JPH03189336A - エンジンの吸排気制御装置 - Google Patents
エンジンの吸排気制御装置Info
- Publication number
- JPH03189336A JPH03189336A JP1327763A JP32776389A JPH03189336A JP H03189336 A JPH03189336 A JP H03189336A JP 1327763 A JP1327763 A JP 1327763A JP 32776389 A JP32776389 A JP 32776389A JP H03189336 A JPH03189336 A JP H03189336A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- exhaust
- engine
- load
- overlap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 22
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 22
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 31
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 8
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 241001385733 Aesculus indica Species 0.000 description 1
- 241000209761 Avena Species 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000012208 gear oil Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
- F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
- F02D13/0219—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/34403—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
- F01L1/34406—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0242—Variable control of the exhaust valves only
- F02D13/0249—Variable control of the exhaust valves only changing the valve timing only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0261—Controlling the valve overlap
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
- F01L2001/0475—Hollow camshafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2201/00—Electronic control systems; Apparatus or methods therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/006—Camshaft or pushrod housings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エンジンの吸排気制御装置に関し、特に吸排
気オーバーラツプ量を運転状態との関連で適切に制御す
ることにより燃焼安定性を確保しつつ燃費及びエミッシ
ョンを改善したものに関する。
気オーバーラツプ量を運転状態との関連で適切に制御す
ることにより燃焼安定性を確保しつつ燃費及びエミッシ
ョンを改善したものに関する。
一般に、エンジンの吸気行程で必要な吸気を吸入しまた
排気行程で既燃ガスを掃気する必要上、排気弁開期間と
吸気弁開期間とが部分的に重なる吸排気オーバーラツプ
が設けられているが、吸排気オーバーラツプ量は吸気性
能及び掃気性能だけでなくエンジン性能に大きな影響を
及ぼす。
排気行程で既燃ガスを掃気する必要上、排気弁開期間と
吸気弁開期間とが部分的に重なる吸排気オーバーラツプ
が設けられているが、吸排気オーバーラツプ量は吸気性
能及び掃気性能だけでなくエンジン性能に大きな影響を
及ぼす。
アイドル状態においては、燃焼安定性つまりアイドル安
定性を確保する為に吸排気オーバーラツプ量を小さくす
ることが必要である。即ち、アイドル時には混合気量が
少量で燃焼安定性が十分でないうえ、ブースト負圧が大
きいため既燃ガスが排気系から逆流して多く残留し易い
ことから、吸排気オーバーランプ量を大きくすると燃焼
安定性が著しく低下するのである。
定性を確保する為に吸排気オーバーラツプ量を小さくす
ることが必要である。即ち、アイドル時には混合気量が
少量で燃焼安定性が十分でないうえ、ブースト負圧が大
きいため既燃ガスが排気系から逆流して多く残留し易い
ことから、吸排気オーバーランプ量を大きくすると燃焼
安定性が著しく低下するのである。
一方、高負荷状態では、吸排気オーバーラツプ量を大き
くすれば、吸気慣性効果も働いて吸入効率を高め、トル
ク特性を高めることが出来ると考えられて来た。
くすれば、吸気慣性効果も働いて吸入効率を高め、トル
ク特性を高めることが出来ると考えられて来た。
そこで、最近では、特開昭62−191636号公報に
も記載のように、吸気弁のバルブタイミングを変更し得
る可変バルブタイミング機構(或いは排気弁用の可変バ
ルブタイミング機構でもよい)を設け、この機構を介し
てアイドル状態のときには、吸排気オーバーラツプ量を
小さく設定し、それ以外の運転状態で吸排気オーバーラ
ツプ量を大きく設定するようにしたものが実用に供され
ている。但し、上記公報のバルブタイミング制御装置で
は、低中回転域のうちの高負荷域のときには吸排気オー
バーラツプ量を大きく設定し、またトルク特性改善のた
め所定の高回転域のときに吸排気オーバーラツプ量を小
さく設定するように改善を加えている。
も記載のように、吸気弁のバルブタイミングを変更し得
る可変バルブタイミング機構(或いは排気弁用の可変バ
ルブタイミング機構でもよい)を設け、この機構を介し
てアイドル状態のときには、吸排気オーバーラツプ量を
小さく設定し、それ以外の運転状態で吸排気オーバーラ
ツプ量を大きく設定するようにしたものが実用に供され
ている。但し、上記公報のバルブタイミング制御装置で
は、低中回転域のうちの高負荷域のときには吸排気オー
バーラツプ量を大きく設定し、またトルク特性改善のた
め所定の高回転域のときに吸排気オーバーラツプ量を小
さく設定するように改善を加えている。
尚、本願出願人は、特開昭63−195325号公報に
おいて過給機付エンジンのバルブタイミング制御装置を
提案した。
おいて過給機付エンジンのバルブタイミング制御装置を
提案した。
従来では、吸排気オーバーラツプ量がエンジンの性能に
及ぼす影響について十分に検討されておらず、アイドル
安定性の確保とか吸入効率の向上とトルク特性の向上な
どの観点からのみ吸排気オーバーラツプ量が検討され、
吸排気オーバーラツプ量を運転状態に応じて適切に制御
することにより排気ガス中のHC及びNOx、燃費を改
善しようとする思想は何ら提案されていない。
及ぼす影響について十分に検討されておらず、アイドル
安定性の確保とか吸入効率の向上とトルク特性の向上な
どの観点からのみ吸排気オーバーラツプ量が検討され、
吸排気オーバーラツプ量を運転状態に応じて適切に制御
することにより排気ガス中のHC及びNOx、燃費を改
善しようとする思想は何ら提案されていない。
先ず、吸排気オーバーラツプがエンジン性能に及ぼす影
響について考察する。本願の実施例に係る第6図・第7
図・第8図に示すように、基本的には、全開トルクにつ
いてはエンジン回転数の増大に応じて吸排気オーバーラ
ツプ量を大きくすることが望ましい(第6図参照)。
響について考察する。本願の実施例に係る第6図・第7
図・第8図に示すように、基本的には、全開トルクにつ
いてはエンジン回転数の増大に応じて吸排気オーバーラ
ツプ量を大きくすることが望ましい(第6図参照)。
NOxについては、吸排気オーバーラツプ量が大きくな
るのに応じて、排気ガスの残留量(排気系からの逆流分
も含む)が増加しく特に、低負荷時にはブースト負圧が
大きいため排気ガスの残留量が多(なる)、この内部E
GR作用で燃焼性が低下しN Oxが低減する(第7図
・第8図参照)。
るのに応じて、排気ガスの残留量(排気系からの逆流分
も含む)が増加しく特に、低負荷時にはブースト負圧が
大きいため排気ガスの残留量が多(なる)、この内部E
GR作用で燃焼性が低下しN Oxが低減する(第7図
・第8図参照)。
HCについては、第7図に示す負荷状態一定の場合には
、低回転域では吸排気オーパーラ・ノブ量が小さくなる
程HCが低減するのに対し、高回転域では吸排気オーバ
ーラツプ量が大きくなる程HCが低減する。また、第8
図に示す回転速度一定の場合には、低負荷状態では吸排
気オーツ\−ラ・ノブ量が小さくなる程HCが低減する
のに対し、高負荷状態では吸排気オーパーラ・ノブ量が
大きくなる程HCが低減する。このように、HCについ
てはエンジン回転数の増大に応じて或いは負荷の増大に
応じて吸排気オーバーラツプ量を大きくすることが望ま
しい。
、低回転域では吸排気オーパーラ・ノブ量が小さくなる
程HCが低減するのに対し、高回転域では吸排気オーバ
ーラツプ量が大きくなる程HCが低減する。また、第8
図に示す回転速度一定の場合には、低負荷状態では吸排
気オーツ\−ラ・ノブ量が小さくなる程HCが低減する
のに対し、高負荷状態では吸排気オーパーラ・ノブ量が
大きくなる程HCが低減する。このように、HCについ
てはエンジン回転数の増大に応じて或いは負荷の増大に
応じて吸排気オーバーラツプ量を大きくすることが望ま
しい。
尚、残留排気ガス量の増加に応じて吸入ボンピングロス
が低減し、またHCの低減に応じて燃費が改善される。
が低減し、またHCの低減に応じて燃費が改善される。
尚、NOx低減の為に採用される通常の外部EGRでは
、排気行程の最終段階にシリンダ壁面付着燃料により発
生する高濃度未燃ガスを燃焼室内へ還流する保証はない
のでHC低減の作用が得られず、また還流される排気ガ
ス温が低下しているので吸入ポンピングロス低減の作用
が弱くなる。
、排気行程の最終段階にシリンダ壁面付着燃料により発
生する高濃度未燃ガスを燃焼室内へ還流する保証はない
のでHC低減の作用が得られず、また還流される排気ガ
ス温が低下しているので吸入ポンピングロス低減の作用
が弱くなる。
第8図の燃焼不安定領域からも判るように、低負荷時に
吸排気オーバーラツプ量を大きくすることは、燃焼安定
性・アイドル安定性の観点から好ましくなく、また高負
荷時に吸排気オーバーラツプ量を大きくすることはNO
X及びHC低減の観点から好ましいが、排気ガス圧が高
く新気の充填が著しく妨げられ、新気の吸入効率の低下
により出力低下を招くので好ましくない。
吸排気オーバーラツプ量を大きくすることは、燃焼安定
性・アイドル安定性の観点から好ましくなく、また高負
荷時に吸排気オーバーラツプ量を大きくすることはNO
X及びHC低減の観点から好ましいが、排気ガス圧が高
く新気の充填が著しく妨げられ、新気の吸入効率の低下
により出力低下を招くので好ましくない。
前記特開昭62−191636号公報のハルブタイミン
グ制御装置では、中速回転域のうち高負荷域において吸
排気オーバーラツプ量を大きく設定しまた中負荷域にお
いて吸排気オーバーラツプ量を小さく設定するようにな
っている。
グ制御装置では、中速回転域のうち高負荷域において吸
排気オーバーラツプ量を大きく設定しまた中負荷域にお
いて吸排気オーバーラツプ量を小さく設定するようにな
っている。
しかし、このようにすると、NOX低減及びHC低減の
観点からは好ましいものの、高負荷時新気の吸入効率が
低下し出力低下を招くうえ、中負荷時に内部EGR特有
のNOX低減・HC低減・燃費改善の作用が得られず極
めて不利である。
観点からは好ましいものの、高負荷時新気の吸入効率が
低下し出力低下を招くうえ、中負荷時に内部EGR特有
のNOX低減・HC低減・燃費改善の作用が得られず極
めて不利である。
加えて、前記公報の装置では、トルク特性アップの為高
速回転域において吸排気オーバーラツプ量を小さく設定
しているが、上記同様にNOX低減・HCの低減・燃費
の改善を図ることが出来なくなるので極めて不利である
。
速回転域において吸排気オーバーラツプ量を小さく設定
しているが、上記同様にNOX低減・HCの低減・燃費
の改善を図ることが出来なくなるので極めて不利である
。
本発明の目的は、運転状態との関連で吸排気オーバーラ
ツプ量を適切に制御することにより燃焼安定性を確保し
つつN Ox及びHCの低減を図り得るエンジンの吸排
気制御装置を提供することである。
ツプ量を適切に制御することにより燃焼安定性を確保し
つつN Ox及びHCの低減を図り得るエンジンの吸排
気制御装置を提供することである。
[課題を解決するための手段]
第1請求項に係るエンジンの吸排気制御装置は、吸気弁
と排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを変更可
能な可変バルブタイミング機構を備えたエンジンにおい
て、エンジンの回転数と負荷とを検出する運転状態検出
手段と、上記運転状態検出手段の出力を受け、少なくと
も中速回転域において中負荷状態のときの吸排気オーバ
ーラツプ量を低負荷及び高負荷状態のときの吸排気オー
バーラツプ量よりも大きくするように可変バルブタイミ
ング機構を制御する制御手段とを設けたものである。
と排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを変更可
能な可変バルブタイミング機構を備えたエンジンにおい
て、エンジンの回転数と負荷とを検出する運転状態検出
手段と、上記運転状態検出手段の出力を受け、少なくと
も中速回転域において中負荷状態のときの吸排気オーバ
ーラツプ量を低負荷及び高負荷状態のときの吸排気オー
バーラツプ量よりも大きくするように可変バルブタイミ
ング機構を制御する制御手段とを設けたものである。
第2請求項に係るエンジンの吸排気制御装置は、吸気弁
と排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを変更可
能な可変バルブタイミング機構を備えたエンジンにおい
て、エンジンの回転数と負荷とを検出する運転状態検出
手段と、上記運転状態検出手段の出力を受け、エンジン
回転数が高くなる程吸排気オーバーラツプ量を大きくす
るように可変バルブタイミング機構を制御する制御手段
とを設けたものである。
と排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを変更可
能な可変バルブタイミング機構を備えたエンジンにおい
て、エンジンの回転数と負荷とを検出する運転状態検出
手段と、上記運転状態検出手段の出力を受け、エンジン
回転数が高くなる程吸排気オーバーラツプ量を大きくす
るように可変バルブタイミング機構を制御する制御手段
とを設けたものである。
第1請求項に係るエンジンの吸排気制御装置においては
、制御手段を介して可変バルブタイミング機構を制4i
11 L、少なくとも中速回転域において中負荷状態の
ときの吸排気オーバーラツプ量を低負荷及び高負荷状態
のときよりも大きく設定する。
、制御手段を介して可変バルブタイミング機構を制4i
11 L、少なくとも中速回転域において中負荷状態の
ときの吸排気オーバーラツプ量を低負荷及び高負荷状態
のときよりも大きく設定する。
これにより、〔課題〕の項で説明した如く、中負荷時に
おいてNOXの低減、HCの低減、ボンピングロスの低
減及び燃費の改善を図ることが出来る。
おいてNOXの低減、HCの低減、ボンピングロスの低
減及び燃費の改善を図ることが出来る。
即ち、中負荷状態では新混合気の量もある程度多くまた
ブースト負圧も緩和されることから、吸排気オーバーラ
ツプ量を大きく設定しても燃焼安定性を損なう惧れもな
い。しかも、かなりの残留排気ガスによる内部EGR作
用で燃焼性が抑制されてNOX発生量が低減するうえ、
排気行程の最終段階にシリンダ壁面から発生する未燃ガ
スが燃焼室内に残留し再燃焼するのでHC排出量が低減
し、残留排気ガス圧により吸入ポンピングロスが低減し
、燃費も改善される。
ブースト負圧も緩和されることから、吸排気オーバーラ
ツプ量を大きく設定しても燃焼安定性を損なう惧れもな
い。しかも、かなりの残留排気ガスによる内部EGR作
用で燃焼性が抑制されてNOX発生量が低減するうえ、
排気行程の最終段階にシリンダ壁面から発生する未燃ガ
スが燃焼室内に残留し再燃焼するのでHC排出量が低減
し、残留排気ガス圧により吸入ポンピングロスが低減し
、燃費も改善される。
加えて、低負荷状態において吸排気オーバーラツプ量を
大きく設定しないので、燃焼安定性を損なうことはない
。また、高負荷状態では排気ガス圧が非常に高いため吸
排気オーバーラツプ量を大きく設定すると吸気の充填が
著しく妨げられて吸入効率が低下し出力低下を招くので
、吸排気オーバーラツプ量を小さく設定するようにしで
ある。
大きく設定しないので、燃焼安定性を損なうことはない
。また、高負荷状態では排気ガス圧が非常に高いため吸
排気オーバーラツプ量を大きく設定すると吸気の充填が
著しく妨げられて吸入効率が低下し出力低下を招くので
、吸排気オーバーラツプ量を小さく設定するようにしで
ある。
第2請求項に係るエンジンの吸排気制御装置においては
、制御手段を介して可変バルブタイミング機構を制御し
、エンジン回転数が高くなる程吸排気オーバーラツプ量
を大きく設定する。
、制御手段を介して可変バルブタイミング機構を制御し
、エンジン回転数が高くなる程吸排気オーバーラツプ量
を大きく設定する。
これにより、〔課題〕の項で説明したようにまた第6図
・第7図に示したように、低回転域における燃焼安定性
を確保しつつ、略全回転域に亙ってNOXの低減、HC
の低減、燃費の改善及びトルク特性の改善を図ることが
出来る。
・第7図に示したように、低回転域における燃焼安定性
を確保しつつ、略全回転域に亙ってNOXの低減、HC
の低減、燃費の改善及びトルク特性の改善を図ることが
出来る。
即ち、N Oxは回転速度が大きくなる程増加していく
が、吸排気オーバーラツプ量を大きくしていくことによ
り、内部E(1,R作用で燃焼を抑制しNOXを低減さ
せることが出来、排気行程の最終段階に生じる高濃度未
燃ガスの残留・再燃焼を介してHCも低減し、吸入ポン
ピングロスも低減し、これらにより燃費及びトルク特性
も改善される。
が、吸排気オーバーラツプ量を大きくしていくことによ
り、内部E(1,R作用で燃焼を抑制しNOXを低減さ
せることが出来、排気行程の最終段階に生じる高濃度未
燃ガスの残留・再燃焼を介してHCも低減し、吸入ポン
ピングロスも低減し、これらにより燃費及びトルク特性
も改善される。
〔発明の効果]
第1請求項に係るエンジンの吸排気制御装置によれば、
上記〔作用〕の項で説明したように、少なくとも中速回
転域において、低負荷時の燃焼安定性を確保しつつ、中
負荷時にNOXの低減、HCの低減及び燃費の改善を図
ることが出来るうえ、高負荷時に出力低下を防ぐことが
出来る。
上記〔作用〕の項で説明したように、少なくとも中速回
転域において、低負荷時の燃焼安定性を確保しつつ、中
負荷時にNOXの低減、HCの低減及び燃費の改善を図
ることが出来るうえ、高負荷時に出力低下を防ぐことが
出来る。
第2請求項に係るエンジンの吸排気制御装置によれば、
上記[作用]の項で説明したように、低回転域の燃焼安
定性を確保しつつ、略全回転域に亙ってNOXの低減、
HCの低減、燃費の改善を図ることが出来るうえ、トル
ク特性を改善することが出来る。
上記[作用]の項で説明したように、低回転域の燃焼安
定性を確保しつつ、略全回転域に亙ってNOXの低減、
HCの低減、燃費の改善を図ることが出来るうえ、トル
ク特性を改善することが出来る。
(実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
本実施例は、自動車用の立型4気筒エンジンの吸排気制
御装置に本発明を適用した場合のものである。
御装置に本発明を適用した場合のものである。
第1図において、エンジンEのシリンダブロック1、シ
リンダヘッド2、クランク軸3、コンロッド4、ピスト
ン5、吸気ボート6、吸気弁7、吸気通路8、排気ポー
ト9、排気弁1o、排気通路11などは既存周知のもの
と同様のものなのでそれらの構造についての詳しい説明
は省略する。
リンダヘッド2、クランク軸3、コンロッド4、ピスト
ン5、吸気ボート6、吸気弁7、吸気通路8、排気ポー
ト9、排気弁1o、排気通路11などは既存周知のもの
と同様のものなのでそれらの構造についての詳しい説明
は省略する。
上記吸気通路8には、上流側から順にエアクリーナ14
、エアフローメータ15、スロントル弁16及びインジ
ェクタ17などが設けられている。
、エアフローメータ15、スロントル弁16及びインジ
ェクタ17などが設けられている。
ディストリビュータ20はイグニションユニット21に
電気的に接続され、ディストリビュータ20の回転軸は
図示外の機構を介してクランク軸3に連動連結され、デ
ィストリビュータ2oにはクランク軸3の回転速度を検
出するクランク角センサ22と基準クランク角センサ2
3が設けられている。
電気的に接続され、ディストリビュータ20の回転軸は
図示外の機構を介してクランク軸3に連動連結され、デ
ィストリビュータ2oにはクランク軸3の回転速度を検
出するクランク角センサ22と基準クランク角センサ2
3が設けられている。
更に、4つの気筒の吸気弁7を駆動する吸気用力1、軸
24と排気弁10を駆動する排気用カム軸25とが設け
られ、これらカム軸24・25はタイミングベルトを介
してクランク軸プーリに連動連結され、排気用力1、軸
25の前端側部分には吸排気オーバーラツプ量を大小2
段に切換える為のバルブタイミング変更機構30が設け
られている。
24と排気弁10を駆動する排気用カム軸25とが設け
られ、これらカム軸24・25はタイミングベルトを介
してクランク軸プーリに連動連結され、排気用力1、軸
25の前端側部分には吸排気オーバーラツプ量を大小2
段に切換える為のバルブタイミング変更機構30が設け
られている。
第2図・第3図に示すように、このパルプタイミング変
更機構30は一般的な構造のもので、これについて簡単
に説明する。
更機構30は一般的な構造のもので、これについて簡単
に説明する。
排気用カム軸25の端部にはスペーサ31が固着され、
スペーサ31の外側のプーリ26はボス部32の先端に
おいてスペーサ31の先端外周に摺接し、そのボス部3
2の基端側は排気用カム軸25に回転自在の連結部材3
3に固定されている。
スペーサ31の外側のプーリ26はボス部32の先端に
おいてスペーサ31の先端外周に摺接し、そのボス部3
2の基端側は排気用カム軸25に回転自在の連結部材3
3に固定されている。
上記連結部材33はシリンダヘッド2の軸受部2Aに回
転自在に枢支され、この連結部材33の他端には第1ギ
ヤ27がスプライン結合され、第1ギヤ27には吸気用
カム軸24の先端の第2ギヤ28が噛合連結されている
。
転自在に枢支され、この連結部材33の他端には第1ギ
ヤ27がスプライン結合され、第1ギヤ27には吸気用
カム軸24の先端の第2ギヤ28が噛合連結されている
。
プーリ26のボス部32の内側には、スペーサ31との
間に環状のピストン34が組み込まれ、ピストン34は
軸方向に二分割された構造で、両分割部は複数のビンで
相互に固定され、ピストン34の内外両面には互いに逆
方向のヘリカルスプラインが形成され、これらヘリカル
スプラインはスペーサ31の外周のヘリカルスプライン
とプーリ26のボス部32内周のヘリカルスプラインに
夫々噛合されている。ピストン34はスプリング35に
より先端側に付勢されている。
間に環状のピストン34が組み込まれ、ピストン34は
軸方向に二分割された構造で、両分割部は複数のビンで
相互に固定され、ピストン34の内外両面には互いに逆
方向のヘリカルスプラインが形成され、これらヘリカル
スプラインはスペーサ31の外周のヘリカルスプライン
とプーリ26のボス部32内周のヘリカルスプラインに
夫々噛合されている。ピストン34はスプリング35に
より先端側に付勢されている。
排気用カム軸25には、オイル通路36が形成され、ス
ペーサ31は止め部材37を介し固定ボルト38によっ
て排気用カム軸25に固定され、固定ボルト38にはオ
イル通路36に連通ずる貫通穴39が設けられ、ブー1
126のボス部32の先端には、オイル通路36からの
油圧を導く圧力室40が設けられている。
ペーサ31は止め部材37を介し固定ボルト38によっ
て排気用カム軸25に固定され、固定ボルト38にはオ
イル通路36に連通ずる貫通穴39が設けられ、ブー1
126のボス部32の先端には、オイル通路36からの
油圧を導く圧力室40が設けられている。
上記排気用カム軸25の他端部は、シリンダヘッド2の
軸受部2Bに回転自在に枢支され、その枢支孔41の端
部はプラグ42で閉塞されている。
軸受部2Bに回転自在に枢支され、その枢支孔41の端
部はプラグ42で閉塞されている。
第2図・第3図に示すように、オイル通路36へ油圧を
供給したり排出したりする為、シリンダヘッド2にはオ
ーバーラツプ切換ソレノイド31により切換操作される
切換弁43が組込まれ、第3図のようにソレノイド31
がOFFのとき切換弁43は排出位置となりオイル通路
36がドレン通路44に接続され、ソレノイド31がO
Nのとき切換弁43は供給位置となりオイル通路36が
油圧供給路45(オイルギャラリイ)に接続される。油
圧供給路45へはクランク軸3で駆動される潤滑油ポン
プから加圧されたオイルが供給される。
供給したり排出したりする為、シリンダヘッド2にはオ
ーバーラツプ切換ソレノイド31により切換操作される
切換弁43が組込まれ、第3図のようにソレノイド31
がOFFのとき切換弁43は排出位置となりオイル通路
36がドレン通路44に接続され、ソレノイド31がO
Nのとき切換弁43は供給位置となりオイル通路36が
油圧供給路45(オイルギャラリイ)に接続される。油
圧供給路45へはクランク軸3で駆動される潤滑油ポン
プから加圧されたオイルが供給される。
切換ソレノイド31を介して切換弁43を供給位置に切
換えると、オイル通路36から圧力室40に油圧が供給
されスプリング35を圧縮してピストン34が軸方向に
移動し、ピストン34の内周及び外周のスプラインを介
してスペーサ32とプーリ26は、相対的に回転するの
で、スペーサ32と一体の排気用カム軸25とプーリ2
6との相対的位相が変わる。
換えると、オイル通路36から圧力室40に油圧が供給
されスプリング35を圧縮してピストン34が軸方向に
移動し、ピストン34の内周及び外周のスプラインを介
してスペーサ32とプーリ26は、相対的に回転するの
で、スペーサ32と一体の排気用カム軸25とプーリ2
6との相対的位相が変わる。
後述のように、オーバーラツプ大領域では、オイル通路
36へ油圧が供給されるので、第4図に示すように排気
弁閉時期が遅れ側に移行し、吸気弁開時期は変化しない
ので、吸排気のオーバーラツプ量が大きくなる。一方、
オーバーラツプ小領域では、オイル通路36の油圧が排
出され、ピストン34はスプリング35の弾性力で復帰
するので、オーバーラツプ量が小さくなる。
36へ油圧が供給されるので、第4図に示すように排気
弁閉時期が遅れ側に移行し、吸気弁開時期は変化しない
ので、吸排気のオーバーラツプ量が大きくなる。一方、
オーバーラツプ小領域では、オイル通路36の油圧が排
出され、ピストン34はスプリング35の弾性力で復帰
するので、オーバーラツプ量が小さくなる。
上記エンジンEを制御する為のコントロールユニット1
2が設けられており、エアフローメータ15、スロット
ル弁16の開度を検出するスロットル開度センサ18、
アイドルスイッチ19、クランク角センサ22、基準ク
ランク角センサ23及びその他図示外の種々のセンサ類
とスイッチ類からの信号がコントロールユニット12へ
入力され、コントロールユニット12からはイグニショ
ンユニット21、インジェクタ17、切換ソレノイド3
1などへ制御信号が出力されるようになっている。
2が設けられており、エアフローメータ15、スロット
ル弁16の開度を検出するスロットル開度センサ18、
アイドルスイッチ19、クランク角センサ22、基準ク
ランク角センサ23及びその他図示外の種々のセンサ類
とスイッチ類からの信号がコントロールユニット12へ
入力され、コントロールユニット12からはイグニショ
ンユニット21、インジェクタ17、切換ソレノイド3
1などへ制御信号が出力されるようになっている。
上記コントロールユニット12は、入出力インターフェ
イスとcpu <中央演算装置)とROM(リード・オ
ンリ・メモリ)とRAM (ランダム・アクセス・メモ
リ)とを有するマイクロコンピュータと、エアフローメ
ータ15からの吸入空気量信号をAD変換するA/D変
換器、スロットル弁開度センサ18からのスロットル開
度信号をAD変換するA/D変換器と、インジェクタ1
7の為の駆動回路、イグニションユニット21の為の駆
動回路、切換ソレノイド31の為の駆動回路などを備え
たものである。
イスとcpu <中央演算装置)とROM(リード・オ
ンリ・メモリ)とRAM (ランダム・アクセス・メモ
リ)とを有するマイクロコンピュータと、エアフローメ
ータ15からの吸入空気量信号をAD変換するA/D変
換器、スロットル弁開度センサ18からのスロットル開
度信号をAD変換するA/D変換器と、インジェクタ1
7の為の駆動回路、イグニションユニット21の為の駆
動回路、切換ソレノイド31の為の駆動回路などを備え
たものである。
上記ROMには、点火時期制御の制御プログラム及びこ
れに付随する基本点火進角のマ・ノブ、インジェクタ1
7からの燃料噴射量を演算しインジェクタ17を駆動す
る燃料噴射制御の制御プログラム及びこれに付随する基
本燃料噴射量のマ・ンプ、後述の切換ソレノイド31を
介して吸排気オーツN′−ラップ量を切換側′411す
るバルブタイミング切換制御■の制御プログラム及びこ
れに付随するマ・ンプ、及びその他アイドル回転数制御
などの種々の制御プログラムが予め入力格納されている
。
れに付随する基本点火進角のマ・ノブ、インジェクタ1
7からの燃料噴射量を演算しインジェクタ17を駆動す
る燃料噴射制御の制御プログラム及びこれに付随する基
本燃料噴射量のマ・ンプ、後述の切換ソレノイド31を
介して吸排気オーツN′−ラップ量を切換側′411す
るバルブタイミング切換制御■の制御プログラム及びこ
れに付随するマ・ンプ、及びその他アイドル回転数制御
などの種々の制御プログラムが予め入力格納されている
。
次に、上記バルブタイミング切換制御について第9図の
フローチャートに基いて説明するが、図中5i(i=1
.2.3、・・・ )は各ステップを示すものである。
フローチャートに基いて説明するが、図中5i(i=1
.2.3、・・・ )は各ステップを示すものである。
エンジンEの始動後制御が開始されると、必要な初期設
定が実行され(S 1 ) 、エアフローメータ15か
らの吸入空気量信号及びクランク角センサ22からのク
ランク信号が読込まれ(S2)、次にクランク角信号に
基いてエンジン回転数が演算されまたこのエンジン回転
数と吸入空気量とに基いてエンジン負荷が演算され(S
3)、次に吸排気オーバーラツプ小領域か否か判定され
る(S4)。
定が実行され(S 1 ) 、エアフローメータ15か
らの吸入空気量信号及びクランク角センサ22からのク
ランク信号が読込まれ(S2)、次にクランク角信号に
基いてエンジン回転数が演算されまたこのエンジン回転
数と吸入空気量とに基いてエンジン負荷が演算され(S
3)、次に吸排気オーバーラツプ小領域か否か判定され
る(S4)。
第5図はエンジンEの運転領域のうちの吸排気オーバー
ラツプ量を小さく設定するオーバーラツプ小領域及び吸
排気オーバーラツプ量を大きく設定するオーバーラツプ
大領域を示すもので、これはエンジン回転数と負荷とを
パラメータとするマツプとしてROMに予め入力格納さ
れており、S4では上記マツプに基いて判定される。
ラツプ量を小さく設定するオーバーラツプ小領域及び吸
排気オーバーラツプ量を大きく設定するオーバーラツプ
大領域を示すもので、これはエンジン回転数と負荷とを
パラメータとするマツプとしてROMに予め入力格納さ
れており、S4では上記マツプに基いて判定される。
判定の結果、エンジンEの運転状態がオーバーラツプ小
領域にあるときには、切換ソレノイド31をOFFにす
る制御信号が駆動回路へ出力され、切換ソレノイド31
がOFFに制御され(S5)、S5から32へ戻る。こ
れに対して、エンジンEの運転状態がオーバーラツプ大
領域にあるときには、切換ソレノイド31をONにする
制御信号が駆動回路へ出力され、切換ソレノイド31が
ONに制御され(S6)、S6からS2へ戻り、以下同
様に32〜S6が微小時間毎に繰返される。
領域にあるときには、切換ソレノイド31をOFFにす
る制御信号が駆動回路へ出力され、切換ソレノイド31
がOFFに制御され(S5)、S5から32へ戻る。こ
れに対して、エンジンEの運転状態がオーバーラツプ大
領域にあるときには、切換ソレノイド31をONにする
制御信号が駆動回路へ出力され、切換ソレノイド31が
ONに制御され(S6)、S6からS2へ戻り、以下同
様に32〜S6が微小時間毎に繰返される。
こうして、運転状態がオーバーラツプ小領域にあるとき
には、吸排気オーバーラツプ量が小さく制御され、運転
状態がオーバーラツプ大領域にあるときには、吸排気オ
ーバーラツプ量が大きく制御卸される。
には、吸排気オーバーラツプ量が小さく制御され、運転
状態がオーバーラツプ大領域にあるときには、吸排気オ
ーバーラツプ量が大きく制御卸される。
次に、上記エンジンの吸排気制御装置の作用について説
明する。
明する。
第6図〜第8図は、吸排気オーバーラツプ量がエンジン
性能に及ぼす影響を示すもので、吸排気オーバーラツプ
量を大きくする程、既燃ガスの燃焼室内残留量が増加し
て燃焼性が抑制されるので、エンジン回路数に拘らず吸
排気オーバーラツプ量を大きくする程NOx濃度は低減
する。加えて、全開トルク、排出されるHC濃度及び燃
費に関しては、エンジン回転数の増加に応じて或いは負
荷の増加に応じて吸排気オーバーラツプ量を大きくする
ことが望ましい。しかし、低回転域や低負荷状態では、
新混合気量が少なく燃焼安定性が低く且つブースト負圧
が大きく排気ガスの逆流量も増すので吸排気オーバーラ
ツプ量を大きくする程燃焼安定性が低下する。
性能に及ぼす影響を示すもので、吸排気オーバーラツプ
量を大きくする程、既燃ガスの燃焼室内残留量が増加し
て燃焼性が抑制されるので、エンジン回路数に拘らず吸
排気オーバーラツプ量を大きくする程NOx濃度は低減
する。加えて、全開トルク、排出されるHC濃度及び燃
費に関しては、エンジン回転数の増加に応じて或いは負
荷の増加に応じて吸排気オーバーラツプ量を大きくする
ことが望ましい。しかし、低回転域や低負荷状態では、
新混合気量が少なく燃焼安定性が低く且つブースト負圧
が大きく排気ガスの逆流量も増すので吸排気オーバーラ
ツプ量を大きくする程燃焼安定性が低下する。
ここで、第5図のように、低回転域においては吸排気オ
ーバーラツプ量を小さく設定するので、アイドル時のア
イドル安定性をも含めて燃焼安定性を確保することが出
来る。
ーバーラツプ量を小さく設定するので、アイドル時のア
イドル安定性をも含めて燃焼安定性を確保することが出
来る。
中回転域においては低負荷状態のときに吸排気オーバー
ラツプ量を小さく設定して燃焼安定性を確保し、また中
負荷状態のときに吸排気オーバーラツプ量を大きく設定
して全開トルク、NOx濃度、HC濃度及び燃費の改善
を図り、また高負荷状態のときに出力低下を防止するこ
とが出来る。
ラツプ量を小さく設定して燃焼安定性を確保し、また中
負荷状態のときに吸排気オーバーラツプ量を大きく設定
して全開トルク、NOx濃度、HC濃度及び燃費の改善
を図り、また高負荷状態のときに出力低下を防止するこ
とが出来る。
即ち、高負荷状態のときには排気ガス圧が高いので吸排
気オーバーラツプ量を大きく設定しておくと新気の吸入
が妨げられて出力低下を招くのである。
気オーバーラツプ量を大きく設定しておくと新気の吸入
が妨げられて出力低下を招くのである。
高回転域においては、低負荷状態のときにも燃焼安定性
は十分なので吸排気オーバーラツプ量を大きく設定して
全開トルク、NOx、ICなどの改善を図り、中負荷状
態のときに吸排気オーバーラツプ量を大きく設定して上
記低負荷状態と同様全開トルク、NOx、I Cなどの
改善を図り、高負荷状態のときには吸排気オーバーラツ
プ量を小さく設定して出力低下を防ぐことが出来る。
は十分なので吸排気オーバーラツプ量を大きく設定して
全開トルク、NOx、ICなどの改善を図り、中負荷状
態のときに吸排気オーバーラツプ量を大きく設定して上
記低負荷状態と同様全開トルク、NOx、I Cなどの
改善を図り、高負荷状態のときには吸排気オーバーラツ
プ量を小さく設定して出力低下を防ぐことが出来る。
尚、上記実施例では、排気用カム軸25にバルブタイミ
ング変更機構30を組込み、排気弁IOのバルブタイミ
ングを切換えるようにしたが、吸気用カム軸24にバル
ブタイミング変更機構30などを組込み、吸気弁7のバ
ルブタイミングを切換えるようにしてもよい。尚、過給
機付きエンジンの場合には、吸排気オーバーラツプ量を
幾分小さめにすることが望ましい。
ング変更機構30を組込み、排気弁IOのバルブタイミ
ングを切換えるようにしたが、吸気用カム軸24にバル
ブタイミング変更機構30などを組込み、吸気弁7のバ
ルブタイミングを切換えるようにしてもよい。尚、過給
機付きエンジンの場合には、吸排気オーバーラツプ量を
幾分小さめにすることが望ましい。
〈第1別実施例〉
本実施例においては排気用カム軸25だけでなく吸気用
カム軸24にも前記バルブタイミング変更機構30、油
路36、切換弁43及び切換ソレノイド31と同様のも
のが組込まれ、排気弁10のバルブタイミングと吸気弁
7のバルブタイミングが第10図に示すように切換え可
能に構成され、これら吸気弁7と排気弁10のバルブタ
イミングの組合せにより吸排気オーバーラツプ量が「小
」、「中」、「大」の3通りに切換え得るように構成さ
れている。即ち、第10図において吸排気オーバーラツ
プ量を小とするときにはElと11、吸排気オーバーラ
ツプ量を中とするときにはElとI2又はE2と11、
吸排気オーバーラツプ量を大とするときにはE2とI2
、などの組合せを用いるものとする。
カム軸24にも前記バルブタイミング変更機構30、油
路36、切換弁43及び切換ソレノイド31と同様のも
のが組込まれ、排気弁10のバルブタイミングと吸気弁
7のバルブタイミングが第10図に示すように切換え可
能に構成され、これら吸気弁7と排気弁10のバルブタ
イミングの組合せにより吸排気オーバーラツプ量が「小
」、「中」、「大」の3通りに切換え得るように構成さ
れている。即ち、第10図において吸排気オーバーラツ
プ量を小とするときにはElと11、吸排気オーバーラ
ツプ量を中とするときにはElとI2又はE2と11、
吸排気オーバーラツプ量を大とするときにはE2とI2
、などの組合せを用いるものとする。
第11図は吸排気オーバーラツプ量「小」 「中」 「
大」に夫々対応するオーバーラツプ小領域、オーバーラ
ツプ中領域及びオーバーラツプ大領域を示すもので、こ
れはROMにマツプの形で予め入力格納される。
大」に夫々対応するオーバーラツプ小領域、オーバーラ
ツプ中領域及びオーバーラツプ大領域を示すもので、こ
れはROMにマツプの形で予め入力格納される。
排気用カム軸25の切換ソレノイド31と吸気用カム軸
24の切換ソレノイド(図示略)とを0N10 F F
切換える組合せは次表のようになる。
24の切換ソレノイド(図示略)とを0N10 F F
切換える組合せは次表のようになる。
尚、第11図においてオーバーラツプ小領域は燃焼安定
性確保の為鎖線Aまで拡大してもよく、オーバーラツプ
中領域は高負荷状態での出力低下防止の為鎖線Bまで拡
大してもよい。
性確保の為鎖線Aまで拡大してもよく、オーバーラツプ
中領域は高負荷状態での出力低下防止の為鎖線Bまで拡
大してもよい。
本実施例のように、吸排気オーバーラツプ量を第11図
に示す領域毎に小中大の3通りに切換えるので、エンジ
ン性能を一段と向上させることが出来る。
に示す領域毎に小中大の3通りに切換えるので、エンジ
ン性能を一段と向上させることが出来る。
尚、上記以外の構成については前記実施例と同様である
ので、説明を省略する。
ので、説明を省略する。
く第2別実施例〉
本実施例では、第12図に示すように、前記切換ソレノ
イド31と切換弁43とプラグ42とが取除かれ、排気
用カム軸25の端部側でオイル通路36の端部に臨むリ
リーフ弁体51とこのリリーフ弁体51を開閉制御する
リリーフ用リニアソレノイド52とからなるリリーフ弁
50が設けられている。リリーフ弁50が開弁されると
、オイル通路36の油圧の一部は枢支孔41の端部がら
ドレン通路44へ流れるので圧力室40の油圧が低下す
る。
イド31と切換弁43とプラグ42とが取除かれ、排気
用カム軸25の端部側でオイル通路36の端部に臨むリ
リーフ弁体51とこのリリーフ弁体51を開閉制御する
リリーフ用リニアソレノイド52とからなるリリーフ弁
50が設けられている。リリーフ弁50が開弁されると
、オイル通路36の油圧の一部は枢支孔41の端部がら
ドレン通路44へ流れるので圧力室40の油圧が低下す
る。
油圧供給路45はシリンダヘッド2の枢支部2A内に形
成されシリンダヘッド2のオイルギヤラリに接続され、
オイルギヤラリから加圧オイルが供給される。この油圧
供給路45は排気用カム軸25の環状溝45aと通孔4
5bとでオイル通路45に連通されている。
成されシリンダヘッド2のオイルギヤラリに接続され、
オイルギヤラリから加圧オイルが供給される。この油圧
供給路45は排気用カム軸25の環状溝45aと通孔4
5bとでオイル通路45に連通されている。
更に、オイルギヤラリ内の油圧つまり圧力室40内の油
圧を検出する圧力センサ46が設けられ、圧力センサ4
6の検出信号はコントロールユニット12へ供給され、
コントロールユニット12からリニアソレノイド52へ
駆動パルスが出力され、これにより圧力室40内の油圧
がオイルギヤラリ内油圧以下の範囲で自由に無段階にフ
ィードバック制御し得るようになっている。
圧を検出する圧力センサ46が設けられ、圧力センサ4
6の検出信号はコントロールユニット12へ供給され、
コントロールユニット12からリニアソレノイド52へ
駆動パルスが出力され、これにより圧力室40内の油圧
がオイルギヤラリ内油圧以下の範囲で自由に無段階にフ
ィードバック制御し得るようになっている。
バルブタイミング変更機構30は前記実施例のものと基
本的に同様の構成であり、同一部材に同符号を付して説
明を省略するが、排気弁10のバルブタイミングの最大
変更幅は大きく設定されている。上記のように圧力室4
0内の油圧を無段階的に制御することが出来るので、排
気弁10のバルブタイミングも無段階的に制御可能であ
る。
本的に同様の構成であり、同一部材に同符号を付して説
明を省略するが、排気弁10のバルブタイミングの最大
変更幅は大きく設定されている。上記のように圧力室4
0内の油圧を無段階的に制御することが出来るので、排
気弁10のバルブタイミングも無段階的に制御可能であ
る。
更に、第13図に示すように吸排気オーバーランプ量は
、エンジン回転数が大きくなるのに応じて増加するよう
にまた中負荷域では小負荷及び高負荷域よりも大きくな
るように設定され、それがROMに全運転領域を数10
の小領域に区分したマツプの形で予め入力格納される。
、エンジン回転数が大きくなるのに応じて増加するよう
にまた中負荷域では小負荷及び高負荷域よりも大きくな
るように設定され、それがROMに全運転領域を数10
の小領域に区分したマツプの形で予め入力格納される。
尚、第13図の複数の曲線は、夫々吸排気オーバーラツ
プ量が等しい等オーバーラツプ量線を示すものである。
プ量が等しい等オーバーラツプ量線を示すものである。
従って、エンジンEの運転状態を求め、その運転状態に
応じた吸排気オーバーラツプ量をマツプから読込み、そ
の吸排気オーバーラツプ量となるように圧力センサ46
とリニアソレノイド52を介して圧力室40の油圧を制
御するようになっている。
応じた吸排気オーバーラツプ量をマツプから読込み、そ
の吸排気オーバーラツプ量となるように圧力センサ46
とリニアソレノイド52を介して圧力室40の油圧を制
御するようになっている。
本実施例のように、エンジン回転数が大きくなるのに応
じて吸排気オーバーラツプ量を大きく設定することによ
り、運転状態の全域に亙ってN。
じて吸排気オーバーラツプ量を大きく設定することによ
り、運転状態の全域に亙ってN。
X低減、HC低減、燃費の改善及びトルク特性の改善な
どを図ることが可能となる。但し、高負荷域における出
力低下を防止しようとする場合には、高負荷域での吸排
気オーバーラツプ量に制限を加えることが望ましい。
どを図ることが可能となる。但し、高負荷域における出
力低下を防止しようとする場合には、高負荷域での吸排
気オーバーラツプ量に制限を加えることが望ましい。
尚、エンジン回転数が低いときに供給油圧が低いことに
鑑み、ピストン34の受圧面積を大きくするとか、油圧
蓄圧用アキュムレータを設けて低油圧のとき油圧をバッ
クアップするなどの対策を講じてもよい。或いは、小型
の電動オイルポンプを設け、オイルギヤラリからではな
くこの電動オイルポンプから圧力室40に所定の圧力の
油圧を供給するようにしてもよい。
鑑み、ピストン34の受圧面積を大きくするとか、油圧
蓄圧用アキュムレータを設けて低油圧のとき油圧をバッ
クアップするなどの対策を講じてもよい。或いは、小型
の電動オイルポンプを設け、オイルギヤラリからではな
くこの電動オイルポンプから圧力室40に所定の圧力の
油圧を供給するようにしてもよい。
尚、バルブタイミング変更機構としては、上記実施例の
位相切換式のものに限らず、プーリに対してカム軸を軸
方向に移動させることによりカム軸のカムを切換える形
式のものでもよい。
位相切換式のものに限らず、プーリに対してカム軸を軸
方向に移動させることによりカム軸のカムを切換える形
式のものでもよい。
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図はエンジン
とその吸排気制御装置の全体構成図、第2図はパルプタ
イミング変更機構の断面図、第3図は切換弁の断面図、
第4図はバルブタイミングの説明図、第5図はオーバー
ラツプ大小の領域の説明図、第6図は全開トルクの線図
、第7図は負荷一定の場合のNOx濃度及びI C濃度
の線図、第8図は回転数一定の場合のNOx濃度及びH
C濃度の線図、第9図はバルブタイミング切換制御のル
ーチンのフローチャート、第10図は第1 別実施例に
係るバルブタイミングの説明図、第11図は第1別実施
例に係るオーバーラツプ大中小の領域の説明図、第12
図は第2別実施例に係る第2図相当図、第13図は第2
別実施例に係るオーバーラツプ変化領域の説明図である
。 7・・吸気弁、 10・・排気弁、 12・・コン
トロールユニット、 22・・クランク角センサ、
30・・パルプタイミング変更機構、31・・切換ソレ
ノイド。 第5図 第11図 第13図 第 図 第 9 図 第10図 DC DC DC
とその吸排気制御装置の全体構成図、第2図はパルプタ
イミング変更機構の断面図、第3図は切換弁の断面図、
第4図はバルブタイミングの説明図、第5図はオーバー
ラツプ大小の領域の説明図、第6図は全開トルクの線図
、第7図は負荷一定の場合のNOx濃度及びI C濃度
の線図、第8図は回転数一定の場合のNOx濃度及びH
C濃度の線図、第9図はバルブタイミング切換制御のル
ーチンのフローチャート、第10図は第1 別実施例に
係るバルブタイミングの説明図、第11図は第1別実施
例に係るオーバーラツプ大中小の領域の説明図、第12
図は第2別実施例に係る第2図相当図、第13図は第2
別実施例に係るオーバーラツプ変化領域の説明図である
。 7・・吸気弁、 10・・排気弁、 12・・コン
トロールユニット、 22・・クランク角センサ、
30・・パルプタイミング変更機構、31・・切換ソレ
ノイド。 第5図 第11図 第13図 第 図 第 9 図 第10図 DC DC DC
Claims (2)
- (1)吸気弁と排気弁の少なくとも一方のバルブタイミ
ングを変更可能な可変バルブタイミング機構を備えたエ
ンジンにおいて、 エンジンの回転数と負荷とを検出する運転状態検出手段
と、 上記運転状態検出手段の出力を受け、少なくとも中速回
転域において中負荷状態のときの吸排気オーバーラップ
量を低負荷及び高負荷状態のときの吸排気オーバーラッ
プ量よりも大きくするように可変バルブタイミング機構
を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするエンジ
ンの吸排気制御装置。 - (2)吸気弁と排気弁の少なくとも一方のバルブタイミ
ングを変更可能な可変バルブタイミング機構を備えたエ
ンジンにおいて、 エンジンの回転数と負荷とを検出する運転状態検出手段
と、 上記運転状態検出手段の出力を受け、エンジン回転数が
高くなる程吸排気オーバーラップ量を大きくするように
可変バルブタイミング機構を制御する制御手段とを設け
たことを特徴とするエンジンの吸排気制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1327763A JP2741266B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | エンジンの吸排気制御装置 |
US07/628,905 US5133310A (en) | 1989-12-18 | 1990-12-18 | Intake and exhaust control apparatus for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1327763A JP2741266B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | エンジンの吸排気制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03189336A true JPH03189336A (ja) | 1991-08-19 |
JP2741266B2 JP2741266B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=18202716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1327763A Expired - Fee Related JP2741266B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | エンジンの吸排気制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5133310A (ja) |
JP (1) | JP2741266B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004031295A1 (de) * | 2004-06-29 | 2006-01-26 | Audi Ag | Verfahren zum Durchführen von Verstellvorgängen für Ventile bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Brennkammern sowie Brennkraftmaschine zur Durchführung des Vefahrens |
DE19681579B4 (de) * | 1995-09-27 | 2007-10-04 | Orbital Engine Co. Pty. Ltd., Balcatta | Ventil-Zeitsteuerung für Viertakt-Verbrennungsmaschinen |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04246249A (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-02 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の実圧縮比制御装置 |
JP3076390B2 (ja) * | 1991-03-26 | 2000-08-14 | マツダ株式会社 | エンジンのカムタイミング制御装置 |
JP2905612B2 (ja) * | 1991-03-28 | 1999-06-14 | マツダ株式会社 | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
JP3357385B2 (ja) * | 1991-08-27 | 2002-12-16 | マツダ株式会社 | 過給機付きエンジン |
JP3357384B2 (ja) * | 1991-08-27 | 2002-12-16 | マツダ株式会社 | 火花点火式往復動型エンジン |
US5224460A (en) * | 1992-02-07 | 1993-07-06 | Ford Motor Company | Method of operating an automotive type internal combustion engine |
JPH05296070A (ja) * | 1992-04-14 | 1993-11-09 | Mazda Motor Corp | 過給機付エンジンの制御装置 |
GB2268245A (en) * | 1992-06-20 | 1994-01-05 | Ford Motor Co | Phase change mechanism having latching means for arresting an inertial member |
JPH0777073A (ja) * | 1993-09-09 | 1995-03-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
JP2982581B2 (ja) * | 1993-10-14 | 1999-11-22 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置 |
DE19549572C2 (de) * | 1994-08-08 | 2003-01-23 | Unisia Jecs Corp | Ventilsteuereinrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Ventilsteuereinrichtung |
JP3227313B2 (ja) * | 1994-08-08 | 2001-11-12 | 株式会社ユニシアジェックス | 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置 |
US5467748A (en) * | 1995-03-16 | 1995-11-21 | Ford Motor Company | Internal combustion engine with intake port throttling and exhaust camshaft phase shifting for cylinder deactivation |
DE19526848B4 (de) * | 1995-07-22 | 2008-04-30 | Fev Motorentechnik Gmbh | Verfahren zur drosselfreien Laststeuerung einer Kolbenbrennkraftmaschine mit variablen ansteuerbaren Gaswechselventilen |
US5642703A (en) * | 1995-10-16 | 1997-07-01 | Ford Motor Company | Internal combustion engine with intake and exhaust camshaft phase shifting for cylinder deactivation |
DE19716916A1 (de) * | 1997-04-23 | 1998-10-29 | Porsche Ag | ULEV-Konzept für Hochleistungsmotoren |
JPH10331616A (ja) * | 1997-05-29 | 1998-12-15 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
JP4036401B2 (ja) * | 1998-03-27 | 2008-01-23 | ヤマハ発動機株式会社 | 可変バルブタイミング装置を備えた4サイクルエンジン |
US5950582A (en) * | 1998-06-08 | 1999-09-14 | Ford Global Technologies, Inc. | Internal combustion engine with variable camshaft timing and intake valve masking |
US5960755A (en) * | 1998-06-09 | 1999-10-05 | Ford Global Technologies, Inc. | Internal combustion engine with variable camshaft timing and variable duration exhaust event |
US5957096A (en) * | 1998-06-09 | 1999-09-28 | Ford Global Technologies, Inc. | Internal combustion engine with variable camshaft timing, charge motion control valve, and variable air/fuel ratio |
US6910450B2 (en) * | 2000-05-31 | 2005-06-28 | Yamaha Marine Kabushiki Kaisha | Variable valve timing structure for outboard motor engine |
JP2001342812A (ja) | 2000-05-31 | 2001-12-14 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用4サイクルエンジン |
US6672283B2 (en) | 2000-06-09 | 2004-01-06 | Yamaha Marine Kabushiki Kaisha | Four-cycle engine for marine drive |
JP2003003870A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用4サイクルエンジンのバルブタイミング制御装置 |
JP2003003898A (ja) | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用4サイクルエンジンの制御装置 |
JP2003013759A (ja) | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用4サイクルエンジンのバルブタイミング制御装置 |
JP2003013760A (ja) | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用4サイクルエンジンのバルブタイミング制御装置 |
JP2003013761A (ja) | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用4サイクルエンジンのバルブタイミング制御装置 |
JP2003020964A (ja) | 2001-07-04 | 2003-01-24 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用4サイクルエンジンのバルブタイミング制御装置 |
US6434938B1 (en) * | 2001-07-16 | 2002-08-20 | International Engine Intellectual Property Company, L.L.C. | Control strategy for turbocharged engine having variable valve actuation apparatus |
JP2003035179A (ja) | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用4サイクルエンジン |
JP2003035156A (ja) | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用4サイクルエンジン |
SE531208C8 (ja) * | 2004-03-31 | 2009-02-17 | ||
DE102008059840A1 (de) * | 2008-12-01 | 2010-06-02 | Andreas Stihl Ag & Co. Kg | Handgeführtes Arbeitsgerät und Verfahren zu dessen Herstellung |
JP5810862B2 (ja) * | 2011-11-18 | 2015-11-11 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP6011477B2 (ja) * | 2013-06-28 | 2016-10-19 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの制御装置 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3877222A (en) * | 1969-10-17 | 1975-04-15 | Daimler Benz Ag | Method for the operation of an internal combustion engine with afterburner chamber and installation for carrying out the method |
US4350129A (en) * | 1976-10-01 | 1982-09-21 | Nissan Motor Company, Limited | Spark-ignition internal combustion engine capable of preventing noxious gas emissions |
JPS58162708A (ja) * | 1982-03-24 | 1983-09-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
DE3247916A1 (de) * | 1982-12-24 | 1984-06-28 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur steuerung der ventile einer brennkraftmaschine ueber eine nockenwelle |
DE3401362C3 (de) * | 1983-02-04 | 1998-03-26 | Fev Motorentech Gmbh | Verfahren zur Steuerung von Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschinen |
DE3437330A1 (de) * | 1984-10-11 | 1986-04-24 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Luftverdichtende, selbstzuendende oder fremdgezuendete viertakt-brennkraftmaschine mit direkter kraftstoff-einspritzung, turboaufladung und lastabhaengiger innerer abgasrueckfuehrung |
US4716863A (en) * | 1985-11-15 | 1988-01-05 | Pruzan Daniel A | Internal combustion engine valve actuation system |
JPS62191636A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-22 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
US4771742A (en) * | 1986-02-19 | 1988-09-20 | Clemson University | Method for continuous camlobe phasing |
US4961406A (en) * | 1988-04-07 | 1990-10-09 | Investment Rarities Incorporated | Method and device for optimizing the air-fuel mixture burn rate of internal combustion engines during low speed, light and heavy load operating conditions |
JP2652879B2 (ja) * | 1988-08-01 | 1997-09-10 | 本田技研工業株式会社 | エンジンにおけるバルブタイミングの切換制御方法 |
US4860709A (en) * | 1988-09-20 | 1989-08-29 | Ford Motor Company | Engine induction system and method |
US4993370A (en) * | 1988-10-29 | 1991-02-19 | Mazda Motor Corporation | Valve driving mechanism for internal combustion engine |
JPH02181009A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-13 | Isuzu Motors Ltd | 電磁駆動バルブ制御装置 |
US4967701A (en) * | 1989-01-12 | 1990-11-06 | Nippondenso Co., Ltd. | Valve timing adjuster |
US5020487A (en) * | 1989-04-26 | 1991-06-04 | Volkswagen | Internal combustion engine with load-responsive valve control for combustion chamber scavenging |
US5031582A (en) * | 1989-04-26 | 1991-07-16 | Volkswagen Ag | Internal combustion engine providing scavenging with combustion chamber volume control |
US5003939A (en) * | 1990-02-26 | 1991-04-02 | King Brian T | Valve duration and lift variator for internal combustion engines |
US4974560A (en) * | 1990-03-21 | 1990-12-04 | King Brian T | Mechanism for varying valve duration in an internal combustion engine |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP1327763A patent/JP2741266B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-12-18 US US07/628,905 patent/US5133310A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19681579B4 (de) * | 1995-09-27 | 2007-10-04 | Orbital Engine Co. Pty. Ltd., Balcatta | Ventil-Zeitsteuerung für Viertakt-Verbrennungsmaschinen |
DE102004031295A1 (de) * | 2004-06-29 | 2006-01-26 | Audi Ag | Verfahren zum Durchführen von Verstellvorgängen für Ventile bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Brennkammern sowie Brennkraftmaschine zur Durchführung des Vefahrens |
DE102004031295B4 (de) * | 2004-06-29 | 2008-03-13 | Audi Ag | Verfahren zum Durchführen von Verstellvorgängen für Ventile bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Brennkammern sowie Brennkraftmaschine zur Durchführung des Vefahrens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2741266B2 (ja) | 1998-04-15 |
US5133310A (en) | 1992-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH03189336A (ja) | エンジンの吸排気制御装置 | |
KR101020495B1 (ko) | 기계 압축비 및 실제 압축 작용의 개시 시기 제어 방법 | |
KR101021449B1 (ko) | 불꽃 점화식 내연기관 | |
JP4450024B2 (ja) | 火花点火式内燃機関 | |
JPH086568B2 (ja) | エンジンの弁作動制御装置 | |
KR101032288B1 (ko) | 불꽃 점화식 내연기관 | |
US8205585B2 (en) | Variable valve gear for internal combustion engine | |
KR20100096021A (ko) | 가변 밸브 기어를 구비한 내연 기관 | |
KR20100096025A (ko) | 가변 밸브 기어를 구비한 내연 기관 | |
CA2434661C (en) | Valve operation controller | |
JPH0979056A (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 | |
WO2009060789A1 (ja) | 火花点火式内燃機関 | |
RU2439351C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием | |
JP2004100535A (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 | |
JPH1030413A (ja) | 内燃機関のバルブ特性制御装置 | |
JP4151268B2 (ja) | 電磁駆動弁を備えた内燃機関の停止制御装置 | |
JP2884854B2 (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 | |
JP2741267B2 (ja) | エンジンの吸排気制御装置 | |
JP2004360548A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JPH06346711A (ja) | 気筒数制御エンジン | |
JP4311813B2 (ja) | 火花点火式内燃機関の吸気系統制御装置 | |
JPH10238334A (ja) | 4サイクルエンジン | |
JPH08170550A (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 | |
JPH09158749A (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 | |
JP3711566B2 (ja) | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090130 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |