JPH063128B2 - Valve drive controller for internal combustion engine - Google Patents

Valve drive controller for internal combustion engine

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JPH063128B2
JPH063128B2 JP5826786A JP5826786A JPH063128B2 JP H063128 B2 JPH063128 B2 JP H063128B2 JP 5826786 A JP5826786 A JP 5826786A JP 5826786 A JP5826786 A JP 5826786A JP H063128 B2 JPH063128 B2 JP H063128B2
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lift
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泰郎 松本
誠之助 原
博通 藤尾
加藤  学
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の動弁制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to a valve operating system for an internal combustion engine.

〈従来の技術〉 従来の内燃機関の動弁制御装置として、1つの気筒に2
つの吸気弁を備え、2つの吸気弁のそれぞれのリフト量
及び開期間を機関運転条件に応じて増減制御するように
したものがあり、具体的には低回転低負荷側でリフト量
及び開期間を減少させ、高回転高負荷側でリフト量及び
開期間を増大させていた(特開昭58−25537
号)。
<Prior Art> As a conventional valve operating system for an internal combustion engine, two cylinders are provided for each cylinder.
One intake valve is provided, and the lift amount and opening period of each of the two intake valves are controlled to be increased or decreased according to the engine operating conditions. And the lift amount and the opening period are increased on the high rotation and high load side (Japanese Patent Laid-Open No. 58-25537).
issue).

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の内燃機関の動弁制御装
置にあっては、吸気弁及び排気弁の開弁位相を一定とし
たまま、吸気弁のリフト量及び開期間のみを制御してい
たので、必ずしも最適な制御とはなっておらず、低中回
転低中負荷時の安定性,高回転時及び高負荷時の高トル
ク出力の達成の点などからみると、なお課題を残してい
た。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in such a conventional valve operating system for an internal combustion engine, the lift amount of the intake valve and the lift amount of the intake valve are kept constant while the opening phases of the intake valve and the exhaust valve are kept constant. Since only the open period was controlled, it was not always the optimum control, and it was seen from the viewpoint of achieving stability at low and medium speeds and low and medium loads, and achieving high torque output at high speeds and high loads. I still had a problem.

本発明は、このような点に鑑み、機関運転条件に応じて
吸気弁及び排気弁の開弁位相を最適に制御するようにす
ることを目的としている。
In view of such a point, the present invention has an object to optimally control the valve opening phases of the intake valve and the exhaust valve according to the engine operating conditions.

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本発明は、1つの気筒に少なくとも2つの吸
気弁と1つの排気弁とを備えると共に、2つの吸気弁の
それぞれのリフト量及び開期間を機関運転条件に応じて
増減制御するリフト量制御装置を備える内燃機関におい
て、吸気弁及び排気弁の駆動用カム軸とその駆動系との
間の位相を制御して、低中回転低中負荷時に吸気弁及び
排気弁の開弁位相を遅らせ、高回転時及び高負荷時に吸
気弁及び排気弁の開弁位相を進ませる位相制御装置を設
ける構成としたものである。
<Means for Solving Problems> Therefore, according to the present invention, one cylinder is provided with at least two intake valves and one exhaust valve, and the lift amount and open period of each of the two intake valves are set to the engine. In an internal combustion engine equipped with a lift amount control device that controls increase / decrease according to operating conditions, the phase between the drive cam shafts of the intake valve and the exhaust valve and its drive system is controlled to allow intake at low and medium speeds and low and medium loads. A phase control device for delaying the valve opening phase of the valve and the exhaust valve and advancing the valve opening phase of the intake valve and the exhaust valve at the time of high rotation and high load is provided.

〈作用〉 上記の構成においては、低中回転低中負荷時には排気弁
及び吸気弁の開弁位相を遅らせることで、排気弁の閉弁
時期を上死点よりも遅らせて残留ガスを増加させ、NO
を減少させることができる。また、吸気弁の開弁時期
を遅らせて吸入開始時の負圧を高めることでスワールを
強化することができる。また、吸気弁の閉弁時期を下死
点よりも遅らせて一旦吸込んだものを吐出させることに
よりポンプ損失の低減を図ることができる。
<Operation> In the above configuration, by delaying the opening phase of the exhaust valve and the intake valve during low and medium speed low and medium load, the closing timing of the exhaust valve is delayed from the top dead center to increase the residual gas, NO
x can be reduced. Further, the swirl can be strengthened by delaying the opening timing of the intake valve and increasing the negative pressure at the start of intake. In addition, it is possible to reduce the pump loss by delaying the closing timing of the intake valve from the bottom dead center and discharging what has once been sucked.

一方、高回転時及び高負荷時には排気弁及び吸気弁の開
弁位相を進ませて通常状態に戻すことにより、残留ガス
を減少させて燃焼を改善し、高い充填効率を得て高トル
ク出力を得ることができる。
On the other hand, at high rotation speed and high load, the opening phase of the exhaust valve and the intake valve is advanced to return to the normal state, thereby reducing residual gas and improving combustion, achieving high charging efficiency and high torque output. Obtainable.

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。<Example> An example of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第3図を参照し、各気筒の燃焼室1には主副2つの吸気
ポート2,3と1つの排気ポート4とが開口している。
そして、主副2つの吸気弁5,6と1つの排気弁7とが
設けられている。尚、これらの吸気弁5,6及び排気弁
7は同一のカム軸に取付けたそれぞれのカムにより駆動
される。
Referring to FIG. 3, the combustion chamber 1 of each cylinder is provided with two main and sub intake ports 2 and 3 and one exhaust port 4.
Further, two main and sub intake valves 5, 6 and one exhaust valve 7 are provided. The intake valves 5 and 6 and the exhaust valve 7 are driven by respective cams mounted on the same cam shaft.

ここで、吸気弁5,6についてはそれぞれ、第4図〜第
6図に示すようなリフト量制御装置10によりリフト量及
び開期間を可変としてある。
Here, with respect to the intake valves 5 and 6, the lift amount and the open period are made variable by the lift amount control device 10 as shown in FIGS.

吸気弁5のリフト量制御装置10を代表して説明すると、
カム11と吸気弁5のステムエンドとに両端を当接させて
ロッカアーム13が設けられ、該ロッカアーム13の湾曲形
成された背面13aを、後述する油圧ピボット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はロッカアーム13の両側壁から
突出するシャフト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、ロッカアーム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。
The lift amount control device 10 for the intake valve 5 will be described as a representative.
A rocker arm 13 is provided with both ends abutting against the cam 11 and the stem end of the intake valve 5, and a curved rear surface 13a of the rocker arm 13 is swingably supported at one end by a hydraulic pivot 19 described later. It is in fulcrum contact with the lever 15 that has been pressed. The lever 15 holds a shaft 13b protruding from both side walls of the rocker arm 13 in a groove 15a via a holding member 14, and between the spring seat 15b formed on the lever 15 and the holding member 14. A spring 16 having a small spring constant is interposed to bias the rocker arm 13 downward.

油圧ピボット19は、シリンダヘッドに取付けられたブラ
ケット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19a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にチェッ
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5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、ブラケット18内部に形成された油
圧供給通路18bから内筒19b内部及びチェックバルブ19
d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っている。
The hydraulic pivot 19 includes an outer cylinder 19a slidably fitted in a mounting hole 18a formed in a bracket 18 mounted on the cylinder head, and an inner cylinder 19b fitted in the outer cylinder 19a. 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 the recess 15c on the upper surface of the one end of the lever 15 on the side of the intake valve 5 stem end, and the lever 15 is swingably supported. Then, from the hydraulic pressure supply passage 18b formed inside the bracket 18 to the inside of the inner cylinder 19b and the check valve 19b.
Hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 19c via d to keep the valve clearance constant.

また、ブラケット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。
A lift control cam 20 rotatably attached to the bracket 18 is engaged with the upper surface of the other end of the lever 15 on the cam 11 side to regulate the swing position of the lever 15. .

リフト制御カム20は、多角形状で、吸気弁5のリフト量
を段階的に変えるように高さが異なりそれぞれ略平らな
複数のカム面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5図及び第6図に示すようにブラケット18に形成
された下部円弧溝18cと、ブラケット18上にボルト21で
締結された一対のキャップ22に形成された上部円弧溝22
aとの間に回動自由に保持してある。
The lift control cam 20 has a polygonal shape and has a plurality of substantially flat cam surfaces 20a to 20e having different heights so as to change the lift amount of the intake valve 5 in a stepwise manner. It has a hole 20g for inserting. In addition, a cylindrical portion 20h formed by projecting from both ends of the lift control cam 20
Is a lower circular arc groove 18c formed in the bracket 18 and an upper circular arc groove 22 formed in a pair of caps 22 fastened on the bracket 18 with bolts 21 as shown in FIGS.
It is held rotatably between a and a.

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23の各リフト制御カム20両側部
分にそれぞれ嵌挿した捩りコイルスプリング24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端面に形成した孔20iに嵌挿して係止して
ある。
Then, one control shaft 23 is inserted in a clearance fit state into a hole 20g formed through the central portion of the lift control cam 20 provided in several cylinders, and the control shaft 23 is provided on both sides of each lift control cam 20. One end of each of the twisted coil springs 24 inserted is locked to a stop screw 23a screwed onto the outer peripheral surface of the control shaft 23, and the other end of the coil spring 24 is lifted by the lift control cam 20.
It is fitted and locked in a hole 20i formed in the end surface of the cylindrical portion 20h.

制御軸23の一端は、継手25を介してステッピングモータ
26の駆動軸26aに連結してある。こうして、ステッピン
グモータ26により、制御軸23を所定の回動位置に回動す
るようになっている。
One end of the control shaft 23 is connected to the stepping motor via a joint 25.
It is connected to a drive shaft 26a of 26. In this way, the control shaft 23 is rotated by the stepping motor 26 to a predetermined rotation position.

29はバルブスプリングである。29 is a valve spring.

したがって、リフト制御カム20が最もリフト量の大きい
カム面20aでレバー15に当接している状態では、レバー
15がカム11側に最も押し下げられた状態となる。このた
め、ロッカアーム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がカム11側に移動しつ
つ吸気弁5に伝達され、第7図に〔大〕として示すよう
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。
Therefore, when the lift control cam 20 is in contact with the lever 15 on the cam surface 20a having the largest lift amount,
15 is in the most depressed state toward the cam 11 side. Therefore, the lever that is in fulcrum contact with the back surface 13a of the rocker arm 13
The lower surface of 15 is also lowered, and the fulcrum contact point A is transmitted to the intake valve 5 while moving to the cam 11 side, the lift amount is large and the valve opening timing is early and the valve closing timing is large as shown by [large] in FIG. Has slow characteristics.

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20eでレバー15に当接するようにする
と、レバー15のカム11側の端部は凹陥部15cを支点とし
た揺動によって上昇し、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 as to contact the lever 15 with the cam surface 20e having the smallest lift amount, the end of the lever 15 on the cam 11 side is swung with the recess 15c as a fulcrum. Ascends, and the lower surface of the lever 15 also retracts upward.

レバー15の下面はロッカアーム13がカム11のリフト吸気
弁5に伝えるための支点となるが、カム11がベースサー
クルでロッカアーム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20aでレバー15が当接
している時に比べて第4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7図に〔極小〕として示すように、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 to the lift intake valve 5 of the cam 11, but the initial position of the fulcrum when the cam 11 is in contact with the rocker arm 13 in the base circle has a large lift amount. Compared to when the lever 15 is in contact with the cam surface 20a, the lever 15 moves to the right in FIG. 4, that is, to the side away from the direction in which the fulcrum moves after lifting. As a result,
As shown by [minimum] in FIG. 7, 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20
a〜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5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, the lift control cam 20 is rotated to rotate the cam surface 20.
The lift characteristic of the intake valve 5 can be changed stepwise by bringing one of a to 20e into contact with the lever 15.

ここで、前記リフト制御カム20の回動は、ステッピング
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。
Here, the rotation of the lift control cam 20 is performed by driving the stepping motor 26 via the control shaft 23 and the torsion coil spring 24.

今、制御軸23が回動するタイミングで、吸気弁5がリフ
ト中にある気筒においては、ロッカアーム13とレバー15
との接触支点がカム11側に移動していて、バルブスプリ
ング29の大きな反力がロッカアーム13,レバー15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、カ
ム11が回転して吸気弁5が閉じた後は、ロッカアーム13
とレバー15との接触支点が、略吸気弁5の上方近くに位
置すると共に、バルブスプリング29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、ロッカアーム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。したがって、吸気弁5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の弱い力に打ち勝って、リフト制御カム20を回動させ
ることができる。
Now, at the timing when the control shaft 23 rotates, in the cylinder in which the intake valve 5 is being lifted, the rocker arm 13 and the lever 15
The contact fulcrum with and moves to the cam 11 side, and a large reaction force of the valve spring 29 acts on the lift control cam 20 via the rocker arm 13 and the lever 15. Therefore, while the lift control cam 20 remains fixed, only the control shaft 23 rotates while twisting the torsion coil springs 24 on both sides thereof. Next, after the cam 11 rotates and the intake valve 5 closes, the rocker arm 13
Since the contact fulcrum between the lever 15 and the lever 15 is located substantially above the intake valve 5 and the reaction force of the valve spring 29 disappears, the force acting on the lift control cam 20 is the same as the rocker arm 13
There is only a weak force of the spring 16 mounted between the lever and the lever 15. Therefore, during the lift of the intake valve 5, the torque stored in the torsion coil spring 24 is
The lift control cam 20 can be rotated by overcoming the weak force of 16.

次に吸気弁5,6及び排気弁7の開弁位相(各駆動用カ
ムの回転位相)を制御する位相制御装置40について説明
する。
Next, the phase control device 40 for controlling the valve opening phase (rotational phase of each drive cam) of the intake valves 5, 6 and the exhaust valve 7 will be described.

即ち、第1図に示すように吸気弁5駆動用のカム11の
他、吸気弁6及び排気弁7駆動用のカム(図示せず)を
形成したカム軸37の一端にタイミングプーリ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。そして、タイミングプーリ38とカム軸37との連結部
(固着部)にカム11の等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. 1, a timing pulley 38 is connected to one end of a cam shaft 37 having cams 11 (not shown) for driving the intake valve 6 and the exhaust valve 7 in addition to the cam 11 for driving the intake valve 5. The timing pulley 38 is interlocked with an unillustrated engine crankshaft via a timing belt 39 with teeth. Then, a phase controller 40 for controlling the rotational phase of the cam 11 and the like is incorporated in the connecting portion (fixing portion) between the timing pulley 38 and the cam shaft 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に沿って
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を介して規制するカム軸37の端面にボ
ルト50で固定されたストッパ部材45と、を有している。
スライダ44には、第2図に示すように、その中空部内面
に捩れスプライン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2図に示
すように、捩れスプライン37Aが形成されており、この
捩れスプライン37Aは前記スライダ44の捩れスプライン
44Aと噛合するようになっている。
The phase control device 40 slidably reciprocates in an annular cylinder 38A formed in the timing pulley 38 to define a hydraulic chamber 41 in the cylinder 38A.
And a slider 44 that abuts against the piston 42 and slides along the cam shaft 37 against the biasing force of the coil spring 43 due to the reciprocating motion of the piston 42, and the movement of the slider 44 is restricted via the coil spring 43. It has a stopper member 45 fixed to the end surface of the cam shaft 37 with a bolt 50.
As shown in FIG. 2, the slider 44 has a twisted spline 44A formed on the inner surface of its hollow portion, a flange portion 44B with which the piston 42 abuts, and a cylinder 38A at the other end. Protrusions 44C slidably supported in a single groove 38B formed on the inner wall are formed. As shown in FIG. 2, a twist spline 37A is formed at one end of the cam shaft 37. The twist spline 37A is a twist spline of the slider 44.
It is designed to mesh with 44A.

第1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48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。この油圧制御弁49は電磁作動式で、電気信号に応じ
てオイルポンプ48から油圧室41へ供給する油圧を制御す
る。
In FIG. 1, reference numeral 46 denotes a hydraulic passage formed in the cam shaft 37 and the timing pulley 38. One end of the hydraulic passage 46 communicates with the hydraulic chamber 41, and the other end communicates with an external hydraulic supply passage 47. is doing. The other end of the hydraulic pressure supply passage 47 is branched into two on the way, and one passage 47A is connected to the oil pump 48.
The other passage 47B communicates with the hydraulic control valve 49. The hydraulic control valve 49 is electromagnetically actuated and controls the hydraulic pressure supplied from the oil pump 48 to the hydraulic chamber 41 in response to an electric signal.

したがって、油圧制御弁49により油圧室41への油圧の制
御が行われ、この油圧に応じてスライダ44の軸方向の位
置決めがなされる。すると、このスライダ44の位置に対
応して捩れスプライン37A,44Aが軸方向に摺動するこ
とでカム軸37が所定量回動し、もってカム11等の回転位
相が制御される。
Therefore, the hydraulic control valve 49 controls the hydraulic pressure to the hydraulic chamber 41, and the slider 44 is axially positioned according to the hydraulic pressure. Then, the torsion splines 37A and 44A slide in the axial direction corresponding to the position of the slider 44, whereby the cam shaft 37 rotates by a predetermined amount, thereby controlling the rotational phase of the cam 11 and the like.

次にリフト量制御装置10及び位相制御装置40の機関運転
条件に応じた制御について説明する。
Next, control according to the engine operating conditions of the lift amount control device 10 and the phase control device 40 will be described.

第1図中60は制御回路であって、機関回転数Nを検出す
る回転数センサ61及びスロットル開度αを検出するスロ
ットルセンサ62からの信号が入力され、これらの信号に
基づいてステッピングモータ26,26′及び油圧制御弁49
の作動を制御する。尚、26′は吸気弁6のリフト量制御
用のステッピングモータである。
In FIG. 1, reference numeral 60 denotes a control circuit, which receives signals from a rotation speed sensor 61 for detecting an engine speed N and a throttle sensor 62 for detecting a throttle opening α, and based on these signals, a stepping motor 26 , 26 'and hydraulic control valve 49
Control the operation of. Reference numeral 26 'is a stepping motor for controlling the lift amount of the intake valve 6.

この制御は第8図のフローチャートに従って行われ、ス
テップ1(図にはS1と記してある。以下同様)で回転
数センサ61からの信号に基づいて機関回転数Nを検出す
ると共にスロットルセンサ62からの信号に基づいてスロ
ットル開度αを検出する。次にステップ2で検出された
Nとαとに基づき第9図に示すようなNを横軸としαを
縦軸とするマップ上に予め定めた〜のエリアのどこ
にあるかを検索する。そして、ステップ3で各エリアに
対応する制御の態様に基づいてステッピングモータ26,
26′を介して吸気弁5,6のリフト量を制御すると共に
油圧制御弁49を介して吸気弁5,6及び排気弁7の開弁
位相を制御する。
This control is performed according to the flow chart of FIG. 8, and the engine speed N is detected based on the signal from the speed sensor 61 in step 1 (denoted as S1 in the drawing; the same applies hereinafter), and the throttle sensor 62 detects the engine speed N. The throttle opening α is detected based on the signal Next, on the basis of N and α detected in step 2, a search is made for where in a predetermined area of ~ on a map where N is the horizontal axis and α is the vertical axis as shown in FIG. Then, in step 3, the stepping motor 26, based on the control mode corresponding to each area,
The lift amount of the intake valves 5, 6 is controlled via 26 ', and the opening phase of the intake valves 5, 6 and exhaust valve 7 is controlled via the hydraulic control valve 49.

ここで、第9図のマップは、のアイドル・エリアを除
けば、吸気弁5,6のリフト量制御については、破線で
区画されるように〔大−極小〕,〔小−小〕,〔中−
中〕,〔大−大〕の4つのエリアに分け、吸気弁5,6
及び排気弁7の開弁位相制御については、ハッチング付
の線で区画されるように〔遅れ〕と〔進み〕の2つのエ
リアに分け、これらにより〜のエリアに分けてあ
る。
Here, in the map of FIG. 9, except for the idle area, the lift amount control of the intake valves 5 and 6 is divided by broken lines [large-small], [small-small], [small-small]. Medium-
Intake valves 5 and 6 are divided into four areas, Medium and Large.
Further, the valve opening phase control of the exhaust valve 7 is divided into two areas of [delay] and [advance] so as to be divided by a hatched line, and is divided into areas of ~ by these.

各エリア毎に制御の態様を説明すると、のエリア、す
なわちアイドル時には、第10図に示すように、吸気弁
5,6のリフト量を共に極小に制御すると共に、吸気弁
5,6及び排気弁7の開弁位相を進ませる。
Explaining the control mode for each area, as shown in FIG. 10, in each area, that is, at the time of idling, the lift amounts of the intake valves 5 and 6 are both controlled to a minimum, and the intake valves 5 and 6 and the exhaust valve are controlled. The valve opening phase of 7 is advanced.

この状態ではリフト量が小さいことから動弁系のフリク
ションが低減される。また、排気弁7が爆発行程の終了
(下死点)よりかなり早く開き、かつ閉弁時期が早くな
って排気行程の終了(上死点)とほぼ同時となるので、
残留ガスが減少して燃焼が低下するが、排気弁7の開弁
時期が早くなって排温が上昇することにより打消され
る。
In this state, since the lift amount is small, the friction of the valve train is reduced. In addition, the exhaust valve 7 opens considerably earlier than the end of the explosion stroke (bottom dead center), and the valve closing timing becomes earlier, so that it is almost the same as the end of the exhaust stroke (top dead center).
Although the residual gas decreases and combustion decreases, it is canceled by the fact that the exhaust valve 7 opens earlier and the exhaust temperature rises.

のエリア、すなわち低回転低負荷時には、第11図に示
すように、吸気弁5のリフト量を大に、吸気弁6のリフ
ト量を極小にそれぞれ制御すると共に、吸気弁5,6及
び排気弁7の開弁位相を遅らせる。
Area, that is, at low rotation and low load, as shown in FIG. 11, the lift amount of the intake valve 5 is controlled to be large and the lift amount of the intake valve 6 is controlled to be minimum, and the intake valves 5, 6 and the exhaust valve are controlled. 7 delays the valve opening phase.

こうして、主に一方の吸気弁5から吸気を導入すること
で燃焼室1内にスワールを形成し、燃焼性を改善する。
また、排気弁7の閉弁時期を遅らせて上死点より遅くす
ることにより残留ガスを増大させ、NOを減少させ
る。また、吸気弁5,6の開弁時期を遅らせて吸入開始
時の負圧を高めることによりスワールをより一層強化す
る。また、吸気弁5,6の閉弁時期を遅らせて下死点よ
りかなり遅くすることにより、一旦吸込んだ吸気を圧縮
行程において吐出させて、ポンプ損失を低減させる。
In this way, the intake air is mainly introduced from one intake valve 5 to form a swirl in the combustion chamber 1 to improve the combustibility.
Further, by delaying the closing timing of the exhaust valve 7 to make it later than the top dead center, the residual gas is increased and NO X is reduced. Further, the swirl is further strengthened by delaying the opening timing of the intake valves 5 and 6 to increase the negative pressure at the start of intake. Further, by delaying the closing timing of the intake valves 5 and 6 so as to be considerably later than the bottom dead center, the intake air that has been once sucked is discharged in the compression stroke, and the pump loss is reduced.

中回転時及び中負荷時は〜のエリアに分かれるが、
のエリアでは、第12図に示すように、吸気弁5,6の
リフト量を共に小に制御すると共に、吸気弁5,6及び
排気弁7の開弁位相を遅らせる。のエリアでは、第13
図に示すように、吸気弁5,6のリフト量を共に中に制
御すると共に、吸気弁5,6及び排気弁7の開弁位相を
遅らせる。のエリアでは、第14図に示すように、吸気
弁5,6のリフト量を共に大に制御すると共に、吸気弁
5,6及び排気弁7の開弁位相を遅らせる。
During medium rotation and medium load, it is divided into areas
12, the lift amounts of the intake valves 5 and 6 are both controlled to be small, and the opening phases of the intake valves 5 and 6 and the exhaust valve 7 are delayed. In the area of the 13th
As shown in the figure, the lift amounts of the intake valves 5 and 6 are both controlled to the inside, and the opening phase of the intake valves 5 and 6 and the exhaust valve 7 is delayed. 14, the lift amounts of the intake valves 5 and 6 are both controlled to be large, and the opening phases of the intake valves 5 and 6 and the exhaust valve 7 are delayed.

高回転時及び高負荷時は〜のエリアに分けられる。During high rotation and high load, it is divided into areas.

のエリア、すなわち低回転高負荷時には、第15図に示
すように、吸気弁5,6のリフト量を共に小に制御する
と共に、吸気弁5,6及び排気弁7の開弁位相を進ませ
る。のエリア、すなわち中回転高負荷時には、第16図
に示すように、吸気弁5,6のリフト量を共に中に制御
すると共に、吸気弁5,6及び排気弁7の開弁位相を進
ませる。のエリア、すなわち高回転時には、第17図に
示すように、吸気弁5,6のリフト量を共に大に制御す
ると共に、吸気弁5,6及び排気弁7の開弁位相を進ま
せる。
Area, that is, at low rotation and high load, both the lift amounts of the intake valves 5 and 6 are controlled to be small and the opening phases of the intake valves 5 and 6 and the exhaust valve 7 are advanced as shown in FIG. . 16, that is, at the time of high load in the middle rotation, as shown in FIG. 16, the lift amounts of the intake valves 5 and 6 are both controlled to the inside, and the opening phases of the intake valves 5 and 6 and the exhaust valve 7 are advanced. . In this area, that is, at the time of high rotation, as shown in FIG. 17, both the lift amounts of the intake valves 5 and 6 are controlled to be large, and the opening phases of the intake valves 5 and 6 and the exhaust valve 7 are advanced.

このように高回転時及び高負荷時には、吸気弁5,6の
リフト量を機関回転数に応じ最適なものに制御して、高
い充填効率を得、高トルク出力を得る一方、吸気弁5,
6及び排気弁7の開弁位相を進め側、言換えれば通常状
態に戻し、スワールを小さくするなどするのである。
In this way, at the time of high rotation and high load, the lift amount of the intake valves 5, 6 is controlled to an optimum one according to the engine speed to obtain high charging efficiency and high torque output, while the intake valves 5, 5 are obtained.
The opening phase of 6 and the exhaust valve 7 is returned to the advanced side, in other words, returned to the normal state, and the swirl is reduced.

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、機関回転数及び負
荷に応じて吸気弁及び排気弁の開弁位相をも適切に制御
でき、低中回転低中負荷時の安定性、高回転時及び高負
荷時の高トルク出力が大巾に向上するという効果が得ら
れる。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, the valve opening phases of the intake valve and the exhaust valve can be appropriately controlled according to the engine speed and the load, and the stability at low and medium speeds and low and medium loads can be achieved. The effect that the high torque output at the time of high rotation and at the time of high load is greatly improved can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す位相制御装置の断面
図、第2図は第1図中のスライダ及びカム軸端部の分解
斜視図、第3図は燃焼室の概略図、第4図はリフト量制
御装置の断面図、第5図は第4図の平面図、第6図はリ
フト制御カムの部分の斜視図、第7図は吸気弁のリフト
特性を示す線図、第8図は制御内容を示すフローチャー
ト、第9図は機関運転条件のエリアと対応する制御の態
様を示す線図、第10図〜第17図は各エリアにおける吸気
弁及び排気弁の動作特性を示す線図である。 5,6…吸気弁、7…排気弁、10…リフト量制御装置、
11…カム、13…ロッカアーム、15…レバー、20…リフト
制御カム、23…制御軸、24…捩りコイルスプリング、26
…ステッピングモータ、37…カム軸、37A…捩りスプラ
イン、38…タイミングプーリ、40…位相制御装置、41…
油圧室、44…スライダ、44A…捩りスプライン 49…油
圧制御弁、60…制御回路、61…回転数センサ、62…スロ
ットルセンサ
1 is a sectional view of a phase control device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a slider and a cam shaft end portion in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic view of a combustion chamber. 4 is a sectional view of the lift amount control device, FIG. 5 is a plan view of FIG. 4, FIG. 6 is a perspective view of a portion of the lift control cam, and FIG. 7 is a diagram showing the lift characteristics of the intake valve. FIG. 8 is a flow chart showing the contents of control, FIG. 9 is a diagram showing the mode of control corresponding to the area of engine operating conditions, and FIGS. 10 to 17 show the operating characteristics of the intake valve and exhaust valve in each area. It is a diagram. 5, 6 ... intake valve, 7 ... exhaust valve, 10 ... lift amount control device,
11 ... Cam, 13 ... Rocker arm, 15 ... Lever, 20 ... Lift control cam, 23 ... Control axis, 24 ... Torsion coil spring, 26
… Stepping motor, 37… Cam shaft, 37A… Torsional spline, 38… Timing pulley, 40… Phase control device, 41…
Hydraulic chamber, 44 ... Slider, 44A ... Torsional spline 49 ... Hydraulic control valve, 60 ... Control circuit, 61 ... Rotation speed sensor, 62 ... Throttle sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1つの気筒に少なくとも2つの吸気弁と1
つの排気弁とを備えると共に、2つの吸気弁のそれぞれ
のリフト量及び開期間を機関運転条件に応じて増減制御
するリフト量制御装置を備える内燃機関において、吸気
弁及び排気弁の駆動用カム軸とその駆動系との間の位相
を制御して、低中回転低中負荷時に吸気弁及び排気弁の
開弁位相を遅らせ、高回転時及び高負荷時に吸気弁及び
排気弁の開弁位相を進ませる位相制御装置を設けたこと
を特徴とする内燃機関の動弁制御装置。
1. A cylinder having at least two intake valves and one
In an internal combustion engine having two exhaust valves and a lift amount control device for increasing / decreasing the lift amount and open period of each of the two intake valves according to engine operating conditions, a camshaft for driving the intake valve and the exhaust valve Control the phase between the intake valve and the drive system to delay the opening phase of the intake valve and the exhaust valve at low and medium speed and low and medium load, and to control the opening phase of the intake valve and exhaust valve at high speed and high load. A valve control device for an internal combustion engine, comprising a phase control device for advancing.
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