JP2013007271A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明においては、混合気の燃焼速度の推定値を規定する特性マップを用いて点火時期を決定する。混合気の燃焼速度は、気筒外の要因により変化する混合気の状態を代表するものであるので、その推定値を規定した特性マップを用いれば、高精度に点火時期を決定できる。
【選択図】図2
Description
内燃機関の気筒内における圧縮端温度を推定する圧縮端温度推定手段と、
前記気筒内における混合気の比熱比を算出する比熱比算出手段と、
前記気筒内における混合気の気流乱れに関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、
圧縮端温度、比熱比および気流乱れに関するパラメータと、点火時期との関係を規定した点火時期マップに、前記圧縮端温度推定手段で推定した圧縮端温度、前記比熱比算出手段で算出した比熱比および前記パラメータ算出手段で算出したパラメータを適用して、目標点火時期を算出する目標点火時期算出手段と、
を備えることを特徴とする。
内燃機関の空燃比制御に用いる目標空燃比に応じて、前記目標点火時期算出手段で算出した目標点火時期を補正する目標点火時期補正手段を更に備えることを特徴とする。
前記気筒と連通する吸気通路および排気通路と、
前記気筒と前記吸気通路とを連通または遮断する吸気バルブと、
前記気筒と前記排気通路とを連通または遮断する排気バルブと、
前記点火時期算出手段で算出した目標点火時期の今回値と、その前回値との偏差が、機関負荷の変化に応じて決定される所定の許容範囲内に収まるように前記吸気バルブおよび/または前記排気バルブの開閉タイミングを制御するバルブタイミング制御手段と、
を備えることを特徴とする。
前記気筒と連通する吸気通路および排気通路と、
前記気筒と前記吸気通路とを連通または遮断する吸気バルブと、
前記気筒と前記排気通路とを連通または遮断する排気バルブと、
点火時期の遅角側への変更要求の有無を判定する変更要求判定手段と、
前記変更要求があると判定された場合に、前記目標点火時期を遅角側に変更する目標点火時期変更手段と、
変更後の目標点火時期を含む所定サイクル数における目標点火時期の分散が、機関負荷毎に決定される所定の許容値よりも小さくなるように、前記吸気バルブおよび/または前記排気バルブの開閉タイミングを変更するバルブタイミング変更手段と、
を備えることを特徴とする。
前記気筒と連通する吸気通路および排気通路と、
前記気筒と前記吸気通路とを連通または遮断する吸気バルブと、
前記気筒と前記排気通路とを連通または遮断する排気バルブと、
機関負荷が低負荷から高負荷へ移行することが予測される場合に成立する所定条件の成否を判定する所定条件判定手段と、
前記所定条件が成立する場合に、前記吸気バルブおよび前記排気バルブが共に開弁するバルブオーバーラップ量が増加するように前記吸気バルブおよび/または前記排気バルブの開閉タイミングを制御するバルブオーバーラップ増量手段と、
を備えることを特徴とする。
前記開閉タイミングは、機関負荷の変化方向に応じてそれぞれ決定される所定の限界値を超えないように補正されることを特徴とする。
前記気筒と連通する吸気通路および排気通路と、
前記吸気通路と前記排気通路とを接続するEGR通路と、
前記EGR通路に設けられたEGRバルブと、
前記点火時期算出手段で算出した目標点火時期の今回値と、その前回値との偏差が、機関負荷の変化に応じて決定される所定の許容範囲内に収まるように前記EGRバルブの開度を制御するEGRバルブ開度制御手段と、
を備えることを特徴とする。
前記EGRバルブの開度は、機関負荷の変化方向に応じてそれぞれ決定される所定の限界値を超えないように補正されることを特徴とする。
[システム構成の説明]
先ず、図1乃至図5を参照しながら、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。図1に示すように、本実施形態のシステムは、例えば車両の動力源として搭載される内燃機関10を備えている。内燃機関10の各気筒には、ピストン12と、吸気バルブ14と、排気バルブ16と、点火プラグ18と、吸気ポート内に燃料を噴射するインジェクタ20とが設けられている。また、内燃機関10には、吸気バルブ14の開弁特性を可変とする可変動弁機構22と、排気バルブ16の開弁特性を可変とする可変動弁機構24とが設けられている。
上述したように、アクチュエータ数の増加に伴う補正項目の追加や、過渡運転時における補正項目の追加は、点火時期の算出精度を低下させる可能性がある。これは、基本点火時期を気筒外の要因に基づいて補正しているからに他ならない。そこで、本実施形態においては、混合気の燃焼速度の推定値を規定する特性マップを用いて点火時期を決定する。混合気の燃焼速度は、気筒外の要因により変化する混合気の状態を代表するものであるので、その推定値を規定した特性マップを用いれば、高精度に点火時期を決定できる。ここで、混合気の燃焼速度の推定値は、圧縮上死点における混合気の温度(圧縮端温度)、比熱比、排気空燃比の目標値(目標空燃比)や、気筒内における気流の乱れによって算出される。
次に、図5を参照しながら、点火時期の決定のための具体的な処理について説明する。図5は、本実施形態において、ECU70により実行されるルーチンのフローチャートである。
GIEGR=A+LBore・L(θ2)・・・(5)
また、上述した実施の形態1においては、ECU70が図5のステップ230〜250の処理を実行することにより上記第2の発明における「目標点火時期補正手段」が実現されている。
次に、図6乃至図8を参照しながら、本発明の実施の形態2について説明する。なお、本実施形態は、図1の構成において、ECU70に、後述する図8に示すルーチンを実行させることにより実現される。そのため、本実施形態では、上記実施の形態1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
次に、図8を参照しながら、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図8は、本実施形態において、ECU70により実行されるルーチンのフローチャートである。
次に、図9および図10を参照しながら、本発明の実施の形態3について説明する。本実施形態は、図1の構成において、ECU70に、後述する図9に示すルーチンを実行させることにより実現される。
次に、図9を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図9は、本実施形態において、ECU70により実行されるルーチンのフローチャートである。
次に、図11および図12を参照しながら、本発明の実施の形態4について説明する。本実施形態は、図1の構成において、ECU70に、後述する図11に示すルーチンを実行させることにより実現される。
次に、図11を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図11は、本実施形態において、ECU70により実行されるルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンは、上記図9のルーチンと同時並行で実行されるものとする。
次に、図13乃至図15を参照しながら、本発明の実施の形態5について説明する。なお、本実施形態は、図1の構成において、ECU70に、後述する図15に示すルーチンを実行させることにより実現される。
次に、図15を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図15は、本実施形態において、ECU70により実行されるルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンは、上記図9のルーチンと同時並行で実行されるものとする。
12 ピストン
14 吸気バルブ
16 排気バルブ
18 点火プラグ
20 インジェクタ
22、24 可変動弁機構
26 ターボ過給機
26a 吸気圧縮機
26b 排気タービン
28 吸気通路
30 排気通路
32 エアフローメータ
34 インタークーラ
36 スロットルバルブ
38 スロットル開度センサ
40 吸気温センサ
42 吸気圧センサ
44 排気温センサ
46 背圧センサ
48 バイパス通路
50 ウェイストゲートバルブ
52 アクチュエータ
54 排気浄化触媒
56 EGR通路
58 EGRクーラ
60 EGRバルブ
62 EGR開度センサ
64 アクセルポジションセンサ
66 クランク角センサ
68 ノックセンサ
70 ECU
Claims (8)
- 内燃機関の気筒内における圧縮端温度を推定する圧縮端温度推定手段と、
前記気筒内における混合気の比熱比を算出する比熱比算出手段と、
前記気筒内における混合気の気流乱れに関するパラメータを算出するパラメータ算出手段と、
圧縮端温度、比熱比および気流乱れに関するパラメータと、点火時期との関係を規定した点火時期マップに、前記圧縮端温度推定手段で推定した圧縮端温度、前記比熱比算出手段で算出した比熱比および前記パラメータ算出手段で算出したパラメータを適用して、目標点火時期を算出する目標点火時期算出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 内燃機関の空燃比制御に用いる目標空燃比に応じて、前記目標点火時期算出手段で算出した目標点火時期を補正する目標点火時期補正手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記気筒と連通する吸気通路および排気通路と、
前記気筒と前記吸気通路とを連通または遮断する吸気バルブと、
前記気筒と前記排気通路とを連通または遮断する排気バルブと、
前記点火時期算出手段で算出した目標点火時期の今回値と、その前回値との偏差が、機関負荷の変化に応じて決定される所定の許容範囲内に収まるように前記吸気バルブおよび/または前記排気バルブの開閉タイミングを制御するバルブタイミング制御手段と、
を備え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。 - 前記気筒と連通する吸気通路および排気通路と、
前記気筒と前記吸気通路とを連通または遮断する吸気バルブと、
前記気筒と前記排気通路とを連通または遮断する排気バルブと、
点火時期の遅角側への変更要求の有無を判定する変更要求判定手段と、
前記変更要求があると判定された場合に、前記目標点火時期を遅角側に変更する目標点火時期変更手段と、
変更後の目標点火時期を含む所定サイクル数における目標点火時期の分散が、機関負荷毎に決定される所定の許容値よりも小さくなるように、前記吸気バルブおよび/または前記排気バルブの開閉タイミングを変更するバルブタイミング変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至3何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記気筒と連通する吸気通路および排気通路と、
前記気筒と前記吸気通路とを連通または遮断する吸気バルブと、
前記気筒と前記排気通路とを連通または遮断する排気バルブと、
機関負荷が低負荷から高負荷へ移行することが予測される場合に成立する所定条件の成否を判定する所定条件判定手段と、
前記所定条件が成立する場合に、前記吸気バルブおよび前記排気バルブが共に開弁するバルブオーバーラップ量が増加するように前記吸気バルブおよび/または前記排気バルブの開閉タイミングを制御するバルブオーバーラップ増量手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至4何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記開閉タイミングは、機関負荷の変化方向に応じてそれぞれ決定される所定の限界値を超えないように補正されることを特徴とする請求項3乃至5何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記気筒と連通する吸気通路および排気通路と、
前記吸気通路と前記排気通路とを接続するEGR通路と、
前記EGR通路に設けられたEGRバルブと、
前記点火時期算出手段で算出した目標点火時期の今回値と、その前回値との偏差が、機関負荷の変化に応じて決定される所定の許容範囲内に収まるように前記EGRバルブの開度を制御するEGRバルブ開度制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至6何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記EGRバルブの開度は、機関負荷の変化方向に応じてそれぞれ決定される所定の限界値を超えないように補正されることを特徴とする請求項7に記載の内燃機関の制御装置。
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JP2017057759A (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 株式会社デンソー | ディーゼルエンジンの制御装置 |
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