JP4605023B2 - 内燃機関の可変動弁機構制御装置 - Google Patents
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図6に示されるように、スラスト力FTは、機関の回転速度NEが所定の回転速度(例えば600rpm)よりも高い領域では略一定であるのに対して、機関の回転速度NEが同所定の回転速度よりも低い領域では回転速度NEが低いほど大きい傾向にある。そして、機関の回転速度NEが更に低い領域では(例えば300rpm以下)、スラスト力FTは回転速度NEの低下とともに急激に大きくなる傾向にある。
請求項1に記載の発明は、電動式のアクチュエータにてコントロールシャフトを軸方向に往復動させるとともにその軸方向位置に応じて機関のバルブ特性を可変とする可変動弁機構を備え、機関の停止制御に際して前記コントロールシャフトを所定位置まで移動させるように制御する内燃機関の可変動弁機構制御装置において、前記可変動弁機構は、機関バルブを閉弁方向に付勢する力によって前記コントロールシャフトが軸方向の一方側に付勢される構造を有しており、前記機関の停止制御によって機関回転速度が低下していく途中の同機関回転速度が、前記アクチュエータにかかる負荷が所定の大きさ以上となる機関回転速度以下になったときに前記アクチュエータへの通電を遮断することをその要旨とする。
図1は本実施形態における内燃機関(以下、エンジンと称する。)の可変動弁機構の断面構造を示したものである。尚、本実施形態ではエンジンの一例として4つの気筒が直列に配置された車両用の直列4気筒エンジンを採用している。
シリンダブロック4には、4つの気筒が形成されており、各気筒に対応して、シリンダブロック4、ピストン6、及びシリンダヘッド8にて区画された燃焼室10がそれぞれ形成されている。
各気筒には、各吸気ポート12を開閉する吸気バルブ16が配置されている。吸気バルブ16は棒状に形成された吸気バルブステム16Aと傘状に形成された吸気バルブヘッド16Bとを備えて構成されている。
シリンダヘッド8の上方には、吸気バルブ16に対応して、吸気カム40Aの固定された吸気カムシャフト40、可変動弁機構100を構成する仲介駆動機構110、及びローラロッカーアーム50が配設されている。エンジン2の出力軸であるクランクシャフトの回転にともなって吸気カムシャフト40及び吸気カム40Aが回転駆動されると、吸気カム40Aのトルクが仲介駆動機構110及びローラロッカーアーム50を介して吸気バルブ16に駆動力として伝達される。こうした駆動力の伝達機構において、仲介駆動機構110による駆動力の伝達状態が変更されることで吸気バルブ16の最大バルブリフト量及び作用角が変更される。
各気筒には、各排気ポート14を開閉する排気バルブ18が配置されている。排気バルブ18は棒状に形成された排気バルブステム18Aと傘状に形成された排気バルブヘッド18Bとを備えて構成されている。
シリンダヘッド8の上方には、排気バルブ18に対応して、排気カム42Aの固定された排気カムシャフト42、及びローラロッカーアーム52が配設されている。エンジン2の出力軸であるクランクシャフトの回転にともなって排気カムシャフト42及び排気カム42Aが回転駆動されると、排気カム42Aのトルクがローラロッカーアーム52を介して排気バルブ18に駆動力として伝達される。
可変動弁機構100は、仲介駆動機構110及び電動式のスライドアクチュエータ102を備えて構成されている。
上記支持パイプ112の外周には、その軸方向に移動可能な状態でスライダギア120が嵌合されている。スライダギア120の外周面には、上記入力ギア114C、第1出力ギア116C、及び第2出力ギア118Cのヘリカルスプラインに対応してヘリカルスプラインがそれぞれ形成されている。スライダギア120は、入力部114と、第1出力部116及び第2出力部118とをこのヘリカルスプラインを通じて連結している。
上記各種装置は、大きくは、電動式のスライドアクチュエータ102、スライドアクチュエータ102に電力を供給するバッテリ70、各種センサ80、及び電子制御装置90によって構成される。本実施形態では、バッテリ70として鉛蓄電池式のものが採用されている。
一方、上記判定処理を通じて、機関停止制御中である旨判定された場合には(ステップ100:YES)、現在のエンジン2の回転速度NEが、予め設定されている閾値NT以下であるか否かが判定される(ステップ110)。ここで、上記閾値NTは、スライドアクチュエータ102への通電を遮断するか、或いは通電を継続するかを決定するための回転速度である。そして閾値NTは、上記コントロールシャフト122に作用するスラスト力FTが大きくなることに伴ってスライドアクチュエータ102にかかる負荷Lが所定の大きさ以上となる回転速度(本実施形態においては300rpm)に設定されている。
(1)エンジン2の停止制御に際してエンジン2の回転速度NEが所定の回転速度(300rpm)以下になったときにスライドアクチュエータ102への通電が遮断される。このため、エンジン2の回転速度NEの低下に伴ってコントロールシャフト122に作用するスラスト力FTが大きくなったとしても、コントロールシャフト122が上記所定位置に移動するまでにスラスト力FTが過度に大きくなる場合にはスライドアクチュエータ102への通電が遮断されることとなる。その結果、エンジン2の停止制御に際して、電動式のスライドアクチュエータ102にかかる負荷Lが過度に大きくなることを抑制することができる。 尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、電動式のアクチュエータとして、モータ104及びモータ104による回転運動を直線往復運動に変換する機構を備えたスライドアクチュエータ102を採用したが、電動式のアクチュエータはこれに限られるものではなく、コントロールシャフト122を軸方向に往復動させるものであればその構成は任意である。
114B…入力アーム、114C…入力ギア、116…第1出力部、116B…第1出力アーム、116C…第1出力ギア、118…第2出力部、118B…第2出力アーム、118C…第2出力ギア、120…スライダギア、122…コントロールシャフト。
Claims (2)
- 電動式のアクチュエータにてコントロールシャフトを軸方向に往復動させるとともにその軸方向位置に応じて機関のバルブ特性を可変とする可変動弁機構を備え、機関の停止制御に際して前記コントロールシャフトを所定位置まで移動させるように制御する内燃機関の可変動弁機構制御装置において、
前記可変動弁機構は、機関バルブを閉弁方向に付勢する力によって前記コントロールシャフトが軸方向の一方側に付勢される構造を有しており、
前記機関の停止制御によって機関回転速度が低下していく途中の同機関回転速度が、前記アクチュエータにかかる負荷が所定の大きさ以上となる機関回転速度以下になったときに前記アクチュエータへの通電を遮断する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。 - 請求項1に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置において、
前記可変動弁機構は、カムの回転に基づいて揺動する入力部と、機関バルブに駆動力を伝達する出力部と、前記入力部と前記出力部とをヘリカルスプラインを通じて連結するスライダギアとを備え、前記コントロールシャフトにより前記スライダギアを軸方向に往復動させることにより前記入力部に対する前記出力部の揺動位相差を変更する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
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JP2005069147A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の可変動弁装置 |
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