JP2016050502A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、過給機付きの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, and more particularly to a control device for an internal combustion engine with a supercharger.
従来、過給機付きの内燃機関の制御装置として、アクセル開度の変化速度に応じて、排気VVT機構および吸気VVT機構を制御して排気弁および吸気弁のバルブオーバラップ期間を変化させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a control device for an internal combustion engine with a supercharger, an exhaust VVT mechanism and an intake VVT mechanism are controlled to change the valve overlap period of the exhaust valve and the intake valve according to the change rate of the accelerator opening. It is known (see, for example, Patent Document 1).
この従来の内燃機関の制御装置では、アクセル開度の変化速度が急加速要求と判断できる閾値以上である場合に、排気弁の閉弁時期および吸気弁の開弁時期を通常加速要求の場合よりも大きな変化率で変化させ、バルブオーバラップ期間を増大させるようになっている。この内燃機関の制御装置によれば、急加速時の加速性能を向上させることができる。 In this control device for an internal combustion engine, when the change rate of the accelerator opening is equal to or higher than a threshold at which it can be determined that a rapid acceleration request is required, the closing timing of the exhaust valve and the opening timing of the intake valve are set differently from the case of the normal acceleration request. Also, the valve overlap period is increased at a large change rate. According to the control device for an internal combustion engine, acceleration performance at the time of sudden acceleration can be improved.
しかしながら、上述の従来の内燃機関の制御装置は、急加速時のドライバビリティは向上するものの、過給機による過給が行われる過給域でバルブオーバラップ期間が増大されると、いわゆる排気の吹き返しによって筒内の未燃燃料を含む空気が吸気通路側に戻されやすくなってしまう。このため、従来の内燃機関の制御装置では、排気の吹き返しによって、すすが発生したり、吸気ポートの内壁温が上昇してデポジットが発生するおそれがあった。 However, although the above-described conventional control device for an internal combustion engine improves drivability during rapid acceleration, if the valve overlap period is increased in a supercharging region where supercharging is performed by a supercharger, so-called exhaust emission is increased. The air containing the unburned fuel in the cylinder is likely to be returned to the intake passage side by blowing back. For this reason, in the conventional control device for an internal combustion engine, there is a possibility that soot may be generated due to the exhaust air blow back, or deposits may be generated due to an increase in the inner wall temperature of the intake port.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、過給域における、すすやデポジットの発生を抑制しつつ、ドライバビリティを向上させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine capable of improving drivability while suppressing generation of soot and deposits in a supercharging region. And
本発明は、過給機と、排気弁および吸気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期を調整可能な可変動弁機構とを有する内燃機関の制御装置であって、前記過給機による過給が行われる過給域において、運転者の加速要求があったことを条件に、前記開閉時期が排気弁および吸気弁のバルブオーバラップ期間を増大させる目標開閉時期となるよう前記可変動弁機構を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記過給域において、前記運転者による要求トルクの単位時間当たりの増加量が所定値未満であることを条件に、前記目標開閉時期への前記開閉時期の変更を禁止して、前記目標開閉時期よりもバルブオーバラップ期間を減少させる前記開閉時期であって、前記要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保する前記開閉時期となるよう前記可変動弁機構を制御することを特徴とする。 The present invention is a control device for an internal combustion engine having a supercharger and a variable valve mechanism capable of adjusting an opening / closing timing of at least one of an exhaust valve and an intake valve, wherein supercharging by the supercharger is performed. The variable valve mechanism is controlled so that the opening / closing timing becomes a target opening / closing timing that increases the valve overlap period of the exhaust valve and the intake valve, on condition that the driver has requested acceleration in the supercharging region to be performed The control unit is configured to provide the opening / closing timing to the target opening / closing timing on the condition that an increase amount per unit time of the torque requested by the driver is less than a predetermined value in the supercharging region. Before opening the valve overlap period during which the valve overlap period can be output and the torque corresponding to the required torque can be output. And controlling the variable valve mechanism so as to be opening and closing timing.
本発明によれば、過給域における、すすやデポジットの発生を抑制しつつ、ドライバビリティを向上させることができる。 According to the present invention, drivability can be improved while suppressing the occurrence of soot and deposits in the supercharging region.
以下、図1〜図3を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1に示すように、本実施の形態に係る車両1は、内燃機関としてのエンジン2と、エンジンコントローラ10とを含んで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a
エンジン2は、シリンダブロック3と、シリンダブロック3の上部に締結されたシリンダヘッド4とを含んで構成されている。シリンダブロック3には、気筒3aが形成され、この気筒の内部(以下、「筒内」という)には、上下に往復動可能なピストン21が収納されている。
The engine 2 includes a cylinder block 3 and a
また、気筒3aの上部には、燃焼室5が設けられている。燃焼室5は、ピストン21の頂面とシリンダヘッド4の下面とによって画成されている。エンジン2は、筒内でピストン21が往復する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の4行程を行う、いわゆる4サイクルのガソリンエンジンである。
A combustion chamber 5 is provided in the upper part of the
ピストン21は、コネクティングロッド21aを介して図示しないクランク軸と連結している。コネクティングロッド21aは、ピストン21の往復運動をクランク軸の回転運動に変換する。
The
シリンダヘッド4には、インジェクタ30と、点火プラグ40と、吸気ポート41と、排気ポート42とが設けられている。インジェクタ30は、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって圧送された燃料を燃焼室5内に直接噴射する、いわゆる直噴式の燃料噴射弁である。点火プラグ40は、燃焼室5内に電極を突出させた状態でシリンダヘッド4に配設され、図示しないイグナイタによってその点火時期が調整される。
The
吸気ポート41には、吸気弁としての吸気バルブ43が設けられている。吸気バルブ43は、図示しない吸気カムシャフトに取り付けられた吸気カム46の回転に応じて開弁または閉弁される。吸気ポート41は、吸気バルブ43が開弁されると開放され、吸気バルブ43が閉弁されると閉塞される。
The
一方、排気ポート42には、排気弁としての排気バルブ44が設けられている。排気バルブ44は、図示しない排気カムシャフトに取り付けられた排気カム47の回転に応じて開弁または閉弁される。排気ポート42は、排気バルブ44が開弁されると開放され、排気バルブ44が閉弁されると閉塞される。
On the other hand, the
また、吸気ポート41には、吸気通路50が接続されている。吸気通路50は、吸気ポート41を介して燃焼室5に空気を供給するための通路である。吸気通路50には、空気を浄化するエアクリーナ51、空気を圧縮するコンプレッサ52、圧縮された空気を冷却するインタークーラ53、および空気の流量を調整するスロットルバルブ54が設けられている。
An
一方、排気ポート42には、排気通路60が接続されている。排気通路60は、排気ポート42を介して燃焼室5から排出された排気を車外に排出するための通路である。排気通路60には、排気流によって駆動される排気タービン62、排気を浄化する触媒63、および消音のための図示しないマフラーが設けられている。
On the other hand, an
排気タービン62は、コンプレッサ52に連結されている。排気流によって駆動された排気タービン62の動力は、コンプレッサ52が空気を圧縮するための動力として利用される。これらコンプレッサ52および排気タービン62は、過給機としてのターボチャージャ6を構成する。
The
また、ターボチャージャ6には、排気タービン62への排気流を調整可能なウェストゲートバルブ64が設けられている。ウェストゲートバルブ64は、排気タービン62への排気流を調整することによって、ターボチャージャ6の過給によって得られる吸気の圧力である過給圧を制御することができる。ウェストゲートバルブ64は、例えば電磁バルブなどによって構成され、エンジンコントローラ10によって開閉制御される。
The turbocharger 6 is provided with a
エンジンコントローラ10は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUは、RAMの一時記憶機能を利用するとともにROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ROMには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
The
エンジンコントローラ10の入力側には、圧力センサ101、クランク角センサ102およびアクセル開度センサ103等の各種センサ類が接続されている。圧力センサ101は、スロットルバルブ54の下流側において、エンジン2に供給される空気、すなわち吸気の圧力である吸気圧を検出するものである。
Various sensors such as a
クランク角センサ102は、図示しないクランク軸の他端に取り付けられたシグナルロータの回転を検出することによってクランク軸のクランク角を検出する。エンジンコントローラ10は、クランク角センサ102から入力されるクランク角に基づき、エンジン回転数を算出する。
The
アクセル開度センサ103は、運転者による図示しないアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出するものである。
The
エンジンコントローラ10の出力側には、インジェクタ30、点火プラグ40、スロットルバルブ54、吸気VVT機構110および排気VVT機構111等の各種装置が接続されている。
Various devices such as an
吸気VVT機構110は、吸気バルブ43の開閉時期を調整するものである。吸気VVT機構110は、例えば油圧または電磁力を用いて吸気カム46を回転させる吸気カムシャフトの位相をクランク軸の移動に対して変化させることで、吸気バルブ43の開閉時期を調整することができる。
The
排気VVT機構111は、排気バルブ44の開閉時期を調整するものである。排気VVT機構111は、例えば油圧または電磁力を用いて排気カム47を回転させる排気カムシャフトの位相をクランク軸の移動に対して変化させることで、排気バルブ44の開閉時期を調整することができる。
The
これら吸気VVT機構110および排気VVT機構111の駆動は、エンジンコントローラ10によって制御される。本実施の形態のエンジン2は、吸気VVT機構110および排気VVT機構111の制御を通じて、吸気バルブ43と排気バルブ44とがともに開弁するバルブオーバラップ期間が増減されるようになっている。これら吸気VVT機構110および排気VVT機構111は、可変動弁機構を構成する。
Driving of the
エンジンコントローラ10は、アクセル開度センサ103によって検出されたアクセル開度に基づき、運転者が要求する要求トルクを算出する要求トルク算出部11としての機能を有する。
The
具体的には、エンジンコントローラ10のROMには、アクセル開度と要求トルクとの関係を予め実験的に求めた要求トルク算出マップが記憶されている。したがって、エンジンコントローラ10は、アクセル開度に基づき要求トルク算出マップを参照することにより要求トルクを算出することができる。
Specifically, the ROM of the
また、エンジンコントローラ10は、上述の要求トルクに応じてバルブオーバラップ期間を増減させるよう吸気VVT機構110および排気VVT機構111を制御する制御部12としての機能を有する。
The
具体的には、エンジンコントローラ10のROMには、要求トルクに応じたバルブオーバラップ期間を予め実験的に求めたバルブオーバラップ期間算出マップが記憶されている。したがって、エンジンコントローラ10は、要求トルクに基づきバルブオーバラップ期間算出マップを参照することによってバルブオーバラップ期間を算出することができる。
Specifically, the ROM of the
そして、エンジンコントローラ10は、算出したバルブオーバラップ期間となるVVT目標位相を設定し、このVVT目標位相となるよう吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を進角または遅角するようになっている。
Then, the
VVT目標位相は、吸気バルブ43および排気バルブ44のそれぞれの開閉時期に対応して設定される。以下、吸気バルブ43のVVT目標位相を吸気VVT目標位相、排気バルブ44のVVT目標位相を排気VVT目標位相という。
The VVT target phase is set corresponding to the opening / closing timing of each of the
本実施の形態では、こうしたバルブオーバラップ期間の増減は、ターボチャージャ6による過給が行われる過給域において、運転者による加速要求の有無に応じて行われる。具体的には、図2に示すバルブオーバラップ制御によって行われる。 In the present embodiment, such increase / decrease of the valve overlap period is performed according to the presence or absence of an acceleration request from the driver in the supercharging region where supercharging by the turbocharger 6 is performed. Specifically, it is performed by the valve overlap control shown in FIG.
次に、図2を参照して、本実施の形態のエンジンコントローラ10によって実行されるバルブオーバラップ制御について説明する。このバルブオーバラップ制御は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
Next, the valve overlap control executed by the
図2に示すように、エンジンコントローラ10は、要求トルクから算出される目標吸気圧が閾値A以上であるか否かを判定する(ステップS1)。すなわち、エンジンコントローラ10は、ターボチャージャ6の運転領域が過給域にあるか否かを判定する。
As shown in FIG. 2, the
ここで、エンジンコントローラ10は、要求トルクと目標吸気圧との関係を予め実験的に求めてROMに記憶されている吸気圧マップを参照することによって、要求トルクから目標吸気圧を算出することができる。
Here, the
また、上述の閾値Aは、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジントルク、トルク変化率および吸気圧等のエンジン2の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ10は、エンジン2の駆動状態と閾値Aとの関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより閾値Aを設定することができる。
The above-described threshold A is a value that varies based on the driving state of the engine 2 such as the engine speed, engine load, engine torque, torque change rate, and intake pressure. The
エンジンコントローラ10は、目標吸気圧が閾値A以上でないと判定した場合には、過給域でないと判断して、通常制御を実行して(ステップS8)、バルブオーバラップ制御を終了する。通常制御では、エンジンコントローラ10は、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を非過給域における通常の開閉時期となるよう吸気VVT機構110および排気VVT機構111を制御する。
If the
一方、エンジンコントローラ10は、目標吸気圧が閾値A以上であると判定した場合には、要求トルクが増加、かつ要求トルクの変化量が所定値としての閾値B以上であるか否かを判定する(ステップS2)。
On the other hand, when it is determined that the target intake pressure is equal to or higher than the threshold A, the
この処理において、エンジンコントローラ10は、運転者の加速要求、本実施の形態では急加速要求があったか否かを判定する。ここで、要求トルクの変化量は、単位時間当たりの要求トルクの変化量であって、本実施の形態では単位時間当たりの要求トルクの増加量を指す。
また、上述の閾値Bは、エンジン2の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ10は、エンジン2の駆動状態と閾値Bとの関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより閾値Bを設定することができる。
In this process, the
Further, the threshold value B described above is a value that varies based on the driving state of the engine 2. The
エンジンコントローラ10は、要求トルクが増加、かつ要求トルクの変化量が閾値B以上であると判定した場合には、運転者による急加速要求があるものと判断して、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期がそれぞれ吸気VVT目標位相、排気VVT目標位相となるまで吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を進角および遅角させる(ステップS3)。
If the
具体的には、エンジンコントローラ10は、急加速要求があるものと判断すると、急加速要求がなされる前よりもバルブオーバラップ期間が増大するように、急加速要求がなされる前よりも進角した吸気VVT目標位相α_in、急加速要求がなされる前よりも遅角した排気VVT目標位相α_exを目標開閉時期として設定する。
Specifically, when the
そして、エンジンコントローラ10は、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を、時定数τ1に基づき吸気VVT目標位相α_in、排気VVT目標位相α_exとなるまで進角および遅角させるよう吸気VVT機構110および排気VVT機構111を制御する。
Then, the
ここで、時定数τ1は、エンジン2の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ10は、エンジン2の駆動状態と時定数τ1との関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより時定数τ1を設定することができる。なお、時定数τ1は、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期をステップ的に、つまり緩慢にではなく比較的急峻に変化させることが可能な値である。
Here, the time
このように、エンジンコントローラ10は、過給域において、運転者の急加速要求があったことを条件に、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期がバルブオーバラップ期間を増大させる吸気VVT目標位相α_inおよび排気VVT目標位相α_exとなるよう吸気VVT機構110および排気VVT機構111を制御する。
As described above, the
一方、ステップS2において、エンジンコントローラ10は、要求トルクが増加、かつ要求トルクの変化量が閾値B以上でないと判定した場合には、運転者による急加速要求がないものと判断して、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を時定数τ2に基づき、初期位相α_in0、α_ex0に変化させる(ステップS5)。
On the other hand, if the
ここで、上述の初期位相α_in0は、吸気VVT目標位相α_inよりもバルブオーバラップ期間を減少させる吸気バルブ43の開閉時期であって、要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保する吸気バルブ43の開閉時期である。
Here, the above-described initial phase α_in0 is the opening / closing timing of the
また、上述の初期位相α_ex0は、排気VVT目標位相α_exよりもバルブオーバラップ期間を減少させる排気バルブ44の開閉時期であって、要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保する排気バルブ44の開閉時期である。
Further, the initial phase α_ex0 described above is an opening / closing timing of the
上述の時定数τ2は、エンジン2の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ10は、エンジン2の駆動状態と時定数τ2との関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより時定数τ2を設定することができる。なお、時定数τ2は、前述したτ1よりも大きな値に設定される。したがって、エンジンコントローラ10は、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を時定数τ1に基づく場合と比較して、緩慢に変化させる。
The time constant τ2 described above is a value that varies based on the driving state of the engine 2. The
このように、エンジンコントローラ10は、過給域において、要求トルクの変化量が閾値B未満であることを条件に、ステップS3で示したような吸気VVT目標位相α_inおよび排気VVT目標位相α_exへの吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期の変更を禁止して、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期が初期位相α_in0、α_ex0となるよう吸気VVT機構110および排気VVT機構111を制御する。
As described above, the
また、エンジンコントローラ10は、上述のように吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を初期位相α_in0、α_ex0に制御した場合には、スロットルバルブ54やウェストゲートバルブ64等を調整してターボチャージャ6の過給圧を要求トルクを実現可能な過給圧に制御する。
Further, when the opening / closing timing of the
また、エンジンコントローラ10は、ステップS3の処理後、要求トルクと実トルクとの差ΔTrが閾値E以下であり、かつ要求トルクの変化量が閾値F以下であるか否かを判定する(ステップS4)。
Further, after the process of step S3, the
上述の閾値Eは、実際のトルクである実トルクが運転者の要求する要求トルクを満たすと判断できる程度まで、ΔTrが小さくなったか否かを判断するための閾値である。また、上述の閾値Fは、運転者による急加速要求がなくなったと判断できる程度まで、要求トルクの変化量が小さくなったか否かを判断するための閾値である。 The above-described threshold value E is a threshold value for determining whether or not ΔTr has decreased to such an extent that it can be determined that the actual torque that is the actual torque satisfies the required torque requested by the driver. Further, the above-described threshold value F is a threshold value for determining whether or not the amount of change in the required torque has decreased to such an extent that it can be determined that there has been no sudden acceleration request from the driver.
また、閾値Eおよび閾値Fは、エンジン2の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ10は、エンジン2の駆動状態とこれら各閾値との関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより閾値Eおよび閾値Fを設定することができる。
The threshold value E and the threshold value F are values that vary based on the driving state of the engine 2. The
ステップS4の処理では、エンジンコントローラ10は、運転者による急加速要求が終了したか否かを判定する。すなわち、エンジンコントローラ10は、アクセル開度が一定の定常走行、アクセル開度の変化量が小さい緩加速や緩減速のいずれであるか否かを判定する。
In the process of step S4, the
エンジンコントローラ10は、ΔTrが閾値E以下であり、かつ要求トルクの変化量が閾値F以下でないと判定した場合には、未だ運転者による急加速要求があるものと判断して、再度ステップS3の処理を繰り返す。
If the
一方、エンジンコントローラ10は、ΔTrが閾値E以下であり、かつ要求トルクの変化量が閾値F以下であると判定した場合には、運転者による急加速要求がなくなったものと判断して、上述したステップS5の処理を行う。
On the other hand, when the
すなわち、エンジンコントローラ10は、過給域において、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を吸気VVT目標位相α_inおよび排気VVT目標位相α_exとなるよう吸気VVT機構110および排気VVT機構111を制御している場合に急加速要求がなくなったことを条件に、ステップS5の処理を行う。
That is, the
具体的には、エンジンコントローラ10は、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を時定数τ2に基づき、要求トルクに応じた初期位相α_in0、α_ex0に変化させる。
Specifically, the
次に、エンジンコントローラ10は、目標吸気圧が閾値H以下であるか否かを判定する(ステップS6)。すなわち、エンジンコントローラ10は、過給域が終了したか否か、つまりターボチャージャ6の運転領域が非過給域にあるか否かを判定する。
Next, the
上述の閾値Hは、エンジン2の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ10は、エンジン2の駆動状態と閾値Hとの関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより閾値Hを設定することができる。
The threshold value H described above is a value that varies based on the driving state of the engine 2. The
エンジンコントローラ10は、目標吸気圧が閾値H以下でないと判定した場合には、ステップS2に戻り、以降の処理を繰り返す。
If the
一方、エンジンコントローラ10は、目標吸気圧が閾値H以下であると判定した場合には、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を、時定数τ3に基づき、通常の吸気VVT位相β_in、排気VVT位相β_exとなるまで進角および遅角させるよう吸気VVT機構110および排気VVT機構111を制御する(ステップS7)。
On the other hand, when the
ここで、時定数τ3は、エンジン2の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ10は、エンジン2の駆動状態と時定数τ3との関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより時定数τ3を設定することができる。なお、時定数τ3は、前述したτ1よりも大きな値に設定される。したがって、エンジンコントローラ10は、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を時定数τ1に基づく場合と比較して、緩慢に変化させる。
Here, the time constant τ 3 is a value that varies based on the driving state of the engine 2. The
次いで、エンジンコントローラ10は、非過給域における通常制御に移行して(ステップS8)、バルブオーバラップ制御を終了する。
Next, the
次に、図3を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置の作用について説明する。 Next, with reference to FIG. 3, the operation of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment will be described.
図3に示すように、時間t1までの定常走行時は、ターボチャージャ6の運転領域が非過給域であって、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期が通常の吸気VVT位相β_in、排気VVT位相β_exとなっている。
As shown in FIG. 3, at the time of steady running until time t1, the operation region of the turbocharger 6 is the non-supercharging region, and the opening / closing timing of the
その後、時間t1において、運転者による緩加速の要求に対応して要求トルクが増加すると、ターボチャージャ6の運転領域が非過給域から過給域に移行する。このとき、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期は、通常の吸気VVT位相β_in、排気VVT位相β_exに維持されている。
Thereafter, when the required torque increases in response to the driver's request for slow acceleration at time t1, the operating region of the turbocharger 6 shifts from the non-supercharging region to the supercharging region. At this time, the opening / closing timing of the
続いて、時間t2において緩加速が終了後、時間t3で運転者による急加速の要求に対応して要求トルクが急激に増加すると、要求トルクの変化量が閾値B以上となる。これにより、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期が通常の吸気VVT位相β_in、排気VVT位相β_exから吸気VVT目標位相α_inおよび排気VVT目標位相α_exに変更される。このときの吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期の変化は、ステップ的であり、即座に吸気VVT目標位相α_inおよび排気VVT目標位相α_exに変更される。
Subsequently, after the slow acceleration is completed at time t2, when the required torque increases rapidly in response to the driver's request for rapid acceleration at time t3, the change amount of the required torque becomes equal to or greater than the threshold value B. As a result, the opening / closing timings of the
このとき、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期が吸気VVT目標位相α_inおよび排気VVT目標位相α_exに急変されるため、実際のVVT位相である実位相がVVT目標位相に対してオーバシュートするおそれがある。この場合、OBD(On Board Diagnosis)診断への影響が懸念される。
At this time, since the opening / closing timing of the
具体的には、上述したようなオーバシュートが発生すると、実位相がVVT目標位相に推移するまでにOBDの判定時間を経過してしまうおそれがある。実位相がVVT目標位相に推移するまでにOBDの判定時間を経過してしまうと、OBD診断によって吸気VVT機構110および排気VVT機構111に故障があると判定されてしまう。
Specifically, when the above-described overshoot occurs, the OBD determination time may elapse before the actual phase shifts to the VVT target phase. If the OBD determination time elapses before the actual phase shifts to the VVT target phase, it is determined by the OBD diagnosis that the
本実施の形態では、このような故障判定を回避するために、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期が吸気VVT目標位相α_inおよび排気VVT目標位相α_exに急変された場合には、OBDの判定時間を一時的に変更するようにしている。OBDの判定時間は、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期が吸気VVT目標位相α_inおよび排気VVT目標位相α_exに急変された場合に実位相がVVT目標位相に推移するまでに時間を要しても、故障判定がなされないような長い判定時間に変更される。
In the present embodiment, in order to avoid such a failure determination, when the opening / closing timing of the
次いで、時間t4において、要求トルクと実トルクとの差ΔTrが閾値E以下となり、かつ要求トルクの変化量が閾値F以下となると、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期が要求トルクに応じた初期位相α_in0、α_ex0に変更される。このときの吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期の変化は、緩慢である。
Next, at time t4, when the difference ΔTr between the required torque and the actual torque is equal to or less than the threshold value E and the amount of change in the required torque is equal to or less than the threshold value F, the opening / closing timings of the
以上のように、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、過給域において、運転者による要求トルクの単位時間当たりの増加量が閾値B未満であることを条件に、吸気バルブ43および排気バルブ44の吸気VVT目標位相α_inおよび排気VVT目標位相α_exへの開閉時期の変更を禁止する。また、このとき、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期が初期位相α_in0、α_ex0となるよう吸気VVT機構110および排気VVT機構111を制御する。
As described above, the control device for the internal combustion engine according to the present embodiment provides that the
このため、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、過給域において運転者の急加速要求がない場合には、バルブオーバラップ期間を減少させるので、吸気ポート41への排気の吹き返しを抑制することができる。また、このとき、運転者の要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保するので、運転者の要求トルクを確保することができる。この結果、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、過給域における、すすやデポジットの発生を抑制しつつ、ドライバビリティを向上させることができる。
For this reason, the control device for an internal combustion engine according to the present embodiment reduces the valve overlap period when there is no driver's rapid acceleration request in the supercharging region, so that the exhaust gas is blown back to the
また、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、過給域において、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期を吸気VVT目標位相α_inおよび排気VVT目標位相α_exとなるよう吸気VVT機構110および排気VVT機構111を制御している場合に加速要求がなくなったことを条件に、吸気バルブ43および排気バルブ44の開閉時期が初期位相α_in0、α_ex0となるよう吸気VVT機構110および排気VVT機構111を制御する。これにより、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、過給域において加速要求がなくなった場合にも、すすやデポジットの発生を抑制しつつ、ドライバビリティを向上させることができる。
In addition, the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment includes the
なお、本実施の形態においては、可変動弁機構として吸気VVT機構110および排気VVT機構111を設けた例について説明したが、これに限らず、例えば可変動弁機構として吸気VVT機構110および排気VVT機構111のいずれか一方を設けた構成であってもよい。この場合、吸気VVT機構110および排気VVT機構111のいずれか一方によってバルブオーバラップ期間の増減が行われる。
In the present embodiment, an example in which the
上述の通り、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 Although the embodiments of the present invention have been disclosed as described above, it is obvious that those skilled in the art can make changes without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
1 車両
2 エンジン(内燃機関)
6 ターボチャージャ(過給機)
10 エンジンコントローラ
11 要求トルク算出部
12 制御部
43 吸気バルブ(吸気弁)
44 排気バルブ(排気弁)
110 吸気VVT機構(可変動弁機構)
111 排気VVT機構(可変動弁機構)
1 vehicle 2 engine (internal combustion engine)
6 Turbocharger (supercharger)
DESCRIPTION OF
44 Exhaust valve (exhaust valve)
110 Intake VVT mechanism (Variable valve mechanism)
111 Exhaust VVT mechanism (variable valve mechanism)
Claims (2)
前記過給機による過給が行われる過給域において、運転者の加速要求があったことを条件に、前記開閉時期が排気弁および吸気弁のバルブオーバラップ期間を増大させる目標開閉時期となるよう前記可変動弁機構を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記過給域において、前記運転者による要求トルクの単位時間当たりの増加量が所定値未満であることを条件に、前記目標開閉時期への前記開閉時期の変更を禁止して、前記目標開閉時期よりもバルブオーバラップ期間を減少させる前記開閉時期であって、前記要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保する前記開閉時期となるよう前記可変動弁機構を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine having a supercharger and a variable valve mechanism capable of adjusting an opening / closing timing of at least one of an exhaust valve and an intake valve,
In the supercharging region where supercharging by the supercharger is performed, the opening / closing timing becomes the target opening / closing timing for increasing the valve overlap period of the exhaust valve and the intake valve, on condition that the driver has requested acceleration. A control unit for controlling the variable valve mechanism,
The control unit prohibits the change of the opening / closing timing to the target opening / closing timing on the condition that an increase amount per unit time of the torque requested by the driver is less than a predetermined value in the supercharging region. The variable valve mechanism is set to the opening / closing timing for reducing the valve overlap period from the target opening / closing time, and to ensure the valve overlapping period in which a torque commensurate with the required torque can be output. A control device for an internal combustion engine, characterized by controlling.
In the supercharging region, the control unit controls the variable valve mechanism so that the opening / closing timing becomes the target opening / closing timing. The variable valve mechanism is controlled so as to be the opening / closing timing for reducing the valve overlap period and ensuring the valve overlap period during which a torque commensurate with the required torque can be output. The control device for an internal combustion engine according to claim 1.
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