JP2000097061A - 可変動弁エンジンのプレイグニッション防止装置 - Google Patents

可変動弁エンジンのプレイグニッション防止装置

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JP2000097061A JP10269160A JP26916098A JP2000097061A JP 2000097061 A JP2000097061 A JP 2000097061A JP 10269160 A JP10269160 A JP 10269160A JP 26916098 A JP26916098 A JP 26916098A JP 2000097061 A JP2000097061 A JP 2000097061A
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intake
preignition
closing timing
variable valve
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  • 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)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】可変動弁装置を制御してプレイグニッションを
防止する。 【解決手段】プレイグニッションを計測し（Ｓ１) 、プ
レイグニッションが所定レベルより大と判定される（Ｓ
２) と、吸・排気弁の目標開オーバラップ量を通常時よ
り縮小して算出し（Ｓ３) 、該目標開オーバラップ量と
なるように排気弁の目標閉時期、吸気弁の目標開時期を
算出し（Ｓ４) 、目標閉時期で排気弁が閉じ、目標開時
期で吸気弁が開くように弁駆動装置を制御する（Ｓ５)
。これにより、排気通路から既燃ガスの吹き抜けを抑
制し、高温の残留既燃ガス量を減少して圧縮上死点付近
の筒内ガス温度を減少させることにより、プレイグニッ
ションを回避する。

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・排気弁のリフ
ト特性を可変に制御する可変動弁手段を備えたエンジン
において、該可変動弁手段を制御してプレイグニッショ
ン（過早着火) を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの不整燃焼であるプレイグニッ
ションを防止する技術として、従来、プレイグニッショ
ンを検出したときに、スロットル弁を閉じ方向に動かし
てシリンダ内の総ガス量を低減し、圧縮行程中の筒内ガ
ス温度を減少させる方法が知られている（特開平８−３
１９９３１号) 。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のプレイグニッション防止方法では、吸入空気
量減少のためスロットル弁を閉じて吸気負圧を発生させ
ると、一方では吸・排気弁のオーバラップ期間中に排気
通路からシリンダ内に入る高温の既燃ガス量が増加し、
圧縮行程中の筒内混合気温度を上昇させ、炭化水素の酸
化反応速度を上昇させ、プレイグニッションの発生を助
長する結果となる。
【０００４】したがって、圧縮行程中のガス温度が、点
火前の酸化反応速度が一定値以下となるように、より、
スロットル弁の閉じ量を大きくして総ガス量を減らす必
要があり、トルクの低下代が大きくなる傾向があった。
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたも
ので、可変動弁の制御によってトルクの低下代を抑制し
つつプレイグニッションを効果的に防止できるようにし
た可変動弁エンジンのプレイグニッション防止装置を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、図１に示すように、吸・排気弁のリフト特性
を可変に制御する可変動弁手段を備えたエンジンにおい
て、プレイグニッションを検出するプレイグニッション
検出手段と、プレイグニッションが検出されたときに、
吸・排気弁の開オーバラップ量を縮小するように可変動
弁手段を制御する開オーバラップ量制御手段と、を含ん
で構成したことを特徴とする。
【０００６】請求項１に係る発明によると、プレイグニ
ッション検出手段によってプレイグニッションが検出さ
れたときに、開オーバラップ量制御手段によって吸・排
気弁の開オーバラップ量を縮小するように可変動弁手段
が制御される。これにより、排気通路からシリンダ内に
吹き返す既燃ガス量が低減し、圧縮混合気中に高温の既
燃ガスの占める割合が減少するため、圧縮上死点付近の
筒内ガス温度が減少してプレイグニッションを回避でき
る。
【０００７】また、新気の量は殆ど変わらないため、ト
ルクを低減させずに済む。また、請求項２に係る発明
は、図２に示すように、吸・排気弁のリフト特性を可変
に制御する可変動弁手段を備えたエンジンにおいて、プ
レイグニッションを検出するプレイグニッション検出手
段と、プレイグニッションが検出されたときに、排気弁
の閉時期を上死点に近づけるように可変動弁手段を制御
する排気弁閉時期制御手段と、を含んで構成したことを
特徴とする。
【０００８】請求項２に係る発明によると、プレイグニ
ッション検出手段によってプレイグニッションが検出さ
れたときに、排気弁閉時期制御手段によって排気弁の閉
時期を上死点に近づけるように可変動弁手段が制御され
る。これにより、排気上死点付近のシリンダ内に残留す
る既燃ガス量が最も少なくなる時期に排気弁が閉じ、圧
縮混合気中に高温の既燃ガスの占める割合が減少するた
め、圧縮上死点付近の筒内ガス温度が減少してプレイグ
ニッションを回避できる。
【０００９】また、新気の量は殆ど変わらないため、ト
ルクを低減させずに済む。また、請求項３に係る発明
は、図３に示すように、吸・排気弁のリフト特性を可変
に制御する可変動弁手段を備えたエンジンにおいて、プ
レイグニッションを検出するプレイグニッション検出手
段と、プレイグニッションが検出されたときに、吸気弁
の閉時期を吸入空気量が減少する方向に移動するように
可変動弁手段を制御する吸気弁閉時期制御手段と、を含
んで構成したことを特徴とする。
【００１０】請求項３に係る発明によると、プレイグニ
ッション検出手段によってプレイグニッションが検出さ
れたときに、吸気弁閉時期制御手段によって吸気弁の閉
時期を吸入空気量が減少する方向に移動するように可変
動弁手段が制御される。これにより、シリンダ内の総ガ
ス量が減少するため、圧縮上死点付近の筒内ガス温度が
減少してプレイグニッションを回避できる。
【００１１】また、吸入空気量の減少によりトルクは低
下するが、吸気負圧の変化を伴わないため既燃ガスの吹
き返しによるプレイグニッション助長の影響がなく、プ
レイグニッションの防止に必要なだけの吸入空気量を減
少すれば済むため、トルク低下代を小さくすることがで
きる。また、請求項４に係る発明は、図４に示すよう
に、吸・排気弁のリフト特性を可変に制御する可変動弁
手段を備えたエンジンにおいて、プレイグニッションを
検出するプレイグニッション検出手段と、プレイグニッ
ションが検出されたときに、吸・排気弁の開オーバラッ
プ量を縮小するように可変動弁手段を制御する開オーバ
ラップ量制御手段と、プレイグニッションが検出された
ときに、排気弁の閉時期を上死点に近づけるように可変
動弁手段を制御する排気弁閉時期制御手段と、を含んで
構成したことを特徴とする。
【００１２】請求項４に係る発明によると、プレイグニ
ッション検出手段によってプレイグニッションが検出さ
れたときに、開オーバラップ量制御手段によって吸・排
気弁の開オーバラップ量を縮小するように可変動弁手段
が制御されると共に、排気弁閉時期制御手段によって排
気弁の閉時期を上死点に近づけるように可変動弁手段が
制御される。
【００１３】これにより、排気通路からシリンダ内に吹
き返す既燃ガス量が低減すると共に、排気上死点付近の
シリンダ内に残留する既燃ガス量が最も少なくなる時期
に排気弁が閉じるため、圧縮混合気中に高温の既燃ガス
の占める割合が減少し、以て、圧縮上死点付近の筒内ガ
ス温度が減少してプレイグニッションを回避できる。ま
た、新気の量は殆ど変わらないため、トルクを低減させ
ずに済む。
【００１４】また、請求項５に係る発明は、プレイグニ
ッションが検出されたときに、まず開オーバラップ量制
御手段によって吸・排気弁の開オーバラップ量を縮小す
るように可変動弁手段を制御し、次いで排気弁閉時期制
御手段によって排気弁の閉時期を上死点付近の残留既燃
ガスが最小となるタイミングに近づけるように可変動弁
手段を制御することを特徴とする。
【００１５】請求項５に係る発明によると、プレイグニ
ッションが検出されたときに、まず開オーバラップ量制
御手段によって吸・排気弁の開オーバラップ量を縮小す
るように可変動弁手段を制御することにより、既燃ガス
の吹き返し量を減少してプレイグニッションを回避し、
それでも十分でない場合は、排気弁閉時期制御手段によ
って排気弁の閉時期を上死点に近づけるように可変動弁
手段を制御することにより、残留既燃ガス量が最小とな
るように減少させる作用を加えてプレイグニッションを
より確実に回避する。
【００１６】また、請求項６に係る発明は、図５に示す
ように、吸・排気弁のリフト特性を可変に制御する可変
動弁手段を備えたエンジンにおいて、プレイグニッショ
ンを検出するプレイグニッション検出手段と、プレイグ
ニッションが検出されたときに、吸・排気弁の開オーバ
ラップ量を縮小するように可変動弁手段を制御する開オ
ーバラップ量制御手段と、プレイグニッションが検出さ
れたときに、吸気弁の閉時期を吸入空気量が減少する方
向に移動するように可変動弁手段を制御する吸気弁閉時
期制御手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
【００１７】請求項６に係る発明によると、プレイグニ
ッション検出手段によってプレイグニッションが検出さ
れたときに、開オーバラップ量制御手段によって吸・排
気弁の開オーバラップ量を縮小するように可変動弁手段
が制御されると共に、吸気弁の閉時期を吸入空気量が減
少する方向に移動するように可変動弁手段が制御され
る。
【００１８】これにより、排気通路からシリンダ内に吹
き返す既燃ガス量が低減すると共に、シリンダ内の総ガ
ス量が減少するため、圧縮上死点付近の筒内ガス温度が
減少してプレイグニッションを回避できる。また、請求
項７に係る発明は、プレイグニッションが検出されたと
きに、まず前記開オーバラップ量制御手段によって吸・
排気弁の開オーバラップ量を縮小するように可変動弁手
段を制御し、次いで吸気弁閉時期制御手段によって吸気
弁の閉時期を吸入空気量が減少する方向に移動するよう
に可変動弁手段を制御することを特徴とする。
【００１９】請求項７に係る発明によると、プレイグニ
ッションが検出されたときに、まず開オーバラップ量制
御手段によって吸・排気弁の開オーバラップ量を縮小す
るように可変動弁手段を制御することにより、既燃ガス
の吹き返し量を減少してプレイグニッションを回避し、
それでも十分でない場合は、吸気弁閉時期制御手段によ
って吸気弁の閉時期を吸入空気量が減少する方向に移動
するように可変動弁手段を制御することにより、シリン
ダ内の総ガス量が減少する作用を加えてプレイグニッシ
ョンをより確実に回避する。
【００２０】また、請求項８に係る発明は、図６に示す
ように、吸・排気弁のリフト特性を可変に制御する可変
動弁手段を備えたエンジンにおいて、プレイグニッショ
ンを検出するプレイグニッション検出手段と、プレイグ
ニッションが検出されたときに、排気弁の閉時期を上死
点に近づけるように可変動弁手段を制御する排気弁閉時
期制御手段と、プレイグニッションが検出されたとき
に、吸気弁の閉時期を吸入空気量が減少する方向に移動
するように可変動弁手段を制御する吸気弁閉時期制御手
段と、を含んで構成したことを特徴とする。
【００２１】請求項８に係る発明によると、プレイグニ
ッション検出手段によってプレイグニッションが検出さ
れたときに、排気弁閉時期制御手段によって排気弁の閉
時期を上死点に近づけるように可変動弁手段が制御され
ると共に、吸気弁の閉時期を吸入空気量が減少する方向
に移動するように可変動弁手段が制御される。
【００２２】これにより、排気上死点付近のシリンダ内
に残留する既燃ガス量が最も少なくなる時期に排気弁が
閉じると共に、シリンダ内の総ガス量が減少するため、
圧縮上死点付近の筒内ガス温度が減少してプレイグニッ
ションを回避できる。また、請求項９に係る発明は、プ
レイグニッションが検出されたときに、まず排気弁閉時
期制御手段によって排気弁の閉時期を上死点付近の残留
既燃ガスが最小となるタイミングに近づけるように可変
動弁手段を制御し、次いで吸気弁閉時期制御手段によっ
て吸気弁の閉時期を吸入空気量が減少する方向に移動す
るように可変動弁手段を制御することを特徴とする。
【００２３】請求項９に係る発明によると、プレイグニ
ッションが検出されたときに、まず排気弁閉時期制御手
段によって排気弁の閉時期を上死点付近の残留既燃ガス
が最小となるタイミングに近づけるように可変動弁手段
を制御することにより、残留既燃ガス量を減少してプレ
イグニッションを回避し、それでも十分でない場合は、
吸気弁閉時期制御手段によって吸気弁の閉時期を吸入空
気量が減少する方向に移動するように可変動弁手段を制
御することにより、シリンダ内の総ガス量が減少する作
用を加えてプレイグニッションをより確実に回避する。
【００２４】また、請求項10に係る発明は、図７に示す
ように、吸・排気弁のリフト特性を可変に制御する可変
動弁手段を備えたエンジンにおいて、プレイグニッショ
ンを検出するプレイグニッション検出手段と、プレイグ
ニッションが検出されたときに、吸・排気弁の開オーバ
ラップ量を縮小するように可変動弁手段を制御する開オ
ーバラップ量制御手段と、プレイグニッションが検出さ
れたときに、排気弁の閉時期を上死点に近づけるように
可変動弁手段を制御する排気弁閉時期制御手段と、プレ
イグニッションが検出されたときに、吸気弁の閉時期を
吸入空気量が減少する方向に移動するように可変動弁手
段を制御する吸気弁閉時期制御手段と、を含んで構成し
たことを特徴とする。
【００２５】請求項１０に係る発明によると、プレイグ
ニッション検出手段によってプレイグニッションが検出
されたときに、開オーバラップ量制御手段によって吸・
排気弁の開オーバラップ量を縮小するように可変動弁手
段が制御され、排気弁閉時期制御手段によって排気弁の
閉時期を上死点に近づけるように可変動弁手段が制御さ
れると共に、吸気弁の閉時期を吸入空気量が減少する方
向に移動するように可変動弁手段が制御される。
【００２６】これにより、排気通路からシリンダ内に吹
き返す既燃ガス量が低減し、排気上死点付近のシリンダ
内に残留する既燃ガス量が最も少なくなる時期に排気弁
が閉じると共に、シリンダ内の総ガス量が減少するた
め、圧縮上死点付近の筒内ガス温度が減少してプレイグ
ニッションを回避できる。また、請求項11に係る発明
は、プレイグニッションが検出されたときに、まず開オ
ーバラップ量制御手段によって吸・排気弁の開オーバラ
ップ量を縮小するように可変動弁手段を制御し、次いで
排気弁閉時期制御手段によって排気弁の閉時期を上死点
に近づけるように可変動弁手段を制御し、最後に吸気弁
閉時期制御手段によって吸気弁の閉時期を吸入空気量が
減少する方向に移動するように可変動弁手段を制御する
ことを特徴とする。
【００２７】請求項１１に係る発明によると、プレイグ
ニッションが検出されたときに、まずまず開オーバラッ
プ量制御手段によって吸・排気弁の開オーバラップ量を
縮小するように可変動弁手段を制御することにより、既
燃ガスの吹き返し量を減少してプレイグニッションを回
避し、それでも十分でない場合は、排気弁閉時期制御手
段によって排気弁の閉時期を上死点に近づけるように可
変動弁手段を制御することにより、残留既燃ガス量を減
少する作用を加えてプレイグニッションを回避し、更に
それでも十分でない場合は、吸気弁閉時期制御手段によ
って吸気弁の閉時期を吸入空気量が減少する方向に移動
するように可変動弁手段を制御することにより、シリン
ダ内の総ガス量が減少する作用を加えてプレイグニッシ
ョンをより確実に回避する。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。一実施形態の全体構成を示す図８にお
いて、エンジン１には、弁駆動装置２により開閉を電子
制御される吸気弁３及び排気弁４が装着されている。各
気筒の吸気ポート５には、燃料噴射弁６が装着され、燃
焼室７には点火栓８及び点火コイル９が装着されると共
に、プレイグニッション検出のため筒内圧力を検出する
プレイグニッション検出手段として筒内圧センサ10が装
着されている。なお、プレイグニッション検出手段とし
ては、この他、プレイグニッション発生時に筒内のガス
の燃焼化学反応により点火栓８の２次電圧出力が変化す
ることを検出する方式、プレイグニッション発生時の振
動，圧力状態をノックセンサにより検出する方式、前記
燃焼化学反応により生じる筒内イオンを検出する方式、
筒内温度を検出する方式などを用いることができる。ま
た、エンジン本体には各気筒の基準クランク角で基準信
号を出力すると共に、微小クランク角毎に単位角信号を
出力するクランク角センサ11が装着されている。
【００２９】前記筒内圧力センサ10，クランク角センサ
11等の信号はコントロールユニット12に出力され、コン
トロールユニット12は、これらの検出信号に基づいて前
記燃料噴射弁６に燃料噴射信号を出力して燃料噴射制御
を行い、前記点火コイル９に点火信号を出力して点火制
御を行い、更に、前記弁駆動装置２に弁駆動信号を出力
して吸気弁３及び排気弁４の開閉を制御する。特に、本
発明に係る構成として前記筒内圧力センサ10の信号に基
づいてプレイグニッションを検出したときに、吸・排気
弁の開閉時期の制御によってプレイグニッションを回避
する制御を行う。
【００３０】前記弁駆動装置２の構成を図９に示す。図
９において弁駆動装置２は、シリンダヘッド上に設けら
れる非磁性材料製のハウジング21と、吸気弁３（又は排
気弁４、以下吸気弁３で代表する) のステムに一体に設
けられてハウジング21内に移動自由に収納されるアーマ
チュア22と、該アーマチュア22を吸引して吸気弁３を閉
弁作動させる電磁力を発揮可能なようにアーマチュア22
の上面に対向する位置でハウジング21内に固定配置され
る閉弁用電磁石23と、該アーマチュア22を吸引して吸気
弁３を開弁作動させる電磁力を発揮可能なようにアーマ
チュア22の下面に対向する位置でハウジング21内に固定
配置される開弁用電磁石24と、吸気弁３の閉弁方向に向
けてアーマチュア22を付勢する閉弁側戻しバネ25と、吸
気弁３の開弁方向に向けてアーマチュア22を付勢する開
弁側戻しバネ26と、を備えて構成される。そして、閉弁
用電磁石23と開弁用電磁石24とを共に消磁したときに、
吸気弁３は全開位置と閉弁位置との間の略中央位置にあ
るように、閉弁側戻しバネ25と開弁側戻しバネ26とのバ
ネ力が設定され、閉弁用電磁石23のみを励磁したときに
吸気弁３は閉弁し、開弁用電磁石24のみを励磁したとき
に吸気弁３は開弁（全開) するように駆動される。該弁
駆動装置２が吸気弁駆動手段を構成する。
【００３１】前記弁駆動装置２による吸気弁３及び排気
弁４の吸・排気のための開閉時期は、通常は図５に示す
ように、エンジン１の運転状態に基づいて設定された目
標開閉時期となるように制御されるが、特に、吸気弁３
の吸気下死点前の閉時期ＩＶＣを、アクセル開度とエン
ジン回転速度、或いはこれらに基づいて設定された要求
トルクなどに基づいて広範囲に可変制御して吸入空気量
を制御するようになっている。また、プレイグニッショ
ンを検出したときには、プレイグニッションを回避する
ように吸・排気弁の開閉時期が制御される。
【００３２】以下に、前記プレイグニッション検出時に
おける吸・排気弁の開閉時期制御の各実施の形態を、図
10以下のフローチャートに従って説明する。図10は第１
の実施の形態に係るフローチャートを示す。このフロー
は、所定時間周期で実行される（以下のフローでも同
様) 。ステップ（図ではＳと記す。以下同様) １では、
プレイグニッションを計測する。具体的には、前記筒内
圧センサ10からの信号に基づいて、点火時期または着火
遅れ期間を考慮した圧縮上死点付近の筒内圧力変動のレ
ベルからプレイグニッションの発生を検出し、該プレイ
グニッション発生の頻度を計測し、あるいは、前記圧縮
上死点付近の筒内圧力変動を積分する。
【００３３】ステップ２では、前記プレイグニッション
発生の頻度又は筒内圧力変動積分値が一定値を超えてい
るかによってプレイグニッションが回避すべきレベルで
発生しているかを判定する。ステップ２でプレイグニッ
ションが回避すべきレベルで発生していると判定された
場合は、ステップ３以降へ進みプレイグニッションを回
避する吸・排気弁開閉時期の制御を行う。
【００３４】ステップ３では、吸・排気弁の目標開オー
バラップ量を算出する。ここで、該目標開オーバラップ
量は、プレイグニッションを回避できるように通常時の
開オーバラップ量より縮小して設定されている。ステッ
プ４では、前記目標開オーバラップ量を満たすように目
標排気弁閉時期と目標吸気弁開時期とを算出する。
【００３５】ステップ５では、ステップ４で算出した目
標排気弁閉時期と目標吸気弁開時期とで排気弁４が閉弁
し、吸気弁３が開弁するように、弁駆動装置２を制御す
る。このように、プレイグニッションの検出時に、吸・
排気弁の開オーバラップ量を縮小することにより、排気
通路からシリンダ内に吹き返す既燃ガス量が低減して圧
縮混合気中に高温の既燃ガスの占める割合が減少するた
め（図11参照) 、圧縮上死点付近の筒内ガス温度が減少
して（図12参照) 、プレイグニッションを回避できる
（図13参照) 。
【００３６】また、吸・排気弁の開オーバラップ量を縮
小しても新気量は減少することはなく、トルクの低減も
防止できる。なお、残留既燃ガス量の減少により寧ろ新
気量は少し増大するので、吸気弁３の閉時期を早め（吸
気行程で吸気弁を閉じる早閉じミラーサイクルの場合)
、又は、遅くして（圧縮行程で吸気弁を閉じる遅閉じ
ミラーサイクルの場合) 、新気量を増加させない構成と
してもよく、トルク増加を抑制することができる。
【００３７】図14は第２の実施の形態に係るフローチャ
ートを示す。ステップ１，ステップ２では、前記同様に
プレイグニッションの計測と、回避すべき所定レベル以
上のプレイグニッションが発生しているかの判断とを行
う。そして、所定レベル以上のプレイグニッションが発
生していると判断されたときは、ステップ11へ進んで排
気弁４の目標閉時期を、圧縮上死点付近に設定する。
【００３８】ステップ12では、前記目標閉時期で排気弁
４が閉じるように、弁駆動装置２を制御する。このよう
に、プレイグニッションの検出時に、排気上死点付近の
シリンダ内に残留する既燃ガス量が最も少なくなる時期
に排気弁が閉弁することにより、圧縮混合気中に高温の
既燃ガスの占める割合が減少するため（図15参照) 、圧
縮上死点付近の筒内ガス温度が減少して（図12参照) 、
プレイグニッションを回避できる（図13参照) 。
【００３９】なお、該第２の実施の形態でも、残留既燃
ガスの減少による新気量の増大を抑制するため、吸気弁
３の開時期を調整することによりトルクの増加を抑制す
ることができる。図16は第３の実施の形態に係るフロー
チャートを示す。ステップ１，ステップ２では、前記同
様にプレイグニッションの計測と発生レベルの判断とを
行う。
【００４０】そして、所定レベル以上のプレイグニッシ
ョンが発生していると判断されたときは、ステップ21へ
進んで吸気弁の目標閉時期を、吸入空気量を減少させる
ように変更して設定する。即ち、前記早閉じミラーサイ
クルの場合は閉時期を早め、遅閉じミラーサイクルの場
合は閉時期を遅らせて設定する。ステップ22では、前記
目標閉時期で吸気弁３が閉じるように、弁駆動装置２を
制御する。
【００４１】このように、プレイグニッションの検出時
に、吸入空気（新気) 量が減少するように吸気弁が閉弁
することにより（図17参照) 、シリンダ内の総ガス量が
減少するため、圧縮上死点付近の筒内ガス温度が減少し
て（図18参照) 、プレイグニッションを回避できる（図
13参照) 。図19〜図22は、第４〜第７の実施の形態を示
し、これらは前記第１〜第３の実施の形態のプレイグニ
ッション回避制御を併用したものである。
【００４２】即ち、図19に示す第４の実施の形態では、
ステップ１〜ステップ５で第１の実施の形態と同様に、
所定レベル以上のプレイグニッションを検出したとき
に、吸・排気弁の開オーバラップ量を縮小する制御を行
った後、ステップ31で再度所定レベル以上のプレイグニ
ッションを発生しているかの判断を行い、発生している
と判断されたときは、ステップ32でこの状態が所定時間
以上経過したかを判定し、経過したと判定された場合
は、ステップ33，ステップ34で第２の実施の形態と同様
に排気弁４を圧縮上死点付近で閉じるように弁駆動装置
２を制御する。
【００４３】このようにすれば、プレイグニッションが
検出されたときに、まず吸・排気弁の開オーバラップ量
を縮小することにより、既燃ガスの吹き返し量を減少し
てプレイグニッションを回避し、それでも十分でない場
合は、排気弁の閉時期を上死点に近づけるように残留既
燃ガス量を減少させることにより、プレイグニッション
をより確実に回避することができる。
【００４４】また、図20に示す第５の実施の形態では、
前記同様にステップ１〜ステップ32で、所定レベル以上
のプレイグニッションを検出したときに、吸・排気弁の
開オーバラップ量を縮小する制御を行った後、所定レベ
ル以上のプレイグニッションを発生している状態が所定
時間以上経過したかを判定し、経過したと判定された場
合は、ステップ41，ステップ42で第３の実施の形態と同
様に吸気弁３の閉時期を吸入空気量が減少する方向に移
動するように弁駆動装置２で制御する。
【００４５】このようにすれば、プレイグニッションが
検出されたときに、まず吸・排気弁の開オーバラップ量
を縮小することにより、既燃ガスの吹き返し量を減少し
てプレイグニッションを回避し、それでも十分でない場
合は、吸気弁の閉時期を吸入空気量が減少するように制
御してシリンダ内の総ガス量を減少させることにより、
プレイグニッションをより確実に回避することができ
る。
【００４６】また、図21に示す第６の実施の形態では、
ステップ１，ステップ２，ステップ11，ステップ12で第
２の実施の形態と同様に、所定レベル以上のプレイグニ
ッションを検出したときに、排気弁４を圧縮上死点付近
で閉じるように制御した後、ステップ32，ステップ33で
再度所定レベル以上のプレイグニッションを発生してい
る状態が所定時間以上経過したかを判定し、経過したと
判定された場合は、ステップ41，ステップ42で第３の実
施の形態と同様に吸気弁３の目標閉時期を、吸入空気量
が減少する方向に変更して設定し、該目標閉時期で吸気
弁３を閉じるように弁駆動装置２を制御する。
【００４７】このようにすれば、プレイグニッションが
検出されたときに、まず既燃ガスの吹き返し量を減少し
てプレイグニッションを回避し、それでも十分でない場
合は、排気弁閉時期制御手段によって排気弁の閉時期を
上死点に近づけるように可変動弁手段を制御することに
より、残留既燃ガス量を減少する作用を加えてプレイグ
ニッションを回避し、更にそれでも十分でない場合は、
吸気弁閉時期制御手段によって吸気弁の閉時期を吸入空
気量が減少する方向に移動するように可変動弁手段を制
御することにより、シリンダ内の総ガス量が減少する作
用を加えてプレイグニッションをより確実に回避する。
ず排気弁の閉時期を上死点に近づけるように残留既燃ガ
ス量を減少させることによりプレイグニッションを回避
し、それでも十分でない場合は、吸気弁の閉時期を吸入
空気量が減少するように制御してシリンダ内の総ガス量
を減少させることにより、プレイグニッションをより確
実に回避することができる。
【００４８】また、図22に示す第７の実施の形態では、
ステップ１〜ステップ34で前記第４の実施の形態と同様
に、プレイグニッションが検出されたときに、まず、吸
・排気弁の開オーバラップ量を縮小する制御を行い、そ
れでもプレイグニッションを回避できないときに排気弁
を圧縮上死点付近で閉じる制御を行う。そして、該２つ
の制御を行った後、ステップ51，ステップ52で再度プレ
イグニッションが所定レベル以上の状態が所定時間以上
継続しているかを判定し、継続していると判定された場
合は、ステップ53，ステップ54で吸気弁の閉時期を吸入
空気量が減少するように移動する制御を行う。
【００４９】このようにすれば、プレイグニッションが
検出されたときに、まず既燃ガスの吹き返し量を減少し
てプレイグニッションを回避し、それでも十分でない場
合は、排気弁の閉時期を上死点に近づけるように残留既
燃ガス量を減少させることによりプレイグニッションを
回避し、更にそれでも十分でない場合は、シリンダ内の
総ガス量を減少させることにより、プレイグニッション
をより確実に回避することができる。
【００５０】なお、以上の組合せの実施の形態で順番と
して第１に吸・排気弁の開オーバラップ量縮小の制御を
行い、第２に排気弁閉時期の制御を行い、第３に吸気弁
閉時期の制御を行うのは、既燃ガスの吹き返し量の減少
による残留既燃ガス量の減少は、排気弁の閉時期の制御
により静的に残留既燃ガス量を減少するより、減少効果
が大きく、また、吸気弁の閉時期の制御は、トルク低下
を伴うため、最後に行うようにしたものである。
【００５１】なお、以上の実施の形態では、吸・排気弁
の開時期，閉時期を電磁力を利用して任意に可変制御で
きるものについて示したが、機械的な構成で吸・排気弁
のリフト特性を可変制御するものにも適用できる。この
場合、リフト量や作動角を可変制御できるものの他、位
相のみを可変制御できるものにも適用できる。例えば、
位相のみを可変制御するものにおいて、プレイグニッシ
ョン検出時に吸気弁の閉時期を早めることによって開時
期も早められて吸・排気弁の開オーバラップ量が増大す
るような場合は、その分排気弁の閉時期を早めるような
制御を行えばよい。
【００５２】また、前記実施の形態に示したもので同様
にプレイグニッション検出時に吸気弁の閉時期を早める
ように制御する場合、吸気弁の開閉動作時間は決まって
いるため高速域では吸気弁の開時期も早める必要があ
り、その場合も吸・排気弁の開オーバラップ量が増大し
ないように排気弁の閉時期を早めるように制御すればよ
い。
【００５３】また、本実施の形態のように吸・排気弁の
開閉時期を任意に可変制御できるものでは、吸気行程の
途中で排気弁を一時的に開弁して内部ＥＧＲを行うよう
に構成することができるが、この構成を備えたものにお
いて、プレイグニッションの検出時には、該内部ＥＧＲ
を停止し圧縮混合気温度を低下させてプレイグニッショ
ンを回避する制御を行うこともできる。この構成は、実
質的に吸・排気弁の開オーバーラップ量を縮小する発明
に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。
【図２】請求項２に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。
【図３】請求項３に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。
【図４】請求項４に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。
【図５】請求項６に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。
【図６】請求項８に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。
【図７】請求項10に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。
【図８】一実施の形態に係るシステム構成図。
【図９】弁駆動装置の構成を示す断面図。
【図10】第１の実施の形態に係る制御を示すフローチャ
ート。
【図11】吸・排気弁の開オーバラップ量と残留既燃ガス
量との関係を示す線図。
【図12】残留既燃ガス量と圧縮上死点付近の筒内ガス温
度との関係を示す線図。
【図13】圧縮上死点付近の筒内ガス温度とプレイグニッ
ション発生頻度との関係を示す線図。
【図14】第２の実施の形態に係る制御を示すフローチャ
ート。
【図15】残留既燃ガス量と排気弁閉時期との関係を示す
線図。
【図16】第３の実施の形態に係る制御を示すフローチャ
ート。
【図17】吸気弁閉時期と新気量との関係を示す線図。
【図18】新気量と残留既燃ガス量との関係を示す線図。
【図19】第４の実施の形態に係る制御を示すフローチャ
ート。
【図20】第５の実施の形態に係る制御を示すフローチャ
ート。
【図21】第６の実施の形態に係る制御を示すフローチャ
ート。
【図22】第７の実施の形態に係る制御を示すフローチャ
ート。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 弁駆動装置 ３ 吸気弁 ４ 排気弁 ６ 燃料噴射弁 ７ 燃焼室 10 筒内圧センサ 12 コントロールユニット
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 BA04 BA23 DA38 EB14 FA07 FA21 FA22 FA23 FA25 FA39 3G092 AA01 AA11 DA01 DA02 DA07 DA12 DD03 DG02 DG09 EA02 EA17 EB03 FA16 FA21 HA01X HA01Z HA13X HA13Z HC01Z HC02Z HC03Z HC05Z HE04Z 3G301 HA01 HA19 JA22 LA07 LC01 NA04 NE23 PA01A PA01Z PC01Z PC03Z PC04Z PC05Z PC08Z PE04Z PE10A PE10Z

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】吸・排気弁のリフト特性を可変に制御する
    可変動弁手段を備えたエンジンにおいて、 プレイグニッションを検出するプレイグニッション検出
    手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、吸・排気弁の
    開オーバラップ量を縮小するように可変動弁手段を制御
    する開オーバラップ量制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする可変動弁エンジンの
    プレイグニッション防止装置。
  2. 【請求項２】吸・排気弁のリフト特性を可変に制御する
    可変動弁手段を備えたエンジンにおいて、 プレイグニッションを検出するプレイグニッション検出
    手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、排気弁の閉時
    期を上死点に近づけるように可変動弁手段を制御する排
    気弁閉時期制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする可変動弁エンジンの
    プレイグニッション防止装置。
  3. 【請求項３】吸・排気弁のリフト特性を可変に制御する
    可変動弁手段を備えたエンジンにおいて、 プレイグニッションを検出するプレイグニッション検出
    手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、吸気弁の閉時
    期を吸入空気量が減少する方向に移動するように可変動
    弁手段を制御する吸気弁閉時期制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする可変動弁エンジンの
    プレイグニッション防止装置。
  4. 【請求項４】吸・排気弁のリフト特性を可変に制御する
    可変動弁手段を備えたエンジンにおいて、 プレイグニッションを検出するプレイグニッション検出
    手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、吸・排気弁の
    開オーバラップ量を縮小するように可変動弁手段を制御
    する開オーバラップ量制御手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、排気弁の閉時
    期を上死点付近の残留既燃ガスが最小となるタイミング
    に近づけるように可変動弁手段を制御する排気弁閉時期
    制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする可変動弁エンジンの
    プレイグニッション防止装置。
  5. 【請求項５】プレイグニッションが検出されたときに、
    まず開オーバラップ量制御手段によって吸・排気弁の開
    オーバラップ量を縮小するように可変動弁手段を制御
    し、次いで排気弁閉時期制御手段によって排気弁の閉時
    期を上死点付近の残留既燃ガスが最小となるタイミング
    に近づけるように可変動弁手段を制御することを特徴と
    する請求項４に記載の可変動弁エンジンのプレイグニッ
    ション防止装置。
  6. 【請求項６】吸・排気弁のリフト特性を可変に制御する
    可変動弁手段を備えたエンジンにおいて、 プレイグニッションを検出するプレイグニッション検出
    手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、吸・排気弁の
    開オーバラップ量を縮小するように可変動弁手段を制御
    する開オーバラップ量制御手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、吸気弁の閉時
    期を吸入空気量が減少する方向に移動するように可変動
    弁手段を制御する吸気弁閉時期制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする可変動弁エンジンの
    プレイグニッション防止装置。
  7. 【請求項７】プレイグニッションが検出されたときに、
    まず前記開オーバラップ量制御手段によって吸・排気弁
    の開オーバラップ量を縮小するように可変動弁手段を制
    御し、次いで吸気弁閉時期制御手段によって吸気弁の閉
    時期を吸入空気量が減少する方向に移動するように可変
    動弁手段を制御することを特徴とする請求項６に記載の
    可変動弁エンジンのプレイグニッション防止装置。
  8. 【請求項８】吸・排気弁のリフト特性を可変に制御する
    可変動弁手段を備えたエンジンにおいて、 プレイグニッションを検出するプレイグニッション検出
    手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、排気弁の閉時
    期を上死点に近づけるように可変動弁手段を制御する排
    気弁閉時期制御手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、吸気弁の閉時
    期を吸入空気量が減少する方向に移動するように可変動
    弁手段を制御する吸気弁閉時期制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする可変動弁エンジンの
    プレイグニッション防止装置。
  9. 【請求項９】プレイグニッションが検出されたときに、
    まず排気弁閉時期制御手段によって排気弁の閉時期を上
    死点付近の残留既燃ガスが最小となるタイミングに近づ
    けるように可変動弁手段を制御し、次いで吸気弁閉時期
    制御手段によって吸気弁の閉時期を吸入空気量が減少す
    る方向に移動するように可変動弁手段を制御することを
    特徴とする請求項１０に記載の可変動弁エンジンのプレ
    イグニッション防止装置。
  10. 【請求項１０】吸・排気弁のリフト特性を可変に制御す
    る可変動弁手段を備えたエンジンにおいて、 プレイグニッションを検出するプレイグニッション検出
    手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、吸・排気弁の
    開オーバラップ量を縮小するように可変動弁手段を制御
    する開オーバラップ量制御手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、排気弁の閉時
    期を上死点に近づけるように可変動弁手段を制御する排
    気弁閉時期制御手段と、 プレイグニッションが検出されたときに、吸気弁の閉時
    期を吸入空気量が減少する方向に移動するように可変動
    弁手段を制御する吸気弁閉時期制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする可変動弁エンジンの
    プレイグニッション防止装置。
  11. 【請求項１１】プレイグニッションが検出されたとき
    に、まず開オーバラップ量制御手段によって吸・排気弁
    の開オーバラップ量を縮小するように可変動弁手段を制
    御し、次いで排気弁閉時期制御手段によって排気弁の閉
    時期を上死点に近づけるように可変動弁手段を制御し、
    最後に吸気弁閉時期制御手段によって吸気弁の閉時期を
    吸入空気量が減少する方向に移動するように可変動弁手
    段を制御することを特徴とする請求項１０に記載の可変
    動弁エンジンのプレイグニッション防止装置。
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