JPH07247870A - エンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents
エンジンのバルブタイミング制御装置Info
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- JPH07247870A JPH07247870A JP6037216A JP3721694A JPH07247870A JP H07247870 A JPH07247870 A JP H07247870A JP 6037216 A JP6037216 A JP 6037216A JP 3721694 A JP3721694 A JP 3721694A JP H07247870 A JPH07247870 A JP H07247870A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
減する。 【構成】 吸・排気弁の開弁時期相対位相を調節するバ
ルブタイミング調節機構Aと、運転状態に応じて燃焼室
に流入する吸気の速度を変えて燃焼室に生起される空気
流動の勢力を調節するスワール調節機構Bと、スワール
調節機構の作動状態を検出する手段Dと、スワール調節
機構の作動状態に応じて吸・排気弁の開弁時期相対位相
を設定するバルブタイミング設定手段Eと、設定された
吸・排気弁の開弁時期相対位相が得られるようにバルブ
タイミング調節機構Aを作動させるバルブタイミング制
御手段Fとを備える。
Description
ミング制御装置の改良に関するものである。
量あるいは排気量が得られるように、エンジン回転数、
負荷等に応じて吸・排気弁の開閉時期を調節するバルブ
タイミング制御装置を備えるものがある(特開昭62−
191636号公報、参照)。
を進めて排気弁とのバルブオーバラップを大きくするこ
とにより、低速トルクを高められる。
気弁の開弁時期を遅らせて、排気弁とのバルブオーバラ
ップを小さくすることにより、アイドル時の燃焼安定性
を確保しつつ、高出力化がはかれる。
遅らせるバルブタイミングの切換前後で、エンジンの発
生トルクが大きく変化する、いわゆるトルク段差が発生
する可能性がある。このトルク段差が発生しないよう
に、予め設定された所定の運転点(等トルク点)でバル
ブタイミングを切換える制御が行われている(特開平2
−42105号公報、参照)。
燃焼性を改善する方法として、燃焼室に流入する吸気の
速度を変えて燃焼室に生起されるスワールの勢力を調節
するスワールコントロールバルブを備えるものがある。
転状態では、スワールコントロールバルブが開弁した運
転状態に比べて、スワールコントロールバルブが吸気の
流れに付与する圧力損失が増大し、吸入空気量が減少す
る。このため、スワールコントロールバルブの閉弁した
運転状態は、開弁した運転状態に比べて、エンジンの発
生トルクが低下する。
トロールバルブの両方を備えるエンジンにあっては、ス
ワールコントロールバルブが開弁した運転状態でバルブ
タイミングを切換える運転点を等トルク点で設定した場
合、スワールコントロールバルブが閉弁した運転状態で
バルブタイミングの切換える時にトルク段差が発生する
という不具合が生じる。
イミング切換え時のトルク段差を低減することを目的と
する。
イミング制御装置は、図10に示すように、吸・排気弁
の開弁時期相対位相を調節するバルブタイミング調節機
構Aと、運転状態に応じて燃焼室に流入する吸気の速度
を変えて燃焼室に生起される空気流動の勢力を調節する
スワール調節機構Bと、スワール調節機構の作動状態を
検出する手段Dと、スワール調節機構Aの作動状態に応
じて吸・排気弁の開弁時期相対位相を設定するバルブタ
イミング設定手段Eと、設定された吸・排気弁の開弁時
期相対位相が得られるようにバルブタイミング調節機構
Aを作動させるバルブタイミング制御手段Fとを備え
る。
は、図11に示すように、吸気弁の開弁時期を調節する
バルブタイミング調節機構Gと、吸気通路に介装されて
燃焼室に生起される空気流動の勢力を調節するスワール
コントロールバルブHと、運転状態に応じてスワールコ
ントロールバルブHの開弁作動を制御するスワール制御
手段Iと、スワールコントロールバルブHの開閉作動を
検出するスワール検出手段Jと、スワールコントロール
バルブHの閉弁時において吸気弁の開閉時期を切換える
運転点を、スワールコントロールバルブHの開弁時にお
いて吸気弁の開閉時期を切換える運転点より低回転側あ
るいは低負荷側の少なくとも一方に移行させて設定する
バルブタイミング設定手段Kと、設定された吸気弁の開
弁時期が得られるようにバルブタイミング調節機構Gを
作動させるバルブタイミング制御手段Lとを備える。
スワール調節機構Bの作動により吸入空気量や燃焼性が
変化し、スワール調節機構Bの作動に関係なくバルブタ
イミング調節機構Aを作動させた場合、バルブタイミン
グ調節機構Aの作動に伴ってエンジンの発生トルク段差
が生じる可能性がある。
ワール調節機構Bの作動に対応して制御することによ
り、バルブタイミング調節機構Aの作動時にエンジンの
発生トルク段差が生じることを防止できる。
は、スワールコントロールバルブHの閉弁作動により吸
気の流れに付与する圧力損失が増大し、エンジンの発生
トルクが低下するため、スワールコントロールバルブH
の開閉作動に関係なくバルブタイミング調節機構Aを作
動させた場合、バルブタイミング調節機構Aの作動に伴
ってエンジンの発生トルク段差が生じる可能性がある。
おいて吸気弁の開閉時期を切換える運転点を、スワール
コントロールバルブHの開弁時において吸気弁の開閉時
期を切換える運転点より低回転側あるいは低負荷側の少
なくとも一方に移行させることにより、バルブタイミン
グ調節機構Gの作動時にエンジンの発生トルク段差が生
じることを防止できる。
説明する。
リンダ、3はピストン、5はシリンダヘッド、6はこれ
らの間に画成される燃焼室、7は吸気通路、8は排気通
路である。吸気通路7には燃料を噴射する燃料噴射弁1
1が設置され、燃焼室6には混合気に点火する点火栓1
9が設置される。
の直上流側にスワールコントロールバルブ(SCV)1
7が設置される。スワールコントロールバルブ17は、
その閉弁時に吸気を集める切欠き部17aを有し、吸気
を切欠き部17aを通すことにより、燃焼室6の外周部
に流入する吸気流速を高めて、燃焼室6にスワールを生
起するようになっている。
フラム式アクチュエータ16を介して開閉駆動される。
アクチュエータ16は、その負圧室に電磁弁18を介し
てスロットルバルブ31より下流側に生じる吸入負圧が
導入されることにより、スワールコントロールバルブ1
7を閉弁させるようになっている。
21は吸・排気弁9,10を閉弁方向に付勢するバルブ
スプリング、26,27は吸・排気弁9,10を開閉駆
動するカムシャフト、29,28は各カムシャフト2
6,27に図示しないタイミングベルトまたはチェーン
を介してクランクシャフトからの回転力が伝達されるカ
ムプーリである。各カムシャフト26,27が回転し、
各カム24,25がバルブリフタ22,23を介して吸
・排気弁9,10をバルブスプリング20,21に抗し
て押し下げて、開弁させるようになっている。
26とカムプーリ28の間にバルブタイミング調節機構
30が設けられる。バルブタイミング調節機構30は、
運転条件に応じてカムシャフト26とカムプーリ28の
位相角度を変えて吸気弁9の開閉時期を調節するように
なっている。なお、吸気弁9の開閉時期を調節するバル
ブタイミング調節機構として、プロフィールの異なる複
数のカムを設け、吸気弁9の開閉作動に携わるカムを切
換える構造としてもよい。
フト26の端部に筒形のインナハウジング52がボルト
51を介して締結される。
嵌合する筒形のアウタハウジング55が設けられ、アウ
タハウジング55にカムプーリ28が一体形成される。
55の間にはリング状のヘリカルギア54が介装され
る。ヘリカルギア54の内外周とインナハウジング52
の外周およびアウタハウジング55の外周には、互いに
噛合うヘリカルスプラインが形成され、ヘリカルギア5
4が軸方向に移動するのに伴いアウタハウジング55に
対してインナハウジング52が相対回転し、カムプーリ
28に対するカムシャフト26の回転方向の位相角が変
化する。
の間にはリターンスプリング64が介装され、リターン
スプリング64によりヘリカルギア54が図中左方向に
付勢されて、初期位置に保持される。
55とヘリカルギア54の間には油圧室56が画成され
る。油圧室56に導かれる油圧力が所定値を越えて上昇
すると、ヘリカルギア54はリターンスプリング64を
圧縮しながら図中右方向に移動する。
成された軸孔62と、シリンダヘッド5に形成されたオ
イルギャラリ61を介して図示しないオイルポンプから
の吐出油圧が導入される。
条件に応じて開閉制御される電磁弁63が設けられる。
電磁弁63は非通電時に軸孔62を開いて油圧室56に
導かれる油圧を低下させ、通電時に軸孔62を閉塞して
油圧室56に導かれる油圧を高めるようになっている。
御信号OFF時)となってヘリカルギア54が初期位置
にあるときに、図3に示すように、吸・排気弁9,10
の開閉時期はピストン上死点(TDC)より進角側で所
定の小さいバルブオーバラップを持つタイミング1に切
換えられる。電磁弁63が通電状態(制御信号ON時)
となってヘリカルギア54が図2において左方向に移動
したときに、吸・排気弁9,10の開閉時期はピストン
上死点を挟んで所定のバルブオーバラップを持つタイミ
ング2に切換えられる。
し、点火栓19に点火する点火時期を制御し、電磁弁1
8を介してスワールコントロールバルブ17を開閉制御
するとともに、電磁弁63を介して吸気弁9の開閉時期
を制御するために、コントロールユニット12が設けら
れる。
センサ14の検出する吸入空気量Qと、回転センサ32
の検出するエンジン回転数N、エンジン冷却水温センサ
13の検出するエンジン冷却水温度Tw、スロットルセ
ンサ15の検出するスロットルバルブ31の開度TVO
の各検出信号を入力する。
の冷間時における低速低負荷域にスワールコントロール
バルブ17を閉弁して、スワールを強める制御を行う。
ット12において実行される上記制御プログラムを示し
ており、これは一定周期毎に実行される。
において、エンジン水温Twとエンジン回転数Nおよび
吸入空気量Qを読込む。
するパラメータとして、基本燃料噴射量Tpを、エンジ
ン回転数Nと吸入空気量Qに基づいて、Tp=K・Q/
Nとして算出する。なお、エンジン負荷を代表するパラ
メータとして、基本燃料噴射量Tpに代えて、スロット
ル開度TVO等を用いてもよい。
wが基準温度Twl(例えば40°C)以上かどうかを
判定する。
準値Twlより高いと判定された暖機後は、ステップ7
に進んでスワールコントロールバルブ17を開弁する。
準温度Twl以下と判定された暖機時は、ステップ3,
4に進んでエンジン回転数Nが基準値Nl(例えば28
00rpm)以下であり、基本燃料噴射量Tpが基準値
Tpl以下ある、現在の運転状態が低速低負荷時である
ことを判定する。
ると判定された場合、ステップ5に進んでスワールコン
トロールバルブ17を閉弁し、それ以外の運転時と判定
された場合、ステップ7に進んで、スワールコントロー
ルバルブ17を開弁する。
低負荷域では、スワールコントロールバルブ17を閉弁
して燃焼室6に生起されるスワールを強化することによ
り燃焼性を高めて、燃焼室6から排気通路8に排出され
る未燃焼HC量を大幅に減らすことができる。
の作動を、スワールコントロールバルブ17の開閉作動
に関係なく制御した場合、バルブタイミング調節機構3
0の作動時にエンジン1の発生トルク段差が生じるとい
う不具合が起きる。これは、スワールコントロールバル
ブ17を閉弁することにより、吸気通路7を流れる吸気
の流れに付与する圧力損失が増大し、エンジン1の発生
トルクが低下するためである。
2は、図6、図9に示すように、スワールコントロール
バルブ17の開閉作動に対応したタイミング1とタイミ
ング2の切換え領域を設定し、バルブタイミング調節機
構30の作動を制御する。
はスワールコントロールバルブ17の開弁時におけるタ
イミング1とタイミング2における発生トルクが互いに
等しくなる等トルク点を結んだ線分である。NOは、全
負荷時の等トルク点である。
ントロールバルブ17の閉弁時におけるタイミング1と
タイミング2における発生トルクが互いに等しくなる等
トルク点を結んだ線分である。図8にも示すように、等
トルク点N2(Tp)は、等トルク点NO(Tp)より
低速低負荷側に移行している。
動する暖機中に、タイミング1とタイミング2をトルク
段差なく切換えるため、図6において斜線を入れて示す
ように、スワールコントロールバルブ17を開弁した運
転状態では、等トルク点NO(Tp)を結んだ線分より
低回転側の運転領域をタイミング1に設定し、スワール
コントロールバルブ17を閉弁した運転状態では、等ト
ルク点N2(Tp)を結んだ線分より低回転側の運転領
域をタイミング1に設定し、それ以外の運転領域をタイ
ミング2に設定する。
た状態を維持する暖機後に、タイミング1とタイミング
2をトルク段差なく切換えるため、図9において斜線を
入れて示すように、等トルク点NO(Tp)を結んだ線
分より低回転側の運転領域をタイミング1に設定し、等
トルク点NO(Tp)を結んだ線分より高回転側の運転
領域をタイミング2に設定する。
ット12において実行されるバルブタイミング調節機構
30の制御プログラムを示しており、これは一定周期毎
に実行される。
1において、エンジン回転数Nおよび吸入空気量Qを読
込む。
表するパラメータとして、基本燃料噴射量Tpを、エン
ジン回転数Nと吸入空気量Qに基づいて、Tp=K・Q
/Nとして算出する。
トロールバルブ17が閉弁しているかどうかを判定す
る。ステップ13において、スワールコントロールバル
ブ17が開弁していると判定された場合は、ステップ1
9に進んでエンジン回転数NがNO(Tp)の最小値N
O′以下かどうかを判定する。
より高いと判定された場合、ステップ18に進んで、電
磁弁63をOFFとしてバルブタイミング調節機構30
を作動させて、タイミング2に切換える。
以下と判定された場合、ステップ20に進んで、図9に
示すマップに基づいて、切換え負荷Tp′(N)と等ト
ルク点NO(Tp)を読込む。
Tp′(N)かつN≦NO(Tp)と判定された場合、
ステップ23に進んで、電磁弁63をONとしてバルブ
タイミング調節機構30を作動させて、タイミング1に
切換える。
Tp′(N)かつN>O(Tp)と判定された場合、ス
テップ18に進んで、電磁弁63をOFFとしてバルブ
タイミング調節機構30を作動させて、タイミング2に
切換える。
ールバルブ17が閉弁していると判定された場合は、ス
テップ14に進んで、図6に示すマップに基づいて、切
換え負荷Tp(N)と等トルク点N2(Tp)を読込
む。
Tp(N)かつN≦N2(Tp)と判定された場合、ス
テップ23に進んで、電磁弁63をONとしてバルブタ
イミング調節機構30を作動させて、タイミング1に切
換える。
と判定された場合、ステップ18に進んで、電磁弁63
をOFFとしてバルブタイミング調節機構30を作動さ
せて、タイミング2に切換える。
と判定された場合、ステップ17に進んで、スワールコ
ントロールバルブ17を開弁した後、ステップ18に進
んで、電磁弁63をOFFとしてバルブタイミング調節
機構30を作動させて、タイミング2に切換える。
ブタイミング制御装置は、バルブタイミング調節機構の
作動を、スワール調節機構の作動に対応して制御するこ
とにより、バルブタイミング調節機構の作動時にエンジ
ンの発生トルク段差が生じることを防止できる。
は、スワールコントロールバルブの閉弁時において吸気
弁の開閉時期を切換える運転点を、スワールコントロー
ルバルブの開弁時において吸気弁の開閉時期を切換える
運転点より低回転側あるいは低負荷側の少なくとも一方
に移行させることにより、スワールコントロールバルブ
の閉弁作動により吸気の流れに付与する圧力損失が増大
し、エンジンの発生トルクが低下することに対応して、
バルブタイミング調節機構の作動時にエンジンの発生ト
ルク段差が生じることを防止できる。
図。
制御内容を示すフローチャート。
ーチャート。
ブタイミング調節機構の制御マップ。
の特性図。
プ。
Claims (2)
- 【請求項1】吸・排気弁の開弁時期相対位相を調節する
バルブタイミング調節機構と、 運転状態に応じて燃焼室に流入する吸気の速度を変えて
燃焼室に生起される空気流動の勢力を調節するスワール
調節機構と、 スワール調節機構の作動状態を検出するスワール検出手
段と、 スワール調節機構の作動状態に応じて吸・排気弁の開弁
時期相対位相を設定するバルブタイミング設定手段と、 設定された吸・排気弁の開弁時期相対位相が得られるよ
うにバルブタイミング調節機構を作動させるバルブタイ
ミング制御手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンのバルブタイミング
制御装置。 - 【請求項2】吸気弁の開弁時期を調節するバルブタイミ
ング調節機構と、 吸気通路に介装されて燃焼室に生起される空気流動の勢
力を調節するスワールコントロールバルブと、 運転状態に応じてスワールコントロールバルブの開閉作
動を制御するスワール制御手段と、 スワールコントロールバルブの開閉作動を検出するスワ
ール検出手段と、 スワールコントロールバルブ閉弁時において吸気弁の開
弁時期を切換える運転点を、スワールコントロールバル
ブ開弁時において吸気弁の開弁時期を切換える運転点よ
り低回転側あるいは低負荷側の少なくとも一方に移行さ
せて設定するバルブタイミング設定手段と、 設定された吸気弁の開弁時期が得られるようにバルブタ
イミング調節機構を作動させるバルブタイミング制御手
段と、 を備えたことを特徴とするエンジンのバルブタイミング
制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03721694A JP3711566B2 (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03721694A JP3711566B2 (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07247870A true JPH07247870A (ja) | 1995-09-26 |
JP3711566B2 JP3711566B2 (ja) | 2005-11-02 |
Family
ID=12491399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03721694A Expired - Fee Related JP3711566B2 (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3711566B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-08 JP JP03721694A patent/JP3711566B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JP3711566B2 (ja) | 2005-11-02 |
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