JPH07229430A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JPH07229430A
JPH07229430A JP6021119A JP2111994A JPH07229430A JP H07229430 A JPH07229430 A JP H07229430A JP 6021119 A JP6021119 A JP 6021119A JP 2111994 A JP2111994 A JP 2111994A JP H07229430 A JPH07229430 A JP H07229430A
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JP
Japan
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fuel injection
valve
combustion engine
internal combustion
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JP6021119A
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English (en)
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衛 ▲吉▼岡
Mamoru Yoshioka
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 排気ガスの逆流を抑制して燃料噴射弁の温度
上昇を防止することを可能とした内燃機関の制御装置を
提供する。 【構成】 冷却水温度センサ119あるいは吸気温度セ
ンサ126で検出される冷却水温度あるいは吸気温度が
高である場合には、燃料噴射弁の温度が上昇することを
抑制するために、可変バルブタイミングアクチュエータ
(VVT)133を操作してオーバラップ量を少なくす
るあるいは/および燃料噴射時期をオーバラップ期間と
重ねる処理を行う。またVVTを装備しない内燃機関に
あっても吸気管流路面積を減少することにより燃料噴射
弁の温度上昇を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の制御装置に係
わり、特に排気ガスの逆流を防止して燃料噴射弁が高温
となることを防止することの可能な内燃機関の制御装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の機関弁(吸気弁および/ある
いは排気弁)の開弁タイミングを可変とするいわゆる可
変バルブタイミング制御装置は公知である(例えば実開
昭62−61907公報参照)。上記提案においては、
内燃機関が高温となった場合に機関弁を駆動するカムシ
ャフトの回転位相を変更するためのVVTアクチュエー
タが劣化することを防止するために可変バルブタイミン
グ制御を停止することが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記提案
にかかる可変バルブタイミング制御装置にあっては、排
気弁と吸気弁とが同時に開状態となっているオーバーラ
ップ期間が存在する場合に吸気管に逆流する高温の排気
ガスにより燃料噴射弁が加熱されベーパロックが発生
し、排気ガス性状が悪化することを抑制することはでき
ない。
【0004】即ち内燃機関の高負荷運転中は内燃機関自
体が高温となるため燃料噴射弁が高温となることは回避
できず、燃料噴射弁中で燃料が気化し燃料の正常な噴射
を阻止するいわゆるベーパロックが発生する場合があ
る。ベーパロックが発生すると所定の燃料量を供給する
ことができないため、空燃比がリーン側にずれ排気ガス
性状が悪化する。
【0005】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、排気ガスの逆流を抑制して燃料噴射弁の温度上昇
を防止することを可能とした内燃機関の制御装置を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明にかかる内燃
機関の制御装置は、内燃機関の運転状態を表す状態量を
検出する運転状態検出手段と、運転状態で検出された状
態量に基づいて高負荷であるほどオーバラップ期間を長
くするバルブタイミング制御手段と、運転状態で検出さ
れた状態量に基づいて燃料噴射弁が高温状態にあること
を検出する高温状態検出手段と、高温状態検出手段で燃
料噴射弁が高温状態にあることが検出された時に高温で
あるほどオーバラップ期間を短くする第1のバルブタイ
ミング補正手段と、を具備する。
【0007】第2の発明にかかる内燃機関の制御装置
は、内燃機関の運転状態を表す状態量を検出する運転状
態検出手段と、運転状態で検出された状態量に基づいて
定められる燃料量を噴射するための燃料噴射弁の開弁期
間を決定する開弁期間決定手段と、運転状態で検出され
た状態量に基づいて燃料噴射弁が高温状態にあることを
検出する高温状態検出手段と、高温状態検出手段で燃料
噴射弁が高温状態にあることが検出された時に燃料噴射
弁の開弁時期あるいは閉弁時期の少なくとも一方をオー
バラップ期間内に設定する第1の動作時期制御手段と、
を具備する。
【0008】第3の発明にかかる内燃機関の制御装置
は、動作時期制御手段が高温状態検出手段で検出される
燃料噴射弁の温度が高であるほどオーバラップ期間と開
弁期間決定手段で決定される開弁期間との重なりを大と
する。第4の発明にかかる内燃機関の制御装置は、内燃
機関の運転状態を表す状態量を検出する運転状態検出手
段と、運転状態で検出された状態量に基づいて高負荷で
あるほどオーバラップ期間を長くするバルブタイミング
制御手段と、設定された目標速度に走行速度を制御する
自動走行手段と、運転状態で検出された状態量に基づい
て燃料噴射弁が高温状態にあることを検出する高温状態
検出手段と、高温状態検出手段で燃料噴射弁が高温状態
にあることが検出されかつ自動走行手段が能動化されて
いる時にオーバラップ期間を短くする第2のバルブタイ
ミング補正手段と、を具備する。
【0009】第5の発明にかかる内燃機関の制御装置
は、内燃機関の運転状態を表す状態量を検出する運転状
態検出手段と、運転状態で検出された状態量に基づいて
高負荷であるほどオーバラップ期間を長くするバルブタ
イミング制御手段と、運転状態で検出された状態量に基
づいて定められる燃料量を噴射するための燃料噴射弁の
開弁期間を決定する開弁期間決定手段と、バルブタイミ
ング制御手段で決定されるオーバラップ期間が予め定め
たしきい値期間以上である場合に燃料噴射弁の開弁時期
あるいは閉弁時期の少なくとも一方をオーバラップ期間
内に設定する第2の動作時期制御手段と、を具備する。
【0010】第6の発明にかかる内燃機関の制御装置
は、内燃機関の運転状態を表す状態量を検出する運転状
態検出手段と、運転状態で検出された状態量に基づいて
吸気管の流路面積を小とする流路面積減少手段と、運転
状態で検出された状態量に基づいて燃料噴射弁が高温状
態にあることを検出する高温状態検出手段と、高温状態
検出手段で燃料噴射弁が高温状態にあることが検出され
た時に流面積減少手段を作動して吸気管の流路面積を小
とする逆流抑制手段と、を具備する。
【0011】
【作用】第1の発明にかかる内燃機関の制御装置にあっ
ては、内燃機関が高温状態にある時はオーバラップを小
に制御する。第2の発明にかかる内燃機関の制御装置に
あっては、内燃機関が高温状態にある時は燃料噴射時期
の一部をオーバラップ時期に重ねる。
【0012】第3の発明にかかる内燃機関の制御装置に
あっては、燃料噴射時期とオーバラップ時期との重なり
を内燃機関が高温であるほど大とする。第4の発明にか
かる内燃機関の制御装置にあっては、定速走行制御状態
である場合はオーバラップを小に制御する。第5の発明
にかかる内燃機関の制御装置にあっては、定速走行制御
状態である場合は燃料噴射時期の一部をオーバラップ時
期に重ねる。
【0013】第6の発明にかかる内燃機関の制御装置に
あっては、内燃機関が高温状態にある時は吸気流路断面
積を小とする。
【0014】
【実施例】図1は本発明にかかる内燃機関の制御装置の
構成図であって、内燃機関1の1つの気筒11にはピス
トン111が上下摺動可能に設けられ、ピストン111
上部が燃焼室12となっている。ピストン111はコネ
クティングロッド112を介してクランクシャフト11
3に接続されている。
【0015】クランクシャフト113には磁性体114
が埋め込まれており、クランクシャフト213に近接し
て配置された第1の磁気センサ115から基準パルスが
出力される。またクランクシャフト113の先端にはタ
イミングプーリ116が設置されている。なお気筒11
の周囲の設けられたウォータジャケット118には冷却
水の温度を検出するために冷却水温度センサ119が設
置されている。
【0016】燃焼室12には吸気管121および排気管
122が接続されており、吸気管121の上流には吸気
量を調節するスロットル弁123が設置される。なおス
ロットル弁123の開度は開度センサ124によって検
出される。さらに吸気管121には吸気温度を検出する
ための吸気温度センサ126が設置されている。
【0017】燃焼室12と吸気管121との接続口には
吸気弁13が、吸気弁13の直上流には燃料噴射弁12
5が設置される。また燃焼室12と排気管122との接
続口には排気弁14が設置される。吸気弁13および排
気弁14はカムシャフト131および141に取り付け
られたカム(図示せず。)によって駆動される。
【0018】カムシャフト131および141の先端に
はタイミングプーリ132および142が設置され、ク
ランクシャフト113に設置されたタイミングプーリ1
16とタイミングベルト117とを介して駆動される。
また吸気弁カムシャフト131とタイミングプーリ13
2との間には可変バルブタイミングアクチュエータ(以
下VVTと記す。)133が設置され、クランクシャフ
ト113に対する吸気弁カムシャフト131の回転位相
を変更することを可能としている。
【0019】VVT133は油圧源(図示せず。)から
供給される油圧によって駆動され、制御弁134の開度
を制御することにより回転位相が制御される。また吸気
弁カムシャフト131には磁性体135が埋め込まれて
おり、近接して配置された第2の磁気センサ136から
吸気弁カムシャフト131の1回転ごとにパルスが出力
される。
【0020】内燃機関2にはディストリビュータ15が
取り付けられており、第1の回転数センサ251によっ
て内燃機関2回転ごとに1つのパルスが、第2の回転数
センサ152によって内燃機関の30°カム角度ごとに
1つのパルスが出力される。内燃機関制御装置16はマ
イクロコンピュータシステムであり、バス161を中心
としてCPU162、メモリ163、入力インターフェ
イス164および出力インターフェイス165から構成
される。
【0021】入力インターフェイス164には第1の磁
気センサ115、開度センサ124、第2の磁気センサ
136、第1の回転数センサ151、第2の回転数セン
サ152、冷却水温度センサ119および吸気温度セン
サ126が接続され、それぞれの検出信号は内燃機関制
御装置16に取り込まれる。出力インターフェイス16
5には燃料噴射弁125および制御弁134が接続さ
れ、内燃機関制御装置16の演算結果に基づいて制御さ
れる。
【0022】図2は第1の発明にかかる内燃機関制御装
置で実行される第1のバルブタイミング制御ルーチンの
フローチャートであって、所定のクランクカムシャフト
回転角度毎に実行される。ステップ21において、第1
の磁気センサ115から出力される第1のパルスθc
第2の磁気センサ136から出力される第2のパルスθ
i 、第2の回転数センサ152から出力される回転数N
e 、開度センサ124から出力されるスロットル弁開度
TA、冷却水温度センサ119から出力される冷却水温
度THWおよび吸気温度センサ124から出力される吸
気温度THAを読み込む。
【0023】ステップ22において第1のパルスθc
よび第2のパルスθi に基づいて、次式によりクランク
シャフト113と吸気弁カムシャフト131との間の相
対位相差Δθを求める。 Δθ = f(θc ,θi ) ステップ23において回転数Ne およびスロットル弁開
度TAとに基づいて次式により目標位相差Dθを決定す
る。
【0024】Dθ = g(Ne ,TA) 図3は目標位相差Dθを決定するためのグラフであっ
て、縦軸にはスロットル弁開度TAを、横軸には回転数
e をとる。なおパラメータは目標位相差Dθである。
ステップ24において冷却水温度THWの関数として冷
却水温度補正係数k1を、ステップ25において吸気温
度THAの関数として吸気温度補正係数k2 を求める。
【0025】図4(イ)は冷却水温度補正係数k1 を、
(ロ)は吸気温度補正係数k2 を決定するためのグラフ
であって、縦軸にそれぞれ冷却水温度補正係数k1 、吸
気温度補正係数k2 をとり、横軸には共に回転数Ne
とる。即ち冷却水温度補正係数k1 は第1のしきい値回
転数N1 以下では“1.0”であり、第1のしきい値回
転数N1 以上では回転数が高となるほど“1.0”より
小に設定される。
【0026】また吸気温度補正係数k2 は第2のしきい
値回転数N2 以下では“1.0”であり、第2のしきい
値回転数N2 以上では回転数が高となるほど“1.0”
より小に設定される。従って冷却水温度THWあるいは
吸気温度THAで代表される内燃機関温度が低である場
合には内燃機関出力が大となるほど吸気弁の進角量は大
となるが、内燃機関温度が高となった場合には吸気弁の
進角量が増大することが抑制される。これにより吸気弁
と排気弁とが同時開状態となるオーバラップ期間が長く
なることが抑制され排気ガスの逆流量が減少するため、
燃料噴射弁の温度上昇を抑えることが可能となる。
【0027】ステップ26で目標位相差Dθを冷却水温
度補正係数k1 および吸気温度補正係数k2 で補正し、
ステップ27で補正された目標位相差Dθおよび相対位
相差Δθから次式により制御弁134の開度指令αを演
算する。 α = h(Dθ,Δθ) ステップ28で開度指令αを出力してこのルーチンを終
了する。
【0028】第2の発明にかかる内燃機関の制御装置
は、排気ガスによる燃料噴射弁125の温度上昇を燃料
の気化熱によって抑制するものである。即ち図5は、第
2の発明にかかる内燃機関の制御装置で実行される第1
の燃料噴射時期制御ルーチンのフローチャートであっ
て、所定のクランクカム角度ごとに実行される。
【0029】ステップ50で、冷却水温度THW、吸気
温度THA、内燃機関回転数Ne 、スロットル弁開度T
Aおよび図示しないバルブタイミング制御ルーチンで決
定されるクランクシャフトとカムシャフトとの回転位相
差Δθを読み込む。ステップ52で冷却水温度THWが
予め定めたしきい値冷却水温度THWth(例えば60°
C)以上であるか否かを判定する。
【0030】ステップ51で肯定判定された場合は、ス
テップ52で吸気温度THAが予め定めたしきい値吸気
温度THAth(例えば0°C)以上であるか否かを判定
する。ステップ52で肯定判定された場合は、ステップ
53で位相差Δθが予め定めたしきい値位相差Δθ
th(例えば40°)以上であるか否かを判定する。
【0031】ステップ53で肯定判定された場合は、ス
テップ54で内燃機関回転数Ne が予め定めたしきい値
回転数Neth (例えば4000rpm)以上であるか否
かを判定する。ステップ54で肯定判定された場合は、
ステップ55および56でスロットル弁開度TAが予め
定めた下限開度TAmi(例えば0.7)以上、上限開度
TAmx(例えば1.0)以下であるか否かが判定され
る。
【0032】なおスロットル弁開度TAに代えてエアフ
ローセンサ(図示せず。)で検出される吸気量GNを使
用することも可能である。ステップ51から56までの
全てのステップで肯定判定された場合は、内燃機関は高
温状態で運転中であるとしてステップ57に進みオーバ
ーラップ期間と燃料噴射期間とが重なるように60°A
TDC噴射を実行する。
【0033】ステップ51から56までのいずれかのス
テップで否定判定された場合は、燃料噴射弁は低温であ
るとしてステップ58で通常の30°BTDC噴射を実
行する。図6は吸気弁13近傍の拡大図であって、燃料
噴射弁125から噴射された燃料6は雲状のかたまり6
となって吸気弁13の向かって飛行する。
【0034】所定の燃料量が全て燃焼室12内に供給さ
れるためには、かたまり6の後端62が吸気弁13位置
に到達するまで吸気弁13を開状態に維持する必要があ
る。ここで燃料噴射弁125から吸気弁13までの距離
をL(例えば0.1メートル)、燃料噴射弁125から
の燃料噴射速度をV(例えば20メートル/秒)とする
と飛行時間τは、 τ = L/V(例えば5ミリ秒) となる。
【0035】上記でいう30°BTDC噴射とは燃料の
かたまり6の後端62が吸気弁13に到達する時期を、
30°BTDC(上死点前30°カム角度)とする制御
をいう。図7は30°BTDC噴射制御の特性図であっ
て、縦軸はクランク角度を、横軸は内燃機関回転数を表
し、30°BTDCよりτ秒前を燃料噴射弁の閉弁時間
として、負荷あるいは回転数に対応して定められる燃料
噴射時間TAU以前を燃料噴射弁の開弁時間として設定
する。
【0036】従って燃料のかたまり6の後端62が吸気
弁13に到達した後にオーバラップが発生するため、燃
料の気化熱によってオーバラップ時期に逆流した排気ガ
スによる燃料噴射弁の温度上昇を抑制することはできな
い。反面燃料噴射量の少ない軽負荷状態において逆流し
た排気ガスによって燃料が吹き返され、排気ガスの空燃
比の過渡的な変動を防止することが可能である。
【0037】また上記でいう60°ATDC噴射とは燃
料のかたまり6の後端62が吸気弁13に到達する時期
を、60°ATDC(上死点後60°カム角度)とする
制御をいう。図8は60°ATDC噴射制御の特性図で
あって、縦軸はクランク角度を、横軸は内燃機関回転数
を表し、60°ATDCよりτ秒前を燃料噴射弁の閉弁
時間として、負荷あるいは回転数に対応して定められる
燃料噴射時間TAU以前を燃料噴射弁の開弁時間として
設定する。
【0038】従って燃料のかたまり6の後端62が吸気
弁13に到達する前にオーバラップが発生するため、排
気ガスによる燃料噴射弁の温度上昇を燃料の気化熱によ
って抑制することが可能となる。なお高負荷運転状態に
あっては燃料噴射量が多量であるので、排気ガスの吹き
返しがあっても空燃比の過渡的な変動は発生しない。
【0039】図5に示す燃料噴射制御は燃料のかたまり
6の後端62が吸気弁に到達時期を一定のカム角度とす
る吸気弁到達終了制御であるが、燃料噴射開始時期制御
を適用することも可能である。図9はTDC燃料噴射開
始時期制御の特性図であって、ステップ58で30°B
TDC制御に代えて使用される。
【0040】即ちオーバラップ後に燃料噴射が開始され
るため、燃料気化熱による燃料噴射弁の温度上昇抑制効
果はないが排気ガスの吹き返しによる空燃比の変動は防
止される。図10は45°BTDC燃料噴射開始時期制
御の特性図であって、ステップ57で60°ATDC制
御に代えて使用される。
【0041】従ってオーバラップ期間内に燃料噴射が開
始されるため排気ガスによる燃料噴射弁の温度上昇を燃
料の気化熱によって抑制することが可能となる。図11
は第3の発明にかかる内燃機関の制御装置で実行される
第2の燃料噴射制御ルーチンのフローチャートであっ
て、ステップ50からステップ56までは第1の燃料噴
射制御ルーチンとまったく同一の処理である。
【0042】即ちステップ51からステップ56までの
すべてで肯定判定された時は、ステップ571に進み、
パラメータAを“2”だけインクリメントする。ステッ
プ572でパラメータAが“250”以下であるか否か
を判定し、否定判定された場合はステップ573でパラ
メータAを“250”に置き換えてステップ59の燃料
噴射処理を行う。
【0043】なおステップ572で肯定判定された場合
は直接ステップ59に進む。ステップ51からステップ
56のいずれかのステップで否定判定された場合はステ
ップ581に進み、パラメータAを“1”だけデクリメ
ントする。ステップ582でパラメータAが“0”以上
であるか否かを判定し、否定判定された場合はステップ
583でパラメータAを“0”に置き換えてステップ5
9に進む。
【0044】なおステップ582で肯定判定された場合
は直接ステップ59に進む。図12は吸気弁到達時期制
御を適用した場合の燃料噴射処理の詳細フローチャート
であって、ステップ591においてパラメータAの関数
として燃料吸気弁到達時期を決定する。即ちパラメータ
Aが大となるほど吸気弁に燃料が到達する時期を遅くす
ることにより、燃料噴射時期とオーバーラップとの重な
りを大とする。
【0045】ステップ592で所定のタイミングで燃料
噴射弁125を開閉する。図13は噴射開始時期制御を
適用した場合の燃料噴射処理の詳細フローチャートであ
って、ステップ593においてパラメータAの関数とし
て噴射開始時期を決定する。即ちパラメータAが大とな
るほど燃料時期を早くすることにより、燃料噴射時期と
オーバーラップとの重なりを大とことにより、燃料噴射
時期とオーバーラップとの重なりを大とする。
【0046】ステップ592で所定のタイミングで燃料
噴射弁125を開閉する。図14は第4の発明にかかる
内燃機関制御装置で実行される第3の燃料噴射ルーチン
のフローチャートであって、ステップ1401において
内燃機関回転数N e 、スロットル弁開度TAおよび自動
走行装置が動作状態であるか否かを表すフラグXCRZ
を読み込む。
【0047】ステップ1402で回転数Ne およびスロ
ットル弁開度TAに基づいて目標位相差Dθを決定す
る。 Dθ = g(Ne ,TA) ステップ1403において、アクセルペダルを踏み込ま
なくても設定した一定速度で走行する自動走行装置が動
作状態となっているか否かを表すフラグXCRZが
“1”であるか否かを判定する。
【0048】自動走行状態であれば、空燃比制御の変動
はわずかであり触媒による排気ガス浄化率も良好な状態
にあるため、オーバラップ量を小として内部排気ガス再
循環量を少なくしても排気ガスの性状が悪化することは
なく燃料噴射弁の温度上昇を抑制することが可能であ
る。従ってフラグXCRZが“1”であれば、ステップ
1404に進みスロットル弁開度TAが“1.0”以上
であるか否かを判定する。
【0049】ステップ1404で肯定判定された時、即
ちスロットル弁開度TAが“1.0”以下であれば、ス
テップ1405に進み目標位相差Dθに“1.0”以下
の定数β(例えば0.5)を乗じて進角量を小として、
オーバラップ量を小として内部排気ガス再循環量を少な
くし燃料噴射弁の温度上昇を抑制する。そしてステップ
1406に進み、燃料噴射弁の開弁時期および閉弁時期
を制御してこのルーチンを終了する。
【0050】ステップ1403で否定判定された時、即
ち自動走行状態でない時、およびステップ1404で否
定判定された時、即ちスロットル弁が全開状態であり吹
き返し量が少ない時は直接ステップ1406に進む。な
お自動走行状態にあるか否かの判定をスロットル弁開度
の単位時間当たりの変化量ΔTAが所定の幅以内(例え
ば±3°/8ミリ秒)であるか否かにより行うことも可
能である。
【0051】図15は第5の発明にかかる内燃機関制御
装置で実行される第4の噴射時期制御ルーチンのフロー
チャートであって、第1の噴射時期制御ルーチンの一部
を変更したものであって、自動走行状態にある場合には
吸気温度および燃料噴射弁の温度が上昇し易い状態にあ
るため、積極的に燃料噴射時期をオーバラップ時期に重
ねることにより燃料噴射弁の温度上昇を抑制する。
【0052】即ちステップ1501が追加し、冷却水温
度THWがしきい値温度THWth以下であっても自動走
行状態にある場合、即ちステップ1501で肯定判定さ
れた場合は、ステップ59に進み60°ATDC制御に
移行し燃料噴射時期をオーバラップ時期に重ねる。なお
自動走行状態にあるか否かの判定をスロットル弁開度の
単位時間当たりの変化量ΔTAが所定の幅以内(例えば
±3°/8ミリ秒)であるか否かにより行うことも可能
である。
【0053】可変バルブタイミングアクチュエータ13
3を装備しない内燃機関においてもオーバラップ期間中
の排気ガスの逆流によって燃料噴射弁が加熱されること
があり得る。第6の発明は上記課題を解決するためにな
されたものである。図16は第6の発明にかかる内燃機
関の制御装置が適用される内燃機関の上面図であって、
低負荷においてスワールを発生させるため、あるいは可
変吸気制御のために2つの吸気弁13aおよび13bを
具備する。
【0054】吸気管121も気筒近傍で121aおよび
121bの2つに分岐してそれぞれ吸気口に接続され
る。そして一方の吸気管121aには流路閉塞用の開閉
弁127が設置され、例えば吸気管負圧を動力源とする
アクチュエータ128によって駆動される。アクチュエ
ータ128と吸気管との接続は電磁弁129によって制
御され、電磁弁が励磁された場合は開閉弁127が吸気
管121aを閉塞する。
【0055】この結果気筒内にスワールを発生させ、あ
るいは吸気効率を変更することが可能となる。この内燃
機関において、燃料噴射弁の温度が過渡に上昇する場合
には開閉弁(以下VSVと記す。)127で一方の吸気
管121aを強制的に閉塞することにより排気ガスの吹
き返しを抑制することが可能となる。
【0056】図17はVSV制御ルーチンのフローチャ
ートであり、ステップ1701で内燃機関回転数Ne
スロットル弁開度TA(あるいは吸気流量GN)、冷却
水温度THWおよび吸気温度THAを読み込む。ステッ
プ1702で冷却水温度THWがしきい値温度THWth
以上であるか否かを判定し、否定判定されればステップ
1703に進む。
【0057】ステップ1703で吸気温度THAがしき
い値温度THAth以上であるか否かを判定し、否定判定
されればステップ1704に進む。ステップ1704で
冷却水温度THWが下限冷却水温度THWL以下である
か否かを判定し、否定判定されればステップ1705に
進む。ステップ1705では吸気温度THAが下限吸気
温度THAL以下であるか否かを判定し、肯定判定され
ればステップ1706に進み、否定判定されればステッ
プ1707に進む。
【0058】ステップ1706においては、予め設定さ
れた第1のVSV状態決定マップに基づいてVSV12
7の開閉状態を決定する。なおステップ1704で肯定
判定された場合にもステップ1706に進む。ステップ
1707においては、予め設定された第2のVSV状態
決定マップに基づいてVSV127の開閉状態を決定す
る。
【0059】なおステップ1702およびステップ17
03で肯定判定された場合にもステップ1707が実行
される。図18はVSV状態決定のためのグラフであっ
て、第2のVSV状態決定マップが使用された場合に
は、第1のVSV状態決定マップが使用された場合に比
較してより大の回転数Ne およびスロットル弁開度TA
でVSV127を閉弁し、排気ガスの吹き返しを抑制す
る。
【0060】
【発明の効果】第1の発明にかかる内燃機関の制御装置
によれば、内燃機関が高温状態にある時はオーバラップ
を小として排気ガスの吹き返し量を少なくして、燃料噴
射弁の温度上昇を抑制することが可能となる。第2の発
明にかかる内燃機関の制御装置によれば、内燃機関が高
温状態にある時は燃料噴射時期の一部をオーバラップ時
期に重ねることにより、燃料蒸発の際の気化熱によって
燃料噴射弁の温度上昇を抑制することが可能となる。
【0061】第3の発明にかかる内燃機関の制御装置に
よれば、燃料噴射時期とオーバラップ時期との重なりを
内燃機関が高温であるほど大として気化熱の発生量を多
くすることが可能となる。第4の発明にかかる内燃機関
の制御装置によれば、定速走行制御状態である場合はオ
ーバラップを小に制御することにより排気ガスの吹き返
し量を少なくして、燃料噴射弁の温度上昇を予防するこ
とが可能となる。
【0062】第5の発明にかかる内燃機関の制御装置に
よれば、定速走行制御状態である場合は燃料噴射時期の
一部をオーバラップ時期に重ねることにより燃料蒸発の
際の気化熱によって燃料噴射弁の温度上昇を予防するこ
とが可能となる。第6の発明にかかる内燃機関の制御装
置によれば、内燃機関が高温状態にある時は吸気流路断
面積を小とすることにより排気ガスの吹き返し量を少な
くして、燃料噴射弁の温度上昇を抑制することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明にかかる内燃機関制御装置の構成
図示である。
【図2】図2は第1のバルブタインミング制御ルーチン
のフローチャートである。
【図3】図3は目標位相差を決定するためのグラフであ
る。
【図4】図4は係数を決定するためのグラフである。
【図5】図5は第1の噴射時期制御ルーチンのフローチ
ャートである。
【図6】図6は吸気弁近傍の拡大図示である。
【図7】図7は30°BTDC制御の特性図である。
【図8】図8は60°ATDC制御の特性図である。
【図9】図9はTDC燃料噴射開始制御の特性図であ
る。
【図10】図10は45°BTDC燃料噴射開始制御の
特性図である。
【図11】図11は第2の噴射時期制御ルーチンのフロ
ーチャートである。
【図12】図12は吸気弁到達時期制御ルーチンのフロ
ーチャートである。
【図13】図13は噴射開始時期制御ルーチンのフロー
チャートである。
【図14】図14は第3の噴射時期制御ルーチンのフロ
ーチャートである。
【図15】図15は第4の噴射時期制御ルーチンのフロ
ーチャートである。
【図16】図16は第6の発明が適用される内燃機関の
上面図である。
【図17】図17はVSV制御ルーチンのフローチャー
トである。
【図18】図18はVSV状態決定のためのグラフであ
る。
【符号の説明】
1…内燃機関 11…気筒 115…第1の磁気センサ 119…冷却水温度センサ 124…スロットル弁開度センサ 125…燃料噴射弁 126…吸気温度センサ 13…吸気弁 133…VVT 134…制御弁 136…第2の磁気センサ 16…制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 41/22 335 D 41/34 F 7536−3G 43/00 301 J Z U 45/00 312 Q M

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の運転状態を表す状態量を検出
    する運転状態検出手段と、 前記運転状態で検出された状態量に基づいて高負荷であ
    るほどオーバラップ期間を長くするバルブタイミング制
    御手段と、 前記運転状態で検出された状態量に基づいて燃料噴射弁
    が高温状態にあることを検出する高温状態検出手段と、 前記高温状態検出手段で燃料噴射弁が高温状態にあるこ
    とが検出された時に、高温であるほどオーバラップ期間
    を短くする第1のバルブタイミング補正手段と、を具備
    する内燃機関の制御装置。
  2. 【請求項2】 内燃機関の運転状態を表す状態量を検出
    する運転状態検出手段と、 前記運転状態で検出された状態量に基づいて定められる
    燃料量を噴射するための燃料噴射弁の開弁期間を決定す
    る開弁期間決定手段と、 前記運転状態で検出された状態量に基づいて燃料噴射弁
    が高温状態にあることを検出する高温状態検出手段と、 前記高温状態検出手段で燃料噴射弁が高温状態にあるこ
    とが検出された時に、燃料噴射弁の開弁時期あるいは閉
    弁時期の少なくとも一方をオーバラップ期間内に設定す
    る第1の動作時期制御手段と、を具備する内燃機関の制
    御装置。
  3. 【請求項3】 前記動作時期制御手段が、 前記高温状態検出手段で検出される燃料噴射弁の温度が
    高であるほどオーバラップ期間と前記開弁期間決定手段
    で決定される開弁期間との重なりを大とするものである
    請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 【請求項4】 内燃機関の運転状態を表す状態量を検出
    する運転状態検出手段と、 前記運転状態で検出された状態量に基づいて高負荷であ
    るほどオーバラップ期間を長くするバルブタイミング制
    御手段と、 設定された目標速度に走行速度を制御する自動走行手段
    と、 前記運転状態で検出された状態量に基づいて燃料噴射弁
    が高温状態にあることを検出する高温状態検出手段と、 前記高温状態検出手段で燃料噴射弁が高温状態にあるこ
    とが検出され、かつ前記自動走行手段が能動化されてい
    る時に、オーバラップ期間を短くする第2のバルブタイ
    ミング補正手段と、を具備する内燃機関の制御装置。
  5. 【請求項5】 内燃機関の運転状態を表す状態量を検出
    する運転状態検出手段と、 前記運転状態で検出された状態量に基づいて高負荷であ
    るほどオーバラップ期間を長くするバルブタイミング制
    御手段と、 前記運転状態で検出された状態量に基づいて定められる
    燃料量を噴射するための燃料噴射弁の開弁期間を決定す
    る開弁期間決定手段と、 前記バルブタイミング制御手段で決定されるオーバラッ
    プ期間が予め定めたしきい値期間以上である場合に、燃
    料噴射弁の開弁時期あるいは閉弁時期の少なくとも一方
    をオーバラップ期間内に設定する第2の動作時期制御手
    段と、を具備する内燃機関の制御装置。
  6. 【請求項6】 内燃機関の運転状態を表す状態量を検出
    する運転状態検出手段と、 前記運転状態で検出された状態量に基づいて吸気管の流
    路面積を小とする流路面積減少手段と、 前記運転状態で検出された状態量に基づいて燃料噴射弁
    が高温状態にあることを検出する高温状態検出手段と、 前記高温状態検出手段で燃料噴射弁が高温状態にあるこ
    とが検出された時に、前記流面積減少手段を作動して吸
    気管の流路面積を小とする逆流抑制手段と、を具備する
    内燃機関の制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011179459A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Toyota Motor Corp 燃料性状センサの異常判定装置
CN102331316A (zh) * 2011-05-20 2012-01-25 欧文托普阀门系统(北京)有限公司 静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统及方法
WO2021090653A1 (ja) * 2019-11-08 2021-05-14 日立Astemo株式会社 内燃機関の制御装置及び制御方法

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