JP2010038013A - 可変動弁装置を備える内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動カムとバルブとの間に２つの揺動部材を介在させ、２つの揺動部材の連結状態及び非連結状態をピンを介して切り替え可能な可変動弁装置を備えた内燃機関において、２つの揺動部材の連結状態と非連結状態とをより確実に切り替えることが可能な可変動弁装置を備える内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】両弁可変制御から片弁固定制御へと切り替える第１制御の実行要求が出された場合、ＯＣＶ上流側油圧ＯＰｕを検出するとともに該ＯＣＶ上流側油圧ＯＰｕが基準圧力ＯＰａｃｂ以上であるか否かを判定する。そして、ＯＣＶ上流側油圧ＯＰｕが基準圧力ＯＰａｃｂよりも低いと判定された場合には第１制御の実行が禁止される（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）。
【選択図】図５

Description

本発明は、可変動弁装置を備える内燃機関の制御装置に関する。

内燃機関のバルブの開弁特性を変更可能とする可変動弁装置が公知である。例えば、特許文献１に開示された可変動弁装置は、カム特性の異なる複数のカムフォロワと、圧力室内の油圧が低圧のときに非作動位置に移動し、高圧の時に作動位置へと移動するピンとを備える。そして、圧力室内の油圧を制御して各カムフォロワの締結状態、締結解除状態を切り替えることによりバルブの開弁特性を変更している。
特開２０００−２２０４１９号公報

本発明の目的は、駆動カムとバルブとの間に２つの揺動部材を介在させ、２つの揺動部材の連結状態及び非連結状態をピンを介して切り替え可能な可変動弁装置を備えた内燃機関において、２つの揺動部材の連結状態と非連結状態とをより確実に切り替えることが可能な可変動弁装置を備える内燃機関の制御装置を提供することである。

本発明は、上記した課題を解決するために、本発明にかかる可変動弁装置を備える内燃機関の制御装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、内燃機関の駆動カムとバルブとの間に介在する２つの揺動部材と、
前記２つの揺動部材の何れか一方に設けられ、前記内燃機関の軸トルクを駆動力とする油圧源が発生させる油圧の供給を受ける油圧室と、
前記油圧室に配置され、前記２つの揺動部材の連結状態及び非連結状態を切り替えるピンと、
前記油圧源及び前記油圧室を接続する油圧経路と、
前記油圧経路に配置され、前記油圧室への油圧の供給量を変更する油圧切り替え弁と、を備え、前記２つの揺動部材の連結状態と非連結状態とを切り替えることでバルブの開弁特性を変更させる可変動弁装置に適用され、
前記油圧切り替え弁の下流側の油圧に基づいて前記油圧切り替え弁を制御し、前記ピンの作動が行われるピン作動油圧を基準として該下流側の油圧を該ピン作動油圧よりも低圧側から高圧側へと切り替えることによって前記２つの揺動部材を非連結状態から連結状態へと切り替える第１制御と、該下流側の油圧を該ピン作動油圧よりも高圧側から低圧側へと切り替えることによって該２つの揺動部材を連結状態から非連結状態へ切り替える第２制御と、を実行する制御手段と、
前記制御手段に対して前記第１制御の実行要求が出された際における前記油圧切り替え弁の上流側の油圧が、前記ピン作動油圧よりも高圧側に設定される所定の基準圧力以上であるか否かを判定し、該上流側の油圧が該基準圧力よりも低いときに該第１制御の実行を禁止する禁止手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明における所定の基準圧力は、油圧切り替え弁の上流側の油圧がこの値以上のときに第１制御を実行すれば、油圧切り替え弁の下流側の油圧をピン作動油圧よりも確実に高い圧力まで上昇させることの可能な油圧値であり、予め実験等におって求めておくことができる。この基準圧力は、ピン作動油圧よりも高く且つピン作動油圧からの偏差が十分に大きい油圧値として設定されると良い。

本発明によれば、駆動カムとバルブとの間に２つの揺動部材を介在させ、２つの揺動部材の連結状態及び非連結状態をピンを介して切り替え可能な可変動弁装置を備えた内燃機関において、２つの揺動部材の連結状態と非連結状態とをより確実に切り替えることが可能な制御装置を提供することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本実施形態における可変動弁装置１において、駆動カムとバルブとの間に介在する機構を説明するための図である。ここでは、内燃機関ＥＧの各気筒に２つの吸気弁と２つの排気弁とが備わっているものとする。そして、図１に示す構成は、単一の気筒に配設された２つの吸気弁、或いは２つの排気弁を駆動する装置として機能するものとする。

図１に示すように、可変動弁装置１のカム軸１０には、１気筒当たり２つの駆動カム１２、１４が設けられている。そして、一方の駆動カム１２を中心として左右対称に２つのバルブ１６Ｌ、１６Ｒが配置されている。第１駆動カム１２と各バルブ１６Ｌ、１６Ｒとの間には、第１駆動カム１２の回転運動に各バルブ１６Ｌ、１６Ｒのリフト運動を連動させる可変動弁機構２０Ｌ、２０Ｒがそれぞれ設けられている。

もう一方の駆動カム１４は、第１駆動カム１２との間で第２バルブ１６Ｒを挟むようにして配置されている。第２駆動カム１４と第２バルブ１６Ｒとの間には、第２駆動カム１４の回転運動に第２バルブ１６Ｒのリフト運動を連動させる固定動弁機構３０が設けられている。可変動弁装置１は、第２バルブ１６Ｒのリフト運動の連動先を可変動弁機構２０Ｒと固定動弁機構３０との間で選択的に切り替えることができるようになっている。

次に、図２を参照して、可変動弁機構２０Ｌ、２０Ｒの詳細な構成について説明する。図２は、図１に示す可変動弁機構２０をカム軸１０の軸方向から見た図である。尚、左右の可変動弁機構２０Ｌ、２０Ｒは、基本的には、第１駆動カム１２に関して対称形であるので、ここでは左右の可変動弁機構２０Ｌ、２０Ｒを区別することなくその構成を説明する。また、本明細書では、左右の可変動弁機構２０Ｌ、２０Ｒを区別しないときには、単に可変動弁機構２０と表記する。同様に、可変動弁機構２０Ｌ、２０Ｒの各構成部品やバルブ１６Ｌ、１６Ｒ等の対称に配置されている部品については、特に区別をする必要がある時を除いて、左右を区別するＬ、Ｒの記号は付けないものとする。

図２に示すように、可変動弁装置１では、ロッカーアーム３２はバルブ１６によって支持されている。可変動弁機構２０は、第１駆動カム１２とロッカーアーム３２との間に介在し、第１駆動カム１２の回転運動とロッカーアーム３２の揺動運動との連動状態を連続的に変化させるようになっている。

可変動弁機構２０は、以下に説明するように、制御軸３４、制御アーム３６、リンクアーム３８、揺動カムアーム４０、第１ローラ４２、および第２ローラ４４を主たる構成部材として構成されている。制御軸３４はカム軸１０に平行に配置されている。制御軸３４の回転角度は、図示しないアクチュエータ（例えばモータ等）によって任意の角度に制御することができる。

制御アーム３６は、ボルト４６（図１参照）によって制御軸３４に一体的に固定されている。制御アーム３６は、制御軸３４の径方向に突出しており、その突出部に弧状のリンクアーム３８が取り付けられている。リンクアーム３８の後端部は、ピン４８によって制御アーム３６に回転自在に連結されている。ピン４８の位置は制御軸３４の中心から偏心しており、このピン４８がリンクアーム３８の揺動支点となる。

揺動カムアーム４０は、制御軸３４に揺動可能に支持され、その先端を第１駆動カム１２の回転方向の上流側に向けて配置されている。揺動カムアーム４０における駆動カム１２に対向する側には、第２ローラ４４に接触するスライド面５０が形成されている。スライド面５０は、第２ローラ４４が揺動カムアーム４０の先端側から制御軸３４の軸中心側に向かって移動するほど、第１駆動カム１２との間隔が徐々に狭まるような曲面で形成されている。また、スライド面５０の反対側には、揺動カム面５２が形成されている。揺動カム面５２は、揺動カムアーム４０の揺動中心からの距離が一定となるように形成された非作用面５２ａと、非作用面５２ａから離れた位置ほど制御軸３４の軸中心からの距離が遠くなるように形成された作用面５２ｂとで構成されている。

揺動カムアーム４０のスライド面５０と第１駆動カム１２の周面との間には、第１ローラ４２と第２ローラ４４が配置されている。より具体的には、第１ローラ４２は、第１駆動カム１２の周面と接触し、第２ローラ４４は、揺動カムアーム４０のスライド面５０に接触するように配置されている。第１ローラ４２と第２ローラ４４は、共に前述のリンクアーム３８の先端部に固定された連結軸５４によって回転自在に支持されている。リンクアーム３８は、ピン４８を支点として揺動できるので、これらのローラ４２、４４もピン４８から一定距離を保ちながらスライド面５０および第１駆動カム１２の周面に沿って揺動することができる。

また、揺動カムアーム４０には、図示しないロストモーションスプリングが掛けられている。ロストモーションスプリングは圧縮バネであり、ロストモーションスプリングからの付勢力は、スライド面５０が第２ローラ４４を付勢し、更に、第１ローラ４２を第１駆動カム１２に押し当てる力として作用する。これにより、第１ローラ４２および第２ローラ４４は、スライド面５０と第１駆動カム１２の周面とに両側から挟み込まれた状態で位置決めされる。尚、ロストモーションスプリングは、上記の圧縮バネに限らず、例えば、ねじりバネであってもよい。

揺動カムアーム４０の下方には、既述のロッカーアーム３２が配置されている。ロッカーアーム３２には、揺動カム面５２に対向するようにロッカーローラ５６が配置されている。ロッカーローラ５６は、ロッカーアーム３２の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム３２の一端は、バルブ１６のバルブシャフト５８によって支持されており、ロッカーアーム３２の他端は、油圧式ラッシュアジャスタ６０によって回転自在に支持されている。リフト作動の際において、バルブシャフト５８は、図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム３２を押し上げる方向に付勢されている。更に、ロッカーローラ５６は、この付勢力と油圧式ラッシュアジャスタ６０によって揺動カムアーム４０の揺動カム面５２に押し当てられている。

上述した可変動弁機構２０の構成によれば、第１駆動カム１２の回転に伴って、第１駆動カム１２の押圧力が第１ローラ４２および第２ローラ４４を介してスライド面５０に伝達される。その結果、揺動カム面５２とロッカーローラ５６との接点が非作用面５２ａから作用面５２ｂにまで及ぶと、ロッカーアーム３２が押し下げられ、バルブ１６が開弁する。

また、可変動弁機構２０の構成によれば、制御軸３４の回転角度を変化させるとスライ
ド面５０上における第２ローラ４４の位置が変化し、リフト動作時の揺動カムアーム４０の揺動範囲が変化する。より具体的には、制御軸３４を図２における反時計回り方向に回転させると、スライド面５０上における第２ローラ４４の位置が揺動カムアーム４０の先端側に移動する。そうすると、第１駆動カム１２の押圧力が伝達されることで揺動カムアーム４０が揺動動作を開始した後に、現実にロッカーアーム３２が押圧され始めるまでに要する揺動カムアーム４０の回転角度は、制御軸３４が図２における反時計回り方向に回転するほど大きくなる。つまり、可変動弁機構２０によれば、制御軸３４を図２における反時計回り方向に回転させることにより、バルブ１６の作用角およびリフト量を小さくすることができる。また、制御軸３４をその逆の方向に回転させることにより、バルブ１６の作用角およびリフト量を大きくすることができる。

次に、図１及び図３を参照して、固定動弁機構３０の詳細な構成について説明する。図１に示すように、固定動弁機構３０は、第２駆動カム１４と第２揺動カムアーム４０Ｒとの間に介在している。固定動弁機構３０は、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動運動を第２駆動カム１４の回転運動に連動させるものであり、第２駆動カム１４によって駆動される大リフトアーム７０、大リフトアーム７０を第２揺動カムアーム４０Ｒに結合するアーム結合機構７２を備える（図３参照）。

大リフトアーム７０は、制御軸３４上に第２揺動カムアーム４０Ｒと並んで配置され、第２揺動カムアーム４０Ｒとは独立して回転可能となっている。大リフトアーム７０には、第２駆動カム１４の周面に接触する入力ローラ７４が回転可能に支持されている。大リフトアーム７０には図示しないロストモーションスプリングが掛けられており、そのバネ力は、入力ローラ７４を第２駆動カム１４の周面に押し当てる付勢力として作用している。

図３は、図１に示す可変動弁機構２０および固定動弁機構３０の分解斜視図である。図３に示すように、大リフトアーム７０には、第２揺動カムアーム４０Ｒに向けて出し入れ可能なピン７６が備えられている。大リフトアーム７０には、第２揺動カムアーム４０Ｒ側に開口部を有する油圧室７８が形成されており、ピン７６はこの油圧室７８内に嵌め込まれている。油圧室７８には、図４を参照して後述する油圧回路１００を介して作動油が供給される。このような構成によって油圧室７８内の油圧が高められた場合に、ピン７６は、その油圧によって油圧室７８から第２揺動カムアーム４０Ｒに向けて押し出されるようになっている。

一方、第２揺動カムアーム４０Ｒには、大リフトアーム７０側に開口部を有するピン穴８０が形成されている。ピン７６とピン穴８０は、制御軸３４を中心とする同じ円弧上に配置されている。これにより、第２揺動カムアーム４０Ｒが大リフトアーム７０に対して所定の回転角度に位置したとき、ピン穴８０の位置とピン７６の位置とが一致するようになっている。ピン穴８０内には、その奥側からリターンスプリング８２とピストン８４とが配置される。

上記の構成によれば、ピン穴８０の位置とピン７６の位置とが一致したとき、ピン７６はピストン８４に当接する。このとき、リターンスプリング８２がピストン８４を押す力よりも、油圧室７８内の油圧がピン７６を押す力の方が大きければ、ピン７６は、ピストン８４をピン穴８０の奥に押し込むようにしてピン穴８０内に進入する。ピン７６がピン穴８０内に挿入されることで、揺動カムアーム４０Ｒと大リフトアーム７０は、ピン７６を介して結合されることになる。つまり、上記のピン７６、作動油が供給される油圧室７８、ピン穴８０、リターンスプリング８２、およびピストン８４によって、アーム結合機構７２が構成されている。

可変動弁装置１において、ピン７６とピン穴８０とは、揺動カムアーム４０Ｒが大リフトアーム７０に対して所定の回転角度に位置したとき、互いの位置が一致するようになっている。ピン７６とピン穴８０の各位置が重なると、ピン７６がピン穴８０に挿入される。その結果、大リフトアーム７０は、第２揺動カムアーム４０Ｒに結合される。可変動弁装置１では、アーム結合機構７２によって大リフトアーム７０を第２揺動カムアーム４０Ｒに結合することで、第２バルブ１６Ｒのリフト運動の連動先を可変動弁機構２０Ｒから固定動弁機構３０へ切り替えることができる。逆に、アーム結合機構７２による大リフトアーム７０と第２揺動カムアーム４０Ｒの結合を解除することで、第２バルブ１６Ｒのリフト運動の連動先を固定動弁機構３０から可変動弁機構２０Ｒへ切り替えることができる。

大リフトアーム７０と第２揺動カムアーム４０Ｒとが結合されていない場合、カム軸１０の回転運動は、第１駆動カム１２から第１ローラ４２および第２ローラ４４を介して、第１揺動カムアーム４０Ｌおよび第２揺動カムアーム４０Ｒのそれぞれのスライド面５０に伝達される。従って、この場合は、制御軸３４の回転に連動させて、第１バルブ１６Ｌおよび第２バルブ１６Ｒの作用角およびリフト量が同一特性となるように制御することができる（以下、この制御を両弁可変制御という）。

一方、大リフトアーム７０と第２揺動カムアーム４０Ｒとが結合されている場合、第２揺動カムアーム４０Ｒには、カム軸１０の回転運動が第２駆動カム１４から大リフトアーム７０を介して伝達される。大リフトアーム７０と第２揺動カムアーム４０Ｒとは、制御軸３４を回転させ、スライド面５０Ｒ上における第２ローラ４４Ｒの位置を、ピン７６とピン穴８０とが一致する位置まで移動させた状態で結合される。このため、この場合の第２バルブ１６Ｒの開弁特性は、第２駆動カム１４、大リフトアーム７０および第２揺動カムアーム４０Ｒの形状及び位置関係によって機械的に決まり、制御軸３４の回転角度に関係なく常に一定の開弁特性に固定される。これに対し、第１揺動カムアーム４０Ｌには、第１駆動カム１２から第１ローラ４２および第２ローラ４４Ｌを介してカム軸１０の回転運動が伝達される。従って、この場合の第１バルブ１６Ｌの開弁特性は、大リフトアーム７０と揺動カムアーム４０Ｒとが結合されていない場合と同様、制御軸３４の回転角度に連動して変化することになる。以上説明したように、可変動弁装置１によれば、大リフトアーム７０と第２揺動カムアーム４０Ｒとが結合されている状態で、第１バルブ１６Ｌのみの開弁特性を可変制御することが可能になる（以下、この制御を片弁固定制御という）。本実施形態においては、第２揺動カムアーム４０Ｒ及び大リフトアーム７０が本発明における２つの揺動部材に相当する。

図４は、図３に示す油圧室７８に作動油を供給する機能を有する内燃機関ＥＧの油圧回路１００の構成を説明するための図である。尚、本実施形態の内燃機関ＥＧは、＃１〜＃４の４つの気筒を備えているものとする。図４においては、＃１気筒のアーム結合機構７２のみを代表して図示し、他の＃２〜＃４気筒のアーム結合機構７２についてはその図示を省略している。

油圧回路１００は、オイルパン１０２内のオイルを内燃機関ＥＧの各部に供給するための油圧通路１０４を備えている。油圧通路１０４の途中には、オイルを圧送するためのオイルポンプ１０６が配置されている。オイルポンプ１０６は、内燃機関ＥＧの軸トルクを駆動力として作動するものである。従って、オイルポンプ１０６により圧送される油量は、エンジン回転数の増大に比例して多くなるため、内燃機関ＥＧの各部に供給される油圧（以下、エンジン油圧という）も、基本的には、エンジン回転数の増大に比例して高くなる。本実施形態においてはオイルポンプ１０６が本発明における油圧源に相当する。

また、油圧通路１０４には、オイルポンプ１０６を跨ぐようにして、オイルリリーフ通
路１０８が連通している。オイルリリーフ通路１０８の途中には、オイルの圧力が規定値以上になると開くように構成されたリリーフ弁１１０が配置されている。そのため、内燃機関ＥＧの各部に供給される油圧が、高エンジン回転時に必要以上に高くなることが抑制される。

オイルポンプ１０６により汲み上げられたオイルは、潤滑などの目的で内燃機関ＥＧの各部に供給されるとともに、可変動弁装置１に対して供給される。油圧通路１０４には、各気筒の油圧室７８へのオイル（作動油）の供給を制御する油圧切り替え弁（以下、ＯＣＶという）１１２が配置されている。ＯＣＶ１１２は、電磁式のバルブである。ＯＣＶ１１２は、オイルポンプ１０６から作動油の供給を受ける供給ポート１１２ａと、デリバリパイプ１１４と連通するデリバリポート１１２ｂとを備える。デリバリパイプ１１４は、分岐油路１１６を介して各気筒の油圧室７８に向けて分岐されている。ＯＣＶ１１２は、更に、デリバリパイプ１１４および各気筒の油圧室７８に供給された作動油を外部（シリンダヘッド内）に排出するためのドレーンポート１１２ｃを備える。本実施形態においては油圧通路１０４、デリバリパイプ１１４、及び分岐油路１１６によって本発明の油圧経路が構成される。

上記ＯＣＶ１１２には、内燃機関ＥＧの運転状態を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)１１８が接続されている。ＯＣＶ１１２は、ＥＣＵ１１８からの指令を受けて作
動油がオイルポンプ１０６からデリバリパイプ１１４に供給される状態と、デリバリパイプ１１４および各油圧室７８内の作動油がドレーンポート１１２ｃを介して外部に排出される状態と、を切り替えることができる。

また、油圧通路１０４におけるＯＣＶ１１２とオイルポンプ１０６との間には、ＯＣＶ１１２よりも上流側の油圧（以下、ＯＣＶ上流油圧という）ＯＰｕを検出する上流側圧力センサ１２０が設けられている。また、デリバリパイプ１１４には、ＯＣＶ１１２よりも下流側の油圧（以下、ＯＣＶ下流油圧という）ＯＰｄを検出する下流側圧力センサ１２１が設けられている。上流側圧力センサ１２０および下流側圧力センサ１２１はＥＣＵ１１８と電気配線を介して接続されており、これらの出力信号がＥＣＵ１１８に入力される。そして、ＥＣＵ１１８は、下流側圧力センサ１２１の出力信号をフィードバックして、ＯＣＶ下流油圧ＯＰｄが所望の設定圧力に等しくなるようにＯＣＶ１１２をデューティ制御する（ＯＣＶ１１２のデューティ比が制御される）。

ここで、可変動弁装置１に対して両弁可変制御が行われる場合には、ピン７６の作動が行われる油圧（以下、ピン作動油圧という）ＯＰａｃを基準として、ＯＣＶ下流油圧ＯＰｄがピン作動油圧ＯＰａｃよりも低圧側の設定圧力（以下、非連結時設定圧力という）ＯＰｓａに維持される。これにより、揺動カムアーム４０Ｒと大リフトアーム７０とが非連結状態に維持され、両弁可変制御が継続実施される。一方、両弁可変制御から片弁固定制御へと切り替える要求が出されると、ＥＣＵ１１８は、ＯＣＶ下流油圧ＯＰｄがピン作動油圧ＯＰａｃよりも高圧側の設定圧力（以下、連結時設定圧力という）ＯＰｓｂに変更される。その結果、揺動カムアーム４０Ｒと大リフトアーム７０とが非連結状態から連結状態に切り替えられ、両弁可変制御から片弁固定制御への切り替えに係る制御（以下、この制御を第１制御という）が行われる。そして、ＯＣＶ下流油圧ＯＰｄが連結時設定圧力ＯＰｓｂに維持されると揺動カムアーム４０Ｒと大リフトアーム７０との連結状態が維持され、片弁固定制御が継続的に実施される。

一方、片弁固定制御から両弁可変制御へと切り替える要求が出されると、ＥＣＵ１１８は、ＯＣＶ下流油圧ＯＰｄが非連結時設定圧力ＯＰｓａに変更される。その結果、揺動カムアーム４０Ｒと大リフトアーム７０とが連結状態から非連結状態に切り替えられ、片弁固定制御から両弁可変制御への切り替えに係る制御（以下、この制御を第２制御という）
が行われる。

ここで、オイルポンプ１０６は内燃機関ＥＧの軸トルクを駆動力として作動するため、例えば機関始動時においてエンジン回転数ＮＥがある程度上昇するまではＯＣＶ上流油圧ＯＰｕも低く維持される。このような状況で、第１制御の実行要求が出された場合、ＯＣＶ１１２のデューティ比をたとえ100％に制御しても、揺動カムアーム４０Ｒおよび大リ
フトアーム７０の非連結状態から連結状態への確実な切り替えを保証することが困難となる。

そこで、ＥＣＵ１１８は、第１制御の実行要求が出された際に、上流側圧力センサ１２０の出力信号を読み込むことで、ＯＣＶ上流側油圧ＯＰｕを検出し、検出されたＯＣＶ上流側油圧ＯＰｕが予め設定される基準圧力ＯＰａｃｂ以上であるか否かを判定することとした。この基準圧力ＯＰａｃｂは、ピン作動油圧ＯＰａｃよりも高く且つピン作動油圧ＯＰａｃからの偏差が十分に大きい油圧値として設定される。より具体的には、基準圧力ＯＰａｃｂは、第１制御を実行した場合にＯＣＶ下流油圧ＯＰｄを確実にピン作動油圧ＯＰａｃより高く（連結時設定圧力ＯＰｓｂまで）上昇させるのに必要十分な油圧値として予め実験的に求めておく。

そして、ＥＣＵ１１８によって検出されたＯＣＶ上流側油圧ＯＰｕが基準圧力ＯＰａｃｂよりも低い場合には第１制御の実行を禁止することとした。本実施形態においては、本制御を実行するＥＣＵ１１８が本発明における禁止手段に相当する。尚、基準圧力ＯＰａｃｂは、ピン７６結合時の作動応答性を十分に確保できるように、ピン作動油圧ＯＰａｃおよび非連結時設定圧力ＯＰｓａとの関係に応じて設定すると好適である。

図５は、本実施形態における制御ルーチンを示したフローチャートである。この制御ルーチンは、予めＥＣＵ１１８のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、ＥＣＵ１１８によって周期的に実行される。本ルーチンが実行されると、先ずステップＳ１０１では、片弁固定制御中であるか否かが判定される。片弁固定制御中であると判定された場合にはステップＳ１０８に進み、片弁固定制御中ではないと判定された場合にはステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、第１制御の実行要求が出されているか否か（つまり、両弁可変制御から片弁固定制御への切り替え要求が出されているか否か）が判定される。尚、本実施形態における両弁可変制御および片弁固定制御の切り替え条件については、内燃機関ＥＧの運転状態に応じて適宜設定されるものである。本ステップにおいて、第１制御の実行要求が出されていると判定された場合にはステップＳ１０３に進む。一方、第１制御の実行要求が出されていないと判定された場合には、両弁可変制御を継続する要求が出されているため、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０３では、上流側圧力センサ１２０の出力信号に基づいてＯＣＶ上流油圧ＯＰｕが検出される。続くステップＳ１０４では、ＯＣＶ上流油圧ＯＰｕの検出値が基準圧力ＯＰａｃｂ以上であるか否かが判定される。そして、肯定判定された場合（ＯＰｕ≧ＯＰａｃｂ）にはステップＳ１０５に進む。一方、否定判定された場合（ＯＰｕ＜ＯＰａｃｂ）には、ステップＳ１０３に戻る。すなわち、ＯＣＶ上流油圧ＯＰｕが基準圧力ＯＰａｃｂ以上となるまで第１制御の実行が禁止される。ステップＳ１０５では、下流側圧力センサ１２１の出力信号に基づいてＯＣＶ下流油圧ＯＰｄが検出される。続くステップＳ１０６では、現在のＯＣＶ下流油圧ＯＰｄと連結時設定圧力ＯＰｓｂとの油圧差分(ＯＰ
ｓｂ−ＯＰｄ)を解消させるために必要な（現在のＯＣＶ下流油圧ＯＰｄを連結時設定圧
力ＯＰｓｂに一致させるために必要な）ＯＣＶ１１２のデューティ比が算出される。続くステップＳ１０７では、ステップＳ１０６において算出されたデューティ比に従ってＯＣＶ１１２が制御される。本ステップの処理が終了すると、本ルーチンを一旦抜ける。

次に、上記ステップＳ１０１で、片弁固定制御中であると判定された場合について説明する。この場合、ステップＳ１０８に進み、第２制御の実行要求が出されているか否か（つまり、片弁固定制御から両弁可変制御への切り替え要求が出されているか否か）が判定される。本ステップにおいて、第２制御の実行要求が出されていると判定された場合にはステップＳ１０９に進む。一方、第２制御の実行要求が出されていないと判定された場合には、片弁固定制御を継続する要求が出されているためステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５以降の処理は既述した通りである。

ステップＳ１０９では、下流側圧力センサ１２１の出力信号に基づいてＯＣＶ下流油圧ＯＰｄが検出される。続くステップＳ１１０では、現在のＯＣＶ下流油圧ＯＰｄと非連結時設定圧力ＯＰｓａとの油圧差分(ＯＰｄ−ＯＰｓａ)を解消させるために必要な（現在のＯＣＶ下流油圧ＯＰｄを非連結時設定圧力ＯＰｓａに一致させるために必要な）ＯＣＶ１１２のデューティ比が算出される。続くステップＳ１１１では、ステップＳ１１０において算出されたデューティ比に従ってＯＣＶ１１２が制御される。本ステップの処理が終了すると、本ルーチンを一旦抜ける。

以上のように、本制御によれば、ステップＳ１０４においてＯＣＶ上流油圧ＯＰｕの検出値が基準圧力ＯＰａｃｂより低いと判定された場合には、第１制御の実行が禁止され、該検出値が基準圧力ＯＰａｃｂ以上のときに限り第１制御の実行が許可される。従って、第１制御の実行に際して、揺動カムアーム４０Ｒ及び大リフトアーム７０を非連結状態から連結状態へと確実に切り替えることができる。すなわち、可変動弁装置１における両弁可変制御から片弁固定制御への確実な切り替えを担保することができる。

実施形態の可変動弁装置１において、駆動カムとバルブとの間に介在する機構を説明するための図である。 図１に示す可変動弁機構をカム軸０の軸方向から見た図である。 図１に示す可変動弁機構および固定動弁機構の分解斜視図である。 図３に示す油圧室に作動油を供給する機能を有する内燃機関ＥＧの油圧回路の構成を説明するための図である。 実施形態における制御ルーチンを示したフローチャートである。

符号の説明

１・・・・・可変動弁装置
１０・・・・カム軸
１２、１４・駆動カム
１６・・・・バルブ
２０・・・・可変動弁機構
３０・・・・固定動弁機構
３４・・・・制御軸
４０・・・・揺動カムアーム
７０・・・・大リフトアーム
７２・・・・アーム結合機構
７６・・・・ピン
７８・・・・油圧室
８０・・・・ピン穴
８４・・・・ピストン
１００・・・油圧回路
１０２・・・オイルパン
１０４・・・油圧通路
１０６・・・オイルポンプ
１１２・・・油圧切り替え弁（ＯＣＶ）
１１４・・・デリバリパイプ
１１６・・・分岐油路
１１８・・・ＥＣＵ
１２０・・・上流側圧力センサ
１２１・・・下流側圧力センサ

Claims (1)

1. 内燃機関の駆動カムとバルブとの間に介在する２つの揺動部材と、
   前記２つの揺動部材の何れか一方に設けられ、前記内燃機関の軸トルクを駆動力とする油圧源が発生させる油圧の供給を受ける油圧室と、
   前記油圧室に配置され、前記２つの揺動部材の連結状態及び非連結状態を切り替えるピンと、
   前記油圧源及び前記油圧室を接続する油圧経路と、
   前記油圧経路に配置され、前記油圧室への油圧の供給量を変更する油圧切り替え弁と、を備え、前記２つの揺動部材の連結状態と非連結状態とを切り替えることでバルブの開弁特性を変更させる可変動弁装置に適用され、
   前記油圧切り替え弁の下流側の油圧に基づいて前記油圧切り替え弁を制御し、前記ピンの作動が行われるピン作動油圧を基準として該下流側の油圧を該ピン作動油圧よりも低圧側から高圧側へと切り替えることによって前記２つの揺動部材を非連結状態から連結状態へと切り替える第１制御と、該下流側の油圧を該ピン作動油圧よりも高圧側から低圧側へと切り替えることによって該２つの揺動部材を連結状態から非連結状態へ切り替える第２制御と、を実行する制御手段と、
   前記制御手段に対して前記第１制御の実行要求が出された際における前記油圧切り替え弁の上流側の油圧が、前記ピン作動油圧よりも高圧側に設定される所定の基準圧力以上であるか否かを判定し、該上流側の油圧が該基準圧力よりも低いときに該第１制御の実行を禁止する禁止手段と、
   を備えることを特徴とする可変動弁装置を備える内燃機関の制御装置。

Images