みなさま お姉様 ごきげんよう♪
MOTEC M1のソフトに入っているFA20型エンジンのサンプルデータ
VVT動作角度の抜粋であります
FA20 VVT Valve Timing
HKSのハイカム説明ページから転用：赤線が純正カムのパフォーマンスですわ
純正の吸気カムの作用角255° 排気カムの作用角252°
ということですので VVT付きシングルスロットルのエンジンで作用角の近いカムを使用されているお姉様がたの なにかしらの参考となれば幸いでございます
エンジン運転状況別 吸気カム&排気カムの位相について
ダイハツの論文から
三菱の資料から
↑このような概念的なアレは結構Web上にあるのですが
それでは
具体的に何回転で負荷がこの位のときにバルタイはどのくらいなのよ と
そういう具体的な数値はなかなかに出てきませんでした
↓このように貴重なデータを開示してくださっているところもございますが
FT86・BRZ｜ECUチューニング リザルトマジック
負荷軸の単位が Engine Load(g/rev) ですと 良く分からない・・・・？ と
☆☆ オマケ ☆☆
プリウスの状況別バルタイです
吸気バルブの閉弁時期を遅らせることによって一回吸った混合気を逃がして実圧縮比＜実膨張比とするミラーサイクルとしております
公開特許：ターボ過給機付きエンジンの制御方法および制御装置 マツダ 2009年 から抜粋
【解決手段】エンジンの要求負荷に応じて開弁オーバラップ量を増加させるターボ過給機付きエンジンにおいて、エンジンの低負荷領域では、吸気弁開時期の進角量を、排気弁閉時期の遅角量よりも多くして、開弁オーバラップ量を増加させ、エンジンの高負荷領域では、排気弁閉時期の遅角量を、吸気弁開時期の進角量よりも多くして、開弁オーバラップ量を増加させる。
一般に、ターボ過給機付きエンジンにおいて、エンジンの要求負荷に応じて吸気弁と排気弁とが共に開弁する開弁オーバラップ量を、図９（ａ）の状態から同図（ｂ）、同図（ｃ）、同図（ｄ）に示すように順次増大させると（但し、図９においては、図示の便宜上、開弁オーバラップ領域をハッチングにて示している）、掃気量が増加し、タービンの回転数が増加するので、これによりコンプレッサの回転数が増加し、吸気充填量が増えて、トルクが増大することが知られている。
ＥＶＯは、エキゾースト・バルブ・オープンの略で、排気弁開時期を示し、ＥＶＣは、エキゾースト・バルブ・クローズの略で、排気弁閉時期を示し、ＩＶＯは、インテーク・バルブ・オープンの略で、吸気弁開時期を示し、ＩＶＣは、インテーク・バルブ・クローズの略で、吸気弁閉時期を示す。
吸排気弁の開弁オーバラップ量を増加する際に、吸気弁開時期を進角させる方法と、排気弁閉時期を遅角させる方法と、これらを同時に行う方法とがあり、この場合、エンジンの低速領域においては、吸気弁開時期を進角させると、吸気充填量の面で有利となる。すなわち、吸気弁開時期を進角させるのに対応して吸気弁閉時期も進角させるように構成すれば、一旦、シリンダボア内に吸入された吸気の吹き返しが少なくなるため、吸気充填量の面で有利となることも知られている。
そこで、図１０に示すように、バルブタイミングの変化とトルク変動との関係を検証するために、吸気弁開時期ＩＶＯの進角を優先し、その後に排気弁閉時期ＥＶＣを遅角することにより、吸排気弁の開弁オーバラップ量を増加させる場合（図１０の特性ｂ参照）と、吸気弁開時期ＩＶＯの進角と排気弁閉時期ＥＶＣを遅角とを同時に実行することにより、開弁オーバラップ量を増加させる場合（図１０の特性ｄ参照）と、排気弁閉時期ＥＶＣの遅角を優先し、その後に吸気弁開時期ＩＶＯを進角することにより、開弁オーバラップ量を増加させる場合（図１０の特性ｅ参照）との３通りについて実験を行った結果、上記特性ｂにおいて、矢印ｃで示すようなトルクダウンが発生することが明らかになった。なお、図１０は、横軸にクランク角（開弁オーバラップ量に相当）をとり、縦軸にトルクをとって示す特性図である。
上記矢印ｃで示すトルクダウンは、次の理由により発生するものである。つまり、吸気弁開時期を優先して進角させることにより、吸排気弁の開弁オーバラップ量を順次、増大して、掃気量を増やすと、吸気ポートから排気ポートに流れる空気量が増加し、排気が冷やされる。この排気が冷えることで、排気エネルギーが低下し、過給機のタービンを回転させるエネルギーが下がり、これによりトルクダウンが発生する。すなわち、トルクを上げるために、開弁オーバラップ量を増やしているにも拘わらず、矢印ｃで示すようなトルクの低下が生じることにより、滑らかなトルク曲線が得られなる結果、ドライバーに違和感が生じてドライバビリティが悪化するという問題点があった。
一方、下記特許文献１には、吸排気弁の開弁オーバラップ量を増加させるときに、吸気弁開時期の進角量に対して、排気弁閉時期の遅角量を多く設定するものが開示されており、また、特許文献２には、吸排気弁の開弁オーバラップ量を増加させるときに、排気弁閉時期の遅角量に対して、吸気弁開時期の進角化を優先的に行うものが開示されている。しかし、上記特許文献１、２に開示された何れの構成においても、広い運転領域に亘って良好なトルク、および滑らかなトルク曲線を得て、ドライバビリティを向上させるという効果を充分に得ることができなかった。
(← おおぅ ディスっておりますわね)
【特許文献１】特開２００７－４０２７５号公報
【特許文献２】特開２００７－２６３０８３号公報
そこで、この発明は、吸気量が少ない時に吸気弁開時期を進角して、吸気量を効果的に増やしながら、吸排気弁の開弁オーバラップ量を拡大するものであるが、吸気量が多い時に吸気弁開時期を進角し過ぎると、吸気圧が排気圧を上回り、掃気された空気が排気管内に吹き抜けて、排気ガス温度が下がることで、ターボ駆動エネルギーの低下につながり、トルクを下げてしまうことに鑑み、排気弁閉時期を遅角して開弁オーバラップ量を拡大し、これにより広い運転領域に亘って良好なトルク、および滑らかなトルク曲線を得て、ドライバビリティを向上することができるターボ過給機付きエンジンの制御方法および制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
この発明によるターボ過給機付きエンジンの制御方法は、エンジンの要求負荷に応じて開弁オーバラップ量を増加させるターボ過給機付きエンジンの制御方法であって、エンジンの低負荷領域では、吸気弁開時期の進角量を、排気弁閉時期の遅角量よりも多くして、開弁オーバラップ量を増加させ、エンジンの高負荷領域では、排気弁閉時期の遅角量を、吸気弁開時期の進角量よりも多くして、開弁オーバラップ量を増加させるものである。
エンジンの低負荷領域（吸気量が少ない時）には、吸気弁開時期を進角して開弁オーバラップ量を拡大することにより、吸気充填量を効果的に増大することができる。また、上記吸気弁開時期の進角に対応させて吸気弁閉時期を進角させることにより、吸気の吹き返しを抑制して吸気量をさらに増やすことも可能である。そして、エンジンの高負荷領域（吸気量が多い時）には、排気弁閉時期を遅角して開弁オーバラップ量を拡大する。これにより、吸気量が多い時に、吸気弁開時期が進角し過ぎることに起因する排気ガス温度の低下、およびターボ駆動エネルギーの低下を防止することができ、広い範囲に亘って良好なトルク、および滑らかなトルク曲線を得て、ドライバビリティの向上を図ることができる。
因みに、開弁オーバラップ量の増加に伴って掃気量が増加すると、未燃の残留ガスが排気管の中で後燃えすることにより、排気ガス温度が急激に立ち上がって排気ガス温度が過度に上昇し、タービンやセンサ類の耐熱温度を超えて制御不能になる可能性がある。
また、この発明の一実施形態においては、エンジンの低負荷領域では、吸気弁開時期を吸気下死点から所定クランク角だけ離すように設定して、エンジンの有効圧縮比が膨張比と比べて小さくなるように制御し、この低負荷領域からの加速時における加速初期に、吸気弁閉時期を吸気下死点に近付けるように設定した後、排気弁と吸気弁との開弁オーバラップ量を増加させるものである。
上記構成によれば、エンジンの低負荷時に吸気弁閉時期を吸気下死点よりも進角させ、または吸気弁閉時期を吸気下死点よりも遅角させることにより、エンジンの有効圧縮比を膨張比と比べて小さくすることができるため、ノッキングを抑制しながら熱効率を高めることができると共に、ポンピングロスを低減して燃費を向上させることができる。
この発明の一実施形態においては、エンジンの低負荷領域における加速時に、異常燃焼が発生し易い環境条件下にあるか否かを判定し、異常燃焼が発生し易い条件下では、異常燃焼が発生し難い条件下に比べて、同一運転領域における排気弁閉時期の遅角量を多くするものである。
エンジンの低負荷領域からの加速時時における異常燃焼が発生し易い条件下では、排気弁閉時期の遅角量を多くしたため、排気行程における掃気性を向上させることにより、筒内の残留ガスを効果的に押し出して低温の新気を多量に導入し、気筒内温度を充分に低下させることができる。したがって、上記のようにターボ過給機を設けることによりその過給効果で優れた加速性が得られる反面、筒内温度が過度に上昇すること等に起因してプレイグニッションやノッキング等が生じ易い傾向にあるエンジンであっても、その異常燃焼を効果的に防止することができる。
この発明の一実施形態においては、エンジンの低負荷領域における加速時に、異常燃焼が発生し易い環境条件下にあると判定された場合に、異常燃焼が発生し難い条件下に比べて、同一運転領域における吸気弁開時期の進角量を少なくすると共に、排気弁閉時期の遅角量を多くするものである。
上記構成によれば、エンジンの低負荷領域における加速時に、異常燃焼が発生し易い条件下では、異常燃焼が発生し難い条件下に比べて、同一運転領域における吸気弁開時期の進角量を少なくすると共に、排気弁閉時期の遅角量を多くすることにより、排気行程における掃気性を向上させることができるため、筒内の残留ガスを効果的に押し出して低温の新気を多量に導入することができる。したがって、上記のようにターボ過給機を設けることによりその過給効果で優れた加速性が得られる反面、筒内温度が過度に上昇すること等に起因してプレイグニッションやノッキング等が生じ易い傾向にあるエンジンにおいて、異常燃焼が発生し易い条件下で気筒内温度を充分に低下させることにより、異常燃焼をさらに効果的に防止することができる。
この発明の一実施形態においては、エンジンの高負荷領域における加速時に、異常燃焼が発生し易い環境条件下にある否かを判定し、異常燃焼が発生し易い条件下では、異常燃焼が発生し難い条件下に比べて、同一運転領域における排気弁閉時期の遅角量および吸気弁開時期の進角量をそれぞれ少なくすることにより上記吸排気弁の開弁オーバラップ量を低減するものである。
上記構成によれば、気筒内温度が上昇し易いことに起因して異常燃焼が頻繁に発生する傾向があるエンジンの高負荷領域では、排気弁閉時期の遅角量および吸気弁開時期の進角量をそれぞれ少なくして、上記吸排気弁の開弁オーバラップ量を大きく低減することにより、吸気充填量を充分に減少させることができるため、上記異常燃焼の発生を効果的に抑制できるという利点がある。
この発明によるターボ過給機付きエンジンの制御装置は、エンジンの要求負荷に応じて吸気弁および排気弁の開閉時期を変更することにより開弁オーバラップ量を調節するバルブタイミング変更手段を備えたターボ過給機付きエンジンの制御装置であって、エンジン負荷（吸気充填効率）を検出する負荷検出手段を備え、上記バルブタイミング変更手段は、上記負荷検出手段によって検出されたエンジン負荷が低負荷領域である場合に、上記吸排気弁の開弁オーバラップ量を増加させる時、吸気弁開時期の進角量を、排気弁閉時期の遅角量よりも多くして、開弁オーバラップ量を増加させ、上記エンジン負荷が高負荷領域である場合に、上記吸排気弁の開弁オーバラップ量を増加させる時、排気弁閉時期の遅角量を、吸気弁開時期の進角量よりも多くして、開弁オーバラップ量を増加させるものである。
上記構成によれば、上述の負荷検出手段は、エンジン負荷（吸気充填効率）を検出し、上述のバルブタイミング変更手段は、エンジンの要求負荷に応じて吸排気弁の開弁オーバラップ量を変更するが、エンジン負荷が低負荷領域である場合に、吸気弁開時期を進角することにより、吸気の吹き返しを抑制しつつ、吸気量を増やしながら、開弁オーバラップ量を拡大することができる。
また、バルブタイミング変更手段は、エンジン負荷が高負荷領域である場合に、開弁オーバラップ量を増加させる時、排気弁閉時期を遅角して開弁オーバラップ量を拡大する。これにより、吸気量が多い時に、吸気弁開時期が進角し過ぎることに起因する排気ガス温度の低下、およびターボ駆動エネルギーの低下を防止することができ、広い範囲に亘って良好なトルク、および滑らかなトルク曲線を得て、ドライバビリティの向上を図ることができる。
この発明の一実施形態においては、エンジンの低負荷領域における加速時に、異常燃焼が発生し易い環境条件下にある否かを判定する判定手段を備えると共に、上記バルブタイミング変更手段は、上記判定手段で異常燃焼が発生し易い条件下にあると判定された場合に、異常燃焼が発生し難い条件下に比べて、同一運転領域における吸気弁開時期の進角量を少なくすると共に、排気弁閉時期の遅角量を多くするように吸排気弁の開閉時期を変更するものである。
上記構成によれば、異常燃焼が発生し易い条件下では、異常燃焼が発生し難い条件下に比べて、同一運転領域における吸気弁開時期の進角量を少なくすると共に、排気弁閉時期の遅角量を多くすることにより、排気行程における掃気性を向上させることができるため、筒内の残留ガスを効果的に押し出して低温の新気を多量に導入することができる。したがって、上記のようにターボ過給機を設けることによりその過給効果で優れた加速性が得られる反面、筒内温度が過度に上昇すること等に起因してプレイグニッションやノッキング等が生じ易い傾向にあるエンジンにおいて、異常燃焼が発生し易い条件下で気筒内温度を充分に低下させることにより、異常燃焼を効果的に防止することができる。
この発明の一実施形態においては、エンジンの高負荷領域における加速時に、異常燃焼が発生し易い環境条件下にある否かを判定する判定手段を備えると共に、上記バルブタイミング変更手段は、上記判定手段で異常燃焼が発生し易い条件下にあると判定された場合に、異常燃焼が発生し難い条件下に比べて、同一運転領域における排気弁閉時期の遅角量および吸気弁開時期の進角量をそれぞれ少なくすることにより上記吸排気弁の開弁オーバラップ量を低減するように吸排気弁の開閉時期を変更するものである。
上記構成によれば、気筒内温度が上昇し易いことに起因して異常燃焼が頻繁に発生する傾向があるエンジンの高負荷領域では、排気弁閉時期の遅角量および吸気弁開時期の進角量をそれぞれ少なくして、上記吸排気弁の開弁オーバラップ量を大きく低減することにより、吸気充填量を充分に減少させることができるため、上記異常燃焼の発生を効果的に抑制できるという利点がある。
【発明の効果】
この発明によれば、吸気量が少ないエンジンの低負荷時には、吸気弁開時期を進角して、吸気量を効果的に増やしながら、開弁オーバラップ量を拡大するが、吸気量が多いエンジンの高負荷時には、吸気弁開時期を進角し過ぎると、吸気圧か排気圧を上回って掃気された空気が排気管内に吹き抜けて、排気ガス温度が低下することによるターボエネルギの低下につながり、トルクを下げてしまうので、排気弁閉時期を遅角して開弁オーバラップ量を拡大する。これにより、広い運転領域に亘って良好なトルク、滑らかなトルク曲線を得て、ドライバビリティを向上することができるという効果がある。
広い運転領域に亘って良好なトルク、および滑らかなトルク曲線を得て、ドライバビリティを向上するという目的を、エンジンの要求負荷に応じて開弁オーバラップ量を増加させる過給機付きエンジンの制御方法において、エンジンの低負荷領域では、吸気弁開時期の進角量を、排気弁閉時期の遅角量よりも多くして、開弁オーバラップ量を増加させ、エンジンの高負荷領域では、排気弁閉時期の遅角量を、吸気弁開時期の進角量よりも多くして、開弁オーバラップ量を増加させるという方法で実現した。
要約してみますと
「オーバーラップ」って
とっても重要！！
ってことなのでしょうネ
