JPH0676768B2 - Switching control method for valve operating characteristics - Google Patents
Switching control method for valve operating characteristicsInfo
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- JPH0676768B2 JPH0676768B2 JP1139671A JP13967189A JPH0676768B2 JP H0676768 B2 JPH0676768 B2 JP H0676768B2 JP 1139671 A JP1139671 A JP 1139671A JP 13967189 A JP13967189 A JP 13967189A JP H0676768 B2 JPH0676768 B2 JP H0676768B2
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Description
【発明の詳細な説明】 イ.発明の目的 (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。Detailed Description of the Invention a. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve operating characteristic switching control method in an engine in which the valve operating characteristics can be switched.
なお、バルブ作動特性の切換とは、吸気バルブもしくは
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
数の吸気バル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、これを開弁状態に
切換えることも含む。The switching of the valve operating characteristics means switching at least one of the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve, the opening period, and the valve lift amount, and at least one of a plurality of intake valves or exhaust valves in one cylinder. It also includes making the valve open period substantially zero and switching it to the valve open state.
(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バ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。(Prior Art) An engine in which the valve operating characteristics of the intake valve and / or the exhaust valve can be switched between a low speed valve operating characteristic suitable for a low rotation range and a high speed valve operating characteristic suitable for a high rotation range. However, it is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 49-33289, in which the low speed valve operating characteristic is set in the region where the engine speed is below a predetermined value and the intake negative pressure is below a predetermined value (vacuum side). In other areas, it switches to high-speed valve operating characteristics.
また、このバルブ作動特性切換時のトルク変動に伴うシ
ョッ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。Also, Japanese Patent Application No. Sho 63-192239 proposes a method for controlling switching of valve operating characteristics to reduce shock caused by torque fluctuations when switching the valve operating characteristics.
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。こ
のようにして、各バルブ作動特性用の燃料噴射量マップ
を設定し、両マッ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。In this valve operating characteristic switching control method, switching is performed when the engine output torque in the used valve operating characteristic and the engine output torque in the valve operating characteristic to be switched substantially match. As a method, the engine output torque corresponds to the intake air amount, and based on the intake air amount,
Since the fuel injection amount for achieving the specified air-fuel ratio is determined, the intake air amount to the cylinder that corresponds to the engine speed and the intake pressure is experimentally determined beforehand, and the specified air-fuel ratio is determined based on that intake air amount. The fuel injection amount is determined so that In this way, the fuel injection amount map for each valve operating characteristic is set, and switching is performed when the engine speed on both maps and the fuel injection amount according to the intake pressure almost match. Has been.
(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ップ上の
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
の燃料噴射量マッ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ショックが発生す
るという問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) The fuel injection amount according to the intake air amount obtained by the engine speed and the intake pressure on the fuel injection amount map in the above control method is a theoretical value at the design stage or This is only a typical value obtained from experiments, and it does not take into account variations in intake system components and sensors that are found during mass production of engines, and corrections for errors due to aging and sensitivity deterioration due to long-term operation. Absent. For this reason, the intake air amount as designed may not be sucked into the cylinder,
The correct fuel injection amount corresponding to the intake air amount cannot be retrieved from the above-mentioned fuel injection amount map because the correct rotation speed or intake pressure is not detected. Even if the fuel injection based on the fuel injection amount thus erroneously retrieved is not performed, the predetermined air-fuel ratio cannot be achieved, and even if the fuel injection amounts in the valve operating characteristics before and after the switching match, the engine output There is a problem that the torques do not match. Further, if the valve operation characteristics are switched at the same point of the fuel injection amount as it is, the valve output characteristics are switched when the engine output torques do not match, which causes a shock due to torque fluctuation.
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。In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a valve operation characteristic switching control method in which the engine output torque is always matched if the fuel injection amount before and after the valve operation characteristic is switched is matched. .
ロ.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ップからエ
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
燃料噴射量マップの全体を修正して、これを修正マップ
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、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。B. Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, according to the present invention, a fuel injection amount map set in accordance with valve operating characteristics is used to determine engine speed and load. The fuel injection amount
The actual air-fuel ratio of the engine when injection is performed based on this fuel injection amount is detected, and this actual air-fuel ratio is compared with a predetermined air-fuel ratio, and the correction amount of the fuel injection amount for obtaining this predetermined air-fuel ratio is calculated. Calculate and correct the entire fuel injection amount map for valve operating characteristics based on this correction amount, and use this as the correction map to switch the valve operating characteristics to the valve operating characteristics currently used. The fuel injection amount map according to the engine speed and the load are respectively searched from the corrected fuel injection amount map and the corrected fuel injection amount map for the valve operation characteristics to be switched, and both of these fuel injection amounts are retrieved. When the values substantially match, the valve operating characteristic to be used is switched to the valve operating characteristic to be switched.
(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ップ
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
ョックの防止に繋がる。(Operation) If such a valve operating characteristic switching control method is used,
Even if there are variations in intake system components and sensors during mass production of the engine, or if there is a secular change due to long-term operation, if the fuel injection amounts in the valve operating characteristics before and after switching match, the engine output torque will always match. Since the fuel injection amount map is learned and corrected, the engine output torque must match if the fuel injection amounts corresponding to the engine speed and load are equal in both valve operating characteristics during switching. Therefore, there is no torque fluctuation at the time of switching, leading to the prevention of shock.
(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。(Examples) Hereinafter, preferred examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
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。FIG. 1 shows the structure of an engine used in the learning control method for switching valve operating characteristics according to the present invention.
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42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。A cylinder 41a is provided above the engine main body 41, and a suction passage 42 and a variable valve timing / lift mechanism VT for opening and closing the suction passage 42 are provided so as to be connected to the cylinder 41a. In the oil passage 31 (see Figs. 3 and 4) in this mechanism,
The hydraulic pressure controlled by the switching valve 60 is supplied via the oil passage 61. An air cleaner 44 is attached to the intake port of the intake passage 42, and a throttle valve 45 and
An injector 46 is arranged near the engine.
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。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。An exhaust passage 43 is attached to the cylinder 41a, and an A / F sensor 55 for detecting the actual air-fuel ratio A / F of the engine is provided in the middle of the exhaust passage 43.
Is provided. The output signal voltage of this A / F sensor changes linearly according to the actual air-fuel ratio A / F.
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。Further, a spark plug 47 is attached to the upper part of the cylinder 41a.
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
PB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。In the vicinity of the throttle valve 45, a throttle position sensor 56 that detects the throttle opening θth and an intake negative pressure
It is connected to a pressure sensor 53 that detects P B , and these sensors send a signal indicating the state of intake to the electronic control circuit 48.
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Ne、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。Further, to the electronic control circuit 48, signals representing the engine speed Ne from the rotation sensor 52, the vehicle speed V, and the cooling water temperature Tw from the water temperature sensor 55 are sent.
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31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たことが確認さ
れる。Based on these signals, the electronic control circuit 48 grasps the traveling state, and when the switching condition is satisfied, the switching signal VTS is sent to the solenoid 60a in the switching valve 60 to operate the switching valve 60. When the switching valve 60 does not operate and the pressure oil is not supplied to the oil passage 31, the low speed valve operation characteristic is obtained.When the switching valve 60 operates and the pressure oil is supplied to the oil passage 31, the high speed valve operation characteristic is obtained. At the same time as switching, it is confirmed that the hydraulic switch 50 is turned on and the valve operating characteristics are switched.
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。Further, from the electronic control circuit 48, a signal for controlling the fuel injection amount of the injector 46 and the ignition timing of the spark plug 47,
Sent to each.
ここで可変バルブタイミング・リフト機構VT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1a,1b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3ロッカアーム7,8,9との働きに
よって開閉作動される。Here, the variable valve timing / lift mechanism VT will be described with reference to FIG. A pair of intake valves 1a, 1b are provided for each mechanism of the engine E, and the pair of intake valves 1a, 1b are provided on a camshaft 2 driven at a rotation ratio of 1/2 in synchronization with the rotation of the engine. First provided integrally
Low speed cam 3, second low speed cam 3'and high speed cam 5
And the first, second and third rocker arms 7, 8 and 9 pivotally supported by the rocker shaft 6 which is parallel to the cam shaft 2 to open and close.
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3a,3a′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。The camshaft 2 is rotatably arranged above the engine body, and the first low speed cam 3 is integrally provided on the camshaft 2 at a position corresponding to one intake valve 1a. 3'is integrally provided on the camshaft 2 at a position corresponding to the other intake valve 1b. Further, the high speed cam 5 is integrally provided on the cam shaft 2 at a position corresponding to between the intake valves 1a and 1b. Moreover, the first and second low speed cams 3 and 3'have high positions 3a and 3a 'corresponding to low speed operation of the engine. The high-speed cam 5 has a high-order portion 5a corresponding to high-speed operation of the engine.
ロッカシャフト6には第1〜第3ロッカアーム7〜9が
それぞれ枢支され、第1および第2ロッカアーム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1ロッカアーム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2ロッカアーム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1a,1bは、バルブばね16,
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。First to third rocker arms 7 to 9 are pivotally supported on the rocker shaft 6, and the first and second rocker arms 7 and 8 are extended to positions above the intake valves 1a and 1b. Also,
A cam slipper 10 slidingly contacting the low speed cam 3 is provided above the first rocker arm 7, and a cam slipper 11 capable of abutting the second low speed cam 4 is provided above the second rocker arm 8. In addition, each intake valve 1a, 1b has a valve spring 16,
The valve 17 is urged in the valve closing direction, that is, upward.
第3ロッカアーム9は、第1および第2ロッカアーム7,
8間でロツカシャフト6に枢支される。この第3ロッカ
アーム9は、ロッカシャフト6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。The third rocker arm 9 includes the first and second rocker arms 7,
It is pivotally supported by the rock shaft 6 between the 8th. The third rocker arm 9 is formed from the rocker shaft 6 to both intake valves 1a and 1b.
A cam slipper that extends slightly to the side and is in sliding contact with the high speed cam 5 is provided on the upper side.
第3図に示すように、第1〜第3ロッカアーム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2ロッカ
アーム7,8,9に設けられる。As shown in FIG. 3, first to third rocker arms 7,8,9
Are in sliding contact with each other, and the connecting means 21 capable of switching between a state in which the relative angular displacements thereof are possible and a state in which the respective rocker arms 7 to 9 are integrally connected are the first and second rocker arms 7. , 8,9.
連結手段21は、第1および第3ロッカアーム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2ロッカアーム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。The connecting means 21 connects the first and third rocker arms 7 and 9 and the position that connects the first and second rocker arms 9 and 8 and the third piston 2 and the second rocker arms 9 and 8 which are movable between the positions where the connection is released. The second piston 23 movable between the positions for releasing the connection and the first and second pistons 22, 23
24 for restricting the movement of the stopper 24 and the stopper 24 for moving the first and second pistons 22, 23 to the connection release position side.
And a spring 25 for urging.
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31,32,30を通って油圧
室29内に供給される油圧により行われる。The movement of the first and second pistons 22 and 23 is performed by the hydraulic pressure supplied into the hydraulic chamber 29 through the oil passages 31, 32 and 30 according to the operation of the solenoid valve 91.
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62−121811号公報に詳細に開示され
ている。Note that such a variable valve timing / lift mechanism is disclosed in detail in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-121811.
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の作動について説明する。Next, the variable valve timing /
The operation of the lift mechanism VT will be described.
エンジンEの低速運転時には、ソレノイドバルブ91がOF
F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
29に油圧が供給されず、ストッパ24はばね25によって第
3ロッカアーム9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。When the engine E is operating at low speed, the solenoid valve 91 is OF
F, the communication between the oil passage 31 and the hydraulic source (not shown) is cut off as shown in FIG. 3, and the hydraulic chamber of the connection switching means 21 is disconnected.
The hydraulic pressure is not supplied to 29, and the stopper 24 is pressed toward the third rocker arm 9 side by the spring 25. Therefore, each rocker arm 7, 8, 9 can be independently displaced.
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1ロッカアーム7は
第1低速用カム3との摺接に応じて揺動し、第2ロッカ
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,1b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3ロッカアーム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。When the connection switching means 21 is in the connection released state, the rotation operation of the cam shaft 2 causes the first rocker arm 7 to swing in response to the sliding contact with the first low speed cam 3, and the second rocker arm 8 to move. It swings in accordance with the sliding contact with the second low speed cam 3 '. Therefore, both intake valves 1a, 1b are opened and closed by the first and second low speed cams 3, 3 '. At this time,
The third rocker arm 9 swings due to the sliding contact with the high speed cam 5, but the swinging motion has no effect on the operation of both intake valves 1a, 1b.
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
た混合気流入速度が得られ、燃費の低減およびキッキン
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。Thus, during low speed operation of the engine E, one intake valve 1a has a timing and a lift amount corresponding to the shape of the first low speed cam 3 as shown by the broken line 3 and the alternate long and short dash line 3'in FIG. 5A. Opening and closing, the other intake valve
1b opens and closes at a timing and lift amount according to the shape of the second low speed cam 3 '. Therefore, an air-fuel mixture inflow speed suitable for low speed operation can be obtained, fuel consumption can be reduced and kicking can be prevented, and optimum low speed operation can be performed.
なお、低速運転に適した混合気流入速度を得るために、
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・量を極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。In order to obtain an air-fuel mixture inflow speed suitable for low-speed operation,
For example, as shown in FIG. 5B, the high position portion 3a 'of the second low speed cam 3'may be lowered to make the opening time / amount of the intake valve 1b extremely small during low speed operation. Alternatively, the high-level portion 3a 'may be set to zero, and the intake valve 1b may not be opened at all during low speed operation to create a valve resting state.
エンジンEの高速運転に際しては、ソレノイドバルブ91
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3ロッカアー
ム7,9が連結され、第2ピストン23により第3および第
2ロッカアーム9,8が連結される。When operating the engine E at high speed, the solenoid valve 91
Is ON, and as shown in FIG. 4, a solenoid valve 91 connects an oil pressure source (not shown) to the oil passage 31,
The hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 29 of the connection switching means 21. As a result, as shown in FIG.
The first and second pistons 22 and 23 move until they contact the 36, the first and third rocker arms 7 and 9 are connected by the first piston 22, and the third and second rocker arms 9 and 9 are connected by the second piston 23. 8 are connected.
このようにして、第1〜第3ロッカアーム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3ロッカアーム9の揺動量が最も大
きいので、第1および第2ロッカアーム7,8は第3ロッ
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。In this way, in the state where the first to third rocker arms 7, 8 and 9 are connected to each other by the connection switching means 21, the swing amount of the third rocker arm 9 slidingly contacting the high speed cam 5 is the largest, The first and second rocker arms 7 and 8 swing together with the third rocker arm 9. Therefore, the engine E
During high speed operation, both intake valves 1a and 1b open and close at the timing and lift amount according to the shape of the high speed cam 5, as shown by the solid line 5 in FIG. 5A. In this case, the timing and the lift amount are larger than those during low speed operation, and intake air suitable for high speed operation can be obtained, so that the engine output can be improved.
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1a,1b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1a,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。In the above operation, the first and second low speed cams
The opening / closing timing and lift amount of the intake valves 1a, 1b based on 3, 3'are referred to as the low speed valve operating characteristic, and the opening / closing timing and lift amount of the intake valves 1a, 1b based on the high speed cam 5 are referred to as the high speed valve operating characteristic. Both valve operating characteristics are divided into a low speed operating region and a high speed operating region. The relationship between the engine output torque and the engine speed at this time is as shown in FIG. A coincidence point A between the engine output torque L in the operating characteristic and the engine output torque H in the high speed valve operating characteristic
Done in.
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。FIG. 7 is a control flow of the valve operating characteristic switching control method according to the present invention.
まずこの制御フロー中で用いられている燃料噴射量マッ
プ(TiLマップ、TiHマップ)について説明する。First, the fuel injection amount map (Ti L map, Ti H map) used in this control flow will be described.
燃料噴射量Ti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Tiの集合をTiマップと称し、このTiマップを低
速バルブ作動特性LVT用のTiLマップと高速バルブ作動特
性HVT用のTiHマッ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、それに加えてあるいはその代わりに
第1図のスロットル・ポジション・センサ56により検出
されるスロットル開度θthを用いても良い。The fuel injection amount Ti is a cylinder 41a (see FIG. 1) according to the engine speed Ne and the intake pressure P B corresponding to various operating conditions.
The intake air-fuel mixture is set so as to have a predetermined air-fuel ratio close to the stoichiometric air-fuel ratio according to the intake air amount into the fuel injection amount Ti is called a Ti map. The Ti L map for the operating characteristic LVT and the Ti H map for the high speed valve operating characteristic HVT are stored separately in the electronic control circuit 48. In this case, the intake pressure is used as the engine load.
Although P B is used, the throttle opening θth detected by the throttle position sensor 56 of FIG. 1 may be used in addition to or instead of this.
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53および水温センサ54により、それぞれエンジン回
転数Ne,吸気圧PBおよび冷却水温Twを検出し、ステップS
2において冷却水温Twが所定水温TL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0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マップを選択し、ステップS
6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
iL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46から噴射する。In step S1, the engine speed Ne, the intake pressure P B, and the cooling water temperature Tw are detected by the rotation sensor 52, the intake pressure sensor 53, and the water temperature sensor 54 shown in FIG. 1, respectively.
In step 2, it is determined whether the cooling water temperature Tw is lower than the predetermined water temperature TL . If the cooling water temperature Tw is lower than the predetermined water temperature TL , the process proceeds to step S3, and the flag FVT is set to 0 so as to signal the low speed valve operating characteristic LVT.
Because, when the cooling water temperature Tw is lower than the predetermined water temperature T L ,
It is assumed that the warm-up operation is still in progress. At this time, the hydraulic oil for switching the valve operating characteristics is also at a low temperature, and in order to switch the valve operating characteristics, the hydraulic chamber of the connection switching means 21 shown in FIG.
This is because there is a problem that the viscosity of the hydraulic oil is high and an operation delay occurs even if the hydraulic pressure is supplied to 29. Therefore, in this case, the process proceeds to step S4, and the low speed valve operating characteristic is locked so as not to switch to the high speed valve operating characteristic. Then, in step S5, select the Ti L map, and in step S
6, the fuel injection amount T according to the rotational speed Ne and the intake pressure P B at that time
i L is calculated, corrected for warm-up operation, and injected from the injector 46 of FIG. 1 in step S7.
以下、低速バルブ作動特性LVTから高速バルブ作動特性H
VTへの切換の場合を説明する。Below, from low speed valve operating characteristic LVT to high speed valve operating characteristic H
The case of switching to VT will be described.
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=0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LVT用のTiLマップ
を選択する。本来設計どうりであれば、ある吸気圧PB1
におけるTiLマップは高速バルブ作動特性HVT用のTiHマ
ップと第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
なくショックも発生しない。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マップから検索し、ステップS11で噴射すれば、
ステップS12では所定空燃比A/F0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マップと異
なるTiL′マッ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、ショックが発生する。そこ
でステップS13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/F2′と所定空燃比A/F0とを
比較し、当然これらは等しくないので、ステップS14へ
進み、実空燃比A/F2′を所定空燃比A/F0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S15
においてその補正量ΔTiL2を基に、回転数と吸気圧に応
じてTiLマップ上の各点における補正量を求め、第8C図
に示すように、TiL′マップ全体を修正して、これを修
正マップ(TiL″マップ)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Ne1″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Ne1″
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、ショックも発生しない。When the warm-up operation is completed and it is determined that Tw ≧ T L in step S2, the process proceeds to step S8 and the flag F VT = 0,
That is, it is determined that the current low speed valve operation characteristic LVT is present, and the Ti L map for the low speed valve operation characteristic LVT is selected in step S9. If it is originally designed, intake pressure P B1
The Ti L map in Fig. 8 corresponds to the Ti H map for the high speed valve operation characteristic HVT at the point A of the rotation speed Ne 1 as shown in Fig. 8A, and the engine output torque is also the same at the point B of the same rotation speed Ne 1. I am doing it. Therefore, if the valve operating characteristics are switched at point A, which is the point where the fuel injection amounts coincide, there is no torque fluctuation and no shock occurs. In this case, step S10
At, the fuel injection amount corresponding to the rotational speed and the intake pressure at that time is searched from the Ti L map, and if injected in step S11,
In step S12, the predetermined air-fuel ratio A / F 0 is detected and there is no problem.However, as described above, if there are variations in the intake system parts and sensors during mass production of the engine, or there is a secular change in them, the design value will change. The intake air amount of is not sucked into the cylinder, or the accurate rotation speed and intake pressure are not detected, and the fuel injection amount that differs from the fuel injection amount according to the rotation speed and intake pressure at that time is searched. and so on resulting in injection, will be to inject fuel injection amount incorrect low-speed valve operating characteristic whole, it is namely so that use different Ti L 'map and Ti L map. In this case, as shown in FIG. 8A, the actual air-fuel ratio A / F ′ is the predetermined air-fuel ratio A
/ F is no longer satisfied, and the relationship between the fuel injection amount and the engine output torque is deviated, and the fuel injection amount coincidence point A ′ and the engine output torque coincidence point B ′ do not coincide. If the valve operating characteristics are switched, a torque difference of ΔTr will occur and a shock will occur. Therefore, in step S13, for example, assuming that the number of revolutions is now Ne 2 , the actual air-fuel ratio A / F 2 ′ and the predetermined air-fuel ratio A / F 0 in this case are compared, and naturally these are not equal, so step S14 is performed. Then, the correction amount ΔTi L2 of the fuel injection amount Ti L2 ′ that makes the actual air-fuel ratio A / F 2 ′ the predetermined air-fuel ratio A / F 0 is calculated, and step S15
Then, based on the correction amount ΔTi L2 , the correction amount at each point on the Ti L map is obtained according to the rotation speed and the intake pressure, and the entire Ti L ′ map is corrected as shown in FIG. 8C. Is the corrected map (Ti L ″ map). Then, the coincidence point of the fuel injection amount in both valve operating characteristics moves to the A ″ point of the rotation speed Ne 1 ″, and the coincidence point of the engine output torque also becomes the same rotation speed Ne 1 ″
B "point. Therefore, if the valve operating characteristics are switched at the A" point which is the coincident point of the fuel injection amount, there is no torque fluctuation and no shock occurs.
このようにしてステップS10において検索したTiL″マッ
プ上の燃料噴射量TiL″による実空燃比A/Fが、ステップ
S13においてA/F0と等しいと判断すると、ステップS24へ
進み、切換対象である高速バルブ作動特性HVT用のTiLマ
ップから、そのときの回転数と吸気圧に応じた燃料噴射
量TiL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TiLマッ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Ti
H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S26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TiH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60a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。In this way, the actual air-fuel ratio A / F based on the fuel injection amount Ti L ″ on the Ti L ″ map searched in step S10 is
When it is determined that it is equal to A / F 0 in S13, the process proceeds to step S24, where the fuel injection amount Ti L according to the rotational speed and the intake pressure at that time is determined from the Ti L map for the high-speed valve operation characteristic HVT that is the switching target. Search for. Here, Ti L ″ means the latest fuel injection amount, and includes the fuel injection amount on the Ti L map that has not been modified as described above in the previous routine. Then, in step S25, FIG. Ti L ″ and Ti like the A ″ point of
If H matches, it is determined that the switching condition is satisfied, and the flag F VT is set to 1 so as to give a signal for switching to the high speed valve operating characteristic HVT in step S26. However, it is determined whether or not Ti L ″ and Ti H match with each other by determining whether or not the difference between them is smaller than a predetermined threshold value ΔG. Next, at step S27, from the low speed valve operation characteristic LVT. High-speed valve operating characteristic
A switching signal VTS is sent to the solenoid 60a of the switching valve 60 shown in the figure to open the switching valve 60 as shown in FIG. 4 to connect the switching connecting mechanism 21.
ステップS25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 次に高速バルブ作動特性HVTから低速バルブ作動特性LVT
への切換の場合について説明する。ステップS1,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
高速バルブ作動特性HVTであることを確認すると、ステ
ップS49で高速バルブ作動特性HVT用のTiHマップ(TiH′
マップ)を選択し、ステップS50で、このTiHマップ(Ti
H′マップ)からステップS1で検出した回転数(前記切
換のNe2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TiH3(TiH3′)を算出し、ステップS5
1でインジェクション46から噴射する。次にステップS52
でこのTiH3(TiH3′)での実空燃比A/F3(A/F3′)と所
定空燃比A/F0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ΔTiH3を算出
し、これを基にステップS55においてTiH′マップ全体を
修正し、修正マップ(TiH″マップ)とする。When it is determined in step S25 that the switching condition is not satisfied, the low speed valve operation characteristic LVT is maintained. Next, the high speed valve operation characteristic HVT is changed to the low speed valve operation characteristic LVT.
The case of switching to will be described. When it is confirmed that the flag F VT = 1 in step S8 after passing through steps S1 and S2, that is, the current high speed valve operation characteristic HVT is confirmed, the Ti H map (Ti H ′ for the high speed valve operation characteristic HVT is determined in step S49.
Select (Map), and in step S50, select this Ti H map (Ti
From the H ′ map), the fuel injection amount Ti H3 (Ti H3 ′) corresponding to the rotational speed detected in step S1 (assumed to be the same as Ne 2 of the switching, for example, Ne 3 ) and the intake pressure P B3 is calculated, Step S5
1 injection from injection 46. Then step S52
Then, the actual air-fuel ratio A / F 3 (A / F 3 ′) at this Ti H3 (Ti H3 ′) is compared with the predetermined air-fuel ratio A / F 0 . If they are not the same, the correction amount ΔTi H3 is calculated in step S54, and the entire Ti H ′ map is corrected based on the correction amount ΔTi H3 in step S54 to obtain a correction map (Ti H ″ map).
このようにしてステップS53で実空燃比A/FがA/F0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TiLマップからそのときの
回転数と吸気圧に応じたTiLを検索し、ステップS65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S67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H
VTの間切換バルブ60のソレノイド60a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。In this way, when it is determined in step S53 that the actual air-fuel ratio A / F is equal to A / F 0 , in step S64, the rotation speed at that time is determined from the Ti L map for the low-speed valve operation characteristic LVT that is the current switching target. And Ti L according to the intake pressure are searched. If Ti H ″ and Ti L substantially match in step S65, it is determined that the switching condition is satisfied, and flag F VT = 0 is set in step S66.
In step S67, the high-speed valve operating characteristic HVT is used to switch from the high-speed valve operating characteristic HVT to the low-speed valve operating characteristic LVT.
The switching signal VTS sent to the solenoid 60a of the switching valve 60 during VT is cut, the switching valve 60 is set to the closed position as shown in FIG. 3, and the connection of the switching coupling mechanism 21 is released.
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ッ
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。As described above, in this valve operating characteristic switching control method, the fuel injection amount map is learned and corrected so that the engine output torque also matches if the fuel injection amounts in the valve operating characteristics before and after switching are the same. In the valve operating characteristics, if the respective fuel injection amounts corresponding to the engine speed and the load at that time are equal, the engine output torques also match, and there is no torque fluctuation during switching,
Shock can be prevented.
(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ッ
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。(Effects) By using the valve operating characteristic switching control method as described above, even if there are variations in intake system components and sensors during mass production of the engine, or secular change due to long-term operation, the valve before and after switching If the fuel injection amount in the operating characteristic is the same, the fuel injection amount map is learned and corrected so that the engine output torque is always the same. Therefore, in both valve operating characteristics during switching, the fuel injection amount map depends on the engine speed and load at that time. If the fuel injection amounts are the same, the engine output torques also match, and there is no torque fluctuation during switching,
Shock can be prevented.
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ップとエンジ
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……カムシヤフト、3,3′……低速用カム 5……高速用カム、6……ロッカシャフト 21……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……スロットル・ポジション・センサ 60……切換バルブFIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an engine using a learning control method for switching valve operating characteristics according to the present invention, and FIGS. 2, 3, and 4 show valves controlled by the above control method. 5A and 5B are graphs showing the relationship between the valve opening / closing timing and the lift amount in the above valve operating characteristics, and FIG. 6 is a sectional view showing the switching mechanism of the operating characteristics. Fig. 7 is a graph showing the relationship between engine speed and output torque. Fig. 7 is a control flow of the valve operating characteristic switching control method. Figs. 8A, 8B and 8C show the valve operating characteristic switching control. It is a conceptual diagram showing the relationship between the fuel injection amount map and the engine output torque when the method is used. 1a, 1b ... Intake valve 2 ... Camshaft, 3, 3 '... Low speed cam 5 ... High speed cam, 6 ... Rocker shaft 21 ... Switching connection means, 41 ... Engine 48 ... Electronic control circuit , 52 …… Rotation sensor 53 …… Intake pressure sensor, 54 …… Water temperature sensor 55 …… A / F sensor 56 …… Throttle position sensor 60 …… Switching valve
Claims (2)
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
量が検索し、 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。1. An engine in which at least one valve operation characteristic of an intake valve and an exhaust valve can be switched, and a fuel injection amount map set according to the valve operation characteristic is used to determine the engine speed and load. The actual air-fuel ratio of the engine when the injection based on the fuel injection amount is performed is detected, and the actual air-fuel ratio is compared with the predetermined air-fuel ratio to obtain the predetermined air-fuel ratio. Is calculated, and based on this correction amount, the entire fuel injection amount map for the valve operating characteristics is corrected, and this is used as a correction map to switch the valve operating characteristics. When the operation is performed, the engine rotation is determined from the corrected fuel injection amount map for the valve operating characteristic currently used and the corrected fuel injection amount map for the valve operating characteristic to be switched. And a load, and a fuel injection amount corresponding to each load is searched, and when the two fuel injection amounts substantially match, the valve operating characteristic is switched to the valve operating characteristic to be switched. Switching control method for operating characteristics.
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。2. A valve operating characteristic switching control method according to claim 1, wherein the actual air-fuel ratio is detected by an exhaust gas sensor provided in an exhaust pipe of the engine.
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Publication Number | Publication Date |
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JPH033910A JPH033910A (en) | 1991-01-10 |
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