JPH0535255B2 - - Google Patents
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- JPH0535255B2 JPH0535255B2 JP57174380A JP17438082A JPH0535255B2 JP H0535255 B2 JPH0535255 B2 JP H0535255B2 JP 57174380 A JP57174380 A JP 57174380A JP 17438082 A JP17438082 A JP 17438082A JP H0535255 B2 JPH0535255 B2 JP H0535255B2
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- timing
- engine
- valve
- speed
- throttle opening
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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
- F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
- F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
-
- 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
- F01L1/348—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 by means acting on timing belts or chains
-
- 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-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
本発明は、バルブタイミング可変式内燃機関の
切替タイミング制御方法に係り、特に、エンジン
運転状態に応じてバルブの開閉タイミングを変化
させるためのバルブタイミング変化機構を備えた
バルブタイミング可変式内燃機関の切替タイミン
グ制御方法に関する。
切替タイミング制御方法に係り、特に、エンジン
運転状態に応じてバルブの開閉タイミングを変化
させるためのバルブタイミング変化機構を備えた
バルブタイミング可変式内燃機関の切替タイミン
グ制御方法に関する。
一般に、内燃機関、例えば自動車用エンジンの
最適なバルブ開閉タイミングは、エンジン運転状
態に応じて変化し、例えば低速回転、中・高負荷
時は、高いトルクが発生されるよう、いわゆる低
速型のバルブタイミングを用いることが望まし
く、一方、高速回転時には、高い出力が得られる
よう、負荷に拘らず、いわゆる高速型のバルブタ
イミングを用いることが望ましく、又、低速回
転、低負荷時、特にアイドル時は、安定性を高め
るため、バルブオーバーラツプの小さなバルブタ
イミングを用いることが望ましい。
最適なバルブ開閉タイミングは、エンジン運転状
態に応じて変化し、例えば低速回転、中・高負荷
時は、高いトルクが発生されるよう、いわゆる低
速型のバルブタイミングを用いることが望まし
く、一方、高速回転時には、高い出力が得られる
よう、負荷に拘らず、いわゆる高速型のバルブタ
イミングを用いることが望ましく、又、低速回
転、低負荷時、特にアイドル時は、安定性を高め
るため、バルブオーバーラツプの小さなバルブタ
イミングを用いることが望ましい。
しかしながら従来は、各エンジン毎にバルブタ
イミングが固定されており、エンジン運転中に変
更することは不可能であつたため、低速回転、
中・高負荷時の性能、或いは、高速回転時やアイ
ドル時の性能のいずれか一方、或いは、両方を、
多少なりとも犠牲にして、バルブタイミングが設
定されており、エンジンの性能が最大限に発揮さ
れているとは言えなかつた。 このような欠点を解消するべく、例えば、例え
ば特開昭52−37616のように、バルブを駆動して
いるカム軸の位相を変更可能とすることにより、
エンジン運転状態に応じてバルブの開閉タイミン
グを、断続的に、或いは、連続的に変化させるバ
ルブタイミング変化機構を設けることが考えられ
るが、エンジン運転中にバルブタイミングを切替
えるタイミングを最適に設定することが難しく、
例えば、機関の加速運転時と減速運転時で同一の
切替タイミングを用いたのでは、バルブタイミン
グが頻繁に替わりすぎ、エンジンの耐久性に問題
が生じる恐れがあつた。 又、特開昭55−87811のように、単に現在のス
ロツトル開度を見るだけでは、機関の運転状況の
変化に対応し切れない場合があつた。 本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、再加速性と低速時の燃費向上を両立
させることができるバルブタイミング可変式内燃
機関の切替タイミング制御方法を提供することを
目的とする。
イミングが固定されており、エンジン運転中に変
更することは不可能であつたため、低速回転、
中・高負荷時の性能、或いは、高速回転時やアイ
ドル時の性能のいずれか一方、或いは、両方を、
多少なりとも犠牲にして、バルブタイミングが設
定されており、エンジンの性能が最大限に発揮さ
れているとは言えなかつた。 このような欠点を解消するべく、例えば、例え
ば特開昭52−37616のように、バルブを駆動して
いるカム軸の位相を変更可能とすることにより、
エンジン運転状態に応じてバルブの開閉タイミン
グを、断続的に、或いは、連続的に変化させるバ
ルブタイミング変化機構を設けることが考えられ
るが、エンジン運転中にバルブタイミングを切替
えるタイミングを最適に設定することが難しく、
例えば、機関の加速運転時と減速運転時で同一の
切替タイミングを用いたのでは、バルブタイミン
グが頻繁に替わりすぎ、エンジンの耐久性に問題
が生じる恐れがあつた。 又、特開昭55−87811のように、単に現在のス
ロツトル開度を見るだけでは、機関の運転状況の
変化に対応し切れない場合があつた。 本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、再加速性と低速時の燃費向上を両立
させることができるバルブタイミング可変式内燃
機関の切替タイミング制御方法を提供することを
目的とする。
本発明は、エンジン運転状態に応じてバルブの
開閉タイミングを変化させるためのバルブタイミ
ング変化機構を備え、所定のスロツトル開度以上
で、且つ所定のエンジン回転速度以下の領域にお
いて低速型バルブタイミングを選択し、上記以外
の領域において高速型バルブタイミングを選択す
るようにしたバルブタイミング可変式内燃機関の
切替タイミング制御方法において、バルブ開閉タ
イミングの切替えを、エンジン回転速度と現在の
スロツトル開度及びその変化速度から求められる
予想スロツトル開度とに応じて行うと共に、加速
運転時と減速運転時で、バルブ開閉タイミングの
切替タイミングを決定するスロツトル開度を異な
らしめることにより、前記目的を達成したもので
ある。
開閉タイミングを変化させるためのバルブタイミ
ング変化機構を備え、所定のスロツトル開度以上
で、且つ所定のエンジン回転速度以下の領域にお
いて低速型バルブタイミングを選択し、上記以外
の領域において高速型バルブタイミングを選択す
るようにしたバルブタイミング可変式内燃機関の
切替タイミング制御方法において、バルブ開閉タ
イミングの切替えを、エンジン回転速度と現在の
スロツトル開度及びその変化速度から求められる
予想スロツトル開度とに応じて行うと共に、加速
運転時と減速運転時で、バルブ開閉タイミングの
切替タイミングを決定するスロツトル開度を異な
らしめることにより、前記目的を達成したもので
ある。
特開昭55−87811のように、単に現在のスロツ
トル開度を見るだけでは、機関の運転状況の変化
に対応し切れない場合がある。そこで本発明で
は、現在のスロツトル開度だけでなく、その変化
速度に応じて求められる予想スロツトル開度も見
るようにし、機関の運転状況の変化に即応してバ
ルブタイミングを切替えることができるようにし
ている。 なお、回転数にヒステリシスを導入して、切替
え時のハンチングを防止することも考えられる
が、スロツトル開度を見ないと、例えば、再加速
時など、一度、エンジン回転が上昇し、高速型バ
ルブタイミングに切替わつた後に再度加速しよう
としても、一度、相当のエンジン回転数の低下が
ないと低速型に切替わらないため、著しく再加速
性が悪化する。しかしながら、この再加速性を重
視すると、早期に低速型に切替わる設定となるた
め、低速時の燃費が悪化してしまい、逆に燃費を
重視すると、再加速性が悪化してしまう。そこ
で、本発明では、加速時と減速時とで、切替えタ
イミングを決定するスロツトル開度を異ならせる
ことで、再加速性と低速時の燃費向上を両立させ
ている。
トル開度を見るだけでは、機関の運転状況の変化
に対応し切れない場合がある。そこで本発明で
は、現在のスロツトル開度だけでなく、その変化
速度に応じて求められる予想スロツトル開度も見
るようにし、機関の運転状況の変化に即応してバ
ルブタイミングを切替えることができるようにし
ている。 なお、回転数にヒステリシスを導入して、切替
え時のハンチングを防止することも考えられる
が、スロツトル開度を見ないと、例えば、再加速
時など、一度、エンジン回転が上昇し、高速型バ
ルブタイミングに切替わつた後に再度加速しよう
としても、一度、相当のエンジン回転数の低下が
ないと低速型に切替わらないため、著しく再加速
性が悪化する。しかしながら、この再加速性を重
視すると、早期に低速型に切替わる設定となるた
め、低速時の燃費が悪化してしまい、逆に燃費を
重視すると、再加速性が悪化してしまう。そこ
で、本発明では、加速時と減速時とで、切替えタ
イミングを決定するスロツトル開度を異ならせる
ことで、再加速性と低速時の燃費向上を両立させ
ている。
以下図面を参照して、本発明に係るバルブタイ
ミング可変式内燃機関の切替タイミング制御方法
が採用された、バルブタイミング可変式電子制御
エンジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第１図に示す如く、エアクリーナ
１２により取り入れられた吸入空気の流量を検出
するためのエアフローメータ１４と、スロツトル
ボデイ１６に配設され、運転席に配設されたアク
セルペダル１８と連動して開閉するようにされ
た、吸入空気の流量を制御するためのスロツトル
バルブ２０と、該スロツトルバルブ２０の開度を
検出するための、スロツトル全閉時にオンとなる
アイドルスイツチを含むスロツトルセンサ２２
と、吸気干渉を防止するためのサージタンク２４
と、吸気マニホルド２５に配設された、エンジン
１０の各吸気ポートに向けて燃料を噴射するため
のインジエクタ２６と、エンジン回転と同期して
開閉される吸気バルブ２７及び排気バルブ２８
と、排気マニホルド２９に配設された、排気ガス
中の酸素濃度から排気空燃比のリツチーリーン状
態を検知するための酸素濃度センサ（O2センサ
と称する）３０と、エンジン１０のクランク軸の
回転と連動して回転するテストリビユータ軸３２
ａを有するデストリビユータ３２と、該デストリ
ビユータ３２に内蔵された、前記デストリビユー
タ軸３２ａの回転に応じて回転角信号を出力する
回転角センサ３４と、エンジン１０のシリンダブ
ロツク１０ａに配設された、エンジン冷却水温を
検知するための水温センサ３６と、変速機３８の
出力軸の回転速度からエンジン１０が搭載された
車両の走行速度を検出するための車速センサ４０
と、エンジン１０のクランク軸の回転と連動して
前記吸気バルブ２７を開閉するための吸気カム軸
４２と、同じくエンジン１０のクランク軸の回転
と連動して前記排気バルブ２８を開閉するための
排気カム軸４４と、エンジン１０のクランク軸の
一端に固着されたクランクプーリ（図示省略）、
前記吸気カム軸４２の一端に固着された吸気カム
軸プーリ４６及び前記排気カム軸４４の一端に固
着された排気カム軸プーリ４８に巻きかけられ、
クランク軸の回転と連動して前記吸気カム軸４２
及び排気カム軸４４を回転駆動するためのタイミ
ングベルト５０と、該タイミングベルト５０の張
り具合を変えるための、２個のアイドラプーリ５
４が回動自在に支持され、前記吸気カム軸４２を
中心に回動自在とされたアイドラアーム５２と、
リンク５６及び偏心カム５８を介して前記アイド
ラアーム５２を、吸気カム軸４２を中心として回
動させることにより、排気カム軸４４のクランク
軸に対する位相を変えることなく、吸気カム軸４
２のクランク軸に対する位相を任意に変化させ、
吸気バルブタイミングを変化させるためのモータ
６０と、前記吸気カム軸４２の変位量を検知する
ためのカム軸センサ６４と、バツテリ６５と、エ
ンジン回転速度、スロツトルバルブ２０の開度、
エンジン負荷、変速機３８のシフト位置等に応じ
て、最適な吸気バルブタイミングになるよう前記
モータ６０を駆動すると共に、吸入空気量とエン
ジン回転速度に応じて、エンジン１行程当りの基
本噴射時間を算出し、これをエンジン冷却水温等
に応じて補正し、更に、空燃比フイードバツク条
件成立時は、前記O2センサ３０出力から検知さ
れる排気空燃比のリツチーリーン状態に応じて空
燃比フイードバツク制御信号を作成し、該空燃比
フイードバツク制御信号により前記基本噴射時間
を補正して実行噴射時間を決定し、前記インジエ
クタ２６に開弁時間信号を出力するエンジン制御
装置６６とを備えた自動車用の２頭上カム軸型バ
ルブタイミング可変式電子制御エンジン１０にお
いて、前記エンジン制御装置６６内で、所定のス
ロツトル開度以上で、且つ所定のエンジン回転速
度以下の領域において低速型バルブタイミングを
選択し、上記以外の領域において高速型バルブタ
イミングを選択すると共に、バルブ開閉タイミン
グの切替えを、エンジン回転速度と現在のスロツ
トル開度及びその変化速度から求められる予測ス
ロツトル開度とに応じて行い、更に、加速運転時
と減速運転時で、バルブ開閉タイミングの切替タ
イミングを決定するスロツトル開度を異ならしめ
るようにしたものである。 前記エンジン制御装置６６は、第２図に詳細に
示す如く、各種演算処理を行うための、例えばマ
イクロプロセツサからなる中央処理装置（CPU
と称する）７０と、前記エアフローメータ１４出
力、前記スロツトルセンサ２２出力、前記O2セ
ンサ３０出力、前記水温センサ３６出力、前記カ
ム軸センサ６４出力、前記バツテリ６５の出力電
圧等のアナログ信号を順次デジタル信号に変換し
て取り込むためのマルチプレクサ機能を備えたア
ナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器と称す
る）７２と、前記スロツトルセンサ２２のアイド
ルスイツチ出力、前記回転角センサ３４出力、前
記車速センサ４０出力等を取り込むための、バツ
フア機能を備えたデジタル入力ポート７４と、制
御プログラムや各種データ等を記憶するためのリ
ードオンリーメモリ（ROMと称する）７６と、
CPU７０における演算データ等を一時的に記憶
するためのランダムアクセスメモリ（RAMと称
する）７８と、機関停止時にも補助電源から給電
されて記憶を保持できるバツクアツプ用のRAM
８０と、前記CPU７０における演算結果に応じ
て、前記インジエクタ２６、モータ６０等に制御
信号を出力するための出力ポート８２と、前記各
構成機器間を接続するコモンパス８４とから構成
されている。 以下、実施例の作用を説明する。 CPU７０は、そのメイン処理ルーチンの途中
でエンジン回転速度Ｎを表わす最新のデータをデ
ジタル入力ポート７４から取り込み、RAM７８
に格納する。又、Ａ／Ｄ変換器７２からのＡ／Ｄ
変換完了割込みにより、エンジンの吸入空気量Ｑ
を表わす最新のデータ、O2センサ３０の出力電
圧に対応した値を有する最新のデータ、及び、エ
ンジン冷却水温を表わす最新のデータを取込み、
RAM７８に格納する。 CPU７０は、次いで、所定クランク角度位置
で生じる割込み要求信号に応じて、第３図に示す
ような処理ルーチンを実行し、燃料噴射パルス幅
τの算出を行う。この種の処理ルーチンは周知で
あるが、その内容について簡単に説明する。即
ち、CPU７０は、まず、ステツプ101において、
RAM７８より吸入空気量Ｑ及びエンジン回転速
度Ｎのデータを取り込み、ステツプ102で、次式
を用いて基本噴射パルス幅τ0を算出する。 τ0←Ｋ・Ｑ／Ｎ ……(1) ここでＫは定数である。 次いで、ステツプ103に進み、前記基本噴射パ
ルス幅τ0、フイードバツク補正係数CFB、冷却水
温等に応じて定まるその他の補正係数C0及びイ
ンジエクタ２６の無効噴射時間に相当する値τVを
用いて、次式により最終的な実行噴射パルス幅τ
を算出する。 τ←τ0・CFB・C0＋τV ……(2) 次いで、ステツプ104に進み、算出した実行噴
射パルス幅τに相当するデータを出力ポート８２
のレジスタにセツトして、このルーチンを終了す
る。 又、本発明によるバルブ開閉タイミングの切替
えは、第４図に示すような切替タイミング制御ル
ーチンに従つて実行される。即ち、まずステツプ
201で、前記スロツトルセンサ２２の出力に応じ
て、現在のスロツトル開度VTAiを検出する。次
いでステツプ202に進み、次式に示す如く、現在
のスロツトル開度VTAiと前回のスロツトル開度
VTAi-1の差を求めることにより、スロツトル開
度の変化量△VTAを算出する。 △VTA＝VTAi−VTAi-1 ……(3) 次いで、ステツプ203に進み、スロツトル開度
の変化量△VTAが正であるか否かを判定する。
判定結果が正である場合、即ち、加速運転時であ
る場合には、ステツプ204に進み、現在のスロツ
トル開度VTAiに前記スロツトル開度の変化量△
VTAを加えることによつて求められる予想スロ
ツトル開度（VTAi＋△VTA）が、第１の所定
値γを越えたか否かを判定する。判定結果が正で
ある場合には、ステツプ205に進み、低速型のバ
ルブタイミングを選択するためのフラグfcγTA
をセツトする。一方、前出ステツプ204における
判定結果が否である場合には、ステツプ206に進
み、前記フラグfcγTAをリセツトする。 又、前出ステツプ203における判定結果が否で
ある場合、即ち、減速運転時と判断される時に
は、ステツプ207に進み、現在のスロツトル開度
VTAiに前記スロツトル開度の変化量△VTAを
加えることによつて求められる予想スロツトル開
度（VTAi＋△VTA）が、前記第１の所定値γ
より小さな第２の所定値δ未満であるか否かを判
定する。判定結果が正である場合には、ステツプ
208に進み、高速型のバルブタイミングを選択す
るためのフラグfcδTAをセツトする。一方、前
出ステツプ207における判定結果が否である場合
には、ステツプ209に進み、前記フラグfcδTAを
リセツトする。 ステツプ208、206、208或いは209終了後、ステ
ツプ210に進み、前記回転角センサ３４の出力か
ら求められるエンジン回転速度Ｎが、所定値αを
越えているか否かを判定する。判定結果が否であ
る場合には、ステツプ211に進み、低速型のバル
ブタイミングが使用されている時にセツトされる
フラグfCLOWがセツトされているか否かを判定
する。判定結果が正である場合、即ち、現在低速
型のバルブタイミングが使用されている時には、
ステツプ212に進み、低速型のバルブタイミング
を選択するための前記フラグfcγTAがセツトさ
れているか否かを判定する。一方、前出ステツプ
211における判定結果が否である場合、即ち、現
在高速型のバルブタイミングが使用されている時
には、ステツプ213に進み、高速型のバルブタイ
ミングを選択するための前記フラグfcδTAがセ
ツトされているか否かを判定する。 前出ステツプ212における判定結果が正である
か、又は、前出ステツプ213における判定結果が
否である場合には、ステツプ214に進み、低速型
のバルブタイミングを使用するためのフラグ
fcLOWをセツトすると共に、ステツプ215で、低
速型のバルブタイミングに適した出力を前記モー
タ６０に出力して、このルーチンを終了する。 一方、前出ステツプ210或いは213における判定
結果が正であるか、又は、前出ステツプ212にお
ける判定結果が否である場合には、ステツプ216
に進み、低速型のバルブタイミングを使用するた
めのフラグfcLOWをリセツトすると共に、ステ
ツプ217で、高速型のバルブタイミングに適した
出力を前記モータ６０に出力して、このルーチン
を終了する。 本実施例における、エンジン回転速度及びスロ
ツトル開度と、高速型バルブタイミング、低速型
バルブタイミングの使用領域の関係の例を第５図
に示す。第５図における右斜線領域Ａが、加速運
転時の高速型バルブタイミング使用領域であり、
左斜線領域Ｂが、減速運転時の高速型バルブタイ
ミング使用領域である。 このようにして、大きなトルクが要求される加
速運転時は、早めに低速型バルブタイミングに切
替えることができ、又、大きなトルクが要求され
ない減速運転時は、早めに高速型バルブタイミン
グに切替えることができる。又、バルブタイミン
グの切替えが、過度に行われることもない。 尚、前記実施例においては、本発明が２頭上カ
ム軸型エンジンに適用され、アイドラアーム５４
の回転角を変化させることにより、タイミングベ
ルト５０の張り具合を変化させ、これにより、吸
気バルブ２７の開閉タイミングのみを変化させる
ようにしていたが、バルブの開閉タイミングを変
化させる方法は、これに限定されず、例えば、吸
気バルブ２７及び排気バルブ２８の開閉タイミン
グを共に変化させるようにしたり、或いは、排気
バルブ２８の開閉タイミングのみを変化させるよ
うに構成することも可能である。又、２頭上カム
軸型エンジン以外のエンジン、例えば、１頭上カ
ム軸型エンジン等にも、本発明が同様に適用でき
ることは明らかである。
ミング可変式内燃機関の切替タイミング制御方法
が採用された、バルブタイミング可変式電子制御
エンジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第１図に示す如く、エアクリーナ
１２により取り入れられた吸入空気の流量を検出
するためのエアフローメータ１４と、スロツトル
ボデイ１６に配設され、運転席に配設されたアク
セルペダル１８と連動して開閉するようにされ
た、吸入空気の流量を制御するためのスロツトル
バルブ２０と、該スロツトルバルブ２０の開度を
検出するための、スロツトル全閉時にオンとなる
アイドルスイツチを含むスロツトルセンサ２２
と、吸気干渉を防止するためのサージタンク２４
と、吸気マニホルド２５に配設された、エンジン
１０の各吸気ポートに向けて燃料を噴射するため
のインジエクタ２６と、エンジン回転と同期して
開閉される吸気バルブ２７及び排気バルブ２８
と、排気マニホルド２９に配設された、排気ガス
中の酸素濃度から排気空燃比のリツチーリーン状
態を検知するための酸素濃度センサ（O2センサ
と称する）３０と、エンジン１０のクランク軸の
回転と連動して回転するテストリビユータ軸３２
ａを有するデストリビユータ３２と、該デストリ
ビユータ３２に内蔵された、前記デストリビユー
タ軸３２ａの回転に応じて回転角信号を出力する
回転角センサ３４と、エンジン１０のシリンダブ
ロツク１０ａに配設された、エンジン冷却水温を
検知するための水温センサ３６と、変速機３８の
出力軸の回転速度からエンジン１０が搭載された
車両の走行速度を検出するための車速センサ４０
と、エンジン１０のクランク軸の回転と連動して
前記吸気バルブ２７を開閉するための吸気カム軸
４２と、同じくエンジン１０のクランク軸の回転
と連動して前記排気バルブ２８を開閉するための
排気カム軸４４と、エンジン１０のクランク軸の
一端に固着されたクランクプーリ（図示省略）、
前記吸気カム軸４２の一端に固着された吸気カム
軸プーリ４６及び前記排気カム軸４４の一端に固
着された排気カム軸プーリ４８に巻きかけられ、
クランク軸の回転と連動して前記吸気カム軸４２
及び排気カム軸４４を回転駆動するためのタイミ
ングベルト５０と、該タイミングベルト５０の張
り具合を変えるための、２個のアイドラプーリ５
４が回動自在に支持され、前記吸気カム軸４２を
中心に回動自在とされたアイドラアーム５２と、
リンク５６及び偏心カム５８を介して前記アイド
ラアーム５２を、吸気カム軸４２を中心として回
動させることにより、排気カム軸４４のクランク
軸に対する位相を変えることなく、吸気カム軸４
２のクランク軸に対する位相を任意に変化させ、
吸気バルブタイミングを変化させるためのモータ
６０と、前記吸気カム軸４２の変位量を検知する
ためのカム軸センサ６４と、バツテリ６５と、エ
ンジン回転速度、スロツトルバルブ２０の開度、
エンジン負荷、変速機３８のシフト位置等に応じ
て、最適な吸気バルブタイミングになるよう前記
モータ６０を駆動すると共に、吸入空気量とエン
ジン回転速度に応じて、エンジン１行程当りの基
本噴射時間を算出し、これをエンジン冷却水温等
に応じて補正し、更に、空燃比フイードバツク条
件成立時は、前記O2センサ３０出力から検知さ
れる排気空燃比のリツチーリーン状態に応じて空
燃比フイードバツク制御信号を作成し、該空燃比
フイードバツク制御信号により前記基本噴射時間
を補正して実行噴射時間を決定し、前記インジエ
クタ２６に開弁時間信号を出力するエンジン制御
装置６６とを備えた自動車用の２頭上カム軸型バ
ルブタイミング可変式電子制御エンジン１０にお
いて、前記エンジン制御装置６６内で、所定のス
ロツトル開度以上で、且つ所定のエンジン回転速
度以下の領域において低速型バルブタイミングを
選択し、上記以外の領域において高速型バルブタ
イミングを選択すると共に、バルブ開閉タイミン
グの切替えを、エンジン回転速度と現在のスロツ
トル開度及びその変化速度から求められる予測ス
ロツトル開度とに応じて行い、更に、加速運転時
と減速運転時で、バルブ開閉タイミングの切替タ
イミングを決定するスロツトル開度を異ならしめ
るようにしたものである。 前記エンジン制御装置６６は、第２図に詳細に
示す如く、各種演算処理を行うための、例えばマ
イクロプロセツサからなる中央処理装置（CPU
と称する）７０と、前記エアフローメータ１４出
力、前記スロツトルセンサ２２出力、前記O2セ
ンサ３０出力、前記水温センサ３６出力、前記カ
ム軸センサ６４出力、前記バツテリ６５の出力電
圧等のアナログ信号を順次デジタル信号に変換し
て取り込むためのマルチプレクサ機能を備えたア
ナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器と称す
る）７２と、前記スロツトルセンサ２２のアイド
ルスイツチ出力、前記回転角センサ３４出力、前
記車速センサ４０出力等を取り込むための、バツ
フア機能を備えたデジタル入力ポート７４と、制
御プログラムや各種データ等を記憶するためのリ
ードオンリーメモリ（ROMと称する）７６と、
CPU７０における演算データ等を一時的に記憶
するためのランダムアクセスメモリ（RAMと称
する）７８と、機関停止時にも補助電源から給電
されて記憶を保持できるバツクアツプ用のRAM
８０と、前記CPU７０における演算結果に応じ
て、前記インジエクタ２６、モータ６０等に制御
信号を出力するための出力ポート８２と、前記各
構成機器間を接続するコモンパス８４とから構成
されている。 以下、実施例の作用を説明する。 CPU７０は、そのメイン処理ルーチンの途中
でエンジン回転速度Ｎを表わす最新のデータをデ
ジタル入力ポート７４から取り込み、RAM７８
に格納する。又、Ａ／Ｄ変換器７２からのＡ／Ｄ
変換完了割込みにより、エンジンの吸入空気量Ｑ
を表わす最新のデータ、O2センサ３０の出力電
圧に対応した値を有する最新のデータ、及び、エ
ンジン冷却水温を表わす最新のデータを取込み、
RAM７８に格納する。 CPU７０は、次いで、所定クランク角度位置
で生じる割込み要求信号に応じて、第３図に示す
ような処理ルーチンを実行し、燃料噴射パルス幅
τの算出を行う。この種の処理ルーチンは周知で
あるが、その内容について簡単に説明する。即
ち、CPU７０は、まず、ステツプ101において、
RAM７８より吸入空気量Ｑ及びエンジン回転速
度Ｎのデータを取り込み、ステツプ102で、次式
を用いて基本噴射パルス幅τ0を算出する。 τ0←Ｋ・Ｑ／Ｎ ……(1) ここでＫは定数である。 次いで、ステツプ103に進み、前記基本噴射パ
ルス幅τ0、フイードバツク補正係数CFB、冷却水
温等に応じて定まるその他の補正係数C0及びイ
ンジエクタ２６の無効噴射時間に相当する値τVを
用いて、次式により最終的な実行噴射パルス幅τ
を算出する。 τ←τ0・CFB・C0＋τV ……(2) 次いで、ステツプ104に進み、算出した実行噴
射パルス幅τに相当するデータを出力ポート８２
のレジスタにセツトして、このルーチンを終了す
る。 又、本発明によるバルブ開閉タイミングの切替
えは、第４図に示すような切替タイミング制御ル
ーチンに従つて実行される。即ち、まずステツプ
201で、前記スロツトルセンサ２２の出力に応じ
て、現在のスロツトル開度VTAiを検出する。次
いでステツプ202に進み、次式に示す如く、現在
のスロツトル開度VTAiと前回のスロツトル開度
VTAi-1の差を求めることにより、スロツトル開
度の変化量△VTAを算出する。 △VTA＝VTAi−VTAi-1 ……(3) 次いで、ステツプ203に進み、スロツトル開度
の変化量△VTAが正であるか否かを判定する。
判定結果が正である場合、即ち、加速運転時であ
る場合には、ステツプ204に進み、現在のスロツ
トル開度VTAiに前記スロツトル開度の変化量△
VTAを加えることによつて求められる予想スロ
ツトル開度（VTAi＋△VTA）が、第１の所定
値γを越えたか否かを判定する。判定結果が正で
ある場合には、ステツプ205に進み、低速型のバ
ルブタイミングを選択するためのフラグfcγTA
をセツトする。一方、前出ステツプ204における
判定結果が否である場合には、ステツプ206に進
み、前記フラグfcγTAをリセツトする。 又、前出ステツプ203における判定結果が否で
ある場合、即ち、減速運転時と判断される時に
は、ステツプ207に進み、現在のスロツトル開度
VTAiに前記スロツトル開度の変化量△VTAを
加えることによつて求められる予想スロツトル開
度（VTAi＋△VTA）が、前記第１の所定値γ
より小さな第２の所定値δ未満であるか否かを判
定する。判定結果が正である場合には、ステツプ
208に進み、高速型のバルブタイミングを選択す
るためのフラグfcδTAをセツトする。一方、前
出ステツプ207における判定結果が否である場合
には、ステツプ209に進み、前記フラグfcδTAを
リセツトする。 ステツプ208、206、208或いは209終了後、ステ
ツプ210に進み、前記回転角センサ３４の出力か
ら求められるエンジン回転速度Ｎが、所定値αを
越えているか否かを判定する。判定結果が否であ
る場合には、ステツプ211に進み、低速型のバル
ブタイミングが使用されている時にセツトされる
フラグfCLOWがセツトされているか否かを判定
する。判定結果が正である場合、即ち、現在低速
型のバルブタイミングが使用されている時には、
ステツプ212に進み、低速型のバルブタイミング
を選択するための前記フラグfcγTAがセツトさ
れているか否かを判定する。一方、前出ステツプ
211における判定結果が否である場合、即ち、現
在高速型のバルブタイミングが使用されている時
には、ステツプ213に進み、高速型のバルブタイ
ミングを選択するための前記フラグfcδTAがセ
ツトされているか否かを判定する。 前出ステツプ212における判定結果が正である
か、又は、前出ステツプ213における判定結果が
否である場合には、ステツプ214に進み、低速型
のバルブタイミングを使用するためのフラグ
fcLOWをセツトすると共に、ステツプ215で、低
速型のバルブタイミングに適した出力を前記モー
タ６０に出力して、このルーチンを終了する。 一方、前出ステツプ210或いは213における判定
結果が正であるか、又は、前出ステツプ212にお
ける判定結果が否である場合には、ステツプ216
に進み、低速型のバルブタイミングを使用するた
めのフラグfcLOWをリセツトすると共に、ステ
ツプ217で、高速型のバルブタイミングに適した
出力を前記モータ６０に出力して、このルーチン
を終了する。 本実施例における、エンジン回転速度及びスロ
ツトル開度と、高速型バルブタイミング、低速型
バルブタイミングの使用領域の関係の例を第５図
に示す。第５図における右斜線領域Ａが、加速運
転時の高速型バルブタイミング使用領域であり、
左斜線領域Ｂが、減速運転時の高速型バルブタイ
ミング使用領域である。 このようにして、大きなトルクが要求される加
速運転時は、早めに低速型バルブタイミングに切
替えることができ、又、大きなトルクが要求され
ない減速運転時は、早めに高速型バルブタイミン
グに切替えることができる。又、バルブタイミン
グの切替えが、過度に行われることもない。 尚、前記実施例においては、本発明が２頭上カ
ム軸型エンジンに適用され、アイドラアーム５４
の回転角を変化させることにより、タイミングベ
ルト５０の張り具合を変化させ、これにより、吸
気バルブ２７の開閉タイミングのみを変化させる
ようにしていたが、バルブの開閉タイミングを変
化させる方法は、これに限定されず、例えば、吸
気バルブ２７及び排気バルブ２８の開閉タイミン
グを共に変化させるようにしたり、或いは、排気
バルブ２８の開閉タイミングのみを変化させるよ
うに構成することも可能である。又、２頭上カム
軸型エンジン以外のエンジン、例えば、１頭上カ
ム軸型エンジン等にも、本発明が同様に適用でき
ることは明らかである。
以上説明した通り、本発明によれば、再加速性
と低速時の燃費向上を両立させることができると
いう優れた効果を有する。
と低速時の燃費向上を両立させることができると
いう優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係るバルブタイミング可変
式内燃機関の切替タイミング制御方法が採用され
た、自動車用の２頭上カム軸型バルブタイミング
可変式電子制御エンジンの実施例の構成を示す、
一部断面図を含むブロツク線図、第２図は、前記
実施例で用いられているエンジン制御装置の構成
を示すブロツク線図、第３図は、同じく、燃料噴
射パルス幅を決定するためのルーチンの要部を示
す流れ図、第４図は、同じく、本発明によりバル
ブタイミングを切替えるためのルーチンを示す流
れ図、第５図は、前記実施例における、エンジン
回転速度及びスロツトル開度と、加速運転時と減
速運転時の高速型バルブタイミング使用領域の関
係の例を示す線図である。 １０……エンジン、１４……エアフローメー
タ、２０……スロツトルバルブ、２２……スロツ
トルセンサ、２７……吸気バルブ、２８……排気
バルブ、３２……デストリビユータ、３４……回
転角センサ、４２……吸気カム軸、４４……排気
カム軸、４６……吸気カム軸プーリ、４８……排
気カム軸プーリ、５０……タイミングベルト、５
２……アイドラアーム、５４……アイドラプー
リ、５６……リンク、５８……偏心カム、６０…
…モータ、６４……カム軸センサ、６６……エン
ジン制御装置。
式内燃機関の切替タイミング制御方法が採用され
た、自動車用の２頭上カム軸型バルブタイミング
可変式電子制御エンジンの実施例の構成を示す、
一部断面図を含むブロツク線図、第２図は、前記
実施例で用いられているエンジン制御装置の構成
を示すブロツク線図、第３図は、同じく、燃料噴
射パルス幅を決定するためのルーチンの要部を示
す流れ図、第４図は、同じく、本発明によりバル
ブタイミングを切替えるためのルーチンを示す流
れ図、第５図は、前記実施例における、エンジン
回転速度及びスロツトル開度と、加速運転時と減
速運転時の高速型バルブタイミング使用領域の関
係の例を示す線図である。 １０……エンジン、１４……エアフローメー
タ、２０……スロツトルバルブ、２２……スロツ
トルセンサ、２７……吸気バルブ、２８……排気
バルブ、３２……デストリビユータ、３４……回
転角センサ、４２……吸気カム軸、４４……排気
カム軸、４６……吸気カム軸プーリ、４８……排
気カム軸プーリ、５０……タイミングベルト、５
２……アイドラアーム、５４……アイドラプー
リ、５６……リンク、５８……偏心カム、６０…
…モータ、６４……カム軸センサ、６６……エン
ジン制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジン運転状態に応じてバルブの開閉タイ
ミングを変化させるためのバルブタイミング変化
機構を備え、所定のスロツトル開度以上で、且つ
所定のエンジン回転速度以下の領域において低速
型バルブタイミングを選択し、上記以外の領域に
おいて高速型バルブタイミングを選択するように
したバルブタイミング可変式内燃機関の切替タイ
ミング制御方法において、 バルブ開閉タイミングの切替えを、エンジン回
転速度と現在のスロツトル開度及びその変化速度
から求められる予想スロツトル開度とに応じて行
うと共に、 加速運転時と減速運転時で、バルブ開閉タイミ
ングの切替タイミングを決定するスロツトル開度
を異ならしめることを特徴とするバルブタイミン
グ可変式内燃機関の切替タイミング制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57174380A JPS5963338A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | バルブタイミング可変式内燃機関の切替タイミング制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57174380A JPS5963338A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | バルブタイミング可変式内燃機関の切替タイミング制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963338A JPS5963338A (ja) | 1984-04-11 |
| JPH0535255B2 true JPH0535255B2 (ja) | 1993-05-26 |
Family
ID=15977598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57174380A Granted JPS5963338A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | バルブタイミング可変式内燃機関の切替タイミング制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963338A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0647966B2 (ja) * | 1984-09-10 | 1994-06-22 | マツダ株式会社 | バルブタイミング制御装置付エンジン |
| US4872426A (en) * | 1987-02-24 | 1989-10-10 | Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. | Variable camshaft timing system |
| US4744338A (en) * | 1987-02-24 | 1988-05-17 | Allied Corporation | Variable camshaft timing system |
| JP2805705B2 (ja) * | 1988-03-29 | 1998-09-30 | マツダ株式会社 | エンジンの動弁装置 |
| FR2630178B1 (fr) * | 1988-04-14 | 1993-02-05 | Huret Sachs Sa | Dispositif de reglage du calage angulaire d'un arbre mene par rapport a un arbre menant |
| IT1228657B (it) * | 1989-02-10 | 1991-06-27 | Imp Renzo | Regolatore automatico della fase tra l'albero a gomito e gli alberi a camme della distribuzione mediante attuatori agenti sulla catena di collegamento. |
| KR0132515B1 (ko) * | 1991-12-26 | 1998-04-15 | 나까무라 히로까즈 | 자동차용 엔진 |
| JPH0610624A (ja) * | 1992-06-22 | 1994-01-18 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関における動弁作動タイミングの調整機構 |
Citations (6)
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| JPS5587811A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-03 | Nissan Motor Co Ltd | Starter for internal combustion engine |
| JPS5765835A (en) * | 1980-10-13 | 1982-04-21 | Hitachi Ltd | Air-fuel mixture controller for internal combustion engine |
| JPS5797044A (en) * | 1980-12-06 | 1982-06-16 | Toyota Motor Corp | Controller for intake air volume of internal combustion engine during fuel out-off |
| JPS57179314A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-04 | Nippon Soken Inc | Engine equipped with valve acting in variable condition |
-
1982
- 1982-10-04 JP JP57174380A patent/JPS5963338A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237616A (en) * | 1975-09-19 | 1977-03-23 | Mitsubishi Motors Corp | Variable valve timing device |
| JPS5563918A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-14 | Toyota Motor Corp | Carbureter throttle valve opening speed control device |
| JPS5587811A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-03 | Nissan Motor Co Ltd | Starter for internal combustion engine |
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| JPS57179314A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-04 | Nippon Soken Inc | Engine equipped with valve acting in variable condition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5963338A (ja) | 1984-04-11 |
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