JPH0791219A - 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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JPH0791219A
JPH0791219A JP5241435A JP24143593A JPH0791219A JP H0791219 A JPH0791219 A JP H0791219A JP 5241435 A JP5241435 A JP 5241435A JP 24143593 A JP24143593 A JP 24143593A JP H0791219 A JPH0791219 A JP H0791219A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御
装置に関し、機関冷間時において、エンジンストールを
発生させることなく、良好な吸気暖機を実現させること
を目的とする。 【構成】 バルブオーバラップを変化させることのでき
る可変バルブタイミング機構１１，１１ａと、少なくと
もアイドル運転状態において吸気量を増加可能な吸気量
増加手段９，１０とを具備し、アイドル運転状態におけ
る機関冷間時には、吸気量増加手段９，１０によって吸
気量を増加させると共に、可変バルブタイミング機構１
１，１１ａによってバルブオーバラップを大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可変バルブタイミング
機構を用いてバルブオーバラップを制御するための内燃
機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気行程末期において排気弁及び吸気弁
の両方が開弁されるバルブオーバラップは、吸排気効率
を高めることができる一方で、特にスロットル弁開度が
小さい機関運転状態においては、吸気管負圧が大きくな
るために多量の排気ガスが逆流して燃焼を悪化させる。
従って、機関運転状態に応じてバルブオーバラップを変
えることが好ましく、このための可変バルブタイミング
機構が提案されている。
【０００３】このような可変バルブタイミング機構を用
いてバルブオーバラップを制御するための一般的なバル
ブタイミング制御装置は、スロットル弁開度が小さいア
イドル運転状態等において、前述のように多量の排気ガ
スが逆流することによる燃焼の悪化を防止するためにバ
ルブオーバラップを小さくするが、特開昭５９−１０３
９１０号公報及び特開平２−２９８６１４号公報には、
機関冷間時のアイドル運転状態に限り、バルブオーバラ
ップを大きくして、排気ガスの逆流を内部的な排気ガス
再循環（以下内部ＥＧＲと表現する）として積極的に利
用し、この時の排気エミッション低減及び吸気管加熱に
よる吸気暖機を実現させるものが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術のう
ち、後者においては、この時の燃焼悪化を防止するため
に、燃料増量及び点火時期の遅角を実行することが記載
されているが、機関冷間時のアイドル運転状態は特に燃
焼が不安定であるために、これだけでは十分な燃焼の安
定化が実現されず、エンジンストールが発生する可能性
がある。
【０００５】従って、本発明の目的は、機関冷間時にお
いて、エンジンストールを発生させることなく、特に良
好な吸気暖機を実現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である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による第一の内燃
機関のバルブタイミング制御装置は、バルブオーバラッ
プを変化させることのできる可変バルブタイミング機構
と、少なくともアイドル運転状態において吸気量を増加
可能な吸気量増加手段とを具備し、アイドル運転状態に
おける機関冷間時には、前記吸気量増加手段によって吸
気量を増加させると共に、前記可変バルブタイミング機
構によってバルブオーバラップを大きくすることを特徴
とする。
【０００７】また、本発明による第二の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置は、前述の第一の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、前記可変バルブタイミ
ング機構は少なくとも多段階的にバルブオーバラップを
変化させることができるものであり、前記吸気量増加手
段は少なくとも多段階的に吸気量を増加させることがで
きるものであり、アイドル運転状態における機関冷間時
には、前記吸気量増加手段によって機関温度が低い程吸
気量を増加させると共に、前記可変バルブタイミング機
構によって増加された吸気量が多い程バルブオーバラッ
プを大きくすることを特徴とする。
【０００８】また、本発明による第三の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置は、前述の第二の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、機関潤滑油粘度が大き
い時程バルブオーバラップの大きさを小さくするように
補正することを特徴とする。
【０００９】また、本発明による第四の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置は、前述の第二の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、前記吸気量増加手段に
よって各機関温度毎に設定されているアイドル目標回転
数が実現されるように機関温度が低い程吸気量を増加さ
せ、実際の回転数が前記アイドル目標回転数を下回る時
に、その差が大きい程バルブオーバラップの大きさを小
さくするように補正することを特徴とする。
【００１０】また、本発明による第五の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置は、前述の第一の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、車両停止時はさらにバ
ルブオーバラップを大きくすることを特徴とする。
【００１１】また、本発明による第六の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置は、バルブオーバラップを変化さ
せることのできる可変バルブタイミング機構と、少なく
とも所定の機関運転状態において燃焼噴射を中止する燃
料噴射中止手段とを具備し、機関冷間時において前記燃
料噴射中止手段により燃料噴射が中止されている間、前
記可変バルブタイミング機構によってバルブオーバラッ
プを大きくすることを特徴とする。
【００１２】また、本発明による第七の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置は、前述の第六の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、前記可変バルブタイミ
ング機構は少なくとも多段階的にバルブオーバラップを
変化させることができるものであり、燃料噴射が中止さ
れる直前の燃焼室温度が高い程バルブオーバラップを大
きくすることを特徴とする。
【００１３】また、本発明による第八の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置は、前述の第六の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、前記可変バルブタイミ
ング機構は少なくとも多段階的にバルブオーバラップを
変化させることができるものであり、燃料噴射が中止さ
れている間、大きくされたバルブオーバラップをその後
徐々に小さくすることを特徴とする。
【００１４】また、本発明による第九の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置は、前述の第六の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、燃料噴射を再び開始す
る時における燃料増加量を燃料噴射中止期間及びその間
のバルブオーバラップの大きさを基に決定することを特
徴とする。
【００１５】
【作用】本発明による第一の内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置によれば、アイドル運転状態における機関冷
間時には、吸気量増加手段によって吸気量が増加される
と共に、可変バルブタイミング機構によってバルブオー
バラップが大きくされる。
【００１６】また、本発明による第二の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、可変バルブタイミング
機構は少なくとも多段階的にバルブオーバラップを変化
させることができるものであり、また吸気量増加手段は
少なくとも多段階的に吸気量を増加させることができる
ものであり、アイドル運転状態における機関冷間時に
は、吸気量増加手段によって機関温度が低い程吸気量が
増加されると共に、可変バルブタイミング機構によって
増加された吸気量が多い程バルブオーバラップが大きく
される。
【００１７】また、本発明による第三の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、前述の第二の内燃機関
のバルブタイミング制御装置において、機関潤滑油粘度
が大きい時程バルブオーバラップの大きさが小さくなる
ように補正される。
【００１８】また、本発明による第四の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、前述の第二の内燃機関
のバルブタイミング制御装置において、吸気量増加手段
によって各機関温度毎に設定されているアイドル目標回
転数が実現されるように機関温度が低い程吸気量が増加
され、実際の回転数がアイドル目標回転数を下回る時
に、その差が大きい程バルブオーバラップの大きさが小
さくなるように補正される。
【００１９】また、本発明による第五の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、前述の第一の内燃機関
のバルブタイミング制御装置において、車両停止時はさ
らにバルブオーバラップが大きくされる。
【００２０】また、本発明による第六の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、機関冷間時において燃
料噴射中止手段により燃料噴射が中止されている間、可
変バルブタイミング機構によってバルブオーバラップが
大きくされる。
【００２１】また、本発明による第七の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、前述の第六の内燃機関
のバルブタイミング制御装置において、可変バルブタイ
ミング機構は少なくとも多段階的にバルブオーバラップ
を変化させることができるものであり、燃料噴射が中止
される直前の燃焼室温度が高い程バルブオーバラップが
大きくされる。
【００２２】また、本発明による第八の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、前述の第六の内燃機関
のバルブタイミング制御装置において、可変バルブタイ
ミング機構は少なくとも多段階的にバルブオーバラップ
を変化させることができるものであり、燃料噴射が中止
されている間、大きくされたバルブオーバラップはその
後徐々に小さくされる。
【００２３】また、本発明による第九の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、前述の第六の内燃機関
のバルブタイミング制御装置において、燃料噴射を再び
開始する時における燃料増加量が燃料噴射中止期間及び
その間のバルブオーバラップの大きさを基に決定され
る。
【００２４】
【実施例】図１は、本発明による内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置の構成を示す概略図である。同図におい
て、１は燃焼室、２はピストンである。燃焼室１には、
排気弁３を介して排気通路４が、また吸気弁５を介して
吸気通路６がそれぞれ連通している。吸気通路６のサー
ジタンク６ａ下流には燃料噴射弁７が設置され、サージ
タンク６ａ上流にはスロットル弁８が配置されている。
また吸気通路６には、スロットル弁８をバイパスするバ
イパス通路９が接続され、このバイパス通路９にはアイ
ドルスピードコントロール弁１０（以下ＩＳＣ弁と表現
する）が配置されている。
【００２５】吸気弁５用のカムシャフト１１は、その端
部に設けられたプーリ１１ａによってベルト等を介して
クランクシャフトと連結され、またこのプーリ１１ａと
排気弁３用のカムシャフト１２の端部に設けられたプー
リ１２ａとがベルト等を介して連結されている。それに
より、クランクシャフトによって両カムシャフト１１，
１２は回転駆動され、吸気弁５及び排気弁３が設定され
たクランク角度において開閉弁される。
【００２６】特に、吸気弁５用のカムシャフト１１に
は、一般的に公知である可変バルブタイミング機構が設
けられている。これは、カムシャフト１１とプーリ１１
ａとを相対回転させるものであり、例えば、両者を外歯
としてヘリカル歯を有する中間歯車を介して連結し、こ
の中間歯車を油圧等を使用して軸線方向に移動させるこ
とによって前述の相対回転を実現するものであり、それ
により、排気行程末期において吸気弁５及び排気弁３が
両方とも開弁されるバルブオーバラップを大きさを無段
階に変化させることができる。
【００２７】この可変バルブタイミング機構を介しての
バルブオーバラップの制御、前述の燃料噴射弁７を介し
ての燃料噴射量制御、及びＩＳＣ弁９の開閉制御等を担
当する制御装置２０が設けられ、この制御装置２０に
は、機関冷却水温を検出するための水温センサ２１、吸
入空気量を検出するためのエアフローメータ２２、機関
回転数を検出するための回転センサ２３、スロットル弁
８の開度を検出する開度センサ２４、及び機関トランス
ミッション（図示せず）のニュートラル位置を検出する
ニュートラルスイッチ２５等が接続されている。
【００２８】燃料噴射量制御は、吸入空気量に応じて所
望の空燃比を実現するような一般的なものであり、また
特にスロットル弁全閉状態における減速時には、触媒の
加熱防止及び燃料の節約のためにフューエルカットが実
行される。図２は、ＩＳＣ弁開閉制御を含む本発明によ
るバルブオーバラップの制御のためのメインルーチンで
あり、例えば、特定気筒の排気行程末期毎に実行される
ものである。これを以下に説明する。
【００２９】まずステップ１１において、前述の各セン
サにより機関回転数Ｎ、吸入空気量Ｇ、スロットル弁開
度ＴＡ、冷却水温ＴＨＷが検出される。次にステップ１
２において、機関回転数Ｎ、機関負荷としての一回転当
たりの吸入空気量Ｇ／Ｎ、及び機関温度としての冷却水
温ＴＨＷから現在のバルブオーバラップの最適値θＢが
一般的なマップ等を使用して決定される。
【００３０】次にステップ１３に進み、スロットル弁開
度ＴＡがアイドル運転状態を示す所定開度ＴＡ１以下で
あるかどうかが判断される。この判断が否定される時
は、ステップ１４に進み、実際のバルブオーバラップθ
はステップ１２において決定された最適値θＢとされ終
了する。一方ステップ１３における判断が肯定される
時、すなわちアイドル運転状態の時はステップ１５に進
み、冷却水温ＴＨＷを基に図９に示す第１マップからＩ
ＳＣ弁開度ＩＡが決定され、この開度を基にＩＳＣ弁１
０が駆動される。
【００３１】この第１マップにおいて、ＩＳＣ弁開度Ｉ
Ａは、機関暖機後を示す所定冷却水温ＴＨＷ１以上の時
に０％（全閉）となり、冷却水温ＴＨＷが低い程１００
％（全開）まで大きくなるように設定されている。それ
により、ＩＳＣ弁１０は正常に駆動されれば、冷却水温
ＴＨＷが低い程スロットル弁８をバイパスする吸気量が
増加して、燃焼室１へ供給される全体の吸気量が増加
し、それに伴い燃料噴射量も増加するためにアイドル回
転数Ｎが高められ、この時の燃焼を安定化させると共
に、早期暖機を実現することができる。
【００３２】次にステップ１６に進み、ＩＳＣ弁１０が
正常に駆動されたかどうかが判断され、この判断が否定
される時はステップ１４に進み、実際のバルブオーバラ
ップθはステップ１２において決定された最適値θＢと
され終了するが、この判断が肯定される時はステップ１
７に進む。この時は、ＩＳＣ弁１０が正常に機能して前
述のように吸入空気量及び燃料噴射量が増加され燃焼が
安定化されているために、バルブオーバラップを大きく
して排気ガスを逆流させてもエンジンストールが発生す
ることはなく、ステップ１７において、次式によりバル
ブオーバラップθ’が算出される。 θ’＝θＢ＋ｋ１＊ＩＡ ここでｋ１は所定係数であり、バルブオーバラップθ’
は、この時の最適値θＢからこの時のＩＳＣ弁開度ＩＡ
に応じて増加される。
【００３３】次にステップ１８において、このように算
出されたバルブオーバラップθ’を補正するためのサブ
ルーチンがコールされるが、そのままステップ１９に進
み、実際のバルブオーバラップθを前述のθ’として
も、吸入空気量の増加に応じてバルブオーバラップが大
きくされるために、エンジンストールを発生させること
なくこの時に内部ＥＧＲを積極的に利用することがで
き、吸気通路６が加熱されることによる吸気暖機が実現
され、現在は機関冷間時であるために燃料の霧化状態が
改善され、燃焼を良好なものとすることができ、機関暖
機までの期間をさらに短縮することができる。また、こ
の時には吸気量の増加に伴い燃料噴射量が増加されるた
めに、空燃比がリッチとされておらず、排気エミッショ
ンは比較的良好なものであるが、内部ＥＧＲによりさら
に排気エミッションを低減することができる。これは、
機関冷間時に触媒コンバータの触媒を活性化させるため
の加熱手段を小型化又は省略することを可能とする。
【００３４】ステップ１８においてコールされるサブル
ーチンとして、図３に第１サブルーチンを示す。このサ
ブルーチンでは、まずステップ１０１において現在の冷
却水温ＴＨＷを基に図１０に示す第２マップからバルブ
オーバラップ増加量の限界値Δθｍａｘが決定される。
このマップにおいて、限界値Δθｍａｘは、常温（約２
０°Ｃ）までは冷却水温ＴＨＷが低い程大きくなるが、
常温より低い時は冷却水温ＴＨＷが低い程小さくなるよ
うに設定されている。
【００３５】次にステップ１０２に進み、メインルーチ
ンのステップ１７で使用された増加量ｋ１＊ＩＡがこの
限界値Δθｍａｘ以下であるかどうかが判断され、この
判断が肯定される時はそのままメインルーチンに戻る
が、否定される時にはステップ１０３に進み、バルブオ
ーバラップθ’は、この時の最適値θＢに限界値Δθｍ
ａｘが加えられたものとされメインルーチンに戻り、こ
のバルブオーバラップθ’が実際のバルブオーバラップ
θとされる。それにより、冷却水温ＴＨＷが極低温の時
には、ＩＳＣ弁１０によってかなり吸入空気量が増加さ
れているが、それに応じてバルブオーバラップが増加さ
せることはない。これは、このような極低温の時は回転
が高められてはいても依然として燃焼は比較的不安定で
あり、この時にバルブオーバラップを大きくして内部Ｅ
ＧＲを利用するとエンジンストールを発生する可能性が
あるためであり、本サブルーチンによってこのようなエ
ンジンストールは防止される。
【００３６】また、メインルーチンのステップ１８にお
いてコールされるサブルーチンとして、図４に第２サブ
ルーチンを示す。このサブルーチンでは、まずステップ
２０１において、メインルーチンのステップ１７で算出
されたθ’が実際のバルブオーバラップθとされ、特定
気筒における燃焼を実行する。次にステップ２０２にお
いて、回転センサ２２により機関回転数Ｎが検出され、
ステップ２０３に進む。ステップ２０３において、この
回転数Ｎがアイドル運転状態を維持する最低回転数Ｎ１
以上であるかどうかが判断される。
【００３７】この判断が肯定される時は、そのままメイ
ンルーチンに戻り、特定気筒の燃焼以降に排気行程末期
を迎える気筒におけるバルブオーバラップは同様に維持
されるが、ステップ２０３における判断が否定される時
はステップ２０４に進み、θ’はメインルーチンのステ
ップ１０２において決定されたこの時の最適値θＢとさ
れ、メインルーチンに戻る。それにより、機関潤滑油の
温度が低くその粘度が高まり、大きなフリクションとな
って回転を低下させる時には、特定気筒の燃焼以降に排
気行程末期を迎える気筒におけるバルブオーバラップの
増加は中止され、機関回転数を高めてエンジンストール
を防止する。
【００３８】また、メインルーチンのステップ１８にお
いてコールされるサブルーチンとして、図５に第３サブ
ルーチンを示す。このサブルーチンでは、ステップ３０
１及び３０２において、前述のサブルーチンと同様に特
定気筒の燃焼における機関回転数Ｎが検出され、ステッ
プ３０３において、現在の機関回転数Ｎと現在の冷却水
温ＴＨＷにおける目標回転数Ｎ’との差ΔＮが算出され
る。次にステップ３０４において、このΔＮを基に図１
１に示す第３マップから係数ｋ２が決定され、メインル
ーチンにおいて算出されたバルブオーバラップθ’はｋ
２倍され新たなθ’が算出されてメインルーチンに戻
る。
【００３９】第３マップにおいて、係数ｋ２はΔＮが０
の時に１とされ、ΔＮが大きい程大きくされるように設
定されている。それにより、機関潤滑油の粘度状態等に
よって現在の回転数Ｎがこの時の目標回転数Ｎ’を下回
る時又は上回る時には、その程度に応じてバルブオーバ
ラップは小さく又は大きくされ、目標回転数が実現され
るようにバルブオーバラップによる内部ＥＧＲの量が調
整され、バルブオーバラップの増加に伴う前述の効果に
加えて、アイドル運転状態の燃焼を確実に安定化させる
ことができる。このようなアイドル回転数制御は、一般
的に前述のＩＳＣ弁１０によって行われるが、ＩＳＣ弁
１０が全開又は全閉の時に、回転数Ｎが目標回転数Ｎ’
を下回る又は上回る場合には、ＩＳＣ弁１０での制御は
不可能であり、本サブルーチンはこのような場合に特に
有効である。
【００４０】また、メインルーチンのステップ１８にお
いてコールされるサブルーチンとして、図６に第４サブ
ルーチンを示す。このサブルーチンでは、まずステップ
４０１において、機関トランスミッションがニュートラ
ル位置にあるかどうかが判断される。この判断にはニュ
ートラルスイッチ２５等が利用され、この判断が否定さ
れる時はステップ４０２に進み、クラッチが切断されて
いるかどうかが判断される。この判断が否定される時
は、車両走行中であり、そのままメインルーチンに戻
る。一方、ステップ４０１又は４０２における判断が肯
定される時は、ステップ４０３に進み、メインルーチン
において算出されたバルブオーバラップθ’には所定値
ａが加えられて、メインルーチンに戻る。
【００４１】それにより、車両駆動系と内燃機関とがク
ラッチ又はトランスミッションによって切り離される車
両の停止時において、さらにバルブオーバラップは大き
くされる。このような車両停止時は、燃焼悪化に伴うエ
ンジン振動が車両に伝達されにくいために、車両走行時
に比較してバルブオーバラップをさらに増加することが
可能であり、このバルブオーバラップのさらなる増加に
より、この時の排気エミッションはさらに低減され、ま
たさらに良好な吸気暖機が実現される。このサブルーチ
ンにおいて、オートマテックトランスミッションの場合
には、クラッチが設けられていないためにステップ４０
２は省略される。
【００４２】また、メインルーチンのステップ１８にお
いてコールされるサブルーチンとして、図７に第５サブ
ルーチンを示す。このサブルーチンでは、まずステップ
５０１において、フューエルカットの条件が成立してい
るかどうかが判断される。例えば、車両減速時等にこの
条件が成立する。ステップ５０１における判断が否定さ
れる時はそのままメインルーチンに戻るが、肯定される
時にはステップ５０２に進み、メインルーチンにおいて
算出されたバルブオーバラップθ’には所定値ｂが加え
られ、メインルーチンに戻る。
【００４３】それにより、フューエルカット時には、さ
らにバルブオーバラップは大きくされる。この時には、
燃料供給が中止されているために燃焼は行われておら
ず、バルブオーバラップはいくらでも大きくすることが
できる。このバルブオーバラップの増加により、燃焼室
内で高温にされた空気が吸気通路に逆流するために、再
び燃料噴射が開始される時における吸気暖機をさらに良
好なものとすることができる。このサブルーチンのステ
ップ５０２において、バルブオーバラップ増加量ｂは所
定値としたが、この時の機関回転数Ｎを基に図１２に示
す第４マップから決定される変数とすることも可能であ
る。この第４マップにおいて、現在の回転数Ｎが高い程
増加量ｂが大きくなるように設定されており、これは、
フューエルカット直前の回転数が高い程燃焼室内が高温
度となっており、それに応じてバルブオーバラップをよ
り大きくすることで、燃焼室内の熱を有効に利用するこ
とができるためである。
【００４４】また、メインルーチンのステップ１８にお
いてコールされるサブルーチンとして、図８に第６サブ
ルーチンを示す。このサブルーチンでは、まずステップ
６０１において、前述のサブルーチンと同様にフューエ
ルカットの条件が成立しているかどうかが判断される。
この判断が否定される時はステップ６０２を介してステ
ップ６０３に進み、カウント値ｎは０にリセットされ、
メインルーチンにおいて算出されたバルブオーバラップ
θ’は増減されることなくメインルーチンに戻る。ステ
ップ６０２における処理はフューエルカットから再び燃
料噴射が開始される時の燃料増量分ΔＴＡＵの算出であ
り、詳細は後述されるが、フューエルカット条件が不成
立が連続する時はステップ６０３においてカウント値ｎ
が０とされているために、ΔＴＡＵは０となる。
【００４５】一方、ステップ６０１における判断が肯定
される時、すなわちフューエルカット条件が成立する時
には、ステップ６０４に進み、当初０であるカウント値
ｎは１だけ増加される。次にステップ６０５において、
カウント値ｎが１であるかどうかが判断される。この判
断は初回だけ肯定されてステップ６０６に進み、燃焼室
１内の温度Ｔが推定される。この推定にはフューエルカ
ット直前の燃料噴射量及び冷却水温ＴＨＷ等が利用さ
れ、これらが多い又は高い程、燃焼室温度Ｔは高いもの
であると推定される。また直接この温度を測定すること
も可能である。
【００４６】次にステップ６０７に進み、燃焼室温度Ｔ
を基にバルブオーバラップの増加量ｃが図１３に示す第
５マップから決定される。この第５マップにおいて、燃
焼室温度Ｔが高ければその熱を吸気通路６の加熱に有効
に利用するために増加量ｃは大きくなるように設定され
ている。次にステップ６０８に進み、ステップ６０７に
おいて決定された増加量ｃを基に新たな増加量ｄが次式
により算出される。 ｄ＝ｃ−α（ｎ−１）
【００４７】現在カウント値ｎは１であるために、ｄは
ｃと等しいが、フューエルカットが持続する場合、次回
以降の処理においてカウント値ｎが増加され、ステップ
６０６及び６０７の処理は省略されると共に、新たな増
加量ｄは所定値αだけ徐々に減少される。次にステップ
６０９に進み、ステップ６０８において算出された増加
量ｄが０未満であるかどうかが判断され、この判断が否
定される時はそのまま、また肯定される時はステップ６
１０において増加量ｄは０とされ、ステップ６１１に進
む。
【００４８】ステップ６１１において、メインルーチン
において算出されたバルブオーバラップθ’にこの増加
量ｄが加えられ、メインルーチンに戻る。それにより、
フューエルカット実行中におけるバルブオーバラップ
は、図１４に示すように、その直前の燃焼室温度Ｔに応
じて決定される増加量ｃだけ増加された後、フューエル
カットが持続するにつれて所定値αだけ徐々に減少され
る。これは、燃焼室内温度Ｔがバルブオーバラップによ
る吸気の逆流により徐々に下がり、この時にバルブオー
バラップを大きく増加させていても吸気通路６の加熱効
果を向上させることができないためであり、また、燃料
噴射が再び開始される時には、バルブオーバラップはメ
インルーチンにおいて算出されるθ’に戻されるため
に、このように徐々にバルブオーバラップを減少させる
ことで、この時のトルクショックを減少させることがで
きる。
【００４９】さらに、本サブルーチンにおいて、フュー
エルカットが実行された後、燃焼噴射が再び開始される
時には、ステップ６０１における判断が否定されて、ス
テップ６０２に進み、この時にはカウント値ｎがある値
となっているために、次式によって燃料増加量ΔＴＡＵ
が算出される。 この式において、カッコ内は図１４に示すタイムチャー
トの斜線部の面積を示し、この面積に係数ｋ３が乗算さ
れ、燃料増加量ＴＡＵが算出される。従って、フューエ
ルカット期間が長い程、またその間におけるバルブオー
バラップの増加量が大きい程、算出される燃料増加量Δ
ＴＡＵは大きくなる。これは、フューエルカット開始時
点において吸気通路６内に付着している燃料が、フュー
エルカット期間が長い程、またその間におけるバルブオ
ーバラップの増加量が大きい程、吸気通路が良好に加熱
されて蒸発するためであり、この蒸発燃料に見合う燃料
量が燃料増加量ΔＴＡＵとして正確に算出される。この
燃料増加量ΔＴＡＵは、燃料噴射が吸気同期の場合にお
いて、吸気非同期として別に噴射されることも可能であ
る。
【００５０】本実施例におけるバルブタイミング制御装
置の構成において、可変バルブタイミング機構として無
段階にバルブオーバラップを変化させることができるも
のを使用したが、少なくとも段階的に多数のバルブオー
バラップを実現できるものであればよく、また数種類の
バルブオーバラップしか実現できない可変バルブタイミ
ング機構を使用する場合は、メインルーチンにおいて吸
気量の増加と共に、所定量のバルブオーバラップの増加
が実行されることになるが、それによっても従来よりは
この時の燃焼を安定化させ、エンジンストールを確実に
防止することが可能となる。
【００５１】本実施例のメインルーチンにおいて、バル
ブオーバラップ補正用の六つのサブルーチンはいずれか
一つが実行されるようにしたが、これらの二つ以上をシ
リーズに実行するようにすることも可能である。また、
特に第５及び第６サブルーチンは、本実施例においてス
ロットル弁開度の小さい機関アイドル運転状態に実行さ
れるようになっているが、ここで説明したフューエルカ
ット時のバルブオーバラップの増加は、スロットル弁開
度にかかわらず機関冷間時において有効である。
【００５２】
【発明の効果】このように本発明による第一の内燃機関
のバルブタイミング制御装置によれば、アイドル運転状
態における機関冷間時には、吸気量増加手段によって吸
気量が増加されると共に、可変バルブタイミング機構に
よってバルブオーバラップが大きくされるために、この
時の燃焼は吸気量増加に伴いかなり安定化されており、
バルブオーバラップの増加により内部ＥＧＲが増大して
もエンジンストールが発生することはなく、この増大さ
れた内部ＥＧＲによって排気エミッションの低減及び吸
気管が加熱されて良好な吸気暖機が実現される。
【００５３】また、本発明による第二の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、アイドル運転状態にお
ける機関冷間時には、吸気量増加手段によって機関温度
が低い程吸気量が増加されると共に、可変バルブタイミ
ング機構によって増加された吸気量が多い程バルブオー
バラップが大きくされるために、第一の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置に比較して、さらに確実な燃焼の
安定化が実現される。
【００５４】また、本発明による第三の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、第二のバルブタイミン
グ制御装置と同様に決定されたアイドル運転状態におけ
る機関冷間時のバルブオーバラップは、機関潤滑油粘度
が大きい時程小さくなるように補正されるために、第二
の内燃機関のバルブタイミング制御装置に比較して、さ
らに燃焼を安定化させることができる。
【００５５】また、本発明による第四の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、吸気量増加手段によっ
て各機関温度毎に設定されているアイドル目標回転数が
実現されるように機関温度が低い程吸気量が増加され、
第二の内燃機関のバルブタイミング制御装置と同様に決
定されたアイドル運転状態における機関冷間時のバルブ
オーバラップは、実際の回転数がアイドル目標回転数を
下回る時に、その差が大きい程小さくなるように補正さ
れるために、非常に安定した目標アイドル回転が維持さ
れる範囲でバルブオーバラップが増加され、それに伴う
前述の効果を得ることができる。
【００５６】また、本発明による第五の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、第一の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置と同様に決定された機関冷間時の
バルブオーバラップは、車両停止時はさらに大きくされ
る。この時は、内燃機関と車両駆動系が切り離されるた
めに、燃焼悪化によるエンジン振動が車両に伝達されに
くく、燃焼悪化を伴うがバルブオーバラップを増加させ
ることが可能となり、それにより前述の効果を向上させ
ることができる。
【００５７】また、本発明による第六の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、機関冷間時において燃
料噴射中止手段により燃料噴射が中止されている間、可
変バルブタイミング機構によってバルブオーバラップが
大きくされ、この時は燃焼が行われていないために燃焼
が悪化することはなく、燃焼室内で加熱された空気が多
量に逆流して十分に吸気管が加熱され、良好な吸気暖機
を実現することができる。
【００５８】また、本発明による第七の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、機関冷間時において燃
料噴射中止手段により燃料噴射が中止されている間、燃
料噴射が中止される直前の燃焼室温度が高い程バルブオ
ーバラップが大きくされるために、燃焼室内温度を前述
の吸気管加熱に有効に利用することができる。
【００５９】また、本発明による第八の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、機関冷間時において燃
料噴射中止手段により燃料噴射が中止されている間、可
変バルブタイミング機構によってバルブオーバラップが
大きくされ、この大きくされたバルブオーバラップはそ
の後徐々に小さくされ、温度が徐々に低下する燃焼室温
度に対して必要なだけバルブオーバラップが増加される
ために、燃焼噴射を再び開始するためにバルブオーバラ
ップの増加が中止される時に、第六の内燃機関のバルブ
タイミング制御装置に比較して発生するトルクショック
をかなり減少させることができる。
【００６０】また、本発明による第九の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置によれば、機関冷間時において燃
料噴射中止手段により燃料噴射が中止されている間、可
変バルブタイミング機構によってバルブオーバラップが
大きくされ、燃料噴射を再び開始する時における燃料増
加量が燃料噴射中止期間及びその間のバルブオーバラッ
プの大きさを基に決定されるために、吸気管の加熱の程
度に合わせた正確な燃料増加量を決定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバルブタイミング制御装置の構成
を示す概略図である。
【図２】本発明によるバルブオーバラップ制御のための
メインルーチンである。
【図３】メインルーチンに使用されるバルブオーバラッ
プ補正のための第１サブルーチンである。
【図４】メインルーチンに使用されるバルブオーバラッ
プ補正のための第２サブルーチンである。
【図５】メインルーチンに使用されるバルブオーバラッ
プ補正のための第３サブルーチンである。
【図６】メインルーチンに使用されるバルブオーバラッ
プ補正のための第４サブルーチンである。
【図７】メインルーチンに使用されるバルブオーバラッ
プ補正のための第５サブルーチンである。
【図８】メインルーチンに使用されるバルブオーバラッ
プ補正のための第６サブルーチンである。
【図９】メインルーチンに使用されるＩＳＣ弁開度決定
のための第１マップである。
【図１０】第１サブルーチンに使用される増加量限界値
決定のための第２マップである。
【図１１】第３サブルーチンに使用される係数決定のた
めの第３マップである。
【図１２】第５サブルーチンに使用される増加量決定の
ための第４マップである。
【図１３】第６サブルーチンに使用される増加量決定の
ための第５マップである。
【図１４】第６サブルーチンにより決定されるバルブオ
ーバラップのタイムチャートである。
【符号の説明】
１…燃焼室 ３…排気弁 ５…吸気弁 ６…吸気通路 ７…燃焼噴射弁 ８…スロットル弁 １０…ＩＳＣ弁 １１…カムシャフト １１ａ…プーリ ２０…制御装置 ２１…水温センサ ２２…回転センサ ２３…エアフローメータ ２４…スロットル弁開度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４５ Ｃ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バルブオーバラップを変化させることの
    できる可変バルブタイミング機構と、少なくともアイド
    ル運転状態において吸気量を増加可能な吸気量増加手段
    とを具備し、アイドル運転状態における機関冷間時に
    は、前記吸気量増加手段によって吸気量を増加させると
    共に、前記可変バルブタイミング機構によってバルブオ
    ーバラップを大きくすることを特徴とする内燃機関のバ
    ルブタイミング制御装置。
  2. 【請求項２】 前記可変バルブタイミング機構は少なく
    とも多段階的にバルブオーバラップを変化させることが
    できるものであり、前記吸気量増加手段は少なくとも多
    段階的に吸気量を増加させることができるものであり、
    アイドル運転状態における機関冷間時には、前記吸気量
    増加手段によって機関温度が低い程吸気量を増加させる
    と共に、前記可変バルブタイミング機構によって増加さ
    れた吸気量が多い程バルブオーバラップを大きくするこ
    とを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイ
    ミング制御装置。
  3. 【請求項３】 機関潤滑油粘度が大きい時程バルブオー
    バラップの大きさを小さくするように補正することを特
    徴とする請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング
    制御装置。
  4. 【請求項４】 前記吸気量増加手段によって各機関温度
    毎に設定されているアイドル目標回転数が実現されるよ
    うに機関温度が低い程吸気量を増加させ、実際の回転数
    が前記アイドル目標回転数を下回る時に、その差が大き
    い程バルブオーバラップの大きさを小さくするように補
    正することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバ
    ルブタイミング制御装置。
  5. 【請求項５】 車両停止時はさらにバルブオーバラップ
    を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機
    関のバルブタイミング制御装置。
  6. 【請求項６】 バルブオーバラップを変化させることの
    できる可変バルブタイミング機構と、少なくとも所定の
    機関運転状態において燃焼噴射を中止する燃料噴射中止
    手段とを具備し、機関冷間時において前記燃料噴射中止
    手段により燃料噴射が中止されている間、前記可変バル
    ブタイミング機構によってバルブオーバラップを大きく
    することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御
    装置。
  7. 【請求項７】 前記可変バルブタイミング機構は少なく
    とも多段階的にバルブオーバラップを変化させることが
    できるものであり、燃料噴射が中止される直前の燃焼室
    温度が高い程バルブオーバラップを大きくすることを特
    徴とする請求項６に記載の内燃機関のバルブタイミング
    制御装置。
  8. 【請求項８】 前記可変バルブタイミング機構は少なく
    とも多段階的にバルブオーバラップを変化させることが
    できるものであり、燃料噴射が中止されている間、大き
    くされたバルブオーバラップをその後徐々に小さくする
    ことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関のバルブタ
    イミング制御装置。
  9. 【請求項９】 燃料噴射を再び開始する時における燃料
    増加量を燃料噴射中止期間及びその間のバルブオーバラ
    ップの大きさを基に決定することを特徴とする請求項６
    に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
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