WO1999047800A1

WO1999047800A1 - Moteur a combustion interne, appareil de gestion pour un moteur a combustion interne et son procede de gestion

Info

Publication number: WO1999047800A1
Application number: PCT/JP1998/001192
Authority: WO
Inventors: Toshiharu Nogi; Takuya Shiraishi; Minoru Ohsuga; Youko Nakayama; Noboru Tokuyasu
Original assignee: Hitachi, Ltd.
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-09-23
Also published as: EP1063407A1

Description

明細書

内燃機関，内燃機関の制御装置およびその制御方法技術分野

本発明はアクセルの操作量に応じてシリンダへ供給される空気の量が調整可能な内燃機関の制御装置及び制御方法に関する。

また、本発明は内燃機関そのものにも関する。背景技術

この様な内燃機関においては従来、スロットル弁と呼ばれる空気量制御弁が、主吸気管に配設され、このスロットル弁を例えばアクセルの踏み込み量に応じて開閉制御し、その下流で各シリンダ（気筒）に接続された分岐管に分流していた。

特開平 1— 27 1634 号公報等で知られる内燃機関の制御装置では、上記に加えて、クランク角センサで検出した気筒毎の出力トルクの差を除去するように燃料噴射量を調節し、かつ筒内圧力センサで検出された圧力の変動に応じて燃料噴射量を補正している。

上記の従来技術では、スロットル弁から各シリンダ（気筒）までの空気通路長が長くて、スロットル弁の制御による空気量の変化に遅れが生じ、各シリンダ（気筒）毎に最適な空気量が得られないという問題があつた。また各シリンダ（気筒）に接続される分岐管の夫々の長さが異なつたり、形状が異なったりして、各シリンダ（気筒）に均一に空気を分配できないという問題もあった。

そして、この様に各シリンダ（気筒）毎に要求される空気量を正確に供給できないため、燃料量を各シリンダ（気筒）毎に制御しても、各シリンダ毎の出力トルクを正確には制御できなかった。

その結果、各シリンダ（気筒）毎のトルクむらが、内燃機関全体の出力トルクを低下させリーンバーン制御，超リーンバーン制御，筒内燃料噴射制御等の燃費向上策あるいはエミッション改善策に限界を与えていた。発明の開示

本発明は、この様な課題を解決するために提案されたもので、第 1の目的は、内燃機関の各シリンダ（気筒）毎に、吸入空気量を制御できる様にする点にある。

第 2の目的は、内燃機関の各シリンダ（気筒）毎の出力トルクを制御できるようにする点にある。

第 3の目的は、空気量制御弁と各シリンダ（気筒）間のボンピングロスを低減する点、およびまたは各分岐管形状の相異に伴う空気の分配の不均一さを解消する点にある。

第 4の目的は、アクセルの操作量（例えば踏み込み量）に応じて各シリンダへの供給空気量がよリ正確に制御できる様にする点にある。

第 5の目的は、排気ガス還流システム（E G Rシステム）を備えた内燃機関の E G R制御量を正確に制御できる様にする点にある。

上記第 1の目的は、主吸気管から分岐した各分岐管若しくは、各シリンダ（気筒）の吸気ポ一卜にアクセルの操作量に応じて吸入空気量を制御する空気量制御弁を設置することにより達成される。

第 2の目的は、各シリンダに対応して吸入空気量を制御する空気制御弁を設け、この空気制御弁の開度を各シリンダ毎の要求出力トルクに応じて補正することによって達成される。第 3の目的は、各シリンダの吸気ポー卜を開閉する吸気弁の開閉タイミングあるいはストロークを制御して、各シリンダ毎の吸入空気量を制御することにより達成される。

第 4の目的は、アクセルの操作量に応じて、開閉制御されるスロットル弁を各分岐管あるいは吸気ポー卜に設置することにより達成される。第 5の目的は、各分岐管を通って逆流する空気の量を含めて各分岐管に流れる空気量を検出可能な、逆流検知型空気量センサを設け、このセンサの出力により、各シリンダの吸気ポー卜に設けた吸気弁の開閉タイミングを制御することにより達成できる。図面の簡単な説明

第 1 図は本発明のシステム図。

第 2図は内燃機関の空燃比マツプ。

第 3図は本発明の原理を説明する為のプロック図。

第 4図は燃料噴射時期，吸気弁開時期と充填効率との関係を示す図面 < 第 5図は充填効率向上の動作を説明する為の図面。

第 6図は充填効率を最大にするための吸気バルブ開タイミングと燃料噴射タイミングとの関係を示すグラフ。

第 7図は可変バルブの構成とその動作を説明する為の図面。

第 8図は可変バルブの駆動方法を説明する為のタイムチャート。

第 9図は可変バルブの別の駆動方法を説明する為の図面。

第 1 0図は可変バルブの更に別の駆動方法を説明する為の図面。

第 1 1 図は本発明と従来技術を比較説明する為の図面。

第 1 2図は本発明の一実施例のブロック図。

第 1 3図は本発明の一実施例の動作を説明する為の図面。第 1 4図は逆流検知型ェアフロメータの信号波形を示す図面。

第 1 5図は本発明の別の実施例のブロック図。

第 1 6図はエアフロメ一タの信号と内部 E G R率との関係を説明する為の図面。

第 1 7図は本発明の一実施例のフローチヤ一ト。

第 1 8図は本発明の更に別の実施例のプロック図。

第 1 9図はシリンダ内圧力信号と内部 E G R率との関係を説明する為の図面。

第 2 0図は本発明と従来例の気筒毎の空気量，空燃比の状態を説明する為の図面。

第 2 1図は本発明を用いた場合の排気組成を説明する為の図面。

第 2 2図は本発明を過渡制御に用いた時の効果を説明する為の図面。第 2 3図は本発明の更に他の実施例を示すプロック図。

第 2 4図は本発明を一体型吸気系へ適用した実施例を説明する為の図面。

第 2 5図は本発明の別の実施例を示すシステム図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第 1 図に本発明の構成を示す。空気は空気量検出センサ 7，スロットル弁 1 0，分岐管 1 1，吸気弁 1 6 を介して、エンジン 1 3へ吸入される。空気量はスロットル弁 1 0の開度，吸気弁 1 6の開度を変化させることによって制御できる。空気量は空気量検出センサ 7によって計量される。必要に応じて、吸気管内圧力センサ 3 1 , 筒内圧力センサ 4 2によって、吸気管，気筒内の圧力をそれぞれ検出する。吸気弁はたとえば電磁ソレノイド 1 8， 1 9へ駆動回路 3 0よリ電圧を印加することによつて可動部 2 2が電磁力の作用によって動き、それにつながった吸気弁 1 6が開閉動作する。排気弁 1 7についても同様な作用をする。燃料は筒内に直接燃料を噴射できるィンジェクタ 1 よリ供給される。ィンジェクタ 1 は駆動回路 3 2によって駆動される。スロットル弁 1 0はモータ 9によって開閉動作し、その開度はスロットルセンサ 8により検出される。アクセル開度 αはアクセル開度センサ 7 4によって検出され、少なくともアクセル開度センサ信号に基づき、吸排気弁が制御される。制御装置 1 2は上記センサの信号に基づき、絞弁，吸排気弁などを制御する。分岐管 1 1 は、主吸気管から分岐し、各シリンダの吸気ポートに空気を送る通路である。

第 2図に示すようにエンジン回転数が低く、エンジントルクが小さい運転域では燃費向上を図るため、空燃比が 4 0のような超リーンバーン運転をする。エンジンのトルクが大きくなるに従い、空燃比が 4 0より小さい（例えば 2 0〜 3 0 ) リーンバーンに E G Rを加えた制御、さらにエンジントルクが大きくなるとストィキ空燃比に E G Rを加わえる。さらに出力が大きくなるに従い、ストィキ及びストィキょり濃い空燃比に設定する。 E G Rにより、燃焼温度を低下させると共に燃費， Ν Ο χ 排出量を低減する。

第 3図に本発明の基本構成を示す。空気量検出センサ 7の信号に基づき、制御装置 1 2は空気量制御弁（可変吸気弁）機構 4 0を制御し、ェンジンの回転角センサ 3 3 , 筒内圧力センサ 4 2の信号によってェンジンの出力トルクを検出し、フィードバック制御する。

本実施例においては、各分岐管 1 1 に、空気流量を制御する空気制御弁としてのスロットル弁 1 0を設け、このスロットル弁 1 0をアクセルの操作量（踏み込み量）に応じて制御する場合、吸気弁 1 6は機械的力ム機構で制御されても良い。

また、吸気弁 1 6 を電磁的に駆動する場合でも、吸気弁 1 6 を単に O N— O F F弁として制御し、空気量制御を専ら、スロットル弁 1 0に任せることができる。

逆に低負荷低速運転領域では、スロットル弁 1 0をアクセルの操作量に関係なく全開とし、吸気弁 1 6のストロークおよびまたは開閉タイミングをアクセルの操作量の関数として制御しても良い。

更に、吸気弁 1 6のストロークおよびまたは開閉タイミングを機関の全運転領域に亘つて制御する場合は、第 2 5図に示すシステムのようにスロットル弁 1 0はなくても良い。

また、その場合、スロットル弁 1 0をトラクシヨンコントロール用の制御弁として使用することもできる。即ちアクセルの操作量に応じた空気量制御は吸気弁 1 6で行い、車輪のスリップ発生時にアクセルの操作量に関係なく、即ち吸気弁 1 6の制御状態に関係なくスロットル弁 1 0 を閉じて、エンジンの出力トルクを抑制し、車輪の空転を防止する。従つてこの場合はスロットル弁 1 0は通常時に全開位置をとる絞弁となる _t 第 4図に燃料噴射タイミングと吸気の充填効率を示す。充填効率が大きいほど効率よく空気量を吸入できたことになる。吸気弁を開くタイミングがマイナス 5度で、燃料噴射タイミングを変化させると、燃料噴射タイミングが約 1 5 0度で効率が最大になる。これは噴射された燃料により吸入空気が冷却され空気の密度が上がり、多くの空気を吸入できるようになつたためである。第 5図（ a ) に示すように吸気上死点付近で燃料を噴射するとィンジェクタ 1 より噴射された燃料噴霧 3がピストンキヤビティ 3 aに衝突し、ピストン 6の上面で蒸発が行われる。このため、燃料の気化熱はピストンを冷却するのに使われる。一方、第 5図 ( b ) に示すようにピストン 6が下がったタイミングで燃料を噴射すると吸気弁から流入する空気 6 0によって燃料が気化されるため、気化熱は空気の冷却に使われることになる。このため、吸入時の充填効率が向上する。第 4図に示したように、吸気弁 1 6 を開く時期を遅くすると、吸気弁 1 6 を通る空気の流入も遅くなるので、それに連動して燃料噴射時期を制御することによって充填効率を高く、保つことができる。

第 6図に吸気弁の開くタイミングと充填効率を高く保っための燃料噴射時期の関係の一例を示す。吸気弁開タイミングを遅くするに従い、燃料噴射時期を遅くすることによって充填効率を高く保てる。

第 7図に電磁式可変吸気弁の構成の一例を示す。第 7図（ a ) のようにソレノイド 1 8， 1 9に電圧が印加されない場合、吸気弁 1 6はアマチユア 2 2 を介して、ばね 2 4 , 2 3によって、中立状態に支えられている。ソレノイド 1 8， 1 9の周囲にはボビン 7 1， 7 3 を介して、ョ —ク 7 5， 7 6に収められる。その周囲はカバ一 2 8によって固定されている。第 7図（ b ) のようにソレノイド 1 9に電圧が加えられるとァマチュア 2 2は引き上げられ、吸気弁 1 6が開く。第 7図（ c )のようにソレノィド 1 9への電圧の印加を止め、ソレノイド 1 8に電圧が加えられるとばね 4 1の力及びソレノイド 1 8の電磁力によって吸気弁が閉じる。

第 8図に弁リフト，ソレノイド 1 8， 1 9へ加える電圧の制御例を示す。ソレノイド 1 9に電圧を加え、ソレノイド 1 8に電圧を加えずに弁を閉動作とさせ、弁を開くときには、ソレノイド 1 8に電圧を加え、ソレノィド 1 9への電圧の印加を止める。このようにソレノィドへの電圧の印加を制御することによって弁の開閉を高速に制御することができる < 第 9図に電圧の他の制御方法を示す。弁を開く場合、ソレノイド 1 8 に電圧を印加すると共にソレノイド 1 9への電圧を印加しているとは逆に加えてソレノィド 1 9での電磁力を速くなくすようにする。これによつて、弁を開く時間を短縮することができる。一方、バルブを閉じる場合も同様にソレノィド 1 8に負の電圧を加えて弁が速く閉じるようにする。

第 1 0図（ a ) に弁を速く開くための電圧を加える方法を示す。比較的ソレノィドの電気抵抗を小さくし、ソレノィドに加えるピーク電流 I p , 保持電流 I cを制御する。短時間にピーク電流を大きく与えることによって弁の応答性を向上すると共に、ソレンィドの発熱を抑える。第 1 0図（ b ) に示すようにソレノイド 1 8は電磁力を速く小さくするために負の方向に電圧を加え、かつピーク，ホールド制御をする。

第 1 1 図に本発明による気筒別トルク制御方法を示す。従来の場合、アクセル開度センサ 7 4により、吸気管の集合部（通常はサージタンクとエア一クリーナとの間の 1乃至 2本の主吸気管）に取付けられた 1つ乃至は 2つスロットル弁 1 0を制御し、エンジン 1 3に吸入される空気量を制御する。本発明ではアクセル開度センサ信号に基づき、各気筒に配置された吸気弁 1 6 を制御し、エンジンへ吸入される空気量を気筒別に制御する。

第 1 2図に本発明の構成を示す。アクセル開度センサ 7 4の信号，車速，変速段位置などより目標エンジントルクを演算する。目標エンジントルクに応じて、目標空気量を求め、吸気弁リフト（ストローク），開閉時期（タイミング）を計算する。この吸気弁リフト，開閉時期を目標として、可変吸気弁機構 4 0を制御し、エンジン 1 3への気筒別の空気量を制御する。吸気弁位置は吸気弁位置センサ 7 6によって検出し、目標の吸気弁位置，目標タイミングで開閉制御されているのかフィ一ドバック制御する。エンジン 1 3に吸入される空気量はェアフロメータ 7によって各気筒毎の空気量を検出し、目標の空気量となっているか比較し、フィードバック制御する。さらにエンジンの出力トルクをクランク角センサ 3 3又は筒内圧力センサ 4 2で検出し、目標エンジントルクになつているのか比較し、フィ一ドバック制御する。筒内圧力センサ 4 2 を用いた場合は吸気弁 1 6が閉じた後の筒内圧力から気筒内の空気量を検出できるので、ェアフロメータを排除することもできる。

第 1 3図（ a ) に吸気行程の気筒内空気の流入状況を示す。空気 6 0 が吸気弁を通して吸入される。第 1 3図（ b ) のように圧縮初期まで吸気弁 1 6が開いていると排気行程で気筒内に残留していた排気が分岐管に逆流し、内部 E G Rとして作用する。気筒内の圧力が高い時期に吸気弁 1 6が開くほど分岐管 1 1への逆流が多くなり、内部 E G Rが多くなる。

第 1 4図に逆流検知ェアフロメータ 7の信号を示す。各気筒の吸気行程に同期して気筒内に吸入される空気量及び逆流量が検出される。ェンジンに吸入される空気量は Q 1 — Q 2として求めることができる。逆流量は内部 E G R量と相関がある。

第 1 5図に空気量制御のブロック図を示す。逆流検知ェアフロメータ 7での空気量信号にセンサの遅れ、吸気管での遅れのモデルで補正し、各気筒に吸入される空気量を演算する。演算結果を目標空気量と比較し, 吸気弁リフ卜又は吸気弁開閉時期を制御する。これによつて気筒別に空気量を制御することができる。

第 1 6図に逆流検知ェアフロメータ信号 Q 2 / Q 1 と内部 E G R率の関係を示す。 Q 2 Z Q 1 が大きいほど逆流が多く、内部 E G Rが多くなる。 Q 2 Z Q 1 に基づき内部 E G Rを制御することができる。

第 1 7図にフローチャートの一例を示す。アクセル開度，車速，変速段位置より目標エンジントルクを計算する。さらにエンジン回転数を読み込み、目標エンジントルク，エンジン回転数から目標空燃比のマップ, 目標 E G R量マップを検索する。これらより、目標空気量を求め、吸気弁リフト，開閉時期を計算する。この吸気弁リフト，開閉時期を目標として、可変吸気弁機構 4 0を制御し、エンジン 1 3への気筒別の空気量を制御する。吸気弁位置は吸気弁位置センサ 7 6によって検出し、目標の吸気弁位置，タイミングで開閉制御されているのかフィ一ドバック制御する。エンジンに吸入される空気量はェアフロメータ 7によって各気筒毎の空気量を検出し、目標の空気量となっているか比較し、フィードバック制御する。この空気量より目標空燃比となる燃料量を計算し、燃料噴射パルス幅，燃料噴射時期を計算する。さらに目標 E G R量を内部 E G R量，外部 E G R量を計算する。逆流検出ェアフロセンサ又は筒内圧力センサ信号によリ内部 E G R量を検出し、目標 E G R量と比較し、目標値とずれていれば吸気弁開閉時期を制御する。さらに内部 E G Rで足らない分について、外部 E G Rバルブにより制御することもできる。さらにエンジンの出力トルクをクランク角センサ又は筒内圧力センサで検出し、目標エンジントルクになっているのか比較し、フィードバック制御する。筒内圧力センサ 4 2 を用いた場合は吸気弁 1 6が閉じた後の筒内圧力から気筒内の空気量を検出できるので、ェアフロメータ 7 を排除することもできる。

第 1 8図に空気量制御のブロック図の他の例を示す。筒内圧力センサ 4 2により圧縮行程の 2つ以上の時期の圧力を検出し、気筒別の空気量を演算する。演算結果を目標空気量と比較し、吸気弁リフト又は吸気弁開閉時期を制御する。これによつて気筒別に空気量を制御することができる。

第 1 9図に排気弁 1 7閉時の筒内圧力と内部 E G R率の関係を示す。排気弁 1 7閉時の筒内圧力、特に吸気弁が開く直前の圧力を検出することによって残留排気を検出することができる。すなわち、筒内の圧力が高いほど、同じ容積に対して、残留排気の量が多くなる。が大きいほど逆流が多く、内部 E G Rが多くなる。 Q 2 Z Q 1 に基づき内部 E G Rを制御することができる。 4 1 は排気機構を示す。

第 2 0図に本発明の効果の一例を示す。従来は吸気管の形状，ェンジンの劣化などによつて気筒毎の空気量のばらつきが生じることがある。この場合、各気筒の燃料噴射量を調整して、各気筒のエンジントルクが等しくなるようにするので、各気筒毎に空燃比のばらつきが生ずる。第 2 1 図に示したように空燃比が変化すると N O Xや H C， C Oなどの排気成分が多く排出されたりし、さらに三元触媒の浄化効率の高い点からずれてしまい、一層有害排気成分が排出される場合がある。各気筒の空燃比を等しく制御すると、気筒毎のエンジントルクが異なってしまい、運転性が悪化する。本発明では各分岐管に設けたスロットル弁 1 0およびまたは可変吸気バルブ 1 6によって気筒毎の空気量を独立に制御できるので、吸気管形状，エンジンの劣化によらず、各気筒の空気量を等しく制御できる。これによつて、各気筒の空燃比を等しくした条件で各気筒のエンジントルクを制御することができるので、排気，運転性を両立することができる。

第 2 2図に加速時の空気量の制御例を示す。アクセルを踏むと、気筒別の空気量を制御していない場合、全気筒の空気量が増加し、車体の加速度が大きくなりすぎ、駆動軸のねじれ振動により、振動が生ずる。これは運転者に不快感を与える。例えば点火時期を制御してエンジンの出力を制御する方法があるが、排気，燃費が悪化したりする。気筒別に空気量を制御した場合はエンジンの車体加速度変動が小さくなるように気筒毎の空気量および燃料量を制御することにエンジンの出力を制御できる。主吸気管に設けたスロットル弁での空気量制御に比べて、主吸気管での空気給送遅れがなく、可変吸気弁によって気筒内の空気量，筒内噴射インジェクタによって燃料量を制御できるので、気筒別，気筒毎の制御が可能である。

第 2 3図にブロック図を示す。エンジンの回転数をクランク角センサで検出し、気筒別のトルクを演算する。この値が目標トルクとなっているか比較し、吸気弁リフト，吸気弁開閉時期を制御する。過渡条件では目標トルクを種々設定することによってドライバの好みに応じた加速感も実現できる。

第 2 4図に本発明を一体型吸気系に適用した例を示す。本実施例の一体型吸気系 1 1 はエアクリ一ナ 6 1 ，ェアフロセンサ 7，スロットル弁 1 0，スロットル弁制御用モータ 1 O Aをサージタンク 6 3に一体化したものである。本発明の可変吸気弁 1 6 ，スロットル弁 1 0を付加することによって、従来の主吸気管部のスロットル弁がなくなり、各気筒独立に空気量を制御できるので、吸気管形状を調整して空気量を等分配する必要がなくなり、吸気系の設計の自由度が高まり、吸気系のコンパクト化が容易になる。尚、 6 2は吸気長制御弁で、エンジンの運転状態に応じて破線の如く切換え、吸気長を長くしたり短くしたり制御する。従来はスロットル弁が各分岐管の集合部の上流の主吸気管に配置され、エンジンに吸入される空気量を制御している。しかし、軽量化のため、吸気管を小さくすることによる吸気管形状の制約やエンジンの劣化により、各シリンダ（気筒）毎に要求される空気量が異なる問題が生ずる。本発明の実施例では、各分岐管に設けた空気量制御弁（スロットル弁 1 0か、各吸気ポー卜に設けた吸気弁 1 6のいずれかあるいは双方）をアクセルの操作量（例えば、踏み込み量）に応じて制御することにより、シリンダ毎に吸入空気量を正確に調整できる。また空気量を制御する弁体とシリンダとの間の距離が短くできるので、吸気通路形状の相違による空気量のばらつきやポンプロスを少なくできる。

従来のシリンダ毎トルク制御では燃料噴射量によって各シリンダの出力トルク差を補正しているので、シリンダ（気筒）毎の空燃比にばらつきが生ずる。このため、エンジンから排出される排気が悪化し、また触媒効率の低い点で使用することになり、排気が十分に浄化できない。このため、各気筒毎の空気量を等しくするため、吸気管形状に制約が生じ、小型化の妨げとなっている。

また、燃費向上のために筒内噴射エンジンによって超リーンバーン運転することが有効である。このようなエンジンではスロットル弁をできる限り開くことによってボンビング損失を低下させている。しかし、リーンバーンでは三元触媒が使えないため、リ一ン運転時での N〇 Xの低減が必要となる。 N 0 Xの低減には触媒の開発と共に E G Rが有効である。特に筒内噴射では多くの E G Rを付加することが可能であること及びスロットル弁を開いた運転のため、吸気管内の圧力が大気圧力に近づき、排気と吸気との差圧が小さくなることのために、 E G Rのための排気管と吸気管をつなぐ配管や E G Rの制御弁が大きくなるという間題がある。このため、吸排気弁の開閉弁時期を調整し、内部 E G Rを制御し, N O xを低減する手法が検討されている。しかし、開閉時期をマップ制御し、内部 E G R量を制御しているので、精度のよい内部 E G R制御が難しい。

本発明の実施例によれば気筒毎の空気量，燃料量を独立に制御しているので、排気のエミヅションを悪化することなく気筒別にエンジン卜ルクを制御することが可能となる。また内部 E G R量の制御精度を向上することができる。

本実施例ではエンジンの気筒別のトルク検出手段と気筒別のトルクを制御するための空気量，燃料量制御手段を有し、各シリンダに吸入される空気量を各シリンダ毎に制御するための空気量制御弁を各吸気ポー卜上流に設け、アクセル開度に応じてこの空気量制御弁を変化させ、空気量を制御することによって、エンジンの出力トルクを制御する。さらにシリンダ毎の吸入空気量を逆流検知空気流量センサで検出し、その出力信号で空気量制御弁の開閉状態をフィ一ドバック制御することによって空気量制御弁による空気量制御精度を向上することができる。

またエンジンからの内部 E G Rを含む逆流を検出する逆流検出空気量センサの信号に基づき、吸気弁の開閉時期を制御することによってよリ正確な E G R制御が達成される。内燃機関において燃費が向上しない要因の 1つは低中負荷域で依然としてボンビング損失が残っていることであり、 2つ目は高負荷時に空燃比を理論空燃比より過濃に設定するためである。本実施例では低中負荷時のボンビング損失を大幅に低減しつつ、高負荷時に空燃比をリーンに設定してもノッキングの発生を抑制することができる。

以上のように本実施例によれば、各シリンダ（気筒）毎に空気量を正確に制御できるので、リーンバーン，超リーンバーン制御を行っても排気中のエミッションを悪化することがない。

また、各シリンダ（気筒）毎の出力トルクがより正確に制御できるので、エンジンのトータル出力が向上する。

更に、空気量制御弁とシリンダ間の空気通路におけるボンピングロスを低減できる。

さらにエンジンからの内部 E G Rを含む逆流を検出する逆流検出空気量センサを設けてその信号に基づき、吸気弁の開閉時期を制御すれば、内部 E G Rを精度よく制御することができる。

Claims

請求の範囲

1 . ァクセル装置、

アクセルの操作量を検出するアクセルセンサ、

アクセルセンサの出力に応じて制御信号を発生する制御回路、内燃機関の各シリンダの吸気ポー卜に設けられた吸気弁、

前記制御回路から出力される制御信号に応じて前記吸気弁の開閉タイミングおよびノまたはストロークを制御するァクチユエ一タ、

とを有することを特徴とする内燃機関の制御装置。

2 . アクセルの操作量に応じてエンジンの吸排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングおよびノまたはストロークを制御することを特徴とする内燃機関の制御方法。

3 . 内燃機関の各シリンダ毎に要求される要求空気量を求めるステップ、求められた要求空気量に応じて吸気弁の開閉タイミングおよびノまたはストロークを制御するステップ、

とを有する内燃機関の制御方法。

4 . シリンダの吸気ポー卜を開閉制御する吸気弁を備えた内燃機関において、前記吸気弁の開閉状態がアクセル操作 Sの関数として定義されている内燃機関。

5 . アクセル開度に応じて機関の出力トルクを制御するものにおいて、前記出力トルクが前記機関の吸気弁の開閉状態に応じて制御されることを特徴とする内燃機関の制御方法。

6 . 請求項 5において、

さらに吸気量を検出するセンサを設け、このセンサの出力信号で前記吸気弁の開閉状態をフィ一ドバック制御するようにした内燃機関の制御方法。

7 . 請求項 5において、

さらにシリンダ内圧力を検出する筒内圧センサを設け、このセンサの出力信号で前記吸気弁の開閉状態をフィードパック制御するようにした内燃機関の制御方法。

8 . さらに機関の回転トルクを検出するトルクセンサを設け、このセンザの出力信号で前記吸気弁の開閉状態をフィ一ドパック制御するようにした内燃機関の制御方法。

9 . シリンダの吸気ポー卜を開閉制御する吸気弁とシリンダに吸入される空気量を検出する空気量センサとを備えた内燃機関において、前記吸気弁の開閉状態がアクセルの操作量と前記空気量センサの出力信号との関数として定義されている内燃機関。

1 0 . シリンダの吸気ポートから空気を吸入して駆動される内燃機関の制御装置において、

アクセルの操作量に応じて各シリンダに吸入される空気量を制御するための空気量制御弁が各分岐通路およびノまたは各吸気ポー卜に設けられたことを特徴とする内燃機関の制御装置。

1 1 . 機関のシリンダ毎の出力トルクを制御するものにおいて、前記シリンダ毎の吸入空気量を制御して前記シリンダ毎の出力トルクを制御することを特徴とする内燃機関の制御方法。

1 2 . 各シリンダの吸気ポー卜を開閉する吸気弁、

この吸気弁を電気的に駆動する電動ァクチユエータ、

この電動ァクチユエータの制御信号を発生する制御回路を有するものにおいて、

前記制御回路は、アクセルの操作量に応じて前記電動ァクチユエ一タの制御信号を出力することを特徴とする内燃機関の可変吸気弁機構。

1 3 . 各シリンダの吸気ポ一卜に接続され各シリンダに空気を給送する分岐管、

この分岐管の上流に接続され、これら分岐管に、空気を導く主吸気管，この主吸気管に配設され、各分岐管を逆流して来る逆流空気の量も含め各分岐管毎に流れる空気量を計測可能な逆流検知型空気流量センサ、及び、機関の出力トルクを測定するトルク測定装置、

アクセルの操作量に応じて、前記各分岐管毎に当該分岐管を通って流れる空気量を制御する空気量制御弁、を有し、

前記トルク測定装置の出力の変動に応じて前記空気量制御弁の開度を補正して分岐管を流れる空気量を調整する空気量制御弁開度補正装置、とからなることを特徴とする内燃機関のトルク制御装置。