JPH09250368A - Method for controlling start of variable valve timing device - Google Patents
Method for controlling start of variable valve timing deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、可変バルブタイミ
ング装置の制御方法に係り、特に、始動時の可変バルブ
タイミング制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method for a variable valve timing device, and more particularly to a variable valve timing control method at the time of starting.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、運転状態に応じて吸気弁と排
気弁の各開弁期間がオーバーラップする期間を可変する
ことにより、運転状態に応じた最適な機関トルクを得る
ようにした可変バルブタイミング装置が知られている。
また、始動時には可変バルブタイミング装置のバルブタ
イミング設定を進み側、即ち、吸気弁閉じ時期を早める
側とすることにより、一度シリンダに吸入された混合気
が吸気管に押し戻されることを防止し、充填効率を向上
するという方法が知られている(例えば、実開昭59−
175617号公報、実開昭58−8134号公報、及
び実開昭60−15904号公報参照)。2. Description of the Related Art Conventionally, a variable valve which obtains an optimum engine torque according to an operating condition by varying an overlapping period of each opening period of an intake valve and an exhaust valve according to an operating condition. Timing devices are known.
In addition, by setting the valve timing of the variable valve timing device to the advanced side at the time of starting, that is, to set the intake valve closing timing to the advanced side, the mixture once sucked into the cylinder is prevented from being pushed back to the intake pipe, and charging is performed. A method of improving efficiency is known (for example, the actual development number 59-
175617, JP 58-8134, and JP 60-15904).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関におけ
る始動時におけるバルブタイミング設定においては、充
填効率の向上にしか言及しておらず、長期間使用した内
燃機関において、燃焼室内にカーボンが堆積すると、始
動時に堆積したカーボンが剥離し、該剥離したカーボン
が吸気弁に噛み込んで充填効率が低下し、始動性が極端
に悪化するという問題がある。また、従来の内燃機関
は、吸気弁閉じ時期によって、燃焼室内の混合気分布
が、始動時の着火性に大きく影響することを考慮してい
ない。In the conventional valve timing setting at the time of starting in the internal combustion engine, only the improvement of the filling efficiency is mentioned, and in the internal combustion engine used for a long time, if carbon is deposited in the combustion chamber. However, there is a problem that the carbon deposited at the time of starting is peeled off, the peeled carbon is caught in the intake valve, the filling efficiency is lowered, and the startability is extremely deteriorated. Further, the conventional internal combustion engine does not consider that the air-fuel mixture distribution in the combustion chamber greatly affects the ignitability at the time of start depending on the intake valve closing timing.
【0004】本発明は叙上の問題点に鑑みて創出された
ものであり、その目的とするところは、内燃機関の始動
時において、カーボンの噛み込み防止と点火プラグ近傍
リッチによる着火性の向上を図り、更に、充填効率の向
上を図ることのできる最適なバルブタイミング設定を行
うことができる可変バルブタイミング装置の始動時制御
方法を提供することである。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to prevent carbon from being caught and to improve ignition performance by rich in the vicinity of the ignition plug at the time of starting the internal combustion engine. Further, it is an object of the present invention to provide a control method at the time of starting a variable valve timing device capable of performing optimum valve timing setting capable of improving filling efficiency.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1記載の手段を採用することができる。この手
段によると、始動時の充填効率を向上することができ、
また、混合気の吹き戻しが小さくなり、カーボンが吸気
弁に噛み込みにくくなる。また、カーボンが噛み込んで
も、その噛み込み量が少ないため、吸気弁の閉弁力によ
って容易に除去されるので噛み込みによる始動性の悪化
を防止することができる。さらに、この手段によると、
始動時の弱い流速域である燃焼室内で、スワール流及び
タンブル流によって圧縮上死点でプラグ近傍がリッチと
なるため、着火性が向上し、良好な始動性を確保するこ
とができる。そして、完爆後は、従来の設定にて可変バ
ルブタイミング装置を作動することにより、運転状態に
応じた最適な機関トルクを得ることができる。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the means described in claim 1 can be adopted. According to this means, it is possible to improve the charging efficiency at the time of starting,
Further, the blowback of the air-fuel mixture becomes small, and it becomes difficult for carbon to be caught in the intake valve. Further, even if the carbon is bitten, the amount of biting is small, so that it is easily removed by the valve closing force of the intake valve, so that it is possible to prevent deterioration of the startability due to the biting. Furthermore, according to this means,
In the combustion chamber, which is a weak flow velocity region at the time of starting, the swirl flow and the tumble flow make the vicinity of the plug rich at the compression top dead center, so that the ignitability is improved and good startability can be secured. Then, after the complete explosion, by operating the variable valve timing device with the conventional setting, it is possible to obtain the optimum engine torque according to the operating state.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】本発明の可変バルブタイミング装
置の始動時制御方法の第1実施形態を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明の原理構成図である。図におい
て、可変バルブタイミング装置11は、内燃機関10の
吸気弁と排気弁の各開弁期間およびバルブタイミングを
運転状態に応じて可変する。始動検出手段12は、内燃
機関10の回転数等から始動を検出する。完爆検出手段
13は内燃機関10の回転数の微分値である回転変動等
から機関の完爆を検出する。例えば、各気筒の圧縮上死
点からフランク角が所定回転角に到達するまでの回転速
度が所定値以上のときにその気筒で爆発が生じたと判定
し、所定数以上の気筒で爆発が生じている場合、完爆と
判定する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of a starting control method for a variable valve timing device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. In the figure, a variable valve timing device 11 varies each valve opening period and valve timing of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine 10 according to an operating state. The start detection means 12 detects the start from the number of revolutions of the internal combustion engine 10 or the like. The complete explosion detection means 13 detects the complete explosion of the engine from the rotational fluctuation which is the differential value of the rotational speed of the internal combustion engine 10. For example, when the rotation speed from the compression top dead center of each cylinder until the flank angle reaches a predetermined rotation angle is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that an explosion has occurred in that cylinder, and the explosion occurs in a predetermined number or more of cylinders. If yes, it is judged as complete explosion.
【0007】図2は、本発明の第1実施形態のシステム
構成図を示すものである。本実施形態は、内燃機関10
として、4気筒4サイクル火花点火式内燃機関(エンジ
ン)に適用した例で、図2には任意の一気筒の構造断面
図を示している。この内燃機関の各部は後述するマイク
ロコンピュータ21によって制御される。図2におい
て、エンジンブロック22内に、上下方向に往復運動す
るピストン23が収納され、また燃焼室24が吸気弁2
6を介してインテークマニホルド25に連通される一
方、排気弁27を介してエキゾーストマニホルド28に
連通されている。また、燃焼室24にプラグギャップが
突出するように点火プラグ29が設けられている。イン
テークマニホルド25の上流側はサージタンク30を介
して4気筒共通に吸気管31に連通させている。この吸
気管31内には、スロットルバルブ33、エアフローメ
ータ32が夫々設けられている。スロットルバルブ33
は、アクセルペダルに連動して開度が調整される構成と
されており、またその開度はスロットルポジションセン
サ34より検出される構成とされている。エアフローメ
ータ32の下流側には吸入空気温を測定する吸気温セン
サ35が設けられている。FIG. 2 shows a system configuration diagram of the first embodiment of the present invention. In this embodiment, the internal combustion engine 10
As an example applied to a 4-cylinder 4-cycle spark ignition internal combustion engine (engine), FIG. 2 shows a structural cross-sectional view of an arbitrary cylinder. Each part of this internal combustion engine is controlled by a microcomputer 21 described later. In FIG. 2, an engine block 22 accommodates a piston 23 that reciprocates in the vertical direction, and a combustion chamber 24 includes an intake valve 2
While communicating with the intake manifold 25 via 6, the exhaust manifold 27 communicates with the exhaust manifold 28. An ignition plug 29 is provided in the combustion chamber 24 so that a plug gap protrudes. The upstream side of the intake manifold 25 is connected to the intake pipe 31 through the surge tank 30 in common for the four cylinders. Inside the intake pipe 31, a throttle valve 33 and an air flow meter 32 are provided, respectively. Throttle valve 33
Has a configuration in which the opening is adjusted in conjunction with the accelerator pedal, and the opening is detected by the throttle position sensor 34. An intake air temperature sensor 35 for measuring the intake air temperature is provided downstream of the air flow meter 32.
【0008】また、スロットルバルブ33を迂回し、且
つ、スロットルバルブ33の上流側と下流側とを連通す
るバイパス通路36が設けられ、該バイパス通路36の
途中にはソレノイドによって開弁度が制御されるアイド
ル・スピード・コントロール・バルブ(以下「ISC
V」と称する)37が取り付けられている。38は燃料
噴射弁で、インテークマニホルド25を通る空気流中
に、後述のマイクロコンピュータ21の指示に従い、燃
料を噴射する。また、酸素濃度検出センサ(以下、「O
2 センサ」と称する)39はエキゾーストマニホルド2
8を一部貫通突出するように設けられ、触媒装置に入る
前の排気ガス中の酸素濃度を検出する。40は水温セン
サで、エンジンブロック22を貫通して一部がウォータ
ジャケット内に突出するように設けられており、エンジ
ン冷却水の水温を検出する。41はイグナイタで、イグ
ニッションコイル(図示せず)の一次電流を開閉する。
42はディストリビュータで、エンジンフランクシャフ
トの基準位置検出信号を発生する気筒判別センサ43
と、エンジン回転数信号を例えば30°クランクアング
ル(以下、「CA」と称する)毎に発生する回転角センサ
44とを有している。45はスタータで、イグニッショ
ンキーのオンにより、ギアを介してクランクシャフト4
6を駆動し、始動する。47は油圧コントロールソレノ
イドバルブで、動弁機構48と共に前記した可変バルブ
タイミング装置11を構成している。該動弁機構48
は、吸気弁26と排気弁27の開閉タイミング制御を油
圧コントロールソレノイドバルブ47からの油圧のオン
/オフ信号に応じて切換える構造とされている。A bypass passage 36 that bypasses the throttle valve 33 and connects the upstream side and the downstream side of the throttle valve 33 is provided, and the degree of valve opening is controlled by a solenoid in the middle of the bypass passage 36. Idle speed control valve (hereinafter referred to as "ISC
37) is attached. A fuel injection valve 38 injects fuel into the air flow passing through the intake manifold 25 in accordance with an instruction from the microcomputer 21 described later. In addition, an oxygen concentration detection sensor (hereinafter referred to as "O
2 sensor ”) 39 is the exhaust manifold 2
It is provided so as to partially penetrate 8 and detects the oxygen concentration in the exhaust gas before entering the catalyst device. Reference numeral 40 denotes a water temperature sensor which is provided so as to penetrate the engine block 22 and partially project into the water jacket, and detects the temperature of the engine cooling water. An igniter 41 opens and closes a primary current of an ignition coil (not shown).
Reference numeral 42 denotes a distributor, which is a cylinder discrimination sensor 43 that generates a reference position detection signal for the engine flank shaft.
And a rotation angle sensor 44 that generates an engine speed signal for each 30 ° crank angle (hereinafter referred to as “CA”). Reference numeral 45 is a starter, which is turned on by the ignition key to drive the crankshaft 4 through a gear.
Drive 6 to start. Reference numeral 47 is a hydraulic control solenoid valve, which constitutes the variable valve timing device 11 together with the valve operating mechanism 48. The valve mechanism 48
Has a structure in which the opening / closing timing control of the intake valve 26 and the exhaust valve 27 is switched in accordance with the hydraulic pressure on / off signal from the hydraulic pressure control solenoid valve 47.
【0009】上述した構成の各部の動作を制御するマイ
クロコンピュータ21は、図3に示すように、ハードウ
ェア構成とされている。同図中、図2と共通する構成部
分については同じ参照符号を付すことによって、重複す
る説明を省略する。以下、後述する他の実施形態につい
ても同様である。図3において、マイクロコンピュータ
21は中央処理装置(以下、「CPU」と称する)5
0、処理プログラムを格納したリード・オンリ・メモリ
(ROM)51、作業領域として使用されるランダム・
アクセス・メモリ(RAM)52、エンジン停止後もデ
ータを保持するバックアップRAM53、入力インター
フェース回路54、マルチプレクサ付きA/Dコンバー
タ56及び入出力インターフェース回路55等から構成
されており、それらの構成要素は、バス57を介して互
いに接続されている。A/D変換器56は、スタータ4
5からのスタータ・オン信号、エアフローメータ32か
らの吸入空気量信号、吸気温センサ35からの吸気温検
出信号、スロットルポジションセンサ34からの検出信
号、水温センサ40からの水温検出信号、O2 センサ3
9からの酸素濃度検出信号を入力インターフェース回路
54を通して順次切換えて取り込み、それらの信号をA
/D変換器56にてアナログ・デジタル変換してバス5
7へ順次送出する。入出力インターフェース回路55に
は、スロットルポジションセンサ34からの検出信号及
び回転角センサ44からのエンジン回転数(NE)に応
じた回転数信号などが夫々入力され、それらの信号をバ
ス57を介してCPU50へ入力する。As shown in FIG. 3, the microcomputer 21 for controlling the operation of each unit having the above-described structure has a hardware structure. In the figure, the same components as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted. The same applies to other embodiments described below. In FIG. 3, a microcomputer 21 is a central processing unit (hereinafter referred to as “CPU”) 5
0, a read-only memory (ROM) 51 storing a processing program, and a random access memory used as a work area.
An access memory (RAM) 52, a backup RAM 53 that retains data even after the engine is stopped, an input interface circuit 54, an A / D converter 56 with a multiplexer, an input / output interface circuit 55, and the like, and their constituent elements are: They are connected to each other via a bus 57. The A / D converter 56 is the starter 4
5, starter-on signal, intake air amount signal from air flow meter 32, intake air temperature detection signal from intake air temperature sensor 35, detection signal from throttle position sensor 34, water temperature detection signal from water temperature sensor 40, O 2 sensor Three
The oxygen concentration detection signals from 9 are sequentially switched and fetched through the input interface circuit 54, and these signals are
Bus 5 after analog / digital conversion by the / D converter 56
7 sequentially. A detection signal from the throttle position sensor 34 and a rotation speed signal corresponding to the engine rotation speed (NE) from the rotation angle sensor 44 are input to the input / output interface circuit 55, and these signals are input via the bus 57. Input to the CPU 50.
【0010】また、CPU50は上記入出力インターフ
ェース回路55及びA/D変換器56からバス57を通
じて入力された各種データに基づいて、各演算処理を実
行し、得られたデータをバス57及び入出力インターフ
ェース回路55を通してISCV37、燃料噴射弁3
8、イグナイタ41及び油圧コントロールソレノイドバ
ルブ45へ適宜選択出力し、ISCV37の開度を制御
してアイドル回転数を目標回転数に制御したり、燃料噴
射弁38による燃料噴射時間を制御したり、イグナイタ
41により点火時期制御を行なわせ、また、油圧コント
ロールソレノイドバルブ47を介して動弁機構48のバ
ルブタイミングを制御するようになっている。Further, the CPU 50 executes each arithmetic processing based on various data inputted from the input / output interface circuit 55 and the A / D converter 56 through the bus 57, and obtains the obtained data on the bus 57 and the input / output. ISCV37, fuel injection valve 3 through the interface circuit 55
8, the igniter 41 and the hydraulic control solenoid valve 45 are appropriately selected and output to control the opening of the ISCV 37 to control the idle speed to the target speed, to control the fuel injection time by the fuel injection valve 38, and to control the igniter. The ignition timing control is performed by 41, and the valve timing of the valve operating mechanism 48 is controlled via the hydraulic control solenoid valve 47.
【0011】次に、このバルブタイミング制御について
説明する。図4は、内燃機関の運転状態時(始動後)に
おける可変バルブタイミング装置の特性図を示し、縦軸
はスロットル開度、横軸はエンジン回転数(単位rpm)を
示す。図4に示すように、スロットル開度が所定値以下
の低負荷運転状態及びエンジン回転数が所定値N以上の
高回転状態の運転領域Iでは、図5(A)に示す様に排
気弁27の開弁期間T27と吸気弁26の開弁期間T2
6がオーバーラップする期間θ1 を小さくし、燃焼室の
ガスの吹き抜け等を防止すると共に機関トルクを抑える
ようにしている。また、図4のスロットル開度が所定値
以上で、エンジン回転数が所定値N以下の運転領域IIで
は、図5(B)に示す様に排気弁27の開弁期間T27
と吸気弁26の開弁期間T26′がオーバーラップする
期間θ2 (θ2 >θ1 )を大きくし、十分な吸気及び排
気期間を確保して充填効率を高め、機関トルクを向上さ
せるようにしている。Next, the valve timing control will be described. FIG. 4 is a characteristic diagram of the variable valve timing device when the internal combustion engine is in the operating state (after starting), in which the vertical axis represents the throttle opening and the horizontal axis represents the engine speed (unit rpm). As shown in FIG. 4, in the low load operating state in which the throttle opening is equal to or less than the predetermined value and in the high operating state I in which the engine speed is equal to or more than the predetermined value N, the exhaust valve 27 is provided as shown in FIG. Valve opening period T27 and intake valve 26 opening period T2
The period θ 1 in which 6 overlaps is made small to prevent blow-through of gas in the combustion chamber and suppress the engine torque. Further, in the operating region II in which the throttle opening is greater than or equal to the predetermined value and the engine speed is less than or equal to the predetermined value N in FIG. 4, as shown in FIG.
And the opening period T26 ′ of the intake valve 26 overlap with each other to increase the period θ 2 (θ 2 > θ 1 ) to secure a sufficient intake and exhaust period to improve the charging efficiency and improve the engine torque. ing.
【0012】次に、始動時については、マイクロコンピ
ュータ21を用い、前記した始動検出手段12と完爆検
出手段13を用いて、可変バルブタイミングの設定を変
更する。変更方法の一実施形態として、図6に可変バル
ブタイミング装置制御のうち、特に、始動時を詳細に図
示したフローチャートを示す。まず、ステップ101に
おいて、マイクロコンピュータは、イグニッションキー
のオンとともに起動し、制御を開始する。開始後、RA
M52を初期化し、このときスタータオンオフを判定す
るフラグST(後述)も、スタータオフであるST=0
とされる(ステップ102)。次に、ステップ103に
おいてスタータオンオフを判定する。これは、図1の始
動検出手段12に相当し、スタータがオフのときステッ
プ104に進み、ST=0とし、スタータがオンのとき
ステップ105に進み、ST=1とする。ステップ10
4においてST=0のとき、回転角センサ44からの入
力より算出される回転数NEが、例えば400rpm 以上
であるか否かにより始動完了を判定する(ステップ10
7)。ステップ107においてNE>400rpm のとき
は、始動が完了したと判定し、図4に示されるエンジン
回転数とスロットル開度に応じた始動後可変バルブタイ
ミング設定へ移行する(ステップ108)。また、ステ
ップ107にてNE≦400であった場合、まだ始動時
であると判定し、初期化(ステップ102)後に戻る。
一方、ST=1(ステップ105)のとき、始動時制御
ルーチン(ステップ106)にて可変バルブタイミング
を制御し、図7におけるステップ204にて始動完了を
確認する。Next, at the time of starting, the microcomputer 21 is used to change the setting of the variable valve timing by using the starting detecting means 12 and the complete explosion detecting means 13. As one embodiment of the changing method, FIG. 6 shows a flowchart showing in detail the start-up time of the variable valve timing device control. First, in step 101, the microcomputer starts up when the ignition key is turned on, and starts control. After starting, RA
A flag ST (described later) for initializing M52 and determining starter on / off at this time is also ST = 0 which is starter off.
(Step 102). Next, in step 103, it is determined whether the starter is on or off. This corresponds to the start detection means 12 of FIG. 1, and proceeds to step 104 when the starter is off and sets ST = 0, and proceeds to step 105 when the starter is on and sets ST = 1. Step 10
4, when ST = 0, the start completion is determined by whether or not the rotation speed NE calculated from the input from the rotation angle sensor 44 is, for example, 400 rpm or more (step 10).
7). When NE> 400 rpm in step 107, it is determined that the start is completed, and the process proceeds to the variable valve timing setting after start according to the engine speed and the throttle opening shown in FIG. 4 (step 108). If NE ≦ 400 in step 107, it is determined that the engine is still starting, and the process returns after initialization (step 102).
On the other hand, when ST = 1 (step 105), the variable valve timing is controlled in the starting control routine (step 106), and the completion of starting is confirmed in step 204 in FIG.
【0013】次に、始動時制御ルーチンを図7に示す。
このルーチンにて、まず吸気弁の閉じ時期を早くする設
定、つまり本実施形態においては、ステップ202にお
いて図5(B)(θ4 <θ3 )のバルブタイミング設定
とする。次に、単位時間当たりの回転数である回転変動
ΔNEを、例えば30°CA回転するのに必要な時間から
30°CA毎に算出する(ステップ203)。この算出し
たΔNEが設定値(本実施形態においては、50rpm /
s)よりも大きいか否かで完爆の有無の判定をする(ス
テップ204)。これは図1の完爆検出手段13に相当
する。ステップ204においてΔNE>50のとき、機
関に完爆が発生したと判定し、このルーチンを終了す
る。また、ΔNE≦50のとき、機関に完爆が発生して
いないと判定し、ステップ203に戻る。Next, the control routine at the time of starting is shown in FIG.
In this routine, first, the intake valve closing timing is set to be advanced, that is, in the present embodiment, the valve timing is set in step 202 of FIG. 5B (θ 4 <θ 3 ). Next, the rotation fluctuation ΔNE, which is the number of rotations per unit time, is calculated for each 30 ° CA from the time required to rotate 30 ° CA, for example (step 203). This calculated ΔNE is a set value (in the present embodiment, 50 rpm /
Whether or not there is a complete explosion is determined by whether or not it is larger than (s) (step 204). This corresponds to the complete explosion detection means 13 in FIG. When ΔNE> 50 in step 204, it is determined that the complete explosion has occurred in the engine, and this routine is ended. When ΔNE ≦ 50, it is determined that the complete explosion has not occurred in the engine, and the process returns to step 203.
【0014】上述したような動作を行う内燃機関におい
て、本実施形態は、図5(B)のθ 4 に相当する吸気弁
閉じ時期を最適値に設定する。図8は、始動時の吸気弁
閉じ時期と、最大筒内圧の関係を示したものである。吸
気弁閉じ時期は、図5(B)中のθ4 に相当する。最大
筒内圧は、吸気弁閉じ時期が、ピストン下死点に相当す
る0゜(BDC)からピストン下死点後30°CAに相当
する30°CAで最大となり、この時期の範囲内において
充填効率が向上する。In an internal combustion engine that operates as described above
In this embodiment, θ in FIG. FourIntake valve equivalent to
Set the closing time to the optimum value. Figure 8 shows the intake valve at startup
It shows the relationship between the closing timing and the maximum cylinder pressure. Sucking
The air valve closing timing is θ in FIG. 5 (B).FourIs equivalent to maximum
The in-cylinder pressure corresponds to the piston bottom dead center when the intake valve is closed.
From 0 ° (BDC) to 30 ° CA after piston bottom dead center
It reaches its maximum at 30 ° CA, and within this period
The filling efficiency is improved.
【0015】図9は、吸気弁閉じ時期と、燃焼室内にカ
ーボンの堆積した内燃機関の始動時間との関係を示した
ものである。吸気弁閉じ時期が下死点後30°CAより遅
くなると、混合気の吹き戻しによりカーボンが噛み込み
やすくなり、始動時間は急増する。これに対し、吸気弁
閉じ時期が、下死点後30°CAより早い場合では、混合
気の吹き戻しが小さくなり、カーボンが吸気弁に噛み込
みにくくなる。また、カーボンが噛み込んでも、その噛
み込み量が少ないため、吸気弁の閉弁力によって容易に
除去される。これらより、燃焼室内にカーボンの堆積し
た内燃機関の始動時間を1秒以内に抑えるには、吸気弁
閉じ時期を図9中、−20°CAから25°CA、すなわち
ピストン下死点前20°CAからピストン下死点後25°
CAに設定することが必要である。FIG. 9 shows the relationship between the intake valve closing timing and the starting time of the internal combustion engine in which carbon has accumulated in the combustion chamber. When the intake valve closing timing is later than 30 ° CA after bottom dead center, the air is blown back and carbon is easily trapped, and the start-up time increases sharply. On the other hand, when the intake valve closing timing is earlier than 30 ° CA after bottom dead center, the blowback of the air-fuel mixture becomes small, and it becomes difficult for carbon to be trapped in the intake valve. Further, even if carbon is bitten, the amount of biting is small, so that it is easily removed by the valve closing force of the intake valve. From these, in order to suppress the start-up time of the internal combustion engine in which carbon is accumulated in the combustion chamber within 1 second, the intake valve closing timing is from -20 ° CA to 25 ° CA in FIG. 9, that is, 20 ° before piston bottom dead center. 25 ° after bottom dead center of piston from CA
Must be set to CA.
【0016】図10は、吸気弁閉じ時期と燃焼室内のプ
ラグ部の空燃比の関係である。図10中の空燃比は、圧
縮上死点にて測定した空燃比である。吸気弁閉じ時期
を、下死点前15°CA(即ち、−15°CA)より進める
と、燃料が十分吸入されず、プラグ近傍はリーンとな
る。吸気弁閉じ時期が下死点前15°CAから、下死点後
30°CA(即ち、−15゜から30°CAの範囲)では、
始動時の弱い流速域である燃焼室内で、スワール流およ
びタンブル流によって圧縮上死点でプラグ近傍がリッチ
となり着火性が向上する。吸気弁閉じ時期を下死点後3
0°CAより遅らせると、吸気管内への吹き戻しによって
吸気弁側に濃い燃料が偏在分布し、プラグまわりは吸気
弁閉じ時期が下死点前15°CAから下死点後30°CAに
比べてリーンとなる。以上より本実施形態では、始動時
の吸気弁閉じ時期(図5(B)のθ4 )をピストン下死
点からピストン下死点後25°CAのバルブタイミング設
定とする。FIG. 10 shows the relationship between the intake valve closing timing and the air-fuel ratio of the plug portion in the combustion chamber. The air-fuel ratio in FIG. 10 is the air-fuel ratio measured at the compression top dead center. If the intake valve closing timing is advanced from 15 ° CA before bottom dead center (that is, −15 ° CA), the fuel is not sufficiently sucked and the vicinity of the plug becomes lean. When the intake valve closing timing is from 15 ° CA before bottom dead center to 30 ° CA after bottom dead center (that is, in the range of -15 ° to 30 ° CA),
In the combustion chamber, which is a weak flow velocity region at the time of starting, the swirl flow and the tumble flow make the vicinity of the plug rich at the compression top dead center and improve the ignitability. 3 after bottom dead center for closing intake valve
If it is delayed from 0 ° CA, rich fuel is unevenly distributed on the intake valve side due to blowback into the intake pipe, and the intake valve closing timing around the plug is from 15 ° CA before bottom dead center to 30 ° CA after bottom dead center. And become lean. As described above, in this embodiment, the intake valve closing timing (θ 4 in FIG. 5B) at the time of starting is set to the valve timing from the piston bottom dead center to 25 ° CA after the piston bottom dead center.
【0017】次に、本発明の第2実施形態について説明
する。図11は本発明の第2実施形態のシステム構成図
であり、前述の第1実施形態を示す図2と共通する構成
部分については同じ参照符号を付すことによって、重複
する説明を省略する。図11においては、可変バルブタ
イミング装置11は、電動モータ50と、動弁機構48
とで構成されており、そのタイミングは、図12(A)
から図12(B)までの任意のタイミングに設定可能で
ある。電動モータ50は、図13に示すマイクロコンピ
ュータ(図3と同一符号の構成部分については説明を省
略する)から出力された信号により、バルブタイミング
を設定する。始動時のバルブタイミング装置制御は、図
6に示すフローチャートと同様とする。本実施形態の図
7と同様の始動時制御ルーチンの詳細を図14に示す。
図14中、図7と同一符号の構成部分については同様の
作用を示し、説明は省略する。始動時のバルブタイミン
グは、図12(C)(θ8 <θ10<θ7 )に設定し、そ
の制御は、図14のステップ205にて行う。本実施形
態においては、始動時の吸気弁閉じ時期である図12
(C)のθ10をピストン下死点からピストン下死点後2
5°CAのバルブタイミング設定とし、その効果は第1実
施形態と同様である。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a system configuration diagram of the second embodiment of the present invention, and the same components as those in FIG. 2 showing the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In FIG. 11, the variable valve timing device 11 includes an electric motor 50 and a valve mechanism 48.
The timing is shown in FIG. 12 (A).
It is possible to set at any timing from to FIG. 12 (B). The electric motor 50 sets the valve timing based on a signal output from the microcomputer shown in FIG. 13 (the description of the components having the same reference numerals as in FIG. 3 is omitted). The valve timing device control at the time of starting is the same as the flowchart shown in FIG. FIG. 14 shows details of the startup control routine similar to that of FIG. 7 of the present embodiment.
In FIG. 14, components having the same reference numerals as those in FIG. 7 have similar operations, and description thereof will be omitted. The valve timing at the time of starting is set to FIG. 12C (θ 8 <θ 10 <θ 7 ), and the control is performed in step 205 of FIG. 14. In the present embodiment, the intake valve closing timing at the time of starting is shown in FIG.
(C) θ 10 from piston bottom dead center 2 after piston bottom dead center
The valve timing is set to 5 ° CA, and the effect is the same as that of the first embodiment.
【図1】本発明の原理構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.
【図2】本発明の第1実施形態のシステム構成図であ
る。FIG. 2 is a system configuration diagram of the first embodiment of the present invention.
【図3】図2中のマイクロコンピュータのハードウェア
構成図である。FIG. 3 is a hardware configuration diagram of the microcomputer in FIG. 2;
【図4】第1実施形態における可変バルブタイミング装
置の特性説明図である。FIG. 4 is a characteristic explanatory diagram of the variable valve timing device in the first embodiment.
【図5】第1実施形態における可変バルブタイミング装
置による吸・排気弁の開タイミングの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of opening timings of intake and exhaust valves by the variable valve timing device according to the first embodiment.
【図6】第1実施形態における始動時の可変バルブタイ
ミング装置制御ルーチンを示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a variable valve timing device control routine at the time of starting in the first embodiment.
【図7】図6中の始動時制御ルーチンを示すフローチャ
ートである。FIG. 7 is a flowchart showing a control routine at the time of starting in FIG.
【図8】第1実施形態における始動時の吸気弁閉じ時期
と最大筒内圧の関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the intake valve closing timing and the maximum in-cylinder pressure at the time of startup in the first embodiment.
【図9】第1実施形態における吸気弁閉じ時期と燃焼室
内にカーボンの堆積した内燃機関の始動時間を示す図で
ある。FIG. 9 is a diagram showing an intake valve closing timing and a starting time of an internal combustion engine in which carbon is accumulated in a combustion chamber in the first embodiment.
【図10】第1実施形態における始動時の吸気弁閉じ時
期と、燃焼室プラグ近傍の空燃比との関係を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between an intake valve closing timing at the time of starting and an air-fuel ratio near a combustion chamber plug in the first embodiment.
【図11】本発明の第2実施形態のシステム構成図であ
る。FIG. 11 is a system configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図12】第2実施形態における可変バルブタイミング
装置による吸・排気弁の開タイミングの説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of opening timing of intake / exhaust valves by the variable valve timing device according to the second embodiment.
【図13】図11中のマイクロコンピュータのハードウ
ェア構成図である。13 is a hardware configuration diagram of the microcomputer in FIG.
【図14】第2実施形態における始動時制御ルーチンを
示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing a start-up control routine in the second embodiment.
10…内燃機関 11…可変バルブタイミング装置 12…始動検出手段 13…完爆検出手段 26…吸気弁 27…排気弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine 11 ... Variable valve timing device 12 ... Start detection means 13 ... Complete explosion detection means 26 ... Intake valve 27 ... Exhaust valve
───────────────────────────────────────────────────── 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 F02N 17/08 F02N 17/08 Z (72)発明者 志茂 浩史 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location F02N 17/08 F02N 17/08 Z (72) Inventor Hiroshi Shimo 1 Toyota-cho, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Automobile Co., Ltd.
Claims (1)
およびバルブタイミングを運転状態に応じて可変する可
変バルブタイミング装置と、内燃機関の始動を検出する
始動検出手段と、内燃機関の完爆を検出する完爆検出手
段を有し、始動時と判定したときはバルブタイミングが
進み側となるようにバルブタイミングを設定する可変バ
ルブタイミング装置の始動時制御方法において、 始動開始から完爆が検出されるまでの期間の吸気弁閉じ
時期をピストン下死点からピストン下死点後25度クラ
ンクアングルのバルブタイミングに設定することを特徴
とする可変バルブタイミング装置の始動時制御方法。Claim: What is claimed is: 1. A variable valve timing device for varying the valve opening period and valve timing of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine according to operating conditions, a start detection means for detecting the start of the internal combustion engine, and an internal combustion engine In the control method at the time of start of the variable valve timing device, which has a complete explosion detection means for detecting complete explosion, and sets the valve timing so that the valve timing is on the advance side when it is determined at the time of starting, A method for controlling the start-up of a variable valve timing device, characterized in that the intake valve closing timing during the period until is detected is set to a valve timing from the piston bottom dead center to a crank angle of 25 degrees after the piston bottom dead center.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8056241A JPH09250368A (en) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | Method for controlling start of variable valve timing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8056241A JPH09250368A (en) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | Method for controlling start of variable valve timing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09250368A true JPH09250368A (en) | 1997-09-22 |
Family
ID=13021609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8056241A Pending JPH09250368A (en) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | Method for controlling start of variable valve timing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09250368A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006233913A (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Toyota Motor Corp | Variable valve system control device for internal combustion engine |
KR101226058B1 (en) * | 2011-05-06 | 2013-02-07 | 한국기계연구원 | Valve Operation Control Method for Preventing the Carbon Deposition of Spark Plug in a Direct Injection Gasoline Engine |
KR102187579B1 (en) * | 2019-11-01 | 2020-12-07 | 현대자동차주식회사 | Method for CVVD Start Up Control Using Dual Duration and CVVD System Thereof |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP8056241A patent/JPH09250368A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4525385B2 (en) * | 2005-02-25 | 2010-08-18 | トヨタ自動車株式会社 | Variable valve mechanism control apparatus for internal combustion engine |
KR101226058B1 (en) * | 2011-05-06 | 2013-02-07 | 한국기계연구원 | Valve Operation Control Method for Preventing the Carbon Deposition of Spark Plug in a Direct Injection Gasoline Engine |
KR102187579B1 (en) * | 2019-11-01 | 2020-12-07 | 현대자동차주식회사 | Method for CVVD Start Up Control Using Dual Duration and CVVD System Thereof |
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