JPH04191448A - エンジンのスロットル制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はエンノンのスロットル制御装置、特にべ為的
なアクセルペダルの操作量と実際のスロットル開閉量と
のあいだの特性を任意に変化させうるものに関する。

（従来の技術） アクセルペダル操作量と実際のスロットル開度とのあい
だの特性を任意に変化させうるスロットル開閉装置が数
多く提案されている（特開平１−１０８１５６号公報参
照）。

こうした装置では、たとえば低速走行時や後退時にアク
セルペダル操作量に対するスロットル開度の比を小さ（
すると、エンノンの出力変化がなめらかとなるので、ゆ
っくりとした運転をすることができ、またスリップ検出
時のトラクシ３ンフントロール等を容易に実現すること
ができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような装置では、スリップや渋滞時等の
走行条件のみによってスロットル開度をｔ化させていた
ので、この装置をそのまま可変動弁装置を備える１Ｉｉ
ＩｆＩに適合させたのでは運転性が悪くなる。

たとえば、ｔ！ＩＩＪ４図で示したように、燃費重視の
第１カムと動力重視の第２．第３カムを備え、これらの
カムを切換可能に構成した可変動弁装置では、第２カム
から第１カムに切換えられると、トルクが減少するので
、同一のスロットル開度に保っでいたのでは、切換の前
後でトルク段差を生ずるのである６ そこで、この発明は、減速時のカム切換に際して吸気管
容積効果をも考慮してスロットル操作を行うことにより
、カム切換前のトルクをそのまま維持させて、運（性の
悪化防止をはかる装置を提供することを目的とする。

（ｆｆ１題を解決するための手段） この発明は、第１図で示すように、アクセルペダルの操
作量と関係なくスロットル開度を変えうるスロットル開
閉装置６１と、少なくともバルブ＋７７　）特性の異な
る２つのカムと、これらのカムを切換えうる機構とから
なる可変動弁装置ｉｉ’６２と、前記アクセルペダル操
作量αを検出するセンサ６３と、このセンサ検出値に基
づいて定まる運転条件に応じて、次に使用するカムポジ
ションを選択する手段６４と、現在使用中のカムポジシ
ョンを検出するセンサ６５と、この現在使用中のカムポ
ジションと前記次に使用するカムボノシ３ンとの比較に
より減速時のカム切換であるかどうかを判定する手段６
６と、スロットル開度Ｓ　ＴＶＯを検出するセンサ６７
と、現在使用中のカムにより前記減速時のカム切換であ
ると判定されたときのスロットル開度Ｓ　ＴＶＯで出力
されている実エンジントルクＴ　ＮＯＷを演算する手段
６８と、次に使用するカムに切換えた後に前記案エンジ
ントルクＴ　Ｎｏｗと同じトルクを出力させるために要
求される目標スロットル開度Ｓ　ＩＪＴＶＯを演算する
手段６９と、この目標スロットル開度Ｓ　＆１ＴＶＯと
前記スロットル開度検出値との差ΔＴＶＯ（＝　Ｓ　Ｉ
ＪＴＶＯ−Ｓ　ＴＶＯ）をスロットル操作量として計算
する手段７０と、吸入空電の応答の時定数τｒをエンノ
ン形状と前記目標スロットル開度５ｕＩＶＯに基づいて
演算する手段７１と−１この時定数τｒを用いカム切換
に先立って前記スロットル操作量ΔＴＶＯだけスロット
ル弁を開いたときに吸入空気が定常に達するまでの遅れ
時間ｔＱＣＹＬを演算する手段７２と、この演算後に前
記スロットル操作量ΔＴＶＯだけスロットル弁が開かれ
るように駆動信号を前記スロットル開閉装置６Ｊに出力
する手段７３と、このスロットル操作が行なおれても出
力トルクが一定となるように、このスロットル操作に合
わせて点火時期の遅角量ＲＴＤを演算する手段７４と、
この遅角量ＲＴＤだけ基本点火時期へ〇ＶＮを遅角させ
て点火時期＾ＤＶを決定する手段７５と、この決定され
た。点火時期の信号を受けて点火を行う装置７６と、前
記スロットル操作を行ってから前記遅れ時間ｔ＋ｑｃｙ
ｔが経過したかどうかを判定する手段７７と、遅れ時開
ｔＱｃＹＬが経過したとき次に使用するカムに切換えら
れるように前記可変動弁装置Ｉ６２に切換信号を出力す
る手段７８と、このカム切換と同時に前記点火時期遅角
量の計算を停止させる手段７９とを設けた。

（作用） たとえば可変動弁装置！ｆ６２では燃費重視カムと動力
重視カムとの２つのカムが備えられ、減速により動力重
視から燃費重視のカムへと切換えられる場合でみると、
演算手段６８．６９では、動力重視カムによれば、その
ときのスロットルＩｌｌ’５ｙｖｏにより出力される実
エンジントルクＴ　Ｎ０ＩＩが演算され、この実エンジ
ントルクＴｑｏｗからは、燃費重視カムに切換えた後に
このトルクＴ　ＮＯＷと同じトルクを出力させるために
要求される目標スロットル開度Ｓ　ｕｉｖｏが演算され
る。

したがりて、動力重視カムから燃費重視カムへの切換時
にＳ　ＭＴＶＯとＳ　ＴＶＯの差ΔＴＶＯだけスロット
ル開度を大きくすると、カム切換時のトルクの落ちこみ
がほぼ抑えられるのであるが、実際にはコレクタ容積が
あるためにシリングに吸入される空気に応答遅れが生ず
るあいだトルクが落ちこむ。

これに対しで、この発明ではカム切換に先立ってスロッ
トル弁が差ΔＴＶＯだけ大きく開かれ、かつそうしたス
ロットル操作が行なわれても、出力されるトルクが一定
となるように、直火時期が遅らされる。

一方、上記のスロットル操作を行う前に演算手段７２で
このスロットル操作を行ったとしたときに吸入空気力Ｃ
定常に達するまでの遅れ時開ｔＱｃＹＬが演算されてお
り、スロットル操作よりこの遅れ時間ｔＱｃＹＬが経過
したときにカムが燃費重視カムに切換えられ、かっこの
カム切換により１点火時期を遅らせることは不要となる
ので、カム切換に合わせて点火時期遅角量の演算が停止
される。

これにより、コレクタ容積効果に起因するわずかなトル
クの落ちこみも生じないようにされる。

この場合に、シリンダに吸入される空気の応答遅れは、
吸気系の物理モデルを用いると、適用されるエンジン形
状とス１７７）ル開度に応じてあらかじめ定まるので、
そのエンノン形状と目標スロットル開度Ｓ　ＩＪＴＶＯ
に基づいてその応、答遅れの時定数τ「が演算されると
、τ「は上記のスロットル操作が行なわれたときの吸入
空気の応答遅れを良く表わす。この結果、このτｆを用
いて上記の応答遅れ時間ｔＱｃＹＬが演算されると、こ
の遅れ時開ｔｑｃｙｔは寅際値に良く一致するものとな
り、カム切換に先立って、スロットル操作を行うととも
に、直火時期を遅角させておく期間を最低限のものとす
ることができる。

（実施例） 第２図と第３図で示した可変動弁装置はいわゆるエンド
ピボット式のもので、その構成自体はすでに提案されて
いる。

２１は燃費重視の第１カム、２２と２３は動力重視の第
２．第３カム、２４は吸気パルプ（または排気パルプ）
、２５はカム７才ロア部をローラ２６とし、このローラ
２６が第１カム２１と接する、いわゆるローラロッカー
アーム（後述するサブロッカーアーム：こ対してはメイ
ン口・２カーアームとなる）、２７は口・ンカーシャ７
トである。

メインロッカー７−ム２５には、シャフト３゜を介して
２つのサブロッカーアーム２８．２９が揺動自在に支持
され、一方のサブロッカーアーム２εには第２カム２２
が、他方のサブロッカーアーム２９には第３カム２３が
それぞれ摺接される。

ただし、サブロッカーアーム２９（２８についでも）は
パルプ２４と接する部位を持たず、＃１３図のように、
ロストモーシ１ンスプリング３１の弾性力によりカムか
ら離れないようにされている。

一方のサブロッカーアーム２８の揺動部位には円柱状の
ビン３２が、またメインロッカーアーム２５にもビン３
２と輪心を同じくしがっ同径のビン３４がそれぞれロッ
カーシ＋７Ｆ方向に摺動自在に設けられ、リターンスプ
リング３６により常時は第２図においで下方に付勢され
、図示状態にある。この状態では、一体に形成されたカ
ム２１〜２３が回転すると、第１カム２１にしたがって
メインロッカー７−ム２５が揺動し、吸気パルプ２４が
開閉される。

この状態からビン３４の収まる油圧室３８に油通路４０
を介して作動油が導かれると、カムのベースサークル域
でリターンスプリング３６に抗し２つのビン３４．３２
がともに第２図におり）で押し上げられ、サブロンカー
アーム２８がメインロッカーアーム２５に対してくし刺
し状態となる。このくし刺し状態では、メインとサブの
両口ツカ−アーム２８．２５が一体的に動作するので、
／＜／レブリ７ト特性は第２カム２２にしたがう。つま
り、バルブリフト特性が動力重視に切換えられ、発生す
るトルクが増やされる。ｗＪｓ図に各カム２１〜２３の
全開性能を示す。

他方のサブロッカーアーム２９につν１てもその構成は
一方のサブロッカーアーム２８と同様である。

なお、カム２１〜２３はそれぞれ部分負荷時、低速高負
荷時、高速高負荷時にお（・てそれぞれ要求されるバル
ブリフト特性を満足するように異なるプロフィールを持
ち（第４図参照）、共通のカムシャフトに一体に形成さ
れている。

上記油圧室３８．３９への油圧の切換は、第６図に示し
た２つのソレフイドバルプ４５．４６により行なわれる
。各ソレフイドバルブ４５，４６はいずれも常閉のタイ
プで、フントロールユニット５１からのＯＮ信号により
図示のように一方のソレフイドバルブ４５が開かれると
、＃Ｓ２カム２２を働かせるための油圧室３８へとオイ
ルポンプからの作動油が導かれ、また一方のバルブ４５
を閉じ他方のバルブ４６を開くことにより、年度は第３
カム２３を働かせるための油圧室３９に作動油が導かれ
る。

１６図において、マイクロコンピュータからなるフント
ロールユニット５１（こけ、エンノン回転数Ｎｅを検出
するセンサ（たとえばクランク角センサ）５２、アクセ
ルペダル操作量ａを検出するセンサ５３、スロットル開
度５ＴＶＯを検出するセンサ５４、カムポジションセン
サ５８からの信号が入力され、コントロールユニン）　
５１　’ｔ’１１．２ツのソレフイドバルブ４５．４６
にＯＮ、ＯＦＦ信号を出力することによりカム２１〜２
３の切換えを行うとともに、減速時のカム切換の際には
、カムの切換に先だってカム切換に応じた目標スロット
ル開度を求め、これをサーボ駆動回路５５に目標タイミ
ングで出力してスロットル操作を行う。

前記サーボ駆動回路５５は、スロットル開度センサ５４
により検出された実際のスロットル開度がＣＰＵから出
力される目標スロットル開度と一致するように両開度の
ｌｉ！差に応じてスロットル弁５７に連結されたサーボ
モータ５６を正逆転駆動する。

また、スロットルバルブ５７よりも上流位置に設けたエ
ア７０−メータ６０からの空気量信号もコントロールユ
ニット５１に入力され、コントロールユニット５１では
、このエア７０−メータ６０にて検出される吸入空気量
Ｑａとエンノン回転数Ｎｅから定まる基本点火時期＾Ｄ
ＶＮを、上記のスロットル操作に合わせて遅角させ、こ
の遅角された点火時期信号を点火装置５９に出力する。

さて、いまかりに第２カムから第１カムへと切換えられ
る場合で考えると、カムの切換によりバルブのタイミン
グとリフト量が変化し、吸入空気の質量流量が小さくな
って、その分出力トルクが減少するので、カム切換直後
の運転性を確保するためにも、カム切換の前後で出力ト
ルクを一定に保つ必要がある。

このようなトルク減が生じないようにするには、カム切
換、直でスロットル開度を、第１６図のように所定量Δ
ＴＶＯだけ大きくして吸入空気量を増やすことである。

しかしながら、カムの切換と同時にスロットル弁を開い
ても、コレクタ容積の存在によりスロットル弁下流の吸
入負圧が応答遅れをもって大きくなるため、これに対応
して図示のようにカム切換点よりいっとき出力トルクが
落ち込むのであって、運転性の悪化は残る。

こうしたフレフタ容積効果の影響を避けるため、第１７
図のように、スロットル開度をカム切換点より６前の時
、αであらかじめ大きくしておき、その時点よりカム切
換点までの出力トルクの増加分を、点火時期を遅角する
ことによりキャンセルすることで、出力トルクを一定に
しようとすることが考えられる。

しかしながら、こうした考えは、スロットル弁を開いて
吸入空気の流量が定常値に落ち着いた後に、カムの切換
を行うことを前提とするので、適用機種についての吸入
空気の応答がわからなければ、カム切換点よりも余裕を
もって十分前でスロットル弁を開き、吸入空気の流量が
確実に定常レベルに達しているようにしておかなければ
ならない。

そのため、不必要にスロットル弁を開いで出力を増大さ
せている期間があるとすれば、その闇で燃料の消費量が
増えて燃費が悪くなり、またトルクを一定に保つため、
点火時期を遅らせて出力トルクを抑えるのであるから、
その間は排気温度を余計に上昇させることになって、触
媒コンバータに悪影響を及ぼす。

こうした点より、スロットル弁を前もって開くタイミン
グよりカム切換タイミングまでの期間は必要最低限に定
めなければならないのであり、ここでは、この期間を適
用機種の吸気系の応答を表す物理モデルを用いて決定す
るのである。

詳細には、目標スロットル開度ｓ　ｖｉｖｏにおけるス
ロットル通過空気量Ｑｓと吸入行程での実際のシリング
吸入中％１Ｑｅｙｌとのあいだには、２ｙがフレフタ容
積を充填するための遅れを生じ、その関係は次式のよう
に一次遅れの関係で表されることが知られている。

Ｑ　ｃｙｌ（ｓ）／　Ｑ　５（ｓ）＝　１　／　（１＋
τｆ　・ｓ）−■ここで、τｆ［５ｅｃｌは空気の応答
遅れの時定数で、コレクタ穿積等の物理的条件を一定と
すれば、スロットル開度θ（”　Ｓ　＆１ｔｖｏ）とエ
ンジン回転数Ｎｅによって異なる値をとるが、その値は
次式によりエンジンの形状によってあらかじめ計算によ
り求めることができる。

ｒｆ＝（Ｖｅ／ＲＴａ）Ｘｉ／（Ｃ１Ｎｅ＋Ｃ２θ）・
・・■ Ｃ１＝　＋７　ＶＶ　Ｅ７　ａ／　（２Ｐ　ａ）　−■
ｃ２＝ｃ−ｇ　　　　　　　　・・・Φただし、■式な
いし０式においてＶｃはコレクタ穿積、Ｒはガス定数、
Ｔａは吸気温度、＋７ｖは充填効率、ｖＥはエンジン排
気量、Ｔａは空気密度、Ｐａは大気圧、Ｃはスロットル
弁の開度定数、ｇは吸ス管圧力により定まる定数である
。

サンプリング周期（演算周期）をｔｓｖｐ［５ｐｃｌと
して０式を離散時間系に変換すると、次の関係となる（
ただしｅｘをｅにｐ（×）で表記する）。

Ｑ　ｅｙｌ（ｚ）／　Ｑ　５（ｚ）＝ （１−ｅｘｐ（ｔｓＭｐ／τｆ）） ／　（ｚ　−ｅｘｐ（−ｔｓｕｐ／τ「））・・・００
式をＱｃｙｌについて！１ＩＩＦＪすると、加重平均の
計算式が得られる。

Ｑ　ｃｙｌＮＥｗ＝　Ｋ　ｆ・ＱｃｙｌｏＬｏ＋（Ｉ　
　Ｋｆ）Ｑｓ・・・■ ただし、０式においてＱｃｙｌＮＥｗとＱｅｙｌｏｔｏ
はサンプリング周期ｔ　ｓｕｐだけ離れた値（Ｑｃｙｌ
ｓＥｗのほうが新しく、ＱｅｙｌｏＬｏのほうが古い値
）である。

なお、スロットル通過空気ＩＱｓは次式で計算される。

Ｑｓ＝θ　・Ｃ−、・・・■ また、０式での加重係数Ｋｆは上記の時定数τ「をサン
プル値系に変換した値であるため、次式のように時定数
τｆと一定の関係を有する。

Ｋ　ｆ＝ｅｘｐ（−ｔｓｖｐ／　τｆ）−０以上により
、マイクロコンピュータに適用Ｗ１桟ごとの物理モデル
を持たせておけば、スロットル弁を所定量ΔＴＶＯだけ
開いて目−スロットル開度としたときの吸入空気の過渡
応答が分かるので、スロットル操作の後吸入空気の流量
が定常値に達するまでの遅れ時間（以下単に「遅れ時間
」という）を精度良く求めることができるのである。

こうした制御を行わせるため、第７図ないし第９図（第
７図がメインルーチン、第８図と第９図がサブルーチン
で、所定の時間（たとえば４−ｓｅｃ）ごとに実行され
る。）および第１０図（クランク角に同期して実行され
る。）の７０−チャートが作られている。

これらの７０−チャートを用いて、この例の作用を説明
すると、そのときの運転条件により、３つあるカムのう
ちいずれのカムを使うのかはマツプにしてあらかじめ定
めてあり、このマツプを第１１図に示す。

このマツプを参照するため、アクセルペダル操作置ａと
エンジン回転数Ｎｅを読みこみ（ステップ１）、これら
から定まる運転条件に対する最適なカムポンジョン（次
に使用するカムボッジョン）ＰＣＮＥＸＴを、第１１図
のマツプより求める（ステップ２）。

ステップ３では、現在使用中のカムボッジョン（カムボ
ジシタンセンサにて検出される）Ｐ　（Ｎｏｖと次に使
用するカムボッジョンＰ　ＣＮＥＸＴとの比較により、
減速時のカム切換であるかどうかみて、そうであればス
テップ９で遅れ時間ｔＱｃＹＬを演算する。

ここでは、第２カムがら第１カムへの切換であったとす
ると、第２カム（現在使用中のカム）によりそのときの
運転条件で出力されている実エンジントルクＴ　ＩＯＷ
を演算しくステップ４）、続いて、第１カムに切換えた
後にこのトルクＴ　Ｎ０ＩＩＩと同じトルクを出力させ
るために要求される目標スごットル開度Ｓ　ｙｒｖｏを
演算する（ステップ５）。

たとえば第１３図に示した第２カム用のマツプにしたが
い、現時１点のスロットル開度５ＴＶＯと回転数Ｎｅか
ら実エンジントルクＴＮｏｗヲ、また＃１１２図の第１
カム用のマツプにしたがい、実エンジントルクＴ　ｓｏ
ｗと回転数Ｎｅから目標スロットル操作Ｓ　ＩＪＴＶＯ
を求めるのである。なお、ＴＮＯｗについてはトルクを
直接検出しうる装置（たとえばトルクセンサ）を用いて
求めることもできる。

したがって、目標スロ７トル閏度ＳＭＴＶＯと実際のス
ロットル開度５ＴＶＯとの差△Ｔν０（＝　Ｓ　Ｍｒｖ
ｏ−８ＴＶＯ）だけスロットル弁を闇かなければならな
い（ステップ６）。

ただし、カムの切換タイミングに合わせてスロットル弁
を開くのではなく、カムの切換タイミングよりも遅れ時
開ｔＱｃＹＬだけ前にスロットル弁を操作する。その際
、スロットル操作を行う前にこの遅れ時開ｔｑｃｙＬを
演算する（ステップ９）。

なお、遅れ時開１ＱｃＹＬを求める際に必要となる加重
係数ＫＦは、時定数τｆと同様スロットル開度とエンノ
ン回転数によって異なる値をとるので、あらかじめ係数
Ｋｆのマツプを作成しておき、目標スロットル開度Ｓ　
ＭＴＶＯとエンジン回転数Ｎｅがらこのマツプを参照し
て求めておく（ステップ７）。

第８図１こおいて、ステップ２１では目標スロノ）ル開
度５ＩＪＴＶＯまでスロットル操作を行ったときのシリ
ンダ吸入空気量（シリングに吸入される空気量）Ｑ　ｃ
ｙｌの応答変化を、荷重係数Ｋｆと目標スロットル開度
Ｓ　ＩＪＴＶＯでのスロットル通過空気量ＱＳとを用い
て、０式により演算する。

ステップ２２でシリング吸入空気量Ｑｅｙｌの１制御周
期当たりの変化量Ｄｏ（”ＱｃｙｌＮＥｗ　　Ｑｃｙｌ
。

ＬＤ）を計算し、これが０となるまでカウンタ値ｔＱを
インクリメントすると（ステップ２３．２４）、０とな
ったときのカウンタ値ｔＱが遅れ時間ＬＱＣＹＬとして
求められる（ステップ２３．２６）。

第７図に戻り、こうして遅れ時間ＬＱＣＹＬが求まると
、この遅れ時間ｔｑｃｙＬが経過したときカムを切換え
るのであるが、実際には油圧経路の応答等で決まるカム
の切換時間ｔ　ＣＡＩＪがあるので、これも考慮しなけ
ればならない。

また、多気筒エンジンでは、との気筒から切換えるのか
を考慮しなければならず、ここでは現時点よりｊＱＣＹ
Ｌ十ｔｃａｕ後のタイミングに一致しあるいは一番近い
気筒を最初のカム切換気筒として選択する（ステップ１
０）。

この切換気筒のカム切換時間Ｔ　ＣＡ＆Ｊを考慮して、
現時点で目標スロットル開度Ｓ　ＭＴＶＯをサーボ駆動
回路へ出力するタイミングにあるがどうかをみて（ステ
ップ１１）、そのタイミングになければ待機し、そのタ
イミングに一致した時点で所定量ΔＴＶＯだけスロット
ル弁が開かれるように目標スロットル開度ＳＭＴＶＯを
出力するとともに、点火時期の遅角量＾ＤｖＲを演算す
るくステップ］　２，１３）。

遅角量＾ＤｖＲの演算については、第９図のように、カ
ム切換に先立つスロットル操作により一次遅れで応答す
るシリンダ吸入空気量ＱｅｙｌＮＥｗをまず求める（ス
テップ３３）。これは、第１７図の実線で示した、スロ
ットル操作により発生する過渡時のトルクＴにが、シリ
ング吸入空気量ＱｃｙｈＥｗの変化に対応するからであ
る。たとえば、第１４図に示した過渡時トルクＴにのマ
ツプをあらかじめ作成しておけば、そのときのシリンダ
吸入空気量Ｑｃｙｌ（＝　Ｑ　ｅｙｌＮＥｗ）とエンノ
ン回軟数Ｎｅから求めることができる（ステップ３４）
。

したがって、この過渡時トルクＴにからスロットル操作
前の定ｆ時トルクＴｃ（つまりＴ　Ｎｏｗ）を差し引い
た値が、スロットル操作によるトルク増加分子りである
（ステップ３５）。

このトルク増加分子りからは第１５図のマツプを参照し
て点火時期の遅角量ＲＴＤを求め、これを＾ＤＶＲとし
て格納する（ステップ３６．３７）。ＲＴＤと＾ＩＩＶ
Ｒを別にしているのは、第９図と後述する第１０図の演
算周期が異なることを考慮したものである。

こうして求められた遅角量＾ＤｖＲを、第１０図のよう
に、基本点火時期＾ＤｖＮから差し引くことによって、
点火時期を遅角する（ステップ４３）。

なお、基本点火時期＾ＤｖＮは、エンジン負荷相当量と
しての基本噴射パルス幅Ｔ　ｐ（”　Ｋ−Ｑ　ａ／　Ｎ
　ｅ。

ただしＱａはエア７０−メータにて検出されるスロット
ル弁上流の吸入空気量、Ｋは定数）とエンジン回転数Ｎ
ｅに応じてあらかじめ定められており（ステップ４２）
、ここで述べた減速時のカム切換以外の運転条件に対し
て最適値を与えるものである。

一方、第９図において、スロットル操作を行っ　′だタ
イミングよりタイマをリセットし、そのタイマ値ＴＩＭ
Ｅが遅れ時間ｔＱｃＹＬと一致した時点で、最初の切換
気筒から順次第１カムへとカムを切換えてゆき、かつそ
れまで行っていた点火時期の遅角をやめる（ステップ３
１．３９〜４１）。

つまり、第２カムから第１カムへの切換時には、第１７
図で示したように、カム切換に先だってスロットル弁を
開き、かつそれでもトルクは一定に保たれるように遅れ
時間ｔＱｃＹＬのあいだ点火時期を遅角させ、その後シ
リング吸入空気の流量が定常値に達したタイミングに合
わせてカムを切換えるとともに、それまでの点火時期の
遅角制御をやめるのである。これにより、コレクタ容積
効果の影響を受けることがなくなって、トルクは一点鎖
線のようにスロットル操作からカム切換にわたって一定
に保たれ、減速時の運転性を確保することができる。

この場合に、遅れ時間ｔｑｃｙＬは、エンジン形状から
定まる物理モデルに基づいているので、その遅れ時間ｔ
ＱｃＹＬを精度良く求めることができる。

この結果、カム切換に先立ってスロットル弁を多口に開
いている時間を不必要に長引かせることがなく、したが
ってカムを切換えるまでの燃料消費量を最小限にするこ
とができる。また、点火時期を遅らせる時間も最小限と
することができるため、触媒コンバータを無用な高温の
徘×にさらすることがない。

実施例では、第２カムから第１カムへの切換時で説明し
たが、第３カムから第２カムへの切換時についても同様
である。

なお、第１図との関係では、ステップ２が次カムポジシ
ョン選択手段６４、ステップ３が減速時のカム切換判定
手段６６、ステップ４が出力トルク演算子段６８、ステ
ップ５が目標スロットル開度演算手段６９、ステップ６
がスロットル操作量計算手段７０、ステップ７が時定数
演算手段７１、ステップ８，９と第８図が遅れ時闇演算
手Ｆｉ７２、ステップ１２が駆動信号出力手段７３、ス
テップ１３と第９図のステ７プ３２〜３８が、直火時期
遅角量演算手段７４、ステップ３１が判定手段７７、ス
テップ３９が切換信号８力手段７８、ステップ４１が遅
角停止手段７９、第１０図のステップ４３が点火時期決
定手段７５の機能を果たしている。

（発明の効果） この発明では、減速時のカムの切換に際して、カムを切
換えるのに先立ってスロットル弁を開くとともに、この
開くタイミングに合わせて点火時期を遅角しておき、適
用機種の吸ス果物理モデルにより演算される吸入空気の
変化が定常に達したタイミングでカムを切換える構成と
したため、カムを切換える前にスロットル弁を開いてお
く時間と点火時期をリタードする時間とを最低限にとど
めて、燃料消費量を減らし、かつｉＩＰ気触媒への影響
も抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図は一実施例
の可変動弁装置の工面図、第３図は第２図のＸ−Ｘ線断
面図、第４図と第５図はこの装置のバルブリフトと全問
トルクの各特性図、第６図は前記実施例の制御システム
図、第７図ないし第１０図はこの実施例の制御動作を説
明するための流れ図、第１１図ないし第１５図はそれぞ
れカムボッジョン、出力トルク、過渡時トルク、点火時
期遅角量のマツプ特性図、第１６図と第１７図は同じく
減速時のカム切換の際の作用を説明するための波形図で
ある。 ２１・・・第１カム、２２・・・第２カム、２３・・・
第３カム、２５・・・メインロッカーアーム、２８．２
９・・・サブロッカーアーム、３２〜３５・・・ビン、
３８゜３９・・・油圧室、４５．４６・・・ソレノイド
パルプ、５１・・・コントロールユニット、５２・・・
クランク角センサ（エンジン回転数センサ）、５３・・
・アクセルペダル操作量センサ、５４・・・スロットル
開度センサ、５５・・・サーボ駆動回路、５６・・・サ
ーボモータ、５７・・・スロットル弁、５８・・・カム
ボノシ３ンセンサ、５９・・・点火装置、６０・・・エ
ア７０−メータ、６１・・・スロットル開閉装置、６２
・・−可変動弁装置、６３−・・アクセルペダル操作量
センサ、６４・・・次カムボノシタン選択手段、６５・
・・カムボジシ３ンセンサ、６６・・・減速時カム切換
判定手段、６７・・・スロットル開度センサ、６８・・
・８力トルク演算手段、６９・・・目標スロットル開度
演算手段、７０・・・スロットル操作量計算手段、７１
・・・時定数演算手段、７２・・・遅れ時間演算手段、
７３・・・駆動信号出力手段、７４・・・点火時期遅角
量演算手段、７５・・・点火時期決定手段、７６・・・
点火装置、７７・・・判定手段、７８・・・切換信号出
力手段、７９・・・遅角停止手段。 特許出Ｉ１．Ａ、　　　　　　日産自動車株式会社代理
人　　弁理士　　後　藤　政　喜　　で′、：＝ 代理人　　弁理士　　松　１）嘉　夫煤怜−忰−一 一！ 一−−−７ 第６図 第４図 第５図 工〉シン日軟数ｒｐｍ 第１０図 １１１１図 カムポジションマノブ エンジン回転数　Ｎｅ 第１２図 Ｎａ［ｒｐｍ］ 第１３図 険［ｒｌ）ｍｌ エンジン回ｋｉ！”ｅ　　　　　　　　　遅角１１ＲＴ
Ｄ　　（ＤＥＣ）；６；ｔ６図 第１７図　　　カム切換点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクセルペダルの操作量と関係なくスロットル開度を変
   えうるスロットル開閉装置と、少なくともバルブリフト
   特性の異なる２つのカムと、これらのカムを切換えうる
   機構とからなる可変動弁装置と、前記アクセルペダル操
   作量を検出するセンサと、このセンサ検出値に基づいて
   定まる運転条件に応じて、次に使用するカムポジション
   を選択する手段と、現在使用中のカムポジションを検出
   するセンサと、この現在使用中のカムポジションと前記
   次に使用するカムポジションとの比較により減速時のカ
   ム切換であるかどうかを判定する手段と、スロットル開
   度を検出するセンサと、現在使用中のカムにより前記減
   速時のカム切換であると判定されたときのスロットル開
   度で出力されている実エンジントルクを演算する手段と
   、次に使用するカムに切換えた後に前記実エンジントル
   クと同じトルクを出力させるために要求される目標スロ
   ットル開度を演算する手段と、この目標スロットル開度
   と前記スロットル開度検出値との差をスロットル操作量
   として計算する手段と、吸入空気の応答の時定数をエン
   ジン形状と前記目標スロットル開度に基づいて演算する
   手段と、この時定数を用いカム切換に先立って前記スロ
   ットル操作量だけスロットル弁を開いたときに吸入空気
   が定常に達するまでの遅れ時間を演算する手段と、この
   演算後に前記スロットル操作量だけスロットル弁が開か
   れるように駆動信号を前記スロットル開閉装置に出力す
   る手段と、このスロットル操作が行なわれても出力トル
   クが一定となるように、このスロットル操作に合わせて
   点火時期の遅角量を演算する手段と、この遅角量だけ基
   本点火時期を遅角させて点火時期を決定する手段と、こ
   の決定された点火時期の信号を受けて点火を行う装置と
   、前記スロットル操作を行ってから前記遅れ時間が経過
   したかどうかを判定する手段と、遅れ時間が経過したと
   き次に使用するカムに切換えられるように前記可変動弁
   装置に切換信号を出力する手段と、このカム切換と同時
   に前記点火時期遅角量の計算を停止させる手段とを設け
   たことを特徴とするエンジンのスロットル制御装置。