JP2011247113A - Method for controlling amount of intake air of internal combustion engine - Google Patents

Method for controlling amount of intake air of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2011247113A
JP2011247113A JP2010118821A JP2010118821A JP2011247113A JP 2011247113 A JP2011247113 A JP 2011247113A JP 2010118821 A JP2010118821 A JP 2010118821A JP 2010118821 A JP2010118821 A JP 2010118821A JP 2011247113 A JP2011247113 A JP 2011247113A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake air
engine
internal combustion
combustion engine
air amount
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
Application number
JP2010118821A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Fujii
孝治 藤井
Makoto Oya
眞琴 大矢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP2010118821A priority Critical patent/JP2011247113A/en
Publication of JP2011247113A publication Critical patent/JP2011247113A/en
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the excess rotation of an internal combustion engine during running on a downward slope by limiting the amount of intake air not to exceed an upper limit.SOLUTION: The method for controlling the amount of the intake air of the internal combustion engine limits the amount of the intake air so that the engine output is reduced in an operation region in which the engine speed exceeds the neighborhood of an engine speed that generates the maximum output of the internal combustion engine in the internal combustion engine mounted on a vehicle, wherein the intake air limit is increased as the engine speed rises and is decreased as the load on the internal combustion engine decreases.

Description

本発明は、自動車などの車両に搭載される内燃機関の吸入空気量制御方法に関するものである。   The present invention relates to an intake air amount control method for an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile.

一般に、平坦路を走行する場合の車両の最高車速は、車両の走行抵抗とエンジンの最大駆動力（トルク）とが一致する状態で発生する。車両のこのような最高車速は、走行中の路面の勾配がマイナスの場合、つまり下り坂を車両が走行する場合、走行抵抗が低くなるために平坦路を走行する場合に比較して、高くなる。   In general, the maximum vehicle speed of a vehicle when traveling on a flat road is generated in a state where the traveling resistance of the vehicle matches the maximum driving force (torque) of the engine. Such a maximum vehicle speed of the vehicle is higher when the slope of the road surface is negative, that is, when the vehicle travels on a downhill than when traveling on a flat road due to lower travel resistance. .

ところで、貨物用車両などで、排気量が低いエンジンと減速比が大きい変速機とを搭載するものでは、上述した最高車速におけるエンジン回転数が、エンジンの最高回転数に近似する場合がある。このような車両にあっては、下り坂を走行中に最高車速となるとエンジン回転数が最高回転数を超える場合があり、エンジンの信頼性の上では好ましくない事態となる。   By the way, in a cargo vehicle or the like equipped with an engine with a low displacement and a transmission with a large reduction ratio, the engine speed at the maximum vehicle speed described above may approximate the maximum engine speed. In such a vehicle, when the vehicle speed reaches the maximum while traveling downhill, the engine speed may exceed the maximum speed, which is not preferable in terms of engine reliability.

このような事態に対して、車両の速度を制限するために、燃料カット制御や点火時期遅角制御などを実行し、エンジンのトルクを制限することが考えられている。しかしながら、燃料カット制御にあっては、燃料カットを実行した場合のトルクの低下が大きいため、燃料カットと燃料カット復帰とを繰り返す必要がある。そのため、トルクが降下と上昇を繰り返すことになり、上述したような貨物用車両などではドライバビリティが低下することになった。また、点火時期遅角制御にあっては、点火時期を遅角することにより排気ガス温度が上昇し、その結果トルクの低下の余裕度が小さく、下り勾配の如何によっては効果が期待できない。   In order to limit the speed of the vehicle in such a situation, it is considered to execute fuel cut control, ignition timing retard control, or the like to limit engine torque. However, in the fuel cut control, since the torque is greatly reduced when the fuel cut is executed, it is necessary to repeat the fuel cut and the fuel cut return. As a result, the torque repeatedly decreases and increases, and drivability decreases in the above-described cargo vehicle. Further, in the ignition timing retarding control, the exhaust gas temperature rises by retarding the ignition timing. As a result, the margin for the decrease in torque is small, and the effect cannot be expected depending on the downward gradient.

ところで、例えば吸気弁の開閉タイミング（バルブタイミング）を制御する可変バルブタイミング制御装置を備えるエンジンでは、排気弁に対する吸気弁の開タイミングを進角あるいは遅角させることにより、運転状態毎の出力や燃費を向上させるようにしている。   By the way, for example, in an engine equipped with a variable valve timing control device that controls the opening / closing timing (valve timing) of the intake valve, the opening timing of the intake valve relative to the exhaust valve is advanced or retarded so that the output and fuel consumption for each operating state are increased. To improve.

この種のエンジンにあって、例えば特許文献１のもののように、エンジンの運転状態を検出し、検出した運転状態が過酷運転領域における運転状態である場合は、吸排気弁の開閉時期相対位相を機関低出力側に選択するようにようにして、エンジンのトルクを制限するものがある。この特許文献１における過酷運転領域は、エンジン回転数が所定値以上であるか否かで判断している。   In this type of engine, as in, for example, Patent Document 1, when the operating state of the engine is detected and the detected operating state is an operating state in a severe operating region, the intake / exhaust valve opening / closing timing relative phase is calculated. Some of them select the engine low output side to limit the engine torque. The severe operation region in Patent Document 1 is determined based on whether or not the engine speed is a predetermined value or more.

しかしながら、過酷運転領域を検出するための予め設定された判定回転数を、平坦路の走行時のものとしている場合は、上述したような下り坂の走行時には、エンジンの最高回転数を上回る可能性が生じるため、判定回転数を低回転数に設定すると、最高出力発生前のエンジン回転数で過酷運転領域を検出し、エンジン出力を低下させる。このため、早期にエンジン出力が低下することで、ドライバビリティが低下することになる   However, if the preset rotation speed for detecting the severe operating region is set to be used when traveling on a flat road, the maximum engine speed may be exceeded when traveling on a downhill as described above. Therefore, when the determination rotational speed is set to a low rotational speed, a severe operation region is detected based on the engine rotational speed before the maximum output is generated, and the engine output is reduced. For this reason, drivability is reduced because the engine output is reduced early.

特開昭６０‐２４０８２８号公報JP-A-60-240828

そこで本発明は以上の点に着目し、吸入空気量を上限となる空気量を上回らないように制限することにより、下り坂を走行中に内燃機関が過回転の運転状態になることを抑制することを目的としている。   Therefore, the present invention pays attention to the above points, and restricts the intake air amount from exceeding the upper limit air amount, thereby suppressing the internal combustion engine from being over-rotated during traveling on the downhill. The purpose is that.

すなわち、本発明の内燃機関の吸入空気量制御方法は、車両に搭載される内燃機関において、内燃機関の最高出力を発生する機関回転数近傍を上回る機関回転数の運転領域において機関出力を低減するように吸入空気量を制限する内燃機関の吸入空気量制御方法であって、吸入空気量の制限は、機関回転数が高くなるほど大きくし、かつ内燃機関に対する負荷が小さくなるほど小さくすることを特徴とする。   In other words, the intake air amount control method for an internal combustion engine according to the present invention reduces engine output in an operating range of an engine speed exceeding the vicinity of the engine speed that generates the maximum output of the internal combustion engine in an internal combustion engine mounted on a vehicle. An intake air amount control method for an internal combustion engine that limits the intake air amount as described above, characterized in that the restriction of the intake air amount increases as the engine speed increases and decreases as the load on the internal combustion engine decreases. To do.

このような構成によれば、吸入空気量の制限を、機関回転数が高くなるほど大きく、かつ内燃機関に対する負荷が小さくなるほど小さくすることにより、吸入空気量が機関回転数及び負荷の変化に応じて増加すること抑える。これにより、内燃機関の出力を低下させ、最高出力を発生する機関回転数近傍より上の回転数の運転領域において、仮に下り坂などの走行状態においても、ドライバビリティを損なうことなく、内燃機関の過回転を抑制することが可能になる。   According to such a configuration, the intake air amount is increased according to changes in the engine speed and the load by increasing the limit of the intake air amount as the engine speed increases and decreasing as the load on the internal combustion engine decreases. Suppress the increase. As a result, the output of the internal combustion engine is reduced, and in the operating range of the engine speed near the engine speed that generates the maximum output, even in a traveling state such as a downhill, the drivability is not impaired. Over-rotation can be suppressed.

内燃機関のポンピングロスを低減するためには、内燃機関が、機関回転数及び負荷に基づいて吸気弁と排気弁との少なくとも一つの開閉タイミングを制御する可変バルブタイミング制御装置を備えてなり、吸入空気量の制限は、可変バルブタイミング制御装置により開閉タイミングの変更量を制御して行うものが好ましい。   In order to reduce the pumping loss of the internal combustion engine, the internal combustion engine includes a variable valve timing control device that controls at least one opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve based on the engine speed and the load. The air amount is preferably limited by controlling the change amount of the opening / closing timing with a variable valve timing control device.

本発明は、以上説明したような構成であり、最高出力を発生する機関回転数近傍より上の回転数の運転領域において、仮に下り坂などの走行状態においても、ドライバビリティを損なうことなく、内燃機関の過回転を抑制することができる。   The present invention is configured as described above, and the internal combustion engine does not impair drivability even in a traveling state such as a downhill in an operating region where the engine speed is higher than the vicinity of the engine speed that generates the maximum output. Engine overspeed can be suppressed.

本発明の実施形態の概略構成を示す構成説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Structure explanatory drawing which shows schematic structure of embodiment of this invention. 同実施形態の制御手順の概略を示すフローチャート。The flowchart which shows the outline of the control procedure of the embodiment. 同実施形態の作用説明図。Action | operation explanatory drawing of the same embodiment.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に１気筒の構成を概略的に示した三気筒のエンジン１００は、例えば自動車に搭載されるものである。自動車は、例えば貨物運搬用のもので、エンジン１００に接続される変速機は、減速比の高いものである。このエンジン１００は、吸気系１、シリンダ２及び排気系５を備えている。吸気系１には、図示しないアクセルペダルに応じて開閉するスロットル弁１１が設けてあり、そのスロットル弁１１の下流には、サージタンク１３を一体に有する吸気マニホルド１２が取り付けてある。この実施形態のスロットル弁１１は、いわゆる電子スロットルであり、図示しないアクチュエータにより開閉される。アクチュエータは、アクセルペダルの操作量により作動するとともに、後述する吸入空気量制御にあってはアクセルペダルの操作量に依存することなく作動して、スロットル弁１１の開度を変更する。このアクチュエータは、後述する電子制御装置４から出力される駆動信号により制御される。   A three-cylinder engine 100 schematically showing the configuration of one cylinder in FIG. 1 is mounted on, for example, an automobile. The automobile is for cargo transportation, for example, and the transmission connected to the engine 100 has a high reduction ratio. The engine 100 includes an intake system 1, a cylinder 2, and an exhaust system 5. The intake system 1 is provided with a throttle valve 11 that opens and closes in response to an accelerator pedal (not shown), and an intake manifold 12 that integrally has a surge tank 13 is attached downstream of the throttle valve 11. The throttle valve 11 of this embodiment is a so-called electronic throttle and is opened and closed by an actuator (not shown). The actuator operates according to the amount of operation of the accelerator pedal, and in the intake air amount control described later, operates regardless of the amount of operation of the accelerator pedal to change the opening of the throttle valve 11. This actuator is controlled by a drive signal output from an electronic control unit 4 described later.

シリンダ２上部に形成される燃焼室２３の天井部には、点火プラグ８が取り付けてある。吸気マニホルド１２の吸気ポート側端部には、燃料噴射弁３が取り付けてある。この燃料噴射弁３は、電子制御装置４により制御される。   A spark plug 8 is attached to the ceiling portion of the combustion chamber 23 formed in the upper part of the cylinder 2. A fuel injection valve 3 is attached to an intake port side end of the intake manifold 12. The fuel injection valve 3 is controlled by an electronic control unit 4.

このエンジン１００は、吸気弁２1の開閉タイミングを変更するための可変バルブタイミング機構９を備えている。可変バルブタイミング機構９は、いわゆる揺動シリンダ機構を利用したもので、吸気カムシャフト９１に固定されたロータと、ロータの外側に嵌められるハウジングと、ロータに対してハウジングを回動させるための電磁式４方向切換制御弁であるオイルコントロールバルブ９２と、互いに噛み合うように一方をハウジングに取り付けて他方を排気カムシャフト９３に固定した一対のギア９４，９５と、排気カムシャフト９３の端部に取り付けられてクランク角度信号及び気筒判別用信号を出力するクランクセンサ９６と、吸気カムシャフト９１の端部に取り付けられて２４０°ＣＡ（クランク角度）回転する毎に排気カム信号を出力するタイミングセンサ９７とを備える構成である。可変バルブタイミング機構９と電子制御装置４とにより、可変バルブタイミング制御装置が構成される。   The engine 100 includes a variable valve timing mechanism 9 for changing the opening / closing timing of the intake valve 21. The variable valve timing mechanism 9 uses a so-called oscillating cylinder mechanism, and includes a rotor fixed to the intake camshaft 91, a housing fitted outside the rotor, and an electromagnetic for rotating the housing relative to the rotor. An oil control valve 92 that is a four-way switching control valve, a pair of gears 94 and 95 that are attached to the housing and fixed to the exhaust camshaft 93 so as to mesh with each other, and attached to the end of the exhaust camshaft 93 A crank sensor 96 that outputs a crank angle signal and a cylinder discrimination signal, and a timing sensor 97 that is attached to the end of the intake camshaft 91 and outputs an exhaust cam signal each time it rotates 240 ° CA (crank angle); It is the structure provided with. The variable valve timing mechanism 9 and the electronic control device 4 constitute a variable valve timing control device.

このような構成において、吸気弁２１の開閉タイミング、つまりバルブタイミングは、電子制御装置４から出力される開閉タイミング信号ｐにより可変バルブタイミング機構９が作動して変更されるものである。すなわち、可変バルブタイミング機構９は、開閉タイミング信号ｐを受けると、ハウジングに流出入する作動油の方向及び量をオイルコントロールバルブ９２により制御する。これにより、ロータに対するハウジングの相対角度が変化し、吸気カムシャフト９１と排気カムシャフト９３との間に所望の回転位相差を生じさせて、バルブタイミングを可変制御するものである。つまり、クランクシャフトの回転に対して、排気弁２４を常に一定のタイミングで開閉させつつ、吸気弁２１の開閉タイミングを変化させることにより、吸気弁２１の開閉タイミングと排気弁２４の開閉タイミングとの相対位相差を所定角度範囲内で自在に変化させることができる。このように、吸気弁２１のバルブタイミングを調整することにより、吸気弁２１と排気弁２４とが同時に開いている際のオーバーラップ量を調整することができ、適正に内部ＥＧＲガス量を制御することができる。   In such a configuration, the opening / closing timing of the intake valve 21, that is, the valve timing, is changed by the variable valve timing mechanism 9 operated by the opening / closing timing signal p output from the electronic control device 4. That is, when the variable valve timing mechanism 9 receives the opening / closing timing signal p, the oil control valve 92 controls the direction and amount of hydraulic fluid flowing into and out of the housing. As a result, the relative angle of the housing with respect to the rotor changes, and a desired rotational phase difference is generated between the intake camshaft 91 and the exhaust camshaft 93 to variably control the valve timing. That is, the opening / closing timing of the intake valve 21 and the opening / closing timing of the exhaust valve 24 are changed by changing the opening / closing timing of the intake valve 21 while the exhaust valve 24 is always opened / closed with respect to the rotation of the crankshaft. The relative phase difference can be freely changed within a predetermined angle range. In this way, by adjusting the valve timing of the intake valve 21, the overlap amount when the intake valve 21 and the exhaust valve 24 are simultaneously opened can be adjusted, and the internal EGR gas amount is controlled appropriately. be able to.

電子制御装置４は、中央演算装置４１と、記憶装置４２と、入力インターフェース４３と、出力インターフェース４４とを備えてなるマイクロコンピュータシステムを主体に構成されている。中央演算装置４１は、記憶装置４２に格納された、以下に説明する種々のプログラムを実行して、エンジン１００の運転を制御するものである。中央演算装置４１には、エンジン１００の運転制御に必要な情報が入力インターフェース４３を介して入力されるとともに、中央演算装置４１は、燃料制御弁３、オイルコントロールバルブ９２などに対して制御信号を、出力インターフェース４４を介して出力する。   The electronic control unit 4 is mainly configured by a microcomputer system including a central processing unit 41, a storage unit 42, an input interface 43, and an output interface 44. The central processing unit 41 controls the operation of the engine 100 by executing various programs described below stored in the storage device 42. Information necessary for operation control of the engine 100 is input to the central processing unit 41 via the input interface 43, and the central processing unit 41 sends control signals to the fuel control valve 3, the oil control valve 92, and the like. And output via the output interface 44.

具体的には、入力インターフェース４３には、吸気マニホルド１２に流入する空気空気の圧力すなわち吸気管圧力を検出するための吸気圧センサ７１から出力される吸気圧信号ａ、エンジン回転数を検出するための回転数センサ７２から出力される回転数信号ｂ、車速を検出するための車速センサ７３から出力される車速信号ｃ、スロットル弁１１の開閉状態を検出するためのスロットル開度センサ７４から出力されるスロットル開度信号ｄ、エンジン１００の冷却水温度を検出するための水温センサ７６から出力される水温信号ｆ、排気系５を構成する排気マニホルド５３の三元触媒５２側の端部近傍に取り付けられるＯ2センサ５１から出力される電圧信号ｈなどが入力される。一方、出力インターフェース４４からは、点火プラグ８に対して点火信号ｍ、燃料噴射弁３に対して燃料噴射信号ｎ、可変バルブタイミング機構９のオイルコントロールバルブ９２に対して開閉タイミング信号ｐ、スロットル弁１１のアクチュエータの駆動信号などが出力される。 Specifically, the input interface 43 detects the intake air pressure signal a output from the intake air pressure sensor 71 for detecting the pressure of air air flowing into the intake manifold 12, that is, the intake pipe pressure, and the engine speed. The rotation speed signal b output from the rotation speed sensor 72, the vehicle speed signal c output from the vehicle speed sensor 73 for detecting the vehicle speed, and the throttle opening sensor 74 for detecting the open / closed state of the throttle valve 11 are output. The throttle opening signal d, the water temperature signal f output from the water temperature sensor 76 for detecting the coolant temperature of the engine 100, and the exhaust manifold 53 constituting the exhaust system 5 are attached in the vicinity of the end of the three-way catalyst 52 side. The voltage signal h output from the O 2 sensor 51 is input. On the other hand, from the output interface 44, an ignition signal m for the spark plug 8, a fuel injection signal n for the fuel injection valve 3, an opening / closing timing signal p for the oil control valve 92 of the variable valve timing mechanism 9, and a throttle valve 11 actuator drive signals and the like are output.

このような構成において、電子制御装置４は、エアフロメータ７１から出力される空気流量信号ａと回転数センサ７２から出力される回転数信号ｂとを主な情報として、運転状態に応じて設定される係数を用いて燃料噴射量を演算し、燃料噴射量に対応する燃料噴射時間つまり燃料噴射弁３に対する通電時間を決定し、その決定された通電時間により燃料噴射弁３を制御して、燃料を吸気系１に噴射させる。このような燃料噴射制御自体は、この分野で知られているものを適用するものであってよい。   In such a configuration, the electronic control unit 4 is set according to the operating state using the air flow rate signal a output from the air flow meter 71 and the rotation speed signal b output from the rotation speed sensor 72 as main information. The fuel injection amount is calculated using the coefficient to determine the fuel injection time corresponding to the fuel injection amount, that is, the energization time for the fuel injection valve 3, and the fuel injection valve 3 is controlled by the determined energization time. Is injected into the intake system 1. Such fuel injection control itself may apply what is known in this field.

また、電子制御装置４には、エンジン１００の最高出力を発生するエンジン回転数近傍を上回るエンジン回転数の運転領域においてトルクを低減するように吸入空気量を制限する吸入空気量制御プログラムが格納してある。この吸入空気量制御プログラムにあっては、吸入空気量の制限は、エンジン回転数が高くなるほど大きくし、かつエンジン１００に対する負荷が小さくなるほど小さくするように、プログラムしてある。この吸入空気量制御プログラムの動作を、図２を交えて以下に説明する。なお、この吸入空気量補正プログラムは、発進加速時や高速走行中における加速時などのスロットル弁１１が開度の高い状態で開いている場合、言い換えればエンジン１００が高負荷の状態で運転されている場合に実行される。   In addition, the electronic control unit 4 stores an intake air amount control program that limits the intake air amount so as to reduce the torque in an operation range of the engine speed exceeding the vicinity of the engine speed that generates the maximum output of the engine 100. It is. In this intake air amount control program, the restriction on the intake air amount is programmed so as to increase as the engine speed increases and decrease as the load on the engine 100 decreases. The operation of this intake air amount control program will be described below with reference to FIG. Note that this intake air amount correction program is used when the throttle valve 11 is opened with a high degree of opening, such as during start acceleration or acceleration during high-speed driving, in other words, the engine 100 is operated with a high load. It is executed when

まず、ステップＳ１では、エンジン回転数が判定回転数を上回ったか否かを判定する。判定回転数は、エンジン１００の出力、つまりトルクが最大になるエンジン回転数に対応させて設定している。この判定回転数は、エンジン１００の最大トルクになるエンジン回転数の近傍における回転数で設定するものであってもよい。   First, in step S1, it is determined whether or not the engine speed has exceeded the determination speed. The determination rotational speed is set corresponding to the output of the engine 100, that is, the engine rotational speed at which the torque is maximized. This determination rotational speed may be set as a rotational speed in the vicinity of the engine rotational speed at which the maximum torque of engine 100 is obtained.

ステップＳ２では、エンジン回転数が判定回転数を上回った時点におけるエンジン回転数と負荷とを検出する。負荷は、吸気圧センサ７１から出力される吸気圧信号ａにより検出する。   In step S2, the engine speed and the load at the time when the engine speed exceeds the determination speed are detected. The load is detected by an intake pressure signal a output from the intake pressure sensor 71.

ステップＳ３では、検出したエンジン回転数と負荷とに基づいて、吸入空気量を制限する限界値を設定する。吸入空気量の限界値は、あらかじめ適合によりその代表値が設定してあるマップを用いて設定するもので、マップにないエンジン回転数及び負荷の場合には、補間計算を行って設定するものである。限界値は、エンジン回転数が高くなるほど制限が大きくなるように小さく設定し、かつエンジン１００の負荷が小さくなるほど制限が小さくなるように大きく設定する。したがって、エンジン回転数が高くなるにしたがって限界値は小さな値に設定され、かつエンジン１００の負荷が小さくなるにしたがって限界値は大きな値に設定されて、エンジン１００の最高回転数に至るまでに吸入空気量が制限される。   In step S3, a limit value for limiting the intake air amount is set based on the detected engine speed and load. The limit value of the intake air amount is set using a map in which representative values have been set in advance, and if the engine speed and load are not on the map, it is set by performing interpolation calculation. is there. The limit value is set to be small so that the limit increases as the engine speed increases, and is set to be large so that the limit decreases as the load on engine 100 decreases. Therefore, the limit value is set to a smaller value as the engine speed increases, and the limit value is set to a larger value as the load on engine 100 decreases, and suction is performed until the maximum engine speed of engine 100 is reached. Air volume is limited.

ステップＳ４では、ステップＳ３において設定した限界値を吸入空気量が超えないように、吸入空気量を制限する。具体的には、吸入空気量が限界値以下を維持するように、このプログラムを実行している時点と限界値との差が０以下となるようにスロットル弁１１を閉じる方向にアクチュエータを作動させて、吸入空気量が多くとも設定した限界値になるようにするものである。   In step S4, the intake air amount is limited so that the intake air amount does not exceed the limit value set in step S3. Specifically, the actuator is operated in the direction to close the throttle valve 11 so that the difference between the time when this program is executed and the limit value is 0 or less so that the intake air amount is maintained below the limit value. Thus, the intake air amount is set to a set limit value at most.

このような構成において、例えば自動車が下り勾配の道路を走行している場合を、図３を交えて説明する。平坦路において最も減速比が低い変速段を使用して、アクセルペダルを踏み代がなくなるまで操作して、つまりスロットル弁１１を全開にして自動車を走行させている場合に、最大トルクと平坦路における走行抵抗とが一致した時点で、その時の変速段により可能な最高車速となる。   In such a configuration, for example, a case where an automobile is traveling on a downhill road will be described with reference to FIG. Using the gear stage with the lowest reduction ratio on a flat road and operating the accelerator pedal until there is no stepping distance, that is, when the vehicle is running with the throttle valve 11 fully open, the maximum torque and the flat road When the running resistance matches, the maximum possible vehicle speed is reached depending on the gear position at that time.

この後、その最高車速の状態で、アクセルペダルの操作量は変化させずに平坦路から下り勾配の道路に移ると、下り勾配により走行抵抗が低くなる。これにより、自動車は平坦路における最高車速を上回って走行を継続することになる。このため、エンジン回転数は、判定回転数を上回り、吸気管圧力（負圧）が上昇してエンジン１００の負荷が増加することで、吸入空気量も増加することになる。   Thereafter, when the accelerator pedal operation amount is not changed at the maximum vehicle speed and the vehicle moves from a flat road to a downhill road, the running resistance decreases due to the downhill road. As a result, the automobile continues to run above the maximum vehicle speed on a flat road. Therefore, the engine speed exceeds the determination speed, and the intake pipe pressure (negative pressure) increases and the load on engine 100 increases, so that the intake air amount also increases.

このような運転状態において、エンジン回転数は下り勾配の道路の走行により判定回転数を上回っていると、ステップＳ１〜ステップＳ４が実行されて、スロットル弁１１を制御することによって吸入空気量が車速の増加に伴って増加することを、その時のエンジン回転数と負荷とに応じた限界値に制限する。つまり車速の上昇によるエンジン回転数の上昇、それに伴う吸気管負圧の上昇による吸入空気量の増加を、スロットル弁１１を閉じ側に、したがって吸入空気量が減少する側に制御することで、限界値以下の状態を維持するように制限するものである。   In such an operating state, if the engine speed exceeds the determination speed due to traveling on a downhill road, steps S1 to S4 are executed, and the throttle valve 11 is controlled to control the intake air amount to the vehicle speed. Is limited to a limit value corresponding to the engine speed and load at that time. In other words, the increase in the engine speed due to the increase in the vehicle speed and the increase in the intake air amount due to the increase in the intake pipe negative pressure are controlled by controlling the throttle valve 11 to the closed side, and hence the side where the intake air amount decreases. It is restricted so as to maintain the state below the value.

このように吸入空気量の増加を制限することにより、図３に一点鎖線で示すように、最大トルクとなるエンジン回転数を上回るエンジン回転数の運転領域において、トルクが低下する。これによって、車速が低下し、それに伴ってエンジン回転数が降下して、下り勾配を走行していてもエンジン回転数がエンジン１００の最高回転数に至ることなく、走行を継続することができる。   By limiting the increase in the intake air amount in this way, the torque is reduced in the operating range of the engine speed exceeding the engine speed that is the maximum torque, as shown by a one-dot chain line in FIG. As a result, the vehicle speed decreases, and the engine speed decreases accordingly. Even when the vehicle is traveling on a downward slope, the engine speed does not reach the maximum speed of the engine 100, and the traveling can be continued.

この場合に、例えば燃料カット制御のように、トルクがなくなる運転状態により全体としてのトルクを低下させるものではないので、判定回転数を上回る運転領域におけるトルクの低下を、断続的になることなく円滑に達成することができる。したがって、スロットル弁１１を全開で下り勾配の道路を走行する際に、ドライバビリティを損なうことなくエンジン１００の過回転を抑制することができる。   In this case, for example, as in fuel cut control, the torque as a whole is not reduced by the operating state where the torque disappears. Therefore, the torque in the operating region exceeding the determined rotational speed can be smoothly reduced without being intermittent. Can be achieved. Therefore, when traveling on a downhill road with the throttle valve 11 fully open, over-rotation of the engine 100 can be suppressed without impairing drivability.

さらに、例えば点火時期を遅角させてトルクを低下させる場合にあっては、排気ガス温度が上昇して、三元触媒５２の温度を上昇させる可能性があるためにトルクを低下させる余裕が少ないが、吸入空気量を減量することによりトルクを低下させているので、このように排気ガス温度が上昇することがなく、トルクを十分に低下させることができる。   Further, for example, in the case of reducing the torque by retarding the ignition timing, the exhaust gas temperature rises and the temperature of the three-way catalyst 52 may be raised, so there is little room for reducing the torque. However, since the torque is reduced by reducing the amount of intake air, the exhaust gas temperature does not rise in this way, and the torque can be sufficiently reduced.

なお、上述の実施形態とは別に、可変バルブタイミング機構９により吸気弁２１のバルブタイミングを、エンジン回転数及び負荷に基づいて変更つまり進角することにより、吸入空気量を制限するものであってよい。上述のステップＳ３において、吸入空気量の限界値を設定する場合に、吸気弁２１のバルブタイミングを設定し、設定したバルブタイミングに基づいて吸入空気量を減量できる量を換算して限界値を設定するものである。   In addition, the intake air amount is limited by changing the valve timing of the intake valve 21 based on the engine speed and the load by the variable valve timing mechanism 9 separately from the above-described embodiment. Good. In the above step S3, when the limit value of the intake air amount is set, the valve timing of the intake valve 21 is set, and the limit value is set by converting the amount by which the intake air amount can be reduced based on the set valve timing. To do.

すなわち吸気弁２１のバルブタイミングを進角することにより、吸気弁２１と排気弁２４とが同時に開いているバルブオーバラップ量を増加させて、排気ガスの一部をシリンダ２内に残留させる（内部ＥＧＲ）。このようにして、排気ガスの一部が残留することにより、その残留量（内部ＥＧＲガス量）の分だけ新気の吸入空気量が減るので、残留量が吸入空気量の増加を制限する量になり、限界値を設定することができる。   That is, by advancing the valve timing of the intake valve 21, the valve overlap amount that the intake valve 21 and the exhaust valve 24 are simultaneously opened is increased, and a part of the exhaust gas remains in the cylinder 2 (internal EGR). In this way, when a part of the exhaust gas remains, the amount of fresh intake air decreases by the amount of the remaining amount (internal EGR gas amount), so the residual amount is an amount that limits the increase in the intake air amount. The limit value can be set.

このように、スロットル弁１１による吸入空気量の制限ではないので、ポンピングロスが生じることもなく、円滑にトルクを低下させることができ、エンジン１００の過回転を抑制することができる。   As described above, since the amount of intake air is not limited by the throttle valve 11, the pumping loss does not occur, the torque can be smoothly reduced, and the overspeed of the engine 100 can be suppressed.

上述の実施形態にあっては、吸気圧センサ７１によりエンジン１００の負荷を検出したが、スロットル弁の開度を検出し、スロットル開度に基づいて負荷を検出するものであってもよい。   In the above-described embodiment, the load of the engine 100 is detected by the intake pressure sensor 71, but the opening of the throttle valve may be detected and the load may be detected based on the throttle opening.

さらに、吸入空気量の限界値を設定する際の負荷に代えて、自動車（車両）の姿勢すなわち勾配を検出し、検出した勾配に基づいて吸入空気量の限界値を設定する、つまりスロットル弁１１の開度、あるいは吸気弁２１のバルブタイミングの進角量を設定するものであってもよい。この場合に、勾配が負に大きくなるに応じて吸入空気量の限界値を小さく、言い換えれば吸入空気量の制限を強化するように設定するものである。   Further, instead of the load when setting the limit value of the intake air amount, the attitude of the automobile (vehicle), that is, the gradient is detected, and the limit value of the intake air amount is set based on the detected gradient, that is, the throttle valve 11. Or an advance amount of the valve timing of the intake valve 21 may be set. In this case, the limit value of the intake air amount is set to be smaller as the gradient becomes negative, in other words, the limit of the intake air amount is set to be strengthened.

上述の実施形態では、吸気弁２１のバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構を説明したが、吸気弁２１のバルブタイミングを変更せずに排気弁２４のバルブタイミングを変更するものであってもよい。また、吸気弁２１と排気弁２４との両弁のバルブタイミングを変更し得るものであってもよい。さらに、可変バルブタイミング機構は、上述した油圧式のものではなく、電気式のものであってもよい。   In the above-described embodiment, the variable valve timing mechanism for changing the valve timing of the intake valve 21 has been described. However, the valve timing of the exhaust valve 24 may be changed without changing the valve timing of the intake valve 21. . Further, the valve timings of both the intake valve 21 and the exhaust valve 24 may be changed. Further, the variable valve timing mechanism may be an electric type instead of the hydraulic type described above.

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の活用例として、減速比が低い変速機を備える車両に適用すると、効果的である。   As an application example of the present invention, it is effective when applied to a vehicle including a transmission with a low reduction ratio.

４…電子制御装置
９…可変バルブタイミング機構
１１…スロットル弁
７１…エアフロメータ
７２…回転数センサ 4 ... Electronic control device 9 ... Variable valve timing mechanism 11 ... Throttle valve 71 ... Air flow meter 72 ... Rotation speed sensor

Claims (2)

車両に搭載される内燃機関において、内燃機関の最高出力を発生する機関回転数近傍を上回る機関回転数の運転領域において機関出力を低減するように吸入空気量を制限する内燃機関の吸入空気量制御方法であって、
吸入空気量の制限を、機関回転数が高くなるほど大きくし、かつ内燃機関の負荷が小さくなるほど小さくする内燃機関の吸入空気量制御方法。 An intake air amount control for an internal combustion engine that limits the intake air amount so as to reduce the engine output in an operating range of the engine speed exceeding the vicinity of the engine speed that generates the maximum output of the internal combustion engine in an internal combustion engine mounted on a vehicle A method,
An intake air amount control method for an internal combustion engine in which the restriction on the intake air amount is increased as the engine speed increases and the load on the internal combustion engine is decreased. 内燃機関が、機関回転数及び負荷に基づいて吸気弁と排気弁との少なくとも一つの開閉タイミングを制御する可変バルブタイミング制御装置を備えてなり、
吸入空気量の制限を、可変バルブタイミング制御装置により開閉タイミングの変更量を制御して行う内燃機関の吸入空気量制御方法。 The internal combustion engine includes a variable valve timing control device that controls at least one opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve based on the engine speed and the load,
An intake air amount control method for an internal combustion engine, wherein the intake air amount is limited by controlling a change amount of the opening / closing timing by a variable valve timing control device.
JP2010118821A 2010-05-24 2010-05-24 Method for controlling amount of intake air of internal combustion engine Pending JP2011247113A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010118821A JP2011247113A (en) 2010-05-24 2010-05-24 Method for controlling amount of intake air of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010118821A JP2011247113A (en) 2010-05-24 2010-05-24 Method for controlling amount of intake air of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011247113A true JP2011247113A (en) 2011-12-08

Family

ID=45412695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010118821A Pending JP2011247113A (en) 2010-05-24 2010-05-24 Method for controlling amount of intake air of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011247113A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004100649A (en) * 2002-09-12 2004-04-02 Mitsubishi Motors Corp Adjustable valve of internal combustion engine
JP2004239151A (en) * 2003-02-05 2004-08-26 Toyota Motor Corp Control means of internal combustion engine
JP2005127180A (en) * 2003-10-22 2005-05-19 Toyota Motor Corp Valve characteristic control device of internal combustion engine
WO2010116853A1 (en) * 2009-04-09 2010-10-14 株式会社小松製作所 Construction vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004100649A (en) * 2002-09-12 2004-04-02 Mitsubishi Motors Corp Adjustable valve of internal combustion engine
JP2004239151A (en) * 2003-02-05 2004-08-26 Toyota Motor Corp Control means of internal combustion engine
JP2005127180A (en) * 2003-10-22 2005-05-19 Toyota Motor Corp Valve characteristic control device of internal combustion engine
WO2010116853A1 (en) * 2009-04-09 2010-10-14 株式会社小松製作所 Construction vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10138824B2 (en) Turbocharged engine control device
US10125670B2 (en) Turbocharged engine control device
JP4858729B2 (en) Variable valve gear
JP6011714B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP2006046293A (en) Intake air control device for internal combustion engine
JP2006322371A (en) Engine control device, vehicle control device and engine control method
JP4506414B2 (en) Valve characteristic control device for internal combustion engine
JP5920176B2 (en) Control device for internal combustion engine
US20100161202A1 (en) Intake air amount control system and method for internal combustion engine
JP2012193689A (en) Variable valve mechanism control apparatus of internal combustion engine
JP5310392B2 (en) Internal combustion engine system control method and internal combustion engine system
JP2011247113A (en) Method for controlling amount of intake air of internal combustion engine
JP5273306B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2016014354A (en) Internal combustion engine control unit
JP2007263051A (en) Intake air volume control system of internal-combustion engine
JP2011038477A (en) Control device of engine
JP2010229911A (en) Control device for variable valve train
JP2005214115A (en) Egr system for diesel engine
JP2011231639A (en) Output control apparatus for vehicle
JP5049926B2 (en) Exhaust gas recirculation control method for internal combustion engine
JP2010236434A (en) Intake air flow control device
JP2010216396A (en) Intake air quantity control device
JP4021384B2 (en) Control method for internal combustion engine
JP2006207433A (en) Control device for internal combustion engine
JP4919878B2 (en) Intake control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140128

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140331

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140507