JP2005076466A - Engine control device - Google Patents

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JP2005076466A JP2003304704A JP2003304704A JP2005076466A JP 2005076466 A JP2005076466 A JP 2005076466A JP 2003304704 A JP2003304704 A JP 2003304704A JP 2003304704 A JP2003304704 A JP 2003304704A JP 2005076466 A JP2005076466 A JP 2005076466A
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Katsuhiko Miyamoto
勝彦 宮本
Masayuki Yamashita
正行 山下
Takashi Kawabe
敬 川辺
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Mitsubishi Motors Corp
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine control device for improving torque while preventing knocking due to too early ignition in the low-speed and high-load condition of an engine and at a high temperature thereof. <P>SOLUTION: The engine control device comprises operated condition detecting means 32, 33 for detecting the operated condition of the engine 1, a temperature detecting means 34 for detecting the temperature of the engine, an actual compression ratio varying means 8a for changing an actual compression ratio in a combustion chamber 40, and a control means 31. The control means 31 is used for determining the operated condition of the engine and the temperature thereof in accordance with the detection of the operated condition and detection information from the temperature detecting means and controlling the operation of the actual compression ratio varying means 8a so that the actual compression ratio is lowered with the temperature rise in the low-speed and high-load condition of the engine. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エンジンの実圧縮比を変更可能なエンジンの制御装置に関する。   The present invention relates to an engine control device capable of changing an actual compression ratio of an engine.

従来、ガソリンエンジン等の内燃機関におけるノッキングの制御では、エンジンに設けられたノックセンサからの信号に基づきノッキングの発生が判断される。そして、ノッキングの発生と判断された場合に、点火時期が遅角されることにより、ノッキングの抑制が行われている。しかしながら点火時期を遅角させることは燃費の悪化を招くおそれがあることから、これに代わるノッキングの制御が望まれていた。   Conventionally, in knocking control in an internal combustion engine such as a gasoline engine, occurrence of knocking is determined based on a signal from a knock sensor provided in the engine. When it is determined that knocking has occurred, the ignition timing is retarded to suppress knocking. However, retarding the ignition timing may cause deterioration in fuel consumption, and therefore, knocking control instead of this has been desired.

そこで、特許文献１では、点火時期の制御に代わって吸気バルブの開閉タイミング、即ちバルブタイミングを制御することによりノッキングの抑制を図る技術が開示されている。この従来技術は、バルブタイミングを変えることにより内燃機関の有効圧縮比が変わることに着目して提案されたものである。そして、ノックセンサからの検出信号に基づきノッキングの発生と判断された場合には、バルブタイミングが遅角されるようにバルブタイミングの可変機構が制御される。一方、ノッキングでない場合には、バルブタイミングが進角されるようにバルブタイミングの可変機構が制御される。   Therefore, Patent Document 1 discloses a technique for suppressing knocking by controlling the opening / closing timing of the intake valve, that is, the valve timing, instead of controlling the ignition timing. This prior art has been proposed focusing on the fact that the effective compression ratio of the internal combustion engine changes by changing the valve timing. When it is determined that knocking has occurred based on the detection signal from the knock sensor, the valve timing variable mechanism is controlled so that the valve timing is retarded. On the other hand, when not knocking, the valve timing variable mechanism is controlled so that the valve timing is advanced.

一般に、バルブタイミングの可変機構を装着したエンジンの場合、低回転、高負荷の運転領域においては、吸気弁の閉じる時期を早めて燃焼室内の燃焼ガスの吸気系へ吹き戻りを少なくすることで、燃焼室内における吸入空気の体積効率を向上させることが知られている。ただし、吸気弁のタイミングを遅角すると、ノッキングを抑制する反面、燃費やトルクを犠牲にしなければならないことがある。   In general, in the case of an engine equipped with a variable valve timing mechanism, in a low-rotation, high-load operation region, the timing of closing the intake valve is advanced to reduce the return of combustion gas to the intake system in the combustion chamber. It is known to improve the volumetric efficiency of intake air in a combustion chamber. However, if the intake valve timing is retarded, knocking is suppressed, but fuel consumption and torque may have to be sacrificed.

そこで、特許文献２では、ノッキングの発生し易いエンジンの低回転・中負荷の運転領域において、吸気弁の開閉タイミングを遅角させるように可変タイミング機構を制御し、燃焼室に一旦導入されてから逃げようとする吸入空気を増やして有効圧縮比が小さくなる技術が提案されている。   Therefore, in Patent Document 2, the variable timing mechanism is controlled so as to retard the opening / closing timing of the intake valve in the low-rotation / medium-load operation region of the engine where knocking is likely to occur, and after being introduced into the combustion chamber once. A technique has been proposed in which the effective compression ratio is reduced by increasing the intake air to escape.

特開昭５９−９３９３９号公報JP 59-93939 A 特開平６−２５７４７７号公報JP-A-6-257477

しかし、近年では、燃費向上を図るために圧縮比が高くなる傾向にあるため、ノッキングが発生し易い。特にエンジン温度が高い場合には、ノッキングが発生し易くなるので、実圧縮比を下げる必要があり、機関トルクの低下を招いてしまう。また、エンジンが長時間高温状態で、低回転、高負荷の運転状態が継続する場合、エンジンの温度の上昇による過早着火による強いノッキングの発生が懸念される。   However, in recent years, the compression ratio tends to increase in order to improve fuel consumption, and therefore knocking is likely to occur. In particular, when the engine temperature is high, knocking is likely to occur, so it is necessary to reduce the actual compression ratio, leading to a reduction in engine torque. In addition, when the engine is in a high temperature state for a long time and the low rotation and high load operation state continues, there is a concern that strong knocking may occur due to premature ignition due to an increase in engine temperature.

特許文献２では、ノッキング発生し易い領域において低回転中負荷の運転領域において圧縮比を低減させる技術は開示されているが、エンジンの高負荷時や高負荷になった直後の不具合に対しては考慮されていない。   Patent Document 2 discloses a technique for reducing the compression ratio in a low-revolution medium-load operation region in a region where knocking is likely to occur. Not considered.

本発明は、エンジンが低速、高負荷状態で高温時の場合における過早着火によるノッキングの発生を防止するとともに、トルクの向上を図れるエンジン制御装置を提供することを、その目的とする。   An object of the present invention is to provide an engine control device that can prevent the occurrence of knocking due to premature ignition when the engine is at a low speed and a high load and is at a high temperature, and can improve the torque.

本発明は、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、エンジンの温度を検出する温度検出手段と、エンジンの燃焼室内の実圧縮比を変更する実圧縮比可変手段と、運転状態検出手段と温度検出手段からの検出情報により、エンジンが運転状態と温度を判断し、エンジンが低回数、高負荷の状態の時に、エンジンの温度の上昇に応じて実圧縮比を低下させるように実圧縮比可変手段の動作を制御する制御手段とをことを特徴としている。このため、エンジンが低回数、高負荷の状態となると、エンジンの温度上昇に応じて燃焼室内の実圧縮比が低減される。   The present invention relates to an operating state detecting means for detecting the operating state of the engine, a temperature detecting means for detecting the temperature of the engine, an actual compression ratio variable means for changing the actual compression ratio in the combustion chamber of the engine, and an operating state detecting means. And the detection information from the temperature detection means, the engine determines the operating state and temperature, and when the engine is in low load and high load state, the actual compression ratio is reduced so that the actual compression ratio is reduced as the engine temperature increases. And a control means for controlling the operation of the ratio variable means. For this reason, when the engine is in a low load and high load state, the actual compression ratio in the combustion chamber is reduced in accordance with the temperature rise of the engine.

実圧縮比可変手段が、燃焼室に通じる吸気ポートを開閉する吸気弁の開弁時期を可変し得る可変タイミング機構であり、制御手段を用いて、エンジンが低回転、高負荷の状態の時に、エンジンの温度の上昇に応じて可変タイミング機構による吸気弁の開弁時期を遅角側に移動制御すると、吸気工程から圧縮工程へ移る前後での吸気弁の閉じが遅くなる。このため、燃焼室内に一旦導入されたから逃げようとする吸入空気が増え、実質的な吸入空気量が減って有効圧縮比が小さくなる。   The actual compression ratio variable means is a variable timing mechanism that can vary the opening timing of the intake valve that opens and closes the intake port leading to the combustion chamber, and using the control means, when the engine is in a low rotation and high load state, If the opening timing of the intake valve by the variable timing mechanism is controlled to be retarded in response to the increase in the engine temperature, the closing of the intake valve before and after moving from the intake process to the compression process is delayed. For this reason, intake air that tends to escape after being once introduced into the combustion chamber is increased, the substantial intake air amount is reduced, and the effective compression ratio is reduced.

燃焼室内において点火を行う点火手段による点火時期を、制御手段を用いてエンジンの温度の上昇に応じて進角補正すると、トルクが増大する。可変タイミング機構による吸気弁の開弁時期を遅角する補正は、エンジンの温度が所定の温度を超えている場合に実行しても良い。   When the ignition timing by the ignition means for igniting in the combustion chamber is corrected for advance according to the increase in the engine temperature using the control means, the torque increases. The correction for retarding the opening timing of the intake valve by the variable timing mechanism may be executed when the temperature of the engine exceeds a predetermined temperature.

本発明によれば、エンジンが低回転、高負荷の状態の時に、エンジンの温度の上昇に応じて実圧縮比を低下させるように実圧縮比可変手段の動作を制御手設で制御するため、エンジンが低回転、高負荷の状態となると、エンジンの温度上昇に応じて燃焼室内の実圧縮比が低減され、高温時における過早着火によるノッキングの発生を防止することができる。また、燃焼室内において点火を行う点火手設による点火時期をエンジンの温度上昇に応じて制御手設で進角補正すると、高温時における過早着火によるノッキングの発生を防止しながらトルクを増大することができる。   According to the present invention, when the engine is in a low rotation and high load state, the operation of the actual compression ratio variable means is controlled by manual control so as to decrease the actual compression ratio in accordance with an increase in the engine temperature. When the engine is in a low rotation and high load state, the actual compression ratio in the combustion chamber is reduced as the engine temperature rises, and knocking due to premature ignition at a high temperature can be prevented. In addition, if the ignition timing by manual ignition that performs ignition in the combustion chamber is corrected by the control manual according to the engine temperature rise, torque can be increased while preventing knocking due to premature ignition at high temperatures. Can do.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１において、符号１は、制御装置を有するエンジン１を示す。このエンジン１は、吸気通路噴射型エンジンとして構成されており、その動弁機構としてはＤＯＨＣ４弁式が採用されている。エンジン１を構成するシリンダー２ａの上部にはシリンダーヘッド２が装着されている。吸気側の動弁機構５０は、燃焼室４０に通じるようにシリンダーヘッド２に形成された吸気ポート１１を開閉する吸気弁７ａと、吸気弁７ａの上端に図示しないロッカーアームを介して当接する吸気カム３ａが形成された吸気カムシャフト２１と、吸気弁７ａを閉弁方向に付勢する周知のバルブスプリングとから構成されている。動弁機構５１は、燃焼室４０に通じるようにシリンダーヘッド２に形成された排気ポート１７を開閉する排気弁７ｂと、排気弁７ｂの上端に図示しないロッカーアームを介して当接する排気カム３ｂが形成された排気カムシャフト２２と、排気弁７ｂを閉弁方向に付勢する周知のバルブスプリングとから構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, the code | symbol 1 shows the engine 1 which has a control apparatus. The engine 1 is configured as an intake passage injection type engine, and a DOHC 4-valve type is adopted as the valve operating mechanism. A cylinder head 2 is mounted on an upper portion of a cylinder 2a constituting the engine 1. The intake-side valve mechanism 50 includes an intake valve 7a that opens and closes an intake port 11 formed in the cylinder head 2 so as to communicate with the combustion chamber 40, and an intake valve that abuts the upper end of the intake valve 7a via a rocker arm (not shown). The intake camshaft 21 is formed with a cam 3a, and a known valve spring that biases the intake valve 7a in the valve closing direction. The valve mechanism 51 includes an exhaust valve 7b that opens and closes an exhaust port 17 formed in the cylinder head 2 so as to communicate with the combustion chamber 40, and an exhaust cam 3b that abuts the upper end of the exhaust valve 7b via a rocker arm (not shown). The exhaust camshaft 22 is formed and a known valve spring that biases the exhaust valve 7b in the valve closing direction.

吸気カムシャフト２１と排気カムシャフト２２の各前端には、タイミングプーリ４ａ，４ｂがそれぞれ接続されている。これらタイミングプーリ４ａ，４ｂはタイミングベルト５を介してクランク軸６に連結されている。タイミングプーリ４ａ，４ｂとカムシャフト２１，２２は、クランク軸６の回転に伴って回転駆動され、これらのカムシャフト２１，２２により吸気弁７ａ及び排気弁７ｂがエンジン１の回転に同期して開閉駆動される。   Timing pulleys 4 a and 4 b are connected to the front ends of the intake camshaft 21 and the exhaust camshaft 22, respectively. These timing pulleys 4 a and 4 b are connected to a crankshaft 6 via a timing belt 5. The timing pulleys 4 a and 4 b and the camshafts 21 and 22 are rotationally driven as the crankshaft 6 rotates, and the intake and exhaust valves 7 a and 7 b are opened and closed in synchronization with the rotation of the engine 1 by the camshafts 21 and 22. Driven.

各カムシャフト２１，２２とタイミングプーリ４ａ，４ｂとの間には、吸気側及び排気側の可変タイミング機構としてのベーン式のタイミング可変機構８ａ，８ｂ（以下「ＶＶＴ８ａ，８ｂ」と記す）が設けられている。ＶＶＴ８ａ，８ｂの構成は、例えば特開２０００−２７６０９号公報等で公知のため詳細は説明しないが、タイミングプーリ４ａ，４ｂに設けたハウジング内にベーンロータを回動可能に設け、そのベーンロータに吸気カムシャフト２１あるいはカムシャフト２２を連結して構成されている。ＶＶＴ８ａ，８ｂにはオイルコントロールバルブ（以下、「ＯＣＶ」と記す）９ａ，９ｂが接続され、エンジン１のオイルポンプ１０から供給される作動油を利用して、ＯＣＶ９ａ，９ｂの切替えに応じてベーンロータに油圧を作用させ、その結果、タイミングプーリ４ａ，４ｂに対するカムシャフト２１，２２の位相、即ち、吸気弁７ａと排気弁７ｂとの開閉タイミングを調整するようになっている。本形態において、ＶＶＴ８ａは実圧縮比可変手を構成する。   Between the camshafts 21 and 22 and the timing pulleys 4a and 4b, vane-type timing variable mechanisms 8a and 8b (hereinafter referred to as "VVT 8a and 8b") are provided as variable timing mechanisms on the intake and exhaust sides. It has been. The configuration of the VVTs 8a and 8b is well known in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-27609 and will not be described in detail. However, a vane rotor is rotatably provided in a housing provided in the timing pulleys 4a and 4b. The shaft 21 or the camshaft 22 is connected. Oil control valves (hereinafter referred to as “OCV”) 9 a and 9 b are connected to the VVTs 8 a and 8 b, and the vane rotor is switched according to the switching of the OCVs 9 a and 9 b by using the hydraulic oil supplied from the oil pump 10 of the engine 1. As a result, the phase of the camshafts 21 and 22 with respect to the timing pulleys 4a and 4b, that is, the opening / closing timing of the intake valve 7a and the exhaust valve 7b is adjusted. In this embodiment, the VVT 8a constitutes an actual compression ratio variable hand.

吸気ポート１１と接続する吸気通路１２内には、シリンダー２Ａ内を図１において上下に往復移動するピストン１６の下降に伴って、エアクリーナ１３から吸入空気が導入され、吸気通路１２内に設けられたスロットルバルブ１４の開度に応じて流量調整された後に燃料噴射手段としての燃料噴射弁１５からの噴射燃料と混合され、吸気ポート１１を経て吸気弁７ａの開弁時にシリンダー２Ａ内に流入する。   In the intake passage 12 connected to the intake port 11, intake air is introduced from the air cleaner 13 as the piston 16 reciprocates up and down in the cylinder 2 </ b> A in FIG. 1 and is provided in the intake passage 12. After the flow rate is adjusted according to the opening degree of the throttle valve 14, it is mixed with the fuel injected from the fuel injection valve 15 as fuel injection means, and flows into the cylinder 2A via the intake port 11 when the intake valve 7a is opened.

シリンダーヘッド２には、燃焼室４０に臨み、燃焼室４０内において点火を行う点火手設としての点火プラグ１９が設けられている。この点火プラグ１９には、図示しないディストリビュータにて分配された点火信号が印加される。ディストリビュータは、イグナイタから出力される高電圧をクランクシャフト６の回転、即ちクランク角に同期して点火プラグ１９に分配する。点火プラグ１９の点火時期はイグナイタからの高電圧出カタイミングにより決定される。   The cylinder head 2 is provided with a spark plug 19 that faces the combustion chamber 40 and serves as an ignition manual for performing ignition in the combustion chamber 40. An ignition signal distributed by a distributor (not shown) is applied to the spark plug 19. The distributor distributes the high voltage output from the igniter to the spark plug 19 in synchronization with the rotation of the crankshaft 6, that is, the crank angle. The ignition timing of the spark plug 19 is determined by the high voltage output timing from the igniter.

排気ポート１７と接続する排気通路１８には、燃焼室４０内での燃焼後の排ガスが、排気弁７ｂの開弁時にピストン１６の上昇に伴って排気ポート１７から案内され、排気通路１８上に設けられた触媒２０及び図示しない消音器を経て外部に排出される。   In the exhaust passage 18 connected to the exhaust port 17, the exhaust gas after combustion in the combustion chamber 40 is guided from the exhaust port 17 as the piston 16 rises when the exhaust valve 7 b is opened, and is placed on the exhaust passage 18. It is discharged to the outside through the provided catalyst 20 and a silencer (not shown).

車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えた制御手段としてのＥＣＵ（エンジン制御ユニット）３１が設置されており、エンジン１の総合的な制御を行う。ＥＣＵ３１の入力側には、エンジン回転数を検出する回転数検出手段としての回転数センサ３２、エンジン負荷となるスロットルバルブ１４の開度を検出する負荷掲出手段としてのスロットル開度センサ３３、エンジン温度に相関する冷却水の温度を検出する温度検出手設としての水温センサ３４等の各種センサと、図示しないタイマが接続されている。ＥＣＵ３１の出力側には、ＯＣＶ９ａ，９ｂ、燃料噴射弁１５、点火プラグ１９等が接続されている。本形態において、回転数センサ３２とスロットル開度センサ３３は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手凌を構成する。   In the vehicle interior, an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, etc.) used for storing control programs, control maps, etc., a central processing unit (CPU), an ECU as a control means including a timer counter, etc. An (engine control unit) 31 is installed and performs overall control of the engine 1. On the input side of the ECU 31, there are a rotation speed sensor 32 as a rotation speed detection means for detecting the engine rotation speed, a throttle opening degree sensor 33 as a load posting means for detecting the opening degree of the throttle valve 14 serving as an engine load, and an engine temperature. Various sensors such as a water temperature sensor 34 as a temperature detection manual for detecting the temperature of the cooling water correlated with the above and a timer (not shown) are connected. OCVs 9a and 9b, a fuel injection valve 15, a spark plug 19 and the like are connected to the output side of the ECU 31. In the present embodiment, the rotational speed sensor 32 and the throttle opening sensor 33 constitute an operating state detection surpass for detecting the operating state of the engine 1.

本形態では、エンジン１における吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行程及び排気行程の一連の４行程に対してクランクシャフト６が２回転するものとして、回転数センサ３２では１パルス当たり３０°ＣＡの割合でクランク角が検出される。ＥＣＵ３１は、各センサからの検出情報に基づいて燃料噴射量等を決定し、燃料噴射弁１５を駆動制御する。   In this embodiment, it is assumed that the crankshaft 6 rotates twice for a series of four strokes of an intake stroke, a compression stroke, an explosion / expansion stroke and an exhaust stroke in the engine 1, and the rotational speed sensor 32 has 30 ° CA per pulse. The crank angle is detected as a percentage. The ECU 31 determines the fuel injection amount and the like based on detection information from each sensor, and drives and controls the fuel injection valve 15.

ＥＣＵ３１には、所定のエンジン回転数に相当する設定値と所定の負荷に相当する設定値、及びエンジン回転数及びスロットル開度から基本ＶＶＴ位相（ＫＨＮＶＶＴ）と基本点火時期（ＫＨＮＩＧＴ）を算出する図示しないＶＶＴ位相マップと点火時期マップがそれぞれ記憶されている。ＥＣＵ３１には、エンジン回転数とスロットル開度と水温から、ＶＶＴ位相水温補正値（ＶＶＴＷＴ）とＶＶＴ位相水温補正点火時期補正値（ＩＧＴＶＶＴＷＴ）を算出する図示しない補正マップが記憶されている。   The ECU 31 calculates a basic VVT phase (KHNVVT) and a basic ignition timing (KHNIGT) from a set value corresponding to a predetermined engine speed, a set value corresponding to a predetermined load, and the engine speed and throttle opening. A VVT phase map and an ignition timing map are stored. The ECU 31 stores a correction map (not shown) for calculating a VVT phase water temperature correction value (VVTWT) and a VVT phase water temperature correction ignition timing correction value (IGTVVTWT) from the engine speed, throttle opening, and water temperature.

ＥＣＵ３１は、これらマップ情報により適宜ＶＶＴ８ａ，８ｂやイグナイタの駆動を制御して、吸気弁７ａと排気弁７ｂのオーバーラップ量や点火時期の制御を行う。本形態では、エンジン１が低回転、高負荷の状態の時に、水温上昇に応じてＶＶＴ８ａによる開弁時期を遅角側に移動制御するようにＯＣＶ９ａを制御するとともに、水温上昇に応じて点火プラグ１９の点火時期を進角補正する制御を実行する。   The ECU 31 appropriately controls the drive of the VVTs 8a and 8b and the igniter based on the map information, and controls the overlap amount and the ignition timing of the intake valve 7a and the exhaust valve 7b. In this embodiment, when the engine 1 is in a low rotation and high load state, the OCV 9a is controlled so that the valve opening timing by the VVT 8a is moved to the retard side in accordance with the rise in the water temperature, and the ignition plug is in accordance with the rise in the water temperature. A control for correcting the advance of the ignition timing of 19 is executed.

図２は、水温変化に応じたＶＶＴ位相と点火時期とトルク変化を示す図である。図２において、破線はＶＶＴ８ａの位相が一定の場合のトルクと点火時期の関係を示し、実線はＶＶＴ８ａの位相を可変した場合の、トルクと点火時期の関係を示すものである。図中符号ＴＷはＶＶＴ８ａの位相を切替る所定の温度を示す。   FIG. 2 is a diagram showing the VVT phase, ignition timing, and torque change according to the water temperature change. In FIG. 2, the broken line shows the relationship between torque and ignition timing when the phase of VVT 8a is constant, and the solid line shows the relationship between torque and ignition timing when the phase of VVT 8a is varied. In the figure, symbol TW indicates a predetermined temperature for switching the phase of the VVT 8a.

このような構成の制御装置による処理動作の一例を図３に示すフローチャートを用いて説明する。図３のフローチャートはＥＣＵ３１により実行される各処理のうち、吸気バルブ７ａの開閉タイミングの切替と点火プラグ１９による点火時期の切替えを行うためのものである。この処理は、エンジン１の運転中に所定時間毎の所定の間隔で割り込み実行される。   An example of the processing operation by the control device having such a configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The flowchart of FIG. 3 is for switching the opening / closing timing of the intake valve 7a and the ignition timing by the spark plug 19 among the processes executed by the ECU 31. This process is interrupted and executed at predetermined intervals every predetermined time during the operation of the engine 1.

図３の処理が開始されると、ステップＳ１においてエンジン回転数や負荷、冷却水温の情報が、回転数センサ３２、スロットル開度センサ３３、水温センサ３４から検出される。ステップＳ２では、これら検出されたエンジン回転数や負荷によりＶＶＴ位相マップから基本ＶＶＴ位相（ＫＨＮＶＶＴ）を決定し、ステップＳ３では、検出されたエンジン回転数や負荷により点火時期マップから基本点火時期（ＫＨＮＩＧＴ）を決定する。ステップＳ４では、検出されたエンジン回転数と所定値とが比較されてエンジン１が低回転であるか否かが判断される。エンジン回転数が所定値よりも低い場合にはステップＳ５に進む。ステップＳ５では、検出された負荷と所定値とが比較されてエンジン１が高負荷域であるか否かが判断される。この負荷が所定値よりも大きい場合には補正の必要があるものとしてステップＳ６に進む。   When the processing of FIG. 3 is started, information on the engine speed, load, and cooling water temperature is detected from the rotation speed sensor 32, the throttle opening sensor 33, and the water temperature sensor 34 in step S1. In step S2, the basic VVT phase (KHNVVT) is determined from the VVT phase map based on the detected engine speed and load. In step S3, the basic ignition timing (KHNIGT) is determined from the ignition timing map based on the detected engine speed and load. ). In step S4, the detected engine speed is compared with a predetermined value to determine whether or not the engine 1 is at a low speed. If the engine speed is lower than the predetermined value, the process proceeds to step S5. In step S5, the detected load is compared with a predetermined value to determine whether or not the engine 1 is in a high load range. If this load is greater than the predetermined value, it is determined that correction is necessary, and the process proceeds to step S6.

ステップＳ６では、検出されたエンジン回転数やスロットル開度と水温から、ＶＶＴ位相水温補正値（ＶＶＴＷＴ）を算出決定し、ステップＳ７に進んで、ステップＳ２で決定した基本ＶＶＴ位相（ＫＨＮＶＶＴ）に、ＶＶＴ位相水温補正値（ＶＶＴＷＴ）を加算して補正し、ＶＶＴ制御値を決定する。そして、この決定されたＶＶＴ制御値に基づき、ＥＣＵ３１は、ＯＣＶ９ａの駆動を制御してＶＶＴ８ａの位相を遅角側に切換える。どの程度遅角側へ切換えるかは、図２に示すように水温との関係で決定される。本形態では、所定温度ＴＷを境にして温度が上昇するに伴い、ＶＶＴ８ａの遅角側への移動量は増大される。   In step S6, a VVT phase water temperature correction value (VVTWT) is calculated and determined from the detected engine speed, throttle opening and water temperature, and the process proceeds to step S7, where the basic VVT phase (KHNVVT) determined in step S2 is set. The VVT phase water temperature correction value (VVTWT) is added and corrected to determine the VVT control value. Based on the determined VVT control value, the ECU 31 controls the driving of the OCV 9a to switch the phase of the VVT 8a to the retard side. The degree of switching to the retard side is determined by the relationship with the water temperature as shown in FIG. In this embodiment, as the temperature rises at the predetermined temperature TW as a boundary, the amount of movement of the VVT 8a to the retard side increases.

ステップＳ８では、検出されたエンジン回転数やスロットル開度と水温情報によりＶＶＴ位相水温補正点火時期補正値（ＩＧＴＶＶＴＷＴ）を算出決定し、ステップＳ９に進んで、ステップＳ３で決定した基本点火時期（ＫＨＮＩＧＴ）に、ＶＶＴ位相水温補正点火時期補正値（ＩＧＴＶＶＴＷＴ）を加算して補正し、点火時期補正値を決定する。そして、この決定された点火時期補正値に基づき、ＥＣＵ３１は、イグナイタを制御して点火プラグ１９による点火時期を進角側に切換える。どの程度進角側へ切換えるかは、図２に示すように水温との関係で決定される。本形態では、所定温度ＴＷを境にして温度が上昇するに伴い、点火プラグ１９による点火時期の進角側への移動量は増大される。   In step S8, a VVT phase water temperature correction ignition timing correction value (IGTVVTWT) is calculated and determined based on the detected engine speed, throttle opening and water temperature information, and the process proceeds to step S9, where the basic ignition timing (KHNIGT determined in step S3 is determined. And VVT phase water temperature correction ignition timing correction value (IGTVVTWT) is added and corrected to determine the ignition timing correction value. Then, based on the determined ignition timing correction value, the ECU 31 controls the igniter to switch the ignition timing by the spark plug 19 to the advance side. The degree to which the angle of advance is switched is determined by the relationship with the water temperature as shown in FIG. In this embodiment, as the temperature rises at the predetermined temperature TW as a boundary, the amount of movement of the ignition timing by the spark plug 19 to the advance side is increased.

一方、ステップＳ４においてエンジン回転数が所定値よりも低くない（高い）場合や、ステップＳ５において負荷が所定値よりも大きくない（小さい）場合には、補正の必要がないものとしてステップＳ１０に進む。そして、ステップＳ２で決定した基本ＶＶＴ位相（ＫＨＮＶＶＴ）をＶＶＴ制御値とするとともに、ステップＳ１１に進んでステップＳ３で決定した基本点火時期（ＫＨＮＩＧＴ）を点火時期制御値とする。   On the other hand, if the engine speed is not lower (higher) than the predetermined value in step S4, or if the load is not higher (smaller) than the predetermined value in step S5, it is determined that no correction is necessary and the process proceeds to step S10. . Then, the basic VVT phase (KHNVVT) determined in step S2 is set as the VVT control value, and the process proceeds to step S11 and the basic ignition timing (KHNIGT) determined in step S3 is set as the ignition timing control value.

このように、エンジン１が、低回転、高負荷である場合には、ＶＶＴ位相、すなわち、吸気弁７ａの開閉タイミングを遅角すると、排気行程から吸気行程へ移る直前での吸気弁７ａの開きが遅くなる。このため、高温時における燃焼室４０内の実圧縮比が低くなり、過早着火によるノッキングの発生を防止することができる。また、燃焼室４０内において点火を行う点火プラグ１９による点火時期をエンジン１の水温上昇に応じて進角補正するので、トルクを増大することができるとともに、燃費を向上することができる。   As described above, when the engine 1 is at a low rotation speed and a high load, if the VVT phase, that is, the opening / closing timing of the intake valve 7a is retarded, the intake valve 7a is opened immediately before moving from the exhaust stroke to the intake stroke. Becomes slower. For this reason, the actual compression ratio in the combustion chamber 40 at the time of high temperature becomes low, and the occurrence of knocking due to pre-ignition can be prevented. In addition, since the ignition timing by the spark plug 19 that performs ignition in the combustion chamber 40 is corrected in advance according to the rise in the water temperature of the engine 1, torque can be increased and fuel efficiency can be improved.

上記形態は、吸気側と排気側とにそれぞれＶＶＴ８ａ，８ｂを有する例で説明したが、吸気側にのみＶＶＴ８ａを有するものに本発明を適用してもよい。上記形態では、ベーン式のＶＶＴ８ａ，８ｂを備えたが、可変タイミング機構の構成はこれに限らず、例えば、ヘリカル式の可変タイミング機構に代えてもよいし、カム軸に対するカムの偏心量を変更する偏心式の可変タイミング機構、あるいは、異なる特性のカムを選択的に作動させる切替え式の可変タイミング機構、電磁式アクチュエータによりバルブを直接的に開閉する電磁式のタイミング可変機構等に代えてもよい。   In the above embodiment, the VVT 8a and 8b are provided on the intake side and the exhaust side, respectively. However, the present invention may be applied only to the case having the VVT 8a only on the intake side. In the above embodiment, the vane type VVTs 8a and 8b are provided. However, the configuration of the variable timing mechanism is not limited to this. For example, the variable timing mechanism may be replaced with a helical type variable timing mechanism, or the eccentric amount of the cam with respect to the cam shaft may be changed. May be replaced with an eccentric variable timing mechanism, a switching variable timing mechanism that selectively operates cams of different characteristics, an electromagnetic timing variable mechanism that directly opens and closes a valve by an electromagnetic actuator, or the like. .

本発明の一実施の形態を示すエンジンの制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control apparatus of the engine which shows one embodiment of this invention. 吸気弁の位相とトルクと点火時期の関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the phase of an intake valve, torque, and ignition timing. 可変タイミング機構と点火手段に対する制御手畏の制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of control control with respect to a variable timing mechanism and an ignition means.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン
１１ 吸気ポート
１７ 排気ポート
７ａ 吸気弁
７ｂ 排気弁
８ａ 実圧縮比可変手段（可変タイミング機構）
１９ 点火手設
２３，３３ 運転状態検出手設
３１ 制御手段
３４ 温度検出手段
４０ 燃焼室
1 Engine 11 Intake port 17 Exhaust port 7a Intake valve 7b Exhaust valve 8a Actual compression ratio variable means (variable timing mechanism)
19 Ignition manual installation 23, 33 Operation state detection manual installation 31 Control means 34 Temperature detection means 40 Combustion chamber

Claims (4)

エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記エンジンの温度を検出する温度検出手段と、
前記エンジンの燃焼室内の実圧縮比を変更する実圧縮比可変手段と、
前記運転状態検出手段と前記温度検出手段からの検出情報により、前記エンジンが運転状態と温度を判断し、前記エンジンが低回数、高負荷の状態の時に、前記エンジンの温度の上昇に応じて実圧縮比を低下させるように前記実圧縮比可変手段の動作を制御する制御手段とをことを特徴とするエンジンの制御装置。 An operating state detecting means for detecting the operating state of the engine;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the engine;
An actual compression ratio variable means for changing an actual compression ratio in the combustion chamber of the engine;
Based on the detection information from the operating state detecting means and the temperature detecting means, the engine determines the operating state and temperature, and when the engine is in a low load state and a high load state, it is detected according to the temperature increase of the engine. And a control means for controlling the operation of the actual compression ratio variable means so as to lower the compression ratio. 請求項１記載のエンジンの制御装置において、
前記実圧縮比可変手段は、前記燃焼室に通じる吸気ポートを開閉する吸気弁の開弁時期を可変し得る可変タイミング機構であり、
前記制御手段は、前記エンジンが低回転、高負荷の状態の時に、前記エンジンの温度の上昇に応じて前記可変タイミング機構による開弁時期を遅角側に移動制御することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 1,
The actual compression ratio varying means is a variable timing mechanism capable of varying the valve opening timing of the intake valve that opens and closes the intake port leading to the combustion chamber,
The control means moves and controls the valve opening timing by the variable timing mechanism to the retard side in response to a rise in the temperature of the engine when the engine is in a low rotation and high load state. Control device. 請求項１または２記載のエンジンの弁制御装置において、
前記燃焼室内において点火を行う点火手段を有し、
前記制御手段は、前記エンジンの温度の上昇に応じて前記点火手段による点火時期を進角補正することを特徴とするエンジンの制御装置。 The valve control apparatus for an engine according to claim 1 or 2,
Ignition means for performing ignition in the combustion chamber;
The engine control device according to claim 1, wherein the control means corrects the ignition timing of the ignition means in accordance with a rise in the temperature of the engine. 請求項２または３記載のエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記エンジンの温度が所定の温度を超えている場合に、前記可変タイミング機構による前記吸気弁の開弁時時期を遅角補正することを特徴とするエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 2 or 3,
The engine control apparatus according to claim 1, wherein the control means corrects the opening angle of the intake valve by the variable timing mechanism when the temperature of the engine exceeds a predetermined temperature.
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