JPH06212928A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents
内燃機関のバルブタイミング制御装置Info
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- JPH06212928A JPH06212928A JP625893A JP625893A JPH06212928A JP H06212928 A JPH06212928 A JP H06212928A JP 625893 A JP625893 A JP 625893A JP 625893 A JP625893 A JP 625893A JP H06212928 A JPH06212928 A JP H06212928A
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- JP
- Japan
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- valve
- engine
- timing
- intake
- internal combustion
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- Pending
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】始動後のラフアイドルやストール、部分負荷時
の失火や運転性低下を防止し、最適なオーバラップを設
定することができる。 【構成】可変バルブタイミング機構23はタイミングプ
ーリ24及びステップモータ25とからなり、吸気バル
ブ9の開閉タイミングを連続的に可変する。VVTEC
U41は始動時において、スタータスイッチ39の「オ
ン」信号が入力されたか否かを判定する。そして、「オ
ン」信号が入力されたことを判定すると、VVTECU
41は開閉タイミングのバルブオーバラップの可変量の
制限値を設定し、始動後に設定したバルブオーバラップ
の制限値を徐々に増加させてバルブオーバラップの可変
幅を大きくなるように可変バルブタイミング機構23の
制御範囲を変更する。
の失火や運転性低下を防止し、最適なオーバラップを設
定することができる。 【構成】可変バルブタイミング機構23はタイミングプ
ーリ24及びステップモータ25とからなり、吸気バル
ブ9の開閉タイミングを連続的に可変する。VVTEC
U41は始動時において、スタータスイッチ39の「オ
ン」信号が入力されたか否かを判定する。そして、「オ
ン」信号が入力されたことを判定すると、VVTECU
41は開閉タイミングのバルブオーバラップの可変量の
制限値を設定し、始動後に設定したバルブオーバラップ
の制限値を徐々に増加させてバルブオーバラップの可変
幅を大きくなるように可変バルブタイミング機構23の
制御範囲を変更する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の運転状態に
応じて吸気バルブ或いは排気バルブの開閉タイミングを
連続的に可変にする可変バルブタイミング機構を備えた
バルブタイミング制御装置に関するものである。
応じて吸気バルブ或いは排気バルブの開閉タイミングを
連続的に可変にする可変バルブタイミング機構を備えた
バルブタイミング制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、内燃機関の出力制御について
は、内燃機関の運転条件、すなわち、低負荷、高負荷等
に応じてバルブオーバラップを制御して、Noxの低
減、燃費の向上を図ることが行なわれている。
は、内燃機関の運転条件、すなわち、低負荷、高負荷等
に応じてバルブオーバラップを制御して、Noxの低
減、燃費の向上を図ることが行なわれている。
【0003】例えば特開昭55−112814号公報で
は、バルブオーバラップを相対的に変化させることによ
り、吸排気弁のオーバラップを拡大することにより燃焼
条件を改善して低負荷での燃費効率や運転性能の向上を
図るようにしている。又、特開昭62−191606号
公報に開示されているように、ある所定温度以下の機関
温度ではバルブオーバラップの拡大を禁止し、アイドル
時等の低負荷時の運転性不良を防止するようにしたもの
も提案されている。
は、バルブオーバラップを相対的に変化させることによ
り、吸排気弁のオーバラップを拡大することにより燃焼
条件を改善して低負荷での燃費効率や運転性能の向上を
図るようにしている。又、特開昭62−191606号
公報に開示されているように、ある所定温度以下の機関
温度ではバルブオーバラップの拡大を禁止し、アイドル
時等の低負荷時の運転性不良を防止するようにしたもの
も提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前者のよう
な場合、機関始動時において、内燃機関の燃焼室、エン
ジンが冷えている時に、暖気後の状態と同様にバルブオ
ーバーラップを拡大すると、特に、低負荷時においては
シリンダ内の残留ガス割合が多いため、失火やラフアイ
ドルが生じて運転状態が不安定になりやすく、円滑な運
転ができなくなる問題がある。又、後者のように機関温
度等でバルブオーバーラップの拡大を禁止すると、所定
の機関条件への移行の間、Noxの排出、燃費の低下等
の問題が生じてしまうことになる。
な場合、機関始動時において、内燃機関の燃焼室、エン
ジンが冷えている時に、暖気後の状態と同様にバルブオ
ーバーラップを拡大すると、特に、低負荷時においては
シリンダ内の残留ガス割合が多いため、失火やラフアイ
ドルが生じて運転状態が不安定になりやすく、円滑な運
転ができなくなる問題がある。又、後者のように機関温
度等でバルブオーバーラップの拡大を禁止すると、所定
の機関条件への移行の間、Noxの排出、燃費の低下等
の問題が生じてしまうことになる。
【0005】この発明の目的は内燃機関の始動時はバル
ブオーバラップが小さく固定され、その後徐々にバルブ
オーバラップの可変幅を大きくすることにより、始動後
のラフアイドルやストール、部分負荷時の失火や運転性
低下を防止し、最適なオーバラップを設定することがで
きる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供するこ
とにある。
ブオーバラップが小さく固定され、その後徐々にバルブ
オーバラップの可変幅を大きくすることにより、始動後
のラフアイドルやストール、部分負荷時の失火や運転性
低下を防止し、最適なオーバラップを設定することがで
きる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、図1に示すように、内燃機関M1の回転
に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室M2に
通じる吸気通路M3及び排気通路M4をそれぞれ開閉す
る吸気バルブM5及び排気バルブM6と、前記吸気バル
ブM5及び前記排気バルブM6の少なくとも一方の開閉
タイミングを連続的に可変にするために駆動される可変
バルブタイミング機構M7と、前記内燃機関M1の運転
状態を検出する運転状態検出手段M8と、前記運転状態
検出手段M8の検出結果に基づき、前記開閉タイミング
を制御すべく前記可変バルブタイミング機構M7を駆動
制御する駆動制御手段M9とを備えた内燃機関のバルブ
タイミング制御装置において、運転状態検出手段M8の
検知結果に基づいて機関の始動時か否かを判定する機関
始動判定手段M10と、前記機関始動判定手段M10の
判定結果に基づき開閉タイミングのバルブオーバラップ
の可変量の制限値を設定する設定手段M11と、始動後
に前記設定手段M11が設定したバルブオーバラップの
制限値を徐々に増加させてバルブオーバラップの可変幅
を大きくなるように前記駆動制御手段M9における前記
可変バルブタイミング機構M7の制御範囲を変更する制
限値変更手段M12と、を備えたことを要旨とするもの
である。
めに本発明は、図1に示すように、内燃機関M1の回転
に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室M2に
通じる吸気通路M3及び排気通路M4をそれぞれ開閉す
る吸気バルブM5及び排気バルブM6と、前記吸気バル
ブM5及び前記排気バルブM6の少なくとも一方の開閉
タイミングを連続的に可変にするために駆動される可変
バルブタイミング機構M7と、前記内燃機関M1の運転
状態を検出する運転状態検出手段M8と、前記運転状態
検出手段M8の検出結果に基づき、前記開閉タイミング
を制御すべく前記可変バルブタイミング機構M7を駆動
制御する駆動制御手段M9とを備えた内燃機関のバルブ
タイミング制御装置において、運転状態検出手段M8の
検知結果に基づいて機関の始動時か否かを判定する機関
始動判定手段M10と、前記機関始動判定手段M10の
判定結果に基づき開閉タイミングのバルブオーバラップ
の可変量の制限値を設定する設定手段M11と、始動後
に前記設定手段M11が設定したバルブオーバラップの
制限値を徐々に増加させてバルブオーバラップの可変幅
を大きくなるように前記駆動制御手段M9における前記
可変バルブタイミング機構M7の制御範囲を変更する制
限値変更手段M12と、を備えたことを要旨とするもの
である。
【0007】
【作用】上記の構成により、図1に示すように、内燃機
関M1の運転時に、吸気バルブM5及び排気バルブM6
は、内燃機関M1の回転に同期して所定のタイミングで
駆動され、吸気通路M3及び排気通路M4をそれぞれ開
閉されて燃焼室M2における吸排気が行なわれる。又、
運転状態検出手段M8は内燃機関の運転状態を検出し、
駆動制御手段M9は運転状態検出手段M8の検出結果に
基づき、内燃機関M1の開閉タイミングを制御すべく可
変バルブタイミング機構M7を駆動制御する。
関M1の運転時に、吸気バルブM5及び排気バルブM6
は、内燃機関M1の回転に同期して所定のタイミングで
駆動され、吸気通路M3及び排気通路M4をそれぞれ開
閉されて燃焼室M2における吸排気が行なわれる。又、
運転状態検出手段M8は内燃機関の運転状態を検出し、
駆動制御手段M9は運転状態検出手段M8の検出結果に
基づき、内燃機関M1の開閉タイミングを制御すべく可
変バルブタイミング機構M7を駆動制御する。
【0008】又、始動時において、機関始動検出手段M
10は運転状態検出手段M8の検知結果に基づいて機関
の始動時か否かを判定する。設定手段M11は機関始動
判定手段M10の判定結果に基づき開閉タイミングのバ
ルブオーバラップの可変量の制限値を設定し、始動後に
制限値変更手段M12は前記設定手段M11が設定した
バルブオーバラップの制限値を徐々に増加させてバルブ
オーバラップの可変幅を大きくなるように前記駆動制御
手段M9における前記可変バルブタイミング機構の制御
範囲を変更する。
10は運転状態検出手段M8の検知結果に基づいて機関
の始動時か否かを判定する。設定手段M11は機関始動
判定手段M10の判定結果に基づき開閉タイミングのバ
ルブオーバラップの可変量の制限値を設定し、始動後に
制限値変更手段M12は前記設定手段M11が設定した
バルブオーバラップの制限値を徐々に増加させてバルブ
オーバラップの可変幅を大きくなるように前記駆動制御
手段M9における前記可変バルブタイミング機構の制御
範囲を変更する。
【0009】
【実施例】以下、本発明における内燃機関のバルブタイ
ミング装置を具体化した一実施例を図2〜図9に従って
説明する。
ミング装置を具体化した一実施例を図2〜図9に従って
説明する。
【0010】図2はこの実施例の車両に搭載された内燃
機関としてのガソリンエンジン1説明する(1気筒分の
み図示した)概略構成図である。エンジン1のシリンダ
ブロック2に形成されたシリンダボア2aにはピストン
3が上下動可能に設けられている。ピストン3はロッド
4を介して図示しないクランクシャフトに連結されてい
る。そして、ピストン3、シリンダボア2a及びそのボ
ア2aの上方を覆うシリンダヘッド5によって囲まれる
空間が燃焼室6となっている。
機関としてのガソリンエンジン1説明する(1気筒分の
み図示した)概略構成図である。エンジン1のシリンダ
ブロック2に形成されたシリンダボア2aにはピストン
3が上下動可能に設けられている。ピストン3はロッド
4を介して図示しないクランクシャフトに連結されてい
る。そして、ピストン3、シリンダボア2a及びそのボ
ア2aの上方を覆うシリンダヘッド5によって囲まれる
空間が燃焼室6となっている。
【0011】燃焼室6には吸気通路7と排気通路8とが
それぞれ連通して設けられている。吸気通路7の燃焼室
6に開口する吸気ポート7aには、開閉用の吸気バルブ
9が組付けられている。又、排気通路8の燃焼室6に開
口する排気ポート8aには、開閉用の排気バルブ10が
組付けられている。
それぞれ連通して設けられている。吸気通路7の燃焼室
6に開口する吸気ポート7aには、開閉用の吸気バルブ
9が組付けられている。又、排気通路8の燃焼室6に開
口する排気ポート8aには、開閉用の排気バルブ10が
組付けられている。
【0012】吸気通路7には図示しないエアクリーナを
介して外気が導入される。又、吸気通路7にはその吸気
ポート7aの近傍において燃料噴射用のインジェクタ1
1が設けられ、吸気通路7に燃料が取り込まれるように
なっている。周知のように、このインジェクタ11に
は、図示しないフューエルタンクから燃料ポンプの動作
により所定圧力の燃料が供給されるようになっている。
そして、そのインジェクタ11から噴射されて吸気通路
7に取込まれた燃料と外気との混合気が、吸気バルブ9
の開かれる際に、吸気ポート7aを通じて燃焼室6へ導
入される。又、燃焼室6に導入された混合気が爆発・燃
焼されることにより、ピストン3及びクランクシャフト
等を介してエンジン1の駆動力が得られる。さらに、燃
焼室6にて燃焼された既燃焼ガスは、排気バルブ10が
開かれる際に、排気ポート8aから排気通路8を通じて
外部へと排出される。
介して外気が導入される。又、吸気通路7にはその吸気
ポート7aの近傍において燃料噴射用のインジェクタ1
1が設けられ、吸気通路7に燃料が取り込まれるように
なっている。周知のように、このインジェクタ11に
は、図示しないフューエルタンクから燃料ポンプの動作
により所定圧力の燃料が供給されるようになっている。
そして、そのインジェクタ11から噴射されて吸気通路
7に取込まれた燃料と外気との混合気が、吸気バルブ9
の開かれる際に、吸気ポート7aを通じて燃焼室6へ導
入される。又、燃焼室6に導入された混合気が爆発・燃
焼されることにより、ピストン3及びクランクシャフト
等を介してエンジン1の駆動力が得られる。さらに、燃
焼室6にて燃焼された既燃焼ガスは、排気バルブ10が
開かれる際に、排気ポート8aから排気通路8を通じて
外部へと排出される。
【0013】吸気通路7の途中には、アクセルペダル1
2の操作に連動して開閉されるスロットルバルブ13が
設けられている。そして、このスロットルバルブ13が
開閉されることにより、吸気通路7への吸入空気量が調
節される。
2の操作に連動して開閉されるスロットルバルブ13が
設けられている。そして、このスロットルバルブ13が
開閉されることにより、吸気通路7への吸入空気量が調
節される。
【0014】スロットルバルブ13の近傍には、そのス
ロットル開度TAを検出するスロットルセンサ14と、
スロットルバルブ13が全閉位置にあるときに「オン」
されて全閉信号LLを出力する全閉スイッチ14aがそ
れぞれ設けられている。又、スロットルバルブ13より
も下流側には、吸入空気量の脈動を平滑化させるサージ
タンク15が設けられている。さらに、スロットルバル
ブ13よりも上流側には、外部からの吸気通路7に取込
まれる吸入空気量を検出する周知のエアーフローメータ
16が設けられている。
ロットル開度TAを検出するスロットルセンサ14と、
スロットルバルブ13が全閉位置にあるときに「オン」
されて全閉信号LLを出力する全閉スイッチ14aがそ
れぞれ設けられている。又、スロットルバルブ13より
も下流側には、吸入空気量の脈動を平滑化させるサージ
タンク15が設けられている。さらに、スロットルバル
ブ13よりも上流側には、外部からの吸気通路7に取込
まれる吸入空気量を検出する周知のエアーフローメータ
16が設けられている。
【0015】次に、吸気バルブ9及び排気バルブ10の
ための動弁機構について説明する。吸気バルブ9及び排
気バルブ10はそれぞれ上方へ延びるステム9a,10
aを備え、各ステム9a,10aの上部にはバルブスプ
リング17,18及びバルブリフタ19,20等がそれ
ぞれ組付けられている。各バルブリフタ19,20に
は、カム21a,22aがそれぞれ係合するように設け
られている。これらカム21a,22aはシリンダ5に
支持された吸気側のカムシャフト21上と、排気側のカ
ムシャフト22上とにそれぞれ全気筒分の数だけ形成さ
れている。そして、吸気バルブ9及び排気バルブ10は
バルブスプリング17,18の付勢力によって上方へ、
かつ吸気ポート7a及び排気ポート8aを閉じる方向へ
付勢されている。この付勢状態では、各ステム9a,1
0aの上端がバルブリフタ19,20を介して常にカム
21a,22aに当接されている。
ための動弁機構について説明する。吸気バルブ9及び排
気バルブ10はそれぞれ上方へ延びるステム9a,10
aを備え、各ステム9a,10aの上部にはバルブスプ
リング17,18及びバルブリフタ19,20等がそれ
ぞれ組付けられている。各バルブリフタ19,20に
は、カム21a,22aがそれぞれ係合するように設け
られている。これらカム21a,22aはシリンダ5に
支持された吸気側のカムシャフト21上と、排気側のカ
ムシャフト22上とにそれぞれ全気筒分の数だけ形成さ
れている。そして、吸気バルブ9及び排気バルブ10は
バルブスプリング17,18の付勢力によって上方へ、
かつ吸気ポート7a及び排気ポート8aを閉じる方向へ
付勢されている。この付勢状態では、各ステム9a,1
0aの上端がバルブリフタ19,20を介して常にカム
21a,22aに当接されている。
【0016】この実施例では、吸気バルブ9の開閉タイ
ミングのみを可変にすべく、吸気側のカムシャフト21
の先端部に、可変バルブタイミング機構(以下単に「V
VT」という)23を構成するタイミングプーリアッシ
ィ24とステップモータ25が設けられている。このス
テップモータ25は複数の電磁コイルを備え、その中の
励磁すべき電磁コイルを順次選択することにより、所定
方向へ1ステップ毎に回転するようになっている。これ
に対し、排気側のカムシャフト22の先端部には、タイ
ミングプーリ26のみが設けられている。これらタイミ
ングプーリーアッシィ24及びタイミングプーリ26は
図示しないタイミングベルトを介してクランクシャフト
に駆動連結されている。
ミングのみを可変にすべく、吸気側のカムシャフト21
の先端部に、可変バルブタイミング機構(以下単に「V
VT」という)23を構成するタイミングプーリアッシ
ィ24とステップモータ25が設けられている。このス
テップモータ25は複数の電磁コイルを備え、その中の
励磁すべき電磁コイルを順次選択することにより、所定
方向へ1ステップ毎に回転するようになっている。これ
に対し、排気側のカムシャフト22の先端部には、タイ
ミングプーリ26のみが設けられている。これらタイミ
ングプーリーアッシィ24及びタイミングプーリ26は
図示しないタイミングベルトを介してクランクシャフト
に駆動連結されている。
【0017】従って、エンジン1の運転時にクランクシ
ャフトからタイミングベルトを介してタイミングプーリ
アッシィ24及びタイミングプーリ26に動力が伝達さ
れることにより、各カムシャフト21,22がそれぞれ
回転駆動されて各カム21a,22aがそれぞれ回転さ
れる。又、回転される各カム21a,22aのプロフィ
ルに従って各バルブリフタ19,20がバルブスプリン
グ17,18の付勢力に抗して押圧されることにより、
吸気バルブ9及び排気バルブ10が下方へ移動して吸気
ポート7a及び排気ポート8がそれぞれ開かれる。吸気
バルブ9及び排気バルブ10の基本的な開閉タイミング
は、周知のようにクランクシャフトの2回転の間に行な
われるピストン3の4つの行程(吸気行程、圧縮行程、
膨張行程、排気行程)に伴う上下動に相対して予め設定
されている。ここで、ピストン3の吸気行程に伴う下動
により吸気ポート7aが開かれる際、すなわち、吸気バ
ルブ9が開かれる時に、燃焼室6へ混合気が吸入され
る。又、ピストン3の排気行程に伴う上動により排気ポ
ート8aが開かれる際、すなわち吸気バルブ10が開か
れる時に、燃焼室6から排気通路8へと既燃焼ガスが排
出される。
ャフトからタイミングベルトを介してタイミングプーリ
アッシィ24及びタイミングプーリ26に動力が伝達さ
れることにより、各カムシャフト21,22がそれぞれ
回転駆動されて各カム21a,22aがそれぞれ回転さ
れる。又、回転される各カム21a,22aのプロフィ
ルに従って各バルブリフタ19,20がバルブスプリン
グ17,18の付勢力に抗して押圧されることにより、
吸気バルブ9及び排気バルブ10が下方へ移動して吸気
ポート7a及び排気ポート8がそれぞれ開かれる。吸気
バルブ9及び排気バルブ10の基本的な開閉タイミング
は、周知のようにクランクシャフトの2回転の間に行な
われるピストン3の4つの行程(吸気行程、圧縮行程、
膨張行程、排気行程)に伴う上下動に相対して予め設定
されている。ここで、ピストン3の吸気行程に伴う下動
により吸気ポート7aが開かれる際、すなわち、吸気バ
ルブ9が開かれる時に、燃焼室6へ混合気が吸入され
る。又、ピストン3の排気行程に伴う上動により排気ポ
ート8aが開かれる際、すなわち吸気バルブ10が開か
れる時に、燃焼室6から排気通路8へと既燃焼ガスが排
出される。
【0018】そして、吸気側のVVT23は、吸気バル
ブ9の基本的な開閉タイミングをその時々の運転状態に
応じて変更するために駆動制御され、カムシャフト2
1、延びては各カム21aの回転位相を適宜変更するよ
うになっている。すなわち、吸気側のVVT23は燃焼
室6への混合気の吸入タイミングを変更すべく駆動制御
されるようになっている。そして、吸気バルブ9の基本
的な開閉タイミングが変えられることにより、吸気バル
ブ9と排気バルブ10とのバルブオーバラップが変更さ
れる。
ブ9の基本的な開閉タイミングをその時々の運転状態に
応じて変更するために駆動制御され、カムシャフト2
1、延びては各カム21aの回転位相を適宜変更するよ
うになっている。すなわち、吸気側のVVT23は燃焼
室6への混合気の吸入タイミングを変更すべく駆動制御
されるようになっている。そして、吸気バルブ9の基本
的な開閉タイミングが変えられることにより、吸気バル
ブ9と排気バルブ10とのバルブオーバラップが変更さ
れる。
【0019】燃焼室6に導入された混合気に着火するた
めに、気筒中心部のシリンダヘッド5には点火プラグ2
7が固定され、その放電部27aが燃焼室5内に配置さ
れている。この点火プラグ27はディストリビュータ2
8にて分配された点火信号に基づいて駆動される。ディ
ストリビュータ28はイグナイタから出力される高電圧
をエンジン1のクランク角に同期して点火プラグ27に
分配するためのものである。ディストリビュータ28に
はエンジン1の回転に連動して回転されるロータが設け
られ、そのロータ28aの回転からエンジン回転数NE
を検出する回転数センサ30が設けられている。又、デ
ィストリビュータ28には、ロータ28aの回転に応じ
てエンジン1のクランク角基準位置を所定の割合で検出
し、その基準信号Gを出力する気筒判別センサ31が設
けられている。
めに、気筒中心部のシリンダヘッド5には点火プラグ2
7が固定され、その放電部27aが燃焼室5内に配置さ
れている。この点火プラグ27はディストリビュータ2
8にて分配された点火信号に基づいて駆動される。ディ
ストリビュータ28はイグナイタから出力される高電圧
をエンジン1のクランク角に同期して点火プラグ27に
分配するためのものである。ディストリビュータ28に
はエンジン1の回転に連動して回転されるロータが設け
られ、そのロータ28aの回転からエンジン回転数NE
を検出する回転数センサ30が設けられている。又、デ
ィストリビュータ28には、ロータ28aの回転に応じ
てエンジン1のクランク角基準位置を所定の割合で検出
し、その基準信号Gを出力する気筒判別センサ31が設
けられている。
【0020】前述したスロットルセンサ14、全閉スイ
ッチ14a、エアーフローメータ16、回転数センサ3
0、スタータスイッチ39及び気筒判別センサ31はエ
ンジン1の運転状態を検出する運転状態検出手段を構成
しており、この他に運転状態検出手段としてシリンダブ
ロック2にはエンジン1の冷却水の温度(冷却温度)T
HWを検出する水温センサ32が取付けられている。こ
の水温センサ32はエンジン1の温度を検出する温度検
出手段も兼ねている。又、排気通路8の途中には、排気
中の酸素濃度を検出する酸素センサ33が取付けられて
いる。さらに、この実施例では、車両の走行速度(車
速)SPを検出する車速検出手段としての車速センサ3
4が設けられている。この車速センサ34は、図示しな
いトランスミッションに取付けられ、そのギアの回転に
よって駆動されるものである。加えて、この実施例では
車両制動のために操作されるブレーキペダル35の操作
を検知して「オン」され、ブレーキ信号BSを出力する
ブレーキセンサ36が設けられている。
ッチ14a、エアーフローメータ16、回転数センサ3
0、スタータスイッチ39及び気筒判別センサ31はエ
ンジン1の運転状態を検出する運転状態検出手段を構成
しており、この他に運転状態検出手段としてシリンダブ
ロック2にはエンジン1の冷却水の温度(冷却温度)T
HWを検出する水温センサ32が取付けられている。こ
の水温センサ32はエンジン1の温度を検出する温度検
出手段も兼ねている。又、排気通路8の途中には、排気
中の酸素濃度を検出する酸素センサ33が取付けられて
いる。さらに、この実施例では、車両の走行速度(車
速)SPを検出する車速検出手段としての車速センサ3
4が設けられている。この車速センサ34は、図示しな
いトランスミッションに取付けられ、そのギアの回転に
よって駆動されるものである。加えて、この実施例では
車両制動のために操作されるブレーキペダル35の操作
を検知して「オン」され、ブレーキ信号BSを出力する
ブレーキセンサ36が設けられている。
【0021】又、ブレーキペダル35にはブレーキブー
スタ37が接続して設けられている。このブレーキブー
スター37は一方向弁37aを備え、同弁37aから連
通管37bを通じ、スロットルバルブ13より下流側の
吸気通路7に連通されている。周知のようにこのブレー
キブースタ37は、吸気通路7の負圧を利用した制動力
倍増装置であり、その構造についてはここでは説明を省
略する。
スタ37が接続して設けられている。このブレーキブー
スター37は一方向弁37aを備え、同弁37aから連
通管37bを通じ、スロットルバルブ13より下流側の
吸気通路7に連通されている。周知のようにこのブレー
キブースタ37は、吸気通路7の負圧を利用した制動力
倍増装置であり、その構造についてはここでは説明を省
略する。
【0022】又、この実施例においてエンジン1にはそ
の始動時にクランキングによって回転力を付与するため
のスタータ38が設けられている。又、このスタータ3
8には、そのオン・オフ動作を検知するスタータスイッ
チ39が設けられている。周知のようにスタータ38
は、図示しないイグニッションスイッチの操作によりオ
ン・オフ動作されるものであり、イグニッションスイッ
チが操作されている間はスタータ38がオン動作され
て、スタータスイッチ39からスタータ信号STが出力
されるようになっている。
の始動時にクランキングによって回転力を付与するため
のスタータ38が設けられている。又、このスタータ3
8には、そのオン・オフ動作を検知するスタータスイッ
チ39が設けられている。周知のようにスタータ38
は、図示しないイグニッションスイッチの操作によりオ
ン・オフ動作されるものであり、イグニッションスイッ
チが操作されている間はスタータ38がオン動作され
て、スタータスイッチ39からスタータ信号STが出力
されるようになっている。
【0023】そして、図2に示すように、前述したスロ
ットルセンサ14、全閉スイッチ14a、エアフローメ
ータ16、回転数センサ30、気筒判別センサ31、水
温センサ32、酸素センサ33、車速センサ34及びス
タータスイッチ39等はエンジン電子制御装置(以下単
に「エンジンECU」という)40の入力側に電気的に
接続されている。又、このエンジンECU40の出力側
には、前述したインジェクタ11及びイグナイタ29等
が電気的に接続されている。そして、エンジンECU4
0は全閉スイッチ14aネエアーフローメータ16、各
センサ14、30〜34及びスタータスイッチ39から
の出力信号に基づき、インジェクタ11及びイグナイタ
29等を好適に制御する。
ットルセンサ14、全閉スイッチ14a、エアフローメ
ータ16、回転数センサ30、気筒判別センサ31、水
温センサ32、酸素センサ33、車速センサ34及びス
タータスイッチ39等はエンジン電子制御装置(以下単
に「エンジンECU」という)40の入力側に電気的に
接続されている。又、このエンジンECU40の出力側
には、前述したインジェクタ11及びイグナイタ29等
が電気的に接続されている。そして、エンジンECU4
0は全閉スイッチ14aネエアーフローメータ16、各
センサ14、30〜34及びスタータスイッチ39から
の出力信号に基づき、インジェクタ11及びイグナイタ
29等を好適に制御する。
【0024】エンジンECU40は主にエンジン1の燃
料量制御装置及び点火時期制御等を司どる制御装置であ
り、これに加えて、この実施例では図2に示すように、
VVT23を駆動制御するため駆動制御手段、設定手段
及び制限値変更手段を構成するVVTECU41が設け
られている。このVVTECU41はステップモータ2
5出力軸の回転方向及び回転量の制御を司どるようにな
っている。そのために、VVTECU41の入力側には
エンジンECU40からスロットル開度TA、全閉信号
LL、エンジン回転数NE、冷却水温THW、車速S
P、スタータ信号ST及び吸入空気量GEの各検出値等
がデータ信号として入力される。又、VVTECU41
の入力側には、ブレーキセンサ36からのブレーキ信号
BSが入力される。さらに、VVTECU41はエンジ
ン1のポンピングロスを低減させるるように吸気バルブ
9の開閉タイミングを制御すべく、入力されるデータ信
号等に基づきその時々のエンジン1の運転状態に応じた
バルブオーバラップの大きさを決定し、ステップモータ
25を好適に制御するためのバルブタイミング制御信号
を出力側から出力する。
料量制御装置及び点火時期制御等を司どる制御装置であ
り、これに加えて、この実施例では図2に示すように、
VVT23を駆動制御するため駆動制御手段、設定手段
及び制限値変更手段を構成するVVTECU41が設け
られている。このVVTECU41はステップモータ2
5出力軸の回転方向及び回転量の制御を司どるようにな
っている。そのために、VVTECU41の入力側には
エンジンECU40からスロットル開度TA、全閉信号
LL、エンジン回転数NE、冷却水温THW、車速S
P、スタータ信号ST及び吸入空気量GEの各検出値等
がデータ信号として入力される。又、VVTECU41
の入力側には、ブレーキセンサ36からのブレーキ信号
BSが入力される。さらに、VVTECU41はエンジ
ン1のポンピングロスを低減させるるように吸気バルブ
9の開閉タイミングを制御すべく、入力されるデータ信
号等に基づきその時々のエンジン1の運転状態に応じた
バルブオーバラップの大きさを決定し、ステップモータ
25を好適に制御するためのバルブタイミング制御信号
を出力側から出力する。
【0025】次に前記エンジンECU40及びVVTE
CU41の構成について、図3,4のブロック図に従っ
て説明する。図3はエンジンECU40に係る電気的構
成を説明するブロック図である。エンジンECU40は
中央処理装置(CPU)42、所定の制御プログラム等
を予め記憶した読出し専用メモリ(ROM)43、CP
U42の演算結果を一時記憶するランダムアクセスメモ
リ(RAM)44、予め記憶されたデータを保存するバ
ックアップRAM45等と、これら各部と外部入力回路
46及び外部出力回路47等とをバス48によって接続
した理論演算回路として構成されている。
CU41の構成について、図3,4のブロック図に従っ
て説明する。図3はエンジンECU40に係る電気的構
成を説明するブロック図である。エンジンECU40は
中央処理装置(CPU)42、所定の制御プログラム等
を予め記憶した読出し専用メモリ(ROM)43、CP
U42の演算結果を一時記憶するランダムアクセスメモ
リ(RAM)44、予め記憶されたデータを保存するバ
ックアップRAM45等と、これら各部と外部入力回路
46及び外部出力回路47等とをバス48によって接続
した理論演算回路として構成されている。
【0026】外部入力回路46には、前記スロットルセ
ンサ14、全閉スイッチ14a、エアフローメータ1
6、回転数センサ30、気筒判別センサ31、水温セン
サ32、酸素センサ33、車速センサ34及びスタータ
スイッチ39がそれぞれ接続されている。一方、外部出
力回路47には、インジェクタ11、イグナイタ29及
びVVTECU41がそれぞれ接続されている。
ンサ14、全閉スイッチ14a、エアフローメータ1
6、回転数センサ30、気筒判別センサ31、水温セン
サ32、酸素センサ33、車速センサ34及びスタータ
スイッチ39がそれぞれ接続されている。一方、外部出
力回路47には、インジェクタ11、イグナイタ29及
びVVTECU41がそれぞれ接続されている。
【0027】そして、CPU42は外部入力回路46を
介して入力される全閉スイッチ14a、エアフローメー
タ16、各センサ14,30〜34及びスタータスイッ
チ39等からの信号を入力値として読み込む。この入力
値の読み込みに際して、外部入力回路46では、スロッ
トルセンサ14、エアフローメータ16、水温センサ3
2及び酸素センサ3からの入力値がアナログ・デジタル
変換処理されるようになっている。又、外部入力回路4
6では、回転数センサ30、気筒判別センサ31及び車
速センサ34等からの入力値が波形成形処理されるよう
になっている。そして、CPU42は全閉スイッチ14
a、エアフローメータ16、各センサ14,30〜34
及びスタータスイッチ39等から読み込んだ入力値に基
づきインジェクタ11及びイグナイタ29等を好適に制
御する。
介して入力される全閉スイッチ14a、エアフローメー
タ16、各センサ14,30〜34及びスタータスイッ
チ39等からの信号を入力値として読み込む。この入力
値の読み込みに際して、外部入力回路46では、スロッ
トルセンサ14、エアフローメータ16、水温センサ3
2及び酸素センサ3からの入力値がアナログ・デジタル
変換処理されるようになっている。又、外部入力回路4
6では、回転数センサ30、気筒判別センサ31及び車
速センサ34等からの入力値が波形成形処理されるよう
になっている。そして、CPU42は全閉スイッチ14
a、エアフローメータ16、各センサ14,30〜34
及びスタータスイッチ39等から読み込んだ入力値に基
づきインジェクタ11及びイグナイタ29等を好適に制
御する。
【0028】又、CPU42は全閉スイッチ14a、エ
アフローメータ16、各センサ14,30〜34及びス
タータスイッチ39等から外部入力回路46を介して入
力値として読み込んだ信号のうち、スロットル開度T
A、全閉信号LL、エンジン回転数NE、冷却水温TH
W、車速SP、スタータ信号ST及び吸入空気量Ga等
を外部出力回路17を介してデータ信号としてVVTE
CU41へ出力する。
アフローメータ16、各センサ14,30〜34及びス
タータスイッチ39等から外部入力回路46を介して入
力値として読み込んだ信号のうち、スロットル開度T
A、全閉信号LL、エンジン回転数NE、冷却水温TH
W、車速SP、スタータ信号ST及び吸入空気量Ga等
を外部出力回路17を介してデータ信号としてVVTE
CU41へ出力する。
【0029】図4はVVTECU41に係る電気的構成
を説明するブロック図である。VVTECU41はマイ
クロプロセッシングユニット(MPU)50、VVT2
3等のための所定の制御プログラム等を予め記憶したR
OM51、MPU50の演算結果等を一時記憶するRA
M等と、これら各部と入出力ポート53及び出力ポート
54等とをバス55によって接続した理論演算回路とし
て構成されている。又、VVTECU41は周期的なク
ロックパルスを発生させるクロックジェネレータ56を
備え、同ジェネレータ56からMPU50にクロックパ
ルスが供給されるようになっている。さらに、VVTE
CU41はその出力ポート54に接続されたラッチ回路
57及びゲート58を備えている。
を説明するブロック図である。VVTECU41はマイ
クロプロセッシングユニット(MPU)50、VVT2
3等のための所定の制御プログラム等を予め記憶したR
OM51、MPU50の演算結果等を一時記憶するRA
M等と、これら各部と入出力ポート53及び出力ポート
54等とをバス55によって接続した理論演算回路とし
て構成されている。又、VVTECU41は周期的なク
ロックパルスを発生させるクロックジェネレータ56を
備え、同ジェネレータ56からMPU50にクロックパ
ルスが供給されるようになっている。さらに、VVTE
CU41はその出力ポート54に接続されたラッチ回路
57及びゲート58を備えている。
【0030】入出力回路53はエンジンECU40に接
続されている。又、入出力ポート53にはブレーキセン
サ36が接続され、ゲート58にはステップモータ25
が接続されている。
続されている。又、入出力ポート53にはブレーキセン
サ36が接続され、ゲート58にはステップモータ25
が接続されている。
【0031】そして、MPU50は入出力ポート53を
介して入力されるスロットル開度TA、全閉信号LL、
エンジン回転数NE、冷却水温THW、車速SP、スタ
ータ信号ST、吸入空気量Ga、ブレーキ信号BS等の
信号を入力値として読み込み、その読み込んだ入力値に
基づきステップモータ25を好適に制御する。すなわ
ち、MPU50は読み込んだ入力値に基づきROM51
に記憶された制御プログラムに従ってステップモータ2
5の回転すべき方向及びステップ数を演算決定し、その
演算結果をバルブタイミング制御信号として出力ポート
54を介してラッチ回路57へ出力する。ラッチ回路5
7はそのバルブタイミング制御信号を受け、それを実行
させるべくゲート信号58の開閉指令を所定のシーケン
スに従い出力する。そして、ゲート58はその開閉指令
に従い、励磁すべき電磁コイルを選択してステップモー
タ25を駆動させる。
介して入力されるスロットル開度TA、全閉信号LL、
エンジン回転数NE、冷却水温THW、車速SP、スタ
ータ信号ST、吸入空気量Ga、ブレーキ信号BS等の
信号を入力値として読み込み、その読み込んだ入力値に
基づきステップモータ25を好適に制御する。すなわ
ち、MPU50は読み込んだ入力値に基づきROM51
に記憶された制御プログラムに従ってステップモータ2
5の回転すべき方向及びステップ数を演算決定し、その
演算結果をバルブタイミング制御信号として出力ポート
54を介してラッチ回路57へ出力する。ラッチ回路5
7はそのバルブタイミング制御信号を受け、それを実行
させるべくゲート信号58の開閉指令を所定のシーケン
スに従い出力する。そして、ゲート58はその開閉指令
に従い、励磁すべき電磁コイルを選択してステップモー
タ25を駆動させる。
【0032】続いて、前記VVT23の構成について図
5に従って説明する。吸気バルブ9を駆動する吸気側の
カムシャフト21は、そのカムジャーナル21bにてシ
リンダヘッド5に回転可能に支持されている。そして、
そのカムシャフト21の先端部において、VVT23を
構成するタイミングプーリアッシィ24及びステップモ
ータ25が設けられている。このタイミングプーリアッ
シィ24は、外周に複数の外歯61を有するプーリ本体
62と、そのプーリ本体62に組付けられた内キャップ
63及び円筒ギヤ64とから構成されている。
5に従って説明する。吸気バルブ9を駆動する吸気側の
カムシャフト21は、そのカムジャーナル21bにてシ
リンダヘッド5に回転可能に支持されている。そして、
そのカムシャフト21の先端部において、VVT23を
構成するタイミングプーリアッシィ24及びステップモ
ータ25が設けられている。このタイミングプーリアッ
シィ24は、外周に複数の外歯61を有するプーリ本体
62と、そのプーリ本体62に組付けられた内キャップ
63及び円筒ギヤ64とから構成されている。
【0033】すなわち、プーリ本体62はその中心寄り
にボス62a及び円周壁62bを備え、それらボス62
aと円周壁62bとの間が円周溝62cになっている。
円周壁62bの内周にはヘリカル歯62dが形成されて
いる。そして、プーリ本体62はそのボス62aにてカ
ムシャフト21上に相対回転可能に組付けられている。
一方、内キャップ63は大筒部63aとその反対側へ延
びる小筒部63bとを備え、大筒部63aの外周にはヘ
リカル歯63cが形成されている。そして、内キャップ
63はその大筒部aがボス62aを覆うように嵌着さ
れ、プーリ本体62に対し相対回転可能に組付けられて
いる。又、内キャップ63はカムシャフト21の先端に
対しボルト65及びノックピン66により一体回転可能
に固定されている。さらに、円筒ギヤ64は外周壁64
aと内周壁64bとから形成され、その底壁には穴64
cが形成されている。内周壁64bの内外周にはヘリカ
ル歯64d,64eがそれぞれ形成され、外周壁64a
と内周壁64bとの間が円周溝64fになっている。そ
して、その円筒ギヤ64の内周壁64b及び円周溝64
fが、プーリ本体62の円周壁62b及び円周溝62c
に対して凹凸の関係で組付けられている。
にボス62a及び円周壁62bを備え、それらボス62
aと円周壁62bとの間が円周溝62cになっている。
円周壁62bの内周にはヘリカル歯62dが形成されて
いる。そして、プーリ本体62はそのボス62aにてカ
ムシャフト21上に相対回転可能に組付けられている。
一方、内キャップ63は大筒部63aとその反対側へ延
びる小筒部63bとを備え、大筒部63aの外周にはヘ
リカル歯63cが形成されている。そして、内キャップ
63はその大筒部aがボス62aを覆うように嵌着さ
れ、プーリ本体62に対し相対回転可能に組付けられて
いる。又、内キャップ63はカムシャフト21の先端に
対しボルト65及びノックピン66により一体回転可能
に固定されている。さらに、円筒ギヤ64は外周壁64
aと内周壁64bとから形成され、その底壁には穴64
cが形成されている。内周壁64bの内外周にはヘリカ
ル歯64d,64eがそれぞれ形成され、外周壁64a
と内周壁64bとの間が円周溝64fになっている。そ
して、その円筒ギヤ64の内周壁64b及び円周溝64
fが、プーリ本体62の円周壁62b及び円周溝62c
に対して凹凸の関係で組付けられている。
【0034】この組付け状態において、各ヘリカル歯6
2d,63c,64d,64eがそれぞれ噛み合わされ
ており、その噛み合いの関係から円筒ギヤ64は軸方向
への移動によってカムシャフト21と相対回転可能にな
っている。又、プーリ本体62の外歯61に掛装された
図示しないタイミングベルトを介して、タイミングプー
リアッシィ24がクランクシャフトに駆動連結されてい
る。
2d,63c,64d,64eがそれぞれ噛み合わされ
ており、その噛み合いの関係から円筒ギヤ64は軸方向
への移動によってカムシャフト21と相対回転可能にな
っている。又、プーリ本体62の外歯61に掛装された
図示しないタイミングベルトを介して、タイミングプー
リアッシィ24がクランクシャフトに駆動連結されてい
る。
【0035】従って、クランクシャフトからタイミング
プーリアッシィ24に駆動伝達されることにより、円筒
ギヤ64より連結されたプーリ本体62と内キャップ6
3とが一体的に回転され、さらにボルト65及びノック
ピン66により内キャップ63に連結されたカムシャフ
ト21が一体的に回転駆動される。
プーリアッシィ24に駆動伝達されることにより、円筒
ギヤ64より連結されたプーリ本体62と内キャップ6
3とが一体的に回転され、さらにボルト65及びノック
ピン66により内キャップ63に連結されたカムシャフ
ト21が一体的に回転駆動される。
【0036】前記ステップモータ25は図示しないブラ
ケットによってエンジン1に取付けられている。ステッ
プモータ25は円筒ギヤ64を軸方向へ移動させるため
のものであり、その出力軸には円筒状をなして外周に歯
67aを有するウォームギヤ67が取付けられている。
このウォームギヤ67は内キャップ63の小筒部63b
に対し相対回転可能に嵌着されるとともに、円筒ギヤ6
4の穴64cを貫通して配置されている。一方、円筒ギ
ヤ64の穴64cの周囲には、内周に歯68aを有する
リングギヤ68がボールベアリング69によって相対回
転可能に組付けられている。
ケットによってエンジン1に取付けられている。ステッ
プモータ25は円筒ギヤ64を軸方向へ移動させるため
のものであり、その出力軸には円筒状をなして外周に歯
67aを有するウォームギヤ67が取付けられている。
このウォームギヤ67は内キャップ63の小筒部63b
に対し相対回転可能に嵌着されるとともに、円筒ギヤ6
4の穴64cを貫通して配置されている。一方、円筒ギ
ヤ64の穴64cの周囲には、内周に歯68aを有する
リングギヤ68がボールベアリング69によって相対回
転可能に組付けられている。
【0037】そして、そのリングギヤ68がウォームギ
ヤ67の外周上に噛み合わされ、その噛み合いの関係か
らウォームギヤ67の回転によって軸方向へ移動可能に
なっている。又、リングギヤ68の回り止めを行なうた
めに、リングギヤ68のステップモータ58側における
外周には、その軸方向に延びる長溝68bが形成されて
いる。あわせて、ステップモータ25のケーシングに
は、筒状をなしてタイミングプーリアッシィ24側へ延
びる回り止め部材70が取付けられている。この回り止
め部材70の内周には、前記長溝68bに係合する突起
70aと長溝68bの係合の関係から、リングギヤ68
が回り止めされて軸方向への移動のみが許容されるよう
になっている。
ヤ67の外周上に噛み合わされ、その噛み合いの関係か
らウォームギヤ67の回転によって軸方向へ移動可能に
なっている。又、リングギヤ68の回り止めを行なうた
めに、リングギヤ68のステップモータ58側における
外周には、その軸方向に延びる長溝68bが形成されて
いる。あわせて、ステップモータ25のケーシングに
は、筒状をなしてタイミングプーリアッシィ24側へ延
びる回り止め部材70が取付けられている。この回り止
め部材70の内周には、前記長溝68bに係合する突起
70aと長溝68bの係合の関係から、リングギヤ68
が回り止めされて軸方向への移動のみが許容されるよう
になっている。
【0038】従って、タイミングプーリアッシィ24と
カムシャフト21とが一体回転されているときに、ステ
ップモータ25が駆動されてウォームギヤ67がある方
向へ所定量だけ回転されることにより、リングギヤ68
がウォームギヤ67上で回り止めされながら軸方向へ移
動される。これに伴い、円筒ギヤ64が同じ軸方向へ移
動され、プーリ本体62とカムシャフト21との間に相
対回転が生じてカムシャフト21に捩りが付与される。
カムシャフト21とが一体回転されているときに、ステ
ップモータ25が駆動されてウォームギヤ67がある方
向へ所定量だけ回転されることにより、リングギヤ68
がウォームギヤ67上で回り止めされながら軸方向へ移
動される。これに伴い、円筒ギヤ64が同じ軸方向へ移
動され、プーリ本体62とカムシャフト21との間に相
対回転が生じてカムシャフト21に捩りが付与される。
【0039】このようにこの実施例のVVT23では、
ステップモータ25が駆動制御されることにより、円筒
ギヤ64の軸方向における位置が変更され、その結果と
してカムシャフト21に捩りが付与される。そして、カ
ムシャフト21に捩りが付与されることにより、吸気バ
ルブ9の開閉タイミングが変更されてバルブオーバラッ
プが変更される。
ステップモータ25が駆動制御されることにより、円筒
ギヤ64の軸方向における位置が変更され、その結果と
してカムシャフト21に捩りが付与される。そして、カ
ムシャフト21に捩りが付与されることにより、吸気バ
ルブ9の開閉タイミングが変更されてバルブオーバラッ
プが変更される。
【0040】なお、カムシャフト21の内部には油路7
1,72が形成され、その油路71,72を通じてタイ
ミングプーリアッシィ24の内部に潤滑油が供給される
ようになっている。
1,72が形成され、その油路71,72を通じてタイ
ミングプーリアッシィ24の内部に潤滑油が供給される
ようになっている。
【0041】さて、上記のように構成された内燃機関の
バルブタイミング制御装置の作用について図6乃至図9
に従って説明する。図6乃至図9はVVT23を駆動制
御するためにVVTECU41により実行されるフロー
チャートであり、所定時間毎の定時割り込みで実行され
る。
バルブタイミング制御装置の作用について図6乃至図9
に従って説明する。図6乃至図9はVVT23を駆動制
御するためにVVTECU41により実行されるフロー
チャートであり、所定時間毎の定時割り込みで実行され
る。
【0042】図6に示すメインルーチンではまずステッ
プ101でスロットルセンサ14、全閉スイッチ14
a、回転数センサ30、水温センサ32及びスタータス
イッチ39の検出等によるスロットル開度TA、全閉信
号LL、エンジン回転数NE、冷却水温THW、スター
タ信号ST及び吸入空気量GEをそれぞれエンジンEC
U40から読み込む。又、ブレーキセンサ36の検出に
よるブレーキ信号BSを読み込む。
プ101でスロットルセンサ14、全閉スイッチ14
a、回転数センサ30、水温センサ32及びスタータス
イッチ39の検出等によるスロットル開度TA、全閉信
号LL、エンジン回転数NE、冷却水温THW、スター
タ信号ST及び吸入空気量GEをそれぞれエンジンEC
U40から読み込む。又、ブレーキセンサ36の検出に
よるブレーキ信号BSを読み込む。
【0043】続いて、ステップ102において、スター
タ信号STが「オン」であるか否か、すなわち、エンジ
ン1の始動中であるか否かを判断する。ここでスタータ
信号STが「オン」である場合には、始動中であるとし
てステップ104で始動後の進角値上限値Vsteplimit
を0にセットする。ステップ102でスタータ信号ST
が「オン」でない場合にはエンジン1の始動完了後であ
るとして、ステップ103でエンジン回転数NEが20
0rpm未満か否かを判断する。エンジン回転数NEが
200rpm未満である場合には、ステップ104に移
行する。又、エンジン回転数NEが200rpm以上で
ある場合にはメインルーチンを終了する。
タ信号STが「オン」であるか否か、すなわち、エンジ
ン1の始動中であるか否かを判断する。ここでスタータ
信号STが「オン」である場合には、始動中であるとし
てステップ104で始動後の進角値上限値Vsteplimit
を0にセットする。ステップ102でスタータ信号ST
が「オン」でない場合にはエンジン1の始動完了後であ
るとして、ステップ103でエンジン回転数NEが20
0rpm未満か否かを判断する。エンジン回転数NEが
200rpm未満である場合には、ステップ104に移
行する。又、エンジン回転数NEが200rpm以上で
ある場合にはメインルーチンを終了する。
【0044】次に1sec毎に処理されるルーチンにつ
いて説明する。ステップ201で進角値上限値Vstepli
mitが250ステップ未満か否かを判断する。なお、こ
の250ステップは進角値と対応するステップモータ2
5のモータステップ数であって、この実施例では250
ステップは進角値50゜に対応する。ステップ201で
進角値上限値Vsteplimitが250ステップ未満である
と判定すると、ステップ202に移行し、そのときまで
の進角値上限値Vsteplimitに5ステップを加えて新た
な進角値上限値Vsteplimitとし、このルーチンを終了
する。又、ステップ201で進角値上限値Vsteplimit
が250ステップ以上であると判断すると、このルーチ
ンを終了する。
いて説明する。ステップ201で進角値上限値Vstepli
mitが250ステップ未満か否かを判断する。なお、こ
の250ステップは進角値と対応するステップモータ2
5のモータステップ数であって、この実施例では250
ステップは進角値50゜に対応する。ステップ201で
進角値上限値Vsteplimitが250ステップ未満である
と判定すると、ステップ202に移行し、そのときまで
の進角値上限値Vsteplimitに5ステップを加えて新た
な進角値上限値Vsteplimitとし、このルーチンを終了
する。又、ステップ201で進角値上限値Vsteplimit
が250ステップ以上であると判断すると、このルーチ
ンを終了する。
【0045】従って、この1sec毎に処理されるルー
チンにより、オーバラップを行なうためのステップモー
タ25の制御量上限値が1秒毎に5ステップ増加、すな
わち進角値上限値Vsteplimitが2.5゜/sec増加
する。又、このルーチンにより進角値上限値Vsteplimi
tの制限は50秒後に250ステップ、すなわち、進角
値上限値Vsteplimit50゜となって終了することにな
る。
チンにより、オーバラップを行なうためのステップモー
タ25の制御量上限値が1秒毎に5ステップ増加、すな
わち進角値上限値Vsteplimitが2.5゜/sec増加
する。又、このルーチンにより進角値上限値Vsteplimi
tの制限は50秒後に250ステップ、すなわち、進角
値上限値Vsteplimit50゜となって終了することにな
る。
【0046】次に「VVT制御ルーチン」を図8及び図
9に従って説明する。図8に示すようにステップ301
で全閉信号LLが「オン」であるか、否か、すなわち、
減速時若しくはアイドル時であるか否かを判断する。こ
こで、全閉信号LLが「オン」である場合には、減速時
若しくはアイドル時であるとして、ステップ303へ移
行する。ステップ303では進角値Vstepとして減速時
若しくはアイドル時の固定値Vidleを設定した後、ステ
ップ304に移行する。又、ステップ301で全閉信号
LLが「オン」でない場合には、減速時でもアイドル時
でもない通常走行として、ステップ302に移行する。
ステップ302では先に読み込まれたエンジン回転数N
E及び吸入空気量GEに基づき、それらの値をパラメー
タとする関数f(NE,Ga)の演算結果を吸気バルブ
9の開閉タイミング制御のための進角値Vstepとして設
定した後、ステップ304に移行する。この関数f(N
E,Ga)の演算は予めROM51に記憶されたマップ
を参照して行なわれる。
9に従って説明する。図8に示すようにステップ301
で全閉信号LLが「オン」であるか、否か、すなわち、
減速時若しくはアイドル時であるか否かを判断する。こ
こで、全閉信号LLが「オン」である場合には、減速時
若しくはアイドル時であるとして、ステップ303へ移
行する。ステップ303では進角値Vstepとして減速時
若しくはアイドル時の固定値Vidleを設定した後、ステ
ップ304に移行する。又、ステップ301で全閉信号
LLが「オン」でない場合には、減速時でもアイドル時
でもない通常走行として、ステップ302に移行する。
ステップ302では先に読み込まれたエンジン回転数N
E及び吸入空気量GEに基づき、それらの値をパラメー
タとする関数f(NE,Ga)の演算結果を吸気バルブ
9の開閉タイミング制御のための進角値Vstepとして設
定した後、ステップ304に移行する。この関数f(N
E,Ga)の演算は予めROM51に記憶されたマップ
を参照して行なわれる。
【0047】そして、ステップ304で暖気後のVVT
目標ステップ数である前記Vstepと進角値上限値Vstep
limitとを比較する。ステップ304で目標ステップ数
Vstepが進角値上限値Vsteplimitよりも大きければス
テップ305で目標ステップ数Vstepを進角値上限値V
steplimitに設定し、ステップ306に移行する。又、
ステップ304で目標ステップ数Vstepが進角値上限値
Vsteplimit以下であれば、そのままステップ306に
移行する。すなわち、ステップ301〜ステップ305
の処理は進角値の目標ステップ数を設定するための処理
である。
目標ステップ数である前記Vstepと進角値上限値Vstep
limitとを比較する。ステップ304で目標ステップ数
Vstepが進角値上限値Vsteplimitよりも大きければス
テップ305で目標ステップ数Vstepを進角値上限値V
steplimitに設定し、ステップ306に移行する。又、
ステップ304で目標ステップ数Vstepが進角値上限値
Vsteplimit以下であれば、そのままステップ306に
移行する。すなわち、ステップ301〜ステップ305
の処理は進角値の目標ステップ数を設定するための処理
である。
【0048】ステップ306において、設定された目標
ステップ数Vstepからステップモータ25での現在ステ
ップ数Vpoを減算した結果を制御ステップ数STEP
として設定する。
ステップ数Vstepからステップモータ25での現在ステ
ップ数Vpoを減算した結果を制御ステップ数STEP
として設定する。
【0049】次にステップ307において、制御ステッ
プ数STEPが「0」であるか否かを判断する。ここで
制御ステップ数STEPが「0」である場合には、ステ
ップモータ25を駆動させることなくそのままその後の
処理を一旦終了する。一方、ステップ307で制御ステ
ップ数STEPが「0」でない場合には、ステップ30
8において、制御ステップ数STEPが「0」よりも大
きいか否か、すなわち制御ステップ数STEPが正の数
であるか否かを判断する。ここで、制御ステップ数ST
EPが正の数である場合には、ステップ309で制御フ
ラグDIRを「0」にリセットした後、ステップ312
へ移行する。
プ数STEPが「0」であるか否かを判断する。ここで
制御ステップ数STEPが「0」である場合には、ステ
ップモータ25を駆動させることなくそのままその後の
処理を一旦終了する。一方、ステップ307で制御ステ
ップ数STEPが「0」でない場合には、ステップ30
8において、制御ステップ数STEPが「0」よりも大
きいか否か、すなわち制御ステップ数STEPが正の数
であるか否かを判断する。ここで、制御ステップ数ST
EPが正の数である場合には、ステップ309で制御フ
ラグDIRを「0」にリセットした後、ステップ312
へ移行する。
【0050】又、ステップ308において、制御ステッ
プ数STEPが負の数である場合には、ステップ310
で制御フラグDIRを「1」にセットする。次いで、ス
テップ311において、制御ステップ数STEPの絶対
値を新たな制御ステップ数STEPとして設定した後、
ステップ312へ移行する。
プ数STEPが負の数である場合には、ステップ310
で制御フラグDIRを「1」にセットする。次いで、ス
テップ311において、制御ステップ数STEPの絶対
値を新たな制御ステップ数STEPとして設定した後、
ステップ312へ移行する。
【0051】そして、ステップ312においては、制御
フラグDIRが「1」であるか否かを判断する。制御フ
ラグDIRが「1」である場合には、ステップ313で
吸気側VVT23のステップモータ25を1ステップだ
け逆転させた後、ステップ315へ移行する。又、制御
フラグDIRが「0」の場合には、ステップ314でス
テップモータ25を1ステップだけ正転させた後、ステ
ップ315へ移行する。
フラグDIRが「1」であるか否かを判断する。制御フ
ラグDIRが「1」である場合には、ステップ313で
吸気側VVT23のステップモータ25を1ステップだ
け逆転させた後、ステップ315へ移行する。又、制御
フラグDIRが「0」の場合には、ステップ314でス
テップモータ25を1ステップだけ正転させた後、ステ
ップ315へ移行する。
【0052】ステップ315では制御ステップ数STE
Pから「1」だけ減算した結果を新たな制御ステップ数
STEPとして設定する。そして、ステップ316にお
いて、新たに設定した制御ステップ数STEPが「0」
であるか否かを判断する。そして、新たな制御ステップ
数が「0」でない場合には、ステップ312へジャンプ
し、ステップ312〜ステップ316の処理を繰返す。
すなわち、吸気側VVT23を駆動制御するのである。
Pから「1」だけ減算した結果を新たな制御ステップ数
STEPとして設定する。そして、ステップ316にお
いて、新たに設定した制御ステップ数STEPが「0」
であるか否かを判断する。そして、新たな制御ステップ
数が「0」でない場合には、ステップ312へジャンプ
し、ステップ312〜ステップ316の処理を繰返す。
すなわち、吸気側VVT23を駆動制御するのである。
【0053】一方、ステップ316において、新たな制
御ステップ数STEPが「0」である場合には、そのま
まその後の処理を一旦終了する。このようにステップモ
ータ25の制御によってVVT23が駆動制御され、吸
気バルブ9の開閉タイミングが制御される。
御ステップ数STEPが「0」である場合には、そのま
まその後の処理を一旦終了する。このようにステップモ
ータ25の制御によってVVT23が駆動制御され、吸
気バルブ9の開閉タイミングが制御される。
【0054】このように本実施例のバルブタイミング制
御装置によれば、始動時にオーバラップの制限値として
進角値上限値Vsteplimitを0として設定し、その始動
後においては1秒毎に徐々に進角値上限値Vsteplimit
を大きくしてバルブオーバラップを拡大している。この
ため、この実施例ではエンジンが冷えている時に始動さ
れた場合、シリンダ内の残留ガス割合を少なくできるた
め、失火やラフアイドルを生じることがない。このた
め、始動後にエンジンストールが生じることはなく、円
滑な運転を行なうことができる。
御装置によれば、始動時にオーバラップの制限値として
進角値上限値Vsteplimitを0として設定し、その始動
後においては1秒毎に徐々に進角値上限値Vsteplimit
を大きくしてバルブオーバラップを拡大している。この
ため、この実施例ではエンジンが冷えている時に始動さ
れた場合、シリンダ内の残留ガス割合を少なくできるた
め、失火やラフアイドルを生じることがない。このた
め、始動後にエンジンストールが生じることはなく、円
滑な運転を行なうことができる。
【0055】又、始動後には徐々にオーバラップが拡大
されるため、所定の機関条件への移行の間におけるNo
xの過多な排出、燃費の低下はない。なお、この発明は
前記実施例に限定されるものではなく、この発明の趣旨
から逸脱しない範囲で任意に変更することも可能であ
る。
されるため、所定の機関条件への移行の間におけるNo
xの過多な排出、燃費の低下はない。なお、この発明は
前記実施例に限定されるものではなく、この発明の趣旨
から逸脱しない範囲で任意に変更することも可能であ
る。
【0056】(1)前記実施例では、吸気バルブ9の開
閉タイミングのみを可変にするVVT23を設けた
が、、排気バルブ10の開閉タイミングのみを可変にす
るVVTや、吸気バルブ9及び排気バルブ10の両方の
開閉タイミングをそれぞれ可変にするVVTを設けるこ
ともできる。
閉タイミングのみを可変にするVVT23を設けた
が、、排気バルブ10の開閉タイミングのみを可変にす
るVVTや、吸気バルブ9及び排気バルブ10の両方の
開閉タイミングをそれぞれ可変にするVVTを設けるこ
ともできる。
【0057】(2)前記実施例では、ステップモータ2
5を駆動限とする吸気側VVT23を採用したが、油圧
駆動式のVVTを採用することも可能である。 (3)前記実施例では、ガソリンエンジン1に具体化し
たが、ディーゼルエンジンに具体化することもできる。
5を駆動限とする吸気側VVT23を採用したが、油圧
駆動式のVVTを採用することも可能である。 (3)前記実施例では、ガソリンエンジン1に具体化し
たが、ディーゼルエンジンに具体化することもできる。
【0058】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
バルブオーバラップが小さく固定され、その後徐々にバ
ルブオーバラップの可変幅が大きくすることにより、始
動後のラフアイドルやストール、部分負荷時の失火や運
転性低下を防止し、最適なオーバラップを設定すること
ができるという優れた効果を奏する。
バルブオーバラップが小さく固定され、その後徐々にバ
ルブオーバラップの可変幅が大きくすることにより、始
動後のラフアイドルやストール、部分負荷時の失火や運
転性低下を防止し、最適なオーバラップを設定すること
ができるという優れた効果を奏する。
【図1】本発明の基本的な概念構成を説明する概念構成
図である。
図である。
【図2】本発明を具体化した一実施例におけるガソリン
エンジンを説明する概略構成図である。
エンジンを説明する概略構成図である。
【図3】同じくエンジンECUの電気的構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図4】同じくVVTECUの電気的構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図5】同じくVVTの構成を示す断面図である。
【図6】同じくVVTECUにより実行されるメインル
ーチンを説明するフローチャートである。
ーチンを説明するフローチャートである。
【図7】同じく1SEC毎に実行されるルーチンを説明
するフローチャートである。
するフローチャートである。
【図8】同じく「VVT制御ルーチン」を説明するフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図9】同じく「VVT制御ルーチン」を説明するフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
1…内燃機関としてのエンジン、6…燃焼室、7…吸気
通路、8…排気通路、9…吸気バルブ、10…排気バル
ブ、23…VVT、14…スロットルセンサ、14a…
全閉スイッチ、30…回転数センサ、39…スタータス
イッチ(14,14a、30、39は運転状態検出手段
を構成している)、41…駆動制御手段、設定手段、制
限値変更手段を構成するVVTECU。
通路、8…排気通路、9…吸気バルブ、10…排気バル
ブ、23…VVT、14…スロットルセンサ、14a…
全閉スイッチ、30…回転数センサ、39…スタータス
イッチ(14,14a、30、39は運転状態検出手段
を構成している)、41…駆動制御手段、設定手段、制
限値変更手段を構成するVVTECU。
Claims (1)
- 【請求項1】内燃機関の回転に同期して所定のタイミン
グで駆動され、燃焼室に通じる吸気通路及び排気通路を
それぞれ開閉する吸気バルブ及び排気バルブと、 前記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくとも一方の
開閉タイミングを連続的に可変にするために駆動される
可変バルブタイミング機構と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記開閉タ
イミングを制御すべく前記可変バルブタイミング機構を
駆動制御する駆動制御手段とを備えた内燃機関のバルブ
タイミング制御装置において、 運転状態検出手段の検知結果に基づいて機関の始動時か
否かを判定する機関始動判定手段と、 前記機関始動判定手段の判定結果に基づき開閉タイミン
グのバルブオーバラップの可変量の制限値を設定する設
定手段と、 始動後に前記設定手段が設定したバルブオーバラップの
制限値を徐々に増加させてバルブオーバラップの可変幅
を大きくなるように前記駆動制御手段における前記可変
バルブタイミング機構の制御範囲を変更する制限値変更
手段と、を備えた特徴とする内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP625893A JPH06212928A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP625893A JPH06212928A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06212928A true JPH06212928A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=11633455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP625893A Pending JPH06212928A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06212928A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002221053A (ja) * | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Mitsubishi Motors Corp | 可変バルブタイミング装置 |
US6895912B2 (en) | 2002-04-25 | 2005-05-24 | Hitachi, Ltd. | Variable valve control apparatus for engine and method thereof |
JP2006233913A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の可変動弁機構制御装置 |
-
1993
- 1993-01-18 JP JP625893A patent/JPH06212928A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002221053A (ja) * | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Mitsubishi Motors Corp | 可変バルブタイミング装置 |
JP4577469B2 (ja) * | 2001-01-25 | 2010-11-10 | 三菱自動車工業株式会社 | 可変バルブタイミング装置 |
US6895912B2 (en) | 2002-04-25 | 2005-05-24 | Hitachi, Ltd. | Variable valve control apparatus for engine and method thereof |
DE10318630B4 (de) * | 2002-04-25 | 2006-09-21 | Hitachi, Ltd. | Variable Ventilsteuerungs- oder Regelungsvorrichtung für einen Motor und zugehöriges Verfahren |
JP2006233913A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の可変動弁機構制御装置 |
JP4525385B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2010-08-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の可変動弁機構制御装置 |
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