JP2009085143A - Engine intake air amount control device - Google Patents
Engine intake air amount control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009085143A JP2009085143A JP2007258125A JP2007258125A JP2009085143A JP 2009085143 A JP2009085143 A JP 2009085143A JP 2007258125 A JP2007258125 A JP 2007258125A JP 2007258125 A JP2007258125 A JP 2007258125A JP 2009085143 A JP2009085143 A JP 2009085143A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- blow
- gas
- target
- 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
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 208000008312 Tooth Loss Diseases 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
【課題】アイドル運転時における吸気バルブのリフト特性が変化し、ブローバイガス量が変化しても、エンジンの吸入空気量を高精度に制御することができるエンジンの吸入空気量制御装置を提供する。
【解決手段】スロットルバルブ下流の吸気管内の圧力及び大気圧を検出し、前記吸気管内の圧力と大気圧とからブローバイガス量を推定し、目標吸入空気量に基づく目標スロットル開度を前記ブローバイガス量に基づいて補正して、該補正後の目標スロットル開度に基づいてスロットルアクチュエータを制御する。
【選択図】図7An engine intake air amount control apparatus capable of controlling the intake air amount of an engine with high accuracy even when the lift characteristic of the intake valve during idle operation changes and the amount of blow-by gas changes.
A pressure and an atmospheric pressure in an intake pipe downstream of a throttle valve are detected, a blow-by gas amount is estimated from the pressure and the atmospheric pressure in the intake pipe, and a target throttle opening based on a target intake air amount is set to the blow-by gas. Correction is made based on the amount, and the throttle actuator is controlled based on the corrected target throttle opening.
[Selection] Figure 7
Description
本発明は、ブローバイガスを、スロットルバルブ下流の吸気管内へ導入させるブローバイガス還元装置と、前記スロットルバルブをスロットルアクチュエータによって開閉する電子制御スロットル装置とを備えたエンジンの吸入空気量制御装置に関する。 The present invention relates to an engine intake air amount control device including a blow-by gas reduction device that introduces blow-by gas into an intake pipe downstream of a throttle valve, and an electronically controlled throttle device that opens and closes the throttle valve by a throttle actuator.
特許文献1には、アイドル運転時の吸入空気量を予測する場合に、アイドル制御弁の開度に応じたアイドル制御弁通過空気量に、固定空気量としてのスロットル全閉での漏れ空気量及びブローバイガス量を加算することが開示されている。
上記のように、特許文献1のものでは、アイドル運転時のブローバイガス量を固定値としているが、吸気バルブのリフト特性を可変とする可変動弁機構を備えたエンジンでは、バルブリフト量やバルブタイミングの変化によって同じアイドル運転時であっても吸気管負圧が変化し、これによって、ブローバイガス量が変化してしまうことがある。
このため、従来のように、アイドル運転時のブローバイガス量を固定値として扱うと、アイドル運転時における吸入空気量の制御精度が低下し、アイドル運転時におけるエンジン回転速度が不安定になってしまうという問題があった。
As described above, in Patent Document 1, the blow-by gas amount during idle operation is a fixed value. However, in an engine having a variable valve mechanism that makes the lift characteristics of the intake valve variable, the valve lift amount and the valve Due to the change in timing, the intake pipe negative pressure may change even during the same idling operation, which may cause the blow-by gas amount to change.
For this reason, if the blow-by gas amount during idle operation is treated as a fixed value as in the prior art, the control accuracy of the intake air amount during idle operation decreases, and the engine rotation speed during idle operation becomes unstable. There was a problem.
本願発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、アイドル運転時における吸気バルブのリフト特性が変化し、ブローバイガス量が変化しても、エンジンの吸入空気量を高精度に制御することができるエンジンの吸入空気量制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can control the intake air amount of the engine with high accuracy even if the lift characteristics of the intake valve during idle operation change and the amount of blow-by gas changes. An object of the present invention is to provide an intake air amount control device for an engine.
そのため請求項1記載の発明では、スロットルバルブ下流の吸気管内の圧力及び大気圧を検出し、前記吸気管内の圧力と大気圧とからブローバイガス量を推定し、目標吸入空気量に基づく目標スロットル開度を前記ブローバイガス量に基づいて補正して、該補正後の目標スロットル開度に基づいてスロットルアクチュエータを制御する構成とした。
上記発明によると、例えば吸気バルブのリフト特性を可変とする可変動弁機構を備えていて、前記リフト特性の変更に伴って吸気管内圧が変化すると、実際の吸気管内圧に応じてブローバイガス量を推定するので、吸気管内圧が変化してもブローバイガス量を正しく推定して、ブローバイガス量を見込んだ吸入空気量の制御を高精度に行わせることができる。
Therefore, in the first aspect of the invention, the pressure and atmospheric pressure in the intake pipe downstream of the throttle valve are detected, the blow-by gas amount is estimated from the pressure and atmospheric pressure in the intake pipe, and the target throttle opening based on the target intake air amount is estimated. The degree is corrected based on the blow-by gas amount, and the throttle actuator is controlled based on the corrected target throttle opening.
According to the above invention, for example, the variable valve mechanism that makes the lift characteristic of the intake valve variable is provided, and when the intake pipe internal pressure changes in accordance with the change of the lift characteristic, the amount of blow-by gas according to the actual intake pipe internal pressure Therefore, even if the intake pipe pressure changes, the amount of blow-by gas can be correctly estimated, and the intake air amount can be controlled with high accuracy in anticipation of the amount of blow-by gas.
請求項2記載の発明では、エンジンのクランク室から吸気管内に連通するブローバイガス供給通路に備えられたブローバイガス制御弁の開口面積を、前記ブローバイガス量に相当する値として推定するものとした。
上記発明によると、ブローバイガス量を制御する制御弁の開口面積を、ブローバイガス量に相当する値として推定するから、要求吸入空気量を得るための要求開口面積を求めてスロットルアクチュエータを制御する場合に、ブローバイガス量の推定結果に基づく開口面積の補正を容易に行わせることができる。
According to the second aspect of the present invention, the opening area of the blowby gas control valve provided in the blowby gas supply passage communicating from the crank chamber of the engine into the intake pipe is estimated as a value corresponding to the amount of blowby gas.
According to the above invention, since the opening area of the control valve for controlling the blow-by gas amount is estimated as a value corresponding to the blow-by gas amount, the throttle actuator is controlled by obtaining the required opening area for obtaining the required intake air amount. Further, it is possible to easily correct the opening area based on the estimation result of the blow-by gas amount.
請求項3記載の発明では、目標吸入空気量に対応する目標スロットル開口面積から、前記ブローバイガス制御弁の開口面積を減算し、該減算結果の開口面積を目標スロットル開度に変換することとした。
上記発明によると、ブローバイガス量に相当する値としてのブローバイガス制御弁の開口面積を、目標吸入空気量に対応する目標スロットル開口面積から減算することで、目標吸入空気量のうちのスロットルバルブの通過分に見合うスロットル開口面積が求められ、該開口面積に対応する開度にスロットルバルブを制御することで、ブローバイガスの還元量とスロットルバルブ通過空気量との総和として、目標吸入空気量を得ることができる。
In the invention of claim 3, the opening area of the blow-by gas control valve is subtracted from the target throttle opening area corresponding to the target intake air amount, and the opening area of the subtraction result is converted into the target throttle opening degree. .
According to the above invention, the opening area of the blow-by gas control valve as a value corresponding to the blow-by gas amount is subtracted from the target throttle opening area corresponding to the target intake air amount, so that the throttle valve of the target intake air amount is reduced. A throttle opening area corresponding to the passage amount is obtained, and the target intake air amount is obtained as a sum of the reduction amount of blowby gas and the air amount passing through the throttle valve by controlling the throttle valve to an opening degree corresponding to the opening area. be able to.
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図1は、実施形態における車両用エンジンのシステム構成図である。
図1において、エンジン(ガソリン火花点火内燃機関)101の吸気管102には、スロットルモータ103a(スロットルアクチュエータ)でスロットルバルブ103bを開閉する電子制御スロットル装置104が介装され、該電子制御スロットル装置104及び吸気バルブ105を介して、燃焼室106内に空気が吸入される。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle engine in the embodiment.
In FIG. 1, an electronic
また、各気筒の吸気バルブ105上流側の吸気ポート130には、電磁式の燃料噴射弁131が設けられる。
前記燃料噴射弁131には、所定圧に調整された燃料が供給され、エンジンコントロールユニット114から送られる噴射パルス信号の噴射パルス幅(開弁時間)に比例する量の燃料(ガソリン)を吸気バルブ105に向けて噴射する。
Further, an electromagnetic
The
そして、燃焼室106内の混合気は、図示省略した点火プラグによる火花点火によって着火燃焼する。
尚、燃料噴射弁131が燃焼室106内に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式エンジンであっても良いし、圧縮自己着火エンジンであっても良い。
燃焼室106内の燃焼排気は、排気バルブ107を介して排出され、フロント触媒コンバータ108及びリア触媒コンバータ109で浄化された後、大気中に放出される。
The air-fuel mixture in the
The
The combustion exhaust in the
前記排気バルブ107は、排気側カムシャフト110に設けられたカム111によって一定のバルブリフト量,バルブ作動角及びバルブタイミングを保って開閉駆動される。
一方、吸気バルブ105のリフト特性は、可変動弁機構としての可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113によって可変とされる
前記可変リフト機構112は、吸気バルブ105のバルブリフト量をバルブ作動角と共に連続的に可変する機構であって、バルブリフト量を増大(減少)変化させるとこれに伴ってバルブ作動角も同時に増大(減少)変化させる機構である。
The
On the other hand, the lift characteristic of the
また、可変バルブタイミング機構113は、クランクシャフト120に対する吸気バルブ駆動軸3の回転位相を変化させることで、吸気バルブ105のバルブ作動角の中心位相を連続的に進遅角変化させる機構である。
マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット114は、予め記憶されたプログラムに従った演算処理によって、燃料噴射量(噴射パルス幅),点火時期,目標吸入空気量,目標吸気管負圧を設定すると共に、これらに基づいて燃料噴射弁131,点火コイル用のパワートランジスタ(図示省略),電子制御スロットル装置104,可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113に制御信号を出力する。
The variable
The
尚、エンジン101の燃料噴射量・点火時期を制御するユニットと、可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113によって吸気バルブ105のリフト特性を制御するユニットとを個別に備えることができる。
前記エンジンコントロールユニット114には、各種センサからの検出信号が入力される。
A unit for controlling the fuel injection amount and ignition timing of the
Detection signals from various sensors are input to the
前記各種センサとしては、エンジン101の吸入空気量を検出するエアフローメータ115、車両の運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出するアクセルペダルセンサ116、クランクシャフト120に支持させたシグナルプレートに設けた被検出部を検出することで、単位クランク角毎に単位クランク角信号POSを出力するクランク角センサ117、スロットルバルブ103bの開度TVOを検出するスロットルセンサ118、エンジン101の冷却水温度を検出する水温センサ119、後述する吸気バルブ駆動軸3に支持されたシグナルプレートに設けた被検出部を検出することで、前記吸気バルブ駆動軸3の基準回転位置毎にカム信号を出力するカムセンサ132、大気圧を検出する大気圧センサ135(大気圧検出手段)、スロットルバルブ103b下流の吸気管内圧を検出する圧力センサ136(管内圧検出手段)などが設けられている。
The various sensors are supported by an
前記単位クランク角信号POSは、エンジン101の気筒間における行程位相差に相当するクランク角度(4気筒で180°CA)毎に歯抜けを生じるように予め設定されており、前記単位クランク角信号POSの歯抜け位置を、単位クランク角信号POSの出力周期に基づいて検出することで、前記行程位相差毎の基準クランク角位置REFを検出することができるようになっている。
The unit crank angle signal POS is set in advance so as to cause tooth loss at every crank angle (180 ° CA for four cylinders) corresponding to the stroke phase difference between the cylinders of the
また、エンジン101の回転速度NEは、基準クランク角位置REFの検出間隔時間に基づいて検出され、前記クランク角センサ117が、機関回転速度NEを検出する検出手段を構成する。
尚、クランク角センサ117が、行程位相差に相当するクランク角度毎に基準クランク角信号を発生する構成とし、前記基準クランク角信号が発生する間隔時間を計測し、前記間隔時間から機関回転速度NEを算出することができ、クランク角センサ117の検出信号特性や、機関回転速度NEの算出方法は、公知の種々の方法を適用できる。
Further, the rotational speed NE of the
The
図2は、前記可変リフト機構112の構造を示す斜視図である。
本実施形態のエンジン101は、各気筒に一対の吸気バルブ105がそれぞれ設けられており、これら吸気バルブ105の上方に、前記クランクシャフト120によって回転駆動される吸気バルブ駆動軸3が気筒列方向に沿って回転可能に支持されている。
前記吸気バルブ駆動軸3には、吸気バルブ105のバルブリフタ105aに当接して吸気バルブ105を開閉駆動する揺動カム4が相対回転可能に外嵌されている。
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the
In the
A swing cam 4 that contacts the
前記吸気バルブ駆動軸3と揺動カム4との間に、吸気バルブ105の作動角及びバルブリフト量を連続的に変更するための可変リフト機構112が設けられている。
尚、図2では、一対の吸気バルブ105について、一方にのみ可変リフト機構112を図示し、他方については図示を省略してある。
前記吸気バルブ駆動軸3の一端部には、クランクシャフト120に対する前記吸気バルブ駆動軸3の回転位相を変化させることにより、吸気バルブ105の作動角の中心位相を連続的に変更する可変バルブタイミング機構113が配設されている。
A
In FIG. 2, the
A variable valve timing mechanism that continuously changes the center phase of the operating angle of the
前記可変リフト機構112は、図2及び図3に示すように、吸気バルブ駆動軸3に偏心して固定的に設けられる円形の駆動カム11と、この駆動カム11に相対回転可能に外嵌するリング状リンク12と、吸気バルブ駆動軸3と略平行に気筒列方向へ延びる制御軸13と、この制御軸13に偏心して固定的に設けられた円形の制御カム14と、この制御カム14に相対回転可能に外嵌すると共に、一端がリング状リンク12の先端に連結されたロッカアーム15と、このロッカアーム15の他端と揺動カム4とに連結されたロッド状リンク16と、を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
前記制御軸13は、モータ17によりギヤ列18を介して回転駆動されるが、制御軸13と一体的に設けられるストッパ13aが固定側に当接することで、予め設定された最小リフト位置・最小作動角位置(以下では、単に最小リフト位置という)に相当する角度位置でそれ以上のリフト・作動角減少側への回動が制限されるようになっている。
上記の構成により、クランクシャフト120に連動して吸気バルブ駆動軸3が回転すると、駆動カム11を介してリング状リンク12がほぼ並進移動すると共に、ロッカアーム15が制御カム14の軸心周りに揺動し、ロッド状リンク16を介して揺動カム4が揺動して吸気バルブ105が開閉駆動される。
The
With the above configuration, when the intake valve drive shaft 3 rotates in conjunction with the
また、前記モータ17を駆動制御して制御軸13の回転角度を変化させることにより、ロッカアーム15の揺動中心となる制御カム14の軸心位置が変化して揺動カム4の姿勢が変化する。
これにより、吸気バルブ105の作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ105の作動角及びバルブリフト量が連続的に変化する。
Further, by driving and controlling the
As a result, the operating angle of the
エンジンコントロールユニット114には、前記制御軸13の回転角を検出する角度センサ133からの検出信号が入力され、目標リフト量に対応する目標角度位置に前記制御軸13を回動させるべく、前記角度センサ133の検出結果に基づいて前記モータ17の電流の向き及び大きさがフィードバック制御される。
次に、前記可変バルブタイミング機構113の構成を、図4に基づいて説明する。
A detection signal from an
Next, the configuration of the variable
本実施形態における可変バルブタイミング機構113は、ベーン式の可変バルブタイミング機構であり、クランクシャフト120によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット51(タイミングスプロケット)と、吸気バルブ駆動軸3の端部に固定されてカムスプロケット51内に回転自在に収容された回転部材53と、該回転部材53をカムスプロケット51に対して相対的に回転させる油圧回路54と、カムスプロケット51と回転部材53との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロック機構60とを備えている。
The variable
前記カムスプロケット51は、外周にタイミングチェーン(又はタイミングベルト)が噛合する歯部を有する回転部(図示省略)と、該回転部の前方に配置されて前記回転部材53を回転自在に収容するハウジング56と、該ハウジング56の前後開口を閉塞するフロントカバー,リアカバー(図示省略)とから構成される。
前記ハウジング56は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面には、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング56の軸方向に沿って設けられる4つの隔壁部63が90°間隔で突設されている。
The
The
前記回転部材53は、吸気バルブ駆動軸3の前端部に固定されており、円環状の基部77の外周面に90°間隔で4つのベーン78a,78b,78c,78dが設けられている。
前記第1〜第4ベーン78a〜78dは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部63間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン78a〜78dの両側と各隔壁部63の両側面との間に、進角側油圧室82と遅角側油圧室83を構成する。
The rotating
Each of the first to
前記ロック機構60は、ロックピン84が、回転部材53の最大遅角側の回動位置(基準作動状態)において係合孔(図示省略)に係入するようになっている。
前記油圧回路54は、進角側油圧室82に対して油圧を給排する第1油圧通路91と、遅角側油圧室83に対して油圧を給排する第2油圧通路92との2系統の油圧通路を有し、この両油圧通路91,92には、供給通路93とドレン通路94a,94bとがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁95を介して接続されている。
The
The
前記供給通路93には、オイルパン96内の油を圧送する機関駆動のオイルポンプ97が設けられている一方、ドレン通路94a,94bの下流端がオイルパン96に連通している。
前記第1油圧通路91は、回転部材53の基部77内に略放射状に形成されて各進角側油圧室82に連通する4本の分岐路91dに接続され、第2油圧通路92は、各遅角側油圧室83に開口する4つの油孔92dに接続される。
The
The first
前記電磁切換弁95は、内部のスプール弁体が各油圧通路91,92と供給通路93及びドレン通路94a,94bとを相対的に切り換え制御するようになっている。
前記エンジンコントロールユニット114は、前記電磁切換弁95を駆動する電磁アクチュエータ99に対する通電量を、デューティ制御信号に基づいて制御する。
例えば、電磁アクチュエータ99にデューティ比0%の制御信号(OFF信号)を出力すると、オイルポンプ47から圧送された作動油は、第2油圧通路92を通って遅角側油圧室83に供給されると共に、進角側油圧室82内の作動油が、第1油圧通路91を通って第1ドレン通路94aからオイルパン96内に排出される。
The
The
For example, when a control signal (OFF signal) with a duty ratio of 0% is output to the
従って、遅角側油圧室83の内圧が高、進角側油圧室82の内圧が低となって、回転部材53は、ベーン78a〜78bを介して最大遅角側に回転し、この結果、吸気バルブ105の開期間(開時期及び閉時期)が遅くなる。
一方、電磁アクチュエータ99にデューティ比100%の制御信号(ON信号)を出力すると、作動油は、第1油圧通路91を通って進角側油圧室82内に供給されると共に、遅角側油圧室83内の作動油が第2油圧通路92及び第2ドレン通路94bを通ってオイルパン96に排出され、遅角側油圧室83が低圧になる。
Therefore, the internal pressure of the retard side
On the other hand, when a control signal (ON signal) with a duty ratio of 100% is output to the
このため、回転部材53は、ベーン78a〜78dを介して進角側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブ105の開期間(開時期及び閉時期)が早くなる。
尚、可変動弁機構の構成を、上記構成の可変リフト機構112,可変バルブタイミング機構113に限定するものでない。
また、前記エンジン101には、図5に示すクローズドタイプのブローバイガス還元装置141が備えられている。
For this reason, the rotating
The configuration of the variable valve mechanism is not limited to the
Further, the
前記ブローバイガス還元装置141は、クランクケース142内のブローバイガスを、ロッカカバー143,ブローバイガス制御弁144を経てスロットルバルブ103b下流の吸気管内に至るブローバイガス供給通路145を介して、エンジン101に導入させるシステムである。
前記ブローバイガス制御弁144は、バルブボディ内にバルブとスプリングとが組み込まれたものであり、前記スプリング荷重とバルブ前後差圧とによってバルブボディ内におけるバルブの位置が上下流方向に変化し、これによって通過流量、即ち、還元されるブローバイガス量を可変に制御するものである。
The blow-by
The blow-by
次に、前記エンジンコントロールユニット114による電子制御スロットル装置104,可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113の制御(本願に係る吸入空気量制御装置の構成)を詳細に説明する。
図6は、前記エンジンコントロールユニット114による、可変リフト機構112の制御目標値(目標リフト量)TGVEL、及び、可変バルブタイミング機構113の制御目標値(目標進角量)TGVTCの演算処理を示す。
Next, control of the electronic
FIG. 6 shows calculation processing of the control target value (target lift amount) TGVEL of the
そして、前記エンジンコントロールユニット114は、前記制御目標値(目標リフト量)TGVELに基づいて可変リフト機構112をフィードバック制御し、前記制御目標値(目標進角量)TGVTCに基づいて可変バルブタイミング機構113をフィードバック制御する。
図6において、TGVEL演算部301及びTGVTC演算部302には、それぞれ機関回転速度速NE及び目標体積流量比TQH0ST(目標吸入空気量)が入力される。
The
In FIG. 6, the engine rotational speed NE and the target volume flow rate ratio TQH0ST (target intake air amount) are input to the
前記機関回転速度NEは、前記クランク角センサ117からの検出信号に基づいて算出された値である。
また、目標体積流量比TQH0STは、アクセル開度APO及び機関回転速度NEに基づいて求められる要求空気量Qを、機関回転速度NE及び有効排気量(シリンダ総容積)VOL#で除算することで算出される(TQH0ST=Q/(Ne・VOL#))。
The engine speed NE is a value calculated based on a detection signal from the
Further, the target volume flow ratio TQH0ST is calculated by dividing the required air amount Q obtained based on the accelerator opening APO and the engine rotational speed NE by the engine rotational speed NE and the effective exhaust amount (total cylinder volume) VOL #. (TQH0ST = Q / (Ne · VOL #)).
前記TGVEL演算部301では、目標体積流量比TQH0STが大きく、かつ、機関回転速度NEが高いほど、吸気バルブ105のリフト量がより大きくなるような制御目標値TGVELを算出する。
前記TGVTC演算部302では、目標体積流量比TQH0STが大きく、かつ、機関回転速度NEが高いほど、吸気バルブ105のバルブ作動角の中心位相が遅角されるような制御目標値TGVTCを算出する。
The
The
図7は、前記エンジンコントロールユニット114による目標スロットル開度TGTVOの演算処理を示す。
図7において、第1変換部401では、図中に示すような変換テーブルを用いて、前記目標体積流量比TQH0STを状態量AANV0に変換する。
前記状態量AANV0は、スロットルバルブ開口面積をAt、機関回転速度をNE、排気量(シリンダ容積)をVOL#としたときに、AANV0=At/(Ne・VOL#)で表されるデータである。
FIG. 7 shows a calculation process of the target throttle opening degree TGTVO by the
In FIG. 7, the
The state quantity AANV0 is data represented by AANV0 = At / (Ne · VOL #), where the throttle valve opening area is At, the engine speed is NE, and the displacement (cylinder volume) is VOL #. .
次に、第1乗算部402及び第2乗算部403において、前記状態量AANV0に機関回転速度NE、排気量VOL#がそれぞれ乗算されることで、前記状態量AANV0が基本スロットル開口面積TVOAA0に変換される。
尚、前記基本スロットル開口面積TVOAA0は、吸気バルブ105のリフト特性(バルブリフト・バルブタイミング)が、基準特性であるときに要求されるスロットル開口面積である。
Next, in the
The basic throttle opening area TVOAA0 is a throttle opening area required when the lift characteristic (valve lift / valve timing) of the
第3乗算部404では、前記基本スロットル開口面積TV0AA0に、補正値KAVELを乗算することにより、実際の吸気バルブ105の作動特性に応じた補正を施す。
前記補正値KAVELは、吸気バルブ105の作動特性が変化しても一定の空気量を確保するために設定されるもので、具体的には、以下のようにして算出される。
まず、基準圧力比算出部410では、前記吸気バルブ105のリフト特性が前記基準特性であるときの目標マニホールド圧Pm0と大気圧Paとの比(Pm0/Pa)を、目標体積流量比TQH0STと機関回転速度NEに基づいて求める。
The
The correction value KAVEL is set in order to ensure a constant amount of air even if the operating characteristic of the
First, in the reference pressure
そして、KPA0算出部411において、前記圧力比(Pm0/Pa)に基づいて、図中に示すテーブルTBLKPA0を検索して係数KPA0を算出する。
一方、目標圧力比設定部412では、前記可変リフト機構112が制御目標値TGVELに制御されたときの目標圧力比(Pm1/Pa)を、目標体積流量比TQH0STと機関回転速度NEに基づいて設定する。
Then, in the
On the other hand, the target pressure
そして、KPA1算出部413において、前記圧力比(Pm1/Pa)に基づいて、図中に示すテーブルTBLKPA1を検索して係数KPA1を算出する。
除算部414では、前記KPA0をKPA1で除算して補正値KAVEL(KAVEL=KPA0/KPA1)を算出し、これを前記第3乗算部404に出力する。
前記第3乗算部404において補正値KAVELで補正されたスロットル開口面積TVOAA0は、第1減算部415に出力され、ここで、ブローバイガス量の相当する開口面積PCVAAだけ減算され、その結果が、最終的なスロットル開口面積TVOAA(TVOAA=TVOAA0−PCVAA)として出力される(補正手段)。
Then, the
The
The throttle opening area TVOAA0 corrected with the correction value KAVEL in the
前記開口面積PCVAAは、以下のようにして演算される。
まず、第2減算部416に、大気圧センサ135で検出された大気圧と、圧力センサ136で検出されたスロットルバルブ103b下流の吸気管内圧とを入力させ、前記大気圧と吸気管内圧との差圧(実インマニ負圧)を演算させる。
前記第2減算部416で演算された差圧(実インマニ負圧)は、PCVAA算出部417に出力され、前記差圧に基づいて図中に示すテーブルTBLPCVVを検索して、前記開口面積PCVAAを算出する(推定手段)。
The opening area PCVAA is calculated as follows.
First, the
The differential pressure (actual intake manifold negative pressure) calculated by the
前記第2減算部416で算出される差圧は、前記ブローバイガス制御弁144の前後差圧に相当し、ブローバイガス制御弁144の開口面積はそのときの前後差圧に応じて変化するから、予め前記差圧とブローバイガス制御弁144の開口面積との相関をテーブルTBLPCVVに記憶させておき、そのときの差圧から前記開口面積PCVAAが求められるようにしてある。
The differential pressure calculated by the
エンジン101の吸入空気量は、スロットルバルブ103b通過空気量と、ブローバイガス制御弁144通過空気量との総和になり、目標吸入空気量からブローバイガス制御弁144を介してシリンダに導入される空気量分を減算した空気量を、スロットルバルブ103bを介してシリンダに導入させればよいことになる。
これは、目標吸入空気量を得るための開口面積TVOAA0から、ブローバイガス制御弁144の開口面積を減算した開口面積が、スロットルバルブ103bに求められる開口面積となることを示す。
The intake air amount of the
This indicates that the opening area obtained by subtracting the opening area of the blow-by
前記目標吸入空気量を得るための開口面積TVOAA0に対するブローバイガス制御弁144の開口面積の割合は、エンジン101の低負荷運転時ほど大きくなり、エンジン101の低負荷運転時ほど、ブローバイガス制御弁144の開口面積分の補正を行わないと、シリンダ吸入空気量が目標よりも大きくなってしまう。
更に、本実施形態のように、可変リフト機構112や可変バルブタイミング機構113を備え、吸気バルブ105のリフト特性が可変に制御される場合には、同じアイドル運転時であっても、リフト特性の違いによってブローバイガス制御弁144の前後差圧が異なって、ブローバイガス制御弁144の開口面積が異なるようになる場合があり、ブローバイガス制御弁144の開口面積(通過空気量)が一定であると見なすと、高精度な補正を行えない。
The ratio of the opening area of the blow-by
Furthermore, when the
そこで、本実施形態では、大気圧と吸気管内圧とをそれぞれにセンサで検出して、そのときのブローバイガス制御弁144の前後差圧を検出するから、吸気バルブ105のリフト特性が異なることでブローバイガス制御弁144の前後差圧、引いては、開口面積PCVAAが異なっても、実際のブローバイガス制御弁144の開口面積PCVAAに基づいて開口面積TVOAA0を補正でき、目標吸入空気量に精度良く制御できることになる。
Therefore, in this embodiment, the atmospheric pressure and the intake pipe internal pressure are detected by the sensors, respectively, and the differential pressure across the blow-by
上記のようにしてスロットル開口面積TVOAAを求めると、第2変換部405では、図中に示すような変換テーブルを用いて、前記スロットル開口面積TVOAAをスロットルバルブ103bの目標スロットル開度TGTVOに変換して出力し、該目標スロットル開度TGTVOに基づいて電子制御スロットル装置104(スロットルアクチュエータ)をフィードバック制御させる(制御手段)。
When the throttle opening area TVOAA is obtained as described above, the
尚、ブローバイガス制御弁144の開口面積PCVAAによるスロットル開口面積TVOAAの補正は、低負荷時ほど効果が大きくなり、高負荷運転時には、補正の有無はエンジン101の運転性(吸入空気量)に大きく影響しないので、開口面積PCVAAによるスロットル開口面積TVOAAの補正を、例えば、アイドル運転時においてのみ行わせるようにできる。
Note that the correction of the throttle opening area TVOAA by the opening area PCVAA of the blow-by
また、エンジン101の停止中やスロットルバルブの全開時に圧力センサ136で検出された吸気管内の圧力を、大気圧と見なすことができ、この場合、大気圧センサ135を省略することができ、圧力センサ136が、管内圧検出手段と大気圧検出手段とを兼ねることになる。
また、目標吸入空気量からブローバイガス制御弁144通過空気量を減算し、該減算結果から目標スロットル開口面積又は目標スロットル開度を決定させることができる。
Further, the pressure in the intake pipe detected by the
Further, the blow-by
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
(イ)前記エンジンが、吸気バルブのリフト特性を可変とする可変動弁機構を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
上記発明によると、前記可変動弁機構によって吸気バルブのリフト特性が変更されることで吸気管内圧が変化し、ブローバイガス制御弁の通過空気量が変化しても、実際の通過空気量に見合った補正を施して目標スロットル開度を決定させることができる。
(ロ)前記可変動弁機構として、吸気バルブのバルブリフト量をバルブ作動角と共に連続的に変化させる可変リフト機構と、前記吸気バルブのバルブ作動角の中心位相を連続的に変化させる可変バルブタイミング機構とを備えることを特徴とする請求項(イ)記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
Here, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described together with effects.
(B) The engine intake air amount control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the engine includes a variable valve mechanism that makes a lift characteristic of the intake valve variable.
According to the above invention, even if the intake valve internal pressure changes due to the lift characteristics of the intake valve being changed by the variable valve mechanism, and the amount of air passing through the blow-by gas control valve changes, it matches the actual amount of air passing through. The target throttle opening can be determined by applying the correction.
(B) As the variable valve mechanism, a variable lift mechanism that continuously changes the valve lift amount of the intake valve together with the valve operating angle, and a variable valve timing that continuously changes the center phase of the valve operating angle of the intake valve. The engine intake air amount control device according to claim 1, further comprising a mechanism.
上記発明によると、吸気バルブのバルブリフト量,バルブ作動角,バルブ作動角の中心位相が変更されることで吸気管内圧が変化し、ブローバイガス制御弁の通過空気量が変化しても、実際の通過空気量に見合った補正を施して目標スロットル開度を決定させることができる。
(ハ)前記可変リフト機構及び可変バルブタイミング機構を目標吸入空気量に基づいて制御する一方、目標吸入空気量と目標吸気管負圧とに基づいて設定した目標スロットル開口面積から、ブローバイガス量に相当するブローバイガス制御弁の開口面積を減算し、該減算後の開口面積に基づいて前記電子制御スロットル装置を制御することを特徴とする請求項(ロ)記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
According to the above invention, even if the intake pipe internal pressure is changed by changing the valve lift amount, the valve operating angle, and the center phase of the valve operating angle of the intake valve, and the air passing through the blow-by gas control valve is changed, The target throttle opening degree can be determined by applying a correction corresponding to the amount of air passing through.
(C) While the variable lift mechanism and the variable valve timing mechanism are controlled based on the target intake air amount, the blowby gas amount is changed from the target throttle opening area set based on the target intake air amount and the target intake pipe negative pressure. The engine intake air amount control device according to claim (2), wherein an opening area of a corresponding blowby gas control valve is subtracted, and the electronic control throttle device is controlled based on the opening area after the subtraction.
上記発明によると、目標吸気管負圧に制御しつつ、ブローバイガス制御弁の通過空気量を精度良く推定して、目標吸入空気量に精度良く制御することができる。 According to the above invention, it is possible to accurately control the target intake air amount by accurately estimating the passing air amount of the blow-by gas control valve while controlling the target intake pipe negative pressure.
3…吸気バルブ駆動軸、13…制御軸、17…モータ、101…エンジン、103a…スロットルモータ(スロットルアクチュエータ)103b…スロットルバルブ、104…電子制御スロットル装置、105…吸気バルブ、112…可変リフト機構、113…可変バルブタイミング機構、114…エンジンコントロールユニット、116…アクセルペダルセンサ、117…クランク角センサ、120…クランクシャフト、132…カムセンサ、133…角度センサ、135…大気圧センサ(大気圧検出手段)、136…圧力センサ(管内圧検出手段)、141…ブローバイガス還元装置、142…クランクケース、143…ロッカカバー、144…ブローバイガス制御弁、145…ブローバイガス供給通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Intake valve drive shaft, 13 ... Control shaft, 17 ... Motor, 101 ... Engine, 103a ... Throttle motor (throttle actuator) 103b ... Throttle valve, 104 ... Electronically controlled throttle device, 105 ... Intake valve, 112 ...
Claims (3)
前記スロットルバルブ下流の吸気管内の圧力を検出する管内圧検出手段と、
大気圧を検出する大気圧検出手段と、
前記吸気管内の圧力と大気圧とからブローバイガス量を推定する推定手段と、
目標吸入空気量に基づく目標スロットル開度を、前記ブローバイガス量に基づいて補正する補正手段と、
前記補正手段で補正された目標スロットル開度に基づいて前記スロットルアクチュエータを制御する制御手段と、
を含んで構成されたことを特徴とするエンジンの吸入空気量制御装置。 An intake air amount control device for an engine, comprising: a blow-by gas reduction device for introducing blow-by gas into an intake pipe downstream of the throttle valve; and an electronically controlled throttle device for opening and closing the throttle valve by a throttle actuator,
In-pipe pressure detection means for detecting the pressure in the intake pipe downstream of the throttle valve;
Atmospheric pressure detection means for detecting atmospheric pressure;
Estimating means for estimating the amount of blow-by gas from the pressure in the intake pipe and atmospheric pressure;
Correction means for correcting the target throttle opening based on the target intake air amount based on the blow-by gas amount;
Control means for controlling the throttle actuator based on the target throttle opening corrected by the correction means;
An intake air amount control device for an engine characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007258125A JP2009085143A (en) | 2007-10-01 | 2007-10-01 | Engine intake air amount control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007258125A JP2009085143A (en) | 2007-10-01 | 2007-10-01 | Engine intake air amount control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009085143A true JP2009085143A (en) | 2009-04-23 |
Family
ID=40658861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007258125A Pending JP2009085143A (en) | 2007-10-01 | 2007-10-01 | Engine intake air amount control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009085143A (en) |
-
2007
- 2007-10-01 JP JP2007258125A patent/JP2009085143A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7881856B2 (en) | Apparatus for and method of controlling fuel injection of engine | |
US6516759B2 (en) | Valve timing control apparatus for internal combustion engine | |
US6874472B2 (en) | Ignition timing control apparatus for internal combustion engine and method thereof | |
JP2009085136A (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
JP2004204749A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4108386B2 (en) | Engine fuel injector | |
JP5015710B2 (en) | Intake air amount control device for internal combustion engine | |
JP4738440B2 (en) | Engine fuel injection control device | |
JP5216925B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2007198284A (en) | Intake pipe negative pressure control device for vehicle internal combustion engine | |
JP2009281343A (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
JP4937188B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
JP5249814B2 (en) | Control device for variable valve mechanism | |
JP5118229B2 (en) | Engine fuel injection control device | |
JP2009085143A (en) | Engine intake air amount control device | |
JP2010077813A (en) | Control device for internal combustion engine | |
CN100441842C (en) | Control device and control method for internal combustion engine | |
JP2009085145A (en) | Control device for vehicle engine | |
JP4659591B2 (en) | Intake control device for vehicle engine | |
JP2009085076A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4298535B2 (en) | Variable valve controller for internal combustion engine | |
JP2010203383A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2009085068A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4060168B2 (en) | Intake air amount control device for internal combustion engine | |
JP4861378B2 (en) | Variable valve control device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20090925 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Effective date: 20090925 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 |