JP2016205172A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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隆将 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an internal combustion engine that can accurately generate a target torque even in a highland where atmospheric pressure decreases relative to that in a flat ground.SOLUTION: In the control device for an internal combustion engine, CPU 31 that is an overlap amount target value calculation part of the control device 30 calculates an overlap amount target value between an intake valve 11 and an exhaust valve 12 so that an overlap amount in low atmospheric pressure is larger than that in high atmospheric pressure.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関の吸気バルブ及び/又は排気バルブのバルブ開閉特性を変化させる可変バルブ調整機構を備えた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 provided with a variable valve adjustment mechanism that changes valve opening / closing characteristics of an intake valve and / or an exhaust valve of the internal combustion engine.

可変バルブ調整機構を備えた内燃機関(エンジン)の制御方法として、下記特許文献1に記載の制御方法が知られている。下記特許文献1に記載の制御方法では、内部EGR(Exhaust Gas Recirculation)量を応答性よく高精度に推定し、各種エンジン制御を良好に行えるようにすることを目的にしている。下記特許文献1では、排気バルブの閉時期と、吸気バルブの開時期と、エンジン回転速度とに基づいて、内部EGR量を推定している。   As a control method of an internal combustion engine (engine) provided with a variable valve adjustment mechanism, a control method described in Patent Document 1 is known. The control method described in Patent Document 1 below aims to estimate an internal EGR (Exhaust Gas Recirculation) amount with high responsiveness and high accuracy so that various engine controls can be performed satisfactorily. In the following Patent Document 1, the internal EGR amount is estimated based on the closing timing of the exhaust valve, the opening timing of the intake valve, and the engine speed.

特開2001−221105号公報JP 2001-221105 A

ところで、スロットルバルブを備えるエンジンの場合であって、大気圧変動がある場合、同一のトルクを得ようとすれば、スロットルバルブの開度を調整して一定量の空気が通過するように制御する。しかしながら、排気側には大気圧変動に応じて排気量を調整する機構が設けられていないため、海抜数mから数十mといったいわゆる平地に比較して、海抜数百mから数千mといったいわゆる高地では、大気圧の低下に伴う排気の抜けが顕著に良くなる傾向にある。このように吸気側の条件が平地と高地とで変化しないのに対し、排気の抜けのみが平地に対して高地が良くなると、内部EGR率が下がることになり、燃焼速度が増大する。従って、同一点火時期では平地より高地が相対的に進角側の点火となり、発生するトルクが狙いの値よりも過大になる。   By the way, in the case of an engine equipped with a throttle valve and there is a fluctuation in atmospheric pressure, if an attempt is made to obtain the same torque, the opening of the throttle valve is adjusted so that a certain amount of air passes. . However, since the exhaust side is not provided with a mechanism for adjusting the displacement according to the atmospheric pressure fluctuation, the so-called flat sea such as several meters to several tens of meters is so-called several hundred meters to several thousand meters above sea level. At high altitudes, exhaust emissions associated with lower atmospheric pressure tend to be significantly better. As described above, the intake-side condition does not change between the flat ground and the highland, but if the highland is improved with respect to the flatland only by exhaust gas exhaust, the internal EGR rate decreases, and the combustion speed increases. Therefore, at the same ignition timing, the high altitude is relatively advanced from the flat ground, and the generated torque is larger than the target value.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、平地に対して大気圧が下がる高地においても、狙いのトルクを的確に発生させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することある。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine capable of accurately generating a target torque even in a high altitude where the atmospheric pressure falls with respect to a flat ground. May be offered.

上記課題を解決するために、本発明に係る制御装置は、内燃機関(1)の吸気バルブ(11)及び/又は排気バルブ(12)のバルブ開閉特性を変化させる可変バルブ調整機構を備えた内燃機関の制御装置(30)であって、前記吸気バルブの開期間と前記排気バルブの開期間とが重なるオーバーラップ量目標値を算出するオーバーラップ量目標値算出部(31)を備え、大気圧検出部(40)が検出する大気圧は、高大気圧と前記高大気圧よりも低い気圧の低大気圧とを含む。前記オーバーラップ量目標値算出部は、前記大気圧検出部によって検出された大気圧を示す大気圧情報に基づき、前記高大気圧時よりも前記低大気圧時にオーバーラップ量が多くなるように前記オーバーラップ量目標値を算出する。   In order to solve the above-described problems, a control device according to the present invention includes an internal combustion engine (1) including a variable valve adjustment mechanism that changes a valve opening / closing characteristic of an intake valve (11) and / or an exhaust valve (12). An engine control device (30) comprising an overlap amount target value calculation unit (31) for calculating an overlap amount target value in which an opening period of the intake valve and an opening period of the exhaust valve overlap, The atmospheric pressure detected by the detection unit (40) includes a high atmospheric pressure and a low atmospheric pressure that is lower than the high atmospheric pressure. The overlap amount target value calculation unit is configured so that the overlap amount is larger at the low atmospheric pressure than at the high atmospheric pressure based on atmospheric pressure information indicating the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure detection unit. Calculate the lap amount target value.

本発明では、高大気圧に対応するオーバーラップ量目標値よりも低大気圧に対応するオーバーラップ量目標値が大きくなるように吸気バルブと排気バルブとのオーバーラップ量目標値を算出するので、標準的な設定条件よりも気圧が低い場合の内部EGR率を高めることができる。従って、気圧が低い場合の排気の抜けの良さに起因する内部EGR率の低下を抑制することができ、狙いのトルクを的確に発生させることができる。   In the present invention, since the overlap amount target value corresponding to the low atmospheric pressure is larger than the overlap amount target value corresponding to the high atmospheric pressure, the overlap amount target value of the intake valve and the exhaust valve is calculated. The internal EGR rate when the atmospheric pressure is lower than typical setting conditions can be increased. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the internal EGR rate due to good exhaust escape when the atmospheric pressure is low, and it is possible to generate a target torque accurately.

本発明によれば、平地に対して大気圧が下がる高地においても、狙いのトルクを的確に発生させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus of the internal combustion engine which can generate | occur | produce a target torque exactly also in the highland where atmospheric pressure falls with respect to a flat ground can be provided.

図1は、本発明の実施形態にかかる制御装置であるECUの構成及び制御対象である内燃機関の構成を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of an ECU that is a control device according to an embodiment of the present invention and a configuration of an internal combustion engine that is a control target. 図2は、図1のECUがオーバーラップ量補正を実行する際の手順を示したフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a procedure when the ECU of FIG. 1 executes overlap amount correction. 図3は、図2に示す手順でオーバーラップ量補正を行った場合の内部EGR率変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in internal EGR rate when overlap amount correction is performed in the procedure shown in FIG. 図4は、大気圧と補正後オーバーラップ量との関係の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the atmospheric pressure and the corrected overlap amount. 図5は、大気圧と補正後オーバーラップ量との関係の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the relationship between the atmospheric pressure and the corrected overlap amount. 図6は、オーバーラップ量補正を行った場合のバルブリフト量の変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a change in the valve lift amount when the overlap amount correction is performed. 図7は、オーバーラップ量補正を行った場合の点火時期と発生トルクとの関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the ignition timing and the generated torque when the overlap amount correction is performed.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.

本発明の実施形態に係る制御装置であるECU(Electronic Control Unit)30及びその制御対象であるエンジン1(内燃機関)について、図1を参照しながら説明する。図1に示されるように、エンジン1は火花点火式の4サイクル多気筒内燃機関であって、その吸気ポートと排気ポートにはそれぞれ吸気管2と排気管3とが接続されている。   An ECU (Electronic Control Unit) 30 that is a control device according to an embodiment of the present invention and an engine 1 (an internal combustion engine) that is a control target will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the engine 1 is a spark ignition type four-cycle multi-cylinder internal combustion engine, and an intake pipe 2 and an exhaust pipe 3 are connected to an intake port and an exhaust port, respectively.

吸気管2には、図示しないアクセルペダルに連動するスロットル弁4が設けられると共に、吸入空気の量を検出するためのエアフローメータ5が配設されている。スロットル弁4の開度はスロットルセンサ20により検出される。スロットルセンサ20によって、スロットル全閉の状態も併せて検出される。   The intake pipe 2 is provided with a throttle valve 4 that is linked to an accelerator pedal (not shown) and an air flow meter 5 for detecting the amount of intake air. The opening degree of the throttle valve 4 is detected by a throttle sensor 20. The throttle sensor 20 also detects the fully closed state of the throttle.

エンジン1の気筒を構成するシリンダ6内には図の上下方向に往復動するピストン7が配設されている。ピストン7はコンロッド8を介して図示しないクランク軸に連結されている。   A piston 7 that reciprocates in the vertical direction in the figure is disposed in a cylinder 6 that constitutes a cylinder of the engine 1. The piston 7 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod 8.

ピストン7の上方にはシリンダ6及びシリンダヘッド9にて区画された燃焼室10が形成されている。燃焼室10は吸気バルブ11及び排気バルブ12を介して吸気管2及び排気管3に連通している。シリンダ6には、エンジン冷却水の温度を検出するための水温センサ17が配設されている。   A combustion chamber 10 defined by a cylinder 6 and a cylinder head 9 is formed above the piston 7. The combustion chamber 10 communicates with the intake pipe 2 and the exhaust pipe 3 via the intake valve 11 and the exhaust valve 12. The cylinder 6 is provided with a water temperature sensor 17 for detecting the temperature of the engine cooling water.

排気管3には2つの触媒コンバータ13,14が配設されている。触媒コンバータ13,14は、排ガス中のHC,CO,NOxといった三成分を浄化するための三元触媒からなる。   Two catalytic converters 13 and 14 are disposed in the exhaust pipe 3. The catalytic converters 13 and 14 are formed of a three-way catalyst for purifying three components such as HC, CO, and NOx in the exhaust gas.

触媒コンバータ14の上流側には、A/Fセンサ15が設けられている。A/Fセンサ15は排ガス中の酸素濃度又は未燃ガス中の一酸化炭素の濃度に比例して広域で且つリニアな空燃比信号を出力する。また、触媒コンバータ14の下流側には、理論空燃比(ストイキ)を境にしてリッチ側とリーン側とで異なる電圧信号を出力するO2センサ16が設けられている。 An A / F sensor 15 is provided on the upstream side of the catalytic converter 14. The A / F sensor 15 outputs a wide-range and linear air-fuel ratio signal in proportion to the oxygen concentration in the exhaust gas or the concentration of carbon monoxide in the unburned gas. Further, on the downstream side of the catalytic converter 14, an O 2 sensor 16 that outputs different voltage signals on the rich side and the lean side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric) is provided.

電磁駆動式のインジェクタ18には図示しない燃料供給系から高圧燃料が供給され、インジェクタ18は通電に伴いエンジン吸気ポートに燃料を噴射供給する。本実施形態では、吸気マニホールドの各分岐管に1つずつインジェクタ18を有するマルチポイントインジェクションシステムが構成されている。シリンダヘッド9に配設された点火プラグ19は、図示しないイグナイタから供給される点火用高電圧により発火する。   The electromagnetically driven injector 18 is supplied with high-pressure fuel from a fuel supply system (not shown), and the injector 18 injects and supplies fuel to the engine intake port when energized. In the present embodiment, a multipoint injection system having one injector 18 for each branch pipe of the intake manifold is configured. A spark plug 19 disposed in the cylinder head 9 is ignited by a high voltage for ignition supplied from an igniter (not shown).

この場合、吸気管上流から供給される新気とインジェクタ18による噴射燃料とがエンジン吸気ポートにて混合され、その混合気が吸気バルブ11の開弁動作に伴い燃焼室10内に流入する。燃焼室10内に流入した燃料は、点火プラグ19による点火火花にて着火され、燃焼に供される。   In this case, fresh air supplied from upstream of the intake pipe and fuel injected by the injector 18 are mixed at the engine intake port, and the mixture flows into the combustion chamber 10 as the intake valve 11 opens. The fuel that has flowed into the combustion chamber 10 is ignited by an ignition spark from the spark plug 19 and is used for combustion.

吸気バルブ11を所定のタイミングで開閉させるための吸気側カム軸21と、排気バルブ12を所定のタイミングで開閉させるための排気側カム軸22とは、図示しないタイミングベルト等を介してクランク軸に駆動連結される。吸気側カム軸21には油圧駆動式の吸気側VCT(Variable Cam Timing)機構23(可変バルブ調整機構、変位角調整部)が設けられ、排気側カム軸22には同じく油圧駆動式の排気側VCT機構24(可変バルブ調整機構、変位角調整部)が設けられている。吸気側VCT機構23及び排気側VCT機構24は、バルブ開閉特性を変化させるものである。   An intake side camshaft 21 for opening and closing the intake valve 11 at a predetermined timing and an exhaust side camshaft 22 for opening and closing the exhaust valve 12 at a predetermined timing are connected to the crankshaft via a timing belt (not shown) or the like. Drive coupled. The intake side camshaft 21 is provided with a hydraulically driven intake side VCT (Variable Cam Timing) mechanism 23 (variable valve adjusting mechanism, displacement angle adjusting portion), and the exhaust side camshaft 22 is also provided with a hydraulically driven exhaust side. A VCT mechanism 24 (variable valve adjustment mechanism, displacement angle adjustment unit) is provided. The intake side VCT mechanism 23 and the exhaust side VCT mechanism 24 change valve opening / closing characteristics.

吸気側VCT機構23及び排気側VCT機構24はそれぞれ、吸気側カム軸21及び排気側カム軸22とクランク軸との間の相対的な回転位相を調整するための位相調整式可変バルブタイミング機構として設けられ、その動作は図示しないソレノイドバルブによる油圧制御に従い調整される。吸気側VCT機構23及び排気側VCT機構24の制御量に応じて、吸気側カム軸21及び排気側カム軸22がクランク軸に対して遅角側或いは進角側に回動し、その動作に合わせて吸気バルブ11及び排気バルブ12の開閉時期が遅角側或いは進角側に移行する。   The intake-side VCT mechanism 23 and the exhaust-side VCT mechanism 24 are phase-adjustable variable valve timing mechanisms for adjusting the relative rotational phases between the intake-side camshaft 21 and the exhaust-side camshaft 22 and the crankshaft, respectively. The operation is adjusted according to hydraulic control by a solenoid valve (not shown). Depending on the control amount of the intake side VCT mechanism 23 and the exhaust side VCT mechanism 24, the intake side camshaft 21 and the exhaust side camshaft 22 rotate to the retard side or the advance side with respect to the crankshaft. At the same time, the opening / closing timing of the intake valve 11 and the exhaust valve 12 shifts to the retard side or the advance side.

吸気側カム軸21には、吸気側カム軸21の回転位置を検出するための吸気側カム位置センサ25が設けられている。排気側カム軸22には、排気側カム軸22の回転位置を検出するための排気側カム位置センサ26が設けられている。   The intake side camshaft 21 is provided with an intake side cam position sensor 25 for detecting the rotational position of the intake side camshaft 21. The exhaust side cam shaft 22 is provided with an exhaust side cam position sensor 26 for detecting the rotational position of the exhaust side cam shaft 22.

ECU30は、CPU31(オーバーラップ量目標値算出部)、ROM32、RAM33、バックアップRAM34等からなるマイクロコンピュータを中心に構成されている。ECU30には、上記したエアフローメータ5、A/Fセンサ15、O2センサ16、水温センサ17、スロットルセンサ20、吸気側カム位置センサ25及び排気側カム位置センサ26の各々の検出信号が入力される。ECU30は、各検出信号に基づいて、吸入空気量Qa、触媒上流側及び下流側の空燃比(A/F)、エンジン水温Tw 、スロットル開度、カム位置などのエンジン運転状態を検知する。 The ECU 30 is mainly configured by a microcomputer including a CPU 31 (overlap amount target value calculation unit), a ROM 32, a RAM 33, a backup RAM 34, and the like. The ECU 30 receives detection signals from the air flow meter 5, the A / F sensor 15, the O 2 sensor 16, the water temperature sensor 17, the throttle sensor 20, the intake side cam position sensor 25, and the exhaust side cam position sensor 26. The The ECU 30 detects engine operating conditions such as the intake air amount Qa, the catalyst upstream and downstream air-fuel ratios (A / F), the engine water temperature Tw, the throttle opening, and the cam position based on each detection signal.

ECU30には、720°CA毎にパルス信号を出力する基準位置センサ27と、より細かなクランク角毎(例えば、30°CA毎)にパルス信号を出力する回転角センサ28とが接続されている。ECU30は、各パルス信号に基づいて、基準クランク位置及びエンジン回転数を検知する。   The ECU 30 is connected to a reference position sensor 27 that outputs a pulse signal every 720 ° CA and a rotation angle sensor 28 that outputs a pulse signal every finer crank angle (for example, every 30 ° CA). . The ECU 30 detects the reference crank position and the engine speed based on each pulse signal.

ECU30には、大気圧センサ40(大気圧検出部)が接続されている。ECU30は、大気圧センサ40からの出力信号に基づいて、車両が走行している地点の大気圧を検知する。ECU30を構成するCPU31は、大気圧情報及び他のセンサ類から取得される情報に基づいて、吸気バルブ11及び排気バルブ12の開弁タイミング及び閉弁タイミングを制御する。   An atmospheric pressure sensor 40 (atmospheric pressure detection unit) is connected to the ECU 30. The ECU 30 detects the atmospheric pressure at the point where the vehicle is traveling based on the output signal from the atmospheric pressure sensor 40. The CPU 31 constituting the ECU 30 controls the opening timing and closing timing of the intake valve 11 and the exhaust valve 12 based on atmospheric pressure information and information acquired from other sensors.

続いて、図2を参照しながらECU30による吸気バルブ11及び排気バルブ12のオーバーラップ量制御について説明する。   Next, the overlap amount control of the intake valve 11 and the exhaust valve 12 by the ECU 30 will be described with reference to FIG.

ステップS01では、車両が走行している地点の大気圧データを取得する。具体的には、大気圧センサ40が検知した大気圧信号(大気圧情報)をECU30に出力する。CPU31は、大気圧信号から現在地の大気圧を取得する。   In step S01, atmospheric pressure data of a point where the vehicle is traveling is acquired. Specifically, the atmospheric pressure signal (atmospheric pressure information) detected by the atmospheric pressure sensor 40 is output to the ECU 30. The CPU 31 acquires the current atmospheric pressure from the atmospheric pressure signal.

ステップS01に続くステップS02では、補正係数を設定する。この補正係数は、他の条件から設定される吸気バルブ11及び排気バルブ12のオーバーラップ量目標値に、大気圧変動の要素を反映させるためのものである。   In step S02 following step S01, a correction coefficient is set. This correction coefficient is used to reflect an atmospheric pressure fluctuation factor in the overlap amount target value of the intake valve 11 and the exhaust valve 12 set from other conditions.

例えば、沿岸部の市街地(平地、標高海抜10m)の大気圧(高大気圧)が1013[hPa]で、山間部の道路(高地、標高海抜1000m)の大気圧(低大気圧)が899[hPa]であるものとする。この場合に、低大気圧の場合のオーバーラップ量目標値が高大気圧の場合のオーバーラップ量目標値よりも多くなるように補正係数が定められる。例えば、大気圧センサ40が検知した大気圧情報としての大気圧信号が示す大気圧と予め定められた基準大気圧との気圧差に基づいて、基準大気圧時のオーバーラップ目標値に対する補正量を決定することで、その補正量に応じた補正係数を決定し、大気圧情報検出時のオーバーラップ目標値を算出する。   For example, the atmospheric pressure (high atmospheric pressure) in a coastal urban area (flat land, 10 m above sea level) is 1013 [hPa], and the atmospheric pressure (low atmospheric pressure) on a mountain road (1000 m above sea level) is 899 [hPa]. ]. In this case, the correction coefficient is determined so that the overlap amount target value in the case of the low atmospheric pressure is larger than the overlap amount target value in the case of the high atmospheric pressure. For example, the correction amount for the overlap target value at the reference atmospheric pressure is calculated based on the atmospheric pressure difference between the atmospheric pressure indicated by the atmospheric pressure signal as the atmospheric pressure information detected by the atmospheric pressure sensor 40 and a predetermined reference atmospheric pressure. By determining, a correction coefficient corresponding to the correction amount is determined, and an overlap target value when atmospheric pressure information is detected is calculated.

この補正係数は、図4に示されるように大気圧と補正後オーバーラップ量が略比例関係を保つように設定されてもよい。また、図5に示されるように大気圧と補正後オーバーラップ量が階段状の関係を保つように設定されていてもよい。   As shown in FIG. 4, the correction coefficient may be set so that the atmospheric pressure and the corrected overlap amount maintain a substantially proportional relationship. Further, as shown in FIG. 5, the atmospheric pressure and the corrected overlap amount may be set so as to maintain a stepped relationship.

階段状の関係とは、ある範囲の大気圧に対して、補正係数が同一値を取り、補正後オーバーラップ量が同一値を保つような関係である。補正係数の定め方としては、大気圧値に対応させたテーブルをROM32に持ち、そのテーブルに基づいて定めてもよく、補正後オーバーラップ量を変化させるポイントにおいて閾値を持つようにしてもよい。   The step-like relationship is a relationship in which the correction coefficient takes the same value and the corrected overlap amount keeps the same value with respect to a certain range of atmospheric pressure. As a method of determining the correction coefficient, a table corresponding to the atmospheric pressure value is stored in the ROM 32, and may be determined based on the table, or may have a threshold at a point where the corrected overlap amount is changed.

ステップS02に続くステップS03では、補正後のオーバーラップ量目標値を算出する。補正後のオーバーラップ量目標値の算出にあたっては、他の条件から設定される吸気バルブ11及び排気バルブ12のオーバーラップ量にステップS02で求めた補正係数を掛け合わせることによって算出する。   In step S03 following step S02, a corrected overlap amount target value is calculated. In calculating the corrected overlap amount target value, the overlap amount of the intake valve 11 and the exhaust valve 12 set from other conditions is multiplied by the correction coefficient obtained in step S02.

ステップS03に続くステップS04では、補正後の最大オーバーラップ量を算出する。最大オーバーラップ量とは、燃焼を継続するための吸気バルブ11及び排気バルブ12のオーバーラップ量の限界値である。オーバーラップ量と同様に、他の条件から求められる最大オーバーラップ量に、ステップS02で算出した補正係数を掛けあわせて、補正後の最大オーバーラップ量を算出する。   In step S04 following step S03, the corrected maximum overlap amount is calculated. The maximum overlap amount is a limit value of the overlap amount of the intake valve 11 and the exhaust valve 12 for continuing combustion. Similar to the overlap amount, the maximum overlap amount obtained from other conditions is multiplied by the correction coefficient calculated in step S02 to calculate the corrected maximum overlap amount.

ステップS04に続くステップS05では、ステップS03で求めた補正後のオーバーラップ量目標値が、ステップS04で求めた補正後の最大オーバーラップ量を示す値(限界値)よりも小さいか判断する。補正後のオーバーラップ量目標値が補正後の最大オーバーラップ量を示す値よりも小さければステップS06の処理に進み、補正後のオーバーラップ量目標値が補正後の最大オーバーラップ量を示す値よりも小さくなければステップS07の処理に進む。   In step S05 following step S04, it is determined whether or not the corrected overlap amount target value obtained in step S03 is smaller than a value (limit value) indicating the corrected maximum overlap amount obtained in step S04. If the corrected overlap amount target value is smaller than the value indicating the corrected maximum overlap amount, the process proceeds to step S06, where the corrected overlap amount target value is greater than the value indicating the corrected maximum overlap amount. If not, the process proceeds to step S07.

ステップS06では、補正後のオーバーラップ量目標値に対応するVCT目標変位角を設定する。VCT目標変位角とは、吸気バルブ11の狙いの進角量及び/又は排気バルブ12の狙いの遅角量に対応する目標値である。図6に示されるように、排気側を遅角させ、吸気側を進角させると、吸気バルブ11及び排気バルブ12のオーバーラップ量が設定される。図6では、排気側の遅角と吸気側の進角とを同時に実行しているけれども、いずれかのみを動かしてオーバーラップ量を設定することもできる。   In step S06, a VCT target displacement angle corresponding to the corrected overlap amount target value is set. The VCT target displacement angle is a target value corresponding to the target advance amount of the intake valve 11 and / or the target retard amount of the exhaust valve 12. As shown in FIG. 6, when the exhaust side is retarded and the intake side is advanced, the overlap amount of the intake valve 11 and the exhaust valve 12 is set. In FIG. 6, the exhaust side retard angle and the intake side advance angle are executed simultaneously, but only one of them can be moved to set the overlap amount.

このようにオーバーラップ量目標値を補正して設定すると、図3に示されるような状態になる。図3の(A)では、オーバーラップ量の補正を行っていない場合の内部EGR率の変動を示している。図3の(A)に示されるように、オーバーラップ量目標値の補正を行わないと、高地において内部EGR率が低下する。   When the overlap amount target value is corrected and set in this manner, the state shown in FIG. 3 is obtained. FIG. 3A shows the fluctuation of the internal EGR rate when the overlap amount is not corrected. As shown in FIG. 3A, if the overlap amount target value is not corrected, the internal EGR rate decreases at high altitude.

図3の(B)では、オーバーラップ量目標値の補正を行った場合の内部EGR率の変動を示している。図3の(B)に示されるように、オーバーラップ量目標値を増やす補正を行うと、内部EGR率の低下を抑制することができる。   FIG. 3B shows the fluctuation of the internal EGR rate when the overlap amount target value is corrected. As shown in FIG. 3B, when correction for increasing the overlap amount target value is performed, it is possible to suppress a decrease in the internal EGR rate.

ステップS07では、補正後の最大オーバーラップ量に対応するVCT目標変位角を設定する。最適な補正値とまではいかなくとも、補正後の最大オーバーラップ量に対応するVCT目標変位角を設定することで、内部EGR率の低下を抑制しつつ燃焼継続も確保することができる。   In step S07, a VCT target displacement angle corresponding to the corrected maximum overlap amount is set. Even if it does not reach the optimum correction value, by setting the VCT target displacement angle corresponding to the corrected maximum overlap amount, it is possible to ensure the continuation of combustion while suppressing the decrease in the internal EGR rate.

図3を参照しながら説明したように、オーバーラップ量目標値の補正を行わないと高地においては内部EGR率が低下する。内部EGR率が低下すると燃焼速度が上昇し、図7の(A)に示すように、平地に比較して同一点火時期に対して相対的に進角側の点火となる。相対的に進角側の点火となることで、トルクが過大な状態となる場合がある。   As described with reference to FIG. 3, the internal EGR rate decreases at high altitude unless the overlap amount target value is corrected. When the internal EGR rate decreases, the combustion speed increases, and as shown in FIG. 7A, the ignition is relatively advanced with respect to the same ignition timing as compared to the flat ground. There is a case where the torque becomes excessive due to the ignition on the relatively advanced side.

オーバーラップ量目標値の補正を行って内部EGR率を上昇させ、平地と高地とで内部EGRを同等にすると、筒内新気量が同等となる。筒内新気量が同等になると、筒内燃焼状態が同等になり、図7の(B)に示されるように同一点火時期に対するトルクの特性も同等なものとなる。本実施形態ではこのように大気圧変動に関わらず筒内燃焼状態を同等に保つので、点火時期に対するトルク感度は変化しない。そのため、ドライバビリティの向上を図ることができる。また、例えばアイドリング時における過度なクリープ現象に起因する予期せぬ車の前進といった事象を回避することができる。   When the internal EGR rate is increased by correcting the overlap amount target value and the internal EGR is made equal between the flat land and the highland, the in-cylinder fresh air amount becomes equal. When the in-cylinder fresh air amount becomes equal, the in-cylinder combustion state becomes equivalent, and the torque characteristics for the same ignition timing become equivalent as shown in FIG. In the present embodiment, the in-cylinder combustion state is kept equal regardless of the atmospheric pressure variation as described above, so that the torque sensitivity with respect to the ignition timing does not change. Therefore, drivability can be improved. Further, for example, an event such as an unexpected advance of the vehicle due to an excessive creep phenomenon during idling can be avoided.

1:エンジン(内燃機関)
11:吸気バルブ
12:排気バルブ
30:ECU(制御装置)
31:CPU(オーバーラップ量目標値算出部)
40:大気圧センサ(大気圧検出部)
23:吸気側VCT機構(可変バルブ調整機構、変位角調整部)
24:排気側VCT機構(可変バルブ調整機構、変位角調整部)
1: Engine (internal combustion engine)
11: Intake valve 12: Exhaust valve 30: ECU (control device)
31: CPU (overlap amount target value calculation unit)
40: Atmospheric pressure sensor (atmospheric pressure detector)
23: Intake side VCT mechanism (variable valve adjustment mechanism, displacement angle adjustment unit)
24: Exhaust side VCT mechanism (variable valve adjustment mechanism, displacement angle adjustment unit)

Claims (4)

内燃機関(1)の吸気バルブ(11)及び/又は排気バルブ(12)のバルブ開閉特性を変化させる可変バルブ調整機構を備えた内燃機関の制御装置(30)であって、
前記吸気バルブの開期間と前記排気バルブの開期間とが重なるオーバーラップ量目標値を算出するオーバーラップ量目標値算出部(31)を備え、
大気圧検出部(40)が検出する大気圧は、高大気圧と前記高大気圧よりも低い気圧の低大気圧とを含むと共に、
前記オーバーラップ量目標値算出部は、前記大気圧検出部によって検出された大気圧を示す大気圧情報に基づき、前記高大気圧時より前記低大気圧時にオーバーラップ量が多くなるように前記オーバーラップ量目標値を算出することを特徴とする内燃機関の制御装置。
A control device (30) for an internal combustion engine comprising a variable valve adjustment mechanism for changing a valve opening / closing characteristic of an intake valve (11) and / or an exhaust valve (12) of the internal combustion engine (1),
An overlap amount target value calculation unit (31) for calculating an overlap amount target value in which an opening period of the intake valve and an opening period of the exhaust valve overlap;
The atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure detector (40) includes a high atmospheric pressure and a low atmospheric pressure lower than the high atmospheric pressure,
The overlap amount target value calculation unit is configured to increase the overlap amount at the low atmospheric pressure from the high atmospheric pressure based on atmospheric pressure information indicating the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure detection unit. A control device for an internal combustion engine, characterized in that a target amount is calculated.
前記オーバーラップ量目標値算出部は、前記大気圧情報が示す大気圧と予め定められた基準大気圧との気圧差に基づいて、前記基準大気圧時のオーバーラップ量目標値に対する補正量を決定することで、前記大気圧情報検出時のオーバーラップ量目標値を算出す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。   The overlap amount target value calculation unit determines a correction amount for the overlap amount target value at the reference atmospheric pressure based on an atmospheric pressure difference between the atmospheric pressure indicated by the atmospheric pressure information and a predetermined reference atmospheric pressure. The control device for the internal combustion engine according to claim 1, wherein an overlap amount target value at the time of detecting the atmospheric pressure information is calculated. 前記可変バルブ調整機構は、前記オーバーラップ量目標値に基づいて、前記吸気バルブの進角量及び/又は前記排気バルブの遅角量を調整する変位角調整部(23,24)を備え、
前記変位角調整部は、前記オーバーラップ量目標値に対応させて、前記吸気バルブの進角量及び/又は前記排気バルブの遅角量を増やすことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
The variable valve adjustment mechanism includes a displacement angle adjustment unit (23, 24) that adjusts the advance amount of the intake valve and / or the retard amount of the exhaust valve based on the overlap amount target value.
The said displacement angle adjustment part increases the advance amount of the said intake valve and / or the retard amount of the said exhaust valve according to the said overlap amount target value, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Control device for internal combustion engine.
前記内燃機関の運転状況に対応させて、前記吸気バルブの開期間と前記排気バルブの開期間とが重なる限界値である最大オーバーラップ量が定められており、
前記オーバーラップ量目標値算出部は、前記低大気圧に対応する最大オーバーラップ量を前記オーバーラップ量目標値が超えないように制限することを特徴とする、請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
Corresponding to the operating state of the internal combustion engine, a maximum overlap amount is defined which is a limit value where an opening period of the intake valve and an opening period of the exhaust valve overlap,
The internal combustion engine according to claim 1, wherein the overlap amount target value calculation unit limits a maximum overlap amount corresponding to the low atmospheric pressure so that the overlap amount target value does not exceed. Engine control device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110360013A (en) * 2018-03-26 2019-10-22 三菱自动车工业株式会社 The control equipment of engine
US11965473B2 (en) 2022-03-14 2024-04-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller and control method for internal combustion engine

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