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JPS61190118A - Control method of variable valve timing engine - Google Patents

Control method of variable valve timing engine

Info

Publication number
JPS61190118A
JPS61190118A JP60028413A JP2841385A JPS61190118A JP S61190118 A JPS61190118 A JP S61190118A JP 60028413 A JP60028413 A JP 60028413A JP 2841385 A JP2841385 A JP 2841385A JP S61190118 A JPS61190118 A JP S61190118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve timing
engine
temperature
exhaust
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60028413A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH073200B2 (en
Inventor
Yoshiaki Shibata
芳昭 柴田
Toyoichi Umehana
豊一 梅花
Hidemi Onaka
大仲 英巳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2841385A priority Critical patent/JPH073200B2/en
Publication of JPS61190118A publication Critical patent/JPS61190118A/en
Publication of JPH073200B2 publication Critical patent/JPH073200B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters

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  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the warming performance of catalyst while to prevent overheating of catalyst under high temperature, in an engine associated with a mechanical supercharger, by relatively lagging the valve timing of exhaust valve under low engine temperature while leading under high engine temperature. CONSTITUTION:Catalyst is located in the exhaust system of engine associated with a mechanical supercharger 20 to be driven through a crank shaft 64 while an actuator 60 for controlling the open/close timing is arranged on the cam shaft 62 of an exhaust valve 18. The controller 50 is provided with various engine parameters to perform various controls including one where a valve timing actuator 60 is driven by an engine temperature signal 20 under low engine temperature to lag the timing relatively thus to discharge large amount of high temperature exhaust gas. Since the catalyst is overheated easily under high engine temperature, the valve timing is led relatively to suppress the high temperature exhaust gas.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機械式過給機と可変バルブタイミング機構とを
備えた内燃機関の制御方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of controlling an internal combustion engine equipped with a mechanical supercharger and a variable valve timing mechanism.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

機関の出力を向上させるために過給機を設けられた内燃
機関がある。このような内燃機関において、過給機が効
いている高!荷運転時を考慮すると、燃焼室内の圧力が
過大となってノッキングが発生するのを防止するため圧
縮比を小さくすることが必要であり、また過給機が効い
ていない軽負荷運転時を考慮すると、燃焼室内の圧力が
低いことから熱効率が低下して燃費が悪化するので、圧
縮比を大きくすることが必要である。しかして従来、過
給機の運転状態に応じて圧縮比を変化させるのと同等の
効果牽得べく、吸気弁の開閉タイミングを変化させる内
燃機関が知られている(例えば、特開昭56’−694
11号公報、実開昭58−90338号公報、実開昭5
9−49742号公@)。
Some internal combustion engines are equipped with a supercharger to improve the engine's output. In such an internal combustion engine, the supercharger is effective! Considering during heavy load operation, it is necessary to reduce the compression ratio to prevent knocking from occurring due to excessive pressure in the combustion chamber, and also during light load operation when the supercharger is not effective. In this case, since the pressure inside the combustion chamber is low, thermal efficiency decreases and fuel efficiency worsens, so it is necessary to increase the compression ratio. Conventionally, internal combustion engines have been known that change the opening and closing timing of the intake valve in order to achieve the same effect as changing the compression ratio depending on the operating state of the supercharger (for example, -694
Publication No. 11, Publication of Utility Model Application No. 58-90338, Publication of Utility Model Application No. 58-90338, Publication No. 1989
No. 9-49742@).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述のような内燃機関において、機関冷間時、触媒温度
が低いために触媒が活性化しにくいという問題があり、
また過給時に排気系の温度が上昇しすぎて触媒が熱害を
被るおそれがあるという問題がある。本発明はこの問題
を排気弁のバルブタイミングを変更することにより解決
しようとするものである。
In internal combustion engines such as those mentioned above, there is a problem in that when the engine is cold, the catalyst is difficult to activate due to the low catalyst temperature.
Another problem is that the temperature of the exhaust system rises too much during supercharging, which may cause heat damage to the catalyst. The present invention attempts to solve this problem by changing the valve timing of the exhaust valve.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点を解決するため、本発明は、機関の温度が低
い時、排気弁のバルブタイミングを相対的に遅くし、機
関の温度が高い時、排気弁のバルブタイミングを相対的
に早くすることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention makes the valve timing of the exhaust valve relatively late when the engine temperature is low, and relatively early the valve timing of the exhaust valve when the engine temperature is high. It is characterized by

〔実施例〕〔Example〕

以下図示実施例により本発明を説明する。 The present invention will be explained below with reference to illustrated embodiments.

第2図は本発明の一実施例を適用した内燃機関を示す。FIG. 2 shows an internal combustion engine to which an embodiment of the present invention is applied.

図において、エンジン本体10に形成されたシリンダボ
ア11内にはピストン12が摺動自在に支持され、この
ピストン12の上方には燃焼室13が形成される。燃焼
室13には吸気通路14と排気通路15が連通す暮。シ
リンダへ・ノド16に支持される吸気弁17および排気
弁18は、それぞれ吸気ポート19および排気ポート2
0を開閉し、その開閉駆動はカム21.22により行な
われる。カム22は、後述するように可変バルブタイミ
ング機構60によりそれぞれカム軸62に対して相対回
転変位させられ、排気弁18の開閉タイミングを変更さ
せる。なお、吸気ポート19の吸気弁17の近傍には燃
料噴射弁23が設けられ、また、シリンダヘッド16に
取付けられたディストリビュ゛−夕24には回転数検知
器25、エンジン本体10に形成されたウォータシャケ
・7トには水温検知器70がそれぞれ取付けられる。
In the figure, a piston 12 is slidably supported in a cylinder bore 11 formed in an engine body 10, and a combustion chamber 13 is formed above the piston 12. An intake passage 14 and an exhaust passage 15 communicate with the combustion chamber 13 . An intake valve 17 and an exhaust valve 18 supported by the cylinder throat 16 are connected to an intake port 19 and an exhaust port 2, respectively.
0 is opened and closed, and the opening and closing drive is performed by cams 21 and 22. The cams 22 are rotationally displaced relative to the camshaft 62 by a variable valve timing mechanism 60, as will be described later, to change the opening/closing timing of the exhaust valve 18. A fuel injection valve 23 is provided near the intake valve 17 of the intake port 19, a rotation speed detector 25 is provided in a distributor 24 attached to the cylinder head 16, and a rotation speed detector 25 is provided in the vicinity of the intake valve 17 of the engine body 10. A water temperature detector 70 is attached to each of the water coolers 7.

エアクリーナ26は吸気通路14の最も上流側に設けら
れエアフロメータ27はその下流側に位置し、さらにそ
の下流側にはスロットル弁28が′配設される。スロッ
トル弁28はアクセルペダル29に連動して吸気通路1
4内の流路面積を変化させる。吸気通路14のスーパー
チャージャ20の下流側にはサージタンク30が形成さ
れる。
The air cleaner 26 is provided at the most upstream side of the intake passage 14, the air flow meter 27 is located at the downstream side, and further downstream, a throttle valve 28 is provided. The throttle valve 28 operates in conjunction with the accelerator pedal 29 to open the intake passage 1.
4. Change the flow path area in 4. A surge tank 30 is formed downstream of the supercharger 20 in the intake passage 14 .

スーパーチャージャ20の駆動軸34は、電磁クラッチ
を有するプーリ35に連結され、このブー U 35は
、エンジン本体10に設けられたクランクプーリ36と
無端状のベルト37により連結される。したがってスー
パーチャージャ20は、電磁クラッチが接続状態にある
時、クランクプーリ36を介して駆動される。吸気通路
14のスーパーチャージャ20の上流側と下流側とはバ
イパ ・入通路38により接続され、バイパス通路38
の途中にはこれを開閉するバイパス弁39が設けられる
。バイパス弁39を開閉するアクチュエータ40は、シ
ェル41内をダイヤフラム42により □区画して負圧
室43を形成するとともにこの負圧室43内にばね44
を設けて構成され、ダイヤフラム42はバイパス弁39
に連結される。負圧室43には切換弁45を介して大気
圧もしくは負圧が選択的に導かれるようになっており、
大気圧はエアクリーナ16の開口部46から導かれ、負
圧はスロットル弁28の下流側の負圧ポート47から導
かれる。
A drive shaft 34 of the supercharger 20 is connected to a pulley 35 having an electromagnetic clutch, and this boot U 35 is connected to a crank pulley 36 provided on the engine body 10 by an endless belt 37. Therefore, the supercharger 20 is driven via the crank pulley 36 when the electromagnetic clutch is in the engaged state. The upstream and downstream sides of the supercharger 20 in the intake passage 14 are connected by a bypass passage 38 .
A bypass valve 39 is provided in the middle to open and close this. The actuator 40 that opens and closes the bypass valve 39 divides the inside of the shell 41 with a diaphragm 42 to form a negative pressure chamber 43, and a spring 44 is installed in the negative pressure chamber 43.
The diaphragm 42 has a bypass valve 39.
connected to. Atmospheric pressure or negative pressure is selectively introduced into the negative pressure chamber 43 via a switching valve 45.
Atmospheric pressure is led from the opening 46 of the air cleaner 16, and negative pressure is led from the negative pressure port 47 downstream of the throttle valve 28.

切換弁45はマイクロコンビエータを備えた電子制御部
50により制御されてアクチュエータ40に大気圧もし
くは負圧を導く。すなわち、スーパーチャージャ20に
よる過給を必要としない軽負荷時、切換弁45はアクチ
ュエータ40にスロ・ントル弁28の下流側の負圧を導
くように制御される。しかして負圧が所定値以上の大き
さであると、ダイヤフラム42はばね44に抗して下降
し、バイパス弁39はバイパス通路38を開放する。こ
れによりスーパーチャージャ20が駆動されてい゛ても
その吐出′空気の一部はバイパス通路38を還流してス
ーパーチャージャ20の入口側へ戻り、スーパーチャー
ジャ20は実質的に過給を行なわない。これに対し、ス
ーパーチャージャ20による過給を必要とする高負荷時
、切換弁45はアクチュエータ40に大気圧を導くよう
に制御される。
The switching valve 45 is controlled by an electronic control unit 50 equipped with a micro combinator to introduce atmospheric pressure or negative pressure to the actuator 40 . That is, when the load is light and supercharging by the supercharger 20 is not required, the switching valve 45 is controlled to guide the negative pressure downstream of the throttle valve 28 to the actuator 40. When the negative pressure is greater than a predetermined value, the diaphragm 42 moves downward against the spring 44, and the bypass valve 39 opens the bypass passage 38. As a result, even if the supercharger 20 is being driven, a portion of the discharged air is recirculated through the bypass passage 38 and returned to the inlet side of the supercharger 20, so that the supercharger 20 does not substantially perform supercharging. On the other hand, when the load is high and requires supercharging by the supercharger 20, the switching valve 45 is controlled to introduce atmospheric pressure to the actuator 40.

しかして負圧室43内は大気圧となり、バイパス弁39
はばね44に付勢されてバイパス通路38を閉塞し、こ
れによりスーパーチャージャ20は過給を行なうように
なる。
Therefore, the inside of the negative pressure chamber 43 becomes atmospheric pressure, and the bypass valve 39
is biased by the spring 44 to close the bypass passage 38, thereby causing the supercharger 20 to perform supercharging.

電子制御部50は、エアフローメータ27から吸入空気
量を示す信号、回転数検知器25からエンジン回転数を
示す信号、水温検知器70から冷却水温を示す信号を入
力され、上述のようなスーパーチャージャ20およびバ
イパス弁39の制御を行なう他、次のように可変バルブ
タイミング機構60を制御してカム22をカム軸62に
対して相対回転変位させ、排気弁18の開閉タイミング
を変更させる。
The electronic control unit 50 receives a signal indicating the intake air amount from the air flow meter 27, a signal indicating the engine rotation speed from the rotation speed detector 25, and a signal indicating the cooling water temperature from the water temperature detector 70, and operates the supercharger as described above. 20 and the bypass valve 39, the variable valve timing mechanism 60 is controlled as follows to rotationally displace the cam 22 relative to the camshaft 62, thereby changing the opening/closing timing of the exhaust valve 18.

可変バルブタイミング機構60は第3図に示されるよう
に、カム軸62の一端に固定されるインナスリーブ60
1と、このインナスリーブ601に回転自在に嵌合され
、かつタイミングプーリ63に固定されるアウタスリー
ブ602とを有する。タイミングプーリ63は、図示し
ない無端状のヘルドを介してクランク軸64に連結され
る。アウタスリーブ602とインナスリーブ601 と
は第4図に示されるように互いに傾斜したスリット60
2Aと601Aとを持ち、このスリット内にベアリング
603が配置される。ベアリング603を担持する軸6
04はカム軸62の軸線と直交する軸線を持ち、インナ
スリーブ601内を左右に摺動するスライダ605に取
付けられる。スライダ605はナツト606を介しステ
ップモータ607の出力軸608に連結される。ステッ
プモータ607の回転運動は出力軸608とナツト60
6とのねじ嵌合によってスライダ605のカム軸26方
向の水平運動に変換される。
As shown in FIG. 3, the variable valve timing mechanism 60 includes an inner sleeve 60 fixed to one end of a camshaft 62.
1, and an outer sleeve 602 rotatably fitted into the inner sleeve 601 and fixed to the timing pulley 63. The timing pulley 63 is connected to the crankshaft 64 via an endless heald (not shown). The outer sleeve 602 and the inner sleeve 601 have slits 60 that are inclined to each other as shown in FIG.
2A and 601A, and a bearing 603 is placed within this slit. Shaft 6 carrying bearing 603
04 has an axis perpendicular to the axis of the camshaft 62 and is attached to a slider 605 that slides left and right inside the inner sleeve 601. The slider 605 is connected to an output shaft 608 of a step motor 607 via a nut 606. The rotational movement of the step motor 607 is caused by the output shaft 608 and the nut 60.
6 is converted into a horizontal movement of the slider 605 in the direction of the camshaft 26.

そのため傾斜溝601A、 602A内をベアリング6
03が矢印Xの様に動き、インナスリーブ601 とア
ウタスリーブ602との相対回転運動を惹起させる。し
たがってインナースリーブ側のカム軸62とアウタスリ
ーブ側のタイミングブーIJ63、換言すればクランク
軸64との相対位置が変化する。これによりカム22上
のカム山がバルブステムに取付けられたバルブリックと
係合するタイミング、換言すればバルブタイミングが変
化する。制御回路50はバルブタイミングのこのような
変化を制御するための信号を可変バルブタイミング機構
60、即ちステップモータ607に印加する=電子制御
部50は機関の温度の大きさに応じて排気弁18のバル
ブタイミングを変える。例えば、冷却水温Twが所定値
Toより低い場合、第5図(8)に示されるように排気
弁18のバルブタイミングを相対的に早くし、逆に冷却
水温Twが所定値Toより高い場合、第5図(b)に示
されるように排気弁18のバルブタイミングを相対的に
遅くする。
Therefore, the inside of the inclined grooves 601A and 602A are inserted into the bearing 6.
03 moves in the direction of arrow X, causing relative rotational movement between the inner sleeve 601 and the outer sleeve 602. Therefore, the relative position between the camshaft 62 on the inner sleeve side and the timing boot IJ 63 on the outer sleeve side, in other words, the crankshaft 64 changes. This changes the timing at which the cam ridge on the cam 22 engages with the valve click attached to the valve stem, in other words, the valve timing. The control circuit 50 applies a signal to the variable valve timing mechanism 60, i.e., the step motor 607, to control such changes in valve timing. Change valve timing. For example, when the cooling water temperature Tw is lower than the predetermined value To, the valve timing of the exhaust valve 18 is made relatively early as shown in FIG. 5 (8), and conversely, when the cooling water temperature Tw is higher than the predetermined value To, As shown in FIG. 5(b), the valve timing of the exhaust valve 18 is relatively delayed.

つまり、冷間時には排気バルブタイミングを早くして下
死点よりクランク角θ箇だけ前方において排気弁18を
開弁させるようにし、これにより膨張比を小さくして排
気圧力および排気温度を高め、触媒の暖機性を良くして
いる。
In other words, when the engine is cold, the exhaust valve timing is advanced to open the exhaust valve 18 at a position θ crank angle ahead of bottom dead center.This reduces the expansion ratio, increases the exhaust pressure and temperature, and Improves warm-up performance.

第1図および第7図は電子制御部50の行なう制御のフ
ローチャートを示す。ステップ301では電子制御部5
0のメモリに格納された冷却水温Tl1lのデータを読
む。このデータは水温検知器70が検出した水温の信号
をA/D変換して電子制御部50に入力されたものであ
る。ステップ302では冷却水温Twが所定値Toより
高いか否か判定する。冷却水温Twが所定値TOよりも
高い場合、ステップ303を実行して排気弁18のバル
ブタイミングを遅らせるための設定を行なう。すなわち
、下死点よりクランク角θ2 (第5図(b))だけ前
方において排気弁18が開弁じ始めるように、可変バル
ブタイミング機構60のステップモータ607(第3図
)の目標角度位置を定める。一方、冷却水温Twが所定
値T9よりも低い場合、ステップ304に移り、排気弁
18のバルブタイミングを進めるための設定を行ない、
排気弁18が下死点よりクランク角θ1 (第5図(a
))だけ前方において開弁じ始めるように、ステップモ
ータ607(第3図)の目標角度位置を定める。なお、
排気バルブタイミングは、冷却水温Twによってステッ
プ状に変える必要はなく、冷却水温Twに応じて直線的
に変化させるようにしてもよい。
1 and 7 show flowcharts of control performed by the electronic control section 50. FIG. In step 301, the electronic control unit 5
The data of the cooling water temperature Tl1l stored in the memory of 0 is read. This data is input to the electronic control unit 50 by A/D converting the water temperature signal detected by the water temperature detector 70. In step 302, it is determined whether the cooling water temperature Tw is higher than a predetermined value To. If the cooling water temperature Tw is higher than the predetermined value TO, step 303 is executed to make settings for delaying the valve timing of the exhaust valve 18. That is, the target angular position of the step motor 607 (FIG. 3) of the variable valve timing mechanism 60 is determined so that the exhaust valve 18 begins to open a crank angle θ2 (FIG. 5(b)) ahead of the bottom dead center. . On the other hand, if the cooling water temperature Tw is lower than the predetermined value T9, the process moves to step 304, where settings are made to advance the valve timing of the exhaust valve 18,
The exhaust valve 18 moves from the bottom dead center to the crank angle θ1 (Fig. 5(a)
)) The target angular position of the step motor 607 (FIG. 3) is determined so that the valve begins to open at the front. In addition,
The exhaust valve timing does not need to be changed stepwise according to the cooling water temperature Tw, but may be changed linearly according to the cooling water temperature Tw.

次にステップ305では、現在既に設定されている排気
バルブタイミングがステップ303.304において求
められた排気バルブタイミングに実質的に等しいか否か
を判定する。もし等しければこのルーチンは終了するが
、等しくなければステップ306へ移り、排気バルブタ
イミングを変更する。
Next, in step 305, it is determined whether the currently set exhaust valve timing is substantially equal to the exhaust valve timing determined in steps 303 and 304. If they are equal, the routine ends, but if not, the routine moves to step 306 to change the exhaust valve timing.

この排気バルブタイミングの変更は、次に述べる第7図
のフローチャートに従って行なわれる。
This change in exhaust valve timing is performed according to the flowchart of FIG. 7, which will be described below.

第7図において、まずステップ201でステップモータ
607の設定値つまり目標角度位置■が読み込まれる。
In FIG. 7, first, in step 201, the setting value of the step motor 607, that is, the target angular position (2) is read.

この目標角度位置Iは排気弁18のバルブタイミングに
よって定まる。次いでステップ202ではステップモー
タ607の実際の角度位置Jを読み、ステップ203で
実際の角変位1iJが目標角度位置■に実質的に等しい
か否かを判別する。
This target angular position I is determined by the valve timing of the exhaust valve 18. Next, in step 202, the actual angular position J of the step motor 607 is read, and in step 203, it is determined whether the actual angular displacement 1iJ is substantially equal to the target angular position (2).

もし等しければステップモータ607の駆動を停止すべ
く、このサブルーチンは終了するが、等しくなければス
テップ204を実行し、ステップモータ607を1パル
ス分回転させる。この場合、モータ607の回転方向は
実際の角度位置Jが目標角度位置■より大きいか小さい
かによって異なる。しかして再びステップ202を実行
し、ステップ203においてJ−Tとなるまで、ステッ
プ204,202.203のループが繰返される。
If they are equal, the step motor 607 is stopped and the subroutine ends, but if not equal, step 204 is executed and the step motor 607 is rotated by one pulse. In this case, the rotational direction of the motor 607 differs depending on whether the actual angular position J is larger or smaller than the target angular position (2). Step 202 is then executed again, and the loop of steps 204, 202, and 203 is repeated until J-T is reached in step 203.

以上のように本実施例は、冷却水温により冷間時か否か
を判別し、冷間時には排気バルブタイミングを進ませる
ものである。したがって燃焼ガスの膨張比が小さくなり
、シリンダ内圧力は第6図に示されるように、下死点よ
りもクランク角θ1だけ前方においてステップ状に低下
するが、その後はぼ一定値をとるようになり(図中、実
線で示す)、この結果、排気バルブタイミングが相対的
に遅い場合(図中、破線で示す)に比べて下死点近傍に
おいて大きくなる。すなわち、燃焼ガスはあまり膨張せ
ず、排気温度が高くなって触媒の暖機性が良くなり、排
気ガスエミッションが改善される。一方′、通常運転時
には排気バルブタイミングが遅くなり、吸気弁17と排
気弁18が共に開弁するオーバーランプ期間が長くなっ
て、これにより燃焼室13内の残留ガスの掃気効果が高
められ、出力および燃費が向上する。また燃焼ガスの膨
張比が大きくなるので排気温度が低く抑えられ、触媒の
熱害を防止することができる。
As described above, in this embodiment, it is determined whether or not it is a cold time based on the cooling water temperature, and the exhaust valve timing is advanced when the engine is cold. Therefore, the expansion ratio of the combustion gas becomes smaller, and as shown in Fig. 6, the cylinder pressure decreases in a stepwise manner in front of the bottom dead center by a crank angle θ1, but after that it remains at a nearly constant value. (indicated by a solid line in the figure), and as a result, the exhaust valve timing becomes larger near the bottom dead center compared to when the exhaust valve timing is relatively late (indicated by a broken line in the figure). That is, the combustion gas does not expand much, the exhaust gas temperature increases, the catalyst warms up better, and the exhaust gas emissions are improved. On the other hand, during normal operation, the exhaust valve timing is delayed and the over-ramp period during which both the intake valve 17 and the exhaust valve 18 are open becomes longer, thereby increasing the scavenging effect of the residual gas in the combustion chamber 13 and increasing the output. and improved fuel efficiency. Furthermore, since the expansion ratio of the combustion gas is increased, the exhaust temperature can be kept low, and heat damage to the catalyst can be prevented.

なお、冷却水温Twに代え、エンジン油温あるいは触媒
温を用いて上述の制御を行なってもよい。
Note that the above-described control may be performed using engine oil temperature or catalyst temperature instead of cooling water temperature Tw.

第8図は第2実施例のフローチャートを示す。FIG. 8 shows a flowchart of the second embodiment.

ステップ311では電子制御部50のメモリに格納され
た排気温TEXおよび触媒温TCCIIOのデータを読
む。排気温T。は排気管に取付けられた排気温検知器7
1 (第2図に想像線で示す)により検出され、触媒温
’rcc’+toは触媒に取付けられた触媒温検知器7
2(第2図に想像線で示す)により検出される。ステッ
プ312では排気温T。が所定値T。
In step 311, data on the exhaust temperature TEX and catalyst temperature TCCIIO stored in the memory of the electronic control unit 50 is read. Exhaust temperature T. is the exhaust temperature detector 7 installed on the exhaust pipe.
1 (shown by imaginary lines in Figure 2), and the catalyst temperature 'rcc'+to is detected by the catalyst temperature detector 7 attached to the catalyst.
2 (shown in phantom lines in FIG. 2). In step 312, the exhaust temperature T is determined. is the predetermined value T.

より高いか否か判別し、高ければステップ313へ移り
、排気バルブタイミングを遅らせるための設定を行なう
。またステップ312において排気温TEXが所定値T
1低いと判断した場合、ステップ314へ移り、触媒温
TCCIIOが所定値T2より高いか否か判別し、高け
ればステップ313を実行し、逆に低ければステップ3
15を実行して排気バルブタイミングを進めるための設
定を行なう。ステップ315において排気バルブタイミ
ングθ(排気弁1Bが開弁じ始める時の、下死点から前
方へ測ったクランク角)を進ませる場合、第9図に示す
ように、エンジン回転数Nおよびエンジン負荷Q/N(
Q:吸入空気量、N:エンジン回転数)の関係として作
成したマツプにより、エンジン回転数Nが高いほど進ま
せ、またエンジン負荷Q/Nが大きいほど進ませる。す
なわちエンジンの運転条件に応じた排気バルブタイミン
グが得られ、出力および燃費が良好なものとなる。
It is determined whether or not the exhaust valve timing is higher, and if it is higher, the process moves to step 313, where settings are made to delay the exhaust valve timing. Further, in step 312, the exhaust temperature TEX is set to a predetermined value T.
If it is determined that the catalyst temperature TCCIIO is lower than the predetermined value T2, the process moves to step 314, and it is determined whether the catalyst temperature TCCIIO is higher than the predetermined value T2.
15 to make settings for advancing the exhaust valve timing. When advancing the exhaust valve timing θ (the crank angle measured forward from the bottom dead center when the exhaust valve 1B starts to open) in step 315, the engine speed N and the engine load Q are determined as shown in FIG. /N(
Based on the map created as a relationship between Q: intake air amount and N: engine speed, the higher the engine speed N is, the higher the engine speed is, and the larger the engine load Q/N is, the higher the speed is. In other words, the exhaust valve timing can be obtained in accordance with the operating conditions of the engine, resulting in good output and fuel efficiency.

次にステップ316では現在既に設定されている排気バ
ルブタイミングがステップ313.315において設定
されたものに実質的に等しいか否かを判定する。もし等
しければこのルーチンは終了するが、等しくなければス
テップ317へ移り、第7図のフローチャー斗に従って
排気バルブタイミングの変更を行なう。  □ 以上のように第2実施例は、排気系温度に応じて排気バ
ルブタイミングを変化させるものである。
Next, step 316 determines whether the currently set exhaust valve timing is substantially equal to that set in steps 313 and 315. If they are equal, this routine ends, but if not, the routine moves to step 317, and the exhaust valve timing is changed according to the flowchart in FIG. □ As described above, in the second embodiment, the exhaust valve timing is changed depending on the exhaust system temperature.

すなわち、排気系温度が高い時、排気バルブタイミング
を遅らせて燃焼ガスの膨張比を大きくし、これにより排
気温度を低下させて触媒の熱害を防止することができる
。また排気系温度が低い時、排気バルブタイミングはエ
ンジンの回転数および負荷により定められ、出力、燃費
および運転状態の安定性が良好なものとなるようになっ
ている。
That is, when the exhaust system temperature is high, the exhaust valve timing is delayed to increase the expansion ratio of combustion gas, thereby lowering the exhaust temperature and preventing heat damage to the catalyst. Furthermore, when the exhaust system temperature is low, the exhaust valve timing is determined by the engine speed and load, so that the output, fuel efficiency, and stability of driving conditions are good.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明は、機関の温度に応じて排気バルブ
タイミングを変化させるものであるから、触媒の暖機性
を良くして活性化を早めることができ、また触媒の熱害
を防止することができるという効果が得られる。
As described above, since the present invention changes the exhaust valve timing according to the engine temperature, it is possible to improve the warm-up of the catalyst and hasten its activation, and also prevent heat damage to the catalyst. You can get the effect that you can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の制御を示すフローチャート
、第2図は本発明を適用した内燃機関を示す系統図、第
3図は可変パルプタイミング機構を示す断面図、第4図
は第3図の■方向より見たスリット形状の矢視図、第5
図fatは機関の低温時の排気バルブタイミングを示す
グラフ、第5図(blは機関の高温時の排気バルブタイ
ミングを示すグラフ、第6図はクランク角の変化に伴な
うシリンダ内圧力の変化を示すグラフ、第7図はステッ
プモータの制御を示すフローチャート、第8図は第2実
施例における制御を示すフローチャート、第9図はエン
ジン回転数と負荷によって変化する排気バルブタイミン
グを示すグラフである。 18・・・排気弁、 70・・・水温検知器、 71・・・排気温検知器、 72・・・触媒温検知器。 第5図 (a)                (b)上死点
             上死点下死点      
       下死点第6図 クランク角 第7図
FIG. 1 is a flowchart showing control of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a system diagram showing an internal combustion engine to which the present invention is applied, FIG. 3 is a sectional view showing a variable pulp timing mechanism, and FIG. Arrow view of the slit shape seen from the ■ direction in Figure 3, No. 5
Figure fat is a graph showing the exhaust valve timing when the engine is at low temperature, Figure 5 is a graph showing the exhaust valve timing when the engine is at high temperature, Figure 6 is a graph showing the exhaust valve timing when the engine is at high temperature, and Figure 6 is the change in cylinder pressure with changes in crank angle. FIG. 7 is a flowchart showing control of the step motor, FIG. 8 is a flowchart showing control in the second embodiment, and FIG. 9 is a graph showing exhaust valve timing that changes depending on engine speed and load. 18... Exhaust valve, 70... Water temperature detector, 71... Exhaust temperature detector, 72... Catalyst temperature detector. Fig. 5 (a) (b) Top dead center Below top dead center dead center
Bottom dead center Figure 6 Crank angle Figure 7

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims]  1.機械式過給機を備えた可変バルブタイミング機関
の制御方法であって機関の温度が低い時、排気弁のバル
ブタイミングを相対的に遅くし、機関の温度が高い時、
排気弁のバルブタイミングを相対的に早くすることを特
徴とする可変バルブタイミング機関の制御方法。
1. A control method for a variable valve timing engine equipped with a mechanical supercharger, in which the valve timing of the exhaust valve is relatively delayed when the engine temperature is low, and when the engine temperature is high,
A control method for a variable valve timing engine characterized by making the valve timing of an exhaust valve relatively early.
 2.冷却水温に応じて排気弁のバルブタイミングを変
化させることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
制御方法。
2. The control method according to claim 1, characterized in that the valve timing of the exhaust valve is changed in accordance with the cooling water temperature.
 3.排気温に応じて排気弁のバルブタイミングを変化
させることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の制
御方法。
3. The control method according to claim 1, characterized in that the valve timing of the exhaust valve is changed in accordance with the exhaust gas temperature.
 4.触媒温に応じて排気弁のバルブタイミングを変化
させることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の制
御方法。
4. The control method according to claim 1, characterized in that the valve timing of the exhaust valve is changed in accordance with the catalyst temperature.
 5.エンジン油温に応じて排気弁のバルブタイミング
を変化させることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の制御方法。
5. 2. The control method according to claim 1, wherein the valve timing of the exhaust valve is changed in accordance with engine oil temperature.
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