JPH0932592A - エンジンの吸気装置 - Google Patents
エンジンの吸気装置Info
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- JPH0932592A JPH0932592A JP17645495A JP17645495A JPH0932592A JP H0932592 A JPH0932592 A JP H0932592A JP 17645495 A JP17645495 A JP 17645495A JP 17645495 A JP17645495 A JP 17645495A JP H0932592 A JPH0932592 A JP H0932592A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
負荷運転域)におけるポンピングロスを低減する。 【解決手段】 吸気弁の開弁期間とリフト量とによって
定まる有効開弁量を運転状態に応じて変化させる可変動
弁機構を備えたエンジンにおいて、スロットル開度が所
定の中開度域にある時の有効開弁量を、スロットル開度
が前記中開度域より小さい所定値以下の時における有効
開弁量より小さい第1の有効開弁量として設定する第1
有効開弁量設定手段271を付設して、スロットル開度
の中開度域におけるポンピングロスを低減し得るように
している。
Description
装置に関し、さらに詳しくは吸気弁の開弁期間とリフト
量とによって定まる有効開弁量を運転状態に応じて変化
させる可変動弁機構を備えたエンジンの吸気装置に関す
るものである。
充填量は、吸気弁の開弁期間とリフト量により定まる量
(以下、有効開弁量という)に左右されることとなって
いる。
運転状態に応じて変化させる可変動弁機構を採用したエ
ンジンも従来から良く知られている。
開弁期間およびリフト量を変化させる場合、有効開弁量
の変化に伴って吸気充填量が変化するところから、低速
低負荷運転領域(特に、電気負荷等の外部負荷域)にお
けるエンジンの安定性が損なわれるおそれがある。例え
ば、スロットル開度が閉状態から全開状態に至る過程に
おいて吸気弁の有効開弁量(例えば、リフト量)を中リ
フト量から大リフト量へと変化させると、スロットル開
度の中開度域においてポンピングロスが生じ、吸気充填
量が不足するという現象が生じるおそれがある。
いて、アイドル運転時に対して低速低負荷域における吸
気弁の開弁期間を大きくするようにしたものは既に知ら
れている(例えば、特開平2ー271017号公報参
照)。
いても、アイドル運転時に対して低速低負荷域における
吸気弁の開弁期間を大きくするようにしているため、前
述したように低速低負荷運転領域においてポンピングロ
スが避けられず、エンジンの安定性が損なわれるおそれ
がある。
いては、ノッキング等を防止するために十分な吸入空気
量を確保する必要があり、吸気弁の有効開弁量を大きく
設定することが必要となる。
のであり、スロットル開度の中開度域(例えば、低速低
負荷運転域)におけるポンピングロスを低減することを
目的としている。
は、上記課題を解決するための手段として、吸気弁の開
弁期間とリフト量とによって定まる有効開弁量を運転状
態に応じて変化させる可変動弁機構を備えたエンジンに
おいて、スロットル開度が所定の中開度域にある時の有
効開弁量を、スロットル開度が前記中開度域より小さい
所定値以下の時における有効開弁量より小さい第1の有
効開弁量として設定する第1有効開弁量設定手段を付設
して、スロットル開度の中開度域におけるポンピングロ
スを低減し得るようにしている。
においては、スロットル中開度域における有効開弁量を
前記第1有効開弁量設定手段により設定される第1の有
効開弁量より大きい第2の有効開弁量として設定する第
2有効開弁量設定手段を付設するのが車両発進時におけ
る吸入空気量を十分に確保できる点で好ましく、その場
合において、前記第2有効開弁量設定手段により設定さ
れる第2の有効開弁量を、スロットル開度が前記中開度
域より小さい所定値以下の開度域における有効開弁量と
同一となし、あるいは前記可変動弁機構による有効開弁
量の変更を、大・小2種類の切換によるものとするとと
もに、前記第2有効開弁量設定手段により設定される第
2の有効開弁量を、スロットル開度の変化にかかわらず
大状態に固定するのが第2の有効開弁量の設定を一度に
行える点でより好ましい。
速が所定値を超えた領域(即ち、高車速領域)において
動作せしめるようにするのが吸入空気量不足を起こすお
それのない運転領域(即ち、高車速領域)でのポンピン
グロス低減を効率的に行い得る点で好ましく、その場合
において、前記第2有効開弁量設定手段を、車速が前記
所定値以下の領域(即ち、低車速領域)において動作せ
しめるようにするのが所定値以下の車速領域(即ち、低
車速領域)においてスロットル開度が中開度域にある時
の吸入空気量を確保し得る点でより好ましい。
ような作用が得られる。
ある時には、可変動弁機構の作動により変化させられる
吸気弁の開弁期間およびリフト量により定まる有効開弁
量が、スロットル開度が前記中開度域より小さい所定値
以下の時における有効開弁量より小さい第1の有効開弁
量に設定されることとなる。従って、スロットル開度の
中開度域において吸気弁の有効開弁量が絞られることと
なり、スロットル開度の中開度域において有効開弁量を
絞ることをしなかった場合に従来生じていたポンピング
ロスが大幅に低減されることとなる。
においては、スロットル中開度域における有効開弁量を
第1有効開弁量設定手段により設定される第1の有効開
弁量より大きい第2の有効開弁量として設定する第2有
効開弁量設定手段を付設した場合、車両発進時において
はスロットル中開度域における有効開弁量が、第1の有
効開弁量より大きい第2の有効開弁量として設定される
こととなり、車両発進時において吸入空気量が十分に確
保でき、車両発進性が向上する。その場合において、前
記第2有効開弁量設定手段により設定される第2の有効
開弁量を、スロットル開度が前記中開度域より小さい所
定値以下の開度域における有効開弁量と同一となし、あ
るいは前記可変動弁機構による有効開弁量の変更を、大
・小2種類の切換によるものとするとともに、前記第2
有効開弁量設定手段により設定される第2の有効開弁量
を、スロットル開度の変化にかかわらず大状態に固定す
るようにした場合、車両発進時においては第2有効開弁
量設定手段による第2の有効開弁量の設定を一度行えば
済むこととなり、制御量を少なくできる。
速が所定値を超えた領域(即ち、高車速領域)において
動作せしめるようにした場合、有効開弁量を絞ることに
よる弊害(即ち、吸入空気量不足)が生じるおそれのな
い運転領域(即ち、高車速領域)におけるスロットル開
度の中開度域においてのみ有効開弁量が小さく絞られる
こととなるため、吸入空気量不足を考慮することなく効
率的なポンピングロス低減が行える。その場合におい
て、前記第2有効開弁量設定手段を、車速が前記所定値
以下の領域(即ち、低車速領域)において動作せしめる
ようにした場合、車速が所定値以下の領域(即ち、低車
速領域)においてはスロットル中開度域における有効開
弁量が、第1の有効開弁量より大きい第2の有効開弁量
として設定されることとなり、車速が所定値以下の場合
において吸入空気量が十分に確保でき、極低速低負荷
(主にアイドル域)の外部負荷域(例えば、電気負荷
等)等に対するエンジン安定性を確保しつつ車両発進性
を向上することができる。
願発明の幾つかの好適な実施の形態を説明する。
1の実施の形態にかかるエンジンの吸気装置の概略構成
が示されている。
イクル4気筒エンジンとされており、図1において、符
号1は吸気弁開閉用のカム軸、2はクランク軸であり、
カム軸1とクランク軸2とは、それぞれのプーリ3,4
に架設されたタイミングベルト5を介して連動されるこ
ととなっている。また、本実施例のカム軸1は、各気筒
に対応して一対ずつ(例えば、Sポート用およびPポー
ト用)8個のカム6,6・・を備えており、該各カム6
は、軸方向一方側(図示左方)へいくほど径が大きくな
る円錐台形状の立体カムとされている。
噴射弁であり、各気筒への吸気管(図示省略)にそれぞ
れ臨んで設置されている。
るためのアクチュエータであり、該アクチュエータ8の
作動に伴うカム軸1の変位量に応じて各カム6と吸気弁
(図示省略)との当接部位が変化し、このことにより吸
気弁の開閉タイミング(換言すれば、開閉時期)、開弁
期間およびリフト量が変化されることとなっている。つ
まり、本実施の形態の場合、カム6およびアクチュエー
タ8が可変動弁機構の一部を構成することとなっている
のである。なお、カム軸1をプーリ3(換言すれば、ク
ランク軸2)に対して相対回転させる機構が併設されて
おり、吸気弁の開閉タイミングも変化せしめられること
となっている。この可変動弁機構における位相変化機構
の具体的構造については後に詳述する。
せて設置されており、イグニッションコイル10の二次
側に一対ずつ接続されている。つまり、第1および第4
気筒の点火装置9,9と第2および第3気筒の点火装置
9,9が同時に点火作動することとなっている。
は、図2に示すように、カム軸側のプーリ4とカム軸1
とは第1のヘリカルスプライン11および該ヘリカルス
プライン11に噛合する第1の中間部材12を介して相
対回転自在に連結されるとともに、前記プーリ4には、
第2のヘリカルスプライン13および該ヘリカルスプラ
イン13に噛合する第2の中間部材14を介してドラム
15が相対回転自在に連結されている。そして、該ドラ
ム15はクラッチ16のON作動によりカム軸1との間
で回転位相差が生じることとされている。また、前記ド
ラム15は、ツースホルダ17との係脱によりカム軸1
と共回り可能あるいは共回り不可能とされることとなっ
ている。該ツースホルダ17のドラム15への係脱は、
ソレノイド18のOFF/ONによりなされることとな
っている。符号19はプーリ4とドラム15との間に介
設されたリターン用の渦巻きバネ、20はツースホルダ
17をリターンさせるためのウェイブスプリングであ
る。
する。
ースホルダ17がドラム15から切り離された後、クラ
ッチ16がONされると、ドラム15とカム軸1とに回
転の位相差が生じるため、第1および第2の中間部材1
2,14が軸方向に移動せしめられる。この中間部材1
2,14の軸方向移動に伴ってカム軸1に対するプーリ
4の位相が変化する。この状態の下に、ソレノイド18
がOFF作動されると、ウェイブスプリング20の付勢
力によってツースホルダ17がドラム15に係合し、カ
ム6の位置が保持される。
の軸方向移動および上記位相変化機構の作用とにより、
吸気弁の開弁期間およびリフト量が変化せしめられるこ
ととなっているのである。この吸気弁の開弁期間および
リフト量により吸入空気量を左右する有効開弁量が定ま
ることとなっているが、以下の説明においてはリフト量
の変化により表現する。
回転数センサ、22はカム軸1の変位位置(換言すれ
ば、吸気弁の開弁期間およびリフト量)を検出するため
の位置センサ、23はクランク角信号SGTを検出する
クランクセンサ、24は気筒判別信号を検出する気筒判
別センサ、25はスロットルバルブの開度を検出するス
ロットルセンサ、26は車速センサである。
数信号、位置センサ22からの位置信号、クランクセン
サ23からのクランク角信号、気筒判別センサ24から
の気筒判別信号、スロットルセンサ25からのスロット
ル開度信号および車速センサ26からの車速信号はエン
ジンコントロールユニット(以下、ECUと略称する)
27へ入力され、前記ECU27からは、前記燃料噴射
弁7,7・・、アクチュエータ8、イグニッションコイ
ル10,10、クラッチ16、ソレノイド18へ各種制
御信号が出力されることとなっている。
ュータからなっており、図3に示すように、スロットル
センサ25からの情報として得られるスロットル開度t
voが所定の中開度域tvo1にある時の有効開弁量
(本実施の形態では、リフト量)を、スロットル開度t
voが前記中開度域tvo1より小さい所定値以下の時
における有効開弁量(中リフト量)より小さい第1の有
効開弁量(小リフト量)として設定する第1有効開弁量
設定手段271と、スロットル中開度域tvo1におけ
る有効開弁量を前記第1有効開弁量設定手段271によ
り設定される第1の有効開弁量(小リフト量)より大き
い第2の有効開弁量(中リフト量)として設定する第2
有効開弁量設定手段272とを備えて構成されている。
設定手段271は、車速センサ26からの情報として得
られる車速vが所定値v0を超えた領域において動作せ
しめられ、前記第2有効開弁量設定手段272は、車速
vが前記所定値v0以下の領域(車両発進時を含む)に
おいて動作せしめられることとなっている(図4参
照)。つまり、本実施の形態においては、前記ECU2
7は、第1有効開弁量設定手段271により有効開弁量
を設定する際に用いられる高車速用マップ(図5(イ)
参照)と、第2有効開弁量設定手段272により有効開
弁量を設定する際に用いられる低車速用マップ(図5
(ロ)参照)とを内蔵しているのである。
量設定手段272により設定される第2の有効開弁量
(中リフト量)は、スロットル開度tvoが前記中開度
域tvo1より小さい所定値以下の開度域における有効
開弁量と同一(即ち、中リフト量)となしてリフト量の
切換を行わないようにしているが、前記第2の有効開弁
量(リフト量)は、第1の有効開弁量(小リフト量)よ
り大きくなっていれば良い。
おいては、有効開弁量(リフト量)はエンジン回転数N
eに応じて中リフト量→中大リフト量→大リフト量と変
化せしめられることとなっている(図5参照)。
は、図6に示す通りである。
吸気装置の作用(換言すれば、有効開弁量制御)を図7
に示すフローチャートを参照して詳述する。
エンジン回転数Ne、スロットル開度tvo、車速v
等)が入力され、ステップS2においてスロットル開度
tvoが切換スロットル開度tvo1と比較され、tv
o>tvo1と判定された場合には、ステップS3におい
て車速vが切換車速v0と比較され、ここでv>v0と判
定された場合にはステップS4において判定フラッグX
vst=0とセットされる。また、ステップS2および
ステップS3においてtvo≦tvo1およびv≦v0と
判定された場合には、ステップS5において判定フラッ
グXvst=1とセットされる。
グXvst=0か否かの判定がなされ、Xvst=0と
判定された場合には、ステップS7において図5(イ)
に示す高車速用マップからエンジン回転数Neとスロッ
トル開度tvoとの関係から所定の有効開弁量(リフト
量)が読み出され、ステップS8において可変動弁機構
の作動により所定の有効開弁量が得られるような吸気弁
の開弁期間およびリフト量が設定され、その後ステップ
S1へリターンする。即ち、有効開弁量(リフト量)
は、中リフト量→小リフト量→大リフト量(本実施例の
場合、中リフト量→中大リフト量→大リフト量)へと設
定変更せしめられる。該設定は、第1有効開弁量設定手
段271からの指令により実行される。
と判定された場合には、ステップS9において図5
(ロ)に示す低車速用マップからエンジン回転数Neと
スロットル開度tvoとの関係から所定の有効開弁量
(リフト量)が読み出され、ステップS10において可変
動弁機構の作動により所定の有効開弁量が得られるよう
な吸気弁の開弁期間およびリフト量が設定され、その後
ステップS1へリターンする。即ち、有効開弁量(リフ
ト量)は、中リフト量→大リフト量(本実施の形態の場
合、中リフト量→中大リフト量→大リフト量)へと設定
変更せしめられる。該設定は、第2有効開弁量設定手段
272からの指令により実行される。
車速vが所定値v0を超えた高車速領域であってスロッ
トル開度tvoが所定の中開度域にある時には、第1有
効開弁量設定手段271の作動により、吸気弁の開弁期
間およびリフト量により定まる有効開弁量が、スロット
ル開度tvoが前記中開度域より小さい所定値以下の時
における有効開弁量より小さい第1の有効開弁量(小リ
フト量)に設定されることとなっているので、車速vが
所定値v0を超えた高車速領域におけるスロットル開度
の中開度域においては吸気弁の有効開弁量が絞られるこ
ととなり、スロットル開度tvoの中開度域において有
効開弁量を絞ることをしなかった場合に従来生じていた
ポンピングロスが大幅に低減される。従って、燃費向上
に大いに寄与することとなる(図4(ハ)参照)。
いてはスロットル中開度域における有効開弁量が、第1
の有効開弁量(小リフト量)より大きい第2の有効開弁
量(中リフト量)として設定されることとなっているた
め、車両発進時を含む低車速領域において吸入空気量が
十分に確保でき、極低速低負荷(主にアイドル域)の外
部負荷域(例えば、電気負荷等)等に対するエンジン安
定性を確保しつつ車両発進性を向上させることができる
(図4(ニ)参照)。
形態にかかるエンジンの吸気装置における有効開弁量制
御において用いられるマップが示されている。
有効開弁量の変更は、大・小2種類の切換によるものと
されており、高車速用マップにおいては、図8(イ)に
示すように、有効開弁量(リフト量)が、大リフト量→
小リフト量→大リフト量へと設定変更される一方、低車
速用マップにおいては、図8(ロ)に示すように、有効
開弁量(リフト量)が、大リフト量→大リフト量へと設
定変更されることとなっている。つまり、第2有効開弁
量設定手段272により設定される第2の有効開弁量
(リフト量)は、スロットル開度の変化にかかわらず大
状態に固定されることとなっているのである。このよう
にすれば、第2有効開弁量設定手段272による第2の
有効開弁量(リフト量)の設定を一度行えば済むことと
なり、制御量を少なくできる。その他の構成および作用
効果は第1の実施の形態と同様なので重複を避けて説明
を省略する。
成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない
範囲において適宜設計変更可能なことは勿論である。
定の中開度域にある時(あるいは車速が所定値を超えた
高車速領域であってスロットル開度が所定の中開度域に
ある時)には、可変動弁機構の作動により変化させられ
る吸気弁の開弁期間およびリフト量により定まる有効開
弁量を、スロットル開度が前記中開度域より小さい所定
値以下の時における有効開弁量より小さい第1の有効開
弁量に設定するようにして、スロットル開度の中開度域
(あるいは車速が所定値を超えた高車速領域におけるス
ロットル開度の中開度域)においては吸気弁の有効開弁
量を絞ることとしているので、スロットル開度の中開度
域において有効開弁量を絞ることをしなかった場合に従
来生じていたポンピングロスが大幅に低減されることと
なり、燃費向上に大いに寄与するという優れた効果があ
る。
の吸気装置の全体ハード構成図である。
の吸気装置における可変動弁機構の位相変化機構の概略
構成を示す断面図である。
の吸気装置におけるエンジンコントロールユニットの内
容を示すブロック図である。
ト、(ロ)はスロットル開度の時間変化を示すタイムチ
ャート、(ハ)は高車速用マップにより設定される有効
開弁量(リフト量)の時間変化を示すタイムチャート、
(ニ)は低車速用マップにより設定される有効開弁量
(リフト量)の時間変化を示すタイムチャートである。
エンジンの吸気装置における有効開弁量制御において用
いられる高車速用マップ、(ロ)は本願発明の第1の実
施の形態にかかるエンジンの吸気装置における有効開弁
量制御において用いられる低車速用マップである。
特性図である。
の吸気装置における有効開弁量制御の内容を示すフロー
チャートである。
エンジンの吸気装置における有効開弁量制御において用
いられる高車速用マップ、(ロ)は本願発明の第2の実
施の形態にかかるエンジンの吸気装置における有効開弁
量制御において用いられる低車速用マップである。
機構のアクチュエータ、21は回転数センサ、22は位
置センサ、23はクランクセンサ、25はスロットルセ
ンサ、26は車速センサ、27はエンジンコントロール
ユニット(ECU)、271は第1有効開弁量設定手
段、272は第2有効開弁量設定手段。
Claims (6)
- 【請求項1】 吸気弁の開弁期間とリフト量とによって
定まる有効開弁量を運転状態に応じて変化させる可変動
弁機構を備えたエンジンにおいて、スロットル開度が所
定の中開度域にある時の有効開弁量を、スロットル開度
が前記中開度域より小さい所定値以下の時における有効
開弁量より小さい第1の有効開弁量として設定する第1
有効開弁量設定手段が付設されていることを特徴とする
エンジンの吸気装置。 - 【請求項2】 車両発進時においては、スロットル中開
度域における有効開弁量を前記第1有効開弁量設定手段
により設定される第1の有効開弁量より大きい第2の有
効開弁量として設定する第2有効開弁量設定手段が付設
されていることを特徴とする前記請求項1記載のエンジ
ンの吸気装置。 - 【請求項3】 前記第2有効開弁量設定手段により設定
される第2の有効開弁量は、スロットル開度が前記中開
度域より小さい所定値以下の開度域における有効開弁量
と同一となしたことを特徴とする前記請求項2記載のエ
ンジンの吸気装置。 - 【請求項4】 前記可変動弁機構による有効開弁量の変
更は、大・小2種類の切換によるものとされており、前
記第2有効開弁量設定手段により設定される第2の有効
開弁量は、スロットル開度の変化にかかわらず大状態に
固定されることを特徴とする前記請求項2および請求項
3のいずれか一項記載のエンジンの吸気装置。 - 【請求項5】 前記第1有効開弁量設定手段は、車速が
所定値を超えた領域において動作せしめられることを特
徴とする前記請求項1ないし請求項4のいずれか一項記
載のエンジンの吸気装置。 - 【請求項6】 前記第2有効開弁量設定手段は、車速が
前記所定値以下の領域において動作せしめられることを
特徴とする前記請求項5記載のエンジンの吸気装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17645495A JP3551558B2 (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | エンジンの吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17645495A JP3551558B2 (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | エンジンの吸気装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0932592A true JPH0932592A (ja) | 1997-02-04 |
JP3551558B2 JP3551558B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=16013991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17645495A Expired - Fee Related JP3551558B2 (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | エンジンの吸気装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3551558B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015058851A (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置およびハイブリッド車両の制御方法 |
-
1995
- 1995-07-12 JP JP17645495A patent/JP3551558B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015058851A (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置およびハイブリッド車両の制御方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3551558B2 (ja) | 2004-08-11 |
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