JPH08312431A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一気筒当たり複数の吸気弁を，カム軸の位相
を変化させて開閉する場合において、油圧を高くするこ
となく、アイドル状態でのエンジンの回転数を安定化す
る。 【構成】 エンジン制御装置１０は、吸気弁を開閉する
カム軸１６ａ，１６ｂ間の位相差θを変化させる位相差
可変手段１８と、アクセルペダル２０の踏込み量ｆを検
出するアクセルセンサ２２と、踏込み量ｆに応じて位相
差可変手段１８を制御する制御手段２４と、スロットル
弁９４を開閉するスロットルアクチュエータ９２と、エ
ンジン２６の回転数ｎを検出するクランク角検出センサ
３８ａとを備えている。また、制御手段２４は、踏込み
量ｆと回転数ｎとに基づきアイドル状態であると判断さ
れると、通常よりも位相差θを減少させるとともに、ス
ロットル開度ｓを減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一気筒当たり複数設け
られた吸気弁を開閉する複数のカム軸の位相差を制御す
ることにより、出力制御を行うエンジン制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的なガソリンエンジン（以下、単に
「エンジン」という。）では、吸気管に設置されたスロ
ットルバルブにより出力を制御している。そのため、低
負荷時には、スロットルバルブ下流の負圧が大きくなる
ことにより、ポンピングロスが増大するという問題があ
る。特に、低負荷を多用する自動車では、燃費悪化の大
きな要因の一つとなっている。

【０００３】そこで、本出願人は、一気筒当たり二個の
吸気弁を設け、これらの吸気弁をそれぞれ開閉するカム
を設け、クランク角に対して固定の位相で一方の吸気弁
を開閉し、クランク角に対して遅れる側に可変とした位
相で他方の吸気弁を開閉することにより、吸入空気量す
なわち出力を制御するエンジン制御装置を発明している
（特開平3-88907 号公報）。ここで、クランク角に対し
て固定の位相で一方の吸気弁を開閉するカムを「固定位
相カム」、クランク角に対して遅れる側に可変とした位
相で他方の吸気弁を開閉するカムを「可変位相カム」と
呼ぶことにする。図１８及び図１９は、このエンジン制
御装置の動作の一例を示すタイミング図である。高負荷
の場合には、図１８に示すように、固定位相カムと可変
位相カムの位相を一致させて、最大の吸入空気量を得
る。一方、低負荷の場合には、図１９に示すように、固
定位相カムに対する可変位相カムの位相を遅らせて、圧
縮行程でシリンダに吸入した混合気の一部を吸気管へ戻
すことにより、吸入空気量を制御する。これにより、ノ
ンスロットル運転が可能となるので、燃費を向上でき
る。なお、エンジンの負荷状態は、アクセルペダルの踏
込み量を検出するアクセルセンサにより判断しており、
踏込み量が大きければ高負荷であり、踏込み量が小さけ
れば低負荷である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエン
ジン制御装置おいて、アイドル状態でのエンジンの回転
数を安定化するために、エンジンの回転数に応じてカム
位相差を制御する方法が考えられる。しかし、カム位相
差の変化速度が十分に大きくなければ、変動する回転数
を安定化することは困難である。カム位相差の変化速度
を速くするためには、カム位相制御に用いる油圧を高く
する必要があるが、油圧を高くすると、今度は油圧ポン
プの駆動ロスが増加するという問題が生ずる。

【０００５】また、従来のエンジン制御装置では、ポン
ピングロスが少ないがために、冷機始動後の冷却水の温
度上昇が遅く、Ｏ₂ フィードバックの開始が遅れる。そ
の遅れの分、排ガス浄化性能が悪化したり、暖房の効き
始めが遅くなったりするおそれがある。

【０００６】

【発明の目的】そこで、本発明の第一の目的は、一気筒
当たり複数の吸気弁を，カム軸の位相を変化させて開閉
する場合において、油圧を高くすることなく、アイドル
状態でのエンジンの回転数を安定化できるエンジン制御
装置を提供することにある。

【０００７】また、本発明の第二の目的は、一気筒当た
り複数の吸気弁を，カム軸の位相を変化させて開閉する
場合において、冷機始動後の冷却水の温度を速やかに上
昇できるエンジン制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであり、一気筒当たり複数設
けられた吸気弁のそれぞれを，クランク軸から伝達され
た動力によって開閉する複数のカム軸に対して，これら
のカム軸間の位相差を変化させる位相差可変手段と、エ
ンジンの負荷状態を検出する負荷状態検出手段と、この
負荷状態検出手段で検出された負荷状態に応じて前記位
相差可変手段を制御する制御手段とを備えたエンジン制
御装置を改良したものである。

【０００９】すなわち、請求項１記載のエンジン制御装
置の特徴は、前記エンジンのスロットル弁を開閉するス
ロットルアクチュエータと、前記エンジンの回転数を検
出する回転数センサとが付設され、前記負荷状態検出手
段がアクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルセン
サであり、前記制御手段には、前記アクセルセンサで検
出された踏込み量と前記回転数センサで検出された回転
数とに基づき前記エンジンがアイドル状態であると判断
された場合に，前記位相差可変手段を介して通常の負荷
状態よりも前記位相差を減少させるとともに，前記スロ
ットルアクチュエータを介して前記スロットル弁の開度
（以下、「スロットル開度」という。）を減少させる機
能が付設されたことである。

【００１０】請求項２記載のエンジン制御装置の特徴
は、前記エンジンのスロットル弁を開閉するスロットル
アクチュエータと、前記エンジンの回転数を検出する回
転数センサと、前記エンジンの冷却水の温度を検出する
温度センサとが付設され、前記負荷状態検出手段がアク
セルペダルの踏込み量を検出するアクセルセンサであ
り、前記制御手段には、前記アクセルセンサで検出され
た踏込み量と前記回転数センサで検出された回転数とに
基づき前記エンジンがアイドル状態であると判断された
場合に、前記温度センサで検出された前記冷却水の温度
が低いほど前記位相差可変手段を介して前記位相差を大
きく減少させるとともに，前記スロットルアクチュエー
タを介して前記スロットル弁の開度を減少させる機能が
付設されたことである。

【００１１】請求項３記載のエンジン制御装置の特徴
は、前記エンジンのスロットル弁を開閉するスロットル
アクチュエータと、前記エンジンの回転数を検出する回
転数センサとが付設され、前記負荷状態検出手段がアク
セルペダルの踏込み量を検出するアクセルセンサであ
り、前記制御手段には、前記アクセルセンサで検出され
た踏込み量と前記回転数センサで検出された回転数とに
基づき前記エンジンがアイドル状態であると判断された
場合に，当該回転数が一定の変動を維持するように前記
位相差可変手段と前記スロットル弁とを制御する機能が
付設されたことである。

【００１２】請求項４記載のエンジン制御装置の特徴
は、前記エンジンのスロットル弁を開閉するスロットル
アクチュエータと、前記エンジンの冷却水の温度を検出
する温度センサとが付設され、前記制御手段には、前記
温度センサで検出された前記冷却水の温度が低い場合
に、前記スロットルアクチュエータを介して前記スロッ
トル弁の開度を減少させる機能が付設されたことであ
る。

【００１３】

【作用】

（１）複数のカム軸は、クランク軸から伝達された動力
によって、それぞれ吸気弁を開閉する。位相差可変手段
は、複数のカム軸のいずれかの位相を変化させることに
より、これらのカム軸間の位相差を変化させる。

【００１４】エンジンの動作中は、負荷状態検出手段が
エンジンの負荷状態を検出し、制御手段が負荷状態に応
じて位相差可変手段を制御する。例えば、高負荷であれ
ば位相差を小さくし、低負荷であれば位相差を大きくす
る。

【００１５】（２）請求項１乃至３記載のエンジン制御
装置において、制御手段では、アクセルセンサで検出さ
れた踏込み量と回転数センサで検出された回転数とに基
づき，前記エンジンがアイドル状態であると判断され
る。アイドル状態であると判断された後には、以下のよ
うな処理が実行される。

【００１６】請求項１記載のエンジン制御装置では、エ
ンジンがアイドル状態になると、位相差可変手段を介し
て通常の負荷状態よりも位相差を減少させるとともに，
スロットルアクチュエータを介してスロットル弁の開度
を減少させる。スロットル弁を閉じた場合、エンジン回
転数が低下すれば、スロットル弁下流の圧力が上昇し、
一回転当たりの吸入空気量は増加し、出力トルク増加に
より回転数が上昇する。また、エンジン回転数が上昇す
れば、スロットル弁下流の圧力が低下し、一回転当たり
の吸入空気量は減少し、出力トルク減少により回転数が
低下する。したがって、スロットル弁を閉じれば、エン
ジン回転数の自己復元性が得られる。

【００１７】アイドル状態におけるエンジンの回転数
は、特に低温で不安定となる。そこで、請求項２記載の
エンジン制御装置では、温度センサで検出されたエンジ
ンの冷却水の温度が低いほど、位相差可変手段を介して
位相差を大きく減少させるとともに，スロットルアクチ
ュエータを介してスロットル弁の開度を減少させる。し
たがって、低温でもエンジンの回転数が安定する。

【００１８】アイドル状態におけるエンジンの回転数の
変動は、スロットル開度及び位相差を小さくすると小さ
くなり、スロットル開度及び位相差を大きくすると大き
くなる。一方、ポンピングロスは、スロットル開度及び
位相差を小さくすると大きくなり、スロットル開度及び
位相差を大きくすると小さくなる。そこで、請求項３記
載のエンジン制御装置では、回転数が一定の変動を維持
するように位相差可変手段を制御する。つまり、回転数
の変動が一定の範囲よりも大きくなると位相差を小さく
し、回転数の変動が一定の範囲よりも小さくなると位相
差を大きくする。

【００１９】（３）請求項４記載のエンジン制御装置で
は、冷却水の温度が低いと、スロットル弁の開度が減少
することにより、ポンピングロスが増加する。したがっ
て、冷却水の温度が急速に上昇する。

【００２０】

【実施例】図１及び図２は本発明に係るエンジン制御装
置の一実施例を示し、図１は全体構成図、図２は図１に
おける矢示IIから見た概略側面図である。以下、これら
の図面に基づき説明する。

【００２１】エンジン制御装置１０は、一気筒当たり二
個設けられた吸気弁１２ａ，１２ｂ（図４及び図５参
照）のそれぞれを，クランク軸１４から伝達された動力
によって開閉するカム軸１６ａ，１６ｂに対して，カム
軸１６ｂの位相を変化させることによりカム軸１６ａ，
１６ｂ間の位相差θを変化させる位相差可変手段１８
と、アクセルペダル２０の踏込み量ｆを検出する負荷状
態検出手段としてのアクセルセンサ２２と、アクセルセ
ンサ２２で検出された踏込み量ｆに応じて位相差可変手
段１８を制御する制御手段２４とから概略的に構成され
ている。

【００２２】また、エンジン２６のスロットル弁９４を
開閉するスロットルアクチュエータ９２と、エンジン２
６の回転数ｎを検出する回転数センサとしてのクランク
角検出センサ３８ａと、エンジン２６の冷却水の温度te
m を検出する温度センサ９８とが付設されている。

【００２３】さらに、制御手段２４には、以下に説明す
る種々の機能が設けられているが、次の四つの機能のう
ち少なくとも一つは必ず付設されている。

【００２４】第一の機能は、アクセルセンサ２２で検出
された踏込み量ｆとクランク角検出センサ３８ａで検出
された回転数ｎとに基づきエンジン２６がアイドル状態
であると判断されると、位相差可変手段１８を介して通
常の負荷状態よりも位相差θを減少させるとともに、ス
ロットルアクチュエータ９２を介してスロットル開度ｓ
を減少させるものである。

【００２５】第二の機能は、アクセルセンサ２２で検出
された踏込み量ｆとクランク角検出センサ３８ａで検出
された回転数ｎとに基づきエンジン２６がアイドル状態
であると判断されると、温度センサ９８で検出された冷
却水の温度tem に基づき位相差可変手段１８及びスロッ
トルアクチュエータ９２を制御するものである。

【００２６】第三の機能は、アクセルセンサ２２で検出
された踏込み量ｆとクランク角検出センサ３８ａで検出
された回転数ｎとに基づきエンジン２６がアイドル状態
であると判断されると、回転数ｎが一定の変動を維持す
るように位相差可変手段１８及びスロットルアクチュエ
ータ９２を制御するものである。

【００２７】第四の機能は、温度センサ９８で検出され
た冷却水の温度tem が低い場合に、位相差可変手段１８
を介して通常の負荷状態よりも位相差θを減少させると
ともに、スロットルアクチュエータ９２を介してスロッ
トル開度ｓを減少させる。

【００２８】制御手段２４は、スロットルアクチュエー
タ９２を介してスロットル弁９４を開閉し、スロットル
センサ９６を介してスロットル開度ｓを入力する。制御
手段２４には、位相差θを増加させる場合にスロットル
アクチュエータ９２を介してスロットル開度ｓを減少さ
せる機能、例えば、踏込み量ｆと位相差θとをパラメー
タとして予め定められたスロットル開度ｓに、一致させ
るようにスロットルアクチュエータ９２を制御する機能
が付設されている。スロットルアクチュエータ９２は、
例えば、スロットル弁９４を回動するステッピングモー
タである。スロットルセンサ９６は、例えば、スロット
ル弁９４とともに可動接点が回動するポテンショメータ
であり、スロットル開度ｓに応じた電圧を制御手段２４
へ出力する。温度センサ９８は、例えば、温度に応じて
抵抗値が変化するサーミスタである。

【００２９】また、エンジン制御装置１０には、エンジ
ン２６の始動時を検出する始動検出手段２７が付設され
ている。制御手段２４には、始動検出手段２７でエンジ
ン２６の始動時が検出されると，カム軸１６ａ，１６ｂ
間の位相差θを小さくするように位相差可変手段１８を
制御する機能が付設されている。始動検出手段２７は、
エンジン２６のクランキングを検出するクランキングス
イッチ２８と、エンジン２６の回転数ｎを検出する回転
数センサとしてのクランク角検出センサ３８ａとにより
構成されている。

【００３０】アクセルセンサ２２は、例えば、アクセル
ペダル２０の踏込みによって可動接点が回動するポテン
ショメータであり、アクセルペダル２０の踏込み量ｆに
応じた電圧を制御手段２４へ出力する。クランキングス
イッチ２８は、例えば、スタータ２９へバッテリの出力
電圧Ｖｂを印加するための手動スイッチであり、スター
タ２９の動作中に制御手段２４へ‘Ｈ’レベル電圧を出
力し、スタータ２９の停止中に制御手段２４へ‘Ｌ’レ
ベル電圧を出力する。制御手段２４は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，入出力インタフェース等からなるマイクロ
コンピュータと、そのコンピュータプログラムとから構
成されている。

【００３１】クランク軸１４の一端にはプーリ３０、カ
ム軸１６ａの一端にはプーリ３２ａ、カム軸１６ｂの一
端にはプーリ３２ｂがそれぞれ設けられている。三個の
プーリ３０，３２ａ，３２ｂには、一本のタイミングベ
ルト３４が掛け渡されている。プーリ３０，３２ａ，３
２ｂ及びタイミングベルト３４によって動力伝達機構３
６が構成されている。エンジン２６は四サイクルである
ので、クランク軸１４が二回転すると、動力伝達機構３
６を介してカム軸１６ａ，１６ｂが一回転する。また、
位相差可変手段１８はカム軸１６ｂにのみ設けられてい
る。したがって、カム軸１６ｂのクランク軸１４に対す
る位相は可変となっており、一方、カム軸１６ａのクラ
ンク軸１４に対する位相は固定となっている。さらに、
カム軸１６ａの他端にはクランク角検出センサ３８ａ、
カム軸１６ｂの他端にはカム角検出センサ３８ｂがそれ
ぞれ設けられている。クランク角検出センサ３８ａ及び
カム角検出センサ３８ｂは、例えばロータリエンコーダ
であり、一定の回転角ごとにパルス信号を発生する。ク
ランク角検出センサ３８ａは、カム軸１６ａの回転角及
び回転数を検出するが、カム軸１６ａとクランク軸１４
とは位相が固定されているので、クランク軸１４の回転
角及び回転数（すなわちエンジン２６の回転数ｎ）も検
出することになる。カム角検出センサ３８ｂは、カム軸
１６ｂの回転角及び回転数を検出する。

【００３２】なお、図１において、吸気８０は、エアク
リーナ８２，スロットルチャンバー８４，インテークマ
ニホールド８６を通って、エンジン２６内に導入され
る。排気８８は、エキゾーストマニホールド９０からエ
ンジン２６外へ排出される。

【００３３】図３は図１におけるカム軸１６ａ，１６ｂ
及びその周辺を示す平面図、図４は図３におけるIV-IV
線縦断面図、図５は図３におけるV-V 線縦断面図であ
る。以下、図３乃至図５に基づき説明する。

【００３４】カム軸１６ａには吸気弁用カム４０ａ及び
排気弁用カム４２ｃ，４２ｄ、カム軸１６ｂには吸気弁
用カム４０ｂがそれぞれ設けられている。吸気弁用カム
４０ａは吸気弁１２ａ、吸気弁用カム４０ｂは吸気弁１
２ｂ、排気弁用カム４２ｃは排気弁４４ｃ、排気弁用カ
ム４２ｄは排気弁４４ｄをそれぞれ開閉する。ただし、
吸気弁用カム４０ａはロッカーアーム４６を介して吸気
弁１２ａを開閉する。ロッカーアーム４６は、ロッカー
軸４６ａに回動自在に支持されている。

【００３５】図６は、図１における位相差可変手段１８
を示す断面図である。以下、図１，図２及び図６に基づ
き説明する。

【００３６】位相差可変手段１８は、油圧発生部１８Ａ
と駆動部１８Ｂとから構成されている。油圧発生部１８
Ａは、リリーフ弁５０，油圧ポンプ５２，電磁弁５４，
制御弁５６，オリフィス５８等から構成されている。駆
動部１８Ｂは、油圧発生部１８Ａに連通するとともにプ
ーリ３２ｂに一体化されたシリンダ６８と、内側でヘリ
カルスプライン６２ａを介してカム軸１６ｂに噛合し，
外側でヘリカルスプライン６２ｂを介してシリンダ６８
に噛合し，油圧により押圧される円筒状の中間ギア６２
と、中間ギア６２を押し戻すリターンスプリング６６
と、によって構成されている。ヘリカルスプライン６２
ａ，６２ｂは、軸線に沿って若干斜めに形成されるとと
もに互いに噛み合う外歯と内歯とからなるものである。
油圧又はリターンスプリング６６の復元力により中間ギ
ア６２が軸線方向に移動することにより、プーリ３２ｂ
とカム軸１６ｂとに位相差を生じる。また、油圧発生部
１８Ａの出力側の油路７０は、エンジン２６の外壁２６
Ａ内、及びカム軸１６ｂ内を通って、シリンダ６８内に
連通している。電磁弁５４は、制御手段２４によって通
電される。

【００３７】電磁弁５４が通電されなければ、油圧ポン
プ５２により油路７２へ送り出されたオイルは、オリフ
ィス５８及び油路７４を経由して電磁弁５４で排出され
る。そのため、制御弁５６はスプリング７６によって
（図６において）左方へ移動し、油路７０の油圧は油路
７８を経て逃げる。これにより、中間ギア６２は、リタ
ーンスプリング６６により（図６において）左方へ移動
する。その結果、カム軸１６ａ，１６ｂ間の位相差θは
減少する。

【００３８】電磁弁５４が通電されると、油圧ポンプ５
２により油路７２へ送り出されたオイルは、電磁弁５４
が閉じているので、油路７４の油圧を上昇させる。その
ため、制御弁５６はスプリング７６に抗して（図６にお
いて）右方へ移動し、油路７０の油圧が上昇する。これ
により、中間ギア６２は、リターンスプリング６６に抗
して、（図６において）右方へ移動する。その結果、カ
ム軸１６ａ，１６ｂ間の位相差θは増加する。

【００３９】図７は、図１における制御手段２４の基本
的な動作を示すフローチャートである。以下、図１，図
６及び図７に基づき説明する。

【００４０】まず、クランキングスイッチ２８から出力
された信号に基づき、エンジン２６がクランキングか否
かを判断する（ステップ１０１）。クランキング中であ
れば、クランク角検出センサ３８ａで検出されたエンジ
ン２６の回転数ｎが、始動状態を示す設定値ｎ₁ よりも
小さいか否かを判断する（ステップ１０２）。回転数ｎ
が設定値ｎ₁ よりも小さければ、エンジン２６が始動中
であるので、カム軸１６ａ，１６ｂ間の目標位相差θ₁
を０°とする（ステップ１０３）。続いて、クランク角
検出センサ３８ａ及びカム角検出センサ３８ｂを介して
位相差θを検出し（ステップ１０４）、位相差θが目標
位相差θ₁ よりも小さいか否かを判断する（ステップ１
０５）。位相差θが目標位相差θ₁ よりも大きければ、
電磁弁５４への通電のデューティ比を減少させる（ステ
ップ１０６）。これにより、油路７０の油圧が減少し、
中間ギア６２が左方へ移動し、位相差θが減少する。一
方、位相差θが目標位相差θ₁ よりも小さければ電磁弁
５４への通電のデューティ比を増加させる（ステップ１
０７）。これにより、油路７０の油圧が増加し、中間ギ
ア６２が右方へ移動し、位相差θが増加する。

【００４１】また、ステップ１０１でクランキング中で
なければ、又はステップ１０２で回転数ｎが設定値ｎ₁
よりも大きければ、アクセルセンサ２２で検出された踏
込み量ｆ等に基づき、通常制御による目標位相差θ₁ を
算出する（ステップ１０８）。続いて、ステップ１０４
からステップ１０７までの処理を実行する。

【００４２】図８は、図７における位相差検出ルーチン
（ステップ１０４）の内容を示すフローチャートであ
る。図９は、クランク角検出センサ３８ａ及びカム角検
出センサ３８ｂの動作を示すタイムチャートである。以
下、図１，図８及び図９に基づき説明する。

【００４３】クランク角検出センサ３８ａ及びカム角検
出センサ３８ｂは、同一構造であり、カム軸１６ａ及び
カム軸１６ｂの１／４回転（周期Ｔ）ごとに所定のパル
ス信号を発生する。また、クランク角検出センサ３８ａ
及びカム角検出センサ３８ｂの検出信号は、位相差θが
０°のときに，同時に発生するように調整されている。
したがって、検出信号のずれΔＴを周期Ｔで割った値
は、位相差θに対応している。そこで、ステップ２０１
では、ｋ×ΔＴ／Ｔにより位相差θを得ている。ここ
で、‘ｋ’は、気筒数に応じた定数である。

【００４４】図１０は、図１における制御手段２４によ
るスロットルアクチュエータ９２の制御を示すフローチ
ャートである。図１１は、踏込み量ｆと位相差θとをパ
ラメータとして予め定められた目標スロットル開度ｓ₁
を示す図表である。図１２は、踏込み量ｆ，位相差θ，
スロットル開度ｓ等を示すタイムチャートである。以
下、図１，図１０及び図１１に基づき説明する。

【００４５】制御手段２４は、図１０に示すフローチャ
ートに従って、スロットルアクチュエータ９２を制御す
る。まず、現在のアクセルペダル２０の踏込み量ｆをア
クセルセンサ２２から入力し、現在のカム軸１６ａ，１
６ｂ間の位相差θをクランク角検出センサ３８ａ及びカ
ム角検出センサ３８ｂから入力する。そして、これらの
踏込み量ｆ及び位相差θに対応する目標スロットル開度
ｓ₁ を、図示しないメモリに記憶されている図１１のマ
ップから検索する（ステップ３０１）。次に、スロット
ルセンサ９６を介して現在のスロットル開度ｓを入力
し、スロットル開度ｓが目標スロットル開度ｓ₁ と等し
いか否かを判断する（ステップ３０２）。等しければそ
のまま終了し、等しくなければスロットル開度ｓと目標
スロットル開度ｓ₁ との大小を比較する（ステップ３０
３）。スロットル開度ｓが目標スロットル開度ｓ₁ より
小さければ、スロットルアクチュエータ９２を介してス
ロットル開度ｓを大きくする（ステップ３０４）。一
方、スロットル開度ｓが目標スロットル開度ｓ₁ より大
きければ、スロットルアクチュエータ９２を介してスロ
ットル開度ｓを小さくする（ステップ３０５）。

【００４６】図１２は、図１１の制御手段２４の動作に
基づく、踏込み量ｆ，位相差θ，スロットル開度ｓ等を
示すタイムチャートである。以下、図１，図６及び図１
２に基づき説明する。

【００４７】時間ｔ１〜ｔ２において、アクセルペダル
２０を急に踏み込むと、位相差可変手段１８のリターン
スプリング６６が位相差θを減少させる。リターンスプ
リング６６の付勢力は十分に大きくしてあるので、位相
差θの変化速度は十分に大きく、位相差θがアクセルペ
ダル２０に追随して急速に減少する。

【００４８】時間ｔ３〜ｔ４において、アクセルペダル
２０をゆっくり戻すと、位相差可変手段１８の油圧ポン
プ５２がリターンスプリング６６の付勢力に抗して位相
差θを増加させる。このときは、位相差θはゆっくり増
加すればよいので、油圧ポンプ５２の油圧のみでアクセ
ルペダル２０に追随できる。したがって、スロットル開
度ｓは全開のままである。

【００４９】時間ｔ４〜ｔ５において、アクセルペダル
２０を急に戻すと、油圧ポンプ５２がリターンスプリン
グ６６の付勢力に抗して位相差θを増加させるととも
に、スロットルアクチュエータ９２がスロットル開度ｓ
を減少させる。このときは、位相差θがアクセルペダル
２０に追随できないため、スロットルアクチュエータ９
２がスロットル開度ｓを減少させている。したがって、
油圧ポンプ５２で発生する油圧が低いために位相差θの
変化速度が小さくても、スロットル開度ｓが減少するこ
とにより、エンジン２６の所望の出力トルクまで急速に
低下する。その後、時間ｔ６において、位相差θが目標
位相差θ₁ に一致することにより、スロットル開度ｓは
再び全開となる。

【００５０】図１３は、図７における目標位相差算出ル
ーチン（ステップ１０８）の内容の一例を示すフローチ
ャートである。図１４は、検出された冷却水の温度tem
に対応するアイドル状態での基本目標位相差θ₀ を示す
図表である。図１５は、検出された踏込み量ｆに対応す
るアイドル状態以外での目標位相差θ₁ を示す図表であ
る。以下、図１，図１３，図１４及び図１５に基づき説
明する。

【００５１】まず、クランク角検出センサ３８ａを介し
て入力したエンジン２６の回転数ｎが、アイドル回転数
ｎ₁ 以下か否かを判断する（ステップ４０１）。回転数
ｎがアイドル回転数ｎ₁ 以下であれば、アクセルセンサ
２２を介して入力したアクセルペダル２０の踏込み量ｆ
に基づき、アクセルペダル２０が解放されているか否か
を判断する（ステップ４０２）。アクセルペダル２０が
解放されていれば、アイドル状態であると判断され、温
度センサ９８を介して入力したエンジン２６の冷却水の
温度tem に対応する基本目標位相差θ₀ を、図１４に示
すテーブルから検索する（ステップ４０３）。次に、エ
ンジンの回転数ｎの変動Δｎが許容値Δｎ₁ よりも小さ
いか否かを判断する（ステップ４０４）。Δｎ＜Δｎ₁
であればフィードバック補正値θfbを増加させ（ステッ
プ４０５）、Δｎ≧Δｎ₁ であればフィードバック補正
値θfbを減少させる（ステップ４０６）。続いて、フィ
ードバック補正値θfbを基本目標位相差θ₀ に加算して
目標位相差θ₁ とし（ステップ４０７）、終了する。

【００５２】一方、ステップ４０１で回転数ｎがアイド
ル回転数ｎ₁ 以上であれば、又はステップ４０２でアク
セルペダル２０が解放されていなければ、アイドル状態
ではないと判断され、アクセルセンサ２２を介して入力
したアクセルペダル２０の踏込み量ｆに対応する目標位
相差θ₁ を、図１５に示すテーブルから検索する（ステ
ップ４０８）。続いて、フィードバック補正値θfbを０
に設定して（ステップ４０９）、終了する。

【００５３】図１６は、図７における目標位相差算出ル
ーチン（ステップ１０８）の内容の他の例を示すフロー
チャートである。図１７は、検出された冷却水の温度te
m に対応する目標位相差水温補正値θtem を示す図表で
ある。以下、図１，図１５，図１６及び図１７に基づき
説明する。ただし、図１６において図１３と同一部分は
同一符号を付すことにより重複説明を省略する。

【００５４】ステップ４０１で回転数ｎがアイドル回転
数ｎ₁ 以上であれば、又はステップ４０２でアクセルペ
ダル２０が解放されていなければ、アイドル状態ではな
いと判断され、アクセルセンサ２２を介して入力したア
クセルペダル２０の踏込み量ｆに対応する基本目標位相
差θ₀₀を、図１５に示すテーブルから検索する（ステッ
プ５０１）。そして、温度センサ９８を介して入力した
エンジン２６の冷却水の温度tem に対応する目標位相差
水温補正値θtem を、図１７に示すテーブルから検索す
る（ステップ５０２）。続いて、基本目標位相差θ₀₀か
ら目標位相差水温補正値θtem を減算して目標位相差θ
₁ とする（ステップ５０３）。この減算の結果、目標位
相差θ₁ が負の値となった場合は、目標位相差θ₁ を０
とする。次に、フィードバック補正値θfbを０に設定し
て（ステップ５０４）、終了する。なお、本例では基本
目標位相差θ₀₀から目標位相差水温補正値θtem を減算
している（ステップ５０３）が、目標位相差水温補正値
θtem の代わりに水温補正係数を用い、かつ、減算の代
わりに乗算を用いてもよい。

【００５５】なお、本発明は、いうまでもなく、上記実
施例に限定されない。例えば、一気筒当たり吸気弁及び
カム軸を三個以上とした場合も、本発明に含まれる。

【００５６】また、図７，図８，図１０，図１３，図１
６等に示す制御手段２４の動作は、当然のことながら、
所定の時間間隔で何回も繰り返し行われるものである。

【００５７】

【発明の効果】請求項１記載のエンジン制御装置によれ
ば、エンジンがアイドル状態になると、位相差可変手段
を介して通常の負荷状態よりも位相差を減少させるとと
もに，スロットルアクチュエータを介してスロットル弁
の開度を減少させるようにしたので、油圧が低いために
カム軸間の位相差の変化速度が小さくても、スロットル
バルブの作用によりエンジンの回転数を安定化できる。

【００５８】請求項２記載のエンジン制御装置によれ
ば、温度センサで検出されたエンジンの冷却水の温度が
低いほど、位相差可変手段を介して位相差を大きく減少
させるようにしたので、高い油圧を用いなくても、低温
におけるエンジンの回転数を安定化できる。

【００５９】請求項３記載のエンジン制御装置によれ
ば、回転数の変動が一定の範囲よりも大きくなると位相
差を小さくし、回転数の変動が一定の範囲よりも小さく
なると位相差を大きくするようにしたので、高い油圧を
用いなくても、回転数の変動を一定の範囲内に収めつ
つ、ポンピングロスを最小にできる。

【００６０】請求項４記載のエンジン制御装置によれ
ば、冷却水の温度が低いと、スロットル開度を減少させ
ることにより、ポンピングロスを増加させるようにした
ので、冷却水の温度を速やかに上昇できる。したがっ
て、０₂ フィードバックの開始が早くなることにより、
排気ガス浄化性能を向上できるとともに、暖房の効き始
めも早くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジン制御装置の一実施例を示
す全体構成図である。

【図２】図１における矢示IIから見た概略側面図であ
る。

【図３】図１におけるカム軸及びその周辺を示す平面図
である。

【図４】図３におけるIV-IV 線縦断面図である。

【図５】図３におけるV-V 線縦断面図である。

【図６】図１における位相差可変手段を示す断面図であ
る。

【図７】図１における制御手段の一動作を示すフローチ
ャートである。

【図８】図７における位相差検出ルーチン（ステップ１
０４）の内容を示すフローチャートである。

【図９】図１におけるクランク角検出センサ及びカム角
検出センサの動作を示すタイムチャートであり、図９
（イ）がクランク角検出センサであり、図９（ロ）がカ
ム角検出センサである。

【図１０】図１における制御手段による、スロットルア
クチュエータの制御を示すフローチャートである。

【図１１】本実施例における踏込み量と位相差とをパラ
メータとして予め定められた目標スロットル開度を示す
図表である。

【図１２】本実施例における踏込み量，位相差，スロッ
トル開度等を示すタイムチャートであり、図１２（イ）
が踏込み量であり、図１２（ロ）が位相差であり、図１
２（ハ）がスロットル開度である。

【図１３】図７における目標位相差算出ルーチン（ステ
ップ１０８）の内容の一例を示すフローチャートであ
る。

【図１４】本実施例における、検出された冷却水の温度
に対応する基本目標位相差を示す図表である。

【図１５】本実施例における、検出された踏込み量に対
応する目標位相差を示す図表である。

【図１６】図７における目標位相差算出ルーチン（ステ
ップ１０８）の内容の他の例を示すフローチャートであ
る。

【図１７】本実施例における検出された冷却水の温度に
対応する目標位相差水温補正値を示す図表である。

【図１８】従来のエンジン制御装置の動作の一例を示す
タイミング図である。

【図１９】従来のエンジン制御装置の動作の一例を示す
タイミング図である。

【符号の説明】

１０ エンジン制御装置 １２ａ，１２ｂ 吸気弁 １４ クランク軸 １６ａ，１６ｂ カム軸 １８ 位相差可変手段 ２０ アクセルペダル ２２ アクセルセンサ（負荷状態検出手段） ２４ 制御手段 ２６ エンジン ３８ａ クランク角検出センサ（回転数センサ） ９２ スロットルアクチュエータ ９４ スロットル弁 ９８ 温度センサ θ カム軸間の位相差 ｆ アクセルペダルの踏込み量 ｓ スロットル開度 tem 冷却水の温度

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一気筒当たり複数設けられた吸気弁のそ
   れぞれを，クランク軸から伝達された動力によって開閉
   する複数のカム軸に対して，これらのカム軸間の位相差
   を変化させる位相差可変手段と、エンジンの負荷状態を
   検出する負荷状態検出手段と、この負荷状態検出手段で
   検出された負荷状態に応じて前記位相差可変手段を制御
   する制御手段とを備えたエンジン制御装置において、 前記エンジンのスロットル弁を開閉するスロットルアク
   チュエータと、前記エンジンの回転数を検出する回転数
   センサとが付設され、 前記負荷状態検出手段がアクセルペダルの踏込み量を検
   出するアクセルセンサであり、 前記制御手段には、前記アクセルセンサで検出された踏
   込み量と前記回転数センサで検出された回転数とに基づ
   き前記エンジンがアイドル状態であると判断された場合
   に，前記位相差可変手段を介して通常の負荷状態よりも
   前記位相差を減少させるとともに，前記スロットルアク
   チュエータを介して前記スロットル弁の開度を減少させ
   る機能が付設されたことを特徴とするエンジン制御装
   置。
2. 【請求項２】 一気筒当たり複数設けられた吸気弁のそ
   れぞれを，クランク軸から伝達された動力によって開閉
   する複数のカム軸に対して，これらのカム軸間の位相差
   を変化させる位相差可変手段と、エンジンの負荷状態を
   検出する負荷状態検出手段と、この負荷状態検出手段で
   検出された負荷状態に応じて前記位相差可変手段を制御
   する制御手段とを備えたエンジン制御装置において、 前記エンジンのスロットル弁を開閉するスロットルアク
   チュエータと、前記エンジンの回転数を検出する回転数
   センサと、前記エンジンの冷却水の温度を検出する温度
   センサとが付設され、 前記負荷状態検出手段がアクセルペダルの踏込み量を検
   出するアクセルセンサであり、 前記制御手段には、前記アクセルセンサで検出された踏
   込み量と前記回転数センサで検出された回転数とに基づ
   き前記エンジンがアイドル状態であると判断された場合
   に、前記温度センサで検出された前記冷却水の温度が低
   いほど前記位相差可変手段を介して前記位相差を大きく
   減少させるとともに，前記スロットルアクチュエータを
   介して前記スロットル弁の開度を減少させる機能が付設
   されたことを特徴とするエンジン制御装置。
3. 【請求項３】 一気筒当たり複数設けられた吸気弁のそ
   れぞれを，クランク軸から伝達された動力によって開閉
   する複数のカム軸に対して，これらのカム軸間の位相差
   を変化させる位相差可変手段と、エンジンの負荷状態を
   検出する負荷状態検出手段と、この負荷状態検出手段で
   検出された負荷状態に応じて前記位相差可変手段を制御
   する制御手段とを備えたエンジン制御装置において、 前記エンジンのスロットル弁を開閉するスロットルアク
   チュエータと、前記エンジンの回転数を検出する回転数
   センサとが付設され、 前記負荷状態検出手段がアクセルペダルの踏込み量を検
   出するアクセルセンサであり、 前記制御手段には、前記アクセルセンサで検出された踏
   込み量と前記回転数センサで検出された回転数とに基づ
   き前記エンジンがアイドル状態であると判断された場合
   に，当該回転数が一定の変動を維持するように前記位相
   差可変手段と前記スロットル弁とを制御する機能が付設
   されたことを特徴とするエンジン制御装置。
4. 【請求項４】 一気筒当たり複数設けられた吸気弁のそ
   れぞれを，クランク軸から伝達された動力によって開閉
   する複数のカム軸に対して，これらのカム軸間の位相差
   を変化させる位相差可変手段と、エンジンの負荷状態を
   検出する負荷状態検出手段と、この負荷状態検出手段で
   検出された負荷状態に応じて前記位相差可変手段を制御
   する制御手段とを備えたエンジン制御装置において、 前記エンジンのスロットル弁を開閉するスロットルアク
   チュエータと、前記エンジンの冷却水の温度を検出する
   温度センサとが付設され、 前記制御手段には、前記温度センサで検出された前記冷
   却水の温度が低い場合に，前記スロットルアクチュエー
   タを介して前記スロットル弁の開度を減少させる機能が
   付設されたことを特徴とするエンジン制御装置。