JPH0715268B2

JPH0715268B2 - エンジンの制御方法

Info

Publication number: JPH0715268B2
Application number: JP19091789A
Authority: JP
Inventors: 青木　　隆; 康夫木間; 常雄今野; 正花岡; 準一三宅; 雅雄窪寺
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: JPH0357849A

Description

【発明の詳細な説明】イ．発明の目的（産業上の利用分野）本発明は、バルブ作動特性を切換自在としたエンジンの
制御方法に関するものである。

なお、バルブ作動特性の切換とは、吸気バルブもしくは
排気バルブの開閉時期、開放期間およびバルブリフト量
の少なくとも一つを切換えることを言い、１気筒内の複
数の吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも１つのバ
ルブの開放期間を実質的に零にして、これを閉弁状態に
切換えることも含む。

（従来の技術）吸気バルブと排気バルブの両方またはどちらか一方のバ
ルブ作動特性を低回転領域に適した低速バルブ作動特性
と、高回転領域に適した高速バルブ作動特性とに切換自
在としたエンジンが、特公昭49−33289号公報に開示さ
れているが、このものでは、エンジンの回転数が所定値
以下で、且つ吸気負圧が所定値以下（真空側）の領域で
低速バルブ作動特性に切換わり、その他の領域では高速
バルブ作動特性に切換わる。このようにしてそれぞれの
回転領域において、全回転域を一つのバルブ作動特性が
支配しているエンジンよりも比較的高いエンジン出力ト
ルクを得ることを可能にしている。

（発明が解決しようとする課題）一般に、旋回走行中に車速を増減させると、車両の運動
が変化することが知られているが、上記のようなエンジ
ンを搭載した車両が旋回走行中に、エンジンのバルブ作
動特性が切換わると、エンジン出力が変化し、これに伴
い車速も変化するので、この車両の走行安定性が損なわ
れる恐れがある。

例えば、低速バルブ作動特性での運転において、旋回走
行している場合に、エンジンが高速バルブ作動特性での
運転に切換わると、エンジン出力および車速が増大し、
車両が現旋回円より外に出ようとする、いわゆるアンダ
ーステアとなる可能性がある。

本発明では、以上のような問題に鑑み、車速に応じた所
定操舵量以上での旋回走行中にはバルブ作動特性の切換
を禁止し、車両の走行安定性を維持できるようにしたエ
ンジンの制御方法を提供することを目的としている。

ロ．発明の構成（課題を解決するための手段）以上のような問題を解決するために、本発明の制御方法
では、車両の操舵量もしくは操舵量変化率および速度を
検出し、この速度に応じて、バルブ作動特性の切換禁止
操舵量もしくは切換禁止操舵量変化率を算出し、操舵量
または変化率がこれら切換禁止操舵量または切換禁止変
化率より大きい場合は、バルブ作動特性の切換を禁止す
るようにしている。

（作用）このような制御方法を用いれば、旋回走行中の操舵量ま
たは操舵量変化率が、車速に応じて決められた所定量よ
り大きい場合は、バルブ作動特性の切換を禁止するの
で、エンジン出力および車速が大きく変化することな
く、車両の走行安定性を維持することに繋がる。

（実施例）以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しな
がら説明する。

第１図は、本発明に係る制御を行うエンジンを搭載した
車両の構成を示した概念図である。

車体Ｂの前方（図の左方）に搭載されたエンジンＥは、
可変バルブタイミング・リフト機構VTを有し、このエン
ジンの出力は、変速機TMで変速され、前輪FTに伝達され
る。一方、運転者がステアリングＳを回転させると、こ
の回転運動がステアリング・ギヤ・ボックスGB内で直線
運動に変換され、前輪FTを操舵する。

可変バルブタイミング・リフト機構VTは、エンジンＥも
吸気バルブの開閉時期、開放期間およびリフト量を、低
回転領域に適した低速バルブ作動特性と、高回転領域に
適した高速バルブ作動特性とに切換える機構であり、こ
の切換は、後述するように、切換バルブ91のオン・オフ
作動による所定油圧の給排により行われる。この切換バ
ルブ91のオン・オフは、コントロール・ユニットCUから
の切換信号VTSにより行われる。この切換信号VTSは、コ
ントロール・ユニットCUが、車速センサ101からの車速
信号Ｖと、ステアリング・ギヤ・ボックスGBに取り付け
られた操舵角センサ102からの操舵角信号Ａと、この操
舵角信号Ａを微分器103を用いて微分して得られた操舵
角変化率信号ΔＡと、スロットル・ポジション・センサ
104からのスロットル開度信号θ_thと、回転センサ105か
らのエンジン回転数信号Neとに基づいて算出し、出力す
るものである。

次に、可変バルブタイミング・リフト機構VTについて第
２図および第３図を参照しながら説明する。エンジンＥ
の各機構毎に一対の吸気バルブ1a,1bが配設され、これ
ら一対の吸気バルブ1a,1bは、エンジンの回転に同期し
て1/2の回転比で駆動されるカムシャフト２に一体的に
設けられた第１低速用カム3,第２低速用カム３′および
高速用カム５と、カムシャフト２と平行なロッカシャフ
ト６に枢支される第1,第２および第３ロッカアーム7,8,
9との働きによって開閉作動される。

カムシャフト２はエンジン本体の上方で回転自在に配設
されており、第１低速用カム３は一方の吸気バルブ1aに
対応する位置でカムシャフト２に一体的に設けられ、第
２低速用カム３′は他方の吸気バルブ1aに対応する位置
でカムシャフト２に一体的に設けられる。また、高速用
カム５は両吸気バルブ1a,1b間に対応する位置でカムシ
ャフト２に一体的に設けられる。しかも、第１及び第２
低速用カム3,3′はエンジンの低速運転時に対応した高
位部3a,3a′を有する。高速用カム５はエンジンの高速
運転時に対応した高位部5aを有する。

ロッカシャフト６には第１〜第３ロッカアーム７〜９が
それぞれ枢支され、第１および第２ロッカアーム7,8は
各吸気バルブ1a,1bの上方位置まで延設される。また、
第１ロッカアーム７の上部には低速用カム３に摺接する
カムスリッパ10が設けられ、第２ロッカアーム８の上部
には第２低速用カム４に当接し得るカムスリッパ11が設
けられる。なお、各吸気バルブ1a,1bは、バルブばね16,
17により閉弁方向すなわち上方に向けて付勢されてい
る。

第３ロッカアーム９は、第１および第２ロッカアーム7,
8間でロッカシャフト６に枢支される。この第３ロッカ
アーム９は、ロッカシャフト６から両吸気バルブ1a,1b
側に僅かに延出され、そ上部には高速用カム５に摺接す
るカムスリッパが設けられる。

第３図に示すように、第１〜第３ロッカアーム7,8,9
は、相互に摺接されており、それらの相対角度変位を可
能とする状態と、各ロッカアーム７〜９を一体的に連結
する状態とを切換可能な連結手段21が第１〜第２ロッカ
アーム7,8,9に設けられる。

連結手段21は、第１及び第３ロッカアーム7,9を連結す
る位置およびその連結を解除する位置間で移動可能な第
１ピストン22と、第３および第２ロッカアーム9,8を連
結する位置およびその連結を解除する位置間で移動可能
な第２ピストン23と、第１および第２ピストン22,23の
移動を規制するストッパ24と、第１および第２ピストン
22,23を連結解除位置側に移動させるべくストッパ24を
付勢するばね25とを備える。

これら第１および第２ピストン22,23の移動は、切換バ
ルブ91の作動に応じて油路31,32、30を通って油圧室29
内に供給される油圧により行われる。

なお、このような可変バルブタイミング・リフト機構
は、例えば、特開昭62−121811号公報に詳細に開示され
ている。

次に、上記のように構成された可変バルブタイミング・
リフト機構VTの作動を説明する。

エンジンＥの低速運転時には、切換バルブ91がOFFであ
り、第３図に示すように油路31と油圧源（図示せず）と
の連通が断たれており、連結切換手段21の油圧室29に油
圧が供給されず、ストッパ24はばね25によって第３ロッ
カアーム９側に押圧される。このため各ロッカアーム7,
8,9はそれぞれ独立して変位可能である。

このような連結切換手段21の連結解除状態にあって、カ
ムシャフト２の回転動作により、第１ロッカアーム７は
第１低速用カム３との摺接に応じて揺動し、第２ロッカ
アーム８は第２低速用カム３′との摺接に応じて揺動す
る。したがって、両吸気バルブ1a,1bが、第１および第
２低速用カム3,3′によって開閉作動する。このとき、
第３ロッカアーム９は高速用カム５との摺接により揺動
するが、その揺動動作は両吸気バルブ1a,1bの作動に何
の影響も及ぼさない。

このようにして、エンジンＥの低速運転時には、第5A図
において破線３および一点鎖線３′で示すように、一方
の吸気バルブ1aが第１低速用カム３の形状に応じたタイ
ミングおよびリフト量で開閉作動し、他方の吸気バルブ
1bが第２低速用カム３′の形状に応じたタイミングおよ
びリフト量で開閉作動する。したがって低速運転に適し
た混合気流入速度が得られ、燃費の低減およびキッキン
グ防止を図るとともに、最適な低速運転を行わせること
ができる。

なお、低速運転に適した混合気流入速度を得るために、
例えば、第5B図に示すように、第２低速用カム３′の高
位部3a′を低くして低速運転時には吸気バルブ1bの開放
時間・量を極く僅かにするようにしても良く、さらに
は、上記高位部3a′を零にして、低速運転時には吸気バ
ルブ1bを全く開弁させないようにしてバルブ休止状態を
作り出すようにしても良い。

エンジンＥの高速運転に際しては、切換バルブ91がONで
あり、第４図に示すように切換バルブ91により油圧源
（図示せず）と油路31とが連通されており、連結切換手
段21の油圧室29に作動油圧が供給される。これにより、
第４図に示すように、ストッパ24が規制段部36に当接す
るまで、第１および第２ピストン22,23が移動し、第１
ピストン22により第１及び第３ロッカアーム7,9が連結
され、第２ピストン23により第３および第２ロッカアー
ム9,8が連結される。

このようにして、第１〜第３ロッカアーム7,8,9が連結
切換手段21によって相互に連結された状態では、高速用
カム５に摺接した第３ロッカアーム９の揺動量が最も大
きいので、第１および第２ロッカアーム7,8は第３ロッ
カアーム９とともに揺動する。したがって、エンジンＥ
の高速運転時には、第5A図において実線５で示すよう
に、両吸気バルブ1a,1bが、高速用カム５の形状に応じ
たタイミングおよびリフト量で開閉作動する。この場合
のタイミングおよびリフト量は、低速運転時のそれらよ
り大きく、高速運転に適する吸気が得られるようになっ
ており、エンジン出力の向上を図ることができる。

以上のような作動において、第１および第２低速用カム
3,3′に基づく吸気バルブ1a,1bの開閉タイミングおよび
リフト量を低速バルブ作動特性と称し、高速用カム５に
基づく吸気バルブ1a,1bの開閉タイミングおよびリフト
量を高速バルブ作動特性と称する。両バルブ作動特性
は、低速運転領域と高速運転領域とに分けて用いられ、
このときのエンジン出力トルクとエンジン回転数との関
係は第６図のようになる。この図においては、低速バル
ブ作動特性運転での特性を線Ｌで示し、高速バルブ作動
特性運転での特性を線Ｈで示しており、バルブ作動特性
の切換は、これらの線Ｌ、Ｈの交点Ｃにおいて行われ
る。また、図中の回転数N_eL′，N_eH′は、後述するよう
に、交点Ｃでバルブ作動特性の切換を行わない場合の、
それぞれ低速バルブ作動特性と高速バルブ作動特性にお
ける使用限界回転数である。

次に本発明の制御方法を第８図の制御フローを用いて説
明する。

ステップS1において、第１図に示した各３センサによ
り、エンジン回転数Ne、スロットル開度θ_thおよび車速
Ｖを検出する。次にこのNeとθ_thが、第６図の点Ｃで示
すような各スロットル開度θ_thに応じた、それぞれのバ
ルブ作動特性でのエンジン出力トルク曲線の一致点とな
たっとき、ステップS2においてバルブ作動特性の切換条
件が成立したと判断し、シェップS3へ進む。

なお、この切換条件は、トルクを重視したエンジン出力
トルク曲線に基づいたものであるが、これ以外に、エン
ジンの燃料消費率を重視した等燃費曲線に基づいたもの
でも良い。

ステップS3において、第１図の操舵角センサ102および
微分器103により操舵角Ａと、操舵角変化率ΔＡとを検
出する。次にステップS4において、ステップS1で検出し
た車速Ｖに応じて、切換禁止操舵角Ａ′と、切換禁止操
舵角変化率ΔＡ′とを算出する。ここで切換禁止操舵角
Ａ′とはこの操舵角での旋回走行中バルブ作動特性を切
換えると、前述したように車両の走行安定性を損なう恐
れのある操舵角の最小値である。また、切換禁止操舵角
変化率ΔＡ′とは、この変化率で操舵している途中に、
バルブ作動特性を切換えると、前記と同様に走行安定性
を損なう恐れのある操舵角変化率の最小値である。

次にステップS5において、まず操舵角Ａと切換禁止操舵
角Ａ′とを比較し、Ａ≧Ａ′の場合には、ステップS7へ
進む。Ａ＜Ａ′の場合は、ステップS6へ進み、今度は、
操舵角変化率ΔＡと切換禁止操舵角変化率ΔＡ′とを比
較する。ここでΔＡ≧ΔＡ′の場合は、ステップS7へ進
み、ΔＡ＜ΔＡ′の場合には、ステップS19へ進む。こ
こでバルブ作動特性を切換えても、走行安定性を損なわ
ないと判断するのである。したがって、現在低速バルブ
作動特性であれば、切換バルブ91に切換信号VTSを送っ
て、連結切換手段21を第４図のように連結状態にして高
速バルブ作動特性への切換を行なわせ、また現在高速バ
ルブ作動特性であれば、これまで送っていた切換信号VT
Sをカットして、連結切換手段21を第３図のように連結
解除状態にして低速バルブ作動特性への切り換えを行わ
せる。

一方、ステップS7では、ここまでで一応バルブ作動特性
の切換を禁止する条件は成立しているものの、例えば、
低速バルブ作動特性で運転中に、ある回転数を越える
と、バルブの慣性がカムに対する追従性に影響して、バ
ルブジャンプやサージングが起きたり、吸入効率が低下
して、極端にエンジン出力が低下したりしてエンジンの
機能を害することがあるように、各バルブ作動特性に
は、そこまでの運転が好ましくない回転領域がある。そ
こでこのステップにおいて、低速バルブ作動特性での使
用限界回転数N_eL′と、高速バルブ作動特性での使用限
界回転数N_eH′とを算出する。次にステップS8におい
て、現在低速バルブ作動特性ならば、ステップS1で検出
した回転数NeとN_eL′とを比較し、現在高速バルブ作動
特性ならば、NeとN_eH′とを比較し、Ne＜N_eL′またはNe
＞N_eH′の場合、すなわちそぞれのバルブ作動特性での
使用可能回転域である場合は、ステップS9に進み、バル
ブ作動特性の切換を禁止する。また、Ne＞N_eL′またはN
e＞N_eH′の場合、すなわちそれぞれのバルブ作動特性で
の使用禁止回転域である場合には、ステップS19へ進
み、バルブ作動特性を切換える。

このように、この制御方法では、旋回走行中の操舵角Ａ
または操舵量変化率ΔＡが、それぞれ切換禁止操舵角
Ａ′または切換禁止操舵角変化率ΔＡ′より大きい場合
は、バルブ作動特性の切換を禁止するので、エンジン出
力および車速の大きな変化はなく、車両の走行安定性を
維持することができる。

なお、可変バルブタイミング・リフト機構VTの作動不良
によって、バルブ作動特性が、例えば、低速バルブ作動
特性に固定してしまった場合において、エンジン回転数
が低速バルブ作動特性での使用限界回転数N_eL′より高
いときには、前述の理由により、変速機のシフトアップ
等の方法によってエンジン回転数を低下させ、エンジン
を保護するようにすることが望ましい。

ハ．発明の効果このように、本制御方法を用いれば、旋回走行中の操舵
量または操舵量変化率が、所定量より大きい場合は、バ
ルブ作動特性の切換を禁止するので、旋回走行中でのエ
ンジン出力および車速に大きな変化はなく、車両の走行
安定性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る制御方法を用いるためのエンジ
ンを搭載した車両の構成を示す概略図、第２図、第３図および第４図は、上記エンジンの可変バ
ルブタイミング・リフト機構を示す断面図、第5A図と第5B図は、上記可変バルブタイミング・リフト
機構のバルブタイミングとリフト量の関係を示したグラ
フ、第６図は、上記可変バルブタイミング・リフト機構によ
るエンジン出力トルクとエンジン回転数の関係を示した
グラフ、第７図は、上記エンジンの制御方法の制御フローであ
る。 1a,1b…吸気バルブ 3,3′…低速用バルブ、５…高速用バルブ 21…連結切換手段、91…切換バルブ 101…車速センサ、102…操舵角センサ 104…スロットル・ポジション・センサ 105…回転センサ

フロントページの続き (72)発明者花岡正埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者三宅準一埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者窪寺雅雄埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気バルブと排気バルブの少なくとも一方
のバルブ作動特性が切換自在なエンジンを搭載した車両
において、前記車両の操舵量および速度を検出し、前記速度に応じて、前記バルブ作動特性の切換禁止操舵
量を算出し、前記操舵量が前記切換禁止操舵量より大きい場合は、前
記バルブ作動特性の切換を禁止することを特徴とするエ
ンジンの制御方法。
【請求項２】吸気バルブと排気バルブの少なくとも一方
のバルブ作動特性が切換自在なエンジンを搭載した車両
において、前記車両の操舵量変化率および速度を検出し、前記速度に応じて、前記バルブ作動特性の切換禁止操舵
量変化率を算出し、前記操舵量変化率が前記切換禁止操舵量変化率より大き
い場合は、前記バルブ作動特性の切換を禁止することを
特徴とするエンジンの制御方法。