JP2012219799A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an internal combustion engine that can suppress acceleration shock caused by changes in the air volume in a cylinder.SOLUTION: The control device of an internal combustion engine is mounted on a vehicle and includes an engine, a throttle valve, a throttle valve control means and a throttle valve opening time limiting means. The throttle valve control means controls to open and close a throttle valve. The throttle valve opening time limiting means limits an opening time of the throttle valve by the throttle valve control means. The throttle valve opening time limiting means sets a start time to permit opening of the throttle vale to a delay angle side with the lower engine speed.

Description

本発明は、内燃機関を備える車両の制御に関する。   The present invention relates to control of a vehicle including an internal combustion engine.

従来から、気筒数が少ない少気筒のエンジンが知られている。例えば、特許文献1には、クランク角が360度位相差となるように設定した2気筒エンジンが開示されている。また、特許文献2には、加速要求時に加速終了時の目標スロットル開度を設定し、加速時にスロットル開度を目標スロットル開度よりも小さい側に保持し、その後、スロットル開度を目標スロットル開度に変更する技術が開示されている。さらに、特許文献3には、加速時に、所定期間の間、スロットル開度を目標スロットル開度よりも小さくする技術が開示されている。   Conventionally, a small-cylinder engine with a small number of cylinders is known. For example, Patent Document 1 discloses a two-cylinder engine in which the crank angle is set to have a phase difference of 360 degrees. In Patent Document 2, a target throttle opening at the end of acceleration is set when acceleration is requested, the throttle opening is held at a side smaller than the target throttle opening during acceleration, and then the throttle opening is opened. Techniques that change every time are disclosed. Further, Patent Document 3 discloses a technique for making the throttle opening smaller than the target throttle opening for a predetermined period during acceleration.

特開2010−275990号公報JP 2010-275990 A 特開2008−223511号公報JP 2008-223511 A 特開平10−047125号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-047125

2気筒エンジンのような気筒数が少ないエンジンでは、吸気行程の時間間隔が長く、かつ、吸気弁の閉弁間隔が長くなることに起因して、吸気脈動が生じ、筒内空気量の予測精度の確保が難しくなる。また、吸気行程の時間間隔が長く、スロットルバルブを開弁するタイミングから吸気弁を閉弁するタイミングまでの時間が長い場合、筒内空気量の変化が大きくなり、スロットルバルブの閉弁時での加速ショックが生じる虞がある。   In an engine with a small number of cylinders such as a two-cylinder engine, intake pulsation occurs due to the long time interval of the intake stroke and the close interval of the intake valve, and the prediction accuracy of the in-cylinder air amount It becomes difficult to secure. In addition, if the time interval of the intake stroke is long and the time from opening the throttle valve to closing the intake valve is long, the change in the in-cylinder air amount becomes large, and the time when the throttle valve is closed There is a risk of acceleration shock.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、筒内空気量変化に起因した加速ショックを抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを主な目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a main object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress acceleration shock caused by a change in the in-cylinder air amount. And

本発明の1つの観点では、エンジンと、前記エンジンの吸気通路に設けられたスロットルバルブと、前記スロットルバルブの開閉を制御するスロットルバルブ制御手段と、前記スロットルバルブ制御手段による前記スロットルバルブの開弁時期を制限する制御を行うスロットルバルブ開弁時期制限手段と、を備える内燃機関の制御装置であって、前記スロットルバルブ開弁時期制限手段は、前記エンジンの回転数が低回転ほど、前記スロットルバルブ制御手段による前記スロットルバルブの開弁を許可する開始時期を遅角側に設定する。   In one aspect of the present invention, an engine, a throttle valve provided in an intake passage of the engine, throttle valve control means for controlling opening and closing of the throttle valve, and opening of the throttle valve by the throttle valve control means A throttle valve opening timing limiting means for performing control for limiting the timing, wherein the throttle valve opening timing limiting means is configured to reduce the throttle valve as the engine speed decreases. The start timing for permitting the opening of the throttle valve by the control means is set to the retard side.

上記の内燃機関の制御装置は、車両に搭載され、エンジンと、スロットルバルブと、スロットルバルブ制御手段と、スロットルバルブ開弁時期制限手段とを備える。スロットルバルブ制御手段は、例えばECU(Electronic Control Unit)であり、スロットルバルブの開閉を制御する。スロットルバルブ開弁時期制御手段は、例えばECUであり、スロットルバルブ制御手段による前記スロットルバルブの開弁時期を制限する。そして、スロットルバルブ開弁時期制御手段は、エンジンの回転数が低回転ほど、スロットルバルブの開弁を許可する開始時期を遅角側に設定する。   The above control device for an internal combustion engine is mounted on a vehicle and includes an engine, a throttle valve, throttle valve control means, and throttle valve opening timing limiting means. The throttle valve control means is, for example, an ECU (Electronic Control Unit) and controls the opening and closing of the throttle valve. The throttle valve opening timing control means is, for example, an ECU, and limits the opening timing of the throttle valve by the throttle valve control means. Then, the throttle valve opening timing control means sets the start timing for permitting the opening of the throttle valve to the retard side as the engine speed decreases.

一般に、エンジン回転数が低回転になるほど、吸気行程の時間間隔が長くなり、吸気弁の閉弁間隔が長くなる。従って、内燃機関の制御装置は、エンジン回転数が低回転ほど、スロットルバルブの開弁を許可する開始時期を遅角側に設定することで、スロットルバルブの開弁時期を遅らせる。これにより、内燃機関の制御装置は、スロットルバルブの開弁時期と吸気弁の閉弁時期との時間幅が長くなるのを抑制することができる。従って、内燃機関の制御装置は、過度の筒内空気量変化に起因した加速ショックを抑制することができる。   Generally, the lower the engine speed, the longer the intake stroke time interval and the longer the intake valve closing interval. Therefore, the control device for the internal combustion engine delays the opening timing of the throttle valve by setting the start timing for allowing the opening of the throttle valve to be retarded as the engine speed is lower. Thus, the control device for the internal combustion engine can suppress an increase in the time width between the opening timing of the throttle valve and the closing timing of the intake valve. Therefore, the control device for the internal combustion engine can suppress the acceleration shock caused by the excessive change in the in-cylinder air amount.

上記内燃機関の制御装置の一態様では、前記スロットルバルブ開弁時期制限手段は、前記スロットルバルブの要求開度が所定値以上の場合に、前記開弁時期を制限する制御を行う。「所定値」は、例えば、筒内空気量変化に起因した加速ショックが生じる虞があるスロットルバルブの要求開度に実験等に基づき予め定められる。このようにすることで、内燃機関の制御装置は、必要な場合のみ、適切にスロットルバルブの開弁時期を制限し、スロットルバルブの開弁時期を不要に制限するのを抑制することができる。   In one aspect of the control apparatus for an internal combustion engine, the throttle valve opening timing limiting means performs control for limiting the valve opening timing when the required opening of the throttle valve is equal to or greater than a predetermined value. The “predetermined value” is determined in advance based on experiments or the like, for example, at the required opening of the throttle valve that may cause an acceleration shock due to a change in the cylinder air amount. By doing in this way, the control apparatus of an internal combustion engine can restrict | limit the valve opening timing of a throttle valve appropriately only when it is necessary, and can suppress restrict | limiting unnecessary the valve opening timing of a throttle valve.

上記内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記エンジンは、単気筒又は2気筒を有するエンジンである。一般に、エンジンの気筒数が少ないほど、吸気行程の時間間隔が長くなり、吸気弁の閉弁間隔が長くなり、加速ショックが発生する蓋然性が高まる。特に、単気筒又は2気筒のエンジンでは、アイドル回転数以上の常用回転数であっても、スロットルバルブの開弁時期と吸気弁の閉弁時期との時間幅が長くなる場合がある。従って、内燃機関の制御装置は、エンジンが単気筒又は2気筒の場合に、スロットルバルブの開弁時期を制限することで、好適に、過度の筒内空気量変化に起因した加速ショックを抑制することができる。   In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine, the engine is an engine having a single cylinder or two cylinders. In general, the smaller the number of cylinders in the engine, the longer the time interval of the intake stroke, the longer the valve closing interval of the intake valve, and the more likely that acceleration shock will occur. In particular, in a single-cylinder or two-cylinder engine, the time width between the opening timing of the throttle valve and the closing timing of the intake valve may be long even at a normal rotation speed equal to or higher than the idle rotation speed. Therefore, when the engine is a single cylinder or two cylinders, the control device for the internal combustion engine preferably suppresses the acceleration shock caused by the excessive change in the in-cylinder air amount by limiting the opening timing of the throttle valve. be able to.

上記内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記スロットルバルブ開弁時期制限手段は、前記エンジン回転数が所定回転数未満の場合に、前記開弁時期を制限する制御を行う。「所定回転数」は、気筒数等に基づき定められ、例えば、車種ごとに、筒内空気量変化に起因した加速ショックが生じる虞がないエンジン回転数に実験等に基づき予め定められる。このようにすることで、内燃機関の制御装置は、必要な場合のみスロットルバルブの開弁時期を制限し、スロットルバルブの開弁時期を不要に制限するのを抑制することができる。   In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine, the throttle valve opening timing limiting means performs control for limiting the valve opening timing when the engine rotation speed is less than a predetermined rotation speed. The “predetermined number of revolutions” is determined based on the number of cylinders and the like. For example, for each vehicle type, the number of engine revolutions at which there is no possibility of causing an acceleration shock due to a change in the in-cylinder air amount is determined in advance based on experiments or the like. By doing so, the control device for the internal combustion engine can restrict the opening timing of the throttle valve only when necessary, and can suppress unnecessary restriction of the opening timing of the throttle valve.

内燃機関の概略構成の一例を示す。An example of schematic structure of an internal combustion engine is shown. エンジン回転数に対するスロットル開許可角度のグラフの一例を示す。An example of the graph of the throttle opening permission angle with respect to engine speed is shown. (a)は、第1気筒の吸気弁のリフト量の時間変化のグラフと、排気弁のリフト量の時間変化のグラフとを示す。(b)は、第2気筒の吸気弁のリフト量の時間変化のグラフと、排気弁のリフト量の時間変化のグラフとを示す。(A) shows the graph of the time change of the lift amount of the intake valve of a 1st cylinder, and the graph of the time change of the lift amount of an exhaust valve. (B) shows the graph of the time change of the lift amount of the intake valve of a 2nd cylinder, and the graph of the time change of the lift amount of an exhaust valve. 実施形態における処理手順を示すフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which shows the process sequence in embodiment.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[内燃機関の概略構成]
図1は、本発明に係る内燃機関の制御装置が適用された内燃機関(エンジン)の概略構成図を示す。図中の実線矢印はガスの流れの一例を示している。
[Schematic configuration of internal combustion engine]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine (engine) to which a control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied. A solid line arrow in the figure shows an example of a gas flow.

内燃機関100は、主に、吸気通路1と、スロットルバルブ2と、排気通路4と、第1気筒10と、第2気筒20とを備える。   The internal combustion engine 100 mainly includes an intake passage 1, a throttle valve 2, an exhaust passage 4, a first cylinder 10, and a second cylinder 20.

吸気通路1には外部から導入された吸気(空気)が通過し、スロットルバルブ2は吸気通路1を通過する吸気の流量を調整する。スロットルバルブ2は、ECU50から供給される制御信号S2によって開度(以後、「スロットル開度TA」と呼ぶ。)が制御される。   Intake air (air) introduced from the outside passes through the intake passage 1, and the throttle valve 2 adjusts the flow rate of intake air passing through the intake passage 1. The opening of the throttle valve 2 is controlled by a control signal S2 supplied from the ECU 50 (hereinafter referred to as “throttle opening TA”).

吸気通路1を通過した吸気は、第1気筒10の燃焼室17及び第2気筒20の燃焼室27に供給される。また、燃焼室17には、燃料噴射弁(インジェクタ)15によって噴射された燃料が供給され、燃焼室27には、燃料噴射弁25によって噴射された燃料が供給される。燃料噴射弁15、25は、それぞれ、ECU50から送信される制御信号S15、S25に基づき、燃料噴射量が制御される。   The intake air that has passed through the intake passage 1 is supplied to the combustion chamber 17 of the first cylinder 10 and the combustion chamber 27 of the second cylinder 20. The combustion chamber 17 is supplied with fuel injected by a fuel injection valve (injector) 15, and the combustion chamber 27 is supplied with fuel injected by a fuel injection valve 25. The fuel injection amounts of the fuel injection valves 15 and 25 are controlled based on control signals S15 and S25 transmitted from the ECU 50, respectively.

更に、燃焼室17には、吸気弁11と排気弁13とが設けられ、燃焼室27には、吸気弁21と排気弁23とが設けられている。吸気弁11は、開閉することによって、吸気通路1と燃焼室17との連通及び遮断を制御し、吸気弁21は、開閉することによって、吸気通路1と燃焼室27との連通及び遮断を制御する。また、吸気弁11には、電磁駆動機構(所謂、電磁カム)12が設けられ、吸気弁21には、電磁駆動機構22が設けられている。電磁駆動機構12、22は、それぞれ、制御信号S12、S22に基づき、吸気弁11、21の開弁時期、閉弁時期、及びリフト量などを調整する。排気弁13は、開閉することによって、燃焼室17と排気通路4との連通及び遮断を制御し、排気弁23は、開閉することによって、燃焼室27と排気通路4との連通及び遮断を制御する。   Further, the combustion chamber 17 is provided with an intake valve 11 and an exhaust valve 13, and the combustion chamber 27 is provided with an intake valve 21 and an exhaust valve 23. The intake valve 11 is opened and closed to control the communication and blocking between the intake passage 1 and the combustion chamber 17, and the intake valve 21 is opened and closed to control the communication and blocking between the intake passage 1 and the combustion chamber 27. To do. The intake valve 11 is provided with an electromagnetic drive mechanism (so-called electromagnetic cam) 12, and the intake valve 21 is provided with an electromagnetic drive mechanism 22. The electromagnetic drive mechanisms 12 and 22 adjust the valve opening timing, valve closing timing, lift amount, and the like of the intake valves 11 and 21 based on the control signals S12 and S22, respectively. The exhaust valve 13 is opened and closed to control the communication and blocking between the combustion chamber 17 and the exhaust passage 4, and the exhaust valve 23 is opened and closed to control the communication and blocking between the combustion chamber 27 and the exhaust passage 4. To do.

燃焼室17、27では、吸気行程において上記のように供給された吸気と燃料との混合気が、圧縮行程を経た後、それぞれ点火プラグ14、24によって点火されることにより膨張行程で燃焼される。この場合、燃焼によってピストン18、28が往復運動し、当該往復運動がコンロッド19、29を介してクランク軸(不図示)に伝達され、クランク軸が回転する。燃焼室17、27での燃焼により発生した排気ガスは、排気行程において排気通路4へ排出される。   In the combustion chambers 17 and 27, the mixture of the intake air and the fuel supplied as described above in the intake stroke is burned in the expansion stroke by being ignited by the spark plugs 14 and 24, respectively, after passing through the compression stroke. . In this case, the pistons 18 and 28 reciprocate due to combustion, and the reciprocating motion is transmitted to the crankshaft (not shown) via the connecting rods 19 and 29, and the crankshaft rotates. Exhaust gas generated by combustion in the combustion chambers 17 and 27 is discharged to the exhaust passage 4 in the exhaust stroke.

アクセル開度センサ30は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量、即ちアクセル開度を検出する。アクセル開度センサ30は、検出値を検出信号S30によりECU50へ供給する。クランクポジションセンサ31は、クランク軸の回転位置を検出する。クランクポジションセンサ31は、検出信号S31をECU50へ供給する。   The accelerator opening sensor 30 detects an amount of depression of an accelerator pedal (not shown), that is, an accelerator opening. The accelerator opening sensor 30 supplies the detected value to the ECU 50 by a detection signal S30. The crank position sensor 31 detects the rotational position of the crankshaft. The crank position sensor 31 supplies the detection signal S31 to the ECU 50.

ECU50は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)などを備え、内燃機関100の各構成要素に対して種々の制御を行う。例えば、ECU50は、各種センサの検出値等に基づき吸気弁11、21の開弁時の吸気通路1内の圧力を検出又は推定し、所定のマップ等を参照することで、第1気筒10及び第2気筒20の筒内空気量を算出する。そして、ECU50は、算出した筒内空気量、アクセル開度センサ31に基づき検出したアクセル開度、クランクポジションセンサ31に基づき検出したクランク角(以後、「クランク角CA」と呼ぶ。)及びエンジン回転数「Ne」等に基づき内燃機関100の制御を行う。なお、ECU50は、クランクポジションセンサ31により検出したクランク軸の回転位置を、所定の基準角度からの角度として算出し、クランク角CAとする。そして、ECU50は、本発明におけるスロットルバルブ制御手段及びスロットルバルブ開弁時期制御手段として機能する。   The ECU 50 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like (not shown), and performs various controls on each component of the internal combustion engine 100. For example, the ECU 50 detects or estimates the pressure in the intake passage 1 when the intake valves 11 and 21 are open based on the detection values of various sensors, and refers to a predetermined map or the like to thereby determine the first cylinder 10 and The in-cylinder air amount of the second cylinder 20 is calculated. The ECU 50 calculates the in-cylinder air amount, the accelerator opening detected based on the accelerator opening sensor 31, the crank angle detected based on the crank position sensor 31 (hereinafter referred to as "crank angle CA"), and the engine rotation. The internal combustion engine 100 is controlled based on the number “Ne” or the like. The ECU 50 calculates the rotation position of the crankshaft detected by the crank position sensor 31 as an angle from a predetermined reference angle, and sets it as the crank angle CA. The ECU 50 functions as throttle valve control means and throttle valve opening timing control means in the present invention.

なお、図1の構成は、一例であり、本発明が適用可能な構成は、必ずしもこれに限定されない。例えば、内燃機関100は、吸気ポートに燃料噴射弁15、25が設置されたポート噴射であったが、これに代えて、またはこれに加えて、燃焼室17、27に直接燃料を噴射する筒内噴射であってもよい。また、内燃機関100は、点火プラグ14、24を備えない自己着火方式であってもよい。   The configuration in FIG. 1 is an example, and the configuration to which the present invention is applicable is not necessarily limited to this. For example, the internal combustion engine 100 is a port injection in which the fuel injection valves 15 and 25 are installed in the intake port, but instead of or in addition to this, a cylinder that directly injects fuel into the combustion chambers 17 and 27. Internal injection may be used. Further, the internal combustion engine 100 may be a self-ignition method that does not include the spark plugs 14 and 24.

[制御方法]
次に、ECU50が実行する制御について具体的に説明する。概略的には、ECU50は、スロットルバルブ2の開弁を、クランク角CAが所定範囲にある場合のみ実行する。これにより、ECU50は、スロットルバルブ2の開弁時期から吸気弁11、21の閉弁時期(「閉弁時期IVC」とも呼ぶ。)までの時間幅が長くなるのを抑制し、過度な筒内の空気量変化に起因した加速ショックを抑制する。
[Control method]
Next, the control executed by the ECU 50 will be specifically described. Schematically, the ECU 50 opens the throttle valve 2 only when the crank angle CA is within a predetermined range. As a result, the ECU 50 suppresses an increase in the time span from the opening timing of the throttle valve 2 to the closing timing of the intake valves 11 and 21 (also referred to as “valve closing timing IVC”). Suppresses acceleration shock caused by air volume change.

これについて具体的に説明する。ECU50は、エンジン回転数Neに基づき、スロットルバルブ2の開弁を許可する開始時期を変化させる。具体的には、ECU50は、エンジン回転数Neに応じて、スロットルバルブ2の開弁を許可するクランク角CAの閾値(「スロットル開許可角度TAlim」とも呼ぶ。)を設定する。そして、ECU50は、クランク角CAがスロットル開許可角度TAlimよりも進角にある場合には、スロットルバルブ2の開弁時期から閉弁時期IVCまでの時間が長くなると判断し、スロットルバルブ2の開弁を許可しない。一方、ECU50は、クランク角CAがスロットル開許可角度TAlimと同一又は遅角にある場合には、スロットルバルブ2の開弁時期から閉弁時期IVCまでの時間幅が加速ショックの生じない許容範囲内になると判断し、スロットルバルブ2の開弁を許可する。   This will be specifically described. The ECU 50 changes the start timing for permitting the opening of the throttle valve 2 based on the engine speed Ne. Specifically, the ECU 50 sets a threshold value of the crank angle CA that permits the opening of the throttle valve 2 (also referred to as “throttle opening permission angle TAlim”) according to the engine speed Ne. Then, when the crank angle CA is more advanced than the throttle opening permission angle TAlim, the ECU 50 determines that the time from the opening timing of the throttle valve 2 to the closing timing IVC becomes longer, and the opening of the throttle valve 2 is increased. Do not allow valves. On the other hand, when the crank angle CA is equal to or retarded from the throttle opening permission angle TAlim, the ECU 50 determines that the time width from the opening timing of the throttle valve 2 to the closing timing IVC is within an allowable range where no acceleration shock occurs. The throttle valve 2 is allowed to open.

ここで、スロットル開許可角度TAlimの設定方法について、図2を参照して説明する。図2は、各エンジン回転数Neに対するスロットル開許可角度TAlimのマップ(グラフ)を示す。図2に示すマップは、例えば筒内空気量変化に起因した加速ショックが発生しないクランク角CAの早限の値を示すように予め実験等に基づき作成され、ECU50のメモリに予め記憶される。   Here, a method of setting the throttle opening permission angle TAlim will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a map (graph) of the throttle opening permission angle TAlim with respect to each engine speed Ne. The map shown in FIG. 2 is created based on an experiment or the like in advance so as to indicate the early value of the crank angle CA at which the acceleration shock due to the change in the in-cylinder air amount does not occur, and is stored in the memory of the ECU 50 in advance.

図2に示すように、エンジン回転数Neが低いほど、スロットル開許可角度TAlimは、遅角の方向、即ち閉弁時期IVCでのクランク角CAに近づく方向に設定される。言い換えると、エンジン回転数Neが低いほど、スロットルバルブ2の開弁を許可するクランク角CAの範囲は狭く設定される。一方、エンジン回転数Neが高いほど、スロットル開許可角度TAlimは、進角の方向、即ち閉弁時期IVCでのクランク角CAから遠ざかる方向に設定される。言い換えると、エンジン回転数Neが高いほど、スロットルバルブ2の開弁を許可するクランク角CAの範囲は広く設定される。   As shown in FIG. 2, as the engine speed Ne is lower, the throttle opening permission angle TAlim is set to a retarded direction, that is, a direction closer to the crank angle CA at the valve closing timing IVC. In other words, as the engine speed Ne is lower, the range of the crank angle CA that permits the opening of the throttle valve 2 is set to be narrower. On the other hand, as the engine speed Ne is higher, the throttle opening permission angle TAlim is set in a direction of advance, that is, a direction away from the crank angle CA at the valve closing timing IVC. In other words, as the engine speed Ne is higher, the range of the crank angle CA that permits the opening of the throttle valve 2 is set wider.

そして、所定のエンジン回転数「Neth」では、スロットル開許可角度TAlimは、任意のクランク角CAに対してスロットルバルブ2の開弁を許可する値に設定される。エンジン回転数Nethは、筒内空気量変化に起因した加速ショックが生じる虞がないエンジン回転数の下限値に実験等に基づき予め定められる。このように、ECU50は、エンジン回転数Neが筒内空気量変化に起因した加速ショックの虞が無いエンジン回転数Neth以上の場合には、不要にスロットルバルブ2の開弁時期を制限するのを防ぐ。   At a predetermined engine speed “Neth”, the throttle opening permission angle TAlim is set to a value that permits the opening of the throttle valve 2 with respect to an arbitrary crank angle CA. The engine speed Neth is determined in advance based on experiments and the like as a lower limit value of the engine speed at which there is no possibility of an acceleration shock due to a change in the in-cylinder air amount. As described above, the ECU 50 unnecessarily limits the opening timing of the throttle valve 2 when the engine speed Ne is equal to or higher than the engine speed Neth without the risk of acceleration shock due to the change in the cylinder air amount. prevent.

なお、第1気筒10が吸気行程となるクランク角CAと、第2気筒20が吸気行程になるクランク角CAとは異なることから、スロットル開許可角度TAlimは、第1気筒10及び第2気筒20ごとに、位相差に応じて異なる値に設定される。この場合、例えば、ECU50が参照するマップは、各エンジン回転数Neに対応する第1気筒10及び第2気筒20のそれぞれのスロットル開許可角度TAlimを規定する。   Since the crank angle CA at which the first cylinder 10 becomes the intake stroke and the crank angle CA at which the second cylinder 20 becomes the intake stroke are different, the throttle opening permission angle TAlim is set to the first cylinder 10 and the second cylinder 20. Each is set to a different value depending on the phase difference. In this case, for example, the map referred to by the ECU 50 defines the throttle opening permission angles TAlim of the first cylinder 10 and the second cylinder 20 corresponding to each engine speed Ne.

ここで、スロットルバルブ2の開弁許可の開始時期について図3(a)、(b)を参照して第1気筒10及び第2気筒20ごとに具体的に説明する。図3(a)は、第1気筒10の吸気弁11のリフト量の時間変化のグラフ「IN1」と、排気弁13のリフト量の時間変化のグラフ「EX1」とを示す。また、図3(b)は、第2気筒20の吸気弁21のリフト量の時間変化のグラフ「IN2」と、排気弁23のリフト量の時間変化のグラフ「EX2」とを示す。ここで、図3(a)、(b)中の時刻「Ts1」、「Ts2」は、それぞれクランク角CAがスロットル開許可角度TAlimとなる時刻を指す。   Here, the start timing of the opening permission of the throttle valve 2 will be specifically described for each of the first cylinder 10 and the second cylinder 20 with reference to FIGS. FIG. 3A shows a graph “IN1” of the time variation of the lift amount of the intake valve 11 of the first cylinder 10 and a graph “EX1” of the time variation of the lift amount of the exhaust valve 13. FIG. 3B shows a graph “IN2” of the time variation of the lift amount of the intake valve 21 of the second cylinder 20 and a graph “EX2” of the time variation of the lift amount of the exhaust valve 23. Here, times “Ts1” and “Ts2” in FIGS. 3A and 3B indicate times when the crank angle CA becomes the throttle opening permission angle TAlim, respectively.

図3(a)に示すように、第1気筒10の吸気制御では、ECU50は、クランク角CAがスロットル開許可角度TAlimとなる排気行程中の時刻Ts1からスロットルバルブ2の開弁を許可する。ここで、時刻Ts1と閉弁時期IVCとの時間幅「Y1」は、第1気筒10の筒内空気量変化が大きくなることに起因した加速ショックが生じる虞が無いスロットルバルブ2の開弁時期と閉弁時期IVCとの時間幅に相当する。従って、ECU50は、第1気筒10の吸気制御では、時刻Ts1以降でスロットルバルブ2の開弁を行うことで、第1気筒10の筒内空気量変化が過度になるのを抑制し、筒内空気量変化が大きくなることに起因した加速ショックを抑制することができる。   As shown in FIG. 3A, in the intake control of the first cylinder 10, the ECU 50 permits the opening of the throttle valve 2 from time Ts1 during the exhaust stroke when the crank angle CA becomes the throttle opening permission angle TAlim. Here, the time width “Y1” between the time Ts1 and the valve closing timing IVC is the valve opening timing of the throttle valve 2 at which there is no possibility of causing an acceleration shock due to a large change in the in-cylinder air amount of the first cylinder 10. This corresponds to the time width between the valve closing timing IVC and the valve closing timing IVC. Accordingly, in the intake control of the first cylinder 10, the ECU 50 opens the throttle valve 2 after the time Ts1, thereby suppressing the change in the in-cylinder air amount of the first cylinder 10 from being excessive, It is possible to suppress acceleration shock caused by a large change in the air amount.

また、図3(b)に示すように、第2気筒20の吸気制御では、ECU50は、クランク角CAがスロットル開許可角度TAlimとなる排気行程中の時刻Ts2からスロットルバルブ2の開弁を許可する。ここで、時刻Ts2と閉弁時期IVCとの幅「Y2」は、第2気筒20の筒内空気量変化が大きくなることに起因した加速ショックが生じる虞が無いスロットルバルブ2の開弁時期と閉弁時期IVCとの時間幅を示す。従って、ECU50は、第2気筒20の吸気制御では、時刻Ts2以降でスロットルバルブ2の開弁を行うことで、第2気筒20の筒内空気量変化が過度になるのを抑制し、筒内空気量変化が大きくなることに起因した加速ショックを抑制することができる。   As shown in FIG. 3B, in the intake control of the second cylinder 20, the ECU 50 permits the opening of the throttle valve 2 from the time Ts2 during the exhaust stroke when the crank angle CA becomes the throttle opening permission angle TAlim. To do. Here, the width “Y2” between the time Ts2 and the valve closing timing IVC is the valve opening timing of the throttle valve 2 at which there is no possibility of causing an acceleration shock due to a large change in the in-cylinder air amount of the second cylinder 20. The time width with the valve closing timing IVC is shown. Accordingly, in the intake control of the second cylinder 20, the ECU 50 opens the throttle valve 2 after time Ts2, thereby suppressing the change in the in-cylinder air amount of the second cylinder 20 from becoming excessive. It is possible to suppress acceleration shock caused by a large change in the air amount.

また、好適には、ECU50は、上述の制御を、スロットル開度TAの要求値が所定値以上の場合に行う。ここで、上述の「所定値」は、例えば、筒内空気量変化に起因した加速ショックが生じる虞があるスロットル開度TAの要求値に実験等に基づき予め定められる。これにより、ECU50は、加速ショックが生じる虞がある場合に限り、上述の制御を実行し、スロットルバルブ2の開弁時期を不要に制限するのを抑制することができる。   Preferably, the ECU 50 performs the above-described control when the required value of the throttle opening TA is equal to or greater than a predetermined value. Here, the above-mentioned “predetermined value” is determined in advance based on experiments or the like, for example, as a required value of the throttle opening TA that may cause an acceleration shock due to a change in the in-cylinder air amount. As a result, the ECU 50 can execute the above-described control only when there is a possibility that an acceleration shock may occur, and can suppress unnecessary restriction of the opening timing of the throttle valve 2.

(処理フロー)
図4は、本実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図4に示すフローチャートは、ECU50により所定の周期に従い繰り返し実行される。
(Processing flow)
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure in the present embodiment. The flowchart shown in FIG. 4 is repeatedly executed by the ECU 50 according to a predetermined cycle.

まず、ECU50は、スロットル開度TAの要求値が所定値以上か否か判定する(ステップS101)。そして、ECU50は、スロットル開度TAの要求値が所定値以上である場合(ステップS101;Yes)、筒内空気量の変化が大きくなる虞があると判断し、ステップS102へ処理を進める。一方、ECU50は、スロットル開度TAの要求値が所定値未満である場合(ステップS101;No)、筒内空気量変化に起因した加速ショックは生じないと判断し、フローチャートの処理を終了する。   First, the ECU 50 determines whether or not the required value of the throttle opening degree TA is equal to or greater than a predetermined value (step S101). Then, when the required value of the throttle opening degree TA is equal to or larger than the predetermined value (step S101; Yes), the ECU 50 determines that there is a possibility that the change in the in-cylinder air amount is large, and advances the process to step S102. On the other hand, when the required value of the throttle opening degree TA is less than the predetermined value (step S101; No), the ECU 50 determines that the acceleration shock due to the in-cylinder air amount change does not occur and ends the process of the flowchart.

次に、ステップS102では、ECU50は、エンジン回転数Neよりスロットル開許可角度TAlimを算出する(ステップS102)。例えば、ECU50は、図2に示すマップを参照し、エンジン回転数Neから、吸気行程となる気筒に対応するスロットル開許可角度TAlimを算出する。   Next, in step S102, the ECU 50 calculates a throttle opening permission angle TAlim from the engine speed Ne (step S102). For example, the ECU 50 refers to the map shown in FIG. 2 and calculates the throttle opening permission angle TAlim corresponding to the cylinder that is in the intake stroke from the engine speed Ne.

そして、ECU50は、クランク角CAがスロットル開許可角度TAlimに達したか否か判定する(ステップS103)。即ち、ECU50は、クランク角CAがスロットル開許可角度TAlimより遅角又はこれと同一であるか否か判定する。そして、ECU50は、クランク角CAがスロットル開許可角度TAlimに達したと判断した場合(ステップS103;Yes)、スロットル開度TAの要求値に基づきスロットルバルブ2の開弁を開始する(ステップS104)。即ち、この場合、ECU50は、スロットルバルブ2の開弁を行っても、閉弁時期IVCまでの時間幅は加速ショックが生じない程度に短いと判断し、スロットルバルブ2を開弁させる。   Then, the ECU 50 determines whether or not the crank angle CA has reached the throttle opening permission angle TAlim (step S103). That is, the ECU 50 determines whether or not the crank angle CA is retarded from or equal to the throttle opening permission angle TAlim. If the ECU 50 determines that the crank angle CA has reached the throttle opening permission angle TAlim (step S103; Yes), the ECU 50 starts opening the throttle valve 2 based on the required value of the throttle opening TA (step S104). . That is, in this case, even if the throttle valve 2 is opened, the ECU 50 determines that the time width until the valve closing timing IVC is short enough to prevent acceleration shock, and opens the throttle valve 2.

一方、ECU50は、クランク角CAがスロットル開許可角度TAlim達していないと判断した場合(ステップS103;No)、引き続きクランク角CAを監視し、クランク角CAがスロットル開許可角度TAlimに達するまで待機する(ステップS103)。これにより、閉弁時期IVCまでの時間幅が長く、加速ショックが生じるおそれがある場合に、スロットルバルブ2の開弁時期を遅らせて、加速ショックを抑制することができる。   On the other hand, when it is determined that the crank angle CA has not reached the throttle opening permission angle TAlim (step S103; No), the ECU 50 continuously monitors the crank angle CA and waits until the crank angle CA reaches the throttle opening permission angle TAlim. (Step S103). Thereby, when the time width to the valve closing timing IVC is long and there is a possibility that an acceleration shock may occur, the opening timing of the throttle valve 2 can be delayed to suppress the acceleration shock.

[変形例]
図1等の説明では、内燃機関100は、2気筒を有していた。しかし、本発明が適用可能な構成は、これに限定されず、吸気弁の開弁間隔が長くなること等に起因した加速ショックが生じるおそれがある気筒数を有する内燃機関(エンジン)に対しても、本発明は、好適に適用される。例えば、単気筒エンジンに対しても、好適に適用される。具体的には、2気筒以外の気筒数を有する内燃機関の場合であっても、ECU50は、例えばスロットル開度TAの要求値が所定値以上の場合に、エンジン回転数Neに基づきスロットル開許可角度TAlimを定め、クランク角CAが当該スロットル開許可角度TAlimに達した後、スロットルバルブ2を開弁させる。これにより、2気筒以外の気筒数を有する内燃機関に対しても、好適に筒内空気量変化に起因した加速ショックを抑制することができる。
[Modification]
In the description of FIG. 1 and the like, the internal combustion engine 100 has two cylinders. However, the configuration to which the present invention can be applied is not limited to this. For an internal combustion engine (engine) having a number of cylinders that may cause an acceleration shock due to an increase in the opening interval of the intake valves, etc. In addition, the present invention is preferably applied. For example, the present invention is preferably applied to a single cylinder engine. Specifically, even in the case of an internal combustion engine having a number of cylinders other than two, the ECU 50 permits the throttle opening based on the engine speed Ne when, for example, the required value of the throttle opening TA is equal to or greater than a predetermined value. After the angle TAlim is determined and the crank angle CA reaches the throttle opening permission angle TAlim, the throttle valve 2 is opened. Thereby, it is possible to suitably suppress the acceleration shock caused by the change in the in-cylinder air amount even for the internal combustion engine having the number of cylinders other than the two cylinders.

1 吸気通路
2 スロットルバルブ
4 排気通路
10 第1気筒
11、21 吸気弁
12、22 電磁駆動機構
13、23 排気弁
17、27 燃焼室
20 第2気筒
50 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intake passage 2 Throttle valve 4 Exhaust passage 10 1st cylinder 11, 21 Intake valve 12, 22 Electromagnetic drive mechanism 13, 23 Exhaust valve 17, 27 Combustion chamber 20 2nd cylinder 50 ECU

Claims (4)

エンジンと、
前記エンジンの吸気通路に設けられたスロットルバルブと、
前記スロットルバルブの開閉を制御するスロットルバルブ制御手段と、
前記スロットルバルブ制御手段による前記スロットルバルブの開弁時期を制限する制御を行うスロットルバルブ開弁時期制限手段と、
を備える内燃機関の制御装置であって、
前記スロットルバルブ開弁時期制限手段は、
前記エンジンの回転数が低回転ほど、前記スロットルバルブ制御手段による前記スロットルバルブの開弁を許可する開始時期を遅角側に設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
Engine,
A throttle valve provided in the intake passage of the engine;
Throttle valve control means for controlling opening and closing of the throttle valve;
Throttle valve opening timing limiting means for performing control to limit the opening timing of the throttle valve by the throttle valve control means;
An internal combustion engine control device comprising:
The throttle valve opening timing limiting means is
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the start timing for allowing the throttle valve control means to open the throttle valve is set to a retard side as the engine speed is lower.
前記スロットルバルブ開弁時期制限手段は、
前記スロットルバルブの要求開度が所定値以上の場合に、前記開弁時期を制限する制御を行う請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
The throttle valve opening timing limiting means is
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the required opening of the throttle valve is equal to or greater than a predetermined value, control for limiting the valve opening timing is performed.
前記エンジンは、単気筒又は2気筒を有するエンジンであることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。   3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the engine is an engine having a single cylinder or two cylinders. 前記スロットルバルブ開弁時期制限手段は、
前記エンジン回転数が所定回転数未満の場合に、前記開弁時期を制限する制御を行う請求項1乃至3のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
The throttle valve opening timing limiting means is
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein control for limiting the valve opening timing is performed when the engine speed is less than a predetermined speed.
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