JP2806081B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は運転条件によってカムを
切換える可変動弁機構を備える内燃機関の制御装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control apparatus for an internal combustion engine having a variable valve mechanism for switching a cam according to operating conditions.

【０００２】[0002]

【従来の技術】内燃機関の吸排気弁を駆動する動弁装置
は、機関の要求する出力特性に合わせて、最適なバルブ
タイミングが得られるように設定されている。2. Description of the Related Art A valve operating device for driving an intake / exhaust valve of an internal combustion engine is set so as to obtain an optimal valve timing in accordance with an output characteristic required by the engine.

【０００３】ところが、この要求バルブタイミングは機
関の運転条件によってそれぞれ異なり、例えば低負荷域
ではバルブリフト、開弁期間は共に小さく、これに対し
て高負荷域では大きなバルブリフトと開弁期間が要求さ
れる。自動車用内燃機関のように運転条件が広範囲にわ
たるものは、バルブタイミングをどの運転領域を対象に
設定するかがなかなか難しく、いずれにしても、総ての
運転条件で最適なマッチングとすることはできない。However, the required valve timing varies depending on the operating conditions of the engine. For example, in a low load region, the valve lift and the valve opening period are both small, whereas in a high load region, a large valve lift and the valve opening period are required. Is done. In the case of a wide range of operating conditions, such as an internal combustion engine for an automobile, it is difficult to set the valve timing to which operating region, and in any case, it is not possible to achieve optimum matching under all operating conditions. .

【０００４】そこで、特開昭６３−１６７０１６号公報
にあるように、カム特性(カムプロフィル)の異なる複数
のカムを備えておき、運転条件によってカムの切換えを
行うことにより、それぞれにおいて最適なバルブタイミ
ングで運転することを可能とした可変動弁装置が提案さ
れている。Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-167016, a plurality of cams having different cam characteristics (cam profiles) are provided, and the cams are switched according to the operating conditions, so that the optimum valve for each is provided. 2. Description of the Related Art A variable valve operating device capable of operating at a timing has been proposed.

【０００５】これは低回転域で高いトルク特性をもつ低
速型のカムと、高回転域で高いトルク特性の高速型カム
とを運転条件により切換えるもので、低速域から高速域
まで高出力を発揮させようとするものである。さらに、
これらに加えて部分負荷域での燃費特性にすぐたれ燃費
カムを備えているものも提案されている。[0005] This is to switch between a low-speed cam having a high torque characteristic in a low rotation region and a high-speed cam having a high torque characteristic in a high rotation region according to operating conditions, and exhibit a high output from a low-speed region to a high-speed region. It is to try to make it. further,
In addition to these, there has been proposed a fuel cell having excellent fuel consumption characteristics in a partial load region and having a fuel consumption cam.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする問題点】ところで、上記した
カムの切換えは、切換の前後で機関出力が不連続に変化
することのないように、同一のスロットル開度において
出力が一致する回転数を選んで行なわれる。The above-described cam switching is performed by changing the rotational speed at which the output coincides with the same throttle opening so that the engine output does not change discontinuously before and after the switching. It is done by choosing.

【０００７】ところが、選択されるカムとして、低回転
域と高回転域での出力トルクを重視した２つの出力カム
(あるいは全回転域ので出力を重視した単一の出力カム)
と、部分負荷域で燃費を重視した燃費カムとを備えてい
る場合、燃費カムから出力カムへの切換(あるいはこの
逆への切換)時に、燃費カムでの発生トルクが相対的に
低いことから、同一のスロットル開度における出力差が
一致する回転数がなく、切換に伴って大きなトルク段差
を生じる。[0007] However, two output cams, which emphasize the output torque in the low rotation range and the high rotation range, are selected as the cams.
(Or a single output cam that emphasizes output over the entire rotation range)
And a fuel efficiency cam that emphasizes fuel efficiency in the partial load range, the torque generated by the fuel efficiency cam is relatively low when switching from the fuel efficiency cam to the output cam (or vice versa). However, there is no rotation speed at which the output difference at the same throttle opening coincides, and a large torque step occurs with switching.

【０００８】このトルク段差を吸収するため、カム切換
と同時にスロットル開度や点火時期を補正制御している
が、その制御量や制御応答性にも限界があって、完全に
トルク段差を吸収することは難しい。In order to absorb the torque step, the throttle opening and the ignition timing are corrected and controlled at the same time as the cam switching. However, the control amount and the control response are limited, and the torque step is completely absorbed. It is difficult.

【０００９】ところで、車両の走行速度を一定速度に自
動的に制御する定速走行装置が知られているが（例えば
特願昭６１−１０６１３５号）、この定速走行制御中は
目標車速で走行するのに、走行抵抗分に相当するエンジ
ントルクのみが必要となり、大きなエンジントルクや急
激なトルク変化は要求されない。A constant-speed traveling device for automatically controlling the traveling speed of a vehicle to a constant speed is known (for example, Japanese Patent Application No. 61-106135), but traveling at a target vehicle speed during the constant-speed traveling control. However, only the engine torque corresponding to the running resistance is required, and a large engine torque or a sudden change in torque is not required.

【００１０】車速を目標値に制御するのに、スロットル
開度をアクチュエータを介して自動的に増減するが、ス
ロットル開度に対する出力変化率が大きいと、緩やかな
速度変動を生じたときの速度修正時に、わずかなスロッ
トル開度の増減に対する車速の変化が大きいために、目
標とする車速に収束させるのが難しく、目標値に対して
車速が上下するハンチングを招くことになり、定速走行
制御の安定性を阻害することになる。In order to control the vehicle speed to a target value, the throttle opening is automatically increased or decreased via an actuator. However, if the output change rate with respect to the throttle opening is large, the speed is corrected when a gradual speed change occurs. At times, since the change in vehicle speed with respect to a slight increase or decrease in the throttle opening is large, it is difficult to converge to the target vehicle speed, which causes hunting in which the vehicle speed rises or falls below the target value. It will impair stability.

【００１１】したがってもし、このような定速走行制御
を高出力特性をもつ出力カムによって行うと、それだけ
目標車速に対する制御の収束性（安定性）が失われやす
く、また、この定速走行制御中にカム切換が発生する
と、トルクショックによる運転フィーリングの悪化など
も問題となってくる。Therefore, if such constant speed running control is performed by an output cam having a high output characteristic, the convergence (stability) of the control with respect to the target vehicle speed is likely to be lost. When the cam change occurs, the driving feeling deteriorates due to the torque shock and the like.

【００１２】そこで本発明は、定速走行制御中は出力の
小さなカムで運転することにより、安定した精度のよい
目標車速の維持と、カム切換に伴うトルクショックを防
ぐことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to maintain a stable and accurate target vehicle speed and to prevent a torque shock due to cam switching by operating with a cam having a small output during constant speed traveling control.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、図１に
示すように、低出力と高出力との少なくとも２つの出力
特性の異なるカム１と、運転状態に応じてカムの切換を
判定する手段２と、カム切換の判定に基づいてカムを切
換えるカム切換手段３と、車両の走行速度を目標値に維
持する定速走行制御手段４とを備えた内燃機関におい
て、定速走行制御に移行したことを判定する手段５と、
定速走行中に目標車速を維持するのに必要なトルクを推
定する手段６と、この推定トルクが低出力カムの最大ト
ルクの範囲内にあるかどうかを判定する手段７と、推定
トルクが低出力カムの最大トルク範囲内であれば定速走
行制御中は低出力カムに保持する手段８とを備える。Therefore, according to the present invention, as shown in FIG. 1, a cam 1 having at least two different output characteristics of a low output and a high output, and switching of the cam is determined in accordance with an operating state. In the internal combustion engine including the means 2, the cam switching means 3 for switching the cam based on the determination of the cam switching, and the constant speed traveling control means 4 for maintaining the traveling speed of the vehicle at the target value, the control is shifted to the constant speed traveling control. Means 5 for determining that the
Means 6 for estimating the torque required to maintain the target vehicle speed during constant speed traveling; means 7 for determining whether or not this estimated torque is within the range of the maximum torque of the low output cam; Means 8 for holding the output cam at a low output cam during the constant-speed running control if the torque is within the maximum torque range of the output cam.

【００１４】[0014]

【作用】したがって定速走行制御中は、目標車速を維持
するのに必要なトルクが、低出力カムの発生最大トルク
の範囲にあるときは、低出力カムに保持されたまま運転
が行われる。Therefore, during the constant speed running control, when the torque required to maintain the target vehicle speed is within the range of the maximum torque generated by the low output cam, the operation is performed while being held by the low output cam.

【００１５】低出力カムはスロットル開度に対する出力
変化率が他の高出力カムよりも小さく、このため、定速
走行制御のハンチングを小さくして安定性を向上させら
れる一方で、定速走行制御中のカム切換を防いで、トル
クショックの発生を回避することができる。The low output cam has a smaller output change rate with respect to the throttle opening than the other high output cams, so that the hunting of the constant speed traveling control can be reduced and the stability can be improved. It is possible to prevent the cam from being changed during the operation, thereby avoiding the occurrence of torque shock.

【００１６】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１７】まず、図２、図３に可変動弁装置の具体的
な構成を示すが、これ自体は本出願人により、特願平２
−１１７２６１号として、既に提案されている。First, FIGS. 2 and 3 show a specific configuration of the variable valve operating device.
No.-117261 has already been proposed.

【００１８】２１は燃費重視型のカムプロフィルに設定
され、カムリフト及びリフト区間の共に小さい第１カム
(燃費カム)、２２は低回転域で高トルクを発生するカム
プロフィルに設定され、前記第１カム２１よりもカムリ
フトが相対的に大きい第２カム(低速型出力カム)、２３
は高回転域で高トルクを発生するカムプロフィルに設定
され、第２カム２２よりもカムリフト、リフト区間の大
きい第３カム(高速型出力カム)で、これらは同一のカム
シャフトに並列的に設けられる。Reference numeral 21 denotes a first cam which is set to a fuel efficiency-oriented cam profile and has a small cam lift and a small lift section.
(Fuel-efficient cams) and 22 are set to a cam profile that generates high torque in a low rotation range, and second cams (low-speed output cams) and 23 that have a cam lift relatively larger than the first cam 21.
Is a third cam (high-speed output cam) that is set to a cam profile that generates a high torque in a high rotation range and has a cam lift and a lift section larger than the second cam 22, which are provided in parallel on the same cam shaft. Can be

【００１９】２４は吸・排気弁(吸気弁または排気弁)、
２５はローラ２６を介して前記第１カム２１と常時接触
するメインロッカーアームで、ロッカーシャフト２７を
支点に揺動して、吸・排気弁２４を開閉する。24 is an intake / exhaust valve (intake valve or exhaust valve),
Reference numeral 25 denotes a main rocker arm which is constantly in contact with the first cam 21 via a roller 26, and swings around a rocker shaft 27 to open and close the intake / exhaust valve 24.

【００２０】メインロッカーアーム２５にはシャフト３
０を支点にして揺動する２つのサブロッカーアーム２
８,２９が前記ローラ２６と並列的に支持され、一方の
サブロッカーアーム２８は前記第２カム２２と、他方の
サブロッカーアーム２９は前記第３カム２３と接触す
る。The main rocker arm 25 has a shaft 3
Two sub rocker arms 2 that swing around 0
8 and 29 are supported in parallel with the roller 26, and one sub rocker arm 28 contacts the second cam 22 and the other sub rocker arm 29 contacts the third cam 23.

【００２１】これらサブロッカーアーム２８,２９はメ
インロッカーアーム２５と係合していないときは、ロス
トモーションスプリング３１により常時第２,第３カム
２２,２３に接触するように付勢され、メインロッカー
アーム２５からは独立して運動(揺動)する。When the sub rocker arms 28 and 29 are not engaged with the main rocker arm 25, the sub rocker arms 28 and 29 are urged by the lost motion spring 31 so as to always contact the second and third cams 22 and 23. It moves (oscillates) independently of the arm 25.

【００２２】これらサブロッカーアーム２８,２９をメ
インロッカーアーム２５に対して選択的に係合するた
め、まず一方のサブロッカーアーム２８の揺動部位には
円柱形のピン３２が、またメインロッカーアーム２５に
もこのピン３２と同軸上にピン３４が、それぞれカムシ
ャフト方向に摺動自由に配設され、かつこれらピン３
２,３４は常時はリターンスプリング３６に付勢されて
図２の状態に保持され、メインロッカーアーム２５との
係合を解かれているが、ピン３４の収装された油圧室３
８に通路４０を介して圧油が導かれると、ピン３２と３
４が所定量だけ押し出されて、サブロッカーアーム２８
がメインロッカーアーム２５と係合するようになってい
る。In order to selectively engage the sub rocker arms 28 and 29 with the main rocker arm 25, first, a cylindrical pin 32 is provided at the swinging portion of one of the sub rocker arms 28, and the main rocker arm 25, a pin 34 is disposed coaxially with the pin 32 so as to be freely slidable in the camshaft direction.
2 are normally biased by a return spring 36 and are held in the state shown in FIG. 2 and are disengaged from the main rocker arm 25, but the hydraulic chamber 3 in which the pin 34 is accommodated.
When the pressurized oil is led to the passage 8 through the passage 40, the pins 32 and 3
4 is pushed out by a predetermined amount, and the sub rocker arm 28 is pushed out.
Are adapted to engage with the main rocker arm 25.

【００２３】サブロッカーアーム２８がメインロッカー
アーム２５と一体になるのは、第１カム２１及び第２カ
ム２２が共にベースサークルにあるときで、両者の一体
後は第１カム２１よりもリフトの大きい第２カム２２に
従ったバルブタイミングに切換わる。The sub rocker arm 28 becomes integral with the main rocker arm 25 when the first cam 21 and the second cam 22 are both in the base circle. The valve timing is switched according to the large second cam 22.

【００２４】つまり、第１カム２１による燃費重視の特
性から、第２カム２２による低回転域での出力重視の特
性に切換られるのである。That is, the characteristic of the first cam 21 focusing on fuel consumption is switched to the characteristic of the second cam 22 focusing on output in a low rotation range.

【００２５】他方のサブロッカーアーム２９について
も、これと同様に構成され、油圧室３９に通路４１を介
して圧油が導かれると、ピン３５と３３がリターンスプ
リング３７に抗して押し出され、サブロッカーアーム２
９がメインロッカーアーム２５に係合することにより、
バルブタイミングは前記と同じく第１カム２１よりもリ
フト、リフト区間の共に大きい第３カム２３に依存する
ように切換られ、高回転域での出力重視の特性が得られ
るのである。The other sub-rocker arm 29 is similarly constructed, and when pressure oil is guided to the hydraulic chamber 39 through the passage 41, the pins 35 and 33 are pushed out against the return spring 37, Sub rocker arm 2
9 engages with the main rocker arm 25,
As described above, the valve timing is switched so as to depend on the third cam 23 having both the lift and the lift section larger than the first cam 21, so that the characteristic of emphasizing the output in the high rotation range can be obtained.

【００２６】なお、図４に第１カム２１から第３カム２
３までのバルブリフト特性を示す。そして、各カムを用
いたときの全開出力特性は、図５のようになり、第１カ
ム２１によれば、発生トルクは低いものの燃費が良く、
第２カム２２では低回転域での最大トルクが最も高く、
第３カム２３は低回転域での発生トルクは第２カム２２
よりも小さいものの、高回転域での最大トルクは最も大
きくなる。FIG. 4 shows the first cam 21 to the third cam 2.
3 shows valve lift characteristics up to 3. The full-open output characteristics when each cam is used are as shown in FIG. 5. According to the first cam 21, although the generated torque is low, the fuel efficiency is good,
In the second cam 22, the maximum torque in the low rotation range is the highest,
The third cam 23 generates the torque in the low rotational speed range.
However, the maximum torque in the high rotation range is the largest.

【００２７】ところで、第１カム２１から第２、第３カ
ム２２,２３への切換や、その反対に第２、第３カム２
２,２３から第１カム２１への切換を制御するために図
６に示すようなコントロールユニット５１が備えられ、
運転状態によって最適なカムが選択されるのである。By the way, the first cam 21 is switched to the second and third cams 22 and 23, and conversely, the second and third cams 2 and 23 are switched.
A control unit 51 as shown in FIG. 6 is provided to control switching from 2, 23 to the first cam 21,
The optimum cam is selected according to the operating condition.

【００２８】コントローユニット５１におけるこのカム
の選択は図５の特性に基づいて、要求するトルクと回転
数が例えば燃費カムである第１カム２１の領域にあると
きはこの燃費カムを用い、この状態からアクセル開度が
増加して要求トルクが燃費カムの領域を外れて例えば低
速型出力カムである第２カム２２の領域に移行すると、
燃費カムから低速型出力カムに切換られ、また、回転数
が低回転域から高回転域に上昇してくると、高速型出力
カムである第３カム２３に切換られる。The selection of this cam in the control unit 51 is based on the characteristics shown in FIG. 5, and when the required torque and rotational speed are in the area of the first cam 21 which is, for example, a fuel-efficient cam, this fuel-efficient cam is used. When the accelerator opening increases and the required torque moves out of the area of the fuel-efficient cam and moves to the area of the second cam 22, which is a low-speed output cam, for example,
The fuel-saving cam is switched to the low-speed output cam, and when the rotation speed rises from the low rotation range to the high rotation range, the switching is made to the third cam 23 which is a high-speed output cam.

【００２９】このため、コントロールユニット５１には
機関回転数、クランク角度位置を検出するクランク角セ
ンサ５２、アクセルペダルの操作量(踏込量)を検出する
アクセル操作量センサ５３からの信号が入力し、これら
に基づいて上記のようにカムの切換時期が判定された
ら、前記２つの油圧室３８,３９への油圧の切換を行う
電磁弁４５と４６の作動を制御するのである。For this reason, the control unit 51 receives signals from a crank angle sensor 52 for detecting an engine speed and a crank angle position, and an accelerator operation amount sensor 53 for detecting an operation amount (stepping amount) of an accelerator pedal. When the switching timing of the cam is determined on the basis of the above, the operation of the solenoid valves 45 and 46 for switching the hydraulic pressure to the two hydraulic chambers 38 and 39 is controlled.

【００３０】つまり、一方の電磁弁４５が開かれると第
２カム２２を働かせるために油圧室３８にオイルポンプ
からの圧油が導かれ、他方の電磁弁４６を開くことによ
り今度は第３カム２３を働かせるため油圧室３９に圧油
が導かれるのである。That is, when one of the solenoid valves 45 is opened, the pressure oil from the oil pump is led to the hydraulic chamber 38 in order to operate the second cam 22, and the third cam is opened by opening the other solenoid valve 46. The pressurized oil is guided to the hydraulic chamber 39 in order to make the 23 work.

【００３１】この場合、カムによってシリンダに対する
吸気充填効率は異なり、同一のスロットル開度に対して
の発生トルク特性が大きく相違する。カムの切換は前述
のように、それぞれのカムのもつ特性が最大限に発揮さ
れる運転領域を選んで行なわれるのであるが、切換回転
数での出力トルクは必ずしも一致しないことがあり、こ
の場合には、カム切換の前後でスロットル開度が同一の
ままだと、大きなトルク段差を生じ、運転性が著しく損
なわれることになる。In this case, the intake charging efficiency for the cylinder differs depending on the cam, and the generated torque characteristics for the same throttle opening greatly differ. As described above, cam switching is performed by selecting an operating region in which the characteristics of each cam are maximized, but the output torque at the switching speed may not always match. In the case where the throttle opening remains the same before and after the cam change, a large torque step occurs, and the drivability is significantly impaired.

【００３２】そこで、コントロールユニット５１は、カ
ム切換の前後における発生トルクが同一となるように、
吸気通路６０に設けたスロットルバルブ６１の開度をカ
ム切換に同期して補正制御するようになっている。この
補正制御は、予め求められた各カム毎のスロットル開度
と出力トルクとの関係に基づいて、切換前後で同一のト
ルクを維持するのに必要なスロットル開度が算出され、
スロットルアクチュエータ６２を介してスロットルバル
ブ６１の開度を調整することにより行う。具体的には低
出力側の第１カム２１から高出力側の第２カム２２また
は第３カム２３に切換られるときは、スロットル開度は
減少し、この逆の切換時はスロットル開度を増加する。Therefore, the control unit 51 operates so that the generated torque before and after the cam switching becomes the same.
The correction of the opening of the throttle valve 61 provided in the intake passage 60 is synchronized with the cam switching. In this correction control, the throttle opening required to maintain the same torque before and after the switching is calculated based on the relationship between the throttle opening and the output torque of each cam which is obtained in advance,
The adjustment is performed by adjusting the opening of the throttle valve 61 via the throttle actuator 62. Specifically, when the first cam 21 on the low output side is switched to the second cam 22 or the third cam 23 on the high output side, the throttle opening decreases, and when the switching is reversed, the throttle opening increases. I do.

【００３３】なお、スロットルバルブ６１はアクセルペ
ダル６３とは独立してスロットルアクチュエータ６２に
よって駆動される。The throttle valve 61 is driven by a throttle actuator 62 independently of the accelerator pedal 63.

【００３４】他方、車両の走行速度を任意の一定車速に
維持する定速走行制御を行うため、コントロールユニッ
ト５１には、定速走行セットスイッチ５５、キャンセル
スイッチ５６、アクセラレートスイッチ５７、ブレーキ
スイッチ５８等からの信号が入力し、定速走行セットス
イチッチ５５を作動させたときの車速を目標車速とし
て、これを維持するための必要トルクが演算され、この
必要トルクを発生させるためのスロットル開度が選定さ
れ、スロットルアクチュエータ６２を介してスロットル
バルブ６１の開度が制御されるようになっている。ま
た、実際の車速は車速センサ５９によって検出され、こ
の検出車速が目標車速と一致するようにスロットルアク
チュエータ６２がスロットルバルブ６１の開度を修正す
る。したがって、定速走行制御に入れば、運転者がアク
セル操作を行わなくても、自動的に目標車速が維持され
る。On the other hand, the control unit 51 includes a constant speed traveling set switch 55, a cancel switch 56, an accelerate switch 57, and a brake switch 58 in order to perform constant speed traveling control for maintaining the traveling speed of the vehicle at an arbitrary constant vehicle speed. And the like, and the vehicle speed when the constant speed traveling set switch 55 is operated is set as the target vehicle speed, the required torque for maintaining the target speed is calculated, and the throttle opening for generating the required torque is calculated. Is selected, and the opening of the throttle valve 61 is controlled via the throttle actuator 62. The actual vehicle speed is detected by a vehicle speed sensor 59, and the throttle actuator 62 corrects the opening of the throttle valve 61 so that the detected vehicle speed matches the target vehicle speed. Therefore, when the vehicle enters the constant speed control, the target vehicle speed is automatically maintained without the driver performing the accelerator operation.

【００３５】なお、目標車速を維持するのに必要なトル
クは、前記した特願昭６１−１０６１３５号にも開示さ
れているように、車両の加速度、車両重量、駆動力をも
とにして走行抵抗を求め、この走行抵抗分に相当するト
ルクとして演算される。The torque required to maintain the target vehicle speed is determined based on the vehicle acceleration, vehicle weight, and driving force, as disclosed in Japanese Patent Application No. 61-106135. The resistance is calculated and calculated as a torque corresponding to the running resistance.

【００３６】定速走行制御はセットスイッチ５５の作動
により開始され、キャンセルスイッチ５６、またはブレ
ーキスイッチ５８のいずれかからの入力があると解除さ
れ、通常のアクセル制御に復帰する。なお、定速走行制
御中にアクセラレートスイッチ（リジュームスイチッチ
と共通）５７を押し続けると目標車速が上がり、また、
アクセルペダル６３を踏み込むと一時的に加速すること
もでき、アクセルペダル６３を離すと設定車速で走行す
る。The constant-speed running control is started by the operation of the set switch 55, and is canceled when there is an input from either the cancel switch 56 or the brake switch 58, and returns to the normal accelerator control. If the accelerator switch (common to the resume switch) 57 is kept pressed during the cruise control, the target vehicle speed increases, and
The accelerator can be temporarily accelerated when the accelerator pedal 63 is depressed, and the vehicle runs at the set vehicle speed when the accelerator pedal 63 is released.

【００３７】そして、本発明ではこのような定速走行制
御に移行したときは、原則として前記カムの切換を禁止
して、低出力カムである第１カム２１による運転を行う
ことにより、定速走行時の目標車速に対する収束性を向
上させると共に、カム切換に伴うトルクショックの発生
を防止するようになっている。In the present invention, when the control is shifted to such a constant speed running control, the switching of the cams is prohibited in principle, and the operation is performed by the first cam 21 which is a low output cam. The convergence to the target vehicle speed during traveling is improved, and the occurrence of torque shock due to cam switching is prevented.

【００３８】定速走行制御時は目標車速で走行するた
め、走行抵抗分に相当するエンジントルクのみが必要と
なり、大きなトルクや急激なトルク変化は要求されな
い。また、スロットル開度に対するエンジントルクの変
動量が大きいと微速度の修正が難しく、目標車速に対し
て実際の車速が上下するハンチングを起こしやすく、さ
らに、定速走行中にカムの切換が行われると、トルクシ
ョックが発生して運転フィーリングも損なわれる。At the time of constant-speed running control, since the vehicle runs at the target vehicle speed, only the engine torque corresponding to the running resistance is required, and a large torque or a sudden change in torque is not required. In addition, if the amount of variation of the engine torque with respect to the throttle opening is large, it is difficult to correct the infinitesimal speed, hunting in which the actual vehicle speed fluctuates with respect to the target vehicle speed is likely to occur, and furthermore, cam switching is performed during constant speed traveling Then, a torque shock occurs and the driving feeling is impaired.

【００３９】したがって、定速走行制御時は出力トルク
の小さな第１カム２１のままで運転することによりこれ
らの問題を防ぐ。ただし、定速走行制御時の要求トルク
が第１カム２１で運転するときの最大トルクよりも大き
い場合は、目標車速を維持することができなくなるの
で、この場合には必要とするトルクを発生することので
きる第２カム２２（または第３カム２３）に切換る。Therefore, these problems are prevented by operating the first cam 21 with the small output torque during the constant-speed running control. However, if the required torque at the time of constant-speed running control is larger than the maximum torque when operating with the first cam 21, the target vehicle speed cannot be maintained, and in this case, the required torque is generated. It switches to the second cam 22 (or the third cam 23) which can perform the operation.

【００４０】ここで、コントロールユニット５１で実行
されるこれらの制御動作を、図７のフローチャートにし
たがって説明する。Here, these control operations executed by the control unit 51 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【００４１】まず、ステップ１で定速走行制御に移行し
ているかどうかを判断して、定速走行制御中ならば、カ
ム切換の指令をみて、次に指令されているカムと、現在
使用されているカムの状態を読み込む（ステップ２〜
４）。First, in step 1, it is determined whether or not the control is shifted to the constant speed traveling control. If the constant speed traveling control is being performed, a cam switching command is checked, and the next commanded cam and the currently used cam are used. Read the status of the cam that is
4).

【００４２】ステップ５で、目標とする車速を維持する
ための走行抵抗を推定して目標トルクを算出する。次い
で、この目標とするトルクは、第１カム２１の発生する
最大トルクの範囲内かどうかを判断する（ステップ
６）。もし、最大トルクの範囲内にあるならば、次のカ
ムとして第１カム２１を選択して（ステップ８）、ステ
ップ９でこの第１カム２１へのカム切換を実行する。In step 5, the running torque for maintaining the target vehicle speed is estimated to calculate the target torque. Next, it is determined whether the target torque is within the range of the maximum torque generated by the first cam 21 (step 6). If it is within the range of the maximum torque, the first cam 21 is selected as the next cam (step 8), and the cam is switched to the first cam 21 in step 9.

【００４３】これに対して、目標車速を維持するのに必
要なトルクが、第１カム２１の発生する最大トルクより
も大きいときは、ステップ８に移行して次のカムとして
第２カム２２を選択して、ステップ９でこの第２カム２
２に切換る。On the other hand, when the torque required to maintain the target vehicle speed is larger than the maximum torque generated by the first cam 21, the process proceeds to step 8 and the second cam 22 is set as the next cam. Select the second cam 2 in step 9
Switch to 2.

【００４４】したがって定速走行制御に入ったら、原則
として低出力カムである第１カム２１により運転が行わ
れ、この場合、スロットル開度に対する出力トルクの変
化率が小さいため、目標車速を維持するのに、スロット
ルアクチュエータ６２によりスロットルバルブ６１の開
度をフィードバック制御するにあたり、ハンチングが少
なく収束精度の高い制御が実現できる。また、定速走行
制御中は第１カム２１での運転が維持されるので、カム
切換に伴うトルクショックの発生がなく、運転フィーリ
ングも良好に保てる。Therefore, when the vehicle enters the constant-speed running control, the vehicle is driven by the first cam 21 which is a low-output cam in principle. In this case, since the rate of change of the output torque with respect to the throttle opening is small, the target vehicle speed is maintained. In the feedback control of the opening degree of the throttle valve 61 by the throttle actuator 62, control with little hunting and high convergence accuracy can be realized. In addition, since the operation with the first cam 21 is maintained during the constant-speed traveling control, no torque shock occurs due to the cam switching, and the driving feeling can be kept good.

【００４５】なお、目標車速を維持するのに必要なトル
クが、第１カム２１の発生最大トルクよりも大きいとき
は、第１カム２１のままでは出力が不足し、車速が低下
していくが、この場合には、高出力を発生する第２カム
２２に切換られるので、必要とするトルクは確保され、
定速走行制御の機能が損なわれることはない。When the torque required to maintain the target vehicle speed is larger than the maximum torque generated by the first cam 21, the output is insufficient with the first cam 21 and the vehicle speed decreases. In this case, since the switching to the second cam 22 that generates a high output is performed, the required torque is secured.
The function of the cruise control is not impaired.

【００４６】[0046]

【発明の効果】このように本発明によれば、大きなトル
クや急激なトルク変化が要求されることのない定速走行
制御時には、低出力カムで運転するので、目標車速を維
持するためにスロットルバルブの開度をフィードバック
制御するにあたり、スロットル開度の変化に対する出力
変動率が小さく、目標車速に対してハンチングの少ない
収束性の高い制御が実現でき、また、定速走行制御時の
カム切換に伴うトルクショックを防ぎ、静粛で快適な走
行性能が得られる。As described above, according to the present invention, at the time of constant-speed running control in which a large torque or a sudden change in torque is not required, the engine is driven by the low-output cam. In the feedback control of the valve opening, the output fluctuation rate with respect to the change in the throttle opening is small, and high convergence control with little hunting to the target vehicle speed can be realized. The accompanying torque shock is prevented, and quiet and comfortable driving performance is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of the present invention.

【図２】本発明の実施例を示すものでカム切換機構の平
面図である。FIG. 2 is a plan view of a cam switching mechanism according to the embodiment of the present invention.

【図３】図２のＸ−Ｘ線の断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line XX of FIG. 2;

【図４】各カムのリフト特性を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a lift characteristic of each cam.

【図５】各カムによる全開出力特性を示す特性図であ
る。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a full-open output characteristic of each cam.

【図６】制御系統のブロック構成図である。FIG. 6 is a block diagram of a control system.

【図７】コントロールユニットで実行される定速走行制
御中のカム切換動作を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a cam switching operation during constant-speed running control executed by the control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２１ カム ２２ カム ２３ カム ２４ 吸・排気弁 ５１ コントロールユニット ５２ クランク角センサ ５３ アクセル操作量センサ ６１ スロットルバルブ ６２ スロットルアクチュエータ 21 Cam 22 Cam 23 Cam 24 Intake / exhaust valve 51 Control unit 52 Crank angle sensor 53 Accelerator operation amount sensor 61 Throttle valve 62 Throttle actuator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−261545（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−54230（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−40759（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−104978（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−224243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−196829（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−291737（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−235630（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−255548（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−92007（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 13/02 B60K 31/00 F01L 13/00 301 F02D 29/02 301──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-62-261545 (JP, A) JP-A-4-54230 (JP, A) JP-A-7-40759 (JP, A) JP-A-5-205 104978 (JP, A) JP-A-4-224243 (JP, A) JP-A-61-196829 (JP, A) JP-A-63-291737 (JP, A) JP-A-63-235630 (JP, A) JP-A-4-255548 (JP, A) JP-A-2-92007 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁶ , DB name) F02D 13/02 B60K 31/00 F01L 13/00 301 F02D 29/02 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 低出力と高出力との少なくとも２つの出
力特性の異なるカムと、運転状態に応じてカムの切換を
判定する手段と、カム切換の判定に基づいてカムを切換
えるカム切換手段と、車両の走行速度を目標値に維持す
る定速走行制御手段とを備えた内燃機関において、定速
走行制御に移行したことを判定する手段と、定速走行中
に目標車速を維持するのに必要なトルクを推定する手段
と、この推定トルクが低出力カムの最大トルクの範囲内
にあるかどうかを判定する手段と、推定トルクが低出力
カムの最大トルク範囲内であれば定速走行制御中は低出
力カムに保持する手段とを備えたことを特徴とする内燃
機関の制御装置。1. A cam having at least two output characteristics different from a low output and a high output, means for determining switching of a cam according to an operation state, and cam switching means for switching a cam based on determination of cam switching. In an internal combustion engine having constant-speed traveling control means for maintaining the traveling speed of the vehicle at a target value, a means for determining that transition to constant-speed traveling control has been performed, and a method for maintaining the target vehicle speed during constant-speed traveling. Means for estimating the required torque, means for determining whether the estimated torque is within the range of the maximum torque of the low-output cam, and constant-speed running control if the estimated torque is within the maximum torque range of the low-output cam. A control device for an internal combustion engine, comprising: means for holding a low output cam in the middle.