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JP2001050052A - Engine intake control device - Google Patents

Engine intake control device

Info

Publication number
JP2001050052A
JP2001050052A JP11220441A JP22044199A JP2001050052A JP 2001050052 A JP2001050052 A JP 2001050052A JP 11220441 A JP11220441 A JP 11220441A JP 22044199 A JP22044199 A JP 22044199A JP 2001050052 A JP2001050052 A JP 2001050052A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control valve
intake
valve
engine
swirl
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP11220441A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jinya Sato
仁哉 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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 Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP11220441A priority Critical patent/JP2001050052A/en
Publication of JP2001050052A publication Critical patent/JP2001050052A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高負荷域における筒内のガス流動を改善して
排気温度を下げ、空燃比のリッチ化を抑制する。 【解決手段】 運転領域が高負荷域のとき、スロットル
弁を全開とし(S301)、エンジン回転数NEと要求
トルクTEとに基づいてスワール制御弁開度設定マップ
MAP4を参照してスワール制御弁の開度TAを設定す
る(S302)。そして、マップ設定した開度TAに対
応する制御値でスワール制御弁の開度を制御する(S3
03)。これにより、従来ではスワール制御弁が全開と
なって筒内のガス流動を期待できなかった高負荷領域に
おいて、スロットル弁を全開とした上でスワール制御弁
を可変制御することで吸入流れに対して偏流を発生させ
て筒内のガス流動を強化することができ、燃焼速度を速
めて排気温度を低下させ、空燃比のリッチ化を抑えて燃
費向上を図ることができる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To improve the gas flow in a cylinder in a high load region, lower the exhaust gas temperature, and suppress the enrichment of the air-fuel ratio. SOLUTION: When the operation region is a high load region, the throttle valve is fully opened (S301), and based on the engine speed NE and the required torque TE, the throttle valve is opened by referring to a swirl control valve opening degree setting map MAP4. The opening degree TA is set (S302). Then, the opening of the swirl control valve is controlled by a control value corresponding to the opening TA set in the map (S3).
03). This allows the swirl control valve to be fully opened and the gas flow in the cylinder not to be expected in the high-load region, and the throttle valve to be fully opened and the swirl control valve to be variably controlled to prevent the intake flow By generating a drift, the gas flow in the cylinder can be strengthened, the combustion speed can be increased, the exhaust gas temperature can be reduced, and the enrichment of the air-fuel ratio can be suppressed, and the fuel efficiency can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内にガス流
動を形成して燃焼効率を向上するエンジンの吸気制御装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake control device for an engine, which forms a gas flow in a combustion chamber to improve combustion efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、エンジンのシリンダボアの軸
方向に旋回する渦巻状の流れ(タンブル流)を発生させ
るタンブル制御弁や、シリンダボア軸心を中心とする旋
回流(スワール流)を発生させるスワール制御弁等の吸
気制御弁をスロットル弁下流の吸気通路に介装し、低・
中負荷域で吸気制御弁を閉弁して燃焼室内に流入する混
合気に流動を発生させることにより、燃焼速度を速めて
燃焼効率を改善する技術が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a tumble control valve for generating a spiral flow (tumble flow) swirling in the axial direction of a cylinder bore of an engine, and a swirl for generating a swirl flow (swirl flow) about the cylinder bore axis. An intake control valve such as a control valve is interposed in the intake passage downstream of the throttle valve,
2. Description of the Related Art There is known a technique of closing an intake control valve in a medium load region to generate a flow in an air-fuel mixture flowing into a combustion chamber, thereby increasing a combustion speed and improving combustion efficiency.

【0003】例えば、特開平7−293256号公報に
は、絞り弁(スロットル弁)下流の吸気通路に、この吸
気通路を、機関の低・中負荷域で比較的小さい開度で開
き、高負荷域で全開とするスワール制御弁を設け、急加
速時、スワール制御弁の開度を小さくして機関の出力ト
ルクを抑制するようにした技術が開示されている。
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-293256 discloses that an intake passage is opened at a relatively small opening in a low / medium load region of an engine to open the intake passage downstream of a throttle valve (throttle valve). There is disclosed a technology in which a swirl control valve that opens fully in a region is provided, and during rapid acceleration, the opening degree of the swirl control valve is reduced to suppress the output torque of the engine.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
吸気制御弁は、低・中負荷域での筒内のガス流動を改善
するためのものであり、吸気量の多くなる高負荷側の領
域では、吸気充填効率を優先して吸気制御弁を開弁させ
るようにしている。
However, conventionally,
The intake control valve is used to improve the gas flow in the cylinder at low and medium load ranges.In the high load side where the intake air volume is large, the intake control valve is opened with priority given to the intake charging efficiency. I'm trying to give it a valve.

【0005】このため、先行技術のように、急加速時の
トラクション制御時にのみスワール制御弁でエンジン出
力を制御するだけでは、通常の運転状態でスワール制御
弁が全開となる高負荷域では筒内のガス流動を期待でき
ず、燃焼速度が遅くなって排気温度が上昇する。このた
め、空燃比をリッチ化して排気温度の上昇を抑える必要
があり、燃費悪化の原因となる。
Therefore, as in the prior art, simply controlling the engine output with the swirl control valve only at the time of traction control at the time of rapid acceleration, in a high load region where the swirl control valve is fully opened in a normal operation state, the in-cylinder control is performed. The gas flow cannot be expected, and the combustion speed becomes slow, and the exhaust gas temperature rises. For this reason, it is necessary to suppress the rise in exhaust gas temperature by enriching the air-fuel ratio, which causes deterioration of fuel efficiency.

【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、高負荷域における筒内のガス流動を改善して排気温
度を下げ、空燃比のリッチ化を抑制することのできるエ
ンジンの吸気制御装置を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an engine intake control apparatus capable of improving gas flow in a cylinder in a high load region, lowering an exhaust gas temperature, and suppressing an air-fuel ratio from being enriched. It is intended to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、スロットル弁の下流に、吸
入流れに対して偏流を発生させる吸気制御弁を配設した
エンジンの吸気制御装置であって、エンジンの運転領域
が高負荷領域にあるとき、上記スロットル弁を全開状態
に保持すると共に、上記吸気制御弁の開度を、エンジン
運転状態に応じて全閉位置から全開位置まで可変する吸
気制御手段を備えたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, an invention according to a first aspect of the present invention provides an intake control for an engine in which an intake control valve for generating a deviated flow with respect to an intake flow is disposed downstream of a throttle valve. The device, wherein when the operating range of the engine is in a high load range, the throttle valve is held in a fully open state, and the opening degree of the intake control valve is changed from a fully closed position to a fully open position according to the engine operating state. A variable intake control means is provided.

【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、上記吸気制御手段は、上記吸気制御弁の開
度を、アクセル開度及びエンジン回転数に基づくエンジ
ンの要求トルクとエンジン回転数とに基づいて可変する
ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the intake control means determines an opening degree of the intake control valve based on an accelerator opening degree and an engine speed. It is characterized by being variable based on the number.

【0009】すなわち、請求項1記載の発明では、エン
ジンの運転領域が高負荷領域にあるとき、スロットル弁
を全開状態に保持し、スロットル弁の下流に配設した吸
気制御弁の開度を、エンジン運転状態に応じて全閉位置
から全開位置まで可変制御することで吸入流れに対して
偏流を発生させ、燃焼効率を改善する。吸気制御弁の開
度は、請求項2記載の発明のように、運転者の出力要求
としてのアクセル開度とエンジン回転数とに基づくエン
ジンの要求トルクと、エンジン回転数とに基づいて可変
制御することができる。
That is, according to the first aspect of the present invention, when the operating range of the engine is in the high load range, the throttle valve is held in a fully open state, and the opening degree of the intake control valve disposed downstream of the throttle valve is controlled by: By performing variable control from the fully closed position to the fully open position according to the engine operating state, a drift is generated with respect to the intake flow, and the combustion efficiency is improved. The opening degree of the intake control valve is variably controlled based on the required engine torque based on the accelerator opening degree and the engine speed as the driver's output request and the engine speed. can do.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1〜図12は本発明の実施の一
形態に係わり、図1は吸気制御モード切換ルーチンのフ
ローチャート、図2はスロットル負荷制御ルーチンのフ
ローチャート、図3はスワール負荷制御ルーチンのフロ
ーチャート、図4は高負荷域でのスワール制御弁による
吸気制御を示す説明図、図5は排気温度と正味燃料消費
率との関係を示す説明図、図6は要求トルクマップの説
明図、図7は制御モード切換判定値テーブルの説明図、
図8はスロットル開度設定マップの説明図、図9はスロ
ットル負荷制御モードにおけるスワール制御弁開閉マッ
プの説明図、図10はスワール負荷制御モードにおける
スワール制御弁開度設定マップの説明図、図11はエン
ジン制御系の概略構成図、図12は吸気系の構成を示す
説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 12 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a flowchart of an intake control mode switching routine, FIG. 2 is a flowchart of a throttle load control routine, FIG. 3 is a flowchart of a swirl load control routine, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing intake control by a swirl control valve in a high load region, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between exhaust gas temperature and net fuel consumption rate, FIG. 6 is an explanatory diagram of a required torque map, and FIG. Explanatory diagram of a judgment value table,
8 is an explanatory diagram of a throttle opening setting map, FIG. 9 is an explanatory diagram of a swirl control valve opening / closing map in a throttle load control mode, FIG. 10 is an explanatory diagram of a swirl control valve opening setting map in a swirl load control mode, and FIG. Is a schematic configuration diagram of an engine control system, and FIG. 12 is an explanatory diagram showing a configuration of an intake system.

【0011】図11において、符号1はエンジンであ
り、本形態においては、気筒内に燃料を直接噴射して火
花点火により混合気を燃焼させる筒内噴射エンジンであ
る。エンジン1は、図においては水平対向型4気筒ガソ
リンエンジンを示し、シリンダブロック1aの左右両バ
ンクに、シリンダヘッド2がそれぞれ設けられ、各シリ
ンダヘッド2の気筒毎に、吸気ポート3と排気ポート4
とが形成されている。
In FIG. 11, reference numeral 1 denotes an engine, and in this embodiment, an in-cylinder injection engine that directly injects fuel into a cylinder and burns an air-fuel mixture by spark ignition. The engine 1 is a horizontally opposed four-cylinder gasoline engine shown in the figure. Cylinder heads 2 are provided on both left and right banks of a cylinder block 1a, and an intake port 3 and an exhaust port 4 are provided for each cylinder of each cylinder head 2.
Are formed.

【0012】エンジン1は、詳細には、各気筒毎に2個
の吸気弁と2個の排気弁とを有する4バルブエンジンで
あり、図12に示すように、インテークマニホルド5が
分岐して2つの吸気ポート3a,3aを形成すると共
に、エキゾーストマニホルド14が分岐して2つの排気
ポート4a,4bを形成し、2つの吸気ポート3a,3
b近傍に、気筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用イ
ンジェクタ28が配設されている。
The engine 1 is, in detail, a four-valve engine having two intake valves and two exhaust valves for each cylinder, and as shown in FIG. One exhaust port 3a, 3a is formed, and the exhaust manifold 14 is branched to form two exhaust ports 4a, 4b, and two intake ports 3a, 3b are formed.
An in-cylinder injector 28 for injecting fuel into the cylinder is disposed near b.

【0013】インテークマニホルド5の一方の吸気ポー
ト3aを形成する分岐管には、スワール流(横旋回流)
やタンブル流(縦旋回流)等の渦流を発生させて筒内の
ガス流動を強化し、燃焼安定化を図るための吸気制御弁
6が介装されており、インテークマニホルド5の各分岐
管の上流側集合部であるエアチャンバ7上流に、スロッ
トル弁8が介装されている。
The branch pipe forming one intake port 3a of the intake manifold 5 has a swirl flow (lateral swirl flow).
And a tumble flow (longitudinal flow) to generate a swirl flow to enhance gas flow in the cylinder and stabilize combustion. An intake control valve 6 is interposed, and each branch pipe of the intake manifold 5 is provided. A throttle valve 8 is provided upstream of the air chamber 7 which is an upstream gathering portion.

【0014】以下、本形態では、吸気制御弁6を、モー
タ等のアクチュエータ6aに連設されるバタフライバル
ブからなるスワール制御弁6として説明する。スワール
制御弁6を駆動するアクチュエータ6aは、後述する電
子制御ユニット100からの信号によって制御される。
In this embodiment, the intake control valve 6 will be described as a swirl control valve 6 composed of a butterfly valve connected to an actuator 6a such as a motor. The actuator 6a for driving the swirl control valve 6 is controlled by a signal from an electronic control unit 100 described later.

【0015】さらに、エアチャンバ7の上流側は、図1
1に示すように、スロットル弁8とスロットル弁8を駆
動するスロットルアクチュエータ9とを備えた電子制御
スロットルボディを介して吸気管10に連通されてお
り、吸気管10の上流側にエアクリーナを格納するエア
ボックス12が連通され、エアインテークチャンバ13
を介して新気が取り入れられる。
Further, the upstream side of the air chamber 7 is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, an air cleaner is connected to an intake pipe 10 via an electronically controlled throttle body including a throttle valve 8 and a throttle actuator 9 for driving the throttle valve 8, and an air cleaner is stored upstream of the intake pipe 10. The air box 12 communicates with the air intake chamber 13.
Freshness is taken in through.

【0016】一方、エンジン1の各気筒毎の各排気ポー
ト4には、エキゾーストマニホルド14を介して排気管
15が連通され、排気管15の左右バンクからの合流部
に三元触媒を有する触媒コンバータ16が介装され、さ
らに、この触媒コンバータ16下流側にNOx吸蔵触媒
を有する触媒コンバータ17が介装されてマフラ18に
連通されている。
On the other hand, an exhaust pipe 15 is connected to each exhaust port 4 of each cylinder of the engine 1 via an exhaust manifold 14, and a catalytic converter having a three-way catalyst at a junction of the exhaust pipe 15 from the left and right banks. A catalytic converter 17 having a NOx storage catalyst is interposed downstream of the catalytic converter 16 and communicates with a muffler 18.

【0017】また、エンジン1のクランク室に連通する
ブローバイガス通路23がシリンダブロック1a側から
延出され、中途で分岐されて一方がスロットル弁8上流
の吸気管10に連通されると共に、他方がブローバイガ
ス制御弁24を介してスロットル弁8下流に連通されて
いる。更に、新気をクランクケース内に導入するための
新気導入通路25がスロットル弁8上流の吸気管10か
ら延出され、各バンクのシリンダヘッド2内へ連通され
ている。
A blow-by gas passage 23, which communicates with the crank chamber of the engine 1, extends from the cylinder block 1a, branches off in the middle, and communicates with the intake pipe 10 upstream of the throttle valve 8 while the other is connected. The blow-by gas control valve 24 communicates with the throttle valve 8 downstream. Further, a fresh air introduction passage 25 for introducing fresh air into the crankcase extends from the intake pipe 10 upstream of the throttle valve 8 and communicates with the cylinder head 2 of each bank.

【0018】また、エアチャンバ7と排気ポート4とを
連通する排気ガス還流(EGR)通路26の中途に、電
子制御ユニット100からの制御信号によってEGR量
を制御するための電子制御式EGR制御弁27が介装さ
れている。
An electronically controlled EGR control valve for controlling an EGR amount by a control signal from the electronic control unit 100 is provided in an exhaust gas recirculation (EGR) passage 26 which communicates the air chamber 7 and the exhaust port 4. 27 are interposed.

【0019】次に、エンジン1の各気筒の燃焼室1bに
は、前述の筒内噴射用インジェクタ28が臨まされ、さ
らに、筒内噴射用インジェクタ28に対して低温始動時
等に補助的に使用するインジェクタとして、各バンク毎
のインテークマニホルド5のスワール制御弁6上流に、
吸気管内に燃料を噴射する吸気管噴射用インジェクタ2
9が配設されている。
Next, the above-described in-cylinder injector 28 is exposed to the combustion chamber 1b of each cylinder of the engine 1, and is additionally used for the in-cylinder injector 28 at the time of low temperature starting or the like. As an injector to perform, upstream of the swirl control valve 6 of the intake manifold 5 for each bank,
Intake pipe injector 2 for injecting fuel into the intake pipe 2
9 are provided.

【0020】筒内噴射用インジェクタ28及び吸気管噴
射用インジェクタ29への燃料を貯留する燃料タンク3
0には、燃料圧力レギュレータを一体的に内蔵するイン
タンク式の燃料ポンプ31が備えられ、この燃料ポンプ
31の吐出口から延出される燃料ライン32が燃料フィ
ルタ33を経て二方に分岐され、一方が各バンク毎の吸
気管噴射用インジェクタ29に接続されると共に、他方
が高圧燃料ポンプユニット35に接続されている。
Fuel tank 3 for storing fuel in in-cylinder injector 28 and intake pipe injector 29
The fuel pump 31 is provided with an in-tank type fuel pump 31 having a built-in fuel pressure regulator. A fuel line 32 extending from a discharge port of the fuel pump 31 is branched in two directions via a fuel filter 33. One is connected to the intake pipe injector 29 of each bank, and the other is connected to the high-pressure fuel pump unit 35.

【0021】高圧燃料ポンプユニット35には、エンジ
ン1のカム軸を介して駆動される高圧燃料ポンプ、高圧
燃料ポンプの吐出圧を筒内噴射用の高圧の噴射圧に調圧
する高圧レギュレータ等が内蔵されており、燃料タンク
30への燃料リターンライン36と、各気筒の筒内噴射
用インジェクタ28へ燃料を分配する各バンク毎の燃料
分配管38へ連通する高圧ライン37とが延出されてい
る。
The high-pressure fuel pump unit 35 includes a high-pressure fuel pump driven via a camshaft of the engine 1, a high-pressure regulator for adjusting the discharge pressure of the high-pressure fuel pump to a high injection pressure for in-cylinder injection, and the like. A fuel return line 36 to the fuel tank 30 and a high-pressure line 37 communicating with a fuel distribution pipe 38 of each bank for distributing fuel to the in-cylinder injector 28 of each cylinder extend. .

【0022】高圧ライン37には、ライン内エアパージ
のため、燃料圧力切換ソレノイド弁39が接続されてお
り、この燃料圧力切換ソレノイド弁39に連通される圧
力レギュレータ40の燃料リターンライン41が高圧燃
料ポンプユニット35からの燃料リターンライン36と
合流されて燃料タンク30に接続されている。燃料圧力
切換ソレノイド弁39は、エアパージの際に開弁され、
高圧ライン37を圧力レギュレータ40を介して燃料タ
ンク30へバイパスさせることで、高圧ライン37の燃
料圧力を下げて燃料流量を増大させ、高圧ライン37内
のエア或いは蒸発ガスを迅速に排出する。
A fuel pressure switching solenoid valve 39 is connected to the high pressure line 37 for purging air in the line. A fuel return line 41 of a pressure regulator 40 connected to the fuel pressure switching solenoid valve 39 is connected to a high pressure fuel pump. It joins with a fuel return line 36 from the unit 35 and is connected to the fuel tank 30. The fuel pressure switching solenoid valve 39 is opened at the time of air purge,
By bypassing the high-pressure line 37 to the fuel tank 30 via the pressure regulator 40, the fuel pressure in the high-pressure line 37 is reduced to increase the fuel flow rate, and the air or evaporative gas in the high-pressure line 37 is quickly discharged.

【0023】さらに、燃料タンク30内の蒸発ガスを放
出するため、燃料タンク30の上部からは、図中、破線
で示すように、パージ通路42が延出され、万一の車両
横転による燃料漏れを防止するためのロールオーババル
ブ43及び2方向弁44を経て活性炭等からなる吸着部
を備えたキャニスタ45に連通されている。パージ通路
42のキャニスタ45下流側は、キャニスタ45からの
蒸発燃料のパージ量を制御するためのキャニスタパージ
制御弁46を介してエアチャンバ7に連通されている。
Further, a purge passage 42 is extended from an upper portion of the fuel tank 30 as shown by a broken line in FIG. Through a roll-over valve 43 and a two-way valve 44 for preventing the occurrence of a canister 45 having an adsorbing portion made of activated carbon or the like. The downstream side of the canister 45 of the purge passage 42 is connected to the air chamber 7 via a canister purge control valve 46 for controlling the amount of purge of fuel vapor from the canister 45.

【0024】一方、エンジン1のシリンダヘッド2の各
気筒毎に、先端の放電電極を燃焼室1bに露呈する点火
プラグ47が配設され、各気筒毎の点火プラグ47に、
イグナイタを内蔵する点火コイル48が連設されてい
る。また、各シリンダヘッド2内の各吸気カム軸を駆動
するカムスプロケット内に、吸気カムプーリと吸気カム
軸とを相対回動してクランク軸に対する吸気カム軸の回
転位相を連続的に可変する周知の油圧駆動式可変バルブ
タイミングアクチュエータ49が備えられている。この
可変バルブタイミングアクチュエータ49は、電子制御
ユニット100からの駆動信号で作動するオイルフロー
制御弁50を介した油圧によって駆動制御される。
On the other hand, for each cylinder of the cylinder head 2 of the engine 1, an ignition plug 47 exposing a discharge electrode at the tip to the combustion chamber 1b is provided.
An ignition coil 48 containing an igniter is continuously provided. Further, in a cam sprocket for driving each intake cam shaft in each cylinder head 2, a well-known method of rotating an intake cam pulley and an intake cam shaft relative to each other to continuously vary the rotation phase of the intake cam shaft with respect to the crank shaft. A hydraulically driven variable valve timing actuator 49 is provided. The drive of the variable valve timing actuator 49 is controlled by hydraulic pressure via an oil flow control valve 50 that is operated by a drive signal from the electronic control unit 100.

【0025】次に、運転状態を検出するためのセンサ類
の配置について説明する。エアクリーナを格納するエア
ボックス12に吸気温センサ51が臨まされ、吸気管1
0のエアボックス12の直下流には、ホットワイヤ或い
はホットフィルム等を用いた熱式の吸入空気量センサ5
2が介装されている。
Next, the arrangement of sensors for detecting the operation state will be described. An intake air temperature sensor 51 faces the air box 12 that houses the air cleaner, and the intake pipe 1
Directly downstream of the air box 12 is a thermal air intake sensor 5 using a hot wire or a hot film.
2 are interposed.

【0026】また、スロットルボディに内設されるスロ
ットル弁8にスロットルセンサ53が連設されており、
エンジン1を制御する上での運転者の出力要求としてア
クセルペダル54の踏み込み量を検出するため、アクセ
ルセンサ55がケーブルを介してアクセルペダル54に
連設されている。
A throttle sensor 53 is connected to a throttle valve 8 provided in the throttle body.
An accelerator sensor 55 is connected to the accelerator pedal 54 via a cable in order to detect the amount of depression of the accelerator pedal 54 as a driver output request for controlling the engine 1.

【0027】また、一方のバンクの燃料分配管38に、
燃料圧力を検出する燃料圧力センサ56が取り付けら
れ、三元触媒を有する触媒コンバータ16の上下流側
に、それぞれ、全運転域で排気ガス中の空燃比を検出す
るための空燃比センサ57、排気温センサ58が配設さ
れ、NOx吸蔵触媒を有する触媒コンバータ17の下流
に、NOx吸蔵触媒を通過した排気ガス中の酸素濃度を
検出するためのO2センサ59が配設されている。
Also, the fuel distribution pipe 38 of one bank is
A fuel pressure sensor 56 for detecting a fuel pressure is attached, and an air-fuel ratio sensor 57 for detecting an air-fuel ratio in exhaust gas in the entire operation range is provided upstream and downstream of the catalytic converter 16 having a three-way catalyst. A temperature sensor 58 is provided, and an O2 sensor 59 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas passing through the NOx storage catalyst is provided downstream of the catalytic converter 17 having the NOx storage catalyst.

【0028】一方、エンジン1のシリンダブロック1a
にノックセンサ60が取付けられ、シリンダブロック1
aの左右両バンクを連通する冷却水通路61には、冷却
水温センサ62が臨まされている。また、エンジン1の
クランク軸に軸着するクランクロータ63の外周にクラ
ンク角センサ64が対設され、クランク軸に対して1/
2回転する吸気カムプーリの裏面に気筒判別センサ65
が対設されている。さらに、吸気カム軸の後端に固設さ
れたカムロータの外周に、バルブタイミング制御情報で
ある吸気カム位置を検出するためのカム位置センサ66
が対設されている。尚、本実施の形態においては、気筒
判別センサ65は一方のバンクのみに設けられる。
On the other hand, the cylinder block 1a of the engine 1
Knock sensor 60 is attached to the cylinder block 1
A cooling water temperature sensor 62 faces a cooling water passage 61 that communicates the left and right banks a. A crank angle sensor 64 is provided on the outer periphery of a crank rotor 63 which is mounted on the crankshaft of the engine 1.
A cylinder discriminating sensor 65 is provided on the back surface of the intake cam pulley that rotates twice.
Are opposed to each other. Further, a cam position sensor 66 for detecting an intake cam position, which is valve timing control information, is provided on the outer periphery of a cam rotor fixed to the rear end of the intake cam shaft.
Are opposed to each other. In the present embodiment, the cylinder discrimination sensor 65 is provided in only one bank.

【0029】以上のエンジン1におけるセンサ・アクチ
ュエータ類は、マイクロコンピュータ及び周辺回路から
なる電子制御ユニット(ECU)100に接続されてお
り、各センサ類からの信号をECU100で処理して各
アクチュエータ類を駆動し、エンジン1を電子的に制御
する。本形態のECU100は、メイン制御ユニット部
100aとETC制御ユニット部100bとから構成さ
れ、メイン制御ユニット部100aでは、燃料噴射制御
を含む空燃比制御、点火時期制御、EGR制御、可変バ
ルブタイミング制御等を主として実行し、ETC制御ユ
ニット部100bでは、スロットルアクチュエータ9を
介したスロットル弁8の電子制御を専用に実行する。
The sensors and actuators in the engine 1 are connected to an electronic control unit (ECU) 100 composed of a microcomputer and peripheral circuits. The ECU 100 processes signals from the sensors and controls each actuator. It drives and electronically controls the engine 1. The ECU 100 of the present embodiment includes a main control unit 100a and an ETC control unit 100b. In the main control unit 100a, air-fuel ratio control including fuel injection control, ignition timing control, EGR control, variable valve timing control, etc. Is mainly executed, and the ETC control unit 100b exclusively executes electronic control of the throttle valve 8 via the throttle actuator 9.

【0030】メイン制御ユニット部100aには、筒内
噴射用インジェクタ28を駆動するための専用のインジ
ェクタ駆動ユニット101が接続されており、インジェ
クタ駆動ユニット101への電源をON,OFFするた
めのインジェクタドライバリレー102のリレーコイ
ル、燃料ポンプ31への電源をON,OFFするための
燃料ポンプリレー103のリレーコイルが接続され、イ
グニッションリレー104のリレー接点を介してイグニ
ッション電源が供給される。
A dedicated injector drive unit 101 for driving the in-cylinder injector 28 is connected to the main control unit 100a, and an injector driver for turning on and off the power supply to the injector drive unit 101. A relay coil of the relay 102 and a relay coil of the fuel pump relay 103 for turning on / off the power to the fuel pump 31 are connected, and the ignition power is supplied through a relay contact of the ignition relay 104.

【0031】また、メイン制御ユニット部100aに接
続されるセンサ類としては、前述の各センサ、すなわ
ち、吸気温センサ51、吸入空気量センサ52、アクセ
ルセンサ55、燃料圧力センサ56、空燃比センサ5
7、排気温センサ58、O2センサ59、ノックセンサ
60、冷却水温センサ62、クランク角センサ64、気
筒判別センサ65、カム位置センサ66、及び、マスタ
ーバッグ圧力センサ67等がある。
The sensors connected to the main control unit 100a include the above-mentioned sensors, that is, an intake air temperature sensor 51, an intake air amount sensor 52, an accelerator sensor 55, a fuel pressure sensor 56, an air-fuel ratio sensor 5, and the like.
7, an exhaust temperature sensor 58, an O2 sensor 59, a knock sensor 60, a cooling water temperature sensor 62, a crank angle sensor 64, a cylinder discrimination sensor 65, a cam position sensor 66, a master bag pressure sensor 67, and the like.

【0032】また、メイン制御ユニット部100aに接
続されるアクチュエータ類としては、前述の各アクチュ
エータ類、すなわち、スワール制御弁6を駆動するアク
チュエータ6a、EGR制御弁27、吸気管噴射用イン
ジェクタ29、燃料圧力切換ソレノイド弁39、キャニ
スタパージ制御弁46、点火コイル48に内蔵されるイ
グナイタ、可変バルブタイミングアクチュエータ49を
油圧駆動するためのオイルフロー制御弁50等がある。
筒内噴射用インジェクタ28は専用のインジェクタ駆動
ユニット101に接続され、メイン制御ユニット部10
0aからの制御指令によって駆動制御される。
The actuators connected to the main control unit 100a include the actuators described above, that is, the actuator 6a for driving the swirl control valve 6, the EGR control valve 27, the injector 29 for injecting the intake pipe, the fuel There are a pressure switching solenoid valve 39, a canister purge control valve 46, an igniter incorporated in the ignition coil 48, an oil flow control valve 50 for hydraulically driving the variable valve timing actuator 49, and the like.
The in-cylinder injector 28 is connected to a dedicated injector drive unit 101 and is connected to the main control unit 10.
The drive is controlled by a control command from 0a.

【0033】一方、ETC制御ユニット部100bに
は、ETC電源をON,OFFするため、ETC電源リ
レー105のリレーコイル及びリレー接点が接続される
と共に、スロットルアクチュエータ9、スロットルセン
サ53が接続されており、メイン制御ユニット部100
aからの制御指令に応じたスロットル開度となるよう、
スロットルセンサ53からの信号に基づいてスロットル
アクチュエータ9を駆動する。
On the other hand, the ETC control unit 100b is connected to a relay coil and a relay contact of the ETC power relay 105 for turning on and off the ETC power supply, and also connected to a throttle actuator 9 and a throttle sensor 53. , Main control unit section 100
a so that the throttle opening according to the control command from
The throttle actuator 9 is driven based on a signal from the throttle sensor 53.

【0034】ECU100では、各種センサ・スイッチ
類からの信号を処理して得られる運転状態に基づいて各
種制御量を演算し、制御量に対応する駆動信号を各種ア
クチュエータ類に出力して運転状態に応じた燃焼形態で
の空燃比が常に適正な空燃比となるよう制御しており、
具体的には、運転者の出力要求としてのアクセル開度A
LFAとエンジン回転数NEとからエンジンの要求トル
ク(目標トルク)TEを設定し、この要求トルクTEを
実現するに最適な燃料噴射量及び吸入空気量を制御する
ようにしている。
The ECU 100 calculates various control amounts based on the operating state obtained by processing signals from various sensors and switches, and outputs a drive signal corresponding to the control amount to various actuators to enter the operating state. The air-fuel ratio in the corresponding combustion mode is always controlled to be an appropriate air-fuel ratio,
Specifically, the accelerator opening A as a driver output request
The required torque (target torque) TE of the engine is set from the LFA and the engine speed NE, and the optimal fuel injection amount and intake air amount for realizing the required torque TE are controlled.

【0035】この場合、吸入空気量の制御においては、
エンジン回転数NEと要求トルクTEとによる運転領域
に対し、主としてスロットル弁8による吸気制御を行う
スロットル負荷制御モードの領域と、主としてスワール
制御弁6による吸気制御を行うスワール負荷制御モード
の領域との2つの制御モード領域を設けている。
In this case, in controlling the amount of intake air,
With respect to the operation region based on the engine speed NE and the required torque TE, there are a region of a throttle load control mode in which intake control is mainly performed by the throttle valve 8 and a region of a swirl load control mode in which intake control is mainly performed by the swirl control valve 6. Two control mode areas are provided.

【0036】スロットル負荷制御モードは、スワール制
御弁6によって筒内に旋回流を発生させて低・中負荷域
での希薄混合気の燃焼安定化を図ると共に、スロットル
弁8の開度を可変して吸入空気量を制御する制御モード
であり、スワール負荷制御モードは、スロットル弁8を
全開にしてスワール制御弁6の開度を全閉位置から全開
位置まで可変することで、高負荷域のガス流動を強化し
て燃焼改善を図ると共に必要空気量を確保する制御モー
ドである。
In the throttle load control mode, a swirl flow is generated in the cylinder by the swirl control valve 6 to stabilize the combustion of the lean air-fuel mixture in a low / medium load region, and the opening of the throttle valve 8 is varied. In the swirl load control mode, the throttle valve 8 is fully opened and the degree of opening of the swirl control valve 6 is changed from the fully closed position to the fully open position, so that the gas in a high load region is controlled. This is a control mode in which the flow is strengthened to improve the combustion and secure the required air amount.

【0037】すなわち、従来の吸気制御では、低・中負
荷側域でスワール制御弁6を閉弁して筒内にスワール流
を発生させることで燃焼効率を向上させ、吸気量の多く
なる高負荷側の領域ではスワール制御弁6を開弁させて
吸気充填効率を向上するようにしているが、スワール制
御弁6が全開となる高負荷側の領域では筒内のガス流動
を期待できないことから排気温度が上昇し、この排気温
度の上昇を抑えるためには空燃比をリッチ化せざるを得
ず、燃費悪化の原因となる。
That is, in the conventional intake control, the swirl control valve 6 is closed in the low / medium load side region to generate a swirl flow in the cylinder, thereby improving the combustion efficiency and increasing the intake load. The swirl control valve 6 is opened in the region on the side to improve the intake charging efficiency, but in the region on the high load side where the swirl control valve 6 is fully opened, the gas flow in the cylinder cannot be expected, so the exhaust gas is exhausted. The temperature rises, and in order to suppress the rise in the exhaust gas temperature, the air-fuel ratio must be enriched, which causes deterioration in fuel efficiency.

【0038】このため、本発明の吸気制御では、スワー
ル制御弁6の制御域を拡大して高負荷域でのガス流動を
改善し、空燃比をリッチ化することなく排気温度の上昇
を抑えるようにしており、従来の吸気制御においてスワ
ール制御弁が開でスロットル弁が全開に達するまでの高
負荷域に、図4に示すように、スロットル弁8を全開と
してスワール制御弁6の開度を全閉から全開まで連続的
に可変するスワール負荷制御モード域を設ける。
For this reason, in the intake control of the present invention, the control range of the swirl control valve 6 is expanded to improve the gas flow in the high load range, and the rise of the exhaust gas temperature is suppressed without enriching the air-fuel ratio. In the conventional intake control, the throttle valve 8 is fully opened and the swirl control valve 6 is fully opened in a high load region from when the swirl control valve is opened to when the throttle valve is fully opened, as shown in FIG. A swirl load control mode range that continuously varies from closed to fully opened is provided.

【0039】スワール負荷制御モードの制御域は、従来
の吸気制御ではスワール制御弁6を全開としてスロット
ル弁8を全開付近で制御する領域であり、筒内のガス流
動が期待できないことから排気温度の低下及び正味燃料
消費率の改善が困難な領域であり、本発明では、この領
域をスロットル弁8を全開とした上でスワール制御弁6
の開度を連続的に可変するスワール負荷制御モード域と
し、筒内のガス流動を強化して燃焼効率を改善する。こ
れにより、図5に示すように、スワール制御弁6及びス
ロットル弁8が共に全開の全負荷時に比較し、排気温度
を低下させることができ、空燃比のリッチ化を抑えて正
味燃料消費率を向上することが可能となる。
The control range of the swirl load control mode is a range in which the swirl control valve 6 is fully opened and the throttle valve 8 is controlled in the vicinity of the fully opened state in the conventional intake control. This is an area where it is difficult to reduce the fuel consumption rate and improve the net fuel consumption rate. In the present invention, the throttle valve 8 is fully opened and the swirl control valve 6
A swirl load control mode range in which the opening of the cylinder is continuously varied to enhance combustion efficiency by enhancing gas flow in the cylinder. As a result, as shown in FIG. 5, the exhaust gas temperature can be reduced as compared with when the swirl control valve 6 and the throttle valve 8 are both fully opened and at full load, and the net fuel consumption rate can be reduced by suppressing the enrichment of the air-fuel ratio. It is possible to improve.

【0040】すなわち、ECU100は、本発明に係わ
る吸気制御手段の機能を備え、具体的には、図1〜図3
に示すルーチンにより吸気制御手段の機能を実現する。
That is, the ECU 100 has the function of intake control means according to the present invention.
The function of the intake control means is realized by the routine shown in FIG.

【0041】以下、ECU100によるスワール制御弁
6とスロットル弁8とを併用した吸気制御について、図
1〜図3のフローチャートに従って説明する。
Hereinafter, intake control by the ECU 100 using both the swirl control valve 6 and the throttle valve 8 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

【0042】図1は、スロットル負荷制御モードとスワ
ール負荷制御モードとを切換える吸気制御モード切換ル
ーチンを示し、先ず、ステップS101で、アクセルセ
ンサ55からの信号を処理して算出したアクセル開度A
LFAをメモリから読込み、ステップS102で、同様
に、クランク角センサ64からの信号を処理して算出し
たエンジン回転数NEをメモリから読込む。
FIG. 1 shows an intake control mode switching routine for switching between the throttle load control mode and the swirl load control mode. First, in step S101, the accelerator opening degree A calculated by processing a signal from the accelerator sensor 55 is calculated.
The LFA is read from the memory, and the engine speed NE calculated by processing the signal from the crank angle sensor 64 is similarly read from the memory in step S102.

【0043】次いで、ステップS103へ進み、エンジ
ン回転数NEとアクセル開度ALFAとに基づいて要求
トルクマップMP1を参照し、補間計算により要求トル
クTEを算出する(TE←MP1(NE,ALF
A))。この要求トルクTEは、運転者の出力要求とし
てのアクセル開度ALFAとエンジン回転数NEとによ
って決定される空気量に対応してエンジンに要求される
目標トルクであり、エンジン及び吸排気系の特性を考慮
して予めシミュレーション或いは実験等により決定さ
れ、マップに格納されている。
Next, the routine proceeds to step S103, where the required torque TE is calculated by interpolation by referring to the required torque map MP1 based on the engine speed NE and the accelerator opening ALFA (TE ← MP1 (NE, ALF)
A)). The required torque TE is a target torque required for the engine in accordance with the air amount determined by the accelerator opening ALFA and the engine speed NE as a driver's output request. Is determined in advance by simulation, experiment, or the like, and stored in the map.

【0044】図6は、要求トルクマップMP1の代表特
性を示し、同じエンジン回転数NEでは、アクセル開度
ALFAが大きくなる程、運転者の要求負荷に対応する
ためエンジンの要求トルクTEが大きくなり、同じアク
セル開度ALFAでは、エンジン回転数NEが高くなる
程、吸入空気量の増加に応じて要求トルクTEも大きく
なる。アクセル全開では、吸入空気量が最大空気量で飽
和するため、エンジン回転数NEに対して略一定の最大
トルクとなる。
FIG. 6 shows a representative characteristic of the required torque map MP1. At the same engine speed NE, as the accelerator opening ALFA increases, the required torque TE of the engine increases in order to cope with the required load of the driver. At the same accelerator opening ALFA, the required torque TE increases with an increase in the intake air amount as the engine speed NE increases. When the accelerator is fully opened, the intake air amount is saturated at the maximum air amount, so that the maximum torque is substantially constant with respect to the engine speed NE.

【0045】続くステップS104では、スロットル負
荷制御モードとスワール負荷制御モードとを、現在の運
転状態における要求トルクTEとの比較において切り換
えるためのモード切換判定値TEsetを、エンジン回
転数NEに基づいてモード切換判定値テーブルTBLを
参照して設定する。
In the following step S104, a mode switching determination value TEset for switching between the throttle load control mode and the swirl load control mode in comparison with the required torque TE in the current operating state is determined based on the engine speed NE. The setting is made with reference to the switching determination value table TBL.

【0046】モード切換判定値テーブルTBLは、図7
に示すように、エンジン回転数NEが高くなるにつれて
モード切換判定値TEsetが小さくなる特性となって
おり、以下に説明するように、要求トルクTEがモード
切換判定値TEsetより小さい領域でスロットル負荷
制御モード、要求トルクTEがモード切換判定値TEs
et以上の領域でスワール負荷制御モードとして最適な
吸気制御を実現するための判定値を、予めシミュレーシ
ョン或いは実験等により求め、テーブルに格納したもの
である。
The mode switching determination value table TBL is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the mode switching determination value TEset decreases as the engine speed NE increases. As described below, the throttle load control is performed in a region where the required torque TE is smaller than the mode switching determination value TEset. The mode and required torque TE are equal to the mode switching determination value TEs.
The determination value for realizing the optimal intake control as the swirl load control mode in the region equal to or more than et is obtained in advance by simulation or experiment and stored in a table.

【0047】そして、ステップS105で、要求トルク
TEとモード切換判定値TEsetとを比較し、現在の
運転領域がTE<TEsetの場合には、ステップS1
06へ進んでスロットル負荷制御モードの制御を実行
し、現在の運転領域がTE≧TEsetの場合、ステッ
プS107へ進んでスワール負荷制御モードの制御を実
行する。
Then, in step S105, the required torque TE is compared with the mode switching determination value TEset, and if the current operation region satisfies TE <TEset, step S1 is executed.
Proceeding to 06, the control in the throttle load control mode is executed. If the current operating range is TE ≧ TEset, the flow proceeds to step S107 to execute the control in the swirl load control mode.

【0048】次に、スロットル負荷制御モードでの処理
について説明する。図2に示すスロットル負荷制御ルー
チンでは、ステップS201で、エンジン回転数NEと
要求トルクTEとに基づいてスロットル開度設定マップ
MP2を参照し、補間計算にによりスロットル弁8の目
標開度であるスロットル開度SAを設定する(SA←M
AP2(NE,TE))。
Next, the processing in the throttle load control mode will be described. In the throttle load control routine shown in FIG. 2, in step S201, the throttle opening degree setting map MP2 is referred to based on the engine speed NE and the required torque TE, and the throttle opening which is the target opening degree of the throttle valve 8 is calculated by interpolation. Set the opening SA (SA ← M
AP2 (NE, TE)).

【0049】スロットル開度設定マップMP2には、エ
ンジンの要求トルクTEに対応した適正な空気量を得る
ことのできるスロットル開度が予めシミュレーション或
いは実験等によって求められて格納されており、図8に
示すように、エンジン回転数NEが一定の条件下では、
要求トルクTEが増加する程、多くの燃焼空気が必要で
あるため、これに対応してスロットル開度SAが大きく
設定され、また、要求トルクTEが一定の条件下では、
エンジン回転数NEの上昇に伴い充填効率の影響による
空気量の減少に対応して、スロットル開度SAが大きく
設定される。尚、要求トルクTE及びエンジン回転数N
Eが共に低いアイドル領域では、スロットル開度SAは
全閉付近でのアイドル制御となる。
In the throttle opening degree setting map MP2, a throttle opening degree capable of obtaining an appropriate amount of air corresponding to the required torque TE of the engine is obtained in advance by simulation or experiment and stored, and FIG. As shown, when the engine speed NE is constant,
As the required torque TE increases, more combustion air is required. Accordingly, the throttle opening SA is set to be large correspondingly, and under the condition that the required torque TE is constant,
The throttle opening SA is set to a large value in response to a decrease in the amount of air due to the effect of charging efficiency as the engine speed NE increases. The required torque TE and the engine speed N
In the idle region where both E are low, the throttle opening SA is idle control near full closure.

【0050】そして、ステップS202へ進み、スロッ
トルアクチュエータ9を介してスロットル弁8を駆動
し、目標開度への制御を行う。このスロットル弁8の制
御は、目標値であるスロットル開度SAとスロットルセ
ンサ53の出力値から求めたスロットル開度演算値との
偏差に基づいてスロットルアクチュエータ9の制御量を
演算設定することで行われ、スロットル弁8の開度が要
求トルクTEを得るに適正なスロットル開度となるよう
制御される。
Then, the process proceeds to a step S202, in which the throttle valve 8 is driven via the throttle actuator 9 to control the target opening. The control of the throttle valve 8 is performed by calculating and setting the control amount of the throttle actuator 9 based on the deviation between the target value, ie, the throttle opening SA, and the throttle opening calculation value obtained from the output value of the throttle sensor 53. Thus, the opening of the throttle valve 8 is controlled to be an appropriate throttle opening to obtain the required torque TE.

【0051】次に、ステップS203では、エンジン回
転数NEと要求トルクTEとに基づいてスワール制御弁
開閉マップMAP3を参照し、スワール制御弁6を全閉
にするか或いは全開するかを決定する。図9に示すよう
に、スワール制御弁開閉マップMAP3は、エンジン回
転数NEと要求トルクTEとにより、スワール制御弁6
を閉とする領域とスワール制御弁6を開とする領域とを
区画するようになっており、エンジン回転数NE及び要
求トルクTEが小さく、希薄空燃比で燃焼を行う領域
で、スワール制御弁6を閉弁させて筒内のスワール流に
より燃焼効率を向上させる。また、エンジン回転数NE
及び要求トルクTEが大きくなる中負荷から高負荷への
移行領域でスワール制御弁6を開弁させて吸気効率を向
上させる。
Next, in step S203, it is determined whether the swirl control valve 6 is fully closed or fully opened by referring to the swirl control valve opening / closing map MAP3 based on the engine speed NE and the required torque TE. As shown in FIG. 9, the swirl control valve opening / closing map MAP3 shows the swirl control valve 6 based on the engine speed NE and the required torque TE.
And a region in which the swirl control valve 6 is opened. The swirl control valve 6 is a region in which the engine speed NE and the required torque TE are small and combustion is performed at a lean air-fuel ratio. And the combustion efficiency is improved by the swirl flow in the cylinder. Also, the engine speed NE
In addition, the swirl control valve 6 is opened in the transition region from the medium load to the high load where the required torque TE increases, thereby improving the intake efficiency.

【0052】そして、スワール制御弁開閉マップMAP
3の参照の結果、スワール制御弁6が全閉領域にある場
合、ステップS204でアクチュエータ6aを介してス
ワール制御弁6を全閉位置に保持し、スワール制御弁6
が全開領域にある場合、アクチュエータ6aを介してス
ワール制御弁6を全開位置に保持する。
Then, the swirl control valve opening / closing map MAP
If the swirl control valve 6 is in the fully closed region as a result of the reference in step 3, the swirl control valve 6 is held at the fully closed position via the actuator 6a in step S204, and the swirl control valve 6
Is in the fully open region, the swirl control valve 6 is held at the fully open position via the actuator 6a.

【0053】次に、運転領域が高負荷領域となった場合
のスワール負荷制御モードにおける処理について説明す
る。
Next, the processing in the swirl load control mode when the operation region becomes the high load region will be described.

【0054】図3のスワール負荷制御ルーチンでは、ま
ず、ステップS301で、スロットルアクチュエータ9
を駆動してスロットル弁8を全開とし、ステップS30
2で、エンジン回転数NEと要求トルクTEとに基づい
てスワール制御弁開度設定マップMAP4を参照し、補
間計算によりスワール制御弁6の開度TAを設定する
(TA←MAP4(NE,TE))。
In the swirl load control routine of FIG. 3, first, in step S301, the throttle actuator 9
Is driven to fully open the throttle valve 8, and step S30
In step 2, the swirl control valve 6 opening TA is set by interpolation calculation with reference to the swirl control valve opening setting map MAP4 based on the engine speed NE and the required torque TE (TA ← MAP4 (NE, TE)). ).

【0055】図10に示すように、スワール制御弁開度
設定マップMAP4は、スロットル弁8を全開とした条
件下で、運転者の出力要求としてのアクセル開度ALF
Aに基づく要求トルクTEを実現する空気量を確保しつ
つ、ガス流動を強化して燃焼改善を図るに最適なスワー
ル制御弁6の開度を、エンジン回転数NEと要求トルク
TEとをパラメータとして予めシミュレーション或いは
実験等によって求めたものである。
As shown in FIG. 10, the swirl control valve opening degree setting map MAP4 shows the accelerator opening degree ALF as the driver's output request under the condition that the throttle valve 8 is fully opened.
The opening degree of the swirl control valve 6 that is optimal for enhancing the gas flow and improving the combustion while securing the air amount that achieves the required torque TE based on the engine torque NE and the required torque TE is used as a parameter. It is obtained in advance by simulation or experiment.

【0056】そして、ステップS303で、マップ設定
した開度TAに対応する制御値でアクチュエータ6aを
駆動し、スワール制御弁6の開度を制御する。尚、この
場合、スロットル弁8に対する制御と同様、スワール制
御弁6の開度を検出するセンサを設けてマップ設定の開
度TAへのフィードバック制御を行うことにより、より
精密な制御を実現することができる。
Then, in step S303, the actuator 6a is driven by the control value corresponding to the opening TA set on the map, and the opening of the swirl control valve 6 is controlled. In this case, similarly to the control for the throttle valve 8, a more precise control is realized by providing a sensor for detecting the opening of the swirl control valve 6 and performing feedback control to the opening TA of the map setting. Can be.

【0057】すなわち、従来ではスワール制御弁が全開
となって筒内のガス流動を期待できなかった高負荷領域
において、スロットル弁8を全開とした上でスワール制
御弁6を可変制御することで吸入流れに対して偏流を発
生させて筒内のガス流動を強化することができ、燃焼速
度を速めて排気温度を低下させ、空燃比のリッチ化を抑
えて燃費向上を図ることができる。
That is, in the high-load region where the swirl control valve was conventionally fully opened and gas flow in the cylinder could not be expected, the throttle valve 8 was fully opened and the swirl control valve 6 was variably controlled so that suction was performed. The gas flow in the cylinder can be strengthened by generating a drift to the flow, the combustion speed can be increased, the exhaust gas temperature can be reduced, and the air-fuel ratio can be prevented from being enriched, thereby improving the fuel efficiency.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、エンジンの運転領域が高負荷領域にあると
き、スロットル弁を全開状態に保持し、スロットル弁の
下流に配設した吸気制御弁の開度をエンジン運転状態に
応じて全閉位置から全開位置まで可変制御するので、従
来ではスワール制御弁が全開となって筒内のガス流動を
期待できなかった高負荷領域においても吸入流れに対し
て偏流を発生させて筒内のガス流動を強化することがで
き、これにより、燃焼速度を速めて排気温度を低下さ
せ、空燃比のリッチ化を抑えて燃費向上を図ることがで
きる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the operating range of the engine is in the high load range, the throttle valve is kept fully open and disposed downstream of the throttle valve. Since the opening of the intake control valve is variably controlled from the fully closed position to the fully open position according to the engine operating state, the swirl control valve is fully opened in the past even in high load areas where gas flow in the cylinder could not be expected. Gas flow in the cylinder can be strengthened by generating a deviated flow with respect to the intake flow, thereby increasing the combustion speed, lowering the exhaust temperature, suppressing the air-fuel ratio from being enriched, and improving fuel efficiency. it can.

【0059】その際、請求項2記載の発明によれば、吸
気制御弁の開度を、アクセル開度及びエンジン回転数に
基づくエンジンの要求トルクとエンジン回転数とに基づ
いて可変制御することで、運転者の出力要求に応じた出
力を確保しつつ筒内のガス流動を改善することができ
る。
In this case, according to the second aspect of the invention, the opening of the intake control valve is variably controlled based on the required engine torque and the engine speed based on the accelerator opening and the engine speed. In addition, it is possible to improve the gas flow in the cylinder while ensuring the output according to the output request of the driver.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】吸気制御モード切換ルーチンのフローチャートFIG. 1 is a flowchart of an intake control mode switching routine.

【図2】スロットル負荷制御ルーチンのフローチャートFIG. 2 is a flowchart of a throttle load control routine.

【図3】スワール負荷制御ルーチンのフローチャートFIG. 3 is a flowchart of a swirl load control routine.

【図4】高負荷域でのスワール制御弁による吸気制御を
示す説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing intake control by a swirl control valve in a high load region.

【図5】排気温度と正味燃料消費率との関係を示す説明
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between an exhaust gas temperature and a net fuel consumption rate.

【図6】要求トルクマップの説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of a required torque map.

【図7】制御モード切換判定値テーブルの説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a control mode switching determination value table.

【図8】スロットル開度設定マップの説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of a throttle opening setting map.

【図9】スロットル負荷制御モードにおけるスワール制
御弁開閉マップの説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram of a swirl control valve opening / closing map in a throttle load control mode.

【図10】スワール負荷制御モードにおけるスワール制
御弁開度設定マップの説明図
FIG. 10 is an explanatory diagram of a swirl control valve opening degree setting map in a swirl load control mode.

【図11】エンジン制御系の概略構成図FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an engine control system.

【図12】吸気系の構成を示す説明図FIG. 12 is an explanatory diagram showing a configuration of an intake system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン 6…スワール制御弁(吸気制御弁) 8…スロットル弁 100…ECU(吸気制御手段) ALFA…アクセル開度 NE…エンジン回転数 TE…要求トルク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 6 ... Swirl control valve (intake control valve) 8 ... Throttle valve 100 ... ECU (intake control means) ALFA ... Accelerator opening NE ... Engine speed TE ... Requested torque

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スロットル弁の下流に、吸入流れに対し
て偏流を発生させる吸気制御弁を配設したエンジンの吸
気制御装置であって、 エンジンの運転領域が高負荷領域にあるとき、上記スロ
ットル弁を全開状態に保持すると共に、上記吸気制御弁
の開度を、エンジン運転状態に応じて全閉位置から全開
位置まで可変する吸気制御手段を備えたことを特徴とす
るエンジンの吸気制御装置。
1. An intake control device for an engine, wherein an intake control valve for generating a deviated flow with respect to an intake flow is disposed downstream of a throttle valve. An intake control device for an engine, comprising: intake control means for holding a valve in a fully open state and varying an opening degree of the intake control valve from a fully closed position to a fully open position in accordance with an engine operating state.
【請求項2】 上記吸気制御手段は、上記吸気制御弁の
開度を、アクセル開度及びエンジン回転数に基づくエン
ジンの要求トルクとエンジン回転数とに基づいて可変す
ることを特徴とする請求項1記載のエンジンの吸気制御
装置。
2. The intake control means according to claim 1, wherein said intake control valve varies an opening degree of said intake control valve based on an engine opening torque and an engine demanded torque based on an engine speed. An intake control device for an engine according to claim 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064031A (en) * 2005-08-30 2007-03-15 Nissan Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine
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