JPH04171230A - 内燃機関の出力制御装置 - Google Patents
内燃機関の出力制御装置Info
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- JPH04171230A JPH04171230A JP2297780A JP29778090A JPH04171230A JP H04171230 A JPH04171230 A JP H04171230A JP 2297780 A JP2297780 A JP 2297780A JP 29778090 A JP29778090 A JP 29778090A JP H04171230 A JPH04171230 A JP H04171230A
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 42
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 3
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
- F02D13/0207—Variable control of intake and exhaust valves changing valve lift or valve lift and timing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
- F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion 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】
(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出力制御装置に関する。
を備える内燃機関の出力制御装置に関する。
(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。
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。
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
適なマツチングとすることはできない。
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
適なマツチングとすることはできない。
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
。
、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
。
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。
、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。
(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。
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。
ところが、選択されるカムとして、低回転域と高回転域
とで全開出力(ドルクンを重視した特性の2つの出力カ
ム(あるいは全回転域ので出力を重視した特性の単一の
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
るいはこの逆へめ切換〉は、燃費カムでの発生トルクが
相対的に低いことから、切換の前後で同一のスロットル
開度を維持しようとするとトルク段差が非常に大きくな
ってしまう。
とで全開出力(ドルクンを重視した特性の2つの出力カ
ム(あるいは全回転域ので出力を重視した特性の単一の
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
るいはこの逆へめ切換〉は、燃費カムでの発生トルクが
相対的に低いことから、切換の前後で同一のスロットル
開度を維持しようとするとトルク段差が非常に大きくな
ってしまう。
上記したように低速型の出力カムと高速型の出力カムと
の間の切換は、同一の出力となる回転数を境に切換れば
よいが、燃費カムの場合は吸気弁のリフトが小さく、閉
弁時期も下死点前にあり、要求トルクを確保するのに必
要なスロットル開度が相対的に大きく、このためボンピ
ングロスが少なく燃費が良いのであるが、この燃費カム
からリフトも開弁期間も大きい出力カムへと切換るとき
は、スロットル開度が同一のままでは発生トルクが大き
すぎて、切換時に大きなトルクショックが発生するので
ある。もちろんこのことは、出力カムから燃費カムへの
切換時にも、発生トルクの急減というかたちで現れる。
の間の切換は、同一の出力となる回転数を境に切換れば
よいが、燃費カムの場合は吸気弁のリフトが小さく、閉
弁時期も下死点前にあり、要求トルクを確保するのに必
要なスロットル開度が相対的に大きく、このためボンピ
ングロスが少なく燃費が良いのであるが、この燃費カム
からリフトも開弁期間も大きい出力カムへと切換るとき
は、スロットル開度が同一のままでは発生トルクが大き
すぎて、切換時に大きなトルクショックが発生するので
ある。もちろんこのことは、出力カムから燃費カムへの
切換時にも、発生トルクの急減というかたちで現れる。
なお、カムへの切換は運転者の意志、つまりアクセルペ
ダルの開度変化等に応じて行なわれ、例えば燃費カムで
の運転中にアクセルペダルがさらに踏み込丈れて燃費カ
ムでの領域を越えた出力トルクを要求しているときは、
そのときの回転域から低速型か高速型の出力カムのいず
れかが選択され、切換られることになる。
ダルの開度変化等に応じて行なわれ、例えば燃費カムで
の運転中にアクセルペダルがさらに踏み込丈れて燃費カ
ムでの領域を越えた出力トルクを要求しているときは、
そのときの回転域から低速型か高速型の出力カムのいず
れかが選択され、切換られることになる。
したがって、カム切換が燃費カムと出力カムとの間で実
行されるときは、そのままのアクセル開度を維持すると
、運転者の全く予期しない出力トルクの急変を生じるこ
とになり、運転者はアクセルを戻したり、踏み込んだり
のアクセル操作を要求され、運転操作性が著しく悪化し
てしまう。
行されるときは、そのままのアクセル開度を維持すると
、運転者の全く予期しない出力トルクの急変を生じるこ
とになり、運転者はアクセルを戻したり、踏み込んだり
のアクセル操作を要求され、運転操作性が著しく悪化し
てしまう。
そこで本発明は、アクセルペダルとスロットルバルブと
を切り離して、カムの切換に同期してスロットル開度を
制御することにより、切換時のトルク段差を吸収するこ
とを目的とする。
を切り離して、カムの切換に同期してスロットル開度を
制御することにより、切換時のトルク段差を吸収するこ
とを目的とする。
(課題を解決するための手段)
そこで本発明は、第11Nに示すように、高出力を発生
する特性に設定した出力カム61と、燃費が良好となる
特性に設定した燃費カム62と、これらのカムを運転状
態によって選択的に切換えると共にこのカムの運動を吸
気弁に伝達するカム切換機構63とを備えた内燃機関に
おいて、アクセルペダルとは独立してスロットルバルブ
を開閉駆動する手段64と、要求アクセル開度に応じた
出力トルクが生じるようにスロットル開度を制御する手
段65と、前記カムの切換時に切換前後の発生トルクが
同一となるようにスロットル開度を補正する手段66と
を備える9 (作用) カムの切換時期が判断され、燃費カムから出力カムへの
切換時には、トルクの急増を防ぐようにスロットル開度
が減少補正され、また、出力カムから燃費カムへの切換
時には、トルクの急減を防ぐようにスロットル開度が増
加補正され、それぞれ切換の前後において同一のトルク
を維持する。
する特性に設定した出力カム61と、燃費が良好となる
特性に設定した燃費カム62と、これらのカムを運転状
態によって選択的に切換えると共にこのカムの運動を吸
気弁に伝達するカム切換機構63とを備えた内燃機関に
おいて、アクセルペダルとは独立してスロットルバルブ
を開閉駆動する手段64と、要求アクセル開度に応じた
出力トルクが生じるようにスロットル開度を制御する手
段65と、前記カムの切換時に切換前後の発生トルクが
同一となるようにスロットル開度を補正する手段66と
を備える9 (作用) カムの切換時期が判断され、燃費カムから出力カムへの
切換時には、トルクの急増を防ぐようにスロットル開度
が減少補正され、また、出力カムから燃費カムへの切換
時には、トルクの急減を防ぐようにスロットル開度が増
加補正され、それぞれ切換の前後において同一のトルク
を維持する。
したがって運転者はカム切換の前後でアクセルの補正操
作をする必要が全くなく、運転上の違和感をなくすこと
ができる。
作をする必要が全くなく、運転上の違和感をなくすこと
ができる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、第2図、第3図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2−117
261号として、既に提案されている。
示すが、これ自体は本出願人により、特願平2−117
261号として、既に提案されている。
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。
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。
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。
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。
メインロッカーアーム25にはンヤフト30を支点にし
て揺動する2つのサブロッカーアーム28.29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。
て揺動する2つのサブロッカーアーム28.29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。
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。
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。
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ビン3
2が、またメインロッカーアーム25にもこのビン32
と同軸上にビン34が、それぞれカムシャフト方向に摺
動自由に配設され、かつこれらビン32.34は常時は
リターンスプリング36に付勢されて第2図の状態に保
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、ビン34の収装された油圧室38に通路40を
介して圧油が導かれると、ビン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。
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ビン3
2が、またメインロッカーアーム25にもこのビン32
と同軸上にビン34が、それぞれカムシャフト方向に摺
動自由に配設され、かつこれらビン32.34は常時は
リターンスプリング36に付勢されて第2図の状態に保
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、ビン34の収装された油圧室38に通路40を
介して圧油が導かれると、ビン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。
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。
一体になるのは、第1カム21及び第2カム22がベー
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ちれ
るのである。
カム22による低回転域での出力重視の特性に切換ちれ
るのである。
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、ビン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29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。
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、ビン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29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。
なお、第4図に第1カム21から第3カム23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、第5図のようになり、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て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
。
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、第5図のようになり、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て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
。
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22.23から
第1カム21への切換を制御するなめに第6図に示すよ
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。
への切換や、その反対に第2、第3カム22.23から
第1カム21への切換を制御するなめに第6図に示すよ
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。
コントローユニット51におけるこのカムの選択は第5
図の特性に基づいて、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に切換られるのである。
図の特性に基づいて、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に切換られるのである。
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、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。
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。
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。
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。
ところでコントロールユニンl〜51は、このようなカ
ムの切換時に大きなトルク段差を生じ、不連続な出力変
動により運転性を悪化させたり、車体振動を誘発したり
する現象を回避するために、切換に対応して吸気通路に
設けたスロットルバルブ57の開度と、点火装置5つの
点火時期を補正制御する。
ムの切換時に大きなトルク段差を生じ、不連続な出力変
動により運転性を悪化させたり、車体振動を誘発したり
する現象を回避するために、切換に対応して吸気通路に
設けたスロットルバルブ57の開度と、点火装置5つの
点火時期を補正制御する。
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
。
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
。
コントロールユニット5】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、カムポジシ
ョセンサ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5
7の開度を決定する。そして、カム切換が判断されたと
きは、第1カム21から第2または第3カム22.23
への切換時には、サーボ駆動回路55、サーボモータ5
6を介してスロットルバルブ57の開度を、その切換目
標とのトルク段差に応じて減少するように補正し、トル
ク増大分を吸収する。また、第2または第3カム22.
23から第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方
向に出力の補正制御を行う。
センサ53の信号から要求トルクを判断し、カムポジシ
ョセンサ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5
7の開度を決定する。そして、カム切換が判断されたと
きは、第1カム21から第2または第3カム22.23
への切換時には、サーボ駆動回路55、サーボモータ5
6を介してスロットルバルブ57の開度を、その切換目
標とのトルク段差に応じて減少するように補正し、トル
ク増大分を吸収する。また、第2または第3カム22.
23から第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方
向に出力の補正制御を行う。
また、コントロールユニット51は同時に点火装置59
に対する点火時期信号をカム切換時に一定時間だけリタ
ードさせることにより、トルク段差を吸収する方向に出
力を補正制御する。
に対する点火時期信号をカム切換時に一定時間だけリタ
ードさせることにより、トルク段差を吸収する方向に出
力を補正制御する。
なお、第2カム22と第3カム23との間の切換は、第
5図のように、アクセル全開で同一トルクを発生する機
関回転数があるので、このときを境にして行えばよく、
もちろんスロットル全開でないところでも、同一スロッ
トル開度でトルクが一致する回転数があるのて、この回
転数で切換ればスロットル開度の補正は必要ない。
5図のように、アクセル全開で同一トルクを発生する機
関回転数があるので、このときを境にして行えばよく、
もちろんスロットル全開でないところでも、同一スロッ
トル開度でトルクが一致する回転数があるのて、この回
転数で切換ればスロットル開度の補正は必要ない。
したがって、カム切換時に出力の補正制御が必要となる
のは、主として燃費カムと出力カムとの間であり、これ
らの制御動作について具体的に、第7図のフローチャー
ト並びに第8図(a)(b)のタイミングチャートにし
たがって説明する。
のは、主として燃費カムと出力カムとの間であり、これ
らの制御動作について具体的に、第7図のフローチャー
ト並びに第8図(a)(b)のタイミングチャートにし
たがって説明する。
ステップ1.2でクランク角度センサの出力からクラン
ク角度θ、回転数N、アクセル操作員センサの出力から
アクセル開度Aceを読み取る。
ク角度θ、回転数N、アクセル操作員センサの出力から
アクセル開度Aceを読み取る。
そして、運転状態がカムの切換領域にきたかどうかを第
5図をもとに判定し、切換の必要性が判定されたならば
、燃費カムから出力カムへの切換か、あるいはその逆の
切換かを判断する(ステップ3.4)。
5図をもとに判定し、切換の必要性が判定されたならば
、燃費カムから出力カムへの切換か、あるいはその逆の
切換かを判断する(ステップ3.4)。
燃費カムから出力カムへの切換時にはスロットル開度を
減少する補正を行うが、第9図にも示すように、そのと
きの回転数Nとスロットル開度Tvoから求まる負荷(
トルク)が、切換の前後で同一となるような補正スロッ
トル開度Tvoを、予め回転数とスロットル開度を基準
に設定されたテーブルから読込む。また、同様にして点
火時期のリタード値も読込む(ステップ5.6〉。
減少する補正を行うが、第9図にも示すように、そのと
きの回転数Nとスロットル開度Tvoから求まる負荷(
トルク)が、切換の前後で同一となるような補正スロッ
トル開度Tvoを、予め回転数とスロットル開度を基準
に設定されたテーブルから読込む。また、同様にして点
火時期のリタード値も読込む(ステップ5.6〉。
そして、カムの切換が前記したように油圧制御により実
際に行なわれる時期にきたかどうかを判断し、切換時期
に達したときに前記スロットル開度Tvoの補正信号と
、点火時期のリタード信号を出力する(ステップ7.8
)。
際に行なわれる時期にきたかどうかを判断し、切換時期
に達したときに前記スロットル開度Tvoの補正信号と
、点火時期のリタード信号を出力する(ステップ7.8
)。
これに対して、カムが出力カムから燃費カムへ切換られ
るときは、スロットル開度の増加補正が行なわれるが、
上記と同じようにして、テーブルルックアップにより、
補正スロットル開度Tvoを読み取り、さらに点火時期
のリタード値を読み取る(ステップ9JO)。
るときは、スロットル開度の増加補正が行なわれるが、
上記と同じようにして、テーブルルックアップにより、
補正スロットル開度Tvoを読み取り、さらに点火時期
のリタード値を読み取る(ステップ9JO)。
そして、こんどはカムの切換時期よりも所定のクランク
角度θだけ早めに、スロットル開度と点火時期の補正信
号を出力する(ステップIL12)。
角度θだけ早めに、スロットル開度と点火時期の補正信
号を出力する(ステップIL12)。
これらの出力補正制御の様子を具体的に示しなのが第8
図(a)(b)て、前者は燃費カムから出力(低速型)
カムに切換な場合、後者は出力カムから燃費カムに切換
な場きである。
図(a)(b)て、前者は燃費カムから出力(低速型)
カムに切換な場合、後者は出力カムから燃費カムに切換
な場きである。
第8図(a)に示すように、燃費カムから出力カムに切
換なときに、スロットル開度(Tvo)を実線のように
切換前後で変化させない場合、トルクは大きく増加する
。なお、ブースト(吸入負圧)も切換に伴い強まる。
換なときに、スロットル開度(Tvo)を実線のように
切換前後で変化させない場合、トルクは大きく増加する
。なお、ブースト(吸入負圧)も切換に伴い強まる。
これに対して、切換時に前述したようにして、スロット
ル開度を点線で示すように所定量だけ減少させ、かつ点
火時期を一時的にリタードさせると、−点鎖線で示すよ
うに、トルクは切換前と同一値をとり、トルク変動が吸
収されるのである。
ル開度を点線で示すように所定量だけ減少させ、かつ点
火時期を一時的にリタードさせると、−点鎖線で示すよ
うに、トルクは切換前と同一値をとり、トルク変動が吸
収されるのである。
なお、スロットル開度を減少させるにもかかわらず、切
換直後にトルクが定常時よりも過渡的に増加するのは、
ブーストが小さい状態で燃費カムから出力カムに切換わ
る結果、切換直後にシリンダ内に蓄えられる吸入空気量
(燃料量)の実効量が一時的に増えるためで、この分を
点火時期のりタートによる出力の低下で補正するのであ
る。
換直後にトルクが定常時よりも過渡的に増加するのは、
ブーストが小さい状態で燃費カムから出力カムに切換わ
る結果、切換直後にシリンダ内に蓄えられる吸入空気量
(燃料量)の実効量が一時的に増えるためで、この分を
点火時期のりタートによる出力の低下で補正するのであ
る。
次に出力カムから燃費カムに切換なときは、第8図(b
)で示すように、スロットル開度が同一のままではトル
クが大きく減少するが、スロットル開度を点線で示すよ
うに所定値だけ開く増加〉くことで、トルクの落ち込み
を防ぐことができる。
)で示すように、スロットル開度が同一のままではトル
クが大きく減少するが、スロットル開度を点線で示すよ
うに所定値だけ開く増加〉くことで、トルクの落ち込み
を防ぐことができる。
しかもこの場合、切換直前の強いブーストのまま出力カ
ムから燃費カムに切換ることにより、さらにトルクが急
減少するのを、切換前から予めスロットルを開くことに
より防ぎ、また、そのままだとトルクが大きくなり過ぎ
るので、点火時期を同時にリタードさせることにより、
切換の前後におけるトルクを同一に維持する。
ムから燃費カムに切換ることにより、さらにトルクが急
減少するのを、切換前から予めスロットルを開くことに
より防ぎ、また、そのままだとトルクが大きくなり過ぎ
るので、点火時期を同時にリタードさせることにより、
切換の前後におけるトルクを同一に維持する。
なお、切換と同時にスロットル開度を開くと、いったん
トルクが下がってから同一値へと収束するが、このアン
ダーシュート分についてはトルク増加させることができ
ないので、カムの切換前にスロットル制御を実行してト
ルクをオーバーシュートさせておき、この分について点
火時期のリタードによる出力低下で吸収するのである。
トルクが下がってから同一値へと収束するが、このアン
ダーシュート分についてはトルク増加させることができ
ないので、カムの切換前にスロットル制御を実行してト
ルクをオーバーシュートさせておき、この分について点
火時期のリタードによる出力低下で吸収するのである。
なお、この実施例ではカムの切換時にスロットル開度の
補正と同時に点火時期の補正を行うようにしたが、少な
くともスロットル開度の補正がなされれば、運転者がア
クセル操作−トの戸惑いを生じるような出力変動は吸収
でき、切換の前後で発生する大きなトルク段差を吸収す
るためのアクセル操作が運転者に要求されるというよう
な事態は確実に回避できる。
補正と同時に点火時期の補正を行うようにしたが、少な
くともスロットル開度の補正がなされれば、運転者がア
クセル操作−トの戸惑いを生じるような出力変動は吸収
でき、切換の前後で発生する大きなトルク段差を吸収す
るためのアクセル操作が運転者に要求されるというよう
な事態は確実に回避できる。
(発明の効果)
このように本発明は、スロットルバルブをアクセルペダ
ルとは切り離し、カムの切換に対応してスロットル開度
を自動的に補正することにより、切換前後のトルク変動
を吸収するので、運転者がアクセル操作上の違和感をも
つことなく、トルクショックのないカムの切換が実現で
きる。
ルとは切り離し、カムの切換に対応してスロットル開度
を自動的に補正することにより、切換前後のトルク変動
を吸収するので、運転者がアクセル操作上の違和感をも
つことなく、トルクショックのないカムの切換が実現で
きる。
第1図は本発明の構成図、第2図は本発明の実施例を示
す平面図、第3図はX−X線断面図、第4図はカムリフ
ト特性を示す特性図、第5図は各カムを用いたときの全
開出力特性を示す特性図、第6図は制御系統の構成図、
第7区はコントロールユニットで実行されるカム切換時
の出力の補正制御を示すフローチャート、第8図(a)
<b)はカム切換時の1〜ルク変動を様子を示す説明
図、第9図はスロットル開度と出力トルクの関係を燃費
カムと出力カムを対比して示す特性図である。 21〜23・・・カム、24・・・吸・排気弁、25・
・・メインロッカーアーム、28.29・・・サブロッ
カーアーム、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、57・・・スロットルバルブ。 第1図 25−、%インロッカアーム 28.29−一一ブフ゛
口、7力7A第3図 21〜23− カム 第4図 第5図 エンシン匣漣二奎丈rpm 第 8図 力ムシυ央2党 晴間
す平面図、第3図はX−X線断面図、第4図はカムリフ
ト特性を示す特性図、第5図は各カムを用いたときの全
開出力特性を示す特性図、第6図は制御系統の構成図、
第7区はコントロールユニットで実行されるカム切換時
の出力の補正制御を示すフローチャート、第8図(a)
<b)はカム切換時の1〜ルク変動を様子を示す説明
図、第9図はスロットル開度と出力トルクの関係を燃費
カムと出力カムを対比して示す特性図である。 21〜23・・・カム、24・・・吸・排気弁、25・
・・メインロッカーアーム、28.29・・・サブロッ
カーアーム、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、57・・・スロットルバルブ。 第1図 25−、%インロッカアーム 28.29−一一ブフ゛
口、7力7A第3図 21〜23− カム 第4図 第5図 エンシン匣漣二奎丈rpm 第 8図 力ムシυ央2党 晴間
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、高出力を発生する特性に設定した出力カムと、燃費
が良好となる特性に設定した燃費カムと、これらのカム
を運転状態によって選択的に切換えると共にこのカムの
運動を吸気弁に伝達するカム切換機構とを備えた内燃機
関において、アクセルペダルとは独立してスロットルバ
ルブを開閉駆動する手段と、要求アクセル開度に応じた
出力トルクが生じるようにスロットル開度を制御する手
段と、前記カムの切換時に切換前後の発生トルクが同一
となるようにスロットル開度を補正する手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の出力制御装置。 2、前記補正手段は、燃費カムから出力カムへの切換時
はカム切換と同時に、出力カムから燃費カムへの切換時
には切換以前にスロットル開度の補正を行なうようにな
っている請求項1に記載の内燃機関の出力制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2297780A JP2765218B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 内燃機関の出力制御装置 |
DE4135965A DE4135965C2 (de) | 1990-11-02 | 1991-10-31 | Brennkraftmaschine mit variabler Nockensteuerung |
US07/785,339 US5152267A (en) | 1990-11-02 | 1991-11-01 | Variable cam engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2297780A JP2765218B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 内燃機関の出力制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04171230A true JPH04171230A (ja) | 1992-06-18 |
JP2765218B2 JP2765218B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=17851084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2297780A Expired - Fee Related JP2765218B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 内燃機関の出力制御装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5152267A (ja) |
JP (1) | JP2765218B2 (ja) |
DE (1) | DE4135965C2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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USRE39851E1 (en) | 1999-11-25 | 2007-09-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine having a variable valve train |
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-
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- 1990-11-02 JP JP2297780A patent/JP2765218B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-31 DE DE4135965A patent/DE4135965C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-01 US US07/785,339 patent/US5152267A/en not_active Expired - Lifetime
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USRE41758E1 (en) | 1999-11-25 | 2010-09-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine having a variable valve train |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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DE4135965C2 (de) | 1996-08-29 |
US5152267A (en) | 1992-10-06 |
JP2765218B2 (ja) | 1998-06-11 |
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