JPS61190147A - 過給機付内燃機関 - Google Patents
過給機付内燃機関Info
- Publication number
- JPS61190147A JPS61190147A JP60028416A JP2841685A JPS61190147A JP S61190147 A JPS61190147 A JP S61190147A JP 60028416 A JP60028416 A JP 60028416A JP 2841685 A JP2841685 A JP 2841685A JP S61190147 A JPS61190147 A JP S61190147A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- timing
- valve
- valve timing
- supercharger
- knocking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
- F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
-
- Y—GENERAL 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
- 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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は過給機付内燃機関において過給機の作動に応
じて点火時期を制御する装置に関する。
じて点火時期を制御する装置に関する。
過給機は内燃機関の全負荷運転域での出力向上のため採
用される。ところが、燃焼室の圧力及び温度が高くなり
ノッキングが発生し易くなる。そこで、圧縮比の設定は
過給機を備えない通常の内燃機関より小さく押さえられ
、これによってノンキングの防止が図られている。とこ
ろが圧縮比を小さくすることにより、部分負荷運転域で
は燃焼室の圧力が不足となり、燃焼効率が悪化しまた燃
料消費率が低下することになる。従って、過給機付内燃
機関では全負荷時は圧縮比を低く、一方部分負荷時は圧
縮比を高くしたい要求がある。しかしながら、実際のエ
ンジンの構造上圧縮比を可変とするのは困難である。
用される。ところが、燃焼室の圧力及び温度が高くなり
ノッキングが発生し易くなる。そこで、圧縮比の設定は
過給機を備えない通常の内燃機関より小さく押さえられ
、これによってノンキングの防止が図られている。とこ
ろが圧縮比を小さくすることにより、部分負荷運転域で
は燃焼室の圧力が不足となり、燃焼効率が悪化しまた燃
料消費率が低下することになる。従って、過給機付内燃
機関では全負荷時は圧縮比を低く、一方部分負荷時は圧
縮比を高くしたい要求がある。しかしながら、実際のエ
ンジンの構造上圧縮比を可変とするのは困難である。
そこで、実開昭５９−４９７４２号では吸気弁の作動タ
イミングの変化が圧縮比を変えるのと同等の効果をもつ
ことに着目している。即ち、吸気弁のバルブタイミング
を遅らせることにより、吸気弁の閉じるときの回転方向
における下死点からの角度がより大きくなる。その結果
、ピストンが有効に圧縮を開始する時期が遅延され、ピ
ストンの有効なストロークが小さくなり、圧縮比を下げ
るのと同等の効果を奏する。そこで、過給機の作動時す
る全負荷時には吸気弁のバルブタイミングを通常より遅
らせ、過給機が作動しない部分負荷時にはバルブタイミ
ングを通常の値に進ませるような制御をしている。
イミングの変化が圧縮比を変えるのと同等の効果をもつ
ことに着目している。即ち、吸気弁のバルブタイミング
を遅らせることにより、吸気弁の閉じるときの回転方向
における下死点からの角度がより大きくなる。その結果
、ピストンが有効に圧縮を開始する時期が遅延され、ピ
ストンの有効なストロークが小さくなり、圧縮比を下げ
るのと同等の効果を奏する。そこで、過給機の作動時す
る全負荷時には吸気弁のバルブタイミングを通常より遅
らせ、過給機が作動しない部分負荷時にはバルブタイミ
ングを通常の値に進ませるような制御をしている。
従来技術では過給機が作動か否かによってバルブタイミ
ングの遅らすか進めるかの言わば０Ｎ−ＯＦＦ的な制御
を行っている。ところが、過給機は応答が速いが可変バ
ルブタイミング機構は応答が遅いため、高負荷への移行
時に過渡的にノッキングがでる問題がある。即ち、高負
荷運転に入ることによりただちに過給機が作動されるが
バルブタイミングの切替のためにはステップモータが必
要な全ステップの回転を実行する必要があるがそれには
かなりの時間をようする。そのため過給機の作動にも係
わらずバルブタイミングは進んでいることになりノッキ
ングが生ずるのである。
ングの遅らすか進めるかの言わば０Ｎ−ＯＦＦ的な制御
を行っている。ところが、過給機は応答が速いが可変バ
ルブタイミング機構は応答が遅いため、高負荷への移行
時に過渡的にノッキングがでる問題がある。即ち、高負
荷運転に入ることによりただちに過給機が作動されるが
バルブタイミングの切替のためにはステップモータが必
要な全ステップの回転を実行する必要があるがそれには
かなりの時間をようする。そのため過給機の作動にも係
わらずバルブタイミングは進んでいることになりノッキ
ングが生ずるのである。
この発明の構成を図示する第１図において、内燃機関１
はその吸気管２に過給機３を配置している。この発明に
よれば吸気弁５のバルブタイミングを制御する可変ハル
ブクイミング機＋ｐ；４と、運転条件に応じて過給機及
び可変バルブタイミング機構を駆動する制御手段６と、
バルブタイミングの遅れ側への切替時を検知する手段７
と、検知手段からの信号に応じて点火時期を制御するこ
とによりノンキングを制御する手段８とより成る過給機
付内燃機関のノッキング制御装置が提供される。
はその吸気管２に過給機３を配置している。この発明に
よれば吸気弁５のバルブタイミングを制御する可変ハル
ブクイミング機＋ｐ；４と、運転条件に応じて過給機及
び可変バルブタイミング機構を駆動する制御手段６と、
バルブタイミングの遅れ側への切替時を検知する手段７
と、検知手段からの信号に応じて点火時期を制御するこ
とによりノンキングを制御する手段８とより成る過給機
付内燃機関のノッキング制御装置が提供される。
過給機切替検知手段７は制御手段６によるバルブタイミ
ング装置４及び過給機３の作動への切替を検知し、その
切替完了までノンキング制御手段はその切替時にノンキ
ングがでないように点火栓による点火時期を制御する。
ング装置４及び過給機３の作動への切替を検知し、その
切替完了までノンキング制御手段はその切替時にノンキ
ングがでないように点火栓による点火時期を制御する。
この発明の実施例を示す第２図において、１゜はエアー
クリーナ、１２はスロットル弁、１４はルーツポンプ等
の過給機、１６はサージタンク、１８は吸気ボート、２
０は吸気弁、２２はシリンダブロック、２３はシリンダ
ヘッド、２４はピストン、２６はコネクティングロッド
、２８はクランク軸、３０は燃焼室、３２は点火栓、３
４は排気弁、３６は排気ポートである。これらは内燃機
関としては周知の構成要素ばかりであり、その詳細な連
結関係の説明は省略する。この内燃機関は所謂ＤＯＨＣ
型の内燃機関であり、吸気弁２０の駆動用の吸気カム軸
３８と、排気弁３４の駆動用の排気カム軸４０とを備え
ている。これらのカム軸３８及び４０の軸端にプーリ４
１及び４２が取付られ、タイミングベルト４３によって
クランク軸２８上のタイミングプーリに巻掛られている
。
クリーナ、１２はスロットル弁、１４はルーツポンプ等
の過給機、１６はサージタンク、１８は吸気ボート、２
０は吸気弁、２２はシリンダブロック、２３はシリンダ
ヘッド、２４はピストン、２６はコネクティングロッド
、２８はクランク軸、３０は燃焼室、３２は点火栓、３
４は排気弁、３６は排気ポートである。これらは内燃機
関としては周知の構成要素ばかりであり、その詳細な連
結関係の説明は省略する。この内燃機関は所謂ＤＯＨＣ
型の内燃機関であり、吸気弁２０の駆動用の吸気カム軸
３８と、排気弁３４の駆動用の排気カム軸４０とを備え
ている。これらのカム軸３８及び４０の軸端にプーリ４
１及び４２が取付られ、タイミングベルト４３によって
クランク軸２８上のタイミングプーリに巻掛られている
。
これらのカム軸３８及び４０の回転中に吸気弁２０及び
排気弁３４は夫々のタイミングでバルブスプリング４４
に抗し開弁することは周知の通りである。４６はディス
トリビュータであり、イグナイタ４７からの信号により
所定のタイミングで点火栓３２に駆動信号を供給する。
排気弁３４は夫々のタイミングでバルブスプリング４４
に抗し開弁することは周知の通りである。４６はディス
トリビュータであり、イグナイタ４７からの信号により
所定のタイミングで点火栓３２に駆動信号を供給する。
過給機としてのルーツポンプ１４は周知の通り一対の相
互に反対方向に回転駆動されるロータ（図示せず）を有
し、その一方のロータの回転軸１４ａ上にプーリ４８が
固定され、このプーリ４８は実施例ではクラッチ（図示
せず）を内蔵しており、過給条件に応じて係合又は開放
されるようになっている。プーリ４８はベルト５０を介
してクランク軸２８上のプーリ５２に連結され、クラッ
チの保合時にクランク軸２８の回転がルーツポンプ１４
に伝達され過給作動が行われる。尚、クラッチは任意要
素であり、かならずしも設けてなくても良い。この場合
はルーツポンプは常時駆動されることになる。またルー
ツポンプ式の過給機に限定されずターボ式の過給機にも
この発明は応用することができる。
互に反対方向に回転駆動されるロータ（図示せず）を有
し、その一方のロータの回転軸１４ａ上にプーリ４８が
固定され、このプーリ４８は実施例ではクラッチ（図示
せず）を内蔵しており、過給条件に応じて係合又は開放
されるようになっている。プーリ４８はベルト５０を介
してクランク軸２８上のプーリ５２に連結され、クラッ
チの保合時にクランク軸２８の回転がルーツポンプ１４
に伝達され過給作動が行われる。尚、クラッチは任意要
素であり、かならずしも設けてなくても良い。この場合
はルーツポンプは常時駆動されることになる。またルー
ツポンプ式の過給機に限定されずターボ式の過給機にも
この発明は応用することができる。
ルーツポンプ１４を迂回するバイパス通路５４が一端で
ルーツポンプ１４とサージタンク１６との間に接続され
、バイパス通路５４の他端はスロットル弁１２とルーツ
ポンプ１４との間に接続される。バイパス通路５４上に
バイパス制御弁５６が配置される。この制御弁５６は過
給機の作動域においては閉鎖され、非過給域に開放され
るように作動される。
ルーツポンプ１４とサージタンク１６との間に接続され
、バイパス通路５４の他端はスロットル弁１２とルーツ
ポンプ１４との間に接続される。バイパス通路５４上に
バイパス制御弁５６が配置される。この制御弁５６は過
給機の作動域においては閉鎖され、非過給域に開放され
るように作動される。
吸気弁２０の駆動用、の吸気カム軸３８にはカム軸をク
ランク軸２８に対して相対的に捻ることによりバルブタ
イミングを制御するタイプの可変バルブタイミング機構
５８が連結される。この可変バルブタイミング機構は第
３図から第５図に示す構造のものである。吸気カム軸３
８の一端にインナスリーブ５９がボルト６０によって固
定され、このインナスリーブ５９上にアウタスリーブ６
２がローラ軸受６３によって回転自在となっている。
ランク軸２８に対して相対的に捻ることによりバルブタ
イミングを制御するタイプの可変バルブタイミング機構
５８が連結される。この可変バルブタイミング機構は第
３図から第５図に示す構造のものである。吸気カム軸３
８の一端にインナスリーブ５９がボルト６０によって固
定され、このインナスリーブ５９上にアウタスリーブ６
２がローラ軸受６３によって回転自在となっている。
アウタスリーブ６２は吸気カム軸３８の駆動用の前記プ
ーリ４１と一体に形成されている。インナスリーブ５９
とアウタスリーブ６２は軸方向に交互に延びる円周方向
の巾が約９０°の突起５９ａ及び６２ａを備えている。
ーリ４１と一体に形成されている。インナスリーブ５９
とアウタスリーブ６２は軸方向に交互に延びる円周方向
の巾が約９０°の突起５９ａ及び６２ａを備えている。
各々の近接する突起５９ａと６２８との間にローラ６３
及び６４が同軸に配置され、夫々は突起５９ａ及び６２
ａは対抗する縁部５９ｂ及び６２ｂに接触している。ロ
ーラ６３と６４との対はこの実施例では４組設置され、
スライダ６５上に設けられる。スライダ６５はローラ軸
受６６を介して内ねじを形成したナンド６６上で回転自
在となっている。６７はステップモータであり、その出
力軸６７ａは外面にねじを形成しており、ナンド６６の
内ねしと係合している。モータ６７はそのハウジングに
案内部６７ｂを有し、この案内部６７ｂはナツト６６に
形成される軸方向案内溝内に位置する。このような構造
よりステップモータ６７の出力軸６７ａの回転運動はナ
ンド６６の直線運動に変換される。
及び６４が同軸に配置され、夫々は突起５９ａ及び６２
ａは対抗する縁部５９ｂ及び６２ｂに接触している。ロ
ーラ６３と６４との対はこの実施例では４組設置され、
スライダ６５上に設けられる。スライダ６５はローラ軸
受６６を介して内ねじを形成したナンド６６上で回転自
在となっている。６７はステップモータであり、その出
力軸６７ａは外面にねじを形成しており、ナンド６６の
内ねしと係合している。モータ６７はそのハウジングに
案内部６７ｂを有し、この案内部６７ｂはナツト６６に
形成される軸方向案内溝内に位置する。このような構造
よりステップモータ６７の出力軸６７ａの回転運動はナ
ンド６６の直線運動に変換される。
インナスリーブ５９とアウタスリーブ６２の突起部５９
ａ及び６２ａの対抗縁５９ｂと６２ｂとは、第５図のよ
うに一方（５９ｂ）は軸方向と平行であるが他方（６２
ｂ）は傾斜している。その結果ローラ６３及び６４が軸
方向に矢印のようにステップモータ６７の回転によって
動く際にインナスリーブ５９とアウタスリーブ６２とは
相対的に回転する。従って、インナスリーブ５９に連結
される吸気カム軸３８はアウタスリーブ６２に連結され
る吸気カム軸３８はアウタスリーブ６２に連結されるブ
ーＩＪ ４１ 、換言すればクランク軸５２に対して相
対的に回され、吸気弁２０のバルブタイミングが変化さ
れる。第６図（イ）はステップモータ６７の回転軸６７
ａが基準位置にあるときのバルブタイミング線図を示し
ており、吸気弁２０は上死点ＴＤＣ手前のαの角度で開
き始め（１，０）、下死点ＢＤＣ後βの角度で閉じ終わ
る（１．Ｃ）、 一方第６図（ロ）はステップモータ６
７の回転軸６７ａを基準位置から回したときのバルブタ
イミング線図であり、ＴＤＣ手前のα′（〈α）で吸気
弁２０は開き始め、ＢＤＣ後β′（〉β）で閉じ終わる
。尚、排気弁３４ではこの実施例ではバルブタイミング
は（イ）と（ロ）で共通であり、ＢＤＣ角度で開き始め
ＴＤＣ後の角度で閉じ終わる。
ａ及び６２ａの対抗縁５９ｂと６２ｂとは、第５図のよ
うに一方（５９ｂ）は軸方向と平行であるが他方（６２
ｂ）は傾斜している。その結果ローラ６３及び６４が軸
方向に矢印のようにステップモータ６７の回転によって
動く際にインナスリーブ５９とアウタスリーブ６２とは
相対的に回転する。従って、インナスリーブ５９に連結
される吸気カム軸３８はアウタスリーブ６２に連結され
る吸気カム軸３８はアウタスリーブ６２に連結されるブ
ーＩＪ ４１ 、換言すればクランク軸５２に対して相
対的に回され、吸気弁２０のバルブタイミングが変化さ
れる。第６図（イ）はステップモータ６７の回転軸６７
ａが基準位置にあるときのバルブタイミング線図を示し
ており、吸気弁２０は上死点ＴＤＣ手前のαの角度で開
き始め（１，０）、下死点ＢＤＣ後βの角度で閉じ終わ
る（１．Ｃ）、 一方第６図（ロ）はステップモータ６
７の回転軸６７ａを基準位置から回したときのバルブタ
イミング線図であり、ＴＤＣ手前のα′（〈α）で吸気
弁２０は開き始め、ＢＤＣ後β′（〉β）で閉じ終わる
。尚、排気弁３４ではこの実施例ではバルブタイミング
は（イ）と（ロ）で共通であり、ＢＤＣ角度で開き始め
ＴＤＣ後の角度で閉じ終わる。
尚、可変バルブタイミング装置は図示の構造に限定され
ず、連続的に変化するバルブタイミングを取りえるもの
であればよい。
ず、連続的に変化するバルブタイミングを取りえるもの
であればよい。
第２図において７０は各運転条件センサからの信号によ
ってこの発明のバルブタイミング及び点火時期更に過給
機の制御を行う制御回路である。
ってこの発明のバルブタイミング及び点火時期更に過給
機の制御を行う制御回路である。
それらのセンサとしてまずエアーフローメータ７２は例
えばポテンショメータ型であり、スロットル弁１２の上
流に設けられ、吸入空気量Ｑに応じた信号を生ずる。ザ
ージタンク１６には例えば半導体型の圧力センサ７４が
設置され、過給圧Ｐに応じた信号を得る。更に、ディス
トリビュータ４６にはその分配軸４６ａ上の永久磁石片
４６ｂと対面するホール素子としての回転角センサ７８
が設けられ、機関の回転数Ｎｅに応じた信号を生じてい
る。さらに機関の一回転に応じた信号を発生する気筒判
別センサ７９が設けられている。そして出力ボート２２
には機関の機械的な振動を検知することによりノッキン
グを検知するノックセンサ８０が設けられている。
えばポテンショメータ型であり、スロットル弁１２の上
流に設けられ、吸入空気量Ｑに応じた信号を生ずる。ザ
ージタンク１６には例えば半導体型の圧力センサ７４が
設置され、過給圧Ｐに応じた信号を得る。更に、ディス
トリビュータ４６にはその分配軸４６ａ上の永久磁石片
４６ｂと対面するホール素子としての回転角センサ７８
が設けられ、機関の回転数Ｎｅに応じた信号を生じてい
る。さらに機関の一回転に応じた信号を発生する気筒判
別センサ７９が設けられている。そして出力ボート２２
には機関の機械的な振動を検知することによりノッキン
グを検知するノックセンサ８０が設けられている。
制御回路７０はこの実施例ではマイクロコンピュータと
して構成され、マイクロプロセシングユニット（ＭＰＵ
）８２と、メモリ８４と、入力ポート８６と、出力ポー
ト８８と、これらのユニットを接続し命令及びデータの
遺り取りをするバス９０とより成る。入力ポードア６に
は前記の各センサ、即ち、エアーフローメータ７２、圧
力センサ７４、回転数センサ７８、気筒判別センサ７９
及びノックセンサ８０が接続される。入力ポート８６は
各センサのうちアナログ信号を発生するセンサ即ちエア
ーフローメータ７２、圧力センサ７４、ノックセンサ８
０からのアナログ信号をディジタル信号に変換する変換
器、並びにクランク角毎のパルス信号を発生するセンサ
７８より機関の回転数Ｎｅを計算する回路を備えている
。−力出力ポート８８はルーツポンプ１４のブー’Ｊ１
４ａのクラッチ部の作動ソレノイド（図示せず）、バイ
パス制御弁５６及び可変バルブタイミング機構５８のス
テップモータ６７、更にイグナイタ４７に接続される。
して構成され、マイクロプロセシングユニット（ＭＰＵ
）８２と、メモリ８４と、入力ポート８６と、出力ポー
ト８８と、これらのユニットを接続し命令及びデータの
遺り取りをするバス９０とより成る。入力ポードア６に
は前記の各センサ、即ち、エアーフローメータ７２、圧
力センサ７４、回転数センサ７８、気筒判別センサ７９
及びノックセンサ８０が接続される。入力ポート８６は
各センサのうちアナログ信号を発生するセンサ即ちエア
ーフローメータ７２、圧力センサ７４、ノックセンサ８
０からのアナログ信号をディジタル信号に変換する変換
器、並びにクランク角毎のパルス信号を発生するセンサ
７８より機関の回転数Ｎｅを計算する回路を備えている
。−力出力ポート８８はルーツポンプ１４のブー’Ｊ１
４ａのクラッチ部の作動ソレノイド（図示せず）、バイ
パス制御弁５６及び可変バルブタイミング機構５８のス
テップモータ６７、更にイグナイタ４７に接続される。
メモリ８４の不揮発部分、例えばリードオンリメモリ
（ＲＯＭ）にはこの発明によりバルブタイミング制御を
実行するためのプログラムが格納される。その他この発
明とは直接関係しないがエンジンの種々の制御（例えば
燃料噴射制御等）を行うためのプログラムが格納されて
いる。以下この発明のプログラムを説明するが、それに
先立って制御の概要を説明する。過給機付の内燃機関で
は始めに述べたように過給機無しの内燃機関と比較して
ピストン２４の圧縮比は小さく設定される。
（ＲＯＭ）にはこの発明によりバルブタイミング制御を
実行するためのプログラムが格納される。その他この発
明とは直接関係しないがエンジンの種々の制御（例えば
燃料噴射制御等）を行うためのプログラムが格納されて
いる。以下この発明のプログラムを説明するが、それに
先立って制御の概要を説明する。過給機付の内燃機関で
は始めに述べたように過給機無しの内燃機関と比較して
ピストン２４の圧縮比は小さく設定される。
ところが、そのままでは過給機１４の働かない高負荷以
外の運転時の燃焼効率が悪化する問題があった。そこで
実開昭５９−４９７４．２号のように、バルブタイミン
グを基本的には進み側に設定しておきこれによって非過
給時に圧縮比を高めると同等の効果を得るようにし、一
方過給時にはバルブタイミングを遅らせ圧縮比を下げる
と同等の働きをさせている。即ち、第６図でピストンの
有効な圧縮は吸気弁が閉じる時点１．Ｃから開始し、Ｘ
、、Ｉ！２が有効な圧縮を行うピストンのストロークと
なる。β１ 〉β１２であることから、吸気弁が速く閉
じる（イ）の設定によって圧縮比を高くしたのと同等の
効果を得ることができる。即ち、非過給時にはバルブタ
イミングを（イ）の設定とすれば高負荷時以外の燃焼効
率を改善することができ、過給時に−は（ロ）の設定と
することでノッキングを防止しつつ有効な過給をするこ
とができる。ところが過給機はその応答が速くクラッチ
の保合から直ぐに過給をはじめるが、バルブタイミング
制御はステップモータが第６図の（イ）から（ロ）に切
替が完了するのに時間を要することからその間過給機が
働いているにも係わらずバルブタイミングが進むことに
よって過渡的なノンキングがでる。これを防止するこの
発明では切替が完了するまでノッキング制御を切替時の
過渡的ノンキングが出ないように制御している。
外の運転時の燃焼効率が悪化する問題があった。そこで
実開昭５９−４９７４．２号のように、バルブタイミン
グを基本的には進み側に設定しておきこれによって非過
給時に圧縮比を高めると同等の効果を得るようにし、一
方過給時にはバルブタイミングを遅らせ圧縮比を下げる
と同等の働きをさせている。即ち、第６図でピストンの
有効な圧縮は吸気弁が閉じる時点１．Ｃから開始し、Ｘ
、、Ｉ！２が有効な圧縮を行うピストンのストロークと
なる。β１ 〉β１２であることから、吸気弁が速く閉
じる（イ）の設定によって圧縮比を高くしたのと同等の
効果を得ることができる。即ち、非過給時にはバルブタ
イミングを（イ）の設定とすれば高負荷時以外の燃焼効
率を改善することができ、過給時に−は（ロ）の設定と
することでノッキングを防止しつつ有効な過給をするこ
とができる。ところが過給機はその応答が速くクラッチ
の保合から直ぐに過給をはじめるが、バルブタイミング
制御はステップモータが第６図の（イ）から（ロ）に切
替が完了するのに時間を要することからその間過給機が
働いているにも係わらずバルブタイミングが進むことに
よって過渡的なノンキングがでる。これを防止するこの
発明では切替が完了するまでノッキング制御を切替時の
過渡的ノンキングが出ないように制御している。
以下、第７図及び第８図のフローチャートによって説明
する。第７図は過給機の制御ルーチンを示す。このルー
チンは、所定時間、例えば２５ｍ秒毎に実行される時間
割り込みルーチンとして構成される。１００はその開始
を示す。１０２では機関が高負荷運転に応じてセット又
はリセットさく１３） れるフラグＨＩＧＨが１か否か判定する。高負荷時であ
れば、フラグＨＩＧＨ＝１であり、Ｙｅｓに分岐され１
０４に進む。１０４のステップではＭＰＵ８２は出力ポ
ート８８よりルーツポンプ１４の駆動プーリ４８のクラ
ッチ部に信号が印加され、同クラッチ部は係合される。
する。第７図は過給機の制御ルーチンを示す。このルー
チンは、所定時間、例えば２５ｍ秒毎に実行される時間
割り込みルーチンとして構成される。１００はその開始
を示す。１０２では機関が高負荷運転に応じてセット又
はリセットさく１３） れるフラグＨＩＧＨが１か否か判定する。高負荷時であ
れば、フラグＨＩＧＨ＝１であり、Ｙｅｓに分岐され１
０４に進む。１０４のステップではＭＰＵ８２は出力ポ
ート８８よりルーツポンプ１４の駆動プーリ４８のクラ
ッチ部に信号が印加され、同クラッチ部は係合される。
１０６ではバイパス制御弁５６に信号が送られ、同バイ
パス制御弁５６は閉鎖される。従って、エンジンのクラ
ッチ２８の回転はプーリ４２、ヘルド５０、プーリ４８
を介してルーツポンプ１４に伝達され、バイパス制御弁
５６が閉鎖していることからルーツポンプ１４からの吸
入空気は全量が圧縮状態でサージタンク１６を経て燃焼
室３０に送られ過給が行われる。
パス制御弁５６は閉鎖される。従って、エンジンのクラ
ッチ２８の回転はプーリ４２、ヘルド５０、プーリ４８
を介してルーツポンプ１４に伝達され、バイパス制御弁
５６が閉鎖していることからルーツポンプ１４からの吸
入空気は全量が圧縮状態でサージタンク１６を経て燃焼
室３０に送られ過給が行われる。
１０２のステップで高負荷運転でないときはフラグＨＩ
ＧＨ＝０であり、Ｎｏと判定され、１１０に進み、ＭＰ
Ｕ８２は出力ポート８８よりクラッチを開放すべき命令
が出力される。そのため、クランク軸２８はルーツポン
プ１４から切り離され、過給は行われない。１１２では
バイパス制御弁５６の開放命令が出力され、その結果ル
ーツポンプ１４を迂回するバイパイ通路５４が開放され
吸入空気の一部はバイパス通路５４を通過することにな
る。
ＧＨ＝０であり、Ｎｏと判定され、１１０に進み、ＭＰ
Ｕ８２は出力ポート８８よりクラッチを開放すべき命令
が出力される。そのため、クランク軸２８はルーツポン
プ１４から切り離され、過給は行われない。１１２では
バイパス制御弁５６の開放命令が出力され、その結果ル
ーツポンプ１４を迂回するバイパイ通路５４が開放され
吸入空気の一部はバイパス通路５４を通過することにな
る。
第８図はバルブタイミング制御ルーチンのフローチャー
トを示す。このルーチンはステップモータが６７の出力
軸６７ａが１ステップ回転を実行するのに要するより長
いが所定の制御精度は得ることができる所定時間毎に実
行される時間割り込みルーチンである。２００はその開
始を示す。
トを示す。このルーチンはステップモータが６７の出力
軸６７ａが１ステップ回転を実行するのに要するより長
いが所定の制御精度は得ることができる所定時間毎に実
行される時間割り込みルーチンである。２００はその開
始を示す。
２０１では機関が高負荷運転か否かが判定される。
この判定は吸入空気量Ｑ（エアフローメータによって検
知される。）に対する回転数Ｎｅ（回転数センサによっ
て検知される。）の比が所定値より大きいか否かによっ
て判定することができる。
知される。）に対する回転数Ｎｅ（回転数センサによっ
て検知される。）の比が所定値より大きいか否かによっ
て判定することができる。
Ｎｏであれば２０２に進みフラグＨＩＧＨをＯとし、２
０４ではステップモータの目標値をＯに設定する。ここ
に５ＴＥＰ＝Ｏは第６図（イ）に示す最も進み側のバル
ブタイミングをとるときのステップモータ６７の出力軸
６７ａの位置に相当する。
０４ではステップモータの目標値をＯに設定する。ここ
に５ＴＥＰ＝Ｏは第６図（イ）に示す最も進み側のバル
ブタイミングをとるときのステップモータ６７の出力軸
６７ａの位置に相当する。
Ｙｅｓであれば２０５に進みフラグＨＩＧＨが１か否か
判定する。低負荷から高負荷域への切り替わりの時点で
はフラグＨＩＧＨは０でありＮ。
判定する。低負荷から高負荷域への切り替わりの時点で
はフラグＨＩＧＨは０でありＮ。
と判定され２０６に進み、フラグＨＩ Ｇ Ｈが１とさ
れ、フラグＦがＯとされる。このフラグＦはバルブタイ
ミングを進み（第６図（イ））から遅れ（ロ）に切り替
える最中はＯｌそれ以外は１とされるフラグである。次
に、２０７に進み吸気弁２０のバルブタイミングの目標
値即ちステップモータ６７の出力軸６７ａ目標位置５Ｔ
ＥＰが第６図の（ロ）の遅れ側のバルブタイミングを得
るのに必要な値Ｘに設定される。この遅れ量は回転数、
圧力によって設定される。
れ、フラグＦがＯとされる。このフラグＦはバルブタイ
ミングを進み（第６図（イ））から遅れ（ロ）に切り替
える最中はＯｌそれ以外は１とされるフラグである。次
に、２０７に進み吸気弁２０のバルブタイミングの目標
値即ちステップモータ６７の出力軸６７ａ目標位置５Ｔ
ＥＰが第６図の（ロ）の遅れ側のバルブタイミングを得
るのに必要な値Ｘに設定される。この遅れ量は回転数、
圧力によって設定される。
２０８のステップではステップモータ６７の出力軸６７
ａの位置の目標値５ＴＥＰとその現在位置ＲＥＡＬとが
等しいか否か判定される。不一致の場合はＮＯと判定さ
れ、２１０に進み目標値が現在値より大きいか否か判定
される。目標値５ＴＥＰが現在値ＲＥＡＬより大きいと
きは、バルブタイミングが遅れる方向に修正する必要が
あると認識し、２１２に進み、出力ポート８８よりステ
ップモータ６７ａに進み同モータを１ステツプ正転させ
る。（ここに正転とはバルブタイミングを第６図の（イ
）から（ロ）の方向に遅らせるステップモータの回転方
向を意味する。）２１３では１ステツプ正転を実行した
ことからステップモータの現在値ＲＥＡＬを１だけイン
クリメントする。
ａの位置の目標値５ＴＥＰとその現在位置ＲＥＡＬとが
等しいか否か判定される。不一致の場合はＮＯと判定さ
れ、２１０に進み目標値が現在値より大きいか否か判定
される。目標値５ＴＥＰが現在値ＲＥＡＬより大きいと
きは、バルブタイミングが遅れる方向に修正する必要が
あると認識し、２１２に進み、出力ポート８８よりステ
ップモータ６７ａに進み同モータを１ステツプ正転させ
る。（ここに正転とはバルブタイミングを第６図の（イ
）から（ロ）の方向に遅らせるステップモータの回転方
向を意味する。）２１３では１ステツプ正転を実行した
ことからステップモータの現在値ＲＥＡＬを１だけイン
クリメントする。
目標値５ＴＥＰが現在値ＲＥＡＬより小さいときは２１
０でＮｏと判定され２１４に進みステップモータを１ス
テツプ逆転する命令が出される。
０でＮｏと判定され２１４に進みステップモータを１ス
テツプ逆転する命令が出される。
ここに逆転とはバルブタイミングを第６図の（ロ）から
（イ）に進める方向の回転を意味する。２１６では１ス
テツプ逆転を実行したことからステップモータの現在値
ＲＥＡＬを１だけデクリメントする。
（イ）に進める方向の回転を意味する。２１６では１ス
テツプ逆転を実行したことからステップモータの現在値
ＲＥＡＬを１だけデクリメントする。
以上のようなフィードバック制御によってステップモー
タの軸位置を制御することができる。その結果バルブタ
イミングが計算と一致すると２０８でＮＯと判定され、
２１８ではフラグＦは１となる。
タの軸位置を制御することができる。その結果バルブタ
イミングが計算と一致すると２０８でＮＯと判定され、
２１８ではフラグＦは１となる。
第９図は点火制御ルーチンであり、その気筒の圧縮上死
点の手前の所定のクランク角度をセンサ７８および７９
によって検知して実行開始される割り込みルーチンであ
る。３０２のステップではフラグＦが１か否か判定され
、通常はＦ＝１であり、Ｙｅｓに分岐され３０４では点
火時期の修正量αが設定される。このαはノッキング時
の点火時期の修正量である。・３０６ではノックセンサ
８０からの信号によってノッキングか否かの判定がされ
る。ノンキング有りの場合は３０８に進み点火時期修正
量Δθをインクリメントする。一方、ノッキング無しの
ときは３０６でＮＯの判定となり、３１２に進み点火時
期修正量Δθからα′減算したものとなる。３１０では
点火時期θを基本点火時期θＩＩＡｓＥからΔθを加算
したものとする。
点の手前の所定のクランク角度をセンサ７８および７９
によって検知して実行開始される割り込みルーチンであ
る。３０２のステップではフラグＦが１か否か判定され
、通常はＦ＝１であり、Ｙｅｓに分岐され３０４では点
火時期の修正量αが設定される。このαはノッキング時
の点火時期の修正量である。・３０６ではノックセンサ
８０からの信号によってノッキングか否かの判定がされ
る。ノンキング有りの場合は３０８に進み点火時期修正
量Δθをインクリメントする。一方、ノッキング無しの
ときは３０６でＮＯの判定となり、３１２に進み点火時
期修正量Δθからα′減算したものとなる。３１０では
点火時期θを基本点火時期θＩＩＡｓＥからΔθを加算
したものとする。
次の３１２では計算された点火時期で点火されるように
点火信号が出力ポート８８よりイグナイタに印加される
。以上のようにノンキングがあるときは点火時期が遅ら
され、無しのときは進められ、このようなフィードバッ
ク制御によってノッキングが押えられる。
点火信号が出力ポート８８よりイグナイタに印加される
。以上のようにノンキングがあるときは点火時期が遅ら
され、無しのときは進められ、このようなフィードバッ
ク制御によってノッキングが押えられる。
ところが、バルブタイミングを第６図の（イ）から（ロ
）に遅らせる過渡状態では先に過給機が作動に入ってし
まうため上のようなノッキング制御が旨く行かず過渡ノ
ッキングが発生することがある。そこでこの実施例では
次の処理を加えている。即ち、バルブタイミングの遅れ
への切り替わり時フラグＦが０であり、３０２ではＮｏ
と判定される。したがって３１６へ分岐し、点火時期の
インクリメント幅αが２倍となる。（尚、この２倍とい
う数値自体に限定的な意味はない。）そのため、ノッキ
ング処理ルーチンでノッキングが発生したときの点火時
期の遅れ修正中Δθが大きくなる。その結果過渡的ノッ
キングの発生を抑えることができる。
）に遅らせる過渡状態では先に過給機が作動に入ってし
まうため上のようなノッキング制御が旨く行かず過渡ノ
ッキングが発生することがある。そこでこの実施例では
次の処理を加えている。即ち、バルブタイミングの遅れ
への切り替わり時フラグＦが０であり、３０２ではＮｏ
と判定される。したがって３１６へ分岐し、点火時期の
インクリメント幅αが２倍となる。（尚、この２倍とい
う数値自体に限定的な意味はない。）そのため、ノッキ
ング処理ルーチンでノッキングが発生したときの点火時
期の遅れ修正中Δθが大きくなる。その結果過渡的ノッ
キングの発生を抑えることができる。
この発明によれば、過給機付の内燃機関においてバルブ
タイミングの遅れ側への切り替わり時にノッキング制御
を強力に行うことにより過渡的なノッキングの発生を抑
制することができる。
タイミングの遅れ側への切り替わり時にノッキング制御
を強力に行うことにより過渡的なノッキングの発生を抑
制することができる。
第１図はこの発明の構成図。
第２図は実施例を示す図。
第３図は可変バルブタイミング機構のカム軸方向断面図
。 第４図は第３図のＩＶ−■線に沿う断面図。 第５図は第４図の■方向矢視図。 第６図はパルプタイミング線図。 第７図、第８図及び第９図はフローチャート図。 １４・・・過給機、３２・・・点火栓、４６・・・ディ
ストリビュータ、４７・・・イグナイタ、５８・・・可
変バルブタイミング機構、７０・・・制御回路、８０・
・・ノックセンサ。 第３図 兜 ３８−ｍ−カム軸 ４１−ｍ−タイミングプーリ ５９−ｍ−インナスリーブ ６２−一一アウタスリーブ ６３．６４−−一 ローラ ６フーーー ステップモータ 第４図 ■ 第５図 第６図 （イ） （ロ）ゃ７図
。 第４図は第３図のＩＶ−■線に沿う断面図。 第５図は第４図の■方向矢視図。 第６図はパルプタイミング線図。 第７図、第８図及び第９図はフローチャート図。 １４・・・過給機、３２・・・点火栓、４６・・・ディ
ストリビュータ、４７・・・イグナイタ、５８・・・可
変バルブタイミング機構、７０・・・制御回路、８０・
・・ノックセンサ。 第３図 兜 ３８−ｍ−カム軸 ４１−ｍ−タイミングプーリ ５９−ｍ−インナスリーブ ６２−一一アウタスリーブ ６３．６４−−一 ローラ ６フーーー ステップモータ 第４図 ■ 第５図 第６図 （イ） （ロ）ゃ７図
Claims (1)
- 過給機を備えた内燃機関において、吸気弁のバルブタ
イミングを制御する可変バルブタイミング機構と、運転
条件に応じて過給機及び可変バルブタイミング機構を駆
動する制御手段と、バルブタイミングの遅れ側への切替
時を検知する手段と、検知手段からの信号に応じて点火
時期を制御することによりノッキングを制御する手段と
より成る過給機付内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60028416A JPH0680308B2 (ja) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | 過給機付内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60028416A JPH0680308B2 (ja) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | 過給機付内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61190147A true JPS61190147A (ja) | 1986-08-23 |
| JPH0680308B2 JPH0680308B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=12248047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60028416A Expired - Lifetime JPH0680308B2 (ja) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | 過給機付内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680308B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02102344A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンのノッキング制御装置 |
| US4960094A (en) * | 1988-10-11 | 1990-10-02 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Knocking control system for internal combustion engines |
| US4996966A (en) * | 1988-01-19 | 1991-03-05 | Mazda Motor Corporation | Supercharged engine |
| EP0723071A1 (en) * | 1995-01-24 | 1996-07-24 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| US5738074A (en) * | 1995-10-02 | 1998-04-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine control system and method |
| US5868113A (en) * | 1993-02-19 | 1999-02-09 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine combustion chamber and air intake device |
| DE102008014671A1 (de) | 2007-03-23 | 2008-10-30 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Motorsteuerungsvorrichtung |
-
1985
- 1985-02-18 JP JP60028416A patent/JPH0680308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4996966A (en) * | 1988-01-19 | 1991-03-05 | Mazda Motor Corporation | Supercharged engine |
| JPH02102344A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンのノッキング制御装置 |
| US4960095A (en) * | 1988-10-11 | 1990-10-02 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Knocking control system for internal combustion engines |
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| US5868113A (en) * | 1993-02-19 | 1999-02-09 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine combustion chamber and air intake device |
| EP0723071A1 (en) * | 1995-01-24 | 1996-07-24 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| US5738074A (en) * | 1995-10-02 | 1998-04-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine control system and method |
| DE102008014671A1 (de) | 2007-03-23 | 2008-10-30 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Motorsteuerungsvorrichtung |
| US7607416B2 (en) | 2007-03-23 | 2009-10-27 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Engine control device |
| DE102008014671B4 (de) * | 2007-03-23 | 2016-10-20 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Motorsteuerungsvorrichtung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0680308B2 (ja) | 1994-10-12 |
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