JP2002276397A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- 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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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガスの還流要求量が大きくなった場合で
も、その要求量に対応する排気ガスを還流できるように
する。 【解決手段】 エンジン１には吸気通路４および排気通
路５が連通している。吸気通路４には開閉自在に吸気弁
６が取り付けられており、排気通路５には開閉自在に排
気弁７が取り付けられている。吸気通路４と排気通路５
とは排気還流のためのＥＧＲ通路８によって互いに連通
されており、ＥＧＲ通路８と排気通路５との連通点にＥ
ＧＲ弁９が配置される。排気ガスの還流要求量に応じ
て、ＥＧＲ制御弁９を制御するとともに、吸気弁６と排
気弁７の開閉タイミングを制御してＶＴＣ制御を行う。
も、その要求量に対応する排気ガスを還流できるように
する。 【解決手段】 エンジン１には吸気通路４および排気通
路５が連通している。吸気通路４には開閉自在に吸気弁
６が取り付けられており、排気通路５には開閉自在に排
気弁７が取り付けられている。吸気通路４と排気通路５
とは排気還流のためのＥＧＲ通路８によって互いに連通
されており、ＥＧＲ通路８と排気通路５との連通点にＥ
ＧＲ弁９が配置される。排気ガスの還流要求量に応じ
て、ＥＧＲ制御弁９を制御するとともに、吸気弁６と排
気弁７の開閉タイミングを制御してＶＴＣ制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などに用い
られる内燃機関の制御装置に係り、特に、排気還流（Ex
haust Gas Recirculation、以下「ＥＧＲ」という）お
よび可変バルブタイミング機構（Variable Timing Cont
rol、以下「ＶＴＣ」という）に関する制御を行う内燃
機関の制御装置に関する。
られる内燃機関の制御装置に係り、特に、排気還流（Ex
haust Gas Recirculation、以下「ＥＧＲ」という）お
よび可変バルブタイミング機構（Variable Timing Cont
rol、以下「ＶＴＣ」という）に関する制御を行う内燃
機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＮＯｘの低減やポンピングロスの
減少による燃料効率の増大の観点から、排気ガスの一部
を吸気系に還流するいわゆる内燃機関のＥＧＲ装置があ
る。このＥＧＲ装置としては、たとえば特開平１１−１
２５１２６号公報に開示されたものがある。
減少による燃料効率の増大の観点から、排気ガスの一部
を吸気系に還流するいわゆる内燃機関のＥＧＲ装置があ
る。このＥＧＲ装置としては、たとえば特開平１１−１
２５１２６号公報に開示されたものがある。
【０００３】従来のＥＧＲ装置は、吸気通路と排気通路
とを互いに連通するＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路を開
閉する弁（以下、「ＥＧＲ弁」という）とから構成され
ていて、ＥＧＲ弁は、ＥＧＲ通路の上流端と排気通路と
の連通点に配置されている。ＥＧＲ弁は、ＥＧＲ通路を
全開から全閉の間で開閉し、排気通路から吸気通路への
排気ガスの還流量を制御する弁であり、エンジン負荷、
エンジン回転数、冷却水温などに基づいて開閉ないしは
開度調節され、エンジンの燃焼室に運転状態に対応した
流量の排気ガスを還流するというものである。
とを互いに連通するＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路を開
閉する弁（以下、「ＥＧＲ弁」という）とから構成され
ていて、ＥＧＲ弁は、ＥＧＲ通路の上流端と排気通路と
の連通点に配置されている。ＥＧＲ弁は、ＥＧＲ通路を
全開から全閉の間で開閉し、排気通路から吸気通路への
排気ガスの還流量を制御する弁であり、エンジン負荷、
エンジン回転数、冷却水温などに基づいて開閉ないしは
開度調節され、エンジンの燃焼室に運転状態に対応した
流量の排気ガスを還流するというものである。
【０００４】ＥＧＲ通路によって排気ガスの一部をエン
ジンの燃焼室に還流することにより、燃料室での混合気
の燃焼速度および燃焼熱の急激な上昇が抑制される。そ
の結果ＮＯｘが低減されるという効果を奏するものであ
る。また、ポンピングロスが減少するため、燃料効率の
増大に寄与することもできる。
ジンの燃焼室に還流することにより、燃料室での混合気
の燃焼速度および燃焼熱の急激な上昇が抑制される。そ
の結果ＮＯｘが低減されるという効果を奏するものであ
る。また、ポンピングロスが減少するため、燃料効率の
増大に寄与することもできる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のＥ
ＧＲ装置で還流できる最大の量は、ＥＧＲ弁が全開とな
ったときの量である。このため、エンジンの燃焼室の運
転状態に対応する排気ガスの還流要求量が最大値を超え
る場合には、還流要求量どおりに排気ガスを還流できな
いという問題があった。
ＧＲ装置で還流できる最大の量は、ＥＧＲ弁が全開とな
ったときの量である。このため、エンジンの燃焼室の運
転状態に対応する排気ガスの還流要求量が最大値を超え
る場合には、還流要求量どおりに排気ガスを還流できな
いという問題があった。
【０００６】一方、排気ガスを還流させるためには、い
わゆる内部ＥＧＲを利用することもある。この内部ＥＧ
Ｒは、ＶＴＣを利用してエンジンにおける吸気弁と排気
弁が同時に開くことにより排気ガスの一部がエンジンの
燃焼室に還流するものである。
わゆる内部ＥＧＲを利用することもある。この内部ＥＧ
Ｒは、ＶＴＣを利用してエンジンにおける吸気弁と排気
弁が同時に開くことにより排気ガスの一部がエンジンの
燃焼室に還流するものである。
【０００７】ところが、エンジンの吸気弁と排気弁の開
閉タイミングを決めるＶＴＣでは、エンジンの出力特性
をトルクベストとなるように制御することが望まれる。
したがって、排気ガスの還流量を制御するためにＶＴＣ
の制御量を多くするのは好ましいことではないという問
題があった。
閉タイミングを決めるＶＴＣでは、エンジンの出力特性
をトルクベストとなるように制御することが望まれる。
したがって、排気ガスの還流量を制御するためにＶＴＣ
の制御量を多くするのは好ましいことではないという問
題があった。
【０００８】そこで、本発明の課題は、排気ガスの還流
要求量が大きくなった場合でも、その要求量に対応する
排気ガスを還流できるようにすることにある。
要求量が大きくなった場合でも、その要求量に対応する
排気ガスを還流できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に係る発明は、内燃機関における
排気系と吸気系を連通するＥＧＲ通路に設けられ、前記
ＥＧＲ通路の開度を調整するＥＧＲ制御弁を制御するＥ
ＧＲ制御部と、前記内燃機関における吸気弁と排気弁と
の開閉タイミングを調整する可変バルブタイミング機構
を制御するバルブタイミング制御部を備え、還流排気ガ
ス要求量に応じて、前記ＥＧＲ制御部および前記バルブ
タイミング制御部によって、前記ＥＧＲ制御弁および前
記可変バルブタイミング機構を制御することを特徴とす
る内燃機関の制御装置である。
め、本発明の請求項１に係る発明は、内燃機関における
排気系と吸気系を連通するＥＧＲ通路に設けられ、前記
ＥＧＲ通路の開度を調整するＥＧＲ制御弁を制御するＥ
ＧＲ制御部と、前記内燃機関における吸気弁と排気弁と
の開閉タイミングを調整する可変バルブタイミング機構
を制御するバルブタイミング制御部を備え、還流排気ガ
ス要求量に応じて、前記ＥＧＲ制御部および前記バルブ
タイミング制御部によって、前記ＥＧＲ制御弁および前
記可変バルブタイミング機構を制御することを特徴とす
る内燃機関の制御装置である。
【００１０】請求項１に係る発明によれば排気ガスの還
流要求量に応じてＥＧＲ制御を行うとともに、バルブタ
イミング制御も行っている。このため、ＥＧＲ制御弁が
最高開度となって還流排気ガス要求量に到達しない場合
であっても、バルブタイミング制御による内部ＥＧＲ量
を増加させることによって、さらに多くの排気ガスの還
流要求量に応えることができる。
流要求量に応じてＥＧＲ制御を行うとともに、バルブタ
イミング制御も行っている。このため、ＥＧＲ制御弁が
最高開度となって還流排気ガス要求量に到達しない場合
であっても、バルブタイミング制御による内部ＥＧＲ量
を増加させることによって、さらに多くの排気ガスの還
流要求量に応えることができる。
【００１１】請求項２に係る発明は、前記ＥＧＲ制御部
による制御を前記バルブタイミング制御部による制御よ
りも優先させることを特徴とする請求項１に記載の内燃
機関の制御装置である。
による制御を前記バルブタイミング制御部による制御よ
りも優先させることを特徴とする請求項１に記載の内燃
機関の制御装置である。
【００１２】請求項２に係る発明では、ＥＧＲ制御部に
よる制御をバルブタイミング制御部による制御よりも優
先させて行っている。このため、排気ガスの還流量を制
御するためにバルブタイミング制御の制御量が大きくな
りすぎることを抑制し、もってエンジンの出力特性に与
える影響を低減することができる。
よる制御をバルブタイミング制御部による制御よりも優
先させて行っている。このため、排気ガスの還流量を制
御するためにバルブタイミング制御の制御量が大きくな
りすぎることを抑制し、もってエンジンの出力特性に与
える影響を低減することができる。
【００１３】請求項３に係る発明は、前記ＥＧＲ制御部
で前記ＥＧＲ制御弁の開度が最高開度となった後に、前
記バルブタイミング制御部によって前記可変バルブタイ
ミング機構を制御することを特徴とする請求項２に記載
の内燃機関の制御装置である。
で前記ＥＧＲ制御弁の開度が最高開度となった後に、前
記バルブタイミング制御部によって前記可変バルブタイ
ミング機構を制御することを特徴とする請求項２に記載
の内燃機関の制御装置である。
【００１４】前記のように排気ガスの還流量を制御する
ために、バルブタイミング機構を制御するのは望ましい
ことではない。そこで、請求項３に係る発明では、ＥＧ
Ｒ制御弁が最高開度になるまでは、ＥＧＲ制御部で排気
ガスの還流量を制御して、還流要求量に応えるように
し、ＥＧＲ制御弁が最高開度となってＥＧＲ制御部での
制御の許容範囲を超えた場合に、バルブタイミング機構
による排気ガスの還流量の制御を行う。このため、排気
ガスの還流量を達成するためのバルブタイミングの制御
を極力行わないようにすることができるので、バルブタ
イミングの制御ではたとえばトルクベストとなるような
制御を行うことができる。
ために、バルブタイミング機構を制御するのは望ましい
ことではない。そこで、請求項３に係る発明では、ＥＧ
Ｒ制御弁が最高開度になるまでは、ＥＧＲ制御部で排気
ガスの還流量を制御して、還流要求量に応えるように
し、ＥＧＲ制御弁が最高開度となってＥＧＲ制御部での
制御の許容範囲を超えた場合に、バルブタイミング機構
による排気ガスの還流量の制御を行う。このため、排気
ガスの還流量を達成するためのバルブタイミングの制御
を極力行わないようにすることができるので、バルブタ
イミングの制御ではたとえばトルクベストとなるような
制御を行うことができる。
【００１５】請求項４に係る発明は、前記還流要求量
が、前記ＥＧＲ制御弁の不感帯領域にあるときには、前
記バルブタイミング制御部による制御を行うことを特徴
とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記
載の内燃機関の制御装置である。
が、前記ＥＧＲ制御弁の不感帯領域にあるときには、前
記バルブタイミング制御部による制御を行うことを特徴
とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記
載の内燃機関の制御装置である。
【００１６】ＥＧＲの制御で用いられているＥＧＲ制御
弁は、閉じた状態から開く際に、いわゆる不感帯領域で
は極めて微小な開度とすることができず、開く量がある
程度の大きさをもっていなければならない。このため、
排気ガスの還流要求量が微小である場合には、ＥＧＲの
制御では対応できないものであった。これに対して、バ
ルブタイミング制御部による制御は、極めて微小な量で
あっても行うことができる。そこで、請求項４に係る発
明では、排気ガスの還流要求量が少なく、ＥＧＲ制御弁
の不感帯領域では、バルブタイミングによる制御を行
い、内部ＥＧＲによる排気ガスの還流で還流要求量を満
たすこととしている。したがって、還流要求量が微小で
ある場合でも、この還流要求量に見合った量の排気ガス
をエンジンの燃焼室に還流することができる。
弁は、閉じた状態から開く際に、いわゆる不感帯領域で
は極めて微小な開度とすることができず、開く量がある
程度の大きさをもっていなければならない。このため、
排気ガスの還流要求量が微小である場合には、ＥＧＲの
制御では対応できないものであった。これに対して、バ
ルブタイミング制御部による制御は、極めて微小な量で
あっても行うことができる。そこで、請求項４に係る発
明では、排気ガスの還流要求量が少なく、ＥＧＲ制御弁
の不感帯領域では、バルブタイミングによる制御を行
い、内部ＥＧＲによる排気ガスの還流で還流要求量を満
たすこととしている。したがって、還流要求量が微小で
ある場合でも、この還流要求量に見合った量の排気ガス
をエンジンの燃焼室に還流することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明に
係る内燃機関制御装置を備える４サイクルエンジンのシ
ステムを示す構成図、図２はその駆動系および動弁系の
構造を示す斜視図である。
面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明に
係る内燃機関制御装置を備える４サイクルエンジンのシ
ステムを示す構成図、図２はその駆動系および動弁系の
構造を示す斜視図である。
【００１８】図１に示すエンジン１は、図２に示すよう
に、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３を備え
ている。また、エンジン１には、図１に示すように、吸
気通路４（吸気ポートを含む）および排気通路５（排気
ポートを含む）が連通している。吸気通路４には開閉自
在に吸気弁６（図２）が取り付けられており、排気通路
５には開閉自在に排気弁７（図２）が取り付けられてい
る。吸気通路４と排気通路５とは排気還流のための排気
還流路８によって互いに連通されており、排気還流路８
に排気還流量を調節するための本発明のＥＧＲ制御弁で
あるＥＧＲ弁９が配置されて、排気還流機構１０が形成
されている。
に、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３を備え
ている。また、エンジン１には、図１に示すように、吸
気通路４（吸気ポートを含む）および排気通路５（排気
ポートを含む）が連通している。吸気通路４には開閉自
在に吸気弁６（図２）が取り付けられており、排気通路
５には開閉自在に排気弁７（図２）が取り付けられてい
る。吸気通路４と排気通路５とは排気還流のための排気
還流路８によって互いに連通されており、排気還流路８
に排気還流量を調節するための本発明のＥＧＲ制御弁で
あるＥＧＲ弁９が配置されて、排気還流機構１０が形成
されている。
【００１９】排気還流機構１０の排気還流路８は、一端
８ａが排気通路５に設けられた三元触媒１１の上流側に
連通し、他端８ｂが吸気通路４のスロットル弁１２の下
流側に連通している。排気還流路８の途中には排気還流
量を制御するＥＧＲ弁９および容積室８ｃが介設されて
いる。このＥＧＲ弁９はソレノイド９ａを有する電磁弁
であり、ソレノイド９ａはＥＣＵ１３に接続され、その
弁開度がＥＣＵ１３からの制御信号によってリニアに変
化させることができるように構成されている。ＥＧＲ弁
９には、その弁開度を検出するリフトセンサ１４が設け
られており、その検出信号はＥＣＵ１３に供給される。
８ａが排気通路５に設けられた三元触媒１１の上流側に
連通し、他端８ｂが吸気通路４のスロットル弁１２の下
流側に連通している。排気還流路８の途中には排気還流
量を制御するＥＧＲ弁９および容積室８ｃが介設されて
いる。このＥＧＲ弁９はソレノイド９ａを有する電磁弁
であり、ソレノイド９ａはＥＣＵ１３に接続され、その
弁開度がＥＣＵ１３からの制御信号によってリニアに変
化させることができるように構成されている。ＥＧＲ弁
９には、その弁開度を検出するリフトセンサ１４が設け
られており、その検出信号はＥＣＵ１３に供給される。
【００２０】ＥＣＵ１３は、図示しないスロットル開度
センサなどの各種センサからのエンジンパラメータ信号
等に基づいてエンジン運転状態を判別する。この運転状
態に基づいて、吸気圧センサ１５で検出される吸気管内
絶対圧ＰＢＡとエンジン回転数センサ１６で検出される
エンジン回転数ＮＥとに応じて設定されるＥＧＲ弁９の
弁開度指令値とリフトセンサ(ＥＧＲ弁開度センサ)１４
によって検出されたＥＧＲ弁９の実弁開度値との偏差を
零にするようにソレノイド９ａに制御信号を供給する。
センサなどの各種センサからのエンジンパラメータ信号
等に基づいてエンジン運転状態を判別する。この運転状
態に基づいて、吸気圧センサ１５で検出される吸気管内
絶対圧ＰＢＡとエンジン回転数センサ１６で検出される
エンジン回転数ＮＥとに応じて設定されるＥＧＲ弁９の
弁開度指令値とリフトセンサ(ＥＧＲ弁開度センサ)１４
によって検出されたＥＧＲ弁９の実弁開度値との偏差を
零にするようにソレノイド９ａに制御信号を供給する。
【００２１】また、図２に詳細に示されるように、シリ
ンダヘッド３には吸気カムシャフト１７および排気カム
シャフト１８が回動自在に軸支されている。両カムシャ
フト１７，１８の従動スプロケット１９，２０とクラン
クシャフト２１の駆動スプロケット２２は、エンドレス
のタイミングチェーン２３により連結されている。そし
て、クランクシャフト２１の２回転あたり両カムシャフ
ト１７，１８が１回転の割合で回転駆動される。
ンダヘッド３には吸気カムシャフト１７および排気カム
シャフト１８が回動自在に軸支されている。両カムシャ
フト１７，１８の従動スプロケット１９，２０とクラン
クシャフト２１の駆動スプロケット２２は、エンドレス
のタイミングチェーン２３により連結されている。そし
て、クランクシャフト２１の２回転あたり両カムシャフ
ト１７，１８が１回転の割合で回転駆動される。
【００２２】吸気カムシャフト１７には吸気弁６，６を
開閉するための吸気カム２４が一体的に形成されてお
り、排気カムシャフト１８には排気弁７，７を開閉する
ための排気カム２５が一体的に形成されている。また、
従動スプロケット１９に対して吸気カムシャフト１７を
相対的に回動させ、クランクシャフト２１に対する吸気
カム２４の位相角の変更を可能とするために、吸気カム
シャフト１７の一端部にＶＴＣ２７が取り付けられる。
開閉するための吸気カム２４が一体的に形成されてお
り、排気カムシャフト１８には排気弁７，７を開閉する
ための排気カム２５が一体的に形成されている。また、
従動スプロケット１９に対して吸気カムシャフト１７を
相対的に回動させ、クランクシャフト２１に対する吸気
カム２４の位相角の変更を可能とするために、吸気カム
シャフト１７の一端部にＶＴＣ２７が取り付けられる。
【００２３】図３はＶＴＣ２７の内部を示し、図４は図
３のＩＶ−ＩＶ線断面を示す。図３および図４に示すよ
うに、ハウジング２７ａ内には、吸気カムシャフト１７
の位相角を調節するためのベーン(回転子)２９が収容さ
れている。ハウジング２７ａはボルトＢ１により従動ス
プロケット１９に固定され、ベーン２９はボルトＢ２に
より吸気カムシャフト１７の一端部に固定されている。
３のＩＶ−ＩＶ線断面を示す。図３および図４に示すよ
うに、ハウジング２７ａ内には、吸気カムシャフト１７
の位相角を調節するためのベーン(回転子)２９が収容さ
れている。ハウジング２７ａはボルトＢ１により従動ス
プロケット１９に固定され、ベーン２９はボルトＢ２に
より吸気カムシャフト１７の一端部に固定されている。
【００２４】図４に示すように、ベーン２９のボス部２
９ａには外周面から外側に突出させて複数のベーン部２
９ｂが形成される。ハウジング２７ａの内周壁２７ｂに
はハウジング２７ａ内を周方向に区分して複数の油圧室
を形成するための区画壁２７ｃが形成されていて、吸気
カムシャフト１７およびベーン２９のボス部２９ａには
ベーン部２９ｂを介してベーン２９を進角方向と遅角方
向とに切り換えて回動させるための２つの油路が形成さ
れる。
９ａには外周面から外側に突出させて複数のベーン部２
９ｂが形成される。ハウジング２７ａの内周壁２７ｂに
はハウジング２７ａ内を周方向に区分して複数の油圧室
を形成するための区画壁２７ｃが形成されていて、吸気
カムシャフト１７およびベーン２９のボス部２９ａには
ベーン部２９ｂを介してベーン２９を進角方向と遅角方
向とに切り換えて回動させるための２つの油路が形成さ
れる。
【００２５】一方の油路はベーン２９を進角側に回動さ
せる進角用油路２９ｃとして、他方の油路はベーンを遅
角方向に回動させる遅角用油路２９ｄとしてそれぞれ後
に説明する油圧制御弁２８を介して図示しないオイルポ
ンプに接続される。このため、ベーン２９を中心として
進角側の油圧室（以下、「進角室」という）３０に作動
油を供給しながら遅角側の油圧室（以下、「遅角室」）
３１より同量の作動油を排出すると、隣接する区画壁２
７ｃ，２７ｃの範囲内で吸気カムシャフト１７が進角方
向に回動される。逆に、遅角室３１に作動油を供給しな
がら進角室３０より同量の油を排出すると、隣接する区
画壁２７ｃ，２７ｃの範囲内で吸気カムシャフト１７が
遅角側に回動される。従って、吸気カム２４を図５に点
線ａで示す遅角位置から実線ｂで示す進角位置に進角さ
せることも、また、進角位置から遅角位置に遅角させる
こともできる。
せる進角用油路２９ｃとして、他方の油路はベーンを遅
角方向に回動させる遅角用油路２９ｄとしてそれぞれ後
に説明する油圧制御弁２８を介して図示しないオイルポ
ンプに接続される。このため、ベーン２９を中心として
進角側の油圧室（以下、「進角室」という）３０に作動
油を供給しながら遅角側の油圧室（以下、「遅角室」）
３１より同量の作動油を排出すると、隣接する区画壁２
７ｃ，２７ｃの範囲内で吸気カムシャフト１７が進角方
向に回動される。逆に、遅角室３１に作動油を供給しな
がら進角室３０より同量の油を排出すると、隣接する区
画壁２７ｃ，２７ｃの範囲内で吸気カムシャフト１７が
遅角側に回動される。従って、吸気カム２４を図５に点
線ａで示す遅角位置から実線ｂで示す進角位置に進角さ
せることも、また、進角位置から遅角位置に遅角させる
こともできる。
【００２６】なお、図３中、符号ＳＴはベーン２９の回
動を規制するためのストッパーであり、図示しない油路
を通じて供給された作動油の圧力によって解除される。
動を規制するためのストッパーであり、図示しない油路
を通じて供給された作動油の圧力によって解除される。
【００２７】図６はＥＣＵ１３、エンジンの運転状態を
検出するための各種センサおよび油圧制御弁２８を示
す。油圧制御弁２８は駆動コイルと、この駆動コイルに
より駆動されるスプール等を備えるリニアソレノイド弁
で構成されており、ＥＣＵ１３から駆動コイルに供給さ
れる電流の出力デューティ比（制御値）に対応してスプ
ールの位置を変化させる。このＥＣＵ１３が本発明のＥ
ＧＲ制御部およびＶＴＣ制御部を構成する。
検出するための各種センサおよび油圧制御弁２８を示
す。油圧制御弁２８は駆動コイルと、この駆動コイルに
より駆動されるスプール等を備えるリニアソレノイド弁
で構成されており、ＥＣＵ１３から駆動コイルに供給さ
れる電流の出力デューティ比（制御値）に対応してスプ
ールの位置を変化させる。このＥＣＵ１３が本発明のＥ
ＧＲ制御部およびＶＴＣ制御部を構成する。
【００２８】油圧制御弁２８は、ＥＣＵ１３より出力さ
れる出力デューティ比（出力制御値）が保持デューティ
比（例えば５０％）よりも大きいときはスプールを中立
位置より一方側へ移動させて進角室３０を開放する。ま
た、出力デューティ比が保持デューティ比よりも小さい
ときは前記スプールを中立位置から他方側に移動させて
遅角室３１を開放するように構成される。
れる出力デューティ比（出力制御値）が保持デューティ
比（例えば５０％）よりも大きいときはスプールを中立
位置より一方側へ移動させて進角室３０を開放する。ま
た、出力デューティ比が保持デューティ比よりも小さい
ときは前記スプールを中立位置から他方側に移動させて
遅角室３１を開放するように構成される。
【００２９】このため、出力デューティ比（出力制御
値）が保持デューティ比（例えば５０％）よりも大きい
ときは、進角室３０に供給される作動油の圧力により吸
気カムシャフト１７は進角側に回動されて図７に示すよ
うに、排気カム２５に対する吸気カム２４の位相角は進
角される。逆に、出力デューティ比（出力制御値）が保
持デューティ比（例えば５０％）よりも小さいときは遅
角室３１に供給される作動油の圧力により吸気カムシャ
フト１７が遅角側に回動され、排気カム２５に対する吸
気カム２４の位相角は遅角される。また、出力デューテ
ィ比が保持デューティ比のときは、スプールが進角室３
０および遅角室３１の両方を開放する中立位置に移動さ
れ、進角室３０および遅角室３１の両方が閉鎖されて進
角室３０および遅角室３１に対する作動油の供給が遮断
されるため、吸気カムシャフト１７と従動スプロケット
１９とが一体化され、吸気カム２４の位相角はそれまで
に制御された位相角に保持される。
値）が保持デューティ比（例えば５０％）よりも大きい
ときは、進角室３０に供給される作動油の圧力により吸
気カムシャフト１７は進角側に回動されて図７に示すよ
うに、排気カム２５に対する吸気カム２４の位相角は進
角される。逆に、出力デューティ比（出力制御値）が保
持デューティ比（例えば５０％）よりも小さいときは遅
角室３１に供給される作動油の圧力により吸気カムシャ
フト１７が遅角側に回動され、排気カム２５に対する吸
気カム２４の位相角は遅角される。また、出力デューテ
ィ比が保持デューティ比のときは、スプールが進角室３
０および遅角室３１の両方を開放する中立位置に移動さ
れ、進角室３０および遅角室３１の両方が閉鎖されて進
角室３０および遅角室３１に対する作動油の供給が遮断
されるため、吸気カムシャフト１７と従動スプロケット
１９とが一体化され、吸気カム２４の位相角はそれまで
に制御された位相角に保持される。
【００３０】図６に示すように、制御手段としてのＥＣ
Ｕ１３は、Ｉ／Ｏ（Input/Output）ポート、ＣＰＵ（Ce
ntral Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Process
ingUnit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ
（Read Only Memory）を中心とするマイクロコンピュー
タから構成されている。また、ＥＣＵ１３には油圧制御
弁２８の駆動コイルに流れている実電流値を検出するた
めの電流検出回路と、各種センサの信号をＡ／Ｄ変換す
るためのＡ／Ｄ変換器、波形整形のための整形器が備え
られる。
Ｕ１３は、Ｉ／Ｏ（Input/Output）ポート、ＣＰＵ（Ce
ntral Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Process
ingUnit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ
（Read Only Memory）を中心とするマイクロコンピュー
タから構成されている。また、ＥＣＵ１３には油圧制御
弁２８の駆動コイルに流れている実電流値を検出するた
めの電流検出回路と、各種センサの信号をＡ／Ｄ変換す
るためのＡ／Ｄ変換器、波形整形のための整形器が備え
られる。
【００３１】また、ＥＣＵ１３には、先に説明したＥＧ
Ｒ弁９のリフト量を検出するリフトセンサ１４、吸気圧
センサ１５、およびエンジン回転数センサ１６のほか、
ノッキングセンサ３２、スロットル開度センサ３５、水
温センサ４０等が接続されている。また、エンジン回転
数センサ１６は、カム角センサ３３およびクランク角セ
ンサ３４によって構成されている。
Ｒ弁９のリフト量を検出するリフトセンサ１４、吸気圧
センサ１５、およびエンジン回転数センサ１６のほか、
ノッキングセンサ３２、スロットル開度センサ３５、水
温センサ４０等が接続されている。また、エンジン回転
数センサ１６は、カム角センサ３３およびクランク角セ
ンサ３４によって構成されている。
【００３２】カム角センサ３３は、たとえば吸気カム２
４の位相角を検出するためのセンサであり、例えば、マ
グネットセンサとＭＲＥピックアップ（磁気式ピックア
ップ）とで構成されている。そして、吸気カムシャフト
１７の回転に伴って所定のクランク角（例えば１８０
゜）毎にカムパルスをＥＣＵ１３に出力する。
４の位相角を検出するためのセンサであり、例えば、マ
グネットセンサとＭＲＥピックアップ（磁気式ピックア
ップ）とで構成されている。そして、吸気カムシャフト
１７の回転に伴って所定のクランク角（例えば１８０
゜）毎にカムパルスをＥＣＵ１３に出力する。
【００３３】クランク角センサ３４はカム角センサ３３
と同様に構成されていて、クランクシャフト２１の回転
に伴って所定のクランク角（たとえば３０゜）毎にクラ
ンクパルスをＥＣＵ１３に出力する。また、クランク角
センサ３４は基準用としての追い歯を検知してクランク
シャフト２１が１回転するごとに１回、基準パルスをＥ
ＣＵ１３に出力する。スロットル開度センサ３５はスロ
ットル弁３６のスロットル開度を検出してそれぞれＥＣ
Ｕ１３に出力する。
と同様に構成されていて、クランクシャフト２１の回転
に伴って所定のクランク角（たとえば３０゜）毎にクラ
ンクパルスをＥＣＵ１３に出力する。また、クランク角
センサ３４は基準用としての追い歯を検知してクランク
シャフト２１が１回転するごとに１回、基準パルスをＥ
ＣＵ１３に出力する。スロットル開度センサ３５はスロ
ットル弁３６のスロットル開度を検出してそれぞれＥＣ
Ｕ１３に出力する。
【００３４】水温センサ４０は、ラジエータとエンジン
１のウォータジャケット（図示せず）とを循環する配管
に設けられている。この配管内を通流する冷却水の水温
を検出してＥＣＵ１３に出力している。
１のウォータジャケット（図示せず）とを循環する配管
に設けられている。この配管内を通流する冷却水の水温
を検出してＥＣＵ１３に出力している。
【００３５】ＥＣＵ１３は、エンジン回転数センサで検
出されたエンジン回転数ＮＥおよび吸気圧力から求めら
れた吸入空気量のそれぞれの値に基づいてエンジン１の
運転状態を良好とする制御を実行する。
出されたエンジン回転数ＮＥおよび吸気圧力から求めら
れた吸入空気量のそれぞれの値に基づいてエンジン１の
運転状態を良好とする制御を実行する。
【００３６】たとえば、エンジン回転数、エンジン負
荷、吸入空気量に基づいてインジェクタ３７の燃料噴射
時間（燃料噴射量）を制御し、ノッキングセンサ３２か
らの信号に基づいて点火時期を補正する。また、点火時
期の補正量に基づいてアイドリング時などの低負荷状態
のときは油圧制御弁２８の制御によって出力ディーティ
比を下げて遅角室３１に作動油を供給し、吸気弁６の位
相角を遅角させる。さらに、高速走行時など高負荷のと
きには油圧制御弁２８の制御によって出力ディーティ比
を上げて遅角室３１に作動油を供給し、吸気弁６の位相
角を進角させる。こうして、ＶＴＣにおける進角量の基
準となる基準進角量を決定しておく。
荷、吸入空気量に基づいてインジェクタ３７の燃料噴射
時間（燃料噴射量）を制御し、ノッキングセンサ３２か
らの信号に基づいて点火時期を補正する。また、点火時
期の補正量に基づいてアイドリング時などの低負荷状態
のときは油圧制御弁２８の制御によって出力ディーティ
比を下げて遅角室３１に作動油を供給し、吸気弁６の位
相角を遅角させる。さらに、高速走行時など高負荷のと
きには油圧制御弁２８の制御によって出力ディーティ比
を上げて遅角室３１に作動油を供給し、吸気弁６の位相
角を進角させる。こうして、ＶＴＣにおける進角量の基
準となる基準進角量を決定しておく。
【００３７】そして、ＥＣＵ１３は排気還流時に、エン
ジン１の負荷、回転数、冷却水温等、エンジン１の運転
状態に対応する各種パラメータに対応して最適化された
マップ（図示せず）から、運転状態に最適な排気還流量
を決定する。排気還流量を決定したら、後に説明する工
程を経て、バルブリフト量およびＶＴＣ２７の進角量を
決定する。バルブリフト量が求められたら、ＥＧＲ弁９
のリフト値と排気ガスの還流量とに基づくマップを検索
して得られたリフト値となるようにソレノイド９ａを制
御する。
ジン１の負荷、回転数、冷却水温等、エンジン１の運転
状態に対応する各種パラメータに対応して最適化された
マップ（図示せず）から、運転状態に最適な排気還流量
を決定する。排気還流量を決定したら、後に説明する工
程を経て、バルブリフト量およびＶＴＣ２７の進角量を
決定する。バルブリフト量が求められたら、ＥＧＲ弁９
のリフト値と排気ガスの還流量とに基づくマップを検索
して得られたリフト値となるようにソレノイド９ａを制
御する。
【００３８】それでは、本実施形態における制御工程に
ついて説明する。図８は、本実施形態において行われる
制御工程を示すフローチャートである。
ついて説明する。図８は、本実施形態において行われる
制御工程を示すフローチャートである。
【００３９】まず、制御が開始されると（Ｓ１）、ＶＴ
Ｃ２７における基準となる進角量（以下「ＢＡＳＥＶＴ
Ｃ角」という）が算出される（Ｓ２）。ＢＡＳＥＶＴＣ
角を算出するために、エンジン回転数センサ１６によっ
てエンジンの回転数を検出する。検出されたエンジン回
転数ＮＥから、たとえばその状態におけるトルクベスト
となるＶＴＣ角をマップを参照して求めるものである。
一般に、アイドリング時や低速走行時などは進角量が小
さくなり、高速走行時には、進角量が大きくなる。進角
量が大きくなることで、図７に示すように、排気カム２
５に対する吸気カム２４の位相角は進角される。そし
て、速度に対するトルクベストとなる進角量に設定され
る。
Ｃ２７における基準となる進角量（以下「ＢＡＳＥＶＴ
Ｃ角」という）が算出される（Ｓ２）。ＢＡＳＥＶＴＣ
角を算出するために、エンジン回転数センサ１６によっ
てエンジンの回転数を検出する。検出されたエンジン回
転数ＮＥから、たとえばその状態におけるトルクベスト
となるＶＴＣ角をマップを参照して求めるものである。
一般に、アイドリング時や低速走行時などは進角量が小
さくなり、高速走行時には、進角量が大きくなる。進角
量が大きくなることで、図７に示すように、排気カム２
５に対する吸気カム２４の位相角は進角される。そし
て、速度に対するトルクベストとなる進角量に設定され
る。
【００４０】基準進角量が算出されたら、排気ガスの一
部をエンジンの燃焼室に戻す際の排気ガスの還流要求量
を算出する。排気ガスの還流要求量は、エンジン１の負
荷、回転数、冷却水温等、エンジン１の運転状態に対応
する各種パラメータに対応して最適化されたマップ（図
示せず）から求められる。マップには、エンジン負荷に
対してＮＯＸ低減効果があり、かつ燃費効率が向上する
各種パラメータに対応する排気還流量が記憶されてい
る。
部をエンジンの燃焼室に戻す際の排気ガスの還流要求量
を算出する。排気ガスの還流要求量は、エンジン１の負
荷、回転数、冷却水温等、エンジン１の運転状態に対応
する各種パラメータに対応して最適化されたマップ（図
示せず）から求められる。マップには、エンジン負荷に
対してＮＯＸ低減効果があり、かつ燃費効率が向上する
各種パラメータに対応する排気還流量が記憶されてい
る。
【００４１】排気ガスの還流要求量が算出されたら、排
気ガスの還流要求量に対応するＥＧＲ弁９の要求リフト
量をマップから検索する（Ｓ３）。ここで検索される要
求リフト量は、排気ガスの還流要求量に対応する排気ガ
スをすべてＥＧＲ弁９を介して燃焼室に戻すときの値で
ある。このように、排気ガスの還流要求量に応えるため
に、ＥＧＲ弁９の制御をバルブタイミング制御部による
制御よりも優先させて行っている。このため、排気ガス
の還流量を制御するためにバルブタイミング制御の制御
量が大きくなりすぎることを抑制し、もってエンジンの
出力特性に与える影響を低減することができる。
気ガスの還流要求量に対応するＥＧＲ弁９の要求リフト
量をマップから検索する（Ｓ３）。ここで検索される要
求リフト量は、排気ガスの還流要求量に対応する排気ガ
スをすべてＥＧＲ弁９を介して燃焼室に戻すときの値で
ある。このように、排気ガスの還流要求量に応えるため
に、ＥＧＲ弁９の制御をバルブタイミング制御部による
制御よりも優先させて行っている。このため、排気ガス
の還流量を制御するためにバルブタイミング制御の制御
量が大きくなりすぎることを抑制し、もってエンジンの
出力特性に与える影響を低減することができる。
【００４２】続いて、検索された要求リフト量が不感帯
領域にあるか否かを判断する（Ｓ４）。ＥＧＲ弁９は、
閉じた状態にあるときには、微小なリフト量の制御がで
きず、ある一定値以上のリフト量からではないと、開く
ことができない。そこで、要求リフト量が微小であって
不感帯領域にあるときには、ＥＧＲ弁９の開放は行わ
ず、ＶＴＣ２７を進角させる。ＶＴＣ２７の進角に伴
い、図７に示す吸気弁と排気弁が重なる部分が生じて、
わずかな量の排気ガスがエンジンの燃焼室に還流される
ことになる。このように、バルブタイミング制御部によ
る制御は、極めて微小な量であっても行うことができ
る。そのため、排気ガスの還流要求量が少なく、ＥＧＲ
制御弁の不感帯領域では、バルブタイミングによる制御
を行い、内部ＥＧＲによる排気ガスの還流で還流要求量
を満たすこととしている。したがって、還流要求量が微
小である場合でも、この還流要求量に見合った量の排気
ガスをエンジンの燃焼室に還流することができるため、
ＥＧＲの効果を得ることができる。
領域にあるか否かを判断する（Ｓ４）。ＥＧＲ弁９は、
閉じた状態にあるときには、微小なリフト量の制御がで
きず、ある一定値以上のリフト量からではないと、開く
ことができない。そこで、要求リフト量が微小であって
不感帯領域にあるときには、ＥＧＲ弁９の開放は行わ
ず、ＶＴＣ２７を進角させる。ＶＴＣ２７の進角に伴
い、図７に示す吸気弁と排気弁が重なる部分が生じて、
わずかな量の排気ガスがエンジンの燃焼室に還流される
ことになる。このように、バルブタイミング制御部によ
る制御は、極めて微小な量であっても行うことができ
る。そのため、排気ガスの還流要求量が少なく、ＥＧＲ
制御弁の不感帯領域では、バルブタイミングによる制御
を行い、内部ＥＧＲによる排気ガスの還流で還流要求量
を満たすこととしている。したがって、還流要求量が微
小である場合でも、この還流要求量に見合った量の排気
ガスをエンジンの燃焼室に還流することができるため、
ＥＧＲの効果を得ることができる。
【００４３】このため、要求リフト量が不感帯領域にあ
るときには。ＥＧＲ弁のリフト量を０に設定し（Ｓ
５）、後に説明するステップＳ１０に進む。また、ＥＧ
Ｒ弁９の要求リフト量が不感端領域にない場合には、Ｅ
ＧＲ弁９の要求リフト量がフルリフトとなっているか否
かを判断する（Ｓ６）。ＥＧＲ弁９のフルリフト量はＥ
ＧＲ弁９の性能等により予め定められている。
るときには。ＥＧＲ弁のリフト量を０に設定し（Ｓ
５）、後に説明するステップＳ１０に進む。また、ＥＧ
Ｒ弁９の要求リフト量が不感端領域にない場合には、Ｅ
ＧＲ弁９の要求リフト量がフルリフトとなっているか否
かを判断する（Ｓ６）。ＥＧＲ弁９のフルリフト量はＥ
ＧＲ弁９の性能等により予め定められている。
【００４４】要求リフト量がフルリフトとはなっていな
い場合には、ＥＧＲ弁９を開くだけで、還流要求量に対
応する量の排気ガスを燃焼室に戻すことができるので、
ＥＧＲ弁９のリフト量を検索された要求リフト量に設定
する（Ｓ７）。そして、ＶＴＣ角はＢＥＳＥＶＴＣ角に
設定する（Ｓ８）。このように、ＥＧＲ弁９が最高開度
になるまでは、ＥＧＲ弁９に開度によって排気ガスの還
流量を制御して、還流要求量に応えるようにし、ＥＧＲ
弁９が最高開度となってその許容範囲を超えた場合に、
バルブタイミング機構による排気ガスの還流量の制御を
行う。このため、排気ガスの還流量を達成するためのバ
ルブタイミングの制御を極力行わないようにすることが
できるので、バルブタイミングの制御ではたとえばトル
クベストとなるような制御を行うことができる。一方、
要求リフト量がＥＧＲ弁９のフルリフトを超えている場
合では、ＥＧＲ弁９を介して排気ガスを還流するのみで
は、還流要求量に応えることができない。そこで、要求
リフト量がＥＧＲ弁９のフルリフトを超える場合、すな
わちＥＧＲ弁９の開度が最高開度となった場合には、Ｅ
ＧＲ弁９をフルリフトに設定する（Ｓ９）。そして、Ｅ
ＧＲ弁９をフルリフトにしてもまだ足りない分の還流要
求量に対しては、ＶＴＣ２７で対応する。そのため、Ｅ
ＧＲ弁９をフルリフトにしたときに不足する還流要求量
に対応するＶＴＣ２７の進角量（以下「ＶＴＣＥＧＲ」
という）をマップを参照して検索する。このＶＴＣＥＧ
Ｒの検索は、ステップＳ５を経た後にも同様に行われ
る。
い場合には、ＥＧＲ弁９を開くだけで、還流要求量に対
応する量の排気ガスを燃焼室に戻すことができるので、
ＥＧＲ弁９のリフト量を検索された要求リフト量に設定
する（Ｓ７）。そして、ＶＴＣ角はＢＥＳＥＶＴＣ角に
設定する（Ｓ８）。このように、ＥＧＲ弁９が最高開度
になるまでは、ＥＧＲ弁９に開度によって排気ガスの還
流量を制御して、還流要求量に応えるようにし、ＥＧＲ
弁９が最高開度となってその許容範囲を超えた場合に、
バルブタイミング機構による排気ガスの還流量の制御を
行う。このため、排気ガスの還流量を達成するためのバ
ルブタイミングの制御を極力行わないようにすることが
できるので、バルブタイミングの制御ではたとえばトル
クベストとなるような制御を行うことができる。一方、
要求リフト量がＥＧＲ弁９のフルリフトを超えている場
合では、ＥＧＲ弁９を介して排気ガスを還流するのみで
は、還流要求量に応えることができない。そこで、要求
リフト量がＥＧＲ弁９のフルリフトを超える場合、すな
わちＥＧＲ弁９の開度が最高開度となった場合には、Ｅ
ＧＲ弁９をフルリフトに設定する（Ｓ９）。そして、Ｅ
ＧＲ弁９をフルリフトにしてもまだ足りない分の還流要
求量に対しては、ＶＴＣ２７で対応する。そのため、Ｅ
ＧＲ弁９をフルリフトにしたときに不足する還流要求量
に対応するＶＴＣ２７の進角量（以下「ＶＴＣＥＧＲ」
という）をマップを参照して検索する。このＶＴＣＥＧ
Ｒの検索は、ステップＳ５を経た後にも同様に行われ
る。
【００４５】こうして、ＶＴＣＥＧＲを求めて、ＢＡＳ
ＥＶＴＣに加算することにより、還流要求量に対応する
排気ガスを燃焼室に還流することができる。このよう
に、ＥＧＲ弁９が最高開度となって還流排気ガス要求量
に到達しない場合であっても、バルブタイミング制御に
よる内部ＥＧＲ量を増加させることによって、さらに多
くの排気ガスの還流要求量に応えることができる。とこ
ろが、ＶＴＣ角はトルクベストとして定められているた
め、その変更値を大きくしてまで還流要求値に応えるメ
リットは少ない。そこで、ＶＴＣ角に所定の限界値（以
下「ＶＴＣＬＩＭ」という）を加えておく。このＶＴＣ
ＬＩＭは、トルクベストから外れても許容できる範囲な
どとして適宜設定することができる。
ＥＶＴＣに加算することにより、還流要求量に対応する
排気ガスを燃焼室に還流することができる。このよう
に、ＥＧＲ弁９が最高開度となって還流排気ガス要求量
に到達しない場合であっても、バルブタイミング制御に
よる内部ＥＧＲ量を増加させることによって、さらに多
くの排気ガスの還流要求量に応えることができる。とこ
ろが、ＶＴＣ角はトルクベストとして定められているた
め、その変更値を大きくしてまで還流要求値に応えるメ
リットは少ない。そこで、ＶＴＣ角に所定の限界値（以
下「ＶＴＣＬＩＭ」という）を加えておく。このＶＴＣ
ＬＩＭは、トルクベストから外れても許容できる範囲な
どとして適宜設定することができる。
【００４６】そして、検索されたＶＴＣＥＧＲをＢＡＳ
ＥＶＴＣに加算した値がＶＴＣＬＩＭに到達しているか
否かを判断する（Ｓ１１）。その結果、ＶＴＣＬＩＭに
到達していれば、ＶＴＣ角をリミット値ＶＴＣＬＩＭに
設定する（Ｓ１２）。また、ＶＴＣＬＩＭに到達してい
ない場合には、ＶＴＣ指令値はＢＡＳＥＶＴＣにＶＴＣ
ＥＧＲを加算したものとすることができる（Ｓ１３）。
ＥＶＴＣに加算した値がＶＴＣＬＩＭに到達しているか
否かを判断する（Ｓ１１）。その結果、ＶＴＣＬＩＭに
到達していれば、ＶＴＣ角をリミット値ＶＴＣＬＩＭに
設定する（Ｓ１２）。また、ＶＴＣＬＩＭに到達してい
ない場合には、ＶＴＣ指令値はＢＡＳＥＶＴＣにＶＴＣ
ＥＧＲを加算したものとすることができる（Ｓ１３）。
【００４７】こうして、ＥＧＲ弁９のリフト量とＶＴＣ
２７のＶＴＣ角が設定されて、それぞれＥＧＲ９および
ＶＴＣ２７に対して信号が出力されて、制御が終了する
（Ｓ１４）。
２７のＶＴＣ角が設定されて、それぞれＥＧＲ９および
ＶＴＣ２７に対して信号が出力されて、制御が終了する
（Ｓ１４）。
【００４８】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでは
ない。たとえば、前記実施形態では、ＥＧＲ弁９として
電動式の電磁弁を用いているが、これに代えて負圧で作
動するダイヤフラム式のものを用いることもできる。
明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでは
ない。たとえば、前記実施形態では、ＥＧＲ弁９として
電動式の電磁弁を用いているが、これに代えて負圧で作
動するダイヤフラム式のものを用いることもできる。
【００４９】また、前記実施形態では、ＥＧＲ弁の開度
が最高開度となった場合にバルブタイミング制御部によ
って可変バルブタイミング機構を制御するようにしてい
るが、ＥＧＲ弁の開度が最高開度になる前の時点（たと
えば１／２開度）からバルブタイミング制御部による制
御を行ってもよい。ＥＧＲ弁が最高開度になる前にバル
ブタイミング制御部による制御を行う場合でも、ＥＧＲ
制御部による制御をバルブタイミング制御部による制御
よりも優先させることにより、排気ガス還流量を制御す
るために、バルブタイミング制御部の制御量が大きくな
りすぎることを抑制できる。この結果、エンジンの出力
特性に与える影響を低減することができる。
が最高開度となった場合にバルブタイミング制御部によ
って可変バルブタイミング機構を制御するようにしてい
るが、ＥＧＲ弁の開度が最高開度になる前の時点（たと
えば１／２開度）からバルブタイミング制御部による制
御を行ってもよい。ＥＧＲ弁が最高開度になる前にバル
ブタイミング制御部による制御を行う場合でも、ＥＧＲ
制御部による制御をバルブタイミング制御部による制御
よりも優先させることにより、排気ガス還流量を制御す
るために、バルブタイミング制御部の制御量が大きくな
りすぎることを抑制できる。この結果、エンジンの出力
特性に与える影響を低減することができる。
【００５０】さらに、前記実施形態においては、排気カ
ム２５に対して吸気カム２４の位相角を調節するＶＴＣ
２７（位相角調節手段）の進角により補う説明をした
が、他の可変バルブタイミング制御機構を利用してもよ
い。たとえば、吸気弁６に対して排気弁７の位相角を変
更する形式の可変バルブタイミング制御機構、あるい
は、流体圧や電磁ソレノイド等により吸気カム２４を高
速用カムまたは低速用カムに切り換えながらＶＴＣ２７
により排気カム２５に対する吸気カム２４の位相角を変
えるものを適用することができる。
ム２５に対して吸気カム２４の位相角を調節するＶＴＣ
２７（位相角調節手段）の進角により補う説明をした
が、他の可変バルブタイミング制御機構を利用してもよ
い。たとえば、吸気弁６に対して排気弁７の位相角を変
更する形式の可変バルブタイミング制御機構、あるい
は、流体圧や電磁ソレノイド等により吸気カム２４を高
速用カムまたは低速用カムに切り換えながらＶＴＣ２７
により排気カム２５に対する吸気カム２４の位相角を変
えるものを適用することができる。
【００５１】なお、本実施形態において「位相角を調節
する」という表現は、同じ吸気カム２４でも位相を変え
ることができる場合と、吸気カム２４のリフト量が違う
場合との双方を含んでいる。
する」という表現は、同じ吸気カム２４でも位相を変え
ることができる場合と、吸気カム２４のリフト量が違う
場合との双方を含んでいる。
【００５２】従って、前記実施形態のように、吸気カム
２４を回転させてもよいし、また、吸気カム２４に対し
て排気カム２５の位相角を変えるようにしてもよく（Ｖ
ＴＥ）、さらには、カム山を変えることで位相を変える
ようにしてもよい。
２４を回転させてもよいし、また、吸気カム２４に対し
て排気カム２５の位相角を変えるようにしてもよく（Ｖ
ＴＥ）、さらには、カム山を変えることで位相を変える
ようにしてもよい。
【００５３】
【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明の請求項１
に係る発明によれば、ＥＧＲ弁が最高開度となって排気
ガスの還流要求量に到達しない場合であっても、バルブ
タイミング制御による内部ＥＧＲ量を増加させることに
よって、さらに多くの排気ガスの還流要求量に応えるこ
とができる。
に係る発明によれば、ＥＧＲ弁が最高開度となって排気
ガスの還流要求量に到達しない場合であっても、バルブ
タイミング制御による内部ＥＧＲ量を増加させることに
よって、さらに多くの排気ガスの還流要求量に応えるこ
とができる。
【００５４】請求項２に係る発明によれば、排気ガスの
還流量を制御するためにバルブタイミング制御の制御量
が大きくなりすぎることを抑制し、もってエンジンの出
力特性に与える影響を低減することができる。
還流量を制御するためにバルブタイミング制御の制御量
が大きくなりすぎることを抑制し、もってエンジンの出
力特性に与える影響を低減することができる。
【００５５】請求項３に係る発明によれば、排気ガスの
還流量を達成するためのバルブタイミングの制御を極力
行わないようにすることができるので、バルブタイミン
グの制御ではトルクベストとなるような制御を行うこと
ができる。
還流量を達成するためのバルブタイミングの制御を極力
行わないようにすることができるので、バルブタイミン
グの制御ではトルクベストとなるような制御を行うこと
ができる。
【００５６】請求項４に係る発明によれば、ＥＧＲにお
ける排気ガスの還流要求量が微小である場合でも、この
還流要求量に見合った量の排気ガスをエンジンの燃焼室
に還流することができる。
ける排気ガスの還流要求量が微小である場合でも、この
還流要求量に見合った量の排気ガスをエンジンの燃焼室
に還流することができる。
【図１】本発明に係る内燃機関の制御装置を備える４サ
イクルエンジンのシステムを示す構成図である。
イクルエンジンのシステムを示す構成図である。
【図２】本発明に係る内燃機関の制御装置を備える４サ
イクルエンジンの駆動系と動弁系を示す解説図である。
イクルエンジンの駆動系と動弁系を示す解説図である。
【図３】本発明に係るＶＴＣの内部を示す要部詳細断面
図である。
図である。
【図４】本発明に係るＶＴＣを示し、図３のＩＶ−ＩＶ
線断面図である。
線断面図である。
【図５】本発明に係る吸気カムシャフトの位相角の調節
状態を示す解説図である。
状態を示す解説図である。
【図６】本発明に係る制御系および検出系を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】本発明に係る可変バルブタイミングエンジンの
吸気弁および排気弁のバルブタイミング、位相角およ
び、弁のリフト状態を示す図である。
吸気弁および排気弁のバルブタイミング、位相角およ
び、弁のリフト状態を示す図である。
【図８】本実施形態において行われる制御工程を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
１ エンジン ４ 吸気通路 ５ 排気通路 ６ 吸気弁 ７ 排気弁 ８ 排気還流路 ９ ＥＧＲ弁（ＥＧＲ制御弁） １３ ＥＣＵ ２７ ＶＴＣ（可変バルブタイミング機構） ２８ 油圧制御弁 ３０ 進角室 ３１ 遅角室 ３３ カム角センサ ３４ クランク角センサ
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 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｚ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５１０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５１０Ｂ ５５０ ５５０Ｒ ５５０Ｄ Ｆターム(参考） 3G018 BA33 CA20 EA26 FA07 FA09 FA23 GA09 3G062 AA10 BA09 DA01 DA08 DA09 EA12 FA08 GA02 GA04 GA06 GA08 GA18 3G084 BA20 BA23 DA04 DA10 EB05 FA10 FA11 FA20 FA33 FA38 3G092 AA11 AA17 DA01 DA09 DA12 DC09 DG05 DG06 DG09 EA03 EA12 EC08 EC09 FA21 HA05Z HA06Z HA13X HA13Z HC05Z HD07X HD07Z HE01Z HE03Z HE08Z
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃機関における排気系と吸気系を連通
するＥＧＲ通路に設けられ、前記ＥＧＲ通路の開度を調
整するＥＧＲ制御弁を制御するＥＧＲ制御部と、前記内
燃機関における吸気弁と排気弁との開閉タイミングを調
整する可変バルブタイミング機構を制御するバルブタイ
ミング制御部を備え、 排気ガスの還流要求量に応じて、前記ＥＧＲ制御部およ
び前記バルブタイミング制御部によって、前記ＥＧＲ制
御弁および前記可変バルブタイミング機構を制御するこ
とを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 【請求項２】 前記ＥＧＲ制御部による制御を前記バル
ブタイミング制御部による制御よりも優先させることを
特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項３】 前記ＥＧＲ制御部で前記ＥＧＲ制御弁の
開度が最高開度となった後に、前記バルブタイミング制
御部によって前記可変バルブタイミング機構を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装
置。 - 【請求項４】 前記還流要求量が、前記ＥＧＲ制御弁の
不感帯領域にあるときには、前記バルブタイミング制御
部による制御を行うことを特徴とする請求項１から請求
項３のうちのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装
置。
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|---|---|---|---|
| JP2001083945A JP4598289B2 (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 内燃機関の制御装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001083945A JP4598289B2 (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 内燃機関の制御装置 |
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|---|---|
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| JP4598289B2 JP4598289B2 (ja) | 2010-12-15 |
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| JP2001083945A Expired - Fee Related JP4598289B2 (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 内燃機関の制御装置 |
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-
2001
- 2001-03-23 JP JP2001083945A patent/JP4598289B2/ja not_active Expired - Fee Related
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