JP4924462B2 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents
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Description
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、複数の気筒列毎にそれぞれ設けられて各気筒列の機関バルブの開閉特性を可変とすべく動作する可変動弁機構と、各気筒列における前記機関バルブの開閉特性の可変が同調して行われるよう気筒列毎に設けられた各々の前記可変動弁機構の動作を制御する制御手段とを備える内燃機関の可変動弁装置において、前記内燃機関は、全ての気筒列における気筒を稼働させる全気筒運転と、一部の気筒列における気筒の稼働を休止させて残りの気筒列における気筒のみを稼働させる気筒休止運転との間で、運転の切り換えが行われるものであり、前記気筒休止運転では、稼働の休止される気筒における前記機関バルブの開閉がリフト停止機構によって、カムから前記機関バルブへの動力伝達を遮断することで停止されるものであり、前記可変動弁機構は、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更することで前記機関バルブの開閉特性を変更するものであり、前記制御手段は、気筒休止運転の実行中、気筒の稼働を休止する気筒列に設けられた前記可変動弁機構を動作禁止状態動作禁止状態として前記カムシャフトの相対回転位相を固定するものとした。
図1に示されるエンジン1では、二つのバンク(気筒列)14,15に対し、それぞれのバンク14,15の気筒に空気を供給するための吸気通路3が接続されている。この吸気通路3においては、同通路3を通過する空気の量を調整すべく開閉動作するスロットルバルブ29が設けられており、そのスロットルバルブ29より下流側で一方のバンク14側と他方のバンク15側とに分岐して各々のバンク14,15に接続されている。また、吸気通路3における上記分岐後の部分には、吸気通路3内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁4がそれぞれ設けられている。そして、吸気通路3を通過する空気及び燃料噴射弁4から噴射される燃料がエンジン1の各バンク14,15に供給され、それら各バンク14,15にて空気と燃料とからなる混合気が燃焼されることでエンジン1が運転されるようになる。
図2に示されるように、バンク14においては、各気筒の燃焼室2に上記吸気通路3及び排気通路8が接続されるとともに、上記吸気通路3から吸入される空気と同通路3に設けられた上記燃料噴射弁4から噴射される燃料とからなる混合気に対し燃焼室2内にて点火を行う点火プラグ5が設けられている。このように燃焼室2内で混合気に対する点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン6が往復移動し、エンジン1の出力軸であるクランクシャフト7が回転する。そして、燃焼後の混合気は、排気として各燃焼室2から排気通路8に送り出される。
図3に示されるように、バンク15は、上記バンク14とほぼ同じ構造を有しているため、以下ではバンク15におけるバンク14と異なる部分についてのみ詳しく説明し、バンク15におけるバンク14と同じ部分については同バンク14と同じ符号を付して説明を省略する。
この可変動弁装置には、エンジン1の運転制御など各種制御を行う電子制御装置26が設けられている。電子制御装置26は、上記各種制御にかかる演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果が一時的に記憶されるRAM、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏み込み量(アクセル踏込量)を検出するアクセルポジションセンサ28。
・吸気通路3を流れる空気の量を検出するエアフローメータ32。
・エンジン1の冷却水温を検出する水温センサ35。
気筒休止制御では、図5に示されるマップを参照して、全気筒運転と気筒休止運転との切り換えが行われる。このマップは、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき、気筒休止制御における気筒休止運転の実行されるエンジン運転領域である気筒休止領域APを規定するとともに、その気筒休止領域AP以外の領域であって全気筒運転の実行されるエンジン運転領域である全気筒領域AAを規定するものである。なお、上記気筒休止領域APは低回転低負荷領域に設定されており、上記全気筒領域AAは気筒休止領域APよりも高回転高負荷領域に設定されている。そして、エンジン回転速度及びエンジン負荷が上記気筒休止領域AP内にあるときには気筒休止運転が実行され、エンジン回転速度及びエンジン負荷が上記全気筒領域AA内にあるときには全気筒運転が実行される。
ステップS203では、以下の[1]及び[2]のいずれかの条件が成立していることに基づき、気筒休止運転から全気筒運転への切り換えの可能性がない旨の判断が行われることとなる。
[2]エンジン運転状態が気筒休止領域APにおける全気筒領域AAにおける全気筒領域AAに近い領域(図中のAP2)にあったとしても、同エンジン運転状態が変化していない状態であるか、あるいは全気筒領域AAから離れる方向(低負荷側、低回転側)に変化中である。
[4]エンジン運転状態が全気筒領域AAに向けて近づく方向(高負荷側、高回転側)に変化中である。
(1)気筒休止運転の実行中にバンク15で吸気バルブ9のリフト(開閉)がリフト停止機構24により停止されるとき、その吸気バルブ9のバルブタイミングを可変とする可変動弁機構13が動作禁止状態とされるため、そのときに同機構13の進角量に基づく動作が無駄に行われることはない。従って、その可変動弁機構13の上記進角量に基づく動作のために、無駄な油圧供給が生じたり無駄な電力消費が生じたりすることを抑制できるようになる。
・可変動弁機構13が動作禁止状態にあるとき、吸気バルブ9のバルブタイミングが最遅角状態以外の任意の状態に固定されるようにしてもよい。
・気筒休止運転から全気筒運転への切り換えがあるとの予測に関係なく、気筒休止運転中はバンク15の可変動弁機構13を常に動作禁止状態としてもよい。
・排気バルブ10の開閉特性、例えば同バルブ10のバルブタイミングを可変とする可変動弁機構を備えたエンジンに本発明を適用してもよい。
Claims (3)
- 複数の気筒列毎にそれぞれ設けられて各気筒列の機関バルブの開閉特性を可変とすべく動作する可変動弁機構と、各気筒列における前記機関バルブの開閉特性の可変が同調して行われるよう気筒列毎に設けられた各々の前記可変動弁機構の動作を制御する制御手段とを備える内燃機関の可変動弁装置において、
前記内燃機関は、全ての気筒列における気筒を稼働させる全気筒運転と、一部の気筒列における気筒の稼働を休止させて残りの気筒列における気筒のみを稼働させる気筒休止運転との間で、運転の切り換えが行われるものであり、
前記気筒休止運転では、稼働の休止される気筒における前記機関バルブの開閉が、リフト停止機構によってカムから前記機関バルブへの動力伝達を遮断することで停止されるものであり、
前記可変動弁機構は、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更することで前記機関バルブの開閉特性を変更するものであり、
前記制御手段は、気筒休止運転の実行中、気筒の稼働を休止する気筒列に設けられた前記可変動弁機構を動作禁止状態として前記カムシャフトの相対回転位相を固定するものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 - 複数の気筒列毎にそれぞれ設けられて各気筒列の機関バルブの開閉特性を可変とすべく動作する可変動弁機構と、各気筒列における前記機関バルブの開閉特性の可変が同調して行われるよう気筒列毎に設けられた各々の前記可変動弁機構の動作を制御する制御手段とを備える内燃機関の可変動弁装置において、
前記内燃機関は、全ての気筒列における気筒を稼働させる全気筒運転と、一部の気筒列における気筒の稼働を休止させて残りの気筒列における気筒のみを稼働させる気筒休止運転との間で、運転の切り換えが行われるものであり、
前記気筒休止運転では、稼働の休止される気筒における前記機関バルブの開閉がリフト停止機構によって停止されるものであり、
前記制御手段は、気筒休止運転の実行中、気筒の稼働を休止する気筒列に設けられた前記可変動弁機構を動作禁止状態とするものであり、
前記気筒休止運転の実行中に気筒の稼働が休止される気筒列に設けられた前記可変動弁機構は、前記全気筒運転の実行中、動作許可状態とされることにより、機関運転状態に応じて算出される動作指令値に基づき動作され、前記気筒列における前記機関バルブの開閉特性をそのときの機関運転での燃料の燃焼に適した特性とするものであり、
前記制御手段は、前記気筒休止運転の実行中、その気筒休止運転から前記全気筒運転への切り換えが予測されるとき、気筒の稼働を休止している気筒列に設けられた前記可変動弁機構を前記動作許可状態とする
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 - 前記内燃機関は、予め定められた機関運転領域である気筒休止領域では前記気筒休止運転を行い、その気筒休止領域以外の機関運転領域である全気筒領域では前記全気筒運転を行うものであり、
前記制御手段は、前記気筒休止運転の実行中、機関運転状態が前記気筒休止領域における前記全気筒領域に近い領域にあり、且つ前記機関運転状態が前記全気筒領域に向けて変化中であるとき、前記気筒休止運転から前記全気筒運転への切り換えがあるとの予測を行う
請求項2記載の内燃機関の可変動弁装置。
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