JP6933154B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
こうした内燃機関の制御装置は、機関運転状態に基づいて算出される要求負荷(目標負荷)が得られるように吸気カムシャフトの目標位相を設定するようにしている(例えば特許文献1など)。
図1に示すように、内燃機関1には、吸気通路3及び吸気ポート3aを通じて燃焼室2に空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁4から噴射された燃料が燃焼室2に供給される。空気及び燃料で構成される混合気に対して点火プラグ5による点火が行われると、混合気が燃焼してピストン6が往復移動し、内燃機関1の出力軸であるクランクシャフト7が回転する。燃焼後の混合気は排気として燃焼室2から排気通路8に排出される。
吸気通路3に繋がる吸気ポート3aには吸気バルブ9が設けられている。排気通路8に繋がる排気ポート8aには排気バルブ10が設けられている。これら吸気バルブ9及び排気バルブ10は、クランクシャフト7の回転が伝達される吸気カムシャフト11及び排気カムシャフト12の回転に伴って開閉動作する。
負荷変化率R=(予測負荷KLa−現在の実負荷KLf)/(過渡用位相VTkの第1変更量A)…(1)
図3に示すように、上記予測負荷KLaは、現在設定されている過渡用位相VTkを第1変更量Aの分だけ進角させることにより、実位相VTfが現状値から第1変更量Aの分だけ進角した場合に予想される機関負荷KLであり、制御部110は、この予測負荷KLaを上述したエアモデルを使って算出する。
図4に、機関運転状態が過渡状態のときの目標位相VTtの設定態様を示す。
(1)図4に実線L1にて示すように、負荷変化率Rが閾値α以上である場合には、図2に示したS140の処理で算出された過渡用位相VTkが目標位相VTtとして設定される。つまり、現在設定されている目標位相VTtに対して上記第1変更量Aの分だけ進角させた位相が新しい目標位相VTtとして設定される。そのため、実位相VTfも第1変更量Aの分だけ進角側に変化するようになり、吸気バルブ9の開弁時期は早くなっていくため、吸気バルブ9と排気バルブ10とのバルブオーバラップ量は徐々に増加していく。バルブオーバラップ量が多くなると、過給機50を備える内燃機関1では、過給時における出力トルクが増加することが知られており、本実施形態では、過渡時において目標位相VTtを第1変更量Aずつ進角側に変更していくことにより、過渡時における目標位相VTtを出力トルク優先の位相に設定する。ここで、目標位相VTtを出力トルク優先の位相に設定する場合、目標位相VTtが定常用位相VTcからある程度離れるまでは機関の出力トルクは増大していくため、こうした出力トルクの増大に伴い燃費は悪化する。しかし、機関の出力トルクが増大することにより、実負荷KLfが要求負荷KLdに達するまでの時間は短くなるため、過渡特性は向上するようになる。
・上記実施形態では、閾値αが固定値であった。他方、吸気バルブ9と排気バルブ10とのバルブオーバラップ量の増大に伴って排気通路8に排出される未燃燃料の量は、吸入空気量GAが多いときほど多くなるため、吸入空気量GAが多いときほど、未燃燃料の燃焼による触媒70の過剰な温度上昇が起きやすくなる。
Claims (5)
- クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの位相を変更することにより吸気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁装置を備える内燃機関に適用されて、
前記位相が目標値となるように前記可変動弁装置を制御する制御部を備えており、
前記制御部は、
機関運転状態が定常状態のときには前記位相の目標値として定常用位相を設定し、機関運転状態が過渡状態のときには前記定常用位相から離れる方向に変更される過渡用位相を前記位相の目標値として設定することにより機関の出力トルクを増大させる処理と、
前記過渡用位相を第1変更量の分だけ変更したときの機関負荷の増加割合の予測値を負荷変化率として算出する処理と、
機関運転状態が過渡状態のときに前記負荷変化率が所定の閾値以上のときには、前記過渡用位相の変更量として前記第1変更量を設定し、機関運転状態が過渡状態のときに前記負荷変化率が前記閾値未満のときには、前記過渡用位相の変更量として前記第1変更量よりも少ない第2変更量を設定する処理と、を実行する
内燃機関の制御装置。 - 前記第2変更量として「0」が設定されている
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制御部は、機関運転状態が過渡状態のときに前記負荷変化率が機関負荷の低下を示す値となるときには、前記位相の目標値として前記定常用位相を設定する処理を実行する
請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関は過給機と排気通路に排出された排気を浄化する触媒とを備えており、
前記制御部は、機関運転状態が過渡状態のときには、前記定常用位相を前記位相の目標値として設定した場合よりも吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップ量が多くなるように前記過渡用位相を設定する処理を行うとともに、
吸入空気量が多いときほど前記閾値が小さくなるように同閾値を可変設定する処理を実行する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制御部は、機関運転状態に基づいて算出される要求負荷が実際の機関負荷以上であるときには機関運転状態が過渡状態であると判定する一方、前記要求負荷が実際の機関負荷未満であるときには機関運転状態が定常状態であると判定する処理を実行する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
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