JPS63235630A - エンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は、吸気バルブの開閉タイミングを可変制御す
る機構を含んだ火花点火式エンジンのバルブタイミング
制御装置に関し、特に定速走行装置を備えた自動車に適
用する技術に関する。

（従来の技術） 周知のように、優れた吸入効率を確保するには、エンジ
ンの運転状態に応じてバルブ１Ｆｆｌ閉タイミングを適
切に変化させることが有効である。具体的には、一般の
自動車用エンジンの場合、低速域では吸気バルブの閉弁
時期を早くすると、燃焼室から吸気通路への吸気の吹き
返しが少なくなり、充填効率が向−ヒし、大きなトルク
が得られる。また、高速域では吸気バルブの閉じる時期
を遅くしても、吸気慣性力により吹き返しが抑えられる
ために、開弁期間を長くした分だけ充填効率がよくなり
、大きなトルクが得られる。

このようなエンジン特性に合せて、吸気バルブの開閉タ
イミングを可変制御できるように構成するとともに、低
速域では閉弁時期を早くし、高速域では開弁ｒＪ！ｆＩ
ｌｌ］を理くするパルプタイミングｖ制御装置が開発さ
れている（例えば特開昭５８−９１３１７号、特開昭５
７−１７４３８０号）。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のように吸気バルブの閉弁時期を低速域と高速域と
で変える制御は、高出力を取り出ずのにはちちろＩυ有
効な手段であるが、燃費面に着目すれば適切な制御とは
言えない。例えば、高速域で吸気バルブの閉弁時期を遅
くすると、閉弁時期が早い場合と同一出力を１ｑるには
スロットル弁開度を小さくしなければならず、そうする
とエンジンのボンピングロスが大きくなるため不利であ
る。

つまり高出力・高トルクを要求する場合は開弁期間を長
くすることが有効であるが、そうでない場合には燃費面
の不利が目立つようになる。

自動車を定速走行装置による自動制御によって運転して
いる状態では、エンジンのスロットル弁開度は比較的小
さくでほぼ一定負荷の定常運転状態となっている。この
ような状態で上記のようにバルブタイミングを自動ＩＪ
ＩＩＩすると、高トルクという利点よりも燃費の悪化と
いう不都合が大きく効いてくる。

この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされたもので
、その目的は、車速を一定に保つようにエンジン出力を
自動制御する定速走行装置を備えた自動車において、エ
ンジンの運転状態に応じて吸気バルブの開閉タイミング
を適切に可変制御し、各速度域での良好な出力特性を実
現するとともに、特に定速走行装置による自動制御実行
中での燃費特性を改善することができるようにしたエン
ジンのバルブタイミング制御装置を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段） この発明に係るエンジンのバルブタイミング制御装置は
、エンジンの低速域では上記閉弁時期を中クシて吸気充
填率を増化させるとともに、エンジンの高速域では上記
閉弁時期を遅くして吸気充填率を増加させる主制御を行
なう手段と、上記定速走行装置による自動制御実行中は
上記主制御によって決定される上記閉弁時期に対して吸
気充填率を低下させる方向に上記閉弁時期を変化させる
副制御を行なう手段とを備えたものである。

（作　用） 一定負荷状態が長く続く定速走行装置の動作中は、上記
副制御手段によって吸気バルブの閉弁時期が充填効率を
低下させる方向に制御される。すなわち高速域では閉弁
時期を早くし、低速域では閉弁時期を遅くする。すると
上記主ＩＩＩＩＪ御手段によって閉弁時期を決めている
場合に比べ、同じ出力で運転しようとすると、必然的に
スロットル弁の開度が大きくされる。スロットル弁の開
度が大きくなると、周知のようにボンボンクロスが減少
し、その分だけ燃費率が向上する。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例による１Ｉ１１制御系の概略
構成を示すブロック図である。１はエンジンの吸・排気
バルブを駆動するパルプ駆動ＩＩＩ構で、これは吸気バ
ルブの開閉タイミングを可変制御する機構を含んだもの
である。開閉タイミングを可変制御する機構としてはど
のようなものでもよいが、ここでは例えば本出願人によ
る特願昭６１−１８６２４７号と同様に、吸気バルブの
開弁期間が短くなる低速用カム２と、開弁期間が長くな
る高速用カム３とを有し、いずれのカムで吸気バルブを
駆動するかをアクチェータ４で切換るものとする。

コントローラ５はマイクロコンピュータを用いたエンジ
ン制御装置であって、アクチェータ４をｔＡ　ｆｉｔし
てカム２と３の作動切換えを行なう。

バルブタイミング制御を行なうための入力情報として、
回転数センサ６からエンジンの回転数情報と、上述の定
速走行装＠７から定速走行の自動制御中か否かを示す動
作モード信号とがコントローラ５に供給される。コント
ローラ５はこれら入力情報に基づいてアクチェータ４を
次のように制御する。

第２図はコントローラ５によるアクチェータ４　、の制
御手順を示している。まずステップ１００でセンサ６か
らエンジンの回転数情報を読み込み、次のステップ１０
１で低速域か高速域かを弁別する。低速域であればステ
ップ１０２に進み、アクチェータ４を制御して低速用カ
ム２を選択する。

また高速域であればステップ１０３に進み、定速走行装
置７が定速走行の自動制御を実行中か否かを判定する。

定速走行制御中でなければステップ１０４に進み、アク
チェータ４で高速用カム３を選択する。以上が前述の主
制御に相当する。

エンジン回転数が高速域であっても、装置７によって定
速走行制御が行なわれている場合は、ステップ１０３か
ら１０２に進み、アクチェータ４で低速用カム２を選択
する。これが前述のＤＪ副制御相当する。

定速走行装置７によって車速を一定に保つようにエンジ
ン出力を自動制御している期間は、すなわちエンジンの
定常運転状態である。しかも一般に出力要求の低い状態
が長く続く定常運転である。

高速域で定速走行制御中に低速用カム２が選択されると
、高速用カム３が選択されている場合より吸入効率が低
下するので、一定の車速を維持するためには自動的にス
ロットル弁開度が大きくなる。その結果、吸気抵抗が減
りボンピングロスが低減する。

なお上記の状態において、加速の必要が生じてアクセル
ペダルが大ぎく踏み込まれると、周知のように定速走行
装置７による自動制御は解除されるので、ステップ１０
１→１０３→１０４と制御は進み、高速用カム３が選択
され、高出力・高トルクの要求に応えることができる。

第３図はこの発明の他の実施例を示している。

第２図の実施例と異なるのは、ステップ１０１で低速域
と判定された場合、ステップ２００で定速走行中か否か
を判定し、定速走行中であればステップ１０４に進んで
高速用カム３を選択し、そうでない場合に低速用カム２
を選択する。

つまり、先の実施例では高速域での定速走行制御中に低
速用カム２を選択したが、この制御に加えて第３図の実
施例では、低速域での定速走行制御中は高速用カム３を
選択するようにしている。

低速の定常運転状態で高速用カム３を選択し、吸気バル
ブの開弁期間を長くすると、バルブオーバーラツプの期
間が艮くなり、排気バルブの外に出た排気が再び燃焼室
に逆流する吹き返し効果によって吸気の充填効率が低下
する。従ってこの場合も定速走行を続けるには、自動的
にスロットル弁開度が大きくなり、やはり吸気損失を低
減させる効果がある。

（発明の効果） ノス上訂細に説明したように、この発明に係るエンジン
のバルブタイミング制御装置にあっては、低速域で吸気
バルブの開弁期間を短くし高速域では開弁１ｙ１間を良
くする制御に加えて、高速域でも定速走行装置による運
転状態では開弁期間を短くするようにしたので、各速度
域での出力特性の向上が図れるとともに、特に高速域で
の燃費特性が従来より向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるバルブタイミング制
御系のブロック図、第２図は本発明のバルブタイミング
制御手順の第１実施例を示すフローチャート、第３図は
同じく第２実施例を示すフローチャートである。 ２・・・・・・・・・低速用カム　　３・・・・・・・
・・高速用カム４・・・・・・・・・切換用のアクチェ
ータ５・・・・・・・・・コントローラ 特許出願人　　　　　　　　　マツダ　株式会社代　理
　人　　　　　　　　　弁理士　−色叶輔同　　　　　
　　　　　　弁理士　松本雅利第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車速を一定に保つようにエンジン出力を自動制御
   する定速走行装置を備えるとともに、エンジンの吸気バ
   ルブの閉弁時期を変化させるタイミング可変式の動弁装
   置を備えた自動車において；エンジンの低速域では上記
   閉弁時期を早くして吸気充填率を増化させるとともに、
   エンジンの高速域では上記閉弁時期を遅くして吸気充填
   率を増加させる主制御を行なう手段と、上記定速走行装
   置による自動制御実行中は上記主制御によつて決定され
   る上記閉弁時期に対して吸気充填率を低下させる方向に
   上記閉弁時期を変化させる副制御を行なう手段とを備え
   たエンジンのバルブタイミング制御装置。