JP2000034940A - バルブオーバーラップ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 緩慢燃焼がおこなわれる場合にバックファイ
アが発生しないようにバルブオーバーラップ期間を縮小
する。 【解決手段】 緩慢燃焼であることを示すフラグＸＳＬ
ＣがＯＮの場合（ステップ６２で肯定判定）には、バル
ブ特性制御装置にオーバーラップ期間を小にする指令を
発する（ステップ６６）。所定期間内にスロットル開度
が所定の大きさ以上変化した回数が、予め定めた値を超
えた場合と緩慢燃焼と判定する。あるいは、空燃比のず
れが大きい場合に緩慢燃焼と判定する。緩慢燃焼でない
場合はマップから読み込んだ目標オーバーラップ期間に
なるようにバルブ特性制御装置に指令を発する（ステッ
プ６３、６４、６５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用内燃機関のバ
ルブオーバーラップ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】運転条件に応じて予め定めたマップ等に
基づきバルブオーバーラップ期間を変更するバルブオー
バーラップ変更装置が公知である。これらの装置は、基
本的に定常状態の負荷等の運転条件に対してバルブオー
バーラップ期間を定めたもので、負荷が小さいところで
はオーバーラップ期間を小さくして燃焼の安定性を図
り、負荷が大きいところではオーバーラップ期間を大き
くして内部ＥＧＲを増大して燃費の向上を図るものであ
る。さらに、特開平８−２７０４６７号公報では、減速
時にオーバーラップ期間を強制的に小さくして減速時の
燃焼を安定させることが開示されている。ところで、加
減速が繰り返された時も空燃比制御が乱れ、その結果、
燃焼の遅い緩慢燃焼が発生し、これに、オーバーラップ
期間の増大が加わっていると、さらに燃焼が遅くなっ
て、バックファイアを発生するが、このような場合には
前記公報の装置では充分に対処ができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
み、緩慢燃焼がおこなわれる場合にバックファイアが発
生しないようにバルブオーバーラップ期間を縮小するバ
ルブオーバーラップ制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、運転条件に応じてバルブオーバーラップ期間を予め
定められた値に制御する車両用内燃機関のバルブオーバ
ーラップ制御装置において、機関の燃焼が燃焼速度が小
さく燃焼が遅くまで続く緩慢燃焼であるか否かを判定す
る緩慢燃焼判定手段と、緩慢燃焼であると判定された場
合にはバルブオーバーラップを強制的に縮小するバルブ
オーバーラップ強制縮小手段とを具備するオーバーラッ
プ制御装置が提供される。この様に構成されたバルブオ
ーバーラップ制御装置では、緩慢燃焼の場合にはバルブ
オーバーラップ期間が縮小されるので、内部ＥＧＲの増
大による、燃焼のさらなる遅れが回避され、バックファ
イアの発生が防止される。

【０００５】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、緩慢燃焼判定手段が、予め定めた所定時間に
おいてスロットルが予め定めた所定の開度以上変化した
スロットル開度変化回数を検出し、スロットル開度変化
回数が予め定めた所定の回数を超えた場合に緩慢燃焼で
あると判定する手段とされたバルブオーバーラップ制御
装置が提供される。この様に構成されたバルブオーバー
ラップ制御装置では、予め定めた所定時間においてスロ
ットルが予め定めた所定の開度以上変化したスロットル
開度変化回数が予め定めた所定の回数を超えた場合に緩
慢燃焼であると判定されて、バルブオーバーラップ期間
が縮小されるので、内部ＥＧＲの増大による、燃焼のさ
らなる遅れが回避され、バックファイアの発生が防止さ
れる。

【０００６】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
において、緩慢燃焼判定手段が、空燃比を検出し、検出
した空燃比を予め定めた判定値と比較して緩慢燃焼か否
かを判定する手段とされているバルブオーバーラップ制
御装置が提供される。この様に構成されたバルブオーバ
ーラップ制御装置では、空燃比を検出し、検出した空燃
比が予め定めた判定値を超えた場合に緩慢燃焼であると
判定されて、バルブオーバーラップ期間が縮小されるの
で、内部ＥＧＲの増大による、燃焼のさらなる遅れが回
避され、バックファイアの発生が防止される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形
態の全体の構造を示す図である。エンジン１の吸気ポー
ト（図示せず）には、吸気管２、サージタンク３、吸気
マニホールド４を介して吸入空気が供給される。吸気管
２にはエアクリーナ５とエアフローメータ２１１と電子
スロットル２５１が配設されている。吸気マニホールド
４には各気筒毎に燃料噴射弁２５２が取り付けられてい
る。

【０００８】一方、エンジン１の排気ポート（図示しな
い）には排気マニホールド６が取り付けられ、排気マニ
ホールド６の下流に接続された排気管７内には触媒８が
配設されている。触媒８の上流には空燃比センサ２１４
が配設されていて、空燃比センサ２１４の信号をもと
に、触媒８が最適に浄化作用をおこなうように燃料噴射
弁２５２の燃料噴射量がフィードバック制御される。ま
た、エンジン１の各気筒に対してイグナイタ一体式の点
火栓２５３が配設されている。

【０００９】また、エンジン１には、特に、本発明に係
わるものとして、前述した、エアフローメータ２１１の
他に、クランクシャフトの角度位置を検出するクランク
ポジションセンサ２１２、吸気カムシャフト５０、排気
カムシャフト５０’の位相を検出するカム角センサ２１
３、２１３’等のセンサが配設されていて、これらのセ
ンサからの信号は電子制御ユニット（ＥＣＵ）２００に
送られる。

【００１０】エアフローメータ２１１は負荷としての吸
入空気量ＧＡに応じた信号電圧を発生する。クランクポ
ジションセンサ２１２は構造の詳細は省略するが、例え
ば、クランクシャフトに取り付けられた信号発生円板の
突起に近接して電磁ピックアップが配され、この電磁ピ
ックアップが突起が通過する毎に信号電圧を発生する。
信号発生円板の突起は１０°毎に設けられているが、２
つ欠歯しているので３４個ある。欠歯箇所は例えば１番
気筒の上死点に対して所定の角度位置に設けられている
ので、欠歯箇所が発した信号から上死点を正確に求める
もとができる。そして、１０°おきに発生される信号は
さらに分周され計測時点の上死点からのクランク角度を
精確にもとめることができる。

【００１１】吸気カム角センサ２１３と排気カム角セン
サ２１３’は、カムシャフトの適切な場所に設けられた
信号発生突起に近接して電磁ピックアップが突起が通過
する毎に信号電圧を発生するというものである。この突
起は、カムシャフトの１回転につき１回、すなわちクラ
ンクシャフト２回転につき１回信号を発生する。この突
起は、例えば、第１気筒のカム山の最大リフト時に信号
を発生する様に設けられている。

【００１２】ＥＣＵ２００は相互に連結された入力イン
ターフェイス２１０、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２２
０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２３０、リード
オンリメモリ（ＲＯＭ）２４０、出力インターフェイス
２５０から成るデジタルコンピュータである。

【００１３】ＥＣＵ２００のＣＰＵ２２０は、入力イン
ターフェイス２１０に入力され必要に応じて変換された
各センサの信号、ＲＯＭ２４０に記憶されたデータ等、
から後述する本発明にかかわる演算をおこない出力イン
ターフェイス２５０を介して後述のバルブ特性制御装置
１００、１００’に出力して本発明の制御を実行する。

【００１４】また、吸気バルブ（図示しない）の開弁期
間の位相、および、排気バルブ（図示しない）の開弁期
間の位相を変えるために、全く同じ構造のベーンタイプ
のバルブ特性制御装置１００と１００’が、吸気カムシ
ャフト５０、排気カムシャフト５０’に取り付けられて
いる。そこで、以下、吸気カムシャフト５０に取り付け
られたバルブ特性制御装置１００を例にして説明する。

【００１５】図２は吸気カムシャフト５０に取り付けら
れたこのベーンタイプのバルブ特性制御装置１００を吸
気カムシャフト５０の中心軸線Ｘを通る平面で切った断
面図である。図２を参照すると、クランクシャフト（図
示しない）によりチェーン（図示しない）を介して１／
２の回転比で駆動されるギア１０に、ギア１０と共働し
て進角油室１１０と遅角油室１２０を形成するハウジン
グ２０とサイドカバ−３０がＢ１（４本の内１本のみ図
示）により固定されている。ハウジング２０の内側には
ロータ４０が所定角度回動自在に配設されている。ロー
タ４０は吸気カムシャフト５０にボルトＢ２で固定され
ている。

【００１６】図３はサイドカバー３０とボルトＢ１、ボ
ルトＢ２を除去した状態でバルブ特性制御装置１を軸端
側（図１の左側）から見た図である。図３に示されるよ
うにハウジング２０は外周部２１と４つの内側突起部２
２からなる。内側突起部２２の内周側にはシール部材２
３が配設されている。２４はボルトＢ１が通る穴であ
る。図２においては、ハウジング２０は吸気カムシャフ
ト５０の中心軸線Ｘよりも上側では外周部２１と内側突
起部２２が一体でシール部材２３と共に示され、吸気カ
ムシャフト５０の中心軸線Ｘよりも下側ではハウジング
２０は外周部２１が示されており、破線２０’は外周部
２１と内側突起部２２の境目である。

【００１７】また、図３に示されるように、ロータ４０
はボス４１とそこから放射状に外側に突き出た４つのベ
ーン４２から成る。各ベーン４０の外周側にはシール部
材４３が配設されている。図２においては、ロータ４０
は、吸気カムシャフト５０の中心軸線Ｘよりも上側では
ボス４１のみが示され、吸気カムシャフト５０の中心軸
線Ｘよりも下側ではボス４１とベーン４２が一体でシー
ル部材４３と共に示されており、破線４０’はボス４１
とベーン４２の境目である。

【００１８】ロータ４０のボス４１には進角時にカムシ
ャフト内進角油路５５を通って来た作動油をボス４１の
中央部のボルトＢ２の周りに形成される中央油室４４に
導く２本の傾斜油路４５と、中央油室４４から、ロータ
４０のベーン４２とハウジング２０の内側突起部２２の
間に形成される、進角油室１１０に作動油を導入する４
本の分配油路４６が形成されている。

【００１９】図２に戻り吸気カムシャフト５０に注目す
ると、吸気カムシャフト５０は外側フランジ５１と内側
フランジ５２の間で、半割りの上側メタルベアリング６
０Ａ、下側メタルベアリング６０Ｂを介して、シリンダ
ヘッド７０とカムキャップ８０により回転自在に支持さ
れている。そして、外側フランジ５１と内側フランジ５
２の間で、内側フランジ５２に近い方に環状進角油路５
３が、外側フランジ５２に近い方に環状遅角油路５４が
形成されている。

【００２０】環状進角油路５３は中心軸線Ｘに平行に形
成されたカムシャフト内進角油路５５と短い油路５５ａ
を介して連通している。そしてカムシャフト内進角油路
５５はロータ４０の傾斜油路４５に連通している。環状
遅角油路５４は中心軸線Ｘに平行に形成されたカムシャ
フト内遅角油路５６と短い油路５６ａを介して連通して
いる。カムシャフト内進角油路５６は外側フランジ５１
よりも軸端側に設けられている軸端側環状遅角油路５７
に連通している。軸端側環状遅角油路５７は、ギヤ１０
の内周側に設けられたギヤ内環状油路１１とギヤ内分配
油路１２を介して、遅角油室１２０に連通している。

【００２１】一方、シリンダヘッド７０には各油室への
作動油の供給を制御するオイルコントロールバルブ９０
が嵌入されている。図４にオイルコントロールバルブ９
０の詳細を示す。図４に示されているようにオイルコン
トロールバルブ９０はスリーブ９１内で電磁ソレノイド
９２のプランジャ９３とスプリング９４によってスプー
ル弁９５を移動して作動油の流れ方向を切り換える。

【００２２】スリーブ９１は進角ポート９１ａ、遅角ポ
ート９１ｂ、供給ポート９１ｃ、ドレインポート９１
ｄ、９１ｅを有している。一方、スプール弁９５は、４
つのランド９５ａ、９５ｂ、９５ｃ、９５ｄと、３つの
溝通路９５ｅ、９５ｅ、９５ｆを有する。そして電磁ソ
レノイド９２は電子コントロールユニット（以下ＥＣ
Ｕ）２００からの信号によりデューテイ制御で励磁され
るがそのデューティ比を変えることによりスプール弁９
５の位置が変化させて作動油の進角油室１１０、遅角油
室１２０への給排を制御する。

【００２３】例えば、デューティ比１００％で励磁され
るとスプール弁９５は最も左側まで移動し進角ポート９
１ａは全開で供給ポート９１ｃと連通され、遅角ポート
９１ｂが全開でドレインポート９１ｅと連通され、バル
ブ特性制御装置１００の進角油室１１０に向けて作動油
が最大能力で供給され、遅角油室１２０から作動油が最
大能力で排出され、吸気カムシャフト５０はクランクシ
ャフトに対して最大速度で進角方向に移動する。

【００２４】また、デューテイ比０％（励磁されない）
の場合は、スプール弁９５は最も右側まで移動し供給ポ
ート９１ｃと遅角ポート９１ｂが全開で連通され、進角
ポート９１ａがドレインポート９１ｄと全開で連通さ
れ、バルブ特性制御装置１００の遅角油室１２０に向け
て作動油が最大能力で供給され、進角油室１１０から作
動油が最大能力で排出され、吸気カムシャフト５０はク
ランクシャフトに対して最大速度で遅角方向に移動す
る。図４はこの供給ポート９１ｃと遅角ポート９１ｂが
全開で連通された状態を示している。

【００２５】一方、エンジン１は吸気カムシャフト５０
のクランクシャフトに対する位相差を検出するカム角セ
ンサ２１３を有していて（図１参照）、吸気カムシャフ
ト５０のクランクシャフトに対する位相差が予め定めた
位相差になると、電磁ソレノイド９２は中間のデューテ
イ比で励磁されスプール弁９５はランド９５ａ、９５
ｂ、９５ｃ、９５ｄによって、進角ポート９１ａと供給
ポート９１ｃ、ドレインポート９１ｄとの連通をそれぞ
れ遮断し、遅角ポート９１ｂと供給ポート９１ｃ、ドレ
インポート９１ｄとの連通をそれぞれ遮断する位置で停
止し、吸気カムシャフト５０はクランクシャフトに対し
てその位相差を保つ。

【００２６】図２において、７１で示されるのはオイル
コントロールバルブ９０の進角ポート９１ａと吸気カム
シャフト５０に形成された環状進角油路５３を連通する
ためのシリンダヘッド内進角油路である。また、７２で
示されるのはオイルコントロールバルブ９０の遅角ポー
ト９１ｂと吸気カムシャフト５０に形成された環状遅角
油路５４を連通するためのシリンダヘッド内遅角油路で
ある。同じく、図２において７３で示されるのはオイル
コントロールバルブ９０の供給ポート９１ｃとオイルポ
ンプ（図示しない）を連通するための供給油路であり、
７４で示されるのはオイルコントロールバルブ９０のド
レーンポート９１ｄ、９１ｅとオイルパンを連通するた
めのドレーン油路である。

【００２７】図５は図２の４−４線に沿って見た断面図
であって、環状進角油路５３とシリンダヘッド内進角油
路７１との連通、および、環状遅角油路５４とシリンダ
ヘッド内遅角油路７２との連通を示している。図４に示
されるように、シリンダヘッド内進角油路７１はオイル
コントロールバルブ９０の進角ポート９１ａからカムキ
ャップ８０に向かって上方に延伸しシリンダヘッド７０
の上面７６に突き抜けている。このシリンダヘッド内進
角油路７１と上側ベアリングメタル６０Ａの外側を結ぶ
ようにカムキャップ８０の下面８１に溝８２が形成され
ている。一方、上側ベアリングメタル６０Ａには穴６１
が形成されていて、穴６１の径は環状進角油路５３の幅
よりも大きく設定されている。そして、この穴６１とカ
ムキャップ８０の下面８１に溝８２を連通するように傾
斜油路８３が形成されている。

【００２８】一方、シリンダヘッド内遅角油路７２はオ
イルコントロールバルブ９０の進角ポート９１ａからカ
ムキャップ８０に向かって上方に延伸するが途中で斜め
に曲がって下側ベアリングメタル６０Ｂの外側の開口７
２ａに達している。上記の開口７２ａの径よりも幅の大
きな断面三日月状の溝７８が、この開口７２ａから軸端
方向に向かって、下側ベアリングメタル６０Ｂを受ける
シリンダヘッド７０の半円断面受け部７７に形成されて
いる。

【００２９】一方、下側ベアリングメタル６０Ｂには、
そのフランジ部６０Ｆが立ち上がる角部に切り欠き６２
が形成されている。切り欠きを軸方向から見た大きさは
少なくとも溝７８の三日月状の断面よりも大きく、切り
欠きを軸に直角な方向から見た時の幅は、この部分に内
接する吸気カムシャフト５０の環状遅角油路５４の幅よ
りも大きい。

【００３０】したがって、進角用の作動油はオイルコン
トロールバルブ９０の進角ポート９１ａから、シリンダ
ヘッド内油路７１、カムキャップ８０の溝８２、傾斜油
路８３、上側ベアリングメタル６０Ａの穴６１を通っ
て、吸気カムシャフト５０の環状進角油路５３に達す
る。環状進角油路５３からは短い連絡油路５５ａを通っ
てカムシャフト内進角油路５５に入って軸端方向に進
み、ロータ４０の傾斜油路４５を通って中央油室４４に
達し、そこから分配油路４６を通って各進角油室１１０
に分配される。

【００３１】また、遅角用の作動油はオイルコントロー
ルバルブ９０の遅角ポート９１ｂからシリンダヘッド内
油路７２から、断面三日月状の溝７８と下側ベアリング
メタル６０Ｂの背面の間に形成される油路７９に入って
軸端方向に進み、下側ベアリングメタル６０Ｂの軸端の
角部に形成された切り欠き６２を通って吸気カムシャフ
ト５０の環状遅角油路５４に達する。環状遅角油路５４
からは短い連絡油路５６ａを通ってカムシャフト内遅角
油路５６に入って軸端方向に進み、短い連絡油路５６ｂ
を通って軸端側環状遅角油路５７に達する。そこから
は、軸端側環状遅角油路５７に対向してギヤ１０に形成
された環状油路１１を経て傾斜分配油路１２に入り、各
遅角油室１２０に分配される。

【００３２】以下、上記の様に構成された、本発明の実
施の形態の制御について説明する。この制御において
は、緩慢燃焼の場合には、強制的にバルブオーバーラッ
プ期間を小さくし、それ以外の場合は、運転条件に応じ
て定められたバルブオーバーラップ期間をマップから読
み込んでその値にバルブオーバーラップ期間を調整す
る。

【００３３】図６が上記の制御を実行するルーチンのフ
ローチャートであって、ステップ６１で各パラメータの
読み込みをおこない、ステップ６２で緩慢燃焼であるこ
とを示すフラグＸＳＬＣが１（＝ＯＮ）であるかどうか
を判定する。この判定の詳細は後述する。ステップ６２
で肯定判定され、緩慢燃焼である場合には、ステップ６
６に進み、バルブオーバーラップ期間を小にする指令を
出してリターンする。

【００３４】ステップ６２で否定判定された場合、すな
わち、緩慢燃焼でない場合はステップ６３に進み、図７
に示すマップから現在の運転条件の目標オーバーラップ
期間を読み込む。そして、ステップ６４、６５でマップ
から読み込んだオーバーラップ期間が小であるか、中で
あるか、大であるかを判定し、マップから読み込んだオ
ーバーラップ期間が小の場合はステップ６６に進んでオ
ーバーラップ期間を小にする指令を発信し、マップから
読み込んだオーバーラップ期間が中の場合はステップ６
７に進んでオーバーラップ期間を中にする指令を発信
し、マップから読み込んだオーバーラップ期間が大の場
合はステップ６８に進んでオーバーラップ期間を大にす
る指令を発信してリターンする。

【００３５】オーバーラップ期間を大、中、小にするた
めの吸気カムシャフト５０と排気カムシャフト５０’の
位相は図８に示すようにＥＣＵ２００のＲＯＭ２４０に
記憶されているが、前述のカムシャフトの位相の測定に
用いたのと同じパラメータで、すなわち、＃１気筒の圧
縮上死点から吸気カム角センサ２１３、排気カム角セン
サ２１３’が信号を発生する時点、すなわち＃１気筒の
カムの最大リフト時点、までのクランク角で、記憶され
ている。

【００３６】ここで、ステップ６２の判定について説明
する。まず、第１の実施の形態では、所定期間内にスロ
ットル弁が一定角度以上動いた回数が、予め定めた回数
を超えた場合に、急な加減速が繰り返し行われて緩慢燃
焼が発生していると判断する。図９に示すのが、そのフ
ローチャートであって、ステップ９１でパラメータを読
み込んだ後、ステップ９２でスロットル弁の今回の開度
ＴＡ_i と前回の開度ＴＡ_i-1 との差とΔＴＡをもとめス
テップ９３に進む。

【００３７】ステップ９３では、ΔＴＡが予め定めた値
αを超えたかどうかの判定をおこなうことにより、急激
な加速がおこなわれたかどうかを判定する。そして、ス
テップ９３で肯定判定された場合は、ステップ９４でカ
ウンタの値ＣをインクリメントしてＣ＋１とする。そし
て、ステップ９５でカウンタの値Ｃが予め定めた回数Ｃ
ａを超えたかどうかを判定し、肯定判定された場合にス
テップ９６に進んで緩慢燃焼であると判定してＸＳＬＣ
＝１としてリターンする。ここで、カウンタは予め定め
た所定時間毎にリセットされるようにされているので、
一定期間内にΔＴＡが予め定めた値αを超えた回数を計
測することができる。ステップ９３、９５で否定判定さ
れた場合は緩慢燃焼ではないのでステップ９７に進んで
ＸＳＬＣ＝０としてリターンする。また、カウンタがリ
セットされた場合もＸＳＬＣ＝０とされる。

【００３８】次に、第２の実施の形態における、ステッ
プ６２の判定について説明するが、第２の実施の形態
は、空燃比が理論空燃比から大きくずれた場合に緩慢燃
焼が発生していると判定するものであって、図１０に示
すのがそのルーチンのフローチャートである。図１０の
フローチャートにおいて、ステップ１０１では各パラメ
ータを読み込み、ステップ１０２では測定された空燃比
ＡＦと理論空燃比ＡＦＳの差ΔＡＦを計算する。そし
て、ステップ１０３においてΔＡＦが予め定めた判定値
Ｋよりも大きいかどうかを判定する。ステップ１０３で
肯定判定されΔＡＦが予め定めた判定値Ｋよりも大きい
場合は緩慢燃焼が発生しているとしてＸＳＬＣ＝１とし
てリターンする。一方、ステップ１０３で否定判定され
ΔＡＦが予め定めた判定値Ｋよりも小さい場合は緩慢燃
焼が発生していないとしてステップ１０５に進みＸＳＬ
Ｃ＝０としてリターンする。

【００３９】次に、オーバーラップ期間の変化、特に、
本発明に関して、オーバーラップ期間を大から小への縮
小について説明する。オーバーラップ量の縮小は、例え
ば、図１１の（ａ）に示す様な状態から，図１０の
（ｂ）に示す様な状態にする。このためには、吸気バル
ブの開弁期間を遅角側にずらすと同時に排気バルブ開弁
期間を進角側にずらす必要がある。そこで、吸気カムシ
ャフト５０と排気カムシャフト５０’の回転位相をそれ
ぞれ、遅角側と進角側に移動する。このカムシャフトの
移動は、クランクポジションセンサ２１２と吸気カム角
センサ２１３と排気カム角センサ２１３’で、吸気カム
シャフト５０と排気カムシャフト５０’の位相を検出し
ながらフィードバック制御で以下のようにしておこな
う。

【００４０】そこで、先ず、現在の吸気カムシャフト５
０、排気カムシャフト５０’の位相はクランクポジショ
ンセンサ２１２からの信号と、吸気カム角センサ２１
３、排気カム角センサ２１３’からの信号に基づいても
とめる。この位相をあらわすパラメータとして＃１気筒
の圧縮上死点から吸気カム角センサ２１３、排気カム角
センサ２１３’が信号を発生する時点、すなわち＃１気
筒のカムの最大リフト時点、までのクランク角を計算す
る。なお、圧縮上死点は前述のようにクランクポジショ
ンセンサ２１２が欠歯部の信号を発生してから所定のク
ランク角を過ぎた点としてもとめる。

【００４１】一方、前述のように、ＥＣＵ２００のＲＯ
Ｍ２４０には、オーバーラップを大、中、小にするため
の吸気カムシャフト５０と排気カムシャフト５０’の位
相が図８に示すように記憶されているので、カムシャフ
トの目標位相値に対して、実測したカムシャフトの位相
が進んでいた場合は、オイルコントロールバルブ９０の
電磁ソレノイド９２を消磁する指令を出して、バルブタ
イミング制御装置１００の遅角油室１２０に作動油が流
れるようにして、カムシャフトの位相を遅らせ目標の位
相に近づける。逆に、カムシャフトの目標位相値に対し
て、実測したカムシャフトの位相が遅れていた場合は、
オイルコントロールバルブ９０の電磁ソレノイド９２に
デューテイ比１００％の励磁電流を送る指令を出し、バ
ルブタイミング制御装置１００の進角油室１１０に作動
油が流れるようにして、カムシャフトの位相を進めて目
標の位相に近づける。そして、カムシャフトの位相が目
標値と一致したら中間のデューテイ比の励磁電流を送
り、その位相を保持する。

【００４２】図１２、１３は、それぞれ、吸気カムシャ
フト５０の位相を最も遅角する場合、排気カムシャフト
５０’の位相を最も進角する場合のバルブ特性制御装置
１００、１００’のバルブハウジング２０、２０’の内
側突起部２２、２２’とロータ４０、４０’のベーン４
２、４２’の相対位置関係を示している。なお、各図に
おいて、ハウジング２０、２０’ロータ４０、４０’は
図中矢印の様に時計周りに回転する。また各図において
は見やすくするために最小限の符号しか示していない。

【００４３】図１２の様に吸気カムシャフト５０の位相
をもっとも遅角する場合は、オイルコントロールバルブ
９０の電磁ソレノイド９２を消磁し、矢印で示されるよ
うに導入された作動油で遅角油室１２０を満たし、逆に
進角油室１１０の作動油をすべて排出し、その後、デュ
ーテイ比を中間の値にしてその状態を保持する。

【００４４】図１３の様に排気カムシャフト５０’の位
相をもっとも進角する場合は、オイルコントロールバル
ブ９０’の電磁ソレノイド９２’をデューテイ比１００
％で励磁し矢印で示されるように導入された作動油で進
角油室１１０’を満たし、逆に遅角油室１２０’作動油
をすべて排出し、その後、デューテイ比を中間の値にし
てその状態を保持する。

【００４５】なお、オイルコントロールバルブ９０、９
０’は電磁ソレノイド９２、９２’をデューテイ比を１
００％に励磁してはじめて進角ポート９１ａ、９１ａ’
が開く、また、０％（消磁）ではじめて遅角ポート９１
ｂ、９１ｂ’が開く，というものではなく、１００％よ
りも低い、あるいは０％よりも大きい、デューテイ比か
ら徐々に開き始め、１００％、０％（消磁）で最大開度
に達するというものであり、常に、１００％、０％にす
る必要はない。むしろ、常に、１００％、０％で制御し
ようとすると、オーバーシュートが発生し目標位相に到
達するのに時間がかかるので望ましくない。そこで、こ
の実施の形態においては、目標位相との差に応じてデュ
ーテイ比を変更するようにされているが詳細は省略す
る。

【００４６】以上のようにして、緩慢燃焼の場合にバル
ブオーバーラップ期間が縮小され、その結果、燃焼のさ
らなる遅れが防止され、バックファイアの発生が防止さ
れる。なお、可変バルブタイミング機構として、この実
施の形態で用いられているベーンタイプの可変バルブタ
イミング機構と異なるタイプの可変バルブタイミング機
構を用いることも勿論可能である。

【００４７】

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、緩慢燃
焼が発生する場合には、オーバーラップ期間が小さくさ
れ、燃焼のさらなる遅れが防止され、バックファイアの
発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体の構成を示す図である。

【図２】バルブタイミング制御装置の構造をカム中心軸
を通る平面で切った断面図である。

【図３】図１の装置を軸方向から見た図である。

【図４】オイルコントロールバルブ９０の構造を示す図
である。

【図５】図１の４−４線に沿って見たオイルコントロー
ルバルブ９０とカムシャフト５０内の油路の連通を示す
断面図である。

【図６】オーバーラップの制御のフローチャートであ
る。

【図７】回転数と負荷に対するオーバーラップ期間のマ
ップである。

【図８】オーバーラップを大、中、小にするための吸気
カムシャフト５０と排気カムシャフト５０’の位相を示
す表である。

【図９】第１の実施の形態における緩慢燃焼か否かを判
定するルーチンのフローチャートである。

【図１０】第２の実施の形態における緩慢燃焼か否かを
判定するルーチンのフローチャートである。

【図１１】オーバーラップ期間の差を示す図であって、
（ａ）はオーバーラップ大の場合を示し、（ｂ）はオー
バーラップ小の場合を示している。

【図１２】吸気カムシャフトの位相を最も遅角する場合
のバルブ特性制御装置１００のバルブハウジング２０と
ロータ４０の相対位置関係を示す図である。

【図１３】排気カムシャフトの位相を最も進角する場合
のバルブ特性制御装置１００’のバルブハウジング２
０’とロータ４０’の相対位置関係を示す図である。

【符号の説明】

２…吸気管 ４…吸気マニホールド ６…排気マニホールド ７…排気管 １０…ギヤ ２０、２０’…ハウジング ３０…サイドカバー ４０、４０’…ロータ ４２、４２’…ベーン ５０、５０’…カムシャフト ７０…シリンダヘッド ８０…カムキャップ ９０…オイルコントロールバルブ １００、１００’…バルブ特性制御装置 １１０、１１０’…進角油室 １２０、１２０’…遅角油室 ２００…ＥＣＵ ２１１…エアフローメータ ２１２…クランクポジションセンサ ２１３、２１３’…カム角センサ ２１４…空燃比センサ ２５１…電子スロットル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４Ｊ Ｆターム(参考） 3G016 AA02 AA08 AA19 BA38 BA39 DA06 GA06 3G084 BA23 DA28 FA07 FA10 FA26 FA38 3G092 AA01 AA11 AB02 DA01 DA02 DA09 DA12 DF04 DG05 DG09 EA02 EA08 EA17 EA25 EC08 FA19 GA12 GA13 HA01Z HA07Z HA13X HA13Z HD05Z HE03Z 3G301 HA01 HA19 JA21 KA13 KA17 LA07 NA08 ND41 NE11 NE12 NE23 PA01Z PA12Z PD02Z PE03Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転条件に応じてバルブオーバーラップ
   期間を予め定められた値に制御する車両用内燃機関のバ
   ルブオーバーラップ制御装置において、 機関の燃焼が燃焼速度が小さく燃焼が遅くまで続く緩慢
   燃焼であるか否かを判定する緩慢燃焼判定手段と、 緩慢燃焼であると判定された場合にはバルブオーバーラ
   ップ期間を強制的に縮小するバルブオーバーラップ強制
   縮小手段とを具備することを特徴とするバルブオーバー
   ラップ制御装置。
2. 【請求項２】 緩慢燃焼判定手段が、予め定めた所定時
   間においてスロットルが予め定めた所定の開度以上変化
   したスロットル開度変化回数を検出し、スロットル開度
   変化回数が予め定めた所定の回数を超えた場合に緩慢燃
   焼であると判定する手段であることを特徴とする請求項
   １に記載のバルブオーバーラップ制御装置。
3. 【請求項３】 緩慢燃焼判定手段が、空燃比を検出し、
   検出した空燃比を予め定めた判定値と比較して緩慢燃焼
   か否かを判定する手段であることを特徴とする請求項１
   に記載のバルブオーバーラップ制御装置。