JP2009264329A - Valve drive system of internal combustion engine - Google Patents

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Chuchi Shu
中智 周
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique holdscapable of quickly identifying a rotation position of a cam in a valve drive system of an internal combustion engine in which the cam rotated or rocked by a power engine independent of the internal combustion engine opens and closes the valve. <P>SOLUTION: In the valve drive system of an internal combustion engine having the cam rotated or rocked by the power engine independent of the internal combustion engine, the power engine rotates n times per one rotation of the cam. A cam position sensor is configured to output signals of different patterns according to rotation ranges in which the cam rotates during one rotation of the power engine. This makes it possible to quickly identify a rotation position of the cam. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関と独立した原動機により回転又は揺動されるカムがバルブを開閉させる内燃機関の動弁システムに関する。   The present invention relates to a valve operating system for an internal combustion engine in which a cam rotated or swung by a prime mover independent of the internal combustion engine opens and closes the valve.

内燃機関のカムを電動機(モータ)により回転又は揺動させる動弁システムにおいては、カムとクランクシャフトが物理的に連結されないため、始動時等にカムの回転位置(位相)を検出する必要がある。   In a valve operating system in which a cam of an internal combustion engine is rotated or oscillated by an electric motor (motor), the cam and the crankshaft are not physically connected. Therefore, it is necessary to detect the rotational position (phase) of the cam at the time of starting. .

これに対し、内燃機関の運転停止時にカムの停止位置を不揮発性メモリに記憶させる技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2004−183612号公報
On the other hand, a technique has been proposed in which the stop position of the cam is stored in a nonvolatile memory when the operation of the internal combustion engine is stopped (see, for example, Patent Document 1).
JP 2004-183612 A

ところで、カムの停止位置によっては内燃機関の運転停止中にカムの位置が変化する場合がある。例えば、内燃機関の運転停止中は電動機に対する電力供給が行われないため、電動機がカムの位置を一定の位置に保持することができない。よって、バルブのリフト量が比較的大きくなる位置でカムが停止した場合は、内燃機関の運転停止中にバルブスプリングの反力によってカムが回転する可能性がある。   By the way, depending on the stop position of the cam, the cam position may change while the operation of the internal combustion engine is stopped. For example, since electric power is not supplied to the electric motor while the operation of the internal combustion engine is stopped, the electric motor cannot hold the cam position at a fixed position. Therefore, when the cam stops at a position where the lift amount of the valve becomes relatively large, the cam may rotate due to the reaction force of the valve spring while the operation of the internal combustion engine is stopped.

これに対し、カムポジションセンサを用いる方法が考えられる。しかしながら、カムポジションセンサは、カムとともに回転する被検出部が検出部の近傍を通過した時に信号を出力するセンサである。このため、カムポジションセンサの信号を利用する場合には、被検出部が検出部近傍を通過するまでカムを回転させる必要がある。よって、カムの回転位置を速やかに特定することができない場合がある。   On the other hand, a method using a cam position sensor is conceivable. However, the cam position sensor is a sensor that outputs a signal when a detected portion that rotates with the cam passes in the vicinity of the detecting portion. For this reason, when using the signal of the cam position sensor, it is necessary to rotate the cam until the detected portion passes near the detection portion. Therefore, the rotational position of the cam may not be specified quickly.

本発明は、上記したような種々の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関と独立した原動機により回転又は揺動されるカムがバルブを開閉させる内燃機関の動弁システムにおいて、カムの回転位置を可及的速やかに特定可能な技術の提供にある。   The present invention has been made in view of various circumstances as described above, and an object thereof is a valve operating system for an internal combustion engine in which a valve rotated or rocked by a prime mover independent of the internal combustion engine opens and closes the valve. Therefore, the present invention is to provide a technique capable of specifying the rotational position of the cam as quickly as possible.

本発明は、上記した課題を解決するために、内燃機関と独立した原動機により回転又は揺動されるカムを備え、カムの1回転当たりに原動機がn回転する内燃機関の動弁システムにおいて、原動機の回転位置を検出するセンサ(第1センサ)と、カムが1/n回転する範囲毎に異なるパターンの信号を出力するセンサ(第2センサ)と、を利用してカムの回転位置を特定するようにした。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a valve operating system for an internal combustion engine that includes a cam that is rotated or oscillated by a prime mover independent of the internal combustion engine, and the prime mover rotates n times per rotation of the cam. The rotational position of the cam is specified using a sensor (first sensor) that detects the rotational position of the cam and a sensor (second sensor) that outputs a signal of a different pattern for each range in which the cam rotates 1 / n. I did it.

内燃機関と独立した原動機によりカムが回転又は揺動される動弁システムにおいては、第1センサの出力信号に基づいて原動機の回転位置を特定することができる。その際、カムに対する原動機の回転速度比(カムが1回転する間に原動機が回転する回数)が1であれば、第1センサの出力信号に基づいてカムの回転位置も一意に特定することができる。   In a valve operating system in which a cam is rotated or swung by a prime mover independent of the internal combustion engine, the rotational position of the prime mover can be specified based on the output signal of the first sensor. At this time, if the rotational speed ratio of the prime mover to the cam (the number of times the prime mover rotates during one rotation of the cam) is 1, the rotational position of the cam can be uniquely identified based on the output signal of the first sensor. it can.

ところで、原動機とカムとの間に減速機構が介在すると、カムに対する原動機の回転速度比が1にならない(例えば、カムが1回転する間に原動機が複数回転する)。このような場合は、原動機の1つの回転位置に対してカムが複数の回転位置を取り得る。   By the way, when a speed reduction mechanism is interposed between the prime mover and the cam, the rotational speed ratio of the prime mover with respect to the cam does not become 1 (for example, the prime mover rotates a plurality of times while the cam makes one revolution). In such a case, the cam can take a plurality of rotational positions with respect to one rotational position of the prime mover.

例えば、カムの1回転当たりに原動機が3回転(0度〜1080度)する場合は、原動機の1つの回転位置に対してカムが3通りの回転位置を取り得る。このため、原動機が3回転中の何回転目であるかを特定する必要がある。すなわち、原動機の回転位置が以下の(1)〜(3)の何れの範囲に属しているかを特定する必要がある。
(1)0度から360度までの範囲
(2)360度から720度までの範囲
(3)720度から1080度までの範囲
For example, when the prime mover makes three revolutions (0 to 1080 degrees) per one revolution of the cam, the cam can take three rotational positions with respect to one rotational position of the prime mover. For this reason, it is necessary to specify how many rotations of the prime mover are in three rotations. That is, it is necessary to specify which of the following ranges (1) to (3) the rotational position of the prime mover belongs to.
(1) Range from 0 degrees to 360 degrees (2) Range from 360 degrees to 720 degrees (3) Range from 720 degrees to 1080 degrees

要するに、カムが1回転する間に原動機がn回転(nは1より大きな整数)する場合は、原動機の1つの回転位置に対してカムがn通りの回転位置を取り得ることになる。よって、カムに対する原動機の回転速度比が1より大きい場合は、第1センサの出力信号のみに基づいてカムの回転位置(言い換えれば、原動機の回転位置とカムの回転位置との相関関係)を一意に特定することが困難となる。   In short, when the prime mover rotates n times (n is an integer greater than 1) while the cam rotates once, the cam can take n rotational positions with respect to one rotational position of the prime mover. Therefore, when the rotational speed ratio of the prime mover with respect to the cam is greater than 1, the rotational position of the cam (in other words, the correlation between the rotational position of the prime mover and the rotational position of the cam) is uniquely based only on the output signal of the first sensor. It becomes difficult to specify.

これに対し、カムに連動して回転又は揺動する被検出部が検出部近傍を通過した時に信号を出力するカムポジションセンサ(第2センサ)を併用することにより、n通りの回転位置の1つを特定する方法が考えられる。   On the other hand, by using a cam position sensor (second sensor) that outputs a signal when the detected part that rotates or swings in conjunction with the cam passes near the detection part, 1 of n rotational positions is obtained. A method of identifying one can be considered.

カムポジションセンサを併用する方法においては、被検出部が検出部近傍を通過するまでカムを回転させる必要がある。特に、被検出部が検出部近傍を通過した直後の状態にある場合は、カムを略360度回転させなければならず、その間にバルブとピストンとの干渉(バルブスタンプ)が発生する可能性がある。   In the method using the cam position sensor together, it is necessary to rotate the cam until the detected portion passes near the detecting portion. In particular, when the detected portion is in a state immediately after passing through the vicinity of the detecting portion, the cam must be rotated approximately 360 degrees, and there is a possibility that interference between the valve and the piston (valve stamp) may occur during that time. is there.

そこで、本発明は、内燃機関と独立した原動機により回転又は揺動されるカムがバルブを開閉させる内燃機関の動弁システムにおいて、
前記カムの回転速度が前記原動機の回転速度の1/nとなるように、前記原動機の回転力を前記カムへ伝達する減速機構と、
前記原動機の回転位置を示す信号を出力する第1センサと、
前記カムが1/n回転する範囲毎に異なるパターンの信号を出力する第2センサと、
前記第1センサ及び前記第2センサの出力信号に基づいて、前記原動機の回転位置と前記カムの回転位置との相関を特定する特定手段と、
を備えるようにした。
Accordingly, the present invention provides a valve operating system for an internal combustion engine in which a cam rotated or swung by a prime mover independent of the internal combustion engine opens and closes the valve.
A speed reduction mechanism for transmitting the rotational force of the prime mover to the cam so that the rotational speed of the cam is 1 / n of the rotational speed of the prime mover;
A first sensor that outputs a signal indicating a rotational position of the prime mover;
A second sensor that outputs a signal of a different pattern for each range in which the cam rotates 1 / n;
Identifying means for identifying a correlation between the rotational position of the prime mover and the rotational position of the cam based on output signals of the first sensor and the second sensor;
I was prepared to.

かかる発明において、第2センサは、カムが1/n回転する範囲毎に異なるパターンの信号を出力することになる。その結果、特定手段は、第2センサの出力信号に基づいて、原動機の回転位置が1〜n回転目までの何回転目に属しているかを特定することができる。   In this invention, the second sensor outputs a signal having a different pattern for each range in which the cam rotates 1 / n. As a result, the specifying means can specify the number of rotations from the 1st to n-th rotations based on the output signal of the second sensor.

例えば、カムが1回転する間に原動機が3回転する場合(n=3)は、第2センサはカムが120度回転する範囲毎に異なるパターンの信号を出力する。すなわち、カムの回転位置が0度〜120度の範囲に属している場合(原動機の回転位置が上記(1)の範囲に属している場合)と、120度〜240度の範囲に属している場合(原動機の回転位置が上記(2)の範囲に属している場合)と、240度〜360度の範囲に属している場合(原動機の回転位置が上記(3)の範囲に属している場合)とにおいて、第2センサが異なるパターンの信号を出力することになる。   For example, when the prime mover rotates three times while the cam rotates once (n = 3), the second sensor outputs a signal with a different pattern for each range in which the cam rotates 120 degrees. That is, when the rotational position of the cam belongs to the range of 0 to 120 degrees (when the rotational position of the prime mover belongs to the range of (1) above), it belongs to the range of 120 to 240 degrees. Case (when the rotational position of the prime mover belongs to the range of (2) above) and when it belongs to the range of 240 degrees to 360 degrees (when the rotational position of the prime mover belongs to the range of (3) above) ), The second sensor outputs signals of different patterns.

従って、特定手段は、第1センサの出力信号と第2センサの出力信号とを照合することにより、前記カムの回転位置及び前記原動機の回転位置を一意に特定することが可能となる。   Therefore, the specifying means can uniquely specify the rotational position of the cam and the rotational position of the prime mover by collating the output signal of the first sensor and the output signal of the second sensor.

上記した特定方法はカムを殆ど回転させずに実施可能であるため、カムの回転位置を可及的速やかに特定することが可能になるとともに、バルブスタンプの発生を極力回避することが可能となる。   Since the above-described identification method can be performed with almost no rotation of the cam, the rotation position of the cam can be identified as quickly as possible, and the occurrence of a valve stamp can be avoided as much as possible. .

本発明の第2センサは、従来のカムポジションセンサのように、カムと連動して回転又は揺動する回転体に設けられた被検出部と、前記被検出部が所定位置を通過した時に信号を出力する検出部と、を備えたセンサである。但し、被検出部は、前記回転体が1/n回転する範囲のそれぞれに設けられるとともに、それら被検出部の形状は前記範囲毎に相違するものとする。   The second sensor of the present invention, like a conventional cam position sensor, detects when a detected part provided on a rotating body that rotates or swings in conjunction with a cam and when the detected part passes a predetermined position. And a detection unit that outputs However, the detected parts are provided in each of the ranges in which the rotating body rotates 1 / n, and the shapes of the detected parts are different for each range.

この場合、被検出部は1/n回転範囲毎に区切られたn個の範囲に設けられるとともに、それら被検出部の形状は前記した範囲毎に相違する。その結果、検出部は、1/n回転範囲毎に異なるパターンの信号を出力することができる。   In this case, the detected portions are provided in n ranges divided for each 1 / n rotation range, and the shapes of the detected portions are different for each of the ranges described above. As a result, the detection unit can output a signal having a different pattern for each 1 / n rotation range.

尚、第2センサの検出部は、前記被検出部の回転方向(言い換えれば、前記回転体の回転方向)へ変位自在に構成されてもよい。このような構成によると、第2センサは、カムが回転停止状態にある時であっても、検出部を変位させることによってカムの回転位置(停止位置)がn個の範囲の何れの範囲に属しているかを検出することが可能となる。   Note that the detection unit of the second sensor may be configured to be displaceable in the rotation direction of the detected portion (in other words, the rotation direction of the rotating body). According to such a configuration, even when the cam is in the rotation stop state, the second sensor moves the detection portion so that the rotation position (stop position) of the cam is in any of the n ranges. It is possible to detect whether it belongs.

その結果、特定手段は、カムが回転停止状態にある時に該カムを回転させることなく、原動機及びカムの回転位置(停止位置)を特定することができる。   As a result, the specifying means can specify the rotation position (stop position) of the prime mover and the cam without rotating the cam when the cam is in the rotation stop state.

ところで、カムが停止状態にあっても内燃機関のクランクシャフトが回転していれば、バルブスタンプを回避しきれない可能性がある。よって、特定手段は、カム及びクランクシャフトが停止状態にある時に前記検出部を変位させることにより、原動機及びカムの回転位置を特定することが望ましい。そのような時期としては、内燃機関のクランキングが開始される前を例示することができる。   By the way, there is a possibility that the valve stamp cannot be avoided if the crankshaft of the internal combustion engine is rotating even when the cam is stopped. Therefore, it is desirable that the specifying unit specifies the rotational positions of the prime mover and the cam by displacing the detection unit when the cam and the crankshaft are in a stopped state. Such a time can be exemplified before cranking of the internal combustion engine is started.

また、本発明にかかる内燃機関の動弁システムは、特定手段により特定されたカムの停止位置におけるバルブのリフト量を取得する取得手段と、該取得手段により取得されたリフト量が所定量以上である時にバルブのリフト量が所定量未満になるまでカムを回転させるべく原動機を制御する制御手段と、を更に備えるようにしてもよい。   The valve operating system for an internal combustion engine according to the present invention includes an acquisition unit that acquires the lift amount of the valve at the cam stop position specified by the specifying unit, and the lift amount acquired by the acquisition unit is a predetermined amount or more. Control means for controlling the prime mover to rotate the cam until the valve lift amount becomes less than a predetermined amount at a certain time may be further provided.

尚、上記した所定量は、ピストンが上死点に位置する時にバルブスタンプが発生し得る最小のリフト量、或いはピストンが上死点に位置する時にバルブスタンプを回避し得る最大のリフト量である。   The above-mentioned predetermined amount is the minimum lift amount that can generate the valve stamp when the piston is located at the top dead center, or the maximum lift amount that can avoid the valve stamp when the piston is located at the top dead center. .

かかる構成によれば、原動機及びカムの回転位置が特定された後のクランキング時にバルブスタンプが発生しなくなる。   According to this configuration, no valve stamp is generated during cranking after the rotational positions of the prime mover and the cam are specified.

本発明によれば、内燃機関と独立した原動機により回転又は揺動される内燃機関の動弁システムにおいて、カムの回転位置を可及的速やかに特定可能となる。   According to the present invention, the rotational position of the cam can be specified as quickly as possible in the valve operating system of the internal combustion engine that is rotated or oscillated by the prime mover independent of the internal combustion engine.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<実施例1>
先ず、本発明の第1の実施例について図1〜図8に基づいて説明する。図1は、本発明にかかる内燃機関の動弁システムの概略構成を示す図である。
<Example 1>
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a valve operating system for an internal combustion engine according to the present invention.

図1に示す内燃機関1は、4ストローク・サイクルの火花点火式内燃機関(ガソリンエンジン)である。内燃機関1は、4つの気筒2を備えている。気筒2内には、ピストン3が摺動自在に内装されている。ピストン3は、コネクティングロッド4を介してクランクシャフト5と連結されている。   The internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a 4-stroke cycle spark ignition internal combustion engine (gasoline engine). The internal combustion engine 1 includes four cylinders 2. A piston 3 is slidably mounted in the cylinder 2. The piston 3 is connected to the crankshaft 5 via a connecting rod 4.

気筒2の内部は、吸気ポート6及び排気ポート7と連通している。気筒2内における吸気ポート6の開口端は、吸気バルブ8により開閉される。気筒2内における排気ポート7の開口端は、排気バルブ9により開閉される。吸気バルブ8と排気バルブ9は、吸気側駆動機構10と排気側駆動機構11とにより各々開閉駆動される。   The inside of the cylinder 2 communicates with the intake port 6 and the exhaust port 7. The opening end of the intake port 6 in the cylinder 2 is opened and closed by an intake valve 8. An open end of the exhaust port 7 in the cylinder 2 is opened and closed by an exhaust valve 9. The intake valve 8 and the exhaust valve 9 are respectively opened and closed by an intake side drive mechanism 10 and an exhaust side drive mechanism 11.

前記吸気ポート6は、吸気通路60と連通している。前記吸気通路60には、燃料噴射弁12が取り付けられている。前記排気ポート7は、排気通路70と連通している。前記排気通路70は、図示しない排気浄化装置や消音器と接続されている。   The intake port 6 communicates with the intake passage 60. A fuel injection valve 12 is attached to the intake passage 60. The exhaust port 7 communicates with the exhaust passage 70. The exhaust passage 70 is connected to an exhaust purification device and a silencer (not shown).

前記吸気通路60へ取り込まれた吸気は、吸気ポート6へ導かれる。吸気ポート6へ導かれた吸気は、吸気バルブ8の開弁時に気筒2内へ吸入される。その際、燃料噴射弁12から吸気ポート6へ噴射された燃料も吸気とともに気筒2内へ吸入される。   The intake air taken into the intake passage 60 is guided to the intake port 6. The intake air guided to the intake port 6 is sucked into the cylinder 2 when the intake valve 8 is opened. At that time, the fuel injected from the fuel injection valve 12 to the intake port 6 is also taken into the cylinder 2 together with the intake air.

気筒2内に導かれた燃料及び吸気(混合気)は、点火プラグ13が発生する火花を火種として燃焼される。気筒2内で燃焼されたガス(既燃ガス)は、排気バルブ9の開弁時に排気ポート7へ排出される。排気ポート7へ排出された既燃ガスは、排気通路70を介して大気中へ排出される。   The fuel and the intake air (air mixture) guided into the cylinder 2 are burned using the spark generated by the spark plug 13 as a spark. Gas burned in the cylinder 2 (burned gas) is discharged to the exhaust port 7 when the exhaust valve 9 is opened. The burned gas discharged to the exhaust port 7 is discharged to the atmosphere through the exhaust passage 70.

このように構成された内燃機関1には、ECU14が併設されている。ECU14は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM等から構成される電子制御ユニットである。ECU14には、クランクポジションセンサ15、水温センサ16、イグニッションスイッチ100、スタータスイッチ200などの各種センサと電気的に接続されている。   The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an ECU 14. The ECU 14 is an electronic control unit that includes a CPU, a ROM, a RAM, a backup RAM, and the like. The ECU 14 is electrically connected to various sensors such as a crank position sensor 15, a water temperature sensor 16, an ignition switch 100, and a starter switch 200.

ECU14は、前記した各種センサの測定値に基づいて燃料噴射弁12、点火プラグ13、吸気側駆動機構10、及び排気側駆動機構11を電気的に制御する。   The ECU 14 electrically controls the fuel injection valve 12, the spark plug 13, the intake side drive mechanism 10, and the exhaust side drive mechanism 11 based on the measurement values of the various sensors described above.

ここで、図2、図3に基づいて吸気側駆動機構10及び排気側駆動機構11の構成を説明する。図2は吸気側駆動機構10の構成を示す図である。図2中の#1〜♯4は、内燃機関1の1番気筒から4番気筒を各々示している。1番気筒(#1)から4番気筒(#4)の燃焼順序は、1番気筒(#1)→3番気筒(#3)→4番気筒(#4)→2番気筒(#2)である。   Here, the configuration of the intake side drive mechanism 10 and the exhaust side drive mechanism 11 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the intake side drive mechanism 10. In FIG. 2, # 1 to # 4 indicate the first to fourth cylinders of the internal combustion engine 1, respectively. The order of combustion from the first cylinder (# 1) to the fourth cylinder (# 4) is as follows: first cylinder (# 1) → third cylinder (# 3) → fourth cylinder (# 4) → second cylinder (# 2) ).

1番気筒(#1)から4番気筒(#4)の各々には、2つの吸気バルブ8が設けられている。各吸気バルブ8のステム基端には、バルブリフタ80が取り付けられている。吸気バルブ8は吸気側バルブスプリング88によって閉弁方向へ付勢されており、その付勢力によってバルブリフタ80が第1吸気カム81又は第2吸気カム82に押し付けられている。   Two intake valves 8 are provided in each of the first cylinder (# 1) to the fourth cylinder (# 4). A valve lifter 80 is attached to the stem base end of each intake valve 8. The intake valve 8 is urged in the valve closing direction by an intake side valve spring 88, and the valve lifter 80 is pressed against the first intake cam 81 or the second intake cam 82 by the urging force.

第1吸気カム81は、1番気筒(#1)及び4番気筒(#4)の吸気バルブ8を開閉駆動するカムであり、第1吸気カムシャフト83に固定されている。第2吸気カム82は、2番気筒(#2)及び3番気筒(#3)の吸気バルブ8を開閉駆動するカムであり、第2吸気カムシャフト84に固定されている。すなわち、本実施例では、燃焼時期が360度CA異なる2つの気筒が1本の吸気カムシャフトを共用するように構成されている。   The first intake cam 81 is a cam that opens and closes the intake valves 8 of the first cylinder (# 1) and the fourth cylinder (# 4), and is fixed to the first intake camshaft 83. The second intake cam 82 is a cam that opens and closes the intake valves 8 of the second cylinder (# 2) and the third cylinder (# 3), and is fixed to the second intake camshaft 84. That is, in this embodiment, two cylinders having different combustion timings of 360 degrees CA are configured to share one intake camshaft.

第1吸気カムシャフト83と第2吸気カムシャフト84は、同軸に配置されるとともに、互いに独立して周方向へ回転或いは揺動可能に内燃機関1に支持されている。   The first intake camshaft 83 and the second intake camshaft 84 are arranged coaxially and are supported by the internal combustion engine 1 so as to be rotatable or swingable in the circumferential direction independently of each other.

第1吸気カムシャフト83の一端には、第1被動ギア85が固定されている。第1被動ギア85は、第1モータ18の出力軸に固定された第1駆動ギア19と噛合している。以下では、第1被動ギア85及び第1駆動ギア19を第1減速機構と総称する。第1減速機構の減速比は、第1吸気カムシャフト83の1回転当たりに第1モータ18が3回転するように設定されている。   A first driven gear 85 is fixed to one end of the first intake camshaft 83. The first driven gear 85 meshes with the first drive gear 19 fixed to the output shaft of the first motor 18. Hereinafter, the first driven gear 85 and the first drive gear 19 are collectively referred to as a first reduction mechanism. The reduction ratio of the first reduction mechanism is set so that the first motor 18 rotates three times per rotation of the first intake camshaft 83.

このような構成によると、第1モータ18の回転トルクは、第1減速機構を介して第1吸気カムシャフト83へ伝達される。よって、第1モータ18が一方向へ連続的に回転、或いは順方向と逆方向とへ交互に回転することにより、第1吸気カムシャフト83が周方向へ回転或いは揺動する。   According to such a configuration, the rotational torque of the first motor 18 is transmitted to the first intake camshaft 83 via the first reduction mechanism. Therefore, the first intake camshaft 83 rotates or swings in the circumferential direction when the first motor 18 continuously rotates in one direction or alternately rotates in the forward direction and the reverse direction.

一方、第2吸気カムシャフト84の外周面の一部には、第2被動ギア86が同軸に固定されている。第2被動ギア86は、中間ギア87と噛合している。中間ギア87は、第2モータ21の出力軸に固定された第2駆動ギア22と噛合している。以下では、第2被動ギア86、中間ギア87、及び第2駆動ギア22を第2減速機構と総称する。第2減速機構による減速比は、前述した第1減速機構と同等であるものとする。   On the other hand, a second driven gear 86 is coaxially fixed to a part of the outer peripheral surface of the second intake camshaft 84. The second driven gear 86 meshes with the intermediate gear 87. The intermediate gear 87 meshes with the second drive gear 22 fixed to the output shaft of the second motor 21. Hereinafter, the second driven gear 86, the intermediate gear 87, and the second drive gear 22 are collectively referred to as a second reduction mechanism. It is assumed that the reduction ratio by the second reduction mechanism is equivalent to that of the first reduction mechanism described above.

このような構成によると、第2モータ21の回転トルクは、第2減速機構を介して第2吸気カムシャフト84へ伝達される。よって、第2モータ21が一方向へ連続的に回転、或いは順方向と逆方向とへ交互に回転することにより、第2吸気カムシャフト84が周方向へ回転或いは揺動する。   According to such a configuration, the rotational torque of the second motor 21 is transmitted to the second intake camshaft 84 via the second reduction mechanism. Accordingly, the second intake camshaft 84 rotates or swings in the circumferential direction by continuously rotating the second motor 21 in one direction or alternately rotating in the forward direction and the reverse direction.

尚、第1モータ18は、出力軸の回転位置を検出する第1レゾルバ20を備えており、第1レゾルバ20の検出信号がECU14へ入力されるようになっている。第2モータ21は、出力軸の回転位置を検出する第2レゾルバ23を備えており、第2レゾルバ23の検出信号がECU14へ入力されるようになっている。   The first motor 18 includes a first resolver 20 that detects the rotational position of the output shaft, and a detection signal of the first resolver 20 is input to the ECU 14. The second motor 21 includes a second resolver 23 that detects the rotational position of the output shaft, and a detection signal of the second resolver 23 is input to the ECU 14.

また、第1吸気カムシャフト83には、第1カムポジションセンサ30が取り付けられている。第2吸気カムシャフト84には、第2カムポジションセンサ31が取り付けられている。第1カムポジションセンサ30及び第2カムポジションセンサ31の検出信号は、ECU14へ入力されるようになっている。   A first cam position sensor 30 is attached to the first intake camshaft 83. A second cam position sensor 31 is attached to the second intake camshaft 84. Detection signals of the first cam position sensor 30 and the second cam position sensor 31 are input to the ECU 14.

次に、排気側駆動機構11の構成について図3に基づいて説明する。図3において、1番気筒(#1)〜4番気筒(#4)の各々には、2つの排気バルブ9が設けられている。各排気バルブ9のステム基端には、バルブリフタ90が取り付けられている。排気バルブ9は、排気側バルブスプリング94によって閉弁方向へ付勢されており、その付勢力によってバルブリフタ90が排気カム91に押し付けられている。   Next, the structure of the exhaust side drive mechanism 11 is demonstrated based on FIG. In FIG. 3, two exhaust valves 9 are provided in each of the first cylinder (# 1) to the fourth cylinder (# 4). A valve lifter 90 is attached to the stem base end of each exhaust valve 9. The exhaust valve 9 is urged in the valve closing direction by an exhaust side valve spring 94, and the valve lifter 90 is pressed against the exhaust cam 91 by the urging force.

全気筒の排気カム91は、1本の排気カムシャフト92に固定されている。排気カムシャフト92の一端には、第3被動ギア93が固定されている。第3被動ギア93は、第3モータ24の出力軸に取り付けられた第3駆動ギア25と噛合している。以下では、第3被動ギア93及び第3駆動ギア25を第3減速機構と総称する。第3減速機構の減速比は、前述した第1減速機構、第2減速機構と同等であるものとする。   The exhaust cams 91 of all cylinders are fixed to one exhaust cam shaft 92. A third driven gear 93 is fixed to one end of the exhaust camshaft 92. The third driven gear 93 meshes with the third drive gear 25 attached to the output shaft of the third motor 24. Hereinafter, the third driven gear 93 and the third drive gear 25 are collectively referred to as a third reduction mechanism. The reduction ratio of the third reduction mechanism is equivalent to that of the first reduction mechanism and the second reduction mechanism described above.

このような構成によると、第3モータ24の回転トルクは、第3駆動ギア25及び第3被動ギア93を介して排気カムシャフト92に伝達される。よって、第3モータ24が一方向へ連続的に回転、或いは順方向と逆方向とへ交互に回転することにより、排気カムシ
ャフト92が周方向へ回転或いは揺動する。
According to such a configuration, the rotational torque of the third motor 24 is transmitted to the exhaust camshaft 92 via the third drive gear 25 and the third driven gear 93. Therefore, when the third motor 24 is continuously rotated in one direction or alternately rotated in the forward direction and the reverse direction, the exhaust camshaft 92 is rotated or oscillated in the circumferential direction.

また、第3モータ24は、出力軸の回転位置を検出する第3レゾルバ26を備えており、第3レゾルバ26の検出信号がECU14へ入力されるようになっている。排気カムシャフト92には、第3カムポジションセンサ32が取り付けられている。第3カムポジションセンサ32の検出信号は、ECU14へ入力されるようになっている。   The third motor 24 includes a third resolver 26 that detects the rotational position of the output shaft, and a detection signal of the third resolver 26 is input to the ECU 14. A third cam position sensor 32 is attached to the exhaust camshaft 92. A detection signal of the third cam position sensor 32 is input to the ECU 14.

上記した吸気側駆動機構10及び排気側駆動機構11において、第1モータ18、第2モータ21、及び第3モータ24は、本発明にかかる原動機に相当する。第1レゾルバ20、第2レゾルバ23、及び第3レゾルバ26は、本発明にかかる第1センサに相当する。   In the intake side drive mechanism 10 and the exhaust side drive mechanism 11 described above, the first motor 18, the second motor 21, and the third motor 24 correspond to the prime mover according to the present invention. The first resolver 20, the second resolver 23, and the third resolver 26 correspond to the first sensor according to the present invention.

以上述べたような動弁系においては、各カムシャフトとクランクシャフト5とが物理的に連結されていないため、クランクシャフト5の回転に同期したタイミングで各カム(カムシャフト)が回転動作又は揺動動作するように各モータを制御する必要がある。   In the valve train as described above, each camshaft and crankshaft 5 are not physically connected, so each cam (camshaft) rotates or swings at a timing synchronized with the rotation of the crankshaft 5. It is necessary to control each motor so that it operates dynamically.

例えば、ECU14は、クランクシャフト5が2回転(720度回転)する間に各カムシャフトが1回転(360度回転)するように、各モータを制御する。この場合、1番気筒(#1)〜4番気筒(#4)の吸気バルブ8及び排気バルブ9は、クランクシャフト5の回転に同期したタイミング(すなわち、1番気筒(#1)〜4番気筒(#4)の燃焼サイクルに同期したタイミング)で開閉するようになる。   For example, the ECU 14 controls each motor such that each camshaft rotates once (360 degrees) while the crankshaft 5 rotates twice (720 degrees). In this case, the intake valve 8 and the exhaust valve 9 of the first cylinder (# 1) to the fourth cylinder (# 4) are synchronized with the rotation of the crankshaft 5 (that is, the first cylinder (# 1) to the fourth cylinder). It opens and closes at a timing synchronized with the combustion cycle of the cylinder (# 4).

ところで、ECU14が全気筒の吸気バルブ8及び排気バルブ9を燃焼サイクルに同期したタイミングで開閉動作させるためには、各モータの起動時(例えば、内燃機関1の始動時)に、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)、第2吸気カム82(第2吸気カムシャフト84)、及び排気カム91(排気カムシャフト92)の各々の回転位置を検知する必要がある。   By the way, in order for the ECU 14 to open and close the intake valves 8 and the exhaust valves 9 of all the cylinders at a timing synchronized with the combustion cycle, the first intake cam is activated when each motor is started (for example, when the internal combustion engine 1 is started). It is necessary to detect the rotational positions of 81 (first intake camshaft 83), second intake cam 82 (second intake camshaft 84), and exhaust cam 91 (exhaust camshaft 92).

各カムシャフトの回転位置を検知する方法としては、各モータに取り付けられたレゾルバの検出値を利用する方法が考えられる。その際、カムシャフトに対するモータの回転速度比(カムシャフトが1回転する間にモータが回転する回数)が1であれば、モータの回転位置とカムシャフトの回転位置とは同等になる。よって、レゾルバの信号に基づいてカムシャフトの回転位置を一意に特定することができる。   As a method for detecting the rotational position of each camshaft, a method using a detection value of a resolver attached to each motor can be considered. At this time, if the rotation speed ratio of the motor to the camshaft (the number of rotations of the motor during one rotation of the camshaft) is 1, the rotation position of the motor is equal to the rotation position of the camshaft. Therefore, the rotational position of the camshaft can be uniquely specified based on the resolver signal.

しかしながら、モータとカムシャフトとの間に減速機構が介在する場合は、カムシャフトに対するモータの回転速度比が1より大きくなる。このため、モータの1つの回転位置に対してカムシャフトが複数の回転位置を取り得る。   However, when a speed reduction mechanism is interposed between the motor and the camshaft, the rotational speed ratio of the motor to the camshaft is greater than 1. For this reason, the camshaft can take a plurality of rotational positions with respect to one rotational position of the motor.

例えば、前述した図2,3の説明で述べたように、減速比が3である場合(カムシャフトに対するモータの回転速度比が3である場合)は、各カムシャフトが1回転(360度回転)する間に各モータが3回転(1080度回転)する。言い換えれば、各カムシャフトが1/3回転(120度回転)する間に各モータが1回転(360度回転)する。   For example, as described in the description of FIGS. 2 and 3 described above, when the reduction ratio is 3 (when the rotational speed ratio of the motor with respect to the camshaft is 3), each camshaft rotates once (rotates 360 degrees). ), Each motor rotates three times (1080 degrees). In other words, each motor rotates once (360 degrees) while each camshaft rotates 1/3 (120 degrees).

この場合、モータの1つの回転位置に対してカム(カムシャフト)が3通りの回転位置を取り得ることになる。例えば、図4に示すように、第1レゾルバ20の出力信号が270度を示す場合に、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)は、90度と210度と330度の3通りの回転位置を取り得る。言い換えれば、第1レゾルバ20の出力信号が270度を示す場合は、第1モータ18の回転位置が270度と630度と990度の3通りの回転位置を取り得ることになる。   In this case, the cam (camshaft) can take three rotational positions with respect to one rotational position of the motor. For example, as shown in FIG. 4, when the output signal of the first resolver 20 indicates 270 degrees, the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) has three types of 90 degrees, 210 degrees, and 330 degrees. The rotation position can be taken. In other words, when the output signal of the first resolver 20 indicates 270 degrees, the rotational position of the first motor 18 can take three rotational positions of 270 degrees, 630 degrees, and 990 degrees.

従って、各カム(カムシャフト)の回転位置を一意に特定する場合は、各モータの回転位置が以下の(1)〜(3)に示す範囲の何れの範囲に属するかを判別する必要がある。
(1)0度〜360度の範囲
(2)360度〜720度の範囲
(3)720度〜1080度の範囲
Therefore, when uniquely specifying the rotational position of each cam (camshaft), it is necessary to determine which of the following ranges (1) to (3) the rotational position of each motor belongs to. .
(1) Range of 0 to 360 degrees (2) Range of 360 to 720 degrees (3) Range of 720 to 1080 degrees

しかしながら、上記した判別をレゾルバの出力信号のみに基づいて行うことは困難である。このため、各カムシャフトに取り付けられたカムポジションセンサを利用して上記の判別を行う必要がある。その際に用いられるカムポジションセンサとしては、各カムシャフトに連動して回転又は揺動する被検出部が検出部の検出範囲(所定位置)を通過した時に信号を出力するセンサを例示することができる。   However, it is difficult to make the above determination based only on the output signal of the resolver. For this reason, it is necessary to make the above determination using a cam position sensor attached to each camshaft. Examples of the cam position sensor used at that time include a sensor that outputs a signal when a detected portion that rotates or swings in conjunction with each camshaft passes a detection range (predetermined position) of the detection portion. it can.

上記したようなカムポジションセンサを利用する場合には、各モータの起動時に被検出部が所定位置を通過するまでカムシャフトを回転させる必要があり、カムシャフトの回転位置を速やかに検出することができない。また、ピストン3が上死点近傍に位置する時にカムシャフトが回転させられると、バルブとピストン3との干渉(バルブスタンプ)が発生する可能性も高くなる。   When using the cam position sensor as described above, it is necessary to rotate the camshaft until the detected portion passes the predetermined position when each motor is started, and the rotational position of the camshaft can be detected quickly. Can not. Further, if the camshaft is rotated when the piston 3 is located near the top dead center, the possibility of occurrence of interference between the valve and the piston 3 (valve stamp) increases.

そこで、本実施例のカムポジションセンサ30,31,32は、モータ18,21,24が1回転する間にカムシャフト83,84,92が回転する範囲毎に異なるパターンの信号を出力可能な構成を採用した。   Therefore, the cam position sensors 30, 31, and 32 of the present embodiment can output different patterns of signals for each range in which the cam shafts 83, 84, and 92 rotate while the motors 18, 21, and 24 rotate once. It was adopted.

以下、第1カムポジションセンサ30の構成について述べる。尚、第2カムポジションセンサ31及び第3カムポジションセンサ32の構成は、第1カムポジションセンサ30と同等であるため、説明を省略する。   Hereinafter, the configuration of the first cam position sensor 30 will be described. Note that the configurations of the second cam position sensor 31 and the third cam position sensor 32 are the same as those of the first cam position sensor 30, and thus the description thereof is omitted.

第1吸気カムシャフト83の一端には、図5に示すように、円板状のロータ300が連結されている。ロータ300において、第1吸気カムシャフト83が連結された側面と反対側の側面には、被検出部301が突設されている。   As shown in FIG. 5, a disk-shaped rotor 300 is connected to one end of the first intake camshaft 83. In the rotor 300, a detected portion 301 is projected from a side surface opposite to the side surface to which the first intake camshaft 83 is connected.

前記被検出部301が設けられたロータ300の側面と対向する位置には、検出部302が配置されている。検出部302は、例えば、ホール素子又はMRE(磁気抵抗素子)等を用いた電磁ピックアップ式の検出素子であり、該検出部302部の直近を被検出部301が通過した時にオン信号を出力する。   A detection unit 302 is disposed at a position facing the side surface of the rotor 300 on which the detection unit 301 is provided. The detection unit 302 is an electromagnetic pickup type detection element using, for example, a Hall element or an MRE (magnetoresistive element), and outputs an ON signal when the detected unit 301 passes in the immediate vicinity of the detection unit 302 unit. .

被検出部301は、第1吸気カムシャフト83の回転方向において120度毎に異なる形状に形成されている。例えば、被検出部301は、図6に示すように、ロータ300の回転方向における0度〜120度の範囲全体に延在する弧状の突起(以下、「第1被検出部」と称する)301aと、120度〜240度の範囲に断続的に配置された複数の弧状突起(以下、「第2被検出部」と称する)301bと、を備えている。   The detected portion 301 is formed in a different shape every 120 degrees in the rotation direction of the first intake camshaft 83. For example, as shown in FIG. 6, the detected portion 301 is an arc-shaped protrusion (hereinafter referred to as “first detected portion”) 301 a extending over the entire range of 0 to 120 degrees in the rotation direction of the rotor 300. And a plurality of arc-shaped protrusions (hereinafter referred to as “second detected parts”) 301 b that are intermittently arranged in a range of 120 degrees to 240 degrees.

尚、図6に示す例では、第2被検出部301bは、第1吸気カムシャフト83の回転方向において15度分の幅を有する弧状突起を4つ有し、それら弧状突起が15度間隔に配置されている。   In the example shown in FIG. 6, the second detected portion 301b has four arc-shaped protrusions having a width of 15 degrees in the rotation direction of the first intake camshaft 83, and these arc-shaped protrusions are spaced at 15-degree intervals. Has been placed.

このように構成された第1カムポジションセンサ30は、図7に示すようなパターンの信号を出力することになる。先ず、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が0度〜120度の範囲に属する時は、第1カムポジションセンサ30はオン信号を連続して出力する。   The first cam position sensor 30 configured in this manner outputs a signal having a pattern as shown in FIG. First, when the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) is in the range of 0 degrees to 120 degrees, the first cam position sensor 30 continuously outputs an on signal.

第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が120度〜240度の範囲に属する時は、第1カムポジションセンサ30はオン信号を断続的に出力する。詳細には、第1カムポジションセンサ30は、15度分のオン信号を15度間隔で出力する。   When the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) is in the range of 120 degrees to 240 degrees, the first cam position sensor 30 intermittently outputs an on signal. Specifically, the first cam position sensor 30 outputs an ON signal for 15 degrees at intervals of 15 degrees.

第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が240度〜360度の範囲に属する場合は、第1カムポジションセンサ30はオフ信号を連続して出力する。   When the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) is in the range of 240 degrees to 360 degrees, the first cam position sensor 30 continuously outputs an off signal.

従って、ECU14は、第1カムポジションセンサ30が連続してオン信号を出力する時は、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が0度〜120度の範囲に属しているとともに、第1モータ18の回転位置が0度〜360度の範囲に属していると判定することができる。   Therefore, when the first cam position sensor 30 continuously outputs an ON signal, the ECU 14 belongs to a range where the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) is in the range of 0 degrees to 120 degrees. In addition, it can be determined that the rotational position of the first motor 18 belongs to a range of 0 degrees to 360 degrees.

また、ECU14は、第1カムポジションセンサ30が断続的にオン信号を出力する時は、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が120度〜240度の範囲に属しているとともに、第1モータ18の回転位置が360度〜720度の範囲に属していると判定することができる。   Further, when the first cam position sensor 30 intermittently outputs an ON signal, the ECU 14 belongs to a range where the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) is in the range of 120 degrees to 240 degrees. In addition, it can be determined that the rotational position of the first motor 18 belongs to a range of 360 degrees to 720 degrees.

さらに、ECU14は、第1カムポジションセンサ30が連続してオフ信号を出力する時(言い換えれば、オン信号が出力されない状態が継続する時)は、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が240度〜360度の範囲に属するとともに、第1モータ18の回転位置が720度〜1080度の範囲に属すると判定することができる。   Further, when the first cam position sensor 30 continuously outputs the off signal (in other words, when the state where the on signal is not output continues), the ECU 14 (the first intake camshaft 83). ) In the range of 240 degrees to 360 degrees, and the rotational position of the first motor 18 can be determined to belong to the range of 720 degrees to 1080 degrees.

上記したような判定は、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)が15度程度回転すれば行うことができる。よって、ECU14は、内燃機関1の始動時を含む第1モータ18の起動時において、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)及び第1モータ18の回転位置を速やかに特定することができる。その際、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)を15度程度回転させればよいので、バルブスタンプが発生する可能性を可及的に低減することができる。   The determination as described above can be performed if the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) rotates about 15 degrees. Therefore, the ECU 14 can quickly specify the rotational positions of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) and the first motor 18 when the first motor 18 is started including when the internal combustion engine 1 is started. it can. At this time, since the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) has only to be rotated about 15 degrees, the possibility of occurrence of a valve stamp can be reduced as much as possible.

尚、上記した図6,7に示した例では、第2被検出部301bが15度間隔で設けられているが、これに限られないことは勿論である。例えば、検出部302の検出精度を保てる範囲内で第2被検出部301bの幅及び間隔を狭めることにより、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置を特定する際の該第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転量を少なくすることができる。   In the example shown in FIGS. 6 and 7, the second detected parts 301b are provided at intervals of 15 degrees, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. For example, when the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) is specified by narrowing the width and interval of the second detected portion 301b within a range in which the detection accuracy of the detection unit 302 can be maintained. The amount of rotation of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) can be reduced.

第2カムポジションセンサ31及び第3カムポジションセンサ32も第1カムポジションセンサ30と同様に構成されれば、第2吸気カム82(第2吸気カムシャフト84)の回転位置と第2モータ21の回転位置との相関関係、及び排気カム91(排気カムシャフト92)の回転位置と第3モータ24の回転位置との相関関係も速やかに特定することが可能になる。   If the second cam position sensor 31 and the third cam position sensor 32 are also configured in the same manner as the first cam position sensor 30, the rotational position of the second intake cam 82 (second intake camshaft 84) and the second motor 21. The correlation with the rotational position and the correlation between the rotational position of the exhaust cam 91 (exhaust cam shaft 92) and the rotational position of the third motor 24 can be quickly identified.

このように構成された第1カムポジションセンサ30、第2カムポジションセンサ31、及び第3カムポジションセンサ32は、本発明にかかる第2センサに相当する。   The 1st cam position sensor 30, the 2nd cam position sensor 31, and the 3rd cam position sensor 32 comprised in this way are corresponded to the 2nd sensor concerning this invention.

以下、各モータを起動させる手順について図8に沿って説明する。図8は、内燃機関1の始動時に各モータを起動させるための制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御ルーチンは、ECU14のROMに予め記憶されている。   The procedure for starting each motor will be described below with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a control routine for starting each motor when the internal combustion engine 1 is started. This control routine is stored in advance in the ROM of the ECU 14.

図8の制御ルーチンでは、ECU14は、先ずS101においてイグニッションスイッ
チ100がオフからオンへ切り替えられたか否かを判別する。S101において否定判定された場合は、ECU14は本ルーチンの実行を終了する。一方、S101において肯定判定された場合は、ECU14はS102へ進む。
In the control routine of FIG. 8, the ECU 14 first determines whether or not the ignition switch 100 has been switched from OFF to ON in S101. If a negative determination is made in S101, the ECU 14 ends the execution of this routine. On the other hand, when a positive determination is made in S101, the ECU 14 proceeds to S102.

S102では、ECU14は、第1モータ18、第2モータ21、及び第3モータ24を一定量回転させる。例えば、第2被検出部301bが前述した図6,7に示したように構成されている場合は、ECU14は、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)、第2吸気カム82(第2吸気カムシャフト84)、及び排気カム91(排気カムシャフト92)が凡そ15度回転するように、第1モータ18、第2モータ21、及び第3モータ24を制御する。   In S102, the ECU 14 rotates the first motor 18, the second motor 21, and the third motor 24 by a certain amount. For example, when the second detected portion 301b is configured as shown in FIGS. 6 and 7, the ECU 14 sets the first intake cam 81 (first intake cam shaft 83) and the second intake cam 82 ( The first motor 18, the second motor 21, and the third motor 24 are controlled so that the second intake camshaft 84) and the exhaust cam 91 (exhaust camshaft 92) rotate about 15 degrees.

S103では、ECU14は、第1レゾルバ20、第2レゾルバ23、及び第3レゾルバ26の出力信号を読み込む。   In S103, the ECU 14 reads output signals from the first resolver 20, the second resolver 23, and the third resolver 26.

S104では、ECU14は、第1カムポジションセンサ30、第2カムポジションセンサ31、及び第3カムポジションセンサ32の出力信号を読み込む。   In S104, the ECU 14 reads output signals from the first cam position sensor 30, the second cam position sensor 31, and the third cam position sensor 32.

S105では、ECU14は、前記S103で読み込まれた各レゾルバの出力信号と前記S104で読み込まれた各カムポジションセンサの出力信号とに基づいて、各モータの回転位置(停止位置)と各カムシャフトの回転位置(停止位置)とを特定する。   In S105, the ECU 14 determines the rotational position (stop position) of each motor and each camshaft based on the output signal of each resolver read in S103 and the output signal of each cam position sensor read in S104. The rotation position (stop position) is specified.

例えば、第1レゾルバ20の出力信号が270度を示している場合は、第1モータ18の回転位置は270度と630度と990度との3つの回転位置を取り得るとともに、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が90度と210度と330度との3つの回転位置を取り得る。   For example, when the output signal of the first resolver 20 indicates 270 degrees, the rotational position of the first motor 18 can take three rotational positions of 270 degrees, 630 degrees, and 990 degrees, and the first intake cam The rotational position of 81 (first intake camshaft 83) can take three rotational positions of 90 degrees, 210 degrees, and 330 degrees.

これに対し、第1カムポジションセンサ30がオン信号を継続して出力していれば、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が0度〜120度の範囲に属するとともに、第1モータ18の回転位置が0度〜360度の範囲に属することになる。よって、ECU14は、第1モータ18の回転位置が270度であると特定するとともに、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が90度であると特定することができる。   On the other hand, if the first cam position sensor 30 continuously outputs the ON signal, the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) belongs to the range of 0 degrees to 120 degrees. The rotational position of the first motor 18 belongs to the range of 0 degrees to 360 degrees. Therefore, the ECU 14 can specify that the rotational position of the first motor 18 is 270 degrees, and can specify that the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) is 90 degrees.

また、第1カムポジションセンサ30がオン信号を断続的に出力していれば、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が120度〜240度の範囲に属するとともに、第1モータ18の回転位置が360度〜720度の範囲に属することになる。よって、ECU14は、第1モータ18の回転位置が630度であると特定するとともに、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が210度であると特定することができる。   If the first cam position sensor 30 intermittently outputs an ON signal, the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) belongs to the range of 120 degrees to 240 degrees, and the first The rotational position of one motor 18 belongs to the range of 360 degrees to 720 degrees. Therefore, the ECU 14 can specify that the rotational position of the first motor 18 is 630 degrees, and can specify that the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) is 210 degrees.

さらに、第1カムポジションセンサ30がオフ信号を継続的に出力していれば、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が240度〜360度の範囲に属するとともに、第1モータ18の回転位置が720度〜1080度の範囲に属することになる。よって、ECU14は、第1モータ18の回転位置が990度であると特定するとともに、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が330度であると特定することができる。   Further, if the first cam position sensor 30 continuously outputs the off signal, the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) belongs to the range of 240 degrees to 360 degrees, and the first The rotational position of one motor 18 belongs to the range of 720 to 1080 degrees. Therefore, the ECU 14 can specify that the rotational position of the first motor 18 is 990 degrees, and can specify that the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) is 330 degrees.

ECU14は、第2モータ21の回転位置と第2吸気カム82(第2吸気カムシャフト84)の回転位置との相関関係、及び第3モータ24の回転位置と排気カム91(排気カムシャフト92)の回転位置との相関関係についても同様の手順により特定する。   The ECU 14 correlates the rotational position of the second motor 21 and the rotational position of the second intake cam 82 (second intake cam shaft 84), and the rotational position of the third motor 24 and the exhaust cam 91 (exhaust cam shaft 92). The correlation with the rotational position is also specified by the same procedure.

ここで図8に戻り、ECU14は、S106において内燃機関1のクランキングが開始されたか否かを判別する。この判別方法としては、スタータスイッチ200がオフからオンへ切り換えられたか否か、或いはクランクポジションセンサ15の出力信号から求められる機関回転数が“0”より高いか否かを判別する方法を例示することができる。   Returning to FIG. 8, the ECU 14 determines whether or not cranking of the internal combustion engine 1 has been started in S106. As this determination method, a method of determining whether or not the starter switch 200 has been switched from OFF to ON, or whether or not the engine speed obtained from the output signal of the crank position sensor 15 is higher than “0” is exemplified. be able to.

S106において否定判定された場合は、ECU14は、本ルーチンの実行を一旦終了する。一方、S106において肯定判定された場合は、ECU14は、S107へ進む。   If a negative determination is made in S106, the ECU 14 once ends the execution of this routine. On the other hand, if a positive determination is made in S106, the ECU 14 proceeds to S107.

S107では、ECU14は、クランクポジションセンサ15の出力信号から機関回転数Neを演算し、その機関回転数Neが所定回転数Netrg以上であるか否かを判別する。前記した所定回転数Netrgは、図示しないスタータモータがクランクシャフト5を安定して回転させることができる回転数であり、予め実験的に求められている。   In S107, the ECU 14 calculates the engine speed Ne from the output signal of the crank position sensor 15, and determines whether or not the engine speed Ne is equal to or higher than a predetermined speed Netrg. The above-mentioned predetermined rotation speed Netrg is a rotation speed at which a starter motor (not shown) can stably rotate the crankshaft 5 and is experimentally obtained in advance.

S107において否定判定された場合(Ne<Netrg)は、ECU14は、クランキング回転数Neが所定回転数Netrgに安定するまでS107の処理を繰り返し実行する。一方、S107において肯定判定された場合(Ne≧Netrg)は、ECU14は、S108へ進む。   When a negative determination is made in S107 (Ne <Netrg), the ECU 14 repeatedly executes the process of S107 until the cranking rotational speed Ne is stabilized at the predetermined rotational speed Netrg. On the other hand, if an affirmative determination is made in S107 (Ne ≧ Netrg), the ECU 14 proceeds to S108.

S108では、ECU14は、各気筒2の燃焼サイクルを決定する。言い換えれば、ECU14は、クランクシャフト5の回転位置(クランク角)と各気筒2の燃焼サイクルとの相関関係を決定する。   In S108, the ECU 14 determines the combustion cycle of each cylinder 2. In other words, the ECU 14 determines the correlation between the rotational position (crank angle) of the crankshaft 5 and the combustion cycle of each cylinder 2.

例えば、ECU14は、1番気筒(#1)及び4番気筒(#4)のピストン3が上死点(TDC)に位置するクランク角(言い換えれば、2番気筒(#2)及び3番気筒(#3)のピストン3が下死点(BDC)に位置するクランク角)に対して、1番気筒(#1)のピストン3が圧縮上死点に位置するとともに4番気筒(#4)のピストン3が排気上死点に位置するクランク角(言い換えれば、2番気筒(#2)のピストン3が膨脹下死点に位置するとともに3番気筒(#3)のピストン3が吸気下死点に位置するクランク角)を割り当てる。   For example, the ECU 14 determines the crank angle at which the pistons 3 of the first cylinder (# 1) and the fourth cylinder (# 4) are located at the top dead center (TDC) (in other words, the second cylinder (# 2) and the third cylinder). (# 3) piston 3 is located at the bottom dead center (BDC)), the first cylinder (# 1) piston 3 is located at the compression top dead center and the fourth cylinder (# 4) The crank angle at which the piston 3 is located at the exhaust top dead center (in other words, the piston 3 of the second cylinder (# 2) is located at the expansion bottom dead center and the piston 3 of the third cylinder (# 3) is bottom dead at the intake side) Assign the crank angle at the point).

尚、ECU14は、1番気筒(#1)及び4番気筒(#4)のピストン3が上死点(TDC)に位置するクランク角(言い換えれば、2番気筒(#2)及び3番気筒(#3)のピストン3が下死点(BDC)に位置するクランク角)に対して、1番気筒(#1)のピストン3が排気上死点に位置するとともに4番気筒(#4)のピストン3が圧縮上死点に位置するクランク角(言い換えれば、2番気筒(#2)のピストン3が吸気下死点に位置するとともに3番気筒(#3)のピストン3が膨脹下死点に位置するクランク角)を割り当ててもよい。   The ECU 14 determines the crank angle at which the piston 3 of the first cylinder (# 1) and the fourth cylinder (# 4) is located at the top dead center (TDC) (in other words, the second cylinder (# 2) and the third cylinder). (# 3) piston 3 is located at the bottom dead center (BDC)), the first cylinder (# 1) piston 3 is located at the exhaust top dead center and the fourth cylinder (# 4) The crank angle at which the piston 3 is positioned at the compression top dead center (in other words, the piston 3 of the second cylinder (# 2) is positioned at the bottom dead center of intake and the piston 3 of the third cylinder (# 3) is expanded and dead) A crank angle located at a point) may be assigned.

S109では、ECU14は、前記S108で決定されたクランク角に同期したタイミングで各カム(カムシャフト)が回転するように各モータを起動させる。   In S109, the ECU 14 activates each motor so that each cam (camshaft) rotates at a timing synchronized with the crank angle determined in S108.

このようにして各モータが起動されると、各気筒2の吸排気バルブは、前記S108で割り当てられた燃焼サイクルに適したタイミングで開閉するようになる。   When each motor is started in this way, the intake and exhaust valves of each cylinder 2 open and close at a timing suitable for the combustion cycle assigned in S108.

各気筒2の吸排気バルブが前記した燃焼サイクルに適したタイミングで開閉するようになると、ECU14は、S110へ進み、各気筒2の燃料噴射弁12及び点火プラグ13の作動を開始する。   When the intake / exhaust valve of each cylinder 2 opens and closes at a timing suitable for the above-described combustion cycle, the ECU 14 proceeds to S110 and starts the operation of the fuel injection valve 12 and the spark plug 13 of each cylinder 2.

尚、本実施例では、動弁システム(吸気側駆動機構10及び排気側駆動機構11)と内
燃機関1が共通のECU14によって制御されているが、動弁システムと内燃機関1が異なるECUによって制御される場合には、内燃機関用のECUが吸排気バルブの動作タイミング(各気筒2の燃焼サイクル)を把握することができない。このため、動弁システム用のECUは、吸排気バルブの動作タイミングが決定した時に、その決定結果を内燃機関用のECUへ通知するようにしてもよい。
In this embodiment, the valve operating system (the intake side drive mechanism 10 and the exhaust side drive mechanism 11) and the internal combustion engine 1 are controlled by a common ECU 14, but the valve system and the internal combustion engine 1 are controlled by different ECUs. In this case, the ECU for the internal combustion engine cannot grasp the operation timing of the intake and exhaust valves (combustion cycle of each cylinder 2). For this reason, when the operation timing of the intake / exhaust valve is determined, the ECU for the valve operating system may notify the determination result to the ECU for the internal combustion engine.

以上述べたようにECU14が図8の制御ルーチンを実行することにより、本発明にかかる特定手段が実現される。その結果、各モータの回転位置と各カムシャフトの回転位置との相関関係を速やかに特定することが可能となる。よって、内燃機関1の始動期間を短縮することが可能になるとともに、バルブスタンプが発生する可能性を低減させることができる。   As described above, when the ECU 14 executes the control routine of FIG. 8, the specifying means according to the present invention is realized. As a result, the correlation between the rotational position of each motor and the rotational position of each camshaft can be quickly identified. Therefore, it is possible to shorten the starting period of the internal combustion engine 1 and to reduce the possibility of occurrence of a valve stamp.

ところで、ECU14が上記したS102〜S105の処理を実行し終える前に内燃機関1のクランキングが開始されると、バルブスタンプが発生する可能性がある。このため、ECU14は、S105の処理を実行し終える前にスタータスイッチ200がオフからオンへ切り替えられた場合は、S105の処理が終了するまでスタータモータの作動を禁止するようにしてもよい。   By the way, if the cranking of the internal combustion engine 1 is started before the ECU 14 finishes executing the processes of S102 to S105, a valve stamp may be generated. Therefore, if the starter switch 200 is switched from OFF to ON before completing the process of S105, the ECU 14 may prohibit the operation of the starter motor until the process of S105 is completed.

また、内燃機関1のクランキングが開始される時にリフト量の多い吸気バルブ8および/または排気バルブ9が存在すると、クランキング開始後にバルブスタンプが発生する可能性がある。   Further, if the intake valve 8 and / or the exhaust valve 9 having a large lift amount are present when cranking of the internal combustion engine 1 is started, a valve stamp may be generated after the cranking is started.

これに対し、ECU14は、各カム(カムシャフト)の回転位置が特定されてから内燃機関1のクランキングが開始されるまでの期間に、全ての吸気バルブ8及び排気バルブ9のリフト量が所定量未満となるように各モータを制御してもよい。   On the other hand, the ECU 14 determines the lift amounts of all the intake valves 8 and the exhaust valves 9 during a period from when the rotational position of each cam (camshaft) is specified until cranking of the internal combustion engine 1 is started. You may control each motor so that it may become less than fixed quantity.

前記した所定量は、ピストン3が上死点に位置する時にバルブスタンプが発生し得る最小のリフト量、又はピストン3が上死点に位置する時にバルブスタンプを回避し得る最大のリフト量である。このような所定量は、予め実験的に求められているものとする。   The predetermined amount described above is the minimum lift amount that can generate the valve stamp when the piston 3 is located at the top dead center, or the maximum lift amount that can avoid the valve stamp when the piston 3 is located at the top dead center. . It is assumed that such a predetermined amount is obtained experimentally in advance.

尚、各バルブのリフト量が所定量未満となる時のモータ又はカムシャフトの回転位置(回転位置の範囲)は、予め実験的に求められていてもよい。その場合は、ECU14は、前述したS105の処理を実行した後に、各モータ又は各カムシャフトの回転位置が上記した範囲に属しているか判別する。上記した範囲から逸脱した回転位置のモータ又はカムシャフトが存在する場合には、ECU14は、該モータ又は該カムシャフトの回転位置が上記範囲に収まるようにモータを制御してもよい。   Note that the rotational position (range of rotational position) of the motor or camshaft when the lift amount of each valve is less than a predetermined amount may be experimentally obtained in advance. In that case, the ECU 14 determines whether the rotational position of each motor or each camshaft belongs to the above-described range after executing the process of S105 described above. When there is a motor or camshaft at a rotational position that deviates from the above range, the ECU 14 may control the motor so that the rotational position of the motor or the camshaft falls within the above range.

<実施例2>
次に、本発明の第2の実施例について図9〜図11に基づいて説明する。ここでは前述した第1の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Example 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a configuration different from that of the first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.

前述した第1の実施例では、各モータの起動時に各カム(カムシャフト)を僅かに回転させることにより、モータの回転位置とカム(カムシャフト)の回転位置との相関関係を特定する例について述べた。   In the first embodiment described above, an example in which the correlation between the rotational position of the motor and the rotational position of the cam (camshaft) is specified by slightly rotating each cam (camshaft) at the start of each motor. Stated.

これに対し、本実施例では、各モータの起動時に各カム(カムシャフト)を回転させずに、モータの回転位置とカム(カムシャフト)の回転位置との相関関係を特定する例について述べる。   On the other hand, in this embodiment, an example will be described in which the correlation between the rotational position of the motor and the rotational position of the cam (camshaft) is specified without rotating the respective cams (camshafts) when the motors are started.

本実施例のカムポジションセンサは、検出部がカム(カムシャフト)の回転方向へ変位
可能に構成される。このような構成によれば、カム(カムシャフト)を回転させることなく、該カム(カムシャフト)の回転位置が属する範囲を特定することが可能となる。
The cam position sensor of the present embodiment is configured such that the detection unit can be displaced in the rotation direction of the cam (camshaft). According to such a configuration, it is possible to specify a range to which the rotational position of the cam (camshaft) belongs without rotating the cam (camshaft).

以下、本実施例における第1カムポジションセンサ30の構成について図9,10に基づいて説明する。尚、第2カムポジションセンサ31及び第3カムポジションセンサ32の構成は、第1カムポジションセンサ30と同等であるため、説明を省略する。   Hereinafter, the configuration of the first cam position sensor 30 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the configurations of the second cam position sensor 31 and the third cam position sensor 32 are the same as those of the first cam position sensor 30, and thus the description thereof is omitted.

第1カムポジションセンサ30の検出部302は、アーム310を介して回転軸311に固定されている。回転軸311は、該回転軸311の軸心周りに回転自在に支持されている。尚、回転軸311の軸心は、第1吸気カムシャフト83の軸心と同一直線上に位置するものとする。   The detection unit 302 of the first cam position sensor 30 is fixed to the rotating shaft 311 via the arm 310. The rotating shaft 311 is supported so as to be rotatable around the axis of the rotating shaft 311. It is assumed that the axis of the rotating shaft 311 is located on the same straight line as the axis of the first intake camshaft 83.

前記回転軸311には、該回転軸311を図9中の矢印Rが示す方向へ回転(正転)させるためのアクチュエータ312が取り付けられている。アクチュエータ312は、ECU14によって電気的に制御される。
アクチュエータ312としては、電動モータを例示することができる。尚、アクチュエータ312は、前記アーム310を矢印R方向へ押圧する力を発生するソレノイドであってもよく、或いは前記アーム310を矢印R方向へ吸引する磁力を発生する電磁石であってもよい。
An actuator 312 for rotating (forward rotation) the rotation shaft 311 in the direction indicated by the arrow R in FIG. 9 is attached to the rotation shaft 311. The actuator 312 is electrically controlled by the ECU 14.
An example of the actuator 312 is an electric motor. The actuator 312 may be a solenoid that generates a force that presses the arm 310 in the direction of the arrow R, or may be an electromagnet that generates a magnetic force that attracts the arm 310 in the direction of the arrow R.

前記検出部302には、該検出部302を逆転方向(矢印Rが示す方向と逆方向)へ付勢するリターンスプリング313が連結されている。リターンスプリング313の基端は、図示しないシリンダヘッドなどに固定されている。   A return spring 313 is connected to the detection unit 302 to urge the detection unit 302 in the reverse rotation direction (the direction opposite to the direction indicated by the arrow R). The base end of the return spring 313 is fixed to a cylinder head or the like (not shown).

前記したリターンスプリング313は、前記アクチュエータ312によって正転方向へ変位させられた検出部302を規定の位置(図9に示す位置)へ戻す役目を果たす。   The return spring 313 serves to return the detection unit 302 that has been displaced in the forward rotation direction by the actuator 312 to a specified position (position shown in FIG. 9).

ところで、内燃機関1の運転時等は、前記リターンスプリング313が振動してしまう可能性がある。そのような場合は、検出部302の位置が安定しなくなるため、第1カムポジションセンサ30の検出精度が低下する可能性がある。   Incidentally, the return spring 313 may vibrate during operation of the internal combustion engine 1 or the like. In such a case, since the position of the detection part 302 becomes unstable, the detection accuracy of the 1st cam position sensor 30 may fall.

これに対し、第1カムポジションセンサ30は、検出部302が規定位置にある時に前記アーム310に当接するストッパ314を備えている。尚、ストッパ314は、前記アーム310より逆転側に配置される。   On the other hand, the first cam position sensor 30 includes a stopper 314 that comes into contact with the arm 310 when the detection unit 302 is at the specified position. The stopper 314 is disposed on the reverse side with respect to the arm 310.

このように構成された第1カムポジションセンサ30によると、アクチュエータ312の非作動時は、リターンスプリング313がアーム310をストッパ314に押し付けることになる。このため、内燃機関1の振動等によって検出部302の位置が不安定になることが回避される。すなわち、検出部302の位置は、規定位置に保持される。   According to the first cam position sensor 30 configured as described above, when the actuator 312 is not operated, the return spring 313 presses the arm 310 against the stopper 314. For this reason, it is avoided that the position of the detection unit 302 becomes unstable due to vibration of the internal combustion engine 1 or the like. That is, the position of the detection unit 302 is held at the specified position.

また、アクチュエータ312が駆動力を発生した時は、図11に示すように、アーム310及び回転軸311がリターンスプリング313の付勢力に抗して正転することになる。その際のアーム310及び回転軸311の回転角度は、前述した第2被検出部301bの幅及び間隔に基づいて定められるものとする。例えば、前述した図6に例示したように第2被検出部301bの幅及び間隔が15度である場合は、アーム310及び回転軸311の回転角度は15度、若しくは15度より若干多く設定されればよい。   Further, when the actuator 312 generates a driving force, the arm 310 and the rotating shaft 311 rotate forward against the urging force of the return spring 313 as shown in FIG. The rotation angles of the arm 310 and the rotation shaft 311 at that time are determined based on the width and interval of the second detected part 301b described above. For example, as illustrated in FIG. 6 described above, when the width and interval of the second detected portion 301b are 15 degrees, the rotation angle of the arm 310 and the rotation shaft 311 is set to 15 degrees or slightly more than 15 degrees. Just do it.

このようにアーム310及び回転軸311が正転させられると、検出部302は、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置が属する範囲に応じたパターンの信号を出力することができる。よって、第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)
を回転させることなく、該第1吸気カム81(第1吸気カムシャフト83)の回転位置及び第1モータ18の回転位置を特定することが可能となる。その結果、バルブスタンプが発生する可能性を一層低くすることができる。
When the arm 310 and the rotating shaft 311 are rotated forward in this way, the detection unit 302 outputs a signal having a pattern corresponding to the range to which the rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) belongs. Can do. Therefore, the first intake cam 81 (first intake camshaft 83)
The rotational position of the first intake cam 81 (first intake camshaft 83) and the rotational position of the first motor 18 can be specified without rotating the motor. As a result, the possibility of occurrence of a valve stamp can be further reduced.

以下、各モータを起動させる手順について図12に沿って説明する。図12は、内燃機関1の始動時に各モータを起動させるための制御ルーチンを示すフローチャートである。図12において前述した第1の実施例の制御ルーチン(図8を参照)と同等の処理については同等の符号が付されている。   The procedure for starting each motor will be described below with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart showing a control routine for starting each motor when the internal combustion engine 1 is started. In FIG. 12, the same reference numerals are assigned to the processes equivalent to the control routine (see FIG. 8) of the first embodiment described above.

図12の制御ルーチンでは、ECU14は、S101を実行した後に、S102の代わりにS201を実行する。S201では、ECU14は、各カムポジションセンサの検出部を各カム(カムシャフト)の回転方向へ変位させるべく、アクチュエータを作動させる。   In the control routine of FIG. 12, after executing S101, the ECU 14 executes S201 instead of S102. In S201, the ECU 14 operates the actuator to displace the detection unit of each cam position sensor in the rotation direction of each cam (camshaft).

S103では、ECU14は、各モータに取り付けられたレゾルバの出力信号を読み込む。   In S103, ECU14 reads the output signal of the resolver attached to each motor.

S104では、ECU14は、各カムポジションセンサの検出部が変位しながら出力した信号のパターンを読み込む。   In S104, ECU14 reads the pattern of the signal output, while the detection part of each cam position sensor displaced.

S105では、ECU14は、前記S103で読み込まれた各レゾルバの出力信号と前記S104で読み込まれた各カムポジションセンサの出力信号とに基づいて、各モータの回転位置(停止位置)と各カムシャフトの回転位置(停止位置)とを特定する。   In S105, the ECU 14 determines the rotation position (stop position) of each motor and each camshaft based on the output signal of each resolver read in S103 and the output signal of each cam position sensor read in S104. The rotation position (stop position) is specified.

S106以降の処理は、前述した第1の実施例の制御ルーチンと同様である。   The processing after S106 is the same as the control routine of the first embodiment described above.

以上述べた実施例によれば、各モータの起動時にカム(カムシャフト)を回転させることなく、各カム(カムシャフト)の回転位置と各モータの回転位置との相関関係を特定することが可能となる。その結果、バルブスタンプが発生する可能性を一層低くすることが可能になる。   According to the embodiment described above, it is possible to specify the correlation between the rotational position of each cam (camshaft) and the rotational position of each motor without rotating the cam (camshaft) when each motor is started. It becomes. As a result, it is possible to further reduce the possibility of occurrence of a valve stamp.

前述した第1及び第2の実施例では、内燃機関1の始動時に各モータの回転位置と各カムシャフトの回転位置との相関関係を特定する場合を例示したが、内燃機関1の始動時に限らず停止状態のモータを起動させる場合であれば同様の手順によってモータの回転位置とカムシャフトの回転位置との相関関係を特定することは可能である。   In the first and second embodiments described above, the case where the correlation between the rotational position of each motor and the rotational position of each camshaft is specified when the internal combustion engine 1 is started is illustrated, but only when the internal combustion engine 1 is started. It is possible to specify the correlation between the rotational position of the motor and the rotational position of the camshaft by the same procedure if the stopped motor is started.

また、前述した第1及び第2の本実施例では、カム(カムシャフト)が1回転する間にモータが3回転する構成を例に挙げたが、4回転以上であっても構わない。要は、モータが1回転する間にカム(カムシャフト)が回転する範囲毎に被検出部の形状が異なっていればよい。   In the first and second embodiments described above, the configuration in which the motor rotates three times while the cam (camshaft) makes one rotation is taken as an example, but it may be four or more. In short, it is only necessary that the shape of the detected portion is different for each range in which the cam (camshaft) rotates while the motor rotates once.

さらに、前述した第1及び第2の本実施例では、被検出部301がロータ300の側面に設けられる例について述べたが、この構成に限られるものではないことは勿論である。例えば、ロータ300の外周面に被検出部が突設されてもよい。   Further, in the first and second embodiments described above, the example in which the detected portion 301 is provided on the side surface of the rotor 300 has been described, but it is needless to say that the present invention is not limited to this configuration. For example, the detected part may be provided on the outer peripheral surface of the rotor 300.

内燃機関の動弁システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the valve operating system of an internal combustion engine. 吸気側駆動機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an intake side drive mechanism. 排気側駆動機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an exhaust side drive mechanism. 第1レゾルバの出力信号と第1吸気カムの位相との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the output signal of a 1st resolver, and the phase of a 1st intake cam. 第1の実施例における第1カムポジションセンサの構成を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows the structure of the 1st cam position sensor in a 1st Example. 第1の実施例における第1カムポジションセンサの構成を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows the structure of the 1st cam position sensor in a 1st Example. 第1レゾルバの出力信号と第1吸気カムの位相と第1カムポジションセンサの出力信号との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the output signal of a 1st resolver, the phase of a 1st intake cam, and the output signal of a 1st cam position sensor. 第1の実施例において内燃機関の始動時に各モータを起動させるための制御ルーチンを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a control routine for starting each motor when the internal combustion engine is started in the first embodiment. 第2の実施例における第1カムポジションセンサの構成を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows the structure of the 1st cam position sensor in a 2nd Example. 第2の実施例における第1カムポジションセンサの構成を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows the structure of the 1st cam position sensor in a 2nd Example. 第2の実施例における第1カムポジションセンサの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the 1st cam position sensor in a 2nd Example. 第2の実施例において内燃機関の始動時に各モータを起動させるための制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control routine for starting each motor at the time of starting of an internal combustion engine in a 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・・内燃機関
2・・・・・気筒
6・・・・・吸気ポート
7・・・・・排気ポート
8・・・・・吸気バルブ
9・・・・・排気バルブ
10・・・・吸気側駆動機構
11・・・・排気側駆動機構
12・・・・燃料噴射弁
13・・・・点火プラグ
14・・・・ECU
18・・・・第1モータ
20・・・・第1レゾルバ
21・・・・第2モータ
23・・・・第2レゾルバ
24・・・・第3モータ
26・・・・第3レゾルバ
30・・・・第1カムポジションセンサ
31・・・・第2カムポジションセンサ
32・・・・第3カムポジションセンサ
60・・・・吸気通路
70・・・・排気通路
80・・・・バルブリフタ
81・・・・第1吸気カム
82・・・・第2吸気カム
83・・・・第1吸気カムシャフト
84・・・・第2吸気カムシャフト
88・・・・吸気側バルブスプリング
90・・・・バルブリフタ
91・・・・排気カム
92・・・・排気カムシャフト
94・・・・排気側バルブスプリング
300・・・ロータ
301・・・被検出部
301a・・第1被検出部
301b・・第2被検出部
302・・・検出部
310・・・アーム
311・・・回転軸
312・・・アクチュエータ
313・・・リターンスプリング
314・・・ストッパ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Cylinder 6 ... Intake port 7 ... Exhaust port 8 ... Intake valve 9 ... Exhaust valve 10 ... ..Intake side drive mechanism 11 ... Exhaust side drive mechanism 12 ... Fuel injection valve 13 ... Ignition plug 14 ... ECU
18 .... first motor 20 .... first resolver 21 ...... second motor 23 ...... second resolver 24 ...... third motor 26 ...... third resolver 30. ... 1st cam position sensor 31 ... 2nd cam position sensor 32 ... 3rd cam position sensor 60 ... Air intake passage 70 ... Air exhaust passage 80 ... Valve lifter 81 ... First intake cam 82 ... Second intake cam 83 ... First intake camshaft 84 ... Second intake camshaft 88 ... Intake valve spring 90 ... Valve lifter 91... Exhaust cam 92... Exhaust cam shaft 94... Exhaust side valve spring 300 ... Rotor 301 ... Detected part 301a ... First detected part 301b ... Second Detected part 3 02 ... Detector 310 ... Arm 311 ... Rotating shaft 312 ... Actuator 313 ... Return spring 314 ... Stopper

Claims (5)

内燃機関と独立した原動機により回転又は揺動されるカムがバルブを開閉させる内燃機関の動弁システムにおいて、
前記カムの回転速度が前記原動機の回転速度の1/nとなるように、前記原動機の回転力を前記カムへ伝達する減速機構と、
前記原動機の回転位置を示す信号を出力する第1センサと、
前記カムが1/n回転する範囲毎に異なるパターンの信号を出力する第2センサと、
前記第1センサ及び前記第2センサの出力信号に基づいて、前記原動機の回転位置と前記カムの回転位置との相関を特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の動弁システム。
In a valve operating system of an internal combustion engine in which a cam rotated or rocked by a prime mover independent of the internal combustion engine opens and closes the valve,
A speed reduction mechanism for transmitting the rotational force of the prime mover to the cam so that the rotational speed of the cam is 1 / n of the rotational speed of the prime mover;
A first sensor that outputs a signal indicating a rotational position of the prime mover;
A second sensor that outputs a signal of a different pattern for each range in which the cam rotates 1 / n;
Identifying means for identifying a correlation between the rotational position of the prime mover and the rotational position of the cam based on output signals of the first sensor and the second sensor;
A valve operating system for an internal combustion engine, comprising:
請求項1において、前記第2センサは、前記カムと連動して回転又は揺動する回転体に設けられた被検出部と、前記被検出部が所定位置を通過した時に信号を出力する検出部と、を備え、
前記被検出部は、前記回転体が1/n回転する範囲のそれぞれに設けられるとともに、それら被検出部の形状は前記範囲毎に相違することを特徴とする内燃機関の動弁システム。
2. The detection unit according to claim 1, wherein the second sensor includes a detection unit provided on a rotating body that rotates or swings in conjunction with the cam, and a detection unit that outputs a signal when the detection unit passes a predetermined position. And comprising
The detected part is provided in each of the ranges where the rotating body rotates 1 / n, and the shape of the detected parts is different for each of the ranges.
請求項2において、前記第2センサの検出部は、前記被検出部の回転方向へ変位自在に構成され、
前記特定手段は、前記カムが回転停止状態にある時に前記検出部を変位させることにより、前記カムの停止位置を特定することを特徴とする内燃機関の動弁システム。
The detection unit of the second sensor according to claim 2, wherein the detection unit is configured to be displaceable in a rotation direction of the detection target unit.
The valve operating system for an internal combustion engine, wherein the specifying unit specifies a stop position of the cam by displacing the detection unit when the cam is in a rotation stop state.
請求項3において、前記特定手段は、前記内燃機関のクランクシャフトが回転停止状態にある時に、前記カムの停止位置を特定することを特徴とする内燃機関の動弁システム。   4. The valve operating system for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the specifying means specifies the stop position of the cam when the crankshaft of the internal combustion engine is in a rotation stop state. 請求項4において、前記特定手段により特定された前記カムの停止位置における前記バルブのリフト量を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得されたリフト量が所定量以上である時に、前記バルブのリフト量が所定量未満になるまで前記カムを回転させるべく、前記原動機を制御する制御手段と、
を更に備えることを特徴とする内燃機関の動弁システム。
In Claim 4, the acquisition means which acquires the lift amount of the valve in the stop position of the cam specified by the specification means,
Control means for controlling the prime mover to rotate the cam until the lift amount of the valve becomes less than a predetermined amount when the lift amount acquired by the acquisition means is a predetermined amount or more;
Further comprising: a valve operating system for an internal combustion engine.
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