JP4217005B2

JP4217005B2 - Control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4217005B2
Application number: JP2001004019A
Authority: JP
Inventors: 浩一中田; 和久茂木; 篤治太田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: JP2002206431A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、気筒から延びている機関吸気通路のうち、断面積が絞られ得る絞り部分の断面積を増加させることによってポンプ損失を低減させるようにした内燃機関の制御装置が知られている。この種の内燃機関の制御装置の例としては、例えば特開平１１−１１７７７７号公報に記載されたものがある。特開平１１−１１７７７７号公報に記載された内燃機関の制御装置では、極低負荷時と高負荷時を除いて絞り部分としてのスロットル弁を全開させることによってポンプ損失が低減せしめられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平１１−１１７７７７号公報に記載された内燃機関の制御装置のようにスロットル弁が全開せしめられると、ポンプ損失が低減せしめられるものの、気筒内の圧力と機関吸気通路内の圧力との差分により発生した圧力波が吸気弁及びスロットル弁を介してスロットル弁よりも上流側の機関吸気通路内まで伝達し、その結果、スロットル弁よりも上流側の機関吸気通路内に脈動が発生してしまう。通常、スロットル弁よりも上流側の機関吸気通路内には吸入空気量を検出するためのエアフローメータが配置されており、上述したようにスロットル弁よりも上流側の機関吸気通路内に脈動が発生してしまうと、エアフローメータの出力値に基づいて算出される吸入空気量が実際の吸入空気量からかなりずれてしまう。
【０００４】
前記問題点に鑑み、本発明は機関吸気通路内の絞り部分の断面積を増加させるときに機関吸気通路内に発生する脈動を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、気筒から延びている機関吸気通路のうち、断面積が絞られ得る絞り部分の断面積を増加させることによってポンプ損失を低減させるようにするとともに、前記絞り部分の断面積の上限が、前記絞り部分が全開されている時の断面積よりも小さい、機関吸気通路内に発生する脈動が予め定められた大きさを越えるときの絞り部分の断面積として設定されている内燃機関の制御装置において、前記絞り部分の上流側の吸気通路に配置されたエアフローメータの出力値に基づいて機関空燃比が目標空燃比になるように機関燃料噴射量を設定するとともに、排気通路に配置された空燃比センサ出力に基づいて、機関空燃比が前記目標空燃比になるように前記設定された機関燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック補正係数を算出し、前記絞り部分の断面積を増加させた時に算出された前記空燃比フィードバック補正係数の値から、実際の機関空燃比が目標空燃比よりリッチになったと判断される場合には、前記絞り部分の断面積を減少させることを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。
【００３０】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置では、気筒から延びている機関吸気通路のうち、断面積が絞られ得る絞り部分の断面積を増加させた時に算出された空燃比フィードバック補正係数の値から、実際の機関空燃比が目標空燃比よりリッチになった場合には、絞り部分の断面積が減少せしめられる。そのため、絞り部分の断面積が減少せしめられない場合に比べ、気筒内の圧力と機関吸気通路内の圧力との差分により発生した圧力波が吸気弁及び絞り部分を介して絞り部分よりも上流側の機関吸気通路内まで伝達されてしまうのを抑制することができ、圧力波の伝達に伴って絞り部分よりも上流側の機関吸気通路内に脈動が発生してしまうのを抑制することができる。つまり、機関吸気通路内の絞り部分の断面積を増加させるときに機関吸気通路内に発生する脈動を抑制することができる。例えば、絞り部分よりも上流側の機関吸気通路内にエアフローメータが配置されている場合には、絞り部分よりも上流側の機関吸気通路内に発生する脈動を抑制することにより、エアフローメータの出力値に基づいて算出される吸入空気量を実際の吸入空気量にほぼ一致させることができ、更に、正確に算出された吸入空気量に基づいて算出された量の燃料を噴射することにより、実際の空燃比を目標空燃比に近づけることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用い、上述した本発明の実施形態について説明する。尚、詳細には説明しないが、上述した複数の発明のうちのいずれかを組み合わせて実施することも可能である。例えば、上述した請求項１〜７に係る発明のいずれか又はすべてと、上述した請求項８〜１１に係る発明のいずれか又はすべてとを組み合わせて実施することも可能である。
【００３４】
図１は本発明の内燃機関の制御装置の第一の実施形態の概略構成図、図２は図１に示した内燃機関の制御装置の吸気系等の詳細図である。図１及び図２において、１は内燃機関、２は吸気弁、３は排気弁、４は吸気弁を開閉させるためのカム、５は排気弁を開閉させるためのカム、６は吸気弁用カム４を担持しているカムシャフト、７は排気弁用カム５を担持しているカムシャフトである。図３は図１に示した吸気弁用カム及びカムシャフトの詳細図である。図３に示すように、本実施形態のカム４のカムプロフィルは、カムシャフト中心軸線の方向に変化している。つまり、本実施形態のカム４は、図３の左端のノーズ高さが右端のノーズ高さよりも大きくなっている。すなわち、本実施形態の吸気弁２のバルブリフト量は、バルブリフタがカム４の左端と接しているときよりも、バルブリフタがカム４の右端と接しているときの方が小さくなる。
【００３５】
図１及び図２の説明に戻り、８は気筒内に形成された燃焼室、９はバルブリフト量を変更するために吸気弁２に対してカム４をカムシャフト中心軸線の方向に移動させるためのバルブリフト量変更装置である。つまり、バルブリフト量変更装置９を作動することにより、カム４の左端（図３）においてカム４とバルブリフタとを接触させたり、カム４の右端（図３）においてカム４とバルブリフタとを接触させたりすることができる。バルブリフト量変更装置９によって吸気弁２のバルブリフト量が変更されると、それに伴って、吸気弁２の開口面積が変更されることになる。本実施形態の吸気弁２では、バルブリフト量が増加されるに従って吸気弁２の開口面積が増加するようになっている。１０はバルブリフト量変更装置９を駆動するためのドライバ、１１は吸気弁２の開弁期間を変更することなく吸気弁の開閉タイミングをシフトさせるための開閉タイミングシフト装置である。つまり、開閉タイミングシフト装置１１を作動することにより、吸気弁２の開閉タイミングを進角側にシフトさせたり、遅角側にシフトさせたりすることができる。１２は開閉タイミングシフト装置１１を作動するための油圧を制御するオイルコントロールバルブである。尚、本実施形態における可変動弁機構には、バルブリフト量変更装置９及び開閉タイミングシフト装置１１の両者が含まれることになる。
【００３６】
１３はクランクシャフト、１４はオイルパン、１５は燃料噴射弁、１６は吸気弁２のバルブリフト量及び開閉タイミングシフト量を検出するためのセンサ、１７は機関回転数を検出するためのセンサである。１８は気筒内に吸入空気を供給する吸気管内の圧力を検出するための吸気管圧センサ、１９はエアフローメータ、２０は内燃機関冷却水の温度を検出するための冷却水温センサ、２１は気筒内に供給される吸入空気の吸気管内における温度を検出するための吸入空気温センサ、２２は排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ、２３はＥＣＵ（電子制御装置）である。５０はシリンダ、５１，５２は吸気管、５３はサージタンク、５４は排気管、５５は点火栓、５６はアクセルペダル開度とは無関係に開度が変更せしめられるスロットル弁である。
【００３７】
図４は図１に示したバルブリフト量変更装置等の詳細図である。図４において、３０は吸気弁用カムシャフト６に連結された磁性体、３１は磁性体３０を左側に付勢するためのコイル、３２は磁性体３０を右側に付勢するための圧縮ばねである。コイル３１に対する通電量が増加されるに従って、カム４及びカムシャフト６が左側に移動する量が増加し、吸気弁２のバルブリフト量が減少せしめられることになる。
【００３８】
図５はバルブリフト量変更装置が作動されるのに伴って吸気弁のバルブリフト量が変化する様子を示した図である。図５に示すように、コイル３１に対する通電量が減少されるに従って、吸気弁２のバルブリフト量が増加せしめられる（実線→破線→一点鎖線）。また本実施形態では、バルブリフト量変更装置９が作動されるのに伴って、吸気弁２の開弁期間も変更せしめられる。つまり、吸気弁２の作用角も変更せしめられる。詳細には、吸気弁２のバルブリフト量が増加せしめられるのに伴って、吸気弁２の作用角が増加せしめられる（実線→破線→一点鎖線）。更に本実施形態では、バルブリフト量変更装置９が作動されるのに伴って、吸気弁２のバルブリフト量がピークとなるタイミングも変更せしめられる。詳細には、吸気弁２のバルブリフト量が増加せしめられるのに伴って、吸気弁２のバルブリフト量がピークとなるタイミングが遅角せしめられる（実線→破線→一点鎖線）。
【００３９】
図６は図１に示した開閉タイミングシフト装置等の詳細図である。図６において、４０は吸気弁２の開閉タイミングを進角側にシフトさせるための進角側油路、４１は吸気弁２の開閉タイミングを遅角側にシフトさせるための遅角側油路、４２はオイルポンプである。進角側油路４０内の油圧が増加されるに従い、吸気弁２の開閉タイミングが進角側にシフトせしめられる。つまり、クランクシャフト１３に対するカムシャフト６の回転位相が進角せしめられる。一方、遅角側油路４１の油圧が増加されるに従い、吸気弁２の開閉タイミングが遅角側にシフトせしめられる。つまり、クランクシャフト１３に対するカムシャフト６の回転位相が遅角せしめられる。
【００４０】
図７は開閉タイミングシフト装置が作動されるのに伴って吸気弁の開閉タイミングがシフトする様子を示した図である。図７に示すように、進角側油路４０内の油圧が増加されるに従って吸気弁２の開閉タイミングが進角側にシフトされる（実線→破線→一点鎖線）。このとき、吸気弁２の開弁期間は変更されない、つまり、吸気弁２が開弁している期間の長さは変更されない。
【００４１】
図８は本実施形態の変形例の図２と同様の図である。図８において、図２に示した参照番号と同一の参照番号は、図２に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示している。５６’はアクセルペダルの開度に応じて開度が変更せしめられるスロットル弁、５７はアイドルスピードコントロール通路、５８はアイドルスピードコントロールバルブである。
【００４２】
上述した本実施形態において、ポンプ損失を低減させるためにスロットル弁５６が全開せしめられると、シリンダ５０内の圧力と吸気管５１，５２内の圧力との差分により発生した圧力波が吸気弁２及びスロットル弁５６を介してスロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内まで伝達し、その結果、スロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内に脈動が発生してしまう。スロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内には吸入空気量を検出するためのエアフローメータ１９が配置されているため、スロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内に脈動が発生してしまうと、エアフローメータ１９の出力値に基づいて算出される吸入空気量が実際の吸入空気量からかなりずれてしまう。そこで本実施形態では、スロットル弁５６の開度を増加させるときに吸気管５１，５２内に発生する脈動を抑制するために、後述するような制御が行われる。
【００４３】
また、上述した本実施形態の変形例において、ポンプ損失を低減させるためにスロットル弁５６’及びアイドルスピードコントロールバルブ５８が全開せしめられると、シリンダ５０内の圧力と吸気管５１，５２内の圧力との差分により発生した圧力波が吸気弁２及びスロットル弁５６’又はアイドルスピードコントロールバルブ５８を介してスロットル弁５６’よりも上流側の吸気管５２内まで伝達し、その結果、スロットル弁５６’よりも上流側の吸気管５２内に脈動が発生してしまう。スロットル弁５６’よりも上流側の吸気管５２内には吸入空気量を検出するためのエアフローメータ１９が配置されているため、スロットル弁５６’よりも上流側の吸気管５２内に脈動が発生してしまうと、エアフローメータ１９の出力値に基づいて算出される吸入空気量が実際の吸入空気量からかなりずれてしまう。そこで本実施形態の変形例では、スロットル弁５６’及びアイドルスピードコントロールバルブ５８の開度を増加させるときに吸気管５１，５２内に発生する脈動を抑制するために、後述するような制御が行われる。
【００４４】
図９は第一の実施形態のスロットル弁開度上限設定制御方法を示したフローチャートである。このルーチンは所定時間間隔で実行される。図９に示すように、このルーチンが開始されると、まずステップ１００においてスロットル弁開度を増加させるタイミングであるか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ１０１に進み、ＮＯのときには、スロットル弁開度をほぼ全開させるのに伴って吸気管５１，５２内に脈動が発生してしまう可能性がないと判断し、このルーチンを終了する。ステップ１０１では、センサ１６の出力値に基づいて算出された吸気弁２の開弁動作開始時期が読み込まれる。次いでステップ１０２では、センサ１６の出力値に基づいて算出された吸気弁２の閉弁動作完了時期が読み込まれる。次いでステップ１０３では、センサ１７の出力値に基づいて算出された機関回転数が読み込まれる。
【００４５】
次いでステップ１０４では、吸気弁２の開弁動作開始時期と吸気弁２の閉弁動作完了時期と機関回転数と図１０〜図１２に示す関係とに基づいてスロットル弁開度の上限ＥＴＡが設定される。図１０は吸気弁の開弁動作開始時期とスロットル弁開度との関係を示した図である。図１０に示すように、スロットル弁開度の上限ＥＴＡは、全開時のスロットル弁開度よりも小さい値に設定されている。また、吸気弁２の開弁動作開始時期を遅角するに従ってシリンダ５０内の負圧が大きくなり、シリンダ５０内の負圧と吸気管５１，５２内の負圧との差分が大きくなるのに伴って吸気管５１，５２内に発生する脈動が大きくなることに鑑み、スロットル弁開度の上限ＥＴＡは、吸気弁２の開弁動作開始時期が遅角せしめられるに従って小さくなるように設定されている。
【００４６】
図１１は吸気弁の閉弁動作完了時期とスロットル弁開度との関係を示した図である。図１１に示すように、スロットル弁開度の上限ＥＴＡは、全開時のスロットル弁開度よりも小さい値に設定されている。また、吸気弁２の閉弁動作完了時期を進角するに従って吸気管５１，５２内に発生する脈動が大きくなることに鑑み、スロットル弁開度の上限ＥＴＡは、吸気弁２の閉弁動作完了時期が進角せしめられるに従って小さくなるように設定されている。図１２は機関回転数とスロットル弁開度との関係を示した図である。図１２に示すように、スロットル弁開度の上限ＥＴＡは、全開時のスロットル弁開度よりも小さい値に設定されている。また、機関回転数が低くなるに従って吸気管５１，５２内に発生する脈動が大きくなることに鑑み、スロットル弁開度の上限ＥＴＡは、機関回転数が低くなるに従って小さくなるように設定されている。
【００４７】
図９の説明に戻り、次いでステップ１０５では、設定された上限ＥＴＡを超えないように、スロットル弁開度が要求に応じて増加せしめられる。図１３はスロットル弁開度と吸気管負圧との関係を示した図である。図１３に示すように、スロットル弁開度が小さいときには吸気管負圧が比較的大きくなっており、スロットル弁開度が増加せしめられるに従って吸気管負圧が小さくなる。つまり、大気圧に近づいていく。スロットル弁開度が全開されたときには、吸気管負圧は大気圧にほぼ等しくなる。
【００４８】
本実施形態によれば、ステップ１０５を実行してスロットル弁開度を増加させるときには、ステップ１０４において全開時のスロットル弁５６の開度よりも小さい所定の開度がスロットル弁開度の上限ＥＴＡとして設定される。そのため、スロットル弁５６が全開されてしまう場合に比べ、シリンダ５０内の圧力と吸気管５１，５２内の圧力との差分により発生した圧力波が吸気弁２及びスロットル弁５６を介してスロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内まで伝達されてしまうのを抑制することができ、圧力波の伝達に伴ってスロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内に脈動が発生してしまうのを抑制することができる。つまり、スロットル弁開度を増加させるときに吸気管５１，５２内に発生する脈動を抑制することができる。スロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内にエアフローメータ１９が配置されている本実施形態の場合には、スロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内に発生する脈動を抑制することにより、エアフローメータの出力値に基づいて算出される吸入空気量を実際の吸入空気量にほぼ一致させることができる。
【００４９】
更に本実施形態によれば、図１２に示したように機関回転数が低いほど、スロットル弁開度の上限ＥＴＡが小さくされる。そのため、機関回転数が低いときのスロットル弁開度の上限が比較的高い値に設定されている場合に比べ、機関回転数が低いときにスロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内に脈動が発生してしまうのを確実に抑制することができる。
【００５０】
また本実施形態によれば、図１０に示したように吸気弁２の開弁動作開始時期が遅角せしめられるほどスロットル弁開度の上限ＥＴＡが小さくされる。そのため、吸気弁２の開弁動作開始時期が遅角せしめられているときのスロットル弁開度の上限が比較的高い値に設定されている場合に比べ、吸気弁２の開弁動作開始時期が遅角せしめられているときにスロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内に脈動が発生してしまうのを確実に抑制することができる。
【００５１】
また本実施形態によれば、ステップ１０４において全開時のスロットル弁５６の開度よりも小さい所定の開度がスロットル弁開度の上限ＥＴＡとして設定され、そのスロットル弁開度の上限ＥＴＡが、例えば図１２に示すように吸気管５１，５２内に発生する脈動に基づいて設定されている。つまり、脈動大の領域（図１２中のハッチング領域）内に入らないようにスロットル弁開度の上限ＥＴＡが設定されている。そのため、スロットル弁５６が全開されてしまう場合に比べ、シリンダ５０内の圧力と吸気管５１，５２内の圧力との差分により発生した圧力波が吸気弁２及びスロットル弁５６を介してスロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内まで伝達されてしまうのを抑制することができ、圧力波の伝達に伴ってスロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内に脈動が発生してしまうのを抑制することができる。
【００５２】
以下、図８に示した本発明の内燃機関の制御装置の第一の実施形態の変形例におけるスロットル弁及びアイドルスピードコントロールバルブの合計開度上限設定制御方法について説明する。この制御は、第一の実施形態と同様に所定時間間隔で実行される。この制御が開始されると、まず図９のステップ１００の代わりとなるステップにおいて、スロットル弁５６’及びアイドルスピードコントロールバルブ５８の合計開度を増加させるタイミングであるか否かが判断される。ＹＥＳのときには図９のステップ１０１の代わりとなるステップに進み、ＮＯのときには、スロットル弁５６’及びアイドルスピードコントロールバルブ５８の合計開度をほぼ最大にするのに伴って吸気管５１，５２内に脈動が発生してしまう可能性がないと判断し、この制御を終了する。ステップ１０１の代わりとなるステップでは、センサ１６の出力値に基づいて算出された吸気弁２の開弁動作開始時期が読み込まれる。次いでステップ１０２の代わりとなるステップでは、センサ１６の出力値に基づいて算出された吸気弁２の閉弁動作完了時期が読み込まれる。次いでステップ１０３の代わりとなるステップでは、センサ１７の出力値に基づいて算出された機関回転数が読み込まれる。
【００５３】
次いでステップ１０４の代わりとなるステップでは、吸気弁２の開弁動作開始時期と吸気弁２の閉弁動作完了時期と機関回転数と図１０〜図１２に示したような関係とに基づいてスロットル弁５６’及びアイドルスピードコントロールバルブ５８の合計開度の上限ＥＴＡ’が設定される。図１０に示した第一の実施形態の場合と同様に、スロットル弁５６’及びアイドルスピードコントロールバルブ５８の合計開度の上限ＥＴＡ’は、全開時のスロットル弁５６’及びアイドルスピードコントロールバルブ５８の合計開度よりも小さい値に設定されている。また、第一の実施形態の場合と同様に、スロットル弁５６’及びアイドルスピードコントロールバルブ５８の合計開度の上限ＥＴＡ’は、吸気弁２の開弁動作開始時期が遅角せしめられるに従って小さくなるように設定されている。
【００５４】
また図１１に示した第一の実施形態の場合と同様に、スロットル弁５６’及びアイドルスピードコントロールバルブ５８の合計開度の上限ＥＴＡ’は、吸気弁２の閉弁動作完了時期が進角せしめられるに従って小さくなるように設定されている。更に図１２に示した第一の実施形態の場合と同様に、スロットル弁５６’及びアイドルスピードコントロールバルブ５８の合計開度の上限ＥＴＡ’は、機関回転数が低くなるに従って小さくなるように設定されている。次いでステップ１０５の代わりとなるステップでは、設定された上限ＥＴＡ’を超えないように、スロットル弁５６’及びアイドルスピードコントロールバルブ５８の合計開度が要求に応じて増加せしめられる。
【００５５】
図８に示した第一の実施形態の変形例によっても、第一の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００５６】
以下、本発明の内燃機関の制御装置の第二の実施形態について説明する。本実施形態の構成は、図１〜図７に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様である。図１４は第二の実施形態のスロットル弁開度上限設定制御方法を示したフローチャートである。このルーチンは、第一の実施形態と同様に所定時間間隔で実行される。図１４に示すように、このルーチンが開始されると、まずステップ１００において、第一の実施形態と同様にスロットル弁開度を増加させるタイミングであるか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ１０１に進み、ＮＯのときには、スロットル弁開度をほぼ全開させるのに伴って吸気管５１，５２内に脈動が発生してしまう可能性がないと判断し、このルーチンを終了する。ステップ１０１では、第一の実施形態と同様にセンサ１６の出力値に基づいて算出された吸気弁２の開弁動作開始時期が読み込まれる。次いでステップ１０２では、第一の実施形態と同様にセンサ１６の出力値に基づいて算出された吸気弁２の閉弁動作完了時期が読み込まれる。
【００５７】
次いでステップ２００では、吸気弁２の閉弁動作完了時期が吸気ＢＤＣよりも進角せしめられているか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ１０３に進み、ＮＯのときには、吸気弁の閉弁動作完了時期が吸気ＢＤＣよりも進角せしめられている場合のように吸気管５１，５２内に発生する脈動が大きくならず、スロットル弁開度の上限ＥＴＡを設定する必要がないと判断し、このルーチンを終了する。
【００５８】
ステップ１０３では、第一の実施形態と同様にセンサ１７の出力値に基づいて算出された機関回転数が読み込まれる。次いでステップ１０４では、第一の実施形態と同様に、吸気弁２の開弁動作開始時期と吸気弁２の閉弁動作完了時期と機関回転数と図１０〜図１２に示す関係とに基づいてスロットル弁開度の上限ＥＴＡが設定される。次いでステップ１０５では、第一の実施形態と同様に、設定された上限ＥＴＡを超えないようにスロットル弁開度が要求に応じて増加せしめられる。図１５は吸気弁の開弁期間を示した図である。詳細には、吸気弁２の閉弁動作完了時期が吸気ＢＤＣよりも進角される前と進角された後とを比較して示した図である。
【００５９】
本実施形態によれば第一の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。更に本実施形態によれば、図１５に示すように吸気弁２の閉弁動作完了時期が吸気下死点よりも進角せしめられる場合には、図１５に破線で示すように吸気下死点以降も吸気弁２が開弁し続けている場合に比べ、吸気管５１，５２内に脈動が発生し易くなることに鑑み、スロットル弁５６の開度を増加させるとき、つまり、ステップ１００においてＹＥＳと判断されるときであって、吸気弁２の閉弁動作完了時期が吸気下死点よりも進角せしめられているとき、つまり、ステップ２００においてＹＥＳと判断されるときには、ステップ１０４において全開時のスロットル弁５６の開度よりも小さい所定の開度がスロットル弁開度の上限ＥＴＡとして設定される。そのため、吸気弁２の閉弁動作完了時期が吸気下死点よりも進角せしめられているときにスロットル弁５６よりも上流側の吸気管５２内に脈動が発生してしまうのを抑制することができる。
【００６０】
第一の実施形態における制御を図８に示した構成に適用した第一の実施形態の変形例と同様に、上述した第二の実施形態における制御を図８に示した構成に適用することも可能である。この場合にも、第二の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００６１】
以下、本発明の内燃機関の制御装置の第三の実施形態について説明する。本実施形態の構成は、図１〜図７に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様である。図１６は第三の実施形態のスロットル弁開度上限設定制御方法を示したフローチャートである。このルーチンは、第一の実施形態と同様に所定時間間隔で実行される。図１６に示すように、このルーチンが開始されると、まずステップ１００において、第一の実施形態と同様にスロットル弁開度を増加させるタイミングであるか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ１０１に進み、ＮＯのときには、スロットル弁開度をほぼ全開させるのに伴って吸気管５１，５２内に脈動が発生してしまう可能性がないと判断し、このルーチンを終了する。ステップ１０１では、第一の実施形態と同様にセンサ１６の出力値に基づいて算出された吸気弁２の開弁動作開始時期が読み込まれる。
【００６２】
次いでステップ３００では、吸気弁２の開弁動作開始時期が吸気ＴＤＣよりも遅角せしめられているか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ１０２に進み、ＮＯのときには、吸気弁の開弁動作開始時期が吸気ＢＤＣよりも遅角せしめられている場合のように吸気管５１，５２内に発生する脈動が大きくならず、スロットル弁開度の上限ＥＴＡを設定する必要がないと判断し、このルーチンを終了する。ステップ１０２では、第一の実施形態と同様にセンサ１６の出力値に基づいて算出された吸気弁２の閉弁動作完了時期が読み込まれる。
【００６３】
次いでステップ１０３では、第一の実施形態と同様にセンサ１７の出力値に基づいて算出された機関回転数が読み込まれる。次いでステップ１０４では、第一の実施形態と同様に、吸気弁２の開弁動作開始時期と吸気弁２の閉弁動作完了時期と機関回転数と図１０〜図１２に示す関係とに基づいてスロットル弁開度の上限ＥＴＡが設定される。次いでステップ１０５では、第一の実施形態と同様に、設定された上限ＥＴＡを超えないようにスロットル弁開度が要求に応じて増加せしめられる。図１７は吸気弁の開弁期間を示した図である。詳細には、吸気弁２の開弁動作開始時期が吸気ＴＤＣよりも遅角される前と遅角された後とを比較して示した図である。
【００６４】
本実施形態によれば第一の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。更に本実施形態によれば、図１７に示すように吸気弁２の開弁動作開始時期を吸気上死点よりも遅角させた場合には、シリンダ５０内の負圧が大きくなってシリンダ５０内の圧力と吸気管５１，５２内の圧力との差分が大きくなるため、図１７に破線で示すように吸気弁２の開弁動作開始時期を吸気上死点よりも遅角させない場合に比べ、吸気管５１，５２内に脈動が発生し易くなることに鑑み、スロットル弁５６の開度を増加させるとき、つまり、ステップ１００においてＹＥＳと判断されるときであって、吸気弁２の開弁動作開始時期が吸気上死点よりも遅角せしめられているとき、つまり、ステップ３００においてＹＥＳと判断されるときには、ステップ１０４において全開時のスロットル弁５６の開度よりも小さい所定の開度がスロットル弁開度の上限ＥＴＡとして設定される。そのため、吸気弁２の開弁動作開始時期が吸気上死点よりも遅角せしめられているときにスロットル弁５６よりも上流側の吸気管５１、５２内に脈動が発生してしまうのを抑制することができる。
【００６５】
第一の実施形態における制御を図８に示した構成に適用した第一の実施形態の変形例と同様に、上述した第三の実施形態における制御を図８に示した構成に適用することも可能である。この場合にも、第三の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００６６】
以下、本発明の内燃機関の制御装置の第四の実施形態について説明する。本実施形態の構成は、図１〜図７に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様である。図１８は第四の実施形態のスロットル弁開度上限設定制御方法を示したフローチャートである。このルーチンは、第一の実施形態と同様に所定時間間隔で実行される。図１８に示すように、このルーチンが開始されると、まずステップ１００において、第一の実施形態と同様にスロットル弁開度を増加させるタイミングであるか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ１０１に進み、ＮＯのときには、スロットル弁開度をほぼ全開させるのに伴って吸気管５１，５２内に脈動が発生してしまう可能性がないと判断し、このルーチンを終了する。ステップ１０１では、第一の実施形態と同様にセンサ１６の出力値に基づいて算出された吸気弁２の開弁動作開始時期が読み込まれる。
【００６７】
次いでステップ３００では、第三の実施形態と同様に、吸気弁２の開弁動作開始時期が吸気ＴＤＣよりも遅角せしめられているか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ１０２に進み、ＮＯのときには、吸気弁の開弁動作開始時期が吸気ＢＤＣよりも遅角せしめられている場合のように吸気管５１，５２内に発生する脈動が大きくならず、スロットル弁開度の上限ＥＴＡを設定する必要がないと判断し、このルーチンを終了する。ステップ１０２では、第一の実施形態と同様にセンサ１６の出力値に基づいて算出された吸気弁２の閉弁動作完了時期が読み込まれる。次いでステップ２００では、第二の実施形態と同様に、吸気弁２の閉弁動作完了時期が吸気ＢＤＣよりも進角せしめられているか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ１０３に進み、ＮＯのときには、吸気弁の閉弁動作完了時期が吸気ＢＤＣよりも進角せしめられている場合のように吸気管５１，５２内に発生する脈動が大きくならず、スロットル弁開度の上限ＥＴＡを設定する必要がないと判断し、このルーチンを終了する。
【００６８】
ステップ１０３では、第一の実施形態と同様にセンサ１７の出力値に基づいて算出された機関回転数が読み込まれる。次いでステップ１０４では、第一の実施形態と同様に、吸気弁２の開弁動作開始時期と吸気弁２の閉弁動作完了時期と機関回転数と図１０〜図１２に示す関係とに基づいてスロットル弁開度の上限ＥＴＡが設定される。次いでステップ１０５では、第一の実施形態と同様に、設定された上限ＥＴＡを超えないようにスロットル弁開度が要求に応じて増加せしめられる。図１９は吸気弁の開弁期間を示した図である。詳細には、吸気弁２の開弁動作開始時期が吸気ＴＤＣよりも遅角される前と遅角された後とを比較すると共に、吸気弁２の閉弁動作完了時期が吸気ＢＤＣよりも進角される前と進角された後とを比較して示した図である。
【００６９】
本実施形態によれば第一の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。更に本実施形態によれば、第二の実施形態とほぼ同様の効果及び第三の実施形態とほぼ同様の効果を同時に奏することができる。また、第一の実施形態における制御を図８に示した構成に適用した第一の実施形態の変形例と同様に、上述した第四の実施形態における制御を図８に示した構成に適用することも可能である。この場合にも、第四の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００７０】
以下、本発明の内燃機関の制御装置の第五の実施形態について説明する。本実施形態は、上述した第一から第四の実施形態のうちのいずれかと組み合わせて実行される。本実施形態の構成は、図１〜図７に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様である。図２０は第五の実施形態のスロットル弁開度上限補正制御方法を示したフローチャートである。このルーチンは、上述した第一から第四の実施形態における制御ルーチンが実行される間隔よりも長い所定時間間隔で実行される。図２０に示すように、このルーチンが開始されると、まずステップ４００において、スロットル弁５６の開度が、上述したスロットル弁開度の上限ＥＴＡから所定値αを減じた値（ＥＴＡ−α）よりも大きいか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ４０１に進み、ＮＯのときには、スロットル弁開度がスロットル弁開度上限ＥＴＡ付近に設定されていないときにスロットル弁開度の上限ＥＴＡを補正すべきか否かを判断するのは適切でないと判断し、このルーチンを終了する。
【００７１】
ステップ４０１では、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが閾値ＴＦＡＦより小さいか否かが判断される。空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦは噴射すべき燃料量が多くなるほど大きくなる。つまり、実際の空燃比がリッチであって噴射すべき燃料量を少なくすべきときには、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦは小さくなる。一方、実際の空燃比がリッチでなく噴射すべき燃料量を多くすべきときには、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦは大きくなる。ステップ４０１においてＹＥＳと判断されるとき、つまり、実際の空燃比がリッチのときにはステップ４０２に進み、ＮＯと判断されるとき、つまり、実際の空燃比がリッチでないときにはステップ４０３に進む。
【００７２】
ステップ４０２では、現在のスロットル弁開度上限ＥＴＡでは脈動が大きい領域（図１２参照）を回避できておらず、その結果、エアフローメータ１９の出力値に基づいて算出された吸入空気量が実際の吸入空気量よりも多くなってしまっており、その実際よりも多く算出された吸入空気量に基づいて定められた量の燃料が噴射されているために、空燃比がリッチになっていると判断し、スロットル弁開度上限ＥＴＡが脈動大領域に入らないように、スロットル弁開度上限ＥＴＡが減少せしめられる（ＥＴＡ←ＥＴＡ−ＥＴＡｄｏｗｎ）。一方、ステップ４０３では、現在のスロットル弁開度上限ＥＴＡは脈動が大きい領域（図１２参照）内に入っていないために空燃比がリッチになっておらず、むしろ、ポンプ損失の低減を図るためにスロットル弁開度上限ＥＴＡを増加せしめるべきであると判断し、スロットル弁開度上限ＥＴＡが増加せしめられる（ＥＴＡ←ＥＴＡ＋ＥＴＡｕｐ）。
【００７３】
本実施形態によれば、第一から第四の実施形態のいずれかとほぼ同様の効果を奏することができる。更に本実施形態によれば、ステップ４００においてＹＥＳと判断されるまでスロットル弁開度を増加させたときであって、ステップ４０１においてＹＥＳと判断されるまで空燃比がリッチになったときには、ステップ４０２においてスロットル弁開度上限ＥＴＡが減少せしめられる。それに伴い、現在のスロットル弁開度が、その減少せしめられた後のスロットル弁開度上限ＥＴＡよりも大きくなってしまう場合には、不図示のステップにおいてスロットル弁開度がそのスロットル弁開度上限ＥＴＡまで減少せしめられる。そのため、スロットル弁開度上限ＥＴＡが減少されず、スロットル弁開度も減少せしめられないような場合に比べ、吸気管５１，５２内に発生する脈動を抑制することができる。
【００７４】
以下、本発明の内燃機関の制御装置の第六の実施形態について説明する。本実施形態は、第五の実施形態と同様に、上述した第一から第四の実施形態のうちのいずれかと組み合わせて実行される。本実施形態の構成は、図１〜図７に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様である。図２１は第六の実施形態のスロットル弁開度上限補正制御方法を示したフローチャートである。このルーチンは、第五の実施形態と同様に、上述した第一から第四の実施形態における制御ルーチンが実行される間隔よりも長い所定時間間隔で実行される。図２１に示すように、このルーチンが開始されると、まずステップ４００において、第五の実施形態と同様に、スロットル弁５６の開度がスロットル弁開度の上限ＥＴＡから所定値αを減じた値（ＥＴＡ−α）よりも大きいか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ５００に進み、ＮＯのときには、スロットル弁開度がスロットル弁開度上限ＥＴＡ付近に設定されていないときにスロットル弁開度の上限ＥＴＡを補正すべきか否かを判断するのは適切でないと判断し、このルーチンを終了する。
【００７５】
センサ１７の出力値に基づいて算出された機関回転数が閾値ＴＮＥより低いか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ４０１に進み、ＮＯのとき、つまり、機関回転数が比較的高いときには脈動の問題がそれほど大きくならず、スロットル弁開度上限ＥＴＡを微調節する必要がないと判断し、このルーチンを終了する。ステップ４０１では、第五の実施形態と同様に空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが閾値ＴＦＡＦより小さいか否かが判断される。ステップ４０１においてＹＥＳと判断されるとき、つまり、実際の空燃比がリッチのときにはステップ４０２に進み、ＮＯと判断されるとき、つまり、実際の空燃比がリッチでないときにはステップ４０３に進む。ステップ４０２では、第五の実施形態と同様にスロットル弁開度上限ＥＴＡが減少せしめられる（ＥＴＡ←ＥＴＡ−ＥＴＡｄｏｗｎ）。一方、ステップ４０３では、第五の実施形態と同様にスロットル弁開度上限ＥＴＡが増加せしめられる（ＥＴＡ←ＥＴＡ＋ＥＴＡｕｐ）。
【００７６】
図２２はスロットル弁開度と機関回転数との関係を示した図である。詳細には、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが正常値になり易いか、あるいは、異常値になり易いかを示した図である。図２２に示すように、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦは、スロットル弁開度が値（ＥＴＡ−α）よりも大きくかつ機関回転数が値ＴＮＥよりも低くなる領域では異常値になり易いものの、その他の領域では正常値になり易い。従って本実施形態では、図２１に示したようにスロットル弁開度が閾値（ＥＴＡ−α）よりも高いときであって、機関回転数が閾値ＴＮＥよりも低いときに限って、スロットル弁開度の上限ＥＴＡが空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに基づいて補正される。本実施形態によっても第五の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００７７】
尚、上述した実施形態では、バルブリフト量変更装置９及び／又は開閉タイミングシフト装置１１によって吸気弁２のバルブ開特性が変更されているが、他の実施形態では、例えば電磁駆動装置によって吸気弁２のバルブ開特性を変更することも可能であり、あるいは、バルブ開特性が異なる複数の吸気弁駆動用カムを具備し、それらを切換えて使用することにより吸気弁２のバルブ開特性を変更することも可能である。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、絞り部分の断面積が減少せしめられない場合に比べ、気筒内の圧力と機関吸気通路内の圧力との差分により発生した圧力波が吸気弁及び絞り部分を介して絞り部分よりも上流側の機関吸気通路内まで伝達されてしまうのを抑制することができ、圧力波の伝達に伴って絞り部分よりも上流側の機関吸気通路内に脈動が発生してしまうのを抑制することができる。つまり、機関吸気通路内の絞り部分の断面積を増加させるときに機関吸気通路内に発生する脈動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の制御装置の第一の実施形態の概略構成図である。
【図２】図１に示した内燃機関の制御装置の吸気系等の詳細図である。
【図３】図１に示した吸気弁用カム及びカムシャフトの詳細図である。
【図４】図１に示したバルブリフト量変更装置等の詳細図である。
【図５】バルブリフト量変更装置が作動されるのに伴って吸気弁のバルブリフト量が変化する様子を示した図である。
【図６】図１に示した開閉タイミングシフト装置等の詳細図である。
【図７】開閉タイミングシフト装置が作動されるのに伴って吸気弁の開閉タイミングがシフトする様子を示した図である。
【図８】第一の実施形態の変形例の図２と同様の図である。
【図９】第一の実施形態のスロットル弁開度上限設定制御方法を示したフローチャートである。
【図１０】吸気弁の開弁動作開始時期とスロットル弁開度との関係を示した図である。
【図１１】吸気弁の閉弁動作完了時期とスロットル弁開度との関係を示した図である。
【図１２】機関回転数とスロットル弁開度との関係を示した図である。
【図１３】スロットル弁開度と吸気管負圧との関係を示した図である。
【図１４】第二の実施形態のスロットル弁開度上限設定制御方法を示したフローチャートである。
【図１５】吸気弁の開弁期間を示した図である。
【図１６】第三の実施形態のスロットル弁開度上限設定制御方法を示したフローチャートである。
【図１７】吸気弁の開弁期間を示した図である。
【図１８】第四の実施形態のスロットル弁開度上限設定制御方法を示したフローチャートである。
【図１９】吸気弁の開弁期間を示した図である。
【図２０】第五の実施形態のスロットル弁開度上限補正制御方法を示したフローチャートである。
【図２１】第六の実施形態のスロットル弁開度上限補正制御方法を示したフローチャートである。
【図２２】スロットル弁開度と機関回転数との関係を示した図である。
【符号の説明】
１…内燃機関
２…吸気弁
３…排気弁
４，５…カム
６，７…カムシャフト
８…気筒内の燃焼室
９…バルブリフト量変更装置
１１…開閉タイミングシフト装置
１８…吸気管圧センサ
１９…エアフローメータ
２２…空燃比センサ
５６，５６’…スロットル弁
５８…アイドルスピードコントロールバルブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an internal combustion engine control device that reduces pump loss by increasing a cross-sectional area of a throttle portion in which a cross-sectional area of an engine intake passage extending from a cylinder can be reduced. An example of this type of control device for an internal combustion engine is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-117777. In the control device for an internal combustion engine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-117777, the pump loss is reduced by fully opening the throttle valve as a throttle portion except during extremely low load and high load.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the throttle valve is fully opened as in the control device for an internal combustion engine described in JP-A-11-117777, the pump loss is reduced, but the pressure in the cylinder and the pressure in the engine intake passage are reduced. The pressure wave generated by the difference is transmitted to the engine intake passage upstream of the throttle valve via the intake valve and the throttle valve, and as a result, pulsation is generated in the engine intake passage upstream of the throttle valve. End up. Normally, an air flow meter for detecting the intake air amount is arranged in the engine intake passage upstream of the throttle valve, and pulsation occurs in the engine intake passage upstream of the throttle valve as described above. As a result, the intake air amount calculated based on the output value of the air flow meter deviates considerably from the actual intake air amount.
[0004]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress pulsation generated in the engine intake passage when the cross-sectional area of the throttle portion in the engine intake passage is increased. To do.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
Claim 1 According to the invention, the pump loss is reduced by increasing the cross-sectional area of the throttle portion in which the cross-sectional area of the engine intake passage extending from the cylinder can be throttled, and the throttle portion is cut off. The upper limit of the area is set as the cross-sectional area of the throttle portion when the pulsation generated in the engine intake passage exceeds a predetermined size, which is smaller than the cross-sectional area when the throttle portion is fully opened. In a control device for an internal combustion engine, The engine fuel injection amount is set so that the engine air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio based on the output value of the air flow meter arranged in the intake passage upstream of the throttle portion, and the air-fuel ratio sensor arranged in the exhaust passage Based on the output, an air-fuel ratio feedback correction coefficient for correcting the set engine fuel injection amount so that the engine air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio is calculated, and is calculated when the cross-sectional area of the throttle portion is increased. When it is determined from the value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient that the actual engine air-fuel ratio has become richer than the target air-fuel ratio. A control device for an internal combustion engine is provided, wherein a cross-sectional area of the throttle portion is reduced.
[0030]
Claim 1 In the control device for an internal combustion engine described in 1), when the cross-sectional area of the throttle portion where the cross-sectional area of the engine intake passage extending from the cylinder can be reduced is increased. From the calculated air-fuel ratio feedback correction coefficient value, the actual engine air-fuel ratio is greater than the target air-fuel ratio. When it becomes rich, the sectional area of the throttle portion is reduced. Therefore, compared with the case where the cross-sectional area of the throttle portion cannot be reduced, the pressure wave generated by the difference between the pressure in the cylinder and the pressure in the engine intake passage is upstream of the throttle portion via the intake valve and the throttle portion. It is possible to suppress the transmission to the inside of the engine intake passage, and it is possible to suppress the occurrence of pulsation in the engine intake passage upstream of the throttle portion due to the transmission of the pressure wave. . That is, the pulsation generated in the engine intake passage when the cross-sectional area of the throttle portion in the engine intake passage is increased can be suppressed. For example, when an air flow meter is disposed in the engine intake passage upstream of the throttle portion, the output of the air flow meter is suppressed by suppressing pulsation generated in the engine intake passage upstream of the throttle portion. The intake air amount calculated based on the value can be made to substantially match the actual intake air amount, and further, by actually injecting the amount of fuel calculated based on the accurately calculated intake air amount, The air-fuel ratio can be brought close to the target air-fuel ratio.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the above-described embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although not described in detail, any one of the above-described multiple inventions can be implemented in combination. For example, any or all of the inventions according to claims 1 to 7 described above and any or all of the inventions according to claims 8 to 11 described above can be implemented in combination.
[0034]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of the control device for an internal combustion engine of the present invention, and FIG. 2 is a detailed view of an intake system and the like of the control device for the internal combustion engine shown in FIG. 1 and 2, 1 is an internal combustion engine, 2 is an intake valve, 3 is an exhaust valve, 4 is a cam for opening and closing the intake valve, 5 is a cam for opening and closing the exhaust valve, and 6 is a cam for intake valve A camshaft carrying 4 and a camshaft carrying an exhaust valve cam 5 are shown. 3 is a detailed view of the intake valve cam and camshaft shown in FIG. As shown in FIG. 3, the cam profile of the cam 4 of the present embodiment changes in the direction of the camshaft central axis. That is, the cam 4 of this embodiment has a nose height at the left end in FIG. 3 larger than a nose height at the right end. That is, the valve lift amount of the intake valve 2 of the present embodiment is smaller when the valve lifter is in contact with the right end of the cam 4 than when the valve lifter is in contact with the left end of the cam 4.
[0035]
Returning to the description of FIG. 1 and FIG. 2, 8 is a combustion chamber formed in the cylinder, and 9 is for moving the cam 4 in the direction of the camshaft central axis relative to the intake valve 2 in order to change the valve lift amount. This is a valve lift amount changing device. That is, by operating the valve lift changing device 9, the cam 4 and the valve lifter are brought into contact with each other at the left end (FIG. 3) of the cam 4, or the cam 4 and the valve lifter are brought into contact with each other at the right end (FIG. 3). Can be. When the valve lift amount of the intake valve 2 is changed by the valve lift amount changing device 9, the opening area of the intake valve 2 is changed accordingly. In the intake valve 2 of the present embodiment, the opening area of the intake valve 2 increases as the valve lift amount increases. Reference numeral 10 denotes a driver for driving the valve lift amount changing device 9, and 11 denotes an opening / closing timing shift device for shifting the opening / closing timing of the intake valve without changing the valve opening period of the intake valve 2. That is, by operating the opening / closing timing shift device 11, the opening / closing timing of the intake valve 2 can be shifted to the advance side or shifted to the retard side. An oil control valve 12 controls oil pressure for operating the opening / closing timing shift device 11. Note that the variable valve mechanism in the present embodiment includes both the valve lift amount changing device 9 and the opening / closing timing shift device 11.
[0036]
13 is a crankshaft, 14 is an oil pan, 15 is a fuel injection valve, 16 is a sensor for detecting the valve lift amount and opening / closing timing shift amount of the intake valve 2, and 17 is a sensor for detecting the engine speed. . 18 is an intake pipe pressure sensor for detecting the pressure in the intake pipe for supplying intake air into the cylinder, 19 is an air flow meter, 20 is a cooling water temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water of the internal combustion engine, and 21 is in the cylinder. An intake air temperature sensor for detecting the temperature of the intake air supplied to the inside of the intake pipe, 22 an air-fuel ratio sensor for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas, and 23 an ECU (electronic control unit). 50 is a cylinder, 51 and 52 are intake pipes, 53 is a surge tank, 54 is an exhaust pipe, 55 is a spark plug, and 56 is a throttle valve whose opening degree can be changed regardless of the accelerator pedal opening degree.
[0037]
FIG. 4 is a detailed view of the valve lift amount changing device and the like shown in FIG. In FIG. 4, 30 is a magnetic body connected to the intake valve camshaft 6, 31 is a coil for biasing the magnetic body 30 to the left side, and 32 is a compression spring for biasing the magnetic body 30 to the right side. is there. As the energization amount to the coil 31 is increased, the amount by which the cam 4 and the camshaft 6 are moved to the left side is increased, and the valve lift amount of the intake valve 2 is decreased.
[0038]
FIG. 5 is a view showing how the valve lift amount of the intake valve changes as the valve lift amount changing device is operated. As shown in FIG. 5, the valve lift amount of the intake valve 2 is increased as the energization amount to the coil 31 is decreased (solid line → broken line → dashed line). Further, in the present embodiment, the valve opening period of the intake valve 2 is also changed as the valve lift amount changing device 9 is operated. That is, the operating angle of the intake valve 2 can be changed. Specifically, as the valve lift amount of the intake valve 2 is increased, the operating angle of the intake valve 2 is increased (solid line → broken line → dashed line). Furthermore, in this embodiment, the timing at which the valve lift amount of the intake valve 2 peaks is also changed as the valve lift amount changing device 9 is operated. Specifically, as the valve lift amount of the intake valve 2 is increased, the timing at which the valve lift amount of the intake valve 2 peaks is retarded (solid line → broken line → dashed line).
[0039]
FIG. 6 is a detailed view of the opening / closing timing shift device and the like shown in FIG. In FIG. 6, reference numeral 40 denotes an advance side oil passage for shifting the opening / closing timing of the intake valve 2 to the advance side, 41 denotes a retard side oil passage for shifting the opening / closing timing of the intake valve 2 to the retard side, 42 is an oil pump. As the hydraulic pressure in the advance side oil passage 40 increases, the opening / closing timing of the intake valve 2 is shifted to the advance side. That is, the rotational phase of the camshaft 6 relative to the crankshaft 13 is advanced. On the other hand, the opening / closing timing of the intake valve 2 is shifted to the retard side as the oil pressure in the retard side oil passage 41 is increased. That is, the rotational phase of the camshaft 6 with respect to the crankshaft 13 is retarded.
[0040]
FIG. 7 is a diagram showing how the opening / closing timing of the intake valve shifts as the opening / closing timing shift device is operated. As shown in FIG. 7, the opening / closing timing of the intake valve 2 is shifted to the advance side as the hydraulic pressure in the advance side oil passage 40 increases (solid line → broken line → dashed line). At this time, the valve opening period of the intake valve 2 is not changed, that is, the length of the period during which the intake valve 2 is opened is not changed.
[0041]
FIG. 8 is a view similar to FIG. 2 showing a modification of the present embodiment. 8, the same reference numerals as those shown in FIG. 2 indicate the same parts or portions as the parts or parts shown in FIG. 56 ′ is a throttle valve whose opening is changed according to the opening of the accelerator pedal, 57 is an idle speed control passage, and 58 is an idle speed control valve.
[0042]
In the present embodiment described above, when the throttle valve 56 is fully opened in order to reduce the pump loss, the pressure wave generated by the difference between the pressure in the cylinder 50 and the pressure in the intake pipes 51 and 52 is changed to the intake valve 2 and This is transmitted to the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56 via the throttle valve 56, and as a result, pulsation occurs in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56. Since the air flow meter 19 for detecting the intake air amount is disposed in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56, pulsation occurs in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56. As a result, the intake air amount calculated based on the output value of the air flow meter 19 deviates considerably from the actual intake air amount. Therefore, in the present embodiment, control described later is performed in order to suppress pulsation generated in the intake pipes 51 and 52 when the opening degree of the throttle valve 56 is increased.
[0043]
In the above-described modification of the present embodiment, when the throttle valve 56 ′ and the idle speed control valve 58 are fully opened to reduce pump loss, the pressure in the cylinder 50 and the pressure in the intake pipes 51 and 52 are The pressure wave generated by the difference between them is transmitted to the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56 ′ via the intake valve 2 and the throttle valve 56 ′ or the idle speed control valve 58, and as a result, from the throttle valve 56 ′. Also, pulsation occurs in the intake pipe 52 on the upstream side. Since the air flow meter 19 for detecting the intake air amount is disposed in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56 ', pulsation occurs in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56'. As a result, the intake air amount calculated based on the output value of the air flow meter 19 deviates considerably from the actual intake air amount. Therefore, in the modified example of the present embodiment, in order to suppress the pulsation generated in the intake pipes 51 and 52 when the opening degree of the throttle valve 56 ′ and the idle speed control valve 58 is increased, the control described below is performed. Is called.
[0044]
FIG. 9 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit setting control method according to the first embodiment. This routine is executed at predetermined time intervals. As shown in FIG. 9, when this routine is started, it is first determined in step 100 whether or not it is time to increase the throttle valve opening. When YES, the routine proceeds to step 101. When NO, it is determined that there is no possibility of pulsation in the intake pipes 51, 52 as the throttle valve opening is almost fully opened, and this routine is terminated. . In step 101, the valve opening operation start timing of the intake valve 2 calculated based on the output value of the sensor 16 is read. Next, at step 102, the completion timing of the closing operation of the intake valve 2 calculated based on the output value of the sensor 16 is read. Next, at step 103, the engine speed calculated based on the output value of the sensor 17 is read.
[0045]
Next, at step 104, the upper limit ETA of the throttle valve opening is set on the basis of the opening operation start timing of the intake valve 2, the closing operation completion timing of the intake valve 2, the engine speed, and the relationship shown in FIGS. Is done. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the opening timing of the intake valve opening operation and the throttle valve opening. As shown in FIG. 10, the upper limit ETA of the throttle valve opening is set to a value smaller than the throttle valve opening when fully opened. In addition, the negative pressure in the cylinder 50 increases as the opening operation start timing of the intake valve 2 is retarded, and the difference between the negative pressure in the cylinder 50 and the negative pressure in the intake pipes 51 and 52 increases. Accordingly, considering that the pulsation generated in the intake pipes 51 and 52 becomes larger, the upper limit ETA of the throttle valve opening is set to become smaller as the opening operation start timing of the intake valve 2 is retarded. Yes.
[0046]
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the closing timing of the intake valve closing operation and the throttle valve opening. As shown in FIG. 11, the upper limit ETA of the throttle valve opening is set to a value smaller than the throttle valve opening when fully opened. Further, considering that the pulsation generated in the intake pipes 51 and 52 increases as the timing for completing the closing operation of the intake valve 2 is advanced, the upper limit ETA of the throttle valve opening is the completion of the closing operation of the intake valve 2. The time is set to become smaller as the time is advanced. FIG. 12 is a graph showing the relationship between the engine speed and the throttle valve opening. As shown in FIG. 12, the upper limit ETA of the throttle valve opening is set to a value smaller than the throttle valve opening when fully opened. In view of the fact that the pulsation generated in the intake pipes 51 and 52 increases as the engine speed decreases, the upper limit ETA of the throttle valve opening is set to decrease as the engine speed decreases. .
[0047]
Returning to the description of FIG. 9, in step 105, the throttle valve opening is increased as required so as not to exceed the set upper limit ETA. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the throttle valve opening and the intake pipe negative pressure. As shown in FIG. 13, when the throttle valve opening is small, the intake pipe negative pressure is relatively large, and the intake pipe negative pressure decreases as the throttle valve opening is increased. In other words, it approaches the atmospheric pressure. When the throttle valve opening is fully opened, the intake pipe negative pressure is substantially equal to the atmospheric pressure.
[0048]
According to the present embodiment, when executing step 105 to increase the throttle valve opening, a predetermined opening smaller than the opening of the throttle valve 56 when fully opened in step 104 is set as the upper limit ETA of the throttle valve opening. Is set. Therefore, as compared with the case where the throttle valve 56 is fully opened, the pressure wave generated due to the difference between the pressure in the cylinder 50 and the pressure in the intake pipes 51 and 52 passes through the intake valve 2 and the throttle valve 56. It is possible to suppress the transmission to the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56, and the occurrence of pulsation in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56 due to the transmission of the pressure wave. Can be suppressed. That is, the pulsation generated in the intake pipes 51 and 52 when the throttle valve opening is increased can be suppressed. In the case of the present embodiment in which the air flow meter 19 is arranged in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56, by suppressing pulsation generated in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56, The intake air amount calculated based on the output value of the air flow meter can be made to substantially match the actual intake air amount.
[0049]
Furthermore, according to this embodiment, as shown in FIG. 12, the upper limit ETA of the throttle valve opening is made smaller as the engine speed is lower. Therefore, compared with the case where the upper limit of the throttle valve opening when the engine speed is low is set to a relatively high value, pulsation occurs in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56 when the engine speed is low. Can be reliably suppressed.
[0050]
Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 10, the upper limit ETA of the throttle valve opening is made smaller as the opening operation start timing of the intake valve 2 is delayed. Therefore, compared with the case where the upper limit of the throttle valve opening when the opening operation start timing of the intake valve 2 is retarded is set to a relatively high value, the opening operation start timing of the intake valve 2 is smaller. It is possible to reliably suppress the occurrence of pulsation in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56 when the angle is retarded.
[0051]
Further, according to the present embodiment, in step 104, a predetermined opening smaller than the opening of the throttle valve 56 when fully opened is set as the upper limit ETA of the throttle valve opening, and the upper limit ETA of the throttle valve opening is, for example, As shown in FIG. 12, it is set based on the pulsation generated in the intake pipes 51 and 52. That is, the upper limit ETA of the throttle valve opening is set so as not to enter the large pulsation region (hatched region in FIG. 12). Therefore, as compared with the case where the throttle valve 56 is fully opened, the pressure wave generated due to the difference between the pressure in the cylinder 50 and the pressure in the intake pipes 51 and 52 passes through the intake valve 2 and the throttle valve 56. It is possible to suppress the transmission to the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56, and the occurrence of pulsation in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56 due to the transmission of the pressure wave. Can be suppressed.
[0052]
Hereinafter, a total opening degree upper limit setting control method for the throttle valve and the idle speed control valve in the modification of the first embodiment of the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention shown in FIG. 8 will be described. This control is executed at predetermined time intervals as in the first embodiment. When this control is started, it is first determined whether or not it is time to increase the total opening of the throttle valve 56 ′ and the idle speed control valve 58 in a step that is an alternative to step 100 in FIG. When YES, the routine proceeds to a step instead of step 101 of FIG. 9, and when NO, the throttle valve 56 ′ and the idle speed control valve 58 are brought into the intake pipes 51, 52 as the total opening degree is substantially maximized. It is determined that there is no possibility of pulsation, and this control is terminated. In a step instead of step 101, the valve opening operation start timing of the intake valve 2 calculated based on the output value of the sensor 16 is read. Next, in a step instead of step 102, the valve closing operation completion timing of the intake valve 2 calculated based on the output value of the sensor 16 is read. Next, in a step instead of step 103, the engine speed calculated based on the output value of the sensor 17 is read.
[0053]
Next, in a step instead of step 104, the throttle valve is opened based on the opening timing of the opening operation of the intake valve 2, the closing timing of the closing operation of the intake valve 2, the engine speed, and the relationships shown in FIGS. An upper limit ETA ′ of the total opening of the valve 56 ′ and the idle speed control valve 58 is set. As in the case of the first embodiment shown in FIG. 10, the upper limit ETA ′ of the total opening of the throttle valve 56 ′ and the idle speed control valve 58 is the same as that of the throttle valve 56 ′ and the idle speed control valve 58 when fully opened. It is set to a value smaller than the total opening. Similarly to the case of the first embodiment, the upper limit ETA ′ of the total opening of the throttle valve 56 ′ and the idle speed control valve 58 becomes smaller as the opening operation start timing of the intake valve 2 is retarded. Is set to
[0054]
As in the case of the first embodiment shown in FIG. 11, the upper limit ETA ′ of the total opening of the throttle valve 56 ′ and the idle speed control valve 58 is advanced by the timing for completing the closing operation of the intake valve 2. It is set to become smaller as it is. Further, as in the case of the first embodiment shown in FIG. 12, the upper limit ETA ′ of the total opening of the throttle valve 56 ′ and the idle speed control valve 58 is set so as to decrease as the engine speed decreases. ing. Next, in a step instead of step 105, the total opening of the throttle valve 56 'and the idle speed control valve 58 is increased as required so as not to exceed the set upper limit ETA'.
[0055]
The modification of the first embodiment shown in FIG. 8 can also provide substantially the same effect as the first embodiment.
[0056]
Hereinafter, a second embodiment of the control device for an internal combustion engine of the present invention will be described. The configuration of this embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. FIG. 14 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit setting control method according to the second embodiment. This routine is executed at predetermined time intervals as in the first embodiment. As shown in FIG. 14, when this routine is started, first, at step 100, it is determined whether or not it is the timing to increase the throttle valve opening as in the first embodiment. When YES, the routine proceeds to step 101. When NO, it is determined that there is no possibility of pulsation in the intake pipes 51, 52 as the throttle valve opening is almost fully opened, and this routine is terminated. . In step 101, the opening operation start timing of the intake valve 2 calculated based on the output value of the sensor 16 is read as in the first embodiment. Next, at step 102, the valve closing operation completion timing of the intake valve 2 calculated based on the output value of the sensor 16 is read as in the first embodiment.
[0057]
Next, at step 200, it is determined whether or not the timing for completing the closing operation of the intake valve 2 is advanced from the intake BDC. When YES, the routine proceeds to step 103, and when NO, the pulsation generated in the intake pipes 51 and 52 is not increased as in the case where the closing timing of the closing operation of the intake valve is advanced from the intake BDC. It is determined that there is no need to set the upper limit ETA of the throttle valve opening, and this routine is terminated.
[0058]
In step 103, the engine speed calculated based on the output value of the sensor 17 is read as in the first embodiment. Next, at step 104, as in the first embodiment, based on the valve opening operation start timing of the intake valve 2, the valve closing operation completion timing of the intake valve 2, the engine speed, and the relationship shown in FIGS. An upper limit ETA of the throttle valve opening is set. Next, at step 105, as in the first embodiment, the throttle valve opening is increased as required so as not to exceed the set upper limit ETA. FIG. 15 is a view showing a valve opening period of the intake valve. More specifically, FIG. 5 is a diagram showing a comparison between before and after the valve closing operation completion timing of the intake valve 2 is advanced from the intake BDC.
[0059]
According to this embodiment, substantially the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, according to the present embodiment, when the closing operation completion timing of the intake valve 2 is advanced from the intake bottom dead center as shown in FIG. 15, the intake bottom dead center as shown by the broken line in FIG. In view of the fact that the pulsation is likely to occur in the intake pipes 51 and 52 as compared with the case where the intake valve 2 continues to open thereafter, YES is determined in step 100 when the opening of the throttle valve 56 is increased. When the completion timing of the closing operation of the intake valve 2 is advanced from the intake bottom dead center, that is, when it is determined YES in step 200, the fully open state is determined in step 104. A predetermined opening smaller than the opening of the throttle valve 56 is set as the upper limit ETA of the throttle valve opening. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of pulsation in the intake pipe 52 upstream of the throttle valve 56 when the closing operation completion timing of the intake valve 2 is advanced from the intake bottom dead center. Can do.
[0060]
Similarly to the modification of the first embodiment in which the control in the first embodiment is applied to the configuration shown in FIG. 8, the control in the second embodiment described above may be applied to the configuration shown in FIG. Is possible. Also in this case, substantially the same effect as the second embodiment can be obtained.
[0061]
Hereinafter, a third embodiment of the control device for an internal combustion engine of the present invention will be described. The configuration of this embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. FIG. 16 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit setting control method according to the third embodiment. This routine is executed at predetermined time intervals as in the first embodiment. As shown in FIG. 16, when this routine is started, first, at step 100, it is determined whether or not it is time to increase the throttle valve opening as in the first embodiment. When YES, the routine proceeds to step 101. When NO, it is determined that there is no possibility of pulsation in the intake pipes 51, 52 as the throttle valve opening is almost fully opened, and this routine is terminated. . In step 101, the opening operation start timing of the intake valve 2 calculated based on the output value of the sensor 16 is read as in the first embodiment.
[0062]
Next, at step 300, it is determined whether or not the opening operation start timing of the intake valve 2 is delayed from the intake TDC. When YES, the routine proceeds to step 102, and when NO, the pulsation generated in the intake pipes 51 and 52 is not increased as in the case where the opening timing of the opening operation of the intake valve is retarded from the intake BDC, It is determined that there is no need to set the upper limit ETA of the throttle valve opening, and this routine is terminated. In step 102, the valve closing operation completion timing of the intake valve 2 calculated based on the output value of the sensor 16 is read as in the first embodiment.
[0063]
Next, at step 103, the engine speed calculated based on the output value of the sensor 17 is read as in the first embodiment. Next, at step 104, as in the first embodiment, based on the valve opening operation start timing of the intake valve 2, the valve closing operation completion timing of the intake valve 2, the engine speed, and the relationship shown in FIGS. An upper limit ETA of the throttle valve opening is set. Next, at step 105, as in the first embodiment, the throttle valve opening is increased as required so as not to exceed the set upper limit ETA. FIG. 17 is a view showing a valve opening period of the intake valve. In detail, it is a diagram showing a comparison between before and after the start timing of the valve opening operation of the intake valve 2 is delayed from the intake TDC.
[0064]
According to this embodiment, substantially the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 17, when the opening operation start timing of the intake valve 2 is retarded from the intake top dead center, the negative pressure in the cylinder 50 increases and the cylinder 50 Since the difference between the pressure in the intake pipe 51 and the pressure in the intake pipes 51 and 52 becomes larger, as shown by the broken line in FIG. 17, the valve opening operation start timing of the intake valve 2 is not delayed from the intake top dead center. In view of the fact that pulsation is likely to occur in the intake pipes 51 and 52, when the opening of the throttle valve 56 is increased, that is, when YES is determined in step 100, the intake valve 2 is opened. When the operation start timing is retarded from the intake top dead center, that is, when it is determined YES in step 300, a predetermined opening smaller than the opening of throttle valve 56 when fully opened is determined in step 104. Slot It is set as the upper limit ETA torr valve opening. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of pulsation in the intake pipes 51 and 52 upstream of the throttle valve 56 when the opening operation start timing of the intake valve 2 is delayed from the intake top dead center. can do.
[0065]
Similarly to the modification of the first embodiment in which the control in the first embodiment is applied to the configuration shown in FIG. 8, the control in the third embodiment described above may be applied to the configuration shown in FIG. Is possible. Also in this case, substantially the same effect as the third embodiment can be obtained.
[0066]
Hereinafter, a fourth embodiment of the control device for an internal combustion engine of the present invention will be described. The configuration of this embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. FIG. 18 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit setting control method according to the fourth embodiment. This routine is executed at predetermined time intervals as in the first embodiment. As shown in FIG. 18, when this routine is started, first, at step 100, it is determined whether or not it is time to increase the throttle valve opening as in the first embodiment. When YES, the routine proceeds to step 101. When NO, it is determined that there is no possibility of pulsation in the intake pipes 51, 52 as the throttle valve opening is almost fully opened, and this routine is terminated. . In step 101, the opening operation start timing of the intake valve 2 calculated based on the output value of the sensor 16 is read as in the first embodiment.
[0067]
Next, at step 300, as in the third embodiment, it is determined whether or not the opening operation start timing of the intake valve 2 is retarded from the intake TDC. When YES, the routine proceeds to step 102, and when NO, the pulsation generated in the intake pipes 51 and 52 is not increased as in the case where the opening timing of the opening operation of the intake valve is retarded from the intake BDC, It is determined that there is no need to set the upper limit ETA of the throttle valve opening, and this routine is terminated. In step 102, the valve closing operation completion timing of the intake valve 2 calculated based on the output value of the sensor 16 is read as in the first embodiment. Next, at step 200, as in the second embodiment, it is determined whether or not the closing operation completion timing of the intake valve 2 is advanced from the intake BDC. When YES, the routine proceeds to step 103, and when NO, the pulsation generated in the intake pipes 51 and 52 is not increased as in the case where the closing timing of the closing operation of the intake valve is advanced from the intake BDC. It is determined that there is no need to set the upper limit ETA of the throttle valve opening, and this routine is terminated.
[0068]
In step 103, the engine speed calculated based on the output value of the sensor 17 is read as in the first embodiment. Next, at step 104, as in the first embodiment, based on the valve opening operation start timing of the intake valve 2, the valve closing operation completion timing of the intake valve 2, the engine speed, and the relationship shown in FIGS. An upper limit ETA of the throttle valve opening is set. Next, at step 105, as in the first embodiment, the throttle valve opening is increased as required so as not to exceed the set upper limit ETA. FIG. 19 is a view showing a valve opening period of the intake valve. Specifically, before the opening timing of the valve opening operation of the intake valve 2 is retarded from the intake TDC, and after the retarded timing, the completion timing of the closing operation of the intake valve 2 is advanced more than the intake BDC. It is the figure which compared and showed before being angled and after being advanced.
[0069]
According to this embodiment, substantially the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Furthermore, according to the present embodiment, substantially the same effect as that of the second embodiment and substantially the same effect as that of the third embodiment can be achieved simultaneously. Further, similarly to the modification of the first embodiment in which the control in the first embodiment is applied to the configuration shown in FIG. 8, the control in the fourth embodiment described above is applied to the configuration shown in FIG. It is also possible. Also in this case, substantially the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.
[0070]
Hereinafter, a fifth embodiment of the control device for an internal combustion engine of the present invention will be described. This embodiment is executed in combination with any of the first to fourth embodiments described above. The configuration of this embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. FIG. 20 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit correction control method according to the fifth embodiment. This routine is executed at predetermined time intervals longer than the intervals at which the control routines in the first to fourth embodiments described above are executed. As shown in FIG. 20, when this routine is started, first, at step 400, the opening of the throttle valve 56 is a value obtained by subtracting a predetermined value α from the upper limit ETA of the throttle valve opening (ETA-α). It is judged whether it is larger. When YES, the routine proceeds to step 401. When NO, it is appropriate to determine whether or not the upper limit ETA of the throttle valve opening should be corrected when the throttle valve opening is not set near the throttle valve opening upper limit ETA. If not, the routine is terminated.
[0071]
In step 401, it is determined whether the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF is smaller than a threshold value TFAF. The air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF increases as the amount of fuel to be injected increases. That is, when the actual air-fuel ratio is rich and the amount of fuel to be injected should be reduced, the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF becomes small. On the other hand, when the actual air-fuel ratio is not rich and the amount of fuel to be injected should be increased, the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF increases. When YES is determined in step 401, that is, when the actual air-fuel ratio is rich, the process proceeds to step 402. When NO is determined, that is, when the actual air-fuel ratio is not rich, the process proceeds to step 403.
[0072]
In step 402, the current throttle valve opening upper limit ETA cannot avoid a region where the pulsation is large (see FIG. 12), and as a result, the intake air amount calculated based on the output value of the air flow meter 19 is the actual amount of intake air. It is determined that the air-fuel ratio is rich because the intake air amount has become larger and the amount of fuel that has been determined based on the intake air amount that has been calculated more than the actual amount is injected. Then, the throttle valve opening upper limit ETA is decreased so that the throttle valve opening upper limit ETA does not enter the large pulsation region (ETA ← ETA−ETAdown). On the other hand, in step 403, since the current throttle valve opening upper limit ETA does not fall within the region where the pulsation is large (see FIG. 12), the air-fuel ratio is not rich, but rather the pump loss is reduced. Therefore, it is determined that the throttle valve opening upper limit ETA should be increased, and the throttle valve opening upper limit ETA is increased (ETA ← ETA + ETUp).
[0073]
According to the present embodiment, substantially the same effect as any of the first to fourth embodiments can be achieved. Further, according to the present embodiment, when the throttle valve opening is increased until YES is determined in step 400, and when the air-fuel ratio becomes rich until YES is determined in step 401, step 402 is performed. At this time, the throttle valve opening upper limit ETA is decreased. Accordingly, when the current throttle valve opening becomes larger than the throttle valve opening upper limit ETA after the reduction, the throttle valve opening becomes the throttle valve opening upper limit in a step (not shown). Reduced to ETA. Therefore, the pulsation generated in the intake pipes 51 and 52 can be suppressed as compared with a case where the throttle valve opening upper limit ETA is not reduced and the throttle valve opening cannot be reduced.
[0074]
Hereinafter, a sixth embodiment of the control device for an internal combustion engine of the present invention will be described. Similar to the fifth embodiment, this embodiment is executed in combination with any of the first to fourth embodiments described above. The configuration of this embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. FIG. 21 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit correction control method according to the sixth embodiment. Similar to the fifth embodiment, this routine is executed at predetermined time intervals longer than the intervals at which the control routines in the first to fourth embodiments described above are executed. As shown in FIG. 21, when this routine is started, first, in step 400, as in the fifth embodiment, the opening degree of the throttle valve 56 is reduced by a predetermined value α from the upper limit ETA of the throttle valve opening degree. It is determined whether or not the value is larger than the value (ETA-α). When YES, the routine proceeds to step 500. When NO, it is appropriate to determine whether or not the upper limit ETA of the throttle valve opening should be corrected when the throttle valve opening is not set near the throttle valve opening upper limit ETA. If not, the routine is terminated.
[0075]
It is determined whether the engine speed calculated based on the output value of sensor 17 is lower than threshold value TNE. When YES, the routine proceeds to step 401. When NO, that is, when the engine speed is relatively high, it is determined that the problem of pulsation does not become so great and it is not necessary to finely adjust the throttle valve opening upper limit ETA. Exit. In step 401, it is determined whether the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF is smaller than the threshold value TFAF as in the fifth embodiment. When YES is determined in step 401, that is, when the actual air-fuel ratio is rich, the process proceeds to step 402. When NO is determined, that is, when the actual air-fuel ratio is not rich, the process proceeds to step 403. In step 402, the throttle valve opening upper limit ETA is decreased (ETA ← ETA−ETAdown) as in the fifth embodiment. On the other hand, in step 403, the throttle valve opening upper limit ETA is increased as in the fifth embodiment (ETA ← ETA + ETAup).
[0076]
FIG. 22 is a graph showing the relationship between the throttle valve opening and the engine speed. Specifically, it is a diagram showing whether the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF tends to be a normal value or an abnormal value. As shown in FIG. 22, the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF tends to be an abnormal value in the region where the throttle valve opening is larger than the value (ETA-α) and the engine speed is lower than the value TNE. It is easy to become a normal value in the area of. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 21, only when the throttle valve opening is higher than the threshold (ETA-α) and the engine speed is lower than the threshold TNE, the throttle valve opening. Is corrected based on the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF. Also according to this embodiment, substantially the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained.
[0077]
In the above-described embodiment, the valve opening characteristic of the intake valve 2 is changed by the valve lift amount changing device 9 and / or the opening / closing timing shift device 11, but in other embodiments, for example, the intake valve is driven by an electromagnetic drive device. The valve opening characteristics of the intake valve 2 can be changed, or a plurality of intake valve drive cams having different valve opening characteristics are provided and used by switching them. It is also possible.
[0089]
【The invention's effect】
Claim 1 According to the invention described in the above, the pressure wave generated by the difference between the pressure in the cylinder and the pressure in the engine intake passage passes through the intake valve and the throttle portion as compared with the case where the cross-sectional area of the throttle portion cannot be reduced. Transmission to the engine intake passage upstream of the throttle portion can be suppressed, and pulsation occurs in the engine intake passage upstream of the throttle portion as the pressure wave is transmitted. Can be suppressed. That is, the pulsation generated in the engine intake passage when the cross-sectional area of the throttle portion in the engine intake passage is increased can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of a control device for an internal combustion engine of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of an intake system and the like of the control device for the internal combustion engine shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a detailed view of the intake valve cam and camshaft shown in FIG. 1;
4 is a detailed view of the valve lift amount changing device and the like shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram showing how the valve lift amount of the intake valve changes as the valve lift amount changing device is operated.
FIG. 6 is a detailed view of the opening / closing timing shift device and the like shown in FIG. 1;
FIG. 7 is a diagram showing a state in which the opening / closing timing of the intake valve is shifted as the opening / closing timing shift device is operated.
FIG. 8 is a view similar to FIG. 2 of a modification of the first embodiment.
FIG. 9 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit setting control method according to the first embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the opening timing of the intake valve opening operation and the throttle valve opening.
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between intake valve closing operation completion timing and throttle valve opening.
FIG. 12 is a graph showing the relationship between engine speed and throttle valve opening.
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the throttle valve opening and the intake pipe negative pressure.
FIG. 14 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit setting control method according to the second embodiment.
FIG. 15 is a diagram showing a valve opening period of an intake valve.
FIG. 16 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit setting control method according to a third embodiment.
FIG. 17 is a diagram showing a valve opening period of an intake valve.
FIG. 18 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit setting control method according to a fourth embodiment.
FIG. 19 is a diagram showing a valve opening period of an intake valve.
FIG. 20 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit correction control method according to a fifth embodiment.
FIG. 21 is a flowchart showing a throttle valve opening upper limit correction control method according to a sixth embodiment.
FIG. 22 is a graph showing the relationship between the throttle valve opening and the engine speed.
[Explanation of symbols]
1. Internal combustion engine
2 ... Intake valve
3 ... Exhaust valve
4,5 ... cam
6,7 ... Camshaft
8 ... Combustion chamber in cylinder
9 ... Valve lift amount changing device
11. Opening / closing timing shift device
18 ... Intake pipe pressure sensor
19 ... Air flow meter
22. Air-fuel ratio sensor
56, 56 '... throttle valve
58 ... Idle speed control valve

Claims

Of the engine intake passage extending from the cylinder, the pump loss is reduced by increasing the cross-sectional area of the throttle portion where the cross-sectional area can be reduced, and the upper limit of the cross-sectional area of the throttle portion is the throttle portion There smaller than the cross-sectional area when being fully opened, the control apparatus for an internal combustion engine is configured as a cross-sectional area of the throttle portion when exceeding the size pulsation predetermined occurring in the engine intake passage, wherein The engine fuel injection amount is set so that the engine air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio based on the output value of the air flow meter arranged in the intake passage upstream of the throttle portion, and the air-fuel ratio sensor output arranged in the exhaust passage And calculating an air / fuel ratio feedback correction coefficient for correcting the set engine fuel injection amount so that the engine air / fuel ratio becomes the target air / fuel ratio. From the value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient calculated when the increased cross-sectional area, when the actual engine air-fuel ratio is determined to become richer than the target air-fuel ratio reduces the cross-sectional area of said throttle portion A control device for an internal combustion engine.