JP2009002279A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、気筒への吸入空気量を吸気バルブによって制御可能な内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine capable of controlling an intake air amount into a cylinder by an intake valve.
吸気バルブの作用角や最大リフト量を可変にする可変動弁機構が知られている。下記に列挙した各特許文献には、可変動弁機構により吸気バルブの動作特性を変更することによって気筒内への吸入空気量を制御する技術について開示されている。吸気バルブを用いた吸入空気量の制御は、スロットルによる吸入空気量の制御に比較して吸気ボリュームによる遅れ無い分、制御性に優れている。
吸気バルブを駆動する動弁系には部品の加工精度や組立精度に気筒毎のばらつきがある。このため、作用角や最大リフト量などの動作特性が気筒間で全く同一になっているとは限らない。気筒間で吸気バルブの動作特性にばらつきがある場合、その影響は吸入空気量が少ない低負荷運転時において相対的に大きくなる。つまり、低負荷運転時には、吸入空気量が少なくなる分、動作特性のばらつきによる誤差の占める比率が大きくなり、その結果、気筒間の吸入空気量比に大きなばらつきが生じてしまう。 In the valve operating system that drives the intake valve, there are variations in the machining accuracy and assembly accuracy of the parts for each cylinder. For this reason, the operation characteristics such as the operating angle and the maximum lift amount are not always the same between the cylinders. When there is a variation in the operating characteristics of the intake valves among the cylinders, the influence becomes relatively large during low load operation with a small intake air amount. That is, during low load operation, the amount of error due to variations in operating characteristics increases as the amount of intake air decreases, resulting in large variations in the intake air amount ratio between cylinders.
このように、現実的には、吸気バルブによって制御できる吸入空気量には制御精度上の下限が存在している。その下限以下でも吸入空気量を制御しようとするならば、例えば上記の特許文献3にも開示されているように、吸気バルブの動作特性を固定してスロットルによる吸入空気量制御に切り替える必要がある。 Thus, in reality, there is a lower limit on control accuracy in the amount of intake air that can be controlled by the intake valve. If the intake air amount is to be controlled even below the lower limit, it is necessary to switch to intake air amount control by the throttle while fixing the operating characteristics of the intake valve, as disclosed in, for example, Patent Document 3 above. .
しかし、前述のように、吸気バルブによる吸入空気量制御にはスロットルでは得られない利点がある。このため、低負荷域を含む全域において吸気バルブによる吸入空気量制御を可能にしたいという要望が以前からあった。 However, as described above, the intake air amount control by the intake valve has an advantage that cannot be obtained by the throttle. For this reason, there has been a demand for enabling the intake air amount control by the intake valve in the entire region including the low load region.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、吸気バルブによって吸入空気量の制御が可能な運転域を拡大した、内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine in which the operating range in which the intake air amount can be controlled by an intake valve is expanded.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
吸気管と気筒との接続部に設けられて可変動弁機構により動作特性を変更可能な吸気バルブと、
要求トルクの実現に必要な量の新規ガスが気筒内に吸入されるように、要求トルクとEGR量とに基づいて前記吸気バルブの動作特性を可変制御する吸気制御手段と、
新規ガスの必要量が減少する低負荷域では他の運転域に比較してEGR量を増大させるEGR制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
An intake valve provided at a connection portion between the intake pipe and the cylinder, the operation characteristics of which can be changed by a variable valve mechanism;
An intake control means for variably controlling the operation characteristics of the intake valve based on the required torque and the EGR amount so that a new gas in an amount necessary for realizing the required torque is sucked into the cylinder;
EGR control means for increasing the EGR amount in the low load range where the required amount of new gas is reduced compared to other operating ranges;
It is characterized by having.
第2の発明は、第1の発明において、
前記EGR制御手段は、前記吸気バルブと排気バルブのオーバーラップ期間を変更する手段を含み、前記オーバーラップ期間を増大させることで排気管から前記吸気管への排気ガスの吹き戻し量を増大させることを特徴としている。
According to a second invention, in the first invention,
The EGR control means includes means for changing an overlap period of the intake valve and the exhaust valve, and increases an exhaust gas blowback amount from the exhaust pipe to the intake pipe by increasing the overlap period. It is characterized by.
第3の発明は、第1の発明において、
前記EGR制御手段は、排気バルブのバルブタイミングを変更する手段を含み、前記排気バルブの閉時期を上死点よりも早めることで前記気筒内の残留ガス量を増大させることを特徴としている。
According to a third invention, in the first invention,
The EGR control means includes means for changing the valve timing of the exhaust valve, and the residual gas amount in the cylinder is increased by making the closing timing of the exhaust valve earlier than the top dead center.
第4の発明は、第1の発明において、
前記EGR制御手段は、前記吸気管との排気管との間に設けられたEGRバルブを含み、前記EGRバルブの開度を増大させることで前記排気管から前記吸気管への排気ガスの再循環量を増大させることを特徴としている。
According to a fourth invention, in the first invention,
The EGR control means includes an EGR valve provided between the intake pipe and the exhaust pipe, and recirculates exhaust gas from the exhaust pipe to the intake pipe by increasing the opening of the EGR valve. It is characterized by increasing the amount.
第5の発明は、第4の発明において、
前記吸気制御手段は、前記の低負荷域では前記吸気バルブの開時期を吸気行程の後半まで遅らせることを特徴としている。
A fifth invention is the fourth invention,
The intake control means is characterized in that the opening timing of the intake valve is delayed until the latter half of the intake stroke in the low load range.
第6の発明は、第1乃至第5の何れか1つの発明において、
前記吸気バルブは1つの気筒に複数設けられ、
前記吸気制御手段は、前記の低負荷域では前記複数の吸気バルブのうち一部の吸気バルブを全閉で停止させることを特徴としている。
A sixth invention is any one of the first to fifth inventions,
A plurality of the intake valves are provided in one cylinder,
The intake control means is characterized in that, in the low load range, a part of the plurality of intake valves is stopped by being fully closed.
第1の発明によれば、新規ガスの必要量が減少する低負荷域では代わりにEGR量を増大させることで、見かけの吸入空気量の減少を抑えることができる。見かけの吸入空気量を確保することができれば、気筒間の吸気バルブの動作特性のばらつきの影響を軽減することができるので、新規ガスの必要量が減少する低負荷域でも吸気バルブによる精確な吸入空気量制御が可能になる。 According to the first aspect of the invention, in the low load range where the required amount of new gas is reduced, the EGR amount is increased instead, thereby reducing the apparent intake air amount. If the apparent amount of intake air can be secured, the effects of variations in the intake valve operating characteristics among cylinders can be reduced, so accurate intake by the intake valve can be achieved even in low load areas where the required amount of new gas is reduced. Air volume control becomes possible.
第2の発明によれば、吸気バルブと排気バルブのオーバーラップ期間を増大させることで、排気管から吸気管への排気ガスの吹き戻し量を増大させ、いわゆる内部EGR量を増大させることができる。 According to the second invention, by increasing the overlap period of the intake valve and the exhaust valve, it is possible to increase the amount of exhaust gas blown back from the exhaust pipe to the intake pipe, thereby increasing the so-called internal EGR amount. .
第3の発明によれば、排気バルブの閉時期を上死点よりも早めることで、気筒内の残留ガス量を増大させ、いわゆる内部EGR量を増大させることができる。 According to the third invention, the amount of residual gas in the cylinder can be increased by increasing the closing timing of the exhaust valve from the top dead center, thereby increasing the so-called internal EGR amount.
第4の発明によれば、EGRバルブの開度を増大させることで、排気管から吸気管への排気ガスの再循環量を増大させ、いわゆる外部EGR量を増大させることができる。 According to the fourth invention, by increasing the opening degree of the EGR valve, the recirculation amount of the exhaust gas from the exhaust pipe to the intake pipe can be increased, and the so-called external EGR amount can be increased.
第5の発明によれば、外部EGRの導入時には吸気バルブを吸気行程の後半で開くことで、吸気バルブが開いたときの吸気流速を高めることができる。これによれば、燃料の霧化の促進によってEGR導入時のリーン限界を高めることができる。 According to the fifth aspect of the invention, when the external EGR is introduced, the intake valve is opened in the latter half of the intake stroke, so that the intake flow velocity when the intake valve is opened can be increased. According to this, the lean limit at the time of EGR introduction can be increased by promoting the atomization of fuel.
第6の発明によれば、低負荷域では複数の吸気バルブのうち一部の吸気バルブを全閉で停止させることで、動作している残りの吸気バルブにおける見かけの吸入空気量を増大させることができる。これによれば、低負荷域における吸入空気量制御の精度を高めることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, in the low load range, a part of the plurality of intake valves is stopped in a fully closed state, thereby increasing the apparent intake air amount in the remaining operating intake valves. Can do. According to this, the accuracy of intake air amount control in the low load region can be improved.
実施の形態1.
[エンジンシステムの構成]
図1は本発明の実施の形態1としての内燃機関の制御装置を備えたエンジンシステムの概略構成図である。なお、後述する他の実施の形態においても、エンジンシステムの構成はこの図に示すようになっている。
Embodiment 1 FIG.
[Engine system configuration]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine system provided with a control device for an internal combustion engine as a first embodiment of the present invention. In other embodiments described later, the structure of the engine system is as shown in FIG.
本実施の形態にかかるエンジン2は火花点火式の4ストロークエンジンであり、複数(図では1つのみ示している)の気筒10を有している。気筒10には吸気管4と排気管6が接続されている。気筒10と吸気管4との接続部にはその連通状態を制御する吸気バルブ12が設けられている。また、気筒10と排気管6との接続部にはその連通状態を制御する排気バルブ14が設けられている。
The engine 2 according to the present embodiment is a spark ignition type four-stroke engine, and has a plurality of cylinders 10 (only one is shown in the figure). An intake pipe 4 and an exhaust pipe 6 are connected to the
吸気バルブ12と排気バルブ14のそれぞれに、その動作特性を変更することができる可変動弁機構22,24が設けられている。吸気側の可変動弁機構22は、吸気バルブ12のバルブタイミング、作用角及び最大リフト量を可変にすることができる機構である。吸気バルブ12の作用角と最大リフト量は何れか一方のみが可変であってもよい。排気側の可変動弁機構24は、少なくとも排気バルブ14のバルブタイミングを可変にすることができる機構である。これら可変動弁機構22,24の構造に関する限定はない。このシステムでは、吸気側の可変動弁機構22により吸気バルブ12の作用角及び最大リフト量を変更することで、気筒10内に吸入される空気量を制御できるようになっている。また、吸気バルブ12と排気バルブ14の少なくとも一方のバルブタイミングを変更することで、バルブオーバーラップを制御できるようになっている。
Each of the
吸気管4の上流には電子制御式のスロットル20が配置されている。このシステムでは、気筒10内に吸入される空気量をスロットル20でも制御することができる。吸気管4にはその内部の圧力(吸気管圧)に応じた信号を出力する吸気管圧センサ32が取り付けられている。
An electronically controlled
排気管6と吸気管4とは、EGR管16によって接続されている。EGR管16の吸気管4における接続部、すなわち、排気ガスの導入部はスロットル20の下流、詳しくは、サージタンクに位置している。EGR管16には、排気ガスの再循環量を調整するためのEGRバルブ26が配置されている。
The exhaust pipe 6 and the intake pipe 4 are connected by an EGR
また、このシステムには、上記の吸気管圧センサ32の他、アクセル開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ34等、複数のセンサが設けられている。各センサ32,34の信号は、システム全体を総合的に制御するECU(Electronic Control Unit)30に入力されている。ECU30は、上記センサ32,34から発せられる信号やその他の種々の情報に基づき、可変動弁機構22,24やスロットル20やEGRバルブ26の各制御量を決定している。なお、エンジン2には可変動弁機構22,24、スロットル20及びEGRバルブ26以外にもインジェクタや点火装置等の種々のアクチュエータが備えられている。ただし、それらは本発明の要部には関係しないので、図中での表示と本明細書内での説明は省略するものとする。
In addition to the intake
[実施の形態1の吸入空気量制御の特徴]
本実施の形態のシステムは、上記のように、気筒10内への吸入空気量を制御する手段として、可変動弁機構22付きの吸気バルブ12とスロットル20とを備えている。これら吸気バルブ12とスロットル20とを協調制御することによって、気筒10内への吸入空気量を要求トルクに応じた吸入空気量に制御することができる。
[Characteristics of intake air amount control according to Embodiment 1]
As described above, the system of the present embodiment includes the
本実施の形態おいてECU30により実施される吸入空気量制御は、低負荷域を含む略全域において、吸気バルブ12を主体にした吸入空気量制御を実施することに特徴がある。つまり、スロットル20は吸入空気量を律速しない開度に設定しておき、可変動弁機構22により吸気バルブ12の動作特性を変更することで気筒10内への吸入空気量を制御する。以下では、ECU30により実施される吸入空気量制御の詳細について図2及び図3を用いて説明する。
The intake air amount control performed by the
図2のフローチャートは、動弁系の諸元を選定し、それに基づいて動弁系を駆動するためのルーチンを示している。ここでいう動弁系とは、吸気側可変動弁機構22と吸気バルブ12のみならず排気側可変動弁機構24と排気バルブ14をも含んだシステム全体を指している。また、ここで選定される動弁系の諸元には、吸気バルブ12のバルブタイミングと作用角及び最大リフト量、排気バルブ14のバルブタイミングが含まれている。ECU30は、図2に示すルーチンを所定の実行タイミングで繰り返し実行している。
The flowchart of FIG. 2 shows a routine for selecting the specifications of the valve system and driving the valve system based on it. The valve system here refers to the entire system including not only the intake side
図2に示すルーチンの最初のステップS100では、要求トルクを動弁系諸元に関連付けるマップとして最適動弁マップが選択される。要求トルクを実現するための動弁系諸元の設定は複数考えられるが、最適動弁マップでは燃費が最適になるように動弁系諸元の設定が行われている。なお、本実施の形態で用いられる最適動弁マップでは、動弁系諸元の決定に用いるパラメータとして、要求トルクの他にバルブオーバーラップ量が用いられている。バルブオーバーラップ量、すなわち、吸気バルブ12と排気バルブ14のオーバーラップ期間の設定が変われば、排気管6から吸気管4への排気ガスの吹き戻し量に変化が生じ、ひいては、気筒10内への吸入空気量に占めるEGR量に変化が生じるからである。
In the first step S100 of the routine shown in FIG. 2, an optimal valve operating map is selected as a map for associating the required torque with the valve operating system specifications. There are a plurality of valve system specifications for realizing the required torque, but the valve system specifications are set so that the fuel efficiency is optimized in the optimal valve map. In the optimum valve operating map used in the present embodiment, a valve overlap amount is used in addition to the required torque as a parameter used for determining the valve operating system specifications. If the valve overlap amount, that is, the setting of the overlap period of the
次のステップS102では、吸気管圧センサ32で測定される吸気管圧Pimと予め設定された基準圧Pimlbとが比較される(ステップS120)。吸気管圧Pimはスロットル開度によって変化するが、本実施の形態でのスロットル開度の設定は、スロットル20によって規定される吸入空気量が吸気バルブ12によって規定される吸入空気量よりも少しだけ大きくなるような設定になっている。このため、気筒10内への吸入空気量を減少させるべく吸気バルブ12の作用角や最大リフト量を小さくしたときには、それに応じてスロットル開度も小さくなり、その結果、吸気管圧Pimも低下するようになっている。上記の基準圧Pimlbは、吸気バルブ12によって精確に制御できる吸入空気量の下限に対応している。
In the next step S102, the intake pipe pressure Pim measured by the intake
ステップS102の判定の結果、吸気管圧Pimが基準圧Pimlbよりも高い場合には、現状のバルブオーバーラップ量の設定値と要求トルクとに基づき最適動弁マップを用いて動弁系諸元が設定され、その動弁系諸元に基づいて動弁系の駆動処理が実施される(ステップS106)。 If the result of the determination in step S102 is that the intake pipe pressure Pim is higher than the reference pressure Pimlb, the valve system parameters are determined using the optimal valve map based on the current valve overlap amount setting value and the required torque. The valve drive system is set based on the valve system specifications (step S106).
一方、吸気管圧Pimが基準圧Pimlbよりも低い場合には、ステップS104の処理が実施される。ステップS104では、バルブオーバーラップ量の設定が通常よりも大きい設定に変更される。そして、増大されたバルブオーバーラップ量の設定値と要求トルクとに基づき最適動弁マップを用いて動弁系諸元が設定され、その動弁系諸元に基づいて動弁系の駆動処理が実施される(ステップS106)。図3には、このときの吸気バルブ(IN)12と排気バルブ(EX)14の各動作の一例を示している。 On the other hand, when the intake pipe pressure Pim is lower than the reference pressure Pimlb, the process of step S104 is performed. In step S104, the valve overlap amount setting is changed to a setting larger than normal. Then, based on the set value of the increased valve overlap amount and the required torque, the valve operating system specifications are set using the optimal valve operating map, and based on the valve operating system specifications, the valve system drive processing is performed. Implemented (step S106). FIG. 3 shows an example of each operation of the intake valve (IN) 12 and the exhaust valve (EX) 14 at this time.
[実施の形態1の吸入空気量制御の効果]
以上説明したルーチンによれば、新規ガスの必要量が減少する低負荷域では、バルブオーバーラップ量を増大させることによって内部EGR量が増大される。内部EGR量が増大されることで、その分、必要量の新規ガスを確保するために気筒10内に吸入すべき空気量(見かけの吸入空気量)も増大することになる。見かけの吸入空気量を十分に確保することができれば、気筒10間の吸気バルブ12の動作特性のばらつきの影響を軽減することができ、吸気バルブ12による精確な吸入空気量制御が可能になる。したがって、本実施の形態によれば、低負荷域を含む略全域において吸気バルブ12を主体にした吸入空気量制御が可能になる。
[Effect of intake air amount control of Embodiment 1]
According to the routine described above, the internal EGR amount is increased by increasing the valve overlap amount in the low load region where the required amount of new gas decreases. As the internal EGR amount is increased, the air amount (apparent intake air amount) to be sucked into the
なお、図2に示すルーチンをECU30が実施することで、第1の発明の「吸気制御手段」と第1及び第2の発明の「EGR制御手段」とが実現される。
2 is implemented by the
実施の形態2.
[実施の形態2の吸入空気量制御の特徴]
本発明の実施の形態2としての内燃機関の制御装置は、実施の形態1とは吸入空気量制御の内容に相違がある。なお、エンジンシステムの構成は実施の形態1と共通しており、図1にて示される。以下の説明では、エンジンシステムの構成に関しては図1を参照し、図1中の符号を使用するものとする。以下では、ECU30により実施される吸入空気量制御の詳細について図4及び図5を用いて説明する。
Embodiment 2. FIG.
[Characteristics of Intake Air Amount Control of Embodiment 2]
The control device for an internal combustion engine as the second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in the content of intake air amount control. The configuration of the engine system is the same as that of the first embodiment, and is shown in FIG. In the following description, regarding the configuration of the engine system, reference is made to FIG. 1 and the reference numerals in FIG. 1 are used. Hereinafter, details of intake air amount control performed by the
図4のフローチャートは、動弁系の諸元を選定し、それに基づいて動弁系を駆動するためのルーチンを示している。図4のフローチャートにおいて、図2のフローチャートと共通する処理については共通の番号を付している。 The flowchart of FIG. 4 shows a routine for selecting the specifications of the valve system and driving the valve system based on it. In the flowchart of FIG. 4, processes that are the same as those in the flowchart of FIG. 2 are assigned common numbers.
図4に示すルーチンの最初のステップS100では、要求トルクを動弁系諸元に関連付けるマップとして最適動弁マップが選択される。本実施の形態で用いられる最適動弁マップでは、動弁系諸元の決定に用いるパラメータとして、要求トルクの他に排気バルブ14の閉時期が用いられている。排気バルブ12を上死点よりも早い時期で閉じると、気筒10内には排気ガスが残留する。したがって、排気バルブ14の閉時期の設定が変われば、気筒10内の残留ガス量に変化が生じ、ひいては、気筒10内への吸入空気量に占めるEGR量に変化が生じるからである。
In the first step S100 of the routine shown in FIG. 4, an optimum valve operating map is selected as a map for associating the required torque with the valve operating system specifications. In the optimum valve operating map used in the present embodiment, the closing timing of the
次のステップS102では、吸気管圧センサ32で測定される吸気管圧Pimと基準圧Pimlbとが比較される(ステップS120)。吸気管圧Pimが基準圧Pimlbよりも高い場合には、現状の排気バルブ14の閉時期の設定値と要求トルクとに基づき最適動弁マップを用いて動弁系諸元が設定され、その動弁系諸元に基づいて動弁系の駆動処理が実施される(ステップS106)。
In the next step S102, the intake pipe pressure Pim measured by the intake
一方、吸気管圧Pimが基準圧Pimlbよりも低い場合には、ステップS120の処理が実施される。ステップS120では、排気バルブ14の閉時期が上死点よりも進角側に設定される。そして、進角された排気バルブ14の閉時期の設定値と要求トルクとに基づき最適動弁マップを用いて動弁系諸元が設定され、その動弁系諸元に基づいて動弁系の駆動処理が実施される(ステップS106)。図5には、このときの吸気バルブ(IN)12と排気バルブ(EX)14の各動作の一例を示している。
On the other hand, when the intake pipe pressure Pim is lower than the reference pressure Pimlb, the process of step S120 is performed. In step S120, the closing timing of the
[実施の形態2の吸入空気量制御の効果]
以上説明したルーチンによれば、新規ガスの必要量が減少する低負荷域では、排気バルブ14の閉時期の進角によって内部EGR量が増大されるので、見かけの吸入空気量を確保することができ、吸気バルブ12による精確な吸入空気量制御が可能になる。したがって、本実施の形態によれば、低負荷域を含む略全域において吸気バルブ12を主体にした吸入空気量制御が可能になる。
[Effect of intake air amount control of embodiment 2]
According to the routine described above, in the low load range where the required amount of new gas is reduced, the internal EGR amount is increased by the advance timing of the closing timing of the
なお、図4に示すルーチンをECU30が実施することで、第1の発明の「吸気制御手段」と第1及び第3の発明の「EGR制御手段」とが実現される。
4 is implemented by the
実施の形態3.
[実施の形態3の吸入空気量制御の特徴]
本発明の実施の形態3としての内燃機関の制御装置は、実施の形態1とは吸入空気量制御の内容に相違がある。なお、エンジンシステムの構成は実施の形態1と共通しており、図1にて示される。ただし、本実施の形態では、吸気バルブ12は1つの気筒に複数設けられており、そのそれぞれに可変動弁機構22が設けられているものとする。以下の説明では、エンジンシステムの構成に関しては図1を参照し、図1中の符号を使用するものとする。以下では、ECU30により実施される吸入空気量制御の詳細について図6を用いて説明する。
Embodiment 3 FIG.
[Characteristics of Intake Air Volume Control of Embodiment 3]
The control device for an internal combustion engine as the third embodiment of the present invention differs from the first embodiment in the content of intake air amount control. The configuration of the engine system is the same as that of the first embodiment, and is shown in FIG. However, in the present embodiment, it is assumed that a plurality of
図6のフローチャートは、動弁系の諸元を選定し、それに基づいて動弁系を駆動するためのルーチンを示している。図6のフローチャートにおいて、図2のフローチャートと共通する処理については共通の番号を付している。また、図2のフローチャートにて既に説明した処理については、その内容の説明は簡略或いは省略する。 The flowchart of FIG. 6 shows a routine for selecting the specifications of the valve system and driving the valve system based on it. In the flowchart of FIG. 6, the processes common to the flowchart of FIG. The description of the contents already described in the flowchart of FIG. 2 is simplified or omitted.
図6に示すルーチンと図2に示すルーチンとの違いは、ステップS104においてバルブオーバーラップ量の設定を通常よりも大きい設定に変更した次の処理にある。図6に示すルーチンでは、新たにステップS130の処理が実施され、複数ある吸気バルブ12のうちの1つを停止させる予約が行なわれる。
The difference between the routine shown in FIG. 6 and the routine shown in FIG. 2 is in the next process in which the setting of the valve overlap amount is changed to a setting larger than normal in step S104. In the routine shown in FIG. 6, the process of step S <b> 130 is newly performed to make a reservation for stopping one of the plurality of
次のステップS106では、停止予約された吸気バルブ12に関しては、全閉のままで駆動を停止される。そして、動作している残りの吸気バルブ12に関しては、増大されたバルブオーバーラップ量の設定値と要求トルクとに基づき最適動弁マップを用いて動弁系諸元が設定され、その動弁系諸元に基づいて動弁系の駆動処理が実施される。
In the next step S106, the drive of the
[実施の形態3の吸入空気量制御の効果]
以上説明したルーチンによれば、複数の吸気バルブ12のうち1つを全閉で停止させることで、動作している残りの吸気バルブ12によって吸入すべき空気量が増大することになる。これによれば、バルブオーバーラップ量の増大による内部EGR量の増大と相まって、動作している吸気バルブ12での見かけの吸入空気量を増大させることができ、当該吸気バルブ12による吸入空気量制御の精度を高めることができる。
[Effect of intake air amount control of Embodiment 3]
According to the routine described above, by stopping one of the plurality of
なお、図6に示すルーチンをECU30が実施することで、第1及び第6の発明の「吸気制御手段」と第1及び第2の発明の「EGR制御手段」とが実現される。
The
実施の形態4.
[実施の形態4の吸入空気量制御の特徴]
本発明の実施の形態4としての内燃機関の制御装置は、実施の形態1とは吸入空気量制御の内容に相違がある。なお、エンジンシステムの構成は実施の形態1と共通しており、図1にて示される。以下の説明では、エンジンシステムの構成に関しては図1を参照し、図1中の符号を使用するものとする。以下では、ECU30により実施される吸入空気量制御の詳細について図7及び図8を用いて説明する。
Embodiment 4 FIG.
[Characteristics of Intake Air Amount Control of Embodiment 4]
The control device for an internal combustion engine as the fourth embodiment of the present invention differs from the first embodiment in the content of intake air amount control. The configuration of the engine system is the same as that of the first embodiment, and is shown in FIG. In the following description, regarding the configuration of the engine system, reference is made to FIG. 1 and the reference numerals in FIG. 1 are used. Below, the detail of the intake air amount control implemented by ECU30 is demonstrated using FIG.7 and FIG.8.
図7のフローチャートは、動弁系の諸元を選定し、それに基づいて動弁系を駆動するためのルーチンを示している。図7のフローチャートにおいて、図2のフローチャートと共通する処理については共通の番号を付している。 The flowchart of FIG. 7 shows a routine for selecting the specifications of the valve system and driving the valve system based on it. In the flowchart of FIG. 7, the processes common to the flowchart of FIG.
図7に示すルーチンの最初のステップS100では、要求トルクを動弁系諸元に関連付けるマップとして最適動弁マップが選択される。本実施の形態で用いられる最適動弁マップでは、動弁系諸元の決定に用いるパラメータとして、要求トルクの他にEGRバルブ26の開度が用いられている。EGRバルブ26を開くことで、排気管4から吸気管6へ排気ガスが導入される。したがって、EGRバルブ26の開度の設定が変われば、排気管4から吸気管6への排気ガスの導入量に変化が生じ、ひいては、気筒10内への吸入空気量に占めるEGR量に変化が生じるからである。
In the first step S100 of the routine shown in FIG. 7, an optimal valve operating map is selected as a map for associating the required torque with the valve operating system specifications. In the optimum valve operating map used in the present embodiment, the opening of the
次のステップS102では、吸気管圧センサ32で測定される吸気管圧Pimと基準圧Pimlbとが比較される(ステップS120)。吸気管圧Pimが基準圧Pimlbよりも高い場合には、現状のEGRバルブ26の開度と要求トルクとに基づき最適動弁マップを用いて動弁系諸元が設定され、その動弁系諸元に基づいて動弁系の駆動処理が実施される(ステップS106)。
In the next step S102, the intake pipe pressure Pim measured by the intake
一方、吸気管圧Pimが基準圧Pimlbよりも低い場合には、ステップS140の処理が実施される。ステップS140では、EGR量(外部EGR量)を増大させるべく、EGRバルブ26の開度を増大させる要求が出力される。次のステップS106では、増大されたEGRバルブ26の開度の設定値と要求トルクとに基づき最適動弁マップを用いて動弁系諸元が設定され、その動弁系諸元に基づいて動弁系の駆動処理が実施される。
On the other hand, when the intake pipe pressure Pim is lower than the reference pressure Pimlb, the process of step S140 is performed. In step S140, a request to increase the opening of the
なお、このとき設定される動弁系諸元では、吸気バルブ12の開時期は吸気行程の後半に設定されるようになっている。吸気バルブ12を吸気行程の後半で開くことで、吸気バルブ12が開いたときの吸気流速を高めることができる。これによれば、燃料の霧化の促進によって外部EGRを導入した時のリーン限界を高めることができる。図8には、このときの吸気バルブ(IN)12と排気バルブ(EX)14の各動作の一例を示している。
In the valve operating system specifications set at this time, the opening timing of the
[実施の形態4の吸入空気量制御の効果]
以上説明したルーチンによれば、新規ガスの必要量が減少する低負荷域では、EGRバルブ26を開いて外部EGR量が増大されるので、見かけの吸入空気量を確保することができ、吸気バルブ12による精確な吸入空気量制御が可能になる。したがって、本実施の形態によれば、低負荷域を含む略全域において吸気バルブ12を主体にした吸入空気量制御が可能になる。
[Effect of intake air amount control of embodiment 4]
According to the routine described above, the
なお、図7に示すルーチンをECU30が実施することで、第1及び第5の発明の「吸気制御手段」と第1及び第4の発明の「EGR制御手段」とが実現される。
7 is implemented by the
その他.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、実施の形態3の制御内容、具体的には、低負荷域において複数の吸気バルブ12のうち一部を全閉で停止させる技術は、実施の形態2の吸入空気量制御や実施の形態3の吸入空気量制御にも組み合わせることができる。
Others.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the control content of the third embodiment, specifically, the technique of stopping a part of the plurality of
2 エンジン本体
4 吸気管
6 排気管
10 燃焼室
12 吸気バルブ
14 排気バルブ
16 EGR管
20 スロットル
22 吸気側の可変動弁機構
24 排気側の可変動弁機構
26 EGRバルブ
30 ECU
32 吸気管圧センサ
34 アクセル開度センサ
2 Engine body 4 Intake pipe 6
32 Intake
Claims (6)
要求トルクの実現に必要な量の新規ガスが気筒内に吸入されるように、要求トルクとEGR量とに基づいて前記吸気バルブの動作特性を可変制御する吸気制御手段と、
新規ガスの必要量が減少する低負荷域では他の運転域に比較してEGR量を増大させるEGR制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 An intake valve provided at a connection portion between the intake pipe and the cylinder, the operation characteristics of which can be changed by a variable valve mechanism;
An intake control means for variably controlling the operation characteristics of the intake valve based on the required torque and the EGR amount so that a new gas in an amount necessary for realizing the required torque is sucked into the cylinder;
EGR control means for increasing the EGR amount in the low load range where the required amount of new gas is reduced compared to other operating ranges;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記吸気制御手段は、前記の低負荷域では前記複数の吸気バルブのうち一部の吸気バルブを全閉で停止させることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。 A plurality of the intake valves are provided in one cylinder,
6. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake control unit stops a part of the plurality of intake valves when the load is low. Control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007165398A JP2009002279A (en) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2007165398A JP2009002279A (en) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Control device for internal combustion engine |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2009002279A true JP2009002279A (en) | 2009-01-08 |
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ID=40318921
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| JP (1) | JP2009002279A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5197585B2 (en) * | 2007-05-17 | 2013-05-15 | 三菱電機株式会社 | Device fixing bush and device fixing device using the same |
-
2007
- 2007-06-22 JP JP2007165398A patent/JP2009002279A/en active Pending
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