JPH0972225A - 連続可変式バルブタイミング制御装置 - Google Patents
連続可変式バルブタイミング制御装置Info
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- JPH0972225A JPH0972225A JP23006795A JP23006795A JPH0972225A JP H0972225 A JPH0972225 A JP H0972225A JP 23006795 A JP23006795 A JP 23006795A JP 23006795 A JP23006795 A JP 23006795A JP H0972225 A JPH0972225 A JP H0972225A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 デポジット付着量が増大した状態において、
それに応じた最適なバルブタイミングすなわちバルブオ
ーバラップ量を設定することを可能とする。 【解決手段】 内燃機関の負荷に応じてバルブオーバラ
ップ量を変更する連続可変式バルブタイミング制御装置
において、吸気弁又は排気弁の少なくとも一方のバルブ
タイミングを連続的に変更することが可能なバルブタイ
ミング連続可変機構と、中負荷域ではエミッション及び
燃費に適し、高負荷域では出力に適したバルブオーバラ
ップ量となるように機関負荷に応じた目標バルブオーバ
ラップ量を設定する設定手段と、前記設定手段により設
定された目標バルブオーバラップ量とすべく前記バルブ
タイミング連続可変機構を制御する制御手段と、前記設
定手段により設定された目標バルブオーバラップ量を少
なくともデポジット付着量に応じて補正する補正手段
と、を具備する。
それに応じた最適なバルブタイミングすなわちバルブオ
ーバラップ量を設定することを可能とする。 【解決手段】 内燃機関の負荷に応じてバルブオーバラ
ップ量を変更する連続可変式バルブタイミング制御装置
において、吸気弁又は排気弁の少なくとも一方のバルブ
タイミングを連続的に変更することが可能なバルブタイ
ミング連続可変機構と、中負荷域ではエミッション及び
燃費に適し、高負荷域では出力に適したバルブオーバラ
ップ量となるように機関負荷に応じた目標バルブオーバ
ラップ量を設定する設定手段と、前記設定手段により設
定された目標バルブオーバラップ量とすべく前記バルブ
タイミング連続可変機構を制御する制御手段と、前記設
定手段により設定された目標バルブオーバラップ量を少
なくともデポジット付着量に応じて補正する補正手段
と、を具備する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気弁又は排気弁
のバルブタイミング(弁開閉時期)を連続的に変更する
ことを可能とするバルブタイミング連続可変機構(VV
T)を有する内燃機関(エンジン)において、目標バル
ブタイミングを設定して当該可変機構を制御する装置
(連続可変式バルブタイミング制御装置)に関する。
のバルブタイミング(弁開閉時期)を連続的に変更する
ことを可能とするバルブタイミング連続可変機構(VV
T)を有する内燃機関(エンジン)において、目標バル
ブタイミングを設定して当該可変機構を制御する装置
(連続可変式バルブタイミング制御装置)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車用エンジンにおいて
は、運転状態に応じて最適なバルブタイミングを達成す
るために動弁系の可変機構が種々実用化されている。か
かる可変機構として主として普及しているものは、2段
切り替え式すなわちON/OFF制御式のものである。
近年においては、エンジンに対する更なる高性能化の要
求に応えるべく、バルブタイミング可変機構において
も、従来の2段切り替え式のものに代えて、常時最適な
任意のバルブタイミングを設定することが可能な連続可
変式のものが開発されつつある。例えば、特開平4-1754
30号公報は、排気期間と吸気期間とのオーバラップ期間
すなわちバルブオーバラップ量を運転状態に応じて連続
的に変化させることが可能な連続可変式バルブタイミン
グ制御装置を開示している。バルブタイミング可変機構
を有する内燃機関では、出力性能の向上に寄与する吸入
効率の観点、並びにNOx の低減による排出ガス浄化性
能(エミッション)の向上及びポンピング損失の低減に
よる燃費の向上に寄与する内部排気ガス再循環(内部E
GR)の観点から、機関運転状態に応じてバルブタイミ
ングが制御される。
は、運転状態に応じて最適なバルブタイミングを達成す
るために動弁系の可変機構が種々実用化されている。か
かる可変機構として主として普及しているものは、2段
切り替え式すなわちON/OFF制御式のものである。
近年においては、エンジンに対する更なる高性能化の要
求に応えるべく、バルブタイミング可変機構において
も、従来の2段切り替え式のものに代えて、常時最適な
任意のバルブタイミングを設定することが可能な連続可
変式のものが開発されつつある。例えば、特開平4-1754
30号公報は、排気期間と吸気期間とのオーバラップ期間
すなわちバルブオーバラップ量を運転状態に応じて連続
的に変化させることが可能な連続可変式バルブタイミン
グ制御装置を開示している。バルブタイミング可変機構
を有する内燃機関では、出力性能の向上に寄与する吸入
効率の観点、並びにNOx の低減による排出ガス浄化性
能(エミッション)の向上及びポンピング損失の低減に
よる燃費の向上に寄与する内部排気ガス再循環(内部E
GR)の観点から、機関運転状態に応じてバルブタイミ
ングが制御される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の連続可変式バルブタイミング制御装置
は、吸気系壁面及び燃焼室に付着するデポジットの影響
について何ら考慮したものではない。ここで、デポジッ
トとは、主として、エンジンオイルが吸気弁をつたって
上方から落ちてきて、それが熱により固体化したもので
ある。吸気系におけるデポジット付着量が多くなると、
表面積が大きくなるため、燃料付着量が増大するととも
に、吸入空気量が低下する。また、燃焼室におけるデポ
ジット付着量が多くなると、燃焼状態が悪化する。この
ように吸入空気量その他に影響が現れた状態において
は、VVT機構のバルブオーバラップ量の設定値を変更
する必要がある。
たような従来の連続可変式バルブタイミング制御装置
は、吸気系壁面及び燃焼室に付着するデポジットの影響
について何ら考慮したものではない。ここで、デポジッ
トとは、主として、エンジンオイルが吸気弁をつたって
上方から落ちてきて、それが熱により固体化したもので
ある。吸気系におけるデポジット付着量が多くなると、
表面積が大きくなるため、燃料付着量が増大するととも
に、吸入空気量が低下する。また、燃焼室におけるデポ
ジット付着量が多くなると、燃焼状態が悪化する。この
ように吸入空気量その他に影響が現れた状態において
は、VVT機構のバルブオーバラップ量の設定値を変更
する必要がある。
【0004】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、デポ
ジット付着量が増大した状態においても、それに応じた
最適なバルブタイミングすなわちバルブオーバラップ量
を設定することが可能な連続可変式バルブタイミング制
御装置を提供することにより、内燃機関において空燃比
制御精度、排出ガス浄化性能、燃費、運転性、出力性能
等の更なる向上を図ることにある。
ジット付着量が増大した状態においても、それに応じた
最適なバルブタイミングすなわちバルブオーバラップ量
を設定することが可能な連続可変式バルブタイミング制
御装置を提供することにより、内燃機関において空燃比
制御精度、排出ガス浄化性能、燃費、運転性、出力性能
等の更なる向上を図ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、以下に記載されるような技術構成を採用
する。すなわち、本願第1の発明に係る連続可変式バル
ブタイミング制御装置は、内燃機関の負荷に応じてバル
ブオーバラップ量を変更する連続可変式バルブタイミン
グ制御装置であって、吸気弁又は排気弁の少なくとも一
方のバルブタイミングを連続的に変更することが可能な
バルブタイミング連続可変機構と、中負荷域ではエミッ
ション及び燃費に適し、高負荷域では出力に適したバル
ブオーバラップ量となるように機関負荷に応じた目標バ
ルブオーバラップ量を設定する設定手段と、前記設定手
段により設定された目標バルブオーバラップ量とすべく
前記バルブタイミング連続可変機構を制御する制御手段
と、前記設定手段により設定された目標バルブオーバラ
ップ量を少なくともデポジット付着量に応じて補正する
補正手段と、を具備する。
に、本発明は、以下に記載されるような技術構成を採用
する。すなわち、本願第1の発明に係る連続可変式バル
ブタイミング制御装置は、内燃機関の負荷に応じてバル
ブオーバラップ量を変更する連続可変式バルブタイミン
グ制御装置であって、吸気弁又は排気弁の少なくとも一
方のバルブタイミングを連続的に変更することが可能な
バルブタイミング連続可変機構と、中負荷域ではエミッ
ション及び燃費に適し、高負荷域では出力に適したバル
ブオーバラップ量となるように機関負荷に応じた目標バ
ルブオーバラップ量を設定する設定手段と、前記設定手
段により設定された目標バルブオーバラップ量とすべく
前記バルブタイミング連続可変機構を制御する制御手段
と、前記設定手段により設定された目標バルブオーバラ
ップ量を少なくともデポジット付着量に応じて補正する
補正手段と、を具備する。
【0006】第2の発明によれば、第1の発明に係る装
置において、前記補正手段が、デポジット付着量が多い
ほど前記目標バルブオーバラップ量を減少補正するもの
とされる。
置において、前記補正手段が、デポジット付着量が多い
ほど前記目標バルブオーバラップ量を減少補正するもの
とされる。
【0007】第3の発明によれば、第1の発明に係る装
置において、前記補正手段が、デポジット付着量と燃焼
状態とにより定まる量に基づき前記目標バルブオーバラ
ップ量を減少補正するものとされる。
置において、前記補正手段が、デポジット付着量と燃焼
状態とにより定まる量に基づき前記目標バルブオーバラ
ップ量を減少補正するものとされる。
【0008】第4の発明によれば、第3の発明に係る装
置において、軽負荷時のみ前記補正手段による補正が実
施されるように制限する補正制限手段が更に具備され
る。
置において、軽負荷時のみ前記補正手段による補正が実
施されるように制限する補正制限手段が更に具備され
る。
【0009】第5の発明によれば、第4の発明に係る装
置において、機関回転速度が低いほど補正量を大きくす
る第2の補正手段が更に具備される。
置において、機関回転速度が低いほど補正量を大きくす
る第2の補正手段が更に具備される。
【0010】第6の発明によれば、第2の発明に係る装
置において、前記補正手段が、前記バルブタイミング連
続可変機構の応答性とデポジット付着量とから定まる量
に基づき前記目標バルブオーバラップ量を減少補正する
ものとされる。
置において、前記補正手段が、前記バルブタイミング連
続可変機構の応答性とデポジット付着量とから定まる量
に基づき前記目標バルブオーバラップ量を減少補正する
ものとされる。
【0011】第7の発明によれば、第2の発明に係る装
置において、高負荷時のみ前記補正手段による補正が実
施されるように制限する補正制限手段が更に具備され
る。
置において、高負荷時のみ前記補正手段による補正が実
施されるように制限する補正制限手段が更に具備され
る。
【0012】第8の発明によれば、第7の発明に係る装
置において、機関回転速度が高いほど補正量を大きくす
る第3の補正手段が更に具備される。
置において、機関回転速度が高いほど補正量を大きくす
る第3の補正手段が更に具備される。
【0013】第9の発明によれば、第1の発明に係る装
置において、前記補正手段が、デポジット付着量が多い
ほど前記目標バルブオーバラップ量を増大補正するもの
とされる。
置において、前記補正手段が、デポジット付着量が多い
ほど前記目標バルブオーバラップ量を増大補正するもの
とされる。
【0014】第10の発明によれば、第9の発明に係る
装置において、前記補正手段が、燃焼室内残留排気ガス
量とデポジット付着量とから定まる量に基づき前記目標
バルブオーバラップ量を増大補正するものとされる。
装置において、前記補正手段が、燃焼室内残留排気ガス
量とデポジット付着量とから定まる量に基づき前記目標
バルブオーバラップ量を増大補正するものとされる。
【0015】第11の発明によれば、第10の発明に係
る装置において、中負荷時のみ前記補正手段による補正
が実施されるように制限する補正制限手段が更に具備さ
れる。
る装置において、中負荷時のみ前記補正手段による補正
が実施されるように制限する補正制限手段が更に具備さ
れる。
【0016】第12の発明によれば、第11の発明に係
る装置において、機関回転速度が高いほど補正量を大き
くする第4の補正手段が更に具備される。
る装置において、機関回転速度が高いほど補正量を大き
くする第4の補正手段が更に具備される。
【0017】上述の如く構成された、第1の発明に係る
連続可変式バルブタイミング制御装置においては、デポ
ジット量に応じて目標バルブオーバラップが補正される
ため、デポジット量にかかわらず、適正なバルブオーバ
ラップ量が設定される。
連続可変式バルブタイミング制御装置においては、デポ
ジット量に応じて目標バルブオーバラップが補正される
ため、デポジット量にかかわらず、適正なバルブオーバ
ラップ量が設定される。
【0018】デポジット量が多いほど、過渡時における
燃料壁面付着量の変化が大きい。第2の発明に係る装置
においては、デポジット量が多いほど、バルブオーバラ
ップ量が小さくなるように補正されるため、吸気吹き返
しによる燃料壁面付着が減少し、その結果、空燃比の荒
れが防止される。
燃料壁面付着量の変化が大きい。第2の発明に係る装置
においては、デポジット量が多いほど、バルブオーバラ
ップ量が小さくなるように補正されるため、吸気吹き返
しによる燃料壁面付着が減少し、その結果、空燃比の荒
れが防止される。
【0019】第3及び第4の発明に係る装置において
は、燃焼性を改善するための補正量とされることが可能
となる。特に、第4の発明に係る装置においては、軽負
荷時の燃焼安定性が得られる。
は、燃焼性を改善するための補正量とされることが可能
となる。特に、第4の発明に係る装置においては、軽負
荷時の燃焼安定性が得られる。
【0020】デポジット付着による燃焼悪化の影響は、
低回転域ほど大きくでる。第5の発明に係る装置におい
ては、低回転域ほど補正量が大きくされてバルブオーバ
ラップ量が小さくされるため、吸気吹き返しによる燃料
壁面付着が減少し、燃焼改善が図られる。
低回転域ほど大きくでる。第5の発明に係る装置におい
ては、低回転域ほど補正量が大きくされてバルブオーバ
ラップ量が小さくされるため、吸気吹き返しによる燃料
壁面付着が減少し、燃焼改善が図られる。
【0021】変速時や発進時において目標オーバラップ
量が急変するような場合においては、実際のバルブオー
バラップ量が目標値に追従できず、燃焼悪化を起こす可
能性があるが、この燃焼悪化は、デポジット量が大きい
ほど大きい。第6の発明に係る装置においては、追従可
能なバルブオーバラップ量となるようにデポジット量に
応じた減少補正がなされるため、かかる燃焼悪化が防止
される。
量が急変するような場合においては、実際のバルブオー
バラップ量が目標値に追従できず、燃焼悪化を起こす可
能性があるが、この燃焼悪化は、デポジット量が大きい
ほど大きい。第6の発明に係る装置においては、追従可
能なバルブオーバラップ量となるようにデポジット量に
応じた減少補正がなされるため、かかる燃焼悪化が防止
される。
【0022】デポジット量の増加により高負荷時の吸入
空気量が低下するが、第7の発明に係る装置において
は、目標オーバラップ量が減少補正されるため、高負荷
時の出力低下が防止される。
空気量が低下するが、第7の発明に係る装置において
は、目標オーバラップ量が減少補正されるため、高負荷
時の出力低下が防止される。
【0023】デポジット量の増加による吸入空気量の低
下の度合いは、高回転になるほど大きいが、第8の発明
に係る装置においては、高回転になるほどバルブオーバ
ラップ量が小さくなるように補正されるため、高負荷時
の出力低下の防止が精度良く図られる。
下の度合いは、高回転になるほど大きいが、第8の発明
に係る装置においては、高回転になるほどバルブオーバ
ラップ量が小さくなるように補正されるため、高負荷時
の出力低下の防止が精度良く図られる。
【0024】デポジット量が増加すると、吸気への吹き
返し抵抗が増加し、内部EGR量が減少する。第9、第
10及び第11の発明に係る装置においては、デポジッ
ト付着量が多いほどバルブオーバラップ量が大きくされ
て、かかる内部EGR量の減少が抑えられる。特に、第
11の発明に係る装置においては、中負荷時におけるエ
ミッション及び燃費の要求を満足する。
返し抵抗が増加し、内部EGR量が減少する。第9、第
10及び第11の発明に係る装置においては、デポジッ
ト付着量が多いほどバルブオーバラップ量が大きくされ
て、かかる内部EGR量の減少が抑えられる。特に、第
11の発明に係る装置においては、中負荷時におけるエ
ミッション及び燃費の要求を満足する。
【0025】デポジット量の増加による内部EGR量の
減少の度合いは、高回転になるほど大きいが、第12の
発明に係る装置においては、高回転になるほどバルブオ
ーバラップ量が大きくなるように補正されるため、内部
EGR量の減少が精度良く抑えられる。
減少の度合いは、高回転になるほど大きいが、第12の
発明に係る装置においては、高回転になるほどバルブオ
ーバラップ量が大きくなるように補正されるため、内部
EGR量の減少が精度良く抑えられる。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施例を説明する。
の実施例を説明する。
【0027】図1は、本発明の一実施例に係るバルブタ
イミング制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概
要図である。エンジン20の燃焼に必要な空気は、エア
クリーナ2でろ過され、スロットルボデー4を通ってサ
ージタンク(インテークマニホルド)6で各気筒の吸気
管7に分配される。なお、その吸入空気量は、スロット
ルボデー4に設けられたスロットル弁5により調節され
るとともに、熱式エアフローメータ40により質量流量
として計測される。また、吸入空気温度は、吸気温セン
サ43により検出される。また、吸気管圧力は、バキュ
ームセンサ41によって検出される。
イミング制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概
要図である。エンジン20の燃焼に必要な空気は、エア
クリーナ2でろ過され、スロットルボデー4を通ってサ
ージタンク(インテークマニホルド)6で各気筒の吸気
管7に分配される。なお、その吸入空気量は、スロット
ルボデー4に設けられたスロットル弁5により調節され
るとともに、熱式エアフローメータ40により質量流量
として計測される。また、吸入空気温度は、吸気温セン
サ43により検出される。また、吸気管圧力は、バキュ
ームセンサ41によって検出される。
【0028】また、スロットル弁5の開度は、スロット
ル開度センサ42により検出される。また、スロットル
弁5が全閉状態のときには、アイドルスイッチ52がオ
ンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクテ
ィブとなる。また、スロットル弁5をバイパスするアイ
ドルアジャスト通路8には、アイドル時の空気流量を調
節するためのアイドル回転速度制御弁(ISCV)66
が設けられている。
ル開度センサ42により検出される。また、スロットル
弁5が全閉状態のときには、アイドルスイッチ52がオ
ンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクテ
ィブとなる。また、スロットル弁5をバイパスするアイ
ドルアジャスト通路8には、アイドル時の空気流量を調
節するためのアイドル回転速度制御弁(ISCV)66
が設けられている。
【0029】一方、燃料タンク10に貯蔵された燃料
は、燃料ポンプ11によりくみ上げられ、燃料配管12
を経て燃料噴射弁60により吸気管7に噴射される。
は、燃料ポンプ11によりくみ上げられ、燃料配管12
を経て燃料噴射弁60により吸気管7に噴射される。
【0030】吸気管7では、空気と燃料とが混合され、
その混合気は、吸気弁24を介してエンジン本体すなわ
ち気筒(シリンダ)20の燃焼室21に吸入される。燃
焼室21において、混合気は、ピストン23により圧縮
された後、点火されて爆発・燃焼し、動力を発生する。
そのような点火は、点火信号を受けたイグナイタ62
が、点火コイル63の1次電流の通電及び遮断を制御
し、その2次電流が、点火ディストリビュータ64を介
してスパークプラグ65に供給されることによりなされ
る。
その混合気は、吸気弁24を介してエンジン本体すなわ
ち気筒(シリンダ)20の燃焼室21に吸入される。燃
焼室21において、混合気は、ピストン23により圧縮
された後、点火されて爆発・燃焼し、動力を発生する。
そのような点火は、点火信号を受けたイグナイタ62
が、点火コイル63の1次電流の通電及び遮断を制御
し、その2次電流が、点火ディストリビュータ64を介
してスパークプラグ65に供給されることによりなされ
る。
【0031】なお、点火ディストリビュータ64には、
その軸が例えばクランク角(CA)に換算して720°
CAごとに基準位置検出用パルスを発生させる基準位置
検出センサ50、及び30°CAごとに位置検出用パル
スを発生させるクランク角センサ51が設けられてい
る。なお、実際の車速は、車速を表す出力パルスを発生
させる車速センサ53によって検出される。また、エン
ジン20は、冷却水通路22に導かれた冷却水により冷
却され、その冷却水温度は、水温センサ44によって検
出される。
その軸が例えばクランク角(CA)に換算して720°
CAごとに基準位置検出用パルスを発生させる基準位置
検出センサ50、及び30°CAごとに位置検出用パル
スを発生させるクランク角センサ51が設けられてい
る。なお、実際の車速は、車速を表す出力パルスを発生
させる車速センサ53によって検出される。また、エン
ジン20は、冷却水通路22に導かれた冷却水により冷
却され、その冷却水温度は、水温センサ44によって検
出される。
【0032】燃焼した混合気は、排気ガスとして排気弁
26を介して排気マニホルド30に放出され、次いで排
気管34に導かれる。なお、排気管34には、排気ガス
中の酸素濃度を検出するO2 センサ45が設けられてい
る。さらにそれより下流の排気系には、触媒コンバータ
38が設けられており、その触媒コンバータ38には、
排気ガス中の未燃成分(HC,CO)の酸化と窒素酸化
物(NOx )の還元とを同時に促進する三元触媒が収容
されている。こうして触媒コンバータ38において浄化
された排気ガスが大気中に排出される。
26を介して排気マニホルド30に放出され、次いで排
気管34に導かれる。なお、排気管34には、排気ガス
中の酸素濃度を検出するO2 センサ45が設けられてい
る。さらにそれより下流の排気系には、触媒コンバータ
38が設けられており、その触媒コンバータ38には、
排気ガス中の未燃成分(HC,CO)の酸化と窒素酸化
物(NOx )の還元とを同時に促進する三元触媒が収容
されている。こうして触媒コンバータ38において浄化
された排気ガスが大気中に排出される。
【0033】ここで、吸気弁24及び排気弁26の開閉
機構について説明する。ピストン23は、コネクティン
グロッド80を介してクランクシャフト81に接続され
ている。そして、クランクシャフト81の端部には、タ
イミングプーリ84が設置されている。吸気弁24及び
排気弁26は、カムシャフト85及び86に取り付けら
れたカム87及び88によって駆動される。そして、カ
ムシャフト85及び86の端部には、タイミングプーリ
89及び90が設置されている。タイミングプーリ89
及び90は、タイミングベルト91を介して前記したタ
イミングプーリ84と連結されている。こうして、クラ
ンクシャフト81によってカムシャフト85及び86が
回転駆動せしめられ、吸気弁24及び排気弁26が一定
のクランク角において開閉せしめられる。なお、クラン
クシャフト81には、磁性体82が埋め込まれており、
クランクシャフト81に近接して配置された第1の磁気
センサ54から基準パルスが出力される。また、吸気弁
24のカムシャフト85には、磁性体93が埋め込まれ
ており、カムシャフト85に近接して配置された第2の
磁気センサ55から基準パルスが出力される。
機構について説明する。ピストン23は、コネクティン
グロッド80を介してクランクシャフト81に接続され
ている。そして、クランクシャフト81の端部には、タ
イミングプーリ84が設置されている。吸気弁24及び
排気弁26は、カムシャフト85及び86に取り付けら
れたカム87及び88によって駆動される。そして、カ
ムシャフト85及び86の端部には、タイミングプーリ
89及び90が設置されている。タイミングプーリ89
及び90は、タイミングベルト91を介して前記したタ
イミングプーリ84と連結されている。こうして、クラ
ンクシャフト81によってカムシャフト85及び86が
回転駆動せしめられ、吸気弁24及び排気弁26が一定
のクランク角において開閉せしめられる。なお、クラン
クシャフト81には、磁性体82が埋め込まれており、
クランクシャフト81に近接して配置された第1の磁気
センサ54から基準パルスが出力される。また、吸気弁
24のカムシャフト85には、磁性体93が埋め込まれ
ており、カムシャフト85に近接して配置された第2の
磁気センサ55から基準パルスが出力される。
【0034】特に、吸気弁24のカムシャフト85とタ
イミングプーリ89との間には、一般的に公知のバルブ
タイミング連続可変機構92が設けられている。これ
は、カムシャフト85とタイミングプーリ89とを相対
回転せしめるものである。詳細には、バルブタイミング
連続可変機構92は、カムシャフト85とタイミングプ
ーリ89とを外歯とし、ヘリカル歯を有する中間歯車を
介して両者を連結し、この中間歯車を軸線方向に移動さ
せることによって、前述の相対回転を実現する。この中
間歯車の移動は、例えば油圧源から供給される油圧力を
制御することによってなされ、その油圧力制御のために
油圧制御弁68が設けられている。
イミングプーリ89との間には、一般的に公知のバルブ
タイミング連続可変機構92が設けられている。これ
は、カムシャフト85とタイミングプーリ89とを相対
回転せしめるものである。詳細には、バルブタイミング
連続可変機構92は、カムシャフト85とタイミングプ
ーリ89とを外歯とし、ヘリカル歯を有する中間歯車を
介して両者を連結し、この中間歯車を軸線方向に移動さ
せることによって、前述の相対回転を実現する。この中
間歯車の移動は、例えば油圧源から供給される油圧力を
制御することによってなされ、その油圧力制御のために
油圧制御弁68が設けられている。
【0035】エンジン電子制御ユニット(エンジンEC
U)70は、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回
転速度制御などに加え、本発明に係るバルブタイミング
制御を実行するマイクロコンピュータシステムであり、
そのハードウェア構成は、図2のブロック図に示され
る。リードオンリメモリ(ROM)73に格納されたプ
ログラム及び各種のマップに従って、中央処理装置(C
PU)71は、各種センサ及びスイッチからの信号をA
/D変換回路75又は入力インタフェース回路76を介
して入力し、その入力信号に基づいて演算処理を実行
し、その演算結果に基づき駆動制御回路77a〜77d
を介して各種アクチュエータ用制御信号を出力する。ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)74は、その演算・制
御処理過程における一時的なデータ記憶場所として使用
される。また、バックアップRAM79は、バッテリ
(図示せず)に直接接続されることにより電力の供給を
受け、イグニションスイッチがオフの状態においても保
持されるべきデータ(例えば、各種の学習値)を格納す
るために使用される。また、これらのECU内の各構成
要素は、アドレスバス、データバス、及びコントロール
バスからなるシステムバス72によって接続されてい
る。
U)70は、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回
転速度制御などに加え、本発明に係るバルブタイミング
制御を実行するマイクロコンピュータシステムであり、
そのハードウェア構成は、図2のブロック図に示され
る。リードオンリメモリ(ROM)73に格納されたプ
ログラム及び各種のマップに従って、中央処理装置(C
PU)71は、各種センサ及びスイッチからの信号をA
/D変換回路75又は入力インタフェース回路76を介
して入力し、その入力信号に基づいて演算処理を実行
し、その演算結果に基づき駆動制御回路77a〜77d
を介して各種アクチュエータ用制御信号を出力する。ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)74は、その演算・制
御処理過程における一時的なデータ記憶場所として使用
される。また、バックアップRAM79は、バッテリ
(図示せず)に直接接続されることにより電力の供給を
受け、イグニションスイッチがオフの状態においても保
持されるべきデータ(例えば、各種の学習値)を格納す
るために使用される。また、これらのECU内の各構成
要素は、アドレスバス、データバス、及びコントロール
バスからなるシステムバス72によって接続されてい
る。
【0036】以上のようなハードウェア構成を有する内
燃機関(エンジン)において実行されるECU70のエ
ンジン制御処理について、以下、説明する。
燃機関(エンジン)において実行されるECU70のエ
ンジン制御処理について、以下、説明する。
【0037】燃料噴射制御は、基本的には、エンジン1
回転当たりの吸入空気質量に基づいて、所定の目標空燃
比を達成する燃料噴射量すなわち燃料噴射弁60による
噴射時間を演算し、所定のクランク角に達した時点で燃
料を噴射すべく、駆動制御回路77aを介して燃料噴射
弁60を制御するものである。なお、エンジン1回転当
たりの吸入空気質量は、熱式エアフローメータ40によ
り計測される吸入空気質量流量とクランク角センサ51
から得られるエンジン回転速度とから算出される。そし
て、かかる燃料噴射量演算の際には、スロットル開度セ
ンサ42、吸気温センサ43、水温センサ44等の各セ
ンサからの信号に基づく基本的な補正、O2 センサ45
からの信号に基づく空燃比フィードバック補正、そのフ
ィードバック補正値の中央値が理論空燃比となるように
する空燃比学習補正等が加えられる。
回転当たりの吸入空気質量に基づいて、所定の目標空燃
比を達成する燃料噴射量すなわち燃料噴射弁60による
噴射時間を演算し、所定のクランク角に達した時点で燃
料を噴射すべく、駆動制御回路77aを介して燃料噴射
弁60を制御するものである。なお、エンジン1回転当
たりの吸入空気質量は、熱式エアフローメータ40によ
り計測される吸入空気質量流量とクランク角センサ51
から得られるエンジン回転速度とから算出される。そし
て、かかる燃料噴射量演算の際には、スロットル開度セ
ンサ42、吸気温センサ43、水温センサ44等の各セ
ンサからの信号に基づく基本的な補正、O2 センサ45
からの信号に基づく空燃比フィードバック補正、そのフ
ィードバック補正値の中央値が理論空燃比となるように
する空燃比学習補正等が加えられる。
【0038】また、点火時期制御は、クランク角センサ
51から得られるエンジン回転速度及びその他のセンサ
からの信号により、エンジンの状態を総合的に判定し、
最適な点火時期を決定し、駆動制御回路77bを介して
イグナイタ62に点火信号を送るものである。
51から得られるエンジン回転速度及びその他のセンサ
からの信号により、エンジンの状態を総合的に判定し、
最適な点火時期を決定し、駆動制御回路77bを介して
イグナイタ62に点火信号を送るものである。
【0039】また、アイドル回転速度制御は、アイドル
スイッチ52からのスロットル全閉信号及び車速センサ
53からの車速信号によってアイドル状態を検出すると
ともに、水温センサ44からのエンジン冷却水温度等に
よって決められる目標回転速度と実際のエンジン回転速
度とを比較し、その差に応じて目標回転速度となるよう
に制御量を決定し、駆動制御回路77cを介してISC
V66を制御して空気量を調節することにより、最適な
アイドル回転速度を維持するものである。
スイッチ52からのスロットル全閉信号及び車速センサ
53からの車速信号によってアイドル状態を検出すると
ともに、水温センサ44からのエンジン冷却水温度等に
よって決められる目標回転速度と実際のエンジン回転速
度とを比較し、その差に応じて目標回転速度となるよう
に制御量を決定し、駆動制御回路77cを介してISC
V66を制御して空気量を調節することにより、最適な
アイドル回転速度を維持するものである。
【0040】また、バルブタイミング制御は、運転状態
に応じて吸気弁24の目標バルブタイミング(弁開閉時
期)を設定してバルブタイミング連続可変機構92を制
御するものであり、具体的には、吸気弁24のカムシャ
フト85がクランクシャフト81に対して所望の回転位
相を保つように、前記した第1の磁気センサ54及び第
2の磁気センサ55からの信号に基づいて油圧制御弁6
8をフィードバック制御する。
に応じて吸気弁24の目標バルブタイミング(弁開閉時
期)を設定してバルブタイミング連続可変機構92を制
御するものであり、具体的には、吸気弁24のカムシャ
フト85がクランクシャフト81に対して所望の回転位
相を保つように、前記した第1の磁気センサ54及び第
2の磁気センサ55からの信号に基づいて油圧制御弁6
8をフィードバック制御する。
【0041】図3は、吸気弁24及び排気弁26の開閉
時期をクランク角により表したバルブタイミング図であ
る。この図に示されるように、排気弁26は、固定の開
弁時期EVO(本実施例では、排気下死点前50°)に
て開弁せしめられるとともに、固定の閉弁時期EVC
(本実施例では、排気上死点後3°)にて閉弁せしめら
れる。一方、吸気弁24については、その開弁期間は一
定であるが、その開弁時期IVO及び閉弁時期IVCは
可変であり、最も遅角側の開閉時期(同図のIVOr及
びIVCr)を基準位置として、ともに進角方向へ任意
の量だけ変位したタイミングに設定することができる。
ただし、バルブタイミング変位量VTDの最大値は、本
実施例では60°である。そして、この基準位置からの
バルブタイミング変位量VTDが制御目標量とされる。
ここで、本実施例においては、基準位置としては、基準
開弁時期IVOrが排気上死点後3°であり、基準閉弁
時期IVCrが吸気下死点後65°である。したがっ
て、この場合、バルブタイミング変位量VTDが例えば
30°CA(クランク角)のときには、IVOは排気上
死点前27°となり、IVCは吸気下死点後35°とな
る。なお、本実施例では、吸気弁24の基準開弁時期I
VOrと排気弁26の閉弁時期EVCとは、ともに排気
上死点後3°と同一であるため、バルブタイミング変位
量VTDは、バルブオーバラップ量と一致することとな
る。
時期をクランク角により表したバルブタイミング図であ
る。この図に示されるように、排気弁26は、固定の開
弁時期EVO(本実施例では、排気下死点前50°)に
て開弁せしめられるとともに、固定の閉弁時期EVC
(本実施例では、排気上死点後3°)にて閉弁せしめら
れる。一方、吸気弁24については、その開弁期間は一
定であるが、その開弁時期IVO及び閉弁時期IVCは
可変であり、最も遅角側の開閉時期(同図のIVOr及
びIVCr)を基準位置として、ともに進角方向へ任意
の量だけ変位したタイミングに設定することができる。
ただし、バルブタイミング変位量VTDの最大値は、本
実施例では60°である。そして、この基準位置からの
バルブタイミング変位量VTDが制御目標量とされる。
ここで、本実施例においては、基準位置としては、基準
開弁時期IVOrが排気上死点後3°であり、基準閉弁
時期IVCrが吸気下死点後65°である。したがっ
て、この場合、バルブタイミング変位量VTDが例えば
30°CA(クランク角)のときには、IVOは排気上
死点前27°となり、IVCは吸気下死点後35°とな
る。なお、本実施例では、吸気弁24の基準開弁時期I
VOrと排気弁26の閉弁時期EVCとは、ともに排気
上死点後3°と同一であるため、バルブタイミング変位
量VTDは、バルブオーバラップ量と一致することとな
る。
【0042】さて、加減速時などの過渡状態において
は、吸気管圧力の変化に伴い、吸気系の壁面に付着する
燃料量が変化するため、燃料噴射弁の開弁時間に応じた
燃料量がそのまま燃焼室に供給されることはない。その
ため、過渡運転時には、吸気系壁面付着量の変化を考慮
した燃料噴射量の補正が行われる。すなわち、加速時に
は、吸気管圧力の増加(負圧の減少)に伴い壁面付着量
が増加するため、燃料噴射量を増量し、減速時には、吸
気管圧力の減少(負圧の増加)に伴い壁面付着量が減少
するため、燃料噴射量を減量する、という補正が実行さ
れる。
は、吸気管圧力の変化に伴い、吸気系の壁面に付着する
燃料量が変化するため、燃料噴射弁の開弁時間に応じた
燃料量がそのまま燃焼室に供給されることはない。その
ため、過渡運転時には、吸気系壁面付着量の変化を考慮
した燃料噴射量の補正が行われる。すなわち、加速時に
は、吸気管圧力の増加(負圧の減少)に伴い壁面付着量
が増加するため、燃料噴射量を増量し、減速時には、吸
気管圧力の減少(負圧の増加)に伴い壁面付着量が減少
するため、燃料噴射量を減量する、という補正が実行さ
れる。
【0043】そして、かかる吸気壁面燃料付着量は、前
記したデポジット付着量によって相違してくる。すなわ
ち、図4に示されるように、吸気壁面デポジット付着量
が増加すると、表面積が大きくなるため、吸気壁面燃料
付着量も増加する。その結果、加速時に壁面に付着する
燃料量や減速時に壁面から持ち去られる燃料量が多くな
る。従って、加速時のリッチズレや減速時のリーンズレ
が大きくなる。燃料噴射制御においては、加速時のリッ
チズレ度合いによって、デポジットがどれだけ付着して
いるかを把握するデポジット学習が行われる。本実施例
に係る燃料噴射制御においても、このようなデポジット
学習値KDPCが求められ、バックアップRAM79に
記憶されている。そして、このデポジット学習値KDP
Cは、デポジットが付着していない場合に1.0 となり、
付着量が増加するにつれて大きくなっていく。
記したデポジット付着量によって相違してくる。すなわ
ち、図4に示されるように、吸気壁面デポジット付着量
が増加すると、表面積が大きくなるため、吸気壁面燃料
付着量も増加する。その結果、加速時に壁面に付着する
燃料量や減速時に壁面から持ち去られる燃料量が多くな
る。従って、加速時のリッチズレや減速時のリーンズレ
が大きくなる。燃料噴射制御においては、加速時のリッ
チズレ度合いによって、デポジットがどれだけ付着して
いるかを把握するデポジット学習が行われる。本実施例
に係る燃料噴射制御においても、このようなデポジット
学習値KDPCが求められ、バックアップRAM79に
記憶されている。そして、このデポジット学習値KDP
Cは、デポジットが付着していない場合に1.0 となり、
付着量が増加するにつれて大きくなっていく。
【0044】一方、水温が低くなるほど、燃料の気化率
が低下するため、図5に示されるように、吸気壁面燃料
付着量は増加する。さらに、バルブタイミング変位量す
なわちバルブオーバラップ量が大きくなるほど、吸気吹
き返し量が増加するため、図6に示されるように、吸気
壁面燃料付着量は増加する。従って、吸気壁面燃料付着
量は、吸気壁面デポジット付着量、水温、及びバルブオ
ーバラップ量の影響を受けることとなる。
が低下するため、図5に示されるように、吸気壁面燃料
付着量は増加する。さらに、バルブタイミング変位量す
なわちバルブオーバラップ量が大きくなるほど、吸気吹
き返し量が増加するため、図6に示されるように、吸気
壁面燃料付着量は増加する。従って、吸気壁面燃料付着
量は、吸気壁面デポジット付着量、水温、及びバルブオ
ーバラップ量の影響を受けることとなる。
【0045】図7は、加速時におけるスロットル開度、
吸気壁面燃料付着量、燃焼室供給燃料量、及び空燃比の
時間的変化を、吸気壁面燃料付着量が小さい場合(曲線
)及び大きい場合(曲線)について示す図である。
この図から容易に理解されるように、吸気壁面燃料付着
量は、空燃比制御の観点から極力低減することが好まし
い。そこで、吸気壁面燃料付着量に影響を与える因子に
ついて考えてみると、吸気壁面デポジット付着量及び水
温を制御することはできないが、バルブオーバラップ量
は制御可能な量である。換言すれば、吸気壁面デポジッ
ト付着量の増加に伴う吸気壁面燃料付着量の増加を、バ
ルブオーバラップ量を減少せしめることによって吸収す
ることができる。
吸気壁面燃料付着量、燃焼室供給燃料量、及び空燃比の
時間的変化を、吸気壁面燃料付着量が小さい場合(曲線
)及び大きい場合(曲線)について示す図である。
この図から容易に理解されるように、吸気壁面燃料付着
量は、空燃比制御の観点から極力低減することが好まし
い。そこで、吸気壁面燃料付着量に影響を与える因子に
ついて考えてみると、吸気壁面デポジット付着量及び水
温を制御することはできないが、バルブオーバラップ量
は制御可能な量である。換言すれば、吸気壁面デポジッ
ト付着量の増加に伴う吸気壁面燃料付着量の増加を、バ
ルブオーバラップ量を減少せしめることによって吸収す
ることができる。
【0046】第1及び第2の発明に係る第1実施例は、
デポジット量が大きいほど、バルブタイミング変位量V
TD(バルブオーバラップ量)の拡大を抑制することに
より、デポジット量の増加に伴う吸気壁面燃料付着量の
増加を吸収し、過渡状態における空燃比の悪化を防止し
ようというものである。一般に、吸気弁VVTを備えた
エンジンでは、始動性を改善するため、低温時にVVT
の作動を停止させる。すなわち、図8(A)に示される
ような、水温THWに応じた補正量OTHWが導入さ
れ、目標バルブタイミング変位量tVTD(マップ値)
が、 tVTD←tVTD−OTHW なる演算により減少補正されて、この補正後のtVTD
が制御目標バルブタイミング変位量とされる。すなわ
ち、水温THWに依存して、 THW≦A [°C] のとき、VVT作動停止 A [°C]<THW<B [°C] のとき、VVT制限作動 B [°C]≦THW のとき、VVT完全作動 のようなVVT制御が実行されている。
デポジット量が大きいほど、バルブタイミング変位量V
TD(バルブオーバラップ量)の拡大を抑制することに
より、デポジット量の増加に伴う吸気壁面燃料付着量の
増加を吸収し、過渡状態における空燃比の悪化を防止し
ようというものである。一般に、吸気弁VVTを備えた
エンジンでは、始動性を改善するため、低温時にVVT
の作動を停止させる。すなわち、図8(A)に示される
ような、水温THWに応じた補正量OTHWが導入さ
れ、目標バルブタイミング変位量tVTD(マップ値)
が、 tVTD←tVTD−OTHW なる演算により減少補正されて、この補正後のtVTD
が制御目標バルブタイミング変位量とされる。すなわ
ち、水温THWに依存して、 THW≦A [°C] のとき、VVT作動停止 A [°C]<THW<B [°C] のとき、VVT制限作動 B [°C]≦THW のとき、VVT完全作動 のようなVVT制御が実行されている。
【0047】第1実施例では、デポジット量が大きいと
きに、図8(B)に示すように、デポジット量に応じた
水温補正量Kdpを導入し、上記のVVT作動条件を高温
側に制御することにより、バルブオーバラップ量の拡大
を抑制する。すなわち、VVT作動条件は、 THW≦A+Kdp [°C] のとき、VVT作動停止 A+Kdp [°C]<THW<B+Kdp [°C] のとき、V
VT制限作動 B+Kdp [°C]≦THW のとき、V
VT完全作動 とされる。
きに、図8(B)に示すように、デポジット量に応じた
水温補正量Kdpを導入し、上記のVVT作動条件を高温
側に制御することにより、バルブオーバラップ量の拡大
を抑制する。すなわち、VVT作動条件は、 THW≦A+Kdp [°C] のとき、VVT作動停止 A+Kdp [°C]<THW<B+Kdp [°C] のとき、V
VT制限作動 B+Kdp [°C]≦THW のとき、V
VT完全作動 とされる。
【0048】第1実施例に係るVVT制御ルーチンの処
理手順は、図9のフローチャートに示される。このルー
チンは、所定周期で実行されるように構成されている。
まず、クランク角センサ51の出力に基づいて現在のエ
ンジン回転速度NEを検出する(ステップ102)。次
いで、このエンジン回転速度NEとエアフローメータ4
0から得られる吸入空気流量(質量)GAとに基づい
て、エンジン1回転当たりの吸入空気量(質量)GNを
算出する(ステップ104)。次いで、図10に示され
るようなマップを参照することにより、求められたNE
及びGNに応じた基本目標バルブタイミング変位量tV
TDを算出する(ステップ106)。なお、このマップ
は、予めROM73に格納されている。
理手順は、図9のフローチャートに示される。このルー
チンは、所定周期で実行されるように構成されている。
まず、クランク角センサ51の出力に基づいて現在のエ
ンジン回転速度NEを検出する(ステップ102)。次
いで、このエンジン回転速度NEとエアフローメータ4
0から得られる吸入空気流量(質量)GAとに基づい
て、エンジン1回転当たりの吸入空気量(質量)GNを
算出する(ステップ104)。次いで、図10に示され
るようなマップを参照することにより、求められたNE
及びGNに応じた基本目標バルブタイミング変位量tV
TDを算出する(ステップ106)。なお、このマップ
は、予めROM73に格納されている。
【0049】次いで、水温センサ44によって水温TH
Wを検出する(ステップ108)。次いで、バックアッ
プRAM79に格納されているデポジット学習値KDP
Cを取り込む(ステップ110)。次いで、図11に示
されるようなマップを参照することにより、デポジット
学習値KDPCに応じた水温補正量Kdpを求める(ステ
ップ112)。なお、このマップも、予めROM73に
格納されている。そして、このKdpに基づいて、 THW←THW−Kdp なる演算を実行し、水温THWを減少補正する(ステッ
プ114)。次いで、この補正後の水温THWに基づい
て、前記した図8(A)に示されるマップを参照するこ
とにより、水温THWに応じたtVTD補正量OTHW
を求める(ステップ116)。なお、このマップも、予
めROM73に格納されている。
Wを検出する(ステップ108)。次いで、バックアッ
プRAM79に格納されているデポジット学習値KDP
Cを取り込む(ステップ110)。次いで、図11に示
されるようなマップを参照することにより、デポジット
学習値KDPCに応じた水温補正量Kdpを求める(ステ
ップ112)。なお、このマップも、予めROM73に
格納されている。そして、このKdpに基づいて、 THW←THW−Kdp なる演算を実行し、水温THWを減少補正する(ステッ
プ114)。次いで、この補正後の水温THWに基づい
て、前記した図8(A)に示されるマップを参照するこ
とにより、水温THWに応じたtVTD補正量OTHW
を求める(ステップ116)。なお、このマップも、予
めROM73に格納されている。
【0050】次いで、ステップ106で求められた基本
目標バルブタイミング変位量tVTDを、このOTHW
により補正する。すなわち、 tVTD←tVTD−OTHW なる演算により、制御目標バルブタイミング変位量tV
TDを算出する(ステップ118)。最後に、tVTD
が負の値である場合にはtVTDを0とし(ステップ1
20,122)、この最終的な制御目標バルブタイミン
グ変位量tVTDに基づいて、VVT機構をフィードバ
ック制御する(ステップ124)。
目標バルブタイミング変位量tVTDを、このOTHW
により補正する。すなわち、 tVTD←tVTD−OTHW なる演算により、制御目標バルブタイミング変位量tV
TDを算出する(ステップ118)。最後に、tVTD
が負の値である場合にはtVTDを0とし(ステップ1
20,122)、この最終的な制御目標バルブタイミン
グ変位量tVTDに基づいて、VVT機構をフィードバ
ック制御する(ステップ124)。
【0051】このように、第1実施例では、デポジット
量の増加に伴い吸気壁面燃料付着量が増加傾向にあると
きに、バルブタイミング変位量VTDすなわちバルブオ
ーバラップ量が減少せしめられて、吸気吹き返し量が減
少するため、かかる吸気壁面燃料付着量の増加傾向が抑
制される結果となり、過渡状態における空燃比の悪化が
防止される。なお、この第1実施例は、エンジン冷却水
温度THWを条件に加えて、低温時に限りバルブタイミ
ング変位量を補正するものであるが、この水温条件を加
えずに実施することももちろん可能である。
量の増加に伴い吸気壁面燃料付着量が増加傾向にあると
きに、バルブタイミング変位量VTDすなわちバルブオ
ーバラップ量が減少せしめられて、吸気吹き返し量が減
少するため、かかる吸気壁面燃料付着量の増加傾向が抑
制される結果となり、過渡状態における空燃比の悪化が
防止される。なお、この第1実施例は、エンジン冷却水
温度THWを条件に加えて、低温時に限りバルブタイミ
ング変位量を補正するものであるが、この水温条件を加
えずに実施することももちろん可能である。
【0052】次に、第2実施例について説明する。図1
2に示されるように、吸気壁面に付着するデポジットの
量と燃焼室に付着するデポジットの量とは、比例関係に
ある。燃焼室のデポジットが増加すると、クエンチ部が
増えるので、図13に示されるように燃焼が悪化すると
いう問題が生ずる。第2実施例では、まず、前記した第
1、第3及び第4の発明に従い、軽負荷域においては、
デポジット学習値KDPCに応じてバルブタイミング変
位量(バルブオーバラップ量)を縮小し、燃焼悪化を伴
う内部EGRの量を減少せしめることにより、燃焼室デ
ポジット付着による燃焼悪化が相殺されるようにする。
2に示されるように、吸気壁面に付着するデポジットの
量と燃焼室に付着するデポジットの量とは、比例関係に
ある。燃焼室のデポジットが増加すると、クエンチ部が
増えるので、図13に示されるように燃焼が悪化すると
いう問題が生ずる。第2実施例では、まず、前記した第
1、第3及び第4の発明に従い、軽負荷域においては、
デポジット学習値KDPCに応じてバルブタイミング変
位量(バルブオーバラップ量)を縮小し、燃焼悪化を伴
う内部EGRの量を減少せしめることにより、燃焼室デ
ポジット付着による燃焼悪化が相殺されるようにする。
【0053】また、エンジン回転速度NE及び吸入空気
量GNに基づいてバルブタイミング変位量のマップを定
めている場合、次のような問題が発生する。すなわち、
デポジットが付着すると、吸気への吹き返し抵抗が増加
するため、図14に示されるように、同一のバルブオー
バラップ量であっても、デポジットが付着していない場
合(曲線)に比較して、内部EGR量が減少し(曲線
)、窒素酸化物(NOx )の生成を十分に抑制するこ
とができなくなるという問題が発生する。第2実施例で
は、第1、第9、第10及び第11の発明に従い、中負
荷域においては、デポジット学習値KDPCに応じてバ
ルブタイミング変位量(バルブオーバラップ量)を拡大
し、内部EGR低下分を補正する(図14曲線)。
量GNに基づいてバルブタイミング変位量のマップを定
めている場合、次のような問題が発生する。すなわち、
デポジットが付着すると、吸気への吹き返し抵抗が増加
するため、図14に示されるように、同一のバルブオー
バラップ量であっても、デポジットが付着していない場
合(曲線)に比較して、内部EGR量が減少し(曲線
)、窒素酸化物(NOx )の生成を十分に抑制するこ
とができなくなるという問題が発生する。第2実施例で
は、第1、第9、第10及び第11の発明に従い、中負
荷域においては、デポジット学習値KDPCに応じてバ
ルブタイミング変位量(バルブオーバラップ量)を拡大
し、内部EGR低下分を補正する(図14曲線)。
【0054】また、デポジットが付着すると、吸気抵抗
が増すため、吸入空気量GNが減少する。図15曲線
は、ある一定のエンジン回転速度NEにおいて吸入空気
量GNとバルブタイミング変位量VTDとの関係を抽出
してグラフ化したものであるが、この図に示されるよう
に、軽中負荷域においては、バルブオーバラップ量を増
大させて内部EGR量を増大させることにより、NOx
の低減による排出ガス浄化性能の向上とポンピング損失
の低減による燃費の向上とを図るという観点に立って、
VTDは徐々に増大せしめられ、高負荷域においては、
出力を向上させるという観点に立ってVTDは定められ
ている。従って吸入空気量GNが低下すると、スロット
ル全開(WOT)であり高出力が要求されている場合で
あっても、高出力要求を満足するバルブタイミング変位
量より大きなバルブタイミング変位量に制御されてしま
い、すなわち過剰進角となる。そこで、第2実施例で
は、第1、第2及び第7の発明に従い、高負荷域におい
ては、デポジット学習値KDPCに応じてバルブタイミ
ング変位量(バルブオーバラップ量)を縮小し、高負荷
(WOT)時のバルブタイミングのズレを補正し、出力
低下を防止する。
が増すため、吸入空気量GNが減少する。図15曲線
は、ある一定のエンジン回転速度NEにおいて吸入空気
量GNとバルブタイミング変位量VTDとの関係を抽出
してグラフ化したものであるが、この図に示されるよう
に、軽中負荷域においては、バルブオーバラップ量を増
大させて内部EGR量を増大させることにより、NOx
の低減による排出ガス浄化性能の向上とポンピング損失
の低減による燃費の向上とを図るという観点に立って、
VTDは徐々に増大せしめられ、高負荷域においては、
出力を向上させるという観点に立ってVTDは定められ
ている。従って吸入空気量GNが低下すると、スロット
ル全開(WOT)であり高出力が要求されている場合で
あっても、高出力要求を満足するバルブタイミング変位
量より大きなバルブタイミング変位量に制御されてしま
い、すなわち過剰進角となる。そこで、第2実施例で
は、第1、第2及び第7の発明に従い、高負荷域におい
ては、デポジット学習値KDPCに応じてバルブタイミ
ング変位量(バルブオーバラップ量)を縮小し、高負荷
(WOT)時のバルブタイミングのズレを補正し、出力
低下を防止する。
【0055】以上についてまとめると、結局、第2実施
例は、図15曲線に示されるように、デポジット学習
値KDPCに応じてバルブタイミング変位量(バルブオ
ーバラップ量)を、軽負荷域(S域)及び高負荷域(W
域)では縮小補正し、中負荷域(P域)では拡大補正す
るものとなる。
例は、図15曲線に示されるように、デポジット学習
値KDPCに応じてバルブタイミング変位量(バルブオ
ーバラップ量)を、軽負荷域(S域)及び高負荷域(W
域)では縮小補正し、中負荷域(P域)では拡大補正す
るものとなる。
【0056】第2実施例に係るVVT制御ルーチンの処
理手順は、図16及び図17に示される。まず、第1実
施例のステップ102及び104(図9)と同様に、エ
ンジン回転速度NE及びエンジン1回転当たりの吸入空
気量(質量)GNを検出する(ステップ202,20
4)。次いで、スロットル開度センサ42の出力に基づ
いて現在のスロットル開度TAを検出する(ステップ2
06)。次いで、現在のエンジン回転速度NEに基づき
図18に示される如きマップを参照することにより、ス
ロットル開度TAに基づき高負荷判定及び中負荷判定を
行うための基準値KtaW及びKtaPを求める(ステップ
208)。なお、このマップは、予めROM73に格納
されている。次いで、第1実施例のステップ110(図
9)と同様に、デポジット学習値KDPCを求める(ス
テップ210)。
理手順は、図16及び図17に示される。まず、第1実
施例のステップ102及び104(図9)と同様に、エ
ンジン回転速度NE及びエンジン1回転当たりの吸入空
気量(質量)GNを検出する(ステップ202,20
4)。次いで、スロットル開度センサ42の出力に基づ
いて現在のスロットル開度TAを検出する(ステップ2
06)。次いで、現在のエンジン回転速度NEに基づき
図18に示される如きマップを参照することにより、ス
ロットル開度TAに基づき高負荷判定及び中負荷判定を
行うための基準値KtaW及びKtaPを求める(ステップ
208)。なお、このマップは、予めROM73に格納
されている。次いで、第1実施例のステップ110(図
9)と同様に、デポジット学習値KDPCを求める(ス
テップ210)。
【0057】次のステップ212〜226では、吸入空
気量GNをデポジット量に応じて補正するための補正係
数Kdpを負荷領域ごとに求める処理を行う。すなわち、
ステップ212においてTA>KtaWが成立し高負荷
(WOT)と判定されるときには、図19曲線に示さ
れる関係を参照することにより、デポジット学習値KD
PCに応じた高負荷時デポジット補正係数KdpWを求め
る(ステップ214)。なお、図19の曲線、及び
の内容は、マップ化されて予めROM73に格納され
ている。次いで、求められた高負荷時デポジット補正係
数KdpWを最終的なデポジット補正係数Kdpとする(ス
テップ216)。
気量GNをデポジット量に応じて補正するための補正係
数Kdpを負荷領域ごとに求める処理を行う。すなわち、
ステップ212においてTA>KtaWが成立し高負荷
(WOT)と判定されるときには、図19曲線に示さ
れる関係を参照することにより、デポジット学習値KD
PCに応じた高負荷時デポジット補正係数KdpWを求め
る(ステップ214)。なお、図19の曲線、及び
の内容は、マップ化されて予めROM73に格納され
ている。次いで、求められた高負荷時デポジット補正係
数KdpWを最終的なデポジット補正係数Kdpとする(ス
テップ216)。
【0058】また、ステップ212の判定結果がNOの
ときに実行されるステップ218において、TA>Kta
Pが成立し中負荷と判定されるときには、図19曲線
に示される関係を参照することにより、デポジット学習
値KDPCに応じた中負荷時デポジット補正係数KdpP
を求める(ステップ220)。次いで、求められた中負
荷時デポジット補正係数KdpPを最終的なデポジット補
正係数Kdpとする(ステップ222)。また、ステップ
218の判定結果がNOのとき、すなわち軽負荷と判定
されるときには、図19曲線に示される関係を参照す
ることにより、デポジット学習値KDPCに応じた軽負
荷時デポジット補正係数KdpSを求める(ステップ22
4)。次いで、求められた軽負荷時デポジット補正係数
KdpSを最終的なデポジット補正係数Kdpとする(ステ
ップ226)。
ときに実行されるステップ218において、TA>Kta
Pが成立し中負荷と判定されるときには、図19曲線
に示される関係を参照することにより、デポジット学習
値KDPCに応じた中負荷時デポジット補正係数KdpP
を求める(ステップ220)。次いで、求められた中負
荷時デポジット補正係数KdpPを最終的なデポジット補
正係数Kdpとする(ステップ222)。また、ステップ
218の判定結果がNOのとき、すなわち軽負荷と判定
されるときには、図19曲線に示される関係を参照す
ることにより、デポジット学習値KDPCに応じた軽負
荷時デポジット補正係数KdpSを求める(ステップ22
4)。次いで、求められた軽負荷時デポジット補正係数
KdpSを最終的なデポジット補正係数Kdpとする(ステ
ップ226)。
【0059】ステップ228では、こうして負荷に応じ
て決定されたデポジット補正係数Kdpに基づき、 GN←GN×Kdp なる演算を実行して、吸入空気量GNを補正する。次い
で、この補正後のGN及びNEに基づいて、前記した図
10に示されるようなマップを参照することにより、基
本目標バルブタイミング変位量tVTDを算出し(ステ
ップ230)、これを最終的な制御目標バルブタイミン
グ変位量として、このtVTDに基づき、VVT機構を
フィードバック制御する(ステップ232)。
て決定されたデポジット補正係数Kdpに基づき、 GN←GN×Kdp なる演算を実行して、吸入空気量GNを補正する。次い
で、この補正後のGN及びNEに基づいて、前記した図
10に示されるようなマップを参照することにより、基
本目標バルブタイミング変位量tVTDを算出し(ステ
ップ230)、これを最終的な制御目標バルブタイミン
グ変位量として、このtVTDに基づき、VVT機構を
フィードバック制御する(ステップ232)。
【0060】以上の制御によれば、次のような補正がな
されることとなる。すなわち、図15に示されるよう
に、軽負荷域(S域)においては、バルブタイミング変
位量VTDは吸入空気量GNに対する増加関数となって
おり、軽負荷時デポジット補正係数KdpSは1未満のた
め、結局、VTDは縮小補正されることとなる。また、
中負荷域(P域)においては、バルブタイミング変位量
VTDは吸入空気量GNに対する増加関数となってお
り、中負荷時デポジット補正係数KdpPは1より大きい
ため、結局、VTDは拡大補正されることとなる。ま
た、高負荷域(W域)においては、バルブタイミング変
位量VTDは吸入空気量GNに対する減少関数となって
おり、高負荷時デポジット補正係数KdpPは1より大き
いため、結局、VTDは縮小補正されることとなる。
されることとなる。すなわち、図15に示されるよう
に、軽負荷域(S域)においては、バルブタイミング変
位量VTDは吸入空気量GNに対する増加関数となって
おり、軽負荷時デポジット補正係数KdpSは1未満のた
め、結局、VTDは縮小補正されることとなる。また、
中負荷域(P域)においては、バルブタイミング変位量
VTDは吸入空気量GNに対する増加関数となってお
り、中負荷時デポジット補正係数KdpPは1より大きい
ため、結局、VTDは拡大補正されることとなる。ま
た、高負荷域(W域)においては、バルブタイミング変
位量VTDは吸入空気量GNに対する減少関数となって
おり、高負荷時デポジット補正係数KdpPは1より大き
いため、結局、VTDは縮小補正されることとなる。
【0061】このように、第2実施例では、軽負荷域に
おいては、デポジット学習値KDPCに応じてバルブタ
イミング変位量(バルブオーバラップ量)が縮小され、
燃焼悪化を伴う内部EGRの量が減少せしめられるた
め、燃焼室デポジット付着による燃焼悪化が相殺され
る。また、中負荷域においては、デポジット学習値KD
PCに応じてバルブタイミング変位量(バルブオーバラ
ップ量)が拡大され、吸気への吹き返し抵抗が増加する
ことに伴う内部EGR低下分が補償される。さらに、高
負荷域においては、デポジット学習値KDPCに応じて
バルブタイミング変位量(バルブオーバラップ量)が縮
小され、吸入空気量の低下に伴うバルブタイミングのズ
レが補正され、結果として出力低下が防止されることと
なる。
おいては、デポジット学習値KDPCに応じてバルブタ
イミング変位量(バルブオーバラップ量)が縮小され、
燃焼悪化を伴う内部EGRの量が減少せしめられるた
め、燃焼室デポジット付着による燃焼悪化が相殺され
る。また、中負荷域においては、デポジット学習値KD
PCに応じてバルブタイミング変位量(バルブオーバラ
ップ量)が拡大され、吸気への吹き返し抵抗が増加する
ことに伴う内部EGR低下分が補償される。さらに、高
負荷域においては、デポジット学習値KDPCに応じて
バルブタイミング変位量(バルブオーバラップ量)が縮
小され、吸入空気量の低下に伴うバルブタイミングのズ
レが補正され、結果として出力低下が防止されることと
なる。
【0062】次に、第3実施例について説明する。この
第3実施例は、前記した第5、第8及び第12の発明に
従い、第2実施例を改良したものである。まず、デポジ
ット付着による燃焼悪化について考えると、その燃焼悪
化の度合いは、低回転速度ほど及び軽負荷ほど大きくな
る。そこで、第3実施例では、軽負荷域においてバルブ
タイミング変位量(バルブオーバラップ量)を小さくす
べくGNを減少補正するためのデポジット補正係数Kdp
S(図19曲線)を定める上で、低回転速度ほど及び
軽負荷ほどその補正量が大きくされるようにする。
第3実施例は、前記した第5、第8及び第12の発明に
従い、第2実施例を改良したものである。まず、デポジ
ット付着による燃焼悪化について考えると、その燃焼悪
化の度合いは、低回転速度ほど及び軽負荷ほど大きくな
る。そこで、第3実施例では、軽負荷域においてバルブ
タイミング変位量(バルブオーバラップ量)を小さくす
べくGNを減少補正するためのデポジット補正係数Kdp
S(図19曲線)を定める上で、低回転速度ほど及び
軽負荷ほどその補正量が大きくされるようにする。
【0063】また、デポジット付着による吸気吹き返し
量すなわち内部EGR量の減少の度合いは、高回転速度
ほど及び高負荷ほど大きい。そこで、第3実施例では、
中負荷域においてバルブタイミング変位量(バルブオー
バラップ量)を大きくすべくGNを増大補正するための
デポジット補正係数KdpP(図19曲線)を定める上
で、高回転速度ほど及び高負荷ほどその補正量が大きく
されるようにする。
量すなわち内部EGR量の減少の度合いは、高回転速度
ほど及び高負荷ほど大きい。そこで、第3実施例では、
中負荷域においてバルブタイミング変位量(バルブオー
バラップ量)を大きくすべくGNを増大補正するための
デポジット補正係数KdpP(図19曲線)を定める上
で、高回転速度ほど及び高負荷ほどその補正量が大きく
されるようにする。
【0064】また、高回転速度ほど吸気抵抗が大きくな
るため、図20に示されるように、高負荷(WOT)域
においてデポジット付着により吸入空気量GNが低下す
る度合いは、高回転速度ほど大きくなる。そこで、第3
実施例では、高負荷域においてバルブタイミング変位量
(バルブオーバラップ量)を小さくすべくGNを増大補
正するためのデポジット補正係数KdpW(図19曲線
)を定める上で、高回転速度ほどその補正量が大きく
されるようにする。
るため、図20に示されるように、高負荷(WOT)域
においてデポジット付着により吸入空気量GNが低下す
る度合いは、高回転速度ほど大きくなる。そこで、第3
実施例では、高負荷域においてバルブタイミング変位量
(バルブオーバラップ量)を小さくすべくGNを増大補
正するためのデポジット補正係数KdpW(図19曲線
)を定める上で、高回転速度ほどその補正量が大きく
されるようにする。
【0065】具体的には、第3実施例に係るVVT制御
ルーチンの処理手順は、図21及び図22に示される。
ステップ302〜312は第2実施例(図16及び図1
7)のステップ202〜212と、ステップ318はス
テップ218と、ステップ332〜336はステップ2
28〜232と、それぞれ同一であり、それらの説明は
省略する。すなわち、各負荷域におけるデポジット補正
係数Kdpの求め方のみ相違する。
ルーチンの処理手順は、図21及び図22に示される。
ステップ302〜312は第2実施例(図16及び図1
7)のステップ202〜212と、ステップ318はス
テップ218と、ステップ332〜336はステップ2
28〜232と、それぞれ同一であり、それらの説明は
省略する。すなわち、各負荷域におけるデポジット補正
係数Kdpの求め方のみ相違する。
【0066】まず、高負荷(WOT)と判定されるとき
には、図23に示されるようなマップを参照することに
より、デポジット学習値KDPC及びエンジン回転速度
NEに応じた高負荷時デポジット補正係数KdpWを求め
る(ステップ314)。この図からわかるように、NE
が高いほど、KdpWは大きな値とされているため、GN
の増大補正量は大きくなり、従って、バルブタイミング
変位量(バルブオーバラップ量)の縮小補正量が大きく
される結果となる。次いで、求められた高負荷時デポジ
ット補正係数KdpWを最終的なデポジット補正係数Kdp
とする(ステップ316)。
には、図23に示されるようなマップを参照することに
より、デポジット学習値KDPC及びエンジン回転速度
NEに応じた高負荷時デポジット補正係数KdpWを求め
る(ステップ314)。この図からわかるように、NE
が高いほど、KdpWは大きな値とされているため、GN
の増大補正量は大きくなり、従って、バルブタイミング
変位量(バルブオーバラップ量)の縮小補正量が大きく
される結果となる。次いで、求められた高負荷時デポジ
ット補正係数KdpWを最終的なデポジット補正係数Kdp
とする(ステップ316)。
【0067】また、中負荷域と判定されるときには、ま
ず、図24に示されるようなマップを参照することによ
り、デポジット学習値KDPC及びエンジン回転速度N
Eに応じた中負荷時デポジット補正係数KdpPneを求め
る(ステップ320)。この図からわかるように、NE
が高いほど、KdpPneは大きな値とされているため、G
Nの増大補正量は大きくなり、従って、バルブタイミン
グ変位量(バルブオーバラップ量)の増大補正量が大き
くされる結果となる。次に、図25に示されるようなマ
ップを参照することにより、デポジット学習値KDPC
及び吸入空気量(負荷)GNに応じた中負荷時デポジッ
ト補正係数KdpPgnを求める(ステップ322)。この
図からわかるように、GNが高いほど、KdpPgnは大き
な値とされているため、GNの増大補正量は大きくな
り、従ってバルブタイミング変位量(バルブオーバラッ
プ量)の増大補正量が大きくされる結果となる。そし
て、 Kdp←KdpPne×KdpPgn なる演算により、最終的なデポジット補正係数Kdpを求
める(ステップ324)。
ず、図24に示されるようなマップを参照することによ
り、デポジット学習値KDPC及びエンジン回転速度N
Eに応じた中負荷時デポジット補正係数KdpPneを求め
る(ステップ320)。この図からわかるように、NE
が高いほど、KdpPneは大きな値とされているため、G
Nの増大補正量は大きくなり、従って、バルブタイミン
グ変位量(バルブオーバラップ量)の増大補正量が大き
くされる結果となる。次に、図25に示されるようなマ
ップを参照することにより、デポジット学習値KDPC
及び吸入空気量(負荷)GNに応じた中負荷時デポジッ
ト補正係数KdpPgnを求める(ステップ322)。この
図からわかるように、GNが高いほど、KdpPgnは大き
な値とされているため、GNの増大補正量は大きくな
り、従ってバルブタイミング変位量(バルブオーバラッ
プ量)の増大補正量が大きくされる結果となる。そし
て、 Kdp←KdpPne×KdpPgn なる演算により、最終的なデポジット補正係数Kdpを求
める(ステップ324)。
【0068】また、軽負荷域と判定されるときには、ま
ず、図26に示されるようなマップを参照することによ
り、デポジット学習値KDPC及びエンジン回転速度N
Eに応じた軽負荷時デポジット補正係数KdpSneを求め
る(ステップ326)。この図からわかるように、NE
が低いほど、KdpSneは小さな値とされているため、G
Nの減少補正量は大きくなり、従って、バルブタイミン
グ変位量(バルブオーバラップ量)の減少補正量が大き
くされる結果となる。次に、図27に示されるようなマ
ップを参照することにより、デポジット学習値KDPC
及び吸入空気量(負荷)GNに応じた軽負荷時デポジッ
ト補正係数KdpSgnを求める(ステップ328)。この
図からわかるように、GNが低いほど、KdpSgnは小さ
な値とされているため、GNの減少補正量は大きくな
り、従ってバルブタイミング変位量(バルブオーバラッ
プ量)の減少補正量が大きくされる結果となる。そし
て、 Kdp←KdpSne×KdpSgn なる演算により、最終的なデポジット補正係数Kdpを求
める(ステップ330)。
ず、図26に示されるようなマップを参照することによ
り、デポジット学習値KDPC及びエンジン回転速度N
Eに応じた軽負荷時デポジット補正係数KdpSneを求め
る(ステップ326)。この図からわかるように、NE
が低いほど、KdpSneは小さな値とされているため、G
Nの減少補正量は大きくなり、従って、バルブタイミン
グ変位量(バルブオーバラップ量)の減少補正量が大き
くされる結果となる。次に、図27に示されるようなマ
ップを参照することにより、デポジット学習値KDPC
及び吸入空気量(負荷)GNに応じた軽負荷時デポジッ
ト補正係数KdpSgnを求める(ステップ328)。この
図からわかるように、GNが低いほど、KdpSgnは小さ
な値とされているため、GNの減少補正量は大きくな
り、従ってバルブタイミング変位量(バルブオーバラッ
プ量)の減少補正量が大きくされる結果となる。そし
て、 Kdp←KdpSne×KdpSgn なる演算により、最終的なデポジット補正係数Kdpを求
める(ステップ330)。
【0069】このように第3実施例では、デポジットに
応じたバルブタイミング変位量(バルブオーバラップ
量)の補正量を求める上で、エンジン回転速度及びエン
ジン負荷が考慮に入れられるため、より精度の高い補正
が可能となる。
応じたバルブタイミング変位量(バルブオーバラップ
量)の補正量を求める上で、エンジン回転速度及びエン
ジン負荷が考慮に入れられるため、より精度の高い補正
が可能となる。
【0070】最後に、第1、第2及び第6の発明に係る
第4実施例について説明する。通常、車両の発進時に
は、アクセルペダルが踏み込まれ、エンジン回転速度が
ある程度上昇してから、クラッチが接続されるが、クラ
ッチの接続の仕方によって、エンジン回転速度が急激に
大きく低下することがある。このような場合において、
従来のVVT制御装置は、アクセルペダルの踏み込みに
応じてバルブオーバラップ量を大きくし、その後、エン
ジン回転速度の急激な低下に応じてバルブオーバラップ
量を小さくしようとするが、一般的なVVT機構は、か
かる瞬間的なエンジン回転速度の変動に追従することが
できず、エンジン回転速度が低下しているにもかかわら
ず、内部EGR量が比較的多く維持され、その結果、燃
焼が悪化して、エンジンストールが発生しやすくなると
いう問題がある。
第4実施例について説明する。通常、車両の発進時に
は、アクセルペダルが踏み込まれ、エンジン回転速度が
ある程度上昇してから、クラッチが接続されるが、クラ
ッチの接続の仕方によって、エンジン回転速度が急激に
大きく低下することがある。このような場合において、
従来のVVT制御装置は、アクセルペダルの踏み込みに
応じてバルブオーバラップ量を大きくし、その後、エン
ジン回転速度の急激な低下に応じてバルブオーバラップ
量を小さくしようとするが、一般的なVVT機構は、か
かる瞬間的なエンジン回転速度の変動に追従することが
できず、エンジン回転速度が低下しているにもかかわら
ず、内部EGR量が比較的多く維持され、その結果、燃
焼が悪化して、エンジンストールが発生しやすくなると
いう問題がある。
【0071】また、燃焼室にデポジットが付着した状態
は、前述したように、燃焼悪化を招く。さらに、吸気壁
面にデポジットが付着しても、発進時や加速時にリーン
空燃比となり、燃焼悪化に結果する。従って、デポジッ
ト付着量が多いときほど、前述したVVTの応答性に起
因する燃焼悪化の問題が深刻化する。そこで、第4実施
例では、発進時において、VVT機構が追従可能なバル
ブタイミング変位量(バルブオーバラップ量)となるよ
うに、デポジット量に応じてバルブタイミング変位量の
減少補正がなされる。
は、前述したように、燃焼悪化を招く。さらに、吸気壁
面にデポジットが付着しても、発進時や加速時にリーン
空燃比となり、燃焼悪化に結果する。従って、デポジッ
ト付着量が多いときほど、前述したVVTの応答性に起
因する燃焼悪化の問題が深刻化する。そこで、第4実施
例では、発進時において、VVT機構が追従可能なバル
ブタイミング変位量(バルブオーバラップ量)となるよ
うに、デポジット量に応じてバルブタイミング変位量の
減少補正がなされる。
【0072】第4実施例に係るVVT制御ルーチンの処
理手順は、図28に示される。ステップ402〜406
は第1実施例(図9)のステップ102〜106と同一
であり、エンジン回転速度NE、吸入空気量GN、及び
基本目標バルブタイミング変位量(マップ値)tVTD
が求められる。次いで、ステップ408では、車速セン
サ53の出力より現在の車速SPDを検出する。次のス
テップ410では、SPDが5km/h未満か否か、すなわ
ち発進時か否かを判定し、発進時であるときにはステッ
プ412に進み、発進時でないときにはステップ418
に進む。ステップ412では、バックアップRAM79
に格納されているデポジット学習値KDPCを取り込
む。次いで、このKDPCに基づいて、図29に示され
るようなマップを参照することにより、デポジット学習
値KDPCに応じたtVTD補正係数Kdp(<1.0)
を求める(ステップ414)。そして、このKdpに基づ
いて、 tVTD←tVTD×Kdp なる補正演算により、tVTDを減少せしめる(ステッ
プ416)。ステップ410又は416の後に実行され
るステップ418では、tVTDを最終的な制御目標バ
ルブタイミング変位量として、VVT機構をフィードバ
ック制御する。
理手順は、図28に示される。ステップ402〜406
は第1実施例(図9)のステップ102〜106と同一
であり、エンジン回転速度NE、吸入空気量GN、及び
基本目標バルブタイミング変位量(マップ値)tVTD
が求められる。次いで、ステップ408では、車速セン
サ53の出力より現在の車速SPDを検出する。次のス
テップ410では、SPDが5km/h未満か否か、すなわ
ち発進時か否かを判定し、発進時であるときにはステッ
プ412に進み、発進時でないときにはステップ418
に進む。ステップ412では、バックアップRAM79
に格納されているデポジット学習値KDPCを取り込
む。次いで、このKDPCに基づいて、図29に示され
るようなマップを参照することにより、デポジット学習
値KDPCに応じたtVTD補正係数Kdp(<1.0)
を求める(ステップ414)。そして、このKdpに基づ
いて、 tVTD←tVTD×Kdp なる補正演算により、tVTDを減少せしめる(ステッ
プ416)。ステップ410又は416の後に実行され
るステップ418では、tVTDを最終的な制御目標バ
ルブタイミング変位量として、VVT機構をフィードバ
ック制御する。
【0073】以上、本発明の実施例について述べてきた
が、もちろん本発明はこれに限定されるものではなく、
様々な実施例を案出することは当業者にとって容易なこ
とであろう。
が、もちろん本発明はこれに限定されるものではなく、
様々な実施例を案出することは当業者にとって容易なこ
とであろう。
【0074】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
デポジット付着量が増大した状態においても、それに応
じた最適なバルブタイミングすなわちバルブオーバラッ
プ量を設定することが可能な連続可変式バルブタイミン
グ制御装置が提供される。従って、本発明は、内燃機関
における空燃比制御精度、排出ガス浄化性能、燃費、運
転性、出力性能等の更なる向上に寄与するものである。
デポジット付着量が増大した状態においても、それに応
じた最適なバルブタイミングすなわちバルブオーバラッ
プ量を設定することが可能な連続可変式バルブタイミン
グ制御装置が提供される。従って、本発明は、内燃機関
における空燃比制御精度、排出ガス浄化性能、燃費、運
転性、出力性能等の更なる向上に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る連続可変式バルブタイ
ミング制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要
図である。
ミング制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要
図である。
【図2】本発明の一実施例に係るエンジンECUのハー
ドウェア構成を示すブロック図である。
ドウェア構成を示すブロック図である。
【図3】吸気弁及び排気弁の開閉時期をクランク角によ
り表したバルブタイミング図である。
り表したバルブタイミング図である。
【図4】吸気壁面デポジット付着量と吸気壁面燃料付着
量との関係を示す特性図である。
量との関係を示す特性図である。
【図5】エンジン冷却水温と吸気壁面燃料付着量との関
係を示す特性図である。
係を示す特性図である。
【図6】バルブオーバラップ量(バルブタイミング変位
量)と吸気壁面燃料付着量との関係を示す特性図であ
る。
量)と吸気壁面燃料付着量との関係を示す特性図であ
る。
【図7】加速時における(A)スロットル開度、(B)
吸気壁面燃料付着量、(C)燃焼室供給燃料量、及び
(D)空燃比、の時間的変化を吸気壁面燃料付着量が小
さい場合(曲線)及び大きい場合(曲線)について
示す図である。
吸気壁面燃料付着量、(C)燃焼室供給燃料量、及び
(D)空燃比、の時間的変化を吸気壁面燃料付着量が小
さい場合(曲線)及び大きい場合(曲線)について
示す図である。
【図8】水温THWによるバルブタイミング変位量減算
補正量OTHWを示す図であり、(A)はデポジット補
正なしの場合、(B)はデポジット補正ありの場合を示
す。
補正量OTHWを示す図であり、(A)はデポジット補
正なしの場合、(B)はデポジット補正ありの場合を示
す。
【図9】第1実施例に係るVVT制御ルーチンの処理手
順を示すフローチャートである。
順を示すフローチャートである。
【図10】エンジン回転速度NE及びエンジン1回転当
たりの吸入空気量(質量)GNに応じた基本目標バルブ
タイミング変位量tVTDを定めるためのマップを表す
図である。
たりの吸入空気量(質量)GNに応じた基本目標バルブ
タイミング変位量tVTDを定めるためのマップを表す
図である。
【図11】デポジット学習値KDPCに応じた水温補正
量Kdpを定めるためのマップを表す図である。
量Kdpを定めるためのマップを表す図である。
【図12】吸気壁面デポジット付着量と燃焼室デポジッ
ト付着量との関係を示す特性図である。
ト付着量との関係を示す特性図である。
【図13】燃焼室デポジット付着量と燃焼安定性との関
係を示す特性図である。
係を示す特性図である。
【図14】吸入空気量GNと内部EGR量との関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図15】吸入空気量GNとバルブタイミング変位量V
TDとの関係を示す特性図である。
TDとの関係を示す特性図である。
【図16】第2実施例に係るVVT制御ルーチンの処理
手順を示すフローチャート(1/2)である。
手順を示すフローチャート(1/2)である。
【図17】第2実施例に係るVVT制御ルーチンの処理
手順を示すフローチャート(2/2)である。
手順を示すフローチャート(2/2)である。
【図18】スロットル開度TAに基づき高負荷判定及び
中負荷判定を行うための基準値KtaW及びKtaPをエン
ジン回転速度NEに応じて定めたマップを表す図であ
る。
中負荷判定を行うための基準値KtaW及びKtaPをエン
ジン回転速度NEに応じて定めたマップを表す図であ
る。
【図19】デポジット学習値KDPCに応じて吸入空気
量GNを補正するためのデポジット補正係数Kdp(高負
荷時KdpW、中負荷時KdpP、軽負荷時KdpS)のマッ
プを示す図である。
量GNを補正するためのデポジット補正係数Kdp(高負
荷時KdpW、中負荷時KdpP、軽負荷時KdpS)のマッ
プを示す図である。
【図20】エンジン回転速度NEと高負荷(WOT)時
の吸入空気量GNとの関係を、デポジット付着量が小さ
い場合及び大きい場合について示す特性図である。
の吸入空気量GNとの関係を、デポジット付着量が小さ
い場合及び大きい場合について示す特性図である。
【図21】第3実施例に係るVVT制御ルーチンの処理
手順を示すフローチャート(1/2)である。
手順を示すフローチャート(1/2)である。
【図22】第3実施例に係るVVT制御ルーチンの処理
手順を示すフローチャート(2/2)である。
手順を示すフローチャート(2/2)である。
【図23】高負荷域においてエンジン回転速度NE及び
デポジット学習値KDPCに応じて吸入空気量GNを補
正するためのデポジット補正係数KdpWのマップを示す
図である。
デポジット学習値KDPCに応じて吸入空気量GNを補
正するためのデポジット補正係数KdpWのマップを示す
図である。
【図24】中負荷域においてエンジン回転速度NE及び
デポジット学習値KDPCに応じて吸入空気量GNを補
正するためのデポジット補正係数KdpPneのマップを示
す図である。
デポジット学習値KDPCに応じて吸入空気量GNを補
正するためのデポジット補正係数KdpPneのマップを示
す図である。
【図25】中負荷域において吸入空気量GN及びデポジ
ット学習値KDPCに応じて吸入空気量GNを補正する
ためのデポジット補正係数KdpPgnのマップを示す図で
ある。
ット学習値KDPCに応じて吸入空気量GNを補正する
ためのデポジット補正係数KdpPgnのマップを示す図で
ある。
【図26】軽負荷域においてエンジン回転速度NE及び
デポジット学習値KDPCに応じて吸入空気量GNを補
正するためのデポジット補正係数KdpSneのマップを示
す図である。
デポジット学習値KDPCに応じて吸入空気量GNを補
正するためのデポジット補正係数KdpSneのマップを示
す図である。
【図27】軽負荷域において吸入空気量GN及びデポジ
ット学習値KDPCに応じて吸入空気量GNを補正する
ためのデポジット補正係数KdpSgnのマップを示す図で
ある。
ット学習値KDPCに応じて吸入空気量GNを補正する
ためのデポジット補正係数KdpSgnのマップを示す図で
ある。
【図28】第4実施例に係るVVT制御ルーチンの処理
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
【図29】デポジット学習値KDPCに応じて基本目標
バルブタイミング変位量tVDTを補正するためのデポ
ジット補正係数Kdpのマップを示す図である。
バルブタイミング変位量tVDTを補正するためのデポ
ジット補正係数Kdpのマップを示す図である。
2…エアクリーナ 4…スロットルボデー 5…スロットル弁 6…サージタンク(インテークマニホルド) 7…吸気管 8…アイドルアジャスト通路 10…燃料タンク 11…燃料ポンプ 12…燃料配管 20…エンジン本体(気筒) 21…燃焼室 22…冷却水通路 23…ピストン 24…吸気弁 26…排気弁 30…排気マニホルド 34…排気管 38…触媒コンバータ 40…熱式エアフローメータ 41…バキュームセンサ 42…スロットル開度センサ 43…吸気温センサ 44…水温センサ 45…O2 センサ 50…基準位置検出センサ 51…クランク角センサ 52…アイドルスイッチ 53…車速センサ 54…第1の磁気センサ 55…第2の磁気センサ 60…燃料噴射弁 62…イグナイタ 63…点火コイル 64…点火ディストリビュータ 65…スパークプラグ 66…アイドル回転速度制御弁(ISCV) 68…油圧制御弁 70…エンジンECU 71…CPU 72…システムバス 73…ROM 74…RAM 75…A/D変換回路 76…入力インタフェース回路 77a,77b,77c,77d…駆動制御回路 79…バックアップRAM 80…コネクティングロッド 81…クランクシャフト 82…磁性体 84…タイミングプーリ 85,86…カムシャフト 87,88…カム 89,90…タイミングプーリ 91…タイミングベルト 92…バルブタイミング連続可変機構 93…磁性体
Claims (12)
- 【請求項1】 内燃機関の負荷に応じてバルブオーバラ
ップ量を変更する連続可変式バルブタイミング制御装置
であって、 吸気弁又は排気弁の少なくとも一方のバルブタイミング
を連続的に変更することが可能なバルブタイミング連続
可変機構と、 中負荷域ではエミッション及び燃費に適し、高負荷域で
は出力に適したバルブオーバラップ量となるように機関
負荷に応じた目標バルブオーバラップ量を設定する設定
手段と、 前記設定手段により設定された目標バルブオーバラップ
量とすべく前記バルブタイミング連続可変機構を制御す
る制御手段と、 前記設定手段により設定された目標バルブオーバラップ
量を少なくともデポジット付着量に応じて補正する補正
手段と、 を具備する連続可変式バルブタイミング制御装置。 - 【請求項2】 前記補正手段は、デポジット付着量が多
いほど前記目標バルブオーバラップ量を減少補正するも
のである、請求項1に記載の連続可変式バルブタイミン
グ制御装置。 - 【請求項3】 前記補正手段は、デポジット付着量と燃
焼状態とにより定まる量に基づき前記目標バルブオーバ
ラップ量を減少補正するものである、請求項1に記載の
連続可変式バルブタイミング制御装置。 - 【請求項4】 軽負荷時のみ前記補正手段による補正が
実施されるように制限する補正制限手段を更に具備す
る、請求項3に記載の連続可変式バルブタイミング制御
装置。 - 【請求項5】 機関回転速度が低いほど補正量を大きく
する第2の補正手段を更に具備する、請求項4に記載の
連続可変式バルブタイミング制御装置。 - 【請求項6】 前記補正手段は、前記バルブタイミング
連続可変機構の応答性とデポジット付着量とから定まる
量に基づき前記目標バルブオーバラップ量を減少補正す
るものである、請求項2に記載の連続可変式バルブタイ
ミング制御装置。 - 【請求項7】 高負荷時のみ前記補正手段による補正が
実施されるように制限する補正制限手段を更に具備す
る、請求項2に記載の連続可変式バルブタイミング制御
装置。 - 【請求項8】 機関回転速度が高いほど補正量を大きく
する第3の補正手段を更に具備する、請求項7に記載の
連続可変式バルブタイミング制御装置。 - 【請求項9】 前記補正手段は、デポジット付着量が多
いほど前記目標バルブオーバラップ量を増大補正するも
のである、請求項1に記載の連続可変式バルブタイミン
グ制御装置。 - 【請求項10】 前記補正手段は、燃焼室内残留排気ガ
ス量とデポジット付着量とから定まる量に基づき前記目
標バルブオーバラップ量を増大補正するものである、請
求項9に記載の連続可変式バルブタイミング制御装置。 - 【請求項11】 中負荷時のみ前記補正手段による補正
が実施されるように制限する補正制限手段を更に具備す
る、請求項10に記載の連続可変式バルブタイミング制
御装置。 - 【請求項12】 機関回転速度が高いほど補正量を大き
くする第4の補正手段を更に具備する、請求項11に記
載の連続可変式バルブタイミング制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23006795A JPH0972225A (ja) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 連続可変式バルブタイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23006795A JPH0972225A (ja) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 連続可変式バルブタイミング制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0972225A true JPH0972225A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=16902029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23006795A Pending JPH0972225A (ja) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 連続可変式バルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0972225A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007040237A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Honda Motor Co Ltd | 圧縮着火内燃機関の制御装置 |
JP2010281222A (ja) * | 2009-06-02 | 2010-12-16 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP2012145040A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-02 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
CN104806360A (zh) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | 福特环球技术公司 | 用于预点火控制的方法和系统 |
-
1995
- 1995-09-07 JP JP23006795A patent/JPH0972225A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007040237A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Honda Motor Co Ltd | 圧縮着火内燃機関の制御装置 |
JP4500232B2 (ja) * | 2005-08-04 | 2010-07-14 | 本田技研工業株式会社 | 圧縮着火内燃機関の制御装置 |
JP2010281222A (ja) * | 2009-06-02 | 2010-12-16 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP2012145040A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-02 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
CN104806360A (zh) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | 福特环球技术公司 | 用于预点火控制的方法和系统 |
CN104806360B (zh) * | 2014-01-23 | 2019-06-28 | 福特环球技术公司 | 用于预点火控制的方法和系统 |
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