JPH10176558A - エンジンの運転制御装置 - Google Patents
エンジンの運転制御装置Info
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- JPH10176558A JPH10176558A JP8338442A JP33844296A JPH10176558A JP H10176558 A JPH10176558 A JP H10176558A JP 8338442 A JP8338442 A JP 8338442A JP 33844296 A JP33844296 A JP 33844296A JP H10176558 A JPH10176558 A JP H10176558A
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- timing
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- 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
- F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
- F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
- F02D13/0219—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
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- 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
- F02D13/0242—Variable control of the exhaust valves only
- F02D13/0249—Variable control of the exhaust valves only changing the valve timing only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D13/0261—Controlling the valve overlap
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気脈動の負圧波により掃気効果を向上して
吸気量を増加でき、また燃費を向上できるエンジンの運
転制御装置を提供する。 【解決手段】 吸気弁の開閉タイミングを可変制御する
吸気タイミング可変機構６と、排気弁３の開閉タイミン
グを可変制御する排気タイミング可変機構７と、吸気，
排気タイミング可変機構６，７による吸気弁２，排気弁
３の開閉タイミングをエンジンの運転状態に応じて制御
する可変機構制御手段１１とを備えたエンジンの運転制
御装置において、上記可変機構制御手段１１は、吸気弁
２及び排気弁３の両方が開いているオーバーラップ期間
Ｏ／Ｌの中心時期が、エンジンの低速回転低負荷運転域
（図１の運転域Ａ）では上死点（ＴＤＣ）に略一致し、
残りの運転域（図１の運転域Ｂ１〜Ｂ４）の大部分にお
いては上死点後（ＡＴＤＣ）となるよう上記吸気，排気
タイミング可変機構６，７を制御する。
吸気量を増加でき、また燃費を向上できるエンジンの運
転制御装置を提供する。 【解決手段】 吸気弁の開閉タイミングを可変制御する
吸気タイミング可変機構６と、排気弁３の開閉タイミン
グを可変制御する排気タイミング可変機構７と、吸気，
排気タイミング可変機構６，７による吸気弁２，排気弁
３の開閉タイミングをエンジンの運転状態に応じて制御
する可変機構制御手段１１とを備えたエンジンの運転制
御装置において、上記可変機構制御手段１１は、吸気弁
２及び排気弁３の両方が開いているオーバーラップ期間
Ｏ／Ｌの中心時期が、エンジンの低速回転低負荷運転域
（図１の運転域Ａ）では上死点（ＴＤＣ）に略一致し、
残りの運転域（図１の運転域Ｂ１〜Ｂ４）の大部分にお
いては上死点後（ＡＴＤＣ）となるよう上記吸気，排気
タイミング可変機構６，７を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの運転状
態に応じて吸気弁開閉タイミング，及び排気弁開閉タイ
ミングを可変制御するようにした運転制御装置に関す
る。
態に応じて吸気弁開閉タイミング，及び排気弁開閉タイ
ミングを可変制御するようにした運転制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの運転制御装置として、従来、
吸気弁の開閉タイミングを変化させる吸気タイミング可
変機構と、該吸気タイミング可変機構による吸気弁の開
閉タイミングをエンジンの運転状態に応じて制御する可
変機構制御手段とを備えたものがある。
吸気弁の開閉タイミングを変化させる吸気タイミング可
変機構と、該吸気タイミング可変機構による吸気弁の開
閉タイミングをエンジンの運転状態に応じて制御する可
変機構制御手段とを備えたものがある。
【０００３】この従来装置では、エンジンの低中速回転
域においては、吸気弁の開閉タイミングを進角すること
により、吸気弁をいわゆる早閉じとして吸気の押し戻し
を減少し低中速トルクを増加し、またオーバーラップを
大きくして内部ＥＧＲを増加し燃費を向上することが行
われている。
域においては、吸気弁の開閉タイミングを進角すること
により、吸気弁をいわゆる早閉じとして吸気の押し戻し
を減少し低中速トルクを増加し、またオーバーラップを
大きくして内部ＥＧＲを増加し燃費を向上することが行
われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の運
転制御装置では、吸気弁の開閉タイミングを進角して早
閉じとして吸気の押し戻しを減少しても、排気脈動の正
圧波が吸気弁の開期間に排気ポートに到達する領域では
掃気効果が低く、吸入空気量が増加せず、トルクの向上
を図ることができない。また内部ＥＧＲを増加しても外
部ＥＧＲに比べて燃費を向上することはできない。
転制御装置では、吸気弁の開閉タイミングを進角して早
閉じとして吸気の押し戻しを減少しても、排気脈動の正
圧波が吸気弁の開期間に排気ポートに到達する領域では
掃気効果が低く、吸入空気量が増加せず、トルクの向上
を図ることができない。また内部ＥＧＲを増加しても外
部ＥＧＲに比べて燃費を向上することはできない。
【０００５】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、排気脈動の負圧波により掃気効果を向上して
吸気量を増加でき、また燃費を向上できるエンジンの運
転制御装置を提供することを課題としている。
たもので、排気脈動の負圧波により掃気効果を向上して
吸気量を増加でき、また燃費を向上できるエンジンの運
転制御装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、吸気
弁の開閉タイミングを可変制御する吸気タイミング可変
機構と、排気弁の開閉タイミングを可変制御する排気タ
イミング可変機構と、吸気，排気タイミング可変機構に
よる吸気弁，排気弁の開閉タイミングをエンジンの運転
状態に応じて制御する可変機構制御手段とを備えたエン
ジンの運転制御装置において、上記可変機構制御手段
は、吸気弁及び排気弁の両方が開いているオーバーラッ
プ期間の中心時期が、エンジンの低速回転低負荷運転域
（図１の運転域Ａ）では上死点（ＴＤＣ）に略一致し、
残りの運転域（図１の運転域Ｂ１〜Ｂ４）の大部分にお
いては上死点後（ＡＴＤＣ）となるよう上記吸気，排気
タイミング可変機構を制御することを特徴としている。
弁の開閉タイミングを可変制御する吸気タイミング可変
機構と、排気弁の開閉タイミングを可変制御する排気タ
イミング可変機構と、吸気，排気タイミング可変機構に
よる吸気弁，排気弁の開閉タイミングをエンジンの運転
状態に応じて制御する可変機構制御手段とを備えたエン
ジンの運転制御装置において、上記可変機構制御手段
は、吸気弁及び排気弁の両方が開いているオーバーラッ
プ期間の中心時期が、エンジンの低速回転低負荷運転域
（図１の運転域Ａ）では上死点（ＴＤＣ）に略一致し、
残りの運転域（図１の運転域Ｂ１〜Ｂ４）の大部分にお
いては上死点後（ＡＴＤＣ）となるよう上記吸気，排気
タイミング可変機構を制御することを特徴としている。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１において、上
記可変機構制御手段は、上記オーバーラップ期間の中心
時期が上記残りの運転域Ｂ１〜Ｂ４の一部分においては
上死点前（ＢＴＤＣ）となるように上記吸気，排気タイ
ミング可変機構を制御することを特徴としている。
記可変機構制御手段は、上記オーバーラップ期間の中心
時期が上記残りの運転域Ｂ１〜Ｂ４の一部分においては
上死点前（ＢＴＤＣ）となるように上記吸気，排気タイ
ミング可変機構を制御することを特徴としている。
【０００８】請求項３の発明は、請求項１において、上
記残りの運転域の大部分とは、低中速回転低中負荷運転
域（図１の運転域Ｂ１）及び高速回転低中負荷運転域
（図１の運転域Ｂ３）であることを特徴としている。
記残りの運転域の大部分とは、低中速回転低中負荷運転
域（図１の運転域Ｂ１）及び高速回転低中負荷運転域
（図１の運転域Ｂ３）であることを特徴としている。
【０００９】請求項４の発明は、請求項２において、上
記残りの運転域の一部分とは、低中速回転高負荷運転域
（図１の運転域Ｂ２）であることを特徴としている。
記残りの運転域の一部分とは、低中速回転高負荷運転域
（図１の運転域Ｂ２）であることを特徴としている。
【００１０】請求項５の発明は、請求項１ないし４の何
れかにおいて、上記可変機構制御手段は、エンジンの運
転域を図１に示すようにＡ，及びＢ１〜Ｂ４に分割した
場合にオーバーラップ期間の中心時期が各運転域におい
て下記の如くなるように上記吸気，排気タイミング可変
機構を制御することを特徴としている。
れかにおいて、上記可変機構制御手段は、エンジンの運
転域を図１に示すようにＡ，及びＢ１〜Ｂ４に分割した
場合にオーバーラップ期間の中心時期が各運転域におい
て下記の如くなるように上記吸気，排気タイミング可変
機構を制御することを特徴としている。
【００１１】Ａ（低速回転低負荷運転域）：吸気弁開タ
イミングの進角量を最小（最遅角）、排気弁閉タイミン
グの遅角量を最小（最進角）とすることにより上記中心
時期をＴＤＣに略一致させる。 Ｂ１（低中速回転低中負荷運転域）：吸気弁開タイミン
グの進角量を小、排気弁閉タイミングの遅角量を大とす
ることにより上記中心時期をＡＴＤＣとする。 Ｂ２（低中速回転高負荷運転域）：吸気弁開タイミング
の進角量を大、排気弁閉タイミングの遅角量を小〜大の
間で可変とすることにより上記中心時期をＢＴＤＣ〜略
ＴＤＣの間で可変とする。 Ｂ３（高速回転低中負荷運転域）：吸気弁開タイミング
の進角量を最小（最遅角）、排気弁閉タイミングの遅角
量を大とすることにより上記中心時期をＡＴＤＣとす
る。 Ｂ４（高速回転高負荷運転域）：吸気弁開タイミングの
進角量を小、排気弁閉タイミングの遅角量を小とするこ
とにより上記中心時期を略ＴＤＣとする。
イミングの進角量を最小（最遅角）、排気弁閉タイミン
グの遅角量を最小（最進角）とすることにより上記中心
時期をＴＤＣに略一致させる。 Ｂ１（低中速回転低中負荷運転域）：吸気弁開タイミン
グの進角量を小、排気弁閉タイミングの遅角量を大とす
ることにより上記中心時期をＡＴＤＣとする。 Ｂ２（低中速回転高負荷運転域）：吸気弁開タイミング
の進角量を大、排気弁閉タイミングの遅角量を小〜大の
間で可変とすることにより上記中心時期をＢＴＤＣ〜略
ＴＤＣの間で可変とする。 Ｂ３（高速回転低中負荷運転域）：吸気弁開タイミング
の進角量を最小（最遅角）、排気弁閉タイミングの遅角
量を大とすることにより上記中心時期をＡＴＤＣとす
る。 Ｂ４（高速回転高負荷運転域）：吸気弁開タイミングの
進角量を小、排気弁閉タイミングの遅角量を小とするこ
とにより上記中心時期を略ＴＤＣとする。
【００１２】請求項６の発明は、請求項１ないし５の何
れかにおいて、実質的な排気通路長を可変制御する排気
制御弁と、該排気制御弁による実質的排気通路長をエン
ジンの運転状態に応じて制御する排気制御弁制御手段と
を備え、上記排気制御弁制御手段は、排気脈動による負
圧波が上記オーバーラップ時に排気ポートに達する実質
的排気通路長となるよう上記排気制御弁を制御すること
を特徴としている。
れかにおいて、実質的な排気通路長を可変制御する排気
制御弁と、該排気制御弁による実質的排気通路長をエン
ジンの運転状態に応じて制御する排気制御弁制御手段と
を備え、上記排気制御弁制御手段は、排気脈動による負
圧波が上記オーバーラップ時に排気ポートに達する実質
的排気通路長となるよう上記排気制御弁を制御すること
を特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１〜図４は請求項１〜６の
発明の一実施形態によるエンジンの運転制御装置を説明
するための図であり、図１，図２本実施形態装置の構成
及び制御動作を説明するための図、図３は吸気弁，排気
弁の開閉タイミング，オーバーラップ状態を示す模式
図、図４は本実施形態装置の模式全体構成図である。
図面に基づいて説明する。図１〜図４は請求項１〜６の
発明の一実施形態によるエンジンの運転制御装置を説明
するための図であり、図１，図２本実施形態装置の構成
及び制御動作を説明するための図、図３は吸気弁，排気
弁の開閉タイミング，オーバーラップ状態を示す模式
図、図４は本実施形態装置の模式全体構成図である。
【００１４】図において、１は水冷式４サイクル４気筒
４バルブエンジンであり、該エンジン１は各気筒当たり
２本の吸気ポートを開閉する吸気弁２，２と、排気ポー
トを開閉する排気弁３，３とを備えている。該各吸気弁
２，排気弁３はそれぞれ吸気カム軸４，排気カム軸５で
開閉駆動される。そして該吸気カム軸４には吸気弁２の
開閉タイミングを可変制御する吸気タイミング可変機構
６が、また排気カム軸５には排気弁３の開閉タイミング
を可変制御する排気タイミング可変機構７がそれぞれ配
設されている。
４バルブエンジンであり、該エンジン１は各気筒当たり
２本の吸気ポートを開閉する吸気弁２，２と、排気ポー
トを開閉する排気弁３，３とを備えている。該各吸気弁
２，排気弁３はそれぞれ吸気カム軸４，排気カム軸５で
開閉駆動される。そして該吸気カム軸４には吸気弁２の
開閉タイミングを可変制御する吸気タイミング可変機構
６が、また排気カム軸５には排気弁３の開閉タイミング
を可変制御する排気タイミング可変機構７がそれぞれ配
設されている。
【００１５】上記吸気，排気タイミング可変機構は、カ
ム軸のクランク軸に対する位相角度を運転状態に応じて
変化させるタイプのものであり、例えば吸気弁の開タイ
ミングをθだけ進角させるとその閉タイミングも同時に
θだけ進角し、同様に排気弁の閉タイミングをθだけ遅
角させるとその開タイミングも同時にθだけ遅角するよ
うに構成されている。なお、この種のタイミング可変機
構の具体的構造は従来周知であるから説明は省略する。
また、カムノーズ形状の異なるカムを複数備え、運転状
態に応じて何れかのカムを選択するタイプのタイミング
可変機構を採用することも勿論可能である。
ム軸のクランク軸に対する位相角度を運転状態に応じて
変化させるタイプのものであり、例えば吸気弁の開タイ
ミングをθだけ進角させるとその閉タイミングも同時に
θだけ進角し、同様に排気弁の閉タイミングをθだけ遅
角させるとその開タイミングも同時にθだけ遅角するよ
うに構成されている。なお、この種のタイミング可変機
構の具体的構造は従来周知であるから説明は省略する。
また、カムノーズ形状の異なるカムを複数備え、運転状
態に応じて何れかのカムを選択するタイプのタイミング
可変機構を採用することも勿論可能である。
【００１６】上記エンジン１の排気装置８は、左，右端
部の気筒の排気ポートを合流させる右マニホールド９ａ
と、中央の２つの気筒の排気ポートを合流させる左マニ
ホールド９ｂと、さらに該左，右マニホールド９ａ、９
ｂを１つに合流させる合流管９とを備えている。なお９
ｄは消音器である。
部の気筒の排気ポートを合流させる右マニホールド９ａ
と、中央の２つの気筒の排気ポートを合流させる左マニ
ホールド９ｂと、さらに該左，右マニホールド９ａ、９
ｂを１つに合流させる合流管９とを備えている。なお９
ｄは消音器である。
【００１７】そして上記左，右マニホールド９ａ，９ｂ
の途中部分は連通管９ｃで連通されており、該連通管９
ｃには該連通管９ｃを開閉する排気制御弁１０が配設さ
れている。排気装置８の実質的排気通路長は、上記排気
制御弁１０を閉にすると「長」となり、開にすると
「短」となる。
の途中部分は連通管９ｃで連通されており、該連通管９
ｃには該連通管９ｃを開閉する排気制御弁１０が配設さ
れている。排気装置８の実質的排気通路長は、上記排気
制御弁１０を閉にすると「長」となり、開にすると
「短」となる。
【００１８】１１はエンジン１の運転状態を制御するＥ
ＣＵであり、該ＥＣＵ１１は、入力されたエンジン回転
数，エンジン負荷（アクセルペダル踏み込み量）に応じ
て、上記吸気，排気タイミング可変機構６，７による吸
気弁２，排気弁３の開閉タイミングを制御する可変機構
制御手段としての機能と、上記排気制御弁１０による上
記連通管９ｃの開閉を制御する排気制御弁制御手段とし
ての機能とを備えている。
ＣＵであり、該ＥＣＵ１１は、入力されたエンジン回転
数，エンジン負荷（アクセルペダル踏み込み量）に応じ
て、上記吸気，排気タイミング可変機構６，７による吸
気弁２，排気弁３の開閉タイミングを制御する可変機構
制御手段としての機能と、上記排気制御弁１０による上
記連通管９ｃの開閉を制御する排気制御弁制御手段とし
ての機能とを備えている。
【００１９】上記ＥＣＵ１１による可変機構制御機能
は、吸気弁２の開タイミング及び排気弁３の閉タイミン
グを、低速回転低負荷運転域（アイドル回転域）を基準
とし、エンジン回転数と負荷に基づいて、エンジントル
クの向上，又は燃費低減，あるいは排気ガス性状の改
善，さらには排気ガス温度の低減等の観点から、それぞ
れ進角側，遅角側に制御する。
は、吸気弁２の開タイミング及び排気弁３の閉タイミン
グを、低速回転低負荷運転域（アイドル回転域）を基準
とし、エンジン回転数と負荷に基づいて、エンジントル
クの向上，又は燃費低減，あるいは排気ガス性状の改
善，さらには排気ガス温度の低減等の観点から、それぞ
れ進角側，遅角側に制御する。
【００２０】上記ＥＣＵ１１による排気制御弁制御機能
は、排気脈動による負圧波が吸気弁，排気弁のオーバー
ラップ時に排気ポートに達する実質的排気通路長となる
よう上記排気制御弁１０を開閉制御する。通常、排気制
御弁１０は、実質的排気通路長を２段階に変化させるも
のであり、必ずしも各段階のエンジン回転数に対して上
記負圧波をオーバーラップ時に排気ポートに達するよう
同調させることは困難であるが、本実施形態では、排気
弁３の閉タイミングを変化させることにより各エンジン
回転数において上記同調を精度良く実現するものであ
る。
は、排気脈動による負圧波が吸気弁，排気弁のオーバー
ラップ時に排気ポートに達する実質的排気通路長となる
よう上記排気制御弁１０を開閉制御する。通常、排気制
御弁１０は、実質的排気通路長を２段階に変化させるも
のであり、必ずしも各段階のエンジン回転数に対して上
記負圧波をオーバーラップ時に排気ポートに達するよう
同調させることは困難であるが、本実施形態では、排気
弁３の閉タイミングを変化させることにより各エンジン
回転数において上記同調を精度良く実現するものであ
る。
【００２１】次に、本実施形態装置の作用効果について
説明する。本実施形態装置では、エンジンの運転状態に
応じて吸気弁２，排気弁３の開閉タイミングが可変制御
され、特に吸気弁２，及び排気弁３の両方が共に開いて
いるオーバーラップの大きさ及びその中心時期が上死点
前（ＢＴＤＣ）〜上死点後（ＡＴＤＣ）の間で可変制御
され、また排気制御弁１０が、排気脈動の負圧波が上記
オーバーラップ時に排気ポートに達するように制御され
る。
説明する。本実施形態装置では、エンジンの運転状態に
応じて吸気弁２，排気弁３の開閉タイミングが可変制御
され、特に吸気弁２，及び排気弁３の両方が共に開いて
いるオーバーラップの大きさ及びその中心時期が上死点
前（ＢＴＤＣ）〜上死点後（ＡＴＤＣ）の間で可変制御
され、また排気制御弁１０が、排気脈動の負圧波が上記
オーバーラップ時に排気ポートに達するように制御され
る。
【００２２】まず上記オーバーラップの大きさ，中心時
期の位置の制御に関しては、エンジンの運転域を図１に
示すようにＡ，Ｂ１〜Ｂ４に分割し、各運転域毎に以下
のように制御される。
期の位置の制御に関しては、エンジンの運転域を図１に
示すようにＡ，Ｂ１〜Ｂ４に分割し、各運転域毎に以下
のように制御される。
【００２３】Ａ（低速回転低負荷運転域）：吸気弁開タ
イミングの進角量を最小（図３のｂ１遅開き参照）、排
気弁閉タイミングの遅角量を最小（同図のｂ１′早閉じ
参照）とすることにより、図３に破線で示すように、上
記オーバーラップの中心時期をＴＤＣ（上死点）に略一
致させる。なお、この運転域Ａにおける進角量，遅角量
を制御の基準とする（図１のＡ（アイドリング）参
照）。
イミングの進角量を最小（図３のｂ１遅開き参照）、排
気弁閉タイミングの遅角量を最小（同図のｂ１′早閉じ
参照）とすることにより、図３に破線で示すように、上
記オーバーラップの中心時期をＴＤＣ（上死点）に略一
致させる。なお、この運転域Ａにおける進角量，遅角量
を制御の基準とする（図１のＡ（アイドリング）参
照）。
【００２４】Ｂ１（低中速回転低中負荷運転域）：吸気
弁開タイミングの進角量を小（ｂ３）、排気弁閉タイミ
ングの遅角量を大（同図のｂ２′遅閉じ）とすることに
より上記中心時期をＡＴＤＣ（上死点後）とする（図１
のＢ１参照）。
弁開タイミングの進角量を小（ｂ３）、排気弁閉タイミ
ングの遅角量を大（同図のｂ２′遅閉じ）とすることに
より上記中心時期をＡＴＤＣ（上死点後）とする（図１
のＢ１参照）。
【００２５】Ｂ２（低中速回転高負荷運転域）：吸気弁
開タイミングの進角量を大（同図のｂ２早開き）、排気
弁閉タイミングの遅角量を小〜大（ｂ３′〜ｂ２′）の
間で可変とすることにより上記中心時期をＢＴＤＣ（上
死点前）〜略ＴＤＣの間で可変とする。
開タイミングの進角量を大（同図のｂ２早開き）、排気
弁閉タイミングの遅角量を小〜大（ｂ３′〜ｂ２′）の
間で可変とすることにより上記中心時期をＢＴＤＣ（上
死点前）〜略ＴＤＣの間で可変とする。
【００２６】ここで上記運転域Ｂ２において、排気弁閉
タイミングの遅角量を小〜大に変化させるのは、排気脈
動の負圧波がオーバーラップ時に排気ポートに到達する
ようにするためである。
タイミングの遅角量を小〜大に変化させるのは、排気脈
動の負圧波がオーバーラップ時に排気ポートに到達する
ようにするためである。
【００２７】Ｂ３（高速回転低中負荷運転域）：吸気弁
開タイミングの進角量を最小（ｂ１）、排気弁閉タイミ
ングの遅角量を大（ｂ２′）とすることにより上記中心
時期をＡＴＤＣとする。
開タイミングの進角量を最小（ｂ１）、排気弁閉タイミ
ングの遅角量を大（ｂ２′）とすることにより上記中心
時期をＡＴＤＣとする。
【００２８】Ｂ４（高速回転高負荷運転域）：吸気弁開
タイミングの進角量を小（ｂ３）、排気弁閉タイミング
の遅角量を小（ｂ３′）とすることにより上記中心時期
を略ＴＤＣとする。
タイミングの進角量を小（ｂ３）、排気弁閉タイミング
の遅角量を小（ｂ３′）とすることにより上記中心時期
を略ＴＤＣとする。
【００２９】また、上記排気制御弁１０の制御に関して
は、エンジンの運転域を図２に示すようにエンジン回転
数に基づいてＮ１〜Ｎ４に分割し、該各運転域Ｎ１，Ｎ
２，Ｎ３，Ｎ４において上記排気制御弁１０をそれぞれ
閉，開，閉，開とする。
は、エンジンの運転域を図２に示すようにエンジン回転
数に基づいてＮ１〜Ｎ４に分割し、該各運転域Ｎ１，Ｎ
２，Ｎ３，Ｎ４において上記排気制御弁１０をそれぞれ
閉，開，閉，開とする。
【００３０】このように本実施形態では、低中速回転高
負荷運転域（Ｂ２）では、吸気弁２を開タイミングを大
きく進角させることにより早閉じとするとともに、排気
弁３の閉タイミングの遅角量を小〜大に変化させて、排
気脈動の負圧波がオーバーラップ時に排気ポートに到達
するようにしたので、吸気の押し戻しが少なくなるとと
もに、排気の負圧波により掃気効果が高まることから、
低中速回転域でのトルクを増大できる。
負荷運転域（Ｂ２）では、吸気弁２を開タイミングを大
きく進角させることにより早閉じとするとともに、排気
弁３の閉タイミングの遅角量を小〜大に変化させて、排
気脈動の負圧波がオーバーラップ時に排気ポートに到達
するようにしたので、吸気の押し戻しが少なくなるとと
もに、排気の負圧波により掃気効果が高まることから、
低中速回転域でのトルクを増大できる。
【００３１】また低中速回転低中負荷運転域（Ｂ１），
及び高速回転低中負荷運転域（Ｂ３）の両方というエン
ジン運転域の大部分において、排気弁閉タイミングを大
きく遅角させることによりオーバーラップの中心位置を
ＡＴＤＣ側寄り、つまり吸気行程側寄りとしたので、吸
気行程開始時におけるポンピングロスを低減でき、燃費
の向上を図ることができる。
及び高速回転低中負荷運転域（Ｂ３）の両方というエン
ジン運転域の大部分において、排気弁閉タイミングを大
きく遅角させることによりオーバーラップの中心位置を
ＡＴＤＣ側寄り、つまり吸気行程側寄りとしたので、吸
気行程開始時におけるポンピングロスを低減でき、燃費
の向上を図ることができる。
【００３２】さらにまた高速回転低中負荷運転域（Ｂ
３）では、吸気弁開タイミングの進角量を最小にして吸
気弁２を遅閉じとしたことにより、実圧縮比が低下して
ノッキングが回避されることから点火時期を大きく進角
でき、また排気弁閉タイミングの遅角量を大きくして排
気弁３を遅開きにしたことにより、実膨張比が増加して
熱効率を向上でき、排気ガス温度を低減できる。
３）では、吸気弁開タイミングの進角量を最小にして吸
気弁２を遅閉じとしたことにより、実圧縮比が低下して
ノッキングが回避されることから点火時期を大きく進角
でき、また排気弁閉タイミングの遅角量を大きくして排
気弁３を遅開きにしたことにより、実膨張比が増加して
熱効率を向上でき、排気ガス温度を低減できる。
【００３３】また本実施形態では、排気弁３の閉タイミ
ングを図１に示すように可変制御するとともに、排気制
御弁１０を図１及び図２に示すように開閉制御したの
で、大部分の運転域において、排気脈動による負圧波を
吸排気弁のオーバーラップ時に同調させることができ、
掃気効果が増大し、図２に破線のトルクカーブで示すよ
うに、特に低中速回転でのトルクを向上できる。
ングを図１に示すように可変制御するとともに、排気制
御弁１０を図１及び図２に示すように開閉制御したの
で、大部分の運転域において、排気脈動による負圧波を
吸排気弁のオーバーラップ時に同調させることができ、
掃気効果が増大し、図２に破線のトルクカーブで示すよ
うに、特に低中速回転でのトルクを向上できる。
【００３４】
【発明の作用効果】以上のように、請求項１の発明によ
れば、吸気弁及び排気弁の両方が開いているオーバーラ
ップ期間の中心時期が、エンジンの低速回転低負荷運転
域（Ａ）では上死点（ＴＤＣ）に略一致し、残りの運転
域（運転域Ｂ１〜Ｂ４）のうちの大部分、例えば請求項
３の発明のように低中速回転中負荷運転域（Ｂ１）及び
高速回転低中負荷運転域（Ｂ３）においては上死点後
（ＡＴＤＣ）となるよう上記吸気弁，排気弁の開，閉タ
イミングを可変制御したので、大部分の運転域にて排気
弁の閉タイミングを遅くしたことにより、大部分の運転
域にて排気脈動の負圧波をオーバーラップ時に同調させ
ることができ、掃気効果を高めて吸入空気量を増加しト
ルクを増大できる効果がある。
れば、吸気弁及び排気弁の両方が開いているオーバーラ
ップ期間の中心時期が、エンジンの低速回転低負荷運転
域（Ａ）では上死点（ＴＤＣ）に略一致し、残りの運転
域（運転域Ｂ１〜Ｂ４）のうちの大部分、例えば請求項
３の発明のように低中速回転中負荷運転域（Ｂ１）及び
高速回転低中負荷運転域（Ｂ３）においては上死点後
（ＡＴＤＣ）となるよう上記吸気弁，排気弁の開，閉タ
イミングを可変制御したので、大部分の運転域にて排気
弁の閉タイミングを遅くしたことにより、大部分の運転
域にて排気脈動の負圧波をオーバーラップ時に同調させ
ることができ、掃気効果を高めて吸入空気量を増加しト
ルクを増大できる効果がある。
【００３５】またオーバーラップをＡＴＤＣ寄り、つま
り吸気行程側寄りとしたことにより吸気行程でのポンピ
ングロスが低減し、燃費を向上できる効果がある。
り吸気行程側寄りとしたことにより吸気行程でのポンピ
ングロスが低減し、燃費を向上できる効果がある。
【００３６】さらにまた、また吸気弁を遅閉じとしたこ
とにより、実圧縮比が低下してノッキングが回避される
ことから点火時期を大きく進角でき、また排気弁閉タイ
ミングの遅角量を大きくして排気弁を遅開きにしたこと
により、実膨張比が増加して熱効率を向上でき、排気ガ
ス温度を低減できる効果がある。
とにより、実圧縮比が低下してノッキングが回避される
ことから点火時期を大きく進角でき、また排気弁閉タイ
ミングの遅角量を大きくして排気弁を遅開きにしたこと
により、実膨張比が増加して熱効率を向上でき、排気ガ
ス温度を低減できる効果がある。
【００３７】請求項２の発明によれば、上記オーバーラ
ップ期間の中心時期を上記残りの運転域Ｂ１〜Ｂ４の一
部分、例えば請求項４の発明のように低中速回転高負荷
運転域（Ｂ２）においては上死点前（ＢＴＤＣ）となる
ように上記吸気弁，排気弁の開，閉タイミングを可変制
御したので、この一部運転域では、吸気弁が早閉じとな
り、吸気の押し戻しを少なくでき、吸入空気量を増大し
てトルクを向上できる効果がある。
ップ期間の中心時期を上記残りの運転域Ｂ１〜Ｂ４の一
部分、例えば請求項４の発明のように低中速回転高負荷
運転域（Ｂ２）においては上死点前（ＢＴＤＣ）となる
ように上記吸気弁，排気弁の開，閉タイミングを可変制
御したので、この一部運転域では、吸気弁が早閉じとな
り、吸気の押し戻しを少なくでき、吸入空気量を増大し
てトルクを向上できる効果がある。
【００３８】請求項５の発明によれば、上記オーバーラ
ップの中心時期を、低速回転低負荷運転域ＡではＴＤＣ
に略一致させ、低中速回転中負荷運転域Ｂ１ではＡＴＤ
Ｃとし、低中速回転高負荷運転域Ｂ２ではＢＴＤＣ〜略
ＴＤＣの間で可変とし、高速回転低中負荷運転域Ｂ３で
はＡＴＤＣとし、高速回転高負荷運転域Ｂ４では略ＴＤ
Ｃとしたので、上記請求項１の発明における、吸入空
気量を増加してトルクを増大でき、吸気行程でのポン
ピングロスを低減して燃費を向上でき、熱効率を向上
して排気ガス温度を低減できるという効果を具体的に実
現できる。
ップの中心時期を、低速回転低負荷運転域ＡではＴＤＣ
に略一致させ、低中速回転中負荷運転域Ｂ１ではＡＴＤ
Ｃとし、低中速回転高負荷運転域Ｂ２ではＢＴＤＣ〜略
ＴＤＣの間で可変とし、高速回転低中負荷運転域Ｂ３で
はＡＴＤＣとし、高速回転高負荷運転域Ｂ４では略ＴＤ
Ｃとしたので、上記請求項１の発明における、吸入空
気量を増加してトルクを増大でき、吸気行程でのポン
ピングロスを低減して燃費を向上でき、熱効率を向上
して排気ガス温度を低減できるという効果を具体的に実
現できる。
【００３９】請求項６の発明によれば、上記オーバーラ
ップの中心位置をエンジンの運転状態に応じてＢＴＤＣ
〜ＡＴＤＣの間で可変制御するとともに、排気制御弁に
より実質的排気通路長を排気脈動による負圧波が上記オ
ーバーラップ時に排気ポートに達する長さとなるよう制
御したので、大部分の運転域において、排気脈動による
負圧波を吸排気弁のオーバーラップ時に同調させること
ができ、掃気効率を向上して吸入空気量を増加でき、特
に低中速回転域でのトルクを向上できる効果がある。
ップの中心位置をエンジンの運転状態に応じてＢＴＤＣ
〜ＡＴＤＣの間で可変制御するとともに、排気制御弁に
より実質的排気通路長を排気脈動による負圧波が上記オ
ーバーラップ時に排気ポートに達する長さとなるよう制
御したので、大部分の運転域において、排気脈動による
負圧波を吸排気弁のオーバーラップ時に同調させること
ができ、掃気効率を向上して吸入空気量を増加でき、特
に低中速回転域でのトルクを向上できる効果がある。
【図１】請求項１〜６の発明の一実施形態によるエンジ
ンの運転制御装置の構成及び動作を説明するための図で
ある。
ンの運転制御装置の構成及び動作を説明するための図で
ある。
【図２】上記運転制御装置の構成及び動作を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図３】上記運転制御装置の吸，排気弁の開閉タイミン
グ，オーバーラップ状態を説明するための図である。
グ，オーバーラップ状態を説明するための図である。
【図４】上記運転制御装置の全体構成を示す模式図であ
る。
る。
１ エンジン ２ 吸気弁 ３ 排気弁 ６ 吸気タイミング可変機構 ７ 排気タイミング可変機構 １０ 排気制御弁 １１ ＥＣＵ（可変機構制御手段，排気制御弁制御手
段） Ａ 低速回転低負荷運転域 Ｂ１ 低中速回転中負荷運転域 Ｂ２ 低中速回転高負荷運転域 Ｂ３ 高速回転低中負荷運転域 Ｂ４ 高速回転高負荷運転域 ＡＴＤＣ 上死点後 ＢＴＤＣ 上死点前 ＴＤＣ 上死点 Ｏ／Ｌ オーバーラップ期間
段） Ａ 低速回転低負荷運転域 Ｂ１ 低中速回転中負荷運転域 Ｂ２ 低中速回転高負荷運転域 Ｂ３ 高速回転低中負荷運転域 Ｂ４ 高速回転高負荷運転域 ＡＴＤＣ 上死点後 ＢＴＤＣ 上死点前 ＴＤＣ 上死点 Ｏ／Ｌ オーバーラップ期間
Claims (6)
- 【請求項１】 吸気弁の開閉タイミングを可変制御する
吸気タイミング可変機構と、排気弁の開閉タイミングを
可変制御する排気タイミング可変機構と、吸気，排気タ
イミング可変機構による吸気弁，排気弁の開閉タイミン
グをエンジンの運転状態に応じて制御する可変機構制御
手段とを備えたエンジンの運転制御装置において、 上記可変機構制御手段は、吸気弁及び排気弁の両方が開
いているオーバーラップ期間の中心時期が、エンジンの
低速回転低負荷運転域（図１の運転域Ａ）では上死点
（ＴＤＣ）に略一致し、残りの運転域（図１の運転域Ｂ
１〜Ｂ４）の大部分においては上死点後（ＡＴＤＣ）と
なるよう上記吸気，排気タイミング可変機構を制御する
ことを特徴とするエンジンの運転制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、上記可変機構制御手
段は、上記オーバーラップ期間の中心時期が上記残りの
運転域Ｂ１〜Ｂ４の一部分においては上死点前（ＢＴＤ
Ｃ）となるように上記吸気，排気タイミング可変機構を
制御することを特徴とするエンジンの運転制御装置。 - 【請求項３】 請求項１において、上記残りの運転域の
大部分とは、低中速回転低中負荷運転域（図１の運転域
Ｂ１）及び高速回転低中負荷運転域（図１の運転域Ｂ
３）であることを特徴とするエンジンの運転制御装置。 - 【請求項４】 請求項２において、上記残りの運転域の
一部分とは、低中速回転高負荷運転域（図１の運転域Ｂ
２）であることを特徴とするエンジンの運転制御装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４の何れかにおいて、上
記可変機構制御手段は、エンジンの運転域を図１に示す
ようにＡ，及びＢ１〜Ｂ４に分割した場合にオーバーラ
ップ期間の中心時期が各運転域において下記の如くなる
ように上記吸気，排気タイミング可変機構を制御するこ
とを特徴とするエンジンの運転制御装置。 Ａ（低速回転低負荷運転域）：吸気弁開タイミングの進
角量を最小（最遅角）、排気弁閉タイミングの遅角量を
最小（最進角）小とすることにより上記中心時期をＴＤ
Ｃに略一致させる。 Ｂ１（低中速回転低中負荷運転域）：吸気弁開タイミン
グの進角量を小、排気弁閉タイミングの遅角量を大とす
ることにより上記中心時期をＡＴＤＣとする。 Ｂ２（低中速回転高負荷運転域）：吸気弁開タイミング
の進角量を大、排気弁閉タイミングの遅角量を小〜大の
間で可変とすることにより上記中心時期をＢＴＤＣ〜略
ＴＤＣの間で可変とする。 Ｂ３（高速回転低中負荷運転域）：吸気弁開タイミング
の進角量を最小（最遅角）、排気弁閉タイミングの遅角
量を大とすることにより上記中心時期をＡＴＤＣとす
る。 Ｂ４（高速回転高負荷運転域）：吸気弁開タイミングの
進角量を小、排気弁閉タイミングの遅角量を小とするこ
とにより上記中心時期を略ＴＤＣとする。 - 【請求項６】 請求項１ないし５の何れかにおいて、実
質的な排気通路長を可変制御する排気制御弁と、該排気
制御弁による実質的排気通路長をエンジンの運転状態に
応じて制御する排気制御弁制御手段とを備え、上記排気
制御弁制御手段は、排気脈動による負圧波が上記オーバ
ーラップ時に排気ポートに達する実質的排気通路長とな
るよう上記排気制御弁を制御することを特徴とするエン
ジンの運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33844296A JP3678861B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | エンジンの運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33844296A JP3678861B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | エンジンの運転制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10176558A true JPH10176558A (ja) | 1998-06-30 |
| JP3678861B2 JP3678861B2 (ja) | 2005-08-03 |
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ID=18318202
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33844296A Expired - Fee Related JP3678861B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | エンジンの運転制御装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3678861B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6405694B2 (en) | 2000-06-09 | 2002-06-18 | Denso Corporation | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
| WO2009063831A1 (ja) | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の制御装置 |
| JP2010084532A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Mazda Motor Corp | エンジンのバルブタイミング可変装置 |
| WO2010067427A1 (ja) | 2008-12-10 | 2010-06-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2011174441A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
| JP2011214403A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Mazda Motor Corp | 多気筒エンジンの排気装置 |
| JP2011214402A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Mazda Motor Corp | 多気筒エンジンの排気装置 |
| JP2012041899A (ja) * | 2010-08-21 | 2012-03-01 | Mazda Motor Corp | 火花点火式多気筒エンジン |
| US8201406B2 (en) | 2007-11-06 | 2012-06-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
| EP2154352A3 (de) * | 2008-08-12 | 2014-03-19 | MAN Truck & Bus AG | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer mehrzylindrischen Brennkraftmaschine |
| WO2016159090A1 (ja) * | 2015-04-02 | 2016-10-06 | アイシン精機株式会社 | 内燃機関の制御ユニット |
| US10337417B2 (en) | 2015-04-02 | 2019-07-02 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Control unit for internal combustion engine |
| DE112006000986B4 (de) * | 2005-05-03 | 2025-03-20 | Avl List Gmbh | Zylinderkopf für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5062129B2 (ja) * | 2008-09-29 | 2012-10-31 | マツダ株式会社 | エンジンの排気制御装置 |
| JP5151866B2 (ja) * | 2008-09-29 | 2013-02-27 | マツダ株式会社 | エンジンの排気制御装置 |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP33844296A patent/JP3678861B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| DE112006000986B4 (de) * | 2005-05-03 | 2025-03-20 | Avl List Gmbh | Zylinderkopf für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine |
| US8201406B2 (en) | 2007-11-06 | 2012-06-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
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| US8220263B2 (en) | 2007-11-13 | 2012-07-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
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| WO2016159090A1 (ja) * | 2015-04-02 | 2016-10-06 | アイシン精機株式会社 | 内燃機関の制御ユニット |
| JP2016196830A (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | アイシン精機株式会社 | 内燃機関の制御ユニット |
| US10337417B2 (en) | 2015-04-02 | 2019-07-02 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Control unit for internal combustion engine |
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