JPH0652051B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents
内燃機関のバルブタイミング制御装置Info
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- JPH0652051B2 JPH0652051B2 JP59096644A JP9664484A JPH0652051B2 JP H0652051 B2 JPH0652051 B2 JP H0652051B2 JP 59096644 A JP59096644 A JP 59096644A JP 9664484 A JP9664484 A JP 9664484A JP H0652051 B2 JPH0652051 B2 JP H0652051B2
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- engine
- valve timing
- intake
- timing
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
- F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
- F02D13/0238—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
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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
- F02D13/0261—Controlling the valve overlap
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- F02D13/08—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing for rendering engine inoperative or idling
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- F02D31/002—Electric control of rotation speed controlling air supply
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- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は内燃機関の吸気弁及び排気弁の開閉時期（バル
ブタイミング）の制御装置に関し特に過酷運転領域の保
護手段に関する。
ブタイミング）の制御装置に関し特に過酷運転領域の保
護手段に関する。
＜従来の技術＞ 吸・排気弁を開弁リフトする夫々のカムシャフトの相対
位相を変えることにより、吸・排気弁の開閉時期を可変
制御する装置として例えば特公昭５２−３５８１１号公
報のものが知られる。
位相を変えることにより、吸・排気弁の開閉時期を可変
制御する装置として例えば特公昭５２−３５８１１号公
報のものが知られる。
このものは機関回転速度が増大するにつれて排気弁の閉
弁時期を遅らせると共に吸気弁の開弁時期を進め、吸気
弁と排気弁の開弁時期のオーバーラップ量を増大する。
これにより機関低速回転時は、吸・排気弁開時期のオー
バーラップ量を減少し、燃焼室に吸入した空気の逆流を
防止して吸気充填効率の低下を防ぎ、排気性状の悪化を
防止すると共に燃費の向上を図る。一方機関高速回転時
は、逆に前記オーバーラップ量を増加し、吸入空気の慣
性に基づく燃焼室内への導入遅れを防止すると共に吸・
排気の慣性効果を利用して充填効率の向上を図り、燃
費，排気形状，出力を向上する。
弁時期を遅らせると共に吸気弁の開弁時期を進め、吸気
弁と排気弁の開弁時期のオーバーラップ量を増大する。
これにより機関低速回転時は、吸・排気弁開時期のオー
バーラップ量を減少し、燃焼室に吸入した空気の逆流を
防止して吸気充填効率の低下を防ぎ、排気性状の悪化を
防止すると共に燃費の向上を図る。一方機関高速回転時
は、逆に前記オーバーラップ量を増加し、吸入空気の慣
性に基づく燃焼室内への導入遅れを防止すると共に吸・
排気の慣性効果を利用して充填効率の向上を図り、燃
費，排気形状，出力を向上する。
しかしながらこのような従来のバルブタイミング制御装
置を有する内燃機関によると、上記のように機関の運転
状態にかかわらず常に機関の出力向上を求める構成とな
っているから、機関の過酷状態にも出力を向上させてし
まい、例えば高速回転領域に過回転をおこして機関及び
その排気系、周辺機器に損傷を与える心配があり、また
高速走行時に車速が上がり過ぎるおそれがあった。
置を有する内燃機関によると、上記のように機関の運転
状態にかかわらず常に機関の出力向上を求める構成とな
っているから、機関の過酷状態にも出力を向上させてし
まい、例えば高速回転領域に過回転をおこして機関及び
その排気系、周辺機器に損傷を与える心配があり、また
高速走行時に車速が上がり過ぎるおそれがあった。
かかる不都合を解消すべく、特開昭５８−２１４６２８
号のものもみられるが、このものは機関回転速度が設定
回転速度以上となったときに機関への燃料供給を遮断す
るから、それまで高温となっていた排気マニホルドや触
媒装置に、吸入空気を単に排出しただけの冷たい空気が
流れるようになり、これらにいわゆる熱ショックとなる
膨張差が生じて、破損又は損傷を与えるという新たな問
題が付随するものであった。
号のものもみられるが、このものは機関回転速度が設定
回転速度以上となったときに機関への燃料供給を遮断す
るから、それまで高温となっていた排気マニホルドや触
媒装置に、吸入空気を単に排出しただけの冷たい空気が
流れるようになり、これらにいわゆる熱ショックとなる
膨張差が生じて、破損又は損傷を与えるという新たな問
題が付随するものであった。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は上記に鑑み、特に機関の過酷条件下で出力過大
となるのを未然に防止することを目的とする。
となるのを未然に防止することを目的とする。
＜問題点を解決するための手段＞ そのために本発明では、第１図のクレーム対応図に示す
ように、吸・排気弁の開閉時期相対位相を可変作動する
バルブタイミング可変装置と、機関回転速度を検出する
機関回転速度検出手段と、予め定めた機関回転速度上限
値、或いは車速上限値を越えた過酷領域を検出する過酷
領域検出手段と、前記過酷領域検出手段の検出信号に基
づき過酷領域を判断する過酷領域判定手段と、前記過酷
領域以外のときに、前記機関回転速度検出手段が検出す
る機関回転速度に基づいて吸・排気弁の開閉時期相対位
相を選択決定するバルブタイミング決定手段と、前記過
酷領域と判定されたときに、吸・排気弁の開閉時期相対
位相を機関低出力側に選択する過酷領域バルブタイミン
グ決定手段と、前記２者のバルブタイミング決定手段の
出力に基づき前記バルブタイミング可変装置に作用して
所定の吸・排気弁の開閉時期相対位相を得る駆動手段
と、を設けて構成した。
ように、吸・排気弁の開閉時期相対位相を可変作動する
バルブタイミング可変装置と、機関回転速度を検出する
機関回転速度検出手段と、予め定めた機関回転速度上限
値、或いは車速上限値を越えた過酷領域を検出する過酷
領域検出手段と、前記過酷領域検出手段の検出信号に基
づき過酷領域を判断する過酷領域判定手段と、前記過酷
領域以外のときに、前記機関回転速度検出手段が検出す
る機関回転速度に基づいて吸・排気弁の開閉時期相対位
相を選択決定するバルブタイミング決定手段と、前記過
酷領域と判定されたときに、吸・排気弁の開閉時期相対
位相を機関低出力側に選択する過酷領域バルブタイミン
グ決定手段と、前記２者のバルブタイミング決定手段の
出力に基づき前記バルブタイミング可変装置に作用して
所定の吸・排気弁の開閉時期相対位相を得る駆動手段
と、を設けて構成した。
＜作用＞ これにより通常の機関運転状態では機関出力を向上させ
るようにバルブタイミングを可変制御するが、一旦機関
が過酷状態に入れば機関出力を低下させるようにバルブ
タイミングを制御し、当該領域の出力過大を防止する。
るようにバルブタイミングを可変制御するが、一旦機関
が過酷状態に入れば機関出力を低下させるようにバルブ
タイミングを制御し、当該領域の出力過大を防止する。
＜実施例＞ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図において、往復動式内燃機関１の出力軸であるク
ランクシャフト２に軸着されたクランクスプロケット３
とオーバーヘッド式の排気弁駆動用カムシャフト４に軸
着された第１のカムスプロケット５との間に第１のタイ
ミングベルト６を掛け回し、その緩み側に、機関１に支
持されるスプリング７の弾性力を受けたテンショナプー
リ８を押圧接触させて、該第１のタイミングベルト６の
張力を最適値に保持する。
ランクシャフト２に軸着されたクランクスプロケット３
とオーバーヘッド式の排気弁駆動用カムシャフト４に軸
着された第１のカムスプロケット５との間に第１のタイ
ミングベルト６を掛け回し、その緩み側に、機関１に支
持されるスプリング７の弾性力を受けたテンショナプー
リ８を押圧接触させて、該第１のタイミングベルト６の
張力を最適値に保持する。
ここにおいてクランクスプロケット３と第１のカムスプ
ロケット５との径の比は１対２とし、クランクシャフト
２の１／２の回転速度でカムシャフト４を回転させる。
ロケット５との径の比は１対２とし、クランクシャフト
２の１／２の回転速度でカムシャフト４を回転させる。
前記カムシャフト４には更に第１のカムスプロケット５
よりも充分小径の第２のカムスプロケット11を軸着し、
該第２のカムスプロケット11と吸気弁駆動用のカムシャ
フト12に軸着した前記カムスプロケット５と同径の第３
のカムスプロケット13との間に第２のタイミングベルト
14を掛け回す。ここにおいて両カムスプロケット11，13
は等しい径とする。
よりも充分小径の第２のカムスプロケット11を軸着し、
該第２のカムスプロケット11と吸気弁駆動用のカムシャ
フト12に軸着した前記カムスプロケット５と同径の第３
のカムスプロケット13との間に第２のタイミングベルト
14を掛け回す。ここにおいて両カムスプロケット11，13
は等しい径とする。
第２のタイミングベルト14の張り側ａ及び緩み側ｂ外面
には１対のアジャストプーリ15，16を押圧接触させる。
には１対のアジャストプーリ15，16を押圧接触させる。
夫々のアジャストプーリ15，16を一端に回転自由に支承
するアジャストレバー17，18は、夫々機関１にピン17
ａ，18ａを介して揺動自由に支承される。このうち一方
のアジャストレバー17の他端には機関１に支持されたリ
ターンスプリング21が係止されており、またアーム17ｂ
の先端にはワイヤ22を介してステップモータ23の出力端
が連結されている。
するアジャストレバー17，18は、夫々機関１にピン17
ａ，18ａを介して揺動自由に支承される。このうち一方
のアジャストレバー17の他端には機関１に支持されたリ
ターンスプリング21が係止されており、またアーム17ｂ
の先端にはワイヤ22を介してステップモータ23の出力端
が連結されている。
ステップモータ23には、過酷領域検出手段から出力され
る検出信号を入力する制御装置24の制御パルス信号が入
力される。ここで過酷領域検出手段としては、例えばク
ランクシャフト２の回転速度を検出するクランク角セン
サ25，車速計（スピードメータ）41に設けられた車速セ
ンサ42等が挙げられる。本実施例では機関回転速度に応
じてステップモータ23を作動し、後述する作用に基づい
てタイミングベルト14の張り側ａの長さを増減制御す
る。
る検出信号を入力する制御装置24の制御パルス信号が入
力される。ここで過酷領域検出手段としては、例えばク
ランクシャフト２の回転速度を検出するクランク角セン
サ25，車速計（スピードメータ）41に設けられた車速セ
ンサ42等が挙げられる。本実施例では機関回転速度に応
じてステップモータ23を作動し、後述する作用に基づい
てタイミングベルト14の張り側ａの長さを増減制御す
る。
張り側のアジャストレバー17はコネクティングレバー26
を介して緩み側のアジャストレバー18と連動する。即
ち、ピン17ａとアジャストプーリ15の回転軸との間のア
ジャストレバー17にコネクティングレバー26の一端が回
転自由に連結され、コネクティングレバー26の他端に設
けた所定長さのスリットにアジャストレバー18に設けた
ガイドピン28が摺動自由に挿入されていて、該ピン28と
コネクティングレバー26に設けたピン29とに引張スプリ
ング30が介装されている。
を介して緩み側のアジャストレバー18と連動する。即
ち、ピン17ａとアジャストプーリ15の回転軸との間のア
ジャストレバー17にコネクティングレバー26の一端が回
転自由に連結され、コネクティングレバー26の他端に設
けた所定長さのスリットにアジャストレバー18に設けた
ガイドピン28が摺動自由に挿入されていて、該ピン28と
コネクティングレバー26に設けたピン29とに引張スプリ
ング30が介装されている。
かかるバルブタイミング可変装置を備えた内燃機関１の
排気は排気通路31を介して過給機32のタービンインペラ
33を回転駆動し、これと一体に軸結されたコンプレッサ
ロータ34を回転する。これにより、ホットワイヤ式エア
フローメータ35で計量された吸入空気が圧送過給され吸
気通路36に介装した吸気絞り弁37の調量作用を受けて機
関に吸入される。燃料噴射弁38は、前記エアフローメー
タ35（或いは吸気絞り弁開度を検出するスロットルセン
サ40），前記クランク角センサ25、機関冷却水温セン
サ、スタータスイッチ等の各種センサからの検出信号に
基づいて制御装置24により、その噴射量が制御される。
排気は排気通路31を介して過給機32のタービンインペラ
33を回転駆動し、これと一体に軸結されたコンプレッサ
ロータ34を回転する。これにより、ホットワイヤ式エア
フローメータ35で計量された吸入空気が圧送過給され吸
気通路36に介装した吸気絞り弁37の調量作用を受けて機
関に吸入される。燃料噴射弁38は、前記エアフローメー
タ35（或いは吸気絞り弁開度を検出するスロットルセン
サ40），前記クランク角センサ25、機関冷却水温セン
サ、スタータスイッチ等の各種センサからの検出信号に
基づいて制御装置24により、その噴射量が制御される。
第３図にはバルブタイミングを制御するための制御装置
24の機能ブロック図を示す。
24の機能ブロック図を示す。
図において回転速度検出手段61はクランク角センサ25か
ら出力される検出信号を入力して機関回転速度Ｎを検出
する。
ら出力される検出信号を入力して機関回転速度Ｎを検出
する。
バルブタイミング決定手段62は、検出された機関回転速
度Ｎと予め設定された第１の回転速度Ｎ１を比較して、
第４図に示すようにＮ≦Ｎ１の場合には吸気弁を排気弁
に対して開弁位相を進ませ、Ｎ＞Ｎ１の場合は逆に遅ら
せるようにバルブタイミングを決定する。
度Ｎと予め設定された第１の回転速度Ｎ１を比較して、
第４図に示すようにＮ≦Ｎ１の場合には吸気弁を排気弁
に対して開弁位相を進ませ、Ｎ＞Ｎ１の場合は逆に遅ら
せるようにバルブタイミングを決定する。
過酷領域判定手段63は、検出された機関回転速度Ｎが予
め設定された第２の回転速度Ｎ２（例えば7,000rpm＞Ｎ
１）を越えた場合には機関が過大回転していると判定す
る。この判定結果が出力された場合には、過酷領域バル
ブタイミング決定手段64が低出力を与えるバルブタイミ
ングを決定する。
め設定された第２の回転速度Ｎ２（例えば7,000rpm＞Ｎ
１）を越えた場合には機関が過大回転していると判定す
る。この判定結果が出力された場合には、過酷領域バル
ブタイミング決定手段64が低出力を与えるバルブタイミ
ングを決定する。
上記両バルブタイミング決定手段62，64から受けた出力
信号に応じて駆動手段65がパルス信号を出力しステップ
モータ23を所定量回動する。
信号に応じて駆動手段65がパルス信号を出力しステップ
モータ23を所定量回動する。
尚制御装置24は例えば入・出力処理装置，中央演算装
置，記憶装置等よりなるマイクロコンピュータによって
構成されている。また両バルブタイミング決定手段62，
64は第１図及び第３図において単一のバルブタイミング
決定手段としての機能ブロックとして表示することも可
能である。
置，記憶装置等よりなるマイクロコンピュータによって
構成されている。また両バルブタイミング決定手段62，
64は第１図及び第３図において単一のバルブタイミング
決定手段としての機能ブロックとして表示することも可
能である。
上記構成に係る作用を第５図のフローチャートを併用し
て説明する。
て説明する。
機関１が運転されるとクランクシャフト２が回転し、ク
ランクスプロケット３，第１のタイミングベルト６，第
１のカムスプロケット５を介して排気弁用のカムシャフ
ト４を回転させる。クランクスプロケット３に対して第
１のカムスプロケット５の径は２倍であるので、後者の
回転速度は前者の１／２である。
ランクスプロケット３，第１のタイミングベルト６，第
１のカムスプロケット５を介して排気弁用のカムシャフ
ト４を回転させる。クランクスプロケット３に対して第
１のカムスプロケット５の径は２倍であるので、後者の
回転速度は前者の１／２である。
排気弁用のカムシャフト４の上記回転は、第２のカムス
プロケット11，第２のタイミングベルト14及び第３のカ
ムスプロケット13を介して吸気弁用のカムシャフト12を
回転させる。カムシャフト12の回転速度は２つのカムス
プロケット11，13の径を同一にしているため等しい。
プロケット11，第２のタイミングベルト14及び第３のカ
ムスプロケット13を介して吸気弁用のカムシャフト12を
回転させる。カムシャフト12の回転速度は２つのカムス
プロケット11，13の径を同一にしているため等しい。
今第５図のフローチャートのステップ（Ｓ）71におい
て、クランク角センサ25からの出力信号により回転速度
検出手段61で機関回転速度Ｎを読み込み、Ｓ72におい
て、過酷領域判定手段63で、検出回転速度Ｎと第２の設
定回転速度Ｎ２とを比較する。
て、クランク角センサ25からの出力信号により回転速度
検出手段61で機関回転速度Ｎを読み込み、Ｓ72におい
て、過酷領域判定手段63で、検出回転速度Ｎと第２の設
定回転速度Ｎ２とを比較する。
もしＮ≦Ｎ２であるならば、Ｓ73において第１の設定回
転速度Ｎ１と比較し、その結果Ｎ＞Ｎ１であるならば、
Ｓ75においてバルブタイミング決定手段62が吸気弁を遅
角させる信号を駆動手段65に出力する。これにより制御
信号がステップモータ23に入力されてワイヤ22を送り出
す。このためリターンスプリング21のばね力によりアジ
ャストレバー17をピン17ａのまわりに反時計方向に所定
量揺動させ、第２のタイミングベルト14の張り側ａの張
力を緩める。このとき排気弁用のカムシャフト４は、ク
ランクスプロケット３と第１のカムスプロケット５との
位相関係が特定されているから、前記張り側ａの張力弛
緩は張り側ａを図で左方向に送り出すこととなり、その
送り出し量だけ第３のカムスプロケット13を反時計方向
に遅れ側に回動させて第４図に示すように吸気弁開閉時
期を遅角する。これにより、吸・排気弁の開弁時期のオ
ーバーラップ量が減少し、大きな過給圧で燃焼室に送り
込まれる吸気が排気通路31に吹き抜ける量が少なくな
り、或いは吹き抜けが防止される。これにより燃料を有
効に使用すると共に、過給充填効率が向上し、出力が増
給され、燃費、排気性状が良好となる。
転速度Ｎ１と比較し、その結果Ｎ＞Ｎ１であるならば、
Ｓ75においてバルブタイミング決定手段62が吸気弁を遅
角させる信号を駆動手段65に出力する。これにより制御
信号がステップモータ23に入力されてワイヤ22を送り出
す。このためリターンスプリング21のばね力によりアジ
ャストレバー17をピン17ａのまわりに反時計方向に所定
量揺動させ、第２のタイミングベルト14の張り側ａの張
力を緩める。このとき排気弁用のカムシャフト４は、ク
ランクスプロケット３と第１のカムスプロケット５との
位相関係が特定されているから、前記張り側ａの張力弛
緩は張り側ａを図で左方向に送り出すこととなり、その
送り出し量だけ第３のカムスプロケット13を反時計方向
に遅れ側に回動させて第４図に示すように吸気弁開閉時
期を遅角する。これにより、吸・排気弁の開弁時期のオ
ーバーラップ量が減少し、大きな過給圧で燃焼室に送り
込まれる吸気が排気通路31に吹き抜ける量が少なくな
り、或いは吹き抜けが防止される。これにより燃料を有
効に使用すると共に、過給充填効率が向上し、出力が増
給され、燃費、排気性状が良好となる。
第２のタイミングベルト14の張り側ａの長さが短くなっ
た分、緩み側ｂが長くなるが、アジャストレバー17の上
記反時計方向の回動につれてコネクティングレバー26を
介し緩み側ｂのアジャストレバー18も反時計方向に回動
してアジャストプーリ16を図で上動させ緩み側ｂのベル
ト張力弛緩を防止する。
た分、緩み側ｂが長くなるが、アジャストレバー17の上
記反時計方向の回動につれてコネクティングレバー26を
介し緩み側ｂのアジャストレバー18も反時計方向に回動
してアジャストプーリ16を図で上動させ緩み側ｂのベル
ト張力弛緩を防止する。
ここにおいて、引張スプリング30の弾性力は、タイミン
グベルト14の緩み側ｂの張力とバランスし、該張力を所
定値に保持する作用を営む。
グベルト14の緩み側ｂの張力とバランスし、該張力を所
定値に保持する作用を営む。
機関回転速度が高速から低速側に移行した場合即ちＳ73
でＮ≦Ｎ１であることが判れば、Ｓ74においてバルブタ
イミング決定手段62が吸気弁を進角側に切り換える信号
を出力し、駆動手段65を介してステップモータ23を作動
し、ワイヤ22を引っ張る。
でＮ≦Ｎ１であることが判れば、Ｓ74においてバルブタ
イミング決定手段62が吸気弁を進角側に切り換える信号
を出力し、駆動手段65を介してステップモータ23を作動
し、ワイヤ22を引っ張る。
これにより第４図に示すように吸・排気弁開弁時期のオ
ーバーラップ量を増大する。このときのオーバーラップ
量は燃焼室に吸入した空気の逆流を防止して吸気充填効
率の低下を防ぎ、排気性状の悪化防止、燃費の向上を図
るべく最適値にマッチングされている。
ーバーラップ量を増大する。このときのオーバーラップ
量は燃焼室に吸入した空気の逆流を防止して吸気充填効
率の低下を防ぎ、排気性状の悪化防止、燃費の向上を図
るべく最適値にマッチングされている。
一方、Ｓ72において、過酷領域判定手段63が過大回転速
度（Ｎ＞Ｎ２）であることを検出した場合は、過酷領域
バルブタイミング決定手段64が吸気弁の開閉時期を進ま
せ（Ｓ74）、吸・排気弁の開弁時期オーバーラップ量を
増大する。その結果、過給空気は吸入行程初期に排気ポ
ートに吹き抜け、充填効率が減少して機関出力を減少さ
せることにより機関回転の過大化を防止する。このとき
排気エネルギも減少するから、過給機の過回転が防止さ
れ、過給圧の過大化が防止されるので吸気系並びに機関
の保護が図れる。
度（Ｎ＞Ｎ２）であることを検出した場合は、過酷領域
バルブタイミング決定手段64が吸気弁の開閉時期を進ま
せ（Ｓ74）、吸・排気弁の開弁時期オーバーラップ量を
増大する。その結果、過給空気は吸入行程初期に排気ポ
ートに吹き抜け、充填効率が減少して機関出力を減少さ
せることにより機関回転の過大化を防止する。このとき
排気エネルギも減少するから、過給機の過回転が防止さ
れ、過給圧の過大化が防止されるので吸気系並びに機関
の保護が図れる。
以上のバルブタイミングの制御特性を第６図に示す。
尚機関回転速度検出手段は、実施例のようなクランク角
センサの他に、車速と変速機のギア位置との組合せでも
よい。
センサの他に、車速と変速機のギア位置との組合せでも
よい。
又上記実施例においては、過給機付内燃機関に本発明を
適用した例を述べた。しかし過給機のない通常の内燃機
関に本発明を適用する場合は、バルブタイミングを制御
することによる吸・排気弁のオーバーラップ量に関して
過給機付の場合とは逆の制御が必要である。即ちＮ＜Ｎ
１の場合はバルブオーバーラップ量を小さくして吸気の
逆流を防止し慣性を有効に利用することにより吸気充填
効率を増大し、Ｎ２＞Ｎ≧Ｎ１の場合はバルブオーバー
ラップ量を増大して、吸気導入の慣性による遅れを防止
することにより吸気充填効率を増大して出力向上を図
る。
適用した例を述べた。しかし過給機のない通常の内燃機
関に本発明を適用する場合は、バルブタイミングを制御
することによる吸・排気弁のオーバーラップ量に関して
過給機付の場合とは逆の制御が必要である。即ちＮ＜Ｎ
１の場合はバルブオーバーラップ量を小さくして吸気の
逆流を防止し慣性を有効に利用することにより吸気充填
効率を増大し、Ｎ２＞Ｎ≧Ｎ１の場合はバルブオーバー
ラップ量を増大して、吸気導入の慣性による遅れを防止
することにより吸気充填効率を増大して出力向上を図
る。
そしてＮ≧Ｎ２の場合は再びバルブオーバーラップ量を
小さくすることにより即ち吸気開弁時期を遅くすること
により吸気の慣性による導入遅れを生じせしめて充填効
率を低減し出力を低下して機関の過大回転を防止する。
小さくすることにより即ち吸気開弁時期を遅くすること
により吸気の慣性による導入遅れを生じせしめて充填効
率を低減し出力を低下して機関の過大回転を防止する。
尚バルブタイミング可変装置は上記巻き掛け伝導装置を
用いる他に、油圧タペットその他の動弁機構そのものに
可変装置を設けてもよく、この場合駆動機構としてはス
テップモータ23に代えて電磁弁等を用いるのが一般であ
る。バルブタイミングの可変制御は実施例の如く２段制
御式でなくとも無段変速式であってもよい。カムシャフ
ト４，12は目的に応じていずれを吸気弁用若しくは排気
弁用にしてもかまわないし、両カムシャフトの相対位相
の可変制御はいずれのカムシャフトの位相を変えてもよ
いし両方の位相を変えてもよいこと明らかである。
用いる他に、油圧タペットその他の動弁機構そのものに
可変装置を設けてもよく、この場合駆動機構としてはス
テップモータ23に代えて電磁弁等を用いるのが一般であ
る。バルブタイミングの可変制御は実施例の如く２段制
御式でなくとも無段変速式であってもよい。カムシャフ
ト４，12は目的に応じていずれを吸気弁用若しくは排気
弁用にしてもかまわないし、両カムシャフトの相対位相
の可変制御はいずれのカムシャフトの位相を変えてもよ
いし両方の位相を変えてもよいこと明らかである。
第７図は本発明の他の実施例を示す。前記実施例では機
関の過酷条件を回転速度がＮ２以上の場合に例をとった
が、本実施例では車速Ｖが制限車速Ｖ１例えば180 km/h
の場合を例にとっている。
関の過酷条件を回転速度がＮ２以上の場合に例をとった
が、本実施例では車速Ｖが制限車速Ｖ１例えば180 km/h
の場合を例にとっている。
即ち第７図において、過酷領域判定手段63ａには車速セ
ンサ42から車速検出手段67を介して入力される車速Ｖ信
号と予め設定された車速Ｖ１とを比較し（第８図Ｓ72
ａ）、Ｖ＞Ｖ１のときはＳ74で過酷領域バルブタイミン
グ決定手段64により吸気弁のバルブタイミングを進める
（過給機付内燃機関の場合）。この結果、機関出力が低
減し、高速走行時の車速の上がり過ぎを防止する。その
他は先の実施例と同様であるので説明を省く。
ンサ42から車速検出手段67を介して入力される車速Ｖ信
号と予め設定された車速Ｖ１とを比較し（第８図Ｓ72
ａ）、Ｖ＞Ｖ１のときはＳ74で過酷領域バルブタイミン
グ決定手段64により吸気弁のバルブタイミングを進める
（過給機付内燃機関の場合）。この結果、機関出力が低
減し、高速走行時の車速の上がり過ぎを防止する。その
他は先の実施例と同様であるので説明を省く。
尚車速を検出するには実施例の他に変速機出力軸の回転
速度を検出してもよく、機関回転速度と変速機のギア位
置との組合せ等であってもよい。
速度を検出してもよく、機関回転速度と変速機のギア位
置との組合せ等であってもよい。
このように機関の過酷条件は、機関回転速度，車速によ
って定まるものである。
って定まるものである。
＜発明の効果＞ 以上述べたように本発明によると、通常運転領域では出
力を確保すべく吸・排気弁のバルブタイミングを制御す
るが、一旦機関が過酷条件に入ると、出力を低減すべく
バルブタイミングを制御するから、過酷条件では機関の
過回転や車速の上がり過ぎを未然に防止することができ
る。
力を確保すべく吸・排気弁のバルブタイミングを制御す
るが、一旦機関が過酷条件に入ると、出力を低減すべく
バルブタイミングを制御するから、過酷条件では機関の
過回転や車速の上がり過ぎを未然に防止することができ
る。
また過酷条件でも燃料遮断を行わないため、機関のショ
ックが大きくなく、かつそれまで高温であった排気マニ
ホルドや触媒に冷気が流されることがないから、これら
の熱ショックがなく損傷或いは破損を防止できる。
ックが大きくなく、かつそれまで高温であった排気マニ
ホルドや触媒に冷気が流されることがないから、これら
の熱ショックがなく損傷或いは破損を防止できる。
第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の第
１実施例を示す構成図、第３図は同上の制御装置の機能
的構成を示すブロック図、第４図は第１実施例の吸・排
気弁タイミング制御特性を示すグラフ、第５図は第３図
における制御装置の作用を示すフローチャート、第６図
は第１実施例のバルブタイミング制御に基づくトルク特
性図、第７図は本発明の第２の実施例を示す制御装置の
ブロック図、第８図は同上の作用を示すフローチャート
である。 １……往復動式内燃機関、11……第２のカムスプロケッ
ト、13……第３のカムスプロケット、14……第２のタイ
ミングベルト、17，18……アジャストレバー、22……ワ
イヤ、23……ステップモータ、24……制御装置、25……
クランク角センサ、26……コネクティングレバー、42…
…車速センサ、62，64……バルブタイミング決定手段、
63，63ａ……過酷領域判定手段、65……駆動手段
１実施例を示す構成図、第３図は同上の制御装置の機能
的構成を示すブロック図、第４図は第１実施例の吸・排
気弁タイミング制御特性を示すグラフ、第５図は第３図
における制御装置の作用を示すフローチャート、第６図
は第１実施例のバルブタイミング制御に基づくトルク特
性図、第７図は本発明の第２の実施例を示す制御装置の
ブロック図、第８図は同上の作用を示すフローチャート
である。 １……往復動式内燃機関、11……第２のカムスプロケッ
ト、13……第３のカムスプロケット、14……第２のタイ
ミングベルト、17，18……アジャストレバー、22……ワ
イヤ、23……ステップモータ、24……制御装置、25……
クランク角センサ、26……コネクティングレバー、42…
…車速センサ、62，64……バルブタイミング決定手段、
63，63ａ……過酷領域判定手段、65……駆動手段
Claims (1)
- 【請求項１】吸・排気弁の開閉時期相対位相を可変作動
するバルブタイミング可変装置と、 機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、 予め定めた機関回転速度上限値、或いは車速上限値を越
えた過酷領域を検出する過酷領域検出手段と、 前記過酷領域検出手段の検出信号に基づき過酷領域を判
断する過酷領域判定手段と、 前記過酷領域以外のときに、前記機関回転速度検出手段
が検出する機関回転速度に基づいて吸・排気弁の開閉時
期相対位相を選択決定するバルブタイミング決定手段
と、 前記過酷領域と判定されたときに、吸・排気弁の開閉時
期相対位相を機関低出力側に選択する過酷領域バルブタ
イミング決定手段と、 前記２者のバルブタイミング決定手段の出力に基づき前
記バルブタイミング可変装置に作用して所定の吸・排気
弁の開閉時期相対位相を得る駆動手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096644A JPH0652051B2 (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096644A JPH0652051B2 (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240828A JPS60240828A (ja) | 1985-11-29 |
| JPH0652051B2 true JPH0652051B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=14170534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59096644A Expired - Lifetime JPH0652051B2 (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652051B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0287038B1 (en) * | 1987-04-14 | 1992-02-26 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust- timing controlling device and method for an internal combustion engine |
| US6470869B1 (en) | 1999-10-18 | 2002-10-29 | Ford Global Technologies, Inc. | Direct injection variable valve timing engine control system and method |
| US7398762B2 (en) | 2001-12-18 | 2008-07-15 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle control system |
| US6560527B1 (en) | 1999-10-18 | 2003-05-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Speed control method |
| US6712041B1 (en) | 1999-10-18 | 2004-03-30 | Ford Global Technologies, Inc. | Engine method |
| US6978764B1 (en) | 1999-10-18 | 2005-12-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Control method for a vehicle having an engine |
| US7299786B2 (en) | 2004-02-05 | 2007-11-27 | Ford Global Technologies Llc | Vehicle control system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5993939A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のノツキング制御装置 |
-
1984
- 1984-05-16 JP JP59096644A patent/JPH0652051B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60240828A (ja) | 1985-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |