JP2009174546A - Variable valve gear for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機関始動時(クランキング初期)における発生振動を抑制すると共に、始動性の向上を図り得る内燃機関の可変動弁装置に関する。 The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that can suppress generation vibration at the time of engine start (initial cranking) and improve startability.
従来の内燃機関の可変動弁装置としては、例えば、以下の特許文献1に記載されているものが知られている。
As a conventional variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, for example, one described in
概略を説明すれば、この可変動弁装置は、ハウジング内に隔成された進角室や遅角室に油圧を選択的に給排して、カムシャフトに連結されたベーンを正逆回転させることによって吸気弁の開閉時期(バルブタイミング)を機関運転状態に応じて変更するものである。 Briefly, this variable valve operating apparatus selectively supplies and discharges hydraulic pressure to and from an advance chamber and a retard chamber separated in a housing, and rotates the vane connected to the camshaft in the forward and reverse directions. Thus, the opening / closing timing (valve timing) of the intake valve is changed according to the engine operating state.
そして、機関を始動する際には、冷却水温度が低いときは、クランクシャフトを所定角度逆回転させてベーンを最進角位置に固定してから始動を行う。このように、最進角位置で始動すると圧縮比が高くなることから、冷間時の始動性が良好になる。 When starting the engine, if the coolant temperature is low, the crankshaft is reversely rotated by a predetermined angle to fix the vane at the most advanced position, and then the engine is started. Thus, since the compression ratio increases when starting at the most advanced position, the startability during cold is improved.
一方、冷却水温度が高いときは、そのままクランキングすることにより、ベーンを最遅角位置に固定してから始動を行う。このように、最遅角位置で始動すると、有効圧縮比が低くなるから、つまりデコンプレッション(減圧)によって、温間時の始動の際の振動を減少させることが可能になる。 On the other hand, when the cooling water temperature is high, the engine is started after the vane is fixed at the most retarded position by cranking as it is. As described above, when starting at the most retarded angle position, the effective compression ratio becomes low, that is, it is possible to reduce the vibration at the time of starting in the warm state by decompression (decompression).
しかしながら、特許文献1に記載された内燃機関の可変動弁装置にあっては、前述のように、冷却水温度が高い時は、吸気弁の閉時期を吸気行程下死点より最遅角させて始動するため、デコンプ効果による振動の低減化は図れるものの、吸気弁の作動角(開期間)を自ずと大きく設定する必要があることから、吸気弁を閉方向に付勢するバルブスプリングのばね力などに起因して動弁系のフリクションが増加してしまう。
However, in the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine described in
この結果、前記フリクションの増加に伴いクランキング初期における回転速度の上昇効果が十分に得られず、始動性が低下してしまうおそれがある。 As a result, with the increase in the friction, the effect of increasing the rotational speed at the initial stage of cranking cannot be obtained sufficiently, and the startability may be deteriorated.
特に、いわゆるハイブリッド車のような、運転者の意志によらずアイドル時に自動的にエンジンの駆動を停止させて、再始動を繰り返す車両にあっては、前記始動性の低下は車両の運転性に大きな影響を与える。 In particular, in a vehicle such as a so-called hybrid vehicle, the engine is automatically stopped at idling regardless of the driver's will and the engine is repeatedly restarted. It has a big impact.
本発明は、前記従来の可変動弁装置の技術的課題に鑑みて案出したもので、機関始動時、特にクランキング初期における振動の低減を図るだけではなく、フリクションの低減によって始動性を向上し得る内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的としている。 The present invention has been devised in view of the technical problems of the conventional variable valve operating device, and not only reduces vibrations at the time of engine start, particularly at the initial stage of cranking, but also improves startability by reducing friction. An object of the present invention is to provide a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine.
請求項1に記載の発明は、とりわけ、前記内燃機関の停止を示す停止信号が発信された後に、前記作動角の目標値を所定の開弁期間を有する作動角となるように設定する目標値設定手段と、前記目標作動角に向けて行われた前記吸気弁の実際の作動角が、前記目標作動角に到達したか否かを判別する作動角判別手段と、前記作動角判別手段によって実際の作動角が目標作動角に到達したと判別され場合に、前記内燃機関を停止させる処理を行う停止処理手段と、前記内燃機関の停止後における再始動時の始動信号が発信された後において、前記内燃機関の回転数が所定の目標回転数に到達したか否かを判別する回転数判別手段と、前記回転数判別手段により前記内燃機関の回転数が目標回転数に到達したと判別された場合には、前記内燃機関の停止時の前記目標作動角よりも大きい作動角に拡大させる作動角拡大手段と、を備えたことを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, in particular, the target value for setting the target value of the operating angle to be an operating angle having a predetermined valve opening period after a stop signal indicating the stop of the internal combustion engine is transmitted. The setting means, the operating angle determining means for determining whether or not the actual operating angle of the intake valve performed toward the target operating angle has reached the target operating angle, and the operating angle determining means When it is determined that the operating angle has reached the target operating angle, after the stop processing means for performing the processing to stop the internal combustion engine, and after the start signal at the time of restart after the stop of the internal combustion engine is transmitted, The engine speed determining means for determining whether the engine speed of the internal combustion engine has reached a predetermined target engine speed, and the engine speed determining means determined that the engine speed of the internal combustion engine has reached the target engine speed. In case, the internal combustion engine It is characterized by comprising, an actuating angle enlarging means for enlarging the larger operating angle than the target operating angle at the time of stop.
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。この実施形態は、いわゆる4サイクルの多気筒内燃機関で吸気弁側に適用したものを示している。 Embodiments of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. This embodiment shows a so-called four-cycle multi-cylinder internal combustion engine applied to the intake valve side.
まず、本発明における内燃機関全体の構成を、図1に基づいて概略を説明すると、シリンダブロックSB内に形成されたシリンダボア内に上下摺動自在に設けられたピストン01と、シリンダヘッドSHの内部にそれぞれ形成された吸気ポートIP及び排気ポートEPと、該シリンダヘッドSHに摺動自在に設けられて前記吸、排気ポートIP,EPの開口端を開閉する一気筒当たりそれぞれ一対の吸気弁4,4及び排気弁5,5とを備えている。
First, the overall configuration of the internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG. 1. A
前記ピストン01は、クランクシャフト02にコンロッド03を介して連結されていると共に、冠面とシリンダヘッドSHの下面との間に燃焼室04を形成している。
The
前記吸気ポートIPに接続された吸気管Iの吸気マニホルドIaの上流側の内部には、吸入空気量を制御するスロットルバルブSVが設けられていると共に、下流側に図外の燃料噴射弁が設けられている。また、前記シリンダヘッドSHのほぼ中央には、点火栓05が設けられている。
A throttle valve SV for controlling the intake air amount is provided in the upstream side of the intake manifold Ia of the intake pipe I connected to the intake port IP, and a fuel injection valve (not shown) is provided on the downstream side. It has been. In addition, a
前記クランクシャフト02は、ピニオンギア機構06を介してスタータモータ07によって正逆回転可能になっている。
The
そして、前記可変動弁機構としての可変手段は、図1及び図2に示すように、両吸気弁4,4のバルブリフト及び開弁期間を制御する第2可変機構であるリフト可変機構(VEL)1と、吸気弁4,4のリフト位相を制御する第1可変機構であるバルブタイミング可変機構(VTC)2とから構成されている。 The variable means as the variable valve mechanism is, as shown in FIGS. 1 and 2, a lift variable mechanism (VEL) which is a second variable mechanism for controlling the valve lift and valve opening period of both intake valves 4 and 4. ) 1 and a valve timing variable mechanism (VTC) 2 which is a first variable mechanism for controlling the lift phase of the intake valves 4 and 4.
前記リフト可変機構1は、本出願人が先に出願した例えば特開2003−172112号公報などに記載されたものと同様の構成であるから、簡単に説明
すると、シリンダヘッドSHの上部の軸受に回転自在に支持された中空状の駆動軸6と、該駆動軸6に圧入等により固設された偏心回転カムである駆動カム7と、駆動軸6の外周面に揺動自在に支持されて、各吸気弁4,4の上端部に配設されたバルブリフター8、8の上面に摺接して各吸気弁4,4を開作動させる2つの揺動カム9,9と、駆動カム7と揺動カム9,9との間に連係されて、駆動カム7の回転力を揺動カム9,9の揺動力として伝達する伝達機構とを備えている。
Since the
前記駆動軸6は、一端部に設けられたタイミングスプロケット30と図外のタイミングチェーンを介して前記クランクシャフト02から回転力が伝達されており、この回転方向は図2中、時計方向(矢印方向)に設定されている。
The
前記駆動カム7は、ほぼリング状を呈し、内部軸方向に形成された駆動軸挿通孔を介して駆動軸6に貫通固定されていると共に、カム本体の軸心が駆動軸6の軸心から径方向へ所定量だけオフセットしている。
The
前記両揺動カム9は、図2及び図3などにも示すように、同一形状のほぼ雨滴状を呈し、円環状のカムシャフト10の両端部に一体的に設けられていると共に、該カムシャフト10が内周面を介して駆動軸6に回転自在に支持されている。また、下面にカム面9aが形成され、カムシャフト10の軸側の基円面と、該基円面からカムノーズ部側に円弧状に延びるランプ面と、該ランプ面からカムノーズ部の先端側に有する最大リフトの頂面に連なるリフト面が形成されており、該基円面とランプ面及びリフト面が、揺動カム9の揺動位置に応じて各バルブリフター8の上面の所定位置に当接するようになっている。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3 and the like, both the
前記伝達機構は、駆動軸6の上方に配置されたロッカアーム11と、該ロッカアーム11の一端部11aと駆動カム7とを連係するリンクアーム12と、ロッカアーム11の他端部11bと揺動カム9とを連係するリンクロッド13とを備えている。
The transmission mechanism includes a
前記ロッカアーム11は、中央に有する筒状の基部が支持孔を介して後述する制御カムに回転自在に支持されていると共に、一端部11aがピン14によってリンクアーム12に回転自在に連結されている一方、他端部11bがリンクロッド13の一端部13aにピン15を介して回転自在に連結されている。
The
前記リンクアーム12は、比較的大径な円環状の基部12aの中央位置に前記駆動カム7のカム本体が回転自在に嵌合する嵌合孔が形成されている一方、突出端12bが前記ピン14によってロッカアーム一端部11aに連結されている。
The
前記リンクロッド13は、他端部13bがピン16を介して揺動カム9のカムノーズ部に回転自在に連結されている。
The other end portion 13 b of the
また、駆動軸6の上方位置に同じ軸受に制御軸17が回転自在に支持されていると共に、該制御軸17の外周に前記ロッカアーム11の支持孔に摺動自在に嵌入されて、ロッカアーム11の揺動支点となる制御カム18が固定されている。
A
前記制御軸17は、駆動軸6と並行に機関前後方向に配設されていると共に、駆動機構19によって回転制御されている。一方、前記制御カム18は、円筒状を呈し、軸心位置が制御軸17の軸心から所定分だけ偏倚している。
The
前記駆動機構19は、図外のハウジングの一端部に固定された電動モータ20と、ハウジングの内部に設けられて電動モータ20の回転駆動力を前記制御軸17に伝達するボール螺子伝達手段21とから構成されている。
The
前記電動モ−タ20は、比例型のDCモータによって構成され、機関運転状態を検出するコントローラ22からの制御信号によって駆動するようになっている。
The
前記ボール螺子伝達手段21は、電動モータ20の駆動シャフトとほぼ同軸上に配置されたボール螺子軸23と、該ボール螺子軸23の外周に螺合する移動部材であるボールナット24と、前記制御軸17の一端部に直径方向に沿って連結された連係アーム25と、該連係アーム25と前記ボールナット24とを連係するリンク部材26とから主として構成されている。
The ball screw transmission means 21 includes a
前記ボール螺子軸23は、両端部を除く外周面全体に所定幅のボール循環溝が螺旋状に連続して形成されていると共に、一端部が電動モータ20の駆動シャフトに結合され、かかる結合によって電動モータ20の回転駆動力を前記ボール螺子軸23に伝達すると共に、ボール螺子軸23の軸方向の僅かな移動を許容している。
In the
前記ボールナット24は、ほぼ円筒状に形成され、内周面に前記ボール循環溝と共同して複数のボールを転動自在に保持するガイド溝が螺旋状に連続して形成されていると共に、各ボールを介してボール螺子軸23の回転運動をボールナット24に直線運動に変換しつつ軸方向の移動力が付与されるようになっている。また、このボールナット24は、コイルスプリング31のばね力によって電動モータ20側に付勢されて、ボール螺子軸23との間のバックラッシ隙間が消失されるようになっている。また、このばね力は最小リフト、最小作動角側へ付勢するようになっている。
The
このリフト可変機構1の作動を説明すると、まず、機関停止時には、停止する直前に前記コントローラ22からの電動モータ20への通電制御によって回転駆動し、該電動モータ20の回転トルクによってボール螺子軸23が一方向へ回転すると、ボールナット24が最大一方向(電動モータ20に接近する方向)へ直線状に移動し、これによって制御軸17がリンク部材39と連係アーム25を介して一方向へ回転する。
The operation of the
したがって、制御カム18は、図3A、B(リアビュー)に示すように、軸心が制御軸17の軸心の回りを同一半径で回転して、肉厚部が駆動軸6から上方向に離間移動する。これにより、ロッカアーム11の他端部11bとリンクロッド13の枢支点は、駆動軸6に対して上方向へ移動し、このため、各揺動カム9は、リンクロッド13を介してカムノーズ部側が強制的に引き上げられて全体が図3に示す反時計方向へ回動する。
Accordingly, as shown in FIGS. 3A and 3B (rear view), the
よって、駆動カム7が回転してリンクアーム12を介してロッカアーム11の一端部11aを押し上げると、そのリフト量がリンクロッド13を介して揺動カム9及びバルブリフター16に伝達され、これによって、吸気弁4,4は、そのバルブリフト量が図5のバルブリフト曲線で示すように小リフト(L1)になり、その作動角D1(クランク開弁期間の半分)が小さくなる。
このため、各吸気弁4,4の閉時期P1が、進角側に制御された状態になる。さらに、前述のコイルスプリング21のばね力によって確実に最進角(最小作動角)側に付勢されて安定した状態を維持する。つまり、可変機構11は、バルブスプリングのばね力により、小リフト小作動角側にある程度安定する傾向を示すが、いわゆる渋りなどがあった場合でも、前記コイルスプリング21によって、より安定的に小リフト小作動角側になる。なお、前記渋りとは、駆動軸6や制御軸17に固定された駆動カム7や制御カム18が回転する際に引っ掛かって比較的大きな摺動摩擦抵抗が発生する場合などをいう。
Therefore, when the
For this reason, the closing timing P1 of the intake valves 4 and 4 is controlled to the advance side. Furthermore, the spring force of the
次に、機関が始動された場合、つまり、イグニッションスイッチをオン操作して、スターティングモータを回転駆動してクランクシャフト02のクランキング回転が開始されると、このクランキング初期では、コイルスプリング21の付勢効果もあり、バルブリフトは小リフトを維持すると共に、作動角D1も小さくなって、吸気弁4,4の閉時期(IVC)も下死点より進角側になっている。したがって、デコンプ効果と小作動角、小リフト低フリクション効果によってスピーディにクランキング回転が増加する。ここで、吸気弁4,4の開時期(IVO)は、始動時には上死点付近がオーバーラップをなくすため妥当であり、結果として小作動角にできるのである。
Next, when the engine is started, that is, when the ignition switch is turned on and the starting motor is driven to rotate to start cranking rotation of the
そして、クランキング回転が所定回転まで上昇すると、コントローラ22からの制御信号によって電動モータ20が逆回転してこの回転トルクがボール螺子軸23に伝達されて回転すると、この回転に伴ってボールナット24が反対方向へ直線移動する。これにより、制御軸17が、図3中、反時計方向(電動モータ20から離れる方向)へ所定量だけ回転駆動する。
When the cranking rotation is increased to a predetermined rotation, the
このため、制御カム18は、軸心が制御軸17の軸心から所定量だけ下方の回転角度位置に保持され、肉厚部が下方へ移動する。このため、ロッカアーム11は、全体が図3の位置から時計方向へ移動して、これによって各揺動カム9がリンク部材13を介してカムノーズ部側が強制的に押し下げられて、全体が時計方向へ僅かに回動する。
For this reason, the shaft center of the
したがって、駆動カム7が回転してリンクアーム12を介してロッカアーム11の一端部11aを押し上げると、そのリフト量がリンク部材13を介して各揺動カム9及びバルブリフタ8に伝達され、吸気弁4,4のリフト量が図5に示すように、中リフト(L2)になり、作動角D2も大きくなる。これによって、吸気弁4,4の閉時期が遅角側の下死点近傍に制御されることから、有効圧縮比が高くなって燃焼が良好になる。また、新気の充填効率も高くなって燃焼トルクも大きくなり、スムーズに回転が上昇して円滑な完爆が実現する。
Therefore, when the
機関が暖まった後の低回転低負荷域では、リフトは小リフトL1に制御され、バルブタイミング可変機構2によって遅角制御される。この結果、排気弁5,5とのバルブオーバーラップが小さくなって、燃焼が安定し、また小リフトで動弁フリクションが小さいことから燃費が向上する。
In a low rotation and low load range after the engine has warmed up, the lift is controlled to a small lift L1 and retarded by the variable
その後、低回転低負荷域から中負荷域に移行すると、コントローラ22によって前述と同じく中リフト(L2)付近に制御される。また、バルブタイミング可変機構2によってリフト位相が進角制御される。これによって、排気弁5,5とのバルブオーバーラップが大きくなり、ポンピングロスが低下するため、燃費が向上する。
Thereafter, when the low-rotation low-load region shifts to the medium-load region, the
また、この低・中負荷領域から高負荷領域に移行した場合は、コントローラ22からの制御信号によって電動モータ20がさらに逆回転し、制御軸17は、制御カム18をさらに反時計方向へ回転させて、図4A、Bに示すように軸心を下方向へ回動させる。このため、ロッカアーム11は、全体がさらに駆動軸6方向寄りに移動して他端部11bが揺動カム9のカムノーズ部をリンクロッド13を介して下方へ押圧して該揺動カム9全体を所定量だけさらに時計方向へ回動させる。
When the low / medium load region shifts to the high load region, the
よって、駆動カム7が回転してリンクアーム12を介してロッカアーム11の一端部11aを押し上げると、そのリフト量がリンクロッド13を介して揺動カム9及びバルブリフター8に伝達されるが、そのバルブリフト量は図5に示すようにL2からL3に連続的に大きくなる。
Therefore, when the
すなわち、吸気弁4,4のリフト量は、機関の運転状態に応じて小リフトのL1から大リフトL3まで連続的に変化するようになっており、したがって、各吸気弁4,4の作動角も小リフトD1から大リフトのD3まで連続的に変化する。 That is, the lift amount of the intake valves 4 and 4 changes continuously from the small lift L1 to the large lift L3 according to the operating state of the engine. Also changes continuously from a small lift D1 to a large lift D3.
前記バルブタイミング可変機構2は、いわゆるベーンタイプのものであって、図6及び図7に示すように、前記駆動軸6に回転力を伝達するタイミングスプロケット30と、前記駆動軸6の端部に固定されてタイミングスプロケット30内に回転自在に収容されたベーン部材32と、該ベーン部材32を油圧によって正逆回転させる油圧回路33とを備えている。
The valve timing
前記タイミングスプロケット30は、前記ベーン部材32を回転自在に収容したハウジング34と、該ハウジング34の前端開口を閉塞する円板状のフロントカバー35と、ハウジング34の後端開口を閉塞するほぼ円板状のリアカバー36とから構成され、これらハウジング34及びフロントカバー35,リアカバー36は、4本の小径ボルト37によって駆動軸6の軸方向から一体的に共締め固定されている。
The
前記ハウジング34は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面の周方向の約90°位置に4つの隔壁であるシュー34aが内方に向かって突設されている。
The
この各シュー34aは、横断面ほぼ台形状を呈し、ほぼ中央位置に前記各ボルト37の軸部が挿通する4つのボルト挿通孔34bが軸方向へ貫通形成されていると共に、各内端面の高位部位置に軸方向に沿って切欠形成された保持溝内に、コ字形のシール部材38と該シール部材38を内方へ押圧する図外の板ばねが嵌合保持されている。
Each of the
前記フロントカバー35は、円盤プレート状に形成されて、中央に比較的大径な支持孔35aが穿設されていると共に、外周部に前記ハウジング34の各ボルト挿通孔に対応する位置に図外の4つのボルト孔が穿設されている。
The
前記リアカバー36は、後端側に前記タイミングチェーンが噛合する歯車部36aが一体に設けられていると共に、ほぼ中央に大径な軸受孔36bが軸方向に貫通形成されている。
The
前記ベーン部材32は、中央にボルト挿通孔を有する円環状のベーンロータ32aと、該ベーンロータ32aの外周面の周方向のほぼ90°位置に一体に設けられた4つのベーン32bとを備えている。
The
前記ベーンロータ32aは、前端側の小径筒部が前記フロントカバー35の支持孔35aに回転自在に支持されている一方、後端側の小径な円筒部が前記リアカバー36の軸受孔36bに回転自在に支持されている。
In the
また、ベーン部材32は、前記ベーンロータ32aのボルト挿通孔に軸方向から挿通した固定ボルト39によって駆動軸6の前端部に軸方向から固定されている。
The
前記各ベーン32bは、その内の3つが比較的細長い長方体形状に形成され、他の1つが比較的大きな台形状に形成されて、前記3つのベーン32bはそれぞれの幅長さがほぼ同一に設定されているのに対して1つのベーン32bはその幅長さが前記3つのものよりも大きく設定されて、ベーン部材32全体の重量バランスが取られている。
Three of the
また、各ベーン32bは、各シュー34a間に配置されていると共に、各外面の軸方向に形成された細長い保持溝内に前記ハウジング34の内周面に摺接するコ字形のシール部材40及び該シール部材40をハウジング34の内周面方向に押圧する板ばねが夫々嵌着保持されている。また、各ベーン32bの前記駆動軸6の回転方向と反対側のそれぞれの一側面には、ほぼ円形状の2つの凹溝32cがそれぞれ形成されている。
Each
また、この各ベーン32bの両側と各シュー34aの両側面との間に、それぞれ4つの進角室である進角室41と遅角室である遅角室42がそれぞれ隔成されている。
Further, four
前記油圧回路33は、図6に示すように、前記各進角室41に対して作動油の油圧を給排する第1油圧通路43と、前記各遅角室42に対して作動油の油圧を給排する第2油圧通路44との2系統の油圧通路を有し、この両油圧通路43,44には、供給通路45とドレン通路46とが夫々通路切替用の電磁切替弁47を介して接続されている。前記供給通路45には、オイルパン48内の油を圧送する一方向のオイルポンプ49が設けられている一方、ドレン通路46の下流端がオイルパン48に連通している。
As shown in FIG. 6, the
前記第1、第2油圧通路43,44は、円柱状の通路構成部39の内部に形成され、この通路構成部39は、一端部が前記ベーンロータ32aの小径筒部から内部の支持穴32d内に挿通配置されている一方、他端部が前記電磁切替弁47に接続されている。
The first and second
また、前記通路構成部39の一端部の外周面と支持穴14dの内周面との間には、各油圧通路43,44の一端側間を隔成シールする3つの環状シール部材27が嵌着固定されている。
Further, between the outer peripheral surface of one end portion of the
前記第1油圧通路43は、前記支持穴32dの駆動軸6側の端部に形成された油室43aと、ベーンロータ32aの内部にほぼ放射状に形成されて油室43aと各進角室41とを連通する4本の分岐路43bとを備えている。
The first
一方、第2油圧通路44は、通路構成部39の一端部内で止められ、該一端部の外周面に形成された環状室44aと、ベーンロータ32の内部にほぼL字形状に折曲形成されて、前記環状室44aと各遅角室42と連通する第2油路44bとを備えている。
On the other hand, the second
前記電磁切替弁47は、4ポート3位置型であって、内部の弁体が各油圧通路43、44と供給通路45及びドレン通路46とを相対的に切り替え制御するようになっていると共に、前記コントローラ22からの制御信号によって切り替え作動されるようになっている。
The
このコントローラ22は、リフト可変機構1と共通のものであって、機関運転状態を検出すると共に、クランク角センサ27及び駆動軸角度センサ28からの信号によってタイミングスプロケット30と駆動軸6との相対回転位置を検出している。
This
そして、前記電磁切替弁47の切り替え作動によって、機関始動時に前記進角室41に作動油を供給し、その後に、遅角室42に作動油を供給するようになっている。
Then, by the switching operation of the
また、前記ベーン部材32とハウジング34との間には、このハウジング34に対してベーン部材32の回転を拘束及び拘束を解除する固定手段であるロック機構が設けられている。
Further, a locking mechanism is provided between the
すなわち、このロック機構は、図6に示すように、前記幅長さの大きな1つのベーン32bとリアカバー36との間に設けられ、前記ベーン32bの内部の駆動軸6軸方向に沿って形成された摺動用穴50と、該摺動用穴50の内部に摺動自在に設けられた有蓋円筒状のロックピン51と、前記リアカバー36に有する固定孔内に固定された横断面カップ状の係合穴構成部52に設けられて、前記ロックピン51のテーパ状先端部51aが係脱する係合穴52aと、前記摺動用穴50の底面側に固定されたスプリングリテーナ53に保持されて、ロックピン51を係合穴52a方向へ付勢するばね部材54とから構成されている。
That is, as shown in FIG. 6, this locking mechanism is provided between one
また、前記係合穴52aには、図外の油孔を介して前記遅角室42内の油圧乃至オイルポンプの油圧が供給されるようになっている。
The engagement hole 52a is supplied with oil pressure in the
そして、前記ロックピン51は、前記ベーン部材32が最進角側に回転した位置で、先端部51aが前記ばね部材54のばね力によって係合穴52aに係合してタイミングスプロケット30と駆動軸6との相対回転をロックする。また、前記遅角室42から係合穴52a内に供給された油圧乃至オイルポンプの油圧によって、ロックピン51が後退移動して係合穴52aとの係合が解除される。
The
さらに、前記各ベーン32bの一側面と該一側面に対向する各シュー34aの対向面10bとの間には、ベーン部材32を進角側へ回転付勢する付勢手段である一対のコイルスプリング55、56がそれぞれ配置されている。
Further, a pair of coil springs, which are urging means for urging the
この2つのコイルスプリング55,56は、図7、図8に示すように、それぞれ独立して形成されて互いに並列に形成されていると共に、それぞれの軸方向の長さ(コイル長)は、前記ベーン32bの一側面とシュー34aの対向面との間の長さよりも大きく設定されて、両者とも同一の長さに設定されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the two
各コイルスプリング55,56は、最大圧縮変形時に互いが接触しない軸間距離をもって並設されていると共に、各一端部が各シュー34aの凹溝32cに嵌合する図外の薄板状のリテーナを介して連結されている。
The coil springs 55 and 56 are arranged in parallel with an inter-axis distance that does not contact each other at the time of maximum compression deformation, and a thin plate-like retainer (not shown) whose one end fits into the
以下、バルブタイミング可変機構2の作用を説明する。
Hereinafter, the operation of the variable
まず、機関停止時には、コントローラ22から電磁切替弁47に対する制御電流の出力が停止されて、弁体が供給通路45と進角側の第1油圧通路43とを連通する。したがって、供給油圧により、ベーン部材32は進角側に回転しようとするが、機関回転数が零になると、オイルポンプ49の油圧が作用せず、供給油圧も零になってしまう。
First, when the engine is stopped, the output of the control current from the
ここで、ベーン部材32は、前記各コイルスプリング55,56のばね力によって、図7に示すように、駆動軸6の回転方向(矢印方向)である時計方向に回転する。これによって、ベーン部材32は、最大幅のベーン32bがシュー34aの遅角室42側の側面に当接した状態になり、タイミングスプロケット30と駆動軸6との相対回転位相が最大進角側に変更される。
Here, the
すなわち、前記各コイルスプリング55,56のばね力によって、前記最大幅のベーン32bがシュー34aに当接させたことによって、図9に示すように、各気筒のうち吸気行程にある吸気弁4,4の閉時期(IVC)が、可変機構1の作動角制御と相俟って下死点前で上死点寄りの進角側に付勢されるようになっている(図9のX位置)。
That is, as shown in FIG. 9, when the
また、同時にロックピン51の先端部51aが係合穴52a内に係合して前記タイミングスプロケット30と駆動軸6との自由な相対回転を規制する。
At the same time, the
以上、正常作動時の機関停止時における作動を説明したが、電磁切替弁47に渋りが発生して、弁体が供給通路45やドレン通路46と各油圧通路43,44との連通が遮断された場合を考えてみる。この場合も、各コイルスプリング55,56のばね力がベーン部材32を進角側に付勢するので、正常時と同様に最大進角側に切替わるのである。(この考え方からすると、ロックピンを用いない実施例も可能である。)
次に、機関始動時、つまりイグニッションスイッチをオン操作して、スターティングモータを回転駆動させてクランクシャフト02をクランキング回転させると、このクランキング初期では、前記吸気弁4,4の閉時期がいまだ下死点前の上死点寄りに維持されている。
The operation when the engine is stopped during normal operation has been described above. However, the
Next, when the engine is started, that is, when the ignition switch is turned on to rotate the starting motor to crank the
このクランキング初期を経過すると、コントローラ22から出力された制御信号によって電磁切替弁47が供給通路45と第2油圧通路44を連通させると共に、ドレン通路46と第1油圧通路43とを連通させる。このため、オイルポンプ49から圧送された油圧は、第2油圧通路44を通って遅角室42に供給される一方、進角室41には、機関停止時と同じく油圧が供給されずドレン通路46から油圧がオイルパン48内に排出されて低圧状態を維持している。また、前記遅角室42への油圧の供給とともに係合穴52a内にも油圧が供給されることから、前記ロックピン51がスプリング54のばね力に抗して後退して先端部51aが係合穴52aから抜け出す。
When the cranking initial stage has elapsed, the
したがって、ベーン部材32は、ハウジング34に対するロック状態が解除されると共に、遅角室42内の高圧化に伴い各コイルスプリング55,56のばね力に抗して図8に示すように、図中反時計方向へ回転する。これによって、駆動軸6がタイミングスプロケット30に対して遅角側に相対回転する。
Accordingly, the
このため、吸気弁4,4の閉時期が遅くなって下死点近傍になるので、有効圧縮比が増大し、燃焼が良好になる。また、吸気の充填効率も向上して燃焼トルクが増加し、スムーズな完爆による回転上昇が得られる。 For this reason, since the closing timing of the intake valves 4 and 4 is delayed and is near the bottom dead center, the effective compression ratio is increased and combustion is improved. In addition, the charging efficiency of the intake air is improved, the combustion torque is increased, and the rotation is increased by a smooth complete explosion.
その後、車両が走行を開始して暖機が進み、例えば所定の低回転域に移行すると、コントローラ39からの制御信号によって電磁切替弁47が作動して、供給通路45と第1油圧通路43を連通させる一方、ドレン通路46と第2油圧通路44を連通させる。
After that, when the vehicle starts running and the warm-up progresses, for example, when the vehicle shifts to a predetermined low rotation range, the
したがって、今度は遅角室42内の油圧が第2油圧通路44を通ってドレン通路46からオイルパン48内に戻され、該遅角室41内が低圧になる一方、進角室43内に油圧が供給されて高圧となる。
Accordingly, the hydraulic pressure in the
したがって、ベーン部材32は、かかる進角室41内の高圧化と、各コイルスプリング55,56のばね力によって図中時計方向へ回転し、タイミングスプロケット30に対する駆動軸6の相対回転位相を進角側に変換する。一方、リフト可変機構1は、やや大作動角に制御される。これによって、吸気弁4,4と排気弁5,5とのバルブオーバーラップが大きくなる。このため、ポンピング損失が小さくなって燃費の向上が図れる。
Therefore, the
さらに、機関の低回転域から通常の中回転域、さらに高回転域に移行すると、ベーン部材32が、図7に示すように、進角室42に供給された油圧は低下して、逆に遅角室42の油圧は上昇し、各コイルスプリング55,56のばね力に抗して、タイミングスプロケット30と駆動軸6の相対回転位相を遅角側に変換する。これによって、前記リフト可変機構1との最大リフト、最大作動角制御と相俟って吸気弁4,4と排気弁5,5とのバルブオーバラップをある程度確保しつつ吸気弁4,4の閉時期が十分に遅れて、新気の吸入効率(充填効率)が向上する。これによって、機関の出力を向上させることが可能になる。
Further, when the engine shifts from the low rotation range to the normal middle rotation range and further to the high rotation range, the
以下、前記コントローラ22による前記機関始動時における具体的な制御を図10の制御フローチャート図によって説明する。
Hereinafter, specific control at the time of engine start by the
まず、ステップ1では、イグニッションスイッチを操作して機関が停止する条件となったか否か、つまり完全に停止する直前か否かを判別し、まだ条件が揃っていないと判別した場合は戻るが、停止直前と判別した場合は、ステップ2に進む。
First, in
このステップ2では、前述のように、リフト可変機構1とバルブタイミング可変機構2とによって吸気弁4,4の閉時期(IVC)が下死点より進角側となるように制御する。すなわち、図9に示すように、閉時期が下死点前で十分に上死点寄りの位置(X位置)になるように制御する。
In
ステップ3では、前記進角制御によって行われた吸気弁4,4の実際の進角値と、予め設定されている目標進角値との差が所定以下か否かを判別し、所定以上である場合は、再度進角制御を行うために、ステップ2にリターンするが、所定以下である場合にはステップ4に進む。このステップ4では、最終的に機関を完全に停止させる信号を出力する。
In
次に、ステップ5以下では、機関の始動時における制御であって、ステップ5では、イグニッションスイッチをオンしたか否かを判別し、オンになっていない場合はそのままステップ5にリターンするが、オンされたと判別した場合には、ステップ6に移行する。
Next, in
このステップ6では、機関停止直前に行った吸気弁4,4の進角制御状態でクランキングが開始されたことを認識する。すなわち、吸気弁4,4の閉時期が図9に示す下死点(BDC)前で上死点(TDC)寄りの位置(X位置)にある状態で、スターティングモータによってクランクシャフト02が回転駆動してクランキングされると、最初の1回転目では、前記閉時期が上死点寄りにあることから、回転に伴い下死点を通過した時点では筒内が負圧となり、さらに回転すると大気圧から若干圧縮されて、この有効圧縮比が小さくなる。つまり、デコンプレッション状態になる。
In
したがって、このクランキング初期の機関振動を十分に低減させることができると共に、該デコンプ効果によってクランキング初期の機関回転の速度を高めることができる。 Therefore, the engine vibration at the initial stage of cranking can be sufficiently reduced, and the speed of engine rotation at the initial stage of cranking can be increased by the decompression effect.
しかも、このクランキング初期には、吸気弁4,4の開時期はオーバラップをつけないため、上死点付近が好ましく、それと吸気弁4,4の閉時期が下死点前になっていることから、リフト可変機構1によって吸気弁4,4の作動角D1を比較的小さく設定できるため、動弁系のフリクションをも低減させることが可能になり、機関の回転をさら高めることができ、始動性の向上が図れる。
Moreover, at the initial stage of cranking, the opening timing of the intake valves 4 and 4 does not overlap, so that it is preferably near the top dead center, and the closing timing of the intake valves 4 and 4 is before the bottom dead center. Therefore, since the operating angle D1 of the intake valves 4 and 4 can be set to be relatively small by the
また、前記クランキングの回転上昇効果によって、スターティングモータの負荷も低下させることが可能になる。 In addition, the load of the starting motor can be reduced by the cranking rotation increasing effect.
さらに、前記バルブタイミング可変機構2または前記リフト可変機構1に、いわゆる渋りなどの異常が発生した場合であっても、バルブタイミング可変機構2における前記各コイルスプリング55,56あるいはリフト可変機構1におけるコイルスプリング21が吸気弁4,4の閉時期を下死点から上死点寄りに(進角側)に強制的に付勢しているので、前記デコンプ効果を確保するという、メカニカルフェールセーフ効果も得られる。
Further, even when an abnormality such as so-called astringency occurs in the variable
なお、ステップ6のクランキング開始の際、吸気弁4,4の閉時期が最大進角していなかった場合には、クランキングの開始時に、リフト可変機構1とバルブタイミング可変機構2によってさらに進角制御される。
If the closing timing of the intake valves 4, 4 has not reached the maximum advance at the start of cranking in
次に、ステップ7では、クランキングが回転目標値に到達したか否かを判別する。すなわち、クランクシャフト02の時間当たりの回転数が、所定の回転目標値(時間当たりの回転数目標値)に到達したか否かを判別する。
Next, in
ここで、いまだ回転目標値に達していないと判別した場合は、そのままステップ7に戻り、回転目標値に到達したと判別した場合は、ステップ8に移行する。ここで、前述のデコンプ効果、低リフト小作動角による低フリクション効果によって、回転上昇はスピーディなものになっている。また、始動振動も抑制される。 If it is determined that the rotation target value has not yet been reached, the process returns to step 7 as it is. If it is determined that the rotation target value has been reached, the process proceeds to step 8. Here, due to the decompression effect described above and the low friction effect due to the low lift and small operating angle, the rotational increase is speedy. Further, starting vibration is also suppressed.
このステップ8では、前記リフト可変機構1によって吸気弁4,4の作動角を拡大制御すると共に、バルブタイミング可変機構2によってクランクシャフト02と駆動軸6との相対回動位置を遅角側に制御する、つまりこれら2つの可変機構1,2によって吸気弁4,4の閉時期を速やかに遅角側に制御する。したがって、この遅角制御時の吸気弁4,4の閉時期は、図9のYに示すように、下死点を僅かに過ぎた位置まで遅角する。
In
ステップ9では、前記閉時期の遅角側への制御を行った直後に、気筒内に燃料噴射を行うと共に、燃料に着火する処理を行う。これによって良好な完爆が得られる。
In
すなわち、吸気弁4,4の閉時期がクランキング初期のように、進角側になっていると、前述のように、有効圧縮比が小さいことから、ここで燃料を着火しても燃焼が悪化して十分な駆動(燃焼)トルクが得られない。そこで、本実施形態では、速やかに回転上昇した後、吸気弁4,4の閉時期を遅角側に制御する(Y位置)ことによって、有効圧縮比が高くなって燃焼室内での燃料の着火性が良好になることと相俟って完爆時間が短縮される。したがって、クランキング開始から完爆までの良好な始動性が得られると共に、駆動トルクを確保できる。 That is, when the closing timing of the intake valves 4 and 4 is on the advance side as in the initial cranking state, as described above, the effective compression ratio is small. Deteriorating and sufficient drive (combustion) torque cannot be obtained. Therefore, in the present embodiment, after the rotation is quickly increased, the closing timing of the intake valves 4 and 4 is controlled to the retard side (Y position), so that the effective compression ratio becomes high and the ignition of fuel in the combustion chamber occurs. Combined with the good nature, the complete explosion time is shortened. Therefore, good startability from the start of cranking to complete explosion can be obtained, and driving torque can be secured.
以上のように、本実施形態では、クランキング初期における吸気弁4,4の閉時期を、リフト可変機構1とバルブタイミング可変機構2とによって下死点前で上死点寄りに維持していることから、デコンプによる振動の低減化と機関の始動性向上、すなわち、デコンプと小作動角設定による低フリクションによってスピーディな回転上昇の両方を満足させることが可能になる。
As described above, in this embodiment, the closing timing of the intake valves 4 and 4 at the initial stage of cranking is maintained near the top dead center before the bottom dead center by the
特に、この実施形態では、2つの可変機構1,2を併用することによって吸気弁4,4の閉時期を上死点側にさらに近づけることができるので、前記始動時の振動低減効果と始動性向上をさらに促進できる。
In particular, in this embodiment, when the two
また、前記各コイルスプリング55,56のばね力、あるいは前記コイルスプリング21のばね力によって機関停止時に常に吸気弁4,4の閉時期を自動的かつ強制的に上死点寄りに制御することができるので、簡単な構造で、前記機関の振動低減と始動性の向上を確保することができる。
In addition, the closing timing of the intake valves 4 and 4 can be controlled automatically and forcibly close to the top dead center when the engine is stopped by the spring force of the coil springs 55 and 56 or the spring force of the
機関停止中には、バルブタイミング可変機構2のベーン部材32がロック機構によって所定の作動位置で固定されていることから、機関始動時における交番トルクなどによるベーン部材32のばたつきの発生を防止できる。この結果、前記機関始動時の振動低減と始動性向上をより確実に得ることができる。
While the engine is stopped, the
さらに、前記クランキングで所定回転になった後は、前述のように、リフト可変機構1により吸気弁4,4の作動角を拡大制御すると、開弁期間が長くなることから、バルブスプリングのばね力などに起因して動弁系のフリクションが増加するが、この増加したフリクションによってバルブタイミング可変機構2が吸気弁4,4の閉時期を遅角方向へ付勢するように働く。なぜなら、回転負荷が増加してベーン部材32がタイミングスプロケット30に対し取り残されるためである。したがって、バルブタイミング可変機構2に吸気弁4,4の閉時期を進角側に付勢するコイルスプリング55,56のばね力による遅角側への応答性悪化を改善できる。
Further, as described above, when the operating angle of the intake valves 4 and 4 is controlled to be enlarged by the
さらに、前記バルブタイミング可変機構2にいわゆる渋りなどの異常が発生した場合であっても、前記各コイルスプリング55,56が吸気弁4,4の閉時期を下死点から上死点寄りに(進角側)に強制的に付勢しているので、前記デコンプ効果を確保するという、メカニカルフェールセーフ効果も得られる。
Further, even when an abnormality such as so-called astringency occurs in the variable
また、この実施形態では、リフト可変機構1が電動モータ20によって作動制御され、バルブタイミング可変機構2が油圧によって作動制御されていることから、前記クランキング中の油圧が十分に立ち上がっていない場合でも、電動のリフト可変機構1によって吸気弁4,4の作動角を速やかに拡大できる。このため、動弁系のフリクションが速やかに増加して、前述のように、油圧作動のバルブタイミング可変機構2の遅角側への切り換え作動を改善することが可能になるので、該バルブタイミング可変機構2による遅角制御応答性も確保できる。
In this embodiment, since the
前記バルブタイミング可変機構2は、前記油圧で作動するもの以外に、例えば、特開2004−11537号公報に記載されたヒステリシスブレーキを用いることも可能である(第2の実施形態)。
The valve timing
これは、クランクシャフト02と連係したタイミングスプロケット側の駆動リングと前記駆動軸6側の従動軸部材の間に、両者の組付角を変更するための渦ディスクやこの渦ディスクの渦巻き溝に係合したリンクなどからなる組付角変更手段を介在させ、この組付変更手段を、機関の運転状態を含む車両の状態に応じて前記コントローラ22から制御電流を出力して渦ディスクに対してヒステリシスブレーキを作動制御して、吸気弁4,4の開閉時期を進角側あるいは遅角側に位相を変換制御するようになっている。つまり、前記渦ディスクは、前記タイミングスプロケットの回転とほぼ同期して回転し、そのタイミングスプロケットに対する回転位置が前記ヒステリシスブレーキによって制御されて、この回転位置に応じて駆動軸6をクランクシャフト02に対して進角あるいは遅角側に相対回動位相を制御するようになっている。
This is related to the vortex disk for changing the assembly angle between the drive ring on the timing sprocket side linked to the
したがって、この第2の実施形態におけるバルブタイミング可変機構は、先の第1の実施形態に用いられる油圧式バルブタイミング可変機構2と異なり、機関停止時に吸気弁4,4を下死点前の上死点寄りに付勢する前記コイルスプリングが存在しない。このため、このバルブタイミング可変機構では、前記渦ディスクを機関停止直前にタイミングスプロケットに対し所定の回転位置で停止させる停止制御手段及びその位置に保持する保持手段としての補助ブレーキを用いている。この補助ブレーキは、タイミングスプロケットと渦ディスクの間に設けられ、コントローラ22からの制御電流のオン、オフによって作動して、渦ディスクのタイミングスプロケットとの間の回転を停止(保持)、あるいは停止を解除するようになっており、渦ディスクを介して吸気弁4,4の下死点前で上死点寄りの位置で保持可能になっている。
Therefore, the variable valve timing mechanism in the second embodiment is different from the hydraulic valve timing
前記停止制御手段や保持手段としては、他に渦ディスクのタイミングスプロケットに対する回転位相を可変にする内蔵型ステッピングモータなどを利用することも可能である。 As the stop control means and the holding means, it is also possible to use a built-in stepping motor or the like that makes the rotational phase of the vortex disk relative to the timing sprocket variable.
以下、このバルブタイミング可変機構と前記リフト可変機構1とを用いた制御を図11のフローチャート図に基づいて説明する。
Hereinafter, control using the variable valve timing mechanism and the
まず、ステップ11では、イグニッションスイッチを操作して機関が停止する条件となったか否か、つまり完全に停止する直前か否かを判別し、まだ条件が揃っていないと判別した場合は戻るが、停止直前と判別した場合は、ステップ12に進む。
First, in
このステップ12では、前述のように、リフト可変機構1とバルブタイミング可変機構とによって吸気弁4,4の閉時期(IVC)が進角側となるように制御する。これによって、図9に示すように、閉時期が下死点前で十分に上死点寄りの位置(X位置)になるように制御する。
In
ステップ13では、前記進角制御によって行われた吸気弁4,4の実際の進角値と、予め設定されている目標進角値との差が所定以下か否かを判別し、所定以上である場合は、再度進角制御を行うために、ステップ12にリターンするが、所定以下である場合にはステップ14に進む。
In
このステップ14では、バルブタイミング可変機構側で、前記補助ブレーキが、渦ディスクにブレーキを付与して、先にIVCを進角側に回転制御した所定位置で停止保持させる。なお、この場合には、リフト可変機構1は、コイルスプリング21の付勢力を得て最小作動角側に制御される。
In this
ステップ15では、最終的に機関を停止させる信号を出力する。
In
ステップ16では、前記補助ブレーキによって渦ディスクが前記所定回転位置に継続保持する制御を行う。
In
ステップ17以下では、機関の始動時における制御であって、このステップ17では、イグニッションスイッチをオンしたか否かを判別し、オンになっていない場合はそのままステップ17にリターンするが、オンされたと判別した場合には、ステップ18に移行する。
In
このステップ18では、クランキングが開始されたことを認識する。すなわち、吸気弁4,4の閉時期が図9に示す下死点(BDC)前で上死点(TDC)寄りの位置(X位置)にある制御状態で、スターティングモータによってクランクシャフト02が回転駆動してクランキングされると、最初の1回転目では、前記閉時期が上死点寄りにあることから、回転に伴い下死点を通過した時点では筒内が負圧となり、さらに回転すると大気圧から若干圧縮されて、この有効圧縮比が小さくなる。つまり、デコンプレッション状態になる。
In
したがって、このクランキング初期の機関振動を十分に低減させることができると共に、該デコンプ効果によってさらにクランキング初期の機関回転の速度を高めることができる。また、始動振動も低減する。 Therefore, the engine vibration at the initial stage of cranking can be sufficiently reduced, and the speed of engine rotation at the initial stage of cranking can be further increased by the decompression effect. Also, the starting vibration is reduced.
しかも、このクランキング初期には、吸気弁4,4の閉時期が下死点前の上死点寄りになっていることから、リフト可変機構1によって吸気弁4,4の作動角D1を比較的小さく設定できるため、動弁系のフリクションをも低減させることが可能になり、機関の回転上昇速度をさら高めることができ、始動性の向上が図れる。
Moreover, since the closing timing of the intake valves 4 and 4 is close to the top dead center before the bottom dead center at the initial stage of cranking, the operating angle D1 of the intake valves 4 and 4 is compared by the
また、前記クランキングの回転上昇効果によって、スターティングモータの負荷も低下させることが可能になる。 In addition, the load of the starting motor can be reduced by the cranking rotation increasing effect.
つぎに、ステップ19では、クランキングが回転目標値に到達したか否かを判別する。すなわち、クランクシャフト02の時間当たりの回転数が、所定の回転目標値に到達したか否かを判別する。
Next, in
ここで、いまだ回転目標値に達していないと判別した場合は、そのままステップ19に戻り、回転目標値に到達したと判別した場合は、ステップ20に移行する。 If it is determined that the rotation target value has not yet been reached, the process directly returns to step 19, and if it is determined that the rotation target value has been reached, the process proceeds to step 20.
このステップ20では、前記バルブタイミング可変機構2の補助ブレーキによる渦ディスクのブレーキ力を解除する処理を行う。
In this
このステップ21では、前記リフト可変機構1によって吸気弁4,4の作動角を拡大制御すると共に、バルブタイミング可変機構2の渦ディスクをヒステリシスブレーキにより回転制御させて、クランクシャフト02と駆動軸6との相対回動位置を遅角側に制御する、つまりこれら2つの可変機構1,2によって吸気弁4,4の閉時期を速やかに遅角側に制御する。
In this
ステップ22では、前記閉時期の遅角側への制御を行った直後に、気筒内に燃料噴射を行うと共に、燃料に着火する処理を行い、これによって良好な完爆が得られる。したがって、この場合も第1の実施形態と同様な作用効果が得られる。
In
しかも、機関始動時においては、補助ブレーキによって吸気弁4,4の閉時期が保持されるため、機関始動時における駆動軸6に作用する交番トルクによるバルブタイミング可変機構2の挙動の不安定化を防止できる。
Moreover, since the closing timing of the intake valves 4 and 4 is maintained by the auxiliary brake when the engine is started, the behavior of the variable
この実施形態では、バルブタイミング可変機構2もヒステリシスブレーキによる電動によって制御すると共に、渦ディスクのタイミングスプロケットに対する回転位置も電動によって作動する補助ブレーキを用いているため、例えば極寒冷地でも作動油の粘性に影響されることなく、機関始動時における吸気弁4,4の閉時期を下死点前で上死点寄りに容易に制御することができる。
In this embodiment, the variable
さらに第3の実施形態として本発明を、動力源として電動モータによって一部駆動するハイブリット車両の内燃機関に適用することも可能である。 Furthermore, as a third embodiment, the present invention can be applied to an internal combustion engine of a hybrid vehicle that is partially driven by an electric motor as a power source.
この場合、前記第1,第2の実施形態と同様な作用効果、つまりクランキング時の振動の低減、良好なクランキング回転上昇、速やかな完爆などの始動性能が向上するが、ハイブリット車のように、頻繁に機関停止、始動を繰り返す車両では、これらの始動性能の向上のメリットが大きい。また、運転者の意志に拘わらず始動が行われるため、振動低減効果によって運転者の違和感をなくすことができる。さらに、スターティングモータに代えてハイブリット車両の電動モータを利用してクランキング作動させることができるので、より速いクランキングスピードを実現できる。 In this case, the same operational effects as those in the first and second embodiments, that is, the start-up performance such as reduction of vibration at the time of cranking, good increase in cranking rotation, and quick complete explosion are improved. Thus, in a vehicle that frequently repeats engine stop and start, the merit of improving the start performance is great. In addition, since the start is performed regardless of the driver's will, the driver's uncomfortable feeling can be eliminated by the vibration reduction effect. Further, since the cranking operation can be performed using the electric motor of the hybrid vehicle instead of the starting motor, a higher cranking speed can be realized.
また、ハイブリット車両の前記電動モータによって回生ブレーキを作用させて回生電力を発生させるように構成すれば、車両減速時に、前記可変機構1,2によって吸気弁4,4の閉時期を下死点前の上死点寄りに制御することによって、エンジンブレーキを低減させることができるので、大きな回生電力を得ることができる。この結果、車両の全体の燃費を向上させることが可能になる。
If the regenerative brake is applied by the electric motor of the hybrid vehicle so that regenerative power is generated, the closing timing of the intake valves 4 and 4 is set before the bottom dead center by the
ここで、各可変機構1,2が、前述のように、吸気弁4,4の閉時期を下死点前(上死点寄り)に制御する際に、この制御はメカニカルに同方向へ安定する構造になっていることから、吸気弁4,4の閉時期が下死点前に切り替わる作動応答性が向上する。したがって、回生ブレーキが発生するまでの応答時間を短縮できると共に、燃費の向上効果を高めることが可能になる。
Here, as described above, when the
また、この発明では、車両の減速時における吸気弁4,4の閉時期と機関停止時における吸気弁の閉時期とをほぼ同一に設定することもできる。 Further, in the present invention, the closing timing of the intake valves 4 and 4 when the vehicle is decelerated and the closing timing of the intake valve when the engine is stopped can be set substantially the same.
このように設定すれば、可変機構1,2の作動応答性や、車両の減速から機関停止に至るまでの時間に拘わらず、吸気弁4,4の閉時期をほぼ一定にすることができるため、機関停止時の吸気弁閉時期のばらつきを抑制することができ、安定的な始動性を確保できる。
With this setting, the closing timing of the intake valves 4 and 4 can be made almost constant regardless of the operation responsiveness of the
さらに、機関の停止時に、吸気行程にある気筒の吸気弁が開弁しているクランク軸の回転位相で機関の停止となるように、前記ハイブリット車の電動モータなどによってクランクシャフト02の回転位相を制御することも可能である。
Further, when the engine is stopped, the rotational phase of the
クランキング開始時において、吸気弁4,4が開いている間の筒内圧は大気圧で一定圧であるから、吸気弁4,4が閉じた時点では筒内圧はほぼ大気圧になっており、そこからピストンの下降につれて筒内圧が低減していくので、クランキングした際の圧縮上死点でのコンプレッションが安定する。つまり、通常は起こりにくいかもしれないが、吸気弁4,4が閉じたときから以降のクランクシャフト02の回転位相で機関が停止したとすると、その状態のクランクシャフト02の回転位相で筒内圧は大気が次第に流入して最終的には全体が大気圧になる。したがって、機関再始動時には、筒内圧が大気圧になっており、そこからクランキングが開始されるわけであるが、この際の初期クランクシャフト02の回転位相の違いによって圧縮上死点でのコンプレッションが過大となったり、ばらつきが生じたりして、安定した始動性が得にくくなるが、前述のように、クランクシャフトの停止回転位置制御を行えば、これらを解決することが可能になる。
At the start of cranking, the in-cylinder pressure while the intake valves 4 and 4 are open is atmospheric pressure and constant pressure. Therefore, when the intake valves 4 and 4 are closed, the in-cylinder pressure is almost atmospheric pressure. Since the in-cylinder pressure decreases as the piston descends, the compression at the compression top dead center when cranking is stabilized. That is, although it may not normally occur, if the engine stops at the subsequent rotation phase of the
また、この発明では、後述する図12に示す第4の実施形態のように、クランキングの回転が上昇した時点で、吸気弁4,4の閉時期を遅角側に変化させる際に、前記リフト可変機構1とバルブタイミング可変機構2のいずれかに故障が発生していた場合は、故障していない他方の可変機構によって吸気弁4,4の閉時期を遅角側に制御するように構成することも可能である。
Further, in the present invention, when the cranking rotation is increased, the closing timing of the intake valves 4 and 4 is changed to the retard side when the cranking rotation is increased, as in a fourth embodiment shown in FIG. When a failure has occurred in either the
この場合には、故障してない他方の可変機構1または2によって吸気弁4,4の閉時期を遅角側に制御できるので、完爆までの始動性を確保することが可能になる。
In this case, since the closing timing of the intake valves 4 and 4 can be controlled to the retarded side by the other
さらに、前記故障していない他方の可変機構1または2によって吸気弁4,4の閉時期を遅角側に制御する際に、該他方の可変機構1または2による前記閉時期の遅角量を通常よりも大きく制御することも可能である。
Furthermore, when the closing timing of the intake valves 4 and 4 is controlled to the retarded side by the other
この場合、吸気弁4,4の閉時期の遅角量を通常に近づけることができるので、完爆までの始動性を通常に近いレベルまで高めることが可能になる。 In this case, since the retard amount of the closing timing of the intake valves 4 and 4 can be made close to normal, it is possible to increase the startability until complete explosion to a level close to normal.
この具体的な制御を図12のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップ21ではイグニッションスイッチを操作して機関が始動する条件となったか否か、つまり完全に始動する直前か否かを判断し、まだ始動条件が揃ってないと判断した場合は戻るが、始動したと判断した場合は、ステップ22に移行する。
This specific control will be described based on the flowchart of FIG. First, in
このステップ22では吸気弁4,4の閉時期(IVC)を下死点より前の上死点側に進角制御を行う。すなわち、第1実施例と同様のリフト可変機構1とバルブタイミング可変機構2を、各々小作動角側、進角側に制御する。この際、コイルスプリング55,56やコイルスプリング21のばね付勢力によって予め目標位置付近に安定しているため、目標の吸気弁4,4の閉時期(図9のX位置)に容易に制御できる。
In this
次に、ステップ23でクランキングを開始するが、ここで、前述のデコンプ効果、低リフト、小作動角効果による低フリクション効果などによってクランクシャフト02の回転がスムーズに立ち上がる。
Next, cranking is started in
ステップ24では、クランキング回転目標に達したか否かを判断し、目標に達しない場合には、ステップ24に戻り、達したと判断した場合は、ステップ25において吸気弁4,4の閉時期を図9のY位置まで制御するようにリフト可変機構1とバルブタイミング可変機構2を作動させる。
In
次に、ステップ26では、バルブタイミング可変機構2が所定時間後に目標の遅角位置に達したか否かを判断する。ここで目標の遅角位置に達していないと判断した場合には、バルブタイミング可変機構2が作動不良であるとしてステップ27に移行し、このステップ27でリフト可変機構1の目標作動角をD2より大きくして吸気弁4,4の閉時期を目標のYに合致させる。
Next, in
前記ステップ26で、目標の遅角位置に達したと判断した場合は、ステップ28に進み、ここではリフト可変機構1が目標の作動角D2まで作動したか否かを判断する。
If it is determined in
ここで、目標の作動角D2に達していないと判断した場合は、ステップ29に移行し、ここでは、バルブタイミング可変機構2によって遅角側への目標変換角を増大させて、吸気弁4,4の閉時期を目標のYに合致させる。
Here, if it is determined that the target operating angle D2 has not been reached, the routine proceeds to step 29, where the variable
その後、ステップ30において、燃料噴射、点火時期などを制御し、この時点では吸気弁4,4の閉時期が目標のYになっているので吸気充填効率も高まっており、したがって良好な完爆を実現できる。
Thereafter, in
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、例えば、可変手段として必ずしも前記リフト可変機構1とバルブタイミング可変機構2の両方を用いる必要はなく、いずれか一方のみでもよい。また、リフト可変機構1やバルブタイミング可変機構2を他の構造のものとすることも可能である。
The present invention is not limited to the embodiments described above. For example, it is not always necessary to use both the
また、吸気弁4,4の閉時期は、図5のP1に示したように、まさしく着座位置としても良いし、実質有効な閉時期ということで、リフト傾斜の緩やかなランプ区間を除いたリフト区間の終了点としてもよい。ランプ区間では、ガスの流量が十分に小さいので、実質吸気弁4,4の閉時期を考える上では、ランプ区間の影響は小さい。 Further, the closing timing of the intake valves 4 and 4 may be just the seating position as shown in P1 of FIG. 5, or the lift time excluding the ramp section where the lift inclination is gentle because it is a substantially effective closing timing. It may be the end point of the section. Since the gas flow rate is sufficiently small in the ramp section, the influence of the ramp section is small when considering the closing timing of the actual intake valves 4 and 4.
前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。 The technical ideas of the invention other than the claims ascertained from the embodiment will be described below.
すなわち、本発明は、前記可変手段を、吸気弁のリフト量と作動角を維持しつつ開閉時期のみを変化させる第1可変機構と、吸気弁のリフト量と作動角を同時に変化させる第2可変機構とによって構成し、
前記付勢手段を、前記第1可変機構を介して吸気弁の閉時期を吸気上死点側に付勢する第1付勢部材と、前記第2可変機構を介して吸気弁の閉時期を吸気上死点側に付勢する第2付勢部材とによって構成し、
機関始動時のクランキング初期に、前記各可変機構によって吸気弁の閉時期を吸気行程下死点前の上死点寄りに制御するようにした。
That is, according to the present invention, the variable means includes a first variable mechanism that changes only the opening / closing timing while maintaining the lift amount and operating angle of the intake valve, and the second variable that simultaneously changes the lift amount and operating angle of the intake valve. With the mechanism,
The urging means includes a first urging member for urging the intake valve closing timing toward the intake top dead center via the first variable mechanism, and a closing timing of the intake valve via the second variable mechanism. A second urging member that urges toward the intake top dead center,
In the initial stage of cranking when the engine is started, the closing timing of the intake valve is controlled near the top dead center before the bottom dead center of the intake stroke by the variable mechanisms.
この発明によれば、2つの可変機構を併用することによって吸気弁の閉時期を吸気上死点側にさらに近づけることができるので、前記請求項1に記載の発明の作用効果である始動時の振動低減効果と始動性向上をさらに促進できる。
According to this invention, since the closing timing of the intake valve can be made closer to the intake top dead center side by using two variable mechanisms in combination, the effect of the invention according to
また、前記可変手段は、クランキング回転が所定回転まで上昇した時点で、吸気弁の閉時期を遅角側に制御するようにした。 Further, the variable means controls the closing timing of the intake valve to the retard side when the cranking rotation rises to a predetermined rotation.
この発明によれば、クランキング初期には、吸気弁の閉時期が吸気行程下死点前の上死点寄りに制御されていることから、デコンプが作用し、また、このとき、小作動角制御となっていることから、動弁フリクションが小さくなり、もって、クランキング初期の回転速度を速やかに上昇させた上で、その後は、吸気弁の閉時期が遅角制御されることから、有効圧縮比が高くなって燃焼室内での燃料の着火性が良好になることと相俟って燃焼による回転上昇が滑らかに進み、完爆時間が短縮される。したがって、クランキング開始から完爆までの良好な始動性が得られると共に、冷機時においても、機関を安定的に回転させることができ、駆動(燃焼)トルクを確保できる。 According to the present invention, at the initial stage of cranking, since the closing timing of the intake valve is controlled to be close to the top dead center before the intake stroke bottom dead center, the decompression acts, and at this time, the small operating angle Since it is controlled, the valve friction is reduced, so that the rotation speed at the initial stage of cranking is increased quickly, and then the closing timing of the intake valve is delayed and controlled. Combined with the higher compression ratio and better fuel ignitability in the combustion chamber, the rotational rise due to combustion proceeds smoothly and the complete explosion time is shortened. Therefore, good startability from the start of cranking to complete explosion can be obtained, and the engine can be stably rotated even during cold operation, and driving (combustion) torque can be secured.
次に、本発明によれば、前記クランキング回転速度が上昇した時点で、前記第2可変機構によって吸気弁の作動角を拡大制御すると共に、第1可変機構によって吸気弁のリフト位相を遅角側へ制御することによって、吸気弁の閉時期を遅角側に変化させるようにしたことを特徴としている。 Next, according to the present invention, when the cranking rotational speed increases, the operating angle of the intake valve is controlled to be enlarged by the second variable mechanism, and the lift phase of the intake valve is retarded by the first variable mechanism. By controlling to the side, the closing timing of the intake valve is changed to the retard side.
この発明によれば、第1可変機構と第2可変機構との2つの可変機構による前述の制御によって、吸気弁の閉時期を遅角側に速やかに変化させることが可能になる。 According to the present invention, the closing timing of the intake valve can be promptly changed to the retard side by the above-described control by the two variable mechanisms of the first variable mechanism and the second variable mechanism.
また、前記第2可変機構により吸気弁の作動角を拡大制御することによって、バルブスプリングのばね力などに起因して動弁系のフリクションが増加することから、この増加したフリクションによって第1可変機構が吸気弁の閉時期を遅角方向へ付勢される。したがって、第1可変機構に吸気弁の閉時期を進角側に付勢する付勢手段があったとしても遅角側への切り換え作動応答性が向上する。 Further, since the operating angle of the intake valve is controlled to be enlarged by the second variable mechanism, the friction of the valve operating system is increased due to the spring force of the valve spring and the like. Therefore, the increased friction causes the first variable mechanism. Is energized in the direction of retarding the closing timing of the intake valve. Therefore, even if the first variable mechanism has an urging means for urging the closing timing of the intake valve to the advance side, the switching operation responsiveness to the retard side is improved.
次に、本発明は、前記第2可変機構の作動を電動によって行うと共に、第1可変機構の作動を機関の駆動を油圧源とする油圧によって行うことを特徴としている。 Next, the present invention is characterized in that the operation of the second variable mechanism is performed electrically, and the operation of the first variable mechanism is performed by a hydraulic pressure using a drive of the engine as a hydraulic pressure source.
この発明によれば、クランキング開始あるいはクランキング中の油圧源が十分に立ち上がっていない状態であっても、電動によって作動する第2可変機構の方は速やかに作動して吸気弁の作動角を拡大制御する。これによって、動弁系のフリクションが速やかに増加して、油圧作動する第1可変機構の遅角側への切り換え作動をサポートすることから、第1可変機構の遅角制御の良好な応答性も確保できる。 According to the present invention, even when cranking is started or when the hydraulic pressure source during cranking is not sufficiently raised, the second variable mechanism that operates by electric operation operates more quickly, and the operating angle of the intake valve is increased. Enlarge control. As a result, the friction of the valve operating system quickly increases and supports the switching operation of the first variable mechanism that is hydraulically operated to the retard side, so that the responsiveness of the retard control of the first variable mechanism is also improved. It can be secured.
さらに、本発明は、前記可変手段の作動を電動によって行うと共に、動力源として、通常の内燃機関だけではなく、電動モータも併用するハイブリット車両の内燃機関に適用したものである。 Further, the present invention is applied to the internal combustion engine of a hybrid vehicle that performs not only the normal internal combustion engine but also an electric motor as a power source while operating the variable means electrically.
この発明では、前記実施形態と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、スターティングモータの代わりにハイブリット車両の電動モータを利用して作動させることができるので、クランキングにおいてより速やかなクランキングスピードを実現できる。 According to the present invention, it is possible to operate using the electric motor of the hybrid vehicle in place of the starting motor, as well as to obtain the same effect as the above-described embodiment. Ranking speed can be realized.
また、本発明は、車両の減速時において、前記可変手段によって吸気弁の閉時期を吸気行程下死点前の上死点寄りに制御すると共に、前記電動モータによって回生ブレーキを作用させて回生電力を発生させることを特徴としている。 Further, the present invention controls the closing timing of the intake valve near the top dead center before the intake stroke bottom dead center by the variable means when the vehicle is decelerated, and the regenerative brake is applied by the electric motor to generate regenerative power. It is characterized by generating.
これによれば、車両減速時に、可変手段によって吸気弁の閉時期をピストン下死点前の上死点寄りに制御することによって、エンジンブレーキを低減させることができるので、大きな回生電力を得ることができる。この結果、車両の全体の燃費を向上させることが可能になる。 According to this, when the vehicle decelerates, the engine brake can be reduced by controlling the closing timing of the intake valve close to the top dead center before the piston bottom dead center by the variable means, so that a large regenerative power can be obtained. Can do. As a result, the overall fuel consumption of the vehicle can be improved.
ここで、可変手段が吸気弁の閉時期をピストン下死点前(上死点側)に制御する際に、この制御はメカニカルに安定する構造になっていることから、吸気弁の閉時期が下死点前に切り替わる作動応答性が向上する。したがって、回生ブレーキが発生するまでの応答時間を短縮できると共に、燃費の向上効果を高めることが可能になる。 Here, when the variable means controls the closing timing of the intake valve before the bottom dead center of the piston (top dead center side), this control is structured to be mechanically stable. The operation responsiveness that switches before the bottom dead center is improved. Therefore, it is possible to shorten the response time until the regenerative braking occurs, and to enhance the fuel efficiency improvement effect.
また、本発明は、車両の減速時における吸気弁の閉時期と機関停止時における吸気弁の閉時期とをほぼ同一に設定したことを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that the intake valve closing timing when the vehicle is decelerated and the intake valve closing timing when the engine is stopped are set substantially the same.
この発明によれば、可変手段の作動応答性や、車両の減速から機関停止に至るまでの時間に拘わらず、吸気弁の閉時期をほぼ一定にすることができるため、機関停止時の吸気弁閉時期のばらつきを抑制することができ、安定的な始動性を確保できる。 According to the present invention, the intake valve closing timing can be made substantially constant regardless of the operation responsiveness of the variable means and the time from the deceleration of the vehicle to the stop of the engine. Variations in the closing timing can be suppressed, and stable startability can be ensured.
また、本発明は、機関停止時に、吸気行程にある気筒の吸気弁が開弁しているクランク軸の回転位相で機関の停止となるように、スターティングモータあるいは電動モータによってクランク軸の回転位相を制御することを特徴としている。 Further, the present invention provides a crankshaft rotational phase by a starting motor or an electric motor so that when the engine is stopped, the engine is stopped at the rotational phase of the crankshaft in which the intake valve of the cylinder in the intake stroke is opened. It is characterized by controlling.
吸気弁が開いている筒内圧は大気圧で一定圧であるから、吸気弁が閉じた時点では筒内圧はほぼ大気圧になっており、そこからピストンの下降につれて筒内圧が低減していくので、クランキングした際の圧縮上死点でのコンプレッションが安定する。つまり、吸気弁が閉じたときから以降のクランク軸の回転位相で機関が停止したとすると、その状態のクランク軸の回転位相で筒内圧は大気が次第に流入して最終的には全体が大気圧になる。したがって、機関再始動時には、筒内圧が大気圧になっており、そこからクランキングが開始されるわけであるが、この際の初期クランク軸の回転位相の違いによって圧縮上死点での筒内圧が過大になったり、ばらついてしまうことから、もって安定した始動性が得にくくなるが、この発明では、前述のように、これらを解決することが可能になる。 Since the in-cylinder pressure at which the intake valve is open is constant at atmospheric pressure, the in-cylinder pressure is almost atmospheric when the intake valve is closed, and the in-cylinder pressure decreases as the piston descends from there. , Compression at compression top dead center when cranking is stabilized. In other words, if the engine stops at the crankshaft rotation phase after the intake valve is closed, the cylinder pressure gradually flows into the atmospheric pressure at the rotation phase of the crankshaft in that state, and finally the whole is atmospheric pressure. become. Therefore, when the engine is restarted, the in-cylinder pressure becomes atmospheric pressure, and cranking is started from there, but the in-cylinder pressure at the compression top dead center due to the difference in the rotation phase of the initial crankshaft at this time. However, since it becomes difficult to obtain a stable startability, the present invention can solve these problems as described above.
また、本発明は、前記可変手段を、吸気弁のリフト量と作動角を維持しつつ開閉時期のみを変化させる第1可変機構と、吸気弁のリフト量と作動角を同時に変化させる第2可変機構とによって構成し、
クランキングの回転が上昇した時点で、吸気弁の閉時期を遅角側に変化させる際に、前記第1可変機構と第2可変機構のいずれかに故障が発生していた場合は、故障していない他方の可変機構によって吸気弁の閉時期を遅角側に制御することを特徴としている。
In the present invention, the variable means includes a first variable mechanism that changes only the opening / closing timing while maintaining the lift amount and operating angle of the intake valve, and a second variable that simultaneously changes the lift amount and operating angle of the intake valve. With the mechanism,
When the cranking rotation is increased, when the closing timing of the intake valve is changed to the retard side, if a failure has occurred in either the first variable mechanism or the second variable mechanism, a failure will occur. It is characterized in that the closing timing of the intake valve is controlled to the retard side by the other variable mechanism that is not.
この発明によれば、故障してない他方の可変機構によって吸気弁の閉時期を遅角側に制御できるので、完爆までの始動性を確保することが可能になる。 According to the present invention, the closing timing of the intake valve can be controlled to the retard side by the other variable mechanism that has not failed, so that it is possible to ensure startability until complete explosion.
また、本発明は、前記故障していない他方の可変機構によって吸気弁の閉時期を遅角側に制御する際に、該他方の可変機構による前記閉時期の遅角量を通常よりも大きく制御することを特徴としている。 Further, according to the present invention, when the closing timing of the intake valve is controlled to the retarded side by the other variable mechanism that has not failed, the retard amount of the closing timing by the other variable mechanism is controlled to be larger than usual. It is characterized by doing.
吸気弁の閉時期の遅角量を通常に近づけることができるので、完爆までの始動性を通常に近いレベルまで高めることが可能になる。 Since the retard amount of the closing timing of the intake valve can be brought close to normal, it is possible to increase the startability until the complete explosion to a level close to normal.
また、本発明は、前記可変手段に、機関停止時に前記付勢手段によって付勢された吸気弁のピストン上死点側の進角状態を固定する固定手段を設けたことを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that the variable means is provided with a fixing means for fixing an advance state of the piston top dead center side of the intake valve urged by the urging means when the engine is stopped.
この発明によれば、機関停止中には、可変手段が前記所定の作動位置で固定手段により固定されていることから、機関始動時における交番トルクなどによる可変手段のばたつきの発生を防止できる。この結果、前記機関始動時の振動低減と始動性向上をより確実に得ることができる。 According to this invention, since the variable means is fixed by the fixing means at the predetermined operating position while the engine is stopped, it is possible to prevent the variable means from fluttering due to alternating torque at the time of starting the engine. As a result, vibration reduction and startability improvement at the time of starting the engine can be obtained more reliably.
また、本発明は、前記可変手段に、機関停止時に前記付勢手段によって付勢された吸気弁のピストン上死点側の進角状態を固定する固定手段を設けたことを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that the variable means is provided with a fixing means for fixing an advance state of the piston top dead center side of the intake valve urged by the urging means when the engine is stopped.
先の発明と同様な作用効果が得られる。 The same effect as the previous invention can be obtained.
1…リフト可変機構(第2可変機構)
2…バルブタイミング可変機構(第1可変機構)
4…吸気弁
6…駆動軸
20…電動モータ
22…コントローラ
32…ベーン部材
55,56…コイルスプリング
1 ... Lift variable mechanism (second variable mechanism)
2 ... Valve timing variable mechanism (first variable mechanism)
4 ...
Claims (3)
前記内燃機関の停止を示す停止信号が発信された後に、前記作動角の目標値を所定の開弁期間を有する作動角となるように設定する目標値設定手段と、
前記目標作動角に向けて行われた前記吸気弁の実際の作動角が、前記目標作動角に到達したか否かを判別する作動角判別手段と、
前記作動角判別手段によって実際の作動角が目標作動角に到達したと判別され場合に、前記内燃機関を停止させる処理を行う停止処理手段と、
前記内燃機関の停止後における再始動時の始動信号が発信された後において、前記内燃機関の回転数が所定の目標回転数に到達したか否かを判別する回転数判別手段と、
前記回転数判別手段により前記内燃機関の回転数が目標回転数に到達したと判別された場合には、前記内燃機関の停止時の前記目標作動角よりも大きい作動角に拡大させる作動角拡大手段と、
を備えたことを特徴とする可変動弁装置の制御装置。 A variable valve comprising: variable means for changing an operating angle of an intake valve included in the internal combustion engine; and an electric motor for driving the variable means based on an operating state of the internal combustion engine to make the operating angle variable. A control device for the device,
Target value setting means for setting the target value of the operating angle to be an operating angle having a predetermined valve opening period after a stop signal indicating the stop of the internal combustion engine is transmitted;
An operating angle determining means for determining whether or not an actual operating angle of the intake valve performed toward the target operating angle has reached the target operating angle;
Stop processing means for performing processing for stopping the internal combustion engine when the operating angle determining means determines that the actual operating angle has reached the target operating angle;
A rotational speed determination means for determining whether or not the rotational speed of the internal combustion engine has reached a predetermined target rotational speed after a start signal at restart after the internal combustion engine is stopped is transmitted;
When the rotational speed determining means determines that the rotational speed of the internal combustion engine has reached the target rotational speed, the operating angle expanding means expands the operating angle to be larger than the target operating angle when the internal combustion engine is stopped. When,
A control apparatus for a variable valve operating apparatus, comprising:
前記作動角判別手段は、現在の作動角値と目標作動角値の差値が所定値以下の場合に、目標作動角に到達したと判別することを特徴する可変動弁装置の制御装置。 In the control apparatus of the variable valve operating apparatus according to claim 1,
The control device for a variable valve operating apparatus, wherein the operating angle determining means determines that the target operating angle has been reached when a difference value between a current operating angle value and a target operating angle value is a predetermined value or less.
前記内燃機関の停止を示す停止信号が発信された後に、前記吸気弁が所定の目標リフト量となるように前記電動モータを駆動させると共に、前記吸気弁が目標リフト量となった場合には、前記内燃機関の停止処理を行い、
前記内燃機関の停止後における再始動時の始動信号が発信された後において、前記内燃機関の回転数が所定回転数になった場合には、前記内燃機関の停止時の前記目標リフト量からさらにリフト量を拡大するように前記電動モータを駆動させることを特徴とする可変動弁装置の制御装置。 Variable means for continuously varying the lift amount of the intake valve of the internal combustion engine, and an electric motor that drives the variable means based on the operating state of the internal combustion engine to vary the lift amount. A control device for a variable valve gear,
After the stop signal indicating the stop of the internal combustion engine is transmitted, the electric motor is driven so that the intake valve has a predetermined target lift amount, and when the intake valve reaches the target lift amount, Stop processing of the internal combustion engine,
After the start signal at the time of restart after the stop of the internal combustion engine is transmitted, when the rotational speed of the internal combustion engine reaches a predetermined rotational speed, further from the target lift amount at the stop of the internal combustion engine A control apparatus for a variable valve operating apparatus, wherein the electric motor is driven so as to increase a lift amount.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012251483A (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Variable valve gear of internal combustion engine and start control apparatus of internal combustion engine |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2543855B1 (en) * | 2010-03-02 | 2014-11-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle provided with internal combustion engine having valve stop mechanism |
US8495981B2 (en) * | 2011-03-29 | 2013-07-30 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for cam phaser control in an engine |
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RU2607147C2 (en) * | 2011-07-13 | 2017-01-10 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Method of engine actuation (versions) and engine system |
CN102425469B (en) * | 2011-11-15 | 2013-02-27 | 上海交通大学 | Continuous variable valve timing adjusting system for internal combustion engine |
KR101755466B1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-07-07 | 현대자동차 주식회사 | Method of controlling continuous variable valve timing system for limp-home |
CN105673215B (en) * | 2016-03-02 | 2018-04-06 | 重庆亘富软件开发有限公司 | The closing method of decompression is reverse-located for engine |
CN106437926A (en) * | 2016-12-15 | 2017-02-22 | 天津梦佳智创科技发展有限公司 | Low-energy-consumption internal combustion engine rotary air valve |
DE102018117359A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for controlling an internal combustion engine |
DE102018006666B4 (en) * | 2018-08-23 | 2022-08-25 | Mercedes-Benz Group AG | Internal combustion engine for a motor vehicle, with a control unit for aligning a camshaft and method for operating such an internal combustion engine |
EP3914811A1 (en) * | 2019-01-24 | 2021-12-01 | Eaton Intelligent Power Limited | Rocker arm assembly having lash management for cylinder deactivation and engine brake configuration |
CN110667560A (en) * | 2019-09-26 | 2020-01-10 | 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 | Vehicle noise reduction method and device and vehicle |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63106311A (en) * | 1986-10-23 | 1988-05-11 | Honda Motor Co Ltd | Valve action timing selector for internal combustion engine |
JP2002061522A (en) * | 2000-08-17 | 2002-02-28 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for vehicle internal combustion engine |
JP2003113723A (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Toyota Motor Corp | Compression ignition type internal combustion engine |
JP2003120364A (en) * | 2001-10-18 | 2003-04-23 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | Intake air quantity control device for internal combustion engine |
JP2004108259A (en) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Nissan Motor Co Ltd | Control device of variable valve gear engine |
JP2005220760A (en) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Hitachi Ltd | Variable valve system control device and controller |
JP2007198367A (en) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Hitachi Ltd | Variable valve gear for internal combustion engine |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09256891A (en) | 1996-03-25 | 1997-09-30 | Nippon Soken Inc | Control device for diesel engine |
JP2000314329A (en) | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Unisia Jecs Corp | Management device for variable valve system of internal combustion engine at operating sensor failure |
JP2003035167A (en) | 2001-07-19 | 2003-02-07 | Denso Corp | Variable valve control device for internal combustion engine |
JP4136926B2 (en) * | 2003-12-24 | 2008-08-20 | 日産自動車株式会社 | Start control device and start control method for internal combustion engine |
JP4313704B2 (en) | 2004-03-16 | 2009-08-12 | 株式会社日立製作所 | Valve timing control device for internal combustion engine |
-
2006
- 2006-12-27 CN CN 200610156232 patent/CN1991135A/en active Pending
-
2009
- 2009-05-15 JP JP2009118142A patent/JP2009174546A/en active Pending
-
2011
- 2011-06-27 JP JP2011142109A patent/JP5662264B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63106311A (en) * | 1986-10-23 | 1988-05-11 | Honda Motor Co Ltd | Valve action timing selector for internal combustion engine |
JP2002061522A (en) * | 2000-08-17 | 2002-02-28 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for vehicle internal combustion engine |
JP2003113723A (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Toyota Motor Corp | Compression ignition type internal combustion engine |
JP2003120364A (en) * | 2001-10-18 | 2003-04-23 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | Intake air quantity control device for internal combustion engine |
JP2004108259A (en) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Nissan Motor Co Ltd | Control device of variable valve gear engine |
JP2005220760A (en) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Hitachi Ltd | Variable valve system control device and controller |
JP2007198367A (en) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Hitachi Ltd | Variable valve gear for internal combustion engine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012251483A (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Variable valve gear of internal combustion engine and start control apparatus of internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1991135A (en) | 2007-07-04 |
JP2011185277A (en) | 2011-09-22 |
JP5662264B2 (en) | 2015-01-28 |
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