JP3779475B2 - Variable valve timing device for engine - Google Patents

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JP3779475B2 JP24611598A JP24611598A JP3779475B2 JP 3779475 B2 JP3779475 B2 JP 3779475B2 JP 24611598 A JP24611598 A JP 24611598A JP 24611598 A JP24611598 A JP 24611598A JP 3779475 B2 JP3779475 B2 JP 3779475B2
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陽一郎 山岸
渡邊  悟
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Nissan Motor Co Ltd
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの可変バルブタイミング装置に関し、詳しくは、エンジンの始動性を高めるためのバルブタイミングの制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、車両用エンジンにおいて、カム軸の回転位相を油圧によって変化させることで、吸気バルブ及び/又は排気バルブの開閉タイミングを早めたり遅らせたりする可変バルブタイミング機構が知られている(特開平7−233713号公報,特開平8−246820号公報等参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記可変バルブタイミング機構においては、アイドル等の低負荷・低回転時には、通常、バルブオーバーラップが最小となるバルブタイミングに制御され、始動時においても、バルブオーバーラップは最小に制御されていた。
一方、エンジンの始動性を高めるためには、始動開始からの回転速度の立ち上がりを早めることが有効であることが知られているが、前記立ち上がり応答をスタータモータのトルクを増大させて早めようとすると、スタータモータとして大型のものが必要になって、コストアップやスタータモータの設置スペースの拡大を招くという問題があった。
【0004】
本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、可変バルブタイミング機構を備えたエンジンにおいて、バルブタイミングの変更によって始動時の回転の立ち上がり応答を早めることができるようにして、コストアップ等を招くことなく始動性を向上させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項1記載の発明は、エンジンの始動を検出して最大バルブオーバーラップ量に相当する油圧制御信号を出力する一方、実際のバルブタイミングが始動時における許容バルブオーバーラップ量を越えた時点で通常のオーバーラップ量に相当する油圧制御信号に戻して、エンジンの始動時に、通常の低負荷,低回転時のバルブタイミングに対してバルブオーバーラップを拡大する方向にバルブタイミングを変更する。
【0010】
かかる構成によると、油圧を制御することでバルブタイミングが変更される構成において、始動が開始されると、最大バルブオーバーラップ量に相当する油圧制御信号を出力し、バルブタイミングを最大バルブオーバーラップとなる位置に向けて変化させるようにする。ここで、油圧の応答遅れによって実際のバルブオーバーラップは制御信号に対して遅れて変化することになるので、その後の実際のバルブタイミングを監視し、最大オーバーラップ量よりも小さな許容オーバーラップ量を越えた段階で通常のバルブタイミングに戻す。即ち、最大バルブオーバーラップ量に相当する油圧制御信号を出力してから、実際のオーバーラップ量が許容オーバーラップ量に達するまでの間で、バルブオーバーラップの拡大が行われることになる。これにより、低負荷,低回転時にオーバーラップ量を最小に制御する設定であっても、始動時には、例えば吸気バルブの開時期を早めるなどしてオーバーラップを大きくする。
【0011】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によると、オーバーラップ量が拡大する方向へバルブタイミングを応答良く変化させることができると共に、過剰にオーバーラップ量が大きくなって、燃焼性が大きく悪化することを防止できるという効果がある。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、実施の形態における可変バルブタイミング機構を備えたエンジンのシステム構成を示す図である。
この図1において、エンジン1には、スロットルバルブ2で計量された空気が吸気バルブ3を介してシリンダ内に供給され、燃焼排気は、排気バルブ4を介して排出される。前記吸気バルブ3,排気バルブ4は、吸気側カム軸,排気側カム軸にそれぞれ設けられたカムによって開閉駆動される。
【0014】
吸気側カム軸5には、クランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させることで、吸気バルブ3の開閉タイミングを開閉角一定のまま連続的に早めたり遅くしたりする可変バルブタイミング機構6が備えられている。
前記可変バルブタイミング機構6は、エンジン駆動される油圧ポンプによって供給される油圧によって前記回転位相を連続的に変化させる油圧式の機構であり、回転位相の進角方向へ作用する油圧と遅角方向へ作用する油圧とをそれぞれに制御して、カム軸の回転位相を目標の回転位相に制御するものであり、前記油圧はコントロールユニット7からの油圧制御信号によって調整される構成となっている。
【0015】
また、前記可変バルブタイミング機構6には、回転位相の遅角方向と進角方向との双方に、回転位相の変化を規制する機械的なストッパが設けられており、このストッパ位置によって最進角位置及び最遅角位置が規定されるようになっている。更に、前記最遅角位置に向けて付勢するリターンスプリングが設けられている。
【0016】
尚、吸気側カム軸5の回転位相の遅角方向とは、吸気バルブ3の開時期が遅れて排気バルブと吸気バルブとのオーバーラップ量が減少する方向であり、進角方向とは、吸気バルブ3の開時期が早まって排気バルブと吸気バルブとのオーバーラップ量が拡大する方向である。
前記可変バルブタイミング機構6は、図2に示すように、吸気側カム軸5のカムスプロケット21に付設され、クランク軸と吸気側カム軸5との位相を変化させる位相調整機構22と、該位相調整機構22への動作油圧の供給を制御するコントロールバルブ23とからなる。
【0017】
前記位相調整機構22において、カムスプロケット21に内蔵のプランジャ24のフロント側に油圧を供給するフロント側油圧通路25と、前記プランジャ24のリア側に油圧を供給するリア側油圧通路26とが設けられている。
前記プランジャ24は、ヘリカルギヤ27でカムスプロケット21及び吸気側カム軸5と噛み合っており、フロント側に供給される油圧とリア側に供給される油圧とのバランスによって、プランジャ24は回転しながらカム軸5の軸方向に沿って移動する。このとき、カムスプロケット21は、図示しないタイミングチェーン(又はタイミングベルト)によって固定されるから、カム軸5側がプランジャ24と共に回転し、カムスプロケット21とカム軸5との位相位置が変化することになり、本実施形態では、プランジャ24をカム軸5に近づける方向(図2の右方向)に移動させると、カム軸5の回転位相は進角方向に変化し、逆に、プランジャ24をカム軸5から離れる方向(図2の左方向)に移動させると、カム軸5の回転位相は遅角方向に変化するようになっている。
【0018】
また、プランジャ24をカム軸から離れる方向に付勢するリターンスプリング28が設けられており、該リターンスフリング28の付勢力よりもプランジャ24のフロント側の油圧が小さい状態においては、前記リターンスプリング28の付勢力によって、プランジャ24はカム軸5から離れた最遅角位置に移動するようにしてある。
【0019】
プランジャ24のフロント側及びリア側に対する供給油圧を制御する前記コントロールバルブ23は、リニアソレノイド29とスプール弁30とからなり、リニアソレノイド29によってスプール弁30の位置を変化させることで、フロント側油圧通路25を介してプランジャ24のフロント側に供給される油圧と、リア側油圧通路26を介してプランジャ24のリア側に供給される油圧とを制御する。
【0020】
前記リニアソレノイド29は、前記コントロールユニット7によってその通電のON・OFFがデューティ制御されるようになっており、デューティ比(ON時間割合)が0%のときには、専らプランジャ24のリア側に油圧が供給され、カム軸5は最遅角位置(最小オーバーラップ位置)に制御される一方、デューティ比が100 %のときには、専らプランジャ24のフロント側に油圧が供給され、カム軸5は最進角位置(最大オーバーラップ位置)に制御されるようになっている。
【0021】
尚、図2において、31は油圧源(エンジン駆動される油圧ポンプ)であり、32はスプール弁30からのドレイン通路である。
また、図2に示すように、カム軸5の所定角度位置で検出信号を出力するカムセンサ9が設けられている。
更に、クランク軸の所定角度位置で検出信号を出力するクランク角センサ8が設けられていて、コントロールユニット7は、前記クランク角センサ8及びカムセンサ9からの検出信号に基づいて、クランク軸に対するカム軸5の回転位相を検出し、以て、吸気バルブ3の開閉タイミングを検出すると共に、前記クランク角センサ8からの検出信号に基づいてエンジン1の回転速度Neを算出する。
【0022】
前記コントロールユニット7には、前記クランク角センサ8及びカムセンサ9からの検出信号の他、エンジン1の吸入空気量を検出するエアフローメータ10、エンジン1の冷却水温度Twを検出する水温センサ11等からの検出信号が入力される。
そして、コントロールユニット7は、エンジン負荷,エンジン回転速度Ne,冷却水温度Tw等の情報に基づいて、カム軸5の位相の目標進角値を決定し、該目標進角値に対応するデューティの油圧制御信号を前記リニアソレノイド29に出力する。
【0023】
ここで、少なくともアイドルを含む所定の低回転,低負荷領域では、前記目標進角値が0°に設定されることで、デューティ0%の油圧制御信号が前記リニアソレノイド29に出力され、カム軸5の位相が最遅角側(最小オーバーラップ量)に制御されるようになっている。
しかし、本実施形態では、始動時においては、たとえ低回転,低負荷条件であっても通常に最遅角側に制御するのではなく、より進角側に制御してバルブオーバーラップ量を拡大させるようになっており、かかる始動時における吸気バルブ3の開閉タイミング制御の様子を、図3のフローチャートに従って詳細に説明する。
【0024】
図3のフローチャートにおいて、S1では、スタートスイッチのON・OFFを判別する。
そして、スタートスイッチがOFFであれば、S6へ進み、少なくともアイドルを含む所定の低回転,低負荷領域であれば前記目標進角値を0°(最小オーバーラップ量相当)に設定する通常制御に従って吸気バルブ3の開閉タイミングを制御する。
【0025】
一方、スタートスイッチがONである始動時には、S2へ進み、スタートスイッチがONされてからの経過時間が所定時間以上になっているか否かを判別し、所定時間内であれば、S3へ進む。
S3では、エンジン回転速度Neが完爆状態として認められる基準回転速度Ns(例えば800rpm) 以下であるか否かを判別し、基準回転速度Ns以下であれば、S4へ進む。
【0026】
S4では、前記クランク角センサ8及びカムセンサ9からの検出信号に基づいて検出される実際のカム軸5の進角値(実際のバルブオーバーラップ量)が、始動時における許容最大進角値(許容バルブオーバーラップ量)以下であるか否かを判別する。前記許容最大進角値は、始動時に正常に燃焼させることができる進角範囲の最大値であり、前記可変バルブタイミング機構6における最大進角値以下の値に設定されることになる。
【0027】
S4で、実際のカム軸5の進角値が許容最大進角値以下であると判別されると、S5へ進んで、前記油圧制御信号としてデューティ100 %(最大オーバーラップ量相当の)の信号を前記リニアソレノイド29に出力する。
従って、スタートスイッチのONと同時に、前記油圧制御信号としてデューティ100 %の信号が前記リニアソレノイド29に出力されることになり、この最進角位置(最大オーバーラップ量)に対応するデューティ100 %の油圧制御信号を出力することで、吸気側カム軸5の回転位相を最大の応答で進角側に変化させるようにするものである。
【0028】
そして、スタートスイッチのONからデューティ100 %の油圧制御信号を継続的に出力し、スタートスイッチがOFFされた場合、スタートスイッチのONから所定時間以上経過した場合、エンジン回転速度Neが基準回転速度Nsを越えた場合、実際のカム軸5の進角値が許容最大進角値を越えた場合には、S6へ進んで通常の制御に復帰させることで、それまで進角されていたカム位相を通常の最遅角位置(最小オーバーラップ量)に制御させるようにする。
【0029】
ここで、前述のように、始動開始と同時にデューティ100 %の油圧制御信号をリニアソレノイド29に出力しても、油圧の応答遅れがあり、また、特に始動時には油圧ポンプ下流の油圧経路の油圧が抜けていている場合があるため、図4に示すように、デューティ100 %の油圧制御信号の出力から遅れて実際のバルブタイミングが進角方向に変化し始めることになる。
【0030】
図4のタイムチャートには、スタートスイッチのONと同時に、デューティ100 %の油圧制御信号の出力を開始した後、エンジン回転速度Neが基準回転速度Nsを越えたために、通常(最遅角位置(最小オーバーラップ量)に相当するデューティ0%)に復帰させた場合の例を示してある。
上記構成によると、始動時に吸気バルブの開閉タイミングを通常よりも進角させて、吸気バルブ3と排気バルブ4とのオーバーラップ量を拡大させるので、吸・排気の負荷が軽減し、以て、回転(クランキング速度)の立ち上がり応答が改善され、始動性が向上する。
【0031】
また、スタートスイッチがOFFされたとき,所定時間以上経過したとき,基準速度を越える速度になったとき、許容最大進角値を越える進角値となったときには、直ちに通常の進角値(最遅角位置,最小オーバーラップ位置)に戻すので、過剰な進角制御によって却って始動性を悪化させることを防止できる。
更に、スタートスイッチのONと同時に、デューティ100 %の油圧制御信号を出力することで、吸気側カム軸5の回転位相を最大の応答で進角側に変化させることができる。
【0032】
尚、上記実施形態では、吸気バルブ3の開閉タイミングを進角させることで、オーバーラップ量を拡大させる構成としたが、吸気バルブ3と共に又は吸気バルブ3に代えて排気バルブ4の開閉タイミングを遅らせてオーバーラップ量を拡大する構成であっても良い。
また、クランク軸に対するカム軸の位相を変化させることで、バルブタイミングを開閉角一定のまま変更する機構に限定するものではなく、開閉角の増大を伴ってオーバーラップ量を拡大させる構成の可変バルブタイミング機構を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態におけるエンジンのシステム構成図。
【図2】実施の形態における可変バルブタイミング機構を示す部分断面図。
【図3】実施の形態における始動時のバルブタイミング制御の様子を示すフローチャート。
【図4】実施の形態における始動時のバルブタイミング制御の特性を示すタイムチャート。
【符号の説明】
1 エンジン
2 スロットルバルブ
3 吸気バルブ
4 排気バルブ
5 吸気側カム軸
6 可変バルブタイミング機構
7 コントロールユニット
8 クランク角センサ
9 カムセンサ
10 エアフローメータ
11 水温センサ
21 カムスプロケット
22 位相調整機構
23 コントロールバルブ
24 プランジャ
25 フロント側油圧通路
26 リア側油圧通路
27 ヘリカルギヤ
28 リターンスプリング
29 リニアソレノイド
30 スプール弁
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable valve timing apparatus for an engine, and more particularly to a valve timing control technique for improving engine startability.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a vehicle engine, a variable valve timing mechanism is known in which the opening / closing timing of an intake valve and / or an exhaust valve is advanced or delayed by changing the rotational phase of a camshaft by hydraulic pressure (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-101). No. 233713, JP-A-8-246820, etc.).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the variable valve timing mechanism, at the time of low load and low rotation such as idling, the valve timing is normally controlled to the minimum valve overlap, and the valve overlap is controlled to the minimum even at the start. .
On the other hand, in order to improve the startability of the engine, it is known that it is effective to accelerate the rise of the rotational speed from the start of the start. However, it is attempted to accelerate the rise response by increasing the torque of the starter motor. Then, a large-sized starter motor is required, and there is a problem that the cost is increased and the installation space for the starter motor is increased.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in an engine equipped with a variable valve timing mechanism, it is possible to speed up the start-up response of the rotation at the start by changing the valve timing, leading to an increase in cost and the like. The purpose is to improve the startability.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the invention according to claim 1 detects the start of the engine and outputs a hydraulic control signal corresponding to the maximum valve overlap amount, while the actual valve timing exceeds the allowable valve overlap amount at the start. Then, the valve timing is changed in the direction of expanding the valve overlap with respect to the valve timing at the time of normal low load and low rotation when the engine is started , by returning to the hydraulic control signal corresponding to the normal overlap amount .
[0010]
According to such a configuration, in a configuration in which the valve timing is changed by controlling the hydraulic pressure, when the start is started, a hydraulic control signal corresponding to the maximum valve overlap amount is output, and the valve timing is set to the maximum valve overlap. It will be changed toward the position. Here, since the actual valve overlap changes with a delay with respect to the control signal due to a delay in the response of the hydraulic pressure, the actual valve timing after that is monitored, and an allowable overlap amount smaller than the maximum overlap amount is monitored. Return to normal valve timing when it exceeds. That is, the valve overlap is expanded after the hydraulic control signal corresponding to the maximum valve overlap amount is output until the actual overlap amount reaches the allowable overlap amount. As a result, even when the setting is such that the overlap amount is controlled to a minimum during low load and low rotation, at the time of start-up, for example, the opening timing of the intake valve is advanced to increase the overlap.
[0011]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, the valve timing can be changed in a responsive manner in the direction in which the overlap amount increases, and it is possible to prevent the overlap amount from being excessively increased and the combustibility from being greatly deteriorated. effective.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of an engine provided with a variable valve timing mechanism in the embodiment.
In FIG. 1, the air measured by the throttle valve 2 is supplied to the engine 1 through the intake valve 3 into the cylinder, and the combustion exhaust is discharged through the exhaust valve 4. The intake valve 3 and the exhaust valve 4 are opened and closed by cams provided on the intake side cam shaft and the exhaust side cam shaft, respectively.
[0014]
The intake-side camshaft 5 is provided with a variable valve timing mechanism 6 that continuously increases or decreases the opening / closing timing of the intake valve 3 with a constant opening / closing angle by changing the rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft. It has been.
The variable valve timing mechanism 6 is a hydraulic mechanism that continuously changes the rotational phase by the hydraulic pressure supplied by the hydraulic pump driven by the engine, and the hydraulic pressure acting in the advance direction of the rotational phase and the retarded direction. The hydraulic pressure acting on the camshaft is respectively controlled to control the rotational phase of the camshaft to the target rotational phase, and the hydraulic pressure is adjusted by a hydraulic pressure control signal from the control unit 7.
[0015]
Further, the variable valve timing mechanism 6 is provided with mechanical stoppers for restricting the change of the rotational phase in both the retarded direction and the advanced direction of the rotational phase. The position and the most retarded angle position are defined. Furthermore, a return spring that biases toward the most retarded position is provided.
[0016]
Note that the retarding direction of the rotational phase of the intake camshaft 5 is a direction in which the opening timing of the intake valve 3 is delayed and the overlap amount between the exhaust valve and the intake valve decreases, and the advance direction is the intake angle. The opening timing of the valve 3 is advanced and the overlap amount between the exhaust valve and the intake valve is increased.
As shown in FIG. 2, the variable valve timing mechanism 6 is attached to a cam sprocket 21 of the intake side camshaft 5, and a phase adjusting mechanism 22 for changing the phase between the crankshaft and the intake side camshaft 5, And a control valve 23 for controlling the supply of operating hydraulic pressure to the adjusting mechanism 22.
[0017]
The phase adjusting mechanism 22 is provided with a front side hydraulic passage 25 that supplies hydraulic pressure to the front side of the plunger 24 built in the cam sprocket 21 and a rear side hydraulic passage 26 that supplies hydraulic pressure to the rear side of the plunger 24. ing.
The plunger 24 meshes with the cam sprocket 21 and the intake side camshaft 5 by a helical gear 27, and the plunger 24 rotates while being rotated by the camshaft by the balance between the hydraulic pressure supplied to the front side and the hydraulic pressure supplied to the rear side. 5 along the axial direction. At this time, since the cam sprocket 21 is fixed by a timing chain (or timing belt) (not shown), the cam shaft 5 side rotates with the plunger 24, and the phase position between the cam sprocket 21 and the cam shaft 5 changes. In this embodiment, when the plunger 24 is moved in the direction approaching the cam shaft 5 (the right direction in FIG. 2), the rotational phase of the cam shaft 5 changes in the advance direction, and conversely, the plunger 24 is moved to the cam shaft 5. When moving in a direction away from (leftward in FIG. 2), the rotational phase of the camshaft 5 changes in the retarding direction.
[0018]
Further, a return spring 28 is provided to urge the plunger 24 in a direction away from the camshaft. When the hydraulic pressure on the front side of the plunger 24 is smaller than the urging force of the return spring 28, the return spring 28 is provided. The plunger 24 is moved to the most retarded position away from the cam shaft 5 by the urging force.
[0019]
The control valve 23 for controlling the hydraulic pressure supplied to the front side and the rear side of the plunger 24 includes a linear solenoid 29 and a spool valve 30. By changing the position of the spool valve 30 by the linear solenoid 29, the front side hydraulic passage The hydraulic pressure supplied to the front side of the plunger 24 via 25 and the hydraulic pressure supplied to the rear side of the plunger 24 via the rear hydraulic passage 26 are controlled.
[0020]
The linear solenoid 29 is duty-controlled by the control unit 7 to turn on / off the current. When the duty ratio (ON time ratio) is 0%, the hydraulic pressure is exclusively applied to the rear side of the plunger 24. The camshaft 5 is controlled to the most retarded position (minimum overlap position). On the other hand, when the duty ratio is 100%, the hydraulic pressure is supplied exclusively to the front side of the plunger 24, and the camshaft 5 is the most advanced angle. The position (maximum overlap position) is controlled.
[0021]
In FIG. 2, 31 is a hydraulic pressure source (hydraulic pump driven by the engine), and 32 is a drain passage from the spool valve 30.
Further, as shown in FIG. 2, a cam sensor 9 that outputs a detection signal at a predetermined angular position of the cam shaft 5 is provided.
Further, a crank angle sensor 8 for outputting a detection signal at a predetermined angular position of the crankshaft is provided, and the control unit 7 is configured to detect the camshaft relative to the crankshaft based on the detection signals from the crank angle sensor 8 and the cam sensor 9. 5 is detected, so that the opening / closing timing of the intake valve 3 is detected, and the rotational speed Ne of the engine 1 is calculated based on the detection signal from the crank angle sensor 8.
[0022]
The control unit 7 includes detection signals from the crank angle sensor 8 and the cam sensor 9, an air flow meter 10 for detecting the intake air amount of the engine 1, a water temperature sensor 11 for detecting the cooling water temperature Tw of the engine 1, and the like. The detection signal is input.
Then, the control unit 7 determines a target advance value of the phase of the camshaft 5 based on information such as the engine load, the engine speed Ne, the coolant temperature Tw, and the duty of the duty corresponding to the target advance value. A hydraulic control signal is output to the linear solenoid 29.
[0023]
Here, in a predetermined low rotation and low load region including at least idle, the target advance value is set to 0 °, so that a hydraulic control signal with a duty of 0% is output to the linear solenoid 29, and the camshaft 5 is controlled to the most retarded angle side (minimum overlap amount).
However, in the present embodiment, at the time of start-up, even if the rotation speed is low and the load is low, the valve overlap amount is normally increased by controlling to the more advanced angle side rather than controlling to the most retarded angle side. The state of opening / closing timing control of the intake valve 3 at the time of starting will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
[0024]
In the flowchart of FIG. 3, in S1, it is determined whether the start switch is ON or OFF.
Then, if the start switch is OFF, the process proceeds to S6, and in accordance with normal control for setting the target advance value to 0 ° (corresponding to the minimum overlap amount) in a predetermined low rotation and low load region including at least idle. The opening / closing timing of the intake valve 3 is controlled.
[0025]
On the other hand, at the time of start-up when the start switch is ON, the process proceeds to S2, where it is determined whether or not the elapsed time after the start switch is turned on is equal to or longer than a predetermined time.
In S3, it is determined whether or not the engine rotational speed Ne is equal to or lower than a reference rotational speed Ns (for example, 800 rpm) that is recognized as a complete explosion state, and if it is equal to or lower than the reference rotational speed Ns, the process proceeds to S4.
[0026]
In S4, the actual advance value (actual valve overlap amount) of the camshaft 5 detected based on the detection signals from the crank angle sensor 8 and the cam sensor 9 is an allowable maximum advance value (allowable) at the time of start. It is determined whether or not the valve overlap amount is less than or equal to. The allowable maximum advance value is a maximum value of an advance angle range in which combustion can be normally performed at the time of starting, and is set to a value equal to or less than the maximum advance value in the variable valve timing mechanism 6.
[0027]
If it is determined in S4 that the actual advance value of the camshaft 5 is less than or equal to the allowable maximum advance value, the process proceeds to S5 and a signal with a duty of 100% (corresponding to the maximum overlap amount) as the hydraulic control signal. Is output to the linear solenoid 29.
Therefore, at the same time when the start switch is turned on, a signal with a duty of 100% is output to the linear solenoid 29 as the hydraulic control signal, and a duty of 100% corresponding to this most advanced position (maximum overlap amount) By outputting a hydraulic pressure control signal, the rotation phase of the intake camshaft 5 is changed to the advance side with the maximum response.
[0028]
When the start switch is turned on, a hydraulic pressure control signal with a duty of 100% is continuously output. When the start switch is turned off, when the predetermined time or more has elapsed since the start switch is turned on, the engine rotational speed Ne is set to the reference rotational speed Ns. If the actual advance value of the camshaft 5 exceeds the allowable maximum advance value, the process proceeds to S6 to return to normal control, so that the cam phase that has been advanced up to that point is changed. The normal maximum retard position (minimum overlap amount) is controlled.
[0029]
Here, as described above, even if a hydraulic control signal with a duty of 100% is output to the linear solenoid 29 simultaneously with the start of the start, there is a delay in the response of the hydraulic pressure. Since it may be missing, as shown in FIG. 4, the actual valve timing starts to change in the advance direction with a delay from the output of the hydraulic control signal with a duty of 100%.
[0030]
In the time chart of FIG. 4, since the output of the hydraulic control signal with a duty of 100% is started at the same time as the start switch is turned on, the engine rotational speed Ne exceeds the reference rotational speed Ns. An example in the case of returning to a duty 0%) corresponding to the minimum overlap amount) is shown.
According to the above configuration, the opening / closing timing of the intake valve is advanced more than usual at the start, and the amount of overlap between the intake valve 3 and the exhaust valve 4 is increased, so the intake / exhaust load is reduced. The rise response of rotation (cranking speed) is improved, and startability is improved.
[0031]
In addition, when the start switch is turned off, when a predetermined time has elapsed, when the speed exceeds the reference speed, or when the advance value exceeds the allowable maximum advance value, the normal advance value (maximum (Retard angle position, minimum overlap position), it is possible to prevent the startability from being deteriorated by excessive advance angle control.
Further, by outputting a hydraulic pressure control signal with a duty of 100% simultaneously with turning on the start switch, the rotation phase of the intake camshaft 5 can be changed to the advance side with the maximum response.
[0032]
In the above-described embodiment, the overlap amount is increased by advancing the opening / closing timing of the intake valve 3. However, the opening / closing timing of the exhaust valve 4 is delayed together with or in place of the intake valve 3. The overlap amount may be increased.
In addition, it is not limited to a mechanism that changes the valve timing while keeping the opening / closing angle constant by changing the phase of the camshaft with respect to the crankshaft, but a variable valve configured to increase the overlap amount as the opening / closing angle increases. A timing mechanism may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine in an embodiment.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a variable valve timing mechanism in the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a state of valve timing control at start-up in the embodiment.
FIG. 4 is a time chart showing characteristics of valve timing control at the start in the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Engine 2 Throttle valve 3 Intake valve 4 Exhaust valve 5 Intake side camshaft 6 Variable valve timing mechanism 7 Control unit 8 Crank angle sensor 9 Cam sensor
10 Air flow meter
11 Water temperature sensor
21 Cam sprocket
22 Phase adjustment mechanism
23 Control valve
24 Plunger
25 Front side hydraulic passage
26 Rear hydraulic passage
27 Helical gear
28 Return spring
29 Linear solenoid
30 Spool valve

Claims (1)

油圧によってバルブタイミングを変化させるエンジンの可変バルブタイミング装置であって、
エンジンの始動を検出して最大バルブオーバーラップ量に相当する油圧制御信号を出力する一方、実際のバルブタイミングが始動時における許容バルブオーバーラップ量を越えた時点で通常のオーバーラップ量に相当する油圧制御信号に戻して、
エンジンの始動時に、通常の低負荷,低回転時のバルブタイミングに対してバルブオーバーラップを拡大する方向にバルブタイミングを変更することを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。
An engine variable valve timing device that changes valve timing by hydraulic pressure,
Detects engine start and outputs a hydraulic pressure control signal corresponding to the maximum valve overlap amount. On the other hand, when the actual valve timing exceeds the allowable valve overlap amount at the start, the hydraulic pressure corresponding to the normal overlap amount Return to the control signal,
A variable valve timing apparatus for an engine characterized by changing the valve timing in a direction in which the valve overlap is expanded with respect to the valve timing at the time of normal low load and low rotation when the engine is started.
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