JPH0791218A - 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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- JPH0791218A JPH0791218A JP5241378A JP24137893A JPH0791218A JP H0791218 A JPH0791218 A JP H0791218A JP 5241378 A JP5241378 A JP 5241378A JP 24137893 A JP24137893 A JP 24137893A JP H0791218 A JPH0791218 A JP H0791218A
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- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
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- F01L1/34403—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
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- F02D41/0002—Controlling intake air
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- 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
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御
装置に関し、機関冷間時における燃焼の安定化及びこの
時の高負荷運転状態における出力向上を同時に実現する
ことを目的とする。 【構成】 機関負荷及び回転数により表される機関運転
状態に応じてバルブオーバラップの通常最適値を決定し
（ステップ１０２）、機関冷間時には通常最適値を減少
側にする冷間時最適値を決定して（ステップ１０５）バ
ルブオーバラップを制御するバルブタイミング制御装置
において、スロットル弁開度が所定値以上となる時には
機関冷間時においてもこの時の通常最適値を使用してバ
ルブオーバラップが制御される（ステップ１０４）。
装置に関し、機関冷間時における燃焼の安定化及びこの
時の高負荷運転状態における出力向上を同時に実現する
ことを目的とする。 【構成】 機関負荷及び回転数により表される機関運転
状態に応じてバルブオーバラップの通常最適値を決定し
（ステップ１０２）、機関冷間時には通常最適値を減少
側にする冷間時最適値を決定して（ステップ１０５）バ
ルブオーバラップを制御するバルブタイミング制御装置
において、スロットル弁開度が所定値以上となる時には
機関冷間時においてもこの時の通常最適値を使用してバ
ルブオーバラップが制御される（ステップ１０４）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可変バルブタイミング
機構を用いてバルブオーバラップを制御するための内燃
機関のバルブタイミング制御装置に関する。
機構を用いてバルブオーバラップを制御するための内燃
機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気行程末期において排気弁及び吸気弁
の両方が開弁されるバルブオーバラップは、それを大き
くすることで吸排気効率が高まり良好な高速性能が得ら
れるが、一方機関アイドル時において多量の排気ガスが
逆流して燃焼が悪化する。従って、機関アイドル時には
バルブオーバラップを小さくすることが好ましく、これ
を可能とするための可変バルブタイミング機構が提案さ
れている。
の両方が開弁されるバルブオーバラップは、それを大き
くすることで吸排気効率が高まり良好な高速性能が得ら
れるが、一方機関アイドル時において多量の排気ガスが
逆流して燃焼が悪化する。従って、機関アイドル時には
バルブオーバラップを小さくすることが好ましく、これ
を可能とするための可変バルブタイミング機構が提案さ
れている。
【０００３】このような可変バルブタイミング機構を用
いてバルブオーバラップを制御するためのバルブタイミ
ング制御装置として、機関負荷及び回転数によって表さ
れる機関運転状態に応じてバルブオーバラップの最適値
を決定するものが公知である。また、このような制御に
加えて、機関暖機以前である機関冷間時は暖機後に比較
して燃焼が不安定であるために、この時には、前述のよ
うに一方で排気ガス逆流をもたらすバルブオーバラップ
を全運転領域において最適値から小さくするバルブタイ
ミング制御装置が特開平４−１９４３３１号公報に記載
されている。
いてバルブオーバラップを制御するためのバルブタイミ
ング制御装置として、機関負荷及び回転数によって表さ
れる機関運転状態に応じてバルブオーバラップの最適値
を決定するものが公知である。また、このような制御に
加えて、機関暖機以前である機関冷間時は暖機後に比較
して燃焼が不安定であるために、この時には、前述のよ
うに一方で排気ガス逆流をもたらすバルブオーバラップ
を全運転領域において最適値から小さくするバルブタイ
ミング制御装置が特開平４−１９４３３１号公報に記載
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術によ
り、機関冷間時における全運転領域における燃焼の安定
化は実現されるが、一方で機関冷間時の機関高負荷運転
状態における出力向上が犠牲とされている。
り、機関冷間時における全運転領域における燃焼の安定
化は実現されるが、一方で機関冷間時の機関高負荷運転
状態における出力向上が犠牲とされている。
【０００５】従って、本発明の目的は、機関冷間時にお
ける燃焼の安定化及びこの時の高負荷運転状態における
出力向上を同時に実現することができる内燃機関のバル
ブタイミング制御装置を提供することである。
ける燃焼の安定化及びこの時の高負荷運転状態における
出力向上を同時に実現することができる内燃機関のバル
ブタイミング制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による第一の内燃
機関のバルブタイミング制御装置は、機関負荷及び回転
数により表される機関運転状態に応じてバルブオーバラ
ップの通常最適値を決定し、機関冷間時には前記通常最
適値を減少側にする冷間時最適値を決定してバルブオー
バラップを制御するバルブタイミング制御装置におい
て、スロットル弁開度が所定値以上となる時には機関冷
間時においてもこの時の前記通常最適値を使用してバル
ブオーバラップが制御されることを特徴とする。
機関のバルブタイミング制御装置は、機関負荷及び回転
数により表される機関運転状態に応じてバルブオーバラ
ップの通常最適値を決定し、機関冷間時には前記通常最
適値を減少側にする冷間時最適値を決定してバルブオー
バラップを制御するバルブタイミング制御装置におい
て、スロットル弁開度が所定値以上となる時には機関冷
間時においてもこの時の前記通常最適値を使用してバル
ブオーバラップが制御されることを特徴とする。
【０００７】また、本発明による第二の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置は、前述の第一の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、少なくとも段階的に多
数のバルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミ
ング機構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁
開度が所定値以上となる時に、現在の機関運転状態にお
ける前記冷間時最適値からこの時の前記通常最適値まで
バルブオーバラップを徐々に増加させることを特徴とす
る。
ブタイミング制御装置は、前述の第一の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、少なくとも段階的に多
数のバルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミ
ング機構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁
開度が所定値以上となる時に、現在の機関運転状態にお
ける前記冷間時最適値からこの時の前記通常最適値まで
バルブオーバラップを徐々に増加させることを特徴とす
る。
【０００８】また、本発明による第三の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置は、機関負荷及び回転数により表
される機関運転状態に応じてバルブオーバラップの通常
最適値を決定し、機関冷間時には前記通常最適値を減少
側にする冷間時最適値を決定してバルブオーバラップを
制御するバルブタイミング制御装置において、少なくと
も段階的に多数のバルブオーバラップを実現できる可変
バルブタイミング機構を使用して、機関冷間時において
スロットル弁開度が所定値以上となる時に、現在の機関
運転状態における前記冷間時最適値からこの時の前記通
常最適値に近づけるように現在のスロットル弁開度に応
じてバルブオーバラップが制御されることを特徴とす
る。
ブタイミング制御装置は、機関負荷及び回転数により表
される機関運転状態に応じてバルブオーバラップの通常
最適値を決定し、機関冷間時には前記通常最適値を減少
側にする冷間時最適値を決定してバルブオーバラップを
制御するバルブタイミング制御装置において、少なくと
も段階的に多数のバルブオーバラップを実現できる可変
バルブタイミング機構を使用して、機関冷間時において
スロットル弁開度が所定値以上となる時に、現在の機関
運転状態における前記冷間時最適値からこの時の前記通
常最適値に近づけるように現在のスロットル弁開度に応
じてバルブオーバラップが制御されることを特徴とす
る。
【０００９】また、本発明による第四の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置は、前述の第三の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、機関冷間時においてス
ロットル弁開度が機関回転数毎に設定された第１設定開
度以上となる時に、現在の機関運転状態における前記冷
間時最適値からこの時の前記通常最適値に近づけるよう
に現在のスロットル弁開度と機関回転数毎に設定された
前記第１設定開度より大きな第２設定開度との比に応じ
てバルブオーバラップが制御されることを特徴とする。
ブタイミング制御装置は、前述の第三の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、機関冷間時においてス
ロットル弁開度が機関回転数毎に設定された第１設定開
度以上となる時に、現在の機関運転状態における前記冷
間時最適値からこの時の前記通常最適値に近づけるよう
に現在のスロットル弁開度と機関回転数毎に設定された
前記第１設定開度より大きな第２設定開度との比に応じ
てバルブオーバラップが制御されることを特徴とする。
【００１０】
【作用】前述の第一の内燃機関のバルブタイミング制御
装置によれば、スロットル弁開度が所定値以上となる時
には機関冷間時であってもこの時の通常最適値を使用し
てバルブオーバラップが制御される。
装置によれば、スロットル弁開度が所定値以上となる時
には機関冷間時であってもこの時の通常最適値を使用し
てバルブオーバラップが制御される。
【００１１】また、前述の第二の内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置によれば、少なくとも段階的に多数のバ
ルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミング機
構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁開度が
所定値以上となる時に、現在の機関運転状態における冷
間時最適値からこの時の通常最適値までバルブオーバラ
ップが徐々に増加される。
ミング制御装置によれば、少なくとも段階的に多数のバ
ルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミング機
構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁開度が
所定値以上となる時に、現在の機関運転状態における冷
間時最適値からこの時の通常最適値までバルブオーバラ
ップが徐々に増加される。
【００１２】また前述の第三の内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置によれば、少なくとも段階的に多数のバル
ブオーバラップを実現できる可変バルブタイミング機構
を使用して、機関冷間時においてスロットル弁開度が所
定値以上となる時に、現在の機関運転状態における冷間
時最適値からこの時の通常最適値に近づけるように現在
のスロットル弁開度に応じてバルブオーバラップが制御
される。
ング制御装置によれば、少なくとも段階的に多数のバル
ブオーバラップを実現できる可変バルブタイミング機構
を使用して、機関冷間時においてスロットル弁開度が所
定値以上となる時に、現在の機関運転状態における冷間
時最適値からこの時の通常最適値に近づけるように現在
のスロットル弁開度に応じてバルブオーバラップが制御
される。
【００１３】また、前述の第四の内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置によれば、少なくとも段階的に多数のバ
ルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミング機
構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁開度が
機関回転数毎に設定された第１設定開度以上となる時
に、現在の機関運転状態における冷間時最適値からこの
時の通常最適値に近づけるように現在のスロットル弁開
度と機関回転数毎に設定された第１設定開度より大きな
第２設定開度との比に応じてバルブオーバラップが制御
される。
ミング制御装置によれば、少なくとも段階的に多数のバ
ルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミング機
構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁開度が
機関回転数毎に設定された第１設定開度以上となる時
に、現在の機関運転状態における冷間時最適値からこの
時の通常最適値に近づけるように現在のスロットル弁開
度と機関回転数毎に設定された第１設定開度より大きな
第２設定開度との比に応じてバルブオーバラップが制御
される。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明による内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置の構成を示す概略図である。同図におい
て、１はシリンダヘッドであり、２は可変バルブタイミ
ング機構である。可変バルブタイミング機構２は既に公
知であるために、ここでは以下に簡単に説明する。２ａ
は吸気弁用のカムシャフト、２ｂはベルト３を介してク
ランクシャフト（図示せず）により回転駆動されるプー
リである。プーリ２ｂはカムシャフト２ａの先端を取り
囲む外筒２ｃに連結されている。カムシャフト２ａの外
歯と外筒２ｃの内歯は、内歯及び外歯を有する中間歯車
（図示せず）に噛合しており、外筒２ｃの内歯と中間歯
車の外歯がヘリカル歯であるために、油圧等によって中
間歯車を軸線方向に移動させることにより、外筒２ｃに
関してカムシャフト２ａを相対回転させることができる
ようになっている。この可変バルブタイミング機構２
は、この相対回転によって吸気弁の開弁時期を変化させ
てバルブオーバラップの大きさを無段階に変化可能にす
るものである。
ミング制御装置の構成を示す概略図である。同図におい
て、１はシリンダヘッドであり、２は可変バルブタイミ
ング機構である。可変バルブタイミング機構２は既に公
知であるために、ここでは以下に簡単に説明する。２ａ
は吸気弁用のカムシャフト、２ｂはベルト３を介してク
ランクシャフト（図示せず）により回転駆動されるプー
リである。プーリ２ｂはカムシャフト２ａの先端を取り
囲む外筒２ｃに連結されている。カムシャフト２ａの外
歯と外筒２ｃの内歯は、内歯及び外歯を有する中間歯車
（図示せず）に噛合しており、外筒２ｃの内歯と中間歯
車の外歯がヘリカル歯であるために、油圧等によって中
間歯車を軸線方向に移動させることにより、外筒２ｃに
関してカムシャフト２ａを相対回転させることができる
ようになっている。この可変バルブタイミング機構２
は、この相対回転によって吸気弁の開弁時期を変化させ
てバルブオーバラップの大きさを無段階に変化可能にす
るものである。
【００１５】制御装置１０は、このような可変バルブタ
イミング機構２を介してバルブオーバラップの制御を担
当するものであり、機関回転数を検出するための回転セ
ンサ１１、吸入空気量を検出するためのエアフローメー
タ１２、スロットル弁の開度を検出するためのスロット
ル弁開度センサ１３、及び機関冷却水温を検出する冷却
水温センサ１４等が接続されている。
イミング機構２を介してバルブオーバラップの制御を担
当するものであり、機関回転数を検出するための回転セ
ンサ１１、吸入空気量を検出するためのエアフローメー
タ１２、スロットル弁の開度を検出するためのスロット
ル弁開度センサ１３、及び機関冷却水温を検出する冷却
水温センサ１４等が接続されている。
【００１６】この制御装置１０によるバルブオーバラッ
プの制御は、第１実施例において図２に示す第１フロー
チャートに従って実行される。まずステップ１０１にお
いて、前述の各センサによって機関回転数Ｎ、吸入空気
量Ｇ、スロットル弁開度ＴＡ、及び冷却水温ＴＨＷが検
出される。次にステップ１０２において、機関負荷とし
ての一回転当たりの吸入空気量Ｇ／Ｎと機関回転数Ｎと
を基に図３に示すマップからバルブオーバラップの通常
最適値θＢが決定される。図３は機関負荷Ｇ／Ｎと機関
回転数Ｎとによって表される機関運転状態毎にバルブオ
ーバラップの通常最適値θＢが設定されたマップであ
り、例えば機関低負荷時には吸気管負圧が大きくなり、
逆流する排気ガス量が増大するために、燃焼の安定化を
考慮してバルブオーバラップの通常最適値θＢは比較的
小さく、また機関高負荷時には吸排気効率を高めるため
にバルブオーバラップの通常最適値θＢは比較的大きく
なるように、機関回転数Ｎも考慮されて設定されてい
る。
プの制御は、第１実施例において図２に示す第１フロー
チャートに従って実行される。まずステップ１０１にお
いて、前述の各センサによって機関回転数Ｎ、吸入空気
量Ｇ、スロットル弁開度ＴＡ、及び冷却水温ＴＨＷが検
出される。次にステップ１０２において、機関負荷とし
ての一回転当たりの吸入空気量Ｇ／Ｎと機関回転数Ｎと
を基に図３に示すマップからバルブオーバラップの通常
最適値θＢが決定される。図３は機関負荷Ｇ／Ｎと機関
回転数Ｎとによって表される機関運転状態毎にバルブオ
ーバラップの通常最適値θＢが設定されたマップであ
り、例えば機関低負荷時には吸気管負圧が大きくなり、
逆流する排気ガス量が増大するために、燃焼の安定化を
考慮してバルブオーバラップの通常最適値θＢは比較的
小さく、また機関高負荷時には吸排気効率を高めるため
にバルブオーバラップの通常最適値θＢは比較的大きく
なるように、機関回転数Ｎも考慮されて設定されてい
る。
【００１７】次にステップ１０３に進み、ステップ１０
１において検出された冷却水温ＴＨＷが機関暖機後を示
す値Ａに達しているかどうかが判断される。この判断が
肯定される時はステップ１０４に進み、この時のバルブ
オーバラップθはステップ１０２において決定された通
常最適値θＢとされ終了する。一方、ステップ１０３に
おける判断が否定される時、すなわち機関冷間時は、ス
テップ１０５に進み、前述の通常最適値θＢから所定値
αが引かれ冷間時最適値θＢ’が算出される。機関冷間
時は、機関暖機後に比較して全機関運転状態において燃
焼が悪化し、バルブオーバラップによりもたらされる排
気ガスの逆流を減少させることが好ましく、従ってバル
ブオーバラップは小さくされる。
１において検出された冷却水温ＴＨＷが機関暖機後を示
す値Ａに達しているかどうかが判断される。この判断が
肯定される時はステップ１０４に進み、この時のバルブ
オーバラップθはステップ１０２において決定された通
常最適値θＢとされ終了する。一方、ステップ１０３に
おける判断が否定される時、すなわち機関冷間時は、ス
テップ１０５に進み、前述の通常最適値θＢから所定値
αが引かれ冷間時最適値θＢ’が算出される。機関冷間
時は、機関暖機後に比較して全機関運転状態において燃
焼が悪化し、バルブオーバラップによりもたらされる排
気ガスの逆流を減少させることが好ましく、従ってバル
ブオーバラップは小さくされる。
【００１８】次にステップ１０６において、ステップ１
０１において検出されたスロットル弁開度ＴＡが全開近
傍の所定値ＴＡＷ以上であるかどうかが判断される。こ
の判断が否定される時はステップ１０７に進み、この時
のバルブオーバラップθはステップ１０５において算出
された冷間時最適値θＢ’とされ終了するが、この判断
が肯定される時は前述のステップ１０４に進む。
０１において検出されたスロットル弁開度ＴＡが全開近
傍の所定値ＴＡＷ以上であるかどうかが判断される。こ
の判断が否定される時はステップ１０７に進み、この時
のバルブオーバラップθはステップ１０５において算出
された冷間時最適値θＢ’とされ終了するが、この判断
が肯定される時は前述のステップ１０４に進む。
【００１９】この時は、機関冷間時であるために前述の
ように燃焼が多少悪化するが、スロットル弁開度ＴＡが
かなり大きいために、吸気管内圧力はほぼ大気圧となっ
ており、バルブオーバラップの大きさにかかわらず排気
ガスの逆流は起こらない。従って、この時にバルブオー
バラップを通常最適値から減少させても燃焼を改善する
ことにはならず、単に吸排気効率を低下させるだけであ
るために、ステップ１０４に進み、この時のバルブオー
バラップθはステップ１０２において決定された通常最
適値θＢとされ、吸排気効率向上に伴う機関出力の増大
が実現される。
ように燃焼が多少悪化するが、スロットル弁開度ＴＡが
かなり大きいために、吸気管内圧力はほぼ大気圧となっ
ており、バルブオーバラップの大きさにかかわらず排気
ガスの逆流は起こらない。従って、この時にバルブオー
バラップを通常最適値から減少させても燃焼を改善する
ことにはならず、単に吸排気効率を低下させるだけであ
るために、ステップ１０４に進み、この時のバルブオー
バラップθはステップ１０２において決定された通常最
適値θＢとされ、吸排気効率向上に伴う機関出力の増大
が実現される。
【００２０】前述の第１フローチャートでは、機関冷間
時においてスロットル弁開度ＴＡが所定値ＴＡＷを越え
る時に、瞬間的にバルブオーバラップが大きくされるた
めに、急激な吸排気効率向上に伴うトルクショックが発
生する。このトルクショックを防止するために、制御装
置１０は第２実施例として図４に示す第２フローチャー
トに従ってバルブタイミング制御を実行することも可能
である。第１フローチャートとの違いについてのみ以下
に説明する。
時においてスロットル弁開度ＴＡが所定値ＴＡＷを越え
る時に、瞬間的にバルブオーバラップが大きくされるた
めに、急激な吸排気効率向上に伴うトルクショックが発
生する。このトルクショックを防止するために、制御装
置１０は第２実施例として図４に示す第２フローチャー
トに従ってバルブタイミング制御を実行することも可能
である。第１フローチャートとの違いについてのみ以下
に説明する。
【００２１】本フローチャートでは、機関冷間時にステ
ップ２０６においてスロットル弁開度ＴＡが全開近傍の
所定値ＴＡＷ以上であるかどうかが判断された後、この
判断が肯定される時はステップ２０８に進み、この時の
バルブオーバラップθはステップ２０５において算出さ
れた冷間時最適値θＢ’からステップ２０２において決
定された通常最適値θＢまで図５に示すように徐々に
（例えば５°クランク角度／１００ｍｓ）増加される。
ップ２０６においてスロットル弁開度ＴＡが全開近傍の
所定値ＴＡＷ以上であるかどうかが判断された後、この
判断が肯定される時はステップ２０８に進み、この時の
バルブオーバラップθはステップ２０５において算出さ
れた冷間時最適値θＢ’からステップ２０２において決
定された通常最適値θＢまで図５に示すように徐々に
（例えば５°クランク角度／１００ｍｓ）増加される。
【００２２】このような制御により、スロットル弁開度
ＴＡが所定値ＴＡＷを越える時に、当初この運転状態に
おける冷間時最適値θＢ’が採用されるために、その直
前の冷間時運転状態におけるバルブオーバラップとの差
は小さく、トルクショックが発生することは防止され、
その後においてもバルブオーバラップは徐々にこの運転
状態における通常最適値θＢまで増加されるために、ト
ルクショックを発生させることなく高出力の運転が実現
される。
ＴＡが所定値ＴＡＷを越える時に、当初この運転状態に
おける冷間時最適値θＢ’が採用されるために、その直
前の冷間時運転状態におけるバルブオーバラップとの差
は小さく、トルクショックが発生することは防止され、
その後においてもバルブオーバラップは徐々にこの運転
状態における通常最適値θＢまで増加されるために、ト
ルクショックを発生させることなく高出力の運転が実現
される。
【００２３】また、図６は第３実施例を示す第３フロー
チャートであり、以下に第２フローチャートとの違いに
ついてのみ説明する。本フローチャートでは、機関冷間
時にステップ３０６においてスロットル弁開度ＴＡが全
開近傍の所定値ＴＡＷ以上であるかどうかが判断された
後、この判断が肯定される時はステップ３０８に進み、
この時のバルブオーバラップθは以下の式によって決定
される。θ＝（θＢ−θＢ’）＊（ＴＡ−ＴＡＷ）／
（１００％−ＴＡＷ）＋θＢ’この式によれば、図７に
示すように、スロットル弁開度ＴＡが所定値ＴＡＷに一
致する時にバルブオーバラップθは冷間時最適値θＢ’
となり、全開（１００％）となる時に通常最適値θＢと
なり、その間においてはスロットル弁開度ＴＡに応じた
値とされる。
チャートであり、以下に第２フローチャートとの違いに
ついてのみ説明する。本フローチャートでは、機関冷間
時にステップ３０６においてスロットル弁開度ＴＡが全
開近傍の所定値ＴＡＷ以上であるかどうかが判断された
後、この判断が肯定される時はステップ３０８に進み、
この時のバルブオーバラップθは以下の式によって決定
される。θ＝（θＢ−θＢ’）＊（ＴＡ−ＴＡＷ）／
（１００％−ＴＡＷ）＋θＢ’この式によれば、図７に
示すように、スロットル弁開度ＴＡが所定値ＴＡＷに一
致する時にバルブオーバラップθは冷間時最適値θＢ’
となり、全開（１００％）となる時に通常最適値θＢと
なり、その間においてはスロットル弁開度ＴＡに応じた
値とされる。
【００２４】このような制御によれば、機関冷間時にス
ロットル弁開度ＴＡが全開近傍の所定値ＴＡＷを越える
時に、第２実施例と同様にトルクショックは防止される
と共に、スロットル弁開度ＴＡに応じてバルブオーバラ
ップが増加されるために、運転者の意図する通りに機関
出力を向上させることができる。
ロットル弁開度ＴＡが全開近傍の所定値ＴＡＷを越える
時に、第２実施例と同様にトルクショックは防止される
と共に、スロットル弁開度ＴＡに応じてバルブオーバラ
ップが増加されるために、運転者の意図する通りに機関
出力を向上させることができる。
【００２５】また、図８は第４実施例を示す第４フロー
チャートであり、以下に第３フローチャートとの違いに
ついてのみ説明する。本フローチャートでは、機関冷間
時にステップ４０６においてスロットル弁開度ＴＡが全
開近傍の第１設定値ＴＡＷ１以上であるかどうかが判断
され、この判断に使用されるＴＡＷ１は、いままでのフ
ローチャートのように定数（ＴＡＷ）ではなく、現在の
機関回転数Ｎに応じて変化する値であり、図９に示すよ
うに回転数Ｎが低い程小さくなるように設定されてい
る。この判断が肯定される時はステップ４０８に進み、
以下の式によってバルブオーバラップθ’を算出する。 θ’＝（θＢ−θＢ’）＊（ＴＡ−ＴＡＷ１）／（ＴＡ
Ｗ２−ＴＡＷ１）＋θＢ’
チャートであり、以下に第３フローチャートとの違いに
ついてのみ説明する。本フローチャートでは、機関冷間
時にステップ４０６においてスロットル弁開度ＴＡが全
開近傍の第１設定値ＴＡＷ１以上であるかどうかが判断
され、この判断に使用されるＴＡＷ１は、いままでのフ
ローチャートのように定数（ＴＡＷ）ではなく、現在の
機関回転数Ｎに応じて変化する値であり、図９に示すよ
うに回転数Ｎが低い程小さくなるように設定されてい
る。この判断が肯定される時はステップ４０８に進み、
以下の式によってバルブオーバラップθ’を算出する。 θ’＝（θＢ−θＢ’）＊（ＴＡ−ＴＡＷ１）／（ＴＡ
Ｗ２−ＴＡＷ１）＋θＢ’
【００２６】次にステップ４０９に進み、算出された
θ’がθＢ以下であるかどうかが判断され、この判断が
肯定される時はそのままステップ４１１に進み、否定さ
れる時はステップ４１０に進みθ’をθＢにした後、ス
テップ４１１に進む。ステップ４１１において、この時
のバルブオーバラップθはθ’とされ終了する。
θ’がθＢ以下であるかどうかが判断され、この判断が
肯定される時はそのままステップ４１１に進み、否定さ
れる時はステップ４１０に進みθ’をθＢにした後、ス
テップ４１１に進む。ステップ４１１において、この時
のバルブオーバラップθはθ’とされ終了する。
【００２７】ステップ４０８における式と第３フローチ
ャートで使用した式との違いは、スロットル弁開度の比
を算出する項において、所定値ＴＨＷの代わりに前述の
機関回転数毎に設定された第１設定値ＴＨＷ１が、また
スロットル弁開度１００％の代わりに機関回転数毎に設
定された第２設定値ＴＡＷ２が使用されていることであ
る。この第２設定値ＴＡＷ２は、図９に示すように前述
の第１設定値ＴＡＷ１より大きく、機関回転数が低い程
小さくなるようになっている。
ャートで使用した式との違いは、スロットル弁開度の比
を算出する項において、所定値ＴＨＷの代わりに前述の
機関回転数毎に設定された第１設定値ＴＨＷ１が、また
スロットル弁開度１００％の代わりに機関回転数毎に設
定された第２設定値ＴＡＷ２が使用されていることであ
る。この第２設定値ＴＡＷ２は、図９に示すように前述
の第１設定値ＴＡＷ１より大きく、機関回転数が低い程
小さくなるようになっている。
【００２８】この式によれば、バルブオーバラップθ’
は、スロットル弁開度ＴＡが各機関回転数毎の第１設定
値ＴＡＷ１に一致する時に冷間時最適値θＢ’となり、
全開（１００％）以前であっても各機関回転数毎の第２
設定値ＴＡＷ２に達する時に最適値θＢとなり、その間
においてはスロットル弁開度ＴＡに応じた値とされる。
また、スロットル弁開度ＴＡが第２設定値ＴＡＷ２を越
える時に計算上ではバルブオーバラップθ’は最適値θ
Ｂより大きくなるが、ステップ４１０におけるガード処
理が実行される。
は、スロットル弁開度ＴＡが各機関回転数毎の第１設定
値ＴＡＷ１に一致する時に冷間時最適値θＢ’となり、
全開（１００％）以前であっても各機関回転数毎の第２
設定値ＴＡＷ２に達する時に最適値θＢとなり、その間
においてはスロットル弁開度ＴＡに応じた値とされる。
また、スロットル弁開度ＴＡが第２設定値ＴＡＷ２を越
える時に計算上ではバルブオーバラップθ’は最適値θ
Ｂより大きくなるが、ステップ４１０におけるガード処
理が実行される。
【００２９】このようなバルブオーバラップの制御によ
れば、機関冷間時において、機関回転数が低い程スロッ
トル弁開度が小さいうちからバルブオーバラップは冷間
時最適値θＢ’から通常最適値θＢへ近づけられる。そ
れにより、機関低回転時は高回転時に比較して吸気の絶
対量が少ないために、バルブオーバラップを大きくする
ことによる吸排気効率向上の効果が大きく、これを有効
に利用することができる。またバルブオーバラップθ’
の決定において機関回転数毎の第２設定値ＴＡＷ２が前
述のように使用されるために、機関回転数が低い程全開
より小さなスロットル弁開度において最適値θＢとされ
る。それにより、冷間時におけるスロットル弁開度ＴＡ
に関する機関出力発生率のグラフである図１０に示すよ
うに、各機関回転数においてほぼ直線的な変化を得るこ
とができ、特に機関低回転時において、点線で示すよう
に、バルブオーバラップが冷間時最適値から通常最適値
へ近づけられる時にスロットル弁開度の増加に対するバ
ルブオーバラップの増加量が非常に少なくて機関出力が
なかなか上昇しない車両のもたつき感は防止される。
れば、機関冷間時において、機関回転数が低い程スロッ
トル弁開度が小さいうちからバルブオーバラップは冷間
時最適値θＢ’から通常最適値θＢへ近づけられる。そ
れにより、機関低回転時は高回転時に比較して吸気の絶
対量が少ないために、バルブオーバラップを大きくする
ことによる吸排気効率向上の効果が大きく、これを有効
に利用することができる。またバルブオーバラップθ’
の決定において機関回転数毎の第２設定値ＴＡＷ２が前
述のように使用されるために、機関回転数が低い程全開
より小さなスロットル弁開度において最適値θＢとされ
る。それにより、冷間時におけるスロットル弁開度ＴＡ
に関する機関出力発生率のグラフである図１０に示すよ
うに、各機関回転数においてほぼ直線的な変化を得るこ
とができ、特に機関低回転時において、点線で示すよう
に、バルブオーバラップが冷間時最適値から通常最適値
へ近づけられる時にスロットル弁開度の増加に対するバ
ルブオーバラップの増加量が非常に少なくて機関出力が
なかなか上昇しない車両のもたつき感は防止される。
【００３０】本発明による内燃機関のバルブタイミング
制御装置の構成において、可変バルブタイミング機構２
として無段階にバルブオーバラップを変化させるものを
使用したが、少なくとも段階的に多数のバルブオーバラ
ップを実現できるものであればよく、また数種類のバル
ブオーバラップしか実現できない可変バルブタイミング
機構を使用してのバルブオーバラップ制御においても第
１フローチャートは有効である。
制御装置の構成において、可変バルブタイミング機構２
として無段階にバルブオーバラップを変化させるものを
使用したが、少なくとも段階的に多数のバルブオーバラ
ップを実現できるものであればよく、また数種類のバル
ブオーバラップしか実現できない可変バルブタイミング
機構を使用してのバルブオーバラップ制御においても第
１フローチャートは有効である。
【００３１】また、全てのフローチャートにおいて各冷
間時最適値θＢ’は、各通常最適値θＢから一律に所定
値αを減算したものであるが、この所定値αを冷却水温
ＴＨＷが低い程大きくなるような変数とすることで、機
関温度に応じた良好なバルブオーバラップ制御が実現さ
れ、α決定に機関運転状態をも考慮することによってバ
ルブオーバラップ制御をさらに良好なものとすることが
できる。
間時最適値θＢ’は、各通常最適値θＢから一律に所定
値αを減算したものであるが、この所定値αを冷却水温
ＴＨＷが低い程大きくなるような変数とすることで、機
関温度に応じた良好なバルブオーバラップ制御が実現さ
れ、α決定に機関運転状態をも考慮することによってバ
ルブオーバラップ制御をさらに良好なものとすることが
できる。
【００３２】
【発明の効果】このように、本発明による第一の内燃機
関のバルブタイミング制御装置によれば、スロットル弁
開度が所定値以上となる時には機関冷間時であってもこ
の時の通常最適値を使用してバルブオーバラップが制御
されるために、この時に排気ガスの逆流が起きていない
にもかかわらずバルブオーバラップを小さくすることは
防止され、吸排気効率向上に伴う機関出力の増大が実現
される。
関のバルブタイミング制御装置によれば、スロットル弁
開度が所定値以上となる時には機関冷間時であってもこ
の時の通常最適値を使用してバルブオーバラップが制御
されるために、この時に排気ガスの逆流が起きていない
にもかかわらずバルブオーバラップを小さくすることは
防止され、吸排気効率向上に伴う機関出力の増大が実現
される。
【００３３】また、本発明による第二の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、少なくとも段階的に多
数のバルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミ
ング機構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁
開度が所定値以上となる時に、現在の機関運転状態にお
ける冷間時最適値から通常最適値までバルブオーバラッ
プが徐々に増加されるために、この時にバルブオーバラ
ップが急激に大きくなることによるトルクショックを防
止することができる。
ブタイミング制御装置によれば、少なくとも段階的に多
数のバルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミ
ング機構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁
開度が所定値以上となる時に、現在の機関運転状態にお
ける冷間時最適値から通常最適値までバルブオーバラッ
プが徐々に増加されるために、この時にバルブオーバラ
ップが急激に大きくなることによるトルクショックを防
止することができる。
【００３４】また、本発明による第三の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、少なくとも段階的に多
数のバルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミ
ング機構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁
開度が所定値以上となる時に、現在の機関運転状態にお
ける冷間時最適値からこの時の通常最適値に近づけるよ
うに現在のスロットル弁開度に応じてバルブオーバラッ
プが制御されるために、運転者の意図する通りに機関出
力を向上させることができる。
ブタイミング制御装置によれば、少なくとも段階的に多
数のバルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミ
ング機構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁
開度が所定値以上となる時に、現在の機関運転状態にお
ける冷間時最適値からこの時の通常最適値に近づけるよ
うに現在のスロットル弁開度に応じてバルブオーバラッ
プが制御されるために、運転者の意図する通りに機関出
力を向上させることができる。
【００３５】また、本発明による第四の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、少なくとも段階的に多
数のバルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミ
ング機構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁
開度が機関回転数毎に設定された第１設定開度以上とな
る時に、現在の機関運転状態における冷間時最適値から
この時の通常最適値に近づけるように現在のスロットル
弁開度と機関回転数毎に設定された第１設定開度より大
きな第２設定開度との比に応じてバルブオーバラップが
制御されるために、機関回転数に適合するスロットル弁
開度においてバルブオーバラップを増加させて機関出力
を向上させることができ、さらにスロットル弁開度の増
大に伴うバルブオーバラップの増加の程度は、機関回転
数に適合するように変化させることができ、各機関回転
数において良好な機関出力向上が実現される。
ブタイミング制御装置によれば、少なくとも段階的に多
数のバルブオーバラップを実現できる可変バルブタイミ
ング機構を使用して、機関冷間時においてスロットル弁
開度が機関回転数毎に設定された第１設定開度以上とな
る時に、現在の機関運転状態における冷間時最適値から
この時の通常最適値に近づけるように現在のスロットル
弁開度と機関回転数毎に設定された第１設定開度より大
きな第２設定開度との比に応じてバルブオーバラップが
制御されるために、機関回転数に適合するスロットル弁
開度においてバルブオーバラップを増加させて機関出力
を向上させることができ、さらにスロットル弁開度の増
大に伴うバルブオーバラップの増加の程度は、機関回転
数に適合するように変化させることができ、各機関回転
数において良好な機関出力向上が実現される。
【図１】本発明によるバルブタイミング制御装置の構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図２】本発明によるバルブオーバラップ制御のための
第１フローチャートである。
第１フローチャートである。
【図３】バルブオーバラップの通常最適値決定のための
マップである。
マップである。
【図４】本発明によるバルブオーバラップ制御のための
第２フローチャートである。
第２フローチャートである。
【図５】バルブオーバラップの変化を示すタイムチャー
トである。
トである。
【図６】本発明によるバルブオーバラップ制御のための
第３フローチャートである。
第３フローチャートである。
【図７】スロットル弁開度に対するバルブオーバラップ
の大きさを示すグラフである。
の大きさを示すグラフである。
【図８】本発明によるバルブオーバラップ制御のための
第４フローチャートである。
第４フローチャートである。
【図９】第４フローチャートに使用される第１及び第２
設定値決定のためのマップである。
設定値決定のためのマップである。
【図１０】スロットル弁開度に対する機関出力発生率を
示すグラフである。
示すグラフである。
【符号の説明】 １…シリンダヘッド ２…可変バルブタイミング機構 ２ａ…カムシャフト ２ｂ…プーリ ２ｃ…外筒 １０…制御装置 １１…回転センサ １２…エアフローメータ １３…スロットル開度センサ １４…冷却水温センサ
Claims (4)
- 【請求項１】 機関負荷及び回転数により表される機関
運転状態に応じてバルブオーバラップの通常最適値を決
定し、機関冷間時には前記通常最適値を減少側にする冷
間時最適値を決定してバルブオーバラップを制御するバ
ルブタイミング制御装置において、スロットル弁開度が
所定値以上となる時には機関冷間時においてもこの時の
前記通常最適値を使用してバルブオーバラップが制御さ
れる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。 - 【請求項２】 少なくとも段階的に多数のバルブオーバ
ラップを実現できる可変バルブタイミング機構を使用し
て、機関冷間時においてスロットル弁開度が所定値以上
となる時に、現在の機関運転状態における前記冷間時最
適値からこの時の前記通常最適値までバルブオーバラッ
プを徐々に増加させることを特徴とする請求項１に記載
の内燃機関のバルブタイミング制御装置。 - 【請求項３】 機関負荷及び回転数により表される機関
運転状態に応じてバルブオーバラップの通常最適値を決
定し、機関冷間時には前記通常最適値を減少側にする冷
間時最適値を決定してバルブオーバラップを制御するバ
ルブタイミング制御装置において、少なくとも段階的に
多数のバルブオーバラップを実現できる可変バルブタイ
ミング機構を使用して、機関冷間時においてスロットル
弁開度が所定値以上となる時に、現在の機関運転状態に
おける前記冷間時最適値からこの時の前記通常最適値に
近づけるように現在のスロットル弁開度に応じてバルブ
オーバラップが制御される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。 - 【請求項４】 機関冷間時においてスロットル弁開度が
機関回転数毎に設定された第１設定開度以上となる時
に、現在の機関運転状態における前記冷間時最適値から
この時の前記通常最適値に近づけるように現在のスロッ
トル弁開度と機関回転数毎に設定された前記第１設定開
度より大きな第２設定開度との比に応じてバルブオーバ
ラップが制御されることを特徴とする請求項３に記載の
内燃機関のバルブタイミング制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24137893A JP3232809B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
| US08/312,586 US5482012A (en) | 1993-09-28 | 1994-09-27 | Valve timing control device for an internal combustion engine |
| US08/457,421 US5517955A (en) | 1993-09-28 | 1995-06-01 | Valve timing control device for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24137893A JP3232809B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791218A true JPH0791218A (ja) | 1995-04-04 |
| JP3232809B2 JP3232809B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=17073398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24137893A Expired - Fee Related JP3232809B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5482012A (ja) |
| JP (1) | JP3232809B2 (ja) |
Cited By (1)
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| US10221794B1 (en) | 2017-11-07 | 2019-03-05 | Fca Us Llc | Measurement, modeling, and estimation of scavenging airflow in an internal combustion engine |
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| US5031582A (en) * | 1989-04-26 | 1991-07-16 | Volkswagen Ag | Internal combustion engine providing scavenging with combustion chamber volume control |
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-
1995
- 1995-06-01 US US08/457,421 patent/US5517955A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6109225A (en) * | 1998-01-30 | 2000-08-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Valve timing control device for an internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5517955A (en) | 1996-05-21 |
| US5482012A (en) | 1996-01-09 |
| JP3232809B2 (ja) | 2001-11-26 |
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