JPH07247869A - 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

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Publication number
JPH07247869A
JPH07247869A JP6037056A JP3705694A JPH07247869A JP H07247869 A JPH07247869 A JP H07247869A JP 6037056 A JP6037056 A JP 6037056A JP 3705694 A JP3705694 A JP 3705694A JP H07247869 A JPH07247869 A JP H07247869A
Authority
JP
Japan
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internal combustion
combustion engine
amount
operating state
valve timing
Prior art date
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Pending
Application number
JP6037056A
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English (en)
Inventor
衛 ▲吉▼岡
Mamoru Yoshioka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH07247869A publication Critical patent/JPH07247869A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 急加速あるいは緩加速に係わらずアクセルペ
ダルの踏み込み量に応じた加速感を得ることのできるバ
ルブタイミング制御装置を提供する。 【構成】 スロットル弁123の開度変化率が大である
とき、即ち急加速が行われたときは吸気量−回転数マッ
プによって目標進角を定めることにより内燃機関出力を
急速に増加することが可能となる。スロットル弁123
の開度変化率が小であるとき、即ち緩加速であるときは
スロットル弁開度−回転数マップによって目標進角を定
めることによりアクセルペダルの踏み込み量に応じた加
速感を得ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置に係わり、特にアクセルペダルの踏み込み
量、即ちスロットル弁開度の変化に応じた加速感を得る
ことの可能なバルブタイミング制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の運転状態に応じて吸気弁およ
び/あるいは排気弁の開閉時期を制御することにより、
内燃機関の出力向上を図るバルブタイミング制御装置は
公知である。このバルブタイミング制御装置は、VVT
アクチュエータによって、例えば吸気弁の開弁タイミン
グの進角を制御するが、進角は吸気量GNおよび内燃機
関回転数NEの関数(以下GN−NEマップと記
す。)、またはスロットル弁開度TAおよび内燃機関回
転数NEの関数(以下TA−NEマップと記す。)とし
て決定される(特開昭59−120707公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし比較的低回転数
域で加速を行う場合には以下のような課題を生じる。G
N−NEマップに基づいて進角を決定した場合には、浅
くアクセルペダルを踏み込んだだけで内燃機関出力は飽
和してしまい、それ以上踏み増しても出力を増大するこ
とはできない。
【0004】即ちアクセルペダルの踏み込み量に応じて
内燃機関出力を増大させることができずドライバビリテ
ィを損なう。逆にTA−NEマップに基づいて進角を決
定した場合には、アクセルペダルの踏み込み量が浅いと
きは吸気弁開弁タイミングを進角することによる内燃機
関出力増大がなく、急加速時に十分な加速感を得ること
ができない。
【0005】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、急加速あるいは緩加速に係わらずアクセルペダル
の踏み込み量に応じた加速感を得ることのできるバルブ
タイミング制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明にかかる内燃
機関のバルブタイミング制御装置は、内燃機関の機関弁
の開閉タイミングを変更するためのバルブタイミング変
更手段と、内燃機関の回転数、吸気量およびスロットル
弁開度を含む内燃機関の運転状態量を検出する運転状態
量検出手段と、運転状態量検出手段で検出されたスロッ
トル弁開度の時間的変化割合に基づいて加速率を演算し
加速率が所定のしきい値加速率以上であるときは運転状
態量検出手段で検出された吸気量と回転数とに基づいて
バルブタイミング変更手段に対する操作量を決定し加速
率が所定のしきい値加速率未満であるときは運転状態量
検出手段で検出されたスロットル弁開度と回転数とに基
づいてバルブタイミング変更手段に対する操作量を決定
する操作量決定手段と、を具備する。
【0007】第2の発明にかかる内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置は、内燃機関の機関弁の開閉タイミング
を変更するためのバルブタイミング変更手段と、内燃機
関の回転数、吸気量およびスロットル弁開度を含む内燃
機関の運転状態量を検出する運転状態量検出手段と、運
転状態量検出手段で検出されたスロットル弁開度の時間
的変化割合に基づいて加速率および減速率を演算し加速
率が所定のしきい値加速率を越えた後は運転状態量検出
手段で検出された吸気量と回転数とに基づいてバルブタ
イミング変更手段に対する操作量を決定し減速率が所定
のしきい値減速率を越えた後は運転状態量検出手段で検
出されたスロットル弁開度と回転数とに基づいて前記バ
ルブタイミング変更手段に対する操作量を決定する操作
量決定手段と、を具備する。
【0008】
【作用】第1の発明にかかる内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置にあっては、急加速時はGN−NEマップに
基づき目標進角を定めることにより直ちにバルブタイミ
ングを最も出力を得ることのできる角度に設定され、緩
加速時はTA−NEマップに基づき目標進角を定めるこ
とによりアクセルペダルの踏み込みに応じて内燃機関出
力が増加する。
【0009】第2の発明にかかる内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置にあっては、加速が終了したときにTA
−NEマップに切り替わることが抑制され内燃機関出力
が急変することがない。
【0010】
【実施例】図1は本発明にかかる内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置の構成図であって、内燃機関の1つの気
筒11にはピストン111が上下摺動可能に設けられ、
ピストン111上部が燃焼室12となっている。ピスト
ン111はコネクティングロッド112を介してクラン
クシャフト113に接続されている。
【0011】クランクシャフト113には磁性体114
が埋め込まれており、クランクシャフト213に近接し
て配置された第1の磁気センサ115から基準パルスが
出力される。またクランクシャフト113の先端にはタ
イミングプーリ116が設置されている。燃焼室12に
は吸気管121および排気管122が接続されており、
吸気管121の上流には吸気量を調節するスロットル弁
123が設置される。なおスロットル弁123の開度は
開度センサ124によって検出される。
【0012】燃焼室12と吸気管121との接続口には
吸気弁13が、吸気弁13の直上流には燃料噴射弁12
5が設置される。また燃焼室12と排気管122との接
続口には排気弁14が設置される。吸気弁13および排
気弁14はカムシャフト131および141に取り付け
られたカム(図示せず。)によって駆動される。
【0013】カムシャフト131および141の先端に
はタイミングプーリ132および142が設置され、ク
ランクシャフト113に設置されたタイミングプーリ1
16とタイミングベルト117とを介して駆動される。
また吸気弁カムシャフト131とタイミングプーリ13
2との間には可変バルブタイミングアクチュエータ(以
下VVTと記す。)133が設置され、クランクシャフ
ト113に対する吸気弁カムシャフト131の回転位相
を変更することを可能としている。
【0014】VVT133は油圧源(図示せず。)から
供給される油圧によって駆動され、制御弁134の開度
を制御することにより回転位相が制御される。また吸気
弁カムシャフト131には磁性体135が埋め込まれて
おり、近接して配置された第2の磁気センサ136から
吸気弁カムシャフト131の1回転ごとにパルスが出力
される。
【0015】内燃機関2にはディストリビュータ15が
取り付けられており、第1の回転数センサ151によっ
て内燃機関2回転ごとに1つのパルスが、第2の回転数
センサ152によって内燃機関の30°カム角度ごとに
1つのパルスが出力される。内燃機関制御装置16はマ
イクロコンピュータシステムであり、バス161を中心
としてCPU162、メモリ163、入力インターフェ
イス164および出力インターフェイス165から構成
される。
【0016】入力インターフェイス164には第1の磁
気センサ115、開度センサ124、第2の磁気センサ
136、第1の回転数センサ151、第2の回転数セン
サ152、冷却水温度センサ119および吸気温度セン
サ126が接続され、それぞれの検出信号は内燃機関制
御装置16に取り込まれる。出力インターフェイス16
5には制御弁134が接続され、内燃機関制御装置16
の演算結果に基づいて制御される。
【0017】図2は制御部16で実行される第1のバル
ブタイミング制御ルーチンのフローチャートであって、
一定クランク角度毎に実行される。ステップ21で第1
の磁気センサ115で検出される第1のパルスθc 、第
2の磁気センサ136で検出される第2のパルスθi
第2の回転数センサ151で検出される内燃機関回転数
NE、スロットル弁開度センサ124で検出されるスロ
ットル弁開度TAおよびエアフローメタ(図示せず。)
で検出される吸気量GNを読み込む。
【0018】ステップ22で第1のパルスθc および第
2のパルスθi に基づいてクランクシャフト113に対
する吸気弁カムシャフト131の実位相差Δθを求め
る。ステップ23で今回読み込んだスロットル弁開度T
Aと前回読み込んだスロットル弁開度TABとの差ΔT
Aを演算する。ステップ24で差ΔTAが所定の加速側
しきい値βup以上であるか否かを判定する。
【0019】ステップ24で否定判定されたときは、急
加速でないとしてステップ25に進みTA−NEマップ
に基づいて目標進角Dθを決定しステップ27に進む。 Dθ = g1 (TA,NE) ステップ24で肯定判定されたときは、急加速であると
してステップ26に進みGN−NEマップに基づいて目
標進角Dθを決定しステップ27に進む。
【0020】Dθ = g2 (GN,NE) ステップ27で目標進角Dθおよび実位相差Δθに基づ
き制御弁134の開度αを決定する。 α = h (Dθ,Δθ) ステップ28で次回の実行に備えてTAをTABに置き
換えた後、ステップ29で開度αを出力してこのルーチ
ンを終了する。
【0021】第1のバルブタイミング制御ルーチンによ
り制御した場合には急加速が終了したときには、直ちに
GN−NEマップからTA−NEマップに切り替わるた
めに内燃機関の出力が急変することは避けることができ
ない。第2の発明にかかるバルブタイミング制御装置は
上記課題を解決するものであって、図3に示す第2のバ
ルブタイミング制御ルーチンによって制御される。
【0022】なお第1のバルブタイミング制御ルーチン
と同一の処理は同一のステップ番号を付している。ステ
ップ21で第1の磁気センサ115で検出される第1の
パルスθc 、第2の磁気センサ136で検出される第2
のパルスθi 、第2の回転数センサ151で検出される
内燃機関回転数NE、スロットル弁開度センサ124で
検出されるスロットル弁開度TAおよびエアフローメタ
(図示せず。)で検出される吸気量GNを読み込む。
【0023】ステップ22で第1のパルスθc および第
2のパルスθi に基づいてクランクシャフト113に対
する吸気弁カムシャフト131の実位相差Δθを求め
る。ステップ23で今回読み込んだスロットル弁開度T
Aと前回読み込んだスロットル弁開度TABとの差ΔT
Aを演算する。ステップ24で差ΔTAが所定の加速側
しきい値βup以上であるか否かを判定する。
【0024】ステップ24で否定判定されたときはステ
ップ31に進み、差ΔTAが所定の減速側しきい値βdn
(負の値で定義される。)以下であるか否かを判定す
る。ステップ31で肯定判定された場合はステップ32
に進み、加減速フラグXDLTAをリセットしてステッ
プ25に進む。ステップ25ではTA−NEマップに基
づいて目標進角Dθを定め、ステップ27に進む。
【0025】Dθ = g1 (TA,NE) ステップ24で肯定判定されたときはステップ33に進
み、加減速フラグXDLTAを“1”に設定する。次に
ステップ26に進み、GN−NEマップに基づいて目標
進角Dθを定め、ステップ27に進む。
【0026】Dθ = g2 (GN,NE) ステップ31で否定判定されたとき、即ち運転状態が変
化しないときはステップ34に進み、加減速フラグXD
LTAが“0”であるか否かを判定する。そして肯定判
定された場合はステップ25に進み、否定判定された場
合はステップ26に進む。
【0027】ステップ27で目標進角Dθおよび実位相
差Δθに基づき制御弁134の開度αを決定する。 α = h (Dθ,Δθ) ステップ28で次回の実行に備えてTAをTABに置き
換えた後、ステップ29で開度αを出力してこのルーチ
ンを終了する。
【0028】図4は第2の発明にかかるバルブタイミン
グ制御装置の動作を説明するタイミング図であって、縦
軸にスロットル弁開度TA、スロットル弁開度差ΔT
A、および目標進角Dθをとり、横軸には時間をとる。
時刻t1 からt2 までの間アクセルペダルの踏み増しが
行われると、スロットル弁開度差ΔTAは加速側しきい
値βup以上となり、目標進角DθはTA−NEマップか
らGN−NEマップに切り替わるため進角側に設定され
る。
【0029】時刻t2 からt3 まではアクセルペダルの
踏み込み量が変化しないものとすると、目標進角Dθは
GN−NEマップに基づいて決定される状態が維持され
るために、加速状態でなくなる、即ち定常走行状態に移
行しても内燃機関出力が急変することが回避される。時
刻t3 からt4 までに間にアクセルペダルの踏み戻しが
発生すると、スロットル弁開度差ΔTAは減速側しきい
値βdnとなり、目標進角DθはGN−NEマップからT
A−NEマップに切り替わる。
【0030】
【発明の効果】第1の発明にかかる内燃機関のバルブタ
イミング制御装置によれば、急加速時は直ちにバルブタ
イミングを最も出力を得ることのできる角度に設定され
応答性を改善することが可能となり、緩加速時はアクセ
ルペダルの踏み込みに応じて内燃機関出力が増加するた
め、ドライバビリティを改善することが可能となる。
【0031】第2の発明にかかる内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置によれば、加速が終了したときにTA−
NEマップに切り替わることが抑制され内燃機関出力の
急変が防止され、ドライバビリティを改善することが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は内燃機関のバルブタイミング制御装置の
構成図である。
【図2】図2は第1のバルブタイミング制御ルーチンの
フローチャートである。
【図3】図3は第2のバルブタイミング制御ルーチンの
フローチャートである。
【図4】図4は第2の発明の動作を説明するタイミング
図である。
【符号の説明】
11…気筒 121…吸気管 123…スロットル弁 124…スロットル弁開度センサ 133…VVT 134…制御弁 16…制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の機関弁の開閉タイミングを変
    更するためのバルブタイミング変更手段と、 内燃機関の回転数、吸気量およびスロットル弁開度を含
    む内燃機関の運転状態量を検出する運転状態量検出手段
    と、 前記運転状態量検出手段で検出されたスロットル弁開度
    の時間的変化割合に基づいて加速率を演算し、加速率が
    所定のしきい値加速率以上であるときは前記運転状態量
    検出手段で検出された吸気量と回転数とに基づいて前記
    バルブタイミング変更手段に対する操作量を決定し、加
    速率が所定のしきい値加速率未満であるときは前記運転
    状態量検出手段で検出されたスロットル弁開度と回転数
    とに基づいて前記バルブタイミング変更手段に対する操
    作量を決定する操作量決定手段と、を具備する内燃機関
    のバルブタイミング制御装置。
  2. 【請求項2】 内燃機関の機関弁の開閉タイミングを変
    更するためのバルブタイミング変更手段と、 内燃機関の回転数、吸気量およびスロットル弁開度を含
    む内燃機関の運転状態量を検出する運転状態量検出手段
    と、 前記運転状態量検出手段で検出されたスロットル弁開度
    の時間的変化割合に基づいて加速率および減速率を演算
    し、加速率が所定のしきい値加速率を越えた後は前記運
    転状態量検出手段で検出された吸気量と回転数とに基づ
    いて前記バルブタイミング変更手段に対する操作量を決
    定し、減速率が所定のしきい値減速率を越えた後は前記
    運転状態量検出手段で検出されたスロットル弁開度と回
    転数とに基づいて前記バルブタイミング変更手段に対す
    る操作量を決定する操作量決定手段と、を具備する内燃
    機関のバルブタイミング制御装置。
JP6037056A 1994-03-08 1994-03-08 内燃機関のバルブタイミング制御装置 Pending JPH07247869A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10466826B2 (en) 2014-10-08 2019-11-05 Joyson Safety Systems Acquisition Llc Systems and methods for illuminating a track pad system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10466826B2 (en) 2014-10-08 2019-11-05 Joyson Safety Systems Acquisition Llc Systems and methods for illuminating a track pad system

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