JP2002081330A - 車両用内燃機関の制御装置 - Google Patents
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ベースの圧縮比を大幅に上げることなく良好
な燃焼を維持し、ポンプ損失を低減する。 【解決手段】 ハイブリッド型自動車用の内燃機関は、
車両停止時及び車両低速走行時に内燃機関の発火運転を
停止し、車両が所定の運転状態になった場合またはバッ
テリー充電量が所定値以下になった場合に起動される。
内燃機関の吸気弁は、リフト・作動角を連続的に拡大、
縮小させるリフト・作動角可変機構と、リフトの中心角
の位相を遅進させる位相可変機構とを備える。吸気弁の
リフト・作動角及び中心角は発電負荷と車両駆動負荷の
双方に対応した所定リフト・作動角及び中心角に制御さ
れる。これによって、ベースの圧縮比を大幅に上げるこ
となく良好な燃焼を維持し、ポンプ損失を低減すること
ができる。
な燃焼を維持し、ポンプ損失を低減する。 【解決手段】 ハイブリッド型自動車用の内燃機関は、
車両停止時及び車両低速走行時に内燃機関の発火運転を
停止し、車両が所定の運転状態になった場合またはバッ
テリー充電量が所定値以下になった場合に起動される。
内燃機関の吸気弁は、リフト・作動角を連続的に拡大、
縮小させるリフト・作動角可変機構と、リフトの中心角
の位相を遅進させる位相可変機構とを備える。吸気弁の
リフト・作動角及び中心角は発電負荷と車両駆動負荷の
双方に対応した所定リフト・作動角及び中心角に制御さ
れる。これによって、ベースの圧縮比を大幅に上げるこ
となく良好な燃焼を維持し、ポンプ損失を低減すること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるハイブリ
ッド型自動車に適用される車両用内燃機関の制御装置に
関し、詳しくは、モータ走行時に必要な大量の発電を内
燃機関が行う際の吸気弁の可変制御に関する。
ッド型自動車に適用される車両用内燃機関の制御装置に
関し、詳しくは、モータ走行時に必要な大量の発電を内
燃機関が行う際の吸気弁の可変制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの熱効率を向上させる上でポン
プ損失の低減は重要な要素である。特に、いわゆるハイ
ブリッド型自動車においては、モータ走行後のバッテリ
ーの充電を行う際に、エンジンを高効率な条件で運転す
ることが燃費向上には必須であり、このためには、例え
ば特開２０００−７３９０１号公報に開示されているよ
うに、吸気弁の閉時期を遅く設定し、実圧縮比よりも膨
張比を大として、ポンプ損失を低減するすることは有効
な手段といえる。すなわち、吸気弁の閉時期を遅らせて
実圧縮比を低下させると共に、ベースの圧縮比を高め、
高膨張比にすることで実吸入ストロークが低減されるた
め、ポンプ損失には有効である。
プ損失の低減は重要な要素である。特に、いわゆるハイ
ブリッド型自動車においては、モータ走行後のバッテリ
ーの充電を行う際に、エンジンを高効率な条件で運転す
ることが燃費向上には必須であり、このためには、例え
ば特開２０００−７３９０１号公報に開示されているよ
うに、吸気弁の閉時期を遅く設定し、実圧縮比よりも膨
張比を大として、ポンプ損失を低減するすることは有効
な手段といえる。すなわち、吸気弁の閉時期を遅らせて
実圧縮比を低下させると共に、ベースの圧縮比を高め、
高膨張比にすることで実吸入ストロークが低減されるた
め、ポンプ損失には有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベース
の圧縮比を高く設定しないと、吸気弁を大幅に遅らせた
条件では、実圧縮比の低下が著しいため良好な燃焼が得
られず、また高負荷時に吸気弁閉時期を下死点に近づけ
て吸気充填量を最大限に確保したい条件では、ノッキン
グの制約から、吸気弁の閉時期は圧縮行程の半ばまでし
か戻すことは出来ない等、エンジンとしての出力性能を
ある程度犠牲にせざるを得ない問題点が有る。
の圧縮比を高く設定しないと、吸気弁を大幅に遅らせた
条件では、実圧縮比の低下が著しいため良好な燃焼が得
られず、また高負荷時に吸気弁閉時期を下死点に近づけ
て吸気充填量を最大限に確保したい条件では、ノッキン
グの制約から、吸気弁の閉時期は圧縮行程の半ばまでし
か戻すことは出来ない等、エンジンとしての出力性能を
ある程度犠牲にせざるを得ない問題点が有る。
【０００４】本発明は、このような問題に着目してなさ
れたものであり、吸気弁のリフト・作動角ならびに中心
角の位相を最適化することによって、ベースの圧縮比を
大幅に上げることなく良好な燃焼を維持しつつ、ポンプ
損失を大幅に低減することを目的としている。
れたものであり、吸気弁のリフト・作動角ならびに中心
角の位相を最適化することによって、ベースの圧縮比を
大幅に上げることなく良好な燃焼を維持しつつ、ポンプ
損失を大幅に低減することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡
大，縮小制御可能なリフト・作動角可変機構と、吸気弁
のリフトの中心角の位相を遅進させる位相可変機構と、
内燃機関の回転数及び負荷を検出する手段と、この機関
回転数及び負荷に応じて前記吸気弁のリフト・作動角及
び中心角を制御する制御手段と、前記内燃機関を回転駆
動する第１のモータと、車両を走行駆動する第２のモー
タと、を備え、車両停止時及び車両低速走行時に内燃機
関の発火運転を停止し、バッテリー電源により前記第２
のモータによる走行を行うと共に、車両が所定の運転状
態になった場合またはバッテリー充電量が所定値以下に
なった場合に前記第１のモータにより内燃機関を起動し
発火運転を行うよう構成された車両用内燃機関の制御装
置において、発火運転再開後はバッテリー充電状態に対
応して前記第１のモータまたは前記第２のモータによる
発電充電を行うと共に、前記吸気弁のリフト・作動角及
び中心角は、発電負荷と車両駆動負荷の双方に対応した
所定リフト・作動角及び中心角に制御することを特徴と
している。前記リフト・作動角可変機構は、作動角を拡
大すると、同時にリフトが大となり、逆に作動角を縮小
すると、同時にリフトが小となる構成となっている。こ
れによって、発電負荷と車両駆動用負荷の双方対応する
よう吸気弁のリフト・作動角及び中心角の制御が最適さ
れ、筒内で良好な燃焼が行われる。
は、吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡
大，縮小制御可能なリフト・作動角可変機構と、吸気弁
のリフトの中心角の位相を遅進させる位相可変機構と、
内燃機関の回転数及び負荷を検出する手段と、この機関
回転数及び負荷に応じて前記吸気弁のリフト・作動角及
び中心角を制御する制御手段と、前記内燃機関を回転駆
動する第１のモータと、車両を走行駆動する第２のモー
タと、を備え、車両停止時及び車両低速走行時に内燃機
関の発火運転を停止し、バッテリー電源により前記第２
のモータによる走行を行うと共に、車両が所定の運転状
態になった場合またはバッテリー充電量が所定値以下に
なった場合に前記第１のモータにより内燃機関を起動し
発火運転を行うよう構成された車両用内燃機関の制御装
置において、発火運転再開後はバッテリー充電状態に対
応して前記第１のモータまたは前記第２のモータによる
発電充電を行うと共に、前記吸気弁のリフト・作動角及
び中心角は、発電負荷と車両駆動負荷の双方に対応した
所定リフト・作動角及び中心角に制御することを特徴と
している。前記リフト・作動角可変機構は、作動角を拡
大すると、同時にリフトが大となり、逆に作動角を縮小
すると、同時にリフトが小となる構成となっている。こ
れによって、発電負荷と車両駆動用負荷の双方対応する
よう吸気弁のリフト・作動角及び中心角の制御が最適さ
れ、筒内で良好な燃焼が行われる。
【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、車両定常走行時において、バッテリー
充電状態に対応して前記第１のモータまたは前記第２の
モータによる発電充電を行うと共に、前記吸気弁のリフ
ト・作動角は、発電負荷と車両駆動負荷の双方に対応し
た所定リフト・作動角及び中心角に制御することを特徴
としている。
の発明において、車両定常走行時において、バッテリー
充電状態に対応して前記第１のモータまたは前記第２の
モータによる発電充電を行うと共に、前記吸気弁のリフ
ト・作動角は、発電負荷と車両駆動負荷の双方に対応し
た所定リフト・作動角及び中心角に制御することを特徴
としている。
【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、前記所定の運転状態とは、車
両速度が所定値を超えた場合または車両走行駆動力が所
定値を超えた場合のいずれかであることを特徴としてい
る。
２に記載の発明において、前記所定の運転状態とは、車
両速度が所定値を超えた場合または車両走行駆動力が所
定値を超えた場合のいずれかであることを特徴としてい
る。
【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３に記載の発明において、前記吸気弁のリフト・作動角
は小リフト・小作動角側で、中心角は進角側に制御し、
前記吸気弁の開時期は上死点よりも早い設定となるよう
にしたことを特徴としている。これによって、実圧縮比
は低下するものの吸気弁の開口時間面積は、大リフト・
大作動角に比べて小さくなっているため、筒内ガス流動
が大きくなり、燃焼速度が向上して燃焼の悪化が回避さ
れる。
３に記載の発明において、前記吸気弁のリフト・作動角
は小リフト・小作動角側で、中心角は進角側に制御し、
前記吸気弁の開時期は上死点よりも早い設定となるよう
にしたことを特徴としている。これによって、実圧縮比
は低下するものの吸気弁の開口時間面積は、大リフト・
大作動角に比べて小さくなっているため、筒内ガス流動
が大きくなり、燃焼速度が向上して燃焼の悪化が回避さ
れる。
【０００９】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、車両停止状態でバッテリー充電量が低
下した場合、内燃機関をアイドリング運転とし、前記第
１のモータによる発電を行うようにしたことを特徴とし
ている。これによって、アイドリング運転によってバッ
テリーへに充電が行われるので、内燃機関の燃費性能が
向上する。
の発明において、車両停止状態でバッテリー充電量が低
下した場合、内燃機関をアイドリング運転とし、前記第
１のモータによる発電を行うようにしたことを特徴とし
ている。これによって、アイドリング運転によってバッ
テリーへに充電が行われるので、内燃機関の燃費性能が
向上する。
【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、車両加速時には、前記第１のモータま
たは前記第２のモータによる発電を停止または発電量を
低減するようにしたことを特徴としている。これによっ
て、内燃機関の車両駆動負荷の増加に対応できる。
の発明において、車両加速時には、前記第１のモータま
たは前記第２のモータによる発電を停止または発電量を
低減するようにしたことを特徴としている。これによっ
て、内燃機関の車両駆動負荷の増加に対応できる。
【００１１】請求項７に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、車両急加速時には、バッテリ
ー電源により前記第１のモータまたは前記第２のモータ
を駆動して、内燃機関の駆動力に加えると共に、前記吸
気弁のリフト・作動角を拡大し、前記吸気弁の中心角を
遅角側に制御して前記吸気弁の閉時期が下死点近傍ある
いは、若干遅れ側に位置するようにしたことを特徴とし
ている。
２に記載の発明において、車両急加速時には、バッテリ
ー電源により前記第１のモータまたは前記第２のモータ
を駆動して、内燃機関の駆動力に加えると共に、前記吸
気弁のリフト・作動角を拡大し、前記吸気弁の中心角を
遅角側に制御して前記吸気弁の閉時期が下死点近傍ある
いは、若干遅れ側に位置するようにしたことを特徴とし
ている。
【００１２】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、吸気弁のリフト・作動角拡大よりも、
中心角の遅角を優先的に行うようにしたことを特徴とし
ている。これによって、リフトが小さい状況で小さな駆
動力で遅角ができるため、応答性よく吸気弁閉時期を最
大充填効率を与える下死点近傍に近づけられる他、バル
ブオーバーラップを速やかに減少させることが可能とな
る。
の発明において、吸気弁のリフト・作動角拡大よりも、
中心角の遅角を優先的に行うようにしたことを特徴とし
ている。これによって、リフトが小さい状況で小さな駆
動力で遅角ができるため、応答性よく吸気弁閉時期を最
大充填効率を与える下死点近傍に近づけられる他、バル
ブオーバーラップを速やかに減少させることが可能とな
る。
【００１３】請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の
いずれかに記載の発明において、前記リフト・作動角可
変機構は、駆動軸により回転駆動される偏心カムと、こ
の偏心カムの外周に相対回転可能に嵌合したリンクアー
ムと、前記駆動軸と平行に設けられ、かつ偏心カム部を
備えた回動可能な制御軸と、この制御軸の偏心カム部に
回転可能に装着され、かつ前記リンクアームにより揺動
されるロッカアームと、前記駆動軸に回転可能に支持さ
れるとともに、前記ロッカアームにリンクを介して連結
され、該ロッカアームに伴って揺動することにより吸気
弁のタペットを押圧する揺動カムと、を備えており、前
記制御軸の偏心カム部の回動位置を変化させることによ
り吸気弁のリフト・作動角が同時に増減変化するように
構成されていることを特徴としている。
いずれかに記載の発明において、前記リフト・作動角可
変機構は、駆動軸により回転駆動される偏心カムと、こ
の偏心カムの外周に相対回転可能に嵌合したリンクアー
ムと、前記駆動軸と平行に設けられ、かつ偏心カム部を
備えた回動可能な制御軸と、この制御軸の偏心カム部に
回転可能に装着され、かつ前記リンクアームにより揺動
されるロッカアームと、前記駆動軸に回転可能に支持さ
れるとともに、前記ロッカアームにリンクを介して連結
され、該ロッカアームに伴って揺動することにより吸気
弁のタペットを押圧する揺動カムと、を備えており、前
記制御軸の偏心カム部の回動位置を変化させることによ
り吸気弁のリフト・作動角が同時に増減変化するように
構成されていることを特徴としている。
【００１４】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の発明において、前記位相可変機構は、前記駆動軸と
同心に回転可能に配置され、かつチエーンもしくはタイ
ミングベルトを介してクランクシャフトに従動するスプ
ロケットと、このスプロケットと前記駆動軸との間に装
着され、両者の相対的な位相を変化させる手段と、を備
えていることを特徴としている。
載の発明において、前記位相可変機構は、前記駆動軸と
同心に回転可能に配置され、かつチエーンもしくはタイ
ミングベルトを介してクランクシャフトに従動するスプ
ロケットと、このスプロケットと前記駆動軸との間に装
着され、両者の相対的な位相を変化させる手段と、を備
えていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、吸気弁のリフト・作動
角及び中心角を最適制御することによって、ベースの圧
縮比を大幅に上げることなく良好な燃焼を維持すること
ができ、かつポンプ損失を大幅に低減することができ、
内燃機関の燃費性能を向上させることができる。
角及び中心角を最適制御することによって、ベースの圧
縮比を大幅に上げることなく良好な燃焼を維持すること
ができ、かつポンプ損失を大幅に低減することができ、
内燃機関の燃費性能を向上させることができる。
【００１６】また、請求項４のようにすれば、残留ガス
が増えるのでポンプ損失をより一層低減することができ
る。
が増えるのでポンプ損失をより一層低減することができ
る。
【００１７】また、請求項８のようにすれば、内燃機関
としてトルクを速やかに最大にすべき条件で、バルブオ
ーバーラップを減少させつつ、吸気弁の閉時期を下死点
に近づけられるので、吸気充填効率を最小の時間で大き
くできる。尚、バルブリフトが小さくても低速の瞬時で
あれば、抵抗が問題となることはなく、むしろ動弁系の
フリクション自体が小さいので、速やかに位相を遅らせ
る上で効果的である。
としてトルクを速やかに最大にすべき条件で、バルブオ
ーバーラップを減少させつつ、吸気弁の閉時期を下死点
に近づけられるので、吸気充填効率を最小の時間で大き
くできる。尚、バルブリフトが小さくても低速の瞬時で
あれば、抵抗が問題となることはなく、むしろ動弁系の
フリクション自体が小さいので、速やかに位相を遅らせ
る上で効果的である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明を、ハイブリッド
型自動車に適用した実施の形態について説明する。
型自動車に適用した実施の形態について説明する。
【００１９】図１は、内燃機関の吸気弁側可変動弁機構
の構成を示す構成説明図であり、この可変動弁機構は、
吸気弁のリフト・作動角を変化させるリフト・作動角可
変機構１と、そのリフトの中心角の位相（図示せぬクラ
ンクシャフトに対する位相）を進角もしくは遅角させる
位相可変機構２と、が組み合わされて構成されている。
の構成を示す構成説明図であり、この可変動弁機構は、
吸気弁のリフト・作動角を変化させるリフト・作動角可
変機構１と、そのリフトの中心角の位相（図示せぬクラ
ンクシャフトに対する位相）を進角もしくは遅角させる
位相可変機構２と、が組み合わされて構成されている。
【００２０】図２は、リフト・作動角可変機構１のみを
示しており、図１および図２に基づいて、このリフト・
作動角可変機構１を説明する。なお、このリフト・作動
角可変機構１は、本出願人が先に提案したものである
が、例えば特開平１１−１０７７２５号公報等によって
公知となっているので、その概要のみを説明する。
示しており、図１および図２に基づいて、このリフト・
作動角可変機構１を説明する。なお、このリフト・作動
角可変機構１は、本出願人が先に提案したものである
が、例えば特開平１１−１０７７２５号公報等によって
公知となっているので、その概要のみを説明する。
【００２１】リフト・作動角可変機構１は、シリンダヘ
ッド３に図示せぬバルブガイドを介して摺動自在に設け
られた吸気弁４と、シリンダヘッド３上部のカムブラケ
ット５に回転自在に支持された中空状の駆動軸６と、こ
の駆動軸６に、圧入等により固定された偏心カム７と、
前記駆動軸６の上方位置に同じカムブラケット５に回転
自在に支持されるとともに駆動軸６と平行に配置された
制御軸８と、この制御軸８の偏心カム部９に揺動自在に
支持されたロッカアーム１０と、各吸気弁４の上端部に
配置されたタペット１１に当接する揺動カム１２と、を
備えている。前記偏心カム７とロッカアーム１０とはリ
ンクアーム１３によって連係されており、ロッカアーム
１０と揺動カム１２とは、リンク部材１４によって連係
されている。
ッド３に図示せぬバルブガイドを介して摺動自在に設け
られた吸気弁４と、シリンダヘッド３上部のカムブラケ
ット５に回転自在に支持された中空状の駆動軸６と、こ
の駆動軸６に、圧入等により固定された偏心カム７と、
前記駆動軸６の上方位置に同じカムブラケット５に回転
自在に支持されるとともに駆動軸６と平行に配置された
制御軸８と、この制御軸８の偏心カム部９に揺動自在に
支持されたロッカアーム１０と、各吸気弁４の上端部に
配置されたタペット１１に当接する揺動カム１２と、を
備えている。前記偏心カム７とロッカアーム１０とはリ
ンクアーム１３によって連係されており、ロッカアーム
１０と揺動カム１２とは、リンク部材１４によって連係
されている。
【００２２】前記駆動軸６は、後述するように、タイミ
ングチェーンないしはタイミングベルトを介して機関の
クランクシャフトによって駆動されるものである。
ングチェーンないしはタイミングベルトを介して機関の
クランクシャフトによって駆動されるものである。
【００２３】前記偏心カム７は、円形外周面を有し、該
外周面の中心が駆動軸６の軸心から所定量だけオフセッ
トしているとともに、この外周面に、リンクアーム１３
の環状部１３ａが回転可能に嵌合している。
外周面の中心が駆動軸６の軸心から所定量だけオフセッ
トしているとともに、この外周面に、リンクアーム１３
の環状部１３ａが回転可能に嵌合している。
【００２４】前記ロッカアーム１０は、略中央部が前記
偏心カム部９によって支持されており、その一端部に、
前記リンクアーム１３の延長部１３ｂが連係していると
ともに、他端部に、前記リンク部材１４の上端部が連係
している。前記偏心カム部９は、制御軸８の軸心から偏
心しており、従って、制御軸８の角度位置に応じてロッ
カアーム１０の揺動中心は変化する。
偏心カム部９によって支持されており、その一端部に、
前記リンクアーム１３の延長部１３ｂが連係していると
ともに、他端部に、前記リンク部材１４の上端部が連係
している。前記偏心カム部９は、制御軸８の軸心から偏
心しており、従って、制御軸８の角度位置に応じてロッ
カアーム１０の揺動中心は変化する。
【００２５】前記揺動カム１２は、駆動軸６の外周に嵌
合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部１
２ａに、前記リンク部材１４の下端部が連係している。
この揺動カム１２の下面には、駆動軸６と同心状の円弧
をなす基円面１５ａと、該基円面１５ａから前記端部１
２ａへと所定の曲線を描いて延びるカム面１５ｂと、が
形成されており、これらの基円面１５ａならびにカム面
１５ｂが、揺動カム１２の揺動位置に応じてタペット１
１の上面に当接するようになっている。
合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部１
２ａに、前記リンク部材１４の下端部が連係している。
この揺動カム１２の下面には、駆動軸６と同心状の円弧
をなす基円面１５ａと、該基円面１５ａから前記端部１
２ａへと所定の曲線を描いて延びるカム面１５ｂと、が
形成されており、これらの基円面１５ａならびにカム面
１５ｂが、揺動カム１２の揺動位置に応じてタペット１
１の上面に当接するようになっている。
【００２６】すなわち、前記基円面１５ａはベースサー
クル区間として、リフト量が０となる区間であり、揺動
カム１２が揺動してカム面１５ｂがタペット１１に接触
すると、徐々にリフトしていくことになる。なお、ベー
スサークル区間とリフト区間との間には若干のランプ区
間が設けられている。
クル区間として、リフト量が０となる区間であり、揺動
カム１２が揺動してカム面１５ｂがタペット１１に接触
すると、徐々にリフトしていくことになる。なお、ベー
スサークル区間とリフト区間との間には若干のランプ区
間が設けられている。
【００２７】前記制御軸８は、図１に示すように、一端
部に設けられたリフト・作動角制御用油圧アクチュエー
タ１６によって所定回転角度範囲内で回転するように構
成されている。このリフト・作動角制御用油圧アクチュ
エータ１６への油圧供給は、エンジンコントロールユニ
ット１７からの制御信号に基づき、第１油圧制御部１８
によって制御されている。
部に設けられたリフト・作動角制御用油圧アクチュエー
タ１６によって所定回転角度範囲内で回転するように構
成されている。このリフト・作動角制御用油圧アクチュ
エータ１６への油圧供給は、エンジンコントロールユニ
ット１７からの制御信号に基づき、第１油圧制御部１８
によって制御されている。
【００２８】このリフト・作動角可変機構１の作用を説
明すると、駆動軸６が回転すると、偏心カム７のカム作
用によってリンクアーム１３が上下動し、これに伴って
ロッカアーム１０が揺動する。このロッカアーム１０の
揺動は、リンク部材１４を介して揺動カム１２へ伝達さ
れ、該揺動カム１２が揺動する。この揺動カム１２のカ
ム作用によって、タペット１１が押圧され、吸気弁４が
リフトする。
明すると、駆動軸６が回転すると、偏心カム７のカム作
用によってリンクアーム１３が上下動し、これに伴って
ロッカアーム１０が揺動する。このロッカアーム１０の
揺動は、リンク部材１４を介して揺動カム１２へ伝達さ
れ、該揺動カム１２が揺動する。この揺動カム１２のカ
ム作用によって、タペット１１が押圧され、吸気弁４が
リフトする。
【００２９】ここで、リフト・作動角制御用油圧アクチ
ュエータ１６を介して制御軸８の角度が変化すると、ロ
ッカアーム１０の初期位置が変化し、ひいては揺動カム
１２の初期揺動位置が変化する。
ュエータ１６を介して制御軸８の角度が変化すると、ロ
ッカアーム１０の初期位置が変化し、ひいては揺動カム
１２の初期揺動位置が変化する。
【００３０】例えば偏心カム部９が図の上方へ位置して
いるとすると、ロッカアーム１０は全体として上方へ位
置し、揺動カム１２の端部１２ａが相対的に上方へ引き
上げられた状態となる。つまり、揺動カム１２の初期位
置は、そのカム面１５ｂがタペット１１から離れる方向
に傾く。従って、駆動軸６の回転に伴って揺動カム１２
が揺動した際に、基円面１５ａが長くタペット１１に接
触し続け、カム面１５ｂがタペット１１に接触する期間
は短い。従って、リフト量が全体として小さくなり、か
つその開時期から閉時期までの角度範囲つまり作動角も
縮小する。
いるとすると、ロッカアーム１０は全体として上方へ位
置し、揺動カム１２の端部１２ａが相対的に上方へ引き
上げられた状態となる。つまり、揺動カム１２の初期位
置は、そのカム面１５ｂがタペット１１から離れる方向
に傾く。従って、駆動軸６の回転に伴って揺動カム１２
が揺動した際に、基円面１５ａが長くタペット１１に接
触し続け、カム面１５ｂがタペット１１に接触する期間
は短い。従って、リフト量が全体として小さくなり、か
つその開時期から閉時期までの角度範囲つまり作動角も
縮小する。
【００３１】逆に、偏心カム部９が図の下方へ位置して
いるとすると、ロッカアーム１０は全体として下方へ位
置し、揺動カム１２の端部１２ａが相対的に下方へ押し
下げられた状態となる。つまり、揺動カム１２の初期位
置は、そのカム面１５ｂがタペット１１に近付く方向に
傾く。従って、駆動軸６の回転に伴って揺動カム１２が
揺動した際に、タペット１１と接触する部位が基円面１
５ａからカム面１５ｂへと直ちに移行する。従って、リ
フト量が全体として大きくなり、かつその作動角も拡大
する。
いるとすると、ロッカアーム１０は全体として下方へ位
置し、揺動カム１２の端部１２ａが相対的に下方へ押し
下げられた状態となる。つまり、揺動カム１２の初期位
置は、そのカム面１５ｂがタペット１１に近付く方向に
傾く。従って、駆動軸６の回転に伴って揺動カム１２が
揺動した際に、タペット１１と接触する部位が基円面１
５ａからカム面１５ｂへと直ちに移行する。従って、リ
フト量が全体として大きくなり、かつその作動角も拡大
する。
【００３２】前記の偏心カム部９の位置は連続的に変化
させ得るので、これに伴って、バルブリフト特性は、図
３に示すように、連続的に変化する。つまり、リフトな
らびに作動角を、両者同時に、連続的に拡大，縮小させ
ることができる。特に、このものでは、リフト・作動角
の大小変化に伴い、吸気弁１２の開時期と閉時期とがほ
ぼ対称に変化する。
させ得るので、これに伴って、バルブリフト特性は、図
３に示すように、連続的に変化する。つまり、リフトな
らびに作動角を、両者同時に、連続的に拡大，縮小させ
ることができる。特に、このものでは、リフト・作動角
の大小変化に伴い、吸気弁１２の開時期と閉時期とがほ
ぼ対称に変化する。
【００３３】次に、位相可変機構２は、図１に示すよう
に、前記駆動軸６の前端部に設けられたスプロケット１
９と、このスプロケット１９と前記駆動軸６とを、所定
の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用油
圧アクチュエータ２０と、から構成されている。前記ス
プロケット１９は、図示せぬタイミングチェーンもしく
はタイミングベルトを介して、クランクシャフトに連動
している。前記位相制御用油圧アクチュエータ２０への
油圧供給は、エンジンコントロールユニット１７からの
制御信号に基づき、第２油圧制御部２１によって制御さ
れている。この位相制御用油圧アクチュエータ２０への
油圧制御によって、スプロケット１９と駆動軸６とが相
対的に回転し、図４に示すように、リフト中心角が遅進
する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全
体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、連続的
に得ることができる。位相可変機構２としては、油圧式
のものに限られず、電磁式アクチュエータを利用したも
のなど、種々の構成が可能である。
に、前記駆動軸６の前端部に設けられたスプロケット１
９と、このスプロケット１９と前記駆動軸６とを、所定
の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用油
圧アクチュエータ２０と、から構成されている。前記ス
プロケット１９は、図示せぬタイミングチェーンもしく
はタイミングベルトを介して、クランクシャフトに連動
している。前記位相制御用油圧アクチュエータ２０への
油圧供給は、エンジンコントロールユニット１７からの
制御信号に基づき、第２油圧制御部２１によって制御さ
れている。この位相制御用油圧アクチュエータ２０への
油圧制御によって、スプロケット１９と駆動軸６とが相
対的に回転し、図４に示すように、リフト中心角が遅進
する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全
体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、連続的
に得ることができる。位相可変機構２としては、油圧式
のものに限られず、電磁式アクチュエータを利用したも
のなど、種々の構成が可能である。
【００３４】なお、リフト・作動角可変機構１ならびに
位相可変機構２の制御としては、実際のリフト・作動角
あるいは位相を検出するセンサを設けて、クローズドル
ープ制御するようにしても良く、あるいは運転条件に応
じて単にオープンループ制御するようにしても良い。
位相可変機構２の制御としては、実際のリフト・作動角
あるいは位相を検出するセンサを設けて、クローズドル
ープ制御するようにしても良く、あるいは運転条件に応
じて単にオープンループ制御するようにしても良い。
【００３５】次に、図５に基づいて、ハイブリッド型自
動車の駆動系の構成を説明する。同図において、３１
は、前述した可変動弁機構を備えた内燃機関であって、
そのクランクシャフトの一端には、発電機を兼ねた起動
用モータ３２が常時連動している。クランクシャフトの
他端は、ベルト式無段変速装置３３の入力軸３４に、電
磁クラッチ３５を介して連結されるようになっている。
前記入力軸３４には、走行用モータ３６が一体に取り付
けられている。この走行用モータ３６は、回生による発
電が可能である。また、無段変速装置３３は、終減速装
置３７を備え、駆動輪３８を駆動している。また、前記
無段変速装置３３へ油圧を供給するために、補機用モー
タ３９によって駆動される油圧ポンプ４０を備えてい
る。これらの３つのモータ３２，３６，３９は、バッテ
リー４１の電力によりインバータ４２を介して制御され
ている。
動車の駆動系の構成を説明する。同図において、３１
は、前述した可変動弁機構を備えた内燃機関であって、
そのクランクシャフトの一端には、発電機を兼ねた起動
用モータ３２が常時連動している。クランクシャフトの
他端は、ベルト式無段変速装置３３の入力軸３４に、電
磁クラッチ３５を介して連結されるようになっている。
前記入力軸３４には、走行用モータ３６が一体に取り付
けられている。この走行用モータ３６は、回生による発
電が可能である。また、無段変速装置３３は、終減速装
置３７を備え、駆動輪３８を駆動している。また、前記
無段変速装置３３へ油圧を供給するために、補機用モー
タ３９によって駆動される油圧ポンプ４０を備えてい
る。これらの３つのモータ３２，３６，３９は、バッテ
リー４１の電力によりインバータ４２を介して制御され
ている。
【００３６】図６は、前記ハイブリッド型自動車の代表
的な作動である車両発進から加速にかけての各部の作動
を示している。なお、図中の矢印は、エネルギの流れを
表している。車両停止時は、補機等の負荷が大きい場合
やバッテリー４１の充電が必要な場合等を除き、通常、
内燃機関３１を停止させるため、急発進でない通常の発
進の場合は、（Ａ）に示すように、走行用モータ３６が
バッテリー４１により無段変速機３３を駆動し、最適な
変速比で発進する。なお、このモータ走行の際には、電
磁クラッチ３５が遮断されている。その後、低速走行
は、バッテリ電源が十分にあれば、原則としてモータ走
行を継続するが、所定の車速に達すると、あるいは加速
に移行する場合、（Ｂ）に示すように、走行用モータ３
６での走行中に、起動用モータ３２によって内燃機関３
１を起動する。そして、速やかに回転を同期させ、
（Ｃ）に示すように電磁クラッチ３５を接続してエンジ
ン走行に移行する。内燃機関３１のトルク発生に応じて
走行用モータ３６の発生トルクは減少し、トルクショッ
ク無しにエンジン走行への移行が可能である。
的な作動である車両発進から加速にかけての各部の作動
を示している。なお、図中の矢印は、エネルギの流れを
表している。車両停止時は、補機等の負荷が大きい場合
やバッテリー４１の充電が必要な場合等を除き、通常、
内燃機関３１を停止させるため、急発進でない通常の発
進の場合は、（Ａ）に示すように、走行用モータ３６が
バッテリー４１により無段変速機３３を駆動し、最適な
変速比で発進する。なお、このモータ走行の際には、電
磁クラッチ３５が遮断されている。その後、低速走行
は、バッテリ電源が十分にあれば、原則としてモータ走
行を継続するが、所定の車速に達すると、あるいは加速
に移行する場合、（Ｂ）に示すように、走行用モータ３
６での走行中に、起動用モータ３２によって内燃機関３
１を起動する。そして、速やかに回転を同期させ、
（Ｃ）に示すように電磁クラッチ３５を接続してエンジ
ン走行に移行する。内燃機関３１のトルク発生に応じて
走行用モータ３６の発生トルクは減少し、トルクショッ
ク無しにエンジン走行への移行が可能である。
【００３７】このように、ハイブリッド型自動車では、
モータ走行とエンジン走行とがあるため、内燃機関３１
の役割として、モータ走行用の電力を発電することが必
要となる。この電力は、減速時の走行用モータ３６によ
る回生発電でも得られるが、それだけでは十分ではな
く、大部分は、起動用モータ３２を内燃機関３１が駆動
して得られる発電電力による。従って、モータ走行後に
内燃機関３１を起動した場合、モータ走行で消費した電
力を先ず発電することになるから、内燃機関３１の負荷
としては、一般路の定常走行（Ｒ／Ｌ走行）の場合で
も、相当に大きくなる。一般的に内燃機関の熱効率は、
負荷が高くなると向上するため、このような比較的高い
負荷の領域で発電と走行に必要な駆動力を発生させるこ
とは、機関全体の効率向上に大きな効果があり、アイド
ル停止、回生とともに、ハイブリッド型自動車の熱効率
向上の三大要因となっている。
モータ走行とエンジン走行とがあるため、内燃機関３１
の役割として、モータ走行用の電力を発電することが必
要となる。この電力は、減速時の走行用モータ３６によ
る回生発電でも得られるが、それだけでは十分ではな
く、大部分は、起動用モータ３２を内燃機関３１が駆動
して得られる発電電力による。従って、モータ走行後に
内燃機関３１を起動した場合、モータ走行で消費した電
力を先ず発電することになるから、内燃機関３１の負荷
としては、一般路の定常走行（Ｒ／Ｌ走行）の場合で
も、相当に大きくなる。一般的に内燃機関の熱効率は、
負荷が高くなると向上するため、このような比較的高い
負荷の領域で発電と走行に必要な駆動力を発生させるこ
とは、機関全体の効率向上に大きな効果があり、アイド
ル停止、回生とともに、ハイブリッド型自動車の熱効率
向上の三大要因となっている。
【００３８】図７に示すのはこのようなＨＥＶにおける
発電走行を中心とした熱効率向上を狙いとして、吸気弁
開閉時期の最適制御を行った場合の特性である。 ・Ｒ／Ｌ（発電無し） バッテリー充電が完了した後のエンジン走行の場合がこ
れに該当する．この場合は通常のエンジン走行のみであ
るから、吸気弁の特性はに示すようにリフトの中心角
Φが上死点寄りとなる小リフト・小作動角でＩＶＯ（吸
気弁開時期）は上死点付近でオーバラップは小さく設定
し、残留ガス量は少ないレベルに抑え、ＩＶＣ（吸気弁
閉時期）は下死点よりも相当に早い時期とする。
発電走行を中心とした熱効率向上を狙いとして、吸気弁
開閉時期の最適制御を行った場合の特性である。 ・Ｒ／Ｌ（発電無し） バッテリー充電が完了した後のエンジン走行の場合がこ
れに該当する．この場合は通常のエンジン走行のみであ
るから、吸気弁の特性はに示すようにリフトの中心角
Φが上死点寄りとなる小リフト・小作動角でＩＶＯ（吸
気弁開時期）は上死点付近でオーバラップは小さく設定
し、残留ガス量は少ないレベルに抑え、ＩＶＣ（吸気弁
閉時期）は下死点よりも相当に早い時期とする。
【００３９】従来のように大リフト・大作動角の場合、
ＩＶＣが図７のに破線で示す位置となり、実圧縮比が
低下し、燃焼速度が遅くなることに起因する燃焼悪化を
防ぐために、ベースとなる圧縮比を相当上げる必要があ
ることは既に述べた。本願のような小リフト・小作動角
の設定でも実圧縮比は低下するが、吸気弁の開口時間面
積は小リフト・小作動角化によって桁違いに小さくなっ
ているため、ガス流動は従来の大リフト・大作動角の場
合に比べれば著しく大となり、これによる燃焼速度向上
により、燃焼の悪化は回避できるため、ポンプ損失低減
及び小リフト・小作動角化によるフリクション低減効果
により、良好な燃費性能が得られる。 ・Ｒ／Ｌ（発電） 車両としての要求駆動力は同一であるが、発電負荷が加
わるため、エンジンとしては加速時に近い負荷がかかっ
ている場合である。この条件での吸気弁の特性はに示
すようになり、上述したに比べ、吸入空気量が増えて
いるため、リフト・作動角は若干増大させるが、依然と
してそれは小さなレベルである。さらにバルブ中心角Φ
を進角させ、バルブオーバラップを拡大しているのが、
制御の特徴である。換言すれば、吸気弁のリフト・作動
角は比較的小さな状態で、中心角Φは進角側に制御し、
ＩＶＯは上死点よりも早い設定となっている。このよう
にすることで、残留ガス量が増え、さらにポンプ損失が
低減できる。この場合はに比べ吸気量が増えているた
めに、残留ガス割合が増えても燃焼の悪化が少ないた
め、このような設定が可能となる。また従来の大リフト
・大作動角に比べれば、ガス流動のレベルは依然として
大であり、ＩＶＣの進角による実圧縮比の低下はカバー
できる。 ・加速（発電無し） 車両の要求駆動力は増大するものの発電負荷が小さい条
件での吸気弁の特性はに示すようになる。加速の程度
にもよるが、緩加速の場合、エンジンとしては上述した
の場合と同じ制御で良い。 ・加速（発電） の状態で発電負荷が大となると、の吸気弁開閉時期
ではエンジン出力の限界を超えてしまう。この場合、吸
気量を十分に確保することが必要であり、吸気弁の特性
はに示すように、ＩＶＯを上死点近傍のままに止め、
ＩＶＣを下死点近傍とするために、リフト・作動角を中
程度に拡大し、中心角Φも遅角させることが必要とな
る。通常のエンジン走行の全開加速に近い設定である。 ・全開 発電負荷の無い全開加速の場合である。この条件での吸
気弁の特性はに示すように、上述したと同様の設定
が良い。
ＩＶＣが図７のに破線で示す位置となり、実圧縮比が
低下し、燃焼速度が遅くなることに起因する燃焼悪化を
防ぐために、ベースとなる圧縮比を相当上げる必要があ
ることは既に述べた。本願のような小リフト・小作動角
の設定でも実圧縮比は低下するが、吸気弁の開口時間面
積は小リフト・小作動角化によって桁違いに小さくなっ
ているため、ガス流動は従来の大リフト・大作動角の場
合に比べれば著しく大となり、これによる燃焼速度向上
により、燃焼の悪化は回避できるため、ポンプ損失低減
及び小リフト・小作動角化によるフリクション低減効果
により、良好な燃費性能が得られる。 ・Ｒ／Ｌ（発電） 車両としての要求駆動力は同一であるが、発電負荷が加
わるため、エンジンとしては加速時に近い負荷がかかっ
ている場合である。この条件での吸気弁の特性はに示
すようになり、上述したに比べ、吸入空気量が増えて
いるため、リフト・作動角は若干増大させるが、依然と
してそれは小さなレベルである。さらにバルブ中心角Φ
を進角させ、バルブオーバラップを拡大しているのが、
制御の特徴である。換言すれば、吸気弁のリフト・作動
角は比較的小さな状態で、中心角Φは進角側に制御し、
ＩＶＯは上死点よりも早い設定となっている。このよう
にすることで、残留ガス量が増え、さらにポンプ損失が
低減できる。この場合はに比べ吸気量が増えているた
めに、残留ガス割合が増えても燃焼の悪化が少ないた
め、このような設定が可能となる。また従来の大リフト
・大作動角に比べれば、ガス流動のレベルは依然として
大であり、ＩＶＣの進角による実圧縮比の低下はカバー
できる。 ・加速（発電無し） 車両の要求駆動力は増大するものの発電負荷が小さい条
件での吸気弁の特性はに示すようになる。加速の程度
にもよるが、緩加速の場合、エンジンとしては上述した
の場合と同じ制御で良い。 ・加速（発電） の状態で発電負荷が大となると、の吸気弁開閉時期
ではエンジン出力の限界を超えてしまう。この場合、吸
気量を十分に確保することが必要であり、吸気弁の特性
はに示すように、ＩＶＯを上死点近傍のままに止め、
ＩＶＣを下死点近傍とするために、リフト・作動角を中
程度に拡大し、中心角Φも遅角させることが必要とな
る。通常のエンジン走行の全開加速に近い設定である。 ・全開 発電負荷の無い全開加速の場合である。この条件での吸
気弁の特性はに示すように、上述したと同様の設定
が良い。
【００４０】次に、図８に全体の制御マップを示す。Ｒ
／Ｌ走行はバッテリが十分にある場合は、低速域ではモ
ータ走行を行い、中速から高速域ではエンジンを起動し
てエンジン走行に移行する。発電を行う場合はＲ／Ｌ走
行でも図中の網掛け領域内に制御され、この場合のモー
タトルクはエンジン発生トルクから引かれる。中加速時
は同様に図中の網掛け領域内に制御されるが、発電量大
の場合は全開加速の状態に近づく。全開加速時は走行用
モータ３６によるアシスト（バッテリー電源）が可能で
あり、その分のモータトルクがエンジン発生トルクに加
えられる。バルブリフトは吸気量の増大（エンジン回転
数、負荷）に伴って漸増する設定としている。
／Ｌ走行はバッテリが十分にある場合は、低速域ではモ
ータ走行を行い、中速から高速域ではエンジンを起動し
てエンジン走行に移行する。発電を行う場合はＲ／Ｌ走
行でも図中の網掛け領域内に制御され、この場合のモー
タトルクはエンジン発生トルクから引かれる。中加速時
は同様に図中の網掛け領域内に制御されるが、発電量大
の場合は全開加速の状態に近づく。全開加速時は走行用
モータ３６によるアシスト（バッテリー電源）が可能で
あり、その分のモータトルクがエンジン発生トルクに加
えられる。バルブリフトは吸気量の増大（エンジン回転
数、負荷）に伴って漸増する設定としている。
【００４１】図９にアクセル開度に対応した制御の例を
示す．この例はＲ／Ｌでバッテリー充電発電を行ってい
る場合である．アクセル開度が増大し、緩加速に移行す
るまでは発電は継続し、吸気弁はオーバラップ大、ＩＶ
Ｃは下死点よりも進角側に制御される。さらに加速の度
合いが増すと、最初は発電量を減らして対応できるが、
さらに出力要求が高まるとエンジンとしてのトルクを最
大限に出せる吸気弁開閉特性に移行する。全開加速時は
必要に応じてモータアシストを行うが、過渡時（Ｒ／Ｌ
からの急加速など）には、吸気弁のリフト・作動角、及
び中心角を制御するための応答遅れが発生するため、モ
ータアシストを早めに行い、良好な加速フィーリングを
確保する。
示す．この例はＲ／Ｌでバッテリー充電発電を行ってい
る場合である．アクセル開度が増大し、緩加速に移行す
るまでは発電は継続し、吸気弁はオーバラップ大、ＩＶ
Ｃは下死点よりも進角側に制御される。さらに加速の度
合いが増すと、最初は発電量を減らして対応できるが、
さらに出力要求が高まるとエンジンとしてのトルクを最
大限に出せる吸気弁開閉特性に移行する。全開加速時は
必要に応じてモータアシストを行うが、過渡時（Ｒ／Ｌ
からの急加速など）には、吸気弁のリフト・作動角、及
び中心角を制御するための応答遅れが発生するため、モ
ータアシストを早めに行い、良好な加速フィーリングを
確保する。
【００４２】図１０に、吸気弁のリフト・作動角制御の
フローチャートを示す。
フローチャートを示す。
【００４３】ステップ１では、機関回転数、スロットル
開度等の運転条件を検出する。
開度等の運転条件を検出する。
【００４４】ステップ２では、バッテリーの充電量が所
定値以上あるか否かを判定し、所定値以上ある場合はス
テップ３へ進み、所定値未満の場合はステップ６へ進
む。
定値以上あるか否かを判定し、所定値以上ある場合はス
テップ３へ進み、所定値未満の場合はステップ６へ進
む。
【００４５】ステップ３では、発電を行わないエンジン
走行の場合のＩＶＯ、ＩＶＣ及び中心角Φの設定値を制
御マップより読み込む。
走行の場合のＩＶＯ、ＩＶＣ及び中心角Φの設定値を制
御マップより読み込む。
【００４６】ステップ４及びステップ５にて、ＩＶＯ、
ＩＶＣ及び中心角Φがステップ３で読み込まれた設定値
となるようアクチュエータ１６，２０を作動させる。
ＩＶＣ及び中心角Φがステップ３で読み込まれた設定値
となるようアクチュエータ１６，２０を作動させる。
【００４７】一方、ステップ６では、発電を行うエンジ
ン走行の場合のＩＶＯ、ＩＶＣ及び中心角Φの設定値を
制御マップより読み込む。
ン走行の場合のＩＶＯ、ＩＶＣ及び中心角Φの設定値を
制御マップより読み込む。
【００４８】そして、ステップ７及びステップ８にて、
ＩＶＯ、ＩＶＣ及び中心角Φがステップ６で読み込まれ
た設定値となるようアクチュエータ１６，２０を作動さ
せる。
ＩＶＯ、ＩＶＣ及び中心角Φがステップ６で読み込まれ
た設定値となるようアクチュエータ１６，２０を作動さ
せる。
【図１】本発明に係る内燃機関の制御装置に用いられる
吸気弁の可変動弁機構を示す斜視図。
吸気弁の可変動弁機構を示す斜視図。
【図２】リフト・作動角可変機構を示す断面図。
【図３】リフト・作動角可変機構によりリフト・作動角
の特性変化を示す特性図。
の特性変化を示す特性図。
【図４】位相可変機構によるバルブリフト特性の位相変
化を示す特性図。
化を示す特性図。
【図５】ハイブリッド型自動車の基本的構成を示す構成
説明図。
説明図。
【図６】図５に示すハイブリッド型自動車の基本的な動
作を示す説明図。
作を示す説明図。
【図７】エンジンの運転条件の変化に伴う吸気弁の開閉
特性変化を示す説明図。
特性変化を示す説明図。
【図８】ハイブリッド型自動車のエンジンの運転条件に
対応したバルブリフト特性を示す説明図。
対応したバルブリフト特性を示す説明図。
【図９】アクセル開度に対応した各部の動作を示すタイ
ミングチャート。
ミングチャート。
【図１０】吸気弁の開閉時期制御のフローチャート。
１…リフト・作動角可変機構 ２…位相可変機構 ６…駆動軸 ７…偏心カム ８…制御軸 ９…偏心カム部 １０…ロッカーアーム １３…リンクアーム １４…リンク部材 １６…リフト・作動角制御用アクチュエータ １７…エンジンコントロールユニット ２０…位相制御用油圧アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｌ 13/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 29/02 ＺＨＶＤ ５Ｈ１１５ Ｆ０２Ｄ 29/02 ＺＨＶ 41/04 ３２０ 41/04 ３２０ 45/00 ３１２Ｓ 45/00 ３１２ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者 竹村 信一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G018 AA14 AB05 BA19 BA32 DA03 DA04 DA09 DA10 DA12 DA19 EA02 EA11 EA26 EA31 EA32 EA35 FA01 FA06 FA08 FA09 FA26 GA07 GA08 3G084 BA00 BA16 BA23 BA28 CA01 CA04 CA07 DA02 EA11 EB09 FA03 FA10 FA18 FA20 FA31 FA33 3G092 AA01 AA11 DA05 EA08 EC10 FA25 GA01 GA10 GA12 HA11Z HE01Z HE06Z HE08Z HF01Z HF02Z HF05Z HF08Z 3G093 AA01 AA07 AA16 BA19 CA01 CB06 DA01 DA05 DA06 DA12 DA13 EA15 EB08 EC02 FA10 FA11 3G301 HA01 HA19 HA26 JA02 KA01 KA12 KA28 LA07 NC04 PA17Z PE01Z PE06Z PE08Z PF03Z PG01Z 5H115 PG04 PI16 PI29 PU01 PU22 PU24 PU25 QE08 QE12 QI04 RB08 RE01 RE07 SE04 SE05 SE08 TI01 TO21 TR19
Claims (10)
- 【請求項１】 吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連
続的に拡大，縮小制御可能なリフト・作動角可変機構
と、吸気弁のリフトの中心角の位相を遅進させる位相可
変機構と、内燃機関の回転数及び負荷を検出する手段
と、この機関回転数及び負荷に応じて前記吸気弁のリフ
ト・作動角及び中心角を制御する制御手段と、前記内燃
機関を回転駆動する第１のモータと、車両を走行駆動す
る第２のモータと、を備え、車両停止時及び車両低速走
行時に内燃機関の発火運転を停止し、バッテリー電源に
より前記第２のモータによる走行を行うと共に、車両が
所定の運転状態になった場合またはバッテリー充電量が
所定値以下になった場合に前記第１のモータにより内燃
機関を起動し発火運転を行うよう構成された車両用内燃
機関の制御装置において、 発火運転再開後はバッテリー充電状態に対応して前記第
１のモータまたは前記第２のモータによる発電充電を行
うと共に、前記吸気弁のリフト・作動角及び中心角は、
発電負荷と車両駆動負荷の双方に対応した所定リフト・
作動角及び中心角に制御することを特徴とする車両用内
燃機関の制御装置。 - 【請求項２】 車両定常走行時において、バッテリー充
電状態に対応して前記第１のモータまたは前記第２のモ
ータによる発電充電を行うと共に、前記吸気弁のリフト
・作動角は、発電負荷と車両駆動負荷の双方に対応した
所定リフト・作動角及び中心角に制御することを特徴と
する請求項１に記載の車両用内燃機関の制御装置。 - 【請求項３】 前記所定の運転状態とは、車両速度が所
定値を超えた場合または車両走行駆動力が所定値を超え
た場合のいずれかであることを特徴とする請求項１また
は２に記載の車両用内燃機関の制御装置。 - 【請求項４】 前記吸気弁のリフト・作動角は小リフト
・小作動角側で、中心角は進角側に制御し、前記吸気弁
の開時期は上死点よりも早い設定となるようにしたこと
を特徴とする請求項２または３に記載の車両用内燃機関
の制御装置。 - 【請求項５】 車両停止状態でバッテリー充電量が低下
した場合、内燃機関をアイドリング運転とし、前記第１
のモータによる発電を行うようにしたことを特徴とする
請求項４に記載の車両用内燃機関の制御装置。 - 【請求項６】 車両加速時には、前記第１のモータまた
は前記第２のモータによる発電を停止または発電量を低
減するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車
両用内燃機関の制御装置。 - 【請求項７】 車両急加速時には、バッテリー電源によ
り前記第１のモータまたは前記第２のモータを駆動し
て、内燃機関の駆動力に加えると共に、前記吸気弁のリ
フト・作動角を拡大し、前記吸気弁の中心角を遅角側に
制御して前記吸気弁の閉時期が下死点近傍あるいは、若
干遅れ側に位置するようにしたことを特徴とする請求項
１または２に記載の車両用内燃機関の制御装置。 - 【請求項８】 吸気弁のリフト・作動角拡大よりも、中
心角の遅角を優先的に行うようにしたことを特徴とする
請求項７に記載の車両用内燃機関の制御装置。 - 【請求項９】 前記リフト・作動角可変機構は、駆動軸
により回転駆動される偏心カムと、この偏心カムの外周
に相対回転可能に嵌合したリンクアームと、前記駆動軸
と平行に設けられ、かつ偏心カム部を備えた回動可能な
制御軸と、この制御軸の偏心カム部に回転可能に装着さ
れ、かつ前記リンクアームにより揺動されるロッカアー
ムと、前記駆動軸に回転可能に支持されるとともに、前
記ロッカアームにリンクを介して連結され、該ロッカア
ームに伴って揺動することにより吸気弁のタペットを押
圧する揺動カムと、を備えており、前記制御軸の偏心カ
ム部の回動位置を変化させることにより吸気弁のリフト
・作動角が同時に増減変化するように構成されているこ
とを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の車両用
内燃機関の制御装置。 - 【請求項１０】 前記位相可変機構は、前記駆動軸と同
心に回転可能に配置され、かつチエーンもしくはタイミ
ングベルトを介してクランクシャフトに従動するスプロ
ケットと、このスプロケットと前記駆動軸との間に装着
され、両者の相対的な位相を変化させる手段と、を備え
ていることを特徴とする請求項９に記載の車両用内燃機
関の制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000269760A JP3536798B2 (ja) | 2000-09-06 | 2000-09-06 | 車両用内燃機関の制御装置 |
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|---|---|
| JP2002081330A true JP2002081330A (ja) | 2002-03-22 |
| JP3536798B2 JP3536798B2 (ja) | 2004-06-14 |
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|---|---|---|---|
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-
2001
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- 2001-09-05 DE DE60119052T patent/DE60119052T2/de not_active Expired - Lifetime
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