JP5239789B2 - Internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、吸気バルブの最大リフト量を可変とするバルブリフト可変機構と、吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構とを備え、最大リフト量と吸気バルブの開弁期間とが正の相関関係を有する内燃機関に関する。   The present invention includes a variable valve lift mechanism that makes the maximum lift amount of the intake valve variable and a valve timing variable mechanism that makes the valve timing of the intake valve variable so that the maximum lift amount and the valve opening period of the intake valve are correct. It is related with the internal combustion engine which has the following correlation.

従来より、内燃機関において燃費を向上させるためのシステムとしてアトキンソンサイクルが提案されている。アトキンソンサイクルは、ポンピングロスを減らし、熱エネルギーを有効に使うシステムである。具体的には、圧縮比よりも膨張比を大きくするために、バルブタイミング可変機構により、吸気バルブの閉弁時期を圧縮行程にまで遅らせることにより、実際の排気量より少ない混合気を吸入する構成としている(特許文献1参照)。   Conventionally, an Atkinson cycle has been proposed as a system for improving fuel consumption in an internal combustion engine. The Atkinson cycle is a system that reduces pumping loss and effectively uses thermal energy. Specifically, in order to make the expansion ratio larger than the compression ratio, the variable valve timing mechanism delays the intake valve closing timing to the compression stroke, thereby sucking the air-fuel mixture that is smaller than the actual exhaust amount. (See Patent Document 1).

ところで、バルブタイミング可変機構は、機関始動時にはオイルポンプが十分な作動油を供給できないため、内部ロータが回動してハウジングと衝突し異音が生じることがある。そこで、こうした異音を防止するため、油圧低下時において内部ロータをその相対回動を規制するロック機構が設けられている。ロック機構は最遅角に対応する位置で内部ロータを固定するように設けられている。
特開09−166030号公報
By the way, in the variable valve timing mechanism, since the oil pump cannot supply sufficient hydraulic oil when the engine is started, the internal rotor may rotate and collide with the housing to generate abnormal noise. Therefore, in order to prevent such abnormal noise, a lock mechanism is provided that restricts the relative rotation of the internal rotor when the hydraulic pressure drops. The lock mechanism is provided to fix the inner rotor at a position corresponding to the most retarded angle.
JP 09-166030 A

ところが、バルブリフト可変機構とバルブタイミング可変機構とを備え、図7(a)に示すような最大リフト量と吸気バルブの開弁期間とが正の相関関係を有する内燃機関(以下、「位相連成のない内燃機関」という。)において、アトキンソンサイクルを適用する場合には、次のような問題があった。なお、ここでは説明のため、位相連成のない内燃機関として、機関始動時に適用される最大リフト量として中程度の値に設定したとき、吸気バルブの開弁期間が200°CAとなる内燃機関を挙げる。   However, an internal combustion engine having a variable valve lift mechanism and a variable valve timing mechanism and having a positive correlation between the maximum lift amount and the intake valve opening period as shown in FIG. In the case of applying the Atkinson cycle, the following problems have arisen. For the sake of explanation, an internal combustion engine having an intake valve opening period of 200 ° CA when the medium is set to a medium value as the maximum lift applied when the engine is started as an internal combustion engine having no phase coupling. Give up.

同図(b)に示すように、位相連成のない内燃機関において機関中負荷時にアトキンソンサイクルを実施するときには、従来の内燃機関よりも吸気バルブが遅く閉じられるように構成される。例えば、下死点BDCから100°CAの位置で吸気バルブを閉じるように最大リフト量及びバルブタイミングが設定される。具体的には、同図(b)に示すように、バルブタイミング可変機構によりバルブタイミングを最遅角ロック状態としたとき、吸気バルブの開弁期間の中間値が上死点TDCから140°CAとなる値に設定されるとともに、最大リフト量は、吸気バルブの開弁期間が280°CAとなる値に設定される。また、最遅角ロック状態において機関始動を行うときは、最大リフト量は中程度に設定される。具体的には、吸気バルブの開弁期間は200°CAに設定される。このとき、同図(c)に示すように、吸気バルブの開弁時期IVOは上死点TDCから40°CAとなり、閉弁時期IVCは下死点BDCから60°CAとなる。ところが、閉弁時期IVCは、次に示すように、アトキンソンサイクルを適用しない従来の位相連成のない内燃機関よりも遅くなっている。   As shown in FIG. 5B, when an Atkinson cycle is performed in an internal combustion engine without phase coupling during an engine load, the intake valve is configured to be closed later than in a conventional internal combustion engine. For example, the maximum lift amount and the valve timing are set so that the intake valve is closed at a position of 100 ° CA from the bottom dead center BDC. Specifically, as shown in FIG. 5B, when the valve timing is set to the most retarded angle locked state by the variable valve timing mechanism, the intermediate value of the valve opening period of the intake valve is 140 ° CA from the top dead center TDC. The maximum lift amount is set to a value at which the valve opening period of the intake valve is 280 ° CA. When the engine is started in the most retarded angle locked state, the maximum lift amount is set to a medium level. Specifically, the valve opening period of the intake valve is set to 200 ° CA. At this time, as shown in FIG. 5C, the opening timing IVO of the intake valve is 40 ° CA from the top dead center TDC, and the closing timing IVC is 60 ° CA from the bottom dead center BDC. However, the valve closing timing IVC is later than the conventional internal combustion engine without phase coupling that does not apply the Atkinson cycle, as shown below.

次に、同様の内燃機関においてアトキンソンサイクルを適用しない場合について説明する。この場合は、図8(a)に示すように、下死点BDCから70°CAの位置で吸気バルブを閉じるように、最大リフト量及びバルブタイミングが設定されている。具体的には、バルブタイミング可変機構によりバルブタイミングを最遅角ロック状態としたとき、吸気バルブの開弁期間の中間値が120°CAとなる値に設定されるとともに、最大リフト量は、吸気バルブの開弁期間が260°CAとなる値に設定される。また、最遅角ロック状態において機関始動を行うときは、機関始動時において最大リフト量は中程度に設定される。具体的には、吸気バルブの開弁期間が200°CAに設定される。このとき、同図(b)に示すように、吸気バルブの閉弁時期IVCは、下死点BDCから40°CAとなる。   Next, a case where the Atkinson cycle is not applied in the same internal combustion engine will be described. In this case, as shown in FIG. 8A, the maximum lift amount and the valve timing are set so that the intake valve is closed at a position of 70 ° CA from the bottom dead center BDC. Specifically, when the valve timing is set to the most retarded angle locked state by the variable valve timing mechanism, the intermediate value of the intake valve opening period is set to a value that becomes 120 ° CA, and the maximum lift amount is The valve opening period is set to a value of 260 ° CA. When the engine is started in the most retarded angle locked state, the maximum lift amount is set to a medium level when the engine is started. Specifically, the valve opening period of the intake valve is set to 200 ° CA. At this time, the intake valve closing timing IVC is 40 ° CA from the bottom dead center BDC, as shown in FIG.

すなわち、位相連成のない内燃機関にアトキンソンサイクルを適用した場合は、アトキンソンサイクルを適用しない内燃機関と比較すると、ポンプロス低減により燃費が向上するものの、吸気バルブの閉弁時期IVCが遅くなっている。そのため、機関始動時における排気が悪化するという問題がある。   That is, when the Atkinson cycle is applied to an internal combustion engine without phase coupling, the fuel consumption is improved by reducing pump loss, but the closing timing IVC of the intake valve is delayed compared to an internal combustion engine not using the Atkinson cycle. . Therefore, there is a problem that exhaust at the time of starting the engine deteriorates.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、アトキンソンサイクルにより燃費の向上を図るとともに、機関始動時における排気の悪化を抑制することのできる内燃機関を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an internal combustion engine capable of improving fuel consumption by the Atkinson cycle and suppressing deterioration of exhaust at the time of engine start. It is in.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する In the following, means for achieving the above object and its effects are described .

(1)本発明は、吸気バルブの最大リフト量を可変とするバルブリフト可変機構と、吸気カムシャフトに連結された内部ロータのクランクシャフトに対する回転位相を変更することにより吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構とを備え、最大リフト量と吸気バルブの開弁期間とが正の相関関係を有する内燃機関において、機関停止時に前記内部ロータを最遅角状態から最進角状態までの間にある中間ロック位置で固定する中間ロック機構を備え、機関中負荷時には、前記バルブタイミング可変機構によりバルブタイミングを最遅角状態としつつ前記バルブリフト可変機構により最大リフト量を拡大することで吸気バルブを下死点から90°CAより超えた時点から閉じる構成とし、機関始動時であって前記内部ロータが前記中間ロック位置に固定されているときには、機関始動に適切なバルブタイミングとなるように、前記バルブリフト可変機構により最大リフト量を中間負荷時に設定される最大リフト量よりも小さい所定量にすることを要旨としている。 (1) The present invention varies the valve timing of the intake valve by changing the rotational phase of the internal rotor connected to the intake camshaft with respect to the crankshaft and the variable valve lift mechanism that makes the maximum lift amount of the intake valve variable. In the internal combustion engine having a positive correlation between the maximum lift amount and the valve opening period of the intake valve, the internal rotor is moved from the most retarded state to the most advanced angle state when the engine is stopped. An intermediate lock mechanism that fixes at an intermediate lock position between them is provided, and when the engine is in an intermediate load, intake is achieved by increasing the maximum lift amount by the variable valve lift mechanism while setting the valve timing to the most retarded state by the variable valve timing mechanism. the valve from the bottom dead center and closed configurations from the point of exceeding from 90 ° CA, the inside a time of engine start When the rotor is fixed at the intermediate lock position, the maximum lift amount is set to a predetermined amount smaller than the maximum lift amount set at the intermediate load by the variable valve lift mechanism so that the valve timing is appropriate for engine start. The gist is to do.

この発明によれば、機関中負荷時には吸気バルブを下死点から90°CAより超えた時点から閉じる構成により吸気圧縮を行うことができるので内燃機関の燃費を向上させることができ、且つ、中間ロック機構を備えているので機関始動時において最大リフト量を所定量に確保しても吸気バルブの閉弁時期を適切な位置にすることができ、排気の悪化を抑制することができる。   According to the present invention, the intake valve can be closed by a configuration in which the intake valve is closed from the time when it exceeds 90 ° CA from the bottom dead center at the time of engine load, so that the fuel consumption of the internal combustion engine can be improved and Since the lock mechanism is provided, the intake valve closing timing can be set to an appropriate position even when the maximum lift amount is ensured to a predetermined amount at the time of engine start, and deterioration of exhaust can be suppressed.

(2)請求項2に記載の発明は、前記中間ロック機構は、前記内部ロータから突出するロックピンと、このロックピンと嵌合することにより前記クランクシャフトに対する前記内部ロータの回転位相変化を規制するための中間ロック孔とから構成され、中間ロック孔にはその開口部を進角側に拡大するための段差が設けられていることを要旨としている。 (2) In the invention according to claim 2, the intermediate lock mechanism regulates a change in rotational phase of the internal rotor with respect to the crankshaft by fitting the lock pin protruding from the internal rotor and the lock pin. The intermediate lock hole is provided with a step for enlarging the opening to the advance side.

この発明によれば、中間ロック孔に対して進角側にロックピンが配置され、内部ロータを遅角側に位相変化させることによりロックピンを中間ロック孔に嵌合させるとき、進角側の段差部分の開口部からロックピンを挿入させることができるので、ロックピンを的確に中間ロック孔に嵌合させることができる。   According to the present invention, the lock pin is disposed on the advance side with respect to the intermediate lock hole, and when the lock pin is fitted into the intermediate lock hole by changing the phase of the internal rotor to the retard side, Since the lock pin can be inserted from the opening of the stepped portion, the lock pin can be accurately fitted into the intermediate lock hole.

図1〜6を参照して本発明に係る内燃機関1を具体化した実施形態について説明する。
図1に示されるように、内燃機関1のエンジン本体10は複数の気筒を有するシリンダブロック12を備え、各気筒にはピストン13が往復移動に設けられる。ピストン13は、コネクティングロッド19を介してエンジン本体10の下部に設けられたクランクシャフト18に連結され、ピストン13の往復運動がコネクティングロッド19を介してクランクシャフト18の回転運動へと変換される。
A preferred embodiment of an internal combustion engine 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the engine body 10 of the internal combustion engine 1 includes a cylinder block 12 having a plurality of cylinders, and a piston 13 is provided in each cylinder for reciprocal movement. The piston 13 is connected to a crankshaft 18 provided at the lower portion of the engine body 10 via a connecting rod 19, and the reciprocating motion of the piston 13 is converted to a rotational motion of the crankshaft 18 via the connecting rod 19.

シリンダブロック12の上部には、シリンダヘッド11が設けられている。シリンダヘッド11の底面とピストン13の上端面とによって囲まれた空間により燃焼室14が形成されている。このシリンダヘッド11には、吸気通路16及び排気通路17が燃焼室14に連通するよう形成されている。エンジン本体10の外部の空気は、吸気通路16を通って燃焼室14に吸入される。吸気通路16を流れる吸気量はスロットルバルブの開度に応じて調整される。燃焼室14で生じた排気は排気通路17を通ってエンジン本体10の外部へ排出される。   A cylinder head 11 is provided above the cylinder block 12. A combustion chamber 14 is formed by a space surrounded by the bottom surface of the cylinder head 11 and the upper end surface of the piston 13. An intake passage 16 and an exhaust passage 17 are formed in the cylinder head 11 so as to communicate with the combustion chamber 14. Air outside the engine body 10 is sucked into the combustion chamber 14 through the intake passage 16. The amount of intake air flowing through the intake passage 16 is adjusted according to the opening of the throttle valve. Exhaust gas generated in the combustion chamber 14 passes through the exhaust passage 17 and is discharged to the outside of the engine body 10.

シリンダヘッド11には燃料噴射弁20が配設されている。燃料噴射弁20は電子制御装置90の指令により開弁し、燃料を噴射供給する。燃料噴射弁20から噴射された燃料は、燃焼室14内に吸入された空気と混ざり合って混合気とされる。また、シリンダヘッド11には、燃焼室14内の混合気に対して点火を行う点火プラグ15が設けられている。さらに、シリンダヘッド11には、吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ開閉するための吸気バルブ40及び排気バルブ46が開閉可能に設けられている。そして、シリンダヘッド11の上部には、吸気バルブ40及び排気バルブ46のそれぞれを開閉駆動させるための吸気カムシャフト41及び排気カムシャフト47が設けられている。吸気カムシャフト41及び排気カムシャフト47は、図示しないタイミングチェーンによってクランクシャフト18に連結されている。すなわち、吸気カムシャフト41及び排気カムシャフト47の回転により、吸気バルブ40及び排気バルブ46が開閉駆動され、吸気ポート及び排気ポートと燃焼室14とが連通又は遮断されるように構成されている。   A fuel injection valve 20 is disposed in the cylinder head 11. The fuel injection valve 20 is opened in response to a command from the electronic control unit 90 to inject and supply fuel. The fuel injected from the fuel injection valve 20 is mixed with the air sucked into the combustion chamber 14 to form an air-fuel mixture. The cylinder head 11 is provided with a spark plug 15 that ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 14. Further, the cylinder head 11 is provided with an intake valve 40 and an exhaust valve 46 that can open and close the intake port and the exhaust port, respectively. An intake camshaft 41 and an exhaust camshaft 47 for opening and closing each of the intake valve 40 and the exhaust valve 46 are provided above the cylinder head 11. The intake camshaft 41 and the exhaust camshaft 47 are connected to the crankshaft 18 by a timing chain (not shown). That is, the intake valve 40 and the exhaust valve 46 are driven to open and close by the rotation of the intake camshaft 41 and the exhaust camshaft 47, and the intake port, the exhaust port, and the combustion chamber 14 are communicated or blocked.

吸気カムシャフト41にはバルブタイミング可変機構50が設けられている。バルブタイミング可変機構50はクランクシャフト18の回転位相に対する吸気カムシャフト41の相対的な回転位相を調節して、吸気バルブ40のバルブタイミングを変更設定するものである。具体的には、バルブタイミング可変機構50により、開弁時期及び閉弁時期が進角側又は遅角側に変更される。バルブタイミング可変機構50は、油圧制御弁85を通じて同機構に作用する油圧を制御することにより駆動される。このバルブタイミング可変機構50の構成については後述する。   The intake camshaft 41 is provided with a variable valve timing mechanism 50. The variable valve timing mechanism 50 adjusts the relative rotation phase of the intake camshaft 41 with respect to the rotation phase of the crankshaft 18 to change and set the valve timing of the intake valve 40. Specifically, the valve opening timing and the valve closing timing are changed to the advance side or the retard side by the variable valve timing mechanism 50. The variable valve timing mechanism 50 is driven by controlling the hydraulic pressure acting on the mechanism through the hydraulic control valve 85. The configuration of the variable valve timing mechanism 50 will be described later.

吸気カムシャフト41と吸気バルブ40との間にはバルブリフト可変機構30が設けられている。バルブリフト可変機構30は、吸気バルブ40のバルブ作用角及び最大リフト量を変更設定するものである。バルブリフト可変機構30は、吸気バルブ40の上端に当接する吸気ロッカアーム44と吸気カムシャフト41との間に設けられ、シリンダヘッド11に対して揺動可能に支持されたアームアッシ31により構成されている。吸気ロッカアーム44の一端部はラッシュアジャスタ43によって支持され、吸気ロッカアーム44の他端部は吸気バルブ40に接触している。アームアッシ31は、吸気カムシャフト41の回転が入力される入力アーム33と、吸気ロッカアーム44を揺動させる出力アーム32と、アームアッシ31の軸方向に沿って移動自在に設けられたコントロールシャフト34とを備えている。アームアッシ31は、コントロールシャフト34が軸方向に駆動することにより、入力アーム33と出力アーム32との揺動方向における相対位置を変更できるように構成されている。コントロールシャフト34は、電子制御装置90による指令により動作するアクチュエータ35により駆動される。そして、バルブリフト可変機構30の駆動により、吸気バルブ40のバルブ作用角が最大作用角から最小作用角までの間で連続的に変更することで、吸気バルブ40の最大リフト量が連続的に変更される。すなわち、最大作用角において最大リフト量は上限リフト量となり、最小作用角において最大リフト量は下限リフト量となる。   A variable valve lift mechanism 30 is provided between the intake camshaft 41 and the intake valve 40. The variable valve lift mechanism 30 changes and sets the valve operating angle and the maximum lift amount of the intake valve 40. The variable valve lift mechanism 30 is provided between an intake rocker arm 44 that abuts the upper end of the intake valve 40 and the intake camshaft 41, and is configured by an arm assembly 31 that is swingably supported with respect to the cylinder head 11. . One end of the intake rocker arm 44 is supported by a lash adjuster 43, and the other end of the intake rocker arm 44 is in contact with the intake valve 40. The arm assembly 31 includes an input arm 33 to which the rotation of the intake camshaft 41 is input, an output arm 32 that swings the intake rocker arm 44, and a control shaft 34 that is movably provided along the axial direction of the arm assembly 31. I have. The arm assembly 31 is configured such that the relative position of the input arm 33 and the output arm 32 in the swing direction can be changed by driving the control shaft 34 in the axial direction. The control shaft 34 is driven by an actuator 35 that operates according to a command from the electronic control unit 90. Then, the valve lift angle of the intake valve 40 is continuously changed between the maximum operating angle and the minimum operating angle by driving the variable valve lift mechanism 30 so that the maximum lift amount of the intake valve 40 is continuously changed. Is done. That is, the maximum lift amount is the upper limit lift amount at the maximum operating angle, and the maximum lift amount is the lower limit lift amount at the minimum operating angle.

エンジン本体10にはその機関運転状態を検出するための各種センサが設けられている。例えば、クランクポジションセンサ91によってクランクシャフト18の回転位相、すなわちクランク角が検出される。また、カムポジションセンサ93によって吸気カムシャフト41の回転位相、すなわち吸気バルブ40のバルブタイミングが検出される。作用角センサ92によって吸気バルブ40のバルブ作用角が検出される。   The engine body 10 is provided with various sensors for detecting the engine operating state. For example, the crank position sensor 91 detects the rotational phase of the crankshaft 18, that is, the crank angle. The cam position sensor 93 detects the rotational phase of the intake camshaft 41, that is, the valve timing of the intake valve 40. The valve operating angle of the intake valve 40 is detected by the operating angle sensor 92.

内燃機関1の各種制御は電子制御装置90によって行われる。電子制御装置90は各センサの検出信号がそれぞれ取り込まれる。そして、それらの検出信号に基づいて演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を行う。例えば、上記各センサ等により検出される機関運転状態に基づいて点火プラグ15や燃料噴射弁20の駆動が制御される。また、機関運転状態に応じて所望の特性となるように、バルブタイミング可変機構50及びバルブリフト可変機構30が制御され、吸気バルブ40のバルブタイミングやバルブ作用角が設定される。   Various controls of the internal combustion engine 1 are performed by an electronic control unit 90. The electronic control device 90 receives the detection signals of the sensors. Then, calculation processing is performed based on these detection signals, and various controls are performed based on the calculation results. For example, the driving of the spark plug 15 and the fuel injection valve 20 is controlled based on the engine operating state detected by the sensors and the like. Further, the variable valve timing mechanism 50 and the variable valve lift mechanism 30 are controlled so as to obtain desired characteristics according to the engine operating state, and the valve timing and valve operating angle of the intake valve 40 are set.

次に、図2及び3を参照してバルブタイミング可変機構50の構成について説明する。図2(a)はバルブタイミング可変機構50の断面構造を示しており、同図(b)は同図(a)のI−I線に沿う面で切断した断面図である。同図(c)は同図のII−II線に沿う面で切断した断面図である。図3はバルブタイミング可変機構50の油圧制御系の模式図を示している。   Next, the configuration of the variable valve timing mechanism 50 will be described with reference to FIGS. FIG. 2A shows a cross-sectional structure of the variable valve timing mechanism 50, and FIG. 2B is a cross-sectional view cut along a plane along line II in FIG. FIG. 3C is a cross-sectional view cut along a plane along line II-II in FIG. FIG. 3 is a schematic diagram of a hydraulic control system of the variable valve timing mechanism 50.

図2(a)に示されるように、バルブタイミング可変機構50は、クランクシャフト18と同期して回転するスプロケット60と、吸気カムシャフト41の同軸に設けられスプロケット60に対して相対回動可能に設けられた内部ロータ61と、内部ロータ61を収容するハウジング51とを備えている。   As shown in FIG. 2A, the variable valve timing mechanism 50 is provided coaxially with the sprocket 60 that rotates in synchronization with the crankshaft 18 and the intake camshaft 41 and is rotatable relative to the sprocket 60. An internal rotor 61 is provided, and a housing 51 that houses the internal rotor 61 is provided.

スプロケット60は、タイミングチェーンを介してクランクシャフト18と駆動連結され、クランクシャフト18と同期して回転する。
内部ロータ61は、ロータ本体63と、このロータ本体63から径方向に突出して形成された3つのベーン62とから構成されている。また、ロータ本体63と吸気カムシャフト41の回転軸が同軸となるように、内部ロータ61は吸気カムシャフト41の先端にセンタボルトによって固定され、吸気カムシャフト41と一体に回転するように構成されている。さらに、吸気カムシャフト41及び内部ロータ61の回転軸は、スプロケット60の軸と同軸とされ、このスプロケット60に対して相対的に回動するとともに、スプロケット60に対して所定の角度で保持されスプロケット60とともに回転するように構成されている。すなわち、電子制御装置90の指令に基づきスプロケット60に対して内部ロータ61を回動させることによって、吸気カムシャフト41の回転位相を相対的に進角又は遅角させている。
The sprocket 60 is drivingly connected to the crankshaft 18 via a timing chain, and rotates in synchronization with the crankshaft 18.
The internal rotor 61 is composed of a rotor body 63 and three vanes 62 formed to project from the rotor body 63 in the radial direction. Further, the inner rotor 61 is fixed to the tip of the intake camshaft 41 with a center bolt so that the rotation axis of the rotor body 63 and the intake camshaft 41 is coaxial, and is configured to rotate integrally with the intake camshaft 41. ing. Further, the rotation axes of the intake camshaft 41 and the inner rotor 61 are coaxial with the axis of the sprocket 60, rotate relative to the sprocket 60, and are held at a predetermined angle with respect to the sprocket 60. It is comprised so that it may rotate with 60. That is, the rotation phase of the intake camshaft 41 is relatively advanced or retarded by rotating the internal rotor 61 relative to the sprocket 60 based on a command from the electronic control unit 90.

また、内部ロータ61のベーン62の一つには、内部ロータ61をロック位置に固定するためのロックピン69が突き出し可能に設けられている。ロックピン69の構成については後述する。   In addition, a lock pin 69 for fixing the internal rotor 61 to the lock position is provided on one of the vanes 62 of the internal rotor 61 so as to protrude. The configuration of the lock pin 69 will be described later.

ハウジング51は、ハウジング本体52及びカバー53により構成され、ハウジング本体52は複数の取り付けボルトによりスプロケット60に固定され、スプロケット60と一体に回転するように構成されている。   The housing 51 includes a housing main body 52 and a cover 53. The housing main body 52 is fixed to the sprocket 60 with a plurality of mounting bolts, and is configured to rotate integrally with the sprocket 60.

ハウジング本体52の内周面には、内部ロータ61のベーン62のそれぞれが収容される3つの区画室54が設けられている。これら各区画室54は隔壁55によって隔てられている。また、各区画室54はベーン62により遅角油圧室64と進角油圧室65に分割されている。具体的には、ベーン62の端面62aは区画室54の内周面54cと摺接する一方、隔壁55の端面55aは、ロータ本体63の外周面63aと摺接している。また、内部ロータ61が最遅角に相当する位置にまで回動するとベーン62の最遅角側の側面62rが区画室54の最遅角側の側面54rに当接し、内部ロータ61が最進角に相当する位置にまで回動するとベーン62の最進角側の側面62fが区画室54の最進角側の側面54fに当接するように構成とされている。なお、遅角油圧室64は、内部ロータ61を遅角側に回動する際に拡張する空間であり、進角油圧室65は、内部ロータ61を進角側に回動する際に拡張する空間である。   Three compartments 54 in which the vanes 62 of the internal rotor 61 are accommodated are provided on the inner peripheral surface of the housing body 52. These compartments 54 are separated by a partition wall 55. Each compartment 54 is divided into a retard hydraulic chamber 64 and an advanced hydraulic chamber 65 by a vane 62. Specifically, the end surface 62 a of the vane 62 is in sliding contact with the inner peripheral surface 54 c of the partition chamber 54, while the end surface 55 a of the partition wall 55 is in sliding contact with the outer peripheral surface 63 a of the rotor body 63. Further, when the inner rotor 61 rotates to a position corresponding to the most retarded angle, the most retarded side surface 62r of the vane 62 comes into contact with the most retarded side surface 54r of the compartment 54, and the inner rotor 61 is most advanced. When rotated to a position corresponding to a corner, the side surface 62f on the most advanced angle side of the vane 62 comes into contact with the side surface 54f on the most advanced angle side of the compartment 54. The retard hydraulic chamber 64 is a space that is expanded when the internal rotor 61 is rotated to the retard side, and the advance hydraulic chamber 65 is expanded when the internal rotor 61 is rotated to the advance side. It is space.

また、このような構成のバルブタイミング可変機構50において、最遅角は、内部ロータ61の位相を最遅角としたときに吸気バルブ40の開弁期間の中間値が140°CAとなるような位置に設定されている。   In the variable valve timing mechanism 50 having such a configuration, the most retarded angle is such that the intermediate value of the valve opening period of the intake valve 40 is 140 ° CA when the phase of the internal rotor 61 is the most retarded angle. Set to position.

次に、図2(a)〜(c)を参照してロックピン69について説明する。ロックピン69は、機関停止時等において内部ロータ61が中間ロック位置(中間ロック位相)に移動したときに駆動し、内部ロータ61をその位置に固定するためのピンである。このロックピン69は、所定のベーン62に、内部ロータ61の回転軸に沿う方向に突出可能に設けられ、図示しない付勢バネによって常にベーン62から突出する方向に付勢されている。また、ロックピン69の先端部には、作動油の油圧を作用させてロックピン69を引き込んでロックを解除するためのロックピン作動室(図示省略)が形成されている。このロックピン作動室は進角油圧室65と連通されており、同進角油圧室65の油圧が供給されている。   Next, the lock pin 69 will be described with reference to FIGS. The lock pin 69 is a pin that is driven when the internal rotor 61 moves to the intermediate lock position (intermediate lock phase) when the engine is stopped and the like, and fixes the internal rotor 61 at that position. The lock pin 69 is provided on a predetermined vane 62 so as to protrude in a direction along the rotation axis of the internal rotor 61, and is always urged in a direction protruding from the vane 62 by an urging spring (not shown). In addition, a lock pin working chamber (not shown) for releasing the lock by pulling the lock pin 69 by applying the hydraulic pressure of the hydraulic oil is formed at the tip of the lock pin 69. The lock pin working chamber communicates with the advance hydraulic chamber 65, and the hydraulic pressure of the advance hydraulic chamber 65 is supplied.

一方、スプロケット60には、内部ロータ61が中間ロック位置に回動した場合におけるロックピン69の位置に対向する部分に、ロックピン69が挿入される中間ロック孔70が形成されている。また、同図(c)に示されるように、中間ロック孔70にはその開口部71を進角側に拡大するための段差72が設けられている。   On the other hand, the sprocket 60 is formed with an intermediate lock hole 70 into which the lock pin 69 is inserted at a portion facing the position of the lock pin 69 when the internal rotor 61 is rotated to the intermediate lock position. Further, as shown in FIG. 3C, the intermediate lock hole 70 is provided with a step 72 for expanding the opening 71 to the advance side.

このような構成によりロックピン69は次のように動作する。すなわち、機関運転停止状態等においてオイルポンプ87が停止することにより進角油圧室65の油圧が低下するとロックピン作動室の油圧も低下するので、付勢バネの付勢力によってロックピン69がベーン62から突出する。そして、内部ロータ61が中間ロック位置に到達したとき、ロックピン69が中間ロック孔70に嵌合し、内部ロータ61が固定されることとなる。特に、中間ロック孔70に対して進角側からロックピン69が挿入される場合は、ロックピン69は段差部分の開口部に嵌合してから中間ロック孔70に挿入されることとなる。   With such a configuration, the lock pin 69 operates as follows. That is, when the oil pump 87 is stopped in the engine operation stop state or the like and the hydraulic pressure in the advance hydraulic chamber 65 is lowered, the hydraulic pressure in the lock pin working chamber is also lowered. Therefore, the lock pin 69 is moved to the vane 62 by the urging force of the urging spring. Protrude from. When the internal rotor 61 reaches the intermediate lock position, the lock pin 69 is fitted into the intermediate lock hole 70, and the internal rotor 61 is fixed. In particular, when the lock pin 69 is inserted into the intermediate lock hole 70 from the advance side, the lock pin 69 is inserted into the intermediate lock hole 70 after fitting into the opening of the stepped portion.

機関運転が開始され、進角油圧室65の油圧が所定の圧力以上になるとその油圧によってロックピン69が付勢バネの付勢力に抗して押し戻され、ロックピン69と中間ロック孔70との係合が解除される。   When the engine operation is started and the hydraulic pressure in the advance hydraulic chamber 65 becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the lock pin 69 is pushed back against the biasing force of the biasing spring by the hydraulic pressure, and the lock pin 69 and the intermediate lock hole 70 The engagement is released.

また、このような構成の中間ロック機構において、中間ロック位置は、最遅角と最進角の間に設けられ、内部ロータ61をこの中間ロック位置に対応する位置に回動すれば吸気バルブ40の開弁期間の中間値が120°CAとなる位置に設定されている。   Further, in the intermediate lock mechanism having such a configuration, the intermediate lock position is provided between the most retarded angle and the most advanced angle, and the intake valve 40 is provided when the internal rotor 61 is rotated to a position corresponding to the intermediate lock position. Is set at a position where the intermediate value of the valve opening period becomes 120 ° CA.

図3はバルブタイミング可変機構50の油圧制御系を示している。油圧制御系は、内部ロータ61及びロックピン69の駆動を制御する。
油圧制御系は、作動油を遅角油圧室64に供給又は排出する遅角油路81と、進角油圧室65及びロックピン作動室から作動油を供給又は排出する進角油路82と、オイルパン86からの作動油をオイルポンプ87によりこれら油路に供給する供給油路83と、これら油路からの作動油を排出する排出油路84と、作動油の供給、排出及び保持を制御する油圧制御弁(OCV)85とを備えている。そして、内部ロータ61を遅角側に回動させるときには、油圧制御弁85の制御により、遅角油路81が供給油路83に接続されるとともに、進角油路82は排出油路84と接続される。また、内部ロータ61を進角側に回動させるときには、遅角油路81は排出油路84に接続されるとともに、進角油路82は、供給油路83に接続される。
FIG. 3 shows a hydraulic control system of the variable valve timing mechanism 50. The hydraulic control system controls driving of the internal rotor 61 and the lock pin 69.
The hydraulic control system includes a retard oil passage 81 that supplies or discharges hydraulic oil to the retard hydraulic chamber 64, an advance oil passage 82 that supplies or discharges hydraulic oil from the advance hydraulic chamber 65 and the lock pin operating chamber, A supply oil passage 83 for supplying hydraulic oil from the oil pan 86 to these oil passages by an oil pump 87, a discharge oil passage 84 for discharging the hydraulic oil from these oil passages, and supply, discharge and holding of the hydraulic oil are controlled. And a hydraulic control valve (OCV) 85. When the internal rotor 61 is turned to the retard side, the retard oil passage 81 is connected to the supply oil passage 83 and the advance oil passage 82 is connected to the discharge oil passage 84 by the control of the hydraulic control valve 85. Connected. When the internal rotor 61 is rotated to the advance side, the retard oil passage 81 is connected to the discharge oil passage 84 and the advance oil passage 82 is connected to the supply oil passage 83.

次に、図4及び図5を参照してバルブ作動角及びバルブ作用角の設定例について説明する。
図4に示すように、機関中負荷時においては、従来では領域Aに設定されていたが、本実施形態では領域Bに設定されている。具体的には、機関中負荷時においては、内部ロータ61の位相は最遅角にされ、バルブリフト可変機構30の最大リフト量は、吸気バルブの開弁期間が280°CAとなる値に設定される。このような設定にすれば、本実施形態の例によれば、内部ロータ61の位相を最遅角にすることにより吸気バルブ40の開弁期間の中間値は、上死点TDCから140°CAとなり、また上記設定により吸気バルブ40の開弁期間は280°CAであるから、図5(a)に示すように、吸気バルブ40の開弁時期IVOは0°CAとなり閉弁時期IVCは下死点BDCから100°CAとなる。したがって、上記設定によれば、吸気バルブ40の閉弁時期IVCを下死点BDCから90°CAを超えた位置まで遅らせることができる。
Next, an example of setting the valve operating angle and the valve operating angle will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, the engine is conventionally set in the area A at the time of engine load, but is set in the area B in the present embodiment. More specifically, the phase of the internal rotor 61 is set to the most retarded angle when the engine is loaded, and the maximum lift amount of the variable valve lift mechanism 30 is set to a value at which the valve opening period of the intake valve is 280 ° CA. Is done. With this setting, according to the example of the present embodiment, the intermediate value of the valve opening period of the intake valve 40 is 140 ° CA from the top dead center TDC by setting the phase of the internal rotor 61 to the most retarded angle. Since the opening period of the intake valve 40 is 280 ° CA according to the above setting, the opening timing IVO of the intake valve 40 is 0 ° CA and the closing timing IVC is lower as shown in FIG. 100 ° CA from dead center BDC. Therefore, according to the above setting, the closing timing IVC of the intake valve 40 can be delayed to a position exceeding 90 ° CA from the bottom dead center BDC.

また、図4に示すように、機関始動時においては、領域Cに設定されている。具体的には、機関始動時においては、内部ロータ61の位相は中間ロック位置に対応する位相とされ、バルブリフト可変機構30の最大リフト量は、吸気バルブ40の開弁期間が200°CAとなる値に設定される。このような設定にすれば、内部ロータの位相を中間ロック位置に対応する位相とすることにより吸気バルブ40の開弁期間の中間値は120°CAとなり、また上記設定により吸気バルブ40の開弁期間は200°CAであるから、図5(b)に示すように、吸気バルブ40の閉じタイミングは下死点から40°CAとなる。したがって、上記設定によれば、機関始動時は、内部ロータ61の位相を最遅角ではなく中間ロック位置としていることから、従来と同様に最大リフト量を確保しても、吸気バルブ40の閉弁時期IVCを従来の内燃機関と同様の時期とすることができる。   Further, as shown in FIG. 4, the region C is set when the engine is started. Specifically, when the engine is started, the phase of the internal rotor 61 is a phase corresponding to the intermediate lock position, and the maximum lift amount of the variable valve lift mechanism 30 is 200 ° CA during the valve opening period of the intake valve 40. Is set to the value With such a setting, by setting the phase of the internal rotor to a phase corresponding to the intermediate lock position, the intermediate value of the valve opening period of the intake valve 40 becomes 120 ° CA. Since the period is 200 ° CA, as shown in FIG. 5B, the closing timing of the intake valve 40 is 40 ° CA from the bottom dead center. Therefore, according to the above setting, when the engine is started, the phase of the internal rotor 61 is set to the intermediate lock position instead of the most retarded angle, so that the intake valve 40 can be closed even if the maximum lift amount is secured as in the prior art. The valve timing IVC can be set to the same timing as that of a conventional internal combustion engine.

なお、本実施形態では、図6に示すように、吸気バルブ40の開弁時期IVOと閉弁時期IVCは、吸気弁が実質的に開弁している状態にある揚程部と、実質的に閉弁している状態にある緩衝部との境界により定義している。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the opening timing IVO and the closing timing IVC of the intake valve 40 are substantially the same as the lift portion in which the intake valve is substantially open, It is defined by the boundary with the buffer part in the closed state.

本実施形態の内部機関によれば、以下に示す効果を奏することができる。
(1)内燃機関1は、機関停止時に、内部ロータ61を最遅角状態から最進角状態までの間にある中間ロック位置で固定する中間ロック機構を備えている。そして、機関中負荷時には、バルブタイミング可変機構50を中間ロック位相よりも遅角側に制御しつつバルブリフト可変機構30を最大リフト又は最大リフト近傍に制御することで吸気バルブ40の閉じタイミングを遅らせている。また、機関始動時であって内部ロータ61が中間ロック位置で固定されているときには、機関始動に適切なバルブタイミングとなるようにバルブリフト可変機構30により最大リフト量を調節している。
According to the internal engine of the present embodiment, the following effects can be achieved.
(1) The internal combustion engine 1 includes an intermediate lock mechanism that fixes the internal rotor 61 at an intermediate lock position between the most retarded state and the most advanced angle state when the engine is stopped. When the engine is in an intermediate load, the valve timing variable mechanism 50 is controlled to the maximum lift or near the maximum lift while the variable valve timing mechanism 50 is controlled to be retarded from the intermediate lock phase, thereby delaying the closing timing of the intake valve 40. ing. Further, when the engine is started and the internal rotor 61 is fixed at the intermediate lock position, the maximum lift amount is adjusted by the variable valve lift mechanism 30 so that the valve timing is appropriate for starting the engine.

したがって、機関中負荷時には、吸気バルブ40の閉じタイミングを遅らせていることによりアトキンソンサイクルに基づく吸気圧縮を行うことができ、内燃機関1の燃費を向上させることができる。また、中間ロック機構により、機関始動時に最遅角よりも進角側にずれた位置に内部ロータ61を固定させることができるので、最大リフト量を所定量に確保しても吸気バルブ40の閉弁時期IVCを適切な位置にすることができ、排気の悪化を抑制することができる。   Therefore, when the engine is in a middle load, the intake valve 40 can be compressed based on the Atkinson cycle by delaying the closing timing of the intake valve 40, and the fuel consumption of the internal combustion engine 1 can be improved. In addition, the internal lock mechanism can fix the internal rotor 61 at a position deviated from the most retarded angle when the engine is started, so that the intake valve 40 can be closed even if the maximum lift amount is secured to a predetermined amount. The valve timing IVC can be set to an appropriate position, and exhaust deterioration can be suppressed.

(2)また、機関中負荷時には、バルブタイミング可変機構50を中間ロック位相よりも遅角側に制御しつつバルブリフト可変機構30を最大リフト又は最大リフト近傍に制御することで吸気バルブ40の閉じタイミングを遅らせてもよい。   (2) Further, when the engine is under a load, the intake valve 40 is closed by controlling the variable valve lift mechanism 30 to the maximum lift or near the maximum lift while controlling the variable valve timing mechanism 50 to the retard side from the intermediate lock phase. The timing may be delayed.

この構成によれば、機関中負荷時に、吸気の圧縮・膨張比をさらに増大させることができるので、アトキンソンサイクルに基づく吸気圧縮により内燃機関1の燃費をさらに向上させることができる。   According to this configuration, the compression / expansion ratio of the intake air can be further increased at the time of engine load, and therefore the fuel consumption of the internal combustion engine 1 can be further improved by the intake air compression based on the Atkinson cycle.

(3)内燃機関1は上記と同様の中間ロック機構を備えている。そして、機関中負荷時には、バルブタイミング可変機構50によりバルブタイミングを最遅角状態としつつバルブリフト可変機構30により最大リフト量を拡大することで吸気バルブ40を下死点から90°CAより超えた時点で閉じる構成としている。また、機関始動時であって内部ロータ61を中間ロック位置で固定されているときには、機関始動に適切なバルブタイミングとなるようにバルブリフト可変機構30により最大リフト量を調節している。   (3) The internal combustion engine 1 includes an intermediate locking mechanism similar to the above. When the engine is in an intermediate load, the intake valve 40 exceeds 90 ° CA from the bottom dead center by increasing the maximum lift amount by the variable valve lift mechanism 30 while setting the valve timing to the most retarded state by the variable valve timing mechanism 50. It is configured to close at the time. Further, when the engine is started and the internal rotor 61 is fixed at the intermediate lock position, the maximum lift amount is adjusted by the variable valve lift mechanism 30 so that the valve timing is appropriate for the engine start.

したがって、機関中負荷時には、吸気バルブ40を下死点から90°CAより超えた時点から閉じ吸気圧縮を行っているので内燃機関1の燃費を向上させることができる。また、中間ロック機構により、機関始動時に最遅角よりも進角側にずれた位置に内部ロータ61を固定させることができるので、最大リフト量を所定量に確保しても吸気バルブ40の閉弁時期IVCを適切な位置にすることができ、排気の悪化を抑制することができる。   Therefore, when the engine is in a middle load, the intake valve 40 is closed from the time when it exceeds 90 ° CA from the bottom dead center, and the intake air compression is performed. Therefore, the fuel efficiency of the internal combustion engine 1 can be improved. In addition, the internal lock mechanism can fix the internal rotor 61 at a position deviated from the most retarded angle when the engine is started, so that the intake valve 40 can be closed even if the maximum lift amount is secured to a predetermined amount. The valve timing IVC can be set to an appropriate position, and exhaust deterioration can be suppressed.

(4)また、中間ロック機構は、内部ロータ61から突出するロックピン69と、このロックピン69と嵌合することによりクランクシャフト18に対する内部ロータ61の回転位相変化を規制するための中間ロック孔70とから構成されている。さらに、中間ロック孔70にはその開口部71を進角側に拡大するための段差72が設けられている。   (4) Further, the intermediate lock mechanism includes a lock pin 69 protruding from the internal rotor 61 and an intermediate lock hole for restricting the rotational phase change of the internal rotor 61 relative to the crankshaft 18 by fitting with the lock pin 69. 70. Further, the intermediate lock hole 70 is provided with a step 72 for expanding the opening 71 to the advance side.

したがって、中間ロック孔70に対して進角側にロックピン69が配置され、内部ロータ61を遅角側に位相変化させることによりロックピン69を中間ロック孔70に嵌合させるとき、進角側の段差部分の開口部71からロックピン69を挿入させることができ、ロックピン69を的確に中間ロック孔70に嵌合させることができる。   Therefore, when the lock pin 69 is disposed on the advance side with respect to the intermediate lock hole 70 and the lock pin 69 is fitted into the intermediate lock hole 70 by changing the phase of the internal rotor 61 to the retard side, the advance side The lock pin 69 can be inserted from the opening 71 of the step portion, and the lock pin 69 can be accurately fitted into the intermediate lock hole 70.

(その他の実施形態)
なお、本発明の実施態様は上記各実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示すように変更して実施することもできる。
(Other embodiments)
In addition, the embodiment of the present invention is not limited to the embodiment exemplified in each of the above-described embodiments, and can be implemented by changing it as shown below, for example.

・上記実施形態では、機関中負荷におけるアトキンソンサイクルの実行と機関始動時における吸気バルブ40の閉弁時期IVCを適切とする、吸気バルブ40のバルブ作用角とバルブ作動角の設定の一例を挙げているが、本発明の効果を奏させるためには上記設定に限定されない。すなわち、機関中負荷の設定においては、吸気バルブ40の閉弁時期IVCを従来の内燃機関よりも遅らせることができる設定であればよい。また、機関始動時の設定においては、吸気バルブ40の閉弁時期IVCを従来の内燃機関と同様とすることができる設定であればよい。   In the above embodiment, an example of setting the valve operating angle and the valve operating angle of the intake valve 40 that makes the closing timing IVC of the intake valve 40 suitable for execution of the Atkinson cycle at an engine load and at the time of engine startup is given. However, the present invention is not limited to the above settings in order to achieve the effects of the present invention. That is, in the setting of the engine middle load, any setting may be used as long as the closing timing IVC of the intake valve 40 can be delayed as compared with the conventional internal combustion engine. Further, the setting at the time of starting the engine may be a setting that allows the closing timing IVC of the intake valve 40 to be the same as that of the conventional internal combustion engine.

・上記実施形態では、機関中負荷時において内部ロータ61の位相を最遅角にして最大リフト量を拡大することにより、吸気バルブ40の閉じバルブタイミングを遅らせているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、吸気バルブ40のバルブタイミングの遅い閉じができる設定であればよい。   In the above embodiment, the closing valve timing of the intake valve 40 is delayed by enlarging the maximum lift amount by setting the phase of the internal rotor 61 to the most retarded angle during engine load, but the present invention is limited to this. Not. That is, any setting may be used as long as the intake valve 40 can be closed at a later timing.

・例えば、機関中負荷時において、バルブタイミング可変機構50を中間ロック位相よりも遅角側に制御しつつバルブリフト可変機構30を最大リフト又は最大リフト近傍に制御することで、吸気バルブ40の閉じタイミングを遅らせてもよい。   For example, at the time of engine load, the intake valve 40 is closed by controlling the variable valve lift mechanism 30 to the maximum lift or near the maximum lift while controlling the variable valve timing mechanism 50 to the retard side from the intermediate lock phase. The timing may be delayed.

本発明の内燃機関を具体化した第1実施形態について、内燃機関を示す模式図。The schematic diagram which shows an internal combustion engine about 1st Embodiment which actualized the internal combustion engine of this invention. (a)同実施形態の内燃機関について、バルブタイミング可変機構の断面構造を示す断面図。(b)同内燃機関について、同図(a)のI−Iに沿う断面図。(c)同内燃機関について、同図(a)のII−IIに沿う断面図。(A) Sectional drawing which shows the cross-section of a valve timing variable mechanism about the internal combustion engine of the embodiment. (B) Sectional drawing which follows II of the figure (a) about the internal combustion engine. (C) Sectional drawing which follows II-II of the figure (a) about the internal combustion engine. 同実施形態の内燃機関について、バルブタイミング可変機構の油圧制御系を示す模式図。The schematic diagram which shows the hydraulic control system of a valve timing variable mechanism about the internal combustion engine of the embodiment. 同実施形態の内燃機関について、バルブ作動角及びバルブ作用角の設定例を示したグラフ。The graph which showed the example of a setting of a valve working angle and a valve working angle about the internal combustion engine of the embodiment. (a)同実施形態の内燃機関について、機関中負荷における吸気バルブのタイミングを示したダイヤグラム。(b)同内燃機関について、機関始動時における吸気バルブのタイミングを示したダイヤグラム。(A) The diagram which showed the timing of the intake valve in engine load about the internal combustion engine of the embodiment. (B) A diagram showing the timing of the intake valve when starting the engine for the internal combustion engine. 同実施形態の内燃機関について、吸気バルブのカムリフトググラフ。The cam lift graph of an intake valve about the internal combustion engine of the embodiment. アトキンソンサイクルと最遅角ロック機構を備えた内燃機関について、吸気バルブのタイミングを示したダイヤグラム。Diagram showing intake valve timing for an internal combustion engine equipped with an Atkinson cycle and a most retarded angle locking mechanism. 最遅角ロック機構を備えた従来の内燃機関について、吸気バルブのタイミングを示したダイヤグラム。The diagram which showed the timing of the intake valve about the conventional internal combustion engine provided with the most retarded angle locking mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1…内燃機関、10…エンジン本体、11…シリンダヘッド、12…シリンダブロック、13…ピストン、14…燃焼室、15…点火プラグ、16…吸気通路、17…排気通路、18…クランクシャフト、19…コネクティングロッド、20…燃料噴射弁、30…バルブリフト可変機構、31…アームアッシ、32…出力アーム、33…入力アーム、34…コントロールシャフト、35…アクチュエータ、40…吸気バルブ、41…吸気カムシャフト、43…ラッシュアジャスタ、44…吸気ロッカアーム、46…排気バルブ、47…排気カムシャフト、50…バルブタイミング可変機構、51…ハウジング、52…ハウジング本体、53…カバー、54…区画室、54r…最遅角側の側面、54f…最進角側の側面、54c…内周面、55…隔壁、55a…端面、60…スプロケット、61…内部ロータ、62…ベーン、62r…最遅角側の側面、62f…最進角側の側面、62a…端面、63…ロータ本体、63a…外周面、64…遅角油圧室、65…進角油圧室、69…ロックピン、70…中間ロック孔、71…開口部、72…段差、85…油圧制御弁、81…遅角油路、82…進角油路、83…供給油路、84…排出油路、86…オイルパン、87…オイルポンプ、90…電子制御装置、91…クランクポジションセンサ、92…作用角センサ、93…カムポジションセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 10 ... Engine main body, 11 ... Cylinder head, 12 ... Cylinder block, 13 ... Piston, 14 ... Combustion chamber, 15 ... Spark plug, 16 ... Intake passage, 17 ... Exhaust passage, 18 ... Crankshaft, 19 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Connecting rod, 20 ... Fuel injection valve, 30 ... Valve lift variable mechanism, 31 ... Arm assembly, 32 ... Output arm, 33 ... Input arm, 34 ... Control shaft, 35 ... Actuator, 40 ... Intake valve, 41 ... Intake camshaft 43 ... Rush adjuster 44 ... Intake rocker arm 46 ... Exhaust valve 47 ... Exhaust camshaft 50 ... Valve timing variable mechanism 51 ... Housing 52 ... Housing body 53 ... Cover 54 ... Compartment chamber 54r ... Side surface on the retarded angle side, 54 f... Side surface on the most advanced angle side, 54 c. Partition wall, 55a ... end face, 60 ... sprocket, 61 ... internal rotor, 62 ... vane, 62r ... most retarded side face, 62f ... most advanced side face, 62a ... end face, 63 ... rotor body, 63a ... outer peripheral face , 64 ... retarded hydraulic chamber, 65 ... advanced hydraulic chamber, 69 ... lock pin, 70 ... intermediate lock hole, 71 ... opening, 72 ... step, 85 ... hydraulic control valve, 81 ... retarded oil passage, 82 ... Advance oil passage, 83 ... Supply oil passage, 84 ... Drain oil passage, 86 ... Oil pan, 87 ... Oil pump, 90 ... Electronic control device, 91 ... Crank position sensor, 92 ... Working angle sensor, 93 ... Cam position sensor .

Claims (2)

吸気バルブの最大リフト量を可変とするバルブリフト可変機構と、吸気カムシャフトに連結された内部ロータのクランクシャフトに対する回転位相を変更することにより吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構とを備え、最大リフト量と吸気バルブの開弁期間とが正の相関関係を有する内燃機関において、
機関停止時に前記内部ロータを最遅角状態から最進角状態までの間にある中間ロック位置で固定する中間ロック機構を備え、
機関中負荷時には、前記バルブタイミング可変機構によりバルブタイミングを最遅角状態としつつ前記バルブリフト可変機構により最大リフト量を拡大することで吸気バルブを下死点から90度より超えた時点から閉じる構成とし、
機関始動時であって前記内部ロータが前記中間ロック位置に固定されているときには、機関始動に適切なバルブタイミングとなるように、前記バルブリフト可変機構により最大リフト量を中間負荷時に設定される最大リフト量よりも小さい所定量にする
ことを特徴とする内燃機関。
A variable valve lift mechanism that varies the maximum lift amount of the intake valve, and a variable valve timing mechanism that varies the valve timing of the intake valve by changing the rotational phase of the internal rotor connected to the intake camshaft with respect to the crankshaft. In an internal combustion engine in which the maximum lift amount and the valve opening period of the intake valve have a positive correlation,
An intermediate lock mechanism for fixing the internal rotor at an intermediate lock position between the most retarded angle state and the most advanced angle state when the engine is stopped;
A configuration in which the intake valve is closed from 90 degrees above the bottom dead center by increasing the maximum lift amount by the variable valve lift mechanism while setting the valve timing to the most retarded state by the variable valve timing mechanism at the time of engine load. age,
When the engine is started and the internal rotor is fixed at the intermediate lock position, the maximum lift amount is set by the variable valve lift mechanism at the time of intermediate load so that the valve timing is appropriate for starting the engine. An internal combustion engine having a predetermined amount smaller than a lift amount .
請求項1に記載の内燃機関において、
前記中間ロック機構は、前記内部ロータから突出するロックピンと、このロックピンと嵌合することにより前記クランクシャフトに対する前記内部ロータの回転位相変化を規制するための中間ロック孔とから構成され、中間ロック孔にはその開口部を進角側に拡大するための段差が設けられている
ことを特徴とする内燃機関。
The internal combustion engine according to claim 1 ,
The intermediate lock mechanism includes a lock pin protruding from the internal rotor, and an intermediate lock hole for restricting a rotational phase change of the internal rotor with respect to the crankshaft by fitting with the lock pin. Is provided with a step for enlarging the opening to the advance side.
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