JPS59103910A - 内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス浄化装置

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JPS59103910A
JPS59103910A JP57212755A JP21275582A JPS59103910A JP S59103910 A JPS59103910 A JP S59103910A JP 57212755 A JP57212755 A JP 57212755A JP 21275582 A JP21275582 A JP 21275582A JP S59103910 A JPS59103910 A JP S59103910A
Authority
JP
Japan
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valve timing
valve
exhaust gas
combustion engine
engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP57212755A
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English (en)
Inventor
Yoshihiko Matsuda
喜彦 松田
Kazuhisa Mayumi
眞弓 和久
Yukio Suzuki
幸雄 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS59103910A publication Critical patent/JPS59103910A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261Controlling the valve overlap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/01Internal exhaust gas recirculation, i.e. wherein the residual exhaust gases are trapped in the cylinder or pushed back from the intake or the exhaust manifold into the combustion chamber without the use of additional passages
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオーバラップ角を変えることができる可変バル
ブタイミング内燃機関における排気ガス浄化装置に関す
る。
排気ガス浄化装置としては融媒コンバークを使用したも
のがある。しかしながら、触媒コンバータは空燃比制御
装置が作動できない時、あるいは触媒の活性が充分でな
い時、即ちエンジンの冷間時はその働きが不十分となる
。そのため少なからぬ有害成分が排気ガス中に、残留す
ることになる。
従って1本発明の目的は、エンジンの冷間時にあっても
、排気ガスの浄化を良好に行うことができる装置を提供
することKある。この目的達成のため本発明(τあって
はバルブオーバラッグ角を変えるといわゆる内部EGR
,効果が違ってくることにM目している。即ち、オーバ
ラップ角が大きくなると、内゛邦EGR量が大きくなり
排気ガス浄化機能は良好になることから、可変パルブタ
イミングイ幾関して2いて、エンジン冷間時を検知し、
その時にオーバラップカニ人きくなるように可変バルブ
タイミング機関を駆動している。
以下図面によって説明すると、第1図において10はエ
アクリーナ、12はスロットル弁、14はサージタンク
、16けエンジン本体、18はりランク軸、20は吸気
パルプ用カム軸、22は排気バルブ用カム軸である。ク
ランク軸18、吸気バルブ用カム軸20及び排気バルブ
用カム軸20よに夫々クイミングプーリ24,26.2
8が設けられ、タイミングベルト30が巻掛けら几であ
る。32,34.36はテンションローラであるが、こ
のうちの吸気パルプ用カム軸20よのタイミングプーリ
26に近筬したテンションローラ32及び34はカム軸
20の回りを回転自在なバルブタイミング制御、仮40
上に取付けられている。
42はバルブタイミング切替モータであり、その出力軸
上にはクランク円板44が設けられ、コネクティングロ
ッド46を介してバルブタイミング制御板40にピン4
8にて運結芒れる。モータ42の、駆動によVクランク
円叛460働きでバルブタイミング制御板40はカム軸
20を中心として矢印X1又はXlのように回動する。
モータ42は位置制御回路45Vc連結していて、制御
回路46からのモータ駆動命令を受ける毎にクランク円
板44の一万の死点から他方の死点まで180だけ動く
ようKなっている。この位置制御回路45はリミットス
イッチ等の七ンサ等?含むが詳しく(性図示しない。
バルブタイミング制御御飯40が矢印X1のように回る
ときは吸気弁のバルブタイミングは進み側となり、第2
図(イ)のtlで示すクランク角1度領域で吸気弁が開
くっ排気カム軸22によって駆動てれる排気弁はmで示
すクランク角度間で開くようになっている。Xl  は
いわゆるオーバラップを示し上死点TDC付近における
この間吸気弁も排気弁も双方開放した状態CCある。バ
ルブタイミング制御板40が矢印X2のように回るとき
は吸気弁のバルブタイミングは遅れ側となり、第2図(
ロ)のt2て示す領域で吸気弁が開く。排気弁の開くの
はmの様に一定であるからオーバラップはx2で示芒れ
、Xlより小さくなる。
制御回1路46は前述の如くバルブタイミング切替モー
タ42を5駆動するが、これ全エンジン運転条件に応じ
行う。そのため次のような運転条件センサからの信号が
制御回路46Vc入力している。
先ず、50はスロットル開度センサであり、スロットル
弁12の開度を示す信号を形成する。52は回転数セン
サでらり、エンジン回転数に応じた信号を形成する。5
41’j′エンジン水温センサであり、エンジンの冷却
水ジャケン155内の冷却」水に接角由可能に設けられ
、水温に応じた伯号會制御回路46に印加する。
制御回路46はマイクロコンビーータとしての機能?持
つもので≧;)91把3囚に略示するように横取される
。即ち、スロットル開度センサ50、回転数センサ52
、X0%センサ54は入量カ月シート60に結線さね、
る。入出カポ−トロ2ぽ、−<ルブタイミンク切替モー
ク44の前記しlで180″′だけの回転駆動を行う位
置制御回路45に結線はれる。入出カポ−トロ0及び6
2に、ノくス68?介しマイクロコンビーータの画成要
素でめるhiPtJ70、  [LOM 7.2.  
RAM 74 、りE:’ y り発生器76に結線さ
れる。
本発明のバルブタイミング制御の原理は次の通りである
。即ち、エンジンの暖機状態では、−くルブタイミング
は第4図の線図に従って制御窟れる。
即ち、スロットル弁12の開度が00以上でかつエンジ
ン回転数がr□JJ下のときは−くルブタイミングを進
める(オー・くラップは第2図1(イ)のxlの様に大
とする。)。−刀スロットル弁12の開度がθ。以上で
なくエンジン回転数がrO以]でないとキrJ−・ルブ
タイミング全遅らせる(オー・くラップは、吊2図(p
JのXlの様に小となる。〕。エンジンの冷開時に、こ
の通常の制御#牙行うと、オーバラップの少ない第21
R1f口)の/くルブタイミングでは内部E G R効
果が小てく排気ガス浄化か不十分となるのでスロットル
開度及びエンジン回転数に係わらず(イ)のバルブタイ
ミングとしオー−くラップ大とする。
かかる本発明原理はコンピュータのソフトウェアによっ
て実現爆れ、ROM72にプログラムとして格納されて
いる。以下このプログラムラ第5図のフローチャートに
よって説明する。
100でこのルーチンが実行に入り、102ではMPU
7[]は水温センサ54で検知された、工ンジン冷却水
温についてのデータが格納芒れたR A M工)ノアケ
読み込み、その塩度が所定値T。
より大きいか否か判定さiする。Yes、即ち、エンジ
ンが暖機後と判定泗tLだときは104以下の通常のバ
ルブタイミング切替ルーチンの実行に入る。
即ち、スロットル開度が所定値θ0より大きいか、回転
数が所定値roより小でいかの判定がをオL、共にYe
S の場合(rl 108に行き、フラグfの検定をす
る。このフラグf(dバルブタイミングが第2図の(イ
)の状態にあると@1、そうでないとき0となるフラグ
でおる。Yes、即ちf二1のときは即にバルブタイミ
ングは要求きれたものに切、替っているから、その!、
まとする(110)。もしf妙S1でなければ(NO)
、112&で行く。すると、モータ駆動命令が入出カポ
−トロ2より位置制御回路45に出で71、モータは1
80°だけX1刀向に回転し、バルブタイミングが要求
に切替る。
114はフラグのセット?示す。
スロットル開度が所定+iWθ0より大きくなく、回転
数が所定値r□より小さくがいときは、116に行く。
フラグfが0か否かの判定が行われ、Yesであればバ
ルブタイミンクは要求側に切替っているのでイh]もし
ない。Noであれば、118でモータ駆動命令が比され
、X20方向へ1800回路力、バルブタイミングは第
2図(ロ)の通りに切替えられる。120はフラグfの
シャフトを示す。
102でYes、 JJIIち、エンジンが冷間時と認
識さf′L力、ば、 1DiJ述した通常のバルブタイ
ミンク切替ルーチンには入らず、スロットル向弁、回転
数に係わらず、バルブタイミングヲ進ませ、オーパラ7
ブを大きくするという本発明のルーチン金実行する。1
30ではフラグfが1か否が判断され、No+7)場合
は、バルブタイミンク′が遅れ状態にあす、オーバラッ
プ角がX2の様に小さい。このときは162で、MPL
17oよりモータ駆動命令が出される。そのため、バル
ブタイミング市(制御板40は矢印X1のように回動し
、バルブタイミングは第2図(イ)の状態となりで−バ
ラツブ角がXlの様に大キクなあ。134はフラグfの
セットを示す。
以上述べた通り、本発明ではエンジン冷間時には、バル
ブタイミングはオーバラップ角が大きくなるようVC制
御される。そのため、円部EGR効果が大きくなり、1
賢媒コンバータの動きが不十分であっても排気ガスの浄
化状態を確保すめことができる。
4 シ1宜の前$fx説明 第1り)は本発明の全体構成図 第2図はバルブタイミング線図 第3図はコンピュータのブロック図 第4図はバルブタイミング切替マツプ図化5図はフロー
チャート図 16・・・・・・エンジン本体 20・・・・・・吸気弁カムシャフト 28・・・・・・排気弁カムシャフト 40・・・・・・パルブタ1ξング制御叡42・・・・
・・バルブタイミング切替モータ46・・・・・・制御
回路 54・・・・・・温度センサ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 内燃機関において、 オーバラップ角度が異る2つのバルブタイミング条件間
    でバルブタイミングを切替る機構、内燃機関の温度条件
    の検知を行う手段、その湛1iが所定値以上か否か?判
    定する手段、流度が所定値以上のときエンジン運転条件
    で定まるパルプタイミングをとるようにバルブタイミン
    グ切替機構全駆動する手段。 温度が所定値以下のときオーバラップ角が大きいパルプ
    タイミングをとるようにバルブタイミング切替機構全駆
    動する手段、 より反る排気ガス浄化装丁侍。
JP57212755A 1982-12-06 1982-12-06 内燃機関の排気ガス浄化装置 Pending JPS59103910A (ja)

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