JP2803871B2 - エンジンの排気タイミング制御装置 - Google Patents
エンジンの排気タイミング制御装置Info
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- JP2803871B2 JP2803871B2 JP1326504A JP32650489A JP2803871B2 JP 2803871 B2 JP2803871 B2 JP 2803871B2 JP 1326504 A JP1326504 A JP 1326504A JP 32650489 A JP32650489 A JP 32650489A JP 2803871 B2 JP2803871 B2 JP 2803871B2
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- timing
- engine
- closing timing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排気タイミング可変手段を備えたエンジンの
排気タイミング制御装置に関するものである。
排気タイミング制御装置に関するものである。
従来から、排気ポートの開閉タイミングを変更可能と
する排気タイミング可変手段を備え、この排気タイミン
グ可変手段を制御するようにした装置は知られている。
例えば特開昭61−190118号公報には、エンジン温度に関
連する冷却水温等に応じ、エンジンの冷間時に相対的に
排気便のバルブタイミング（排気ポート開閉タイミン
グ）を早め、温間時に相対的に排気ポート開閉タイミン
グを遅らせるように制御する装置が開示されている。こ
の装置によると、エンジン冷間時に、排気ポート開閉タ
イミングが早められることにより膨張比が小さくされ、
これによる排気温度上昇で触媒の暖機性向上が図られ
る。
する排気タイミング可変手段を備え、この排気タイミン
グ可変手段を制御するようにした装置は知られている。
例えば特開昭61−190118号公報には、エンジン温度に関
連する冷却水温等に応じ、エンジンの冷間時に相対的に
排気便のバルブタイミング（排気ポート開閉タイミン
グ）を早め、温間時に相対的に排気ポート開閉タイミン
グを遅らせるように制御する装置が開示されている。こ
の装置によると、エンジン冷間時に、排気ポート開閉タ
イミングが早められることにより膨張比が小さくされ、
これによる排気温度上昇で触媒の暖機性向上が図られ
る。
ところで、エンジンの運転状態と排気ポート開閉タイ
ミングの関係を考えた場合、エンジン低負荷側では、
吸，排気弁のオーバラップを小さくして排気の吹き返し
（内部EGR）を少なくすることにより燃焼安定性を高め
るようにするために、排気ポート開閉タイミングを早め
る方が望ましい。一方、エンジン高負荷側では、排気ポ
ート開閉タイミングを遅くして上記オーバラップを大き
くする方が、掃気性が高められて出力向上等に有利であ
る。
ミングの関係を考えた場合、エンジン低負荷側では、
吸，排気弁のオーバラップを小さくして排気の吹き返し
（内部EGR）を少なくすることにより燃焼安定性を高め
るようにするために、排気ポート開閉タイミングを早め
る方が望ましい。一方、エンジン高負荷側では、排気ポ
ート開閉タイミングを遅くして上記オーバラップを大き
くする方が、掃気性が高められて出力向上等に有利であ
る。
しかるに、上記従来装置のようにエンジンの全運転域
に亘って、冷間時に排気ポート開閉タイミングを早め、
温間時に排気ポート開閉タイミングを遅らせるように制
御するだけでは、上記のような運転状態に応じた要求と
の兼合いが良好になされない。しかも、冷間時であって
も、ある程度以上の高負荷域では、本来的に排気温度が
上昇し易いので、排気ポート開閉タイミングを早めるこ
とによる暖機促進の有効性に乏しく、むしろこのような
領域では燃焼室内でのHC等の燃焼時間を長くとる方が排
気浄化の面で好ましい。
に亘って、冷間時に排気ポート開閉タイミングを早め、
温間時に排気ポート開閉タイミングを遅らせるように制
御するだけでは、上記のような運転状態に応じた要求と
の兼合いが良好になされない。しかも、冷間時であって
も、ある程度以上の高負荷域では、本来的に排気温度が
上昇し易いので、排気ポート開閉タイミングを早めるこ
とによる暖機促進の有効性に乏しく、むしろこのような
領域では燃焼室内でのHC等の燃焼時間を長くとる方が排
気浄化の面で好ましい。
本発明はこのような事情に鑑み、運転状態に応じた燃
焼安定性および出力向上の要求を満足しつつ、エンジン
冷間時に排気浄化性能向上を有効に達成することができ
るエンジンの排気タイミング制御装置を提供することを
目的とする。
焼安定性および出力向上の要求を満足しつつ、エンジン
冷間時に排気浄化性能向上を有効に達成することができ
るエンジンの排気タイミング制御装置を提供することを
目的とする。
本発明は上記のような目的を達成するため、排気ポー
ト開閉タイミングを変更可能とする排気タイミング可変
手段を備えたエンジンにおいて、エンジン低負荷側の運
転領域では排気ポート閉時期が相対的に早くなる排気ポ
ート開閉タイミングとし、エンジン高負荷側の運転領域
では排気ポート閉時期が相対的に遅くなる排気ポート開
閉タイミングとするように上記排気タイミング可変手段
を制御するタイミング制御手段と、エンジンの温度を検
出する温度検出手段と、この温度検出手段の出力に応
じ、排気ポート開時期が相対的に早くなる状態に排気ポ
ート開閉タイミングが制御される運転領域を、エンジン
冷間時には温間時よりも一定範囲だけ拡大する領域設定
手段とを設けたものである。
ト開閉タイミングを変更可能とする排気タイミング可変
手段を備えたエンジンにおいて、エンジン低負荷側の運
転領域では排気ポート閉時期が相対的に早くなる排気ポ
ート開閉タイミングとし、エンジン高負荷側の運転領域
では排気ポート閉時期が相対的に遅くなる排気ポート開
閉タイミングとするように上記排気タイミング可変手段
を制御するタイミング制御手段と、エンジンの温度を検
出する温度検出手段と、この温度検出手段の出力に応
じ、排気ポート開時期が相対的に早くなる状態に排気ポ
ート開閉タイミングが制御される運転領域を、エンジン
冷間時には温間時よりも一定範囲だけ拡大する領域設定
手段とを設けたものである。
上記構成によると、上記タイミング制御手段による運
転状態に応じた制御によって低負荷側での燃焼安定性お
よび高負荷側での出力向上が図られる。そしてとくにエ
ンジン冷間時には、排気ポート開時期が相対的に早くな
る状態に排気ポート開閉タイミングが制御される運転領
域が一定範囲だけ拡大されることにより、この拡大され
た運転領域において排気系の触媒等の温度上昇を促進す
る作用が得られ、かつ、拡大された範囲よりも高負荷側
の、本来的に排気温度が上昇し易い領域では、冷間的で
あっても排気ポート開タイミングが相対的に遅くされる
ことにより、燃焼室内でのHC等の燃焼時間を充分に確保
する作用、およびエンジン出力を高める作用が得られ
る。
転状態に応じた制御によって低負荷側での燃焼安定性お
よび高負荷側での出力向上が図られる。そしてとくにエ
ンジン冷間時には、排気ポート開時期が相対的に早くな
る状態に排気ポート開閉タイミングが制御される運転領
域が一定範囲だけ拡大されることにより、この拡大され
た運転領域において排気系の触媒等の温度上昇を促進す
る作用が得られ、かつ、拡大された範囲よりも高負荷側
の、本来的に排気温度が上昇し易い領域では、冷間的で
あっても排気ポート開タイミングが相対的に遅くされる
ことにより、燃焼室内でのHC等の燃焼時間を充分に確保
する作用、およびエンジン出力を高める作用が得られ
る。
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の装置の一実施例を示している。この
図において、１はエンジンであり、図では左右のバンク
1a,1bを有するＶ型エンジンとなっており、シリンダブ
ロック２上に左右のシリンダヘッド3a,3bが組付けられ
ている。各バンク1a,1bには例えば３個ずつのシリンダ
が設けられ、各シリンダにはそれぞれピストン４が嵌挿
されてピストン４の上方に燃焼室５が形成されている。
図において、１はエンジンであり、図では左右のバンク
1a,1bを有するＶ型エンジンとなっており、シリンダブ
ロック２上に左右のシリンダヘッド3a,3bが組付けられ
ている。各バンク1a,1bには例えば３個ずつのシリンダ
が設けられ、各シリンダにはそれぞれピストン４が嵌挿
されてピストン４の上方に燃焼室５が形成されている。
上記各シリンダの燃焼室５には、吸気通路６の下流端
の吸気ポート７および排気通８の上流端の排気ポート９
が開口し、上記吸気ポート７および排気ポート９は吸気
弁11および排気弁12によってそれぞれ開閉される。上記
吸気弁11および排気弁12はそれぞれ動弁機構によって作
動されるが、とくに排気弁12の動弁機構には、排気タイ
ミング可変手段13が組込まれている。この排気タイミン
グ可変手段13は、排気弁12による排気ポート開閉タイミ
ングを制御信号に応じて変更することができるようにし
たものである。この排気タイミング可変手段13の具体的
機構は従来から種々知られているため詳細は省略する
が、例えばカムシャフト駆動用のプーリもしくはギヤと
カムシャフトとの間に介在してこれらにヘリカルスプラ
インで係合した可動部材とこれを駆動するアクチュエー
タ等により、カムシャフト駆動用のプーリもしくはギヤ
に対する排気カムの回転位相を可変にして、排気弁12の
開弁期間全体をクランク角に沿ってスライドさせるよう
な構造が用いられる。あるいは、カムのノーズ部分を他
の部分に対して半径方向にスライド可能に設け、ノーズ
部分のスライド移動によってカムのプロフィールを変更
するようなものであってもよく、また、ロッカーアーム
もしくはスイングアームを用いた動弁機構において、１
つの排気弁に対してプロフイールの異なる二種類のカム
をカムシャフトに設けるとともに、選択すべきカムに対
応するロッカーアームもしくはスイングアームのみを可
動状態とするようなものであってもよい。
の吸気ポート７および排気通８の上流端の排気ポート９
が開口し、上記吸気ポート７および排気ポート９は吸気
弁11および排気弁12によってそれぞれ開閉される。上記
吸気弁11および排気弁12はそれぞれ動弁機構によって作
動されるが、とくに排気弁12の動弁機構には、排気タイ
ミング可変手段13が組込まれている。この排気タイミン
グ可変手段13は、排気弁12による排気ポート開閉タイミ
ングを制御信号に応じて変更することができるようにし
たものである。この排気タイミング可変手段13の具体的
機構は従来から種々知られているため詳細は省略する
が、例えばカムシャフト駆動用のプーリもしくはギヤと
カムシャフトとの間に介在してこれらにヘリカルスプラ
インで係合した可動部材とこれを駆動するアクチュエー
タ等により、カムシャフト駆動用のプーリもしくはギヤ
に対する排気カムの回転位相を可変にして、排気弁12の
開弁期間全体をクランク角に沿ってスライドさせるよう
な構造が用いられる。あるいは、カムのノーズ部分を他
の部分に対して半径方向にスライド可能に設け、ノーズ
部分のスライド移動によってカムのプロフィールを変更
するようなものであってもよく、また、ロッカーアーム
もしくはスイングアームを用いた動弁機構において、１
つの排気弁に対してプロフイールの異なる二種類のカム
をカムシャフトに設けるとともに、選択すべきカムに対
応するロッカーアームもしくはスイングアームのみを可
動状態とするようなものであってもよい。
上記吸気通路６の上流端はエアクリーナ14に接続され
ている。また、吸気通路６には吸入空気量を検出するエ
アフローメータ15、アクセル操作に応じて開度が変化し
て吸入空気量を調節するスロットル弁16、および一対の
サージタンク17が配設され、各サージタンク17と各バン
ク1a,1bのシリンダとはそれぞれ独立吸気通路6aにより
接続され、この独立吸気通路6aには燃料噴射弁18が配設
されている。さらに、スロットル弁16下流側の吸気通路
６には、吸気を過給する機械式過給機19と、この過給機
19より下流に位置して過給機19により圧縮された吸気を
冷却するインタクーラ20とが配設されている。上記過給
機19は、その回転軸に取付けられた従動プーリ21とエン
ジン１のクランク軸（図示せず）に取付けられた駆動プ
ーリ22とこれらに巻きかけられたベルト23とからなる伝
動機構を介して上記クランク軸に連動し、クランク軸に
よって回転駆動されるようになっている。
ている。また、吸気通路６には吸入空気量を検出するエ
アフローメータ15、アクセル操作に応じて開度が変化し
て吸入空気量を調節するスロットル弁16、および一対の
サージタンク17が配設され、各サージタンク17と各バン
ク1a,1bのシリンダとはそれぞれ独立吸気通路6aにより
接続され、この独立吸気通路6aには燃料噴射弁18が配設
されている。さらに、スロットル弁16下流側の吸気通路
６には、吸気を過給する機械式過給機19と、この過給機
19より下流に位置して過給機19により圧縮された吸気を
冷却するインタクーラ20とが配設されている。上記過給
機19は、その回転軸に取付けられた従動プーリ21とエン
ジン１のクランク軸（図示せず）に取付けられた駆動プ
ーリ22とこれらに巻きかけられたベルト23とからなる伝
動機構を介して上記クランク軸に連動し、クランク軸に
よって回転駆動されるようになっている。
一方、上記排気通路８には、触媒を用いた排気浄化装
置24が設けられている。
置24が設けられている。
30は上記排気タイミング可変手段13に制御信号を出力
するコントロールユニット（ECU）であり、マイクロコ
ンピュータ等で構成されている。このコントロールユニ
ット30は、エンジンの運転状態に応じて排気ポート開閉
タイミングを変更する制御を行なうタイミング制御手段
31と、このタイミング制御のための領域設定を行なう領
域設定手段32とを含んでいる。上記タイミング制御手段
31は、エンジン低負荷側の運転領域では排気ポート閉時
期が相対的に早くなる排気ポート開閉タイミングとし、
エンジン高負荷側の運転領域では排気ポート閉時期が相
対的に遅くなる排気ポート開閉タイミングとするよう
に、例えば吸気圧センサからの吸機圧検出信号33および
エンジン回転数センサからのエンジン回転数信号34等で
調べられる運転状態に応じ、排気ポート開閉タイミング
を切換える信号を排気タイミング可変手段13に出力す
る。そしてこの制御を行なう場合の、上記の各排気ポー
ト開閉タイミングとする域各運転領域が、上記領域設定
手段32によって設定される。とくにこの領域設定手段32
は、エンジンの温度を検出する温度検出手段、例えばエ
ンジンの冷却水温度を検出する水温センサからの信号35
に応じて領域の設定を変更し、排気ポート開時期が相対
的に早くなる状態に排気ポート開閉タイミングが制御さ
れる運転領域を、エンジン冷間時には温間時よりも一定
範囲だけ拡大するようになっている。
するコントロールユニット（ECU）であり、マイクロコ
ンピュータ等で構成されている。このコントロールユニ
ット30は、エンジンの運転状態に応じて排気ポート開閉
タイミングを変更する制御を行なうタイミング制御手段
31と、このタイミング制御のための領域設定を行なう領
域設定手段32とを含んでいる。上記タイミング制御手段
31は、エンジン低負荷側の運転領域では排気ポート閉時
期が相対的に早くなる排気ポート開閉タイミングとし、
エンジン高負荷側の運転領域では排気ポート閉時期が相
対的に遅くなる排気ポート開閉タイミングとするよう
に、例えば吸気圧センサからの吸機圧検出信号33および
エンジン回転数センサからのエンジン回転数信号34等で
調べられる運転状態に応じ、排気ポート開閉タイミング
を切換える信号を排気タイミング可変手段13に出力す
る。そしてこの制御を行なう場合の、上記の各排気ポー
ト開閉タイミングとする域各運転領域が、上記領域設定
手段32によって設定される。とくにこの領域設定手段32
は、エンジンの温度を検出する温度検出手段、例えばエ
ンジンの冷却水温度を検出する水温センサからの信号35
に応じて領域の設定を変更し、排気ポート開時期が相対
的に早くなる状態に排気ポート開閉タイミングが制御さ
れる運転領域を、エンジン冷間時には温間時よりも一定
範囲だけ拡大するようになっている。
第２図は、排気タイミング可変手段13が排気弁12の開
弁期間全体をクランク角に沿ってスライドさせるような
構造となっている場合の、２種類の排気弁開閉タイミン
グ（排気ポート開閉タイミング）をバルブタイミングダ
イヤグラムを示し、実線で示すタイミングでは排気弁の
開時期EOaおよび閉時期ECaが相対的に早く、破線で示す
タイミングでは排気弁の開時期EOrおよび閉時期ECrが相
対的に遅くなっている。すなわち、実線で示すタイミン
グでは、排気弁開時期EOaが下死点（BDC）よりかなり前
（例えばBBDC60゜程度）となり、排気弁閉時期ECaが上
死点（TDC）の近傍（例えばATDC5゜程度）となる。これ
に対して破線で示すタイミングでは、排気弁開時期EOr
が下死点に近付き（例えばBBDC40゜程度）、排気弁閉時
期ECrが上死点よりかなり後（例えばATDC25゜程度）と
なる。当実施例ではこのような２種類のタイミングに切
換えられるように、排気タイミング可変手段13が制御さ
れる。
弁期間全体をクランク角に沿ってスライドさせるような
構造となっている場合の、２種類の排気弁開閉タイミン
グ（排気ポート開閉タイミング）をバルブタイミングダ
イヤグラムを示し、実線で示すタイミングでは排気弁の
開時期EOaおよび閉時期ECaが相対的に早く、破線で示す
タイミングでは排気弁の開時期EOrおよび閉時期ECrが相
対的に遅くなっている。すなわち、実線で示すタイミン
グでは、排気弁開時期EOaが下死点（BDC）よりかなり前
（例えばBBDC60゜程度）となり、排気弁閉時期ECaが上
死点（TDC）の近傍（例えばATDC5゜程度）となる。これ
に対して破線で示すタイミングでは、排気弁開時期EOr
が下死点に近付き（例えばBBDC40゜程度）、排気弁閉時
期ECrが上死点よりかなり後（例えばATDC25゜程度）と
なる。当実施例ではこのような２種類のタイミングに切
換えられるように、排気タイミング可変手段13が制御さ
れる。
上記のような２種類の排気弁開閉タイミングと吸気弁
の開閉タイミングとの関係は第３図のようになる。すな
わち、排気弁開閉タイミングが早くされると吸，排気弁
の開時期のオーバラップが小さくなり、排気弁開閉タイ
ミングが遅くされると上記オーバラップが大きくなる。
の開閉タイミングとの関係は第３図のようになる。すな
わち、排気弁開閉タイミングが早くされると吸，排気弁
の開時期のオーバラップが小さくなり、排気弁開閉タイ
ミングが遅くされると上記オーバラップが大きくなる。
また、上記領域設定手段32においては、エンジンの温
間時と冷間時とに応じて第４図（ａ）（ｂ）に示すよう
に領域が設定される。すなわち、エンジン温間時には、
第４図（ａ）に示すように、境界線L1を境にこれより低
負荷側が排気弁開閉タイミングを早くする領域A1、高負
荷側が排気弁開閉タイミングを遅くする領域B1とされ
る。上記領域A1はアイドル回転数付近の低回転域におけ
る低負荷から中負荷程度までの範囲、および中，高回転
域における低負荷の範囲となっている。また、エンジン
冷間時には、第４図（ｂ）に示すように、境界線L2を境
にこれより低負荷側が排気弁開閉タイミングを早くする
領域A2、高負荷側が排気弁開閉タイミングを遅くする領
域B2とされ、排気弁開閉タイミングを早くする領域A
2は、温間時の上記領域A1と比べて斜線を付した一定範
囲だけ拡大されている。図示の例によると、エンジン冷
間時において排気弁開閉タイミングを早くする領域A
2は、低回転高負荷域でのノッキング防止のため低回転
域では領域A1と同程度の負荷までとされ、中，高回転域
で領域A1よりも高負荷側に拡大され、かつ高回転域では
拡大の範囲が比較的小さくされている。そして、第４図
（ａ）の領域設定を与えるような温間時用の領域マップ
と第４図（ｂ）の領域設定を与えるような冷間時用の領
域マップとが予めメモリに記憶され、領域設定手段32に
より水温に応じて選択されるようになっている。
間時と冷間時とに応じて第４図（ａ）（ｂ）に示すよう
に領域が設定される。すなわち、エンジン温間時には、
第４図（ａ）に示すように、境界線L1を境にこれより低
負荷側が排気弁開閉タイミングを早くする領域A1、高負
荷側が排気弁開閉タイミングを遅くする領域B1とされ
る。上記領域A1はアイドル回転数付近の低回転域におけ
る低負荷から中負荷程度までの範囲、および中，高回転
域における低負荷の範囲となっている。また、エンジン
冷間時には、第４図（ｂ）に示すように、境界線L2を境
にこれより低負荷側が排気弁開閉タイミングを早くする
領域A2、高負荷側が排気弁開閉タイミングを遅くする領
域B2とされ、排気弁開閉タイミングを早くする領域A
2は、温間時の上記領域A1と比べて斜線を付した一定範
囲だけ拡大されている。図示の例によると、エンジン冷
間時において排気弁開閉タイミングを早くする領域A
2は、低回転高負荷域でのノッキング防止のため低回転
域では領域A1と同程度の負荷までとされ、中，高回転域
で領域A1よりも高負荷側に拡大され、かつ高回転域では
拡大の範囲が比較的小さくされている。そして、第４図
（ａ）の領域設定を与えるような温間時用の領域マップ
と第４図（ｂ）の領域設定を与えるような冷間時用の領
域マップとが予めメモリに記憶され、領域設定手段32に
より水温に応じて選択されるようになっている。
第５図は排気弁開閉タイミングの制御の具体例をフロ
ーチャートで示している。このフローチャートにおい
て、スタートすると、まずステップS1で水温TW、吸気圧
およびエンジン回転数を入力し、次にステップS2で水温
Twが設定温度Tw0以下の冷間時か否かを調べる。そし
て、冷間時には、ステップS3,S4で、冷間時用の領域マ
ップを選択して、運転状態が第４図（ｂ）中の領域A2内
に有るか否かを調べる。一方、温間時には、ステップ
S5,S6で、温間時用の領域マップを選択して、運転状態
が第４図（ａ）中の領域A1内に有るか否かを調べる。
ーチャートで示している。このフローチャートにおい
て、スタートすると、まずステップS1で水温TW、吸気圧
およびエンジン回転数を入力し、次にステップS2で水温
Twが設定温度Tw0以下の冷間時か否かを調べる。そし
て、冷間時には、ステップS3,S4で、冷間時用の領域マ
ップを選択して、運転状態が第４図（ｂ）中の領域A2内
に有るか否かを調べる。一方、温間時には、ステップ
S5,S6で、温間時用の領域マップを選択して、運転状態
が第４図（ａ）中の領域A1内に有るか否かを調べる。
冷間時において上記領域A2内に有る場合、あるいは温
間時において上記領域A1内に有る場合は、ステップS
7で、排気弁開閉タイミングを早くするように排気タイ
ミング可変手段13を制御する信号を出力する。また、冷
間時において上記領域A2内に無い（領域B2内に有る）場
合、あるいは温間時において上記領域A1内に無い（領域
B1内に有る）場合は、ステップS8で、排気弁開閉タイミ
ングを遅くするように排気タイミング可変手段13を制御
する信号を出力する。
間時において上記領域A1内に有る場合は、ステップS
7で、排気弁開閉タイミングを早くするように排気タイ
ミング可変手段13を制御する信号を出力する。また、冷
間時において上記領域A2内に無い（領域B2内に有る）場
合、あるいは温間時において上記領域A1内に無い（領域
B1内に有る）場合は、ステップS8で、排気弁開閉タイミ
ングを遅くするように排気タイミング可変手段13を制御
する信号を出力する。
以上のような当実施例の装置によると、エンジン低負
荷側では、排気弁閉時期が早くされることにより、吸，
排気弁の開期間のオーバラップが少なくなり、内部EGR
の減少等によって燃焼安定性が高められる。またエンジ
ン高負荷側では、排気弁閉時期が遅くされることによ
り、吸，排気弁の開期間のオーバラップが大きくなって
掃気効果等が高められ、とくに機械式過給機19を備えた
エンジンでは吸気が過給されつつ掃気効果で残留排気ガ
スが少なくなることによりエンジン出力が効果的に高め
られる。そして、温間時には、燃焼安定性が要求される
低負荷側の比較的狭い領域A1で排気弁開閉タイミングが
早められ、それ以外の領域B1で排気弁開閉タイミングが
遅らされて出力向上が図られる。
荷側では、排気弁閉時期が早くされることにより、吸，
排気弁の開期間のオーバラップが少なくなり、内部EGR
の減少等によって燃焼安定性が高められる。またエンジ
ン高負荷側では、排気弁閉時期が遅くされることによ
り、吸，排気弁の開期間のオーバラップが大きくなって
掃気効果等が高められ、とくに機械式過給機19を備えた
エンジンでは吸気が過給されつつ掃気効果で残留排気ガ
スが少なくなることによりエンジン出力が効果的に高め
られる。そして、温間時には、燃焼安定性が要求される
低負荷側の比較的狭い領域A1で排気弁開閉タイミングが
早められ、それ以外の領域B1で排気弁開閉タイミングが
遅らされて出力向上が図られる。
一方、エンジンの冷間時には、排気弁開閉タイミング
が早くされる領域A2が温間時よりも拡大され、この領域
A2では排気弁開時期が早くなることによって排気浄化装
置24の触媒等の温度上昇が促進され、HCの浄化性能が向
上される。つまり、排気弁開時期が早くなると、断熱膨
張の期間が短縮されることにより排気温度が高められ
る。このため、低負荷域から中負荷域程度までの、排気
温度が充分に上昇しにくい領域で、排気弁開閉タイミン
グを早くすることにより、上記触媒等の温度上昇が有効
に促進され、燃焼安定性が高められることとも相俟っ
て、HCの浄化性能が向上される。ただし、ある程度以上
の高負荷、高回転の領域B2では、排気弁開時期を早くし
なくても、吸気量が増大することにより排気温度が上昇
し易い状態となり、このような状況下では、排気弁開時
期を遅くして膨張行程を長くするほうが、燃焼室内でHC
が充分に燃焼されて排気浄化に有利となる。また、冷間
時にも上記領域B2内では出力向上の効果が得られる。
が早くされる領域A2が温間時よりも拡大され、この領域
A2では排気弁開時期が早くなることによって排気浄化装
置24の触媒等の温度上昇が促進され、HCの浄化性能が向
上される。つまり、排気弁開時期が早くなると、断熱膨
張の期間が短縮されることにより排気温度が高められ
る。このため、低負荷域から中負荷域程度までの、排気
温度が充分に上昇しにくい領域で、排気弁開閉タイミン
グを早くすることにより、上記触媒等の温度上昇が有効
に促進され、燃焼安定性が高められることとも相俟っ
て、HCの浄化性能が向上される。ただし、ある程度以上
の高負荷、高回転の領域B2では、排気弁開時期を早くし
なくても、吸気量が増大することにより排気温度が上昇
し易い状態となり、このような状況下では、排気弁開時
期を遅くして膨張行程を長くするほうが、燃焼室内でHC
が充分に燃焼されて排気浄化に有利となる。また、冷間
時にも上記領域B2内では出力向上の効果が得られる。
従って、排気弁開閉タイミングを早くする領域を冷間
時に温間時より一定範囲だけ広げることにより、排気浄
化性能の向上に有利となり、かつ、この効果を妨げない
範囲で、高負荷域での出力向上等の要求も満足されるこ
ととなる。
時に温間時より一定範囲だけ広げることにより、排気浄
化性能の向上に有利となり、かつ、この効果を妨げない
範囲で、高負荷域での出力向上等の要求も満足されるこ
ととなる。
以上のように本発明は、エンジン低負荷側の運転領域
では排気ポート閉時期が相対的に早くなる排気ポート開
閉タイミングとし、エンジン高負荷側の運転領域では排
気ポート閉時期が相対的に遅くなる排気ポート開閉タイ
ミングとするように制御するとともに、排気ポート開時
期が早くなる状態に排気ポート開閉タイミングが制御さ
れる運転領域を、エンジン冷間時には温間時よりも一定
範囲だけ拡大しているため、エンジン低負荷側での燃焼
安定性の向上およびエンジン高負荷側での出力向上の要
求を満足するとともに、エンジン冷間時に、上記の一定
範囲だけ拡大した領域で排気温度の上昇を促進し、運転
性能を良好にしつつ有効に排気浄化性能を向上すること
ができるものである。
では排気ポート閉時期が相対的に早くなる排気ポート開
閉タイミングとし、エンジン高負荷側の運転領域では排
気ポート閉時期が相対的に遅くなる排気ポート開閉タイ
ミングとするように制御するとともに、排気ポート開時
期が早くなる状態に排気ポート開閉タイミングが制御さ
れる運転領域を、エンジン冷間時には温間時よりも一定
範囲だけ拡大しているため、エンジン低負荷側での燃焼
安定性の向上およびエンジン高負荷側での出力向上の要
求を満足するとともに、エンジン冷間時に、上記の一定
範囲だけ拡大した領域で排気温度の上昇を促進し、運転
性能を良好にしつつ有効に排気浄化性能を向上すること
ができるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２図は排気
弁のバルブタイミングダイヤグラム、第３図は排気弁と
吸気弁の開閉タイミングの関係を示す図、第４図（ａ）
（ｂ）は温間時と冷間時とにおける領域設定を示す図、
第５図は排気タイミングの制御の具体例を示すフローチ
ャートである。 １……エンジン、13……排気タイミング可変手段、30…
…コントロールユニット、31……タイミング制御手段、
32……領域設定手段。
弁のバルブタイミングダイヤグラム、第３図は排気弁と
吸気弁の開閉タイミングの関係を示す図、第４図（ａ）
（ｂ）は温間時と冷間時とにおける領域設定を示す図、
第５図は排気タイミングの制御の具体例を示すフローチ
ャートである。 １……エンジン、13……排気タイミング可変手段、30…
…コントロールユニット、31……タイミング制御手段、
32……領域設定手段。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 13/02 F01L 1/34 F01N 3/20
Claims (1)
- 【請求項１】排気ポート開閉タイミングを変更可能とす
る排気タイミング可変手段を備えたエンジンにおいて、
エンジン低負荷側の運転領域では排気ポート閉時期が相
対的に早くなる排気ポート開閉タイミングとし、エンジ
ン高負荷側の運転領域では排気ポート閉時期が相対的に
遅くなる排気ポート開閉タイミングとするように上記排
気タイミング可変手段を制御するタイミング制御手段
と、エンジンの温度を検出する温度検出手段と、この温
度検出手段の出力に応じ、排気ポート開時期が相対的に
早くなる状態に排気ポート開閉タイミングが制御される
運転領域を、エンジン冷間時には温間時よりも一定範囲
だけ拡大する領域設定手段とを設けたことを特徴とする
エンジンの排気タイミング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1326504A JP2803871B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | エンジンの排気タイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1326504A JP2803871B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | エンジンの排気タイミング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03185232A JPH03185232A (ja) | 1991-08-13 |
| JP2803871B2 true JP2803871B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=18188571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1326504A Expired - Fee Related JP2803871B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | エンジンの排気タイミング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803871B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113374583B (zh) * | 2021-06-09 | 2022-12-16 | 同济大学 | 一种基于冷启动排气热管理的排气门控制方法及存储介质 |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP1326504A patent/JP2803871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03185232A (ja) | 1991-08-13 |
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Legal Events
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