JPH02115547A - エンジンの制御装置 - 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） 本発明はエンジンの制御装置に関し、特に吸・排気タイ
ミングを可変にして吸・排気オーバラップ期間を可変に
するようにしたものに関する。

（従来の技術） 従来、エンジンの制御装置として、例えば特開昭６１−
１９７７２０号公報に開示されるように、エンジンの動
弁系に、ステップモータにより駆動され且つ吸・排気タ
イミングを可変にするタイミング変更装置を設け、エン
ジンの運転状態に応じて吸気弁および排気弁の開閉タイ
ミングを適宜制御するようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このようなタイミング変更装置を利用して吸
・排気オーバラップ期間を制御することが可能である。

その場合、例えばエンジンの高速高負荷時には吸・排気
オーバラップ期間を大きくして吸気による残留ガスの掃
気効果を高める一方、低速低負荷時には吸気負圧により
残留ガスが吸気通路に逆流する関係上、吸・排気オーバ
ラップ期間を小さくしてこの逆流を抑制することにより
燃焼安定性を確保することが考えられる。

しかし、その場合、タイミング変更装置には作動遅れが
あるため、高速高負荷運転からの減速時、吸・排気オー
バラップ期間が大きく維持されたままでエンジン回転数
が低下し、残留ガスの吸気通路への逆流により燃焼安定
性が損われてエンストするなどの不具合が生じる。

本発明はこのような点に着目してなされたものであり、
その目的とするところは、エンジンの高速高負荷運転か
らの減速時などにはエンジン出力を適宜調整してその安
定化を図ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では、エンジンが高速
高負荷になるほど吸・排気オーバラップ期間が大きくな
るように制御するとともにエンジンの減速時などにエン
ジン出力を大きくすることである。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、吸気タイミング
または排気タイミングを可変にするタイミング変更装置
と、エンジンが吸・排気オーバラップ期間を大きくすべ
きオーバラップ大領域にあるときに吸・排気オーバラッ
プ期間が大きくなるようにタイミング変更装置を制御す
るオーバラップ制御手段とを備えるとともに、吸・排気
オーバラップ期間を検出するオーバラップ検出手段と、
エンジンの出力を調整する出力調整手段と、上記オーバ
ラップ検出手段の出力を受け、エンジンがオーバラップ
小領域にあるにも拘らず吸・排気オーバラップ期間が大
であるときにはエンジン出力を増大させるように上記出
力調整手段を制御する制御手段とを設ける構成としたも
のである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、オーバラップ制御手段
によりタイミング変更装置が制御されて、エンジンの高
速高負荷時などには吸・排気オーバラップ期間が大きく
なり吸気による残留ガスの掃気効果が高められる一方、
低速低負荷時などには吸・排気オーバラップ期間が小さ
くなり吸気の逆流が抑制されて燃焼安定性が確保される
。

また、オーバラップ検出手段により、エンジンがオーバ
ラップ小領域にあるにも拘らず吸・排気オーバラップ期
間が大であると検出されると、制御手段によりエンジン
出力が大きくなるように出力調整手段が制御されるので
、タイミング変更装置の作動遅れにより吸・排気オーバ
ラップ期間が大きく維持されたままでエンジン回転数が
低下したような場合でも、残留ガスの吸気通路への逆流
にも拘らずエンジンが安定に維持されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る制御装置を備えたエンジ
ンを示す。同図において、１はエンジンであって、該エ
ンジン１には燃焼室１が形成されている。３は一端が燃
焼室１に接続され、他端がエアクリーナ４を介して大気
に開放された吸気通路、５は一端が燃焼室１に接続され
、他端が大気に開放された排気通路である。そして、吸
気通路３および排気通路５の燃焼室１への開口には吸気
弁６および排気弁７がそれぞれ配設され、該吸気弁６お
よび排気弁７は吸気用および排気用のカム軸８，９によ
り駆動されていて、所定のタイミングでもって吸・排気
を行うようにしている。

上記吸気通路３には、吸気上流側から順に、吸気流量を
調節するためのスロットル弁１１と、吸気を加圧するた
めのエアポンプ１２と、吸気脈動を緩和するためのサー
ジタンク１３とが設けられている。

また、上記吸気通路３にはエアポンプ１２をバイパスす
るポンプバイパス通路１４が設けられ、該ポンプバイパ
ス通路１４には制御弁１５が設けられていて、低負荷時
に該制御弁１５を開くことにより吸気通路３の抵抗を低
減するようにしている。

さらに、１６はスロットル弁１１上流の吸気通路３とサ
ージタンク１３とを接続するスロットルバイパス通路で
あって、該スロットルバイパス通路１６にはソレノイド
弁１７が設けられている。

該ソレノイド弁１７はコントロールユニット３０によっ
てデユーティ制御され、スロットル弁１１全閉時におけ
る燃焼室２への新気供給量を適宜調整してアイドル時の
エンジン回転数を所定回転数に維持するようにしている
。上記スロットルバイパス通路１６およびソレノイド弁
１７によりエンジンの出力を調整する出力調整手段４１
を構成している。また、１８は燃焼室２に設けられた点
火プラグ、１９は該点火プラグ１８へ電圧を供給するた
めのディストリビュータである。

また、上記カム軸８には吸気タイミングを可変にするタ
イミング変更装置２０が設けられている。

すなわち、第１図に示すように、カム軸８は、クランク
軸からの駆動力を受ける駆動ギヤ部とそれ以外の被駆動
部とに分割されている。そして、該駆動ギヤ部および被
駆動部の相対向する部分にはヘリカルギヤがそれぞれ形
成されていて、これらのヘリカルギヤに跨がり且つ噛合
するように設けられたスリーブを油圧によりカム軸方向
に移動させることにより、駆動ギヤ部と被駆動部との間
の回転位相を調整して吸気タイミングを可変にするよう
にしている。該タイミング変更装置２０はコントロール
ユニット３０によって制御され、エンジンの高速高負荷
時には吸・排気オーバラップ期間を大きくして吸気によ
る残留ガスの掃気効果を高める一方、低速低負荷時には
吸・排気オーバラップ期間を小さくして吸気の逆流を抑
制して燃焼安定性を確保するようにしている。尚、上記
タイミング変更装置２０は油圧式以外のもの（例えばス
テップモータなどを備えた電気式のもの）でもよい。ま
た、タイミング変更装置を排気用カム軸９に設けるよう
にしてもよい。

さらに、３１は吸気通路３に設けられ、吸気流量を検出
するためのエアフローメータ、３２はスロットル弁１１
の開度を検出するためのスロットルセンサ、３３はエン
ジン回転数を検出するための回転数センサ、３４はエン
ジンに設けられ、ノッキングを検出するためのノックセ
ンサ、３５はタイミング変更装置２０に設けられ、吸・
排気タイミングを検出するためのタイミングセンサ、３
６はクラッチ（図示せず）のオン・オフを検出するため
のクラッチスイッチ、３７はトランスミッション（図示
せず）がニュートラル位置にあるか否かを検出するため
のニュートラルスイッチであって、該各センサおよびス
イッチ３１〜３７の出力は上記コントロールユニット３
０に入力されている。

次に、上記コントロールユニット３０の作動制御を第２
図および第３図に基づいて説明する。第２図のフローに
おいて、スタート後、ステップＳ１で各センサ等３１〜
３７から各種データを入力し、ステップＳ２でエンジン
が、低速低負荷域を中心としたオーバラップ小領域（吸
・排気オーバラップ期間を小さくすべき領域）にあるか
否かを判定し、このオーバラップ小領域にあるときには
ステップＳ３でオーバラップ小信号を出力する一方、オ
ーバラップ小領域にないときにはステップＳ４でオーバ
ラップ大信号を出力してリターンする。

そして、第３図のフローにおいて、スタート後、ステッ
プＳｌ＋で各センサ等３１〜３７から各種データを入力
し、ステップＳ１２でオーバラップ小信号が出力されて
いるか否かを判定する。そして、オーバラップ小信号が
出力されているときにはステップＳ＋３で、実際の吸・
排気オーバラップ期間が小さくなっているか否かを判定
する。そして、この吸・排気オーバラップ期間が小さく
なっていないＮＯと判定したときにはエンジンの減速時
であると判断してステップＳＩ５でスロットルバイパス
通路１６の新気流量が増すようにソレノイド弁１７をデ
ユーティ制御し、スロットル弁１１が全閉状態であるに
も拘らず燃焼室２に十分な新気を供給してエンジン出力
をアイドル時よりも大きくなるようにしてリターンする
。このことにより、エンジンの減速時、タイミング変更
装置２０の作動遅れにより吸・排気オーバラップ期間が
大きく維持されたままでエンジン回転数が低下しても、
残留ガスの吸気通路３への逆流にも拘らずエンジンが安
定に維持されることになる。一方、ステップＳＩ３で吸
・排気オーバラップ期間が小さくなっているＹＥＳと判
定したときにはエンジンの減速時ではないと判断してそ
のままリターンする。

一方、ステップＳＩ２でオーバラップ小信号が出力され
ていないときにはステップＳ１４でトランスミッション
がニュートラル位置にあるか否か、またはクラッチがオ
フになっているか否かを判定し、トランスミッションが
ニュートラル位置にあるか、またはクラッチがオフにな
っているときにはエンジンの減速状態に急に移行すると
エンストし易いと判断してステップＳ’ｓでスロットル
バイパス通路１６の新気流量を増して、エンジン出力を
アイドル時よりも大きくなるようにしてリターンしてエ
ンジンを安定化する。一方、ステップＳ１４でトランス
ミッションがニュートラル位置になく、シかもクラッチ
がオンになっているときには、エンジンの減速状態へ急
に移行してもエンストし難いと判断してそのままリター
ンする。

上記フローにおいて、ステップ８２〜Ｓ４により、エン
ジンが吸・排気オーバラップ期間を大きくすべきオーバ
ラップ大領域にあるときに吸・排気オーバラップ期間が
大きくなるようにタイミング変更装置を制御するオーバ
ラップ制御手段４３を構成している。また、ステップ３
１３により、吸・排気オーバラップ期間を検出するオー
バラップ検出手段４２を構成するとともに、ステップＳ
Ｉ５により、上記オーバラップ検出手段４２の出力を受
け、エンジンがオーバラップ小領域にあるにも拘らず吸
・排気オーバラップ期間が大であるときにはエンジン出
力を増大させるように上記出力調整手段４１を制御する
制御手段４４を構成している。

尚、上記実施例ではスロットルバイパス通路１６の新気
流量増加によりエンジンの出力を増大させるように調整
するようにしたが、燃焼速度の緩慢さを補うように点火
時期を進み側に変えたり空燃比を変えたりしてエンジン
の出力を調整するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジンの制御装置によ
れば、エンジンが吸・排気オーバラップ期間を大きくす
べきオーバラップ大領域にあるときに吸・排気オーバラ
ップ期間が大きくなるように制御するとともに、エンジ
ンがオーバラップ小領域にあるにも拘らず吸・排気オー
バラップ期間が大であるときにはエンジン出力を増大さ
せるようにしたので、エンジンの高速高負荷時などに残
留ガスの掃気効果を高める一方、低速低負荷時などに燃
焼安定性を確保するという効果を得ながら、タイミング
変更装置の作動遅れによるエンジンの不安定化を防止し
てエンジンの安定運転を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図は全体概略構成
図、第２図および第３図はコントロールユニットの作動
制御を示すフローチャート図である。 ２０・・・タイミング変更装置、４１・・・出力調整手
段、４２・・・オーバラップ検出手段、４３・・・オー
バラップ制御手段、４４・・・制御手段。 第２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気タイミングまたは排気タイミングを可変にす
   るタイミング変更装置と、エンジンが吸・排気オーバラ
   ップ期間を大きくすべきオーバラップ大領域にあるとき
   に吸・排気オーバラップ期間が大きくなるようにタイミ
   ング変更装置を制御するオーバラップ制御手段とを備え
   るとともに、吸・排気オーバラップ期間を検出するオー
   バラップ検出手段と、エンジンの出力を調整する出力調
   整手段と、上記オーバラップ検出手段の出力を受け、エ
   ンジンがオーバラップ小領域にあるにも拘らず吸・排気
   オーバラップ期間が大であるときにはエンジン出力を増
   大させるように上記出力調整手段を制御する制御手段と
   を設けたことを特徴とするエンジンの制御装置。