JP2008075562A - Control unit for variable valve mechanism - Google Patents

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Toshiyuki Maehara
利之 前原
Shuichi Ezaki
修一 江▲崎▼
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control unit for a variable valve mechanism, which restrains troubles happened when a position of a control shaft early exceeds a pin connecting position. <P>SOLUTION: A hydraulic load applied on a pin is removed by making an OCV non-operate when changed from one valve variable range to a both-valves variable range (step 106). A designated time ΔT required for connection relief of the pin is calculated on the basis of water temperature Tw when the position of the control shaft is shifted to a large operation angle/large lifting amount side rather than a pin fitting position (step 110). An annealing control for the position of the control shaft (command value) is carried out between the designated time ΔT so that the position of the control shaft is not shifted to the large operation angle/large lifting amount side while the position of the control shaft exceeds the pin connecting position (step 112). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、バルブの開弁特性を機械的に変更可能な可変動弁機構の制御装置に係り、特に、片弁可変制御と両弁可変制御とを切り換え可能な可変動弁機構の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a variable valve mechanism that can mechanically change a valve opening characteristic, and more particularly, to a control device for a variable valve mechanism that can switch between a single valve variable control and a both valve variable control. .

バルブの開弁特性を機械的に変更可能な可変動弁機構を有する装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この装置によれば、両方のバルブの開弁特性を可変とする両弁可変制御と、片方のバルブを大作用角及び大リフト量(以下「大作用角/大リフト量」のように表す。)に固定しもう片方のバルブの開弁特性を可変とする片弁可変制御とが、ピンの抜き差しにより選択される。片弁可変制御を実行することで、燃焼室内において旋回流(以下「スワール」という。)を発生させることができる。   An apparatus having a variable valve mechanism that can mechanically change the valve opening characteristics of the valve is known (for example, see Patent Document 1). According to this device, both valve variable control for making the valve opening characteristics of both valves variable, and one valve is expressed as a large working angle and a large lift amount (hereinafter, “large working angle / large lift amount”). ) And the one-valve variable control in which the valve opening characteristic of the other valve is variable is selected by inserting and removing the pin. By executing the one-valve variable control, a swirling flow (hereinafter referred to as “swirl”) can be generated in the combustion chamber.

特開2004−100555号公報JP 2004-1000055 A

両弁可変制御から片弁可変制御への切り換え中と切り換え後とで、片弁可変制御時に大作用角/大リフト量に固定されるバルブの作用角/リフト量が急変することを防止することが望ましい。そこで、両弁可変制御から片弁可変制御への切り換え時(すなわち、ピン挿入時)は、大作用角/大リフト量で行われる場合が多い。   Preventing sudden changes in the working angle / lift amount of a valve that is fixed to a large working angle / large lift amount during single valve variable control during and after switching from the double valve variable control to the single valve variable control. Is desirable. Therefore, when switching from the two-valve variable control to the one-valve variable control (that is, when a pin is inserted), the operation is often performed with a large working angle / a large lift amount.

また、両弁可変制御時のバルブの最大作用角/最大リフト量は、吸入空気量をより多く確保するという要求に基づいて決定される。一方、片弁可変制御時に固定されるバルブの大作用角/大リフト量は、燃費や排気性能等の要求に基づいて決定される。このため、通常は、両弁可変制御時の最大作用角/最大リフト量よりも、片弁可変制御時の大作用角/大リフト量の方が小さくされる。   Further, the maximum working angle / maximum lift amount of the valve at the time of both-valve variable control is determined based on a request to secure a larger amount of intake air. On the other hand, the large working angle / large lift amount of the valve that is fixed during the one-valve variable control is determined based on requirements such as fuel consumption and exhaust performance. For this reason, normally, the large working angle / large lift amount during single valve variable control is made smaller than the maximum working angle / maximum lift amount during double valve variable control.

ところで、例えば、急加速時のように、片弁可変制御から両弁可変制御(例えば、両弁ともに最大作用角/最大リフト量とする状態)に切り換えるときがある。このとき、駆動機構により制御軸が瞬時に回転させられる。以下、制御軸を瞬時(即座)に目標位置まで回転させる制御を「通常制御」という。この通常制御を実施すると同時に、ピンによる連結を解除するために、つまり、ピン穴からピンを抜くために、ピンに掛かる油圧負荷が解除される。   By the way, there is a case where the single valve variable control is switched to the double valve variable control (for example, the state in which both valves are set to the maximum operating angle / maximum lift amount) as in the case of sudden acceleration. At this time, the control shaft is instantaneously rotated by the drive mechanism. Hereinafter, the control for rotating the control axis instantaneously (immediately) to the target position is referred to as “normal control”. Simultaneously with this normal control, the hydraulic load applied to the pin is released to release the connection by the pin, that is, to remove the pin from the pin hole.

しかしながら、ピンに掛かる油圧が低下するまでには、ある程度の時間が必要である。このため、ピンが抜けきらないまま、制御軸の位置がピン嵌合位置を超えてしまう場合がある。この場合、大リフトアームに対して、大リフトカムの押圧力ではなく、主カムの押圧力が、揺動アーム及びピンを介して伝達される。ここで、大リフトカムよりも主カムの方がカム高さが高い。そうすると、大リフトアームに設けられた大リフトローラと、大リフトカムとが、バルブリフト中に離れてしまう。その後、ピンに掛かる油圧が低下すると、ピンが抜けて、大リフトローラと大リフトカムとが再接触する。このときに、打音を発生する可能性や、大リフトローラのローラ面や大リフトカムのカム面に衝撃を与える可能性があった。   However, a certain amount of time is required until the hydraulic pressure applied to the pin decreases. For this reason, there is a case where the position of the control shaft exceeds the pin fitting position without the pin being pulled out. In this case, not the pressing force of the large lift cam but the pressing force of the main cam is transmitted to the large lift arm via the swing arm and the pin. Here, the cam height of the main cam is higher than that of the large lift cam. Then, the large lift roller provided on the large lift arm and the large lift cam are separated during the valve lift. Thereafter, when the hydraulic pressure applied to the pin decreases, the pin comes off and the large lift roller and the large lift cam come into contact again. At this time, there is a possibility that a hitting sound may be generated and an impact may be given to the roller surface of the large lift roller and the cam surface of the large lift cam.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、制御軸位置が早期にピン連結位置を超える場合の不具合を抑制することが可能な可変動弁機構の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a control device for a variable valve mechanism that can suppress problems when the control shaft position exceeds the pin coupling position at an early stage. For the purpose.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、切換対象バルブの開弁特性を固定すると共に他のバルブの開弁特性を可変とする片弁可変制御と、該切換対象バルブ及び該他のバルブの開弁特性を共に可変とする両弁可変制御とを切換可能な可変動弁機構の制御装置であって、
制御軸の位置に応じて揺動可能に設けられ、主カムの押圧力をバルブに伝達する揺動部材と、
片弁可変制御時に、前記主カムよりも高いカム高さを有する大リフトカムの押圧力を前記切換対象バルブに伝達する大リフトアームと、
片弁可変制御時には前記揺動部材と大リフトアームとを連結し、両弁可変制御時には該連結を解除するピンと、
前記制御軸の位置の指令値を算出する指令値算出手段と、
前記指令値に基づいて、前記制御軸を駆動する制御軸駆動手段と、
前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、制御軸位置をピン連結位置よりも大作用角側に変更する場合には、前記ピンによる前記連結を解除するために必要な時間である連結解除時間を算出する連結解除時間算出手段とを備え、
前記指令値算出手段は、前記連結解除時間の間は、制御軸位置がピン連結位置を超えないように前記指令値をなますことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first aspect of the invention provides a one-valve variable control for fixing a valve opening characteristic of a switching target valve and changing a valve opening characteristic of another valve, the switching target valve, and the other A control device of a variable valve mechanism capable of switching between both valve variable control that makes both valve opening characteristics variable,
A swing member provided so as to be swingable according to the position of the control shaft and transmitting the pressing force of the main cam to the valve;
A large lift arm that transmits a pressing force of a large lift cam having a cam height higher than that of the main cam to the switching target valve during one-valve variable control;
A pin for connecting the swinging member and the large lift arm at the time of single valve variable control, and a pin for releasing the connection at the time of variable control of both valves;
Command value calculating means for calculating a command value of the position of the control axis;
Control axis driving means for driving the control axis based on the command value;
When switching from the one-valve variable control to the two-valve variable control, when changing the control shaft position to the larger working angle side than the pin connection position, it is the time required to release the connection by the pin A disconnection time calculating means for calculating the disconnection time;
The command value calculation means makes the command value so that the control shaft position does not exceed the pin connection position during the connection release time.

また、第2の発明は、第1の発明において、
前記指令値算出手段は、前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、機関回転数が低い場合には、高い場合に比して前記指令値の変化を早くすることを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The command value calculation means, when switching from the one-valve variable control to the two-valve variable control, makes the change in the command value faster when the engine speed is low than when it is high. .

また、第3の発明は、第1又は第2の発明において、
前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、制御軸位置をピン連結位置よりも大作用角側に変更する場合には、所定運転時間毎に、前記ピンによる連結を解除することを禁止する連結解除禁止手段を更に備えたことを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
When switching from the one-valve variable control to the two-valve variable control, if the control shaft position is changed to the larger operating angle side than the pin connection position, the connection by the pin is released every predetermined operation time. It is further characterized by further comprising a prohibition unit for prohibiting connection release.

第1の発明によれば、制御軸位置の指令値をなますことで、連結解除時間の間に制御軸位置がピン連結位置を超えることが防止される。よって、ピンによる連結が解除されないまま、制御軸位置がピン連結位置を超えることが防止される。すなわち、ピンによる連結が解除されないまま、主カムの押圧力が揺動アーム及びピンを介して大リフトアームに伝達され、バルブリフト中に大リフトカムと大リフトアームのローラとが離れてしまう事態を回避することができる。よって、制御軸位置が早期にピン連結位置を超える場合の不具合を抑制することができる。   According to the first invention, the control shaft position is prevented from exceeding the pin coupling position during the coupling release time by making the command value for the control shaft position. Therefore, it is possible to prevent the control shaft position from exceeding the pin connection position without releasing the connection by the pin. That is, the pressing force of the main cam is transmitted to the large lift arm via the swing arm and the pin without releasing the connection by the pin, and the large lift cam and the roller of the large lift arm are separated during the valve lift. It can be avoided. Therefore, it is possible to suppress problems when the control shaft position exceeds the pin connection position at an early stage.

第2の発明によれば、機関回転数が低い場合には、高い場合に比して指令値の変化が早くされる。これにより、機関回転数が低い場合には、高い場合に比して運転状態に対応した本来の制御軸位置に早期に近づけることができるため、運転状態に対応した作用角及びリフト量に早期に近づけることができる。よって、なまし制御を実施することによる燃焼悪化を抑制することができ、燃費及び排気エミッション特性の悪化を抑制することができる。   According to the second invention, when the engine speed is low, the change in the command value is made faster than when the engine speed is high. As a result, when the engine speed is low, it can be brought closer to the original control shaft position corresponding to the operating state earlier than when it is high, so that the operating angle and lift amount corresponding to the operating state can be set earlier. You can get closer. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of combustion due to the smoothing control, and it is possible to suppress the deterioration of fuel consumption and exhaust emission characteristics.

第3の発明によれば、片弁可変制御から両弁可変制御に切り換える際、制御軸位置をピン連結位置よりも大作用角側に変更する場合には、所定運転時間毎に、ピンによる連結を解除することが禁止される。これにより、第2カムの押圧力ではなく主カムの押圧力が、揺動アーム及びピンを介して大リフトアームに伝達されることとなる。よって、所定時間毎に、揺動アームと大リフトアームにおいてピンを介した力の関係が変わることとなる。従って、ピン及びピンが挿入されるピン穴の偏摩耗を防止することができ、ピンの固着を防止することができる。   According to the third aspect of the present invention, when switching from single-valve variable control to double-valve variable control, when the control shaft position is changed to the larger operating angle side than the pin connection position, the connection by the pin is performed every predetermined operation time. Is prohibited. Thereby, not the pressing force of the second cam but the pressing force of the main cam is transmitted to the large lift arm via the swing arm and the pin. Therefore, the relationship between the force through the pin changes between the swing arm and the large lift arm every predetermined time. Therefore, uneven wear of the pin and the pin hole into which the pin is inserted can be prevented, and pin fixation can be prevented.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施の形態1.
[システムの構成]
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。本実施の形態1のシステムは、内燃機関1を備えている。内燃機関1は、複数の気筒2を有している。図1には、複数気筒のうちの1気筒のみを示している。
Embodiment 1 FIG.
[System configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system according to the first embodiment includes an internal combustion engine 1. The internal combustion engine 1 has a plurality of cylinders 2. FIG. 1 shows only one cylinder among a plurality of cylinders.

内燃機関1は、内部にピストン3を有するシリンダブロック4を備えている。ピストン3は、クランク機構を介してクランクシャフト5と接続されている。クランクシャフト5の近傍には、クランク角センサ5Aが設けられている。クランク角センサ5Aは、クランクシャフト5の回転角度(クランク角CA)を検出するように構成されている。また、シリンダブロック4には、冷却水温Twを検出する水温センサ6が設けられている。   The internal combustion engine 1 includes a cylinder block 4 having a piston 3 therein. The piston 3 is connected to the crankshaft 5 via a crank mechanism. In the vicinity of the crankshaft 5, a crank angle sensor 5A is provided. The crank angle sensor 5A is configured to detect the rotation angle (crank angle CA) of the crankshaft 5. The cylinder block 4 is provided with a water temperature sensor 6 for detecting the cooling water temperature Tw.

シリンダブロック4の上部にはシリンダヘッド8が組み付けられている。ピストン3上面からシリンダヘッド8までの空間は燃焼室10を形成している。シリンダヘッド8には、燃焼室10内に直接燃料を噴射するインジェクタ9が設けられている。また、シリンダヘッド8には、燃焼室10内の混合気に点火する点火プラグ11が設けられている。   A cylinder head 8 is assembled to the upper part of the cylinder block 4. A space from the upper surface of the piston 3 to the cylinder head 8 forms a combustion chamber 10. The cylinder head 8 is provided with an injector 9 that injects fuel directly into the combustion chamber 10. The cylinder head 8 is provided with a spark plug 11 that ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 10.

シリンダヘッド8は、燃焼室10と連通する吸気ポート12を備えている。吸気ポート12と燃焼室10との接続部には吸気バルブ14が設けられている。本実施の形態1のシステムは、気筒毎に設けられた複数の吸気ポート12に対応して複数の吸気バルブ14を備えている。図1には、吸気ポート12と吸気バルブ14とをそれぞれ1つずつ示している。吸気バルブ14と吸気カム軸15に設けられた吸気カム(主カム)16との間には、可変動弁装置18が設けられている。可変動弁装置18は、吸気バルブ14の開弁特性を機械的に変更可能に構成されている。なお、可変動弁装置18の詳細については、後述する。   The cylinder head 8 includes an intake port 12 that communicates with the combustion chamber 10. An intake valve 14 is provided at a connection portion between the intake port 12 and the combustion chamber 10. The system according to the first embodiment includes a plurality of intake valves 14 corresponding to a plurality of intake ports 12 provided for each cylinder. FIG. 1 shows one intake port 12 and one intake valve 14. A variable valve device 18 is provided between the intake valve 14 and an intake cam (main cam) 16 provided on the intake camshaft 15. The variable valve operating device 18 is configured such that the valve opening characteristics of the intake valve 14 can be mechanically changed. The details of the variable valve operating device 18 will be described later.

吸気ポート12には、吸気通路19が接続されている。吸気通路19の途中にはサージタンク21が設けられている。サージタンク21の上流にはスロットルバルブ22が設けられている。スロットルバルブ22は、スロットルモータ23により駆動される電子制御式のバルブである。スロットルバルブ22は、アクセル開度センサ24により検出されるアクセル開度AAに基づいて駆動されるものである。スロットルバルブ22の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットル開度センサ25が設けられている。スロットルバルブ22の上流には、エアフロメータ26が設けられている。エアフロメータ26は吸入空気量Gaを検出するように構成されている。エアフロメータ26の上流にはエアクリーナ27が設けられている。   An intake passage 19 is connected to the intake port 12. A surge tank 21 is provided in the middle of the intake passage 19. A throttle valve 22 is provided upstream of the surge tank 21. The throttle valve 22 is an electronically controlled valve that is driven by a throttle motor 23. The throttle valve 22 is driven based on the accelerator opening AA detected by the accelerator opening sensor 24. A throttle opening sensor 25 that detects the throttle opening TA is provided in the vicinity of the throttle valve 22. An air flow meter 26 is provided upstream of the throttle valve 22. The air flow meter 26 is configured to detect the intake air amount Ga. An air cleaner 27 is provided upstream of the air flow meter 26.

また、シリンダヘッド8は、燃焼室10と連通する排気ポート28を備えている。排気ポート28と燃焼室10との接続部には排気バルブ29が設けられている。排気ポート28には排気通路30が接続されている。排気通路30には、排気ガスを浄化する触媒34が設けられている。触媒34の上流には、排気空燃比を検出する空燃比センサ32が設けられている。   The cylinder head 8 includes an exhaust port 28 that communicates with the combustion chamber 10. An exhaust valve 29 is provided at the connection between the exhaust port 28 and the combustion chamber 10. An exhaust passage 30 is connected to the exhaust port 28. A catalyst 34 for purifying exhaust gas is provided in the exhaust passage 30. An air-fuel ratio sensor 32 that detects the exhaust air-fuel ratio is provided upstream of the catalyst 34.

また、本実施の形態のシステムは、制御装置としてのECU(Electronic Control Unit)60を備えている。ECU60の出力側には、インジェクタ9、点火プラグ11、可変動弁装置18、スロットルモータ23のほか、後述するポンプ82及びOCV84(図5参照)等が接続されている。ECU60の入力側には、クランク角センサ5A、水温センサ6、アクセル開度センサ24、スロットル開度センサ25、エアフロメータ26、空燃比センサ31のほか、後述する油圧センサ86(図5参照)等が接続されている。ECU60は、各センサの出力に基づいて、燃料噴射制御や点火時期制御のような内燃機関全体の制御を実行する。
また、ECU60は、クランク角センサ5Aの出力に基づいて、機関回転数NEを算出する。また、ECU60は、アクセル開度AAやスロットル開度TA等に基づいて、内燃機関1に要求される負荷KLを算出する。
また、ECU60は、運転状態(NE,KL)に応じて、燃焼室10内で発生させるスワールの要求値を算出する。更に、ECU60は、該スワールの要求値を実現させるべく、制御軸41の位置を制御することで吸気バルブ14の開弁特性を制御する。
Further, the system of the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 60 as a control device. In addition to the injector 9, the spark plug 11, the variable valve operating device 18, the throttle motor 23, a pump 82 and an OCV 84 (see FIG. 5) described later are connected to the output side of the ECU 60. On the input side of the ECU 60, in addition to the crank angle sensor 5A, the water temperature sensor 6, the accelerator opening sensor 24, the throttle opening sensor 25, the air flow meter 26, the air-fuel ratio sensor 31, a later-described hydraulic sensor 86 (see FIG. 5), etc. Is connected. The ECU 60 executes overall control of the internal combustion engine such as fuel injection control and ignition timing control based on the output of each sensor.
Further, the ECU 60 calculates the engine speed NE based on the output of the crank angle sensor 5A. Further, the ECU 60 calculates the load KL required for the internal combustion engine 1 based on the accelerator opening AA, the throttle opening TA, and the like.
Further, the ECU 60 calculates a required value for the swirl generated in the combustion chamber 10 according to the operating state (NE, KL). Further, the ECU 60 controls the valve opening characteristics of the intake valve 14 by controlling the position of the control shaft 41 in order to realize the required value of the swirl.

[可変動弁装置の構成]
図2は、図1に示すシステムにおいて、可変動弁装置18の構成を説明するための斜視図である。
図2に示すように、吸気カム軸15には、1気筒当たり2つの吸気カム16,17が設けられている。そして、第1吸気カム(以下「主カム」という。)16を中心にして、2つの吸気バルブ14L,14Rが左右対称に配置されている。主カム16と吸気バルブ14L,14Rとの間には、主カム16の回転運動に各吸気バルブ14L,14Rのリフト運動を連動させる可変動弁機構40L,40Rがそれぞれ設けられている。一方、第2吸気カム(以下「大リフトカム」という。)17は、主カム16との間で、第2吸気バルブ14Rを挟むようにして配置されている。大リフトカム17と第2吸気バルブ14Rとの間には、大リフトカム17の回転運動に第2吸気バルブ14Rのリフト運動を連動させる固定動弁機構70が設けられている。本可変動弁装置18は、第2吸気バルブ14Rのリフト連動の連動先を、後述するアーム結合機構72を用いて可変動弁機構40Rと固定動弁機構70との間で選択的に切り換えることができるように構成されている。
[Configuration of variable valve gear]
FIG. 2 is a perspective view for explaining the configuration of the variable valve operating device 18 in the system shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the intake camshaft 15 is provided with two intake cams 16 and 17 per cylinder. The two intake valves 14L and 14R are arranged symmetrically about a first intake cam (hereinafter referred to as “main cam”) 16. Between the main cam 16 and the intake valves 14L and 14R, variable valve mechanisms 40L and 40R that link the lift movement of the intake valves 14L and 14R with the rotational movement of the main cam 16 are provided. On the other hand, the second intake cam (hereinafter referred to as “large lift cam”) 17 is arranged so as to sandwich the second intake valve 14 </ b> R with the main cam 16. Between the large lift cam 17 and the second intake valve 14R, a fixed valve mechanism 70 that links the lift movement of the second intake valve 14R with the rotational movement of the large lift cam 17 is provided. The variable valve operating device 18 selectively switches the interlocking destination of the lift interlock of the second intake valve 14R between the variable valve operating mechanism 40R and the fixed valve operating mechanism 70 using an arm coupling mechanism 72 described later. It is configured to be able to.

(1)可変動弁機構の構成
図3は、図2に示す可変動弁装置18における可変動弁機構40の構成を説明するための図である。具体的には、図3は、可変動弁機構40を吸気カム軸15の軸方向から見た図である。尚、左右の可変動弁機構40L,40Rは、基本的には、主カム16に対して対称形であるので、ここでは左右の可変動弁機構40L,40Rを区別することなくその構成を説明する。また、本明細書および図面では、左右の可変動弁機構40L,40Rを区別しないときには、単に可変動弁機構40と表記する。同様に、可変動弁機構40L,40Rの各構成部品や吸気バルブ14L,14R等の対称に配置されている部品については、特に区別をする必要がある時以外は、左右を区別するL、Rの記号は付けないものとする。
(1) Configuration of Variable Valve Mechanism FIG. 3 is a view for explaining the configuration of the variable valve mechanism 40 in the variable valve device 18 shown in FIG. Specifically, FIG. 3 is a view of the variable valve mechanism 40 as viewed from the axial direction of the intake camshaft 15. Since the left and right variable valve mechanisms 40L and 40R are basically symmetrical with respect to the main cam 16, the configuration thereof will be described without distinguishing between the left and right variable valve mechanisms 40L and 40R. To do. In the present specification and drawings, when the left and right variable valve mechanisms 40L and 40R are not distinguished, they are simply referred to as the variable valve mechanism 40. Similarly, the component parts of the variable valve mechanisms 40L, 40R and the symmetrically arranged parts such as the intake valves 14L, 14R are distinguished from each other except when it is necessary to distinguish between them. The symbol is not attached.

図3に示すように、ロッカーアーム35は吸気バルブ14によって支持されている。可変動弁機構40は、主カム16とロッカーアーム35との間に介在している。可変動弁機構40は、主カム16の回転運動とロッカーアーム35の揺動運動との連動状態を連続的に変化させるように構成されている。   As shown in FIG. 3, the rocker arm 35 is supported by the intake valve 14. The variable valve mechanism 40 is interposed between the main cam 16 and the rocker arm 35. The variable valve mechanism 40 is configured to continuously change the interlocking state between the rotational motion of the main cam 16 and the rocking motion of the rocker arm 35.

可変動弁機構40は、吸気カム軸15と平行に配置された制御軸41を有している。この制御軸41は、後述する駆動機構(図6参照)により回転駆動される。図3に示すように、制御軸41には、制御アーム42がボルト43によって固定されている。制御アーム42の一部は、制御軸41の径方向に突出している。制御アーム42の突出部には、中間アーム44がピン45によって取り付けられている。ピン45は、制御軸41の中心から偏心した位置に配置されている。よって、中間アーム44は、ピン45を中心にして揺動するように構成されている。中間アーム44の先端部には、後述するローラ52,53が回転可能に設けられている。   The variable valve mechanism 40 has a control shaft 41 disposed in parallel with the intake camshaft 15. The control shaft 41 is rotationally driven by a drive mechanism (see FIG. 6) described later. As shown in FIG. 3, a control arm 42 is fixed to the control shaft 41 by a bolt 43. A part of the control arm 42 protrudes in the radial direction of the control shaft 41. An intermediate arm 44 is attached to the protruding portion of the control arm 42 by a pin 45. The pin 45 is disposed at a position eccentric from the center of the control shaft 41. Therefore, the intermediate arm 44 is configured to swing around the pin 45. Rollers 52 and 53, which will be described later, are rotatably provided at the distal end of the intermediate arm 44.

制御軸41には、揺動アーム50が揺動可能に支持されている。揺動アーム50は、主カム16に対向する側に、スライド面50aを有している。スライド面50aは、第2ローラ53に接触するように形成されている。スライド面50aは、第2ローラ53が揺動アーム50の先端側から制御軸41の軸中心側に向かって移動するほど、主カム16との間隔が徐々に狭まるような曲面で形成されている。また、揺動アーム50は、スライド面50aの反対側に、揺動カム面51を有している。揺動カム面51は、揺動アーム50の揺動中心からの距離が一定となるように形成された非作用面51aと、非作用面51aから離れた位置ほど制御軸41の軸中心からの距離が遠くなるように形成された作用面51bとで構成されている。   A swing arm 50 is swingably supported on the control shaft 41. The swing arm 50 has a slide surface 50 a on the side facing the main cam 16. The slide surface 50 a is formed so as to contact the second roller 53. The slide surface 50 a is formed in a curved surface such that the distance from the main cam 16 gradually decreases as the second roller 53 moves from the distal end side of the swing arm 50 toward the axial center side of the control shaft 41. . The swing arm 50 has a swing cam surface 51 on the opposite side of the slide surface 50a. The rocking cam surface 51 has a non-working surface 51a formed so that the distance from the rocking center of the rocking arm 50 is constant, and a position farther from the non-working surface 51a from the shaft center of the control shaft 41. It is comprised with the action surface 51b formed so that distance may become far.

スライド面50aと主カム16の周面との間には、第1ローラ52と第2ローラ53が配置されている。より具体的には、第1ローラ52は、主カム16の周面と接触するように配置されている。また、第2ローラ53は、揺動アーム50のスライド面50aに接触するように配置されている。第1ローラ52と第2ローラ53とは、上記中間アーム44の先端部に固定された連結軸54によって回転自在に支持されている。中間アーム44は、ピン45を支点として揺動するので、これらのローラ52,53もピン45から一定距離を保ちながらスライド面50aおよび主カム16の周面に沿って揺動する。   A first roller 52 and a second roller 53 are disposed between the slide surface 50 a and the peripheral surface of the main cam 16. More specifically, the first roller 52 is disposed so as to contact the peripheral surface of the main cam 16. The second roller 53 is disposed so as to contact the slide surface 50 a of the swing arm 50. The first roller 52 and the second roller 53 are rotatably supported by a connecting shaft 54 fixed to the distal end portion of the intermediate arm 44. Since the intermediate arm 44 swings around the pin 45 as a fulcrum, the rollers 52 and 53 also swing along the slide surface 50 a and the peripheral surface of the main cam 16 while maintaining a certain distance from the pin 45.

また、揺動アーム50には、バネ座50bが形成されている。このバネ座50bには、ロストモーションスプリング38の一端が掛けられている。ロストモーションスプリング38の他端は、内燃機関の静止部位に固定されている。ロストモーションスプリング38は圧縮バネである。ロストモーションスプリング38から受ける付勢力により、揺動アーム50のスライド面50aが第2ローラ53に押し当てられ、更に、第1ローラ52が主カム16に押し当てられる。これにより、第1ローラ52及び第2ローラ53は、スライド面50aと主カム16の周面とに両側から挟み込まれた状態で位置決めされる。   The swing arm 50 is formed with a spring seat 50b. One end of a lost motion spring 38 is hung on the spring seat 50b. The other end of the lost motion spring 38 is fixed to a stationary part of the internal combustion engine. The lost motion spring 38 is a compression spring. Due to the urging force received from the lost motion spring 38, the slide surface 50 a of the swing arm 50 is pressed against the second roller 53, and further, the first roller 52 is pressed against the main cam 16. Accordingly, the first roller 52 and the second roller 53 are positioned in a state where they are sandwiched from both sides by the slide surface 50a and the peripheral surface of the main cam 16.

揺動アーム50の下方には、上記ロッカーアーム35が配置されている。ロッカーアーム35には、揺動カム面51に対向するようにロッカーローラ36が設けられている。ロッカーローラ36は、ロッカーアーム35の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム35の一端は、バルブ14のバルブシャフト14aによって支持されており、ロッカーアーム35の他端は、油圧式ラッシュアジャスタ37によって回転自在に支持されている。リフト作動の際、バルブシャフト14aは、バルブスプリング14bによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム35を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーローラ36は、この付勢力と油圧式ラッシュアジャスタ37によって揺動アーム50の揺動カム面51に押し当てられている。   The rocker arm 35 is disposed below the swing arm 50. A rocker roller 36 is provided on the rocker arm 35 so as to face the swing cam surface 51. The rocker roller 36 is rotatably attached to an intermediate portion of the rocker arm 35. One end of the rocker arm 35 is supported by a valve shaft 14 a of the valve 14, and the other end of the rocker arm 35 is rotatably supported by a hydraulic lash adjuster 37. During the lift operation, the valve shaft 14a is biased by the valve spring 14b in the closing direction, that is, the direction in which the rocker arm 35 is pushed up. The rocker roller 36 is pressed against the swing cam surface 51 of the swing arm 50 by this urging force and a hydraulic lash adjuster 37.

上述した可変動弁機構40の構成によれば、主カム16の回転に伴って、主カム16の押圧力が第1ローラ52及び第2ローラ53を介してスライド面50aに伝達される。その結果、揺動カム面51とロッカーローラ56との接点が非作用面51aから作用面51bにまで及ぶと、ロッカーアーム35が押し下げられ、バルブ14が開弁する。   According to the configuration of the variable valve mechanism 40 described above, the pressing force of the main cam 16 is transmitted to the slide surface 50 a via the first roller 52 and the second roller 53 as the main cam 16 rotates. As a result, when the contact point between the swing cam surface 51 and the rocker roller 56 extends from the non-operation surface 51a to the operation surface 51b, the rocker arm 35 is pushed down and the valve 14 is opened.

また、可変動弁機構40の構成によれば、制御軸41の回転角度(回転位置)を変化させると、スライド面50a上における第2ローラ53の位置が変化し、リフト動作時の揺動アーム50の揺動範囲が変化する。より具体的には、制御軸41を図3における反時計回り方向に回転させると、スライド面50a上における第2ローラ53の位置が揺動アーム50の先端側に移動する。そうすると、主カム16の押圧力が伝達されることで揺動アーム50が揺動動作を開始した後に、現実にロッカーアーム35が押圧され始めるまでに要する揺動アーム50の回転角度は、制御軸41が図3における反時計回り方向に回転するほど大きくなる。つまり、制御軸41を図3における反時計回り方向に回転させることにより、バルブ14の作用角及びリフト量を小さくすることができる。逆に、制御軸41を時計回り方向に回転させることにより、バルブ14の作用角及びリフト量を大きくすることができる。   Further, according to the configuration of the variable valve mechanism 40, when the rotation angle (rotation position) of the control shaft 41 is changed, the position of the second roller 53 on the slide surface 50a changes, and the swing arm during the lift operation is changed. The swing range of 50 changes. More specifically, when the control shaft 41 is rotated in the counterclockwise direction in FIG. 3, the position of the second roller 53 on the slide surface 50 a moves to the tip side of the swing arm 50. Then, after the oscillating arm 50 starts the oscillating operation by transmitting the pressing force of the main cam 16, the rotation angle of the oscillating arm 50 that is actually required until the rocker arm 35 starts to be pressed is determined by the control shaft. 41 becomes larger as it rotates counterclockwise in FIG. That is, the operating angle and lift amount of the valve 14 can be reduced by rotating the control shaft 41 counterclockwise in FIG. Conversely, the operating angle and lift amount of the valve 14 can be increased by rotating the control shaft 41 in the clockwise direction.

(2)固定動弁機構の構成
次に、図2及び図4を参照して、固定動弁機構70の構成について説明する。図4は、図2に示す可変動弁機構40及び固定動弁機構70を示す分解斜視図である。
図2に示すように、固定動弁機構70は、大リフトカム17と第2揺動アーム50Rとの間に介在している。固定動弁機構70は、第2揺動アーム50Rの揺動運動を大リフトカム17の回転運動に連動させるものである。固定動弁機構70は、大リフトカム17によって駆動される大リフトアーム71と、大リフトアーム71を第2揺動アーム50Rに結合させるアーム結合機構72(図4参照)とを備えている。アーム結合機構72は、後述するピン74、油圧室75、ピン穴76、リターンスプリング77及びピストン78によって構成されている。
(2) Configuration of Fixed Valve Mechanism Next, the configuration of the fixed valve mechanism 70 will be described with reference to FIGS. 2 and 4. FIG. 4 is an exploded perspective view showing the variable valve mechanism 40 and the fixed valve mechanism 70 shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the fixed valve mechanism 70 is interposed between the large lift cam 17 and the second swing arm 50R. The fixed valve mechanism 70 interlocks the swing motion of the second swing arm 50 </ b> R with the rotational motion of the large lift cam 17. The fixed valve mechanism 70 includes a large lift arm 71 driven by the large lift cam 17 and an arm coupling mechanism 72 (see FIG. 4) for coupling the large lift arm 71 to the second swing arm 50R. The arm coupling mechanism 72 includes a pin 74, a hydraulic chamber 75, a pin hole 76, a return spring 77, and a piston 78, which will be described later.

大リフトアーム71は、制御軸41上に第2揺動アーム50Rと並んで配置され、第2揺動アーム50Rとは独立して回転可能となっている。大リフトアーム71には、大リフトカム17の周面に接触する入力ローラ(以下「大リフトローラ」という。)73が回転可能に支持されている。
図4に示すように、大リフトアーム71には、バネ座71aが形成されている。このバネ座71aには、上記揺動アーム50と同様に、図示しないロストモーションスプリングが掛けられている。このロストモーションスプリングのバネ力によって、大リフトローラ73が大リフトカム17の周面に押し当てられる。
The large lift arm 71 is arranged alongside the second swing arm 50R on the control shaft 41, and is rotatable independently of the second swing arm 50R. An input roller (hereinafter referred to as “large lift roller”) 73 that contacts the peripheral surface of the large lift cam 17 is rotatably supported by the large lift arm 71.
As shown in FIG. 4, a spring seat 71 a is formed on the large lift arm 71. Similar to the swing arm 50, a lost motion spring (not shown) is hung on the spring seat 71a. The large lift roller 73 is pressed against the peripheral surface of the large lift cam 17 by the spring force of the lost motion spring.

大リフトアーム71は、第2揺動アーム50Rに向けて出し入れ可能なピン74を備えている。大リフトアーム71には、第2揺動アーム50R側に開口部を有する油圧室75が形成されている。この油圧室75内にピン74が嵌め込まれている。油圧室75は、後述する油圧系に接続されている。後述する油圧系(図5参照)により油圧室75内の油圧が高められた場合に、ピン74は、その油圧によって油圧室75から第2揺動アーム50Rに向けて押し出される。   The large lift arm 71 includes a pin 74 that can be taken in and out toward the second swing arm 50R. The large lift arm 71 is formed with a hydraulic chamber 75 having an opening on the second swing arm 50R side. A pin 74 is fitted in the hydraulic chamber 75. The hydraulic chamber 75 is connected to a hydraulic system described later. When the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 75 is increased by a hydraulic system (see FIG. 5) described later, the pin 74 is pushed out from the hydraulic chamber 75 toward the second swing arm 50R by the hydraulic pressure.

一方、第2揺動アーム50Rには、大リフトアーム71側に開口部を有するピン穴76が形成されている。ピン74とピン穴76は、制御軸41を中心とする同じ円弧上に配置されている。これにより、第2揺動アーム50Rが大リフトアーム71に対して所定の回転角度に位置したとき、ピン穴76の位置とピン74の位置とが一致するようになっている。ピン穴76内には、その奥側からリターンスプリング77と、リフタとしてのピストン78とが配置されている。   On the other hand, a pin hole 76 having an opening on the large lift arm 71 side is formed in the second swing arm 50R. The pin 74 and the pin hole 76 are arranged on the same arc centered on the control shaft 41. As a result, when the second swing arm 50R is positioned at a predetermined rotation angle with respect to the large lift arm 71, the position of the pin hole 76 and the position of the pin 74 are matched. A return spring 77 and a piston 78 as a lifter are disposed in the pin hole 76 from the back side.

図5は、ピン74を作動させるための油圧系の構成を示す概略図である。
図5に示すように、制御軸41内には、油路81が形成されている。この油路81は、油圧室75と、制御軸41と大リフトアーム71との摺動隙間と、制御軸41と第2揺動アーム50Rとの摺動隙間とにそれぞれ接続されている。また、この油路81は、ポンプ82に接続されている。油路81の途中には、排出路83が接続されている。油路81と排出路83との接続部には、オイルコントロールバルブ(以下「OCV」という。)84が設けられている。OCV84は、例えば、ECU60から電圧が印加されると作動する電磁駆動弁である。排出路83には、潤滑油の流量を調整するオリフィス85が設けられている。また、本油圧系は、油圧センサ86を備えている。油圧センサ86は、油路81内の油圧を検出するように構成されている。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a hydraulic system for operating the pin 74.
As shown in FIG. 5, an oil passage 81 is formed in the control shaft 41. The oil passage 81 is connected to the hydraulic chamber 75, a sliding gap between the control shaft 41 and the large lift arm 71, and a sliding gap between the control shaft 41 and the second swing arm 50R. The oil passage 81 is connected to a pump 82. A discharge path 83 is connected in the middle of the oil path 81. An oil control valve (hereinafter referred to as “OCV”) 84 is provided at a connection portion between the oil passage 81 and the discharge passage 83. The OCV 84 is an electromagnetically driven valve that operates when a voltage is applied from the ECU 60, for example. The discharge path 83 is provided with an orifice 85 for adjusting the flow rate of the lubricating oil. In addition, the hydraulic system includes a hydraulic sensor 86. The oil pressure sensor 86 is configured to detect the oil pressure in the oil passage 81.

ECU60からOCV84に電圧が印加されず、OCV84が非作動中である間は、ポンプ82により加圧された潤滑油は、排出路83を通って排出される。このとき、ピン74に掛かる油圧は低くなる。すなわち、ピン74に掛かる油圧負荷が解除される。
一方、ECU60からOCV84に電圧が印加され、OCV84が作動すると、ポンプ82により加圧された潤滑油は、油路81を通って上記摺動隙間及び油圧室75に供給される。このとき、ピン74に掛かる油圧が高くなる。すなわち、ピン74に掛かる油圧負荷が維持される。
このように、OCV84を用いて油圧室75内の油圧(すなわち、ピン74に掛かる油圧)を制御することにより、ピン74を作動させることができる。
While no voltage is applied from the ECU 60 to the OCV 84 and the OCV 84 is not operating, the lubricating oil pressurized by the pump 82 is discharged through the discharge path 83. At this time, the hydraulic pressure applied to the pin 74 is reduced. That is, the hydraulic load applied to the pin 74 is released.
On the other hand, when a voltage is applied from the ECU 60 to the OCV 84 and the OCV 84 is activated, the lubricating oil pressurized by the pump 82 is supplied to the sliding gap and the hydraulic chamber 75 through the oil passage 81. At this time, the hydraulic pressure applied to the pin 74 increases. That is, the hydraulic load applied to the pin 74 is maintained.
Thus, the pin 74 can be operated by controlling the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 75 (that is, the hydraulic pressure applied to the pin 74) using the OCV 84.

図6は、制御軸41の駆動機構を示す概略図である。
図6に示すように、制御軸41の端部近傍には、ウォームホイール92が固定されている。図示は省略するが、ウォームホイール92の両端面は、スラスト受け部により狭持されている。このスラスト受け部により、ウォームホイール92のスラスト方向(すなわち、制御軸41の軸方向)における位置規制が行われる。また、ウォームホイール92と噛み合わされるように、ウォームギヤ94が配置されている。ウォームギヤ94は、ベアリング95A,95Bを介してハウジング96に回転可能に固定されている。
FIG. 6 is a schematic view showing a drive mechanism of the control shaft 41.
As shown in FIG. 6, a worm wheel 92 is fixed near the end of the control shaft 41. Although illustration is omitted, both end surfaces of the worm wheel 92 are held between thrust receiving portions. The thrust receiving portion restricts the position of the worm wheel 92 in the thrust direction (that is, the axial direction of the control shaft 41). A worm gear 94 is disposed so as to be engaged with the worm wheel 92. The worm gear 94 is rotatably fixed to the housing 96 via bearings 95A and 95B.

ウォームギヤ94は、電動モータ98の出力軸に固定されている。電動モータ98の出力軸には、電動モータ98の回転角度を検出する回転角センサ99が設けられている。電動モータ98と回転角センサ99とは、上記ECU60に接続されている。ECU60は、回転角センサ99により検出される回転角度に基づいて、電動モータ98の駆動制御を実行する。電動モータ98の駆動力は、ウォームギヤ94及びウォームホイール92を介して制御軸41に伝達される。すなわち、電動モータ98を駆動させることにより、制御軸41を回転させることができる。よって、ECU60により電動モータ98の駆動量を制御することで、制御軸41の位置(以下「制御軸位置S」という。)を制御することができる。   The worm gear 94 is fixed to the output shaft of the electric motor 98. A rotation angle sensor 99 for detecting the rotation angle of the electric motor 98 is provided on the output shaft of the electric motor 98. The electric motor 98 and the rotation angle sensor 99 are connected to the ECU 60. The ECU 60 performs drive control of the electric motor 98 based on the rotation angle detected by the rotation angle sensor 99. The driving force of the electric motor 98 is transmitted to the control shaft 41 via the worm gear 94 and the worm wheel 92. That is, the control shaft 41 can be rotated by driving the electric motor 98. Therefore, the position of the control shaft 41 (hereinafter referred to as “control shaft position S”) can be controlled by controlling the drive amount of the electric motor 98 by the ECU 60.

[実施の形態1の特徴]
(片弁可変制御)
上記システムでは、第2揺動アーム50Rが大リフトアーム71に対して所定の回転角度に位置したとき、ピン74とピン穴76の位置が一致する。ピン穴76の位置とピン74の位置とが一致したとき、ピン74はピストン78に当接する。このとき、リターンスプリング77がピストン78を押す力よりも、油圧室75内の油圧がピン74を押す力の方が大きければ、ピン74は、ピストン78をピン穴76の奥に押し込むようにしてピン穴76内に進入する。つまり、OCV84を作動させて油圧室75内の油圧を上げることで、ピン74をピン穴76に挿入することができる。ピン74がピン穴76内に挿入されると、第2揺動アーム50Rと大リフトアーム71とが連結される。これにより、第2吸気バルブ14Rのリフト運動の連動先を可変動弁機構20Rから固定動弁機構70へ切り換えることができる。
[Features of Embodiment 1]
(Single valve variable control)
In the above system, when the second swing arm 50R is positioned at a predetermined rotation angle with respect to the large lift arm 71, the positions of the pin 74 and the pin hole 76 coincide. When the position of the pin hole 76 and the position of the pin 74 coincide, the pin 74 contacts the piston 78. At this time, if the force in which the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 75 pushes the pin 74 is greater than the force by which the return spring 77 pushes the piston 78, the pin 74 pushes the piston 78 into the back of the pin hole 76. The pin hole 76 is entered. That is, the pin 74 can be inserted into the pin hole 76 by operating the OCV 84 to increase the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 75. When the pin 74 is inserted into the pin hole 76, the second swing arm 50R and the large lift arm 71 are connected. Thereby, the interlocking destination of the lift movement of the second intake valve 14R can be switched from the variable valve mechanism 20R to the fixed valve mechanism 70.

この場合、第2揺動アーム50Rには、吸気カム軸15の回転運動が大リフトカム17から大リフトアーム71を介して伝達される。第2吸気バルブ14Rの開弁特性は、大リフトカム17、大リフトアーム71および第2揺動アーム50Rの形状及び位置関係によって機械的に決まり、制御軸41の回転角度に関係なく常に一定の開弁特性(大作用角/大リフト量)に固定される。すなわち、第2吸気バルブ14Rの開弁特性を一定とする一定制御が行われる。   In this case, the rotational motion of the intake camshaft 15 is transmitted from the large lift cam 17 to the second swing arm 50R via the large lift arm 71. The opening characteristics of the second intake valve 14R are mechanically determined by the shapes and positional relationships of the large lift cam 17, the large lift arm 71, and the second swing arm 50R, and are always constant regardless of the rotation angle of the control shaft 41. Fixed to valve characteristics (large working angle / large lift). That is, constant control is performed to make the valve opening characteristic of the second intake valve 14R constant.

これに対し、第1揺動アーム50Lには、主カム16から第1ローラ52及び第2ローラ53Lを介して吸気カム軸15の回転運動が伝達される。よって、第1吸気バルブ14Lの開弁特性は、制御軸41の回転角度に連動して変化することになる。
従って、第2吸気バルブ14Rの開弁特性を固定した状態で、第1吸気バルブ14Lの開弁特性のみを制御軸41の回転角度に連動させて変化させることができる片弁可変制御を行うことができる。
On the other hand, the rotational motion of the intake camshaft 15 is transmitted from the main cam 16 to the first swing arm 50L via the first roller 52 and the second roller 53L. Therefore, the valve opening characteristic of the first intake valve 14L changes in conjunction with the rotation angle of the control shaft 41.
Therefore, one-valve variable control is performed in which only the valve opening characteristic of the first intake valve 14L can be changed in conjunction with the rotation angle of the control shaft 41 while the valve opening characteristic of the second intake valve 14R is fixed. Can do.

(両弁可変制御)
一方、OCV84を非作動にして油圧室75内の油圧を下げることで、ピン74をピン穴76から抜くことができる。これにより、大リフトアーム71と第2揺動アーム50Rとの連結が解除される。よって、第2吸気バルブ14Rのリフト運動の連動先を固定動弁機構70から可変動弁機構20Rへ切り換えることができる。
(Double valve variable control)
On the other hand, the pin 74 can be removed from the pin hole 76 by deactivating the OCV 84 and lowering the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 75. Thereby, the connection between the large lift arm 71 and the second swing arm 50R is released. Therefore, the interlocking destination of the lift movement of the second intake valve 14R can be switched from the fixed valve mechanism 70 to the variable valve mechanism 20R.

この場合、カム軸15の回転運動は、主カム16から第1及び第2ローラ52,53を介して、第1及び第2揺動アーム50L,50Rのそれぞれのスライド面50aに伝達される。よって、第1吸気バルブ14L及び第2吸気バルブ14Rの開弁特性は、同一であり、制御軸41の回転に連動して変化することとなる。すなわち、第2吸気バルブ14Rの開弁特性を可変とする可変制御が行われる。
従って、第1吸気バルブ14Lの開弁特性と第2吸気バルブ14Rの開弁特性とを制御軸41の回転角度に連動させて共に変化させることができる両弁可変制御を行うことができる。
In this case, the rotational movement of the cam shaft 15 is transmitted from the main cam 16 to the slide surfaces 50a of the first and second swing arms 50L and 50R via the first and second rollers 52 and 53. Therefore, the valve opening characteristics of the first intake valve 14L and the second intake valve 14R are the same and change in conjunction with the rotation of the control shaft 41. That is, variable control is performed to vary the valve opening characteristic of the second intake valve 14R.
Therefore, the variable valve control can be performed in which the valve opening characteristic of the first intake valve 14L and the valve opening characteristic of the second intake valve 14R can be changed together in conjunction with the rotation angle of the control shaft 41.

図7は、片弁可変領域及び両弁可変領域の一例を示す図である。
図7に示すように、吸気バルブ14の開弁特性制御は、機関回転数NEと負荷KLとによって定められる運転領域によって決められる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a single valve variable region and a dual valve variable region.
As shown in FIG. 7, the valve opening characteristic control of the intake valve 14 is determined by the operating region determined by the engine speed NE and the load KL.

低負荷から中負荷、かつ、低回転から中回転の運転領域、すなわち、図7に示す片弁可変領域では、スワールを発生させることが要求されるため、上記片弁可変制御が行われる。この片弁可変領域では、ピン74により第2揺動アーム50Rと大リフトアーム71とが連結されている。このため、第2吸気バルブ14Rの開弁特性が大作用角/大リフト量に固定される。第1吸気バルブ14Lの作用角/リフト量は、制御軸41の回転角度に応じて連続的に変更される。すなわち、内燃機関の運転状態(機関回転数NE、負荷KL)に応じて制御軸41の回転角度をECU60により制御することで、該運転状態に最適なスワールを連続的に変化させながら発生させることができる。これにより、内燃機関の燃焼状態を良好にすることができる。燃焼状態を良好にすることで、燃費を向上させることができ、排気エミッションを低減することができる。   In the operation range from low load to medium load and from low rotation to medium rotation, that is, the single valve variable region shown in FIG. 7, it is required to generate a swirl, and thus the single valve variable control is performed. In this one-valve variable region, the second swing arm 50 </ b> R and the large lift arm 71 are connected by a pin 74. For this reason, the valve opening characteristic of the second intake valve 14R is fixed to a large working angle / a large lift amount. The operating angle / lift amount of the first intake valve 14L is continuously changed according to the rotation angle of the control shaft 41. That is, by controlling the rotation angle of the control shaft 41 by the ECU 60 according to the operating state of the internal combustion engine (engine speed NE, load KL), the swirl optimal for the operating state is generated while being continuously changed. Can do. Thereby, the combustion state of an internal combustion engine can be made favorable. By making the combustion state good, the fuel consumption can be improved and the exhaust emission can be reduced.

一方、高回転高負荷、低回転高負荷、低回転低負荷(アイドル)等の運転領域、すなわち、図7に示す両弁可変領域では、スワールを発生させることが要求されないため、上記両弁可変制御が行われる。この両弁可変領域では、ピン74は大リフトアーム71の油圧室75内に収まっている。このため、第1吸気バルブ14Lと共に第2吸気バルブ14Rの作用角/リフト量も連続的に変更される。よって、制御軸41の回転角度に応じて、両方の吸気バルブ14L,14Rの開弁特性は共に等しいリフト量/作用角とされる。例えば、両弁可変領域のうち高回転高負荷領域では、多くの吸入空気量を得ることが要求されるため、両方の吸気バルブ14L,14Rの開弁特性が共に大作用角/大リフト量に制御される。
なお、図7に示すように、両弁可変領域と片弁可変領域との境界は、ピン穴76に対してピン74の抜き差しが実行されるピン作動線となる。
On the other hand, since it is not required to generate swirl in the operation region such as high rotation / high load, low rotation / high load, low rotation / low load (idle), that is, the both valve variable region shown in FIG. Control is performed. In this variable valve variable region, the pin 74 is accommodated in the hydraulic chamber 75 of the large lift arm 71. For this reason, the working angle / lift amount of the second intake valve 14R as well as the first intake valve 14L is continuously changed. Therefore, according to the rotation angle of the control shaft 41, the valve opening characteristics of both intake valves 14L, 14R are both equal lift amount / working angle. For example, since it is required to obtain a large amount of intake air in the high rotation / high load region of both valve variable regions, the valve opening characteristics of both intake valves 14L and 14R are both large working angle / large lift amount. Be controlled.
As shown in FIG. 7, the boundary between the both valve variable region and the one-valve variable region is a pin operating line where the pin 74 is inserted into and removed from the pin hole 76.

ところで、第2揺動アーム50Rにおけるピン穴76の位置は任意に決定することができる。すなわち、ピン74の抜き差しを実行する際の吸気バルブ14L,14Rの作用角/リフト量を任意に決定することができる。
図8は、ピン嵌合時(ピン連結時)の吸気バルブ14L,14Rの作用角/リフト量を示す図である。図8において、破線Aは、可変動弁機構40の機構上実現可能な最大作用角/最大リフト量を表している。破線Dは、可変動弁機構40の機構上実現可能な最小作用角/最小リフト量を表している。実線Bは、両弁可変制御時の最大作用角/最大リフト量を表している。この実線Bで表される最大作用角/最大リフト量は、吸気バルブ14の構成部品の設計諸元等から定まる。
By the way, the position of the pin hole 76 in the second swing arm 50R can be arbitrarily determined. That is, the operating angle / lift amount of the intake valves 14L and 14R when the pin 74 is inserted and removed can be arbitrarily determined.
FIG. 8 is a diagram showing the operating angle / lift amount of the intake valves 14L and 14R when the pins are fitted (when the pins are connected). In FIG. 8, the broken line A represents the maximum working angle / maximum lift amount that can be realized on the mechanism of the variable valve mechanism 40. The broken line D represents the minimum working angle / minimum lift amount that can be realized in the mechanism of the variable valve mechanism 40. A solid line B represents the maximum operating angle / maximum lift amount during the variable valve control. The maximum operating angle / maximum lift amount represented by the solid line B is determined from the design specifications of the components of the intake valve 14 and the like.

また、図8において、実線Eは、片弁可変制御時の第2吸気バルブ14Rの作用角/リフト量を表している。この実線Eで表される作用角/リフト量は、燃費,排気性能の要求、すなわち、燃焼室10内に生じさせるスワールの要求から定められる。
一般的には、図8に示すように、片弁可変制御時の作用角/リフト量Eは、両弁可変制御時の最大作用角/最大リフト量Bよりも小さくされる。
In FIG. 8, a solid line E represents the operating angle / lift amount of the second intake valve 14R during the one-valve variable control. The working angle / lift amount represented by the solid line E is determined from the requirements of fuel consumption and exhaust performance, that is, the requirements of swirl generated in the combustion chamber 10.
In general, as shown in FIG. 8, the operating angle / lift amount E at the time of single valve variable control is made smaller than the maximum operating angle / maximum lift amount B at the time of variable valve control.

また、図8において、太い実線Cは、ピン嵌合時の作用角/リフト量を表している。この太い実線Cで表される作用角/リフト量は、実線Bで表される両弁可変制御時の最大作用角/最大リフト量と、実線Eで表される片弁可変制御時の作用角/リフト量との間に設定されている。これにより、両弁可変制御から片弁可変制御への切り換え前後で、第2吸気バルブ14Rの作用角及びリフト量の急変を防止することができる。よって、このときに可変動弁機構40の構成部品に掛かる負荷を抑制することができる。   In FIG. 8, a thick solid line C represents the working angle / lift amount when the pin is fitted. The operating angle / lift amount represented by the thick solid line C is the maximum operating angle / maximum lift amount during the double valve variable control represented by the solid line B and the operating angle during the single valve variable control represented by the solid line E. / Set between the lift amount. Thereby, it is possible to prevent a sudden change in the operating angle and lift amount of the second intake valve 14R before and after switching from the both-valve variable control to the one-valve variable control. Therefore, the load applied to the components of the variable valve mechanism 40 at this time can be suppressed.

ところで、片弁可変領域で第1吸気バルブ14Lが小作用角/小リフト量である状態から、両弁可変領域の両吸気バルブ14L,14Rが最大作用角/最大リフト量である状態に急速に切り換える場合がある。この切り換えは、例えば、急加速時に行われる。この場合、図6に示す駆動機構を用いて、制御軸41の位置を、小作用角の位置から最大作用角の位置まで瞬時に回転させる。この制御軸41の回転により、制御アーム42と揺動アーム50の位置が変わり、両弁可変制御の最大作用角/最大リフト量の状態にされる。これと同時に、ピン穴76からピン74を抜くために、OCV84を非作動にすることで、ピン74に掛かる油圧を解除する。   By the way, from the state where the first intake valve 14L has a small working angle / small lift amount in the one-valve variable region, both the intake valves 14L, 14R in both valve variable regions rapidly change to the state where the maximum working angle / maximum lift amount is reached. May switch. This switching is performed at the time of rapid acceleration, for example. In this case, using the drive mechanism shown in FIG. 6, the position of the control shaft 41 is instantaneously rotated from the position of the small operating angle to the position of the maximum operating angle. By the rotation of the control shaft 41, the positions of the control arm 42 and the swing arm 50 are changed, and the maximum operating angle / maximum lift amount of the both-valve variable control is set. At the same time, in order to remove the pin 74 from the pin hole 76, the OCV 84 is deactivated to release the hydraulic pressure applied to the pin 74.

しかしながら、ピン74に掛かる油圧が低下するまでにはある程度時間を要する。よって、上記通常制御のように制御軸41を目標位置まで瞬時に回転させると、ピン穴76からピン74が抜けきらないままで(つまり、第2揺動アーム50Rと大リフトアーム71とがピン74で連結されたままで)、両弁可変制御の最大作用角/最大リフト量の状態となる場合がある。かかる場合、大リフトアーム71には、大リフトカム17の押圧力ではなく、主カム16の押圧力が、第2揺動アーム50R及びピン74を介して伝達されることとなる。そうすると、大リフトカム17と、大リフトアーム71に設けられた大リフトローラ73とが、バルブリフト中に一時的に離れてしまう。このため、油圧が十分低下してピン74が抜けて、大リフトローラ73と大リフトカム17とが再接触する際に、打音を発生する場合がある。さらに、その再接触による衝撃によりローラ面やカム面を損傷する可能性がある。   However, it takes some time before the hydraulic pressure applied to the pin 74 decreases. Therefore, when the control shaft 41 is instantaneously rotated to the target position as in the normal control, the pin 74 is not completely pulled out from the pin hole 76 (that is, the second swing arm 50R and the large lift arm 71 are pinned). 74 may remain in the maximum operating angle / maximum lift amount state of the variable control of both valves. In this case, not the pressing force of the large lift cam 17 but the pressing force of the main cam 16 is transmitted to the large lift arm 71 via the second swing arm 50R and the pin 74. Then, the large lift cam 17 and the large lift roller 73 provided on the large lift arm 71 are temporarily separated during the valve lift. For this reason, when the oil pressure is sufficiently lowered and the pin 74 is pulled out and the large lift roller 73 and the large lift cam 17 are brought into contact with each other again, a hitting sound may be generated. Furthermore, the roller surface and the cam surface may be damaged by the impact caused by the re-contact.

そこで、本実施の形態1では、ピン穴76からピン74が抜けるのに必要な所定時間(つまり、ピン74に掛かる油圧が十分に低くなるのに必要な所定時間)は、制御軸位置がピン嵌合位置を超えて大作用角/大リフト側とならないように、図10に示す「なまし制御」を実施する。すなわち、通常制御時に比して、制御軸の変化が遅くされる。   Therefore, in the first embodiment, the control shaft position is the pin for a predetermined time required for the pin 74 to be removed from the pin hole 76 (that is, a predetermined time required for the hydraulic pressure applied to the pin 74 to be sufficiently low). “Annealing control” shown in FIG. 10 is performed so that the large working angle / large lift side is not exceeded beyond the fitting position. That is, the change of the control axis is delayed as compared with the normal control.

図9は、制御軸位置S(指令値Sord)の通常制御を説明するための図である。図10は、本実施の形態1による制御軸位置S(指令値Sord)のなまし制御を説明するための図である。なお、制御軸位置Sは、上記回転角センサ99の出力に基づいて検出することができる。図9及び図10は、ともに運転状態に応じて決定される目標位置Strgが、ピン嵌合位置Sinsよりも大作用角/大リフト量側である場合を示す図である。図9及び図10において、「S0」は、両弁可変制御への切り換え直前(例えば、片弁可変制御が実行されている時刻t0)の制御軸位置を表している。時刻t1において、片弁可変制御から両弁可変制御への切り換えが開始される。つまり、この時刻t1において、OCV84が非作動にされる。   FIG. 9 is a diagram for explaining normal control of the control shaft position S (command value Sord). FIG. 10 is a diagram for explaining the smoothing control of the control shaft position S (command value Sord) according to the first embodiment. The control shaft position S can be detected based on the output of the rotation angle sensor 99. 9 and 10 are diagrams showing a case where the target position Strg determined in accordance with the operating state is on the larger operating angle / large lift amount side than the pin fitting position Sins. 9 and 10, “S0” represents the control axis position immediately before switching to the both-valve variable control (for example, time t0 when the one-valve variable control is executed). At time t1, switching from single valve variable control to double valve variable control is started. That is, at this time t1, the OCV 84 is deactivated.

図9に示す通常制御によれば、時刻t2において、破線で示される指令値Sordが目標値Strgに達している。時刻t1から時刻t2までの時間は、例えば、数msecである。その後、時刻t3において、図中の太線で示される実際の制御軸位置Sが目標値Strgに達している。ところが、この時刻t3においては、切り換え開始時刻t1から所定時間ΔTを経過していない。この所定時間ΔTは、ピン74が抜けきるのに必要な時間、すなわち、ピン74に掛かる油圧が十分低下するのに必要な時間であり、例えば、数十msecである。よって、時刻t3においては、ピン穴76からピン74が抜けきらない。かかるピン74が抜けきらない状態で実際の制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsよりも大作用角/大リフト量側になると、上記のように大リフトカム17の押圧力が大リフトアーム71に伝達されることとなる。そうすると、バルブリフト中に大リフトローラ73と大リフトカム17とが一時的に離れてしまう事態が生じてしまう。   According to the normal control shown in FIG. 9, the command value Sord indicated by the broken line reaches the target value Strg at time t2. The time from time t1 to time t2 is, for example, several milliseconds. Thereafter, at time t3, the actual control axis position S indicated by the bold line in the figure reaches the target value Strg. However, at this time t3, the predetermined time ΔT has not elapsed since the switching start time t1. The predetermined time ΔT is a time required for the pin 74 to be completely removed, that is, a time required for the hydraulic pressure applied to the pin 74 to be sufficiently lowered, and is several tens of milliseconds, for example. Therefore, at time t3, the pin 74 cannot be removed from the pin hole 76. When the actual control shaft position S is larger than the pin fitting position Sins and the large working angle / large lift amount side in such a state that the pin 74 is not completely pulled out, the pressing force of the large lift cam 17 is applied to the large lift arm 71 as described above. Will be transmitted. As a result, a situation occurs in which the large lift roller 73 and the large lift cam 17 are temporarily separated during the valve lift.

これに対して、図10に示すなまし制御によれば、切り換え開始時刻t1から所定時間ΔTが経過する時刻t4において、図中の太線で示される実際の制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないようにされる。本実施の形態1では、時刻t4において、指令値Sordがピン嵌合位置Sinsを超えないように制御されている。この所定時間ΔTは、機械的には、ピン74の径・長さ、バネ力等により定まり、冷却水温Twと相関を有している。よって、予め作成しておいた冷却水温Twと所定時間ΔTとの関係を定めたマップを参照することで、冷却水温Twに応じた所定時間ΔTを求めることができる。
両弁可変制御への切り換え開始時刻t1からの経過時間tにおける指令値Sordは、次式(1)により求められる。
Sord=SO+a×tk・・・(1)
上式中の「SO」は、上述したように、両弁可変制御への切り換え直前の実際の制御軸位置である。また、上式中の「a」及び「k」は、それぞれ定数である。
On the other hand, according to the smoothing control shown in FIG. 10, at the time t4 when the predetermined time ΔT elapses from the switching start time t1, the actual control shaft position S indicated by the bold line in the figure is the pin fitting position Sins. Will not exceed. In the first embodiment, at time t4, the command value Sord is controlled so as not to exceed the pin fitting position Sins. This predetermined time ΔT is mechanically determined by the diameter and length of the pin 74, the spring force, etc., and has a correlation with the cooling water temperature Tw. Therefore, the predetermined time ΔT corresponding to the cooling water temperature Tw can be obtained by referring to the map that defines the relationship between the cooling water temperature Tw and the predetermined time ΔT.
The command value Sord at the elapsed time t from the switching start time t1 to the both-valve variable control is obtained by the following equation (1).
Sord = SO + a × t k ... (1)
As described above, “SO” in the above formula is the actual control shaft position immediately before switching to the both-valve variable control. In the above formula, “a” and “k” are constants.

本実施の形態1によれば、切り換え開始時刻t1からの経過時間tにおける指令値Sordが、上式(1)に従って求められる。これにより、目標位置Strgがピン嵌合位置Sinsよりも大作用角/大リフト側である場合であっても、確実にピン74が抜けるまでは、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないように制御される。すなわち、ピン穴76からピン74が抜けきらないままで、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えるという事態を回避することができる。このため、大リフトアーム71が主カム16により駆動される事態、すなわち、バルブリフト中に大リフトローラ73と大リフトカム17とが一時的に離れるという事態を回避することができる。よって、大リフトローラ73と大リフトカム17との再接触時に起こる打音発生並びにその再接触によるローラ面やカム面の損傷を回避することができる。   According to the first embodiment, the command value Sord at the elapsed time t from the switching start time t1 is obtained according to the above equation (1). As a result, even if the target position Strg is on the larger working angle / large lift side than the pin fitting position Sins, the control shaft position S exceeds the pin fitting position Sins until the pin 74 is securely pulled out. Not to be controlled. That is, it is possible to avoid a situation in which the control shaft position S exceeds the pin fitting position Sins while the pin 74 is not completely removed from the pin hole 76. For this reason, the situation where the large lift arm 71 is driven by the main cam 16, that is, the situation where the large lift roller 73 and the large lift cam 17 are temporarily separated during the valve lift can be avoided. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of hitting sound that occurs when the large lift roller 73 and the large lift cam 17 are recontacted and damage to the roller surface and the cam surface due to the recontact.

[実施の形態1における具体的処理]
図11は、本実施の形態1において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。
図11に示すルーチンによれば、先ず、機関運転状態(NE,KL)に基づいて、片弁可変領域であるか否かを判別する(ステップ100)。ECU60は、図7に示すようなマップを格納しており、該マップを参照することで上記ステップ100の判別処理を実行することができる。このステップ100で片弁可変領域ではないと判別された場合、すなわち、両弁可変領域であると判別された場合には、制御軸位置S(指令値Sord)を瞬時に目標位置Strgにする通常制御を実施する(ステップ102)。
[Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 11 is a flowchart showing a routine executed by the ECU 60 in the first embodiment.
According to the routine shown in FIG. 11, first, based on the engine operating state (NE, KL), it is determined whether or not it is a one-valve variable region (step 100). The ECU 60 stores a map as shown in FIG. 7, and can execute the determination process in step 100 by referring to the map. If it is determined in step 100 that the region is not a one-valve variable region, that is, if it is determined that it is a both-valve variable region, the control shaft position S (command value Sord) is instantaneously set to the target position Strg. Control is performed (step 102).

一方、上記ステップ102で片弁可変領域であると判別された場合には、その後両弁可変領域に変化したか否かを判別する(ステップ104)。このステップ104では、上記ステップ100で“YES”と判別された後に、車両運転者のアクセル操作に応じた機関運転状態の変化により両弁可変領域に変化したか否かが判別される。このステップ104においても、上記ステップ100と同様のマップが参照される。このステップ104で両弁可変領域に変化していないと判別された場合、すなわち、片弁可変領域のままであると判別された場合には、上記通常制御を実施する(ステップ102)。   On the other hand, if it is determined in step 102 that the region is the one-valve variable region, it is then determined whether or not the two-valve variable region has been changed (step 104). In step 104, it is determined whether or not the two-valve variable region has been changed due to a change in the engine operating state in accordance with the accelerator operation of the vehicle driver after the determination in step 100 is "YES". In step 104, the same map as in step 100 is referred to. If it is determined in step 104 that the valve has not changed to the two-valve variable region, that is, if it is determined that the one-valve variable region remains, the normal control is performed (step 102).

上記ステップ104で両弁可変領域に変化したと判別された場合には、OCV84を非作動にすることで、ピン74に掛かる油圧負荷を解除する(ステップ106)。その後、ピン嵌合位置よりも大作用角/大リフト量側に制御軸位置を回転させるか否かを判別する(ステップ108)。このステップ108では、機関運転状態(NE,KL)に基づき決定される目標制御軸位置が、ピン嵌合位置よりも大作用角/大リフト側であるか否かが判別される。   If it is determined in step 104 that both valve variable regions have been changed, the hydraulic load applied to the pin 74 is released by deactivating the OCV 84 (step 106). Thereafter, it is determined whether or not the control shaft position is rotated to the larger working angle / large lift amount side than the pin fitting position (step 108). In this step 108, it is determined whether or not the target control shaft position determined based on the engine operating state (NE, KL) is on the larger operating angle / large lift side than the pin fitting position.

上記ステップ108でピン嵌合位置よりも大作用角/大リフト量側に制御軸位置を回転させないと判別された場合には、上記通常制御を実行する(ステップ102)。ピン穴76からピン74が抜けきらないまま制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えてしまうことがなく、大リフトローラ73と大リフトカム17とが離れるという事態が起こり得ないからである。   If it is determined in step 108 that the control shaft position is not rotated to the larger working angle / large lift amount side than the pin fitting position, the normal control is executed (step 102). This is because the control shaft position S does not exceed the pin fitting position Sins without completely removing the pin 74 from the pin hole 76, and the large lift roller 73 and the large lift cam 17 cannot be separated.

一方、上記ステップ108でピン嵌合位置よりも大作用角/大リフト量側に制御軸41を回転させると判別された場合には、ECU60内に予め格納されたマップを参照して、水温Twに基づく所定時間ΔTを算出する(ステップ110)。該マップによれば、水温Twが高いほど、所定時間ΔTが短く算出される。次に、上記ステップ110で算出された所定時間ΔTの間は、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないように、制御軸位置Sのなまし制御を実施する(ステップ112)。このステップ112では、両弁可変制御への切り換え開始直前の制御軸位置S0と、切り換え開始からの経過時間tとを用いて、上式(1)に従って、指令値Sordが算出される。そして、この指令値Sordに基づいて、電動モータ98が駆動される。   On the other hand, if it is determined in step 108 that the control shaft 41 is rotated to the larger working angle / large lift amount side than the pin fitting position, the water temperature Tw is referred to by referring to a map stored in the ECU 60 in advance. A predetermined time ΔT based on the above is calculated (step 110). According to the map, the higher the water temperature Tw, the shorter the predetermined time ΔT is calculated. Next, during the predetermined time ΔT calculated in step 110, the control shaft position S is smoothed so that the control shaft position S does not exceed the pin fitting position Sins (step 112). In this step 112, the command value Sord is calculated according to the above equation (1) using the control shaft position S0 immediately before the start of switching to the both-valve variable control and the elapsed time t from the start of switching. Based on this command value Sord, the electric motor 98 is driven.

以上説明したように、図11に示すルーチンによれば、片弁可変制御から両弁可変制御への切り換え時に、目標位置Strgがピン嵌合位置Sinsよりも大作用角/大リフト量側である場合には、制御軸位置S(指令値Sord)のなまし制御が実行される。具体的には、OCV84を非作動にしてから所定時間ΔTが経過するまでは、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないように制御される。よって、大リフトアーム71が主カム16により駆動される事態、すなわち、バルブリフト中に大リフトローラ73と大リフトカム17とが一時的に離れるという事態を回避することができる。よって、大リフトローラ73と大リフトカム17との再接触時に起こる打音発生並びにその再接触によるローラ面やカム面の損傷を回避することができる。   As described above, according to the routine shown in FIG. 11, the target position Strg is on the larger operating angle / large lift amount side than the pin fitting position Sins when switching from the one-valve variable control to the both-valve variable control. In this case, smoothing control of the control axis position S (command value Sord) is executed. Specifically, the control shaft position S is controlled so as not to exceed the pin fitting position Sins until a predetermined time ΔT elapses after the OCV 84 is deactivated. Therefore, the situation where the large lift arm 71 is driven by the main cam 16, that is, the situation where the large lift roller 73 and the large lift cam 17 are temporarily separated during the valve lift can be avoided. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of hitting sound that occurs when the large lift roller 73 and the large lift cam 17 are recontacted and damage to the roller surface and the cam surface due to the recontact.

ところで、本実施の形態1では、図10に示すように、両弁可変制御への切り換え開始時刻t1から所定時間ΔTが経過するまでは、指令値Sordがピン嵌合位置Sinsを超えないよう制御されている。しかし、この所定時間Δ経過時に指令値Sordがピン嵌合位置Sinsを超えていても、実際の制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えていなければ、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   By the way, in the first embodiment, as shown in FIG. 10, control is performed so that the command value Sord does not exceed the pin fitting position Sins until a predetermined time ΔT has elapsed from the switching start time t1 to the both-valve variable control. Has been. However, even if the command value Sord exceeds the pin fitting position Sins when the predetermined time Δ has elapsed, if the actual control shaft position S does not exceed the pin fitting position Sins, the same effect as in the first embodiment is achieved. Can be obtained.

また、本実施の形態1では、制御軸41を回転駆動させて制御アーム40及び揺動アーム50の体勢を変更することによりバルブ開弁特性を変更する機構としたが、バルブ開弁特性を変更するための機構はこれに限られない。例えば、制御軸41を軸方向に駆動させて揺動アームの体勢を変更する機構に対しても、本発明を適用することができる。   In the first embodiment, the valve opening characteristic is changed by rotating the control shaft 41 to change the posture of the control arm 40 and the swing arm 50. However, the valve opening characteristic is changed. The mechanism for doing this is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to a mechanism that changes the posture of the swing arm by driving the control shaft 41 in the axial direction.

なお、本実施の形態1においては、バルブ14Rが第1の発明における「切換対象バルブ14R」に、バルブ14Lが第1の発明における「他のバルブ」に、制御軸41が第1の発明における「制御軸」に、主カム16が第1の発明における「主カム」に、大リフトカム17が第1の発明における「大リフトカム」に、大リフトアーム71が第1の発明における「大リフトアーム」に、ピン74が第1の発明における「ピン」に、それぞれ相当している。
また、本実施の形態1においては、ECU60が、ステップ110の処理を実行することにより第1の発明における「連結解除時間算出手段」が、ステップ112の処理を実行することにより第1の発明における「指令値算出手段」が、それぞれ実現されている。
In the first embodiment, the valve 14R is the “switching target valve 14R” in the first invention, the valve 14L is the “other valve” in the first invention, and the control shaft 41 is the first invention. In the “control shaft”, the main cam 16 is the “main cam” in the first invention, the large lift cam 17 is the “large lift cam” in the first invention, and the large lift arm 71 is the “large lift arm” in the first invention. And the pin 74 corresponds to the “pin” in the first invention.
Further, in the first embodiment, the ECU 60 executes the process of step 110, so that the “disconnection time calculation means” in the first invention executes the process of step 112. “Command value calculation means” is realized.

実施の形態2.
次に、図12から図14を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2のシステムは、図1から図6に示すハードウェア構成を用いて、ECU60に、後述する図14に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The system of the second embodiment can be realized by causing the ECU 60 to execute a routine shown in FIG. 14 described later using the hardware configuration shown in FIGS. 1 to 6.

[実施の形態2の特徴]
上記実施の形態1では、OCV84を非作動にしてから所定時間ΔTが経過するまでは、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないように、制御軸位置指令値Sordのなまし制御が実施されている(図10参照)。
[Features of Embodiment 2]
In the first embodiment, the smoothing control of the control shaft position command value Sord is performed so that the control shaft position S does not exceed the pin fitting position Sins until the predetermined time ΔT has elapsed after the OCV 84 is deactivated. It has been implemented (see FIG. 10).

ところで、片弁可変制御から両弁可変制御への切り換えが実施されるときの機関回転数(以下「切換時機関回転数」という。)は、切り換え前の運転状態と車両運転者により要求される運転状態とによって、すなわち、運転パターンによって異なっている。
図12は、運転パターンと切換時機関回転数との関係を示す図である。図12には、2つの運転パターン(第1及び第2運転パターン)と、各運転パターンにおける切換時機関回転数NE1,NE2とが示されている。切換時機関回転数NE1,NE2は、第1及び第2運転パターンとピン作動線との交点(図12中に黒丸印で示す点)における機関回転数である。第1運転パターンにおける切換時機関回転数NE1は、第2運転パターンにおける機関回転数NE2に比して低い。
By the way, the engine speed (hereinafter referred to as “the engine speed at the time of switching”) when switching from the one-valve variable control to the two-valve variable control is required by the driving state before switching and the vehicle driver. Depending on the driving state, that is, depending on the driving pattern.
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the operation pattern and the engine speed at the time of switching. FIG. 12 shows two operation patterns (first and second operation patterns) and switching engine speeds NE1 and NE2 in each operation pattern. The engine speed NE1 and NE2 at the time of switching are engine speeds at the intersections (points indicated by black circles in FIG. 12) between the first and second operation patterns and the pin operation lines. The engine speed NE1 at the time of switching in the first operation pattern is lower than the engine speed NE2 in the second operation pattern.

ここで、切換時機関回転数が低い場合には、高い場合に比して大リフトローラ73と大リフトカム17の再接触時の衝突速度が遅い。かかる切換時機関回転数が低い場合には、高い場合に比して該再接触時の打音や衝撃が小さい。このように再接触時の打音や衝撃が小さい場合には、大リフトリフトローラ73と大リフトカム17の再接触を許容し、制御軸位置Sを運転状態に対応する本来の目標位置Strgに早期に近づけることが、燃費及び排気特性の観点からは望ましい。   Here, when the engine speed at the time of switching is low, the collision speed at the time of re-contact between the large lift roller 73 and the large lift cam 17 is slower than when the engine speed is high. When the engine speed at the time of switching is low, the hitting sound and impact at the time of re-contact are smaller than when the engine speed is high. When the hitting sound and impact at the time of re-contact are small as described above, re-contact between the large lift lift roller 73 and the large lift cam 17 is allowed, and the control shaft position S is quickly set to the original target position Strg corresponding to the operating state. It is desirable from the viewpoint of fuel consumption and exhaust characteristics to be close to.

そこで、本実施の形態2では、切換時機関回転数が低い場合(すなわち、再接触時の衝突速度が比較的遅い場合)には、大リフトリフトローラ73と大リフトカム17の再接触を許容しつつ、制御軸位置Sを目標位置Strgまで早期に駆動することとする。つまり、切換時機関回転数が低い場合(すなわち、再接触時の衝突速度が比較的遅い場合)と、切換時機関回転数が高い場合とで、指令値Sordのなまし制御を異ならしめるようにする。   Therefore, in the second embodiment, when the engine speed at the time of switching is low (that is, when the collision speed at the time of re-contact is relatively slow), re-contact between the large lift lift roller 73 and the large lift cam 17 is permitted. However, the control shaft position S is driven to the target position Strg at an early stage. That is, the smoothing control of the command value Sord is made different between when the engine speed at the time of switching is low (that is, when the collision speed at the time of re-contact is relatively slow) and when the engine speed at the time of switching is high. To do.

図13は、本実施の形態2において実施される指令値Sordのなまし制御を説明するための図である。図13に示すように、切換時機関回転数が高い場合(すなわち、再接触時の衝突速度が速い場合)には、上記実施の形態1で説明したように、所定期間ΔTの間は、指令値Sordがピン嵌合位置Sinsを超えないようになまし制御が実施される。   FIG. 13 is a diagram for explaining the smoothing control of the command value Sord performed in the second embodiment. As shown in FIG. 13, when the engine speed at the time of switching is high (that is, when the collision speed at the time of re-contact is high), as described in the first embodiment, the command is issued for a predetermined period ΔT. Smoothing control is performed so that the value Sord does not exceed the pin fitting position Sins.

一方、切換時機関回転数が低い場合(すなわち、再接触時の衝突速度が遅い場合)には、高い場合に比して指令値Sordの変化を早くする。このように指令値Sordの変化を早くするには、例えば、上式(1)中の定数a,kを変更する方法や、上式(1)に補正項を加える方法が考えられる。本実施の形態2では、定数aを大きくするか、定数kを小さくするか、あるいはその両方を行うことで、切換時機関回転数が低い場合に指令値Sordの変化を早くすることとする。   On the other hand, when the engine speed at the time of switching is low (that is, when the collision speed at the time of recontact is low), the change in the command value Sord is made faster than when the engine speed is high. In order to speed up the change of the command value Sord in this way, for example, a method of changing the constants a and k in the above equation (1) or a method of adding a correction term to the above equation (1) can be considered. In the second embodiment, the constant a is increased, the constant k is decreased, or both are performed so that the change in the command value Sord is accelerated when the engine speed at the time of switching is low.

このように、切換時機関回転数が低い場合には、通常制御ほど瞬時に指令値Sordを変更しないものの、切換時機関回転数が高い場合に比して指令値Sordが早く目標位置Strgに達する。よって、切換時機関回転数が低い場合には、大リフトローラ73と大リフトカム17の再接触を許容しつつ、高い場合に比して制御軸位置Sを運転状態(NE,KL)に対応する本来の目標位置Strgに早期に近づけることができる。このため、なまし制御を実施することによる燃焼悪化を抑制することができ、燃費及び排気エミッション特性の悪化を抑制することができる。   Thus, when the engine speed at the time of switching is low, the command value Sord is not changed instantaneously as in normal control, but the command value Sord reaches the target position Strg earlier than when the engine speed at the time of switching is high. . Therefore, when the engine speed at the time of switching is low, the control shaft position S corresponds to the operating state (NE, KL) as compared with a high case while allowing the large lift roller 73 and the large lift cam 17 to re-contact with each other. It is possible to approach the original target position Strg early. For this reason, it is possible to suppress the deterioration of combustion due to the execution of the annealing control, and it is possible to suppress the deterioration of fuel consumption and exhaust emission characteristics.

[実施の形態2における具体的処理]
図14は、本実施の形態2において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。
図14に示すルーチンによれば、図11に示すルーチンと同様に、片弁可変領域であるか否かを判別し(ステップ100)、片弁可変領域である場合には、さらに片弁可変領域から両弁可変領域に変化したか否かを判別する(ステップ104)。片弁可変領域から両弁可変領域に変化した場合には、OCV84を非作動にすることで、ピン74に掛かる油圧負荷を解除する(ステップ106)。次に、制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角/大リフト量側にするか否かを判別する(ステップ108)。
[Specific Processing in Second Embodiment]
FIG. 14 is a flowchart showing a routine executed by the ECU 60 in the second embodiment.
According to the routine shown in FIG. 14, similarly to the routine shown in FIG. 11, it is determined whether or not it is a one-valve variable region (step 100). It is discriminated whether or not the valve has changed to the both valve variable region (step 104). When the one-valve variable region is changed to the both-valve variable region, the hydraulic load applied to the pin 74 is released by deactivating the OCV 84 (step 106). Next, it is determined whether or not the control shaft position S is set to a larger operating angle / large lift amount side than the pin fitting position Sins (step 108).

上記ステップ100で片弁可変領域ではないと判別された場合、上記ステップ104で両弁可変領域に変化していないと判別された場合、及び、上記ステップ108で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角/大リフト量側にしないと判別された場合には、制御軸位置Sの通常制御を実施する(ステップ102)。   If it is determined in step 100 that it is not a single-valve variable region, if it is determined in step 104 that it has not changed to the double-valve variable region, and if the control shaft position S is determined to be a pin fitting position in step 108 When it is determined that the larger operating angle / large lift amount side is not set than Sins, normal control of the control shaft position S is performed (step 102).

上記ステップ108で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角/大リフト量側にすると判別された場合には、切換時機関回転数が基準値NEthよりも小さいか否かを判別する(ステップ112)。この基準値NEthは、大リフトローラ73と大リフトカム17の再接触時の衝突速度が遅く、その再接触時の打音や衝撃が許容されるか否かを判別するための値である。   If it is determined in step 108 that the control shaft position S is set to a larger working angle / large lift amount side than the pin fitting position Sins, it is determined whether or not the engine speed at the time of switching is smaller than a reference value NEth. (Step 112). This reference value NEth is a value for determining whether or not the impact speed at the time of re-contact between the large lift roller 73 and the large lift cam 17 is slow, and whether a hitting sound or impact at the time of re-contact is allowed.

上記ステップ112で切換時機関回転数が基準値NEth以上であると判別された場合には、図11に示すルーチンと同様に、水温Twに基づく所定時間Δを算出する(ステップ110)。その後、制御軸位置Sのなまし制御を実施する(ステップ116)。このステップ116では、上記ステップ110で算出された所定時間ΔTの間は、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないように、定数a2,k2を用いて上式(1)に従って指令値Sordが求められる。これにより、図13において「高回転時のなまし制御」と表されるように、指令値Sordが変化する。   If it is determined in step 112 that the engine speed during switching is equal to or greater than the reference value NEth, a predetermined time Δ based on the water temperature Tw is calculated in the same manner as in the routine shown in FIG. 11 (step 110). Thereafter, smoothing control of the control shaft position S is performed (step 116). In this step 116, during the predetermined time ΔT calculated in the above step 110, the command value according to the above equation (1) is used using the constants a2 and k2 so that the control shaft position S does not exceed the pin fitting position Sins. Sord is required. As a result, the command value Sord changes as represented by “smoothing control during high rotation” in FIG.

一方、上記ステップ112で切換時機関回転数が基準値NEthよりも低いと判別された場合には、定数a1,k1を用いて上式(1)に従って制御軸位置Sのなまし制御を実施する(ステップ118)。このステップ118で選択される定数a1は、上記ステップ116で選択される定数a2よりも大きい。また、このステップ114で選択される定数k1は、上記ステップ116で選択される定数k2よりも小さい。よって、このステップ118によれば、図13において「低回転時のなまし制御」と表されるように、上記ステップ116に比して指令値Sordの変化が早い。このため、制御軸位置Sが早期に目標位置Strgに達することとなる。   On the other hand, if it is determined in step 112 that the engine speed at the time of switching is lower than the reference value NEth, smoothing control of the control shaft position S is performed according to the above equation (1) using the constants a1 and k1. (Step 118). The constant a1 selected in step 118 is larger than the constant a2 selected in step 116. In addition, the constant k1 selected in step 114 is smaller than the constant k2 selected in step 116. Therefore, according to this step 118, the change in the command value Sord is faster than that in the above-mentioned step 116, as represented by “smoothing control at low rotation” in FIG. For this reason, the control shaft position S reaches the target position Strg at an early stage.

以上説明したように、図14に示すルーチンによれば、切換時機関回転数が基準値NEthよりも低い場合には、高い場合に比して指令値Sordの変化が早くされる。これにより、大リフトローラ73と大リフトカム17の再接触を許容しつつ、高い場合に比して制御軸位置Sを運転状態(NE,KL)に対応する本来の目標位置Strgに早期に近づけることができる。このため、なまし制御を実施することによる燃焼悪化を抑制することができ、燃費及び排気エミッション特性の悪化を抑制することができる。   As described above, according to the routine shown in FIG. 14, when the engine speed at the time of switching is lower than the reference value NEth, the change in the command value Sord is made faster than when it is higher. As a result, the control shaft position S is brought closer to the original target position Strg corresponding to the operating state (NE, KL) at an early stage as compared with a high case while allowing the large lift roller 73 and the large lift cam 17 to re-contact. Can do. For this reason, it is possible to suppress the deterioration of combustion due to the execution of the annealing control, and it is possible to suppress the deterioration of fuel consumption and exhaust emission characteristics.

ところで、本実施の形態2では、切換時機関回転数と基準値NEthとを比較した結果に応じて定数a1,k1もしくは定数a2,k2を選択しているが、比較を他段階行うことで切換時機関回転数を細かく分けてそれに応じた定数a,kを選択してもよい。さらに、これらの定数a,kを切換時機関回転数に対する関数により求めるようにしてもよい。   In the second embodiment, the constant a1, k1 or the constant a2, k2 is selected according to the result of comparing the engine speed at switching and the reference value NEth. The engine speed may be subdivided and constants a and k may be selected accordingly. Further, these constants a and k may be obtained by a function with respect to the engine speed at the time of switching.

また、切換時機関回転数が基準値NEthよりも著しく低い場合には、大リフトリフトローラ73と大リフトカム17の再接触時の衝突速度も著しく遅くなる。よって、この場合、図12に示す通常制御のように、指令値Sordを瞬時に目標位置Strgまで変化させるようにしてもよい。   Further, when the engine speed at the time of switching is significantly lower than the reference value NEth, the collision speed at the time of re-contact between the large lift lift roller 73 and the large lift cam 17 is also significantly reduced. Therefore, in this case, the command value Sord may be instantaneously changed to the target position Strg as in the normal control shown in FIG.

なお、本実施の形態2においては、ECU60が、ステップ118の処理を実行することにより第2の発明における「指令値算出手段」が実現されている。   In the second embodiment, the “command value calculation means” according to the second aspect of the present invention is realized by the ECU 60 executing the process of step 118.

実施の形態3.
次に、図15及び図16を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態3のシステムは、図1から図6に示すハードウェア構成を用いて、ECU60に、後述する図16に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 15 and FIG. The system of the third embodiment can be realized by causing the ECU 60 to execute a routine shown in FIG. 16 described later using the hardware configuration shown in FIGS. 1 to 6.

[実施の形態3の特徴]
図15は、揺動アーム50Rと大リフトアーム71のピン74を介した力関係を示す図である。具体的には、図15(A)は、片弁可変制御時の力関係を示す図であり、図15(B)は、ピン74が抜かれないまま両弁可変制御時で大作用角/大リフト量状態にされている場合の力関係を示す図である。
[Features of Embodiment 3]
FIG. 15 is a diagram illustrating a force relationship between the swing arm 50 </ b> R and the large lift arm 71 via the pin 74. Specifically, FIG. 15A is a diagram showing a force relationship at the time of one-valve variable control, and FIG. 15B shows a large working angle / large at the time of both-valve variable control without the pin 74 being removed. It is a figure which shows the force relationship in the case of being made into the lift amount state.

図15(A)に示すように、片弁可変制御が実施されているときは、ピン74により第2揺動アーム50Rと大リフトアーム71とが連結されている。このとき、大リフトカム17により大リフトアーム71が駆動される。この大リフトアーム71に対する押圧力は、ピン74を介して第2揺動アーム50Rに伝達され、ロッカーローラ36を押す力となる。つまり、図中に矢印で示すように、大リフトアーム71によりピン74が押され、ピン74により第2揺動アーム50Rが押されることとなる。   As shown in FIG. 15A, when the one-valve variable control is being performed, the second swing arm 50 </ b> R and the large lift arm 71 are connected by the pin 74. At this time, the large lift arm 71 is driven by the large lift cam 17. The pressing force applied to the large lift arm 71 is transmitted to the second swing arm 50R via the pin 74 and becomes a force for pressing the rocker roller 36. That is, as indicated by an arrow in the drawing, the pin 74 is pushed by the large lift arm 71, and the second swing arm 50R is pushed by the pin 74.

このように、片弁可変制御時は、図15(A)に示すように、ピン74の同じ面に力が掛かってしまう。このため、ピン74やピン穴76で偏摩耗(表面損傷や変形も含む)が発生してしまう。さらに、ピン74の抜き差しが繰り返し実行されると、ピン穴76の同じ箇所にスラッジが溜まってしまい、このスラッジによりピン74が固着してしまう可能性がある。   Thus, during the one-valve variable control, a force is applied to the same surface of the pin 74 as shown in FIG. For this reason, uneven wear (including surface damage and deformation) occurs at the pin 74 and the pin hole 76. Furthermore, when the pin 74 is repeatedly inserted and removed, sludge accumulates at the same location of the pin hole 76, and the pin 74 may be fixed by the sludge.

そこで、本実施の形態3では、片弁可変制御から両弁可変制御のピン嵌合位置よりも大作用角/大リフト量側に切り換える際、所定の運転時間毎に、ピン74を抜かないようにする。そうすると、図15(B)に示すように、ピン74により第2揺動アーム50Rと大リフトアーム71とが連結された状態で、主カム16により第2揺動アーム50Rが駆動される。この第2揺動アーム50Rに対する押圧力は、図中に矢印で示すように、ロッカーローラ36を押す力となると共に、ピン74を介して大リフトアーム71に伝達される。すなわち、第2揺動アーム50Rによりピン74が押され、ピン74により大リフトアーム71が押されることとなる。   Therefore, in the third embodiment, when switching from the single valve variable control to the large working angle / large lift amount side from the pin fitting position of the double valve variable control, the pin 74 is not pulled out every predetermined operation time. To. Then, as shown in FIG. 15B, the second swing arm 50R is driven by the main cam 16 in a state where the second swing arm 50R and the large lift arm 71 are connected by the pin 74. The pressing force applied to the second swing arm 50 </ b> R becomes a force for pressing the rocker roller 36 and is transmitted to the large lift arm 71 through the pin 74 as indicated by an arrow in the drawing. That is, the pin 74 is pushed by the second swing arm 50R, and the large lift arm 71 is pushed by the pin 74.

このように、ピン74に対して力が作用する箇所を、図15(A)に示す片弁可変制御時と異ならしめることができる。その結果、ピン穴76においてピン74を回転させることができる。よって、ピン74やピン穴76での偏摩耗の発生を防止することができる。さらに、ピン穴76におけるスラッジ発生箇所の集中を回避することができるため、ピン74の固着を防止することができる。   Thus, the location where the force is applied to the pin 74 can be made different from the one-valve variable control shown in FIG. As a result, the pin 74 can be rotated in the pin hole 76. Therefore, the occurrence of uneven wear at the pin 74 and the pin hole 76 can be prevented. Furthermore, since it is possible to avoid the concentration of sludge generation locations in the pin hole 76, the pin 74 can be prevented from sticking.

[実施の形態3における具体的処理]
図16は、本実施の形態3において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。
図16に示すルーチンによれば、図11に示すルーチンと同様に、片弁可変領域であるか否かを判別し(ステップ100)、片弁可変領域である場合には、さらに片弁可変領域から両弁可変領域に変化したか否かを判別する(ステップ104)。片弁可変領域から両弁可変領域に変化した場合には、制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角/大リフト量側にするか否かを判別する(ステップ108)。
[Specific Processing in Embodiment 3]
FIG. 16 is a flowchart showing a routine executed by the ECU 60 in the third embodiment.
According to the routine shown in FIG. 16, as in the routine shown in FIG. 11, it is determined whether or not it is a one-valve variable region (step 100). It is discriminated whether or not the valve has changed to the both valve variable region (step 104). When the one-valve variable region is changed to the both-valve variable region, it is determined whether or not the control shaft position S is set to the larger operating angle / large lift amount side than the pin fitting position Sins (step 108).

上記ステップ100で片弁可変領域ではないと判別された場合、上記ステップ104で両弁可変領域に変化していないと判別された場合、及び、上記ステップ108で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角/大リフト量側にしないと判別された場合には、制御軸位置Sの通常制御を実施する(ステップ102)。   If it is determined in step 100 that it is not a single-valve variable region, if it is determined in step 104 that it has not changed to the double-valve variable region, and if the control shaft position S is determined to be a pin fitting position in step 108 When it is determined that the larger operating angle / large lift amount side is not set than Sins, normal control of the control shaft position S is performed (step 102).

上記ステップ108で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角/大リフト量側にすると判別された場合には、所定の運転時間を経過したか否かを判別する(ステップ120)。このステップ120では、後述するステップ128でリセットされてからカウントされている運転時間が基準値を超えたか否かが判別される。この基準値は、ピン74の長さ・径、ピン穴76の径、ピン74に掛かる油圧負荷等に応じて予め定めておくことができる。   If it is determined in step 108 that the control shaft position S is set to a larger working angle / large lift amount side than the pin fitting position Sins, it is determined whether or not a predetermined operation time has elapsed (step 120). . In this step 120, it is determined whether or not the operation time counted after being reset in step 128 described later has exceeded a reference value. This reference value can be determined in advance according to the length and diameter of the pin 74, the diameter of the pin hole 76, the hydraulic load applied to the pin 74, and the like.

上記ステップ120で所定の運転時間を経過していないと判別された場合には、ピン穴76においてピン74を回転させる必要がないと判断される。この場合、図11に示すルーチンと同様に、OCV84を非作動にすることでピン74に掛かる油圧負荷を解除する(ステップ106)。   If it is determined in step 120 that the predetermined operation time has not elapsed, it is determined that it is not necessary to rotate the pin 74 in the pin hole 76. In this case, as in the routine shown in FIG. 11, the hydraulic load applied to the pin 74 is released by deactivating the OCV 84 (step 106).

一方、上記ステップ120で所定の運転時間を経過したと判別された場合には、ピン穴76においてピン74を回転させる必要があると判断される。この場合、図14(B)に示すような力関係とするべく、OCV84を作動させたままにすることでピン74に掛かる油圧負荷を維持する(ステップ122)。その後、車両運転者のアクセル操作に応じた運転状態の変化により、両弁可変領域のまま、制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも小作用角/小リフト量側にするように変化したか否かを判別する(ステップ124)。このステップ124で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも小作用角/小リフト量側にするように変化していないと判別された場合には、上記ステップ122の処理に戻る。   On the other hand, if it is determined in step 120 that the predetermined operation time has elapsed, it is determined that the pin 74 needs to be rotated in the pin hole 76. In this case, the hydraulic load applied to the pin 74 is maintained by keeping the OCV 84 actuated to maintain the force relationship as shown in FIG. 14B (step 122). After that, due to the change of the driving state according to the accelerator operation of the vehicle driver, the control shaft position S is changed to the smaller working angle / small lift amount side than the pin fitting position Sins with the both valve variable regions remaining. Whether or not (step 124). If it is determined in step 124 that the control shaft position S has not changed from the pin fitting position Sins so as to be on the small working angle / small lift side, the process returns to step 122.

上記ステップ124で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも小作用角/小リフト量側にするように変化したと判別された場合には、OCV84を非作動にすることでピン74に掛かる油圧負荷を解除する(ステップ126)。その後、運転時間をリセットする(ステップ128)。その後、本ルーチンを一旦終了する。   If it is determined in step 124 that the control shaft position S has changed so as to be closer to the small working angle / small lift amount side than the pin fitting position Sins, the OCV 84 is deactivated and applied to the pin 74. The hydraulic load is released (step 126). Thereafter, the operation time is reset (step 128). Thereafter, this routine is temporarily terminated.

以上説明したように、図16に示すルーチンによれば、片弁可変制御から両弁可変制御のピン嵌合位置よりも大作用角/大リフト量側に切り換える際、所定の運転時間毎に、ピン74に掛かる油圧負荷を維持してピン74を抜かないようにする。これにより、ピン74に力が掛かる面を変えることができ、ピン穴76においてピン74を回転させることができる。よって、ピン74やピン穴76での偏摩耗の発生を防止することができる。さらに、ピン穴76におけるスラッジ発生箇所の集中を回避することができるため、ピン74の固着を防止することができる。   As described above, according to the routine shown in FIG. 16, when switching from the single valve variable control to the large working angle / large lift amount side from the pin fitting position of the double valve variable control, at every predetermined operation time, The hydraulic load applied to the pin 74 is maintained so that the pin 74 is not pulled out. Thereby, the surface on which the force is applied to the pin 74 can be changed, and the pin 74 can be rotated in the pin hole 76. Therefore, the occurrence of uneven wear at the pin 74 and the pin hole 76 can be prevented. Furthermore, since it is possible to avoid the concentration of sludge generation locations in the pin hole 76, the pin 74 can be prevented from sticking.

なお、本実施の形態3においては、ECU60が、ステップ120,122の処理を実行することにより第3の発明における「連結解除禁止手段」が実現されている。   In the present third embodiment, the ECU 60 executes the processing of steps 120 and 122 to realize the “disconnection prohibiting means” in the third invention.

本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. 図1に示すシステムにおいて、可変動弁装置18の構成を説明するための斜視図である。FIG. 2 is a perspective view for explaining the configuration of a variable valve operating device 18 in the system shown in FIG. 1. 図2に示す可変動弁装置18における可変動弁機構40の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the variable valve mechanism 40 in the variable valve apparatus 18 shown in FIG. 図2に示す可変動弁機構40及び固定動弁機構70を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a variable valve mechanism 40 and a fixed valve mechanism 70 shown in FIG. 2. ピン74を作動させるための油圧系の構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a hydraulic system for operating a pin 74. 制御軸41の駆動機構を示す概略図である。3 is a schematic diagram showing a drive mechanism of a control shaft 41. 片弁可変領域及び両弁可変領域の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a one-valve variable area | region and a both-valve variable area | region. 制御軸位置Sの通常制御を説明するための図である。4 is a diagram for explaining normal control of a control shaft position S. FIG. 制御軸位置S(指令値Sord)の通常制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating normal control of the control axis position S (command value Sord). 本発明の実施の形態1による制御軸位置S(指令値Sord)のなまし制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the smoothing control of the control axis position S (command value Sord) by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a routine that is executed by the ECU 60 in the first embodiment of the present invention. 運転パターンと切換時機関回転数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an operation pattern and the engine speed at the time of switching. 本発明の実施の形態2において実施される指令値Sordのなまし制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the smoothing control of the command value Sord implemented in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。In Embodiment 2 of this invention, it is a flowchart which shows the routine which ECU60 performs. 揺動アーム50Rと大リフトアーム71のピン74を介した力関係を示す図である。It is a figure which shows the force relationship through the pin 74 of the rocking | swiveling arm 50R and the large lift arm 71. FIG. 本発明の実施の形態3において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。In Embodiment 3 of this invention, it is a flowchart which shows the routine which ECU60 performs.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
16 主カム
17 大リフトカム
41 制御軸
50L 第1揺動アーム
50R 第2揺動アーム
60 ECU
71 大リフトアーム
73 大リフトローラ
74 ピン
76 ピン穴
84 OCV
99 電動モータ
1 Internal combustion engine 16 Main cam 17 Large lift cam 41 Control shaft 50L First swing arm 50R Second swing arm 60 ECU
71 Large lift arm 73 Large lift roller 74 pin 76 pin hole 84 OCV
99 Electric motor

Claims (3)

切換対象バルブの開弁特性を固定すると共に他のバルブの開弁特性を可変とする片弁可変制御と、該切換対象バルブ及び該他のバルブの開弁特性を共に可変とする両弁可変制御とを切換可能な可変動弁機構の制御装置であって、
制御軸の位置に応じて揺動可能に設けられ、主カムの押圧力をバルブに伝達する揺動部材と、
片弁可変制御時に、前記主カムよりも高いカム高さを有する大リフトカムの押圧力を前記切換対象バルブに伝達する大リフトアームと、
片弁可変制御時には前記揺動部材と大リフトアームとを連結し、両弁可変制御時には該連結を解除するピンと、
前記制御軸の位置の指令値を算出する指令値算出手段と、
前記指令値に基づいて、前記制御軸を駆動する制御軸駆動手段と、
前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、制御軸位置をピン連結位置よりも大作用角側に変更する場合には、前記ピンによる前記連結を解除するために必要な時間である連結解除時間を算出する連結解除時間算出手段とを備え、
前記指令値算出手段は、前記連結解除時間の間は、制御軸位置がピン連結位置を超えないように前記指令値をなますことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
One-valve variable control that fixes the valve opening characteristics of the switching target valve and makes the valve opening characteristics of other valves variable, and the both-valve variable control that makes both the valve opening characteristics of the switching target valve and the other valves variable A variable valve mechanism control device capable of switching between
A swing member provided so as to be swingable according to the position of the control shaft and transmitting the pressing force of the main cam to the valve;
A large lift arm that transmits a pressing force of a large lift cam having a cam height higher than that of the main cam to the switching target valve during one-valve variable control;
A pin for connecting the swinging member and the large lift arm at the time of single valve variable control, and a pin for releasing the connection at the time of variable control of both valves;
Command value calculating means for calculating a command value of the position of the control axis;
Control axis driving means for driving the control axis based on the command value;
When switching from the one-valve variable control to the two-valve variable control, when changing the control shaft position to the larger working angle side than the pin connection position, it is the time required to release the connection by the pin A disconnection time calculating means for calculating the disconnection time;
The control device for a variable valve mechanism, wherein the command value calculation means makes the command value so that a control shaft position does not exceed a pin connection position during the connection release time.
請求項1に記載の可変動弁機構の制御装置において、
前記指令値算出手段は、前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、機関回転数が低い場合には、高い場合に比して前記指令値の変化を早くすることを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
The control apparatus for a variable valve mechanism according to claim 1,
The command value calculation means, when switching from the one-valve variable control to the two-valve variable control, makes the change in the command value faster when the engine speed is low than when it is high. Control device for variable valve mechanism.
請求項1又は2に記載の可変動弁機構の制御装置において、
前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、制御軸位置をピン連結位置よりも大作用角側に変更する場合には、所定運転時間毎に、前記ピンによる連結を解除することを禁止する連結解除禁止手段を更に備えたことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
In the control apparatus for a variable valve mechanism according to claim 1 or 2,
When switching from the one-valve variable control to the two-valve variable control, if the control shaft position is changed to the larger operating angle side than the pin connection position, the connection by the pin is released every predetermined operation time. A control apparatus for a variable valve mechanism, further comprising a disengagement prohibiting means for prohibiting.
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