JPH0545762Y2 - - Google Patents

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JPH0545762Y2
JPH0545762Y2 JP311986U JP311986U JPH0545762Y2 JP H0545762 Y2 JPH0545762 Y2 JP H0545762Y2 JP 311986 U JP311986 U JP 311986U JP 311986 U JP311986 U JP 311986U JP H0545762 Y2 JPH0545762 Y2 JP H0545762Y2
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intake valve
valve
lift
cranking
cam
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、機関運転条件に応じて吸気弁のリフ
ト特性を可変制御する内燃機関の動弁制御装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a valve control device for an internal combustion engine that variably controls the lift characteristics of an intake valve according to engine operating conditions.

〈従来の技術〉 機関運転条件に応じて吸気弁のリフト特性を可
変制御する内燃機関の動弁制御装置としては、例
えば第6図〜第8図に示すようなものが、本出願
人により提案されている(特開昭60−26109号及
び特願昭59−81052号参照)。
<Prior Art> As a valve control device for an internal combustion engine that variably controls the lift characteristics of an intake valve according to engine operating conditions, the applicant has proposed, for example, those shown in FIGS. 6 to 8. (See Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-26109 and Japanese Patent Application No. 59-81052).

これについて説明すると、第6図を参照し、機
関回転に同期して回転する吸気弁駆動カム11
と、吸気弁12のステムエンドとに両端を当接さ
せてロツカアーム13が設けられ、該ロツカアー
ム13の湾曲形成された背面13aを、後述する
油圧ピボツト19により一端部にて揺動自由に支
持されたレバー15に支点接触させてある。ま
た、レバー15はロツカアーム13の両側壁から
突出するシヤフト13bを保持部材14を介して
凹溝15a内に保持しており、レバー15に形成
されたスプリングシート15bと保持部材14と
の間には、ロツカアーム13を下方向に付勢する
バネ定数小のスプリング16が介装されている。
To explain this, referring to FIG. 6, the intake valve drive cam 11 rotates in synchronization with engine rotation.
A rocker arm 13 is provided with both ends of the rocker arm 13 in contact with the stem end of the intake valve 12, and the curved back surface 13a of the rocker arm 13 is swingably supported at one end by a hydraulic pivot 19, which will be described later. The fulcrum is in contact with the lever 15. Further, the lever 15 holds the shaft 13b protruding from both side walls of the rocker arm 13 in the groove 15a via the holding member 14, and there is a space between the spring seat 15b formed on the lever 15 and the holding member 14. A spring 16 with a small spring constant is interposed to bias the rocker arm 13 downward.

油圧ピボツト19は、シリンダヘツドに取付け
られたブラケツト18に形成した取付孔18a内
に摺動自由に嵌挿された外筒19aと、該外筒1
9a内に嵌挿された内筒19bとを備え、かつ、
両者の間に形成された油圧室19cにチエツクバ
ルブ19dを備えている。そして、外筒19aの
半球状の下端部にてレバー15の吸気弁12ステ
ムエンド側の一端部上面の凹陥部15cに嵌合
し、レバー15を揺動自由に支持している。そし
て、ブラケツト18内部に形成された油圧供給通
路18bから内筒19b内部及びチエツクバルブ
19dを介して油圧を油圧室19cに供給してバ
ルブクリアランスを一定に保つようになつてい
る。
The hydraulic pivot 19 includes an outer cylinder 19a that is slidably inserted into a mounting hole 18a formed in a bracket 18 attached to the cylinder head, and
an inner cylinder 19b fitted into the inner cylinder 9a, and
A check valve 19d is provided in a hydraulic chamber 19c formed between the two. The hemispherical lower end of the outer cylinder 19a is fitted into a recess 15c on the upper surface of one end of the lever 15 on the stem end side of the intake valve 12, supporting the lever 15 in a freely swingable manner. Hydraulic pressure is supplied from a hydraulic pressure supply passage 18b formed inside the bracket 18 to the hydraulic chamber 19c through the inside of the inner cylinder 19b and the check valve 19d to keep the valve clearance constant.

また、ブラケツト18に対して後述する如く回
動自在に取付けられたリフト制御カム20がレバ
ー15の吸気弁駆動カム11側の他端部上面に係
合して、レバー15の揺動位置を規制している。
In addition, a lift control cam 20 rotatably attached to the bracket 18 as described later engages with the upper surface of the other end of the lever 15 on the intake valve drive cam 11 side, thereby regulating the swinging position of the lever 15. are doing.

リフト制御カム20は、6角形状で、吸気弁1
2のリフト量を段階的に変えるように回転中心軸
からの距離が異なりそれぞれ略平らな5つのカム
面20a〜20eを有すると共に、中心部に後述
する制御軸23を挿通する孔20gを有してい
る。また、リフト制御カム20の両端から突出し
て形成した円筒部20hは、第7図及び第8図に
示すようにブラケツト18に形成された下部円弧
溝18cと、ブラケツト18上にボルト21で締
結された一対のキヤツプ22に形成された上部円
弧溝22aとの間に回動自由に保持してある。
The lift control cam 20 has a hexagonal shape and is attached to the intake valve 1.
It has five substantially flat cam surfaces 20a to 20e, each having a different distance from the rotation center axis so as to change the lift amount of 2 in stages, and has a hole 20g in the center through which a control shaft 23, which will be described later, is inserted. ing. Further, the cylindrical portion 20h formed to protrude from both ends of the lift control cam 20 is fastened to the lower arcuate groove 18c formed in the bracket 18 with a bolt 21 on the bracket 18, as shown in FIGS. 7 and 8. It is rotatably held between the upper arcuate grooves 22a formed in the pair of caps 22.

そして、気筒数個設けたリフト制御カム20の
中心部を貫通して形成された孔20gに一本の制
御軸23をスキマバメ状態で挿通し、該制御軸2
3の各リフト制御カム20両側部分にそれぞれ嵌
挿した弾性部材としての捩りコイルスプリング2
4の一端を制御軸23外周面にねじ込んだ止めビ
ス23aに係止すると共に、該コイルスプリング
24の他端をリフト制御カム20の円筒部20h
側壁に形成した孔20iに嵌挿して係止してあ
る。
Then, one control shaft 23 is inserted into a hole 20g formed by penetrating the center of the lift control cam 20 provided with several cylinders in a loose fit state.
A torsion coil spring 2 as an elastic member is inserted into both sides of each lift control cam 20 of No. 3.
One end of the coil spring 24 is engaged with a set screw 23a screwed into the outer peripheral surface of the control shaft 23, and the other end of the coil spring 24 is engaged with a cylindrical portion 20h of the lift control cam 20.
It is fitted and locked into a hole 20i formed in the side wall.

制御軸23の一端は、継手25を介してアクチ
ユエータとしてのステツピングモータ26の駆動
軸26aに連結してある。ステツピングモータ2
6は、制御回路27により、機関回転数、絞り弁
開度等の機関運転条件に基づいて駆動され、制御
軸23を所定の回動位置に回動するようになつて
いる。
One end of the control shaft 23 is connected via a joint 25 to a drive shaft 26a of a stepping motor 26 as an actuator. Stepping motor 2
6 is driven by a control circuit 27 based on engine operating conditions such as engine speed and throttle valve opening to rotate the control shaft 23 to a predetermined rotation position.

28はバルブスプリングである。 28 is a valve spring.

作用を説明すると、リフト制御カム20が最も
リフト量の大きいカム面20eでレバー15に当
接している状態では、レバー15が吸気弁駆動カ
ム11側に最も押し下げられた状態となる。この
ため、ロツカアーム13の背面13aに支点接触
されるレバー15の下面も下がり、支点接触点A
が吸気弁駆動カム11側に移動しつつ吸気弁12
に伝達され、第9図の曲線Xに示すようにリフト
量が大きく、かつ開弁時期が早く閉弁時期が遅い
特性となる。
To explain the operation, when the lift control cam 20 is in contact with the lever 15 at the cam surface 20e having the largest lift amount, the lever 15 is pushed down the most towards the intake valve drive cam 11 side. Therefore, the lower surface of the lever 15, which is in fulcrum contact with the back surface 13a of the rocker arm 13, also lowers, and the fulcrum contact point A
while moving toward the intake valve drive cam 11 side, the intake valve 12
As shown by curve X in FIG. 9, the lift amount is large, and the valve opening timing is early and the valve closing timing is late.

一方、リフト制御カム20を回動し、例えばリ
フト量が最も小さいカム面20aでレバー15に
当接するようにすると、レバー15の吸気弁駆動
カム11側の端部は凹陥部15cを支点とした揺
動によつて上昇し、レバー15の下面も上方に後
退する。
On the other hand, when the lift control cam 20 is rotated so that, for example, the cam surface 20a which has the smallest lift amount contacts the lever 15, the end of the lever 15 on the intake valve drive cam 11 side rises due to the swinging motion with the recess 15c as the fulcrum, and the underside of the lever 15 also retreats upward.

レバー15の下面はロツカアーム13が吸気弁
駆動カム11のリフトを吸気弁12に伝えるため
の支点となるが、吸気弁駆動カム11がベースサ
ークルでロツカアーム13に当接している状態の
支点の初期位置が、前記リフト量大のカム面20
eでレバー15が当接している時に比べて第6図
で右側、即ちリフト後に支点が移動する方向から
遠ざかる側に移動する。この結果、第9図の曲線
Yに示すように、リフト量が小さく、かつ開弁時
期が遅れ閉弁時期が早まる特性となる。
The lower surface of the lever 15 serves as a fulcrum for the rocker arm 13 to transmit the lift of the intake valve drive cam 11 to the intake valve 12, but the initial position of the fulcrum is when the intake valve drive cam 11 is in contact with the rocker arm 13 at the base circle. However, the cam surface 20 with the large lift amount
Compared to when the lever 15 is in contact at point e, it moves to the right side in FIG. 6, that is, to the side away from the direction in which the fulcrum moves after the lift. As a result, as shown by curve Y in FIG. 9, the lift amount is small and the valve opening timing is delayed and the valve closing timing is advanced.

このようにして、リフト制御カム20を回動し
てカム面20a〜20eのいずれかをレバー15
に当接させることにより、吸気弁12のリフト特
性を段階的に変化させることができる。
In this way, by rotating the lift control cam 20, any one of the cam surfaces 20a to 20e is attached to the lever 15.
By bringing the valve into contact with the intake valve 12, the lift characteristics of the intake valve 12 can be changed stepwise.

ここで、前記リフト制御カム20の回動は、ス
テツピングモータ26の駆動により制御軸23及
び捩りコイルスプリング24を介して行われる。
即ち、前記制御回路27は、機関運転状態に応じ
た信号に基づいて設定した駆動パルスをステツピ
ングモータ26に出力する。この駆動パルスは、
ステツピングモータ26の駆動軸26aを予め設
定した角度だけ回動させ、継手25を介して制御
軸23も回動する。
Here, the lift control cam 20 is rotated by a stepping motor 26 via a control shaft 23 and a torsion coil spring 24.
That is, the control circuit 27 outputs a drive pulse set to the stepping motor 26 based on a signal corresponding to the engine operating state. This driving pulse is
The drive shaft 26a of the stepping motor 26 is rotated by a preset angle, and the control shaft 23 is also rotated via the joint 25.

今、制御軸23が回動するタイミングで、吸気
弁12がリフト中にある気筒においては、ロツカ
アーム13とレバー15との接触支点が吸気弁駆
動カム11側に移動していて、バルブスプリング
28の大きな反力がロツカアーム13、レバー1
5を介してリフト制御カム20に作用する。この
ため、リフト制御カム20は固定されたままその
両側の捩りコイルスプリング24を捩りつつ、制
御軸23のみが回動する。次いで、吸気弁駆動カ
ム11が回転して吸気弁12が閉じた後は、ロツ
カアーム13とレバー15との接触支点が、略吸
気弁12の上方近くに位置すると共に、バルブス
プリング28の反力が消失するため、リフト制御
カム20に作用する力は、ロツカアーム13とレ
バー15との間に取付けられたスプリング16の
弱い力のみとなる。したがつて、吸気弁12のリ
フト中に捩りコイルスプリング24に貯えられた
トルクが前記スプリング16の弱い力に打ち勝つ
て、リフト制御カム20を回動させることができ
る。従つて、ステツピングモータ26に要求され
る出力は捩りコイルスプリング24を隣接するカ
ム面の回動角分だけ捩るに要する小さなもので足
りる。
Now, at the timing when the control shaft 23 rotates, in the cylinder where the intake valve 12 is being lifted, the contact fulcrum between the rocker arm 13 and the lever 15 has moved toward the intake valve drive cam 11 side, and the valve spring 28 is A large reaction force is caused by the rock arm 13 and the lever 1.
5 to the lift control cam 20. Therefore, the lift control cam 20 remains fixed and only the control shaft 23 rotates while twisting the torsion coil springs 24 on both sides thereof. Next, after the intake valve drive cam 11 rotates and the intake valve 12 closes, the contact fulcrum between the rocker arm 13 and the lever 15 is located approximately above the intake valve 12, and the reaction force of the valve spring 28 is As a result, the only force acting on the lift control cam 20 is the weak force of the spring 16 mounted between the rocker arm 13 and the lever 15. Therefore, the torque stored in the torsion coil spring 24 during the lift of the intake valve 12 can overcome the weak force of the spring 16 and rotate the lift control cam 20. Therefore, the output required from the stepping motor 26 is small enough to twist the torsion coil spring 24 by the rotation angle of the adjacent cam surface.

〈考案が解決しようとする問題点〉 ところで、通常の機関にあつては、始動時には
チヨーク弁等により混合比を濃くして燃料の気化
量を増大して始動性改善を図つているが、低温時
は気化性が悪化するため、良好な始動性を望めな
かつた。
<Problems to be solved by the invention> By the way, when starting a normal engine, the mixture ratio is enriched using a choke valve or the like to increase the amount of fuel vaporized in order to improve startability. At this time, the vaporization property worsened, so good starting performance could not be expected.

また、前記先願例の構造において、始動時には
リフト量が最小のカム面を使用して弁駆動による
フリクシヨンを軽減してクランキング速度を増大
させもつて始動性改善を図るようにすることも既
に提案されている(特願昭59−142182号参照)。
In addition, in the structure of the prior application example, it has already been possible to improve starting performance by using the cam surface with the minimum lift amount during starting to reduce friction caused by valve drive and increasing cranking speed. It has been proposed (see Japanese Patent Application No. 59-142182).

しかし、この場合リフト量の小さいカム面を使
用すると、第9図に示したように、吸気弁開時期
は遅れるが閉時期は早められ、下死点より相当早
めに吸気弁が閉じられてしまうため実質的な圧縮
比が大きく減少し上死点圧力が減少するのに伴つ
て上死点温度も低下し、気化性を悪化させてしま
うため、この面では始動性改善効果を損ねること
となつていた。
However, in this case, if a cam surface with a small lift amount is used, as shown in Figure 9, the intake valve opening timing will be delayed but the closing timing will be advanced, resulting in the intake valve being closed considerably earlier than bottom dead center. Therefore, the effective compression ratio decreases significantly and the top dead center pressure decreases, and the top dead center temperature also decreases, worsening the evaporation property, which impairs the effect of improving startability. was.

本考案は上記の実状に鑑みなされたもので、運
転条件に応じた吸気弁のリフト特性の改善により
始動時は圧縮温度を高めて気化性を向上させ、始
動後は吸気充填効率を確保して良好な運転性を得
られるようにすることを目的とする。
This invention was developed in view of the above-mentioned circumstances, and by improving the lift characteristics of the intake valve according to the operating conditions, it increases the compression temperature and improves vaporization during startup, and ensures intake air filling efficiency after startup. The purpose is to provide good drivability.

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本考案は、吸気弁のリフト量及び開
閉時期を夫々可変に制御する手段を備える一方、
機関のクランキングを検出するクランキング検出
手段と、クランキング時は吸気弁のリフト量を小
とすると共に、開時期を下死点近傍まで遅らせ、
クランキング完了後は吸気弁のリフト量を大とす
ると共に開時期を早めるように制御する弁作動切
換制御手段とを設けた構成とする。
<Means for solving the problem> For this reason, the present invention includes means for variably controlling the lift amount and opening/closing timing of the intake valve, while
A cranking detection means detects cranking of the engine, and during cranking, the lift amount of the intake valve is small and the opening timing is delayed until near the bottom dead center.
The configuration includes valve operation switching control means that increases the lift amount of the intake valve and advances the opening timing after cranking is completed.

〈作用〉 かかる構成とすればクランキング時は、吸気弁
のリフト量が小さくされているため吸気弁通過時
の絞り摩擦によりシリンダ内に吸入される空気の
初期温度が上昇し、また、開時期、閉時期ともに
下死点近傍で吸気を行うため、実圧縮比も減少す
ることがないため上死点温度も上昇し、もつてシ
リンダ内での燃料の気化性が向上して始動性が向
上する。また、リフト量を小さくしたことにより
フリクシヨンが軽減してクランキング速度が上昇
することとも相俟つて始動性はより向上する。
<Function> With such a configuration, during cranking, the lift amount of the intake valve is reduced, so the initial temperature of the air sucked into the cylinder increases due to throttling friction when passing through the intake valve, and the opening timing also increases. Since intake is performed near the bottom dead center at both the closing timing and the actual compression ratio does not decrease, the top dead center temperature also rises, which improves the vaporization of the fuel in the cylinder and improves starting performance. do. Further, by reducing the lift amount, friction is reduced and cranking speed is increased, which further improves startability.

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図に基づいて説明す
る。
<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings.

尚、第6図〜第8図に示した吸気弁のリフト量
を可変に制御する手段の構成については同一であ
り、以下第6図〜第8図と同一の構成要素には同
一符号を付して説明する。
The configuration of the means for variably controlling the lift amount of the intake valve shown in FIGS. 6 to 8 is the same, and hereinafter the same components as in FIGS. 6 to 8 are given the same reference numerals. and explain.

全体構成を示す第1図において、機関のクラン
キング検出手段として機関30の回転数を検出す
る回転数センサ31を設けると共に、吸気通路3
2に介装された絞り弁33の開度を検出する絞り
弁開度センサ34、機関の冷却水温度を検出する
水温センサ35を設け、これらセンサからの検出
信号を制御回路36に入力させる。
In FIG. 1 showing the overall configuration, a rotation speed sensor 31 for detecting the rotation speed of an engine 30 is provided as engine cranking detection means, and an intake passage 3
A throttle valve opening sensor 34 for detecting the opening of a throttle valve 33 interposed in the throttle valve 2 and a water temperature sensor 35 for detecting the engine cooling water temperature are provided, and detection signals from these sensors are input to a control circuit 36.

これら、センサ類及び制御回路36が弁作動切
換手段を構成する。
These sensors and control circuit 36 constitute a valve operation switching means.

一方、吸気弁12の開閉時期を可変に制御する
手段が吸気弁駆動カム11の回転位相を制御する
手段により構成されている。
On the other hand, means for variably controlling the opening/closing timing of the intake valve 12 is constituted by means for controlling the rotational phase of the intake valve drive cam 11.

即ち、第2図に示すように吸気弁駆動カム11
を形成したカム軸37の一端にはタイミングプー
リ38が連結されており、このタイミングプーリ
38は歯付きのタイミングベルト39を介して図
示しない機関クランク軸に連動する。また、タイ
ミングプーリ38とカム軸37との連結部(固着
部)には前記駆動カム11の回転位相を制御する
位相制御装置40が組込まれている。
That is, as shown in FIG.
A timing pulley 38 is connected to one end of the camshaft 37, which has a toothed timing belt 39 interlocked with an engine crankshaft (not shown). Further, a phase control device 40 for controlling the rotational phase of the drive cam 11 is incorporated in a connecting portion (fixed portion) between the timing pulley 38 and the camshaft 37.

位相制御装置40は、タイミングプーリ38内
に形成された環状のシリンダ38A内を摺動自由
に往復動してこのシリンダ38A内に油圧室41
を画成する円環状のピストン42と、このピスト
ン42に当接しピストン42の往復動によりコイ
ルスプリング43の付勢力に抗してカム軸37に
沿つてスライドするスライダ44と、このスライ
ダ44の移動をコイルスプリング43を介して規
制するストツパ部材45と、を有している。スラ
イダ44には、第3図に示すように、その中空部
内面に螺旋状のメススプライン44Aが形成さ
れ、またその一端部には前記ピストン42が当接
するフランジ部44Bが、その他端部にはシリン
ダ38Aの内壁に形成された一条の溝38Bに摺
動自在に支持される突条部44Cが、それぞれ形
成されている。また、前記カム軸37の一端部に
は、第3図に示すように、螺旋状のオススプライ
ン37Aが形成されており、このオススプライン
37Aは前記スライダ44のメススプライン44
Aと噛合するようになつている。
The phase control device 40 freely slides and reciprocates within an annular cylinder 38A formed within the timing pulley 38 to create a hydraulic chamber 41 within the cylinder 38A.
an annular piston 42 that defines an annular piston 42; a slider 44 that contacts this piston 42 and slides along the camshaft 37 against the biasing force of a coil spring 43 due to the reciprocating motion of the piston 42; and a stopper member 45 that restricts the movement via a coil spring 43. As shown in FIG. 3, the slider 44 has a spiral female spline 44A formed on the inner surface of its hollow portion, and has a flange portion 44B at one end thereof, on which the piston 42 comes into contact, and the other end thereof. Projections 44C are respectively formed to be slidably supported in a groove 38B formed in the inner wall of the cylinder 38A. Further, as shown in FIG. 3, a spiral male spline 37A is formed at one end of the camshaft 37, and this male spline 37A connects to the female spline 44 of the slider 44.
It is designed to mesh with A.

第2図中46はカム軸37内およびタイミング
プーリ38内に形成された油圧通路であり、この
油圧通路46の一端は前記油圧室41に、その他
端は外部の油圧供給通路47に、それぞれ連通し
ている。この油圧供給通路47の他端は途中で2
つに分岐し、一方の通路47Aはオイルポンプ4
8に、他方の通路47Bは、油圧制御弁49に、
それぞれ連通している。油圧制御弁49は機関回
転数、絞り弁開度、冷却水温度等の機関運転条件
に応じて制御回転36によりオイルポンプ48か
ら油圧室41へ供給する油圧を制御する。なお、
50は前記ストツパ部材45をカム軸37の端面
に固定する押えボルトである。
In FIG. 2, reference numeral 46 denotes a hydraulic passage formed within the camshaft 37 and the timing pulley 38. One end of this hydraulic passage 46 communicates with the hydraulic chamber 41, and the other end communicates with an external hydraulic pressure supply passage 47. are doing. The other end of this hydraulic supply passage 47 is
One passage 47A is for oil pump 4
8, the other passage 47B is connected to the hydraulic control valve 49,
They are connected to each other. The hydraulic control valve 49 controls the hydraulic pressure supplied from the oil pump 48 to the hydraulic chamber 41 by the control rotation 36 according to engine operating conditions such as engine speed, throttle valve opening, and cooling water temperature. In addition,
Reference numeral 50 denotes a presser bolt for fixing the stopper member 45 to the end surface of the camshaft 37.

次に作用を説明する。 Next, the action will be explained.

回転数センサ31によりアイドリング時の回転
数より低いクランキング時の回転を検出し、か
つ、水温センサ35により冷却水温度が所定値以
下の状態を検出したときいわゆる低温始動時に
は、制御回路36からの指令により、ステツピン
グモータ26は、弁リフト量最小のカム面20a
がレバー15端部と係合する位置まで制御軸23
を回動させる。一方、油圧制御弁49を作動して
オイルポンプ38からの吐出油を油圧室41に導
くことによりスライダ44を第2図で下半分に示
すように図中左側に移動させる。この結果、カム
軸37がメススプライン44A、オススプライン
37Aを介して一方向に回転し、駆動カム11の
回転位相が遅れ側へ移動して、吸気弁12の開時
期が下死点近傍に制御される。
When the rotation speed sensor 31 detects the rotation speed during cranking which is lower than the rotation speed during idling, and the water temperature sensor 35 detects that the cooling water temperature is below a predetermined value, the control circuit 36 detects a low temperature start. In response to the command, the stepping motor 26 moves to the cam surface 20a with the minimum valve lift amount.
the control shaft 23 until it engages with the end of the lever 15.
Rotate. On the other hand, the hydraulic control valve 49 is actuated to guide the oil discharged from the oil pump 38 to the hydraulic chamber 41, thereby moving the slider 44 to the left in the figure as shown in the lower half of FIG. As a result, the camshaft 37 rotates in one direction via the female spline 44A and the male spline 37A, the rotational phase of the drive cam 11 moves to the delayed side, and the opening timing of the intake valve 12 is controlled to near the bottom dead center. be done.

この結果吸気弁12のリフト特性は第4図に実
線で示すようになる。このようにクランキング時
の吸気弁12のリフト特性を設定すると、吸気行
程において、ピストンが下死点近傍に達し、シリ
ンダ内の負圧が十分大きくなつた時点で吸気弁1
2が開いて吸気が開始される。このとき、吸気は
リフト量を小さく制御された吸気弁12の狭い開
口を急速に通過するため、大きな絞り摩擦を生
じ、これにより発生する摩擦熱を吸熱した吸気が
シリンダ内に吸入される。
As a result, the lift characteristic of the intake valve 12 becomes as shown by the solid line in FIG. If the lift characteristics of the intake valve 12 during cranking are set in this way, the intake valve 12 will move when the piston reaches near the bottom dead center during the intake stroke and the negative pressure inside the cylinder becomes sufficiently large.
2 opens and intake begins. At this time, since the intake air rapidly passes through the narrow opening of the intake valve 12 whose lift amount is controlled to be small, a large throttling friction is generated, and the intake air that has absorbed the generated frictional heat is drawn into the cylinder.

即ち、ピストンの下降による仕事の一部が吸気
の摩擦熱に変換され、この熱が吸気に吸収される
こととなる。
That is, part of the work done by the downward movement of the piston is converted into frictional heat of the intake air, and this heat is absorbed by the intake air.

このように吸気開始時期を遅らせ、かつ絞り摩
擦を大きくしたことにより、第5図に示すように
下死点前にシリンダ内の負圧は最大となり、この
負圧は通常の弁リフト特性(鎖線で図示)のもの
に比較して大きくなるが、吸気弁12の閉時期
は、通常のリフト特性のものと略同一の下死点後
の所定時期に設定してあり、またクランキング速
度が低いこともあつて閉時期までには大気圧を若
干上回る程度に十分回復している。
By delaying the intake start time and increasing the throttle friction in this way, the negative pressure inside the cylinder reaches its maximum before bottom dead center, as shown in Figure 5, and this negative pressure has a normal valve lift characteristic (dashed line). However, the closing timing of the intake valve 12 is set at a predetermined time after the bottom dead center, which is approximately the same as that for normal lift characteristics, and the cranking speed is low. As a result, the pressure had recovered sufficiently to slightly exceed atmospheric pressure by the time it closed.

即ち、膨張による圧力低下によつて吸気温度は
一旦低下するがその後の圧力上昇による温度上昇
により相殺される。
That is, the intake air temperature temporarily decreases due to the pressure decrease due to expansion, but this is offset by the temperature increase due to the subsequent pressure increase.

したがつて、吸気弁12が閉じて圧縮が開始さ
れる時点の吸気の初期温度は摩擦熱を吸収した分
だけ上昇しており、かつ、圧縮比も通常リフト特
性と略同一であるため、上死点温度も大きく上昇
する。
Therefore, when the intake valve 12 closes and compression begins, the initial temperature of the intake air has increased by the amount of frictional heat absorbed, and the compression ratio is also approximately the same as the normal lift characteristic. The dead point temperature also increases significantly.

このようにシリンダ内の吸気温度が上昇する結
果、燃料の気化性が向上して着火され易くなるの
で低温時の始動性を大幅に高めることができるの
である。
As a result of this increase in the intake air temperature within the cylinder, the vaporization of the fuel improves and it becomes easier to ignite, making it possible to significantly improve startability at low temperatures.

また、リフト量を小としたことにより吸気弁の
駆動のフリクシヨンが軽減され、これによりクラ
ンキング速度を上昇させて、シリンダ内の温度上
昇が早められるので、この面でも始動性が向上す
る。
Additionally, by reducing the lift amount, the friction in driving the intake valve is reduced, which increases the cranking speed and accelerates the temperature rise in the cylinder, improving startability in this respect as well.

一方、始動後は、機関の回転数や絞り弁開度、
水温等の負荷条件に基づいて運転条件に適合した
リフト量のカム面を選択して、ステツピングモー
タ26を駆動して切換制御する。また、油圧制御
弁49によりオイルポンプ48からの吐出油の一
部又は全部を低圧源(タンク)側にリリーフして
油圧室41内の油圧を制御し、クランキング時よ
りも制御油圧を減少させてスライダ44を第2図
で上半分に示すように右方向に移動させる。これ
により、駆動カム11の回転位相が進められ、例
えばリフト量最大のカム面の選択時は第4図に鎖
線で示すように吸気弁12の開時期が上死点前付
近にまで早められる。
On the other hand, after starting, the engine speed, throttle valve opening,
Based on load conditions such as water temperature, a cam surface with a lift amount suitable for operating conditions is selected, and the stepping motor 26 is driven to perform switching control. Further, the oil pressure control valve 49 controls the oil pressure in the oil pressure chamber 41 by relieving part or all of the oil discharged from the oil pump 48 to the low pressure source (tank) side, thereby reducing the control oil pressure compared to when cranking. to move the slider 44 to the right as shown in the upper half of FIG. As a result, the rotational phase of the drive cam 11 is advanced, and, for example, when the cam surface with the maximum lift amount is selected, the opening timing of the intake valve 12 is advanced to near the top dead center as shown by the chain line in FIG.

この結果、運転条件に見合つた吸気特性が得ら
れ出力、排気エミツシヨン特性を適正に制御する
ことができる。
As a result, intake characteristics suitable for the operating conditions can be obtained, and output and exhaust emission characteristics can be appropriately controlled.

尚、本実施例では、弁リフト量を多段階に切換
える構成としたが始動時とそれ以外の2段階に切
り換えるものであつてもよく、無段階に連続的に
可変できるようにしてもよい。
In this embodiment, the valve lift amount is switched in multiple stages, but it may be switched in two stages, one at startup and the other, or it may be continuously variable in a stepless manner.

特に2段階の場合は、駆動カムをクランキング
用とそれ以外との2種類形成し、夫々のカムプロ
フイルをリフト量と開閉時期が異なるようにして
選択的に切換るような構成としてもよい。
In particular, in the case of two stages, a configuration may be adopted in which two types of drive cams are formed, one for cranking and another for cranking, and each cam profile is selectively switched by having a different lift amount and opening/closing timing.

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によればクランキン
グ時は吸気弁のリフト量を小とし、かつ開時期を
下死点近傍に制御する構成としたため、吸気弁通
過時の絞り摩擦による熱を吸熱してシリンダ内の
吸気温度を高めることにより燃料の気化性を向上
したため、低温始動性を大幅に向上させることが
できる。一方、クランキング完了後は、吸気弁の
リフト量を増大させ、開時期を早めることによ
り、良好な出力、燃費、排気エミツシヨン性能を
確保できる。
<Effects of the invention> As explained above, according to the invention, the lift amount of the intake valve is reduced during cranking, and the opening timing is controlled near the bottom dead center, so that the throttling friction when the intake valve passes through is reduced. The vaporization of the fuel is improved by absorbing the heat generated by the engine and raising the temperature of the intake air inside the cylinder, which makes it possible to significantly improve low-temperature startability. On the other hand, after cranking is completed, by increasing the lift amount of the intake valve and advancing the opening timing, it is possible to ensure good output, fuel efficiency, and exhaust emission performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案の一実施例を示す動弁制御装置
の全体構成図、第2図は同上実施例のカムの回転
位相制御装置部分の断面図、第3図は第2図のス
ライダ及びカム軸端部を示す分解斜視図、第4図
は同上実施例の吸排気弁リフト特性を示す線図、
第5図は同じくシリンダ内圧力特性を示す線図、
第6図は従来例を示す動弁制御装置の縦断面図、
第7図は同上の平面図、第8図はリフト制御カム
の部分の斜視図、第9図は同上の吸気弁リフト特
性を示す線図である。 11……吸気弁駆動カム、12……吸気弁、1
3……ロツカアーム、15……レバー、20……
リフト制御カム、20a〜20e……カム面、2
3……制御軸、24……捩りコイルスプリング、
26……ステツピングモータ、30……機関、3
1……回転数センサ、36……制御回路。
Fig. 1 is an overall configuration diagram of a valve control device showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view of the cam rotational phase control device portion of the same embodiment, and Fig. 3 shows the slider and An exploded perspective view showing the end of the camshaft; FIG. 4 is a diagram showing the lift characteristics of the intake and exhaust valves of the same embodiment;
Figure 5 is a diagram showing the cylinder pressure characteristics as well.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional valve control device;
FIG. 7 is a plan view of the same as above, FIG. 8 is a perspective view of the lift control cam portion, and FIG. 9 is a line diagram showing the intake valve lift characteristics of the above. 11...Intake valve drive cam, 12...Intake valve, 1
3...Rotsuka arm, 15...Lever, 20...
Lift control cam, 20a to 20e...cam surface, 2
3...Control shaft, 24...Torsion coil spring,
26... Stepping motor, 30... Engine, 3
1... Rotation speed sensor, 36... Control circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 吸気弁のリフト量及び開閉時期を夫々可変に制
御する手段を備える一方、機関のクランキングを
検出するクランキング検出手段と、クランキング
時は吸気弁のリフト量を小とすると共に、開時期
を下死点近傍まで遅らせ、クランキング完了後は
吸気弁のリフト量を大とすると共に開時期を早め
るように制御する弁作動切換制御手段とを設けた
ことを特徴とする内燃機関の動弁制御装置。
It is equipped with a means for variably controlling the lift amount and opening/closing timing of the intake valve, and a cranking detection means for detecting cranking of the engine, and a means for reducing the lift amount of the intake valve during cranking and adjusting the opening timing. Valve operation control for an internal combustion engine, characterized in that it is provided with a valve operation switching control means that controls the valve operation to be delayed until near bottom dead center, and after completion of cranking, increases the lift amount of the intake valve and advances the opening timing. Device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100240585B1 (en) * 1997-08-29 2000-01-15 김태구 Variable valve timing device of a vehicle

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