JP2752705B2 - Engine control method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、バルブ作動特性を可変としたエンジンの制
御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an engine control method with variable valve operating characteristics.
なお、バルブ作動特性の切換とは、吸気バルブもしく
は排気バルブの開閉時期、開放期間およびバルブリフト
量の少なくとも一つを切換えることを言い、１気筒内の
複数の吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも１つの
バルブの開放期間を実質的に零にして、これを閉弁状態
に切換えることも含む。The switching of the valve operation characteristic means switching at least one of the opening / closing timing, the opening period, and the valve lift of the intake valve or the exhaust valve, and means at least one of a plurality of intake valves or exhaust valves in one cylinder. This includes setting the open period of the valve to substantially zero and switching it to the closed state.
（従来の技術） 吸気バルブと排気バルブの両方またはどちらか一方の
バルブ作動特性を低回転領域に適した低速バルブ作動特
性と、高回転領域に適した高速バルブ作動特性とに切換
自在としたエンジンが、特公昭49−33289号公報に開示
されているが、このものでは、エンジンの回転数が所定
値以下で、且つ吸気負圧が所定値以下（真空側）の領域
で低速バルブ作動特性に切換わり、その他の領域では高
速バルブ作動特性に切り換わる。(Prior art) An engine in which the valve operating characteristics of an intake valve and / or an exhaust valve can be switched between a low-speed valve operating characteristic suitable for a low-speed region and a high-speed valve operating characteristic suitable for a high-speed region. However, Japanese Patent Publication No. 49-33289 discloses a low-speed valve operating characteristic in a region where the engine speed is lower than a predetermined value and the intake negative pressure is lower than a predetermined value (vacuum side). In the other areas, the operation is switched to the high-speed valve operation characteristic.
また、特願昭63−192239号で提案されているバルブ作
動特性の切換制御方法においては、エンジンの低速バル
ブ作動特性使用状態での出力トルクと、高速バルブ作動
特性使用状態での出力トルクとが略一致する点でバルブ
作動特性の切換を行っている。Further, in the switching control method of the valve operating characteristic proposed in Japanese Patent Application No. 63-192239, the output torque in the state of using the low-speed valve operating characteristic of the engine and the output torque in the state of using the high-speed valve operating characteristic are different. The switching of the valve operating characteristics is performed at a substantially coincident point.
なお、バルブ作動特性使用状態とは、エンジンの全て
のバルブが、同じ回転領域に適したバルブ作動特性で作
動している状態をいう。Note that the valve operating characteristic using state refers to a state in which all valves of the engine are operating with valve operating characteristics suitable for the same rotation range.
（発明が解決しようとする課題） 上記のような切換方法を用いると、以下に説明するよ
うな、切換時のエンジントルクの変動に伴うショックが
問題となる。(Problem to be Solved by the Invention) When the above-described switching method is used, a shock due to the fluctuation of the engine torque at the time of switching becomes a problem as described below.
まず、切換動作を安定させるためのヒステリシスによ
るものである。一般に、切換動作が頻繁に行われるのを
防ぐために、ある一方から他方へのバルブ作動特性使用
状態の切換点を両バルブ作動特性使用状態におけるエン
ジン出力トルクの一致点にセットして、これと逆すなわ
ち他方から一方への切換点は、ヒステリスを設けてトル
クの一致点からずらしてセットする。すると、この他方
から一方への切換点では両バルブ作動特性使用状態にお
けるエンジンの出力トルクに差ができるので、切換時に
急激なトルク変動が生ずる。First, it is based on hysteresis for stabilizing the switching operation. Generally, in order to prevent the switching operation from being performed frequently, the switching point of the valve operating characteristic using state from one side to the other is set to the coincidence point of the engine output torque in the state of using both valve operating characteristics, and vice versa. That is, the switching point from the other side to the one side is set to be shifted from the torque matching point by providing a hysteresis. Then, at the switching point from the other side to the one side, there is a difference in the output torque of the engine in the state where both valve operating characteristics are used, so that a sharp torque fluctuation occurs at the time of switching.
また、マニュアル操作等でバルブ作動特性使用状態を
強制的に切換える場合、この切換点ではトルク差がある
ことが多く、ここでもトルク変動が生ずる。Further, when the operating state of the valve operating characteristics is forcibly switched by manual operation or the like, there is often a torque difference at this switching point, and a torque fluctuation also occurs here.
さらに、燃費重視の走行モード選択時においては、低
燃費走行に最適なように、等燃費曲線の交点においてバ
ルブ作動特性使用状態の切換が行われるが、この交点で
はトルクが一致せず、このためトルク変動が生ずる場合
が多い。Further, when the fuel economy-oriented driving mode is selected, the valve operating characteristic use state is switched at the intersection of the equal fuel consumption curves so as to be optimal for low fuel consumption traveling, but the torque does not match at this intersection, so that the torque does not match. In many cases, torque fluctuation occurs.
本発明は、以上の問題に鑑み、バルブ作動特性使用状
態切換時のショックを低減することができるようなエン
ジンの制御方法を提案することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to propose an engine control method capable of reducing a shock at the time of switching a valve operating characteristic use state.
ロ．発明の構成 （問題を解決するための手段） 以上のような問題を解決するために、本発明では、バ
ルブ作動特性を各気筒毎に切換自在とし、各気筒におけ
る吸気バルブのバルブ作動特性と排気バルブのバルブ作
動特性との組合わせに対応する複数の切換モードを設定
し、１のバルブ作動特性使用状態から他のバルブ作動特
性使用状態への切換条件が成立したときに、この１のバ
ルブ作動特性使用状態におけるエンジンの出力トルク
が、他のバルブ作動特性使用状態におけるエンジンの出
力トルクに、複数の切換モードを介して徐々に近づくよ
うに切換モードの選択順序を設定し、この選択順序に従
って、１のバルブ作動特性使用状態から他のバルブ作動
特性使用状態への切換を行うようにしている。B. Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, in the present invention, the valve operating characteristics are switchable for each cylinder, and the valve operating characteristics of the intake valve and the exhaust gas in each cylinder are changed. A plurality of switching modes corresponding to a combination with a valve operating characteristic of a valve are set, and when a condition for switching from one valve operating characteristic using state to another valve operating characteristic using state is satisfied, the one valve operating characteristic is set. The switching mode selection order is set so that the output torque of the engine in the characteristic use state gradually approaches the engine output torque in the other valve operation characteristic use states via the plurality of switching modes, and according to this selection order, Switching from one valve operating characteristic using state to another valve operating characteristic using state is performed.
（作用） このような制御方法を用いれば、エンジンが、あるバ
ルブ作動特性使用状態から他のバルブ作動特性使用状態
に切換わるときに、この切換点において、両バルブ作動
特性使用状態でのエンジン出力トルクに差がある場合、
エンジンは、出力トルクが徐々に変化するように、切換
前のバルブ作動特性使用状態から段階的に切換目標のバ
ルブ作動特性使用状態に移行する。したがって、急激な
トルク変動のないスムーズな切換ができ、ショックの防
止に繋がる。(Operation) By using such a control method, when the engine switches from one valve operating characteristic using state to another valve operating characteristic using state, at this switching point, the engine output in both valve operating characteristic using states is obtained. If there is a difference in torque,
The engine gradually shifts from the valve operating characteristic using state before switching to the switching target valve operating characteristic using state so that the output torque gradually changes. Therefore, smooth switching without abrupt torque fluctuation can be performed, which leads to prevention of shock.
（実施例） 以下、本発明に係る制御方法の好ましい実施例につい
て、図面を用いて説明する。(Embodiment) Hereinafter, a preferred embodiment of a control method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、本発明に係る制御方法を用いるためのエン
ジンの構成を示したものである。FIG. 1 shows the configuration of an engine for using the control method according to the present invention.
可変バルブタイミング・リフト機構VTは、シリンダこ
とに吸気バルブ用と、排気バルブ用とが別々に第１ロッ
カシャフト６および第２ロッカシャフト６′上に配設さ
れている。In the variable valve timing / lift mechanism VT, cylinders, particularly, an intake valve and an exhaust valve are separately provided on the first rocker shaft 6 and the second rocker shaft 6 '.
オイルポンプOPから供給されたオイルは、第１リニア
ソレノイドバルブV1および第２リニアソレノイドバルブ
V2を介して、それぞれ第１ロッカシャフト６内の油路31
と、第２ロッカシャフト６′内の油路31′に入り、吸気
バルブ用の連結切換手段（21a〜21d）および排気バルブ
用の連結切換手段（21a′〜21d′）を作動させる。The oil supplied from the oil pump OP is supplied to the first linear solenoid valve V1 and the second linear solenoid valve
Via V2, the oil passage 31 in the first rocker shaft 6 respectively
Then, the oil enters the oil passage 31 'in the second rocker shaft 6' and operates the connection switching means (21a-21d) for the intake valve and the connection switching means (21a'-21d ') for the exhaust valve.
ここで油路31および油路31′内の油圧は、上記リニア
ソレノイドバルブ（V1,V2）によって制御され、その制
御油圧は、コントロールユニットCUからの切換信号VTS
の電流値に応じたコイル101,102の励磁力とバランスが
とれるように設定される。Here, the oil pressure in the oil passages 31 and 31 'is controlled by the linear solenoid valves (V1, V2), and the control oil pressure is controlled by a switching signal VTS from the control unit CU.
Are set so as to be balanced with the exciting force of the coils 101 and 102 in accordance with the current value of.
次に、可変バルブタイミング・リフト機構VTについて
第２図および第３図を参照しながら説明する。エンジン
Ｅの各機構毎に一対の吸気バルブ1a,1bが配設され、こ
れら一対の吸気バルブ1a,1bは、エンジンの回転に同期
して1/2の回転比で駆動されるカムシャフト２に一体的
に設けられた第１低速用カム3,第２低速用カム３′およ
び高速用カム５と、カムシャフト２と平行なロッカシャ
フト６に枢支される第1,第２および第３ロッカアーム7,
8,9との働きによって開閉作動される。Next, the variable valve timing / lift mechanism VT will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. A pair of intake valves 1a and 1b are provided for each mechanism of the engine E, and the pair of intake valves 1a and 1b are connected to a camshaft 2 driven at a rotation ratio of 1/2 in synchronization with the rotation of the engine. A first low speed cam 3, a second low speed cam 3 'and a high speed cam 5 provided integrally, and first, second and third rocker arms pivotally supported by a rocker shaft 6 parallel to the cam shaft 2. 7,
It is opened and closed by the action of 8,9.
カムシャフト２はエンジン本体の上方で回転自在に配
設されており、第１低速用カム３は一方の吸気バルブ1a
に対応する位置でカムシャフト２に一体的に設けられ、
第２低速用カム３′は他方の吸気バルブ1bに対応する位
置でカムシャフト２に一体的に設けられる。また、高速
用カム５は両吸気バルブ1a,1b間に対応する位置でカム
シャフト２に一体的に設けられる。しかも、第１および
第２低速用カム3,3′はエンジンの低速運転時に対応し
た高位部3a,3a′を有する。高速用カム５はエンジンの
高速運転時に対応した高位部5aを有する。The camshaft 2 is rotatably disposed above the engine body, and the first low speed cam 3 is provided with one intake valve 1a.
Is provided integrally with the camshaft 2 at a position corresponding to
The second low-speed cam 3 'is provided integrally with the camshaft 2 at a position corresponding to the other intake valve 1b. The high-speed cam 5 is provided integrally with the camshaft 2 at a position corresponding to between the intake valves 1a and 1b. In addition, the first and second low speed cams 3, 3 'have high portions 3a, 3a' corresponding to the low speed operation of the engine. The high-speed cam 5 has a high-order portion 5a corresponding to high-speed operation of the engine.
ロッカシャフト６には第１〜第３ロッカアーム７〜９
がそれぞれ枢支され、第１および第２ロッカアーム7,8
は各吸気バルブ1a,1bの上方位置まで延設される。ま
た、第１ロッカアーム７の上部には低速用カム３に摺接
するカムスリッパ10が設けられ、第２ロッカアーム８の
上部には第２低速用カム４に当接し得るカムスリッパ11
が設けられる。なお、各吸気バルブ1a,1bは、バルブば
ね16,17により閉弁方向すなわち上方に向けて付勢され
ている。The rocker shaft 6 has first to third rocker arms 7 to 9.
Are respectively pivoted, and the first and second rocker arms 7, 8
Extends to a position above each intake valve 1a, 1b. A cam slipper 10 that slides on the low-speed cam 3 is provided above the first rocker arm 7, and a cam slipper 11 that can contact the second low-speed cam 4 is provided above the second rocker arm 8.
Is provided. The intake valves 1a and 1b are urged by valve springs 16 and 17 in the valve closing direction, that is, upward.
第３ロッカアーム９は、第１および第２ロッカアーム
7,8間でロッカシャフト６に枢支される。この第３ロッ
カアーム９は、ロッカシャフト６から両吸気バルブ1a,1
b側に僅かに延出され、その上部には高速用カム５に摺
接するカムスリッパが設けられる。The third rocker arm 9 includes first and second rocker arms.
The rocker shaft 6 pivots between 7,8. The third rocker arm 9 is connected to both intake valves 1a, 1
A cam slipper that extends slightly toward the b side and that is in sliding contact with the high-speed cam 5 is provided above the cam slipper.
第３図に示すように、第１〜第３ロッカアーム7,8,9
は、相互に摺接されており、それらの相対角度変位を可
能とする状態と、各ロッカアーム７〜９を一体的に連結
する状態とを切換可能な連結手段21が第１〜第２ロッカ
アーム7,8,9に設けられる。As shown in FIG. 3, first to third rocker arms 7, 8, 9
Are connected to each other, and a connecting means 21 capable of switching between a state in which the relative angular displacement can be performed and a state in which the rocker arms 7 to 9 are integrally connected is provided by the first and second rocker arms 7. , 8,9.
連結切換手段21は、第１および第３ロッカアーム7,9
を連結する位置およびその連結を解除する位置間で移動
可能な第１ピストン22と、第３および第２ロッカアーム
9,8を連結する位置およびその連結を解除する位置間で
移動可能な第２ピストン23と、第１および第２ピストン
22,23の移動を規制するストッパ24と、第１および第２
ピストン22,23を連結解除位置側に移動させるべくスト
ッパ24を付勢するリターンスプリング25とを備える。The connection switching means 21 includes first and third rocker arms 7,9.
First piston 22 movable between a position for coupling and a position for releasing the coupling, and third and second rocker arms
A second piston 23 movable between a position for connecting 9, 9 and a position for releasing the connection, and a first and a second piston
A stopper 24 for regulating the movement of 22, 23, and a first and a second
A return spring 25 for urging the stopper 24 to move the pistons 22, 23 to the uncoupling position side.
これら第１および第２ピストン22,23の移動は、切換
バルブ91の作動に応じて油路31,32,30を通って油圧室29
内に供給される油圧により行われる。The movement of the first and second pistons 22 and 23 moves through the oil passages 31, 32 and 30 according to the operation of the switching valve 91, and the hydraulic chamber 29.
It is performed by the hydraulic pressure supplied to the inside.
なお、このような可変バルブタイミング・リフト機構
は、例えば、特開昭62−121811号公報に詳細に開示され
ている。Such a variable valve timing / lift mechanism is disclosed in detail, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-121811.
次に、上記のように構成された可変バルブタイミング
・リフト機構VTの作動を説明する。Next, the operation of the variable valve timing / lift mechanism VT configured as described above will be described.
エンジンＥの低速運転時には、切換バルブ91がOFFで
あり、第３図に示すように油路31と油圧源（図示せず）
との連通が断たれており、連結切換手段21の油圧室29に
油圧が供給されず、ストッパ24はリターンスプリング25
によって第３ロッカアーム９側に押圧される。このため
各ロッカアーム7,8,9はそれぞれ独立して変位可能であ
る。During low-speed operation of the engine E, the switching valve 91 is OFF, and as shown in FIG. 3, the oil passage 31 and the hydraulic pressure source (not shown)
Communication is cut off, hydraulic pressure is not supplied to the hydraulic chamber 29 of the connection switching means 21, and the stopper 24 is
As a result, it is pressed toward the third rocker arm 9. Therefore, each rocker arm 7, 8, 9 can be displaced independently.
このような連結切換手段21の連結解除状態にあって、
カムシャフト２の回転動作により、第１ロッカアーム７
は第１低速用カム３との摺接に応じて揺動し、第２ロッ
カアーム８は第２低速用カム３′との摺接に応じて揺動
する。したがって、両吸気バルブ1a,1bが、第１および
第２低速用カム3,3′によって開閉作動する。このと
き、第３ロッカアーム９は高速用カム５との摺接により
揺動するが、その揺動動作は両吸気バルブ1a,1bの作動
に何の影響も及ぼさない。In such a disconnected state of the connection switching means 21,
The rotation of the camshaft 2 causes the first rocker arm 7 to rotate.
Swings according to sliding contact with the first low-speed cam 3, and the second rocker arm 8 swings according to sliding contact with the second low-speed cam 3 '. Therefore, both intake valves 1a, 1b are opened and closed by the first and second low speed cams 3, 3 '. At this time, the third rocker arm 9 swings by sliding contact with the high-speed cam 5, but the swinging operation has no influence on the operation of the intake valves 1a and 1b.
このようにして、エンジンＥの低速運転時には、第5A
図において破線３および一点鎖線３′で示すように、一
方の吸気バルブ1aが第１低速用カム３の形状に応じたタ
イミングおよびリフト量で開閉作動し、他方の吸気バル
ブ1bが第２低速用カム３′の形状に応じたタイミングお
よびリフト量で開閉作動する。したがって低速運転に適
した混合気流入速度が得られ、燃費の低減およびキッキ
ング防止を図るとともに、最適な低速運転を行わせるこ
とができる。In this way, when the engine E is running at low speed,
As shown by a broken line 3 and an alternate long and short dash line 3 'in the figure, one intake valve 1a opens and closes at a timing and a lift amount corresponding to the shape of the first low speed cam 3, and the other intake valve 1b opens and closes the second low speed cam 3b. The opening and closing operation is performed at a timing and a lift amount according to the shape of the cam 3 '. Therefore, an air-fuel mixture inflow speed suitable for low-speed operation can be obtained, fuel consumption can be reduced and kicking can be prevented, and optimal low-speed operation can be performed.
なお、低速運転に適した混合気流入速度を得るため
に、例えば、第5B図に示すように、第２低速用カム３′
の高位部3a′を低くして低速運転時には吸気バルブ1bの
開放時間・量を極く僅かにするようにしても良く、さら
には、上記高位部3a′を零にして、低速運転時には吸気
バルブ1bを全く開弁させないようにしてバルブ休止状態
を作り出すようにしても良い。In order to obtain an air-fuel mixture inflow speed suitable for low-speed operation, for example, as shown in FIG. 5B, the second low-speed cam 3 '
The high-order portion 3a 'of the intake valve 1b may be made extremely small during low-speed operation by lowering the high-order portion 3a'. Alternatively, the valve 1b may not be opened at all to create a valve rest state.
エンジンＥの高速運転に際しては、切換バルブ91がON
であり、第４図に示すように切換バルブ91により油圧源
（図示せず）と油路31とが連通されており、連結切換手
段21の油圧室29に作動油圧が供給される。これにより、
第４図に示すように、ストッパ24が規制段部36に当接す
るまで、第１および第２ピストン22,23が移動し、第１
ピストン22により第１および第３ロッカアーム7,9が連
結され、第２ピストン23により第３および第２ロッカア
ーム9,8が連結される。During high-speed operation of the engine E, the switching valve 91 is turned on.
As shown in FIG. 4, a hydraulic pressure source (not shown) and an oil passage 31 are communicated by a switching valve 91, and an operating hydraulic pressure is supplied to a hydraulic chamber 29 of the connection switching means 21. This allows
As shown in FIG. 4, the first and second pistons 22, 23 move until the stopper 24 comes into contact with the regulating
The first and third rocker arms 7, 9 are connected by a piston 22, and the third and second rocker arms 9, 8 are connected by a second piston 23.
このようにして、第１〜第３ロッカアーム7,8,9が連
結切換手段21によって相互に連結された状態では、高速
用カム５に摺接した第３ロッカアーム９の揺動量が最も
大きいので、第１および第２ロッカアーム7,8は第３ロ
ッカアーム９とともに揺動する。したがって、エンジン
Ｅの高速運転時には、第5A図において実線５で示すよう
に、両吸気バルブ1a,1bが、高速用カム５の形状に応じ
たタイミングおよびリフト量で開閉作動する。この場合
のタイミングおよびリフト量は、低速運転時のそれらよ
り大きく、高速運転に適する吸気が得られるようになっ
ており、エンジン出力の向上を図ることができる。In this manner, when the first to third rocker arms 7, 8, 9 are connected to each other by the connection switching means 21, the swing amount of the third rocker arm 9 sliding on the high-speed cam 5 is the largest. The first and second rocker arms 7 and 8 swing together with the third rocker arm 9. Therefore, during high-speed operation of the engine E, as shown by the solid line 5 in FIG. 5A, the two intake valves 1a and 1b open and close at timings and lifts corresponding to the shape of the high-speed cam 5. In this case, the timing and the lift amount are larger than those at the time of low-speed operation, so that intake air suitable for high-speed operation can be obtained, and the engine output can be improved.
以上のような作動において、第１および第２低速用カ
ム3,3′に基づく吸気バルブ1a,1bの開閉タイミングおよ
びリフト量を低速バルブ作動特性と称し、高速用カム５
に基づく吸気バルブ1a,1bの開閉タイミングおよびリフ
ト量を高速バルブ作動特性と称する。両バルブ作動特性
は、低速運転領域と高速運転領域とに分けて用いられ、
このときのエンジン出力トルクとエンジン回転数との関
係は第６図のようになる。この図においては、低速バル
ブ作動特性使用状態での特性を線Ｌで示し、高速バルブ
作動特性使用状態での特性を線Ｈで示しており、通常、
バルブ作動特性の切換は、これらの線Ｌ、Ｈの交点Ｃに
おいて行われる。しかし、前述のように低速バルブ作動
特性使用状態から高速バルブ作動特性使用状態への切換
点と、その逆の切換点とでヒステリシスが設けられてい
る場合や、マニュアル操作等で強制的に切換えられる場
合には、例えば、点Ｃ′のように両バルブ作動特性使用
状態における出力トルクに差がある点で切換が行われる
ことになり、この場合急激なトルク変動がある。In the above operation, the opening / closing timing and the lift amount of the intake valves 1a, 1b based on the first and second low speed cams 3, 3 'are referred to as low speed valve operating characteristics.
The opening / closing timing and lift amount of the intake valves 1a and 1b based on the above are referred to as high-speed valve operating characteristics. Both valve operating characteristics are used separately in a low speed operation region and a high speed operation region,
The relationship between the engine output torque and the engine speed at this time is as shown in FIG. In this figure, the characteristic in the state of using the low-speed valve operating characteristic is indicated by a line L, and the characteristic in the state of using the high-speed valve operating characteristic is indicated by a line H.
Switching of the valve operating characteristics is performed at the intersection C of these lines L and H. However, as described above, the hysteresis is provided at the switching point from the low-speed valve operating characteristic using state to the high-speed valve operating characteristic using state and the reverse switching point, or the switching is forcibly performed by manual operation or the like. In this case, for example, the switching is performed at a point where there is a difference between the output torques in the state where both valve operating characteristics are used, such as a point C '. In this case, there is a sudden torque fluctuation.
次に本制御方法において予め設定される切換モードに
ついて説明する。Next, a switching mode preset in the present control method will be described.
このエンジンでは、前述のように、吸気バルブのバル
ブ作動特性と排気バルブのバルブ作動特性が別々に選択
可能であり、かつシリンダ毎にも別々に選択可能である
ので、これらの組合わせにより、例えば、エンジンを低
速バルブ作動特性使用状態から高速バルブ作動特性使用
状態へ切換える場合、第９図のような切換モードを設定
できる。In this engine, as described above, the valve operating characteristics of the intake valve and the valve operating characteristics of the exhaust valve can be selected separately, and can also be separately selected for each cylinder. When the engine is switched from the low-speed valve operating characteristic using state to the high-speed valve operating characteristic using state, a switching mode as shown in FIG. 9 can be set.
切換モードM1では、シリンダ＃１の排気バルブのみが
高速バルブ作動特性であり、他のバルブは、低速バルブ
作動特性のままである。次の切換モードM2では、シリン
ダ＃１とシリンダ＃２の排気バルブが高速バルブ作動特
性である。また切換モードM5では、全ての排気バルブと
シリンダ＃１の吸気バルブが高速バルブ作動特性であ
る。このように、切換モード番号が大きくなるにつれ、
高速バルブ作動特性に切換わっているバルブが増加し、
最終の切換モードM7では、シリンダ＃４の吸気バルブの
みが低速バルブ作動特性となっている。In the switching mode M1, only the exhaust valve of the cylinder # 1 has the high-speed valve operation characteristics, and the other valves have the low-speed valve operation characteristics. In the next switching mode M2, the exhaust valves of the cylinders # 1 and # 2 have high-speed valve operation characteristics. In the switching mode M5, all the exhaust valves and the intake valves of the cylinder # 1 have high-speed valve operation characteristics. Thus, as the switching mode number increases,
The number of valves switched to high-speed valve operation characteristics increases,
In the final switching mode M7, only the intake valve of the cylinder # 4 has the low-speed valve operation characteristic.
次に、第７図の制御フローを用いて、エンジンが低速
バルブ作動特性使用状態から高速バルブ作動特性使用状
態へ切換わる場合について、本発明に係る制御方法を説
明する。Next, a control method according to the present invention will be described for a case where the engine is switched from the low-speed valve operation characteristic use state to the high-speed valve operation characteristic use state using the control flow of FIG.
まずステップS1においてエンジン回転数Neおよびスロ
ットル開度θthを検出し、これら両パラメータからステ
ップS2において、切換条件が成立したか否かを判断す
る。切換条件が成立すると、ステップS3に進み、ここで
エンジン出力トルクが現在低速バルブ作動特性使用状態
での出力トルクから切換目標である高速バルブ作動特性
使用状態でのエンジン出力トルクに徐々に近づくよう
に、第９図のように設定されている各切換モードを使用
する順に並び換えて選択順序nMODEを設定する。このと
き、切換前後のバルブ作動特性使用状態でのエンジン出
力トルクの差が比較的小さければ、例えば、第９図に示
した切換モードの中からM1,M3,M5…というように、一つ
置きに選択順序を設定したり、トルク差が比較的大きけ
れば、M1,M1,M2,M2,M3,M3…というように、全ての切換
モードを何度か繰り返すように選択順序を設定したりし
ても良い。First, in step S1, the engine speed Ne and the throttle opening θth are detected, and it is determined from these two parameters in step S2 whether a switching condition is satisfied. When the switching condition is satisfied, the process proceeds to step S3, where the engine output torque gradually approaches from the output torque in the current state of using the low-speed valve operating characteristic to the engine output torque in the state of using the high-speed valve operating characteristic that is the switching target. The selection order n MODE is set by rearranging the switching modes set as shown in FIG. At this time, if the difference between the engine output torques in the valve operating characteristic use state before and after the switching is relatively small, for example, M1, M3, M5,... Among the switching modes shown in FIG. If the torque difference is relatively large, set the selection order so that all switching modes are repeated several times, such as M1, M1, M2, M2, M3, M3 ... May be.
次に、ステップS4において、ステップS3で設定した選
択順序nMODEに従って、nMODE＝１の切換モードが選択さ
れる。ステップS5では、この切換モードの選択順序n
MODEが最終選択順序nLMTであるか否かを判断し、nLMTで
ないときは、ステップS6に進む。ステップS6では、選択
された切換モードに従って各バルブのバルブ作動特性を
設定すべく、第１図に示した第１リニアソレノイドバル
ブV1および第２リニアソレノイドバルブV2に切換信号VT
Sを送って、油路31および油路31′内の油圧を変化させ
る。なお、第１図の吸気バルブ用の各連結切換手段（21
a〜21d）は、それぞれ異なるバネ定数のリターンスプリ
ング（25a〜25d）を有している。例えば、リターンスプ
リング（25a〜25d）のバネ定数をそれぞれka,kb,kc,kd
として、ka＜kb＜kc＜kdとすると、前述のように連結切
換手段21の作動は、油圧室29内の油圧が、リターンスプ
リング25の反力に打ち勝った時に開始されるので、各連
結切換手段（21a〜21d）の作動開始油圧は、第８図のよ
うに、Pa＜Pb＜Pc＜Pdとなる。このことは、排気バルブ
用の連結切換手段（21a′〜21d′）も同様であるので、
それぞれのバネ定数をka,kb,kc,kdとしても差し支えな
い。そこで第１リニアソレノイドバルブV1および第２リ
ニアソレノイドバルブV2に送る切換信号VTSの電流値を
適当に設定して、油路31および油路31′内の油圧を変化
させれば、吸気バルブ、排気バルブともバルブ毎にバル
ブ作動特性を設定することができる。例えば、第９図中
の切換モードM1であれば、連結切換手段21a′だけを第
４図のように連結状態にするために、油路31′内の油圧
をPaに設定し、また、切換モードM5であれば、油路31内
の油圧をPaに、油路31′内の油圧をPdに設定すれば良
い。Next, in step S4, a switching mode of n MODE = 1 is selected according to the selection order n MODE set in step S3. In step S5, this switching mode selection order n
MODE is determined whether the final selection order n LMT, when not n LMT, the process proceeds to step S6. In step S6, the switching signal VT is sent to the first linear solenoid valve V1 and the second linear solenoid valve V2 shown in FIG. 1 in order to set the valve operating characteristics of each valve according to the selected switching mode.
S is sent to change the oil pressure in the oil passage 31 and the oil passage 31 '. The connection switching means (21) for the intake valve shown in FIG.
a to 21d) have return springs (25a to 25d) having different spring constants. For example, let the spring constants of the return springs (25a to 25d) be k a , k b , k c , k d
Assuming that k a <k b <k c <k d , the operation of the connection switching means 21 is started when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 29 overcomes the reaction force of the return spring 25 as described above. , operation start hydraulic pressure of the connecting switching means (21a to 21d), as in Figure 8, the P a <P b <P c <P d. This is the same for the connection switching means (21a 'to 21d') for the exhaust valve.
The respective spring constants may be k a , k b , k c , and k d . Therefore, by appropriately setting the current value of the switching signal VTS sent to the first linear solenoid valve V1 and the second linear solenoid valve V2 and changing the oil pressure in the oil passage 31 and the oil passage 31 ', the intake valve, the exhaust valve Valve operating characteristics can be set for each valve. For example, if the switching mode M1 in Fig. 9, connection switching means 21a 'only to the coupled state as of FIG. 4, the oil passage 31' to set the hydraulic pressure in the P a, also, if switching mode M5, the oil pressure in the oil passage 31 in Pa, may be set the hydraulic pressure in the oil passage 31 'to P d.
次回以降のルーチンでは、ステップS1,S2を経て、ス
テップS7において、選択順序nMODE≠０であるのを見
て、切換モードが進行中であると判断し、ステップS4に
進み、次の選択順序の切換モードを選択する。このよう
にして、エンジンを低速バルブ作動特性使用状態から高
速バルブ作動特性使用状態に切換えた場合の出力トルク
の変化を示したものが第10図である。切換モード進行中
におけるエンジン出力トルクは、低速バルブ作動特性使
用状態LVTでの出力トルクTLから切換モードが進行する
に従って徐々に切換目標である高速バルブ作動特性使用
状態HVTでの出力トルクTHに近づく。In the next and subsequent routines, after going through steps S1 and S2, in step S7, it is determined that the switching mode is in progress by seeing that the selection order n MODE ≠ 0, and the flow advances to step S4 to proceed to the next selection order. Switch mode. FIG. 10 shows a change in output torque when the engine is switched from the low-speed valve operation characteristic use state to the high-speed valve operation characteristic use state in this manner. The engine output torque in the switching mode in progress, the output torque T H in the high-speed valve operating characteristic use state HVT gradually a change-over target according switching mode from the output torque T L of the low-speed valve operating characteristic use state LVT progresses Get closer.
こうして、ステップS5において、最終選択順序nLMTの
切換モードを終了した（nMODE＞nLMT）と判断すると、
ステップS8に進み、全てのバルブのバルブ作動特性を高
速バルブ作動特性とするような切換信号VTSを出力し、
切換動作を終了する。Thus, when it is determined in step S5 that the switching mode of the final selection order n LMT has been completed (n MODE > n LMT ),
Proceeding to step S8, a switching signal VTS is output such that the valve operating characteristics of all valves are set to high-speed valve operating characteristics,
The switching operation ends.
以上のように、この制御方法では、エンジンが、低速
バルブ作動特性使用状態から高速バルブ作動特性使用状
態に切換わるときに、この切換点において、両バルブ作
動特性使用状態でのエンジン出力トルクに差がある場
合、エンジンは、出力トルクが徐々に変化するように、
低速バルブ作動特性使用状態から段階的に高速バルブ作
動特性使用状態に移行する。したがって、急激なトルク
変動のないスムーズな切換ができ、ショックの防止がで
きる。As described above, according to this control method, when the engine switches from the low-speed valve operating characteristic using state to the high-speed valve operating characteristic using state, at this switching point, the engine output torque in the both valve operating characteristic using state is different. If there is, the engine will change the output torque gradually
The state of using the low-speed valve operating characteristic is gradually shifted to the state of using the high-speed valve operating characteristic. Therefore, smooth switching without abrupt torque fluctuation can be performed, and shock can be prevented.
なお、高速バルブ作動特性使用状態から低速バルブ作
動特性使用状態への切換の場合は、第９図に示した切換
モードを、この切換用のものとすれば同様の効果が得ら
れるので、ここでは説明を省略する。In the case of switching from the state of using the high-speed valve operating characteristic to the state of using the low-speed valve operating characteristic, the same effect can be obtained by changing the switching mode shown in FIG. 9 to this switching mode. Description is omitted.
また、本実施例では、リニアソレノイドバルブを用い
て各連結切換手段の作動油圧を制御したが、他の方法と
して、各連結切換手段それぞれに例えば、ソレノイドバ
ルブを用いて作動油を給排しても良い。この場合は、各
連結切換手段のリターンスプリングは、同一バネ定数の
もので良く、作動油圧も一定で良い。Further, in the present embodiment, the operating oil pressure of each connection switching means is controlled using the linear solenoid valve. However, as another method, for example, hydraulic oil is supplied to and discharged from each connection switching means using a solenoid valve. Is also good. In this case, the return spring of each connection switching means may have the same spring constant, and the operating oil pressure may be constant.
（効果） 以上のような制御方法を用いれば、エンジンが、ある
バルブ作動特性使用状態から他のバルブ作動特性使用状
態に切換わるときに、この切換点において、両バルブ作
動特性使用状態でのエンジン出力トルクに差がある場
合、エンジンは、出力トルクが徐々に変化するように、
切換前のバルブ作動特性使用状態から段階的に切換目標
のバルブ作動特性使用状態に移行する。したがって、エ
ンジン出力トルクも徐々に変化し、急激なトルク変動の
ないスムーズな切換ができ、ショックの防止ができる。(Effects) With the above control method, when the engine switches from one valve operating characteristic using state to another valve operating characteristic using state, the engine in both valve operating characteristic using states is used at this switching point. If there is a difference in the output torque, the engine will
The state of using the valve operating characteristic before switching is gradually shifted to the state of using the valve operating characteristic of the switching target. Therefore, the engine output torque also changes gradually, and smooth switching without abrupt torque fluctuation can be performed, thereby preventing shock.
第１図は、本発明に係る制御方法を用いるためのエンジ
ンの構成を示す概略図、 第２図、第３図および第４図は、上記エンジンの可変バ
ルブタイミング・リフト機構を示す断面図、 第5A図と第5B図は、上記可変バルブタイミング・リフト
機構のバルブタイミングとリフト量の関係を示したグラ
フ、 第６図は、上記可変バルブタイミング・リフト機構によ
るエンジン出力トルクとエンジン回転数の関係を示した
グラフ、 第７図は、上記エンジンの制御方法の制御フロー、 第８図は、上記可変バルブタイミング・リフト機構の連
結切換手段の作動開始油圧を概念的に示したグラフ、 第９図は、本発明に係る制御方法に用いる切換モード、 第10図は、上記制御方法を用いたエンジンの出力トルク
の変化を概念的に示したグラフである。 1a,1b……吸気バルブ 3,3′……低速用バルブ、５……高速用バルブ 21……連結切換手段 25……リターンスプリング V1,V2……リニアソレノイドバルブFIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an engine for using a control method according to the present invention. FIGS. 2, 3, and 4 are cross-sectional views showing a variable valve timing / lift mechanism of the engine. 5A and 5B are graphs showing the relationship between the valve timing and the lift amount of the variable valve timing / lift mechanism, and FIG. 6 is a graph showing the relationship between the engine output torque and the engine speed by the variable valve timing / lift mechanism. FIG. 7 is a control flow of the engine control method, FIG. 8 is a graph conceptually showing an operation start oil pressure of the connection switching means of the variable valve timing / lift mechanism, FIG. Fig. 10 is a switching mode used in the control method according to the present invention. Fig. 10 is a graph conceptually showing a change in the output torque of the engine using the control method. 1a, 1b: Intake valve 3, 3 ': Low-speed valve, 5: High-speed valve 21: Connection switching means 25: Return spring V1, V2: Linear solenoid valve
Claims (1)
のバルブ作動特性が切換自在であり、このバルブ作動特
性が切換自在であるバルブが、バルブ毎に独立してバル
ブ作動特性を選択可能なエンジンにおいて、 各気筒における前記吸気バルブのバルブ作動特性と前記
排気バルブのバルブ作動特性との組合わせに対応する複
数の切換モードを設定し、 １のバルブ作動特性使用状態から他のバルブ作動特性使
用状態への切換条件が成立したときに、この１のバルブ
作動特性使用状態における前記エンジンの出力トルク
が、他のバルブ作動特性使用状態における前記エンジン
の出力トルクに、前記複数の切換モードを介して徐々に
近づくように前記切換モードの選択順序を設定し、 この設定された選択順序に従って、前記１のバルブ作動
特性使用状態から他のバルブ作動特性使用状態への切換
を行うことを特徴とするエンジンの制御方法。An engine in which at least one of an intake valve and an exhaust valve has a switchable valve operating characteristic, and wherein the valve whose valve operating characteristic is switchable, is capable of independently selecting the valve operating characteristic for each valve. Setting a plurality of switching modes corresponding to a combination of the valve operating characteristic of the intake valve and the valve operating characteristic of the exhaust valve in each cylinder, and changing from one valve operating characteristic using state to another valve operating characteristic using state When the switching condition is satisfied, the output torque of the engine in the one valve operating characteristic using state gradually changes to the engine output torque in the other valve operating characteristic using state through the plurality of switching modes. The switching mode selection order is set so as to approach, and the first valve operating characteristic is used according to the set selection order. Control method for an engine, characterized in that for switching from state to another valve operating characteristic use.
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