JPH0953476A - 可変バルブタイミング内燃機関 - Google Patents
可変バルブタイミング内燃機関Info
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- JPH0953476A JPH0953476A JP7203548A JP20354895A JPH0953476A JP H0953476 A JPH0953476 A JP H0953476A JP 7203548 A JP7203548 A JP 7203548A JP 20354895 A JP20354895 A JP 20354895A JP H0953476 A JPH0953476 A JP H0953476A
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- pressure
- exhaust
- opening timing
- exhaust valve
- cylinder
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- 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
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、可変バルブタイミング内燃機関に
関し、各機関運転状態において排気音を低減することを
課題とする。 【解決手段】 排気弁の開弁時期を可変とする可変機構
と、機関運転状態毎に膨張行程後半における気筒内と排
気通路内との差圧を考慮して排気音を低減するための最
適排気弁開弁時期を決定する決定手段（ステップ１０
３、１０４）と、決定手段により決定された最適排気弁
開弁時期に基づき可変機構を制御する制御手段（ステッ
プ１０５）、とを具備する。
関し、各機関運転状態において排気音を低減することを
課題とする。 【解決手段】 排気弁の開弁時期を可変とする可変機構
と、機関運転状態毎に膨張行程後半における気筒内と排
気通路内との差圧を考慮して排気音を低減するための最
適排気弁開弁時期を決定する決定手段（ステップ１０
３、１０４）と、決定手段により決定された最適排気弁
開弁時期に基づき可変機構を制御する制御手段（ステッ
プ１０５）、とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変バルブタイミ
ング内燃機関、特に、排気弁の開弁時期を可変とする可
変バルブタイミング内燃機関に関する。
ング内燃機関、特に、排気弁の開弁時期を可変とする可
変バルブタイミング内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車技術会の学術講演会前刷集９０２
２４７（１９９０年１０月発行）には、排気通路内の排
気ガス流れをオイラーの方程式で表し、それを解くこと
によって、機関高速高負荷時には、排気弁の開弁時期を
遅らせることが、排気音低減に有効であることが開示さ
れている。
２４７（１９９０年１０月発行）には、排気通路内の排
気ガス流れをオイラーの方程式で表し、それを解くこと
によって、機関高速高負荷時には、排気弁の開弁時期を
遅らせることが、排気音低減に有効であることが開示さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機関運
転状態によっては、排気弁の開弁時期を早めた方が排気
音を低減できることがあり、従って、本発明の目的は、
各機関運転状態において排気音を低減可能な可変バルブ
タイミング内燃機関を提供することである。
転状態によっては、排気弁の開弁時期を早めた方が排気
音を低減できることがあり、従って、本発明の目的は、
各機関運転状態において排気音を低減可能な可変バルブ
タイミング内燃機関を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による可変バルブタイミング内燃機関は、排気弁の開弁
時期を可変とする可変機構と、機関運転状態毎に膨張行
程後半における気筒内と排気通路内との差圧を考慮して
排気音を低減するための最適排気弁開弁時期を決定する
決定手段と、前記決定手段により決定された最適排気弁
開弁時期に基づき前記可変機構を制御する制御手段、と
を具備することを特徴とする。この可変バルブタイミン
グ内燃機関は、制御手段によって、膨張行程後半におけ
る気筒内と排気通路内との差圧を考慮して決定された機
関運転状態毎に異なる最適排気弁開弁時期に基づき可変
機構が制御される。
による可変バルブタイミング内燃機関は、排気弁の開弁
時期を可変とする可変機構と、機関運転状態毎に膨張行
程後半における気筒内と排気通路内との差圧を考慮して
排気音を低減するための最適排気弁開弁時期を決定する
決定手段と、前記決定手段により決定された最適排気弁
開弁時期に基づき前記可変機構を制御する制御手段、と
を具備することを特徴とする。この可変バルブタイミン
グ内燃機関は、制御手段によって、膨張行程後半におけ
る気筒内と排気通路内との差圧を考慮して決定された機
関運転状態毎に異なる最適排気弁開弁時期に基づき可変
機構が制御される。
【０００５】請求項２に記載の本発明による可変バルブ
タイミング内燃機関は、請求項１に記載の可変バルブタ
イミング内燃機関において、前記内燃機関は機関運転中
に特定気筒を休止可能なものであり、前記制御手段は、
休止された気筒に対して前記決定手段により決定された
最適排気弁開弁時期に基づき前記可変機構を制御するこ
とを特徴とする。
タイミング内燃機関は、請求項１に記載の可変バルブタ
イミング内燃機関において、前記内燃機関は機関運転中
に特定気筒を休止可能なものであり、前記制御手段は、
休止された気筒に対して前記決定手段により決定された
最適排気弁開弁時期に基づき前記可変機構を制御するこ
とを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による可変バルブ
タイミング内燃機関の構成を示す概略図である。同図に
おいて、機関本体は、第１気筒群１ａ及び第２気筒群１
ｂから構成され、それぞれの気筒群には、上流側におい
て互いに合流する第１又は第２吸気通路２ａ，２ｂと、
下流側において互いに合流する第１又は第２排気通路３
ａ，３ｂが接続されている。
タイミング内燃機関の構成を示す概略図である。同図に
おいて、機関本体は、第１気筒群１ａ及び第２気筒群１
ｂから構成され、それぞれの気筒群には、上流側におい
て互いに合流する第１又は第２吸気通路２ａ，２ｂと、
下流側において互いに合流する第１又は第２排気通路３
ａ，３ｂが接続されている。
【０００７】第１及び第２吸気通路２ａ，２ｂには、そ
れぞれ、アクセルペダルに連動せずにステップモータ等
によって駆動される電子制御式のスロットル弁４ａ又は
４ｂと、その上流側にエアフローメータ等の吸入空気量
検出装置５ａ又は５ｂが設けられている。また、スロッ
トル弁４ａ，４ｂの下流側には、それぞれの気筒群に燃
料を噴射するための燃料噴射弁６ａ又は６ｂと、その部
分の圧力を検出するための圧力センサ７ａ又は７ｂが配
置されている。
れぞれ、アクセルペダルに連動せずにステップモータ等
によって駆動される電子制御式のスロットル弁４ａ又は
４ｂと、その上流側にエアフローメータ等の吸入空気量
検出装置５ａ又は５ｂが設けられている。また、スロッ
トル弁４ａ，４ｂの下流側には、それぞれの気筒群に燃
料を噴射するための燃料噴射弁６ａ又は６ｂと、その部
分の圧力を検出するための圧力センサ７ａ又は７ｂが配
置されている。
【０００８】８は第１及び第２気筒群１ａ，１ｂ共通の
吸気弁用カムシャフトであり、カムプーリ９を介して機
関クランクシャフトと同期して駆動されるようになって
いる。１０ａ，１０ｂは、それぞれ第１又は第２気筒群
１ａ，１ｂ用の排気弁用カムシャフトであり、排気弁開
弁時期を可変とする可変機構１１ａ，１１ｂを介して機
関クランクシャフトと同期して駆動されるようになって
いる。
吸気弁用カムシャフトであり、カムプーリ９を介して機
関クランクシャフトと同期して駆動されるようになって
いる。１０ａ，１０ｂは、それぞれ第１又は第２気筒群
１ａ，１ｂ用の排気弁用カムシャフトであり、排気弁開
弁時期を可変とする可変機構１１ａ，１１ｂを介して機
関クランクシャフトと同期して駆動されるようになって
いる。
【０００９】このような可変機構１１ａ，１１ｂは、対
応する排気弁用カムシャフト１０ａ，１０ｂを機関クラ
ンクシャフトに対して相対回転させる一般的に公知なも
のであり、例えば、ヘリカル歯を有する中間歯車を油圧
力又は電磁力等を利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、各気筒群１ａ，１ｂ毎に排気弁の開弁時期を無段階
に変化させることが可能となる。
応する排気弁用カムシャフト１０ａ，１０ｂを機関クラ
ンクシャフトに対して相対回転させる一般的に公知なも
のであり、例えば、ヘリカル歯を有する中間歯車を油圧
力又は電磁力等を利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、各気筒群１ａ，１ｂ毎に排気弁の開弁時期を無段階
に変化させることが可能となる。
【００１０】２０は、この可変機構１１ａ，１１ｂを制
御するための制御装置であり、前述した各圧力センサ７
ａ，７ｂと、吸入空気量検出装置５ａ，５ｂと、機関回
転数を検出するための回転センサ２１等が接続されてい
る。
御するための制御装置であり、前述した各圧力センサ７
ａ，７ｂと、吸入空気量検出装置５ａ，５ｂと、機関回
転数を検出するための回転センサ２１等が接続されてい
る。
【００１１】本実施形態における内燃機関は、例えば、
スロットル弁開度が比較的小さい低負荷時において、一
方の燃料噴射弁６ａ又は６ｂからの燃料噴射を中止する
ことにより、一方の気筒群１ａ又は１ｂを休止させて他
方の気筒群だけを稼働させることが可能となっており、
それにより、他方の気筒群においては出力を向上させる
ためにスロットル弁開度が大きくされ、その分ポンピン
グ損失が減少して燃費を低減させることが可能となる。
スロットル弁開度が比較的小さい低負荷時において、一
方の燃料噴射弁６ａ又は６ｂからの燃料噴射を中止する
ことにより、一方の気筒群１ａ又は１ｂを休止させて他
方の気筒群だけを稼働させることが可能となっており、
それにより、他方の気筒群においては出力を向上させる
ためにスロットル弁開度が大きくされ、その分ポンピン
グ損失が減少して燃費を低減させることが可能となる。
【００１２】休止させる気筒群の吸気及び排気弁は作動
されるようになっており、休止させる側のスロットル弁
をある程度開くことで休止気筒のポンピング損失を防止
することができる。また、吸気弁及び排気弁を閉弁させ
たままとして気筒群を休止させるものがあるが、これに
比較して、気筒内に発生する負圧がそれほど大きくはな
らず、オイル下がりが発生し難く、また、ピストン上昇
及び下降に伴い大きな負荷の変動が発生することはな
く、振動が低減される。
されるようになっており、休止させる側のスロットル弁
をある程度開くことで休止気筒のポンピング損失を防止
することができる。また、吸気弁及び排気弁を閉弁させ
たままとして気筒群を休止させるものがあるが、これに
比較して、気筒内に発生する負圧がそれほど大きくはな
らず、オイル下がりが発生し難く、また、ピストン上昇
及び下降に伴い大きな負荷の変動が発生することはな
く、振動が低減される。
【００１３】図２は、制御装置２０により可変機構１１
ａを制御して第１気筒群１ａにおける排気弁の開弁時期
を変化させるためのフローチャートである。本フローチ
ャートは、所定時間毎に実行されるものである。同様な
フローチャートによって可変機構１１ｂも制御され、第
２気筒群における排気弁の開弁時期も変化させられるよ
うになっている。
ａを制御して第１気筒群１ａにおける排気弁の開弁時期
を変化させるためのフローチャートである。本フローチ
ャートは、所定時間毎に実行されるものである。同様な
フローチャートによって可変機構１１ｂも制御され、第
２気筒群における排気弁の開弁時期も変化させられるよ
うになっている。
【００１４】まず、ステップ１０１において、回転セン
サ２１によって現在の機関回転数Ｎが、また、圧力セン
サ７ａによって第１吸気通路２ａ内の現在におけるスロ
ットル弁４ａ下流側の圧力Ｐ１が読み込まれる。次に、
ステップ１０２に進み、燃料噴射弁６ａにおいてフュー
エルカットが行われているか否かが判断される。この判
断が否定される時、すなわち、第１気筒群１ａが稼働さ
れている時には、ステップ１０３に進み、詳しくは後述
される第１マップを使用して現在の機関回転数Ｎ及び吸
気通路内の圧力Ｐ１に基づき排気弁の最適開弁時期θを
決定してステップ１０５に進み、一方、ステップ１０２
における判断が肯定される時、すなわち、第１気筒群１
ａが休止されている時には、ステップ１０４に進み、詳
しくは後述される第２マップを使用して現在の機関回転
数Ｎ及び吸気通路内の圧力Ｐ１に基づき排気弁の最適開
弁時期θを決定してステップ１０５に進み、ステップ１
０３又は１０４において決定された最適開弁時期θが実
現されるように、可変機構１１ａが制御されるようにな
っている。
サ２１によって現在の機関回転数Ｎが、また、圧力セン
サ７ａによって第１吸気通路２ａ内の現在におけるスロ
ットル弁４ａ下流側の圧力Ｐ１が読み込まれる。次に、
ステップ１０２に進み、燃料噴射弁６ａにおいてフュー
エルカットが行われているか否かが判断される。この判
断が否定される時、すなわち、第１気筒群１ａが稼働さ
れている時には、ステップ１０３に進み、詳しくは後述
される第１マップを使用して現在の機関回転数Ｎ及び吸
気通路内の圧力Ｐ１に基づき排気弁の最適開弁時期θを
決定してステップ１０５に進み、一方、ステップ１０２
における判断が肯定される時、すなわち、第１気筒群１
ａが休止されている時には、ステップ１０４に進み、詳
しくは後述される第２マップを使用して現在の機関回転
数Ｎ及び吸気通路内の圧力Ｐ１に基づき排気弁の最適開
弁時期θを決定してステップ１０５に進み、ステップ１
０３又は１０４において決定された最適開弁時期θが実
現されるように、可変機構１１ａが制御されるようにな
っている。
【００１５】図３は、稼働中の気筒におけるピストン位
置に対する気筒内圧力を示すグラフであり、点線はスロ
ットル弁開度がかなり小さい低負荷時であり、実線はス
ロットル弁開度がある程度は大きな中負荷時である。ス
ロットル弁開度がかなり小さい場合には、スロットル弁
下流側の吸気通路内の圧力Ｐ１が大きな負圧となり、吸
気行程中において気筒内もこの負圧に維持される。その
後、圧縮及び燃焼により気筒内圧力は上昇するが、燃料
噴射量も比較的少ないために、それほど高い圧力とはな
らず、また、圧縮及び膨張行程において放熱も発生する
ために、その後の膨張行程中において、ピストンが下死
点に達する以前に再び負圧となる。一般的な固定の排気
弁開弁時期θｂは、下死点より少し前のクランク角度で
あり、このような時期に排気弁が開弁されると、一点鎖
線で示すように気筒内圧力は、排気通路内の圧力とほぼ
等しい大気圧まで上昇し、排気通路内に負圧波が発生す
る。
置に対する気筒内圧力を示すグラフであり、点線はスロ
ットル弁開度がかなり小さい低負荷時であり、実線はス
ロットル弁開度がある程度は大きな中負荷時である。ス
ロットル弁開度がかなり小さい場合には、スロットル弁
下流側の吸気通路内の圧力Ｐ１が大きな負圧となり、吸
気行程中において気筒内もこの負圧に維持される。その
後、圧縮及び燃焼により気筒内圧力は上昇するが、燃料
噴射量も比較的少ないために、それほど高い圧力とはな
らず、また、圧縮及び膨張行程において放熱も発生する
ために、その後の膨張行程中において、ピストンが下死
点に達する以前に再び負圧となる。一般的な固定の排気
弁開弁時期θｂは、下死点より少し前のクランク角度で
あり、このような時期に排気弁が開弁されると、一点鎖
線で示すように気筒内圧力は、排気通路内の圧力とほぼ
等しい大気圧まで上昇し、排気通路内に負圧波が発生す
る。
【００１６】一方、スロットル弁開度がある程度は大き
い場合には、スロットル弁下流側の吸気通路内の圧力Ｐ
１が低負荷時に比較して高くなり、さらに、燃料噴射量
も低負荷時に比較して多く、それにより、圧縮及び燃焼
により気筒内圧力は大きく上昇し、その後の膨張行程に
おいて、ピストンが下死点に達しても負圧となることは
ない。この時、前述同様、一般的な排気弁開弁時期θｂ
に排気弁が開弁されると、一点鎖線で示すように気筒内
圧力は、排気通路内の大気圧まで下降し、排気通路内に
正圧波が発生する。
い場合には、スロットル弁下流側の吸気通路内の圧力Ｐ
１が低負荷時に比較して高くなり、さらに、燃料噴射量
も低負荷時に比較して多く、それにより、圧縮及び燃焼
により気筒内圧力は大きく上昇し、その後の膨張行程に
おいて、ピストンが下死点に達しても負圧となることは
ない。この時、前述同様、一般的な排気弁開弁時期θｂ
に排気弁が開弁されると、一点鎖線で示すように気筒内
圧力は、排気通路内の大気圧まで下降し、排気通路内に
正圧波が発生する。
【００１７】このような負圧波及び正圧波は、大きな排
気騒音を引き起こすものであり、前述のフローチャート
によって第１気筒群１ａが稼働される時には、排気弁の
最適開弁時期θは、吸気通路内の圧力Ｐ１及び機関回転
数Ｎに基づき、膨張行程において気筒内圧力が排気通路
内圧力であるほぼ大気圧となるクランク角度（点線で示
す低負荷時においてはθ１）に設定されているために、
この時に負圧波が発生することはなく、それに伴う排気
騒音を防止することができ、また、膨張行程において下
死点となっても気筒内圧力が大気圧以上となる時には、
気筒内圧力が最低となる下死点に設定されているため
に、一般的な排気弁開弁時期に比較して排気弁が開弁さ
れる際の気筒内圧力と排気通路内との圧力差が小さくな
って、この時の正圧波が減少し、それに伴う排気騒音を
低減することが可能となる。
気騒音を引き起こすものであり、前述のフローチャート
によって第１気筒群１ａが稼働される時には、排気弁の
最適開弁時期θは、吸気通路内の圧力Ｐ１及び機関回転
数Ｎに基づき、膨張行程において気筒内圧力が排気通路
内圧力であるほぼ大気圧となるクランク角度（点線で示
す低負荷時においてはθ１）に設定されているために、
この時に負圧波が発生することはなく、それに伴う排気
騒音を防止することができ、また、膨張行程において下
死点となっても気筒内圧力が大気圧以上となる時には、
気筒内圧力が最低となる下死点に設定されているため
に、一般的な排気弁開弁時期に比較して排気弁が開弁さ
れる際の気筒内圧力と排気通路内との圧力差が小さくな
って、この時の正圧波が減少し、それに伴う排気騒音を
低減することが可能となる。
【００１８】図５は、このように排気弁の最適開弁時期
θ（下死点より早めるクランク角度で表されている）が
設定された稼働気筒群用の第１マップであり、吸気通路
内の圧力Ｐ１が低いほど排気弁の最適開弁時期θは早く
なっている。また、機関回転数Ｎに対しては、低回転ほ
ど燃焼が不安定であり、燃焼圧力が十分に高くならない
ために、膨張行程において気筒内圧力が大気圧となるク
ランク角度が早まることが考慮されている。さらに、排
気弁の開弁時期を遅らせると、通常、排気弁の閉弁時期
も遅くなり、気筒内に排気ガスが残留しやすくなって燃
焼が悪化するために、機関回転数が高く比較的高出力が
必要な時には、排気弁の開弁時期を幾分早めるようにな
っている。また、前述したように、膨張行程において気
筒内圧力が下死点においても大気圧以上となる時には、
排気弁の開弁時期を下死点（０°）とする方が排気音低
減には有効であるが、このような高負荷時には、排気音
低減を犠牲にして、高回転時と同様に高出力を得るため
に、点線で示すように排気弁の開弁時期を早めるように
することも可能である。もちろん、可変機構１１ａが排
気弁の開弁期間も可変とするものである場合には、排気
弁の閉弁時期を排気ガスが残留しない時期に設定するこ
とにより、高回転及び高負荷時において、排気弁開弁時
期を早めて排気音低減を犠牲にすることは不要となる。
θ（下死点より早めるクランク角度で表されている）が
設定された稼働気筒群用の第１マップであり、吸気通路
内の圧力Ｐ１が低いほど排気弁の最適開弁時期θは早く
なっている。また、機関回転数Ｎに対しては、低回転ほ
ど燃焼が不安定であり、燃焼圧力が十分に高くならない
ために、膨張行程において気筒内圧力が大気圧となるク
ランク角度が早まることが考慮されている。さらに、排
気弁の開弁時期を遅らせると、通常、排気弁の閉弁時期
も遅くなり、気筒内に排気ガスが残留しやすくなって燃
焼が悪化するために、機関回転数が高く比較的高出力が
必要な時には、排気弁の開弁時期を幾分早めるようにな
っている。また、前述したように、膨張行程において気
筒内圧力が下死点においても大気圧以上となる時には、
排気弁の開弁時期を下死点（０°）とする方が排気音低
減には有効であるが、このような高負荷時には、排気音
低減を犠牲にして、高回転時と同様に高出力を得るため
に、点線で示すように排気弁の開弁時期を早めるように
することも可能である。もちろん、可変機構１１ａが排
気弁の開弁期間も可変とするものである場合には、排気
弁の閉弁時期を排気ガスが残留しない時期に設定するこ
とにより、高回転及び高負荷時において、排気弁開弁時
期を早めて排気音低減を犠牲にすることは不要となる。
【００１９】図４は、休止中の気筒におけるピストン位
置に対する気筒内圧力を示すグラフであり、点線は低負
荷時に相当するスロットル弁開度がかなり小さい時であ
り、実線は高負荷時に相当するスロットル弁開度が比較
的大きな時である。スロットル弁開度がかなり小さい時
には、スロットル弁下流側の吸気通路内の圧力が大きな
負圧となり、吸気行程中において気筒内もこの負圧に維
持される。その後、圧縮により気筒内圧力は上昇する
が、圧縮及び膨張行程における放熱が発生するために、
その後の膨張行程中において、ピストンが下死点に達す
る以前に再び負圧となり、排気弁が開弁されなければ、
下死点において吸気通路内の負圧より低い圧力となる。
置に対する気筒内圧力を示すグラフであり、点線は低負
荷時に相当するスロットル弁開度がかなり小さい時であ
り、実線は高負荷時に相当するスロットル弁開度が比較
的大きな時である。スロットル弁開度がかなり小さい時
には、スロットル弁下流側の吸気通路内の圧力が大きな
負圧となり、吸気行程中において気筒内もこの負圧に維
持される。その後、圧縮により気筒内圧力は上昇する
が、圧縮及び膨張行程における放熱が発生するために、
その後の膨張行程中において、ピストンが下死点に達す
る以前に再び負圧となり、排気弁が開弁されなければ、
下死点において吸気通路内の負圧より低い圧力となる。
【００２０】一方、スロットル弁開度が比較的大きい時
には、スロットル弁下流側の吸気通路内の圧力が小さな
負圧となり、吸気行程において気筒内もこの負圧に維持
され、その後、前述同様、気筒内圧力は、膨張行程にお
いて、ピストンが下死点に達する以前に負圧となり、や
はり、排気弁が開弁されなければ、下死点においてこの
時の吸気通路内の負圧より低い圧力となる。それによ
り、いずれの時においても一般的な排気弁開弁時期θｂ
に排気弁が開弁されると、排気通路内には負圧波が発生
して比較的大きな排気騒音がもたらされるが、前述のフ
ローチャートによって第１気筒群１ａが休止される時に
は、排気弁の最適開弁時期θは、吸気通路内の圧力Ｐ１
及び機関回転数Ｎに基づき、膨張行程において気筒内圧
力が排気通路内圧力であるほぼ大気圧となるクランク角
度（点線で示す低負荷時においてはθ２、実線で示す高
負荷時においてはθ３）に設定されているために、この
時に負圧波が発生することはなく、それに伴う排気騒音
を防止することができる。
には、スロットル弁下流側の吸気通路内の圧力が小さな
負圧となり、吸気行程において気筒内もこの負圧に維持
され、その後、前述同様、気筒内圧力は、膨張行程にお
いて、ピストンが下死点に達する以前に負圧となり、や
はり、排気弁が開弁されなければ、下死点においてこの
時の吸気通路内の負圧より低い圧力となる。それによ
り、いずれの時においても一般的な排気弁開弁時期θｂ
に排気弁が開弁されると、排気通路内には負圧波が発生
して比較的大きな排気騒音がもたらされるが、前述のフ
ローチャートによって第１気筒群１ａが休止される時に
は、排気弁の最適開弁時期θは、吸気通路内の圧力Ｐ１
及び機関回転数Ｎに基づき、膨張行程において気筒内圧
力が排気通路内圧力であるほぼ大気圧となるクランク角
度（点線で示す低負荷時においてはθ２、実線で示す高
負荷時においてはθ３）に設定されているために、この
時に負圧波が発生することはなく、それに伴う排気騒音
を防止することができる。
【００２１】図６は、このように排気弁の開弁時期θ
（下死点より早めるクランク角度で表されている）が設
定された休止気筒群用の第２マップであり、稼働気筒と
は異なり、燃焼悪化等の問題は発生することがないため
に、機関回転数にかかわらず吸気通路内の圧力Ｐ１が低
いほど排気弁の開弁時期θは早くなっている。
（下死点より早めるクランク角度で表されている）が設
定された休止気筒群用の第２マップであり、稼働気筒と
は異なり、燃焼悪化等の問題は発生することがないため
に、機関回転数にかかわらず吸気通路内の圧力Ｐ１が低
いほど排気弁の開弁時期θは早くなっている。
【００２２】本実施形態では、特定気筒群が必要に応じ
て休止される内燃機関において、排気弁の開弁時期が制
御されるものであるが、本発明は、このような内燃機関
に限定されるものではなく、一般的な内燃機関におい
て、運転中には、前述した稼働気筒群の考え方が適用可
能であり、また、減速時等において全気筒フューエルカ
ットされる時には、休止気筒群の考え方が適用可能であ
る。また、本実施形態において、排気弁開弁時期におけ
る気筒内圧力を代表する値としてスロットル弁下流側に
おける吸気通路内の圧力を利用したが、他に、スロット
ル弁開度、又は吸入空気量検出手段を使用する一回転当
たりの吸入空気量等を利用することも可能である。ま
た、圧力センサを気筒内に配置して直接的に気筒内圧力
を測定することにより各機関運転状態における排気弁の
最適開弁時期を決定するようにしてもよい。
て休止される内燃機関において、排気弁の開弁時期が制
御されるものであるが、本発明は、このような内燃機関
に限定されるものではなく、一般的な内燃機関におい
て、運転中には、前述した稼働気筒群の考え方が適用可
能であり、また、減速時等において全気筒フューエルカ
ットされる時には、休止気筒群の考え方が適用可能であ
る。また、本実施形態において、排気弁開弁時期におけ
る気筒内圧力を代表する値としてスロットル弁下流側に
おける吸気通路内の圧力を利用したが、他に、スロット
ル弁開度、又は吸入空気量検出手段を使用する一回転当
たりの吸入空気量等を利用することも可能である。ま
た、圧力センサを気筒内に配置して直接的に気筒内圧力
を測定することにより各機関運転状態における排気弁の
最適開弁時期を決定するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】このように、請求項１に記載の本発明に
よる可変バルブタイミング内燃機関によれば、決定手段
が機関運転状態毎に膨張行程後半における気筒内と排気
通路内との差圧を考慮して排気音を低減するための最適
排気弁開弁時期を決定し、制御手段が決定手段により決
定された最適排気弁開弁時期に基づき排気弁の開弁時期
を可変とする可変機構を制御するために、機関負荷毎に
異なる最適開弁時期に排気弁が開弁され、いずれの機関
運転状態においても排気音を低減することが可能とな
る。
よる可変バルブタイミング内燃機関によれば、決定手段
が機関運転状態毎に膨張行程後半における気筒内と排気
通路内との差圧を考慮して排気音を低減するための最適
排気弁開弁時期を決定し、制御手段が決定手段により決
定された最適排気弁開弁時期に基づき排気弁の開弁時期
を可変とする可変機構を制御するために、機関負荷毎に
異なる最適開弁時期に排気弁が開弁され、いずれの機関
運転状態においても排気音を低減することが可能とな
る。
【００２４】また、請求項２に記載の本発明による可変
バルブタイミング内燃機関によれば、前述の可変バルブ
タイミング内燃機関において、内燃機関は機関運転中に
特定気筒を休止可能なものであり、制御手段は休止され
た気筒に対して決定手段により決定された最適排気弁開
弁時期に基づき可変機構を制御するために、最適排気弁
開弁時期によって燃焼が悪化する等の問題を発生するこ
となく、いずれの機関運転状態においても、休止気筒に
おける排気音が低減されて全体的な排気騒音をかなり減
少させることができる。
バルブタイミング内燃機関によれば、前述の可変バルブ
タイミング内燃機関において、内燃機関は機関運転中に
特定気筒を休止可能なものであり、制御手段は休止され
た気筒に対して決定手段により決定された最適排気弁開
弁時期に基づき可変機構を制御するために、最適排気弁
開弁時期によって燃焼が悪化する等の問題を発生するこ
となく、いずれの機関運転状態においても、休止気筒に
おける排気音が低減されて全体的な排気騒音をかなり減
少させることができる。
【図１】本発明による可変バルブタイミング内燃機関の
概略図である。
概略図である。
【図２】排気弁開弁時期を変化させるためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図３】稼働気筒における気筒内圧力の変化を示すグラ
フである。
フである。
【図４】休止気筒における気筒内圧力の変化を示すグラ
フである。
フである。
【図５】図２のフローチャートに使用される第１マップ
である。
である。
【図６】図２のフローチャートに使用される第２マップ
である。
である。
１ａ…第１気筒群 １ｂ…第２気筒群 ７ａ，７ｂ…圧力センサ １０ａ，１０ｂ…排気弁用カムシャフト １１ａ，１１ｂ…可変機構 ２０…制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】 排気弁の開弁時期を可変とする可変機構
と、機関運転状態毎に膨張行程後半における気筒内と排
気通路内との差圧を考慮して排気音を低減するための最
適排気弁開弁時期を決定する決定手段と、前記決定手段
により決定された最適排気弁開弁時期に基づき前記可変
機構を制御する制御手段、とを具備することを特徴とす
る可変バルブタイミング内燃機関。 - 【請求項２】 前記内燃機関は機関運転中に特定気筒を
休止可能なものであり、前記制御手段は、休止された気
筒に対して前記決定手段により決定された最適排気弁開
弁時期に基づき前記可変機構を制御することを特徴とす
る請求項１に記載の可変バルブタイミング内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7203548A JPH0953476A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 可変バルブタイミング内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7203548A JPH0953476A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 可変バルブタイミング内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0953476A true JPH0953476A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16475968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7203548A Pending JPH0953476A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 可変バルブタイミング内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0953476A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169744A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気異音抑制装置 |
| JP2009216001A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の騒音低減装置 |
| JP2011064070A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関及び内燃機関の制御装置。 |
-
1995
- 1995-08-09 JP JP7203548A patent/JPH0953476A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169744A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気異音抑制装置 |
| JP4661792B2 (ja) * | 2007-01-11 | 2011-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気異音抑制装置 |
| JP2009216001A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の騒音低減装置 |
| JP2011064070A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関及び内燃機関の制御装置。 |
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