[go: up one dir, main page]

JP2009041539A - Control device for gasoline engine - Google Patents

Control device for gasoline engine Download PDF

Info

Publication number
JP2009041539A
JP2009041539A JP2007210178A JP2007210178A JP2009041539A JP 2009041539 A JP2009041539 A JP 2009041539A JP 2007210178 A JP2007210178 A JP 2007210178A JP 2007210178 A JP2007210178 A JP 2007210178A JP 2009041539 A JP2009041539 A JP 2009041539A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
fuel cut
cylinder
exhaust
dead center
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
JP2007210178A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Suketoshi Seto
祐利 瀬戸
Tatsuo Yamauchi
健生 山内
Hidefumi Fujimoto
英史 藤本
Yusuke Kawai
佑介 河合
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 JP2007210178A priority Critical patent/JP2009041539A/en
Publication of JP2009041539A publication Critical patent/JP2009041539A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving 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)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit a drop in cylinder pressure while inhibiting excessive pumping loss during fuel cut. <P>SOLUTION: A control device for a gasoline engine is provided with a valve timing control means closing both of an intake valve and an exhaust valve at a period before and after exhaust top dead center in an operation zone making air-fuel mixture in a cylinder spontaneously ignite, and a fuel cut determination means for determining whether predetermined fuel cut conditions for stopping fuel supply to the cylinder are satisfied or not. The valve timing control means sets a period from exhaust top dead center to valve open start timing of the intake valve shorter than a period from valve close start timing of the exhaust valve to exhaust top dead center when the fuel cut determination means determines that the fuel cut conditions are satisfied in the operation zone. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、気筒内の混合気を圧縮して自己着火により燃焼させるガソリンエンジンの制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a gasoline engine that compresses an air-fuel mixture in a cylinder and burns it by self-ignition.

ガソリンエンジンの燃費改善や排気清浄化を図るために、気筒内の混合気を圧縮して自己着火により燃焼させる燃焼方式が提案されている。この燃焼方式では、一般に、気筒内温度を高めて自己着火を促進するために、排気上死点前後にかけて吸気弁及び排気弁を共に閉弁させる、負のオーバーラップ期間を設定し、気筒内に既燃ガスがより多く残留するようにしている(例えば、特許文献1)。   In order to improve the fuel efficiency and clean the exhaust gas of a gasoline engine, a combustion method has been proposed in which an air-fuel mixture in a cylinder is compressed and burned by self-ignition. In this combustion method, in general, in order to increase the temperature in the cylinder and promote self-ignition, a negative overlap period is set in which both the intake valve and the exhaust valve are closed before and after exhaust top dead center, More burnt gas remains (for example, Patent Document 1).

特開2005−220839号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-220839

ここで、車両の減速時やアイドリングストップ時に気筒内への燃料供給をカットして燃焼を一時的に行わない場合は、気筒内温度が低下する。したがって、燃料供給及び燃焼を再開する際に、自己着火燃焼が生じない場合がある。気筒内温度の低下を防止する方法として、吸気弁及び排気弁の双方を燃料カット中、閉弁することも考えられる。しかし、この場合は、ポンピングロスが過大となってエンジンブレーキが強く働いてしまい、乗り心地が悪化する。   Here, when the fuel supply to the cylinder is cut and the combustion is not temporarily performed when the vehicle is decelerated or when idling is stopped, the temperature in the cylinder is lowered. Therefore, auto-ignition combustion may not occur when fuel supply and combustion are restarted. As a method of preventing the temperature in the cylinder from decreasing, it is conceivable to close both the intake valve and the exhaust valve during fuel cut. However, in this case, the pumping loss becomes excessive and the engine brake works strongly, so that the riding comfort deteriorates.

従って、本発明の目的は、燃料カット時に、ポンピングロスが過大となることを抑制しつつ、気筒内温度の低下を抑制することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to suppress a decrease in the in-cylinder temperature while suppressing an excessive pumping loss during fuel cut.

本発明によれば、気筒内の混合気を自己着火させる運転領域において、排気上死点前後にかけて吸気弁及び排気弁を共に閉弁させるバルブタイミング制御手段と、前記気筒内への燃料の供給を停止する、予め定めた燃料カット条件が成立したか否かを判定する燃料カット判定手段と、を備えたガソリンエンジンの制御装置において、前記バルブタイミング制御手段は、前記運転領域において、前記燃料カット判定手段が燃料カット条件が成立したと判定した場合には、前記排気弁の閉弁開始時から排気上死点までの期間よりも、排気上死点から前記吸気弁の開弁開始時までの期間を短くすることを特徴とするガソリンエンジンの制御装置が提供される。   According to the present invention, in the operation region in which the air-fuel mixture in the cylinder is self-ignited, the valve timing control means for closing both the intake valve and the exhaust valve before and after the exhaust top dead center, and the fuel supply to the cylinder And a fuel cut determination means for determining whether or not a predetermined fuel cut condition is satisfied, wherein the valve timing control means is configured to determine the fuel cut determination in the operation region. If the means determines that the fuel cut condition is satisfied, the period from the exhaust top dead center to the start of opening of the intake valve is longer than the period from the start of closing of the exhaust valve to the exhaust top dead center. There is provided a control device for a gasoline engine characterized by shortening.

本発明では、燃料カット時においては前記排気弁の閉弁開始時から排気上死点までの期間よりも、排気上死点から前記吸気弁の開弁開始時までの期間を短くすることで、気筒内への新気導入を早める。吸気行程においては、気筒内が膨張することにより気筒内温度が徐々に低下するが、新気導入を早めることで気筒内温度が相対的に高温の時点で新気が導入され、気筒内温度の低下を抑制することができる。また、燃料カット時にも吸排気を行うのでポンピングロスが過大となることも抑制できる。   In the present invention, at the time of fuel cut, by shortening the period from the exhaust top dead center to the start of valve opening of the intake valve than the period from the start of closing the exhaust valve to the exhaust top dead center, Accelerate the introduction of fresh air into the cylinder. In the intake stroke, the temperature in the cylinder gradually decreases as the cylinder expands, but by introducing new air, new air is introduced when the temperature in the cylinder is relatively high. The decrease can be suppressed. In addition, since intake and exhaust are performed even when the fuel is cut, an excessive pumping loss can be suppressed.

本発明において、前記バルブタイミング制御手段は、前記運転領域において、前記排気弁の閉弁開始時から排気上死点までの期間と、排気上死点から前記吸気弁の開弁開始時までの期間と、を等しくする一方、前記燃料カット判定手段が燃料カット条件が成立したと判定した場合には、前記吸気弁の開弁タイミングを進角補正するようにしてもよい。   In the present invention, the valve timing control means includes a period from the start of closing of the exhaust valve to an exhaust top dead center and a period from the exhaust top dead center to the start of opening of the intake valve in the operation region. If the fuel cut determination means determines that the fuel cut condition is satisfied, the opening timing of the intake valve may be corrected to advance.

この構成によれば、燃料供給時においては、前記排気弁の閉弁開始時から排気上死点までの期間と、排気上死点から前記吸気弁の開弁開始時までの期間と、を等しくすることで、混合気の圧縮エネルギをピストンの推進力に効果的に用いることができ、ポンピングロスを抑制すると共に、燃料カット時には前記吸気弁の開弁タイミングを進角補正することで、ポンピングロスが過大となることを抑制しつつ、気筒内温度の低下を抑制することができる。   According to this configuration, at the time of fuel supply, the period from the start of closing the exhaust valve to the exhaust top dead center is equal to the period from the exhaust top dead center to the start of opening of the intake valve. Thus, the compression energy of the air-fuel mixture can be effectively used for the propulsive force of the piston, and the pumping loss is suppressed, and at the time of fuel cut, the opening angle of the intake valve is corrected to advance the pumping loss. It is possible to suppress a decrease in the in-cylinder temperature while suppressing an excessive increase in the number of cylinders.

また、本発明においては、前記吸気弁のリフト量を制御するリフト量制御手段を更に備え、前記リフト量制御手段は、前記運転領域において、前記燃料カット判定手段が燃料カット条件が成立したと判定した場合には、前記吸気弁のリフト量を小さくするようにしてもよい。   The present invention further includes a lift amount control means for controlling the lift amount of the intake valve, wherein the lift amount control means determines that the fuel cut condition is satisfied in the operating region. In this case, the lift amount of the intake valve may be reduced.

この構成によれば、燃料カット時における気筒内への新気導入量を抑制し、気筒内温度の低下を更に抑制できる。   According to this configuration, the amount of fresh air introduced into the cylinder at the time of fuel cut can be suppressed, and the decrease in the cylinder temperature can be further suppressed.

また、本発明においては、前記リフト量制御手段は、前記運転領域において、前記燃料カット判定手段が燃料カット条件が成立したと判定した場合には、当該判定後の所定期間経過後に前記吸気弁のリフト量を小さくするようにしてもよい。   In the present invention, when the fuel cut determination unit determines that the fuel cut condition is satisfied in the operating region, the lift amount control unit is configured to control the intake valve after a predetermined period after the determination. The lift amount may be reduced.

この構成によれば、燃料カット時の気筒内の掃気性を向上して、燃料供給再開時における自己着火性を向上することができる。   According to this configuration, scavenging performance in the cylinder at the time of fuel cut can be improved, and self-ignitability at the time of resumption of fuel supply can be improved.

以上述べた通り、本発明によれば、燃料カット時に、ポンピングロスが過大となることを抑制しつつ、気筒内温度の低下を抑制することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the cylinder temperature while suppressing an excessive pumping loss during fuel cut.

<第1実施形態>
図1は本発明の一実施形態に係る制御装置Aを適用した、エンジン1の制御システム図である。エンジン1は、4サイクルガソリンエンジンであり、シリンダブロック2、シリンダヘッド3及びクランクケース4を備える。シリンダブロック2内にはピストン21が摺動するシリンダ(気筒)22が形成され、ピストン21の往復運動はクランク軸41の回転運動に変換される。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a control system diagram of an engine 1 to which a control device A according to an embodiment of the present invention is applied. The engine 1 is a 4-cycle gasoline engine and includes a cylinder block 2, a cylinder head 3, and a crankcase 4. A cylinder (cylinder) 22 in which the piston 21 slides is formed in the cylinder block 2, and the reciprocating motion of the piston 21 is converted into the rotational motion of the crankshaft 41.

シリンダブロック2とシリンダヘッド3との間には燃焼室31が形成されている。シリンダブロック2内には冷却水が通過するウォータジャケットが設けられ、シリンダブロック2にはウォータジャケットを通過する冷却水の水温を検出する水温センサ201が設けられている。   A combustion chamber 31 is formed between the cylinder block 2 and the cylinder head 3. A water jacket through which cooling water passes is provided in the cylinder block 2, and a water temperature sensor 201 for detecting the temperature of the cooling water passing through the water jacket is provided in the cylinder block 2.

シリンダヘッド3は燃焼室31に連通した吸気ポート32、排気ポート33を備え、吸気ポート32は吸気弁34に、排気ポート33は排気弁35により開閉される。シリンダヘッド3には、吸気弁34の開閉タイミング及びシフト量を変化させる可変動弁装置341と、排気弁35の開閉タイミング(バルブタイミング)及びシフト量を変化させる可変動弁装置351と、が設けられている。シリンダヘッド3には、また、燃焼室31に、先端の電極が臨む点火プラグ36が設けられており、燃焼室31内に供給される空気と燃料との混合気に火花点火する。   The cylinder head 3 includes an intake port 32 and an exhaust port 33 communicating with the combustion chamber 31. The intake port 32 is opened and closed by an intake valve 34, and the exhaust port 33 is opened and closed by an exhaust valve 35. The cylinder head 3 is provided with a variable valve device 341 that changes the opening / closing timing and the shift amount of the intake valve 34 and a variable valve device 351 that changes the opening / closing timing (valve timing) and the shift amount of the exhaust valve 35. It has been. The cylinder head 3 is further provided with a spark plug 36 facing the electrode at the tip of the combustion chamber 31, and spark-ignites an air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 31.

シリンダヘッド3にはまた、電子制御式の燃料噴射弁37が配設されている。本実施形態の場合、燃料噴射弁37はシリンダ22内に、直接噴射(筒内噴射)することで燃料を供給するように配置されている。なお、気筒22内への燃料の供給はポート噴射でもよい。   The cylinder head 3 is also provided with an electronically controlled fuel injection valve 37. In the case of this embodiment, the fuel injection valve 37 is disposed in the cylinder 22 so as to supply fuel by direct injection (in-cylinder injection). The fuel supply into the cylinder 22 may be port injection.

クランクケース4にはクランク軸41の回転角を検出するクランク角センサ401が設けられている。吸気ポート32には吸気通路6が連通している。吸気通路6には、その上流側からエアフィルタ61、エアフローメータ(吸気量センサ)601、電子制御式のスロットル弁602、サージタンク63が配設されている。排気ポート33には排気通路7が連通している。排気通路7には、その上流側から空燃比センサ(O2センサ)701、触媒コンバータ71及び72が設けられている。 The crankcase 4 is provided with a crank angle sensor 401 that detects the rotation angle of the crankshaft 41. An intake passage 6 communicates with the intake port 32. An air filter 61, an air flow meter (intake air amount sensor) 601, an electronically controlled throttle valve 602, and a surge tank 63 are arranged in the intake passage 6 from the upstream side. An exhaust passage 7 communicates with the exhaust port 33. An air-fuel ratio sensor (O 2 sensor) 701 and catalytic converters 71 and 72 are provided in the exhaust passage 7 from the upstream side.

ECU100は、CPU101と、ROM102と、RAM103と、I/F(インターフェース)104とを備える。CPU101はROM102に記憶された制御プログラムを実行してエンジン1を制御する。ROM102にはCPU101が実行するプログラムの他、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気弁34及び排気弁35の開閉タイミング・シフト量等がエンジン1の運転状態に応じて設定された情報を記憶する。RAM103には一時的なデータが記憶される。なお、ROM102及びRAM103としては他の記憶手段でもよい。   The ECU 100 includes a CPU 101, a ROM 102, a RAM 103, and an I / F (interface) 104. The CPU 101 controls the engine 1 by executing a control program stored in the ROM 102. In addition to the program executed by the CPU 101, the ROM 102 stores information in which ignition timing, fuel injection timing, fuel injection amount, intake valve 34 and exhaust valve 35 opening / closing timing, shift amount, and the like are set according to the operating state of the engine 1. Remember. The RAM 103 stores temporary data. The ROM 102 and RAM 103 may be other storage means.

I/F104には、水温センサ201、クランク角センサ401、エアフローメータ601、空燃比センサ701、アクセルペダル10に対する操作量を検出するアクセルペダルセンサ10a、ブレーキペダル11に対するドライバの操作を検出するブレーキペダルセンサ11a、車速を検出する車速センサ12の検出結果が入力され、CPU101がこれらを読み込むことができる。また、CPU101からの制御命令はI/F104を介して、点火プラグ36、燃料噴射弁37、スロットル弁602、可変動弁装置341及び351のアクチュエータ(ソレノイド、モータ等)に出力される。   The I / F 104 includes a water temperature sensor 201, a crank angle sensor 401, an air flow meter 601, an air-fuel ratio sensor 701, an accelerator pedal sensor 10 a that detects an operation amount with respect to the accelerator pedal 10, and a brake pedal that detects a driver's operation with respect to the brake pedal 11. Detection results of the sensor 11a and the vehicle speed sensor 12 for detecting the vehicle speed are input, and the CPU 101 can read them. A control command from the CPU 101 is output to the ignition plug 36, the fuel injection valve 37, the throttle valve 602, and the actuators (solenoid, motor, etc.) of the variable valve gears 341 and 351 via the I / F 104.

図2はCPU101が実行する処理の例を示すフローチャートである。S1では各センサの検出結果を取得する。S2ではS1の検出結果に基づいて、エンジン1の運転領域が自己着火領域か火花点火領域かを判定する。図3(a)は運転領域による燃焼方式の違いを示す図である。同図の例では、エンジン1が温間時であることを前提として、相対的に低負荷、低エンジン回数の領域を自己着火領域とし、それ以外を火花点火領域としている。なお、負荷は例えばエアフローメータ601の検出結果に基づき、エンジン回転数はクランク角センサ401の検出結果に基づく。   FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the CPU 101. In S1, the detection result of each sensor is acquired. In S2, based on the detection result in S1, it is determined whether the operation region of the engine 1 is a self-ignition region or a spark ignition region. FIG. 3A is a diagram showing a difference in combustion method depending on the operation region. In the example of the figure, on the assumption that the engine 1 is warm, a region with a relatively low load and a low engine frequency is set as a self-ignition region, and the other region is set as a spark ignition region. The load is based on the detection result of the air flow meter 601, for example, and the engine speed is based on the detection result of the crank angle sensor 401.

S2でエンジン1の運転領域が自己着火領域でない場合(火花点火領域の場合)、S3に進み、火花点火によるエンジン1の運転制御を行う。すなわち、シリンダ22内の混合気を点火プラグ36により着火してその燃焼を行うことで駆動力を得る。S3の処理の後、一単位の処理を終了する。   When the operation region of the engine 1 is not the self-ignition region in S2 (in the case of the spark ignition region), the process proceeds to S3 and the operation control of the engine 1 by spark ignition is performed. That is, the air-fuel mixture in the cylinder 22 is ignited by the spark plug 36 and burned to obtain a driving force. After the processing of S3, one unit of processing is terminated.

S2でエンジン1の運転領域が自己着火領域である場合、シリンダ22内の混合気を圧縮することで自己着火させて燃焼を行うことで駆動力を得る処理を行う。まず、S4ではS1の検出結果に基づいて、シリンダ22内への燃料の供給を停止する、予め定めた燃料カット条件が成立したか否かを判定する。成立していない場合はS5へ進み、成立している場合はS7へ進む。燃料カット条件としては、車両の減速が要求されている場合、アイドリングストップを実行する場合が挙げられる。車両の減速が要求されている場合としては、例えば、ブレーキペダルセンサ11aがブレーキペダル11に対する操作を検出した場合、或いは、車速センサ12の検出結果に基づく車速が減速傾向にあり、かつ、アクセルペダルセンサ10aの検出結果に基づくアクセルペダル10に対する操作が検出されない場合が挙げられる。また、アイドリングストップを実行する場合としては、例えば、車速センサ12の検出結果に基づく車速が略0でブレーキペダルセンサ11aがブレーキペダル11に対する操作を検出した場合が挙げられる。   When the operation region of the engine 1 is the self-ignition region in S2, a process for obtaining a driving force by performing self-ignition by burning the air-fuel mixture in the cylinder 22 and performing combustion is performed. First, in S4, based on the detection result of S1, it is determined whether or not a predetermined fuel cut condition for stopping the fuel supply into the cylinder 22 is satisfied. If not established, the process proceeds to S5, and if established, the process proceeds to S7. Examples of the fuel cut condition include a case where idling stop is executed when deceleration of the vehicle is required. As a case where deceleration of the vehicle is required, for example, when the brake pedal sensor 11a detects an operation on the brake pedal 11, or the vehicle speed based on the detection result of the vehicle speed sensor 12 tends to be reduced, and the accelerator pedal The case where operation with respect to the accelerator pedal 10 based on the detection result of the sensor 10a is not detected is mentioned. Moreover, as a case where idling stop is performed, the case where the vehicle speed based on the detection result of the vehicle speed sensor 12 is substantially 0 and the brake pedal sensor 11a detects the operation with respect to the brake pedal 11 is mentioned, for example.

S5では、吸気弁34及び排気弁35のバルブタイミングを設定し、可変動弁装置341及び351へ制御信号を出力する。バルブタイミングの設定では、排気上死点前後にかけて吸気弁34及び排気弁35を共に閉弁させる期間(負のオーバーラップ期間)を設ける。図3(b)は自己着火時のバルブタイミングを示す図である。   In S5, the valve timings of the intake valve 34 and the exhaust valve 35 are set, and control signals are output to the variable valve gears 341 and 351. In setting the valve timing, a period (negative overlap period) in which both the intake valve 34 and the exhaust valve 35 are closed before and after the exhaust top dead center is provided. FIG. 3B is a diagram showing valve timing at the time of self-ignition.

図3(b)において、排気上死点前後には、吸気弁34及び排気弁35が共に閉弁した負のオーバーラップ期間Pが設定されている。負のオーバーラップ期間Pを設けることで、シリンダ22内に残留する既燃ガスによりシリンダ22内の温度をより高温に維持でき、圧縮行程において混合気の圧縮自己着火を促進することができる。   In FIG. 3B, a negative overlap period P in which both the intake valve 34 and the exhaust valve 35 are closed is set before and after the exhaust top dead center. By providing the negative overlap period P, the temperature in the cylinder 22 can be maintained at a higher temperature by the burned gas remaining in the cylinder 22, and the compression self-ignition of the air-fuel mixture can be promoted in the compression stroke.

なお、本実施形態の場合、排気弁35の閉弁開始時から排気上死点までの期間P1と、排気上死点から吸気弁34の開弁開始時までの期間P2とが等しく設定されている。これにより期間P1における既燃ガスの圧縮エネルギを期間P2におけるピストン21の移動の推進力に効果的に用いることができ、エンジン1のポンピングロスを抑制することができる。   In the present embodiment, the period P1 from the start of closing of the exhaust valve 35 to the exhaust top dead center and the period P2 from the exhaust top dead center to the start of opening of the intake valve 34 are set equal. Yes. Thereby, the compressed energy of the burned gas in the period P1 can be effectively used as the driving force for moving the piston 21 in the period P2, and the pumping loss of the engine 1 can be suppressed.

図2に戻り、S6では、燃料噴射弁37によりシリンダ22内へ燃料を噴射し、燃焼室31で混合気を燃焼させる。S4で燃料カット条件が成立していると判定した場合は、シリンダ22内へ燃料を噴射せず、燃焼室31内での燃焼は行わない。そして、S7でバルブタイミングを設定し、可変動弁装置341及び351へ制御信号を出力する。ここでは、排気弁35の閉弁開始時から排気上死点までの期間よりも、排気上死点から吸気弁34の開弁開始時までの期間を短くする。本実施形態の場合、排気弁35の閉弁開始時から排気上死点までの期間は変更せず、吸気弁34の開弁タイミングを進角補正する。図3(c)は燃料カット時のバルブタイミングを示す図である。   Returning to FIG. 2, in S <b> 6, fuel is injected into the cylinder 22 by the fuel injection valve 37, and the air-fuel mixture is combusted in the combustion chamber 31. If it is determined in S4 that the fuel cut condition is satisfied, the fuel is not injected into the cylinder 22 and the combustion in the combustion chamber 31 is not performed. In S7, the valve timing is set, and a control signal is output to the variable valve gears 341 and 351. Here, the period from the exhaust top dead center to the start of opening of the intake valve 34 is made shorter than the period from the start of closing the exhaust valve 35 to the exhaust top dead center. In the present embodiment, the period from the start of closing of the exhaust valve 35 to the exhaust top dead center is not changed, and the opening timing of the intake valve 34 is corrected to advance. FIG.3 (c) is a figure which shows the valve timing at the time of fuel cut.

図3(c)において、排気弁35の閉弁開始時から排気上死点までの期間P1は図3(b)と同じであるが、吸気弁34の開弁タイミングは破線で示すタイミング(図3(b)と同じ)から実線で示すタイミングに進角補正しており、排気上死点から吸気弁34の開弁開始時までの期間はP2’に変化し、したがって負のオーバーラップ期間はP’に変化している。   In FIG. 3C, the period P1 from the start of closing of the exhaust valve 35 to the exhaust top dead center is the same as in FIG. 3B, but the opening timing of the intake valve 34 is the timing indicated by the broken line (FIG. 3). 3 (same as (b)), the advance angle is corrected to the timing indicated by the solid line, and the period from the exhaust top dead center to the start of opening of the intake valve 34 changes to P2 ′, and therefore the negative overlap period is It has changed to P ′.

ここで、シリンダ22内の温度低下は、吸気行程においてピストン21が下死点に向かって移動することでシリンダ22内の既燃ガスが膨張すること、及び、吸気弁34の開弁によりシリンダ22内へ新気が導入されること、に起因する。本実施形態では、吸気弁34の開弁タイミングを早めることで、既燃ガスの膨張によるシリンダ22内の温度低下が進む前の、相対的にシリンダ22内が高温の時点で、新気を導入することにより、シリンダ22内の温度低下を抑制する。その結果、燃料カット中、シリンダ22内の温度低下が抑制され、燃料カット条件が不成立となって、燃料噴射を再開して圧縮自己着火を行うときに、着火性を向上できる。また、燃料カット中、吸排気を行うのでポンピングロスが過大となることも抑制できる。   Here, the temperature drop in the cylinder 22 is caused by the fact that the burned gas in the cylinder 22 expands due to the piston 21 moving toward the bottom dead center in the intake stroke, and the intake valve 34 is opened to open the cylinder 22. This is due to the introduction of fresh air. In the present embodiment, by opening the opening timing of the intake valve 34, fresh air is introduced when the temperature in the cylinder 22 is relatively high before the temperature in the cylinder 22 decreases due to the expansion of burned gas. By doing so, the temperature drop in the cylinder 22 is suppressed. As a result, the temperature drop in the cylinder 22 is suppressed during the fuel cut, the fuel cut condition is not satisfied, and the ignitability can be improved when the fuel injection is restarted and the compression self-ignition is performed. Moreover, since intake and exhaust are performed during fuel cut, it is possible to suppress an excessive pumping loss.

<第2実施形態>
本実施形態では、燃料カット時に、更に、吸気弁34のリフト量を小さくすることで、シリンダ22内への新気導入量を抑制し、シリンダ22内の温度低下を抑制する。但し、シリンダ22内への新気導入量を抑制すると、シリンダ22内の既燃ガスの割合が高く、酸素が少ない状態になって、燃料噴射を再開して圧縮自己着火を行うときに、着火性が悪化する場合が懸念される。そこで、本実施形態では、燃料カット条件が成立したと判定してから所定期間経過後に吸気弁34のリフト量を小さくすることで、シリンダ22内の酸素量を確保する。
Second Embodiment
In the present embodiment, when the fuel is cut, the lift amount of the intake valve 34 is further reduced, so that the amount of fresh air introduced into the cylinder 22 is suppressed, and the temperature drop in the cylinder 22 is suppressed. However, if the amount of fresh air introduced into the cylinder 22 is suppressed, the ratio of burned gas in the cylinder 22 is high, the oxygen is low, and ignition is performed when compression self-ignition is performed by restarting fuel injection. There is concern about the deterioration of sex. Therefore, in the present embodiment, the oxygen amount in the cylinder 22 is ensured by reducing the lift amount of the intake valve 34 after a predetermined period has elapsed after determining that the fuel cut condition is satisfied.

図4は本実施形態においてCPU101が実行する処理を示すフローチャートである。同図において、S1乃至S7の処理は図2のS1乃至S7の処理と同様であり、説明を省略する。本実施形態では、S7の処理に続いてS8乃至S11の処理を行う。   FIG. 4 is a flowchart showing processing executed by the CPU 101 in this embodiment. In the figure, the processing from S1 to S7 is the same as the processing from S1 to S7 in FIG. In the present embodiment, the processes of S8 to S11 are performed following the process of S7.

S8では吸気弁34のリフト量を既に小さくしているか否かを判定する。該当する場合は一単位の処理を終了し、該当しない場合はS9へ進む。S9では、燃料カット条件が成立したと判定してからの期間を計測するためのカウンタを加算する。カウンタはRAM103の一部の記憶領域にカウント値を記憶するソフトウエアカウンタとすることができる。   In S8, it is determined whether or not the lift amount of the intake valve 34 has already been reduced. If applicable, the process of one unit is terminated. If not, the process proceeds to S9. In S9, a counter for measuring a period after it is determined that the fuel cut condition is satisfied is added. The counter may be a software counter that stores a count value in a partial storage area of the RAM 103.

S10では、S9で加算したカウント値が規定値に達したか否かを判定する。該当する場合はS11へ進み、該当しない場合は一単位の処理を終了する。規定値は、カウンタにより計測する上記期間に基づいて設定され、エンジン1のサイクル数を基準としてもよいし、時間を基準としてもよい。エンジン1のサイクル数を基準とする場合、膨張行程、排気行程、吸気行程、圧縮行程を一単位として、例えば、規定値を3回とすることができる。この場合、燃料カット条件が成立してから吸気弁34が3回開弁した後に、そのリフト量が小さくなるように制御される。   In S10, it is determined whether or not the count value added in S9 has reached a specified value. If applicable, the process proceeds to S11. If not, one unit of processing is terminated. The prescribed value is set based on the period measured by the counter, and may be based on the number of cycles of the engine 1 or may be based on time. When the number of cycles of the engine 1 is used as a reference, for example, the specified value can be three times with the expansion stroke, the exhaust stroke, the intake stroke, and the compression stroke as one unit. In this case, after the fuel cut condition is satisfied, the lift amount is controlled to be small after the intake valve 34 is opened three times.

S11では、吸気弁34のリフト量を小さくなるように補正し、可変動弁装置341へ制御信号を出力する。また、上記カウンタをリセットする。以上により一単位の処理が終了する。   In S 11, the lift amount of the intake valve 34 is corrected to be small, and a control signal is output to the variable valve operating apparatus 341. Also, the counter is reset. Thus, one unit of processing is completed.

図5(a)は本実施形態における燃料カット時のバルブタイミングを示す図であり、図5(b)は燃料カット時の吸気弁34のリフト量の変化を示す図である。図5(a)のバルブタイミングは図3(b)と同じであり、図4のS7において吸気弁34の開弁タイミングが進角補正された状態を示す。図5(b)は図4のS11の処理で吸気弁34のリフト量が小さくなるように制御された状態を示し、破線が補正前、実線が補正後を示す。   FIG. 5A is a diagram showing the valve timing at the time of fuel cut in this embodiment, and FIG. 5B is a diagram showing the change in the lift amount of the intake valve 34 at the time of fuel cut. The valve timing of FIG. 5A is the same as that of FIG. 3B, and shows a state in which the valve opening timing of the intake valve 34 has been advanced in S7 of FIG. FIG. 5B shows a state in which the lift amount of the intake valve 34 is controlled to be small in the process of S11 of FIG. 4, and the broken line shows before correction and the solid line shows after correction.

このように本実施形態では、吸気弁34のリフト量を少なくすることでシリンダ22内への新気導入量を抑制し、シリンダ22内の温度低下を抑制することができる。また、吸気弁34のリフト量は燃料カット条件が成立してから所定期間後に小さくするので、シリンダ22内の酸素量を確保し、燃料噴射再開時の圧縮自己着火性を維持できる。また、燃料カット条件の成立直後の、シリンダ22内の温度が相対的に高い場合に新気導入量が相対的に多めに、所定期間経過後の、シリンダ22内の温度が相対的に低い場合に新気導入量が相対的に少なめになるので、シリンダ22内の温度低下抑制にも寄与する。   As described above, in this embodiment, the amount of fresh air introduced into the cylinder 22 can be suppressed by reducing the lift amount of the intake valve 34, and the temperature drop in the cylinder 22 can be suppressed. Further, since the lift amount of the intake valve 34 is reduced after a predetermined period after the fuel cut condition is satisfied, the oxygen amount in the cylinder 22 can be secured and the compression self-ignitability when the fuel injection is resumed can be maintained. Also, when the temperature in the cylinder 22 is relatively high immediately after the fuel cut condition is established, the amount of fresh air introduced is relatively large, and the temperature in the cylinder 22 is relatively low after a predetermined period of time. In addition, since the amount of fresh air introduced is relatively small, it contributes to the suppression of the temperature drop in the cylinder 22.

本発明の一実施形態に係る制御装置Aを適用した、エンジン1の制御システム図である。It is a control system figure of engine 1 to which control device A concerning one embodiment of the present invention is applied. CPU101が実行する処理の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the process which CPU101 performs. (a)は運転領域による燃焼方式の違いを示す図、(b)は自己着火時のバルブタイミングを示す図、(c)は燃料カット時のバルブタイミングを示す図である。(A) is a figure which shows the difference in the combustion system by an operation area | region, (b) is a figure which shows the valve timing at the time of self-ignition, (c) is a figure which shows the valve timing at the time of fuel cut. CPU101が実行する処理の他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the process which CPU101 performs. (a)は、燃料カット時のバルブタイミングを示す図、(b)は燃料カット時の吸気弁のリフト量の変化を示す図である。(A) is a figure which shows the valve timing at the time of fuel cut, (b) is a figure which shows the change of the lift amount of the intake valve at the time of fuel cut.

符号の説明Explanation of symbols

A 制御装置
100 ECU
34 吸気弁
35 排気弁
341、351 可変動弁機構
A Control device 100 ECU
34 Intake valve 35 Exhaust valve 341, 351 Variable valve mechanism

Claims (4)

気筒内の混合気を自己着火させる運転領域において、排気上死点前後にかけて吸気弁及び排気弁を共に閉弁させるバルブタイミング制御手段と、
前記気筒内への燃料の供給を停止する、予め定めた燃料カット条件が成立したか否かを判定する燃料カット判定手段と、
を備えたガソリンエンジンの制御装置において、
前記バルブタイミング制御手段は、
前記運転領域において、前記燃料カット判定手段が燃料カット条件が成立したと判定した場合には、前記排気弁の閉弁開始時から排気上死点までの期間よりも、排気上死点から前記吸気弁の開弁開始時までの期間を短くすることを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。
Valve timing control means for closing both the intake valve and the exhaust valve before and after exhaust top dead center in an operation region in which the air-fuel mixture in the cylinder self-ignites.
Fuel cut determination means for determining whether or not a predetermined fuel cut condition is satisfied, stopping supply of fuel into the cylinder;
In a gasoline engine control device equipped with
The valve timing control means includes
In the operation region, when the fuel cut determination means determines that the fuel cut condition is satisfied, the intake air from the exhaust top dead center is longer than the period from the start of closing of the exhaust valve to the exhaust top dead center. A control device for a gasoline engine, characterized by shortening the period until the start of valve opening.
前記バルブタイミング制御手段は、
前記運転領域において、前記排気弁の閉弁開始時から排気上死点までの期間と、排気上死点から前記吸気弁の開弁開始時までの期間と、を等しくする一方、前記燃料カット判定手段が燃料カット条件が成立したと判定した場合には、前記吸気弁の開弁タイミングを進角補正することを特徴とする請求項1に記載のガソリンエンジンの制御装置。
The valve timing control means includes
In the operating region, the period from the start of closing of the exhaust valve to the exhaust top dead center is made equal to the period from the exhaust top dead center to the start of opening of the intake valve, while the fuel cut determination 2. The gasoline engine control device according to claim 1, wherein when the means determines that the fuel cut condition is satisfied, the opening timing of the intake valve is advanced.
前記吸気弁のリフト量を制御するリフト量制御手段を更に備え、
前記リフト量制御手段は、
前記運転領域において、前記燃料カット判定手段が燃料カット条件が成立したと判定した場合には、前記吸気弁のリフト量を小さくすることを特徴とする請求項1又は2に記載のガソリンエンジンの制御装置。
Further comprising lift amount control means for controlling the lift amount of the intake valve;
The lift amount control means includes:
The gasoline engine control according to claim 1 or 2, wherein when the fuel cut determination means determines that a fuel cut condition is satisfied in the operating region, the lift amount of the intake valve is reduced. apparatus.
前記リフト量制御手段は、
前記運転領域において、前記燃料カット判定手段が燃料カット条件が成立したと判定した場合には、当該判定後の所定期間経過後に前記吸気弁のリフト量を小さくすることを特徴とする請求項3に記載のガソリンエンジンの制御装置。
The lift amount control means includes:
4. The lift amount of the intake valve is reduced after a predetermined period after the determination, when the fuel cut determination unit determines that the fuel cut condition is satisfied in the operation region. The gasoline engine control device described.
JP2007210178A 2007-08-10 2007-08-10 Control device for gasoline engine Pending JP2009041539A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007210178A JP2009041539A (en) 2007-08-10 2007-08-10 Control device for gasoline engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007210178A JP2009041539A (en) 2007-08-10 2007-08-10 Control device for gasoline engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009041539A true JP2009041539A (en) 2009-02-26

Family

ID=40442518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007210178A Pending JP2009041539A (en) 2007-08-10 2007-08-10 Control device for gasoline engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009041539A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012035783A (en) * 2010-08-09 2012-02-23 Toyota Motor Corp Hybrid vehicle
EP2584178A4 (en) * 2010-06-15 2014-04-09 Toyota Motor Co Ltd CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP2015117649A (en) * 2013-12-19 2015-06-25 マツダ株式会社 Control device of direct injection engine
JP2017008891A (en) * 2015-06-25 2017-01-12 株式会社日本自動車部品総合研究所 Control device of internal combustion engine
JP2020090917A (en) * 2018-12-04 2020-06-11 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine system
JP2020169606A (en) * 2019-04-03 2020-10-15 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine system
JPWO2022075091A1 (en) * 2020-10-08 2022-04-14

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001355462A (en) * 2000-06-09 2001-12-26 Denso Corp Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP2002089302A (en) * 2000-09-08 2002-03-27 Nissan Motor Co Ltd Valve control device for internal combustion engine
JP2002242711A (en) * 2001-02-14 2002-08-28 Mazda Motor Corp 4-cycle engine having catalyst
JP2005098187A (en) * 2003-09-24 2005-04-14 Honda Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine
JP2007162664A (en) * 2005-12-16 2007-06-28 Toyota Motor Corp Variable valve operating angle control device for internal combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001355462A (en) * 2000-06-09 2001-12-26 Denso Corp Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP2002089302A (en) * 2000-09-08 2002-03-27 Nissan Motor Co Ltd Valve control device for internal combustion engine
JP2002242711A (en) * 2001-02-14 2002-08-28 Mazda Motor Corp 4-cycle engine having catalyst
JP2005098187A (en) * 2003-09-24 2005-04-14 Honda Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine
JP2007162664A (en) * 2005-12-16 2007-06-28 Toyota Motor Corp Variable valve operating angle control device for internal combustion engine

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2584178A4 (en) * 2010-06-15 2014-04-09 Toyota Motor Co Ltd CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP2012035783A (en) * 2010-08-09 2012-02-23 Toyota Motor Corp Hybrid vehicle
JP2015117649A (en) * 2013-12-19 2015-06-25 マツダ株式会社 Control device of direct injection engine
JP2017008891A (en) * 2015-06-25 2017-01-12 株式会社日本自動車部品総合研究所 Control device of internal combustion engine
JP2020090917A (en) * 2018-12-04 2020-06-11 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine system
JP2020169606A (en) * 2019-04-03 2020-10-15 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine system
JP7151596B2 (en) 2019-04-03 2022-10-12 トヨタ自動車株式会社 internal combustion engine system
JPWO2022075091A1 (en) * 2020-10-08 2022-04-14
WO2022075091A1 (en) * 2020-10-08 2022-04-14 日立Astemo株式会社 Variable valve control device
JP7361224B2 (en) 2020-10-08 2023-10-13 日立Astemo株式会社 variable valve control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7841316B2 (en) Controller for direct injection engine
JP5741352B2 (en) Start control device for compression self-ignition engine
JP5786679B2 (en) Start control device for compression self-ignition engine
CN100590309C (en) Internal combustion engine starting system and method
CN105189989B (en) The start-control device of pre-mixing pression ingiter formula engine
KR20060051868A (en) engine
JP2009041539A (en) Control device for gasoline engine
JP2009041540A (en) Control device of gasoline engine
CN112166245A (en) Control device for internal combustion engine and control method for internal combustion engine
JP3931820B2 (en) Internal combustion engine and control method for internal combustion engine
JP5029517B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4198011B2 (en) Compressive self-ignition prevention device for internal combustion engine when starting
JP4840289B2 (en) Control unit for gasoline engine
JP4265475B2 (en) Control device for premixed compression ignition internal combustion engine
JP4419800B2 (en) Engine starter
JP5593132B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4166135B2 (en) Operating region control device for internal combustion engine
JP2006291939A (en) Engine control device
JP2018096311A (en) Control device of internal combustion engine
JP2004162617A (en) Control device for internal combustion engine
JP5879965B2 (en) Start control device for compression self-ignition engine
JP2014074338A (en) Control device of internal combustion engine
JP2007056772A (en) Control device for compression ignition internal combustion engine
WO2011067831A1 (en) Control device for vehicle-mounted diesel engine
JP5849648B2 (en) Start control device for compression self-ignition engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100316

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20101001

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20101102

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110705

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20111108