JP2001152889A - 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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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- 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
て吸・排気弁の目標トルクを発生する目標開閉時期を設
定し(S1、S2) 、実際に検出した吸・排気弁の開閉
時期とのズレ量を算出し(S3,S4)、これらのズレ
量に基づいて吸入空気量や残留既燃ガス量の変化量を算
出し、該算出結果に基づいて目標トルクに近づけるよう
に点火時期、燃料噴射量、吸・排気弁の開閉時期を調整
する(S5〜S7) 。
Description
任意の開閉時期に可変制御できる吸気弁及び排気弁(以
下吸・排気弁という) を備えた可変動弁エンジンのトル
クを調整する制御装置に関する。
の開度によって吸入空気量を制御するが、近年、電磁駆
動式の吸・排気弁を備え、主として吸気弁の開閉時期の
制御によって吸入空気量を制御するようにしたものが提
案されている(特開平8−200025号公報参照) 。
時期で吸入空気量を制御するものでは、開閉時期の作動
バラツキにより吸気体積効率ηvが変動するため、燃焼
変動(トルク変動) が発生することがあった。
てなされたもので、吸・排気弁の開閉時期のバラツキに
よるトルク変動を速やかに収束でき、安定した運転性能
が得られるようにした可変動弁エンジンの制御装置を提
供することを目的とする。
る発明は、図1に示すように、任意の開閉時期に可変制
御できる吸・排気弁を備えた可変動弁エンジンにおい
て、エンジン運転条件に基づいて目標トルクが得られる
吸・排気弁の目標開閉時期を設定する目標開閉時期設定
手段と、吸・排気弁の開閉時期を検出する実開閉時期検
出手段と、前記設定された吸・排気弁の目標開閉時期と
検出された開閉時期とのズレに基づいて、少なくとも吸
・排気弁の開閉時期制御以外のパラメータを調整する調
整手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
期設定手段は、エンジンの運転条件に基づいて目標トル
クを発生する吸・排気弁の目標開閉時期を設定し、実開
閉時期検出手段は、吸・排気弁の実際の開閉時期を検出
する。
開閉時期と検出された実際の開閉時期とのズレに基づい
て、目標トルクが得られるように少なくとも吸・排気弁
の開閉時期制御以外のパラメータを調整する。
ツキがあっても、目標トルクが得られるように、フィー
ドバック制御される。また、請求項2に係る発明は、前
記調整手段は、吸・排気弁の開閉時期の検出直後に目標
開閉時期とのズレに基づいて当該気筒の点火時期を調整
する機能を含んでいることを特徴とする。
の開閉時期の検出直後に点火が行われるので、該検出直
後の点火時期を調整することにより、応答性良く速やか
にトルクを調整することができる。
段は、吸・排気弁の目標開閉時期と検出された開閉時期
とのズレに基づいて当該気筒の次回のサイクルにおける
燃料噴射量を調整する機能を含んでいることを特徴とす
る。
の開閉直後の燃焼行程には間に合わないが、次のサイク
ルで燃料噴射量を調整することにより、トルク調整を行
うことができる。
段は、吸・排気弁の目標開閉時期と検出された開閉時期
とのズレに基づいて当該気筒の次回のサイクルにおける
吸・排気弁の開閉時期を調整する機能を含んでいること
を特徴とする。
合わないが、次のサイクルで吸・排気弁の開閉時期をを
調整することにより、トルク調整を行うことができる。
また、請求項5に係る発明は、前記調整手段は、吸気弁
の閉時期に基づいてシリンダ吸入空気量を算出し、吸・
排気弁の開オーバラップ量及び開オーバラップの中心時
期に基づいてシリンダ内の残留既燃ガス量を算出し、こ
れらシリンダ吸入空気量及び残留既燃ガス量に応じて調
整を行うことを特徴とする。
発生トルクは吸入空気量の他、残留既燃ガス量によって
も影響されるので、これらとで決定されるので、これら
を算出した結果に基づいて、高精度な調整を行うことが
できる。
て説明する。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。
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。
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。
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。
端に検出ロッド31を係合させてハウジングの上端にリ
フトセンサ32が配置される。該リフトセンサ32は、
検出ロッドの移動量を、弁体20のリフト量として検出
する。リフトセンサとしてはこの他、赤外線,超音波等
による無接点方式の距離測定センサ等も使用できる。ま
た、吸・排気弁のリフト量自体の検出は行なわなくても
よく、開閉時期を検出して、圧電ピックアップのように
開閉時に可動子22の着座振動音を検出するものを使用
することもできる。
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
よりエンジン回転速度を検出可能なクランク角センサ1
1、アクセル開度(アクセルペダルの踏込み量)を検出
するアクセルペダルセンサ12の他、前記吸気弁5,排
気弁6の開閉時期を検出するリフトセンサ32等から、
信号が入力されている。
定される吸気弁5と排気弁5の目標開閉時期と前記リフ
トセンサ32で検出される実際の開閉時期とを比較し、
それらのズレに基づいて、点火時期、燃料噴射量、吸気
弁5及び排気弁6の開閉時期を調整する。
チャートに従って詳細に説明する。ステップ1では、ア
クセルペダルセンサ12によんて検出されたアクセル開
度及びクランク角センサ11によって検出されたエンジ
ン回転速度を読み込む。
ジン回転速度に応じた各運転状態毎の目標トルクを発生
する吸気弁5と排気弁5の目標開閉時期をマップ(図5
参照) から検索する。
て検出された吸気弁5及び排気弁6の実際の開閉時期を
読み込む。ステップ4では、ステップ2で検索された目
標開閉時期とステップ3で読み込まれた実際の開閉時期
とのズレ、即ち、吸気弁5の開時期のズレA、閉時期の
ズレB、排気弁6の開時期のズレC、閉時期のズレDを
算出する(図6参照) 。
向(進み,遅れ) に基づいて、吸入空気量及び残留既燃
ガス量を算出し、これらの目標トルク発生時の値に対す
る変化量に基づいて、目標トルクに近づけるように各種
調整量を設定する。
直後の燃焼行程で直ちにトルクを変化し得る調整とし
て、点火時期の調整を行う。具体的には、吸気弁5の閉
時期(吸気下死点前の早閉じ制御の場合) が目標の閉時
期より進角側にズレている場合は、目標トルクに対して
トルクが減少している場合であるから、そのズレ量に応
じて点火時期を進角側に調整し、逆に吸気弁5の閉時期
が遅角側にズレている場合は、目標トルクよりトルクが
増大している場合であるから、ズレ量に応じて点火時期
を遅角側に調整する。
期とで求められる吸・排気弁の開オーバラップ期間の中
心位置と目標開閉時期で決定されるオーバーラップ期間
の目標中心位置とを比較すると共に、実際の開オーバラ
ップ期間と目標の開オーバラップ期間とを比較する。
目標中心位置より進角側にあるとき、及び、開オーバラ
ップ期間が目標の開オーバラップ期間より大きいとき
は、残留既燃ガス量が目標値より多いときであり、トル
ク減少方向に作用するので、それぞれ点火時期を進角側
に補正し、逆の場合はトルク増大方向に作用するので点
火時期を遅角側に補正する(図7参照) 。
レに基づいて吸入空気量や残留既燃ガス量の目標値に対
する変化量を算出し、該算出結果に基づいて目標トルク
と実トルクとのズレを無くすように点火時期が調整され
る。
の開閉時期の検出直後の燃焼行程でトルク補正を行うこ
とができ、応答性良く速やかにトルクの調整を行える。
また、前記点火時期の調整に加えて燃料噴射量や吸・排
気弁の開閉時期の調整を行う。
目標値より進角側の場合、開オーバラップ期間の中心位
置が目標中心位置より進角側にあるとき、開オーバラッ
プ期間が目標の開オーバラップ期間より大きいときは、
それぞれ燃料噴射量を増量調整し、吸気弁の閉時期が目
標値より遅角側の場合、開オーバラップ期間の中心位置
が目標中心位置より遅角側にあるとき、開オーバラップ
期間が目標の開オーバラップ期間より小さいときは、そ
れぞれ燃料噴射量を減量調整する。
時期をそれぞれ目標開閉時期に近づけて、吸入空気量,
残留既燃ガス量を適正値となるように調整して目標トル
クに近づける調整を行う。
期の調整は、該開閉時期の検出が終わって、次のサイク
ルで行われることになるから、点火時期の調整に比較し
て応答性に劣る。したがって、点火時期の調整でトルク
補正が不足する部分を次回のサイクルで燃料噴射量や開
閉時期の調整で行うようにすればよい。
く、点火時期の調整のみで十分に目標トルクに近づける
ことが可能な場合には、燃料噴射量や吸・排気弁の開閉
時期の調整を行わなくともトルク調整は満たされるが、
燃焼性の観点からは、点火時期を余り大きく変更せず、
燃料噴射量,吸入空気量を調整するのがよい。したがっ
て、応答性の良い調整は点火時期で行うが、徐々に燃料
噴射量,吸入空気量の調整に移行させるようにしてもよ
い。
のシステム図。
レを示す図。
Claims (5)
- 【請求項1】任意の開閉時期に可変制御できる吸・排気
弁を備えた可変動弁エンジンにおいて、 エンジン運転条件に基づいて目標トルクが得られる吸・
排気弁の目標開閉時期を設定する目標開閉時期設定手段
と、 吸・排気弁の開閉時期を検出する実開閉時期検出手段
と、 前記設定された吸・排気弁の目標開閉時期と検出された
開閉時期とのズレに基づいて、少なくとも吸・排気弁の
開閉時期制御以外のパラメータを調整する調整手段と、 を含んで構成し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】前記調整手段は、吸・排気弁の開閉時期の
検出直後に目標開閉時期とのズレに基づいて当該気筒の
点火時期を調整する機能を含んでいることを特徴とする
請求項1に記載の可変動弁エンジンの制御装置。 - 【請求項3】前記調整手段は、吸・排気弁の目標開閉時
期と検出された開閉時期とのズレに基づいて当該気筒の
次回のサイクルにおける燃料噴射量を調整する機能を含
んでいることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
の可変動弁エンジンの制御装置。 - 【請求項4】前記調整手段は、吸・排気弁の目標開閉時
期と検出された開閉時期とのズレに基づいて当該気筒の
次回のサイクルにおける吸・排気弁の開閉時期を調整す
る機能を含んでいることを特徴とする請求項1〜請求項
3のいズレか1つに記載の可変動弁エンジンの制御装
置。 - 【請求項5】前記調整手段は、吸気弁の閉時期に基づい
てシリンダ吸入空気量を算出し、吸・排気弁の開オーバ
ラップ量及び開オーバラップの中心時期に基づいてシリ
ンダ内の残留既燃ガス量を算出し、これらシリンダ吸入
空気量及び残留既燃ガス量に応じて調整を行うことを特
徴とする請求項1〜請求項4のいズレか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 |
---|---|---|---|
JP34249699A JP4144985B2 (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34249699A JP4144985B2 (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001152889A true JP2001152889A (ja) | 2001-06-05 |
JP4144985B2 JP4144985B2 (ja) | 2008-09-03 |
Family
ID=18354206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34249699A Expired - Fee Related JP4144985B2 (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 可変動弁エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4144985B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7363889B2 (en) | 2003-05-23 | 2008-04-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for multicylinder internal combustion engine |
CN100425813C (zh) * | 2004-05-24 | 2008-10-15 | 株式会社日立制作所 | 用于内燃机的可变气门控制装置及其控制方法 |
-
1999
- 1999-12-01 JP JP34249699A patent/JP4144985B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7363889B2 (en) | 2003-05-23 | 2008-04-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for multicylinder internal combustion engine |
CN100425813C (zh) * | 2004-05-24 | 2008-10-15 | 株式会社日立制作所 | 用于内燃机的可变气门控制装置及其控制方法 |
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