JP4003567B2

JP4003567B2 - Intake control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4003567B2
Application number: JP2002211992A
Authority: JP
Inventors: 克彦川村; 猛江頭
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2022-07-22
Also published as: JP2004052677A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関のシリンダ内に吸入される吸気量を制御する吸気制御装置に関し、特に、吸気弁のバルブリフト特性の可変制御といわゆる電子制御スロットル弁の開度制御とを組み合わせて吸気量の制御を達成するようにした内燃機関の吸気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリン機関においては、一般に吸気通路中に設けたスロットル弁の開度制御によって吸気量を制御しているが、良く知られているように、この種の方式では、特にスロットル弁開度の小さな中低負荷時におけるポンピングロスが大きい、という問題がある。これに対し、吸気弁の開閉時期（特に閉時期）やリフト量を変化させることで、スロットル弁に依存せずに吸気量を制御しようとする試みが以前からなされており、この技術を利用して、ディーゼル機関と同様に吸気系にスロットル弁を具備しないいわゆるスロットルレスの構成を実現することが提案されている。
【０００３】
一方、機械的な機構を用いた可変動弁機構の場合には、過渡時の応答遅れが比較的大きいという問題があり、特開平６−２１３０２１号公報には、減速時の可変動弁機構の応答遅れによる過大なバルブオーバラップの発生を回避するために、減速に入るであろう低車速時には、バルブタイミングをあまり進角させないように制限する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにいわゆるスロットルレスとして吸気弁のバルブリフト特性の可変制御により吸気量を制御する場合、アイドルを含む極低負荷の領域では、制御すべき吸気量が非常に少なくなることから、バルブリフト特性のみによる安定した吸気量制御は困難となる。また、完全なスロットルレスとして吸気系に負圧が発生しないと、例えば、ブローバイガスやエバポレータからのパージガスなどを吸気系に還流させる既存のシステムが利用できなくなったり、種々のアクチュエータなどの駆動源としても利用されている負圧が容易に得られない、といった新たな課題が派生する。
【０００５】
そのため、いわゆる電子制御スロットル弁を設け、その開度制御と組み合わせることで、殆どの運転領域で実質的なスロットルレスの運転状態を実現することを本出願人は検討しているが、スロットル弁の開度制御に依存する低速低負荷側の領域と可変動弁機構のバルブリフト特性の制御に依存する領域とで、スロットル弁開度やバルブリフト特性の制御特性が不連続となると、運転条件が両者の境界を横切って変化する過渡時に、両者の制御が整合せずに、過渡的に燃焼が不安定になったりする不具合が生じる。
【０００６】
上記特開平６−２１３０２１号公報の技術は、このように特性が不連続となる２つの制御の整合性に関するものではなく、また、バルブリフト特性の可変制御によって吸気量制御を行うものではない。しかも、この公報のように、低車速時にバルブタイミングの進角を制限するのでは、そもそも最適なバルブタイミングを得るという本来の目的に反し、特に、バルブタイミングによる吸気量制御は到底不可能である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の内燃機関の吸気制御装置は、吸気弁のバルブリフト特性を可変制御することにより内燃機関の吸気量を連続的に変化させることが可能な可変動弁機構と、複数の気筒の吸気通路が接続するコレクタと、このコレクタの上流に位置し、制御信号により開度が制御されるいわゆる電子制御スロットル弁と、を備え、さらに、上記可変動弁機構および電子制御スロットル弁を用いて吸気量を制御する制御手段を備えている。
【０００８】
上記制御手段は、低速低負荷側の所定のスロットル制御領域では上記スロットル弁の開度制御によって吸気量を制御し、かつこれよりも高速高負荷側のバルブ制御領域では、上記コレクタ内の圧力が所定の負圧となるように上記スロットル弁の開度を維持するとともに上記可変動弁機構によるバルブリフト特性の制御によって吸気量を制御する。
【０００９】
すなわち、上記スロットル制御領域内では、可変動弁機構によるバルブリフト特性は、一定もしくは概ね一定に保持され、運転条件に応じた必要な吸気量の制御が、スロットル弁の開度制御によってなされる。換言すれば、運転条件に応じてスロットル弁開度が大小変化し、このスロットル弁開度によって吸気量ひいては機関のトルクが制御される。このようにスロットル弁を用いることで、極少量の吸気量を精度よく制御でき、特に、気筒間での吸気量のばらつきを回避できる。
【００１０】
これに対し上記バルブ制御領域では、コレクタ内の圧力が所定の負圧となるようにスロットル弁開度が維持される。ここで、所定の負圧とは、一般に負圧源として必要最小限の負圧であり、例えば、−５０ｍｍＨｇ程度である。従って、スロットル弁開度は、全開に近いかなり大きな開度となる。そして、最終的な吸気量の制御は、可変動弁機構によってなされる。例えば、吸気弁の閉時期を下死点前に早めれば、それに応じてシリンダ内の吸気量が減少する。換言すれば、バルブ制御領域では、運転条件に応じてバルブリフト特性が変化し、このバルブリフト特性によって吸気量ひいては機関のトルクが制御される。このように、スロットル弁を具備していても、コレクタ内の圧力が大気圧に近い弱い負圧となるようにして、吸気弁のバルブリフト特性によって吸気量を制御することで、実質的にスロットルレス運転となり、ポンピングロスが大幅に低減する。また、コレクタ内に必要最小限の負圧が確保されることから、実用機関として必要なブローバイガスの還流などの負圧を利用した種々のシステムを、大幅な変更を要さずにそのまま適用することが可能である。
【００１１】
一方、上記のように、スロットル制御領域とバルブ制御領域とで吸気量制御の方式を切り換えるようにすると、両者の境界において、バルブリフト特性の制御特性が不連続となる。一般には、吸気弁開時期および吸気弁閉時期が、上記バルブ制御領域側に比べて上記スロットル制御領域で遅角したものとなる。
【００１２】
また、上記スロットル制御領域と上記バルブ制御領域との境界において、上記スロットル弁の開度の制御特性が不連続となり、上記バルブ制御領域での開度は上記スロットル制御領域での開度よりも十分に大きいものとなる。
【００１３】
この結果、運転条件が上記の境界を横切って変化する過渡時に、バルブリフト特性とスロットル弁開度とが一時的に整合しない場合が生じうる。特に、減速に伴ってバルブ制御領域からスロットル制御領域へ移行したときに、例えばそれまで比較的進角していた吸気弁開時期および吸気弁閉時期が遅角しようとし、同時に、全開近くにあったスロットル弁が負荷に応じた開度に閉じようとするが、コレクタ内の圧力の低下（負圧の増加）に対し吸気弁開時期の変化が相対的に遅れると、過度のバルブオーバラップとなって燃焼が悪化し、また吸気弁閉時期の変化が相対的に遅れると、吸気量が目標よりも少なくなって、機関出力トルクが異常に低下してしまう。特に、可変動弁機構として機械的な機構を用いる場合には、一般に、可変動弁機構よりもスロットル弁の方が制御の応答性が高いので、この問題がより顕著となる。
【００１４】
そこで、本発明では、上記バルブ制御領域でのスロットル弁開度は上記スロットル制御領域でのスロットル弁開度よりも十分に大きく、上記の制御手段は、上記バルブ制御領域から上記スロットル制御領域への減速判定時に、バルブ制御領域でのスロットル弁開度とスロットル制御領域移行後の目標スロットル弁開度との間に設定される中間目標開度までスロットル弁を駆動し、上記可変動弁機構により所定のバルブリフト特性に達したのちに上記目標スロットル弁開度へ向けてスロットル弁を駆動する。これにより、減速時の過大なバルブオーバラップの発生や吸気量の異常低下が確実に回避される。
【００１５】
【発明の効果】
この発明に係る内燃機関の吸気制御装置によれば、バルブ制御領域とスロットル制御領域とで吸気量制御の方式を切り換えることで、吸気量が極少ない領域での各気筒の吸気量の精度を確保しつつ広範な領域で実質的にスロットルレス運転を実現でき、しかも実用機関に望ましい吸気系の負圧を確保することが可能となる。そして、バルブ制御領域からスロットル制御領域へ移行する減速時に、バルブリフト特性の制御を優先することで、過大なバルブオーバラップの発生や吸気量の異常低下を防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、この発明をＶ型６気筒のガソリン機関１に適用した実施例を示しており、左右バンクの吸気弁３側に、後述する可変動弁機構２がそれぞれ設けられている。排気弁４側の動弁機構は、排気カムシャフト５により排気弁４を駆動する直動型のものであり、そのバルブリフト特性は、常に一定である。
【００１８】
左右バンクの排気マニホルド６は、触媒コンバータ７に接続され、かつこの触媒コンバータ７の上流位置に、排気空燃比を検出する空燃比センサ８が設けられている。左右バンクの排気通路９は、触媒コンバータ７の下流側で合流し、さらに下流に、第２の触媒コンバータ１０および消音器１１を備えている。
【００１９】
各気筒の吸気ポートにはブランチ通路１５が接続され、かつこの６本のブランチ通路１５の上流端が、コレクタ１６にそれぞれ接続されている。上記コレクタ１６の一端には、吸気入口通路１７が接続されており、この吸気入口通路１７に、電子制御スロットル弁１８が設けられている。この電子制御スロットル弁１８は、電気モータからなるアクチュエータを備え、エンジンコントロールユニット１９から与えられる制御信号によって、その開度が制御される。なお、スロットル弁１８の実際の開度を検出する図示せぬセンサを一体に備えており、その検出信号に基づいて、スロットル弁開度が目標開度にクローズドループ制御される。また、スロットル弁１８の上流に、吸入空気流量を検出するエアフロメータ２５が配置され、さらに上流にエアクリーナ２０が設けられている。
【００２０】
また、機関回転速度およびクランク角位置を検出するために、クランクシャフトに対してクランク角センサ２１が設けられており、さらに、運転者により操作されるアクセルペダル開度（踏込量）を検出するアクセル開度センサ２２を備えている。これらの検出信号は、上記のエアフロメータ２５や空燃比センサ８の検出信号とともに、エンジンコントロールユニット１９に入力されている。エンジンコントロールユニット１９では、これらの検出信号に基づいて、燃料噴射弁２３の噴射量や噴射時期、点火プラグ２４による点火時期、可変動弁機構２によるバルブリフト特性、スロットル弁１８の開度、などを制御する。
【００２１】
次に、図２に基づいて吸気弁３側の可変動弁機構２の構成を説明する。この可変動弁機構２は、吸気弁のリフト・作動角を変化させるリフト・作動角可変機構５１と、そのリフトの中心角の位相（図示せぬクランクシャフトに対する位相）を進角もしくは遅角させる位相可変機構７１と、が組み合わされて構成されている。
【００２２】
まず、リフト・作動角可変機構５１を説明する。なお、このリフト・作動角可変機構１は、本出願人が先に提案したものであるが、例えば特開２００２−８９３０３号公報等によって公知となっているので、その概要のみを説明する。
【００２３】
リフト・作動角可変機構５１は、シリンダヘッドに摺動自在に設けられた上記の吸気弁３と、シリンダヘッド上部のカムブラケット（図示せず）に回転自在に支持された駆動軸５２と、この駆動軸５２に、圧入等により固定された偏心カム５３と、上記駆動軸５２の上方位置に同じカムブラケットによって回転自在に支持されるとともに駆動軸５２と平行に配置された制御軸６２と、この制御軸６２の偏心カム部６８に揺動自在に支持されたロッカアーム５６と、各吸気弁３の上端部に配置されたタペット６０に当接する揺動カム５９と、を備えている。上記偏心カム５３とロッカアーム５６とはリンクアーム５４によって連係されており、ロッカアーム５６と揺動カム５９とは、リンク部材５８によって連係されている。
【００２４】
上記駆動軸５２は、後述するように、タイミングチェーンないしはタイミングベルトを介して機関のクランクシャフトによって駆動されるものである。
【００２５】
上記偏心カム５３は、円形外周面を有し、該外周面の中心が駆動軸５２の軸心から所定量だけオフセットしているとともに、この外周面に、リンクアーム５４の環状部が回転可能に嵌合している。
【００２６】
上記ロッカアーム５６は、略中央部が上記偏心カム部６８によって揺動可能に支持されており、その一端部に、連結ピン５５を介して上記リンクアーム５４のアーム部が連係しているとともに、他端部に、連結ピン５７を介して上記リンク部材５８の上端部が連係している。上記偏心カム部６８は、制御軸６２の軸心から偏心しており、従って、制御軸６２の角度位置に応じてロッカアーム５６の揺動中心は変化する。
【００２７】
上記揺動カム５９は、駆動軸５２の外周に嵌合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部に、連結ピン６７を介して上記リンク部材５８の下端部が連係している。この揺動カム５９の下面には、駆動軸５２と同心状の円弧をなす基円面と、該基円面から所定の曲線を描いて延びるカム面と、が連続して形成されており、これらの基円面ならびにカム面が、揺動カム５９の揺動位置に応じてタペット６０の上面に当接するようになっている。
【００２８】
すなわち、上記基円面はベースサークル区間として、リフト量が０となる区間であり、揺動カム５９が揺動してカム面がタペット６０に接触すると、徐々にリフトしていくことになる。なお、ベースサークル区間とリフト区間との間には若干のランプ区間が設けられている。
【００２９】
上記制御軸６２は、図示するように、一端部に設けられたリフト・作動角制御用アクチュエータ６３によって所定角度範囲内で回転するように構成されている。このリフト・作動角制御用アクチュエータ６３は、例えばウォームギア６５を介して制御軸６２を駆動するサーボモータ等からなり、エンジンコントロールユニット１９からの制御信号によって制御されている。なお、制御軸６２の回転角度は、制御軸センサ６４によって検出される。
【００３０】
このリフト・作動角可変機構５１の作用を説明すると、駆動軸５２が回転すると、偏心カム５３のカム作用によってリンクアーム５４が上下動し、これに伴ってロッカアーム５６が揺動する。このロッカアーム５６の揺動は、リンク部材５８を介して揺動カム５９へ伝達され、該揺動カム５９が揺動する。この揺動カム５９のカム作用によって、タペット６０が押圧され、吸気弁３がリフトする。
【００３１】
ここで、リフト・作動角制御用アクチュエータ６３を介して制御軸６２の角度が変化すると、ロッカアーム５６の初期位置が変化し、ひいては揺動カム５９の初期揺動位置が変化する。
【００３２】
例えば偏心カム部６８が図の上方へ位置しているとすると、ロッカアーム５６は全体として上方へ位置し、揺動カム５９の連結ピン６７側の端部が相対的に上方へ引き上げられた状態となる。つまり、揺動カム５９の初期位置は、そのカム面がタペット６０から離れる方向に傾く。従って、駆動軸５２の回転に伴って揺動カム５９が揺動した際に、基円面が長くタペット６０に接触し続け、カム面がタペット６０に接触する期間は短い。従って、リフト量が全体として小さくなり、かつその開時期から閉時期までの角度範囲つまり作動角も縮小する。
【００３３】
逆に、偏心カム部６８が図の下方へ位置しているとすると、ロッカアーム５６は全体として下方へ位置し、揺動カム５９の連結ピン６７側の端部が相対的に下方へ押し下げられた状態となる。つまり、揺動カム５９の初期位置は、そのカム面がタペット６０に近付く方向に傾く。従って、駆動軸５２の回転に伴って揺動カム５９が揺動した際に、タペット６０と接触する部位が基円面からカム面へと直ちに移行する。従って、リフト量が全体として大きくなり、かつその作動角も拡大する。
【００３４】
上記の偏心カム部６８の初期位置は連続的に変化させ得るので、これに伴って、バルブリフト特性は、連続的に変化する。つまり、リフトならびに作動角を、両者同時に、連続的に拡大，縮小させることができる。各部のレイアウトによるが、例えば、リフト・作動角の大小変化に伴い、吸気弁３の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。
【００３５】
次に、位相可変機構７１は、図２に示すように、上記駆動軸５２の前端部に設けられたスプロケット７２と、このスプロケット７２と上記駆動軸５２とを、所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用アクチュエータ７３と、から構成されている。上記スプロケット７２は、図示せぬタイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して、クランクシャフトに連動している。上記位相制御用アクチュエータ７３は、例えば油圧式、電磁式などの回転型アクチュエータからなり、エンジンコントロールユニット１９からの制御信号によって制御されている。この位相制御用アクチュエータ７３の作用によって、スプロケット７２と駆動軸５２とが相対的に回転し、バルブリフトにおけるリフト中心角が遅進する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、連続的に得ることができる。この位相可変機構７１の制御状態は、駆動軸５２の回転位置に応答する駆動軸センサ６６によって検出される。
【００３６】
本実施例では、リフト・作動角可変機構５１ならびに位相可変機構７１は、各センサ６４，６６の検出に基づいてクローズドループ制御される。
【００３７】
上記のような可変動弁機構２を吸気弁３側に備えた構成においては、基本的に、スロットル弁１８に依存せずに、吸気弁３の可変制御によって吸気量を制御することが可能である。しかしながら、吸気量が極少量となる領域では、吸気弁３のリフトを非常に小さく制御する必要があり、その僅かなばらつきによって、各気筒の吸気量ひいては空燃比が大きく変化しやすい。そのため、本発明では、所定の低速低負荷側の領域では、吸気弁の可変制御による吸気量制御に代えて、スロットル弁１８の開度による吸気量制御とするのである。また、実用機関では、ブローバイガスの還流等のために吸気系に若干の負圧が存在していることが好ましいので、吸気弁３の可変制御による吸気量制御を行う領域でも、スロットル弁１８を僅かに閉じ、コレクタ１６内に負圧を生成する。
【００３８】
すなわち、図３に示すように、アイドルを含む所定の低速低負荷側の領域Ａが、スロットル制御領域として設定され、残りの領域Ｂがバルブ制御領域として設定されている。上記スロットル制御領域内では、可変動弁機構２による吸気弁３のバルブリフト特性は、概ね一定に保持され、運転条件に応じた必要な吸気量の制御が、スロットル弁１８の開度制御によってなされる。つまり、運転条件に応じてスロットル弁１８の開度が大小変化し、このスロットル弁開度によって吸気量ひいては機関のトルクが制御される。このようにスロットル弁１８を用いることで、極少量の吸気量を精度よく制御でき、特に、気筒間での吸気量のばらつきを回避できる。図４（ａ）は、スロットル制御領域内におけるバルブリフト特性の一例として、アイドル時（例えば図３のａ点）のバルブリフト特性を示している。この例では、アイドル時には、バルブオーバラップを小さくすべく吸気弁開時期（ＩＶＯ）が上死点よりも僅かに遅く、かつ吸気弁閉時期（ＩＶＣ）は、下死点よりも進角した位置となる。このバルブリフト特性は、言うまでもなく、コレクタ１６内がスロットル弁１８の開度に応じた比較的強い負圧となっていることを前提としている。なお、スロットル制御領域内で、運転条件が異なれば、最適バルブオーバラップ等が異なるので、バルブリフト特性は僅かに変化するが、これは、吸気量制御のためではない。
【００３９】
一方、吸気流量が大となる上記バルブ制御領域では、コレクタ１６内の圧力が所定の負圧つまり負圧源として必要最小限の負圧（例えば、−５０ｍｍＨｇ）となるように、スロットル弁１８の開度が概ね一定に保持される。より具体的には、スロットル弁１８の開度は、全開に近いかなり大きな開度となる。なお、より単純化するために、スロットル弁１８を一定開度とすることも可能である。そして、最終的な吸気量の制御は、可変動弁機構２によってなされる。図４（ｂ）は、一例として、このバルブ制御領域内でかつ低負荷域にある（例えば図３のｂ点）ときのバルブリフト特性を示している。このバルブリフト特性は、コレクタ１６内が大気圧に近い必要最小限の負圧となっていることを前提とするものであり、吸気量を制限するために、吸気弁閉時期（ＩＶＣ）が、下死点よりも大きく進角した位置となる。また、吸気弁開時期（ＩＶＯ）は、上死点よりも進角した位置となる。なお、このバルブ制御領域は、運転中に最も頻度の高い部分負荷域を含むように設定されている。このように、スロットル弁１８の開度を十分に大きく保持することで、実質的にスロットルレス運転となり、ポンピングロスが大幅に低減する。また、コレクタ１６内に必要最小限の負圧が確保されることから、実用機関として必要なブローバイガスの還流などの負圧を利用した種々のシステムを、大幅な変更を要さずにそのまま適用することが可能である。
【００４０】
ここで、上記のように吸気量制御がなされることから、スロットル制御領域とバルブ制御領域との境界においては、スロットル弁１８の開度の制御特性が不連続、つまりステップ的に変化するものとなり、境界を挟んで隣接する２点で比較すると、バルブ制御領域での開度はスロットル制御領域での開度よりも十分に大きいものとなる。
【００４１】
同様に、バルブリフト特性の制御特性についても、上記スロットル制御領域と上記バルブ制御領域との境界において、ステップ的に変化する不連続なものとなる。なお、バルブ制御領域内では、バルブリフト特性は、運転条件つまり機関回転速度や負荷に応じて連続的に変化する。
【００４２】
従って、運転条件が上記の境界を横切ってバルブ制御領域からスロットル制御領域へ移行する減速時（図３の矢印参照）に、スロットル弁１８の開度とバルブリフト特性とが整合せずに、エンジンストールが生じたりする虞があるが、本発明では、バルブ制御領域からスロットル制御領域へ移行する減速時に、バルブリフト特性の制御を優先して行い、このバルブリフト特性が目標近くまで十分に変化した段階で、スロットル弁１８の開度を目標値へと駆動する。
【００４３】
図５は、この減速時の処理の参考例を示すフローチャートであり、まずステップ１で、所定の減速条件であるか否かの判定を行う。例えば、アクセルペダル開度および機関回転速度によって、上記の境界を横切ったと判定した場合、あるいは、アクセルペダル開度が全閉となった場合、あるいは、アクセルペダル開度の負側への変化速度が所定レベル以上である場合、などに所定の減速と判定する。そして、ステップ２では、目標バルブタイミングつまりバルブリフト特性の目標値を求める。同様に、ステップ３で、目標スロットル弁開度を求める。そして、ステップ４で、バルブリフト特性を、その目標値へ向けて制御する。つまり、リフト・作動角制御用アクチュエータ６３および位相制御用アクチュエータ７３を駆動する。この減速では、例えば、図４（ｂ）の特性から図４（ａ）の特性へと変化するように、主に、リフト中心角の位相が遅角する。なお、減速の態様によっては、リフト・作動角が同時に多少増減変化する。ステップ５では、バルブリフト特性が所定値まで遅角したかを判定し、所定値まで遅角した段階でステップ６へ進んで、スロットル弁１８の開度の制御を開始する。つまり、スロットル弁１８のアクチュエータを目標開度まで駆動する。ここで、上記所定値は、一般に、目標バルブリフト特性の位相よりも僅かに進角側に設定されるが、目標バルブリフト特性そのものであってもよい。
【００４４】
これにより、図６に示すように、スロットル弁１８の開度およびバルブタイミング（ＩＶＯもしくはＩＶＣ）が変化する。つまり、減速判定に伴ってバルブタイミングが遅角側へ変化し始め、これが所定値に達した時点で、スロットル弁１８が閉じ始める。スロットル弁１８の制御の応答性は、可変動弁機構２に比べて高いので、図示するように、速やかにスロットル弁１８開度が低下する。従って、スロットル弁１８によりコレクタ１６内の圧力がバルブ制御領域に対応した十分に強い負圧となった時点では、バルブリフト特性がこのバルブ制御領域に対応した特性となっており、過大なオーバラップによる燃焼悪化や吸気量の異常低下を確実に回避できる。
【００４５】
次に、図７は、この発明の一実施例を示している。この実施例では、前述したように減速判定がなされたときに、可変動弁機構２を目標値へ向けて優先的に駆動するが、これと同時に、スロットル弁１８の開度を、中間目標開度まで閉じるようにしている。この中間目標開度は、減速直前のバルブ制御領域でのスロットル弁１８の開度とスロットル制御領域移行後の目標スロットル弁開度との間に設定される。これは、例えば、単純に両者の中央の開度とすることもできるが、より望ましくは、必要な負圧が得られるように機関回転速度に応じて所定のテーブルから求めるようにする。あるいは、図８に示すフローチャートのように、コレクタ１６内の負圧をセンサにより検出あるいは推定して、目標の負圧となるようにスロットル弁１８の開度をフィードバック制御してもよい。そして、前述した実施例と同じく、バルブリフト特性（バルブタイミング）が所定値まで遅角した段階で、最終的な目標スロットル弁開度へ向けてスロットル弁１８の開度が制御される。
【００４６】
このように、減速判定と同時に中間開度までスロットル弁１８を閉じることで、ポンピングロスによる適度な減速感が直ちに得られるとともに、コレクタ１６内の負圧を利用する負圧補助式ブレーキを減速初期から確実に作動させることが可能となる。
【００４７】
なお、この発明は、バルブ制御領域からスロットル制御領域へ移行する減速時のみならず、スロットル制御領域からバルブ制御領域へ移行する加速時にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図。
【図２】可変動弁機構の構成を示す斜視図。
【図３】スロットル制御領域とバルブ制御領域とを示す特性図。
【図４】スロットル制御領域におけるバルブリフト特性の一例（ａ）とバルブ制御領域におけるバルブリフト特性の一例（ｂ）を示す特性図。
【図５】減速時の処理の流れを示すフローチャート。
【図６】減速時のスロットル弁１８の開度の変化とバルブタイミングの変化を示すタイムチャート。
【図７】一実施例を示す図６と同様のタイムチャート。
【図８】スロットル弁１８の開度を中間開度にフィードバック制御する例のフローチャート。
【符号の説明】
２…可変動弁機構
１８…スロットル弁
１９…エンジンコントロールユニット
５１…リフト・作動角可変機構
７１…位相可変機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake control device that controls the amount of intake air taken into a cylinder of an internal combustion engine, and in particular, the intake air amount by combining variable control of valve lift characteristics of an intake valve and so-called electronic control throttle valve opening control. The present invention relates to an intake air control apparatus for an internal combustion engine that achieves this control.
[0002]
[Prior art]
In a gasoline engine, the intake air amount is generally controlled by controlling the opening of a throttle valve provided in the intake passage. As is well known, this type of system has a particularly small throttle valve opening. There is a problem that the pumping loss is large at low load. On the other hand, attempts have been made to control the intake air amount without depending on the throttle valve by changing the opening / closing timing (especially the closing time) of the intake valve and the lift amount. Thus, it has been proposed to realize a so-called throttle-less configuration in which an intake system is not equipped with a throttle valve as in a diesel engine.
[0003]
On the other hand, in the case of a variable valve mechanism using a mechanical mechanism, there is a problem that the response delay at the time of transition is relatively large. Japanese Patent Laid-Open No. 6-213021 discloses a variable valve mechanism at the time of deceleration. In order to avoid the occurrence of excessive valve overlap due to response delay, a technique is disclosed in which the valve timing is limited so as not to be advanced too much at low vehicle speeds where deceleration is started.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the intake air amount is controlled by variable control of the valve lift characteristic of the intake valve as so-called throttle-less, the intake air amount to be controlled becomes very small in the extremely low load region including the idle. Stable intake air amount control based only on characteristics becomes difficult. Also, if no negative pressure is generated in the intake system because it is completely throttleless, for example, an existing system that recirculates blow-by gas or purge gas from an evaporator to the intake system cannot be used, or as a drive source for various actuators, etc. However, a new problem arises that the negative pressure that is also used cannot be easily obtained.
[0005]
For this reason, the present applicant is considering that a so-called electronically controlled throttle valve is provided and combined with its opening degree control to realize a substantially throttle-less operating state in most operating regions. If the control characteristics of the throttle valve opening and the valve lift characteristics become discontinuous in the low speed and low load side area that depends on the opening control and the area that depends on the control of the valve lift characteristics of the variable valve mechanism, the operating conditions will be At the time of a transition that changes across the boundary between the two, there is a problem that the controls of both do not match and the combustion becomes transiently unstable.
[0006]
The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-213021 does not relate to the consistency of two controls in which the characteristics are discontinuous as described above, and does not perform intake air amount control by variable control of the valve lift characteristics. Moreover, as described in this publication, limiting the advance angle of the valve timing at a low vehicle speed is contrary to the original purpose of obtaining the optimum valve timing in the first place, and in particular, it is impossible to control the intake amount by the valve timing. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An intake control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes a variable valve mechanism capable of continuously changing an intake air amount of an internal combustion engine by variably controlling a valve lift characteristic of the intake valve, and an intake passage of a plurality of cylinders And a so-called electronically controlled throttle valve which is located upstream of the collector and whose opening is controlled by a control signal, and further, an intake air amount using the variable valve mechanism and the electronically controlled throttle valve The control means for controlling is provided.
[0008]
The control means controls the intake air amount by controlling the opening of the throttle valve in a predetermined throttle control region on the low speed and low load side, and in the valve control region on the high speed and high load side, the pressure in the collector is The opening amount of the throttle valve is maintained so as to obtain a predetermined negative pressure, and the intake air amount is controlled by controlling the valve lift characteristic by the variable valve mechanism.
[0009]
That is, in the throttle control region, the valve lift characteristic by the variable valve mechanism is kept constant or substantially constant, and the required intake air amount is controlled according to the operating conditions by the throttle valve opening control. In other words, the throttle valve opening changes in magnitude according to the operating conditions, and the intake amount and thus the engine torque is controlled by the throttle valve opening. By using the throttle valve in this way, a very small amount of intake air can be accurately controlled, and in particular, variations in intake air amount among cylinders can be avoided.
[0010]
In contrast, in the valve control region, the throttle valve opening is maintained so that the pressure in the collector becomes a predetermined negative pressure. Here, the predetermined negative pressure is generally a minimum negative pressure necessary as a negative pressure source, and is, for example, about −50 mmHg. Therefore, the throttle valve opening is a considerably large opening close to full opening. The final intake air amount is controlled by a variable valve mechanism. For example, if the closing timing of the intake valve is advanced before the bottom dead center, the intake amount in the cylinder is reduced accordingly. In other words, in the valve control region, the valve lift characteristic changes according to the operating conditions, and the intake air amount and thus the engine torque are controlled by this valve lift characteristic. In this way, even if a throttle valve is provided, the intake air amount is controlled by the valve lift characteristic of the intake valve so that the pressure in the collector becomes a negative pressure close to atmospheric pressure, so that the throttle is substantially reduced. The pumping loss will be greatly reduced. In addition, since the minimum necessary negative pressure is secured in the collector, various systems using negative pressure such as blow-by gas recirculation required as a practical engine can be applied as they are without significant changes. It is possible.
[0011]
On the other hand, as described above, when the intake air amount control method is switched between the throttle control region and the valve control region, the control characteristic of the valve lift characteristic becomes discontinuous at the boundary between the two. In general, the intake valve opening timing and the intake valve closing timing are retarded in the throttle control region as compared to the valve control region side.
[0012]
In addition, the control characteristic of the opening degree of the throttle valve becomes discontinuous at the boundary between the throttle control area and the valve control area, and the opening degree in the valve control area is sufficiently larger than the opening degree in the throttle control area. It will be big.
[0013]
As a result, there may occur a case where the valve lift characteristics and the throttle valve opening are not temporarily matched during a transition in which the operating condition changes across the boundary. In particular, when shifting from the valve control region to the throttle control region due to deceleration, for example, the intake valve opening timing and intake valve closing timing, which have been relatively advanced until then, are delayed, and at the same time, they are close to full opening. The throttle valve tries to close to the opening corresponding to the load, but if the change in the intake valve opening timing is delayed relative to the pressure drop in the collector (increase in negative pressure), excessive valve overlap will occur. If the combustion deteriorates and the change in the intake valve closing timing is relatively delayed, the intake amount becomes smaller than the target, and the engine output torque is abnormally reduced. In particular, when a mechanical mechanism is used as the variable valve mechanism, in general, the throttle valve has higher control responsiveness than the variable valve mechanism, and this problem becomes more prominent.
[0014]
Therefore, in the present invention, the throttle valve opening in the valve control region is sufficiently larger than the throttle valve opening in the throttle control region, and the control means transfers the valve control region to the throttle control region. At the time of deceleration determination, the throttle valve is driven to an intermediate target opening set between the throttle valve opening in the valve control region and the target throttle valve opening after the transition to the throttle control region, and predetermined by the variable valve mechanism After the valve lift characteristic is reached, the throttle valve is driven toward the target throttle valve opening. As a result, excessive valve overlap at the time of deceleration and abnormal decrease in the intake air amount are reliably avoided.
[0015]
【The invention's effect】
According to the intake control device for an internal combustion engine according to the present invention, the accuracy of the intake air amount of each cylinder in the region where the intake air amount is extremely small is ensured by switching the intake air amount control method between the valve control region and the throttle control region. However, it is possible to substantially achieve throttle-less operation in a wide range, and to secure a negative pressure in the intake system that is desirable for a practical engine. Then, priority is given to the control of the valve lift characteristics at the time of deceleration from the valve control region to the throttle control region, so that excessive valve overlap and abnormal reduction of the intake air amount can be prevented.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a V-type 6-cylinder gasoline engine 1, and variable valve mechanisms 2 (to be described later) are provided on the intake valve 3 side of the left and right banks, respectively. The valve operating mechanism on the exhaust valve 4 side is a direct acting type that drives the exhaust valve 4 by the exhaust camshaft 5, and its valve lift characteristic is always constant.
[0018]
The exhaust manifolds 6 in the left and right banks are connected to a catalytic converter 7, and an air-fuel ratio sensor 8 that detects an exhaust air-fuel ratio is provided at an upstream position of the catalytic converter 7. The exhaust passages 9 of the left and right banks merge on the downstream side of the catalytic converter 7, and further include a second catalytic converter 10 and a silencer 11 on the downstream side.
[0019]
A branch passage 15 is connected to the intake port of each cylinder, and the upstream ends of the six branch passages 15 are connected to the collectors 16 respectively. An intake inlet passage 17 is connected to one end of the collector 16, and an electronically controlled throttle valve 18 is provided in the intake inlet passage 17. The electronically controlled throttle valve 18 includes an actuator composed of an electric motor, and its opening degree is controlled by a control signal supplied from an engine control unit 19. Note that a sensor (not shown) that detects the actual opening of the throttle valve 18 is integrally provided, and the throttle valve opening is closed-loop controlled to the target opening based on the detection signal. An air flow meter 25 for detecting the intake air flow rate is disposed upstream of the throttle valve 18, and an air cleaner 20 is provided further upstream.
[0020]
In order to detect the engine speed and the crank angle position, a crank angle sensor 21 is provided for the crankshaft, and an accelerator for detecting an accelerator pedal opening (depression amount) operated by the driver. An opening sensor 22 is provided. These detection signals are input to the engine control unit 19 together with the detection signals of the air flow meter 25 and the air-fuel ratio sensor 8 described above. In the engine control unit 19, based on these detection signals, the injection amount and injection timing of the fuel injection valve 23, the ignition timing by the ignition plug 24, the valve lift characteristics by the variable valve mechanism 2, the opening of the throttle valve 18, etc. To control.
[0021]
Next, the configuration of the variable valve mechanism 2 on the intake valve 3 side will be described with reference to FIG. This variable valve mechanism 2 advances or retards the lift / operation angle variable mechanism 51 for changing the lift / operation angle of the intake valve and the phase of the center angle of the lift (phase with respect to a crankshaft (not shown)). The phase variable mechanism 71 is combined.
[0022]
First, the lift / operating angle variable mechanism 51 will be described. The lift / operating angle variable mechanism 1 has been previously proposed by the applicant of the present application. However, since it has been publicly known, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-89303, only the outline thereof will be described.
[0023]
The lift / operating angle variable mechanism 51 includes the intake valve 3 slidably provided on the cylinder head, a drive shaft 52 rotatably supported by a cam bracket (not shown) on the cylinder head, An eccentric cam 53 fixed to the drive shaft 52 by press-fitting or the like, a control shaft 62 rotatably supported by the same cam bracket above the drive shaft 52 and disposed in parallel with the drive shaft 52, and The rocker arm 56 is swingably supported by the eccentric cam portion 68 of the control shaft 62, and the swing cam 59 is in contact with the tappet 60 disposed at the upper end portion of each intake valve 3. The eccentric cam 53 and the rocker arm 56 are linked by a link arm 54, and the rocker arm 56 and the swing cam 59 are linked by a link member 58.
[0024]
As will be described later, the drive shaft 52 is driven by a crankshaft of an engine via a timing chain or a timing belt.
[0025]
The eccentric cam 53 has a circular outer peripheral surface, the center of the outer peripheral surface is offset from the shaft center of the drive shaft 52 by a predetermined amount, and the annular portion of the link arm 54 is rotatable on the outer peripheral surface. It is mated.
[0026]
The rocker arm 56 is supported at its substantially central portion so as to be swingable by the eccentric cam portion 68, and the arm portion of the link arm 54 is linked to one end thereof via a connecting pin 55. The upper end portion of the link member 58 is linked to the end portion via a connecting pin 57. The eccentric cam portion 68 is eccentric from the axis of the control shaft 62, and accordingly, the rocking center of the rocker arm 56 changes according to the angular position of the control shaft 62.
[0027]
The swing cam 59 is rotatably supported by being fitted to the outer periphery of the drive shaft 52, and the lower end portion of the link member 58 is linked to the end portion extending laterally via a connecting pin 67. ing. On the lower surface of the swing cam 59, a base circle surface concentric with the drive shaft 52 and a cam surface extending in a predetermined curve from the base circle surface are continuously formed. These base circle surface and cam surface come into contact with the upper surface of the tappet 60 according to the swing position of the swing cam 59.
[0028]
That is, the base circle surface is a section where the lift amount becomes 0 as a base circle section, and when the swing cam 59 swings and the cam surface contacts the tappet 60, the base circle section lifts gradually. A slight ramp section is provided between the base circle section and the lift section.
[0029]
As shown in the figure, the control shaft 62 is configured to rotate within a predetermined angle range by a lift / operation angle control actuator 63 provided at one end. The lift / operating angle control actuator 63 includes, for example, a servo motor that drives the control shaft 62 via the worm gear 65, and is controlled by a control signal from the engine control unit 19. The rotation angle of the control shaft 62 is detected by the control shaft sensor 64.
[0030]
The operation of the lift / operating angle variable mechanism 51 will be described. When the drive shaft 52 rotates, the link arm 54 moves up and down by the cam action of the eccentric cam 53, and the rocker arm 56 swings accordingly. The swing of the rocker arm 56 is transmitted to the swing cam 59 via the link member 58, and the swing cam 59 swings. The tappet 60 is pressed by the cam action of the swing cam 59, and the intake valve 3 is lifted.
[0031]
Here, when the angle of the control shaft 62 changes via the lift / operating angle control actuator 63, the initial position of the rocker arm 56 changes, and consequently, the initial swing position of the swing cam 59 changes.
[0032]
For example, if the eccentric cam portion 68 is positioned upward in the figure, the rocker arm 56 is positioned upward as a whole, and the end of the swing cam 59 on the side of the connecting pin 67 is relatively lifted upward. Become. That is, the initial position of the swing cam 59 is inclined in a direction in which the cam surface is separated from the tappet 60. Therefore, when the swing cam 59 swings with the rotation of the drive shaft 52, the base circle surface is kept in contact with the tappet 60 for a long time, and the period during which the cam surface is in contact with the tappet 60 is short. Therefore, the lift amount is reduced as a whole, and the angle range from the opening timing to the closing timing, that is, the operating angle is also reduced.
[0033]
On the contrary, if the eccentric cam portion 68 is positioned downward in the figure, the rocker arm 56 is positioned downward as a whole, and the end portion on the connecting pin 67 side of the swing cam 59 is pushed downward relatively. It becomes a state. That is, the initial position of the swing cam 59 is inclined in a direction in which the cam surface approaches the tappet 60. Therefore, when the swing cam 59 swings with the rotation of the drive shaft 52, the portion that contacts the tappet 60 immediately shifts from the base circle surface to the cam surface. Therefore, the lift amount is increased as a whole, and the operating angle is increased.
[0034]
Since the initial position of the eccentric cam portion 68 can be continuously changed, the valve lift characteristic is continuously changed accordingly. That is, the lift and the operating angle can be continuously expanded and contracted simultaneously. Depending on the layout of each part, for example, the opening timing and closing timing of the intake valve 3 change substantially symmetrically as the lift and operating angle change.
[0035]
Next, as shown in FIG. 2, the phase varying mechanism 71 has a sprocket 72 provided at the front end of the drive shaft 52, and the sprocket 72 and the drive shaft 52 are relatively moved within a predetermined angle range. And a phase control actuator 73 to be rotated. The sprocket 72 is linked to the crankshaft via a timing chain or a timing belt (not shown). The phase control actuator 73 is composed of, for example, a hydraulic or electromagnetic rotary actuator, and is controlled by a control signal from the engine control unit 19. Due to the action of the phase control actuator 73, the sprocket 72 and the drive shaft 52 rotate relatively, and the lift center angle in the valve lift is retarded. That is, the lift characteristic curve itself does not change, and the whole advances or retards. This change can also be obtained continuously. The control state of the phase variable mechanism 71 is detected by a drive shaft sensor 66 that responds to the rotational position of the drive shaft 52.
[0036]
In the present embodiment, the lift / operating angle variable mechanism 51 and the phase variable mechanism 71 are closed-loop controlled based on the detection of the sensors 64 and 66.
[0037]
In the configuration in which the variable valve mechanism 2 as described above is provided on the intake valve 3 side, the intake air amount can be basically controlled by variable control of the intake valve 3 without depending on the throttle valve 18. is there. However, in a region where the intake air amount is extremely small, it is necessary to control the lift of the intake valve 3 to be very small, and the slight intake variation tends to greatly change the intake air amount of each cylinder and thus the air-fuel ratio. Therefore, in the present invention, in the predetermined low speed and low load side region, the intake air amount control based on the opening degree of the throttle valve 18 is performed instead of the intake air amount control by the variable control of the intake valve. In a practical engine, it is preferable that a slight negative pressure exists in the intake system for recirculation of blow-by gas. Therefore, even in the region where the intake air amount control by the variable control of the intake valve 3 is performed, the throttle valve 18 is Closes slightly and creates a negative pressure in the collector 16.
[0038]
That is, as shown in FIG. 3, a predetermined low-speed and low-load side area A including idle is set as a throttle control area, and the remaining area B is set as a valve control area. In the throttle control region, the valve lift characteristic of the intake valve 3 by the variable valve mechanism 2 is kept substantially constant, and the required intake amount is controlled by the opening degree control of the throttle valve 18 according to the operating conditions. The That is, the opening degree of the throttle valve 18 varies depending on the operating conditions, and the intake air amount and thus the engine torque are controlled by the throttle valve opening degree. By using the throttle valve 18 in this manner, a very small amount of intake air can be accurately controlled, and in particular, variations in intake air amount between cylinders can be avoided. FIG. 4A shows the valve lift characteristic during idling (eg, point a in FIG. 3) as an example of the valve lift characteristic within the throttle control region. In this example, at the time of idling, the intake valve opening timing (IVO) is slightly later than the top dead center to reduce the valve overlap, and the intake valve closing timing (IVC) is a position advanced from the bottom dead center. It becomes. Needless to say, this valve lift characteristic is based on the premise that the collector 16 has a relatively strong negative pressure corresponding to the opening of the throttle valve 18. In the throttle control region, if the operating conditions are different, the optimal valve overlap and the like are different, so that the valve lift characteristics slightly change, but this is not for intake air amount control.
[0039]
On the other hand, in the valve control region where the intake flow rate is large, the throttle valve 18 is controlled so that the pressure in the collector 16 becomes a predetermined negative pressure, that is, the minimum negative pressure necessary for a negative pressure source (for example, −50 mmHg). The opening degree is kept substantially constant. More specifically, the opening degree of the throttle valve 18 is a considerably large opening degree close to full opening. For further simplification, it is possible to make the throttle valve 18 have a constant opening. The final intake air amount control is performed by the variable valve mechanism 2. FIG. 4B shows, as an example, valve lift characteristics when the valve control region is in a low load region (for example, point b in FIG. 3). This valve lift characteristic is based on the premise that the inside of the collector 16 has a minimum negative pressure close to the atmospheric pressure. In order to limit the intake air amount, the intake valve closing timing (IVC) is The position is advanced from the bottom dead center. The intake valve opening timing (IVO) is a position advanced from the top dead center. The valve control region is set so as to include a partial load region that is most frequently encountered during operation. Thus, by maintaining the opening degree of the throttle valve 18 sufficiently large, the throttle-less operation is substantially achieved, and the pumping loss is greatly reduced. In addition, since the minimum negative pressure required in the collector 16 is ensured, various systems using negative pressure, such as blow-by gas recirculation required as a practical engine, can be applied as they are without major changes. Is possible.
[0040]
Here, since the intake air amount control is performed as described above, the control characteristic of the opening degree of the throttle valve 18 is discontinuous, that is, changes stepwise at the boundary between the throttle control region and the valve control region. When compared at two points adjacent to each other across the boundary, the opening in the valve control region is sufficiently larger than the opening in the throttle control region.
[0041]
Similarly, the control characteristic of the valve lift characteristic is discontinuous that changes stepwise at the boundary between the throttle control region and the valve control region. Note that in the valve control region, the valve lift characteristic continuously changes in accordance with the operating condition, that is, the engine rotational speed and the load.
[0042]
Therefore, the opening degree of the throttle valve 18 and the valve lift characteristic do not match at the time of deceleration (refer to the arrow in FIG. 3) when the operating condition crosses the above boundary and shifts from the valve control region to the throttle control region. In the present invention, priority is given to the control of the valve lift characteristics at the time of deceleration from the valve control area to the throttle control area, and the valve lift characteristics have changed sufficiently to near the target. In step, the opening of the throttle valve 18 is driven to a target value.
[0043]
FIG. 5 is a flowchart showing a reference example of processing at the time of deceleration. First, at step 1, it is determined whether or not a predetermined deceleration condition is satisfied. For example, when it is determined that the above boundary is crossed by the accelerator pedal opening and the engine speed, or when the accelerator pedal opening is fully closed, or the rate of change of the accelerator pedal opening to the negative side is When it is above a predetermined level, it is determined as a predetermined deceleration. In step 2, a target valve timing, that is, a target value of valve lift characteristics is obtained. Similarly, in step 3, the target throttle valve opening is obtained. In step 4, the valve lift characteristic is controlled toward the target value. That is, the lift / operating angle control actuator 63 and the phase control actuator 73 are driven. In this deceleration, for example, the phase of the lift center angle is mainly retarded so as to change from the characteristic of FIG. 4B to the characteristic of FIG. 4A. Note that, depending on the mode of deceleration, the lift / operating angle slightly increases or decreases simultaneously. In step 5, it is determined whether or not the valve lift characteristic is retarded to a predetermined value. When the valve lift characteristic is retarded to the predetermined value, the process proceeds to step 6 to start control of the opening degree of the throttle valve 18. That is, the actuator of the throttle valve 18 is driven to the target opening. Here, the predetermined value is generally set slightly on the advance side of the phase of the target valve lift characteristic, but may be the target valve lift characteristic itself.
[0044]
Thereby, as shown in FIG. 6, the opening degree and valve timing (IVO or IVC) of the throttle valve 18 change. That is, the valve timing starts to change to the retard side with the deceleration determination, and when this reaches a predetermined value, the throttle valve 18 starts to close. Since the control responsiveness of the throttle valve 18 is higher than that of the variable valve mechanism 2, the opening degree of the throttle valve 18 quickly decreases as shown in the figure. Therefore, when the pressure in the collector 16 becomes a sufficiently strong negative pressure corresponding to the valve control region by the throttle valve 18, the valve lift characteristic is a characteristic corresponding to this valve control region, and an excessive overlap occurs. It is possible to reliably avoid the deterioration of combustion and the abnormal decrease of the intake air amount due to.
[0045]
Next, FIG. 7 shows an embodiment of the present invention. In this embodiment, when the deceleration determination is made as described above, the variable valve mechanism 2 is preferentially driven toward the target value. At the same time, the opening degree of the throttle valve 18 is set to the intermediate target opening. I try to close it. This intermediate target opening is set between the opening of the throttle valve 18 in the valve control region immediately before deceleration and the target throttle valve opening after the transition to the throttle control region. This, for example, but simply may be a central opening therebetween, more preferably, to seek from a predetermined table in accordance with the engine rotational speed as the negative pressure required to obtain. Alternatively, as in the flowchart shown in FIG. 8, the negative pressure in the collector 16 may be detected or estimated by a sensor, and the opening degree of the throttle valve 18 may be feedback controlled so as to reach the target negative pressure. As in the above-described embodiment, when the valve lift characteristic (valve timing) is retarded to a predetermined value, the opening degree of the throttle valve 18 is controlled toward the final target throttle valve opening degree.
[0046]
Thus, by closing the throttle valve 18 to the intermediate opening at the same time as the deceleration determination, an appropriate deceleration feeling due to the pumping loss can be obtained immediately, and the negative pressure auxiliary type brake using the negative pressure in the collector 16 can be initially decelerated. Therefore, it is possible to reliably operate.
[0047]
The present invention can be applied not only at the time of deceleration when shifting from the valve control region to the throttle control region, but also at the time of acceleration when shifting from the throttle control region to the valve control region.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a variable valve mechanism.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a throttle control region and a valve control region.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example (a) of valve lift characteristics in a throttle control region and an example (b) of valve lift characteristics in a valve control region.
FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow during deceleration.
FIG. 6 is a time chart showing changes in the opening of the throttle valve 18 and changes in valve timing during deceleration.
FIG. 7 is a time chart similar to FIG. 6 showing one embodiment.
FIG. 8 is a flowchart of an example in which the opening degree of the throttle valve 18 is feedback-controlled to an intermediate opening degree.
[Explanation of symbols]
2 ... Variable valve mechanism 18 ... Throttle valve 19 ... Engine control unit 51 ... Lift / operating angle variable mechanism 71 ... Phase variable mechanism

Claims

吸気弁のバルブリフト特性を可変制御することにより内燃機関の吸気量を連続的に変化させることが可能な可変動弁機構と、
複数の気筒の吸気通路が接続するコレクタと、
このコレクタの上流に位置し、制御信号により開度が制御されるスロットル弁と、
を備えてなる内燃機関の吸気制御装置において、
低速低負荷側の所定のスロットル制御領域では上記スロットル弁の開度制御によって吸気量を制御し、かつこれよりも高速高負荷側のバルブ制御領域では、上記コレクタ内の圧力が所定の負圧となるように上記スロットル弁の開度を維持するとともに上記可変動弁機構によるバルブリフト特性の制御によって吸気量を制御する制御手段を備え、
上記バルブ制御領域でのスロットル弁開度は上記スロットル制御領域でのスロットル弁開度よりも十分に大きく、
上記制御手段は、上記バルブ制御領域から上記スロットル制御領域への減速判定時に、バルブ制御領域でのスロットル弁開度とスロットル制御領域移行後の目標スロットル弁開度との間に設定される中間目標開度までスロットル弁を駆動し、上記可変動弁機構により所定のバルブリフト特性に達したのちに上記目標スロットル弁開度へ向けてスロットル弁を駆動することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。A variable valve mechanism capable of continuously changing the intake amount of the internal combustion engine by variably controlling the valve lift characteristic of the intake valve;
A collector to which intake passages of a plurality of cylinders are connected;
A throttle valve located upstream of the collector, the opening of which is controlled by a control signal;
In an internal combustion engine intake control device comprising:
In the predetermined throttle control region on the low speed and low load side, the intake air amount is controlled by controlling the opening of the throttle valve, and in the valve control region on the high speed and high load side, the pressure in the collector is a predetermined negative pressure. The control means for controlling the intake amount by controlling the valve lift characteristics by the variable valve mechanism while maintaining the opening of the throttle valve so as to become,
The throttle valve opening in the valve control region is sufficiently larger than the throttle valve opening in the throttle control region,
The control means is an intermediate target that is set between a throttle valve opening in the valve control region and a target throttle valve opening after shifting to the throttle control region when determining deceleration from the valve control region to the throttle control region. An intake air control apparatus for an internal combustion engine, wherein the throttle valve is driven to an opening, and after reaching a predetermined valve lift characteristic by the variable valve mechanism, the throttle valve is driven toward the target throttle valve opening .

吸気弁開時期および吸気弁閉時期が、上記バルブ制御領域側に比べて上記スロットル制御領域で遅角していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置。The intake control device for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the intake valve opening timing and the intake valve closing timing are retarded in the throttle control region as compared with the valve control region side.

上記可変動弁装置は、吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大，縮小制御可能なリフト・作動角可変機構と、吸気弁のリフト中心角の位相を遅進させる位相可変機構と、から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の吸気制御装置。The variable valve system includes a variable lift / operating angle mechanism capable of simultaneously and continuously expanding and reducing the lift / operating angle of the intake valve, and a phase variable mechanism for delaying the phase of the lift center angle of the intake valve. The intake control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2 , wherein