JP2985377B2 - 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】本発明は運転状態に応じて特性の
異なるカムを選択的に切換える可変動弁機構をもつ内燃
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 selectively switching cams having different characteristics in accordance with 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、全ての
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 an engine having a wide range of operating conditions, such as an internal combustion engine for an automobile, it is difficult to set the valve timing to a target 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（カム作動態様）を備えておき、運転条件によ
って選択的に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 (cam operation modes) having different cam characteristics (cam profiles ) are provided, and the cams are selectively switched according to operating conditions. Accordingly, there has been proposed a variable valve operating device capable of operating at optimal valve timing in each case.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする問題点】ところで、カムによ
って吸気充填効率が相違するため、カムの切換前後では
発生トルクが大きく変動する。このトルク変動によるシ
ョックは運転フイーリングを悪化させ、乗り心地も損な
う原因となる。However, since the intake charging efficiency differs depending on the cam, the generated torque fluctuates greatly before and after the cam is switched. The shock due to the torque fluctuation deteriorates driving feeling and causes a loss of ride comfort.

【０００６】そのため、カム切換の前後においてスロッ
トル開度を補正制御することにより、発生トルクを同一
に保つようにしている。例えばバルブリフトと開弁期間
の共に小さい低出力カムから、バルブリフトと開弁期間
の共に大きな高出力カムに切換るときは、スロットル開
度を減じるように補正し、切換の前後における出力トル
ク差を吸収する。For this reason, the generated torque is kept the same by correcting and controlling the throttle opening before and after the cam switching. For example, when switching from a low-output cam with a small valve lift and valve opening period to a high-output cam with a large valve lift and valve opening period, the throttle opening is corrected to reduce the output torque difference before and after the switching. Absorb.

【０００７】ところが、スロットル開度の補正制御に対
して、スロットルバルブから各気筒までの吸気通路ボリ
ュームや、スロットルバルブの応答性等が原因して、発
生トルクの変化量に時間的な遅れがあるため、完全にト
ルクショックを無くすことはできない。カム切換時にス
ロットル開度を補正しても、補正直後はスロットル下流
の残存吸気がそのままシリンダに吸入されるため、スロ
ットル補正の効果が現れるのは、この残存吸気がすべて
吸入された後であり、この間は切換前と切換後のカムに
よってシリンダに吸入される空気量が異なり、トルク変
動が生じるのである。このトルク変動量は切換初期に最
も大きく、時間の経過に伴って減少していくが、いずれ
にしてもスロットル開度の補正だけでは、吸収しきれな
い。However, there is a time delay in the amount of change in the generated torque due to the intake passage volume from the throttle valve to each cylinder and the responsiveness of the throttle valve to the throttle opening correction control. Therefore, torque shock cannot be completely eliminated. Even if the throttle opening is corrected at the time of cam switching, immediately after the correction, the remaining intake air downstream of the throttle is sucked into the cylinder as it is, so that the effect of the throttle correction appears only after all the remaining intake air is sucked. During this time, the amount of air sucked into the cylinder differs depending on the cams before and after the switching, causing torque fluctuation. This amount of torque fluctuation is largest at the beginning of switching and decreases with the passage of time, but in any case, it cannot be absorbed only by correcting the throttle opening.

【０００８】そこで本発明は、カム切換時に補機の負荷
トルクを制御して、スロットル補正によるトルク応答遅
れを吸収することにより、カム切換時のトルクショック
の軽減を図ることを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to reduce the torque shock at the time of cam switching by controlling the load torque of the auxiliary machine at the time of cam switching and absorbing a torque response delay due to throttle correction.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は図１に示すよう
に、運転状態に応じて低出力と高出力の少なくとも２つ
のカム作動態様の切換えを指令する判定手段１と、前記
切換指令にしたがってカム作動態様を切換えるカム作動
態様切換機構２と、機関出力によって駆動される補機３
と、カム作動態様切換時に、カム作動態様の切換前後の
発生トルク段差を吸収するようにスロットル開度を補正
する手段４とを備えた内燃機関において、前記スロット
ル開度補正に対する機関トルクの応答遅れによるトルク
段差を演算する手段５と、この機関トルクの応答遅れに
よるトルク段差を吸収する補機トルク制御量を演算する
手段６と、カム作動態様切換時にこの制御量にしたがっ
て前記補機の駆動トルクを制御する補機制御手段７とを
備えた。Means for Solving the Problems The present invention, as shown in FIG. 1, at least two low output and high output according to OPERATION state
A determination means 1 for commanding switching of the cam operating mode, the cam operation mode switching mechanism 2 for switching the cam operation mode in accordance with the <br/> switching instruction, auxiliary machine 3 which is driven by the engine output
When the cam operation mode is switched , the throttle opening is corrected so as to absorb the generated torque step before and after the cam operation mode is switched.
Means 4 for performing the
Torque due to delay in response of engine torque to valve opening correction
The means 5 for calculating the step and the response delay of the engine torque
A means 6 for calculating an auxiliary machine torque control amount for absorbing the torque step caused by the torque change, and an auxiliary machine control means 7 for controlling the driving torque of the auxiliary machine according to the control amount when the cam operation mode is switched.

【００１０】[0010]

【作用】カム作動態様の切換前後において、スロットル
補正に対するトルク応答遅れは、そのときの回転数や負
荷によっても相違するが、これに対応して補機駆動トル
クの制御量が演算され、カム作動態様の切換に伴い補機
の駆動トルクが変化する。The torque response delay to the throttle correction before and after the switching of the cam operation mode differs depending on the rotational speed and the load at that time, but the control amount of the accessory drive torque is calculated correspondingly, and the cam operation is performed. The drive torque of the auxiliary machine changes with the switching of the mode .

【００１１】補機は機関出力によって駆動されるので、
補機による負荷が変化すると、その分だけ機関出力トル
クも即座に変化し、これによってカム作動態様切換前後
のトルク変動を吸収することができる。Since the auxiliary machine is driven by the engine output,
When the load by the auxiliary machine changes, the engine output torque also changes immediately by that amount, so that torque fluctuations before and after the cam operation mode switching can be absorbed.

【００１２】[0012]

【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.

【００１３】まず、図２、図３に可変動弁機構の基本的
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もので、低
回転域と高回転域でそれぞれ出力を重視した２つの高出
力カムと、これとは別に部分負荷域などで燃費を重視し
た低出力（燃費）カムとの３つのカム（カム作動態様）
を運転状況に応じて切り換えるようになっている。First, FIGS. 2 and 3 show the basic structure of a variable valve mechanism.
No.-117261, two high-output cams that emphasize power in the low-speed range and high-speed range respectively, and low-power (fuel efficiency) that emphasizes fuel efficiency in the partial load range and the like. Three cams with cams ( cam operation mode )
Is switched according to the driving situation.

【００１４】２１は燃費重視型のカムプロフィルに設定
され、カムリフトが小さく、かつリフト開始が遅くリフ
ト終了が早いリフト区間の小さい第１カム(低出力カ
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(低速型高出力カム)、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(高速型高出力カム)で、これらは同一のカム
シャフトに並列的に設けられる。A first cam (low output cam) 21 is set to a fuel profile that emphasizes fuel economy, has a small cam lift, and has a small lift section in which the lift start is slow and the lift end is short, and 22 is a high cam in a low rotation range. A second cam (low-speed high-output cam) having a cam lift relatively larger than that of the first cam 21 is set to a cam profile that generates a high torque in a high rotation range. A third cam (a high-speed high-output cam) having a cam lift and a lift section larger than the two cams 22, which are provided in parallel on the same camshaft.

【００１５】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.

【００１６】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 about 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.

【００１７】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.

【００１８】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２４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３２,３４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３８に通路４
０を介して圧油が導かれると、ピン３２と３４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 columnar pin 32 is provided at the swinging portion of one of the sub rocker arms 28, and the main rocker arm 24 Also, a pin 34 is disposed coaxially with the pin 32 so as to be freely slidable in the direction of the camshaft, and these pins 32 and 34 are normally urged by a return spring 36 to be held in the state shown in FIG. , Is disengaged from the main rocker arm 25, but the passage 4 is inserted into the hydraulic chamber 38 in which the pin 34 is accommodated.
When the pressure oil is guided through 0, the pins 32 and 34 are pushed out by a predetermined amount, and the sub rocker arm 28 engages with the main rocker arm 25.

【００１９】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のベースサークルにあるときで、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。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。The sub rocker arm 28 is integrated with the main rocker arm 25 when it is in the base circle of the first cam 21 and the second cam 22. After the integration, the second rocker has a larger lift than the first cam 21. The timing is switched to the valve timing according to the cam 22. In other words, 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.

【００２０】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
フト量、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 via 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,
The valve timing is switched so as to depend on the third cam 23 having both a larger lift amount and a larger lift section than the first cam 21 in the same manner as described above, so that output-oriented characteristics in a high rotation range can be obtained.

【００２１】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.

【００２２】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, switching from the first cam 21 to the second and third cams 22 and 23 and vice versa.
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.

【００２３】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
数が例えば低出力の燃費カムである第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に切換られるのであ
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 rotation speed are in the area of the first cam 21 which is a low output fuel economy cam, this fuel economy cam is used. From this state, when the accelerator opening increases and the required torque moves out of the area of the fuel consumption cam and moves to, for example, the area of the second cam 22, which is a low-speed output cam, the fuel-saving cam is switched to the low-speed output cam, and When the rotation speed rises from a low rotation range to a high rotation range,
This is switched to the third cam 23 which is a high-speed output cam.

【００２４】このため、コントロールユニット５１には
運転状態を代表するパラメータとして、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、実際に選択されたカム位置を検出するカム
ポジションセンサ５８からの各信号が入力し、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。For this reason, the control unit 51 includes, as parameters representative of the operating state, a crank angle sensor 52 for detecting an engine speed and a crank angle position, and an accelerator operation amount sensor for detecting an operation amount (stepping amount) of an accelerator pedal. 53, when each signal from the cam position sensor 58 that detects the actually selected cam position is input, and based on these signals, the cam switching timing is determined as described above,
The operation of solenoid valves 45 and 46 for switching the hydraulic pressure to the two hydraulic chambers 38 and 39 is controlled.

【００２５】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, pressure oil from the oil pump is guided to the hydraulic chamber 38 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.

【００２６】また、コントロールユニット５１はカムの
切換時におけるトルク変動を防ぐために、カム切換に対
応して吸気通路に設けたスロットルバルブ５７の開度を
補正制御している。The control unit 51 corrects and controls the opening of the throttle valve 57 provided in the intake passage in response to the cam switching in order to prevent torque fluctuations at the time of cam switching.

【００２７】スロットルバルブ５７はコントロールユニ
ット５１からの信号を受けるサーボ駆動回路５５、及び
この駆動信号に基づいて作動するサーボモータ５６を介
して、図示しないアクセルペダルとは独立して開度が増
減され、同時にスロットルバルブ５７の実際の開度はス
ロットル開度センサ５４を介してコントロールユニット
５１にフィードバックされる。なお、スロットルバルブ
５７は各気筒毎に独立させた吸気通路にそれぞれ設ける
こともできる。The opening of the throttle valve 57 is increased or decreased independently of an accelerator pedal (not shown) via a servo drive circuit 55 which receives a signal from the control unit 51 and a servo motor 56 which operates based on the drive signal. At the same time, the actual opening of the throttle valve 57 is fed back to the control unit 51 via the throttle opening sensor 54. It should be noted that the throttle valve 57 can be provided in an intake passage independent for each cylinder.

【００２８】コントロールユニット５１は基本的にはア
クセル操作量センサ５３の信号から要求トルクを判断
し、カムポジョシンセンサ５８の出力から求めたそのと
きのカム位置で、要求トルクを発生するのに必要なスロ
ットル開度位置を演算し、サーボモータ５６を介してス
ロットルバルブ５７の開度を決定する。The control unit 51 basically determines the required torque from the signal of the accelerator operation amount sensor 53, and generates the required torque at the cam position at that time obtained from the output of the cam position sensor 58. An appropriate throttle opening position is calculated, and the opening of the throttle valve 57 is determined via the servomotor 56.

【００２９】そして、カム切換が判断され、例えば第１
カム２１から出力トルクの大きい第２または第３カム２
２、２３への切換時には、トルク増大分を吸収するよう
に、サーボ駆動回路５５、サーボモータ５６を介してス
ロットルバルブ５７の開度を、その切換目標カムとのト
ルク段差に応じて減少するように補正し、また、第２ま
たは第３カム２２、２３から出力トルクの小さい第１カ
ム２１に切換るときは、逆にスロットルバルブ５７の開
度を増大させてトルク段差を吸収するように出力の補正
制御を行う。Then, cam switching is determined, and for example, the first
The second or third cam 2 having a large output torque from the cam 21
At the time of switching to 2, 23, the opening of the throttle valve 57 is reduced via the servo drive circuit 55 and the servo motor 56 in accordance with the torque step with the switching target cam so as to absorb the increased torque. When switching from the second or third cams 22 and 23 to the first cam 21 having a small output torque, on the other hand, the opening degree of the throttle valve 57 is increased to absorb the torque step. Is performed.

【００３０】このようにしてスロットル開度を補正する
ことにより、カム切換前後のトルク差の吸収を図るので
あるが、スロットルバルブ５７の応答遅れや、スロット
ルバルブ５７から各気筒までの吸気通路ボリューム等に
起因して、スロットルバルブ５７の開度を変化させる信
号を出力してから、実際に発生するトルクが変化するま
でには応答遅れがあるため、スロットル開度の補正によ
って出力トルクが同一になるまでには、非常に短い間で
はあるが、ある時間がかかり、この間にトルクショック
が発生する。By correcting the throttle opening in this way, the torque difference before and after the cam switching is absorbed, but the response delay of the throttle valve 57, the volume of the intake passage from the throttle valve 57 to each cylinder, etc. As a result, there is a response delay from when the signal for changing the opening of the throttle valve 57 is output to when the actually generated torque changes, the output torque becomes the same by correcting the throttle opening. By this time, it takes a very short time, but during this time a torque shock occurs.

【００３１】そこで、このような補正トルクの応答遅れ
分を吸収するために、機関によって直接的に駆動される
補機の駆動負荷をカム切換前後で変化させ、カム切換に
伴うトルクショックを無くすようにした。Therefore, in order to absorb such a response delay of the correction torque, the driving load of the auxiliary machine which is directly driven by the engine is changed before and after the cam switching to eliminate the torque shock accompanying the cam switching. I made it.

【００３２】図７は機関によって駆動される補機として
のエアコンのコンプレッサ６１を示すもので、回転シャ
フト６４には、これと一体に回転すると共に、その傾き
が自由に変化する斜板６３が設けられ、この斜板６３に
摺動する摺動板６５にピストンロッド６６を介してピス
トン６２が連結し、斜板６３の回転によりその傾斜角度
に応じてピストン６２が往復運動する。なお、このピス
トン６２は実際には斜板６３の円周方向に均等の間隔で
複数が配列されている。そしてピストン６２の吸込行程
でシリンダ６７に吸込ポート６８を介して吸い込まれた
冷媒は、吐出行程でシリンダ６７から吐出ポート６９に
圧送される。FIG. 7 shows a compressor 61 of an air conditioner as an auxiliary device driven by an engine. A rotary shaft 64 is provided with a swash plate 63 which rotates integrally with the compressor and whose inclination can freely change. The piston 62 is connected to a sliding plate 65 that slides on the swash plate 63 via a piston rod 66. The rotation of the swash plate 63 causes the piston 62 to reciprocate according to the inclination angle. A plurality of the pistons 62 are actually arranged at equal intervals in the circumferential direction of the swash plate 63. The refrigerant sucked into the cylinder 67 via the suction port 68 in the suction stroke of the piston 62 is pumped from the cylinder 67 to the discharge port 69 in the discharge stroke.

【００３３】このコンプレッサ６１の駆動（負荷）トル
クは、ピストン６２をストロークさせる斜板６３の傾斜
角度を変えることにより変化し、斜板６３のピストンス
トローク方向に対する傾斜角度が大きくなるほど、ピス
トン６２のストローク量は大きくなり、これに応じて駆
動トルクが増加する（図８参照）。The drive (load) torque of the compressor 61 changes by changing the inclination angle of the swash plate 63 for causing the piston 62 to stroke, and the stroke of the piston 62 increases as the inclination angle of the swash plate 63 with respect to the piston stroke direction increases. The amount increases and the driving torque increases accordingly (see FIG. 8).

【００３４】斜板６３はピストン６２にかかる反力との
バランスによって傾斜角度が決まり、ピストン６２の両
面にはシリンダ内圧と、クランクケース７０の内圧との
差圧に応じた力が働き、これに応じて斜板６３が傾斜す
る。したがって、シリンダ内圧として、例えば吐出ポー
ト６９の圧力を制御するコントロールバルブ７１を設
け、このコントロールバルブ７１により吐出ポート６９
の圧力を変化させると、シリンダ内圧（平均内圧）が変
化して、斜板６３の角度を変化させることができ、この
結果コンプレッサ６１の駆動トルクが変化する。The inclination angle of the swash plate 63 is determined by the balance of the reaction force applied to the piston 62, and a force corresponding to the differential pressure between the cylinder internal pressure and the internal pressure of the crankcase 70 acts on both surfaces of the piston 62. The swash plate 63 is accordingly inclined. Therefore, a control valve 71 for controlling, for example, the pressure of the discharge port 69 as the cylinder internal pressure is provided.
Is changed, the cylinder internal pressure (average internal pressure) changes, and the angle of the swash plate 63 can be changed. As a result, the driving torque of the compressor 61 changes.

【００３５】コントロールバルブ７１はソレノイド７２
により可変制御され、このソレノイド７２の励磁力を前
記コントロールユニット５１からの信号により、カム切
換時のトルクの応答遅れ特性に対応して制御するのであ
る。なお、この場合、コントロールユニット５１はコン
プレッサ６１を作動させておくために、エアコン駆動回
路７３のオンオフも制御する。The control valve 71 is a solenoid 72
, And the exciting force of the solenoid 72 is controlled by a signal from the control unit 51 in accordance with the response delay characteristic of the torque at the time of cam switching. In this case, the control unit 51 also controls on / off of the air conditioner drive circuit 73 in order to keep the compressor 61 running.

【００３６】いま、図９にスロットル開度補正をしたと
きの修正トルクの応答遅れ特性（トルクずれ量）を示
す。FIG. 9 shows a response delay characteristic (torque deviation amount) of the corrected torque when the throttle opening is corrected.

【００３７】低出力カム（第１カム２１）から高出力カ
ム（第２カム２２）へ切換えたときは、スロットル開度
が補正されても、その直後はスロットルバルブ５７の下
流から各気筒までの吸気通路に残存するブーストの小さ
いままの吸気が、吸気充填効率の高いカムを介してシリ
ンダ内に吸入されるため、発生トルクが目標値よりも増
加し、この増加側へのずれ量はエンジン回転数が上昇す
るほど大きくなる。When the low-output cam (first cam 21) is switched to the high-output cam (second cam 22), even if the throttle opening is corrected, immediately after that, the position from the downstream of the throttle valve 57 to each cylinder is corrected. Since the intake air with the small boost remaining in the intake passage is sucked into the cylinder through the cam with high intake charge efficiency, the generated torque increases from a target value, and the amount of deviation to the increase side is caused by the engine rotation. The higher the number, the larger.

【００３８】これに対して、高出力カムから低出力カム
に切換えたときは、逆にブーストの高い状態で吸気充填
効率の低いカムに切換わるので、発生トルクが目標値よ
りも減少し、このトルクのずれ量はやはり回転数の上昇
に応じて大きくなる。On the other hand, when the cam is switched from the high output cam to the low output cam, the cam is switched to the cam having a low intake air charging efficiency in a high boost state, so that the generated torque decreases below the target value. The deviation amount of the torque also increases as the rotation speed increases.

【００３９】したがって、コンプレッサ６１を駆動する
負荷トルクの制御は、これら補正トルクの応答遅れ特性
に対応して、低出力カムから高出力カムへの切換時には
負荷トルクを増大するように、また高出力カムから低出
力カムへの切換時には負荷トルクを減少させるようにす
る。Accordingly, the control of the load torque for driving the compressor 61 is performed so as to increase the load torque when switching from a low output cam to a high output cam, At the time of switching from the cam to the low output cam, the load torque is reduced.

【００４０】次に、このようにコントロールユニット５
１において実行されるカム切換時のコンプレッサ６１の
駆動トルクの制御動作を、図１０のフローチャートにし
たがって説明する。Next, the control unit 5
The control operation of the driving torque of the compressor 61 at the time of the cam switching performed in step 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【００４１】ステップ１でカムの切換指令の出力を判断
したら、エアコンが作動状態にあるかどうかを判断し、
ＯＦＦのときはエアコン駆動回路をＯＮに切換える（ス
テップ２，３）。次いで現在のカムと次のカムを読み込
み、また、エンジン回転数Ｎｅを読み込む（ステップ
４，５）。When the output of the cam switching command is determined in step 1, it is determined whether the air conditioner is operating.
When it is OFF, the air conditioner drive circuit is switched ON (steps 2 and 3). Next, the current cam and the next cam are read, and the engine speed Ne is read (steps 4 and 5).

【００４２】ステップ６でカム切換後の要求定常トルク
Ｔｏを、そのときの回転数とアクセル操作量から演算し
て記憶する（なお、この定常トルクは切換の前後で一致
する）。さらにステップ７で、切換前後のカムの種類と
エンジン回転数から、図９のマップにしたがって切換時
のトルクずれ量ｔ１を読み込む。In step 6, the required steady torque To after the cam switching is calculated from the rotational speed at that time and the accelerator operation amount and stored (this steady torque matches before and after the switching). Further, in step 7, the torque deviation amount t1 at the time of switching is read from the type of cam before and after the switching and the engine speed according to the map of FIG.

【００４３】この場合、図１１にも示すように、切換時
に発生するトルクＴ₁は、Ｔ₁＝ｔ₁＋Ｔｏとなる。なお
トルクずれ量ｔ₁は切換えるカムによって、プラス側に
なる場合とマイナス側になる場合がある。In this case, as shown in FIG. 11, the torque T ₁ generated at the time of switching is T ₁ = t ₁ + To. Note by the torque deviation amount t ₁ is switched cam, which may be the case and the negative side to a plus side.

【００４４】次にステップ８で切換による過渡時のトル
ク制御値αＡ（時間と共に変化する量）を読み込む。こ
のトルク制御値は図１１にもあるように、スロットル開
度補正をしたときの修正トルクの応答遅れ特性（遅れ勾
配）に対応するもので、そのときのカムの種類、エンジ
ン回転数に基づいて、予め発生トルクに対応してマップ
に設定されている特性から読み込む。ステップ９で、エ
アコンコンプレッサの現在の負荷トルクＴａを演算す
る。これは回転数と斜板の傾斜角度（吐出圧力）から求
められる。Next, at step 8, the torque control value αA (the amount that changes with time) at the time of transition due to switching is read. As shown in FIG. 11, this torque control value corresponds to the response delay characteristic (lag gradient) of the corrected torque when the throttle opening is corrected, and is based on the type of cam and the engine speed at that time. Is read from the characteristics set in the map corresponding to the generated torque in advance. In step 9, the current load torque Ta of the air conditioner compressor is calculated. This is obtained from the rotation speed and the inclination angle (discharge pressure) of the swash plate.

【００４５】そして、これらに基づいて、コンプレッサ
の駆動トルクの初期制御量Ｔｔを、現在の負荷トルクに
予測されるトルクずれ量を加えた、Ｔｔ＝Ｔａ＋（Ｔ₁
−Ｔｏ）として算出する（ステップ１０）。Then, based on these, the initial control amount Tt of the compressor driving torque is calculated by adding the predicted torque deviation amount to the current load torque, Tt = Ta + (T ₁
-To) (step 10).

【００４６】この初期制御量Ｔｔと回転数Ｎｅから斜板
６３の制御位置（傾斜角度）を演算し、斜板６３がこの
傾斜角度となるようにソレノイド７２に対する制御信号
を出力する（ステップ１１，１２）。したがって、この
分が機関の補機負荷として、カム切換時に付加されるこ
とになり、これによりスロットル開度補正をしても修正
しきれないトルク応答遅れ分をコンプレッサ６１の駆動
トルクとして消費し、機関のトルク変動分を吸収する。The control position (inclination angle) of the swash plate 63 is calculated from the initial control amount Tt and the rotation speed Ne, and a control signal for the solenoid 72 is output so that the swash plate 63 has the inclination angle (step 11, step 11). 12). Accordingly, this amount is added as an auxiliary load of the engine at the time of cam switching, so that a torque response delay that cannot be completely corrected even when the throttle opening is corrected is consumed as the driving torque of the compressor 61, Absorbs engine torque fluctuations.

【００４７】ステップ１３ではトルク制御量Ｔｔを定常
トルクＴｏと比較し、定常トルクよりも大きい間は、ト
ルク制御量Ｔｔ＝Ｔａ＋（Ｔ₁−Ｔｏ）αＡとして求
め、斜板位置の制御を繰り返す。[0047] Compared with the step 13 in the torque control amount Tt constant torque To, while greater than the steady torque, determined as a torque control amount _{Tt = Ta + (T 1 -To} ) αA, repeated control of the swash plate position.

【００４８】これによって、トルク応答遅れ特性に対応
してトルクの修正が行われていき、トルク制御量Ｔｔと
定常トルクＴｏが一致した時点で、カム切換時の修正制
御を終了する。Thus, the torque is corrected in accordance with the torque response delay characteristic, and when the torque control amount Tt and the steady torque To match, the correction control at the time of cam switching is terminated.

【００４９】図１１は、低出力カムである第１カム２１
から高出力カムである第２カム２２に切換るときの、ト
ルク修正制御を示すものであるが、スロットル開度補正
をしても吸入空気量の応答特性の遅れにより、ある時間
の経過後に発生トルク（シリンダ吸入空気量）は同一と
なる。FIG. 11 shows a first cam 21 which is a low output cam.
Shows the torque correction control when switching from the second cam 22 to the second cam 22 which is a high output cam. However, even if the throttle opening is corrected, it occurs after a certain period of time due to a delay in the response characteristic of the intake air amount. The torque (cylinder intake air amount) is the same.

【００５０】この応答遅れ期間のトルク変動分を吸収す
るために、コンプレッサ６１の駆動トルクを、トルクず
れ量に対応した特性をもって変化させることにより、機
関発生トルクの一部を補機駆動分として消費させるので
ある。In order to absorb the torque fluctuation during the response delay period, the driving torque of the compressor 61 is changed with a characteristic corresponding to the amount of torque deviation, so that a part of the engine generated torque is consumed as the auxiliary equipment driving component. Let it do.

【００５１】なお、低出力カムから高出力カムに切換た
ときは、補機負荷を一時的に増大させることによりトル
ク変動分を吸収するが、高出力カムから低出力カムに切
換るときのように、切換に伴って発生トルクが減少する
場合には、補機負荷を一時的に減少させて機関の消費エ
ネルギを減らすことによりトルクアップを行い、トルク
の落ち込みを防止することができる。When the low output cam is switched to the high output cam, the torque fluctuation is absorbed by temporarily increasing the auxiliary equipment load. In the case where the torque generated by the switching is reduced, the load of the auxiliary equipment is temporarily reduced to reduce the energy consumption of the engine, thereby increasing the torque and preventing a drop in torque.

【００５２】上記実施例では機関補機としてエアコンコ
ンプレッサ６１を利用したが、この他の補機類、例えば
オルタネータ等を用いて負荷を制御してもよい。In the above embodiment, the air conditioner compressor 61 is used as an engine accessory. However, the load may be controlled by using other accessories such as an alternator.

【００５３】[0053]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、カム作動
態様の切換時のスロットル開度補正に対するトルク応答
遅れによるトルクのずれ量を、機関補機の駆動トルクの
制御により修正するようにしたので、カム作動態様の切
換にともなって発生するトルクショックを応答よく吸収
することができ、円滑なカム作動態様切換が可能とな
る。As described above, according to the present invention, cam operation is performed.
Since the amount of torque deviation due to the delay of the torque response to the throttle opening correction at the time of switching of the mode is corrected by controlling the driving torque of the engine accessory, the torque shock generated due to the switching of the cam operation mode is responded. As a result, the cam operation can be smoothly switched.

【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可変動弁機構の平面図で
ある。FIG. 2 is a plan view of the variable valve mechanism according to the embodiment of the present invention.

【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。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説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing lift characteristics of each cam.

【図５】各カムによる出力特性をトルクと回転数に基づ
いて示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing output characteristics of each cam based on torque and rotation speed.

【図６】コントロールユニットのブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a control unit.

【図７】補機としてのコンプレッサの断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a compressor as an auxiliary machine.

【図８】コンプレッサの負荷をピストンストロークと回
転数との関係により示す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing a load of a compressor by a relationship between a piston stroke and a rotation speed.

【図９】カム切換時のトルクずれ量をエンジン回転数と
カムの切換種類に応じて示す特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing the amount of torque deviation at the time of cam switching according to the engine speed and the type of cam switching.

【図１０】コントロールユニットにおいて実行される制
御動作を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a control operation executed in the control unit.

【図１１】低出力カムから高出力カムへ切換たときのト
ルク変動の様子を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state of torque fluctuation when switching from a low output cam to a high output cam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ カム作動態様 ２ 判定手段 ３ カム作動態様切換機構 ４ スロットル開度補正手段 ５ 補機 ６ トルク応答特性演算手段 ７ 補機トルク制御量演算手段 ８ 補機制御手段 ２１ 第１カム ２２ 第２カム ２３ 第３カム ２４ 吸・排気弁 ５１ コントロールユニット ５７ スロットルバルブ ６１ コンプレッサ ７２ ソレノイド1 Cam operation mode 2 Judgment means 3 Cam operation mode switching mechanism 4 Throttle opening degree correction means 5 Auxiliary equipment 6 Torque response characteristic calculation means 7 Auxiliary equipment torque control amount calculation means 8 Auxiliary equipment control means 21 First cam 22 Second cam 23 Third cam 24 Intake / exhaust valve 51 Control unit 57 Throttle valve 61 Compressor 72 Solenoid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｋ ３０１Ｚ 45/00 ３３０ 45/00 ３３０ (72)発明者 神山 裕 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−80733（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−283737（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−182536（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−200539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−39945（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−200538（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−210032（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141808（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−292551（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−132839（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−171230（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 29/06 F01L 13/00 F02D 13/02 F02D 29/04 F02D 41/04 F02D 43/00 F02D 45/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification symbol FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301K 301Z 45/00 330 45/00 330 (72) Inventor Hiroshi Kamiyama Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken 2 Takaracho Nissan Motor Co., Ltd. (56) References JP-A-64-80733 (JP, A) JP-A-61-283737 (JP, A) JP-A-1-182536 (JP, A) 2-200539 (JP, A) JP-A-59-39945 (JP, A) JP-A-2-200538 (JP, A) JP-A-3-210032 (JP, A) JP-A-3-141808 (JP, A) A) JP-A-4-292551 (JP, A) JP-A-4-132839 (JP, A) JP-A-4-171230 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁶ , DB name) ) F02D 29/06 F01L 13/00 F02D 13/02 F02D 29/04 F02D 41/04 F02D 43/00 F02D 45/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】運転状態に応じて低出力と高出力の少なく
とも２つのカム作動態様の切換えを指令する判定手段
と、前記切換指令にしたがってカム作動態様を切換える
カム作動態様切換機構と、機関出力によって駆動される
補機と、カム作動態様切換時に、カム作動熊様の切摸前
後の発生トルク段差を吸収するようにスロットル開度を
補正する手段とを備えた内燃機関において、前記スロットル開度補正に対する機関トルクの応答遅れ
によるトルク段差 を演算する手段と、この機関トルクの
応答遅れによるトルク段差を吸収する補機トルク制御量
を演算する手段と、カム作動態様切換時にこの制御量に
したがって前記補機の駆動トルクを制御する補機制御手
段とを備えた内燃機関の制御装置。1. A small low power and high output according to OPERATION state
Both the decision means for instructing the switching of the two cams operating mode, the cam operation mode switching mechanism for switching a cam operation mode according to the switching instruction, the auxiliary machine driven by the engine output, the camming embodiment switching, camming Adjust the throttle opening so as to absorb the torque difference generated before and after the cutting of the bear.
In an internal combustion engine and means for correcting the response delay of the engine torque with respect to the throttle opening correction
Means for calculating a torque step caused by, the engine torque
Means for calculating the auxiliary torque control amount to absorb the torque step caused by a response delay, the combustion engine inner and a auxiliary machine control means for controlling the driving torque of the auxiliary equipment in accordance with the control amount to the cam operation mode switching Control device.