JP4343954B2 - Engine control device - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関(エンジン)の制御装置に関し、特に、吸気弁の開弁量、開閉時期を可変設定する可変動弁機構を備えたエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、自動車用エンジンの燃費性能や出力性能、排気ガス性能の向上を目的として、吸気弁の開閉時期を可変設定できる可変動弁機構が普及しつつある。可変動弁機構を備えたエンジンでは、運転状態(負荷)に応じて吸気弁の開弁量(弁リフト量)と、開閉時期を可変設定することが行われる。
【0003】
加速時に、吸気弁の開弁量、開閉時期を変更すると、エンジン燃焼室の空気充填量がオーバシュート現象を伴って変化するから(図3(h)、図8(h)の一点鎖線参照)、エンジン出力トルクに、段差、つまり、トルクショックが生じる。なお、これより、以降、吸気弁の開弁量、開閉時期の変更を、単に、開閉特性変更と云うことがある。
【0004】
トルクショックの発生を回避することを目的として、例えば、日本国特許庁特許公開公報、特開平8−14073号公報には、開閉特性変更時には、吸気弁の閉弁タイミングを、現タイミングと変更タイミング(制御目標タイミング)との中間のタイミングに一時保持したのち、制御目標タイミングに変更する制御装置が示されている。
【0005】
しかし、この制御装置は、閉弁タイミングの変更量が少ない場合には、有効であるが、閉弁タイミングの変更量が大きいと、トルクショックが2段階に生じる虞れがある。
【0006】
また、日本国特許庁特許公開公報、特開2001−221071号公報には、吸気通路内の実負圧を検出し、実負圧が目標負圧に一致した時点で、可変動弁機構の切換制御を行う制御装置が示されている。
【0007】
しかし、この制御装置は、開閉動作が任意に制御可能な可変動弁機構を備えるエンジンのトルク段差発生の回避に有効であるが、開閉動作が任意に制御できない可変動弁装置を備えるエンジンの加速時のトルク段差発生を回避することはできない。
【0008】
本発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、吸気弁の開閉特性を可変設定可能な可変動弁機構を備えたエンジンの、特に、加速時における開閉特性変更に伴うトルク段差発生を的確に回避する制御を行うエンジンの制御装置および制御方法を提供することにある。
【発明の開示】
【0009】
本発明は、吸気量を制御するスロットル弁と、吸気弁の開閉特性を可変設定可能な可変動弁機構と、を備えた内燃機関の制御装置であって、前記制御装置は、前記内燃機関が加速状態に入ったときに、前記可変動弁機構を制御して、前記吸気弁のリフト量を増大させ、かつ前記吸気弁の閉弁時期を加速後の定常的な目標弁時期より遅い吸気下死点後の時期まで遅角させると共に、前記スロットル弁を閉弁方向に制御することを特徴とする。
【0010】
従って、可変動弁機構を備えたエンジンにおいて、加速直後は、吸気下死点後に吸気弁が開弁している期間が大きくなり、吸気行程で、燃焼室に吸入された空気の一部が吸気ポートに逆流流出し、この逆流流出によって、加速直後に、燃焼室の吸入空気量が急増すること、つまり、オーバシュート現象が生じることが回避される。これにより、加速時に、可変動弁機構によって吸気弁の開閉特性が切り換えられても、大きいトルク段差が生じることがなく、トルクショックの発生が良好に回避される。
【0011】
また、本発明の具体的な態様においては、前記内燃機関が加速状態に入ってから所定時間後に、前記吸気弁の閉弁時期を加速後の定常的な目標弁時期に移行させる制御を行う。
【0012】
本発明の更に他の具体的な態様においては、前記所定時間は、前記内燃機関の加速直前の運転状態と加速時の目標運転状態との少なくとも一つに基づいて可変設定される
【0013】
更に、本発明の他の具体的な態様においては、前記スロットル弁の下流の吸気通路内の圧力が所定値以下となったときに、前記吸気弁の閉弁時期を加速後の定常的な目標弁時期に移行させる制御を行う。
【0014】
更にまた、本発明の他の具体的な態様においては、前記所定値は、前記内燃機関の加速直前の運転状態と加速時の目標運転状態との少なくとも一つに基づいて可変設定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
この発明に係る好適な実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【0016】
[実施形態1]
図1は、実施形態1によるエンジンの構成図である。エンジン1は、シリンダ2内にピストン3を有し、シリンダ2とピストン3とシリンダヘッド4とで燃焼室5を画定している。ピストン3はコネクティングロッド6によって図示しないクランク機構と駆動連結され、クランク機構によってピストン3の往復運動が回転運動に変換される。
【0017】
シリンダヘッド4には、吸気ポート7、排気ポート8が形成されている。シリンダヘッド4には、吸気ポート7を開閉する吸気弁9、排気ポート8を開閉する排気弁10、点火プラグ11が取り付けられている。吸気弁9には、開閉特性、つまり、開弁量(弁リフト量)と、クランク角に対する開弁時期と閉弁時期を変更可能に可変設定する可変動弁機構12が設けられている。
【0018】
エンジン1は、ピストン3の往復動作によって負圧となる燃焼室5に空気を吸入する。吸気ポート7に連通する吸気通路13には電制スロットル弁14が設置されており、電制スロットル弁14は、燃焼室5に吸入される吸入空気量の制御を行っている。シリンダヘッド4には燃料噴射弁15が取り付けられている。エンジン1は、燃料噴射弁15より吸気ポート7に噴射された燃料を、燃焼室5に吸入される空気と共に燃焼室5に吸入する。
【0019】
燃焼室5内に吸入された空気と燃料との混合気は、点火プラグ11によって着火し、燃焼する。この燃焼により生じる排気ガスはピストン3の往復動作によって排気ポート8より燃焼室5外へ排出される。
【0020】
エンジン1は、燃料系、点火系、動弁系を、コントロールユニット20によって総括制御される。コントロールユニット20は、マイクロコンピュータを含む電子制御式のものであり、各種のセンサの出力信号からエンジン1の運転状態を検出し、その検出結果に応じてエンジン1に装着されている可変動弁機構12、燃料噴射弁15、電制スロットル弁14、点火プラグ11の動作を制御する。
【0021】
コントロールユニット20に各種センサからの入力される信号を以下に示す。本実施形態では、クランク角、気筒判別信号、スロットル開度、アクセルペダル踏量、ブレーキペダル踏量、吸気温度、吸入空気量、水温、排気温度、排気酸素濃度が、各種センサからコントロールユニット20に入力される。図中には、吸気量センサ16、スロットル弁開度センサ17のみを示してある。
【0022】
コントロールユニット20は、エンジン制御部21、可変動弁制御部22、インジェクタ駆動回路23、変速機制御部24、加速状態検出部25などから構成されている。
【0023】
コントロールユニット20は、クランク角信号よりエンジン回転数を算出し、アクセルペダル踏量からアクセルペダルが踏み込まれた時のアクセルペダルの加速度を算出する。これら算出値とその他の各種センサからの出力信号を用いて、機関の目標エンジン回転数および目標エンジントルクを演算している。
【0024】
各気筒に対する燃料噴射および点火時期はコントロールユニット20により制御され、噴射パルス信号および点火信号は、コントロールユニット20において演算処理され、噴射および点火時期を制御する。
【0025】
エンジン1は、吸気弁9に設けられている可変動弁機構12により、吸気弁9の開閉特性を可変設定され、開弁時期、閉弁時期および弁リフト量(吸気ポート7の実効開口面積)の変更が可能である。
【0026】
具体的には、可変動弁機構12は、図2に示すように、吸気弁9の開閉特性を、大弁リフト量および大作動角(長開弁期間)による最大動作パターンPmaxと、小弁リフト量および小作動角(短開弁期間)の最小動作パターンPminの2パターンで与え、最大動作パターンPmaxと最小動作パターンPminのいずれかに動作パターンをステップ的に切り換えることができる構成になっている。つまり、可変動弁機構12は、開口面積、開弁時間、時期が異なる開閉特性を与え、ステップ的に切替える構成としている。
【0027】
本実施形態では、低トルク領域においては、吸気弁9の開閉特性として、開口面積が小さいものを使用し、吸気弁9と電制スロットル弁14によって吸入空気量制御を行う。これにより、低トルク領域でのポンプ損失が低減され、燃費の向上を図ることができる。
【0028】
中トルク〜高トルク領域においては、吸気弁9の開閉特性として、開口面積が大きいものを使用し、大きい吸入空気量を確保し、要求されるトルクに対応できるようにしている。
【0029】
したがって、低トルク領域に比べ、中トルク領域の場合では、電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力を低くする必要がある。これは、中トルク領域では吸気弁9の開閉特性として開口面積が大きいものを使用するため、トルク制御を電制スロットル弁14で行う必要があるためである。
【0030】
加速時には、吸気弁9の開閉特性は、開口面積が小さい動作パターン(最小動作パターンPmin)より開口面積が大きい動作パターン(最大動作パターンPmax)に切り換えられる。
【0031】
なお、本実施形態では、吸気弁9の開閉特性を2パターンとしているが、それ以上であっても構わない。
【0032】
加速状態検出部25は、クランク角より求められるエンジン回転数や、アクセルペダル踏量よりエンジン1が加速状態にあることを検出する。
【0033】
可変動弁制御部22は、加速状態検出部25よりエンジン1の加速状態が検出されると、その検出直後に、吸気弁9の弁リフト量を増大する制御を行うと共に、吸気弁9の閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期より大きく遅角させる遅角制御を、所定時間(この所定時間を遅角制御時間Tretと云う)に亘って行い、その後に吸気弁9の閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期に移行させる制御を行う。
【0034】
加速状態検出直後に、吸気弁9の閉弁時期を遅角させる制御は、図2に例示されているように、最大動作パターンPmaxを、同一パターンで、遅角側に、所定量Ret、位相シフトさせた遅角動作パターンPretに従って行うことができる。
【0035】
この場合には、加速状態検出直後の開弁時期も、加速後の定常的な目標開弁期時に対して遅角側に偏倚が生じる。
【0036】
したがって、この場合には、可変動弁制御部22は、加速状態検出部25よりエンジン1の加速状態が検出されると、その検出直後に、吸気弁9の弁リフト量を増大する制御を行うと共に、吸気弁9の開弁時期を加速後の定常的な目標開弁期時より遅らせ、且つ、閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期より大きく遅角させる遅角制御を遅角制御時間Tretに亘って行い、その後に、吸気弁9の開弁時期と閉弁時期を各々加速後の定常的な目標開弁期時、目標閉弁時期に移行させる制御を行う。
【0037】
次に、本実施形態による可変動弁機構12の制御の詳細を、図3を用いて説明する。この制御は、コントロールユニット20により行われる。
【0038】
加速状態検出部25が、時点(加速状態検出時点)t1で、低トルク領域から中トルク領域への加速開始を検出すると、各種センサからの出力信号を用いて、到達すべきエンジン1の目標エンジン回転数および目標エンジントルクを演算することが行われる。そして、これらの演算結果に基づいて、電制スロットル弁14の制御目標開度(スロットル弁開度指令値)と、吸気弁9の制御目標弁リフト量(吸気弁目標開口面積)が決定される(図3(a)、(b)参照)。
【0039】
電制スロットル弁14の目標開度は、図3(a)に示されているように、加速状態検出時点t1で低減する。
【0040】
これに伴い、図3(d)に示されているように、電制スロットル弁14の実開度が加速状態検出時点t1を始点として、徐々に低減する。この電制スロットル弁14の実開度低減は、前述したように、中トルク領域では低トルク領域に比べ、電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力を低下させる必要があるためである。
【0041】
また、図3(b)に示されているように、加速状態検出時点t1で、吸気弁9の開閉特性が、開口面積が小さいものから大きいものへとステップ的に切り換る。これにより、図3(e)に示されているように、吸気弁9の実開口面積が加速状態検出時点t1でステップ的に増大する。
【0042】
また、加速状態検出時点t1では、図3(c)に示されているように、吸気弁9の目標閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafより所定量Retだけ多く遅角させる遅角制御が直ちに開始される。加速状態検出時点t1で、遅角制御時間Tretの時間計測が開始され、この遅角制御は、加速状態検出時点t1より所定の遅角制御時間Tretが経過する時点t2まで行われる。
【0043】
これにより、図3(f)に示されているように、吸気弁9の実閉弁時期が、加速状態検出時点t1で、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafより所定量Retだけ大きく遅角し、この状態が時点t2まで、維持される。
【0044】
加速状態検出時点t1より所定の遅角制御時間Tretが経過すると(時点t2)、図3(c)に示されているように吸気弁9の目標閉弁時期が、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafに変更される。これにより、図3(f)に示されているように、吸気弁9の実閉弁時期が、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafに設定される。
【0045】
上述の遅角制御時間Tretに亘る遅角制御により、吸気下死点後に吸気弁9が開弁している期間が大きくなる。このことにより、吸気行程で、燃焼室5に吸入された空気の一部が吸気ポート7に逆流流出し、この吸気の逆流流出により、図3(h)に示されているように、加速直後に、燃焼室5の吸入空気量が急増することが回避される。
【0046】
このように、吸気弁9の閉弁時期を、加速直後、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafに設定するまでの間に、遅角制御時間Tretを設けているから、この遅角制御時間Tretの間に、図3(g)に示されているように、電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力が十分に低下することを期待できる。
【0047】
このことにより、吸気弁9の閉弁時期を、その後、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafまで進めても、燃焼室6に吸入される空気量が急増することがない。
【0048】
そのため、加速時に、可変動弁機構12によって吸気弁9の開閉特性が切り換えられても、大きいトルク段差が生じることがなく、トルクショックの発生が回避される。
【0049】
可変動弁制御部22は、遅角制御時間Tretを、エンジン1の加速直前の運転状態及びまたは加速時の目標運転状態に基づいて適正値に可変設定する。この遅角制御時間Tretの設定について、図4を参照して説明する。
【0050】
加速状態検出部25が低トルク領域から中トルク領域への加速開始を検出する直前の吸気弁9の開閉特性として、開口面積が小さい開閉特性を使用し、エンジントルクTeが比較的大きい場合には、遅角制御時間Tretを大きくする必要がある。これは次のような理由による。
【0051】
開口面積が小さい開閉特性を使用し、エンジントルクTeが比較的大きい場合には、電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力が比較的に大きくなる。一方、中トルク領域で、開口面積が大きい開閉特性を使用した場合には、電制スロットル弁14によって絞りを与えるため、電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力が比較的に小さくなる。
【0052】
そのため、電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力を低下させるための時間が多く必要となることから、遅角制御時間Tretを大きくする必要がある。
【0053】
また、加速状態検出部25が低トルク領域から中トルク領域への加速開始を検出する直前のエンジン回転数Neが低い場合には、遅角制御時間Tretを大きくする必要がある。これは、エンジン回転数Neが低いと、電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力を低下させるまでの時間が多く必要であるためである。
【0054】
加速状態検出部25が低トルク領域から中トルク領域への加速開始を検出する直前の吸気弁9の開閉特性として、開口面積が小さい開閉特性を使用した場合で、エンジントルクTeが比較的小さい場合ならびにエンジン回転数Neが大きい場合には、上述した遅角制御時間Tretの与え方と逆に、遅角制御時間Tretを短くすればよい。
【0055】
なお、遅角制御時間Tretは、図5に示されているように、加速開始直前のエンジン回転数と目標エンジン回転数との差ΔNe、および加速開始直前のエンジントルクと目標エンジントルクとの差ΔTeに応じて設定することもできる。
【0056】
なお、遅角量Retも、上述の遅角制御時間Tretの設定特性と同等の考えで、可変設定されてもよい。
【0057】
本実施形態による加速時制御の手順を、図6に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、加速判定を行う(ステップS1)。この加速判定は、通常の運転状態(定常運転状態)から加速を開始したか否かを判断するものであり、例えば、アクセルペダル踏量の検出値に基づいて、加速状態を検出することにより行う。加速を検出しなければ、本制御ルーチンを終了し、通常の定常時制御を実行する。
【0058】
加速を検出した場合には、クランク角信号およびアクセルペダル踏量からエンジン回転数およびアクセルペダルが踏み込まれたときの加速度を算出し、これら算出値とその他の各種センサからの出力信号を用いて、目標エンジン回転数および目標エンジントルクを演算する。これらの演算結果から電制スロットル弁14の目標開度および吸気弁9の目標開閉特性を演算し、決定する(ステップS2)。
【0059】
次に、加速を検出する以前の定常運転時および目標運転領域でのそれぞれのエンジン回転数およびエンジントルクから、図4あるいは図5に示されている特性に従って遅角制御時間Tretを決定する(ステップS3)。
【0060】
そして、加速状態を検出してから、遅角制御時間Tretが経過したか否かを判定する(ステップS4)。加速状態を検出してから遅角制御時間Tretが経過すると、吸気弁9の目標開閉特性への可変を開始する(ステップS5)。
【0061】
[実施形態2]
図7は実施形態2によるエンジンの構成図である。なお、図1において、図7に対応する部分は、図7に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【0062】
電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力を計測する圧力センサ18が電制スロットル弁14の下流に設置されている。圧力センサ18からの出力がコントロールユニット20に入力されている。本実施形態の機械的な構成は、このこと以外、実施形態1と同じである。
【0063】
したがって、本実施形態でも、可変動弁機構12は、図2に示すように、吸気弁9の開閉特性を、大弁リフト量および大作動角(長開弁期間)による最大動作パターンPmaxと、小弁リフト量および小作動角(短開弁期間)の最小動作パターンPminの2パターンで与え、最大動作パターンPmaxと最小動作パターンPminとのいずれかに動作パターンをステップ的に切り換えることができる構成になっている。
【0064】
また、本実施形態でも、低トルク領域においては、吸気弁9の開閉特性として、開口面積が小さいものを使用し、吸気弁9と電制スロットル弁14によって低ポンプ損失で吸入空気量制御を行い、中トルク〜高トルク領域においては、吸気弁9の開閉特性として、開口面積が大きいものを使用し、大きい吸入空気量を確保する。
【0065】
したがって、加速時には、吸気弁9の開閉特性は、開口面積が小さい動作パターン(最小動作パターンPmin)より開口面積が大きい動作パターン(最大動作パターンPmax)に切り換えられる。そして、中トルク〜高トルク領域では、トルク制御は、電制スロットル弁14によって行われる。
【0066】
可変動弁制御部22は、加速状態検出部25よりエンジン1の加速状態が検出されると、その検出直後に、吸気弁9の弁リフト量を増大する制御を行うと共に、吸気弁9の閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期より大きく遅角させる遅角制御を、圧力センサ18により検出される電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力が所定の閾値にまで低下するまで行い、その後に吸気弁9の閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期に移行させる制御を行う。
【0067】
次に、本実施形態による可変動弁機構12の制御の詳細を、図8を用いて説明する。
加速状態検出部25が、時点(加速状態検出時点)t1で、低トルク領域から中トルク領域への加速開始を検出すると、各種センサからの出力信号を用いて、到達すべきエンジン1の目標エンジン回転数および目標エンジントルクを演算することが行われる。そして、これらの演算結果に基づいて、電制スロットル弁14の制御目標開度(スロットル弁開度指令値)と、吸気弁9の制御目標弁リフト量(吸気弁目標開口面積)が決定される(図8(a)、(b)参照)。
【0068】
電制スロットル弁14の開度指令値は、図8(a)に示されているように、加速状態検出時点t1で低減する。これに伴い、図8(d)に示されているように、電制スロットル弁14の実開度が加速状態検出時点t1を始点として、徐々に低減する。
【0069】
また、図8(b)に示されているように、加速状態検出時点t1で、吸気弁9の目標開口面積が小さいものから大きいものへとステップ的に切り換る。これにより、図8(e)に示されているように、吸気弁9の実開口面積が加速状態検出時点t1でステップ的に増大する。
【0070】
また、加速状態検出時点t1では、図8(c)に示されているように、吸吸気弁目標開口面積気弁9の目標閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafより所定量Retだけ多く遅角させる遅角制御が直ちに開始される。この遅角制御は、加速状態検出時点t1以降で、圧力センサ18により検出される電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力が所定の閾値Pisにまで低下するまで行われる。
【0071】
これにより、図8(f)に示されているように、吸気弁9の実閉弁時期が、加速状態検出時点t1で、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafより所定量Retだけ多く遅角し、この状態は、電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力が、図8(f)に示されているように、所定の閾値Pisにまで低下するまで、維持される。
【0072】
図8(f)に示されているように、加速後、圧力センサ18により検出される電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力が所定の閾値Pisにまで低下すると(時点t3)、図8(c)に示されているように吸気弁9の目標閉弁時期が、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafに変更される。これにより、図8(f)に示されているように、吸気弁9の実閉弁時期が、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafに設定される。
【0073】
上述したように、電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力が所定の閾値Pisにまで遅角制御が行われ、遅角制御によって吸気下死点後に吸気弁9が開弁している期間が大きくなるより、吸気行程で、燃焼室5に吸入された空気の一部が吸気ポート7に逆流流出する。これにより、図8(h)に示されているように、加速直後に、燃焼室5の吸入空気量が急増することが回避される。
【0074】
このことにより、吸気弁9の閉弁時期を、その後、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafまで進めても、燃焼室6に吸入される空気量が急増することがない。
【0075】
そのため、加速時に、可変動弁機構12によって吸気弁9の開閉特性が切り換えられても、大きいトルク段差が生じることがなく、トルクショックの発生が回避される。
【0076】
この吸気管圧力の閾値Pisは、図9に示されているように、目標運転領域のエンジントルクに応じて適正値に可変設定される。目標運転領域が高トルク領域であれば、閾値Pisは大きくなり、中トルク領域であれば、高トルク領域に比して閾値Pisは小さくなる。このように、目標運転領域のエンジントルクに応じて吸気管圧力の閾値Pisをそれぞれ設定することにより、所定の吸気管圧力に到達するまでの時間変化に対応してトルク段差の発生を効果的に低減できる。
【0077】
本実施形態による加速時制御の手順を、図10に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、加速判定を行う(ステップS11)。この加速判定は、通常の運転状態(定常運転状態)から加速を開始したか否かを判断するものであり、例えば、アクセルペダル踏量の検出値に基づいて、加速状態を検出することにより行う。加速を検出しなければ、本制御ルーチンを終了し、通常の定常時制御を実行する。
【0078】
加速を検出した場合には、クランク角信号およびアクセルペダル踏量からエンジン回転数およびアクセルペダルが踏み込まれたときの加速度を算出し、これら算出値とその他の各種センサからの出力信号を用いて、目標エンジン回転数および目標エンジントルクを演算する。これらの演算結果から電制スロットル弁14の目標開度および吸気弁9の目標開閉特性を演算し、決定する(ステップS12)。
【0079】
次に、目標運転領域のエンジントルクから、図9に示されている特性に従って吸気管圧力の閾値Pisを決定する(ステップS13)。
【0084】
そして、圧力センサ18により検出される電制スロットル弁14より下流の吸気管圧力が所定の閾値Pisにまで低下したか否かを判定する(ステップS14)。気管圧力が所定の閾値Pisにまで低下すると、吸気弁9の目標開閉特性への可変を開始する(ステップS15)。
【0080】
[その他の実施形態]
なお、上述のいずれの実施形態でも、加速状態検出直後、吸気弁9の目標閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafより所定量Retだけ多く遅角させる遅角制御を行うようになっているが、加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafが吸気下死点後であれば、図3(f)に破線で示されているように、加速状態検出直後に、吸気弁9の目標開口面積を増大すると同時に、目標閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期Vcafに設定してもよい。
【0081】
この場合も、吸気下死点後に吸気弁が開弁している期間が存在することから、吸気行程で、燃焼室に吸入された空気の一部が吸気ポートに逆流流出し、この逆流流出によって、加速直後に、燃焼室の吸入空気量が急増することを低減でき、加速時に、可変動弁機構によって吸気弁の開閉特性が切り換えられても、大きいトルク段差が生じることがなく、トルクショックの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0082】
【図1】図1は本発明によるエンジン制御装置を適用されるエンジンの実施形態1を示すシステム図。
【図2】図2は本発明によるエンジン制御装置を適用されるエンジンの可変動弁機構の動作特性を示すグラフ。
【図3】図3は実施形態1によるエンジン制御装置の動作を示すタイムチャート。
【図4】図4は実施形態1によるエンジン制御装置の遅角制御時間設定特性の一例を示すグラフ。
【図5】図5は実施形態1によるエンジン制御装置の遅角制御時間設定特性の他の例を示すグラフ。
【図6】図6は実施形態1によるエンジン制御装置の加速時制御の手順を示すフローチャート。
【図7】図7は本発明によるエンジン制御装置を適用されるエンジンの実施形態2を示すシステム図。
【図8】図8は実施形態2によるエンジン制御装置の動作を示すタイムチャート。
【図9】図9は実施形態2によるエンジン制御装置の吸気管圧力の閾値設定特性の一例を示すグラフ。
【図10】図10は実施形態によるエンジン制御装置の加速時制御の手順を示すフローチャートである。
【Technical field】
[0001]
  The present invention relates to an internal combustion engine (engine).To the control unitIn particular, an engine equipped with a variable valve mechanism that variably sets the valve opening amount and opening / closing timing of the intake valve.To the control unitRelated.
[Background]
[0002]
  In recent years, a variable valve mechanism that can variably set the opening / closing timing of an intake valve is becoming widespread for the purpose of improving fuel economy performance, output performance, and exhaust gas performance of an automobile engine. In an engine provided with a variable valve mechanism, an intake valve opening amount (valve lift amount) and an opening / closing timing are variably set in accordance with an operating state (load).
[0003]
  If the valve opening amount and the opening / closing timing of the intake valve are changed during acceleration, the air filling amount of the engine combustion chamber changes with an overshoot phenomenon (see FIG. 3 (h), FIG. 8 (h)). A step, that is, a torque shock occurs in the engine output torque. Hereinafter, the change in the valve opening amount and the opening / closing timing of the intake valve may be simply referred to as an opening / closing characteristic change.
[0004]
  For the purpose of avoiding the occurrence of torque shock, for example, the Japanese Patent Office Patent Publication No. JP-A-8-14073 discloses the closing timing of the intake valve as the current timing and the changing timing when the opening / closing characteristics are changed. A control device is shown in which it is temporarily held at a timing intermediate between (control target timing) and then changed to the control target timing.
[0005]
  However, this control device is effective when the amount of change in the valve closing timing is small, but if the amount of change in the valve closing timing is large, there is a possibility that torque shock will occur in two stages.
[0006]
  Japanese Patent Office Patent Publications and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-221071 disclose that the actual negative pressure in the intake passage is detected and the variable valve mechanism is switched when the actual negative pressure matches the target negative pressure. A control device for performing the control is shown.
[0007]
  However, this control device is effective in avoiding the generation of a torque step in an engine having a variable valve mechanism that can arbitrarily control the opening / closing operation, but it accelerates the engine having a variable valve device that cannot arbitrarily control the opening / closing operation. It is not possible to avoid the occurrence of torque steps.
[0008]
  The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an engine equipped with a variable valve mechanism capable of variably setting the opening / closing characteristics of an intake valve, particularly during acceleration. It is an object to provide an engine control device and a control method for performing control for accurately avoiding the occurrence of a torque step due to a change in opening / closing characteristics in the engine.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[0009]
  The present invention is a control device for an internal combustion engine comprising a throttle valve that controls the intake air amount, and a variable valve mechanism that can variably set the opening / closing characteristics of the intake valve. When the acceleration state is entered, the variable valve mechanism is controlled to increase the lift amount of the intake valve, and the stationary timing after acceleration of the intake valve closing timing is increased.CloseThe throttle valve is retarded until a timing after intake bottom dead center that is later than the valve timing, and the throttle valve is controlled in the valve closing direction.
[0010]
  Therefore, in an engine equipped with a variable valve mechanism, immediately after acceleration, the period during which the intake valve is open after intake bottom dead center is increased, and a part of the air taken into the combustion chamber is taken in during the intake stroke. Backflow outflows into the port, and this backflow outflow prevents the intake air amount in the combustion chamber from increasing suddenly immediately after acceleration, that is, the occurrence of an overshoot phenomenon. Thus, even when the opening / closing characteristics of the intake valve are switched by the variable valve mechanism during acceleration, a large torque step does not occur, and the occurrence of torque shock is well avoided.
[0011]
  Further, in a specific aspect of the present invention, a steady target after accelerating the closing timing of the intake valve a predetermined time after the internal combustion engine enters an acceleration state.CloseControl to shift to valve timing.
[0012]
  In yet another specific aspect of the present invention,The predetermined time is variably set based on at least one of an operation state immediately before acceleration of the internal combustion engine and a target operation state at the time of acceleration..
[0013]
  Furthermore, in another specific aspect of the present invention, when the pressure in the intake passage downstream of the throttle valve becomes equal to or lower than a predetermined value, a steady target after accelerating the closing timing of the intake valve.CloseControl to shift to valve timing.
[0014]
  Furthermore, in another specific embodiment of the present invention,The predetermined value is variably set based on at least one of an operation state immediately before acceleration of the internal combustion engine and a target operation state at the time of acceleration.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0015]
  Preferred embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0016]
  [Embodiment 1]
  FIG. 1 is a configuration diagram of an engine according to the first embodiment. The engine 1 has a piston 3 in a cylinder 2, and the cylinder 2, the piston 3 and the cylinder head 4 define a combustion chamber 5. The piston 3 is drivingly connected to a crank mechanism (not shown) by a connecting rod 6, and the reciprocating motion of the piston 3 is converted into rotational motion by the crank mechanism.
[0017]
  An intake port 7 and an exhaust port 8 are formed in the cylinder head 4. An intake valve 9 that opens and closes an intake port 7, an exhaust valve 10 that opens and closes an exhaust port 8, and a spark plug 11 are attached to the cylinder head 4. The intake valve 9 is provided with a variable valve mechanism 12 that variably sets an opening / closing characteristic, that is, a valve opening amount (valve lift amount) and a valve opening timing and a valve closing timing with respect to a crank angle.
[0018]
  The engine 1 sucks air into the combustion chamber 5 that becomes negative pressure by the reciprocating motion of the piston 3. An electric throttle valve 14 is installed in the intake passage 13 communicating with the intake port 7, and the electric throttle valve 14 controls the amount of intake air taken into the combustion chamber 5. A fuel injection valve 15 is attached to the cylinder head 4. The engine 1 sucks the fuel injected from the fuel injection valve 15 into the intake port 7 into the combustion chamber 5 together with the air sucked into the combustion chamber 5.
[0019]
  The air-fuel mixture sucked into the combustion chamber 5 is ignited by the spark plug 11 and burned. Exhaust gas generated by this combustion is discharged out of the combustion chamber 5 from the exhaust port 8 by the reciprocating motion of the piston 3.
[0020]
  In the engine 1, the fuel system, the ignition system, and the valve system are collectively controlled by the control unit 20. The control unit 20 is of an electronic control type including a microcomputer, detects an operating state of the engine 1 from output signals of various sensors, and a variable valve mechanism that is mounted on the engine 1 according to the detection result. 12, the operation of the fuel injection valve 15, the electric throttle valve 14 and the spark plug 11 is controlled.
[0021]
  Signals input from the various sensors to the control unit 20 are shown below. In the present embodiment, the crank angle, cylinder discrimination signal, throttle opening, accelerator pedal depression amount, brake pedal depression amount, intake air temperature, intake air amount, water temperature, exhaust temperature, and exhaust oxygen concentration are transferred from the various sensors to the control unit 20. Entered. Only the intake air amount sensor 16 and the throttle valve opening sensor 17 are shown in the figure.
[0022]
  The control unit 20 includes an engine control unit 21, a variable valve control unit 22, an injector drive circuit 23, a transmission control unit 24, an acceleration state detection unit 25, and the like.
[0023]
  The control unit 20 calculates the engine speed from the crank angle signal, and calculates the acceleration of the accelerator pedal when the accelerator pedal is depressed from the accelerator pedal depression amount. Using these calculated values and output signals from other various sensors, the target engine speed and target engine torque of the engine are calculated.
[0024]
  The fuel injection and ignition timing for each cylinder are controlled by the control unit 20, and the injection pulse signal and the ignition signal are processed in the control unit 20 to control the injection and ignition timing.
[0025]
  In the engine 1, the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are variably set by a variable valve mechanism 12 provided in the intake valve 9, and the valve opening timing, the valve closing timing, and the valve lift amount (effective opening area of the intake port 7). Can be changed.
[0026]
  Specifically, as shown in FIG. 2, the variable valve mechanism 12 is configured so that the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are set to a maximum operation pattern Pmax with a large valve lift amount and a large operating angle (long valve opening period), The lift amount and the minimum operation angle (short valve opening period) are given as two minimum operation patterns Pmin, and the operation pattern can be switched stepwise between the maximum operation pattern Pmax and the minimum operation pattern Pmin. Yes. That is, the variable valve mechanism 12 is configured to switch in a stepwise manner by providing opening / closing characteristics having different opening areas, valve opening times, and timings.
[0027]
  In the present embodiment, in the low torque region, the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are those having a small opening area, and the intake air amount control is performed by the intake valve 9 and the electric throttle valve 14. Thereby, the pump loss in the low torque region is reduced, and the fuel efficiency can be improved.
[0028]
  In the middle torque to high torque region, the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are those having a large opening area so that a large intake air amount can be secured and the required torque can be accommodated.
[0029]
  Therefore, in the middle torque region, it is necessary to lower the intake pipe pressure downstream from the electric throttle valve 14 compared to the low torque region. This is because, in the middle torque region, an opening / closing characteristic of the intake valve 9 having a large opening area is used, so that torque control needs to be performed by the electric throttle valve 14.
[0030]
  During acceleration, the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are switched to an operation pattern (maximum operation pattern Pmax) having an opening area larger than an operation pattern having a small opening area (minimum operation pattern Pmin).
[0031]
  In the present embodiment, the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are two patterns, but may be more than that.
[0032]
  The acceleration state detection unit 25 detects that the engine 1 is in an acceleration state from the engine speed obtained from the crank angle and the accelerator pedal depression amount.
[0033]
  When the acceleration state of the engine 1 is detected by the acceleration state detection unit 25, the variable valve control unit 22 performs control to increase the valve lift amount of the intake valve 9 immediately after the detection, and closes the intake valve 9. Delay angle control for delaying the valve timing after intake bottom dead center more than the steady target valve closing timing after acceleration is performed for a predetermined time (this predetermined time is referred to as a retard control time Tret). Thereafter, control is performed to shift the closing timing of the intake valve 9 to the steady target closing timing after acceleration.
[0034]
  As illustrated in FIG. 2, the control for delaying the closing timing of the intake valve 9 immediately after detection of the acceleration state is performed by setting the maximum operation pattern Pmax in the same pattern to the retard side by a predetermined amount Ret and phase. This can be performed according to the shifted retard angle operation pattern Pret.
[0035]
  In this case, the valve opening timing immediately after the acceleration state is detected also deviates on the retard side with respect to the steady target valve opening period after acceleration.
[0036]
  Therefore, in this case, when the acceleration state of the engine 1 is detected by the acceleration state detection unit 25, the variable valve control unit 22 performs control to increase the valve lift amount of the intake valve 9 immediately after the detection. At the same time, the opening timing of the intake valve 9 is delayed from the steady target valve opening period after acceleration, and the closing timing is greater than the steady target valve closing timing after acceleration after the intake bottom dead center. The retard control for retarding is performed over the retard control time Tret, and then the opening timing and closing timing of the intake valve 9 are respectively set to the steady target opening timing and the target closing timing after acceleration. Control to be transferred.
[0037]
  Next, details of the control of the variable valve mechanism 12 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This control is performed by the control unit 20.
[0038]
  When the acceleration state detection unit 25 detects the start of acceleration from the low torque region to the middle torque region at time point (acceleration state detection time point) t1, the target engine of the engine 1 to be reached using output signals from various sensors. Calculation of the rotational speed and the target engine torque is performed. Based on these calculation results, the control target opening degree (throttle valve opening command value) of the electric throttle valve 14 and the control target valve lift amount (intake valve target opening area) of the intake valve 9 are determined. (See FIGS. 3A and 3B).
[0039]
  As shown in FIG. 3A, the target opening degree of the electric throttle valve 14 decreases at the acceleration state detection time t1.
[0040]
  Accordingly, as shown in FIG. 3D, the actual opening of the electric throttle valve 14 gradually decreases starting from the acceleration state detection time t1. The reduction in the actual opening of the electric throttle valve 14 is because, as described above, it is necessary to lower the intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14 in the middle torque region than in the low torque region.
[0041]
  Further, as shown in FIG. 3B, at the acceleration state detection time t1, the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are switched step by step from a small opening area to a large opening area. As a result, as shown in FIG. 3E, the actual opening area of the intake valve 9 increases stepwise at the acceleration state detection time t1.
[0042]
  At the acceleration state detection time t1, as shown in FIG. 3C, the target valve closing timing of the intake valve 9 is set to the steady target valve closing timing Vcaf after acceleration after the intake bottom dead center. Delay angle control for delaying more by a predetermined amount Ret is immediately started. Time measurement of the retard control time Tret is started at the acceleration state detection time t1, and this retard control is performed from the acceleration state detection time t1 to a time t2 when a predetermined retardation control time Tret elapses.
[0043]
  As a result, as shown in FIG. 3F, the actual closing timing of the intake valve 9 is larger than the steady target closing timing Vcaf after acceleration by a predetermined amount Ret at the acceleration state detection time t1. The state is retarded and this state is maintained until time t2.
[0044]
  When a predetermined retardation control time Tret has elapsed from the acceleration state detection time t1 (time t2), the target valve closing timing of the intake valve 9 is a steady target after acceleration as shown in FIG. The valve closing timing is changed to Vcaf. Thereby, as shown in FIG. 3F, the actual closing timing of the intake valve 9 is set to the steady target closing timing Vcaf after acceleration.
[0045]
  Due to the retard control over the retard control time Tret described above, the period during which the intake valve 9 is open after the intake bottom dead center is increased. As a result, part of the air sucked into the combustion chamber 5 flows back into the intake port 7 during the intake stroke, and this intake backflow outflow immediately after acceleration as shown in FIG. In addition, a sudden increase in the amount of intake air in the combustion chamber 5 is avoided.
[0046]
  As described above, since the delay control time Tret is provided immediately after acceleration and before the stationary target valve closing timing Vcaf after acceleration is set, the retard control time Tret is provided. During the time Tret, as shown in FIG. 3G, it can be expected that the intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14 is sufficiently reduced.
[0047]
  Thus, even if the valve closing timing of the intake valve 9 is subsequently advanced to the steady target valve closing timing Vcaf after acceleration, the amount of air taken into the combustion chamber 6 does not increase rapidly.
[0048]
  Therefore, even when the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are switched by the variable valve mechanism 12 during acceleration, a large torque step does not occur and the occurrence of a torque shock is avoided.
[0049]
  The variable valve control unit 22 variably sets the retard control time Tret to an appropriate value based on the operation state immediately before acceleration of the engine 1 or the target operation state at the time of acceleration. The setting of the retard control time Tret will be described with reference to FIG.
[0050]
  When the opening / closing characteristic of the intake valve 9 immediately before the acceleration state detection unit 25 detects the start of acceleration from the low torque region to the middle torque region is used, the opening / closing characteristic having a small opening area is used, and the engine torque Te is relatively large. It is necessary to increase the retard control time Tret. This is due to the following reason.
[0051]
  When an opening / closing characteristic having a small opening area is used and the engine torque Te is relatively large, the intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14 becomes relatively large. On the other hand, when an opening / closing characteristic having a large opening area is used in the middle torque region, the throttle is provided by the electric throttle valve 14, so that the intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14 becomes relatively small.
[0052]
  For this reason, since it takes a lot of time to lower the intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14, it is necessary to increase the retard control time Tret.
[0053]
  Further, when the engine speed Ne immediately before the acceleration state detection unit 25 detects the start of acceleration from the low torque region to the middle torque region is low, it is necessary to increase the retard control time Tret. This is because when the engine speed Ne is low, a long time is required until the intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14 is reduced.
[0054]
  When the opening and closing characteristics of the intake valve 9 immediately before the acceleration state detection unit 25 detects the start of acceleration from the low torque region to the middle torque region is used, and when the engine torque Te is relatively small When the engine speed Ne is large, the retard control time Tret may be shortened, contrary to the method of giving the retard control time Tret described above.
[0055]
  As shown in FIG. 5, the retard control time Tret is the difference ΔNe between the engine speed immediately before the start of acceleration and the target engine speed, and the difference between the engine torque immediately before the start of acceleration and the target engine torque. It can also be set according to ΔTe.
[0056]
  The retardation amount Ret may also be variably set based on the same idea as the setting characteristic of the retardation control time Tret described above.
[0057]
  The acceleration control procedure according to this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  First, acceleration determination is performed (step S1). This acceleration determination is to determine whether or not the acceleration is started from the normal driving state (steady driving state), and is performed by detecting the acceleration state based on the detected value of the accelerator pedal depression amount, for example. . If no acceleration is detected, this control routine is terminated and normal steady state control is executed.
[0058]
  When acceleration is detected, the engine speed and acceleration when the accelerator pedal is depressed are calculated from the crank angle signal and the accelerator pedal stroke, and using these calculated values and output signals from various other sensors, A target engine speed and a target engine torque are calculated. From these calculation results, the target opening of the electric throttle valve 14 and the target opening / closing characteristics of the intake valve 9 are calculated and determined (step S2).
[0059]
  Next, the retard control time Tret is determined in accordance with the characteristics shown in FIG. 4 or FIG. 5 from the respective engine speeds and engine torques in the steady operation and the target operation region before detecting acceleration (step). S3).
[0060]
  Then, after detecting the acceleration state, it is determined whether or not the retard control time Tret has elapsed (step S4). When the retard control time Tret elapses after the acceleration state is detected, the change to the target opening / closing characteristic of the intake valve 9 is started (step S5).
[0061]
  [Embodiment 2]
  FIG. 7 is a configuration diagram of an engine according to the second embodiment. 1, parts corresponding to those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 7, and the description thereof is omitted.
[0062]
  A pressure sensor 18 that measures the intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14 is installed downstream of the electric throttle valve 14. The output from the pressure sensor 18 is input to the control unit 20. Except for this point, the mechanical configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
[0063]
  Therefore, also in this embodiment, as shown in FIG. 2, the variable valve mechanism 12 has the opening / closing characteristics of the intake valve 9 with the maximum operation pattern Pmax depending on the large valve lift amount and the large operating angle (long valve opening period), A configuration in which a small valve lift amount and a small operation angle (short valve opening period) are given as two patterns, that is, a minimum operation pattern Pmin, and the operation pattern can be switched stepwise between the maximum operation pattern Pmax and the minimum operation pattern Pmin. It has become.
[0064]
  Also in the present embodiment, in the low torque region, the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are those having a small opening area, and the intake air amount control is performed with low pump loss by the intake valve 9 and the electric throttle valve 14. In the middle torque to high torque region, a large opening area is used as the opening / closing characteristics of the intake valve 9 to ensure a large intake air amount.
[0065]
  Therefore, at the time of acceleration, the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are switched to an operation pattern (maximum operation pattern Pmax) having a larger opening area than an operation pattern having a smaller opening area (minimum operation pattern Pmin). In the middle torque to high torque range, torque control is performed by the electric throttle valve 14.
[0066]
  When the acceleration state of the engine 1 is detected by the acceleration state detection unit 25, the variable valve control unit 22 performs control to increase the valve lift amount of the intake valve 9 immediately after the detection, and closes the intake valve 9. The intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14 detected by the pressure sensor 18 is used to perform a retard control that retards the valve timing after the intake bottom dead center by a larger amount than the steady target valve closing timing after acceleration. Control is performed until the valve timing is lowered to a predetermined threshold value, and thereafter, the valve closing timing of the intake valve 9 is shifted to a steady target valve closing timing after acceleration.
[0067]
  Next, details of the control of the variable valve mechanism 12 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  When the acceleration state detection unit 25 detects the start of acceleration from the low torque region to the middle torque region at time point (acceleration state detection time point) t1, the target engine of the engine 1 to be reached using output signals from various sensors. Calculation of the rotational speed and the target engine torque is performed. Based on these calculation results, the control target opening degree (throttle valve opening command value) of the electric throttle valve 14 and the control target valve lift amount (intake valve target opening area) of the intake valve 9 are determined. (See FIGS. 8A and 8B).
[0068]
  As shown in FIG. 8A, the opening command value of the electric throttle valve 14 decreases at the acceleration state detection time t1. Along with this, as shown in FIG. 8D, the actual opening of the electric throttle valve 14 gradually decreases starting from the acceleration state detection time t1.
[0069]
  Further, as shown in FIG. 8B, at the acceleration state detection time t1, the target opening area of the intake valve 9 is switched step by step from a small one to a large one. As a result, as shown in FIG. 8E, the actual opening area of the intake valve 9 increases stepwise at the acceleration state detection time t1.
[0070]
  Further, at the acceleration state detection time t1, as shown in FIG. 8C, the target closing timing of the intake valve target opening area air valve 9 is set to a steady state after acceleration after the intake bottom dead center. The retard control for retarding the target valve closing timing Vcaf by a predetermined amount Ret is immediately started. This retarding control is performed after the acceleration state detection time t1 until the intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14 detected by the pressure sensor 18 decreases to a predetermined threshold value Pis.
[0071]
  As a result, as shown in FIG. 8 (f), the actual valve closing timing of the intake valve 9 is larger by a predetermined amount Ret than the steady target valve closing timing Vcaf after acceleration at the acceleration state detection time t1. The state is retarded and this state is maintained until the intake pipe pressure downstream from the electric throttle valve 14 decreases to a predetermined threshold value Pis as shown in FIG.
[0072]
  As shown in FIG. 8F, after the acceleration, when the intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14 detected by the pressure sensor 18 falls to a predetermined threshold value Pis (time point t3), FIG. As shown in (c), the target valve closing timing of the intake valve 9 is changed to a steady target valve closing timing Vcaf after acceleration. Thereby, as shown in FIG. 8F, the actual closing timing of the intake valve 9 is set to the steady target closing timing Vcaf after acceleration.
[0073]
  As described above, the delay angle control is performed until the intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14 reaches the predetermined threshold Pis, and the period during which the intake valve 9 is opened after the intake bottom dead center by the delay angle control is a period. Rather than becoming larger, part of the air sucked into the combustion chamber 5 flows out back into the intake port 7 during the intake stroke. Thereby, as shown in FIG. 8 (h), it is avoided that the intake air amount in the combustion chamber 5 increases rapidly immediately after acceleration.
[0074]
  Thus, even if the valve closing timing of the intake valve 9 is subsequently advanced to the steady target valve closing timing Vcaf after acceleration, the amount of air taken into the combustion chamber 6 does not increase rapidly.
[0075]
  Therefore, even when the opening / closing characteristics of the intake valve 9 are switched by the variable valve mechanism 12 during acceleration, a large torque step does not occur and the occurrence of a torque shock is avoided.
[0076]
  As shown in FIG. 9, the intake pipe pressure threshold value Pis is variably set to an appropriate value in accordance with the engine torque in the target operation region. If the target operation region is a high torque region, the threshold value Pis is large, and if the target operation region is a medium torque region, the threshold value Pis is small compared to the high torque region. In this way, by setting the threshold value Pis of the intake pipe pressure according to the engine torque in the target operation region, it is possible to effectively generate a torque step corresponding to the time change until the predetermined intake pipe pressure is reached. Can be reduced.
[0077]
  The acceleration control procedure according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  First, acceleration determination is performed (step S11). This acceleration determination is to determine whether or not the acceleration is started from the normal driving state (steady driving state), and is performed by detecting the acceleration state based on the detected value of the accelerator pedal depression amount, for example. . If no acceleration is detected, this control routine is terminated and normal steady state control is executed.
[0078]
  When acceleration is detected, the engine speed and acceleration when the accelerator pedal is depressed are calculated from the crank angle signal and the accelerator pedal stroke, and using these calculated values and output signals from various other sensors, A target engine speed and a target engine torque are calculated. From these calculation results, the target opening degree of the electric throttle valve 14 and the target opening / closing characteristic of the intake valve 9 are calculated and determined (step S12).
[0079]
  Next, the threshold value Pis of the intake pipe pressure is determined from the engine torque in the target operation region according to the characteristic shown in FIG. 9 (step S13).
[0084]
  Then, it is determined whether or not the intake pipe pressure downstream of the electric throttle valve 14 detected by the pressure sensor 18 has decreased to a predetermined threshold value Pis (step S14). When the tracheal pressure decreases to the predetermined threshold value Pis, the variable to the target opening / closing characteristic of the intake valve 9 is started (step S15).
[0080]
  [Other Embodiments]
  In any of the above-described embodiments, immediately after the acceleration state is detected, the target valve closing timing of the intake valve 9 is delayed by a predetermined amount Ret after the intake bottom dead center and after the steady target valve closing timing Vcaf after acceleration. If the steady target valve closing timing Vcaf after acceleration is after the intake bottom dead center, as shown by the broken line in FIG. Immediately after the acceleration state is detected, the target opening area of the intake valve 9 may be increased and the target valve closing timing may be set to the steady target valve closing timing Vcaf after acceleration.
[0081]
  In this case as well, since there is a period during which the intake valve is open after intake bottom dead center, part of the air sucked into the combustion chamber flows back into the intake port during the intake stroke, and this backflow outflow causes Immediately after acceleration, it is possible to reduce the sudden increase in the amount of intake air in the combustion chamber. Even when the opening / closing characteristics of the intake valve are switched by the variable valve mechanism during acceleration, a large torque step does not occur, and torque shock Generation can be reduced.
[Brief description of the drawings]
[0082]
FIG. 1 is a system diagram showing Embodiment 1 of an engine to which an engine control apparatus according to the present invention is applied;
FIG. 2 is a graph showing operating characteristics of an engine variable valve mechanism to which an engine control apparatus according to the present invention is applied;
FIG. 3 is a time chart showing the operation of the engine control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a graph showing an example of retard angle control time setting characteristics of the engine control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 is a graph showing another example of retard angle control time setting characteristics of the engine control apparatus according to the first embodiment;
FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of acceleration control of the engine control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 7 is a system diagram showing Embodiment 2 of an engine to which the engine control apparatus according to the present invention is applied.
FIG. 8 is a time chart showing the operation of the engine control apparatus according to the second embodiment.
FIG. 9 is a graph showing an example of a threshold setting characteristic of the intake pipe pressure of the engine control apparatus according to the second embodiment.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a control procedure during acceleration of the engine control apparatus according to the embodiment.

Claims (1)

吸気量を制御するスロットル弁と、吸気弁の開閉特性を可変設定可能な可変動弁機構と、を備えた内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、前記内燃機関が加速状態に入ったときに、前記可変動弁機構を制御して、前記吸気弁のリフト量を増大させ、かつ前記吸気弁の閉弁時期を加速後の定常的な目標弁時期より遅い吸気下死点後の時期まで遅角させると共に、前記スロットル弁を閉弁方向に制御し、
前記内燃機関が加速状態に入ってから所定時間後に、前記吸気弁の閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期に移行させる制御を行い、
前記所定時間は、前記内燃機関の加速直前のエンジントルク及びエンジン回転数に基づいて、または加速直前のエンジントルクと目標エンジントルクとの差及び加速直前のエンジン回転数と目標エンジン回転数との差に基づいて、可変設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine, comprising: a throttle valve that controls an intake amount; and a variable valve mechanism that can variably set an opening / closing characteristic of the intake valve,
When the internal combustion engine enters an acceleration state, the control device controls the variable valve mechanism to increase the lift amount of the intake valve and to stabilize the intake valve closing timing after acceleration. together it is retarded to timing after goal closing valve timing slower intake bottom dead center, and controls the throttle valve in the closing direction,
After a predetermined time after the internal combustion engine enters an acceleration state, a control is performed to shift the closing timing of the intake valve to a steady target closing timing after acceleration,
The predetermined time is based on the engine torque and engine speed immediately before acceleration of the internal combustion engine, or the difference between the engine torque immediately before acceleration and the target engine torque, and the difference between the engine speed immediately before acceleration and the target engine speed. The control device for an internal combustion engine , which is variably set based on the above .
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