JP4539642B2 - Intake control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、吸気通路開閉装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に関するもので、特に吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に係わる。 The present invention relates to an intake control device for an internal combustion engine having an intake passage opening / closing device, and more particularly to an intake control device for an internal combustion engine having an intake vortex generator.
[従来の技術]
従来より、自動車等の車両に搭載された内燃機関の吸気管(ケーシング)内におけるスロットルバルブよりも下流側の吸気通路に、回転軸を中心にして開閉可能な吸気流制御バルブを設置した吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この吸気流制御バルブには、その回転軸を駆動するモータが連結されている。そして、モータは、制御ユニットによって吸入空気量、機関回転数、スロットル開度等の内燃機関の運転状況に基づいて通電制御されるように構成されている。
[Conventional technology]
Conventionally, an intake vortex flow in which an intake flow control valve that can be opened and closed around a rotating shaft is installed in an intake passage downstream of a throttle valve in an intake pipe (casing) of an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile. An intake control device for an internal combustion engine provided with a generator has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The intake flow control valve is connected to a motor that drives its rotating shaft. The motor is configured to be energized and controlled by the control unit based on the operating state of the internal combustion engine such as the intake air amount, the engine speed, and the throttle opening.
ここで、吸気渦流発生装置は、一般的に、内燃機関の始動時やアイドル運転時に、バルブ開度が、吸気流制御バルブを全閉した全閉開度の状態となるようにモータを通電制御して、内燃機関の燃焼室内に吸気渦流を発生させ、内燃機関の通常運転時に、バルブ開度が、吸気流制御バルブを全開した全開開度の状態となるようにモータを通電制御して、吸入空気を吸気通路内においてストレートに通過させ、吸気渦流の発生を停止するように吸気制御を行っている。 Here, the intake vortex generator generally controls the energization of the motor so that the valve opening is in the fully closed position with the intake flow control valve fully closed when the internal combustion engine is started or idling. Then, the intake vortex flow is generated in the combustion chamber of the internal combustion engine, and during normal operation of the internal combustion engine, the energization control of the motor is performed so that the valve opening is in a fully open position where the intake flow control valve is fully opened, Intake control is performed so that the intake air passes straight in the intake passage and the generation of the intake vortex is stopped.
[従来の技術の不具合]
しかるに、特許文献1に記載の吸気流制御バルブは、内燃機関のピストンの昇降および吸気バルブの開閉に伴って大きな吸気管負圧と小さな大気圧とが繰り返し作用する吸気通路内に設置されている。すなわち、吸気通路内に設置された吸気流制御バルブには、内燃機関のピストンの昇降および吸気バルブの開閉に伴う吸気負荷が作用する。
また、その吸気負荷が内燃機関の運転状態毎に変動したり、吸気流制御バルブの周辺に付着または堆積するデポジットの影響が大きいため、吸気流制御バルブの回転軸からモータに加わる負荷トルクが安定しない。この状態は、回転軸がバルブ中央部よりも一端側にズレた片持ち式の吸気流制御バルブの場合に、回転軸がバルブ中央部に設置される両持ち式の吸気流制御バルブと比べてより顕著に表れる。
また、モータの性能は、モータの周囲の環境変動(例えば温度の変化、電源電圧の変動等)、モータの製造上のばらつき(個体差等)、経時変化(耐久劣化)等から生じる外乱の影響を受けて安定しない。
以上の結果として、バルブ開度制御時における応答性が著しくばらつくという問題があった。
[Conventional technical problems]
However, the intake flow control valve described in
In addition, because the intake load fluctuates depending on the operating state of the internal combustion engine and the effect of deposits adhering to or accumulating around the intake flow control valve, the load torque applied to the motor from the rotary shaft of the intake flow control valve is stable. do not do. This state is different from a double-sided intake flow control valve in which the rotation shaft is installed in the center of the valve in the case of a cantilever intake flow control valve in which the rotation shaft is shifted toward one end from the center of the valve. It appears more prominently.
In addition, motor performance is affected by disturbances caused by environmental changes around the motor (for example, temperature changes, power supply voltage fluctuations, etc.), motor manufacturing variations (individual differences, etc.), changes over time (endurance deterioration), etc. Is not stable.
As a result of the above, there is a problem that the responsiveness at the time of valve opening control varies significantly.
そこで、バルブ開度制御時における応答性のばらつきを低減するという目的で、モータの電源電圧(バッテリ電圧)の変動や吸気温度の変化等から生じる外乱に対して、モータのトルクまたはモータの回転速度ひいてはスロットルバルブの駆動速度(作動速度)を補正するようにした内燃機関の吸気制御装置が提案されている(例えば、特許文献2及び3参照)。
しかし、これらの手法は、外乱の種類毎の補正であり、補正誤差の累積により、制御精度が悪い。また、製品ばらつきは吸収できないため、補正量の最適化が著しく困難である。特に、時々刻々と変化する内燃機関の運転状態毎に応じた補正は困難である。
Therefore, for the purpose of reducing variability in responsiveness during valve opening control, motor torque or motor rotation speed against disturbances caused by fluctuations in motor power supply voltage (battery voltage), intake air temperature, etc. As a result, an intake control device for an internal combustion engine has been proposed in which the drive speed (operation speed) of the throttle valve is corrected (see, for example,
However, these methods are corrections for each type of disturbance, and control accuracy is poor due to accumulation of correction errors. Further, since the product variation cannot be absorbed, it is extremely difficult to optimize the correction amount. In particular, it is difficult to perform correction according to the operating state of the internal combustion engine that changes every moment.
ここで、スロットルバルブをある開度から全閉位置に向けて全閉作動させる際に、スロットルバルブがストッパに突き当たった時のスロットルバルブの衝撃力を緩和するという目的で、ストッパに接近した位置に設定された速度変更位置に到達するまで、スロットルバルブを所定の作動速度で作動させる。そして、スロットルバルブが速度変更位置に到達してから、スロットルバルブを駆動するモータを所定のデューティ制限値で通電することにより、スロットルバルブの作動速度を所定の作動速度よりも低速となるように制限し、スロットルバルブを緩やかにストッパに突き当てるようにした吸気通路開閉装置を備えた内燃機関の吸気制御装置が提案されている(例えば、特許文献4参照)。 Here, when the throttle valve is fully closed from a certain opening to the fully closed position, the throttle valve is moved closer to the stopper for the purpose of reducing the impact force of the throttle valve when the throttle valve hits the stopper. The throttle valve is operated at a predetermined operating speed until the set speed change position is reached. Then, after the throttle valve reaches the speed change position, the throttle valve operating speed is limited to be lower than the predetermined operating speed by energizing the motor that drives the throttle valve with a predetermined duty limit value. In addition, an intake control device for an internal combustion engine having an intake passage opening and closing device in which a throttle valve is gently abutted against a stopper has been proposed (for example, see Patent Document 4).
ところが、特許文献4に記載の吸気通路開閉装置は、デューティ制限値を、特許文献2及び3に記載の如く、モータの電源電圧(バッテリ電圧)の変動や温度変化等の外乱に対して補正したとしても、モータの製造上のばらつき(個体差等)、経時変化(耐久劣化)、内燃機関の運転状態毎に変動する吸気負荷、およびデポジットの付着量または堆積量等による駆動負荷に対する補正が成されないので、モータの負荷トルクの変動が大きくなり、モータのトルクまたはモータの回転速度ひいてはバルブの作動速度(ストッパ突き当て速度)が安定しなくなってしまう。
However, the intake passage opening and closing device described in Patent Document 4 corrects the duty limit value against disturbances such as fluctuations in motor power supply voltage (battery voltage) and temperature changes as described in
例えばモータの負荷トルクが大きい場合には、ストッパ突き当て速度が遅くなるので、スロットルバルブの全閉作動時における応答性が悪化するという問題があった。また、モータの負荷トルクが小さい場合には、ストッパ突き当て速度が速くなるので、バルブがストッパに突き当たるときの衝撃で大きな衝突音(打撃音)が発生するという問題があった。
また、スロットルバルブがストッパに突き当たるときの衝撃でストッパが摩耗し、これが繰り返されるとストッパの摩耗が進行して、スロットルバルブの全閉位置が変化してしまうという問題があった。
In addition, there is a problem that the stopper is worn by an impact when the throttle valve hits the stopper, and if this is repeated, the stopper is worn, and the fully closed position of the throttle valve is changed.
本発明の目的は、モータの周囲の環境変動、モータの製造上のばらつき、経時変化、デポジットの付着量または堆積量、吸気負荷の不安定等から生じる外乱に対して、減速制御時におけるストッパ突き当て速度を精度良く補正することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。また、バルブの全開作動時または全閉作動時における応答性を向上させることのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。また、ストッパに突き当たるときの衝撃力を和らげて打撃音を低減することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。 The object of the present invention is to prevent the stopper from being pushed during deceleration control against disturbances caused by environmental changes around the motor, motor manufacturing variations, changes over time, deposit amount or deposit amount, intake load instability, etc. An object of the present invention is to provide an intake control device for an internal combustion engine capable of accurately correcting the contact speed. Another object of the present invention is to provide an intake control device for an internal combustion engine that can improve the responsiveness when the valve is fully opened or fully closed. Another object of the present invention is to provide an intake control device for an internal combustion engine that can reduce the impact sound by reducing the impact force when hitting the stopper.
請求項1に記載の発明によれば、内燃機関の吸気通路に設置されたバルブを、モータの駆動力を利用して全開作動または全閉作動させる時(バルブの全開作動時または全閉作動時)に、バルブ(の現在位置)が最速制御領域内にあるとき、バルブ(の現在位置)が減速開始位置に到達するまで、バルブを所定の作動速度で全開作動または全閉作動させるように、モータへの供給電力を制御する最速制御(高速制御)を実行する。
この最速制御の実行時には、モータにより駆動されるバルブの駆動速度が、所定の制限速度よりも高速な速度となる。
According to the first aspect of the present invention, when the valve installed in the intake passage of the internal combustion engine is fully opened or fully closed using the driving force of the motor (when the valve is fully opened or fully closed). ) When the valve (current position) is within the fastest control range, the valve is fully opened or closed at a predetermined operating speed until the valve (current position) reaches the deceleration start position. The fastest control (high-speed control) for controlling the power supplied to the motor is executed.
When this maximum speed control is executed, the driving speed of the valve driven by the motor is higher than a predetermined speed limit.
また、バルブの全開作動時または全閉作動時に、バルブ(の現在位置)が減速制御領域内にあるとき、バルブの作動可能範囲の限界位置に到達するまで、バルブを所定の作動速度よりも減速して全開作動または全閉作動させるように、モータへの供給電力を制限する減速制御(低速制御)を実行する。
この減速制御の実行時には、モータにより駆動されるバルブの駆動速度が、所定の作動速度よりも低速な所定の制限速度となる。
したがって、バルブがストッパに突き当たる直前まで接近した場合には、バルブの駆動速度が低速となり、ストッパ突き当て速度が遅くなるので、ストッパに緩やかに突き当たる。
When the valve is fully open or fully closed, if the valve (current position) is within the deceleration control range, the valve is decelerated from the predetermined operating speed until the limit position of the valve operable range is reached. Then, deceleration control (low speed control) is performed to limit the power supplied to the motor so that the fully open operation or the fully closed operation is performed.
When this deceleration control is executed, the driving speed of the valve driven by the motor becomes a predetermined speed limit that is lower than the predetermined operating speed.
Therefore, when the valve approaches until just before hitting the stopper, the drive speed of the valve becomes low and the stopper hitting speed becomes slow, so that it hits the stopper gently.
また、モータの周囲の環境変動、モータの製造上のばらつき、経時変化、デポジットの付着量または堆積量、吸気負荷の不安定等から生じる外乱に対して、減速制御時におけるストッパ突き当て速度を安定させるという目的で、減速制御の実行時におけるモータへの供給電力を、モータの負荷率を考慮して設定する。
この場合、バルブの全開作動時または全閉作動時に、最速制御の実行時における(モータを流れるモータ駆動電流が所定の変化幅内で安定しているときの)モータ駆動電流を検出してこのモータ駆動電流の検出値を第1電流値とする。この第1電流値は、モータの周囲の環境変動、モータの製造上のばらつき(個体差等)、経時変化(耐久劣化)を含んだ、そのときのモータの最大発生トルクに相当する。
そして、バルブの全開作動後または全閉作動後に、バルブ(の現在位置)が、限界位置付近で停止状態にあるとき(限界位置付近で安定して停止しているとき)、ストッパに突き当たるようにモータを回転動作させる突き当て制御を実行する。そして、この突き当て制御の実行時におけるモータ駆動電流を検出してこのモータ駆動電流の検出値を第2電流値とする。この第2電流値は、モータの周囲の環境変動、デポジットの付着量または堆積量、吸気負荷等を全て含んだモータの負荷トルクに相当する。
In addition, the stopper abutment speed during deceleration control is stabilized against disturbances caused by environmental fluctuations around the motor, motor manufacturing variations, changes over time, deposit adhesion or accumulation, intake load instability, etc. For this purpose, the power supplied to the motor when executing the deceleration control is set in consideration of the load factor of the motor.
In this case, when the valve is fully opened or fully closed, the motor drive current at the time of execution of the fastest control (when the motor drive current flowing through the motor is stable within a predetermined change width) is detected to detect this motor. The detection value of the drive current is set as the first current value. This first current value corresponds to the maximum generated torque of the motor at that time, including environmental changes around the motor, variations in manufacturing of the motor (individual differences, etc.), and changes with time (deterioration of durability).
Then, after the valve is fully opened or fully closed, when the valve (current position) is stopped near the limit position (when it is stably stopped near the limit position) The abutting control for rotating the motor is executed. And the motor drive current at the time of execution of this abutting control is detected, and the detected value of this motor drive current is used as the second current value. This second current value corresponds to the load torque of the motor including all the environmental fluctuations around the motor, the amount of deposit deposited or deposited, the intake load, and the like.
次に、第1電流値を第2電流値で割り算してモータの負荷率を求めた後に、(次回の)減速制御の実行時におけるモータへの供給電力を、モータの負荷率を考慮して設定することにより、モータの周囲の環境変動(例えば温度の変化、電源電圧の変動等)、モータの製造上のばらつき(個体差等)、経時変化(耐久劣化)、デポジット、吸気負荷の不安定等から生じる外乱に対して、減速制御の実行時におけるバルブの駆動速度、つまりストッパ突き当て速度を精度良く補正することができるので、減速制御の実行時におけるバルブのストッパ突き当て速度が所定の変化幅内に安定する。
したがって、ストッパ突き当て速度が過剰に遅くなることがなく、ストッパに突き当たるまで、バルブを全開作動または全閉作動させることができるので、バルブの全開作動時または全閉作動時における応答性を向上させることができる。また、ストッパ突き当て速度が過剰に速くなることがなく、ストッパに突き当たるときの衝撃力を和らげて打撃音を低減することができる。
Next, after dividing the first current value by the second current value to obtain the load factor of the motor, the power supplied to the motor at the time of executing the (next) deceleration control is considered in consideration of the load factor of the motor. By setting, environmental fluctuations around the motor (for example, temperature changes, power supply voltage fluctuations, etc.), motor manufacturing variations (individual differences, etc.), changes over time (deterioration of durability), deposits, and unstable intake load The valve drive speed at the time of executing the deceleration control, that is, the stopper abutting speed, can be accurately corrected against disturbance caused by the Stable within the width.
Therefore, the stopper abutting speed is not excessively slowed down, and the valve can be fully opened or fully closed until it abuts against the stopper, thereby improving the responsiveness when the valve is fully opened or fully closed. be able to. Further, the stopper abutting speed does not become excessively high, and the impact force at the time of abutting against the stopper can be eased to reduce the striking sound.
請求項2に記載の発明によれば、突き当て制御の実行時におけるモータ駆動電流とは、バルブがストッパに突き当たる際に発生するロック電流のことである。
請求項3に記載の発明によれば、減速制御の実行時におけるモータへの供給電力を、モータの負荷率を考慮して設定するとは、モータの負荷率に基づいて、減速制御の実行時におけるモータ印加電圧または駆動デューティ比、あるいは減速制御の実行時におけるモータ駆動電流または供給電流量を補正することである。
請求項4に記載の発明によれば、減速制御の実行時におけるモータへの供給電力を、モータの負荷率を考慮して設定するとは、モータの負荷率が大きい程、減速制御の実行時におけるモータ印加電圧または駆動デューティ比、あるいは減速制御の実行時におけるモータ駆動電流または供給電流量を増加する側に補正することである。また、モータの負荷率が小さい程、減速制御の実行時におけるモータ印加電圧または駆動デューティ比、あるいは減速制御の実行時におけるモータ駆動電流または供給電流量を減少する側に補正することである。
According to the second aspect of the present invention, the motor drive current at the time of execution of the abutting control is a lock current generated when the valve strikes the stopper.
According to the third aspect of the present invention, setting the power supplied to the motor at the time of execution of the deceleration control in consideration of the load factor of the motor is based on the load factor of the motor at the time of execution of the deceleration control. This is to correct the motor drive voltage or drive duty ratio, or the motor drive current or supply current amount when executing deceleration control.
According to the fourth aspect of the present invention, the power supplied to the motor at the time of execution of the deceleration control is set in consideration of the load factor of the motor. This is to correct the motor applied voltage or drive duty ratio, or the motor drive current or supply current amount at the time of execution of deceleration control to the side that increases. Further, the smaller the motor load factor, the smaller the motor applied voltage or drive duty ratio at the time of executing the deceleration control, or the motor drive current or supply current amount at the time of executing the deceleration control is corrected to the side that decreases.
請求項5に記載の発明によれば、減速制御の実行時におけるモータへの供給電力を、モータの負荷率を考慮して設定することにより、バルブの駆動速度が、所定のストッパ突き当て速度となるように変更される。そして、減速制御の実行時に、バルブを所定のストッパ突き当て速度で全開作動または全閉作動させることにより、外乱に対する応答性のばらつきを抑えることができる。
請求項6に記載の発明によれば、バルブの回転軸を駆動するアクチュエータに、モータの駆動力をバルブの回転軸に伝達する動力伝達機構を設けている。なお、動力伝達機構として、モータの回転速度を所定の減速比となるように減速すると共に、モータの駆動力を増大させる歯車減速機構を採用しても良い。
請求項7に記載の発明によれば、ストッパとして、バルブの全開位置を規制する全開ストッパを採用しても良い。また、ストッパとして、バルブの全閉位置を規制する全閉ストッパを採用しても良い。ここで、全開位置とは、バルブを全開した全開開度の状態のことで、全開ストッパに突き当たる、バルブの作動可能範囲の一方側の限界位置のことである。また、全閉位置とは、バルブを全閉した全閉開度の状態のことで、全閉ストッパに突き当たる、バルブの作動可能範囲の他方側の限界位置のことである。
According to the fifth aspect of the present invention, by setting the power supplied to the motor at the time of execution of the deceleration control in consideration of the load factor of the motor, the driving speed of the valve becomes the predetermined stopper abutting speed. To be changed. When the deceleration control is executed, the valve is fully opened or fully closed at a predetermined stopper abutting speed, thereby suppressing variations in response to disturbance.
According to the sixth aspect of the present invention, the actuator that drives the rotary shaft of the valve is provided with the power transmission mechanism that transmits the driving force of the motor to the rotary shaft of the valve. As the power transmission mechanism, a gear reduction mechanism that reduces the rotation speed of the motor to a predetermined reduction ratio and increases the driving force of the motor may be employed.
According to the seventh aspect of the present invention, a fully open stopper that restricts the fully open position of the valve may be employed as the stopper. Further, as the stopper, a fully closed stopper that restricts the fully closed position of the valve may be employed. Here, the fully open position refers to a fully open position in which the valve is fully opened, and is a limit position on one side of the operable range of the valve that strikes the fully open stopper. The fully closed position is a fully closed opening state in which the valve is fully closed, and is a limit position on the other side of the operable range of the valve that strikes the fully closed stopper.
そして、本発明の内燃機関の吸気制御装置を、内燃機関に吸入空気を供給するための吸気通路、この吸気通路に開閉自在に設置された吸気制御バルブ、およびこの吸気制御バルブの軸を駆動する電動式アクチュエータを有する吸気通路開閉装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に適用しても良い。
なお、吸気制御バルブ等のバルブとして、内部に吸気通路が形成されたケーシングまたはハウジングに対して相対回転して吸気通路を開閉する回転型のバルブを採用しても良い。また、吸気制御バルブ等のバルブとして、バルブの回転軸が、バルブの中心部よりも一端側に偏った片持ち式のバルブ、つまりバルブの板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の一方側に偏った片持ち式のバルブを採用しても良い。また、吸気制御バルブ等のバルブとして、バルブの回転軸が、バルブの中心部に設置された両持ち式のバルブ、つまりバルブの板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の略中央部に設置される両持ち式のバルブを採用しても良い。
The intake control device for an internal combustion engine according to the present invention drives an intake passage for supplying intake air to the internal combustion engine, an intake control valve installed in the intake passage so as to be openable and closable, and a shaft of the intake control valve. The present invention may be applied to an intake control device for an internal combustion engine that includes an intake passage opening / closing device having an electric actuator.
As a valve such as an intake control valve, a rotary valve that rotates relative to a casing or housing in which an intake passage is formed to open and close the intake passage may be employed. In addition, as a valve such as an intake control valve, a cantilever valve in which the rotation axis of the valve is biased to one end side from the center of the valve, that is, one side in the valve surface direction perpendicular to the plate thickness direction of the valve Alternatively, a cantilever valve that is biased toward the center may be employed. Also, as a valve such as an intake control valve, the rotary shaft of the valve is a double-ended valve installed at the center of the valve, that is, at the approximate center of the valve surface direction perpendicular to the valve thickness direction. A double-ended valve may be used.
本発明を実施するための最良の形態は、モータの周囲の環境変動、モータの製造上のばらつき、経時変化、デポジットの付着量または堆積量、吸気負荷の不安定等から生じる外乱に対して、バルブの作動速度、つまりストッパ突き当て速度を精度良く補正するという目的を、減速制御の実行時におけるモータへの供給電力を、求めたモータの負荷率を考慮して設定することで実現した。 The best mode for carrying out the present invention is to prevent disturbances caused by environmental changes around the motor, motor manufacturing variations, changes over time, deposit adhesion or accumulation amount, intake load instability, etc. The purpose of accurately correcting the valve operating speed, that is, the stopper abutting speed, is realized by setting the power supplied to the motor when executing the deceleration control in consideration of the obtained motor load factor.
[実施例1の構成]
図1ないし図7は本発明の実施例1を示したもので、図1(a)は吸気流制御バルブの全閉位置を示した図で、図1(b)は吸気流制御バルブの全開位置を示した図で、図2および図3は吸気渦流発生装置を示した図で、図4はストッパレバー、全閉ストッパ、全開ストッパを示した図で、図5はバルブユニット(カートリッジ)を示した図で、図6はエンジン制御システムを示した図である。
[Configuration of Example 1]
FIGS. 1 to 7
本実施例の内燃機関の制御装置(エンジン制御システム)は、例えば自動車等の車両のエンジンルームに搭載された内燃機関(例えば4気筒ガソリンエンジン:以下エンジンと言う)の各気筒毎の燃焼室に吸入空気(吸気)を供給するための吸気通路を開閉する吸気通路開閉装置(吸気渦流発生装置)を備えた内燃機関の吸気制御装置として使用されるものである。この吸気渦流発生装置は、吸気量制御装置(スロットル制御装置)と共に、エンジンの吸気系統に組み込まれている。そして、吸気渦流発生装置は、複数の吸気流制御バルブ1を、インテークマニホールド2の内部(嵌合穴)にピンロッド(シャフト)3の軸線方向(回転軸方向)に一定の間隔で並列的に複数配置した多連一体型の吸気通路開閉装置(バルブ開閉装置)である。
An internal combustion engine control apparatus (engine control system) according to the present embodiment is provided in a combustion chamber for each cylinder of an internal combustion engine (for example, a four-cylinder gasoline engine: hereinafter referred to as an engine) mounted in an engine room of a vehicle such as an automobile. The present invention is used as an intake control device for an internal combustion engine including an intake passage opening / closing device (intake vortex generator) for opening and closing an intake passage for supplying intake air (intake air). This intake vortex generator is incorporated in an intake system of an engine together with an intake air amount control device (throttle control device). In the intake vortex generator, a plurality of intake
ここで、本実施例のスロットル制御装置は、スロットルバルブのバルブ開度に相当するスロットル開度に応じて、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる吸入空気量を制御するシステムである。
このスロットル制御装置は、吸気管に一体化されたスロットルボディ、吸気管の内部(吸気通路)を流れる吸入空気の流量を可変するスロットルバルブ、およびこのスロットルバルブを閉弁作動方向(または開弁作動方向)に付勢するリターンスプリング(またはデフォルトスプリング)等によって構成されている。また、スロットルボディには、スロットルバルブの軸(回転軸)を開弁作動方向(または閉弁作動方向)に駆動するアクチュエータが設けられている。
このアクチュエータは、電力の供給を受けると駆動力を発生する電動モータ、およびこの電動モータの駆動力をスロットルバルブの回転軸に伝達する動力伝達機構(例えば歯車減速機構)等を有している。ここで、電動モータは、エンジン制御ユニット(エンジン制御装置:以下ECUと言う)8によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
Here, the throttle control device of this embodiment is a system that controls the amount of intake air sucked into the combustion chamber of each cylinder of the engine in accordance with the throttle opening corresponding to the valve opening of the throttle valve.
This throttle control device includes a throttle body integrated with an intake pipe, a throttle valve that varies the flow rate of intake air flowing through the intake pipe (intake passage), and a valve closing operation direction (or valve opening operation). A return spring (or a default spring) or the like that is biased in the direction). The throttle body is provided with an actuator for driving the throttle valve shaft (rotating shaft) in the valve opening operation direction (or valve closing operation direction).
The actuator includes an electric motor that generates a driving force when supplied with electric power, and a power transmission mechanism (for example, a gear reduction mechanism) that transmits the driving force of the electric motor to the rotating shaft of the throttle valve. Here, the electric motor is electrically connected to a battery mounted on a vehicle such as an automobile via a motor drive circuit electronically controlled by an engine control unit (engine control device: hereinafter referred to as ECU) 8. .
ここで、エンジンは、吸入空気と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーにより出力を発生するもので、吸気行程、圧縮行程、膨張(燃焼)行程、排気行程の4つの行程(ストローク)を周期(サイクル)として繰り返す4サイクルエンジンが採用されている。このエンジンは、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気(吸気)を供給するためのインテークダクト(吸気管)と、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するためのエキゾーストダクト(排気管)とを備えている。 Here, the engine generates an output by heat energy obtained by combusting an air-fuel mixture of intake air and fuel in a combustion chamber, and includes an intake stroke, a compression stroke, an expansion (combustion) stroke, and an exhaust stroke. A 4-cycle engine that repeats a stroke (stroke) as a cycle is adopted. In this engine, an intake duct (intake pipe) for supplying intake air (intake air) into a combustion chamber for each cylinder of the engine, and exhaust gas flowing out from the combustion chamber for each cylinder of the engine through an exhaust purification device And an exhaust duct (exhaust pipe) for discharging to the outside.
エンジンの吸気管は、内部に吸気通路が形成されたケーシングであって、吸入空気を濾過するエアクリーナ(濾過エレメント)を収容保持するエアクリーナケース、このエアクリーナケースよりも吸入空気の流れ方向の下流側に結合されるスロットルボデー、このスロットルボデーよりも吸入空気の流れ方向の下流側に結合されるサージタンク、およびこのサージタンクよりも吸入空気の流れ方向の下流側に結合される2重管構造のインテークマニホールド2等を有している。また、吸気管の途中、すなわち、スロットルボディの内部(吸気通路)には、スロットルバルブ(図示せず)が開閉自在に設置されている。
The intake pipe of an engine is a casing in which an intake passage is formed, and is an air cleaner case that houses and holds an air cleaner (filtering element) that filters intake air, and is located downstream of the air cleaner case in the direction of intake air flow. Throttle body to be coupled, surge tank coupled downstream of the throttle body in the direction of intake air flow, and double pipe structure intake coupled downstream of the surge tank in the direction of intake air flow It has a
また、エンジンは、インテークマニホールド2の下流端に気密的に結合されるシリンダヘッドと、このシリンダヘッドに設けられる3次元的な吸気流路形状の吸気ポート(インテークポート)より混合気が吸入される燃焼室を形成するシリンダブロックとを備えている。シリンダヘッドには、先端部が各気筒毎の燃焼室内に露出するようにスパークプラグ(図示せず)が取り付けられている。また、シリンダヘッドには、エンジンの各気筒毎の吸気ポート内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ(内燃機関用燃料噴射弁、電磁式燃料噴射弁:図示せず)が取り付けられている。
In the engine, air-fuel mixture is sucked from a cylinder head that is airtightly coupled to the downstream end of the
そして、シリンダヘッドの一方側に形成される複数の吸気ポートは、ポペット型の吸気バルブ(インテークバルブ)によって開閉され、また、シリンダヘッドの他方側に形成される複数の排気ポート(図示せず)は、ポペット型の排気バルブ(エキゾーストバルブ)によって開閉される。エンジンのシリンダヘッドの内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介して、クランクシャフトに連結されたピストンが摺動自在に支持されている。 A plurality of intake ports formed on one side of the cylinder head are opened and closed by poppet-type intake valves (intake valves), and a plurality of exhaust ports (not shown) formed on the other side of the cylinder head. Is opened and closed by a poppet type exhaust valve (exhaust valve). A piston connected to the crankshaft is slidably supported in a cylinder bore formed in the cylinder head of the engine via a connecting rod.
ここで、本実施例の内燃機関の吸気制御装置(吸気渦流発生装置)は、エンジンと同様に自動車等の車両のエンジンルームに設置されて、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において混合気の燃焼を促進させるための縦方向の吸気渦流(タンブル流)を発生させるシステムである。
この吸気渦流発生装置は、スロットルボディよりも吸気流方向の下流側に接続されるインテークマニホールド2と、エンジンの燃焼室に吸い込まれる吸入空気(吸気)を制御する吸気制御弁としての複数の吸気流制御弁(タンブル流制御弁:以下TCVと言う)と、全てのTCVのバルブ開度(回転角度)を一括変更することが可能なアクチュエータ4と、エンジンの運転状態に基づいてアクチュエータ4を通電制御するECU8とによって構成されている。
また、複数のTCVは、1個の樹脂バルブを1個の樹脂ハウジングの内部(吸気通路12)に開閉自在に組み込んだバルブユニット(カートリッジ:図5参照)によって構成されている。なお、複数の吸気流制御バルブ1、インテークマニホールド2および複数のハウジング17は、樹脂材料によって一体的に形成されている。
Here, the intake control device (intake vortex generator) of the internal combustion engine of the present embodiment is installed in the engine room of a vehicle such as an automobile in the same manner as the engine, and the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of each cylinder of the engine This is a system for generating a vertical intake vortex flow (tumble flow) to promote the air flow.
The intake vortex generator includes an
The plurality of TCVs are configured by a valve unit (cartridge: see FIG. 5) in which one resin valve is incorporated in one resin housing (intake passage 12) so as to be opened and closed. The plurality of intake
本実施例のインテークマニホールド2は、内部に嵌合穴14、貫通孔15が形成された複数の多角筒部(ケーシングの第1筒部)16、および複数の嵌合穴14にそれぞれ格納される複数のハウジング(ケーシングの第2筒部)17を有している。
また、インテークマニホールド2の内部、特に各嵌合穴14よりも吸気流方向の上流側には、エンジンの気筒毎の燃焼室に互いに独立して接続される複数の吸気通路11が形成されている。また、複数のハウジング17の内部には、エンジンの気筒毎の燃焼室に互いに独立して接続される複数の吸気通路12が形成されている。これらの吸気通路11、12は、エンジンの気筒毎の吸気ポートに互いに独立して接続されている。
The
Further, a plurality of
インテークマニホールド2の各多角筒部16の内部には、複数のバルブユニット(カートリッジ)を収容保持する嵌合穴14が形成されている。また、インテークマニホールド2には、全ての嵌合穴14および全ての多角筒部16を貫通する貫通孔15が形成されている。そして、複数のハウジング17は、2つのガスケット18、19を介して、インテークマニホールド2の各嵌合穴14の内部に弾性支持されている。また、各ハウジング17の外周面には、周方向および吸気流方向に平行な方向に延びる複数の補強リブ20が形成されている。そして、複数のハウジング17は、各吸気流制御バルブ1を開閉自在に収容する多角筒状体であって、ハウジング上下壁部21、22およびハウジング左右壁部23、24を有している。
A
ハウジング左右壁部23、24には、吸気通路12を隔てて対向する2つのバルブ軸受け部がそれぞれ設けられている。これらのバルブ軸受け部の内部には、2つの軸受け収容穴25がそれぞれ形成されている。また、これらの軸受け収容穴25の内周には、2つのベアリング26、27が嵌合保持されている。すなわち、2つのバルブ軸受け部は、2つのベアリング26、27を介して、各吸気流制御バルブ1の回転軸方向の両端部(2つのバルブ摺動部)を回転自在に軸支する。
Two left and
本実施例のアクチュエータ4は、1本のピンロッド3を介して、複数の吸気流制御バルブ1のバルブ開度(回転角度)を一括変更することが可能な1つのバルブ駆動装置を構成している。そして、アクチュエータ4は、電力の供給を受けて駆動力を発生する電動モータ9と、この電動モータ9のモータシャフト(モータ軸、出力軸)の回転運動をピンロッド3に伝達するための動力伝達機構と、内部に電動モータ9および動力伝達機構を収容するアチュエータケース10とを備えた電動式アクチュエータによって構成されている。
The actuator 4 of the present embodiment constitutes a single valve drive device that can collectively change the valve openings (rotation angles) of the plurality of intake
電動モータ9は、ECU8によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。そして、電動モータ9は、そのモータシャフトに一体化されたロータ(アーマチャ)、このロータの外周側に対向配置されたステータ(フィールド)等によって構成されたブラシ付きの直流(DC)モータである。なお、ブラシ付きのDCモータの代わりに、ブラシレスDCモータや、三相誘導電動機等の交流(AC)モータを用いても良い。
The electric motor 9 is electrically connected to a battery mounted on a vehicle such as an automobile via a motor drive circuit electronically controlled by the
動力伝達機構は、電動モータ9の回転速度を所定の減速比となるように減速すると共に、電動モータ9の駆動力(モータトルク)を増大させる歯車減速機構によって構成されている。この歯車減速機構は、電動モータ9のモータシャフトに固定されたモータギヤ、このモータギヤに噛み合う中間減速ギヤ、およびこの中間減速ギヤに噛み合う最終減速ギヤを有している。これらの各ギヤは、アクチュエータケース10の内部に回転自在に収容されている。ここで、ピンロッド3または最終減速ギヤに、全ての吸気流制御バルブ1を開弁作動方向または閉弁作動方向に付勢するスプリングを組み付けても良い。この場合には、後述するガタ消しスプリング41を設けなくても良い。
The power transmission mechanism is configured by a gear reduction mechanism that reduces the rotational speed of the electric motor 9 to a predetermined reduction ratio and increases the driving force (motor torque) of the electric motor 9. The gear reduction mechanism includes a motor gear fixed to the motor shaft of the electric motor 9, an intermediate reduction gear that meshes with the motor gear, and a final reduction gear that meshes with the intermediate reduction gear. Each of these gears is accommodated in the
アクチュエータケース10は、インテークマニホールド2の多角筒部16に一体的に設けられたスリーブ状の円筒部30の内周に嵌め込まれる円筒状の嵌合部31を有している。また、アクチュエータケース10は、軸受け部品33を介して、アクチュエータ4の出力軸(シャフト、最終減速ギヤのギヤ軸)34を回転自在に軸支している。そして、アクチュエータ4のシャフト34は、カップリング部材35を介して、ピンロッド3の回転軸方向のアクチュエータ側の端部に連結している。
The
そして、カップリング部材35は、図示左側にピンロッド3に結合するフォーク部を有している。また、カップリング部材35は、図示右側端部が、アクチュエータ4のシャフト34のフォーク部に結合されている。シャフト34のフォーク部とカップリング部材35とは、隙間嵌合によって結合されている。
また、ピンロッド3の回転軸方向のアクチュエータ側には、全開ストッパ(全開ストッパスクリュー)5または全閉ストッパ(全閉ストッパスクリュー)6に選択的に係止されるストッパレバー7が取り付けられている。
The
A stopper lever 7 that is selectively locked to a fully open stopper (fully open stopper screw) 5 or a fully closed stopper (fully closed stopper screw) 6 is attached to the actuator side of the
全開ストッパ5は、複数の吸気流制御バルブ1の全開位置を規制する全開ストッパスクリューであって、インテークマニホールド2の円筒部30にインサート成形されたカラーにナット等の締結具を用いて締め付け固定されている。
全閉ストッパ6は、複数の吸気流制御バルブ1の全閉位置を規制する全閉ストッパスクリューであって、インテークマニホールド2の円筒部30にインサート成形されたカラーにナット等の締結具を用いて締め付け固定されている。
The full-
The fully-closed
ストッパレバー7の一方側には、全開ストッパ5に係止される全開ストッパ部36が設けられている。これにより、ストッパレバー7の全開ストッパ部36が全開ストッパ5に突き当たると、TCVのバルブ開度が全開開度の状態(全開位置)となるように規制される。また、ストッパレバー7の他方側には、全閉ストッパ6に係止される全閉ストッパ部37が設けられている。これにより、ストッパレバー7の全閉ストッパ部37が全閉ストッパ6に突き当たると、TCVのバルブ開度が全閉開度の状態(全閉位置)となるように規制される。
On one side of the stopper lever 7, a fully
そして、ピンロッド3の回転軸方向のアクチュエータ側に対して反対側には、ガタ消しスプリング41が配設されている。このガタ消しスプリング41は、ピンロッド3に対して、アクチュエータ4のシャフト34とカップリング部材35との結合部に形成される嵌合隙間を小さくする側に付勢するスプリング荷重を付与するように構成されている。そして、ガタ消しスプリング41は、ピンロッド3の外周に嵌合する2つの円筒スリーブ42の相対回転角度が常に一定の角度(嵌合隙間分の角度)となるように付勢する。また、ガタ消しスプリング41は、インテークマニホールド2の多角筒部16に一体的に設けられたスリーブ状の円筒部43とキャップ44との間のスプリング収容空間の内部に収容されている。
A
TCVは、吸気流制御バルブ1の全開位置から吸気流制御バルブ1の全閉位置に至るまでのバルブ作動範囲にて回転角度(バルブ開度)が変更されることで、複数のハウジング17毎に形成される各吸気通路12を開閉する。
ここで、吸気流制御バルブ1の全開位置とは、吸気流制御バルブ1(または吸気通路12)を全開した全開開度の状態のことである。そして、全開位置は、吸気流制御バルブ1の作動可能範囲の一方側の限界位置、つまりストッパレバー7が全開ストッパ5に突き当たってこれ以上の吸気流制御バルブ1の全開作動が規制される全開側規制位置である。また、吸気流制御バルブ1の全閉位置とは、吸気流制御バルブ1(または吸気通路12)を全閉した全閉開度の状態のことである。そして、全閉位置は、吸気流制御バルブ1の作動可能範囲の他方側の限界位置、つまりストッパレバー7が全閉ストッパ6に突き当たってこれ以上の吸気流制御バルブ1の全閉作動が規制される全閉側規制位置である。
The TCV is changed for each of the plurality of
Here, the fully opened position of the intake
ここで、複数のバルブユニットは、複数の吸気流制御バルブ1毎に、ピンロッド3の回転軸方向に貫通する多角穴(四角穴)45を有している。また、複数の吸気流制御バルブ1は、ピンロッド3の周囲を取り囲むように配設された円筒状の回転軸(バルブ軸)46を有し、この回転軸46から回転軸方向に対して垂直な半径方向の一方側(片側)に向けて延ばされた板状弁体(バルブ体)である。なお、多角穴45は、複数のハウジング17毎に形成される各吸気通路12の軸線方向(吸気流方向)に対して垂直な回転軸方向に真っ直ぐに延びる貫通孔であって、複数の吸気流制御バルブ1毎に設けられる各回転軸46をその回転軸方向に貫通するように形成されている。
Here, the plurality of valve units have polygonal holes (square holes) 45 penetrating in the direction of the rotation axis of the
ここで、複数のTCVの弁体を構成する各吸気流制御バルブ1は、その回転中心を成す回転軸46が、吸気流制御バルブ1のバルブ中心部よりも、吸気流制御バルブ1の板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の片側(図示下方側)に偏った位置に設置されている。したがって、吸気流制御バルブ1は、片持ち式の吸気流制御バルブを構成している。
また、本実施例では、吸気流制御バルブ1のバルブ上端縁部の一部(中央部)、つまりバルブ軸側に対して反対側のバルブ上端面を切り欠くことで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に供給する吸入空気に吸気渦流(タンブル流)を生じさせるための長方形状の主開口部(切欠き部、スリット)47が形成されている。なお、この主開口部47は設けなくても良い。
Here, each of the intake
Further, in this embodiment, a part (central portion) of the valve upper end edge of the intake
また、本実施例では、吸気流制御バルブ1のバルブ左右側面の一部を切り欠くことで、主開口部47よりも開口面積が小さい副開口部(切欠き部、スリット)48を4個形成している。なお、これらの副開口部48は設けなくても良い。
また、吸気流制御バルブ1の表裏2面のうちの裏面側のバルブ面には、回転軸46から吸気流制御バルブ1の先端側に向かって徐々に高さが低くなるように複数の補強リブ49が形成されている。なお、補強リブ49は設けなくても良い。
Further, in the present embodiment, four sub-openings (notches, slits) 48 having an opening area smaller than that of the
In addition, a plurality of reinforcing ribs are provided on the back side of the front and back surfaces of the intake
ピンロッド3は、金属材料によってその回転軸方向に垂直な断面が多角形状(例えば四角形状)に形成された多角断面シャフト(角形鋼製シャフト)である。ピンロッド3は、圧入嵌合によって複数の吸気流制御バルブ1毎に形成される各多角穴45の内部に挿入されて、複数の吸気流制御バルブ1毎に設けられる各回転軸46を串刺し状態となるように結合することで、全ての吸気流制御バルブ1を連動可能に連結する1本の駆動軸である。このピンロッド3は、複数の吸気流制御バルブ1毎に設けられる各回転軸46の内周に圧入固定されるバルブ保持部51〜54を有している。
The
ここで、スロットル制御装置の電動モータおよび吸気渦流発生装置の電動モータ9は、各モータ駆動回路を介して、ECU8によって通電制御(駆動)されるように構成されている。このECU8には、マイクロコンピュータ、A/D変換器および複数のモータ駆動回路が設けられている。
マイクロコンピュータは、制御処理や演算処理を行うCPU、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置(SRAM、DRAM等の揮発性メモリ、EPROM、EEPROMまたはフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ)、入力回路(入力部)、出力回路(出力部)、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造を備えている。
Here, the electric motor of the throttle control device and the electric motor 9 of the intake vortex generator are configured to be energized (driven) by the
A microcomputer is a CPU that performs control processing and arithmetic processing, a control program or control logic, and a storage device that stores various data (volatile memory such as SRAM and DRAM, nonvolatile memory such as EPROM, EEPROM, and flash memory), input A known structure including functions of a circuit (input unit), an output circuit (output unit), a power supply circuit, a timer, and the like is provided.
また、マイクロコンピュータは、エンジンキースイッチがオン、つまりイグニッションスイッチがオン(IG・ON)されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、スロットル制御装置の電動モータおよび吸気渦流発生装置の電動モータ9を制御する制御量としての駆動デューティ比(DUTY比)を算出する。
また、マイクロコンピュータは、スロットルバルブおよび吸気流制御バルブ1があるバルブ開度で停止状態にあるとき、その停止状態を保持するために必要な駆動デューティ比(DUTY比)を算出する。このDUTY比は、スロットルバルブおよび吸気流制御バルブ1をあるバルブ開度で停止状態に保持するために、スロットル制御装置の電動モータおよび吸気渦流発生装置の電動モータ9に加わる負荷トルクとの釣り合いに必要なDUTY比の補正項に相当する。
When the engine key switch is turned on, that is, when the ignition switch is turned on (IG / ON), the microcomputer controls the electric motor and intake vortex flow of the throttle control device based on the control program or control logic stored in the memory. A drive duty ratio (DUTY ratio) is calculated as a control amount for controlling the electric motor 9 of the generator.
Further, when the throttle valve and the intake air
そして、マイクロコンピュータは、算出されたDUTY比に対応した制御信号(PWM信号:パルス幅変調信号)を、モータ駆動回路を介して、スロットル制御装置の電動モータおよび吸気渦流発生装置の電動モータ9に出力する。これにより、スロットル制御装置の電動モータおよび吸気渦流発生装置の電動モータ9を流れるモータ駆動電流が制御されるため、スロットル制御装置の電動モータおよび吸気渦流発生装置の電動モータ9が駆動されてスロットルバルブおよび吸気流制御バルブ1が開閉される。したがって、エンジンの運転中に、吸入空気量、TCVのバルブ開度等が各々制御指令値(制御目標値)となるように制御される。
Then, the microcomputer sends a control signal (PWM signal: pulse width modulation signal) corresponding to the calculated DUTY ratio to the electric motor 9 of the throttle control device and the electric motor 9 of the intake vortex generator via the motor drive circuit. Output. As a result, the motor drive current flowing through the electric motor of the throttle control device and the electric motor 9 of the intake vortex generator is controlled, so that the electric motor 9 of the throttle control device and the electric motor 9 of the intake vortex generator are driven and the throttle valve is driven. And the intake
ここで、モータ駆動回路は、ECU8で算出されるDUTY比に基づいて、電動モータ9に印加するモータ印加電圧を変更し、スロットル制御装置の電動モータおよび吸気渦流発生装置の電動モータ9を流れるモータ駆動電流を変化させるようにしたPWM方式の駆動回路である。また、DUTY比が増加する程、モータ駆動電流も増加する。
また、マイクロコンピュータは、エンジンキースイッチがオフ、つまりイグニッションスイッチがオフ(IG・OFF)されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づく上記のスロットル開度制御や吸気流制御バルブ開度制御等のエンジン制御が強制的に終了されるように構成されている。なお、エンジン停止時に、電動モータ9の駆動力またはスプリング等の付勢力を利用して、複数の吸気制御バルブ1が全開位置(または全閉位置)より僅かに閉弁作動方向(または開弁作動方向)に閉じた(または開いた)中間開度の状態(中間位置)に保持された状態で停止するようにしても良い。
Here, the motor drive circuit changes the motor applied voltage applied to the electric motor 9 based on the DUTY ratio calculated by the
When the engine key switch is turned off, that is, when the ignition switch is turned off (IG / OFF), the microcomputer controls the throttle opening control or intake flow control valve based on the control program or control logic stored in the memory. Engine control such as opening control is forcibly terminated. When the engine is stopped, the driving force of the electric motor 9 or the urging force of a spring or the like is used to make the plurality of
また、ECU8は、エンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するクランク角度センサ61、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ62、スロットルバルブのバルブ開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ63、吸気流制御バルブ1のバルブ開度(またはバルブ位置)を検出するバルブ開度センサ64、電動モータ9の電源電圧であるバッテリの電圧値(バッテリ電圧)を検出するバッテリ電圧センサ65等の各種センサからのセンサ信号が、A/D変換器によってA/D変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
The
また、ECU8は、エンジンを冷却する冷却水の温度(冷却水温、内燃機関の機関温度)を検出する冷却水温センサ66、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸入空気の温度(吸気温)を検出する吸気温センサ67、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸入空気の流量(吸気量)を検出するエアフロセンサ68、自動車等の車両の走行速度を検出する車速センサ69等の各種センサからのセンサ信号が、A/D変換器によってA/D変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
The
これらのクランク角度センサ61、アクセル開度センサ62、スロットル開度センサ63、バルブ開度センサ64、バッテリ電圧センサ65、冷却水温センサ66、吸気温センサ67、エアフロセンサ68および車速センサ69等によって、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段、電動モータ9の周囲環境変動(例えば温度の変化、電源電圧(バッテリ)の変動等)を検出する環境変動検出手段、自動車等の車両の走行状態を検出する走行状態検出手段が構成される。
By these
そして、これらの各種センサからのセンサ信号は、メモリに格納された制御プログラムまたは制御ロジックの制御周期毎に繰り返し読み込まれる。
なお、クランク角度センサ61は、エンジンのクランクシャフトの回転角度を電気信号に変換するピックアップコイルよりなり、例えば30°CA(クランク角度)毎にNEパルス信号が出力される。そして、ECU8は、クランク角度センサ61より出力されたNEパルス信号の間隔時間を計測することによってエンジン回転速度(エンジン回転数:NE)を検出するための回転速度検出手段として機能する。
And the sensor signal from these various sensors is repeatedly read for every control period of the control program or control logic stored in the memory.
The
また、ECU8は、バルブ開度センサ64より出力されたバルブ開度信号に基づいて、吸気流制御バルブ1の現在位置を計測するバルブ位置検出手段として機能する。なお、バルブ開度センサ64の代わりに、電動モータ9のロータ位置を検出するロータ位置検出手段を設けても良い。
また、ECU8は、吸気渦流発生装置の電動モータ9を流れるモータ駆動電流の電流値を検出する電流検出手段としての機能を有している。また、ECU8の電流検出手段の代わりに、電動モータ9を流れるモータ駆動電流の電流値を検出する電流センサを設けても良い。
Further, the
Further, the
ここで、ECU8は、エンジン始動時(特に冬季等の寒冷環境下(例えば氷点下)で自動車等の車両を駐車(エンジン停止)した後の始動時:エンジンの冷間始動時)およびアイドル運転時(例えば冬季等の寒冷環境下(例えば氷点下)で自動車等の車両を停車(エンジン運転)している時)に、TCVのバルブ開度が、複数の吸気流制御バルブ1を全閉した全閉開度の状態となるように、つまり複数の吸気流制御バルブ1を全閉するように、吸気渦流発生装置の電動モータ9への供給電力を可変制御する。
Here, the
また、ECU8は、エンジンの通常運転時(例えば自動車等の車両の走行時)およびアイドル運転時(冬季等の寒冷環境下を除く温暖時に自動車等の車両を停車(エンジン運転)している時)に、TCVのバルブ開度が、複数の吸気流制御バルブ1を全開した全開開度の状態となるように、つまり複数の吸気流制御バルブ1を全開するように、吸気渦流発生装置の電動モータ9への供給電力を可変制御する。
Further, the
[実施例1の作用]
次に、本実施例の内燃機関の吸気制御装置(吸気渦流発生装置)の作用を図1ないし図7に基づいて簡単に説明する。ここで、図7は吸気流制御バルブを全開作動(または全閉作動)させるバルブ開度制御を示したタイミングチャートである。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the intake control device (intake vortex generator) for the internal combustion engine according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 7 is a timing chart showing valve opening control for fully opening (or fully closing) the intake flow control valve.
ECU8は、エンジンキースイッチがオン、つまりイグニッションスイッチがオン(IG・ON)されると、スロットル制御装置(スロットルバルブ等)の電動モータおよび吸気渦流発生装置(吸気流制御バルブ等)の電動モータ9を通電制御すると共に、スパークプラグおよびインジェクタを駆動する。これにより、エンジンが運転される。
このとき、エンジンの特定気筒が排気行程から、吸気バルブが開弁し、ピストンが下降する吸気行程に移行すると、ピストンの下降にしたがって当該気筒の燃焼室内の負圧(大気圧よりも低い圧力)が大きくなり、開弁している吸気ポートから燃焼室に混合気が吸い込まれる。
When the engine key switch is turned on, that is, when the ignition switch is turned on (IG / ON), the
At this time, when the specific cylinder of the engine moves from the exhaust stroke to the intake stroke where the intake valve opens and the piston descends, the negative pressure in the combustion chamber of the cylinder (pressure lower than atmospheric pressure) as the piston descends The air-fuel mixture is sucked into the combustion chamber from the intake port that is open.
また、ECU8は、冷却水温センサ66によって検出される冷却水温が第1所定値以上でエンジンが温まっており、吸入空気の流量(吸気量)が多く必要な時、つまりエンジンの通常運転時に、複数の吸気流制御バルブ1をある開度から全開位置に向けて全開作動させるために、バルブ開度センサ64より出力されたバルブ開度信号に基づいて、吸気渦流発生装置の電動モータ9を通電制御して、複数の吸気流制御バルブ1の作動速度を制御する。このとき、ECU8は、バルブ開度センサ64より出力されたバルブ開度信号を取り込んで、バルブ開度信号に基づいてTCVのバルブ開度を検出して、複数の吸気流制御バルブ1の現在位置を確認する。
Further, the
そして、ECU8は、バルブ開度センサ64によって検出されたTCVのバルブ開度(現在位置)が、全開ストッパ(全開位置)5に突き当たる直前(全開ストッパ5に接近した接近位置)に設定された減速開始位置(全開位置よりも10〜30°分だけ僅かに閉弁作動方向に閉弁した回転角度)に到達するまでの第1制御区間(最速制御領域)内にあるか否かを判断する。
また、ECU8は、バルブ開度センサ64によって検出されたTCVのバルブ開度(現在位置)が、減速開始位置に到達しているか否かを判断する。あるいは減速開始位置から全開ストッパ(全開位置)5までの最速制御領域外である第2制御区間(減速制御領域)内にあるか否かを判断する。
Then, the
Further, the
そして、TCVのバルブ開度(現在位置)が最速制御領域内にある場合には、図1(a)に示したように、複数の吸気流制御バルブ1がある開度(例えば全閉開度の状態:全閉位置)付近で安定して停止している状態(全閉位置付近で停止状態)、すなわち、電動モータ9の全閉側の駆動トルクと電動モータ9に加わる負荷トルクとが釣り合った状態であると判断し、TCVのバルブ開度(現在位置)が減速制御領域内にある場合には、複数の吸気流制御バルブ1があるバルブ開度(例えば複数の吸気流制御バルブ1が全閉位置より僅かに開弁作動方向に開いた中間開度の状態:中間位置)付近で安定して停止している状態、すなわち、電動モータ9の全閉側(または全開側)の駆動トルクと電動モータ9に加わる負荷トルクとが釣り合った状態であると判断する。
When the valve opening (current position) of the TCV is within the fastest control region, as shown in FIG. 1A, a certain opening (for example, a fully closed opening) State: fully closed position) in a stable stop (stopped state near the fully closed position), that is, the drive torque on the fully closed side of the electric motor 9 and the load torque applied to the electric motor 9 are balanced. If the valve opening (current position) of the TCV is within the deceleration control region, a plurality of intake flow control valves 1 (for example, a plurality of intake
ここで、複数の吸気流制御バルブ1を全開位置に向けて全開作動させる全開作動の開始時に、TCVのバルブ開度(現在位置)が最速制御領域内にある場合には、複数の吸気流制御バルブ1を、所定の作動速度(所定の制限速度よりも高速な速度)で作動させる最速制御を実行する(最速制御実行手段)。
そして、この最速制御の実行時には、複数の吸気流制御バルブ1の作動速度が、所定の作動速度となるように、電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはデューティ比を可変制御される。このとき、電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはデューティ比は、後述する減速制御の実行時よりも大きい第1電圧値または第1デューティ値(DUTY値)となる。
Here, when the valve opening (current position) of the TCV is within the fastest control region at the start of the fully open operation in which the multiple intake
When the fastest control is executed, the motor applied voltage or the duty ratio applied to the electric motor 9 is variably controlled so that the operating speeds of the plurality of intake
これによって、電動モータ9のロータの回転速度が、減速制御の実行時における制限速度よりも速い速度に増速される。すなわち、電動モータ9のロータが高速で回転するため、複数の吸気流制御バルブ1の全開作動が全開位置に向けて所定の作動速度(高速)で成される。
なお、TCVのバルブ開度(現在位置)が、最速制御領域内にある場合に、TCVのバルブ作動速度を徐々に加速する加速制御を実行しても良い。
Thereby, the rotational speed of the rotor of the electric motor 9 is increased to a speed faster than the speed limit at the time of execution of the deceleration control. That is, since the rotor of the electric motor 9 rotates at a high speed, the plurality of intake
In addition, when the valve opening degree (current position) of the TCV is within the fastest control region, acceleration control for gradually accelerating the valve operating speed of the TCV may be executed.
そして、最速制御の実行中に、TCVのバルブ開度(現在位置)が、減速開始位置に到達した場合または減速開始位置を通り越した場合、あるいは複数の吸気流制御バルブ1を全開位置に向けて全開作動させる全開作動の開始時に、TCVのバルブ開度(現在位置)が減速制御領域内にあるとき、複数の吸気流制御バルブ1を、所定の制限速度(所定の作動速度よりも低速な速度)で作動させる減速制御を実行する(減速制御実行手段)。
そして、この減速制御の実行時には、複数の吸気流制御バルブ1の作動速度が、所定の作動速度よりも低速の作動速度となるように、電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはデューティ比を可変制御する。このとき、電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはパルス波形のデューティ比は、最速制御の実行時よりも小さい第2電圧値(電圧制限値)または第2デューティ値(DUTY制限値)以下に制限される。
Then, during execution of the fastest control, when the valve opening (current position) of the TCV reaches the deceleration start position or passes the deceleration start position, or the plurality of intake
When executing the deceleration control, the motor applied voltage or the duty ratio applied to the electric motor 9 is set so that the operating speeds of the plurality of intake
これによって、電動モータ9のロータの回転速度が、所定の制限速度以下に減速される。すなわち、電動モータ9のロータが低速で回転するため、複数の吸気流制御バルブ1の全開作動が全開位置に向けて所定の作動速度(低速)で成される。
したがって、複数の吸気流制御バルブ1が全開ストッパ5に突き当たる直前まで接近すると、複数の吸気流制御バルブ1の駆動速度が低速となり、ストッパ突き当て速度が遅くなるので、ストッパレバー7の全開ストッパ部36が全開ストッパ5に緩やかに突き当たる。
なお、TCVのバルブ開度(現在位置)が減速制御領域内にある場合に、TCVのバルブ作動速度を徐々に減速する減速制御を実行しても良い。
As a result, the rotational speed of the rotor of the electric motor 9 is reduced below a predetermined speed limit. That is, since the rotor of the electric motor 9 rotates at a low speed, the fully open operation of the plurality of intake
Accordingly, when the plurality of intake
Note that when the valve opening (current position) of the TCV is within the deceleration control region, deceleration control that gradually reduces the valve operating speed of the TCV may be executed.
そして、ECU8は、バルブ開度センサ64によって検出されたTCVのバルブ開度(現在位置)が、吸気通路12を全開する全開開度の状態(全開位置:図1(b)参照)となってから所定時間が経過した後に、複数の吸気流制御バルブ1を、吸気通路12を全開する全開開度の状態(全開位置)で停止状態に保持できる程度のモータ印加電圧またはデューティ比に変更する。あるいは電動モータ9への電力の供給を遮断(OFF)する。
Then, the
これによって、TCVのバルブ開度(現在位置)が、吸気通路12を全開する全開開度の状態(全開位置)となった後は、複数の吸気流制御バルブ1が、吸気通路12を全開する全開開度の状態(全開位置)で停止状態に保持される。すなわち、複数の吸気流制御バルブ1は、電動モータ9の駆動力(またはスプリングの付勢力)を利用して全開位置または全開位置付近で安定して停止状態となるように保持される。
As a result, after the valve opening (current position) of the TCV is in a fully open position (fully open position) that fully opens the
この場合に、エンジンのインテークマニホールド2の複数の吸気通路11から、TCVの各ハウジング17の入口部を経て複数のハウジング17毎に形成される各吸気通路12に流入した吸気流は、複数の吸気通路12をストレートに通過して、複数のハウジング17の出口部からエンジンのシリンダヘッドに設けられる吸気ポート内に導入される。そして、吸気ポートを通過した吸気流は、吸気ポートの吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、燃焼室内において縦方向の吸気渦流(タンブル流)は発生しない。
In this case, the intake air flow that flows from the plurality of
一方、ECU8は、エンジンが冷えており、吸気量が少なくても良い時、つまりエンジン始動時またはアイドル運転時に、複数の吸気流制御バルブ1をある開度から全閉位置に向けて全開作動させるために、バルブ開度センサ64より出力されたバルブ開度信号に基づいて、吸気渦流発生装置の電動モータ9を通電制御して、複数の吸気流制御バルブ1の作動速度を制御する。このとき、ECU8は、バルブ開度センサ64より出力されたバルブ開度信号を取り込んで、バルブ開度信号に基づいてTCVのバルブ開度を検出して、複数の吸気流制御バルブ1の現在位置を確認する。
On the other hand, the
そして、ECU8は、バルブ開度センサ64によって検出されたTCVのバルブ開度(現在位置)が、全閉ストッパ(全閉位置)6に突き当たる直前(全閉ストッパ6に接近した接近位置)に設定された減速開始位置(全閉位置よりも10〜30°分だけ僅かに開弁作動方向に開弁した回転角度:図5参照)に到達するまでの第1制御区間(最速制御領域)内にあるか否かを判断する。
また、ECU8は、バルブ開度センサ64によって検出されたTCVのバルブ開度(現在位置)が、減速開始位置に到達しているか否かを判断する。あるいは減速開始位置から全閉ストッパ(全閉位置)6までの最速制御領域外である第2制御区間(減速制御領域)内にあるか否かを判断する。
The
Further, the
そして、TCVのバルブ開度(現在位置)が最速制御領域内にある場合には、図1(b)に示したように、複数の吸気流制御バルブ1がある開度(例えば全開開度の状態:全開位置)付近で安定して停止している状態(全開位置付近で停止状態)、すなわち、電動モータ9の全開側の駆動トルクと電動モータ9に加わる負荷トルクとが釣り合った状態であると判断し、TCVのバルブ開度(現在位置)が減速制御領域内にある場合には、複数の吸気流制御バルブ1があるバルブ開度(例えば複数の吸気流制御バルブ1が全開位置より僅かに開弁作動方向に閉じた中間開度の状態:中間位置)付近で安定して停止している状態、すなわち、電動モータ9の全開側(または全閉側)の駆動トルクと電動モータ9に加わる負荷トルクとが釣り合った状態であると判断する。
When the valve opening (current position) of the TCV is within the fastest control region, as shown in FIG. 1 (b), a plurality of intake
ここで、複数の吸気流制御バルブ1を全閉位置に向けて全閉作動させる全閉作動の開始時に、TCVのバルブ開度(現在位置)が最速制御領域内にある場合には、複数の吸気流制御バルブ1を、所定の作動速度(所定の制限速度よりも高速な速度)で作動させる最速制御を実行する(最速制御実行手段)。
そして、この最速制御の実行時には、複数の吸気流制御バルブ1の作動速度が、所定の作動速度となるように、電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはデューティ比を可変制御される。このとき、電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはデューティ比は、後述する減速制御の実行時よりも大きい第1電圧値または第1デューティ値(DUTY値)となる。
Here, when the valve opening (current position) of the TCV is within the fastest control region at the start of the fully closed operation in which the plurality of intake
When the fastest control is executed, the motor applied voltage or the duty ratio applied to the electric motor 9 is variably controlled so that the operating speeds of the plurality of intake
これによって、電動モータ9のロータの回転速度が、減速制御の実行時における制限速度よりも速い速度に増速される。すなわち、電動モータ9のロータが高速で回転するため、複数の吸気流制御バルブ1の全閉作動が全閉位置に向けて所定の作動速度(高速)で成される。
なお、TCVのバルブ開度(現在位置)が、最速制御領域内にある場合に、TCVのバルブ作動速度を徐々に加速する加速制御を実行しても良い。
Thereby, the rotational speed of the rotor of the electric motor 9 is increased to a speed faster than the speed limit at the time of execution of the deceleration control. That is, since the rotor of the electric motor 9 rotates at high speed, the plurality of intake
In addition, when the valve opening degree (current position) of the TCV is within the fastest control region, acceleration control for gradually accelerating the valve operating speed of the TCV may be executed.
そして、最速制御の実行中に、TCVのバルブ開度(現在位置)が、減速開始位置に到達した場合または減速開始位置を通り越した場合、あるいは複数の吸気流制御バルブ1を中間位置から全閉位置に向けて全閉作動させる全閉作動の開始時に、TCVのバルブ開度(現在位置)が減速制御領域内にあるとき、複数の吸気流制御バルブ1を、所定の制限速度(所定の作動速度よりも低速な速度)で作動させる減速制御を実行する(減速制御実行手段)。
Then, during execution of the fastest control, when the valve opening (current position) of the TCV reaches the deceleration start position or passes the deceleration start position, or when the plurality of intake
そして、この減速制御の実行時には、複数の吸気流制御バルブ1の作動速度が、所定の作動速度よりも低速の作動速度となるように、電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはデューティ比を可変制御する。このとき、電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはデューティ比は、最速制御の実行時よりも小さい第2電圧値(電圧制限値)または第2デューティ値(DUTY制限値)以下に制限される。
When executing the deceleration control, the motor applied voltage or the duty ratio applied to the electric motor 9 is set so that the operating speeds of the plurality of intake
これによって、電動モータ9のロータの回転速度が、所定の制限速度以下に減速される。すなわち、電動モータ9のロータが低速で回転するため、複数の吸気流制御バルブ1の全閉作動が全閉位置に向けて所定の作動速度(低速)で成される。
したがって、複数の吸気流制御バルブ1が全閉ストッパ6に突き当たる直前まで接近すると、複数の吸気流制御バルブ1の駆動速度が低速となり、ストッパ突き当て速度が遅くなるので、ストッパレバー7の全閉ストッパ部37が全閉ストッパ6に緩やかに突き当たる。
なお、TCVのバルブ開度(現在位置)が減速制御領域内にある場合に、TCVのバルブ作動速度を徐々に減速する減速制御を実行しても良い。
As a result, the rotational speed of the rotor of the electric motor 9 is reduced below a predetermined speed limit. That is, since the rotor of the electric motor 9 rotates at a low speed, the fully closed operation of the plurality of intake
Therefore, when the plurality of intake
Note that when the valve opening (current position) of the TCV is within the deceleration control region, deceleration control that gradually reduces the valve operating speed of the TCV may be executed.
そして、ECU8は、バルブ開度センサ64によって検出されたTCVのバルブ開度(現在位置)が、吸気通路12を全閉する全閉開度の状態(全閉位置:図1(a)参照)となってから所定時間が経過した後に、複数の吸気流制御バルブ1を、吸気通路12を全閉する全閉開度の状態(全閉位置)で停止状態に保持できる程度のモータ印加電圧またはデューティ比に変更する。あるいは電動モータ9への電力の供給を遮断(OFF)する。
The
これによって、TCVのバルブ開度(現在位置)が、吸気通路12を全閉する全閉開度の状態(全閉位置)となった後は、複数の吸気流制御バルブ1が、吸気通路12を全閉する全閉開度の状態(全閉位置)で停止状態に保持される。すなわち、複数の吸気流制御バルブ1は、電動モータ9の駆動力(またはスプリングの付勢力)を利用して全閉位置または全閉位置付近で安定して停止状態となるように保持される。
As a result, after the valve opening (current position) of the TCV is in the fully closed opening state (fully closed position) in which the
この場合、エンジンのインテークマニホールド2の複数の吸気通路11から、複数のハウジング17の入口部を経て複数のハウジング17内の複数の吸気通路12に流入した吸気流は、殆どハウジング17のハウジング上壁部21の通路壁面と吸気流制御バルブ1のバルブ上端縁部との間の隙間(主開口部47)を通過して、複数のハウジング17の出口部から吸気ポートの上層部内に導入され、吸気ポートの上層部の天壁面に沿って流れる。そして、吸気ポートの上層部の天壁面に沿って流れる吸気流は、吸気ポートの吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流が発生するため、エンジン始動時またはアイドル運転時における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション(例えばHC低減効果)等が改善される。
In this case, the intake air flow that has flowed from the plurality of
[実施例1の特徴]
ここで、本実施例の内燃機関の吸気制御装置においては、電動モータ9に印加するモータ印加電圧の第2電圧値(電圧制限値)または電動モータ9を駆動する駆動デューティ比の第2デューティ値(DUTY制限値)を、電動モータ9の電源電圧(バッテリ電圧)の変動や温度変化(冷却水温の変化、吸気温の変化等)、電動モータ9の製造上のばらつき(個体差等)、経時変化(耐久劣化)、エンジンの運転状態毎に変動する吸気負荷(吸気流制御バルブ1に作用する圧力変動等)、および吸気流制御バルブ1の周辺へのデポジットの付着量または堆積量の違い等による駆動負荷等の外乱に対して補正するようにしている。
[Features of Example 1]
Here, in the intake air control device for the internal combustion engine of the present embodiment, the second voltage value (voltage limit value) of the motor applied voltage applied to the electric motor 9 or the second duty value of the drive duty ratio for driving the electric motor 9. (DUTY limit value) is a variation in power supply voltage (battery voltage) or temperature change (cooling water temperature change, intake air temperature change, etc.) of the electric motor 9, manufacturing variations (individual differences, etc.) of the electric motor 9, and time Changes (endurance deterioration), intake load that varies depending on engine operating conditions (pressure fluctuations acting on the intake
ECU8は、図7のタイミングチャートに示したように、複数の吸気流制御バルブ1の全開作動時(または全閉作動時)に、TCVのバルブ開度(現在位置)が、最速制御領域内にあるとき、最速制御の実行時における、電動モータ9を流れるモータ駆動電流が所定の変化幅内で安定しているときのモータ駆動電流を計測(検出)する(第1電流検出手段)。
なお、最速制御の実行時におけるモータ駆動電流の計測(検出)は、制御プログラムまたは制御ロジックの制御周期毎に繰り返し実行しても良いし、また、エンジンの運転継続時間中に所定の頻度で繰り返し実行しても良い。
As shown in the timing chart of FIG. 7, when the plurality of intake
Note that the measurement (detection) of the motor drive current during the execution of the fastest control may be repeated every control cycle of the control program or control logic, or repeated at a predetermined frequency during the engine operation duration. May be executed.
次に、ECU8は、最速制御の実行時におけるモータ駆動電流の検出値を第1電流値(I1)としてメモリに記憶する(第1電流値記憶手段)。この第1電流値(I1)は、電動モータ9の周囲の環境変動、モータ温度(例えば電動モータ9のコイル温度)、電動モータ9の製造上のばらつき(個体差等)、経時変化(耐久劣化)を含んだ、そのときの電動モータ9の最大発生トルクに相当する。
Next, the
次に、ECU8は、複数の吸気流制御バルブ1の全開作動後(減速制御の実行後)に、吸気流制御バルブ1が全開位置付近で安定して停止しているとき、ストッパレバー7の全開ストッパ部36が全開ストッパ5に突き当たるように、電動モータ9に電力を供給する。つまり電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはデューティ比を可変制御して、ストッパレバー7の全開ストッパ部36が全開ストッパ5に突き当たるように、電動モータ9のロータを回転(例えば正回転方向に回転)させるストッパ突き当て制御を実行する(突き当て制御実行手段)。
あるいは、複数の吸気流制御バルブ1の全閉作動後(減速制御の実行後)に、吸気流制御バルブ1が全閉位置付近で安定して停止しているとき、ストッパレバー7の全閉ストッパ部37が全閉ストッパ6に突き当たるように、電動モータ9に電力を供給する。つまり電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはデューティ比を可変制御して、ストッパレバー7の全閉ストッパ部37が全閉ストッパ6に突き当たるように、電動モータ9のロータを回転(例えば逆回転方向に回転)させるストッパ突き当て制御を実行する(突き当て制御実行手段)。
Next, the
Alternatively, when the intake
このとき、ECU8は、このストッパ突き当て制御の実行時におけるモータ駆動電流、つまりストッパレバー7の全開ストッパ部36が全開ストッパ5に突き当たる際に発生するロック電流を計測(検出)する(第2電流検出手段)。あるいはこのストッパ突き当て制御の実行時におけるモータ駆動電流、つまりストッパレバー7の全閉ストッパ部37が全閉ストッパ6に突き当たる際に発生するロック電流を計測(検出)する(第2電流検出手段)。
なお、減速制御の実行後におけるストッパ突き当て制御の実施およびストッパ突き当て制御の実行時におけるモータ駆動電流の計測(検出)は、制御プログラムまたは制御ロジックの制御周期毎に繰り返し実行しても良いし、また、エンジンの運転継続時間中に所定の頻度で繰り返し実行しても良い。また、最速制御の実行時におけるモータ駆動電流の計測(検出)を1回実施した後に、1回または2回以上実施しても良い。
また、減速制御の実行後におけるストッパ突き当て制御の実施およびストッパ突き当て制御の実行時におけるモータ駆動電流の計測(検出)を、複数の吸気流制御バルブ1が全開位置付近で安定して停止しているときのみ、所定の頻度で繰り返し実行しても良い。あるいは複数の吸気流制御バルブ1が全閉位置付近で安定して停止しているときのみ、所定の頻度で繰り返し実行しても良い。
At this time, the
Note that the stopper abutting control after the execution of the deceleration control and the motor drive current measurement (detection) at the time of the stopper abutting control may be repeatedly executed at every control cycle of the control program or control logic. Further, it may be repeatedly executed at a predetermined frequency during the engine operation continuation time. Further, after the motor drive current is measured (detected) once during the execution of the fastest control, it may be performed once or twice or more.
In addition, the stopper abutting control after the deceleration control is executed and the motor drive current measurement (detection) at the time of the stopper abutting control are stably stopped near the fully opened position. Only when it is, it may be repeatedly executed at a predetermined frequency. Alternatively, it may be executed repeatedly at a predetermined frequency only when the plurality of intake
次に、ECU8は、ストッパ突き当て制御の実行時におけるモータ駆動電流の検出値を第2電流値(I2)としてメモリに記憶する(第2電流値記憶手段)。この第2電流値(I2)は、電動モータ9の周囲の環境変動、デポジットの付着量または堆積量、吸気負荷等を全て含んだ電動モータ9の負荷トルクに相当する。
次に、メモリに格納した第1電流値(I1)を、メモリに格納した第2電流値(I2)で割り算してモータ負荷率(I1/I2)を求める(モータ負荷率算出手段)。
次に、次回の減速制御の実行時における電動モータ9への供給電力、つまり電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはデューティ比を、モータ負荷率(I1/I2)を考慮して設定する。すなわち、モータ負荷率(I1/I2)に基づいて、減速制御の実行時における電動モータ9への供給電力、つまり電動モータ9に印加されるモータ印加電圧値またはDUTY制限値を補正する(制限速度補正手段)。具体的には、モータ負荷率が大きい程、減速制御の実行時における電動モータ9への供給電力が大きくなる側に補正することである。また、モータ負荷率が小さい程、減速制御の実行時における電動モータ9への供給電力が小さくなる側に補正することである。
Next, the
Next, the motor load factor (I1 / I2) is obtained by dividing the first current value (I1) stored in the memory by the second current value (I2) stored in the memory (motor load factor calculating means).
Next, the power supplied to the electric motor 9 at the next execution of the deceleration control, that is, the motor applied voltage or the duty ratio applied to the electric motor 9 is set in consideration of the motor load factor (I1 / I2). That is, based on the motor load factor (I1 / I2), the power supplied to the electric motor 9 at the time of executing the deceleration control, that is, the motor applied voltage value or the DUTY limit value applied to the electric motor 9 is corrected (limit speed). Correction means). More specifically, the larger the motor load factor is, the more the power supplied to the electric motor 9 during the deceleration control is corrected. Further, the smaller the motor load factor is, the smaller the power supplied to the electric motor 9 during the deceleration control is corrected.
これによって、電動モータ9の周囲の環境変動(例えば環境温度の変化、バッテリ電圧の変動等)、電動モータ9の製造上のばらつき(個体差等)、経時変化(耐久劣化)、デポジット、吸気負荷の不安定等から生じる外乱に対して、減速制御の実行時における吸気流制御バルブ1の駆動速度、つまりストッパ突き当て速度を、簡単な制御プログラムまたは制御ロジックで精度良く補正することができるので、減速制御の実行時における吸気流制御バルブ1のストッパ突き当て速度が所定の変化幅内に安定する。
As a result, environmental fluctuations around the electric motor 9 (for example, changes in environmental temperature, fluctuations in battery voltage, etc.), manufacturing variations (individual differences, etc.) of the electric motor 9, changes over time (deterioration of durability), deposits, intake load Since the drive speed of the intake air
したがって、吸気流制御バルブ1のストッパ突き当て速度が過剰に遅くなることがなく、ストッパレバー7の全開ストッパ部36が全開ストッパ5に突き当たるまで、吸気流制御バルブ1を電動モータ9のモータトルクを利用して全開作動させることができる。これにより、バルブの全開作動時における応答性を向上させることができる。
あるいは吸気流制御バルブ1のストッパ突き当て速度が過剰に遅くなることがなく、ストッパレバー7の全閉ストッパ部37が全閉ストッパ6に突き当たるまで、吸気流制御バルブ1を電動モータ9のモータトルクを利用して全閉作動させることができる。これにより、バルブの全閉作動時における応答性を向上させることができる。
Therefore, the stopper abutting speed of the intake
Or, the stopper abutting speed of the intake
また、吸気流制御バルブ1のストッパ突き当て速度が過剰に速くなることがなく、ストッパレバー7の全開ストッパ部36が全開ストッパ5に突き当たるときの衝撃力を和らげて打撃音(ストッパ突き当て音)を低減することができる。これにより、自動車等の車両の乗員に打撃音等の異音が聞こえ難くなるので、乗員に違和感や不快感を与え難くなる。 あるいは吸気流制御バルブ1のストッパ突き当て速度が過剰に速くなることがなく、ストッパレバー7の全閉ストッパ部37が全閉ストッパ6に突き当たるときの衝撃力を和らげて打撃音(ストッパ突き当て音)を低減することができる。これにより、乗員に異音が聞こえ難くなるので、乗員に違和感や不快感を与え難くなる。
また、複数の吸気流制御バルブ1が減速制御領域内のバルブ開度(例えば中間位置)で停止状態にあるとき、この停止状態から複数の吸気流制御バルブ1を全開位置または全閉位置に向けて全開作動または全閉作動を開始させる場合には、上記の外乱に対して減速制御の実行時における吸気流制御バルブ1の駆動速度が最適化されるため、複数の吸気流制御バルブ1の応答性のばらつきを低減させることができる。
In addition, the stopper abutting speed of the intake
Further, when the plurality of intake
以上によって、本実施例の内燃機関の吸気制御装置(吸気渦流発生装置)においては、全開ストッパ5、全閉ストッパ6、ストッパレバー7および歯車減速機構等の強度設計を最適化することができるので、全開ストッパ5、全閉ストッパ6およびストッパレバー7の材質を安価な樹脂材料に変更することができ、吸気渦流発生装置の製品コストを減少させることができる(コストダウンを図ることができる)。
また、電動モータ9の周囲の環境変動(例えば環境温度の変化、バッテリ電圧の変動等)、電動モータ9の製造上のばらつき(個体差等)、経時変化(耐久劣化)、デポジット、吸気負荷の不安定等から生じる外乱に対する、ストッパ突き当て時の衝撃力のばらつきを低減することができるので、打撃音の最悪値を下げることができる。
また、従来の減速制御をベースにして、簡単な制御プログラムまたは制御ロジックを追加するだけで、上記の効果を実現することが可能となるので、ECU8のマイクロコンピュータの性能等への要件を小さくすることができ、適用性が大きくなる。
As described above, in the intake control device (intake vortex generator) of the internal combustion engine of the present embodiment, the strength design of the fully
In addition, environmental fluctuations around the electric motor 9 (for example, changes in environmental temperature, fluctuations in battery voltage, etc.), manufacturing variations of the electric motor 9 (individual differences, etc.), changes over time (deterioration in durability), deposits, intake load Since it is possible to reduce variation in impact force at the time of stopper abutment against disturbance caused by instability or the like, the worst value of the hitting sound can be lowered.
Further, since the above effect can be realized only by adding a simple control program or control logic based on the conventional deceleration control, the requirements on the performance of the microcomputer of the
図8は本発明の実施例2を示したもので、図8(a)は吸気流制御バルブの全閉位置を示した図で、図8(b)は吸気流制御バルブの全開位置を示した図である。 FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention, FIG. 8 (a) shows the fully closed position of the intake flow control valve, and FIG. 8 (b) shows the fully opened position of the intake flow control valve. It is a figure.
本実施例の吸気流制御バルブ1は、その回転中心を成す回転軸46が、吸気流制御バルブ1の板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の略中央部に設置される両持ち式の吸気流制御バルブ(バタフライ型バルブ)を採用している。
なお、吸気流制御バルブ1の板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の一端側(図示上端側)のバルブ上端面を切り欠くことで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に供給する吸入空気に吸気渦流(タンブル流)を生じさせるための長方形状の主開口部47を形成しても良い。また、吸気流制御バルブ1のバルブ左右側面の一部を切り欠くことで、主開口部47よりも開口面積が小さい副開口部48を形成しても良い。
The intake
The intake air supplied into the combustion chamber of each cylinder of the engine by cutting out the valve upper end surface on one end side (the upper end side in the drawing) in the valve surface direction perpendicular to the plate thickness direction of the intake
本実施例の内燃機関の吸気制御装置においては、複数の吸気流制御バルブ1の全開作動時(または全閉作動時)の、最速制御の実行時におけるモータ駆動電流の検出値を第1電流値(I1)とし、複数の吸気流制御バルブ1の全開作動後(または全閉作動後)の、ストッパ突き当て制御の実行時におけるモータ駆動電流の検出値を第2電流値(I2)とする。そして、複数の吸気流制御バルブ1の全開作動時(または全閉作動時)の、減速制御の実行時における電動モータ9への供給電力、つまり電動モータ9に印加されるモータ印加電圧またはデューティ比を、第1電流値(I1)を第2電流値(I2)で割り算して求めたモータ負荷率を考慮して設定する。すなわち、モータ負荷率(I1/I2)に基づいて、減速制御の実行時における電動モータ9への供給電力、つまり電動モータ9に印加されるモータ印加電圧値またはDUTY制限値を補正することにより、実施例1と同様な作用効果を達成することができる。
In the intake control device for an internal combustion engine of the present embodiment, the detected value of the motor drive current at the time of executing the fastest control when the plurality of intake
[変形例]
本実施例では、内燃機関の吸気制御装置を、吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に適用しているが、内燃機関の吸気制御装置を、内燃機関の吸気通路を開閉して吸入空気の流量を制御する内燃機関の吸気量制御装置(スロットル開度制御装置)、内燃機関の吸気通路を開閉して吸気通路の通路長や通路断面積を変更する内燃機関の可変吸気制御装置に適用しても良い。
[Modification]
In this embodiment, the intake control device for the internal combustion engine is applied to the intake control device for the internal combustion engine having the intake vortex generator, but the intake control device for the internal combustion engine is opened and closed with the intake passage of the internal combustion engine. An intake air amount control device (throttle opening control device) for an internal combustion engine that controls the flow rate of the intake air, and a variable intake control device for the internal combustion engine that opens and closes the intake passage of the internal combustion engine to change the passage length and passage cross-sectional area of the intake passage You may apply to.
本実施例では、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の吸気渦流(タンブル流)の生成が可能となるように構成したが、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための横方向の吸気渦流(スワール流)の生成が可能となるように構成しても良い。また、吸気渦流発生装置を、エンジンの燃焼を促進させるためのスキッシュ渦の生成が可能となるように構成しても良い。
本実施例では、吸気流制御バルブ1の回転軸46を駆動するアクチュエータ4を、電動モータ9および動力伝達機構(例えば歯車減速機構等)によって構成したが、バルブの軸を駆動するアクチュエータを、モータのみによって構成しても良い。また、ピンロッド3を介することなく、直接バルブの軸を駆動しても良い。なお、バルブを開弁作動方向または閉弁作動方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段を設置しても設置しなくても構わない。
In this embodiment, the intake vortex generator is configured so as to be able to generate a vertical intake vortex (tumble flow) for promoting combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of each cylinder of the engine. The intake vortex generator may be configured to be able to generate a lateral intake vortex (swirl) for promoting the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of each cylinder of the engine. Further, the intake vortex generator may be configured to be able to generate a squish vortex for promoting engine combustion.
In this embodiment, the actuator 4 that drives the rotating
また、吸気管またはインテークマニホールド等のケーシング内部に形成される吸気通路に設置されたバルブを有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気(吸気)を制御する吸気制御弁として、本実施例のTCV(タンブル流制御弁)の代わりに、スロットルボディ内部に形成される吸気通路に設置されたスロットルバルブを有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気(吸気)の流量を制御する吸気流量制御弁、ハウジング内部に形成される吸気通路に設置されたアイドル回転速度制御バルブを有し、スロットルバルブを迂回する吸入空気(吸気)の流量を制御する吸気流量制御弁等を用いても良い。 Further, the present embodiment is provided as an intake control valve having a valve installed in an intake passage formed inside a casing such as an intake pipe or an intake manifold and controlling intake air (intake) sucked into a combustion chamber of an internal combustion engine. Intake air for controlling the flow rate of intake air (intake air) sucked into a combustion chamber of an internal combustion engine, having a throttle valve installed in an intake passage formed inside the throttle body instead of the TCV (tumble flow control valve) A flow rate control valve, an idle rotation speed control valve installed in an intake passage formed inside the housing, and an intake flow rate control valve that controls the flow rate of intake air (intake air) that bypasses the throttle valve may be used. .
また、ケーシング(またはハウジング)と吸気制御バルブとによって構成される吸気制御弁として、吸気流制御弁または吸気流量制御弁の代わりに、吸気通路開閉弁、吸気通路切替弁、吸気圧力制御弁を用いても良い。また、吸気制御弁を、タンブル流制御弁(実施例1、2)やスワール流制御弁等の吸気流制御弁、吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁等に適用しても良い。また、回転型のバルブの代わりに、ポペット型のバルブを用いても良い。この場合には、アクチュエータに運動方向変換機構が設けられる。また、内燃機関として、ディーゼルエンジンを用いても良い。また、内燃機関として、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。 As an intake control valve constituted by a casing (or housing) and an intake control valve, an intake passage opening / closing valve, an intake passage switching valve, and an intake pressure control valve are used instead of the intake flow control valve or the intake flow control valve. May be. In addition, the intake control valve is applied to an intake flow control valve such as a tumble flow control valve (Examples 1 and 2) or a swirl flow control valve, an intake variable valve that changes the passage length or passage cross-sectional area of the intake passage, and the like. Also good. Further, a poppet type valve may be used instead of the rotary type valve. In this case, the actuator is provided with a motion direction conversion mechanism. A diesel engine may be used as the internal combustion engine. Further, as the internal combustion engine, not only a multi-cylinder engine but also a single-cylinder engine may be used.
本実施例では、1個のハウジング17の内部に1個の吸気流制御バルブ1を開閉自在に組み込んだバルブユニット(カートリッジ)を、ケーシングとしてのインテークマニホールド2の内部にピンロッド3の回転軸方向に一定の間隔で複数配置した多連一体型のバルブ開閉装置(吸気通路開閉装置)を採用しているが、ケーシング(その他の吸気管またはエンジンヘッドカバーまたはシリンダヘッド)の内部にシャフトの回転軸方向に一定の間隔で複数のバルブを直接配置した多連一体型のバルブ開閉装置(吸気通路開閉装置)を採用しても良い。この場合には、ハウジング17を廃止できる。
In the present embodiment, a valve unit (cartridge) in which one intake
また、吸気制御バルブは、多連一体型の吸気制御バルブに限定されず、内燃機関の吸気通路に設置されるバルブであれば、1個の吸気制御バルブであっても良い。
また、本実施例では、吸気流制御バルブ1の正面形状を方形状または矩形状としているが、バルブの正面形状を円形状または楕円形状または長円形状または多角形状としても良い。この場合には、ケーシングの筒部またはハウジング内部に形成される吸気通路の断面形状をバルブの正面形状に対応して変更する。
Further, the intake control valve is not limited to the multiple integrated intake control valve, and may be one intake control valve as long as it is a valve installed in the intake passage of the internal combustion engine.
In the present embodiment, the front shape of the intake
ここで、吸気渦流発生装置の電動モータ9を通電制御する場合、すなわち、吸気渦流発生装置の電動モータ9への供給電力を可変制御する場合、マイクロコンピュータで算出される制御信号に基づいて、電動モータ9に印加するモータ印加電圧または電動モータ9に供給するモータ駆動電流を制御しても良い。これにより、電動モータ9のモータトルクひいては吸気流制御バルブ1の作動速度が制御される。
Here, when energization control of the electric motor 9 of the intake vortex generator is performed, that is, when the supply power to the electric motor 9 of the intake vortex generator is variably controlled, the electric motor 9 is controlled based on the control signal calculated by the microcomputer. The motor applied voltage applied to the motor 9 or the motor drive current supplied to the electric motor 9 may be controlled. As a result, the motor torque of the electric motor 9 and thus the operating speed of the intake
また、マイクロコンピュータで算出される制御信号に基づいて、一制御周期当たりのオン時間とオフ時間との時間比(デューティ比)を可変して電動モータ9に供給する供給電流量を制御しても良い。これにより、電動モータ9のモータトルクひいては吸気流制御バルブ1の作動速度が制御される。
そして、デューティ比としては、電動モータ9に出力する制御信号のデューティ比、あるいは電動モータ9に出力するPWM信号のデューティ比、モータ印加電圧に対して演算される電動モータ9の駆動デューティ比等を使用しても良い。
Further, the amount of current supplied to the electric motor 9 can be controlled by varying the time ratio (duty ratio) between the ON time and the OFF time per control cycle based on the control signal calculated by the microcomputer. good. As a result, the motor torque of the electric motor 9 and thus the operating speed of the intake
As the duty ratio, the duty ratio of the control signal output to the electric motor 9, or the duty ratio of the PWM signal output to the electric motor 9, the drive duty ratio of the electric motor 9 calculated with respect to the motor applied voltage, etc. May be used.
ここで、電動モータ9のDUTY比は、電動モータ9を含む吸気渦流発生装置(システム)の周囲の環境変動、すなわち、バッテリ電圧センサ65より出力されるバッテリ電圧信号、および冷却水温センサ66より出力される冷却水温信号(または電動モータ9の周囲の環境温度(例えばエンジンルーム温度や電動モータ9のコイル温度等))に応じて補正されるように構成しても良い。この場合には、バッテリ電圧が高くなる程、駆動デューティ比のDUTY値が大きな値に設定(補正)される。また、冷却水温(または電動モータ9の周囲の環境温度)が高くなる程、駆動デューティ比のDUTY値が大きな値に設定(補正)される。
Here, the duty ratio of the electric motor 9 is the environmental fluctuation around the intake vortex generator (system) including the electric motor 9, that is, the battery voltage signal output from the
1 吸気流制御バルブ(吸気制御バルブ、バルブ)
2 インテークマニホールド(ケーシング)
3 ピンロッド(シャフト)
4 アクチュエータ
5 全開ストッパ
6 全閉ストッパ
7 ストッパレバー
8 ECU(エンジン制御装置、制御装置)
9 吸気渦流発生装置の電動モータ
10 アクチュエータケース
11 インテークマニホールドの吸気通路
12 ハウジングの吸気通路
16 インテークマニホールドの多角筒部(ケーシングの第1筒部)
17 ハウジング(ケーシングの第2筒部)
46 吸気流制御バルブの回転軸(バルブ軸、バルブの軸)
47 吸気流制御バルブの主開口部
48 吸気流制御バルブの副開口部
1 Intake flow control valve (intake control valve, valve)
2 Intake manifold (casing)
3 Pin rod (shaft)
4
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Electric motor of
17 Housing (second cylinder part of casing)
46 Rotating shaft of intake flow control valve (valve shaft, valve shaft)
47 Main opening of intake
Claims (7)
(b)電力の供給を受けて駆動力を発生するモータを有し、このモータの駆動力を利用して前記バルブを全開作動または全閉作動させるアクチュエータと、
(c)前記バルブの作動可能範囲の限界位置を規制するストッパと、
(d)前記バルブの全開作動時または全閉作動時に、前記バルブが、前記ストッパに突き当たる直前に設定された減速開始位置から前記限界位置までの減速制御領域内にあるとき、前記モータへの供給電力を制限して、前記バルブを所定の作動速度よりも減速して全開作動または全閉作動させる減速制御を実行する制御装置と
を備えた内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御装置は、
前記バルブの全開作動時または全閉作動時に、前記バルブが、前記減速制御領域外である最速制御領域内にあるとき、前記モータへの供給電力を制御して、前記バルブを前記所定の作動速度で全開作動または全閉作動させる最速制御を実行し、
前記最速制御の実行時におけるモータ駆動電流を検出してこのモータ駆動電流の検出値を第1電流値とし、
前記バルブの全開作動後または全閉作動後に、前記バルブが、前記限界位置付近で停止状態にあるとき、前記モータへの供給電力を制御して、前記ストッパに突き当たるように前記モータを回転動作させる突き当て制御を実行し、
前記突き当て制御の実行時におけるモータ駆動電流を検出してこのモータ駆動電流の検出値を第2電流値とし、
前記第1電流値を前記第2電流値で割り算して前記モータの負荷率を求め、
前記減速制御の実行時における前記モータへの供給電力を、前記モータの負荷率を考慮して設定することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 (A) a valve installed in the intake passage of the internal combustion engine so as to be freely opened and closed;
(B) an actuator having a motor that receives a supply of electric power to generate a driving force, and that uses the driving force of the motor to fully open or close the valve;
(C) a stopper for regulating a limit position of the operable range of the valve;
(D) When the valve is in a fully open operation or a fully closed operation, when the valve is in the deceleration control region from the deceleration start position set immediately before hitting the stopper to the limit position, the supply to the motor An intake control device for an internal combustion engine, comprising: a control device that performs power reduction and decelerates the valve from a predetermined operating speed to perform full open operation or full close operation;
The controller is
When the valve is in the fastest control region that is outside the deceleration control region when the valve is fully opened or fully closed, the power supplied to the motor is controlled to control the valve to the predetermined operating speed. Execute the fastest control to fully open or fully close with
The motor drive current at the time of execution of the fastest control is detected, and the detected value of the motor drive current is set as the first current value,
After the valve is fully opened or fully closed, when the valve is stopped near the limit position, the power supplied to the motor is controlled to rotate the motor so as to hit the stopper. Perform butt control,
A motor drive current at the time of execution of the abutting control is detected, and a detected value of the motor drive current is set as a second current value,
Dividing the first current value by the second current value to obtain a load factor of the motor;
An intake air control apparatus for an internal combustion engine, wherein power supplied to the motor at the time of execution of the deceleration control is set in consideration of a load factor of the motor.
前記突き当て制御の実行時におけるモータ駆動電流とは、
前記バルブが前記ストッパに突き当たる際に発生するロック電流のことであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 The intake control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The motor drive current at the time of execution of the abutting control is
An intake control device for an internal combustion engine, wherein the intake current control device is a lock current generated when the valve hits the stopper.
前記減速制御の実行時における前記モータへの供給電力を、前記モータの負荷率を考慮して設定するとは、
前記モータの負荷率に基づいて、前記減速制御の実行時における前記モータに印加するモータ印加電圧または駆動デューティ比、あるいは前記減速制御の実行時における前記モータに供給するモータ駆動電流または供給電流量を補正することであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 The intake control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
Setting the power supplied to the motor at the time of execution of the deceleration control in consideration of the load factor of the motor,
Based on the load factor of the motor, a motor applied voltage or drive duty ratio applied to the motor at the time of execution of the deceleration control, or a motor drive current or supply current amount supplied to the motor at the time of execution of the deceleration control. An intake control device for an internal combustion engine, characterized in that correction is performed.
前記減速制御の実行時における前記モータへの供給電力を、前記モータの負荷率を考慮して設定するとは、
前記モータの負荷率が大きい程、前記減速制御の実行時における前記モータに印加するモータ印加電圧または駆動デューティ比、あるいは前記減速制御の実行時における前記モータに供給するモータ駆動電流または供給電流量を増加する側に補正し、
前記モータの負荷率が小さい程、前記減速制御の実行時における前記モータに印加するモータ印加電圧または駆動デューティ比、あるいは前記減速制御の実行時における前記モータに供給するモータ駆動電流または供給電流量を減少する側に補正することであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 The intake control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
Setting the power supplied to the motor at the time of execution of the deceleration control in consideration of the load factor of the motor,
As the load factor of the motor is larger, the motor applied voltage or drive duty ratio applied to the motor at the time of execution of the deceleration control, or the motor drive current or supply current amount supplied to the motor at the time of execution of the deceleration control. Correct to the increasing side,
As the load factor of the motor is smaller, the motor applied voltage or drive duty ratio applied to the motor at the time of execution of the deceleration control, or the motor drive current or supply current amount supplied to the motor at the time of execution of the deceleration control. An intake control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that correction is made to a decreasing side.
前記制御装置は、前記減速制御の実行時に、前記バルブを所定のストッパ突き当て速度で全開作動または全閉作動させることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 The intake control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The control device causes the valve to be fully opened or closed at a predetermined stopper abutting speed when the deceleration control is executed.
前記アクチュエータは、前記モータの駆動力を前記バルブの回転軸に伝達する動力伝達機構を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 The intake control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
The intake control device for an internal combustion engine, wherein the actuator includes a power transmission mechanism that transmits a driving force of the motor to a rotation shaft of the valve.
前記ストッパは、前記バルブの全開位置を規制する全開ストッパ、あるいは前記バルブの全閉位置を規制する全閉ストッパであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
The intake control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6,
The intake control device for an internal combustion engine, wherein the stopper is a fully open stopper that restricts a fully open position of the valve or a fully closed stopper that restricts a fully closed position of the valve.
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