JP4850853B2 - Engine intake control device - Google Patents
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Description
本発明は、スロットル弁下流の吸気通路に吸気制御弁を配設したエンジンの吸気制御装置に関する。 The present invention relates to an intake control device for an engine in which an intake control valve is disposed in an intake passage downstream of a throttle valve.
従来から、自動車等の車両に搭載されるエンジンにおいては、吸気通路の一部を閉塞し、気流を偏らせることで燃焼室内に旋回流を生じさせる吸気制御弁を備えるものがあり、この吸気制御弁を用いることで、エンジン始動時の触媒の早期活性化や、通常走行時の運転効率の向上を図ることができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, some engines mounted on vehicles such as automobiles include an intake control valve that generates a swirling flow in a combustion chamber by blocking a part of an intake passage and biasing an air flow. By using the valve, it is possible to quickly activate the catalyst when starting the engine and to improve the operation efficiency during normal running.
すなわち、エンジン始動時には、吸気制御弁を閉弁することで、触媒の早期活性化を図ることができ、また、低回転・低負荷時には、吸気制御弁を閉弁することで、燃焼を改善させると同時に、バルブタイミングの可変制御若しくは外部EGRによりEGR量を増加させ、比熱比の向上・冷却損失の低減・ポンプ損失の低減により運転効率を向上させることができる。一方、高負荷運転や高回転運転等、多量の吸入空気を必要とする場合には、逆に吸気制御弁を開弁させることで、吸気抵抗を減少させ、充填効率を高めることができる。 In other words, the catalyst can be activated early by closing the intake control valve when the engine is started, and combustion is improved by closing the intake control valve at low rotation and low load. At the same time, the EGR amount can be increased by variable control of the valve timing or external EGR, and the operation efficiency can be improved by improving the specific heat ratio, reducing the cooling loss, and reducing the pump loss. On the other hand, when a large amount of intake air is required, such as high-load operation or high-speed operation, the intake resistance can be decreased and the charging efficiency can be increased by opening the intake control valve.
このように、エンジンの運転状態に応じて吸気制御弁が開閉されるが、この吸気制御弁の開閉頻度が高くなると、吸気制御弁の耐久性が問題となる。このため、従来から、吸気制御弁の作動頻度を低減させて耐久性向上を図る技術が種々提案されている。 As described above, the intake control valve is opened and closed according to the operating state of the engine. However, when the intake control valve is opened and closed frequently, the durability of the intake control valve becomes a problem. For this reason, conventionally, various techniques for improving the durability by reducing the operation frequency of the intake control valve have been proposed.
例えば、特許文献1には、運転領域毎の吸気切り換え状態を3種類以上に規定し、運転条件に応じて1つの切り換えパターンを選択して吸気制御弁を作動させることで、耐久性低下を防止する技術が開示されている。
For example,
また、特許文献2には、車速(或いは吸入空気量)が設定値を越えた走行後のアイドル運転時には吸気制御弁の閉制御を許可し、車速(或いは吸入空気量)が設定値を越えない走行状態からのアイドル運転時は吸気制御の閉制御を禁止することで、耐久性を向上する技術が開示されている。
しかしながら、走行時に運転効率の向上を目的として吸気制御弁を使用する場合、加減速を頻繁に行うといったように、運転の仕方によっては1ドライビングサイクル中の吸気制御弁の作動回数が大幅に増大し、ひいては車両のライフサイクル中の作動回数が大幅に増大する。 However, when an intake control valve is used for the purpose of improving driving efficiency during traveling, the number of actuations of the intake control valve during one driving cycle increases significantly depending on the driving method, such as frequent acceleration / deceleration. As a result, the number of operations during the life cycle of the vehicle is greatly increased.
一般的なドライバの運転では、車両のライフサイクル中に吸気制御弁の耐久回数上限まで開閉することは先ずあり得ないが、製品設計上は、加減速を頻繁に行うような運転を想定せざるを得ない。特許文献1や特許文献2に開示されているような従来の技術では、吸気制御弁の作動を制限する運転領域が限定されており、このような加減速を頻繁に行うような運転を想定した場合、対処困難である。
In general driver operation, it is impossible to open and close to the upper limit of the intake control valve during the life cycle of the vehicle. However, in terms of product design, driving with frequent acceleration / deceleration must be assumed. I do not get. In the conventional techniques disclosed in
従って、設計上は吸気制御弁の耐久性を大幅に向上させねばならなくなるが、実際のユーザの使用環境に対しては、このような耐久性向上は過剰であるばかりでなく、吸気制御弁の製造コストが膨れ上がってしまい、車両全体のコスト上昇を招いてしまう。 Therefore, the durability of the intake control valve must be greatly improved in design, but not only is this durability improved excessively for the actual user's usage environment, but the intake control valve The manufacturing cost will increase, leading to an increase in the cost of the entire vehicle.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、吸気制御弁の開閉回数を実際の運転状態を考慮して規制することで、吸気制御弁の適正な耐久性を確保することのできるエンジンの吸気制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and restricts the number of opening and closing of the intake control valve in consideration of the actual operating state, thereby ensuring the proper durability of the intake control valve. The object is to provide a control device.
上記目的を達成するため、本発明によるエンジンの吸気制御装置は、スロットル弁下流の吸気通路に配設した吸気制御弁を開閉制御するエンジンの吸気制御装置において、上記吸気制御弁の開閉回数の積算値と車両の走行距離の積算値とに基づいて、上記吸気制御弁の開閉頻度を計算する吸気制御弁開閉頻度計算部と、上記吸気制御弁の開閉頻度或いは開閉回数の積算値が予め設定した閾値を超えたとき、上記吸気制御弁を一時的に開状態に固定して上記吸気制御弁の作動を規制する吸気制御弁作動規制部とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an intake control device for an engine according to the present invention is an engine intake control device for controlling opening and closing of an intake control valve disposed in an intake passage downstream of a throttle valve. An intake control valve open / close frequency calculation unit for calculating the open / close frequency of the intake control valve, and an integrated value of the open / close frequency or open / close frequency of the intake control valve based on the value and the integrated value of the travel distance of the vehicle And an intake control valve operation restricting portion that restricts the operation of the intake control valve by temporarily fixing the intake control valve to an open state when a threshold value is exceeded.
本発明によれば、吸気制御弁の開閉回数を実際の運転状態を考慮して規制するため、吸気制御弁の耐久性を適正に確保することができる。 According to the present invention, since the number of opening / closing of the intake control valve is regulated in consideration of the actual operation state, it is possible to appropriately ensure the durability of the intake control valve.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1〜図5は本発明の実施の一形態に係り、図1はエンジンの全体構成図、図2は吸気制御に係る機能ブロック図、図3は吸気切換規制ルーチンのフローチャート、図4は吸気制御ルーチンのフローチャート、図5は積算弁開閉回数と積算走行距離の関係を示す説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine, FIG. 2 is a functional block diagram relating to intake air control, FIG. 3 is a flowchart of an intake air switching restriction routine, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the cumulative valve opening / closing count and the cumulative travel distance.
図1において、符号1はエンジンであり、このエンジン1の上部にシリンダヘッド3が設けられており、このシリンダヘッド3に、エンジン1に形成されている燃焼室1aに連通する吸気ポート4と排気ポート5とが設けられている。又、この各ポート4,5に、各ポート4,5を開閉する吸気弁2a、排気弁2bが配設されている。
In FIG. 1,
吸気ポート4には、吸気通路6が吸気マニホルド7を介して連通され、この吸気通路6の上流にエアクリーナ8が配設されている。又、吸気通路6の中途にスロットル弁9が配設されている。一方、排気ポート5に連通する排気通路10の中途に触媒11が介装されている。吸気マニホルド7には、内部を上下に隔てる隔壁12が設けられ、この隔壁12により吸気マニホルド7内が、通路面積が狭い副通路13と通路面積の広い主通路14とに区画されている。
An
更に、主通路14の上流端に、主通路14を開閉可能な吸気制御弁15が配設され、副通路13の上流に、インジェクタ16が噴射口を吸気ポート4の方向へ指向した状態で配設されている。本実施の形態においては、吸気制御弁15は、燃焼室1a内にタンブル流を生成するためのタンブル・ジェネレーション・バルブ(TGV)であり、以下、吸気制御弁15をTGV15と記載する。
Further, an
又、エンジン1にエンジン温度の代表である冷却水温を検出する水温センサ17が配設され、吸気通路6のエアクリーナ8直下流に吸入空気量を検出する吸入空気量センサ18が設けられ、スロットル弁9にスロットル開度を検出するスロットル開度センサ19が連設され、TGV15に、このTGV15の動作状態を検出するTGV開度センサ15aが連設されている。
Further, the
TGV開度センサ15aは、例えばポテンショメータなどを用いた通常の接触式開度センサであり、TGV開度センサ15aから出力される電圧変化に基づいてTGV15の開度率Vtvを検出する。すなわち、後述する電子制御装置(ECU)30では、TGV開度センサ15aの出力が、TGV15全開でTGV開度率Vtv=0%、全閉でVtv=100%とした場合、TGV開度率Vtv=0%で全開と判定し、TGV開度率Vtv=100%で全閉と判定し、0%<TGV開度<100%で過渡時と判定する。
The TGV
尚、このTGV開度センサ15aは、例えば2連スイッチで構成しても良い。この場合、一方のスイッチをTGV全閉でONし、他方のスイッチがTGV全開でONするように設定する。その結果、一方のスイッチがONすることで全閉、或いは全開を検出し、両スイッチがOFFのときは過渡時と判定する。
In addition, you may comprise this TGV
一方、符号30は、エンジン1を電子的に制御する電子制御装置(ECU)であり、マイクロコンピュータを中心として、入出力インターフェースや周辺回路を備えて構成されている。ECU30の入力側には、冷却水温を検出する水温センサ17、エアクリーナ8下流の吸入空気質量流量を検出する吸入空気量センサ18、スロットル弁9のスロットル開度率Vthを検出するスロットル開度センサ19、車速を検出する車速センサ20、クランク軸などの回転数からエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ21、及び図示しないアクセルペダルの踏込み量からアクセル開度率Vaを検出するアクセル開度センサ22等、エンジン運転状態を検出するセンサ・スイッチ類が接続されている。
On the other hand,
また、ECU30の出力側には、TGV15を駆動するTGV駆動用アクチュエータ15b,インジェクタ16等の各種アクチュエータ類が駆動回路(図示せず)を介して接続されている。尚、TGV駆動用アクチュエータ15bとしては、モータやダイヤフラム式アクチュエータ等を用いることができ、モータによる二方向(全開と全閉)の往復動作、或いはダイヤフラム式アクチュエータによりスロットル弁9下流の吸気管負圧を選択的に供給することで、TGV15を開閉させることができる。
Various actuators such as a TGV driving
尚、ECU30は、更に、例えばCAN(Controller Area Network)等の通信プロトコルに基づく車内ネットワーク(図示せず)に接続されており、この車内ネットワークに接続される他の複数のECU、変速機を制御するトランスミッションECUやブレーキを制御するブレーキECU等の他の複数のECUと、相互にデータを送受信し、各種情報の授受を行う。 The ECU 30 is further connected to an in-vehicle network (not shown) based on a communication protocol such as CAN (Controller Area Network), and controls other ECUs and transmissions connected to the in-vehicle network. Data is transmitted to and received from a plurality of other ECUs such as a transmission ECU that controls the brake and a brake ECU that controls the brake to exchange various information.
ECU30は、エンジン運転状態を検出するセンサ・スイッチ類からの信号、車内ネットワークを介して入力される各種制御情報に基づいて、燃料噴射制御、点火時期制御、TGV制御等を実行する。ECU30によるTGV制御においては、エンジン始動時、触媒11の早期活性化のため、TGV駆動用アクチュエータ15bに閉信号を出力してTGV15を閉弁させ、エンジン始動後の走行時には、運転状態に応じてTGV駆動用アクチュエータ15bに閉信号或いは開信号を出力し、TGV15を開閉する。
The ECU 30 executes fuel injection control, ignition timing control, TGV control, and the like based on signals from sensors and switches for detecting the engine operating state and various control information input via the in-vehicle network. In the TGV control by the ECU 30, in order to activate the catalyst 11 at the time of starting the engine, a closing signal is output to the TGV driving
すなわち、低・中負荷運転の運転状態のときには、TGV15を閉弁させ、主通路14を閉塞する。その結果、吸入空気は副通路13側を流速の速められた状態で通過し、燃焼室1aにタンブル流が生成される。燃焼室1a内では、このタンブル流によりガス流動が強化され、燃焼速度が促進されると共に慣性過給により高い充填効率を得ることができる。従って、バルブタイミングの可変制御や外部EGRの実行により筒内の内部EGR量を増加させることで、比熱比の向上、冷却損失の低減、ポンプ損失の低減による運転効率を向上させることが可能となり、燃費改善に寄与することができる。 That is, in the low / medium load operation state, the TGV 15 is closed and the main passage 14 is closed. As a result, the intake air passes through the side of the auxiliary passage 13 with the increased flow velocity, and a tumble flow is generated in the combustion chamber 1a. In the combustion chamber 1a, the gas flow is enhanced by the tumble flow, the combustion speed is accelerated, and high charging efficiency can be obtained by inertia supercharging. Therefore, by increasing the internal EGR amount in the cylinder by performing variable valve timing control or external EGR execution, it is possible to improve the specific heat ratio, reduce the cooling loss, and improve the operation efficiency by reducing the pump loss. This can contribute to improved fuel efficiency.
一方、高回転或いは高負荷運転の運転状態では、TGV15を開弁させ、主通路14と副通路13との双方から吸入空気を燃焼室1aへ導入する。TGV15が開弁すると、このTGV15による吸気抵抗が低下すると共に、タンブル流の生成が抑制されるため、燃焼室1aに流入する吸入空気量が増加し、エンジン出力が向上する。
On the other hand, in the operating state of high rotation or high load operation, the
このように、エンジン始動時には、1ドライビングサイクル中に1回のみTGV15を作動させるため、車両のライフサイクル中のTGV15の作動回数はそれほど多くはならないが、一方、エンジン始動後の走行時には、運転の仕方によっては(例えば、加減速を頻繁に行うような運転)、1ドライビングサイクル中のTGV15の作動回数が大幅に増大し、ひいては車両のライフサイクル中のTGV15の作動回数が大幅に増大する。
Thus, since the
特に、エンジン回転及び負荷が比較的低い運転領域では、TGV15が頻繁に開閉される可能性があり、TGV15の開閉が頻繁に繰り返されると、TGV15自身の耐久性はもとより、関連するTGV駆動用アクチュエータ15bや機械的な接触部を有するTGV開度センサ15aの耐久性に悪影響を及ぼす可能性がある。
In particular, in an operation region where the engine speed and load are relatively low, the
従って、図2に示すように、ECU30の吸気制御に係る機能は、開閉頻度計算部31、作動規制部32、吸気制御部33を備えて構成され、TGV15の開閉作動回数と車両の走行距離とを監視し、TGV15の開閉頻度或いは開閉回数に応じて、適宜TGV15の開閉作動を規制することで、実際の運転状態を考慮してTGV15の耐久保証限界へのコントロールを行い、TGV15自体の耐久性はもとより、周辺のTGV開度センサ15aやTGV駆動用アクチュエータ15bの耐久性を確保することができる。
Therefore, as shown in FIG. 2, the function related to the intake control of the
詳細には、開閉頻度計算部31は、車速センサ20で検出した車速Sから算出した走行距離を積算すると共に、TGV駆動用アクチュエータ15bへの出力信号からTGV15の開閉回数を積算し、それぞれ、フラッシュメモリ等の書き換え可能且つ不揮発性の記憶装置に、積算走行距離Ds、積算弁開閉回数Nsとして記憶する、そして、積算走行距離Dsと積算弁開閉回数Nsとから、TGV15の単位距離当たりの開閉回数(回/Km)を開閉頻度hとして計算する。
Specifically, the opening / closing
尚、積算走行距離は、車内ネットワークに接続される他のECU、例えば変速制御用のECUで演算し、車内ネットワークを介してECU30に送信するようにしても良い。
The accumulated travel distance may be calculated by another ECU connected to the in-vehicle network, for example, an ECU for shift control, and transmitted to the
作動規制部32は、積算走行距離Dsが所定の設定距離D1以下の場合、TGV15の開閉を、所定の回数閾値η或いは頻度閾値γ(第1の頻度閾値)で制限し、積算走行距離Dsが所定の設定距離D1を超えた場合には、TGV15の開閉を、頻度閾値α(第2の頻度閾値)で制限する。
When the accumulated travel distance Ds is equal to or less than the predetermined set distance D1, the
頻度閾値αは、頻度閾値γよりも小さい値に設定され、TGV15の開閉頻度が頻度閾値αを超えたとき、TGV15の開状態への一時的な固定を指示するフラグFをセットする。TGV15の開固定からの解除判定は、TGV15の開閉頻度が頻度閾値αよりも小さい頻度閾値β(第3の頻度閾値)未満になったときとし、セット状態のフラグFを解除(クリア)する。
The frequency threshold value α is set to a value smaller than the frequency threshold value γ, and when the opening / closing frequency of the
吸気制御部33は、通常走行時、運転状態に応じてTGV駆動用アクチュエータ15bを介してTGV15を開閉駆動し、フラグFがセットされると、TGV駆動用アクチュエータ15bへの出力信号を開信号としてTGV15を開弁状態に固定する。そして、フラグFのクリアによりTGV15の開固定を解除し、運転状態に応じてTGV15を開閉制御する。
The
以上の吸気制御に係る処理は、具体的には、図3,図4の各フローチャートに示す吸気切換規制ルーチン、吸気制御ルーチンによって実行される。以下、各ルーチンについて、図3及び図4のフローチャートを用いて説明する。 More specifically, the processing related to the above intake control is executed by the intake air switching restriction routine and the intake air control routine shown in the flowcharts of FIGS. Hereinafter, each routine will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3 and 4.
図3のフローチャートは、TGV15の開閉作動を規制する吸気切換規制ルーチンを示し、所定時間毎に実行される。このルーチンでは、先ず最初のステップS1において、走行距離を積算して積算走行距離Dsを算出し、フラッシュメモリ等に積算走行距離Dsを記憶する。次いで、ステップS2へ進み、TGV15の弁開閉回数を積算して積算弁開閉回数Nsを算出し、同様にフラッシュメモリ等に積算弁開閉回数Nsを記憶する。
The flowchart of FIG. 3 shows an intake switching restriction routine for restricting the opening / closing operation of the
続くステッププS3では、積算走行距離Dsと積算弁開閉回数Nsとから単位距離当たりのTGV15の開閉回数(回/Km)を開閉頻度hとして計算する。そして、ステップS4で、積算走行距離Dsが設定距離D1(例えば、D1=1000Km)を超えたか否かを調べる。
In the subsequent step S3, the number of opening / closing of the
設定距離D1は、車両の走行距離が短く、いわば新車状態からの慣らし運転状態であることを示す閾値である。Ds≦D1で走行距離が短い場合には、ステップS4からステップS5〜S8の処理へ進み、Ds>D1で走行距離が設定距離D1を超えた場合には、ステップS4からステップS9以降の処理へ進む。 The set distance D1 is a threshold value indicating that the travel distance of the vehicle is short, that is, the running-in state from the new vehicle state. If Ds ≦ D1 and the travel distance is short, the process proceeds from step S4 to steps S5 to S8. If Ds> D1 and the travel distance exceeds the set distance D1, the process proceeds from step S4 to step S9 and subsequent processes. move on.
車両の走行距離が短い場合(Ds≦D1)、ステップS5では、TGV15の積算弁開閉回数Nsが回数閾値ηを超えたか否かを調べる。回数閾値ηは、走行距離が短い場合のTGV15の開閉回数の上限値を定めるものであり、積算弁開閉回数Nsが回数閾値η未満のときには、ステップS5からステップS6へ進み、更に開閉頻度hが頻度閾値γ(回/Km)を超えているか否かを調べる。頻度閾値γは、後述するステップS9以降における通常走行でのTGV15の開閉を規制するための頻度閾値α(回/Km)よりも大きい値に設定され(γ>α)、走行距離が短い場合にTGV15が頻繁に開固定となることを防止する。
When the travel distance of the vehicle is short (Ds ≦ D1), in step S5, it is checked whether or not the cumulative valve opening / closing frequency Ns of the
そして、開閉頻度hが頻度閾値γ以下(h≦γ)の条件が成立する場合には、本ルーチンを抜けてTGV15の作動規制を実施せず、開閉頻度hが頻度閾値γを超えたとき、ステップS7でTGV15の開状態への固定を指示する固定フラグFをセットする(F=1)。この固定フラグFは、図4の吸気制御ルーチンで参照され、固定フラグFがセットされているとき、TGV15が一時的に開状態に固定され、TGV15の開閉頻度が低減される。
When the condition that the opening / closing frequency h is equal to or less than the frequency threshold γ is satisfied (h ≦ γ), the operation control of the
一方、走行距離が短い場合(Ds≦D1)であっても、積算弁開閉回数Nsが回数閾値ηを超えた場合には、ステップS5からステップS8へ進んで固定フラグFをセットする。回数閾値ηは、走行距離が短い場合にTGV15が頻繁に開固定となることを防止するため、開閉回数によってTGV15の作動規制を直接判断するための閾値である。
On the other hand, even if the travel distance is short (Ds ≦ D1), if the cumulative valve opening / closing number Ns exceeds the number threshold η, the process proceeds from step S5 to step S8 and the fixed flag F is set. The frequency threshold η is a threshold for directly determining the operation restriction of the
その後、積算走行距離Dsが設定距離D1を超えると、ステップS4からステップS9以降へ進み、ステップS9でTGV15の開閉頻度hが頻度閾値αを超えたか否かを調べる。その結果、開閉頻度hが頻度閾値αを超えた場合は、ステップS9からステップS12へ進んで固定フラグFをセットする。
Thereafter, when the accumulated travel distance Ds exceeds the set distance D1, the process proceeds from step S4 to step S9 and subsequent steps, and it is checked in step S9 whether the switching frequency h of the
頻度閾値αは、特殊な走行(登板路で加減速を頻繁に行う等)によりTGV15の開閉が極端に多くなった場合においても、TGV15を確実に保護することのできる開閉頻度の上限値を定めるものであり、TGV15の開閉頻度が大きくなったとき、一時的にTGV15を開状態に固定して開閉頻度を低減する。
The frequency threshold α defines an upper limit value of the opening / closing frequency that can reliably protect the
ステップS9において、開閉頻度hが頻度閾値α以下(h≦α)であるときには、ステップS9からステップS10へ進み、更に、開閉頻度hが頻度閾値β(回/Km)未満か否かを調べる。そして、ステップS10において、開閉頻度hが頻度閾値β以上(h≧β)のときには、現在の制御状態を維持してルーチンを抜け、開閉頻度hが頻度閾値β未満のとき(h<β)、ステップS11で固定フラグFを解除する(F=0)。頻度閾値βは、頻度閾値αよりも小さい値に設定される(β<α)。 In step S9, when the opening / closing frequency h is equal to or less than the frequency threshold value α (h ≦ α), the process proceeds from step S9 to step S10, and it is further checked whether the opening / closing frequency h is less than the frequency threshold value β (times / Km). In step S10, when the opening / closing frequency h is equal to or greater than the frequency threshold β (h ≧ β), the current control state is maintained and the routine is exited. When the opening / closing frequency h is less than the frequency threshold β (h <β), In step S11, the fixed flag F is canceled (F = 0). The frequency threshold β is set to a value smaller than the frequency threshold α (β <α).
すなわち、TGV15の開閉頻度が頻度閾値αを超えて開状態に固定された後、TGV15の開閉頻度が頻度閾値αよりも小さい頻度閾値β未満となったとき、TGV15の開固定を解除することで、頻繁に開固定←→解除を繰り返すことを防止してドライバビリティの悪化を防止する。頻繁にTGV15を開閉しない場合には、通常通りにTGV15を作動させることができ、運転効率を最適にすることが可能となる。
That is, after the opening / closing frequency of the
以上の吸気切換規制ルーチンでセットされた固定フラグFは、図4に示す吸気制御ルーチンにおいて参照される。 The fixed flag F set in the above intake air switching restriction routine is referred to in the intake air control routine shown in FIG.
この吸気制御ルーチンでは、先ず、ステップS21でスロットル開度センサ19で検出したスロットル弁9のスロットル開度率Vthを読込み、ステップS22で、固定フラグFがセットされているか否かを調べる。固定フラグFがセットされている場合(F=1)、ステップS22からステップS26へジャンプし、TGV駆動用アクチュエータ15bへの出力信号を開信号としてTGV15を開状態に固定し、固定フラグFがクリアされている場合(F=0)、ステップS23へ進む。
In this intake control routine, first, the throttle opening rate Vth of the
ステップS23では、固定フラグFがセット状態から解除された状態(F=0←1)であるか否かを調べる。そして、固定フラグFがセット状態からの解除でなく、前回からF=0の状態が継続されている場合にはステップS24でTGV15の通常制御処理を実行し、固定フラグFがセット状態から解除された状態である場合(F=0←1)、ステップS23からステップS25へ進む。
In step S23, it is checked whether or not the fixed flag F is in a state released from the set state (F = 0 ← 1). If the fixed flag F is not released from the set state and the state of F = 0 is continued from the previous time, the normal control process of the
TGV15の通常制御処理は、高負荷或いは高回転領域を除く領域で、エンジン回転数Ne、エンジン負荷、スロットル開度率Vth等のエンジン運転状態を示すパラメータが設定値以下の場合、TGV駆動用アクチュエータ15bに対して閉信号を出力し、TGV15を閉弁させる。また、これらエンジン運転状態を示すパラメータが設定値以上の場合、TGV駆動用アクチュエータ15bに対し開信号を出力し、TGV15を開弁させる。TGV15が閉弁されると、吸入空気は副通路13側を通り、流速が速められた状態で燃焼室1aに供給され、燃焼室1aにタンブル流が生成される。
The normal control process of the
一方、固定フラグFがセット状態から解除された場合には、ステップS25で運転領域がトルク段差の小さい領域であるか否かを調べる。そして、運転領域がトルク段差の小さい領域でない場合には、ステップS25からステップS26へ進んでTGV15の開固定を継続し、運転領域がトルク段差の小さい領域である場合、ステップS27で、TGV駆動用アクチュエータ15bに閉信号を出力し、TGV15を閉弁させて本ルーチンを抜ける。
On the other hand, when the fixed flag F is released from the set state, it is checked in step S25 whether or not the operation region is a region having a small torque step. If the operation region is not a region with a small torque step, the process proceeds from step S25 to step S26 and the
すなわち、固定フラグFがセット状態からクリアされても(F=0←1)、無条件でTGV15の閉弁を許可せず、極力トルク段差の小さい運転領域に限ってTGV15を開→閉とすることで、ドライバビリティの悪化を防止することができる。
That is, even if the fixed flag F is cleared from the set state (F = 0 ← 1), the
以上の処理によって規制されるTGV15の積算弁開閉回数及び開閉頻度と積算走行距離との関係は、図5に示される。
FIG. 5 shows the relationship between the cumulative valve opening / closing frequency and switching frequency of
例えば、積算走行距離によって開閉規制の閾値を変更する場合の設定距離D1をD1=1000Km、積算走行距離が比較的短い場合の開閉回数の上限を定める回数閾値ηをη=1万[回]、積算走行距離が設定距離D1を超えてからのTGV15の開閉頻度の上限を定める頻度閾値αをα=10[回/Km]、TGV15の閉固定を解除するための頻度閾値βをβ=9[回/Km]とすると、これらの閾値に対して、実車におけるTGV15の開閉回数、開閉頻度は、図中の実線で示すように推移する。
For example, the setting distance D1 when changing the opening / closing regulation threshold according to the accumulated travel distance is D1 = 1000 km, and the number threshold η that defines the upper limit of the number of times of opening / closing when the accumulated travel distance is relatively short is η = 10,000 [times], The frequency threshold α for determining the upper limit of the opening / closing frequency of the
従って、TGV15の作動保証回数を、例えば150万回、車両の保証走行距離を、例えば15万Kmとするとき、実際の運転状態を考慮して効果的にTGV15の作動を規制することができ、TGV15及び周辺のセンサ・アクチュエータ系の製品設計上で過剰な耐久性を設定することなく、適正に耐久性を確保することができる。
Therefore, when the guaranteed number of operation of the TGV15 is, for example, 1.5 million times and the guaranteed mileage of the vehicle is, for example, 150,000 km, the operation of the TGV15 can be effectively regulated in consideration of the actual driving state. Durability can be appropriately ensured without setting excessive durability in the product design of the
1 エンジン
6 吸気通路
9 スロットル弁
15 吸気制御弁
30 電子制御装置
31 開閉頻度計算部
32 作動規制部
33 吸気制御部
D1 設定距離
Ds 積算走行距離
Ns 積算弁開閉回数
h 開閉頻度
α 頻度閾値(第2の頻度閾値)
β 頻度閾値(第3の頻度閾値)
γ 頻度閾値(第1の頻度閾値)
η 回数閾値
DESCRIPTION OF
β Frequency threshold (third frequency threshold)
γ Frequency threshold (first frequency threshold)
η Frequency threshold
Claims (4)
上記吸気制御弁の開閉回数の積算値と車両の走行距離の積算値とに基づいて、上記吸気制御弁の開閉頻度を計算する開閉頻度計算部と、
上記吸気制御弁の開閉頻度或いは開閉回数の積算値が予め設定した閾値を超えたとき、上記吸気制御弁を一時的に開状態に固定して上記吸気制御弁の作動を規制する作動規制部と
を備えることを特徴とするエンジンの吸気制御装置。 In an intake control device for an engine that controls opening and closing of an intake control valve disposed in an intake passage downstream of a throttle valve,
An opening / closing frequency calculation unit for calculating an opening / closing frequency of the intake control valve based on an integrated value of the number of opening / closing times of the intake control valve and an integrated value of a travel distance of the vehicle;
An operation restricting section for temporarily fixing the intake control valve to an open state and restricting the operation of the intake control valve when an opening / closing frequency of the intake control valve or an integrated value of the number of opening / closing operations exceeds a preset threshold value; An intake control device for an engine, comprising:
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