JPH11324745A - エンジンの可変動弁制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】可変動弁制御装置の応答遅れによる急減速時等
でのエンストを防止する。 【解決手段】所定のＲ／Ｌ特性に要求されるエンジン出
力未満の出力でエンジンが運転されているときには、可
変動弁制御装置を制御して吸・排気弁のバルブオーバラ
ップ量が最小となるように吸気弁の開閉時期を制御す
る。また、エンジン出力判別手段は、エンジンの回転速
度と負荷とに基づいてエンジンが所定のロード／ロード
特性で要求される出力未満の出力で運転されているか否
かを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸・排気弁（吸気
弁又は排気弁の少なくとも一方) 開閉時期可変に制御し
て吸・排気弁のバルブオーバラップ量を可変に制御する
エンジンの可変動弁制御装置に関し、特に、急減速時等
でのエンスト防止を図った技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、カム軸の回転位相を変化させ
ることで、吸・排気弁の開閉タイミングを早めたり遅ら
せたりして吸・排気弁のバルブオーバラップ量を可変に
制御する可変バルブタイミング機構が知られている。こ
こで、吸・排気弁の開閉時期を２段階に切り換えて、バ
ルブオーバラップ量を２段階に切り換えるような方式で
は、例えば、機関の高回転・高負荷領域でのみ、バルブ
オーバラップ量を大きくし、それ以外の領域ではバルブ
オーバラップ量を小さくするといったように切り換え制
御されている。

【０００３】これに対し、より高性能化を図るため、エ
ンジン運転状態に応じて吸・排気弁の開閉時期を連続的
に可変制御してバルブオーバラップ量を無段階に制御す
るものも知られている（特開平７−２３３７１３号公
報，特開平８−２４６８２０号公報等参照）。このよう
に、吸・排気弁の開閉時期を連続的に可変制御するもの
では、制御油圧機構の油温や、油圧を決定するエンジン
回転速度によって応答性が異なる状態で可変制御する
が、急減速時等で吸・排気弁を目標開閉時期に到達する
のが遅れると、エンスト等の不具合を発生するおそれが
あった。

【０００４】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、急減速時等で速やかにバルブオーバ
ラップ量を減少させて、エンスト等の発生を未然に防止
できるようにしたエンジンの可変動弁制御装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、図１に示すように、吸気弁又は排気弁の少な
くとも一方の開閉時期を可変に制御して吸・排気弁のバ
ルブオーバラップ量を可変に制御するエンジンの可変動
弁制御装置において、エンジンが所定のロード／ロード
特性で要求される出力未満の出力で運転されているか否
かを判定するエンジン出力判別手段と、前記エンジン出
力判別手段により、エンジンが所定のロード／ロード特
性で要求される出力未満の出力で運転されていると判定
されたときは、吸・排気弁のバルブオーバラップ量を小
さくするバルブオーバラップ量制限制御手段と、を含ん
で構成したことを特徴とする。

【０００６】請求項１に係る発明によると、エンジン出
力判別手段は、エンジンが所定のロード／ロード特性で
要求される出力未満の出力で運転されているか否かを判
定し、該出力未満で運転されていると判定されたときに
は、バルブオーバラップ量制限制御手段が吸・排気弁の
バルブオーバラップ量を小さくなるように制御する。

【０００７】これにより、エンジンが所定のロード／ロ
ード特性で要求される出力未満の出力で運転されている
ときには、バルブオーバラップ量を小さくなるように制
御されるので、急減速時等には、まだ、エンジン回転速
度が高速であるときから速やかにバルブオーバラップ量
を減少させることができ、エンスト等の発生を未然に防
止することが可能となる。

【０００８】また、請求項２に係る発明は、前記バルブ
オーバラップ量制限制御手段は、前記エンジン出力判別
手段により、エンジンが所定のロード／ロード特性で要
求される出力未満の出力で運転されていると判定された
ときは、吸・排気弁のバルブオーバラップ量を最小値に
制御することを特徴とする。

【０００９】請求項２に係る発明によると、エンジンが
所定のロード／ロード特性で要求される出力未満の出力
で運転されていると判定されたときは、吸・排気弁のバ
ルブオーバラップ量を最小値に制御することにより、可
及的に速やかにバルブオーバラップ量を減少させて、よ
り確実にエンスト等の発生を防止することができる。

【００１０】また、請求項３に係る発明は、エンジン出
力判別手段は、エンジンの回転速度と負荷とに基づいて
エンジンが所定のロード／ロード特性で要求される出力
未満の出力で運転されているか否かを判定することを特
徴とする。請求項３に係る発明によると、エンジンの回
転速度と負荷例えば燃料噴射量等とに基づいてエンジン
が所定のロード／ロード特性で要求される出力未満の出
力で運転されているか否かを容易、かつ、高精度に判定
することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図３は、実施の形態における内燃機
関のシステム構成を示す図である。この図３において、
エンジン１には、スロットルバルブ２で計量された空気
が吸気弁３を介してシリンダ内に供給され、燃焼排気
は、排気弁４を介して排出される。前記吸気弁３，排気
弁４は、吸気側カム軸，排気側カム軸にそれぞれ設けら
れたカムによって開閉駆動される。

【００１２】吸気側カム軸５には、カム軸の回転位相を
変化させることで、吸気弁３の開閉タイミングを連続的
に早めたり遅くしたりする可変バルブタイミング機構６
が備えられている。前記可変バルブタイミング機構６
は、油圧によって前記回転位相を連続的に変化させる構
成であり、油圧を調整するソレノイドバルブ（図示省
略）に対してマイクロコンピュータを内蔵するコントロ
ールユニット７から制御信号を出力して回転位相が制御
される。

【００１３】尚、本実施の形態では、可変バルブタイミ
ング機構６が、吸気弁３の開閉タイミングを変化させる
構成としたが、吸気弁３に代えて排気弁４の開閉タイミ
ングを変化させる構成であっても良いし、吸気弁３と排
気弁４との両方の開閉タイミングを変化させる構成であ
っても良い。前記コントロールユニット７には、クラン
ク軸の回転信号を出力するクランク角センサ10、吸気側
カム軸５の回転信号を出力するカム角センサ11、機関１
の吸入空気量を検出するエアフローメータ12等からの検
出信号が入力される。

【００１４】そして、コントロールユニット７は、図３
のフローチャートに示すようにして、前記可変バルブタ
イミング機構６によって調整される吸気弁の開閉タイミ
ングを制御する。尚、本実施の形態において、エンジン
出力判別手段、バルブオーバラップ量制限制御手段とし
ての機能は、前記図３のフローチャートに示すように、
コントロールユニット７がソフトウェア的に備えてい
る。

【００１５】図３のフローチャートにおいて、ステップ
１（図中にはＳ１と記してある。以下同様）では、エン
ジンの負荷例えば燃料噴射量Ｔｐとエンジン回転速度Ｎ
ｅとによって検出される運転状態に基づいて、エンジン
が所定のロード／ロード特性で要求される出力未満の出
力で運転されているか否かを判定する。そして、エンジ
ンが前記所定のロード／ロード特性で要求される出力以
上の出力で運転されていると判定されたときは、ステッ
プ２へ進み、予め機関負荷と機関回転速度Ｎｅとによっ
て区分される運転領域毎に前記マップを参照し、現在の
機関負荷，機関回転速度Ｎｅに対応する目標値（目標角
度) ＴＡを検索する。

【００１６】ステップ３では、クランク角センサ８及び
カム角センサ９からの検出信号に基づいて吸気側カム５
の実際の回転位相ＤＡを検出する。ステップ４では、前
記吸気側カム５の目標値ＴＡと実際値ＤＡとに基づい
て、フィードバック補正値を算出し、前記目標値ＴＡか
ら求めた基本値に前記フィードバック補正値を加算する
などしてソレノイドバルブの制御値を算出する。

【００１７】ステップ５では、前記制御値に応じた制御
信号を可変バルブタイミング機構６における油圧を制御
するソレノイドバルブに出力する。これにより、可変バ
ルブタイミング機構６の制御を介して吸気弁３の開閉時
期が制御される。一方、ステップ１でエンジンが所定の
ロード／ロード特性で要求される出力未満の出力で運転
されていると判定されたときはステップ６へ進み、前記
吸気側カム５の目標値ＴＡを、吸・排気弁のオーバラッ
プ量が最小となる値（吸気弁３開閉時期が最大に進角さ
れる値) に設定した後、ステップ３以降へ進んで吸気弁
３の開閉時期が制御される。これにより、吸・排気弁の
オーバラップ量が最小となるようにされる（図４参照)
。

【００１８】このようにすれば、エンジンが所定のロー
ド／ロード特性で要求される出力以上で運転している状
態から、急減速操作等を行うと、前記所定のロード／ロ
ード特性で要求される出力未満の出力で運転される状態
に切り換えられ、直ちにバルブオーバラップ量が最小と
なるように制御されるので、まだ、エンジン回転速度が
高速であるときから速やかにバルブオーバラップ量を減
少させることができ、エンスト等の発生を未然に防止す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。

【図２】実施の形態におけるエンジンのシステム構成
図。

【図３】前記実施の形態における吸気弁開閉時期制御の
様子を示すフローチャート。

【図４】前記実施の形態における吸気弁開閉時期制御の
様子を示すタイムチャート。

【符号の説明】

１ エンジン ２ スロットルバルブ ３ 吸気弁 ４ 排気弁 ５ 吸気側カム軸 ６ 可変バルブタイミング機構 ７ コントロールユニット ８ クランク角センサ ９ カム角センサ 10 エアフローメータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 公夫 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 斉藤 勝男 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気弁又は排気弁の少なくとも一方の開閉
   時期を可変に制御して吸・排気弁のバルブオーバラップ
   量を可変に制御するエンジンの可変動弁制御装置におい
   て、 エンジンが所定のロード／ロード特性で要求される出力
   未満の出力で運転されているか否かを判定するエンジン
   出力判別手段と、 前記エンジン出力判別手段により、エンジンが所定のロ
   ード／ロード特性で要求される出力未満の出力で運転さ
   れていると判定されたときは、吸・排気弁のバルブオー
   バラップ量を小さくするバルブオーバラップ量制限制御
   手段と、 を含んで構成したことを特徴とするエンジンの可変動弁
   制御装置。
2. 【請求項２】前記バルブオーバラップ量制限制御手段
   は、前記エンジン出力判別手段により、エンジンが所定
   のロード／ロード特性で要求される出力未満の出力で運
   転されていると判定されたときは、吸・排気弁のバルブ
   オーバラップ量を最小値に制御することを特徴とする請
   求項１に記載のエンジンの可変動弁制御装置。
3. 【請求項３】エンジン出力判別手段は、エンジンの回転
   速度と負荷とに基づいてエンジンが所定のロード／ロー
   ド特性で要求される出力未満の出力で運転されているか
   否かを判定することを特徴とする請求項１又は請求項２
   に記載のエンジンの可変動弁装置。