JP2000087766A - 可変動弁エンジンの制御装置 - Google Patents
可変動弁エンジンの制御装置Info
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- JP2000087766A JP2000087766A JP10253806A JP25380698A JP2000087766A JP 2000087766 A JP2000087766 A JP 2000087766A JP 10253806 A JP10253806 A JP 10253806A JP 25380698 A JP25380698 A JP 25380698A JP 2000087766 A JP2000087766 A JP 2000087766A
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- fuel injection
- timing
- intake valve
- closing timing
- valve closing
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸気弁の閉弁時期を制御して吸入空気量を制
御する場合に、燃料噴射量の制御と吸気弁閉時期の制御
とを確実に同期させて、空燃比の制御精度を向上させ
る。 【解決手段】 １０ｍｓ毎に、エンジン運転条件に基づ
いて、燃料噴射量Ｔｉ及び燃料噴射時期Ｉ／Ｔを算出
し、同時に吸気弁閉時期ＩＶＣを算出する。そして、ク
ランク角センサの基準クランク角信号ＲＥＦによって、
燃料噴射時期Ｉ／Ｔをそのときに最新に算出されている
燃料噴射時期によって確定する。そして、燃料噴射時期
Ｉ／Ｔにて、燃料噴射量Ｔｉをそのときに最新に算出さ
れている燃料噴射量によって確定すると同時に、吸気弁
閉時期ＩＶＣをそのときに最新に算出されている吸気弁
閉時期によって確定する。
御する場合に、燃料噴射量の制御と吸気弁閉時期の制御
とを確実に同期させて、空燃比の制御精度を向上させ
る。 【解決手段】 １０ｍｓ毎に、エンジン運転条件に基づ
いて、燃料噴射量Ｔｉ及び燃料噴射時期Ｉ／Ｔを算出
し、同時に吸気弁閉時期ＩＶＣを算出する。そして、ク
ランク角センサの基準クランク角信号ＲＥＦによって、
燃料噴射時期Ｉ／Ｔをそのときに最新に算出されている
燃料噴射時期によって確定する。そして、燃料噴射時期
Ｉ／Ｔにて、燃料噴射量Ｔｉをそのときに最新に算出さ
れている燃料噴射量によって確定すると同時に、吸気弁
閉時期ＩＶＣをそのときに最新に算出されている吸気弁
閉時期によって確定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開閉時期を任意に
制御可能な可変動弁式の吸気弁を備え、吸気弁の閉時期
を制御して吸入空気量を制御する可変動弁エンジンの制
御装置に関する。
制御可能な可変動弁式の吸気弁を備え、吸気弁の閉時期
を制御して吸入空気量を制御する可変動弁エンジンの制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の可変動弁エンジンの制御装置とし
ては、特開昭５９−１６２３１２号公報に示されるよう
に、吸気弁及び排気弁を電磁的に開閉制御すると共に、
吸気弁及び排気弁の開閉タイミング及びリフト特性を運
転状態に応じて可変とし、かつ吸気弁及び排気弁の開度
を調整することによりエンジン出力の調整を行おうとす
るものがある。
ては、特開昭５９−１６２３１２号公報に示されるよう
に、吸気弁及び排気弁を電磁的に開閉制御すると共に、
吸気弁及び排気弁の開閉タイミング及びリフト特性を運
転状態に応じて可変とし、かつ吸気弁及び排気弁の開度
を調整することによりエンジン出力の調整を行おうとす
るものがある。
【０００３】更に、近年は、ポンプロスの低減による燃
費向上を目的として、吸気弁の閉時期を制御（早閉じ制
御）することにより、吸入空気量を制御して、ノンスロ
ットル運転を行うものが注目され、その開発が進められ
ている。
費向上を目的として、吸気弁の閉時期を制御（早閉じ制
御）することにより、吸入空気量を制御して、ノンスロ
ットル運転を行うものが注目され、その開発が進められ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸気弁
閉時期を制御して吸入空気量を制御する場合、燃料噴射
量制御との同期がとられていないと、加減速時に、空燃
比のずれを生じるという問題点があった。すなわち、前
記公報に記載のように、所定の周期で、エンジン運転条
件に基づいて吸気弁閉時期を算出すると共に、燃料噴射
量を算出している場合、燃料噴射時期に比べ、吸気弁閉
時期は遅いため、燃料噴射時期にて最新に算出されてい
る燃料噴射量に基づいて燃料噴射した後に、吸気弁の閉
じ制御を最新に算出されている吸気弁閉時期に基づいて
制御すると、燃料噴射量算出に用いたエンジン運転条件
と吸気弁閉時期の算出に用いたエンジン運転条件とが加
減速時には異なるため、燃料噴射量制御と吸入空気量制
御とがバラバラになって、空燃比のずれを生じるのであ
る。
閉時期を制御して吸入空気量を制御する場合、燃料噴射
量制御との同期がとられていないと、加減速時に、空燃
比のずれを生じるという問題点があった。すなわち、前
記公報に記載のように、所定の周期で、エンジン運転条
件に基づいて吸気弁閉時期を算出すると共に、燃料噴射
量を算出している場合、燃料噴射時期に比べ、吸気弁閉
時期は遅いため、燃料噴射時期にて最新に算出されてい
る燃料噴射量に基づいて燃料噴射した後に、吸気弁の閉
じ制御を最新に算出されている吸気弁閉時期に基づいて
制御すると、燃料噴射量算出に用いたエンジン運転条件
と吸気弁閉時期の算出に用いたエンジン運転条件とが加
減速時には異なるため、燃料噴射量制御と吸入空気量制
御とがバラバラになって、空燃比のずれを生じるのであ
る。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、燃料噴射量の制御と吸気弁閉時期の制御とを確実に
同期させて、空燃比の制御精度を向上させることを目的
とする。
み、燃料噴射量の制御と吸気弁閉時期の制御とを確実に
同期させて、空燃比の制御精度を向上させることを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、図１に示すように、エンジン運転条件に基
づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、エ
ンジン運転条件に基づいて燃料噴射時期を算出する燃料
噴射時期算出手段とを備えて、これらにより燃料噴射弁
の燃料噴射を制御する一方、エンジン運転条件に基づい
て吸気弁閉時期を算出する吸気弁閉時期算出手段を備え
て、これにより可変動弁式の吸気弁の閉時期を制御して
吸入空気量を制御する可変動弁エンジンの制御装置にお
いて、前記燃料噴射時期算出手段によって算出されて実
際に燃料噴射を行う燃料噴射時期にて、燃料噴射量を前
記燃料噴射量算出手段により最新に算出されている燃料
噴射量によって確定する燃料噴射量確定手段と、燃料噴
射量の確定と同時に、吸気弁閉時期を前記吸気弁閉時期
算出手段により最新に算出されている吸気弁閉時期によ
って確定する吸気弁閉時期確定手段と、を設けたことを
特徴とする。
る発明では、図１に示すように、エンジン運転条件に基
づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、エ
ンジン運転条件に基づいて燃料噴射時期を算出する燃料
噴射時期算出手段とを備えて、これらにより燃料噴射弁
の燃料噴射を制御する一方、エンジン運転条件に基づい
て吸気弁閉時期を算出する吸気弁閉時期算出手段を備え
て、これにより可変動弁式の吸気弁の閉時期を制御して
吸入空気量を制御する可変動弁エンジンの制御装置にお
いて、前記燃料噴射時期算出手段によって算出されて実
際に燃料噴射を行う燃料噴射時期にて、燃料噴射量を前
記燃料噴射量算出手段により最新に算出されている燃料
噴射量によって確定する燃料噴射量確定手段と、燃料噴
射量の確定と同時に、吸気弁閉時期を前記吸気弁閉時期
算出手段により最新に算出されている吸気弁閉時期によ
って確定する吸気弁閉時期確定手段と、を設けたことを
特徴とする。
【０００７】請求項２に係る発明では、前記燃料噴射量
算出手段及び前記吸気弁閉時期算出手段は、所定の時間
周期で燃料噴射量及び吸気弁閉時期を同時に算出するも
のであることを特徴とする。請求項３に係る発明では、
前記燃料噴射時期算出手段は、燃料噴射量及び吸気弁閉
時期の算出と同時に、燃料噴射時期を算出するものであ
ることを特徴とする。
算出手段及び前記吸気弁閉時期算出手段は、所定の時間
周期で燃料噴射量及び吸気弁閉時期を同時に算出するも
のであることを特徴とする。請求項３に係る発明では、
前記燃料噴射時期算出手段は、燃料噴射量及び吸気弁閉
時期の算出と同時に、燃料噴射時期を算出するものであ
ることを特徴とする。
【０００８】請求項４に係る発明では、燃料噴射時期
は、所定のクランク角位置にて、前記燃料噴射時期算出
手段により最新に算出されている燃料噴射時期によって
確定されることを特徴とする。請求項５に係る発明で
は、前記燃料噴射量算出手段は、吸入空気量計測手段に
より計測される吸入空気量に基づいて燃料噴射量を算出
するものであることを特徴とする。
は、所定のクランク角位置にて、前記燃料噴射時期算出
手段により最新に算出されている燃料噴射時期によって
確定されることを特徴とする。請求項５に係る発明で
は、前記燃料噴射量算出手段は、吸入空気量計測手段に
より計測される吸入空気量に基づいて燃料噴射量を算出
するものであることを特徴とする。
【０００９】請求項６に係る発明では、前記燃料噴射時
期算出手段は、エンジン回転数及び燃料噴射量に基づい
て燃料噴射時期を算出するものであることを特徴とす
る。請求項７に係る発明では、前記吸気弁閉時期算出手
段は、アクセル開度及びエンジン回転数に基づいて定め
られる目標空気量に応じて吸気弁閉時期を算出するもの
であることを特徴とする。
期算出手段は、エンジン回転数及び燃料噴射量に基づい
て燃料噴射時期を算出するものであることを特徴とす
る。請求項７に係る発明では、前記吸気弁閉時期算出手
段は、アクセル開度及びエンジン回転数に基づいて定め
られる目標空気量に応じて吸気弁閉時期を算出するもの
であることを特徴とする。
【００１０】請求項８に係る発明では、前記可変動弁式
の吸気弁は、電磁駆動式であることを特徴とする。
の吸気弁は、電磁駆動式であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、吸気弁閉
時期を制御して吸入空気量を制御することにより、吸入
空気量制御の応答性の高い可変動弁エンジンにおいて、
実際に燃料噴射を行う燃料噴射時期にて、燃料噴射量を
確定すると同時に、吸気弁閉時期を確定して、これ以
降、実際の吸気弁閉時期までに、吸気弁閉時期を変更し
ないようにすることにより、燃料噴射量の制御と吸気弁
閉時期の制御とを確実に同期させて、空燃比の制御精度
を向上させることができる。
時期を制御して吸入空気量を制御することにより、吸入
空気量制御の応答性の高い可変動弁エンジンにおいて、
実際に燃料噴射を行う燃料噴射時期にて、燃料噴射量を
確定すると同時に、吸気弁閉時期を確定して、これ以
降、実際の吸気弁閉時期までに、吸気弁閉時期を変更し
ないようにすることにより、燃料噴射量の制御と吸気弁
閉時期の制御とを確実に同期させて、空燃比の制御精度
を向上させることができる。
【００１２】請求項２に係る発明によれば、所定の時間
周期で燃料噴射量及び吸気弁閉時期を同時に算出するこ
とで、これらを完全に同一のエンジン運転条件下で算出
して、より確実に同期させることができる。請求項３に
係る発明によれば、燃料噴射量及び吸気弁閉時期の算出
と同時に、燃料噴射時期を算出することで、燃料噴射時
期についても同一のエンジン運転条件下で算出できる。
周期で燃料噴射量及び吸気弁閉時期を同時に算出するこ
とで、これらを完全に同一のエンジン運転条件下で算出
して、より確実に同期させることができる。請求項３に
係る発明によれば、燃料噴射量及び吸気弁閉時期の算出
と同時に、燃料噴射時期を算出することで、燃料噴射時
期についても同一のエンジン運転条件下で算出できる。
【００１３】請求項４に係る発明によれば、所定のクラ
ンク角位置にて燃料噴射時期を確定することで、燃料噴
射時期の制御を確実化できる。請求項５に係る発明によ
れば、吸入空気量計測手段の計測結果に基づいて燃料噴
射量を算出することで、空燃比の制御精度を更に向上で
きる。請求項６に係る発明によれば、エンジン回転数及
び燃料噴射量に基づいて燃料噴射時期を算出すること
で、燃料噴射時期を最適化できる。
ンク角位置にて燃料噴射時期を確定することで、燃料噴
射時期の制御を確実化できる。請求項５に係る発明によ
れば、吸入空気量計測手段の計測結果に基づいて燃料噴
射量を算出することで、空燃比の制御精度を更に向上で
きる。請求項６に係る発明によれば、エンジン回転数及
び燃料噴射量に基づいて燃料噴射時期を算出すること
で、燃料噴射時期を最適化できる。
【００１４】請求項７に係る発明によれば、アクセル開
度及びエンジン回転数に基づいて定められる目標空気量
に応じて吸気弁閉時期を算出することで、要求トルクに
応じた吸入空気量制御が可能となる。請求項８に係る発
明では、電磁駆動式の吸気弁を用いることで、制御性が
向上する。
度及びエンジン回転数に基づいて定められる目標空気量
に応じて吸気弁閉時期を算出することで、要求トルクに
応じた吸入空気量制御が可能となる。請求項８に係る発
明では、電磁駆動式の吸気弁を用いることで、制御性が
向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図２
〜図１１により説明する。図２は本発明の一実施形態を
示す可変動弁エンジンのシステム図である。エンジン１
の各気筒のピストン２により画成される燃焼室３には、
点火栓４を囲むように、電磁駆動式の吸気弁５及び排気
弁６を備えている。７は吸気通路、８は排気通路であ
る。
〜図１１により説明する。図２は本発明の一実施形態を
示す可変動弁エンジンのシステム図である。エンジン１
の各気筒のピストン２により画成される燃焼室３には、
点火栓４を囲むように、電磁駆動式の吸気弁５及び排気
弁６を備えている。７は吸気通路、８は排気通路であ
る。
【００１６】吸気弁５及び排気弁６の電磁駆動装置（可
変動弁装置）の基本構造を図３に示す。弁体２０の弁軸
２１にプレート状の可動子２２が取付けられており、こ
の可動子２２はスプリング２３，２４により中立位置に
付勢されている。そして、この可動子２２の下側に開弁
用電磁コイル２５が配置され、上側に閉弁用電磁コイル
２６が配置されている。
変動弁装置）の基本構造を図３に示す。弁体２０の弁軸
２１にプレート状の可動子２２が取付けられており、こ
の可動子２２はスプリング２３，２４により中立位置に
付勢されている。そして、この可動子２２の下側に開弁
用電磁コイル２５が配置され、上側に閉弁用電磁コイル
２６が配置されている。
【００１７】従って、開弁させる際は、上側の閉弁用電
磁コイル２６への通電を停止した後、下側の開弁用電磁
コイル２５に通電して、可動子２２を下側へ吸着するこ
とにより、弁体２０をリフトさせて開弁させる。逆に、
閉弁させる際は、下側の開弁用電磁コイル２５への通電
を停止した後、上側の閉弁用電磁コイル２６に通電し
て、可動子２２を上側へ吸着することにより、弁体２０
をシート部に着座させて閉弁させる。
磁コイル２６への通電を停止した後、下側の開弁用電磁
コイル２５に通電して、可動子２２を下側へ吸着するこ
とにより、弁体２０をリフトさせて開弁させる。逆に、
閉弁させる際は、下側の開弁用電磁コイル２５への通電
を停止した後、上側の閉弁用電磁コイル２６に通電し
て、可動子２２を上側へ吸着することにより、弁体２０
をシート部に着座させて閉弁させる。
【００１８】図２に戻って、吸気通路７には、各気筒毎
の吸気ポート部分に、電磁式の燃料噴射弁９が設けられ
ている。ここにおいて、吸気弁５、排気弁６、燃料噴射
弁９及び点火栓４の作動は、コントロールユニット１０
により制御され、このコントロールユニット１０には、
エンジン回転に同期してクランク角信号を出力しこれに
よりエンジン回転数Ｎｅを検出可能なクランク角センサ
１１、アクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＰ
Ｏを検出するアクセルペダルセンサ１２、吸気通路７に
て吸入空気量Ｑａを計測するエアフローメータ１３か
ら、信号が入力されている。
の吸気ポート部分に、電磁式の燃料噴射弁９が設けられ
ている。ここにおいて、吸気弁５、排気弁６、燃料噴射
弁９及び点火栓４の作動は、コントロールユニット１０
により制御され、このコントロールユニット１０には、
エンジン回転に同期してクランク角信号を出力しこれに
よりエンジン回転数Ｎｅを検出可能なクランク角センサ
１１、アクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＰ
Ｏを検出するアクセルペダルセンサ１２、吸気通路７に
て吸入空気量Ｑａを計測するエアフローメータ１３か
ら、信号が入力されている。
【００１９】この他、冷却水温Ｔｗを検出する水温セン
サ、排気中の酸素濃度を介して空燃比のリッチ・リーン
を検出する酸素センサ等からも信号が入力されるが、図
示は省略した。このエンジン１では、ポンプロスの低減
による燃費向上を目的として、電磁駆動式の吸気弁５及
び排気弁６のバルブタイミングを制御、特に吸気弁５の
開時期（ＩＶＯ）を排気上死点（ＴＤＣ）付近の略一定
タイミングとして、閉時期（ＩＶＣ）を早閉じ制御する
ことにより吸入空気量を制御して、ノンスロットル運転
を行う。但し、所定のエンジン運転条件にて吸気通路７
内に負圧を得る目的で、電制スロットル弁を設けてもよ
い。
サ、排気中の酸素濃度を介して空燃比のリッチ・リーン
を検出する酸素センサ等からも信号が入力されるが、図
示は省略した。このエンジン１では、ポンプロスの低減
による燃費向上を目的として、電磁駆動式の吸気弁５及
び排気弁６のバルブタイミングを制御、特に吸気弁５の
開時期（ＩＶＯ）を排気上死点（ＴＤＣ）付近の略一定
タイミングとして、閉時期（ＩＶＣ）を早閉じ制御する
ことにより吸入空気量を制御して、ノンスロットル運転
を行う。但し、所定のエンジン運転条件にて吸気通路７
内に負圧を得る目的で、電制スロットル弁を設けてもよ
い。
【００２０】燃料噴射弁９による燃料噴射量及び燃料噴
射時期は、エンジン運転条件に基づいて制御するが、燃
料噴射量は、基本的には、エアフローメータ１３により
検出される吸入空気量Ｑａに基づいて、所望の空燃比と
なるように制御する。点火栓４による点火時期は、エン
ジン運転条件に基づいて、ＭＢＴ又はノック限界に制御
する。
射時期は、エンジン運転条件に基づいて制御するが、燃
料噴射量は、基本的には、エアフローメータ１３により
検出される吸入空気量Ｑａに基づいて、所望の空燃比と
なるように制御する。点火栓４による点火時期は、エン
ジン運転条件に基づいて、ＭＢＴ又はノック限界に制御
する。
【００２１】次に、燃料噴射量及び燃料噴射時期の制
御、吸気弁閉時期による吸入空気量の制御について、更
に詳細に、フローチャートにより説明する。図４は１ｍ
ｓジョブである。ステップ１（図にはＳ１と記す。以下
同様）では、吸入空気量計測手段としてのエアフローメ
ータ（ＡＦＭ）の出力電圧を読込んでＡ／Ｄ変換する。
御、吸気弁閉時期による吸入空気量の制御について、更
に詳細に、フローチャートにより説明する。図４は１ｍ
ｓジョブである。ステップ１（図にはＳ１と記す。以下
同様）では、吸入空気量計測手段としてのエアフローメ
ータ（ＡＦＭ）の出力電圧を読込んでＡ／Ｄ変換する。
【００２２】ステップ２では、エアフローメータ出力特
性に基づき、Ａ／Ｄ変換値をリニアライズ処理して、吸
入空気量Ｑａを得る。ステップ３では、４気筒の場合、
１８０°ＣＡ毎のタイミングか否かを判定し、ＮＯの場
合はステップ４へ、ＹＥＳの場合はステップ５へ進む。
すなわち、１８０°ＣＡ間では、ステップ４でＱａの積
算を行い（ΣＱａ←ΣＱａ＋Ｑａ）、１８０°ＣＡ毎
に、ステップ５で積算結果をシリンダ吸入空気量Ｑcyl
とする（Ｑcyl ←ΣＱａ，Ｑcyl 確定後、ΣＱａ←
０）。
性に基づき、Ａ／Ｄ変換値をリニアライズ処理して、吸
入空気量Ｑａを得る。ステップ３では、４気筒の場合、
１８０°ＣＡ毎のタイミングか否かを判定し、ＮＯの場
合はステップ４へ、ＹＥＳの場合はステップ５へ進む。
すなわち、１８０°ＣＡ間では、ステップ４でＱａの積
算を行い（ΣＱａ←ΣＱａ＋Ｑａ）、１８０°ＣＡ毎
に、ステップ５で積算結果をシリンダ吸入空気量Ｑcyl
とする（Ｑcyl ←ΣＱａ，Ｑcyl 確定後、ΣＱａ←
０）。
【００２３】ステップ６では、１０ｍｓ毎のタイミング
か否かを判定し、ＮＯの場合は処理を終了し、ＹＥＳ
（１０ｍｓ毎のタイミング）の場合はステップ７へ進
む。従って、ステップ７以降は実質的に１０ｍｓジョブ
である。ステップ７では、次式のごとく、シリンダ吸入
空気量Ｑcyl に定数Ｋ＃を乗じて、基本燃料噴射量（基
本燃料噴射パルス幅）Ｔｐを算出する。
か否かを判定し、ＮＯの場合は処理を終了し、ＹＥＳ
（１０ｍｓ毎のタイミング）の場合はステップ７へ進
む。従って、ステップ７以降は実質的に１０ｍｓジョブ
である。ステップ７では、次式のごとく、シリンダ吸入
空気量Ｑcyl に定数Ｋ＃を乗じて、基本燃料噴射量（基
本燃料噴射パルス幅）Ｔｐを算出する。
【００２４】Ｔｐ＝Ｑcyl ×Ｋ＃ ステップ８では、目標当量比ＴＦＢＹＡを計算する。具
体的には、次式のごとく、エンジン回転数Ｎｅ及び基本
燃料噴射量Ｔｐに基づいて定められる基本目標当量比Ｋ
ＭＲ、水温Ｔｗから定められる水温補正分ＫＴＷ、始動
後時間等から定められる始動後補正分ＫＡＳを加算し
て、目標当量比ＴＦＢＹＡを算出する。
体的には、次式のごとく、エンジン回転数Ｎｅ及び基本
燃料噴射量Ｔｐに基づいて定められる基本目標当量比Ｋ
ＭＲ、水温Ｔｗから定められる水温補正分ＫＴＷ、始動
後時間等から定められる始動後補正分ＫＡＳを加算し
て、目標当量比ＴＦＢＹＡを算出する。
【００２５】ＴＦＢＹＡ＝ＫＭＲ＋ＫＴＷ＋ＫＡＳ 尚、目標当量比ＴＦＢＹＡは、目標空燃比をｔＡ／Ｆ、
理論空燃比を１４．７とすると、ＴＦＢＹＡ＝１４．７
／ｔＡ／Ｆによって表される。ステップ９では、過渡補
正係数（加減速壁流補正係数）ＫＴＲを計算する。具体
的には、水温Ｔｗ、基本燃料噴射量Ｔｐ、エンジン回転
数Ｎｅの関数として、吸気ポート壁流量を予測し、加速
時には壁流による燃料不足を補正すべく燃料噴射量を増
量補正するように、減速時には壁流による燃料過剰を補
正すべく燃料噴射量を減量補正するように、定める。
理論空燃比を１４．７とすると、ＴＦＢＹＡ＝１４．７
／ｔＡ／Ｆによって表される。ステップ９では、過渡補
正係数（加減速壁流補正係数）ＫＴＲを計算する。具体
的には、水温Ｔｗ、基本燃料噴射量Ｔｐ、エンジン回転
数Ｎｅの関数として、吸気ポート壁流量を予測し、加速
時には壁流による燃料不足を補正すべく燃料噴射量を増
量補正するように、減速時には壁流による燃料過剰を補
正すべく燃料噴射量を減量補正するように、定める。
【００２６】ステップ１０では、次式のごとく、基本燃
料噴射量Ｔｐを、目標当量比ＴＦＢＹＡ、過渡補正係数
ＫＴＲ、空燃比フィードバック補正係数α、学習補正係
数αｍ、電圧補正分（無効噴射時間分）Ｔｓにより補正
して、燃料噴射量（燃料噴射パルス幅）Ｔｉ（ｍｓ）を
算出する。 Ｔｉ＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×ＫＴＲ×α×αｍ＋Ｔｓ ここで、ステップ７〜１０の部分が燃料噴射量算出手段
に相当する。
料噴射量Ｔｐを、目標当量比ＴＦＢＹＡ、過渡補正係数
ＫＴＲ、空燃比フィードバック補正係数α、学習補正係
数αｍ、電圧補正分（無効噴射時間分）Ｔｓにより補正
して、燃料噴射量（燃料噴射パルス幅）Ｔｉ（ｍｓ）を
算出する。 Ｔｉ＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×ＫＴＲ×α×αｍ＋Ｔｓ ここで、ステップ７〜１０の部分が燃料噴射量算出手段
に相当する。
【００２７】ステップ１１では、燃料噴射時期Ｉ／Ｔを
計算する。具体的には、図８のマップを参照し、エンジ
ン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｔｉとから、燃料噴射時期Ｉ
／Ｔ（排気上死点前ＣＡ；°ＢＴＤＣ）を設定する。こ
の部分が燃料噴射時期算出手段に相当する。ステップ１
２では、図５のフロー（ステップ２１〜ステップ２６）
に従って、吸気弁閉時期ＩＶＣを計算する。この部分が
吸気弁閉時期算出手段に相当する。
計算する。具体的には、図８のマップを参照し、エンジ
ン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｔｉとから、燃料噴射時期Ｉ
／Ｔ（排気上死点前ＣＡ；°ＢＴＤＣ）を設定する。こ
の部分が燃料噴射時期算出手段に相当する。ステップ１
２では、図５のフロー（ステップ２１〜ステップ２６）
に従って、吸気弁閉時期ＩＶＣを計算する。この部分が
吸気弁閉時期算出手段に相当する。
【００２８】図５のＩＶＣ計算フローについて説明す
る。ステップ２１では、基本目標空気量ＴＴＡを計算す
る。具体的には、図９のマップを参照し、アクセル開度
ＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとから、要求トルク相当の
基本目標空気量ＴＴＡを設定する。ステップ２２では、
アイドル空気量ＩＳＣを計算する。
る。ステップ２１では、基本目標空気量ＴＴＡを計算す
る。具体的には、図９のマップを参照し、アクセル開度
ＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとから、要求トルク相当の
基本目標空気量ＴＴＡを設定する。ステップ２２では、
アイドル空気量ＩＳＣを計算する。
【００２９】具体的には、アイドル空気量ＩＳＣは、次
式のように、アイドル制御分ＩＳＣＱと負圧制御分ＢＣ
Ｖとのうち大きい方とする。 ＩＳＣ＝ＭＡＸ（ＩＳＣＱ，ＢＣＶ） アイドル制御分ＩＳＣＱは、次式のごとく、補機負荷
（エアコン、パワステ、電気負荷など）の状態に基づい
て定められる補機負荷補正分ＩＳＣＬＤと、アイドル運
転時に実アイドル回転数を目標アイドル回転数と比較し
て設定されるアイドル回転数フィードバック補正分であ
る積分分ＩＳＣＩ及び比例分ＩＳＣＰを加算して、算出
する。
式のように、アイドル制御分ＩＳＣＱと負圧制御分ＢＣ
Ｖとのうち大きい方とする。 ＩＳＣ＝ＭＡＸ（ＩＳＣＱ，ＢＣＶ） アイドル制御分ＩＳＣＱは、次式のごとく、補機負荷
（エアコン、パワステ、電気負荷など）の状態に基づい
て定められる補機負荷補正分ＩＳＣＬＤと、アイドル運
転時に実アイドル回転数を目標アイドル回転数と比較し
て設定されるアイドル回転数フィードバック補正分であ
る積分分ＩＳＣＩ及び比例分ＩＳＣＰを加算して、算出
する。
【００３０】 ＩＳＣＱ＝ＩＳＣＬＤ＋ＩＳＣＩ＋ＩＳＣＰ 負圧制御分ＢＣＶは、吸気弁の早閉じ制御によりシリン
ダ内の負圧が過大となってオイル上がりを生じるのを防
止すべく、エンジン回転数Ｎｅに応じて設定する。ステ
ップ２３では、次式のごとく、基本目標空気量ＴＴＡ
に、アイドル空気量ＩＳＣを加算して、目標空気量ＴＴ
Ｐを算出する。
ダ内の負圧が過大となってオイル上がりを生じるのを防
止すべく、エンジン回転数Ｎｅに応じて設定する。ステ
ップ２３では、次式のごとく、基本目標空気量ＴＴＡ
に、アイドル空気量ＩＳＣを加算して、目標空気量ＴＴ
Ｐを算出する。
【００３１】ＴＴＰ＝ＴＴＡ＋ＩＳＣ ステップ２４では、吸気弁閉時期ＩＶＣφを計算する。
具体的には、図１０のテーブルを参照し、目標空気量Ｔ
ＴＰから、吸気弁閉時期ＩＶＣ（排気上死点後ＣＡ；°
ＡＴＤＣ）を設定する。尚、エンジン回転数Ｎｅによっ
て吸入空気の慣性により充填効率が変化することから、
目標空気量ＴＴＰと、エンジン回転数Ｎｅとから、吸気
弁閉時期ＩＶＣを設定するようにしてもよい。
具体的には、図１０のテーブルを参照し、目標空気量Ｔ
ＴＰから、吸気弁閉時期ＩＶＣ（排気上死点後ＣＡ；°
ＡＴＤＣ）を設定する。尚、エンジン回転数Ｎｅによっ
て吸入空気の慣性により充填効率が変化することから、
目標空気量ＴＴＰと、エンジン回転数Ｎｅとから、吸気
弁閉時期ＩＶＣを設定するようにしてもよい。
【００３２】ステップ２５では、電磁駆動式の吸気弁の
閉指令から実際に閉じるまでの動作遅れ時間（例えば３
ｍｓ）をクランク角に変換することにより、遅れ角ＩＶ
ＤＬＹを求める。ステップ２６では、次式のごとく、吸
気弁閉時期ＩＶＣφから遅れ角ＩＶＤＬＹを減算して、
吸気弁閉時期（指令値）ＩＶＣを求める。
閉指令から実際に閉じるまでの動作遅れ時間（例えば３
ｍｓ）をクランク角に変換することにより、遅れ角ＩＶ
ＤＬＹを求める。ステップ２６では、次式のごとく、吸
気弁閉時期ＩＶＣφから遅れ角ＩＶＤＬＹを減算して、
吸気弁閉時期（指令値）ＩＶＣを求める。
【００３３】ＩＶＣ＝ＩＶＣφ−ＩＶＤＬＹ 以上により処理を終了する。尚、吸気弁の開時期（ＩＶ
Ｏ）は排気上死点（ＴＤＣ）付近の略一定タイミングと
する。また、排気弁の開時期（ＥＶＯ）及び閉時期（Ｅ
ＶＣ）は、最も熱効率の良いタイミングとなるように制
御する。
Ｏ）は排気上死点（ＴＤＣ）付近の略一定タイミングと
する。また、排気弁の開時期（ＥＶＯ）及び閉時期（Ｅ
ＶＣ）は、最も熱効率の良いタイミングとなるように制
御する。
【００３４】図６はクランク角センサからの基準クラン
ク角信号ＲＥＦ（４気筒の場合、１８０°ＣＡ毎に、例
えば排気上死点前１１０°ＣＡにて発生）に同期して実
行されるＲＥＦジョブである。ステップ３１では、１０
ｍｓジョブで算出されている最新の燃料噴射時期Ｉ／Ｔ
を、燃料噴射時期出力レジスタＩ／ＴＯＵＴにセットす
る。この部分が燃料噴射時期確定手段に相当する。
ク角信号ＲＥＦ（４気筒の場合、１８０°ＣＡ毎に、例
えば排気上死点前１１０°ＣＡにて発生）に同期して実
行されるＲＥＦジョブである。ステップ３１では、１０
ｍｓジョブで算出されている最新の燃料噴射時期Ｉ／Ｔ
を、燃料噴射時期出力レジスタＩ／ＴＯＵＴにセットす
る。この部分が燃料噴射時期確定手段に相当する。
【００３５】これにより、その燃料噴射時期Ｉ／Ｔにな
ると、燃料噴射弁への燃料噴射パルス信号の出力が開始
されて、燃料噴射が開始される。ＲＥＦジョブでは、こ
の他、ステップ３２で、酸素センサからの信号に基づい
て、空燃比フィードバック制御のための空燃比フィード
バック補正係数αの計算を行っている。また、ステップ
３３で、空燃比フィードバック補正係数αの定常偏差を
学習することにより、空燃比学習制御のための学習補正
係数αｍの計算を行っている。
ると、燃料噴射弁への燃料噴射パルス信号の出力が開始
されて、燃料噴射が開始される。ＲＥＦジョブでは、こ
の他、ステップ３２で、酸素センサからの信号に基づい
て、空燃比フィードバック制御のための空燃比フィード
バック補正係数αの計算を行っている。また、ステップ
３３で、空燃比フィードバック補正係数αの定常偏差を
学習することにより、空燃比学習制御のための学習補正
係数αｍの計算を行っている。
【００３６】図７は実際の燃料噴射時期Ｉ／Ｔにて割込
み処理されるＩ／Ｔ割込みジョブである。ステップ４１
では、１０ｍｓジョブで算出されている最新の燃料噴射
量（燃料噴射パルス幅）Ｔｉを、燃料噴射量（燃料噴射
パルス幅）出力レジスタＴｉＯＵＴにセットする。この
部分が燃料噴射量確定手段に相当する。
み処理されるＩ／Ｔ割込みジョブである。ステップ４１
では、１０ｍｓジョブで算出されている最新の燃料噴射
量（燃料噴射パルス幅）Ｔｉを、燃料噴射量（燃料噴射
パルス幅）出力レジスタＴｉＯＵＴにセットする。この
部分が燃料噴射量確定手段に相当する。
【００３７】これにより、燃料噴射開始後、Ｔｉ時間経
過すると、燃料噴射弁への燃料噴射パルス信号の出力が
停止されて、燃料噴射が終了する。ステップ４２では、
１０ｍｓジョブで算出されている最新の吸気弁閉時期
（指令値）ＩＶＣを、吸気弁閉時期出力レジスタＩＶＣ
ＯＵＴにセットする。この部分が吸気弁閉時期確定手段
に相当する。
過すると、燃料噴射弁への燃料噴射パルス信号の出力が
停止されて、燃料噴射が終了する。ステップ４２では、
１０ｍｓジョブで算出されている最新の吸気弁閉時期
（指令値）ＩＶＣを、吸気弁閉時期出力レジスタＩＶＣ
ＯＵＴにセットする。この部分が吸気弁閉時期確定手段
に相当する。
【００３８】これにより、その吸気弁閉時期ＩＶＣにな
ると、吸気弁の開弁用電磁コイルヘの通電が停止される
と共に、閉弁用電磁コイルへの通電が開始されて、吸気
弁が閉弁する。図１１はある気筒についてのタイミング
チャートである。所定の時間周期、すなわち１０ｍｓ毎
に、燃料噴射量Ｔｉ、燃料噴射時期Ｉ／Ｔ、吸気弁閉時
期ＩＶＣが計算される。
ると、吸気弁の開弁用電磁コイルヘの通電が停止される
と共に、閉弁用電磁コイルへの通電が開始されて、吸気
弁が閉弁する。図１１はある気筒についてのタイミング
チャートである。所定の時間周期、すなわち１０ｍｓ毎
に、燃料噴射量Ｔｉ、燃料噴射時期Ｉ／Ｔ、吸気弁閉時
期ＩＶＣが計算される。
【００３９】ここにおいて、所定のクランク角位置、す
なわち排気上死点前１１０°ＣＡの基準クランク角信号
ＲＥＦに同期して、燃料噴射時期Ｉ／Ｔを、このときに
最新に算出されている燃料噴射時期Ｉ／Ｔによって確定
する。確定された燃料噴射時期Ｉ／Ｔになると、燃料噴
射量Ｔｉを、このときに最新に算出されている燃料噴射
量Ｔｉによって確定し、同時に、吸気弁閉時期ＩＶＣ
を、このときに最新に算出されている吸気弁閉時期ＩＶ
Ｃによって確定する。言い換えれば、これ以降、実際の
吸気弁閉時期ＩＶＣまでに、吸気弁閉時期ＩＶＣが新た
に算出されても、吸気弁閉時期ＩＶＣを変更しない。
なわち排気上死点前１１０°ＣＡの基準クランク角信号
ＲＥＦに同期して、燃料噴射時期Ｉ／Ｔを、このときに
最新に算出されている燃料噴射時期Ｉ／Ｔによって確定
する。確定された燃料噴射時期Ｉ／Ｔになると、燃料噴
射量Ｔｉを、このときに最新に算出されている燃料噴射
量Ｔｉによって確定し、同時に、吸気弁閉時期ＩＶＣ
を、このときに最新に算出されている吸気弁閉時期ＩＶ
Ｃによって確定する。言い換えれば、これ以降、実際の
吸気弁閉時期ＩＶＣまでに、吸気弁閉時期ＩＶＣが新た
に算出されても、吸気弁閉時期ＩＶＣを変更しない。
【００４０】よって、燃料噴射量Ｔｉの制御と吸気弁閉
時期ＩＶＣの制御とを確実に同期させて、空燃比の制御
精度を向上させることができる。尚、以上の実施形態で
は、可変動弁装置として、電磁駆動式のものを用いた
が、油圧駆動式のものであってもよい。
時期ＩＶＣの制御とを確実に同期させて、空燃比の制御
精度を向上させることができる。尚、以上の実施形態で
は、可変動弁装置として、電磁駆動式のものを用いた
が、油圧駆動式のものであってもよい。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の一実施形態を示す可変動弁エンジン
のシステム図
のシステム図
【図３】 吸排気弁の電磁駆動装置の基本構造図
【図４】 １ｍｓジョブ（及び１０ｍｓジョブ）のフロ
ーチャート
ーチャート
【図５】 ＩＶＣ計算のフローチャート
【図６】 ＲＥＦジョブのフローチャート
【図７】 Ｉ／Ｔ割込みジョブのフローチャート
【図８】 Ｉ／Ｔ設定用マップを示す図
【図９】 ＴＴＡ設定用マップを示す図
【図10】 ＩＶＣ設定用テーブルを示す図
【図11】 ある気筒についてのタイミングチャート
１ エンジン ４ 点火栓 ５ 電磁駆動式の吸気弁 ６ 電磁駆動式の排気弁 ９ 燃料噴射弁 １０ コントロールユニット １１ クランク角センサ １２ アクセルペダルセンサ １３ エアフローメータ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/34 Ｆ０２Ｄ 41/34 Ｅ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｈ ３０１Ｚ 45/00 ３６６ 45/00 ３６６Ｆ Ｆターム(参考） 3G084 BA04 BA13 BA15 BA23 DA04 EB11 EB17 EC02 FA07 FA13 FA17 FA20 FA29 FA38 3G092 AA01 AA05 AA11 BA01 BA04 BB02 BB06 DA01 DA07 DD03 DG02 DG09 EA03 EB09 EC01 EC05 FA06 HA01Z HA13X HA13Z HB01X HB01Z HB02X HB02Z HE03Z HF08Z 3G301 HA01 HA19 JA03 LA07 LB02 MA01 MA12 MA19 NA03 NA04 NB14 NB15 ND01 ND21 PA01Z PB03A PB03Z PB05A PB05Z PD02Z PE03Z PE08Z PE10A PE10Z PF03Z
Claims (8)
- 【請求項１】エンジン運転条件に基づいて燃料噴射量を
算出する燃料噴射量算出手段と、エンジン運転条件に基
づいて燃料噴射時期を算出する燃料噴射時期算出手段と
を備えて、これらにより燃料噴射弁の燃料噴射を制御す
る一方、 エンジン運転条件に基づいて吸気弁閉時期を算出する吸
気弁閉時期算出手段を備えて、これにより可変動弁式の
吸気弁の閉時期を制御して吸入空気量を制御する可変動
弁エンジンの制御装置において、 前記燃料噴射時期算出手段によって算出されて実際に燃
料噴射を行う燃料噴射時期にて、燃料噴射量を前記燃料
噴射量算出手段により最新に算出されている燃料噴射量
によって確定する燃料噴射量確定手段と、 燃料噴射量の確定と同時に、吸気弁閉時期を前記吸気弁
閉時期算出手段により最新に算出されている吸気弁閉時
期によって確定する吸気弁閉時期確定手段と、を設けた
ことを特徴とする可変動弁エンジンの制御装置。 - 【請求項２】前記燃料噴射量算出手段及び前記吸気弁閉
時期算出手段は、所定の時間周期で燃料噴射量及び吸気
弁閉時期を同時に算出するものであることを特徴とする
請求項１記載の可変動弁エンジンの制御装置。 - 【請求項３】前記燃料噴射時期算出手段は、燃料噴射量
及び吸気弁閉時期の算出と同時に、燃料噴射時期を算出
するものであることを特徴とする請求項２記載の可変動
弁エンジンの制御装置。 - 【請求項４】燃料噴射時期は、所定のクランク角位置に
て、前記燃料噴射時期算出手段により最新に算出されて
いる燃料噴射時期によって確定されることを特徴とする
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の可変動弁エ
ンジンの制御装置。 - 【請求項５】前記燃料噴射量算出手段は、吸入空気量計
測手段により計測される吸入空気量に基づいて燃料噴射
量を算出するものであることを特徴とする請求項１〜請
求項４のいずれか１つに記載の可変動弁エンジンの制御
装置。 - 【請求項６】前記燃料噴射時期算出手段は、エンジン回
転数及び燃料噴射量に基づいて燃料噴射時期を算出する
ものであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいず
れか１つに記載の可変動弁エンジンの制御装置。 - 【請求項７】前記吸気弁閉時期算出手段は、アクセル開
度及びエンジン回転数に基づいて定められる目標空気量
に応じて吸気弁閉時期を算出するものであることを特徴
とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の可変
動弁エンジンの制御装置。 - 【請求項８】前記可変動弁式の吸気弁は、電磁駆動式で
あることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１
つに記載の可変動弁エンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25380698A JP3637784B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25380698A JP3637784B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000087766A true JP2000087766A (ja) | 2000-03-28 |
| JP3637784B2 JP3637784B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=17256416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25380698A Expired - Fee Related JP3637784B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3637784B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6895927B2 (en) | 2002-10-04 | 2005-05-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for internal combustion engine |
| JP2007321767A (ja) * | 2007-08-13 | 2007-12-13 | Hitachi Ltd | 可変動弁式内燃機関及び制御方法 |
| JP2009138746A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Crf Soc Consortile Per Azioni | 独立したシリンダを備えた多シリンダ内燃エンジン |
| JP2010196635A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 多気筒火花点火式内燃機関の制御装置 |
-
1998
- 1998-09-08 JP JP25380698A patent/JP3637784B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6895927B2 (en) | 2002-10-04 | 2005-05-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for internal combustion engine |
| US7004143B2 (en) | 2002-10-04 | 2006-02-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for internal combustion engine |
| JP2007321767A (ja) * | 2007-08-13 | 2007-12-13 | Hitachi Ltd | 可変動弁式内燃機関及び制御方法 |
| JP4602383B2 (ja) * | 2007-08-13 | 2010-12-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 可変動弁式内燃機関の制御装置 |
| JP2009138746A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Crf Soc Consortile Per Azioni | 独立したシリンダを備えた多シリンダ内燃エンジン |
| JP2010196635A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 多気筒火花点火式内燃機関の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3637784B2 (ja) | 2005-04-13 |
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