JP4133288B2 - Variable valve timing control method for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気弁と排気弁との少なくとも一方の開閉タイミングを変更することが可能な可変バルブタイミング機構を搭載した内燃機関の可変バルブタイミング制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば自動車などの車両に搭載される内燃機関(以下、エンジンと称する)において、吸気弁と排気弁の開閉タイミングを運転状況に応じて変更し得るものがある。通常、このような吸気弁と排気弁のタイミング変更のための機構は、可変バルブタイミング機構と称され、例えば排気弁に対する吸気弁の開成タイミングを変更し得るものである。開閉タイミングの変更は、運転状況に応じて設定された目標の開閉タイミングとなるように実行され、高出力化や燃費及びドライバビリティの向上などを図るものである。
【0003】
このような可変バルブタイミング機構の制御としては、例えばスロットル開度とエンジン回転数とに基づいて吸気弁の進角量を決定し、例えばアイドリング運転時の開閉タイミングを基本として、その進角量により開閉タイミングを進角させて目標の開閉タイミングを設定するものが知られている(例えば特許文献1)。この例にあっては、スロットル開度により負荷を判断しており、スロットル開度とエンジン回転数とにより運転状態が部分負荷域であるか全負荷域であるかを判定するものである。そして、スロットルバルブを全開にする全負荷域では、排気弁と吸気弁とが同時に開成している期間を規定する目標バルブオーバーラップ量を、スロットルバルブが全開とはならない部分負荷域よりも小さくして、トルクや出力を増大させるようにしている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−93713号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構成のものであると、スロットル開度により負荷を推定すると、エンジンの負荷言い換えれば吸入空気量を正確に検出し得ない場合があるため、目標オーバーラップ量の設定精度が低下することがある。
【0006】
これに対し、エンジンの負荷は、吸気管圧力から検出しているものが一般的である。このように吸気管圧力により負荷を検出しているものでは、目標の開閉タイミングとするための進角量を吸気管圧力とエンジン回転数とでマップを作成しておき、そのマップを用いて部分負荷域から全負荷域までの全ての運転領域における目標の開閉タイミングを決定している。
【0007】
吸気管圧力は、図8に示すように、スロットル開度が小さい部分ではスロットル開度にほぼ比例するようにして変化するが、ある開度以上特にはスロットルバルブが全開になる前の開度から全開においてはほとんど変化しないつまりほぼ同じ値を呈するものとなる。このため、スロットルバルブを全開に近い状態で操作しており、その後加速あるいは登坂などで出力が必要な場合に、全開にする操作を行っても、吸気管圧力にほとんど変化がないために進角量が変化がなく、したがって目標の開閉タイミングが変化しないために運転者が要求している出力とならない場合が生じた。
【0008】
本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の内燃機関の可変バルブタイミング制御方法は、吸気系にスロットルバルブを有しそのスロットル開度に応じて吸入空気量を調整し得るとともに、吸気弁と排気弁との開閉タイミングを制御し得る内燃機関において、運転状態に応じた開閉タイミングになるように吸気弁と排気弁との少なくともいずれか一方の開閉タイミングを運転状態に応じて設定される目標制御量により制御する内燃機関の可変バルブタイミング制御方法において、スロットル開度が全負荷域までの部分負荷域に対応して、部分負荷域と全負荷域との境界となるスロットル開度により設定される所定開度未満の場合には、吸気管圧力と機関回転数とに基づいて目標制御量を決定し、スロットル開度が所定開度以上の全負荷域の場合には、吸気管圧力と機関回転数とスロットル開度とに基づき、かつスロットル開度が大きいほど排気弁と吸気弁とが同時に開成しているオーバーラップが増加するように目標制御量を決定することを特徴とする。
【0010】
このような構成によれば、スロットル開度が所定開度未満である場合には、吸気弁と排気弁との少なくともいずれか一方の開閉タイミングが、吸気管圧力と機関回転数とに基づいて決定される目標制御量により制御される。したがって、内燃機関が全負荷域未満の例えば部分負荷域において運転されている場合には、実際の吸入空気量に対応させて精度よく吸気弁と排気弁との少なくともいずれか一方の開閉タイミングを、運転状態に応じた開閉タイミングになるよう制御することが可能になる。
【0011】
一方、スロットル開度が所定開度以上である場合には、吸気弁と排気弁との少なくともいずれか一方の開閉タイミングが、吸気管圧力と機関回転数とスロットル開度とに基づいて決定される目標制御量により制御される。したがって、内燃機関が全負荷域において運転されている場合には、運転者の要求を反映するスロットルバルブの操作量に応じて精度よく吸気弁と排気弁との少なくともいずれか一方の開閉タイミングを、運転状態に応じた開閉タイミングになるよう制御することが可能になる。
【0012】
したがって、内燃機関の部分負荷域と全負荷域との全運転状態において、吸気弁と排気弁との少なくともいずれか一方の開閉タイミングを目標制御量によりその時の運転状態に応じた開閉タイミングにすることで、部分負荷域において燃費及びドライバビリティを向上させることが可能になるとともに、全負荷域において運転者の要求を反映した出力を確保することが可能になる。
【0013】
スロットル開度が所定開度以上である場合の制御を簡素化するためには、スロットル開度が所定開度以上の場合には、吸気管圧力と機関回転数とに基づき設定された目標制御量を基本量として、その基本量をスロットル開度に応じて設定された補正量により補正して目標制御量を決定することが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【0015】
図1に1気筒の構成を概略的に示したエンジン100は、自動車用の3気筒のもので、エンジン100の吸気系1には、図示しないアクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ2が配設され、その下流側にはサージタンク3が設けられ、サージタンク3からの吸入空気は吸気弁37を介してシリンダ38内に吸入される。サージタンク3に連通する吸気系1の吸気マニホルド4のシリンダヘッド39側の端部近傍には、さらに燃料噴射弁5が設けてあり、この燃料噴射弁5を電子制御装置6により制御するようにしている。また、排気系20には、燃焼室38aから排気弁36を介して排出された排気ガス中の酸素濃度を測定するためのO2センサ21が、図示しないマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒22の上流の位置に取り付けられている。
【0016】
また、このエンジン100は、連続可変バルブタイミング機構(以下、VVTと称する)30を具備するものである。VVT30は、いわゆる揺動シリンダ機構を利用したもので、排気カムシャフト31に固定されたロータ(図示しない)と、ロータに外嵌するハウジング(図示しない)と、ロータに対してハウジングを回動させるための電磁式4方向切換制御弁たるオイルコントロールバルブ32と、互いに噛み合うように一方をハウジングに固着し他方を吸気カムシャフト33に固定した一対のギア34、35とを備えている。
【0017】
そして、ハウジングに流出入する作動油の方向及び量をオイルコントロールバルブ32により制御して、ロータに対するハウジングの相対角度を変化させ、排気カムシャフト31と吸気カムシャフト33との間に任意の回転位相差を生じさせて、バルブタイミングを可変制御するものである。つまり、クランクシャフト(図示しない)の回転に対して排気弁36を常に一定の開閉タイミングで開閉させつつ、吸気弁37の開閉タイミングを変化させて、排気弁36の開閉タイミングと吸気弁37の開閉タイミングとの相対位相差を所定角度範囲内で自在に変化させることができる。具体的には、吸気弁37の開閉タイミングを例えばアイドリング時には遅角側に移動させて、排気弁36と吸気弁37との両方が開成している期間であるオーバーラップを最小にするとともに、高負荷時にはこのアイドリング時の開閉タイミングを後述する目標進角量VTTBにより進角側へ移動させてオーバーラップを大きくし、エンジンの燃費や出力、あるいはドライバビリティの向上などに寄与させている。また、排気カムシャフト31の一方の端部には、クランク角度信号m及び気筒判別用のN信号を出力するクランクセンサ41が取り付けてあり、吸気カムシャフト33の一方の端部には、240°CA(クランク角度)回転する毎に吸気カム信号nを出力するタイミングセンサ42が、それぞれ取り付けてある。
【0018】
電子制御装置6は、中央演算処理装置7と、記憶装置8と、入力インターフェース9と、出力インターフェース11とを具備してなるマイクロコンピュータシステムを主体に構成されている。中央演算処理装置7は、記憶装置8に格納された後述のプログラムを実行して、エンジン100の運転制御を行うものである。そしてエンジン100の運転制御を行うために必要な情報が入力インターフェース9を介して中央演算処理装置7に入力されるとともに、中央演算処理装置7は出力インターフェース11を介して制御のための信号が燃料噴射弁5やオイルコントロールバルブ33などに出力する。具体的には、入力インターフェース9には、サージタンク3内の圧力(吸気管圧力PM)を検出するための吸気圧センサ13から出力させる吸気圧信号a、エンジン回転数NEを検出するための回転数センサ14から出力される回転数信号b、クランクセンサ41から出力されるクランク角度信号m、タイミングセンサ42から出力される吸気カム信号n、スロットルバルブ2の開閉状態を検出するためのアイドルスイッチ16から出力されIDL信号d、スロットルバルブ2の開度すなわちスロットル開度を検出するためのスロットル開度センサ17から出力される開度信号e、エンジンの冷却水温を検出するための水温センサ18から出力される水温信号f、上記したO2センサ21から出力される電圧信号hなどが入力される。一方、出力インターフェース11からは、燃料噴射弁5に対して燃料噴射信号fたる駆動パルスINJが、またスパークプラグ19に対して点火信号gが、さらにオイルコントロールバルブ32に対して目標制御量VTTBに対応する制御信号が、それぞれ出力されるようになっている。
【0019】
電子制御装置6には、吸気圧センサ13から出力される吸気圧信号aと回転数センサ14から出力させる回転数信号bとを主な情報とし、エンジン100の運転状態に応じて決まる各種の補正係数で基本燃料噴射時間すなわち基本噴射量を補正して燃料噴射弁開成時間である最終噴射時間すなわち燃料噴射量を決定し、その決定された時間により燃料噴射弁5を制御して、エンジン100の運転状態に応じた燃料噴射量を燃料噴射弁5から吸気系1に噴射するためのプログラムが内蔵してある。
【0020】
また、電子制御装置6には、運転状態に応じた開閉タイミングになるように吸気弁37と排気弁36との少なくともいずれか一方の開閉タイミングを運転状態に応じて設定される目標制御量VTTBにより制御するもので、スロットル開度TAが全負荷域までの部分負荷域に対応して、設定される所定開度KVTFTAH未満の場合には、吸気管圧力PMとエンジン回転数NEとに基づいて目標制御量VTTBを決定し、スロットル開度TAが所定開度KVTFTAH以上の全負荷域の場合には、吸気管圧力PMとエンジン回転数NEとスロットル開度TAとに基づき、かつスロットル開度TAが大きいほど排気弁36と吸気弁37とが同時に開成しているオーバーラップが増加するように目標制御量KVTFTAHを決定するためのプログラムが内蔵してある。
【0021】
この可変バルブタイミング制御プログラムの概略手順を図2〜4を参照して説明する。この実施の形態においては、同プログラムを実行するために、吸気管圧力PAとエンジン回転数NEとに基づいて目標制御量VTTBの基本量VTTBFが基本量マップにより設定してある。この実施の形態では、上述したように、アイドリング運転時の吸気弁37の開閉タイミングが最遅角側に設定してあるので、目標制御量VTTBは開閉タイミングを進角させる進角量となる。この基本量VTTBFは、部分負荷域と全負荷域との全域にわたって、吸気管圧力PMとエンジン回転数NEとに基づいて設定されており、図5に示すように、スロットルバルブ2が閉成しているアイドリング運転状態では進角も遅角もせず、同じエンジン回転数NEにおいては負荷が高くなるほど進角するように設定されている。
【0022】
加えて、スロットル開度TAが所定開度KVTFTAH以上になった場合に目標制御量VTTBを補正する補正量VTTBFTAが、エンジン回転数NEとスロットル開度TAとに基づいて補正量マップにより設定してある。この補正量VTTBFTAは、図6に示すように、スロットルバルブ2が閉成しているアイドリング運転状態では進角も遅角もせず、同じエンジン回転数NEにおいてはスロットル開度TAが大きくなるほど進角するように設定してある。所定開度KVTFTAHは、具体的には、部分負荷域と全負荷域との境界となるスロットル開度TA、言い換えれば全負荷域の至る直前のスロットル開度TA、例えば約70°に設定する。これは、スロットルバルブ2を開成するに伴って吸気管圧力PAは高くなるが、スロットル開度TAが例えば10°を上回ったあたりから吸気管圧力PMがほぼ変化せず、全負荷域においても吸気管圧力PMが高くならないことに基づいている。なお、基本量マップと補正量マップとは、代表的なエンジン回転数NEに対して基本量VTTBF、補正量VTTBFTAが設定してあり、それ以外については補間計算をして基本量VTTBF、補正量VTTBFTAを求めるようになっている。また、基本量VTTBF及び補正量VTTBFTAはクランク角度に換算して設定されるものである。
【0023】
図2において、ステップS1では、現在のエンジン100の運転状態を検出するために、吸気圧センサ13から出力される吸気圧信号aから検出された吸気管圧力PMを実行中のプログラムに取り込むとともに、回転数センサ14から出力される回転数信号bから検出されたエンジン回転数NEを取り込む。ステップS2では、取り込んだ吸気管圧力PMとエンジン回転数NEとにより基本量VTTBFを基本量マップにより計算する。ステップS3では、計算により得られた基本量VTTBFを記憶装置8に一時保存する。
【0024】
以上のようにして、基本量VTTBFを設定するとともに、補正量VTTBFTAを以下の手順で設定する。図3において、まず、ステップS11では、回転数センサ14から出力される回転数信号bから検出されたエンジン回転数NEを取り込むとともに、スロットル開度センサ17から出力される開度信号eから検出されたスロットル開度TAを実行中のプログラムに取り込む。ステップS12では、取り込んだエンジン回転数NEとスロットル開度TAとにより補正量VTTBFTAを補正量マップにより計算する。ステップS13では、計算により得られた補正量VTTBFTAを記憶装置8に一時保存する。
【0025】
次に、目標制御量VTTBの設定は、以下の手順により行う。図4において、まず、ステップS21では、この時点の運転状態においてスロットルバルブ2が全負荷域に達するまで開成されたか否かを判定するために、スロットル開度TAを取り込む。ステップS22では、取り込んだスロットル開度TAが所定開度KVTFTAH以上であるか否かを判定する。取り込んだスロットル開度TAが所定開度KVTFTAH未満の場合はステップS23に進み、所定開度KVTFTAH以上の場合はステップS24に移行する。この判定により、スロットルバルブ2が全負荷域に達するまで開成されたか否かが判定される。ステップS23では、この時点の目標制御量VTTBを基本量VTTBFに設定する。ステップS24では、目標制御量VTTBを基本量VTTBFに補正量VTTBFTAを加算したものに設定する。ステップS25では、設定した目標制御量VTTBを記憶装置8に保存する。以上のようにして計算した目標制御量VTTBは、図7に示すように、基本量VTTBF及び補正量VTTBFTAが補間計算されるのでスロットル開度TAに対して連続的に変化する。また、スロットル開度TAが所定開度KVTFTAH以上となる領域における目標制御量VTTBは、基本量VTTBFに補正量VTTBFTAを加算することによりスロットル開度TAの増加に比例して直線的に変化するものである。
【0026】
以上の構成において、エンジン100を始動してスロットルバルブ2が閉成しているアイドリング運転時にあっては、吸気弁37を最遅角された開閉タイミングにより開閉する。この場合、オーバーラップがほとんどない状態であるので、吸気の際に吸気系1に流入する排気ガスが少なく、燃費のよい燃焼を達成することができる。
【0027】
このようなアイドリングの後、車両の発進などでアクセルペダルが踏み込まれると、スロットルバルブ2は所定開度KVTFTAH未満の開度で開成されることになる。このような運転状態は、部分負荷域での運転状態となる。そして、ステップS1〜ステップS3及びステップS11〜ステップS13を実行することにより、この時点の運転状態における基本量VTTBF及び補正量VTTBFTAがそれぞれのマップから計算される。その後、ステップS21及びステップS22を実行し、ステップS22によりこの時点のスロットル開度TAが所定開度KVTFTAH未満であることを判定すると、ステップS23及びステップS25を実行して目標制御量VTTBを基本量VTTBFに設定する。そして、設定された目標制御量VTTBに対応する制御信号hが出力インターフェース11からオイルコントロールバルブ33に出力され、オイルコントロールバルブ33が制御されることにより吸気弁37が進角される。したがって、オーバーラップ量がアイドリング運転の場合より増加し、燃費を良好に維持した状態で、出力を確保することができる。
【0028】
上述の部分負荷域での運転状態からさらにアクセルペダルを踏み込んで全負荷域つまりスロットル開度TAが所定開度KVTFTAH以上になると、吸気管圧力PMが上昇し、かつエンジン回転数NEが上昇するので、基本量VTTBFが増加つまりより進角側となる量となる。すなわち、制御は、ステップS1〜ステップS3を実行して、上昇した吸気管圧力PMとエンジン回転数NEとに応じた基本量VTTBFが設定される。これとともに、スロットル開度TAが所定開度KVTFTAH以上となっているので、ステップS11〜ステップS13を実行して、スロットル開度TAとエンジン回転数NEとに応じた補正量VTTBFTAが設定される。
【0029】
そして、ステップS21及びステップS22を実行して開成されたスロットルバルブ2のスロットル開度TAが所定開度KVTFTAH以上であることを判定すると、ステップS24において保存された基本量VTTBFに補正量VTTBFTAを加算して目標制御量VTTBを演算し、保存する(ステップS25)。この目標制御量VTTBは、スロットル開度TAが所定開度KVTFTAH未満の運転状態の場合と異なり、補正量VTTBFTAだけ進角する量である。したがって、この目標制御量VTTBに対応する制御信号hが出力インターフェースからオイルコントロールバルブ33を制御することにより、吸気弁37が部分負荷域での運転状態における開閉タイミングより進角するこの結果、吸気慣性により大量の外気が吸気系1を介してシリンダ38内に流入する。
【0030】
このように、吸気弁37をスロットルバルブ2の開成の度合いすなわちスロットル開度TAに基づいて進角することにより、吸入空気量が増加するため、また吸入空気量の増加に対応して燃料噴射量が増加するため、全負荷域におけるエンジン100の出力、トルクをスロットル開度TAに応じて大きくすることができる。
【0031】
この実施の形態によれば、吸気弁37の開閉タイミングを制御つまり進角させて目標とする開閉タイミングとするのに要する目標制御量VTTBを、吸気管圧力PAとエンジン回転数NEとで設定される基本量VTTBFで決定するか、あるいはその基本量VTTBFにスロットル開度TAに基づいて設定される補正量VTTBFTAを加算して得られるもので決定するかを、スロットルバルブ2のスロットル開度TAに基づいて行うので、スロットル開度TAが所定開度KVTFTAH未満の部分負荷域にあっては実際の吸入空気量に整合した吸気弁37の開閉タイミングとすることができるとともに、吸気管圧力PAがスロットル開度TAの増加に伴わずに飽和している状態つまり全負荷域での運転であっても、運転者の要求に応じた開閉タイミングにすることができる。したがって、部分負荷域では、燃費を確保することができるとともに、全負荷域では要求された出力、トルクを確保することができる。
【0032】
しかも、部分負荷域から全負荷域へ運転状態が移行する時に、基本量VTTBFにスロットル開度TAに基づいて設定される補正量VTTBFTAを加算して目標制御量VTTBを決定しているので、目標制御量VTTBがステップ状に変化することがなく、それゆえ負荷域の境界部分でのドライバビリティを向上させることができる。加えて、部分負荷域にあっては、吸気管圧力PMとエンジン回転数NEとで設定される基本量VTTBFで設定することにより、全負荷域での開閉タイミングの制御とは独立して最適となる目標制御量VTTBを決定でき、燃費及び燃焼の安定性を向上させることができる。
【0033】
なお、上記実施の形態では、吸気弁37の開閉タイミングを可変するものを説明したが、排気弁36の開閉タイミングを可変するものであってもよい。この場合には、アイドリング時の開閉タイミングを最進角側に設定しておき、目標制御量は遅角量とするものである。
【0034】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【0035】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような構成であるので、スロットル開度が所定開度未満である場合には、実際の吸入空気量に対応させて精度よく吸気弁と排気弁との少なくともいずれか一方の開閉タイミングを、運転状態に応じた開閉タイミングになるよう制御することができ、燃費及びドライバビリティを向上させることができる。
【0036】
また、スロットル開度が所定開度以上である場合には、内燃機関が例えば全負荷域において運転されている場合には、運転者の要求を反映するスロットルバルブの操作量に応じて精度よく吸気弁と排気弁との少なくともいずれか一方の開閉タイミングを、運転状態に応じた開閉タイミングになるよう制御することができ、運転者の要求を反映した出力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の構成説明図。
【図2】同実施の形態の制御手順を示すフローチャート。
【図3】同実施の形態の制御手順を示すフローチャート。
【図4】同実施の形態の制御手順を示すフローチャート。
【図5】同実施の形態の基本量を示すグラフ。
【図6】同実施の形態の補正量マップの内容を示す表。
【図7】同実施の形態の目標制御量の変化を示すグラフ。
【図8】従来例の吸気圧のスロットル開度に対する変化を示すグラフ。
【符号の説明】
1…吸気系
2…スロットルバルブ
36…排気弁
37…吸気弁
6…電子制御装置
7…中央演算処理装置
8…記憶装置
9…入力インターフェース
11…出力インターフェース[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable valve timing control method for an internal combustion engine equipped with a variable valve timing mechanism capable of changing the opening / closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, some internal combustion engines (hereinafter referred to as engines) mounted on vehicles such as automobiles can change the opening and closing timings of intake valves and exhaust valves according to operating conditions. Usually, such a mechanism for changing the timing of the intake valve and the exhaust valve is called a variable valve timing mechanism, and for example, the opening timing of the intake valve with respect to the exhaust valve can be changed. The change of the opening / closing timing is executed so as to become a target opening / closing timing set according to the driving situation, and is intended to increase output, improve fuel consumption, and drivability.
[0003]
As a control of such a variable valve timing mechanism, for example, the advance angle of the intake valve is determined based on the throttle opening and the engine speed, for example, based on the opening / closing timing during idling operation, A device that sets a target opening / closing timing by advancing the opening / closing timing is known (for example, Patent Document 1). In this example, the load is determined based on the throttle opening, and it is determined whether the operating state is the partial load range or the full load range based on the throttle opening and the engine speed. In the full load range where the throttle valve is fully opened, the target valve overlap amount that defines the period during which the exhaust valve and the intake valve are simultaneously opened is made smaller than the partial load range where the throttle valve is not fully opened. Thus, torque and output are increased.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-93713
[Problems to be solved by the invention]
However, with such a configuration, if the load is estimated based on the throttle opening, the engine load, in other words, the intake air amount may not be detected accurately, so the target overlap amount setting accuracy decreases. There are things to do.
[0006]
On the other hand, the engine load is generally detected from the intake pipe pressure. In the case where the load is detected by the intake pipe pressure in this way, a map of the advance amount for the target opening / closing timing is created by the intake pipe pressure and the engine speed, and the map is used to Target opening and closing timings are determined in all operation ranges from the load range to the full load range.
[0007]
As shown in FIG. 8, the intake pipe pressure changes so as to be substantially proportional to the throttle opening when the throttle opening is small, but more than a certain opening, particularly from the opening before the throttle valve is fully opened. In the fully open state, there is almost no change, that is, almost the same value is exhibited. For this reason, the throttle valve is operated in a state where it is almost fully opened, and if output is required for acceleration or climbing thereafter, there is almost no change in the intake pipe pressure even if the operation is made to fully open. The amount does not change, and therefore the target opening / closing timing does not change, so the output requested by the driver may not be achieved.
[0008]
The object of the present invention is to eliminate such problems.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In other words, the variable valve timing control method for an internal combustion engine of the present invention has a throttle valve in the intake system, can adjust the intake air amount according to the throttle opening, and controls the opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve. In an internal combustion engine that can be operated, the internal combustion engine that controls the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve by a target control amount that is set according to the operating state so that the opening / closing timing corresponds to the operating state in the valve timing control method, corresponding throttle opening is in the partial load range to full load range, if less than a predetermined opening degree that is set by a throttle opening degree to be partial load region and the boundary between the full load region determines a target control amount based on the intake pipe pressure and the engine rotational speed and, when the throttle opening is full-load range of not lower than the predetermined opening degree, the intake pipe pressure and the machine Based on the rotational speed and the throttle opening, and wherein the determining the target control amount so overlap as the exhaust valve and the intake valve throttle opening is large are open at the same time is increased.
[0010]
According to such a configuration, when the throttle opening is less than the predetermined opening, the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve is determined based on the intake pipe pressure and the engine speed. The target control amount is controlled. Therefore, when the internal combustion engine is operated, for example, in a partial load range that is less than the full load range, the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve with high accuracy corresponding to the actual intake air amount, It becomes possible to control the opening / closing timing according to the operating state.
[0011]
On the other hand, when the throttle opening is equal to or greater than the predetermined opening, the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve is determined based on the intake pipe pressure, the engine speed, and the throttle opening. It is controlled by the target control amount. Therefore, when the internal combustion engine is operated in the full load range, the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve is accurately determined according to the operation amount of the throttle valve that reflects the driver's request, It becomes possible to control the opening / closing timing according to the operating state.
[0012]
Therefore, in the entire operation state of the partial load region and the full load region of the internal combustion engine, the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve is set to the opening / closing timing corresponding to the operation state at that time by the target control amount. Thus, fuel efficiency and drivability can be improved in the partial load region, and an output reflecting the driver's request can be secured in the entire load region.
[0013]
In order to simplify the control when the throttle opening is greater than or equal to the predetermined opening, when the throttle opening is greater than or equal to the predetermined opening, the target control amount set based on the intake pipe pressure and the engine speed It is preferable to determine the target control amount by correcting the basic amount with a correction amount set according to the throttle opening.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
An
[0016]
The
[0017]
Then, the direction and amount of hydraulic oil flowing into and out of the housing is controlled by the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
In addition, the
[0021]
The general procedure of this variable valve timing control program will be described with reference to FIGS. In this embodiment, in order to execute the program, the basic amount VTTBF of the target control amount VTTB is set by the basic amount map based on the intake pipe pressure PA and the engine speed NE. In this embodiment, as described above, since the opening / closing timing of the intake valve 37 during idling operation is set to the most retarded angle side, the target control amount VTTB is an advance amount for advancing the opening / closing timing. The basic amount VTTBF is set based on the intake pipe pressure PM and the engine speed NE over the entire partial load range and full load range, and as shown in FIG. 5, the throttle valve 2 is closed. In the idling operation state, neither advance nor retard is set, and at the same engine speed NE, it is set to advance as the load increases.
[0022]
In addition, a correction amount VTTBFTA for correcting the target control amount VTTB when the throttle opening degree TA is equal to or larger than the predetermined opening degree KVTTAH is set by a correction amount map based on the engine speed NE and the throttle opening degree TA. is there. As shown in FIG. 6, the correction amount VTTBFTA is not advanced or retarded in the idling operation state where the throttle valve 2 is closed, and is advanced as the throttle opening TA increases at the same engine speed NE. It is set to do. Specifically, the predetermined opening degree KVTTAH is set to the throttle opening degree TA that is the boundary between the partial load range and the full load range, in other words, the throttle opening degree TA immediately before reaching the full load range, for example, about 70 °. This is because the intake pipe pressure PA increases as the throttle valve 2 is opened, but the intake pipe pressure PM does not substantially change when the throttle opening degree TA exceeds, for example, 10 °. This is based on the fact that the tube pressure PM does not increase. In the basic amount map and the correction amount map, a basic amount VTTBF and a correction amount VTTBFTA are set for a typical engine speed NE. For other cases, the basic amount VTTBF and the correction amount are calculated by interpolation. VTTBFTA is calculated. The basic amount VTTBF and the correction amount VTTBFTA are set in terms of the crank angle.
[0023]
In FIG. 2, in step S1, in order to detect the current operating state of the
[0024]
As described above, the basic amount VTTBF is set and the correction amount VTTBFTA is set according to the following procedure. In FIG. 3, first, in step S <b> 11, the engine rotational speed NE detected from the rotational speed signal b output from the
[0025]
Next, the target control amount VTTB is set according to the following procedure. In FIG. 4, first, in step S21, in order to determine whether or not the throttle valve 2 has been opened until it reaches the full load range in the operation state at this time, the throttle opening degree TA is taken in. In step S22, it is determined whether or not the captured throttle opening TA is equal to or greater than a predetermined opening KVTTAH. If the captured throttle opening TA is less than the predetermined opening KVTTAH, the process proceeds to step S23, and if it is greater than the predetermined opening KVTTAH, the process proceeds to step S24. By this determination, it is determined whether or not the throttle valve 2 has been opened until it reaches the full load range. In step S23, the target control amount VTTB at this time is set to the basic amount VTTBF. In step S24, the target control amount VTTB is set to the basic amount VTTBF plus the correction amount VTTBFTA. In step S25, the set target control amount VTTB is stored in the storage device 8. As shown in FIG. 7, the target control amount VTTB calculated as described above continuously changes with respect to the throttle opening TA because the basic amount VTTBF and the correction amount VTTBFTA are interpolated. Further, the target control amount VTTB in the region where the throttle opening TA is equal to or greater than the predetermined opening KVTTAH changes linearly in proportion to the increase in the throttle opening TA by adding the correction amount VTTBFTA to the basic amount VTTBF. It is.
[0026]
In the above configuration, during the idling operation in which the
[0027]
After such idling, when the accelerator pedal is depressed by starting the vehicle or the like, the throttle valve 2 is opened at an opening less than the predetermined opening KVTTAH. Such an operation state is an operation state in a partial load region. Then, by executing Steps S1 to S3 and Steps S11 to S13, the basic amount VTTBF and the correction amount VTTBFTA in the operation state at this time are calculated from the respective maps. Thereafter, Steps S21 and S22 are executed, and if it is determined in Step S22 that the throttle opening degree TA at this time is less than the predetermined opening degree KVTTAH, Steps S23 and S25 are executed to set the target control amount VTTB to the basic amount. Set to VTTBF. A control signal h corresponding to the set target control amount VTTB is output from the
[0028]
If the accelerator pedal is further depressed from the operation state in the partial load range described above and the full load range, that is, the throttle opening degree TA becomes equal to or greater than the predetermined opening degree KVTTAH, the intake pipe pressure PM increases and the engine speed NE increases. , The basic amount VTTBF is increased, that is, an amount on the more advanced side. That is, the control executes steps S1 to S3, and the basic amount VTTBF corresponding to the increased intake pipe pressure PM and the engine speed NE is set. At the same time, since the throttle opening degree TA is equal to or greater than the predetermined opening degree KVTTAH, steps S11 to S13 are executed to set a correction amount VTTBFTA according to the throttle opening degree TA and the engine speed NE.
[0029]
When it is determined that the throttle opening TA of the throttle valve 2 opened by executing Step S21 and Step S22 is equal to or greater than the predetermined opening KVTTAH, the correction amount VTTBFTA is added to the basic amount VTTBF stored in Step S24. Then, the target control amount VTTB is calculated and stored (step S25). This target control amount VTTB is an amount that is advanced by the correction amount VTTBFTA, unlike the case of the operation state where the throttle opening degree TA is less than the predetermined opening degree KVTTAH. Therefore, the control signal h corresponding to the target control amount VTTB controls the
[0030]
As described above, the intake air amount increases by advancing the intake valve 37 based on the degree of opening of the throttle valve 2, that is, the throttle opening TA, and the fuel injection amount corresponds to the increase in the intake air amount. Therefore, the output and torque of the
[0031]
According to this embodiment, the target control amount VTTB required for controlling the opening / closing timing of the intake valve 37, that is, to advance to the target opening / closing timing, is set by the intake pipe pressure PA and the engine speed NE. Whether the basic amount VTTBF is determined by adding a correction amount VTTBFTA that is set based on the throttle opening TA to the basic amount VTTBF. Therefore, in the partial load region where the throttle opening TA is less than the predetermined opening KVTTAH, the opening / closing timing of the intake valve 37 matched to the actual intake air amount can be set, and the intake pipe pressure PA is set to the throttle Even when the vehicle is saturated without increasing the opening TA, that is, in the full load range, it can be opened according to the driver's request. It can be in the timing. Therefore, fuel consumption can be ensured in the partial load region, and required output and torque can be ensured in the full load region.
[0032]
In addition, when the operating state shifts from the partial load range to the full load range, the target control amount VTTB is determined by adding the correction amount VTTBFTA set based on the throttle opening degree TA to the basic amount VTTBF. The control amount VTTB does not change stepwise, and therefore drivability at the boundary of the load region can be improved. In addition, in the partial load range, the basic amount VTTBF set by the intake pipe pressure PM and the engine speed NE is set to be optimum independently of the control of the switching timing in the full load range. The target control amount VTTB can be determined, and fuel efficiency and combustion stability can be improved.
[0033]
In the embodiment described above, the intake valve 37 opening / closing timing is variable. However, the
[0034]
In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0035]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, when the throttle opening is less than the predetermined opening, at least one of the intake valve and the exhaust valve is accurately matched to the actual intake air amount. The opening / closing timing of the vehicle can be controlled so as to become the opening / closing timing according to the driving state, and fuel efficiency and drivability can be improved.
[0036]
Further, when the throttle opening is equal to or larger than the predetermined opening, when the internal combustion engine is operated in the full load range, for example, the intake air is accurately drawn according to the operation amount of the throttle valve that reflects the driver's request. The opening / closing timing of at least one of the valve and the exhaust valve can be controlled to be the opening / closing timing according to the driving state, and an output reflecting the driver's request can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control procedure of the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure of the embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of the embodiment.
FIG. 5 is a graph showing a basic quantity of the embodiment.
FIG. 6 is a table showing the contents of a correction amount map according to the embodiment;
FIG. 7 is a graph showing a change in a target control amount according to the embodiment.
FIG. 8 is a graph showing the change of the intake pressure with respect to the throttle opening in the conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
スロットル開度が全負荷域までの部分負荷域に対応して、部分負荷域と全負荷域との境界となるスロットル開度により設定される所定開度未満の場合には、吸気管圧力と機関回転数とに基づいて目標制御量を決定し、
スロットル開度が所定開度以上の全負荷域の場合には、吸気管圧力と機関回転数とスロットル開度とに基づき、かつスロットル開度が大きいほど排気弁と吸気弁とが同時に開成しているオーバーラップが増加するように目標制御量を決定することを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御方法。In an internal combustion engine that has a throttle valve in the intake system and can adjust the intake air amount according to the throttle opening, and that can control the opening and closing timing of the intake valve and the exhaust valve, the opening and closing timing according to the operating state is reached In the variable valve timing control method for an internal combustion engine that controls the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve by a target control amount set according to the operating state,
Throttle opening corresponding to the partial load range to full load range, part load region and when less than the predetermined opening degree set by the throttle opening degree at the boundary between the full load region, the intake pipe pressure and the engine The target control amount is determined based on the rotational speed,
When the throttle opening is in the full load range above the predetermined opening, the exhaust valve and the intake valve are opened simultaneously based on the intake pipe pressure, engine speed , and throttle opening, and the larger the throttle opening. A variable valve timing control method for an internal combustion engine , wherein a target control amount is determined so that an overlap is increased .
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