JP2017180195A - Control device of engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To early solve turbo lag in a control device of an engine including a turbo supercharger.SOLUTION: A PCM 50 includes a VVT control portion 59 for controlling an overlap timing as a timing when both of an intake valve 22 and an exhaust valve 29 are opened through an exhaust VVT in an intake stroke of an engine 100. The VVT control portion 59 determines whether turbo lag occurs in a turbo supercharger 4 or not, and the VVT control portion 59 retards a closing timing of the exhaust valve 29 so that the overlap timing is extended when the occurrence of the turbo lag in the turbo supercharger 4 is determined.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

ここに開示する技術は、ターボ過給機を備えたエンジンの制御装置に関する。   The technology disclosed herein relates to an engine control device including a turbocharger.

ターボ過給機を備えたエンジンでは、タービンが排気通路に配置され、コンプレッサが吸気通路に配置される。タービンが排気によって回転駆動されることで、タービンに直結されたコンプレッサが回転駆動されて、吸気系から気筒内に吸入される吸気の質量(以下、「充填量」と称する)が増加される。   In an engine equipped with a turbocharger, a turbine is disposed in the exhaust passage and a compressor is disposed in the intake passage. When the turbine is rotationally driven by the exhaust, the compressor directly connected to the turbine is rotationally driven, and the mass of the intake air (hereinafter referred to as “filling amount”) taken into the cylinder from the intake system is increased.

従来、所定の状況下において、過給圧の立ち上がりの遅れ、所謂ターボラグが生じることが知られている。ターボラグは、例えば低速運転やアイドル運転から加速するときに、排気の流量が不足してしまい、そのことで、タービンが十分に回転駆動されないことに起因して生じる。これを解消するために、例えば特許文献1には、加速過渡時において吸気バルブの開閉時期を調整することにより、充填量を増加させることが開示されている。充填量が増加すれば、その増加分に応じて、タービンを回転駆動する排気も増量するようになる。   Conventionally, it is known that a delay in rising of the supercharging pressure, that is, a so-called turbo lag occurs under a predetermined situation. Turbo lag occurs due to the exhaust flow being insufficient when accelerating from, for example, low speed operation or idle operation, and thus the turbine is not sufficiently driven to rotate. In order to solve this problem, for example, Patent Document 1 discloses increasing the filling amount by adjusting the opening / closing timing of the intake valve during acceleration transient. If the filling amount increases, the exhaust amount for rotationally driving the turbine also increases according to the increase.

特開2004−183512号公報JP 2004-183512 A

しかしながら、前記のように構成した場合、充填量を増加させたことが過給圧の上昇に寄与するのは、増加分の混合気が燃焼した後の排気行程以降となる。そのため、ターボラグを早期に解消する上で、改善の余地がある。   However, when configured as described above, the increase in the filling amount contributes to the increase in the supercharging pressure after the exhaust stroke after the increased amount of the air-fuel mixture burns. Therefore, there is room for improvement in eliminating the turbo lag at an early stage.

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ターボ過給機を備えたエンジンの制御装置において、ターボラグを早期に解消することにある。   The technology disclosed herein has been made in view of such a point, and an object of the technology is to quickly eliminate a turbo lag in an engine control device including a turbocharger.

ここに開示する技術は、ターボ過給機と、排気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの制御装置に関する。この制御装置は、前記排気バルブの閉時期を設定すると共に、吸気バルブ及び前記排気バルブの両方が開弁される期間であるオーバーラップ期間を前記バルブタイミング可変機構を介して制御する制御部を備える。前記制御部は、前記ターボ過給機にターボラグが生じているか否かを判定し、前記制御部はまた、前記ターボ過給機にターボラグが生じていると判定したとき、前記オーバーラップ期間が延長されるように、前記排気バルブの閉時期を遅角させる。   The technology disclosed herein relates to an engine control device that includes a turbocharger and a variable valve timing mechanism that changes the opening / closing timing of an exhaust valve. The control device includes a control unit that sets a closing timing of the exhaust valve and controls an overlap period, which is a period in which both the intake valve and the exhaust valve are opened, via the valve timing variable mechanism. . The control unit determines whether a turbo lag is generated in the turbocharger, and the control unit also determines that the turbo lag is generated in the turbocharger, and the overlap period is extended. As described above, the closing timing of the exhaust valve is retarded.

制御部は、吸気バルブ及び排気バルブの両方が開弁されるオーバーラップ期間を制御する。オーバーラップ期間中には、吸気系から気筒内に吸入された空気が排気系へ吹き抜けるようになる。   The control unit controls an overlap period in which both the intake valve and the exhaust valve are opened. During the overlap period, the air taken into the cylinder from the intake system blows into the exhaust system.

ターボラグは、加速過渡時に生じ得る。加速過渡時には、スロットル弁の開弁等を通じて、気筒内に吸入される充填量が増加することになる。   Turbo lag can occur during acceleration transients. During acceleration transition, the amount of charge sucked into the cylinder increases through the opening of the throttle valve or the like.

前記の構成によると、制御部は、ターボラグが生じていると判定したときには、オーバーラップ期間が延長されるように、排気バルブの閉時期を遅角させる。オーバーラップ期間が延長されることで、充填量として増加した空気のうち、排気系へ吹き抜ける空気の割合が増大し、その増大分に応じて、タービンへ送られる空気の流量が増加することになる。そのことで、タービンを十分に回転駆動することが可能になる。   According to the above configuration, when it is determined that the turbo lag has occurred, the control unit retards the closing timing of the exhaust valve so that the overlap period is extended. By extending the overlap period, the proportion of air that blows into the exhaust system out of the air that has increased as the filling amount increases, and the flow rate of air sent to the turbine increases according to the increase. . As a result, the turbine can be sufficiently driven to rotate.

さらに、前記の構成は、気筒内に空気が吸入されたときに、その吸入分の混合気が燃焼して排気される前に、タービンへ送る空気の流量を増加させることができるという点で、ターボラグを早期に解消することが可能になる。   Furthermore, the above-described configuration can increase the flow rate of the air sent to the turbine before the air-fuel mixture is combusted and exhausted when air is sucked into the cylinder. Turbo lag can be eliminated early.

さらに、前記の構成によると、排気系へ吹き抜ける空気の割合が増大した分、排気系における酸素量が増加することになり、そのことで、酸素が排気系で反応して生じる所謂、後燃えが起こり易くなる。後燃えにより、排気系へ吹き抜けた空気が昇温、ひいては昇圧することになるから、タービンを十分に回転駆動する上で有利になる。   Furthermore, according to the above-described configuration, the amount of oxygen in the exhaust system increases as the proportion of air blown into the exhaust system increases, so that so-called afterburning occurs as a result of oxygen reacting in the exhaust system. It tends to happen. Since the air that has blown into the exhaust system rises in temperature due to the afterburning, and then increases in pressure, it is advantageous in sufficiently driving the turbine to rotate.

また、前記制御部は、気筒内に吸入される新気のうち、前記オーバーラップ期間中に排気系へ吹き抜ける新気の割合である新気吹き抜け率に基づいて、前記排気バルブの閉時期の遅角量を設定する、としてもよい。   Further, the control unit delays the closing timing of the exhaust valve based on a fresh air blow-off rate, which is a ratio of fresh air sucked into the cylinder and blown into the exhaust system during the overlap period. The angular amount may be set.

この構成によると、制御部は、遅角量を適切に設定することができる。そのことで、ターボラグを確実に解消する上で有利になる。   According to this configuration, the control unit can appropriately set the retardation amount. This is advantageous for reliably eliminating the turbo lag.

また、前記エンジンは、前記吸気バルブの開閉時期を変更するように、前記制御部により制御される第2のバルブタイミング可変機構を備え、前記制御部は、前記吸気バルブの開閉時期を設定すると共に、前記ターボ過給機にターボラグが生じていると判定したときには、前記吸気バルブの開閉時期を補正することにより、気筒内へ吸入される吸気の充填量を増加させ、前記制御部はまた、前記吸気バルブの開閉時期の補正中に、前記排気バルブの閉時期を遅角させる、としてもよい。   The engine further includes a second valve timing variable mechanism controlled by the control unit so as to change the opening / closing timing of the intake valve, and the control unit sets the opening / closing timing of the intake valve. When it is determined that a turbo lag has occurred in the turbocharger, the charging amount of the intake air taken into the cylinder is increased by correcting the opening / closing timing of the intake valve, and the control unit During the correction of the opening / closing timing of the intake valve, the closing timing of the exhaust valve may be retarded.

前記の構成によると、制御部は、ターボラグが生じていると判定したときには、吸気バルブの開閉時期を補正することにより、充填量を増加させる。そして、制御部は、吸気バルブの開閉時期の補正中に、前述の如く、排気バルブの閉時期を遅角させる。これによれば、吸気バルブに関する補正によって増加する充填量の分だけ、オーバーラップ期間中に吹き抜ける空気の流量を増加させることができる。そのことで、タービンを十分に回転駆動する上で有利になる。   According to the above configuration, when it is determined that the turbo lag has occurred, the control unit increases the filling amount by correcting the opening / closing timing of the intake valve. Then, the control unit retards the closing timing of the exhaust valve as described above during correction of the opening / closing timing of the intake valve. According to this, it is possible to increase the flow rate of air that blows through during the overlap period by the amount of filling that increases due to the correction related to the intake valve. This is advantageous in sufficiently driving the turbine.

また、前記エンジンは、吸気通路において前記ターボ過給機のコンプレッサよりも下流側に設けられたスロットルバルブを備え、前記制御部は、目標過給圧に基づいて、前記気筒内に吸入される吸気の体積効率又は充填量の目標値を算出すると共に、前記吸気通路のうち前記スロットルバルブよりも下流側の少なくとも一部である下流側通路における吸気の状態、及び、前記エンジンの運転状態に基づいて、前記下流側通路内の吸気が前記気筒内に吸入された場合の前記体積効率又は充填量の予測値を算出し、前記制御部はまた、前記体積効率又は充填量の予測値が前記体積効率又は充填量の目標値よりも小さいときに、前記吸気バルブの開閉時期を補正する、としてもよい。   In addition, the engine includes a throttle valve provided downstream of the turbocharger compressor in the intake passage, and the controller is configured to take in intake air into the cylinder based on a target boost pressure. Based on the intake air state in the downstream side passage which is at least a part of the downstream side of the throttle valve and the operating state of the engine. The volume efficiency or the filling amount predicted value when the intake air in the downstream passage is sucked into the cylinder is calculated, and the control unit also calculates the volume efficiency or the filling amount predicted value as the volume efficiency. Alternatively, when the charging amount is smaller than the target value, the opening / closing timing of the intake valve may be corrected.

一般的に、コンプレッサと燃焼室との間には、スロットルバルブやサージタンク等が設けられている。そのため、充填量は、コンプレッサとスロットルバルブとの間の吸気通路の圧力である過給圧だけではなく、スロットルバルブの開度やサージタンクの容積等の影響も受ける。   Generally, a throttle valve, a surge tank, etc. are provided between the compressor and the combustion chamber. Therefore, the filling amount is influenced not only by the supercharging pressure that is the pressure in the intake passage between the compressor and the throttle valve, but also by the opening degree of the throttle valve, the volume of the surge tank, and the like.

それに対して、前記下流側通路はスロットルバルブの下流側の部分であり、吸気通路のうち気筒に比較的近い部分である。そこで、制御部は、下流側通路における吸気の状態に基づいて吸気バルブの開閉時期を補正する。これにより、制御部は、充填量を精度良く調整することできる。   On the other hand, the downstream passage is a portion on the downstream side of the throttle valve, and is a portion relatively close to the cylinder in the intake passage. Therefore, the control unit corrects the opening / closing timing of the intake valve based on the intake state in the downstream passage. Thereby, the control part can adjust the filling amount with high accuracy.

さらに、充填量は、そうした吸気の状態だけではなく、エンジン回転数や吸気バルブの開閉時期といったエンジンの運転状態の影響も受ける。そこで、制御部は、エンジンの運転状態に基づいて吸気バルブの開閉時期を補正する。これにより、制御部は、充填量を精度良く調整することができる。   Further, the charging amount is affected not only by the intake state but also by the operating state of the engine such as the engine speed and the opening / closing timing of the intake valve. Therefore, the control unit corrects the opening / closing timing of the intake valve based on the operating state of the engine. Thereby, the control part can adjust the filling amount with high accuracy.

また、前述の如く、制御部は、下流側通路における吸気の状態とエンジンの運転状態とに基づいて、下流側通路内の吸気が気筒内に吸入された場合の体積効率又は充填量を予測すると共に、その予測結果に基づいて吸気バルブの開閉時期を補正する。これによれば、制御部は、体積効率又は充填効率を事前に予測することで、吸気バルブの開閉時期を事前に補正することができる。そのことで、制御部は、充填量を早期に調整することができる。その上、下流側通路内の吸気は将来的に気筒内に吸入されると想定されるため、下流側通路における吸気の状態に基づいて将来の体積効率又は充填量を予測することによって、制御部は、体積効率又は充填量を精度良く予測することができる。   Further, as described above, the control unit predicts the volume efficiency or the filling amount when the intake air in the downstream passage is sucked into the cylinder based on the intake state in the downstream passage and the operating state of the engine. At the same time, the opening / closing timing of the intake valve is corrected based on the prediction result. According to this, the control unit can correct the opening / closing timing of the intake valve in advance by predicting the volumetric efficiency or the charging efficiency in advance. Thus, the control unit can adjust the filling amount at an early stage. In addition, since it is assumed that the intake air in the downstream passage will be sucked into the cylinder in the future, by predicting the future volumetric efficiency or filling amount based on the state of the intake air in the downstream passage, the control unit Can accurately predict the volumetric efficiency or the filling amount.

また、前述の如く、制御部は、体積効率又は充填量の予測値だけではなく、体積効率又は充填量の目標値も考慮して吸気バルブの開閉時期を補正する。これによれば、制御部は、例えば予測値と目標値とを事前に比較することによって、体積効率又は充填量が目標値となるように、開閉時期を早めに補正することができる。   In addition, as described above, the control unit corrects the opening / closing timing of the intake valve in consideration of not only the predicted value of the volumetric efficiency or the filling amount but also the target value of the volumetric efficiency or the filling amount. According to this, the control unit can correct the opening / closing timing early so that, for example, the predicted value and the target value are compared in advance so that the volumetric efficiency or the filling amount becomes the target value.

また、前述の如く、制御部は、予測値と目標値とを事前に比較する。これにより、制御部は、体積効率又は充填量が目標値となるように、閉時期を早期に進角させることができる。そのことで、制御部は、充填量を早期に調整することができる。   Further, as described above, the control unit compares the predicted value with the target value in advance. Thereby, the control unit can advance the closing timing early so that the volumetric efficiency or the filling amount becomes the target value. Thus, the control unit can adjust the filling amount at an early stage.

また、前述の如く、制御部は、前記体積効率又は充填量の目標値を、目標過給圧に基づいて算出する。これによれば、制御部は、加速過渡時において充填量を精度良く調整することができる。   Further, as described above, the control unit calculates the target value of the volumetric efficiency or the filling amount based on the target supercharging pressure. According to this, the control unit can accurately adjust the filling amount during acceleration transient.

詳しくは、前述のように、加速過渡時には、ターボラグが起こり得る。そのターボラグを解消するためには、充填量を早期に増加させることが考えられる。また、その際に、目標過給圧を高い精度で実現するためには、充填量を精度良く調整することが望まれる。   Specifically, as described above, turbo lag can occur during acceleration transients. In order to eliminate the turbo lag, it is conceivable to increase the filling amount at an early stage. At that time, in order to achieve the target supercharging pressure with high accuracy, it is desired to adjust the filling amount with high accuracy.

前述の如く、体積効率又は充填量の目標値が目標過給圧に基づいて設定されるので、加速過渡時における充填量を精度良く調整することができるようになる。それに加えて、前述の如く、吸気バルブの開閉時期を体積効率又は充填量の予測値に基づいて事前に補正することで、充填量を早期に増加させて、目標過給圧を実現するまでの時間を短縮することができるようになる。これにより、ターボラグを早期に解消する上で有利になる。   As described above, since the target value of volumetric efficiency or filling amount is set based on the target supercharging pressure, the filling amount during acceleration transient can be accurately adjusted. In addition, as described above, the opening / closing timing of the intake valve is corrected in advance based on the predicted value of the volumetric efficiency or the filling amount, so that the filling amount can be increased early and the target boost pressure can be realized. Time can be shortened. This is advantageous in eliminating the turbo lag at an early stage.

以上説明したように、前記エンジンの制御装置によれば、ターボラグを早期に解消することができる。   As described above, according to the engine control apparatus, the turbo lag can be eliminated at an early stage.

図1は、エンジンの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine. 図2は、PCMの機能構成図である。FIG. 2 is a functional configuration diagram of the PCM. 図3は、トルクベース制御に関する処理のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of processing related to torque base control. 図4は、吸気バルブの開閉時期を基本値に設定した状態を概略的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a state in which the opening / closing timing of the intake valve is set to a basic value. 図5は、吸気バルブの開閉時期を基本値から進角させた状態を概略的に示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a state in which the opening / closing timing of the intake valve is advanced from the basic value. 図6は、排気バルブの開閉時期を(a)始動時における基本値に設定した状態、及び、(b)基本値から遅角させた状態を概略的に示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a state in which the opening / closing timing of the exhaust valve is set to (a) a basic value at start-up, and (b) a state in which the exhaust valve is delayed from the basic value. 図7は、吸気VVTの制御方法を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a method for controlling the intake VVT. 図8は、排気VVTの制御方法を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a method for controlling the exhaust VVT. 図9は、加速過渡時における(a)アクセル開度の推移、(b)吸気バルブの閉時期の推移、及び、(c)排気バルブの閉時期の推移を例示するタイムチャートである。FIG. 9 is a time chart illustrating the transition of (a) the accelerator opening, (b) the transition timing of the intake valve, and (c) the transition timing of the exhaust valve during acceleration acceleration.

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

〈エンジンの構成〉
図1は、実施形態による制御装置が適用されたエンジンの概略構成図である。
<Engine configuration>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine to which a control device according to an embodiment is applied.

図1に示すように、エンジン100(例えばガソリンエンジン)は、主に、外部から導入された吸気(空気)が通過する吸気通路10と、吸気通路10から供給された吸気と後述の燃料噴射弁23から供給された燃料との混合気を燃焼させてエンジン100を駆動するエンジン本体20と、このエンジン本体20内の燃焼により発生した排気が排出される排気通路(排気系)30と、エンジン100全体を制御するPCM(Powertrain Control Module)50とを有する。   As shown in FIG. 1, an engine 100 (for example, a gasoline engine) mainly includes an intake passage 10 through which intake air (air) introduced from the outside passes, intake air supplied from the intake passage 10, and a fuel injection valve described later. An engine main body 20 that drives the engine 100 by burning an air-fuel mixture supplied from the fuel 23, an exhaust passage (exhaust system) 30 through which exhaust gas generated by the combustion in the engine main body 20 is discharged, and the engine 100 And a PCM (Powertrain Control Module) 50 for controlling the whole.

吸気通路10には、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ2と、通過する吸気を昇圧させる、ターボ過給機4のコンプレッサ4aと、通過する吸気を冷却するインタークーラ9と、通過する吸気の流量を調整するスロットルバルブ11と、エンジン本体20に供給する吸気を一次的に蓄えるサージタンク13aを有する吸気マニホールド13とが設けられている。吸気マニホールド13は、エンジン本体20の吸気ポート14に接続されている。   In the intake passage 10, in order from the upstream side, an air cleaner 2 that purifies intake air introduced from the outside, a compressor 4 a of the turbocharger 4 that boosts the intake air that passes through, and an intercooler 9 that cools the intake air that passes through. And a throttle valve 11 for adjusting the flow rate of the intake air passing therethrough, and an intake manifold 13 having a surge tank 13a for temporarily storing the intake air supplied to the engine body 20. The intake manifold 13 is connected to the intake port 14 of the engine body 20.

また、吸気通路10には、コンプレッサ4aによって過給された吸気の一部を、コンプレッサ4aの上流側に還流するためのエアバイパス通路6が設けられている。エアバイパス通路6は、一端がコンプレッサ4aの下流側で且つスロットルバルブ11の上流側の吸気通路10に接続され、他端がコンプレッサ4aの上流側の吸気通路10に接続されている。また、このエアバイパス通路6には、エアバイパス通路6を流れる吸気の流量を制御するエアバイパスバルブ7が設けられている。   The intake passage 10 is provided with an air bypass passage 6 for returning a part of the intake air supercharged by the compressor 4a to the upstream side of the compressor 4a. One end of the air bypass passage 6 is connected to the intake passage 10 downstream of the compressor 4a and upstream of the throttle valve 11, and the other end is connected to the intake passage 10 upstream of the compressor 4a. The air bypass passage 6 is provided with an air bypass valve 7 for controlling the flow rate of intake air flowing through the air bypass passage 6.

本明細書では、エアクリーナ2の上流端部から吸気ポート14の下流端部までの部分を吸気通路10と称する。また、吸気通路10のうちスロットルバルブ11よりも下流側の少なくとも一部を下流側通路10aと称する。この実施形態では、下流側通路10aは、吸気マニホールド13のサージタンク13aから吸気ポート14の下流端部まで続く通路である(図1の破線で囲む部分)。   In this specification, a portion from the upstream end portion of the air cleaner 2 to the downstream end portion of the intake port 14 is referred to as an intake passage 10. Further, at least a part of the intake passage 10 on the downstream side of the throttle valve 11 is referred to as a downstream passage 10a. In this embodiment, the downstream passage 10a is a passage extending from the surge tank 13a of the intake manifold 13 to the downstream end of the intake port 14 (portion surrounded by a broken line in FIG. 1).

エンジン本体20は、主に、吸気ポート14を開閉する吸気バルブ22と、気筒21内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁23と、気筒21内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ24と、気筒21内での混合気の燃焼により往復運動するピストン27と、ピストン27の往復運動により回転されるクランクシャフト28と、排気ポート31を開閉する排気バルブ29とを有する。   The engine body 20 mainly includes an intake valve 22 that opens and closes the intake port 14, a fuel injection valve 23 that injects fuel into the cylinder 21, and a mixture of intake air and fuel supplied into the cylinder 21. An ignition plug 24 that ignites, a piston 27 that reciprocates by combustion of the air-fuel mixture in the cylinder 21, a crankshaft 28 that is rotated by the reciprocation of the piston 27, and an exhaust valve 29 that opens and closes the exhaust port 31. .

クランクシャフト28には、不図示の吸気カムシャフトと排気カムシャフトとが駆動連結されている。吸気カムシャフトは、クランクシャフト28に連動して回転することにより、吸気バルブ22を駆動する。この駆動によって、吸気バルブ22は、吸気ポート14を所定のタイミングで開閉するように往復運動する。同様に、排気カムシャフトは、クランクシャフト28に連動して回転することにより、排気バルブ29を駆動する。この駆動によって、排気バルブ29は、排気ポート31を所定のタイミングで開閉するように往復運動する。   An intake camshaft and an exhaust camshaft (not shown) are drivingly connected to the crankshaft 28. The intake camshaft rotates in conjunction with the crankshaft 28 to drive the intake valve 22. By this driving, the intake valve 22 reciprocates so as to open and close the intake port 14 at a predetermined timing. Similarly, the exhaust camshaft rotates in conjunction with the crankshaft 28 to drive the exhaust valve 29. By this driving, the exhaust valve 29 reciprocates so as to open and close the exhaust port 31 at a predetermined timing.

エンジン本体20は、吸気カムシャフトの位相を進角又は遅角させるバルブタイミング可変機構(吸気VVT)25と、排気カムシャフトの位相を進角又は遅角させる第2のバルブタイミング可変機構(排気VVT)26とを備えている。   The engine body 20 includes a variable valve timing mechanism (intake VVT) 25 that advances or retards the phase of the intake camshaft and a second variable valve timing mechanism (exhaust VVT) that advances or retards the phase of the exhaust camshaft. 26).

吸気VVT25は、吸気カムシャフトの位相を進角又は遅角させることによって、吸気バルブ22の開時期及び閉時期を、所定の最進角時期と最遅角時期との間で連続的に変更する。この実施形態では、吸気VVT25は、そのコントロールバルブとして、電磁バルブを用いて構成されている。同様に、排気VVT26は、排気カムシャフトの位相を進角又は遅角させることによって、排気バルブ29の開時期及び閉時期を連続的に変更する。この実施形態では、排気VVT26は、そのコントロールバルブとして、油圧式のソレノイドバルブを用いて構成されている。   The intake VVT 25 continuously changes the opening timing and closing timing of the intake valve 22 between a predetermined most advanced timing and the most retarded timing by advancing or retarding the phase of the intake camshaft. . In this embodiment, the intake VVT 25 is configured using an electromagnetic valve as its control valve. Similarly, the exhaust VVT 26 continuously changes the opening timing and closing timing of the exhaust valve 29 by advancing or retarding the phase of the exhaust camshaft. In this embodiment, the exhaust VVT 26 is configured using a hydraulic solenoid valve as its control valve.

排気通路30には、上流側から順に、通過する排気によって回転させられ、この回転によってコンプレッサ4aを回転駆動する、ターボ過給機4のタービン4bと、排気の浄化機能を有する排気浄化触媒37、38とが設けられている。排気浄化触媒37、38は、例えばNOx触媒や三元触媒や酸化触媒などである。   The exhaust passage 30 is rotated by the exhaust passing therethrough in order from the upstream side, and the turbine 4b of the turbocharger 4 that rotates the compressor 4a by this rotation, and an exhaust purification catalyst 37 having an exhaust purification function, 38. The exhaust purification catalysts 37 and 38 are, for example, a NOx catalyst, a three-way catalyst, an oxidation catalyst, or the like.

排気通路30を構成する排気管の上流端部は、排気ポート31に連結される分岐管30aと、分岐管30aが集合する集合部とを有している。分岐管30aの一部は、排気マニホールドにより構成されている。   The upstream end portion of the exhaust pipe constituting the exhaust passage 30 has a branch pipe 30a connected to the exhaust port 31 and a collecting part where the branch pipes 30a gather. A part of the branch pipe 30a is constituted by an exhaust manifold.

また、排気通路30には、排気を吸気通路10に還流するEGR(Exhaust Gas Recirculation)通路32が接続されている。このEGR通路32は、一端がタービン4bの上流側の排気通路30に接続され、他端がスロットルバルブ11の下流側の吸気通路10に接続されている。加えて、EGR通路32には、還流させる排気を冷却するEGRクーラ33と、EGR通路32を流れる排気の流量を制御するEGRバルブ34とが設けられている。   Further, an exhaust gas recirculation (EGR) passage 32 that recirculates exhaust gas to the intake passage 10 is connected to the exhaust passage 30. One end of the EGR passage 32 is connected to the exhaust passage 30 upstream of the turbine 4 b, and the other end is connected to the intake passage 10 downstream of the throttle valve 11. In addition, the EGR passage 32 is provided with an EGR cooler 33 that cools the exhaust gas to be recirculated and an EGR valve 34 that controls the flow rate of the exhaust gas flowing through the EGR passage 32.

さらに、排気通路30には、排気にターボ過給機4のタービン4bを迂回させるタービンバイパス通路35が設けられている。このタービンバイパス通路35には、タービンバイパス通路35を流れる排気の流量を制御するウェイストゲートバルブ(以下、「WGバルブ」と称する)36が設けられている。   Further, the exhaust passage 30 is provided with a turbine bypass passage 35 for bypassing the turbine 4b of the turbocharger 4 for exhaust. The turbine bypass passage 35 is provided with a waste gate valve (hereinafter referred to as “WG valve”) 36 for controlling the flow rate of the exhaust gas flowing through the turbine bypass passage 35.

また、図1に示すエンジン100には、各種のセンサが設けられている。具体的には、エンジン100の吸気系においては、エアクリーナ2の下流側の吸気通路10(詳しくは、エアクリーナ2とコンプレッサ4aとの間の吸気通路10)に、吸気流量を検出するエアフロメータ61と吸気温度を検出する第1温度センサ62とが設けられ、コンプレッサ4aとスロットルバルブ11との間の吸気通路10に、過給圧を検出する第1圧力センサ63が設けられ、スロットルバルブ11の下流側の吸気通路10(詳しくは、サージタンク13a内)に、サージタンク13a内の圧力であるインマニ圧力を検出する第2圧力センサ64が設けられている。この第2圧力センサ64には、サージタンク13a内の温度であるインマニ温度を検出する温度センサが内蔵されている。   Further, the engine 100 shown in FIG. 1 is provided with various sensors. Specifically, in the intake system of the engine 100, an air flow meter 61 that detects an intake air flow rate in an intake passage 10 on the downstream side of the air cleaner 2 (specifically, an intake passage 10 between the air cleaner 2 and the compressor 4a), A first temperature sensor 62 for detecting the intake air temperature is provided, and a first pressure sensor 63 for detecting a supercharging pressure is provided in the intake passage 10 between the compressor 4 a and the throttle valve 11, and the downstream of the throttle valve 11. A second pressure sensor 64 that detects an intake manifold pressure that is a pressure in the surge tank 13a is provided in the intake passage 10 on the side (specifically, in the surge tank 13a). The second pressure sensor 64 incorporates a temperature sensor that detects the intake manifold temperature, which is the temperature in the surge tank 13a.

そして、エンジン本体20においては、クランクシャフト28のクランク角を検出するクランク角センサ69、吸気カムシャフトのカム角を検出する吸気側カム角センサ70、及び、排気カムシャフトのカム角を検出する排気側カム角センサ71が設けられている。   In the engine body 20, a crank angle sensor 69 for detecting the crank angle of the crankshaft 28, an intake side cam angle sensor 70 for detecting the cam angle of the intake camshaft, and an exhaust for detecting the cam angle of the exhaust camshaft. A side cam angle sensor 71 is provided.

さらに、エンジン100の排気系においては、EGRバルブ34の開度であるEGR開度を検出するEGR開度センサ65、及び、WGバルブ36の開度であるWG開度を検出するWG開度センサ66が設けられ、タービン4bの下流側の排気通路30(詳しくは、タービン4bと排気浄化触媒37との間の排気通路30)に、排気中の酸素濃度を検出するOセンサ67と排気温度を検出する排気温度センサ68とが設けられている。 Further, in the exhaust system of the engine 100, an EGR opening sensor 65 that detects the EGR opening that is the opening of the EGR valve 34, and a WG opening sensor that detects the WG opening that is the opening of the WG valve 36. 66, an O 2 sensor 67 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas, and an exhaust temperature in an exhaust passage 30 downstream of the turbine 4b (specifically, an exhaust passage 30 between the turbine 4b and the exhaust purification catalyst 37). And an exhaust gas temperature sensor 68 for detecting the above.

その他、エンジン100には、大気圧を検出する大気圧センサ60、及び、アクセルペダル81の開度であるアクセル開度を検出するアクセル開度センサ72が設けられている。   In addition, the engine 100 is provided with an atmospheric pressure sensor 60 that detects the atmospheric pressure, and an accelerator opening sensor 72 that detects an accelerator opening that is an opening of the accelerator pedal 81.

エアフロメータ61は、検出した吸気流量に対応する検出信号S61をPCM50に供給し、第1温度センサ62は、検出した吸気温度に対応する検出信号S62をPCM50に供給し、第1圧力センサ63は、検出した過給圧に対応する検出信号S63をPCM50に供給し、第2圧力センサ64は、検出したインマニ圧力とインマニ温度に対応する検出信号S64をPCM50に供給し、EGR開度センサ65は、検出したEGR開度に対応する検出信号S65をPCM50に供給し、WG開度センサ66は、検出したWG開度に対応する検出信号S66をPCM50に供給し、Oセンサ67は、検出した酸素濃度に対応する検出信号S67をPCM50に供給し、排気温度センサ68は、検出した排気温度に対応する検出信号S68をPCM50に供給する。クランク角センサ69は、検出したクランク角に対応する検出信号S69をPCM50に供給する。吸気側カム角センサ70及び排気側カム角センサ71は、それぞれ、検出したカム角に対応する検出信号S70,S71をPCM50に供給する。大気圧センサ60は、検出した大気圧に対応する検出信号S60をPCM50に供給する。アクセル開度センサ72は、検出したアクセル開度に対応する検出信号S72をPCM50に供給する。 The air flow meter 61 supplies a detection signal S61 corresponding to the detected intake flow rate to the PCM 50, the first temperature sensor 62 supplies a detection signal S62 corresponding to the detected intake air temperature to the PCM 50, and the first pressure sensor 63 The detection signal S63 corresponding to the detected supercharging pressure is supplied to the PCM 50, the second pressure sensor 64 supplies the detection signal S64 corresponding to the detected intake manifold pressure and intake manifold temperature to the PCM 50, and the EGR opening degree sensor 65 is The detection signal S65 corresponding to the detected EGR opening is supplied to the PCM 50, the WG opening sensor 66 supplies the detection signal S66 corresponding to the detected WG opening to the PCM 50, and the O 2 sensor 67 detects The detection signal S67 corresponding to the oxygen concentration is supplied to the PCM 50, and the exhaust temperature sensor 68 detects the detection signal S68 corresponding to the detected exhaust temperature. Is supplied to the PCM50. The crank angle sensor 69 supplies a detection signal S69 corresponding to the detected crank angle to the PCM 50. The intake side cam angle sensor 70 and the exhaust side cam angle sensor 71 supply detection signals S70 and S71 corresponding to the detected cam angle to the PCM 50, respectively. The atmospheric pressure sensor 60 supplies a detection signal S60 corresponding to the detected atmospheric pressure to the PCM 50. The accelerator opening sensor 72 supplies a detection signal S72 corresponding to the detected accelerator opening to the PCM 50.

PCM50は、CPUと、CPU上で実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)や各種のデータを格納するためのROMやRAMの如き内部メモリとを備えるコンピュータにより構成される。PCM50は、上述した各種センサから供給された検出信号に基づいて、種々の制御や処理を行う。尚、PCM50は、制御装置の一例である。   The PCM 50 includes a CPU, a ROM for storing various programs (including a basic control program such as an OS and an application program that is activated on the OS to realize a specific function) and various data executed on the CPU. It is comprised by the computer provided with internal memory like RAM. The PCM 50 performs various controls and processes based on the detection signals supplied from the various sensors described above. The PCM 50 is an example of a control device.

図2に、PCM50の機能構成図を示す。詳しくは、PCM50は、各アクチュエータの制御の基本値を設定するトルクベース制御を行うベース設定部51と、ベース設定部51が設定した基本値に基づいて、吸気VVT25及び排気VVT26を制御するVVT制御部59とを有している。尚、VVT制御部59は、制御部の一例である。   FIG. 2 shows a functional configuration diagram of the PCM 50. More specifically, the PCM 50 includes a base setting unit 51 that performs torque base control for setting a basic value for control of each actuator, and a VVT control that controls the intake VVT 25 and the exhaust VVT 26 based on the basic values set by the base setting unit 51. Part 59. The VVT control unit 59 is an example of a control unit.

ベース設定部51は、エンジン100の運転状態に基づいて出力トルクの要求値(以下、「目標トルク」と称する)を求め、その目標トルクを基準として、スロットルバルブ11の開度、WGバルブ36の開度、点火プラグ24の点火時期、吸気バルブ22の開閉時期、排気バルブ29の開閉時期、及び、燃料噴射弁23の噴射量などの基本値を設定する。各基本値は、目標トルクに応じて様々に変更される。   The base setting unit 51 obtains a required output torque value (hereinafter referred to as “target torque”) based on the operating state of the engine 100, and based on the target torque, the opening of the throttle valve 11 and the WG valve 36. Basic values such as the opening, the ignition timing of the spark plug 24, the opening / closing timing of the intake valve 22, the opening / closing timing of the exhaust valve 29, and the injection amount of the fuel injection valve 23 are set. Each basic value is variously changed according to the target torque.

VVT制御部59は、吸気VVT25を制御する吸気VVT制御部53と、排気VVT26を制御する排気VVT制御部54とを有している。基本的には、吸気VVT制御部53は、ベース設定部51により設定された吸気バルブ22の開閉時期を実現するように吸気VVT25を制御する一方、排気VVT制御部54は、ベース設定部51により設定された排気バルブ29の開閉時期を実現するように排気VVT26を制御する。エンジン100の運転状態によっては、吸気行程中に吸気バルブ22の開弁期間と排気バルブ29の開弁期間とがオーバーラップするように、吸気バルブ22の開閉時期及び排気バルブ29の開閉時期が設定される場合がある。そのような場合、VVT制御部59は、吸気VVT制御部53及び排気VVT制御部54を介して、吸気バルブ22及び排気バルブ29の両方が開弁するバルブオーバーラップを実行する。バルブオーバーラップを実行することによって、吸気ポート14を介して気筒21内に取り込まれた新気がそのまま排気ポート31から排出される。例えばタービン流量を増加させたいとき、気筒21の温度を低下させたいとき、及び、気筒21の掃気を促進したいとき等にバルブオーバーラップが実行される。   The VVT control unit 59 includes an intake VVT control unit 53 that controls the intake VVT 25 and an exhaust VVT control unit 54 that controls the exhaust VVT 26. Basically, the intake VVT control unit 53 controls the intake VVT 25 so as to realize the opening / closing timing of the intake valve 22 set by the base setting unit 51, while the exhaust VVT control unit 54 is controlled by the base setting unit 51. The exhaust VVT 26 is controlled so as to realize the set opening / closing timing of the exhaust valve 29. Depending on the operating state of the engine 100, the opening / closing timing of the intake valve 22 and the opening / closing timing of the exhaust valve 29 are set so that the valve opening period of the intake valve 22 and the valve opening period of the exhaust valve 29 overlap during the intake stroke. May be. In such a case, the VVT control unit 59 performs valve overlap in which both the intake valve 22 and the exhaust valve 29 are opened via the intake VVT control unit 53 and the exhaust VVT control unit 54. By executing the valve overlap, the fresh air taken into the cylinder 21 through the intake port 14 is discharged from the exhaust port 31 as it is. For example, valve overlap is performed when it is desired to increase the turbine flow rate, when it is desired to decrease the temperature of the cylinder 21, and when it is desired to promote scavenging of the cylinder 21.

また、吸気VVT制御部53は、下流側通路10aにおける吸気の状態とエンジン100の運転状態とに基づいて、ベース設定部51により設定された吸気バルブの開閉時期に対し、補正(具体的には、開閉時期の進角)を行う。この補正は、ターボ過給機4にターボラグが生じているときに行われ、この補正により、気筒21内に吸入される吸気の充填量が増加する。   The intake VVT control unit 53 corrects the intake valve opening / closing timing set by the base setting unit 51 (specifically, based on the intake state in the downstream passage 10a and the operating state of the engine 100). , Advance angle of opening and closing time). This correction is performed when a turbo lag is generated in the turbocharger 4, and this correction increases the filling amount of the intake air sucked into the cylinder 21.

さらに、排気VVT制御部54は、吸気バルブ22及び排気バルブ29の両方が開いている期間であるオーバーラップ期間を制御する。詳しくは、排気VVT制御部54は、ターボ過給機4にターボラグが生じているか否かを判定し、ターボラグが生じていると判定したときに、排気バルブ29の閉時期を遅角させる。排気VVT制御部54は、その遅角量に応じて、オーバーラップ期間を延長する。オーバーラップ期間を延長することで、後述の如く、排気通路30へ吹き抜ける新気の流量が増加することになる。   Further, the exhaust VVT control unit 54 controls an overlap period that is a period in which both the intake valve 22 and the exhaust valve 29 are open. Specifically, the exhaust VVT control unit 54 determines whether or not a turbo lag has occurred in the turbocharger 4, and retards the closing timing of the exhaust valve 29 when determining that the turbo lag has occurred. The exhaust VVT control unit 54 extends the overlap period according to the amount of retardation. By extending the overlap period, the flow rate of fresh air that blows into the exhaust passage 30 increases as will be described later.

〈トルクベース制御〉
まず、トルクベース制御に関わる処理について、図3のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。図3は、ベース設定部51が行う処理と、VVT制御部59が行う処理とを示すフローチャートである。
<Torque base control>
First, processing related to torque base control will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. FIG. 3 is a flowchart showing processing performed by the base setting unit 51 and processing performed by the VVT control unit 59.

まず、ステップS1において、ベース設定部51は、エンジン100の運転状態を取得する。具体的には、エンジン本体20の回転速度(以下、「エンジン回転数」と称する)、車速、アクセル開度、及び、変速比等をエンジン100の運転状態として読み込む。例えば、エンジン回転数は、クランク角センサ69の検出結果に基づいて取得される。   First, in step S <b> 1, the base setting unit 51 acquires the operating state of the engine 100. Specifically, the rotational speed of engine body 20 (hereinafter referred to as “engine speed”), the vehicle speed, the accelerator opening, the gear ratio, and the like are read as the operating state of engine 100. For example, the engine speed is acquired based on the detection result of the crank angle sensor 69.

続いて、ベース設定部51は、取得された運転状態に応じて目標加速度を求める(ステップS2)。また、ベース設定部51は、目標加速度を実現するために必要な目標トルクを求める(ステップS3)。   Then, the base setting part 51 calculates | requires target acceleration according to the acquired driving | running state (step S2). Moreover, the base setting part 51 calculates | requires the target torque required in order to implement | achieve a target acceleration (step S3).

さらに、ベース設定部51は、ステップS4において、目標トルクを実現するために必要な充填効率の目標値(以下、「目標充填効率」と称する)を求める。詳しくは、目標充填効率は、目標トルク、エンジン回転数、及び、図示平均有効圧力の目標値(以下、「目標図示平均有効圧力」と称する)に基づいて求められる。目標図示平均有効圧力は、目標トルク、並びに、トルク損失となる機械抵抗及びポンプ損失(ポンピングロス)に基づいて求められる。   Further, in step S4, the base setting unit 51 obtains a target value of charging efficiency (hereinafter referred to as “target charging efficiency”) necessary for realizing the target torque. Specifically, the target charging efficiency is obtained based on the target torque, the engine speed, and the target value of the indicated mean effective pressure (hereinafter referred to as “target indicated mean effective pressure”). The target indicated mean effective pressure is obtained based on the target torque, the mechanical resistance that becomes torque loss, and the pump loss (pumping loss).

ステップS5において、ベース設定部51は、前記のように求められた目標充填効率に基づいて、吸気バルブ22の開閉時期の基本値及び排気バルブ29の開閉時期の基本値を設定する。吸気バルブ22の開閉時期の基本値は、PCM50の内部メモリに予め記憶された、エンジン回転数及び目標充填効率とそれらに応じた吸気バルブ22の開閉時期とが関連付けて規定された吸気VVTマップに基づいて求められる。同様に、排気バルブ29の開閉時期の基本値は、PCM50の内部メモリに予め記憶された、エンジン回転数及び目標充填効率とそれらに応じた排気バルブ29の開閉時期とが関連付けて規定された排気VVTマップに基づいて求められる。   In step S5, the base setting unit 51 sets the basic value of the opening / closing timing of the intake valve 22 and the basic value of the opening / closing timing of the exhaust valve 29 based on the target charging efficiency obtained as described above. The basic value of the opening / closing timing of the intake valve 22 is stored in the internal memory of the PCM 50 in an intake VVT map defined in association with the engine speed and the target charging efficiency and the opening / closing timing of the intake valve 22 corresponding thereto. Based on. Similarly, the basic value of the opening / closing timing of the exhaust valve 29 is an exhaust gas that is pre-stored in the internal memory of the PCM 50 and is defined in association with the engine speed and the target charging efficiency and the opening / closing timing of the exhaust valve 29 corresponding thereto. It is obtained based on the VVT map.

図4は、エンジン100の始動時において、吸気バルブ22の開閉時期を基本値に設定した状態を概略的に示す説明図である。図4に示すように、吸気バルブ22の開閉時期の基本値は、基本的には、吸気バルブ22が吸気行程の途中で開き、BDCを過ぎて圧縮行程の途中で閉じるように設定されている。つまり、吸気バルブ22は、所謂、“遅閉じ”に設定されている。また、排気バルブ29の開閉時期の基本値は、エンジン回転数及び目標充填効率によっては、前述のバルブオーバーラップが実行されるように設定される。   FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a state in which the opening / closing timing of the intake valve 22 is set to a basic value when the engine 100 is started. As shown in FIG. 4, the basic value of the opening / closing timing of the intake valve 22 is basically set so that the intake valve 22 opens in the middle of the intake stroke and closes in the middle of the compression stroke past the BDC. . That is, the intake valve 22 is set to a so-called “slow closing”. Further, the basic value of the opening / closing timing of the exhaust valve 29 is set so that the above-described valve overlap is executed depending on the engine speed and the target charging efficiency.

ステップS5の後には、ステップS6〜ステップS9と、ステップS10〜S15とが並行して行われる。   After step S5, steps S6 to S9 and steps S10 to S15 are performed in parallel.

ステップS6においては、ベース設定部51は、目標充填効率を実現するために必要な吸気マニホールド13内の吸気の量の目標値(以下、「目標インマニ空気量」と称する)を求める。目標インマニ空気量は、吸気マニホールド13内の吸気密度を基準とした体積効率、所謂インマニ基準の体積効率と、吸気マニホールド13の容積(以下、「インマニ容積」と称する)Viと、気筒21の容積(以下、「シリンダ容積」と称する)Vcと、気筒21内に吸入される1行程あたりの吸気の質量であるシリンダ吸入空気量Qcrの目標値(以下、「目標シリンダ空気量」と称する)とに基づいて求められる。インマニ容積Vi及びシリンダ容積Vcは、双方とも予め規定されており、それぞれPCM50の内部メモリに記憶されている。目標シリンダ空気量は、ステップS4で設定された目標充填効率と、シリンダ容積Vcと、標準大気密度ρ0とに基づいて求められる。標準大気密度ρ0は、標準状態における大気の密度(約1.2kg[kg/m])である。 In step S6, the base setting unit 51 obtains a target value (hereinafter referred to as “target intake manifold air amount”) of the amount of intake air in the intake manifold 13 necessary for realizing the target charging efficiency. The target intake manifold air amount is based on the volumetric efficiency based on the intake density in the intake manifold 13, so-called intake manifold reference volumetric efficiency, the volume of the intake manifold 13 (hereinafter referred to as “intake manifold volume”) Vi, and the volume of the cylinder 21. Vc (hereinafter referred to as “cylinder volume”) and a target value (hereinafter referred to as “target cylinder air amount”) of a cylinder intake air amount Qcr that is the mass of intake air per stroke taken into the cylinder 21. Based on. Both the intake manifold volume Vi and the cylinder volume Vc are defined in advance, and are respectively stored in the internal memory of the PCM 50. The target cylinder air amount is obtained based on the target charging efficiency set in step S4, the cylinder volume Vc, and the standard atmospheric density ρ0. The standard atmospheric density ρ0 is the density of the atmosphere in a standard state (about 1.2 kg [kg / m 3 ]).

ステップS7において、ベース設定部51は、目標インマニ空気量を実現するため必要となる、スロットルバルブ11を通過する吸気の流量の目標値(以下、「目標スロットル通過流量」と称する)を求める。この目標スロットル通過流量は、ステップS4で求められた目標充填効率と、ステップS5で求められた目標インマニ空気量と、現在のインマニ空気量の推定値(以下、「実インマニ空気量」と称する)とに基づいて求められる。実インマニ空気量は、第2圧力センサ64により検出されたインマニ圧力及びインマニ温度に基づいて推定される。尚、この実インマニ空気量は、吸気マニホールド13に流入する空気量と吸気マニホールド13から気筒21内へ流出する空気量との間の収支を計算することにより推定してもよい。   In step S <b> 7, the base setting unit 51 obtains a target value of the flow rate of the intake air that passes through the throttle valve 11 (hereinafter referred to as “target throttle passage flow rate”) that is necessary for realizing the target intake manifold air amount. This target throttle passage flow rate is obtained by calculating the target charging efficiency obtained in step S4, the target intake manifold air amount obtained in step S5, and the estimated value of the current intake manifold air amount (hereinafter referred to as “actual intake manifold air amount”). Based on and. The actual intake manifold air amount is estimated based on the intake manifold pressure and the intake manifold temperature detected by the second pressure sensor 64. The actual intake manifold air amount may be estimated by calculating a balance between the amount of air flowing into the intake manifold 13 and the amount of air flowing out of the intake manifold 13 into the cylinder 21.

ステップS8において、ベース設定部51は、目標スロットル通過流量を実現するために必要となる、スロットルバルブ11のバルブ開度の目標値(以下、「目標スロットル開度」と称する)を設定する。この目標スロットル開度は、目標スロットル通過流量と、第1圧力センサ63により検出された、スロットルバルブ11上流側の吸気圧力(過給圧)と、第2圧力センサ64により検出された、スロットルバルブ11下流側の吸気圧力とに基づいて求められる。   In step S <b> 8, the base setting unit 51 sets a target value of the valve opening of the throttle valve 11 (hereinafter referred to as “target throttle opening”) that is necessary for realizing the target throttle passage flow rate. The target throttle opening is determined by the target throttle passage flow rate, the intake pressure (supercharging pressure) upstream of the throttle valve 11 detected by the first pressure sensor 63, and the throttle valve detected by the second pressure sensor 64. 11 and the intake pressure on the downstream side.

ステップS9において、ベース設定部51は、燃料噴射弁23及び点火プラグ24についても、PCM50の内部メモリに予め記憶された適宜のマップに基づいて基本値を求める。例えば、ベース設定部51は、目標充填効率に基づいて燃料噴射弁23の噴射量を設定し、目標トルクを実現するように点火プラグ24の点火時期を設定する。そして、ベース設定部51は、燃料噴射弁23、点火プラグ24に対して各々の制御値(基本値)に対応する制御信号を出力する。   In step S <b> 9, the base setting unit 51 also obtains basic values for the fuel injection valve 23 and the spark plug 24 based on an appropriate map stored in advance in the internal memory of the PCM 50. For example, the base setting unit 51 sets the injection amount of the fuel injection valve 23 based on the target charging efficiency, and sets the ignition timing of the spark plug 24 so as to achieve the target torque. Then, the base setting unit 51 outputs control signals corresponding to the respective control values (basic values) to the fuel injection valve 23 and the spark plug 24.

一方で、ステップS10において、ベース設定部51は、目標充填効率を実現するために必要となる、過給圧の目標値である目標過給圧を求める。目標過給圧は、PCM50の内部メモリに予め記憶された、エンジン回転数、目標充填効率及び吸気バルブ22の開閉時期とそれらに応じた目標過給圧とが関連付けて規定された過給圧マップに基づいて求められる。   On the other hand, in step S10, the base setting unit 51 obtains a target supercharging pressure that is a target value of the supercharging pressure that is necessary for realizing the target charging efficiency. The target supercharging pressure is stored in advance in the internal memory of the PCM 50. The supercharging pressure map is defined in association with the engine speed, the target charging efficiency, the opening / closing timing of the intake valve 22, and the target supercharging pressure corresponding thereto. Based on.

ステップS11において、ベース設定部51は、目標過給圧に基づいて、タービン4bを通過する流量の目標値である目標タービン流量を求める。詳しくは、目標タービン流量は、圧縮機駆動力の目標値である目標圧縮機駆動力、及び、エンジン回転数等に基づいて求められる。目標圧縮機駆動力は、目標過給圧に基づいて求められる。   In step S11, the base setting unit 51 obtains a target turbine flow rate that is a target value of the flow rate that passes through the turbine 4b, based on the target supercharging pressure. Specifically, the target turbine flow rate is obtained based on the target compressor driving force that is the target value of the compressor driving force, the engine speed, and the like. The target compressor driving force is obtained based on the target supercharging pressure.

ステップS11の後には、ステップS12〜ステップS13と、ステップS14〜S15とが並行して行われる。   After step S11, steps S12 to S13 and steps S14 to S15 are performed in parallel.

ステップS12においては、ベース設定部51は、算出された目標タービン流量を実現するために必要な、WGバルブ36のバルブ開度の目標値(以下、「目標WG開度」と称する)を設定する。目標WG開度は、目標タービン流量と排気の総流量とに基づいて求められる。   In step S12, the base setting unit 51 sets a target value of the valve opening of the WG valve 36 (hereinafter referred to as “target WG opening”) necessary to realize the calculated target turbine flow rate. . The target WG opening is obtained based on the target turbine flow rate and the total exhaust flow rate.

そして、ステップS13において、ベース設定部51は、WGバルブ36のバルブ開度が目標WG開度となるようにWGバルブ36を駆動するための制御信号を出力する。   In step S13, the base setting unit 51 outputs a control signal for driving the WG valve 36 so that the valve opening of the WG valve 36 becomes the target WG opening.

一方で、ステップS14において、VVT制御部59は、ベース設定部51が設定した吸気バルブ22及び排気バルブ29の開閉時期の基本値を調整(補正)する。ステップS14の詳細については後述する。   On the other hand, in step S <b> 14, the VVT control unit 59 adjusts (corrects) the basic values of the opening / closing timings of the intake valve 22 and the exhaust valve 29 set by the base setting unit 51. Details of step S14 will be described later.

そして、ステップS15において、PCM50は、吸気バルブ22及び排気バルブ29に対して各々の制御値(補正後の基本値)に対応する制御信号を出力する。   In step S15, the PCM 50 outputs a control signal corresponding to each control value (basic value after correction) to the intake valve 22 and the exhaust valve 29.

尚、これらのステップの順番は一例であり、ステップの順番を可能な範囲で適宜入れ替えたり、複数のステップを並行して処理したりしてもよい。例えば、ステップS6からステップS9まで続くステップと、ステップS10からステップS13まで続くステップとを並行に処理せずに、一つずつ順番に処理してもよい。   Note that the order of these steps is an example, and the order of the steps may be appropriately changed within a possible range, or a plurality of steps may be processed in parallel. For example, the steps that follow from step S6 to step S9 and the steps that follow from step S10 to step S13 may be processed one by one without being processed in parallel.

続いて、前述のステップS14において行われる処理のうち、吸気VVT制御部53による吸気バルブ22の開閉時期の補正方法について、図7を参照しながら説明する。図7は、吸気VVT25の制御方法を示すブロック図である。   Subsequently, a method of correcting the opening / closing timing of the intake valve 22 by the intake VVT control unit 53 in the process performed in step S14 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram showing a method of controlling the intake VVT 25. As shown in FIG.

〈吸気VVT制御〉
吸気VVT制御部53は、図2に示すように、体積効率の目標値(以下、「目標体積効率」と称する)Kvtを算出する目標体積効率演算部53aと、体積効率の予測値(以下、「予測体積効率」と称する)Kvsを算出する体積効率予測部53bと、吸気バルブ22の開閉時期を現在の基本値から所定のクランク角分だけ進角させたときの体積効率(以下、「仮想体積効率」と称する)Kvvを算出する仮想体積効率演算部53cと、目標体積効率演算部53a、体積効率予測部53b、及び仮想体積効率演算部53cの算出結果に基づいて、吸気バルブ22の開閉時期の進角量を算出する吸気進角量算出部53dとを有する。尚、この例における体積効率は、いずれも標準状態における吸気の状態を基準とした体積効率(すなわち、充填効率)である。基本的には、体積効率が増加するにつれて充填量が増加する一方、体積効率が減少するにつれて充填量も減少することになる。
<Intake VVT control>
As shown in FIG. 2, the intake VVT control unit 53 includes a target volume efficiency calculation unit 53 a that calculates a target value of volume efficiency (hereinafter referred to as “target volume efficiency”) Kvt, a predicted value of volume efficiency (hereinafter, referred to as “target volume efficiency”). Volume efficiency prediction unit 53b for calculating Kvs (referred to as “predicted volume efficiency”) and volume efficiency when the opening / closing timing of the intake valve 22 is advanced by a predetermined crank angle from the current basic value (hereinafter referred to as “virtual efficiency”). Based on the calculation results of the virtual volume efficiency calculation unit 53c for calculating Kvv, the target volume efficiency calculation unit 53a, the volume efficiency prediction unit 53b, and the virtual volume efficiency calculation unit 53c (referred to as volume efficiency). An intake air advance amount calculation unit 53d for calculating the advance amount of the timing. Note that the volumetric efficiency in this example is the volumetric efficiency (that is, filling efficiency) based on the intake state in the standard state. Basically, the filling amount increases as the volumetric efficiency increases, while the filling amount also decreases as the volumetric efficiency decreases.

−目標体積効率演算部−
目標体積効率演算部53aは、図7に示すように、ベース設定部51により求められた目標タービン流量Qttと、標準大気密度ρ0とに基づいて目標体積効率Kvtを算出する。詳しくは、目標体積効率Kvtは、PCM50の内部メモリに予め記憶された、目標タービン流量Qtt及び標準大気密度ρ0と、それらに応じた目標体積効率Kvtとが関連付けて規定された目標体積効率マップに基づいて求められる。ここで、目標体積効率Kvtは、目標タービン流量Qtt、ひいては目標過給圧を実現するのに必要な体積効率に相当する。
-Target volume efficiency calculation unit-
As shown in FIG. 7, the target volume efficiency calculation unit 53a calculates a target volume efficiency Kvt based on the target turbine flow rate Qtt obtained by the base setting unit 51 and the standard atmospheric density ρ0. Specifically, the target volume efficiency Kvt is a target volume efficiency map that is pre-stored in the internal memory of the PCM 50 and is defined by associating the target turbine flow rate Qtt and the standard atmospheric density ρ0 with the target volume efficiency Kvt corresponding thereto. Based on. Here, the target volumetric efficiency Kvt corresponds to the volumetric efficiency necessary for realizing the target turbine flow rate Qtt and, consequently, the target supercharging pressure.

−体積効率予測部−
予測体積効率Kvsは、下流側通路10a内の現在の吸気が気筒21内に吸入された場合の体積効率の予測値を示しており、下流側通路10aにおける吸気の状態と、エンジン100の運転状態とに基づいて、体積効率予測部53bにより求められる。具体的に、体積効率予測部53bは、図7に示すように、エンジン回転数、インマニ圧力、大気圧、並びに、吸気バルブ22及び排気バルブ29の現在の開閉時期に基づいて、予測体積効率Kvsを算出する。ここで、インマニ圧力は、「吸気の状態」の一例であり、このインマニ圧力を介して、下流側通路10aにおける吸気の量、ひいては体積効率の予測値(予測体積効率)Kvsが算出されることになる。インマニ圧力は、第2圧力センサ64により検出される。また、エンジン回転数、吸気バルブ22の現在の開閉時期、及び、排気バルブ29の現在の開閉時期は、それぞれ、「エンジンの運転状態」の一例である。吸気バルブ22及び排気バルブ29の現在の開閉時期は、それぞれ、クランク角センサ69、吸気側カム角センサ70、及び排気側カム角センサ71による検出結果に基づいて求められる。
-Volumetric efficiency prediction unit-
The predicted volumetric efficiency Kvs indicates a predicted value of the volumetric efficiency when the current intake air in the downstream passage 10a is sucked into the cylinder 21, and the intake air state in the downstream passage 10a and the operating state of the engine 100 are shown. Based on the above, it is obtained by the volumetric efficiency prediction unit 53b. Specifically, as shown in FIG. 7, the volumetric efficiency predicting unit 53b predicts the predicted volumetric efficiency Kvs based on the engine speed, the intake manifold pressure, the atmospheric pressure, and the current opening / closing timing of the intake valve 22 and the exhaust valve 29. Is calculated. Here, the intake manifold pressure is an example of “the state of intake air”, and the intake air amount in the downstream passage 10a, and thus the predicted value of volumetric efficiency (predicted volumetric efficiency) Kvs is calculated via this intake manifold pressure. become. The intake manifold pressure is detected by the second pressure sensor 64. The engine speed, the current opening / closing timing of the intake valve 22, and the current opening / closing timing of the exhaust valve 29 are examples of “engine operating state”. The current opening / closing timings of the intake valve 22 and the exhaust valve 29 are obtained based on detection results by the crank angle sensor 69, the intake side cam angle sensor 70, and the exhaust side cam angle sensor 71, respectively.

−仮想体積効率演算部−
仮想体積効率演算部53cは、吸気バルブ22の開時期及び閉時期の両方を現在の開閉時期から5deg.CA(クランク角)ずつ進角させたときの予測体積効率Kvsに相当している。詳しくは、仮想体積効率演算部53cは、図7に示すように、エンジン回転数、インマニ圧力及び大気圧については、対応する予測体積効率Kvsの算出に用いた値と同一の値を使用する一方、吸気バルブ22の開時期と閉時期とについては、対応する予測体積効率Kvsの算出に用いた値から5deg.CAずつ進角させた値を使用する。
-Virtual volumetric efficiency calculator-
The virtual volumetric efficiency calculation unit 53c sets both the opening timing and closing timing of the intake valve 22 to 5 deg. This corresponds to the predicted volume efficiency Kvs when the angle is advanced by CA (crank angle). Specifically, as shown in FIG. 7, the virtual volume efficiency calculation unit 53c uses the same values as those used for calculating the corresponding predicted volume efficiency Kvs for the engine speed, the intake manifold pressure, and the atmospheric pressure. The opening timing and closing timing of the intake valve 22 are 5 deg. From the values used for calculating the corresponding predicted volumetric efficiency Kvs. The value advanced by CA is used.

−吸気進角量算出部−
吸気進角量算出部53dは、図7に示すように、目標体積効率演算部53aにより算出された目標体積効率Kvtと、体積効率予測部53bにより算出された予測体積効率Kvsと、仮想体積効率演算部53cにより算出された仮想体積効率Kvvとに基づいて、吸気バルブ22の進角量を示す吸気オフセット量Δθiを算出する。
-Intake advance amount calculation part-
As shown in FIG. 7, the intake-advance amount calculation unit 53d has a target volume efficiency Kvt calculated by the target volume efficiency calculation unit 53a, a predicted volume efficiency Kvs calculated by the volume efficiency prediction unit 53b, and a virtual volume efficiency. Based on the virtual volume efficiency Kvv calculated by the calculation unit 53c, the intake offset amount Δθi indicating the advance amount of the intake valve 22 is calculated.

詳しくは、吸気進角量算出部53dは、図7に示すように、目標体積効率Kvtから予測体積効率Kvsを減算することによって、目標体積効率Kvtと予測体積効率Kvsとの間の差分ΔKv1(=Kvt−Kvs)を算出する。この差分ΔKv1は、充填量が不足し得るか否かを示す指標である。例えば、差分ΔKv1が0より大きい場合つまり、予測体積効率Kvsが目標体積効率Kvt未満の場合には、目標過給圧を達成するために必要な充填量よりも、実際の充填量が不足し得ることを示している。このことは、例えば加速過渡時において、充填量が十分に増加せず、目標過給圧が達成されない状況に対応している。   Specifically, as shown in FIG. 7, the intake-advance amount calculating unit 53d subtracts the predicted volume efficiency Kvs from the target volume efficiency Kvt to thereby obtain a difference ΔKv1 between the target volume efficiency Kvt and the predicted volume efficiency Kvs ( = Kvt-Kvs). This difference ΔKv1 is an index indicating whether or not the filling amount can be insufficient. For example, when the difference ΔKv1 is greater than 0, that is, when the predicted volumetric efficiency Kvs is less than the target volumetric efficiency Kvt, the actual filling amount may be insufficient than the filling amount necessary to achieve the target supercharging pressure. It is shown that. This corresponds to a situation in which, for example, during the acceleration transition, the filling amount does not increase sufficiently and the target supercharging pressure is not achieved.

一方で、吸気進角量算出部53dは、図7に示すように、差分ΔKv1の算出とは別に、仮想体積効率Kvvから予測体積効率Kvsを減算することによって、仮想体積効率Kvvと予測体積効率Kvsとの間の差分ΔKv2(=Kvv−Kvs)を算出する。この差分ΔKv2は、吸気バルブ22の開時期と閉時期とを5deg.CAずつ進角させたときの体積効率の増加量を示している。例えば差分ΔKv2が0よりも大きい場合には、吸気バルブ22の開閉時期を5deg.CAずつ進角させたときに、体積効率、ひいては充填量が増加することを示している。   On the other hand, as shown in FIG. 7, the intake advance amount calculation unit 53d subtracts the predicted volume efficiency Kvs from the virtual volume efficiency Kvv separately from the calculation of the difference ΔKv1, thereby calculating the virtual volume efficiency Kvv and the predicted volume efficiency. A difference ΔKv2 (= Kvv−Kvs) with respect to Kvs is calculated. This difference ΔKv2 indicates that the opening timing and closing timing of the intake valve 22 are 5 deg. The amount of increase in volumetric efficiency when the angle is advanced by CA is shown. For example, when the difference ΔKv2 is greater than 0, the opening / closing timing of the intake valve 22 is set to 5 deg. It is shown that the volumetric efficiency and hence the filling amount increase when the angle is advanced by CA.

吸気進角量算出部53dは、図7に示すように、差分ΔKv1を差分ΔKv2で除算することによって、5deg.CA基準の過不足率Rv(=ΔKv1/ΔKv2)を算出する。そして、過不足率Rvに対して5deg.CAを乗算することによって、吸気オフセット量Δθi(クランク角単位)を算出する。過不足率Rvが1よりも大きいときには、吸気バルブ22の開閉時期を5deg.CAずつ進角させてもなお、予測体積効率Kvsが目標体積効率Kvtまで増加せず、充填量が依然として不足し得るということを示している。このときには、吸気オフセット量Δθiは、5deg.CAよりも大きく設定される。一方で、過不足率Rvが1以下のときには、吸気バルブ22の開閉時期を5deg.CAずつ進角させてしまうと、予測体積効率Kvsが目標体積効率Kvtよりも大きくなって、充填量が必要以上に増加し得ることを示している。このとき、吸気オフセット量Δθiは、5deg.CA未満に設定される。   As shown in FIG. 7, the intake air advance amount calculation unit 53d divides the difference ΔKv1 by the difference ΔKv2 to obtain 5 deg. CA excess / deficiency rate Rv (= ΔKv1 / ΔKv2) is calculated. And 5 deg. For the excess / deficiency rate Rv. By multiplying by CA, the intake offset amount Δθi (unit of crank angle) is calculated. When the excess / deficiency rate Rv is greater than 1, the opening / closing timing of the intake valve 22 is set to 5 deg. Even if the angle is advanced by CA, the predicted volumetric efficiency Kvs does not increase to the target volumetric efficiency Kvt, indicating that the filling amount may still be insufficient. At this time, the intake offset amount Δθi is 5 deg. It is set larger than CA. On the other hand, when the excess / deficiency rate Rv is 1 or less, the opening / closing timing of the intake valve 22 is set to 5 deg. If the angle is advanced by CA, the predicted volumetric efficiency Kvs becomes larger than the target volumetric efficiency Kvt, indicating that the filling amount can be increased more than necessary. At this time, the intake offset amount Δθi is 5 deg. Set to less than CA.

具体的には、吸気オフセット量Δθiは、差分ΔKv1が0よりも大きくなるにつれて大きくなるような且つ、差分ΔKv2が0よりも大きくなるにつれて小さくなるような値として算出される。   Specifically, the intake offset amount Δθi is calculated as a value that increases as the difference ΔKv1 increases from 0 and decreases as the difference ΔKv2 increases from 0.

吸気進角量算出部53dは、算出された吸気オフセット量Δθiが0よりも小さい場合には、吸気オフセット量Δθiを0に変更する。つまり、吸気オフセット量Δθiは0以上の値となる。吸気オフセット量Δθiが0か、0よりも大きいかに応じて、ターボラグが生じているか否かが間接的に判定される。   If the calculated intake offset amount Δθi is smaller than 0, the intake advance amount calculation unit 53d changes the intake offset amount Δθi to 0. That is, the intake offset amount Δθi is a value greater than or equal to zero. Whether the turbo lag has occurred is indirectly determined depending on whether the intake offset amount Δθi is 0 or larger than 0.

詳しくは、吸気オフセット量Δθiが負の値であることは、充填量が不足していないこと、ひいてはターボラグが生じていないことを示している。そのような状況では、吸気バルブ22の開閉時期を補正する必要が無いため、吸気オフセット量Δθiの算出値が0以下の場合には、吸気進角量算出部53dは吸気オフセット量Δθiを0に変更する。一方で、吸気オフセット量Δθiが正の値であることは、充填量が不足していること、ひいてはターボラグが生じていることを示している。そのような状況では、吸気オフセット量Δθiを変更せずに算出値のままに保つ。   Specifically, the negative value of the intake offset amount Δθi indicates that the filling amount is not insufficient, and that no turbo lag is generated. In such a situation, since it is not necessary to correct the opening / closing timing of the intake valve 22, when the calculated value of the intake offset amount Δθi is 0 or less, the intake advance amount calculating unit 53d sets the intake offset amount Δθi to 0. change. On the other hand, the positive value of the intake offset amount Δθi indicates that the filling amount is insufficient and that turbo lag is generated. In such a situation, the intake offset amount Δθi is not changed and is kept at the calculated value.

最終的に、吸気VVT制御部53は、吸気バルブ22の開時期及び閉時期それぞれの現在の基本値から吸気オフセット量Δθiを減算することにより、吸気バルブ22の開閉時期を進角させる。前述のように、吸気オフセット量Δθiは、ターボラグが生じているときに、0よりも大きい値を取る。このことは、吸気VVT制御部53は、ターボラグが生じているときに、吸気バルブ22の開閉時期を進角させることを示している。   Finally, the intake VVT controller 53 advances the opening / closing timing of the intake valve 22 by subtracting the intake offset amount Δθi from the current basic values of the opening timing and closing timing of the intake valve 22. As described above, the intake air offset amount Δθi takes a value larger than 0 when the turbo lag occurs. This indicates that the intake VVT control unit 53 advances the opening / closing timing of the intake valve 22 when a turbo lag occurs.

吸気VVT制御部53は、図3のステップS14から続くステップS15において、進角後の開閉時期を実現するように吸気VVT25を制御する。そのような制御によって、充填量が増加することになる。詳しくは、一般的に、気筒21内には、ピストン27が下降するときに生じる負圧によって吸気が吸い込まれることになるものの、ピストン27がBDC(下死点)を通過して下降から上昇に転じた後も、BDCの少し後(ABDC)までは、吸気の慣性によって、気筒21内に吸気が導入されることになる。充填量は、図4に示すように、TDCからABDCまでの区間におけるバルブリフト量の積分量(図4における領域Aの面積に相当する。)に依存する。一方で、ABDCから次のTDCまでの区間において吸気バルブ22が開いている期間は、吸気の一部が吸気ポート14に排出されている。気筒21から吸気ポート14へ排出される吸気量は、ABDCから次のTDCまでの区間における吸気バルブ22のバルブリフト量の積分量(図4における領域Bの面積に相当する。)に依存するため、領域Aの面積と領域Bの面積との収支で充填量が決まる。吸気バルブ22の開閉時期が変更されれば、領域Aの面積と領域Bの面積とが変化するので、充填量が変化することになる。例えば、図5に示すように、吸気バルブ22の開時期と閉時期とを図4の状態から進角させると、領域Aの面積が増大して且つ領域Bの面積が減少する。これにより、充填量は、図4に図示した状態よりも増加することになる。   In step S15 subsequent to step S14 in FIG. 3, the intake VVT control unit 53 controls the intake VVT 25 so as to realize the opening / closing timing after advance. Such control increases the filling amount. Specifically, in general, intake air is sucked into the cylinder 21 by the negative pressure generated when the piston 27 descends, but the piston 27 passes through the BDC (bottom dead center) and rises from the descending position. Even after turning, the intake air is introduced into the cylinder 21 due to the inertia of the intake air until slightly after the BDC (ABDC). As shown in FIG. 4, the filling amount depends on the integral amount of the valve lift amount in the section from TDC to ABDC (corresponding to the area of region A in FIG. 4). On the other hand, during the period in which the intake valve 22 is open in the section from the ABCD to the next TDC, a part of the intake air is discharged to the intake port 14. The amount of intake air discharged from the cylinder 21 to the intake port 14 depends on the integral amount of the valve lift amount of the intake valve 22 in the section from ABDC to the next TDC (corresponding to the area of region B in FIG. 4). The filling amount is determined by the balance between the area A and the area B. If the opening / closing timing of the intake valve 22 is changed, the area of the region A and the area of the region B are changed, so that the filling amount is changed. For example, as shown in FIG. 5, when the opening timing and closing timing of the intake valve 22 are advanced from the state of FIG. 4, the area of the region A increases and the area of the region B decreases. Thereby, the filling amount is increased from the state shown in FIG.

以上、説明してきた吸気バルブ22の進角に係る処理は、PCM50によって所定の周期で繰り返し実行される。   The processing related to the advance angle of the intake valve 22 described above is repeatedly executed by the PCM 50 at a predetermined cycle.

次に、図3のステップS14において行われる処理のうち、排気VVT制御部54による排気バルブ29の開閉時期の補正方法について、図8を参照しながら説明する。図8は、排気VVT26の制御方法を示すブロック図である。   Next, of the processes performed in step S14 of FIG. 3, a method of correcting the opening / closing timing of the exhaust valve 29 by the exhaust VVT control unit 54 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a method for controlling the exhaust VVT 26.

〈排気VVT制御〉
排気VVT制御部54は、図2に示すように、現在の新気吹き抜け率(以下、「現在吹き抜け率」と称する)Fsを推定する吹き抜け率推定部54bと、新気吹き抜け率の不足量(以下、「吹き抜け率不足量」と称する)ΔF1を算出する吹き抜け率不足分演算部54aと、排気バルブ29の開閉時期を現在の基本値から所定のクランク角分だけ遅角させたときの新気吹き抜け率(以下、「仮想吹き抜け率」と称する)Fvを算出する仮想吹き抜け率演算部54cと、吹き抜け率推定部54b、吹き抜け率不足分演算部54a、及び仮想吹き抜け率演算部54cの算出結果に基づいて、排気バルブ29の開閉時期の遅角量を算出する排気遅角量算出部54dとを有する。ここで、新気吹き抜け率は、気筒21内に吸入される新気のうち、気筒21内に留まらずに排気ポート31へ吹き抜ける新気の割合を示している。
<Exhaust VVT control>
As shown in FIG. 2, the exhaust VVT control unit 54 includes a blow-through rate estimation unit 54 b that estimates a current fresh-air blow-through rate (hereinafter referred to as “current blow-through rate”) Fs, and a deficiency in the fresh-air blow-out rate ( (Hereinafter referred to as “blow-through rate deficient amount”) and a fresh air when the opening / closing timing of the exhaust valve 29 is delayed by a predetermined crank angle from the current basic value. The calculation results of the virtual blow-through rate calculation unit 54c for calculating the blow-through rate (hereinafter referred to as “virtual blow-through rate”) Fv, the blow-through rate estimation unit 54b, the blow-through rate shortage calculation unit 54a, and the virtual blow-through rate calculation unit 54c And an exhaust retard amount calculating section 54d for calculating the retard amount of the opening / closing timing of the exhaust valve 29. Here, the fresh air blow-through rate indicates a ratio of fresh air that is blown into the exhaust port 31 without staying in the cylinder 21 out of the fresh air sucked into the cylinder 21.

−吹き抜け率推定部−
吹き抜け率推定部54bは、下流側通路10aにおける吸気の状態と、エンジン100の運転状態とに基づいて、現在吹き抜け率Fsを推定する。具体的に、吹き抜け率推定部54bは、吸気の状態として、第2圧力センサ64により検出されたインマニ圧力を読み込むと共に、エンジン100の運転状態として、図8に示すように、エンジン回転数、大気圧センサ60により検出された大気圧、並びに、吸気バルブ22及び排気バルブ29それぞれの現在の開閉時期を読み込む。吹き抜け率推定部54bは、読み込んだ各パラメータに基づいて、現在吹き抜け率Fsを推定する。
-Blowout rate estimator-
The blow-through rate estimation unit 54b estimates the current blow-through rate Fs based on the state of intake air in the downstream passage 10a and the operating state of the engine 100. Specifically, the blow-through rate estimation unit 54b reads the intake manifold pressure detected by the second pressure sensor 64 as the intake air state, and as the operating state of the engine 100, as shown in FIG. The atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor 60 and the current opening / closing timings of the intake valve 22 and the exhaust valve 29 are read. The blow-through rate estimation unit 54b estimates the current blow-through rate Fs based on the read parameters.

−吹き抜け率不足分演算部−
吹き抜け率不足量ΔF1は、目標タービン流量Qttの実現に必要な新気吹き抜け率から、現在の新気抜き抜け率を減算することにより得られる値であり、新気吹き抜け率の不足分を示している。例えば、吹き抜け率不足量ΔF1が0よりも大きい場合には、新気吹き抜け率、ひいては排気系へ吹き抜けてタービン4bに送られる空気の流量が不足し得ることを示している。吹き抜け率不足分演算部54aは、図8に示すように、ベース設定部51により求められた目標タービン流量Qttと、吹き抜け率推定部54bにより推定された現在吹き抜け率Fsとに基づいて吹き抜け率不足量ΔF1を求める。
-Insufficient blowout rate calculation unit-
The blowout rate deficiency ΔF1 is a value obtained by subtracting the current fresh air blowout rate from the new blowout rate required to achieve the target turbine flow rate Qtt, and indicates the shortage of the new blowout rate. Yes. For example, when the blow-through rate deficiency amount ΔF1 is larger than 0, it indicates that the fresh air blow-through rate, and thus the flow rate of the air blown into the exhaust system and sent to the turbine 4b may be insufficient. As shown in FIG. 8, the blow-through rate shortage calculating unit 54a is short of the blow-through rate based on the target turbine flow rate Qtt obtained by the base setting unit 51 and the current blow-through rate Fs estimated by the blow-through rate estimating unit 54b. The amount ΔF1 is obtained.

−仮想吹き抜け率演算部−
仮想吹き抜け率演算部54cは、排気バルブ29の開時期及び閉時期の両方を現在の開閉時期から5deg.CA(クランク角)ずつ遅角させたときの現在吹き抜け率Fsに相当する仮想吹き抜け率Fvを算出する。詳しくは、仮想吹き抜け率演算部54cは、図8に示すように、インマニ圧力、エンジン回転数及び大気圧については、対応する現在吹き抜け率Fsの算出に用いた値と同一の値を使用する一方、排気バルブ29の開時期と閉時期とについては、対応する現在吹き抜け率Fsの算出に用いた値から5deg.CAずつ遅角させた値を使用する。
-Virtual blowout rate calculator-
The virtual blow-through rate calculating unit 54c sets both the opening timing and closing timing of the exhaust valve 29 from the current opening / closing timing by 5 deg. A virtual blow-through rate Fv corresponding to the current blow-through rate Fs when retarded by CA (crank angle) is calculated. Specifically, as shown in FIG. 8, the virtual blow-through rate calculating unit 54c uses the same value as the value used for calculating the corresponding current blow-through rate Fs for the intake manifold pressure, the engine speed, and the atmospheric pressure. The opening timing and closing timing of the exhaust valve 29 are 5 deg. From the values used for calculating the corresponding current blow-through rate Fs. Use the value retarded by CA.

−排気遅角量算出部−
排気遅角量算出部54dは、図8に示すように、吹き抜け率推定部54bにより算出された現在吹き抜け率Fsと、吹き抜け率不足分演算部54aにより求められた吹き抜け率不足量ΔF1と、仮想吹き抜け率演算部54cにより算出された仮想吹き抜け率Fvとに基づいて、排気バルブ29の遅角量を示す排気オフセット量Δθeを算出する。
−Exhaust retard amount calculation unit−
As shown in FIG. 8, the exhaust retard amount calculation unit 54d, the current blow-through rate Fs calculated by the blow-through rate estimation unit 54b, the blow-through rate deficient amount ΔF1 obtained by the blow-through rate deficient calculation unit 54a, and the virtual Based on the virtual blow-through rate Fv calculated by the blow-through rate calculation unit 54c, an exhaust offset amount Δθe indicating the retard amount of the exhaust valve 29 is calculated.

詳しくは、排気遅角量算出部54dは、図8に示すように、仮想吹き抜け率Fvから現在吹き抜け率Fsを減算することによって、仮想吹き抜け率Fvと現在吹き抜け率Fsとの間の差分ΔF2(=Fv−Fs)を算出する。この差分ΔF2は、排気バルブ29の開時期と閉時期とを仮に5deg.CAずつ遅角させたときの新気吹き抜け率の増加量を示している。例えば差分ΔF2が0よりも大きい場合には、排気バルブ29の開閉時期を5deg.CAずつ進角させたときに、新気吹き抜け率、ひいてはタービン4bへ送られる空気の流量が増加することを示している。   Specifically, as shown in FIG. 8, the exhaust retardation amount calculating unit 54d subtracts the current blow-through rate Fs from the virtual blow-through rate Fv to obtain a difference ΔF2 ( = Fv-Fs). This difference ΔF2 is assumed to be 5 deg. Between the opening timing and closing timing of the exhaust valve 29. The amount of increase in the fresh air blow-through rate when retarded by CA is shown. For example, when the difference ΔF2 is greater than 0, the opening / closing timing of the exhaust valve 29 is set to 5 deg. This shows that when the angle is advanced by CA, the fresh air blow-through rate, and hence the flow rate of air sent to the turbine 4b, increases.

排気遅角量算出部54dは、図8に示すように、吹き抜け率不足量ΔF1を差分ΔF2で除算することにより、5deg.CA基準の過不足率Rf(=ΔF1/ΔF2)を算出する。そして、この過不足率Rfに対して5deg.CAを乗算することによって、排気オフセット量Δθe(クランク角単位)を算出する。例えば、過不足率Rfが1よりも大きいときには、排気バルブ29の開閉時期を5deg.CAずつ遅角させてもなお、新気吹き抜け率の不足分が解消されず、タービン4bへ送られる空気の流量が依然として不足し得ることを示している。このときには、排気オフセット量Δθeは、5deg.CAよりも大きく設定される。一方で、過不足率Rfが1以下のときには、排気バルブ29の開閉時期を5deg.CAずつ遅角させてしまうと、新気吹き抜け率、ひいてはタービン4bへ送られる空気の流量が必要以上に増加し得ることを示している。このときには、排気オフセット量Δθeは、5deg.CA未満に設定される。   As shown in FIG. 8, the exhaust retardation amount calculating unit 54d divides the blow-through rate deficient amount ΔF1 by the difference ΔF2 to obtain 5 deg. CA excess / deficiency rate Rf (= ΔF1 / ΔF2) is calculated. And for this excess / deficiency rate Rf, 5 deg. By multiplying by CA, an exhaust gas offset amount Δθe (crank angle unit) is calculated. For example, when the excess / deficiency rate Rf is greater than 1, the opening / closing timing of the exhaust valve 29 is set to 5 deg. Even if retarded by CA, the shortage of the fresh air blow-through rate is not resolved, indicating that the flow rate of the air sent to the turbine 4b may still be insufficient. At this time, the exhaust offset amount Δθe is 5 deg. It is set larger than CA. On the other hand, when the excess / deficiency rate Rf is 1 or less, the opening / closing timing of the exhaust valve 29 is set to 5 deg. If the angle is delayed by CA, it indicates that the fresh air blow-through rate and consequently the flow rate of the air sent to the turbine 4b can be increased more than necessary. At this time, the exhaust offset amount Δθe is 5 deg. Set to less than CA.

具体的に、排気オフセット量Δθeは、吹き抜け率不足量ΔF1が0よりも大きくなるにつれて大きくなるような且つ、差分ΔF2が0よりも大きくなるにつれて小さくなるような値として算出される。   Specifically, the exhaust offset amount Δθe is calculated as a value that increases as the blow-through rate deficient amount ΔF1 increases from 0 and decreases as the difference ΔF2 increases from 0.

続いて、排気遅角量算出部54dは、吸気進角量算出部53dにより算出された吸気オフセット量Δθi(符号に応じて変更された後の値)を読み込む。排気遅角量算出部54dは、吸気オフセット量Δθiの値に基づいて、ターボ過給機4にターボラグが生じているか否かを判定し、その判定結果に基づいて、排気オフセット量Δθeを変更する。前述の如く、吸気オフセット量Δθiが0か、0よりも大きいかに応じて、ターボラグが生じているか否かが間接的に判定される。排気遅角量算出部54dは、吸気オフセット量Δθiが0のときには、ターボ過給機4にターボラグが生じていない判定し、排気オフセット量Δθeを0に変更する。一方、排気遅角量算出分54dは、吸気オフセット量Δθiが0よりも大きいときには、ターボラグが生じているものと判定し、排気オフセット量Δθeを変更せずに算出値のままに保つ。   Subsequently, the exhaust retard amount calculating unit 54d reads the intake offset amount Δθi (value changed according to the sign) calculated by the intake advance amount calculating unit 53d. The exhaust retard amount calculation unit 54d determines whether or not a turbo lag has occurred in the turbocharger 4 based on the value of the intake offset amount Δθi, and changes the exhaust offset amount Δθe based on the determination result. . As described above, it is indirectly determined whether or not a turbo lag has occurred depending on whether the intake offset amount Δθi is 0 or larger than 0. When the intake offset amount Δθi is 0, the exhaust retard amount calculation unit 54d determines that no turbo lag has occurred in the turbocharger 4, and changes the exhaust offset amount Δθe to 0. On the other hand, if the intake offset amount Δθi is greater than 0, the exhaust retard amount calculation portion 54d determines that a turbo lag has occurred, and keeps the exhaust offset amount Δθe as it is without changing.

最終的に、排気VVT制御部54は、排気バルブ29の開時期及び閉時期それぞれの現在の基本値に対して排気オフセット量Δθeを加算することにより、排気バルブ29の開閉時期を遅角させる。前述のように、排気オフセット量Δθeは、ターボラグが生じていないと判定されたときには0に変更される。このことは、排気VVT制御部54は、ターボラグが生じていると判定したときに、排気バルブ29の開閉時期を遅角させることを示している。   Finally, the exhaust VVT controller 54 retards the opening / closing timing of the exhaust valve 29 by adding the exhaust offset amount Δθe to the current basic values of the opening timing and closing timing of the exhaust valve 29. As described above, the exhaust gas offset amount Δθe is changed to 0 when it is determined that no turbo lag has occurred. This indicates that the exhaust VVT control unit 54 retards the opening / closing timing of the exhaust valve 29 when it is determined that a turbo lag has occurred.

排気VVT制御部54は、図3のステップS14から続くステップS15において、遅角後の開閉時期を実現するように排気VVT26を制御する。そのような制御によって、新気吹き抜け率が増大することになる。詳しくは、例えば図6(a)に示す状態から排気バルブ29の開閉時期を遅角させると、図6(b)に示すようなバルブオーバーラップが行われることになる。そのときのオーバーラップ期間(O/L)は、排気オフセット量Δθeが大きくなるにつれて、つまり、排気バルブ29の開閉時期が遅角されるに従って、延長されることになる。そのことで、新気の吹き抜け率、ひいては、吸気行程中にタービン4bへ送られる空気の量が増大するようになる。   In step S15 following step S14 in FIG. 3, the exhaust VVT control unit 54 controls the exhaust VVT 26 so as to realize the opening / closing timing after being retarded. Such control increases the fresh air blow-through rate. Specifically, for example, when the opening / closing timing of the exhaust valve 29 is retarded from the state shown in FIG. 6A, valve overlap as shown in FIG. 6B is performed. The overlap period (O / L) at that time is extended as the exhaust offset amount Δθe increases, that is, as the opening / closing timing of the exhaust valve 29 is retarded. This increases the blow-through rate of fresh air, and consequently the amount of air sent to the turbine 4b during the intake stroke.

以上、説明してきた排気バルブ29の遅角に係る処理は、PCM50によって所定の周期で繰り返し実行される。   The processing related to the retardation of the exhaust valve 29 described above is repeatedly executed by the PCM 50 at a predetermined cycle.

〈VVTの制御例〉
以下、吸気VVT25及び排気VVT26の制御例について説明する。
<VVT control example>
Hereinafter, control examples of the intake VVT 25 and the exhaust VVT 26 will be described.

図9は、加速過渡時における(a)アクセル開度の推移、(b)吸気バルブ22の閉時期進の推移、及び、(c)排気バルブ29の閉時期の推移を例示するタイムチャートである。以下、過給域における過渡運転、特に、加速過渡時の運転について例示する。   FIG. 9 is a time chart illustrating the transition of (a) the accelerator opening, (b) the transition of the closing timing of the intake valve 22, and (c) the transition of the closing timing of the exhaust valve 29 during acceleration transition. . Hereinafter, the transient operation in the supercharging region, particularly the operation at the time of acceleration transient will be exemplified.

例えば、エンジン100が比較的緩慢に加速するときには、過給圧は、目標過給圧に追従するように制御される。図9(a)の破線に示すように、アクセルペダル81が比較的緩慢に踏み込まれた場合(t=t0)、吸気オフセット量Δθi及び排気オフセット量Δθeは、双方とも、0又は0付近の値となり、吸気バルブ22及び排気バルブ29の開閉時期は、それぞれ、ベース設定部51が設定した基本値、又は基本値付近の値に設定される。その場合、図9(b)及び図9(c)の破線に示す(基本値のみを図示)ように、吸気バルブ22及び排気バルブ29の閉時期は、双方とも、時間経過に従ってスムースに推移することになる。   For example, when the engine 100 accelerates relatively slowly, the supercharging pressure is controlled to follow the target supercharging pressure. As shown by the broken line in FIG. 9A, when the accelerator pedal 81 is depressed relatively slowly (t = t0), both the intake offset amount Δθi and the exhaust offset amount Δθe are values of 0 or around 0. Thus, the opening and closing timings of the intake valve 22 and the exhaust valve 29 are set to the basic value set by the base setting unit 51 or a value near the basic value, respectively. In this case, as shown by the broken lines in FIGS. 9B and 9C (only the basic values are shown), the closing timings of the intake valve 22 and the exhaust valve 29 both change smoothly over time. It will be.

一方で、図9(a)の実線に示すように、アイドル運転や低速運転からの全開加速時(t=t0)には、過給圧の立ち上がりに遅れが生じ得ること、つまり、ターボラグが顕著に現れることが知られている。例えばアイドル運転では、スロットルバルブ11の開度は全閉付近に設定されるため、スロットルバルブ11よりも下流側部分つまり、下流側通路10a内の吸気量は、比較的少量となる。その状態から加速するとき、スロットルバルブ11の開度を全開にしたとしても、充填量が十分に増加せずに、ひいては排気の確保に遅れが生じてしまい、タービン4bやコンプレッサ4aが十分に駆動されない場合がある。その場合、過給圧が目標過給圧まで上昇するのに顕著な遅れが生じることになる。   On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 9 (a), at the time of full-open acceleration from idle operation or low-speed operation (t = t0), a delay may occur in the rise of the supercharging pressure, that is, turbo lag is remarkable. It is known to appear in For example, in the idling operation, the opening of the throttle valve 11 is set in the vicinity of the fully closed state. Therefore, the intake air amount in the downstream portion of the throttle valve 11, that is, in the downstream passage 10a is relatively small. When accelerating from this state, even if the opening degree of the throttle valve 11 is fully opened, the filling amount does not increase sufficiently, and as a result, a delay occurs in securing the exhaust, and the turbine 4b and the compressor 4a are sufficiently driven. May not be. In that case, a significant delay occurs in increasing the supercharging pressure to the target supercharging pressure.

前記の構成によると、ターボラグが生じているか否か、すなわち、充填量が不足しているか否かは、吸気オフセット量Δθiの符号に反映される。吸気オフセット量Δθiが正の値を取る場合、図9(b)の実線に示すように、VVT制御部59は、吸気バルブ22の開閉時期を吸気オフセット量Δθi分だけ進角させる(t0<t<t1)。これにより、気筒21内に吸入される吸気の充填量が増加する。充填量の増加分は、燃焼行程を経て排出される排気の流量と、後述の如く、吸気行程中に排気系へ吹き抜ける空気の流量とを増加させる。   According to the above configuration, whether the turbo lag is generated, that is, whether the filling amount is insufficient is reflected in the sign of the intake air offset amount Δθi. When the intake offset amount Δθi takes a positive value, as shown by the solid line in FIG. 9B, the VVT control unit 59 advances the opening / closing timing of the intake valve 22 by the intake offset amount Δθi (t0 <t <T1). Thereby, the filling amount of the intake air sucked into the cylinder 21 increases. The increase in the filling amount increases the flow rate of exhaust discharged through the combustion stroke and the flow rate of air blown into the exhaust system during the intake stroke, as will be described later.

そして、VVT制御部59は、吸気の充填量を増大させるとき(つまり、吸気オフセット量Δθiが正の値を取り、ターボラグが生じている判定されたとき)、排気VVT26の遅角も行う。図9(c)の実線に示すように、VVT制御部59は、排気バルブ29の開閉時期を排気オフセット量Δθe分だけ遅角させる(t0<t<t1)。これにより、バルブオーバーラップが行われるオーバーラップ期間が延長されて、新気吹き抜け率つまり、吸気行程中に排気系へ吹き抜ける新気の割合が増大することになる。ここで、前述の如く、吸気VVT25を介して吸気の充填量を増加させたことで、その増加分に応じて、排気系へ吹き抜ける空気の量が増加するようになる。   The VVT control unit 59 also retards the exhaust VVT 26 when the intake charge amount is increased (that is, when it is determined that the intake offset amount Δθi takes a positive value and a turbo lag has occurred). As shown by the solid line in FIG. 9C, the VVT control unit 59 retards the opening / closing timing of the exhaust valve 29 by the exhaust offset amount Δθe (t0 <t <t1). Thereby, the overlap period in which the valve overlap is performed is extended, and the fresh air blow-through rate, that is, the ratio of the fresh air blown into the exhaust system during the intake stroke is increased. Here, as described above, by increasing the intake charge amount via the intake VVT 25, the amount of air blown into the exhaust system increases according to the increase.

このように、吸気行程と、その後の排気行程との両方において、排気系へ送られる空気の流量が増加することとなり、そのことで、タービン4bの回転駆動を促すことができる。   Thus, in both the intake stroke and the subsequent exhaust stroke, the flow rate of the air sent to the exhaust system is increased, which can promote the rotational drive of the turbine 4b.

また、排気系30における新気の割合が増大したことで、新気が排気系30で反応して生じる所謂、後燃えが起こり易くなる。後燃えにより、排気系30へ吹き抜けた空気が昇温、ひいては昇圧することになるため、タービン4bの回転駆動をさらに促すことができる。   Further, since the ratio of fresh air in the exhaust system 30 is increased, so-called afterburning that occurs when fresh air reacts in the exhaust system 30 is likely to occur. Since the air that has blown into the exhaust system 30 rises in temperature due to the afterburning, and further increases in pressure, the rotational drive of the turbine 4b can be further promoted.

こうした処理は、所定の周期で繰り返し実行されるものの、タービン4bへ送られる空気の流量が増加して、過給圧が目標過給圧に向かって上昇するに従って、差分ΔKv1,体積効率過不足率Rv、及び吸気オフセット量Δθiは、順次、0に向かって漸減する。これにより、吸気バルブ22の開閉時期は、基本値に漸近していく。そして、吸気オフセット量Δθiが0まで減少すると(t=t1)、それと同時に、排気オフセット量Δθeも0になる(t=t1)。これにより、吸気バルブ22及び排気バルブ29の開閉時期の補正が終了する。   Although such processing is repeatedly executed at a predetermined cycle, the difference ΔKv1, the volume efficiency excess / deficiency rate is increased as the flow rate of air sent to the turbine 4b increases and the boost pressure increases toward the target boost pressure. Rv and the intake offset amount Δθi gradually decrease toward zero. As a result, the opening / closing timing of the intake valve 22 gradually approaches the basic value. When the intake offset amount Δθi decreases to 0 (t = t1), at the same time, the exhaust offset amount Δθe also becomes 0 (t = t1). Thereby, the correction of the opening / closing timing of the intake valve 22 and the exhaust valve 29 is completed.

(まとめ)
以上説明したように、VVT制御部59は、吸気バルブ22及び排気バルブ29の両方が開弁されるオーバーラップ期間を制御する。オーバーラップ期間中には、吸気系10から排気系30へ空気が吹き抜けるようになる。
(Summary)
As described above, the VVT control unit 59 controls the overlap period in which both the intake valve 22 and the exhaust valve 29 are opened. During the overlap period, air is blown from the intake system 10 to the exhaust system 30.

ターボラグは、加速過渡時に生じ得る。加速過渡時には、スロットルバルブ11の開弁等を通じて、気筒21内に吸入される空気の充填量が増加することになる。   Turbo lag can occur during acceleration transients. During acceleration transition, the amount of air charged into the cylinder 21 increases through the opening of the throttle valve 11 or the like.

前述のように、VVT制御部59は、ターボラグが生じていると判定したときには、オーバーラップ期間が延長されるように、排気バルブ29の閉時期を遅角させる。オーバーラップ期間が延長されることで、充填量として増加した空気のうち、排気系30へ吹き抜ける空気の割合が増大し、その増大分に応じて、タービン4bへ送られる空気の流量が増加することになる。そのことで、タービン4bを十分に回転駆動することが可能になる。   As described above, when the VVT control unit 59 determines that the turbo lag has occurred, the VVT control unit 59 retards the closing timing of the exhaust valve 29 so that the overlap period is extended. By extending the overlap period, the ratio of the air blown into the exhaust system 30 in the air increased as the filling amount increases, and the flow rate of the air sent to the turbine 4b increases according to the increase. become. As a result, the turbine 4b can be sufficiently driven to rotate.

さらに、前記の構成は、気筒21内に空気が吸入されたときに、その吸入分の混合気が燃焼して排気される前に、タービン4bへ送る空気の流量を増加させることができるという点で、ターボラグを早期に解消することが可能になる。   Further, the above-described configuration can increase the flow rate of air sent to the turbine 4b when air is sucked into the cylinder 21 and before the air-fuel mixture is combusted and exhausted. Thus, the turbo lag can be eliminated at an early stage.

さらに、前記の構成によると、排気系30へ吹き抜ける空気の割合が増加した分、排気系30における新気の流量が増加することになり、そのことで、新気が排気系30で反応して生じる所謂、後燃えが起こり易くなる。後燃えにより、排気系30へ吹き抜けた空気が昇温、ひいては昇圧することになるから、タービン4bを十分に回転駆動する上で有利になる。   Furthermore, according to the above-described configuration, the flow rate of fresh air in the exhaust system 30 is increased by the amount of air blown into the exhaust system 30, so that fresh air reacts in the exhaust system 30. The so-called afterburn that occurs is likely to occur. Since the air blown into the exhaust system 30 rises in temperature due to the afterburning, and then rises in pressure, it is advantageous in sufficiently driving the turbine 4b to rotate.

また、VVT制御部59は、新気吹き抜け率に基づいて、排気バルブ29の閉時期の遅角量を設定することから、遅角量を適切に設定することができるようになり、そのことで、ターボラグを確実に解消する上で有利になる。   Further, since the VVT control unit 59 sets the retard amount of the closing timing of the exhaust valve 29 based on the fresh air blow-off rate, it becomes possible to set the retard amount appropriately. This is advantageous in reliably eliminating the turbo lag.

また、VVT制御部59は、吸気バルブ22の開閉時期の補正中に、排気バルブ29の開時期を遅角させることから、排気系30へ吹き抜ける空気の流量を、可及的多く確保することが可能になる。そのことで、ターボラグを早期に解消する上で有利になる。   Further, since the VVT control unit 59 retards the opening timing of the exhaust valve 29 during the correction of the opening / closing timing of the intake valve 22, it is possible to secure as much as possible the flow rate of the air that blows into the exhaust system 30. It becomes possible. This is advantageous in eliminating the turbo lag at an early stage.

また、VVT制御部59は、ターボラグが生じていると判定したときには、吸気バルブ22の開閉時期を補正することにより、充填量を増加させる。そして、VVT制御部59は、吸気バルブ22の開閉時期の補正中に、前述の如く、排気バルブ29の閉時期を遅角させる。これによれば、吸気バルブ22に関する補正によって増加する充填量の分だけ、オーバーラップ期間中に吹き抜ける空気の流量をさらに増加させることができる。そのことで、タービン4bを十分に回転駆動する上で有利になる。   Further, when the VVT control unit 59 determines that a turbo lag has occurred, the VVT control unit 59 increases the filling amount by correcting the opening / closing timing of the intake valve 22. Then, the VVT control unit 59 retards the closing timing of the exhaust valve 29 as described above during correction of the opening / closing timing of the intake valve 22. According to this, it is possible to further increase the flow rate of air that blows through during the overlap period by the amount of filling that increases due to the correction related to the intake valve 22. This is advantageous in sufficiently driving the turbine 4b to rotate.

また、下流側通路10aはスロットルバルブ11の下流側の部分であり、吸気通路10のうち気筒21に比較的近い部分である。そこで、VVT制御部59は、下流側通路10aにおける吸気の状態に基づいて吸気バルブ22の開閉時期を補正する。これにより、VVT制御部59は、充填量を精度良く調整することできる。   The downstream passage 10 a is a portion on the downstream side of the throttle valve 11, and is a portion that is relatively close to the cylinder 21 in the intake passage 10. Therefore, the VVT control unit 59 corrects the opening / closing timing of the intake valve 22 based on the intake state in the downstream side passage 10a. Thereby, the VVT control unit 59 can adjust the filling amount with high accuracy.

さらに、充填量は、そうした吸気の状態だけではなく、エンジン回転数や吸気バルブ22の開閉時期といったエンジン100の運転状態の影響も受ける。そこで、VVT制御部59は、エンジンの運転状態に基づいて吸気バルブ22の開閉時期を補正する。これにより、VVT制御部59は、充填量を精度良く調整することができる。   Further, the filling amount is influenced not only by the intake state but also by the operating state of the engine 100 such as the engine speed and the opening / closing timing of the intake valve 22. Therefore, the VVT control unit 59 corrects the opening / closing timing of the intake valve 22 based on the operating state of the engine. Thereby, the VVT control part 59 can adjust the filling amount with high accuracy.

また、VVT制御部59は、下流側通路10aにおける吸気の状態とエンジン100の運転状態とに基づいて、下流側通路10a内の吸気が気筒21内に吸入された場合の体積効率の予測値である予測体積効率Kvsを算出すると共に、その算出結果に基づいて吸気バルブ22の開閉時期を補正する。これにより、VVT制御部59は、体積効率を事前に予測することで、吸気バルブ22の開閉時期を事前に補正することができる。そのことで、VT制御部59は、充填量を早期に調整することができる。さらに、下流側通路10a内の吸気は、将来的に気筒21内に吸入される。そのため、下流側通路10aにおける吸気の状態に基づいて将来の体積効率を予測することによって、体積効率を精度良く予測することができる。   Further, the VVT control unit 59 is a predicted value of volumetric efficiency when the intake air in the downstream passage 10a is sucked into the cylinder 21 based on the intake state in the downstream passage 10a and the operating state of the engine 100. A certain volumetric efficiency Kvs is calculated, and the opening / closing timing of the intake valve 22 is corrected based on the calculation result. Accordingly, the VVT control unit 59 can correct the opening / closing timing of the intake valve 22 in advance by predicting the volumetric efficiency in advance. As a result, the VT control unit 59 can adjust the filling amount at an early stage. Further, the intake air in the downstream passage 10a is taken into the cylinder 21 in the future. Therefore, the volumetric efficiency can be accurately predicted by predicting the future volumetric efficiency based on the state of intake air in the downstream passage 10a.

また、VVT制御部59は、予測体積効率Kvsだけではなく、体積効率の目標値である目標体積効率Kvtも考慮して吸気バルブ22の開閉時期を補正する。具体的に、VVT制御部59は、予測体積効率Kvsが目標体積効率Kvtよりも小さいときには、充填量が増加するように吸気バルブ22の開閉時期を進角させる。これによれば、VVT制御部59は、予測体積効率Kvsと目標体積効率Kvtとを事前に比較することによって、体積効率が目標体積効率Kvtに到達するように、開閉時期を早めに補正することができる。そのことで、VVT制御部59は、充填量を早期に調整することができる。   Further, the VVT control unit 59 corrects the opening / closing timing of the intake valve 22 in consideration of not only the predicted volume efficiency Kvs but also the target volume efficiency Kvt which is a target value of the volume efficiency. Specifically, when the predicted volumetric efficiency Kvs is smaller than the target volumetric efficiency Kvt, the VVT control unit 59 advances the opening / closing timing of the intake valve 22 so that the filling amount increases. According to this, the VVT control unit 59 corrects the opening / closing timing early so that the volume efficiency reaches the target volume efficiency Kvt by comparing the predicted volume efficiency Kvs and the target volume efficiency Kvt in advance. Can do. As a result, the VVT control unit 59 can adjust the filling amount at an early stage.

また、VVT制御部59は、目標体積効率Kvtとして、目標過給圧を実現する際に必要な体積効率の目標値を取得するように構成されているから、加速過渡時において充填量を精度良く調整することができる。   Further, since the VVT control unit 59 is configured to acquire the target value of the volumetric efficiency necessary for realizing the target boost pressure as the target volumetric efficiency Kvt, the filling amount can be accurately set during acceleration transient. Can be adjusted.

詳しくは、加速過渡時において、ターボラグを解消するためには、充填量を早期に増加させることが考えられる。また、その際に、目標過給圧を高い精度で実現するためには、充填量を精度良く調整することが望まれる。   Specifically, in order to eliminate the turbo lag during acceleration transition, it is conceivable to increase the filling amount early. At that time, in order to achieve the target supercharging pressure with high accuracy, it is desired to adjust the filling amount with high accuracy.

この構成によれば、目標体積効率Kvtは、目標過給圧に基づいて設定されるので、加速過渡時における充填量を精度良く調整することができるようになる。それに加えて、前述の如く、吸気バルブ22の開閉時期を予測体積効率Kvsに基づいて事前に補正することで、充填量を早期に増加させて、目標過給圧を実現するまでの時間を短縮することができるようになる。これにより、ターボラグを解消する上で有利になる。   According to this configuration, the target volume efficiency Kvt is set based on the target boost pressure, so that the filling amount during acceleration transient can be adjusted with high accuracy. In addition, as described above, the opening and closing timing of the intake valve 22 is corrected in advance based on the predicted volumetric efficiency Kvs, so that the filling amount can be increased at an early stage and the time until the target supercharging pressure is realized is shortened. Will be able to. This is advantageous in eliminating the turbo lag.

また、VVT制御部59は、吸気の状態としてインマニ圧力を読み込むことで、体積効率を適切に予測することができる。   Further, the VVT control unit 59 can appropriately predict the volume efficiency by reading the intake manifold pressure as the intake state.

また、VVT制御部59は、エンジンの運転状態としてエンジン回転数、吸気バルブ22の開閉時期、及び、排気バルブ29の開閉時期を読み込むことで、体積効率を適切に予測することができる。   Further, the VVT control unit 59 can appropriately predict the volume efficiency by reading the engine speed, the opening / closing timing of the intake valve 22 and the opening / closing timing of the exhaust valve 29 as the operating state of the engine.

また、下流側通路は、吸気通路のうち、吸気マニホールドと吸気ポートとを含む、としてもよい。   Further, the downstream passage may include an intake manifold and an intake port in the intake passage.

この構成によると、吸気バルブ22の開閉時期を補正する上で、吸気マニホールド及び吸気ポート内の吸気の状態が考慮される。これにより、気筒の直近の部分の吸気の状態が考慮されるので、充填量をより精度良く調整することができる。   According to this configuration, in correcting the opening / closing timing of the intake valve 22, the state of intake air in the intake manifold and the intake port is taken into consideration. As a result, the intake state in the immediate vicinity of the cylinder is taken into consideration, so that the filling amount can be adjusted with higher accuracy.

〈その他の実施形態〉
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。
しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
<Other embodiments>
As described above, the embodiment has been described as an example of the technique disclosed in the present application.
However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to an embodiment in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately performed. Moreover, it is also possible to combine each component demonstrated by the said embodiment and it can also be set as a new embodiment. In addition, among the components described in the attached drawings and detailed description, not only the components essential for solving the problem, but also the components not essential for solving the problem in order to illustrate the technology. May also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that these non-essential components are essential as those non-essential components are described in the accompanying drawings and detailed description.

エンジン100の構成は、一例であり、この構成に限られるものではない。   The configuration of the engine 100 is an example, and is not limited to this configuration.

例えば、PCM50は、排気VVT制御部54を介して、排気バルブ29の開時期と閉時期とを同時に遅角させることによってオーバーラップ期間を延長しているが、これに限られるものではない。PCM50は、排気バルブ29の閉時期のみを遅角させることによってオーバーラップ期間を延長してもよい。   For example, the PCM 50 extends the overlap period by simultaneously retarding the opening timing and closing timing of the exhaust valve 29 via the exhaust VVT control unit 54, but is not limited thereto. The PCM 50 may extend the overlap period by delaying only the closing timing of the exhaust valve 29.

同様に、PCM50は、吸気VVT制御部53を介して、吸気バルブ22の開時期と閉時期とを同時に進角させることによって、充填量を増加させているが、これに限られるものではない。PCM50は、吸気バルブ22の閉時期のみを進角させたり、吸気バルブ22の開時期及び閉時期のうちの一方を進角させると共に他方を遅角させたりすることによって、充填量を増加させてもよい。   Similarly, the PCM 50 increases the filling amount by simultaneously advancing the opening timing and closing timing of the intake valve 22 via the intake VVT control unit 53, but is not limited thereto. The PCM 50 increases the filling amount by advancing only the closing timing of the intake valve 22 or advancing one of the opening timing and closing timing of the intake valve 22 and retarding the other. Also good.

前記実施形態では、吸気VVT制御部53は、体積効率の目標値Kvt及び予測値Kvsに基づいて、吸気バルブ22の開閉時期を補正するように構成されていたが、この構成に代えて、充填量の目標値及び予測値に基づいて、吸気バルブ22の開閉時期を補正してもよい。   In the embodiment, the intake VVT control unit 53 is configured to correct the opening / closing timing of the intake valve 22 based on the target value Kvt and the predicted value Kvs of the volumetric efficiency. The opening / closing timing of the intake valve 22 may be corrected based on the target value and the predicted value of the quantity.

前記実施形態では、体積効率予測部53bは、インマニ圧力に基づいて体積効率を予測するように構成されていたが、これに限られるものではない。この構成に代えて、下流側通路10aにおける吸気の温度、及び密度等に基づいて予測したり、これらの組み合わせに基づいて予測したりしてもよい。吹き抜け率推定部54bについても同様である。   In the embodiment, the volumetric efficiency predicting unit 53b is configured to predict the volumetric efficiency based on the intake manifold pressure, but is not limited thereto. Instead of this configuration, it may be predicted based on the temperature and density of the intake air in the downstream passage 10a, or may be predicted based on a combination thereof. The same applies to the blow-through rate estimation unit 54b.

また、前記実施形態では、仮想体積効率演算部53cは、吸気バルブ22の開時期と閉時期とを5deg.CAずつ進角させたときの予測体積効率Kvsに相当する仮想体積効率Kvvを算出するように構成されていたが、このときの進角量については、可能な範囲で変更することができる。仮想吹き抜け率演算部54cについても同様である。   In the embodiment, the virtual volumetric efficiency calculation unit 53c sets the opening timing and closing timing of the intake valve 22 to 5 deg. The virtual volume efficiency Kvv corresponding to the predicted volume efficiency Kvs when advanced by CA is calculated, but the advance amount at this time can be changed within a possible range. The same applies to the virtual blow-through rate calculation unit 54c.

また、前記実施形態では、吸気進角量算出部53dは、目標体積効率Kvtから予測体積効率Kvsを減算することで得られる差分ΔKv1と、仮想体積効率Kvvから予測体積効率Kvsを減算することで得られる差分ΔKv2との間の比率に基づいて吸気オフセット量Δθiを算出していたが、これに限られるものではない。この構成に代えて、目標体積効率Kvtと予測体積効率Kvsとの間の比率に基づいて種々の演算を行ったり、差分ΔKv1を差分ΔKv2から減算することで得られる値の大きさに基づいて吸気オフセット量Δθiを算出したりしてもよい。排気遅角量算出部54dについても同様である。   Further, in the above-described embodiment, the intake advance amount calculation unit 53d subtracts the difference ΔKv1 obtained by subtracting the predicted volume efficiency Kvs from the target volume efficiency Kvt and the predicted volume efficiency Kvv from the virtual volume efficiency Kvv. The intake offset amount Δθi is calculated based on the ratio with the obtained difference ΔKv2, but is not limited to this. Instead of this configuration, various calculations are performed based on the ratio between the target volumetric efficiency Kvt and the predicted volumetric efficiency Kvs, or the intake air based on the magnitude of the value obtained by subtracting the difference ΔKv1 from the difference ΔKv2. The offset amount Δθi may be calculated. The same applies to the exhaust retard amount calculation unit 54d.

また、前記実施形態では、体積効率として、標準体積密度ρ0基準の体積効率を用いた構成を例示したが、この構成には限定されない。例えば、標準体積密度ρ0基準の体積効率に代えて、吸気マニホールド13内の吸気密度を基準とした体積効率、所謂インマニ基準の体積効率を用いて構成してもよい。その場合、図7に示すブロック図において、目標体積効率Kvtを取得する際に、標準体積密度ρ0に代わって、吸気マニホールド13内の吸気密度(以下、「インマニ内密度」と称する)ρiが入力されることになる。   Moreover, although the said embodiment illustrated the structure using the volume efficiency on the basis of standard volume density (rho) 0 as volume efficiency, it is not limited to this structure. For example, instead of the volumetric efficiency based on the standard volume density ρ0, the volumetric efficiency based on the intake density in the intake manifold 13, that is, the so-called intake manifold based volumetric efficiency may be used. In this case, in the block diagram shown in FIG. 7, when obtaining the target volume efficiency Kvt, the intake density (hereinafter referred to as “in-manifold density”) ρi is input instead of the standard volume density ρ0. Will be.

インマニ内密度ρiは、インマニ容積Viと、吸気マニホールド13内の吸気の質量(以下、「インマニ内質量」と称する)Miとに基づいて、以下の式(1)から求められる。   The intake manifold density ρi is obtained from the following equation (1) based on the intake manifold volume Vi and the mass of intake air in the intake manifold 13 (hereinafter referred to as “intake manifold mass”) Mi.

ρi=Mi/Vi ・・・(1)     ρi = Mi / Vi (1)

インマニ内質量Miは、気筒21内に吸入される1行程あたりの吸気の質量であるシリンダ吸入空気量Qcr、インマニ基準の体積効率の予測値Kvi、及び、インマニ容積Viに対するシリンダ容積Vcの比率であるシリンダ/インマニ容積比Ri(=Vc/Vi)に基づいて、以下の式(2)から求められる。   The intake manifold internal mass Mi is a cylinder intake air amount Qcr which is the mass of intake air per stroke taken into the cylinder 21, an intake manifold reference volume efficiency prediction value Kvi, and a ratio of the cylinder volume Vc to the intake manifold volume Vi. Based on a certain cylinder / intake manifold volume ratio Ri (= Vc / Vi), the following equation (2) is obtained.

Mi=Qcr/(Kvi×Ri) ・・・(2)     Mi = Qcr / (Kvi × Ri) (2)

式(2)において、シリンダ吸入空気量Qcrは、目標充填効率と、シリンダ容積Vcと、大気密度の現在値とに基づいて求められる。大気密度の現在値は、大気圧センサ60により検出された大気圧と、第1温度センサ62によって検出された、エアクリーナ2下流側の吸気温度とに基づいて推定される。インマニ基準の体積効率の予測値Kviは、前記実施形態における予測体積効率Kvsと同様に、エンジン回転数及びインマニ圧力等に基づいて求められる。シリンダ/インマニ容積比Riは、予め、PCM50の内部メモリに記憶されている。   In Expression (2), the cylinder intake air amount Qcr is obtained based on the target charging efficiency, the cylinder volume Vc, and the current value of the atmospheric density. The current value of the atmospheric density is estimated based on the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor 60 and the intake air temperature downstream of the air cleaner 2 detected by the first temperature sensor 62. The estimated value Kvi of the volume efficiency based on the intake manifold is obtained based on the engine speed, the intake manifold pressure, and the like, similarly to the predicted volume efficiency Kvs in the embodiment. The cylinder / intake manifold volume ratio Ri is stored in the internal memory of the PCM 50 in advance.

100 エンジン
10 吸気通路
10a 下流側通路
11 スロットルバルブ
13 吸気マニホールド
14 吸気ポート
20 エンジン本体
21 気筒
22 吸気バルブ
25 吸気VVT(第2のバルブタイミング可変機構)
26 排気VVT(バルブタイミング可変機構)
29 排気バルブ
30 排気通路
4 ターボ過給機
4a コンプレッサ
4b タービン
50 PCM(制御装置)
51 ベース設定部
53 吸気VVT制御部
54 排気VVT制御部
59 VVT制御部(制御部)
Fs 現在吹き抜け率
Kvs 予測体積効率
Kvt 目標体積効率
Qtt 目標タービン流量
Δθi 吸気オフセット量
Δθe 排気オフセット量(遅角量)
100 Engine 10 Intake passage 10a Downstream passage 11 Throttle valve 13 Intake manifold 14 Intake port 20 Engine body 21 Cylinder 22 Intake valve 25 Intake VVT (second variable valve timing mechanism)
26 Exhaust VVT (Variable valve timing mechanism)
29 Exhaust valve 30 Exhaust passage 4 Turbocharger 4a Compressor 4b Turbine 50 PCM (control device)
51 Base Setting Unit 53 Intake VVT Control Unit 54 Exhaust VVT Control Unit 59 VVT Control Unit (Control Unit)
Fs Current blowout rate Kvs Predicted volumetric efficiency Kvt Target volumetric efficiency Qtt Target turbine flow rate Δθi Intake offset amount Δθe Exhaust offset amount (retard amount)

Claims (4)

ターボ過給機と、排気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの制御装置であって、
前記排気バルブの閉時期を設定すると共に、吸気バルブ及び前記排気バルブの両方が開弁される期間であるオーバーラップ期間を前記バルブタイミング可変機構を介して制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記ターボ過給機にターボラグが生じているか否かを判定し、
前記制御部はまた、前記ターボ過給機にターボラグが生じていると判定したときに、前記オーバーラップ期間が延長されるように、前記排気バルブの閉時期を遅角させるエンジンの制御装置。
An engine control device comprising a turbocharger and a variable valve timing mechanism for changing the opening / closing timing of an exhaust valve,
A control unit that sets a closing timing of the exhaust valve and controls an overlap period that is a period during which both the intake valve and the exhaust valve are opened via the valve timing variable mechanism;
The control unit determines whether or not a turbo lag has occurred in the turbocharger;
The control unit also delays the closing timing of the exhaust valve so that the overlap period is extended when it is determined that a turbo lag is generated in the turbocharger.
請求項1に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、気筒内に吸入される新気のうち、前記オーバーラップ期間中に排気系へ吹き抜ける新気の割合である新気吹き抜け率に基づいて、前記排気バルブの閉時期の遅角量を設定するエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 1,
The control unit is configured to retard the closing timing of the exhaust valve based on a fresh air blow-off rate that is a ratio of fresh air sucked into the cylinder and blown into the exhaust system during the overlap period. Set the engine control device.
請求項1又は請求項2に記載のエンジンの制御装置において、
前記エンジンは、前記吸気バルブの開閉時期を変更するように、前記制御部により制御される第2のバルブタイミング可変機構を備え、
前記制御部は、前記吸気バルブの開閉時期を設定すると共に、前記ターボ過給機にターボラグが生じていると判定したときには、前記吸気バルブの開閉時期を補正することにより、気筒内へ吸入される吸気の充填量を増加させ、
前記制御部はまた、前記吸気バルブの開閉時期の補正中に、前記排気バルブの閉時期を遅角させるエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 1 or 2,
The engine includes a second valve timing variable mechanism controlled by the control unit so as to change the opening / closing timing of the intake valve,
The control unit sets the opening / closing timing of the intake valve and, when determining that a turbo lag has occurred in the turbocharger, corrects the opening / closing timing of the intake valve, and sucks it into the cylinder. Increase the intake charge,
The control unit also controls the engine to retard the closing timing of the exhaust valve during correction of the opening / closing timing of the intake valve.
請求項3に記載のエンジンの制御装置において、
前記エンジンは、吸気通路において前記ターボ過給機のコンプレッサよりも下流側に設けられたスロットルバルブを備え、
前記制御部は、目標過給圧に基づいて、前記気筒内に吸入される吸気の体積効率又は充填量の目標値を算出すると共に、前記吸気通路のうち前記スロットルバルブよりも下流側の少なくとも一部である下流側通路における吸気の状態、及び、前記エンジンの運転状態に基づいて、前記下流側通路内の吸気が前記気筒内に吸入された場合の前記体積効率又は充填量の予測値を算出し、
前記制御部はまた、前記体積効率又は充填量の予測値が前記体積効率又は充填量の目標値よりも小さいときに、前記吸気バルブの開閉時期を補正するエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 3,
The engine includes a throttle valve provided downstream of a compressor of the turbocharger in the intake passage,
The control unit calculates a target value of volumetric efficiency or filling amount of intake air sucked into the cylinder based on a target boost pressure, and at least one downstream of the throttle valve in the intake passage. Based on the state of intake air in the downstream side passage that is a part and the operating state of the engine, the predicted value of the volumetric efficiency or filling amount when the intake air in the downstream side passage is drawn into the cylinder is calculated And
The control unit also corrects the opening / closing timing of the intake valve when the predicted value of the volumetric efficiency or filling amount is smaller than the target value of the volumetric efficiency or filling amount.
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