JP4937188B2 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents
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Description
本願の発明者による実験・検証によると、前記進遅角変化量の比の設定が、過渡運転時における吸入空気変化の応答、過渡運転時の燃費、耐エンスト性に大きく影響することが分かった。
前記作動角可変機構で可変とされるバルブ作動角に応じて前記可変バルブタイミング機構における位相の進遅角量を変更して、前記吸気バルブの閉時期の遅角操作を、前記作動角可変機構によるバルブ作動角の増大操作と、前記可変バルブタイミング機構による位相の遅角操作とによって行うようにした。
更に、作動角可変機構で可変とされるバルブ作動角に応じて可変バルブタイミング機構における位相の進遅角量を変更して、吸気バルブの閉時期の遅角操作を、作動角可変機構によるバルブ作動角の増大操作と、可変バルブタイミング機構による位相の遅角操作とによって行うことで、吸気バルブの閉弁時期の遅角変化応答が速くなり、例えば、加速時に短時間で吸気下死点後の目標となる閉弁時期まで変化させて、慣性過給の効果を速やかに得て、加速時のエンジンレスポンスを向上させることができる。
図1は、本願発明に係る作動角可変機構を備えた車両用内燃機関のシステム構成図である。
図1において、内燃機関101の吸気管102には、スロットルモータ103aでスロットルバルブ103bの開度を変化させる電子制御スロットル104が介装される。
また、各気筒の吸気バルブ105上流側の吸気ポート130には、燃料噴射弁131が設けられる。
前記燃料噴射弁131には、所定圧に調整された燃料が供給され、ECM(エンジンコントロールモジュール)114から送られる噴射パルス信号の噴射パルス幅に比例する量の燃料を噴射し、前記燃焼室106内に混合気を形成する。
尚、燃料噴射弁131が燃焼室106内に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式内燃機関とすることができ、また、火花点火式内燃機関に代えて圧縮自己着火式内燃機関とすることができる。
前記排気バルブ107は、排気カムシャフト110に設けられたカム111によって一定の最大バルブリフト量,バルブ作動角及びバルブタイミングを保って開動作する。
一方、吸気バルブ105のリフト特性は、作動角可変機構(VEL)112及び可変バルブタイミング機構(VTC)113によって可変とされる
前記作動角可変機構112は、吸気バルブ105のバルブ作動角を最大バルブリフト量と共に連続的に可変とする機構であって、バルブ作動角を増大(減少)変化させると、これに伴って最大バルブリフト量も同時に増大(減少)変化する機構である。
マイクロコンピュータを内蔵するECM114は、予め記憶されたプログラムに従った演算処理によって、燃料噴射量(噴射パルス幅),点火時期,目標吸入空気量,目標吸気管負圧などを設定すると共に、これらに基づいて燃料噴射弁131,点火コイル用のパワートランジスタ(図示省略),電子制御スロットル104,作動角可変機構112及び可変バルブタイミング機構113などに制御信号を出力する。
前記各種センサとしては、内燃機関101の吸入空気量QAを検出するエアフローセンサ115、車両の運転者が操作するアクセルペダル139の開度ACCを検出するアクセル開度センサ116、クランクシャフト120に支持させたシグナルプレートに設けた被検出部を検出することで、単位クランク角毎に単位クランク角信号POSを出力するクランク角センサ117、スロットルバルブ103bの開度TVOを検出するスロットルセンサ118、エンジン101の冷却水温度TWを検出する水温センサ119、後述する吸気カムシャフト13に支持されたシグナルプレートに設けた被検出部を検出することで、前記吸気カムシャフト13の基準回転位置毎にカム信号CAMを出力するカムセンサ132、前記作動角可変機構112を構成する制御軸30の回転角度CSAを検出する角度センサ133、大気圧APを検出する大気圧センサ135、スロットルバルブ103b下流の吸気管内圧PBを検出する吸気圧センサ136、前記フロント触媒コンバータ108の上流側に配置され、排気中の酸素濃度から空燃比AFを検出する空燃比センサ137などが設けられている。
また、内燃機関101の回転速度NEは、基準クランク角位置REFの検出間隔時間に基づいて算出される。
前記作動角可変機構112は、シリンダヘッド11に摺動自在に設けられた一対の吸気バルブ105,105と、シリンダヘッド11上部に回転自在に支持された中空状の吸気カムシャフト13と、該吸気カムシャフト13に圧入等により固設された駆動カム15と、前記駆動カム15と同軸上に設けられて、バルブリフタ16,16を介して各吸気バルブ105,105を押圧開動させる一対の揺動カム17,17と、一端部18aが前記駆動カム15にリンクアーム19を介して連係し、他端部18bがリンク部材20を介して前記揺動カム17,17に連係したロッカアーム18と、基端部21aが吸気カムシャフト13に回転自在に支持され、先端部21bがロッカアーム18の揺動支点に連結されたサポートアーム21と、該サポートアーム21を所定角度範囲で傾動させる駆動手段22とを備えている。
前記駆動カム15は、図4に示すように、カム本体15aと、該カム本体15aの外端面に一体に設けられた筒状部15bとからなり、内部軸方向にシャフト挿通孔15cが貫通形成されていると共に、カム本体15aの軸心Xが吸気カムシャフト13の軸心Yから径方向へ所定量だけオフセットしている。
また、前記リンクアーム19は、基部19aと、該基部19aの外周面に突設された突出端19bとを備え、基部19aの中央位置には、前記駆動カム15のカム本体15aの外周面に回転自在に嵌合する嵌合孔19cが形成されている一方、突出端19bには、ロッカアーム18と連係するためのピン23が回転自在に挿通されるピン孔19dが貫通形成されている。
また、一方の揺動カム17の端部24に、ピン孔24aが貫通形成されている。
また、各揺動カム17,17の下面(カムフェース)には、基円面25aと、該基円面25aから端部23側に円弧状に延びるカム面25bとが形成されており、該基円面25aとカム面25bとが、揺動カム17の揺動位置に応じて各バルブリフタ16の上面に当接する。
前記軸受14は、揺動カム17,17間の基部17aを支持するメインブラケット14aと、後述する制御軸30を回転自在に支持するサブブラケット14bとを有し、両ブラケット14a,14bが一対のボルト14c,14cによって上方から共締め固定されている。
前記サポートアーム21は、図2及び図4に示すように、基端部21aが該基端部21a内に形成されたシャフト挿通孔21cを介して吸気カムシャフト13の外周面に回転自在に支持されていると共に、先端部21bが前述のようにピン26を介してロッカアーム18の基部18cのピン孔18dに揺動支点となるように連結されている。
さらに、このサポートアーム21は、駆動手段22によって上下方向へ回動して吸気バルブ105,105の最大バルブリフト量を可変にするが、最大バルブリフト量の減少制御時における回動方向が、吸気カムシャフト13の回転方向(矢印)と逆方向の上方へ回動するように設定されている。
前記各制御カム31は、制御軸30外周に固定されていると共に、図2に示すように、軸心P1位置が制御軸30の軸心Pからαだけずれている。
前記制御軸30は、最小バルブリフト量・最小バルブ作動角に相当する角度位置から、最大バルブリフト量・最大バルブ作動角に相当する角度位置までの角度範囲内で回転が許容されるように、ストッパによって回転範囲が制限されており、一端部に設けられた前記アクチュエータによって、前記回転範囲内で回転駆動され、前記アクチュエータは、前記ECM114からの制御信号によって動作する。
まず、吸気バルブ105の最大バルブリフト量を大きくする場合には、図2に示すように、制御カム31の軸心P1が制御軸30の軸心P2から左下方に位置し、厚肉部31aが吸気カムシャフト13方向へ接近するように、制御軸30の角度位置を制御する。
このとき、サポートアーム21は、図示のように基端部21aを中心として下方へ回動して略水平状態位置に保持される。
従って、揺動カム17,17の中心と端部23との結ぶ線がより立ち上がり、最大バルブリフト量及びバルブ作動角が増大すると共に、バルブ作動角の中心角位置のクランクシャフト120に対する位相(中心位相)は、図5に示すように、最大バルブリフト量及びバルブ作動角が小さいときに比べて遅角方向に変化する。
このとき、サポートアーム21は、基端部21aを中心に上方へ回動して所定角度の回動位置に保持され、ロッカアーム18は、全体が上方向に移動して他端部18bが揺動カム17の上端部24を、リンク部材20を介して図中右方向へ押圧して、揺動カム17全体を所定量だけ時計方向、即ち、吸気カムシャフト13の回転方向と逆方向へ回動する。
上記のように、前記作動角可変機構112では、最大バルブリフト量及びバルブ作動角を大きく変更する場合には、サポートアーム21が上方回動位置から図2に示す水平回動位置へ回動するが、この回動方向が、吸気カムシャフト13の回転方向と同一であり、かつ揺動カム17のリフト立ち上がり時の回動方向と同じ回転方向になっているため、吸気バルブ105,105のバルブ作動角の中心位相が図5に示すように遅角される。
このため、揺動カム17は、リフト立ち上がり方向の回動が早くなり、吸気バルブ105,105のリフト特性が、図5に示すように、最大バルブリフト量及びバルブ作動角を小さく変更すると、同時に、バルブ作動角の中心位相が進角変化する。
次に、前記可変バルブタイミング機構113の構造を、図6に基づいて説明する。
前記ベーン式の可変バルブタイミング機構113は、クランクシャフト120によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット51(タイミングスプロケット)と、吸気カムシャフト13の端部に固定されてカムスプロケット51内に回転自在に収容された回転部材53と、該回転部材53をカムスプロケット51に対して相対的に回転させる油圧回路54と、カムスプロケット51と回転部材53との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロック機構60とを備えている。
前記ハウジング56は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面には、横断面台形状を呈する4つの隔壁部63が、それぞれハウジング56の周方向に沿って90°間隔で突設されている。
前記第1〜第4ベーン78a〜78dは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部63間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン78a〜78dの両側と各隔壁部63の両側面との間に、進角側油圧室82と遅角側油圧室83を構成する。
前記油圧回路54は、進角側油圧室82に対して油圧を給排する第1油圧通路91と、遅角側油圧室83に対して油圧を給排する第2油圧通路92との2系統の油圧通路を有し、この両油圧通路91,92には、供給通路93とドレン通路94a,94bとがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁95を介して接続されている。
前記第1油圧通路91は、回転部材53の基部77内に略放射状に形成されて各進角側油圧室82に連通する4本の分岐路91dに接続され、第2油圧通路92は、各遅角側油圧室83に開口する4つの油孔92dに接続される。
前記エンジンコントロールモジュール114は、前記電磁切換弁95を駆動する電磁アクチュエータ99に対する通電量を、デューティ制御信号に基づいて制御する。
例えば、電磁アクチュエータ99にデューティ比0%の制御信号(OFF信号)を出力すると、オイルポンプ47から圧送された作動油は、第2油圧通路92を通って遅角側油圧室83に供給されると共に、進角側油圧室82内の作動油が、第1油圧通路91を通って第1ドレン通路94aからオイルパン96内に排出される。
一方、電磁アクチュエータ99にデューティ比100%の制御信号(ON信号)を出力すると、作動油は、第1油圧通路91を通って進角側油圧室82内に供給されると共に、遅角側油圧室83内の作動油が第2油圧通路92及び第2ドレン通路94bを通ってオイルパン96に排出され、遅角側油圧室83が低圧になる。
このように、ベーン78a〜78dがハウジング56内で相対回転できる範囲で、吸気カムシャフト13のクランクシャフト120に対する位相が最遅角位置から最進角位置までの間で連続的に変化し、吸気バルブ105の開期間の位相が連続的に変化するものである。
図7のフローチャートに示すルーチンは、一定周期毎(例えば、10msec毎)に実行される。
ステップS501では、アクセル開度センサ116で検出されたアクセル開度ACC、及び、クランク角センサ117からの信号POSに基づいて算出された機関回転速度NEに基づいて、目標トルクを算出する。
次のステップS502では、作動角可変機構112で可変とされるバルブ作動角の目標値(目標作動角)と、可変バルブタイミング機構113における目標進角量(基準位置である最遅角位置からの進角量の目標)を、前記目標トルクと機関回転速度NEとからそれぞれに算出する。
また、目標進角量は、図10に示すように、予め目標トルクと機関回転速度NEとを変数とするマップ上に記憶されており、低回転域では、基準運転領域で最も進角され、目標トルク・機関回転速度NEの増大に応じて遅角され、高回転域では、機関回転速度NEが高くなるほどより遅角されるようになっている。
前記目標進角量は、作動角の中心位相の目標として算出されるものであり、この中心位相の目標としての目標進角量と目標作動角とから、吸気バルブ105の開閉時期が特定され、目標トルクに見合った新気量に制御できることになる。
予め目標作動角に応じて前記補正値を記憶したテーブルが備えられており、ステップS503では、そのときの目標作動角に対応する補正値を前記テーブルから検索する。
ここで、図5に示すように、本実施形態の作動角可変機構112は、作動角の減少変化に伴って中心位相が進角変化する(作動角が増大変化する場合は、作動角の増大変化に伴って中心位相が遅角変化する)ので、最小作動角を基準とすると、作動角が増大するほどより中心位相が遅角してしまうことになる。
ステップS504では、ステップS502で設定した目標進角量に前記ステップS503で設定した補正値を加算し、その結果を最終的な目標進角量とする。
ステップS505では、ステップS502で設定した目標作動角に基づいて前記作動角可変機構112をフィードバック制御し、また、ステップS504で補正した目標進角量に基づいて可変バルブタイミング機構113をフィードバック制御する。
上記図7のフローチャートに示す制御では、目標進角量を補正するための補正値を、目標作動角に基づきテーブルから検索して求めるようにしたが、作動角による中心位相の進遅角変化分をそのときの目標作動角から演算して、前記補正値を設定させることができ、係る構成とした補正制御を、図12のフローチャートに従って説明する。
ステップS603では、そのときの目標作動角での中心位相と、基準作動角(最小作動角)であるときの中心位相との偏差を算出し、該偏差に基づいて補正値を設定する。
具体的には、まず、そのときの目標作動角でかつ可変バルブタイミング機構113を基準の進角量に制御した場合の吸気バルブ105の開時期IVO及び閉時期IVCを、下式に従って算出する。
IVC=デフォルトIVC+(目標作動角−デフォルト作動角)×(1−IVO比)
尚、吸気バルブの開閉時期は、上死点後の角度(ATDC)、即ち、上死点からの遅角角度で示すものとする。
上記演算式において、デフォルト作動角(基準作動角)は例えば最小作動角であり、また、デフォルトIVO(基準開時期),デフォルトIVC(基準閉時期)とは、デフォルト作動角でかつ可変バルブタイミング機構113を基準の進角量(例えば最遅角)に制御した場合の開時期IVO及び閉時期IVCであり、前記デフォルトIVO,デフォルトIVCについては予め記憶させておくものとする。
例えば、作動角可変機構112によってバルブ作動角を変化させても中心位相が変化しない場合には、開弁時期IVOの進遅角変化量と閉弁時期IVCの進遅角変化量との比率(以下、IVO比:IVC比と示すものとする。)は、IVO比:IVC比=5:5であり、前記IVO比は50%であり、IVC比も50%となる。
換言すれば、作動角の変化分の半分の角度よりも少ない角度だけ開時期IVOが変化し、半分を超える角度だけ閉時期IVCが変化する場合において、作動角の増大に対して中心位相が遅角変化することになり、このときの前記IVO比は、0≦IVO比<50である。
例えば、バルブ作動角の増大変化分のうち、3割の角度だけ開時期IVOが進角変化し、残りの7割の角度だけ閉時期IVCが遅角変化する場合、同様に、作動角の減少変化分のうち、3割の角度だけ開時期IVOが遅角変化し、残りの7割の角度だけ閉時期IVCが進角変化する場合は、IVO比=30%(IVO比:IVC比=3:7)と示す。
「目標作動角−デフォルト作動角」は、デフォルト作動角(基準作動角)に対する現時点での目標作動角の偏差であり、前記IVO比:IVC比が5:5(IVO比=50%)であって、かつ、目標作動角>デフォルト作動角であるとすると、デフォルトIVOに対し前記偏差の50%のだけ開時期IVOが進角し、デフォルトIVCに対し前記偏差の50%のだけ閉時期IVCが遅角することになる。
補正値=(IVO+IVC)/2−デフォルト中心位相
上式において、(IVO+IVC)/2は、目標作動角にしたときの中心位相(ATDC)であり、デフォルト中心位相は、デフォルト作動角での中心位相(ATDC)であり、いずれも可変バルブタイミング機構113を基準の進角量(最遅角)に固定した状態での値である。
本実施形態のように、目標作動角が大きくなるに従って、中心位相が遅角変化する作動角可変機構112の場合、デフォルト作動角(基準作動角)が最小作動角であれば、(IVO+IVC)/2≧デフォルト中心位相であり、前記図11に示した特性と同様に、目標作動角が大きくなるほど絶対値が大きなプラスの補正値が設定されることになる。
そして、次のステップS605では、ステップS502で設定した目標作動角に基づいて前記作動角可変機構112をフィードバック制御し、また、ステップS604で補正した目標進角量に基づいて可変バルブタイミング機構113をフィードバック制御する。
図13は、吸気バルブ105の開特性が、デフォルト状態から、燃費が要求される中負荷走行(例えば車速40km/hの定速走行)時のバルブ特性に変更される場合を示している。
ここでは、デフォルト状態(基準状態)が、作動角=68deg、IVO=ATDC84deg、IVC=ATDC152deg、中心位相=ATDC118degであるものとする。
即ち、目標進角量とは、デフォルト状態での中心位相からの進角目標である。
ここで、作動角可変機構112が、中心位相を変化させることなくバルブ作動角を可変とするもの(IVO比:IVC比=5:5)であれば、目標進角量=52degに基づいて可変バルブタイミング機構113を制御することで、中心位相=ATDC66degを実現できる。
IVO=デフォルトIVO−(目標作動角−デフォルト作動角)×IVO比
IVC=デフォルトIVC+(目標作動角−デフォルト作動角)×(1−IVO比)
補正値=(IVO+IVC)/2−デフォルト中心位相
前記図13の事例における、前記開時期IVO,閉時期IVC,補正値を算出すると、以下のようになる。尚、ここでは、IVO比を30%(IVO比:IVC比=3:7)とする。
=84deg−(100deg−68deg)×30%
=74.4deg(ATDC)
IVC=デフォルトIVC+(目標作動角−デフォルト作動角)×(1−IVO比)
=152deg+(100deg−68deg)×(100%−30%)
=174.4deg(ATDC)
補正値=(IVO+IVC)/2−デフォルト中心位相
=(74.4deg+174.4deg)/2−118deg
=6.4deg
上記補正値の演算に用いる(74.4deg+174.4deg)/2は、可変バルブタイミング機構113を最遅角状態(基準進角量)に保持したまま、作動角を最小(基準)の68degから100degに上げることによって変化した中心位相であり、この中心位相とデフォルト中心位相との差である補正値は、作動角可変機構112によって作動角を最小値(=68deg)から100degに変更した場合の中心位相の遅角変化分を示す。
そして、目標進角量=52deg+6.4degとすることで、目標の中心位相=ATDC66degを実現できることになる。
ここで、アクセルの全開(WOT)に伴い、目標中心位相はATDC66degからATDC98degに変更され、これに対応して、可変バルブタイミング機構113の目標進角量は52degから20degに変更されるものとし、アクセル全開(WOT)における目標作動角は240degに設定されるものとする。
IVO=デフォルトIVO−(目標作動角−デフォルト作動角)×IVO比
=84deg−(240deg−68deg)×30%
=32.4deg(ATDC)
IVC=デフォルトIVC+(目標作動角−デフォルト作動角)×(1−IVO比)
=152deg+(240deg−68deg)×(100%−30%)
=272.4deg(ATDC)
補正値=(IVO+IVC)/2−デフォルト中心位相
=(32.4deg+272.4deg)/2−118deg
=34.4deg
従って、目標作動角=100deg及び目標の中心位相=ATDC66degの運転状態(中負荷走行)からアクセルを全開(WOT)にする場合には、目標進角量を20degから、20deg+34.4deg=54.4degに補正することで、目標中心位相=ATDC98degを実現できることになる。
ところで、本実施形態の作動角可変機構112は、吸気バルブ105のバルブ作動角の増大に対して中心位相が遅角変化する特性(図9参照)としたが、前記IVO比:IVC比は、図15に示すように、3:7に設定することが好ましい。
以下では、IVO比=30%(IVO比:IVC比=3:7)に設定することによる効果を、詳細に説明する。
「過渡レスポンス向上について」
図16に示すように、車両が例えば速度40km/hで一定走行する場合は、燃費向上を図るべく、排気バルブ107と吸気バルブ105とのバルブオーバラップ量を確保しつつ、新気量及び燃料噴射量を減らすように、吸気バルブ105の開弁時期IVOを上死点後にまで遅角させると共に、早閉じミラーサイクル化してポンピンロスを低減するように、吸気バルブ105の閉弁時期IVCを吸気下死点前に進角させるように作動角可変機構112及び可変バルブタイミング機構113を制御することが好ましい。
このように、定常状態から加速するシーンにおいては、吸気バルブ105と排気バルブ107とのバルブオーバラップ量の制御応答もさることながら、特に、吸気バルブ105の閉弁時期IVCの制御応答性を向上させることが重要となる。
図17は、前記IVO比=50%(IVO比:IVC比=5:5)であって、作動角の増減変化に対して中心位相が変化しない作動角可変機構112を用いる機関で、中負荷・一定速走行から全開加速を行った場合において、作動角可変機構112による作動角変化、可変バルブタイミング機構113による進角量の変化、吸気バルブ105の開時期IVO・閉時期IVCの変化を示す。
従って、作動角可変機構112が目標作動角に到達しても、可変バルブタイミング機構113が32degの遅角操作を完了するまでは、最終的に目標の閉時期IVCを得ることができず、この例では、目標の閉時期IVCに到達するのに、0.17secを要している(図17(C)参照)。
このため、図18(C)に示すように、可変バルブタイミング機構113の応答遅れで目標の閉時期IVCへの到達が遅れることがなく、目標の閉時期IVCへの到達が、IVO比=50%の場合に比べて速い0.14secで完了する。
図19は、IVO比:IVC比と吸気応答時間(過渡レスポンス)との関係を示した図であり、横軸左端のIVO比:IVC比=0:10(IVO比=0%)は、作動角可変機構112によって作動角を変更するときに、吸気バルブ105の開時期IVOが固定で、閉時期IVCのみが進角・遅角変化することで、吸気バルブ105の作動角が変化することを示し、横軸右端のIVO比:IVC比=5:5(IVO比=50%)は、作動角可変機構112によって作動角を変更しても中心位相が変化しない特性を示す。
IVO比が50%に近づくほど、可変バルブタイミング機構113に要求される遅角操作量が大きくなり、図19に点線で示すように、可変バルブタイミング機構113の応答速度が遅い場合には、IVO比が40%を超えると、作動角の可変に要する時間よりも、可変バルブタイミング機構113が、要求される角度だけ遅角させるのに要する時間が長くなって、結果的に、閉時期IVCの目標への到達遅れを生じさせ、吸気応答時間が長くなってしまう。
「過渡運転時の燃費向上について」
過渡運転時の燃費性能を検証するに当たって、走行シーンとして、アクセルを踏んで加速している状態からアクセルを戻し定速走行に移行する減速の場合、即ち、図16の逆パターンを想定する。
これに対し、作動角の増大に対して中心位相が遅角変化するIVO比=30%の作動角可変機構112の場合、作動角の減少に対して中心位相が進角変化することになるため、可変バルブタイミング機構113は8degだけ進角操作すればよく(図21(B)参照)、これにより、閉時期IVCは0.12secで目標時期までに進角する。
図22は、前記IVO比と燃費改善効果との相関を示すものであり、IVO比が30%を超えた時点から燃費改善効果が急激な落ち込みを示しており、このことから、IVO比を0%〜30%(IVO比:IVC比=0:10〜3:7)の範囲内とすることが好ましい。
一方、IVO比が30%以下であれば、可変バルブタイミング機構113が要求される角度だけ進角操作するのに要する時間が、作動角の減少変化に要する時間を下回り、閉時期IVCを目標にまで応答良く進角変化させて、早閉じミラーサイクル化による燃費向上を図ることができる。
「耐エンスト性について」
図23は、冷機時において、車両が例えば速度40km/hで一定走行(R/L)している場合とアイドル運転をしている場合の吸気バルブ105の要求開期間の違いを示している。
これに対し、作動角の増大に対して中心位相が遅角変化する作動角可変機構112の場合、アクセル戻しによる作動角の減少変化に伴って中心位相が進角するから、開弁時期IVOを素早く遅角させたいのに、作動角可変機構112は、開時期IVOを進角させる方向に動作し、開弁時期IVOの遅角変化を妨げることになる。
ここで、IVO応答時間が許容範囲内になるのは、図26に示すように、IVO比が20%〜50%(IVO比:IVC比=2:8〜5:5)の範囲内である。
そして、過渡時レスポンス、過渡燃費、耐エンスト性の全てを略満足させることが可能なのは、IVO比が20%〜40%(IVO比:IVC比=2:8〜4:6)の範囲内であり、より好ましくは、IVO比=30%(IVO比:IVC比=3:7)である。
Claims (1)
- 吸気バルブのバルブ作動角をバルブリフト量と共に連続的に可変とする作動角可変機構と、カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を可変とすることで、前記吸気バルブのバルブ作動角の前記クランクシャフトに対する位相を連続的に変化させる可変バルブタイミング機構とを備え、
前記作動角可変機構において、バルブ作動角の変更に伴う、前記吸気バルブの開弁時期の進遅角変化量と前記吸気バルブの閉弁時期の進遅角変化量との比を3:7に設定し、かつ、バルブリフト量の増大に伴って、バルブ作動角が増大変化すると共にバルブ作動角の中心位相が遅角変化する設定とし、
前記作動角可変機構で可変とされるバルブ作動角に応じて前記可変バルブタイミング機構における位相の進遅角量を変更して、前記吸気バルブの閉時期の遅角操作を、前記作動角可変機構によるバルブ作動角の増大操作と、前記可変バルブタイミング機構による位相の遅角操作とによって行うことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
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