JP6380256B2 - Variable valve operating device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は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.

内燃機関の吸気弁または排気弁の作動特性を変化させるリフト可変機構が、種々提案されている。例えば、特許文献1の可変動弁装置は、カムシャフトに一体的に配設されたカムベース部材から突出後退するカムロブ部材を備え、このカムロブ部材を油圧によって突出状態または後退(格納)状態の2段階に駆動して、吸気弁または排気弁のリフト量を可変している。具体的には、油路に配置されたオイルコントロールバルブを制御することで、所定圧以上の油圧を供給する供給状態と、油圧供給を停止する停止状態とを選択的に切り替えて、カムロブ部材の状態が選択的に切り替えられる。   Various lift variable mechanisms that change the operating characteristics of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine have been proposed. For example, the variable valve device of Patent Document 1 includes a cam lobe member that protrudes and retreats from a cam base member that is integrally disposed on a camshaft, and the cam lobe member is protruded or retracted (stored) in two steps by hydraulic pressure. The lift amount of the intake valve or exhaust valve is varied. Specifically, by controlling the oil control valve disposed in the oil passage, the cam lobe member is selectively switched between a supply state in which a hydraulic pressure higher than a predetermined pressure is supplied and a stop state in which the hydraulic supply is stopped. The state is selectively switched.

さらに、特許文献2は、運転状態の変化に応じて、吸気カムシャフトにおける低速用カムによる吸気弁の駆動状態から、高速用カムによるその駆動状態へと切り替えるために、油圧供給の停止状態から油圧の供給状態へと移行するバルブタイミング制御装置を開示する。この装置では、油圧供給の停止状態から油圧の供給状態へと移行するとき、その移行直前の運転領域において、電動オイルポンプの回転数をそれ以外のときに比べて増加させる。電動オイルポンプの回転数の増加に伴ってオイルコントロールバルブの直上流の圧力を高めておくことで、油圧を供給するべくオイルコントロールバルブを開いたときに、吸気弁の駆動状態を切り替える機構を即座に作動させるようにしている。   Further, in Patent Document 2, in order to switch from the driving state of the intake valve by the low-speed cam in the intake camshaft to the driving state by the high-speed cam according to the change in the operating state, Disclosed is a valve timing control device that shifts to a supply state. In this device, when shifting from the hydraulic supply stop state to the hydraulic pressure supply state, the rotational speed of the electric oil pump is increased in the operation region immediately before the shift compared to other times. By increasing the pressure just upstream of the oil control valve as the number of rotations of the electric oil pump increases, a mechanism that switches the drive state of the intake valve immediately when the oil control valve is opened to supply hydraulic pressure It is made to operate.

国際公開第2014/030226号International Publication No. 2014/030226 特開2000−345872号公報JP 2000-345872 A

ところで、特許文献2の装置では、油圧供給の停止状態から、油圧の供給状態へと移行するとき、絶えず、電動オイルポンプの回転数の増加が行われる。しかし、その移行直前の運転状態によっては、既にオイルポンプの供給油圧が、可変機構の切替えに必要な油圧に対して十分に高い場合がある。そのような場合には、そのようなオイルポンプの一律の制御はエネルギ消費を単にもたらすにすぎず、上記機構の応答性向上に貢献しないであろう。   By the way, in the apparatus of Patent Document 2, when the transition from the hydraulic pressure supply stop state to the hydraulic pressure supply state is made, the rotation speed of the electric oil pump is constantly increased. However, depending on the operation state immediately before the transition, the supply hydraulic pressure of the oil pump may already be sufficiently higher than the hydraulic pressure required for switching the variable mechanism. In such a case, uniform control of such an oil pump will only result in energy consumption and will not contribute to improving the responsiveness of the mechanism.

そこで、本発明の目的は、可変動弁装置における油圧制御の応答性をより好適に改善することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to more suitably improve the responsiveness of hydraulic control in a variable valve apparatus.

本発明の一態様によれば、
内燃機関の動弁機構に備えられ、油圧によって内燃機関の吸気弁または排気弁の作動特性を変化させる可変機構と、
前記可変機構への作動油の供給量を制御するオイルコントロールバルブと、
前記オイルコントロールバルブの上流側に設けられた可変式オイルポンプと、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記オイルコントロールバルブの開度を制御すると共に、前記内燃機関の運転状態に応じて作動油の吐出能力を可変とするように前記オイルポンプを制御する制御部と
を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
前記制御部は、前記内燃機関の運転状態が作動領域にあるときには前記可変機構が作動する量の作動油が前記可変機構に供給され、前記内燃機関の運転状態が前記作動領域外である非作動領域にあるときには前記可変機構が作動する量の作動油が前記可変機構に供給されないように、前記オイルコントロールバルブを制御し、
前記非作動領域には前記作動領域に隣接した切替準備領域があり、
該切替準備領域は前記非作動領域と前記作動領域との境界部に沿って定められた運転領域であり、
前記制御部は、
前記内燃機関の運転状態が前記切替準備領域にありかつ前記オイルポンプの設定される吐出能力が所定レベルを下回る運転領域にあるとき、
前記内燃機関の回転速度が所定値未満であるときには、前記オイルポンプの吐出能力を前記所定レベル以上に高めるように該オイルポンプを制御し、
前記内燃機関の回転速度が前記所定値以上であるときには、前記オイルポンプの吐出能力を前記所定レベル以上に高めることなく、前記可変機構が作動する量未満の作動油を前記可変機構に向けて供給するような所定開度に、前記オイルコントロールバルブの開度がなるように、前記オイルコントロールバルブを制御する、
内燃機関の可変動弁装置
が提供される。
According to one aspect of the invention,
A variable mechanism that is provided in a valve mechanism of an internal combustion engine and changes the operating characteristics of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine by hydraulic pressure;
An oil control valve for controlling the amount of hydraulic oil supplied to the variable mechanism;
A variable oil pump provided upstream of the oil control valve;
A control unit for controlling the opening of the oil control valve in accordance with the operating state of the internal combustion engine, and for controlling the oil pump so as to vary the discharge capacity of hydraulic oil in accordance with the operating state of the internal combustion engine; A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine comprising:
When the operating state of the internal combustion engine is in the operating region, the control unit supplies the variable mechanism with an amount of operating oil that operates the variable mechanism, and the operating state of the internal combustion engine is outside the operating region. Controlling the oil control valve so that the variable mechanism is not supplied to the variable mechanism when the variable mechanism is in the region,
The non-operation area has a switching preparation area adjacent to the operation area,
The switching preparation area is an operation area determined along a boundary between the non-operation area and the operation area,
The controller is
When the operating state of the internal combustion engine is in the switching preparation region and the discharge capacity set by the oil pump is in an operating region below a predetermined level,
When the rotational speed of the internal combustion engine is less than a predetermined value, the oil pump is controlled to increase the discharge capacity of the oil pump to the predetermined level or more,
When the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or higher than the predetermined value, the hydraulic pump supplies less hydraulic fluid to the variable mechanism without increasing the discharge capacity of the oil pump to the predetermined level or higher. The oil control valve is controlled so that the opening of the oil control valve becomes the predetermined opening.
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine is provided.

本発明の上記一態様に係る内燃機関の可変動弁装置では、内燃機関の運転状態が切替準備領域にありかつオイルポンプの設定される吐出能力が所定レベルを下回る運転領域にあるとき、前記内燃機関の回転速度が所定値未満であるときには、オイルポンプの吐出能力を所定レベル以上に高めるようにオイルポンプが制御され、内燃機関の回転速度が前記所定値以上であるときには、前記オイルポンプの吐出能力を前記所定レベル以上に高めることなく、前記可変機構が作動する量未満の作動油を前記可変機構に向けて供給するような所定開度に、前記オイルコントロールバルブの開度がなるように、前記オイルコントロールバルブが制御される。このように、内燃機関の運転状態が切替準備領域にあっても、オイルポンプの設定される吐出能力が所定レベルを下回る運転領域にあるときに、オイルポンプが付加的に作動制御されるときと、そうでないときとがある。したがって、本発明の上記一態様によれば、オイルポンプの付加的な作動を限定的にすることで、エネルギ消費を抑制しつつ、可変機構の油圧による作動応答性を高めることができるという、優れた効果が発揮される。   In the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the above aspect of the present invention, when the operating state of the internal combustion engine is in the switching preparation region and the discharge capacity set by the oil pump is in the operating region below a predetermined level, the internal combustion engine When the rotational speed of the engine is less than a predetermined value, the oil pump is controlled to increase the discharge capacity of the oil pump to a predetermined level or higher. When the rotational speed of the internal combustion engine is higher than the predetermined value, the discharge of the oil pump is controlled. Without increasing the capacity above the predetermined level, the opening of the oil control valve is such that the opening of the oil control valve is at a predetermined opening that supplies less than the amount by which the variable mechanism operates to the variable mechanism. The oil control valve is controlled. Thus, even when the operating state of the internal combustion engine is in the switching preparation region, when the oil pump is additionally operated and controlled when the discharge capacity set by the oil pump is in the operating region below a predetermined level, There are times when it is not. Therefore, according to the one aspect of the present invention, by limiting the additional operation of the oil pump, it is possible to improve the operation responsiveness by the hydraulic pressure of the variable mechanism while suppressing energy consumption. The effect is demonstrated.

本実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置の概略を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the outline of the variable valve operating apparatus of the internal combustion engine which concerns on this embodiment. 可変機構の全体斜視図である。It is a whole perspective view of a variable mechanism. 可変機構の縦断正面図であり、カムロブ部材が格納位置にあるときの状態を示す。It is a vertical front view of a variable mechanism, and shows a state when the cam lobe member is in the retracted position. 可変機構の縦断正面図であり、カムロブ部材が突出位置にあるときの状態を示す。It is a vertical front view of a variable mechanism, and shows a state when a cam lobe member is in a protruding position. 可変機構の作動を説明するための図3におけるA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 3 for demonstrating the action | operation of a variable mechanism. 可変機構の作動を説明するための図4におけるA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 4 for demonstrating the action | operation of a variable mechanism. 可変機構の作動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the action | operation of a variable mechanism. 可変機構の作動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the action | operation of a variable mechanism. オイルコントロールバルブおよびオイルポンプの制御用のマップを示す。The map for control of an oil control valve and an oil pump is shown. 図9(c)の拡大図である。It is an enlarged view of FIG.9 (c). オイルコントロールバルブの基本制御のフローチャートである。It is a flowchart of the basic control of an oil control valve. 内燃機関の運転状態が非作動領域にあるときの、オイルコントロールバルブとオイルポンプとの制御用のフローチャートである。6 is a flowchart for controlling the oil control valve and the oil pump when the operating state of the internal combustion engine is in a non-operating region.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1において、本発明の実施形態に係る可変動弁装置は、エンジン(内燃機関)1の動弁機構に備えられ吸気弁25の作動特性(つまり開弁特性)を変化させる可変機構40を含んで構成されている。   In FIG. 1, a variable valve operating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a variable mechanism 40 that is provided in a valve operating mechanism of an engine (internal combustion engine) 1 and changes an operating characteristic (that is, valve opening characteristic) of an intake valve 25. It consists of

ここでは、可変機構40は、リフト可変機構であり、エンジン回転速度およびエンジン負荷、つまり運転状態に応じて吸気弁のリフト量を変更できるように構成されている。エンジン1は車両用の直列4気筒ディーゼルエンジンである。もっとも、本発明が適用されるエンジンの種類は任意であり、本発明の用途ないし使用目的もエンジン回転速度および負荷に応じたバルブリフト量の変更に限定されない。つまり、本実施形態では、可変機構40は吸気弁25のリフト量を主に可変とするものであるが、本発明は、油圧により、バルブタイミング、作用角、およびリフト量のうち少なくとも1つを可変とする可変機構を備える種々のエンジンに適用されることができる。各気筒につき2つの吸気弁25が設けられている。図1では1つの気筒に係る吸気弁25および可変機構40のみを図示し、他の気筒やそれら他の気筒に係る周辺の機構は図示を省略している。なお、本発明は、吸気弁のみならず、排気弁に関して適用されてもよい。   Here, the variable mechanism 40 is a lift variable mechanism, and is configured to be able to change the lift amount of the intake valve in accordance with the engine rotation speed and the engine load, that is, the operating state. The engine 1 is an in-line four-cylinder diesel engine for vehicles. However, the type of engine to which the present invention is applied is arbitrary, and the use or purpose of use of the present invention is not limited to changing the valve lift amount according to the engine rotational speed and load. That is, in the present embodiment, the variable mechanism 40 mainly changes the lift amount of the intake valve 25. However, the present invention provides at least one of valve timing, operating angle, and lift amount by hydraulic pressure. The present invention can be applied to various engines including a variable mechanism that is variable. Two intake valves 25 are provided for each cylinder. In FIG. 1, only the intake valve 25 and the variable mechanism 40 related to one cylinder are illustrated, and other cylinders and peripheral mechanisms related to these other cylinders are not shown. The present invention may be applied not only to the intake valve but also to the exhaust valve.

エンジン1には、オイルパン2内の作動油をオイルストレーナ3を介して汲み上げて圧送するための可変式オイルポンプ4が設けられている。オイルポンプ4は、ここでは、クランクシャフトにより駆動される機械式のものである。オイルポンプ4は、作動油の吐出能力(具体的には同一エンジン回転速度での吐出量)を可変に構成されている。オイルポンプ4は、2段吐出量可変のポンプであり、より具体的には2段可変容量式ポンプである。オイルポンプ4は、エンジン運転状態が低油圧運転領域にあるとき、その吐出能力が低レベル側になるように制御され、それにより、相対的に少ない容積のオイル吐出量を有するようになる。他方、オイルポンプ4は、エンジン運転状態が(低油圧運転領域外の)高油圧運転領域にあるとき、その吐出能力が高レベル側になるように制御され、それにより、エンジン運転状態が低油圧運転領域にあるときに比べて、相対的に多い容積のオイル吐出量を有するようになる。ただし、オイルポンプ4の1回転ごとの吐出量は2段よりも多い段数または連続的に可変とされてもよい。また、オイルポンプは、モータによって動作させられる電動式であってもよい。   The engine 1 is provided with a variable oil pump 4 for pumping hydraulic oil in an oil pan 2 through an oil strainer 3 and pumping it. Here, the oil pump 4 is of a mechanical type driven by a crankshaft. The oil pump 4 is configured to vary the discharge capacity of hydraulic oil (specifically, the discharge amount at the same engine speed). The oil pump 4 is a two-stage variable discharge pump, more specifically, a two-stage variable displacement pump. The oil pump 4 is controlled such that when the engine operating state is in the low hydraulic operation region, the discharge capacity is on the low level side, thereby having an oil discharge amount with a relatively small volume. On the other hand, the oil pump 4 is controlled such that when the engine operating state is in the high hydraulic operating region (outside the low hydraulic operating region), the discharge capacity is on the high level side. Compared to when in the operating region, the oil discharge amount is relatively large. However, the discharge amount per rotation of the oil pump 4 may be made variable by the number of stages greater than two stages or continuously. The oil pump may be an electric type that is operated by a motor.

オイルポンプ4の吐出口に接続された作動油供給通路5には、オイルフィルタ6が設けられ、その下流側のリフト可変機構40への供給経路(供給油路)には、オイルコントロールバルブ(OCV)7が設けられている。オイルコントロールバルブ7は、例えばソレノイドによって軸方向に突出後退動作する単一のスプール弁を備えた電磁駆動式の流量制御弁であり、その軸方向の動作量を制御することで出力ポートの開口面積を比例的に制御し、これによってオイルポンプ4から圧送される作動油を、可変機構40に供給することができる。オイルコントロールバルブ7はまた、可変機構40への供給量をゼロとした状態で、可変機構40内の作動油をドレイン(排出)することができる。可変機構40は、オイルコントロールバルブ7からの作動油の供給量を変化させることによって動作する。   An oil filter 6 is provided in the hydraulic oil supply passage 5 connected to the discharge port of the oil pump 4, and an oil control valve (OCV) is provided in a supply route (supply oil passage) to the variable lift mechanism 40 on the downstream side. ) 7 is provided. The oil control valve 7 is an electromagnetically driven flow control valve having a single spool valve that protrudes and retracts in the axial direction by, for example, a solenoid, and the opening area of the output port is controlled by controlling the amount of operation in the axial direction. Thus, the hydraulic fluid pumped from the oil pump 4 can be supplied to the variable mechanism 40. The oil control valve 7 can also drain (discharge) the hydraulic oil in the variable mechanism 40 in a state where the supply amount to the variable mechanism 40 is zero. The variable mechanism 40 operates by changing the amount of hydraulic oil supplied from the oil control valve 7.

次に、図2〜図8を参照して、可変機構40を説明する。この可変機構40は、作動油の油圧によって、吸気弁25のリフト量を低リフト状態と高リフト状態の間で変化させることができる。ここで、「低リフト状態」とは吸気弁25を2つの選択的なリフト量のうち比較的低いリフト量に亘ってリフトさせる状態をいい、「高リフト状態」とは吸気弁25を前記2つの選択的なリフト量のうち比較的高いリフト量に亘ってリフトさせる状態をいう。ロッカーアーム24、バルブスプリング26および油圧ラッシュアジャスター27が、吸気弁25毎に設けられている。ロッカーアーム24はローラを備えており、可変機構40によって、油圧ラッシュアジャスター27を支点として旋回させられ、これによって吸気弁25がリフトすなわち開弁させられる。   Next, the variable mechanism 40 will be described with reference to FIGS. The variable mechanism 40 can change the lift amount of the intake valve 25 between the low lift state and the high lift state by the hydraulic pressure of the hydraulic oil. Here, the “low lift state” refers to a state in which the intake valve 25 is lifted over a relatively low lift amount of the two selective lift amounts, and the “high lift state” refers to the state in which the intake valve 25 is It means a state where the lift is carried out over a relatively high lift amount among the two lift amounts. A rocker arm 24, a valve spring 26 and a hydraulic lash adjuster 27 are provided for each intake valve 25. The rocker arm 24 is provided with a roller, and is swung by the variable mechanism 40 with the hydraulic lash adjuster 27 as a fulcrum, whereby the intake valve 25 is lifted or opened.

図2に示すように、可変機構40は、駆動シャフト41と、駆動シャフト41に同軸に連結固定されたカムユニット42とを含む。カムユニット42は気筒毎に設けられるが、複数の気筒にまたがって設けられてもよい。ただし駆動シャフト41に対するカムユニット42の取付方法は任意である。こうして可変機構40は全体として、全ての気筒に及ぶよう、気筒列方向、すなわちクランクシャフト軸方向に延在されている。   As shown in FIG. 2, the variable mechanism 40 includes a drive shaft 41 and a cam unit 42 that is coaxially connected and fixed to the drive shaft 41. The cam unit 42 is provided for each cylinder, but may be provided across a plurality of cylinders. However, the attachment method of the cam unit 42 with respect to the drive shaft 41 is arbitrary. Thus, the variable mechanism 40 as a whole extends in the cylinder row direction, that is, in the crankshaft axis direction so as to cover all cylinders.

駆動シャフト41およびカムユニット42は、共通の中心軸Xを有する。ここでは便宜上、中心軸Xの方向を単に軸方向という。   The drive shaft 41 and the cam unit 42 have a common center axis X. Here, for convenience, the direction of the central axis X is simply referred to as the axial direction.

駆動シャフト41は、図示しない軸受によりシリンダヘッド上に回転可能に支持されている。また駆動シャフト41は、その一端部において、ベルト・プーリ機構等の動力伝達機構を介してクランクシャフトに連結されている。よってクランクシャフトからの駆動力により、駆動シャフト41およびカムユニット42が共に回転駆動される。駆動シャフト41およびカムユニット42の回転方向を図中Rで示す。なお駆動シャフト41と動力伝達機構との間に、周知の可変バルブタイミング機構を設けてもよい。   The drive shaft 41 is rotatably supported on the cylinder head by a bearing (not shown). The drive shaft 41 is connected at one end thereof to the crankshaft via a power transmission mechanism such as a belt / pulley mechanism. Therefore, both the drive shaft 41 and the cam unit 42 are rotationally driven by the drive force from the crankshaft. The rotation direction of the drive shaft 41 and the cam unit 42 is indicated by R in the figure. A known variable valve timing mechanism may be provided between the drive shaft 41 and the power transmission mechanism.

カムユニット42は、その本体をなすカムベース部材43と、単一のカムベース部材43の前側および後側にそれぞれ独立にあるいは連結して配置され揺動もしくは旋回可能な2つのカムロブ部材44とを備える。1つのカムロブ部材44が、1つの吸気弁25に対応している。   The cam unit 42 includes a cam base member 43 that forms a main body thereof, and two cam lobe members 44 that are arranged independently or connected to the front side and the rear side of the single cam base member 43 and that can swing or pivot. One cam lobe member 44 corresponds to one intake valve 25.

カムベース部材43は、駆動シャフト41よりも大径に形成され、その外周面は、低リフト状態を実現するための低リフトカム部45とされている。低リフトカム部45は、ベース円45a(図2および図3参照)に対して正のリフト量を有する。低リフトカム部45は、2つの吸気弁25に対応する位置に設けられている。それぞれの低リフトカム部45にスリット46が設けられ、各スリット46にカムロブ部材44が挿入配置されている。カムロブ部材44は、図3および図4に示すように略U字状の形状を有している。ただし、低リフトカム部のリフト量はゼロであってもよい。また、2つの吸気弁に対する低リフトカム部によるリフト量を異ならせてもよく、この場合、一方のリフト量がゼロであってもよい。   The cam base member 43 is formed to have a larger diameter than the drive shaft 41, and an outer peripheral surface thereof is a low lift cam portion 45 for realizing a low lift state. The low lift cam portion 45 has a positive lift amount with respect to the base circle 45a (see FIGS. 2 and 3). The low lift cam portion 45 is provided at a position corresponding to the two intake valves 25. Each low lift cam portion 45 is provided with a slit 46, and a cam lobe member 44 is inserted into each slit 46. The cam lobe member 44 has a substantially U-shape as shown in FIGS. However, the lift amount of the low lift cam portion may be zero. Further, the lift amount by the low lift cam portion for the two intake valves may be different, and in this case, one lift amount may be zero.

カムベース部材43において、2つの低リフトカム部45の間に凹部47が形成されている。支持シャフト48が、カムベース部材43を軸方向に貫通して設けられる。支持シャフト48は、カムロブ部材44の基端部44Bのシャフト穴49に挿通される。これによりカムロブ部材44は、支持シャフト48の周りを旋回もしくは揺動可能である。   In the cam base member 43, a recess 47 is formed between the two low lift cam portions 45. A support shaft 48 is provided so as to penetrate the cam base member 43 in the axial direction. The support shaft 48 is inserted into the shaft hole 49 of the base end portion 44 </ b> B of the cam lobe member 44. Thereby, the cam lobe member 44 can turn or swing around the support shaft 48.

カムロブ部材44は、カムベース部材43から突出しない格納位置(図3に示す)と、カムベース部材43から半径方向外側に最大限突出した突出位置(図4に示す)との間を揺動可能である。突出位置は前記高リフト状態に対応し、格納位置は前記低リフト状態に対応する。2つのカムロブ部材44には、それぞれストッパピン50が軸方向に突出して設けられ、これらストッパピン50は、カムベース部材43に設けられた長穴51にスライド可能に挿入される。長穴51によりストッパピン50の移動が制限され、ひいてはカムロブ部材44の揺動範囲、特に突出位置が規定される。詳しくは後述するが、カムロブ部材44は突出位置でロックされる。カムロブ部材44は格納位置ではロックされず、回転のたびにロッカーアーム24を介したバルブスプリング反力によってカムロブ部材44がロスト動作(スリット46内への退避動作)する。なお、カムロブ部材44が格納位置でロックされる機構をさらに採用してもよい。   The cam lobe member 44 can swing between a retracted position (shown in FIG. 3) that does not protrude from the cam base member 43 and a protruded position (shown in FIG. 4) that protrudes radially outward from the cam base member 43 to the maximum extent. . The protruding position corresponds to the high lift state, and the retracted position corresponds to the low lift state. The two cam lobe members 44 are respectively provided with stopper pins 50 protruding in the axial direction, and these stopper pins 50 are slidably inserted into the long holes 51 provided in the cam base member 43. The movement of the stopper pin 50 is restricted by the long hole 51, and as a result, the swing range of the cam lobe member 44, in particular, the protruding position is defined. Although described later in detail, the cam lobe member 44 is locked at the protruding position. The cam lobe member 44 is not locked in the retracted position, and the cam lobe member 44 is lost (retracted into the slit 46) by the valve spring reaction force via the rocker arm 24 each time it rotates. In addition, you may further employ | adopt the mechanism in which the cam lobe member 44 is locked in a retracted position.

なお図2においては便宜上、軸方向前方Frに位置するカムロブ部材44が格納位置にあり、軸方向後方Rrに位置するカムロブ部材44が突出位置にあるが、実際上は両方のカムロブ部材44は互いに同じ位置に位置される。   In FIG. 2, for convenience, the cam lobe member 44 located in the axially forward Fr is in the retracted position and the cam lobe member 44 located in the axially rearward Rr is in the protruding position. Located in the same position.

凹部47には、2つのカムロブ部材44をそれぞれ突出位置に向けて付勢するための2つのスプリング52,52が設けられる。スプリング52は拡開方向に付勢されたねじりバネとされ、支持シャフト48の外側に巻回される。スプリング52の基端部は固定軸53を介してカムベース部材43に固定される。スプリング52の先端部はストッパピン50に係合され、ストッパピン50ひいてはカムロブ部材44を突出位置に向けて付勢する。   The recess 47 is provided with two springs 52 and 52 for urging the two cam lobe members 44 toward the protruding positions. The spring 52 is a torsion spring biased in the expanding direction and is wound around the support shaft 48. A base end portion of the spring 52 is fixed to the cam base member 43 via a fixed shaft 53. The tip end of the spring 52 is engaged with the stopper pin 50, and the stopper pin 50 and thus the cam lobe member 44 are urged toward the protruding position.

こうして、カムロブ部材44が突出位置にあるとき、カムユニット42は、吸気弁25を高リフト状態とすることができる。他方、カムロブ部材44が格納位置にあるとき、カムユニット42は吸気弁25を低リフト状態とする。   Thus, when the cam lobe member 44 is in the protruding position, the cam unit 42 can bring the intake valve 25 into a high lift state. On the other hand, when the cam lobe member 44 is in the retracted position, the cam unit 42 places the intake valve 25 in a low lift state.

加えて、可変機構40は、突出位置におけるカムロブ部材44のロック状態を切り替えるためのロック機構60(図5参照)、具体的には、カムロブ部材44を突出位置にロックするためのロック機構60を備える。以下、ロック機構60の構成と、可変機構40の作動とを、図5〜8を参照して説明する。図5〜8は、各状態における図3のA−A断面を模式的に表す。なお図5〜8では理解の容易のために、ロッカーアーム24および吸気弁25を付記している。   In addition, the variable mechanism 40 includes a lock mechanism 60 (see FIG. 5) for switching the lock state of the cam lobe member 44 at the projecting position, specifically, a lock mechanism 60 for locking the cam lobe member 44 at the projecting position. Prepare. Hereinafter, the configuration of the lock mechanism 60 and the operation of the variable mechanism 40 will be described with reference to FIGS. 5-8 schematically represent the AA cross section of FIG. 3 in each state. 5-8, the rocker arm 24 and the intake valve 25 are added for easy understanding.

図5には、図3に示されるようにカムロブ部材44が格納位置にあるときの状態を示す。ここで上記説明と関連図からも理解されるように、カムユニット42は軸方向において前後対称に構成されている。従ってここでは前側の構成についてのみ説明する。この説明が後側の構成についても同様に当てはまることが理解されよう。   FIG. 5 shows a state when the cam lobe member 44 is in the retracted position as shown in FIG. Here, as can be understood from the above description and related drawings, the cam unit 42 is configured to be symmetrical in the longitudinal direction in the axial direction. Accordingly, only the configuration on the front side will be described here. It will be understood that this description applies to the rear configuration as well.

駆動シャフト41とカムベース部材43との内部には、その中心軸Xに同軸に延びた供給経路61が設けられている。またカムベース部材43の内部には、供給経路61から半径方向外側に延びた経路62が形成されている。経路62は、半径方向外側に延びた後、軸方向前後に延びてスリット46に向かっている。   A supply path 61 extending coaxially with the central axis X is provided inside the drive shaft 41 and the cam base member 43. A path 62 extending radially outward from the supply path 61 is formed in the cam base member 43. The path 62 extends outward in the radial direction, and then extends forward and backward in the axial direction toward the slit 46.

カムベース部材43の内部には、経路62に連通したピン穴64Hと、ピン穴64Hと同軸かつ同一径のピン穴65Hとが設けられている。ピン穴65Hは、ピン穴64Hからスリット46を挟んで互いに対向した位置にある。ピン穴64H,65Hにはそれぞれ同一径のピン64P,65Pがスライド可能に挿入される。ピン穴65Hには、ピン65Pをスリット46側に向けて付勢するためのスプリング65Sが配設されている。   Inside the cam base member 43, a pin hole 64H communicating with the path 62 and a pin hole 65H coaxial with the pin hole 64H and having the same diameter are provided. The pin holes 65H are located at positions facing each other across the slit 46 from the pin hole 64H. Pins 64P and 65P having the same diameter are slidably inserted into the pin holes 64H and 65H, respectively. The pin hole 65H is provided with a spring 65S for urging the pin 65P toward the slit 46 side.

これらピン64P,65P,66Pとピン穴64H,65H,66Hの係合状態を変えることにより、カムロブ部材44を突出位置にロックすることが可能である。   By changing the engagement state of these pins 64P, 65P, 66P and the pin holes 64H, 65H, 66H, the cam lobe member 44 can be locked at the protruding position.

供給経路61には、オイルコントロールバルブ7を介して、オイルポンプ4から作動油ないし油圧が供給される。   Hydraulic oil or hydraulic pressure is supplied from the oil pump 4 to the supply path 61 via the oil control valve 7.

図5は、図3に示した如く、カムロブ部材44が格納位置にあるときの状態を示す。このとき、供給経路61には動作可能な量および圧力の作動油は供給されておらず(油圧オフの状態)、図5に示すように、カムロブ部材44のピン穴66Hに挿入されたピン66Pは、スリット46の壁面に軸方向の移動を阻止されている。カムロブ部材44はスプリング52によって突出方向に常時付勢されているが、上述のとおり、格納位置ではロックされないため、回転のたびに、ロッカーアーム24を介したバルブスプリング反力によってロスト動作(スリット46内への退避動作)させられる。したがってロッカーアーム24には低リフトカム部45のみが作用し、カムロブ部材44は実質的にリフト量に寄与しない。   FIG. 5 shows a state when the cam lobe member 44 is in the retracted position as shown in FIG. At this time, the supply path 61 is not supplied with an operable amount and pressure of hydraulic oil (hydraulic off state), and as shown in FIG. 5, the pin 66P inserted into the pin hole 66H of the cam lobe member 44. Is prevented from moving in the axial direction on the wall surface of the slit 46. Although the cam lobe member 44 is always urged in the protruding direction by the spring 52, as described above, it is not locked in the retracted position. Therefore, the cam lobe member 44 is lost by the reaction force of the valve spring via the rocker arm 24 (slit 46). Evacuation operation). Therefore, only the low lift cam portion 45 acts on the rocker arm 24, and the cam lobe member 44 does not substantially contribute to the lift amount.

この状態でカムベース部材43が回転し、カムロブ部材44がロッカーアーム24に乗り上げない位置に来ると、カムロブ部材44は突出方向に力を与えるスプリング52(図2)の付勢力、および駆動シャフト41の回転による遠心力により、徐々に突出位置に移動する。この移動中、カムロブ部材44は、ピン66Pを自身のピン穴66H内に保持した状態でピン66Pを運ぶ。回転のたびのロスト動作の過程(往路および復路)において、ピン66Pの軸はピン穴64H,65Hの軸と一致するが、その際には所定圧以上の油圧が作用していないため、ピン66Pはピン穴65Hには係合しない。   In this state, when the cam base member 43 rotates and the cam lobe member 44 comes to a position where it does not ride on the rocker arm 24, the cam lobe member 44 is biased by the spring 52 (FIG. 2) that applies force in the protruding direction, and the drive shaft 41. It gradually moves to the protruding position due to centrifugal force due to rotation. During this movement, the cam lobe member 44 carries the pin 66P while holding the pin 66P in its own pin hole 66H. In the process of lost operation for each rotation (outward path and return path), the axis of the pin 66P coincides with the axis of the pin holes 64H and 65H. Does not engage with the pin hole 65H.

この状態から、カムロブ部材44を突出位置に移動し、突出位置にロックするときの作動は以下のとおりである。まずオイルコントロールバルブ7により、可変機構40への油路を接続状態とし、供給経路61に作動可能な量(つまり所定圧以上)の作動油を供給する。カムロブ部材44が格納位置から突出位置に向かうと、図6に示すように、ピン66Pの軸がピン穴64H,65Hの軸と一致する。図6は、カムロブ部材44が突出位置に到達したときの状態を示す。このとき、カムロブ部材44の先端部44Cのピン穴66Hは、カムベース部材43のピン穴64H,65Hに整列される。   From this state, the operation when the cam lobe member 44 is moved to the protruding position and locked to the protruding position is as follows. First, the oil control valve 7 connects the oil passage to the variable mechanism 40 and supplies the supply passage 61 with an operable amount (that is, a predetermined pressure or more). When the cam lobe member 44 moves from the retracted position to the protruding position, the axis of the pin 66P coincides with the axes of the pin holes 64H and 65H, as shown in FIG. FIG. 6 shows a state when the cam lobe member 44 reaches the protruding position. At this time, the pin hole 66H of the tip end portion 44C of the cam lobe member 44 is aligned with the pin holes 64H and 65H of the cam base member 43.

依然として作動可能な量の作動油の供給が続いていることから、カムロブ部材44が突出位置にあるとき、図7に示すように、経路62からの油圧により、ピン64P,65P,66Pがスプリング65Sを圧縮しつつ押され、ピン64Pはピン穴64H、66Hに跨った状態で共通に挿入される。これにより、図4にも示すように、カムロブ部材44は突出位置でカムベース部材43にロックされる。カムロブ部材44を突出位置にロックし続けるには、ロック機構60が作動可能な量の作動油の供給を維持する必要がある。   Since the supply of the operable oil is still continued, when the cam lobe member 44 is in the protruding position, as shown in FIG. 7, the pins 64P, 65P, 66P are spring 65S by the hydraulic pressure from the path 62. The pin 64P is inserted in common in a state straddling the pin holes 64H and 66H. Accordingly, as shown in FIG. 4, the cam lobe member 44 is locked to the cam base member 43 at the protruding position. In order to keep the cam lobe member 44 locked in the protruding position, it is necessary to maintain the supply of hydraulic oil in an amount that the lock mechanism 60 can operate.

次に、カムロブ部材44を突出位置から格納位置に移動する際の作動を説明する。   Next, the operation when the cam lobe member 44 is moved from the protruding position to the retracted position will be described.

先ず、図7の状態から、作動可能な量の作動油の供給を停止する。すなわち、オイルコントロールバルブ7をドレイン位置とし、供給経路61への作動油の供給を停止すると共に、供給経路61からオイルを排出する。すると、図8に示すように、ピン64P,65P,66Pがスプリング65Sにより経路62側に押され、ピン穴65H,66Hに対するピン64P,66Pの係合が外れる。すなわち、3つのピン64P,65P,66Pは、それぞれ対応するピン穴64H,65H,66H内にのみ配置されるようになる。これによりカムロブ部材44が突出位置からロック解除され、カムロブ部材44は格納位置に向かって移動可能となる。   First, from the state shown in FIG. 7, the supply of the operable amount of hydraulic oil is stopped. That is, the oil control valve 7 is set to the drain position, the supply of hydraulic oil to the supply path 61 is stopped, and the oil is discharged from the supply path 61. Then, as shown in FIG. 8, the pins 64P, 65P, 66P are pushed toward the path 62 by the spring 65S, and the pins 64P, 66P are disengaged from the pin holes 65H, 66H. That is, the three pins 64P, 65P, 66P are arranged only in the corresponding pin holes 64H, 65H, 66H, respectively. As a result, the cam lobe member 44 is unlocked from the protruding position, and the cam lobe member 44 can move toward the retracted position.

この状態でカムベース部材43が回転し、カムロブ部材44がロッカーアーム24に乗り上げると、カムロブ部材44はバルブスプリングの反力により、徐々に格納位置に移動する。この移動中、カムロブ部材44は、ピン66Pを自身のピン穴66H内に保持した状態でピン66Pを運ぶ。このようにして、カムロブ部材44は図5の格納状態に復帰することになる。   When the cam base member 43 rotates in this state and the cam lobe member 44 rides on the rocker arm 24, the cam lobe member 44 gradually moves to the retracted position by the reaction force of the valve spring. During this movement, the cam lobe member 44 carries the pin 66P while holding the pin 66P in its own pin hole 66H. In this way, the cam lobe member 44 returns to the retracted state of FIG.

以上まとめると、カムロブ部材44は、ロック機構60が作動可能な量の作動油の供給状態では突出位置にロックされ、そのような量の作動油が供給されていない状態ではロックされず格納位置とされ得る。なお、ここでは、作動可能な量の作動油の供給状態は、エンジンの運転状態が所定の作動領域(以下、作動領域)にあるときに実現され、作動可能な量の作動油を供給しない非供給状態は、エンジンの運転状態が作動領域外である所定の非作動領域(以下、非作動領域)にあるときに実現される。   In summary, the cam lobe member 44 is locked at the protruding position when an amount of hydraulic oil that can be operated by the lock mechanism 60 is supplied, and is not locked when the amount of hydraulic oil is not supplied. Can be done. Here, the supply state of the operable amount of hydraulic oil is realized when the engine operating state is in a predetermined operating range (hereinafter referred to as the operating range), and the non-operating amount of hydraulic fluid is not supplied. The supply state is realized when the operating state of the engine is in a predetermined non-operation region (hereinafter referred to as a non-operation region) outside the operation region.

オイルコントロールバルブ7およびオイルポンプ4は、それぞれ、制御部としての電子制御ユニット(以下「ECU」という)100(図1参照)に接続されている。ECU100は、何れも図示されない演算装置(例えばCPU)、記憶装置(例えばROM、RAM)、入出力ポート等を含むものである。またECU100には、各種センサが、例えばエンジン回転速度を検出するためのエンジン回転速度センサ101と、エンジン負荷を検出するためのエンジン負荷センサ102と、エンジンの冷却水温を検出するための水温センサ103とが図示されないA/D変換器等を介して電気的に接続されている。エンジン回転速度センサ101としては、クランク角を検出するためのクランク角センサが用いられるとよい。エンジン負荷センサ102としては、例えば、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ、吸気圧を検出するための吸気圧センサ、吸入空気量を検出するためのエアフローメータのうちの少なくとも1つを用いるとよい。ECU100は、各種センサの検出値等に基づき、エンジン1の運転状態に応じて、燃料噴射弁の他、オイルコントロールバルブ7およびオイルポンプ4等を制御する。ECU100には、エンジン1の運転状態に従ってオイルコントロールバルブ7を制御するための制御プログラムと、当該制御プログラムの実行の際に参照される各種のマップとが格納されている。同様に、ECU100には、エンジン1の運転状態に従ってオイルポンプ4を制御するための制御プログラムと、当該制御プログラムの実行の際に参照される各種のマップとが格納されている。   The oil control valve 7 and the oil pump 4 are respectively connected to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 100 (see FIG. 1) as a control unit. The ECU 100 includes an arithmetic device (for example, a CPU), a storage device (for example, a ROM, a RAM), an input / output port, etc., all not shown. In the ECU 100, various sensors include, for example, an engine rotation speed sensor 101 for detecting the engine rotation speed, an engine load sensor 102 for detecting the engine load, and a water temperature sensor 103 for detecting the cooling water temperature of the engine. Are electrically connected via an A / D converter or the like (not shown). As the engine rotation speed sensor 101, a crank angle sensor for detecting a crank angle may be used. As the engine load sensor 102, for example, at least one of an accelerator opening sensor for detecting the accelerator opening, an intake pressure sensor for detecting the intake pressure, and an air flow meter for detecting the intake air amount is used. Use it. The ECU 100 controls the oil control valve 7, the oil pump 4, and the like in addition to the fuel injection valve in accordance with the operating state of the engine 1 based on the detection values of various sensors. The ECU 100 stores a control program for controlling the oil control valve 7 in accordance with the operating state of the engine 1 and various maps referred to when the control program is executed. Similarly, the ECU 100 stores a control program for controlling the oil pump 4 according to the operating state of the engine 1 and various maps referred to when the control program is executed.

具体的には、ECU100には、図9(a)〜(c)に示すマップ化されたデータが記憶されている(格納されている)。図9(c)を拡大して示したものが図10である。詳細は後述するが、図9および図10は、上記した2つの制御を前提としたものである。その前提となる制御を次の(A)、(B)に簡単に示す。
(A)オイルコントロールバルブ7は、エンジンの運転状態が作動領域にあるとき、可変機構40のロック機構60を作動可能な量(つまりカムロブ部材44を突出位置にロック可能な量)の作動油を供給するように、所定開度、ここでは全開に制御される。他方で、オイルコントロールバルブ7は、エンジンの運転状態が非作動領域にあるとき、そのような量の作動油を供給しないように閉じ側に制御される。
(B)2段吐出量可変のオイルポンプ4は、エンジン運転状態が所定の低油圧運転領域(以下、低油圧領域)にあるとき、その吐出能力が低レベル側になるように制御される。他方で、オイルポンプ4は、エンジン運転状態が所定の高油圧運転領域(以下、高油圧領域)にあるとき、その吐出能力が高レベル側になるように制御される。
Specifically, the ECU 100 stores (stores) the mapped data shown in FIGS. 9A to 9C. FIG. 10 is an enlarged view of FIG. Although details will be described later, FIGS. 9 and 10 are based on the above two controls. The preconditioning control is simply shown in the following (A) and (B).
(A) The oil control valve 7 supplies an amount of hydraulic oil that can actuate the lock mechanism 60 of the variable mechanism 40 (that is, an amount that can lock the cam lobe member 44 in the protruding position) when the engine is in the operating range. In order to supply, it is controlled to a predetermined opening, here fully open. On the other hand, when the engine operating state is in the non-operating region, the oil control valve 7 is controlled to the closed side so as not to supply such amount of hydraulic oil.
(B) The oil pump 4 having a variable two-stage discharge amount is controlled such that when the engine operating state is in a predetermined low hydraulic pressure operation region (hereinafter referred to as a low hydraulic pressure region), the discharge capacity is on the low level side. On the other hand, the oil pump 4 is controlled such that when the engine operating state is in a predetermined high hydraulic pressure operation region (hereinafter referred to as a high hydraulic pressure region), the discharge capacity is on the high level side.

さて、オイルコントロールバルブ7とロック機構60との間(例えば供給経路61)に十分な作動油が存在しない状態で、エンジンの運転状態が非作動領域から作動領域に移行するとき、閉じられていたオイルコントロールバルブ7を全開にしたとしても、ロック機構60の作動を所定サイクル内で生じさせることが難しい場合がある。このような応答遅れは、ドライバビリティ、エンジン燃費改善などの観点から、改善されるとよい。   Now, when there was not enough hydraulic oil between the oil control valve 7 and the lock mechanism 60 (for example, the supply path 61), the engine was closed when the operating state shifted from the non-operating region to the operating region. Even when the oil control valve 7 is fully opened, it may be difficult to cause the operation of the lock mechanism 60 within a predetermined cycle. Such a response delay may be improved from the viewpoints of drivability and engine fuel consumption improvement.

一方で、エンジン1のように、例えばエネルギ損失を抑制するように可変式オイルポンプ(例えば、エンジンの運転状態に応じて、オイルポンプの作動油室の容積を可変とするオイルポンプ)が備えられている場合、エンジンの運転状態によっては、それが非作動領域から作動領域に移行するとき、既に、ロック機構の好適な作動に十分なレベルにまで、オイルポンプの設定吐出能力が高まっている場合があり得る。そのようなときには、ロック機構60の応答遅れを改善するための対策(例えば特許文献2に記載の対策)を必要としないであろう。   On the other hand, like the engine 1, for example, a variable oil pump (for example, an oil pump in which the volume of the hydraulic oil chamber of the oil pump is variable according to the operation state of the engine) is provided so as to suppress energy loss. Depending on the operating condition of the engine, when it shifts from the non-operating area to the operating area, the set discharge capacity of the oil pump has already increased to a level sufficient for suitable operation of the locking mechanism There can be. In such a case, measures for improving the response delay of the lock mechanism 60 (for example, measures described in Patent Document 2) will not be required.

そこで、エンジン1では、エンジンの運転状態が非作動領域から作動領域に移行する前段階において、必要に応じて、オイルコントロールバルブ7およびオイルポンプ4の少なくとも一方を制御する。エンジンの運転状態が非作動領域から作動領域に移行する前段階の運転領域として、図10に示すように、非作動領域ANに、作動領域AAに隣接した切替準備領域APを定める。切替準備領域APは、非作動領域ANと作動領域AAとの境界部に沿って定められた運転領域である。ここでは、エンジンの運転状態が非作動領域ANにあるときに、そのうちの切替準備領域APに移行すると、その後に運転状態が作動領域AAに至ったときに応答性よくロック機構60を作動させることができるように、後述する制御が実施される。簡単に説明すると、エンジンの運転状態が非作動領域ANにあるときに切替準備領域APに移行すると、必要に応じて、オイルコントロールバルブ7とロック機構60との間にロック機構60が作動しない程度の作動油を供給するか、これに加えてまたはこれに代えて、オイルポンプ4の吐出能力をエンジン運転状態に応じた吐出能力よりも高める。エンジンの運転状態が非作動領域において切替準備領域に移行したときの、このオイルコントロールバルブ7とオイルポンプ4との制御に、図9および図10のデータが用いられる。   Therefore, in the engine 1, at least one of the oil control valve 7 and the oil pump 4 is controlled as necessary before the operation state of the engine shifts from the non-operation region to the operation region. As shown in FIG. 10, a switching preparation area AP adjacent to the operating area AA is defined in the non-operating area AN as an operating area in the previous stage where the engine operating state shifts from the non-operating area to the operating area. The switching preparation area AP is an operation area determined along the boundary between the non-operation area AN and the operation area AA. Here, when the operating state of the engine is in the non-operating area AN, when shifting to the switching preparation area AP, the lock mechanism 60 is operated with good responsiveness when the operating state subsequently reaches the operating area AA. The control described later is performed so that Briefly, when the engine operating state is in the non-operating area AN and the transition is made to the switching preparation area AP, the locking mechanism 60 is not operated between the oil control valve 7 and the locking mechanism 60 as necessary. In addition to or instead of this, the discharge capacity of the oil pump 4 is made higher than the discharge capacity corresponding to the engine operating state. The data shown in FIGS. 9 and 10 are used to control the oil control valve 7 and the oil pump 4 when the engine operating state shifts to the switching preparation region in the non-operating region.

まず、図9および図10について詳しく説明する。上で述べたように、図10は図9(c)を拡大して示したものである。まず、図10について説明する。   First, FIG. 9 and FIG. 10 will be described in detail. As described above, FIG. 10 is an enlarged view of FIG. First, FIG. 10 will be described.

図10(および図9(c))では、横軸にエンジン回転速度をとり、縦軸にエンジン負荷をとり、非作動領域ANおよびの作動領域AAと、高油圧領域BHおよび低油圧領域BLとが重ねて示されている。図10において線L1は非作動領域ANと作動領域AAとの境界を示し、線L2は、高油圧領域BHと低油圧領域BLとの境界を示す。線L1は高負荷低回転速度側から低負荷高回転速度側に向けて延びるほぼ真っ直ぐな直線であり、非作動領域ANは低負荷低回転側の領域であり、作動領域AAは高負荷高回転速度側の領域である。なお、線L1は、制御によっては、例えば曲線の境界であってもよい。図10における、矢印a1は線L1を基準とした作動領域AAの広がりを概念的に示し、矢印a2は線L1を基準とした非作動領域ANの広がりを概念的に示す。線L2は途中で直角に折れ曲がり、低負荷低回転速度側の低油圧領域BLと高負荷または高回転速度側の高油圧領域BHとの境界を定める。なお、線L2は、制御によっては、ある角度(例えば90°よりも大きな角度)で折れ曲がってもよい。図10における、矢印b1は線L2を基準とした高油圧領域BHの広がりを概念的に示し、矢印b2は線L2を基準とした低油圧領域BLの広がりを概念的に示す。   In FIG. 10 (and FIG. 9C), the horizontal axis indicates the engine rotation speed, the vertical axis indicates the engine load, the non-operation area AN and the operation area AA, the high hydraulic pressure area BH, and the low hydraulic pressure area BL. Are shown superimposed. In FIG. 10, a line L1 indicates a boundary between the non-operation area AN and the operation area AA, and a line L2 indicates a boundary between the high hydraulic pressure area BH and the low hydraulic pressure area BL. The line L1 is a substantially straight line extending from the high load low rotation speed side toward the low load high rotation speed side, the non-operation area AN is an area on the low load low rotation side, and the operation area AA is a high load high rotation speed. This is the speed side area. Note that the line L1 may be, for example, a curved boundary depending on the control. In FIG. 10, an arrow a1 conceptually indicates the expansion of the operation area AA with reference to the line L1, and the arrow a2 conceptually indicates the expansion of the non-operation area AN with reference to the line L1. The line L2 is bent at a right angle in the middle, and defines the boundary between the low hydraulic pressure region BL on the low load low rotational speed side and the high hydraulic pressure region BH on the high load or high rotational speed side. Note that the line L2 may be bent at a certain angle (for example, an angle larger than 90 °) depending on the control. In FIG. 10, an arrow b1 conceptually indicates the expansion of the high hydraulic pressure region BH with reference to the line L2, and the arrow b2 conceptually indicates the expansion of the low hydraulic pressure region BL with reference to the line L2.

図10から明らかなように、線L1と線L2とは交差する、より正確には2箇所で交差する。そして、図10に示すように、非作動領域ANに、作動領域AAに隣接した切替準備領域APが帯状に定められている。切替準備領域APの幅または広さは、求められるロック機構60の応答性に応じて設定されるとよい。   As is clear from FIG. 10, the line L1 and the line L2 intersect, more precisely, at two places. As shown in FIG. 10, a switching preparation area AP adjacent to the operation area AA is defined in a band shape in the non-operation area AN. The width or width of the switching preparation area AP may be set according to the required responsiveness of the lock mechanism 60.

一方、図9(a)は、オイルコントロールバルブ7の上流側の油路の圧力(より具体的にはオイルコントロールバルブ7とオイルポンプ4との間の油路の圧力)と、エンジン運転状態が切替準備領域APにあるときのオイルコントロールバルブ7の開度との関係を示す。図9(a)では、その縦軸に、オイルコントロールバルブ7の上流側の油路の圧力(以下、OCV前油圧)をとり、その横軸に、切替準備領域でのオイルコントロールバルブ7の開度をとっている。図9(a)でのOCV前油圧は、オイルコントロールバルブ7が閉じられてその下流側のロック機構60側にオイルが供給されない状態でのものであるので、エンジン運転状態に応じて設定された吐出能力(具体的には1回転あたりの容積)と、その時々のエンジン回転速度とに基づいて定まる。第1所定圧PAは、OCV前油圧が第1所定圧PA以上のとき、エンジンの運転状態が非作動領域ANから作動領域AAに移行したときに、それまで閉弁状態にあったオイルコントロールバルブ7を所定開度、ここでは全開に開くことで、ロック機構60を所定サイクル内で作動させることができるように定められている。したがって、OCV前油圧が第1所定圧PA以上のときを、準備不要領域(対応不要領域)としている。しかし、OCV前油圧が第1所定圧PA未満のとき、エンジンの運転状態が非作動領域ANから作動領域AAに移行したときに、それまで閉弁状態にあったオイルコントロールバルブ7を全開に開くことだけで、ロック機構60を所定サイクル内で作動させることができない。特に、OCV前油圧が(第1所定圧PAよりも低い)第3所定圧PC未満のとき、仮にオイルコントロールバルブ7を開き側に制御したとしても、エンジン1では、所望の応答性を得ることができない。つまり、OCV前油圧が第1所定圧PAと第3所定圧PCとの間の圧力(例えば第2所定圧PB)であるとき、オイルコントロールバルブ7を制御することで所望の応答性を得ることができる。   On the other hand, FIG. 9A shows the pressure in the oil passage upstream of the oil control valve 7 (more specifically, the pressure in the oil passage between the oil control valve 7 and the oil pump 4) and the engine operating state. The relationship with the opening degree of the oil control valve 7 when it exists in the switching preparation area | region AP is shown. In FIG. 9A, the vertical axis represents the pressure in the oil passage upstream of the oil control valve 7 (hereinafter referred to as OCV pre-hydraulic pressure), and the horizontal axis represents the opening of the oil control valve 7 in the switching preparation region. I am taking a degree. The oil pressure before OCV in FIG. 9A is set in accordance with the engine operating state because the oil control valve 7 is closed and no oil is supplied to the lock mechanism 60 on the downstream side. It is determined based on the discharge capacity (specifically, the volume per rotation) and the engine speed at that time. The first predetermined pressure PA is an oil control valve that has been closed until the operating state of the engine is shifted from the non-operation area AN to the operation area AA when the pre-OCV oil pressure is equal to or higher than the first predetermined pressure PA. It is determined that the lock mechanism 60 can be operated within a predetermined cycle by opening 7 to a predetermined opening, here fully open. Accordingly, a preparation unnecessary area (corresponding unnecessary area) is defined when the pre-OCV hydraulic pressure is equal to or higher than the first predetermined pressure PA. However, when the pre-OCV hydraulic pressure is lower than the first predetermined pressure PA, the oil control valve 7 that has been closed until then is fully opened when the engine operating state shifts from the non-operating region AN to the operating region AA. Therefore, the lock mechanism 60 cannot be operated within a predetermined cycle. In particular, when the pre-OCV hydraulic pressure is lower than the third predetermined pressure PC (lower than the first predetermined pressure PA), even if the oil control valve 7 is controlled to open, the engine 1 can obtain a desired response. I can't. That is, when the pre-OCV hydraulic pressure is a pressure between the first predetermined pressure PA and the third predetermined pressure PC (for example, the second predetermined pressure PB), desired response can be obtained by controlling the oil control valve 7. Can do.

そして、図9(a)のそのようなデータと、図9(c)のデータとは、図9(b)のデータで関連付けられている。図9(b)のデータは、横軸にエンジン回転速度をとり、縦軸にOCV前油圧をとり、エンジンの運転状態に応じて設定されたオイルポンプ4の吐出能力に応じた、エンジン回転速度によるOCV前油圧の変化が示されている。線L3は、オイルポンプの吐出能力が高レベル側に設定されているときの、エンジン回転速度に応じたOCV前油圧の変化を示す。線L4は、オイルポンプの吐出能力が低レベル側に設定されているときの、エンジン回転速度に応じたOCV前油圧の変化を示す。   9A is associated with the data in FIG. 9C by the data in FIG. 9B. The data of FIG. 9 (b) shows the engine rotation speed according to the discharge capacity of the oil pump 4 set according to the engine operating state, with the engine rotation speed on the horizontal axis and the pre-OCV hydraulic pressure on the vertical axis. The change in the pre-OCV hydraulic pressure due to is shown. A line L3 indicates a change in the pre-OCV hydraulic pressure according to the engine rotation speed when the discharge capacity of the oil pump is set to the high level side. A line L4 indicates a change in the pre-OCV hydraulic pressure according to the engine speed when the discharge capacity of the oil pump is set to the low level side.

このような図9(および図10)のデータを用いた、オイルコントロールバルブ7およびオイルポンプ4の制御について、図11および図12のフローチャートに基づいてさらに説明する。   Control of the oil control valve 7 and the oil pump 4 using the data of FIG. 9 (and FIG. 10) will be further described based on the flowcharts of FIGS.

図11のステップS1101では、エンジンの運転状態が非作動領域か否かが判定される。ここでは、エンジン回転速度センサ101の出力によりエンジン回転速度が検出され、エンジン負荷センサ102の出力によりエンジン負荷が検出される。そして、この検出されたエンジン回転速度およびエンジン負荷つまりエンジン運転状態に基づいて図10および図9(c)に示すようなデータを検索することで、エンジン運転状態が非作動領域ANにあるか否か(つまり作動領域AAにないか否か)が判定される。   In step S1101 of FIG. 11, it is determined whether the engine operating state is in a non-operating region. Here, the engine rotation speed is detected from the output of the engine rotation speed sensor 101, and the engine load is detected from the output of the engine load sensor 102. Then, by searching for data as shown in FIG. 10 and FIG. 9C based on the detected engine speed and engine load, that is, the engine operating state, whether or not the engine operating state is in the non-operating area AN. (That is, whether or not it is in the operation area AA).

エンジン運転状態が非作動領域ANにあるときにはステップS1101で肯定判定されて、ステップS1103で非作動フラグがONにされる。一方、エンジン運転状態が非作動領域ANにないとき、つまり作動領域AAにあるときにはステップS1101で否定判定されて、ステップS1105で非作動フラグがOFFにされる。なお、ここでは、初期状態では、非作動フラグはONにされているが、OFFに設定されていてもよい。   When the engine operating state is in the non-operation area AN, an affirmative determination is made in step S1101, and the non-operation flag is turned ON in step S1103. On the other hand, when the engine operating state is not in the non-operation area AN, that is, in the operation area AA, a negative determination is made in step S1101, and the non-operation flag is turned off in step S1105. Here, in the initial state, the non-operation flag is set to ON, but may be set to OFF.

非作動フラグがOFFに設定されているとき、ECU100はオイルコントロールバルブ7が全開に開くように作動信号を出力する。これにより、上記したように、ロック機構60に油圧が供給されてカムロブ部材は突出位置にロックされる。   When the non-operation flag is set to OFF, the ECU 100 outputs an operation signal so that the oil control valve 7 is fully opened. Thereby, as described above, the hydraulic pressure is supplied to the lock mechanism 60 and the cam lobe member is locked at the protruding position.

他方、非作動フラグがONに設定されているとき、初期状態では、基準制御モードが設定されている。基準制御モードが設定されているとき、オイルコントロールバルブ7が閉じるように、つまりオイルコントロールバルブ7からロック機構60側に作動油が供給されないように、ECU100は作動信号を出力する。   On the other hand, when the non-operation flag is set to ON, the reference control mode is set in the initial state. When the reference control mode is set, the ECU 100 outputs an operation signal so that the oil control valve 7 is closed, that is, the hydraulic oil is not supplied from the oil control valve 7 to the lock mechanism 60 side.

ここで、非作動フラグがONに設定されているときについて、さらに図12に基づいて説明する。図12は、非作動フラグがONに設定されているときに実行される制御フローチャートである。したがって、図12のフローチャートに基づいて制御が行われているときであっても、ステップS1105で非作動フラグがOFFにされると、上で述べたように、オイルコントロールバルブ7は全開に開かれる。   Here, the case where the non-operation flag is set to ON will be further described with reference to FIG. FIG. 12 is a control flowchart executed when the non-operation flag is set to ON. Therefore, even when the control is performed based on the flowchart of FIG. 12, when the non-operation flag is turned OFF in step S1105, as described above, the oil control valve 7 is fully opened. .

ステップS1201では、エンジンの運転状態が切替準備領域AP(図10および図9(c)参照)にあるか否かが判定される。この判定は、ステップS1101での判定と同じように、検出したエンジン運転状態に基づいて図10のデータを検索することで、行われる。   In step S1201, it is determined whether or not the engine operating state is in the switching preparation area AP (see FIGS. 10 and 9C). This determination is performed by searching the data of FIG. 10 based on the detected engine operating state, as in the determination in step S1101.

エンジンの運転状態が切替準備領域APにないので、ステップS1201で否定判定されると、初期状態と同様に、ステップS1203で基準制御モードが設定される。   Since the engine operating state is not in the switching preparation area AP, if a negative determination is made in step S1201, the reference control mode is set in step S1203 as in the initial state.

一方、エンジンの運転状態が切替準備領域APにあるので、ステップS1201で肯定判定されると、そのときのエンジン冷却水温に応じたマップ化されたデータが選択される。エンジン冷却水温は、水温センサ103の出力信号に基づいて検出される。検出したエンジン冷却水温に基づいて、予め定められているデータから、その水温に応じたマップ化されたデータをECU100は選択する。エンジン冷却水温が低いほど、エンジンの作動油の温度が低く、また、作動油の温度が低いほど作動油の粘度が高い。作動油の粘度が高いほど、オイルコントロールバルブ7からのリリーフ量は減り、また、オイルコントロールバルブ7の下流側の供給油路においてオイルが減少する傾向は緩やかになる。つまり、作動油の粘度が高いほど、供給油路からのオイルの漏れ量は低下する。そして、オイルの漏れ量に応じて、オイルコントロールバルブ7とロック機構60との間のオイルの量が変化するので、ロック機構60の応答性も影響を受ける。そこで、ここでは、エンジン冷却水温に応じてそれぞれ設定されたマップが複数格納されていて、それらから1つのマップ(図9、特に図9(a))が選択される。なお、図9(a)が変わることで、後述する切替準備領域APを細分化する領域が変化することは、当業者であれば容易に理解されよう。   On the other hand, since the engine operating state is in the switching preparation area AP, if an affirmative determination is made in step S1201, mapped data corresponding to the engine coolant temperature at that time is selected. The engine coolant temperature is detected based on the output signal of the water temperature sensor 103. Based on the detected engine coolant temperature, ECU 100 selects data mapped in accordance with the water temperature from predetermined data. The lower the engine cooling water temperature, the lower the temperature of the engine oil, and the lower the temperature of the oil, the higher the viscosity of the oil. The higher the viscosity of the hydraulic oil, the smaller the relief amount from the oil control valve 7, and the tendency for the oil to decrease in the supply oil passage on the downstream side of the oil control valve 7 becomes milder. That is, the higher the viscosity of the hydraulic oil, the lower the amount of oil leakage from the supply oil passage. Since the amount of oil between the oil control valve 7 and the lock mechanism 60 changes according to the amount of oil leakage, the responsiveness of the lock mechanism 60 is also affected. Thus, here, a plurality of maps set in accordance with the engine coolant temperature are stored, and one map (FIG. 9, particularly FIG. 9A) is selected from them. Note that it will be easily understood by those skilled in the art that the area for subdividing the switching preparation area AP, which will be described later, changes as FIG. 9A changes.

次ぎのステップS1207では、エンジンの運転状態が低油圧領域BL(図10および図9(c)参照)にあるのか否かが判定される。エンジンの運転状態が低油圧領域にあるのでステップS1207で肯定判定されるとき、ステップS1209でエンジンの運転状態が対応不可領域にあるか否かが判定される。対応不可領域とは、エンジンの運転状態が低油圧領域にあるときに設定されるオイルポンプの吐出能力では、OCV前油圧が低く、仮にエンジンの運転状態が切替準備領域APにあるときにロック機構60が作動しない程度の作動油を供給するようにオイルコントロールバルブ7を全開未満の所定開度に開いておいたとしても、エンジンの運転状態が作動領域に移行したときにオイルコントロールバルブを全開にすることで、所定サイクル内でロック機構60を作動させることができない運転領域を指す。なお、対応不可領域は、図10および図9(c)の領域IIIに相当し、図9(a)の第3所定圧PC未満の領域に対応する。   In the next step S1207, it is determined whether or not the operating state of the engine is in the low hydraulic pressure region BL (see FIG. 10 and FIG. 9C). Since the engine operating state is in the low hydraulic pressure region, when an affirmative determination is made in step S1207, it is determined in step S1209 whether or not the engine operating state is in the incompatible region. The inoperable region is a lock mechanism when the pre-OCV hydraulic pressure is low and the engine operating state is in the switching preparation region AP with the discharge capacity of the oil pump set when the engine operating state is in the low hydraulic region. Even if the oil control valve 7 is opened at a predetermined opening degree less than full open so as to supply hydraulic oil to the extent that 60 does not operate, the oil control valve is fully opened when the engine operating state shifts to the operating range. By doing so, it indicates an operating region in which the lock mechanism 60 cannot be operated within a predetermined cycle. The non-corresponding region corresponds to the region III in FIGS. 10 and 9C, and corresponds to the region below the third predetermined pressure PC in FIG. 9A.

ステップS1209でエンジンの運転状態が対応不可領域にあるので肯定判定されるととき、ステップS1211でポンプ制御モードが設定される。これにより、エンジンの運転状態に応じて設定されているオイルポンプの吐出能力が高レベル側に変更されるように、ECU100はオイルポンプ4に作動信号を出力する。   If an affirmative determination is made in step S1209 because the engine operating state is in the unacceptable region, the pump control mode is set in step S1211. As a result, the ECU 100 outputs an operation signal to the oil pump 4 so that the discharge capacity of the oil pump set according to the operating state of the engine is changed to the high level side.

一方、ステップS1209でエンジンの運転状態が対応不可領域にないので否定判定されると、ステップS1213でオイルコントロールバルブ制御モード(以下、OCV制御モード)が設定される。これにより、エンジンの運転状態に応じて設定されているオイルポンプの吐出能力は変更されずに、ロック機構60が作動しない量の作動油を供給するように、ECU100はオイルコントロールバルブ7の開度が全開未満かつ全閉より大きい所定開度に開くようにオイルコントロールバルブ7に作動信号を出力する。このときの所定開度は図9(a)のデータ(線L5)に基づき、エンジンの運転状態に応じて可変とされる。なお、ステップS1209でエンジンの運転状態が対応不可領域にないので否定判定されるのは、エンジンの運転状態が図10および図9(c)の領域IVに位置するときである。   On the other hand, if a negative determination is made in step S1209 because the engine operating state is not in the unacceptable region, an oil control valve control mode (hereinafter, OCV control mode) is set in step S1213. Thereby, the ECU 100 opens the opening of the oil control valve 7 so that the discharge capacity of the oil pump set in accordance with the operating state of the engine is not changed and the amount of hydraulic oil that does not operate the lock mechanism 60 is supplied. An operation signal is output to the oil control valve 7 so that the valve opens at a predetermined opening less than fully open and greater than fully closed. The predetermined opening at this time is variable according to the operating state of the engine based on the data (line L5) in FIG. In step S1209, since the engine operating state is not in the unacceptable region, a negative determination is made when the engine operating state is located in region IV of FIGS. 10 and 9C.

戻って、ステップS1207でエンジンの運転状態が低油圧領域BLにない(つまりエンジンの運転状態が高油圧領域BHにある)ので否定判定されたときには、ステップS1215で、エンジンの運転状態が対応必要領域にあるか否かが判定される。ここで、対応必要領域とは、エンジン運転状態に応じてオイルポンプの吐出能力が設定されていて、かつ、オイルコントロールバルブ7を全閉に閉じている状態では、エンジンの運転状態が非作動領域から作動領域に移行したときにオイルコントロールバルブ7を全開にすることで、所定サイクル内でロック機構60を作動させることができない運転領域を指す。つまり、対応必要領域とは、何らかの対応をすることが、ロック機構の応答性を改善するために必要な領域を指す。なお、対応必要領域は、図10および図9(c)の領域Iに相当する。   Returning to step S1207, if a negative determination is made in step S1207 because the engine operating state is not in the low hydraulic pressure region BL (that is, the engine operating state is in the high hydraulic pressure region BH), in step S1215, the engine operating state is the corresponding required region. It is determined whether or not there is. Here, the required action area means that the engine operating state is a non-operating area when the discharge capacity of the oil pump is set according to the engine operating condition and the oil control valve 7 is fully closed. The operation region in which the lock mechanism 60 cannot be operated within a predetermined cycle by fully opening the oil control valve 7 when shifting from the operation region to the operation region is indicated. In other words, the handling required area refers to an area that needs to be handled in order to improve the responsiveness of the locking mechanism. The required area corresponds to the area I in FIGS. 10 and 9C.

ステップS1215で、エンジンの運転状態が対応必要領域にあるので肯定判定されるとき、ステップS1217で、ステップS1213と同様にOCV制御モードが設定される。一方、ステップS1215でエンジンの運転状態が対応必要領域にないので否定判定されるとき、上記ステップS1203に至り、基準制御モードが設定される。なお、ステップS1215でエンジンの運転状態が対応必要領域にないので否定判定されるのは、エンジンの運転状態が図10および図9(c)の領域II(図9(c)および図10では2つの離れた領域からなる)に位置するときである。   If an affirmative determination is made in step S1215 because the engine operating state is in the required response region, in step S1217, the OCV control mode is set in the same manner as in step S1213. On the other hand, when a negative determination is made in step S1215 because the engine operating state is not in the required area, the process reaches step S1203 and the reference control mode is set. In step S1215, since the engine operating state is not in the required area, a negative determination is made because the engine operating state is region II in FIGS. 10 and 9C (2 in FIGS. 9C and 10). When it is located in two separate areas.

さらに、オイルコントロールバルブ7とオイルポンプ4との制御について説明する。エンジンの運転状態が切替準備領域APにありかつ高油圧領域にあるときは、図9(c)および図10の領域I、IIに相当する(ステップS1207で否定判定)。このとき、オイルポンプの吐出性能は高レベル側に設定されているので、図9(b)では線L3の関係が成立する。線L3を介して領域Iをみると、領域Iは図9(a)の第1所定圧PAと第3所定圧PCとの間の領域に相当する。この領域Iでは、領域IIに比べて、エンジン回転速度が低回転速度側であるので、OCV前油圧は準備制御不要な程度にまでは高くない。そこで、ロック機構60の応答性を所望のレベルにまで高めるべく、オイルコントロールバルブ7は図9(a)に示す線L5に沿った所定開度になるように制御される(ステップS1217)。この所定開度は、検出されたエンジン回転速度で図9(b)の線L3に沿ってOCV前油圧を求め、そのOCV前油圧で図9(a)の線L5に沿って得られる開度である。なお、線L5は、第2所定圧PBと第3所定圧PCとの間では横軸に直角に近い角度で傾くように延びている。第2所定圧PBと第3所定圧PCとの間での線L5に沿ったこの開度は、ロック機構を作動させないが、オイルコントロールバルブ7とロック機構60との間の油路における作動油の充填量をほぼ満杯にするように定められる。例えば、この一定の開度は、全開を100%としたときの70%程度の開度である。   Further, control of the oil control valve 7 and the oil pump 4 will be described. When the operating state of the engine is in the switching preparation region AP and in the high hydraulic pressure region, it corresponds to the regions I and II in FIG. 9C and FIG. 10 (No determination in step S1207). At this time, since the discharge performance of the oil pump is set on the high level side, the relationship of line L3 is established in FIG. 9B. Looking at the region I via the line L3, the region I corresponds to a region between the first predetermined pressure PA and the third predetermined pressure PC in FIG. In this region I, the engine rotational speed is on the low rotational speed side as compared with the region II, so the pre-OCV hydraulic pressure is not high to the extent that preparation control is unnecessary. Therefore, in order to increase the responsiveness of the lock mechanism 60 to a desired level, the oil control valve 7 is controlled so as to have a predetermined opening along the line L5 shown in FIG. 9A (step S1217). The predetermined opening is obtained by obtaining the pre-OCV oil pressure along the line L3 in FIG. 9B at the detected engine speed, and the opening obtained along the line L5 in FIG. 9A by the pre-OCV oil pressure. It is. Note that the line L5 extends between the second predetermined pressure PB and the third predetermined pressure PC so as to be inclined at an angle close to a right angle with respect to the horizontal axis. This opening along the line L5 between the second predetermined pressure PB and the third predetermined pressure PC does not operate the lock mechanism, but the hydraulic oil in the oil path between the oil control valve 7 and the lock mechanism 60. The filling amount is determined to be almost full. For example, the constant opening is an opening of about 70% when the full opening is 100%.

そして、領域IIは、図9(a)の第1所定圧PA以上の準備不要領域に相当する(ステップS1215で否定判定)。つまり、オイルポンプの吐出性能は高レベル側に設定されていて、かつ、エンジン回転速度が高回転速度側であるので、OCV前油圧は、準備制御不要な程度にまで高くなっている。したがって、このときには、オイルコントロールバルブ7は、エンジンの運転状態が非作動領域にありかつ基準制御モードが設定されているので、全閉(つまりロック機構側に作動油を供給しないよう)に制御される。   Region II corresponds to a preparation-unnecessary region equal to or higher than the first predetermined pressure PA in FIG. 9A (negative determination in step S1215). That is, since the discharge performance of the oil pump is set to the high level side and the engine rotation speed is on the high rotation speed side, the pre-OCV hydraulic pressure is increased to a level that does not require preparation control. Therefore, at this time, the oil control valve 7 is controlled to be fully closed (that is, the hydraulic oil is not supplied to the lock mechanism side) because the engine operating state is in the non-operating region and the reference control mode is set. The

一方、エンジンの運転状態が切替準備領域APにありかつ低油圧領域にあるときは、図9(c)の領域III、IVに相当する(ステップS1207で肯定判定)。このとき、オイルポンプの吐出性能は低レベル側に設定されているので、図9(b)では線L4の関係が成立する。線L4を介して領域IVをみると、領域IVは図9(a)の第1所定圧PAと第3所定圧PCとの間の領域、特にここでは第2所定圧PBと第3所定圧PCとの間の領域に相当する。この領域IVは、領域IIIに比べて、エンジン回転速度が高回転速度側であるので、領域IVではOCV前油圧は対応不可な程度にまでは低くない。そこで、ロック機構60の応答性を所望のレベルにまで高めるべく、オイルコントロールバルブ7は図9(a)に示す線L5に沿った所定開度になるように制御される(ステップS1213)。この所定開度は、検出されたエンジン回転速度で図9(b)の線L4に沿ってOCV前油圧を求め、そのOCV前油圧で図9(a)の線L5に沿って得られる開度である。   On the other hand, when the operating state of the engine is in the switching preparation area AP and in the low hydraulic pressure area, it corresponds to the areas III and IV of FIG. 9C (positive determination in step S1207). At this time, since the discharge performance of the oil pump is set on the low level side, the relationship of line L4 is established in FIG. 9B. Looking at the region IV via the line L4, the region IV is a region between the first predetermined pressure PA and the third predetermined pressure PC in FIG. 9A, particularly here, the second predetermined pressure PB and the third predetermined pressure. It corresponds to the area between the PC. In this region IV, the engine speed is higher than that in the region III, and therefore, the pre-OCV hydraulic pressure is not low in the region IV. Therefore, in order to increase the responsiveness of the lock mechanism 60 to a desired level, the oil control valve 7 is controlled to have a predetermined opening along the line L5 shown in FIG. 9A (step S1213). The predetermined opening is obtained by obtaining the pre-OCV oil pressure along the line L4 in FIG. 9B at the detected engine speed, and the opening obtained along the line L5 in FIG. 9A by the pre-OCV oil pressure. It is.

そして、領域IIIは、(エンジン回転速度が所定値Na以上である)領域IVよりも低回転側の領域(エンジン回転速度が所定値Na未満の領域)であり、図9(a)で第3所定圧未満の対応不可領域に相当する(ステップS1209で肯定判定)。このままでは、(オイルポンプ4の設定されている吐出能力が所定レベル未満でありエンジン回転速度が低いことにより)OCV前油圧がかなり低いので、ロック機構60が作動しない程度の作動油を供給するようにオイルコントロールバルブ7を仮に開いておいたとしても、エンジンの運転状態が作動領域に移行したときにオイルコントロールバルブ7を全開に開いても、所定サイクル内でロック機構60を作動させることは難しい。そこで、このとき、オイルポンプ4の設定されている吐出能力が所定レベル以上になるようにオイルポンプ4は高レベル側に制御される。   Region III is a region (region where the engine rotational speed is lower than the predetermined value Na) lower than the region IV (the engine rotational speed is equal to or higher than the predetermined value Na). This corresponds to a non-corresponding region below a predetermined pressure (Yes in step S1209). In this state, since the pre-OCV hydraulic pressure is considerably low (because the set discharge capacity of the oil pump 4 is less than a predetermined level and the engine rotational speed is low), hydraulic oil is supplied to such an extent that the lock mechanism 60 does not operate. Even if the oil control valve 7 is opened, it is difficult to operate the lock mechanism 60 within a predetermined cycle even if the oil control valve 7 is fully opened when the operating state of the engine is shifted to the operation region. . Therefore, at this time, the oil pump 4 is controlled to the high level side so that the set discharge capacity of the oil pump 4 becomes a predetermined level or more.

エンジンの運転状態に応じた設定ではなく、オイルポンプ4が高レベル側に設定されることで、図9(b)では線L3の関係が成立するようになる。ここで、図9(c)を拡大した図10を参照すると、領域IIIのうち、高回転速度側の領域IIIaは図9(a)の準備不要領域に対応するようになるが、残りの領域IIIbは図9(a)の第1所定圧PAと第3所定圧PCとの間の領域、特にここでは第1所定圧PAと第2所定圧PBとの間の領域に対応するようになる。そこで、領域IIIのうち、領域IIIaでは、領域IIのときと同様に、オイルコントロールバルブ7は全閉に制御されるが、領域IIIbでは、領域Iのときと同様に、さらにオイルコントロールバルブ7が所定開度に開かれる。   By setting the oil pump 4 to the high level side instead of setting according to the operating state of the engine, the relationship of the line L3 is established in FIG. 9B. Here, referring to FIG. 10 in which FIG. 9C is enlarged, among the regions III, the region IIIa on the high rotational speed side corresponds to the preparation unnecessary region in FIG. 9A, but the remaining regions. IIIb corresponds to a region between the first predetermined pressure PA and the third predetermined pressure PC in FIG. 9A, particularly here, a region between the first predetermined pressure PA and the second predetermined pressure PB. . Therefore, in the region IIIa, in the region IIIa, the oil control valve 7 is controlled to be fully closed as in the region II, but in the region IIIb, as in the region I, the oil control valve 7 is further controlled. It opens at a predetermined opening.

なお、エンジンの運転状態が領域IIIにあるとき、エンジンの運転状態に応じた設定ではなく、オイルポンプ4が高レベル側に設定されるが、この設定は、エンジンの運転状態が作動領域AAに移行したときに解除されてもよく、あるいは、移行後の所定時間、継続してもよい。オイルポンプ4の設定解除タイミングは、ロック機構60に対する所望の応答性に応じて、設定されるとよい。   Note that when the engine operating state is in the region III, the oil pump 4 is set to the high level side instead of the setting according to the engine operating state. However, this setting causes the engine operating state to be in the operating region AA. It may be canceled when transitioned, or may continue for a predetermined time after transition. The setting release timing of the oil pump 4 may be set according to the desired responsiveness to the lock mechanism 60.

以上説明したように、エンジン1では、切替準備領域APは、オイルポンプの吐出能力が所定レベルを下回るように設定される運転領域(上記実施形態では低油圧領域)と部分的に重なる。エンジンの運転状態がこのような運転領域から直接的に作動領域に移行したときに、オイルコントロールバルブ7を開くだけではロック機構60の充分な応答性を得ることができない。そこで、エンジンの運転状態がそのような運転領域にあるとき、オイルポンプ4のエンジン運転状態に応じた設定およびエンジン回転速度によるが、オイルポンプ4の吐出能力を所定レベル以上に高めるようにオイルポンプ4を制御する、および/または、リフト可変機構40のロック機構60が作動する量未満の作動油をそれに向けて供給するような所定開度に、オイルコントロールバルブ7の開度がなるように、オイルコントロールバルブを制御する。特に、エンジン運転状態が切替準備領域APかつ低油圧領域にあるときであって、エンジン回転速度が所定値(所定速度)以上であるときには、オイルポンプの吐出能力を所定レベル以上に高めることなく、可変機構が作動する量未満の作動油を可変機構に向けて供給するような所定開度に、オイルコントロールバルブの開度がなるように、オイルコントロールバルブを制御する。さらに、エンジンの運転状態が切替準備領域APの中の、オイルポンプの吐出能力が所定レベル以上に設定される運転領域(上記実施形態では高油圧領域)にあるとき、必要なときにのみ、リフト可変機構40のロック機構60が作動する量未満の作動油をそれに向けて供給するような所定開度に、オイルコントロールバルブ7の開度がなるように、オイルコントロールバルブを制御する。したがって、エンジン1に適用された本実施形態の可変動弁装置では、オイルポンプ4の高レベル側(つまり高吐出量側)への付加的な作動を限定的にし、エンジンの運転状態に応じたオイルポンプ4の吐出能力に基づきエネルギ消費を抑制しつつ、リフト可変機構のロック機構の油圧による作動応答性をより適切に高めることができる。   As described above, in the engine 1, the switching preparation area AP partially overlaps the operation area (the low hydraulic pressure area in the above embodiment) where the discharge capacity of the oil pump is set to be lower than a predetermined level. When the operating state of the engine is shifted directly from the operating region to the operating region, sufficient responsiveness of the lock mechanism 60 cannot be obtained simply by opening the oil control valve 7. Therefore, when the engine operating state is in such an operating region, the oil pump 4 is configured to increase the discharge capacity of the oil pump 4 to a predetermined level or more depending on the setting according to the engine operating state of the oil pump 4 and the engine speed. 4 and / or the opening degree of the oil control valve 7 is set to a predetermined opening degree so as to supply hydraulic oil less than the amount by which the lock mechanism 60 of the variable lift mechanism 40 is operated. Control the oil control valve. In particular, when the engine operating state is in the switching preparation region AP and the low hydraulic pressure region, and the engine rotation speed is equal to or higher than a predetermined value (predetermined speed), the discharge capacity of the oil pump is not increased to a predetermined level or higher. The oil control valve is controlled so that the opening of the oil control valve becomes a predetermined opening that supplies less than the amount that the variable mechanism operates to the variable mechanism. Further, when the engine operating state is in the operation region (high hydraulic pressure region in the above embodiment) in which the discharge capacity of the oil pump is set to a predetermined level or more in the switching preparation region AP, the lift is performed only when necessary. The oil control valve is controlled so that the opening degree of the oil control valve 7 becomes a predetermined opening degree that supplies less than the amount of hydraulic oil to which the lock mechanism 60 of the variable mechanism 40 is operated. Therefore, in the variable valve operating apparatus of the present embodiment applied to the engine 1, the additional operation to the high level side (that is, the high discharge amount side) of the oil pump 4 is limited, and according to the operating state of the engine. While suppressing energy consumption based on the discharge capacity of the oil pump 4, it is possible to more appropriately increase the operation response by the hydraulic pressure of the lock mechanism of the variable lift mechanism.

以上、本発明に係る一実施形態を説明したが、本発明は種々の変更を許容する。例えば、上で述べたように、オイルポンプ4の吐出能力は2段に変更されることに限定されず、より多段に、あるいは連続的に可変としてもよく、この場合、上記領域IIIでは、ロック機構60の応答性を所望のレベルにまで高めるように、オイルポンプの吐出能力を所定レベル以上にまで高めるとよい。つまり、この場合、ロック機構60の所望のレベルの応答性を得たいが、オイルポンプの吐出能力が所定レベルを下回っているのでその応答性を得ることができないのであるから、その所定レベル以上にまで高めるようにオイルポンプを制御するとよい。また、領域IIIbでは、オイルポンプの付加的な制御とオイルコントロールバルブの付加的な制御との両方を行ったが、オイルポンプ4の吐出能力を例えば連続的に可変としている場合、領域IIIaよりも領域IIIbで、より高い吐出力能レベルに設定するようにオイルポンプをさらに制御してもよい。   Although one embodiment according to the present invention has been described above, the present invention allows various modifications. For example, as described above, the discharge capacity of the oil pump 4 is not limited to being changed to two stages, and may be variable in multiple stages or continuously. In order to increase the responsiveness of the mechanism 60 to a desired level, the discharge capacity of the oil pump may be increased to a predetermined level or higher. That is, in this case, it is desired to obtain a desired level of responsiveness of the lock mechanism 60, but since the oil pump discharge capacity is below a predetermined level, the responsiveness cannot be obtained. The oil pump should be controlled so that Further, in the region IIIb, both the additional control of the oil pump and the additional control of the oil control valve are performed. However, when the discharge capacity of the oil pump 4 is continuously variable, for example, compared to the region IIIa. In the region IIIb, the oil pump may be further controlled to set a higher discharge power capability level.

本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意
の技術にも適用することが可能である。
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes all modifications, applications, and equivalents included in the concept of the present invention defined by the claims. Therefore, the present invention should not be construed as being limited, and can be applied to any other technique belonging to the scope of the idea of the present invention.

1 エンジン
4 オイルポンプ
7 オイルコントロールバルブ
24 ロッカーアーム
25 吸気弁
40 可変機構
43 カムベース部材
44 カムロブ部材
60 ロック機構
100 電子制御ユニット(ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 4 Oil pump 7 Oil control valve 24 Rocker arm 25 Intake valve 40 Variable mechanism 43 Cam base member 44 Cam lobe member 60 Lock mechanism 100 Electronic control unit (ECU)

Claims (1)

内燃機関の動弁機構に備えられ、油圧によって内燃機関の吸気弁または排気弁の作動特性を変化させる可変機構と、
前記可変機構への作動油の供給量を制御するオイルコントロールバルブと、
前記オイルコントロールバルブの上流側に設けられた可変式オイルポンプと、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記オイルコントロールバルブの開度を制御すると共に、前記内燃機関の運転状態に応じて作動油の吐出能力を可変とするように前記オイルポンプを制御する制御部と
を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
前記制御部は、前記内燃機関の運転状態が作動領域にあるときには前記可変機構が作動する量の作動油が前記可変機構に供給され、前記内燃機関の運転状態が前記作動領域外である非作動領域にあるときには前記可変機構が作動する量の作動油が前記可変機構に供給されないように、前記オイルコントロールバルブを制御し、
前記非作動領域には前記作動領域に隣接した切替準備領域があり、
該切替準備領域は前記非作動領域と前記作動領域との境界部に沿って定められた運転領域であり、
前記制御部は、
前記内燃機関の運転状態が前記切替準備領域にありかつ前記オイルポンプの設定される吐出能力が所定レベルを下回る運転領域にあるとき、
前記内燃機関の回転速度が所定値未満であるときには、前記オイルポンプの吐出能力を前記所定レベル以上に高めるように該オイルポンプを制御し、
前記内燃機関の回転速度が前記所定値以上であるときには、前記オイルポンプの吐出能力を前記所定レベル以上に高めることなく、前記可変機構が作動する量未満の作動油を前記可変機構に向けて供給するような所定開度に、前記オイルコントロールバルブの開度がなるように、前記オイルコントロールバルブを制御する、
内燃機関の可変動弁装置。
A variable mechanism that is provided in a valve mechanism of an internal combustion engine and changes the operating characteristics of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine by hydraulic pressure;
An oil control valve for controlling the amount of hydraulic oil supplied to the variable mechanism;
A variable oil pump provided upstream of the oil control valve;
A control unit for controlling the opening of the oil control valve in accordance with the operating state of the internal combustion engine, and for controlling the oil pump so as to vary the discharge capacity of hydraulic oil in accordance with the operating state of the internal combustion engine; A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine comprising:
When the operating state of the internal combustion engine is in the operating region, the control unit supplies the variable mechanism with an amount of operating oil that operates the variable mechanism, and the operating state of the internal combustion engine is outside the operating region. Controlling the oil control valve so that the variable mechanism is not supplied to the variable mechanism when the variable mechanism is in the region,
The non-operation area has a switching preparation area adjacent to the operation area,
The switching preparation area is an operation area determined along a boundary between the non-operation area and the operation area,
The controller is
When the operating state of the internal combustion engine is in the switching preparation region and the discharge capacity set by the oil pump is in an operating region below a predetermined level,
When the rotational speed of the internal combustion engine is less than a predetermined value, the oil pump is controlled to increase the discharge capacity of the oil pump to the predetermined level or more,
When the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or higher than the predetermined value, hydraulic oil that is less than the amount by which the variable mechanism operates is supplied to the variable mechanism without increasing the discharge capacity of the oil pump to the predetermined level or higher. The oil control valve is controlled so that the opening of the oil control valve becomes the predetermined opening.
A variable valve operating device for an internal combustion engine.
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