JP2014098369A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】吸気弁タイミングを変更可能なVVT40(可変動弁機構)を備えたエンジン1において、良好な始動性を確保しつつ、エンジン回転の吹け上がりを抑えたスムーズな始動を実現する。
【解決手段】エンジン停止の際に吸気弁タイミングを、停止時タイミングとして記憶しておく。その後のエンジン始動の際に吸気弁タイミングを算出できない間は、停止時タイミングに基づいて始動制御を行い(ステップST101〜104)、吸気弁タイミングを算出できるようになれば、これに基づいて始動制御を行う(ステップST105〜107)。
【選択図】図5In an engine 1 equipped with a VVT 40 (variable valve mechanism) capable of changing an intake valve timing, a smooth start is realized while ensuring a good startability and suppressing a surging of engine rotation.
An intake valve timing is stored as a stop timing when the engine is stopped. When the intake valve timing cannot be calculated at the time of subsequent engine start, the start control is performed based on the stop timing (steps ST101 to ST104), and if the intake valve timing can be calculated, the start control is performed based on this. (Steps ST105 to 107).
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御装置に関し、特に、吸気弁の動作タイミング(動作時期)を変更可能な可変動弁機構を備える場合の始動制御に係る。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like, and particularly relates to start control in the case of including a variable valve mechanism that can change the operation timing (operation timing) of an intake valve.
従来より、車両等に搭載される内燃機関においては、吸気弁の動作タイミングを可変とする可変動弁機構( Variable Valve Timing:以下、VVTと略称)の採用が拡大している。例えば特許文献1に記載のものでは、吸気側にステップモータ駆動のVVTを備えて、機関回転数および吸入空気量の変化に応じてVVTを作動させるようにしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like, the adoption of a variable valve timing (hereinafter abbreviated as VVT) that makes the operation timing of an intake valve variable has been increasing. For example, in the device described in Patent Document 1, a VVT driven by a step motor is provided on the intake side, and the VVT is operated according to changes in the engine speed and the intake air amount.
また、前記従来例では、内燃機関が中回転域にあるときに低回転域や高回転域に比べてVVTの基本進角量を進角側にセットする。一方、始動時には基本進角量を0にセットし、吸気弁と排気弁とのバルブオーバーラップを小さくすることによって内部EGRを減少させ、混合気の燃焼性を高めるようにしている。 In the conventional example, when the internal combustion engine is in the middle rotation range, the basic advance amount of VVT is set to the advance side as compared with the low rotation range and the high rotation range. On the other hand, at the time of starting, the basic advance angle is set to 0, and the valve overlap between the intake valve and the exhaust valve is reduced, thereby reducing the internal EGR and improving the combustibility of the air-fuel mixture.
ところで、VVTを備えた内燃機関では、通常は機関停止の際に次回の始動に好適な吸気弁の動作タイミング(以下、簡略に吸気弁タイミングともいう)になるよう、予めVVTを所定の目標位置まで作動させるようにしているが、何らかの理由でVVTが目標位置まで到達しなかったり、その後、VVTが動いてしまったりして、機関始動の際に好適な吸気弁タイミングになっていないことがある。 By the way, in an internal combustion engine equipped with VVT, normally, VVT is set to a predetermined target position in advance so that the operation timing of the intake valve is suitable for the next start when the engine is stopped (hereinafter also referred to simply as intake valve timing). However, VVT may not reach the target position for some reason, or VVT may move after that, and the intake valve timing may not be suitable when starting the engine. .
そのため、VVTが前記の目標位置にあるものとして始動制御をすると、例えば気筒への充填効率が目標値よりも低いところへ、これに対して多めの燃料が噴射されてしまい、始動性が悪化する虞がある。反対に充填効率の高いときには機関回転が過剰に吹け上がってしまい、乗員に違和感を与える虞がある。 Therefore, if the start control is performed assuming that the VVT is at the target position, a larger amount of fuel is injected, for example, where the charging efficiency of the cylinder is lower than the target value, and the startability is deteriorated. There is a fear. On the other hand, when the charging efficiency is high, the engine speed increases excessively, which may give the passenger an uncomfortable feeling.
なお、実際の吸気弁タイミングはクランクポジションセンサやカムポジションセンサからの信号によって算出できるが、機関始動の際、クランキングの開始直後はカムポジションセンサからのパルス信号が得られないことがあり、この間は吸気弁タイミングを算出することはできない。 The actual intake valve timing can be calculated from the signals from the crank position sensor and cam position sensor, but when starting the engine, the pulse signal from the cam position sensor may not be obtained immediately after the cranking starts. Cannot calculate the intake valve timing.
このような問題点を考慮して本発明の目的は、VVT(可変動弁機構)を備えた内燃機関の良好な始動性を確保しつつ、機関回転の吹け上がりを抑えたスムーズな始動を実現することにある。 In consideration of such problems, the object of the present invention is to realize a smooth start with a suppressed start of engine rotation while ensuring a good startability of an internal combustion engine equipped with a VVT (variable valve mechanism). There is to do.
前記の目的を達成するために本発明は、吸気弁の動作時期を変更可能な可変動弁機構(以下、VVT)を備えた内燃機関の制御装置を対象として、機関停止の際に吸気弁の動作時期を停止時動作時期として記憶する記憶手段と、機関始動の際に、吸気弁の動作時期を検出若しくは算出可能な場合は、該動作時期に基づいて始動制御を行う一方、検出若しくは算出可能でない場合は、前記停止時動作時期に基づいて始動制御を行う始動制御手段と、を備えるものとする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is directed to a control device for an internal combustion engine having a variable valve mechanism (hereinafter referred to as VVT) capable of changing the operation timing of the intake valve. Storage means for storing the operation time as the operation time at the time of stop, and if the operation time of the intake valve can be detected or calculated at the time of engine start, the start control is performed based on the operation time, but can be detected or calculated If not, start control means for performing start control based on the operation time at the time of stop is provided.
前記の特定事項により、内燃機関の始動の際に吸気弁の動作時期を検出若しくは算出できない場合は、その前の機関停止の際に記憶した停止時動作時期に基づいて始動制御が行われる。よって、仮に機関停止の際に何らかの理由でVVTが目標位置に戻らなかったとしても、実際の吸気弁の動作時期に近い停止時動作時期に基づいて、従来よりも正確な始動制御を行うことができる。 If the operation timing of the intake valve cannot be detected or calculated at the time of starting the internal combustion engine due to the specific matter, the start control is performed based on the operation timing at the time of stop stored at the time of the previous engine stop. Therefore, even if the VVT does not return to the target position for some reason when the engine is stopped, it is possible to perform more accurate start control than in the past based on the stop operation timing close to the actual operation timing of the intake valve. it can.
また、機関始動の際に吸気弁の動作時期を検出若しくは算出できれば、これに基づいて始動制御を行うことで、仮に内燃機関の停止から始動までの間にVVTが目標位置からずれてしまっていても、この影響を極小化して正確な始動制御を行うことができる。 If the operation timing of the intake valve can be detected or calculated when the engine is started, the start control is performed based on this, so that the VVT is deviated from the target position between the stop and start of the internal combustion engine. However, this influence can be minimized and accurate start control can be performed.
具体的に前記始動制御手段は、前記停止時動作位置に基づいて始動制御を開始し、その後、クランキングに伴いクランクポジションセンサおよびカムポジションセンサからそれぞれ信号が発せられて、吸気弁の動作時期を検出若しくは算出可能になれば、該動作位置に基づく始動制御に切り替えるものとすればよい。 Specifically, the start control means starts the start control based on the operation position at the time of stop, and thereafter, signals are issued from the crank position sensor and the cam position sensor in accordance with cranking, and the operation timing of the intake valve is determined. If detection or calculation becomes possible, the start control based on the operation position may be switched.
こうすれば、機関始動の際に速やかに、かつできるだけ正確に始動制御を行うことによって、良好な始動性を確保しながら、機関回転の吹け上がりを抑えたスムーズな始動を実現できる。 In this way, by performing start control promptly and as accurately as possible at the time of engine start, it is possible to realize a smooth start that suppresses the rising of engine rotation while ensuring good startability.
なお、前記停止時動作時期については、機関停止の際に燃料噴射や点火が終了した後に惰性で回転するクランクシャフトが静止するまでの間に、クランクポジションセンサおよびカムポジションセンサからの信号によって算出すればよい。 The operation timing at the time of stop is calculated by signals from the crank position sensor and the cam position sensor until the crankshaft that rotates by inertia after the fuel injection and ignition ends when the engine is stopped. That's fine.
前記始動制御手段による機関始動の際の制御について、より具体的には、前記停止時動作時期または機関始動の際に検出若しくは算出した吸気弁の動作時期のいずれかに基づいて、気筒への充填効率に見合うように燃料噴射量を制御することが好ましい。こうして実際の充填効率に見合った適量の燃料を噴射供給することによって、混合気の燃焼性を高めることができ、始動性の確保に有利になる。 More specifically, regarding the control at the time of engine start by the start control means, the charging to the cylinder is based on either the operation timing at the time of stop or the operation timing of the intake valve detected or calculated at the time of engine start. It is preferable to control the fuel injection amount so as to meet the efficiency. By injecting and supplying an appropriate amount of fuel commensurate with the actual charging efficiency in this way, the combustibility of the air-fuel mixture can be enhanced, which is advantageous for ensuring startability.
また、好ましくは前記始動制御手段は、前記停止時動作時期または機関始動の際に検出若しくは算出した吸気弁の動作時期のいずれかに基づいて、点火時期を制御するようにしてもよい。この場合は、充填効率が目標値よりも低いときには、点火時期の進角によって始動性の確保を図る一方、充填効率が高いときには点火時期の遅角によって、機関回転の吹け上がりを抑制することができる。 Preferably, the start control means may control the ignition timing based on either the stop operation timing or the intake valve operation timing detected or calculated at the time of engine start. In this case, when the charging efficiency is lower than the target value, startability is ensured by the advance of the ignition timing, while when the charging efficiency is high, the engine rotation is suppressed by the retard of the ignition timing. it can.
さらに前記始動制御手段は、前記停止時動作時期または機関始動の際に検出若しくは算出した吸気弁の動作時期のいずれかに基づいて、VVTを制御するようにしてもよい。例えば、前記停止時動作時期や始動の際に検出若しくは算出した実際の動作時期が、機関始動に適した所定時期(VVTの目標位置に対応)からずれているときに、このずれを減少させるようにVVTを制御することができる。 Further, the start control means may control the VVT based on either the operation timing at the time of stop or the operation timing of the intake valve detected or calculated at the time of engine start. For example, when the operation time at the time of stop and the actual operation time detected or calculated at the time of start deviate from a predetermined time suitable for engine start (corresponding to the target position of VVT), this deviation is reduced. VVT can be controlled.
さらにまた、前記始動制御手段は、機関始動の際に内燃機関の温度状態に応じてVVTを制御し、低温側で吸気弁の動作時期を進角させる一方、高温側では遅角させるようにしてもよい。こうすれば、低温側で気筒への充填効率を高めて、混合気の燃焼性を高めることができる一方、高温側ではむしろ充填効率は低下させて、機関回転の吹け上がりを抑えることができる。 Furthermore, the start control means controls the VVT according to the temperature state of the internal combustion engine when starting the engine, and advances the operation timing of the intake valve on the low temperature side while delaying on the high temperature side. Also good. In this way, the charging efficiency into the cylinder can be increased on the low temperature side and the combustibility of the air-fuel mixture can be increased. On the other hand, the charging efficiency can be rather decreased on the high temperature side, and the engine speed can be suppressed.
つまり、始動の際の内燃機関の温度状態に応じて吸気弁の動作時期を変更することによって、始動に好適な充填効率とすることができ、機関始動性の確保とスムーズな始動とをより高い次元で両立できる。 In other words, by changing the operation timing of the intake valve in accordance with the temperature state of the internal combustion engine at the time of starting, it is possible to achieve a charging efficiency suitable for starting, ensuring higher engine startability and smooth starting. Can be compatible in dimensions.
特に内燃機関が車両に搭載されている場合には、前記始動制御手段は、機関始動の際に車両の乗員によってクランキングの開始操作が行われる前に、当該乗員による所定の操作に応じてVVTの制御を開始する構成としてもよい。こうすれば、例えばイグニッションスイッチのオン操作に応じて速やかにVVTの作動を開始し、より早く好適な充填効率に制御することができる。 In particular, when the internal combustion engine is mounted on the vehicle, the start control means performs the VVT according to a predetermined operation by the occupant before the cranking start operation is performed by the occupant of the vehicle when the engine is started. The control may be started. In this way, for example, the operation of the VVT can be started promptly in response to an ON operation of the ignition switch, and the charging efficiency can be controlled to a suitable filling efficiency sooner.
そうしてイグニッションスイッチなど所定の操作に応じてVVTの制御を開始した後に、クランキングに伴いクランクポジションセンサおよびカムポジションセンサからそれぞれ信号が発せられ、吸気弁の動作時期を検出若しくは算出可能になれば、該動作位置に基づいてVVTの制御を行うようにすればよい。 Then, after starting VVT control in response to a predetermined operation such as an ignition switch, a signal is issued from the crank position sensor and cam position sensor in accordance with cranking, so that the operation timing of the intake valve can be detected or calculated. For example, the VVT may be controlled based on the operation position.
なお、前記始動制御手段は、内燃機関が始動の際に所定以上の高温状態にあるときには、クランキングの開始を遅延させて、VVTの制御により吸気弁の動作時期を遅角側に変更する構成としてもよい。 The start control means is configured to delay the start of cranking and change the operation timing of the intake valve to the retard side by the control of VVT when the internal combustion engine is in a high temperature state higher than a predetermined value at the start. It is good.
すなわち、内燃機関の温度状態がかなり高いときには、吸気ポートなどに残留する燃料がクランキングによって気筒内へ吸入されて、自着火する可能性があるので、このような高温状態ではクランキングを遅延させ、先に吸気弁の動作時期を遅角させることにより、気筒の充填効率および有効圧縮比を低下させて、自着火を抑制するものである。 That is, when the temperature state of the internal combustion engine is considerably high, fuel remaining in the intake port or the like may be sucked into the cylinder by cranking and self-ignited, so that cranking is delayed at such a high temperature state. First, by retarding the operation timing of the intake valve, the charging efficiency and the effective compression ratio of the cylinder are lowered to suppress self-ignition.
本発明によれば、VVTを備えた内燃機関において、始動の際に吸気弁の動作時期を検出若しくは算出できないときは、その前の停止時に記憶した停止時動作時期に基づいて、また、吸気弁の動作時期を検出若しくは算出できれば、この動作時期に基づいて、始動制御を行うようにしたから、VVTが目標位置からずれていても良好な機関始動性を確保しつつ、機関回転の吹け上がりを抑えたスムーズな始動を実現できる。 According to the present invention, in an internal combustion engine equipped with a VVT, when the operation timing of the intake valve cannot be detected or calculated at the time of starting, the intake valve If it is possible to detect or calculate the operation timing of the engine, the start control is performed based on the operation timing. Therefore, even if the VVT deviates from the target position, the engine speed can be increased while ensuring good engine startability. It is possible to realize a smooth start that is suppressed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
−内燃機関の全体構成−
まず、図1を参照して、本発明を適用する内燃機関(以下、エンジンともいう)について説明する。この例のエンジン1は、車両に搭載される4気筒ガソリンエンジンであって、シリンダブロック1a内に形成された4つの気筒(図1には1気筒のみを示す)それぞれに、上下に往復動するようにピストン1cが収容されている。それら4つの気筒を取り囲むようにシリンダブロック1aにはウォータジャケットが形成され、エンジン冷却水(冷却液)の温度を検出するように水温センサ32が配置されている。
-Overall configuration of internal combustion engine-
First, an internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. The engine 1 of this example is a four-cylinder gasoline engine mounted on a vehicle and reciprocates up and down in each of four cylinders (only one cylinder is shown in FIG. 1) formed in a cylinder block 1a. Thus, the
前記4つの気筒におけるピストン1cの往復運動はそれぞれ、コネクティングロッド16を介してクランクシャフト15の回転運動に変換される。クランクシャフト15は、トルクコンバータ(またはクラッチ)等を介して変速機(図示せず)に連結されており、エンジン1の出力を変速機を介して車両の駆動輪に伝達することができる。この変速機は、一例として多段式の自動変速機であってもよいし、ベルト式無段変速機などであってもよい。
The reciprocating motion of the
また、クランクシャフト15には、エンジン1の始動時に起動されるスタータモータ10が連結可能になっており、このスタータモータ10によってクランクシャフト15を強制的に回転させる(クランキング)ことができる。クランクシャフト15にはシグナルロータ17が取り付けられており、その外周面には複数の歯(突起)17aが等角度毎に設けられるとともに、その歯17aの2枚分が欠落した欠歯部17bも設けられている。
A
前記シグナルロータ17の側方近傍には、クランク角を検出するクランクポジションセンサ31が配置されている。クランクポジションセンサ31は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト15が回転する際にシグナルロータ17の歯17aに対応するパルス状の信号を発生する。このクランクポジションセンサ31のパルス信号からエンジン回転数neを算出することができる。
A crank
さらに、クランクシャフト15を覆うようにシリンダブロック1aの下部には、潤滑油(エンジンオイル)を貯留するオイルパン18が設けられている。オイルパン18に貯留された潤滑油は、エンジン1の運転時にオイルポンプ(図示せず)によって汲み上げられ、ピストン1c、クランクシャフト15、コネクティングロッド16などエンジン各部に供給されて、その各部の潤滑・冷却等に使用される。
Further, an
一方、シリンダブロック1aの上端にはシリンダヘッド1bが締結されており、このシリンダヘッド1bによって上端を閉じられた各気筒毎に、ピストン1cの往復運動によって容積の変化する燃焼室1dが形成されている。この燃焼室1dに臨んでシリンダヘッド1bには各気筒毎に点火プラグ3が配置されており、これによる点火のタイミングはイグナイタ4によって調整される。イグナイタ4はECU(Electronic Control Unit)200によって制御される。
On the other hand, a
前記燃焼室1dには吸気通路11と排気通路12とがそれぞれ連通し、新気の吸入と燃焼ガスの排気とを行うようになっている。吸気通路11の下流側(吸気流れの下流側)は吸気ポート11aおよびインテークマニホールド11bによって構成され、その上流側にはサージタンク11cが配設されている。また、吸気通路11には、吸気を濾過するエアクリーナ7、熱線式のエアフロメータ33、吸気温センサ34(一例としてエアフロメータ33に内蔵)、エンジン1の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ5などが配置されている。
An
一例としてスロットルバルブ5は、サージタンク11cの上流側に設けられており、スロットルモータ6によって駆動される。スロットルバルブ5の開度はスロットル開度センサ35によって検出され、エンジン1の運転状態に応じた最適な吸入空気量となるようにECU200によってフィードバック制御される。
As an example, the
また、各気筒毎に吸気ポート11aにはインジェクタ(燃料噴射弁)2が配置されている。これらのインジェクタ2は共通のデリバリパイプ101に接続され、燃料供給系100から燃料が供給される。一例として燃料供給系100は、デリバリパイプ101に接続された燃料供給管102、燃料ポンプ103および燃料タンク104などを備えている。
An injector (fuel injection valve) 2 is disposed in the
インジェクタ2はECU200によって制御され、各気筒毎に所定のタイミングで燃料噴射が行われる。そして、インジェクタ2から吸気ポート11a内に噴射された燃料は吸入空気と混合され、吸気弁13の開弁に伴い各気筒内の燃焼室1dに導入される。この混合気は、気筒の圧縮行程の終盤に点火プラグ3によって点火されて燃焼・爆発し、高温高圧の燃焼ガスがピストン1cを押し下げた後に、排気弁14の開弁に伴い排気通路12に排出される。
The
この排気通路12の上流側(排気流れの上流側)は排気ポート12aおよびエキゾーストマニホールド12bによって構成され、その下流側には三元触媒8が配置されている。三元触媒8は、排気通路12に排気された排気ガス中のCO、HCの酸化およびNOxの還元を行い、それらを無害なCO2、H2O、N2とすることで排気ガスを浄化する。
An upstream side of the exhaust passage 12 (upstream side of the exhaust flow) is constituted by an
三元触媒8の上流側の排気通路12には、例えば空燃比に対してリニアな特性を示すフロント空燃比センサ37が配置されており、下流側の排気通路12には、例えばラムダセンサからなるリアO2センサ38が配置されている。これらフロント空燃比センサ37およびリアO2センサ38の出力信号はECU200にフィードバックされて、空燃比の制御に供される。
For example, a front air-
前記のような燃焼室1dの吸気および排気は、吸気弁13および排気弁14の開閉動作によって行われる。すなわち、吸気ポート11aと燃焼室1dとの間には吸気弁13が設けられ、排気ポート12aと燃焼室1dとの間には排気弁14が設けられている。そして、タイミングチェーン等を介してクランクシャフト15により回転される吸気および排気の各カムシャフト21,22によって、吸気弁13および排気弁14がそれぞれ所定のタイミングで開閉される。
The intake and exhaust of the
より具体的には、吸気および排気の各カムシャフト21,22はそれぞれ、クランクシャフト15の1/2の回転速度で回転し、ピストン1cが2往復する間に1回転する。言い換えると、クランクシャフト15が2回転(720°回転)して、ピストン1cが吸気、圧縮、膨張および排気の各行程を行う間に、各カムカムシャフト21,22が1回転し、それぞれの気筒の吸気行程で吸気弁13を開き、排気行程で排気弁14を開くようになっている。
More specifically, each of the intake and
こうして回転する吸気カムシャフト21の近傍には、特定の気筒(例えば第1気筒)のピストン1cが圧縮上死点(TDC)に達したときにパルス状の信号を発生するように、カムポジションセンサ39が設けられている。カムポジションセンサ39は、前記のクランクポジションセンサ31と同様に電磁ピックアップからなり、吸気カムシャフト21のロータ外周の1個の歯(図示せず)が通過する際にパルス信号を出力する。
In the vicinity of the
また、本実施形態では吸気カムシャフト21に、以下に説明する電動式の可変動弁機構(以下、VVT40と略称する)が取り付けられている。これにより、クランクシャフト15の回転を基準とする吸気カムシャフト21の回転位相を連続的に変化させて、吸気弁13の開閉するタイミング(以下、吸気弁タイミングともいう)を進角側、遅角側に連続的に変更することができる。
In the present embodiment, the
−VVT−
図2、3に示すように本実施形態では、吸気カムシャフト21の端部にVVT40(図1には示さず)が配設されている。なお、図2はVVT40の内部の構造を示す断面図であり、図3は図2のIII-III線における断面図である。排気カムシャフト22にも同様の可変動弁機構を配設してもよい。
-VVT-
As shown in FIGS. 2 and 3, in this embodiment, a VVT 40 (not shown in FIG. 1) is disposed at the end of the
図の例ではVVT40は、ECU200により制御される電動モータ42(以下、単にモータという)によって駆動されるものであり、図2に示すように電動モータ42は、モータ軸44、軸受46、回転数センサ47、ステータ50等から構成される三相モータである。モータ軸44は二つの軸受46,46により支持されて軸線O周りに回転可能となっている。このモータ軸44には、径方向外側に突出する円形板状のロータ部45が固定され、このロータ部45の外周壁に複数の磁石45aが埋設されている。
In the illustrated example, the
一方、ステータ50はモータ軸44の外周側に配設され、モータ軸44の軸線O周りに等間隔に並ぶ複数のコイルを備えている。コイルはコア51に巻線52を巻回してなり、駆動回路108からの供給を受けて電流が流れると、モータ軸44の外周側に回転磁界を形成して、回転トルクを発生させる。回転数センサ47はロータ部45の近傍に配設され、各磁石45aによる形成磁界の強さを感知することによりモータ軸44の回転数(以下、モータ回転数という)を検出する。
On the other hand, the
また、前記図2の他、図3にも示すようにVVT40は、位相変化機構60を備えている。この位相変化機構60は、スプロケット62、リングギア63、偏心軸64、遊星歯車65、出力軸66等を備えている。前記スプロケット62は出力軸66の外周側に同軸上に配設されており、出力軸66に対してモータ軸44と同じ軸線O周りに相対回転可能である。
In addition to FIG. 2, the
そして、クランクシャフト15の回転がチェーンなどによってスプロケット62に伝えられると、このスプロケット62がクランクシャフト15に対する回転位相を保ちつつ、軸線Oを中心として図3の時計回り方向に回転する。リングギア63は内歯車で構成されてスプロケット62の内周壁に同軸上に固定されており、スプロケット62と一体に回転する。
When the rotation of the
偏心軸64は、モータ軸44に連結固定されることにより軸線Oに対し偏心して配設されており、モータ軸44と一体に回転する。遊星歯車65は外歯車であり、リングギア63と噛み合うようにしてその内周側に遊星運動可能に配設されている。偏心軸64の外周壁に同軸上に支持されている遊星歯車65は、偏心軸64に対して偏心軸線P周りに相対回転可能になっている。
The
また、出力軸66は吸気カムシャフト21に同軸にボルト固定されており、モータ軸44と同じ軸線Oを中心として吸気カムシャフト21と一体に回転する。出力軸66には、軸線Oを中心とする円環板状の係合部67が形成されていて、この係合部67には軸線O周りに等間隔に複数の係合孔68が設けられている。これらの係合孔68と向き合うように遊星歯車65には、偏心軸線Pの周りに等間隔をあけて複数の係合突起69が設けられており、それぞれが軸66側に突出して対応する係合孔68に突入している。
The
このような構造のVVT40は、モータ軸44がスプロケット62に対して相対回転しないときには、クランクシャフト15の回転に伴い遊星歯車65が、リングギア63との噛合位置を保ちつつスプロケット62と一体に図3の時計回り方向に回転する。このとき、係合突起69が係合孔68の内周壁を回転方向に押圧するため、出力軸66はスプロケット62に対して相対回転することなく図3の時計回り方向に回転する。これにより、クランクシャフト15に対する吸気カムシャフト21の回転位相が保たれる。
In the
一方、モータ軸44がスプロケット62に対して図3の反時計回り方向に相対回転すると、遊星歯車65がその遊星運動により、偏心軸64に対して図3の時計回り方向へ相対回転しつつリングギア63との噛合位置を変化させる。このとき、係合突起69が係合孔68を回転方向に押圧する力が増大するため、出力軸66はスプロケット62に対して進角する。これにより、吸気カムシャフト21の回転位相が進角側に変化する。
On the other hand, when the
反対にモータ軸44がスプロケット62に対して図3の時計回り方向に相対回転すると、遊星歯車65がその遊星運動により、偏心軸64に対して図3の反時計回り方向へ相対回転しつつリングギア63との噛合位置を変化させる。このとき、係合突起69が係合孔68を反回転方向に押圧するようになるため、出力軸66はスプロケット62に対して遅角する。これにより、吸気カムシャフト21の回転位相が遅角側に変化する。
On the other hand, when the
−ECU−
ECU200は、図4に示すように、CPU(Central Processing Unit)201、ROM(Read Only Memory)202、RAM(Random Access Memory)203およびバックアップRAM204などを備えている。
-ECU-
The
ROM202は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU201は、ROM202に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、RAM203は、CPU201での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM204は、例えばエンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
The
以上のCPU201、ROM202、RAM203およびバックアップRAM204は、バス207を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース205および出力インターフェース206と接続されている。
The
入力インターフェース205には、クランクポジションセンサ31、水温センサ32、エアフロメータ33、吸気温センサ34、スロットル開度センサ35、アクセルペダルの踏み込み量に応じた検出信号を出力するアクセル開度センサ36、フロント空燃比センサ37、リアO2センサ38、および、カムポジションセンサ39などの各種センサ類が接続されている。
The
また、入力インターフェース205には、車両のメイン電源をオンオフするためのイグニッションスイッチ48と、車両の乗員によってエンジン1の始動に係る操作が行われるスタータスイッチ49とが接続されている。イグニッションスイッチ48がオン操作されると、ECU200によるエンジン1の制御が開始され、スタータスイッチ49がオン操作されると、スタータモータ10によるエンジン1のクランキングが開始される。
The
一方、出力インターフェース206には、一例として各気筒毎のインジェクタ2、同じく各気筒毎の点火プラグ3のイグナイタ4、スロットルバルブ5のスロットルモータ6、スタータモータ10、および、吸気カムシャフト21のVVT40、などが接続されている。
On the other hand, for example, the
そして、ECU200は、前記した各種センサおよびスイッチからの信号に基づいて、インジェクタ2の駆動制御(燃料の噴射量および噴射時期の制御)、点火プラグ3による点火時期の制御、スロットルモータ6の駆動制御(スロットル開度の制御)、VVT40の制御、即ち吸気弁タイミングなどを含むエンジン1の各種制御を実行し、さらに、下記の如くエンジン始動制御を実行する。
The
つまり、ECU200により実行される以下のエンジン始動制御に係るプログラムによって、本実施形態の内燃機関の制御装置が実現される。より詳しくはECU200のCPU201、ROM202、RAM203などが始動制御手段に対応し、バックアップRAM204は記憶手段に対応する。
That is, the control device for the internal combustion engine of the present embodiment is realized by the following program related to engine start control executed by the
−エンジンの始動制御−
本実施形態のエンジン1では、運転を停止する際に予め次回の始動に好適な吸気弁タイミングになるように、VVT40を所定の目標位置まで作動させるようにしているが、何らかの理由でVVT40が目標位置まで到達しなかったり、また、その後の機関始動までの間にVVT40が動いてしまい、目標位置からずれることもあり得る。
-Engine start control-
In the engine 1 of the present embodiment, when the operation is stopped, the
このため、仮にVVT40が前記の目標位置にあるものとして始動制御を行うと、例えば気筒への充填効率が目標値(VVT40の目標位置に対応)よりも低いにもかかわらず、目標値に対応する分量の燃料が噴射されてしまい、気筒内の空気が少ないことと燃料が多過ぎることとが相俟って、始動性が悪化する虞がある。反対に充填効率の高いときには機関回転が吹け上がってしまい、乗員に違和感を与える虞がある。
Therefore, if the start control is performed assuming that the
VVT40の実際の位置、即ち吸気弁タイミングは、クランクポジションセンサ31の信号からシグナルロータ17の欠歯部17bに対応するパルス信号の欠落を検出し、かつカムポジションセンサ39からのパルス信号が入力していれば、これらに基づいて算出することができる。
As for the actual position of the
しかしながらエンジン始動の際にクランキングが開始されても、直ぐにはカムポジションセンサ39からのパルス信号が入力しないことがあり、場合によってはクランクシャフト15が2回転するまでの間、吸気弁タイミングを算出することができない。
However, even if cranking is started when the engine is started, the pulse signal from the
そこで、本実施形態では、予めエンジン停止の際に惰性で回転するクランクシャフト15が静止するまでの間に吸気弁タイミングを算出し、これを停止時タイミング(停止時動作時期)としてバックアップRAM204に記憶しておく。そして、エンジン始動の際に、最初は記憶した停止時タイミングに基づいて始動制御を行い、クランキングに伴い実際の吸気弁タイミングを算出できるようになれば、これに基づいて始動制御を行うようにした。
Therefore, in the present embodiment, the intake valve timing is calculated in advance until the
以下、前記のようなエンジン始動制御の一例について図5のフローチャートを参照して説明する。図示の始動制御ルーチンは、イグニッションスイッチ48がオン操作された時点(IG−SWオン)で開始され(スタート)、ステップST101においては、まず、前回のエンジン停止時に記憶した吸気弁タイミング(停止時タイミング)を用いて、この吸気弁タイミングによる充填効率に対応する燃料噴射量および点火時期の目標値を算出する。
Hereinafter, an example of the engine start control as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. The illustrated start control routine is started (started) when the
すなわち、本実施形態においてエンジン始動時の吸気弁タイミングは、基本的に吸気弁13の閉じるタイミングが遅角側に設定されており、一例を図6(a)の特性図に示すように、VVT40によって吸気弁タイミングが進角されると、吸気弁13の遅閉じの度合いが小さくなって気筒の充填効率が高くなる。反対に吸気弁タイミングが遅角されると、徐々に充填効率は低下してゆく。
That is, in the present embodiment, the intake valve timing at the start of the engine is basically set so that the closing timing of the
このような関係を考慮して本実施形態では、一例を図6(b)の制御マップに示すように、吸気弁タイミングが進角側にあるほど燃料噴射量が多くなり、遅角側に変化するに従って徐々に減少するように設定している。すなわち、気筒内に充填される空気の量に見合った適量の燃料を噴射することにより、混合気の空燃比を始動に好適なものとして、燃焼安定性を確保するものである。 In consideration of this relationship, in this embodiment, as shown in the control map of FIG. 6B, the fuel injection amount increases as the intake valve timing is on the advance side, and changes to the retard side. It is set to decrease gradually as you go. That is, by injecting an appropriate amount of fuel commensurate with the amount of air filled in the cylinder, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is made suitable for starting and combustion stability is ensured.
一方、点火時期については一例を図6(c)の制御マップに示すように、吸気弁タイミングが進角側にあるほど点火時期は遅角させ、吸気弁タイミングが遅角側に変化すれば点火時期は徐々に進角させるようにしている。これは、気筒の充填効率が高い場合のエンジン回転の過剰な吹け上がりを抑えるために、点火時期は遅角制御するものである。 On the other hand, as shown in the control map of FIG. 6 (c) as an example of the ignition timing, the ignition timing is retarded as the intake valve timing is advanced, and the ignition timing is changed when the intake valve timing is changed to the retard side. The timing is gradually advanced. In this case, the ignition timing is retarded in order to suppress an excessive increase in engine speed when the charging efficiency of the cylinder is high.
前記図6(b)(c)の制御マップは、いずれも実験・計算等により気筒の充填効率に対応する好適な燃料噴射量および点火時期を適合し、それらの適合値をマップ化してECU200のROM202内に記憶したものである。なお、前記のマップに限定されることはなく、さらにエンジン始動時の諸条件(エンジン水温、吸気温など)を加味して燃料噴射量や点火時期を設定してもよい。
The control maps shown in FIGS. 6 (b) and 6 (c) are adapted to suitable fuel injection amounts and ignition timings corresponding to the charging efficiency of the cylinders through experiments, calculations, etc. It is stored in the
前記ステップST101に続くステップST102では、スタータスイッチ49がオン操作されたか否か判定して(スタータSWオン?)、否定判定(NO)であれば待機し、肯定判定(YES)になればステップST103に進んで、スタータモータ10を作動させてエンジン1のクランキングを開始する。続いてステップST104では、所定気筒から順にインジェクタ2による燃料の噴射制御および点火プラグ3による点火制御を開始する。
In step ST102 following step ST101, it is determined whether or not the
続いてステップST105では、クランクポジションセンサ31およびカムポジションセンサ39の信号から実際の吸気弁タイミングを算出できるか否か判定し、否定判定(NO)の間は待機して、肯定判定になればステップST106に進む。そして、算出した吸気弁タイミングが、VVT40の目標位置に対応する目標タイミングからずれていれば、この目標タイミングになるようにVVT40を作動させる(必要に応じてVVT作動)。
Subsequently, in step ST105, it is determined whether or not the actual intake valve timing can be calculated from the signals of the
続いてステップST107では、前記の算出した吸気弁タイミングに基づいて、前記図6(b)(c)の制御マップを参照して燃料噴射量および点火時期の目標値を算出し、この目標値になるように燃料噴射制御および点火制御を行う。つまり、算出した実際の吸気弁タイミングに対応する充填効率に見合った燃料噴射量および点火時期になるように、始動制御を切り替える。 Subsequently, in step ST107, based on the calculated intake valve timing, the target values of the fuel injection amount and the ignition timing are calculated with reference to the control maps of FIGS. 6 (b) and 6 (c). Thus, fuel injection control and ignition control are performed. That is, the start control is switched so that the fuel injection amount and the ignition timing correspond to the charging efficiency corresponding to the calculated actual intake valve timing.
ステップST108では、クランクポジションセンサ31の信号から算出されるエンジン回転数neが所定の始動完了判定値Thne(例えば、500rpm:図7参照)に到達したか否か判定し、否定判定(NO)であれば待機する一方、エンジン回転数neが判定値Thneに達して肯定判定(YES)になれば、ステップST109においてスタータモータ10の作動を停止させて(スタータオフ)、始動制御ルーチンを終了する(エンド)。
In step ST108, it is determined whether or not the engine speed ne calculated from the signal of the
図7には、前記の始動制御におけるエンジン回転数neや吸気弁タイミングなどの変化を示す。図の例では、エンジン1の停止中(エンジン回転数ne=0)において、図の上段に示すように実際の吸気弁タイミング(実タイミング:実線)が目標タイミング(破線)から進角側にずれている。つまり、吸気弁13の遅閉じの度合いが小さくなっていて、気筒への充填効率は目標値よりも多くなる。
FIG. 7 shows changes in the engine speed ne, the intake valve timing, and the like in the start control. In the example in the figure, when the engine 1 is stopped (engine speed ne = 0), the actual intake valve timing (actual timing: solid line) is shifted from the target timing (broken line) to the advance side as shown in the upper part of the figure. ing. That is, the degree of slow closing of the
この状態でイグニッションスイッチ48がオン操作され、暫くしてスタータスイッチ49がオン操作されて、スタータモータ10の作動によるエンジン1のクランキングが開始されると(時刻t1)、エンジン回転数neは所定回転数(例えば200rpmくらい)に上昇する。また、図示はしないが4つの気筒に所定の順番で燃料の供給および点火が行われる。
In this state, when the
そして、前記のクランキングに伴いクランクポジションセンサ31およびカムポジションセンサ39から所要の信号が入力し、実際の吸気弁タイミングを算出できるようになる(時刻t2:タイミング確定フラグOFF→ON)。この実際の吸気弁タイミング(実タイミング)が目標タイミングからずれているため、それらの偏差に応じてVVT40が作動され、実際の吸気弁タイミングが遅角側に変更されてゆく。
Along with the cranking, necessary signals are input from the
また、実際の吸気弁タイミングが目標タイミングからずれていて、気筒への充填効率が目標値よりも多いことから、各気筒への燃料噴射量は増量補正されて、混合気の空燃比は良好な始動性の得られる値になる。一方、点火時期は、実際の吸気弁タイミングの目標タイミングのずれに応じて、図示のように遅角補正されるので、充填効率が高くなっていてもエンジントルクが過多になることは抑制される。 Further, since the actual intake valve timing is deviated from the target timing and the charging efficiency into the cylinder is higher than the target value, the fuel injection amount to each cylinder is corrected to increase, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is good. It will be a value that can be obtained. On the other hand, since the ignition timing is retarded as shown in the drawing in accordance with the deviation of the target timing of the actual intake valve timing, excessive engine torque is suppressed even when the charging efficiency is high. .
その結果、時刻t3において立ち上がったエンジン回転数neは、図に仮想線で示すように過剰に吹け上がることなく、実線のようにスムーズに上昇する。また、前記のVVT40の作動によって、実際の吸気弁タイミングが遅角側に変更されてゆき、これにより充填効率が徐々に低下するのに対応して、各気筒への燃料噴射量が減量されるとともに、点火時期は徐々に進角側に戻される。
As a result, the engine speed ne that has risen at time t3 rises smoothly as shown by a solid line without excessively rising as shown by a virtual line in the figure. In addition, the actual intake valve timing is changed to the retard side by the operation of the
そして、スムーズに吹け上がったエンジン回転数neが判定値Thneに達すれば(時刻t4)、スタータモータ10の作動が停止され、エンジン1は自立して回転するようになる。このときに吸気弁タイミングは概ね目標タイミングになっており、燃料噴射量や点火時期も概ね本来の目標値になっている。その後は始動制御を完了して、エンジン1の運転状態に応じた通常の制御に移行することになる。
When the engine speed ne that smoothly blows up reaches the determination value Thne (time t4), the operation of the
したがって、本実施形態に係るエンジン1の制御装置によると、エンジン始動の際に吸気弁タイミングを算出できない間は、エンジン停止時に記憶した停止時タイミングに基づいて、また、クランキング後に吸気弁タイミングを算出できるようになれば、これに基づいて始動制御を行うようにしたから、VVT40が目標位置からずれていても良好な始動性を確保しつつ、機関回転の吹け上がりを抑えたスムーズな始動を実現できる。
Therefore, according to the control apparatus for the engine 1 according to the present embodiment, while the intake valve timing cannot be calculated at the time of engine start, the intake valve timing is set based on the stop timing stored when the engine is stopped and after cranking. If it can be calculated, start control is performed based on this, so that even if the
すなわち、前記停止時タイミングまたは始動時に算出した吸気弁タイミングのいずれかに基づいて、気筒への実際の充填効率に見合う好適な分量の燃料を噴射供給するとともに、実際の充填効率の目標値からのずれに対しては、これによるエンジントルクのずれを点火時期の制御によって補正することで、必要なエンジントルクを確保しながらエンジン回転の過剰な吹け上がりを抑制することができる。 That is, based on either the stop timing or the intake valve timing calculated at the start, a suitable amount of fuel is injected and supplied to meet the actual charging efficiency into the cylinder, and the actual charging efficiency from the target value is reached. For the deviation, the engine torque deviation caused by this is corrected by controlling the ignition timing, so that excessive engine speed increase can be suppressed while ensuring the necessary engine torque.
しかも本実施形態では、始動時に算出した吸気弁タイミングが、VVT40の目標位置に対応する目標タイミングからずれていれば、この目標タイミングになるようにVVT40を作動させるようにしており、これにより充填効率も目標値に近づけて、より好適な始動制御を実現できる。
Moreover, in this embodiment, if the intake valve timing calculated at the time of start is shifted from the target timing corresponding to the target position of the
−始動制御の変形例−
次に、エンジン1の始動の際にその温度状態に応じてVVT40を作動させるようにした変形例について説明する。すなわち、例えば冷間のエンジン始動であれば気筒への充填効率をより高くして、混合気の燃焼性を高めることが好ましい一方で、例えばアイドルストップ後のような温間再始動であれば充填効率をより低くしないと、エンジン回転の吹け上がりを抑えきれない。
-Modification of start control-
Next, a modification in which the
そこで、この変形例では図8に一例を示すように、イグニッションスイッチ48がオン操作されると(スタート:IG−SWオン)、ステップST201において、水温センサ32および吸気温センサ34の各出力信号からエンジン水温および吸気温を検出する。そして、停止時タイミングに基づいて、前記のエンジン1の温度状態に応じてVVT40の制御を開始する。
Therefore, in this modified example, as shown in an example in FIG. 8, when the
すなわち、一例として図9に示すような制御マップを参照し、エンジン1の温度状態に応じて好適な充填効率となる吸気弁タイミングを算出する。図示の制御マップによれば、エンジン水温(吸気温についても同様)が低いほど、吸気弁タイミングを進角させることにより、充填効率を高める一方、エンジン水温(吸気温についても同様)が高いほど、吸気弁タイミングは遅角させて、充填効率を低下させる。 That is, referring to a control map as shown in FIG. 9 as an example, the intake valve timing at which the charging efficiency is suitable according to the temperature state of the engine 1 is calculated. According to the illustrated control map, the lower the engine water temperature (the same for the intake air temperature), the higher the charging efficiency by advancing the intake valve timing, while the higher the engine water temperature (the same for the intake air temperature), The intake valve timing is retarded to reduce the charging efficiency.
このような制御マップは、実験やシミュレーションなどによりエンジン水温および吸気温に対応する好適な吸気弁タイミングを適合し、その適合値をマップ化してECU200のROM202内に記憶したものである。そして、制御マップから算出した好適な吸気弁タイミングと停止時タイミングとの偏差に応じて、VVT40を進角側または遅角側へ作動させる。
Such a control map is obtained by adapting suitable intake valve timings corresponding to the engine water temperature and intake air temperature through experiments, simulations, and the like, mapping the conformed values and storing them in the
続いてステップST202では、上述した実施形態の図5のフローのステップST101と同じく、停止時タイミングに基づいて燃料噴射量および点火時期の目標値を算出し、ステップST203でスタータスイッチ49がオン操作されれば(YES)、スタータモータ10によるクランキングと燃料噴射および点火時期の制御とをそれぞれ開始する(ステップST204,ST205)。
Subsequently, in step ST202, as in step ST101 of the flow of FIG. 5 of the above-described embodiment, the fuel injection amount and the target value of the ignition timing are calculated based on the stop timing, and the
そして、前記図5のフローのステップST105と同様に実際の吸気弁タイミングを算出できるようになれば(ステップST206)、この実際の吸気弁タイミングに基づいて前記のVVT制御を実行し(ステップST207)、燃料噴射および点火時期の制御を行う(ステップST208)。つまり、停止時タイミングに基づく始動制御から実際の吸気弁タイミングに基づく始動制御に切り替える。 When the actual intake valve timing can be calculated in the same manner as in step ST105 in the flow of FIG. 5 (step ST206), the VVT control is executed based on the actual intake valve timing (step ST207). Then, the fuel injection and ignition timing are controlled (step ST208). That is, the start control based on the stop timing is switched to the start control based on the actual intake valve timing.
その後は、前記図5のフローのステップST108,ST109と同様に、エンジン回転数neが始動完了判定値Thneに到達すれば(ステップST209)、スタータモータ10を停止させて(ステップST210)、始動制御ルーチンを終了する(エンド)。
Thereafter, similarly to steps ST108 and ST109 in the flow of FIG. 5, if the engine speed ne reaches the start completion determination value Thne (step ST209), the
−変形例の作用効果−
以上の如き変形例の始動制御によると、図10に一例を示すように、イグニッションスイッチ48のオン操作に応じてVVT40が作動されて(時刻t1)、図の上段に示すように実際の吸気弁タイミング(実タイミング:実線)が、エンジン1の温度状態に対して好適な目標タイミング(破線)に近づいてゆく。このVVT制御は停止時タイミングに基づいて行われるため、時刻t2においてVVT40の作動が停止されても、実タイミングと目標タイミングとの間には、ずれが残る。
-Effect of modification-
According to the start control of the modified example as described above, as shown in an example in FIG. 10, the
この状態でスタータスイッチ49がオン操作されて、スタータモータ10の作動によるエンジン1のクランキングが開始されると(時刻t3)、エンジン回転数neが所定回転数に上昇するとともに、気筒への燃料噴射および点火制御が開始される。そして、クランクポジションセンサ31およびカムポジションセンサ39からの信号に基づいて、実際の吸気弁タイミングを算出できるようになると(時刻t4)、この実際の吸気弁タイミングの目標タイミングからのずれ(偏差)に応じて再びVVT40が作動される。
When the
このとき、前記したようにイグニッションスイッチ48のオン操作に応じて既にVVT制御が行われていて、気弁タイミングのずれが小さくなっていることから、図示のように実タイミングは速やかに目標タイミングに収束するようになる(時刻t5)。また、充填効率は目標値よりも少し多くなっているだけなので、燃料噴射量の増分も少なくて済むし、点火時期の遅角補正量も少なくて済む。
At this time, as described above, the VVT control is already performed in response to the ON operation of the
そして、時刻t6において立ち上がったエンジン回転数neが過剰に吹け上がることなくスムーズに上昇し、判定値Thneに達すれば(時刻t7)スタータモータ10の作動が停止されて、エンジン1の運転状態に応じた通常の制御に移行する。
Then, if the engine speed ne that started up at time t6 rises smoothly without excessively rising and reaches the determination value Thne (time t7), the operation of the
この変形例によると、前記した実施形態の作用効果に加えて、エンジン1の始動の際の温度状態に応じてVVT40を制御し、例えば低温側では充填効率を高くし、混合気の燃焼性を確保することができる一方、高温側では充填効率を低下させ、エンジン回転の吹け上がりを十分に抑えることができる。よって、燃料噴射量の増量や点火時期の遅角に伴う燃費の悪化を最小限に留めながら、エンジン1の始動性の確保とスムーズな始動とを、より高い次元で両立できる。
According to this modification, in addition to the operational effects of the above-described embodiment, the
しかも、変形例では車両の乗員によってクランキングの開始操作が行われる前に、例えばイグニッションスイッチ48のオン操作に応じてVVT40を作動させるようにしているので、このVVT40の制御によって可及的速やかに吸気弁タイミングを目標値に収束させて、始動に好適な充填効率になるように制御することができる。
In addition, in the modified example, before the cranking start operation is performed by the vehicle occupant, for example, the
−他の実施形態−
なお、前記した実施形態および変形例の記載はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。例えば前記の実施形態および変形例ではエンジン1の始動制御として燃料噴射量や点火時期およびVVT40の制御を、始動の最初期は停止時タイミングに基づいて行い、その後、算出した吸気弁タイミングに基づく制御に切り替えるようにしているが、これには限定されない。
-Other embodiments-
Note that the descriptions of the above-described embodiments and modifications are merely examples, and are not intended to limit the configuration and use of the present invention. For example, in the embodiment and the modification described above, the fuel injection amount, the ignition timing, and the
例えば始動制御の途中で燃料噴射量の制御のみを切り替えるようにし、点火時期やVVT40は停止時タイミングに基づく制御のままとしてもよいし、燃料噴射量および点火時期の制御を切り替えるようにし、VVT40は停止時タイミングに基づく制御のままとしてもよい。
For example, only the control of the fuel injection amount may be switched in the middle of the start control, and the ignition timing and
また、始動制御の仕方を途中で切り替えるものにも限定されず、エンジン1の始動の際に吸気弁タイミングを算出できなければ停止時タイミングに基づいて始動制御を行う一方、吸気弁タイミングを算出できればこれに基づいて始動制御を行うようにしてもよい。また、吸気弁タイミングを直接、検出するような構成であってもよい。 Further, the start control method is not limited to the method of switching on the way, and if the intake valve timing cannot be calculated when the engine 1 is started, the start control is performed based on the stop timing, while the intake valve timing can be calculated. Based on this, start control may be performed. Moreover, the structure which detects an intake valve timing directly may be sufficient.
また、前記の変形例においては、イグニッションスイッチ48のオン操作に応じて、クランキングの開始前にVVT40を作動させるようにしているが、これに限らず、例えばスタータスイッチ49の操作など所定の操作の行われたことを契機として、クランキングの開始と同時にVVT40を作動させるようにしてもよい。
In the above modification, the
さらに、例えばアイドルストップ後の温間再始動の際に、エンジン1がかなり温度の高い状態にあって、プレイグニッションなどの異常燃焼が発生する虞があるときには、クランキングの開始を遅延させてVVT40を作動させるようにしてもよい。こうすれば、クランキングよりも先に吸気弁タイミングを遅角側に変更し、気筒の充填効率および有効圧縮比を十分に低下させることで、異常燃焼を抑制できる。
Further, for example, when the engine 1 is in a considerably high temperature during a warm restart after an idle stop and there is a possibility that abnormal combustion such as pre-ignition may occur, the start of cranking is delayed and the
さらにまた、前記の実施形態および変形例では、ポート噴射式のエンジン1に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限ることなく、筒内直噴式のエンジンにも適用可能であるし、ポート噴射および筒内噴射の両方の燃料噴射弁を備えたエンジンにも適用可能である。 Furthermore, in the above-described embodiment and modification, the example in which the present invention is applied to the port injection type engine 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to an in-cylinder direct injection type engine. In addition, the present invention can be applied to an engine provided with fuel injection valves for both port injection and cylinder injection.
なお、前記の実施形態および変形例では、4気筒エンジンに本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されないことは勿論であり、例えば6気筒エンジンなど、他の任意の気筒数のエンジンの始動制御にも本発明は適用可能である。また、直列多気筒エンジンのほか、V型多気筒エンジンの始動制御にも本発明は適用可能である。 In the above-described embodiment and modification, the case where the present invention is applied to a four-cylinder engine has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, an engine having any other number of cylinders such as a six-cylinder engine. The present invention can also be applied to the starting control. In addition to the in-line multi-cylinder engine, the present invention can be applied to start control of a V-type multi-cylinder engine.
本発明は、VVT(可変動弁機構)を備えた内燃機関(エンジン)に適用可能であり、良好な始動性を確保しつつ、エンジン回転の吹け上がりを抑えたスムーズな始動を実現できるので、乗用車等に搭載する場合に特に有効なものである。 The present invention can be applied to an internal combustion engine (engine) equipped with a VVT (variable valve mechanism), and can achieve a smooth start with suppressed engine rotation while ensuring good startability. This is particularly effective when mounted on a passenger car or the like.
1 エンジン(内燃機関)
13 吸気弁
40 VVT(可変動弁機構)
200 ECU
201 CPU(始動制御手段)
202 ROM(始動制御手段)
203 RAM(始動制御手段)
204 バックアップRAM(記憶手段)
1 engine (internal combustion engine)
13
200 ECU
201 CPU (starting control means)
202 ROM (starting control means)
203 RAM (starting control means)
204 Backup RAM (storage means)
Claims (8)
機関停止の際に吸気弁の動作時期を停止時動作時期として記憶する記憶手段と、
機関始動の際に、吸気弁の動作時期を検出若しくは算出可能な場合は、該動作時期に基づいて始動制御を行う一方、検出若しくは算出可能でない場合は、前記停止時動作時期に基づいて始動制御を行う始動制御手段と、を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine including a variable valve mechanism capable of changing an operation timing of an intake valve,
Storage means for storing the operation time of the intake valve as the operation time at the time of stop when the engine is stopped;
If the operation timing of the intake valve can be detected or calculated when the engine is started, the start control is performed based on the operation timing, whereas if it cannot be detected or calculated, the start control is performed based on the operation timing at the time of stop. An internal combustion engine control device.
前記始動制御手段は、前記停止時動作位置に基づいて始動制御を開始し、その後、クランキングに伴い吸気弁の動作時期を検出若しくは算出可能になれば、該動作位置に基づく始動制御に切り替える、内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The start control means starts the start control based on the operation position at the time of stop, and then switches to the start control based on the operation position when the operation timing of the intake valve can be detected or calculated with cranking. Control device for internal combustion engine.
前記始動制御手段は、前記停止時動作時期または機関始動の際に検出若しくは算出した吸気弁の動作時期のいずれかに基づいて、燃料噴射量を制御する、内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The control device for an internal combustion engine, wherein the start control means controls a fuel injection amount based on either the operation timing at the time of stop or the operation timing of the intake valve detected or calculated at the time of engine start.
前記始動制御手段は、前記停止時動作時期または機関始動の際に検出若しくは算出した吸気弁の動作時期のいずれかに基づいて、点火時期を制御する、内燃機関の制御装置。 The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The control device for an internal combustion engine, wherein the start control means controls an ignition timing based on either the operation timing at the time of stop or the operation timing of the intake valve detected or calculated at the time of engine start.
前記始動制御手段は、前記停止時動作時期または機関始動の際に検出若しくは算出した吸気弁の動作時期のいずれかに基づいて、可変動弁機構を制御する、内燃機関の制御装置。 In the control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The control device for an internal combustion engine, wherein the start control means controls the variable valve mechanism based on either the operation timing at the time of stop or the operation timing of the intake valve detected or calculated at the time of engine start.
前記始動制御手段は、機関始動の際に内燃機関の温度状態に応じて可変動弁機構を制御し、低温側で吸気弁の動作時期を進角させる一方、高温側では遅角させる、内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5,
The start control means controls the variable valve mechanism according to the temperature state of the internal combustion engine when starting the engine, and advances the operation timing of the intake valve on the low temperature side while retarding on the high temperature side Control device.
内燃機関が車両に搭載されており、
前記始動制御手段は、機関始動の際に車両の乗員によってクランキングの開始操作が行われる前に、当該乗員による所定の操作に応じて前記可変動弁機構の制御を開始する、内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 6,
An internal combustion engine is mounted on the vehicle,
The start control means starts the control of the variable valve mechanism according to a predetermined operation by the occupant before the start of cranking by the occupant of the vehicle at the time of engine start. apparatus.
前記始動制御手段は、前記乗員による所定の操作に応じて、吸気弁の前記停止時動作位置に基づく前記可変動弁機構の制御を開始し、その後、クランキングに伴い吸気弁の動作時期を検出若しくは算出可能になれば、該動作位置に基づいて可変動弁機構を制御する、内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 7,
The start control means starts control of the variable valve mechanism based on the stop operation position of the intake valve in response to a predetermined operation by the occupant, and then detects the operation timing of the intake valve along with cranking Alternatively, a control device for an internal combustion engine that controls the variable valve mechanism based on the operating position when calculation is possible.
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