JPH11336599A - 内燃機関における運転制御装置 - Google Patents

内燃機関における運転制御装置

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JPH11336599A
JPH11336599A JP10144149A JP14414998A JPH11336599A JP H11336599 A JPH11336599 A JP H11336599A JP 10144149 A JP10144149 A JP 10144149A JP 14414998 A JP14414998 A JP 14414998A JP H11336599 A JPH11336599 A JP H11336599A
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JP
Japan
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valve
intake
amount
exhaust
intake valve
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Pending
Application number
JP10144149A
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English (en)
Inventor
Hiroomi Nemoto
浩臣 根本
Tetsuya Ishiguro
哲矢 石黒
Takeshi Gomi
武嗣 五味
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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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
    • F02D13/0265—Negative valve overlap for temporarily storing residual gas in the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L2001/186—Split rocking arms, e.g. rocker arms having two articulated parts and means for varying the relative position of these parts or for selectively connecting the parts to move in unison
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】吸気弁および排気弁のうち少なくとも吸気弁
に、機関の運転状態に応じて該吸気弁の開弁開始時期を
変更可能としてアクチュエータが連結される内燃機関に
おいて、アクチュエータで吸気弁の開弁開始時期を変化
させるようにして吸気弁の開閉作動特性を任意に変化さ
せ得るようにした上で、吸気弁および排気弁の開弁ラッ
プに応じた適切な運転制御を行なう。 【解決手段】吸気弁の作動量を検出する作動量検出器の
検出値に基づいて吸気弁および排気弁の開弁ラップ量を
演算するとともに、該開弁ラップ量に基づいて燃料噴射
量、点火時期および排気系から吸気系への排ガス再循環
量の少なくとも１つを変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気弁および排気
弁のうち少なくとも吸気弁に、機関の運転状態に応じて
該吸気弁の開弁開始時期を変更可能としてアクチュエー
タが連結される内燃機関に関し、特に、吸気弁の開弁開
始時期の変更に応じて機関の作動を適切に制御するため
の運転制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、かかる内燃機関は、たとえば特開
平３−９２５２０号公報等で知られており、アクチュエ
ータで吸気弁を開閉駆動するようにして、吸気弁の作動
特性を機関の運転状態に応じて任意に変化させるように
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、アクチュエ
ータで吸気弁を開閉駆動するようにして、吸気弁の開弁
開始時期を任意に変化させる場合に、吸気弁および排気
弁がともに開弁してラップする状態が生じることがあ
り、そのような開弁ラップ時には、機関の燃焼室内で排
ガス再循環（内部ＥＧＲ）が生じて燃焼室内での燃焼状
態も変化することになる。したがって、吸気弁および排
気弁の開弁ラップが生じたときには、燃料噴射量、点火
時期、あるいは排気系から吸気系への排ガス再循環量を
変化させることで機関の適切な運転制御を行なうことが
望ましいのであるが、上記従来のものには、そのような
吸気弁および排気弁の開弁ラップに応じた制御について
の記述はない。
【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、アクチュエータで吸気弁の開弁開始時期を変
化させるようにして吸気弁の開閉作動特性を任意に変化
させ得るようにした上で、吸気弁および排気弁の開弁ラ
ップに応じた適切な運転制御を行なうことができるよう
にした内燃機関における運転制御装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、吸気弁および排気弁のうち
少なくとも吸気弁に、機関の運転状態に応じて該吸気弁
の開弁開始時期を変更可能としてアクチュエータが連結
される内燃機関において、吸気弁の作動量を検出する作
動量検出器と、該作動量検出器の検出値に基づいて吸気
弁および排気弁の開弁ラップ量を演算するとともに該開
弁ラップ量に基づいて燃料噴射量、点火時期および排気
系から吸気系への排ガス再循環量の少なくとも１つを変
化させる制御ユニットとを備えることを特徴とする。
【０００６】かかる構成によれば、作動量検出器で検出
される吸気弁の作動量の時間当たりの変化量すなわち作
動速度と、排気弁の閉弁終了時期および吸気弁の開弁開
始時期のクランク角差とに基づけば、吸気弁および排気
弁の開弁ラップ量を得ることが可能である。しかも開弁
ラップ量は、燃焼室内での内部ＥＧＲ量に対応するもの
であり、その内部ＥＧＲ量に基づいて、燃料噴射量、点
火時期および排気系から吸気系への排ガス再循環量の少
なくとも１つを変化させることで、内部ＥＧＲ量に応じ
て機関を適切に運転することができる。
【０００７】また請求項２記載の発明は、上記請求項１
記載の発明の構成に加えて、機関回転数を検出する回転
数検出器を含み、前記制御ユニットが該回転数検出器の
検出値に応じて前記開弁ラップ量を補正することを特徴
とし、かかる構成によれば、作動量検出器で検出した検
出値に基づいて演算した開弁ラップ量と、実際の開弁ラ
ップ量との間に機関回転数に応じた差が生じるのに基づ
き、機関回転数に応じて開弁ラップ量を補正することに
より、機関回転数に応じたより適切な運転制御が可能と
なる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【０００９】図１ないし図１１は本発明の一実施例を示
すものであり、図１は内燃機関の要部縦断面図、図２は
図１の２−２線拡大断面図、図３は図１の３−３線拡大
断面図、図４はアクチュエータの概略構成を示す断面
図、図５は吸気弁の開弁リフト特性図、図６は開弁開始
時のアクチュエータの作動状況を示す断面図、図７は開
弁保持状態でのアクチュエータの作動状況を示す断面
図、図８は閉弁作動時のアクチュエータの作動状況を示
す断面図、図９は閉弁保持状態でのアクチュエータの作
動状況を示す断面図、図１０は吸気弁および排気弁の開
弁ラップ状態を示す図、図１１は制御ユニットによる運
転制御手順を示すフローチャートである。
【００１０】先ず図１において、図示しないシリンダブ
ロックに摺動可能に嵌合されるピストンの上面およびシ
リンダヘッド１４間に燃焼室１５が形成され、シリンダ
ヘッド１４には、燃焼室１５の天井面に閉口するように
して一対の吸気弁口１６…ならびに一対の排気弁口１７
…が設けられ、両吸気弁口１６…は吸気ポート１８に連
通され、両排気弁口１７…は排気ポート１９に連通され
る。
【００１１】両吸気弁口１６…を個別に開閉可能な一対
の吸気弁としての吸気弁ＶI …のステム２０…は、シリ
ンダヘッド１４にそれぞれ設けられたガイド筒２１…に
摺動可能に嵌合され、各ガイド筒２１…から上方に突出
したステム２０…の上端部に設けられるリテーナ２２…
とシリンダヘッド１４との間には各ステム２０…を囲繞
するコイル状の弁ばね２３…が設けられ、それらの弁ば
ね２３…により吸気弁ＶI …は吸気弁口１６…を閉じる
方向に付勢される。また両排気弁口１７…を個別に開閉
可能な一対の排気弁ＶE …のステム２４…は、シリンダ
ヘッド１４にそれぞれ設けられたガイド筒２５…に摺動
可能に嵌合され、各ガイド筒２５…から上方に突出した
ステム２４…の上端部に設けられるリテーナ２６…とシ
リンダヘッド１４との間には各ステム２４…を囲繞する
コイル状の弁ばね２７…が設けられ、それらの弁ばね２
７…により排気弁ＶE …は排気弁口１７…を閉じる方向
に付勢される。
【００１２】上記両吸気弁ＶI …および両排気弁ＶE …
間には、図示しないクランク軸の軸線と平行なカム軸２
８が両吸気弁ＶI …の上端および両排気弁ＶE …の上端
よりも下方に位置するようにして回転自在に配置されて
おり、該カム軸２８は１／２の減速比で図１の反時計方
向に回転するようにして前記クランク軸に連動、連結さ
れる。しかもシリンダヘッド１４の上面にはオイルバス
３０が形成されており、前記カム軸２８は、該カム軸２
８が備える吸気側動弁カム２９I および排気側動弁カム
２９E を、オイルバス３０内のオイル中に浸潰させ得る
位置に配置される。
【００１３】両吸気弁ＶI …とカム軸２８の吸気側動弁
カム２９I との間には、カム軸２８の回転運動を吸気弁
ＶI …の開閉運動に変換可能な吸気側動弁装置３１I が
設けられ、両排気弁ＶE …と前記カム軸２８の排気側動
弁カム２９E との間には、カム軸２８の回転運動を排気
弁ＶE …の開閉運動に変換可能な排気側動弁装置３１ E
が設けられる。
【００１４】排気側動弁装置３１E は、カム軸２８と平
行な軸線を有して固定配置されるロツカアーム軸３２
と、該ロッカアーム軸３２に回動可能に支持されて両排
気弁Ｖ E …および排気側動弁カム２９E 間に設けられる
ロッカアーム３３とを備える。ロッカアーム３３の一端
には排気側動弁カム２９E に接触するカムスリッパ３４
が設けられ、ロッカアーム３３の他端には、両排気弁Ｖ
E …の上端にそれぞれ接触する一対のタペットねじ３５
…が、進退位置を調節可能としてそれぞれねじ込まれ
る。
【００１５】吸気側動弁装置３１I は、遊星ギヤ機構３
６と、ヘッドカバー５２に固定される電気式のアクチュ
エータ５１とを備える。
【００１６】図２および図３を併せて参照して、遊星ギ
ヤ機構３６は、軸線まわりに回動可能なサンギヤ３７
と、該サンギヤ３７と同一軸線まわりに回動可能として
サンギヤ３７を囲繞するリングギヤ３８と、複数の遊星
ギヤ４０…を前記サンギヤ３７およびリングギヤ３８の
軸線と平行な軸線まわりに回転自在に支持するとともに
それらの遊星ギヤ４０…のサンギヤ３７まわりの公転に
連動して回動するキャリア３９とで構成される。
【００１７】この遊星ギヤ機構３６を構成するサンギヤ
３７、リングギヤ３８およびキャリア３９のうち、サン
ギヤ３７の両側には、支軸４１の軸線方向に間隔をあけ
た位置で両吸気弁ＶI …側に延びる一対の連結腕４２，
４２の基部４２ａ, ４２ａが嵌合、固着されており、こ
れらの連結腕４２, ４２の先端部には、両吸気弁ＶI…
におけるステム２０…の上端にそれぞれ接触するタペッ
トねじ４３, ４３が進退位置を調節可能としてそれぞれ
ねじ込まれる。これにより、サンギヤ３７は両吸気弁Ｖ
I …に連動、連結されることになり、サンギヤ３７の回
動に応じて両吸気弁ＶI …が開閉駆動される。
【００１８】支軸４１は、カム軸２８の軸線と平行な軸
線を有するものであり、シリンダヘッド１４上に固定さ
れているホルダ５０，５０…で固定的に保持される。
【００１９】遊星ギヤ機構３６を構成する構成要素のう
ちキャリア３９は、前記連結腕４２, ４２の基部４２
ａ, ４２ａでそれぞれ回転自在に支持される一対のリン
グ板状の支持板３９ａ, ３９ａと、支軸４１の軸線と平
行な軸線を有して両支持板３９ａ, ３９ａに両端が支持
される複数たとえば６本の軸３９ｂ, ３９ｂ…とを有す
るものであり、支軸４１の周方向に等間隔をあけた位置
に配置される各軸３９ｂ, ３９ｂ…で、サンギヤ３７の
外周およびリングギヤ３８の内周に噛合う遊星ギヤ４
０, ４０…が回転自在に支持される。
【００２０】キャリア３９が備える両支持板３９ａ, ３
９ａには、吸気側動弁カム２９I 側に延びるローラ保持
腕４５, ４５が一体に設けられており、両ローラ保持腕
４５，４５の内面と両支持板３９ａ, ３９ａの内面との
間には段部４６，４６が形成される。これらのローラ保
持腕４５, ４５の先端部間に遊星ギヤ４０, ４０…の軸
方向全長よりも長いローラ４４が軸支される。すなわち
支軸４１の軸線と平行な軸線を有するローラ軸４７の両
端が両ローラ保持腕４５, ４５の先端部間に固定され、
ローラ４４と、前記ローラ軸４７との間にニードルベア
リング４８が介装される。
【００２１】遊星ギヤ機構３６を構成する構成要素のう
ちリングギヤ３８は、キャリア３９で回転自在に支持さ
れる。すなわち円筒状に形成されているリングギヤ３８
の両端が、キャリア３９における両支持板３９ａ, ３９
ａの内面外周縁部でそれぞれ回転自在に支持されること
になり、両支持板３９ａ, ３９ａに連なるローラ保持腕
４５, ４５に対応する部分では、リングギヤ３８の両端
が、支持板３９ａ, ３９ａおよびローラ保持腕４５, ４
５間に形成されている段部４６, ４６で回転自在に支持
されることになる。
【００２２】リングギヤ３８には、支軸４１の軸線と直
交する方向に延びる制御腕４９が一体に設けられる。ま
たヘッドカバー５２には、前記制御腕４９にほぼ直交す
る方向で接触するロッド５７を備えるアクチュエータ５
１が固定される。
【００２３】図４において、アクチュエータ５１は、円
筒状に形成されるハウジング５３と、該ハウジング５３
内の一端側に固定配置される第１電磁石５４と、ハウジ
ング５３内の他端側に固定配置される第２電磁石５５
と、両電磁石５４，５５間でハウジング５３内に収納さ
れるプランジャ５６と、該プランジャ５６に基端が連設
されて第１電磁石５４の中心部およびハウジング５３を
軸方向移動自在に貫通するロッド５７と、ハウジング５
３の外方でロッド５７の先端側に固定されるばね受け部
５７ａおよびハウジング５３間に設けられる設けられる
戻しばね５８とを備え、ロッド５７の先端をリングギヤ
３９の制御腕４９に当接させることを可能とし、ヘッド
カバー５２に固定される。しかも戻しばね５８のばね荷
重は、弁ばね２３のばね荷重に比べて極めて小さく設定
される。
【００２４】このアクチュエータ５１では、第１および
第２電磁石５４，５５の励磁・消磁を切換えることによ
り、プランジャ５６すなわちロッド５７を往復駆動する
ことができる。而して第１電磁石５４でプランジャ５６
を吸引したときには吸気弁Ｖ I …を開弁方向に駆動する
動力が遊星ギヤ機構３６のリングギヤ３８に作用し、ま
た第２電磁石５５でプランジャ５６を吸引したときには
アクチュエータ５１から遊星ギヤ機構３６のリングギヤ
３８に動力が作用することはなく、吸気弁ＶI…は弁ば
ね２３のばね力により吸気側動弁カム２９I のカムプロ
フィルに応じた特性で作動することになる。
【００２５】ところで、吸気弁ＶI …の開弁時におい
て、該吸気弁ＶI …は図５で示すリフト特性で開閉作動
することになる。この図５において、吸気側動弁カム２
９I は、該吸気側動弁カム２９I だけで吸気弁ＶI …を
開閉駆動したときには、鎖線で示すようなリフト特性が
得られるカムプロフィルを有するものであり、このカム
プロフィルによれば、開弁作動開始時に緩やかな緩衝曲
線Ｃ1 を描くとともに、閉弁着座直前に緩やかな緩衝曲
線Ｃ2 を描くリフト特性が得られる。
【００２６】而して前記アクチュエータ５１は、吸気弁
ＶI の開弁開始時である時刻ｔ1 において、吸気側動弁
カム２９I で定まる開弁開始時期とは無関係に吸気弁Ｖ
I …の開弁作動を開始することができ、図６で示すよう
に、第１電磁石５４を励磁してプランジャ５６を吸引作
動せしめ、第２電磁石５５を消磁する。そうすると、ロ
ッド５７がリングギヤ３８の制御腕４９を押すことによ
りサンギヤ３７が回動して、両吸気弁ＶI …を開弁方向
に作動せしめることになる。この際、ローラ４４を介し
てローラ保持腕４５…が吸気側動弁カム２９I で押され
るようになると、サンギヤ３７にはアクチュエータ５１
からの動力ならびに吸気側動弁カム２９ I からの動力が
相乗して作用し、アクチュエータ５１の作動量に伴なう
リフト量と、吸気側動弁カム２９I によるリフト量との
合計量だけ吸気弁ＶI …がリフトすることになる。すな
わち吸気弁ＶI の最大リフト量がたとえば８ｍｍである
ときに、たとえば７ｍｍをアクチュエータ５１で負担
し、たとえば１ｍｍを吸気側動弁カム２９I で負担する
ようにすることができる。
【００２７】吸気弁ＶI …のリフト量が最大となった時
刻ｔ2 からは、図７で示すように第１電磁石５４にプラ
ンジャ５６を吸引せしめたままとし、時刻ｔ3 で第１電
磁石５４を消磁するとともに第２電磁石５５を励磁する
と、吸気弁ＶI …は弁ばね２３のばね力で閉弁作動を開
始することになり、アクチュエータ５１では、図８で示
すように、ロッド５７が制御腕４９で押され、プランジ
ャ５６が第２電磁石５５側に吸引されることになる。こ
れにより吸気弁ＶI …の閉弁着座直前の時刻ｔ 4 からは
吸気側動弁カム２９I のカムプロフィルで定まるリフト
特性を示すようになり、吸気弁ＶI …は緩衝曲線Ｃ2 に
従って緩やかに閉弁着座する。
【００２８】吸気弁ＶI …の閉弁着座後には、図９で示
すようにプランジャ５６が第２電磁石５５側に吸引され
たまであり、アクチュエータ５１のロッド５７の先端
と、制御腕４９との間には間隙が生じており、戻しばね
５８のばね力が遊星ギヤ３６に作用することはなく、吸
気弁ＶI …の作動を乱すことはない。
【００２９】このようにして、第１電磁石５４の励磁開
始タイミングを制御することにより吸気弁ＶI …の開弁
開始時期を自在に変化させることができるとともに、第
２電磁石５５の励磁開始タイミングを制御することによ
り吸気弁ＶI …の閉弁開始時期を自在に変化させること
ができる。
【００３０】前記アクチュエータ５１には、吸気弁ＶI
…の作動量を代表するものとして該アクチュエータ５１
の作動量を検出する作動量検出器６０が付設される。こ
の作動量検出器６０は、図４で示すように、アクチュエ
ータ５１におけるハウジング５３の他端側（第２電磁石
５５側）外面に固定されるケース６１と、アクチュエー
タ５１におけるプランジャ５６に一端が同軸に連設され
て第２電磁石５５およびハウジング５３を軸方向移動自
在に貫通するとともに前記ケース６１内に他端が突入さ
れる検出ロッド６２と、ケース６１内で検出ロッド６２
の他端に固定されるブラシホルダ６３と、該ブラシホル
ダ６３に取付けられるブラシ６４を摺接させるようにし
てケース６１の内面に固定される抵抗体６４とで構成さ
れるものであり、アクチュエータ５１の作動量すなわち
プランジャ５６の作動位置に応じたブラシ６４の抵抗体
６５への摺接位置に応じた電位が作動量検出器６０から
出力される。
【００３１】アクチュエータ５１の作動すなわち吸気弁
ＶI …の開閉作動は制御ユニット５９により制御される
のであるが、吸気弁の開弁開始時期を任意に変化させる
場合に、図１０で示すように、吸気弁および排気弁がと
もに開弁してラップする状態が生じることがあり、その
ような開弁ラップ時には、機関の燃焼室内で排ガス再循
環（内部ＥＧＲ）が生じて燃焼室１５内での燃焼状態も
変化することになる。したがって、吸気弁ＶI …および
排気弁ＶE …の開弁ラップが生じたときには、燃料噴射
量、点火時期、あるいは排気系から吸気系への排ガス再
循環量を変化させることで機関の適切な運転制御を行な
うことが望ましい。そこで、制御ユニット５９は、作動
量検出器６０の出力、ならびに機関の回転数を検出する
回転数検出器６６（図１参照）の検出値に基づいて、図
１１で示す手順に従って機関の運転を制御する。
【００３２】図１１において、ステップＳ１では、吸気
弁ＶI …の開弁開始時期が排気弁Ｖ E …の閉弁終了時期
よりも前であるかどうか、すなわち開弁ラップが生じる
かどうかを判断し、開弁ラップが生じていると判断した
ときには、ステップＳ２に進む。
【００３３】ステップＳ２では、吸気弁ＶI …の開弁開
始時期から排気弁ＶE …の閉弁終了時期までのクランク
角であるラップ角度αを記憶し、次のステップＳ３でア
クチュエータ５１を駆動する。
【００３４】ステップＳ４では、吸気弁ＶI …の開弁速
度を算出するのであるが、この開弁速度算出にあたって
は、アクチュエータ５１の作動量を検出する作動量検出
器６０の検出値を、吸気弁ＶI …が所定のリフト量Ｌ
（図１０参照）に達するまでに一定のサンプリング周期
で読込み、吸気弁ＶI …を所定のリフト量Ｌまで開弁駆
動したときの作動量検出器６０の検出値をサンプリング
回数で除することにより、吸気弁ＶI …の開弁速度を得
るようにしている。
【００３５】ステップＳ５では、ステップＳ４で得た開
弁速度と、ステップＳ２で記憶したラップ角度αとに基
づき、予め定めたマップ上で開弁ラップのラップ量（図
１０の斜線で示す部分の面積）を検索する。
【００３６】ステップＳ６では、ステップＳ５で得た開
弁ラップ量を、回転数検出器６６で検出した機関回転数
に応じて補正の内容するものであり、機関回転数が大で
あるときにはラップ量を小さく、機関回転数が小である
ときにはラップ量を大きく補正することになる。
【００３７】さらにステップＳ７では、ステップＳ６で
補正した後の開弁ラップ量に基づいて、燃料噴射量、点
火時期および吸気系から排気系への排ガス再循環量（外
部ＥＧＲ量）を補正する。而して燃料噴射量について
は、開弁ラップ量が大のときには噴射量を少なくするよ
うに補正し、点火時期については、開弁ラップ量が大の
ときに点火時期が早くなるように補正し、外部ＥＧＲ量
については、開弁ラップ量が大のときに外部ＥＧＲ量を
少なくするように補正することになる。
【００３８】一方、ステップＳ１において、開弁ラップ
が生じないと判断したときには、ステップＳ８でアクチ
ュエータ５１を駆動し、ステップＳ９で、燃料噴射量、
点火時期および外部ＥＧＲ量をそれまでの値のまま維持
することになる。
【００３９】次にこの実施例の作用について説明する
と、吸気弁ＶI …は、基本的にはアクチュエータ５１に
より開閉駆動され、該吸気弁ＶI …の作動特性をアクチ
ュエータ５１の作動制御により自在に変化させることが
できる。しかも吸気弁ＶI …の閉弁作動時にはアクチュ
エータ５１の動力を遊星ギヤ機構３６に入力することを
停止することにより、吸気弁ＶI …の閉弁作動が吸気側
動弁カム２９I のカムプロフィルに応じたものとなる。
また吸気側動弁カム２９I のカムプロフィルは、吸気弁
ＶI …の閉弁着座直前には緩衝曲線Ｃ2 を描くリフト特
性が得られるように定められており、したがって吸気弁
ＶI …の閉弁着座直前には、吸気側動弁カム２９I のカ
ムプロフィルに応じて吸気弁ＶI …を緩やかに着座せし
め、吸気弁ＶI …のバウンスが生じることを防止するこ
とができる。これにより、吸気弁Ｖ I …の緩やかな作動
を得るためにアクチュエータ５１の作動を制御ユニット
５９で細かく制御することが不要であり、アクチュエー
タ５１の作動制御を単純化することができる。
【００４０】また吸気弁ＶI …を駆動するアクチュエー
タ５１の作動量を検出する作動量検出器６０は、実質的
には吸気弁ＶI …の作動量を検出するものであり、制御
ユニット５９は、作動量検出器６０の検出値の時間当た
りの変化量すなわち作動速度と、排気弁ＶE …の閉弁終
了時期および吸気弁ＶI …の開弁開始時期のクランク角
差であるラップ角αとに基づいて、燃焼室１５内での内
部ＥＧＲ量に対応するものとして、吸気弁ＶI …および
排気弁ＶE …の開弁ラップ量を得るとともに、その開弁
ラップ量に基づいて、燃料噴射量、点火時期および排気
系から吸気系への排ガス再循環量を変化させるようにし
ている。したがって、内部ＥＧＲ量に応じて機関を適切
に運転することができる。
【００４１】しかも作動量検出器６０で検出した検出値
に基づいて演算した開弁ラップ量と、実際の開弁ラップ
量との間に機関回転数に応じた差が生じるのであるが、
制御ユニット５９は、機関回転数を検出する回転数検出
器６６の検出値に応じて開弁ラップ量を補正するので、
機関回転数に応じたより適切な運転制御が可能となる。
【００４２】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【００４３】たとえば上記実施例では、開弁ラップ量に
応じて、燃料噴射量、点火時期および排気系から吸気系
への排ガス再循環量を全て変化させるようにしたが、燃
料噴射量、点火時期および排気系から吸気系への排ガス
再循環量の少なくとも１つを変化させるようにすればよ
い。
【００４４】また上記実施例では、排気弁ＶE …の作動
特性を一定としたものについて説明したが、排気弁ＶE
…の作動特性を変化させるようにしたものについても本
発明を適用することができる。
【００４５】さらに上記実施例では、作動量検出器６０
でアクチュエータ５１の作動量を検出するようにした
が、吸気弁ＶI …の作動量を直接検出するようにしても
よく、またアクチュエータ５１および吸気弁ＶI …間に
設けられる遊星ギヤ機構３６におけるサンギヤ３７、リ
ングギヤ３８およびキャリア３９のいずれかの作動量を
検出するようよしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、燃焼室内での内部ＥＧＲ量に対応した吸気弁および
排気弁の開弁ラップ量を得るようにし、内部ＥＧＲ量の
変化に応じて燃料噴射量、点火時期および排気系から吸
気系への排ガス再循環量の少なくとも１つを変化させる
ことにより、内部ＥＧＲ量に応じて機関を適切に運転す
ることができる。
【００４７】また請求項２記載の発明によれば、機関回
転数に応じて開弁ラップ量を補正するようにして、機関
回転数に応じたより適切な運転制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の要部縦断面図である。
【図２】図１の２−２線拡大断面図である。
【図３】図１の３−３線拡大断面図である。
【図４】アクチュエータの概略構成を示す断面図であ
る。
【図５】吸気弁の開弁リフト特性図である。
【図６】開弁開始時のアクチュエータの作動状況を示す
断面図である。
【図７】開弁保持状態でのアクチュエータの作動状況を
示す断面図である。
【図８】閉弁作動時のアクチュエータの作動状況を示す
断面図である。
【図９】閉弁保持状態でのアクチュエータの作動状況を
示す断面図である。
【図１０】吸気弁および排気弁の開弁ラップ状態を示す
図である。
【図１１】制御ユニットによる運転制御手順を示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
５１・・・アクチュエータ ５９・・・制御ユニット ６０・・・作動量検出器 ６６・・・回転数検出器 ＶE ・・・排気弁 ＶI ・・・吸気弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｊ 41/04 ３０１ 41/04 ３０１Ｚ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ａ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸気弁（ＶI ）および排気弁（ＶE ）の
    うち少なくとも吸気弁（ＶI ）に、機関の運転状態に応
    じて該吸気弁（ＶI ）の開弁開始時期を変更可能として
    アクチュエータ（５１）が連結される内燃機関におい
    て、吸気弁（Ｖ I ）の作動量を検出する作動量検出器
    （６０）と、該作動量検出器（６０）の検出値に基づい
    て吸気弁（ＶI ）および排気弁（ＶE ）の開弁ラップ量
    を演算するとともに該開弁ラップ量に基づいて燃料噴射
    量、点火時期および排気系から吸気系への排ガス再循環
    量の少なくとも１つを変化させる制御ユニット（５９）
    とを備えることを特徴とする内燃機関における運転制御
    装置。
  2. 【請求項２】 機関回転数を検出する回転数検出器（６
    ６）を含み、前記制御ユニット（５９）が該回転数検出
    器（６６）の検出値に応じて前記開弁ラップ量を補正す
    ることを特徴とする請求項１記載の内燃機関における運
    転制御装置。
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