JP3312542B2 - 可変バルブタイミング内燃機関 - Google Patents

可変バルブタイミング内燃機関

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JP3312542B2 JP27900895A JP27900895A JP3312542B2 JP 3312542 B2 JP3312542 B2 JP 3312542B2 JP 27900895 A JP27900895 A JP 27900895A JP 27900895 A JP27900895 A JP 27900895A JP 3312542 B2 JP3312542 B2 JP 3312542B2
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は可変バルブタイミン
グ内燃機関に関する。
【0002】
【従来の技術】機関の運転状態に応じて吸気弁の開閉時
期を制御し、吸気弁の開閉時期を早めたときには燃料噴
射時期も早めて未燃HCの排出量を低減するようにした
内燃機関が公知である(特開平2−264140号公報
参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
に吸気弁の開閉時期を早めたときでも、即ち吸排気弁の
バルブオーバーラップ量が大きくなったときでも基本的
には燃料噴射時期はバルブオーバーラップ時間と重なる
時期に保持しておくことが好ましい。即ち、燃料噴射時
期を早めると燃料噴射量を計算するタイミングが早めら
れるために燃料噴射量の計算が行われてからその燃料が
実際に燃焼室内に供給されるまでの時間が長くなり、斯
くして過渡時には実際に燃焼室内に供給される燃料量が
過渡時の要求噴射量に変化するまでに時間を要すること
になる。その結果、過渡応答性が悪くなり、従って吸気
弁の開閉時期が早められたときに燃料噴射時期を早める
ことは好ましいとは云えないことになる。
【0004】ところで燃料噴射時期がバルブオーバーラ
ップ期間と重なっている場合には吸気ポート内への既燃
ガスの吹き返し作用が空燃比に大きな影響を与える。即
ち、燃料噴射が行われているときに既燃ガスが吹き返す
と噴射燃料も吹き返され、吹き返された噴射燃料は吸気
ポートの内壁面上に付着する。従って既燃ガスの吹き返
し量が変動するとそれに伴なって燃焼室内に供給される
混合気の空燃比が変動することになる。
【0005】ところでバルブオーバーラップ期間を吸気
弁用又は排気弁用のバルブタイミング機構により制御し
ている場合にはバルブタイミング機構の特性によってバ
ルブオーバーラップ期間が大きくハンチングする場合が
ある。このようにバルブオーバーラップ期間が大きくハ
ンチングすると既燃ガスの吹き返し量が大巾に変動し、
その結果空燃比が変動することになる。空燃比が変動す
ると機関の出力が変動することになり、従ってバルブオ
ーバーラップ期間が大きくハンチングしたときには空燃
比が変動しないように何らかの手を打つ必要がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
を解決するために1番目の発明において、吸排気弁のバ
ルブオーバーラップ量を機関の運転状態に応じた目標値
に制御するための可変バルブタイミング機構を具えた内
燃機関において、バルブオーバーラップ量が一定以上の
空燃比の変動をひき起こすハンチングを生じているか否
かを判別するハンチング判別手段と、バルブオーバーラ
ップ量が一定以上の空燃比の変動をひき起こすハンチン
グを生じているときにはハンチングに基づく空燃比の変
動が減少する方向に燃料噴射時期を変化させる噴射時期
制御手段とを具備している。即ち、1番目の発明ではバ
ルブオーバーラップ量が大きくハンチングしたときに燃
料噴射時期を変えることによって空燃比の変動が抑制さ
れる。
【0007】2番目の発明では1番目の発明において、
機関回転数が予め定められた回転数以上のときにはハン
チング判別手段による判別を行わないようにしている。
即ち、機関回転数が高くなるとバルブオーバーラップが
生じている時間が短かくなり、従ってこのときバルブオ
ーバーラップ時間が大きく変動しても空燃比はさほど変
動しない。従って機関回転数が高くなったときにはハン
チングが生じているか否かの判別は行わない。
【0008】3番目の発明では1番目の発明において、
変速機のギア位置が予め定められたギヤ位置よりも高速
側ギヤ位置にあるときにはハンチング判別手段による判
別を行わないようにしている。即ち、変速機のギヤ位置
が高速側ギヤ位置にあるときにはバルブオーバーラップ
期間が大きく変動しても駆動輪に対する駆動力の変動は
小さくなる。従ってギヤ位置が高速側ギヤ位置にあると
きにはハンチングが生じているか否かの判断は行わな
い。
【0009】4番目の発明では1番目の発明において、
バルブオーバーラップ量が一定以上の空燃比の変動をひ
き起こすハンチングを生じているときに噴射時期制御手
段は燃料噴射時期を機関回転数が高いほど早めるように
している。5番目の発明では1番目の発明において、ハ
ンチング判別手段はバルブオーバーラップ量が目標値を
中心として予め定められた設定速度以上のハンチング速
度でもって一定時間以上ハンチングしたときに一定以上
の空燃比の変動をひき起こすハンチングを生じていると
判別するようにしている。即ち、バルブオーバーラップ
量がハンチングをしており、このときハンチング速度が
一定時間以上設定速度よりも速いときにはハンチングに
基づく空燃比の変動が減少する方向に燃料噴射時期が変
化せしめられる。
【0010】6番目の発明では5番目の発明において、
機関回転数が高くなるにつれて設定速度が速くされる。
7番目の発明では5番目の発明において、機関温度が高
くなるにつれて設定速度が速くされる。8番目の発明で
は5番目の発明において、バルブオーバーラップ量の変
動巾が大きくなるにつれて設定速度が遅くされる。
【0011】9番目の発明では5番目の発明において、
バルブオーバーラップ量の平均値が大きくなるにつれて
設定速度が遅くされる。10番目の発明では5番目の発
明において、変速機のギヤ位置が高速側ギヤ位置になる
につれて設定速度が速くされる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1を参照すると、1は機関本
体、2は吸気弁を駆動するためのカムシャフト、3はカ
ムシャフト2上において回転可能に支承されたタイミン
グプーリを夫々示しており、タイミングプーリ3は例え
ばタイミングベルトを介してクランクシャフトによりク
ランクシャフトに同期して回転駆動せしめられる。カム
シャフト2の外周面上およびタイミングプーリ3の内周
面上には夫々カムシャフト2の軸線に関し斜めに反対方
向に延びるスプライン4,5が形成され、これらスプラ
イン4,5と噛合するリング状ピストン6がカムシャフ
ト2とタイミングプーリ3間に挿入される。
【0013】リング状ピストン6の一側には油圧室7が
形成され、ピストン6の他側にはピストン押圧用圧縮ば
ね8が挿入される。油圧室7はオイル通路9および制御
弁10を介してオイルポンプ11に接続され、制御弁1
0は電子制御ユニット20の出力信号に基いて制御され
る。油圧室7内の油圧が変化するとリング状ピストン6
がカムシャフト2の軸線方向に移動し、その結果カムシ
ャフト2はタイミングプーリ3に対して相対回転する。
即ち、吸気弁の開弁時期および閉弁時期が変化する。従
って制御弁10を制御することによって吸気弁が開閉す
るバルブタイミングを制御できることになる。このよう
にバルブタイミングを制御するための機構をバルブタイ
ミング機構と称する。
【0014】電子制御ユニット20はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス21によって相互に接続
されたROM(リードオンリメモリ)22、RAM(ラ
ンダムアクセスメモリ)23、CPU(マイクロプロセ
ッサ)24、入力ポート25および出力ポート26を具
備する。入力ポート25には機関回転数を表わす回転数
センサ30の出力信号および自動変速機のギヤ位置を表
わすシフト位置センサ31の出力信号が入力され、更に
機関冷却水温を表わす水温センサ32の出力信号がAD
変換器27を介して入力ポート25に入力される。更
に、カムシャフト2とタイミングプーリ3間にはそれら
の相対回転位置、即ち吸気弁の開閉時期のバルブタイミ
ングを検出するための検出センサ12が取付けられ、こ
の検出センサ12の検出信号も入力ポート25に入力さ
れる。一方、出力ポート26は対応する駆動回路28を
介して制御弁10および各吸気ポート内に向けて燃料噴
射を行うための燃料噴射弁(図示せず)に接続される。
【0015】図2は吸気弁の目標開弁時期VT1 ,VT
2 ,VT3 ,VT4 を示しており、これら目標開弁時期
は例えば吸気上死点を基準とした進角量で表わされる。
この場合にはVT4 >VT3 >VT2 >VT1 となる。
図2からわかるように吸気弁の目標開弁時期は機関負荷
Q/N(吸入空気量Q/機関回転数N)および機関回転
数Nの関数であり、これら目標開弁時期は機関負荷Q/
Nおよび機関回転数Nの関数の形で予めROM22内に
記憶されている。
【0016】図3は吸気弁のバルブタイミング制御ルー
チンを示している。図3を参照するとまず初めにステッ
プ50において吸気弁の開弁時期VTが目標開弁時期V
Ti(i=1,2,3,4,…)よりも進角側にあるか
否か、即ち早いか否かが判別される。VT>VTiのと
きにはステップ51に進んで制御弁10の開口面積Sが
ΔSだけ減少せしめられる。その結果吸気弁の開弁時期
VTが遅らされる。これに対してVT≦VTiのときに
はステップ52に進んで制御弁10の開口面積SがΔS
だけ増大せしめられる。その結果吸気弁の開弁時期VT
が進まされる。このようにして吸気弁の開弁時期VTが
目標開弁時期VTiに近づくように制御される。
【0017】図4は吸排気弁の開弁時間と燃料噴射時期
との関係を示している。図4に示されるVTiは前述し
たように吸気弁の目標開弁時期を表わしており、この吸
気弁の目標開弁時期VTiが大きくなるほど吸排気弁が
共に開弁するバルブオーバーラップ期間が長くなること
がわかる。一方、噴射Iで示されるように燃料噴射はバ
ルブオーバーラップ期間に重なって行われる。なお、破
線で示す飛行時間は最後に噴射された燃料が燃焼室に達
するまでの時間を表わしている。
【0018】一方、図4には未燃HCの排出量と噴射完
了時期との関係が示されている。噴射完了時期が吸気上
死点よりも遅くなればなるほど噴射後時間を経過してい
ない燃料、即ち微粒化が十分でない燃料が燃焼室内に流
入するので図4に示されるように未燃HCの排出量が増
大することになる。従って燃料噴射は図4の噴射Iで示
されるように吸気上死点TDC前に完了させることが好
ましいことになる。一方、噴射時期を早めると燃料噴射
量を計算したときからこの燃料が実際に燃焼室内に供給
されるまでの時間が長くなるので冒頭で述べたように過
渡応答性が悪化する。従ってこの点から見ると噴射時期
は遅いほど好ましいことになり、結局噴射時期としては
図4の噴射Iで示されるように吸排気弁のバルブオーバ
ーラップ時期に重なった時期が好ましいことになる。従
って本発明による実施例では燃料噴射は通常図4の噴射
Iで示される時期に行われる。
【0019】一方、図2および図3に基いて説明したよ
うに吸気弁の開弁時期VTは目標開弁時期VTiとなる
ように制御されるがこのとき吸気弁の開弁時期VTが目
標開弁時期VTiを中心として大きなハンチングを生じ
る場合がある。この場合、バルブオーバーラップ期間が
大きなハンチングを生じることになる。バルブオーバー
ラップ期間が大きなハンチングを生じると吸気ポート内
への既燃ガスの吹き返し量が大巾に変動し、既燃ガスの
吹き返し作用により吹き返されて吸気ポート内壁面上に
付着する燃料量がかなり変化するために空燃比が変動す
ることになる。空燃比が変動すれば機関の出力トルクの
変動をひき起こす。
【0020】そこで本発明による実施例ではバルブオー
バーラップ期間が一定以上の空燃比の変動をひき起こす
ハンチングを生じたときには図4の噴射II或いは噴射II
I で示されるようにハンチングに基づく空燃比の変動が
減少する方向に噴射時期が変化せしめられる。即ち、噴
射IIはバルブオーバーラップ期間が始まる前に全噴射燃
料の飛行作用が完了するようにバルブオーバーラップ時
期の始まる前に噴射を行うようにした場合を示してい
る。ただし、この場合には既燃ガスが吹き返す前に燃料
が噴射されているのでバルブオーバーラップ期間が大き
なハンチングを生じたときに噴射Iほどではないが若干
空燃比の変動を生じる。また、前述したように過渡応答
性は若干悪くなる。
【0021】噴射III はバルブオーバーラップ期間の後
半から、或いはバルブオーバーラップ期間が完了した後
に燃料噴射を開始させるようにした場合を示している。
この場合には既燃ガスの吹き返しの影響をほとんど受け
ないのでバルブオーバーラップ期間が大きなハンチング
を生じても空燃比はほとんど変動しない。ただし、この
場合には未燃HCの排出量が増大するという欠点を伴な
う。
【0022】このように本発明によればバルブオーバー
ラップ期間が一定以上の空燃比の変動をひき起こすハン
チングを生じたときには噴射時期を図4の噴射Iから噴
射II又は噴射III に切換えるようにしている。ところで
この場合、一定以上の空燃比の変動をひき起こすハンチ
ングとはどのようなハンチングであるかと云うと、本発
明による実施例ではバルブオーバーラップ期間が目標値
を中心として予め定められた設定速度以上のハンチング
速度でもって一定時間以上ハンチングしたとき、即ち吸
気弁の開弁時期VTが目標開弁時期VTiを中心として
予め定められた設定速度VX以上のハンチング速度ΔV
Tでもって一定時間以上ハンチングしたときである。
【0023】なお、ここでハンチング速度ΔVTは吸気
弁の開弁時期VTの単位時間当りの変化量であり、ハン
チング速度ΔVTが設定速度VXを越えている間、カウ
ント値Cをカウントアップしてこのカウント値Cが一定
値CXを越えたときが一定時間以上ハンチングしていた
と判断されるときである。次にこれまで説明してきた燃
料噴射の第1実施例を実行するための噴射制御ルーチン
について図5を参照しつつ説明する。なお、このルーチ
ンは一定時間毎の割込みによって実行される。
【0024】図5を参照すると、まず初めにステップ1
00において現在の吸気弁の開弁時期から前回の割込み
時における吸気弁の開弁時期を減算することによって吸
気弁の開弁時期のハンチング速度ΔVTが算出される。
次いでステップ101ではハンチング速度ΔVTの絶対
値が設定速度VXよりも大きいか否かが判別される。ハ
ンチング速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも大き
いときにはステップ102に進んでカウント値Cが1だ
けインクリメントされる。次いでステップ103ではカ
ウント値Cが上限値MAX以下であるか否かが判別さ
れ、C≧MAXになるとステップ104においてカウン
ト値CをMAXとした後にステップ108に進む。
【0025】一方、ステップ101においてハンチング
速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも小さいと判別
されたときにはステップ105に進んでカウント値Cが
1だけディクリメントされる。次いでステップ106で
はカウント値Cが正であるか否かが判別され、C≦0に
なるとステップ107に進んでカウント値Cが零とさ
れ、次いでステップ108に進む。ステップ108では
カウント値Cが一定値CX(<MAX)よりも大きくな
ったか否かが判別される。C≦CXのときにはステップ
109に進んで図4の噴射Iが行われる。これに対して
C>CXになるとステップ110に進んで図4の噴射II
又は噴射III が行われる。
【0026】次に本発明による第2実施例について図6
を参照しつつ説明する。図6はバルブオーバーラップ期
間を一定に維持した場合におけるバルブオーバーラップ
時間と機関回転数Nとの関係を示している。図6に示さ
れるようにバルブオーバーラップ時間は機関回転数Nが
高くなるほど短かくなる。ところでバルブオーバーラッ
プ期間が大きくハンチングしたとしてもバルブオーバー
ラップ時間が短かい場合には空燃比が吹き返しによる影
響をあまり受けず、従ってバルブオーバーラップ期間が
大きくハンチングしたとしても図4の噴射Iに示される
噴射時期を維持することが好ましいことになる。従って
第2実施例では機関回転数Nが高いとき、例えば200
0r.p.m 以上のときにはバルブオーバーラップ期間が大
きくハンチングしたか否かの判断を行わず、図4の噴射
Iに示される噴射時期を維持するようにしている。
【0027】次に燃料噴射の第2実施例を実行するため
の噴射制御ルーチンについて図7を参照しつつ説明す
る。なお、このルーチンは一定時間毎の割込みによって
実行される。図7を参照すると、まず初めにステップ2
00において機関回転数Nが2000r.p.m よりも低い
か否かが判別される。N≧2000r.p.m のときにはス
テップ210に進んで図4の噴射Iで示される通常の燃
料噴射が行われる。これに対してN<2000r.p.m の
ときにはステップ201に進んで現在の吸気弁の開弁時
期から前回の割込み時における吸気弁の開弁時期を減算
することによって吸気弁の開弁時期のハンチング速度Δ
VTが算出される。次いでステップ202ではハンチン
グ速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも大きいか否
かが判別される。ハンチング速度ΔVTの絶対値が設定
速度VXよりも大きいときにはステップ203に進んで
カウント値Cが1だけインクリメントされる。次いでス
テップ204ではカウント値Cが上限値MAX以下であ
るか否かが判別され、C≧MAXになるとステップ20
5においてカウント値CをMAXとした後にステップ2
09に進む。
【0028】一方、ステップ202においてハンチング
速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも小さいと判別
されたときにはステップ206に進んでカウント値Cが
1だけディクリメントされる。次いでステップ207で
はカウント値Cが正であるか否かが判別され、C≦0に
なるとステップ208に進んでカウント値Cが零とさ
れ、次いでステップ209に進む。ステップ209では
カウント値Cが一定値CX(<MAX)よりも大きくな
ったか否かが判別される。C≦CXのときにはステップ
210に進んで図4の噴射Iが行われる。これに対して
C>CXになるとステップ211に進んで図4の噴射II
又は噴射III が行われる。
【0029】次に本発明による第3実施例について図8
を参照しつつ説明する。前述したようにバルブオーバー
ラップ期間が大きくハンチングしたとしても機関回転数
Nが高くなるほど空燃比に与える影響は小さくなる。従
ってこの第3実施例では図8に示されるように吸気弁の
開弁時期のハンチング速度ΔVTに対する設定速度VX
を機関回転数Nが高くなるにつれて大きくするようにし
ている。なお、図8に示す設定速度VXと機関回転数N
との関係は予めROM22内に記憶されている。
【0030】次に燃料噴射の第3実施例を実行するため
の噴射制御ルーチンについて図9を参照しつつ説明す
る。なお、このルーチンは一定時間毎の割込みによって
実行される。図9を参照すると、まず初めにステップ3
00において現在の吸気弁の開弁時期から前回の割込み
時における吸気弁の開弁時期を減算することによって吸
気弁の開弁時期のハンチング速度ΔVTが算出される。
次いでステップ301では図8に示す関係から設定速度
VXが算出される。次いでステップ302ではハンチン
グ速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも大きいか否
かが判別される。ハンチング速度ΔVTの絶対値が設定
速度VXよりも大きいときにはステップ303に進んで
カウント値Cが1だけインクリメントされる。次いでス
テップ304ではカウント値Cが上限値MAX以下であ
るか否かが判別され、C≧MAXになるとステップ30
5においてカウント値CをMAXとした後にステップ3
09に進む。
【0031】一方、ステップ302においてハンチング
速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも小さいと判別
されたときにはステップ306に進んでカウント値Cが
1だけディクリメントされる。次いでステップ307で
はカウント値Cが正であるか否かが判別され、C≦0に
なるとステップ308に進んでカウント値Cが零とさ
れ、次いでステップ309に進む。ステップ309では
カウント値Cが一定値CX(<MAX)よりも大きくな
ったか否かが判別される。C≦CXのときにはステップ
310に進んで図4の噴射Iが行われる。これに対して
C>CXになるとステップ311に進んで図4の噴射II
又は噴射III が行われる。
【0032】次に本発明による第4実施例について図1
0を参照しつつ説明する。前述したようにバルブオーバ
ーラップ期間が大きくハンチングしたとしても機関回転
数Nが高くなるほど空燃比に与える影響は小さくなる。
従ってこの第4実施例ではバルブオーバーラップ期間が
大きくハンチングしたときには噴射時期を図4に示す噴
射Iから噴射III に切換え、このときの噴射開始時期を
図10に示すように機関回転数Nが高くなるにつれて早
めるようにしている。なお、このように噴射開始時期を
早めることによって未燃HCの排出量を低減することが
できるという利点がある。
【0033】次に燃料噴射の第4実施例を実行するため
の噴射制御ルーチンについて図11を参照しつつ説明す
る。なお、このルーチンは一定時間毎の割込みによって
実行される。図11を参照すると、まず初めにステップ
400において現在の吸気弁の開弁時期から前回の割込
み時における吸気弁の開弁時期を減算することによって
吸気弁の開弁時期のハンチング速度ΔVTが算出され
る。次いでステップ401ではハンチング速度ΔVTの
絶対値が設定速度VXよりも大きいか否かが判別され
る。ハンチング速度ΔVTの絶対値が設定速度VXより
も大きいときにはステップ402に進んでカウント値C
が1だけインクリメントされる。次いでステップ403
ではカウント値Cが上限値MAX以下であるか否かが判
別され、C≧MAXになるとステップ404においてカ
ウント値CをMAXとした後にステップ408に進む。
【0034】一方、ステップ401においてハンチング
速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも小さいと判別
されたときにはステップ405に進んでカウント値Cが
1だけディクリメントされる。次いでステップ406で
はカウント値Cが正であるか否かが判別され、C≦0に
なるとステップ407に進んでカウント値Cが零とさ
れ、次いでステップ408に進む。ステップ408では
カウント値Cが一定値CX(<MAX)よりも大きくな
ったか否かが判別される。C≦CXのときにはステップ
409に進んで図4の噴射Iが行われる。これに対して
C>CXになるとステップ410に進んで図4の噴射II
I が行われ、このときの噴射開始時期が図10に示され
るように機関回転数Nに応じて制御される。
【0035】次に本発明による第5実施例について図1
2を参照しつつ説明する。バルブオーバーラップ期間が
大きくハンチングしたときの空燃比の変動は既燃ガスの
吹き返しによる噴射燃料の吸気ポート内壁面への付着燃
料量の変動に起因している。ところで、バルブオーバー
ラップ期間が大きくハンチングしたときの吸気ポート内
壁面への付着燃料量の変動量は吸気ポート内壁面の温度
が低いほど、即ち機関温度が低いほど大きくなる。従っ
てバルブオーバーラップ期間が大きくハンチングしたと
きの空燃比の変動量は期間温度が低いほど大きくなる。
従ってこの第5実施例では図12に示されるように機関
冷却水温TWが低くなるにつれて設定速度VXを低くす
るようにしている。
【0036】次に燃料噴射の第5実施例を実行するため
の噴射制御ルーチンについて図13を参照しつつ説明す
る。なお、このルーチンは一定時間毎の割込みによって
実行される。図13を参照すると、まず初めにステップ
500において現在の吸気弁の開弁時期から前回の割込
み時における吸気弁の開弁時期を減算することによって
吸気弁の開弁時期のハンチング速度ΔVTが算出され
る。次いでステップ501では図12に示す関係から機
関冷却水温TWに基づいて設定速度VXが算出される。
次いでステップ502ではハンチング速度ΔVTの絶対
値が設定速度VXよりも大きいか否かが判別される。ハ
ンチング速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも大き
いときにはステップ503に進んでカウント値Cが1だ
けインクリメントされる。次いでステップ504ではカ
ウント値Cが上限値MAX以下であるか否かが判別さ
れ、C≧MAXになるとステップ505においてカウン
ト値CをMAXとした後にステップ509に進む。
【0037】一方、ステップ502においてハンチング
速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも小さいと判別
されたときにはステップ506に進んでカウント値Cが
1だけディクリメントされる。次いでステップ507で
はカウント値Cが正であるか否かが判別され、C≦0に
なるとステップ508に進んでカウント値Cが零とさ
れ、次いでステップ509に進む。ステップ509では
カウント値Cが一定値CX(<MAX)よりも大きくな
ったか否かが判別される。C≦CXのときにはステップ
510に進んで図4の噴射Iが行われる。これに対して
C>CXになるとステップ511に進んで図4の噴射II
又は噴射III が行われる。
【0038】次に本発明による第6実施例について図1
4を参照しつつ説明する。バルブオーバーラップ期間が
ハンチングしたときの空燃比の変動量はハンチングの振
巾が大きくなるほど、即ち図14(A)に示す吸気弁の
開弁時期VTの振巾AMPが大きくなるほど大きくな
る。従って第6実施例では図14(B)に示されるよう
に吸気弁の開弁時期VTの振巾AMPが大きくなるにつ
れて設定速度VXが低下せしめられる。また、吸気弁の
開弁時期VTの振巾AMPが大きくなったときには早く
噴射Iから噴射II又は噴射III に切換えるために図14
(C)に示されるように吸気弁の開弁時期VTの振巾A
MPが大きくなるにつれてカウンタのインクリメント量
Gが1.0よりも大きな値に増大せしめられる。
【0039】次に燃料噴射の第6実施例を実行するため
の噴射制御ルーチンについて図15および図16を参照
しつつ説明する。なお、このルーチンは一定時間毎の割
込みによって実行される。図15および図16を参照す
ると、まず初めにステップ600において現在の吸気弁
の開弁時期から前回の割込み時における吸気弁の開弁時
期を減算することによって吸気弁の開弁時期のハンチン
グ速度ΔVTが算出される。次いでステップ601では
前回の割込み時から今回の割込み時までの間にハンチン
グ速度ΔVTが正から負に変化したか否かが判別され
る。ハンチング速度ΔVTが正から負に変化したときに
はステップ602に進んで前回の割込み時における吸気
弁の開弁時期VTが最大開弁時期VTmax とされ、次い
でステップ605に進む。一方、ステップ601におい
てハンチング速度ΔVTが正から負に変化しなかったと
判別されたときにはステップ603に進んで前回の割込
み時から今回の割込み時までの間にハンチング速度が負
から正に変化したか否かが判別される。ハンチング速度
ΔVTが負から正に変化したときにはステップ604に
進んで前回の割込み時における吸気弁の開弁時期VTが
最小開弁時期VTmin とされ、次いでステップ605に
進む、ステップ605ではVTmax からVTmin を減算
することによって吸気弁の開弁時期VTの振巾AMP
(=VTmax −VTmin )が算出され、次いでステップ
606に進む。一方、ステップ603においてハンチン
グ速度ΔVTが負から正に変化しなかったと判断された
場合にもステップ606に進む。ステップ606では振
巾AMPに基づいて図14(B)から設定速度VXが算
出される。次いでステップ607では振巾AMPに基づ
いて図14(C)からカウンタのインクリメント量Gが
算出される。次いでステップ608ではハンチング速度
ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも大きいか否かが判
別される。ハンチング速度ΔVTの絶対値が設定速度V
Xよりも大きいときにはステップ609に進んでカウン
ト値Cが図14(C)に示されるGだけインクリメント
される。次いでステップ610ではカウント値Cが上限
値MAX以下であるか否かが判別され、C≧MAXにな
るとステップ611においてカウント値CをMAXとし
た後にステップ615に進む。
【0040】一方、ステップ608においてハンチング
速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも小さいと判別
されたときにはステップ612に進んでカウント値Cが
1だけディクリメントされる。次いでステップ613で
はカウント値Cが正であるか否かが判別され、C≦0に
なるとステップ614に進んでカウント値Cが零とさ
れ、次いでステップ615に進む。ステップ615では
カウント値Cが一定値CX(<MAX)よりも大きくな
ったか否かが判別される。C≦CXのときにはステップ
616に進んで図4の噴射Iが行われる。これに対して
C>CXになるとステップ617に進んで図4の噴射II
又は噴射III が行われる。
【0041】次に本発明による第7実施例について図1
7を参照しつつ説明する。バルブオーバーラップ期間が
ハンチングしたときの空燃比の変動量はバルブオーバー
ラップ量の平均値が大きくなるほど、即ち上死点TDC
を基準として表わされた吸気弁の開弁時期VTの平均値
MEが大きくなるほど大きくなる。従って第7実施例で
は図17(A)に示されるように吸気弁の開弁時期VT
の平均値MEが大きくなるにつれて設定速度VXが低下
せしめられる。また、吸気弁の開弁時期VTの平均値M
Eが大きくなったときには早く噴射Iから噴射II又は噴
射III に切換えるために図17(B)に示されるように
吸気弁の開弁時期VTの平均値MEが大きくなるにつれ
てカウンタのインクリメント量Gが1.0よりも大きな
値に増大せしめられる。
【0042】次に燃料噴射の第7実施例を実行するため
の噴射制御ルーチンについて図18および図19を参照
しつつ説明する。なお、このルーチンは一定時間毎の割
込みによって実行される。図18および図19を参照す
ると、まず初めにステップ700において現在の吸気弁
の開弁時期から前回の割込み時における吸気弁の開弁時
期を減算することによって吸気弁の開弁時期のハンチン
グ速度ΔVTが算出される。次いでステップ701では
前回の割込み時から今回の割込み時までの間にハンチン
グ速度ΔVTが正から負に変化したか否かが判別され
る。ハンチング速度ΔVTが正から負に変化したときに
はステップ702に進んで前回の割込み時における吸気
弁の開弁時期VTが最大開弁時期VTmax とされ、次い
でステップ705に進む。一方、ステップ701におい
てハンチング速度ΔVTが正から負に変化しなかったと
判別されたときにはステップ703に進んで前回の割込
み時から今回の割込み時までの間にハンチング速度が負
から正に変化したか否かが判別される。ハンチング速度
ΔVTが負から正に変化したときにはステップ704に
進んで前回の割込み時における吸気弁の開弁時期VTが
最小開弁時期VTmin とされ、次いでステップ705に
進む。
【0043】ステップ705ではVTmax およびVT
min から上死点TDCを基準として表わされた吸気弁の
開弁時期VTの平均値ME(=(VTmax +VTmin
/2)が算出され、次いでステップ706に進む。一
方、ステップ703においてハンチング速度ΔVTが負
から正に変化しなかったと判断された場合にもステップ
706に進む。ステップ706では平均値MEに基づい
て図17(A)から設定速度VXが算出される。次いで
ステップ707では平均値MEに基づいて図17(B)
からカウンタのインクリメント量Gが算出される。次い
でステップ708ではハンチング速度ΔVTの絶対値が
設定速度VXよりも大きいか否かが判別される。ハンチ
ング速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも大きいと
きにはステップ709に進んでカウント値Cが図17
(B)に示されるGだけインクリメントされる。次いで
ステップ710ではカウント値Cが上限値MAX以下で
あるか否かが判別され、C≧MAXになるとステップ7
11においてカウント値CをMAXとした後にステップ
715に進む。一方、ステップ708においてハンチン
グ速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも小さいと判
別されたときにはステップ712に進んでカウント値C
が1だけディクリメントされる。次いでステップ713
ではカウント値Cが正であるか否かが判別され、C≦0
になるとステップ714に進んでカウント値Cが零とさ
れ、次いでステップ715に進む。ステップ715では
カウント値Cが一定値CX(<MAX)よりも大きくな
ったか否かが判別される。C≦CXのときにはステップ
716に進んで図4の噴射Iが行われる。これに対して
C>CXになるとステップ717に進んで図4の噴射II
又は噴射III が行われる。
【0044】次に本発明による第8実施例について図2
0を参照しつつ説明する。図20はエンジンの出力トル
クの変動を一定とした場合の駆動力の変動と変速機のギ
ヤ位置との関係を示している。図20に示されるように
ギヤ位置が低速側、即ちローギヤ側になるほど駆動力の
変動量が大きくなり、ギヤ位置が高速側、即ちハイギヤ
側になると駆動力の変動が小さくなる。即ち、バルブオ
ーバーラップ期間が大きくハンチングしたとしてもギヤ
位置が高速側にあるときには駆動力の変動はあまり生じ
ない。そこでこの第8実施例ではギヤ位置が、例えば3
rd位置(サード位置)以上であれば噴射時期を図4の
噴射Iで示される時期に保持するようにしている。
【0045】次に燃料噴射の第8実施例を実行するため
の噴射制御ルーチンについて図21を参照しつつ説明す
る。なお、このルーチンは一定時間毎の割込みによって
実行される。図21を参照するとまず初めにステップ8
00において変速機のギヤ位置がサードギヤ位置よりも
低速側であるか否かが判別される。ギヤ位置がサードギ
ヤ位置よりも高速側である場合にはステップ810にジ
ャンプして図4の噴射Iで示される通常の燃料噴射が行
われる。これに対してギヤ位置がサードギヤ位置よりも
低速側にあるときにはステップ801に進む。
【0046】ステップ801では現在の吸気弁の開弁時
期から前回の割込み時における吸気弁の開弁時期を減算
することによって吸気弁の開弁時期のハンチング速度Δ
VTが算出される。次いでステップ802ではハンチン
グ速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも大きいか否
かが判別される。ハンチング速度ΔVTの絶対値が設定
速度VXよりも大きいときにはステップ803に進んで
カウント値Cが1だけインクリメントされる。次いでス
テップ804ではカウント値Cが上限値MAX以下であ
るか否かが判別され、C≧MAXになるとステップ80
5においてカウント値CをMAXとした後にステップ8
09に進む。
【0047】一方、ステップ802においてハンチング
速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも小さいと判別
されたときにはステップ806に進んでカウント値Cが
1だけディクリメントされる。次いでステップ807で
はカウント値Cが正であるか否かが判別され、C≦0に
なるとステップ808に進んでカウント値Cが零とさ
れ、次いでステップ809に進む。ステップ809では
カウント値Cが一定値CX(<MAX)よりも大きくな
ったか否かが判別される。C≦CXのときにはステップ
810に進んで図4の噴射Iが行われる。これに対して
C>CXになるとステップ811に進んで図4の噴射II
又は噴射III が行われる。
【0048】次に本発明による第9実施例について図2
2を参照しつつ説明する。前述したようにエンジンの出
力トルクの変動を一定とした場合にギヤ位置が低速側に
なるほど駆動力の変動量が大きくなる。従ってこの第9
実施例では図22に示されるようにギヤ位置が低速側に
なるほど設定速度VXが低下せしめられる。次に燃料噴
射の第9実施例を実行するための噴射制御ルーチンにつ
いて図23を参照しつつ説明する。なお、このルーチン
は一定時間毎の割込みによって実行される。
【0049】図23を参照すると、まず初めにステップ
900において現在の吸気弁の開弁時期から前回の割込
み時における吸気弁の開弁時期を減算することによって
吸気弁の開弁時期のハンチング速度ΔVTが算出され
る。次いでステップ901ではギヤ位置に応じて図22
から設定速度VXが求められる。次いでステップ902
ではハンチング速度ΔVTの絶対値が設定速度VXより
も大きいか否かが判別される。ハンチング速度ΔVTの
絶対値が設定速度VXよりも大きいときにはステップ9
03に進んでカウント値Cが1だけインクリメントされ
る。次いでステップ904ではカウント値Cが上限値M
AX以下であるか否かが判別され、C≧MAXになると
ステップ905においてカウント値CをMAXとした後
にステップ909に進む。
【0050】一方、ステップ902においてハンチング
速度ΔVTの絶対値が設定速度VXよりも小さいと判別
されたときにはステップ906に進んでカウント値Cが
1だけディクリメントされる。次いでステップ907で
はカウント値Cが正であるか否かが判別され、C≦0に
なるとステップ908に進んでカウント値Cが零とさ
れ、次いでステップ909に進む。ステップ909では
カウント値Cが一定値CX(<MAX)よりも大きくな
ったか否かが判別される。C≦CXのときにはステップ
910に進んで図4の噴射Iが行われる。これに対して
C>CXになるとステップ911に進んで図4の噴射II
又は噴射III が行われる。
【0051】
【発明の効果】バルブオーバーラップ期間のハンチング
による空燃比の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】バルブタイミング機構を図解的に示す側面断面
図である。
【図2】吸気弁の目標開弁時期を示す線図である。
【図3】バルブタイミングを制御するためのフローチャ
ートである。
【図4】吸気弁の開弁時期と噴射時期とを示す線図であ
る。
【図5】噴射制御の第1実施例を示すフローチャートで
ある。
【図6】バルブオーバーラップ時間を示す線図である。
【図7】噴射制御の第2実施例を示すフローチャートで
ある。
【図8】設定速度VXを示す線図である。
【図9】噴射制御の第3実施例を示すフローチャートで
ある。
【図10】吸気弁の開弁時期を示す線図である。
【図11】噴射制御の第4実施例を示すフローチャート
である。
【図12】設定速度VXを示す線図である。
【図13】噴射制御の第5実施例を示すフローチャート
である。
【図14】吸気弁の開弁時期VT等を示す線図である。
【図15】噴射制御の第6実施例を示すフローチャート
である。
【図16】噴射制御の第6実施例を示すフローチャート
である。
【図17】設定速度VX等を示す線図である。
【図18】噴射制御の第7実施例を示すフローチャート
である。
【図19】噴射制御の第7実施例を示すフローチャート
である。
【図20】駆動力の変動を示す線図である。
【図21】噴射制御の第8実施例を示すフローチャート
である。
【図22】設定速度VXを示す線図である。
【図23】噴射制御の第9実施例を示すフローチャート
である。
【符号の説明】
2…カムシャフト 3…タイミングプーリ 6…リング状ピストン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 13/02 F02D 41/00 F02D 45/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸排気弁のバルブオーバーラップ量を機
    関の運転状態に応じた目標値に制御するための可変バル
    ブタイミング機構を具えた内燃機関において、バルブオ
    ーバーラップ量が一定以上の空燃比の変動をひき起こす
    ハンチングを生じているか否かを判別するハンチング判
    別手段と、バルブオーバーラップ量が一定以上の空燃比
    の変動をひき起こすハンチングを生じているときにはハ
    ンチングに基づく空燃比の変動が減少する方向に燃料噴
    射時期を変化させる噴射時期制御手段とを具備した可変
    バルブタイミング内燃機関。
  2. 【請求項2】 機関回転数が予め定められた回転数以上
    のときには上記ハンチング判別手段による判別を行わな
    いようにした請求項1に記載の可変バルブタイミング内
    燃機関。
  3. 【請求項3】 変速機のギヤ位置が予め定められたギヤ
    位置よりも高速側ギヤ位置にあるときには上記ハンチン
    グ判別手段による判別を行わないようにした請求項1に
    記載の可変バルブタイミング内燃機関。
  4. 【請求項4】 バルブオーバーラップ量が一定以上の空
    燃比の変動をひき起こすハンチングを生じているときに
    上記噴射時期制御手段は燃料噴射時期を機関回転数が高
    いほど早めるようにした請求項1に記載の可変バルブタ
    イミング内燃機関。
  5. 【請求項5】 上記ハンチング判別手段はバルブオーバ
    ーラップ量が目標値を中心として予め定められた設定速
    度以上のハンチング速度でもって一定時間以上ハンチン
    グしたときに一定以上の空燃比の変動をひき起こすハン
    チングを生じていると判別する請求項1に記載の可変バ
    ルブタイミング内燃機関。
  6. 【請求項6】 機関回転数が高くなるにつれて上記設定
    速度を速くする請求項5に記載の可変バルブタイミング
    内燃機関。
  7. 【請求項7】 機関温度が高くなるにつれて上記設定速
    度を速くする請求項5に記載の可変バルブタイミング内
    燃機関。
  8. 【請求項8】 バルブオーバーラップ量の変動巾が大き
    くなるにつれて上記設定速度を遅くする請求項5に記載
    の可変バルブタイミング内燃機関。
  9. 【請求項9】 バルブオーバーラップ量の平均値が大き
    くなるにつれて上記設定速度を遅くする請求項5に記載
    の可変バルブタイミング内燃機関。
  10. 【請求項10】 変速機のギア位置が高速側ギヤ位置に
    なるにつれて上記設定速度を速くする請求項5に記載の
    可変バルブタイミング内燃機関。
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