JP2010281276A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
Control device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010281276A JP2010281276A JP2009136023A JP2009136023A JP2010281276A JP 2010281276 A JP2010281276 A JP 2010281276A JP 2009136023 A JP2009136023 A JP 2009136023A JP 2009136023 A JP2009136023 A JP 2009136023A JP 2010281276 A JP2010281276 A JP 2010281276A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- fuel
- valve
- control unit
- injection valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
この発明は、内燃機関の熱効率を向上させるために、エンジンが低負荷で運転されるときの吸気弁の閉じるタイミング（以下、閉弁タイミング）を遅角側にずらす機能を有する内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine having a function of shifting a closing timing of an intake valve (hereinafter referred to as a valve closing timing) to a retard side when the engine is operated at a low load in order to improve the thermal efficiency of the internal combustion engine. About.
一般的に、ガソリンエンジンの熱効率を向上させるための手段の１つとしては、高膨張比サイクル（ミラーサイクル）が知られている。この高膨張比サイクルは、吸気弁の閉弁タイミングを気筒の吸気下死点よりも大幅に遅角させて気筒内における吸気の実質的な圧縮比（有効圧縮比）を低下させ、これにより膨張比を圧縮比に対して相対的に高くなるようにしたものである。 Generally, a high expansion ratio cycle (mirror cycle) is known as one of means for improving the thermal efficiency of a gasoline engine. This high expansion ratio cycle delays the closing timing of the intake valve significantly from the intake bottom dead center of the cylinder to lower the substantial compression ratio (effective compression ratio) of the intake air in the cylinder, thereby expanding the cylinder. The ratio is made relatively high with respect to the compression ratio.
このような高膨張比サイクルでは、通常、気筒の幾何学的な圧縮比（膨張比）を高めに設定し、有効圧縮比を下げることによって、圧縮行程の上死点付近での気筒内の過度の温度上昇が抑制される。これにより、ノッキングを回避しつつ点火進角を可能とし、熱効率が比較的高くなる。また、吸気弁の閉弁タイミングを遅角させることで気筒内における吸気充填効率が低下し、その分、スロットル弁を大きく開くことができる。その結果、エンジン低負荷運転時におけるポンピングロスが低減される。 In such a high expansion ratio cycle, the cylinder's geometric compression ratio (expansion ratio) is usually set higher, and the effective compression ratio is lowered to reduce the excess in the cylinder near the top dead center of the compression stroke. Temperature rise is suppressed. This enables ignition advance while avoiding knocking, and the thermal efficiency becomes relatively high. Further, by retarding the valve closing timing of the intake valve, the intake charging efficiency in the cylinder is lowered, and the throttle valve can be greatly opened correspondingly. As a result, the pumping loss during engine low load operation is reduced.
ここで、吸気弁の閉弁タイミングを気筒の吸気下死点よりも大幅に遅角させる手段として、例えば、特許文献１に示すような従来装置では、クランクシャフトと吸気側カムシャフトとの間に、クランクシャフトの回転位相に対して吸気側カムシャフトの回転位相を連続的に変更可能な位相可変アクチェータが設けられる。
Here, as a means for delaying the valve closing timing of the intake valve significantly from the intake bottom dead center of the cylinder, for example, in a conventional device as shown in
また、例えば、特許文献２に示すような従来装置では、異なるプロファイルをもつ２つの吸気弁駆動用カムを有する吸気側動弁機構が吸気側カムシャフトに設けられ、この吸気側動弁機構によって、エンジンの運転状態に応じて、いずれかのカムが択一的に使用される。
Further, for example, in a conventional device as shown in
ここで、特許文献２に示すような従来装置において、吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に制御されているときに、エンジンが一定速運転又は加速運転から減速運転に変化した際には、燃料噴射弁の駆動が停止される。これと同時に、吸気弁の閉弁タイミングが遅角側から進角側へ切り替えられ、ポンピングロスが増大することにより、エンジンブレーキ効果が発揮される。
Here, in the conventional device as shown in
このようなエンジンの低負荷運転時における吸気弁の閉弁タイミングは、吸気行程の下死点よりも大幅に遅角しており、その概略としては、ピストンが上昇する圧縮行程の中盤辺りに設定される。このため、吸気弁の開弁期間の後半は、ピストンが上昇する圧縮行程と時期が重なることから、気筒内に吸入された空気と気筒内に噴射供給された燃料とからなる混合気の一部は、ピストンの上昇に伴って、開弁中の吸気弁から吸気管内へ吹き戻される。 The closing timing of the intake valve during low-load operation of such an engine is significantly retarded from the bottom dead center of the intake stroke, and is roughly set at the middle of the compression stroke in which the piston rises. Is done. For this reason, in the latter half of the intake valve opening period, the timing overlaps with the compression stroke in which the piston ascends, so a part of the air-fuel mixture composed of the air sucked into the cylinder and the fuel injected and supplied into the cylinder. Is blown back into the intake pipe from the intake valve being opened as the piston rises.
そして、吸気管内へ吹き戻された混合気中に含まれる燃料成分は、吸気弁が閉弁タイミングを迎えて閉じてから次回の吸気行程で吸気弁が再び開くまでの間、吸気管内に滞留し、次回の吸気行程で吸気弁が開いたときに気筒内へ再吸入される。従って、吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に制御されているときに、燃料噴射禁止条件が成立して燃料噴射弁の駆動が停止された場合についても、各気筒において前回の吸気弁の開弁期間中に吸気管内へ吹き戻される。そして、吸気弁が閉弁した後に吸気管内に滞留する燃料成分は、次回に吸気弁が開いたときに新気とともに気筒内へ再吸入される。 The fuel component contained in the air-fuel mixture blown back into the intake pipe stays in the intake pipe until the intake valve is reopened in the next intake stroke after the intake valve closes at the closing timing. When the intake valve is opened in the next intake stroke, it is re-intaked into the cylinder. Therefore, even when the fuel injection prohibition condition is satisfied and the drive of the fuel injection valve is stopped when the closing timing of the intake valve is controlled to the retard side, the previous opening of the intake valve in each cylinder is stopped. It is blown back into the intake pipe during the valve period. The fuel component staying in the intake pipe after the intake valve is closed is re-inhaled into the cylinder together with fresh air when the intake valve is opened next time.
このように吸気管内に滞留する燃料成分が再吸入されるときに、燃料噴射弁の駆動は既に停止されており、新たな燃料の噴射供給は途絶えている。その結果、気筒内には先ほど吸気管内から気筒内へ再吸入された燃料成分と新気とによる希薄な混合気が存在する。希薄な混合気が気筒内に存在する場合において、燃料噴射停止後に点火を継続させる制御方式では、吸気弁が閉じた後に、理論空燃比からかけ離れた希薄な混合気が点火されることになる。この結果、希薄燃焼によって生じた排ガスに含まれる大気汚染物質が触媒で十分に浄化されない、即ち希薄燃焼によって排ガスが悪化するという問題がある。 As described above, when the fuel component staying in the intake pipe is re-inhaled, the drive of the fuel injection valve has already been stopped, and the supply of new fuel is stopped. As a result, there is a lean air-fuel mixture in the cylinder due to the fuel component re-intaked from the intake pipe into the cylinder and fresh air. In a control system in which ignition is continued after fuel injection is stopped when a lean air-fuel mixture exists in the cylinder, after the intake valve is closed, the lean air-fuel mixture far from the stoichiometric air-fuel ratio is ignited. As a result, there is a problem that air pollutants contained in the exhaust gas generated by the lean combustion are not sufficiently purified by the catalyst, that is, the exhaust gas is deteriorated by the lean combustion.
他方、希薄な混合気が気筒内に存在する場合において、燃料噴射停止と同時に点火を停止させる制御方式では、排気弁が開いた後に、混合ガスが未燃焼のまま排気管から大気中に排出されてしまい、大気を汚染するという問題がある。 On the other hand, when a lean air-fuel mixture is present in the cylinder, the control system in which ignition is stopped simultaneously with the stop of fuel injection, after the exhaust valve is opened, the mixed gas is discharged from the exhaust pipe into the atmosphere without being burned. And there is a problem of polluting the atmosphere.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ポンピングロスを低減するために吸気弁の閉弁タイミングを遅角側へ制御している運転状態のときに燃料噴射弁の駆動を停止させる際に、未燃焼の排ガスの大気への排出を防止することができるとともに、希薄燃焼による排ガスの悪化を抑制することができるエンジンの制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and in order to reduce the pumping loss, the fuel injection valve is in an operating state in which the closing timing of the intake valve is controlled to the retard side. An object of the present invention is to obtain an engine control device that can prevent unburned exhaust gas from being discharged into the atmosphere and stop deterioration of exhaust gas due to lean combustion.
この発明に係る内燃機関の制御装置は、複数の気筒をもつ内燃機関の運転を制御するものであって、前記内燃機関の運転状態を監視し、その運転状態に基づいて所定の燃料噴射禁止条件が成立するか否かを判断し、前記燃料噴射禁止条件が成立していないときには、前記各気筒内に充填される空気量に対して理論空燃比の混合気を生成するための基本燃料量を決定するとともに、前記基本燃料量が前記各気筒内に噴射供給されるように前記気筒毎の燃料噴射弁の駆動を制御する燃料噴射弁制御部と、前記各気筒の点火手段の点火タイミングを制御する点火制御部と、前記内燃機関が高負荷で運転されるときには前記各気筒の吸気弁の閉弁タイミングが進角側となるように前記吸気弁の閉弁タイミングを制御し、前記内燃機関が低負荷で運転されるときには前記各気筒の吸気弁の閉弁タイミングが遅角側となるように前記吸気弁の閉弁タイミングを制御する吸気弁開閉制御部とを備え、前記燃料噴射弁制御部は、前記内燃機関が低負荷で運転されている場合で、かつ前記吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に制御されている場合に、前記燃料噴射禁止条件が成立したことを確認した際には、前記吸気弁開閉制御部に前記吸気弁の閉弁タイミングを進角側に変更させ、前記各気筒で１回ずつ前記基本燃料量の燃料の噴射供給が前記各気筒にされるように、前記燃料噴射弁の駆動を継続させて、その燃料供給後に、前記燃料噴射弁の駆動を停止するとともに、燃料の噴射供給がなされた前記気筒に対して、前記点火制御部に前記点火手段による混合気への点火を実行させるものである。 An internal combustion engine control apparatus according to the present invention controls an operation of an internal combustion engine having a plurality of cylinders, monitors an operation state of the internal combustion engine, and determines a predetermined fuel injection prohibition condition based on the operation state. When the fuel injection prohibition condition is not satisfied, the basic fuel amount for generating the stoichiometric air-fuel mixture with respect to the air amount charged in each cylinder is determined. The fuel injection valve control unit for controlling the drive of the fuel injection valve for each cylinder and the ignition timing of the ignition means for each cylinder so that the basic fuel amount is injected and supplied into each cylinder. An ignition control unit that controls the closing timing of the intake valve so that the closing timing of the intake valve of each cylinder is advanced, when the internal combustion engine is operated at a high load. Operated at low load An intake valve opening / closing control unit that controls the closing timing of the intake valve so that the closing timing of the intake valve of each cylinder is retarded, and the fuel injection valve control unit includes the internal combustion engine Is operated at a low load, and when the closing timing of the intake valve is controlled to the retard side, when it is confirmed that the fuel injection prohibition condition is satisfied, the intake valve The opening / closing control unit changes the valve closing timing of the intake valve to the advance side, and the fuel injection valve of the fuel injection valve is supplied to each cylinder once in each cylinder. The driving is continued, and after the fuel is supplied, the driving of the fuel injection valve is stopped, and the ignition control unit ignites the air-fuel mixture by the ignition means for the cylinder to which the fuel is supplied. To be executed.
この発明に係る内燃機関の制御装置によれば、燃料噴射弁の駆動が停止された時点では吸気管に滞留する燃料成分は掃気済みであり、燃料噴射弁の駆動を停止した時点以降では、吸気管に滞留する燃料成分と新気とが気筒内へ吸入されて理論空燃比からかけ離れた希薄な混合気に点火されることが回避されることにより、ポンピングロスを低減するために吸気弁の閉弁タイミングを遅角側へ制御している運転状態のときに、未燃焼の排ガスの大気への排出を防止することができるとともに、燃料噴射弁の駆動を停止制御する際の排ガスの悪化を抑制することができる。 According to the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the fuel component staying in the intake pipe has been scavenged when the drive of the fuel injection valve is stopped, and after the time when the drive of the fuel injection valve is stopped, the intake air In order to reduce the pumping loss, the intake valve is closed to prevent the fuel component and fresh air that stay in the pipe from being sucked into the cylinder and ignited by the lean air-fuel mixture far from the stoichiometric air-fuel ratio. In the operating state in which the valve timing is controlled to the retarded angle side, it is possible to prevent the emission of unburned exhaust gas to the atmosphere and suppress the deterioration of exhaust gas when stopping the fuel injection valve drive control can do.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による内燃機関を示す構成図である。
図１において、内燃機関としてのエンジン１０では、クランク軸１１からの動力が、タイミングベルト１２、スプロケット（プーリ）１３，１４を介して、それぞれ吸気側カム軸１５及び排気側カム軸１６に伝達される。そして、クランク軸１１の回転に同期して吸気側カム軸１５及び排気側カム軸１６がそれぞれ回転する。吸気側カム軸１５及び排気側カム軸１６の回転によって、それぞれ吸気弁及び排気弁（いずれも図示せず）が所定のタイミングで開閉動作する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a block diagram showing an internal combustion engine according to
In FIG. 1, in an
吸気側カム軸１５には、クランク軸１１の回転位相に対する吸気側カム軸１５の回転位相を変更するための可変バルブタイミング機構（以下、ＶＶＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ）１７が設けられている。また、クランク軸１１の外周近傍には、クランク軸１１の回転に応じた信号を生成するクランク角センサ１８が設けられている。吸気側カム軸１５の外周近傍には、吸気側カム軸１５の回転に応じた信号を生成するカム角センサ１９が設けられている。
The
エンジン１０の運転は、エンジン制御装置２０によって制御される。エンジン制御装置２０は、クランク角センサ１８と、カム角センサ１９と、エンジン１０の吸気量に応じた信号を生成するエアーフローセンサ３１と、アクセル（図示せず）の踏み込み量に応じた信号を生成するアクセルポジションセンサ３２と、イグニッションのＯＮ・ＯＦＦ状態に応じた信号を生成するイグニッションスイッチ３３とに接続されている。また、エンジン制御装置２０は、エアーフローセンサ３１、アクセルポジションセンサ３２及びイグニッションスイッチ３３を介して、エンジン１０の吸気量、アクセルの踏み込み状態、及びイグニッションのＯＮ・ＯＦＦ状態をそれぞれ監視する。
The operation of the
さらに、エンジン制御装置２０には、ＶＶＴ１７を動作させるためのオイルコントロールバルブ３４と、エンジン１０の各気筒内に燃料を噴射供給するための燃料噴射弁３５と、エンジン１０の各気筒内に供給される混合気に点火するための点火コイル３６とが接続されている。
Further, the
また、エンジン制御装置２０は、吹き戻り燃料量推定部（吹き戻り燃料量推定手段）２２を含む燃料噴射弁制御部（燃料噴射弁制御手段）２１、点火制御部（点火コイル制御手段）２３及び吸気弁開閉制御部（吸気弁閉弁タイミング制御手段）２４を有している。これらの制御部２１〜２４は、各種センサ・スイッチ類１８，１９，３１〜３３からの信号から得られる検出情報に基づいて、燃料噴射弁３５、点火コイル３６及びオイルコントロールバルブ３４のそれぞれの駆動を、エンジン１０の運転状態に応じて最適に制御する。
The
ここで、エンジン制御装置２０は、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部をもったハードウェア（図示せず）により構成することができる。エンジン制御装置２０のハードウェアの記憶部には、各制御部２１〜２４の機能を実現するためのプログラムが格納されている。
Here, the
次に、エンジン制御装置２０の各制御部２１〜２４の基本動作について説明する。燃料噴射弁制御部２１は、エアーフローセンサ３１からの信号に基づく吸入空気量や、クランク角センサ１８の信号に基づくエンジン回転速度から、各気筒内で理論空燃比の混合気を生成するために必要となる基本燃料量を算出（決定）する。そして、燃料噴射弁制御部２１は、クランク角センサ１８及びカム角センサ１９からの信号に基づいて燃料噴射弁３５の駆動タイミングと駆動期間とを演算し、各気筒内へ所定のタイミングで基本燃料量の燃料が噴射供給されるように燃料噴射弁３５の駆動を制御する。
Next, basic operations of the
また、燃料噴射弁制御部２１は、所定の燃料噴射禁止条件（燃料噴射禁止要求）の成否を判断する。この燃料噴射禁止条件とは、エンジンが一定速運転状態又は加速運転状態から減速運転状態となった場合、及びイグニッションスイッチ３３がＯＮからＯＦＦに操作された場合に成立する条件である。
Further, the fuel injection
さらに、燃料噴射弁制御部２１は、各種センサ・スイッチ類１８，１９，３１〜３３からの信号に基づいてエンジン１０の減速状態を検出したときに、燃料噴射禁止条件が成立したと判断し、燃料消費の節約のため、燃料噴射弁３５の駆動を停止させる（停止制御する）。また、燃料噴射弁制御部２１は、イグニッションスイッチ３３を介してイグニッションがＯＮからＯＦＦへ操作されたことを検出した場合に、燃料噴射禁止条件が成立したと判断し、エンジン１０の運転を停止させるため、燃料噴射弁３５の駆動を停止させる。
Further, the fuel injection
点火制御部２３は、エアーフローセンサ３１からの信号に基づく吸入空気量や、クランク角センサ１８からの信号に基づくエンジン回転速度に基づいて、各気筒内で最適な燃焼状態を得るための点火タイミングを決定し、クランク角センサ１８及びカム角センサ１９のそれぞれからの信号に基づいて、点火コイル３６の駆動タイミングを決定する。そして、点火制御部２３は、決定した点火タイミングで各気筒のプラグ（点火手段）による点火が行われるように、点火コイル３６の通電・遮断を制御する。
The
吸気弁開閉制御部２４は、オイルコントロールバルブ３４の駆動を制御し、ＶＶＴ１７を動作させる。また、吸気弁開閉制御部２４は、エアーフローセンサ３１からの信号に基づく吸入空気量や、クランク角センサ１８からの信号に基づくエンジン回転速度に基づいて、エンジン１０の運転状態にとって最適な吸気弁の閉弁タイミングとなるように、クランク角度位置についての目標位置を決定する。そして、吸気弁開閉制御部２４は、クランク角センサ１８及びカム角センサ１９からの信号に基づいて、吸気弁の閉弁タイミングにおけるクランク角度位置が決定した目標位置になるように、オイルコントロールバルブ３４の駆動を制御し、ＶＶＴ１７を動作させる。
The intake valve opening /
次に、吸気弁の閉弁タイミングについて具体的に説明する。図２は、図１の内燃機関の吸気弁の開閉動作を説明するためのタイミングチャートである。図２（ａ）は、気筒での吸気行程及び圧縮行程におけるクランク角度に対するピストンのリフト動作を示し、図２（ｂ）は、クランク角度に対する吸気弁のリフト動作を示す。また、図２（ａ）のＴＤＣ及びＢＤＣは、それぞれピストンの上死点位置及び下死点位置を示している。 Next, the closing timing of the intake valve will be specifically described. FIG. 2 is a timing chart for explaining the opening / closing operation of the intake valve of the internal combustion engine of FIG. FIG. 2A shows the lift operation of the piston with respect to the crank angle in the intake stroke and the compression stroke in the cylinder, and FIG. 2B shows the lift operation of the intake valve with respect to the crank angle. Further, TDC and BDC in FIG. 2A indicate the top dead center position and the bottom dead center position of the piston, respectively.
さらに、図２（ｂ）には、吸気弁の閉弁タイミングが最も進角側の状態のときの吸気弁のリフト特性（図中、ＡＤＶの文字が付記されている特性）と、吸気弁の閉弁タイミングが最も遅角側の状態のときの吸気弁のリフト特性（図中、ＲＴＤの文字が付記されている特性）とを示す。また、図２（ｂ）におけるＯＰＥＮ及びＣＬＯＳＥの文字が付記されているクランク角度位置は、それぞれ吸気弁の開弁位置及び閉弁位置である。 Furthermore, FIG. 2 (b) shows the lift characteristics of the intake valve when the intake valve closes to the most advanced state (characteristics marked with ADV in the figure), The lift characteristics of the intake valve when the valve closing timing is in the most retarded state (characteristics with the letters RTD in the drawing) are shown. In addition, the crank angle positions to which the letters OPEN and CLOSE in FIG. 2B are added are the valve opening position and the valve closing position of the intake valve, respectively.
図２において、オイルコントロールバルブ３４の駆動が制御されてＶＶＴ１７が動作することにより吸気弁の閉弁タイミングがＡＤＶ特性（最も進角側）とされている場合には、吸気弁の開弁期間は、ピストンがＢＤＣに向かって下降する吸気行程と時期が重なっている。このことから、開弁している吸気弁を通じて気筒内に吸入された吸入空気のほとんどは気筒内に充填されて直ぐに吸気弁が閉じられる。なお、吸気弁が開弁している間には、燃料噴射弁３５から燃料が噴射供給されており、吸気弁が閉弁した後に、気筒内の混合気が圧縮行程で圧縮されて点火され、気筒内で燃焼が起きる。
In FIG. 2, when the drive of the
これに対して、オイルコントロールバルブ３４の駆動が制御されてＶＶＴ１７が動作することにより吸気弁の閉弁タイミングがＲＴＤ特性（最も遅角側）とされている場合には、吸気弁の開弁期間の前半は、ピストンがＢＤＣに向かって下降する吸気行程と時期が重なっている。しかしながら、吸気弁の開弁期間の後半（図中、記号Ｔで示された期間）では、ピストンがＢＤＣからＴＤＣに向かって上昇する圧縮行程と時期が重なっている。
On the other hand, when the drive of the
この時期の重なりによって、吸気弁の開弁期間の前半で気筒内に吸入された吸入空気と、燃料噴射弁３５から噴射供給された燃料とによる混合気の一部は、ピストンが上昇する過程で吸気管内へ吹き戻され、その後に吸気弁が閉じられる。この結果、吸気管内へ吹き戻された混合気に含まれる燃料成分は、吸気弁が閉じられた時点以降には、吸気管内に滞留する。そして、その滞留した燃料成分は、次回に当該気筒の吸気弁が開弁したときに気筒内へ再吸入されるという動作を繰り返す。
Due to this overlap, a part of the air-fuel mixture of the intake air sucked into the cylinder in the first half of the intake valve opening period and the fuel injected and supplied from the
ここで、吸気弁開閉制御部２４は、各種センサ・スイッチ類１８，１９，３１〜３３からの信号に基づいてエンジンの運転状態を判断し、吸気弁の閉弁タイミングがエンジン１０の運転状態に応じた目標位置となるようにオイルコントロールバルブ３４の駆動を制御する。具体的に、吸気弁開閉制御部２４は、エンジン１０が高負荷運転しているときには、空気充填量を稼ぐために吸気弁の閉弁タイミングを、図２のＡＤＶ特性に近づくよう相対的に進角側へ制御する。
Here, the intake valve opening /
これに対して、吸気弁開閉制御部２４は、エンジン１０が低負荷運転しているときには、高膨張比サイクルを実現するために吸気弁の閉弁タイミングを、図２のＲＴＤ特性に近づくように、相対的に遅角側へ制御する。これにより、高負荷側では吸気充填効率の向上によって出力を高めつつ、低負荷側では高膨張比サイクルを実現することで熱効率の向上と吸気損失の低減とによって燃費の大幅な低減を図っている。
On the other hand, when the
また、燃料噴射弁制御部２１は、エンジン１０の減速状態を検出したときやイグニッションスイッチ３３がＯＮからＯＦＦに切り替わったことを検出したときに燃料噴射禁止条件が成立したと判断する。そして、燃料噴射弁制御部２１は、燃料噴射禁止条件が成立したと判断したときには、エアーフローセンサ３１からの信号に基づく吸入空気量や、クランク角センサ１８からの信号に基づく回転速度に基づいて、エンジン１０の運転状態が低負荷側であること、及び吸気弁開閉制御部２４から送られてくるに吸気弁の閉弁タイミング位置情報（図１の内部信号Ｓ１）に基づいて吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に制御されていることを検出したときには、吸気弁開閉制御部２４に対して吸気弁の閉弁タイミングを強制的に進角側へ変更する指令（図１の内部信号Ｓ２）を送る。吸気弁開閉制御部２４は、この指令（図１の内部信号Ｓ２）を受け取ると、吸気弁の閉弁タイミングを強制的に進角側へ変更する。
Further, the fuel injection
次に、エンジン制御装置２０内の各制御部２１〜２４の基本動作に続いて、実施の形態１の特有の制御動作について、図１を用いて説明する。燃料噴射弁制御部２１は、エンジン１０の減速状態を検出して燃料噴射禁止条件が成立したと判断したとき、吸入空気量とエンジン回転速度とに基づいてエンジン１０が低負荷運転状態であるか否かを判断する。これとともに、燃料噴射弁制御部２１は、吸気弁開閉制御部２４からの内部信号Ｓ１に基づいて、実際の吸気弁の閉弁タイミングが遅角側になっているか否かを確認する。
Next, following the basic operation of each of the
ここで、燃料噴射弁制御部２１は、燃料噴射禁止条件が成立したときのエンジン１０が低負荷運転状態であり、かつ、実際の吸気弁の閉弁タイミングが遅角側になっていることを確認した場合には、吸気弁開閉制御部２４への内部信号Ｓ２を通じて、吸気弁の閉弁タイミングを強制的に遅角側から進角側へ変更するように指令を発する。これとともに、燃料噴射弁制御部２１は、点火制御部２３への内部信号Ｓ３を通じて、点火コイル３６の駆動を継続するように指令を発する。
Here, the fuel injection
また、燃料噴射弁制御部２１は、吸気弁の閉弁タイミングを強制的に進角側へ変更させた後は、各気筒で１回ずつ燃料の噴射供給がされるまで、燃料噴射弁３５の駆動を継続させる。具体的に、燃料噴射弁制御部２１は、燃料噴射禁止条件が成立した時点からエンジン１０の各行程（吸気行程、圧縮行程、爆発行程及び排気行程）が一巡し、各気筒に燃料が噴射供給されるまで、燃料噴射弁３５の駆動を継続させる。そして、燃料噴射弁制御部２１は、各気筒への燃料の噴射供給後に、燃料噴射弁３５の駆動を停止する。これとともに、点火制御部２３は、燃料の噴射供給がされ混合気が充填された気筒に対して、その気筒内の混合気を点火する。
In addition, after forcibly changing the intake valve closing timing to the advance side, the fuel injection
また、燃料量推定部２２は、ピストンが上昇する圧縮行程における気筒内から吸気管内へ吹き戻された燃料量に相当する吹き戻り燃料量を推定する。燃料噴射弁制御部２１は、燃料量推定部２２によって推定された吹き戻り燃料量と、自身が算出した基本燃料量とから吹き戻り補正後基本燃料量を算出する。そして、燃料噴射弁制御部２１は、吸気弁閉弁タイミングが強制的に進角側へ変更された時点以降に、各気筒内へ燃料を噴射供給する際に、算出した吹き戻り補正後基本燃料量の燃料が各気筒に噴射供給されるように、燃料噴射弁３５の駆動を制御する。
Further, the fuel
なお、燃料噴射弁制御部２１は、基本燃料量Ｆｂａｓ及び吹き戻り補正後基本燃料量Ｆｃｏｍを、例えば、以下の式（１），（３）を用いて算出する。また、吹き戻り燃料量推定部２２は、吹き戻り燃料量Ｆｒｅｔを、例えば、以下の式（２）を用いて算出する。
基本燃料量Ｆｂａｓ（ｇ）＝Ｑａ×６０／Ｎｅ／２／目標空燃比 ・・・式（１）
但し、Ｑａ（ｇ／ｓ）；エアーフローセンサ３１からの信号に基づく吸入空気量
Ｎｅ（ｒ／ｍｉｎ）；エンジン回転速度
目標空燃比；エンジン制御装置２０に予め記憶され運転状態に応じた設定データ
吹き戻り燃料量Ｆｒｅｔ（ｇ）＝Ｆｂａｓ×Ｋ（ＩＶＣ） ・・・式（２）
但し、Ｋ；吸気弁の閉弁タイミングＩＶＣの関数として求められる補正係数であり、一旦、気筒内に吸入される最大空気量に対して吹き戻される混合気の比率として算出される係数
吹き戻り補正後基本燃料量Ｆｃｏｍ（ｇ）＝Ｆｂａｓ−Ｆｒｅｔ ・・・式（３）
The fuel injection
Basic fuel amount Fbas (g) = Qa × 60 / Ne / 2 / target air-fuel ratio (1)
However, Qa (g / s); intake air amount based on a signal from the
Where K is a correction coefficient obtained as a function of the closing timing IVC of the intake valve, and is a coefficient calculated as a ratio of the air-fuel mixture blown back to the maximum amount of air sucked into the cylinder once. Rear basic fuel amount Fcom (g) = Fbas−Fret (3)
また、燃料噴射弁制御部２１は、燃料噴射禁止条件が成立から不成立になったことを確認したときのエンジン１０の運転状態が低負荷運転域のままであった場合には、燃料噴射弁制御部２１から吸気弁開閉制御部２４へ送られる内部信号Ｓ２を通じて、吸気弁の閉弁タイミングを進角側から再び遅角側へ戻すように解除指令を発し、吸気弁開閉制御部２４から燃料噴射弁制御部２１へ送られる内部信号Ｓ１を通じて実際の吸気弁の閉弁タイミングが遅角側になっていることを確認すると直ちに燃料噴射弁３５の駆動を再開する。
Further, the fuel injection
また、吸気弁開閉制御部２４は、内部信号Ｓ１を通じて実際の吸気弁の閉弁タイミングを燃料噴射弁制御部２１に知らせる。これとともに、吸気弁開閉制御部２４は、燃料噴射弁制御部２１からの内部信号Ｓ２を通じて吸気弁の閉弁タイミングを強制的に遅角側から進角側へ変更するよう指令を受けている間は、燃料噴射弁制御部２１の指令に従って、吸気弁の閉弁タイミングが強制的に進角側となるようにオイルコントロールバルブ３４の駆動を制御する。また、点火制御部２３は、燃料噴射弁制御部２１からの内部信号Ｓ３を通じて、点火コイル３６の駆動を継続するように指令を受けている間は、燃料噴射弁制御部２１からの指令に従って点火コイル３６の駆動を継続する。
Further, the intake valve opening /
次に、動作について説明する。図３は、図１の燃料噴射弁制御部２１の動作を示すフローチャートである。なお、図３のフローチャートには示されていないが、エンジン１０が停止状態でイグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作されると、エンジン制御装置２０に電源が投入され、図３のフローチャート中にあるフラグＦ及びカウンタＣは、それぞれ、Ｆ＝０及びＣ＝０に初期化される。
Next, the operation will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the fuel injection
なお、フラグＦは、燃料噴射弁制御部２１から吸気弁開閉制御部２４へ送られる内部信号Ｓ２と、燃料噴射弁制御部２１から点火制御部２３へ送られる内部信号Ｓ３とに相当する。具体的に、Ｆ＝１のときの吸気弁開閉制御部２４は、燃料噴射弁制御部２１の制御下に置かれて吸気弁の閉弁タイミングを強制的に進角側とする。また、Ｆ＝１のときの点火制御部２３は、燃料噴射弁制御部２１の制御下に置かれて各気筒内へ噴射供給された燃料によって生成された混合気に対して、点火コイル３６の駆動を強制的に制御し、混合気への点火を実行する。これに対して、Ｆ＝０のときは、吸気弁開閉制御部２４も点火制御部２３も燃料噴射弁制御部２１の制御下から解放され、それぞれ独自の制御を実行する。
The flag F corresponds to an internal signal S2 sent from the fuel injection
図３において、まず、ステップＳ１０１では、燃料噴射弁制御部２１は、エンジン１０の運転中において減速運転状態となったか否か、又はイグニッションスイッチ３３がＯＮからＯＦＦに操作されたか否かを確認する。即ち、燃料噴射弁制御部２１は、燃料噴射禁止条件の成否を確認する。
In FIG. 3, first, in step S <b> 101, the fuel injection
このときに、燃料噴射弁制御部２１は、燃料噴射禁止条件が成立しておらず燃料噴射弁の駆動が禁止されていない通常運転中では、ステップＳ１０１（ＮＯ方向）からステップＳ１０９へ移行し、カウンタＣをＣ＝０にリセットし、その後、ステップＳ１１０へ移行し、フラグＦがＦ＝１にセットされているか否かを確認する。
At this time, the fuel injection
このときに、燃料噴射弁制御部２１は、Ｆ＝０であることを確認した場合には、ステップＳ１１０（ＮＯ方向）からステップＳ１０８の処理へ移行し、噴射タイミングにある気筒の燃料噴射弁３５の駆動を許可し、ステップＳ１０１へ戻る。これらの一連の動作（Ｓ１０１→Ｓ１０９→Ｓ１１０→Ｓ１０８）は、燃料噴射禁止条件が成立していない通常運転中の動作に対応しており、フラグＦがＦ＝０のままであることから、点火制御部２３も吸気弁開閉制御部２４も燃料噴射弁制御部２１の制御下から解放されており、それぞれの制御部２３，２４は独自の通常制御を実行する。
At this time, when it is confirmed that F = 0, the fuel injection
一方、燃料噴射弁制御部２１は、エンジン１０の運転中に減速運転状態になったこと、又はイグニッションスイッチ３３がＯＮからＯＦＦに操作されたことを確認した場合には、燃料噴射禁止条件が成立したと判断し、ステップＳ１０１（ＹＥＳ方向）からステップＳ１０２へ移行し、エンジン１０が低負荷で運転されているか否かを確認する。このときに、燃料噴射弁制御部２１は、エンジン１０が低負荷で運転されていないことを確認した場合には、ステップＳ１０２（ＮＯ方向）からステップＳ１１１へ移行し、フラグＦをＦ＝０にリセットする。
On the other hand, when the fuel injection
そして、燃料噴射弁制御部２１は、ステップＳ１１１からステップＳ１１２へ移行し、噴射タイミングにある気筒の燃料噴射弁３５の駆動を禁止して、ステップＳ１０１へ戻る。これらの一連の動作（Ｓ１０１→Ｓ１０２→Ｓ１１１→Ｓ１１２）は、エンジン１０が低負荷で運転されていないときに燃料噴射禁止条件が成立した直後の動作であり、この場合には燃料噴射弁３５の駆動は即座に禁止される。なお、フラグＦはＦ＝０のままであることから、点火制御部２３も吸気弁開閉制御部２４も燃料噴射弁制御部２１の制御下から解放されており、それぞれの制御部２３，２４は独自の通常制御を実行する。
Then, the fuel injection
他方、燃料噴射弁制御部２１は、ステップＳ１０２で、エンジン１０が低負荷で運転されていることを確認した場合には、ステップＳ１０２（ＹＥＳ方向）からステップＳ１０３へ移行し、吸気弁の閉弁タイミングが遅角側になっているか否かを確認する。なお、ステップＳ１０３における吸気弁の閉弁タイミングの確認は、吸気弁開閉制御部２４から燃料噴射弁制御部２１への内部信号Ｓ１に基づいて行われる。また、吸気弁開閉制御部２４が独自の通常制御を行っている場合において、エンジン１０が低負荷で運転されていれば、吸気弁開閉制御部２４は、独自の通常制御により、吸気弁の閉弁タイミングを遅角側で制御している。
On the other hand, when it is confirmed in step S102 that the
そして、燃料噴射弁制御部２１は、吸気弁の閉弁タイミングが遅角側になっていることを確認した場合には、ステップＳ１０３（ＹＥＳ方向）からステップＳ１０４へ移行し、フラグＦをＦ＝１にセットする。この後、燃料噴射弁制御部２１は、ステップＳ１０４からステップＳ１０５へ移行し、カウンタＣをＣ＝４にセットしてステップＳ１０７へ移行する。
When the fuel injection
ここで、ステップＳ１０４でフラグＦがＦ＝１にセットされると、吸気弁開閉制御部２４が燃料噴射弁制御部２１の制御下に置かれて、燃料噴射弁制御部２１は、吸気弁開閉制御部２４を介して、吸気弁の閉弁タイミングを強制的に進角側とする。これとともに、点火制御部２３が燃料噴射弁制御部２１の制御下に置かれて、燃料噴射弁制御部２１は、各気筒へ噴射供給された燃料と吸気とからなる混合気に対して点火コイル３６の駆動を強制的に制御して、混合気への点火を実行する。
Here, when the flag F is set to F = 1 in step S104, the intake valve opening /
そして、ステップＳ１０７では、燃料噴射弁制御部２１は、カウンタＣがＣ＝０か否かを確認する。ここで、カウンタＣは、先ほど、ステップＳ１０５でＣ＝４にセットされていることから、燃料噴射弁制御部２１は、カウンタＣがＣ＝０ではないと判断し、ステップＳ１０７（ＮＯ方向）からステップＳ１０８へ移行する。そして、燃料噴射弁制御部２１は、噴射タイミングにある気筒の燃料噴射弁３５の駆動を許可し、噴射タイミングにある気筒の燃料噴射弁３５の駆動を許可し、ステップＳ１０１へ戻る。
In step S107, the fuel injection
この後のステップＳ１０１の処理が始まるときには、Ｆ＝１及びＣ＝４となっている状態であるから、エンジン１０が低負荷で運転されていて、燃料噴射禁止条件が成立している状態が継続しているとすれば、燃料噴射弁制御部２１は、ステップＳ１０１からステップＳ１０２を経て、ステップＳ１０３へ移行する。
When the processing of the subsequent step S101 starts, since F = 1 and C = 4, the state where the
ここで、前回の処理において、フラグＦがＦ＝１にセットされたことによって吸気弁開閉制御部２４が燃料噴射弁制御部２１の制御下に置かれ、吸気弁の閉弁タイミングは強制的に進角側とされている。このことから、今回のステップＳ１０３において、燃料噴射弁制御部２１は、ステップＳ１０３からステップＳ１０６へ移行し、カウンタＣがＣ＝Ｃ−１にデクリメントされて（Ｃ＝３となって）ステップＳ１０７へ進む。
Here, in the previous processing, when the flag F is set to F = 1, the intake valve opening /
ステップＳ１０７では、燃料噴射弁制御部２１は、カウンタＣがＣ＝３であることから、Ｃ＝０ではないと判断し、ステップＳ１０７（ＮＯ方向）からステップＳ１０８へ移行し、噴射タイミングにある気筒の燃料噴射弁３５の駆動を許可し、ステップＳ１０１へ戻る。この後のステップＳ１０１の処理が始まるときには、Ｆ＝１及びＣ＝３となっている状態であり、燃料噴射弁制御部２１は、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、１０６、Ｓ１０７、Ｓ１０８の一連の処理をＣ＝１となるまで繰り返し実行する。
In step S107, since the counter C is C = 3, the fuel injection
そして、Ｆ＝１及びＣ＝１となっている状態では、燃料噴射弁制御部２１は、ステップＳ１０１、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０６へ進む処理を実行し、今回のステップＳ１０６ではカウンタＣがＣ＝Ｃ−１にデクリメントされて（Ｃ＝０となって）ステップＳ１０７へ進む。そして、ステップＳ１０７では、燃料噴射弁制御部２１は、カウンタＣがＣ＝０であることから、ステップＳ１０７（ＹＥＳ方向）からステップＳ１１２へ移行し、噴射タイミングにある気筒の燃料噴射弁３５の駆動を禁止して、ステップＳ１０１へ戻る。
In the state where F = 1 and C = 1, the fuel injection
以上の処理により、フラグＦ＝１となっている間は、吸気弁開閉制御部２４が燃料噴射弁制御部２１の制御下に置かれ、吸気弁の閉弁タイミングが強制的に進角側とされるとともに、吸気弁の閉弁タイミングが強制的に進角側に変更された時点から、各気筒で１回ずつ燃料の噴射供給がされるまでの間（カウンタＣが４，３，２，１である間）、燃料噴射弁３５の駆動が継続される。また、燃料噴射弁３５の駆動が継続された気筒での混合気への点火も継続される。
As a result of the above processing, while the flag F = 1, the intake valve opening /
次に、燃料噴射禁止条件が成立から不成立に変化したときの動作について説明する。燃料噴射禁止条件が成立し、各気筒で１回ずつ燃料の噴射供給がされた後に、燃料噴射禁止条件が成立から不成立に変化した場合には、Ｆ＝１及びＣ＝０となっている状態である。そして、燃料噴射弁制御部２１は、Ｆ＝１及びＣ＝０の状態で、ステップＳ１０１の処理を実行する。ステップＳ１０１では、燃料噴射弁制御部２１は、燃料噴射禁止条件が成立から不成立に変化したことにより、ステップＳ１０１（ＮＯ方向）からステップＳ１０９へ移行して、カウンタＣをＣ＝０にリセットし、その後、ステップＳ１１０へ移行して、フラグＦがＦ＝１にセットされているか否かを確認する。
Next, the operation when the fuel injection prohibition condition changes from establishment to failure will be described. A state in which F = 1 and C = 0 when the fuel injection prohibition condition is satisfied and the fuel injection prohibition condition changes from satisfaction to failure after the fuel is supplied once for each cylinder. It is. And the fuel injection
ここで、現時点においてはフラグＦがＦ＝１にセットされている状態であるため、燃料噴射弁制御部２１は、ステップＳ１１０（ＹＥＳ方向）からステップＳ１１１へ移行し、フラグＦをＦ＝０にリセットする。その後、燃料噴射弁制御部２１は、ステップＳ１１２へ移行し、噴射タイミングにある気筒の燃料噴射弁３５の駆動を禁止して、ステップＳ１０１へ戻る。このとき、フラグＦがＦ＝０にリセットされたことにより、点火制御部２３も吸気弁開閉制御部２４も燃料噴射弁制御部２１の制御下から解放され、独自の通常制御に戻る。即ち、吸気弁の閉弁タイミングは本来の制御位置である遅角側へ戻される。
Here, since the flag F is currently set to F = 1, the fuel
その後、次に図３の処理においては、Ｆ＝０及びＣ＝０となっている状態である。そして、燃料噴射弁制御部２１は、Ｆ＝０及びＣ＝０の状態では、ステップＳ１０１から、Ｓ１０９を経て、Ｓ１１０へ移行する。今回は、Ｆ＝０であることから、燃料噴射弁制御部２１は、ステップＳ１１０（ＮＯ方向）からステップＳ１０８へ移行して、噴射タイミングにある気筒の燃料噴射弁３５の駆動を許可して、同様の処理を繰り返す。以上の処理により、吸気弁開閉制御部２４が燃料噴射弁制御部２１の制御下から解放されて通常制御に復帰し、吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に戻された後に、燃料噴射弁３５の駆動が再開される。
Thereafter, in the process of FIG. 3, F = 0 and C = 0. And the fuel injection
次に、図３のフローチャートにおけるカウンタＣの動作を、図４を用いて補足的に説明する。図４は、図１の燃料噴射弁３５の駆動タイミングを説明するためのタイミングチャートである。図４の横軸は、時間経過を示す。また、図４は、上から順に、エンジン運転状態（低負荷または低負荷以外）、吸気弁の閉弁タイミング（遅角側又は進角側）、燃料噴射禁止条件（成立又は不成立）、カウンタＣ（カウンタの数値）、及び燃料噴射弁３５の駆動制御（禁止又は許可）のそれぞれの状態を示している。また、図４の黒塗りの三角形で示された時刻は、各気筒での燃料噴射弁３５の駆動が実行される時刻を示す。
Next, the operation of the counter C in the flowchart of FIG. 3 will be supplementarily described with reference to FIG. FIG. 4 is a timing chart for explaining the drive timing of the
図４において、時刻ｔ１以前では、エンジンが低負荷で運転されており、吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に制御されている状態であり、燃料噴射禁止条件も不成立であることからカウンタＣはＣ＝０であり、燃料噴射弁制御部２１によって、燃料噴射弁３５の駆動が許可されている。そして、時刻ｔ１の時点において、燃料噴射弁制御部２１によって、エンジン１０の減速運転又はイグニッションスイッチ３３のＯＦＦ操作が確認され、燃料噴射禁止条件の成立が確認されると、吸気弁の閉弁タイミングが強制的に進角側とされ、カウンタＣがＣ＝４にセットされる。
In FIG. 4, before the time t1, the engine is operating at a low load, the closing timing of the intake valve is controlled to the retard side, and the fuel injection prohibition condition is not satisfied, so the counter C Is C = 0, and the fuel injection
そして、時刻ｔ１から時刻ｔ２に至るまでの間、カウンタＣは、Ｃ＝４→３→２→１→０とデクリメント（減算）され、カウンタＣがＣ≠０の間（４気筒エンジンでは各気筒一巡で計４回）は、燃料噴射弁制御部２１によって、燃料噴射弁３５の駆動が継続される。そして、カウンタＣがＣ＝０になった後、燃料噴射禁止条件が不成立となる時刻ｔ３までの間は、燃料噴射弁制御部２１によって、燃料噴射弁３５の駆動が禁止される。
Then, during the period from time t1 to time t2, the counter C is decremented (subtracted) as C = 4 → 3 → 2 → 1 → 0, and while the counter C is C ≠ 0 (in a four-cylinder engine, each cylinder For a total of four times), the
そして、時刻ｔ３の時点において、燃料噴射禁止条件が再び成立から不成立に変化したときには、燃料噴射弁制御部２１によって、吸気弁の閉弁タイミングが遅角側へ戻される。その後の時刻ｔ４において、燃料噴射弁制御部２１によって、燃料噴射弁３５の駆動が再開される。
At time t3, when the fuel injection prohibition condition changes from being satisfied to not being satisfied again, the fuel injection
以上のように、実施の形態１の内燃機関の制御装置によれば、燃料噴射弁制御部２１は、エンジン１０が低負荷で運転されている場合で、かつ吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に制御されている場合に、燃料噴射禁止条件が成立したことを確認した際には、吸気弁開閉制御部２４に吸気弁の閉弁タイミングを進角側に変更させる。そして、燃料噴射弁制御部２１は、各気筒で１回ずつ燃料の噴射供給がされるように燃料噴射弁の駆動を継続し、その噴射供給後に、燃料噴射弁の駆動を停止する。これとともに、燃料噴射弁制御部２１は、燃料の噴射供給がなされた気筒に対して、点火制御部２３に混合気への点火を実行させる。この構成により、燃料噴射弁の駆動が停止された時点では、吸気管内に滞留する燃料成分は掃気済みであり、燃料噴射弁の駆動を停止した時点以降では、吸気管内に滞留する燃料成分と新気とが気筒内へ吸入されて理論空燃比からかけ離れた希薄な混合気に点火されることが回避される。これにより、ポンピングロスを低減するために吸気弁の閉弁タイミングを遅角側へ制御している運転状態のときに、未燃焼の排ガスの大気への排出を防止することができるとともに、燃料噴射弁の駆動を停止制御する際の希薄燃焼による排ガスの悪化を抑制することができる。
As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine of the first embodiment, the fuel injection
また、燃料噴射弁制御部２１は、エンジン１０が低負荷で運転されている場合で、かつ吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に制御されている場合に、燃料噴射禁止要求が成立した場合には、吹き戻り燃料量推定部２２によって推定された吹き戻り燃料量から基本燃料量から差し引いて求められる吹き戻り補正後基本燃料量が、各気筒で１回ずつ燃料の噴射供給がされるように燃料噴射弁３５を駆動する。この構成により、燃料噴射弁３５の駆動を停止した時点で吸気管内に滞留する燃料成分が掃気済みであることに加えて、各気筒内に生成される混合気の空燃比が理論空燃比に調整されるようになる。この結果、各気筒内で点火される混合気の空燃比が、ほぼ理論空燃比となることから、排ガスの悪化をより抑制することができる。
Further, when the
ここで、従来装置において、燃料噴射弁の駆動停止中には吸気弁の閉弁タイミングを進角側に変化させ、燃料噴射弁の駆動を再開した直後に吸気弁の閉弁タイミングを遅角側に戻す場合、吸入空気量が少なくエンジンの出力トルクが小さい運転状態で吸気弁の閉弁タイミングを切り替えることになる。この結果、気筒間で空燃比にばらつきが生じ、トルク変動を誘発してエンジンが失速する可能性が生じる。
なお、このようなトルク変動に対して、特許文献２に示すような従来装置では、燃料供給を再開してから空燃比が安定するまで、閉弁タイミングを進角側とした状態が維持され、空燃比が安定した後に、吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に戻される。しかしながら、特許文献２に示す従来装置では、空燃比が安定するまでの間は閉弁タイミングが進角側のままの状態が継続されるため、燃料噴射弁の駆動を再開した後の燃費が悪化するという問題が生じる。
Here, in the conventional device, while the drive of the fuel injection valve is stopped, the valve closing timing of the intake valve is changed to the advance side, and immediately after the drive of the fuel injection valve is resumed, the valve closing timing of the intake valve is retarded. When returning to, the closing timing of the intake valve is switched in an operating state where the intake air amount is small and the engine output torque is small. As a result, the air-fuel ratio varies among the cylinders, which may induce torque fluctuation and stall the engine.
With respect to such torque fluctuations, in the conventional device as shown in
これに対して、実施の形態１の内燃機関の制御装置によれば、燃料噴射弁制御部２１は、燃料噴射禁止要求が成立から不成立に変化したときのエンジン１０の運転状態が低負荷運転であった場合には、吸気弁の閉弁タイミングを即座に進角側から遅角側へ戻し、その後に各気筒内への燃料の噴射供給が実行されるように燃料噴射弁３５の駆動を再開させる。この構成により、吸入空気量が少なくエンジン１０の出力トルクが小さい運転状態において吸気弁の閉弁タイミングを切り替えることが回避される。また、燃料噴射弁３５の駆動を再開した直後では既に吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に制御されるようになり、燃料噴射弁３５の駆動を再開した直後に気筒間での空燃比がばらついてトルク変動を誘発してエンジンが失速するという従来の問題も、燃料噴射弁３５の駆動を再開した直後に燃費が悪化するという問題も同時に解決することができる。
On the other hand, according to the control apparatus for an internal combustion engine of the first embodiment, the fuel injection
また、従来装置において、吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に制御されているときにイグニッションスイッチがＯＮからＯＦＦへ操作された場合に、イグニッションスイッチがＯＮからＯＦＦへ操作されたことによって燃料噴射弁の駆動が停止した後の各気筒内に、前回吸気弁が開いていたときに吸気管内に吹き戻されて吸気管内に滞留していた燃料成分が、次に吸気弁が開いたときに新気とともに気筒内へ再吸入される。
ここで、イグニッションスイッチがＯＦＦされるのと同時に点火コイルの駆動も停止する電気配線で構成された制御装置では、前回吸気弁が開いていたときに吸気管内に吹き戻されて滞留していた燃料成分は、次に吸気弁が開いたときに新気とともに気筒内へ再吸入された後、未燃焼のまま排気管から大気中に排出されてしまい大気を汚染するという問題がある。
また、イグニッションスイッチがＯＦＦされても点火コイルの駆動の停止を遅らせることができる電気配線で構成された制御装置であれば、少なくとも、吸気管に吹き戻されて滞留していた燃料成分が未燃焼のまま排気管から大気中に排出されてしまうことは解消される。しかしながら、理論空燃比からかけ離れた希薄な混合気に点火されるため、やはり、希薄燃焼による排ガスの悪化が問題となる。
Further, in the conventional device, when the ignition switch is operated from ON to OFF while the closing timing of the intake valve is controlled to the retard side, fuel injection is performed by operating the ignition switch from ON to OFF. The fuel component that was blown back into the intake pipe and stayed in the intake pipe when the intake valve was previously opened in each cylinder after the valve drive stopped is new when the intake valve is opened next. Re-inhaled into the cylinder along with the air
Here, in the control device constituted by electric wiring that stops the ignition coil drive at the same time when the ignition switch is turned off, the fuel that was blown back into the intake pipe and stayed when the intake valve was opened last time There is a problem in that the components are re-intaked into the cylinder together with fresh air when the intake valve is opened next, and then discharged from the exhaust pipe into the atmosphere without being burned, thereby polluting the atmosphere.
In addition, if the control device is configured with electric wiring that can delay the stop of the ignition coil drive even when the ignition switch is turned off, at least the fuel component that has been blown back into the intake pipe and stayed there is unburned. The exhaust from the exhaust pipe to the atmosphere is eliminated. However, since the lean air-fuel mixture far from the stoichiometric air-fuel ratio is ignited, the deterioration of exhaust gas due to lean combustion is also a problem.
これに対して、実施の形態１の内燃機関の制御装置によれば、燃料噴射弁制御部２１は、イグニッションスイッチがＯＮからＯＦＦに切り替わった際に、燃料噴射禁止要求が成立したと判断し、吸気弁開閉制御部２４に吸気弁の閉弁タイミングを進角側に変更させる。そして、燃料噴射弁制御部２１は、各気筒で１回ずつ燃料の噴射供給がされるように燃料噴射弁の駆動を継続し、その噴射供給後に、燃料噴射弁の駆動を停止する。これとともに、燃料噴射弁制御部２１は、各気筒内への燃料の噴射供給がなされた気筒に対して、点火制御部２３に混合気への点火を実行させる。この構成により、燃料噴射弁３５の駆動を停止する際に、従来、問題となっていた希薄燃焼による排ガスの悪化を抑制することができる。
On the other hand, according to the control device for the internal combustion engine of the first embodiment, the fuel injection
なお、実施の形態１では、燃料噴射弁制御部２１が吹き戻り燃料量推定部２２を含んでいた。しかしながら、この例に限定するものではなく、吹き戻り燃料量推定部２２については省略してもよい。また、燃料噴射弁制御部２１が、燃料噴射禁止条件の成立を確認した際に、燃料噴射弁３５の駆動を継続させるときに、各気筒に噴射供給する燃料量については、吹き戻り補正後基本燃料量に限定するものではなく、事前に設定された燃料量であってもよい。
In the first embodiment, the fuel injection
また、実施の形態１では、燃料噴射禁止条件が、エンジンが一定速運転状態又は加速運転状態から減速運転状態となった場合、及びイグニッションスイッチ３３がＯＮからＯＦＦに操作された場合に成立する条件の両方であったが、いずれか一方のみでもよい。
In the first embodiment, the fuel injection prohibition condition is satisfied when the engine changes from the constant speed operation state or the acceleration operation state to the deceleration operation state, and when the
１０ エンジン（内燃機関）、１８ クランク角センサ、１９ カム角センサ、２０ エンジン制御装置、２０ 制御装置、２１ 燃料噴射弁制御部、２２ 燃料量推定部、２３ 点火制御部、２４ 吸気弁開閉制御部、３１ エアーフローセンサ、３２ アクセルポジションセンサ、３３ イグニッションスイッチ、３４ オイルコントロールバルブ、３５ 燃料噴射弁、３６ 点火コイル。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記内燃機関の運転状態を監視し、その運転状態に基づいて所定の燃料噴射禁止条件が成立するか否かを判断し、前記燃料噴射禁止条件が成立していないときには、前記各気筒内に充填される空気量に対して理論空燃比の混合気を生成するための基本燃料量を決定するとともに、前記基本燃料量が前記各気筒内に噴射供給されるように前記気筒毎の燃料噴射弁の駆動を制御する燃料噴射弁制御部と、
前記各気筒の点火手段の点火タイミングを制御する点火制御部と、
前記内燃機関が高負荷で運転されるときには前記各気筒の吸気弁の閉弁タイミングが進角側となるように前記吸気弁の閉弁タイミングを制御し、前記内燃機関が低負荷で運転されるときには前記各気筒の吸気弁の閉弁タイミングが遅角側となるように前記吸気弁の閉弁タイミングを制御する吸気弁開閉制御部と
を備え、
前記燃料噴射弁制御部は、前記内燃機関が低負荷で運転されている場合で、かつ前記吸気弁の閉弁タイミングが遅角側に制御されている場合に、前記燃料噴射禁止条件が成立したことを確認した際には、
前記吸気弁開閉制御部に前記吸気弁の閉弁タイミングを進角側に変更させ、前記各気筒で１回ずつ前記基本燃料量の燃料の噴射供給が前記各気筒にされるように、前記燃料噴射弁の駆動を継続させて、
その燃料供給後に、前記燃料噴射弁の駆動を停止するとともに、燃料の噴射供給がなされた前記気筒に対して、前記点火制御部に前記点火手段による混合気への点火を実行させる
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 for controlling operation of an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
The operation state of the internal combustion engine is monitored, it is determined whether a predetermined fuel injection prohibition condition is satisfied based on the operation state, and when the fuel injection prohibition condition is not satisfied, the cylinders are filled. A basic fuel amount for generating a stoichiometric air-fuel mixture with respect to the air amount to be determined, and the fuel injection valve for each cylinder so that the basic fuel amount is injected into each cylinder. A fuel injection valve control unit for controlling driving;
An ignition control unit for controlling the ignition timing of the ignition means of each cylinder;
When the internal combustion engine is operated at a high load, the closing timing of the intake valve is controlled so that the closing timing of the intake valve of each cylinder is advanced, and the internal combustion engine is operated at a low load. An intake valve opening / closing control unit that controls the closing timing of the intake valve so that the closing timing of the intake valve of each cylinder is on the retard side.
The fuel injection valve control unit establishes the fuel injection prohibition condition when the internal combustion engine is operated at a low load and the closing timing of the intake valve is controlled to the retard side. When you confirm that
The fuel is controlled so that the intake valve opening / closing control unit changes the closing timing of the intake valve to the advance side, and the fuel supply of the basic fuel amount is made to each cylinder once in each cylinder. Continue to drive the injection valve,
After the fuel supply, the driving of the fuel injection valve is stopped, and the ignition control unit is caused to execute ignition of the air-fuel mixture by the ignition means for the cylinder to which the fuel injection is supplied. A control device for an internal combustion engine.
閉弁タイミングが遅角側に制御されているときの前記吸気弁の開弁中に前記気筒内から吸気管内へ吹き戻され、当該気筒の前記吸気弁が閉弁した後に前記吸気管内に滞留し、その後に、当該気筒の前記吸気弁が開弁したときに新気とともに前記吸気管内から当該気筒内へ再吸入される燃料量に相当する吹き戻り燃料量を推定する吹き戻り燃料量推定部
をさらに備え、
前記燃料噴射弁制御部は、
前記燃料噴射禁止条件が成立したことを確認した際に、前記燃料噴射弁の駆動を継続させるときに、
前記吹き戻り燃料量推定部によって推定された前記吹き戻り燃料量を前記基本燃料量から差し引いて求められる吹き戻り補正後基本燃料量を、前記基本燃料量に代えて、前記各気筒内へ噴射供給させるように前記燃料噴射弁を駆動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 The fuel injection valve control unit
During the opening of the intake valve when the valve closing timing is controlled to the retarded angle side, the air is blown back from the cylinder into the intake pipe, and after the intake valve of the cylinder is closed, it stays in the intake pipe. Thereafter, a blow-back fuel amount estimation unit that estimates a blow-back fuel amount corresponding to the amount of fuel re-intaked from the intake pipe into the cylinder together with fresh air when the intake valve of the cylinder is opened. In addition,
The fuel injection valve control unit
When it is confirmed that the fuel injection prohibition condition is satisfied, when driving the fuel injection valve is continued,
Instead of the basic fuel amount, the basic fuel amount after the blowback correction obtained by subtracting the fuel amount estimated by the blowback fuel amount estimation unit from the basic fuel amount is supplied to each cylinder. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection valve is driven to cause the fuel injection valve to drive.
前記吸気弁開閉制御部に前記吸気弁の閉弁タイミングの制御を遅角側とさせ、その後に前記各気筒内への燃料の噴射供給が再開されるように前記燃料噴射弁の駆動を制御する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の制御装置。 When the internal combustion engine is in a low load state when the fuel injection valve control unit confirms that the fuel injection prohibition condition has changed from establishment to failure,
The intake valve opening / closing control unit controls the closing timing of the intake valve to be retarded, and thereafter controls the drive of the fuel injection valve so that the fuel injection supply into each cylinder is resumed. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized by the above.
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined fuel injection prohibition condition is a condition that is satisfied when the operation state of the internal combustion engine is a deceleration operation state. Engine control device.
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の制御装置。 3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the predetermined fuel injection prohibition condition is a condition that is satisfied when an ignition switch is switched from ON to OFF during operation of the internal combustion engine. Control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009136023A JP2010281276A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009136023A JP2010281276A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Control device for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010281276A true JP2010281276A (en) | 2010-12-16 |
Family
ID=43538221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009136023A Pending JP2010281276A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010281276A (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003172159A (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Toyota Motor Corp | Valve timing control device for internal combustion engine |
| JP2005090325A (en) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Toyota Motor Corp | Fuel injection amount controller |
| JP2006144685A (en) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
| JP2006257997A (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Hitachi Ltd | Control device for cylinder injection internal combustion engine |
-
2009
- 2009-06-05 JP JP2009136023A patent/JP2010281276A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003172159A (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Toyota Motor Corp | Valve timing control device for internal combustion engine |
| JP2005090325A (en) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Toyota Motor Corp | Fuel injection amount controller |
| JP2006144685A (en) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
| JP2006257997A (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Hitachi Ltd | Control device for cylinder injection internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5299586B2 (en) | Control method for spark ignition engine and spark ignition engine | |
| JP4404028B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP2006348863A (en) | Starter of internal combustion engine | |
| JP2000064863A (en) | Four-cycle internal combustion engine | |
| WO2016166859A1 (en) | Engine control apparatus, and engine control method | |
| JP2009228674A (en) | Method for controlling internal combustion engine, and control system for internal combustion engine | |
| JP3841058B2 (en) | Engine starter | |
| JP2007056798A (en) | Controller for internal combustion engine | |
| JP2005201113A (en) | Controlling device of internal combustion engine | |
| JP2007032415A (en) | Valve timing controller for engine | |
| JP2003343313A (en) | Control device for internal combustion engine | |
| WO2016170583A1 (en) | Engine control device and engine control method | |
| JP7294099B2 (en) | Control device for compression ignition engine | |
| JP3979376B2 (en) | Engine control device | |
| JP2008088910A (en) | Operation stop control device for compression ignition type internal combustion engine | |
| JP4124101B2 (en) | Engine control device | |
| JP2017078344A (en) | Internal combustion engine control device | |
| WO2019142226A1 (en) | Internal combustion engine control method and internal combustion engine control device | |
| JP3771101B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP2010281276A (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP2006125276A (en) | Engine start device | |
| JP5452430B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP2005299408A (en) | Device for raising temperature of engine | |
| JP4743189B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP2004162617A (en) | Control device for internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110519 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110524 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110614 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111004 |