JP2003027973A - 可変動弁機構の制御装置 - Google Patents
可変動弁機構の制御装置Info
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- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0021—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
- F01L13/0026—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio by means of an eccentric
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- F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
- F01L2013/0073—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot with an oscillating cam acting on the valve of the "Delphi" type
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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
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】制御軸の作動角を制御することで、バルブリフ
ト量及びバルブ作動角を連続的に変化させる可変動弁機
構において、作動角の検出信号の耐ノイズ性を向上さ
せ、かつ、エンジンコントロールユニットの演算負荷を
軽減させる。 【解決手段】制御軸１６を回転駆動するアクチュエータ
１０１に制御信号を出力するＶＥＬコントロールユニッ
ト１０２と、作動角を検出するＶＥＬ位置センサとを一
体化する。ＶＥＬコントロールユニット１０２には、エ
ンジンコントロールユニット１０５からの目標角度信号
が入力され、ＶＥＬ位置センサで検出された実際の作動
角が目標角度に一致するように、アクチュエータ１０１
に出力する制御信号をフィードバック制御すると共に、
故障診断を行なって、その結果をエンジンコントロール
ユニット１０５に出力する。
ト量及びバルブ作動角を連続的に変化させる可変動弁機
構において、作動角の検出信号の耐ノイズ性を向上さ
せ、かつ、エンジンコントロールユニットの演算負荷を
軽減させる。 【解決手段】制御軸１６を回転駆動するアクチュエータ
１０１に制御信号を出力するＶＥＬコントロールユニッ
ト１０２と、作動角を検出するＶＥＬ位置センサとを一
体化する。ＶＥＬコントロールユニット１０２には、エ
ンジンコントロールユニット１０５からの目標角度信号
が入力され、ＶＥＬ位置センサで検出された実際の作動
角が目標角度に一致するように、アクチュエータ１０１
に出力する制御信号をフィードバック制御すると共に、
故障診断を行なって、その結果をエンジンコントロール
ユニット１０５に出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御軸の作動角に
よって機関弁の開特性を変化させる可変動弁機構の制御
装置に関する。
よって機関弁の開特性を変化させる可変動弁機構の制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、機関弁（吸・排気弁）のバル
ブリフト量及びバルブ作動角を連続的に変化させる構成
の可変動弁機構として、特開２０００−２８２９０１号
公報に開示されるようなものがあった。前記可変動弁機
構は、カム軸と略平行に配設された制御軸と、該制御軸
の外周に偏心して固定された制御カムと、該制御カムに
揺動自在に軸支されたロッカアームと、前記カム軸の回
転に応じて前記ロッカアームの一端部を揺動駆動するリ
ンクアーム・偏心カムと、前記ロッカアームの他端部に
連係して揺動して機関弁を開動作させる揺動カムと、前
記制御軸を回転駆動するＤＣサーボモータと、を備え、
前記ＤＣサーボモータによって制御軸の作動角を変化さ
せることで、バルブリフト量及びバルブ作動角を連続的
に変化させる構成である。
ブリフト量及びバルブ作動角を連続的に変化させる構成
の可変動弁機構として、特開２０００−２８２９０１号
公報に開示されるようなものがあった。前記可変動弁機
構は、カム軸と略平行に配設された制御軸と、該制御軸
の外周に偏心して固定された制御カムと、該制御カムに
揺動自在に軸支されたロッカアームと、前記カム軸の回
転に応じて前記ロッカアームの一端部を揺動駆動するリ
ンクアーム・偏心カムと、前記ロッカアームの他端部に
連係して揺動して機関弁を開動作させる揺動カムと、前
記制御軸を回転駆動するＤＣサーボモータと、を備え、
前記ＤＣサーボモータによって制御軸の作動角を変化さ
せることで、バルブリフト量及びバルブ作動角を連続的
に変化させる構成である。
【０００３】ここで、制御軸の実際の作動角を作動角セ
ンサで検出し、エンジンの運転条件に応じた目標バルブ
特性に対応する目標作動角に実際の作動角が一致するよ
うに、前記ＤＣサーボモータをフィードバック制御する
ようになっていた。
ンサで検出し、エンジンの運転条件に応じた目標バルブ
特性に対応する目標作動角に実際の作動角が一致するよ
うに、前記ＤＣサーボモータをフィードバック制御する
ようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来では、
エンジンの運転条件を検出する各種センサからの検出信
号を入力するエンジンコントロールユニットに、前記作
動角センサの検出信号を、ハーネスを介して入力させ、
該エンジンコントロールユニットにおいて、目標作動角
を演算すると共に、実際の作動角と前記目標作動角との
偏差に応じてフィードバック制御信号を演算し、前記フ
ィードバック制御信号をＤＣサーボモータに出力するよ
う構成されていた。
エンジンの運転条件を検出する各種センサからの検出信
号を入力するエンジンコントロールユニットに、前記作
動角センサの検出信号を、ハーネスを介して入力させ、
該エンジンコントロールユニットにおいて、目標作動角
を演算すると共に、実際の作動角と前記目標作動角との
偏差に応じてフィードバック制御信号を演算し、前記フ
ィードバック制御信号をＤＣサーボモータに出力するよ
う構成されていた。
【０００５】しかし、上記構成では、作動角センサの検
出信号に前記ハーネス部分からノイズが混入し易く、ノ
イズの混入によって作動角の検出精度が低下し、作動角
の制御精度を安定的に確保することが困難であるという
問題があると共に、エンジンコントロールユニットの演
算負荷が大きいという問題があった。本発明は上記問題
点に鑑みなされたものであり、作動角検出信号の耐ノイ
ズ性を向上させることができ、かつ、エンジンコントロ
ールユニットの演算負荷を軽減できる可変動弁機構の制
御装置を提供することを目的とする。
出信号に前記ハーネス部分からノイズが混入し易く、ノ
イズの混入によって作動角の検出精度が低下し、作動角
の制御精度を安定的に確保することが困難であるという
問題があると共に、エンジンコントロールユニットの演
算負荷が大きいという問題があった。本発明は上記問題
点に鑑みなされたものであり、作動角検出信号の耐ノイ
ズ性を向上させることができ、かつ、エンジンコントロ
ールユニットの演算負荷を軽減できる可変動弁機構の制
御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明では、カム軸と略平行に配設された制御軸と、該制
御軸の外周に偏心して固定された制御カムと、該制御カ
ムに揺動自在に軸支されたロッカアームと、前記カム軸
の回転に応じて前記ロッカアームの一端部を揺動駆動す
る揺動駆動手段と、前記ロッカアームの他端部に連係し
て揺動して機関弁を開動作させる揺動カムと、前記制御
軸を回転駆動する回転駆動手段と、を備えてなる可変動
弁機構の制御装置であって、前記制御軸の作動角を検出
する作動角検出手段を一体的に備え、該作動角検出手段
からの検出信号に基づく演算処理によって前記回転駆動
手段に制御信号を出力するよう構成した。
発明では、カム軸と略平行に配設された制御軸と、該制
御軸の外周に偏心して固定された制御カムと、該制御カ
ムに揺動自在に軸支されたロッカアームと、前記カム軸
の回転に応じて前記ロッカアームの一端部を揺動駆動す
る揺動駆動手段と、前記ロッカアームの他端部に連係し
て揺動して機関弁を開動作させる揺動カムと、前記制御
軸を回転駆動する回転駆動手段と、を備えてなる可変動
弁機構の制御装置であって、前記制御軸の作動角を検出
する作動角検出手段を一体的に備え、該作動角検出手段
からの検出信号に基づく演算処理によって前記回転駆動
手段に制御信号を出力するよう構成した。
【０００７】かかる構成によると、制御装置は、作動角
検出手段からの検出信号に基づく演算処理によって前記
回転駆動手段に制御信号を出力する機能を有するが、前
記作動角検出手段を一体的に備える構成であり、制御装
置は、可変動弁機構（制御軸）の近傍に作動角検出手段
と共に配設されることになる。請求項２記載の発明で
は、前記作動角検出手段を、前記制御軸の作動角を検出
する非接触式のセンサとする構成とした。
検出手段からの検出信号に基づく演算処理によって前記
回転駆動手段に制御信号を出力する機能を有するが、前
記作動角検出手段を一体的に備える構成であり、制御装
置は、可変動弁機構（制御軸）の近傍に作動角検出手段
と共に配設されることになる。請求項２記載の発明で
は、前記作動角検出手段を、前記制御軸の作動角を検出
する非接触式のセンサとする構成とした。
【０００８】かかる構成によると、制御軸の被検出部
を、磁気や光などを用いて非接触に検出することで、制
御軸の作動角が検出される。請求項３記載の発明では、
前記制御装置が、外部から目標作動角信号を入力し、前
記作動角検出手段で検出される実際の作動角を前記目標
作動角に一致させるべく、前記回転駆動手段に出力する
制御信号をフィードバック制御する構成とした。
を、磁気や光などを用いて非接触に検出することで、制
御軸の作動角が検出される。請求項３記載の発明では、
前記制御装置が、外部から目標作動角信号を入力し、前
記作動角検出手段で検出される実際の作動角を前記目標
作動角に一致させるべく、前記回転駆動手段に出力する
制御信号をフィードバック制御する構成とした。
【０００９】かかる構成によると、一体的に設けられる
作動角検出手段からの検出信号と、外部から入力される
目標作動角とに基づいて、実際の作動角を目標に一致さ
せるべく、回転駆動手段をフィードバック制御する。請
求項４記載の発明では、前記制御装置が、前記可変動弁
機構の故障診断を行ない、故障診断の結果を外部に出力
する構成とした。
作動角検出手段からの検出信号と、外部から入力される
目標作動角とに基づいて、実際の作動角を目標に一致さ
せるべく、回転駆動手段をフィードバック制御する。請
求項４記載の発明では、前記制御装置が、前記可変動弁
機構の故障診断を行ない、故障診断の結果を外部に出力
する構成とした。
【００１０】かかる構成によると、制御装置が可変動弁
機構の故障を診断し、その診断結果を、エンジンコント
ロールユニットなどの外部装置に出力する。
機構の故障を診断し、その診断結果を、エンジンコント
ロールユニットなどの外部装置に出力する。
【００１１】
【発明の効果】請求項１記載の発明によると、制御装置
に作動角検出手段が一体的に備えられるから、作動角検
出手段の検出信号の出力経路が短く、途中でノイズが混
入することが抑止され、作動角の検出精度を充分に確保
することができ、以って、機関弁の開特性を精度良く制
御することができ、また、作動角の検出結果に基づく制
御信号の演算・出力を行なうから、例えば別途エンジン
コントロールユニットを備えるエンジンにおいては、演
算処理が分散されることになり、エンジンコントロール
ユニットの演算負荷を軽減できるという効果がある。
に作動角検出手段が一体的に備えられるから、作動角検
出手段の検出信号の出力経路が短く、途中でノイズが混
入することが抑止され、作動角の検出精度を充分に確保
することができ、以って、機関弁の開特性を精度良く制
御することができ、また、作動角の検出結果に基づく制
御信号の演算・出力を行なうから、例えば別途エンジン
コントロールユニットを備えるエンジンにおいては、演
算処理が分散されることになり、エンジンコントロール
ユニットの演算負荷を軽減できるという効果がある。
【００１２】請求項２記載の発明によると、非接触式の
センサを用いることで、取り付け位置のばらつきや振動
の影響があっても必要な検出精度を維持でき、作動角検
出手段を制御装置に容易に一体化させることができると
いう効果がある。請求項３記載の発明によると、作動角
の検出結果に基づくフィードバック制御信号の演算が、
作動角検出手段と共に可変動弁機構（制御軸）の近傍に
設けられることになる制御装置において行なわれるか
ら、目標作動角を演算する側の演算負荷が軽減されると
いう効果がある。
センサを用いることで、取り付け位置のばらつきや振動
の影響があっても必要な検出精度を維持でき、作動角検
出手段を制御装置に容易に一体化させることができると
いう効果がある。請求項３記載の発明によると、作動角
の検出結果に基づくフィードバック制御信号の演算が、
作動角検出手段と共に可変動弁機構（制御軸）の近傍に
設けられることになる制御装置において行なわれるか
ら、目標作動角を演算する側の演算負荷が軽減されると
いう効果がある。
【００１３】請求項４記載の発明によると、可変動弁機
構の故障診断が、作動角検出手段と共に可変動弁機構
（制御軸）の近傍に設けられることになる制御装置にお
いて行なわれるから、故障結果を入力する側の演算負荷
が軽減されるという効果がある。
構の故障診断が、作動角検出手段と共に可変動弁機構
（制御軸）の近傍に設けられることになる制御装置にお
いて行なわれるから、故障結果を入力する側の演算負荷
が軽減されるという効果がある。
【００１４】
【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〜図３は、実施の形態における
可変動弁機構ＶＥＬを示すものであり、１気筒あたり２
つ備えられる吸気弁のバルブリフト量及びバルブ作動角
を連続的に変化させる機構である。
基づいて説明する。図１〜図３は、実施の形態における
可変動弁機構ＶＥＬを示すものであり、１気筒あたり２
つ備えられる吸気弁のバルブリフト量及びバルブ作動角
を連続的に変化させる機構である。
【００１５】尚、機関弁として排気弁を駆動する構成で
あっても良い。図１〜図３に示す可変動弁機構ＶＥＬ
は、一対の吸気弁１２，１２と、シリンダヘッド１１の
カム軸受１４に回転自在に支持された中空状のカム軸１
３と、該カム軸１３に軸支された回転カムである２つの
偏心カム１５，１５と、前記カム軸１３の上方位置に同
じカム軸受１４に回転自在に支持された制御軸１６と、
該制御軸１６に制御カム１７を介して揺動自在に支持さ
れた一対のロッカアーム１８，１８と、各吸気弁１２，
１２の上端部にバルブリフター１９，１９を介して配置
された一対のそれぞれ独立した揺動カム２０，２０とを
備えている。
あっても良い。図１〜図３に示す可変動弁機構ＶＥＬ
は、一対の吸気弁１２，１２と、シリンダヘッド１１の
カム軸受１４に回転自在に支持された中空状のカム軸１
３と、該カム軸１３に軸支された回転カムである２つの
偏心カム１５，１５と、前記カム軸１３の上方位置に同
じカム軸受１４に回転自在に支持された制御軸１６と、
該制御軸１６に制御カム１７を介して揺動自在に支持さ
れた一対のロッカアーム１８，１８と、各吸気弁１２，
１２の上端部にバルブリフター１９，１９を介して配置
された一対のそれぞれ独立した揺動カム２０，２０とを
備えている。
【００１６】前記偏心カム１５，１５とロッカアーム１
８，１８とは、リンクアーム２５，２５によって連係さ
れ、ロッカアーム１８，１８と揺動カム２０，２０と
は、リンク部材２６，２６によって連係されている。前
記偏心カム１５は、図４に示すように、略リング状を呈
し、小径なカム本体１５ａと、該カム本体１５ａの外端
面に一体に設けられたフランジ部１５ｂとからなり、内
部軸方向にカム軸挿通孔１５ｃが貫通形成されていると
共に、カム本体１５ａの軸心Ｘがカム軸１３の軸心Ｙか
ら所定量だけ偏心している。
８，１８とは、リンクアーム２５，２５によって連係さ
れ、ロッカアーム１８，１８と揺動カム２０，２０と
は、リンク部材２６，２６によって連係されている。前
記偏心カム１５は、図４に示すように、略リング状を呈
し、小径なカム本体１５ａと、該カム本体１５ａの外端
面に一体に設けられたフランジ部１５ｂとからなり、内
部軸方向にカム軸挿通孔１５ｃが貫通形成されていると
共に、カム本体１５ａの軸心Ｘがカム軸１３の軸心Ｙか
ら所定量だけ偏心している。
【００１７】また、前記偏心カム１５は、カム軸１３に
対し前記バルブリフター１９に干渉しない両外側にカム
軸挿通孔１５ｃを介して圧入固定されていると共に、カ
ム本体１５ａの外周面１５ｄが同一のカムプロフィール
に形成されている。前記ロッカアーム１８は、図３に示
すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部１
８ａが制御カム１７に回転自存に支持されている。
対し前記バルブリフター１９に干渉しない両外側にカム
軸挿通孔１５ｃを介して圧入固定されていると共に、カ
ム本体１５ａの外周面１５ｄが同一のカムプロフィール
に形成されている。前記ロッカアーム１８は、図３に示
すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部１
８ａが制御カム１７に回転自存に支持されている。
【００１８】また、基部１８ａの外端部に突設された一
端部１８ｂには、リンクアーム２５の先端部と連結する
ピン２１が圧入されるピン孔１８ｄが貫通形成されてい
る一方、基部１８ａの内端部に突設された他端部１８ｃ
には、各リンク部材２６の後述する一端部２６ａと連結
するピン２８が圧入されるピン孔１８ｅが形成されてい
る。
端部１８ｂには、リンクアーム２５の先端部と連結する
ピン２１が圧入されるピン孔１８ｄが貫通形成されてい
る一方、基部１８ａの内端部に突設された他端部１８ｃ
には、各リンク部材２６の後述する一端部２６ａと連結
するピン２８が圧入されるピン孔１８ｅが形成されてい
る。
【００１９】前記制御カム１７は、円筒状を呈し、制御
軸１６外周に固定されていると共に、図１に示すように
軸心Ｐ１位置が制御軸１６の軸心Ｐ２からαだけ偏心し
ている。前記揺動カム２０は、図１及び図５，図６に示
すように略横Ｕ字形状を呈し、略円環状の基端部２２に
カム軸１３が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔２
２ａが貫通形成されていると共に、ロッカアーム１８の
他端部１８ｃ側に位置する端部２３にピン孔２３ａが貫
通形成されている。
軸１６外周に固定されていると共に、図１に示すように
軸心Ｐ１位置が制御軸１６の軸心Ｐ２からαだけ偏心し
ている。前記揺動カム２０は、図１及び図５，図６に示
すように略横Ｕ字形状を呈し、略円環状の基端部２２に
カム軸１３が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔２
２ａが貫通形成されていると共に、ロッカアーム１８の
他端部１８ｃ側に位置する端部２３にピン孔２３ａが貫
通形成されている。
【００２０】また、揺動カム２０の下面には、基端部２
２側の基円面２４ａと該基円面２４ａから端部２３端縁
側に円弧状に延びるカム面２４ｂとが形成されており、
該基円面２４ａとカム面２４ｂとが、揺動カム２０の揺
動位置に応じて各バルブリフター１９の上面所定位置に
当接するようになっている。即ち、図７に示すバルブリ
フト特性からみると、図１に示すように基円面２４ａの
所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面
２４ｂの前記ベースサークル区間θ１から所定角度範囲
θ２が所謂ランプ区間となり、更に、カム面２４ｂのラ
ンプ区間θ２から所定角度範囲θ３がリフト区間になる
ように設定されている。
２側の基円面２４ａと該基円面２４ａから端部２３端縁
側に円弧状に延びるカム面２４ｂとが形成されており、
該基円面２４ａとカム面２４ｂとが、揺動カム２０の揺
動位置に応じて各バルブリフター１９の上面所定位置に
当接するようになっている。即ち、図７に示すバルブリ
フト特性からみると、図１に示すように基円面２４ａの
所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面
２４ｂの前記ベースサークル区間θ１から所定角度範囲
θ２が所謂ランプ区間となり、更に、カム面２４ｂのラ
ンプ区間θ２から所定角度範囲θ３がリフト区間になる
ように設定されている。
【００２１】また、前記リンクアーム２５は、円環状の
基部２５ａと、該基部２５ａの外周面所定位置に突設さ
れた突出端２５ｂとを備え、基部２５ａの中央位置に
は、前記偏心カム１５のカム本体１５ａの外周面に回転
自在に嵌合する嵌合穴２５ｃが形成されている一方、突
出端２５ｂには、前記ピン２１が回転自在に挿通するピ
ン孔２５ｄが貫通形成されている。
基部２５ａと、該基部２５ａの外周面所定位置に突設さ
れた突出端２５ｂとを備え、基部２５ａの中央位置に
は、前記偏心カム１５のカム本体１５ａの外周面に回転
自在に嵌合する嵌合穴２５ｃが形成されている一方、突
出端２５ｂには、前記ピン２１が回転自在に挿通するピ
ン孔２５ｄが貫通形成されている。
【００２２】尚、前記リンクアーム２５と偏心カム１５
とによって揺動駆動手段が構成される。更に、前記リン
ク部材２６は、所定長さの直線状に形成され、円形状の
両端部２６ａ，２６ｂには前記ロッカアーム１８の他端
部１８ｃと揺動カム２０の端部２３の各ピン孔１８ｄ，
２３ａに圧入した各ピン２８，２９の端部が回転自在に
挿通するピン挿通孔２６ｃ，２６ｄが貫通形成されてい
る。
とによって揺動駆動手段が構成される。更に、前記リン
ク部材２６は、所定長さの直線状に形成され、円形状の
両端部２６ａ，２６ｂには前記ロッカアーム１８の他端
部１８ｃと揺動カム２０の端部２３の各ピン孔１８ｄ，
２３ａに圧入した各ピン２８，２９の端部が回転自在に
挿通するピン挿通孔２６ｃ，２６ｄが貫通形成されてい
る。
【００２３】尚、各ピン２１，２８，２９の一端部に
は、リンクアーム２５やリンク部材２６の軸方向の移動
を規制するスナップリング３０，３１，３２が設けられ
ている。前記制御軸１６は、一端部に設けられたＤＣサ
ーボモータ等のアクチュエータ１０１（回転駆動手段）
によって所定回転角度範囲内で回転駆動されるようにな
っている。
は、リンクアーム２５やリンク部材２６の軸方向の移動
を規制するスナップリング３０，３１，３２が設けられ
ている。前記制御軸１６は、一端部に設けられたＤＣサ
ーボモータ等のアクチュエータ１０１（回転駆動手段）
によって所定回転角度範囲内で回転駆動されるようにな
っている。
【００２４】前記アクチュエータ１０１は、図８に示す
ように、可変動弁機構ＶＥＬの制御装置としてのＶＥＬ
コントロールユニット（ＶＥＬ−Ｃ／Ｕ）１０２からの
制御信号によって駆動制御されるようになっており、そ
の回転軸の回転が減速歯車機構１０３を介して前記制御
軸１６に伝達され、制御軸１６を回転駆動する。前記Ｖ
ＥＬコントロールユニット１０２は、前記制御軸１６の
回転位置（作動角）を非接触式に検出するＶＥＬ位置セ
ンサ１０４を一体的に備え、前記制御軸１６付近に設置
される。
ように、可変動弁機構ＶＥＬの制御装置としてのＶＥＬ
コントロールユニット（ＶＥＬ−Ｃ／Ｕ）１０２からの
制御信号によって駆動制御されるようになっており、そ
の回転軸の回転が減速歯車機構１０３を介して前記制御
軸１６に伝達され、制御軸１６を回転駆動する。前記Ｖ
ＥＬコントロールユニット１０２は、前記制御軸１６の
回転位置（作動角）を非接触式に検出するＶＥＬ位置セ
ンサ１０４を一体的に備え、前記制御軸１６付近に設置
される。
【００２５】前記非接触式のＶＥＬ位置センサ１０４と
しては、光学式センサや磁気センサなどを用いることが
できる。前記ＶＥＬコントロールユニット１０２には、
別途設けられるエンジンコントロールユニット（ＥＣ
Ｕ）１０５からのＶＥＬ目標角度（目標作動角）信号が
入力され、前記ＶＥＬ位置センサ１０４で検出される実
際のＶＥＬ角度（作動角）が、前記ＶＥＬ目標角度に一
致するように、前記アクチュエータ１０１に出力する制
御信号をフィードバック制御する。
しては、光学式センサや磁気センサなどを用いることが
できる。前記ＶＥＬコントロールユニット１０２には、
別途設けられるエンジンコントロールユニット（ＥＣ
Ｕ）１０５からのＶＥＬ目標角度（目標作動角）信号が
入力され、前記ＶＥＬ位置センサ１０４で検出される実
際のＶＥＬ角度（作動角）が、前記ＶＥＬ目標角度に一
致するように、前記アクチュエータ１０１に出力する制
御信号をフィードバック制御する。
【００２６】ここで、ＶＥＬコントロールユニット１０
２に対してＶＥＬ位置センサ１０４が一体的に備えられ
ているので、ＶＥＬ位置センサ１０４がＶＥＬコントロ
ールユニット１０２に読み込まれるまでにノイズが混入
する可能性が低く、ノイズ混入によって作動角の検出精
度が低下することがなく、以って、制御軸１６の作動角
を高い精度で要求値に制御することが可能である。
２に対してＶＥＬ位置センサ１０４が一体的に備えられ
ているので、ＶＥＬ位置センサ１０４がＶＥＬコントロ
ールユニット１０２に読み込まれるまでにノイズが混入
する可能性が低く、ノイズ混入によって作動角の検出精
度が低下することがなく、以って、制御軸１６の作動角
を高い精度で要求値に制御することが可能である。
【００２７】また、上記制御信号のフィードバック制御
を、ＶＥＬコントロールユニット１０２で行なわせれ
ば、係る演算処理をエンジンコントロールユニット１０
５で行なわせる場合に比べて、エンジンコントロールユ
ニット１０５の演算負荷が軽減される。また、ＶＥＬコ
ントロールユニット１０２は、前記可変動弁機構ＶＥＬ
の故障診断を行なうようになっており、その診断結果を
前記エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１０５に
出力するようになっている。
を、ＶＥＬコントロールユニット１０２で行なわせれ
ば、係る演算処理をエンジンコントロールユニット１０
５で行なわせる場合に比べて、エンジンコントロールユ
ニット１０５の演算負荷が軽減される。また、ＶＥＬコ
ントロールユニット１０２は、前記可変動弁機構ＶＥＬ
の故障診断を行なうようになっており、その診断結果を
前記エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１０５に
出力するようになっている。
【００２８】前記故障診断は、例えば、前記フィードバ
ック制御によって実際のＶＥＬ角度（作動角）を前記Ｖ
ＥＬ目標角度に一致させることができないときに、可変
動弁機構ＶＥＬの故障と判定する。故障判定信号を入力
したエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１０５
は、ＶＥＬ目標角度を強制的に所定値に固定したり、警
告灯を点灯させるなどの対策処理を実行する。
ック制御によって実際のＶＥＬ角度（作動角）を前記Ｖ
ＥＬ目標角度に一致させることができないときに、可変
動弁機構ＶＥＬの故障と判定する。故障判定信号を入力
したエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１０５
は、ＶＥＬ目標角度を強制的に所定値に固定したり、警
告灯を点灯させるなどの対策処理を実行する。
【００２９】前記エンジンコントロールユニット１０５
には、エンジンのクランク角度を検出するクランク角セ
ンサや、エンジンの吸入空気量を検出するエアフローメ
ータ等からの検出信号が入力され、これらに基づいて前
記ＶＥＬ目標角度（目標作動角）を演算し、ＣＡＮ（Co
ntroller Area Network）通信によって前記ＶＥＬコン
トロールユニット１０２に出力し、また、前記ＣＡＮ通
信によってＶＥＬコントロールユニット１０２からの故
障診断結果の信号を入力する。
には、エンジンのクランク角度を検出するクランク角セ
ンサや、エンジンの吸入空気量を検出するエアフローメ
ータ等からの検出信号が入力され、これらに基づいて前
記ＶＥＬ目標角度（目標作動角）を演算し、ＣＡＮ（Co
ntroller Area Network）通信によって前記ＶＥＬコン
トロールユニット１０２に出力し、また、前記ＣＡＮ通
信によってＶＥＬコントロールユニット１０２からの故
障診断結果の信号を入力する。
【００３０】また、前記エンジンコントロールユニット
１０５は、前記各種検出信号に基づいて噴射パルス信号
を演算して燃料噴射弁に出力し、また、点火制御信号を
演算して点火プラグのパワートランジスタに出力し、更
に、クランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させる
ことでバルブタイミングを連続的に変化させる可変動弁
機構ＶＴＣに対して目標位相信号ＶＴＣＴＲＧを出力す
る機能を有している。
１０５は、前記各種検出信号に基づいて噴射パルス信号
を演算して燃料噴射弁に出力し、また、点火制御信号を
演算して点火プラグのパワートランジスタに出力し、更
に、クランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させる
ことでバルブタイミングを連続的に変化させる可変動弁
機構ＶＴＣに対して目標位相信号ＶＴＣＴＲＧを出力す
る機能を有している。
【００３１】ここで、上記可変動弁機構の作用を説明す
る。まず、エンジンの低速低負荷時には、係る運転条件
での要求開特性に対応するＶＥＬ目標角度が、エンジン
コントロールユニット１０５からＶＥＬコントロールユ
ニット１０２に出力され、ＶＥＬコントロールユニット
１０２からの制御信号によってアクチュエータ１０１が
一方に回転駆動される。
る。まず、エンジンの低速低負荷時には、係る運転条件
での要求開特性に対応するＶＥＬ目標角度が、エンジン
コントロールユニット１０５からＶＥＬコントロールユ
ニット１０２に出力され、ＶＥＬコントロールユニット
１０２からの制御信号によってアクチュエータ１０１が
一方に回転駆動される。
【００３２】これによって、制御カム１７は、軸心Ｐ１
が図５（Ａ），（Ｂ）に示すように制御軸１６の軸心Ｐ
２から左上方の回動位置に保持され、厚肉部１７ａがカ
ム軸１３から上方向に離間移動する。このため、ロッカ
アーム１８は、全体がカム軸１３に対して上方向へ移動
し、これにより、各揺動カム２０は、リンク部材２６を
介して端部２３が強制的に若干引き上げられて全体が左
方向へ回動する。
が図５（Ａ），（Ｂ）に示すように制御軸１６の軸心Ｐ
２から左上方の回動位置に保持され、厚肉部１７ａがカ
ム軸１３から上方向に離間移動する。このため、ロッカ
アーム１８は、全体がカム軸１３に対して上方向へ移動
し、これにより、各揺動カム２０は、リンク部材２６を
介して端部２３が強制的に若干引き上げられて全体が左
方向へ回動する。
【００３３】従って、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように
偏心カム１５が回転してリンクアーム２５を介してロッ
カアーム１８の一端部１８ｂを押し上げると、そのリフ
ト量がリンク部材２６を介して揺動カム２０及びバルブ
リフター１９に伝達されるが、そのリフト量Ｌ１は図５
（Ｂ）に示すように比較的小さくなる。よって、かかる
低速低負荷域では、図９の破線で示すように、バルブリ
フト量が小さくなると共に、各吸気弁１２の開時期が遅
くなり（バルブ作動角が小さくなり）、排気弁とのバル
ブオーバラップが小さくなる。
偏心カム１５が回転してリンクアーム２５を介してロッ
カアーム１８の一端部１８ｂを押し上げると、そのリフ
ト量がリンク部材２６を介して揺動カム２０及びバルブ
リフター１９に伝達されるが、そのリフト量Ｌ１は図５
（Ｂ）に示すように比較的小さくなる。よって、かかる
低速低負荷域では、図９の破線で示すように、バルブリ
フト量が小さくなると共に、各吸気弁１２の開時期が遅
くなり（バルブ作動角が小さくなり）、排気弁とのバル
ブオーバラップが小さくなる。
【００３４】一方、エンジンの高速高負荷時に移行した
場合は、係る運転条件での要求開特性に対応するＶＥＬ
目標角度が、エンジンコントロールユニット１０５から
ＶＥＬコントロールユニット１０２に出力され、ＶＥＬ
コントロールユニット１０２からの制御信号によってア
クチュエータ１０１が反対方向に回転駆動される。従っ
て、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、制御軸１６が、
制御カム１７を図５に示す位置から時計方向に回転さ
せ、軸心Ｐ１（厚肉部１７ａ）を下方向へ移動させる。
場合は、係る運転条件での要求開特性に対応するＶＥＬ
目標角度が、エンジンコントロールユニット１０５から
ＶＥＬコントロールユニット１０２に出力され、ＶＥＬ
コントロールユニット１０２からの制御信号によってア
クチュエータ１０１が反対方向に回転駆動される。従っ
て、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、制御軸１６が、
制御カム１７を図５に示す位置から時計方向に回転さ
せ、軸心Ｐ１（厚肉部１７ａ）を下方向へ移動させる。
【００３５】このため、ロッカアーム１８は、今度は全
体がカム軸１３方向（下方向）に移動して、他端部１８
ｃが揺動カム２０の上端部２３をリンク部材２６を介し
て下方へ押圧して該揺動カム２０全体を所定量だけ時計
方向へ回動させる。従って、揺動カム２０のバルブリフ
ター１９上面に対する下面の当接位置が図６（Ａ），
（Ｂ）に示すように左方向位置に移動する。
体がカム軸１３方向（下方向）に移動して、他端部１８
ｃが揺動カム２０の上端部２３をリンク部材２６を介し
て下方へ押圧して該揺動カム２０全体を所定量だけ時計
方向へ回動させる。従って、揺動カム２０のバルブリフ
ター１９上面に対する下面の当接位置が図６（Ａ），
（Ｂ）に示すように左方向位置に移動する。
【００３６】このため、図６に示すように偏心カム１５
が回転してロッカアーム１８の一端部１８ｂをリンクア
ーム２５を介して押し上げると、バルブリフター１９に
対するそのリフト量Ｌ２は図６（Ｂ）に示すように大き
くなる。よって、かかる高速高負荷域では、カムリフト
特性が低速低負荷域に比較して大きくなり、図９に実線
で示すように、バルブリフト量（バルブ作動角）も大き
くなると共に、各吸気弁１２の開時期が早く、閉時期が
遅くなる。
が回転してロッカアーム１８の一端部１８ｂをリンクア
ーム２５を介して押し上げると、バルブリフター１９に
対するそのリフト量Ｌ２は図６（Ｂ）に示すように大き
くなる。よって、かかる高速高負荷域では、カムリフト
特性が低速低負荷域に比較して大きくなり、図９に実線
で示すように、バルブリフト量（バルブ作動角）も大き
くなると共に、各吸気弁１２の開時期が早く、閉時期が
遅くなる。
【図１】本発明の実施形態における可変動弁機構を示す
断面図（図２のＡ−Ａ断面図）。
断面図（図２のＡ−Ａ断面図）。
【図２】上記可変動弁機構の側面図。
【図３】上記可変動弁機構の平面図。
【図４】上記可変動弁機構に使用される偏心カムを示す
斜視図。
斜視図。
【図５】上記可変動弁機構の低速低負荷時の作用を示す
断面図（図２のＢ−Ｂ断面図）。
断面図（図２のＢ−Ｂ断面図）。
【図６】上記可変動弁機構の高速高負荷時の作用を示す
断面図（図２のＢ−Ｂ断面図）。
断面図（図２のＢ−Ｂ断面図）。
【図７】上記可変動弁機構における揺動カムの基端面と
カム面に対応したバルブリフト特性図。
カム面に対応したバルブリフト特性図。
【図８】上記可変動弁機構の制御システムを示すブロッ
ク図。
ク図。
【図９】上記可変動弁機構のバルブタイミングとバルブ
リフトの特性図。
リフトの特性図。
１２…吸気弁
１３…カム軸
１５…偏心カム（揺動駆動手段）
１６…制御軸
１７…制御カム
１８…ロッカアーム
２０…揺動カム
２５…リンクアーム（揺動駆動手段）
１０１…アクチュエータ（回転駆動手段）
１０２…ＶＥＬコントロールユニット
１０４…ＶＥＬ位置センサ（作動角検出手段）
１０５…エンジンコントロールユニット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G016 AA02 AA06 AA12 AA19 BA18
BA25 BA34 BA36 BA43 BB09
BB16 BB19 CA08 CA14 CA21
CA42 CA44 CA47 CA48 DA01
DA08 DA23 DA25 GA06
3G018 AA05 AA06 AB02 AB05 AB07
AB16 BA01 BA02 BA09 BA18
BA19 BA32 CA13 DA03 DA11
DA12 DA19 DA45 DA66 DA70
DA83 EA20 EA22 EA24 FA01
FA06 FA07 FA08 GA02 GA03
GA04 GA40
3G092 AA01 AA11 AB02 DA01 DA03
DA05 DA07 DA12 DF05 DG08
EA02 EA11 FA03 FA06 FA11
FB06 HA13Z HE03Z
Claims (4)
- 【請求項１】カム軸と略平行に配設された制御軸と、 該制御軸の外周に偏心して固定された制御カムと、 該制御カムに揺動自在に軸支されたロッカアームと、 前記カム軸の回転に応じて前記ロッカアームの一端部を
揺動駆動する揺動駆動手段と、 前記ロッカアームの他端部に連係して揺動して機関弁を
開動作させる揺動カムと、 前記制御軸を回転駆動する回転駆動手段と、 を備えてなる可変動弁機構の制御装置であって、 前記制御軸の作動角を検出する作動角検出手段を一体的
に備え、該作動角検出手段からの検出信号に基づく演算
処理によって前記回転駆動手段に制御信号を出力するよ
う構成されたことを特徴とする可変動弁機構の制御装
置。 - 【請求項２】前記作動角検出手段が、前記制御軸の作動
角を検出する非接触式のセンサであることを特徴とする
請求項１記載の可変動弁機構の制御装置。 - 【請求項３】前記制御装置が、外部から目標作動角信号
を入力し、前記作動角検出手段で検出される実際の作動
角を前記目標作動角に一致させるべく、前記回転駆動手
段に出力する制御信号をフィードバック制御することを
特徴とする請求項１又は２記載の可変動弁機構の制御装
置。 - 【請求項４】前記制御装置が、前記可変動弁機構の故障
診断を行ない、故障診断の結果を外部に出力することを
特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の可変動
弁機構の制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001211502A JP2003027973A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 可変動弁機構の制御装置 |
| US10/191,402 US20030010302A1 (en) | 2001-07-12 | 2002-07-10 | Control apparatus and method of variable valve event and lift mechanism |
| DE60215077T DE60215077T2 (de) | 2001-07-12 | 2002-07-11 | Steuervorrichtung und Verfahren zur variablen Ventilsteuerung und Hubvorrichtung |
| EP02015458A EP1275826B1 (en) | 2001-07-12 | 2002-07-11 | Control apparatus and method of variable valve event and lift mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001211502A JP2003027973A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 可変動弁機構の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003027973A true JP2003027973A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19046805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001211502A Pending JP2003027973A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 可変動弁機構の制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030010302A1 (ja) |
| EP (1) | EP1275826B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003027973A (ja) |
| DE (1) | DE60215077T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7658172B2 (en) | 2006-10-31 | 2010-02-09 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve unit of internal combustion engine |
| KR101167280B1 (ko) * | 2004-02-06 | 2012-07-24 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 가변 밸브 장치의 제어 장치 및 제어 방법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5302844B2 (ja) * | 2008-11-21 | 2013-10-02 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| CN105185300B (zh) * | 2015-08-03 | 2017-07-28 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Amoled像素驱动电路及像素驱动方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2697585B1 (fr) * | 1992-10-29 | 1995-01-06 | Solex | Système de contrôle moteur à corps de papillon motorisé. |
| JP4394764B2 (ja) * | 1999-02-15 | 2010-01-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置 |
| JP3936818B2 (ja) | 1999-03-31 | 2007-06-27 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の可変動弁装置における作動角センサ故障判定装置 |
| JP4027536B2 (ja) * | 1999-06-22 | 2007-12-26 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の可変動弁装置 |
| US6494186B1 (en) * | 1999-09-30 | 2002-12-17 | Siemens Vdo Automotive Corporation | Integral engine control sensor |
| JP2001214768A (ja) * | 2000-02-03 | 2001-08-10 | Fuji Heavy Ind Ltd | 可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置 |
| JP3946426B2 (ja) * | 2000-09-28 | 2007-07-18 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の可変動弁装置 |
| DE10059285A1 (de) * | 2000-11-29 | 2002-06-06 | Bayerische Motoren Werke Ag | Regelverfahren für den Stellantrieb eines variablen Ventiltriebes |
| JP4373028B2 (ja) * | 2001-05-09 | 2009-11-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置及びその制御方法 |
-
2001
- 2001-07-12 JP JP2001211502A patent/JP2003027973A/ja active Pending
-
2002
- 2002-07-10 US US10/191,402 patent/US20030010302A1/en not_active Abandoned
- 2002-07-11 DE DE60215077T patent/DE60215077T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-11 EP EP02015458A patent/EP1275826B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101167280B1 (ko) * | 2004-02-06 | 2012-07-24 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 가변 밸브 장치의 제어 장치 및 제어 방법 |
| US7658172B2 (en) | 2006-10-31 | 2010-02-09 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve unit of internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60215077D1 (de) | 2006-11-16 |
| EP1275826A2 (en) | 2003-01-15 |
| EP1275826A3 (en) | 2003-08-27 |
| US20030010302A1 (en) | 2003-01-16 |
| DE60215077T2 (de) | 2007-01-11 |
| EP1275826B1 (en) | 2006-10-04 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070605 |