JP4893514B2 - Control device for an internal combustion engine with a supercharger - Google Patents
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Description
この発明は、過給機付き内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine with a supercharger.
従来、例えば特許文献1には、可変動弁装置を備える過給機付き内燃機関が開示されている。この従来の内燃機関では、加速時においては、排気バルブの開き時期を進角させてから吸気バルブの開閉時期を制御して、バルブオーバーラップ期間を減少させることによって、過給機の応答性を高めている。 Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses an internal combustion engine with a supercharger including a variable valve operating device. In this conventional internal combustion engine, when accelerating, the opening timing of the exhaust valve is advanced and then the opening and closing timing of the intake valve is controlled to reduce the valve overlap period, thereby improving the responsiveness of the turbocharger. It is increasing.
ところで、過給機付き内燃機関において、過給が行われることで吸気通路内の圧力が排気通路内の圧力よりも高い状態で減速要求が出される際、バルブオーバーラップ期間が設けられていると、吸気通路から排気通路への吸気の吹き抜けが生ずることがある。そのような吸気の吹き抜け量が多くなることで触媒に多量の酸素が供給されるようになると、排気エミッションの悪化や触媒の劣化が懸念される。 By the way, in an internal combustion engine with a supercharger, when a deceleration request is issued in a state where the pressure in the intake passage is higher than the pressure in the exhaust passage due to supercharging, a valve overlap period is provided. In some cases, blow-in of intake air from the intake passage to the exhaust passage may occur. When a large amount of oxygen is supplied to the catalyst due to such a large amount of intake air blown, there is a concern about deterioration of exhaust emission or catalyst deterioration.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、バルブオーバーラップ期間の調整が可能な過給機付き内燃機関において、バルブオーバーラップ期間が存在する状態からの減速時において、吸気の吹き抜けに伴う排気エミッションの悪化や触媒の劣化を良好に防止し得る過給機付き内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and in an internal combustion engine with a supercharger capable of adjusting the valve overlap period, at the time of deceleration from a state where the valve overlap period exists, It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine with a supercharger capable of satisfactorily preventing deterioration of exhaust emission and catalyst deterioration due to intake air blow-through.
第1の発明は、吸入空気を過給する過給機と、
吸気弁の少なくとも開き時期を可変とする吸気可変動弁機構と、
排気弁の少なくとも閉じ時期を可変とする排気可変動弁機構と、
吸気弁の開き時期およびまたは排気弁の閉じ時期を制御することで、吸気弁開弁期間と排気弁開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間を調整するオーバーラップ期間制御手段と、
排気通路に配置された触媒と、
前記触媒の内部状態に関する情報を取得する触媒情報取得手段とを備え、
前記オーバーラップ期間制御手段は、バルブオーバーラップ期間が存在する状態から減速する際に当該バルブオーバーラップ期間を変更するときは、前記触媒の内部状態に応じて、吸気弁の開き時期の制御と排気弁の閉じ時期の制御の動作順序を変更し或いは当該吸気弁の開き時期の制御と当該排気弁の閉じ時期の制御の制御速度を異ならせるものであって、
前記オーバーラップ期間制御手段は、過給圧が正圧の所定値以上である状態であって、バルブオーバーラップ期間が存在する前記状態から減速するときに、前記動作順序を変更し或いは前記制御速度を異ならせることを特徴とする。
A first invention is a supercharger that supercharges intake air;
An intake variable valve mechanism that makes at least the opening timing of the intake valve variable;
An exhaust variable valve mechanism for varying at least the closing timing of the exhaust valve;
An overlap period control means for adjusting a valve overlap period in which the intake valve opening period and the exhaust valve opening period overlap by controlling the opening timing of the intake valve and the closing timing of the exhaust valve;
A catalyst disposed in the exhaust passage;
Catalyst information acquisition means for acquiring information relating to the internal state of the catalyst,
When changing the valve overlap period when decelerating from a state in which the valve overlap period exists, the overlap period control means controls the opening timing of the intake valve and the exhaust gas according to the internal state of the catalyst. Changing the control sequence of the valve closing timing control or changing the control speed of the intake valve opening timing and the exhaust valve closing timing control ;
The overlap period control means changes the operation sequence or reduces the control speed when decelerating from the state where the supercharging pressure is equal to or greater than a predetermined value of positive pressure and the valve overlap period exists. It is characterized by making different .
また、第2の発明は、第1の発明において、前記触媒情報取得手段は、前記触媒の内部の酸素濃度情報を取得する手段であって、
前記オーバーラップ期間制御手段は、前記触媒の内部の酸素濃度が所定値以上である場合には、排気弁の閉じ時期を先に減速後の目標値にまで進角させた後に、吸気弁の開き時期を減速後の目標値にまで遅角させることを特徴とする。
In a second aspect based on the first aspect , the catalyst information acquisition means is means for acquiring oxygen concentration information inside the catalyst,
When the oxygen concentration inside the catalyst is equal to or greater than a predetermined value, the overlap period control means first advances the closing timing of the exhaust valve to the target value after deceleration, and then opens the intake valve. The timing is retarded to the target value after deceleration.
また、第3の発明は、第1の発明において、前記触媒情報取得手段は、前記触媒の内部の酸素濃度情報を取得する手段であって、
前記オーバーラップ期間制御手段は、前記触媒の内部の酸素濃度が所定値未満である場合には、吸気弁の開き時期を先に減速後の目標値にまで遅角させた後に、排気弁の閉じ時期を減速後の目標値にまで進角させることを特徴とする。
In a third aspect based on the first aspect , the catalyst information acquisition means is means for acquiring oxygen concentration information inside the catalyst.
When the oxygen concentration inside the catalyst is less than a predetermined value, the overlap period control means delays the opening timing of the intake valve to the target value after deceleration before closing the exhaust valve. The timing is advanced to the target value after deceleration.
また、第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、前記酸素濃度取得手段は、前記触媒の下流側の排気通路に配置された酸素濃度センサであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the oxygen concentration acquisition unit is an oxygen concentration sensor disposed in an exhaust passage on the downstream side of the catalyst.
また、第5の発明は、第1の発明において、前記触媒情報取得手段は、前記触媒の温度情報を取得する手段であって、
前記オーバーラップ期間制御手段は、前記触媒の温度が所定値以上である場合には、排気弁の閉じ時期を先に減速後の目標値にまで進角させた後に、吸気弁の開き時期を減速後の目標値にまで遅角させることを特徴とする。
Further, in a fifth aspect based on the first aspect , the catalyst information acquisition means is means for acquiring temperature information of the catalyst,
When the temperature of the catalyst is equal to or higher than a predetermined value, the overlap period control means decelerates the opening timing of the intake valve after advancing the closing timing of the exhaust valve to the target value after deceleration first. It is characterized by retarding to a later target value.
また、第6の発明は、第1の発明において、前記触媒情報取得手段は、前記触媒の酸素吸蔵量情報を取得する手段であって、
前記オーバーラップ期間制御手段は、前記触媒の酸素吸蔵量が所定値以上である場合には、排気弁の閉じ時期を先に減速後の目標値にまで進角させた後に、吸気弁の開き時期を減速後の目標値にまで遅角させることを特徴とする。
In a sixth aspect based on the first aspect , the catalyst information acquisition means is means for acquiring oxygen storage amount information of the catalyst,
When the oxygen storage amount of the catalyst is equal to or greater than a predetermined value, the overlap period control means advances the closing timing of the exhaust valve to the target value after deceleration first, and then opens the intake valve. Is retarded to the target value after deceleration.
また、第7の発明は、第1の発明において、前記触媒情報取得手段は、前記触媒の酸素吸蔵量情報を取得する手段であって、
前記オーバーラップ期間制御手段は、前記触媒の酸素吸蔵量が所定値未満である場合には、吸気弁の開き時期を先に減速後の目標値にまで遅角させた後に、排気弁の閉じ時期を減速後の目標値にまで進角させることを特徴とする。
Further, in a seventh aspect based on the first aspect , the catalyst information acquisition means is means for acquiring oxygen storage amount information of the catalyst,
When the oxygen storage amount of the catalyst is less than a predetermined value, the overlap period control means delays the opening timing of the intake valve to the target value after deceleration before closing the exhaust valve. Is advanced to the target value after deceleration.
第1の発明によれば、減速過程中のバルブオーバーラップ期間を、触媒の内部状態に応じて、排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けを持たせたり、吸気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けを持たせたりすることが可能となる。排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けを持たせることとすれば、排気側への吸気の吹き抜けを生じにくくすることができ、また、吸気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けを持たせることとすれば、排気側への吸気の吹き抜けを生じ易くすることができる。このため、本発明によれば、バルブオーバーラップ期間が存在する状態からの減速時において、吸気の吹き抜けに伴う排気エミッションの悪化や触媒の劣化を良好に防止することが可能となる。また、本発明によれば、過給圧が正圧の所定値以上となっていることで、排気側への吸気の吹き抜けが発生する状況下において、バルブオーバーラップ期間が存在する状態からの減速時に、吸気の吹き抜けに伴う排気エミッションの悪化や触媒の劣化を良好に防止することが可能となる。 According to the first aspect of the invention, the valve overlap period during the deceleration process is given a weight to the valve overlap period existing in the exhaust stroke or the valve existing in the intake stroke according to the internal state of the catalyst. It is possible to give weight to the overlap period. If the valve overlap period existing during the exhaust stroke is given a weight, the intake air blow-off to the exhaust side can be made difficult to occur, and the valve overlap period existing during the intake stroke is weighted. If it has, it can make it easy to produce the blow-in of the intake air to the exhaust side. For this reason, according to the present invention, it is possible to satisfactorily prevent deterioration of exhaust emission and catalyst deterioration due to intake air blow-off during deceleration from a state in which a valve overlap period exists. Further, according to the present invention, the deceleration from the state in which the valve overlap period exists in a situation where the intake pressure blows into the exhaust side due to the supercharging pressure being equal to or greater than the predetermined value of the positive pressure. Sometimes, it is possible to satisfactorily prevent the deterioration of exhaust emission and the deterioration of the catalyst due to intake air blow-through.
第2の発明によれば、触媒の内部の酸素濃度が所定値以上となっている状況下での減速時において、吸気通路内の圧力が高くなっている減速初期に、排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けを持たせることにより、排気側への吸気の吹き抜けが生じにくい状況を作り出すことができる。このため、触媒への酸素の供給を制限できるようになり、触媒の酸素吸蔵量OSCを適切な量に減少させることが可能となる。これにより、排気エミッションの悪化を良好に防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, during deceleration when the oxygen concentration inside the catalyst is equal to or higher than a predetermined value, the pressure in the intake passage is present in the exhaust stroke at the early stage of deceleration when the pressure is high. By giving weighting to the valve overlap period, it is possible to create a situation in which intake air blow-out to the exhaust side hardly occurs. For this reason, the supply of oxygen to the catalyst can be restricted, and the oxygen storage amount OSC of the catalyst can be reduced to an appropriate amount. Thereby, deterioration of exhaust emission can be satisfactorily prevented.
第3の発明によれば、触媒の内部の酸素濃度が所定値未満となっている状況下での減速時において、吸気通路内の圧力が高くなっている減速初期に、吸気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けを持たせることにより、排気側への吸気の吹き抜けが生じ易い状況を作り出すことができる。このため、触媒に十分な酸素を供給できるようになり、触媒の酸素吸蔵量OSCを適切な量に高めることが可能となる。これにより、排気エミッションの悪化を良好に防止することができる。 According to the third aspect of the present invention, during deceleration when the oxygen concentration inside the catalyst is less than a predetermined value, the pressure in the intake passage is present during the intake stroke at the beginning of deceleration when the pressure is high. By giving a weight to the valve overlap period, it is possible to create a situation in which intake air blowout to the exhaust side is likely to occur. For this reason, sufficient oxygen can be supplied to the catalyst, and the oxygen storage amount OSC of the catalyst can be increased to an appropriate amount. Thereby, deterioration of exhaust emission can be satisfactorily prevented.
第4の発明によれば、酸素濃度センサの信号に基づく触媒の内部の酸素濃度情報に応じて、減速時に排気側への吸気の吹き抜けを良好に制御することができ、これにより、触媒の酸素吸蔵量OSCを適切に管理することが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to satisfactorily control the blow-in of the intake air to the exhaust side during deceleration according to the oxygen concentration information inside the catalyst based on the signal of the oxygen concentration sensor. The occlusion amount OSC can be appropriately managed.
第5の発明によれば、触媒の温度が所定値以上となっている状況下での減速時において、吸気通路内の圧力が高くなっている減速初期に、排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けを持たせることにより、排気側への吸気の吹き抜けが生じにくい状況を作り出すことができる。このため、高温状態にある触媒が多量の酸素に晒されるのを良好に抑制することが可能となる。これにより、過給状態からの減速時において、触媒が劣化するのを良好に防止することが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, the valve overlap existing in the exhaust stroke at the initial stage of deceleration when the pressure in the intake passage is high during deceleration when the temperature of the catalyst is equal to or higher than a predetermined value. By giving a weight to the period, it is possible to create a situation in which the intake air does not easily blow through to the exhaust side. For this reason, it becomes possible to suppress well that the catalyst in a high temperature state is exposed to a large amount of oxygen. Thereby, it is possible to satisfactorily prevent the catalyst from deteriorating during deceleration from the supercharged state.
第6の発明によれば、触媒の酸素吸蔵量が所定値以上となっている状況下での減速時において、吸気通路内の圧力が高くなっている減速初期に、排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けを持たせることにより、排気側への吸気の吹き抜けが生じにくい状況を作り出すことができる。このため、触媒への酸素の供給を制限できるようになり、触媒の酸素吸蔵量OSCを適切な量に減少させることが可能となる。これにより、排気エミッションの悪化を良好に防止することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the valve existing in the exhaust stroke at the initial stage of deceleration when the pressure in the intake passage is high during deceleration when the oxygen storage amount of the catalyst is equal to or greater than a predetermined value. By giving weighting to the overlap period, it is possible to create a situation in which intake air blow-out to the exhaust side hardly occurs. For this reason, the supply of oxygen to the catalyst can be restricted, and the oxygen storage amount OSC of the catalyst can be reduced to an appropriate amount. Thereby, deterioration of exhaust emission can be satisfactorily prevented.
第7の発明によれば、触媒の酸素吸蔵量が所定値未満となっている状況下での減速時において、吸気通路内の圧力が高くなっている減速初期に、吸気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けを持たせることにより、排気側への吸気の吹き抜けが生じ易い状況を作り出すことができる。このため、触媒に十分な酸素を供給できるようになり、触媒の酸素吸蔵量OSCを適切な量に高めることが可能となる。これにより、排気エミッションの悪化を良好に防止することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the valve existing in the intake stroke at the beginning of deceleration when the pressure in the intake passage is high during deceleration when the oxygen storage amount of the catalyst is less than the predetermined value. By giving weighting to the overlap period, it is possible to create a situation in which intake air blowout to the exhaust side is likely to occur. For this reason, sufficient oxygen can be supplied to the catalyst, and the oxygen storage amount OSC of the catalyst can be increased to an appropriate amount. Thereby, deterioration of exhaust emission can be satisfactorily prevented.
実施の形態1.
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための概略構成図である。図1に示すように、本実施形態のシステムは、内燃機関10を備えている。内燃機関10は、複数の気筒を有する多気筒式の機関であり、図1は、そのうちの一気筒の断面を示している。
Embodiment 1 FIG.
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system of the present embodiment includes an
内燃機関10の吸気系は、吸気通路12を備えている。空気は大気中から吸気通路12に取り込まれ、各気筒の燃焼室14に分配される。吸気通路12の入口には、エアクリーナ16が取り付けられている。エアクリーナ16の下流近傍には、吸気通路12に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ18が設けられている。
The intake system of the
エアフローメータ18の下流には、電動モータ付きのターボ過給機20が設けられている。ターボ過給機20は、コンプレッサ20a、タービン20b、そして、コンプレッサ20aとタービン20bとの間に配置される電動モータ22から構成されている。コンプレッサ20aとタービン20bとは連結軸によって一体に連結され、コンプレッサ20aはタービン20bに入力される排気ガスの排気エネルギによって回転駆動される。連結軸は電動モータ22のロータにもなっており、電動モータ22を作動させることで、コンプレッサ20aを強制駆動することもできる。
A
コンプレッサ20aの下流には、圧縮された空気を冷却するためのインタークーラ24が設けられている。インタークーラ24の下流には、スロットルバルブ26が配置されている。スロットルバルブ26は、アクセル開度に基づいてスロットルモータにより駆動される電子制御式のバルブである。スロットルバルブ26の近傍には、スロットル開度TAを検出するためのスロットルポジションセンサ28が配置されている。
An
また、インタークーラ24からスロットルバルブ26に至る吸気通路12の途中には、インタークーラ24によって冷却された吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ30が配置されているとともに、コンプレッサ20aの下流であってスロットルバルブ26の上流での吸気通路内圧(過給圧)を検出するための上流側圧力センサ32とが配置されている。スロットルバルブ26の下流には、サージタンク34が設けられている。サージタンク34には、スロットルバルブ26の下流での吸気通路内圧(吸気圧)を検出するための下流側圧力センサ36が配置されている。
An intake
また、吸気通路12の燃焼室14側の端部となる各気筒の吸気ポートには、その内部に燃料を噴射するためのポート噴射弁38が配置されている。ポート噴射弁38には、燃料タンク40内から燃料ポンプ42によって汲み上げられた燃料が供給される。また、内燃機関10は、燃料を燃焼室14内に直接噴射するための筒内噴射弁44を備えている。筒内噴射弁44には、高圧燃料ポンプ46によって更に高圧化された燃料が供給される。
In addition, a port injection valve 38 for injecting fuel is disposed in the intake port of each cylinder, which is the end of the
また、吸気通路12は、コンプレッサ20aをバイパスするためのバイパス通路48を備えている。より具体的には、バイパス通路48は、エアクリーナ16とインタークーラ24とを連通するように設けられており、その途中には、当該バイパス通路48を通る空気量を制御するエアバイパスバルブ50が配置されている。
The
内燃機関10の排気系は、排気通路52を備えている。排気通路52には、上述したターボ過給機20のタービン20bが配置されている。また、排気通路52には、タービン20bをバイパスしてタービン20bの入口側と出口側とを接続する排気バイパス通路54が接続されている。排気バイパス通路54の途中には、ウエストゲートバルブ(WGV)56が配置されている。
The exhaust system of the
また、タービン20bの下流には、排気ガスを浄化するための上流触媒(SC)58および下流触媒(UF)60が直列に配置されている。また、上流触媒58の上流には、その位置で排気空燃比を検出するための空燃比センサ62が配置されている。更に、上流触媒58と下流触媒60との間には、その位置の空燃比がリッチであるかリーンであるかに応じた信号を発生する酸素センサ64が配置されている。
Further, an upstream catalyst (SC) 58 and a downstream catalyst (UF) 60 for purifying exhaust gas are arranged in series downstream of the turbine 20b. An air-
また、図1に示すシステムは、各気筒の吸気弁66および排気弁68をそれぞれ駆動するための吸気可変動弁機構70および排気可変動弁機構72をそれぞれ備えている。これらの可変動弁機構70、72は、吸気弁および排気弁の開閉時期を制御するためのVVT機構をそれぞれ備えているものとする。このような可変動弁機構70、72によれば、吸気弁66の進角量や排気弁68の遅角量を適当に制御することによって、所望のバルブオーバーラップ期間を得ることができる。
Further, the system shown in FIG. 1 includes an intake
内燃機関10の制御系は、ECU(Electronic Control Unit)80を備えている。ECU80には、上述した各種センサに加え、エンジン回転数を検知するためのクランク角センサ82や、上述した各種アクチュエータが接続されている。ECU80は、それらのセンサ出力に基づいて、内燃機関10の運転状態を制御することができる。
The control system of the
[過給状態からの減速時の吸排気弁の制御]
図2は、ピストン84の運動と吸気の吹き抜け量との関係を説明するための図である。より具体的には、図2(A)は、吸気行程中の動作を示している。吸気行程では、ピストン84が下降しているので、筒内が負圧源となる。その結果、過給時に加圧された吸気が筒内に入り易くなる。このため、図2(A)に示すように、過給時に吸気行程中にバルブオーバーラップ期間が存在するように吸排気弁66、68が制御されている状態では、加圧状態にある吸気が排気側に直接的に抜け易くなる。
[Control of intake and exhaust valves when decelerating from a supercharged state]
FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the motion of the
一方、図2(B)は、排気行程中の動作を示している。排気行程では、ピストン84が上昇しているので、上記吸気行程時と比べて筒内が加圧されるようになる。その結果、過給時に加圧された吸気が筒内に入りにくくなる。このため、図2(B)に示すように、過給時に排気行程中にバルブオーバーラップ期間が存在するように吸排気弁66、68が制御されている状態であっても、加圧状態にある吸気が排気側に直接的に抜けにくくなる。
On the other hand, FIG. 2B shows the operation during the exhaust stroke. In the exhaust stroke, the
以上のような理由によって、吸気行程中にバルブオーバーラップ期間が存在している場合には、排気側への吸気の吹き抜けが生じ易く、逆に、排気行程中にバルブオーバーラップ期間が存在している場合には、排気側への吸気の吹き抜けが生じにくくなる。 For the above reasons, when there is a valve overlap period during the intake stroke, intake air blows out easily to the exhaust side, and conversely, there is a valve overlap period during the exhaust stroke. If it is, the intake air does not easily blow through to the exhaust side.
ところで、上述した吸気の吹き抜け量が多くなることで、触媒58、60に対し、これらの触媒58等が有する酸素吸蔵量OSCの許容値を超える量の酸素が供給されることになると、NOxを還元浄化できなくなり、排気エミッションが悪化することが懸念される。一方、触媒58等への酸素の流入を抑制するためにバルブオーバーラップ期間を運転状態に応じた適切な値よりも少なくし過ぎると、内燃機関10のトルク低下が大きくなり、内燃機関10のドライバビリティの悪化が懸念される。
By the way, when the amount of the blow-in of the intake air increases as described above, when an amount of oxygen exceeding the allowable value of the oxygen storage amount OSC of the
そこで、本実施形態では、バルブオーバーラップ期間が存在する過給状態からの減速時にバルブオーバーラップ期間を減少させる際には、以下の図3乃至図6を参照して説明するように、上流触媒58の下流に配置された酸素センサ64の出力信号に応じて(すなわち、上流触媒58の内部の酸素濃度に応じて)、吸気弁66の遅角制御と排気弁68の進角制御の動作順序を変更するようにした。尚、本明細書中においては、過給圧が正圧となっていることで吸気通路12内の圧力が排気通路52内の圧力よりも高くなっている状態のことを、「過給状態」と称している。
Therefore, in the present embodiment, when the valve overlap period is reduced at the time of deceleration from the supercharging state in which the valve overlap period exists, as described with reference to FIGS. 3 to 6 below, the upstream catalyst In accordance with the output signal of the
図3は、排気弁68の遅角量と吸気弁66の進角量とを内燃機関10の軸トルクとの関係で表した図である。図3において、排気弁68の遅角量(以下、「排気VVT遅角量」と称することがある)と吸気弁66の進角量(以下、「吸気VVT進角量」と称することがある)のゼロ点は、ともに吸気上死点を示しているものとする。従って、図3中に表された直線(排気VVT遅角=吸気VVT進角の関係となる直線)よりも左側の領域は、排気VVT遅角量が吸気VVT進角量よりも大きくなる領域であるため、吸気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間が排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間よりも重み付けられた領域であるといえる。また、図3において上記直線よりも右側の領域は、吸気VVT進角量が排気VVT遅角量よりも大きくなる領域であるため、排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間が吸気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間よりも重み付けられた領域であるといえる。
FIG. 3 is a diagram showing the retard amount of the
図3に示すように、バルブオーバーラップ期間は、基本的に、軸トルク(負荷)が大きくなるほど大きくなるように設定される。従って、例えば、図3中に「現在値」と付された点から低負荷(低トルク)側の「目標値」と付された点に運転状態が遷移する場合のように、内燃機関10に減速要求(トルクを小さくする要求)が出された場合には、減速要求後の運転状態における適切な値となるように、バルブオーバーラップ期間が短くされることになる。 As shown in FIG. 3, the valve overlap period is basically set so as to increase as the shaft torque (load) increases. Therefore, for example, in the case where the operating state transitions from the point marked “current value” in FIG. 3 to the point marked “target value” on the low load (low torque) side, When a deceleration request (request for reducing torque) is issued, the valve overlap period is shortened so as to obtain an appropriate value in the operation state after the deceleration request.
上記のように過給状態からの減速時にバルブオーバーラップ期間を減少させる際に、本実施形態のシステムは、何らの配慮なしにバルブオーバーラップ期間が目標値となるように吸気VVT進角量と排気VVT遅角量を制御していくのではなく、酸素センサ64の信号に応じて、吸気VVT進角量と排気VVT遅角量の制御の動作順序を変更するようにしている。より具体的には、酸素センサ64の信号がリッチ出力を示す場合には、図3に示すように、先ず、吸気VVT進角量をその目標値に達するまで制御した後に、次いで、排気VVT遅角量をその目標値に達するまで制御するようにしている。
When reducing the valve overlap period during deceleration from the supercharged state as described above, the system of the present embodiment sets the intake VVT advance amount so that the valve overlap period becomes the target value without any consideration. Rather than controlling the exhaust VVT retard amount, the operation sequence of the control of the intake VVT advance amount and the exhaust VVT retard amount is changed according to the signal of the
図4は、酸素センサ64の信号がリッチ出力を示す場合において、過給状態から減速要求が出された際の吸排気弁66等のバルブタイミングの調整の仕方を説明するための図である。より具体的には、図4(A)は、減速要求が出された時点におけるバルブオーバーラップ期間(図3における現在値に対応)を示している。本実施形態では、この図4(A)に示す時点での酸素センサ64の信号がリッチ出力を示す場合、すなわち、上流触媒58の内部の酸素濃度が低く酸素が不足している状態と判断できる場合には、図4(B)に示すように、排気VVT遅角量はそのままにして、先に吸気VVT進角量が減じられる(すなわち、吸気弁66の開き時期が遅角される)。
FIG. 4 is a diagram for explaining how to adjust the valve timing of the intake and
そして、吸気VVT進角量がその最終的な(減速後の)目標値に達した後に、図4(C)に示すように、排気VVT遅角量を減じる(すなわち、排気弁68の閉じ時期を進角する)ことによって、減速要求後の運転状態における目標値となるようにバルブオーバーラップ期間が調整される。 Then, after the intake VVT advance amount reaches its final (after deceleration) target value, as shown in FIG. 4C, the exhaust VVT retard amount is reduced (ie, the closing timing of the exhaust valve 68). The valve overlap period is adjusted so that the target value in the operating state after the deceleration request is obtained.
図5は、上記図4に示すケースにおける動作を表したタイムチャートである。図5(A)に示すように、過給状態からの減速要求が出されたことで、本実施形態の制御の実行の要否を判定する実行フラグがONとされた場合には、図5(B)に示すように、バルブオーバーラップ期間が減速要求後の運転状態において適した値となるように減少されていくことになる。この場合、上記図3および図4に示す手法によれば、図5(C)に示すように、先ず、吸気VVT進角量がその目標値に向けて遅角されていくようになる。そして、吸気VVT進角量がその目標値に達した後には、図5(D)に示すように、排気VVT遅角量がその目標値に向けて進角されていくようになる。 FIG. 5 is a time chart showing the operation in the case shown in FIG. As shown in FIG. 5 (A), when the deceleration request from the supercharging state is issued and the execution flag for determining whether or not the control according to this embodiment is necessary is turned ON, FIG. As shown in (B), the valve overlap period is decreased so as to become a suitable value in the operation state after the deceleration request. In this case, according to the method shown in FIG. 3 and FIG. 4, as shown in FIG. 5C, first, the intake VVT advance amount is retarded toward the target value. After the intake VVT advance amount reaches the target value, the exhaust VVT retard amount is advanced toward the target value as shown in FIG.
このような制御によれば、吸気通路12内の圧力が高い減速初期の段階において、吸気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重みを付けた状態(すなわち、吸気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間を残したままの状態)となるので、図2を参照して上述したように、吸気の吹き抜けが生じ易い状況を作り出すことができ、これにより、上流触媒58等に十分な酸素を供給できるようになり、上流触媒58等の酸素吸蔵量OSCを適切な量に高めることが可能となる。
According to such control, in the initial stage of deceleration where the pressure in the
一方、酸素センサ64の信号がリーン出力を示す場合には、図3に示すように、先ず、排気VVT遅角量をその目標値に達するまで制御した後に、次いで、吸気VVT進角量をその目標値に達するまで制御するようにしている。
On the other hand, when the signal of the
図6は、酸素センサ64の信号がリーン出力を示す場合において、過給状態から減速要求が出された際の吸排気弁66等のバルブタイミングの調整の仕方を説明するための図である。より具体的には、図6(A)も、減速要求が出された時点におけるバルブオーバーラップ期間(図3における現在値に対応)を示している。本実施形態では、この図6(A)に示す時点での酸素センサ64の信号がリーン出力を示す場合、すなわち、上流触媒58の内部の酸素濃度が高く酸素が過剰な状態と判断できる場合には、図6(B)に示すように、吸気VVT進角量はそのままにして、先に排気VVT遅角量が減じられる(すなわち、排気弁68の閉じ時期が進角される)。
FIG. 6 is a diagram for explaining how to adjust the valve timing of the intake /
そして、排気VVT遅角量がその最終的な(減速後の)目標値に達した後に、図6(C)に示すように、吸気VVT進角量を減じる(すなわち、吸気弁66の開き時期を遅角する)ことによって、減速要求後の運転状態における目標値となるようにバルブオーバーラップ期間が調整される。尚、この図6に示すケースに対応するタイムチャートは、上記図5において、吸気VVT進角量と排気VVT遅角量の動作順序を逆にしたものが対応することになるので、ここでは、その詳細な説明を省略するものとする。
Then, after the exhaust VVT retard amount reaches the final target value (after deceleration), the intake VVT advance amount is decreased (that is, when the
このような制御によれば、吸気通路12内の圧力が高い減速初期の段階において、排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重みを付けた状態(排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間を残したままの状態)となるので、図2を参照して上述したように、吸気の吹き抜けが生じにくい状況を作り出すことができ、これにより、上流触媒58等への酸素の供給を制限できるようになり、上流触媒58等の酸素吸蔵量OSCを適切な量に減少させることが可能となる。
According to such control, in the initial stage of deceleration where the pressure in the
以上説明した本実施形態の制御によれば、吸気の吹き抜けが懸念される過給状態からの減速時において、上流触媒58等の酸素吸蔵量OSCを適切に管理して、排気エミッションの悪化や内燃機関10のドライバビリティの悪化を好適に防止することが可能となる。
According to the control of the present embodiment described above, the oxygen storage amount OSC of the
次に、図7乃至図9を参照して、本発明の実施の形態1における具体的な処理について説明する。
図7は、上記の機能を実現するために、本実施の形態1においてECU80が実行するメインルーチンのフローチャートである。図7に示すルーチンは、内燃機関10の運転中にアクセルペダルが閉じられた(内燃機関10のトルクを下げる要求が出された)ことが検知されたときに起動されるものとする。すなわち、本ルーチンは、内燃機関10が過渡運転状態になるときに起動されるようになっている。
Next, specific processing in Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a flowchart of a main routine executed by the
図7に示すルーチンでは、先ず、吸気管圧力(下流側圧力センサ36により検出されるスロットルバルブ26の下流側の圧力)が所定値より高いか否かが判別される(ステップ100)。本ステップ100における所定値は、吸気の吹き抜けが発生する状態にあるか否か、すなわち、吸気通路12側の圧力が排気通路52側の圧力よりも高い状態にあるか否かを判断するための値として、予め実験等により求められている値である。
In the routine shown in FIG. 7, it is first determined whether or not the intake pipe pressure (the pressure on the downstream side of the
上記ステップ100において、吸気管圧力が上記所定値よりも高いと判定された場合、すなわち、内燃機関10に減速要求が出された状況下において吸気の吹き抜けが発生する状態にあると判断できる場合には、次いで、酸素センサ64の信号がリッチ出力を示しているか、或いはリーン出力を示しているかが判別される(ステップ102)。
When it is determined in
その結果、現在の酸素センサ64の信号がリーン出力を示すものであると判定された場合には、排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けがされつつ、減速要求後(低負荷遷移後)の目標値となるように、バルブオーバーラップ期間が減少される(ステップ104)。
As a result, if it is determined that the current signal from the
図8は、図7におけるステップ104の具体的な処理を示すサブルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定の制御周期毎に実行されるものである。
図8に示すルーチンでは、先ず、減速過程中の目標オーバーラップ期間(量)OV(k)が、前回のルーチン実行時における目標オーバーラップ期間OV(k−1)と、今回のルーチン実行時のオーバーラップ期間の減少量dOVとの差として算出される(ステップ200)。より具体的には、減速後の運転状態での最終的な目標オーバーラップ期間は、アクセルペダルの閉じ量と現在のエンジン回転数に基づいて決定されるものである。本ステップ200では、前回のルーチン実行時の目標オーバーラップ期間OV(k−1)から、別途定められた関係に従って取得された上記減少量dOVを減じることによって、目標オーバーラップ期間OV(k)が上記の最終的な目標オーバーラップ期間に向けて徐々に更新(減少)されていく。
FIG. 8 is a flowchart of a subroutine showing specific processing of
In the routine shown in FIG. 8, first, the target overlap period (amount) OV (k) during the deceleration process is the same as the target overlap period OV (k−1) at the previous routine execution and the current routine execution. It is calculated as a difference from the decrease amount dOV of the overlap period (step 200). More specifically, the final target overlap period in the operating state after deceleration is determined based on the closing amount of the accelerator pedal and the current engine speed. In this
例えば、上記図3に示す一例では、減速要求時点の目標オーバーラップ期間「現在値」は、吸気VVT進角量の約22°CA分と排気VVT遅角量の約28°CA分を合わせて約50°CAとなる。目標オーバーラップ期間は、そのような「現在値」から、減速後の運転状態における最終的な目標オーバーラップ期間である「目標値」(吸気VVT進角量の0°CA分と排気VVT遅角量の108°CA分を合わせて10°CA)に向けて、所定の制御周期毎に上記減少量dOV分だけ減少されていく。 For example, in the example shown in FIG. 3, the target overlap period “current value” at the time of the deceleration request includes the intake VVT advance amount of about 22 ° CA and the exhaust VVT retard amount of about 28 ° CA. About 50 ° CA. The target overlap period is determined from such a “current value” to a “target value” (0 ° CA of the intake VVT advance amount and the exhaust VVT delay angle) that is the final target overlap period in the operating state after deceleration. The amount is decreased by the amount of decrease dOV in each predetermined control cycle toward the amount of 10 ° CA in total of 108 ° CA.
次に、排気VVT遅角量の最終目標値が当該排気VVT遅角量の過渡目標値EXVTref(k)より小さいか否か、つまり、この過渡目標値EXVTref(k)が上記最終目標値に達したか否かが判別される(ステップ202)。本ステップ202でいう排気VVT遅角量の最終目標値とは、減速後の運転状態における排気VVT遅角量のことであり、上記図3に示す一例であれば10°CAである。また、本ステップ202でいう排気VVT遅角量の過渡目標値EXVTref(k)とは、上記ステップ200における目標オーバーラップ期間OV(k)の減少に伴って、所定の制御周期毎に徐々に変更される排気VVT遅角量の目標値のことである。
Next, whether or not the final target value of the exhaust VVT retardation amount is smaller than the transient target value EXVTref (k) of the exhaust VVT retardation amount, that is, the transient target value EXVTref (k) reaches the final target value. It is determined whether or not it has been performed (step 202). The final target value of the exhaust VVT retardation amount in this
上記ステップ202において、排気VVT最終目標値<排気VVT過渡目標値EXVTref(k)が成立すると判定された場合、つまり、未だ過渡目標値EXVTref(k)が上記最終目標値に達していないと判定された場合には、排気VVT過渡目標値EXVTref(k)が上記ステップ200において取得された最新の目標オーバーラップ期間OV(k)から吸気VVT進角量の現在値INVT(k)を減じた値として算出される(ステップ204)。
If it is determined in
この図8に示すルーチンが起動するケースは、排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けがされるケースであるので、既述したように、本ルーチンの制御開始後の初期段階では、吸気VVT進角量はいじらずに排気VVT遅角量が調整されることになる。このため、本ステップ204の処理によれば、例えば、上記図3に示す例で説明すると、排気VVT遅角量の過渡目標値EXVTref(k)が、減速要求時点の値(約28°CA)から排気VVT遅角量の最終目標値である10°CAに向けて、上記目標オーバーラップ期間OV(k)の変更に伴って徐々に変更されていくことになる。
Since the case where the routine shown in FIG. 8 is started is a case where the valve overlap period existing in the exhaust stroke is weighted, as described above, in the initial stage after the start of the control of this routine, the intake air The exhaust VVT retard amount is adjusted without changing the VVT advance amount. For this reason, according to the processing of this
一方、上記ステップ202において、排気VVT最終目標値<排気VVT過渡目標値EXVTref(k)が不成立であると判定された場合、つまり、過渡目標値EXVTref(k)が上記最終目標値に達したものと判定された場合には、吸気VVT過渡目標値INVTref(k)が上記ステップ200において取得された最新の目標オーバーラップ期間OV(k)から排気VVT進角量の上記最終目標値を減じた値として算出される(ステップ206)。
On the other hand, if it is determined in
つまり、本ステップ206の処理によれば、排気VVT遅角量がその最終目標値に達した場合には、バルブオーバーラップ期間を減速後の運転状態における目標オーバーラップ期間とするための吸気弁および排気弁の制御のうちの残された方の制御、すなわち、吸気VVTの遅角制御が実行されることになる。そして、そのために、本ステップ206でいう吸気VVT進角量の過渡目標値INVTref(k)が、上記ステップ200における目標オーバーラップ期間OV(k)の減少に応じて、所定の制御周期毎に徐々に変更されていくことになる。例えば、上記図3に示す一例であれば、吸気VVT進角量が約22°CAから吸気VVT進角量の最終目標値である0°CAに向けて、上記目標オーバーラップ期間OV(k)の変更に伴って徐々に変更されていくことになる。
That is, according to the processing of
図8に示すルーチンでは、上記ステップ204或いは206が実行された後は、次いで、吸気VVT進角量の過渡目標値INVTref(k)および排気VVT遅角量の過渡目標値EXVTref(k)がそれぞれの最終目標値と一致しているか否かが判別される(ステップ208)。その結果、本判定が不成立である間は、上記ステップ200〜204の処理、或いは上記ステップ200、202、および206の処理が繰り返し実行され、一方、本判定が成立した場合には、本ルーチンの一連の処理が終了される。
In the routine shown in FIG. 8, after
また、図7に示すルーチンでは、上記ステップ102において、現在の酸素センサ64の信号がリッチ出力を示すものであると判定された場合には、吸気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けがされつつ、減速後(低負荷遷移後)の目標値となるように、バルブオーバーラップ期間が減少される(ステップ106)。
In the routine shown in FIG. 7, when it is determined in
図9は、図7におけるステップ106の具体的な処理を示すサブルーチンのフローチャートである。尚、図9において、上記図8に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
図9に示すルーチンが起動するケースは、吸気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けがされるケースであるので、既述したように、本ルーチンの制御開始後の初期段階では、排気VVT遅角量はいじらずに吸気VVT進角量が調整されることになる。つまり、本ルーチンの処理は、基本的に、上記図8に示すルーチンの処理に対し、吸気弁66の制御と排気弁68の制御を置き換えたものに相当する。このため、図8に示すルーチンで行った説明と同様の説明は、適宜省略または簡略するものとする。
FIG. 9 is a flowchart of a subroutine showing specific processing of
Since the case where the routine shown in FIG. 9 is started is a case where the valve overlap period existing during the intake stroke is weighted, as described above, in the initial stage after the start of the control of this routine, the exhaust VVT is started. The intake VVT advance amount is adjusted without changing the retard amount. That is, the processing of this routine basically corresponds to the processing of the routine shown in FIG. 8 in which the control of the
すなわち、本ルーチンでは、目標オーバーラップ期間OV(k)が算出された後には(ステップ200)、吸気VVT進角量の最終目標値が当該吸気VVT進角量の過渡目標値INVTref(k)より小さいか否か、つまり、この過渡目標値INVTref(k)が上記最終目標値に達したか否かが判別される(ステップ300)。 That is, in this routine, after the target overlap period OV (k) is calculated (step 200), the final target value of the intake VVT advance amount is greater than the transient target value INVTref (k) of the intake VVT advance amount. It is determined whether or not it is small, that is, whether or not the transient target value INVTref (k) has reached the final target value (step 300).
その結果、吸気VVT最終目標値<吸気VVT過渡目標値INVTref(k)が成立すると判定された場合、つまり、未だ過渡目標値INVTref(k)が上記最終目標値に達していないと判定された場合には、吸気VVT過渡目標値INVTref(k)が上記ステップ200において取得された最新の目標オーバーラップ期間OV(k)から排気VVT遅角量の現在値EXVT(k)を減じた値として算出される(ステップ302)。
As a result, when it is determined that the intake VVT final target value <the intake VVT transient target value INVTref (k) is satisfied, that is, when it is determined that the transient target value INVTref (k) has not yet reached the final target value. The intake VVT transient target value INVTref (k) is calculated as a value obtained by subtracting the current value EXVT (k) of the exhaust VVT retardation amount from the latest target overlap period OV (k) acquired in
一方、上記ステップ300において、吸気VVT最終目標値<吸気VVT過渡目標値INVTref(k)が不成立であると判定された場合、つまり、過渡目標値INVTref(k)が上記最終目標値に達したものと判定された場合には、排気VVT過渡目標値EXVTref(k)が上記ステップ200において取得された最新の目標オーバーラップ期間OV(k)から吸気VVT遅角量の上記最終目標値を減じた値として算出される(ステップ304)。
On the other hand, when it is determined in
また、図9に示すルーチンでは、上記ステップ302或いは304の処理は、吸気VVT進角量の過渡目標値INVTref(k)および排気VVT遅角量の過渡目標値EXVTref(k)がそれぞれの最終目標値と一致するようになるまで継続して実行されることになる(ステップ208)。
Further, in the routine shown in FIG. 9, the processing of
ところで、上述した実施の形態1においては、上流触媒58の下流に配置された酸素センサ64の信号がリッチ出力を示すものであるかリーン出力を示すものであるかに応じて、すなわち、触媒内部の酸素濃度に応じて、吸気弁66の遅角制御と排気弁68の進角制御の動作順序を変更するようにしている。しかしながら、本発明において、触媒の内部状態に応じて、吸気弁の開き時期の制御と排気弁の閉じ時期の制御の動作順序を変更する手法はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明でいう触媒の内部状態は、上述した実施の形態1における触媒内部の酸素濃度の状態に限らず、例えば、触媒温度であってもよい。
Incidentally, in the first embodiment described above, depending on whether the signal of the
上流触媒58等の温度が高い状態において、吸気の吹き抜けによって多量の酸素が供給されることになると、上流触媒58等の劣化が懸念される。そこで、過給状態からの減速時に、上流触媒58等の温度(ECU80が演算する推定値または、センサによる実測値)が所定値以上に達している場合には、排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けがなされるように、排気弁68の閉じ時期の進角制御を行った後に吸気弁66の開き時期の遅角制御を行うようにしてもよい。このような制御によれば、上流触媒58等が高温状態にある状況下での減速時に、吸気の吹き抜けを生じにくい状況を作り出すことができ、高温状態にある触媒58等が多量の酸素に晒されるのを良好に抑制することができる。これにより、過給状態からの減速時において、上流触媒58等が劣化するのを良好に防止することが可能となる。
In the state where the temperature of the
また、本発明でいう触媒の内部状態は、上述した触媒内部の酸素濃度の状態や触媒の温度状態に限定されるものではなく、例えば、触媒の酸素吸蔵量OSCであってもよい。より具体的には、過給状態からの減速時に、上流触媒58の酸素吸蔵量OSCが所定値以上である場合には、排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けがなされるように、排気弁68の閉じ時期の進角制御を行った後に吸気弁66の開き時期の遅角制御を行うようにしてもよい。このような制御によれば、上流触媒58の酸素吸蔵量OSCが許容量に達しているような状況下での減速時に、吸気の吹き抜けを生じにくい状況を作り出すことができ、上流触媒58に多量の酸素が供給されるのを良好に防止することができる。これにより、上流触媒58の酸素吸蔵量OSCを適切な量に減少させることが可能となる。
Further, the internal state of the catalyst referred to in the present invention is not limited to the above-described oxygen concentration state inside the catalyst and the temperature state of the catalyst, and may be, for example, the oxygen storage amount OSC of the catalyst. More specifically, when the oxygen storage amount OSC of the
更に、過給状態からの減速時に、上流触媒58の酸素吸蔵量OSCが所定値未満である場合には、吸気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けがなされるように、吸気弁66の開き時期の遅角制御を行った後に排気弁68の閉じ時期の進角制御を行うようにしてもよい。このような制御によれば、上流触媒58の酸素吸蔵量OSCが不足しているような状況下での減速時に、吸気の吹き抜けが生じ易い状況を作り出すことができ、上流触媒58に十分な酸素を供給できるようになる。これにより、上流触媒58の酸素吸蔵量OSCを適切な量に高めることが可能となる。尚、上流触媒58の酸素吸蔵量OSCは、上流触媒58の上流の制御目標空燃比をリッチからリーンに切り換えた時点から上流触媒58の下流の酸素センサ64の出力がリッチからリーンに反転するまでの時間と、当該上流触媒58の容量とに基づいて算出可能である。
Further, when the oxygen storage amount OSC of the
また、上述した実施の形態1においては、酸素センサ64の信号がリッチ出力を示す場合を例にとると、上記図5のタイムチャートに表されているように、先ず、吸気VVT進角量をその目標値にまで遅角させ終えた後に、排気VVT遅角量をその目標値にまで進角させるようにしている。しかしながら、本発明は、触媒の内部状態に応じて、吸気弁の開き時期の制御と排気弁の閉じ時期の制御の動作順序を変更するものであれば、このような例に限定されるものではない。すなわち、例えば、上記図5のタイムチャートを例にとって説明すると、吸気VVT進角量の制御開始が先になっていれば、吸気VVT進角量がその目標値にまで遅角し終える前に排気VVT遅角量の進角制御を開始させるようにしたものであってもよい。
In the first embodiment described above, taking the case where the signal of the
更には、本発明は、触媒の内部状態に応じて、吸気弁の開き時期の制御と排気弁の閉じ時期の制御の制御速度を異ならせるものであってもよい。すなわち、例えば、上記図5のタイムチャートの例と同様に酸素センサ64の信号がリッチ出力を示すケースを例にとって説明すると、過給状態からの減速時にバルブオーバーラップ期間を減少させる際に、吸気VVT進角量の遅角制御と排気VVT遅角量の進角制御とを同時に実行開始させつつ、バルブオーバーラップ期間の減少開始後の初期において、吸気VVT進角量の遅角制御の制御速度を排気VVT遅角量の進角制御の制御速度よりも高めるようにしてもよい。このような制御によっても、排気行程中に存在するバルブオーバーラップ期間に重み付けがなされるようにすることができる。
Furthermore, according to the present invention, the control speed of the intake valve opening timing control and the exhaust valve closing timing control may be made different according to the internal state of the catalyst. That is, for example, similarly to the example of the time chart of FIG. 5 described above, the case where the signal of the
尚、上述した実施の形態1においては、ECU80が、上記ステップ102の判定結果に応じて上記ステップ104或いは106の処理を実行することにより前記第1の発明における「オーバーラップ期間制御手段」が、上記ステップ102の処理を実行することにより前記第1の発明における「触媒情報取得手段」が、それぞれ実現されている。また、上流触媒58が前記第1の発明における「触媒」に相当している。
In the first embodiment described above, the
10 内燃機関
12 吸気通路
14 燃焼室
20 ターボ過給機
32 上流側圧力センサ
36 下流側圧力センサ
52 排気通路
58 上流触媒
60 下流触媒
62 空燃比センサ
64 酸素センサ
66 吸気弁
68 排気弁
70 吸気可変動弁機構
72 排気可変動弁機構
80 ECU(Electronic Control Unit)
82 クランク角センサ
84 ピストン
DESCRIPTION OF
82
Claims (7)
吸気弁の少なくとも開き時期を可変とする吸気可変動弁機構と、
排気弁の少なくとも閉じ時期を可変とする排気可変動弁機構と、
吸気弁の開き時期およびまたは排気弁の閉じ時期を制御することで、吸気弁開弁期間と排気弁開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間を調整するオーバーラップ期間制御手段と、
排気通路に配置された触媒と、
前記触媒の内部状態に関する情報を取得する触媒情報取得手段とを備え、
前記オーバーラップ期間制御手段は、バルブオーバーラップ期間が存在する状態から減速する際に当該バルブオーバーラップ期間を変更するときは、前記触媒の内部状態に応じて、吸気弁の開き時期の制御と排気弁の閉じ時期の制御の動作順序を変更し或いは当該吸気弁の開き時期の制御と当該排気弁の閉じ時期の制御の制御速度を異ならせるものであって、
前記オーバーラップ期間制御手段は、過給圧が正圧の所定値以上である状態であって、バルブオーバーラップ期間が存在する前記状態から減速するときに、前記動作順序を変更し或いは前記制御速度を異ならせることを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。 A supercharger for supercharging the intake air;
An intake variable valve mechanism that makes at least the opening timing of the intake valve variable;
An exhaust variable valve mechanism for varying at least the closing timing of the exhaust valve;
An overlap period control means for adjusting a valve overlap period in which the intake valve opening period and the exhaust valve opening period overlap by controlling the opening timing of the intake valve and the closing timing of the exhaust valve;
A catalyst disposed in the exhaust passage;
Catalyst information acquisition means for acquiring information relating to the internal state of the catalyst,
When changing the valve overlap period when decelerating from a state in which the valve overlap period exists, the overlap period control means controls the opening timing of the intake valve and the exhaust gas according to the internal state of the catalyst. Changing the control sequence of the valve closing timing control or changing the control speed of the intake valve opening timing and the exhaust valve closing timing control ;
The overlap period control means changes the operation sequence or reduces the control speed when decelerating from the state where the supercharging pressure is equal to or greater than a predetermined value of positive pressure and the valve overlap period exists. control device for an internal combustion engine with a supercharger, characterized in that varying the.
前記オーバーラップ期間制御手段は、前記触媒の内部の酸素濃度が所定値以上である場合には、排気弁の閉じ時期を先に減速後の目標値にまで進角させた後に、吸気弁の開き時期を減速後の目標値にまで遅角させることを特徴とする請求項1記載の過給機付き内燃機関の制御装置。 The catalyst information acquisition means is means for acquiring oxygen concentration information inside the catalyst,
When the oxygen concentration inside the catalyst is equal to or greater than a predetermined value, the overlap period control means first advances the closing timing of the exhaust valve to the target value after deceleration, and then opens the intake valve. control device for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 1, wherein the retarding the timing to the target value after deceleration.
前記オーバーラップ期間制御手段は、前記触媒の内部の酸素濃度が所定値未満である場合には、吸気弁の開き時期を先に減速後の目標値にまで遅角させた後に、排気弁の閉じ時期を減速後の目標値にまで進角させることを特徴とする請求項1記載の過給機付き内燃機関の制御装置。 The catalyst information acquisition means is means for acquiring oxygen concentration information inside the catalyst,
When the oxygen concentration inside the catalyst is less than a predetermined value, the overlap period control means delays the opening timing of the intake valve to the target value after deceleration before closing the exhaust valve. control device for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 1, wherein the to advance to the target value after deceleration the time.
前記オーバーラップ期間制御手段は、前記触媒の温度が所定値以上である場合には、排気弁の閉じ時期を先に減速後の目標値にまで進角させた後に、吸気弁の開き時期を減速後の目標値にまで遅角させることを特徴とする請求項1記載の過給機付き内燃機関の制御装置。 The catalyst information acquisition means is means for acquiring temperature information of the catalyst,
When the temperature of the catalyst is equal to or higher than a predetermined value, the overlap period control means decelerates the opening timing of the intake valve after advancing the closing timing of the exhaust valve to the target value after deceleration first. 2. The control apparatus for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 1 , wherein the control is delayed to a later target value.
前記オーバーラップ期間制御手段は、前記触媒の酸素吸蔵量が所定値以上である場合には、排気弁の閉じ時期を先に減速後の目標値にまで進角させた後に、吸気弁の開き時期を減速後の目標値にまで遅角させることを特徴とする請求項1記載の過給機付き内燃機関の制御装置。 The catalyst information acquisition means is means for acquiring oxygen storage amount information of the catalyst,
When the oxygen storage amount of the catalyst is equal to or greater than a predetermined value, the overlap period control means advances the closing timing of the exhaust valve to the target value after deceleration first, and then opens the intake valve. 2. The control device for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 1 , wherein the control is delayed to a target value after deceleration.
前記オーバーラップ期間制御手段は、前記触媒の酸素吸蔵量が所定値未満である場合には、吸気弁の開き時期を先に減速後の目標値にまで遅角させた後に、排気弁の閉じ時期を減速後の目標値にまで進角させることを特徴とする請求項1記載の過給機付き内燃機関の制御装置。 The catalyst information acquisition means is means for acquiring oxygen storage amount information of the catalyst,
When the oxygen storage amount of the catalyst is less than a predetermined value, the overlap period control means delays the opening timing of the intake valve to the target value after deceleration before closing the exhaust valve. control device for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 1, wherein the to advance to the target value after deceleration to.
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