JPH1162644A - 圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制御装置 - Google Patents
圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制御装置Info
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- JPH1162644A JPH1162644A JP9226301A JP22630197A JPH1162644A JP H1162644 A JPH1162644 A JP H1162644A JP 9226301 A JP9226301 A JP 9226301A JP 22630197 A JP22630197 A JP 22630197A JP H1162644 A JPH1162644 A JP H1162644A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮行程の期間の不足に基づく失火を防止し
つつ、自着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピスト
ンとコンロッドとの衝突音の発生を防止する。 【解決手段】 機関回転数が高い場合又は燃焼室４内の
混合気の空燃比がリーンである場合に、吸気弁７の閉弁
時期を早めることによって圧縮行程の期間を十分に確保
し、圧縮行程の期間の不足に基づく失火を防止すること
ができる。一方、機関回転数が低い場合又は燃焼室４内
の混合気の空燃比がリッチである場合に、吸気弁７の閉
弁時期を遅らせることによって自着火時期を遅らせ、自
着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピストンとコン
ロッドとの衝突音の発生を防止することができる。
つつ、自着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピスト
ンとコンロッドとの衝突音の発生を防止する。 【解決手段】 機関回転数が高い場合又は燃焼室４内の
混合気の空燃比がリーンである場合に、吸気弁７の閉弁
時期を早めることによって圧縮行程の期間を十分に確保
し、圧縮行程の期間の不足に基づく失火を防止すること
ができる。一方、機関回転数が低い場合又は燃焼室４内
の混合気の空燃比がリッチである場合に、吸気弁７の閉
弁時期を遅らせることによって自着火時期を遅らせ、自
着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピストンとコン
ロッドとの衝突音の発生を防止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧縮自着火式内燃機
関の弁作動時期制御装置に関する。
関の弁作動時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関の燃焼室内に吸入された
空気を圧縮することによって温度上昇させ、この空気
と、燃焼室内に噴射供給された燃料とを接触させること
によって着火燃焼させる圧縮自着火式内燃機関が知られ
ている。また、内燃機関の始動性及び燃焼騒音を改善す
るために、機関負荷に応じて、圧縮自着火式内燃機関の
弁作動時期を制御する圧縮自着火式内燃機関の弁作動時
期制御装置が知られている。この種の圧縮自着火式内燃
機関の弁作動時期制御装置の例としては、例えば実開昭
６１−１９６０６号公報に記載されたものがある。
空気を圧縮することによって温度上昇させ、この空気
と、燃焼室内に噴射供給された燃料とを接触させること
によって着火燃焼させる圧縮自着火式内燃機関が知られ
ている。また、内燃機関の始動性及び燃焼騒音を改善す
るために、機関負荷に応じて、圧縮自着火式内燃機関の
弁作動時期を制御する圧縮自着火式内燃機関の弁作動時
期制御装置が知られている。この種の圧縮自着火式内燃
機関の弁作動時期制御装置の例としては、例えば実開昭
６１−１９６０６号公報に記載されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
開昭６１−１９６０６号公報に記載された装置は、機関
回転数や燃焼室内の空燃比に応じて圧縮自着火式内燃機
関の弁作動時期を制御することができない。
開昭６１−１９６０６号公報に記載された装置は、機関
回転数や燃焼室内の空燃比に応じて圧縮自着火式内燃機
関の弁作動時期を制御することができない。
【０００４】そのため、機関回転数が高い場合、機関回
転数の高低にかかわらず同時期に吸気弁を閉弁すると、
機関回転数が低い場合に比べて、ピストンの上昇行程が
終了する時点が早いために圧縮行程の期間が短くなって
しまう。その結果、燃焼室内の空気は十分に温度上昇せ
ず、失火してしまう。
転数の高低にかかわらず同時期に吸気弁を閉弁すると、
機関回転数が低い場合に比べて、ピストンの上昇行程が
終了する時点が早いために圧縮行程の期間が短くなって
しまう。その結果、燃焼室内の空気は十分に温度上昇せ
ず、失火してしまう。
【０００５】一方、機関回転数が低い場合、機関回転数
の高低にかかわらず同時期に吸気弁を閉弁すると、ピス
トンの上昇行程が終了する前に自着火してしまう。その
結果、燃料の燃焼によるピストンを押し下げようとする
力と、上昇行程中にピストンが上昇しようとする力とが
打ち消しあってしまい、トルクが低下してしまい、更に
ピストンとコンロッドとの衝突音が大きくなってしま
う。
の高低にかかわらず同時期に吸気弁を閉弁すると、ピス
トンの上昇行程が終了する前に自着火してしまう。その
結果、燃料の燃焼によるピストンを押し下げようとする
力と、上昇行程中にピストンが上昇しようとする力とが
打ち消しあってしまい、トルクが低下してしまい、更に
ピストンとコンロッドとの衝突音が大きくなってしま
う。
【０００６】また、燃焼室内の空燃比がリーンである場
合、空燃比がリッチである場合に比べて、圧縮による燃
焼室内の空気の時間当たりの温度上昇率が小さい。その
結果、空燃比の大小にかかわらず同時期に吸気弁を閉弁
すると、空燃比がリッチである場合に比べて、圧縮行程
の期間が不足してしまい、燃焼室内の空気は十分に温度
上昇せず、失火してしまう。
合、空燃比がリッチである場合に比べて、圧縮による燃
焼室内の空気の時間当たりの温度上昇率が小さい。その
結果、空燃比の大小にかかわらず同時期に吸気弁を閉弁
すると、空燃比がリッチである場合に比べて、圧縮行程
の期間が不足してしまい、燃焼室内の空気は十分に温度
上昇せず、失火してしまう。
【０００７】一方、燃焼室内の空燃比がリッチである場
合、空燃比がリーンである場合に比べて、圧縮による燃
焼室内の空気の時間当たりの温度上昇率が大きい。その
結果、空燃比の大小にかかわらず同時期に吸気弁を開弁
すると、燃焼室内の空気は、ピストンの上昇行程が終了
する前に自着火温度に到達し、自着火してしまう。その
結果、燃料の燃焼によるピストンを押し下げようとする
力と、上昇行程中にピストンが上昇しようとする力とが
打ち消しあってしまい、トルクが低下してしまい、更に
ピストンとコンロッドとの衝突音が大きくなってしま
う。
合、空燃比がリーンである場合に比べて、圧縮による燃
焼室内の空気の時間当たりの温度上昇率が大きい。その
結果、空燃比の大小にかかわらず同時期に吸気弁を開弁
すると、燃焼室内の空気は、ピストンの上昇行程が終了
する前に自着火温度に到達し、自着火してしまう。その
結果、燃料の燃焼によるピストンを押し下げようとする
力と、上昇行程中にピストンが上昇しようとする力とが
打ち消しあってしまい、トルクが低下してしまい、更に
ピストンとコンロッドとの衝突音が大きくなってしま
う。
【０００８】前記問題点に鑑み、本発明は、圧縮行程の
期間の不足に基づく失火を防止しつつ、自着火の早過ぎ
に基づくトルクの低下及びピストンとコンロッドとの衝
突音の発生を防止することができる圧縮自着火式内燃機
関の弁作動時期制御装置を提供することを目的とする。
期間の不足に基づく失火を防止しつつ、自着火の早過ぎ
に基づくトルクの低下及びピストンとコンロッドとの衝
突音の発生を防止することができる圧縮自着火式内燃機
関の弁作動時期制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、吸気弁を備えた圧縮自着火式内燃機関の弁作動
時期制御装置において、機関回転数の増加に従って前記
吸気弁の閉弁時期を早めることを特徴とする圧縮自着火
式内燃機関の弁作動時期制御装置が提供される。
よれば、吸気弁を備えた圧縮自着火式内燃機関の弁作動
時期制御装置において、機関回転数の増加に従って前記
吸気弁の閉弁時期を早めることを特徴とする圧縮自着火
式内燃機関の弁作動時期制御装置が提供される。
【００１０】請求項１に記載の圧縮自着火式内燃機関の
弁作動時期制御装置では、機関回転数が高い場合に、吸
気弁の閉弁時期を早めることによって圧縮行程の期間を
十分に確保し、それゆえ、圧縮行程の期間の不足に基づ
く失火を防止することができる。一方、機関回転数が低
い場合に、吸気弁の閉弁時期を遅らせることによって自
着火時期を遅らせ、それゆえ、自着火の早過ぎに基づく
トルクの低下及びピストンとコンロッドとの衝突音の発
生を防止することができる。
弁作動時期制御装置では、機関回転数が高い場合に、吸
気弁の閉弁時期を早めることによって圧縮行程の期間を
十分に確保し、それゆえ、圧縮行程の期間の不足に基づ
く失火を防止することができる。一方、機関回転数が低
い場合に、吸気弁の閉弁時期を遅らせることによって自
着火時期を遅らせ、それゆえ、自着火の早過ぎに基づく
トルクの低下及びピストンとコンロッドとの衝突音の発
生を防止することができる。
【００１１】請求項２に記載の発明によれば、燃焼室と
吸気弁とを備えた圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制
御装置において、前記燃焼室に供給される混合気の空燃
比がリーンであるほど、前記吸気弁の閉弁時期を早める
ことを特徴とする圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制
御装置が提供される。
吸気弁とを備えた圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制
御装置において、前記燃焼室に供給される混合気の空燃
比がリーンであるほど、前記吸気弁の閉弁時期を早める
ことを特徴とする圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制
御装置が提供される。
【００１２】請求項２に記載の圧縮自着火式内燃機関の
弁作動時期制御装置では、空燃比がリーンである場合
に、吸気弁の閉弁時期を早めることによって圧縮行程の
期間を十分に確保し、それゆえ、圧縮行程の期間の不足
に基づく失火を防止することができる。一方、空燃比が
リッチである場合に、吸気弁の閉弁時期を遅らせること
によって自着火時期を遅らせ、それゆえ、自着火の早過
ぎに基づくトルクの低下及びピストンとコンロッドとの
衝突音の発生を防止することができる。
弁作動時期制御装置では、空燃比がリーンである場合
に、吸気弁の閉弁時期を早めることによって圧縮行程の
期間を十分に確保し、それゆえ、圧縮行程の期間の不足
に基づく失火を防止することができる。一方、空燃比が
リッチである場合に、吸気弁の閉弁時期を遅らせること
によって自着火時期を遅らせ、それゆえ、自着火の早過
ぎに基づくトルクの低下及びピストンとコンロッドとの
衝突音の発生を防止することができる。
【００１３】請求項３に記載の発明によれば、スロット
ル弁と前記スロットル弁の開度を変更するスロットル弁
開度変更手段とを具備し、前記スロットル弁開度変更手
段は、機関回転数の変化率が正である場合に前記スロッ
トル弁の開度を増加させることを特徴とする請求項１又
は２に記載の圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制御装
置が提供される。
ル弁と前記スロットル弁の開度を変更するスロットル弁
開度変更手段とを具備し、前記スロットル弁開度変更手
段は、機関回転数の変化率が正である場合に前記スロッ
トル弁の開度を増加させることを特徴とする請求項１又
は２に記載の圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制御装
置が提供される。
【００１４】請求項３に記載の圧縮自着火式内燃機関の
弁作動時期制御装置では、機関過渡運転時の、機関回転
数の変化率が正である場合に、弁作動時期制御の応答遅
れが発生して実質的な圧縮行程の期間が不足してしまう
にもかかわらず、スロットル開度を増加させることによ
り、吸気弁の閉弁時の混合気の圧力を増加させることが
でき、それゆえ、圧縮行程において混合気を必要十分な
だけ圧縮し、適切な時期に自着火させることができる。
弁作動時期制御装置では、機関過渡運転時の、機関回転
数の変化率が正である場合に、弁作動時期制御の応答遅
れが発生して実質的な圧縮行程の期間が不足してしまう
にもかかわらず、スロットル開度を増加させることによ
り、吸気弁の閉弁時の混合気の圧力を増加させることが
でき、それゆえ、圧縮行程において混合気を必要十分な
だけ圧縮し、適切な時期に自着火させることができる。
【００１５】請求項４に記載の発明によれば、スロット
ル弁と前記スロットル弁の開度を変更するスロットル弁
開度変更手段とを具備し、前記スロットル弁開度変更手
段は、機関回転数の変化率が負である場合に前記スロッ
トル弁の開度を減少させることを特徴とする請求項１又
は２に記載の圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制御装
置が提供される。
ル弁と前記スロットル弁の開度を変更するスロットル弁
開度変更手段とを具備し、前記スロットル弁開度変更手
段は、機関回転数の変化率が負である場合に前記スロッ
トル弁の開度を減少させることを特徴とする請求項１又
は２に記載の圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制御装
置が提供される。
【００１６】請求項４に記載の圧縮自着火式内燃機関の
弁作動時期制御装置では、機関過渡運転時の、機関回転
数の変化率が負である場合に、弁作動時期制御の応答遅
れが発生して実質的な圧縮行程の期間が過剰になってし
まうにもかかわらず、スロットル開度を減少させること
により、吸気弁の閉弁時の混合気の圧力を減少させるこ
とができ、それゆえ、圧縮行程において混合気を必要十
分なだけ圧縮し、適切な時期に自着火させることができ
る。
弁作動時期制御装置では、機関過渡運転時の、機関回転
数の変化率が負である場合に、弁作動時期制御の応答遅
れが発生して実質的な圧縮行程の期間が過剰になってし
まうにもかかわらず、スロットル開度を減少させること
により、吸気弁の閉弁時の混合気の圧力を減少させるこ
とができ、それゆえ、圧縮行程において混合気を必要十
分なだけ圧縮し、適切な時期に自着火させることができ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。
実施形態について説明する。
【００１８】図１は、本発明の圧縮自着火式内燃機関の
弁作動時期制御装置の第一の実施形態の概略構成図であ
る。図１において、１はシリンダ内を上下に往復移動す
るピストン、２はピストン１の移動に従って回転するク
ランクシャフト２、３はピストン１とクランクシャフト
２とを連結しているコンロッドである。４は混合気を燃
焼させるための燃焼室、５は吸気ポート、６は排気ポー
トである。７は吸気ポート５内に設けられた吸気弁、８
は排気ポート６内に設けられた排気弁である。９は吸気
弁７を駆動するための吸気カム（図示せず）を備えた吸
気カムシャフト、１０は排気弁８を駆動するための排気
カム（図示せず）を備えた排気カムシャフトである。１
１は吸気カムシャフト９に取付けられた吸気カムプー
リ、１２は排気カムシャフト１０に取付けられた排気カ
ムプーリ、１３はクランクシャフト２に取付けられたク
ランクシャフトプーリである。１４はクランクシャフト
２の回転駆動力を吸気カムシャフト９及び排気カムシャ
フト１０に伝達するためのタイミングベルト又はチェー
ンである。１５は、吸気カムシャフト９と吸気カムプー
リ１１との間に設けられた、吸気弁７の作動時期を変更
するための公知のＶＶＴ（可変バルブタイミング装置）
である。１６は吸気ポート５内に設けられたインジェク
タ、１７は吸入空気量を調節するためのスロットル弁で
ある。１８は例えばカム角度センサのような吸気弁７の
閉弁時期を検出するための吸気弁閉弁時期検出手段であ
る。１９は排気ポート６内に設けられた空燃比センサ、
２０はエンジン回転数センサ、２１はアクセル開度セン
サである。２２は、ＶＶＴ１５、インジェクタ１６、ス
ロットル弁１７を駆動するスロットル弁駆動手段（図示
せず）、吸気弁閉弁時期検出手段１８、空燃比センサ１
９、エンジン回転数センサ２０及びアクセル開度センサ
２１と電気接続されたＥＣＵである。
弁作動時期制御装置の第一の実施形態の概略構成図であ
る。図１において、１はシリンダ内を上下に往復移動す
るピストン、２はピストン１の移動に従って回転するク
ランクシャフト２、３はピストン１とクランクシャフト
２とを連結しているコンロッドである。４は混合気を燃
焼させるための燃焼室、５は吸気ポート、６は排気ポー
トである。７は吸気ポート５内に設けられた吸気弁、８
は排気ポート６内に設けられた排気弁である。９は吸気
弁７を駆動するための吸気カム（図示せず）を備えた吸
気カムシャフト、１０は排気弁８を駆動するための排気
カム（図示せず）を備えた排気カムシャフトである。１
１は吸気カムシャフト９に取付けられた吸気カムプー
リ、１２は排気カムシャフト１０に取付けられた排気カ
ムプーリ、１３はクランクシャフト２に取付けられたク
ランクシャフトプーリである。１４はクランクシャフト
２の回転駆動力を吸気カムシャフト９及び排気カムシャ
フト１０に伝達するためのタイミングベルト又はチェー
ンである。１５は、吸気カムシャフト９と吸気カムプー
リ１１との間に設けられた、吸気弁７の作動時期を変更
するための公知のＶＶＴ（可変バルブタイミング装置）
である。１６は吸気ポート５内に設けられたインジェク
タ、１７は吸入空気量を調節するためのスロットル弁で
ある。１８は例えばカム角度センサのような吸気弁７の
閉弁時期を検出するための吸気弁閉弁時期検出手段であ
る。１９は排気ポート６内に設けられた空燃比センサ、
２０はエンジン回転数センサ、２１はアクセル開度セン
サである。２２は、ＶＶＴ１５、インジェクタ１６、ス
ロットル弁１７を駆動するスロットル弁駆動手段（図示
せず）、吸気弁閉弁時期検出手段１８、空燃比センサ１
９、エンジン回転数センサ２０及びアクセル開度センサ
２１と電気接続されたＥＣＵである。
【００１９】図１に示すように、まず、吸気弁７の開弁
時のピストン１の下降行程、つまり吸気行程において、
空気と燃料とからなる混合気が、吸気ポート５を介して
燃焼室４内に吸入される。続いて、吸気弁７の閉弁後の
ピストン１の上昇行程、つまり圧縮行程において、混合
気は温度上昇し、温度上昇した混合気は自着火して爆発
する。
時のピストン１の下降行程、つまり吸気行程において、
空気と燃料とからなる混合気が、吸気ポート５を介して
燃焼室４内に吸入される。続いて、吸気弁７の閉弁後の
ピストン１の上昇行程、つまり圧縮行程において、混合
気は温度上昇し、温度上昇した混合気は自着火して爆発
する。
【００２０】図２は本実施形態の弁作動時期制御方法を
示すフローチャートである。図１及び図２に示すよう
に、弁作動時期制御が開始すると、まずステップ１０１
において、吸気弁閉弁時期検出手段１８により吸気弁７
の実際の閉弁時期を読み込む。続いてステップ１０２に
おいて、エンジン回転数センサ２０によりエンジン回転
数を読み込む。続いてステップ１０３において、排気ポ
ート６内に設けられた空燃比センサ１９が検出した排気
の空燃比に基づいて算出された燃焼室４内の混合気の空
燃比を読み込む。続いてステップ１０４において、読み
込まれたエンジン回転数と、混合気の空燃比と、ＥＣＵ
２２のＲＯＭに格納された図３に示すマップ値とから目
標の閉弁時期を算出する。図３は、エンジン回転数と混
合気の空燃比と吸気弁の目標閉弁時期との関係を示した
マップである。図３に示すように、吸気弁の目標閉弁時
期は、エンジン回転数が増加するに従って早くなり、か
つ、混合気の空燃比がリーンになるに従って早くなって
いる。
示すフローチャートである。図１及び図２に示すよう
に、弁作動時期制御が開始すると、まずステップ１０１
において、吸気弁閉弁時期検出手段１８により吸気弁７
の実際の閉弁時期を読み込む。続いてステップ１０２に
おいて、エンジン回転数センサ２０によりエンジン回転
数を読み込む。続いてステップ１０３において、排気ポ
ート６内に設けられた空燃比センサ１９が検出した排気
の空燃比に基づいて算出された燃焼室４内の混合気の空
燃比を読み込む。続いてステップ１０４において、読み
込まれたエンジン回転数と、混合気の空燃比と、ＥＣＵ
２２のＲＯＭに格納された図３に示すマップ値とから目
標の閉弁時期を算出する。図３は、エンジン回転数と混
合気の空燃比と吸気弁の目標閉弁時期との関係を示した
マップである。図３に示すように、吸気弁の目標閉弁時
期は、エンジン回転数が増加するに従って早くなり、か
つ、混合気の空燃比がリーンになるに従って早くなって
いる。
【００２１】図２に戻り、続いてステップ１０５におい
て、吸気弁７の実際閉弁時期が目標閉弁時期よりも早い
か否かを判断する。Ｙｅｓと判断した場合には、ステッ
プ１０６において、ＶＶＴ１５により吸気弁７の閉弁時
期を遅らせ、続いてステップ１０９に移行する。一方、
Ｎｏと判断した場合には、ステップ１０７において、吸
気弁７の実際閉弁時期が目標閉弁時期よりも遅いか否か
を判断する。Ｙｅｓと判断した場合には、ステップ１０
８において、ＶＶＴ１５により吸気弁７の閉弁時期を早
め、続いてステップ１０９に移行する。一方、Ｎｏと判
断した場合には、そのままステップ１０９に移行する。
ステップ１０９において、弁作動時期制御を終了するか
否かを判断し、例えばエンジンを停止する場合にはＹｅ
ｓと判断して弁作動時期制御を終了する。一方、弁作動
時期制御を継続する場合にはＮｏと判断し、上述したス
テップを繰り返す。
て、吸気弁７の実際閉弁時期が目標閉弁時期よりも早い
か否かを判断する。Ｙｅｓと判断した場合には、ステッ
プ１０６において、ＶＶＴ１５により吸気弁７の閉弁時
期を遅らせ、続いてステップ１０９に移行する。一方、
Ｎｏと判断した場合には、ステップ１０７において、吸
気弁７の実際閉弁時期が目標閉弁時期よりも遅いか否か
を判断する。Ｙｅｓと判断した場合には、ステップ１０
８において、ＶＶＴ１５により吸気弁７の閉弁時期を早
め、続いてステップ１０９に移行する。一方、Ｎｏと判
断した場合には、そのままステップ１０９に移行する。
ステップ１０９において、弁作動時期制御を終了するか
否かを判断し、例えばエンジンを停止する場合にはＹｅ
ｓと判断して弁作動時期制御を終了する。一方、弁作動
時期制御を継続する場合にはＮｏと判断し、上述したス
テップを繰り返す。
【００２２】上述した弁作動時期制御方法により、エン
ジン回転数が高い場合には、ステップ１０４において実
際閉弁時期よりも早い目標閉弁時期を算出し、ステップ
１０８において吸気弁の閉弁時期を早めることができ
る。その結果、上死点への到達時期が早いにもかかわら
ず、圧縮行程の期間を十分に確保することができ、それ
ゆえ、圧縮行程の期間の不足に基づく失火を防止するこ
とができる。
ジン回転数が高い場合には、ステップ１０４において実
際閉弁時期よりも早い目標閉弁時期を算出し、ステップ
１０８において吸気弁の閉弁時期を早めることができ
る。その結果、上死点への到達時期が早いにもかかわら
ず、圧縮行程の期間を十分に確保することができ、それ
ゆえ、圧縮行程の期間の不足に基づく失火を防止するこ
とができる。
【００２３】一方、エンジン回転数が低い場合には、ス
テップ１０４において実際閉弁時期よりも遅い目標閉弁
時期を算出し、ステップ１０６において吸気弁の閉弁時
期を遅らせることができる。その結果、混合気の温度上
昇開始時期を遅らせることができ、そのため、上死点へ
の到達時期まで自着火時期を遅らせることができる。そ
れゆえ、自着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピス
トンとコンロッドとの衝突音の発生を防止することがで
きる。
テップ１０４において実際閉弁時期よりも遅い目標閉弁
時期を算出し、ステップ１０６において吸気弁の閉弁時
期を遅らせることができる。その結果、混合気の温度上
昇開始時期を遅らせることができ、そのため、上死点へ
の到達時期まで自着火時期を遅らせることができる。そ
れゆえ、自着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピス
トンとコンロッドとの衝突音の発生を防止することがで
きる。
【００２４】更に混合気の空燃比がリーンである場合に
は、ステップ１０４において実際閉弁時期よりも早い目
標閉弁時期を算出し、ステップ１０８において吸気弁の
閉弁時期を早めることができる。その結果、温度上昇率
の低い混合気を自着火温度まで温度上昇させるのに十分
な圧縮行程の期間を確保することができ、それゆえ、圧
縮行程の期間の不足に基づく失火を防止することができ
る。
は、ステップ１０４において実際閉弁時期よりも早い目
標閉弁時期を算出し、ステップ１０８において吸気弁の
閉弁時期を早めることができる。その結果、温度上昇率
の低い混合気を自着火温度まで温度上昇させるのに十分
な圧縮行程の期間を確保することができ、それゆえ、圧
縮行程の期間の不足に基づく失火を防止することができ
る。
【００２５】一方、空燃比がリッチである場合には、ス
テップ１０４において実際閉弁時期よりも遅い目標閉弁
時期を算出し、ステップ１０６において吸気弁の閉弁時
期を遅らせることができる。その結果、混合気の温度上
昇開始時期を遅らせることができる。そのため、混合気
の温度上昇率が高いにもかかわらず、上死点への到達時
期まで自着火時期を遅らせることができる。それゆえ、
自着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピストンとコ
ンロッドとの衝突音の発生を防止することができる。
テップ１０４において実際閉弁時期よりも遅い目標閉弁
時期を算出し、ステップ１０６において吸気弁の閉弁時
期を遅らせることができる。その結果、混合気の温度上
昇開始時期を遅らせることができる。そのため、混合気
の温度上昇率が高いにもかかわらず、上死点への到達時
期まで自着火時期を遅らせることができる。それゆえ、
自着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピストンとコ
ンロッドとの衝突音の発生を防止することができる。
【００２６】本発明の圧縮自着火式内燃機関の弁作動時
期制御装置の第二の実施形態では、第一の実施形態にお
ける弁作動時期制御と共に、エンジン過渡運転時におけ
る弁作動時期制御の応答遅れを補うためのスロットル開
度変更制御が行われる。図４は本実施形態のスロットル
開度変更制御方法を示すフローチャートである。図１及
び図４に示すように、スロットル開度変更制御が開始す
ると、まずステップ２０１において、エンジン回転数セ
ンサ２０とアクセル開度センサ２１とにより、第一の時
間ｔ1 におけるエンジン回転数Ｎｅ1 （ｔ1 ）とアクセ
ル開度Ｂ1 （ｔ 1 ）とを読み込む。続いてステップ２０
２において、第一の時間から所定時間経過後の第二の時
間ｔ2 におけるエンジン回転数Ｎｅ2 （ｔ2 ）とアクセ
ル開度Ｂ 2 （ｔ2 ）とを読み込む。続いてステップ２０
３において、エンジン回転数Ｎｅ 1 （ｔ1 ）及びＮｅ2
（ｔ2 ）からエンジン回転数の差分ΔＮｅ（＝Ｎｅ
2 （ｔ 2 ）−Ｎｅ1 （ｔ1 ））を算出する。続いてステ
ップ２０４において、アクセル開度Ｂ1 （ｔ1 ）及びＢ
2 （ｔ2 ）からアクセル開度の差分ΔＢ（＝Ｂ
2 （ｔ2）−Ｂ1 （ｔ1 ））を算出する。
期制御装置の第二の実施形態では、第一の実施形態にお
ける弁作動時期制御と共に、エンジン過渡運転時におけ
る弁作動時期制御の応答遅れを補うためのスロットル開
度変更制御が行われる。図４は本実施形態のスロットル
開度変更制御方法を示すフローチャートである。図１及
び図４に示すように、スロットル開度変更制御が開始す
ると、まずステップ２０１において、エンジン回転数セ
ンサ２０とアクセル開度センサ２１とにより、第一の時
間ｔ1 におけるエンジン回転数Ｎｅ1 （ｔ1 ）とアクセ
ル開度Ｂ1 （ｔ 1 ）とを読み込む。続いてステップ２０
２において、第一の時間から所定時間経過後の第二の時
間ｔ2 におけるエンジン回転数Ｎｅ2 （ｔ2 ）とアクセ
ル開度Ｂ 2 （ｔ2 ）とを読み込む。続いてステップ２０
３において、エンジン回転数Ｎｅ 1 （ｔ1 ）及びＮｅ2
（ｔ2 ）からエンジン回転数の差分ΔＮｅ（＝Ｎｅ
2 （ｔ 2 ）−Ｎｅ1 （ｔ1 ））を算出する。続いてステ
ップ２０４において、アクセル開度Ｂ1 （ｔ1 ）及びＢ
2 （ｔ2 ）からアクセル開度の差分ΔＢ（＝Ｂ
2 （ｔ2）−Ｂ1 （ｔ1 ））を算出する。
【００２７】続いてステップ２０５において、エンジン
回転数の差分の絶対値｜ΔＮｅ｜が所定値Ａより大きい
か否かを判断する。Ｙｅｓの場合には、エンジン過渡運
転時であって弁作動時期制御の応答遅れが発生すると判
断してステップ２０６に移行する。Ｎｏの場合には、弁
作動時期制御の応答遅れが発生しないと判断してステッ
プ２１３に移行する。ステップ２０６において、エンジ
ン回転数の差分ΔＮｅの値が正であるか否かを判断す
る。Ｙｅｓである場合には、エンジンの加速時であると
判断してステップ２０７に移行する。Ｎｏである場合に
は、エンジンの減速時であると判断してステップ２１０
に移行する。
回転数の差分の絶対値｜ΔＮｅ｜が所定値Ａより大きい
か否かを判断する。Ｙｅｓの場合には、エンジン過渡運
転時であって弁作動時期制御の応答遅れが発生すると判
断してステップ２０６に移行する。Ｎｏの場合には、弁
作動時期制御の応答遅れが発生しないと判断してステッ
プ２１３に移行する。ステップ２０６において、エンジ
ン回転数の差分ΔＮｅの値が正であるか否かを判断す
る。Ｙｅｓである場合には、エンジンの加速時であると
判断してステップ２０７に移行する。Ｎｏである場合に
は、エンジンの減速時であると判断してステップ２１０
に移行する。
【００２８】ステップ２０７において、ＥＣＵ２２のＲ
ＯＭに格納された図５に示すマップ値から補正係数αを
読み込む。図５は、時刻と補正係数α及びβとの関係を
示したマップである。図５に示すように、補正係数α
は、正の値であり、スロットル開度変更制御開始から時
間の経過と共に減少している。補正係数βは、負の値で
あり、スロットル開度変更制御開始から時刻の経過と共
に増加している。続いてステップ２０８において、補正
係数αとアクセル開度の差分の絶対値｜ΔＢ｜とエンジ
ン回転数の差分の絶対値｜ΔＮｅ｜とからスロットル開
度変更制御量ΔＴ（＝α×｜ΔＢ｜×｜ΔＮｅ｜）を算
出する。続いてステップ２０９において、ステップ２０
８で算出された正のスロットル開度変更制御量ΔＴに基
づいて、スロットル弁１７を駆動してスロットル開度を
変更制御する、つまりスロットル開度を増加させ、ステ
ップ２１３に移行する。
ＯＭに格納された図５に示すマップ値から補正係数αを
読み込む。図５は、時刻と補正係数α及びβとの関係を
示したマップである。図５に示すように、補正係数α
は、正の値であり、スロットル開度変更制御開始から時
間の経過と共に減少している。補正係数βは、負の値で
あり、スロットル開度変更制御開始から時刻の経過と共
に増加している。続いてステップ２０８において、補正
係数αとアクセル開度の差分の絶対値｜ΔＢ｜とエンジ
ン回転数の差分の絶対値｜ΔＮｅ｜とからスロットル開
度変更制御量ΔＴ（＝α×｜ΔＢ｜×｜ΔＮｅ｜）を算
出する。続いてステップ２０９において、ステップ２０
８で算出された正のスロットル開度変更制御量ΔＴに基
づいて、スロットル弁１７を駆動してスロットル開度を
変更制御する、つまりスロットル開度を増加させ、ステ
ップ２１３に移行する。
【００２９】一方、ステップ２１０においては、ＥＣＵ
２２のＲＯＭに格納された上述した図５に示すマップ値
から補正係数βを読み込む。続いてステップ２１１にお
いて、補正係数βとアクセル開度の差分の絶対値｜ΔＢ
｜とエンジン回転数の差分の絶対値｜ΔＮｅ｜とからス
ロットル開度変更制御量ΔＴ（＝β×｜ΔＢ｜×｜ΔＮ
ｅ｜）を算出する。続いてステップ２１２において、ス
テップ２１１で算出された負のスロットル開度変更制御
量ΔＴに基づいて、スロットル弁１７を駆動してスロッ
トル開度を変更制御する、つまりスロットル開度を減少
させ、ステップ２１３に移行する。
２２のＲＯＭに格納された上述した図５に示すマップ値
から補正係数βを読み込む。続いてステップ２１１にお
いて、補正係数βとアクセル開度の差分の絶対値｜ΔＢ
｜とエンジン回転数の差分の絶対値｜ΔＮｅ｜とからス
ロットル開度変更制御量ΔＴ（＝β×｜ΔＢ｜×｜ΔＮ
ｅ｜）を算出する。続いてステップ２１２において、ス
テップ２１１で算出された負のスロットル開度変更制御
量ΔＴに基づいて、スロットル弁１７を駆動してスロッ
トル開度を変更制御する、つまりスロットル開度を減少
させ、ステップ２１３に移行する。
【００３０】ステップ２１３において、スロットル開度
変更制御を終了するか否かを判断し、例えばエンジンを
停止する場合にはＹｅｓと判断してスロットル開度変更
制御を終了する。一方、スロットル開度変更制御を継続
する場合にはＮｏと判断し、上述したステップを繰り返
す。
変更制御を終了するか否かを判断し、例えばエンジンを
停止する場合にはＹｅｓと判断してスロットル開度変更
制御を終了する。一方、スロットル開度変更制御を継続
する場合にはＮｏと判断し、上述したステップを繰り返
す。
【００３１】図１、図２及び図４において、上述した第
一の実施形態の弁作動時期制御では、エンジン過渡運転
時のエンジン回転数の差分ΔＮｅの値が正である場合、
つまりエンジン回転数の変化率が正である場合、ステッ
プ１０１において実際閉弁時期を読み込んだ時とステッ
プ１０８において閉弁時期を早めた時とでエンジン回転
数が変化している。そのため、弁作動時期制御の応答遅
れが発生してしまう、つまり、実際に必要なだけ閉弁時
期を早めることができない。その結果、実質的な圧縮行
程の期間が不足してしまう。上述した第二の実施形態の
スロットル開度変更制御では、その場合に、ステップ２
０９においてスロットル開度変更制御を行ってスロット
ル開度を増加させる。その結果、吸気弁７の閉弁時にお
ける燃焼室４内の混合気の圧力を増加させることがで
き、それゆえ、圧縮行程において混合気を必要十分なだ
け圧縮し、適切な時期に自着火させることができる。
尚、上述したように補正係数αは時間の経過と共に減少
しているため、弁作動時期制御の応答遅れがなくなるだ
け時間が経過すると、スロットル開度変更制御量はゼロ
になる。
一の実施形態の弁作動時期制御では、エンジン過渡運転
時のエンジン回転数の差分ΔＮｅの値が正である場合、
つまりエンジン回転数の変化率が正である場合、ステッ
プ１０１において実際閉弁時期を読み込んだ時とステッ
プ１０８において閉弁時期を早めた時とでエンジン回転
数が変化している。そのため、弁作動時期制御の応答遅
れが発生してしまう、つまり、実際に必要なだけ閉弁時
期を早めることができない。その結果、実質的な圧縮行
程の期間が不足してしまう。上述した第二の実施形態の
スロットル開度変更制御では、その場合に、ステップ２
０９においてスロットル開度変更制御を行ってスロット
ル開度を増加させる。その結果、吸気弁７の閉弁時にお
ける燃焼室４内の混合気の圧力を増加させることがで
き、それゆえ、圧縮行程において混合気を必要十分なだ
け圧縮し、適切な時期に自着火させることができる。
尚、上述したように補正係数αは時間の経過と共に減少
しているため、弁作動時期制御の応答遅れがなくなるだ
け時間が経過すると、スロットル開度変更制御量はゼロ
になる。
【００３２】一方、上述した第一の実施形態の弁作動時
期制御では、エンジン過渡運転時のエンジン回転数の差
分ΔＮｅの値が負である場合、つまりエンジン回転数の
変化率が負である場合、ステップ１０１において実際閉
弁時期を読み込んだ時とステップ１０６において閉弁時
期を遅らせた時とでエンジン回転数が変化している。そ
のため、弁作動時期制御の応答遅れが発生してしまう、
つまり、実際に必要なだけ閉弁時期を遅らせることがで
きない。その結果、実質的な圧縮行程の期間が過剰にな
ってしまう。上述した第二の実施形態のスロットル開度
変更制御では、その場合に、ステップ２１２においてス
ロットル開度変更制御を行ってスロットル開度を減少さ
せる。その結果、吸気弁７の閉弁時における燃焼室４内
の混合気の圧力を減少させることができ、それゆえ、圧
縮行程において混合気を必要十分なだけ圧縮し、適切な
時期に自着火させることができる。尚、上述したように
補正係数βは時間の経過と共に増加しているため、弁作
動時期制御の応答遅れがなくなるだけ時間が経過する
と、スロットル開度変更制御量はゼロになる。
期制御では、エンジン過渡運転時のエンジン回転数の差
分ΔＮｅの値が負である場合、つまりエンジン回転数の
変化率が負である場合、ステップ１０１において実際閉
弁時期を読み込んだ時とステップ１０６において閉弁時
期を遅らせた時とでエンジン回転数が変化している。そ
のため、弁作動時期制御の応答遅れが発生してしまう、
つまり、実際に必要なだけ閉弁時期を遅らせることがで
きない。その結果、実質的な圧縮行程の期間が過剰にな
ってしまう。上述した第二の実施形態のスロットル開度
変更制御では、その場合に、ステップ２１２においてス
ロットル開度変更制御を行ってスロットル開度を減少さ
せる。その結果、吸気弁７の閉弁時における燃焼室４内
の混合気の圧力を減少させることができ、それゆえ、圧
縮行程において混合気を必要十分なだけ圧縮し、適切な
時期に自着火させることができる。尚、上述したように
補正係数βは時間の経過と共に増加しているため、弁作
動時期制御の応答遅れがなくなるだけ時間が経過する
と、スロットル開度変更制御量はゼロになる。
【００３３】尚、上述した実施形態では、エンジン過渡
運転時であるか否かをエンジン回転数センサ２０を使用
して判断したが、他の実施形態では、トランスミッショ
ンの変速が行われたか否かを不図示の検出手段を使用し
て判断することも可能である。また、図１に示した実施
形態ではインジェクタ１６を吸気ポート５内に設けてあ
るが、他の実施形態では、図６に示すように、インジェ
クタ１６’を燃焼室４内に設けることも可能である。
運転時であるか否かをエンジン回転数センサ２０を使用
して判断したが、他の実施形態では、トランスミッショ
ンの変速が行われたか否かを不図示の検出手段を使用し
て判断することも可能である。また、図１に示した実施
形態ではインジェクタ１６を吸気ポート５内に設けてあ
るが、他の実施形態では、図６に示すように、インジェ
クタ１６’を燃焼室４内に設けることも可能である。
【００３４】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、機関回
転数が高い場合に、圧縮行程の期間の不足に基づく失火
を防止することができると共に、機関回転数が低い場合
に、自着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピストン
とコンロッドとの衝突音の発生を防止することができ
る。
転数が高い場合に、圧縮行程の期間の不足に基づく失火
を防止することができると共に、機関回転数が低い場合
に、自着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピストン
とコンロッドとの衝突音の発生を防止することができ
る。
【００３５】請求項２に記載の発明によれば、空燃比が
リーンである場合に、圧縮行程の期間の不足に基づく失
火を防止することができると共に、空燃比がリッチであ
る場合に、自着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピ
ストンとコンロッドとの衝突音の発生を防止することが
できる。
リーンである場合に、圧縮行程の期間の不足に基づく失
火を防止することができると共に、空燃比がリッチであ
る場合に、自着火の早過ぎに基づくトルクの低下及びピ
ストンとコンロッドとの衝突音の発生を防止することが
できる。
【００３６】請求項３に記載の発明によれば、機関過渡
運転時の、機関回転数の変化率が正である場合に、弁作
動時期制御の応答遅れが発生して実質的な圧縮行程の期
間が不足してしまうにもかかわらず、吸気弁の閉弁時の
混合気の圧力を増加させることができ、それゆえ、圧縮
行程において混合気を必要十分なだけ圧縮し、適切な時
期に自着火させることができる。
運転時の、機関回転数の変化率が正である場合に、弁作
動時期制御の応答遅れが発生して実質的な圧縮行程の期
間が不足してしまうにもかかわらず、吸気弁の閉弁時の
混合気の圧力を増加させることができ、それゆえ、圧縮
行程において混合気を必要十分なだけ圧縮し、適切な時
期に自着火させることができる。
【００３７】請求項４に記載の発明によれば、機関過渡
運転時の、機関回転数の変化率が負である場合に、弁作
動時期制御の応答遅れが発生して実質的な圧縮行程の期
間が過剰になってしまうにもかかわらず、吸気弁の閉弁
時の混合気の圧力を減少させることができ、それゆえ、
圧縮行程において混合気を必要十分なだけ圧縮し、適切
な時期に自着火させることができる。
運転時の、機関回転数の変化率が負である場合に、弁作
動時期制御の応答遅れが発生して実質的な圧縮行程の期
間が過剰になってしまうにもかかわらず、吸気弁の閉弁
時の混合気の圧力を減少させることができ、それゆえ、
圧縮行程において混合気を必要十分なだけ圧縮し、適切
な時期に自着火させることができる。
【図１】本発明の圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制
御装置の第一の実施形態の概略構成図である。
御装置の第一の実施形態の概略構成図である。
【図２】第一の実施形態の弁作動時期制御方法を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図３】エンジン回転数と混合気の空燃比と吸気弁の目
標閉弁時期との関係を示したマップである。
標閉弁時期との関係を示したマップである。
【図４】本実施形態のスロットル開度変更制御方法を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図５】時刻と補正係数α及びβとの関係を示したマッ
プである。
プである。
【図６】本発明の圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制
御装置の他の実施形態の概略構成図である。
御装置の他の実施形態の概略構成図である。
４…燃焼室 ７…吸気弁 １５…ＶＶＴ １９…空燃比センサ ２０…エンジン回転数センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３２０ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３２０ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｋ ３０１Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 吸気弁を備えた圧縮自着火式内燃機関の
弁作動時期制御装置において、機関回転数の増加に従っ
て前記吸気弁の閉弁時期を早めることを特徴とする圧縮
自着火式内燃機関の弁作動時期制御装置。 - 【請求項２】 燃焼室と吸気弁とを備えた圧縮自着火式
内燃機関の弁作動時期制御装置において、前記燃焼室に
供給される混合気の空燃比がリーンであるほど、前記吸
気弁の閉弁時期を早めることを特徴とする圧縮自着火式
内燃機関の弁作動時期制御装置。 - 【請求項３】 スロットル弁と前記スロットル弁の開度
を変更するスロットル弁開度変更手段とを具備し、前記
スロットル弁開度変更手段は、機関回転数の変化率が正
である場合に前記スロットル弁の開度を増加させること
を特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮自着火式内燃
機関の弁作動時期制御装置。 - 【請求項４】 スロットル弁と前記スロットル弁の開度
を変更するスロットル弁開度変更手段とを具備し、前記
スロットル弁開度変更手段は、機関回転数の変化率が負
である場合に前記スロットル弁の開度を減少させること
を特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮自着火式内燃
機関の弁作動時期制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22630197A JP3755253B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22630197A JP3755253B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1162644A true JPH1162644A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3755253B2 JP3755253B2 (ja) | 2006-03-15 |
Family
ID=16843074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22630197A Expired - Fee Related JP3755253B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 圧縮自着火式内燃機関の弁作動時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3755253B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002276404A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-25 | Nissan Motor Co Ltd | 圧縮着火式内燃機関 |
| JP2018172980A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | マツダ株式会社 | 予混合圧縮着火式エンジン |
-
1997
- 1997-08-22 JP JP22630197A patent/JP3755253B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002276404A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-25 | Nissan Motor Co Ltd | 圧縮着火式内燃機関 |
| JP2018172980A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | マツダ株式会社 | 予混合圧縮着火式エンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3755253B2 (ja) | 2006-03-15 |
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