JP3573037B2 - Sound vibration control device for variable valve engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁駆動式などの任意の開閉時期に可変制御できる吸気弁及び排気弁(以下吸・排気弁という) を備えた可変動弁エンジンにおいて発生する騒音・振動を抑制する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来一般のエンジンでは、スロットル弁の開度によって吸入空気量を制御するが、近年、電磁駆動式の吸・排気弁を備え、主として吸気弁の開閉時期の制御によって吸入空気量を制御するようにしたものが提案されている(特開平8−200025号公報参照) 。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この種の吸・排気弁を備えたものでは、吸・排気弁が瞬時に開閉するため、バルブオーバラップ中の吸・排気系の連通開口面積が大きく、吸・排気弁の開閉タイミングによっては、吸気系へのガスや火炎の吹き返しにより、吸気系の騒音や振動レベルが大きくなることがあり、その結果、車室内外の騒音が大きくなったり、吸気系周辺部品の劣化を進行させてしまう場合がある。
【0004】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、エンジンの音・振動が異常なときに、該音・振動を抑制しつつ吸気系周辺部品の劣化の進行も抑制できるようにした可変動弁エンジンの音振制御装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項1に係る発明は、図1に示すように、
任意の開閉時期に可変制御できる吸・排気弁を備えた可変動弁エンジンにおいて、
開度を電子制御されるスロットル弁の下流の吸気通路に設けられて、エンジン吸気系の音・振動状態を検出する音・振動検出手段と、
前記音・振動検出手段の検出信号に基づいて異常レベルの音・振動を発生しているか否かを検出する異常レベル音・振動検出手段と、
前記異常レベルの音・振動を発生していると検出されたときに、前記スロットル弁を絞り制御しつつトルクを一定に維持するように吸・排気弁の開閉タイミングを調整して音・振動のレベルを低下させる音振抑制手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【0006】
請求項1に係る発明によると、
エンジン吸気系の音・振動が異常レベルであることが検出されたときには、電制スロットル弁を絞り制御することにより、吸・排気弁のバルブオーバラップ期間中における吸気系へのガスの吹き返し及び電制スロットル弁上流側への音漏れを抑制でき、車室内外の騒音、振動を低減できる。また、吸・排気弁の開閉タイミングを調整することにより、電制スロットル弁の絞り制御によるトルクの減少を防止してトルクを一定に維持することができる。
【0007】
また、請求項2に係る発明は、
前記吸気弁を、常時は吸気下死点より早く閉じるように制御し、前記異常レベルの音・振動を発生していると検出されたときは、吸気弁の閉時期を遅らせて吸気下死点近傍で閉じる制御を行って調整することを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る発明によると、
スロットル弁の絞り制御によるトルクの減少を、吸気弁の閉時期を前記早閉じ制御の中で遅らせてトルクを増大させることにより、トルクを一定に維持することができる。
【0009】
また、請求項3に係る発明は、
前記吸気弁を、常時は吸気下死点より遅く閉じるように制御し、前記異常レベルの音・振動を発生していると検出されたときに、前記遅閉じ制御を中止し吸気下死点近傍で閉じる制御を行って調整することを特徴とする。
【0010】
請求項3に係る発明によると、
異常レベルの音・振動を発生していると検出されたときに、遅閉じ制御により吸気ポートからシリンダ内に流入する空気と圧縮されてシリンダから排出される空気とが衝突して大きな音・振動を発生することを、該遅閉じ制御の停止によって防止することにより、車室内外の騒音、振動を低減できる。
また、請求項4に係る発明は、
任意の開閉時期に可変制御できる吸・排気弁を備えた可変動弁エンジンにおいて、
開度を電子制御されるスロットル弁の下流の吸気通路に設けられて、エンジン吸気系の音・振動状態を検出する音・振動検出手段と、
前記音・振動検出手段の検出信号に基づいて異常レベルの音・振動を発生しているか否かを検出する異常レベル音・振動検出手段と、
前記吸気弁を、常時は吸気下死点より早く閉じるように制御し、前記異常レベルの音・振動を発生していると検出されたときに、前記吸気弁を吸気下死点より遅く閉じる制御からトルクを一定に維持しつつ吸気下死点より早く閉じる制御に切り換えて音・振動のレベルを低下させる音振抑制手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【0011】
請求項4に係る発明によると、
吸気弁を遅閉じ制御から早閉じ制御に切り換えることにより、遅閉じ制御による車室内外の騒音、振動を低減できると共に、トルクも一定に維持できる。
また、請求項5に係る発明は、
前記音振抑制手段は、異常レベルの音・振動を発生していると検出されたときに、吸・排気弁のオーバラップ量を0に近づけつつ、トルクを一定に維持するように、吸気弁の閉時期を制御することを特徴とする。
【0012】
請求項5に係る発明によると、
異常レベルの音・振動を発生していると検出されたときに、吸・排気弁のオーバラップ量を0に近づけることにより、吸気系と排気系との連通開口度が減少され、排気系から吸気系へのガスの吹き返しを抑制できるので、音・振動レベルを低減できる。また、吸気弁の閉時期を調整することにより、トルク変化を無くしてトルク一定に維持することができる。
【0013】
また、請求項6に係る発明は、
前記異常レベル音・振動検出手段が異常レベルの音・振動を発生していると検出する音・振動レベル領域以外の領域で、前記音・振動検出手段からの検出信号に基づいて後燃え現象が発生したことを検出したとき、前記スロットル弁を前記異常レベルの音・振動発生時より大きい絞り量で絞り制御しつつトルクを一定に維持するように吸・排気弁の開閉タイミングを調整して前記後燃え現象を抑制することを特徴とする。
【0016】
請求項6に係る発明によると、
後燃え現象が発生したことを検出したときには、電制スロットル弁を絞り制御することにより、吸気通路の吸気流に乱れが発生すると共に吸気流速が早められ、以て燃焼性が改善されて後燃え現象の発生が抑制され、かつ、電制スロットル弁上流側への音漏れを抑制でき、車室内外の騒音、振動を低減できると共に吸気系周辺部品の劣化を抑制することができる。
【0017】
また、請求項7に係る発明は、
前記異常レベル音・振動検出手段が異常レベルの音・振動を発生していると検出する音・振動レベル領域以外の領域で、前記音・振動検出手段からの検出信号に基づいて後燃え現象が発生したことを検出したとき、点火時期を発生トルク最大となるMBT(最適点火時期)に近づけるように制御することを特徴とする。
【0018】
請求項7に係る発明によると、
後燃え現象が発生したことを検出したときには、点火時期をMBTに近づけることにより、燃焼速度が増大して燃焼性が改善されるので、後燃え現象の発生が抑制され、以て車室内外の騒音、振動を低減できると共に吸気系周辺部品の劣化を抑制することができる。
【0019】
また、請求項8に係る発明は、
前記異常レベル音・振動検出手段が異常レベルの音・振動を発生していると検出する音・振動レベル領域以外の領域で、前記音・振動検出手段からの検出信号に基づいて後燃え現象が発生したことを検出したとき、燃料と空気との混合比を出力が増大する混合比に調整することを特徴とする。
【0020】
請求項8に係る発明によると、
後燃え現象が発生したことを検出したときには、燃料と空気との混合比を出力が増大する混合比に調整することにより、燃焼速度が増大して燃焼性が改善されるので、後燃え現象の発生が抑制され、以て車室内外の騒音、振動を低減できると共に吸気系周辺部品の劣化を抑制することができる。
【0021】
また、請求項9に係る発明は、
前記異常レベルの音・振動を発生していると検出する領域以外で、かつ、前記後燃え現象が発生している領域以外の領域で、前記音・振動検出手段からの検出信号に基づいてバックファイアが発生したことを検出したとき、前記スロットル弁を全閉とすることを特徴とする。
【0024】
請求項9に係る発明によると、
バックファイアが発生したことを検出したときには、電制スロットル弁を全閉とすることで、火炎の吸気系への吹き返しを塞き止めてバックファイアを抑制することができ、以て、車室内外の騒音、振動を低減できると共に吸気系周辺部品の劣化を抑制することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
図2は本発明の一実施形態を示す可変動弁エンジンのシステム図である。
【0026】
エンジン1の各気筒のピストン2により画成される燃焼室3には、点火栓4を取り囲むように、電磁駆動式の吸気弁5及び排気弁6を備えている。吸気通路7には、開度を電子制御される電制スロットル弁8が備えられ、上流端部にはエアクリーナ9が装着されている。前記電制スロットル弁8の下流の吸気通路7に、エンジン1の吸気系から発生する音・振動状態を検出する音・振動検出手段としての振動センサ10が装着されている。11は排気通路である。
【0027】
吸気弁5及び排気弁6の電磁駆動装置の基本構造を図3に示す。弁体20の弁軸21にプレート状の可動子22が取付けられており、この可動子22はスプリング23,24により中立位置に付勢されている。そして、この可動子22の下側に開弁用電磁コイル25が配置され、上側に閉弁用電磁コイル26が配置されている。
【0028】
従って、開弁させる際は、上側の閉弁用電磁コイル26への通電を停止した後、下側の開弁用電磁コイル25に通電して、可動子22を下側へ吸着することにより、弁体20をリフトさせて開弁させる。逆に、閉弁させる際は、下側の開弁用電磁コイル25への通電を停止した後、上側の閉弁用電磁コイル26に通電して、可動子22を上側へ吸着することにより、弁体20をシート部に着座させて閉弁させる。
【0029】
また、吸気弁5,排気弁6の弁軸21の上端に検出ロッド31を係合させてハウジングの上端にリフトセンサ32が配置される。該リフトセンサ32は、検出ロッドの移動量を、弁体20のリフト量として検出する。リフトセンサとしてはこの他、赤外線,超音波等による無接点方式の距離測定センサ等も使用できる。
【0030】
図2に戻って、吸気通路7には、各気筒毎の吸気ポート部分に、電磁式の燃料噴射弁12が設けられている。
ここにおいて、吸気弁5、排気弁6、燃料噴射弁9及び点火栓4の作動は、コントロールユニット13により制御され、このコントロールユニット13には、エンジン回転に同期してクランク角信号を出力しこれによりエンジン回転速度を検出可能なクランク角センサ14、アクセル開度(アクセルペダルの踏込み量)を検出するアクセルペダルセンサ15の他、前記吸気弁5,排気弁6の開閉時期を検出するリフトセンサ32等から、信号が入力されている。
【0031】
そして、エンジンの運転条件に基づいて設定される吸気弁5と排気弁6の目標開閉時期と前記リフトセンサ32で検出される実際の開閉時期とを比較し、それらのズレに基づいて、点火時期、燃料噴射量、吸気弁5及び排気弁6の開閉時期を調整する。また、前記振動センサ10により検出される音・振動状態の信号に基づいて、異常レベルの音・振動、後燃え現象(アフタバーン;排気行程初期まで燃焼が継続する現象)、バックファイアの発生の有無を検出し、各異常状態の検出時には、これらを抑制するフェイルセーフ制御を行う。
【0032】
以下に、前記各異常状態の検出及びフェイルセーフ制御について、フローチャートに従って詳細に説明する。
図4は、異常レベルの音・振動の検出と、フェイルセーフ制御を示すフローチャートである。
【0033】
ステップ1では、振動センサ10からの音・振動状態の検出信号に基づいて、異常レベルの音・振動を発生しているか否かを判定する。具体的には、図5に示すように、音振レベル(dB)と周波数(KHz)とで決定される異常レベル領域に属しているか否かで判定する。したがって、前記振動センサ10とこのステップ1の機能とで異常レベル音・振動検出手段が構成される。
【0034】
ステップ1で異常レベルの音・振動を発生していると判定された場合は、ステップ2へ進み、該音・振動のレベルを低下させる制御を行う。具体的には以下のような制御を行う。
【0035】
第1の方法としては、前記電制スロットル弁9を絞り制御する。この電制スロットル弁9の絞り量は、図6に示すように、異常レベルの音・振動発生時用に設定されている。このように、電制スロットル弁9を絞り制御することにより、吸・排気弁のバルブオーバラップ期間中に吸気系へのガスの吹き返し及び電制スロットル弁9上流側への音漏れを抑制でき、車室内外の騒音、振動を低減できる。また、電制スロットル弁9を絞ると、それだけトルクが減少することになるので、トルクを一定に維持するように吸・排気弁の開閉タイミングを調整する。具体的には、吸気弁5を吸気下死点より早く閉じて吸入空気量制御を行う場合は、吸気弁5の閉時期を遅らせて調整する。
【0036】
第2の方法としては、吸気弁5を吸気下死点より遅く閉じることにより吸入空気量を制御する遅閉じ制御を行っている場合には、該遅閉じ制御を停止する。即ち、該遅閉じ制御を行うと、吸気ポートからシリンダ内に流入する空気と圧縮されてシリンダから排出される空気とが衝突することにより、大きな音・振動を発生することとなるので、該遅閉じ制御を停止して音・振動の発生を防止することにより、車室内外の騒音、振動を低減できる。また、遅閉じ制御を停止して吸気下死点近傍で吸気弁5を閉じる制御とした場合には、吸入空気量の増大によってトルクが増大するため、トルクを一定に維持するように電制スロットル弁9を絞り制御する。この絞り制御によっても騒音、振動を低減できる。また、遅閉じ制御を停止し、吸気弁5を吸気下死点より早く閉じることにより吸入空気量を制御する早閉じ制御に切り換えるようにしてもよい。
【0037】
第3の方法としては、吸・排気弁のバルブオーバラップ量を0に近づける制御を行う。このようにすれば、吸気系と排気系との連通開口度が減少され、排気系から吸気系へのガスの吹き返しを抑制できるので、音・振動レベルを低減できる。この場合も、前記制御によるトルク変化を無くしてトルク一定に維持するように吸気弁5の閉時期等を調整する。
【0038】
第4の方法としては、吸・排気弁のバルブオーバラップ位置(中心位置)を吸気上死点近傍に近づける制御を行う。このようにすれば、ピストンが上死点近傍にあるときは、ピストン速度が0に近いので、バルブオーバラップ中にシリンダから吸気系へ吹き返されるガス量を十分小さくすることができ、以て、音・振動レベルを低減できる。
【0039】
また、前記第1の方法、第3の方法、第4の方法は、これらの中から2以上を組み合わせて適用することができる。即ち、電制スロットル弁9の絞り制御、吸・排気弁のオーバラップ量を0に近づる制御、オーバラップ位置を上死点に近づけたる制御の中、2以上を組み合わせて、十分に音・振動レベルを低減することができる。
【0040】
また、ステップ1の判定がNOの場合は、ステップ3へ進んで振動センサ10からの音・振動状態の検出信号に基づいて、後燃え現象が発生しているか否かを判定する。具体的には、図5に示すように、音振レベル(dB)と周波数(KHz)とで決定される後燃え現象領域に属しているか否かで判定する。
【0041】
そして、ステップ3で後燃え現象が発生していると判定されたときは、ステップ4へ進んで後燃え現象を抑制する制御を行う。
【0042】
第1の方法としては、前記電制スロットル弁9を絞り制御する。この電制スロットル弁9の絞り量は、図6に示すように、後燃え現象発生時用に設定されており、前記異常レベルの音・振動発生時より大きい絞り量に設定されている。このように、電制スロットル弁9を絞り制御することにより、吸気通路7の吸気流に乱れを発生すると共に吸気流速を早め、以て燃焼性を改善して後燃え現象の発生を抑制し、かつ、電制スロットル弁9上流側への音漏れを抑制でき、以て車室内外の騒音、振動を低減できると共に吸気系周辺部品の劣化を抑制することができる。また、電制スロットル弁9の絞り制御によるトルクの減少を抑制してトルクを一定に維持するように、例えば早閉じ制御においては吸気弁5の閉時期を遅らせて調整する。
【0043】
第2の方法としては、点火時期をMBT(最適点火時期)に近づけるように制御する。点火時期をMBTに近づけることにより、燃焼速度が増大して燃焼性が改善されるので、後燃え現象の発生が抑制され、以て車室内外の騒音、振動を低減できると共に吸気系周辺部品の劣化を抑制することができる。また、この場合は、点火時期をMBTに近づける制御によって発生トルクが増大するので、該トルクの増大を抑制する方向に、例えば早閉じ制御においては吸気弁5の閉時期を早めて調整する。
【0044】
第3の方法としては、燃料と空気の混合比を出力が増大する濃いめの出力混合比に制御する。該出力混合比制御により前記点火時期制御と同様に燃焼速度が増大して燃焼性が改善されるので、後燃え現象の発生が抑制され、以て車室内外の騒音、振動を低減できると共に吸気系周辺部品の劣化を抑制することができる。また、この場合も、発生トルクが増大するので、該トルクの増大を抑制する方向に、例えば早閉じ制御においては吸気弁5の閉時期を早めて調整する。
【0045】
また、ステップ3の判定がNOの場合は、ステップ5へ進んで振動センサ10からの音・振動状態の検出信号に基づいて、バックファイアが発生しているか否かを判定する。具体的には、図5に示すように、音振レベル(dB)と周波数(KHz)とで決定されるバックファイア領域に属しているか否かで判定する。
【0046】
ステップ5でバックファイアが発生していると判定された場合は、ステップ6へ進んで、該バックファイアを抑制する制御を行う。具体的には、前記電制スロットル弁9を全閉とする制御を行う。
【0047】
このように、電制スロットル弁9を全閉とすることで、火炎の吸気系への吹き返しを塞き止めてバックファイアを抑制することができ、以て、車室内外の騒音、振動を低減できると共に吸気系周辺部品の劣化を抑制することができる。
【0048】
また、ステップ5でバックファイアが発生していないと判定された場合は、特に異常が発生していないと判断して、ステップ7へ進み、通常の制御を実行する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示す機能ブロック図。
【図2】本発明の一実施形態を示す可変動弁エンジンのシステム図。
【図3】吸排気弁の電磁駆動装置の基本構造図。
【図4】一実施の形態に係る制御ルーチンのフローチャート。
【図5】音振レベルと周波数との関係を示す図。
【図6】エンジン吸気系の各異常状態における電制スロットル弁のフェイルセーフ開度を示す図。
【符号の説明】
1 エンジン
2 ピストン
3 燃焼室
4 点火栓
5 電磁駆動式の吸気弁
6 電磁駆動式の排気弁
7 吸気通路
8 電制スロットル弁
10 振動センサ
11 排気通路
13 コントロールユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology for suppressing noise and vibration generated in a variable valve engine having an intake valve and an exhaust valve (hereinafter, referred to as an intake / exhaust valve) which can be variably controlled at an arbitrary opening / closing timing such as an electromagnetic drive type.
[0002]
[Prior art]
Conventional general engines control the intake air amount by the opening degree of a throttle valve.In recent years, however, an electromagnetically driven intake / exhaust valve is provided, and the intake air amount is controlled mainly by controlling the opening / closing timing of the intake valve. The following has been proposed (see JP-A-8-2000025).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of this type of intake / exhaust valve, the intake / exhaust valve opens and closes instantaneously, so that the communication opening area of the intake / exhaust system during valve overlap is large, and depending on the opening / closing timing of the intake / exhaust valve, When the gas or flame blows back to the intake system, the noise or vibration level of the intake system may increase, resulting in loud noise inside or outside the vehicle interior or deterioration of parts around the intake system. There is.
[0004]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and when the sound and vibration of the engine is abnormal, it is possible to suppress the progress of deterioration of the intake system peripheral parts while suppressing the sound and vibration. It is an object of the present invention to provide a sound vibration control device for a variable valve engine.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the invention according to
In a variable valve engine with intake and exhaust valves that can be variably controlled at any opening and closing timing,
A sound / vibration detecting means provided in an intake passage downstream of a throttle valve whose opening is electronically controlled to detect a sound / vibration state of an engine intake system;
An abnormal level sound / vibration detecting means for detecting whether an abnormal level of sound / vibration is generated based on a detection signal of the sound / vibration detecting means,
When it is detected that the abnormal level of sound / vibration is being generated , the opening / closing timing of the intake / exhaust valve is adjusted by controlling the throttle valve so as to maintain a constant torque while controlling the throttle valve . Sound vibration suppression means for lowering the level,
Is characterized by comprising.
[0006]
According to the first aspect of the invention,
When it is detected that the sound and vibration of the engine intake system is at an abnormal level, the electronically controlled throttle valve is throttle-controlled to return gas to the intake system during the valve overlap period of the intake and exhaust valves and to control the electric current. Sound leakage to the upstream side of the throttle valve can be suppressed, and noise and vibration inside and outside the vehicle can be reduced. Further, by adjusting the opening / closing timing of the intake / exhaust valves, it is possible to prevent a decrease in torque due to the throttle control of the electronically controlled throttle valve and to keep the torque constant.
[0007]
The invention according to
The intake valve is normally controlled to close earlier than the intake bottom dead center, and when it is detected that the abnormal level of noise and vibration is generated, the intake valve closing timing is delayed to make the intake bottom dead center It is characterized in that control is performed by performing close control in the vicinity.
[0008]
According to the invention according to
The torque can be kept constant by decreasing the torque due to the throttle control of the throttle valve and increasing the torque by delaying the closing timing of the intake valve in the early closing control.
[0009]
The invention according to
The intake valve is normally controlled to be closed later than the intake bottom dead center, and when it is detected that the abnormal level of sound / vibration is generated, the late closing control is stopped and the intake bottom dead center is detected. The adjustment is performed by performing close control with.
[0010]
According to the invention according to
When it is detected that abnormal levels of noise and vibration are being generated, the air that flows into the cylinder from the intake port and the air that is compressed and discharged from the cylinder collide with the late closing control, causing loud noise and vibration. Is prevented by stopping the late closing control, so that noise and vibration inside and outside the vehicle cabin can be reduced .
The invention according to
In a variable valve engine with intake and exhaust valves that can be variably controlled at any opening and closing timing,
A sound / vibration detecting means provided in an intake passage downstream of a throttle valve whose opening is electronically controlled to detect a sound / vibration state of an engine intake system;
An abnormal level sound / vibration detecting means for detecting whether an abnormal level of sound / vibration is generated based on a detection signal of the sound / vibration detecting means,
The intake valve is normally controlled to close earlier than the intake bottom dead center, and when it is detected that the abnormal level of noise and vibration is generated, the intake valve is closed later than the intake bottom dead center. Sound vibration suppression means for switching to control that closes earlier than the intake bottom dead center while maintaining the torque constant, and lowering the level of sound and vibration,
Is characterized by comprising.
[0011]
According to the invention of
By switching the intake valve from the late closing control to the early closing control, noise and vibration inside and outside the vehicle cabin due to the late closing control can be reduced, and the torque can be kept constant.
The invention according to claim 5 is
The sound vibration suppression means is configured to, when it is detected that an abnormal level of sound or vibration is generated, reduce the amount of overlap between the intake and exhaust valves to zero and maintain the torque at a constant level so as to maintain the torque constant. It is characterized in that the closing timing of is controlled.
[0012]
According to the invention according to claim 5 ,
When it is detected that abnormal levels of noise and vibration are generated, the opening degree of the communication between the intake system and the exhaust system is reduced by reducing the overlap amount of the intake and exhaust valves to zero, and the exhaust system is closed. Since the backflow of gas to the intake system can be suppressed, the sound and vibration levels can be reduced. Further, by adjusting the closing timing of the intake valve, it is possible to eliminate a torque change and maintain a constant torque.
[0013]
The invention according to
In an area other than the sound / vibration level area where the abnormal level sound / vibration detecting means detects that an abnormal level of sound / vibration is generated, the afterburning phenomenon occurs based on the detection signal from the sound / vibration detecting means. When detecting the occurrence, the opening / closing timing of the intake / exhaust valve is adjusted by controlling the throttle valve with a throttle amount larger than that at the time of occurrence of the abnormal level of sound / vibration so as to maintain a constant torque. It is characterized by suppressing the afterburning phenomenon .
[0016]
According to the invention according to
When it is detected that the afterburning phenomenon has occurred, by controlling the throttle of the electronically controlled throttle valve, turbulence occurs in the intake airflow in the intake passage and the intake flow velocity is increased, thereby improving the combustibility and improving the afterburning. The occurrence of the phenomenon is suppressed, and sound leakage to the upstream side of the electronically controlled throttle valve can be suppressed, noise and vibration inside and outside the vehicle cabin can be reduced, and deterioration of parts around the intake system can be suppressed.
[0017]
The invention according to claim 7 is
In an area other than the sound / vibration level area where the abnormal level sound / vibration detecting means detects that an abnormal level of sound / vibration is generated, the afterburning phenomenon occurs based on the detection signal from the sound / vibration detecting means. When the occurrence is detected, the ignition timing is controlled so as to approach an MBT (optimal ignition timing) at which the generated torque becomes maximum.
[0018]
According to the invention according to claim 7,
When it is detected that the afterburning phenomenon has occurred, by bringing the ignition timing close to the MBT, the combustion speed is increased and the flammability is improved. Noise and vibration can be reduced, and deterioration of parts around the intake system can be suppressed.
[0019]
The invention according to
In an area other than the sound / vibration level area where the abnormal level sound / vibration detecting means detects that an abnormal level of sound / vibration is generated, the afterburning phenomenon occurs based on the detection signal from the sound / vibration detecting means. When the occurrence is detected, the mixture ratio of fuel and air is adjusted to a mixture ratio at which the output increases.
[0020]
According to the invention according to
When it is detected that the afterburning phenomenon has occurred, by adjusting the mixing ratio of fuel and air to a mixing ratio at which the output increases, the combustion speed increases and the combustibility is improved. Occurrence is suppressed, so that noise and vibration inside and outside the vehicle cabin can be reduced, and deterioration of parts around the intake system can be suppressed.
[0021]
The invention according to claim 9 is
Based on the detection signal from the sound / vibration detecting means, in a region other than the region where it is detected that the abnormal level of sound / vibration is generated, and in a region other than the region where the afterburning phenomenon is occurring. When the occurrence of a fire is detected, the throttle valve is fully closed.
[0024]
According to the invention according to claim 9 ,
When the occurrence of backfire is detected, the electronically controlled throttle valve is fully closed to prevent the backflow of the flame to the intake system, thereby suppressing the backfire. Noise and vibration can be reduced, and deterioration of peripheral parts of the intake system can be suppressed.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 2 is a system diagram of a variable valve engine showing one embodiment of the present invention.
[0026]
A
[0027]
FIG. 3 shows a basic structure of an electromagnetic drive device for the intake valve 5 and the
[0028]
Therefore, when the valve is opened, the power supply to the upper valve closing
[0029]
Further, a
[0030]
Returning to FIG. 2, an electromagnetic
Here, the operations of the intake valve 5, the
[0031]
Then, the target opening / closing timing of the intake valve 5 and the
[0032]
Hereinafter, detection of each abnormal state and fail-safe control will be described in detail with reference to a flowchart.
FIG. 4 is a flowchart showing detection of abnormal level sound / vibration and fail-safe control.
[0033]
In
[0034]
If it is determined in
[0035]
As a first method, the throttle control of the electronically controlled throttle valve 9 is controlled. As shown in FIG. 6, the throttle amount of the electronically controlled throttle valve 9 is set when an abnormal level of sound or vibration occurs. In this way, by controlling the throttle of the electronically controlled throttle valve 9, it is possible to suppress the backflow of gas to the intake system and the sound leakage to the upstream side of the electronically controlled throttle valve 9 during the valve overlap period of the intake and exhaust valves, Noise and vibration inside and outside the vehicle can be reduced. Further, when the electronically controlled throttle valve 9 is throttled, the torque decreases accordingly, so that the opening / closing timing of the intake and exhaust valves is adjusted so as to maintain the torque constant. Specifically, when controlling the intake air amount by closing the intake valve 5 earlier than the intake bottom dead center, the closing timing of the intake valve 5 is adjusted to be delayed.
[0036]
As a second method, when the late closing control for controlling the intake air amount by closing the intake valve 5 later than the intake bottom dead center is performed, the late closing control is stopped. That is, when the late closing control is performed, the air flowing into the cylinder from the intake port collides with the compressed air discharged from the cylinder, thereby generating loud noise and vibration. By stopping the closing control to prevent generation of sound and vibration, noise and vibration inside and outside the vehicle cabin can be reduced. When the late closing control is stopped and the intake valve 5 is closed near the intake bottom dead center, the torque increases with an increase in the amount of intake air. The throttle control of the valve 9 is performed. Noise and vibration can also be reduced by this aperture control. Alternatively, the late closing control may be stopped, and the intake valve 5 may be closed earlier than the intake bottom dead center to switch to the early closing control in which the intake air amount is controlled.
[0037]
As a third method, control is performed so that the valve overlap amount of the intake and exhaust valves approaches zero. By doing so, the communication opening degree between the intake system and the exhaust system is reduced, and the backflow of gas from the exhaust system to the intake system can be suppressed, so that the sound / vibration level can be reduced. Also in this case, the closing timing of the intake valve 5 is adjusted so as to maintain the torque constant without the torque change due to the control.
[0038]
As a fourth method, control is performed such that the valve overlap position (center position) of the intake / exhaust valve approaches the vicinity of the intake top dead center. With this configuration, when the piston is near the top dead center, the piston speed is close to 0, so that the amount of gas blown back from the cylinder to the intake system during the valve overlap can be sufficiently reduced. Sound and vibration levels can be reduced.
[0039]
Further, the first method, the third method, and the fourth method can be applied in combination of two or more of them. That is, two or more of the throttle control of the electronically controlled throttle valve 9, the control of approaching the overlap amount of the intake and exhaust valves to 0, and the control of approaching the overlap position to the top dead center are combined to achieve sufficient sound and noise. The vibration level can be reduced.
[0040]
If the determination in
[0041]
If it is determined in
[0042]
As a first method, the throttle control of the electronically controlled throttle valve 9 is controlled. As shown in FIG. 6, the throttle amount of the electronically controlled throttle valve 9 is set to be used when the afterburning phenomenon occurs, and is set to be larger than when the abnormal level of sound or vibration occurs. In this way, by controlling the throttle of the electronically controlled throttle valve 9, turbulence is generated in the intake air flow in the intake passage 7 and the intake air flow velocity is increased, thereby improving the combustibility and suppressing the occurrence of the afterburning phenomenon. In addition, sound leakage to the upstream side of the electronically controlled throttle valve 9 can be suppressed, so that noise and vibration inside and outside the vehicle cabin can be reduced, and deterioration of parts around the intake system can be suppressed. Further, for example, in the early closing control, the closing timing of the intake valve 5 is adjusted so as to suppress the decrease in torque due to the throttle control of the electronically controlled throttle valve 9 and maintain the torque constant.
[0043]
As a second method, the ignition timing is controlled so as to approach MBT (optimum ignition timing). By bringing the ignition timing close to the MBT, the combustion speed is increased and the combustibility is improved, so that the occurrence of the afterburning phenomenon is suppressed, whereby the noise and vibration inside and outside the vehicle cabin can be reduced, and the parts around the intake system can be reduced. Deterioration can be suppressed. In this case, since the generated torque is increased by the control of bringing the ignition timing close to the MBT, the closing timing of the intake valve 5 is adjusted in a direction to suppress the increase in the torque, for example, in the early closing control.
[0044]
As a third method, the mixing ratio of fuel and air is controlled to a higher output mixing ratio at which the output increases. The output mixing ratio control increases the combustion speed and improves the combustibility in the same manner as the ignition timing control, so that the occurrence of the afterburning phenomenon is suppressed, so that the noise and vibration inside and outside the vehicle cabin can be reduced and the intake air can be reduced. Deterioration of system peripheral components can be suppressed. Also in this case, since the generated torque increases, the closing timing of the intake valve 5 is adjusted earlier in the direction to suppress the increase in the torque, for example, in the early closing control.
[0045]
If the determination in
[0046]
If it is determined in step S5 that backfire has occurred, the process proceeds to step S6 to perform control for suppressing the backfire. Specifically, control for fully closing the electronically controlled throttle valve 9 is performed.
[0047]
As described above, by fully closing the electronically controlled throttle valve 9, the backflow of the flame to the intake system can be blocked and the backfire can be suppressed, thereby reducing noise and vibration inside and outside the vehicle interior. It is possible to suppress deterioration of peripheral components of the intake system.
[0048]
If it is determined in step 5 that backfire has not occurred, it is determined that no abnormality has occurred, and the process proceeds to step 7 to execute normal control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of the present invention.
FIG. 2 is a system diagram of a variable valve engine showing one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a basic structural diagram of an electromagnetic drive device of the intake and exhaust valves.
FIG. 4 is a flowchart of a control routine according to one embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a sound vibration level and a frequency.
FIG. 6 is a diagram showing a fail-safe opening of an electronically controlled throttle valve in each abnormal state of an engine intake system.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (9)
開度を電子制御されるスロットル弁の下流の吸気通路に設けられて、エンジン吸気系の音・振動状態を検出する音・振動検出手段と、
前記音・振動検出手段の検出信号に基づいて異常レベルの音・振動を発生しているか否かを検出する異常レベル音・振動検出手段と、
前記異常レベルの音・振動を発生していると検出されたときに、前記スロットル弁を絞り制御しつつトルクを一定に維持するように吸・排気弁の開閉タイミングを調整して音・振動のレベルを低下させる音振抑制手段と、
を含んで構成したことを特徴とする可変動弁エンジンの音振制御装置。In a variable valve engine with intake and exhaust valves that can be variably controlled at any opening and closing timing,
A sound / vibration detecting means provided in the intake passage downstream of the throttle valve whose opening is electronically controlled to detect a sound / vibration state of the engine intake system;
An abnormal level sound / vibration detecting means for detecting whether an abnormal level of sound / vibration is generated based on a detection signal of the sound / vibration detecting means,
When it is detected that the abnormal level of sound / vibration is being generated , the opening / closing timing of the intake / exhaust valve is adjusted by controlling the throttle valve so as to maintain a constant torque while controlling the throttle valve . Sound vibration suppression means for lowering the level,
A sound vibration control device for a variable valve engine, comprising:
開度を電子制御されるスロットル弁の下流の吸気通路に設けられて、エンジン吸気系の音・振動状態を検出する音・振動検出手段と、A sound / vibration detecting means provided in the intake passage downstream of the throttle valve whose opening is electronically controlled to detect a sound / vibration state of the engine intake system;
前記音・振動検出手段の検出信号に基づいて異常レベルの音・振動を発生しているか否かを検出する異常レベル音・振動検出手段と、An abnormal level sound / vibration detecting means for detecting whether an abnormal level of sound / vibration is generated based on a detection signal of the sound / vibration detecting means,
前記吸気弁を、常時は吸気下死点より早く閉じるように制御し、前記異常レベルの音・振動を発生していると検出されたときに、前記吸気弁を吸気下死点より遅く閉じる制御からトルクを一定に維持しつつ吸気下死点より早く閉じる制御に切り換えて音・振動のレベルを低下させる音振抑制手段と、The intake valve is controlled to normally close earlier than the intake bottom dead center, and when it is detected that the abnormal level of noise and vibration is generated, the intake valve is closed later than the intake bottom dead center. A vibration suppression means for switching to a control that closes earlier than the intake bottom dead center while maintaining a constant torque to reduce the level of sound and vibration,
を含んで構成したことを特徴とする可変動弁エンジンの音振制御装置。A sound vibration control device for a variable valve engine, comprising:
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