JP2010025127A - Variable valve gear for internal combustion engine - Google Patents

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JP2010025127A
JP2010025127A JP2009252404A JP2009252404A JP2010025127A JP 2010025127 A JP2010025127 A JP 2010025127A JP 2009252404 A JP2009252404 A JP 2009252404A JP 2009252404 A JP2009252404 A JP 2009252404A JP 2010025127 A JP2010025127 A JP 2010025127A
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control
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Kenichi Machida
憲一 町田
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Hitachi Astemo Ltd
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Hitachi Automotive Systems Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an intake valve and an exhaust valve from interfering with a piston in the vicinity of a top dead center, in a valve train variably controlling both the valve timing (opening/closing timing) and valve lift of the intake valve and exhaust valve. <P>SOLUTION: In a control device for a variable valve train, the target valve timing of a variable valve timing mechanism VTC on the side of the intake valve is determined based on the engine load and engine speed (S2); meanwhile, the target valve timing upper limit of the VTC is set according to the actual valve lift of a variable valve lift mechanism VEL on the side of the intake valve. When the target valve timing of the VTC determined based on the engine load and engine speed exceeds the target valve timing upper limit (S5), the target valve timing is restricted to the target valve timing upper limit of the VTC (S7). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブタイミング制御とバルブリフト量制御とを独立して行う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 performs valve timing control and valve lift amount control independently on at least one of an intake valve and an exhaust valve.

従来より、機関の運転状態に応じて、吸気弁又は排気弁のバルブタイミング又はバルブリフト量を最適な制御量に制御する可変動弁装置が種々実用化されている。
また、機関の出力向上及び排気浄化性能を更に向上させるために、吸気弁又は排気弁のバルブタイミングとバルブリフト量の双方を可変制御する装置も開発されている。
特許文献1には、吸気側カム軸に吸気弁のバルブタイミング(開閉タイミング)可変機構とバルブ特性切換機構とを合わせて配設し、吸気弁のバルブタイミングとバルブリフト量との双方を可変することが可能となっており、機関の回転速度と負荷で定まる運転領域毎に吸気弁のバルブタイミングとバルブリフト量とを可変制御するようになっている。
特開昭2000−328971号公報
Conventionally, various variable valve operating devices that control the valve timing or valve lift amount of an intake valve or an exhaust valve to an optimal control amount in accordance with the operating state of the engine have been put into practical use.
In order to further improve the engine output and the exhaust gas purification performance, an apparatus for variably controlling both the valve timing and the valve lift amount of the intake valve or the exhaust valve has been developed.
In Patent Document 1, a valve timing (opening / closing timing) variable mechanism of an intake valve and a valve characteristic switching mechanism are arranged on an intake side camshaft so as to vary both the valve timing and the valve lift amount of the intake valve. Therefore, the valve timing and the valve lift amount of the intake valve are variably controlled for each operation region determined by the engine speed and load.
JP 2000-328971 A

ところで、前記従来の内燃機関の可変動弁機構では、吸気弁のバルブタイミング制御と、バルブリフト量制御とを独立に行うものであり、それぞれの制御範囲は、各制御特性によって機関性能(運転性能及び排気浄化性能など)を最大限高められるように設定されている。しかし、そのため、これらの制御を併用した場合には、例えば、図10に示すように、部分負荷中回転領域において、バルブタイミングを進角側に、バルブリフト量を高リフト量側にそれぞれ制御するとピストン上死点近傍におけるバルブリフト量が極めて大きくなり、吸気弁とピストンとの間に干渉が生じるおそれがある。   By the way, in the conventional variable valve mechanism of the internal combustion engine, the valve timing control of the intake valve and the valve lift amount control are performed independently, and each control range depends on the engine performance (operating performance) according to each control characteristic. And exhaust gas purification performance, etc.). However, when these controls are used together, for example, as shown in FIG. 10, in the partial load rotation region, the valve timing is controlled to the advance side and the valve lift amount is controlled to the high lift amount side. The valve lift in the vicinity of the top dead center of the piston becomes extremely large, and there is a possibility that interference occurs between the intake valve and the piston.

ピストン上死点近傍において、バルブリフト量が過度に大きくならないように吸気弁バルブタイミング可変機構の最大進角値やバルブ特性切換機構のバルブリフト量を制限するために、ストッパ等により機械的に制限するのでは制御範囲が狭められてしまい、吸気弁とピストンとの間に干渉が生じないバルブタイミング及びバルブリフト量の制御領域においても、制御量の上限が制限されるため、吸気弁のバルブタイミング可変制御とバルブリフト量可変制御を併用することによる出力増大および排気浄化性能向上の効果が十分に得られない。   In order to limit the maximum advance value of the intake valve timing variable mechanism and the valve lift of the valve characteristics switching mechanism so that the valve lift does not become excessively large near the top dead center of the piston, it is mechanically limited by a stopper or the like. In this case, the control range is narrowed, and the upper limit of the control amount is limited even in the valve timing and valve lift amount control areas where no interference occurs between the intake valve and the piston. The effect of increasing the output and improving the exhaust purification performance by using the variable control and the variable valve lift amount control together cannot be obtained sufficiently.

なお、排気弁のバルブタイミング可変制御とバルブリフト量可変制御を併用するものでも、排気弁のバルブタイミングを遅角側に制御すると共にバルブリフト量を高リフト量に制御すると、ピストン上死点近傍で排気弁とピストンとの間に干渉が生じるおそれがあり、同様の問題を生じる。
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、吸・排気弁のバルブタイミング制御とバルブリフト量制御とを併用し、かつ、独立して行う内燃機関の可変動弁装置において、吸・排気弁とピストンとの干渉を防止しつつ、バルブタイミングとバルブリフト量との制御領域をできるだけ拡大し、もって機関性能を最大限高めることができるようにすることを目的とする。
Even if the valve timing variable control and the valve lift amount variable control are used in combination, if the valve timing of the exhaust valve is controlled to the retard side and the valve lift amount is controlled to a high lift amount, the vicinity of the top dead center of the piston Therefore, there is a possibility that interference occurs between the exhaust valve and the piston, which causes the same problem.
The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and is a variable valve operating device for an internal combustion engine that uses both valve timing control of intake and exhaust valves and valve lift amount control and performs independently. The purpose of the present invention is to expand the control range of the valve timing and the valve lift amount as much as possible while preventing the interference between the intake / exhaust valve and the piston, thereby enabling the engine performance to be maximized.

このため、第1の発明は、請求項1に記載されるように、
内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブリフト量を連続的に変更するようにバルブリフト制御を行う可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対して可変制御されるバルブタイミングの作動状態を入力し、該バルブタイミングの作動状態に応じて、対応する吸気弁又は排気弁のバルブリフト量の制御範囲を制限するための制限値を設定するバルブリフト量制限値設定部と、
前記バルブリフト量制限値設定部で設定された制限値に基づいて、前記バルブリフト制御の制御範囲を制限するバルブリフト制御制限部と、
から構成されることを特徴とする。
For this reason, as described in claim 1, the first invention is
A control device for a variable valve mechanism that performs valve lift control so as to continuously change a valve lift amount with respect to at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine,
An operation state of valve timing that is variably controlled with respect to at least one of the intake valve or the exhaust valve is input, and a control range of a valve lift amount of the corresponding intake valve or exhaust valve is set according to the operation state of the valve timing. A valve lift amount limit value setting unit for setting a limit value for limiting;
A valve lift control limiting unit that limits a control range of the valve lift control based on a limit value set by the valve lift amount limit value setting unit;
It is comprised from these.

上記第1の発明によると、吸気弁又は排気弁の可変制御されるバルブタイミングの作動状態と無関係に機関の運転状態に応じた要求とおりにバルブリフト量を制御したときには、ピストンと干渉してしまうようなときには、該バルブリフト量の制御の制御範囲を制限することにより、該ピストンとの干渉を防止することができる。
また、前記バルブタイミングの作動状態と無関係に要求とおりにバルブリフト量を制御しても、ピストンと干渉しないときには、そのまま他方を要求とおりにバルブリフト量を制御することにより、機関性能を最大限高めることができる。例えば、冷間始動時やリーン燃焼時等の運転状態における出力の向上や排気浄化性能を向上することができる。
According to the first aspect of the invention, when the valve lift amount is controlled as required according to the operating state of the engine regardless of the valve timing operation state in which the intake valve or the exhaust valve is variably controlled, it interferes with the piston. In such a case, it is possible to prevent interference with the piston by limiting the control range of the control of the valve lift amount.
Even if the valve lift amount is controlled as required regardless of the valve timing operation state, if it does not interfere with the piston, the other is controlled as it is as required to maximize the engine performance. be able to. For example, it is possible to improve the output and the exhaust purification performance in the operating state such as during cold start or lean combustion.

また、第2の発明は、請求項7に記載されるように、
内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブタイミングを変更するようにバルブタイミング制御を行う可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対して可変制御されるバルブリフト量の作動状態を入力し、該バルブリフト量の作動状態に応じて、対応する吸気弁又は排気弁のバルブタイミングの制御範囲を制限するための制限値を設定するバルブタイミング制限値設定部と、
前記バルブタイミング制限値設定部で設定された制限値に基づいて前記バルブタイミング制御の制御範囲を制限するバルブタイミング制御制限部と、
から構成されることを特徴とする。
Moreover, as described in claim 7, the second invention is as follows.
A control device for a variable valve mechanism that performs valve timing control so as to change valve timing with respect to at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine,
An operation state of a valve lift amount that is variably controlled with respect to at least one of the intake valve or the exhaust valve is input, and a control range of a valve timing of a corresponding intake valve or exhaust valve according to the operation state of the valve lift amount A valve timing limit value setting unit for setting a limit value for limiting
A valve timing control limiting unit that limits a control range of the valve timing control based on a limit value set by the valve timing limit value setting unit;
It is comprised from these.

上記第2の発明によると、吸気弁又は排気弁の可変制御されるバルブリフト量の作動状態と無関係に機関の運転状態に応じた要求とおりにバルブタイミングを制御したときには、ピストンと干渉してしまうようなときには、該バルブタイミングの制御の制御範囲を制限することにより、該ピストンとの干渉を防止することができる。
また、前記バルブリフト量の作動状態と無関係に要求とおりにバルブタイミングを制御しても、ピストンと干渉しないときには、そのまま他方を要求とおりにバルブタイミングを制御することにより、第1の発明同様に、機関性能を最大限高めることができる。
According to the second aspect of the present invention, when the valve timing is controlled as required according to the operating state of the engine regardless of the operating state of the valve lift amount that is variably controlled of the intake valve or the exhaust valve, it interferes with the piston. In such a case, interference with the piston can be prevented by limiting the control range of the valve timing control.
Further, even if the valve timing is controlled as required regardless of the operation state of the valve lift amount, if it does not interfere with the piston, the other is controlled as it is as it is, as in the first invention, The engine performance can be maximized.

また、第3の発明は、請求項13に記載されるように、
内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブリフト量を連続的に変更するようにバルブリフト制御を行う可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対して可変制御されるバルブタイミングの作動状態を入力し、該バルブタイミングの作動状態に応じて対応する吸気弁又は排気弁のバルブリフト量の制御範囲を制限するための制限値を設定するバルブリフト量制限値設定部と、
前記バルブリフト量制限値設定部で設定された制限値に基づいて、前記吸気弁のバルブタイミングが中間の進角位置から最進角位置の範囲にあるとき、または、排気弁のバルブタイミングが中間の進角位置から最遅角位置の範囲にあるときに、前記バルブリフト制御の制御範囲を制限するバルブリフト制御制限部と、
から構成されることを特徴とする。
Moreover, as described in claim 13, the third invention provides
A control device for a variable valve mechanism that performs valve lift control so as to continuously change a valve lift amount with respect to at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine,
The operation state of the valve timing that is variably controlled with respect to at least one of the intake valve and the exhaust valve is input, and the control range of the valve lift amount of the corresponding intake valve or exhaust valve is limited according to the operation state of the valve timing. A valve lift amount limit value setting unit for setting a limit value for
Based on the limit value set by the valve lift amount limit value setting unit, when the valve timing of the intake valve is in the range from the intermediate advance position to the most advanced position, or the valve timing of the exhaust valve is intermediate A valve lift control limiting unit for limiting the control range of the valve lift control when the valve is in the range from the advanced position to the most retarded position;
It is comprised from these.

上記第3の発明によると、吸気弁又は排気弁のバルブタイミングの作動状態が、バルブリフト制御によってピストンと干渉する可能性のある範囲にあるときだけ、制限値による制限を行うようにしたため、必要時だけ制限処理が行われ演算負荷を軽減できる。
また、第4の発明は、請求項18に記載されるように、
内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブタイミングを変更するようにバルブタイミング制御を行う可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対して可変制御されるバルブリフト量の作動状態を入力し、該バルブリフト量の作動状態に応じて対応する吸気弁又は排気弁のバルブタイミングの制御範囲を制限するための制限値を設定するバルブリフト量制限値設定部と、
前記バルブタイミング制限値設定部で設定された制限値に基づいて、前記吸気弁または排気弁のバルブリフト量が中リフト量から前記吸気弁または排気弁とピストンとが干渉する惧れが生じる高リフト量の範囲にあるときに、前記バルブタイミング制御の制御範囲を制限するバルブタイミング制御制限部と、
から構成されることを特徴とする。
上記第4の発明によると、吸気弁又は排気弁のバルブリフト量の作動状態が、バルブタイミング制御によってピストンと干渉する可能性のある範囲にあるときだけ、制限値による制限を行うようにしたため、必要時だけ制限処理が行われ演算負荷を軽減できる。
According to the third aspect of the invention, since the valve timing operation state of the intake valve or the exhaust valve is in a range where there is a possibility of interference with the piston by the valve lift control, the limit value is used for restriction. Limiting processing is performed only when the calculation load can be reduced.
Moreover, as described in claim 18, the fourth invention is as follows.
A control device for a variable valve mechanism that performs valve timing control so as to change valve timing with respect to at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine,
An operating state of a valve lift amount that is variably controlled with respect to at least one of the intake valve or the exhaust valve is input, and a control range of the valve timing of the corresponding intake valve or exhaust valve is set according to the operating state of the valve lift amount. A valve lift amount limit value setting unit for setting a limit value for limiting;
Based on the limit value set by the valve timing limit value setting unit, the valve lift amount of the intake valve or exhaust valve increases from a medium lift amount to the possibility that the intake valve or exhaust valve and the piston may interfere with each other. A valve timing control limiting unit that limits a control range of the valve timing control when the amount is in a range;
It is comprised from these.
According to the fourth aspect of the invention, the limit value is limited only when the operating state of the valve lift amount of the intake valve or the exhaust valve is in a range where the valve timing control may interfere with the piston. Limiting processing is performed only when necessary, and the calculation load can be reduced.

また、第5の発明は、請求項27に記載されるように、
内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブリフト量を連続的に変更するために機関運転状態に応じて目標値を設定するバルブリフト量目標値設定部と、
実際のバルブリフト作動状態と目標値とに基づいてバルブリフト量を制御するバルブリフト制御部と、を備えた可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御部において、前記バルブリフト作動状態に応じて対応する吸気弁又は排気弁のバルブタイミング制御の制御範囲を制限するために、該バルブタイミング制御部に対してバルブリフト量作動状態信号を出力するためのバルブリフト作動状態信号出力部を含んでいることを特徴とする。
Moreover, as described in claim 27, the fifth invention provides:
A valve lift amount target value setting unit for setting a target value according to the engine operating state in order to continuously change the valve lift amount for at least one of the intake valve or the exhaust valve of the internal combustion engine;
A variable valve mechanism control device comprising: a valve lift control unit that controls a valve lift amount based on an actual valve lift operation state and a target value;
In the valve timing control unit that controls the valve timing of at least one of the intake valve or the exhaust valve, in order to limit the control range of the valve timing control of the corresponding intake valve or exhaust valve according to the valve lift operating state, A valve lift operation state signal output unit for outputting a valve lift amount operation state signal to the valve timing control unit is included.

上記第5の発明によると、吸気弁又は排気弁のバルブリフト量を可変制御する可変動弁機構の制御装置から、吸気弁又は排気弁のバルブタイミングを可変制御するバルブタイミング制御部に対してバルブリフト量作動状態信号を出力することにより、該バルブタイミング制御部は、入力したバルブリフト作動状態に応じて対応する吸気弁又は排気弁のバルブタイミング制御の制御範囲を制限して、ピストンとの干渉を防止することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, from the control device of the variable valve mechanism that variably controls the valve lift amount of the intake valve or the exhaust valve, the valve timing control unit that variably controls the valve timing of the intake valve or the exhaust valve is controlled. By outputting the lift amount operation state signal, the valve timing control unit limits the control range of the valve timing control of the corresponding intake valve or exhaust valve according to the input valve lift operation state, and interferes with the piston. Can be prevented.

また、第6の発明は、請求項28に記載されるように、
内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブタイミングを変更するために機関運転状態に応じて目標値を設定するバルブタイミング目標値設定部と、
実際のバルブタイミング作動状態と目標値とに基づいてバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御部と、を備えた可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方のバルブリフト量を制御するバルブリフト制御部において、前記バルブタイミング作動状態に応じて対応する吸気弁又は排気弁のバルブリフト制御の制御範囲を制限するために、該バルブリフト制御部に対してバルブタイミング作動状態信号を出力するためのバルブタイミング作動状態信号出力部を含んでいることを特徴とする。
Moreover, as described in claim 28, the sixth invention provides:
A valve timing target value setting unit that sets a target value according to the engine operating state in order to change the valve timing for at least one of the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine;
A variable valve mechanism control device comprising: a valve timing control unit that controls valve timing based on an actual valve timing operating state and a target value;
In the valve lift control unit that controls the valve lift amount of at least one of the intake valve or the exhaust valve, in order to limit the control range of the valve lift control of the corresponding intake valve or exhaust valve according to the valve timing operation state, A valve timing operation state signal output unit for outputting a valve timing operation state signal to the valve lift control unit is included.

上記第6の発明によると、吸気弁又は排気弁のバルブタイミングを可変制御する可変動弁機構の制御装置から、吸気弁又は排気弁のバルブリフト量を可変制御するバルブリフト制御部に対してバルブリフト量作動状態信号を出力することにより、該バルブリフト制御部は、入力したバルブタイミング作動状態に応じて対応する吸気弁又は排気弁のバルブリフト制御の制御範囲を制限して、ピストンとの干渉を防止することができる。   According to the sixth aspect of the invention, from the control device of the variable valve mechanism that variably controls the valve timing of the intake valve or the exhaust valve, the valve lift control unit that variably controls the valve lift amount of the intake valve or the exhaust valve is controlled. By outputting the lift amount operation state signal, the valve lift control unit restricts the control range of the valve lift control of the corresponding intake valve or exhaust valve according to the input valve timing operation state, and interferes with the piston. Can be prevented.

本発明の実施形態のシステム構成図。The system block diagram of embodiment of this invention. 本発明の実施形態に用いられる可変バルブリフト量制御手段の要部斜視図。The principal part perspective view of the variable valve lift amount control means used for embodiment of this invention. 図2のA矢視図。FIG. 3 is an A arrow view of FIG. 2. Aは前記可変バルブリフト量制御手段の最小リフト量時の開弁状態を示す作用説明図。Bは最小リフト時における閉弁状態を示す作用説明図。A is an operation explanatory view showing a valve opening state at the minimum lift amount of the variable valve lift amount control means. B is an operation explanatory view showing a closed valve state at the time of the minimum lift. Aは前記可変バルブリフト量制御手段の高リフト量時の開弁状態を示す作用説明図。Bは最大リフト時における閉弁状態を示す作用説明図。A is an operation explanatory view showing a valve opening state when the variable valve lift amount control means is at a high lift amount. B is an operation explanatory view showing a closed valve state at the time of maximum lift. 本発明の実施例1に係わるフローチャート。The flowchart concerning Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係わるフローチャート。The flowchart concerning Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係わる前段のフローチャート。The flowchart of the front | former stage concerning Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係わる後段のフローチャート。The flowchart of the latter part concerning Example 3 of this invention. 従来技術におけるバルブの開特性を示したタイムチャート。The time chart which showed the open characteristic of the valve in a prior art.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかる可変動弁装置を備えた内燃機関のシステム構成を示す図である。
内燃機関1の吸気通路2には、吸入空気量Qを検出するエアフローメータ3が設けられ、その下流側には、吸入空気量Qを制御するスロットル弁4が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of an internal combustion engine including a variable valve operating apparatus according to an embodiment of the present invention.
An air flow meter 3 for detecting an intake air amount Q is provided in the intake passage 2 of the internal combustion engine 1, and a throttle valve 4 for controlling the intake air amount Q is provided on the downstream side thereof.

また、吸気通路2下流の各気筒の燃焼室5内に燃料を噴射する燃料噴射弁6が設けられ、前記燃料噴射弁5より噴射された燃料と、前記スロットル弁4から吸気弁7を介して吸入された空気との混合気は、前記燃焼室5内でピストン8により圧縮され、前記燃焼室5内部に設けられた点火プラグ9による火花点火によって着火される。
内燃機関1の排気は、排気弁10を介して燃焼室5から排気通路11に排出され、前記排気通路11の下流に設けられた排気浄化触媒12を介して大気中に排出される。
Further, a fuel injection valve 6 for injecting fuel into the combustion chamber 5 of each cylinder downstream of the intake passage 2 is provided. The fuel injected from the fuel injection valve 5 and the throttle valve 4 through the intake valve 7 are provided. The air-fuel mixture with the sucked air is compressed by the piston 8 in the combustion chamber 5 and ignited by spark ignition by the spark plug 9 provided in the combustion chamber 5.
Exhaust gas from the internal combustion engine 1 is discharged from the combustion chamber 5 to the exhaust passage 11 via the exhaust valve 10, and discharged to the atmosphere via the exhaust purification catalyst 12 provided downstream of the exhaust passage 11.

前記吸気弁7及び排気弁10は、クランク軸13を動力源として、各々吸気側カム軸14及び排気側カム軸15に設けられたカムの動作により開閉駆動される。
吸気側には、前記吸気弁7のバルブリフト量及び作動角を連続的に可変制御する多節リンク状の機構で構成される可変バルブリフト量制御装置(以下、VELという)16が、吸気側カム軸14の外周に設けられる。また、VEL16には、吸気弁7のバルブリフト量及び作動角を検出するVEL作動角センサ17が併設されている。なお、VEL16の詳細な構造は、後に説明する。
The intake valve 7 and the exhaust valve 10 are driven to open and close by operation of cams provided on the intake side camshaft 14 and the exhaust side camshaft 15, respectively, with the crankshaft 13 as a power source.
On the intake side, a variable valve lift amount control device (hereinafter referred to as “VEL”) 16 composed of a multi-node link-like mechanism for continuously and variably controlling the valve lift amount and the operating angle of the intake valve 7 is provided on the intake side. Provided on the outer periphery of the cam shaft 14. Further, the VEL 16 is provided with a VEL operating angle sensor 17 that detects the valve lift amount and the operating angle of the intake valve 7. The detailed structure of the VEL 16 will be described later.

同じく吸気側には、前記クランク時期13と吸気側カム軸14との回転位相差を連続的に可変制御して、吸気弁7のバルブタイミング(弁開閉タイミング)を進遅角する機構で構成される可変バルブタイミング機構(以下VTCという)18が吸気側カム軸14の一端に設けられる。また、前記吸気側カム軸14の他端には、該吸気側カム軸14の回転位置を検出するための吸気側カム角センサ19が併設されている。   Similarly, the intake side is configured by a mechanism that continuously and variably controls the rotational phase difference between the crank timing 13 and the intake camshaft 14 to advance or retard the valve timing (valve opening / closing timing) of the intake valve 7. A variable valve timing mechanism (hereinafter referred to as VTC) 18 is provided at one end of the intake camshaft 14. An intake side cam angle sensor 19 for detecting the rotational position of the intake side camshaft 14 is provided at the other end of the intake side camshaft 14.

エンジンコントロールユニット(ECU)20は、前記エアフローメータ3から出力信号や前記クランク軸13に設けられて、回転位置を検出するクランク角センサ21から出力されるクランク角信号に基づいて機関負荷および機関回転速度を求め、燃料噴射量,VEL目標バルブリフト量、及びVTC目標バルブタイミングを各々演算する。また、VEL作動角センサ17より出力されるVEL作動角信号に基づき、実際のVELバルブリフト量が前記目標VELバルブリフト量に収束するようVELにフィードバック制御信号を与える。同様にして、吸気側カム角センサ19からの出力信号とクランク角センサ21より出力されるクランク角信号との位相差から実VTCバルブタイミングを求め、この実VTCバルブタイミングが目標VTC角度に収束するようにVTC18にフィードバック制御信号を与える。   An engine control unit (ECU) 20 is provided with an output signal from the air flow meter 3 and an engine load and an engine rotation based on a crank angle signal output from a crank angle sensor 21 provided on the crankshaft 13 to detect a rotational position. The speed is obtained, and the fuel injection amount, the VEL target valve lift amount, and the VTC target valve timing are calculated. Further, based on the VEL operating angle signal output from the VEL operating angle sensor 17, a feedback control signal is given to the VEL so that the actual VEL valve lift amount converges to the target VEL valve lift amount. Similarly, the actual VTC valve timing is obtained from the phase difference between the output signal from the intake cam angle sensor 19 and the crank angle signal output from the crank angle sensor 21, and this actual VTC valve timing converges to the target VTC angle. Thus, a feedback control signal is given to the VTC 18.

次に前記VEL16について図2及び図3に基づいて説明する。
VEL16の制御軸23は吸気側カム軸14と平行に配置され、両端は図示しないシリンダブロックに固定された軸受24により軸支される。
制御カム25は、前記制御軸23より外径の大きい略円筒形状をなし、前記制御軸23に軸心を所定量αだけ偏心させた状態で配設されている。
Next, the VEL 16 will be described with reference to FIGS.
The control shaft 23 of the VEL 16 is arranged in parallel with the intake side cam shaft 14 and both ends thereof are pivotally supported by bearings 24 fixed to a cylinder block (not shown).
The control cam 25 has a substantially cylindrical shape having an outer diameter larger than that of the control shaft 23, and is arranged in a state where the shaft center is eccentric by a predetermined amount α on the control shaft 23.

ロッカーアーム26は、略菱形の形状をなし、中央に貫通した孔に前記制御カム25の外周が摺動自由に挿入されている。
リンクロッド27は、略三日月形状をなし、一端が前記ロッカーアーム26の一端部にピン28を介して回動自由に連結されると共に、他端が吸気側カム軸14の軸心から偏心した位置にピン29を介して回動自由に連結される。
The rocker arm 26 has a substantially rhombus shape, and the outer periphery of the control cam 25 is slidably inserted into a hole penetrating in the center.
The link rod 27 has a substantially crescent shape, and one end of the link rod 27 is rotatably connected to one end of the rocker arm 26 via a pin 28 and the other end is eccentric from the axis of the intake side camshaft 14. Are connected to each other via a pin 29 so as to freely rotate.

駆動カム30は、外径が大きな円筒形状をなすカム本体30aと、前記カム本体30aの一端に隣接して設けられた外径が小さな円筒形状をなす筒状部30bとからなり、前記筒状部30bの中心部には軸孔30cが貫通して形成され、該軸孔30c内に、前記吸気側カム軸14が摺動自由に挿入される。
また、前記筒状部30bの軸心は前記吸気カム軸14の軸心Xと一致しているが、前記カム本体30aの軸心Yは、前記吸気カム軸14の軸心Xより所定量だけ偏心している。
The drive cam 30 includes a cylindrical cam body 30a having a large outer diameter and a cylindrical portion 30b having a small outer diameter provided adjacent to one end of the cam main body 30a. A shaft hole 30c is formed through the center of the portion 30b, and the intake camshaft 14 is slidably inserted into the shaft hole 30c.
The axial center of the cylindrical portion 30b coincides with the axial center X of the intake camshaft 14, but the axial center Y of the cam body 30a is a predetermined amount from the axial center X of the intake camshaft 14. Eccentric.

リンクアーム31は、前記駆動カム30より外周の大きな円環形状をなし、中心部を貫通して形成された孔に、前記駆動カム30のカム本体30aの外周がベアリング32を介して摺動自由に挿入される。
また、前記リンクアーム31の外径方向に突出した端部は、前記ロッカーアーム26の他端にピン33を介して回動自由に連結される。
The link arm 31 has an annular shape with a larger outer periphery than the drive cam 30, and the outer periphery of the cam body 30 a of the drive cam 30 is freely slidable via a bearing 32 in a hole formed through the center portion. Inserted into.
The end of the link arm 31 protruding in the outer diameter direction is connected to the other end of the rocker arm 26 via a pin 33 so as to freely rotate.

吸気カム34は、雨滴形状をなし、基端部34aを貫通する軸孔34bに前記吸気側カム軸14が嵌挿して固定される一方、前記基端部から外径方向に突出する端部側に位置するカムノーズ部34cにピン孔34dが貫通して形成され、該ピン孔34dに前記ピン29を嵌挿させて、前記リンクロッド27に回動自由に連結されている。
バルブリフタ35は、有蓋円筒形状をなし、上面には前記吸気カム34のカム面34eが揺動位置に応じて所定位置に当接する一方、下部に吸気弁7が固定される。
The intake cam 34 has a raindrop shape, and the intake camshaft 14 is fitted and fixed in a shaft hole 34b penetrating the base end portion 34a. On the other hand, the intake cam 34 protrudes in the outer diameter direction from the base end portion. A pin hole 34d is formed through the cam nose portion 34c located in the pin hole 34d. The pin 29 is fitted into the pin hole 34d and is rotatably connected to the link rod 27.
The valve lifter 35 has a cylindrical shape with a lid, and the cam surface 34e of the intake cam 34 abuts on a predetermined position according to the swing position on the upper surface, while the intake valve 7 is fixed on the lower portion.

電動アクチュエータ36は、駆動軸端部に固定されたウォームギア37が前記制御軸23の一端部に固定されたギアと噛み合い、ECU20より出力される駆動信号により制御軸23を一定の範囲内で回動させる。
また、制御軸23の一端には、VEL作動角センサ17が設けられており、制御軸23の回転量よりVEL16のバルブリフト量を検出し、ECU20へ検出信号を出力する。
In the electric actuator 36, a worm gear 37 fixed to the end of the drive shaft meshes with a gear fixed to one end of the control shaft 23, and the control shaft 23 is rotated within a certain range by a drive signal output from the ECU 20. Let
A VEL operating angle sensor 17 is provided at one end of the control shaft 23, detects the valve lift amount of the VEL 16 from the rotation amount of the control shaft 23, and outputs a detection signal to the ECU 20.

次にVEL16の作動原理を説明する。
図4(A)、(B)は最小リフト量制御を行う時のVELの関弁状態を表しており、ECU20からの駆動信号を受けて、リフト量を最小に制御すべく制御軸23に時計周りの回転を与えると、制御カム25の肉厚部25aが上方に移動し、これに同期してロッカーアーム26も上方へ移動する。この時、吸気カム34のカムノーズ部34cがリンクロッド27を介して上方へ持ち上げられる。このため、吸気側カム軸14の回転によりバルブリフタ35に当接する吸気カム34のカム面34eは基端部34a近傍となり、バルブリフト量は図中L1に示す小さなリフト量に制御される。
Next, the operating principle of the VEL 16 will be described.
FIGS. 4A and 4B show the VEL valve state when the minimum lift amount control is performed. In response to the drive signal from the ECU 20, the control shaft 23 is controlled to minimize the lift amount. When the surrounding rotation is applied, the thick portion 25a of the control cam 25 moves upward, and the rocker arm 26 also moves upward in synchronization therewith. At this time, the cam nose portion 34 c of the intake cam 34 is lifted upward via the link rod 27. Therefore, the cam surface 34e of the intake cam 34 that contacts the valve lifter 35 by the rotation of the intake side camshaft 14 is in the vicinity of the base end portion 34a, and the valve lift amount is controlled to a small lift amount indicated by L1 in the drawing.

一方、図5(A)、(B)は最小リフト量制御を行う時のVELの開弁状態を表しており、ECU20からの駆動信号を受けて、リフト量を最大にすべく制御軸23に反時計周りの回転を与えると、制御カム25の肉厚部25aが下方に移動し、これに同期してロッカーアーム26も下方へ秒動する。この時、吸気カム34のカムノーズ部34cがリンクロッド27を介して下方へ押し下げられる。このため、吸気側カム軸14の回転によりバルブリフタ35に当接する吸気カム34のカム面34eはカムノーズ部34cの先端から基端部34aまでの間となり、バルブリフト量は図中L1に示す大きなリフト量に制御される。   On the other hand, FIGS. 5A and 5B show the open state of the VEL when performing the minimum lift amount control. Upon receiving a drive signal from the ECU 20, the control shaft 23 is set to maximize the lift amount. When a counterclockwise rotation is applied, the thick portion 25a of the control cam 25 moves downward, and in synchronization with this, the rocker arm 26 also moves downward. At this time, the cam nose portion 34 c of the intake cam 34 is pushed downward via the link rod 27. Therefore, the cam surface 34e of the intake cam 34 that contacts the valve lifter 35 due to the rotation of the intake side camshaft 14 is between the tip end of the cam nose portion 34c and the base end portion 34a, and the valve lift amount is a large lift indicated by L1 in the figure. Controlled by quantity.

次に、本発明の第1実施例におけるVEL,VTCの制御について説明する。
VELによるバルブリフト量の制御については、機関回転速度Neと燃料噴射量Tpとに基づいて目標バルブリフト量を設定し、該目標バルブリフト量となるように、比例分、積分分、微分分を用いた制御(後述する第2実施例参照)を、制御範囲を制限することなく、実行する。
Next, control of VEL and VTC in the first embodiment of the present invention will be described.
Regarding the control of the valve lift amount by VEL, a target valve lift amount is set based on the engine rotational speed Ne and the fuel injection amount Tp, and a proportional component, an integral component, and a differential component are set so as to be the target valve lift amount. The used control (refer to the second embodiment described later) is executed without limiting the control range.

一方、VTCによるバルブタイミング制御は、前記VELによるバルブリフト量の制御状態に応じて、吸気弁7がピストンと干渉しないように制御範囲を制限しつつ制御する。該VTCの制御動作を、図6のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ1(以下S1と略す)ではエアフローメータ3から検出される吸入空気量Qとクランク角センサ13から検出される機関回転速度Neとに基づいて、燃料噴射量Tp(=K・Q/Ne:Kは定数)を算出する。
On the other hand, the valve timing control by the VTC is controlled while limiting the control range so that the intake valve 7 does not interfere with the piston according to the control state of the valve lift amount by the VEL. The control operation of the VTC will be described based on the flowchart of FIG.
In step 1 (hereinafter abbreviated as S1), based on the intake air amount Q detected from the air flow meter 3 and the engine rotational speed Ne detected from the crank angle sensor 13, the fuel injection amount Tp (= K · Q / Ne: K is a constant).

S2では、S1より算出された燃料噴射量Tpと機関回転速度Neとに基づいて、VTC18の目標バルブタイミングVTCTRG0を、予め記憶されたテーブルにより算出する。
S3では、VEL16の実VELバルブリフト量VCS_INを、VEL作動角センサ17の検出信号により求める。
In S2, the target valve timing VTCTRG0 of the VTC 18 is calculated from a previously stored table based on the fuel injection amount Tp calculated in S1 and the engine speed Ne.
In S <b> 3, the actual VEL valve lift amount VCS_IN of the VEL 16 is obtained from the detection signal of the VEL operating angle sensor 17.

S4では、検出された実VELバルブリフト量VCS_INに基づいて、VTC目標バルブタイミング上限値VTCLIMを予め記憶されたテーブルにより算出する。
前記VTC目標バルブタイミング上限値VTCLIMは、吸気弁7のバルブリフト量が低リフト量から中リフト量の領域においては、VTC18を最進角値に制御しても、吸気弁7とピストン8が干渉するおそれはないため、VTC目標バルブタイミング上限値VTCLIMをVTC18のストッパ機構により規制される最進角位置と同じに設定している。
In S4, based on the detected actual VEL valve lift amount VCS_IN, the VTC target valve timing upper limit value VTCLIM is calculated from a previously stored table.
The VTC target valve timing upper limit value VTCLIM is an interference between the intake valve 7 and the piston 8 even if the VTC 18 is controlled to the most advanced angle value in a region where the valve lift amount of the intake valve 7 is from a low lift amount to an intermediate lift amount. Therefore, the VTC target valve timing upper limit value VTCLIM is set to be the same as the most advanced angle position regulated by the stopper mechanism of the VTC 18.

一方、吸気弁7のバルブリフト量が高リフト量の領域になると、VTC18が最進角位置に近づくにつれて、ピストン上死点において吸気弁7とピストン8が干渉する倶れが生じるため、中リフト量から高リフト量となる領域においては、VTC目標バルブタイミング上限値VTCLIMを徐々に遅角側へ設定するようになっている。
S5では、前記S2より求めたVTC目標バルブタイミングVTCTRG0と前記S4より求めたVTC目標バルブタイミング上限値VTCLIMとを比較する。VTC目標バルブタイミングVTCTRG0がVTC目標バルブタイミング上限値VTCLIM以下である場合にはS6へ進み、VTC目標バルブタイミングVTCTRG0がVTC目標バルブタイミング上限値VTCLIMを上回る場合はS7へ進む。
On the other hand, when the valve lift amount of the intake valve 7 is in the region of a high lift amount, the VTC 18 approaches the most advanced angle position, so that the intake valve 7 and the piston 8 may interfere with each other at the piston top dead center. In the region where the amount of lift is high, the VTC target valve timing upper limit value VTCLIM is gradually set to the retard side.
In S5, the VTC target valve timing VTCTRG0 obtained from S2 is compared with the VTC target valve timing upper limit value VTCLIM obtained from S4. When the VTC target valve timing VTCTRG0 is equal to or less than the VTC target valve timing upper limit value VTCLIM, the process proceeds to S6, and when the VTC target valve timing VTCTRG0 exceeds the VTC target valve timing upper limit value VTCLIM, the process proceeds to S7.

S6では、S2のテーブルから参照したVTC目標バルブタイミングVTCTRG0を、最終的なVTC目標バルブタイミングVTCTRGとして決定する。
一方、S7では、S2のテーブルで参照したVTC目標バルブタイミングVTCTRG0に代えて、S4から求めたVTC目標バルブタイミング上限値VTCLIMを最終的なVTC目標バルブタイミングVTCTRGとして決定する。
In S6, the VTC target valve timing VTCTRG0 referenced from the table in S2 is determined as the final VTC target valve timing VTCTRG.
On the other hand, in S7, the VTC target valve timing upper limit value VTCLIM obtained from S4 is determined as the final VTC target valve timing VTCTRG instead of the VTC target valve timing VTCTRG0 referred to in the table of S2.

S8では、クランク角センサ21と吸気側カム角センサ19の検出信号に基づいて、実VTCバルブタイミングVTCNOWを求める。
S9では前記S6,S7にて決定されたVTC目標バルブタイミングVTCTRGと実VTCバルブタイミングVTCNOWとの偏差VTCERRを算出する。
S10では、前記S9にて決定された偏差VTCERRと、フィードバックゲインGp(比例分)、Gi(積分分)、Gd(微分分)とに基づいて、次式により比例分制御量VTCP、積分分制御量VTCi、微分分制御量VTCdを、各々求める。
In S8, the actual VTC valve timing VTCNOW is obtained based on the detection signals of the crank angle sensor 21 and the intake cam angle sensor 19.
In S9, a deviation VTCERR between the VTC target valve timing VTCTRG determined in S6 and S7 and the actual VTC valve timing VTCNOW is calculated.
In S10, based on the deviation VTCERR determined in S9 and the feedback gain Gp (proportional component), Gi (integral component), and Gd (differential component), the proportional component control amount VTCP and integral component control are expressed by the following equations. An amount VTCi and a differential control amount VTCd are obtained respectively.

VTCp=Gp・VTCERR
VTCi=VTCiz+Gi・VTCERR
VTCd=Gd・(VTCERR−VTCERRz)
ここで、VTCiz:積分分制御量VTCiの前回値
VTCERRz:偏差VTCERRの前回値
S11では、前記基本デューティ値BASDTYvtcと制御量VTCp,VTCi,VTCdを加算した値よりVTCデューティ値VTCDTYを演算し、これを出力信号としてVTC18のアクチュエータの駆動を行い、一連のフローを終了する。
VTCp = Gp · VTCERR
VTCi = VTCiz + Gi · VTCERR
VTCd = Gd · (VTCERR−VTCERRz)
Here, VTCiz: the previous value of the integral control amount VTCi VTCERRz: the previous value of the deviation VTCERR In S11, the VTC duty value VTCDTY is calculated from the value obtained by adding the basic duty value BASDTYvtc and the control amounts VTCp, VTCi, and VTCd. Is used as an output signal to drive the actuator of the VTC 18, and the series of flows is completed.

次に、本発明の第2実施例におけるVEL,VTCの制御について説明する。
VTCによるバルブタイミング制御については、機関回転速度Neと燃料噴射量Tpとに基づいて目標バルブタイミングを設定し、該目標バルブタイミングとなるように、比例分、積分分、微分分を用いた制御(前記第1実施例参照)を、制御範囲を制限することなく、実行する。
Next, control of VEL and VTC in the second embodiment of the present invention will be described.
For valve timing control by VTC, a target valve timing is set based on the engine speed Ne and the fuel injection amount Tp, and control using a proportional component, an integral component, and a differential component so as to be the target valve timing ( The first embodiment) is executed without limiting the control range.

一方、VELによるバルブリフト量の制御は、前記VTCによるバルブタイミングの制御状態に応じて、吸気弁7がピストンと干渉しないように制御範囲を制限しつつ制御する。該VELの制御動作を、図7のフローチャートに基づいて説明する。
S21では、前記S1同様にして吸入空気量Qと機関回転速度Neとに基づいて、燃料噴射量Tpを算出する。
On the other hand, the control of the valve lift amount by VEL is performed while limiting the control range so that the intake valve 7 does not interfere with the piston according to the control state of the valve timing by the VTC. The control operation of the VEL will be described based on the flowchart of FIG.
In S21, the fuel injection amount Tp is calculated based on the intake air amount Q and the engine rotational speed Ne in the same manner as in S1.

S22では、VEL16の目標バルブリフト量VELTRG0を、S2におけるVTC18のVTC目標バルブタイミングの算出の時と同様に燃料噴射量Tpと機関回転速度Neとに基づいて、予め記憶されたテーブルより求める。
S23では、クランク角センサ21の出力信号と吸気側カム角センサ19の出力信号との位相差から、実VTCバルブタイミングVTCNOWを求める。
In S22, the target valve lift amount VELTRG0 of VEL16 is obtained from a table stored in advance based on the fuel injection amount Tp and the engine rotational speed Ne, similar to the calculation of the VTC target valve timing of VTC18 in S2.
In S23, the actual VTC valve timing VTCNOW is obtained from the phase difference between the output signal of the crank angle sensor 21 and the output signal of the intake cam angle sensor 19.

S24では、前記S23にて求めたVTCバルブタイミングVTCNOWに基づいて、VEL目標バルブリフト量上限値VELLIMを算出する。実施例1のときと同様に、実VTCバルブタイミングを進角側に制御し、旦つバルブリフト量を高リフト量側に制御すると、ピストン上死点において、吸気弁7とピストン8との間に干渉が生じる惧れがあるので、本実施例においては、実VTCバルブタイミングが中間の進角量から最進角量の領域では、進角側に変位するにつれて目標バルブリフト量を低バルブリフト側に徐々に制限するようになっている。   In S24, the VEL target valve lift amount upper limit value VELLIM is calculated based on the VTC valve timing VTCNOW obtained in S23. As in the case of the first embodiment, when the actual VTC valve timing is controlled to the advance side and the valve lift amount is controlled to the high lift amount side, between the intake valve 7 and the piston 8 at the piston top dead center. In this embodiment, in the range where the actual VTC valve timing is from the intermediate advance amount to the most advanced angle amount, the target valve lift amount is reduced to the lower valve lift as it is displaced to the advance side. It is designed to limit gradually to the side.

S25では、前記S22より求めた目標バルブリフト量VELTRG0と、前記S24より求めたVELバルブリフト量上限値VELLIMとを比較する。VEL目標バルブリフト量VELTRGがVELバルブリフト量上限値VELLIM以下である場合にはS26へ進み、VEL目標バルブリフト量VELTRG0がVEL目標バルブリフト量上限値VTCLIMを上回る場合はS27へ進む。   In S25, the target valve lift amount VELTRG0 obtained in S22 is compared with the VEL valve lift amount upper limit value VELLIM obtained in S24. When the VEL target valve lift amount VELTRG is less than or equal to the VEL valve lift amount upper limit value VELLIM, the process proceeds to S26, and when the VEL target valve lift amount VELTRG0 exceeds the VEL target valve lift amount upper limit value VTCLIM, the process proceeds to S27.

S26では、S22のテーブルから参照したVEL目標バルブリフト量VELTRG0を最終的なVEL目標バルブリフト量VELTRGとして決定する。
一方、S27では、S22のテーブルで参照したVEL目標バルブリフト量VELTRG0に代えて、S24から求めたVEL目標バルブリフト量上限値VELLIMを最終的なVEL目標バルブリフト量VELTRGとして決定する。
In S26, the VEL target valve lift amount VELTRG0 referenced from the table in S22 is determined as the final VEL target valve lift amount VELTRG.
On the other hand, in S27, instead of the VEL target valve lift amount VELTRG0 referred to in the table of S22, the VEL target valve lift amount upper limit value VELLIM obtained from S24 is determined as the final VEL target valve lift amount VELTRG.

S28では、VEL角度センサ17の検出信号に基づいて、実VELバルブリフト量VCS_INを求める。
S29では前記S26,S27にて決定されたVEL目標バルブリフト量VELTRGと実際のバルブリフト量VCS_INとの偏差VELERRを算出する。
S30では、前記S29にて決定された偏差VELERRと、フィードバックゲインGp’(比例分)、Gi’(積分分)、Gd’(微分分)とに基づいて、次式により比例分制御量VELP、積分分制御量VELi、微分分制御量VELdを、各々求める。
In S28, the actual VEL valve lift amount VCS_IN is obtained based on the detection signal of the VEL angle sensor 17.
In S29, a deviation VELERR between the VEL target valve lift amount VELTRG determined in S26 and S27 and the actual valve lift amount VCS_IN is calculated.
In S30, based on the deviation VELERR determined in S29 and the feedback gains Gp ′ (proportional component), Gi ′ (integral component), Gd ′ (differential component), the proportional control amount VELP, An integral component control amount VELi and a derivative component control amount VELd are obtained respectively.

VELp=Gp’・VELERR
VELi=VELiz+Gi’・VELERR
VELd=Gd’・(VELERR−VELERRz)
ここで、VELiz:積分分制御量VELiの前回値
VELERRz:偏差VELERRの前回値
S31では、基本デューティ値BASDTYve1と制御量VELp,VELi,VELdを加算した値よりVELデューティ値VELDTYを演算VELデューティ値VELDTYを演算し、これを出力信号としてVEL16の電動モータ45の駆動を行い、一連のフローを終了する。
し、これを出力信号としてVEL16の電動モータ45の駆動を行い、一連のフローを終了する。
VELp = Gp '· VELERR
VELi = VEliz + Gi ′ · VELERR
VELd = Gd ′ · (VELERR−VELERRz)
Here, VEliz: the previous value of the integral control amount VELi VEERRz: the previous value of the deviation VEERR In S31, the VEL duty value VELDTY is calculated from the value obtained by adding the basic duty value BASDTYve1 and the control amounts VElp, VELi, VELd VELDTY value VELDTY And the electric motor 45 of the VEL 16 is driven using this as an output signal, and a series of flows is completed.
Then, using this as an output signal, the electric motor 45 of the VEL 16 is driven, and a series of flows is completed.

したがって、これら第1、第2に実施例によれば、VELが高リフト量で、且つ、VTCが最進角の領域にて、バルブリフト量かバルブタイミングの何れかの制御量を制限するようにしたことにより、ピストン上死点における吸気弁7とピストン8との干渉を抑制し、それ以外の領域においては、機械的に係止されるVTCの最進角量またはVELの高リフト量まで作動範囲を確保することにより、あらゆる運転条件において出力向上または排気浄化性能の向上を図ることが可能になる。   Therefore, according to the first and second embodiments, the control amount of either the valve lift amount or the valve timing is limited in the region where VEL is the high lift amount and VTC is the most advanced angle. As a result, the interference between the intake valve 7 and the piston 8 at the top dead center of the piston is suppressed, and in other regions, the maximum advance angle amount of the mechanically locked VTC or the high lift amount of the VEL is obtained. By ensuring the operating range, it is possible to improve output or exhaust purification performance under all operating conditions.

また、これら実施例ではバルブリフト量かバルブタイミングのいずれかの制御量のみを制限するものであるが、バルブタイミングの制御状態に応じてバルブリフト量の制御範囲を制限すると共に、バルブリフト量の制御状態に応じてバルブタイミングの制御範囲を制限する構成とすることもできる。以下、このように双方の制御範囲を制限する構成とした第3実施例について説明する。   In these embodiments, only the control amount of the valve lift amount or the valve timing is limited. However, the control range of the valve lift amount is limited according to the control state of the valve timing, and the valve lift amount is controlled. It can also be set as the structure which restrict | limits the control range of valve timing according to a control state. Hereinafter, a description will be given of a third embodiment in which both the control ranges are limited as described above.

図8および図9は、前記第3実施例の制御のフローチャートを示す。
S41では、前記同様に燃料噴射量Tpを設定し、S42,S43でそれぞれ機関回転速度Neと前記燃料噴射量Tpとに基づいて、前記同様にVTC目標バルブタイミングVTCTRG0、VEL目標バルブリフト量VELTRG0を算出する。
S44では、前記VTC目標バルブタイミングVTCTRG0、VEL目標バルブリフト量VELTRG0に基づいて、目標値補正係数KTRGを図示のようなマップから参照する。
8 and 9 show a flowchart of the control of the third embodiment.
In S41, the fuel injection amount Tp is set in the same manner as described above, and in S42 and S43, the VTC target valve timing VTCTRG0 and the VEL target valve lift amount VELTRG0 are similarly set based on the engine rotational speed Ne and the fuel injection amount Tp, respectively. calculate.
In S44, based on the VTC target valve timing VTCTRG0 and the VEL target valve lift amount VELTRG0, the target value correction coefficient KTRG is referred from a map as shown in the figure.

S45では、VTC目標バルブタイミングVTCTRG0、VEL目標バルブリフト量VELTRG0を、それぞれ目標値補正係数KTRG(<1)を乗じた値で補正して、VTC目標バルブタイミングVTCTRG1、VEL目標バルブリフト量VELTRG1とする。
ここで、前記目標値補正係数KTRGは、前記VTC目標バルブタイミングVTCTRG0、VEL目標バルブリフト量VELTRG0に、実際のバルブタイミングおよびバルブリフト量が制御されたときに吸気弁とピストンが干渉する領域において、上記のように、それぞれ目標値補正係数KTRG(<1)を乗じた値で補正した値に変更することにより、吸気弁とピストンとの干渉が防止できるような値に設定されている。なお、前記VTC目標バルブタイミングVTCTRG0、VEL目標バルブリフト量VELTRG0で吸気弁とピストンが干渉しない領域では、目標値補正係数KTRG=1に設定され補正は行われない。また、目標値補正係数KTRGをVTC目標バルブタイミングVTCTRG0補正用と、VEL目標バルブリフト量VELTRG0補正用とで別々に設定するようにしてもよく、一部の領域ではVTC目標バルブタイミングVTCTRG0とVEL目標バルブリフト量VELTRG0の一方のみが、補正されるように設定してもよい。
In S45, the VTC target valve timing VTCTRG0 and the VEL target valve lift amount VELTRG0 are corrected by values multiplied by the target value correction coefficient KTRG (<1), respectively, to obtain the VTC target valve timing VTCTRG1 and the VEL target valve lift amount VELTRG1. .
Here, the target value correction coefficient KTRG is a region where the intake valve and the piston interfere when the actual valve timing and the valve lift amount are controlled to the VTC target valve timing VTCTRG0 and the VEL target valve lift amount VELTRG0. As described above, each value is set to a value that can prevent interference between the intake valve and the piston by changing the value to a value corrected by a value multiplied by the target value correction coefficient KTRG (<1). In the region where the intake valve and the piston do not interfere with each other with the VTC target valve timing VTCTRG0 and the VEL target valve lift amount VELTRG0, the target value correction coefficient KTRG = 1 is set and correction is not performed. Further, the target value correction coefficient KTRG may be set separately for VTC target valve timing VTCTRG0 correction and for VEL target valve lift amount VELTRG0 correction. In some areas, VTC target valve timing VTCTRG0 and VEL target Only one of the valve lift amounts VELTRG0 may be set to be corrected.

S46では、実VTCバルブタイミングVTCNOWと、実VELバルブリフト量VCS_INとを読み込む。
S47,S48では、順次前記S4,S24と同様にしてVTC目標バルブタイミング上限値VTCLIM、VEL目標バルブリフト量上限値VELLIMを算出する。
S49では、前記S45で補正されたVTC目標バルブタイミングVTCTRG1と、S47で算出されたVTC目標バルブタイミング上限値VTCLIMとを比較し、より遅角側に設定された方(進角量の小さい側)を選択して最終的なVTC目標バルブタイミングVTCTRGに設定する。
In S46, the actual VTC valve timing VTCNOW and the actual VEL valve lift amount VCS_IN are read.
In S47 and S48, the VTC target valve timing upper limit value VTCLIM and the VEL target valve lift amount upper limit value VELLIM are calculated in the same manner as in S4 and S24.
In S49, the VTC target valve timing VTCTRG1 corrected in S45 is compared with the VTC target valve timing upper limit value VTCLIM calculated in S47, and the more retarded side (the smaller advance amount side) is set. Is set to the final VTC target valve timing VTCTRG.

S50では、前記S45で補正されたVEL目標バルブリフト量VELTRG1と、S48で算出されたVEL目標バルブリフト量上限値VELLIMとを比較し、より低リフト量側に設定された方を選択して最終的なVEL目標バルブリフト量VELTRGに設定する。
すなわち、制御の遅れ等により、補正されたVTC目標バルブタイミングVTCTRG1に対して実VTCバルブタイミングVTCNOWが進角側に設定されていたり、VEL目標バルブリフト量VELTRG1に対して実VELバルブリフト量VCS_INが高リフト側に設定されていたりすると、吸気弁7とピストンが干渉する惧れがあるので、これを防止する。
In S50, the VEL target valve lift amount VELTRG1 corrected in S45 is compared with the VEL target valve lift amount upper limit value VELLIM calculated in S48, and the one set to the lower lift amount side is selected and finally VEL target valve lift amount VELTRG is set.
That is, due to a control delay or the like, the actual VTC valve timing VTCNOW is set to the advanced side with respect to the corrected VTC target valve timing VTCTRG1, or the actual VEL valve lift amount VCS_IN is set to the VEL target valve lift amount VELTRG1. If it is set on the high lift side, the intake valve 7 and the piston may interfere with each other, which is prevented.

S51では、前記S10,S11同様にしてVTCデューティ値VTCDTYを演算し、出力信号を出力して、VTC18のアクチュエータの駆動を行う。
S52では、前記S30,S31同様にしてVELデューティ値VELDTYを演算し、出力信号を出力して、VEL16の電動モータ45の駆動を行い、一連のフローを終了する。
In S51, the VTC duty value VTCDTY is calculated as in S10 and S11, an output signal is output, and the actuator of the VTC 18 is driven.
In S52, the VEL duty value VELDTY is calculated in the same manner as in S30 and S31, an output signal is output, the electric motor 45 of the VEL 16 is driven, and the series of flows is completed.

該第3実施例では、制御は複雑になるが、バルブタイミングとバルブリフト量とのそれぞれの制限量を少なくすることができるので、運転状態要求に可能な限り適合した制御が行える。
なお、以上では、吸気弁側にのみVTC,VELを設けたものに適用したものを示したが、排気弁側にVTC,VELを設けたものにおいて、排気弁のバルブタイミングの遅角量が大きく、かつ、バルブリフト量が高リフト量側に設定された場合に排気弁がピストンと干渉するおそれがある場合にも本発明を適用でき、前記実施例において吸気弁のバルブタイミングの進角量を、排気弁のバルブタイミングの遅角量に置き換えることで同様に実施できる。
In the third embodiment, although the control is complicated, the respective limit amounts of the valve timing and the valve lift amount can be reduced, so that the control suitable for the operation state request can be performed as much as possible.
In the above description, the case where the VTC and VEL are provided only on the intake valve side is shown. However, in the case where the VTC and VEL are provided on the exhaust valve side, the retard amount of the valve timing of the exhaust valve is large. The present invention can also be applied to the case where the exhaust valve may interfere with the piston when the valve lift amount is set on the high lift amount side. In the above embodiment, the advance amount of the valve timing of the intake valve is set. This can be implemented in the same manner by replacing it with the retard amount of the valve timing of the exhaust valve.

また、例えば、前記実施例においてはVELの駆動手段として電動アクチュエータ36を用いたが、電動アクチュエータに代えて、油圧アクチュエータによる駆動装置としてもよい。また、VTCもVELと同様に油圧式のものに代えて、電動式VTCを用いたものにしてもよい。
また、バルブリフト量の可変手段として、バルブリフト量及び作動角を連続的に可変制御するVELをバルブリフト量可変手段として用いたが、バルブリフト量を数段階に可変制御する構成であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the electric actuator 36 is used as the driving means for the VEL, but a driving device using a hydraulic actuator may be used instead of the electric actuator. Further, the VTC may be an electric VTC instead of a hydraulic one like the VEL.
Further, as the variable means of the valve lift amount, VEL that continuously variably controls the valve lift amount and the operating angle is used as the valve lift amount variable means. However, the valve lift amount may be variably controlled in several stages. Good.

3…エアフローメータ 7…吸気弁 8…ピストン 13…クランク軸 14…吸気側カム軸 15…排気側カム軸 16…VEL 17…VEL作動角センサ 18…VTC 19…吸気側カム角センサ 20…コントロールユニット(ECU) 21…クランク角センサ 23…制御軸 25…制御カム 26…ロッカーアーム 27…リンクロッド 30…駆動カム 31…リングアーム 34…吸気カム 35…バルブリフタ 36…電動アクチュエータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Air flow meter 7 ... Intake valve 8 ... Piston 13 ... Crankshaft 14 ... Intake side cam shaft 15 ... Exhaust side cam shaft 16 ... VEL 17 ... VEL operation angle sensor 18 ... VTC 19 ... Intake side cam angle sensor 20 ... Control unit (ECU) 21 ... Crank angle sensor 23 ... Control shaft 25 ... Control cam 26 ... Rocker arm 27 ... Link rod 30 ... Drive cam 31 ... Ring arm 34 ... Intake cam 35 ... Valve lifter 36 ... Electric actuator

Claims (28)

内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブリフト量を連続的に変更するようにバルブリフト制御を行う可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対して可変制御されるバルブタイミングの作動状態を入力し、該バルブタイミングの作動状態に応じて、対応する吸気弁又は排気弁のバルブリフト量の制御範囲を制限するための制限値を設定するバルブリフト量制限値設定部と、
前記バルブリフト量制限値設定部で設定された制限値に基づいて、前記バルブリフト制御の制御範囲を制限するバルブリフト制御制限部と、
から構成されることを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
A control device for a variable valve mechanism that performs valve lift control so as to continuously change a valve lift amount with respect to at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine,
An operation state of valve timing that is variably controlled with respect to at least one of the intake valve or the exhaust valve is input, and a control range of a valve lift amount of the corresponding intake valve or exhaust valve is set according to the operation state of the valve timing. A valve lift amount limit value setting unit for setting a limit value for limiting;
A valve lift control limiting unit that limits a control range of the valve lift control based on a limit value set by the valve lift amount limit value setting unit;
A variable valve mechanism control device comprising:
前記バルブリフト量制限値設定部は、吸気弁のバルブタイミングが進角側に制御されるほど、吸気弁のバルブリフト量の制限値を低リフト量側に設定することを特徴とする請求項1に記載の可変動弁機構の制御装置。   2. The valve lift amount limit value setting unit sets the limit value of the valve lift amount of the intake valve to a lower lift amount side as the valve timing of the intake valve is controlled to the advance side. The control apparatus of the variable valve mechanism described in 1. 前記バルブリフト量制限値設定部は、排気弁のバルブタイミングが遅角側に制御されるほど、排気弁のバルブリフト量の制限値を低リフト量側に設定することを特徴とする請求項1に記載の可変動弁機構の制御装置。   The valve lift amount limit value setting unit sets the limit value of the valve lift amount of the exhaust valve to a low lift amount side as the valve timing of the exhaust valve is controlled to the retard side. The control apparatus of the variable valve mechanism described in 1. 機関運転状態に応じてバルブリフト量の目標値を設定するバルブリフト量目標値設定部を備え、
前記バルブリフト制御制限部は、前記バルブリフト量制限値設定部で設定された制限値と、前記バルブリフト量目標値設定部で設定された目標値とを比較し、その比較結果にしたがって最終的に設定された目標値によって、前記バルブリフト制御の制御範囲を制限することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の可変動弁機構の制御装置。
A valve lift amount target value setting unit that sets a target value of the valve lift amount according to the engine operating state is provided.
The valve lift control limiting unit compares the limit value set by the valve lift amount limit value setting unit with the target value set by the valve lift amount target value setting unit, and finally determines according to the comparison result. The control device for the variable valve mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein a control range of the valve lift control is limited by a target value set in (1).
前記バルブリフト制御制限部は、前記バルブリフト量目標値設定部で設定された目標値が前記制限値より大きいときは、前記バルブリフト量の最終的な目標値を、前記制限値に設定しなおすことにより、バルブリフト制御の制御範囲を制限することを特徴とする請求項4に記載の可変動弁機構の制御装置。   The valve lift control limiting unit resets the final target value of the valve lift amount to the limit value when the target value set by the valve lift amount target value setting unit is larger than the limit value. Accordingly, the control range of the valve lift control is limited, and the control device for the variable valve mechanism according to claim 4. 前記バルブリフト量制限値設定部は、少なくとも前記入力されたバルブタイミングの作動状態に基づいて前記バルブリフト量を制限する補正係数を、前記制限値として設定し、
前記バルブリフト制御制限部は、前記補正係数によって前記バルブリフト量の目標値を補正して最終的な目標値とすることにより、バルブリフト制御の制御範囲を制限することを特徴とする請求項4に記載の可変動弁機構の制御装置。
The valve lift amount limit value setting unit sets, as the limit value, a correction coefficient for limiting the valve lift amount based on at least the input valve timing operating state.
5. The valve lift control limiting unit limits a control range of valve lift control by correcting a target value of the valve lift amount with the correction coefficient to obtain a final target value. The control apparatus of the variable valve mechanism described in 1.
内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブタイミングを変更するようにバルブタイミング制御を行う可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対して可変制御されるバルブリフト量の作動状態を入力し、該バルブリフト量の作動状態に応じて、対応する吸気弁又は排気弁のバルブタイミングの制御範囲を制限するための制限値を設定するバルブタイミング制限値設定部と、
前記バルブタイミング制限値設定部で設定された制限値に基づいて前記バルブタイミング制御の制御範囲を制限するバルブタイミング制御制限部と、
から構成されることを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
A control device for a variable valve mechanism that performs valve timing control so as to change valve timing with respect to at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine,
An operation state of a valve lift amount that is variably controlled with respect to at least one of the intake valve or the exhaust valve is input, and a control range of a valve timing of a corresponding intake valve or exhaust valve according to the operation state of the valve lift amount A valve timing limit value setting unit for setting a limit value for limiting
A valve timing control limiting unit that limits a control range of the valve timing control based on a limit value set by the valve timing limit value setting unit;
A variable valve mechanism control device comprising:
前記バルブタイミング制限値設定部は、吸気弁のバルブリフト量が大きいほど、吸気弁のバルブタイミングの制限値を遅角側に設定することを特徴とする請求項7に記載の可変動弁機構の制御装置。   The variable valve mechanism according to claim 7, wherein the valve timing limit value setting unit sets the valve timing limit value of the intake valve to a retard side as the valve lift amount of the intake valve increases. Control device. 前記バルブタイミング制限値設定部は、排気弁のバルブリフト量が大きいほど、排気弁のバルブタイミングの制限値を進角側に設定することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の可変動弁機構の制御装置。   9. The allowable value according to claim 7, wherein the valve timing limit value setting unit sets the limit value of the valve timing of the exhaust valve to an advance side as the valve lift amount of the exhaust valve increases. Control device for variable valve mechanism. 機関運転状態に応じてバルブタイミングの目標値を設定するバルブタイミング目標値設定部を備え、
前記バルブタイミング制御制限部は、前記バルブタイミング制限値設定部で設定された制限値と、前記バルブタイミング目標値設定部で設定された目標値とを比較し、その比較結果にしたがって最終的に設定された目標値によって、前記バルブタイミング制御の制御範囲を制限することを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれか1つに記載の可変動弁機構の制御装置。
A valve timing target value setting unit that sets a valve timing target value according to the engine operating state is provided.
The valve timing control limiting unit compares the limit value set by the valve timing limit value setting unit with the target value set by the valve timing target value setting unit, and finally sets according to the comparison result The control device for the variable valve mechanism according to any one of claims 7 to 9, wherein a control range of the valve timing control is limited by the set target value.
前記バルブタイミング制御制限部は、前記バルブタイミング目標値設定部で設定された吸気弁のバルブタイミングの目標値が前記制限値を超えて進角側に設定されたときは、前記吸気弁のバルブタイミングの最終的な目標値を、前記制限値に設定しなおすことにより、バルブタイミング制御の制御範囲を制限することを特徴とする請求項10に記載の可変動弁機構の制御装置。   The valve timing control limiting unit is configured to set the valve timing of the intake valve when the target value of the valve timing of the intake valve set by the valve timing target value setting unit exceeds the limit value and is set to the advance side. 11. The control device for a variable valve mechanism according to claim 10, wherein the control range of the valve timing control is limited by resetting the final target value to the limit value. 前記バルブタイミング制御制限部は、前記バルブタイミング目標値設定部で設定された排気弁のバルブタイミングの目標値が前記制限値を超えて遅角側に設定されたときは、前記排気弁のバルブタイミングの最終的な目標値を、前記制限値に設定しなおすことにより、バルブタイミング制御の制御範囲を制限することを特徴とする請求項10または請求項11に記載の可変動弁機構の制御装置。   The valve timing control limiting unit is configured to set the valve timing of the exhaust valve when the target value of the valve timing of the exhaust valve set by the valve timing target value setting unit exceeds the limit value and is set to the retard side. The control apparatus for a variable valve mechanism according to claim 10 or 11, wherein a control range of valve timing control is limited by resetting the final target value of the control value to the limit value. 内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブリフト量を連続的に変更するようにバルブリフト制御を行う可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対して可変制御されるバルブタイミングの作動状態を入力し、該バルブタイミングの作動状態に応じて対応する吸気弁又は排気弁のバルブリフト量の制御範囲を制限するための制限値を設定するバルブリフト量制限値設定部と、
前記バルブリフト量制限値設定部で設定された制限値に基づいて、前記吸気弁のバルブタイミングが中間の進角位置から最進角位置の範囲にあるとき、または、排気弁のバルブタイミングが中間の進角位置から最遅角位置の範囲にあるときに、前記バルブリフト制御の制御範囲を制限するバルブリフト制御制限部と、
から構成されることを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
A control device for a variable valve mechanism that performs valve lift control so as to continuously change a valve lift amount with respect to at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine,
The operation state of the valve timing that is variably controlled with respect to at least one of the intake valve and the exhaust valve is input, and the control range of the valve lift amount of the corresponding intake valve or exhaust valve is limited according to the operation state of the valve timing. A valve lift amount limit value setting unit for setting a limit value for
Based on the limit value set by the valve lift amount limit value setting unit, when the valve timing of the intake valve is in the range from the intermediate advance position to the most advanced position, or the valve timing of the exhaust valve is intermediate A valve lift control limiting unit for limiting the control range of the valve lift control when the valve is in the range from the advanced position to the most retarded position;
A variable valve mechanism control device comprising:
前記バルブリフト量制限値設定部は、前記制限値を、機関運転状態に応じて設定されたバルブリフト量の目標値を制限する値として設定し、
バルブリフト制御制限部は、前記制限値によって制限して設定されたバルブリフト量の目標値に基づいて、バルブリフト量を制御することを特徴とする請求項13に記載の可変動弁機構の制御装置。
The valve lift amount limit value setting unit sets the limit value as a value that limits the target value of the valve lift amount set according to the engine operating state,
14. The control of the variable valve mechanism according to claim 13, wherein the valve lift control limiting unit controls the valve lift amount based on a target value of the valve lift amount set by being limited by the limit value. apparatus.
前記バルブリフト量制限値設定部は、吸気弁のバルブタイミングが中間の進角位置から最進角位置の範囲にあるとき、吸気弁のバルブタイミングが進角側に制御されるほど、吸気弁のバルブリフト量の制限値を低リフト量側に設定することを特徴とする請求項13または請求項14に記載の可変動弁機構の制御装置。   When the valve timing of the intake valve is in the range from the intermediate advance position to the most advanced position, the valve lift amount limit value setting unit sets the intake valve so that the valve timing of the intake valve is controlled to the advance side. The control device for a variable valve mechanism according to claim 13 or 14, wherein the limit value of the valve lift amount is set to the low lift amount side. 前記バルブリフト量制限値設定部は、排気弁のバルブタイミングが中間の進角位置から最遅角位置の範囲にあるとき、排気弁のバルブタイミングが遅角側に制御されるほど、排気弁のバルブリフト量の制限値を低リフト量側に設定することを特徴とする請求項13〜請求項15のいずれか1つに記載の可変動弁機構の制御装置。   When the valve timing of the exhaust valve is in the range from the intermediate advance position to the most retarded position, the valve lift amount limit value setting unit is configured to control the exhaust valve so that the valve timing of the exhaust valve is controlled to the retard side. The control device for a variable valve mechanism according to any one of claims 13 to 15, wherein a limit value of the valve lift amount is set to a low lift amount side. 前記バルブリフト量制限部は、機関運転状態に応じて設定された吸気弁又は排気弁のバルブリフト量の目標値が、前記制限値より大きい値に設定されたときに、前記目標値を制限値に設定しなおすことにより、バルブリフト制御の制御範囲を制限することを特徴とする請求項14〜請求項16のいずれか1つに記載の可変動弁機構の制御装置。   The valve lift amount limiting unit sets the target value to a limit value when the target value of the valve lift amount of the intake valve or the exhaust valve set according to the engine operating state is set to a value larger than the limit value. The control apparatus for a variable valve mechanism according to any one of claims 14 to 16, wherein the control range of the valve lift control is limited by resetting to the above. 内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブタイミングを変更するようにバルブタイミング制御を行う可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対して可変制御されるバルブリフト量の作動状態を入力し、該バルブリフト量の作動状態に応じて対応する吸気弁又は排気弁のバルブタイミングの制御範囲を制限するための制限値を設定するバルブリフト量制限値設定部と、
前記バルブタイミング制限値設定部で設定された制限値に基づいて、前記吸気弁または排気弁のバルブリフト量が中リフト量から前記吸気弁または排気弁とピストンとが干渉する恐れが生じる高リフト量の範囲にあるときに、前記バルブタイミング制御の制御範囲を制限するバルブタイミング制御制限部と、
から構成されることを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
A control device for a variable valve mechanism that performs valve timing control so as to change valve timing with respect to at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine,
An operating state of a valve lift amount that is variably controlled with respect to at least one of the intake valve or the exhaust valve is input, and a control range of the valve timing of the corresponding intake valve or exhaust valve is set according to the operating state of the valve lift amount. A valve lift amount limit value setting unit for setting a limit value for limiting;
Based on the limit value set by the valve timing limit value setting unit, the valve lift amount of the intake valve or exhaust valve may increase from the middle lift amount to the possibility that the intake valve or exhaust valve and the piston interfere with each other. A valve timing control limiting unit that limits the control range of the valve timing control when
A variable valve mechanism control device comprising:
前記バルブタイミング制限値設定部は、前記制限値を、機関運転状態に応じて設定されたバルブタイミングの目標値を制限する値として設定し、
バルブタイミング制御制限部は、前記制限値によって制限して設定されたバルブタイミングの目標値に基づいて、バルブタイミングを制御することを特徴とする請求項18に記載の可変動弁機構の制御装置。
The valve timing limit value setting unit sets the limit value as a value that limits the target value of the valve timing set according to the engine operating state,
19. The control device for a variable valve mechanism according to claim 18, wherein the valve timing control limiting unit controls the valve timing based on a target value of the valve timing set by limiting by the limit value.
前記バルブタイミング制限値設定部は、前記制限値を、吸気弁の最進角位置または排気弁の最遅角位置を制限する値として設定することを特徴とする請求項18に記載の可変動弁機構の制御装置。   19. The variable valve operating system according to claim 18, wherein the valve timing limit value setting unit sets the limit value as a value that limits the most advanced position of the intake valve or the most retarded position of the exhaust valve. Control device for the mechanism. 前記バルブタイミング制限値設定部は、前記吸気弁のバルブリフト量が中リフト量から前記吸気弁とピストンとが干渉する恐れが生じる高リフト量の範囲にないときは、前記吸気弁のバルブタイミングの制限値を最進角位置に設定することを特徴とする請求項18〜請求項20のいずれか1つに記載の可変動弁機構の制御装置。   When the valve lift amount of the intake valve is not in the range of a medium lift amount to a high lift amount that may cause interference between the intake valve and the piston, the valve timing limit value setting unit sets the valve timing of the intake valve. The control device for a variable valve mechanism according to any one of claims 18 to 20, wherein the limit value is set to a most advanced position. 前記バルブタイミング制限値設定部は、前記排気弁のバルブリフト量が中リフト量から前記排気弁とピストンとが干渉する恐れが生じる高リフト量の範囲にないときは、前記排気弁のバルブタイミングの制限値を最遅角位置に設定することを特徴とする請求項18〜請求項21のいずれか1つに記載の可変動弁機構の制御装置。   The valve timing limit value setting unit sets the valve timing of the exhaust valve when the valve lift amount of the exhaust valve is not within a range of a medium lift amount to a high lift amount that may cause interference between the exhaust valve and the piston. The control device for a variable valve mechanism according to any one of claims 18 to 21, wherein the limit value is set to a most retarded angle position. 前記バルブタイミング制限値設定部は、前記吸気弁のバルブリフト量が中リフト量から前記吸気弁とピストンとが干渉する恐れが生じる高リフト量の範囲にあるとき、吸気弁のバルブリフト量が大きいときほど、吸気弁のバルブタイミングの制限値を遅角側に設定することを特徴とする請求項18〜請求項22のいずれか1つに記載の可変動弁機構の制御装置。   The valve timing limit value setting unit has a large valve lift amount of the intake valve when the valve lift amount of the intake valve is in a range of a medium lift amount to a high lift amount that may cause interference between the intake valve and the piston. The control device for a variable valve mechanism according to any one of claims 18 to 22, wherein the limit value of the valve timing of the intake valve is set to the retarded side as occasion demands. 前記バルブタイミング制限値設定部は、前記排気弁のバルブリフト量が中リフト量から前記排気弁とピストンとが干渉する恐れが生じる高リフト量の範囲にあるとき、排気弁のバルブリフト量が大きいときほど、排気弁のバルブタイミングの制限値を進角側に設定することを特徴とする請求項18〜請求項23のいずれか1つに記載の可変動弁機構の制御装置。   The valve timing limit value setting unit has a large valve lift amount of the exhaust valve when the valve lift amount of the exhaust valve is in a range from a medium lift amount to a high lift amount that may cause interference between the exhaust valve and the piston. 24. The control device for a variable valve mechanism according to any one of claims 18 to 23, wherein the limit value of the valve timing of the exhaust valve is set to the advance side. 前記バルブタイミング制限部は、機関運転状態に応じて設定された吸気弁のバルブタイミングの目標値が前記制限値より進角側に設定されたときに、該目標値を制限値に設定しなおすことにより、バルブタイミング制御の制御範囲を制限することを特徴とする請求項19、請求項21〜請求項24のいずれか1つに記載の可変動弁機構の制御装置。   The valve timing limiter resets the target value to the limit value when the target value of the valve timing of the intake valve set according to the engine operating state is set to the advance side of the limit value. The control range of valve timing control is limited by the control device of the variable valve mechanism according to any one of claims 19 and 21 to 24. 前記バルブタイミング制限部は、機関運転状態に応じて設定された排気弁のバルブタイミングの目標値が前記制限値より遅角側に設定されたときに、該目標値を制限値に設定しなおすことにより、バルブタイミング制御の制御範囲を制限することを特徴とする請求項19、請求項21〜請求項25のいずれか1つに記載の可変動弁機構の制御装置。   The valve timing limiting unit resets the target value to the limit value when the target value of the valve timing of the exhaust valve set according to the engine operating state is set to the retard side than the limit value. 26. The control device for a variable valve mechanism according to any one of claims 19 and 21 to 25, wherein the control range of the valve timing control is limited by: 内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブリフト量を連続的に変更するために機関運転状態に応じて目標値を設定するバルブリフト量目標値設定部と、
実際のバルブリフト作動状態と目標値とに基づいてバルブリフト量を制御するバルブリフト制御部と、を備えた可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御部において、前記バルブリフト作動状態に応じて対応する吸気弁又は排気弁のバルブタイミング制御の制御範囲を制限するために、該バルブタイミング制御部に対してバルブリフト量作動状態信号を出力するためのバルブリフト作動状態信号出力部を含んでいることを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
A valve lift amount target value setting unit for setting a target value according to the engine operating state in order to continuously change the valve lift amount for at least one of the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine;
A control device for a variable valve mechanism, comprising: a valve lift control unit that controls a valve lift amount based on an actual valve lift operation state and a target value;
In the valve timing control unit that controls the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve, in order to limit the control range of the valve timing control of the corresponding intake valve or exhaust valve according to the valve lift operation state, A control apparatus for a variable valve mechanism, comprising: a valve lift operation state signal output unit for outputting a valve lift operation state signal to the valve timing control unit.
内燃機関の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に対し、バルブタイミングを変更するために機関運転状態に応じて目標値を設定するバルブタイミング目標値設定部と、
実際のバルブタイミング作動状態と目標値とに基づいてバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御部と、を備えた可変動弁機構の制御装置であって、
前記吸気弁又は排気弁の少なくとも一方のバルブリフト量を制御するバルブリフト制御部において、前記バルブタイミング作動状態に応じて対応する吸気弁又は排気弁のバルブリフト制御の制御範囲を制限するために、該バルブリフト制御部に対してバルブタイミング作動状態信号を出力するためのバルブタイミング作動状態信号出力部を含んでいることを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
A valve timing target value setting unit that sets a target value according to the engine operating state in order to change the valve timing for at least one of the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine;
A variable valve mechanism control device comprising: a valve timing control unit that controls valve timing based on an actual valve timing operating state and a target value;
In the valve lift control unit that controls the valve lift amount of at least one of the intake valve or the exhaust valve, in order to limit the control range of the valve lift control of the corresponding intake valve or exhaust valve according to the valve timing operation state, A control device for a variable valve mechanism including a valve timing operation state signal output unit for outputting a valve timing operation state signal to the valve lift control unit.
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