JP2712528B2

JP2712528B2 - 内燃エンジンの弁制御装置

Info

Publication number: JP2712528B2
Application number: JP9964489A
Authority: JP
Inventors: 修山本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1998-02-16
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JPH02277912A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は吸気弁及び／又は排気弁の弁揚程特性が切換
可能な内燃エンジンの弁制御装置に関し、特に駆動輪ス
リップ制御装置を装備した車両の弁制御装置に関する。

（従来の技術）吸気弁と排気弁の少なくとも一方の弁揚程特性を、内
燃エンジンの低回転領域に適した低速用弁揚程特性と、
高回転領域に適した高速用弁揚程特性とに切換可能な内
燃エンジンにおけるエンジン回転数と出力トルクとの関
係は、一般に第７図に示すように設定されており、エン
ジンの低回転領域においては低速用弁揚程特性を選択し
たときの方が、また高回転領域においては高速用弁揚程
特性を選択したときの方が相対的に大きな出力トルクを
得ることができ、通常はエンジン運転状態（主としてエ
ンジン回転数）に応じて、相対的に大きな出力トルクが
得られる弁揚程特性が選択される。従って、通常とは逆
側の弁揚程特性に変更すればエンジン出力を低減するこ
とができる。

この点に着目して、駆動輪の過剰スリップ状態を検出
したときに、エンジン出力が相対的に減少する側の弁揚
程特性に変更することにより、駆動輪のスリップ度合を
低減するようにした弁制御装置が、既に本出願人により
提案されている（特願昭63−330938号（特開平２−1761
29号公報）。

また、駆動輪の過剰スリップ状態を検出したときに、
エンジンに供給する燃料を遮断する（フュエルカット）
等によってエンジン出力を低減し、駆動輪のスリップ状
態を制御することも従来より知られている（例えば特開
昭58−8436号公報）。

（発明が解決しようとする課題）上記提案の弁制御装置は、駆動輪の過剰スリップ状態
検出時にエンジン出力を効果的に低減することができる
ので、駆動輪の過剰スリップ抑制に効果である。しかし
ながら、一般に前記フュエルカット等によるエンジン出
力低減の方が、弁揚程特性の切換によるよりも制御応答
性がよいため、両者を併用する場合、以下のような不具
合があった。

即ち、駆動輪の過剰スリップ状態検出時に弁揚程特性
が出力低減側に切換えられるが、フュエルカット等によ
るエンジン出力低減効果が比較的短時間のうちに現われ
て過剰スリップ状態が収束するため、弁揚程特性が短時
間のうちに通常の弁揚程特性（エンジン出力増大側）に
復元されることとなる。ところが、この復元によってエ
ンジン出力が増大するため、再度過剰スリップ状態とな
り、再度弁揚程特性が切換えられるというハンチング現
象を引起こす可能性があり（特に、摩擦係数の低い、即
ち滑り易い路面の走行が継続する場合）、車両の制御性
の面及び弁揚程特性切換機構の耐久性の面で改善の余地
があった。

また、上記提案の弁制御装置における弁揚程特性切換
時には、エンジン出力が急激に変化する場合があり、駆
動輪の過剰スリップ状態が発生し易い摩擦係数の低い路
面では、エンジン出力の急激な変化は駆動輪のスリップ
状態の急激な変化、更には車両の荷重移動の急激な変化
を引起こす。その結果、車両の旋回運動の制御性能を悪
化させる可能性が高い。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、駆動
輪の過剰スリップ抑制のための弁揚程特性切換を適切に
行うことにより、車両の制御性能の悪化を防止するとと
もに、弁揚程特性の切換頻度を低減し、切換機能の耐久
性向上を図ることができる内燃エンジンの弁制御装置を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明は、駆動輪の過剰スリ
ップ状態を検出する駆動輪スリップ検出手段と、該駆動
輪の過剰スリップ状態が検出されたときに内燃エンジン
の吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁揚程特性を変
更する弁揚程特性変更手段とを備えた内燃エンジンの弁
制御装置において、前記駆動輪スリップ検出手段の出力
により前記駆動輪が過剰スリップ状態でないことを検出
したときに、前記弁揚程特性変更手段によって変更され
た弁揚程特性を復元する弁揚程特性復元手段と、前記エ
ンジンが搭載された車両の走行状態を検知する走行状態
検知手段と、該走行状態検知手段により特定走行状態を
検知したときに前記弁揚程特性復元手段の復元動作を禁
止する禁止手段とを設けるようにしたり、あるいは前記
エンジンが搭載された車両の旋回運動を検出する旋回運
動検出手段と、該旋回運動検出手段によって前記車両が
旋回運動中であることを検出したときに前記弁揚程特性
変更手段の変更動作を抑制する抑制手段とを設けるよう
にしたものである。

また、前記走行状態検知手段は車速検知手段とし、前
記特定走行状態は車速がゼロでない状態とすることが望
ましい。

また、前記走行状態検知手段は前記車両が走行する路
面の摩擦係数を検知する路面摩擦係数検知手段とし、前
記特定走行状態は検知した路面の摩擦係数が所定値以下
の状態となるようにしてもよい。

また、前記旋回運動検出手段は、前記車両のヨーレー
トを検出するヨーレート検出手段又は前記車両の基準ヨ
ーレートを演算する基準ヨーレート演算手段とすること
が望ましい。

また、前記旋回運動検出手段は前記車両のヨーレート
を検出するヨーレート検出手段と、前記車両の基準ヨー
レートを演算する基準ヨーレート演算手段と、前記ヨー
レートと基準ヨーレートとの偏差を算出する偏差算出手
段とから成るようにしてもよい。

尚、本明細書でいう弁揚程特性とは、弁の開弁期間、
弁の開閉角及び弁のリフト量の一つあるいは複数の組合
せの特性を意味するものである。

（作用）当該車両の特定走行状態においては、駆動輪の過剰ス
リップ状態が収束した場合であっても、過剰スリップ状
態検出時に変更された弁揚程特性は復元されない。

また、当該車両の旋回運動検出時においては、弁揚程
特性の変更が抑制される。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る内燃エンジンの制
御装置の全体構成図であり、同図中１は各気筒に吸気弁
と排気弁とが各１対設けられた６気筒のDOHC内燃エンジ
ンである。エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル
弁３が設けられており、該スロットル弁３にはスロット
ル弁開度（θ_TH）センサ４が連結され、スロットル弁３
の開度に応じた電気信号を出力してエンジン制御用電子
コントロールユニット（以下「ENG−ECU」という）５に
供給する。

燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間且
つ吸気管２の吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられ
ており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されて
いると共にENG−ECU5に電気的に接続され当該ENG−ECU5
からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。

一方、スロットル弁３の直ぐ下流には吸気管内絶対圧
（P_BA）センサ７が設けられており、この絶対圧センサ
７により電気信号に変換された絶対圧信号は前記ENG−E
CU5に供給される。エンジン回転数（Ne）センサ10はエ
ンジン１のカム軸周囲又はクランク軸周囲に取付けられ
ている。エンジン回転数センサ10はエンジン１のクラン
ク軸の120度回転毎に所定のクランク角度位置でパルス
（以下「TDC信号パルス」という）を出力するものであ
り、このTDC信号パルスはENG−ECU5に供給される。

また、ENG−ECU5には、駆動輪スリップ検出用の電子
コントロールユニット（以下「TCS−ECU」という）20が
接続されている。このTCS−ECU20には、駆動輪（図示せ
ず）の回転速度V_Dを検出する駆動輪速度センサ21と、従
動輪（図示せず）の回転速度V_Vを検出する従動輪速度セ
ンサ22と、ステアリングハンドル（図示せず）の転舵角
δを検出するステアリングセンサ23と、当該車両のヨー
レートY_awを検出するヨーレートセンサ24とが接続され
ており、これらのセンサ21〜24はその検出信号をTCS−E
CU20に供給する。駆動輪速度センサ21及び従動輪速度セ
ンサ22は、左右の駆動輪速度又は従動輪速度の平均値を
検出するものであるが、左右いずれか一方の側の速度を
検出する（ただし、駆動輪の検出側と従動輪の検出側と
は同一とする）ものでもよい。ステアリングセンサ23
は、中立点を零度として右転舵の正の角度（＋１°，＋
２°…）、左転舵で負の角度（−１°，−２°…）とい
う絶対角度を出力するセンサであり、ヨーレートセンサ
24は、前記従動輪速度を左右の従動輪について別々に検
出し、該検出した左右の従動輪速度の差に基づいて実際
のヨーレートを検出するものである。ヨーレートセンサ
としては、実際のヨーレートを直接検出するジャイロを
用いてもよい。

また、ENG−ECU5は電磁弁26に接続されており、後述
するように吸気弁及び排気弁のバイブタイミング切換制
御を行う。尚、本実施例でいう「バルブタイミング」
は、前述の「弁揚程特性」と同じ意味で用いられてい
る。

ENG−ECU5は各種センサ及びTCS−ECU20からの入力信
号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、ア
ナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有
する入力回路5a,中央演算処理回路（以下「CPU」とい
う）5b、CPU5bで実行される各種演算プログラム及び演
算結果等を記憶する記憶手段5c、前記燃料噴射弁６に駆
動信号を供給する出力回路5d等から構成される。

CPU5bは上述の及び図示しない各種センサからのエン
ジンパラメータ信号に基づいて、理論空燃比へのフィー
ドバック制御運転領域やオープンループ制御運転領域等
の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エンジ
ン運転状態に応じ、次式（１）に基づき、前記TDC信号
パルスに同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間T_OUTを演
算する。

T_OUT＝Ti×K_TCS×K₁＋K₂ …（１）ここに、Tiは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数
Neと吸気管内絶対圧P_BAとに応じて決定される基本燃料
噴射時間である。

K_TCSは、駆動輪の過剰スリップ状態を検出したとき
に、後述するように値1.0より小さい値に設定されるリ
ーン化補正係数であり、上記駆動輪の過剰スリップ状態
以外のときには値1.0に設定される。

K₁及びK₂は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて
演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジン
運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特
性の最適化が図られるような所定値に決定される。

CPU5bは、更にエンジン運転状態（例えばエンジン回
転数Ne、吸気管内絶対圧P_BA、エンジン冷却水温Tw）及
び駆動輪のスリップ状態に応じて、後述のバルブタイミ
ング切換用の電磁弁26のオン／オフ制御を行う。

CPU5bは上述のようにして算出、決定した結果に基づ
いて、燃料噴射弁６及び電磁弁26を駆動する信号を、出
力回路5dを介して出力する。

本実施例においては、ENG−ECU5は弁揚程特性変更手
段の一部、弁揚程特性復元手段の一部、走行状態検出手
段の一部、弁揚程特性の復元を禁止する禁止手段、及び
弁揚程特性の変更を抑制する抑制手段を構成し、TCS−E
CU20は駆動輪スリップ検出手段の一部、走行状態検知手
段の一部、及び旋回運動検出手段の一部を構成する。

第２図は、エンジン１の各気筒の吸気弁40を駆動する
吸気弁側動弁装置30を示すが、排気弁側にも基本的にこ
れと同じ構成の動弁装置が設けられている。この動弁装
置30は、エンジン１のクランク軸（図示せず）から1/2
の速度比で回転駆動されるカムシャフト31と、各気筒に
それぞれ対応してカムシャフト31に設けられる高速用カ
ム34及び低速用カム32,33と、カムシャフト31と平行に
して固定配置されるロッカシャフト35と、各気筒にそれ
ぞれ対応してロッカシャフト35に枢支される第１駆動ロ
ッカアーム36、第２駆動ロッカアーム37及び自由ロッカ
アーム38と、各気筒に対応した各ロッカアーム36,37,38
間にそれぞれ設けられる連結切換機構39とを備える。

第２図（ｂ）において、連結切換機構39は、第１駆動
ロッカアーム36及び自由ロッカアーム38間を連結可能な
第１切換ピン41と、自由ロッカアーム38及び第２駆動ロ
ッカアーム37間を連結可能な第２切換ピン42と、第１及
び第２切換ピン41,42の移動を規制する規制ピン43と、
各ピン41〜43を連結解除側に付勢する戻しばね44とを備
える。

第１駆動ロッカアーム36には、自由ロッカアーム38側
に開放した有底の第１ガイド穴45がロッカシャフト35と
平行に穿設されており、この第１ガイド穴45に第１切換
ピン41が摺動可能に嵌合され、第１切換ピン41の一端と
第１ガイド穴45の閉塞端との間に油圧室46が画成され
る。しかも第１駆動ロッカアーム36には油圧室46に連通
する通路47が穿設され、ロッカシャフト35には給油路48
が設けられ、給油路48は第１駆動ロッカアーム36の揺動
状態に拘らず通路47を介して油圧室46に常時連通する。

自由ロッカアーム38には、第１ガイド穴45に対応する
ガイド孔49がロッカシャフト35と平行にして両側面間に
わたって穿設されており、第１切換ピン41の他端に一端
が当接される第２切換ピン42がガイド孔49に摺動可能に
嵌合される。

第２駆動ロッカアーム37には、前記ガイド孔49に対応
する有底の第２ガイド穴50が自由ロッカアーム38側に開
放してロッカシャフト35と平行に穿設されており、第２
切換ピン45の他端に当接する円盤状の規制ピン43が第２
ガイド穴50に摺動可能に嵌合される。しかも第２ガイド
穴50の閉塞端には案内筒51が嵌合されており、この案内
筒51内に摺動可能に嵌合する軸部52が規制ピン42に同軸
にかつ一体に突設される。また戻しばね44は案内筒51及
び規制ピン43間に嵌挿されており、この戻しばね44によ
り各ピン41,42,43が油圧室46側に付勢される。

かかる連結切換機構37では、油圧室46の油圧が高くな
ることにより、第１切換ピン41がガイド孔49に嵌合する
とともに第２切換ピン42が第２ガイド穴50に嵌合して、
各ロッカアーム36,38,37が連結される。また油圧室46の
油圧が低くなると戻しばね44のばね力により第１切換ピ
ン41が第２切換ピン42との当接面を第１駆動ロッカアー
ム36及び自由ロッカアーム38間に対応させる位置まで戻
り、第２切換ピン42が規制ピン43との当接面を自由ロッ
カアーム38及び第２駆動ロッカアーム37間に対応させる
位置まで戻るので各ロッカアーム36,38,37の連結状態が
解除される。

前記ロッカシャト35内の給油路48は、切換弁27を介し
てオイルポンプ28に接続されており、該切換弁27の切換
動作により給油路48内の油圧、従って前記連結切換機構
39の油圧室46内の油圧が高低に切換えられる。この切換
弁27は前記電磁弁26に接続されており、該切換弁27の切
換動作は、ENG−ECU5により電磁弁26を介して制御され
る。

上述のように構成されたエンジン１の吸気側動弁装置
30は以下のように作動する。尚、排気側動弁装置も同様
に作動する。

ENG−ECU5から電磁弁26に対して開弁指令信号が出力
されると、該電磁弁26が開弁作動し、切換弁27が開弁作
動して給油路48の油圧が上昇する。その結果、連結切換
機構39が作動して各ロッカアーム36,38,37が連結状態と
なり、高速用カム34によって、各ロッカアーム36,38,37
が一体に作動し（第３図（ａ）はこの状態を示してい
る）、一対の吸気弁40が、開弁期間とリフト量を比較的
大きくした高速バルブタイミングで開閉作動する。

一方、ENG−ECU5から電磁弁26に対して閉弁指令信号
が出力されると、電磁弁26、切換弁27が閉弁作動し、給
油路48の油圧が低下する。その結果、連結切換機構39が
上記と逆に作動して、各ロッカアーム36,38,37の連結状
態が解除され、低速用カム32,33によって夫々対応する
ロッカアーム36,37が作動し、一対の吸気弁40が、開弁
期間とリフト量を比較的小さくした低速バルブタイミン
グで作動する。

第３図は、前記TCS−ECU20の内部構成を示すブロック
構成図であり、前記駆動輪速度センサ21の検出信号
（V_D）は第１の減算回路203及び第３の減算回路210に入
力される。また前記従動輪速度センサ22の検出信号（車
体速度V_Vに対応する）は第１の基準駆動輪速度（Ｎ′
_REF）算出回路201、基準ヨーレート（Y_REF）算出回路20
6、第３の減算回路210、及び加速度（α）算出回路211
に入力される。前記ステアリングセンサ23の検出信号
（δ）は前記基準ヨーレート算出回路206に、また前記
ヨーレートセンサ24の検出信号（Y_aw）は第２の減算回
路207にそれぞれ入力される。

第１の基準駆動輪速度算出回路201は、従動輪速度、
即ち車体速度V_Vに応じて第１の基準駆動輪速度Ｎ′_REF
を算出し、該算出結果を第２の基準駆動輪速度算出回路
202に入力する。この第１の基準駆動輪速度Ｎ′_REFは、
駆動輪のスリップ率が15％程度（最大駆動力が得られる
スリップ率）であり、且つ車両が直進している状態にお
ける車体速度と駆動輪速度との関係に基づいて決定され
るものである。

基準ヨーレート算出回路206は、車体速度V_Vと、転舵
角δとに基づいて現在有るべきヨーレートとして基準ヨ
ーレートY_REFを算出し、該算出結果を第２の減算回路20
7に入力する。この基準ヨーレートは、車両の数学モデ
ル（例えば特開昭61−27763号公報に記載されている）
に基づく算出式、又は物理モデル（例えば特開昭63−21
8866号公報に記載されている）に基づく算出式により算
出される。第２の減算回路207は、基準ヨーレートY_REF
と、検出した実際のヨーレートY_awとの差ΔＹ（ヨーレ
ート偏差）を算出し、該算出結果を絶対値算出回路208
に入力する。絶対値算出回路208は、ヨーレート偏差Δ
Ｙを絶対値｜ΔY|とし、補正値（N_Y）算出回路209に入
力する。補正値算出回路209は、ヨーレート偏差の絶対
値｜ΔY|に応じて基準駆動輪速度の補正値N_Yを算出し、
該算出結果を第２の基準駆動輪速度算出回路202に入力
する。この補正値N_Yは、運転者の意図する車両のヨー運
動（基準ヨーレートY_REFが対応する）と実際のヨー運動
（実際のヨーレートY_awが対応する）との偏差（ヨーレ
ート偏差ΔＹが対応する）が大きいとき（例えば横風に
より車両の進行方向がずれたとき等）には、前記第１の
基準駆動輪速度Ｎ′_REFをより小さな値に補正するもの
であり、最終的にはエンジン出力をより低下させる方向
に作用する。

第２の基準駆動輪速度算出回路202は、次式（２）に
より第２の基準駆動輪速度N_REFを算出し、該算出結果を
第１の減算回路203に入力する。

N_REF＝Ｎ′_REF−N_Y …（２）第１の減算回路203は、駆動輪速度V_Dと第２の基準駆
動輪速度N_REFとの差ΔＶ（速度偏差）を算出し、該算出
結果をスリップ信号（Ｓ）算出回路204に入力する。ス
リップ信号算出回路204は、速度偏差ΔＶと、ゲイン設
定回路205を介してENG−ECU5から入力されるPID制御用
制御ゲインK_P，K_I，K_Dとを下記式（３）〜（６）に適用
し、スリップ信号Ｓを算出する。

Ｓ＝SPn＋SIn＋SDn …（３） SPn＝K_P×ΔVn …（４） SIn＝SI_n-1＋K_I×ΔVn …（５） SDn＝K_D×（ΔVn−ΔV_n-1） …（６）ここで添字ｎ−１は上記演算が一定サイクルで繰り返
されるため、そのサイクルの今回値、前回値を表わして
いる。

スリップ信号Ｓは、前記基準ヨーレートY_REF及びヨー
レート偏差ΔＹとともにENG−ECU5に供給される。

一方、第３の減算回路210は、駆動輪速度V_Dと車体速
度V_Vとの速度差ΔV_Wを算出し、該算出結果を摩擦係数
（μ）算出回路212に入力する。また、加速度算出回路2
11は車体速度V_Vの加速度αを算出し、該算出結果を摩擦
係数算出回路212に入力する。摩擦係数算出回路212は、
前記速度差ΔV_W及び加速度αに基づいて路面の摩擦係数
の推定値μ（以下単に「路面のμ」という）を算出し、
該算出結果をENG−ECU5に供給する。

尚、路面の摩擦係数μは、上述のように速度差ΔV_Wと
車体の加速度αとに基づいて推定するものに限らず、実
際の摩擦係数を検出するセンサ（例えば超音波センサと
路面温度センサとを組合わせたもの）を用いて検出する
ようにしてもよい。

第４図はENG−ECU5においてTCS−ECU20からの信号に
基づいてエンジン１に供給する混合気のリーン化及びフ
ュエルカットを行うことによるエンジン出力制御（以下
「トラクション制御」という）と、バルブタイミング制
御とを実行するプログラムのフローチャートである。本
プログラムはTDC信号パルス発生毎にこれと同期して実
行される。

まず、ステップ401でトラクション制御を行うべきか
否かを判別する。この判別は、所定の条件（例えばスリ
ップ信号Ｓが所定値以上であること）が成立するか否か
に応じて行われる。ステップ401の答が肯定（Yes）、即
ちトラクション制御を行うべきと判別したときには、リ
ーン化補正係数K_TCSを第１のリーン化所定値X_TCS（例え
ば空燃比A/F＝18.0程度とする値）に設定する（ステッ
プ402）。次いで、スリップ信号Ｓの値に応じてフュエ
ルカットすべき気筒の数N_FCを選択し（ステップ403）、
該N_FC値に応じてフュエルカットすべき気筒を決定する
（ステップ404）。このフュエルカット気筒数N_FCの値
は、スリップ信号Ｓの値が大きいほど、即ち、駆動輪ス
リップの度合が大きいほど、大きな値に設定されるもの
であり、例えばNo.1〜No.6の６つの気筒を有するエンジ
ンにおいて、N_FC＝３であれば、No.1,3,5の気筒のフュ
エルカットが行われる。

前記ステップ405では、TCS−ECU20で算出された基準
ヨーレートY_REFが所定ヨーレートG₁ ⁺以上か否かを判別
し、その答が肯定（Yes）、即ちY_REF≧G₁ ⁺が成立すると
きには、後述するt_OFFタイマに第１の所定時間t_OFFをセ
ットしてこれをスタートさせ（ステップ412）、本プロ
グラムを終了する。

前記ステップ405の答が否定（No）、即ちY_REF＜G₁ ⁺が
成立するときには、TCS−ECU20で算出されたヨーレート
偏差ΔＹが所定偏差ΔG₂以上か否かを判別する（ステッ
プ406）。その答が肯定（Yes）、即ちΔＹ≧ΔG₂が成立
するときには前記ステップ412に進み、その答が否定（N
o）、即ちΔＹ＜ΔG₂が成立するときには、エンジン回
転数Neが第１の所定回転数N₁（例えば2,000rpm）以下か
否かを判別する（ステップ407）。ステップ407の答が肯
定（Yes）、即ちNe≦N₁が成立するときには、高速バル
ブタイミングを選択し（ステップ410）、フラッグF_VTを
値１に設定して（ステップ411）、前記ステップ412に進
む。

上記ステップ407,410によるバルブタイミングの選択
は、Ne≦N₁が成立する低回転領域で高速バルブタイミン
グを選択する、即ち通常とは逆側の、エンジン出力が相
対的に小さい側のバルブタイミング（以下「逆バルブタ
イミング」という）を選択するものであり、これにより
エンジン出力を低減して駆動輪の過剰スリップの度合を
低減することができる。フラッグF_VT＝１とするのは、
逆バルブタイミングを選択していることを示すためであ
り、フラッグF_VTは後述する第５図のプログラムで使用
される。

前記ステップ407の答が否定（No）、即ちNe＞N₁が成
立するときには、エンジン回転数Neが第１の所定回転数
N₁より高い第２の所定回転数N₂（例えば5,000rpm）以上
か否かを判別する（ステップ408）。ステップ407,408の
答がともに否定（No）のとき、即ちN₁＜Ne＜N₂が成立す
るときには、直ちに前記ステップ412に進み、ステップ4
08の答が肯定（Yes）、即ちNe≧N₂が成立するときに
は、低速バルブタイミングを選択し（ステップ409）、
前記ステップ411に進む。ステップ408,409によるバルブ
タイミングの選択は、Ne≧N₂が成立する高回転領域で低
速バルブタイミングを選択する、即ち逆バルブタイミン
グを選択するものである。

前記ステップ405,406の判別により、Y_REF≧G₁ ⁺又はΔ
Ｙ≧ΔG₂が成立するときには、バルブタイミングの切換
は行わず、前回の状態を保持する。運転者がステアリン
グハンドルを所定以上回転させ（Y_REF≧G₁ ⁺が成立す
る）、当該車両を旋回運動させることを意図している場
合、又は運転者の意図する旋回運動と実際の旋回運動と
の差が所定以上（ΔＹ≧ΔG₂）の場合（例えば横風によ
る進行方向のずれ等が発生している場合）には、バルブ
タイミングを切換えることによってエンジン出力の急激
な変化、更には車両の荷重移動の変化を引起こし、車両
の制御性能を悪化させる可能性が高い。そこて、Y_REF≧
G₁ ⁺又はΔＹ≧ΔG₂が成立するときには、バルブタイミ
ング切換を行わず、車両の制御性能悪化を防止している
のである。また、上記ステップ407,408においてN₁＜Ne
＜N₂が成立するエンジン回転領域ではバルブタイミング
切換を行わないようにして、バルブタイミング切換にヒ
ステリシスを設け、わずかなエンジン回転数の変動によ
ってバルブタイミングの切換頻度が増加することを防止
し、前記連結切換機構39の耐久性を向上させている。

前記ステップ401の答が否定（No）、即ちトラクショ
ン制御を行う必要がないと判別したときには、前記トラ
クション制御を実行したか否かを判別する（ステップ41
3）。その答が否定（No）のときには直ちに、また肯定
（Yes）のときには前記フュエルカット気筒数N_FCを値１
だけデクリメントした（ステップ414）後、ステップ415
に進む。ステップ415では前記t_OFFタイマの値が値０に
等しいか否かを判別し、その答が否定（No）、即ち第１
の所定時間t_OFFが経過していないときには、後述するt
_VTタイマに第２の所定時間t_VTをセットしてこれをスタ
ートさせる（ステップ419）とともに、前記ステップ404
と同様にN_FC値からフュエルカット気筒を決定し（ステ
ップ420）、本プログラムを終了する。

前記ステップ415の答が肯定（Yes）、即ちt_OFF＝０の
ときには、フュエルカット気筒数N_FCが値０に等しいか
否かを判別する（ステップ416）。その答が否定（N
o）、即ちN_FC＞０のときには、該N_FC値を値１だけデク
リメントし（ステップ417）、前記t_OFFタイマに第１の
所定時間t_OFFをセットしてこれをスタートさせた（ステ
ップ418）後、前記ステップ419に進む。

前記ステップ413〜420によって、トラクション制御が
必要な状態からトラクション制御が必要でない状態へ移
行したときには、フュエルカット気筒数N_FCは、該移行
直後に値１だけデクリメントされ（ステップ414）、そ
の後、値０となるまで前記第１の所定時間t_OFF経過毎に
値１だけデクリメントされる（ステップ416,417）。そ
の結果、フュエルカット気筒数は徐々に減少するので、
駆動輪の過剰スリップ状態が解消した直後における急激
なエンジン出力の上昇を防止して、運転性を向上させる
ことができる。

前記ステップ416の答が肯定（Yes）、即ちN_FC＝０の
ときには、前記t_VTタイマの値が値０に等しいか否かを
判別する（ステップ421）。その答が否定（No）、即ちt
_VT＞０のときには、本プログラムを終了する。

上述のステップ413〜421によれば、トラクション制御
がオンからオフへ移行後、次式（７）で与えられる時間
Ｔの間はバルブタイミングの切換が行われず、従ってト
ラクション制御がオンからオフへ移行する直前のバルブ
タイミングが保持される。

Ｔ＝t_OFF×N_FCO＋t_VT …（７）ただし、N_FCOはトラクション制御がオンからオフへ移
行する直前のN_FC値である。

これにより、駆動輪の過剰スリップ状態の解消→バル
ブタイミングの切換→過剰スリップ状態→バルブタイミ
ングの再切換というようなハンチング現象が発生し、バ
ルブタイミングの切換頻度が増加することを防止してい
る。

前記ステップ421の答が肯定（Yes）、即ちt_VT＝０の
ときには、路面のμが前記所定値μ_０以下か否かを判別
する（ステップ422）。その答が肯定（Yes）、即ちμ≦
μ_０が成立し、路面が滑り易い状態のときには、通常の
バルブタイミング切換を行うステップ423以下に進むこ
となく、本プログラムを終了し、前回のバルブタイミン
グを保持する。

これにより滑り易い路面でバルブタイミングを切換え
ることが駆動輪の過剰スリップ状態発生のきっかけとな
り、前記ハンチング現象を引起こすことを防止すること
ができる。その結果、車両の制御性を改善するととも
に、バルブタイミングの切換頻度を低減し、前記連結切
換機構39の耐久性を向上させることができる。

前記ステップ422の答が否定（No）、即ちμ＞μ_０が
成立するときには、前記リーン化補正係数K_TCSを値1.0
（無補正値）に設定し（ステップ423）、高速バルブタ
イミングを選択すべき条件が成立しているか否かを判別
する（ステップ424）。この判別は、例えばエンジン回
転数Ne、吸気管内絶対圧P_BA、エンジン冷却水温T_W等に
応じて行われ、この判別によってエンジン出力が相対的
に大きくなる側のバルブタイミングが選択される。

ステップ424の答が否定（No）、即ち高速バルブタイ
ミングを選択すべき条件が不成立のときには、低速バル
ブタイミングを選択し（ステップ425）、ステップ424の
答が肯定（Yes）、即ち高速バルブタイミングを選択す
べき条件が成立するときには、高速バルブタイミングを
選択する（ステップ426）。上記ステップ424〜426によ
り、通常のバルブタイミング（エンジン出力が相対的に
大きくなる側のバルブタイミング）が選択され、そのこ
とを示すために前記フラッグF_VTを値０にセットして
（ステップ427）、本プログラムを終了する。

第５図は、TCS−ECU20においてスリップ信号Ｓの算出
に使用されるPID制御用制御ゲインK_P，K_I，K_Dを決定す
るプログラムのフローチャートであり、第４図のプログ
ラム実行後に実行されるものである。

前記フラッグF_VTが値１のときには、各制御ゲイン
K_P，K_I，K_Dを第１の制御値X_P1，X_I1，X_D1に設定する一
方、フラッグF_VTが値０のときには、各制御ゲインK_P，K
_I，K_Dを第２の制御値X_P2，X_I2，X_D2に設定する。これに
より、通常のバルブタイミング選択時（F_VT＝０）と逆
バルブタイミング選択時（F_VT＝１）とで、制御ゲインK
_P，K_I，K_Dが変更され、それぞれのバルブタイミング選
択時のエンジン出力の増大速度に適した制御ゲイン設定
とすることができる。その結果、駆動輪のスリップ状態
を示すスリップ信号Ｓとして、制御系の遅れを考慮した
より適切な値を得ることができ、選択したバルブタイミ
ングに適した駆動輪スリップ制御が可能となる。

第６図は、第４図の実施例の変形例を示し、この変形
例は第４図のステップ422をステップ422a,422b又はステ
ップ422cに変更するものである。

第６図（ａ）の変形例では、第４図のステップ405,40
6と同様に、基準ヨーレートY_REFが所定ヨーレートG₁ ⁺以
上か否か（ステップ422a）及びヨーレート偏差ΔＹが所
定偏差ΔG₂以上か否か（ステップ422b）の判別を行い、
ステップ422a,422bの答がともに否定（No）、即ちY_REF
＜G₁ ⁺及びΔＹ＜ΔG₂がともに成立するときには、ステ
ップ423に進む一方、ステップ422a又は422bの答が肯定
（Yes）、即ちY_REF≧G₁ ⁺又はΔＹ≧ΔG₂が成立するとき
には、本プログラムを終了する。この変形例は、運転者
が所定以上ステアリングハンドルを回転させた場合又は
運転者の意図する旋回運動と実際の旋回運動との差が所
定上の場合には、バルブタイミングを切換えることが駆
動輪の過剰スリップ状態発生のきっかけとなるのみなら
ず、車両の荷重移動の急激な変化を引起こし、旋回運動
の制御性能を悪化させる可能性がある点を考慮し、これ
を防止するようにしたものである。

第６図（ｂ）の変形例では、車体速度V_Vが値０に等し
いか否かを判別し（ステップ422c）、その答が肯定（Ye
s）のときにはステップ423に進み、否定（No）のときに
は本プログラムを終了する。この変形例は、当該車両が
停止するまではバルブタイミングの切換を行わず、該切
換が駆動輪の過剰スリップ状態再発生の原因となること
を回避するようにしたものである。

上述の実施例では、ステップ405及び422aにおいて基
準ヨーレートY_REFが所定ヨーレートG₁ ⁺以上か否かを判
別しているが、これに替えて実際ヨーレートY_awが所定
値以上か否かを判別するようにしてもよい。

また、上述の実施例におけるトラクション制御は、エ
ンジンに供給する混合気の空燃比リーン化及びフュエル
カットによって行っているが、これに限るものではな
く、例えばスロットル弁開度を小さくすること等によっ
て行うようにしてもよい。

（発明の効果）以上詳述したように本発明の請求項１の弁制御装置に
よれば、当該車両の特定走行状態においては駆動輪の過
剰スリップ状態が収束した場合であっても、過剰スリッ
プ状態検出時に変更された弁揚程特性は復元されないの
で、弁揚程特性の復元によるエンジン出力の急激な増加
及びそのエンジン出力増加に起因する前述のハンチング
現象を防止することができる。その結果、車両の制御性
及び弁揚程特性切換機構の耐久性の向上を図ることがで
きる。

請求項４の弁制御装置によれば、車両の旋回運動中は
弁揚程特性の切換が抑制されるので、該切換に伴うエン
ジン出力の急激な変動による駆動輪スリップ状態の急激
な変化、及び車両の荷重移動の急激な変化を防止し、車
両の旋回運動性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る弁制御装置の全体構成
図、第２図はエンジン動弁装置及びその制御系を示す
図、第３図は駆動輪スリップ検出用電子コントロールユ
ニットのブロック構成図、第４図は駆動輪スリップ制御
及び弁揚程特性切換制御を実行するプログラムのフロー
チャート、第５図はスリップ信号のPID制御ゲインを決
定するプログラムのフローチャート、第６図は第４図の
変形例を示す図、第７図はエンジン回転数に対するエン
ジン出力トルクの変化を弁揚程特性毎に示す図である。１…内燃エンジン、５…エンジン制御用電子コントロー
ルユニット（ENG−ECU）、６…燃料噴射弁、20…駆動輪
スリップ検出用電子コントロールユニット（TCS−EC
U）、21…駆動輪速度センサ、22…従動輪速度センサ、2
3…ステアリングセンサ、24…ヨーレートセンサ、26…
電磁弁、27…切換弁、30…動弁装置、39…連結切換機
構。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動輪の過剰スリップ状態を検出する駆動
輪スリップ検出手段と、該駆動輪の過剰スリップ状態が
検出されたときに内燃エンジンの吸気弁及び排気弁の少
なくとも一方の弁揚程特性を変更する弁揚程特性変更手
段とを備えた内燃エンジンの弁制御装置において、前記
駆動輪スリップ検出手段の出力により前記駆動輪が過剰
スリップ状態でないことを検出したときに、前記弁揚程
特性変更手段によって変更された弁揚程特性を復元する
弁揚程特性復元手段と、前記エンジンが搭載された車両
の走行状態を検知する走行状態検知手段と、該走行状態
検知手段により特定走行状態を検知したときに前記弁揚
程特性復元手段の復元動作を禁止する禁止手段とを設け
たことを特徴とする内燃エンジンの弁制御装置。
【請求項２】前記走行状態検知手段は車速検知手段であ
り、前記特定走行状態は車速がゼロでない状態であるこ
とを特徴とする請求項１記載の内燃エンジンの弁制御装
置。
【請求項３】前記走行状態検知手段は前記車両が走行す
る路面の摩擦係数を検知する路面摩擦係数検知手段であ
り、前記特定走行状態は検知した路面の摩擦係数が所定
値以下の状態であることを特徴とする請求項１記載の内
燃エンジンの弁制御装置。
【請求項４】駆動輪の過剰スリップ状態を検出する駆動
輪スリップ検出手段と、該駆動輪の過剰スリップ状態が
検出されたときに内燃エンジンの吸気弁及び排気弁の少
なくとも一方の弁揚程特性を変更する弁揚程特性変更手
段とを備えた内燃エンジンの弁制御装置において、前記
エンジンが搭載された車両の旋回運動を検出する旋回運
動検出手段と、該旋回運動検出手段によって前記車両が
旋回運動中であることを検出したときに前記弁揚程特性
変更手段の変更動作を抑制する抑制手段とを設けたこと
を特徴とする内燃エンジンの弁制御装置。
【請求項５】前記旋回運動検出手段は前記車両のヨーレ
ートを検出するヨーレート検出手段であることを特徴と
する請求項４記載の内燃エンジンの弁制御装置。
【請求項６】前記旋回運動検出手段は前記車両の基準ヨ
ーレートを演算する基準ヨーレート演算手段であること
を特徴とする請求項４記載の内燃エンジンの弁制御装
置。
【請求項７】前記旋回運動検出手段は前記車両のヨーレ
ートを検出するヨーレート検出手段と、前記車両の基準
ヨーレートを演算する基準ヨーレート演算手段と、前記
ヨーレートと基準ヨーレートとの偏差を算出する偏差算
出手段とから成ることを特徴とする請求項４記載の内燃
エンジンの弁制御装置。