KR100807614B1 - 가변 압축비 내연기관 - Google Patents

가변 압축비 내연기관 Download PDF

Info

Publication number
KR100807614B1
KR100807614B1 KR1020067000780A KR20067000780A KR100807614B1 KR 100807614 B1 KR100807614 B1 KR 100807614B1 KR 1020067000780 A KR1020067000780 A KR 1020067000780A KR 20067000780 A KR20067000780 A KR 20067000780A KR 100807614 B1 KR100807614 B1 KR 100807614B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compression ratio
cylinder
air
combustion chamber
amount
Prior art date
Application number
KR1020067000780A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060070528A (ko
Inventor
시게오 기코리
다이스케 아키히사
에이이치 가미야마
아키오 기코리
Original Assignee
도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 filed Critical 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Publication of KR20060070528A publication Critical patent/KR20060070528A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100807614B1 publication Critical patent/KR100807614B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/04—Varying compression ratio by alteration of volume of compression space without changing piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/006—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] using internal EGR
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/01—Internal exhaust gas recirculation, i.e. wherein the residual exhaust gases are trapped in the cylinder or pushed back from the intake or the exhaust manifold into the combustion chamber without the use of additional passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/041—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of cylinder or cylinderhead positioning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0253—Fully variable control of valve lift and timing using camless actuation systems such as hydraulic, pneumatic or electromagnetic actuators, e.g. solenoid valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261—Controlling the valve overlap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0411—Volumetric efficiency
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0614—Actual fuel mass or fuel injection amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

본 발명에 따르는 연소실 용적을 변경함으로써 압축비를 변화시키는 가변 압축비 내연기관에서는 연소실 용적의 변경에 따른 공연비의 불균일성을 억제할 수 있다. 압축비가 변경되는 과도기간에서 압축비 가변 기구에 의해 구현되고 있는 실제 연소실 용적을 검출하고, 검출한 실제 연소실 용적에 의거하여 공연비를 지배하는 요인(예컨대, 연료분사량, 실린더 흡입 공기량, EGR양)을 제어한다. 결과적으로 공연비가 압축비의 변경 전후와 실질적으로 동등하게 되도록 한다.

Description

가변 압축비 내연기관{VARIABLE COMPRESSION RATIO INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 연소실 용적을 변경함으로써 압축비를 변화시키는 내연기관에 관한 것이다.
종래, 예를 들어 일본특허출원공개공보 제60-230522호에 기재된 바와 같이, 연소실 용적을 기계적으로 변경함으로써, 실린더 용적과 연소실 용적의 비로 규정되는 압축비(기계 압축비)를 변화시키기 위한 압축비 가변 기구가 알려져 있다. 압축비 가변 기구를 구비한 내연기관에서는 운전상태에 따라 압축비를 변화시킴으로써, 출력 및 연비의 향상과 노킹의 억제를 높은 차원으로 균형을 유지시키는 것이 가능하다.
일본특허출원공개공보 제1-106958호에는, 가변 압축비를 갖는 다기통 내연기관에 있어서, 연소가 일어나지 않을 때의 실린더내 압력에 의거하여 각 실린더에서의 점화시기 또는 연료공급량을 제어하는 기술이 개시되어 있다.
일본특허출원공개공보 제1-45965호, 일본등록실용신안 제2510247호 공보, 일본특허출원공개공보 제2-40056호는 압축비가 변경될 때 점화시기 등을 제어하는 방법을 개시한다.
일본특허출원공개공보 제63-18142호 및 PCT 국제특허출원의 일본국내 재공보 제97-13063호는 가변 밸브 구동기구 및 압축비 가변 기구를 구비한 내연기관에 있어서, 노킹의 검출시에 상기 가변 밸브 구동기구를 제어함으로써 유효 압축비를 낮추는 기술을 개시한다.
가변 압축비를 가지는 내연기관에서는, 예를 들어 실린더 블럭과 크랭크 케이스를 상대 이동시키거나 커넥팅 로드를 굽힘으로써 피스톤 행정길이를 변화시켜 연소실의 용적을 저압축비시에는 증가시키고 고압축비시에는 감소시킨다.
압축비가 변경되는 과도기간에는 실린더에 대한 피스톤의 유효 행정길이(즉, 실린더 헤드를 기준으로 한 피스톤 행정길이)가 압축비가 일정한 시기와는 다른 유효 행정길이로 된다.
실린더에 대한 피스톤 행정길이가 변하는 경우, 실린더에 대한 피스톤의 속도도 변한다. 즉, 실린더에 대하여 피스톤의 행정길이가 감소하게 되면 실린더에 대한 피스톤의 상대속도는 저하되고, 실린더에 대하여 피스톤의 행정길이가 증가하게 되면 실린더에 대한 피스톤의 상대속도는 상승한다.
그러므로 가변 압축비 내연기관에 있어서, 압축비가 변경되는 과도기간에는 실린더에 대한 피스톤의 행정길이 및 실린더에 대한 피스톤의 상대속도가 압축비가 일정한 시기와는 달라진다. 따라서 압축비가 변경되는 과도기간에 흡기 행정인 실린더에서는 기관 부하나 기관 회전수 등의 운전상태가 같아도 그 흡입공기량(이하, 실린더내 흡입공기량이라고 한다.)이 압축비가 일정한 시기에서의 흡입공기량과는 다르게 된다.
내연기관의 연료분사량은, 배기 중의 공연비를 배기 정화 촉매에 의한 배기 정화에 적당한 공연비로 하기 위해서, 기관 부하나 기관 회전수 등의 기관 운전상태에 따라 결정된다. 즉, 혼합기의 공연비가 목표 공연비가 되도록 내연기관의 연료분사량이 제어된다.
압축비가 변경되는 과도기간에 흡기 행정인 실린더 내로, 기관 부하나 기관 회전수 등의 운전상태에 따라 결정된 소정량의 연료가 분사되는 경우, 혼합기의 공연비가 목표 공연비로부터 벗어나는 경우가 있다. 혼합기의 공연비가 목표 공연비로부터 벗어나면, 배기 중의 공연비도 배기 정화 촉매에 의한 배기 정화에 적당한 공연비로부터 벗어난다. 그 결과, 배기 정화 촉매의 배기 정화능력이 저하되고 배기 특성이 악화 되는 경우가 있다.
한편, 압축비가 변경되는 과도기간에 배기 행정인 실린더에서 압축비를 낮추기 위해 연소실 용적이 증대되는 경우에는 그 실린더 내의 연소 가스의 잔류량이 증가하게 된다.
연소실 용적이 증가하는 경우에 연소실 용적의 증가분과 동일한 양만큼만 연소 가스의 잔류 체적이 증가하게 되면, 신기의 흡입 특성의 변화는 없다. 그러나 잔류 연소 가스는 실린더 내에서 팽창하게 되고, 따라서 연소 가스의 잔류 체적의 실제 증가분은 연소실 용적의 증가분을 초과하게 된다. 그러므로 신기 흡입량은 연소 가스의 잔류 체적의 증가분에서 연소실 용적의 증가분을 뺀 만큼 감소하게 된다.
반대로, 연소실 용적이 감소하는 경우에는 연소 가스의 잔류 체적의 감소분이 연소실 용적의 감소분을 초과할 가능성이 있다. 연소 가스의 잔류 체적의 감소분이 연소실 용적의 감소분을 초과한다면, 그 초과하는 용적만큼 신기 흡입량이 증가한다.
연소실 용적이 변경되는 과도기간에는, 배기 공연비에 의거한 피드백 제어에 의한 연료분사량의 조정이 흡기 특성의 변화를 쫓아갈 수 없기 때문에 공연비의 불균일성이 특히 높아지는 경향이 있다. 따라서 배기 개선 성능의 악화 및 연비 저하의 가능성이 커지게 된다.
본 발명의 목적은, 연소실 용적을 변경함으로써 압축비를 변경하는 압축비 가변 기구를 구비한 내연기관에서 연소실 용적의 변화에 따른 공연비의 불균일성을 억제하는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적을 달성하기 위해 다음 수단으로 될 수 있다. 본 발명의 특징은 연소실 용적을 변경함으로써 압축비를 변경하는 압축비 가변 기구를 구비한 내연기관에서, 압축비가 변경되는 과도기간에서의 실린더의 혼합기의 공연비가 압축비 변경 전후의 실린더의 혼합기의 공연비와 실질적으로 동등하게 되도록 공연비에 영향을 주는 요인을 제어한다는 데 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 가변 압축비를 갖는 내연기관은 배기 통로에 배기 정화 촉매를 가지며, 상기 압축비는 연소실 용적을 변경함으로써 변하고, 이 압축비가 변경되는 과도기간에서의 실린더의 혼합기의 공연비는 압축비 변경 전후의 실린더의 혼합기의 공연비와 실질적으로 동등하게 되도록 연료분사량이 보정된다.
본 발명에 따르면, 압축비가 변경되는 과도기간에서 혼합기의 공연비가 압축비 변경 전후의 혼합기의 공연비와 실질적으로 동등하게 되도록 연료분사량을 보정한다. 즉, 본 발명에 따르면, 압축비의 변경으로 인한 실린더내 흡입공기량의 변경에 따라 연료분사량을 보정한다.
그러므로 본 발명에 따르면 압축비가 변경되는 과도기간에 배기 공연비를 압축비 변경 전후의 배기 공연비와 동등하게 되도록 만들 수 있다. 따라서 배기 공연비가, 배기 정화 촉매에서 배기 정화에 적합한 공연비로 유지됨으로써, 압축비가 변경되는 과도기간에서의 배기 특성의 악화를 억제할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고압축비로 변경되는 과도기간에, 연료분사량을 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서의 연료분사량보다 감량하기 위한 보정이 수행된다.
고압축비로 변경되는 과도기간에 흡기 행정인 실린더에서는, 실린더에 대한 피스톤의 행정길이가 압축비가 일정하게 유지되는 기간의 실린더에 대한 피스톤의 행정길이보다 줄어들게 되고, 실린더에 대한 피스톤의 상대속도가 저하된다. 따라서 실린더내 흡입공기량이 감소하게 된다.
이러한 경우, 연료분사량을 압축비가 일정하게 유지되는 기간의 연료분사량보다 감량하는 보정을 수행함으로써, 실린더 내의 혼합기의 공연비가 압축비 변경 전후의 혼합기의 공연비와 실질적으로 동등하게 되도록 만들어진다.
그러므로 고압축비로 변경되는 과도기간에 연료분사량을 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서의 연료분사량보다 감량하기 위한 보정을 수행함으로써, 배기 공연비를 압축비 변경 전후의 배기 공연비와 동등하게 되도록 만들 수 있다.
본 발명에 따르면, 저압축비로 변경되는 과도기간에 연료분사량을 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서의 연료분사량보다 증량하기 위한 보정을 수행한다.
저압축비로 변경되는 과도기간에 흡기 행정인 실린더에서는, 실린더에 대한 피스톤의 행정길이가 압축비가 일정하게 유지되는 기간의 실린더에 대한 피스톤의 행정길이보다 늘어나게 되고, 실린더에 대한 피스톤의 상대속도가 상승한다. 따라서 실린더내 흡입공기량이 증가하게 된다.
이러한 경우, 연료분사량을 압축비가 일정하게 유지되는 기간의 연료분사량보다 증량하는 보정을 수행함으로써, 실린더 내의 혼합기의 공연비가 압축비 변경 전후의 혼합기의 공연비와 실질적으로 동등하게 되도록 만들어진다.
그러므로 저압축비로 변경되는 과도기간에 연료분사량을 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서의 연료분사량보다 증량하기 위한 보정을 수행함으로써, 배기 공연비를 압축비 변경 전후의 배기 공연비와 동등하게 되도록 만들 수 있다.
본 발명에 따르면, 연료분사량의 보정량이 압축비의 변경량(즉, 연소실 용적의 변경량)에 따라 결정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 목적을 달성하기 위해, 다음의 수단으로 될 수 있다. 본 발명은, 가변 압축비를 가지는 내연기관에 대한 제어 장치로서, 연소실 용적을 변경함으로써 압축비를 변경하기 위한 압축비 가변 기구, 이 압축비 가변 기구에 의해 구현되는 실제의 연소실 용적을 검출하기 위한 연소실 용적 검출 수단, 그리고 이 연소실 용적 검출 수단에 의해 검출된 상기 실제의 연소실 용적에 의거하여 공연비에 영향을 주는 요인을 제어하는 제어 수단을 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, 연소실 용적의 변화에 따라서 신기의 흡입 특성이 변하더라도, 실제의 연소실 용적에 의거하여 공연비에 영향을 주는 요인이 제어되기 때문에 공연비의 불균일성을 억제할 수 있다.
상기 제어 수단은 상기 실제의 연소실 용적에 의거하여 연료분사량을 제어하는 것으로 해도 된다.
연소실 용적이 변하면 잔류 가스량뿐만 아니라 신기 흡입량도 변한다. 실제의 연소실 용적에 의거하여 연료분사량을 제어한다면, 신기 흡입량에 맞는 연료분사량을 구현할 수 있다. 그러므로 공연비의 불균일성을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 내연기관이 흡기 밸브 및/또는 배기 밸브의 밸브 개방 특성을 변화시키기 위한 가변 밸브 구동기구를 구비하는 경우에는, 상기 제어 수단을, 내연기관의 운전상태에 따른 목표 실린더내 흡입공기량을 구하고, 목표 실린더내 흡입공기량과 실제의 연소실 용적에 의거하여 상기 가변 밸브 구동기구의 작동을 제어하는 것으로 할 수 있다.
실제의 연소실 용적에 의거하여 가변 밸브 구동기구의 작동을 제어함으로써, 연소실 용적의 변화에 따른 신기 흡입량이 변하더라도 실제의 실린더내 흡입공기량을 목표 실린더내 흡입공기량에 근접하도록 만들 수 있다. 그러므로 공연비의 불균일성을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 내연기관이 EGR양을 변화시키기 위한 EGR 기구를 구비하는 경우에는, 상기 제어 수단을, 내연기관의 운전상태에 따른 목표 EGR양을 결정하고 목표 EGR양과 실제의 연소실 용적에 의거하여 상기 EGR 기구의 작동을 제어하는 것으로 할 수 있다.
연소실 용적이 변하면 잔류 가스량, 즉, EGR양이 변한다. 그러나 실제의 연소실 용적에 의거하여 EGR 기구의 작동을 제어함으로써, 실제의 EGR양을 목표 EGR양에 근접하게 할 수 있다. 그러므로 공연비의 불균일성을 억제할 수 있다.
압축비 가변 기구에 의해 압축비가 변경되고 있는 동안, 제어 수단은 연소실 용적 검출 수단에 의해 검출되는 실제의 연소실 용적에 의거하여 공연비에 영향을 주는 요인을 제어한다.
압축비가 변경되고 있는 과도기간에는, 배기 공연비에 의거한 피드백 제어에 의한 연료분사량의 조정이 흡기 특성의 변화를 쫓아갈 수 없기 때문에, 공연비의 불균일성이 특히 높아지기 쉽다. 이러한 과도 운전시에 있어서, 실제의 연소실 용적에 의거하여 공연비에 영향을 주는 요인을 제어함으로써, 흡기 특성의 변화에도 불구하고 공연비의 불균일성이 억제된다.
본 발명에 따르면, 압축비가 변경되는 과도기간에서의 공연비의 불균일성이 억제된다. 그 결과, 배기 정화 촉매에서의 배기 정화에 적합한 공연비로 배기 중의 공연비를 유지할 수 있어서, 압축비가 변경되는 과도기간의 배기 특성의 악화를 억제할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 내연기관의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2 는 실린더에 대한 피스톤의 행정길이를 도시한다. 도 2 의 (a) 는 압축비가 일정하게 유지되는 경우의 실린더에 대한 피스톤의 행정길이를 도시한다. 도 2 의 (b) 는 압축비가 고압축비로 변경되는 기간의 실린더에 대한 피스톤의 행정길이를 도시한다. 도 2 의 (c) 는 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간의 실린더에 대한 피스톤의 행정길이를 도시한다.
도 3 은 고부하 운전으로부터 저부하 운전으로 이행할 때 흡기 행정에 있는 실린더에 있어서, 스로틀 밸브의 개도, 압축비, 실린더내 흡입공기량, 연료분사량 및 혼합기의 공연비의 관계를 나타내는 시간 차트이다.
도 4 는 저부하 운전으로부터 고부하 운전으로 이행할 때 흡기 행정에 있는 실린더에 있어서, 스로틀 밸브의 개도, 압축비, 실린더내 흡입공기량, 연료분사량 및 혼합기의 공연비의 관계를 도시하는 시간 차트이다.
도 5 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 내연기관의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 6 은 본 발명의 제 1 실시형태에서 실행된 연소실 용적 산출 루틴의 흐름도이다.
도 7 은 본 발명의 제 1 실시형태에서 실행된 연료분사량 산출 루틴의 흐름도이다.
도 8 은 본 발명의 제 2 실시형태에서 실행된 목표 실린더내 흡입공기량 산출 루틴의 흐름도이다.
도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태에서 실행된 목표 밸브 타이밍 산출 루틴의 흐름도이다.
도 10 은 본 발명의 제 2 실시형태에서 실행된 목표 실린더내 흡입공기량 및 목표 EGR양 산출 루틴의 흐름도이다.
도 11 은 본 발명의 제 3 실시형태에서 실행된 목표 밸브 타이밍 산출 루틴의 흐름도이다.
도 12 는 본 발명의 제 4 실시형태에서 실행된 EGR 밸브 개도 산출 루틴의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다.
(제 1 실시형태)
우선, 본 발명의 제 1 실시형태에 관해 도 1~도 4 를 참조하여 설명한다.
<가변 압축비 내연기관의 기본 구성>
도 1 은 본 실시형태에 따른 가변 압축비 내연기관의 구성을 개략적으로 도시한다. 가변 압축비 내연기관 (1) 은 다기통의 내연기관으로서 도 1 은 복수의 실린더 중 1개 실린더의 단면도이다.
가변 압축비 내연기관 (1) (이후, 간단히 내연기관 (1) 으로 칭함) 은 실린더 (5) 를 가지는 실린더 블럭 (2), 이 실린더 블럭 (2) 의 상부에 형성된 실린더 헤드 (4), 그리고 피스톤 (6) 이 연결된 크랭크 케이스 (3) 를 구비하고 있다. 압축비 가변 기구 (8) 에 의해, 실린더 블럭 (2) 을 크랭크 케이스 (3) 에 대해 실린더 (5) 의 축방향을 따라 이동시킴으로써 연소실 용적 (7) 을 변화시켜 압축비를 변경한다.
압축비 가변 기구 (8) 는 일본특허공개공보 No. 2003-206771에 제안된 구성을 갖는다. 이러한 구성에서, 실린더 블럭 (2) 의 위치를 크랭크 케이스 (3) 에 대해 실린더 (5) 의 축방향을 따라 이동시킴으로써 압축비가 변경되고, 실린더 블럭 (2) 을 이동시키는 수단으로는 캠축이 사용된다. 캠축은 축부 (11), 축부 (11) 의 중심축에 대하여 편심된 상태로 축부 (11) 에 고정된 정원형의 캠 프로파일을 가지는 캠부 (9), 그리고 캠부 (9) 와 동일한 프로파일을 가지고 축부 (11) 에 대하여 편심된 상태로 회전가능하게 부착된 이동 가능한 베어링부 (10) 로 구성된다. 캠부 (9) 는 실린더 블럭 (2) 에 회전가능하게 부착되고, 이동 가능한 베어링부 (10) 는 크랭크 케이스 (3) 에 회전가능하게 부착된다. 캠부 (9) 가 모터 (24) 에 의해 회전 구동되면, 캠부 (9) 와 이동 가능한 베어링부 (10) 의 축간 거리가 변화하여 크랭크 케이스 (3) 에 대하여 실린더 블럭 (2) 이 이동한다.
상기 압축비 가변 기구 (8) 는 크랭크 케이스 (3) 에 대해서 실린더 블럭 (2) 의 위치를 변경함으로써, 실린더 (5) 내에서의 피스톤 (6) 의 왕복위치를 변화시킨다. 그 결과로, 피스톤 (6) 의 스트로크에 의해서 결정되는 스트로크 용적은 변하지 않으면서, 피스톤 (6) 이 상사점에 있을 때의 연소실 (7) 의 공간의 용적, 즉, 연소실 용적이 변화한다. 그러므로 압축비, 즉, 연소실 용적과 실린더의 용적(실린더 용적)의 비가 변경된다. 압축비의 변경 속도는 모터 (24) 의 속도에 의해 결정되며, 압축비의 변경 완료까지 어느 정도의 시간이 필요할 경우도 있다.
실린더 헤드 (4) 에는, 연소실 (7) 내로 개구되도록 형성된 흡기 포트 (12) 와 배기 포트 (13) 가 구비되어 있다. 흡기 포트 (12) 는 흡기관 (14) 과 접속되고, 흡기관 (14) 에는 스로틀 밸브 (22) 가 구비되어 있다. 한편, 배기 포트 (13) 는 배기관 (15) 과 접속되고, 배기관 (15) 에는 배기 정화 촉매 (23) 가 구비되어 있다. 이 배기 정화 촉매 (23) 로는 3원 촉매나 흡장환원형 NOx 촉매 등을 예로 들 수 있다.
흡기 포트 (12) 및 배기 포트 (13) 의 연소실 (7) 로의 개구부는 각각 흡기 밸브 (16) 및 배기 밸브 (17) 에 의해 개폐된다. 흡기 밸브 (16) 와 배기 밸브 (17) 는 각각 흡기측 캠 (18) 과 배기측 캠 (19) 의 회전에 의해 구동된다. 흡기측 캠 (18) 과 배기측 캠 (19) 은 서로 연동하여 회전한다.
흡기 포트 (12) 상에는 연료분사밸브 (20) 가 배치된다. 연소실 (7) 에는 이 연소실 안에 형성된 혼합기를 점화하기 위한 점화 플러그 (21) 가 배치된다. 도시를 생략하지만 각각의 실린더는 실린더 헤드 (4) 에 형성된 흡기 포트 (12) 를 갖고, 흡기관 (14) 의 선단은 각 실린더에 대해 분기하여 각 흡기 포트 (12) 에 접속된다. 연료분사밸브 (20) 는 흡기관 (14) 의 분기 부분 상에서 각각의 실린더마다 구비되어 실린더 단위로 연료를 실린더에 공급할 수 있다.
내연기관 (1) 에는, 압축비 가변 기구 (8) 의 캠축 (11) 의 회전각을 나타내는 전기 신호를 출력하는데 알맞은 캠 포지션 센서 (31), 흡기측 캠축 (18) 의 회전각을 나타내는 전기 신호를 출력하는데 알맞은 흡기 캠 포지션 센서 (32), 액셀러레이터 위치를 나타내는 전기 신호를 출력하는데 알맞은 액셀러레이터 포지션 센서 (33), 크랭크 케이스 (3) 에 배치되며 피스톤 (6) 이 연결되는 크랭크 축의 회 전각을 나타내는 전기 신호를 출력하는데 알맞은 크랭크 포지션 센서 (34) 등의 각종 센서가 구비된다.
또한, 내연기관 (1) 에는, 이 내연기관 (1) 을 제어하기 위한 전자 제어 유닛 (ECU) (30) 이 함께 장착되어 있다. 이 ECU (30) 는 내연기관 (1) 의 운전 조건 및 운전자의 요구에 따라서 내연기관 (1) 의 운전상태를 제어하기 위한 유닛이다. ECU (30) 에는 캠 포지션 센서 (31), 흡기 캠 포지션 센서 (32), 액셀러레이터 포지션 센서 (33), 그리고 크랭크 포지션 센서 (34) 등의 각종 센서가 전기 배선을 통해 접속되어 있어서 센서들의 출력 신호가 ECU (30) 에 입력된다. 또한, ECU (30) 에는, 연료분사밸브 (20), 점화 플러그 (21), 스로틀 밸브 (22), 모터 (24) 가 전기적으로 접속되어 있다. 그러므로 ECU (30) 는 이들을 제어가능하다.
ECU (30) 에 의해 수행되는 제어의 하나로는 압축비 가변 기구 (8) 를 구동하여 내연기관 (1) 의 기계 압축비를 변화시키는 압축비 제어가 있다. 이 압축비 제어에서는, 우선, 액셀러레이터 포지션 센서 (33) 및 크랭크 포지션 센서 (34) 에 의해 액셀러레이터 위치(기관 부하) 및 기관 회전수 등의 내연기관 (1) 의 운전상태가 검출되고, 검출된 운전상태에 기초한 맵을 사용하여 목표 실린더내 흡입공기량이 산출된다.
기관 회전수 및 목표 실린더내 흡입공기량을 파라미터로 하는 맵으로부터 목표 압축비가 산출되고, 캠 포지션 센서 (31) 에 의해 검출된 내연기관 (1) 의 실제 압축비가 목표 압축비와 동등하게 되도록 압축비 가변 기구 (8) 의 모터 (24) 의 회전량이 제어된다. 기관 회전수 및 목표 실린더내 흡입공기량에 대한 목표 압축비의 설정은 특별한 제한을 두는 설계 사항이 아니다. 예를 들어, 이하와 같이 설정될 수 있다.
본 실시형태에 따른 내연기관 (1) 은 가솔린 엔진으로 상정한다. 가솔린 엔진에서는 고부하시의 노킹의 발생을 감안하여 압축비가 낮게 설정된다. 따라서 노킹의 발생이 어려운 부분 부하시 (특히, 저부하시)에는 압축비에 여유가 있어, 압축비를 증가시킴으로써 출력 및 연비를 향상시킬 여지가 있다.
상기 견지에서, 압축비 가변 기구 (8) 를 사용한 압축비 제어에서 고부하시의 목표 압축비가 기준 목표 압축비로 설정되고, 부분 부하시(저부하시)의 목표 압축비는 기준 목표 압축비보다 높게 설정된다. 다시 말하면, 고부하시에는 목표 압축비가 낮게 설정되고, 저부하시에는 목표 압축비가 높게 설정된다. 이런 방법으로 기관 부하에 따른 목표 압축비를 변화시킴으로써, 출력 및 연비의 향상 및 노킹의 억제를 높은 수준으로 구현할 수 있다. 상기 목표 압축비의 설정은 어디까지나 일 예일 뿐, 다른 설정을 사용하는 것도 물론 가능하다.
실제 압축비를 추정하기 위해서는 캠 포지션 센서 (31) 를 대신하여 크랭크 케이스 (3) 에 대한 실린더 블럭 (2) 의 상대 위치를 검출하는 센서를 사용해도 되다. 압축비 가변 기구 (8) 의 모터 (24) 가 서보 모터(servo motor)인 경우에는 모터 (24) 에 공급된 지령값에 의거하여 압축비가 산출될 수 있다.
상기 압축비 제어에 더하여, ECU (30) 는 연료분사밸브 (20) 를 통해 분사되는 연료량 (연료분사량) 도 제어한다. 압축비가 고정된 정상 운전 기간에는, ECU (30) 는 종래의 방식으로 기관 운전상태에 따라서 연료분사량을 결정하고, 배기 공연비 센서(미도시)에 의해 검출된 배기 공연비가 목표 공연비가 되도록 매 사이클 각 실린더에 대하여 연료분사량의 피드백 제어를 수행한다.
그러나 압축비 가변 기구 (8) 에 의해 압축비가 변경되는 과도기간에는 신기의 흡입 특성이 변하기 때문에 공연비의 불균일성이 발생한다. 이러한 견지에서, ECU (30) 는 압축비가 변경되는 과도기간에는 다음의 연료분사 제어를 실행하도록 된다.
<압축비 변경 기간 중의 연료분사량 제어>
본 실시형태에 따른 압축비가 변경되는 과도기간 중의 연료분사 제어에 관해 도 2~도 4 를 참조하여 설명한다.
도 2 의 (a) 는 압축비가 변경되는 과도기간이 아닌 경우, 즉, 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서의, 실린더 (5) (실린더 헤드 (4)) 에 대한 피스톤 (6) 의 행정길이 (L) 를 나타낸다. 도 2 의 (b) 는 압축비가 고압축비로 변경되는 과도기간의 실린더 (5) 에 대한 피스톤 (6) 의 행정길이 (L1) 를 나타낸다. 도 2 의 (c) 는 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간의 실린더 (5) 에 대한 피스톤 (6) 의 행정길이 (L2) 를 나타낸다.
(고압축비로 변경되는 과도기간)
압축비가 고압축비로 변경될 때에는, 실린더 블럭 (2) 이 크랭크 케이스 (3) 에 가까이(즉, 연소실 용적이 축소됨) 이동한다. 따라서 도 2 의 (b) 에 나타낸 바와 같이, 압축비가 고압축비로 변경되는 과도기간에 피스톤 (6) 이 하강하는 실린더 (5) 에 있어서 피스톤 (6) 의 행정길이 (L1) 는 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서의 행정길이 (L) 보다 짧다. 이렇게 되면, 실린더 (5) 에 대한 피스톤 (6) 의 상대속도는 저하된다.
따라서 압축비가 고압축비로 변경되는 과도기간에 흡기 행정에 있는 실린더 (5) 의 실린더내 흡입공기량은 기관 부하 및 기관 회전수 등의 운전상태가 동일하더라도 압축비가 일정하게 유지되는 기간보다 감소하게 된다.
그러므로 이 기간 중에 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서와 동일량의 연료가 연료분사밸브 (20) 를 통해 분사되면, 상기 실린더 (5) 에서의 혼합기의 공연비가 목표 공연비보다 낮아질(즉, 혼합기가 농후해질) 가능성이 있다.
이러한 견지에서, 본 실시형태에서는, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 압축비가 고압축비로 변경되는 과도기간에 흡기 행정에 있는 실린더 (5) 에 대해 연료분사밸브 (20) 를 통해 분사되는 연료분사량을 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서의 연료분사량과 비교하여 저감시키는 보정이 실행된다.
도 3 은 고부하 운전으로부터 저부하 운전으로 이행할 때의 스로틀 밸브 (22) 의 개도, 압축비, 이때 흡기 행정에 있는 실린더 (5) 의 실린더내 흡입공기량, 이 실린더 (5) 에서의 연료분사량, 이 실린더 (5) 에서의 혼합기의 공연비와의 관계를 나타내는 시간 차트이다. 도 3 에 있어서, 시간 (1) 까지의 기간은 고부하 운전이고, 시간 (2) 이후의 기간은 저부하 운전이고, 시간 (1) 부터 시간 (2) 까지의 기간은 과도기간의 운전이다.
고부하 운전으로부터 저부하 운전으로 이행할 때, 시간 (1) 부터 시간 (2) 까지의 기간 중에는 스로틀 밸브 (22) 의 개도가 감소된다. 결과적으로, 실린더내 흡입공기량이 감소된다. 이 기간에서 연료분사량도 감소된다. 본 실시형태에서, 내연기관 (1) 의 압축비는 시간 (2) 까지 저압축비로 유지된다.
시간 (2) 에 있어서, 스로틀 밸브 (22) 의 개도 및 연료분사량이 목표값에 도달하면 (즉, 저부하 운전으로 바뀌면), 시간 (2) 부터 시간 (3) 까지의 기간에 걸쳐 압축비가 고압축비로 변경된다. 이 과도기간 (즉, 도 3 에서의 시간 (2)~시간 (3)의 기간) 중의 실린더내 흡입공기량은, 상기와 같이, 압축비가 일정하게 유지되는 기간 중의 실린더내 흡입공기량보다 감소한다.
그러므로 ECU (30) 는, 시간 (2) 부터 시간 (3) 까지의 기간에는, 도 3 에서 실선으로 표시한 바와 같이, 연료분사량을 압축비가 일정하게 유지되는 경우(도 3 에서 점선으로 표시됨)보다 감소시킨다. 이 저감량은 혼합기의 공연비가 압축비의 변경 전후 실질적으로 동등하게 되도록 압축비의 변화량에 따라서 결정된다.
ECU (30) 는 흡기 캠 포지션 센서 (32) 와 크랭크 포지션 센서 (34) 의 출력값에 의거하여, 시간 (2) 부터 시간 (3) 까지의 기간에 흡기 행정에 있는 실린더 (5) 를 판단한다. 이미 설명한 바와 같이, 압축비가 고압축비로 변경되는 과도기간(도 3 에서 시간 (2) 부터 시간 (3) 까지의 기간)에 연료분사량을 줄이는 보정이 실행되지 않으면, 압축비의 변경 전후 (즉, 압축비가 일정하게 유지되는 기간)와 비교하여 이 과도기간의 혼합기의 공연비가 낮아질 가능성이 있다(도 3 에서 점선으로 표시된 바와 같이). 다시 말하면, 압축비가 고압축비로 변경되는 과도기간에 혼합기의 공연비가 목표 공연비보다 낮아질 가능성이 있다.
이에 반해, ECU (30) 가 상기 과도기간에 연료분사량을 줄이는 보정을 실행함으로써, 상기 과도기간의 공연비는 도 3 에서 실선으로 표시된 바와 같이, 압축비의 변경 전후와 실질적으로 동등하게 유지될 수 있다. 즉, 상기 과도기간에서도 혼합기의 공연비가 목표 공연비와 동등하게 유지될 수 있다.
따라서 본 실시형태에 따르면, 가변 압축비 내연기관에 있어서, 압축비가 고압축비로 변경되는 과도기간에도 배기 공연비를 배기 정화 촉매 (23) 에 적합한 공연비로 유지할 수 있음으로써 배기 특성의 악화를 억제할 수 있다.
(저압축비로 변경되는 과도기간)
압축비가 저압축비로 변경되는 때에는, 실린더 블럭 (2) 이 크랭크 케이스 (3) 로부터 멀어진다(연소실 용적이 증가됨). 그러므로 도 2 의 (c) 에 나타낸 바와 같이, 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간에 피스톤 (6) 이 하강하는 실린더 (5) 에서의 피스톤 (6) 의 행정길이 (L2) 는 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서의 행정길이 (L) 보다 길어진다. 따라서 실린더 (5) 에 대한 피스톤 (6) 의 상대속도는 상승한다.
그러므로 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간에 흡기 행정에 있는 실린더 (5) 의 실린더내 흡입공기량은 기관 부하 및 기관 회전수 등의 운전상태가 동일하더라도 압축비가 일정하게 유지되는 기간보다 증가하게 된다.
그러므로 이 기간 중에 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서와 동일량의 연료가 연료분사밸브 (20) 를 통해 분사된다면, 상기 실린더 (5) 내의 혼합기의 공연비가 목표 공연비보다 높아질(즉, 혼합기가 희박해질) 가능성이 있다.
이러한 견지에서, 본 실시형태에서는, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간에 흡기 행정에 있는 실린더 (5) 에 대해서 연료분사밸브 (20) 를 통해 분사되는 연료분사량을 압축비가 일정하게 유지되는 기간보다 증가시키는 보정이 실행된다.
도 4 는 저부하 운전으로부터 고부하 운전으로 이행할 때의 스로틀 밸브 (22) 의 개도, 압축비, 이때 흡기 행정에 있는 실린더 (5) 의 실린더내 흡입공기량, 이 실린더 (5) 의 연료분사량, 이 실린더 (5) 의 혼합기의 공연비와의 관계를 나타내는 시간 챠트이다. 도 4 에서, 시간 (1) 까지의 기간이 저부하 운전이고, 시간 (2) 이후의 기간이 고부하 운전이고, 시간 (1) 부터 시간 (2) 까지의 기간은 과도기간의 운전이다.
저부하 운전으로부터 고부하 운전으로 이행할 때, 시간 (1) 부터 시간 (2) 까지의 기간 중에 스로틀 밸브 (22) 의 개도가 증가된다. 결과적으로, 실린더내 흡입공기량이 증가된다. 또한, 이 기간에 연료분사량도 증가된다. 본 실시형태에서는, 내연기관 (1) 의 압축비는 시간 (2) 까지 고압축비로 유지된다.
시간 (2) 에서, 스로틀 밸브 (22) 의 개도 및 연료분사량이 목표값에 도달하면(즉, 고부하 운전으로 이행하면), 시간 (2) 부터 시간 (3) 까지의 기간에 걸쳐 압축비가 저압축비로 변경된다. 이 과도기간(즉, 도 4 의 시간 (2)~시간 (3) 의 기간)에서의 실린더내 흡입공기량은, 상기한 바와 같이, 압축비가 일정하게 되는 경우와 비교해서 증가한다.
그러므로 시간 (2) 부터 시간 (3) 까지의 기간에 있어서, ECU (30) 는 연료 분사량을 도 (4) 에 있어서 실선으로 표시한 바와 같이, 압축비가 일정하게 되어 있는 경우 (도 4 의 점선)보다 증가시킨다. 이 경우의 증가량은, 혼합기의 공연비가 압축비의 변경 전후와 실질적으로 동등하게 되도록 압축비의 변화량에 따라서 결정된다.
상기한 바와 같이, 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간(도 4 의 시간 (2) 부터 시간 (3) 까지의 기간)에 연료분사량의 증가 보정이 실행되지 않으면, 압축비의 변경 전후(즉, 압축비가 일정하게 되어 있는 경우)와 비교해서, 혼합기의 공연비가 높아질 가능성이 있다(도 4 의 점선). 즉, 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간에, 혼합기의 공연비가 목표 공연비보다 높아질 가능성이 있다.
이에 반해서, ECU (30) 가 상기 과도기간에 연료분사량을 증가시키는 보정을 실행함으로써, 상기 과도기간의 공연비는 도 4 에 실선으로 나타낸 바와 같이, 압축비의 변경 전후와 실질적으로 동등하게 유지되게 된다. 즉, 상기 과도기간에 있어서도 혼합기의 공연비가 목표 공연비로 유지되게 된다.
따라서 본 실시형태에 의하면, 가변 압축비 내연기관에서 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간에 있어서도, 배기 공연비를 배기 정화 촉매 (23) 에 적당한 공연비로 유지할 수 있기 때문에 배기 특성의 악화를 억제할 수 있다.
본 실시형태에서는 기관 부하가 저부하 또는 고부하로 이행되고 나서 압축비를 고압축비 또는 저압축비로 변경하고 있지만, 기관 부하가 바뀌는 중에 압축비를 변경해도 된다. 이때에도, 압축비의 변경과 동시에 연료분사량의 보정이 실행되도록 하는 것이 바람직하다.
(제 2 실시형태)
다음으로, 도 5~도 7 을 참조하여 본 발명에 따른 가변 압축비 내연기관의 제어 장치의 일 실시형태를 설명한다. 여기서는, 상기 제 1 실시형태와 상이한 구성에 관해서만 설명하고 동일한 구성에 관해서는 설명을 생략한다.
본 실시형태와 상기 제 1 실시형태와의 차이점은 상기 제 1 실시형태는 압축비가 변경되는 과도기간에서 흡기 행정에 있는 실린더 (5) 의 공연비를 최적화하는데 반해, 본 실시형태는 압축비가 변경되는 과도기간에서 배기 행정에 있는 실린더 (5) 의 공연비를 주로 최적화한다는 점에 있다.
본 실시형태의 흡기 밸브 (16) 및 배기 밸브 (17) 는 가변 밸브 구동기구 (35, 36) 에 의해 각각 개폐 구동되도록 되어 있다. 가변 밸브 구동기구 (35, 36) 는 캠 기구와 같은 기계적 시스템이나 전자 솔레노이드와 같은 전기적 시스템일 수 있다. 본 실시형태에서는 특히 흡기 밸브 (16) 에 대한 가변 밸브 구동기구 (35) 로서, 전자 솔레노이드 (35a) 에 의해 흡기 밸브 (16) 를 개폐 구동함으로써 개폐 타이밍을 가변제어 가능한 가변 밸브 구동기구를 사용하고 있다.
흡기관 (14) 과 배기관 (15) 사이에는, 배기관 (15) 을 통하여 유동하는 연소 가스의 일부를 흡기관 (14) 으로 환류시키기 위한 EGR 장치 (37) 가 형성되어 있다. 이 EGR 장치 (37) 는 연소 가스의 일부를 연소실 (7) 로 재순함시킴으로써 혼합기의 연소 온도를 낮게 하여 혼합기 연소시에 발생하는 NOx량을 제어한다.
EGR 장치 (37) 는 배기관 (15) 과 흡기관 (14) 을 접속하는 EGR 관 (38) 과, EGR 관 (38) 의 중간 지점에 형성된 EGR 밸브 (39) 로 구성되어 있다. EGR 밸 브 (39) 는 EGR 관 (38) 을 통해서 흡기관 (14) 으로 환류되는 연소 가스(EGR 가스)의 량을 제어하기 위한 수단이다. EGR 밸브 (39) 는 밸브의 개도 및 개방 시간을 제어함으로써, 연소 가스의 환류량을 조정할 수 있도록 되어 있다.
상기 가변 밸브 구동기구 (35) 의 전자 솔레노이드 (35a) 및 EGR 밸브 (39) 는 ECU (30) 의 출력 측에 접속되어 있다.
압축비가 변경되는 과도기간에 배기 행정에 있는 실린더 (5) 에서는, 그 실린더 (5) 내에 잔류하는 연소 가스량이 변동하므로 후속하는 흡기 행정에서의 실린더내 흡입공기량도 변동한다.
예를 들어, 압축비가 고압축비로 변경되는 과도기간에 배기 행정에 있는 실린더 (5) 에서는, 연소실 용적의 축소에 따라서 연소 가스의 잔류량이 감소하게 된다. 이렇게 하여, 후속하는 흡기 행정에서의 실린더 (5) 내로 흡입되는 공기량(즉, 실린더내 흡입공기량)이 증가된다.
한편, 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간에 배기 행정에 있는 실린더 (5) 에서는, 연소실 용적의 확대에 따라서 연소 가스의 잔류량이 증가하게 된다. 이렇게 하여, 후속하는 흡기 행정에서의 실린더내 흡입공기량이 감소된다.
압축비가 고압축비로 변경되는 과도기간에 배기 행정에 있는 실린더 (5) 에서는, 피스톤 (6) 이 상승하는 동안에 실린더 블럭 (2) 및 실린더 헤드 (4) 도 하강하기 때문에 피스톤 (6) 의 행정길이가 증가한다. 결과적으로, 실린더 (5) 내에 잔류하는 가스량이 적어지고, 따라서 후속하는 흡기 행정에서의 실린더내 흡입공기량이 증가한다.
한편, 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간에 배기 행정에 있는 실린더 (5) 에서는, 피스톤 (6) 이 상승하는 동안에 실린더 블럭 (2) 및 실린더 헤드 (4) 도 상승하기 때문에 피스톤 (6) 의 행정길이가 감소한다. 결과적으로, 실린더 (5) 내에 잔류하는 가스량이 증가하고, 따라서 후속하는 흡기 행정에서의 실린더내 흡입공기량이 감소한다.
ECU (30) 는, 상기와 같은 실린더내 흡입공기량의 변동에 대하여, 도 6 및 도 7 의 흐름도로 규정된 루틴을 따라 연료분사량의 보정을 실행한다.
도 6 에 나타낸 루틴에서는 연소실 용적이 산출된다. 이 루틴은 매 사이클마다 각각의 실린더에 대해서 실행된다. 이 루틴에 관해서 구체적으로 설명하자면, 최초의 단계 (100) 에서 압축비 가변 기구 (8) 의 상태량이 읽혀진다. 여기서, 상태량으로서는 캠 포지션 센서 (31) 의 검출값이 읽혀진다. 이어지는 단계 (102) 에서는 단계 (100) 에서 읽혀진 상태량에 의거하여 실제 압축비가 산출되고 또한, 실제 압축비에 의거하여 연소실 (7) 의 실제 연소실 용적이 산출된다.
도 (7) 에 나타낸 루틴에서는 실제의 연소실 용적에 의거하여 연료분사량의 보정량(연료분사 보정량)이 산출된다. 이 루틴도 매 사이클마다 각각의 실린더에 대해서 실행된다. 이 루틴에 관해서 구체적으로 설명하자면, 최초의 단계 (200) 에서 연소실 용적, 기관 회전수 및 기관 부하 등의 정보가 읽혀진다. 여기서 읽혀진 연소실 용적은 단계 (102) 에서 산출된 것이다. 여기서 읽혀진 기관 회전수는 크랭크 포지션 센서 (34) 의 검출 정보에 의거하여 산출된 것이다. 여기서 기관 부하는 도시되지 않은 흡입공기량 센서(에어 플로우 미터)의 검출 정 보 및 기관 회전수에 의거하여 산출된 것이다.
단계 (202) 에서는 단계 (200) 에서 읽혀진 각종 정보에 의해 실린더 (5) 의 충진 효율이 산출된다. 연소실 용적, 기관 회전수 및 기관 부하를 파라미터로 사용하는 3차원 맵을 만들고, 이들 파라미터들의 현재의 값에 대응하는 충진 효율이 이 맵으로부터 산출될 수 있다.
파라미터들에 대한 충진 효율의 경향에 있어서, 적어도 연소실 용적에 관해서는 연소실 용적이 크게 될수록 충진 효율이 저하되도록 설정되어 있다. 이것은 연소실 용적이 증가하게 되면 실린더 (5) 내의 연소 가스의 잔류 체적도 그 이상으로 커지게 되고, 따라서 신기 흡입량이 감소하기 때문이다.
다음으로 단계 (204) 에서, 단계 (202) 에서 산출된 충진 효율에 의거하여 연료분사 보정계수가 산출된다. 연료분사 보정계수의 산출에는, 예를 들어 다음 식 (1), 또는 식 (2) 을 사용할 수 있다.
보정계수 = (금회의 충진 효율값/ (전회의 충진 효율값)...(1)
보정계수 = (금회의 충진 효율값)/ (기준값)...(2)
상기 식 (1) 에서, "금회의 충진 효율값"은 금회 단계 (202) 에서 산출된 충진 효율값이고, "전회의 충진 효율값"은 같은 실린더의 이전 회의 사이클에서 산출된 충진 효율값이다. 상기 식 (2) 에서, "기준값"은 기관 회전수 및 기관 부하에 따라 변하는 변수이고 기관 회전수 및 기관 부하를 파라미터로 갖는 맵으로부터 읽혀진다.
ECU (30) 는, 상기 식 (1) 또는 식 (2) 에 의해 산출되는 보정 계수를 기본 연료분사량에 곱하고, 얻어진 값을 연료분사량 신호로서 연료분사밸브 (20) 에 출력한다. 기본 연료분사량은 내연기관 (1) 의 운전상태에 의거한 맵으로부터 산출될 수 있거나 배기 공연비의 피드백 제어에 의해 얻어진 연료분사량으로 될 수도 있다. 식 (1) 및 식 (2) 을 보아 알 수 있듯이, 연료분사량은 충진 효율의 상승에 따라서 증량 보정되고, 충진 효율의 저하에 따라서 감량 보정된다.
식 (1) 및 식 (2) 양자 모두는 기본 연료분사량에 대한 보정 계수를 결정하기 위한 식이지만, 이러한 식을 기본 연료분사량에 가산(또는 감산)될 연료보정량을 구하기 위한 식으로 변형할 수도 있다. 다르게는, 공식을 사용하지 않고, 충진 효율을 파라미터로 하는 맵으로부터 연료보정량을 산출할 수 있다. 다르게는, 충진 효율을 산출하는 대신에, 연소실 용적, 기관 회전수 및 기관 부하를 파라미터로 하는 3차원 맵으로부터 직접 연료보정량을 산출할 수 있다.
도 7 에 나타낸 루틴을 실행함으로써, 연료분사량은 실제의 연소실 용적의 변화에 따라 보정된다. 더 구체적으로는, 압축비를 낮추기 위해 연소실 용적이 증대된 때에는, 충진 효율의 저하에 따라 연료분사량이 감량된다. 반대로 압축비를 높이기 위해 연소실 용적이 감소된 때에는, 충진 효율의 상승에 따라 연료분사량이 증량된다. 그러므로 실제의 연소실 용적에 의거하여 연료분사량을 제어함으로써 신기 흡입량에 맞는 연료분사량을 구현할 수 있다.
그러므로 본 실시형태에 따르면 연소실 용적의 변경에 따른 공연비의 불균일성이 감소하고, 배기 향상 성능의 악화 및 연비의 악화가 줄어든다.
상기 제 2 실시형태에서, 본 발명의 "연소실 용적 검출 수단"은, ECU (30) 에 의해, 도 6 에 나타낸 루틴을 실행함으로써 구현되며 본 발명의 "제어 수단"은 도 7 에 나타낸 루틴을 실행함으로써 구현된다.
(제 3 실시형태)
이하, 도 8 및 도 9 를 참조하여 본 발명의 제 3 실시형태를 설명한다.
본 실시형태에서, ECU (30) 는 상기 제 2 실시형태에서 도 7 에 나타낸 루틴 대신에 도 8 및 도 9 에 나타낸 루틴을 실행한다.
연소실 용적의 변경에 따른 공연비의 불균일성은 연소 가스의 잔류량의 변화에 의해 실제의 실린더내 흡입공기량이 목표 실린더내 흡입공기량으로부터 벗어남에 기인하고 있다. 제 2 실시형태에서는 실제의 연소실 용적에 의거하여 연료분사량을 보정함으로써 공연비의 불균일성을 억제하고 있지만, 실제의 실린더내 흡입공기량을 목표 실린더내 흡입공기량에 근접하게 할 수 있으면 연료분사량의 보정 없이 공연비의 불균일성을 억제할 수가 있다.
본 실시형태에서는 가변 밸브 구동기구 (35) 를 사용하여 흡기 밸브 (16) 의 닫힘 타이밍을 가변제어함으로써 실제의 실린더내 흡입공기량을 목표 실린더내 흡입공기량에 근접하도록 하고 있다. 압축비 가변 기구 (8) 에서는 압축비의 변경에 약간의 시간을 필요로 하는데 비해서, 가변 밸브 구동기구 (35) 에 의한 밸브 타이밍 제어는 응답성이 양호하고 실린더내 흡입공기량의 조정이 즉시 이루어질 수 있다. 도 8 및 도 9 에 나타낸 루틴은 흡기 밸브 (16) 의 닫힘 타이밍을 산출하기 위한 루틴이다.
도 8 에 나타낸 루틴에서 목표 실린더내 흡입공기량이 산출된다. 이 루 틴은 매 사이클마다 각 실린더에 대해 실행된다. 화학량적으로 운전되는 가솔린 기관에서는 출력 토크가 공기량에 의해 결정되므로 목표 실린더내 흡입공기량은 운전상태에 대응하는 목표 토크에 각각 실질적으로 대응한다. 이 루틴에 관해서 구체적으로 설명하자면, ECU는 최초의 단계 (300) 에서 내연기관 (1) 의 운전상태를 읽는다. 여기서 말하는 운전상태란, 액셀러레이터 위치 및 기관 회전수 등, 목표 토크를 결정하는데 필요한 정보이다. 이어지는 단계 (302) 에서 ECU (30) 는 단계 (300) 에서 읽은 운전상태에 의거하여 맵(도시되지 않음)으로부터 목표 실린더내 흡입공기량을 산출한다. 이에 관해서, 목표 압축비를 설정하기 위해 목표 실린더내 흡입공기량이 산출되고 있는 경우에는 이렇게 산출된 목표 실린더내 흡입공기량이 사용될 수 있다.
도 9 에 나타낸 루틴에서는 목표 실린더내 흡입공기량을 구현하기 위한 흡기 밸브 (16) 의 목표 밸브 타이밍이 산출된다. 이 루틴도 매 사이클마다 각 실린더에 대해서 실행된다. 여기서 말하는 목표 밸브 타이밍은 흡기 밸브 (16) 의 닫힘 타이밍이다. 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍은 내연기관 (1) 의 운전상태에 의해 결정되는 통상의 밸브 타이밍으로 설정된다. 흡기 밸브 (16) 의 닫힘 타이밍을 하사점에 근접하도록 설정함으로써 실린더내 흡입공기량이 증가될 수 있다. 닫힘 타이밍이 하사점에 대해 진각측에 설정되어 있는 경우에는, 상기 닫힘 타이밍을 더 진각시킴으로써 실린더내 흡입공기량을 감소시킬 수가 있다. 닫힘 타이밍이 하사점에 대해 지각측에 설정되어 있는 경우에는, 상기 닫힘 타이밍을 더 지각시킴으로써 실린더내 흡입공기량을 감소시킬 수가 있다.
도 9 에 나타낸 루틴에서, 우선, ECU (30) 는 단계 (400) 에서 목표 밸브 타이밍의 산출에 필요한 정보를 읽는다. 여기서, 도 6 에 나타낸 루틴에서 산출된 연소실 용적과 도 8 에 나타낸 루틴에서 산출된 목표 실린더내 흡입공기량을 읽는다.
단계 (402) 에서는 단계 (400) 에서 읽어드린 정보에 의거해서 흡기 밸브 (16) 의 목표 밸브 타이밍이 산출된다. 목표 밸브 타이밍의 산출방법으로는, 예를 들어 연소실 용적의 영향을 고려하여 만들어진 물리적인 모델을 사용하여 목표 실린더내 흡입공기량을 구현하기 위한 목표 밸브 타이밍을 산출하는 방법이나, 또는 목표 실린더내 흡입공기량에 의거하여 목표 밸브 타이밍의 기본값을 산출하고 연소실 용적으로부터 도출된 충진 효율의 변화를 파라미터로서 사용하는 맵으로부터 목표 밸브 타이밍의 보정값을 산출하는 방법이 있다. 모든 경우에, 연소실 용적이 적어지는 만큼(즉, 압축비가 더 높아질수록) 흡입 공기량을 감소시키도록 목표 밸브 타이밍이 설정된다. 이것은 연소실 용적이 적어지게 되면 연소실 용적이 커지는 것보다 충진 효율이 상승하기 때문이다. 만일 연소실 용적이 적을 경우의 밸브 타이밍이 연소실 용적이 클 경우의 밸브 타이밍과 동일하다면 목표 실린더내 흡입공기량을 초과한 과잉의 공기가 도입되기 때문이다.
도 9 에 나타낸 루틴을 실행함으로써, 흡기 밸브 (16) 의 닫힘 타이밍은 실제의 연소실 용적의 변화에 따라서 조정된다. 구체적으로는 압축비를 낮추기 위해 연소실 용적이 증대되고 있는 경우에는, 충진 효율의 저하를 보정하기 위해 실린더내 흡입공기량을 증대시키도록 흡기 밸브 (16) 의 닫힘 타이밍이 조정된다. 이와는 반대로 압축비를 높이기 위해 연소실 용적이 감소하고 있는 경우에는, 충진 효율의 상승을 보정하기 위해 실린더내 흡입공기량을 저하시키도록 흡기 밸브 (16) 의 닫힘 타이밍이 조정된다. 실제의 연소실 용적에 의거하여 흡기 밸브 (16) 의 닫힘 타이밍을 제어함으로써, 실제의 실린더내 흡입공기량을 목표 실린더내 흡입공기량에 근접하게 할 수 있다.
따라서 본 실시 형태에 따르면 제 2 실시형태와 마찬가지로, 연소실의 용적의 변경에 따르는 공연비의 불균일성이 억제되어, 배기를 개선하는 성능의 악화 및 연비의 악화가 감소된다. 또한, 본 실시형태는 목표 실린더내 흡입공기량이 달성됨으로써 토크의 변동도 억제되는 추가의 효과도 구현한다.
상기 제 3 실시 형태에서는 ECU (30) 에 의해 도 8 및 도 9 에 나타낸 루틴을 실행함으로써 본 발명의 제어 수단이 구현된다.
(제 4 실시형태)
이하, 도 10 및 도 11 을 참조하여 본 발명의 제 4 실시형태를 설명한다. 본 실시형태에서 ECU (30) 는 제 3 실시형태에서의 도 8 에 나타낸 루틴을 대신해서 도 10 에 나타낸 루틴을 실행하고 도 9 에 나타낸 루틴을 대신해서 도 11 에 나타낸 루틴을 실행한다.
제 3 실시형태에서는 가변 밸브 구동기구 (35) 를 제어하여 적극적으로 실린더내 흡입공기량을 목표 실린더내 흡입공기량에 근접하도록 만듦으로써 공연비의 불균일성이 억제되지만, 실린더 (5) 내의 연소 가스의 잔류량, 또는 EGR양을 내연기관 (1) 의 운전상태에 대응하는 목표 EGR양에 근접하도록 만듦으로써 공연비의 불균일성을 억제할 수 있다. EGR양은, 예를 들어 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍을 가변제어함으로써 조정될 수 있다. 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍을 변경하면 흡기 밸브 (16) 와 배기 밸브 (17) 의 오버 랩 기간이 변화하고, 이렇게 함으로써 소위 내부 EGR양이 조정된다.
본 실시형태에서, ECU (30) 는 가변 밸브 구동기구 (35) 에 의해 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍을 가변제어함으로써 EGR양을 목표 EGR양에 근접하게 하고, 추가로, 제 3 실시형태에서와 유사한 방법으로 흡기 밸브 (16) 의 닫힘 타이밍을 가변제어함으로써 실제의 실린더내 흡입공기량을 목표 실린더내 흡입공기량에 근접하게 한다. 전자(電磁) 솔레노이드 (35a) 를 사용하는 가변 밸브 구동기구 (35) 를 사용하면 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍과 닫힘 타이밍을 각각 원하는 타이밍으로 조정할 수가 있다.
도 10 및 도 11 에 나타낸 루틴은 흡기 밸브 (16) 의 개폐 타이밍을 산출하기 위한 루틴이다. 도 10 에 나타낸 루틴에서 목표 실린더내 흡입공기량과 목표 EGR양이 산출된다. 이 루틴은 매 사이클마다 각각의 실린더에 대해 실행된다. 도 10 에 나타낸 루틴에서, ECU (30) 는, 우선, 최초의 단계 (500) 에서 내연기관 (1) 의 운전상태를 읽는다. 여기서, 운전상태란, 액셀레이터 위치 및 기관 회전수 등, 목표 토크를 결정하는데 필요한 정보이다. 이어지는 단계 (502) 에서, ECU (30) 는, 단계 (500) 에서 읽은 운전상태에 의거한 맵(도시되지 않음)을 사용하여 목표 실린더내 흡입공기량과 목표 EGR양을 산출한다.
도 11 에 나타낸 루틴에서, 목표 실린더내 흡입공기량 및 목표 EGR양을 구현 하기 위한 흡기 밸브 (16) 의 목표 밸브 타이밍이 산출된다. 이 루틴도 매 사이클마다 각각의 실린더에 대해서 실행된다. 여기서, 목표 밸브 타이밍이란, 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍과 닫힘 타이밍의 양쪽을 말하는 것이다.
내부 EGR양은 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍을 흡기 밸브 (16) 와 배기 밸브 (17) 의 오버 랩 기간이 길어지는 방향으로 조정함으로써 증가시킬 수 있고, 흡기 밸브 (16) 와 배기 밸브 (17) 의 오버 랩 기간이 줄어드는 방향으로 조정함으로써 감소시킬 수가 있다.
한편, 흡기 밸브 (16) 의 닫힘 타이밍을 하사점에 근접하게 설정함으로써 실린더내 흡입공기량을 증대시킬 수 있다. 닫힘 타이밍이 하사점에 대하여 진각측에 설정되어 있는 경우에는, 닫힘 타이밍을 더 진각시킴으로써 실린더내 흡입공기량을 감소시킬 수가 있다. 닫힘 타이밍이 하사점에 대하여 지각측에 설정되어 있는 경우에는, 닫힘 타이밍을 더 지각시킴으로써 실린더내 흡입공기량을 감소시킬 수가 있다.
단계 (600) 에서, ECU (30) 는 목표 밸브타이밍의 산출에 필요한 정보를 읽는다. 여기서, 도 6 에 나타낸 루틴에서 산출된 연소실 용적과 도 10 에 나타낸 루틴에서 산출된 목표 실린더내 흡입공기량 및 목표 EGR양을 읽는다.
단계 (602) 에서, ECU (30) 는, 단계 (600) 에서 읽은 정보에 의거하여 흡기 밸브 (16) 의 목표 밸브 타이밍, 즉, 목표 EGR양을 구현하기 위한 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍과 목표 실린더내 흡입공기량을 구현하기 위한 흡기 밸브 (16) 의 닫힘 타이밍을 산출한다. 목표 밸브 타이밍의 산출방법으로는, 예를 들어, 연 소실 용적의 영향을 고려하여 만들어진 물리적인 모델을 사용하여 목표 실린더내 흡입공기량 및 목표 EGR양을 구현하기 위한 목표 밸브 타이밍을 산출하는 방법이 있다. 다르게는, 목표 실린더내 흡입공기량에 의거하여 목표 밸브 타이밍의 기본값을 산출하고, 연소실 용적으로부터 도출된 충진 효율의 변화를 파라미터로서 사용하는 맵으로부터 개방 타이밍의 보정값을 산출하고, 충진 효율의 변화와 목표 EGR양을 파라미터로서 사용하는 맵으로부터 닫힘 타이밍의 보정값을 산출하는 방법도 있다. 모든 경우에 있어서, 닫힘 타이밍은 내연기관 (1) 의 운전상태에 대응하는 내부 EGR양이 되도록 설정되며, 개방 타이밍은 내연기관 (1) 의 운전상태에 대응하는 실린더내 흡입공기량으로 되도록 설정된다.
도 11 에 나타낸 루틴을 실행함으로써, 흡기 밸브 (16) 의 개폐 타이밍은 실제의 연소실 용적의 변화에 따라 조정된다. 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍의 구체적인 설정은, 내연기관 (1) 의 운전상태에 대하여 EGR양을 어떻게 설정하는가라는 설계 사항에 관계하기 때문에 특정될 수 없다. 예를 들어, 연소실 용적의 변화에 따른 충진 효율의 변화를 억제하도록 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍을 설정할 수 있다. 더 구체적으로는, 압축비를 낮추기 위해 연소실 용적이 증대하는 경우, 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍은 충진 효율의 저하를 보상하도록 내부 EGR양을 감소시키도록 조정될 수 있다. 압축비를 높이기 위해 연소실 용적이 감소하는 경우, 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍은 충진 효율의 증가를 보상하도록 내부 EGR양을 증대시키도록 조정될 수 있다.
이상 설명한 본 실시형태에서, 실제의 연소실 용적에 의거하여 흡기 밸브 (16) 의 개폐 타이밍을 제어함으로써, 실린더내 흡입공기량 및 EGR양을 각각의 목표값에 근접하도록 할 수 있다. 그러므로 연소실 용적의 변경에 따른 공연비의 불균일성이 억제되고, 배기 개선 성능의 악화 및 연비의 악화가 줄어든다.
상기 제 4 실시형태에 있어서는, 가변 밸브 구동기구 (35) 가 본 발명의 EGR 기구를 구성한다. 또한, 본 발명의 "제어 수단"은, ECU (30) 에 의해 도 10 및 도 11 에 나타낸 루틴을 실행함으로써 구현된다.
(제 5 실시형태)
이하, 도 12 를 참조하여 본 발명의 제 5 실시형태를 설명한다.
본 실시형태에서, ECU (30) 는 상기 제 4 실시형태에서의 도 11 에 나타낸 루틴을 대신하여 도 12 에 나타낸 루틴을 실행한다.
상기 제 4 실시형태에서는, 흡기 밸브 (16) 의 개방 타이밍을 가변제어함으로써, 내부 EGR양을 조정하고 있지만, EGR 장치 (37) 를 제어하여 배기관 (15) 으로부터 흡기관 (14) 으로의 연소 가스의 환류량, 즉, 외부 EGR양이 조정될 수도 있다. 본 실시형태에서, ECU (30) 는, EGR 장치 (37) 의 EGR 밸브 (39) 를 가변제어함으로써 외부 EGR양을 변화시키고, 외부 EGR양과 내부 EGR양을 합산한 전체의 EGR양을 목표 EGR양에 근접하게 한다. 도 12 에 나타낸 루틴은 EGR 장치 (37) 의 EGR 밸브 (39) 의 개도를 산출하기 위한 루틴이다.
도 12 에 나타낸 루틴에서, 목표 EGR양을 구현하기 위한 EGR 밸브 (39) 의 개도가 산출된다. EGR 밸브 (39) 의 개도를 증가시킴으로써, 외부 EGR양을 증대시킬 수가 있고 EGR 밸브 (39) 의 개도를 감소시킴으로써 외부 EGR양을 감소시킬 수가 있다.
ECU (30) 는, 우선, 단계 (700) 에서, EGR 밸브 (39) 의 개도의 산출에 필요한 정보를 읽는다. 여기서는, 도 6 에 나타낸 루틴에서 산출된 연소실 용적과 도 10 에 나타낸 루틴으로 산출된 목표 EGR양이 읽혀진다. 또한, 도 10 에 나타낸 루틴에서 산출된 목표 실린더내 흡입공기량은 본 실시형태에서는 사용되지 않는다.
단계 (702) 에서, ECU (30) 는, 단계 (700) 에서 읽혀진 정보에 의거하여 EGR 밸브 (39) 의 개도를 산출한다. EGR 밸브 (39) 의 개도의 산출은, 예를 들어, 다음과 같은 방법으로 실시할 수 있다.
우선, 연소실 용적의 변화에 의거하여 충진 효율의 변화가 산출되고나서 충진 효율의 변화에 의거하여 흡기관 압력의 변화가 추정된다. 흡기관 압력은 실린더 (5) 내의 연소 가스의 잔류량이 커질수록, 즉, 충진 효율이 저하될수록 높아진다. 다르게 말하자면, 실린더 (5) 내의 연소 가스의 잔류량이 적어질수록, 즉, 충진 효율이 상승할수록 흡기관 압력은 낮아진다.
외부 EGR양은 EGR 밸브 (39) 의 개도와 EGR 밸브 (39) 의 상하류에서의 차압, 즉, 연소 가스의 압력과 흡기관 압력과의 차압에 의해 결정된다. 그러므로 ECU (30) 는 추정된 흡기관 압력의 변화에 의거하여 차압을 산출하고, 차압과 목표 EGR양에 의거하여 EGR 밸브 (39) 의 개도를 산출할 수 있다. 이와 관련하여, 연소 가스의 압력은 EGR 관 (38) 에 형성된 압력 센서(도시되지 않음)에 의해 검출할 수 있다.
도 12 에 나타낸 루틴의 실행으로 EGR 밸브 (39) 의 개도는 실제의 연소실 용적의 변화에 따라서 조정된다. EGR 밸브 (39) 의 개도의 구체적인 설정은 내연기관 (1) 의 운전상태에 대하여 EGR양을 어떻게 설정하는가라는 설계 사항에 관계하기 때문에 특정될 수 없다. 예를 들어, 연소실 용적의 변화에 따른 충진 효율의 변화를 억제하도록 EGR 밸브 (39) 의 개도가 설정될 수 있다. 이 경우, EGR 밸브 (39) 의 개도는 압축비를 낮추기 위해 연소실 용적이 증대하고 있는 경우에는, 외부 EGR양을 감소시킴으로써 충진 효율의 저하를 억제하는 닫힘 방향으로 조정된다. EGR 밸브 (39) 의 개도는 압축비를 높이기 위해 연소실 용적이 감소하고 있는 경우에는, 외부 EGR양을 증대시킴으로써 충진 효율의 상승을 억제하는 개방 방향으로 조정된다.
상기 과정은 어디까지나 일 예일 뿐, 압축비를 낮추기 위한 경우라도 EGR 밸브는 일시적으로는 개방 방향으로 조정될 수 있다. 본 실시형태에 의하면, 실제의 연소실 용적에 의거하여 EGR 밸브 (39) 의 개도를 제어함으로써, 실제의 EGR양을 목표 EGR양에 근접하도록 만들 수 있다. 그 결과, 연소실 용적의 변경에 따른 공연비의 불균일성이 억제되고, 배기 향상 성능의 악화 및 연비의 악화가 더욱 줄어든다.
상기 제 5 실시형태에서, EGR 장치 (37) 는 본 발명의 "EGR 기구"를 구성한다. 또한, 본 발명의 "제어 수단"은 ECU (30) 에 의해 도 10 및 도 12 에 나타낸 루틴을 실행함으로써 구현된다.
이상 본 발명의 실시형태를 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에만 한 정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 한 각종으로 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 상기 실시형태에서 사용하고 있는 압축비 가변 기구의 구성은 어디까지나 일 예일 뿐, 적어도 연소실 용적을 변경함으로써 압축비를 변경하는 것이라면 다른 구성을 채택할 수도 있다.
제 2 실시형태에서 실행된 도 6 및 도 7 에 나타낸 일련의 루틴은 도 5 에 나타낸 구조를 갖지 않는 내연기관에도 적용가능하다. 이러한, 일련의 루틴을 실행하기 위해 적어도 필요한 것은 압축비 가변 기구와 연료분사밸브의 구비이며, 따라서 가변 밸브 구동기구 및 EGR 장치는 없어도 된다. 제 3 실시형태에서 실행된 도 6, 도 8, 그리고 도 9 에 나타낸 일련의 루틴, 제 4 실시형태에서 실행된 도 6, 도 10, 그리고 도 11 에 나타낸 일련의 루틴도, 도 5 에 나타낸 구조를 갖지 않는 내연기관에 적용가능하다. 이러한 일련의 루틴을 실행하기 위해 적어도 필요한 것은 압축비 가변 기구와 가변 밸브 구동기구의 구비이며, 따라서 EGR 장치는 없어도 된다. 또한, 제 5 실시형태에서 실행된 도 6, 도 10 , 그리고, 도 12 의 일련의 루틴도 도 5 에 나타낸 구조를 갖지 않는 내연기관에 적용가능하다. 이러한 일련의 루틴을 실행하기 위해 적어도 필요한 것은 가변압축비 기구와 EGR 장치의 구비이며, 따라서 가변 밸브 구동기구는 없어도 된다.
또한, 제 2 실시 형태~제 5 실시형태에서 사용된 가변 밸브 구동기구의 구성은 어디까지나 일 예일 뿐, 그 구성에 제한이 있는 것은 아니다. 캠축의 위상을 변화시키는 구성, 서로 다른 리프트 량을 갖는 캠들이 전환되는 구성, 또는 리프트 량 및 작동 각이 연속적으로 동시에 변경되는 구성으로 될 수도 있다. 또 한, 흡기 밸브만이 아니라, 배기 밸브에도 가변 밸브 구동기구를 설치해도 되고, 다르게는 배기 밸브에만 가변 밸브 구동기구를 설치해도 된다. 예를 들어, 제 3 실시형태 및 제 4 실시형태에서는 실린더 흡입공기량을 조정하기 위해 흡기 밸브의 닫힘 타이밍을 제어하고 있지만, 흡기 밸브의 리프트 량을 대신 또는 추가적으로 제어해도 된다. 제 4 실시형태에서는 내부 EGR양을 조정하기 위해 흡기 밸브의 개방 타이밍을 제어하고 있지만, 배기 밸브의 개방 타이밍을 대신 또는 추가적으로 제어해도 된다.
또한, 제 5 실시형태에서 실행된 도 12 의 일련의 루틴은 제 4 실시형태에서 실행된 일련의 루틴과 조합되어 사용될 수 있다. 제 4 실시형태에서는, 흡기 밸브의 개방 타이밍에 의해 내부 EGR양을 조정하고 있지만, 흡기 밸브가 닫히고나서 실린더내 흡입공기량의 조정까지 내부 EGR양이 변화하는 것도 생각할 수 있다. 이와 같은 경우, 내부 EGR양을 보상하도록 외부 EGR양을 제어함으로써, 예를 들어 내부 EGR양이 증가할 때 외부 EGR양을 증가시킴으로써 전체의 EGR양을 목표 EGR양에 근접하도록 만들 수 있다.
도 5 에 나타낸 내연기관의 구성은 가솔린 엔진을 상정한 것이지만, 본 발명을 디젤 엔진에도 적용할 수 있다. 그러나, 디젤 엔진은 가솔린 엔진과 비교하여 본래 고압축비를 가지기 때문에, 압축비 가변 수단에 의해 압축비를 제어함에 있어서는, 부분 부하시의 목표 압축비를 기준 목표 압축비로 설정하고 기관이 고부하에 있을 때의 목표 압축비는 상기 기준 목표 압축비보다 낮게 설정한다. 이것은 어디까지나 목표 압축비를 설정하는 일 예일 뿐, 다른 설정을 사용할 수도 물 론 있다.
본 발명은, 연소실 용적을 변경함으로써, 압축비를 가변으로 하는 모든 내연기관이면, 그 압축비를 변경하기 위한 기구의 구성에 상관없이 적용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 배기 통로에 구비된 배기 정화 촉매 및 연소실 용적을 변경하여 압축비를 변경하기 위한 압축비 가변 기구를 포함하는 가변 압축비 내연기관으로서,
    상기 압축비가 변경되는 과도기간에서의 실린더내 혼합기의 공연비가 상기 압축비의 변경 전후의 공연비와 실질적으로 동등하게 되도록 공연비에 영향을 주는 요인이 제어되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 압축비가 변경되는 과도기간에서 연료분사량은 상기 실린더내 혼합기의 공연비가 상기 압축비의 변경 전후의 공연비와 실질적으로 동등하게 되도록 보정되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 압축비가 고압축비로 변경되는 과도기간에서 상기 연료분사량을 상기 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서보다 더 적게 하는 보정이 실행되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관.
  4. 제 3 항에 있어서, 연료분사량이 보정되는 실린더는 압축비가 고압축비로 변경되는 과도기간에 흡입 행정에 있는 실린더인 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간에서 상기 연료분사량을 상기 압축비가 일정하게 유지되는 기간에서보다 더 크게 하는 보정이 실행되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관.
  6. 제 5 항에 있어서, 연료분사량이 보정되는 실린더는 압축비가 저압축비로 변경되는 과도기간에 흡입 행정에 있는 실린더인 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 압축비가 변경되는 과도기간에서 상기 연소실의 실제 용적이 검출되고, 상기 공연비에 영향을 주는 요인은 검출된 상기 연소실의 실제 용적에 의거하여 제어되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 압축비가 변경되는 과도기간에서 연료분사량이 상기 연소실의 실제 용적에 의거하여 제어되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관.
  9. 제 7 항에 있어서, 흡기 밸브, 배기 밸브, 또는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 개도 특성을 변경하기 위한 가변 밸브 구동기구를 더 포함하고, 상기 압축비가 변경되는 과도기간에서 상기 가변 밸브 구동기구는 상기 연소실의 실제 용적에 의거하여 제어되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관.
  10. 제 7 항에 있어서, 내연기관의 EGR양을 변경하기 위한 EGR 기구를 더 포함하고, 상기 압축비가 변경되는 과도기간에서 이 EGR 기구는 상기 연소실의 실제 용적에 의거하여 제어되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공연비에 영향을 주는 요인이 상기 연소실의 실제 용적에 의거하여 제어되는 실린더는 상기 압축비가 변경되는 과도기간에서 배기 행정에 있는 실린더인 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관.
  12. 연소실의 용적을 변경하여 압축비를 변경하기 위한 압축비 가변 기구;
    상기 압축비 가변 기구에 의해 구현되는 상기 연소실의 실제 용적을 검출하기 위한 연소실 용적 검출 수단; 그리고
    상기 압축비 가변 기구에 의해 압축비가 변경되고 있는 동안에 상기 연소실 용적 검출 수단에 의해 검출된 연소실의 실제 용적에 의거하여 공연비에 영향을 주는 요인을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 가변 압축비 내연기관의 제어 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 연소실의 실제 용적에 의거하여 연료분사량을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관의 제어 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 혼합기의 공연비가 목표 공연비와 동등하게 되도록 상기 연료분사량을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관의 제어 장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 연소실의 실제 용적에 의거하여 실린더의 흡입공기량을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관의 제어 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 혼합기의 공연비가 목표 공연비와 동등하게 되도록 상기 실린더의 흡입공기량을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관의 제어 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 흡기 밸브, 배기 밸브 또는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개도 특성을 변경하기 위한 가변 밸브 구동기구를 더 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 내연기관의 운전상태에 대응하는 목표 실린더 흡입공기량을 결정하고 상기 목표 실린더 흡입공기량 및 상기 연소실의 실제 용적에 의거하여 상기 가변 밸브 구동기구의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관의 제어 장치.
  18. 제 16 항에 있어서, EGR양을 변경하기 위한 EGR 기구를 더 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 내연기관의 운전상태에 대응하는 목표 EGR양을 결정하고 상기 목 표 EGR양 및 상기 연소실의 실제 용적에 의거하여 상기 EGR 기구의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 내연기관의 제어 장치.
  19. 삭제
KR1020067000780A 2004-01-21 2005-01-21 가변 압축비 내연기관 KR100807614B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004013130A JP4046086B2 (ja) 2004-01-21 2004-01-21 可変圧縮比内燃機関
JPJP-P-2004-00013130 2004-01-21
JPJP-P-2004-00041718 2004-02-18
JP2004041718A JP4039374B2 (ja) 2004-01-21 2004-02-18 内燃機関の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060070528A KR20060070528A (ko) 2006-06-23
KR100807614B1 true KR100807614B1 (ko) 2008-02-28

Family

ID=34810121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067000780A KR100807614B1 (ko) 2004-01-21 2005-01-21 가변 압축비 내연기관

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7422004B2 (ko)
EP (1) EP1724457B1 (ko)
JP (2) JP4046086B2 (ko)
KR (1) KR100807614B1 (ko)
CN (2) CN101240749B (ko)
DE (1) DE602005016089D1 (ko)
WO (1) WO2005071245A1 (ko)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1770265A3 (en) * 2005-09-30 2011-02-23 Honda Motor Co., Ltd. EGR control system for internal combustion engine
JP4821373B2 (ja) * 2006-03-06 2011-11-24 日産自動車株式会社 可変圧縮比エンジン
JP4740775B2 (ja) * 2006-03-20 2011-08-03 日産自動車株式会社 エンジンの吸入空気量制御装置
JP2007321575A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Toyota Motor Corp 排気浄化装置
JP4259569B2 (ja) * 2006-11-10 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
FR2914950B1 (fr) * 2007-04-16 2012-06-15 Vianney Rabhi Dispositif permettant de mesurer directement sur le piston le rapport volumetrique effectif d'un moteur a taux de compression variable.
JP4450024B2 (ja) * 2007-07-12 2010-04-14 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
JP4450025B2 (ja) * 2007-07-12 2010-04-14 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
JP4525729B2 (ja) * 2007-10-26 2010-08-18 株式会社デンソー Ｅｇｒ分配ばらつき検出装置
JP4420105B2 (ja) * 2007-11-06 2010-02-24 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
JP4367549B2 (ja) * 2007-11-06 2009-11-18 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
JP2009150345A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Hitachi Ltd 内燃機関の制御装置
CN101910588B (zh) * 2008-01-16 2013-06-12 丰田自动车株式会社 火花点火式内燃机
DE112008004250B4 (de) * 2008-12-25 2021-09-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuerungsgerät einer brennkraftmaschine
WO2010079624A1 (ja) * 2009-01-07 2010-07-15 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置
CN102325982B (zh) * 2009-02-20 2014-08-20 丰田自动车株式会社 火花点火式内燃机
JP5110207B2 (ja) * 2009-08-28 2012-12-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置
DE102010051145A1 (de) 2009-11-23 2011-06-30 Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG, 91074 Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
US8789500B2 (en) * 2010-01-28 2014-07-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Spark ignition type internal combustion engine
JP5012960B2 (ja) * 2010-06-09 2012-08-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の異常判定装置
JP5556486B2 (ja) * 2010-08-05 2014-07-23 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関の制御システム
JP5287839B2 (ja) * 2010-12-15 2013-09-11 株式会社デンソー 燃料噴射特性学習装置
JP5585527B2 (ja) * 2011-04-28 2014-09-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
US9644546B2 (en) 2011-05-23 2017-05-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine provided with variable compression ratio mechanism
JP2012031869A (ja) * 2011-10-12 2012-02-16 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御システム
EP2623753A3 (en) * 2012-01-31 2015-09-16 International Engine Intellectual Property Company, LLC NOx control
EP2812549A4 (en) * 2012-02-09 2016-01-13 Edward Charles Mendler ENGINE WITH VARIABLE COMPACTION RATIO
US10550777B2 (en) * 2012-07-13 2020-02-04 Transportation Ip Holdings, Llc Method and system for matching air flow in an exhaust gas recirculation system
JP2014062498A (ja) * 2012-09-21 2014-04-10 Hitachi Automotive Systems Ltd 内燃機関の制御装置
US9739211B2 (en) * 2012-10-30 2017-08-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus of internal combustion engine
US9228512B2 (en) * 2013-10-01 2016-01-05 Fca Us Llc EGR flow metering systems and methods
WO2016016228A1 (de) * 2014-07-30 2016-02-04 Fev Gmbh Verbrennungskraftmaschine mit einstellbarem verdichtungsverhaeltnis und zuschaltnocken und verfahren zum betreiben einer derartigen verbrennungskraftmaschine
US10422296B2 (en) * 2015-06-11 2019-09-24 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for improving fuel delivery amount accuracy
KR102394575B1 (ko) 2017-11-20 2022-05-04 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 장치 및 이를 포함하는 엔진
KR101807036B1 (ko) * 2015-12-11 2017-12-08 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 엔진의 밸브 타이밍 제어 시스템 및 방법
CN105893686A (zh) * 2016-02-22 2016-08-24 上海交通大学 精确控制压缩比一致性的设计和制造方法
JP6583313B2 (ja) * 2017-02-28 2019-10-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10273927B2 (en) 2017-03-01 2019-04-30 Ford Global Technologies, Llc Controlling variable compression ratio with a pressure-reactive piston
US10202898B2 (en) 2017-04-25 2019-02-12 Ford Global Technologies, Llc Method and system for fuel injection control
US10202912B2 (en) 2017-06-20 2019-02-12 Ford Global Technologies, Llc System and method for reducing variable compression ratio engine shutdown shake
JP2019120204A (ja) * 2018-01-09 2019-07-22 株式会社Ｓｕｂａｒｕ エンジン制御装置
DE102019100289A1 (de) * 2019-01-08 2020-01-16 ECO Holding 1 GmbH Pleuel einer Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05133270A (ja) * 1991-11-06 1993-05-28 Nissan Motor Co Ltd エンジンの空気量検出装置
JPH05302542A (ja) * 1992-04-24 1993-11-16 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの基本燃料噴射量設定方法
JPH0886236A (ja) * 1994-09-19 1996-04-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JP2592075B2 (ja) * 1987-10-19 1997-03-19 日産自動車株式会社 可変圧縮比型内燃機関の制御装置
JPH109005A (ja) 1996-06-21 1998-01-13 Nippon Soken Inc 過渡時吸入空気量制御方法
JP2002339737A (ja) * 2001-05-15 2002-11-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置

Family Cites Families (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4439837A (en) * 1981-06-16 1984-03-27 Ncr Corporation Non-volatile memory system for intelligent terminals
US4536873A (en) * 1984-03-19 1985-08-20 Honeywell Inc. Data transmission system
JPH0692746B2 (ja) 1984-04-27 1994-11-16 マツダ株式会社 圧縮比可変式エンジン
JPS60230548A (ja) * 1984-04-28 1985-11-16 Mazda Motor Corp 圧縮比可変式エンジン
JPS6318142A (ja) 1986-07-11 1988-01-26 Toyota Motor Corp 可変圧縮比装置を備えた可変バルブタイミング装置付内燃機関
JPS6445965U (ko) 1987-09-17 1989-03-22
JPH07113332B2 (ja) 1987-10-05 1995-12-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の圧縮比制御装置
JPH07116956B2 (ja) 1987-10-19 1995-12-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の圧縮比制御装置
US5088032A (en) * 1988-01-29 1992-02-11 Cisco Systems, Inc. Method and apparatus for routing communications among computer networks
JPH0240056A (ja) 1988-07-28 1990-02-08 Fuji Heavy Ind Ltd 可変圧縮比式エンジンの点火時期制御装置
JP2510247Y2 (ja) 1990-02-22 1996-09-11 本田技研工業株式会社 可変圧縮比内燃エンジンの制御装置
US5590324A (en) * 1995-02-07 1996-12-31 International Business Machines Corporation Optimization of SQL queries using universal quantifiers, set intersection, and max/min aggregation in the presence of nullable columns
KR100321329B1 (ko) 1995-10-02 2002-03-08 가나이 쓰도무 내연기관의제어장치
US5878410A (en) * 1996-09-13 1999-03-02 Microsoft Corporation File system sort order indexes
US5905982A (en) * 1997-04-04 1999-05-18 International Business Machines Corporation Handling null values in SQL queries over object-oriented data
US6125801A (en) * 1997-11-25 2000-10-03 Mendler; Edward Charles Lean-burn variable compression ratio engine
EP0983433B1 (en) 1998-02-23 2007-05-16 Cummins Inc. Premixed charge compression ignition engine with optimal combustion control
US6799298B2 (en) * 1998-03-11 2004-09-28 Overture Services, Inc. Technique for locating an item of interest within a stored representation of data
US6915307B1 (en) * 1998-04-15 2005-07-05 Inktomi Corporation High performance object cache
US6654761B2 (en) * 1998-07-29 2003-11-25 Inxight Software, Inc. Controlling which part of data defining a node-link structure is in memory
US6108698A (en) * 1998-07-29 2000-08-22 Xerox Corporation Node-link data defining a graph and a tree within the graph
US6918082B1 (en) * 1998-12-17 2005-07-12 Jeffrey M. Gross Electronic document proofing system
US6516327B1 (en) * 1998-12-24 2003-02-04 International Business Machines Corporation System and method for synchronizing data in multiple databases
US7366708B2 (en) * 1999-02-18 2008-04-29 Oracle Corporation Mechanism to efficiently index structured data that provides hierarchical access in a relational database system
US6584458B1 (en) * 1999-02-19 2003-06-24 Novell, Inc. Method and apparatuses for creating a full text index accommodating child words
US7181438B1 (en) * 1999-07-21 2007-02-20 Alberti Anemometer, Llc Database access system
US7134072B1 (en) * 1999-10-13 2006-11-07 Microsoft Corporation Methods and systems for processing XML documents
US6662342B1 (en) * 1999-12-13 2003-12-09 International Business Machines Corporation Method, system, and program for providing access to objects in a document
US6721723B1 (en) * 1999-12-23 2004-04-13 1St Desk Systems, Inc. Streaming metatree data structure for indexing information in a data base
US6510434B1 (en) * 1999-12-29 2003-01-21 Bellsouth Intellectual Property Corporation System and method for retrieving information from a database using an index of XML tags and metafiles
US7072896B2 (en) * 2000-02-16 2006-07-04 Verizon Laboratories Inc. System and method for automatic loading of an XML document defined by a document-type definition into a relational database including the generation of a relational schema therefor
JP2001265609A (ja) * 2000-03-16 2001-09-28 Omron Corp 演算処理装置
US7213017B2 (en) * 2000-03-17 2007-05-01 Microsoft Corporation Systems and methods for transforming query results into hierarchical information
US6782380B1 (en) * 2000-04-14 2004-08-24 David Victor Thede Method and system for indexing and searching contents of extensible mark-up language (XML) documents
US20030167456A1 (en) * 2000-04-17 2003-09-04 Vinay Sabharwal Architecture for building scalable object oriented web database applications
US6915304B2 (en) * 2000-05-23 2005-07-05 Kenneth A. Krupa System and method for converting an XML data structure into a relational database
US7043472B2 (en) * 2000-06-05 2006-05-09 International Business Machines Corporation File system with access and retrieval of XML documents
US6684204B1 (en) * 2000-06-19 2004-01-27 International Business Machines Corporation Method for conducting a search on a network which includes documents having a plurality of tags
US20020029229A1 (en) * 2000-06-30 2002-03-07 Jakopac David E. Systems and methods for data compression
US6654734B1 (en) * 2000-08-30 2003-11-25 International Business Machines Corporation System and method for query processing and optimization for XML repositories
US20020054090A1 (en) * 2000-09-01 2002-05-09 Silva Juliana Freire Method and apparatus for creating and providing personalized access to web content and services from terminals having diverse capabilities
US6801224B1 (en) * 2000-09-14 2004-10-05 International Business Machines Corporation Method, system, and program for generating a graphical user interface window for an application program
AU2002224333A1 (en) * 2000-09-20 2002-04-02 A2I, Inc. Method and apparatus for structuring, maintaining, and using families of data
GB0023595D0 (en) * 2000-09-27 2000-11-08 Rcv Engines Ltd Rotating cylinder valve engine
US6631708B1 (en) * 2000-10-12 2003-10-14 Ford Global Technologies, Llc Control method for engine
US20020087596A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-04 Steve Lewontin Compact tree representation of markup languages
US6804677B2 (en) * 2001-02-26 2004-10-12 Ori Software Development Ltd. Encoding semi-structured data for efficient search and browsing
US6542911B2 (en) * 2001-03-01 2003-04-01 Sun Microsystems, Inc. Method and apparatus for freeing memory from an extensible markup language document object model tree active in an application cache
US6964025B2 (en) * 2001-03-20 2005-11-08 Microsoft Corporation Auto thumbnail gallery
US7028028B1 (en) * 2001-05-17 2006-04-11 Enosys Markets,Inc. System for querying markup language data stored in a relational database according to markup language schema
US6886046B2 (en) * 2001-06-26 2005-04-26 Citrix Systems, Inc. Methods and apparatus for extendible information aggregation and presentation
US6920461B2 (en) * 2001-07-10 2005-07-19 Microsoft Corp. Application program interface for network software platform
US6557520B2 (en) * 2001-08-30 2003-05-06 Southwest Research Institute Multi-zone combustion chamber and method for combustion control in compression-ignited reciprocating engines
US6836857B2 (en) * 2001-10-18 2004-12-28 Sun Microsystems, Inc. Mechanism for debugging a computer process
US6578533B1 (en) * 2001-11-29 2003-06-17 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Controlled homogeneous-charge, compression-ignition engine
JP2003232233A (ja) * 2001-12-06 2003-08-22 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP4311604B2 (ja) 2001-12-26 2009-08-12 日産自動車株式会社 自己着火エンジンの制御装置
US7523127B2 (en) * 2002-01-14 2009-04-21 Testout Corporation System and method for a hierarchical database management system for educational training and competency testing simulations
CA2382712A1 (en) * 2002-04-19 2003-10-19 Ibm Canada Limited-Ibm Canada Limitee Detection and prevention of writing conflicts within nested query statements
US6918067B2 (en) * 2002-04-30 2005-07-12 International Business Machines Corporation Detecting network instability
KR100484138B1 (ko) * 2002-05-08 2005-04-18 삼성전자주식회사 관계형 데이터베이스에서 정규 경로식 질의를 처리하는ｘｍｌ 인덱싱 방법과 자료구조
US7076766B2 (en) * 2002-06-03 2006-07-11 Steve Wirts Software application development methods and framework
AUPS300402A0 (en) * 2002-06-17 2002-07-11 Canon Kabushiki Kaisha Indexing and querying structured documents
US7574652B2 (en) * 2002-06-20 2009-08-11 Canon Kabushiki Kaisha Methods for interactively defining transforms and for generating queries by manipulating existing query data
US6917935B2 (en) * 2002-06-26 2005-07-12 Microsoft Corporation Manipulating schematized data in a database
US6889231B1 (en) * 2002-08-01 2005-05-03 Oracle International Corporation Asynchronous information sharing system
US6840235B2 (en) * 2002-09-19 2005-01-11 Nissan Motor Co., Ltd. Internal exhaust gas recirculation amount estimation system of internal combustion engines
US7171407B2 (en) * 2002-10-03 2007-01-30 International Business Machines Corporation Method for streaming XPath processing with forward and backward axes
JP4135488B2 (ja) * 2002-12-16 2008-08-20 日産自動車株式会社 エンジンの吸気制御装置
US7124137B2 (en) * 2002-12-19 2006-10-17 International Business Machines Corporation Method, system, and program for optimizing processing of nested functions
JP3933052B2 (ja) * 2003-01-09 2007-06-20 トヨタ自動車株式会社 圧縮比と空燃比と過給状態とを切り換えながら運転される内燃機関
US7062507B2 (en) * 2003-02-24 2006-06-13 The Boeing Company Indexing profile for efficient and scalable XML based publish and subscribe system
US7020666B2 (en) * 2003-03-07 2006-03-28 Microsoft Corporation System and method for unknown type serialization
JP2004308510A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Toyota Motor Corp 圧縮比変更機構の故障を検知して制御を行う内燃機関
US7392239B2 (en) * 2003-04-14 2008-06-24 International Business Machines Corporation System and method for querying XML streams
US7181680B2 (en) * 2003-04-30 2007-02-20 Oracle International Corporation Method and mechanism for processing queries for XML documents using an index
US7194733B2 (en) * 2003-06-11 2007-03-20 Microsoft Corporation Transformation of an asynchronous transactional messaging language into a web services compatible language
US7143078B2 (en) * 2003-06-27 2006-11-28 Microsoft Corporation System and method for managed database query pre-optimization
US7634498B2 (en) * 2003-10-24 2009-12-15 Microsoft Corporation Indexing XML datatype content system and method
US7315852B2 (en) * 2003-10-31 2008-01-01 International Business Machines Corporation XPath containment for index and materialized view matching
US7512615B2 (en) * 2003-11-07 2009-03-31 International Business Machines Corporation Single pass workload directed clustering of XML documents
US6994061B2 (en) * 2003-11-13 2006-02-07 Ford Global Technologies, Llc Computer readable storage medium for use with engine having variable valve actuator during degradation
US7287023B2 (en) * 2003-11-26 2007-10-23 International Business Machines Corporation Index structure for supporting structural XML queries
US7290012B2 (en) * 2004-01-16 2007-10-30 International Business Machines Corporation Apparatus, system, and method for passing data between an extensible markup language document and a hierarchical database
US7386541B2 (en) * 2004-03-18 2008-06-10 Microsoft Corporation System and method for compiling an extensible markup language based query
US7603347B2 (en) * 2004-04-09 2009-10-13 Oracle International Corporation Mechanism for efficiently evaluating operator trees
US7509631B2 (en) * 2004-05-21 2009-03-24 Bea Systems, Inc. Systems and methods for implementing a computer language type system
US7516121B2 (en) * 2004-06-23 2009-04-07 Oracle International Corporation Efficient evaluation of queries using translation
US20050289138A1 (en) * 2004-06-25 2005-12-29 Cheng Alex T Aggregate indexing of structured and unstructured marked-up content
US7853961B2 (en) * 2005-02-28 2010-12-14 Microsoft Corporation Platform for data services across disparate application frameworks
US8463801B2 (en) * 2005-04-04 2013-06-11 Oracle International Corporation Effectively and efficiently supporting XML sequence type and XQuery sequence natively in a SQL system
JP4492523B2 (ja) * 2005-10-31 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 圧縮比とバルブ特性を変更可能な内燃機関

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2592075B2 (ja) * 1987-10-19 1997-03-19 日産自動車株式会社 可変圧縮比型内燃機関の制御装置
JPH05133270A (ja) * 1991-11-06 1993-05-28 Nissan Motor Co Ltd エンジンの空気量検出装置
JPH05302542A (ja) * 1992-04-24 1993-11-16 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの基本燃料噴射量設定方法
JPH0886236A (ja) * 1994-09-19 1996-04-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JPH109005A (ja) 1996-06-21 1998-01-13 Nippon Soken Inc 過渡時吸入空気量制御方法
JP2002339737A (ja) * 2001-05-15 2002-11-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1774567A (zh) 2006-05-17
JP4039374B2 (ja) 2008-01-30
WO2005071245A1 (ja) 2005-08-04
US20060070605A1 (en) 2006-04-06
JP4046086B2 (ja) 2008-02-13
US20080306676A1 (en) 2008-12-11
US7422004B2 (en) 2008-09-09
EP1724457A4 (en) 2007-05-09
CN101240749B (zh) 2010-09-29
US7840335B2 (en) 2010-11-23
JP2005207273A (ja) 2005-08-04
KR20060070528A (ko) 2006-06-23
CN100513757C (zh) 2009-07-15
JP2005233038A (ja) 2005-09-02
EP1724457B1 (en) 2009-08-19
DE602005016089D1 (de) 2009-10-01
EP1724457A1 (en) 2006-11-22
CN101240749A (zh) 2008-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100807614B1 (ko) 가변 압축비 내연기관
JP3852303B2 (ja) 多気筒内燃機関の制御装置
US7331317B2 (en) Valve timing control system and control system for an internal combustion engine
KR100924666B1 (ko) 내연기관의 제어 방법 및 제어 장치
JP3797119B2 (ja) 内燃機関の吸気制御装置
US20090312936A1 (en) Apparatus and Method for Controlling Engine
US8818687B2 (en) Control apparatus of internal combustion engine
US9803562B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
US8271180B2 (en) Intake control system and method for internal combustion engine
JP4023122B2 (ja) ディーゼルエンジンの制御装置
US20110180045A1 (en) Ignition timing control apparatus and method for internal combustion engine
JP4244954B2 (ja) 多気筒内燃機関の制御装置
JP2008095699A5 (ko)
JP2008095699A (ja) 多気筒内燃機関の制御装置
CN110730861B (zh) 内燃机的控制方法及控制装置
JP6870350B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US7398744B2 (en) Method for the operation of an internal combustion engine
JP4155036B2 (ja) 内燃機関の内部ｅｇｒ量推定装置
WO2012004850A1 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2021183810A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
EP2584179B1 (en) Control device for internal combustion engine
JP4033028B2 (ja) 内燃機関の可変バルブ制御装置
JP2004332600A (ja) 内燃機関の可変バルブ制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130201

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140204

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150119

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160119

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170119

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180202

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190201

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200205

Year of fee payment: 13