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JPS63253132A - Engine controller - Google Patents

Engine controller

Info

Publication number
JPS63253132A
JPS63253132A JP8764387A JP8764387A JPS63253132A JP S63253132 A JPS63253132 A JP S63253132A JP 8764387 A JP8764387 A JP 8764387A JP 8764387 A JP8764387 A JP 8764387A JP S63253132 A JPS63253132 A JP S63253132A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
exhaust valve
speed
valve
timing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8764387A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Fujiwara
邦彦 藤原
Naoya Matsuo
直也 松尾
Koichi Miyamoto
晃一 宮本
Kazuya Yokota
和也 横田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP8764387A priority Critical patent/JPS63253132A/en
Publication of JPS63253132A publication Critical patent/JPS63253132A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve engine output as well as prevent exhaust gas emission from deteriorating by controlling valve opening timing of an exhaust valve with an exhaust valve controlling device according to combustion maximum pressure generating time for an air-fuel mixture in an engine combustion chamber. CONSTITUTION:An engine control circuit 9 changes a cam of an exhaust valve controller 40 over to a high-speed cam 31 from a low-speed cam 30 when an engine is not in a lean burn driving range and more than the reference engine speed are judged, and it sets the on-off timing of an exhaust valve 14 corresponding to high speed driving. On the other hand, at a lean burn range by the low- speed cam 30 and in the state that a swirl control valve 25 normally operates, if knock occurrence is judged by a knock sensor 41, it delays control over ignition timing, while the valve opening timing of the exhaust valve 14 is retarded as much as the specified timing advance value by a magnetic actuator 33, corresponding to a drop in combustion speed of an air-fuel mixture in a combustion chamber. Thus, improvement in engine output is promoted and, what is more, the deterioration of exhaust emission is preventable in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、排気弁の開弁タイミングを制御する排気弁の
開弁時期制御機能を備えたエンジンの制御装置に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an engine control device having an exhaust valve opening timing control function for controlling the opening timing of an exhaust valve.

(従来技術) 一般に火花点火式エンジンにおけるノブキングの抑制は
、当該ノブキングの発生に対応して点火時期を所定量リ
タードしたり、空燃比A/F”を所定値リッチ化するこ
とによってエンジン燃焼室内混合気の燃焼速度を低下さ
仕る槽成が採用されている(例えば特開昭59−200
042号公報参照)。
(Prior art) In general, knob kinging in a spark ignition engine can be suppressed by retarding the ignition timing by a predetermined amount or enriching the air-fuel ratio A/F by a predetermined value in response to the occurrence of knob king. A tank configuration that reduces the combustion rate of air is used (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-200
(See Publication No. 042).

すなわち、上記のように点火時期をリタードし、また空
燃比をリッチにすると、ノッキングは生じにくくなる。
That is, by retarding the ignition timing and making the air-fuel ratio rich as described above, knocking becomes less likely to occur.

従って、ノッキングの防止手段として、最も有効に機能
する。
Therefore, it functions most effectively as a means for preventing knocking.

(発明が解決しようとする問題点) ところが、一方上記のように燃焼速度を低下させるよう
にした場合において、それにも拘わらず排気弁の開弁タ
イミングが正規の燃焼速度の場合と同様であるとすると
、当該燃焼行程における燃焼ガスの膨張エネルギーを十
分に回収しないまま排気することになり、熱損失が増大
してエンジン出力が低下する(第6図参照)とともに排
気エミッションの悪化を招来する問題がある。また高温
の未燃混合気がそのまま排気系に供給されることは排気
浄化処理装置としてのキャタリストコンバータ保護の見
地からも好ましくない。
(Problem to be Solved by the Invention) However, when the combustion speed is reduced as described above, the opening timing of the exhaust valve is still the same as when the combustion speed is normal. In this case, the expansion energy of the combustion gas in the combustion process is exhausted without being sufficiently recovered, leading to an increase in heat loss and a decrease in engine output (see Figure 6), as well as deterioration of exhaust emissions. be. Further, it is not preferable to supply the high temperature unburned air-fuel mixture to the exhaust system as it is from the viewpoint of protecting the catalytic converter as an exhaust purification treatment device.

さらにこれと同様の問題は、上述のようなノッキング抑
制時の点火時期のリタード、空燃比エンリンチなどによ
る燃焼速度遅延の場合のみに限らず、例えばスワール制
御弁を備えた希薄燃焼方式のエンジンにおいて、リーン
バーン運転を行っている際に何等かの事情(故障等)で
上記スワール制燃焼速度の補償ができず、実質的に燃焼
速度が大、キく低下することになるので上述の場合と全
く同様の問題を生じる。
Furthermore, similar problems occur not only in cases where combustion speed is delayed due to retardation of ignition timing or air-fuel ratio enrichment during knock suppression as described above, but also in lean-burn engines equipped with swirl control valves, for example. During lean burn operation, due to some reason (failure, etc.) the swirl control combustion speed cannot be compensated for, and the combustion speed will essentially drop significantly, so it will not be the same as in the above case. A similar problem arises.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記の問題を解決することを目的としてなさ
れたもので、排気弁の開弁時期を制御する排気弁制御手
段を備え、エンジン燃焼室内混合気の燃焼最大圧力発生
時期に応じて上記排気弁の開弁時期を制御するようにし
てなる乙のである。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been made for the purpose of solving the above-mentioned problems, and includes exhaust valve control means for controlling the opening timing of the exhaust valve. The opening timing of the exhaust valve is controlled according to the timing of maximum combustion pressure generation.

(作 用) 上記本発明の手段によると、エンジン燃焼室内混合気の
燃焼最大圧力発生時期に対応して排気弁の開弁時期が変
えられるようになるから、上記混合気の燃焼速度に応し
て適切な排気弁の開弁タイミングを設定することが可能
となる。
(Function) According to the means of the present invention, the opening timing of the exhaust valve can be changed in accordance with the timing of the maximum combustion pressure of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber. This makes it possible to set an appropriate opening timing for the exhaust valve.

(実施例) 先ず、第2図および第3図は、本発明の実施例に係るエ
ンジンの制御装置を示すものであり、第2図は該実施例
装置の制御システムの概略図、第3図は同制御システム
におけるエンジンコントロールユニットによる制御動作
を示すフローチャートである。
(Embodiment) First, FIGS. 2 and 3 show an engine control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a control system of the embodiment device, and FIG. is a flowchart showing control operations by the engine control unit in the same control system.

先ず、最初に第2図を参照して本発明実施例の上記制御
システムの概略を説明し、その後要部の制御の説明に入
る。
First, the outline of the control system according to the embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. 2, and then the control of the main parts will be explained.

第2図において、先ず符号Iはエンジン本体であり、該
エンジン本体lへの吸入空気はエアクリーナACを介し
て大気中より吸入され、その後エアフロメータ2、スロ
ットル弁3、サージタンク6、吸気ボート4を経て各シ
リンダの燃焼室8内に供給される。また燃料は燃料ポン
プ28により燃料タンク29からエンジン側に供給され
てエアブリードタイプのフューエルインジェクタ5によ
り噴射されるようになっている。そして、エンジン運転
時における上記シリンダ内燃焼室8への吸入空気の量は
、上記スロットル弁3によって制御される。スロットル
弁3は、アクセルペダルに連動して操作され、アイドル
運転状態では、最小開度状態に維持されるようになって
いる。
In FIG. 2, reference numeral I designates the engine body, and the intake air to the engine body L is drawn from the atmosphere via the air cleaner AC, and then the air flow meter 2, the throttle valve 3, the surge tank 6, and the intake boat 4. The fuel is then supplied into the combustion chamber 8 of each cylinder. Further, fuel is supplied from a fuel tank 29 to the engine side by a fuel pump 28 and injected by an air bleed type fuel injector 5. The amount of intake air into the cylinder combustion chamber 8 during engine operation is controlled by the throttle valve 3. The throttle valve 3 is operated in conjunction with the accelerator pedal, and is maintained at a minimum opening state in an idling state.

また、符号lOは、3光触媒コンバータIIを備えた排
気管を示し、符号16は、該排気管10の」1流に設置
された02センサである。
Further, reference numeral 10 indicates an exhaust pipe equipped with three photocatalytic converters II, and reference numeral 16 indicates an 02 sensor installed in the first stream of the exhaust pipe 10.

さらに、符号17は、上記エンジン本体lのシリンダヘ
ッド部IAに設けられた点火プラグであり、該点火プラ
グ17にはディストリビュータ18、イグナイタ19を
介して所定の点火電圧が印加されるようになっており、
この点火電圧の印加タイミング、すなわち点火時期はエ
ンジンコントロールユニット(以下ECUと称とする)
20より」二足イグナイタ19に供給される点火時期制
御信号1gcによってコントロールされる。さらに、符
号40はブースト圧センサであり、エンジン負荷に対応
したエンジンブースト圧Bを検出して上記ECU20に
人力する。また、符号41は、上記エンジン本体lのシ
リンダブロックIBに設置されたノックセンサであり、
該ノックセンサ41の出力KF ら上記ECU20に人
力される。
Further, reference numeral 17 is an ignition plug provided in the cylinder head portion IA of the engine body 1, and a predetermined ignition voltage is applied to the ignition plug 17 via a distributor 18 and an igniter 19. Ori,
The application timing of this ignition voltage, that is, the ignition timing, is controlled by the engine control unit (hereinafter referred to as ECU).
20'' is controlled by the ignition timing control signal 1gc supplied to the bipedal igniter 19. Further, reference numeral 40 is a boost pressure sensor that detects an engine boost pressure B corresponding to the engine load and manually inputs it to the ECU 20. Further, the reference numeral 41 is a knock sensor installed in the cylinder block IB of the engine main body I,
The output KF of the knock sensor 41 is manually inputted to the ECU 20.

上記ECU20は、例えば演算部であるマイクロコンピ
ュータ(CPU)を中心とし、メモリ(ROMおよびR
AM)、インタフェース(Ilo)回路などを備えて構
成されている。そして、このECU20の上記インタフ
ェース回路には上述のブースト圧B1ノック出力KF等
の検出信号の他に例えば図示しないスタータスイッチか
らのエンジン始動信号(ECUI−リガー)、上記ディ
ストリビュータ18に設置されたエンジン回転数ピック
アップからのエンジン回転数検出信号N、エンジン側ウ
ォータジャケットの水温サーミスタにより検出されたエ
ンジンの冷却水温度の検出信号、スロットル開度センサ
3aにより検出されたスロットル開度検出信号TVO、
エアフロメータ2によって検出された吸入空気量検出信
号Q等の各種の検出信号も各々入力される。
The ECU 20 includes, for example, a microcomputer (CPU) which is an arithmetic unit, and a memory (ROM and R
AM), an interface (Ilo) circuit, etc. In addition to detection signals such as the boost pressure B1 and knock output KF described above, the interface circuit of this ECU 20 also receives, for example, an engine start signal (ECUI-rigger) from a starter switch (not shown), and an engine rotation installed in the distributor 18. engine rotational speed detection signal N from the engine side water jacket, engine cooling water temperature detection signal detected by the water temperature thermistor of the engine side water jacket, throttle opening detection signal TVO detected by the throttle opening sensor 3a,
Various detection signals such as the intake air amount detection signal Q detected by the air flow meter 2 are also input.

上記エンジン本体lの吸気ボート4は、隔壁I2によっ
て低回転低負荷用の通路断面積の小さいプライマリポー
ト=I Aと高回転高負荷用の通路断面積の大きいセカ
ンダリポート4Bとの上下2組のポートに区画されてお
り、上記プライマリボー)4Aは上記エンジン本体のシ
リンダ内燃焼室8の中心に対してその吸気通路軸心を所
定角オフセットして形成されており、吸気行程において
上記燃焼室8内にスワールを生成する作用を奏するよう
になっている。
The intake boat 4 of the engine body 1 has two upper and lower sets of primary port IA with a small passage cross-sectional area for low rotation and low load and a secondary port 4B with a large passage cross section for high rotation and high load by a partition wall I2. The primary bow) 4A is formed with its intake passage axis offset by a predetermined angle with respect to the center of the combustion chamber 8 in the cylinder of the engine main body, and the primary bow 4A is formed by offsetting the axis of the intake passage by a predetermined angle with respect to the center of the combustion chamber 8 in the cylinder of the engine main body. It has the effect of generating a swirl inside.

一方、上記セカンダリポート4Bには、その吸気上流端
部に位置してスワール制御弁25が設置されている。該
スワール制御弁25は、例えばダイヤプラムよりなるス
ワール制御弁作動用アクチュエータ(以下、単にアクチ
ュエータと称する)26によってその開閉状態が制御さ
れるようになっている。このアクチュエータ26は、ダ
イヤフラム弁を挟んで一端側に負圧室を、他端側に作動
室を備え、その一端側の負圧室側を上記エンジン側吸気
通路7のスロットル弁3下流に連通路42により連通せ
しめられており、エンジン側の吸気負圧に応じて上記ス
ワール制御弁25の弁開1ツを制御するようになってお
り、エンジンが低回転低負荷運転状態にあるときには上
記スワール制御弁25を閉じて上述のプライマリポート
4Aを介して吸気を供給することによりエンジン燃焼室
8内に十分なスワールを生成させ混合気を撹拌して該低
吸入空気量時の燃料の霧化を促進させろとともにリーン
バーン運転が可能となるように上記スワールによって積
極的に燃焼速度を向上させて低回転低負荷、リーンバー
ン運転時の燃焼性能を良好にする。
On the other hand, a swirl control valve 25 is installed at the upstream end of the intake port of the secondary port 4B. The opening/closing state of the swirl control valve 25 is controlled by a swirl control valve operating actuator (hereinafter simply referred to as an actuator) 26 made of, for example, a diaphragm. This actuator 26 is provided with a negative pressure chamber at one end side and an operating chamber at the other end side across the diaphragm valve, and the negative pressure chamber side of the one end side is connected to a passageway downstream of the throttle valve 3 of the engine side intake passage 7. 42, and controls the opening of the swirl control valve 25 according to the intake negative pressure on the engine side, and when the engine is in a low rotation and low load operating state, the swirl control valve 25 is controlled. By closing the valve 25 and supplying intake air through the above-mentioned primary port 4A, sufficient swirl is generated in the engine combustion chamber 8 to agitate the air-fuel mixture and promote atomization of fuel at the time of low intake air amount. The swirl actively improves the combustion speed to enable lean burn operation, thereby improving the combustion performance during lean burn operation at low rotation speeds and low loads.

一方、高回転高負荷運転時には、その負荷り1に対応す
る吸気負圧に応じて弁開I変を大きくし、プライマリポ
ート4Δとともに吸気抵抗の少ない大口径のセカンダリ
ポート4Bから上記負荷量に見合った十分な吸気を供給
してエンジンの吹上りを良好にし、高出力を保障すると
ともに燃焼騒音を低減さける。
On the other hand, during high-speed, high-load operation, the valve opening I is increased according to the intake negative pressure corresponding to the load 1, and the valve opening I is increased according to the intake negative pressure corresponding to the load 1, and the large diameter secondary port 4B with low intake resistance is connected to the primary port 4Δ to meet the above load. This provides sufficient intake air to improve engine speed, ensure high output, and reduce combustion noise.

一方、符号13は上記エンジン本体Iのシリンダヘッド
部IAに支持して設けられた吸気弁、14は同排気弁で
ある。そして、上記吸気弁13および排気弁14が設け
られた上記エンジン本体lのシリンダヘッド部IAには
上記排気弁14のバルブタイミングを制御する排気弁制
御装置40が設けられている。この排気弁制御装置40
は、カムンヤフト24上にそのスラスト方向に任意にス
ライドする低速カム(エンジン低速運転領域におけろ排
気弁14の開閉弁タイミングを決定するカム)30と高
速カム(エンジン高速運転領域における排気弁I4の開
閉弁タイミングを決定するカム)31との2つのカムを
備え、それら2つのカム30.31を電磁アクチュエー
タ33によって任意に選択して当該排気弁14のロッカ
ーアーム35に対応させるようになっている。そして、
上記電磁アクチュエータ33を上記エンジンコントロー
ルユニット(ECU)20により例えば第4図に示すよ
うなエンジン運転領域A、B、Cに応じて適切に作動制
御することによって第5図に示すようにエンジン回転数
に対応した最適出力特性を得るようになっている。
On the other hand, numeral 13 is an intake valve supported and provided in the cylinder head portion IA of the engine main body I, and numeral 14 is an exhaust valve. An exhaust valve control device 40 for controlling the valve timing of the exhaust valve 14 is provided in the cylinder head portion IA of the engine main body l in which the intake valve 13 and the exhaust valve 14 are provided. This exhaust valve control device 40
A low-speed cam 30 (a cam that determines the opening/closing timing of the exhaust valve 14 in a low-speed engine operating range) and a high-speed cam (a cam that controls the exhaust valve I4 in a high-speed engine operating range) slides arbitrarily in the thrust direction on the cam shaft 24. The exhaust valve 14 is equipped with two cams, a cam 30 and a cam 31 that determines opening/closing valve timing, and these two cams 30 and 31 are arbitrarily selected by an electromagnetic actuator 33 to correspond to the rocker arm 35 of the exhaust valve 14. . and,
By appropriately controlling the operation of the electromagnetic actuator 33 by the engine control unit (ECU) 20 according to the engine operating ranges A, B, and C as shown in FIG. 4, the engine rotational speed is increased as shown in FIG. It is designed to obtain the optimum output characteristics corresponding to the

次に、上記ECU9によるエンジンコントロール動作(
特にその排気弁の開弁時期制御動作)について第3図の
フローチャートを参照して詳細に説明する。
Next, the engine control operation by the ECU 9 (
In particular, the valve opening timing control operation of the exhaust valve will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

先ずステップS1では、上述したエンジンコントロール
ユニット(ECU)9のflAM中への各種入力の内、
エンジンブースト圧P1エンジン回転数N、ノックセン
サ出力KFを各々読み込む。次にその上でステップS、
に進み、上記ステップS1で読み込まれたエンジンブー
スト圧Pの値およびエンジン回転数Nの値がそれぞれ所
定の設定値I〕1 、N lを越えているか否か、すな
わち上記2つのパラメータから現在のエンジン運転領域
が第4図に示すリーンバーン運転領域Aにあるか否かを
判定する。第4図は、エンジンの運転領域を上記エンジ
ンブースト圧Pとエンジン回転数Nとによって特定した
エンジンマツプを示しており、第1領域Aは上記低速カ
ム30によって排気弁14の開弁時期が決定されるリー
ンバーン運転領域を、また第2領域Bは上記リーンバー
ン運転領域以外の低速カム30によって排気弁14の開
弁時期が決定されろ通常の低速運転領域を、さらに第3
領域Cは−に記高速カム31によって排気弁14の開弁
時1υ1か決定されろ高速運転領域をそれぞれ示してい
る。
First, in step S1, among the various inputs into the flAM of the engine control unit (ECU) 9,
Read engine boost pressure P1, engine speed N, and knock sensor output KF, respectively. Next, step S on top of that,
Next, it is determined whether or not the value of the engine boost pressure P and the value of the engine speed N read in step S1 above exceed the predetermined set values I]1 and Nl, respectively, that is, the current value is determined from the above two parameters. It is determined whether the engine operating range is in the lean burn operating range A shown in FIG. FIG. 4 shows an engine map in which the operating range of the engine is specified by the engine boost pressure P and engine speed N, and in the first range A, the opening timing of the exhaust valve 14 is determined by the low-speed cam 30. The second region B is a normal low-speed operation region in which the opening timing of the exhaust valve 14 is determined by the low-speed cam 30 outside the lean-burn operation region, and the third region
Area C indicates a high-speed operation area in which 1υ1 is determined by the high-speed cam 31 when the exhaust valve 14 is opened.

そして、上記ステップS2においてYESの場合、すな
わち少なくともリーンバーン運転領域ではないと判断さ
れた場合には、ステップS3に進んで更に上記現在のエ
ンジン回転数Nが上記第2領域I3を仕切る括準エンジ
ン回転数N2よりら大でミ5るか否か、オなわら」二足
排気弁制御装置40のカムを低速カム30から高速カム
31に切り替えるー\き運転領域に入っているか否かを
判定する。
If YES in step S2, that is, if it is determined that the operation is not in the lean burn operation region, the process proceeds to step S3, where the current engine speed N divides the second region I3. It is determined whether the cam of the two-legged exhaust valve control device 40 is switched from the low-speed cam 30 to the high-speed cam 31 and is in the operating range. do.

その結果、YESの場合にはステップS、に進んで上記
排気弁制御装置40のカムを低速カム30から高速力1
.31に切り替えて高速運転に対応した排気弁4の開弁
タイミングを設定し、エンジン回転数Nの上昇に対応し
た十分な出力特性(第5図(イ))を実現4−ろ。そし
て、次にステップS1、〜5i11のノッキングの抑制
を目的とした点火時期の制御動作に進む(この点火時期
の制御動作については、後に詳しく説明する)。また、
上記ステップS、でNOの場合には、現在のエンジン運
転領域が、上記第1領域(リーンバーン運転領域)Aで
もなく、第3領域(高速運転領域)Cでもない通常の低
速カム作動による第2領域Bであることを示すから、上
記ステップS4の動作をジャンプしてステップS 13
〜S +9に進む。この低速カム30が選択される第2
領域Bでは、第5図(ロ)の特性に示すように当該低速
カム30の作動特性によって上記吸・排気弁13.14
のバルブオーバラップ量が小さくなって吸気弁14のイ
ンクローズ角も小さくなり、エンジン燃焼室内混合気の
燃焼速度の低下に合せて排気弁I4の閉弁時期を遅くし
てエンジントルクの増大を図る。
If the result is YES, the process proceeds to step S to change the cam of the exhaust valve control device 40 from the low speed cam 30 to the high speed force 1.
.. 31 to set the opening timing of the exhaust valve 4 corresponding to high-speed operation, and achieve sufficient output characteristics (FIG. 5 (a)) corresponding to the increase in engine speed N. Then, the process proceeds to steps S1 to 5i11, which are ignition timing control operations aimed at suppressing knocking (this ignition timing control operation will be described in detail later). Also,
If NO in step S, the current engine operating range is neither the first range (lean-burn operating range) A nor the third range (high-speed operating range) C, but the normal low-speed cam operation. 2 area B, so jump to step S4 above and proceed to step S13.
~Proceed to S+9. The second low-speed cam 30 is selected.
In region B, as shown in the characteristics of FIG.
As the valve overlap amount of the intake valve 14 becomes smaller, the ink close angle of the intake valve 14 becomes smaller, and the closing timing of the exhaust valve I4 is delayed in accordance with the reduction in the combustion speed of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber, thereby increasing the engine torque. .

一方、上記ステップS2においてNOの場合、すなわち
リーンバーン運転領域(第1領域)Aであると判定され
た場合には、ステップS、〜SI!のリーンバーン運転
時における点火時期の制御動作に移る。
On the other hand, if NO in step S2, that is, if it is determined that the lean burn operation region (first region) A is present, then step S, ~SI! Let us move on to the ignition timing control operation during lean burn operation.

すなわち、先ずステップS、に移ると、該時点で当該リ
ーンバーン運転時における上記エンジン燃焼室内混合気
の燃焼速度を大きく左右するスワール制御弁25の弁開
度0を読み込み、続いてステップS8で当該スワール制
御弁25が正常であるか否かをtり定する。
That is, first, when moving to step S, the valve opening degree 0 of the swirl control valve 25, which largely influences the combustion speed of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber during the lean burn operation, is read at that point, and then in step S8, the valve opening degree 0 of the swirl control valve 25 is read. Determine whether the swirl control valve 25 is normal.

モジ)結果、スワール制御弁25が異常(NO)である
と閂定されると、先ずステップS7に進んで」二足フュ
ーエルインジェクタ5を制御(燃料噴射量制御信号Gの
デユーティ−比を所定虫小さく)してエンジン空燃比A
/Fを弱リーン(中間的なり一ン値A/F=+7)にす
るとともに先ず点火時期を所定進角mアドバンス(A/
F=20に対して)して上記中間的なリーンバーン運転
状態に応じた適切な燃焼性能を可及的に維持させる。他
方、さらにステップS8に進んで、上記空燃比がリーノ
化され、しからスワール制御弁25が異常でスワールが
形成されないことによって生じるエンジン燃焼室内混合
気の燃焼゛速度の低下による出力の低下(燃焼ガスの膨
張エネルギーの損失)を防止するために上記排気弁14
の開弁タイミングを所定クランク角リタードする。その
結果、空燃比がエンリーンとなっているにも拘わらずス
ワールが形成されないことによって生じる上記燃焼速度
の低下に起因する燃焼ガス膨張エネルギーの損失を有効
に回収することができるようになり、その分上記エンジ
ン出力の低下を補償することができるようになる。その
結果、スワール制御弁25の故障状態においても、安定
したリーンバーン運転を行う三とができ、燃費向上に寄
与し得るようになる。
As a result, if it is determined that the swirl control valve 25 is abnormal (NO), the process first proceeds to step S7 to control the bipedal fuel injector 5 (the duty ratio of the fuel injection amount control signal G is set to a predetermined value). ) and engine air-fuel ratio A
/F is made slightly lean (intermediate value A/F = +7), and first the ignition timing is advanced by a predetermined advance (A/F = +7).
F=20) to maintain appropriate combustion performance as much as possible according to the intermediate lean-burn operating conditions. On the other hand, the process further proceeds to step S8, in which the air-fuel ratio is made lean and the output is reduced (combustion In order to prevent loss of gas expansion energy, the exhaust valve 14 is
The valve opening timing is retarded by a predetermined crank angle. As a result, it becomes possible to effectively recover the loss of combustion gas expansion energy caused by the reduction in combustion speed caused by the lack of swirl formation even though the air-fuel ratio is lean, and the loss of combustion gas expansion energy is effectively recovered. It becomes possible to compensate for the decrease in engine output. As a result, even in a failure state of the swirl control valve 25, stable lean burn operation can be performed, contributing to improved fuel efficiency.

そして、該ステップS8による排気弁リタード制御の実
行事実を次のステップS8でFLAG  Flを立てる
こと(F、=1にセット)によって記憶した後、上記ス
テップS13〜S +9の動作に進む。
Then, the execution fact of the exhaust valve retard control in step S8 is stored by setting FLAG Fl (F, = 1) in the next step S8, and then the process proceeds to steps S13 to S+9.

他方、上記ステップS6の判断において、YESと判定
されたスワール制御弁25が正常(故障ではない)であ
って正常なスワール流の形成か期待できる場合には、先
ずステップS 1Gに進んで前回のFLAGF+のセッ
ト値がF、=1であるか否か、すなわち前制御周期にお
いて排気弁14のリタード制御が行なわれているか否か
を判断し、YES(リタード制御あり)の場合にはステ
ップS1、に進んで上記リタードされている排気弁!4
の開弁タイミングを正規の開弁タイミングに復帰させる
とともに上記FLAG  F、の値をr’、=oにリセ
ットした後、ステップSI、で上記エンジンの空燃比A
/Pを通常のリーン値(例えばA/P=20)にフィー
ドバック制御した」二でステップ813〜S 19に進
む。
On the other hand, if the swirl control valve 25 for which the determination in step S6 is YES is normal (not malfunctioning) and normal swirl flow can be expected to be formed, the process first proceeds to step S1G and the previous It is determined whether or not the set value of FLAGF+ is F,=1, that is, whether or not the retard control of the exhaust valve 14 is being performed in the previous control cycle, and if YES (retard control is present), step S1; The exhaust valve has been retarded above! 4
After returning the valve opening timing to the regular valve opening timing and resetting the value of FLAG F to r',=o, the air-fuel ratio A of the engine is set in step SI.
/P is feedback-controlled to a normal lean value (for example, A/P=20).''2, the process proceeds to steps 813 to S19.

次に、以上のステップS、−S4.S、、S2.S5〜
S9.51St、Ss、Ss、S、o−S、tの各ルー
チンを経てステップS +3に進むと、該ステップS 
+3で先ず上記ノックセンサ41の出力値KFからノッ
キング発生の有無が判定されろ。
Next, the above steps S, -S4. S,,S2. S5~
S9.51 After going through each routine of St, Ss, Ss, S, o-S, and t and proceeding to step S+3, the step S
+3, it is first determined from the output value KF of the knock sensor 41 whether or not knocking has occurred.

その結果、ノッキングが発生しているYESの場合には
、続いてステップS14に進み、当該ノッキングの強度
に応じて所定進角点火時期をリタードしてノッキングを
抑制するとともに更にステップSI5に進んで上記点火
時期のりタート量に対応して(換言すると、当該点火時
期のリタード量に対応して生ずるエンジン燃焼室内混合
気の燃焼速度の低下に対応して)上記排気弁14の開弁
タイミングを所定進角量リタードさせる。そして、該リ
タード制御実行の事実をFLAG  F、=1として表
示(ステップs、、)した上で上述のステップS1にリ
ターンする。この結果、上記ノッキング抑制のための点
火時期のリタードによって生じろ混合気燃焼速度の低下
による燃焼ガス膨張エネルギーの損失は、上記リーンバ
ーン運転時においてスワール制御弁25が故障した場合
と同じように排気弁14の開弁タイミングが遅くなるこ
とによってrl−効に回収されエンジン出力の低下防止
等に寄与し得ることになる。
If the result is YES that knocking is occurring, the process proceeds to step S14, where the predetermined advanced ignition timing is retarded according to the intensity of the knocking to suppress knocking, and the process further proceeds to step SI5, where the above-mentioned The opening timing of the exhaust valve 14 is advanced by a predetermined value in response to the amount of retardation of the ignition timing (in other words, in response to the decrease in the combustion speed of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber that occurs in response to the amount of retardation of the ignition timing). Retard the angle. Then, the fact that the retard control has been executed is displayed as FLAG F,=1 (step s, . . . ), and the process returns to step S1 described above. As a result, the loss of combustion gas expansion energy due to the reduction in the mixture combustion speed caused by the retardation of the ignition timing for suppressing knocking is reduced by the exhaust gas in the same way as when the swirl control valve 25 fails during the lean burn operation. By delaying the opening timing of the valve 14, the RL-effect is recovered and can contribute to preventing a decrease in engine output.

他方、上記ステップS +3の判断において、ノッキン
グの発生がないNoの場合にはステップSl’1に移っ
てFLAGPgの値を基準に曲回の排気弁リタード制御
実行の事実を判定し、F2=I(YES)の場合にはス
テップS+8に進み、点火時期並びに排気弁14の開弁
タイミングを正規の値に復帰させた後、ステップS +
9で上記PLAGF2の1直をP、−0にリセットして
ステップS1にリターンする。またステップS17でN
oと判定された場合、すなわち前回も排気弁1 =1の
リタード制御は行なわれていなかった場合には、そのま
まステップS1にリターンする。
On the other hand, in the case of No in the judgment in step S+3 above, where knocking does not occur, the process moves to step Sl'1, and the fact of execution of exhaust valve retard control for the turn is determined based on the value of FLAGPg, and F2=I. In the case of (YES), the process proceeds to step S+8, where the ignition timing and the opening timing of the exhaust valve 14 are restored to their normal values, and then the process proceeds to step S+.
At step 9, the first shift of the PLAGF2 is reset to P, -0, and the process returns to step S1. Also, in step S17
If it is determined to be o, that is, if retard control with exhaust valve 1=1 was not performed last time, the process directly returns to step S1.

(発明の効果) 本発明は、以上に説明したように、排気弁の開弁時期を
制御する排気弁制御手段を備え、エンジン燃焼室内混合
気の燃焼最大圧力発生時期に応じて上記排気弁の開弁時
期を制御するようにしてなるしのである。
(Effects of the Invention) As described above, the present invention is provided with an exhaust valve control means for controlling the opening timing of the exhaust valve, and the exhaust valve is opened in accordance with the timing at which the maximum combustion pressure of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber is generated. This is done by controlling the valve opening timing.

すなわち、本発明によると、エンジン燃焼室内混合気の
燃焼最大圧力発生時期に対応して排気弁の開弁時期が変
えられるようになるから、上記混合気の燃焼速度に応じ
て適切な排気弁の開弁タイミングを設定することが可能
となる。
That is, according to the present invention, the opening timing of the exhaust valve can be changed in accordance with the timing at which the maximum combustion pressure of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber is generated. It becomes possible to set the valve opening timing.

その結果、混合気の燃焼速度が遅くなった場合には、そ
れに対応して排気弁の開弁タイミングを遅くして燃焼ガ
スの膨張エネルギーを有効に回収し、エンジン出力に寄
与さ仕得るようになるととしに排気エミッションの悪化
を防止でき、キャタリストコンバータ損傷の恐れらなく
なる。
As a result, when the combustion speed of the air-fuel mixture becomes slower, the opening timing of the exhaust valve is delayed accordingly to effectively recover the expansion energy of the combustion gas, which contributes to engine output. In this case, deterioration of exhaust emissions can be prevented and there is no fear of damage to the catalytic converter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明のクレーム対応図、第2図は、本発明
の実施例に係るエンノンの制御装置の制御システム図、
第3図は、同制御システムにおけるエンジンコントロー
ルユニットの制御動作を示すフローヂャート、第4図は
、上記制御システムにおける制御領域を示すエンジンマ
ツプ、第5図は、上記制御システムにおけるエンジンの
出力特性を示すグラフ、第6図は、エンジンの燃焼圧と
クランク角との関係を示すグラフである。 l・・・・・エンジン本体 2・・・・・エアフロメータ 3・・・・・スロットル弁 4・・・・・吸気ボー)・ 4A・・・・プライマリポート 4B・・・・セカンダリポート 5・・・・・フユーエルインノエクタ 13・・・・吸気弁 14・・・・排気弁 17・・・・点火プラグ 18・・・・ディストリビュータ 20・・・・エンジンコントロールユニット(ECU) 25・・・・スワール制御弁 30・・・・低速カム 31・・・・高速カム エンジン回転数 第4図 第5図 ノッキング化′1・時 Llr iIJ+ 第6図
FIG. 1 is a claim correspondence diagram of the present invention, and FIG. 2 is a control system diagram of an Ennon control device according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a flowchart showing the control operation of the engine control unit in the control system, Fig. 4 is an engine map showing the control area in the control system, and Fig. 5 shows the output characteristics of the engine in the control system. The graph in FIG. 6 is a graph showing the relationship between engine combustion pressure and crank angle. l...Engine body 2...Air flow meter 3...Throttle valve 4...Intake bow) 4A...Primary port 4B...Secondary port 5. ... Fuel intake valve 13 ... Intake valve 14 ... Exhaust valve 17 ... Spark plug 18 ... Distributor 20 ... Engine control unit (ECU) 25 ...・Swirl control valve 30...Low speed cam 31...High speed cam Engine rotation speed Figure 4 Figure 5 Knocking '1 Hour Llr iIJ+ Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、排気弁の開弁時期を制御する排気弁制御手段を備え
、エンジン燃焼室内混合気の燃焼最大圧力発生時期に応
じて上記排気弁の開弁時期を制御するようにしてなるエ
ンジンの制御装置。
1. An engine control device comprising an exhaust valve control means for controlling the opening timing of the exhaust valve, and controlling the opening timing of the exhaust valve according to the timing of the maximum combustion pressure of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the engine. .
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