JP2679835B2 - Engine control device - Google Patents
Engine control deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] <産業上の利用分野> 本発明は、弁作動状態切換手段と過給機とを有するエ
ンジンの制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to an engine control device having valve operating state switching means and a supercharger.
<従来の技術> 気筒ごとに設けられた吸気弁あるいは排気弁の作動角
及び揚程の少なくともいずれか一方を主にエンジン回転
速度に対応して変化させることにより、より広い運転範
囲に亘って燃焼室への混合気の充填効率を向上するよう
にした弁作動状態切換装置を備えた動弁機構が、例えば
特開昭63−16111号公報等に提案されている。このよう
なエンジンに過給機を設けるものとすれば、より一層の
エンジン性能の向上が期待できる。<Prior Art> By changing at least one of an operating angle and a lift of an intake valve or an exhaust valve provided for each cylinder mainly in accordance with an engine speed, a combustion chamber over a wider operating range can be obtained. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-16111 proposes a valve operating mechanism provided with a valve operation state switching device for improving the efficiency of filling the air-fuel mixture. If a supercharger is provided in such an engine, further improvement in engine performance can be expected.
一方、過給機を備えた内燃機関に於いては、吸気の圧
縮などによる吸気温の上昇に起因して充填効率が低下す
ることを回避するために、その吸気温に応じて作動する
吸気冷却装置を過給機下流に設ける技術が例えば特開昭
58−150022号公報などに提案されている。On the other hand, in an internal combustion engine equipped with a supercharger, in order to avoid a decrease in charging efficiency due to an increase in intake air temperature due to compression of intake air, etc., an intake air cooling that operates according to the intake air temperature is performed. A technique for providing a device downstream of a supercharger is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
It is proposed in Japanese Patent Publication No. 58-150022.
また、過給機と弁作動状態切換装置とを併用すると共
に、吸気通路長を変化させる装置を設け、高速バルブタ
イミング運転時は短管路を用い、低速バルブタイミング
運転時は長管路を用いるものとした過給機付内燃機関
が、特開昭60−104717号公報に提案されている。In addition, a supercharger and a valve operating state switching device are used together, and a device for changing the length of the intake passage is provided. A short pipe line is used during high speed valve timing operation, and a long pipe line is used during low speed valve timing operation. An internal combustion engine with a supercharger is proposed in JP-A-60-104717.
<発明が解決しようとする課題> しかるに、弁作動状態切換装置を備えた内燃機関に於
いては、弁作動状態の切換えによって吸気充填効率が変
化するので、これに伴って過給機の発生する過給圧も変
化する。そのため、弁作動状態にのみ基づいて吸気通路
長を選択設定するにしても、或いは吸気温にのみ基づい
て吸気冷却装置を作動させるにしても、各運転状態に最
適な吸気制御を行うことは極めて困難であり、いずれに
しても弁作動状態を切換えて得られる2つのトルクカー
ブが円滑につながらないという不都合があった。<Problems to be Solved by the Invention> However, in an internal combustion engine equipped with a valve operating state switching device, the intake charging efficiency changes due to switching of the valve operating state, so that a supercharger is generated accordingly. The boost pressure also changes. Therefore, even if the intake passage length is selectively set only based on the valve operating state or the intake air cooling device is operated only based on the intake air temperature, it is extremely difficult to perform the optimum intake control for each operating state. It is difficult, and in any case, there is an inconvenience that the two torque curves obtained by switching the valve operating state are not smoothly connected.
このような不都合に鑑み、本発明の主な目的は、弁作
動状態切換装置と過給機と吸気管長の選択制御及びまた
は吸気冷却装置とを組合せた上でのより一層の性能向上
を比較的容易に達成し得るエンジンの制御装置を提供す
ることにある。In view of such inconvenience, the main object of the present invention is to relatively improve the performance of the valve operating state switching device, the supercharger, the intake pipe length selection control, and / or the intake cooling device in combination. It is to provide an engine control device that can be easily achieved.
[発明の構成] <課題を解決するための手段> このような目的は、本発明によれば、吸気弁と排気弁
との少なくともいずれか一方の弁作動状態を、少なくと
もエンジンの回転速度に基づいて低速バルブタイミング
運転と高速バルブタイミング運転とに切換えるための動
弁切換手段と、吸気圧を昇圧する過給機と、該過給機の
下流側にあって過給機の吐出口とエンジンの吸気ポート
との間を連結する短管路及び長管路と、前記短管路と前
記長管路とのいずれか一方のみを選択的に連通させるた
めの切換弁と、少なくともエンジン回転速度と過給圧と
に応じて前記動弁切換手段及び前記切換弁の切換制御を
行なう電子制御回路とを有し、前記切換弁は、高速バル
ブタイミング運転時には前記短管路を連通させる位置に
設定され、低速バルブタイミング運転時には過給圧の変
化率に応じてその位置が設定されるものであることを特
徴とするエンジンの制御装置を提供することにより達成
される。特に前記短管路中に吸気冷却手段を設け、該吸
気冷却手段に対して冷却水を環流させるポンプを、高速
バルブタイミング運転時に作動させるようにすると良
い。[Configuration of the Invention] <Means for Solving the Problems> According to the present invention, such an object is based on the valve operating state of at least one of the intake valve and the exhaust valve based on at least the rotational speed of the engine. Valve switching means for switching between low-speed valve timing operation and high-speed valve timing operation, a supercharger for increasing intake pressure, and a discharge port of the supercharger and an engine downstream of the supercharger. A short pipe line and a long pipe line connecting the intake port, a switching valve for selectively communicating only one of the short pipe line and the long pipe line, and at least an engine speed and an excess speed. An electronic control circuit for performing switching control of the valve operating means and the switching valve according to the supply pressure, the switching valve being set to a position for communicating the short pipe line during high speed valve timing operation, Low speed valve tie During ring operation is achieved by providing a control apparatus for an engine, characterized in that in which the position is set according to the change rate of the supercharging pressure. In particular, it is preferable that an intake air cooling means is provided in the short conduit and a pump that circulates cooling water to the intake air cooling means is operated during high speed valve timing operation.
<作用> 高速バルブタイミング運転時は、出力が比較的大き
く、かつ過給圧も相対的に高くなるので、専ら短管路を
選択することにより、大吸気流量を確保できる。また、
低速バルブタイミング運転時は、過給圧の上昇率を見て
過給効果を判断し、過給効果が顕著な時は、短管路を選
択すれば吸気抵抗が低減され、過給効果が低い時は、長
管路を選択すれば吸気慣性効果による吸気充填効率の向
上が得られる。また、専ら高出力時に連通する短管路に
は吸気冷却手段を設け、吸気温の昇温率が比較的高くな
る高速バルブタイミング運転時には冷却水を環流させる
ようにすれば、吸気充填効率のより一層の向上が達成さ
れる。<Operation> During high-speed valve timing operation, the output is relatively large and the supercharging pressure is also relatively high. Therefore, a large intake flow rate can be secured by exclusively selecting a short conduit. Also,
During low-speed valve timing operation, the supercharging effect is judged by looking at the rate of increase in supercharging pressure, and when the supercharging effect is remarkable, the intake resistance is reduced by selecting a short conduit, and the supercharging effect is low. At this time, if a long conduit is selected, the intake charging efficiency can be improved by the intake inertia effect. Further, if the intake air cooling means is provided in the short conduit that communicates exclusively at the time of high output, and the cooling water is circulated during the high-speed valve timing operation in which the temperature rise rate of the intake air temperature is relatively high, the intake air charging efficiency will be improved. Further improvement is achieved.
<実施例> 以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実施例に
ついて詳細に説明する。Embodiments Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings with reference to specific embodiments.
第1図は、本発明が適用されるエンジンの吸気系及び
排気系の全体的な構成を示している。例えば、直列4気
筒エンジンからなるエンジン本体1に於ける各気筒の吸
気ポート2に接続された吸気マニホールド3には、スロ
ットルボディ4、吸気冷却装置5を備えた短管路6a及び
該短管路をバイパスする長管路6b、ターボチャージャ7
のコンプレッサ部8、及びエアクリーナ9が、この順で
接続されている。また、各気筒の排気ポート10に接続さ
れた排気マニホールド11には、ターボチャージャ7のタ
ービン部12及び触媒コンバータ13が接続されている。こ
こで長管路6aは、吸気流量が比較的小さい運転領域に於
いて吸気慣性効果を得るために比較的小さな断面積とさ
れ、短管路6aは、吸気冷却装置5による流路抵抗分を充
分に補えるだけの比較的大きな断面積とされている。FIG. 1 shows an overall configuration of an intake system and an exhaust system of an engine to which the present invention is applied. For example, in an intake manifold 3 connected to an intake port 2 of each cylinder in an engine body 1 composed of an in-line four-cylinder engine, a short pipe 6a provided with a throttle body 4 and an intake cooling device 5 and the short pipe Long pipe 6b bypassing the turbocharger 7
The compressor section 8 and the air cleaner 9 are connected in this order. Further, the turbine section 12 of the turbocharger 7 and the catalytic converter 13 are connected to the exhaust manifold 11 connected to the exhaust port 10 of each cylinder. Here, the long conduit 6a has a relatively small cross-sectional area in order to obtain the intake inertia effect in the operating region where the intake air flow rate is relatively small, and the short conduit 6a has a flow path resistance component by the intake cooling device 5. It has a relatively large cross-sectional area that can be sufficiently supplemented.
各気筒の燃焼室への混合気の吸入及び燃料ガスの排出
を制御するための動弁機構14は、エンジン本体1にて駆
動されるオイルポンプ15が発生する油圧を電磁弁16及び
切換制御弁17を介して制御することにより、そのバルブ
タイミングを段階的に可変し得るようにされている。The valve mechanism 14 for controlling the intake of the air-fuel mixture and the discharge of the fuel gas into the combustion chamber of each cylinder includes a solenoid valve 16 and a switching control valve that control the hydraulic pressure generated by an oil pump 15 driven by the engine body 1. By controlling via 17, the valve timing can be changed stepwise.
短管路6aと長管路6bとが互いに接続する部分には、そ
れぞれ切換弁18a・18bが設けられており、別途制御手段
にてこれら切換弁18a・18bの位置を選択することによ
り、短管路6aと長管路6bとのいずれか一方の通路のみを
介してターボチャージャ7を経た吸気を吸気ポート2に
導入し得るようにされている。そしてこのターボチャー
ジャ7は、電動式ウォータポンプ19により、エンジン冷
却水とは別系統のラジエータ20を介して還流する冷却水
をもって、吸気冷却装置5と共に冷却される。Switching valves 18a and 18b are respectively provided at the portions where the short conduit 6a and the long conduit 6b are connected to each other, and by selecting the positions of these switching valves 18a and 18b by separate control means, The intake air that has passed through the turbocharger 7 can be introduced into the intake port 2 via only one of the conduit 6a and the long conduit 6b. The turbocharger 7 is cooled by the electric water pump 19 together with the intake air cooling device 5 with the cooling water that recirculates via the radiator 20 of a system different from the engine cooling water.
一方、このエンジン1は、燃料噴射量、及びバルブタ
イミングなどを電子制御回路21にて可変制御するように
構成されている。On the other hand, the engine 1 is configured to variably control the fuel injection amount, the valve timing and the like by the electronic control circuit 21.
電子制御回路21には、切換制御弁17に設けられた常時
閉型の油圧スイッチ22からの油圧信号OP、排気マニホー
ルド11に設けられた酸素濃度センサ23からのO2信号、エ
ンジン回転センサ24からの回転速度信号NE、エンジン本
体1のウォータジャケット内の水温を検出するための冷
却水温センサ25からの水温信号TW、自動変速機26のシフ
トポジションに於けるパーキング及びニュートラル信号
P・N、吸気通路に於けるスロットルボディ4上流側に
設けられた吸気温度センサ27からの吸気温信号TA及びス
ロットルボディ4下流側に設けられた吸気圧センサ28か
らの吸気圧信号PB、スロットル弁開度センサ29からの弁
開度信号θTH、吸気通路に於けるコンプレッサ8の下流
側に設けられた過給圧センサ30からの過給圧信号P2、エ
アクリーナ9とターボチャージャ7のコンプレッサ8と
の間の吸気通路に設けられた大気圧センサ31からの大気
圧信号PA及び車速センサ32からの走行速度信号Vがそれ
ぞれ入力される。そしてこれらの各入力信号に基づき、
バルブタイミングを切換えるための電磁弁16、吸気ポー
ト2に燃料を噴射するための燃料噴射弁33、及び短管路
6aと長管路6bとを切換える切換弁18a・18bを駆動するた
めのアクチュエータ34a・34bの動作が、電子制御回路21
からの出力信号によりそれぞれ制御される。The electronic control circuit 21 includes a hydraulic signal O P from a normally closed hydraulic switch 22 provided in the switching control valve 17, an O 2 signal from an oxygen concentration sensor 23 provided in the exhaust manifold 11, an engine speed sensor 24. Rotation speed signal N E , water temperature signal T W from the cooling water temperature sensor 25 for detecting the water temperature in the water jacket of the engine body 1, parking and neutral signals P / N at the shift position of the automatic transmission 26. , An intake temperature signal T A from an intake temperature sensor 27 provided upstream of the throttle body 4 in the intake passage, an intake pressure signal P B from an intake pressure sensor 28 provided downstream of the throttle body 4, a throttle valve valve opening signal theta TH, boost pressure signal P 2 from the boost pressure sensor 30 provided downstream of the in compressor 8 in the intake passage from the opening sensor 29, the air cleaner 9 and Tabochi Running speed signal V from the atmospheric pressure signals P A and the vehicle speed sensor 32 from the atmospheric pressure sensor 31 provided in an intake passage between the compressor 8 of Ja 7 are input. And based on each of these input signals,
A solenoid valve 16 for switching the valve timing, a fuel injection valve 33 for injecting fuel into the intake port 2, and a short conduit.
The operation of the actuators 34a and 34b for driving the switching valves 18a and 18b for switching the 6a and the long conduit 6b is performed by the electronic control circuit 21.
Respectively controlled by the output signals from.
次に第2図を参照して動弁機構14について説明する。 Next, the valve train 14 will be described with reference to FIG.
本発明を適用したエンジンは、吸気弁と排気弁とがそ
れぞれ別個のカムシャフトにて駆動される所謂DOHC型エ
ンジンであり、各気筒にそれぞれ2個の吸気弁と排気弁
とを備えているが、両弁は基本的に同様の構成を有する
ので、以下吸気側の動弁機構のみについて説明する。The engine to which the present invention is applied is a so-called DOHC type engine in which an intake valve and an exhaust valve are driven by separate camshafts, and each cylinder has two intake valves and two exhaust valves. Since both valves have basically the same configuration, only the valve mechanism on the intake side will be described below.
シリンダヘッドに固定されたロッカシャフト40には、
各シリンダ毎に3個のロッカアーム41・42・43が、隣接
して揺動自在に、かつ互いに相対角変位可能に枢支され
ている。これらロッカアーム41・42・43の上方には、シ
リンダヘッドに形成されたカムジャーナル44により、回
転自在にカムシャフト45が支持されている。The rocker shaft 40 fixed to the cylinder head has
Three rocker arms 41, 42, 43 are pivotally supported adjacent to each other so as to be swingable and relatively angularly displaceable from each other. A cam shaft 45 is rotatably supported above the rocker arms 41, 42, and 43 by a cam journal 44 formed on the cylinder head.
カムシャフト45には、作動角及びリフト量の小さい一
対の低速用カム46a・46bと、作動角及びリフト量の大き
い単一の高速用カム47とが一体的に形成されている。そ
してカムシャフト45の上方には、カムシャフト45及びカ
ムとロッカアームとの摺接面を潤滑するための2つの給
油管48・49が配設されている。また、低速用カム46a・4
6bに摺接する第1及び第2ロッカアーム41・42の遊端部
には、常時閉弁方向に弾発付勢された一対の吸気弁50a
・50bに於けるバルブステムの上端が当接している。他
方、第1及び第2ロッカアーム41・42の間に配置され、
かつ高速用カム47に摺接する第3ロッカアーム43は、そ
の下端部に図示されないロストモーションスプリングが
当接しており、これにより常時上向きに付勢力を与えら
れている。The camshaft 45 is formed integrally with a pair of low-speed cams 46a and 46b having a small operating angle and a small lift amount and a single high-speed cam 47 having a large operating angle and a large lift amount. Above the camshaft 45, two oil supply pipes 48 and 49 for lubricating the camshaft 45 and the sliding contact surface between the cam and the rocker arm are provided. Also, low speed cams 46a and 4
The free ends of the first and second rocker arms 41 and 42 slidingly in contact with 6b are provided with a pair of intake valves 50a resiliently urged in a normally closing direction.
・ The upper end of the valve stem at 50b is in contact. On the other hand, it is arranged between the first and second rocker arms 41 and 42,
The third rocker arm 43 slidingly contacting the high-speed cam 47 is in contact with a lost motion spring (not shown) at the lower end thereof, so that a biasing force is constantly applied upward.
互いに隣接する第1〜第3ロッカアーム41〜43の内部
には、連結切換装置51が内蔵されている。この連結切換
装置51は、各ロッカアームに内設されたガイド孔と、こ
れらに摺合する切換ピンとからなっている。The connection switching device 51 is built in the first to third rocker arms 41 to 43 adjacent to each other. The connection switching device 51 includes a guide hole provided in each rocker arm and a switching pin that slides on the guide hole.
第1ロッカアーム41には、第3ロッカアーム43側に開
口する有底の第1ガイド孔52が、ロッカシャフト40と平
行に穿設され、かつこの第1ガイド孔52には、第1切換
ピン53が摺合している。第1ガイド孔52の底部には、油
圧室54が郭定されており、この油圧室54は、第1ロッカ
アーム41に内設された油路55及び中空をなすロッカシャ
フト40の周上に開設された給油孔56を介し、ロッカシャ
フト40内部に設けられた給油路57に連通している。In the first rocker arm 41, a bottomed first guide hole 52 that opens toward the third rocker arm 43 is formed in parallel with the rocker shaft 40, and a first switching pin 53 is formed in the first guide hole 52. Are sliding. A hydraulic chamber 54 is defined at the bottom of the first guide hole 52, and the hydraulic chamber 54 is provided on the periphery of an oil passage 55 provided in the first rocker arm 41 and the hollow rocker shaft 40. Through the provided oil supply hole 56, it communicates with an oil supply passage 57 provided inside the rocker shaft 40.
第3ロッカアーム43には、そのカムスリッパが高速用
カム47のベース円に摺接する静止位置に於いて第1ガイ
ド孔52と同心をなす同径の第2ガイド孔58が、ロッカシ
ャフト40と平行に貫設され、かつ一端を第1切換ピン53
に当接させた第2切換ピン59がその内部に摺合してい
る。The third rocker arm 43 has a second guide hole 58 of the same diameter concentric with the first guide hole 52 at a stationary position where its cam slipper slides on the base circle of the high-speed cam 47 and is parallel to the rocker shaft 40. And one end of the first switching pin 53
The second switching pin 59 abutted on the inside slides inside.
第2ロッカアーム42には、同様にして有底の第3ガイ
ド孔60が穿設され、かつ一端を第2切換ピン59の他端に
当接させたストッパピン61がその内部に摺合している。Similarly, a bottomed third guide hole 60 is formed in the second rocker arm 42, and a stopper pin 61 having one end contacting the other end of the second switching pin 59 is slidably fitted therein. .
ストッパピン61は、第3ガイド孔60の底部に嵌着され
たガイドスリーブ62にその軸部63を嵌入させ、かつ常時
リターンスプリング64によって第3ロッカアーム43側へ
弾発付勢されている。The stopper pin 61 has its shaft portion 63 fitted in a guide sleeve 62 fitted in the bottom of the third guide hole 60, and is constantly urged toward the third rocker arm 43 by a return spring 64.
これら第1・第2切換ピン53・59を、油圧室54に導入
する油圧とリターンスプリング64の付勢力との作用をも
って第2図に於ける左右方向へ移動させることにより、
第2図に示す各ロッカアーム41〜43が別個に揺動し得る
状態と、各切換ピン53・59が互いに隣り合うロッカアー
ム間に跨がることにより、各ロッカアーム41〜43が一体
的に連結されて両吸気弁50a・50bを同時に開弁駆動し得
る状態とを選択的に切換えることができる。The first and second switching pins 53 and 59 are moved in the left-right direction in FIG. 2 by the action of the hydraulic pressure introduced into the hydraulic chamber 54 and the urging force of the return spring 64.
When the rocker arms 41 to 43 shown in FIG. 2 can swing independently and the switching pins 53 and 59 straddle between adjacent rocker arms, the rocker arms 41 to 43 are integrally connected. Thus, the state in which both intake valves 50a and 50b can be simultaneously driven to open can be selectively switched.
ロッカシャフト40に内設された給油路57の下流には、
前記した給油管のうちの高速潤滑油用給油管49が接続さ
れている。この高速潤滑油用給油管49には、高速用カム
47に対応する位置に潤滑油をシャワー式に噴射するため
の噴射孔65が設けられている。Downstream of the oil supply path 57 provided inside the rocker shaft 40,
A high-speed lubricating oil supply pipe 49 among the above-described oil supply pipes is connected. This high-speed lubricating oil supply pipe 49 has a high-speed cam
An injection hole 65 for injecting the lubricating oil in a shower manner is provided at a position corresponding to 47.
また、他方の低速潤滑油用給油管48は、オイルギャラ
リから分岐された潤滑油路66に接続されている。この低
速潤滑油用給油管48には、各カム46a・46b・47に対応す
る位置に潤滑油をシャワー式に噴射するための噴出孔67
が設けられると共に、油路68を介してカムジャーナル44
へも潤滑油を供給するようにされている。Further, the other low-speed lubricating oil supply pipe 48 is connected to a lubricating oil passage 66 branched from the oil gallery. The low-speed lubricating oil supply pipe 48 has an ejection hole 67 for injecting the lubricating oil in a shower manner at a position corresponding to each of the cams 46a, 46b, 47.
And the cam journal 44 via the oil passage 68
To supply lubricating oil.
一方、前記した切換制御弁17は、シリンダヘッドに取
付けられており、前記した制御信号にて開閉制御される
電磁弁16を介して供給される油圧をもって開弁駆動され
ると共に、リターンスプリング69にて常時閉位置に弾発
付勢されたスプール弁70を内蔵している。このスプール
弁70が上方の閉位置にある時(第2図に示す状態)に
は、オイルフィルタ71を介して潤滑油路66に連なる流入
ポート72とロッカシャフト40内の給油路57に連なる流出
ポート73とが、オリフィス孔74のみを介して連通する。
と同時に、シリンダヘッドの上部空間内に開口するドレ
ンポート75に流出ポート73が連通し、給油路57の油圧は
低くなっている。従って給油路57には油圧が供給され
ず、各ピン53・59はリターンスプリング64により油圧室
54側に付勢された位置にあり、各ロッカアームが対応す
るカムにより別個に駆動され、互いに相対角変位する。
この場合、オイルポンプ15によりオイルパン76からオイ
ルギャラリに供給されたオイルは、潤滑油路66を介して
低速潤滑油用給油管48に供給され、上記したように各カ
ムと対応するロッカアームとの摺接面及びカムジャーナ
ル44を潤滑する。On the other hand, the switching control valve 17 is mounted on the cylinder head, is driven to open by hydraulic pressure supplied through the electromagnetic valve 16 that is controlled to open and close by the control signal, and is driven by the return spring 69. And a spool valve 70 which is resiliently biased to a normally closed position. When the spool valve 70 is in the upper closed position (the state shown in FIG. 2), an inflow port 72 connected to the lubricating oil passage 66 via the oil filter 71 and an outflow connected to the oil supply passage 57 in the rocker shaft 40. The port 73 communicates only with the orifice hole 74.
At the same time, the outflow port 73 communicates with the drain port 75 that opens into the upper space of the cylinder head, and the oil pressure in the oil supply passage 57 is low. Therefore, oil pressure is not supplied to the oil supply passage 57, and the pins 53 and 59 are returned to the oil pressure chamber by the return spring 64.
The rocker arms are urged toward the 54 side, and the respective rocker arms are separately driven by the corresponding cams to be angularly displaced relative to each other.
In this case, the oil supplied from the oil pan 76 to the oil gallery by the oil pump 15 is supplied to the low-speed lubricating oil supply pipe 48 through the lubricating oil passage 66, and as described above, each cam and the corresponding rocker arm Lubricate the sliding surface and cam journal 44.
スプール弁70が下方の開位置に切り換えられた際に
は、流入ポート72と流出ポート73とがスプール弁70の環
状溝77を介して連通すると共に、流出ポート73とドレン
ポート75との連通が断たれ、潤滑油路66から給油路57に
オイルが圧送される。これにより第1ロッカアーム41の
油圧室54に作動油圧が供給されると、第1及び第2切換
ピン53・59がリターンスプリング64の付勢力に抗して第
2ガイド孔58及び第3ガイド孔60にそれぞれ嵌合し、各
ロッカアーム41〜43が一体的に連結される。このとき給
油路57に供給されたオイルは、各気筒の連結切換装置51
を作動させると共に、給油路57下流端を経て高速潤滑油
用給油管49内に供給され、高速用カム47と第3ロッカア
ーム43との摺接面を潤滑する。When the spool valve 70 is switched to the lower open position, the inflow port 72 and the outflow port 73 communicate with each other through the annular groove 77 of the spool valve 70, and the outflow port 73 communicates with the drain port 75. Then, the oil is pumped from the lubricating oil passage 66 to the oil supply passage 57. As a result, when the operating oil pressure is supplied to the hydraulic chamber 54 of the first rocker arm 41, the first and second switching pins 53 and 59 are opposed to the urging force of the return spring 64 and the second guide hole 58 and the third guide hole are provided. The respective rocker arms 41 to 43 are integrally connected to each other. At this time, the oil supplied to the oil supply passage 57 is supplied to the connection switching device 51 of each cylinder.
, And is supplied into the high-speed lubricating oil supply pipe 49 through the downstream end of the oil supply path 57 to lubricate the sliding contact surface between the high-speed cam 47 and the third rocker arm 43.
上記したスプール弁70は、流入ポート72から分岐した
パイロット油路78を介してスプール弁70の上端側に入力
されるパイロット圧により、リターンスプリング69の付
勢力に抗して開位置に切換えられる。前記した常時閉型
の電磁弁16は、このパイロット油路78に介設されてお
り、この電磁弁16のソレノイドへの通電を電子制御回路
21からの出力信号により制御し、電磁弁16を開弁すると
スプール弁70が開位置に切換えられてバルブタイミング
が上記のように高速バルブタイミングに切換えられ、電
磁弁16を閉弁するとスプール弁70が閉位置に切換えられ
てバルブタイミングが低速バルブタイミングに切換えら
れる。The above-described spool valve 70 is switched to the open position against the urging force of the return spring 69 by the pilot pressure input to the upper end side of the spool valve 70 via the pilot oil passage 78 branched from the inflow port 72. The normally-closed solenoid valve 16 is provided in the pilot oil passage 78, and the solenoid of the solenoid valve 16 is energized by an electronic control circuit.
When the solenoid valve 16 is opened, the spool valve 70 is switched to the open position, the valve timing is switched to the high-speed valve timing as described above, and when the solenoid valve 16 is closed, the spool valve 70 is controlled. Is switched to the closed position, and the valve timing is switched to the low-speed valve timing.
尚、スプール弁70の切換え動作は、切換制御弁17のハ
ウジングに設けられた、流出ポート73の油圧を検出して
低圧時にオン、高圧時にオフする油圧スイッチ22により
確認される。The switching operation of the spool valve 70 is confirmed by the hydraulic switch 22 provided in the housing of the switching control valve 17 and detecting the oil pressure of the outflow port 73 and turning on at low pressure and turning off at high pressure.
次に、バルブタイミング切換用の電磁弁16を制御すべ
く電子制御回路21に組込まれた制御プログラムについて
主に第3a図を参照して説明する。Next, the control program installed in the electronic control circuit 21 to control the solenoid valve 16 for switching the valve timing will be described mainly with reference to FIG. 3a.
第1ステップ201にて、始動モードであるか否か、即
ちエンジンがクランキング中であるか否かを判別する。
ここでクランキング中であれば、第2ステップ202にて
エンジン始動後経過時間TDST(例えば5秒)をセット
し、始動後計時動作の開始準備を行なう。次いで第3ス
テップ203にて電磁弁16に閉弁指令を発し、低速バルブ
タイミング運転を選択する。そして第4ステップ204に
て高速バルブタイミング運転への切換動作後の経過時間
TDHVT(例えば0.1秒)をセットし、切換動作後のディレ
ータイム計時動作準備を行なう。次いで第5ステップ20
5にて、燃料噴射制御ルーチンで使用する基本燃料噴射
量マップ及び点火時期マップとして、それぞれ低速バル
ブタイミング運転のそれに対応するマップTIL・θIGLを
選択し、第6ステップ206にて燃料カットを行なうため
のレブリミッタ値NHFCを低速バルブタイミング運転に対
応した値NHFCLに設定する。In a first step 201, it is determined whether or not the engine is in a start mode, that is, whether or not the engine is being cranked.
If cranking is being performed, the elapsed time after engine start T DST (for example, 5 seconds) is set in the second step 202, and preparation for starting the timekeeping operation after start is performed. Next, in a third step 203, a valve closing command is issued to the solenoid valve 16, and a low speed valve timing operation is selected. And the elapsed time after the switching operation to the high-speed valve timing operation in the fourth step 204
Set T DHVT (for example, 0.1 second) to prepare for delay time measurement operation after switching operation. Then the fifth step 20
At 5, the maps T IL and θ IGL corresponding to those of the low-speed valve timing operation are selected as the basic fuel injection amount map and the ignition timing map used in the fuel injection control routine. Set the rev limiter value N HFC to perform to the value N HFCL corresponding to the low-speed valve timing operation.
ところで、燃料噴射量TOUTは、基本燃料噴射量をTI、
補正係数をK1、定数項をK2とすると、次式で与えられ
る。By the way, the basic fuel injection amount T OUT is T I ,
Assuming that the correction coefficient is K 1 and the constant term is K 2 , it is given by the following equation.
TOUT=K1TI+K2 ただしK1には、吸気温TAや冷却水温TWが低い時に燃料を
増量する吸気温補正係数KTAや水温補正係数KTW、エンジ
ン回転速度NE、吸気負圧PB、スロットル開度θTHにより
規定される所定の高負荷領域で燃料を増量する高負荷増
量係数KWOT、比較的低回転域(例えば4000RPM)のO2フ
ィードバック領域に於ける空燃比の理論空燃比からの偏
差を補正するフィードバック補正係数KO2等が含まれ、
またK2には、加速時に燃料を増量する加速増量定数等が
含まれる。基本燃料噴射量TIは、エンジン回転速度NEと
吸気負圧PBとで規定される各運転状態に於けるシリンダ
への吸入空気量に合せて吸入混合気が理論空燃比に近い
目標空燃比になるように実験値に基づいて設定されるも
ので、このTIマップとして、低速バルブタイミング運転
用のTILマップと、高速バルブタイミング運転用のTIHマ
ップとの2セットが、電子制御回路21に記憶させてあ
る。T OUT = K 1 T I + K 2 where K 1 is the intake temperature correction coefficient K TA , the water temperature correction coefficient K TW , the engine speed N E , which increases the fuel amount when the intake temperature T A and the cooling water temperature T W are low. Intake negative pressure P B , high load increase coefficient K WOT for increasing fuel in a predetermined high load range defined by throttle opening θ TH, and empty in O 2 feedback range in a relatively low rotation range (eg, 4000 RPM) A feedback correction coefficient KO 2 etc. that corrects the deviation of the fuel ratio from the theoretical air-fuel ratio is included,
Further, K 2 includes an acceleration increasing constant for increasing the amount of fuel during acceleration. The basic fuel injection amount T I depends on the intake air amount into the cylinder in each operating condition defined by the engine speed N E and the intake negative pressure P B, and the intake air-fuel mixture is close to the theoretical air-fuel ratio. It is set based on the experimental value so that it becomes the fuel ratio. As this T I map, two sets of T IL map for low speed valve timing operation and T IH map for high speed valve timing operation are electronically controlled. It is stored in the circuit 21.
ところで、バルブの開弁期間が短くなるほどバルブの
開弁動作時に於けるバルブ加速度が増大し、タイミング
ベルトに作用する負荷が増大する。と同時に、バルブ加
速度の増大により、バルブジャンプを生ずるエンジン回
転速度NEが低くなる。従って、開弁期間が互いに異なる
低速バルブタイミングと高速バルブタイミングとでは、
許容回転速度も異なることとなり、本実施例に於いて
は、低速バルブタイミング運転時のレブリミッタ値N
HFCLを比較的低い値(例えば7500RPM)に、また高速バ
ルブタイミング運転時のレブリミッタ値NHFCHを比較的
高い値(例えば8100RPM)にそれぞれ設定している。By the way, as the valve opening period becomes shorter, the valve acceleration during the valve opening operation increases, and the load acting on the timing belt increases. At the same time, the increase of the valve acceleration, the engine speed N E to produce a valve jump is lowered. Therefore, in the low-speed valve timing and the high-speed valve timing with different valve opening periods,
The allowable rotation speed will also be different, and in this embodiment, the rev limiter value N during low-speed valve timing operation
The HFCL is set to a relatively low value (for example, 7500 RPM), and the rev limiter value N HFCH during high-speed valve timing operation is set to a relatively high value (for example, 8100 RPM).
一方、第1ステップ201にてクランキング中でない、
即ち既にエンジンが運転状態にあると判断された場合に
は、第7ステップ207にて電子制御回路21に対して各種
センサからの信号が正常に入力されているか否か、即ち
フェールセーフすべきか否かを判別する。ここでフェー
ルセーフ中でない、即ち正常状態にあると判断された場
合には、第8ステップ208にて第2ステップ202でセット
された始動後経過時間TDSTの残り時間を判別する。そし
て残り時間が0でない場合には第3ステップ203へ進
み、0の場合には第9ステップ209にて冷却水温TWが設
定温度TW1(例えば60℃)より低いか否か、即ち暖気が
完了したか否かを判別する。ここでTW<TW1と判定され
た場合には第3ステップ203へ進み、TW≧TW1の場合に
は、第10ステップ210にて車速Vが極低速の設定車速V1
(ヒステリシスを含み例えば8〜5km/h)以下であるか
否かを判別する。ここでV<V1である場合には第3ステ
ップ203へ進み、V≧V1である場合には第11ステップ211
にて手動変速機車MTであるか否かを判別する。On the other hand, in the first step 201, the cranking is not being performed,
That is, if it is determined that the engine is already in operation, whether or not signals from various sensors are normally input to the electronic control circuit 21 in the seventh step 207, that is, whether or not fail-safe should be performed Is determined. If it is determined that the vehicle is not fail-safe, that is, it is in a normal state, the remaining time of the post-start elapsed time TDST set in the second step 202 is determined in an eighth step 208. If the remaining time is not 0, the process proceeds to the third step 203. If the remaining time is 0, in the ninth step 209, it is determined whether or not the cooling water temperature T W is lower than the set temperature T W1 (for example, 60 ° C.) It is determined whether the process has been completed. If it is determined that T W <T W1 , the process proceeds to the third step 203. If T W ≧ T W1 , the vehicle speed V is set to an extremely low vehicle speed V 1 in a tenth step 210.
(Including hysteresis, for example, 8 to 5 km / h). Here, if V <V 1 , proceed to the third step 203, and if V ≧ V 1 , the 11th step 211
It is determined whether or not the vehicle is a manual transmission MT.
ここまでの動作をまとめると、始動前、クランキング
中、起動直後、暖機完了以前、停止あるいは徐行状態で
あれば、無条件で低速バルブタイミング運転に設定さ
れ、と同時に、これに対応した燃料噴射制御に設定され
る。このことは、即ち、冷機時に於ける潤滑油の粘性に
よる連結切換装置51の作動不良、あるいは不整燃焼の発
生を防止するための措置である。To summarize the operation up to this point, before starting, during cranking, immediately after startup, before warm-up completion, if it is stopped or slowing down, unconditionally set to low-speed valve timing operation, and at the same time, It is set to injection control. This is a measure for preventing the malfunction of the connection switching device 51 or the occurrence of irregular combustion due to the viscosity of the lubricating oil at the time of cooling.
第11ステップ211にて手動変速機車でない、即ち自動
変速機車ATであると判断された場合には、第12ステップ
212にてシフトポジションがパーキングPあるいはニュ
ートラルNレンジであるか否かを判別し、P・Nレンジ
である場合には、第13ステップ213にて高速バルブタイ
ミング運転用のTIHマップが前回選択された否かを判別
し、選択されていない場合には第3ステップ203へ進
む。他方、手動変速機車MTである場合には、第14ステッ
プ214にて、低速バルブタイミング運転での出力が高速
バルブタイミング運転での出力を常に上回る下限回転速
度NE1(ヒステリシスを含み例えば4800〜4600RPM)と現
状のエンジン回転速度NEとを比較する。ここでNE<NE1
であると判定された場合には、第15ステップ215にて第1
3ステップ213と同様に高速バルブタイミング運転用のT
IHマップが前回選択されたか否かを判別し、選択されて
いない場合には第3ステップ203へ進む。If it is determined in the eleventh step 211 that the vehicle is not a manual transmission vehicle, that is, it is an automatic transmission vehicle AT, the twelfth step
At 212, it is determined whether or not the shift position is in the parking P or neutral N range. If the shift position is in the PN range, the TIH map for high-speed valve timing operation is previously selected in the thirteenth step 213. It is determined whether or not it has been selected, and if it has not been selected, the process proceeds to the third step 203. On the other hand, in the case of the manual transmission vehicle MT, in the fourteenth step 214, the lower limit rotational speed N E1 (including hysteresis, for example, 4800 to 4600 RPM, in which the output in the low speed valve timing operation always exceeds the output in the high speed valve timing operation) ) And the current engine speed N E. Where N E <N E1
If it is determined that
3 T for high-speed valve timing operation as in step 213
It is determined whether or not the IH map was previously selected, and if not, the process proceeds to the third step 203.
ここまでのフローにより、エンジン回転速度NEが高く
とも停車状態にあり、あるいは走行状態にあっても緩速
あるいは低速回転であり、かつ高速走行を未だにしてい
ない状態であれば、低速バルブタイミング運転に設定さ
れることがわかる。According to the flow up to this point, if the engine speed N E is high, the vehicle is stopped, or even if the vehicle is running, the engine is running at a slow or low speed, and if the vehicle is not running at high speed, then the low valve timing You can see that it is set to driving.
他方、第14ステップ214にてNE≧NE1と判断された場合
には、第16ステップ216にて第3b図に示すサブルーチン
に従ってTILマップとTIHマップとを検索し、現時点での
エンジン回転速度NE及び吸気負圧PBに応じたTIL値とTIH
値とを求め、次に第17ステップ217にて第3c図に示すサ
ブルーチンに従って、燃料噴射量に基づいて予め実験的
に求められた高負荷判定値TVTのテーブルから現時点で
のNEに応じたTVT値を算出する。On the other hand, if N E ≧ N E1 is determined in the fourteenth step 214, the T IL map and the T IH map are searched according to the subroutine shown in FIG. T IL value and T IH according to rotational speed N E and intake negative pressure P B
Then, according to the subroutine shown in FIG. 3c in the 17th step 217, according to the current load N E from the table of the high load determination value T VT which is experimentally obtained in advance based on the fuel injection amount. Calculate the T VT value.
ここでTIL・TIHの値は、前回電磁弁16の開弁指令が出
されたか否かを判別し、開弁指令が出されていない時、
即ちこれまでのところ高速バルブタイミング運転が行な
われていない場合には、第16ステップ216で用いるTIL値
をTILマップから検索した値とし、開弁指令が出されて
いる場合には、TIL値を検索値から所定のヒステリシス
量ΔTIを差引いた値とする処理を行ない、また第17ステ
ップ217でのTVT値の算出処理についても同様に、前回電
磁弁16の開弁指令が出されたか否かを判別し、開弁指令
が出されていない場合には、第17ステップ217で用いるT
VT値をTVTテーブルから算出した値とし、開弁指令が出
されている場合には、TVT値を算出値から所定のヒステ
リシス量ΔTVTを差引いた値とする処理を行ない、これ
によりバルブタイミングの切換点に於ける燃料噴射量の
切換特性にヒステリシスをつけるようにしている。Here, the values of T IL and T IH determine whether or not the valve opening command of the solenoid valve 16 has been issued last time, and when the valve opening command has not been issued,
That is, if the high-speed valve timing operation has not been performed so far, the T IL value used in the 16th step 216 is set to the value retrieved from the T IL map, and if the valve opening command is issued, The IL value is set to the value obtained by subtracting the specified hysteresis amount ΔT I from the search value, and the T VT value calculation process in step 17 If the valve opening command is not issued, T used in step 217 is determined.
The VT value is set to the value calculated from the T VT table, and if a valve opening command is issued, the T VT value is set to the value obtained by subtracting the predetermined hysteresis amount ΔT VT from the calculated value. Hysteresis is added to the switching characteristic of the fuel injection amount at the timing switching point.
次に第18ステップ218にてこのTVT値と前回の燃料噴射
量TOUTとを比較する。ここでTOUT<TVTと判定された場
合には、第19ステップ219にて、高速バルブタイミング
運転での出力が低速バルブタイミング運転での出力を常
に上回る上限エンジン回転速度NE2(ヒステリシスを含
み例えば5900〜5700RPM)と現時点のエンジン回転速度N
Eとを比較する。ここでNE<NE2と判定された場合には、
第20ステップ220にて、第16ステップ216で求めたTIL値
とTIH値とを比較し、TIL>TIHと判定された場合には、
第21ステップ221にて電磁弁16へ閉弁指令を発し、即
ち、低速バルブタイミング運転を選択する。Next, in an eighteenth step 218, the TVT value is compared with the previous fuel injection amount TOUT . If it is determined here that T OUT <T VT , in step 19th 219, the upper limit engine speed N E2 (including hysteresis) where the output during high-speed valve timing operation always exceeds the output during low-speed valve timing operation For example, 5900-5700RPM) and the current engine speed N
Compare with E. If N E <N E2 is determined here,
In the twentieth step 220, the T IL value obtained in the sixteenth step 216 is compared with the T IH value, and when it is determined that T IL > T IH ,
In a 21st step 221, a valve closing command is issued to the solenoid valve 16, that is, a low speed valve timing operation is selected.
一方、第13ステップ213あるいは、第15ステップ215に
て、TIHマップが前回選択されたと判断された、即ち高
速走行を経た後の低負荷低回転状態にある場合には、第
21ステップ221へと進む。On the other hand, in the thirteenth step 213 or the fifteenth step 215, if it is determined that the TIH map has been selected last time, that is, if it is in the low-load low-rotation state after high-speed running,
21 Proceed to step 221.
他方、第18ステップ218にてTOUT≧TVTと判定された場
合、第19ステップ219にてNE≧NE2と判定された場合、第
20ステップ220にてTIL≦TIHと判定された場合には、い
ずれも第22ステップ222にて電磁弁16へ開弁指令を発
し、即ち高速バルブタイミング運転を選択し、かつ第23
ステップ223にて高速バルブタイミング運転状態にある
ことを示すフラッグをFHVT=1とする。ここまでのフロ
ーから、エンジン回転速度NE及び要求燃料噴射量によ
り、バルブタイミングの切換点を判断していることがわ
かる。On the other hand, if T OUT ≧ T VT is determined in the 18th step 218, N E ≧ N E2 is determined in the 19th step 219, the
When it is determined in step 220 that T IL ≤T IH , the 22nd step 222 issues a valve opening command to the solenoid valve 16, that is, the high-speed valve timing operation is selected, and the 23rd step is executed.
At step 223, the flag indicating that the high-speed valve timing operation is in progress is set to F HVT = 1. From the flow up to this point, it is understood that the switching point of the valve timing is determined based on the engine rotation speed NE and the required fuel injection amount.
さて、高負荷運転域では、混合気がリッチ傾向となる
ように補正しており、また高負荷運転域では高速バルブ
タイミング運転を選択した方が出力が増大により有利で
ある。しかしながら、バルブタイミングの切換点を一義
的に定めると、境界部分でのハンチングを引き起した
り、切換え時のトルク変動によるショックを生じたりす
るきらいがある。そこで本実施例に於いては、走行中に
あっては、第18〜第20の複合したステップ218〜220を経
ることによって最適な切換制御を行ない得るようにして
いる。By the way, in the high load operation range, the correction is performed so that the air-fuel mixture tends to become rich, and in the high load operation range, it is more advantageous to select the high speed valve timing operation because the output increases. However, if the switching point of the valve timing is uniquely determined, there is a tendency that hunting may occur at the boundary portion or a shock may occur due to torque fluctuation at the time of switching. Therefore, in the present embodiment, while traveling, optimal switching control can be performed by passing through the 18th to 20th combined steps 218 to 220.
高速バルブタイミング運転を選択した後、第24ステッ
プ224にて切換制御弁17の動作状況を確認するための油
圧スイッチ22の信号を判別する。ここで油圧スイッチ22
がオフ、即ち連結切換装置51に対して油圧が作用してい
るものと判断された場合には、第4ステップ204にてセ
ットされた連結切換装置作動後のディレータイムTDHVT
の残時間を第25ステップ225にて判別する。ここでTDHVT
=0と判定された場合には、第26ステップ226にて低速
バルブタイミング運転への切換え後の経過時間T
DLVT(例えば0.2秒)をセットし、切換え後のディレー
タイム計時動作準備を行なう。次いで第27ステップ227
にて高速バルブタイミング運転に対応する燃料噴射量T
IHマップ及び点火時期θIGHを選択すると共に、第28ス
テップ228にてレブリミッタ値NHFCを高速バルブタイミ
ング運転用NHFCHに設定する。After selecting the high speed valve timing operation, the signal of the hydraulic switch 22 for confirming the operation state of the switching control valve 17 is discriminated in the 24th step 224. Hydraulic switch here 22
Is off, that is, when it is determined that the hydraulic pressure is acting on the connection switching device 51, the delay time T DHVT after the operation of the connection switching device set in the fourth step 204 is activated.
The remaining time of is determined in the 25th step 225. Where T DHVT
When it is determined that = 0, the elapsed time T after switching to the low speed valve timing operation is performed in the 26th step 226.
Set DLVT (for example, 0.2 seconds) and prepare for delay time measurement after switching. Then in the 27th step 227
Fuel injection amount T for high-speed valve timing operation at
The IH map and the ignition timing θ IGH are selected, and at the 28th step 228, the rev limiter value N HFC is set to N HFCH for high speed valve timing operation.
一方、第21ステップ221にて電磁弁16に閉弁指令を発
した後には、第29ステップ229にて油圧スイッチ信号OP
を判別する。ここで油圧スイッチ22がオン、即ち連結切
換装置51に対する油圧が作用していないものと判断され
た場合には、第26ステップ226にてセットされたTDLVTの
残時間を第30ステップ230にて読取り、TDLVT=0である
場合には第4ステップ204へと進む。On the other hand, after issuing the valve closing command to the solenoid valve 16 in the 21st step 221, the hydraulic switch signal OP
To determine. Here, when it is determined that the hydraulic switch 22 is on, that is, the hydraulic pressure to the connection switching device 51 is not acting, the remaining time of T DLVT set in the 26th step 226 is calculated in the 30th step 230. Read, if T DLVT = 0, go to fourth step 204.
このようにして、低速バルブタイミング運転から高速
バルブタイミング運転に切換えたにも拘らず、第24ステ
ップ224にて油圧スイッチ信号OPがオフにならない場合
には第30ステップ230へ進み、油圧スイッチ信号OPがオ
フになるまで低速バルブタイミングでの運転条件を維持
し、また、この逆に高速バルブタイミング運転から低速
バルブタイミング運転に切換えたにも拘らず、第29ステ
ップ229にて油圧スイッチ信号OPがオンにならない場合
には第25ステップ225へ進み、油圧スイッチ信号OPがオ
フになるまで高速バルブタイミングでの運転条件を維持
する。Thus, despite the switching from the low speed valve timing operation to a high speed valve timing operation, when the oil pressure switch signal O P at the 24th step 224 is not turned off, the process proceeds to Operation 30 230, oil pressure switch signal The operating conditions at the low valve timing are maintained until O P is turned off, and conversely, despite switching from the high valve timing operation to the low valve timing operation, the hydraulic switch signal O If the P does not turn on proceeds to 25th step 225, the oil pressure switch signal O P maintains the operating conditions of the high-speed valve timing to turn off.
また、上記した第4・第26ステップ204・226にてセッ
トした両切換ディレータイマの設定時間TDHVT・T
LHVTは、電磁弁16が作動して切換制御弁17のスプール弁
70が移動し、給油路57の油圧が変化して全気筒の切換ピ
ンの切換動作が完了するまでの応答時間に基づいて設定
されている。そして油圧スイッチ信号OPから切換動作の
開始が確認された場合にも、高速から低速への切換え時
はTDLVT=0、低速から高速への切換え時はTHLVT=0と
なるまでは、全ての気筒のバルブタイミングが未だ切換
わっていないものとみなし、バルブタイミング切換指令
以前の燃料噴射量制御での運転が維持される。In addition, the set time T DHVT · T of both switching delay timers set in the fourth and 26th steps 204 and 226 described above.
The LHVT is a spool valve of the switching control valve 17 when the solenoid valve 16 operates.
It is set based on the response time from when the 70 moves, the oil pressure in the oil supply passage 57 changes, and the switching operation of the switching pins of all cylinders is completed. And even if the start of the switching operation from the oil pressure switch signal O P is confirmed, when switching from high speed to low speed T DLVT = 0, until the switching from the low speed to the high speed becomes T HLVT = 0, all It is considered that the valve timing of the cylinder has not been switched yet, and the operation by the fuel injection amount control before the valve timing switching command is maintained.
尚、第13ステップ213及び第15ステップ215にてTIHマ
ップが前回選択されていない場合、即ち走行開始直後あ
るいは加速途中に於いては、油圧スイッチ信号OPを確認
せずに低速バルブタイミング運転に設定するものとして
いるが、これは油圧スイッチ22の不良等にて信号がオフ
のままになった場合の弊害を考慮しての対策である。In the case where T the IH map at 13th step 213 and the 15 step 215 is not previously selected, that is, at the running route immediately after the start or acceleration, the low speed valve timing operation without checking the oil pressure switch signal O P However, this is a countermeasure in consideration of the adverse effect when the signal remains off due to a failure of the hydraulic switch 22 or the like.
次に、吸気冷却装置5への冷却水を環流させるための
水ポンプ19の作動制御、あるいは短管路と6a長管路6bと
の連通選択を行なう切換弁18a・18bを駆動するためのア
クチュエータ34a・34bを制御すべく電子制御回路12に組
込まれた制御プログラムについて第4図を参照して説明
する。Next, an actuator for driving the switching valves 18a, 18b for controlling the operation of the water pump 19 for circulating the cooling water to the intake air cooling device 5 or for selecting the communication between the short pipe line and the long pipe line 6a. A control program incorporated in the electronic control circuit 12 to control the parts 34a and 34b will be described with reference to FIG.
第1ステップ301にて各データ、即ち水温TW、吸気温T
A、エンジン回転速度NE、及び実際の過給圧変化率ΔP2
が読込まれる。尚、過給圧Δ変化率ΔP2は、今回の過給
圧P2Nと、6回前の過給圧P2N-6との差(ΔP2=P2N−P
2N-6)で求められる。即ち第4図に示すメインルーチン
は、TDC信号により更新されるが、TDC信号1回だけでは
過給圧変化率ΔP2が小さすぎるので、過給圧挙動、即ち
過給圧変化率ΔP2を正確に読込むために、6回前の過給
圧P2N-6との差を求めるようにしたものである。In the first step 301, each data, that is, water temperature T W , intake air temperature T
A , engine speed N E , and actual supercharging pressure change rate ΔP 2
Is read. The supercharging pressure Δ change rate ΔP 2 is the difference between the present supercharging pressure P 2N and the sixth supercharging pressure P 2N-6 (ΔP 2 = P 2N −P
2N-6 ). That is, the main routine shown in FIG. 4 is updated by the TDC signal, but since the supercharging pressure change rate ΔP 2 is too small with only one TDC signal, the supercharging pressure behavior, that is, the supercharging pressure change rate ΔP 2 For accurate reading, the difference from the boost pressure P 2N-6 six times before is determined.
次に第2ステップ302にてエンジン回転速度NEが所定
の基準値NEA(例えば400rpm)を超えているか否かを判
別する。これはエンジンがクランキングを完了している
か否かを判別するための措置であり、ここでNE<NEA、
即ちクランキング中と判断された場合には第3ステップ
303へ進み、水ポンプ19に停止指令を発し、かつ第4ス
テップ304にて比較的細径の長管路6b側が連通するよう
に切換弁18a・18bへの駆動指令を発する。またNE≧
NEA、即ち、クランキング完了以後であると判断された
場合には、第5ステップ305にてエンジンの始動後に所
定の時間が経過したか否かを、例えばTDCパルスを計数
するなどして判別する。そして所定時間が経過するまで
は第3ステップ303にて水ポンプ19への停止指令を維持
すると共に、第4ステップ304にて比較的細径の長管路6
bの連通を維持し、所定時間を経過した後には第6ステ
ップ306へと進む。Next, at a second step 302, it is judged if the engine speed N E exceeds a predetermined reference value N EA (for example, 400 rpm). This is a measure to determine if the engine has completed cranking, where N E <N EA ,
That is, if it is determined that cranking is in progress, the third step
Proceeding to 303, a stop command is issued to the water pump 19, and in the fourth step 304, a drive command is issued to the switching valves 18a, 18b so that the relatively thin long pipe line 6b side communicates. Also N E ≧
If it is determined that N EA , that is, after the completion of cranking, it is determined in a fifth step 305 whether or not a predetermined time has elapsed after the engine is started, for example, by counting TDC pulses. To do. Then, until the predetermined time elapses, the stop command to the water pump 19 is maintained in the third step 303, and the long pipeline 6 with a relatively small diameter is maintained in the fourth step 304.
The communication of b is maintained, and after a lapse of a predetermined time, the process proceeds to the sixth step 306.
第6ステップ306にて、現時点の水温TWと所定の基準
値TW1(例えば60℃)とを比較して暖機状態を判別す
る。ここで、TW<TW1、即ち暖機中と判断された場合に
は第3ステップ303へ進み、TW≧TW1、即ち暖機完了と判
断された場合には第7ステップ307へと進む。In the sixth step 306, the current water temperature T W is compared with a predetermined reference value T W1 (for example, 60 ° C.) to determine the warm-up state. Here, if T W <T W1 , that is, if it is determined that the warm-up is in progress, proceed to the third step 303, and if T W ≧ T W1 , that is, if it is determined that the warm-up is completed, proceed to the seventh step 307. move on.
第7ステップ307にて現時点の吸気温TAと設定低吸気
温TAL(例えば20℃)とを比較する。ここでTA<TALと判
断された場合には第3ステップ303へと進む。またTA≧T
ALと判断された場合には第8ステップ308へ進み、現時
点の吸気温TAと設定高吸気温TAH(例えば100℃)とを比
較する。ここでTA≧TAHと判断された場合には第9ステ
ップ309にて水ポンプ19への起動指令を発して吸気冷却
装置5の冷却水を環流させることにより吸気を冷却する
と共に、第10ステップ310にて比較的太径の短管路6a側
の連通を選択する。またTA<TAHと判断された場合には
第11ステップ311にてバルブタイミング切換制御プログ
ラムに於ける第23ステップ223のフラッグFHVTを判別す
る。In the seventh step 307, the current intake air temperature T A and the set low intake air temperature T AL (for example, 20 ° C.) are compared. If it is determined that T A <T AL , the process proceeds to the third step 303. Also, T A ≧ T
If it is determined to be AL , the process proceeds to the eighth step 308, and the current intake air temperature T A is compared with the set high intake air temperature T AH (for example, 100 ° C.). If it is determined that T A ≧ T AH , the start command to the water pump 19 is issued in the ninth step 309 to circulate the cooling water of the intake cooling device 5 to cool the intake air and In step 310, the communication on the side of the relatively short diameter conduit 6a is selected. When it is determined that T A <T AH , the flag F HVT at the 23rd step 223 in the valve timing switching control program is determined at the 11th step 311.
第11ステップ311にてFHVT=1、即ち高速バルブタイ
ミング運転状態にあるものと判断された場合には第9ス
テップ309へ進み、また、FHVT=0、即ち低速バルブタ
イミング運転状態にあるものと判断された場合には、次
の第12ステップ312にて現時点の過給圧P2の変化率ΔP2
と設定変化率ΔP2Aとを比較する。ただし、設定変化率
ΔP2Aとは、過給圧変化率ΔP2に対応し、かつ過給圧P2
が速やかに上昇を開始する所謂インターセプトポイント
を通過する際に十分な過給効率を生ずる変化率として予
め設定されたものである。ここで、ΔP2<ΔP2Aと判定
された場合には、第3ステップ303へと進み、ΔP2≧ΔP
2Aと判定された場合には、第13ステップ313にて水ポン
プ19への停止指令を発し、かつ第14ステップ314にて比
較的太径の短管路6a側の連通を選択する。If it is judged in the 11th step 311 that F HVT = 1, that is, in the high-speed valve timing operation state, proceed to the ninth step 309, and F HVT = 0, that is, in the low-speed valve timing operation state. If it is determined that the change rate ΔP 2 of the supercharging pressure P 2 at the present time is 12th step 312.
And the setting change rate ΔP 2A . However, the setting change rate [Delta] P 2A, corresponding to the supercharge pressure change rate [Delta] P 2, and the supercharging pressure P 2
Is set in advance as a rate of change that causes sufficient supercharging efficiency when passing through a so-called intercept point at which the vehicle rapidly starts rising. Here, when it is determined that ΔP 2 <ΔP 2A , the process proceeds to the third step 303 and ΔP 2 ≧ ΔP
If it is determined to be 2A , a stop command is issued to the water pump 19 in the thirteenth step 313, and communication with the relatively large diameter short conduit 6a side is selected in the fourteenth step 314.
次に上記実施例の作動要領について説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
始動中、あるいは暖機中、あるいは低吸気温状態にあ
っては、エンジン回転速度NEが比較的不安定状態であ
り、また、過給圧P2が所定値に未到達状態時にあって
は、過給機による吸気圧縮が小さいために吸気温TAも昇
温していない。従って、いたずらに水ポンプ19を運転せ
ず、吸気の過冷却を防止することにより、バッテリの無
駄な電力消費を防止し、引いてはエンジン耐久性の向上
に繋げる。と同時に、上記エンジン状態にあっては低速
バルブタイミング運転となっており、長管路6bを通過す
ることで得られる吸気慣性効果と相乗してより一層の出
力トルク増大が得られる。During start-up, warm-up, or low intake air temperature, the engine speed N E is relatively unstable, and the boost pressure P 2 does not reach the specified value. , The intake air temperature T A does not rise because the intake air compression by the supercharger is small. Therefore, by not operating the water pump 19 unnecessarily and preventing the supercooling of the intake air, it is possible to prevent the wasteful power consumption of the battery, which leads to the improvement of the engine durability. At the same time, the engine is in the low-speed valve timing operation in the above-mentioned engine state, and synergistically with the intake inertia effect obtained by passing through the long conduit 6b, a further increase in output torque can be obtained.
完全始動後かつ暖機完了後、あるいは高吸気温時はも
とより、高速バルブタイミング運転時には、要求出力も
比較的大きいが相対的に過給圧P2もより高くなり、吸気
温TAの昇温率も比較的高いものと考えられる。そこで高
速バルブタイミング運転時には水ポンプ19を作動させる
ことにより、吸気温TAの昇温が抑制され、吸気の充填効
率が高いレベルに保たれる。After a complete start and after warm-up is completed, or during high intake air temperature as well as during high-speed valve timing operation, the required output is relatively large, but the boost pressure P 2 is also relatively high, and the intake air temperature T A rises. The rate is also considered to be relatively high. Therefore, by operating the water pump 19 during the high-speed valve timing operation, the temperature rise of the intake air temperature T A is suppressed, and the intake charging efficiency is maintained at a high level.
吸気温TAが所定の範囲にあり、かつ低速バルブタイミ
ング運転時に過給効果が顕著に現れた場合には、比較的
太径の短管路6aに切換えることにより、比較的高速でか
つ大きな吸気流量が確保され、中速域に於ける出力の増
大が達成される。If the intake air temperature T A is within the specified range and the supercharging effect is noticeable during low-speed valve timing operation, switching to the relatively large diameter short pipe line 6a allows relatively high speed and large intake air. A flow rate is secured and an increase in output in the medium speed range is achieved.
以上により、吸気温、動弁機構の作動状態、及び過給
状態を各々検知することにより、全ての運転範囲に亘る
最適な吸気制御が可能となる。As described above, by detecting the intake air temperature, the operating state of the valve operating mechanism, and the supercharging state, it is possible to perform optimum intake control over the entire operating range.
尚、上記実施例に於いては、吸気冷却装置用水ポンプ
19の断続制御と吸気管長の選択とを並列に制御するもの
としているが、これはいずれか一方のみの制御を用いた
り、あるいは別の要素を加味したうえで個別に制御して
も良い。また、上記実施例に於いては説明を省略した
が、本システムに用いられるターボチャージャは、公知
の排気圧ウェストゲート方式、吸気圧リリーフ方式、あ
るいはA/R可変方式などによる吸気圧の制御手段を付加
したうえで全体の制御がなされることは云うまでもな
い。In the above embodiment, the water pump for the intake air cooling device
Although the intermittent control of 19 and the selection of the intake pipe length are controlled in parallel, this may be controlled by only one of them, or may be controlled individually by adding another element. Although not described in the above embodiment, the turbocharger used in this system is a known exhaust pressure wastegate method, intake pressure relief method, or intake pressure control means such as an A / R variable method. Needless to say, the entire control is performed after adding the.
[発明の効果] このように本発明によれば、出力が比較的大きく、過
給圧も相対的に高くなる高速バルブタイミング運転時に
は短管路が選択されるので、大吸気流量が確保される。
また、低速バルブタイミング運転時は、過給圧の上昇率
から過給効果を判断し、過給効果が顕著な時は短管路が
選択されるので吸気抵抗が低減され、また過給効果が低
い時は長管路が選択されるので吸気慣性効果による吸気
充填効率が向上する。これによって中速域の出力増大が
達成される。これに加えて、高出力時に連通する短管路
に設けた吸気冷却手段により、吸気温の昇温率が比較的
高くなる高速バルブタイミング運転時には冷却水を環流
させるので、吸気充填効率がより一層向上する。従って
本発明により、動弁状態、過給状態などに応じた吸気充
填効率のより一層高いレベルでの適正化を達成するうえ
に極めて大きな効果を奏することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the short pipe line is selected during the high-speed valve timing operation in which the output is relatively large and the boost pressure is also relatively high, so that a large intake flow rate is secured. .
Also, during low-speed valve timing operation, the supercharging effect is judged from the rate of increase of supercharging pressure, and when the supercharging effect is remarkable, the short pipe line is selected, so the intake resistance is reduced and the supercharging effect is also improved. When it is low, the long conduit is selected, so the intake charging efficiency due to the intake inertia effect is improved. This achieves an increase in output in the medium speed range. In addition to this, the intake cooling means provided in the short conduit communicating at the time of high output recirculates the cooling water during the high-speed valve timing operation in which the temperature rise rate of the intake air temperature is relatively high, so the intake charging efficiency is further improved. improves. Therefore, according to the present invention, it is possible to achieve an extremely great effect in achieving the optimization of the intake charging efficiency at a higher level according to the valve operating state, the supercharging state, and the like.
第1図は本発明に基づくエンジンの制御システムの全体
構成図である。 第2図は動弁機構回りの構成図である。 第3a〜第3c図はバルブタイミングの切換に関わる制御プ
ログラムのフローチャートである。 第4図は吸気冷却装置用水ポンプあるいはバイパス通路
の断続切換に関わる制御プログラムのフローチャートで
ある。 1……エンジン本体、2……吸気ポート 3……吸気マニホールド、4……スロットルボディ 5……吸気冷却装置、6a……短管路 6b……長管路、7……ターボチャージャ 8……コンプレッサ部、9……エアクリーナ 10……排気ポート、11……排気マニホールド 12……タービン部、13……触媒コンバータ 14……動弁機構、15……オイルポンプ 16……電磁弁、17……切換制御弁 18a・18b……切換弁 19……ウォータポンプ、20……ラジエータ 21……電子制御回路、22……油圧スイッチ 23……酸素濃度センサ、24……エンジン回転センサ 25……冷却水温センサ、26……自動変速機 27……吸気温センサ、28……吸気圧センサ 29……スロットル弁開度センサ 30……過給圧センサ、31……吸気圧センサ 32……車速センサ、33……燃料噴射弁 34a・34b……アクチュエータ 40……ロッカシャフト 41〜43……ロッカアーム 45……カムシャフト 46a・46b……低速用カム 47……高速用カム、50a・50b……吸気弁 51……連結切換装置、NE……エンジン回転速度 TW……冷却水温、TA……吸気温 PB……吸気負圧、P2……過給圧 PA……大気圧FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine control system based on the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram around a valve operating mechanism. 3a to 3c are flowcharts of a control program relating to switching of valve timing. FIG. 4 is a flow chart of a control program relating to intermittent switching of the water pump for the intake air cooling device or the bypass passage. 1 ... Engine body, 2 ... Intake port 3 ... Intake manifold, 4 ... Throttle body 5 ... Intake cooling device, 6a ... Short pipe line 6b ... Long pipe line, 7 ... Turbocharger 8 ... Compressor part, 9 ... Air cleaner 10 ... Exhaust port, 11 ... Exhaust manifold 12 ... Turbine part, 13 ... Catalytic converter 14 ... Valve mechanism, 15 ... Oil pump 16 ... Solenoid valve, 17 ... Switching control valve 18a ・ 18b …… Switching valve 19 …… Water pump, 20 …… Radiator 21 …… Electronic control circuit, 22 …… Hydraulic switch 23 …… Oxygen concentration sensor, 24 …… Engine rotation sensor 25 …… Cooling water temperature Sensor, 26 ... Automatic transmission 27 ... Intake temperature sensor, 28 ... Intake pressure sensor 29 ... Throttle valve opening sensor 30 ... Supercharging pressure sensor, 31 ... Intake pressure sensor 32 ... Vehicle speed sensor, 33 ...... Fuel injection valves 34a ・ 34b …… Actuator 4 0 …… Rocker shaft 41〜43 …… Rocker arm 45 …… Camshaft 46a ・ 46b …… Low speed cam 47 …… High speed cam, 50a ・ 50b …… Intake valve 51 …… Connection switching device, NE …… Engine Rotation speed T W …… Cooling water temperature, T A …… Intake temperature P B …… Intake negative pressure, P 2 …… Supercharging pressure P A …… Atmospheric pressure
Claims (2)
方の弁作動状態を、少なくともエンジンの回転速度に基
づいて低速バルブタイミング運転と高速バルブタイミン
グ運転とに切換えるための動弁切換手段と、吸気圧を昇
圧する過給機と、該過給機の下流側にあって過給機の吐
出口とエンジンの吸気ポートとの間を連結する短管路及
び長管路と、前記短管路と前記長管路とのいずれか一方
のみを選択的に連通させるための切換弁と、少なくとも
エンジン回転速度と過給圧とに応じて前記動弁切換手段
及び前記切換弁の切換制御を行なう電子制御回路とを有
し、 前記切換弁は、高速バルブタイミング運転時には前記短
管路を連通させる位置に設定され、低速バルブタイミン
グ運転時には過給圧の変化率に応じてその位置が設定さ
れるものであることを特徴とするエンジンの制御装置。1. A valve operating means for switching a valve operating state of at least one of an intake valve and an exhaust valve between a low speed valve timing operation and a high speed valve timing operation based on at least an engine speed. A supercharger for increasing the intake pressure, a short pipe line and a long pipe line that are located downstream of the supercharger and connect the discharge port of the supercharger and the intake port of the engine, and the short pipe line. And a switching valve for selectively communicating only one of the long conduit and an electronic device for performing switching control of the valve operating means and the switching valve in accordance with at least the engine speed and the boost pressure. A control circuit, wherein the switching valve is set to a position for communicating the short pipe line during a high speed valve timing operation, and the position is set according to a change rate of the supercharging pressure during a low speed valve timing operation. And An engine control device characterized by the following.
気冷却手段に対して冷却水を環流させるポンプを、高速
バルブタイミング運転時に作動させることを特徴とする
第1請求項に記載のエンジンの制御装置。2. An intake air cooling means is provided in the short conduit, and a pump for circulating cooling water to the intake air cooling means is operated during high speed valve timing operation. Engine controller.
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