JP2000192820A - Engine control device with electromagnetically driven intake valve - Google Patents
Engine control device with electromagnetically driven intake valveInfo
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンのシリンダ内へ流入する吸入空気の
スワールに着目して、最適なスワール比となるように複
数の吸気弁の開閉タイミングを制御することで、エンジ
ンの回転ばらつきやサージの発生を抑制し、かつ排気ガ
スからの有害成分の量を削減できるエンジンの制御装置
を提供することにある。
【解決手段】 一つの気筒に対し複数の吸気弁を備えた
エンジンの制御装置において、該制御装置は、エンジン
の運転状態を検出する手段と、該エンジン運転状態の出
力信号に基づいて前記吸気弁の基本開閉タイミングを算
出する手段と、前記エンジン運転状態の出力信号に基づ
いてシリンダ内への目標スワール比を算出する手段と、
該目標スワール比算出手段の出力信号に基づきシリンダ
内へ流入するスワールの強さを要求の値になるように吸
入空気に位相差を設定するバルブタイミング補正量を算
出する手段と、前記基本開閉タイミング算出手段と前記
バルブタイミング補正量算出手段との出力信号に基づき
目標バルブタイミングを算出する手段とを備えてなる。
(57) [Summary] [Problem] To focus on a swirl of intake air flowing into a cylinder of an engine, and control opening / closing timing of a plurality of intake valves so as to obtain an optimal swirl ratio, thereby causing a variation in engine rotation. It is an object of the present invention to provide an engine control device capable of suppressing generation of noise and surge and reducing the amount of harmful components from exhaust gas. In an engine control device provided with a plurality of intake valves for one cylinder, the control device includes means for detecting an operation state of the engine, and the intake valve based on an output signal of the engine operation state. Means for calculating the basic opening / closing timing of, and means for calculating a target swirl ratio into the cylinder based on the output signal of the engine operating state,
Means for calculating a valve timing correction amount for setting a phase difference in intake air so that the strength of swirl flowing into the cylinder becomes a required value based on an output signal of the target swirl ratio calculating means; and Means for calculating a target valve timing based on output signals from the calculating means and the valve timing correction amount calculating means.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一つの気筒に対し
て複数の電磁駆動式吸気弁を備えたエンジンの制御装置
に係り、特に、一つの気筒の各吸気弁の開閉タイミング
を異なるタイミングに設定可能とした電磁駆動式吸気弁
を備えたエンジンの制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine control device having a plurality of electromagnetically driven intake valves for one cylinder, and more particularly to a control method for controlling the opening and closing timing of each intake valve of one cylinder at different timings. The present invention relates to a control device for an engine having an electromagnetically driven intake valve that can be set.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の一つの気筒に対して複数の電磁
駆動式吸気弁を備えたエンジンにおいて、複数の吸気弁
の弁開閉タイミングを制御して、燃焼室内での吸入空気
の流通状態や燃料との混合状態を改善する技術は、従来
から知られている(例えば、特開平6−193415号
公報参照)。前記技術は、気筒毎に設けた第1の吸気弁
と該第1の吸気弁に比較して大径の第2の吸気弁との作
動・非作動を、エンジンの運転状態に応じて切換えると
共に、前記第1の吸気弁の作動タイミングを任意に設定
可能としたものであり、該第1の吸気弁は、アイドリン
グ時や軽負荷時には、上死点付近で開弁し、下死点前で
閉弁させることによりエンジンのポンピングロスを低減
させ、同時に、第2の吸気弁を閉弁状態に維持すること
で、吸気通路面積の縮小による吸気流速の向上を図った
ものである。また、高回転時には、第1の吸気弁を閉弁
状態とし、第2の吸気弁を作動させることによって、エ
ンジンの高出力化を図ること等が行なわれている。2. Description of the Related Art In an engine having a plurality of electromagnetically driven intake valves for one cylinder of this kind, the valve opening / closing timing of the plurality of intake valves is controlled to control the state of flow of intake air in a combustion chamber. A technique for improving the state of mixing with fuel is conventionally known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-193415). The above technology switches the operation / non-operation of a first intake valve provided for each cylinder and a second intake valve having a diameter larger than that of the first intake valve in accordance with an operation state of an engine. The operation timing of the first intake valve can be arbitrarily set, and the first intake valve opens near the top dead center at the time of idling or light load, and opens before the bottom dead center. By closing the valve, the pumping loss of the engine is reduced, and at the same time, by maintaining the second intake valve in the closed state, the intake passage area is reduced to improve the intake flow velocity. At the time of high rotation, the first intake valve is closed and the second intake valve is operated to increase the output of the engine.
【0003】また、一つの気筒に対して複数の吸気弁を
備えたエンジンにおける複数の吸気弁の弁開閉タイミン
グを制御する、他の技術としては、該吸気弁の弁開閉時
期をエンジンの運転状態に応じて可変とし、エンジンの
低速時には、二つの吸気弁の開弁時期を異ならしめると
共に閉弁時期を略一致させ、エンジンの高速時には、二
つの吸気弁の開弁時期を略一致させるものが提案されて
いる(特開平7−4219号公報参照)。Another technique for controlling the valve opening / closing timing of a plurality of intake valves in an engine provided with a plurality of intake valves for one cylinder is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-157572. When the engine is running at a low speed, the opening timings of the two intake valves are made different and the closing timings are made almost the same, and when the engine is running at a high speed, the opening timings of the two intake valves are made almost the same. It has been proposed (see JP-A-7-4219).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、エンジンの
稼働運転において重要な要素となる燃焼安定性とシリン
ダ内燃焼空燃比とは、シリンダ内へ流入する吸入空気の
スワール(旋回流)と密接な相関関係を有すること、及
び、該吸入空気のスワール比が、吸入空気量、エンジン
水温、EGR率等と、相関関係を有することが知見され
るものである。しかるに前記各点を配慮して、二つの吸
気弁の開閉タイミングを設定することが、燃焼安定性と
目標シリンダ内燃焼空燃比を得るために必要とされるも
のである。However, the combustion stability and the combustion air-fuel ratio in the cylinder, which are important factors in the operation of the engine, are closely correlated with the swirl (swirl) of the intake air flowing into the cylinder. It has been found that there is a correlation, and that the swirl ratio of the intake air has a correlation with the intake air amount, the engine water temperature, the EGR rate, and the like. However, it is necessary to set the opening and closing timings of the two intake valves in consideration of the above points in order to obtain combustion stability and a target in-cylinder combustion air-fuel ratio.
【0005】しかしながら、前記した先行技術は、二つ
の吸気弁の開弁時期を異ならしめるものであっても、シ
リンダ内へ流入する吸気のスワールについて、特に注目
し、格別の考慮を払ったものでもなく、かつシリンダ内
へ流入する吸入空気のスワール(旋回流)に着目して、
エンジンの各気筒の燃焼状態を最適にするべく、吸気弁
閉タイミング制御を行うものでもなかった。[0005] However, the prior art described above is not limited to a technique in which the opening timings of the two intake valves are made different, or a technique in which attention is paid particularly to the swirl of the intake air flowing into the cylinder and special consideration is given. And focusing on the swirl (swirl flow) of the intake air flowing into the cylinder,
Neither is the control of intake valve closing timing control to optimize the combustion state of each cylinder of the engine.
【0006】本発明は、前記のような問題点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、エンジ
ンのシリンダ内へ流入する吸入空気のスワールに着目し
て、最適なスワール比となるように複数の吸気弁の開閉
タイミングを制御することで、エンジンの回転ばらつき
やサージの発生を抑制し、かつ排気ガスからの有害成分
の量を削減できるエンジンの制御装置を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to focus on the swirl of intake air flowing into a cylinder of an engine, and to optimize the swirl ratio. By controlling the opening / closing timing of a plurality of intake valves so as to achieve the following, it is possible to provide an engine control device capable of suppressing the occurrence of engine rotation variations and surges and reducing the amount of harmful components from exhaust gas. is there.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明の電磁駆動式吸気弁を備えたエンジンの制御装置
は、一つの気筒に対し複数の吸気弁を備えたエンジンに
適用されるものであって、基本的には、該制御装置が、
エンジンの運転状態を検出する手段と、該エンジン運転
状態の出力信号に基づいて前記吸気弁の基本開閉タイミ
ングを算出する手段と、前記エンジン運転状態の出力信
号に基づいてシリンダ内への目標スワール比を算出する
手段と、該目標スワール比算出手段の出力信号に基づき
シリンダ内へ流入するスワールの強さを要求の値になる
ように吸入空気に位相差を設定するバルブタイミング補
正量を算出する手段と、前記基本開閉タイミング算出手
段と前記バルブタイミング補正量算出手段の出力信号に
基づき目標バルブタイミングを算出する手段とを備えた
ことを特徴としている。In order to achieve the above object,
The control device for an engine having an electromagnetically driven intake valve according to the present invention is applied to an engine having a plurality of intake valves for one cylinder, and basically, the control device includes:
Means for detecting the operating state of the engine; means for calculating the basic opening / closing timing of the intake valve based on the output signal of the engine operating state; and a target swirl ratio into the cylinder based on the output signal of the engine operating state. And a means for calculating a valve timing correction amount for setting a phase difference in the intake air based on an output signal of the target swirl ratio calculating means so that the strength of the swirl flowing into the cylinder becomes a required value. And a means for calculating a target valve timing based on an output signal of the basic opening / closing timing calculating means and the valve timing correction amount calculating means.
【0008】前記の如く構成された本発明の電磁駆動式
吸気弁を備えたエンジンの制御装置は、エンジンの運転
状態に基づいて、その時々のシリンダ内の最適スワール
比を求め、シリンダ内が該スワール比となるように、複
数の吸気弁の開閉時期を制御するようにしたので、エン
ジンの燃焼状態が向上してエンジンの回転ばらつきを減
少させ、サージの発生を抑制すると共に、排気ガス中の
有害成分の量を減少させることができる。The engine control apparatus having the electromagnetically driven intake valve according to the present invention configured as described above determines the optimum swirl ratio in the cylinder at each time based on the operating state of the engine. Since the opening and closing timing of the plurality of intake valves is controlled so that the swirl ratio is obtained, the combustion state of the engine is improved, the engine rotation variation is reduced, surge is suppressed, and the exhaust gas The amount of harmful components can be reduced.
【0009】そして、本発明の電磁駆動式吸気弁を備え
たエンジンの制御装置の具体的態様は、前記目標スワー
ル比算出手段が、エンジンの目標空燃比及び/又は冷却
水温に基づいて目標スワール比を算出し、エンジンのE
GR率に基づいて前記目標スワール比を補正し、吸気弁
と排気弁とのオーバーラップ量に基づいて前記目標スワ
ール比を補正することを特徴としている。前記の如く、
エンジンの運転状態を示す目標空燃比、冷却水温、及び
EGR率を、目標スワール比を算出するための算出値と
したことで、より厳密なスワール比を算出することがで
き、該算出に基づいて複数の吸気弁の開閉時期を正確に
制御するようにしたので、エンジンの燃焼状態が更に向
上する。In a specific embodiment of the control device for an engine having an electromagnetically driven intake valve according to the present invention, the target swirl ratio calculating means includes a target swirl ratio based on a target air-fuel ratio and / or cooling water temperature of the engine. Is calculated and E of the engine is calculated.
The target swirl ratio is corrected based on a GR ratio, and the target swirl ratio is corrected based on an amount of overlap between an intake valve and an exhaust valve. As mentioned above,
By using the target air-fuel ratio, the coolant temperature, and the EGR rate, which indicate the operating state of the engine, as the calculated values for calculating the target swirl ratio, a more strict swirl ratio can be calculated. Since the opening and closing timings of the plurality of intake valves are accurately controlled, the combustion state of the engine is further improved.
【0010】また、本発明の電磁駆動式吸気弁を備えた
エンジンの制御装置の他の具体的態様は、前記制御装置
が、前記位相差量をエンジンの各気筒毎に制御でき、前
記目標スワール比が所定値以上の場合に少なくとも一つ
の吸気弁の作動を停止させる吸気弁駆動停止手段を備
え、エンジンの運転状態に基づき位相差制御禁止領域を
設定し、該位相差制御禁止領域では位相差制御を禁止す
る手段を備えていることを特徴としている。前記の如
く、目標スワール比が所定値以上の場合に一つの吸気弁
の作動を停止させることは、電磁式吸気弁が、開弁から
閉弁までの時間を数ms以下にすることができないこと
から、吸気弁の位相差のみでは実現できない所定値以上
の大きなスワール比となった場合に、該所定値以上のス
ワールを得ることができる。In another specific aspect of the control device for an engine having an electromagnetically driven intake valve according to the present invention, the control device can control the amount of phase difference for each cylinder of the engine. An intake valve driving stop means for stopping the operation of at least one intake valve when the ratio is equal to or more than a predetermined value, and setting a phase difference control prohibition region based on an operation state of the engine; It is characterized by having means for prohibiting control. As described above, stopping the operation of one intake valve when the target swirl ratio is equal to or more than the predetermined value means that the electromagnetic intake valve cannot reduce the time from opening to closing to several ms or less. Therefore, when the swirl ratio becomes a predetermined value or more that cannot be realized only by the phase difference of the intake valves, a swirl that is not less than the predetermined value can be obtained.
【0011】更に、本発明の電磁駆動式吸気弁を備えた
エンジンの制御装置の更に他の具体的態様は、前記吸気
弁開閉タイミング算出手段は、位相差制御作動と位相差
制御禁止の切換え時に、エンジンの吸入空気量が略同等
となるように吸気弁作動タイミングを設定することを特
徴としている。Still another specific embodiment of the control apparatus for an engine having an electromagnetically driven intake valve according to the present invention is characterized in that the intake valve opening / closing timing calculating means is adapted to switch between phase difference control operation and phase difference control inhibition. The operation timing of the intake valve is set so that the intake air amount of the engine is substantially equal.
【0012】更にまた、本発明の電磁駆動式吸気弁を備
えたエンジンの制御装置の更に他の具体的態様は、前記
制御装置が、前記吸気弁開閉タイミング算出手段によっ
て設定された第1の吸気弁の作動タイミングと第2の吸
気弁の作動タイミングを、エンジンの所定サイクル毎に
入れ替える手段を備え、各吸気弁の作動状態を検出する
作動状態検出手段と、該作動状態検出手段の出力信号に
基づき吸気弁の作動異常を検出する作動異常検出手段
と、該作動異常検出時には、位相差制御の動作を禁止す
る手段とを備え、前記位相差量に応じて点火時期を補正
する手段を備え、位相差制御実行時と位相差制御禁止時
との点火時期をそれぞれ設定する手段を備えたことを特
徴としている。Still another specific embodiment of the control apparatus for an engine having an electromagnetically driven intake valve according to the present invention is characterized in that the control apparatus includes a first intake valve set by the intake valve opening / closing timing calculating means. Means for switching the operation timing of the valve and the operation timing of the second intake valve at every predetermined cycle of the engine; an operation state detection means for detecting an operation state of each intake valve; and an output signal of the operation state detection means. An abnormal operation detecting means for detecting an abnormal operation of the intake valve based on the abnormal operation of the intake valve; anda means for inhibiting the operation of the phase difference control when the abnormal operation is detected, and a means for correcting an ignition timing according to the amount of the phase difference. It is characterized in that means are provided for setting the ignition timings when the phase difference control is executed and when the phase difference control is prohibited.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の電磁駆
動式吸気弁を備えたエンジン制御装置の一実施形態につ
いて説明する。図1は、本実施形態の電磁駆動式吸気弁
を備えたエンジンシステムの全体構成図である。図1に
おいて、エンジン1に吸入される空気は、エアクリーナ
5の入口部から取り入れられ、吸入空気量Qaを計測す
る手段であるエアフローメータ6、電子制御式スロット
ル弁(ETC)4を通り、コレクタ7に入る。該コレク
タ8に吸入された空気は、エンジン1の各シリンダ1a
内に接続された各吸気管24に分配され、前記エンジン
1のシリンダ1aの燃焼室8内に導かれる。前記シリン
ダ1aからの燃焼排気ガスは、排気管17と触媒18と
を介して外部に放出される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an engine control apparatus provided with an electromagnetically driven intake valve according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine system including an electromagnetically driven intake valve of the present embodiment. In FIG. 1, air taken into an engine 1 is taken in from an inlet of an air cleaner 5, passes through an air flow meter 6, which is a means for measuring an intake air amount Qa, an electronically controlled throttle valve (ETC) 4, and a collector 7 to go into. The air taken into the collector 8 is supplied to each cylinder 1a of the engine 1.
And is guided to the combustion chamber 8 of the cylinder 1 a of the engine 1. The combustion exhaust gas from the cylinder 1a is discharged outside via an exhaust pipe 17 and a catalyst 18.
【0014】前記吸気管24と排気管17とのシリンダ
8への接続部には、前記吸気弁(IV)2、及び前記排
気弁(EV)3とが電磁駆動で開閉作動するように配置
されている。エンジン1に吸入される空気流量は、電磁
駆動式バルブ(EMV)である前記吸気弁2の複数の第
1と第2の吸気弁(IV)2a、2b、及び前記排気弁
(EV)3の内、前記複数の吸気弁(IV)2a,2bの開
閉量に応じて制御される構成とされており、前記電子制
御式スロットル弁(ETC)4は、吸入空気量制御を補
助するために設置されている。At the connection of the intake pipe 24 and the exhaust pipe 17 to the cylinder 8, the intake valve (IV) 2 and the exhaust valve (EV) 3 are arranged so as to open and close by electromagnetic drive. ing. The flow rate of the air taken into the engine 1 is determined by a plurality of intake valves 2 that are electromagnetically driven valves (EMV).
Of the first and second intake valves (IV) 2a, 2b and the exhaust valve (EV) 3, the control is performed in accordance with the opening / closing amounts of the plurality of intake valves (IV) 2a, 2b. The electronically controlled throttle valve (ETC) 4 is provided to assist in controlling the amount of intake air.
【0015】一方、ガソリンなどの燃料は、燃料タンク
9から燃料ポンプ10により吸引加圧され、インジェク
タ11が配管されている燃料系に供給される。加圧され
た燃料は、燃圧レギュレータ12により一定の圧力(例
えば3kg/cm2 )に調圧され、それぞれのシリンダ
8に設けられているインジェクタ11から吸気管24の
中に噴射される。噴射された燃料は、点火コイル13で
高電圧化された点火信号により点火プラグ25で着火さ
れる。On the other hand, fuel such as gasoline is suctioned and pressurized from a fuel tank 9 by a fuel pump 10 and supplied to a fuel system in which an injector 11 is provided. The pressurized fuel is regulated to a constant pressure (for example, 3 kg / cm 2 ) by a fuel pressure regulator 12 and injected into an intake pipe 24 from an injector 11 provided in each cylinder 8. The injected fuel is ignited by an ignition plug 25 in response to an ignition signal whose voltage is increased by an ignition coil 13.
【0016】コントロールユニット(制御装置)14に
は、前記エアフローメータ6からの吸気流量を示す信号
と、クランク角センサ15からのクランク軸16の角度
信号POSと、排気管17中の触媒18の前に設けたA
/Fセンサ19からの排ガスの検出信号とが入力される
ようになっている。排気管17に配置されたA/Fセン
サ19の出力信号から排気ガスの実際の空燃比を知るこ
とができるので、所望の空燃比を得たいときには、該A
/Fセンサの信号により供給燃料量を調整する閉ループ
制御を行うことで、所望の空燃比状態を得ることができ
るように構成されている。A control unit (control unit) 14 includes a signal indicating the intake flow rate from the air flow meter 6, an angle signal POS of a crankshaft 16 from a crank angle sensor 15, and a signal in front of a catalyst 18 in an exhaust pipe 17. A provided in
An exhaust gas detection signal from the / F sensor 19 is input. Since the actual air-fuel ratio of the exhaust gas can be known from the output signal of the A / F sensor 19 arranged in the exhaust pipe 17, when it is desired to obtain a desired air-fuel ratio,
A desired air-fuel ratio state can be obtained by performing closed-loop control for adjusting the supplied fuel amount based on the signal of the / F sensor.
【0017】また、燃料タンク9内で発生した蒸発燃料
は、キャニスタ20に一時的に貯えられ、その後、エン
ジン回転時に、キャニスタ20に設けられた外気導入口
から導入された外気により脱離され、エバポ配管を通し
てコレクタ7に導入される。また、導入される蒸発燃料
流量は、コントロールユニット14により駆動されるエ
バポ制御バルブ21により調節される。更に、運転者の
操作するアクセルと連動したアクセルポジションセンサ
(APS)23は前記コントロールユニット14に入力
され、後述のように電磁駆動式吸気弁2a,2bとET
C4の駆動指令値の算出に使われる。The fuel vapor generated in the fuel tank 9 is temporarily stored in the canister 20 and then desorbed by the outside air introduced from the outside air introduction port provided in the canister 20 when the engine rotates. It is introduced into the collector 7 through an evaporation pipe. Further, the flow rate of the introduced fuel vapor is adjusted by an evaporation control valve 21 driven by the control unit 14. Further, an accelerator position sensor (APS) 23 interlocked with an accelerator operated by the driver is input to the control unit 14, and the electromagnetically driven intake valves 2a and 2b and ET are connected to each other as described later.
Used to calculate the drive command value of C4.
【0018】図2は、図1の吸気弁(IV)2と排気弁
(EV)3の具体的な構成例を示すもので、閉弁時にオ
ンされる電磁コイル31と、開弁時にオンされる電磁コ
イル32と、コイルバネの付勢力を受けると共に、電磁
コイル31側または電磁コイル32側に吸引される可動
子33と、弁体34とを備えている。前記吸気弁(I
V)2と排気弁(EV)3は、エンジン停止時には、電
磁コイル31及び電磁コイル32が共に駆動されないた
めに、可動子33は図2の1点鎖線で示す中間リフトの
状態とされ、弁開時には、電磁コイル32の駆動により
最大リフトの状態とされ、弁閉時には、電磁コイル31
の駆動により全閉の状態とされるようになっている。FIG. 2 shows a specific configuration example of the intake valve (IV) 2 and the exhaust valve (EV) 3 in FIG. 1. The electromagnetic coil 31 is turned on when the valve is closed, and is turned on when the valve is opened. An electromagnetic coil 32, a movable element 33 that receives an urging force of a coil spring and is attracted to the electromagnetic coil 31 or the electromagnetic coil 32 side, and a valve body 34. The intake valve (I
When the engine is stopped, both the electromagnetic coil 31 and the electromagnetic coil 32 are not driven, so that the mover 33 is set to the intermediate lift state shown by the chain line in FIG. At the time of opening, the electromagnetic coil 32 is driven to a maximum lift state, and at the time of valve closing, the electromagnetic coil 31 is opened.
Is brought into a fully closed state.
【0019】図3は、コントロールユニット(制御装
置)14の内部構成を示すもので、空気流量センサ6、
クランク角センサ15等の各センサの入力はI/O L
SI501を経由してMPU503に送られる。一方E
P−ROM502には、各制御ロジック及び各定数が記
憶されており、MPU503にて記憶された制御ロジッ
クに応じて各種の計算を行なう。MPU503で計算さ
れた結果は、I/O LSI501を経由して、外部に
出力され、インジェクタ11、燃料ポンプ10、点火コ
イル13、電磁駆動式吸気弁2a,2b、電磁駆動式排
気弁3の駆動を行なう。RAM504は、MPU503
での計算結果を記憶しておくためのメモリーである。FIG. 3 shows the internal structure of the control unit (control device) 14, in which the air flow sensor 6,
The input of each sensor such as the crank angle sensor 15 is I / O L
It is sent to the MPU 503 via the SI 501. On the other hand, E
Each control logic and each constant are stored in the P-ROM 502, and various calculations are performed according to the control logic stored in the MPU 503. The result calculated by the MPU 503 is output to the outside via the I / O LSI 501 and drives the injector 11, the fuel pump 10, the ignition coil 13, the electromagnetically driven intake valves 2a and 2b, and the electromagnetically driven exhaust valve 3. Perform RAM 504 is an MPU 503
This is a memory for storing the calculation result in.
【0020】図4は、コントロールユニット(制御装
置)14の一般的かつ基本的な制御ブロック図を示すも
ので、燃料供給系は、空気量演算手段41、基本燃料量
演算手段42、及び、燃料量演算手段43とを備えてお
り、エアフローメータ6で検出した吸入空気量信号をフ
ィルタ処理手段等で処理を施し、前記空気量演算手段4
1で空気量を演算する。該演算をした後、前記基本燃料
量演算手段42で、前記吸入空気量をエンジン回転数で
割って、空燃比がストイキ(A/F=14.7)となる
ような係数kを乗じることで、1シリンダ当たりの基本
燃料噴射パルス幅、即ち、基本燃料噴射量を算出する。
その後、前記燃料量演算手段43で、該基本燃料噴射量
をもとに水温センサ22等のエンジンの運転状態に応じ
た様々な燃料量補正を施して燃料噴射量を算出し、該燃
料噴射量に基づいてインジェクタ11を駆動し各気筒に
燃料を供給する。FIG. 4 shows a general and basic control block diagram of the control unit (control device) 14. The fuel supply system includes an air amount calculating means 41, a basic fuel amount calculating means 42, and a fuel supply system. An air flow meter 6 that processes the intake air amount signal detected by the air flow meter 6 with a filter processing unit or the like.
The air amount is calculated by 1. After the calculation, the basic fuel amount calculation means 42 divides the intake air amount by the engine speed and multiplies by a coefficient k such that the air-fuel ratio becomes stoichiometric (A / F = 14.7). Calculate the basic fuel injection pulse width per cylinder, that is, the basic fuel injection amount.
After that, the fuel injection amount is calculated by the fuel amount calculation means 43 by performing various fuel amount corrections according to the operating state of the engine such as the water temperature sensor 22 based on the basic fuel injection amount. , The injector 11 is driven to supply fuel to each cylinder.
【0021】一方、吸入空気量制御系は、目標空気量演
算手段44、目標ETC開度演算手段45、及び、目標
電磁弁開閉タイミング演算手段46とを備え、吸入空気
量を制御するのは電磁駆動式吸気弁2a,2bとETC
4であるが、これらの駆動指令値は、前記目標空気量演
算手段44で、運転者が操作するアクセル23の踏量か
ら要求される目標の空気量を演算し、該目標空気量から
前記目標ETC開度演算手段45目標のETC開度を演
算し、前記目標電磁弁開閉タイミング演算手段46で、
前記目標ETC開度と前記目標空気量から、その環境で
の目標空気量を達成するための電磁式吸気弁2の開閉タ
イミングを演算する。このように演算されたETC4,
電磁式吸気弁2の目標値に従ってETC4,電磁式吸気
弁2を駆動することにより目標の空気量を得ることがで
き、先に述べた吸入空気量に見合った量の燃料を供給す
ることで、運転者の意図通りのエンジン出力が実現でき
る。On the other hand, the intake air amount control system includes a target air amount calculating means 44, a target ETC opening degree calculating means 45, and a target solenoid valve opening / closing timing calculating means 46. Driven intake valves 2a, 2b and ETC
4, these drive command values are calculated by the target air amount calculating means 44 by calculating the target air amount required from the depression amount of the accelerator 23 operated by the driver, and calculating the target air amount from the target air amount. ETC opening calculating means 45 calculates a target ETC opening, and the target solenoid valve opening / closing timing calculating means 46 calculates
From the target ETC opening and the target air amount, the opening / closing timing of the electromagnetic intake valve 2 for achieving the target air amount in the environment is calculated. ETC4 calculated in this way
By driving the ETC 4 and the electromagnetic intake valve 2 in accordance with the target value of the electromagnetic intake valve 2, a target air amount can be obtained, and by supplying fuel in an amount corresponding to the above-described intake air amount, The engine output as intended by the driver can be realized.
【0022】また、図5は、電磁式吸気弁の開弁時間と
吸入空気量の関係を示しており、図5では、一例として
横軸は、TDCで吸気弁を開いた時の吸気弁閉タイミン
グと吸入空気量の関係を示すが、これにより電磁式吸気
弁の作動タイミングを制御することにより所望の吸入空
気量が得られることが分かる。FIG. 5 shows the relationship between the opening time of the electromagnetic intake valve and the amount of intake air. In FIG. 5, as an example, the horizontal axis represents the intake valve closing when the intake valve is opened at TDC. The relationship between the timing and the amount of intake air is shown. From this, it is understood that a desired amount of intake air can be obtained by controlling the operation timing of the electromagnetic intake valve.
【0023】図6は、本実施形態のエンジンの制御装置
の吸気弁2を作動するための制御ブロック図である。機
関運転状態検出手段51では、エンジンの運転状態を検
出し、要求スワール比算出手段52では、前記機関運転
状態検出手段の出力を受けてエンジンの要求スワール比
を算出する。次に、吸気弁作動タイミング算出手段53
では、要求スワール比に応じて、第1、及び第2の吸気
弁の作動タイミングをそれぞれ算出し、次いで、吸気弁
個別駆動手段では、定められた吸気弁作動タイミングに
なるように各吸気弁2を駆動する。FIG. 6 is a control block diagram for operating the intake valve 2 of the engine control device of the present embodiment. The engine operating state detecting means 51 detects the operating state of the engine, and the required swirl ratio calculating means 52 receives the output of the engine operating state detecting means and calculates the required swirl ratio of the engine. Next, the intake valve operation timing calculation means 53
Then, the operation timings of the first and second intake valves are respectively calculated according to the required swirl ratio, and then the individual intake valve driving means sets each intake valve 2 so that the determined intake valve operation timing is reached. Drive.
【0024】図7は、本実施形態のより具体的な吸気弁
の開閉タイミングを設定する制御ブロック図であり、目
標空気量算出手段101で、アクセル開度、エンジン回
転数により定められる目標空気量を算出し、エンジン回
転数算出手段102で、クランク角センサの信号に応じ
てエンジン回転数Neを算出する。基本バルブタイミン
グ検索手段105では、前記目標空気量、回転数Neに
応じて予めROMに記憶してある基本バルブタイミング
マップから基本となる吸気弁開・閉タイミングIV
OO、IVCOを算出する。FIG. 7 is a control block diagram for setting a more specific opening / closing timing of the intake valve of this embodiment. The target air amount calculating means 101 sets the target air amount determined by the accelerator opening and the engine speed. Is calculated, and the engine speed Ne is calculated by the engine speed calculating means 102 according to the signal of the crank angle sensor. In the basic valve timing search means 105, a basic intake valve opening / closing timing IV is obtained from a basic valve timing map stored in the ROM in advance according to the target air amount and the rotation speed Ne.
O O and IVC O are calculated.
【0025】一方、基本噴射パルス算出手段103で
は、基本パルス幅TPを算出し、目標空燃比検索手段1
06では、前記基本パルス幅TP,回転数Neに応じて
目標空燃比を算出する。目標スワール比算出手段107
では、前記目標空燃比とエンジン水温算出手段104で
算出したエンジン水温とによリ目標スワール比を算出す
る。バルブタイミング補正量算出手段108では、前記
目標スワール比に応じて各気筒の第1、第2の吸気弁2
a、2bの閉弁タイミングの位相差をバルブタイミング
補正量として算出する。On the other hand, the basic injection pulse calculating means 103 calculates the basic pulse width TP and obtains the target air-fuel ratio searching means 1.
At 06, the target air-fuel ratio is calculated according to the basic pulse width TP and the rotation speed Ne. Target swirl ratio calculation means 107
Then, the target swirl ratio is calculated based on the target air-fuel ratio and the engine water temperature calculated by the engine water temperature calculating means 104. The valve timing correction amount calculating means 108 calculates the first and second intake valves 2 of each cylinder in accordance with the target swirl ratio.
The phase difference between the valve closing timings a and 2b is calculated as a valve timing correction amount.
【0026】次に、目標バルブタイミング算出手段10
9では、前記バルブタイミング補正量により前記基本バ
ルブ開閉タイミングIVOO、IVCOを補正して目標バ
ルブ開閉タイミングIVO、IVCを算出して本制御を
終了する。本実施形態では、図8に示すように、吸気弁
閉タイミングに位相差を与える構成とした。ここでIV
Oは、吸気弁開、IVCは、吸気弁閉、EVOは、排気
弁開、EVCは、排気弁閉のそれぞれのタイミングを示
している。本実施形態では、吸気弁閉タイミングに位相
差を設ける構成としたが、吸気弁開タイミングに位相差
を設ける構成としても同様の効果を得ることが可能であ
る。Next, the target valve timing calculating means 10
In step 9, the basic valve opening / closing timings IVO O and IVC O are corrected based on the valve timing correction amount to calculate target valve opening / closing timings IVO and IVC, and the control ends. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, a configuration is adopted in which a phase difference is given to the intake valve closing timing. Where IV
O indicates intake valve opening, IVC indicates intake valve closing, EVO indicates exhaust valve opening, and EVC indicates exhaust valve closing timing. In the present embodiment, the configuration is such that a phase difference is provided for the intake valve closing timing. However, a similar effect can be obtained by providing a phase difference for the intake valve opening timing.
【0027】図9は、吸気弁2の作動不良検出手段のフ
ローチャートを示したものである。ステップ201で
は、電磁式吸気弁2に設置した図示しないリフトセンサ
の出力IVLである吸気弁リフト量を読み込み、ステップ
202では、吸気弁2の作動不良検出のための判定条件
が成立かどうかを判定する。この条件としては、始動
時、バルブ作動初期等の過渡時を回避する条件、図示し
ないバッテリの電圧低下時等による誤判定を回避するた
めの条件等がある。FIG. 9 is a flow chart of the means for detecting a malfunction of the intake valve 2. In step 201, an intake valve lift amount, which is an output IVL of a lift sensor (not shown) installed on the electromagnetic intake valve 2, is read. In step 202, it is determined whether a determination condition for detecting malfunction of the intake valve 2 is satisfied. I do. The conditions include a condition for avoiding a transient time such as a start-up and an early stage of valve operation, and a condition for avoiding an erroneous determination due to a voltage drop of a battery (not shown).
【0028】次に、ステップ202で判定条件が成立し
ていた場合は、ステップ203に進み、判定条件不成立
であれば、本フローを終了する。ステップ203では、
吸気弁開期間であるか否かを判定し、開期間であれば、
ステップ204に進み、リフトセンサの出力IVLが、
第一の所定値以下かどうかを判定する。第一の所定値以
下であれば、ステップ205に進み、該ステップ205
で吸気弁2の作動不良と判定し、本フローを終了する。
ステップ204で、リフトセンサの出力IVLが第一の
判定値を超えていれば、そのままフローを終了する。Next, if the judgment condition is satisfied in step 202, the process proceeds to step 203, and if the judgment condition is not satisfied, the present flow ends. In step 203,
It is determined whether or not the intake valve is in the open period.
Proceeding to step 204, the output IVL of the lift sensor
It is determined whether the value is equal to or less than a first predetermined value. If the value is equal to or smaller than the first predetermined value, the process proceeds to step 205,
It is determined that the operation of the intake valve 2 is defective, and this flow is terminated.
If the output IVL of the lift sensor exceeds the first determination value in step 204, the flow ends as it is.
【0029】また、前記ステップ203で、吸気弁開期
間でなければ、ステップ206に進み、リフトセンサの
出力IVLが、第二の所定値以上かどうかを判定する。
第二の所定値以上であれば、ステップ205に進み、該
ステップ205で吸気弁の作動不良と判定し、第2の所
定値未満であれば、本フローを終了する。図10は、各
気筒の第1、第2の吸気弁タイミングを交互に行なう制
御のフローチャートを示している。ステップ301で
は、吸気弁バルブがタイミングをセットするための基準
クランク角のタイミングか否かを判定し、基準クランク
角であれば、ステップ302に進み、基準クランク角で
なければ、本フローを終了する。ステップ302では、
回転カウンタが所定値以上かどうかを判定し、所定値以
上であれば、ステップ303に進み、所定値以上でなけ
れば本フローを終了する。If it is determined in step 203 that the period is not the opening period of the intake valve, the process proceeds to step 206, where it is determined whether the output IVL of the lift sensor is equal to or greater than a second predetermined value.
If it is equal to or more than the second predetermined value, the process proceeds to step 205, where it is determined that the intake valve is not operating properly, and if it is less than the second predetermined value, this flow is terminated. FIG. 10 shows a flowchart of control for alternately performing the first and second intake valve timings of each cylinder. In step 301, it is determined whether or not it is the timing of the reference crank angle for setting the timing of the intake valve. If it is the reference crank angle, the process proceeds to step 302; otherwise, the flow ends. . In step 302,
It is determined whether the value of the rotation counter is equal to or greater than a predetermined value. If the value is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step 303;
【0030】次に、ステップ303では、第1、第2の
吸気弁のタイミングを交換する処理を行なう。本処理
は、吸気の各バルブ方向に向けて燃料を噴射する、所謂
2方向燃料噴射弁を備えたエンジンにおいては、特に有
効であり、各方向の噴射量のばらつきを、均等化するこ
とができる。また、2つのバルブを均等に動作させるこ
とにより、特定のバルブの耐久性が損なわれることも防
止できる。ステップ304では、前記ステップ302の
判定に使用したカウンタを一旦クリアして本フローを終
了する。なお、本制御フローチャートのステップ302
及びステップ304を省略することも可能である。Next, at step 303, a process for changing the timing of the first and second intake valves is performed. This processing is particularly effective in an engine having a so-called two-way fuel injection valve that injects fuel in the direction of each intake valve, and makes it possible to equalize the variation in the injection amount in each direction. . Further, by operating the two valves equally, it is possible to prevent the durability of a specific valve from being impaired. In step 304, the counter used for the determination in step 302 is temporarily cleared, and the flow ends. Step 302 of this control flowchart
And step 304 can be omitted.
【0031】次に、図11〜図14を用いて、エンジン
の燃焼に関わる因子について説明をする。図11は、エ
ンジンの燃焼空燃比(シリンダ内空燃比)と燃焼安定性
(エンジンの回転数の安定性を示す因子)に関した対応
図で、一般的に、スワール比を適切に選ぶ(通常大きく
する方向)ことで、燃焼は改善される。即ちエンジンの
吸気弁の作動条件を操作することで、スワール数が変え
られることから、エンジンの要求空燃比A/Fに応じ
て、しかも燃焼の安定性を向上させ得ることが明らかに
なる。Next, factors relating to engine combustion will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a correspondence diagram regarding the combustion air-fuel ratio of the engine (air-fuel ratio in the cylinder) and the combustion stability (a factor indicating the stability of the rotation speed of the engine). In general, the swirl ratio is appropriately selected (usually large). Combustion direction is improved. That is, since the swirl number can be changed by operating the operating condition of the intake valve of the engine, it becomes clear that the combustion stability can be improved in accordance with the required air-fuel ratio A / F of the engine.
【0032】図12は、エンジン吸気量と吸気弁閉弁タ
イミングの位相差(IVOは一定として)とスワール比
の関係を示したものである。これによると、各エンジン
空気量に応じて適切な位相差を選択することによって、
目標とするスワール比が得られることがわかる。また、
副次的効果として、一般的に、スワール生成のために設
定させるスワールコントロールバルブなしでも、同様の
効果を得られるため、これらの部品コストの削減が可能
となる。FIG. 12 shows the relationship between the phase difference between the engine intake air amount and the intake valve closing timing (IVO is constant) and the swirl ratio. According to this, by selecting an appropriate phase difference according to each engine air amount,
It can be seen that the desired swirl ratio can be obtained. Also,
As a secondary effect, in general, the same effect can be obtained even without a swirl control valve set for swirl generation, so that the cost of these parts can be reduced.
【0033】次に、各制御パラメータと目標スワール比
の関係について説明する。図13は、目標空燃比に対す
る目標スワール比の特性を示した図である。一般に、空
燃比が大(リーン)になるに従い、燃焼が不安定になるこ
とから、目標空燃比が大となるのに応じてスワールを強
くすることによりエンジンのリーン側の安定限界を高め
ることが可能となる。Next, the relationship between each control parameter and the target swirl ratio will be described. FIG. 13 is a diagram showing characteristics of the target swirl ratio with respect to the target air-fuel ratio. In general, combustion becomes unstable as the air-fuel ratio increases (lean) .Therefore, increasing the swirl as the target air-fuel ratio increases increases the stability limit on the lean side of the engine. It becomes possible.
【0034】図14は、エンジン水温に対する目標スワ
ール比の特性を示した図である。特に、本実施形態の電
磁式吸気弁2を用いたエンジン1では、ポンピングロス
を低減すべく、ETC(電子制御式スロットル弁)の開
度を−50mmHg程度に設定しているため、吸気のシ
リンダ流入時の流速が遅く、燃料の微粒化、吸気と燃料
の混合が十分に行なわれにくい素質をもっているが、エ
ンジン水温が低い時にはさらに燃焼が悪化しエンジンの
安定性が損なわれる。このためエンジン水温が低い時ほ
ど大量のスワールが必要とされる。FIG. 14 is a graph showing characteristics of the target swirl ratio with respect to the engine water temperature. In particular, in the engine 1 using the electromagnetic intake valve 2 of the present embodiment, the opening of an ETC (electronically controlled throttle valve) is set to about -50 mmHg in order to reduce pumping loss. Although the flow speed at the time of inflow is low, it is difficult to sufficiently atomize the fuel and mix the intake air and the fuel, but when the engine water temperature is low, the combustion is further deteriorated and the stability of the engine is impaired. Therefore, a larger amount of swirl is required when the engine water temperature is lower.
【0035】図15は、目標EGR率に対する目標スワ
ール比の特性を示した図である。一般に、EGR率増加
に伴いエンジンの安定度は徐々に損なわれるため、本図
に示すようにEGR率増加に対し目標スワール比を増加
させる事により、EGRによる燃焼悪化を減少させるこ
とが可能となる。以上、本発明の一実施形態について説
明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるもので
はなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸
脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるもの
である。FIG. 15 is a graph showing characteristics of the target swirl ratio with respect to the target EGR rate. In general, the stability of the engine is gradually deteriorated with the increase in the EGR rate. Therefore, as shown in this figure, by increasing the target swirl ratio with respect to the increase in the EGR rate, it is possible to reduce the deterioration of combustion due to the EGR. . As described above, one embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various designs may be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. It can be changed.
【0036】例えば、図16は、他の実施形態のエンジ
ンの制御装置の吸気弁2を作動するための制御ブロック
図を示しており、基本的には、図7の制御ブロックと同
様であるので、相違する制御手段のみを説明するが、目
標EGRを算出するための目標EGR率算出手段410
を追加したことを特徴している。目標スワール比算出手
段407で、EGR量に基づき目標スワール比の算出を
可能とした。また、目標EGR率は、吸気弁2と排気弁
3とのオーバーラップ量に置き換えても同様の効果を得
ることができる。For example, FIG. 16 shows a control block diagram for operating the intake valve 2 of an engine control device of another embodiment, which is basically the same as the control block of FIG. Although only different control means will be described, a target EGR rate calculating means 410 for calculating a target EGR is described.
Is added. The target swirl ratio calculating means 407 can calculate the target swirl ratio based on the EGR amount. Further, the same effect can be obtained by replacing the target EGR rate with the amount of overlap between the intake valve 2 and the exhaust valve 3.
【0037】また、図17は、エンジンの制御装置の吸
気弁2を作動するための制御ブロック図で、図6の実施
形態とは、別の実施形態を示すものである。エンジンの
運転状態検出手段61、要求スワール比算出手段62、
吸気弁作動タイミング算出手段64、及び吸気弁個別駆
動手段65については、基本的には図6と同じである
が、吸気弁片側駆動停止手段63を備えたことが相違し
ている。該吸気弁片側駆動停止手段63は、前記要求ス
ワール比算出手段62で算出された要求スワール比が、
所定値以上の場合に、2つの吸気弁の片側を閉弁したま
まとするものである。このような構成とした理由は、電
磁式吸気弁の開弁から閉弁までの時間を数ms以下にす
ることができず、吸気弁の位相差のみで実現できるスワ
ールには限界があるために、この限界以上のスワールを
得る手段として片弁の停止を行なうものである。FIG. 17 is a control block diagram for operating the intake valve 2 of the engine control device, and shows another embodiment different from the embodiment of FIG. Engine operating state detecting means 61, required swirl ratio calculating means 62,
The intake valve actuation timing calculating means 64 and the individual intake valve driving means 65 are basically the same as those in FIG. 6 except that an intake valve one-side drive stopping means 63 is provided. The required swirl ratio calculated by the required swirl ratio calculation means 62 is determined by
When the value is equal to or larger than a predetermined value, one of the two intake valves is kept closed. The reason for such a configuration is that the time from opening to closing of the electromagnetic intake valve cannot be reduced to several ms or less, and there is a limit in swirl that can be realized only by the phase difference of the intake valve. As a means for obtaining a swirl exceeding this limit, one valve is stopped.
【0038】更に、図18は、本発明のさらに別の他の
実施形態を示すものであり、エンジンの運転状態検出手
段71、要求スワール比算出手段74、吸気弁作動タイ
ミング算出手段75、及び吸気弁個別駆動手段76につ
いては、基本的には図6と同じであるが、吸気弁作動不
良検出手段72と吸気弁作動停止手段73を備えたこと
が相違している。前記吸気弁作動不良検出手段72で吸
気弁2の作動不良を検出し、吸気弁2の作動不良発生時
には、前記吸気弁作動停止手段73で、不良の発生した
吸気弁の作動を停止させるものである。また、図示され
ていないが、作動不良発生時には、片側の吸気弁のみ
で、機関を運転することになるために、吸気弁作動期間
を、比較的長めに設定することを考慮する必要がある。
これにより吸気弁の一方が故障した場合にも、運転性を
大きく損なうことなく修理工場などへの走行か可能とな
る。FIG. 18 shows still another embodiment of the present invention, in which an engine operating state detecting means 71, a required swirl ratio calculating means 74, an intake valve operating timing calculating means 75, and an intake valve The valve individual driving means 76 is basically the same as that shown in FIG. 6, except that an intake valve operation failure detecting means 72 and an intake valve operation stopping means 73 are provided. The malfunction of the intake valve 2 is detected by the malfunction of the intake valve 2 and the malfunction of the intake valve is stopped by the malfunction of the intake valve 2 when the malfunction of the intake valve 2 occurs. is there. Although not shown, when an operation failure occurs, the engine is operated with only one of the intake valves, so that it is necessary to consider setting the intake valve operation period to be relatively long.
As a result, even if one of the intake valves fails, it is possible to travel to a repair shop or the like without greatly impairing operability.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上の記載から理解されるように、本発
明の電磁駆動式吸気弁を備えたエンジン制御装置は、エ
ンジンの運転状態に基づいて、その時々のシリンダ内の
最適スワール比を求め、シリンダ内が該スワール比とな
るように、複数の吸気弁の開閉時期を制御するようにし
たので、スワール生成のための特別なバルブを用いるこ
となしに、エンジンの回転ばらつきやサージを発生させ
ることなく、エンジンが安定した性能を達成することが
できる。As can be understood from the above description, the engine control apparatus provided with the electromagnetically driven intake valve of the present invention determines the optimum swirl ratio in the cylinder at each time based on the operating state of the engine. Since the opening and closing timings of the plurality of intake valves are controlled so that the inside of the cylinder has the swirl ratio, engine rotation variation and surge can be generated without using a special valve for swirl generation. Without this, the engine can achieve stable performance.
【図1】本発明の電磁駆動式吸気弁を備えたエンジン制
御装置の一実施形態のエンジンシステムの全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine system according to an embodiment of an engine control device including an electromagnetically driven intake valve of the present invention.
【図2】図1の電磁駆動式吸排気弁の詳細図。FIG. 2 is a detailed view of the electromagnetically driven intake / exhaust valve of FIG.
【図3】図1のエンジン制御装置(コントロールユニッ
ト)の内部構成図。FIG. 3 is an internal configuration diagram of the engine control device (control unit) of FIG. 1;
【図4】図1のエンジン制御装置の通常の制御ブロック
図。FIG. 4 is a normal control block diagram of the engine control device of FIG. 1;
【図5】吸気弁の閉クランク角度と吸入空気量との関係
を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a closing crank angle of an intake valve and an intake air amount.
【図6】図1のエンジン制御装置の吸気弁を作動するた
めの制御ブロック図。FIG. 6 is a control block diagram for operating an intake valve of the engine control device of FIG. 1;
【図7】図1のエンジン制御装置の吸気弁の開閉タイミ
ングを設定する制御ブロック図。FIG. 7 is a control block diagram for setting the opening / closing timing of an intake valve of the engine control device of FIG. 1;
【図8】図1のエンジンの電磁駆動式吸排気弁の開閉時
期を示す図。FIG. 8 is a diagram showing the opening / closing timing of an electromagnetically driven intake / exhaust valve of the engine of FIG. 1;
【図9】図1のエンジン制御装置の制御フローチャー
ト。FIG. 9 is a control flowchart of the engine control device of FIG. 1;
【図10】図1のエンジン制御装置の各気筒の第1と第
2吸気弁タイミングを交互に行なう制御フローチャー
ト。FIG. 10 is a control flowchart for alternately performing first and second intake valve timings of each cylinder of the engine control device of FIG. 1;
【図11】エンジンの燃焼空燃比と燃焼安定性との相関
対応図。FIG. 11 is a diagram illustrating a correlation between a combustion air-fuel ratio of an engine and combustion stability.
【図12】エンジン吸気量、吸気弁閉弁タイミングの位
相差、及びスワール比の関係図。FIG. 12 is a relationship diagram of an engine intake amount, a phase difference between intake valve closing timings, and a swirl ratio.
【図13】エンジンの目標空燃比に対する目標スワール
比の特性を示した図。FIG. 13 is a diagram showing characteristics of a target swirl ratio with respect to a target air-fuel ratio of an engine.
【図14】エンジン水温に対する目標スワール比の特性
を示した図。FIG. 14 is a diagram showing characteristics of a target swirl ratio with respect to engine water temperature.
【図15】エンジンの目標EGR率に対する目標スワー
ル比の特性を示した図。FIG. 15 is a diagram showing characteristics of a target swirl ratio with respect to a target EGR rate of the engine.
【図16】本発明のエンジン制御装置の他の実施形態の
吸気弁を作動するための制御ブロック図。FIG. 16 is a control block diagram for operating an intake valve of another embodiment of the engine control device of the present invention.
【図17】本発明のエンジンの制御装置の更に他の実施
形態の吸気弁を作動するための制御ブロック図。FIG. 17 is a control block diagram for operating an intake valve of still another embodiment of the engine control device of the present invention.
【図18】本発明のエンジンの制御装置の更に他の実施
形態の吸気弁を作動するための制御ブロック図。FIG. 18 is a control block diagram for operating an intake valve of still another embodiment of the engine control device of the present invention.
1 エンジン本体 2 電磁式吸気弁 3 電磁式排気弁 4 ETC 5 エアクリーナ 6 エアフローメータ 7 コレクタ 8 シリンダ 9 燃料タンク 10 燃料ポンプ 11 インジェクタ 12 燃圧レギュレータ 13 点火コイル 14 コントロールユニット 15 クランク角センサ 16 クランク軸 17 排気管 18 触媒 19 A/Fセンサ 105 基本バルブタイミング算出手段 106 目標空燃比検索手段 107 目標スワール比算出手段 108 バルブタイミング補正量算出手段 109 目標バルブタイミング算出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine main body 2 Electromagnetic intake valve 3 Electromagnetic exhaust valve 4 ETC 5 Air cleaner 6 Air flow meter 7 Collector 8 Cylinder 9 Fuel tank 10 Fuel pump 11 Injector 12 Fuel pressure regulator 13 Ignition coil 14 Control unit 15 Crank angle sensor 16 Crankshaft 17 Exhaust Tube 18 catalyst 19 A / F sensor 105 basic valve timing calculating means 106 target air-fuel ratio searching means 107 target swirl ratio calculating means 108 valve timing correction amount calculating means 109 target valve timing calculating means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 俊雄 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 阿田子 武士 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 Fターム(参考) 3G092 AA01 AA05 AA10 AA11 AA17 AB02 BA01 BA04 BA09 BB01 DA01 DA07 DA12 DA14 DC03 DC06 DC09 DG02 DG09 EA01 EA06 EA09 EA11 EA12 EA14 EA17 FA05 FA13 FA15 FB03 HA01X HA01Z HA06X HA06Z HA13X HA13Z HB01X HD05Z HD07Z HE01Z HE03Z HE08Z HF08Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshio Hori, Hitachi, Ibaraki Pref. 3G092 AA01 AA05 AA10 AA11 AA17 AB02 BA01 BA04 BA09 BB01 DA01 DA07 DA12 DA14 DC03 DC06 DC09 DG02 DG09 EA01 EA06 EA09 EA11 EA12 EA14 EA17 HA13 HA13 HAX HAX HB01X HD05Z HD07Z HE01Z HE03Z HE08Z HF08Z
Claims (12)
エンジンの制御装置において、 該制御装置は、エンジンの運転状態を検出する手段と、
該エンジン運転状態の出力信号に基づいて前記吸気弁の
基本開閉タイミングを算出する手段と、前記エンジン運
転状態の出力信号に基づいてシリンダ内への目標スワー
ル比を算出する手段と、該目標スワール比算出手段の出
力信号に基づきシリンダ内へ流入するスワールの強さを
要求の値になるように吸入空気に位相差を設定するバル
ブタイミング補正量を算出する手段と、前記基本開閉タ
イミング算出手段と前記バルブタイミング補正量算出手
段との出力信号に基づき目標バルブタイミングを算出す
る手段とを備えたことを特徴とする電磁駆動式吸気弁を
備えたエンジンの制御装置。1. An engine control device having a plurality of intake valves for one cylinder, the control device comprising: means for detecting an operation state of the engine;
Means for calculating a basic opening / closing timing of the intake valve based on the output signal of the engine operating state; means for calculating a target swirl ratio into the cylinder based on the output signal of the engine operating state; Means for calculating a valve timing correction amount for setting a phase difference to the intake air such that the strength of the swirl flowing into the cylinder on the basis of the output signal of the calculating means becomes a required value; and Means for calculating a target valve timing based on an output signal from the valve timing correction amount calculating means. A control device for an engine having an electromagnetically driven intake valve.
ンの目標空燃比及び/又は冷却水温に基づいて目標スワ
ール比を算出することを特徴とする請求項1に記載の電
磁駆動式吸気弁を備えたエンジンの制御装置。2. The electromagnetically driven intake valve according to claim 1, wherein the target swirl ratio calculating means calculates a target swirl ratio based on a target air-fuel ratio and / or a coolant temperature of the engine. Engine control device.
ンのEGR率に基づいて前記目標スワール比を補正する
ことを特徴とする請求項2に記載の電磁駆動式吸気弁を
備えたエンジンの制御装置。3. The control device for an engine having an electromagnetically driven intake valve according to claim 2, wherein the target swirl ratio calculating means corrects the target swirl ratio based on an EGR rate of the engine. .
と排気弁とのオーバーラップ量に基づいて前記目標スワ
ール比を補正することを特徴とする請求項2に記載の電
磁駆動式吸気弁を備えたエンジンの制御装置。4. The electromagnetically driven intake valve according to claim 2, wherein the target swirl ratio calculating means corrects the target swirl ratio based on an amount of overlap between an intake valve and an exhaust valve. Engine control device equipped.
ンの各気筒毎に制御できることを特徴とする請求項1乃
至4のいずれか一項に記載の電磁駆動式吸気弁を備えた
エンジンの制御装置。5. An engine having an electromagnetically driven intake valve according to claim 1, wherein the control device is capable of controlling the phase difference amount for each cylinder of the engine. Control device.
所定値以上の場合に少なくとも一つの吸気弁の作動を停
止させる吸気弁駆動停止手段を備えていることを特徴と
する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電磁駆動式
吸気弁を備えたエンジンの制御装置。6. The control device according to claim 1, wherein said control device includes an intake valve driving stop means for stopping operation of at least one intake valve when said target swirl ratio is equal to or more than a predetermined value. An engine control device provided with the electromagnetically driven intake valve according to any one of the preceding claims.
基づき位相差制御禁止領域を設定し、該位相差制御禁止
領域では位相差制御を禁止する手段を備えていることを
特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電磁
駆動式吸気弁を備えたエンジンの制御装置。7. The control device according to claim 1, further comprising means for setting a phase difference control prohibition region based on an operation state of the engine, and prohibiting the phase difference control in the phase difference control prohibition region. An engine control device comprising the electromagnetically driven intake valve according to any one of claims 1 to 6.
位相差制御作動と位相差制御禁止の切換え時に、エンジ
ンの吸入空気量が略同等となるように吸気弁作動タイミ
ングを設定することを特徴とする請求項7に記載の電磁
駆動式吸気弁を備えたエンジンの制御装置。8. The intake valve opening / closing timing calculating means,
8. The electromagnetically driven intake valve according to claim 7, wherein when switching between the phase difference control operation and the phase difference control inhibition, the intake valve operation timing is set so that the intake air amount of the engine becomes substantially equal. Engine control device.
ング算出手段によって設定された第1の吸気弁の作動タ
イミングと第2の吸気弁の作動タイミングを、エンジン
の所定サイクル毎に入れ替える手段を備えていること特
徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電磁駆
動式吸気弁を備えたエンジンの制御装置。9. The control device according to claim 1, further comprising means for switching the operation timing of the first intake valve and the operation timing of the second intake valve set by the intake valve opening / closing timing calculation means every predetermined cycle of the engine. An engine control device provided with an electromagnetically driven intake valve according to any one of claims 1 to 8, characterized in that:
を検出する作動状態検出手段と、該作動状態検出手段の
出力信号に基づき吸気弁の作動異常を検出する作動異常
検出手段と、該作動異常検出時には、位相差制御の動作
を禁止する手段とを備えたことを特徴とする請求項1乃
至9のいずれか一項に記載の電磁駆動式吸気弁を備えた
エンジンの制御装置。10. An operation state detection means for detecting an operation state of each intake valve, an operation abnormality detection means for detecting an operation abnormality of an intake valve based on an output signal of the operation state detection means, A control device for an engine having an electromagnetically driven intake valve according to any one of claims 1 to 9, further comprising means for prohibiting operation of the phase difference control when an operation abnormality is detected.
て点火時期を補正する手段を備えたことを特徴とする請
求項1乃至10のいずれか一項に記載の電磁駆動式吸気
弁を備えたエンジンの制御装置。11. The electromagnetically driven intake valve according to claim 1, wherein the control device includes means for correcting an ignition timing according to the phase difference amount. Engine control device equipped.
位相差制御禁止時との点火時期をそれぞれ設定する手段
を備えたことを特徴とする請求項7又は8に記載の電磁
駆動式吸気弁を備えたエンジンの制御装置。12. The electromagnetically driven intake system according to claim 7, wherein the control device includes means for setting ignition timings when the phase difference control is executed and when the phase difference control is prohibited, respectively. Engine control device with valve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10370377A JP2000192820A (en) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Engine control device with electromagnetically driven intake valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10370377A JP2000192820A (en) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Engine control device with electromagnetically driven intake valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000192820A true JP2000192820A (en) | 2000-07-11 |
Family
ID=18496757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10370377A Pending JP2000192820A (en) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Engine control device with electromagnetically driven intake valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000192820A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100779843B1 (en) | 2006-11-01 | 2007-11-29 | 지멘스 오토모티브 주식회사 | Pulse Width Modulation Control Method of Variable Valve Timing Device |
| JP2011102563A (en) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Toyota Motor Corp | Failure determining device of internal combustion engine |
| CN119480564A (en) * | 2024-11-08 | 2025-02-18 | 广东电网有限责任公司 | An electromagnetic repulsion device |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP10370377A patent/JP2000192820A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100779843B1 (en) | 2006-11-01 | 2007-11-29 | 지멘스 오토모티브 주식회사 | Pulse Width Modulation Control Method of Variable Valve Timing Device |
| JP2011102563A (en) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Toyota Motor Corp | Failure determining device of internal combustion engine |
| CN119480564A (en) * | 2024-11-08 | 2025-02-18 | 广东电网有限责任公司 | An electromagnetic repulsion device |
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