JP2015178799A - Variable valve device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve device for an internal combustion engine which can improve exhaust emission performance by improving combustion in cold start for example.SOLUTION: A variable valve device for an internal combustion engine includes: an intake VVL 3 for making an operating angle of intake valves 1, 1 variable; and an exhaust VVL 4 for making an operating angle of exhaust valves 2, 2 variable. The intake VVL mechanically holds each intake valve with a cam profile of a small lift cam 8 toward a small operating angle and a small lift side, when discharge oil pressure as conversion drive force does not operate, which comes from an oil pump 19 through a first solenoid selector valve 20. On the other hand, the exhaust VVL mechanically holds each exhaust valve according to a cam profile of a large lift cam 31 toward a large operating angle and a large lift side, when discharge oil pressure does not operate, which comes from an oil pump through a second solenoid selector valve 47.

Description

本発明は、例えば自動車用内燃機関の冷機始動時における燃焼性を向上させて燃費の改善を図り得る内燃機関の可変動弁装置に関する。   The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that can improve the fuel efficiency by improving the combustibility at the time of cold start of an internal combustion engine for an automobile, for example.

従来の内燃機関の可変動弁装置としては、以下の特許文献1に記載されたものが知られている。   As a conventional variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, one described in Patent Document 1 below is known.

この可変動弁装置は、吸気弁の作動角を可変にする吸気作動角可変機構と、排気弁の作動角を可変にする排気作動角可変機構と、を備えている。   This variable valve operating apparatus includes an intake operation angle variable mechanism that makes the operation angle of the intake valve variable, and an exhaust operation angle variable mechanism that makes the operation angle of the exhaust valve variable.

前記吸気作動角可変機構は、例えば機関停止時などで変換駆動力である油圧が作用しなかった場合は吸気弁を小作動角側に機械的に制御し、排気作動角可変機構も、変換駆動力である油圧が作用しなかった場合には排気弁を小作動角側に機械的に制御するようになっている。   The intake operating angle variable mechanism mechanically controls the intake valve to the small operating angle side when the hydraulic pressure that is the conversion driving force does not act when the engine is stopped, for example, and the exhaust operating angle variable mechanism is also converted and driven. When the hydraulic pressure is not applied, the exhaust valve is mechanically controlled to the small operating angle side.

自動車技術Vol43,No8,P14〜P19、1989年発行Automotive technology Vol43, No8, P14-P19, published in 1989

しかしながら、この従来の可変動弁装置は、機関停止時には、吸気弁と排気弁の両方を小作動角に機械的に制御されるようになっていることから、機関始動初期(含む、クランキング)も、吸気弁と排気弁の両方が小作動角に制御されている。   However, this conventional variable valve device is mechanically controlled to a small operating angle when the engine is stopped, so that both the intake valve and the exhaust valve are mechanically controlled. In addition, both the intake valve and the exhaust valve are controlled to a small operating angle.

ここで、機関の始動初期の燃焼サイクルについて考えると、ピストンの排気上死点を越えて吸気行程に移行し、ピストンが下降始めると、排気弁は早めに閉じでしまうことから、排気ポ−ト側からの高温の燃焼ガス(高温EGRガス)を筒内(燃焼室内)に逆導入しにくくなる。このため、筒内が暖まりにくくなって燃焼が不安定になると共に、HCなどの排気エミッションが多く発生してしまうおそれがあった。   Here, considering the combustion cycle at the initial start of the engine, since the exhaust top dead center of the piston is shifted to the intake stroke and the piston starts to descend, the exhaust valve closes early, so the exhaust port It becomes difficult to reversely introduce high-temperature combustion gas (high-temperature EGR gas) from the side into the cylinder (combustion chamber). For this reason, the inside of the cylinder is difficult to warm and combustion becomes unstable, and there is a possibility that a lot of exhaust emissions such as HC occurs.

本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、吸気作動角可変機構は、吸気弁を小作動角側に機械的に制御し、排気作動角可変機構は、排気弁を大作動角側に機械的に制御することにより、燃焼の改善と燃費の向上を図り得る内燃機関の可変動弁装置を提供する。   The present invention has been devised in view of the above-described conventional technical problems. The intake operating angle variable mechanism mechanically controls the intake valve to the small operating angle side, and the exhaust operating angle variable mechanism is an exhaust valve. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine capable of improving combustion and improving fuel consumption by mechanically controlling the engine to a large operating angle side.

請求項1に記載の発明は、吸気弁の作動角を可変にする吸気作動角可変機構と、排気弁の作動角を可変にする排気作動角可変機構と、を備え、
前記吸気作動角可変機構は、変換駆動力が作用しない場合は吸気弁を小作動角側に機械的に保持する一方、前記排気作動角可変機構は、変換駆動力が作用しない場合は排気弁を大作動角側に機械的に保持することを特徴としている。
The invention according to claim 1 includes an intake operation angle variable mechanism that makes the operation angle of the intake valve variable, and an exhaust operation angle variable mechanism that makes the operation angle of the exhaust valve variable,
The intake operating angle variable mechanism mechanically holds the intake valve on the small operating angle side when the conversion driving force does not act, while the exhaust operating angle variable mechanism operates the exhaust valve when the conversion driving force does not operate. It is characterized by being mechanically held on the large operating angle side.

本発明は、始動初期から吸気弁が小作動角に、排気弁が大作動角に機械的に安定しており(デフォルトバルブタイミング)、ピストンの排気上死点を越え、吸気行程に入り、ピストンが下降始めても排気弁はすぐには閉じないので、排気上死点から排気弁閉時期までの比較的長い期間(第1期間)に、排気ポ−ト側から排気弁を介して高温の燃焼ガス(高温EGRガス)を直接筒内に多量に逆流させることができる。   In the present invention, the intake valve is mechanically stable at a small operating angle and the exhaust valve is at a large operating angle from the beginning of the start (default valve timing), exceeds the exhaust top dead center of the piston, enters the intake stroke, Since the exhaust valve does not close immediately even when the engine starts to descend, high-temperature combustion occurs from the exhaust port side through the exhaust valve during a relatively long period (first period) from the exhaust top dead center to the exhaust valve closing timing. A large amount of gas (high temperature EGR gas) can be directly flowed back into the cylinder.

一方、このとき、吸気弁は小作動角に保持されており、吸気弁の開時期から排気上死点までの期間(第2期間)は比較的短く、したがって、この第2期間に排気行程後半の高温燃焼ガス(高温EGRガス)が吸気弁を介して冷たい吸気ポ−ト・吸気管側に一度戻されることによって冷やされた燃焼ガス(低温EGRガス)が次の吸気行程で筒内に再導入される量は少なくできる。   On the other hand, at this time, the intake valve is held at a small operating angle, and the period from the opening timing of the intake valve to the exhaust top dead center (second period) is relatively short, and therefore, the second half of the exhaust stroke in this second period. The high-temperature combustion gas (high-temperature EGR gas) is once returned to the cold intake port / intake pipe side through the intake valve, so that the cooled combustion gas (low-temperature EGR gas) is reintroduced into the cylinder in the next intake stroke. The amount introduced can be reduced.

このように、筒内に導入されたEGRガスのうち、前記第2期間による低温EGRガスの比率を小さく抑えつつ、前記第1期間による高温EGRガスの比率を大きくすることができる。   Thus, among the EGR gas introduced into the cylinder, the ratio of the high temperature EGR gas in the first period can be increased while the ratio of the low temperature EGR gas in the second period is kept small.

また、吸気弁は小作動角に保持されているので、吸気弁閉時期は吸気下死点付近まで進角しており、有効圧縮比を高めることができ、これも燃焼安定化に貢献する。   In addition, since the intake valve is held at a small operating angle, the intake valve closing timing is advanced to the vicinity of the intake bottom dead center, and the effective compression ratio can be increased, which also contributes to combustion stabilization.

これらの高温EGRガスの比率を大きくできる効果と、有効圧縮比を高められる効果により、始動燃焼を安定化させると共に、HCなどの排気エミッションを低減する効果が得られる。   Due to the effect of increasing the ratio of these high-temperature EGR gases and the effect of increasing the effective compression ratio, the effect of stabilizing start-up combustion and reducing exhaust emissions such as HC can be obtained.

さらに、排気弁大作動角なので、排気弁開時期が比較的早く、燃焼ガスの温度が十分には下がっていないうちに排気系に排出するので、触媒を有効に暖めることができ、触媒の活性化を促進でき、その面からも排気エミッションを低減することができる。   Furthermore, because the exhaust valve has a large operating angle, the exhaust valve opening time is relatively early, and the exhaust gas is discharged to the exhaust system before the temperature of the combustion gas is sufficiently lowered. The exhaust emission can be reduced from this aspect as well.

ここで、クランキング及び始動の初期から、吸気弁小作動角・排気弁大作動角となっているので、前述の一連の効果が、まさに始動燃焼初期から確実に得られる。   Here, since the intake valve has a small operating angle and the exhaust valve has a large operating angle from the initial stage of cranking and starting, the above-described series of effects can be surely obtained from the initial stage of starting combustion.

加えて、電気系の断線などの故障が発生した場合でも前述のデフォルトバルブタイミングに機械的に安定しているので、該故障時においても同様の始動燃焼安定効果やエミッション低減効果を有しており、すなわち、メカニカルフェールセーフ機能も有している。   In addition, even if a failure such as disconnection of the electric system occurs, it is mechanically stable at the default valve timing described above, and even at the time of the failure, it has the same start combustion stabilization effect and emission reduction effect. That is, it also has a mechanical fail-safe function.

本発明によれば、例えば冷機始動時における燃焼の改善を図って排気エミッション性能の向上を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to improve exhaust emission performance by improving combustion at the time of cold start, for example.

本発明の第1実施形態の内燃機関の可変動弁装置の概略図である。It is the schematic of the variable valve apparatus of the internal combustion engine of 1st Embodiment of this invention. Aは吸気側リフト可変機構(吸気VVL)による小リフト制御時の作動説明図、Bは同機構による大リフト制御時の作動説明図である。A is an operation explanatory view at the time of small lift control by the intake side lift variable mechanism (intake VVL), and B is an operation explanatory view at the time of large lift control by the same mechanism. Aは排気側リフト可変機構(排気VVL)による小リフト制御時の作動説明図、Bは同機構による大リフト制御時の作動説明図である。A is an operation explanatory diagram at the time of small lift control by the exhaust side lift variable mechanism (exhaust VVL), and B is an operation explanatory diagram at the time of large lift control by the same mechanism. 本実施形態の各リフト可変機構による吸気弁と排気弁のバルブリフト特性図である。It is a valve lift characteristic view of an intake valve and an exhaust valve by each lift variable mechanism of this embodiment. 本実施形態に供されるコントローラによる制御フローチャート図である。It is a control flowchart figure by the controller with which this embodiment is provided. 第2実施形態における排気側(吸気側)に用いられる位相可変機構を示す図7のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 7 which shows the phase variable mechanism used for the exhaust side (intake | emission side) in 2nd Embodiment. 本実施形態の位相可変機構の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the phase variable mechanism of this embodiment. 本実施形態における吸気弁と排気弁のバルブリフト特性図である。It is a valve lift characteristic view of an intake valve and an exhaust valve in this embodiment. 本実施形態に供されるコントローラによる制御フローチャート図である。It is a control flowchart figure by the controller with which this embodiment is provided. 第3実施形態の可変動弁装置の概略図である。It is the schematic of the variable valve apparatus of 3rd Embodiment. 本実施形態における吸気VELの作動説明図であって、Aは吸気弁の最小リフト状態を示し、Bは最大リフト状態を示している。It is an operation explanatory view of intake VEL in this embodiment, A shows the minimum lift state of an intake valve, and B shows the maximum lift state. 本実施形態に供される電動アクチュエータの作動状態を示し、Aは吸気弁を最小リフトに制御する作動状態を示し、Bは吸気弁を最大リフトに制御する作動状態を示している。The operation state of the electric actuator provided to this embodiment is shown, A shows the operation state which controls the intake valve to the minimum lift, and B shows the operation state which controls the intake valve to the maximum lift. 本実施形態における吸気弁と排気弁のバルブリフト特性図である。It is a valve lift characteristic view of an intake valve and an exhaust valve in this embodiment. 本実施形態に供されるコントローラによる制御フローチャート図である。It is a control flowchart figure by the controller with which this embodiment is provided.

以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。各実施形態では、ガソリン仕様の4サイクル多気筒内燃機関に適用したものを示している。
〔第1実施形態〕
図1は第1実施形態における可変動弁装置を示し、吸気側と排気側は、1気筒当たりそれぞれ2つの吸気弁1,1と排気弁2,2とを備えている。
Hereinafter, embodiments of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment, the present invention is applied to a gasoline four-cycle multi-cylinder internal combustion engine.
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a variable valve operating apparatus according to the first embodiment, and an intake side and an exhaust side are provided with two intake valves 1 and 1 and exhaust valves 2 and 2 per cylinder, respectively.

前記各吸気弁1,1と各排気弁2,2には、機関状態に応じて該各吸排気弁1,1、2,2には、それぞれの作動角とバルブリフト量を段階的に可変制御する吸気作動角可変機構である吸気VVL3と、排気作動角可変機構である排気VVL4とが設けられている。   Each of the intake valves 1, 1 and the exhaust valves 2, 2 has a variable operating angle and valve lift in stages according to the engine state. An intake VVL3 that is an intake operating angle variable mechanism to be controlled and an exhaust VVL4 that is an exhaust operating angle variable mechanism are provided.

まず、吸気VVL3について説明すると、この吸気VVL3は、図1及び図2に示すように、吸気カムシャフト5(排気カムシャフト6)に一体的に固定されて、各気筒の中央に配置された大リフト用の卵型の大リフトカム7と、該大リフトカム7の両側に設けられた小リフト用の小リフトカム8,8と、ロッカシャフト9に揺動自在に支持されて、前記両小リフトカム8,8に対応した位置に一対のフォロワ部10a、10aが配置され、該フォロワ部10a、10aの各先端部の下端が前記両吸気弁1,1(各排気弁2,2)のステムエンドに当接した一体的なメインロッカアーム10と、前記大リフトカム7に対応した位置にフォロア部11aが設けられて、ロストモーション可能なサブロッカアーム11と、該サブロッカアーム11内に設けられて、該サブロッカアーム11を前記大リフトカム7側に付勢するロストモーション機構12と、メインロッカアーム10に固定された支軸13に揺動自在に支持されて、前記サブロッカアーム11の下端部11bに係脱することにより該サブロッカアーム11とメインロッカアーム10とを同期連動させ、あるいは連動を解除するレバー部材14と、該レバー部材14を係脱作動させる油圧プランジャ15及びメインロッカアーム10内に設けられたリターンスプリング16と、を備えている。   First, the intake VVL3 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the intake VVL3 is integrally fixed to the intake camshaft 5 (exhaust camshaft 6) and is arranged at the center of each cylinder. An egg-shaped large lift cam 7 for lift, small lift cams 8 and 8 for small lifts provided on both sides of the large lift cam 7, and a rocker shaft 9 are swingably supported. 8, a pair of follower portions 10a, 10a is disposed, and the lower ends of the tip portions of the follower portions 10a, 10a are in contact with the stem ends of the intake valves 1, 1 (exhaust valves 2, 2). A follower portion 11 a is provided at a position corresponding to the main rocker arm 10 in contact with the large lift cam 7, and a sub rocker arm 11 capable of lost motion, and a sub rocker arm 11 provided in the sub rocker arm 11. The lower rocker arm 11 is swingably supported by a lost motion mechanism 12 for urging the sub rocker arm 11 toward the large lift cam 7 and a support shaft 13 fixed to the main rocker arm 10. The sub-rocker arm 11 and the main rocker arm 10 are interlocked with each other by being engaged / disengaged with the lever 11b, or a lever member 14 for releasing the interlock, a hydraulic plunger 15 for engaging / disengaging the lever member 14, and a main rocker arm 10 Return spring 16.

前記サブロッカアーム11は、メインロッカアーム10の後端部に設けられた支持軸23によって揺動自在に支持されている。   The sub rocker arm 11 is swingably supported by a support shaft 23 provided at the rear end portion of the main rocker arm 10.

前記ロストモーション機構12は、サブロッカアーム11の下部内に形成されて、前記メインロッカアーム10の中央下部に形成された凸部10bに当接するプランジャ25と、該プランジャ25を凸部10b方向へ付勢するロストモーションスプリング24とから構成されている。そして、前記レバー部材14がサブロッカアーム11の下端段差部11bに対する係合が解除されている場合は、前記プランジャ25とロストモーションスプリング24を介してサブロッカアーム11がロストモーションするようになっている。   The lost motion mechanism 12 is formed in the lower part of the sub rocker arm 11 and abuts against a convex part 10b formed in the central lower part of the main rocker arm 10, and urges the plunger 25 toward the convex part 10b. And a lost motion spring 24. When the lever member 14 is disengaged from the lower end step portion 11 b of the sub rocker arm 11, the sub rocker arm 11 is lost through the plunger 25 and the lost motion spring 24.

前記油圧プランジャ15は、後端側に形成された油室17に図1に示すオイルポンプ19からの油圧(変換作動力)が第1電磁切換弁20を介して給排されることによって進退移動するようになっている。   The hydraulic plunger 15 moves forward and backward when oil pressure (conversion operating force) from the oil pump 19 shown in FIG. 1 is supplied to and discharged from an oil chamber 17 formed on the rear end side via the first electromagnetic switching valve 20. It is supposed to be.

すなわち、油室17には、前記ロッカシャフト9の内部軸方向やメインロッカアーム10内に形成された油圧通路18a、18bなどを介して油圧が給排されるようになっており、前記第1電磁切換弁20は、図1に示すように、前記油圧通路18a、18bとドレン通路21あるいはオイルポンプ19の吐出通路19aとの導通を切り換えるようになっている。   That is, the oil pressure is supplied to and discharged from the oil chamber 17 through the internal axial direction of the rocker shaft 9 and the hydraulic passages 18a and 18b formed in the main rocker arm 10. As shown in FIG. 1, the switching valve 20 switches the conduction between the hydraulic passages 18 a and 18 b and the drain passage 21 or the discharge passage 19 a of the oil pump 19.

したがって、油圧プランジャ15は、第1電磁切換弁20にオン信号が出力(通電)されて、前記油室17にオイルポンプ19から油圧が供給されると、図2Bに示すように、進出移動して前記レバー部材14の先端部が前記段差部11bに係合する。これにより、各吸気弁1,1は、サブロッカアーム11の揺動によりメインロッカアーム10を介して大リフトカム7のカムプロフィールにしたがって図4のLI2に示すような大リフトに制御される。   Therefore, when an ON signal is output (energized) to the first electromagnetic switching valve 20 and hydraulic pressure is supplied from the oil pump 19 to the oil chamber 17, the hydraulic plunger 15 moves forward as shown in FIG. 2B. Thus, the tip end portion of the lever member 14 engages with the step portion 11b. Thereby, each intake valve 1, 1 is controlled to a large lift as shown by LI <b> 2 in FIG. 4 according to the cam profile of the large lift cam 7 through the main rocker arm 10 by the swing of the sub rocker arm 11.

一方、第1電磁切換弁20にオフ信号が出力(非通電)されて、油室17へポンプ油圧の供給がない場合は、図2Aに示すように、油圧プランジャ15が前記リターンスプリング16のばね力によって後退移動して、前記レバー部材14の先端部が前記段差部11bから離脱して係合が解除される。これにより、サブロッカアーム11がロストモーション機構12によってロストモーション状態となることから、各吸気弁1,1は、メインロッカアーム10により両小リフトカム8、8の両者同じ形状のカムプロフィールにしたがって図4のLI1に示すような小リフトに制御される。   On the other hand, when an off signal is output (non-energized) to the first electromagnetic switching valve 20 and no pump hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 17, the hydraulic plunger 15 is moved to the spring of the return spring 16 as shown in FIG. The lever member 14 is moved backward by force, and the distal end portion of the lever member 14 is separated from the stepped portion 11b to be disengaged. As a result, the sub rocker arm 11 is brought into a lost motion state by the lost motion mechanism 12, so that the intake valves 1 and 1 are driven by the main rocker arm 10 according to the cam profiles having the same shape of both the small lift cams 8 and 8. It is controlled to a small lift as indicated by LI1.

ここで、機関停止などの前記オイルポンプ19の油圧(変換駆動力)が発生しない場合を考えると、前記第1電磁切換弁20のオフ位置オン位置にかかわらず、各吸気弁1,1は機械的に小リフト制御に安定する(これをデフォルト位置と呼ぶ。)。つまり、各吸気弁1,1は小リフト作動がデフォルト態様となる。
〔排気VVL〕
次に、前記排気VVL4は、前述したように、吸気VVL3と基本構成は同じであるが、油圧プランジャに対する油圧の作用方向が異なっており、図1及び図3において、対応する構成部材の符番を変えて説明する。
Here, considering the case where the oil pressure (conversion driving force) of the oil pump 19 is not generated, such as when the engine is stopped, each intake valve 1, 1 is a machine regardless of the off position on position of the first electromagnetic switching valve 20. It is stable to small lift control (this is called the default position). In other words, the small lift operation is the default mode for each of the intake valves 1 and 1.
[Exhaust VVL]
Next, as described above, the exhaust VVL4 has the same basic configuration as the intake VVL3, but differs in the direction of action of the hydraulic pressure on the hydraulic plunger. In FIGS. Will be explained.

機関前後方向に延びた前記排気カムシャフト6に一体的に固定されて、気筒の中央に配置された大リフト用の大リフトカム31と、該大リフトカム31の両側に設けられた小リフト用の小リフトカム32,32と、ロッカシャフト33に揺動自在に支持されて、前記両小リフトカム32,32に対応した位置に一対のフォロワ部34a、34aが配置され、該フォロワ部34a、34aの各先端部の下端が前記両排気弁2,2のステムエンドに当接した一体的なメインロッカアーム34と、前記大リフトカム31に対応した位置に設けられて、ロストモーション可能なサブロッカアーム35と、該サブロッカア−ム35内に設けられて、該サブロッカアーム35のフォロア部35aを前記大リフトカム31側に付勢するロストモーション機構36と、メインロッカアーム34に固定された支軸41に揺動自在に支持されて、前記サブロッカアーム35の下端部の段差部35aに係脱することにより該サブロッカアーム35とメインロッカアーム34とを同期連動させ、あるいは連動を解除するレバー部材38と、該レバー部材38を係脱作動させる油圧プランジャ39及びメインロッカアーム34内に設けられたリターンスプリング40と、を備えている。   A large lift cam 31 for large lift, which is integrally fixed to the exhaust camshaft 6 extending in the longitudinal direction of the engine and disposed in the center of the cylinder, and small lift small lifts provided on both sides of the large lift cam 31. A pair of follower parts 34a, 34a are disposed at positions corresponding to the lift cams 32, 32 and the rocker shaft 33 so as to be swingable, and corresponding to the small lift cams 32, 32, and the tip ends of the follower parts 34a, 34a. The main rocker arm 34 whose lower end is in contact with the stem ends of the exhaust valves 2 and 2, the sub rocker arm 35 that is provided at a position corresponding to the large lift cam 31 and capable of lost motion, and the sub rocker arm A lost motion mechanism which is provided in the inner surface 35 and biases the follower portion 35a of the sub rocker arm 35 toward the large lift cam 31; 6 and a support shaft 41 fixed to the main rocker arm 34 so as to be swingable. The sub rocker arm 35 and the main rocker arm 34 are synchronized with each other by being engaged with and disengaged from a step 35a at the lower end of the sub rocker arm 35. A lever member 38 for interlocking or releasing the interlock, a hydraulic plunger 39 for engaging and disengaging the lever member 38, and a return spring 40 provided in the main rocker arm 34 are provided.

前記サブロッカアーム35は、メインロッカアーム34の後端部に設けられた支持軸41によって揺動自在に支持されている。   The sub rocker arm 35 is swingably supported by a support shaft 41 provided at the rear end portion of the main rocker arm 34.

前記ロストモーション機構36は、メインロッカアーム凸部34bに当接するプランジャ42と、該プランジャ42を該凸部34b方向へ付勢するロストモーションスプリング43とから構成されている。   The lost motion mechanism 36 includes a plunger 42 that abuts the main rocker arm convex portion 34b, and a lost motion spring 43 that biases the plunger 42 toward the convex portion 34b.

前記油圧プランジャ39は、先端側外周に形成された油室44に、前記オイルポンプ19からの油圧(変換作動力)が第2電磁切換弁47を介して供給されることによって後退移動し、第2電磁切換弁47がオフ(非通電)されてオイルポンプ19からの油圧の供給がない場合は、内部に弾装されたコイルスプリング46のばね力によって進出移動するようになっている。   The hydraulic plunger 39 moves backward when oil pressure (conversion operating force) from the oil pump 19 is supplied to the oil chamber 44 formed on the outer periphery on the front end side via the second electromagnetic switching valve 47. 2 When the electromagnetic switching valve 47 is turned off (not energized) and no hydraulic pressure is supplied from the oil pump 19, it moves forward by the spring force of the coil spring 46 mounted inside.

すなわち、前記油室44には、前記ロッカシャフト33の内部軸方向やメインロッカアーム34内に形成された油圧通路45a、45bなどを介して油圧が給排されるようになっており、前記第2電磁切換弁47は、図1に示すように、前記油圧通路45a、45bとドレン通路48あるいはオイルポンプ19の吐出通路19aとの導通を切り換えるようになっている。   That is, hydraulic pressure is supplied to and discharged from the oil chamber 44 via the internal axial direction of the rocker shaft 33 and hydraulic passages 45 a and 45 b formed in the main rocker arm 34. As shown in FIG. 1, the electromagnetic switching valve 47 switches between the hydraulic passages 45 a and 45 b and the drain passage 48 or the discharge passage 19 a of the oil pump 19.

したがって、第2電磁切換弁47がオン(通電)されて前記油室17にオイルポンプ19から油圧が供給されると、図3Aに示すように、油圧プランジャ39がコイルスプリング46のばね力に抗して後退移動し、前記レバー部材38の先端部が前記段差部35aから離脱して係合が解除される。これにより、サブロッカアーム35がロストモーション機構36によってロストモーション状態となることから、各排気弁2,2は、メインロッカアーム34により両小リフトカム32、32の両者同じ形状のカムプロフィールにしたがって図4のLE1に示すような小リフトに制御される。   Therefore, when the second electromagnetic switching valve 47 is turned on (energized) and hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 17 from the oil pump 19, the hydraulic plunger 39 resists the spring force of the coil spring 46, as shown in FIG. As a result, the lever member 38 is disengaged from the stepped portion 35a. As a result, the sub rocker arm 35 is brought into a lost motion state by the lost motion mechanism 36, so that the exhaust valves 2 and 2 are driven by the main rocker arm 34 according to the cam profiles of the same shape of both the small lift cams 32 and 32 in FIG. It is controlled to a small lift as indicated by LE1.

一方、第2電磁切換弁47にオフ信号が出力(非通電)されて、前記油室44にオイルポンプ19から油圧が供給されなくなると、図3Bに示すように、前記油圧プランジャ39はコイルスプリング46のばね力で進出移動して前記レバー部材38の下端部を押圧して、該レバー部材38の先端部を前記段差部35aに係合させる。これにより、各排気弁2,2は、サブロッカアーム35の揺動によりメインロッカアーム34を介して大リフトカム31のカムプロフィールにしたがって図4のLE2に示すような大リフトに制御される。   On the other hand, when an off signal is output (non-energized) to the second electromagnetic switching valve 47 and no hydraulic pressure is supplied from the oil pump 19 to the oil chamber 44, the hydraulic plunger 39 is turned into a coil spring as shown in FIG. 3B. The spring member 46 moves forward to press the lower end of the lever member 38 and engage the tip of the lever member 38 with the step 35a. Thus, the exhaust valves 2 and 2 are controlled to a large lift as shown by LE2 in FIG. 4 according to the cam profile of the large lift cam 31 via the main rocker arm 34 by the swing of the sub rocker arm 35.

ここで、前述のように、機関停止などで前記オイルポンプ19の油圧が発生しない場合、前記第2電磁切換弁47のオフ位置オン位置にかかわらず、各排気弁2,2は機械的に大リフト制御に安定する(これをデフォルト位置と呼ぶ。)。つまり、各排気弁2,2は大リフト作動がデフォルト態様となり、吸気VVL3とは逆になる。   Here, as described above, when the hydraulic pressure of the oil pump 19 is not generated due to engine stop or the like, the exhaust valves 2 and 2 are mechanically large regardless of the OFF position ON position of the second electromagnetic switching valve 47. Stable to lift control (this is called the default position). That is, the large lift operation is the default mode for each of the exhaust valves 2 and 2, which is the reverse of the intake VVL3.

前記コントローラ(ECU)22は、図外のクランク角センサやエアーフローメータ、機関水温センサ、油温センサ、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサなどの各種のセンサに基づいて現在の機関運転状態を検出して、前記第1、第2電磁切換弁20、47に制御電流をオン−オフ的に出力するようになっている。
〔本実施形態の作用効果〕
前述したように、デフォルト態様は、図4に示したように、各吸気弁1,1では小リフト(LI1)、小作動角となっており、排気弁2,2では大リフト(LE2)、大作動角となっている。したがって、機関停止時や、クランキング時などオイルポンプ油圧が殆ど発生しない状態では、このデフォルト態様に機械的に安定しているのである。
The controller (ECU) 22 is based on various sensors such as a crank angle sensor, an air flow meter, an engine water temperature sensor, an oil temperature sensor, and a throttle opening sensor that detects the opening of a throttle valve. An operation state is detected, and a control current is output to the first and second electromagnetic switching valves 20 and 47 in an on-off manner.
[Effects of this embodiment]
As described above, as shown in FIG. 4, the default mode is that each intake valve 1, 1 has a small lift (LI 1) and a small operating angle, and the exhaust valves 2, 2 have a large lift (LE 2), Large operating angle. Therefore, when the oil pump hydraulic pressure is hardly generated, such as when the engine is stopped or cranking, it is mechanically stable in this default mode.

このデフォルトバルブタイミングは、不安定になりがちな始動時(特に冷機始動の場合)の燃焼を安定化させ、HCなどの始動時エミッションを低減させる効果を得ることができる。   This default valve timing can stabilize the combustion during start-up (particularly in the case of cold start) that tends to be unstable, and can obtain the effect of reducing start-up emissions such as HC.

しかも、機関停止時において既にこのデフォルトバルブタイミングになっているので、まさに始動燃焼初期からこの効果を得ることができるのである。   Moreover, since this default valve timing has already been reached when the engine is stopped, this effect can be obtained from the very beginning of starting combustion.

各排気弁2,2は、大作動角DE2(リフトLE2)であるので、ピストンの排気上死点を越えて吸気行程に入り、ピストンが下降始めても排気弁2,2はすぐには閉じないので、排気上死点(TDC)から排気弁閉時期(EVC2)までの比較的長い期間(第1期間である図4中(1)−2で示す期間)に、排気ポ−ト側から排気弁2,2を介して高温の燃焼ガス(高温EGRガス)を直接筒内に多量に逆導入できる。一方、吸気弁1,1は小作動角(DI1)であって、吸気弁開時期(IVO1)から排気上死点(TDC)までの期間(第2期間である図4中(2)−1で示す期間)は比較的短く、したがって、該期間に排気行程後半の高温燃焼ガス(高温EGRガス)が吸気弁1,1を介して冷たい吸気ポ−ト・吸気管側に一度戻されることによって冷やされた燃焼ガス(低温EGRガス)が次の吸気行程で筒内に再導入される量は少なくできる。   Since the exhaust valves 2 and 2 have a large operating angle DE2 (lift LE2), the exhaust valves 2 and 2 are not immediately closed even when the piston starts to descend after exceeding the exhaust top dead center of the piston. Therefore, in the relatively long period from the exhaust top dead center (TDC) to the exhaust valve closing timing (EVC2) (the period indicated by (1) -2 in FIG. 4 which is the first period), the exhaust is discharged from the exhaust port side. A large amount of high-temperature combustion gas (high-temperature EGR gas) can be directly introduced back into the cylinder through the valves 2 and 2. On the other hand, the intake valves 1 and 1 have a small operating angle (DI1) and a period from the intake valve opening timing (IVO1) to the exhaust top dead center (TDC) (second period (2) -1 in FIG. 4). Therefore, the high-temperature combustion gas (high-temperature EGR gas) in the latter half of the exhaust stroke is once returned to the cold intake port / intake pipe side through the intake valves 1 and 1 during this period. The amount by which the cooled combustion gas (low temperature EGR gas) is reintroduced into the cylinder in the next intake stroke can be reduced.

このように、筒内に導入されるEGRガスのうち、前記第2期間による低温EGRガスの比率を小さく抑えつつ、前記第1期間による高温EGRガスの比率を大きくすることができる。   Thus, among the EGR gas introduced into the cylinder, the ratio of the high temperature EGR gas in the first period can be increased while the ratio of the low temperature EGR gas in the second period is kept small.

さらに、各排気弁2,2は、大作動角なので、該排気弁2,2の開時期が比較的早く(EVO2)、燃焼ガスの温度が十分には下がっていないうちに排気系に排出するので、後流の触媒を有効に暖めることができ、触媒の活性(転化率向上)を促進し、その面からも排気エミッションを低減できる。   Further, since the exhaust valves 2 and 2 have a large operating angle, the opening timing of the exhaust valves 2 and 2 is relatively early (EVO2), and the exhaust gas is discharged to the exhaust system before the temperature is sufficiently lowered. Therefore, the downstream catalyst can be effectively warmed, the catalyst activity (conversion rate improvement) can be promoted, and the exhaust emission can be reduced from this aspect.

また、各吸気弁1,1は、小作動角DI1(リフトLI1)であるので、該吸気弁1,1の閉時期(IVC1)は吸気下死点(BDC)付近まで進角しており、有効圧縮比を高めることができ、これも燃焼安定化に貢献する。   Further, since each intake valve 1, 1 has a small operating angle DI1 (lift LI1), the closing timing (IVC1) of the intake valve 1, 1 has advanced to the vicinity of the intake bottom dead center (BDC), The effective compression ratio can be increased, which also contributes to combustion stabilization.

これらの、高温EGRガスの比率を大きくできる効果と、有効圧縮比を高められる効果により、始動燃焼を安定化させ、また前述の触媒の活性促進効果も加わりHCなどの排気エミッションを一層低減する効果が得られる。   The effect of increasing the ratio of the high temperature EGR gas and the effect of increasing the effective compression ratio stabilize the start-up combustion, and also add the effect of promoting the activity of the catalyst as described above, thereby further reducing exhaust emissions such as HC. Is obtained.

さらに、クランキング及び始動のまさに初期から、各吸気弁1,1が小作動角、各排気弁2,2が大作動角となっているので、前述の効果がまさに始動燃焼初期から確実に得られるのである。   Furthermore, since the intake valves 1 and 1 have a small operating angle and the exhaust valves 2 and 2 have a large operating angle from the very beginning of cranking and starting, the above-described effects can be reliably obtained from the very beginning of starting combustion. It is done.

図5は前記コントローラ22による制御フロ−チャートを示し、機関停止移行も含めたフロ−になっている。   FIG. 5 shows a control flowchart by the controller 22, which includes a flow including engine stop transition.

まず、ステップ1では、機関停止条件(キーオフ)か否かを判別し、機関停止条件であると判別すると、ステップ2において機関停止(燃料カット)信号が出力され、機関回転(Ne)は低下していく。   First, in step 1, it is determined whether or not the engine stop condition (key-off) is satisfied. If it is determined that the engine stop condition is satisfied, an engine stop (fuel cut) signal is output in step 2 and the engine speed (Ne) decreases. To go.

それに伴い、オイルポンプ19の吐出油圧が低下していき、両リフト可変機構3,4の第1、第2電磁切換弁20,47の制御位置に関わらず、変換油圧(変換作動力)が作用しなくなるので、ステップ3において、前記デフォルト位置(吸気弁1,1小作動角、排気弁2,2大作動角)に移行し、そこで機械的に安定する。その後、ステップ4で機関が停止される。   Along with this, the discharge hydraulic pressure of the oil pump 19 decreases, and the converted hydraulic pressure (converting operating force) acts regardless of the control positions of the first and second electromagnetic switching valves 20 and 47 of the variable lift mechanisms 3 and 4. Therefore, in step 3, it shifts to the default position (intake valve 1, 1 small operating angle, exhaust valve 2, 2 large operating angle), where it is mechanically stable. Thereafter, in step 4, the engine is stopped.

そして、その後ステップ5では、再び機関始動条件(キーオン)になったか否かを判別し、機関始動条件と判別した場合は、この機関状態でも、このデフォルト位置に機械的に安定しているが、ステップ6において、さらに念のため両電磁切換弁20、47には同デフォルト位置に対応する位置に制御する制御信号を出力しても良い。これは、次行程のクランキング時に不意にポンプ油圧が変動したり、クランキングによる回転変動があった場合にも僅かなポンプ油圧ながらデフォルト位置により安定化させる効果があるためである(なお、この行程は省略することも可)。   Then, in step 5, it is determined whether or not the engine start condition (key-on) has been reached again. If it is determined that the engine start condition is satisfied, even in this engine state, it is mechanically stable at this default position. In step 6, a control signal for controlling to a position corresponding to the default position may be output to both electromagnetic switching valves 20 and 47 just in case. This is because the pump hydraulic pressure fluctuates unexpectedly during the cranking of the next stroke, or even if there is a rotational fluctuation due to cranking, there is an effect of stabilizing the default position with a slight pump hydraulic pressure (this The process can be omitted).

その後、ステップ7で、クランキング信号を出力してクランキングが開始されと、ステップ8で所定のクランキング回転に達したか否かを判別し、完爆できるクランキング回転数まで達したと判別すると、ステップ9において始動燃焼のための燃料噴射・点火(完爆制御)が行われる。   After that, when cranking is output in step 7 and cranking is started, it is determined in step 8 whether or not a predetermined cranking rotation has been reached, and it is determined that the cranking rotation speed has reached a complete explosion. Then, in step 9, fuel injection / ignition (complete explosion control) for starting combustion is performed.

この始動燃焼のまさしく初期から、前述のデフォルトバルブタイミングに安定しているので、確実に始動燃焼を安定化でき始動エミッションも低下できるのである。   Since the start valve combustion is stable from the very beginning to the default valve timing, the start combustion can be reliably stabilized and the start emission can be reduced.

その後、ステップ10では、タイマーによって始動後に所定時間が経過したか否かを判別し、所定時間が経過したと判別した場合は回転変動も安定化したとして次にステップ11で機関温度TがT0以下か否か判別する。ここで所定温度T0を超えていないことを判別するとリターンするが、もし超えていれば、暖機は終了したとしてステップ12に移行する。   Thereafter, in step 10, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed after starting by a timer. If it is determined that the predetermined time has elapsed, the engine speed T is equal to or lower than T0 in step 11 assuming that the rotational fluctuation has stabilized. It is determined whether or not. If it is determined that the temperature does not exceed the predetermined temperature T0, the process returns. If it exceeds, the warm-up is finished and the process proceeds to step 12.

このステップ12では、排気VVL4に排気弁2,2の作動角を小作動角LD1(小リフトLE1)まで低下させる信号を出力する。なぜなら、所定温度T0を越えると充分暖機が進んでいると考えられ、この状態ではノッキングやプレイグニッションといった高温に起因する異常燃焼が逆に発生する可能性が出てくるのである。デフォルトバルブタイミングでは、高温EGRガスを筒内に多量に導入するので、冷機燃焼は改善するものの、機関温度が上昇すると、この高温EGRガスによって、前述した異常燃焼がし易くなるのである。   In step 12, a signal for reducing the operating angle of the exhaust valves 2 and 2 to the small operating angle LD1 (small lift LE1) is output to the exhaust VVL4. This is because it is considered that the warm-up is sufficiently advanced when the temperature exceeds the predetermined temperature T0, and in this state, there is a possibility that abnormal combustion such as knocking or pre-ignition will occur on the contrary. At the default valve timing, a large amount of high-temperature EGR gas is introduced into the cylinder, so that the cold engine combustion is improved. However, when the engine temperature rises, this high-temperature EGR gas facilitates the above-described abnormal combustion.

そこで、排気弁2,2の作動角(リフト)を減少させると、排気上死点(TDC)から排気弁閉時期(EVC1)までの第1期間が減少し(図4中(1)−1で示す期間)、排気ポ−ト側から排気弁2,2を介して高温の燃焼ガス(高温EGRガス)が直接筒内に逆流する量が減少する。これにより、筒内の過度の加熱を抑制し、ノッキングやプレイグニッションといった異常燃焼を回避するのである。   Therefore, when the operating angle (lift) of the exhaust valves 2 and 2 is decreased, the first period from the exhaust top dead center (TDC) to the exhaust valve closing timing (EVC1) decreases ((1) -1 in FIG. 4). ), The amount of high-temperature combustion gas (high-temperature EGR gas) flowing back directly into the cylinder through the exhaust valves 2 and 2 from the exhaust port side decreases. Thereby, excessive heating in the cylinder is suppressed, and abnormal combustion such as knocking and pre-ignition is avoided.

さらに、ステップ13では、機関回転数Neが所定回転N0に達したか否かを判別し、所定回転N0に達したと判別すると、ステップ14において、吸気VVL3によって各吸気弁1,1を大作動角(DI2)に変換する制御を行う。   Further, in step 13, it is determined whether or not the engine speed Ne has reached a predetermined speed N0. If it is determined that the engine speed Ne has reached the predetermined speed N0, then in step 14, each intake valve 1, 1 is actuated by the intake VVL3. Control to convert to corner (DI2) is performed.

これは、小作動角のままだと、リフトが低い上に吸気弁1,1の閉時期IVC1は下死点付近であり、高回転域での充填効率を確保できずに、トルク・出力が抑えられてしまうからである。   This is because if the operating angle remains small, the lift is low and the closing timing IVC1 of the intake valves 1 and 1 is near the bottom dead center. It is because it will be suppressed.

そこで、各吸気弁1,1の作動角をDI2まで拡大し、リフトをLI2に増加し、閉時期IVC2まで遅らせ充填効率高め、トルク・出力を増大させるのである。   Therefore, the operating angle of each intake valve 1 and 1 is expanded to DI2, the lift is increased to LI2, delayed to the closing timing IVC2, the charging efficiency is increased, and the torque / output is increased.

このように、トルク・出力が増加すると、熱負荷も増加し、やはりノッキングやプレイグニッションといった異常燃焼が発生しやすくなる。ところが、この吸気弁1,1の大作動角では開時期IVOが進角することになる。つまり、開時期IVO2から排気上死点(TDC)までの第2期間が拡大するので、筒内に再吸入される低温EGRの比率の方が相対的に増加するので、それによって異常燃焼が抑制できる効果も出てきて、もって高回転域のトルク・出力を確保しつつノッキングやプレイグニッションも抑制できるのである。   Thus, when the torque / output increases, the thermal load also increases, and abnormal combustion such as knocking and pre-ignition is likely to occur. However, the opening timing IVO is advanced at the large operating angle of the intake valves 1 and 1. That is, since the second period from the opening timing IVO2 to the exhaust top dead center (TDC) is expanded, the ratio of the low temperature EGR re-intaked into the cylinder is relatively increased, thereby suppressing abnormal combustion. As a result, the knocking and pre-ignition can be suppressed while securing the torque and output in the high rotation range.

なお、前述のデフォルトバルブタイミングによる始動時における始動燃焼安定化やエミッション低減効果は、各電磁切換弁20,47に断線などの電気的故障が発生した場合でも有効なメカニカルフェールセーフ機能を有している。何故なら、断線により各電磁切換弁20,47にオフ信号(非通電)が常時出力されてオフ位置固定となってしまった場合、あるいは電子制御系異常などによりオン信号が誤出力されてオン位置になってしまった場合でも、変換作動力であるポンプ油圧が殆ど供給されない始動時においては、前述のデフォルトバルブタイミングに機械的(メカニカル)に安定しているので、始動燃焼を安定化でき排気エミッションも低減できるのである。
〔第2実施形態〕
図6及び図7は本発明の第2実施形態を示し、第1実施形態の吸気VVL3と排気VVL4に、それぞれ吸気位相可変機構である吸気VTC49と排気位相可変機構である排気VTC50を併設したものである。この両VTC49,50はほぼ同じ構造に形成されている。
It should be noted that the start combustion stabilization and emission reduction effect at the start by the above-described default valve timing has a mechanical fail-safe function that is effective even when an electrical failure such as disconnection occurs in each electromagnetic switching valve 20, 47. Yes. This is because when an OFF signal (non-energized) is constantly output to each electromagnetic switching valve 20, 47 due to disconnection and the OFF position is fixed, or an ON signal is erroneously output due to an abnormality in the electronic control system, etc. Even in the case of starting, when the pump hydraulic pressure which is the conversion operating force is hardly supplied, since it is mechanically stable at the above-mentioned default valve timing, the starting combustion can be stabilized and the exhaust emission can be stabilized. Can also be reduced.
[Second Embodiment]
6 and 7 show a second embodiment of the present invention, in which an intake VTC 49 that is an intake phase variable mechanism and an exhaust VTC 50 that is an exhaust phase variable mechanism are provided in addition to the intake VVL 3 and the exhaust VVL 4 of the first embodiment, respectively. It is. Both VTCs 49 and 50 are formed in substantially the same structure.

すなわち、吸気VTC49と排気VTC50は、各カムシャフト(駆動軸)位相の変換角がθIとθEと異なっているだけで(ストッパ位置が異なるだけで)、基本構造は同一である。したがって、以下では、図6及び図7に基づいて排気側VTC50の構造のみを説明する。   That is, the intake VTC 49 and the exhaust VTC 50 have the same basic structure except that the conversion angle of each camshaft (drive shaft) phase is different from θI and θE (only the stopper position is different). Therefore, only the structure of the exhaust side VTC 50 will be described below based on FIGS. 6 and 7.

前記排気VTC50は、いわゆるベーンタイプのものであって、機関のクランクシャフトによって回転駆動されて、この回転駆動力を排気カムシャフト6に伝達するタイミングスプロケット51と、前記排気カムシャフト6の端部に固定されてタイミングスプロケット51内に回転自在に収容されたベーン部材52と、該ベーン部材52を油圧によって正逆回転させる油圧回路53とを備えている。   The exhaust VTC 50 is of a so-called vane type, and is rotationally driven by a crankshaft of the engine and transmits a rotational driving force to the exhaust camshaft 6 at the end of the exhaust camshaft 6. A vane member 52 that is fixed and rotatably accommodated in the timing sprocket 51 and a hydraulic circuit 53 that rotates the vane member 52 forward and backward by hydraulic pressure are provided.

前記タイミングスプロケット51は、前記ベーン部材52を回転自在に収容したハウジング54と、該ハウジング54の前端開口を閉塞する円板状のフロントカバー55と、ハウジング54の後端開口を閉塞するほぼ円板状のリアカバー56とから構成され、これらハウジング54及びフロントカバー55,リアカバー56は、4本の小径ボルト79によって排気カムシャフト6の軸方向から一体的に共締め固定されている。   The timing sprocket 51 includes a housing 54 that rotatably accommodates the vane member 52, a disc-shaped front cover 55 that closes the front end opening of the housing 54, and a substantially disc that closes the rear end opening of the housing 54. The housing 54, the front cover 55, and the rear cover 56 are integrally fastened together by four small-diameter bolts 79 from the axial direction of the exhaust camshaft 6.

前記ハウジング54は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面の周方向の約90°位置に4つの隔壁であるシュー54aが内方に向かって突設されている。   The housing 54 has a cylindrical shape in which both front and rear ends are formed, and shoes 54a, which are four partition walls, project inwardly at a position of about 90 ° in the circumferential direction of the inner peripheral surface.

この各シュー54aは、横断面ほぼ台形状を呈し、ほぼ中央位置に前記各ボルト37の軸部が挿通する4つのボルト挿通孔54bが軸方向へ貫通形成されていると共に、各内端面に軸方向に沿って切欠形成された保持溝内に、コ字形のシール部材58と該シール部材58を内方へ押圧する図外の板ばねが嵌合保持されている。   Each of the shoes 54a has a substantially trapezoidal cross section, and four bolt insertion holes 54b through which the shaft portions of the respective bolts 37 are inserted are formed at substantially central positions so as to penetrate in the axial direction. A U-shaped seal member 58 and a leaf spring (not shown) that presses the seal member 58 inward are fitted and held in a holding groove that is cut out along the direction.

前記フロントカバー55は、円盤プレート状に形成されて、中央に比較的大径な支持孔55aが穿設されていると共に、外周部に前記各シュー54aの各ボルト挿通孔54bに対応する位置に図外の4つのボルト孔が穿設されている。   The front cover 55 is formed in the shape of a disk plate, and a support hole 55a having a relatively large diameter is formed in the center thereof, and at a position corresponding to each bolt insertion hole 54b of each shoe 54a on the outer periphery. Four bolt holes (not shown) are formed.

前記リアカバー56は、後端側に前記タイミングチェーンが噛合する歯車部56aが一体に設けられていると共に、ほぼ中央に大径な軸受孔56bが軸方向に貫通形成されている。   The rear cover 56 is integrally provided with a gear portion 56a meshing with the timing chain on the rear end side, and a large-diameter bearing hole 56b is formed in the axial direction so as to penetrate therethrough.

前記ベーン部材52は、中央にボルト挿通孔を有する円環状のベーンロータ52aと、該ベーンロータ52aの外周面の周方向のほぼ90°位置に一体に設けられた4つのベーン52bと、を備えている。   The vane member 52 includes an annular vane rotor 52a having a bolt insertion hole in the center, and four vanes 52b integrally provided at a position approximately 90 ° in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the vane rotor 52a. .

前記ベーンロータ52aは、前端側の小径筒部が前記フロントカバー55の支持孔55aに回転自在に支持されている一方、後端側の小径な円筒部が前記リアカバー56の軸受孔56bに回転自在に支持されている。   In the vane rotor 52a, a small-diameter cylindrical portion on the front end side is rotatably supported in the support hole 55a of the front cover 55, while a small-diameter cylindrical portion on the rear end side is freely rotatable in the bearing hole 56b of the rear cover 56. It is supported.

また、ベーン部材52は、前記ベーンロータ52aのボルト挿通孔に軸方向から挿通した固定ボルト57によって排気カムシャフト6の前端部に軸方向から固定されている。   The vane member 52 is fixed to the front end portion of the exhaust camshaft 6 from the axial direction by a fixing bolt 57 inserted through the bolt insertion hole of the vane rotor 52a from the axial direction.

前記各ベーン52bは、その内の3つが比較的細長い長方体形状に形成され、他の1つの幅長さが大きな台形状に形成されて、前記3つのベーン52bはそれぞれの幅長さがほぼ同一に設定されているのに対して1つのベーン52bはその幅長さが前記3つのものよりも大きく設定されて、ベーン部材52全体の重量バランスが取られている。   Each of the vanes 52b is formed in a relatively long and narrow rectangular shape, and one of the other vanes 52b is formed in a trapezoidal shape having a large width. While the vane 52b is set to be substantially the same, the width of the vane 52b is set to be larger than that of the three vanes 52, so that the weight balance of the entire vane member 52 is achieved.

また、各ベーン52bは、各シュー54a間に配置されていると共に、各外面の軸方向に形成された細長い保持溝内に前記ハウジング54の内周面に摺接するコ字形のシール部材60及び該シール部材60をハウジング54の内周面方向に押圧する板ばねが夫々嵌着保持されている。また、各ベーン52bの前記排気カムシャフト6の回転方向と反対側のそれぞれの一側面には、ほぼ円形状の2つの凹溝52cがそれぞれ形成されている。   Each vane 52b is disposed between the shoes 54a, and has a U-shaped seal member 60 slidably contacting the inner peripheral surface of the housing 54 in an elongated holding groove formed in the axial direction of each outer surface. Leaf springs that press the seal member 60 in the direction of the inner peripheral surface of the housing 54 are respectively fitted and held. Further, two substantially circular concave grooves 52c are formed on one side surface of each vane 52b opposite to the rotation direction of the exhaust camshaft 6, respectively.

また、この各ベーン52bの両側と各シュー54aの両側面との間に、それぞれ4つの進角側油圧室61と遅角側油圧室62がそれぞれ隔成されている。   Further, four advance-side hydraulic chambers 61 and retard-side hydraulic chambers 62 are respectively formed between both sides of each vane 52b and both sides of each shoe 54a.

前記油圧回路は、図7に示すように、前記各進角側油圧室61に対して作動油の油圧を給排する第1油圧通路63と、前記各遅角側油圧室62に対して作動油の油圧を給排する第2油圧通路64との2系統の油圧通路を有し、この両油圧通路63,64には、前記吐出通路19aと連通する供給通路65とドレン通路66とが夫々通路切り換え用の第3電磁切換弁67を介して接続されている。前記供給通路65には、オイルパン01内の油を圧送する一方向のオイルポンプ19が設けられている一方、ドレン通路66の下流端がオイルパン01に連通している。   As shown in FIG. 7, the hydraulic circuit operates with respect to the first hydraulic passages 63 for supplying and discharging the hydraulic oil pressure to and from the respective advance side hydraulic chambers 61 and the respective retard side hydraulic chambers 62. There are two systems of hydraulic passages, a second hydraulic passage 64 for supplying and discharging oil pressure, and a supply passage 65 and a drain passage 66 communicating with the discharge passage 19a are respectively provided in both the hydraulic passages 63 and 64. It is connected via a third electromagnetic switching valve 67 for switching the passage. The supply passage 65 is provided with a one-way oil pump 19 for pumping oil in the oil pan 01, while the downstream end of the drain passage 66 communicates with the oil pan 01.

前記第1、第2油圧通路63,64は、円柱状の通路構成部59の内部に形成されており、この通路構成部59は、一端部が前記ベーンロータ52aの小径筒部から内部の支持穴52d内に挿通配置されている一方、他端部が前記第3電磁切換弁67に接続されている。   The first and second hydraulic passages 63 and 64 are formed in a cylindrical passage constituting portion 59, and one end of the passage constituting portion 59 extends from a small diameter cylindrical portion of the vane rotor 52a to an internal support hole. The other end is connected to the third electromagnetic switching valve 67 while being inserted into 52 d.

また、前記通路構成部59の一端部の外周面と支持穴52dの内周面との間には、各油圧通路63,64の一端側間を隔成シールする3つの環状シール部材70が嵌着固定されている。   Further, between the outer peripheral surface of one end portion of the passage constituting portion 59 and the inner peripheral surface of the support hole 52d, three annular seal members 70 for separating and sealing one end side of each of the hydraulic passages 63 and 64 are fitted. It is fixed.

前記第1油圧通路63は、前記支持穴62dの排気カムシャフト6側の端部に形成された油室63aと、ベーンロータ52aの内部にほぼ放射状に形成されて油室63aと各進角側油圧室61とを連通する4本の分岐路63bとを備えている。   The first hydraulic passage 63 is formed in an oil chamber 63a formed at the end of the support hole 62d on the exhaust camshaft 6 side, and substantially radially inside the vane rotor 52a. And four branch paths 63 b communicating with the chamber 61.

一方、第2油圧通路64は、通路構成部59の一端部内で止められ、該一端部の外周面に形成された環状室64aと、ベーンロータ52aの内部にほぼL字形状に折曲形成されて、前記環状室64aと各遅角側油圧室62と連通する第2油路64bとを備えている。   On the other hand, the second hydraulic passage 64 is stopped in one end portion of the passage constituting portion 59, and is formed into an annular chamber 64a formed on the outer peripheral surface of the one end portion and a substantially L-shape bent inside the vane rotor 52a. The annular chamber 64a and a second oil passage 64b communicating with each retarded-side hydraulic chamber 62 are provided.

前記第3電磁切換弁67は、4ポート3位置型であって、内部の弁体が各油圧通路63、64と供給通路65及びドレン通路66とを相対的に切り替え制御するようになっていると共に、コントローラ22からの制御信号によって切り替え作動されるようになっている。   The third electromagnetic switching valve 67 is a four-port three-position type, and an internal valve body switches and controls each of the hydraulic passages 63 and 64, the supply passage 65, and the drain passage 66 relatively. At the same time, it is switched by a control signal from the controller 22.

この排気VTC50の第3電磁切換弁67は、制御電流が作用しない場合に、供給通路65が遅角側油圧室62に連通する第2油圧通路64と連通し、ドレン通路66が進角側油圧室61と連通する前記第1油圧通路63に連通するようになっている。また、第3電磁切換弁67内のコイルスプリングによって機械的にかかるポジションとなるように形成されている。
また吸気VTC49用には第4電磁切換弁68が設けられるが、排気VTC50用の前述の第3電磁切換弁67と同様のものであるので、詳細の説明は省略する。
The third electromagnetic switching valve 67 of the exhaust VTC 50 is configured so that the supply passage 65 communicates with the second hydraulic passage 64 communicating with the retard side hydraulic chamber 62 when the control current does not act, and the drain passage 66 communicates with the advance side hydraulic pressure. The first hydraulic passage 63 communicated with the chamber 61 communicates with the first hydraulic passage 63. Further, the position is mechanically applied by a coil spring in the third electromagnetic switching valve 67.
Further, a fourth electromagnetic switching valve 68 is provided for the intake VTC 49, but since it is the same as the above-described third electromagnetic switching valve 67 for the exhaust VTC 50, detailed description thereof is omitted.

前述のコントローラ22は、第1実施形態の吸気VVL3(第1電磁切換弁20)と排気VVL4(第2電磁切換弁47)に用いられたものと同様のもので、本第2実施形態においては、さらに吸気・排気VTC49、50(第4・第3電磁切換弁68・67)とも共通のものを用いており、機関運転状態を検出すると共に、クランク角センサ及び吸気・排気各々の駆動軸角度センサからの信号によって、吸気・排気各々のタイミングスプロケットと吸気・排気各々のカムシャフト5・6との相対回転位置を検出している。   The controller 22 is the same as that used for the intake VVL3 (first electromagnetic switching valve 20) and the exhaust VVL4 (second electromagnetic switching valve 47) of the first embodiment. Further, the intake / exhaust VTCs 49 and 50 (the fourth and third electromagnetic switching valves 68 and 67) are used in common, and the engine operating state is detected, and the crank angle sensor and the drive shaft angles of the intake and exhaust respectively. The relative rotational positions of the intake and exhaust timing sprockets and the intake and exhaust camshafts 5 and 6 are detected by signals from the sensors.

また、吸気・排気VTC49、50において、前記ベーン部材52とハウジング54との間には、このハウジング54に対してベーン部材52の回転をロック及びロックを解除するロック機構が設けられている。このロック機構は、前記幅長さの大きな1つのベーン52bとリアカバー56との間に設けられ、前記ベーン52bの内部の排気カムシャフト6の軸方向に沿って形成された摺動用穴72と、該摺動用穴72の内部に摺動自在に設けられた有蓋円筒状のロックピン73と、前記リアカバー56に有する固定孔内に固定された横断面カップ状の係合穴構成部74に設けられて、前記ロックピン73のテーパ状先端部73aが係脱するロック穴74aと、前記摺動用穴72の底面側に固定されたスプリングリテーナ75に保持されて、ロックピン73を係合穴74a方向へ付勢するばね部材76とから構成されている。   Further, in the intake / exhaust VTCs 49 and 50, a lock mechanism is provided between the vane member 52 and the housing 54 to lock and unlock the rotation of the vane member 52 with respect to the housing 54. This locking mechanism is provided between the one vane 52b having a large width and the rear cover 56, and has a sliding hole 72 formed along the axial direction of the exhaust camshaft 6 inside the vane 52b. A lid-shaped cylindrical lock pin 73 slidably provided inside the sliding hole 72 and a cross-sectional cup-shaped engagement hole constituting portion 74 fixed in a fixing hole provided in the rear cover 56 are provided. The lock pin 73 is held by a lock hole 74a in which the tapered tip 73a of the lock pin 73 engages and disengages, and a spring retainer 75 fixed to the bottom surface side of the slide hole 72, and the lock pin 73 is moved toward the engagement hole 74a. And a spring member 76 that biases the spring.

また、前記ロック穴74aには、図外の油孔を介して前記遅角側油圧室62内の油圧あるいはオイルポンプ19の油圧が直接供給されるようになっている。   The lock hole 74a is directly supplied with the hydraulic pressure in the retard side hydraulic chamber 62 or the hydraulic pressure of the oil pump 19 through an oil hole (not shown).

そして、前記ロックピン73は、前記ベーン部材52が最遅角側に回転した位置(デフォルト位置)で、先端部73aが前記ばね部材76のばね力によってロック穴74aに係合してタイミングスプロケット51と排気カムシャフト6との相対回転をロックする。また、前記遅角側油圧室62からロック穴74a内に供給された油圧あるいはオイルポンプ19の油圧によって、ロックピン73が後退移動してロック穴74aとの係合が解除されるようになっている。つまり、かかるロック機構はデフォルト位置に保持固定する機能を有する。
ここで、ロック機構は特に設けなくても構わない。
The lock pin 73 is engaged with the lock hole 74a by the spring force of the spring member 76 at the position (default position) where the vane member 52 is rotated to the most retarded angle side. And the relative rotation of the exhaust camshaft 6 are locked. Further, the lock pin 73 is moved backward by the hydraulic pressure supplied from the retard side hydraulic chamber 62 into the lock hole 74a or the hydraulic pressure of the oil pump 19, and the engagement with the lock hole 74a is released. Yes. That is, the lock mechanism has a function of holding and fixing at the default position.
Here, the lock mechanism may not be provided.

また、前記各ベーン52bの一側面側の前記各凹溝52c底面と該底面に対向する各シュー54aの対向面との間には、ベーン部材52を遅角側へ回転付勢する付勢部材である一対のコイルスプリング77、78が配置されている。   Further, a biasing member that rotationally biases the vane member 52 to the retard side is provided between the bottom surface of each concave groove 52c on one side of each vane 52b and the opposing surface of each shoe 54a facing the bottom surface. A pair of coil springs 77 and 78 are arranged.

各コイルスプリング77,78は、最大圧縮変形時にも互いが接触しない軸間距離をもって並設されていると共に、各一端部が前記各凹溝52cに嵌合する図外の薄板状のリテーナを介して連結されている。   The coil springs 77 and 78 are arranged side by side with an inter-axis distance that does not contact each other even during the maximum compression deformation, and each one end portion is interposed through a thin plate-like retainer (not shown) that fits into the groove 52c. Are connected.

以下、排気VTC50を例にとって基本的な動作を説明するが、吸気VTC49も同様である。
まず、機関停止時には、コントローラ22から第3電磁切換弁67に対する制御電流の出力が停止されて、弁体がばね力によって機械的に図7に示す遅角制御位置になり、供給通路65と遅角側の第2油圧通路64とが連通されると共に、ドレン通路66と進角側の第1油圧通路63が連通される。また、かかる機関が停止された状態ではオイルポンプ19の油圧が作用せず供給油圧も0になる。
Hereinafter, the basic operation will be described taking the exhaust VTC 50 as an example, but the same applies to the intake VTC 49.
First, when the engine is stopped, the output of the control current from the controller 22 to the third electromagnetic switching valve 67 is stopped, and the valve body is mechanically moved to the retard control position shown in FIG. The corner-side second hydraulic passage 64 communicates with the drain passage 66 and the advance-side first hydraulic passage 63 communicates. Further, when the engine is stopped, the oil pressure of the oil pump 19 does not act and the supply oil pressure becomes zero.

したがって、ベーン部材52は、図6Aに示すように、前記各コイルスプリング77,78のばね力によって最遅角側に回転付勢されて1つの幅広ベーン52bの一端面が対向する1つのシュー54aの一側面に当接する、と同時に前記ロック機構のロックピン73の先端部73aがロック穴74a内に係入して、ベーン部材52をかかる最遅角位置に安定に保持する。すなわち、この排気VTC50は、最遅角位置が機械的に安定するデフォルト位置になっている。   Therefore, as shown in FIG. 6A, the vane member 52 is rotationally biased to the most retarded angle side by the spring force of each of the coil springs 77 and 78, and one shoe 54a facing one end face of one wide vane 52b. At the same time, the tip 73a of the lock pin 73 of the lock mechanism is engaged in the lock hole 74a, and the vane member 52 is stably held at the most retarded position. That is, the exhaust VTC 50 is a default position where the most retarded angle position is mechanically stable.

次に、機関始動時、つまりイグニッションスイッチをオン操作して、スタータモータによりクランクシャフトをクランキング回転させると、第3電磁切換弁67にコントローラ22から制御信号が出力されるようになる。しかしながら、このクランク開始直後の時点では、まだオイルポンプ19の吐出油圧が十分に上昇していないことから、ベーン部材52は、ロック機構と各コイルスプリング77,78のばね力とによって最遅角側に保持されている。   Next, when the engine is started, that is, when the ignition switch is turned on and the crankshaft is cranked by the starter motor, a control signal is output from the controller 22 to the third electromagnetic switching valve 67. However, at the time immediately after the start of the crank, the discharge hydraulic pressure of the oil pump 19 has not yet sufficiently increased, so that the vane member 52 is moved to the most retarded angle side by the lock mechanism and the spring force of the coil springs 77 and 78. Is held in.

このとき、コントローラ22から出力された制御信号によって第3電磁切換弁67が供給通路65(吐出通路19a)と第2油圧通路64を連通させると共に、ドレン通路66と第1油圧通路63とを連通させている。そして、クランキングが進み、オイルポンプ19から圧送された油圧の油圧上昇とともに第2油圧通路64を通って遅角側油圧室62に供給される一方、進角側油圧室61には、機関停止時と同じく油圧が供給されずにドレン通路66から油圧がオイルパン01内に開放されて低圧状態を維持している。   At this time, the third electromagnetic switching valve 67 causes the supply passage 65 (discharge passage 19a) and the second hydraulic passage 64 to communicate with each other and the drain passage 66 and the first hydraulic passage 63 communicate with each other according to the control signal output from the controller 22. I am letting. The cranking advances, and the hydraulic pressure pumped from the oil pump 19 is supplied to the retarded hydraulic chamber 62 through the second hydraulic passage 64 as the hydraulic pressure is increased. The hydraulic pressure is not supplied and the hydraulic pressure is released from the drain passage 66 into the oil pan 01 to maintain the low pressure state.

ここで、クランキング回転が上昇し油圧がさらに上昇した後は、第3電磁切換弁67による自在のベーン位置制御ができるようになる。すなわち、ポンプ油圧及び遅角側油圧室62の油圧の上昇に伴ってロック機構のロック穴74a内の油圧も高まってロックピン73が後退移動し、先端部73aがロック穴74aから抜け出してハウジング54に対するベーン部材52の相対回転を許容するため、自在なベーン位置制御が可能になる。   Here, after the cranking rotation is increased and the hydraulic pressure is further increased, free vane position control by the third electromagnetic switching valve 67 can be performed. That is, as the pump hydraulic pressure and the hydraulic pressure in the retard side hydraulic chamber 62 increase, the hydraulic pressure in the lock hole 74a of the lock mechanism also increases, the lock pin 73 moves backward, and the distal end portion 73a comes out of the lock hole 74a and moves to the housing 54. Since the relative rotation of the vane member 52 with respect to is allowed, the vane position can be freely controlled.

例えば、コントローラ22からの制御信号によって第3電磁切換弁67が作動して、供給通路65と第1油圧通路63を連通させる一方、ドレン通路66と第2油圧通路64を連通させる。   For example, the third electromagnetic switching valve 67 is operated by a control signal from the controller 22 to connect the supply passage 65 and the first hydraulic passage 63, while connecting the drain passage 66 and the second hydraulic passage 64.

したがって、今度は遅角側油圧室62内の油圧が第2油圧通路64を通ってドレン通路66からオイルパン01内に戻され、該遅角側油圧室62内が低圧になる一方、進角側油圧室61内に油圧が供給されて高圧となる。   Accordingly, the hydraulic pressure in the retard side hydraulic chamber 62 is returned to the oil pan 01 from the drain passage 66 through the second hydraulic passage 64 this time, while the inside of the retard side hydraulic chamber 62 becomes low pressure, while the advance angle is increased. The hydraulic pressure is supplied into the side hydraulic chamber 61 and becomes high pressure.

よって、ベーン部材52は、かかる進角側油圧室61内の高圧化によって各コイルスプリング77,78のばね力に抗して図中時計方向へ回転して図6Bに示す位置に向かって相対回転して、タイミングスプロケット51に対する排気カムシャフト6の相対回転位相を進角側に変換する。また、第3電磁切換弁67のポジションを中立位置にすることで、任意の相対回転位相に保持できる。   Therefore, the vane member 52 rotates in the clockwise direction in the figure against the spring force of each of the coil springs 77 and 78 due to the high pressure in the advance side hydraulic chamber 61, and relatively rotates toward the position shown in FIG. 6B. Then, the relative rotational phase of the exhaust camshaft 6 with respect to the timing sprocket 51 is converted to the advance side. Further, by setting the position of the third electromagnetic switching valve 67 to the neutral position, it can be held at an arbitrary relative rotation phase.

さらに、暖機終了後の機関運転状態に応じて前記相対回転位相を最遅角(図6A)から最進角(図6B)まで連続的に変化させるのである。   Further, the relative rotation phase is continuously changed from the most retarded angle (FIG. 6A) to the most advanced angle (FIG. 6B) according to the engine operating state after the warm-up is completed.

なお、排気VTC50を例にとって基本動作を説明してきたが、吸気VTC49も同様である。
〔第2実施形態の作用効果〕
図8は前記吸気VVL3と排気VVL4及び吸気VTC49と排気VTC50による吸気弁1、1と排気弁2,2のリフト特性図を示している。
The basic operation has been described with the exhaust VTC 50 as an example, but the same applies to the intake VTC 49.
[Effects of Second Embodiment]
FIG. 8 shows lift characteristics of the intake valves 1 and 1 and the exhaust valves 2 and 2 by the intake VVL3 and the exhaust VVL4 and the intake VTC49 and the exhaust VTC50.

第1実施形態と同様に、排気VVL4によるデフォルト位置は大リフトLE2(大作動角DE2)で、吸気VVL3によるデフォルト位置は、小リフトLI1(小作動角DI1’)となっている。ここで、吸気VVL3のデフォルト作動角DI1’は、第1実施形態のDI1よりやや狭い作動角に設定されている。   As in the first embodiment, the default position by the exhaust VVL4 is the large lift LE2 (large operating angle DE2), and the default position by the intake VVL3 is the small lift LI1 (small operating angle DI1 '). Here, the default operating angle DI1 'of the intake VVL3 is set to a slightly narrower operating angle than DI1 of the first embodiment.

そして、吸気・排気VVL3,4と吸気・排気VTC49、50(両VTC共最遅角デフォルト)によるデフォルトバルブタイミングは、図8おける実線で示すリフトカ−ブの通りである。   The default valve timings of the intake / exhaust VVLs 3 and 4 and the intake / exhaust VTCs 49 and 50 (both VTCs are the most retarded default) are as shown in the lift curve shown by the solid line in FIG.

すなわち、排気弁2,2は排気VVL4の大リフトLE2(大作動角DE2)で排気VTC50は最遅角での排気リフトカ−ブ(実線)であり、吸気弁1,1は吸気VVL3の小リフトLI1(小作動角DI1’)で吸気VTC49は最遅角での吸気リフトカ−ブ(実線)である。   That is, the exhaust valves 2 and 2 are a large lift LE2 (large operating angle DE2) of the exhaust VVL4, the exhaust VTC50 is an exhaust lift curve (solid line) at the most retarded angle, and the intake valves 1 and 1 are small lifts of the intake VVL3. At LI1 (small operating angle DI1 ′), the intake VTC 49 is the intake lift curve (solid line) at the most retarded angle.

これによる効果は、第1実施形態より大きなものとなっている。なぜなら、デフォルト排気弁閉時期(EVC)がEVC2’まで遅れるので、前述の第1期間が、第1実施形態の(1)−2より広い(1)−2’となるため、高温EGRガスを一層多量に筒内に取り込めるからである。さらに、デフォルト吸気弁1,1の開時期(IVO)がIVO1’まで遅れるので、前述の第2期間が、第1実施形態の(2)―1より狭くなり、ほぼ0(IVO1’がTDC付近)ないし、図8に示すように、IVO1’がTDCより逆にαだけさらに遅角し、負の期間にしても良い。   The effect of this is greater than that of the first embodiment. Because the default exhaust valve closing timing (EVC) is delayed until EVC2 ′, the above-mentioned first period becomes (1) -2 ′ wider than (1) -2 ′ of the first embodiment, and therefore the high temperature EGR gas is reduced. This is because a larger amount can be taken into the cylinder. Further, since the opening timing (IVO) of the default intake valves 1 and 1 is delayed until IVO1 ′, the second period described above becomes narrower than (2) -1 of the first embodiment, and almost 0 (IVO1 ′ is near TDC). ) Or, as shown in FIG. 8, IVO1 ′ may be further retarded by α on the contrary to TDC to make it a negative period.

このようにすると、排気行程でピストンが上死点まで到達しても吸気弁1,1は開いていないので、燃焼ガスが吸気側に吸気弁を介して一度戻され、そこで冷却され、低温EGRガス(燃焼安定性悪化要因)として再吸入される量は殆どなくなる。   In this way, even if the piston reaches the top dead center in the exhaust stroke, the intake valves 1 and 1 are not opened, so that the combustion gas is once returned to the intake side via the intake valve, where it is cooled, and the low temperature EGR The amount re-inhaled as gas (a factor that deteriorates combustion stability) is almost eliminated.

また、吸気行程における、このαの期間においては、吸気弁1,1は閉じていて、排気弁2,2のみが開いていることになるので、ピストンが降下する際に、新気は吸わずに高温EGRガスのみを筒内に導入することになることから、前記第1期間における高温EGR導入効果を一層高めることもできる。   Also, during this period α during the intake stroke, the intake valves 1 and 1 are closed and only the exhaust valves 2 and 2 are open, so no fresh air is sucked when the piston descends. In addition, since only the high temperature EGR gas is introduced into the cylinder, the high temperature EGR introduction effect in the first period can be further enhanced.

このように、高温EGRを一層多量に筒内に導入する一方、低温EGRを殆ど筒内に導入させないことで、第1実施形態に対してさらに始動時の燃焼安定性の改善や排気エミッションの低減を図ることができる。   In this way, while introducing a larger amount of high temperature EGR into the cylinder, almost no low temperature EGR is introduced into the cylinder, further improving the combustion stability at start-up and reducing exhaust emissions compared to the first embodiment. Can be achieved.

一方、排気VTC50によって遅角制御したことで、その分は排気弁2,2の開時期(EVO2´)がさらに遅れることから、燃焼ガスで筒内を温める時間が長くとれるので、機関の暖機(温度上昇)に要する時間を短縮(スピ−ドアップ)することもでき、経時的な暖機効果による燃焼安定の早期化、排気エミッション低減の早期化も実現できる。   On the other hand, since the retarding control is performed by the exhaust VTC 50, the opening timing (EVO2 ') of the exhaust valves 2 and 2 is further delayed by that amount, so that it takes a long time to warm the cylinder with the combustion gas. It is also possible to shorten (speed up) the time required for (temperature rise), and to realize early combustion stabilization and early exhaust emission reduction due to the warm-up effect over time.

図9は前記コントローラ22による前記各機構の制御フローチャートを示している。   FIG. 9 shows a control flowchart of each mechanism by the controller 22.

ステップ21では、機関停止条件(キーオフ)になっているか否かを判別し、機関停止条件(キーオフ)になっていると判別した場合は、ステップ22で機関停止(燃料カット)信号が出力される。これによって、機関回転数(Ne)は低下していくと共に、これに伴ってオイルポンプ19の吐出油圧が低下していく。したがって、吸気、排気VVL3,4の各電磁切換弁20、47の制御位置にかかわらず、変換油圧(変換駆動力)が作用しなくなるので、前記デフォルト位置(吸気弁1,1が小作動角、排気弁2,2が大作動角)に移行し、そこで機械的に安定する。   In step 21, it is determined whether or not the engine stop condition (key-off) is satisfied. If it is determined that the engine stop condition (key-off) is satisfied, an engine stop (fuel cut) signal is output in step 22. . As a result, the engine speed (Ne) decreases and the discharge hydraulic pressure of the oil pump 19 decreases accordingly. Therefore, the converted hydraulic pressure (converted driving force) does not act regardless of the control positions of the electromagnetic switching valves 20 and 47 of the intake and exhaust VVLs 3 and 4, so that the default position (the intake valves 1 and 1 have a small operating angle, The exhaust valves 2 and 2 are shifted to a large operating angle) where they are mechanically stabilized.

また、前記吸気、排気VTC49,50も第4電磁切換弁68、第3電磁切換弁67の制御位置にかかわらず、変換油圧(変換駆動力)が作用しなくなるので、各コイルスプリング77,78のばね力及び動弁系駆動反力によって、前記吸気、排気VTC49,50共デフォルトである最遅角に移行し、そこで機械的に安定する。   In addition, since the intake and exhaust VTCs 49 and 50 do not act on the converted hydraulic pressure (converted driving force) regardless of the control positions of the fourth electromagnetic switching valve 68 and the third electromagnetic switching valve 67, the coil springs 77 and 78 Due to the spring force and the valve drive reaction force, the intake and exhaust VTCs 49 and 50 shift to the most retarded angle which is the default, and are mechanically stabilized there.

そして、次の始動条件(キーオン)になっても、このデフォルト位置に機械的に安定しているが、ステップ23において、念のため吸気、排気VVL3,4の両電磁切換弁20,47と、吸気、排気VTC49、50の両電磁切換弁68,67には、各デフォルト位置に対応する位置に制御する制御信号を出力しても良い。これは、次行程のクランキング時に不意にポンプ油圧が変動したり、クランキングによる回転変動があった場合にも僅かなポンプ油圧ながらデフォルト位置により安定化させるためである。   And even if the next starting condition (key-on) is reached, it is mechanically stable at this default position. In step 23, both the intake and exhaust VVL3, 4 electromagnetic switching valves 20, 47, Control signals for controlling the positions corresponding to the respective default positions may be output to the electromagnetic switching valves 68 and 67 of the intake and exhaust VTCs 49 and 50. This is because the pump hydraulic pressure fluctuates unexpectedly during the cranking of the next stroke, or even if there is a rotational fluctuation due to cranking, it is stabilized at the default position with a slight pump hydraulic pressure.

次に、ステップ24で機関停止を確認し、その後、ステップ25では、機関始動条件(キーオン)か否かを判別し、機関始動条件だと判別したら、ステップ26で吸気、排気VVL3,4と吸気、排気VTC49、50の各電磁切換弁20,47,68,67に各デフォルト位置への変換信号を出力する。   Next, in step 24, it is confirmed that the engine has stopped. In step 25, it is determined whether the engine start condition (key-on) is satisfied. If it is determined that the engine start condition is satisfied, in step 26, the intake air, exhaust VVL3, 4 and intake air The conversion signals to the respective default positions are output to the electromagnetic switching valves 20, 47, 68, 67 of the exhaust VTCs 49, 50, respectively.

ステップ27ではクランキングが開始された信号を出力し、ステップ28では、所定のクランキング回転に達したか否かを判別し、達したと判別した場合は、ステップ29において始動燃焼のための燃料噴射・点火(完爆制御)が行われる。   In step 27, a signal indicating that cranking has been started is output, and in step 28, it is determined whether or not a predetermined cranking rotation has been reached. Injection and ignition (complete explosion control) is performed.

この始動燃焼のまさしく初期から、前述のデフォルトバルブタイミングに安定しているので、確実に始動燃焼を安定化でき始動エミッションも低下できるのである。また、第1実施形態で述べたような、メカニカルフェールセーフ効果も持つのである。   Since the start valve combustion is stable from the very beginning to the default valve timing, the start combustion can be reliably stabilized and the start emission can be reduced. Also, it has a mechanical fail-safe effect as described in the first embodiment.

そして、ステップ30でタイマーにより所定時間が経過したか否かを判別し、すなわち回転変動も安定化する所定時間が経過したと判別した場合は、ステップ31において、機関温度を図外のブロック壁温センサなどにより機関温度Tを検出する。   If it is determined in step 30 whether or not a predetermined time has elapsed by the timer, that is, if it is determined that a predetermined time for stabilizing the rotational fluctuation has elapsed, in step 31, the engine temperature is set to a block wall temperature not shown. The engine temperature T is detected by a sensor or the like.

ステップ32では、所定温度T0に達したか否かを判別し、ここで所定温度T0を超えていると判別した場合は、既に暖機が終了したとして、ステップ33で機関の回転数Neと負荷マップに基づいて吸気・排気VVL3,4及び吸気・排気VTC49、50を制御する。   In step 32, it is determined whether or not the predetermined temperature T0 has been reached. If it is determined that the predetermined temperature T0 has been exceeded, it is determined that the warm-up has already ended, and in step 33 the engine speed Ne and load The intake / exhaust VVLs 3 and 4 and the intake / exhaust VTCs 49 and 50 are controlled based on the map.

もし、所定温度T0を超えていなければ、暖機が終了していないとして、ステップ34に移行する。このステップ34では、機関温度毎の吸気弁1,1と排気弁2,2の目標位相を演算する。   If it does not exceed the predetermined temperature T0, it is determined that the warm-up has not ended, and the process proceeds to step 34. In step 34, the target phases of the intake valves 1 and 1 and the exhaust valves 2 and 2 for each engine temperature are calculated.

機関温度がまだ非常に低い状態であれば、前述のデフォルトバルブタイミングで制御される。つまり、吸気・排気VTC49、50とも最遅角で制御される。   If the engine temperature is still very low, it is controlled at the default valve timing described above. That is, the intake / exhaust VTCs 49 and 50 are controlled at the most retarded angle.

一方、機関温度がある程度高くなると、高温EGRガスを大量に筒内に導入させると、逆にノッキングやプレイグニッションのような高温異常燃焼が生じやすくなる。そこで、ステップ35においては、機関温度Tに応じて、排気VTC50を最遅角位置(デフォルト位置)から進角させていく制御を行う。   On the other hand, when the engine temperature becomes high to some extent, if a large amount of high-temperature EGR gas is introduced into the cylinder, high-temperature abnormal combustion such as knocking or pre-ignition tends to occur. Therefore, in step 35, control is performed to advance the exhaust VTC 50 from the most retarded position (default position) according to the engine temperature T.

これによって、排気VTC50によって、高温異常燃焼を防止できるだけの最小限の位相進角を行うことで、高温異常燃焼を防止しつつ、燃焼安定性や低エミッション性を最大限高めることができる。例えば、図8の破線で示す第1実施形態相当の排気弁リフト特性まで排気VTC50を進角し、さらに機関温度が上昇した場合にはさらに進角側の一点鎖線で示す排気弁リフト特性にまで遅角変化させるのである。   As a result, the exhaust VTC 50 performs the minimum phase advance angle that can prevent high-temperature abnormal combustion, so that combustion stability and low emission can be maximized while preventing high-temperature abnormal combustion. For example, when the exhaust VTC 50 is advanced to the exhaust valve lift characteristic corresponding to the first embodiment shown by the broken line in FIG. 8 and the engine temperature further rises, the exhaust valve lift characteristic shown by the one-dot chain line on the advance side is further increased. The retard angle is changed.

なお、ここで排気VTC50の代わりに、吸気VTC49を最遅角位相から機関温度Tに基づき進角させていくこによっても同様の効果が得られる。   Here, the same effect can be obtained by advancing the intake VTC 49 based on the engine temperature T from the most retarded phase instead of the exhaust VTC 50.

そして、前述のように、機関温度が所定温度T0を超えている場合は、既に暖機が終了したとして、ステップ33で、機関の回転数Neマップと負荷マップに基づいた吸気・排気VVL3,4及び吸気・排気VTC49、50の通常制御に移行するのである。
〔第3実施形態〕
図10は第3実施形態を示し、排気側は、第1実施形態と同様の油圧を変換駆動力とする排気VVL4が設けられており、同様に最大リフトLE2(最大作動角DE2)がデフォルト位置になっている。
As described above, if the engine temperature exceeds the predetermined temperature T0, it is determined that the warm-up has already been completed. In step 33, the intake / exhaust VVL3, 4 based on the engine speed Ne map and the load map are determined. Then, the control shifts to normal control of the intake / exhaust VTCs 49 and 50.
[Third Embodiment]
FIG. 10 shows a third embodiment. On the exhaust side, an exhaust VVL4 having the same hydraulic pressure as that of the first embodiment as a conversion driving force is provided, and the maximum lift LE2 (maximum operating angle DE2) is similarly set to the default position. It has become.

吸気側は、第1実施形態とは異なり、吸気側リフト可変機構である電動型の吸気VEL80と、吸気側位相可変機構である電動型の吸気VTC81が設けられている。   Unlike the first embodiment, the intake side is provided with an electric intake VEL80 that is an intake-side lift variable mechanism and an electric intake VTC81 that is an intake-side phase variable mechanism.

前記吸気VEL80は、吸気弁1,1の作動角とリフト量を連続的に可変にするもので、例えば本出願人が先に出願した特開2012−225287号公報に記載されているものと同じ構造であるから、図10〜図12に基づいて簡単に説明する。なお、前記排気VVL4については、第1実施形態と同じ符番を付して具体的な説明は省略する。   The intake VEL 80 makes the operating angle and lift amount of the intake valves 1 and 1 continuously variable. For example, the intake VEL 80 is the same as that described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-225287 filed earlier by the present applicant. Since it is a structure, it demonstrates easily based on FIGS. The exhaust VVL4 is assigned the same reference numeral as in the first embodiment, and a detailed description thereof is omitted.

前記吸気VEL80による吸気弁1,1の最小リフト(最小作動角)はLI0(DI0)で、最大リフト(最大作動角)はLI2(DI2)となっている。   The minimum lift (minimum operating angle) of the intake valves 1 and 1 by the intake VEL 80 is LI0 (DI0), and the maximum lift (maximum operating angle) is LI2 (DI2).

吸気VEL80は、シリンダヘッド上部に有する軸受に回転自在に支持された中空状の駆動軸82と、該駆動軸82の外周面に圧入等により固設された回転カム83と、駆動軸82の外周面に揺動自在に支持されて、各吸気弁1,1の上端部に配設された各バルブリフター1aの上面に摺接して各吸気弁1,1を開作動させる2つの揺動カム84と、回転カム83と各揺動カム84との間に介装されて、回転カム83の回転力を揺動運動に変換して各揺動カム84に揺動力として伝達する伝達機構とを備えている。   The intake VEL 80 includes a hollow drive shaft 82 that is rotatably supported by a bearing provided in the upper part of the cylinder head, a rotary cam 83 that is fixed to the outer peripheral surface of the drive shaft 82 by press-fitting, and the outer periphery of the drive shaft 82. Two swing cams 84 that are swingably supported on the surface and slide in contact with the upper surface of each valve lifter 1a disposed at the upper end of each intake valve 1, 1 to open each intake valve 1, 1. And a transmission mechanism that is interposed between the rotary cam 83 and each swing cam 84 and converts the rotational force of the rotary cam 83 into a swing motion and transmits it to the swing cam 84 as a swing force. ing.

前記駆動軸82は、一端部に設けられたタイミングスプロケット85を介してクランクシャフトから回転力が伝達されており、この回転方向は図10中、時計方向(矢印方向)に設定されている。   The drive shaft 82 receives a rotational force from the crankshaft via a timing sprocket 85 provided at one end, and this rotational direction is set in the clockwise direction (arrow direction) in FIG.

前記回転カム83は、ほぼリング状を呈し、カム本体の軸心Yが駆動軸82の軸心Xから径方向へ所定量だけオフセットしている。   The rotary cam 83 has a substantially ring shape, and the axis Y of the cam body is offset from the axis X of the drive shaft 82 by a predetermined amount in the radial direction.

前記両揺動カム84は、円筒状のカムシャフトの両端部に一体的に設けられていると共に、該カムシャフトが内周面を介して駆動軸82に回転自在に支持されている。また、下面にベースサークル面やランプ面及びリフト面からなるカム面が形成されており、ベースサークル面とランプ面及びリフト面が、揺動カム84の揺動位置に応じて各バルブリフター1aの上面の所定位置に当接するようになっている。   Both the swing cams 84 are integrally provided at both end portions of a cylindrical cam shaft, and the cam shafts are rotatably supported by the drive shaft 82 via an inner peripheral surface. Further, a cam surface including a base circle surface, a ramp surface, and a lift surface is formed on the lower surface, and the base circle surface, the ramp surface, and the lift surface are arranged on each valve lifter 1a according to the swing position of the swing cam 84. It comes in contact with a predetermined position on the upper surface.

前記伝達機構は、ロッカアーム86と、リンクアーム87と、リンクロッド88とを備え、前記ロッカアーム86は、一端部がリンクアーム87に回転自在に連結されて、他端部がリンクロッド88の一端部に回転自在に連結されている。   The transmission mechanism includes a rocker arm 86, a link arm 87, and a link rod 88. One end of the rocker arm 86 is rotatably connected to the link arm 87, and the other end is one end of the link rod 88. Is rotatably connected to.

前記リンクアーム87は、中央の嵌合孔に回転カム83のカム本体が回転自在に嵌合している一方、突出端がピンによってロッカアーム一端部に連結されている。前記リンクロッド88は、他端部がピンを介して揺動カム84のカムノーズ部に回転自在に連結されている。   In the link arm 87, the cam body of the rotary cam 83 is rotatably fitted in a central fitting hole, and the protruding end is connected to one end of the rocker arm by a pin. The other end of the link rod 88 is rotatably connected to the cam nose of the swing cam 84 via a pin.

また、駆動軸82の上方位置に制御軸89が回転自在に支持されていると共に、該制御軸89の外周にロッカアーム86の揺動支点となる制御カム90が固定されている。前記制御軸89は、電動アクチュエータ91によって回転制御されている一方、制御カム90は、軸心P2位置が制御軸89の軸心P1から所定分だけ偏倚している。   A control shaft 89 is rotatably supported above the drive shaft 82, and a control cam 90 serving as a rocking fulcrum of the rocker arm 86 is fixed to the outer periphery of the control shaft 89. The rotation of the control shaft 89 is controlled by the electric actuator 91, while the position of the axis P2 of the control cam 90 is offset from the axis P1 of the control shaft 89 by a predetermined amount.

前記電動アクチュエータ91は、図12A,Bに示すように、ケーシング91aの一端部に固定された電動モータ92と、ケーシング91aの内部に設けられて電動モータ92の回転駆動力を前記制御軸89に伝達する減速機構であるボール螺子伝達機構93とから構成されている。   As shown in FIGS. 12A and 12B, the electric actuator 91 includes an electric motor 92 fixed to one end portion of the casing 91a, and a rotational driving force of the electric motor 92 provided to the control shaft 89. It is comprised from the ball screw transmission mechanism 93 which is a reduction mechanism which transmits.

前記電動モ−タ92は、比例型のDCモータによって構成され、機関運転状態などを検出するコントローラ22からの制御信号によって駆動するようになっている。   The electric motor 92 is composed of a proportional DC motor, and is driven by a control signal from the controller 22 that detects an engine operating state and the like.

前記ボール螺子伝達機構93は、電動モータ92の駆動シャフトとほぼ同軸上に配置されたボール螺子軸93aと、該ボール螺子軸93aの外周に螺合するボールナット93bと、前記制御軸89の一端部に直径方向に沿って連結されてボールナット93bとを連係する連係アーム93cとから主として構成されている。   The ball screw transmission mechanism 93 includes a ball screw shaft 93a disposed substantially coaxially with the drive shaft of the electric motor 92, a ball nut 93b screwed onto the outer periphery of the ball screw shaft 93a, and one end of the control shaft 89. It is mainly comprised from the linkage arm 93c connected with the part along a diameter direction, and linked with the ball nut 93b.

前記ボール螺子軸93aは、一端部にモータ駆動軸を介して連結され電動モータ92によって回転駆動されるようになっている。前記ボールナット93bは、ほぼ円筒状に形成され、内周面にボール循環溝と共同して複数のボールを転動自在に保持するガイド溝が螺旋状に連続して形成されていると共に、各ボールを介してボール螺子軸93aの回転運動を直線運動に変換しつつ軸方向の移動力が付与されるようになっている。また、このボールナット93bは、付勢手段であるコイルスプリング94のばね力によって電動モータ92側(最小リフト側)に付勢されている。したがって、機関停止時には、かかるボールナット93bが、前記コイルスプリング94のばね力によってボール螺子軸93aの軸方向に沿って最小リフト位置に移動するようになっている。すなわち、吸気VEL80のデフォルト位置は最小リフトLI0(最小作動角DI0)となっている。   The ball screw shaft 93a is connected to one end of the ball screw shaft 93a via a motor drive shaft, and is rotated by an electric motor 92. The ball nut 93b is formed in a substantially cylindrical shape, and a guide groove for continuously holding a plurality of balls is formed in a spiral manner in cooperation with the ball circulation groove on the inner peripheral surface. An axial moving force is applied through the ball while converting the rotational motion of the ball screw shaft 93a into a linear motion. The ball nut 93b is urged toward the electric motor 92 (minimum lift side) by the spring force of the coil spring 94, which is urging means. Therefore, when the engine is stopped, the ball nut 93b is moved to the minimum lift position along the axial direction of the ball screw shaft 93a by the spring force of the coil spring 94. That is, the default position of the intake VEL 80 is the minimum lift LI0 (minimum operating angle DI0).

前記コントローラ22は、前記各実施形態のものと同じく、各種情報信号から現在の機関運転状態を検出しているが、本実施形態のものは、駆動軸82の回転角度を検出する駆動軸角度センサからの検出信号や、制御軸89の回転位置を検出するポテンショメータ95からの検出信号を入力して、電動型の吸気VTC81による駆動軸82のクランク角に対する相対回転角度や、電動型の吸気VEL80による各吸気弁1,1のバルブリフト量や作動角を検出するようになっている。   The controller 22 detects the current engine operating state from various information signals as in the embodiments described above, but the controller 22 in this embodiment detects a rotation angle of the drive shaft 82. And a detection signal from a potentiometer 95 that detects the rotational position of the control shaft 89 are input, and the relative rotation angle with respect to the crank angle of the drive shaft 82 by the electric intake VTC 81 and the electric intake VEL 80 are used. The valve lift amount and operating angle of each intake valve 1, 1 are detected.

したがって、所定の運転領域で、コントローラ22からの制御電流によって一方向へ回転駆動した電動モータ92の回転トルクによってボール螺子軸93aが一方向へ回転すると、ボールナット93bが、図12Aに示すように、コイルスプリング94のばね力にアシストされながら最大一方向(電動モータ92に接近する方向)へ直線状に移動し、これによって制御軸89が連係アーム93cを介して一方向へ回転する。   Accordingly, when the ball screw shaft 93a is rotated in one direction by the rotational torque of the electric motor 92 that is driven to rotate in one direction by the control current from the controller 22 in a predetermined operation region, the ball nut 93b is moved as shown in FIG. 12A. Then, while being assisted by the spring force of the coil spring 94, it moves linearly in a maximum direction (direction approaching the electric motor 92), whereby the control shaft 89 rotates in one direction via the linkage arm 93c.

よって、制御カム90は、図11A(フロントビュー)に示すように、軸心が制御軸89の軸心の回りを同一半径で回転して、肉厚部が駆動軸82から上方向に離間移動する。これにより、ロッカアーム86の他端部とリンクロッド88の枢支点は、駆動軸82に対して上方向へ移動し、このため、各揺動カム84は、リンクロッド88を介してカムノーズ部側が強制的に引き上げられて全体が図11Aに示すように時計方向へ回動する。   Therefore, as shown in FIG. 11A (front view), the control cam 90 rotates about the axis of the control shaft 89 with the same radius, and the thick portion moves away from the drive shaft 82 upward. To do. As a result, the other end of the rocker arm 86 and the pivot point of the link rod 88 move upward with respect to the drive shaft 82, so that each swing cam 84 is forced by the cam nose portion via the link rod 88. As a result, the whole is rotated clockwise as shown in FIG. 11A.

よって、回転カム83が回転してリンクアーム87を介してロッカアーム86の一端部を押し上げると、そのリフト量がリンクロッド88を介して揺動カム84及びバルブリフター1aに伝達され、これによって、各吸気弁1,1は、そのバルブリフト量が図13のバルブリフト曲線で示すように最小リフト(LI0)になり、その作動角DI0も最小になる。   Therefore, when the rotary cam 83 rotates and pushes up one end of the rocker arm 86 via the link arm 87, the lift amount is transmitted to the swing cam 84 and the valve lifter 1a via the link rod 88. As shown by the valve lift curve in FIG. 13, the intake valves 1 and 1 have the minimum lift (LI0) as shown by the valve lift curve in FIG. 13, and the operating angle DI0 is also minimum.

また、例えば高回転高負荷領域に移行した場合などは、コントローラ22からの制御信号によって電動モータ92が他方向に回転してボールナット93bを、図12Bに示すように、最大右方向へ移動させる。これにより、制御軸89は、制御カム90を図11中、時計方向へ回転させて、軸心P2を下方向へ回動させる。このため、ロッカアーム86は、図11Bに示すように、全体が駆動軸82方向寄りに移動して他端部が揺動カム84のカムノーズ部を、リンクロッド88を介して下方へ押圧して該揺動カム84全体を所定量だけ反時計方向へ回動させる。   Further, for example, when shifting to the high rotation / high load region, the electric motor 92 is rotated in the other direction by the control signal from the controller 22 to move the ball nut 93b to the maximum right direction as shown in FIG. 12B. . As a result, the control shaft 89 rotates the control cam 90 in the clockwise direction in FIG. 11 to rotate the shaft center P2 downward. Therefore, as shown in FIG. 11B, the entire rocker arm 86 moves toward the drive shaft 82 and the other end presses the cam nose portion of the swing cam 84 downward via the link rod 88. The entire swing cam 84 is rotated counterclockwise by a predetermined amount.

よって、回転カム83が回転してリンクアーム87を介してロッカアーム86の一端部を押し上げると、そのリフト量がリンクロッド88を介して揺動カム84及びバルブリフター1a8に伝達されるが、そのバルブリフト量は図13に示すようにLI1、LI1.5、LI2と連続的に大きくなる。その結果、高回転域での排気効率を高め、もって出力を向上させることができる。   Therefore, when the rotary cam 83 rotates and pushes up one end of the rocker arm 86 via the link arm 87, the lift amount is transmitted to the swing cam 84 and the valve lifter 1a8 via the link rod 88. As shown in FIG. 13, the lift amount increases continuously with LI1, LI1.5, and LI2. As a result, the exhaust efficiency in the high rotation range can be increased and the output can be improved.

すなわち、吸気弁1,1のリフト量は、機関の運転状態に応じて最小リフトLI0から大リフトLI2まで連続的に変化するようになっており、したがって、各吸気弁1,1の作動角も最小リフトのDI0から大リフトのDI2まで連続的に変化する。   That is, the lift amount of the intake valves 1 and 1 is continuously changed from the minimum lift LI0 to the large lift LI2 in accordance with the operating state of the engine. It varies continuously from the minimum lift DI0 to the large lift DI2.

また、機関の停止時には、前述したように、ボールナット93bがコイルスプリング94のばね力によって電動モータ92側へ付勢されて自動的に移動することから、最小作動角DI0及び最小リフトLI0位置(デフォルト位置)に安定に保持される。   When the engine is stopped, as described above, the ball nut 93b is automatically urged toward the electric motor 92 by the spring force of the coil spring 94, so that the minimum operating angle DI0 and the minimum lift LI0 position ( The default position is held stable.

前記電動型の吸気VTC81は、例えば本出願人が出願した特開2012−145036号公報に示すような構造であるから具体的な説明は省略するが、電動モ−タの回転力を、減速機構を介して駆動軸82の回転位相を変化させるようになっている。また、図外の付勢スプリングが駆動軸82を遅角方向に付勢しており、もって吸気VTC81のデフォルト位置は第2実施形態の吸気VTC49と同様に最遅角となっている。   The electric intake VTC 81 has a structure as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-145036 filed by the applicant of the present application, so that a detailed description thereof will be omitted. However, the rotational force of the electric motor is reduced by a reduction mechanism. The rotational phase of the drive shaft 82 is changed via the. Further, an urging spring (not shown) urges the drive shaft 82 in the retarding direction, so that the default position of the intake VTC 81 is the most retarded angle as in the intake VTC 49 of the second embodiment.

従って、前記吸気VEL80と吸気VTC81による吸気弁1,1のデフォルト位置におけるリフトカ−ブは図13の太実線(LI0)のようになる。   Therefore, the lift curve at the default position of the intake valves 1 and 1 by the intake VEL 80 and the intake VTC 81 is as shown by a thick solid line (LI0) in FIG.

これによる始動時の燃焼安定性やエミッション低減の効果は、第1実施形態や第2実施形態より大きなものとなっている。   The effect of the combustion stability at start-up and the emission reduction by this is larger than those of the first embodiment and the second embodiment.

なぜなら、前記デフォルト位置における吸気弁1,1の開時期(IVO)がIVO0まで大きく遅くなることから(第2実施形態よりα大)、前述した第2期間が完全になくなり、排気行程でピストンが上死点まで到達しても吸気弁1,1は開いていない。このため、燃焼ガスが吸気側に吸気弁1,1を介して一度戻され、そこで冷却され、低温EGRガス(燃焼安定性悪化要因)として再吸入される量は殆どなくなる。   Because the opening timing (IVO) of the intake valves 1 and 1 at the default position is greatly delayed until IVO0 (α is larger than that in the second embodiment), the second period described above is completely eliminated, and the piston is moved in the exhaust stroke. Even when the top dead center is reached, the intake valves 1 and 1 are not open. For this reason, the amount of the combustion gas once returned to the intake side via the intake valves 1 and 1 is cooled and there is almost no amount re-inhaled as low-temperature EGR gas (cause of deterioration in combustion stability).

さらに、この第2実施形態より大きなαの期間においては、吸気弁1,1は閉じていて、排気弁2,2のみ開いていることになるので、ピストンが降下する際に、新気は吸わずに、高温EGRガスのみを筒内に導入することになるので、前記第1期間における高温EGR導入効果を一層高め、且つ第2実施形態以上の効果を得ることもできる。   Further, in the period α which is larger than that in the second embodiment, the intake valves 1 and 1 are closed and only the exhaust valves 2 and 2 are opened, so that fresh air is sucked in when the piston descends. Therefore, since only the high temperature EGR gas is introduced into the cylinder, the effect of introducing the high temperature EGR in the first period can be further enhanced, and the effect of the second embodiment or more can be obtained.

ここで本実施形態においては、このデフォルト位置の吸気弁1,1のリフト(作動角)を充分小さく設定し、且つ吸気弁1,1の閉時期(IVC0)を下死点付近に設定しているので、このαが十分大きくなって前述した効果を一層高めている。   In this embodiment, the lift (operating angle) of the intake valves 1 and 1 at the default position is set sufficiently small, and the closing timing (IVC0) of the intake valves 1 and 1 is set near the bottom dead center. Therefore, α is sufficiently large to further enhance the above-described effect.

さらに、本実施形態では、吸気弁1,1のリフト量がLI0と充分低いので、吸気流速が速くなって筒内攪拌効果が高くなり、これにより燃焼が一層良好になる。   Further, in the present embodiment, the lift amount of the intake valves 1 and 1 is sufficiently low as LI0, so that the intake air flow rate is increased and the in-cylinder agitation effect is increased, thereby further improving the combustion.

さらに、排気弁閉時期(EVC2)と吸気弁開時期(IVO0)の間に、吸気弁1,1/排気弁2,2とも閉じているβ期間が存在するため、その間でピストン下降による筒内負圧発達があり、それによっても吸気弁1,1の開時に吸気流速が一層増加し、もって一層燃焼が改善されるのである。   Furthermore, since there is a β period between the exhaust valve closing timing (EVC2) and the intake valve opening timing (IVO0), both the intake valves 1 and 1 / exhaust valves 2 and 2 are closed. There is a negative pressure development, which also increases the intake air flow rate when the intake valves 1 and 1 are opened, thereby further improving the combustion.

また、吸気弁1,1の閉時期が下死点付近であり、有効圧縮比向上によっても燃焼が改善されるのは、他の実施形態と同様である。   Further, the closing timing of the intake valves 1 and 1 is near the bottom dead center, and the combustion is improved by improving the effective compression ratio, as in the other embodiments.

さらに、排気弁2,2の大作動角DE2(大リフトLE2)による燃焼改善効果は他の実施形態と同様である。   Furthermore, the combustion improvement effect by the large operating angle DE2 (large lift LE2) of the exhaust valves 2 and 2 is the same as in the other embodiments.

本実施形態は、燃焼改善効果が高い分、機関温度が上昇していった場合にはノッキングやプレイグニッションが一層懸念される。   In the present embodiment, knocking and pre-ignition are further concerned when the engine temperature rises because the combustion improvement effect is high.

そこで、機関温度が上昇するにつれ、吸気VEL80による吸気弁1,1の作動角を細やかに増大させ、吸気VTC81を細やかに進角する制御を行う。
〔制御フローチャート〕
図14は前記コントローラ22による吸気VEL80と吸気VTC81及び排気VVL4の制御フローチャートを示している。
Therefore, as the engine temperature rises, control is performed to finely increase the operating angle of the intake valves 1 and 1 by the intake VEL 80 and finely advance the intake VTC 81.
[Control flow chart]
FIG. 14 shows a control flowchart of the intake VEL 80, the intake VTC 81, and the exhaust VVL4 by the controller 22.

まず、ステップ41では、機関停止条件(キーオフ)になったか否かを判別し、機関停止条件になったと判断した場合は、ステップ42に移行し、ここでは、機関停止(燃料カット)信号が出力される。これにより、機関回転数(Ne)は低下していくと共に、これに伴ってオイルポンプ19の吐出油圧が低下していく。   First, in step 41, it is determined whether or not an engine stop condition (key-off) has been reached. If it is determined that the engine stop condition has been reached, the routine proceeds to step 42, where an engine stop (fuel cut) signal is output. Is done. As a result, the engine speed (Ne) decreases, and the discharge hydraulic pressure of the oil pump 19 decreases accordingly.

したがって、ステップ43では、油圧排気VVL4の電磁切換弁47の切換弁位置にかかわらず、変換油圧(変換駆動力)が作用しなくなるので、排気弁2,2のデフォルト位置(大リフトLE2、大作動角DE2)に移行し、そこで機械的に安定する。また、電動吸気VEL80と電動吸気VTC81も、電力(変換駆動力)の供給がなくなるので、吸気弁1,1をデフォルト位置である最小リフトLI0、最遅角に各々移行していき、ここで機械的に安定する。そして、ステップ44において機関が停止する。   Accordingly, in step 43, the converted hydraulic pressure (converted driving force) does not act regardless of the switching valve position of the electromagnetic switching valve 47 of the hydraulic exhaust VVL4. Therefore, the default positions (large lift LE2, large operation) of the exhaust valves 2 and 2 are eliminated. Transition to the corner DE2), where it is mechanically stable. Also, since the electric intake VEL 80 and the electric intake VTC 81 are not supplied with electric power (conversion driving force), the intake valves 1 and 1 are shifted to the minimum lift LI0 and the most retarded angle which are the default positions, respectively. Stable. In step 44, the engine is stopped.

この後、ステップ45では、次の再始動条件(キーオン)になっているか否かを判別し、始動条件になっていると判別した場合は、この時点ではこのデフォルト位置に機械的に安定しているが、ステップ46において、さらに念のため、排気VVL4と、吸気VEL80、吸気VTC81に対して、各デフォルト位置に制御する制御信号を出力しても良い。これは、次行程のクランキング時に、クランキングによる回転変動があった場合にも、供給電力や僅かなポンプ油圧によってデフォルト位置により安定化させるためである。   Thereafter, in step 45, it is determined whether or not the next restart condition (key-on) is satisfied. If it is determined that the start condition is satisfied, at this point in time, it is mechanically stable at this default position. However, in step 46, as a precaution, control signals for controlling the respective default positions may be output to the exhaust VVL4, the intake VEL 80, and the intake VTC 81. This is because, even when there is a rotational fluctuation due to cranking during cranking of the next stroke, stabilization is performed at the default position by the supplied power and a slight pump hydraulic pressure.

次に、ステップ47でクランキングを開始させ、ステップ48において、所定のクランキング回転に達したか否かを判別し、完爆できるクランキング回転数まで達したと判別すると、ステップ49では、始動燃焼のための燃料噴射・点火が行われる。この始動燃焼のまさしく初期から、前述のデフォルトバルブタイミングに安定しているので、確実に始動燃焼を安定化でき始動エミッションも低下できるのである。また、第1・第2実施形態と同様に、メカニカルフェールセーフ効果も持つのである。   Next, cranking is started in step 47, and in step 48, it is determined whether or not a predetermined cranking rotation has been reached. Fuel injection / ignition for combustion is performed. Since the start valve combustion is stable from the very beginning to the default valve timing, the start combustion can be reliably stabilized and the start emission can be reduced. Further, similarly to the first and second embodiments, it has a mechanical fail-safe effect.

そして、ステップ50では、回転変動の安定化に必要な所定時間が経過したか否かを判別し、経過したと判別した場合には、ステップ51で機関温度をシリンダブロックの壁温センサなどにより機関温度Tを検出する。   In step 50, it is determined whether or not a predetermined time necessary for stabilizing the rotational fluctuation has elapsed. If it is determined that the time has elapsed, in step 51, the engine temperature is determined by the cylinder block wall temperature sensor or the like. The temperature T is detected.

ステップ52では、前記機関温度Tが所定温度T0を超えているか否かを判別し、越えていると判別した場合は、既に暖機が終了したとして、ステップ53で機関の回転数Neと負荷運転マップに基づいて、吸気VEL80・排気VVL4・吸気VTC81を制御する。   In step 52, it is determined whether or not the engine temperature T exceeds a predetermined temperature T0. If it is determined that the engine temperature T has exceeded, it is determined that the warm-up has already ended, and in step 53 the engine speed Ne and load operation are determined. Based on the map, intake VEL 80, exhaust VVL4, and intake VTC 81 are controlled.

ステップ52で温度検出の結果、もし所定温度T0を超えていなければ、暖機が終了していないとして、ステップ54において機関温度毎に吸気VEL80や吸気VTC81の目標値を演算し、ステップ55では前記演算された目標値に基づいて吸気VEL80と吸気VTC81を細やかに連続的に制御する。   As a result of the temperature detection in step 52, if the predetermined temperature T0 is not exceeded, it is determined that the warm-up has not been completed, and in step 54, target values of the intake VEL 80 and the intake VTC 81 are calculated for each engine temperature. Based on the calculated target value, the intake VEL 80 and the intake VTC 81 are finely and continuously controlled.

機関温度がまだ非常に低い状態であれば、前述のデフォルトバルブタイミングで制御される。   If the engine temperature is still very low, it is controlled at the default valve timing described above.

一方、機関温度がある程度高くなると、高温EGRガスを大量に筒内に導入させると、ノッキングやプレイグニッションのような高温異常燃焼が生じやすくなる。そこで、機関温度Tに応じて、吸気VEL80を最小リフトLI0(最小作動角DI0)位置からLI1、LI1.5というように増加させる一方、吸気弁1,1の閉時期を下死点付近に維持する形で、吸気VTC81を次第に進角させていくのである。それにより、高温異常燃焼を防止しつつ、燃焼安定性や低エミッション性を最大限高めることができる。   On the other hand, when the engine temperature is increased to some extent, if a large amount of high-temperature EGR gas is introduced into the cylinder, abnormal combustion at a high temperature such as knocking or pre-ignition tends to occur. Therefore, according to the engine temperature T, the intake VEL 80 is increased from the minimum lift LI0 (minimum operating angle DI0) position to LI1, LI1.5, while the closing timing of the intake valves 1, 1 is maintained near the bottom dead center. In this way, the intake VTC 81 is gradually advanced. Thus, combustion stability and low emission can be maximized while preventing abnormal combustion at high temperatures.

そして、前述のように、機関温度が所定温度T0を超えている場合は、既に暖機が終了したとして、回転数Ne・負荷マップに基づいた、吸気VEL80・排気VVL4及び吸気VTC81の通常制御に移行するのである。   As described above, when the engine temperature exceeds the predetermined temperature T0, it is assumed that the warm-up has already been completed, and normal control of the intake VEL80, the exhaust VVL4, and the intake VTC81 is performed based on the rotational speed Ne / load map. Transition.

例えば、高回転・高負荷域に移行すると、図13の破線に示すように、吸気VEL80により最大リフトLI2に変換し、吸気VTC81によって遅角側へ制御し、吸気弁1,1の開時期IVO2の変化を抑制しつつ(≒IVO1.5)、吸気弁1,1の閉時期をIVC2まで遅角し、EGRガス量の変化を抑えつつ、高回転域での充填効率を高め、安定的にスムーズに出力を高めるのである。   For example, when shifting to a high rotation / high load region, as shown by the broken line in FIG. 13, the intake VEL 80 converts to the maximum lift LI2, the intake VTC 81 controls to the retard side, and the intake valve 1, 1 opening timing IVO2 While suppressing the change of (≈ IVO1.5), the closing timing of the intake valves 1 and 1 is retarded to IVC2, and the change in the EGR gas amount is suppressed and the charging efficiency in the high rotation range is increased and stably The output is increased smoothly.

なお、本実施形態においては、機関温度がT0以下の暖機が不十分な状態(含む、冷機)では、吸気VEL80、吸気VTC81といった、変換駆動力が電気であるこれらの可変機構を主体に優先的に変換させるので良好な変換応答性と変換安定性が得られる。   In the present embodiment, when the engine temperature is T0 or lower and the engine is not warmed up (including the cooler), priority is given mainly to these variable mechanisms such as the intake VEL80 and the intake VTC81, whose conversion driving force is electric. Therefore, good conversion responsiveness and conversion stability can be obtained.

また、図10から分かるように、本実施形態では、各可変機構の変換駆動力としては、吸気側が電動で、排気側が油圧となっている。ここで、仮に吸気側と排気側とも油圧である場合を想定してみると、単一のオイルポンプを使う場合が通常であり、油通路が2系統あるいはそれ以上に増加するので、その分油漏れ(油圧低下)が増加したり、吸気側と排気側の同時変換の場合は各変換用の油供給速度が落ちてしまうので、変換応答性が悪化することになる。   Further, as can be seen from FIG. 10, in this embodiment, the conversion driving force of each variable mechanism is electric on the intake side and hydraulic on the exhaust side. Here, assuming that the intake side and the exhaust side are hydraulic, it is normal to use a single oil pump, and the oil passage increases to two systems or more. In the case of increased leakage (decrease in hydraulic pressure) or simultaneous conversion on the intake side and exhaust side, the oil supply speed for each conversion decreases, and conversion responsiveness deteriorates.

本実施形態では、可変機構の変換エネルギとしては、吸気側と排気側の一方のみを油圧としたので、油圧エネルギを用いても応答性が確保できる。   In the present embodiment, as the conversion energy of the variable mechanism, only one of the intake side and the exhaust side is set to hydraulic pressure, so that responsiveness can be ensured even if hydraulic energy is used.

ここで、吸気側と排気側の可変機構の両方を電動とすることも考えられるが、バツテリ−負荷が増加してしまう以外に、レイアウト上の課題が発生してしまう。すなわち、吸気VEL80の電動アクチュエータ(電動変換装置)は、電動モ−タ92と減速機構により大きなスペ−スを取られるが、これを吸気側と排気側の両方に装着すると、機関に占めるスペ−スが極めて大きくなり、エンジンル−ムへの搭載性などが懸念される。これに対して、一方の排気VVL4を油圧とすれば、他方の吸気側の電動アクチュエ−タと異なる位置(例えば、機関前方や機関側方)に電磁切換弁を容易に装着することができ、もってスペ−ス効率を高めることができる。   Here, it is conceivable that both the intake-side and exhaust-side variable mechanisms are electrically operated. However, in addition to an increase in battery load, problems in layout occur. In other words, the electric actuator (electric conversion device) of the intake VEL 80 takes a large space by the electric motor 92 and the speed reduction mechanism, but if this is mounted on both the intake side and the exhaust side, the space occupied in the engine. As a result, the size of the engine becomes extremely large, and there is a concern about its ability to be mounted on an engine room. On the other hand, if one exhaust VVL4 is hydraulic, an electromagnetic switching valve can be easily mounted at a position different from the other intake-side electric actuator (for example, the front of the engine or the side of the engine). Thus, the space efficiency can be increased.

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の主旨から逸脱しない範囲で種々の構成、構造にも適用可能である。   The present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above, and can be applied to various configurations and structures without departing from the gist of the present invention.

例えば、リフト可変機構や位相可変機構は、2段可変などのステップ変換(段階的変換)であっても良いし、連続変換であっても良い。また、変換駆動力は油圧であっても、電動であっても良いし、空気圧などであっても構わない。   For example, the lift variable mechanism and the phase variable mechanism may be step conversion (step conversion) such as two-stage variable, or may be continuous conversion. Further, the conversion driving force may be hydraulic, electric, or air pressure.

さらに、変換駆動力が作用しない場合に機械的安定位置(デフォルト位置)に保持させる手段として、付勢スプリングを用いた例を示したが、このような付勢スプリングなしに機械的に安定させてもよい。例えば、動弁系駆動負荷を利用してデフォルト位置に安定化させても良いし、ロックピンなどを用いてデフォルト位置に直接固定しても良い。   Furthermore, although an example using an urging spring has been shown as means for holding the conversion driving force in a mechanically stable position (default position), it is possible to mechanically stabilize without such an urging spring. Also good. For example, it may be stabilized at the default position using a valve train driving load, or may be directly fixed at the default position using a lock pin or the like.

なお、吸排気弁の開閉タイミング(IVO、IVC、EVO、EVCなど)は、まさしくリフトが開始及び終了する時期としても良いが、リフト開始初期及びリフト終了末期に設けられる僅かなランプ期間を除いた時期としても良い。後者の場合は、ガス交換が実質的に有効に開始し、実質的に有効に終了する時期であるので、本発明の効果を一層高めることができる。
また、本発明ではさらに異なったタイプの可変機構を組み合わせて、さらに効果を高めることができる。例えば、特開2002−276446号公報に示すようなピストン上死点高さを調整できる可変機械圧縮比機構を併用することができる。この場合、例えば、前述の各実施形態のように始動時に吸気弁閉時期を下死点付近とし有効圧縮比を高めるだけでなく、前記可変機械圧縮比機構によりピストン圧縮上死点位置そのものをやや上昇させることで幾何学的圧縮比をも高め、一層有効圧縮比を高めることができる。その結果、本発明の効果であるところの始動時の燃焼改善効果などを一層高めることも可能となる。
The opening / closing timing of the intake / exhaust valves (IVO, IVC, EVO, EVC, etc.) may be exactly the timing when the lift starts and ends, but excludes a slight ramp period provided at the beginning and end of lift. It is good as a time. In the latter case, since the gas exchange starts substantially effectively and ends effectively, the effect of the present invention can be further enhanced.
In the present invention, the effect can be further enhanced by combining different types of variable mechanisms. For example, a variable mechanical compression ratio mechanism capable of adjusting the piston top dead center height as disclosed in JP-A-2002-276446 can be used in combination. In this case, for example, as in each of the above-described embodiments, not only the intake valve closing timing is set near the bottom dead center at the start, but the effective compression ratio is increased, and the piston compression top dead center position itself is slightly set by the variable mechanical compression ratio mechanism. By raising the geometric compression ratio, the effective compression ratio can be further increased. As a result, it is possible to further enhance the combustion improvement effect at the start, which is the effect of the present invention.

前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項a〕
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気作動角可変機構と排気作動角可変機構の少なくとも一方の変換駆動力は油圧であることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項b〕
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気作動角可変機構と排気作動角可変機構の少なくとも一方の変換駆動力は電気であることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項c〕
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気作動角可変機構は、変換駆動力が作用した場合には、前記変換駆動力が作用しない場合の小作動角よりも大きい作動角へ変換されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項d〕
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記排気作動角可変機構は変換駆動力が作用した場合には、変換作動角が作用しない場合の作動角よりも小さい作動角へ変換されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項e〕
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気作動角可変機構と排気作動角可変機構は、変換駆動力の作用の有無によって前記作動角を選択的に変換させることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項f〕
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気作動角可変機構と排気作動角可変機構は、変換駆動力の作動量に応じて作動角を連続的に可変させることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項g〕
請求項6に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気弁のピークリフト位相を変化させる吸気位相可変機構と、前記排気弁のピークリフト位相を変化させる排気位相可変機構と、を備え、
前記吸気位相可変機構と排気位相可変機構は、変換駆動力が作用しない場合には、それぞれ遅角側の位相に機械的に保持されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
The technical ideas of the invention other than the claims ascertained from the embodiment will be described below.
[Claim a]
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the conversion driving force of at least one of the intake operating angle variable mechanism and the exhaust operating angle variable mechanism is hydraulic.
[Claim b]
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the conversion driving force of at least one of the intake operating angle variable mechanism and the exhaust operating angle variable mechanism is electric.
[Claim c]
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The variable intake valve for an internal combustion engine, wherein when the conversion drive force is applied, the intake operation angle variable mechanism is converted to an operation angle larger than a small operation angle when the conversion drive force is not applied. apparatus.
[Claim d]
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The variable valve operating device for an internal combustion engine, wherein the exhaust operating angle variable mechanism is converted into an operating angle smaller than an operating angle when the conversion operating angle is not applied when the conversion driving force is applied.
[Claim e]
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the intake operating angle variable mechanism and the exhaust operating angle variable mechanism selectively convert the operating angle according to the presence or absence of an action of a conversion driving force.
[Claim f]
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the intake operating angle variable mechanism and the exhaust operating angle variable mechanism continuously vary the operating angle according to the operating amount of the conversion driving force.
[Claim g]
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 6,
An intake phase variable mechanism that changes a peak lift phase of the intake valve, and an exhaust phase variable mechanism that changes a peak lift phase of the exhaust valve,
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the intake phase variable mechanism and the exhaust phase variable mechanism are each mechanically held at a retarded phase when no conversion driving force is applied.

1…吸気弁
2…排気弁
3…吸気VVL(吸気リフト可変機構)
4…排気VVL(排気リフト可変機構)
5…吸気カムシャフト
6…排気カムシャフト
7…大リフトカム
8…小リフトカム
19…オイルポンプ
20…第1電磁切換弁
22…コントローラ
31…大リフトカム
32…小リフトカム
47…第2電磁切換弁
49…油圧吸気VTC
67…第3電磁切換弁
50…油圧排気VTC
80…電動吸気VEL
81…電動吸気VTC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Intake valve 2 ... Exhaust valve 3 ... Intake VVL (intake lift variable mechanism)
4. Exhaust VVL (Exhaust lift variable mechanism)
5 ... intake camshaft 6 ... exhaust camshaft 7 ... large lift cam 8 ... small lift cam 19 ... oil pump 20 ... first electromagnetic switching valve 22 ... controller 31 ... large lift cam 32 ... small lift cam 47 ... second electromagnetic switching valve 49 ... hydraulic pressure Intake VTC
67 ... 3rd electromagnetic switching valve 50 ... Hydraulic exhaust VTC
80 ... Electric intake VEL
81 ... Electric intake VTC

Claims (8)

吸気弁の作動角を可変にする吸気作動角可変機構と、
排気弁の作動角を可変にする排気作動角可変機構と、を備え、
前記吸気作動角可変機構は、変換駆動力が作用しない場合は吸気弁を小作動角側に機械的に保持する一方、
前記排気作動角可変機構は、変換駆動力が作用しない場合は排気弁を大作動角側に機械的に保持することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
An intake operating angle variable mechanism that makes the operating angle of the intake valve variable;
An exhaust operating angle variable mechanism that makes the operating angle of the exhaust valve variable,
While the intake operating angle variable mechanism mechanically holds the intake valve on the small operating angle side when the conversion driving force does not act,
The variable exhaust valve operating mechanism for an internal combustion engine, wherein the exhaust operating angle variable mechanism mechanically holds the exhaust valve on the large operating angle side when the conversion driving force does not act.
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記排気弁のピークリフト位相を変化させる排気位相可変機構を備え、
該排気位相可変機構は、変換駆動力が作用しない場合には、排気弁を遅角側へのピークリフト位相に機械的に保持することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
An exhaust phase variable mechanism for changing a peak lift phase of the exhaust valve;
The variable exhaust valve mechanism for an internal combustion engine, wherein the exhaust phase variable mechanism mechanically holds the exhaust valve at a peak lift phase toward the retarded angle when the conversion driving force does not act.
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気弁のピークリフト位相を変化させる吸気位相可変機構を備え、
該吸気位相可変機構は、変換駆動力が作用しない場合には、吸気弁を遅角側へのピークリフト位相に機械的に保持することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
An intake phase variable mechanism for changing a peak lift phase of the intake valve;
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the intake phase variable mechanism mechanically holds the intake valve at a peak lift phase toward the retard side when the conversion driving force does not act.
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気弁のピークリフト位相を変化させる吸気位相可変機構と、前記排気弁のピークリフト位相を変化させる排気位相可変機構と、を備え、
前記吸気位相可変機構と排気位相可変機構は、変換駆動力が作用しない場合には、それぞれ遅角側に機械的に保持することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
An intake phase variable mechanism that changes a peak lift phase of the intake valve, and an exhaust phase variable mechanism that changes a peak lift phase of the exhaust valve,
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the intake phase variable mechanism and the exhaust phase variable mechanism are each mechanically held on the retard side when a conversion driving force does not act.
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気作動角可変機構と排気作動角可変機構のそれぞれを、一方の変換駆動力を油圧にすると共に、他方の変換駆動力を電気にすることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein each of the intake operating angle variable mechanism and the exhaust operating angle variable mechanism is configured such that one conversion driving force is hydraulic and the other conversion driving force is electric.
吸気弁の作動角を可変にする変換駆動力を油圧または電気とする吸気作動角可変機構と、
排気弁の作動角を可変にする変換駆動力を油圧または電気とする排気作動角可変機構と、を備え、
前記吸気作動角可変機構は、前記変換駆動力が作用しない場合は変換駆動力が作用した場合よりも前記吸気弁を相対的に小作動角側に機械的に保持する一方、
前記排気作動角可変機構は、前記変換駆動力が作用しない場合は変換駆動力が作用した場合よりも前記排気弁を相対的に大作動角側に機械的に保持することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
An intake operating angle variable mechanism in which the conversion driving force for changing the operating angle of the intake valve is hydraulic or electric; and
An exhaust operation angle variable mechanism that makes the conversion drive force that makes the operation angle of the exhaust valve variable hydraulic or electric, and
The intake operating angle variable mechanism mechanically holds the intake valve on the relatively small operating angle side when the conversion driving force does not act, compared to when the conversion driving force acts,
The internal combustion engine characterized in that the exhaust operating angle variable mechanism mechanically holds the exhaust valve at a relatively large operating angle side when the conversion driving force does not act than when the conversion driving force acts. Variable valve gear.
請求項6に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記排気弁のピークリフト位相を変化させる排気位相可変機構を備え、
該排気位相可変機構は、変換駆動力が作用しない場合には、排気弁を遅角側へのピークリフト位相に機械的に保持することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 6,
An exhaust phase variable mechanism for changing a peak lift phase of the exhaust valve;
The variable exhaust valve mechanism for an internal combustion engine, wherein the exhaust phase variable mechanism mechanically holds the exhaust valve at a peak lift phase toward the retarded angle when the conversion driving force does not act.
請求項6に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気弁のピークリフト位相を変化させる吸気位相可変機構を備え、
該吸気位相可変機構は、変換駆動力が作用しない場合には、吸気弁を遅角側へのピークリフト位相に機械的に保持することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 6,
An intake phase variable mechanism for changing a peak lift phase of the intake valve;
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the intake phase variable mechanism mechanically holds the intake valve at a peak lift phase toward the retard side when the conversion driving force does not act.
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