JPH033910A - バルブ作動特性の切換制御方法 - Google Patents
バルブ作動特性の切換制御方法Info
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- JPH033910A JPH033910A JP13967189A JP13967189A JPH033910A JP H033910 A JPH033910 A JP H033910A JP 13967189 A JP13967189 A JP 13967189A JP 13967189 A JP13967189 A JP 13967189A JP H033910 A JPH033910 A JP H033910A
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Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ00発明目的
(産業上の利用分野)
本発明は、バルブ作動特性を切換自在としたエンジンに
おけるバルブ作動特性の切換制御方法に関する。
おけるバルブ作動特性の切換制御方法に関する。
なお、バルブ作動特性の切換とは、吸気ノ旬しブもしく
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
複数の吸気ノ旬し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。
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
複数の吸気ノ旬し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。
(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ノく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換わる。
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ノく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換わる。
また、このバルブ作動特性切換時のトルク変動に伴うシ
1ツクを低減するためのバルブ作動特性の切換制御方法
が特願昭63−192239号において提案されている
。
1ツクを低減するためのバルブ作動特性の切換制御方法
が特願昭63−192239号において提案されている
。
このバルブ作動特性の切換制御方法は、使用バルブ作動
特性でのエンジン出力トルクと、切換対象のバルブ作動
特性でのエンジン出力トルクとが略一致した時点で切換
を行うものである。その手法として、エンジン出力トル
クは吸入空気量に対応し、その吸入空気量に基づいて、
所定空燃比達成のための燃料噴射量が決まるので、あら
かじめエンジン回転数と吸気圧に応じた°シリンダへの
吸入空気量を実験的に求めておき、その吸入空気量に基
づいて、所定空燃比になるように燃料噴射量を決める。
特性でのエンジン出力トルクと、切換対象のバルブ作動
特性でのエンジン出力トルクとが略一致した時点で切換
を行うものである。その手法として、エンジン出力トル
クは吸入空気量に対応し、その吸入空気量に基づいて、
所定空燃比達成のための燃料噴射量が決まるので、あら
かじめエンジン回転数と吸気圧に応じた°シリンダへの
吸入空気量を実験的に求めておき、その吸入空気量に基
づいて、所定空燃比になるように燃料噴射量を決める。
このようにして、各バルブ作動特性用の燃料噴射量マツ
プを設定し、両マツプ上のエンジン回転数と吸気圧に応
じた燃料噴射量がほぼ一致した時点で切換を行うように
した方法がとられている。
プを設定し、両マツプ上のエンジン回転数と吸気圧に応
じた燃料噴射量がほぼ一致した時点で切換を行うように
した方法がとられている。
(発明が解決しようとする課題)
このような制御方法における上記燃料噴射量マツプ上の
エンジン回転数と吸気圧で求められる吸入空気量に応じ
た燃料噴射量は、あくまで設計段階での理論値あるいは
実験から求めた代表的な値に過ぎず、エンジンの量産時
に見られる吸気系の各部品やセンサ等のバラツキや、長
時間運転に伴う経年変化および感度劣化等による誤差に
対する補正が全く考慮されていない。このため設計値ど
うりの吸入空気量がシリンダ内に吸入されなかったり、
正確な回転数や吸入圧が検出されなかったりして、上記
の燃料噴射量マツプから吸入空気量に対応する正しい燃
料噴射量が検索されない。
エンジン回転数と吸気圧で求められる吸入空気量に応じ
た燃料噴射量は、あくまで設計段階での理論値あるいは
実験から求めた代表的な値に過ぎず、エンジンの量産時
に見られる吸気系の各部品やセンサ等のバラツキや、長
時間運転に伴う経年変化および感度劣化等による誤差に
対する補正が全く考慮されていない。このため設計値ど
うりの吸入空気量がシリンダ内に吸入されなかったり、
正確な回転数や吸入圧が検出されなかったりして、上記
の燃料噴射量マツプから吸入空気量に対応する正しい燃
料噴射量が検索されない。
そして、このように誤って検索された燃料噴射量に基づ
く燃料噴射を行っても、所定空燃比を達成できなくなる
ばかりか、切換前後のバルブ作動特性での燃料噴射量が
一致してもエンジン出力トルクが一致しないという問題
がある。さらに、このまま上記のような燃料噴射量の一
致点でバルブ作動特性の切換をすれば、エンジン出力ト
ルクが一致していないときに切換えることになりトルク
変動に伴うジーツクが発生するという問題がある。
く燃料噴射を行っても、所定空燃比を達成できなくなる
ばかりか、切換前後のバルブ作動特性での燃料噴射量が
一致してもエンジン出力トルクが一致しないという問題
がある。さらに、このまま上記のような燃料噴射量の一
致点でバルブ作動特性の切換をすれば、エンジン出力ト
ルクが一致していないときに切換えることになりトルク
変動に伴うジーツクが発生するという問題がある。
本発明では、以上のような問題に鑑み、常にバルブ作動
特性切換前後の燃料噴射量が一致すればエンジン出力ト
ルクも一致するようにしたバルブ作動特性の切換制御方
法を提供することを目的とする。
特性切換前後の燃料噴射量が一致すればエンジン出力ト
ルクも一致するようにしたバルブ作動特性の切換制御方
法を提供することを目的とする。
口0発明の構成
(課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
ブ作動特性に応じて設定された燃料噴射量マツプからエ
ンジンの回転数と負荷とに応じた燃料噴射量を検索し、
この燃料噴射量に基づく噴射を行った場合のエンジンの
実空燃比を検出し、この実空燃比と所定空燃比とを比較
して、この所定空燃比を得るための燃料噴射量の補正量
を算出し、この補正量に基づいて、バルブ作動特性用の
燃料噴射量マツプの全体を修正して、これを修正マツプ
とし、バルブ作動特性の切換を行うときには、現在使用
しているバルブ作動特性用の修正された燃料噴射量マツ
プと切換対象のバルブ作動特性用の修正された燃料噴射
量マツプとから、エンジンの回転数と負荷とに応じた燃
料噴射量をそれぞれ検索し、これら両燃料噴射量がほぼ
一致した時点で、使用バルブ作動特性から前記切換対象
のバルブ作動特性への切換を行うようにしている。
ブ作動特性に応じて設定された燃料噴射量マツプからエ
ンジンの回転数と負荷とに応じた燃料噴射量を検索し、
この燃料噴射量に基づく噴射を行った場合のエンジンの
実空燃比を検出し、この実空燃比と所定空燃比とを比較
して、この所定空燃比を得るための燃料噴射量の補正量
を算出し、この補正量に基づいて、バルブ作動特性用の
燃料噴射量マツプの全体を修正して、これを修正マツプ
とし、バルブ作動特性の切換を行うときには、現在使用
しているバルブ作動特性用の修正された燃料噴射量マツ
プと切換対象のバルブ作動特性用の修正された燃料噴射
量マツプとから、エンジンの回転数と負荷とに応じた燃
料噴射量をそれぞれ検索し、これら両燃料噴射量がほぼ
一致した時点で、使用バルブ作動特性から前記切換対象
のバルブ作動特性への切換を行うようにしている。
(作用)
このようなバルブ作動特性の切換制御方法を用いれば、
エンジン量産時の吸気系の各部品やセンサのバラツキや
、長時間運転に伴う経年変化等があっても、切換前後の
バルブ作動特性における燃料噴射量が一致すれば常にエ
ンジン出力トルクも一致するように燃料噴射量マツプが
学習修正されるので、切換時の両バルブ作動特性におい
て、そのときのエンジン回転数と負荷に応じたそれぞれ
の燃料噴射量が等しければ、エンジン出力トルクも一致
していることになり、切換時のトルク変動はなく、シロ
ツクの防止に繋がる。
エンジン量産時の吸気系の各部品やセンサのバラツキや
、長時間運転に伴う経年変化等があっても、切換前後の
バルブ作動特性における燃料噴射量が一致すれば常にエ
ンジン出力トルクも一致するように燃料噴射量マツプが
学習修正されるので、切換時の両バルブ作動特性におい
て、そのときのエンジン回転数と負荷に応じたそれぞれ
の燃料噴射量が等しければ、エンジン出力トルクも一致
していることになり、切換時のトルク変動はなく、シロ
ツクの防止に繋がる。
(実施例)
以下、図面を用いて本発明の好ましい実施例について説
明する。
明する。
第1図は、本発明に係るバルブ作動特性切換の学習制御
方法に用いるエンジンの構成を示したものである。
方法に用いるエンジンの構成を示したものである。
エンジン本体41の上部にはシリンダ41aが設けられ
、それに繋がるように吸入通路42と、その吸入通路4
2の開閉を行う可変バルブタイミング・リフト機構VT
とが設けられている。この機構内の油路31(第3.4
図参照)には、切換バルブ60により制御された油圧が
油路61を介して供給される。吸入通路42の吸入口に
はエアクリーナ44が取り付けられ、またその途中には
スロットルバルブ45と、エンジン近くにインジェクタ
46とが配設されている。
、それに繋がるように吸入通路42と、その吸入通路4
2の開閉を行う可変バルブタイミング・リフト機構VT
とが設けられている。この機構内の油路31(第3.4
図参照)には、切換バルブ60により制御された油圧が
油路61を介して供給される。吸入通路42の吸入口に
はエアクリーナ44が取り付けられ、またその途中には
スロットルバルブ45と、エンジン近くにインジェクタ
46とが配設されている。
また、シリンダ41aには排気通路43が取り付けられ
、その途中にエンジンの実空燃比A/Fを検出するA/
Fセンサ55が配設されている。
、その途中にエンジンの実空燃比A/Fを検出するA/
Fセンサ55が配設されている。
このA/Fセンサは、実空燃比A/Fに応じて出力信号
電圧が直線的に変化するものである。
電圧が直線的に変化するものである。
さらに、シリンダ41aの上部には、点火プラグ47が
取り付けられている。
取り付けられている。
スロットルバルブ45付近には、スロットル開度θth
を検知するスロットル・ポジション・センサ56と、吸
気負圧Paを検知する圧力センサ53とが繋がり、それ
らセンサは電子制御回路48に吸気の状態を表す信号を
送る。
を検知するスロットル・ポジション・センサ56と、吸
気負圧Paを検知する圧力センサ53とが繋がり、それ
らセンサは電子制御回路48に吸気の状態を表す信号を
送る。
また、電子制御回路48には、回転センサ52からエン
ジン回転数N e s車速Vおよび水温センサ55から
冷却水温Twを表す信号が送られる。
ジン回転数N e s車速Vおよび水温センサ55から
冷却水温Twを表す信号が送られる。
それら各信号をもとに、電子制御回路48が走行状態を
把握し、切換条件が成立すると、切換信号VTSを切換
バルブ60内のソレノイド60aに送り、当該切換バル
ブ60を作動させる。切換バルブ60が作動せず油路3
1内に圧油が供給されないときは低速バルブ作動特性で
あるが、切換バルブ60が作動し油路31内に圧油が供
給されると高速バルブ作動特性に切換わるとともに、油
圧スイッチ50がオン状態になり、バルブ作動特性が切
換わっだことが確認される。
把握し、切換条件が成立すると、切換信号VTSを切換
バルブ60内のソレノイド60aに送り、当該切換バル
ブ60を作動させる。切換バルブ60が作動せず油路3
1内に圧油が供給されないときは低速バルブ作動特性で
あるが、切換バルブ60が作動し油路31内に圧油が供
給されると高速バルブ作動特性に切換わるとともに、油
圧スイッチ50がオン状態になり、バルブ作動特性が切
換わっだことが確認される。
さらに、電子制御回路48から、インジェクタ46の燃
料噴射量および点火プラグ47の点火時期を制御する信
号が、それぞれに送られる。
料噴射量および点火プラグ47の点火時期を制御する信
号が、それぞれに送られる。
ここで可変バルブタイミング・リフト機ell V T
について第2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la、lb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30ツ
カアーム7.8.9との働きによって開閉作動される。
について第2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la、lb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30ツ
カアーム7.8.9との働きによって開閉作動される。
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3 a + 3 a ’を有する。
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3 a + 3 a ’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。
5aを有する。
ロッカシャフト6には第1〜第30ツカアーム7〜9が
それぞれ枢支され、第1および第20ツカアーム7.8
は各吸気バルブ1a、1bの上方位置まで延設される。
それぞれ枢支され、第1および第20ツカアーム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10ツカアーム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20ツカアーム
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la、lbは
、バルブばね1θ、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。
接するカムスリッパ10が設けられ、第20ツカアーム
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la、lbは
、バルブばね1θ、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。
第30ツカアーム9は、第1および第20ツカアーム7
.8間でロッカシャフト6に枢支される。この第30ツ
カアーム9は、ロッカシャフトθから両吸気バルブ1a
+1b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。
.8間でロッカシャフト6に枢支される。この第30ツ
カアーム9は、ロッカシャフトθから両吸気バルブ1a
+1b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。
第3図に示すように、第1〜第30ツカアーム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20
ツカアーム7.8゜9に設けられる。
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20
ツカアーム7.8゜9に設けられる。
連結手段21は、第1および第30ツカアーム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20ツカアーム
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を付勢するばね25とを備える
。
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20ツカアーム
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を付勢するばね25とを備える
。
これら第1および第2ピストン22.23の移動は、ソ
レノイドバルブ91の作動に応じて油路31.32.3
0を通って油圧室29内に供給される油圧により行われ
る。
レノイドバルブ91の作動に応じて油路31.32.3
0を通って油圧室29内に供給される油圧により行われ
る。
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82−121811号公報に詳細に開
示されている。
、例えば、特開昭82−121811号公報に詳細に開
示されている。
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の作動について説UITる。
リフト機構VTの作動について説UITる。
エンジンEの低速運転時には、ソレノイドバルブ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2θに油圧が供給されず、ストッパ24はばね
25によって第30ツカアームθ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。
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2θに油圧が供給されず、ストッパ24はばね
25によって第30ツカアームθ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。
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10ツカアーム7
は第1低速用カム3との摺接に応じて揺動し、第20ツ
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+1−b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。
カムシャフト2の回転動作により、第10ツカアーム7
は第1低速用カム3との摺接に応じて揺動し、第20ツ
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+1−b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30ツカアーム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。
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。
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
に適した混合気流人速度が得られ、燃費の低減およびキ
ラ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。
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
に適した混合気流人速度が得られ、燃費の低減およびキ
ラ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。
なお、低速運転に適した混合気流人速度を得るために、
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・量を掻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。
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・量を掻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。
エンジンEの高速運転に際しては、ソレノイドバルブ9
1がONであり、第4図に示すようにソレノイドバルブ
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30ツカアーム7.9が連結され、第2ピス
トン23により第3および第20ツカアーム9,8が連
結される。
1がONであり、第4図に示すようにソレノイドバルブ
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30ツカアーム7.9が連結され、第2ピス
トン23により第3および第20ツカアーム9,8が連
結される。
このようにして、第1〜第30ツカアーム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30ツカアーム9の揺動量が
最も大きいので、第1および第20ツカアーム7.8は
第30ツカアーム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。
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30ツカアーム9の揺動量が
最も大きいので、第1および第20ツカアーム7.8は
第30ツカアーム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。
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la、lb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la、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図のようになり、バルブ作動特性の切
換は、低速バルブ作動特性におけるエンジン出力トルク
Lと高速バルブ作動特性におけるエンジン出力トルクH
との一致点Aにおいて行われる。
3,3′に基づく吸気バルブla、lb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la、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図のようになり、バルブ作動特性の切
換は、低速バルブ作動特性におけるエンジン出力トルク
Lと高速バルブ作動特性におけるエンジン出力トルクH
との一致点Aにおいて行われる。
第7図は、本発明に係るバルブ作動特性の切換制御方法
の制御フローである。
の制御フローである。
まずこの制御フロー中で用いられている燃料噴射量マツ
プ(TILマツプITI)!マツプ)について説明する
。
プ(TILマツプITI)!マツプ)について説明する
。
燃料噴射量T、は、様々な運転状況に対応するエンジン
回転数Neと吸気圧PBに応じたシリンダ41a(第1
図参照)への吸入空気量に合わせて、吸入混合気が理論
空燃比に近い所定空燃比になるように設定されるもので
、この燃料噴射量T、の集合をTIマツプと称し、この
TIマツプを低速バルブ作動特性LVT用のTILマツ
プと高速バルブ作動特性HVT用のTINマツプとに分
けて電子制御回路48に記憶させておく。なお、ここで
はエンジンの負荷として吸気圧PBを用いているが、そ
れに加えであるいはその代わりに第1図のスロットル・
ポジシーン・センサ56により検出されるスロットル開
度θ。を用いても良い。
回転数Neと吸気圧PBに応じたシリンダ41a(第1
図参照)への吸入空気量に合わせて、吸入混合気が理論
空燃比に近い所定空燃比になるように設定されるもので
、この燃料噴射量T、の集合をTIマツプと称し、この
TIマツプを低速バルブ作動特性LVT用のTILマツ
プと高速バルブ作動特性HVT用のTINマツプとに分
けて電子制御回路48に記憶させておく。なお、ここで
はエンジンの負荷として吸気圧PBを用いているが、そ
れに加えであるいはその代わりに第1図のスロットル・
ポジシーン・センサ56により検出されるスロットル開
度θ。を用いても良い。
ステップS1において、第1図の回転センサ52、吸気
圧センサ63および水温センサ54により、それぞれエ
ンジン回転数N e を吸気圧PBおよび冷却水温Tw
を検出し、ステップS2において冷却水温Twが所定水
温Ti、より低いか否かを判断し、低いときはステップ
S3へ進み、低速バルブ作動特性LVT維持の合図とな
るようにフラグFVTにOを立てる。というのは、冷却
水温Twが所定水温TLより低いときは、まだ暖機運転
中であるとし、このときは、バルブ作動特性切換を行う
作動油も低温であり、バルブ作動特性の切換を行わせる
ために、第3図の連結切換手段21の油圧室29に作動
油圧を供給しても作動油の粘度が高く作動遅れが生じる
という問題があるためである。そこで、この場合には、
ステップS4に進んで、高速バルブ作動特性に切換わら
ないように低速バルブ作動特性にロックしておく。そし
てステップS5でTILマツプを選択し、ステップS6
でそのときの回転数Neと吸気圧PBに応じた燃料噴射
量T+t、を算出しこれを暖機運転用に補正して、ステ
ップS7において第1図のインジェクタ48から噴射す
る。
圧センサ63および水温センサ54により、それぞれエ
ンジン回転数N e を吸気圧PBおよび冷却水温Tw
を検出し、ステップS2において冷却水温Twが所定水
温Ti、より低いか否かを判断し、低いときはステップ
S3へ進み、低速バルブ作動特性LVT維持の合図とな
るようにフラグFVTにOを立てる。というのは、冷却
水温Twが所定水温TLより低いときは、まだ暖機運転
中であるとし、このときは、バルブ作動特性切換を行う
作動油も低温であり、バルブ作動特性の切換を行わせる
ために、第3図の連結切換手段21の油圧室29に作動
油圧を供給しても作動油の粘度が高く作動遅れが生じる
という問題があるためである。そこで、この場合には、
ステップS4に進んで、高速バルブ作動特性に切換わら
ないように低速バルブ作動特性にロックしておく。そし
てステップS5でTILマツプを選択し、ステップS6
でそのときの回転数Neと吸気圧PBに応じた燃料噴射
量T+t、を算出しこれを暖機運転用に補正して、ステ
ップS7において第1図のインジェクタ48から噴射す
る。
以下、低速バルブ作動特性LVTから高速バルブ作動特
性HVTへの切換の場合を説明する。
性HVTへの切換の場合を説明する。
暖機運転が終了し、ステップS2でTw≧TLと判断さ
れると、ステップS8へ進み、フラグFVT” Oであ
ったこと、つまり現在低速バルブ作動特性LVTである
ことを判断し、ステップS9で低速バルブ作動特性LV
T用のTILマツプを選択する。本来設計どうりであれ
ば、ある吸気圧FBIにおけるTILマツプは高速バル
ブ作動特性HVT用のTIIIマツプと第8A図に示す
ように回転数Ne1のA点で一致しており、エンジン出
力トルクも同じ回転数Ne1のB点で一致している。し
たがって燃料噴射量の一致点であるA点においてバルブ
作動特性の切換を行えば、トルク変動がなくシジックも
発生しない。この場合にはステップS10においてその
ときの回転数と吸気圧とに応じた燃料噴射量をTILマ
ツプから検索し、ステップ811で噴射すれば、ステッ
プSL2では所定空燃比A / F oが検出され問題
ないのであるが、前述のようにエンジンの量産時の吸気
系部品およびセンサのバラツキや、それらの経年変化等
があると、設計値どうりの吸入空気量がシリンダ内に吸
入されなかったり、また正確な回転数や吸気圧が検出さ
れなかったりして、そのときの回転数と吸気圧に応じた
燃料噴射量と異なる燃料噴射量を検索して噴射してしま
うというように、低速バルブ作動特性全域で誤った燃料
噴射量を噴射することになり、それはすなわちTILマ
ツプと異なるTILマツプを使用していることになる。
れると、ステップS8へ進み、フラグFVT” Oであ
ったこと、つまり現在低速バルブ作動特性LVTである
ことを判断し、ステップS9で低速バルブ作動特性LV
T用のTILマツプを選択する。本来設計どうりであれ
ば、ある吸気圧FBIにおけるTILマツプは高速バル
ブ作動特性HVT用のTIIIマツプと第8A図に示す
ように回転数Ne1のA点で一致しており、エンジン出
力トルクも同じ回転数Ne1のB点で一致している。し
たがって燃料噴射量の一致点であるA点においてバルブ
作動特性の切換を行えば、トルク変動がなくシジックも
発生しない。この場合にはステップS10においてその
ときの回転数と吸気圧とに応じた燃料噴射量をTILマ
ツプから検索し、ステップ811で噴射すれば、ステッ
プSL2では所定空燃比A / F oが検出され問題
ないのであるが、前述のようにエンジンの量産時の吸気
系部品およびセンサのバラツキや、それらの経年変化等
があると、設計値どうりの吸入空気量がシリンダ内に吸
入されなかったり、また正確な回転数や吸気圧が検出さ
れなかったりして、そのときの回転数と吸気圧に応じた
燃料噴射量と異なる燃料噴射量を検索して噴射してしま
うというように、低速バルブ作動特性全域で誤った燃料
噴射量を噴射することになり、それはすなわちTILマ
ツプと異なるTILマツプを使用していることになる。
この場合は、第8A図に示すように、実空燃比A/F’
が所定空燃比A/F とならなくなり燃料噴射量とエ
ンジン出力トルクの関係がずれて、燃料噴射量の一致点
A′とエンジン出力トルクの一致点B′が一致しないの
で、このまま燃料噴射量の一致点A′においてバルブ作
動特性の切換を行えば、ΔTrのトルク差が生じ、シ「
ツクが発生する。そこでステップ813において例えば
今、回転数Ne2であるとすると、この場合の実空燃比
A/F8′と所定空燃比A / F oとを比較し、当
然これらは等しくないので、ステップ814へ進み、実
空燃比A/ F 2 ’を所定空燃比A / F oに
するような燃料噴射量TIL2’の補正量ΔTIL2を
算出し、ステップ815においてその補正量ΔTIL2
を基に、回転数と吸気圧に応じたTit、マツプ上の各
点における補正量を求め、第8C図に示すようにNTI
L’マツプ全体を修正して、これを修正マツプ(TIL
”マツプ)とする。すると両バルブ作動特性での燃料噴
射量の一致点は回転数N e、#のA#点へ移り、エン
ジン出力トルクの一致点も同じ回転数Net”のB#点
に移る。したがって燃料噴射量の一致点であるA#点で
バルブ作動特性の切換を行えば、トルク変動がなく、シ
ロツクも発生しない。
が所定空燃比A/F とならなくなり燃料噴射量とエ
ンジン出力トルクの関係がずれて、燃料噴射量の一致点
A′とエンジン出力トルクの一致点B′が一致しないの
で、このまま燃料噴射量の一致点A′においてバルブ作
動特性の切換を行えば、ΔTrのトルク差が生じ、シ「
ツクが発生する。そこでステップ813において例えば
今、回転数Ne2であるとすると、この場合の実空燃比
A/F8′と所定空燃比A / F oとを比較し、当
然これらは等しくないので、ステップ814へ進み、実
空燃比A/ F 2 ’を所定空燃比A / F oに
するような燃料噴射量TIL2’の補正量ΔTIL2を
算出し、ステップ815においてその補正量ΔTIL2
を基に、回転数と吸気圧に応じたTit、マツプ上の各
点における補正量を求め、第8C図に示すようにNTI
L’マツプ全体を修正して、これを修正マツプ(TIL
”マツプ)とする。すると両バルブ作動特性での燃料噴
射量の一致点は回転数N e、#のA#点へ移り、エン
ジン出力トルクの一致点も同じ回転数Net”のB#点
に移る。したがって燃料噴射量の一致点であるA#点で
バルブ作動特性の切換を行えば、トルク変動がなく、シ
ロツクも発生しない。
このようにしてステップ810において検索したTIL
#マツプ上の燃料噴射量TIL”による実空燃比A/F
が、ステップ813においてA / F 。
#マツプ上の燃料噴射量TIL”による実空燃比A/F
が、ステップ813においてA / F 。
と等しいと判断すると、ステップ824へ進み、切換対
象である高速バルブ作動特性HVT用のT■マツプから
、そのときの回転数と吸気圧に応じた燃料噴射量TIg
を検索する。ここで、TIL#は最新の燃料噴射量であ
ることを意味し、前回のルーチンで上記のような修正を
していないTit。
象である高速バルブ作動特性HVT用のT■マツプから
、そのときの回転数と吸気圧に応じた燃料噴射量TIg
を検索する。ここで、TIL#は最新の燃料噴射量であ
ることを意味し、前回のルーチンで上記のような修正を
していないTit。
マツプ上の燃料噴射量を含む。そしてステップS25に
おいて第8C図のA#点のようにTIL#とTIIIが
一致した場合は、切換条件が成立したと判断し、ステッ
プ82Bにおいて高速バルブ作動特性HVTに切換える
ための合図となるように、フラグFVTに1を立てる。
おいて第8C図のA#点のようにTIL#とTIIIが
一致した場合は、切換条件が成立したと判断し、ステッ
プ82Bにおいて高速バルブ作動特性HVTに切換える
ための合図となるように、フラグFVTに1を立てる。
ただし、TIL#とTI□が一致したか否かの判断は、
これらの差が所定のしきい値ΔGより小さいか否かを判
断して行う。次にステップS27において低速バルブ作
動特性LVTから高速バルブ作動特性HVTへの切換を
実行すべく、第1図の切換バルブ60のソレノイドBo
aに切換信号VTSを送り、第4図のように切換バルブ
60を開位置とし、切換連結機構21を連結させる。
これらの差が所定のしきい値ΔGより小さいか否かを判
断して行う。次にステップS27において低速バルブ作
動特性LVTから高速バルブ作動特性HVTへの切換を
実行すべく、第1図の切換バルブ60のソレノイドBo
aに切換信号VTSを送り、第4図のように切換バルブ
60を開位置とし、切換連結機構21を連結させる。
ステップ825で切換条件が成立していないと判断した
場合には低速バルブ作動特性LVTを維持する。
場合には低速バルブ作動特性LVTを維持する。
次に高速バルブ作動特性HVTから低速/<)レブ作動
特性LVTへの切換の場合について説明する。ステップ
SL、S2を経てステップS8でフラグFvT=1であ
ること、つまり現在高速ノくルブ作動特性HVTである
ことを確認すると、ステップ849で高速バルブ作動特
性HVT用のTIMマツプ(T (II’ ”、ツブ)
を選択し、ステップS50で、このTIHマツプ(To
o’マツプ)からステップS1で検出した回転数(前記
切換のN e 2と同様に仮定した、例えばNe3)+
吸気圧PB3に応じた燃料噴射量’r、、、(T、、
、’ )を算出し、ステップ851でインジェクシロン
46から噴射する。次にステップ852でこのTllI
3 (T1113 ’ )での実空燃比A/F3
(A/F3 ’ )と所定空燃比A / F oと比較
する。これらが等しくなければ、前記切換と同様に、ス
テップS54で補正量ΔT1)I3を算出し、これを基
にステップS55においてT I11’マツプ全体を修
正し、修正マツプ(TllI“マツプ)とする。
特性LVTへの切換の場合について説明する。ステップ
SL、S2を経てステップS8でフラグFvT=1であ
ること、つまり現在高速ノくルブ作動特性HVTである
ことを確認すると、ステップ849で高速バルブ作動特
性HVT用のTIMマツプ(T (II’ ”、ツブ)
を選択し、ステップS50で、このTIHマツプ(To
o’マツプ)からステップS1で検出した回転数(前記
切換のN e 2と同様に仮定した、例えばNe3)+
吸気圧PB3に応じた燃料噴射量’r、、、(T、、
、’ )を算出し、ステップ851でインジェクシロン
46から噴射する。次にステップ852でこのTllI
3 (T1113 ’ )での実空燃比A/F3
(A/F3 ’ )と所定空燃比A / F oと比較
する。これらが等しくなければ、前記切換と同様に、ス
テップS54で補正量ΔT1)I3を算出し、これを基
にステップS55においてT I11’マツプ全体を修
正し、修正マツプ(TllI“マツプ)とする。
このようにしてステップS53で実空燃比A/FがA
/ F oと等しいと判断すると、ステップS64で、
今回の切換対象である低速バルブ作動特性LVT用のT
ILマツプからそのときの回転数と吸気圧に応じたTI
Lを検索し、ステップ865においてTIH”とTIL
がほぼ一致した場合には、切換条件が成立したと判断し
、ステップS66でフラグFVT=0として、ステップ
867において高速バルブ作動特性HVTから低速バル
ブ作動特性LVTに切換えるべく、高速バルブ作動特性
HVTの間切換バルブ60のソレノイド80aに送って
いた切換信号VTSをカットし、第3図のように切換バ
ルブ60を閉位置にし、切換連結機構21の連結を解除
させる。
/ F oと等しいと判断すると、ステップS64で、
今回の切換対象である低速バルブ作動特性LVT用のT
ILマツプからそのときの回転数と吸気圧に応じたTI
Lを検索し、ステップ865においてTIH”とTIL
がほぼ一致した場合には、切換条件が成立したと判断し
、ステップS66でフラグFVT=0として、ステップ
867において高速バルブ作動特性HVTから低速バル
ブ作動特性LVTに切換えるべく、高速バルブ作動特性
HVTの間切換バルブ60のソレノイド80aに送って
いた切換信号VTSをカットし、第3図のように切換バ
ルブ60を閉位置にし、切換連結機構21の連結を解除
させる。
このようにこのバルブ作動特性の切換制御方法では、切
換前後のバルブ作動特性における燃料噴射量が一致すれ
ばエンジン出力トルクも一致するように燃料噴射量マツ
プが学習修正されるので、切換時の両バルブ作動特性に
おいて、そのときのエンジン回転数と負荷に応じたそれ
ぞれの燃料噴射量が等しければ、エンジン出力トルクも
一致していることになり、切換時のトルク変動はなく、
シeツクを防止できる。
換前後のバルブ作動特性における燃料噴射量が一致すれ
ばエンジン出力トルクも一致するように燃料噴射量マツ
プが学習修正されるので、切換時の両バルブ作動特性に
おいて、そのときのエンジン回転数と負荷に応じたそれ
ぞれの燃料噴射量が等しければ、エンジン出力トルクも
一致していることになり、切換時のトルク変動はなく、
シeツクを防止できる。
(効果)
以上のようなバルブ作動特性の切換制御方法を用いれば
、エンジン量産時の吸気系の各部品やセンサのバラツキ
や、長時間運転に伴う経年変化等があっても、切換前後
のバルブ作動特性における燃料噴射量が一致すれば常に
エンジン出力トルクも一致するように燃料噴射量マツプ
が学習修正されるので、切換時の両バルブ作動特性にお
いて、そのときのエンジン回転数と負荷に応じたそれぞ
れの燃料噴射量が等しければ、エンジン出力トルクも一
致していることになり、切換時のトルク変動はなく、シ
ョックを防止できる。
、エンジン量産時の吸気系の各部品やセンサのバラツキ
や、長時間運転に伴う経年変化等があっても、切換前後
のバルブ作動特性における燃料噴射量が一致すれば常に
エンジン出力トルクも一致するように燃料噴射量マツプ
が学習修正されるので、切換時の両バルブ作動特性にお
いて、そのときのエンジン回転数と負荷に応じたそれぞ
れの燃料噴射量が等しければ、エンジン出力トルクも一
致していることになり、切換時のトルク変動はなく、シ
ョックを防止できる。
第1図は、本発明に係るバルブ作動特性切換の学習制御
方法を用いたエンジンの構成を示した概略図、 第2図、第3図および第4図は、上記制御方法により制
御されるバルブ作動特性の切換機構を示した断面図、 第5A図と第5B図は、上記バルブ作動特性におけるバ
ルブの開閉タイミングとリフト量の関係を示したグラフ
、 第6図は、上記バルブ作動特性でのエンジン回転数と出
力トルクの関係を示したグラフ、第7図は、上記バルブ
作動特性の切換制御方法の制御フロー 第8A図、第8B図および第8C図は、このバルブ作動
特性の切換制御方法を用いた場合の燃料噴射量マツプと
エンジン出力トルクの関係を示した概念図である。 1a、1b・・・吸気バルブ 2・・・カムシャフト 3,3′・・・低速用カム
5・・・高速用カム 6・・・ロッカシャフト2
1・・・切換連結手段 41・・・エンジン48・・
・電子制御回路 52・・・回転センサ53・・・吸
気圧センサ 54・・・水温センサ55・・・A/F
センサ 56…スロツトル・ポジション・センサ60・・・切換
バルブ
方法を用いたエンジンの構成を示した概略図、 第2図、第3図および第4図は、上記制御方法により制
御されるバルブ作動特性の切換機構を示した断面図、 第5A図と第5B図は、上記バルブ作動特性におけるバ
ルブの開閉タイミングとリフト量の関係を示したグラフ
、 第6図は、上記バルブ作動特性でのエンジン回転数と出
力トルクの関係を示したグラフ、第7図は、上記バルブ
作動特性の切換制御方法の制御フロー 第8A図、第8B図および第8C図は、このバルブ作動
特性の切換制御方法を用いた場合の燃料噴射量マツプと
エンジン出力トルクの関係を示した概念図である。 1a、1b・・・吸気バルブ 2・・・カムシャフト 3,3′・・・低速用カム
5・・・高速用カム 6・・・ロッカシャフト2
1・・・切換連結手段 41・・・エンジン48・・
・電子制御回路 52・・・回転センサ53・・・吸
気圧センサ 54・・・水温センサ55・・・A/F
センサ 56…スロツトル・ポジション・センサ60・・・切換
バルブ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)吸気バルブと排気バルブのうち少なくとも一方のバ
ルブ作動特性が切換自在なエンジンにおいて、 前記バルブ作動特性に応じて設定された燃料噴射量マッ
プから前記エンジンの回転数と負荷とに応じた燃料噴射
量を検索し、 この燃料噴射量に基づく噴射を行った場合の前記エンジ
ンの実空燃比を検出し、 この実空燃比と所定空燃比とを比較して、この所定空燃
比を得るための前記燃料噴射量の補正量を算出し、 この補正量に基づいて、前記バルブ作動特性用の燃料噴
射量マップの全体を修正して、これを修正マップとし、 前記バルブ作動特性の切換を行うときには、現在使用し
ているバルブ作動特性用の修正された燃料噴射量マップ
と切換対象のバルブ作動特性用の修正された燃料噴射量
マップとから、前記エンジンの回転数と負荷とに応じた
燃料噴射量をそれぞれ検索し、 これら両燃料噴射量がほぼ一致した時点で、前記使用バ
ルブ作動特性から前記切換対象のバルブ作動特性への切
換を行うことを特徴としたバルブ作動特性の切換制御方
法。 2)前記実空燃比を前記エンジンの排気管内に設けられ
た排気ガスセンサにより検出するようにした特許請求の
範囲第1項記載のバルブ作動特性の切換制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1139671A JPH0676768B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | バルブ作動特性の切換制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1139671A JPH0676768B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | バルブ作動特性の切換制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH033910A true JPH033910A (ja) | 1991-01-10 |
JPH0676768B2 JPH0676768B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=15250711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1139671A Expired - Fee Related JPH0676768B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | バルブ作動特性の切換制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0676768B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5590632A (en) * | 1994-03-10 | 1997-01-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for computing the amount of intake air in internal combustion engine |
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