JP4127075B2

JP4127075B2 - Intake valve drive control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4127075B2
Application number: JP2003052334A
Authority: JP
Inventors: 南　　雄太郎; 岩野　　浩; 大羽　　拓; 尚徳小野田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004263581A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の吸気弁の動弁機構として、吸気弁の作動角を変更する第１可変動弁機構と作動角の中心角を変更する第２可変動弁機構とを備えてなる内燃機関の吸気弁駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の低速低負荷時における燃費の改善や安定した運転性並びに高速高負荷時における吸気充填効率の向上による十分な出力の確保、などのために、吸気弁の作動角やその中心角を機関運転状態に応じて変えることができる吸気弁駆動制御装置が従来から種々提案されている。
【０００３】
特許文献１は、本出願人が先に提案したものであるが、吸気弁の可変動弁機構として、吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大，縮小可能な第１可変動弁機構（リフト・作動角可変機構）と、リフトの中心角の位置を連続的に遅進させる第２可変動弁機構（位相可変機構）と、を備え、機関運転状態に応じて、吸気弁の作動角とその中心角とを、互いに独立して適切に可変制御することにより、燃費の改善や出力の向上を図った技術が開示されている。
【０００４】
このように２つの可変動弁機構を備えた吸気弁駆動制御装置では、運転状態に応じて、それぞれの目標値が与えられ、これに沿って各可変動弁機構が制御されることになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２６３１０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１における作動角と中心角の目標値の設定は、定常運転状態での燃焼安定性と燃費性能とを両立するように決定されており、過渡時での燃焼安定性については考慮されていない。例えば内燃機関の運転状態が高負荷域へと移行する過渡運転を考えると、燃焼安定性に関する制約が緩和されるため、定常時に比べて残留ガスを増加させることが可能である。従って、燃費性能の上で、定常運転状態で燃焼が安定する残留ガス量により決定された作動角・中心角の設定が、過渡時においても最良とは限らない。
【０００７】
また、各可変動弁機構のアクチュエータの応答遅れは考慮されていないため、上記のような過渡運転時には、実際の作動角および中心角の変化が、静的目標値に比べて、さらに残留ガスの少ない特性に沿ったものとなってしまう。つまり、同トルクで見た場合に各アクチュエータの応答遅れによる燃費の悪化が発生する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内燃機関の吸気弁駆動制御装置は、吸気弁の作動角を連続的に変更可能な第１可変動弁機構と、上記作動角の中心角を連続的に変更可能な第２可変動弁機構と、を備え、吸気弁の作動角および中心角の変更によって吸入空気量を調整するように構成されているものであって、内燃機関の運転状態に基づいて作動角の静的目標値および中心角の静的目標値を逐次設定する静的目標値設定手段を備えている。
【０００９】
そして、本発明では、現在の運転状態が、アクセル開度もしくはこれから算出される負荷要求値の変化率が所定値以上である加速中であるかを判定する過渡判定手段と、この加速中に、上記第２可変動弁機構の中心角の目標値を、加速中に逐次設定される上記の中心角静的目標値から進角側に補正して算出する中心角補正手段と、を備えている。このように中心角を進角させることで、バルブオーバラップが増大し、同トルクにおける残留ガス量は大となる。
【００１０】
また、この中心角補正手段に加えて、過渡運転時に、上記第１可変動弁機構の作動角の目標値を、上記の作動角静的目標値から作動角大の方向に補正して算出する作動角補正手段をさらに設けることもできる。この作動角の拡大によっても、同じく残留ガス量は大となる。
【００１１】
【発明の効果】
この発明によれば、過渡時に、吸気弁作動角の中心角を静的目標値に対してより進角側に設定するので、定常運転を基準とする静的目標値に沿って制御される場合に比べて残留ガス量が増加することになり、燃費が向上する。
【００１２】
また、さらに、請求項２のように、中心角の進角に加えて作動角を増加補正すれば、より燃費向上効果が得られ、また中心角の進角に伴うトルク低下をある程度補うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図６は、この発明に係る内燃機関の吸気弁駆動制御装置のシステム構成を示す構成説明図であって、内燃機関１は、吸気弁３と排気弁４とを有し、かつ吸気弁３の動弁機構として、吸気弁３のリフト・作動角を連続的に拡大・縮小させることが可能な第１可変動弁機構（ＶＥＬ）５および作動角の中心角を連続的に遅進させることが可能な第２可変動弁機構（ＶＴＣ）６を備えている。また、吸気通路７には、モータ等のアクチュエータにより開度が制御される電子制御スロットル弁２が設けられている。ここで、上記スロットル弁２は、吸気通路７内に、ブローバイガスの処理などのために必要な僅かな負圧（例えば−５０ｍｍＨｇ）を発生させるためだけに用いられており、吸入空気量の調整は、上記第１，第２可変動弁機構５，６により吸気弁３のリフト特性を変更することで行われる。すなわち、吸入空気量の調整をスロットル弁開度に依存しない実質的なスロットルレス運転が実現される。これらの第１，第２可変動弁機構５，６および電子制御スロットル弁２は、コントロールユニット１０によって制御されているが、基本的には、内燃機関１の燃焼安定性と燃費を最良にする観点から、吸入空気量が相対的に少ない所定領域（第１の領域）では、中心角を所定の進角位置に固定し、作動角を変更することで吸入空気量の調整を行い、また、吸入空気量が相対的に多い所定領域（第２の領域）では、作動角を所定の大作動角に固定し、中心角を変更することで吸入空気量の調整を行う。
【００１５】
また、燃料噴射弁８が吸気通路７に配設されており、上記のように吸気弁３により調整された吸入空気量に応じた量の燃料が、この燃料噴射弁８から噴射される。従って、内燃機関１の出力は、第１，第２可変動弁機構５，６により吸入空気量を調整することによって制御される。
【００１６】
上記のコントロールユニット１０は、運転者により操作されるアクセルペダルに設けられたアクセル開度センサ１１からのアクセル開度信号ＡＰＯと、エンジン回転速度センサ１２からのエンジン回転速度信号Ｎｅと、吸入空気量センサ１３からの吸入空気量信号と、を受け取り、これらの信号に基づいて、燃料噴射量、点火時期、作動角目標値、中心角目標値をそれぞれ演算する。そして、要求の燃料噴射量および点火時期を実現するように燃料噴射弁８および点火プラグ９を制御するとともに、作動角目標値および中心角目標値を実現するための制御信号を、第１可変動弁機構５のアクチュエータおよび第２可変動弁機構６のアクチュエータへそれぞれ出力する。なお、上記第１可変動弁機構５および第２可変動弁機構６は、その機械的な構成は公知であり、例えば、上述した特許文献１に記載の装置と同様の構成を有している。従って、その詳細な説明は省略する。
【００１７】
初めに、本発明に係る過渡時の補正を行わない場合の燃費等の問題について詳しく説明する。
【００１８】
図１は、内燃機関がある回転速度で一定のときに、負荷に対する目標作動角および目標中心角の設定例を示している。これは、定常状態を前提とした静的な目標値であって、図の中負荷域Ｂが本発明の第１の領域に相当し、高負荷域Ｃが本発明の第２の領域に相当する。図示するように、第１の領域では、中心角はほぼ一定であり、負荷変化に対し主に作動角が変更される。また、第２の領域では、作動角はほぼ一定であり、負荷変化に対し主に中心角が変更される。ここで、中負荷域にあるトルクＴ１から高負荷域にあるトルクＴ２へと急激に変化する過渡運転を考えると、図２に示すように、アクセル開度の増加に伴って、まず目標の作動角が拡大し、次に、第２の領域において、目標の中心角が遅角側へ変化していく。なお、ここでは、アクチュエータ等に起因する制御の応答遅れは考慮しない。
【００１９】
図３は、このような負荷変化に伴う最大リフト点（換言すれば中心角におけるリフト）の変化（軌跡）に着目したもので、第１可変動弁機構５は、作動角とともにリフトが拡大・縮小するので、中負荷域（第１の領域）では、負荷の増加に伴って最大リフト点は徐々に高くなり、かつ中心角が一定であることから、そのクランク角位置は変化しない。そして、高負荷域（第２の領域）では、最大リフト点の高さは一定のまま、そのクランク角位置が遅角していく。従って、静的目標値の特性としては、負荷の増加に対し、太実線Ａのように変化することになる。同一トルクを実現するための作動角と中心角の組み合わせは多数存在し、図中に等トルク線（点線）として示しているが、太実線Ａの過渡の始点である左下端の点が最もトルクが低く、過渡の終点である右端の点が最もトルクが高い。また、作動角と中心角とによって残留ガス量が変化するので、同様に、等残留ガス量の線を細実線でもって示している。
【００２０】
これは前述したように定常運転時の燃焼安定性と燃費性能から決定されたバルブタイミングであり、過渡運転を考えた場合、燃焼安定性に関する制約が緩和されるため、例えば、図中のａ点よりも残留ガス量の多いａ１点やａ２点の方が燃費向上の上で有利となる。このように、過渡時には、より残留ガス量を増加させられるにも拘わらず、静的目標値に沿って制御したのでは、好ましくない。
【００２１】
また、さらに、負荷が急激に変化する過渡時には、実際には、第１可変動弁機構５および第２可変動弁機構６のそれぞれの作動遅れが存在する。図４は、図２と同じくトルクＴ１からトルクＴ２へと急激に変化する過渡運転時の挙動を示したもので、アクセル開度の増加に伴って、まず目標の作動角が拡大し、次に、第２の領域において、目標の中心角が遅角側へ変化していくが、実際の作動角および中心角は、これらの目標値（静的目標値）の変化に対し、それぞれ図示するように応答遅れを伴った形で変化していく。特に、Ｔ１からＴ２へ変化する過渡の途中で、第１可変動弁機構５および第２可変動弁機構６の双方が静的目標値からずれてしまうことがある。
【００２２】
このような場合には、負荷変化に伴う最大リフト点の変化（軌跡）としては、図５の実線Ｂのように変化することになる。つまり、前述した静的目標値による特性Ａとは異なる特性となる。従って、同じトルクで比較すると、例えば静的目標値では最大リフト点がａ点にあるべきなのに対し、実際はｂ点となる。この結果、残留ガス量は、より少なくなってしまう。つまり、実際は、応答遅れによって、過渡時の燃費がより悪化する。
【００２３】
本発明は、このようなことを考慮して、過渡時に、より多くの残留ガス量を確保できるように、中心角目標値の補正を行う。
【００２４】
図７は、アクセル開度ＡＰＯから作動角目標値および中心角目標値を算出する処理の概略的なフローチャートである。まず、アクセル開度ＡＰＯからアクセル開度ＡＰＯに対応した目標空気量ｔＶを算出し（ステップ０１）、この目標空気量ｔＶから、作動角目標値ｔＥＶＥＮＴおよび中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲを算出する（ステップ０２、０３）。なお、上記目標空気量ｔＶは、負荷要求値の一例となる。
【００２５】
図８は、本発明に係る補正制御の第１実施例を示すフローチャートであって、（Ａ）のフローチャートが上記ステップ０２の詳細を示し、（Ｂ）のフローチャートが上記ステップ０３の詳細を示す。この第１実施例は、作動角および中心角の補正量をマップから求めるようにしたものであって、まず作動角目標値の算出について説明すると、目標空気量ｔＶとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０を所定のマップから検索する（ステップ１１）。次に、アクセル開度ＡＰＯの変化率ＤＡＰＯを求めるとともに、これを所定の過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫと比較し（ステップ１２）、ＤＡＰＯ≧ＤＡＰＯＫであれば、過渡と判定してステップ１３へ進む。そして、上記の変化率ＤＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、作動角補正ゲインＧＡＩＮＥを所定のマップから検索し（ステップ１３）、検索された作動角補正ゲインＧＡＩＮＥと変化率ＤＡＰＯとから作動角補正量ＨＯＳＥを算出して（ステップ１４）、この作動角補正量ＨＯＳＥを静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０に加えることにより、過渡時の作動角目標値ｔＥＶＥＮＴを算出する（ステップ１５）。一方、ステップ１２でＤＡＰＯ＜ＤＡＰＯＫの場合は、補正を行わずに作動角静的目標値をそのまま作動角目標値ｔＥＶＥＮＴとする。
【００２６】
中心角目標値の算出についても基本的に同様であり、目標空気量ｔＶとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０を所定のマップから検索する（ステップ２１）。次に、アクセル開度ＡＰＯの変化率ＤＡＰＯを求めるとともに、これを所定の過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫと比較し（ステップ２２）、ＤＡＰＯ≧ＤＡＰＯＫであれば、ステップ２３へ進んで、変化率ＤＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき中心角補正ゲインＧＡＩＮＣをマップから検索し（ステップ２３）、検索された中心角補正ゲインＧＡＩＮＣと変化率ＤＡＰＯとから中心角補正量ＨＯＳＣを算出する（ステップ２４）。そして、進角側への補正として、この中心角補正量ＨＯＳＣを静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０から減ずることにより、過渡時の中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲを算出する（ステップ２５）。一方、ステップ１２でＤＡＰＯ＜ＤＡＰＯＫの場合は、補正を行わずに中心角静的目標値をそのまま中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲとする。
【００２７】
図９は、この第１実施例の制御の内容を機能ブロック図として示したものである。ここで、ＡＰＯはアクセル開度、Ｎｅはエンジン回転数、であり、これらに基づいて、目標空気量演算部２１において、目標空気量ｔＶが算出される。そして、作動角静的目標値演算部２２によって作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０が求められ、かつ中心角静的目標値演算部２３によって中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０が求められる。なお、作動角静的目標値演算部２２および中心角静的目標値演算部２３は、定常運転状態で燃焼安定性を保ちつつ燃費が最良になるような作動角および中心角の静的目標値をそれぞれ算出するブロックであり、本実施例では、目標空気量ｔＶおよびエンジン回転数Ｎｅに基づいて、対応する値を所定の制御マップから検索するマップ方式としている。上記作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０および中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０は、作動角・中心角目標角度補正部２４において、過渡時にのみ補正される。過渡時の判定のために、ブロック２６では、ブロック２５で求めたアクセル開度変化率ＤＡＰＯと過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫとの比較を行い、過渡と判定したときにフラグ３０，３４の切換を介して、作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０および中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０の補正の要否が選択される。なお、変化率ＤＡＰＯは、所定のサンプリング時間毎に読み込まれるアクセル開度ＡＰＯの前回値との差から求められる。
【００２８】
作動角目標値の補正としては、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、ブロック２７で所定のマップから作動角補正ゲインＧＡＩＮＥを求めるとともに、これをブロック２８でアクセル開度変化率ＤＡＰＯに乗じて作動角補正量ＨＯＳＥとし、これを加算点２９において作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０に加え、最終的な作動角目標値ｔＥＶＥＮＴを算出する。
【００２９】
同様に、中心角目標値の補正としては、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、ブロック３１で所定のマップから中心角補正ゲインＧＡＩＮＣを求めるとともに、これをブロック３２でアクセル開度変化率ＤＡＰＯに乗じて中心角補正量ＨＯＳＣとし、これを加算点３３において中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０から減算し、最終的な中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲを算出する。
【００３０】
図１０は、上記第１実施例による過渡時の作用を示すタイムチャートであり、内燃機関の回転速度がある回転速度で一定に保たれていると仮定して、中負荷域からアクセルペダルを踏み込み高負荷域まで過渡走行を行った際の、（ａ）アクセル開度ＡＰＯ、（ｂ）作動角、（ｃ）中心角および（ｄ）残留ガス量、の変化を示している。（ａ）のように時間ｔ１から時間ｔ２までアクセルペダルを踏み込んだとすると、アクセル開度に対応した目標空気量が算出され、この目標空気量から、符号Ｂ１で示す作動角静的目標値および符号Ｃ１で示す中心角静的目標値が算出される。仮にこれらがそのまま最終的な目標値として与えられると、残留ガス量は、（ｄ）の符号Ｄ１で示す線のように得られる。
【００３１】
本実施例では、アクセル開度の変化率が所定値以上となるｔ１からｔ２までの間、作動角静的目標値に対して、アクセル開度の変化率に応じた補正量を加えて作動角目標値を算出する。つまり符号Ｂ２で示す線のように、作動角目標値が作動角を拡大する方向に補正される。同時に、中心角静的目標値に対して、アクセル開度の変化率に応じた補正量を減じて中心角目標値を算出する。つまり符号Ｃ２で示す線のように、中心角目標値が進角側に補正される。
【００３２】
図１１は、図３，図５と同様に、中心角におけるリフトつまり最大リフト点の軌跡を示したものであり、補正を加えない場合の静的目標値の特性Ａから、上述した作動角目標値および中心角目標値の補正によって、特性Ｂへと移る。そのため、同時刻での作動角・中心角の目標値を比較すると、補正を加えない場合のａ１〜ａ７の点からそれぞれｂ１〜ｂ７の点へと移行し、従って、ほぼ同トルクを維持したまま残留ガス量が増大することがわかる。これにより、残留ガス量の特性としては、図１０の（ｄ）の符号Ｄ２で示す特性となる。
【００３３】
このように上記実施例では、過渡時に残留ガス量が十分に確保され、より一層の燃費向上が達成される。また、中心角の進角補正に加えて作動角の拡大補正を行うことで、後述するように、エンジントルクの低下を回避することができる。さらに、アクセル開度ＡＰＯとその変化率ＤＡＰＯとを考慮した形で補正が行われるので、現在の負荷と過渡の速さに応じて、中心角および作動角に適切な補正を加えることができる。
【００３４】
図１２は、本発明に係る補正制御の第２実施例を示すフローチャートであって、（Ａ）のフローチャートが上記ステップ０２の詳細を示し、（Ｂ）のフローチャートが上記ステップ０３の詳細を示す。この第２実施例は、作動角の補正量を、中心角の偏差（目標値と現在値との差）から求めるようにしたものであって、まず作動角目標値の算出について説明すると、目標空気量ｔＶとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０を所定のマップから検索する（ステップ３１）。次に、アクセル開度ＡＰＯの変化率ＤＡＰＯを求めるとともに、これを所定の過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫと比較し（ステップ３２）、ＤＡＰＯ≧ＤＡＰＯＫであれば、過渡と判定してステップ３３へ進む。そして、そのときの中心角の現在値ｒＣＥＮＴＥＲと中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０とから中心角偏差ＥＲＲＣを算出し（ステップ３３）、かつこの中心角偏差ＥＲＲＣに所定のゲインＧＡＩＮＥを乗じて作動角補正量ＨＯＳＥを求める（ステップ３４）。この作動角補正量ＨＯＳＥを静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０に加えることにより、過渡時の作動角目標値ｔＥＶＥＮＴを算出する（ステップ３５）。一方、ステップ３２でＤＡＰＯ＜ＤＡＰＯＫの場合は、補正を行わずに作動角静的目標値をそのまま作動角目標値ｔＥＶＥＮＴとする。
【００３５】
中心角目標値の算出については第１実施例と全く同様であり、目標空気量ｔＶとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０を所定のマップから検索する（ステップ４１）。次に、アクセル開度ＡＰＯの変化率ＤＡＰＯを求めるとともに、これを所定の過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫと比較し（ステップ４２）、ＤＡＰＯ≧ＤＡＰＯＫであれば、ステップ４３へ進んで、変化率ＤＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき中心角補正ゲインＧＡＩＮＣをマップから検索し（ステップ４３）、検索された中心角補正ゲインＧＡＩＮＣと変化率ＤＡＰＯとから中心角補正量ＨＯＳＣを算出する（ステップ４４）。そして、進角側への補正として、この中心角補正量ＨＯＳＣを静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０から減ずることにより、過渡時の中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲを算出する（ステップ４５）。一方、ステップ１２でＤＡＰＯ＜ＤＡＰＯＫの場合は、補正を行わずに中心角静的目標値をそのまま中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲとする。
【００３６】
図１３は、この第２実施例の制御の内容を機能ブロック図として示したものである。なお、前述した第１実施例の図９の各部と実質的に変わりがない箇所には、同一符号を付してある。
【００３７】
前述したように、ＡＰＯはアクセル開度、Ｎｅはエンジン回転数、であり、これらに基づいて、目標空気量演算部２１において、目標空気量ｔＶが算出される。そして、作動角静的目標値演算部２２によって作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０が求められ、かつ中心角静的目標値演算部２３によって中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０が求められる。作動角静的目標値演算部２２および中心角静的目標値演算部２３は、定常運転状態で燃焼安定性を保ちつつ燃費が最良になるような作動角および中心角の静的目標値をそれぞれ算出するブロックであり、本実施例では、目標空気量ｔＶおよびエンジン回転数Ｎｅに基づいて、対応する値を所定の制御マップから検索するマップ方式としている。上記作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０および中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０は、作動角・中心角目標角度補正部２４において、過渡時にのみ補正される。過渡時の判定のために、ブロック２６では、ブロック２５で求めたアクセル開度変化率ＤＡＰＯと過渡判定アクセル開度変化率ＤＡＰＯＫとの比較を行い、過渡と判定したときにフラグ３０，３４の切換を介して、作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０および中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０の補正の要否が選択される。なお、変化率ＤＡＰＯは、所定のサンプリング時間毎に読み込まれるアクセル開度ＡＰＯの前回値との差から求められる。
【００３８】
中心角目標値の補正としては、第１実施例と変わりがなく、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、ブロック３１で所定のマップから中心角補正ゲインＧＡＩＮＣを求めるとともに、これをブロック３２でアクセル開度変化率ＤＡＰＯに乗じて中心角補正量ＨＯＳＣとし、これを加算点３３において中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０から減算し、最終的な中心角目標値ｔＣＥＮＴＥＲを算出する。
【００３９】
一方、作動角目標値の補正としては、加算点４１において、中心角静的目標値ｔＣＥＮＴＥＲ０から中心角現在値ｒＣＥＮＴＥＲを減算して中心角偏差ＥＲＲＣが求め、これにブロック４２で所定のゲインＧＡＩＮＥを乗じることで作動角補正量ＨＯＳＥとする。そして、この作動角補正量ＨＯＳＥを、加算点２９において作動角静的目標値ｔＥＶＥＮＴ０に加え、最終的な作動角目標値ｔＥＶＥＮＴを算出する。
【００４０】
図１４は、上記第２実施例による過渡時の作用を示すタイムチャートであり、内燃機関の回転速度がある回転速度で一定に保たれていると仮定して、中負荷域からアクセルペダルを踏み込み高負荷域まで過渡走行を行った際の、（ａ）アクセル開度ＡＰＯ、（ｂ）作動角、（ｃ）中心角、（ｄ）残留ガス量、および（ｅ）エンジントルク、の変化を示している。なお、この図では、前述した第１実施例の図１０とは異なり、目標値のほかに実際値を併せて記載してある。（ａ）のように時間ｔ１から時間ｔ２までアクセルペダルを踏み込んだとすると、アクセル開度に対応した目標空気量が算出され、この目標空気量から、符号Ｂ１１で示す作動角静的目標値および符号Ｃ１１で示す中心角静的目標値が算出される。仮にこれらがそのまま最終的な目標値として与えられると、残留ガス量は、（ｄ）の符号Ｄ１１で示す線のように得られる。しかし、実際には、第１、２可変動弁機構５，６は応答遅れを伴って作動することから、実際の作動角および中心角は、それぞれ符号Ｂ１２および符号Ｃ１２で示す線のように推移し、実際の残留ガス量は、符号Ｄ１２で示す線のようになる。また、実際のエンジントルクは、（ｅ）のＥ１２の線のように得られる。
【００４１】
本実施例では、アクセル開度の変化率が所定値以上となるｔ１からｔ２までの間、中心角静的目標値に対して、アクセル開度の変化率に応じた補正量を減じて中心角目標値を算出する。つまり符号Ｃ２１で示す線のように、中心角目標値が進角側に補正される。この目標値に対し、第２可変動弁機構６の応答遅れにより、実際の中心角（現在値）は、符号Ｃ２２で示す線のように推移する。
【００４２】
そして、この中心角現在値と中心角静的目標値との間の偏差（図の（ｃ）にｃとして示す）に応じた補正量（図の（ｂ）にｂとして示す）を、作動角静的目標値に加えることで、作動角目標値が作動角拡大方向に補正される。つまり、作動角目標値は、符号Ｂ２１で示す線のような特性となる。この目標値に対し、第１可変動弁機構５の応答遅れにより、実際の作動角は、符号Ｂ２２で示す線のように推移する。この結果、実際の残留ガス量は、符号Ｄ２３で示す線のような特性で得られ、また実際のエンジントルクは、符号Ｅ２３で示す線のような特性で得られる。
【００４３】
なお、符号Ｄ２２で示す線および符号Ｅ２２で示す線は、それぞれ中心角静的目標値にのみ補正処理を行った場合の残留ガス量およびエンジントルクの実際値の特性を示している。このように、中心角静的目標値にだけ補正処理を行う場合も作動角静的目標値と中心角静的目標値との双方に補正処理を行う場合も、いずれも補正処理を行わない場合に比べて残留ガス量は増加しているが、エンジントルクの面では、作動角静的目標値と中心角静的目標値との双方に補正処理を行う方が、有利となる。つまり、中心角のみに補正を加えると、若干のトルクの低下が発生するが、同時に作動角を拡大補正することで、残留ガス量を確保しつつトルクの低下を補うことができる。
【００４４】
また、上記第２実施例においては、作動角補正量を中心角現在値と中心角静的目標値との偏差に応じて求めているため、過渡の途中で、応答遅れにより中心角が現在どの位置にあるかを考慮しながら作動角補正量を算出することができ、種々の要因で第２可変動弁機構６の応答性が変わっても、適切な作動角補正量を算出することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】機関回転速度一定の下での負荷に対する作動角および中心角の設定の一例を示す特性図。
【図２】図１の設定による過渡時の作動角および中心角の目標値の変化を示すタイムチャート。
【図３】静的目標値の場合の過渡時における最大リフト点の移動軌跡を示す特性図。
【図４】可変動弁機構の応答遅れを考慮した場合の図２と同様のタイムチャート。
【図５】可変動弁機構の応答遅れを考慮した場合の図３と同様の特性図。
【図６】本発明に係る内燃機関の吸気弁駆動制御装置のシステム構成図。
【図７】その制御の全体を示すフローチャート。
【図８】作動角および中心角の目標値算出の第１実施例を示すフローチャート。
【図９】第１実施例を示すブロック図。
【図１０】第１実施例による図２と同様のタイムチャート。
【図１１】第１実施例による図３と同様の特性図。
【図１２】作動角および中心角の目標値算出の第２実施例を示すフローチャート。
【図１３】第２実施例を示すブロック図。
【図１４】第２実施例による図２と同様のタイムチャート。
【符号の説明】
２…電子制御スロットル弁
５…第１可変動弁機構
６…第２可変動弁機構
１０…コントロールユニット
１１…アクセル開度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes an internal combustion engine having a first variable valve mechanism that changes an operating angle of an intake valve and a second variable valve mechanism that changes a central angle of the operating angle as a valve operating mechanism of the intake valve of the internal combustion engine. The present invention relates to an intake valve drive control device for an engine.
[0002]
[Prior art]
In order to improve the fuel consumption at low speed and low load of the internal combustion engine, to ensure stable operation, and to secure sufficient output by improving the intake charge efficiency at high speed and high load, the operating angle of the intake valve and its central angle are determined. Various intake valve drive control devices that can be changed according to operating conditions have been proposed.
[0003]
Patent Document 1 has been previously proposed by the present applicant. As a variable valve mechanism for an intake valve, a first variable valve that can simultaneously and continuously expand and reduce the lift and operating angle of the intake valve. A mechanism (lift / operating angle variable mechanism) and a second variable valve mechanism (phase variable mechanism) that continuously delays the position of the center angle of the lift, and according to the engine operating state, A technique is disclosed in which the operating angle and the central angle are appropriately variably controlled independently of each other to improve fuel consumption and output.
[0004]
Thus, in the intake valve drive control device provided with two variable valve mechanisms, each target value is given according to the operating state, and each variable valve mechanism is controlled along this.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-263105 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the setting of the target values of the operating angle and the central angle in Patent Document 1 is determined so as to achieve both combustion stability in a steady operation state and fuel consumption performance. Not considered. For example, when considering a transient operation in which the operating state of the internal combustion engine shifts to a high load range, restrictions on combustion stability are relaxed, and therefore it is possible to increase the residual gas as compared with the steady state. Therefore, in terms of fuel efficiency, the setting of the operating angle and the central angle determined by the residual gas amount at which combustion is stable in a steady operation state is not always the best even in a transient state.
[0007]
In addition, since the response delay of the actuator of each variable valve mechanism is not taken into account, during the transient operation as described above, the actual operating angle and the change in the central angle are further reduced compared to the static target value. It will be in line with few characteristics. That is, when viewed at the same torque, fuel consumption is deteriorated due to a response delay of each actuator.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An intake valve drive control device for an internal combustion engine according to the present invention includes a first variable valve mechanism that can continuously change the operating angle of the intake valve and a second variable valve mechanism that can continuously change the central angle of the operating angle. A variable valve mechanism, and is configured to adjust the intake air amount by changing the operating angle and the central angle of the intake valve, the static target of the operating angle based on the operating state of the internal combustion engine Value and center target static target value Sequential Static target value setting means for setting is provided.
[0009]
In the present invention, the current operating state is During acceleration when the accelerator opening or the rate of change of the required load value calculated from this is greater than or equal to a predetermined value Transient determination means for determining whether there is, During this acceleration , The target value of the central angle of the second variable valve mechanism is Set sequentially during acceleration Center angle correcting means for correcting the center angle static target value to the advance side and calculating. By advancing the central angle in this way, the valve overlap increases and the amount of residual gas at the same torque increases.
[0010]
In addition to the central angle correction means, during transient operation, the target value of the operating angle of the first variable valve mechanism is calculated by correcting the operating angle static target value in the direction of a large operating angle. An operating angle correction means can be further provided. The increase in the operating angle also increases the residual gas amount.
[0011]
【The invention's effect】
According to the present invention, at the time of transition, the central angle of the intake valve operating angle is set to a more advanced side with respect to the static target value, so that the control is performed along the static target value based on steady operation. As a result, the amount of residual gas is increased and fuel efficiency is improved.
[0012]
Further, as described in claim 2, if the operating angle is corrected to increase in addition to the advance angle of the center angle, a fuel efficiency improvement effect can be obtained, and the torque decrease accompanying the advance angle of the center angle can be compensated to some extent. it can.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the system configuration of the intake valve drive control device for an internal combustion engine according to the present invention. The internal combustion engine 1 has an intake valve 3 and an exhaust valve 4, and As the valve operating mechanism, a first variable valve operating mechanism (VEL) 5 capable of continuously expanding and reducing the lift / operating angle of the intake valve 3 and continuously delaying the central angle of the operating angle. A possible second variable valve mechanism (VTC) 6 is provided. The intake passage 7 is provided with an electronically controlled throttle valve 2 whose opening degree is controlled by an actuator such as a motor. Here, the throttle valve 2 is used only for generating a slight negative pressure (for example, −50 mmHg) necessary for processing blow-by gas in the intake passage 7 and adjusting the intake air amount. Is performed by changing the lift characteristics of the intake valve 3 by the first and second variable valve mechanisms 5 and 6. That is, a substantial throttle-less operation that does not depend on the throttle valve opening for adjusting the intake air amount is realized. The first and second variable valve mechanisms 5 and 6 and the electronically controlled throttle valve 2 are controlled by the control unit 10, but basically, the combustion stability and fuel consumption of the internal combustion engine 1 are optimized. From the viewpoint, in the predetermined area (first area) where the intake air amount is relatively small, the central angle is fixed at a predetermined advance position, and the intake air amount is adjusted by changing the operating angle. In a predetermined region (second region) where the intake air amount is relatively large, the operating angle is fixed to a predetermined large operating angle, and the central air angle is changed to adjust the intake air amount.
[0015]
A fuel injection valve 8 is disposed in the intake passage 7, and an amount of fuel corresponding to the intake air amount adjusted by the intake valve 3 as described above is injected from the fuel injection valve 8. Accordingly, the output of the internal combustion engine 1 is controlled by adjusting the intake air amount by the first and second variable valve mechanisms 5 and 6.
[0016]
The control unit 10 includes an accelerator opening signal APO from an accelerator opening sensor 11 provided on an accelerator pedal operated by a driver, an engine rotation speed signal Ne from an engine rotation speed sensor 12, and an intake air amount. The intake air amount signal from the sensor 13 is received, and based on these signals, the fuel injection amount, the ignition timing, the operating angle target value, and the center angle target value are calculated. Then, the fuel injection valve 8 and the spark plug 9 are controlled so as to realize the required fuel injection amount and ignition timing, and control signals for realizing the operation angle target value and the center angle target value are sent to the first variable motion. Output to the actuator of the valve mechanism 5 and the actuator of the second variable valve mechanism 6 respectively. The first variable valve mechanism 5 and the second variable valve mechanism 6 have known mechanical configurations, and have, for example, the same configuration as the device described in Patent Document 1 described above. . Therefore, the detailed description is abbreviate | omitted.
[0017]
First, a problem such as fuel consumption when the correction at the time of transition according to the present invention is not performed will be described in detail.
[0018]
FIG. 1 shows an example of setting a target operating angle and a target center angle for a load when the internal combustion engine is constant at a certain rotational speed. This is a static target value based on a steady state, and the middle load region B in the figure corresponds to the first region of the present invention, and the high load region C corresponds to the second region of the present invention. To do. As shown in the figure, in the first region, the central angle is substantially constant, and the operating angle is mainly changed with respect to the load change. In the second region, the operating angle is substantially constant, and the central angle is mainly changed with respect to the load change. Here, considering a transient operation in which the torque T1 in the middle load range is suddenly changed to the torque T2 in the high load range, as shown in FIG. The angle increases, and then the target central angle changes toward the retarded side in the second region. Here, the control response delay caused by the actuator or the like is not considered.
[0019]
FIG. 3 pays attention to the change (trajectory) of the maximum lift point (in other words, lift at the central angle) accompanying such load change. In the middle load region (first region), the maximum lift point gradually increases as the load increases and the central angle is constant, so that the crank angle position does not change. In the high load region (second region), the crank angle position is retarded while the height of the maximum lift point remains constant. Therefore, the characteristic of the static target value changes as shown by the thick solid line A with respect to the increase in load. There are many combinations of the operating angle and the central angle for realizing the same torque, which are shown as isotorque lines (dotted lines) in the figure. The torque is highest at the rightmost point, which is the end point of the transition. Since the residual gas amount varies depending on the operating angle and the central angle, the equal residual gas amount line is also shown by a thin solid line.
[0020]
This is the valve timing determined from the combustion stability and fuel consumption performance during steady operation as described above. When transient operation is considered, restrictions on combustion stability are relaxed. For example, point a in the figure The points a1 and a2 having a larger residual gas amount are more advantageous for improving fuel efficiency. Thus, at the time of transition, it is not preferable to control along the static target value even though the residual gas amount can be increased.
[0021]
Furthermore, during a transient in which the load changes abruptly, there are actually operation delays of the first variable valve mechanism 5 and the second variable valve mechanism 6. FIG. 4 shows the behavior at the time of transient operation in which the torque T1 changes rapidly from the torque T1 to the torque T2 as in FIG. 2. As the accelerator opening increases, the target operating angle first increases, In the second region, the center angle of the target changes toward the retard side, but the actual operating angle and the center angle are respectively illustrated with respect to changes in these target values (static target values). It changes in a form with a response delay. In particular, during the transition from T1 to T2, both the first variable valve mechanism 5 and the second variable valve mechanism 6 may deviate from the static target value.
[0022]
In such a case, the change (trajectory) of the maximum lift point associated with the load change changes as shown by a solid line B in FIG. That is, the characteristic is different from the characteristic A based on the static target value described above. Therefore, when compared with the same torque, for example, the maximum lift point should be at the point a in the static target value, but actually the point b. As a result, the residual gas amount becomes smaller. In other words, in actuality, the fuel efficiency at the time of transition is further deteriorated due to the response delay.
[0023]
In consideration of the above, the present invention corrects the center angle target value so that a larger amount of residual gas can be secured during the transition.
[0024]
FIG. 7 is a schematic flowchart of processing for calculating the operating angle target value and the center angle target value from the accelerator opening APO. First, a target air amount tV corresponding to the accelerator opening APO is calculated from the accelerator opening APO (step 01), and an operating angle target value tEVENT and a center angle target value tCENTER are calculated from the target air amount tV (step 02). 03). The target air amount tV is an example of a load request value.
[0025]
FIG. 8 is a flowchart showing the first embodiment of the correction control according to the present invention, wherein the flowchart (A) shows details of step 02 and the flowchart (B) shows details of step 03. In the first embodiment, the correction amounts of the operating angle and the central angle are obtained from a map. First, calculation of the operating angle target value will be described. Based on the target air amount tV and the engine speed Ne. The operating angle static target value tEVENT0 is retrieved from a predetermined map (step 11). Next, the change rate DAPO of the accelerator opening APO is obtained and compared with a predetermined transient determination accelerator opening change rate DAPOK (step 12). If DAPO ≧ DAPOK, it is determined as transient and the process proceeds to step 13. move on. Based on the change rate DAPO and the engine speed Ne, the operating angle correction gain GAINE is searched from a predetermined map (step 13), and the operating angle correction is performed from the searched operating angle correction gain GAINE and the change rate DAPO. The amount HOSE is calculated (step 14), and this operating angle correction amount HOSE is added to the static target value tEVENT0 to calculate the transient operating angle target value tEVENT (step 15). On the other hand, if DAPO <DAPOK in step 12, the operating angle static target value is directly used as the operating angle target value tEVENT without correction.
[0026]
The calculation of the center angle target value is basically the same, and the center angle static target value tCENTER0 is retrieved from a predetermined map based on the target air amount tV and the engine speed Ne (step 21). Next, the change rate DAPO of the accelerator opening APO is obtained and compared with a predetermined transient determination accelerator opening change rate DAPOK (step 22). If DAPO ≧ DAPOK, the process proceeds to step 23, where the change rate A center angle correction gain GAINC is retrieved from the map based on DAPO and the engine speed Ne (step 23), and a center angle correction amount HOSC is calculated from the retrieved center angle correction gain GAINC and the change rate DAPO (step 24). . Then, as a correction to the advance angle side, the center angle target value tCENTER at the time of transition is calculated by subtracting the center angle correction amount HOSC from the static target value tCENTER0 (step 25). On the other hand, if DAPO <DAPOK in step 12, the center angle static target value is set as the center angle target value tCENTER without correction.
[0027]
FIG. 9 shows the contents of the control of the first embodiment as a functional block diagram. Here, APO is the accelerator opening, and Ne is the engine speed. Based on these values, the target air amount calculator 21 calculates the target air amount tV. Then, the working angle static target value calculator 22 determines the operating angle static target value tEVENT0, and the center angle static target value calculator 23 determines the center angle static target value tCENTER0. The operating angle static target value calculator 22 and the center angle static target value calculator 23 are the static target values of the operating angle and the central angle that provide the best fuel efficiency while maintaining the combustion stability in the steady operation state. In this embodiment, a map method is used in which a corresponding value is searched from a predetermined control map based on the target air amount tV and the engine speed Ne. The operating angle static target value tEVENT0 and the central angle static target value tCENTER0 are corrected by the operating angle / center angle target angle correction unit 24 only during a transition. For determination at the time of transition, in block 26, the accelerator opening change rate DAPO obtained in block 25 is compared with the transient determination accelerator opening change rate DAPOK, and the flag 30 and 34 are switched when it is determined as transient. The necessity of the correction of the working angle static target value tEVENT0 and the center angle static target value tCENTER0 is selected via. Note that the rate of change DAPO is obtained from the difference from the previous value of the accelerator opening APO that is read every predetermined sampling time.
[0028]
In order to correct the operating angle target value, the operating angle correction gain GAINE is obtained from a predetermined map in block 27 based on the accelerator opening APO and the engine speed Ne, and this is converted to the accelerator opening change rate DAPO in block 28. Multiply it to obtain the operating angle correction amount HOSE, add this to the operating angle static target value tEVENT0 at the addition point 29, and calculate the final operating angle target value tEVENT.
[0029]
Similarly, as the correction of the center angle target value, the block 31 calculates the center angle correction gain GAINC from a predetermined map based on the accelerator opening APO and the engine speed Ne, and the block 32 changes the accelerator opening. By multiplying the rate DAPO to obtain the center angle correction amount HOSC, this is subtracted from the center angle static target value tCENTER0 at the addition point 33 to calculate the final center angle target value tCENTER.
[0030]
FIG. 10 is a time chart showing the action during the transition according to the first embodiment, and the accelerator pedal is depressed from the middle load range on the assumption that the rotation speed of the internal combustion engine is kept constant at a certain rotation speed. The graph shows changes in (a) accelerator opening APO, (b) operating angle, (c) center angle, and (d) residual gas amount when transient running is performed up to a high load range. If the accelerator pedal is depressed from time t1 to time t2 as shown in (a), a target air amount corresponding to the accelerator opening is calculated, and from this target air amount, an operating angle static target value indicated by symbol B1 and symbol C1 The center angle static target value indicated by is calculated. If these are given as the final target values as they are, the residual gas amount is obtained as shown by a line indicated by reference numeral D1 in (d).
[0031]
In this embodiment, during the period from t1 to t2 when the change rate of the accelerator opening is equal to or greater than a predetermined value, a correction amount corresponding to the change rate of the accelerator opening is added to the operating angle static target value. Calculate the target value. That is, the working angle target value is corrected in the direction in which the working angle is expanded, as indicated by a line indicated by reference sign B2. At the same time, the center angle target value is calculated by subtracting the correction amount corresponding to the change rate of the accelerator opening with respect to the center angle static target value. In other words, the center angle target value is corrected to the advance side as indicated by the line indicated by the symbol C2.
[0032]
FIG. 11 shows the lift at the center angle, that is, the locus of the maximum lift point, as in FIGS. 3 and 5. From the characteristic A of the static target value when no correction is made, the operating angle target described above is shown. The value B and the center angle target value are corrected to move to the characteristic B. Therefore, when the target values of the operating angle and the central angle at the same time are compared, the points from a1 to a7 when correction is not applied are shifted to the points b1 to b7, respectively, so that the torque remains substantially the same. It can be seen that the amount of residual gas increases. Thereby, as the characteristic of the residual gas amount, the characteristic indicated by the symbol D2 in FIG.
[0033]
As described above, in the above-described embodiment, a sufficient amount of residual gas is ensured during the transition, and further improvement in fuel consumption is achieved. Further, by performing the expansion correction of the operating angle in addition to the advance correction of the center angle, as will be described later, it is possible to avoid a decrease in engine torque. Further, since the correction is performed in consideration of the accelerator opening APO and the rate of change DAPO, it is possible to appropriately correct the center angle and the operating angle in accordance with the current load and the speed of transition.
[0034]
FIG. 12 is a flowchart showing a second embodiment of the correction control according to the present invention, wherein the flowchart (A) shows details of step 02 and the flowchart (B) shows details of step 03. In the second embodiment, the correction amount of the operating angle is obtained from the deviation of the center angle (difference between the target value and the current value). First, calculation of the operating angle target value will be described. Based on the air amount tV and the engine speed Ne, the operating angle static target value tEVENT0 is retrieved from a predetermined map (step 31). Next, the change rate DAPO of the accelerator opening APO is obtained and compared with a predetermined transient determination accelerator opening change rate DAPOK (step 32). If DAPO ≧ DAPOK, it is determined as transient and the process proceeds to step 33. move on. Then, the center angle deviation ERRC is calculated from the current center angle current value rCENTER and the center angle static target value tCENTER0 (step 33), and the center angle deviation ERRRC is multiplied by a predetermined gain GAINE to correct the operating angle. The quantity HOSE is determined (step 34). By adding this operating angle correction amount HOSE to the static target value tEVENT0, the operating angle target value tEVENT at the time of transition is calculated (step 35). On the other hand, if DAPO <DAPOK in step 32, the operating angle static target value is used as it is as the operating angle target value tEVENT without correction.
[0035]
The calculation of the center angle target value is exactly the same as in the first embodiment, and the center angle static target value tCENTER0 is searched from a predetermined map based on the target air amount tV and the engine speed Ne (step 41). Next, the change rate DAPO of the accelerator opening APO is obtained and compared with a predetermined transient determination accelerator opening change rate DAPOK (step 42). If DAPO ≧ DAPOK, the routine proceeds to step 43, where the change rate A center angle correction gain GAINC is retrieved from the map based on DAPO and the engine speed Ne (step 43), and a center angle correction amount HOSC is calculated from the retrieved center angle correction gain GAINC and the change rate DAPO (step 44). . Then, as a correction to the advance side, the center angle target value tCENTER at the time of transition is calculated by subtracting the center angle correction amount HOSC from the static target value tCENTER0 (step 45). On the other hand, if DAPO <DAPOK in step 12, the center angle static target value is set as the center angle target value tCENTER without correction.
[0036]
FIG. 13 is a functional block diagram showing the contents of the control of the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location which is not substantially different from each part of FIG. 9 of 1st Example mentioned above.
[0037]
As described above, APO is the accelerator opening, Ne is the engine speed, and based on these, the target air amount calculation unit 21 calculates the target air amount tV. Then, the working angle static target value calculator 22 determines the operating angle static target value tEVENT0, and the center angle static target value calculator 23 determines the center angle static target value tCENTER0. The working angle static target value calculation unit 22 and the center angle static target value calculation unit 23 set the static target values of the operation angle and the center angle so that the fuel consumption is optimal while maintaining the combustion stability in the steady operation state. In this embodiment, a map method is used in which a corresponding value is searched from a predetermined control map based on the target air amount tV and the engine speed Ne. The operating angle static target value tEVENT0 and the central angle static target value tCENTER0 are corrected by the operating angle / center angle target angle correction unit 24 only during a transition. For determination at the time of transition, in block 26, the accelerator opening change rate DAPO obtained in block 25 is compared with the transient determination accelerator opening change rate DAPOK, and when the transition is determined, the flags 30 and 34 are switched. The necessity of the correction of the working angle static target value tEVENT0 and the center angle static target value tCENTER0 is selected via. Note that the rate of change DAPO is obtained from the difference from the previous value of the accelerator opening APO that is read every predetermined sampling time.
[0038]
The correction of the center angle target value is the same as that of the first embodiment. Based on the accelerator opening APO and the engine speed Ne, the block 31 calculates the center angle correction gain GAINC from a predetermined map and At 32, the accelerator opening change rate DAPO is multiplied to obtain the center angle correction amount HOSC, which is subtracted from the center angle static target value tCENTER0 at the addition point 33 to calculate the final center angle target value tCENTER.
[0039]
On the other hand, as the correction of the operation angle target value, the center angle deviation ERRC is obtained by subtracting the center angle current target value rCENTER from the center angle static target value tCENTER0 at the addition point 41, and a predetermined gain GAINE is obtained in block 42. By multiplying, the operating angle correction amount HOSE is obtained. Then, the operating angle correction amount HOSE is added to the operating angle static target value tEVENT0 at the addition point 29 to calculate the final operating angle target value tEVENT.
[0040]
FIG. 14 is a time chart showing the action during the transition according to the second embodiment, and the accelerator pedal is depressed from the middle load range on the assumption that the rotation speed of the internal combustion engine is kept constant at a certain rotation speed. Changes in (a) accelerator opening APO, (b) operating angle, (c) center angle, (d) residual gas amount, and (e) engine torque when transient running to a high load range is shown. ing. In this figure, unlike FIG. 10 of the first embodiment described above, actual values are also shown in addition to target values. If the accelerator pedal is depressed from time t1 to time t2 as shown in (a), a target air amount corresponding to the accelerator opening is calculated, and from this target air amount, an operating angle static target value indicated by reference sign B11 and reference sign C11. The center angle static target value indicated by is calculated. If these are given as final target values as they are, the residual gas amount can be obtained as shown by a line indicated by reference numeral D11 in (d). However, since the first and second variable valve mechanisms 5 and 6 are actually operated with a response delay, the actual operating angle and the central angle are changed as indicated by the lines indicated by B12 and C12, respectively. The actual residual gas amount is as shown by a line indicated by reference sign D12. The actual engine torque is obtained as shown by the line E12 in (e).
[0041]
In this embodiment, during the period from t1 to t2 when the change rate of the accelerator opening is equal to or greater than a predetermined value, the correction amount corresponding to the change rate of the accelerator opening is subtracted from the center angle static target value to obtain the center angle. Calculate the target value. In other words, the center angle target value is corrected to the advance side as indicated by a line indicated by reference numeral C21. With respect to this target value, the actual center angle (current value) changes as indicated by a line indicated by reference symbol C22 due to a response delay of the second variable valve mechanism 6.
[0042]
Then, a correction amount (shown as b in (b) in the figure) corresponding to a deviation (shown as c in (c) in the figure) between the current central angle value and the central angle static target value is determined as an operating angle. By adding to the static target value, the operating angle target value is corrected in the operating angle expansion direction. That is, the operating angle target value has a characteristic such as a line indicated by reference sign B21. Due to the response delay of the first variable valve mechanism 5 with respect to this target value, the actual operating angle changes as indicated by a line indicated by reference sign B22. As a result, the actual residual gas amount is obtained with the characteristic indicated by the line indicated by reference numeral D23, and the actual engine torque is obtained by the characteristic indicated by the line indicated by reference numeral E23.
[0043]
A line indicated by reference sign D22 and a line indicated by reference sign E22 indicate the characteristics of the residual gas amount and the actual value of the engine torque when correction processing is performed only on the central angle static target value, respectively. In this way, when correction processing is performed only for the central angle static target value, correction processing is performed for both the operating angle static target value and the central angle static target value, and neither correction processing is performed. However, in terms of engine torque, it is advantageous to perform correction processing on both the operating angle static target value and the central angle static target value. That is, when correction is made only to the central angle, a slight torque decrease occurs, but simultaneously, the operating angle is corrected to be enlarged to compensate for the torque decrease while securing the residual gas amount.
[0044]
In the second embodiment, since the operating angle correction amount is obtained according to the deviation between the center angle current value and the center angle static target value, in the middle of the transition, the center angle is determined by the response delay. The operating angle correction amount can be calculated while considering whether it is in the position, and it is easy to calculate an appropriate operating angle correction amount even if the responsiveness of the second variable valve mechanism 6 changes due to various factors. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a characteristic diagram showing an example of setting of an operating angle and a center angle with respect to a load under a constant engine speed.
FIG. 2 is a time chart showing changes in target values of operating angle and center angle during transition according to the setting of FIG. 1;
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a movement locus of a maximum lift point during a transition in the case of a static target value.
FIG. 4 is a time chart similar to FIG. 2 when taking into account the response delay of the variable valve mechanism.
FIG. 5 is a characteristic diagram similar to FIG. 3 when taking into account the response delay of the variable valve mechanism.
FIG. 6 is a system configuration diagram of an intake valve drive control device for an internal combustion engine according to the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing the overall control.
FIG. 8 is a flowchart showing a first embodiment for calculating a target value of an operating angle and a central angle.
FIG. 9 is a block diagram showing a first embodiment.
FIG. 10 is a time chart similar to FIG. 2 according to the first embodiment.
FIG. 11 is a characteristic diagram similar to FIG. 3 according to the first embodiment.
FIG. 12 is a flowchart showing a second embodiment for calculating the target values of the operating angle and the central angle.
FIG. 13 is a block diagram showing a second embodiment.
14 is a time chart similar to FIG. 2 according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
2 ... Electronically controlled throttle valve
5. First variable valve mechanism
6 ... Second variable valve mechanism
10 ... Control unit
11 ... accelerator opening sensor

Claims

A first variable valve mechanism that can continuously change the operating angle of the intake valve; and a second variable valve mechanism that can continuously change the central angle of the operating angle. And an intake valve drive control device for an internal combustion engine that adjusts the intake air amount by changing the central angle,
A static target value setting means for sequentially setting a static target value of the operating angle and a static target value of the center angle based on the operating state of the internal combustion engine;
Transient determination means for determining whether the current operating state is during acceleration when the accelerator opening or the rate of change of the load request value calculated therefrom is greater than or equal to a predetermined value ;
During this acceleration, the central angle correcting means for calculating said target value of the central angle of the second variable valve mechanism, the correction to the above central angle static target value sequentially set during acceleration to the advance side ,
An intake valve drive control device for an internal combustion engine, comprising:

It further has operating angle correction means for calculating a target value of the operating angle of the first variable valve mechanism during the acceleration by correcting the target value of the first variable valve mechanism from the operating angle static target value in the direction of the operating angle. 2. An intake valve drive control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein:

The operating angle correction means is characterized by adding a correction amount corresponding to an accelerator opening or a load demand value calculated from the accelerator opening or a rate of change of the accelerator opening or the load demand value to the operating angle static target value. An intake valve drive control device for an internal combustion engine according to claim 2.

The intake valve drive control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the operating angle correction means adds a correction amount corresponding to the current value of the central angle to the operating angle static target value.

The center angle correction means is characterized by adding a correction amount corresponding to the accelerator opening or the load request value calculated from the accelerator opening or the change rate of the accelerator opening or the load request value to the center angle static target value. An intake valve drive control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.

In the first region where the intake air amount is relatively small, the operating angle is mainly changed to adjust the intake air amount, and in the second region where the intake air amount is relatively large, the center angle is mainly changed. And a correction of the center angle or the center angle and the operating angle at the time of transition from the first region to the second region. The intake valve drive control device for an internal combustion engine according to any one of 1 to 5 .