタイミング可変機構17等の駆動回路等が接続されている。   The output port of the electronic control unit 21 includes drive circuits for the fuel injection valve 4, the throttle valve 13, the variable valve lift mechanism 14 (electric motor 15), the intake side valve timing variable mechanism 16, the exhaust side valve timing variable mechanism 17, and the like. Etc. are connected.

そして、電子制御装置21は、上記各種センサから入力した検出信号に基づきエンジン運転状態を把握し、その把握したエンジン運転状態に応じて上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうしてエンジン1における吸気制御、及び燃料噴射量制御といったエンジン1の各種運転制御が電子制御装置21を通じて実施されるようになる。   Then, the electronic control unit 21 grasps the engine operating state based on the detection signals input from the various sensors, and outputs command signals to various driving circuits connected to the output port according to the grasped engine operating state. . In this way, various operation controls of the engine 1 such as intake control and fuel injection amount control in the engine 1 are performed through the electronic control unit 21.

エンジン1においては、吸気バルブ9が閉弁したときのエンジン1の筒内空気量(燃焼室2内の空気量)を調整する吸気調整機構として、スロットルバルブ13、吸気側バルブタイミング可変機構16、及びバルブリフト可変機構14が用いられる。そして、エンジン1においては、アクセル操作量に基づき吸気量調整機構が動作されて上記筒内空気量が調整されるとともに、その筒内空気量に対応した量の燃料が燃料噴射弁4から噴射されて吸気通路3を通じてエンジン1の筒内に供給され、同筒内にて空気と燃料とからなる混合気を燃焼させることにより駆動される。従って、自動車の運転者によるアクセル操作がなされると、そのときのアクセル操作量に応じてエンジン1の筒内で燃焼される混合気の量が調整され、エンジン出力が上記アクセル操作による出力要求に対応した値に調整される。なお、この実施形態では、吸気バルブ9が閉弁したときの筒内空気量を表すパラメータとして、エンジン1の全負荷状態を基準としたエンジン1の負荷割合であって0〜100%という範囲の値となる負荷率が用いられる。ちなみに、エンジン1の負荷とは、エンジン1の1サイクル当たりに筒内に吸入される空気の量のことであり、吸気バルブ9が閉弁したときの筒内空気量と同じ意味の値である。   In the engine 1, a throttle valve 13, an intake side valve timing variable mechanism 16, as an intake air adjustment mechanism that adjusts an in-cylinder air amount (air amount in the combustion chamber 2) when the intake valve 9 is closed, And the variable valve lift mechanism 14 is used. In the engine 1, the intake air amount adjusting mechanism is operated based on the accelerator operation amount to adjust the in-cylinder air amount, and an amount of fuel corresponding to the in-cylinder air amount is injected from the fuel injection valve 4. Then, the air is supplied into the cylinder of the engine 1 through the intake passage 3 and is driven by burning an air-fuel mixture consisting of air and fuel in the cylinder. Therefore, when the accelerator operation is performed by the driver of the automobile, the amount of the air-fuel mixture burned in the cylinder of the engine 1 is adjusted according to the accelerator operation amount at that time, and the engine output is set to the output request by the accelerator operation. It is adjusted to the corresponding value. In this embodiment, the parameter representing the in-cylinder air amount when the intake valve 9 is closed is the load ratio of the engine 1 based on the full load state of the engine 1 and is in the range of 0 to 100%. The value load factor is used. Incidentally, the load of the engine 1 is the amount of air sucked into the cylinder per cycle of the engine 1 and has the same meaning as the in-cylinder air amount when the intake valve 9 is closed. .

次に、エンジン1における吸気調整機構及び燃料噴射弁4の制御について詳しく説明する。
近年では、エンジン1の更なる燃費改善や排気エミッション改善等の要望がなされており、こうした要望に対応することを意図して吸気調整機構及び燃料噴射弁4が次のように制御される。
Next, control of the intake adjustment mechanism and the fuel injection valve 4 in the engine 1 will be described in detail.
In recent years, there has been a demand for further improvements in fuel consumption and exhaust emission of the engine 1, and the intake adjustment mechanism and the fuel injection valve 4 are controlled as follows in order to meet these demands.

すなわち、所定の周期毎にアクセル操作量及びエンジン回転速度に基づき、そのときにエンジン1に要求される出力に対応した負荷率を目標負荷率KLとして算出する。そして、エンジン1の実際の負荷率が上記目標負荷率KLとなるよう、同目標負荷率KLに基づき吸気調整機構をエンジン1の燃費が最良となる態様で動作させる。具体的には、バルブリフト可変機構14及び吸気側バルブタイミング可変機構16といった可変動弁機構の駆動による吸気バルブ9の開閉特性、すなわち最大リフト量及び作動角、並びにバルブタイミングの可変により、エンジン1の負荷率の上記目標負荷率KLへの調整を行う。この場合、スロットルバルブ13の開度調整のみにより上記負荷率の調整を行う場合に比べ、同バルブ13の開度を開き側の値に調整することが可能になり、そうしたスロットルバルブ13の開度調整が行われてエンジン1のポンプロスの低減、ひいては同エンジン1の燃費改善が図られる。   That is, based on the accelerator operation amount and the engine speed for each predetermined cycle, the load factor corresponding to the output required for the engine 1 at that time is calculated as the target load factor KL. Then, based on the target load factor KL, the intake adjustment mechanism is operated in such a manner that the fuel consumption of the engine 1 is optimal so that the actual load factor of the engine 1 becomes the target load factor KL. Specifically, the opening and closing characteristics of the intake valve 9 by driving variable valve mechanisms such as the variable valve lift mechanism 14 and the intake side valve timing variable mechanism 16, that is, the maximum lift amount and the operating angle, and the valve timing can be varied to change the engine 1. The load factor is adjusted to the target load factor KL. In this case, compared with the case where the load factor is adjusted only by adjusting the opening degree of the throttle valve 13, the opening degree of the valve 13 can be adjusted to the open side value. Adjustment is performed to reduce the pump loss of the engine 1 and to improve the fuel consumption of the engine 1.

更に、エンジン1の実際の負荷率が上記目標負荷率KLとなるよう、同目標負荷率KLに基づきバルブリフト可変機構14及び吸気側バルブタイミング可変機構16といった可変動弁機構を動作させる際、それを次のように行うことでもエンジン1の燃費改善が図られる。すなわち、エンジン出力がアクセル操作量に対応した値となる負荷率を得ることができ、且つエンジン1の燃費がポンプロス低減等により最良となる吸気バルブ9の開閉特性を実現するよう、目標負荷率KLに基づきバルブリフト可変機構14及び吸気側バルブタイミング可変機構16を動作させる。   Further, when operating variable valve mechanisms such as the variable valve lift mechanism 14 and the intake side valve timing variable mechanism 16 based on the target load factor KL so that the actual load factor of the engine 1 becomes the target load factor KL, The fuel consumption of the engine 1 can also be improved by performing as follows. That is, the target load factor KL can be obtained so that the load factor at which the engine output becomes a value corresponding to the accelerator operation amount can be obtained, and the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are optimized by reducing the pump loss and the like. Based on this, the variable valve lift mechanism 14 and the variable intake valve timing mechanism 16 are operated.

ここで、アクセル操作量を徐々に変化させるなど、エンジン1の定常状態を維持しつつアクセル操作量を変化させると、それに合わせて上記目標負荷率KLが変化し、ひいては吸気バルブ9の開閉特性(最大リフト量及び作動角、並びにバルブタイミング)も変化するようになる。そして、このように変化する吸気バルブ9の作動角及びバルブタイミングの推移を表す曲線は、エンジン1の燃費をポンプロス低減等により最良にし得る吸気バルブ9の作動角(最大リフト量)及びバルブタイミングの推移を表す燃費最適動作線となる。ちなみに、この燃費最適動作線は、例えば図5に実線で示されるようなものとなる。そして、アクセル操作量に基づき負荷率を調整してエンジン出力を運転者のエンジン1に対する出力要求に対応した値へと調整するときには、吸気バルブ9の作動角及びバルブタイミングが上記燃費最適動作線上で推移し、それによってエンジン1の燃費が最良の状態とされる。   Here, if the accelerator operation amount is changed while maintaining the steady state of the engine 1 such as gradually changing the accelerator operation amount, the target load factor KL changes accordingly, and consequently the opening / closing characteristics of the intake valve 9 ( The maximum lift amount and operating angle, and valve timing) also change. The curve representing the transition of the operating angle and valve timing of the intake valve 9 that changes in this way indicates the operating angle (maximum lift amount) and valve timing of the intake valve 9 that can optimize the fuel consumption of the engine 1 by reducing pump loss or the like. It becomes the fuel consumption optimal operation line that represents the transition. Incidentally, this optimum fuel consumption operation line is, for example, as shown by a solid line in FIG. Then, when adjusting the load factor based on the accelerator operation amount to adjust the engine output to a value corresponding to the driver's output request for the engine 1, the operating angle and valve timing of the intake valve 9 are on the fuel efficiency optimum operating line. The fuel consumption of the engine 1 is thereby brought to the best state.

一方、所定の周期毎にアクセル操作量及びエンジン回転速度に基づき目標負荷率KLが算出されると、その目標負荷率KLに対応した量の燃料を燃料噴射弁4から噴射させるべく、同目標負荷率KLに基づき噴射量指令値を算出し、更に噴射量指令値に対応した量の燃料を燃料噴射弁4から噴射させる。   On the other hand, when the target load factor KL is calculated on the basis of the accelerator operation amount and the engine speed for each predetermined cycle, the target load is calculated so that the fuel corresponding to the target load factor KL is injected from the fuel injection valve 4. An injection amount command value is calculated based on the rate KL, and an amount of fuel corresponding to the injection amount command value is injected from the fuel injection valve 4.

なお、上記目標負荷率KLに基づく吸気調整機構の動作開始タイミング、及び上記噴射量指令値に基づく燃料噴射弁4からの燃料噴射における燃料噴射タイミングに関しては、燃料噴射弁4からの噴射燃料がエンジン1の筒内に到達したとき、エンジン1の実際の負荷率が目標負荷率KLとなった状態となるよう調整される。   In addition, with respect to the fuel injection timing in the fuel injection from the fuel injection valve 4 based on the injection amount command value based on the operation start timing of the intake adjustment mechanism based on the target load factor KL, the injected fuel from the fuel injection valve 4 is the engine. When reaching one cylinder, the actual load factor of the engine 1 is adjusted to the target load factor KL.

燃料噴射弁4からの噴射燃料がエンジン1の筒内に到達するためには、目標負荷率KLの算出後において、その目標負荷率KLに基づく噴射量指令値の算出を行い、更に同噴射量指令値に基づき燃料を噴射し、その噴射された燃料が筒内に到達するまでという比較的長い時間が必要となる。このため、上記目標負荷率KLに基づく吸気調整機構の動作は、その目標負荷率KLが算出されてから所定のディレー時間が経過した後に開始される。そして、上記ディレー時間としては、上記噴射量指令値に基づき燃料噴射弁4から噴射された燃料がエンジン1の筒内に到達したとき、上記目標負荷率KLに基づく吸気調整機構の動作によりエンジン1の負荷率が目標負荷率KLに調整された状態となる値に設定される。このように、上記目標負荷率KLに基づく吸気調整機構の動作を同目標負荷率KLが算出されてから上記ディレー時間が経過した後に開始することで、上記噴射量指令値に基づき燃料噴射弁4から噴射された燃料がエンジン1の筒内に到達したとき、実際の負荷率が目標負荷率KLに調整された状態になる。   In order for the fuel injected from the fuel injection valve 4 to reach the cylinder of the engine 1, after calculating the target load factor KL, the injection amount command value is calculated based on the target load factor KL, and the injection amount is further increased. A relatively long time is required until the fuel is injected based on the command value and the injected fuel reaches the cylinder. Therefore, the operation of the intake air adjustment mechanism based on the target load factor KL is started after a predetermined delay time has elapsed since the target load factor KL was calculated. The delay time is determined by the operation of the intake adjustment mechanism based on the target load factor KL when the fuel injected from the fuel injection valve 4 based on the injection amount command value reaches the cylinder of the engine 1. Is set to a value at which the load factor is adjusted to the target load factor KL. In this manner, the operation of the intake air adjustment mechanism based on the target load factor KL is started after the delay time has elapsed after the target load factor KL is calculated, so that the fuel injection valve 4 is based on the injection amount command value. When the fuel injected from the fuel reaches the cylinder of the engine 1, the actual load factor is adjusted to the target load factor KL.

以上のように吸気調整機構及び燃料噴射弁4を制御することにより、吸気調整機構がエンジン1の燃費を最良とするように動作して燃費改善が可能になるとともに、吸気バルブ9が閉弁したときの筒内の混合気の空燃比がエンジン1の排気エミッションを改善するうえで適切な値となるようにすることが可能となる。   By controlling the intake adjustment mechanism and the fuel injection valve 4 as described above, the intake adjustment mechanism operates to optimize the fuel consumption of the engine 1 to improve the fuel consumption, and the intake valve 9 is closed. The air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder at that time can be set to an appropriate value for improving the exhaust emission of the engine 1.

次に、目標負荷率KLに基づく吸気調整機構の動作開始タイミングに関係する上記ディレー時間の設定の仕方、及び噴射量指令値に基づく燃料噴射弁4からの燃料噴射における燃料噴射タイミングの調整の仕方について、更に具体的に説明する。   Next, how to set the delay time related to the operation start timing of the intake adjustment mechanism based on the target load factor KL, and how to adjust the fuel injection timing in the fuel injection from the fuel injection valve 4 based on the injection amount command value Will be described more specifically.

上記ディレー時間は、目標負荷率KLの算出完了から燃料噴射弁4での燃料噴射までを最速で行い、且つ燃料噴射弁4からの噴射燃料のエンジン1の筒内への到達が最遅状態となるエンジン運転状況に適合した値(例えば32ms)に予め設定される。一方、燃料噴射弁4の燃料噴射タイミングは、燃料噴射弁4からの噴射燃料のエンジン1の筒内への到達が最遅状態となるエンジン運転状況にあって最速のタイミング(可能な限り進角側のタイミング)とされる。また、燃料噴射弁4からの噴射燃料のエンジン1の筒内への到達が最遅状態よりも速くなるエンジン運転状態にあっては、上記噴射燃料の筒内への到達をエンジン1の実際の負荷率が目標負荷率KLとなった状態で行えるよう、上記エンジン運転状況に合わせて燃料噴射弁4の燃料噴射タイミングが遅角側に調整されるようになる。   The delay time is the fastest from the completion of calculation of the target load factor KL to the fuel injection at the fuel injection valve 4, and the arrival of the injected fuel from the fuel injection valve 4 into the cylinder of the engine 1 is the slowest state. Is set in advance to a value (for example, 32 ms) suitable for the engine operating condition. On the other hand, the fuel injection timing of the fuel injection valve 4 is the fastest timing (advanced as much as possible) in the engine operating state where the arrival of the injected fuel from the fuel injection valve 4 into the cylinder of the engine 1 becomes the slowest state. Side timing). Further, in the engine operating state where the fuel injected from the fuel injection valve 4 reaches the cylinder of the engine 1 faster than the latest state, the arrival of the injected fuel into the cylinder is caused by the actual arrival of the engine 1 in the cylinder. The fuel injection timing of the fuel injection valve 4 is adjusted to the retarded side in accordance with the engine operating condition so that the load factor can be achieved with the target load factor KL.

ところで、エンジン1における中高負荷での定常運転中には、自動車の駆動系でのがたつきとエンジン1の比較的高い出力とに起因して、図6(a)に実線で示されるような周期的なエンジン回転変動が生じることがある。このような周期的なエンジン回転変動が生じると、エンジン回転速度等に基づき算出される目標負荷率KLも周期的に変動し、同目標負荷率KLに基づき吸気調整機構を制御することで、エンジン1の実際の負荷率が上記エンジン回転変動を抑制する意図のもと目標負荷率KLに追従して変動するようになる。なお、このときの実際の負荷率は、目標負荷率KLの推移に対し、上述したディレー時間や吸気調整機構の動作に対する吸気の応答遅れなどに対応する分の遅れをもって推移することとなる。   By the way, during steady operation at a medium and high load in the engine 1, due to the rattling in the drive system of the automobile and the relatively high output of the engine 1, as shown by the solid line in FIG. Periodic engine speed fluctuations may occur. When such periodic engine rotation fluctuation occurs, the target load factor KL calculated based on the engine rotation speed and the like also periodically changes, and the engine is controlled by controlling the intake air adjustment mechanism based on the target load factor KL. The actual load factor of 1 follows the target load factor KL with the intention of suppressing the engine rotation fluctuation. Note that the actual load factor at this time changes with a delay corresponding to the delay time or the response delay of the intake air with respect to the operation of the intake air adjusting mechanism with respect to the change of the target load factor KL.

通常は、このように実際の負荷率の推移が目標負荷率KLの推移に対し遅れるとしても、実際の負荷率の変動がエンジン回転変動(図6(a)の実線)に対し真逆となった状態から同エンジン回転変動の周期の1/4ずれた状態までにとどまり、上記周期的なエンジン回転変動を効果的に抑制することが可能になる。ただし、上記エンジン回転変動の周期に関しては、その変動の生じているエンジン回転速度領域によって変わってくるため、エンジン回転変動の生じているエンジン回転速度領域によっては、実際の負荷率の変動が図6(b)に実線で示されるようにエンジン回転変動(図6(a)の実線)とほぼ重なった状態になる。このように実際の負荷率の変動がエンジン回転変動とほぼ重なった状態になると、それら変動の共振が生じてエンジン回転変動が図6(a)に破線で示されるように助長され、自動車に前後方向についての振動(サージ)が発生するおそれがある。   Normally, even if the actual load factor transition is delayed with respect to the target load factor KL, the actual load factor variation is directly opposite to the engine rotation variation (solid line in FIG. 6A). From this state, it stays in a state shifted by ¼ of the cycle of the engine rotation fluctuation, and the periodic engine rotation fluctuation can be effectively suppressed. However, since the cycle of the engine rotation fluctuation varies depending on the engine rotation speed region where the fluctuation occurs, the actual load factor fluctuation may vary depending on the engine rotation speed region where the engine rotation fluctuation occurs. As shown by the solid line in (b), the engine rotation fluctuation (solid line in FIG. 6A) is almost overlapped. In this way, when the actual load factor variation substantially overlaps with the engine rotation variation, resonance of those variations occurs, and the engine rotation variation is promoted as shown by the broken line in FIG. There is a risk of vibration (surge) in the direction.

なお、上記実際の負荷率の変動がエンジン回転変動とほぼ重なった状態になるエンジン回転速度領域(以下、共振領域という)は、上述したディレー時間と関係しており、この例ではディレー時間が上述した値(32ms)に予め設定されていることから、例えば900〜1100rpmといったエンジン低回転領域になる。ちなみに、この共振領域における上記エンジン回転速度変動の一周期は130ms程度(例えば128ms)となり、こうした周期での同エンジン回転速度変動が生じたとき、上述した実際の負荷率の変動とエンジン回転変動との共振が生じる。   The engine rotation speed region (hereinafter referred to as the resonance region) in which the actual load factor variation substantially overlaps with the engine rotation variation is related to the delay time described above. Since this value is set in advance (32 ms), the engine is in a low engine speed range of 900 to 1100 rpm, for example. Incidentally, one cycle of the engine speed fluctuation in this resonance region is about 130 ms (for example, 128 ms), and when the engine speed fluctuation in such a period occurs, the actual load factor fluctuation and the engine speed fluctuation described above are Resonance occurs.

次に、上述した原因による自動車でのサージ発生という問題に関する本実施形態の対策について図7を参照して説明する。同図は、上述したディレー時間の変更を行うとともに、その変更に合わせて燃料噴射タイミングを変更するための変更処理ルーチンを示すフローチャートである。この変更処理ルーチンは、電子制御装置21を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。   Next, the countermeasure of this embodiment regarding the problem of the occurrence of surge in the automobile due to the above-described cause will be described with reference to FIG. This figure is a flowchart showing a change processing routine for changing the delay time described above and changing the fuel injection timing in accordance with the change. This change processing routine is periodically executed through the electronic control device 21 by, for example, a time interruption at predetermined time intervals.

同ルーチンにおいては、エンジン1が定常運転であると判断できるほどアクセル操作量の変化が小さいか否かの判断(S101)や、エンジン1が中高負荷での運転中であるか否か(S102)といった判断が行われる。なお、S102においては、例えばエンジン1の負荷率が30%以上であるとき、エンジン1が中高負荷での運転中である旨判断される。また、無段変速機(CVT)を搭載した自動車の場合には、エンジン1の負荷率が過度に高くなることのないようCVTが制御されるため、上記S102において例えばエンジンの負荷率が30〜70%の範囲にあるときにエンジン1が中高負荷での運転中である旨判断するようにしてもよい。   In this routine, it is determined whether or not the change in the accelerator operation amount is so small that it can be determined that the engine 1 is in steady operation (S101), and whether or not the engine 1 is operating at medium and high loads (S102). Such a determination is made. In S102, for example, when the load factor of the engine 1 is 30% or more, it is determined that the engine 1 is operating at a medium to high load. Further, in the case of an automobile equipped with a continuously variable transmission (CVT), the CVT is controlled so that the load factor of the engine 1 does not become excessively high. When it is in the range of 70%, it may be determined that the engine 1 is operating at a medium to high load.

S101とS102とのいずれかで否定判定がなされた場合、すなわちエンジン1の中高負荷での定常運転ではない場合には、上記ディレー時間が通常の値(この例では32ms)とされる(S104)。この場合、通常の燃料噴射タイミングでの燃料噴射弁4からの燃料噴射が行われる(S105)。   When a negative determination is made in either S101 or S102, that is, when the engine 1 is not in a steady operation at a medium or high load, the delay time is set to a normal value (in this example, 32 ms) (S104). . In this case, fuel is injected from the fuel injection valve 4 at the normal fuel injection timing (S105).

具体的には、燃料噴射弁4からの噴射燃料のエンジン1の筒内への到達が最遅状態となるエンジン運転状況においては、目標負荷率KLの算出完了から燃料噴射弁4での燃料噴射までが最速で行われるよう、燃料噴射弁4からの燃料噴射が最速のタイミング(可能な限り進角側のタイミング)で行われる。なお、燃料噴射弁4からの噴射燃料のエンジン1の筒内への到達が最遅状態となるエンジン運転状況としては、エンジン回転速度が低いとき、例えばエンジン回転速度が上記共振領域の上限値未満となる程度に低いときといった状況があげられる。   Specifically, in the engine operating state where the arrival of the injected fuel from the fuel injection valve 4 into the cylinder of the engine 1 is in the latest state, the fuel injection at the fuel injection valve 4 is completed after the calculation of the target load factor KL is completed. The fuel injection from the fuel injection valve 4 is performed at the fastest timing (advanced timing as much as possible). The engine operating state in which the fuel injected from the fuel injection valve 4 reaches the slowest state in the cylinder of the engine 1 is, for example, when the engine speed is low, for example, the engine speed is less than the upper limit value of the resonance region. For example, the situation is low.

また、燃料噴射弁4からの噴射燃料のエンジン1の筒内への到達が最遅状態よりも速くなるエンジン運転状況においては、上記噴射燃料の筒内への到達をエンジン1の実際の負荷率が目標負荷率KLとなった状態で行えるよう、上記エンジン運転状況に合わせて燃料噴射弁4の燃料噴射タイミングが遅角側に調整される。なお、燃料噴射弁4からの噴射燃料のエンジン1の筒内への到達が最遅状態よりも速くなるエンジン運転状況としては、エンジン回転速度が高いとき、例えばエンジン回転速度が上記共振領域の上限値以上となる程度に高いときといった状況があげられる。   Further, in the engine operating situation where the fuel injected from the fuel injection valve 4 reaches the cylinder of the engine 1 faster than the latest state, the arrival of the injected fuel into the cylinder is caused by the actual load factor of the engine 1. The fuel injection timing of the fuel injection valve 4 is adjusted to the retarded side according to the engine operating condition so that the fuel can be performed in a state where the target load factor KL is reached. The engine operating state in which the fuel injected from the fuel injection valve 4 reaches the cylinder of the engine 1 faster than the slowest state is, for example, when the engine speed is high, for example, the engine speed is the upper limit of the resonance region. For example, the situation is high when it is higher than the value.

一方、上記S101と上記S102との両方で肯定判定がなされた場合、すなわちエンジン1の中高負荷での定常運転中である場合には、現在のエンジン回転速度が上記共振領域にあるか否かが判断され(S103)、ここで否定判定であれば上述したS104、S105の処理が実行される。一方、S103の処理で肯定判定がなされると、上記ディレー時間が通常の値(32ms)から増大側に変更される(S106)。このときのディレー時間の変更の幅は、共振領域内でのエンジン回転変動の一周期(この例では128ms)の1/4〜3/4の範囲内の値、例えば上記一周期の1/4の値(32ms)とされる。このため、上記S106の処理においては、ディレー時間が通常の値(32ms)から32msだけ増大側に変更され、64msとされるようになる。   On the other hand, when an affirmative determination is made in both S101 and S102, that is, when the engine 1 is in steady operation at a medium to high load, whether or not the current engine speed is in the resonance region is determined. A determination is made (S103), and if a negative determination is made here, the processing of S104 and S105 described above is executed. On the other hand, if an affirmative determination is made in the process of S103, the delay time is changed from the normal value (32 ms) to the increasing side (S106). The width of the change in the delay time at this time is a value within a range of 1/4 to 3/4 of one cycle of engine rotation fluctuation (128 ms in this example) within the resonance region, for example, 1/4 of the above one cycle. (32 ms). For this reason, in the process of S106, the delay time is changed from the normal value (32 ms) to the increase side by 32 ms to be 64 ms.

このようにディレー時間の増大側への変更が行われた後、その変更後でのエンジン1の実際の負荷率が目標負荷率KLとなるタイミングにて、燃料噴射弁4から噴射された燃料がエンジン1の筒内に到達するよう、燃料噴射弁4の燃料噴射タイミングが上記ディレー時間の増大側への変更に対応した分だけ遅角側に変更される(S107)。   After the change to the increase side of the delay time is performed in this way, the fuel injected from the fuel injection valve 4 at the timing when the actual load factor of the engine 1 after the change becomes the target load factor KL. The fuel injection timing of the fuel injection valve 4 is changed to the retard side by the amount corresponding to the change to the increase side of the delay time so as to reach the cylinder of the engine 1 (S107).

上記S106及び上記S107の処理でディレー時間を変更するとともに同変更に合わせて燃料噴射タイミングを変更することにより、エンジン1の実際の負荷率の変動がエンジン回転変動からずれ、それら変動が重なることはなくなる。従って、エンジン1の実際の負荷率の変動が図6(b)に実線で示されるようにエンジン回転変動(図6(a)の実線)と共振することが回避される。その結果、エンジン回転変動が図6(a)に破線で示されるように助長されることが回避され、ひいては自動車でのサージ発生が回避されるようになる。   By changing the delay time in the processes of S106 and S107 and changing the fuel injection timing in accordance with the change, the fluctuation of the actual load factor of the engine 1 deviates from the engine rotation fluctuation, and these fluctuations overlap. Disappear. Therefore, it is avoided that the fluctuation of the actual load factor of the engine 1 resonates with the engine rotation fluctuation (solid line in FIG. 6A) as shown by the solid line in FIG. 6B. As a result, it is avoided that the engine rotation fluctuation is promoted as shown by the broken line in FIG. 6A, and as a result, generation of a surge in the automobile is avoided.

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)エンジン1の中高負荷での定常運転中、自動車の駆動系のがたつきに起因する周期的なエンジン回転変動を生じさせるとともに同エンジン回転変動に基づくエンジン1の実際の負荷率の周期的な変動が上記エンジン回転変動と共振する共振領域に、現在のエンジン回転速度が存在しているときには、上記ディレー時間の増大側への変更が行われる。言い換えれば、エンジン1の実際の負荷率の目標負荷率KLへの調整を遅らせる。更に、こうしたディレー時間の増大側への変更が行われると、その変更後でのエンジン1の実際の負荷率が目標負荷率KLとなるタイミングにて、燃料噴射弁4から噴射された燃料がエンジン1の筒内に到達するよう、上記ディレー時間の増大側への変更に合わせて燃料噴射弁4の燃料噴射タイミングが遅角側に変更される。上述したようにディレー時間を増大側に変更することにより、算出された目標負荷率KLの推移に対する実際の負荷率の推移の遅れ幅が増大側に変更され、実際の負荷率の変動がエンジン回転変動と共振することは回避される。これにより、上記共振に起因してエンジン回転変動が助長されて自動車にサージが発生することを抑制できるようになる。
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) During steady operation at a medium and high load of the engine 1, periodic engine rotation fluctuations caused by rattling of the driving system of the automobile are caused, and the cycle of the actual load factor of the engine 1 based on the engine rotation fluctuations When the current engine rotational speed exists in a resonance region where a typical fluctuation resonates with the engine rotational fluctuation, the delay time is changed to the increase side. In other words, the adjustment of the actual load factor of the engine 1 to the target load factor KL is delayed. Further, when such a change to the delay time is made, the fuel injected from the fuel injection valve 4 is injected into the engine at the timing when the actual load factor of the engine 1 after the change becomes the target load factor KL. The fuel injection timing of the fuel injection valve 4 is changed to the retard side in accordance with the change to the increase side of the delay time so as to reach the inside of one cylinder. As described above, by changing the delay time to the increase side, the delay width of the actual load factor transition with respect to the calculated transition of the target load factor KL is changed to the increase side, and the fluctuation of the actual load factor is Resonance with fluctuations is avoided. As a result, it is possible to suppress the occurrence of a surge in the automobile due to the engine rotation fluctuation being promoted due to the resonance.

(2)エンジン1の中高負荷での定常運転中であってエンジン回転速度が共振領域に存在し、エンジン1の実際の負荷率の変動がエンジン回転変動と重なって共振するとき、その共振を回避するためには実際の負荷率の推移をエンジン回転変動に対し同エンジン回転変動の一周期の1/4〜3/4の範囲で進み側もしくは遅れ側にずらせばよい。ここで、上記ディレー時間の変更に関しては、その変更の幅がエンジン回転変動の一周期の1/4から3/4の範囲内の値、より具体的にはエンジン回転変動の一周期の1/4の値とされる。このため、上記ディレー時間の変更により実際の負荷率の変動とエンジン回転変動との共振を的確に回避することができ、ひいては自動車でのサージ発生を的確に抑制できるようになる。   (2) When the engine 1 is in steady operation at medium and high loads and the engine rotation speed exists in the resonance region, and the actual load factor fluctuation of the engine 1 resonates with the engine rotation fluctuation, the resonance is avoided. In order to achieve this, the actual load factor may be shifted to the advance side or the delay side within a range of ¼ to ¾ of one cycle of the engine rotation fluctuation with respect to the engine rotation fluctuation. Here, regarding the change of the delay time, the range of the change is within a range of ¼ to ¾ of one cycle of engine rotation fluctuation, more specifically, 1 / one cycle of engine rotation fluctuation. A value of 4 is assumed. For this reason, it is possible to accurately avoid the resonance between the fluctuation of the actual load factor and the fluctuation of the engine rotation by changing the delay time, and it is possible to appropriately suppress the occurrence of a surge in the automobile.

(3)上記ディレー時間は、目標負荷率KLの算出完了から燃料噴射弁4での燃料噴射までを最速で行い、且つ燃料噴射弁4からの噴射燃料のエンジン1の筒内への到達が最遅状態となるエンジン運転状況に適合した値に予め設定される。そして、ディレー時間を上述したように予め設定した場合、共振領域となるのはエンジン低回転領域ということになり、ディレー時間の変更を行うべき領域がエンジン低回転領域に限定される。このようにディレー時間の変更を行うべき領域がエンジン低回転領域に限定されるため、同ディレー時間の変更が頻繁に行われることを抑制できる。また、燃料噴射弁4から噴射された燃料の筒内への到達が最遅状態よりも速くなるエンジン運転状況のときには、その状況に合わせて燃料噴射弁4の燃料噴射タイミングが遅角側に調整される。このため、ディレー時間を上述したように予め設定した状態で、燃料噴射弁4から噴射された燃料の筒内への到達が最遅状態よりも速くなるエンジン運転状況になったとしても、燃料噴射弁4からの噴射燃料の筒内への到達を実際の負荷率が目標負荷率KLとなった状態で行うことができるようになる。   (3) The delay time is the fastest from the completion of calculation of the target load factor KL to the fuel injection at the fuel injection valve 4 and the arrival of the injected fuel from the fuel injection valve 4 into the cylinder of the engine 1 is the maximum. It is set in advance to a value that is suitable for the engine operating state in which the engine is in the slow state. When the delay time is set in advance as described above, the resonance region is the engine low rotation region, and the region where the delay time should be changed is limited to the engine low rotation region. As described above, since the region where the delay time should be changed is limited to the engine low-speed region, it is possible to suppress frequent change of the delay time. In addition, when the engine operating state is such that the fuel injected from the fuel injection valve 4 arrives in the cylinder faster than the latest state, the fuel injection timing of the fuel injection valve 4 is adjusted to the retarded side according to that state. Is done. For this reason, even when the delay time is set in advance as described above, the fuel injection from the fuel injection valve 4 reaches the in-cylinder engine even when the engine operating state becomes faster than the latest state. The injection fuel from the valve 4 can reach the cylinder in a state where the actual load factor becomes the target load factor KL.

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記実施形態では、ディレー時間の変更を行うに当たり、その変更をディレー時間を増大させるように行ったが、これに代えてディレー時間を減少させるように上記変更を行ってもよい。この場合、ディレー時間の変更、及びそれに伴う燃料噴射タイミングの変更は、図8の変更処理ルーチンを通じて行われることとなる。この変更処理ルーチンは、図7の変更処理ルーチンのS106及びS107に相当する処理(S206、S207)のみが同ルーチンと異なっている。
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
In the above-described embodiment, when changing the delay time, the change is performed so as to increase the delay time. However, instead of this, the above-described change may be performed so as to decrease the delay time. In this case, the change of the delay time and the change of the fuel injection timing associated therewith are performed through the change processing routine of FIG. This change processing routine is different from the routine only in the processing (S206, S207) corresponding to S106 and S107 of the change processing routine of FIG.

この例の変更処理ルーチン(図8)では、エンジン1の中高負荷での定常運転中であって(S201、S202で共にYES)、現在のエンジン回転速度が共振領域にあるとき(S203:YES)、上記ディレー時間が通常の値から減少側に変更される(S206)。このときのディレー時間の変更の幅としては、共振領域内でのエンジン回転変動の一周期の1/4〜3/4の範囲内の値、例えば同エンジン回転変動の一周期の1/4の値とされる。その後、噴射量指令値が前回値に設定されるとともに、上記ディレー時間の変更後でのエンジン1の実際の負荷率が目標負荷率KLとなるタイミングにて、燃料噴射弁4から噴射された燃料がエンジン1の筒内に到達するよう、燃料噴射弁4の燃料噴射タイミングが上記ディレー時間の減少側への変更に対応した分だけ進角側に変更される(S207)。   In the change processing routine of this example (FIG. 8), when the engine 1 is in steady operation at a medium to high load (both YES in S201 and S202) and the current engine speed is in the resonance region (S203: YES). The delay time is changed from a normal value to a decreasing side (S206). The width of the change in the delay time at this time is a value within a range of 1/4 to 3/4 of one cycle of engine rotation fluctuation in the resonance region, for example, 1/4 of one cycle of the engine rotation fluctuation. Value. Thereafter, the injection amount command value is set to the previous value, and the fuel injected from the fuel injection valve 4 at the timing when the actual load factor of the engine 1 after the change of the delay time becomes the target load factor KL. The fuel injection timing of the fuel injection valve 4 is changed to the advance side by the amount corresponding to the change to the decrease side of the delay time (S207).

以上のように、この例では、エンジン1の中高負荷での定常運転中、現在のエンジン回転速度が共振領域に存在しているときには、上記ディレー時間が減少側に変更される。言い換えれば、エンジン1の実際の負荷率の目標負荷率KLへの調整を早めるようにされる。更に、こうしたディレー時間の減少側への変更が行われると、それに合わせて燃料噴射弁4の燃料噴射タイミングが進角側に変更される。詳しくは、噴射量指令値を目標負荷率KLに基づき算出する代わりに、噴射量指令値として前回値をそのまま用いることにより、その噴射量指令値の算出に要する時間を省略して通常よりも早期の燃料噴射を実現可能とし、その状態で上記ディレー時間の減少側への変更に合わせて燃料噴射弁4の燃料噴射タイミングを進角側に変更する。上述したようにディレー時間を減少側に変更することにより、算出された目標負荷率KLの推移に対する実際の負荷率の推移の遅れ幅が減少側に変更され、実際の負荷率の変動がエンジン回転変動と共振することが回避される。なお、噴射量指令値として前回値を用いるときには、アクセル操作量がほぼ一定であって噴射量指令値の適正値が前回値のままであることから、そのように噴射量指令値として前回値を用いることがエンジン運転の悪化を招くことはない。   As described above, in this example, when the current engine rotation speed exists in the resonance region during steady operation at a medium and high load of the engine 1, the delay time is changed to the decrease side. In other words, the adjustment of the actual load factor of the engine 1 to the target load factor KL is accelerated. Further, when the delay time is changed to the decrease side, the fuel injection timing of the fuel injection valve 4 is changed to the advance side accordingly. Specifically, instead of calculating the injection amount command value based on the target load factor KL, by using the previous value as the injection amount command value as it is, the time required for calculating the injection amount command value can be omitted earlier than usual. In this state, the fuel injection timing of the fuel injection valve 4 is changed to the advance side in accordance with the change to the decrease side of the delay time. By changing the delay time to the decreasing side as described above, the delay width of the actual load factor transition with respect to the calculated transition of the target load factor KL is changed to the decreasing side, and the fluctuation of the actual load factor is Resonance with fluctuations is avoided. When the previous value is used as the injection amount command value, the accelerator operation amount is substantially constant and the appropriate value of the injection amount command value remains the previous value. Use does not cause deterioration of engine operation.

・ディレー時間の変更の幅として、エンジン回転変動の一周期の1/4の値を例示したが、1/4〜3/4の範囲内であって1/4の値以外の値に適宜変更してもよい。ちなみに、ディレー時間の変更後におけるエンジン1の実際の負荷率の変動をエンジン回転変動と真逆とし、それによってエンジン回転変動を速やかに収束させるという観点では、ディレー時間の変更の幅をエンジン回転変動の一周期の1/2の値とすることが好ましい。   -Although the value of 1/4 of one cycle of engine rotation fluctuation was exemplified as the range of change of the delay time, it is appropriately changed to a value other than 1/4 value within the range of 1/4 to 3/4. May be. By the way, from the viewpoint of making the actual load factor fluctuation of the engine 1 after the change of the delay time the opposite of the engine speed fluctuation, and thereby converging the engine speed fluctuation quickly, the range of the delay time change is the engine speed fluctuation. It is preferable that the value be 1/2 of one period.

・吸気調整機構として、スロットルバルブ13のみを用いたり、吸気バルブ9側の可変動弁機構(バルブリフト可変機構14、吸気側バルブタイミング可変機構16)のみを用いたりしてもよい。   As the intake adjustment mechanism, only the throttle valve 13 may be used, or only the variable valve mechanism (the valve lift variable mechanism 14 and the intake valve timing variable mechanism 16) on the intake valve 9 side may be used.

1…エンジン、2…燃焼室、3…吸気通路、4…燃料噴射弁、5…点火プラグ、6…ピストン、7…クランクシャフト、8…排気通路、9…吸気バルブ、10…排気バルブ、11…吸気カムシャフト、12…排気カムシャフト、13…スロットルバルブ、14…バルブリフト可変機構、15…電動モータ、16…吸気側バルブタイミング可変機構、17…排気側バルブタイミング可変機構、21…電子制御装置(算出手段、噴射制御手段、吸気制御手段、変更手段)、27…アクセルペダル、28…アクセルポジションセンサ、30…スロットルポジションセンサ、32…エアフローメータ、34…クランクポジションセンサ、35…位置センサ、36…吸気カムポジションセンサ、37…排気カムポジションセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Combustion chamber, 3 ... Intake passage, 4 ... Fuel injection valve, 5 ... Spark plug, 6 ... Piston, 7 ... Crankshaft, 8 ... Exhaust passage, 9 ... Intake valve, 10 ... Exhaust valve, 11 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Intake camshaft, 12 ... Exhaust camshaft, 13 ... Throttle valve, 14 ... Valve lift variable mechanism, 15 ... Electric motor, 16 ... Intake side valve timing variable mechanism, 17 ... Exhaust side valve timing variable mechanism, 21 ... Electronic control Device (calculation means, injection control means, intake control means, change means), 27 ... accelerator pedal, 28 ... accelerator position sensor, 30 ... throttle position sensor, 32 ... air flow meter, 34 ... crank position sensor, 35 ... position sensor, 36: intake cam position sensor, 37: exhaust cam position sensor.

Claims (5)

車両に搭載される内燃機関の吸気バルブが閉弁したときの筒内空気量を調整する吸気調整機構と、内燃機関の吸気通路に燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、定められた周期毎にアクセル操作量及び機関回転速度に基づき目標筒内空気量を算出する算出手段と、その算出された目標筒内空気量に対応した量の燃料を燃料噴射弁から噴射させる噴射制御手段と、前記目標筒内空気量が算出されてからディレー時間が経過した後に同目標筒内空気量に基づき前記吸気調整機構を動作させて前記筒内空気量を前記目標筒内空気量に調整する吸気制御手段とを備え、前記ディレー時間は、前記目標筒内空気量が算出された後に前記燃料噴射弁から噴射された燃料が内燃機関の筒内に到達したとき、前記吸気制御手段による前記吸気調整機構の動作に基づいて前記筒内空気量が前記目標筒内空気量に調整された状態となる値に設定されている内燃機関の制御装置において、
内燃機関の中高負荷での定常運転中であり、且つ、車両の駆動系に起因する周期的な機関回転変動を生じさせるとともに同機関回転変動に基づく前記筒内空気量の周期的な変動が前記機関回転変動と共振する共振領域に現在の機関回転速度が存在するとき、前記ディレー時間の変更を行う変更手段を備え、
前記噴射制御手段は、前記変更手段による前記ディレー時間の変更がなされているとき、その変更後での前記筒内空気量が前記目標筒内空気量となるタイミングにて、前記燃料噴射弁から噴射された燃料が内燃機関の筒内に到達するよう、前記燃料噴射弁の燃料噴射タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
An intake adjustment mechanism that adjusts an in-cylinder air amount when an intake valve of an internal combustion engine mounted on a vehicle is closed, a fuel injection valve that injects fuel into an intake passage of the internal combustion engine, and a predetermined cycle Calculation means for calculating a target in-cylinder air amount based on the accelerator operation amount and the engine rotational speed, injection control means for injecting an amount of fuel corresponding to the calculated target in-cylinder air amount from a fuel injection valve, and the target Intake control means for operating the intake adjustment mechanism based on the target in-cylinder air amount after a delay time has elapsed since the in-cylinder air amount is calculated, and adjusting the in-cylinder air amount to the target in-cylinder air amount; The delay time is an operation of the intake adjustment mechanism by the intake control means when the fuel injected from the fuel injection valve reaches the cylinder of the internal combustion engine after the target cylinder air amount is calculated. Based on The controller of an internal combustion engine wherein the cylinder air quantity is set to a value that is a state of being adjusted to the target cylinder air quantity Te,
The internal combustion engine is in steady operation at a medium to high load, causes periodic engine rotation fluctuations caused by the drive system of the vehicle, and periodic fluctuations in the in-cylinder air amount based on the engine rotation fluctuations are When there is a current engine rotation speed in a resonance region that resonates with engine rotation fluctuation, the change means for changing the delay time,
When the delay time is changed by the changing means, the injection control means injects from the fuel injection valve at a timing when the cylinder air amount after the change becomes the target cylinder air amount. A control apparatus for an internal combustion engine, wherein the fuel injection timing of the fuel injection valve is changed so that the injected fuel reaches the cylinder of the internal combustion engine.
前記変更手段は、前記ディレー時間の変更を行うに当たり、その変更の幅を前記機関回転変動の一周期の1/4から3/4の範囲内の値とする
請求項1記載の内燃機関の制御装置。
2. The internal combustion engine control according to claim 1, wherein, when the change unit changes the delay time, the range of the change is set to a value within a range of ¼ to ¾ of one cycle of the engine rotation fluctuation. apparatus.
前記ディレー時間は、前記目標筒内空気量の算出完了から前記燃料噴射弁での燃料噴射までを最速で行い、且つ前記燃料噴射弁からの噴射燃料の内燃機関の筒内への到達が最遅状態となる機関運転状況に適合した値に予め設定され、その設定された値からの変更が前記変更手段を通じて行われるものであり、
前記噴射制御手段は、前記燃料噴射弁から噴射された燃料の前記筒内への到達が最遅状態よりも速くなる機関運転状況のとき、前記燃料の前記筒内への到達を前記筒内空気量が前記目標筒内空気量となった状態で行えるよう、前記機関運転状況に合わせて前記燃料噴射弁の燃料噴射タイミングを遅角側に調整するものである
請求項1又は2記載の内燃機関の制御装置。
The delay time is the fastest from the completion of calculation of the target in-cylinder air amount to the fuel injection at the fuel injection valve, and the arrival of the injected fuel from the fuel injection valve into the cylinder of the internal combustion engine is the slowest. It is set in advance to a value that is suitable for the engine operating state to be in a state, and the change from the set value is performed through the changing means,
The injection control means determines that the fuel reaches the cylinder when the fuel injected from the fuel injection valve reaches the cylinder faster than the latest state. 3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection timing of the fuel injection valve is adjusted to the retard side in accordance with the engine operating condition so that the amount can be achieved in a state where the amount becomes the target in-cylinder air amount. Control device.
前記変更手段は、前記設定されたディレー時間を変更するに当たり、その変更をディレー時間を増大させるように行うものであり、
前記噴射制御手段は、前記変更手段による前記ディレー時間の増大側への変更がなされているとき、それに合わせて前記燃料噴射弁の燃料噴射タイミングを遅角側に変更する
請求項3記載の内燃機関の制御装置。
The changing means changes the set delay time so as to increase the delay time.
4. The internal combustion engine according to claim 3, wherein the injection control means changes the fuel injection timing of the fuel injection valve to the retarded angle side when the change time is changed to increase the delay time. 5. Control device.
前記変更手段は、前記設定されたディレー時間を変更するに当たり、その変更をディレー時間を減少させるように行うものであり、
前記噴射制御手段は、前記目標筒内空気量に基づき噴射量指令値を算出し、その噴射量指令値に対応した量の燃料を前記燃料噴射弁から噴射させるものであって、前記変更手段による前記ディレー時間の減少側への変更がなされているとき、前記噴射量指令値として前回値を用いることにより通常よりも早期の燃料噴射を実現可能とし、その状態で前記ディレー時間の減少側への変更に合わせて前記燃料噴射弁の燃料噴射タイミングを進角側に変更する
請求項3記載の内燃機関の制御装置。
The changing means changes the set delay time so as to reduce the delay time.
The injection control means calculates an injection amount command value based on the target in-cylinder air amount, and injects an amount of fuel corresponding to the injection amount command value from the fuel injection valve. When the delay time is changed to the decrease side, the previous value is used as the injection amount command value, so that fuel injection earlier than usual can be realized, and in that state, the delay time is reduced to the decrease side. The control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the fuel injection timing of the fuel injection valve is changed to the advance side in accordance with the change.
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