JPH089385Y2 - エンジンの吸気タイミング制御装置 - Google Patents
エンジンの吸気タイミング制御装置Info
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- JPH089385Y2 JPH089385Y2 JP14355989U JP14355989U JPH089385Y2 JP H089385 Y2 JPH089385 Y2 JP H089385Y2 JP 14355989 U JP14355989 U JP 14355989U JP 14355989 U JP14355989 U JP 14355989U JP H089385 Y2 JPH089385 Y2 JP H089385Y2
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- intake
- timing
- atmospheric pressure
- valve
- engine
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Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はエンジンにおけるバルブタイミングの制御に
関する。
関する。
（従来の技術） エンジンにおける吸・排気弁開閉のタイミングすなわ
ちバルブタイミングは、燃費，出力等、要求運転性能に
応じて、所定の運転状態で最適値となるよう設定され、
その設定条件が固定されるのが普通であるが、その場
合、設定条件から外れた領域では最適なバルブタイミン
グとはならないために運転性能が悪化するのは避けられ
ない。そこで、周知のように、エンジンのバルブタイミ
ングをエンジン回転数や負荷に応じて可変とするシステ
ムが従来から提案されている。この可変バルブタイミン
グシステムによれば、吸・排気弁の開閉タイミングある
いはバルブオーバラップ量を運転状態に応じて最適な値
となるよう変更し、広い運転領域に亙って運転性能を向
上させることができる。例えば、エンジン出力を重視す
る場合、吸気弁の閉じるタイミングを早く、すなわち、
シリンダ内に吸気を吸い込んだピストンが下死点を過ぎ
てから吸気弁を閉じるまでのクランク角を小さくする
と、低回転時に吸気の吹き返しを防いでエンジン出力を
向上させることができる。また、高回転時には吸気弁の
閉じるタイミングをある程度遅くすることで、吸気の慣
性効果によって充填効率を高め出力を向上させることが
できる。一方、燃費を重視する場合、低回転・低負荷時
に吸気弁の閉じるタイミングを遅くすることで、所要出
力に対する要求スロットル開度を大きくしてポンピング
ロスを低減し、燃費を向上させることができる。
ちバルブタイミングは、燃費，出力等、要求運転性能に
応じて、所定の運転状態で最適値となるよう設定され、
その設定条件が固定されるのが普通であるが、その場
合、設定条件から外れた領域では最適なバルブタイミン
グとはならないために運転性能が悪化するのは避けられ
ない。そこで、周知のように、エンジンのバルブタイミ
ングをエンジン回転数や負荷に応じて可変とするシステ
ムが従来から提案されている。この可変バルブタイミン
グシステムによれば、吸・排気弁の開閉タイミングある
いはバルブオーバラップ量を運転状態に応じて最適な値
となるよう変更し、広い運転領域に亙って運転性能を向
上させることができる。例えば、エンジン出力を重視す
る場合、吸気弁の閉じるタイミングを早く、すなわち、
シリンダ内に吸気を吸い込んだピストンが下死点を過ぎ
てから吸気弁を閉じるまでのクランク角を小さくする
と、低回転時に吸気の吹き返しを防いでエンジン出力を
向上させることができる。また、高回転時には吸気弁の
閉じるタイミングをある程度遅くすることで、吸気の慣
性効果によって充填効率を高め出力を向上させることが
できる。一方、燃費を重視する場合、低回転・低負荷時
に吸気弁の閉じるタイミングを遅くすることで、所要出
力に対する要求スロットル開度を大きくしてポンピング
ロスを低減し、燃費を向上させることができる。
このように吸気弁の閉じるタイミングを運転状態に応
じて早くしたり遅くしたりすような制御を行うものは、
例えば特開昭60−119325号公報に開示されている。
じて早くしたり遅くしたりすような制御を行うものは、
例えば特開昭60−119325号公報に開示されている。
（考案が解決しようとする課題） ところで、例えば上記のように低回転・低負荷時に吸
気弁の閉じるタイミングを遅くしてポンピングロスを低
減し燃費を向上させようとした場合に、そのようなバル
ブタイミングに設定されたエンジンを搭載した車両は、
標準状態である低地を走行する場合には所期の燃費性能
が得られ、しかも、その際の出力の低下は問題とならな
いが、高地を走行する時には、大気圧が下がることによ
って吸気充填量が低下するため、吸気弁を閉じるタイミ
ングが同じでは出力低下の影響が大きくなり、また、圧
縮圧が低くなりすぎて燃焼が悪化するといった問題が生
じてくる。
気弁の閉じるタイミングを遅くしてポンピングロスを低
減し燃費を向上させようとした場合に、そのようなバル
ブタイミングに設定されたエンジンを搭載した車両は、
標準状態である低地を走行する場合には所期の燃費性能
が得られ、しかも、その際の出力の低下は問題とならな
いが、高地を走行する時には、大気圧が下がることによ
って吸気充填量が低下するため、吸気弁を閉じるタイミ
ングが同じでは出力低下の影響が大きくなり、また、圧
縮圧が低くなりすぎて燃焼が悪化するといった問題が生
じてくる。
本考案は上記問題点に鑑みてなされたものであって、
大気圧の変化による吸気充填量の低下を補ってエンジン
の出力を確保し走行性の悪化を防止することを目的とす
る。
大気圧の変化による吸気充填量の低下を補ってエンジン
の出力を確保し走行性の悪化を防止することを目的とす
る。
（課題を解決するための手段） 本考案は、吸気弁の閉じるタイミングを大気圧に応じ
て変更することで大気圧の変化による吸気充填量の低下
を補正できることに着目し、エンジンの吸気タイミング
制御装置をつぎのように構成したものである。すなわ
ち、本考案に係るエンジンの吸気タイミング制御装置
は、第１図に示すように、大気圧を検知する大気圧検知
手段と、該大気圧検知手段の出力を受け、大気圧が低い
ほど吸気弁の閉じるタイミングを進み側に設定するバル
ブタイミング設定手段と、該バルブタイミング設定手段
によって設定されたタイミングで吸気弁を閉作動させる
よう吸気用カムシャフトの位相を調整する可変バルブタ
イミング機構とからなることを特徴とする。
て変更することで大気圧の変化による吸気充填量の低下
を補正できることに着目し、エンジンの吸気タイミング
制御装置をつぎのように構成したものである。すなわ
ち、本考案に係るエンジンの吸気タイミング制御装置
は、第１図に示すように、大気圧を検知する大気圧検知
手段と、該大気圧検知手段の出力を受け、大気圧が低い
ほど吸気弁の閉じるタイミングを進み側に設定するバル
ブタイミング設定手段と、該バルブタイミング設定手段
によって設定されたタイミングで吸気弁を閉作動させる
よう吸気用カムシャフトの位相を調整する可変バルブタ
イミング機構とからなることを特徴とする。
（作用） 吸気弁の閉じるタイミングは、大気圧に応じ、大気圧
が低いほど進み側に設定され、そのように設定されたバ
ルブタイミングで吸気弁が開閉作動せしめられる。それ
により、標準状態である低地においては、吸気弁の閉じ
るタイミングが比較的遅くなり、その分、スロットルが
開かれることとなってポンピングロス低減による燃費向
上の効果が顕著となる。また、大気圧の低い高地では、
吸気弁の閉じるタイミングが比較的早くなり、それによ
って吸気充填量の低下が補われる。
が低いほど進み側に設定され、そのように設定されたバ
ルブタイミングで吸気弁が開閉作動せしめられる。それ
により、標準状態である低地においては、吸気弁の閉じ
るタイミングが比較的遅くなり、その分、スロットルが
開かれることとなってポンピングロス低減による燃費向
上の効果が顕著となる。また、大気圧の低い高地では、
吸気弁の閉じるタイミングが比較的早くなり、それによ
って吸気充填量の低下が補われる。
（実施例） 以下、実施例を図面に基づいて説明する。
第２図は本考案の一実施例の全体システム図である。
この実施例において、エンジン１の燃焼室２には吸気ポ
ート３および排気ポート４が開口し、これら吸気ポート
３および排気ポート４の開口部にはそれぞれ吸気弁５お
よび排気弁６が設けられている。そして、吸気ポート３
上流の吸気通路７にはサージタンク８が形成され、サー
ジタンク８の上流にはスロットル弁９が設けられてい
る。また、吸気通路７の下流には、吸気ポート３に向け
て燃料を噴射するインジェクタ10が設けられ、一方、吸
気通路７の上流には吸入空気量を検出するエアフローメ
ータ11が設けられ、さらにその上流側は図示しないエア
クリーナに接続されている。エンジン１のピストン12が
作動すると、エアクリーナを通った空気が図に矢印で示
すように吸気通路７に導入され、吸気弁５を介して燃焼
室２に吸入される。その際、吸入される空気量はスロッ
トル弁９によって制御される。また、吸入空気量および
エンジン回転数を基本パラメータとして周知のように燃
料噴射量が演算され、インジェクタ10から燃料が噴射さ
れる。
この実施例において、エンジン１の燃焼室２には吸気ポ
ート３および排気ポート４が開口し、これら吸気ポート
３および排気ポート４の開口部にはそれぞれ吸気弁５お
よび排気弁６が設けられている。そして、吸気ポート３
上流の吸気通路７にはサージタンク８が形成され、サー
ジタンク８の上流にはスロットル弁９が設けられてい
る。また、吸気通路７の下流には、吸気ポート３に向け
て燃料を噴射するインジェクタ10が設けられ、一方、吸
気通路７の上流には吸入空気量を検出するエアフローメ
ータ11が設けられ、さらにその上流側は図示しないエア
クリーナに接続されている。エンジン１のピストン12が
作動すると、エアクリーナを通った空気が図に矢印で示
すように吸気通路７に導入され、吸気弁５を介して燃焼
室２に吸入される。その際、吸入される空気量はスロッ
トル弁９によって制御される。また、吸入空気量および
エンジン回転数を基本パラメータとして周知のように燃
料噴射量が演算され、インジェクタ10から燃料が噴射さ
れる。
また、このエンジン１において、吸気弁５を駆動する
カムシャフト13とその駆動プーリとの間には、ヘリカル
スプライン式でその自体周知の可変バルブタイミング機
構14が設けられている。この可変バルブタイミング機構
14は、コントロールユニット15によって制御される。
カムシャフト13とその駆動プーリとの間には、ヘリカル
スプライン式でその自体周知の可変バルブタイミング機
構14が設けられている。この可変バルブタイミング機構
14は、コントロールユニット15によって制御される。
コントロールユニット15には、エンジン回転を検知す
る回転センサー16の出力信号と、エアフローメータ11か
ら吸入空気量信号とが入力される。また、大気圧センサ
ー17が設けられ、その検出信号がコントロールユニット
15に入力される。そして、コントロールユニット15は、
上記回転センサー16の出力からエンジン回転数（Ｎ）を
演算し、このエンジン回転数（Ｎ）および上記エアフロ
ーメータ11の出力から燃料噴射パルス幅（Tp）すなわち
エンジン負荷を求めて、これらＮとTpの関数として、下
死点を過ぎてから吸気弁５を閉じるまでのクランク角
（以下、I.C角度という。）の基本値を演算し、さら
に、このI.C角度を大気圧に応じて補正する。ここで、
I.C角度の補正は、検出された大気圧と標準状態の大気
圧（760mmHg）との比に定数Ｋを掛けた値を上記基本の
I.C角度に乗ずることによって行う。そして、このよう
にして設定されたI.C角度に対応する制御信号が可変バ
ルブタイミング機構14に出力され、吸気弁５を駆動する
カムシャフト13の位相が調整される。
る回転センサー16の出力信号と、エアフローメータ11か
ら吸入空気量信号とが入力される。また、大気圧センサ
ー17が設けられ、その検出信号がコントロールユニット
15に入力される。そして、コントロールユニット15は、
上記回転センサー16の出力からエンジン回転数（Ｎ）を
演算し、このエンジン回転数（Ｎ）および上記エアフロ
ーメータ11の出力から燃料噴射パルス幅（Tp）すなわち
エンジン負荷を求めて、これらＮとTpの関数として、下
死点を過ぎてから吸気弁５を閉じるまでのクランク角
（以下、I.C角度という。）の基本値を演算し、さら
に、このI.C角度を大気圧に応じて補正する。ここで、
I.C角度の補正は、検出された大気圧と標準状態の大気
圧（760mmHg）との比に定数Ｋを掛けた値を上記基本の
I.C角度に乗ずることによって行う。そして、このよう
にして設定されたI.C角度に対応する制御信号が可変バ
ルブタイミング機構14に出力され、吸気弁５を駆動する
カムシャフト13の位相が調整される。
第３図はこの実施例における上記I.C角度制御の基本
特性をエンジン回転数（Ｎ）を横軸とし、負荷（燃料噴
射パルス幅：Tp）を縦軸として示すものである。この図
にみるように、出力よりも燃費を重視したい低回転・低
負荷の領域では、I.C角度を大きくし、すなわち、I.C遅
角を行い吸気弁の閉じるタイミングを遅らせてポンピン
グロスを低減し、また、高出力を必要とする高回転・高
負荷の領域では、吹き戻しを少なくするためにI.C角度
を小さくする（遅角量を抑える）。なお、図にa1，a2，
a3，a4で示す各曲線は、上記のようにI.C角度を遅らせ
た場合の標準状態（低地:760mmHg）における等スロット
ル開度曲線で、そのうちa4はスロットル全開時を示す。
また、太く書いた実線（ｂ）は上記のようなI.C遅角を
行わない場合の標準状態でのスロットル全開時を、点線
（ｃ）は同じくI.C遅角を行わない場合の高地における
等スロットル全開曲線の一例を示す。ここで、標準状態
においては、スロットル全開時を例として図示するよう
に、I.C遅角を行うことでTPにしてΔ1分だけ出力が低下
する（ただし、回転数一定）が、標準状態では出力その
ものが大きいため、この程度の低下は問題にならない。
しかし、高地においては、吸気充填量が低下し出力その
ものが小さくなるため、I.C遅角量が同じであると図示
のようにΔ2分だけさらに出力が低下することになって
走行性が悪化する恐れがある。また、本来、高地におい
ては大気圧が低い分だけポンピングロスが小さく、した
がって、低地と同じレベルでI.C遅角を行う必要がな
い。そこで、低地を標準として設定されるI.C角度を高
地においては小さくするよう上記補正を行う。第３図
は、その補正特性を図示したものである。
特性をエンジン回転数（Ｎ）を横軸とし、負荷（燃料噴
射パルス幅：Tp）を縦軸として示すものである。この図
にみるように、出力よりも燃費を重視したい低回転・低
負荷の領域では、I.C角度を大きくし、すなわち、I.C遅
角を行い吸気弁の閉じるタイミングを遅らせてポンピン
グロスを低減し、また、高出力を必要とする高回転・高
負荷の領域では、吹き戻しを少なくするためにI.C角度
を小さくする（遅角量を抑える）。なお、図にa1，a2，
a3，a4で示す各曲線は、上記のようにI.C角度を遅らせ
た場合の標準状態（低地:760mmHg）における等スロット
ル開度曲線で、そのうちa4はスロットル全開時を示す。
また、太く書いた実線（ｂ）は上記のようなI.C遅角を
行わない場合の標準状態でのスロットル全開時を、点線
（ｃ）は同じくI.C遅角を行わない場合の高地における
等スロットル全開曲線の一例を示す。ここで、標準状態
においては、スロットル全開時を例として図示するよう
に、I.C遅角を行うことでTPにしてΔ1分だけ出力が低下
する（ただし、回転数一定）が、標準状態では出力その
ものが大きいため、この程度の低下は問題にならない。
しかし、高地においては、吸気充填量が低下し出力その
ものが小さくなるため、I.C遅角量が同じであると図示
のようにΔ2分だけさらに出力が低下することになって
走行性が悪化する恐れがある。また、本来、高地におい
ては大気圧が低い分だけポンピングロスが小さく、した
がって、低地と同じレベルでI.C遅角を行う必要がな
い。そこで、低地を標準として設定されるI.C角度を高
地においては小さくするよう上記補正を行う。第３図
は、その補正特性を図示したものである。
つぎに、この実施例の上記制御を第５図のフローチャ
ートによって説明する。
ートによって説明する。
スタートすると、まず、エンジン回転数（Ｎ）を読み
込む。そして、エアフローメータ（AFM）の出力を読み
込み、次いで、燃料噴射パルス幅（Tp）を演算する。
込む。そして、エアフローメータ（AFM）の出力を読み
込み、次いで、燃料噴射パルス幅（Tp）を演算する。
そして、TpおよびＮの関数としてマップからI.C角度
を求める。
を求める。
つぎに、大気圧を読み込み、大気圧補正をして最終的
なI.C角度を求める。
なI.C角度を求める。
（考案の効果） 本考案は以上のように構成されているので、吸気タイ
ミングの制御により、大気圧の変化による吸気充填量の
低下を補いつつエンジンのポンピングロス低減を行うこ
とができる。
ミングの制御により、大気圧の変化による吸気充填量の
低下を補いつつエンジンのポンピングロス低減を行うこ
とができる。
第１図は本考案の全体構成図、第２図は本考案の一実施
例の全体システム図、第３図および第４図は同実施例の
特性図、第５図は同実施例の制御を実行するフローチャ
ートである。 1:エンジン、5:吸気弁、11:エアフローメータ、13:カム
シャフト、14:可変バルブタイミング機構、15:コントロ
ールユニット、16:回転センサー、17:大気圧センサー。
16:回転センサー、17:大気圧センサー。
例の全体システム図、第３図および第４図は同実施例の
特性図、第５図は同実施例の制御を実行するフローチャ
ートである。 1:エンジン、5:吸気弁、11:エアフローメータ、13:カム
シャフト、14:可変バルブタイミング機構、15:コントロ
ールユニット、16:回転センサー、17:大気圧センサー。
16:回転センサー、17:大気圧センサー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 荒川 博之 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−162312（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−25538（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−104946（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】大気圧を検知する大気圧検知手段と、該大
気圧検知手段の出力を受け、大気圧が低いほど吸気弁の
閉じるタイミングを進み側に設定するバルブタイミング
設定手段と、該バルブタイミング設定手段によって設定
されたタイミングで吸気弁を閉作動させるよう吸気用カ
ムシャフトの位相を調整する可変バルブタイミング機構
とからなることを特徴とするエンジンの吸気タイミング
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14355989U JPH089385Y2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | エンジンの吸気タイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14355989U JPH089385Y2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | エンジンの吸気タイミング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0382845U JPH0382845U (ja) | 1991-08-23 |
| JPH089385Y2 true JPH089385Y2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=31690326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14355989U Expired - Lifetime JPH089385Y2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | エンジンの吸気タイミング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089385Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP14355989U patent/JPH089385Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0382845U (ja) | 1991-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |