JP4677920B2 - 内燃機関及び内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
また、この発明は、吸気制御弁が正常である場合であっても、高い充填効率で気筒に空気を導入しつつ、大きなスワールを発生させて燃焼の安定化を図ることを目的とする。
気筒と、
前記気筒に接続する、少なくとも第1吸気通路と第2吸気通路とを含む複数の吸気通路と、
前記第1吸気通路に備えられ、前記内燃機関の燃焼の1サイクルごとに、前記第1吸気通路を開閉できる第1制御弁と、
前記第2吸気通路に備えられ、前記第2吸気通路を開閉する第2制御弁と、
を備えることを特徴とする。
1の気筒に接続する少なくとも第1吸気通路と第2吸気通路とを含む2以上の吸気通路とを備える内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、
前記第1吸気通路に備えられた第1制御弁を、前記内燃機関の燃焼の1サイクルごとに開閉するように作動させる第1制御弁制御手段と、
前記第2吸気通路に備えられた第2制御弁の開閉を制御する第2制御弁制御手段と、
を備えることを特徴とする。
前記第1制御弁を作動させる作動領域であるか否かを判定する第1作動領域判定手段を備え、
前記第1制御弁制御手段は、前記第1制御弁の作動領域であると判定された場合に、前記第1制御弁を作動させ、
前記第2制御弁制御手段は、前記第1制御弁が作動している間、前記第2制御弁を閉じるように制御することを特徴とする。
前記第1制御弁の故障を検出する故障検出手段を備え、
前記第2制御弁制御手段は、前記第1制御弁の故障が検出された場合に、前記第2制御弁を開くように制御することを特徴とする。
前記内燃機関は複数の気筒を備え、前記複数の気筒のそれぞれには、第1制御弁が配置された第1吸気通路と第2制御弁が配置された第2吸気通路とが接続し、
前記第1制御弁の故障を検出する故障検出手段と、
故障が検出された前記第1制御弁が、判定開度よりも小さい開度の閉弁側で固着故障しているか否かを判定する閉弁固着判定手段と、を備え、
前記第1制御弁制御手段は、前記第1制御弁の故障が検出され、前記閉弁側で固着故障していると判定された場合に、故障が検出されていない前記第1制御弁の全てを、閉弁するように制御し、前記閉弁側で固着故障していると認められない場合に、故障が検出されていない前記第1制御弁の全てを、開弁するように制御することを特徴とする。
前記内燃機関は複数の気筒を備え、前記複数の気筒のそれぞれには、第1制御弁が配置された第1吸気通路と第2制御弁が配置された第2吸気通路とが接続し、
前記第1制御弁の故障を検出する故障検出手段と、
前記第1制御弁の故障が検出された場合に、故障が検出された前記第1制御弁の故障時の固着開度を検出する固着開度検出手段と、を備え、
前記第1制御弁制御手段は、前記第1制御弁の故障が検出された場合に、故障が検出されていない全ての前記第1制御弁の開度を、前記固着開度に制御することを特徴とする。
前記内燃機関は複数の気筒を備え、前記複数の気筒のそれぞれには、第1制御弁が配置された第1吸気通路と第2制御弁が配置された第2吸気通路とが接続し、前記複数の気筒の前記第1吸気通路と前記第2通路とは、スロットルバルブを備える第3吸気通路に接続し、
前記第1制御弁の故障を検出する故障検出手段と、
故障が検出された第1制御弁を備える前記気筒について、故障時の第1制御弁の開度及び第2制御弁の開度に応じて吸気等価開口面積を算出する吸気等価開口面積算出手段と、
前記第1制御弁の故障が検出された場合に、前記スロットルバルブの開度を前記吸気等価開口面積より小さくなるように制御するスロットル開度制御手段と、
を備えることを特徴とする。
前記スロットル開度制御手段は、前記スロットルバルブの開度を、前記吸気等価開口面積の半分以下となるように制御することを特徴とする。
1の気筒に接続する、少なくとも第1吸気通路と第2吸気通路とを含む2以上の吸気通路を備える内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、
前記第1吸気通路に備えられた第1制御弁を、前記内燃機関の燃焼の1サイクルごとに開閉するように作動させる第1制御弁制御手段と、
前記第1制御弁が作動している間、前記第2吸気通路と前記気筒との接続部に備えられた吸気バルブの開弁を停止する吸気バルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする。
前記第1制御弁の故障を検出する故障検出手段と、
前記吸気バルブ制御手段は、前記第1制御弁の故障が検出された場合に、前記吸気バルブの開弁の停止を禁止することを特徴とする。
前記内燃機関は複数の気筒を備え、前記複数の気筒のそれぞれには、第1制御弁が配置された第1吸気通路と、第2吸気通路とが接続し、
前記第1制御弁の故障を検出する故障検出手段と、
故障が検出された前記第1制御弁が、判定開度よりも小さい開度の閉弁側で固着故障しているか否かを判定する閉弁固着判定手段と、を備え、
前記第1制御弁制御手段は、前記第1制御弁の故障が検出され、前記閉弁側で固着故障していると判定された場合に、故障が検出されていない前記第1制御弁の全てを、閉弁するように制御し、前記閉弁側で固着故障していることが認められない場合に、故障が検出されていない前記第1制御弁の全てを、開弁するように制御することを特徴とする。
前記内燃機関は複数の気筒を備え、前記複数の気筒のそれぞれには、第1制御弁が配置された第1吸気通路と、第2吸気通路とが接続し、
前記第1制御弁の故障を検出する故障検出手段と、
故障が検出された前記第1制御弁の故障時の固着開度を検出する固着開度検出手段と、を備え、
前記第1制御弁制御手段は、前記第1制御弁の故障が検出された場合に、故障が検出されていない全ての前記第1制御弁の開度を、前記固着開度に制御することを特徴とする。
前記内燃機関は複数の気筒を備え、前記複数の気筒のそれぞれには、第1制御弁が配置された第1吸気通路と、第2吸気通路とが接続し、前記複数の気筒の前記第1吸気通路と前記第2通路とは、スロットルバルブを備える第3吸気通路に接続し、
前記第1制御弁の故障を検出する故障検出手段と、
故障が検出された第1制御弁を備える前記気筒について、故障時の第1制御弁の開度及び第2吸気通路の開口面積に応じて吸気等価開口面積を算出する吸気等価開口面積算出手段と、
前記第1制御弁の故障が検出された場合に、前記スロットルバルブの開度を前記吸気等価開口面積より小さくなるように設定するスロットル開度制御手段と、
を備えることを特徴とする。
図1はこの発明の実施の形態1におけるシステム構成を説明するための模式図である。また、図2は内燃機関の1つの気筒の上部を模式的に表した図である。図1に示すシステムは内燃機関2を備えている。内燃機関2は気筒4を備えている。図1においては1つの気筒4の断面のみを表しているが、実際には内燃機関2は複数の気筒4を備えている。気筒4内部にはピストン6が配置されている。ピストン6は、コンロッド8を介してクランクシャフト(図示せず)に接続されている。クランクシャフトの近傍には、内燃機関2の機関回転数に応じた出力を発する回転数センサ10が配置されている。
実施の形態2のシステムは、SC弁28を有しない点を除き、実施の形態1のシステムと同様の構成を有する。すなわち、実施の形態2のシステムにおいても各気筒4には2つの吸気ポート14a、14bが接続され、一方の吸気ポート14aにはパルスチャージ弁26が設置されている。しかし、吸気ポート14bにはSC弁28が配置されておらず、また、この吸気ポート14bには、他の種類の弁も配置されていない。また実施の形態2のシステムにおいて、特に制御装置40は、VVT機構を介して各吸気バルブ18a、18bの開閉をそれぞれ別個に制御できる。このようなVVT機構はすでに公知のものであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
実施の形態3のシステムは実施の形態1のシステムと同様の構成を有する。但し、特に実施の形態3のシステムにおいては、制御装置40はスロットルバルブ30の開度(以下「スロットル開度」とする)を、パルスチャージ弁26の固着故障の場合に制御することができる。
4 気筒
6 ピストン
8 コンロッド
10 回転数センサ
12 燃焼室
14a 吸気ポート(第1吸気通路)
14b 吸気ポート(第2吸気通路)
16a、16b 排気ポート
18a、18b 吸気バルブ
20a、20b 排気バルブ
22 吸気カム
24 排気カム
26 パルスチャージ弁(第1制御弁)
28 スワールコントロール弁(SC弁)(第2制御弁)
30 モータ
32 吸気通路(第3吸気通路)
34 スロットルバルブ
36 エアフロメータ
38 排気通路
40 ECU
Claims (13)
- 1の気筒に接続する少なくとも第1吸気通路と第2吸気通路とを含む2以上の吸気通路を備える内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、
前記第1吸気通路に備えられたパルスチャージ弁を、前記内燃機関の燃焼の1サイクルごとに、前記第1吸気通路の吸気バルブの開弁タイミングより後の所定のタイミングで開閉するように作動させるパルスチャージ弁制御手段と、
前記第2吸気通路に備えられたスワールコントロール弁を、前記パルスチャージ弁が作動している期間中、閉弁するように制御するスワールコントロール弁制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記パルスチャージ弁を作動させる作動領域であるか否かを判定する第1作動領域判定手段を備え、
前記パルスチャージ弁制御手段は、前記パルスチャージ弁の作動領域であると判定された場合に、前記パルスチャージ弁を作動させることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記パルスチャージ弁の故障を検出する故障検出手段を備え、
前記スワールコントロール弁制御手段は、前記パルスチャージ弁の故障が検出された場合に、前記スワールコントロール弁を開くように制御することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関には複数の気筒が備えられ、前記複数の気筒のそれぞれには、前記パルスチャージ弁が配置された第1吸気通路と、前記スワールコントロール弁が配置された第2吸気通路と、が接続され、
前記パルスチャージ弁の故障を検出する故障検出手段と、
故障が検出された前記パルスチャージ弁が、判定開度よりも小さい開度の閉弁側で固着故障しているか否かを判定する閉弁固着判定手段と、を更に備え、
前記パルスチャージ弁制御手段は、
前記パルスチャージ弁の故障が検出され、前記閉弁側で固着故障していると判定された場合に、故障が検出されていない前記パルスチャージ弁の全てを、閉弁するように制御し、
前記閉弁側で固着故障していると認められない場合に、故障が検出されていない前記パルスチャージ弁の全てを、開弁するように制御することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関には複数の気筒が備えられ、前記複数の気筒のそれぞれには、前記パルスチャージ弁が配置された第1吸気通路と、前記スワールコントロール弁が配置された第2吸気通路と、が接続され、
前記パルスチャージ弁の故障を検出する故障検出手段と、
前記パルスチャージ弁の故障が検出された場合に、故障が検出された前記パルスチャージ弁の故障時の固着開度を検出する固着開度検出手段と、を更に備え、
前記パルスチャージ弁制御手段は、前記パルスチャージ弁の故障が検出された場合に、故障が検出されていない全ての前記パルスチャージ弁の開度を、前記固着開度に制御することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関には複数の気筒が備えられ、前記複数の気筒のそれぞれには、前記パルスチャージ弁が配置された第1吸気通路と、前記スワールコントロール弁が配置された第2吸気通路と、が接続され、前記複数の気筒の前記第1吸気通路と前記第2通路とは、スロットルバルブを備える第3吸気通路に接続され、
前記パルスチャージ弁の故障を検出する故障検出手段と、
故障が検出された前記パルスチャージ弁を備える前記気筒について、故障時の前記パルスチャージ弁の開度及び前記スワールコントロール弁の開度に応じて吸気等価開口面積を算出する吸気等価開口面積算出手段と、
前記パルスチャージ弁の故障が検出された場合に、前記スロットルバルブの開度を前記吸気等価開口面積より小さくなるように制御するスロットル開度制御手段と、
を、更に備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記スロットル開度制御手段は、前記スロットルバルブの開度を、前記吸気等価開口面積の半分以下となるように制御することを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。
- 1の気筒に接続する、少なくとも第1吸気通路と第2吸気通路とを含む2以上の吸気通路を備える内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、
前記第1吸気通路に備えられたパルスチャージ弁を、前記内燃機関の燃焼の1サイクルごとに、前記第1吸気通路の吸気弁の開弁タイミングより後の所定のタイミングで開閉するように作動させるパルスチャージ弁制御手段と、
前記パルスチャージ弁が作動している期間中、前記第2吸気通路と前記気筒との接続部に備えられた吸気バルブの開弁を停止する吸気バルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記パルスチャージ弁の故障を検出する故障検出手段と、
前記吸気バルブ制御手段は、前記パルスチャージ弁の故障が検出された場合に、前記吸気バルブの開弁の停止を禁止することを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関には複数の気筒が備えられ、前記複数の気筒のそれぞれには、前記パルスチャージ弁が配置された第1吸気通路と、第2吸気通路と、が接続され、前記パルスチャージ弁の故障を検出する故障検出手段と、
故障が検出された前記パルスチャージ弁が、判定開度よりも小さい開度の閉弁側で固着故障しているか否かを判定する閉弁固着判定手段と、を更に備え、
前記パルスチャージ弁制御手段は、
前記パルスチャージ弁の故障が検出され、前記閉弁側で固着故障していると判定された場合に、故障が検出されていない前記パルスチャージ弁の全てを、閉弁するように制御し、
前記閉弁側で固着故障していることが認められない場合に、故障が検出されていない前記パルスチャージ弁の全てを、開弁するように制御することを特徴とする請求項8または9に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関には複数の気筒が備えられ、前記複数の気筒のそれぞれには、前記パルスチャージ弁が配置された第1吸気通路と、第2吸気通路と、が接続され、
前記パルスチャージ弁の故障を検出する故障検出手段と、
故障が検出された前記パルスチャージ弁の故障時の固着開度を検出する固着開度検出手段と、を更に備え、
前記パルスチャージ弁制御手段は、前記パルスチャージ弁の故障が検出された場合に、故障が検出されていない全ての前記パルスチャージ弁の開度を、前記固着開度に制御することを特徴とする請求項8または9に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関には複数の気筒が備えられ、前記複数の気筒のそれぞれには、前記パルスチャージ弁が配置された第1吸気通路と、第2吸気通路と、が接続され、前記複数の気筒の前記第1吸気通路と前記第2通路には、スロットルバルブを備える第3吸気通路に接続され、
前記パルスチャージ弁の故障を検出する故障検出手段と、
故障が検出されたパルスチャージ弁を備える前記気筒について、故障時のパルスチャージ弁の開度及び第2吸気通路の開口面積に応じて吸気等価開口面積を算出する吸気等価開口面積算出手段と、
前記パルスチャージ弁の故障が検出された場合に、前記スロットルバルブの開度を前記吸気等価開口面積より小さくなるように設定するスロットル開度制御手段と、
を、更に備えることを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記スロットル開度制御手段は、前記スロットルバルブの開度を、前記吸気等価開口面積の半分以下となるように設定することを特徴とする請求項12に記載の内燃機関の制御装置。
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