JPH07217419A - Variable valve changeover control device for engine - Google Patents

Variable valve changeover control device for engine

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JPH07217419A
JPH07217419A JP6010197A JP1019794A JPH07217419A JP H07217419 A JPH07217419 A JP H07217419A JP 6010197 A JP6010197 A JP 6010197A JP 1019794 A JP1019794 A JP 1019794A JP H07217419 A JPH07217419 A JP H07217419A
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JP
Japan
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air amount
engine
cam
switching
intake air
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JP6010197A
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Naomi Tomizawa
尚己 冨澤
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Unisia Jecs Corp
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PURPOSE:To avoid generation of torque difference when changeover is conducted between a high speed cam and a low speed cam. CONSTITUTION:An absolute value of an intake amount is obtained under the condition that same intake amounts are alloted to respective cams, in every engine speed. The obtained absolute value is a reference air amount Qs used for judgment of a changeover timing (S2). The reference air amount Qs is compated to an actually detected engine intake amount Q (S4). When the actual air amount exceeds the reference air amount Qs, changeover is conducted to a high speed cam (S5). On the contrary, when the actual air amount Q is less than the reference air amount Qs, changeover is conducted to a low speed cam.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの可変バルブ切
り換え制御装置に関し、詳しくは、トルク段差の発生を
回避しつつバルブ開特性を切り換え制御する技術に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve switching control device for an engine, and more particularly to a technique for switching and controlling valve opening characteristics while avoiding the occurrence of a torque step.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、低中速運転時の高トルク特性
と高速運転時の出力向上とを両立させる目的で、吸気バ
ルブ又は排気バルブのリフト特性(開特性)を、例えば
高速用カムと低速用カムとを運転条件に応じて使い分け
ることにより異ならせ、これによって、吸排気のタイミ
ング或いは吸排気量を制御することが知られている(特
開昭63−167016号公報,特開昭63−5780
5号公報,特開平5−171909号公報等参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, the lift characteristic (opening characteristic) of an intake valve or an exhaust valve is changed to, for example, a high-speed cam for the purpose of achieving both high torque characteristics at low and medium speed operation and improved output at high speed operation. It is known that the low-speed cam and the low-speed cam are used differently depending on operating conditions, and thereby the intake / exhaust timing or the intake / exhaust amount is controlled (Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-167016 and 63/63). -5780
5 and JP-A-5-171909).

【0003】上記のようなバルブのリフト特性の切り換
え(高速用カムと低速用カムとの使い分け)によって、
図8に示すように、低速域におけるトルク特性と高速域
におけるトルク特性とが合成され、低回転域から高回転
域にわたってトルクを高めることができるものである。
By switching the valve lift characteristics as described above (using the high speed cam and the low speed cam properly),
As shown in FIG. 8, the torque characteristic in the low speed range and the torque characteristic in the high speed range are combined, and the torque can be increased from the low speed range to the high speed range.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に、高速域に対応するバルブ開特性と低速域に対応する
バルブ開特性とを切り換え制御する場合には、エンジン
回転速度が予め設定された基準回転速度を越えているか
否かの判別結果に基づいて、バルブ開特性として高速用
のもの(高速用カム)と低速用のもの(低速用カム)と
のいずれを用いるかを決定していた。
By the way, as described above, when the valve opening characteristic corresponding to the high speed range and the valve opening characteristic corresponding to the low speed range are switched and controlled, the engine rotation speed is set in advance. Based on the result of determination as to whether or not the reference rotation speed is exceeded, it was decided whether to use the high-speed valve (high-speed cam) or the low-speed valve (low-speed cam) as the valve opening characteristic. .

【0005】前記基準回転速度は、図8に示すように、
低速用の特性と高速用の特性とで出力トルクが略同じに
なる境界であり、前記基準回転速度を境にして特性を切
り換えることで、バルブ開特性の切り換えに伴うトルク
段差の発生を回避しつつ、前記基準回転速度で分けられ
る各速度域でより高いトルクが得られるようにしてい
る。
The reference rotational speed is, as shown in FIG.
This is a boundary where the output torques of the low-speed characteristic and the high-speed characteristic become substantially the same, and by switching the characteristics at the reference rotation speed, it is possible to avoid the occurrence of a torque step due to the switching of the valve opening characteristics. At the same time, a higher torque is obtained in each speed range divided by the reference rotation speed.

【0006】しかしながら、上記のエンジン回転速度に
基づくバルブ開特性の切り換え制御では、大きなトルク
段差が発生しない切り換えを安定的に実行させることが
できず、バルブ特性(使用カム)を切り換えたときに大
きなトルク段差が生じて、運転ショックを発生させるこ
とがあった。本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、バルブの開特性を切り換えるときに、大きなトル
ク段差の発生を確実に回避できるようにすることを目的
とする。
However, in the above-mentioned switching control of the valve opening characteristic based on the engine rotation speed, it is not possible to stably carry out the switching that does not cause a large torque step, and it becomes large when the valve characteristic (used cam) is switched. There was a case where a torque step was generated and a driving shock was generated. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to reliably avoid the occurrence of a large torque step when switching the opening characteristics of a valve.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そのため請求項1の発明
にかかるエンジンの可変バルブ切り換え制御装置は、図
1に示すように構成される。図1において、バルブ開特
性切り換え手段は、エンジンのバルブ開特性を予め設定
された複数種に切り換える。
Therefore, the variable valve switching control device for an engine according to the invention of claim 1 is constructed as shown in FIG. In FIG. 1, the valve opening characteristic switching means switches the valve opening characteristic of the engine to a plurality of preset types.

【0008】また、基準空気量設定手段は、回転速度検
出手段で検出されるエンジンの回転速度に基づいて基準
空気量を設定する。そして、空気量による切り換え制御
手段は、吸入空気量検出手段で検出されたエンジンの吸
入空気量と、前記基準空気量設定手段で設定された基準
空気量との比較に基づいて前記バルブ開特性切り換え手
段によるバルブ開特性の切り換え動作を制御する。
Further, the reference air amount setting means sets the reference air amount based on the engine speed detected by the engine speed detecting means. Then, the air amount switching control means switches the valve opening characteristic based on a comparison between the intake air amount of the engine detected by the intake air amount detecting means and the reference air amount set by the reference air amount setting means. The switching operation of the valve opening characteristic by the means is controlled.

【0009】ここで、請求項2の発明にかかる装置で
は、前記バルブ開特性切り換え手段が、バルブを開閉駆
動するカムを高速用カムと低速用カムとのいずれか一方
に切り換える構成であり、前記空気量による切り換え制
御手段が、エンジンの吸入空気量が前記基準空気量より
も多いときに前記高速用カムに切り換え制御する一方、
エンジンの吸入空気量が前記基準空気量よりも少ないと
きに前記低速用カムに切り換え制御する構成とした。
Here, in the apparatus according to the second aspect of the present invention, the valve opening characteristic switching means switches the cam for opening and closing the valve to one of the high speed cam and the low speed cam. The air amount switching control means controls switching to the high-speed cam when the intake air amount of the engine is larger than the reference air amount,
When the intake air amount of the engine is smaller than the reference air amount, the control is switched to the low speed cam.

【0010】[0010]

【作用】請求項1の発明にかかるエンジンの可変バルブ
切り換え制御装置では、エンジンの吸入空気量と、エン
ジンの回転速度に基づいて設定される基準空気量とが比
較される。そして、前記比較結果、即ち、基準空気量に
対して実際に検出された空気量が多いか少ないかによっ
て、いずれのバルブ開特性を用いるべきであるかが判断
され、これに従って実際のバルブ開特性の切り換えが行
われる。
In the engine variable valve switching control device according to the first aspect of the present invention, the intake air amount of the engine is compared with the reference air amount set based on the rotation speed of the engine. Then, depending on the comparison result, that is, whether the actually detected air amount is larger or smaller than the reference air amount, it is judged which valve opening characteristic should be used, and the actual valve opening characteristic is determined accordingly. Is switched.

【0011】バルブ開特性の切り換えは、切り換え前の
特性と切り換え後の特性とで略同じトルクが得られる条
件下で行われることが要求される。一方、エンジン出力
トルクは、エンジン吸入空気量(シリンダ吸入空気量)
に相関し、各開特性でエンジン吸入空気量が同じになる
条件下での吸入空気量の絶対値は、エンジン回転速度に
よって異なる。
The switching of the valve opening characteristic is required to be performed under the condition that substantially the same torque is obtained between the characteristic before switching and the characteristic after switching. On the other hand, the engine output torque is the engine intake air amount (cylinder intake air amount).
The absolute value of the intake air amount under the condition that the engine intake air amount is the same in each open characteristic varies depending on the engine rotation speed.

【0012】そこで、エンジン回転速度によって切り換
えタイミングとなるエンジン吸入空気量(基準空気量)
を設定させ、この基準空気量に対して実際のエンジン吸
入空気量が多いか少ないかによって、いずれの開特性を
用いるかを判別させるようにした。一方、請求項2の発
明にかかる装置は、高速用カムと低速用カムとのいずれ
か一方を用いてバルブを開閉駆動させる構成とし、実際
のエンジン吸入空気量と前記基準空気量とを比較して、
基準空気量を越える吸入空気量が得られている条件では
高速用カムを用い、基準空気量を下回る吸入空気量が得
られている条件では低速用カムを用いる。
Therefore, the engine intake air amount (reference air amount) which becomes the switching timing depending on the engine rotation speed
Is set, and which open characteristic is to be used is determined depending on whether the actual engine intake air amount is larger or smaller than the reference air amount. On the other hand, in the device according to the invention of claim 2, the valve is opened / closed by using one of the high speed cam and the low speed cam, and the actual engine intake air amount is compared with the reference air amount. hand,
The high-speed cam is used when the intake air amount exceeds the reference air amount, and the low-speed cam is used when the intake air amount less than the reference air amount is obtained.

【0013】[0013]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図2は本
実施例のシステム構成の概略を示すブロック図である。
この図2において、図示しないエンジンには、バルブの
開特性(リフト特性)を予め設定された複数種に選択的
に切り換える可変バルブ機構101 (バルブ開特性切り換
え手段)が設けられている。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. FIG. 2 is a block diagram showing the outline of the system configuration of this embodiment.
In FIG. 2, an engine (not shown) is provided with a variable valve mechanism 101 (valve opening characteristic switching means) that selectively switches the valve opening characteristic (lift characteristic) among a plurality of preset types.

【0014】前記可変バルブ機構101 は、作動油圧によ
ってバルブ開特性を切り換える油圧式の可変機構であ
り、前記作動油圧の供給は、コントロールユニット102
によって駆動制御される切換弁103 によって調整される
構成となっている。マイクロコンピュータを内蔵した前
記コントロールユニット102 は、エンジン回転速度Ne
を検出する回転速度センサ104 (回転速度検出手段),
エンジンの吸入空気流量Qaを検出するエアフローメー
タ105 (吸入空気量検出手段)等からの検出信号を入力
し、これら検出信号に基づいてバルブ開特性を決定し、
該決定に従って前記切換弁103 を制御する。
The variable valve mechanism 101 is a hydraulic variable mechanism that switches the valve opening characteristic by operating hydraulic pressure. The operating hydraulic pressure is supplied to the control unit 102.
It is configured to be adjusted by the switching valve 103 which is driven and controlled by. The control unit 102 having a built-in microcomputer controls the engine rotation speed Ne.
Rotation speed sensor 104 (rotation speed detection means) for detecting
A detection signal from an air flow meter 105 (intake air amount detecting means) for detecting the intake air flow rate Qa of the engine is input, and the valve opening characteristic is determined based on these detection signals.
The switching valve 103 is controlled according to the determination.

【0015】即ち、本実施例では、コントロールユニッ
ト102 はエンジン回転速度Neと吸入空気流量Qaとに
基づいて、バルブ開特性の切り換えタイミングを検出
し、切換弁103 の駆動制御を介してバルブ開特性を切り
換える。従って、前記コントロールユニット102 が、本
実施例における空気量による切り換え制御手段に相当す
る。
That is, in this embodiment, the control unit 102 detects the switching timing of the valve opening characteristic based on the engine speed Ne and the intake air flow rate Qa, and controls the valve opening characteristic through the drive control of the switching valve 103. Switch. Therefore, the control unit 102 corresponds to the switching control means according to the air amount in this embodiment.

【0016】ここで、図3〜図6に前記可変バルブ機構
101 の具体例を示す。これについて説明すると、各気筒
には2本の吸気バルブVに対応した単一のロッカアーム
1が設けられている。前記ロッカアーム1の基端は、各
気筒に共通な中空のメインロッカシャフト3を介してシ
リンダヘッドに揺動自在に支持され、ロッカアーム1の
二股の各先端は、吸気バルブVのステム頂部に当接す
る。
3 to 6 show the variable valve mechanism.
A specific example of 101 is shown. Explaining this, each cylinder is provided with a single rocker arm 1 corresponding to two intake valves V. The base end of the rocker arm 1 is swingably supported by the cylinder head through a hollow main rocker shaft 3 common to each cylinder, and the bifurcated ends of the rocker arm 1 abut the stem top of the intake valve V. .

【0017】ロッカアーム1は平面視において略二股状
に形成され、ロッカアーム1には略その中央上方に単一
の自由カムフォロア2が設けられている。そして、図4
において、自由カムフォロア2の両側には低速用カム2
1,21が当接するローラ11,11が設けられている。自由
カムフォロア2の基端は、サブロッカシャフト16を介し
てロッカアーム1に揺動自在(相対回転可能)に支持さ
れている。自由カムフォロア2は吸気バルブVに当接す
る部位を持たず、その先端には高速用カム22に摺接する
カムフォロア部2Aが円弧状に突出して形成されてい
る。
The rocker arm 1 is formed into a substantially bifurcated shape in a plan view, and the rocker arm 1 is provided with a single free cam follower 2 approximately above the center thereof. And FIG.
At both sides of the free cam follower 2, low speed cam 2
Rollers 11, 11 with which 1, 21 abut are provided. The base end of the free cam follower 2 is swingably (relatively rotatable) supported by the rocker arm 1 via a sub-rocker shaft 16. The free cam follower 2 does not have a portion that comes into contact with the intake valve V, and a cam follower portion 2A that slidably contacts the high speed cam 22 is formed at the tip of the free cam follower 2 so as to project in an arc shape.

【0018】また、自由カムフォロア2の下側には、ス
プリングリテーナ29を摺動自在に嵌合する凹部27が形成
され、前記スプリングリテーナ29は、その基端が前記凹
部27の底面に支持されるコイルスプリング26の弾性付勢
力によって、ロッカシャフト3に当接するようになって
いる。更に、前述の自由カムフォロア2には、カムフォ
ロア部2Aの下側に、後述のレバー部材7が係合する段
部2Bと、これに連なる傾斜部2Cとが形成されてい
る。また、ロッカアーム1の下方側には、ロッカシャフ
ト3の側方でピン6に揺動自在に支承されたレバー部材
7が設けられている。
A recess 27 into which a spring retainer 29 is slidably fitted is formed on the lower side of the free cam follower 2, and the base end of the spring retainer 29 is supported on the bottom surface of the recess 27. The elastic biasing force of the coil spring 26 makes contact with the rocker shaft 3. Further, in the free cam follower 2 described above, below the cam follower portion 2A, a step portion 2B with which a later-described lever member 7 engages and an inclined portion 2C continuous with this are formed. Further, below the rocker arm 1, there is provided a lever member 7 which is swingably supported by a pin 6 on the side of the rocker shaft 3.

【0019】前記レバー部材7の上方側方には、突起7
Aが一体に形成され、ロッカアーム1に形成された凹部
8に収容されたリターンスプリング9及びスプリングリ
テーナ10で、前述の自由カムフォロア2との係合が解除
される方向に付勢されている。一方、レバー部材7の下
端部には、ロッカアーム1に設けられた油圧室34に対す
る作動油圧の供給によって駆動される作動プランジャ31
が当接している。
A protrusion 7 is provided on the upper side of the lever member 7.
A is integrally formed and is urged by a return spring 9 and a spring retainer 10 housed in a recess 8 formed in the rocker arm 1 in a direction in which the engagement with the free cam follower 2 is released. On the other hand, at the lower end of the lever member 7, an operating plunger 31 driven by the supply of operating hydraulic pressure to the hydraulic chamber 34 provided in the rocker arm 1.
Are in contact.

【0020】前記油圧室34に作動油圧を導く油通路は、
ロッカアーム1及びメインロッカシャフト3の内部を通
して設けられる。ロッカアーム1には、油圧室34に一端
が開口すると共に、他端がメインロッカシャフト3に対
する軸受面に貫通する通孔41が形成されている。また、
メインロッカシャフト3の内部にはオイルギャラリ42が
軸方向に形成され、このオイルギャラリ42は通孔43を介
してロッカアーム1の通孔41と連通している。
The oil passage for guiding the working hydraulic pressure to the hydraulic chamber 34 is
It is provided through the inside of the rocker arm 1 and the main rocker shaft 3. The rocker arm 1 is formed with a through hole 41 having one end opened to the hydraulic chamber 34 and the other end penetrating the bearing surface for the main rocker shaft 3. Also,
An oil gallery 42 is axially formed inside the main rocker shaft 3, and the oil gallery 42 communicates with a through hole 41 of the rocker arm 1 through a through hole 43.

【0021】前記オイルギャラリ42には、前記コントロ
ールユニット102 でその作動が制御される切換弁103 を
介して、エンジンによって駆動されるオイルポンプ(図
示省略)の吐出油圧が選択的に導かれる。低速用カム2
1,21とこれらの間の高速用カム22とは、それぞれ共通
のカムシャフト20に一体形成され、エンジンの低回転時
と高回転時とにおいて要求されるバルブリフト特性(開
特性)を満足するように異なる形状に形成されている。
つまり、高速用カム22は、低速用カム21に比べ、バルブ
リフト量若しくはバルブ開期間の少なくとも一方を大き
くするカムプロフィールを有している。尚、本実施例で
は、バルブリフト量と開期間とを共に大きくするもので
あり、前記高速用カム22と低速用カム21との使い分けに
よってバルブ開特性を2種類の切り換えることが可能と
なっている。
A discharge hydraulic pressure of an oil pump (not shown) driven by an engine is selectively introduced into the oil gallery 42 via a switching valve 103 whose operation is controlled by the control unit 102. Low speed cam 2
1, 21 and the high speed cam 22 between them are integrally formed on a common cam shaft 20, and satisfy the valve lift characteristics (open characteristics) required at low engine speed and high engine speed. Are formed in different shapes.
That is, the high speed cam 22 has a cam profile that makes at least one of the valve lift amount and the valve open period larger than the low speed cam 21. In this embodiment, the valve lift amount and the opening period are both increased, and the valve opening characteristic can be switched between two types by properly using the high speed cam 22 and the low speed cam 21. There is.

【0022】上記構成の可変バルブ機構101 によると、
油圧室34に作動油圧が供給されない状態では、ロッカア
ーム1は低速用カム21のカムプロフィールに従って揺動
し、各吸気バルブVの開閉駆動を行う。このとき、自由
カムフォロア2は高速カム22によって揺動されるもの
の、スプリング9の付勢力により、レバー部材7は図5
に実線で示す位置にある。従って、自由カムフォロア2
から入力があっても、スプリング26が撓むのみで、ロッ
カアーム1の動きが影響されることはない。
According to the variable valve mechanism 101 having the above structure,
In a state in which the hydraulic pressure is not supplied to the hydraulic chamber 34, the rocker arm 1 swings according to the cam profile of the low speed cam 21 to open / close each intake valve V. At this time, although the free cam follower 2 is swung by the high speed cam 22, the lever member 7 is moved by the biasing force of the spring 9 as shown in FIG.
Is in the position shown by the solid line. Therefore, the free cam follower 2
Even if there is an input from, only the spring 26 bends and the movement of the rocker arm 1 is not affected.

【0023】これに対して、油圧室34に作動油圧が供給
されると、作動プランジャ31がレバー部材7をリターン
スプリング9に抗して揺動させ、図5で破線で示す位置
にもらたす。この状態では、レバー部材7の端部が、自
由カムフォロア2の段部2Bに係合することにより、ロ
ッカアーム1及びカムフォロア2が連結され一体となっ
て、メインロッカシャフト3を中心として揺動すること
になる。
On the other hand, when the working hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 34, the working plunger 31 swings the lever member 7 against the return spring 9 and returns it to the position shown by the broken line in FIG. . In this state, the end portion of the lever member 7 engages with the step portion 2B of the free cam follower 2 so that the rocker arm 1 and the cam follower 2 are connected and integrated, and swing about the main rocker shaft 3. become.

【0024】ここで、高速用カム22は低速用カム21に比
較して、バルブ開角度及びバルブリフト量が共に大とな
るように形成されているから、自由カムフォロア2がロ
ッカアーム1と一体化された揺動時は、ロッカアーム1
のローラ11が低速用カム21から浮き上がり、各吸気バル
ブVは高速用カム22のプロフィールに従って開閉駆動さ
れ、開角度及びリフト量が共に大きくなる。
Since the high speed cam 22 is formed so that both the valve opening angle and the valve lift amount are larger than the low speed cam 21, the free cam follower 2 is integrated with the rocker arm 1. Rocker arm 1 when rocking
Roller 11 floats up from low speed cam 21, and each intake valve V is driven to open and close according to the profile of high speed cam 22, so that both the opening angle and the lift amount increase.

【0025】一方、高速用カム22から低速用カム21への
切り換えは、切換弁103 の制御により油圧室34に導かれ
る油圧を低下させ、リターンスプリング9の弾性復元力
によりレバー部材7及び作動プランジャ31が元の位置
(図5の実線位置)に移動して、ロッカアーム1の拘束
を解除することによって行われる。このように、切換弁
103 による油圧室34に対する作動油圧の選択的な供給に
よって、低速用カム22のプロフィールに従った低速域に
適合するバルブ開特性と、高速用カム21のプロフィール
に従った低速用カム22よりも開角度及びリフト量の大き
な高速域に適合するバルブ開特性とのいずれを切り換え
選択できるようになっている。
On the other hand, switching from the high speed cam 22 to the low speed cam 21 lowers the hydraulic pressure introduced into the hydraulic chamber 34 by the control of the switching valve 103, and the elastic restoring force of the return spring 9 causes the lever member 7 and the actuating plunger. This is performed by moving 31 to the original position (the position indicated by the solid line in FIG. 5) and releasing the lock of the rocker arm 1. In this way, the switching valve
By selectively supplying the hydraulic pressure to the hydraulic chamber 34 by the 103, the valve opening characteristic that conforms to the profile of the low speed cam 22 in the low speed range and the opening characteristic of the high speed cam 21 that is higher than that of the low speed cam 22 are provided. Either the angle or the valve opening characteristic suitable for the high speed range where the lift amount is large can be switched and selected.

【0026】本実施例において、バルブ開特性切り換え
手段は、前記ロッカアーム1,自由カムフォロア2,レ
バー部材7,プランジャ31,油圧室34,切換弁103 等に
よって構成される。尚、本実施例では、高速用カム21と
低速用カム22との切り換えを、前述のように、レバー部
材7の揺動によって前記ロッカアーム1とカムフォロア
2とを連結させるか否かによって行わせる構成とした
が、カムの切り換え機構を上記に限定するものではな
い。
In this embodiment, the valve opening characteristic switching means is constituted by the rocker arm 1, the free cam follower 2, the lever member 7, the plunger 31, the hydraulic chamber 34, the switching valve 103 and the like. In the present embodiment, switching between the high speed cam 21 and the low speed cam 22 is performed depending on whether or not the rocker arm 1 and the cam follower 2 are connected by swinging the lever member 7 as described above. However, the cam switching mechanism is not limited to the above.

【0027】例えば、特開昭63−167016号公
報,特開昭63−57805号公報等に開示されるもの
のように、高速用ロッカアームと低速用ロッカアームと
を、ロッカシャフトと平行な方向における嵌合穴とプラ
ンジャとの係合,解除によって選択的に連結させること
で、高速用カムと低速用カムとの切り換えが行われる構
成であっても良い。
For example, as disclosed in JP-A-63-167016 and JP-A-63-57805, the high speed rocker arm and the low speed rocker arm are fitted in a direction parallel to the rocker shaft. A configuration may be adopted in which the high speed cam and the low speed cam are switched by selectively connecting and disconnecting the hole and the plunger.

【0028】更に、複数のカムを使い分ける構成ではな
く、作動角一定のままカム位相を制御し得るカムスプロ
ケットをカムシャフトに取付け、吸気バルブ開閉時期を
速度域毎の適正時期に切り換えることが可能な可変バル
ブタイミング制御装置(「新型車解説書(FGY32−
1)」第B−44頁〜第B−45頁、編集発行 日産自動車
株式会社、1991年8月発行等参照)であっても良く、可
変バルブ機構101 の構成を限定するものではない。
Further, it is possible to attach a cam sprocket capable of controlling the cam phase with the operating angle kept constant to the camshaft and switch the intake valve opening / closing timing to an appropriate timing for each speed range instead of using a plurality of different cams. Variable valve timing controller ("New model vehicle manual (FGY32-
1) ", pages B-44 to B-45, edited and published by Nissan Motor Co., Ltd., published in August 1991, etc.), and does not limit the configuration of the variable valve mechanism 101.

【0029】ここで、前記コントロールユニット102 に
よって切換弁103 を介して行われるバルブ開特性の(高
速用カムと低速用カムとの)切り換え制御を、図7のフ
ローチャートに従って説明する。尚、本実施例におい
て、空気量による切り換え制御手段及び基準空気量設定
手段としての機能は、前記図7のフローチャートに示す
ように、コントロールユニット102 がソフトウェア的に
備えている。
Here, the switching control of the valve opening characteristic (high speed cam and low speed cam) performed by the control unit 102 via the switching valve 103 will be described with reference to the flowchart of FIG. In the present embodiment, the functions of the air amount switching control means and the reference air amount setting means are provided in software by the control unit 102 as shown in the flowchart of FIG.

【0030】図7のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ1(図中ではS1としてある。以下同様)では、
回転速度センサ104 で検出されるエンジン回転速度Ne
を読み込む。そして、次のステップ2では、予めエンジ
ン回転速度Ne毎に基準吸入空気量Qs(基準空気量)
を記憶したマップを参照し、ステップ1で読み込んだ現
在のエンジン回転数Neに対応する基準吸入空気量Qs
を求める。
In the flow chart of FIG. 7, first, in step 1 (denoted as S1 in the figure, the same applies hereinafter),
Engine rotation speed Ne detected by the rotation speed sensor 104
Read. Then, in the next step 2, the reference intake air amount Qs (reference air amount) is previously set for each engine rotation speed Ne.
The reference intake air amount Qs corresponding to the current engine speed Ne read in step 1
Ask for.

【0031】前記基準吸入空気量Qsは、各回転速度N
e毎に、低速用カム21と高速用カム22とのいずれを用い
てもエンジン吸入空気量(トルク)が略等しくなるとき
のエンジン吸入空気量の絶対値を予め求めておき、これ
を基準吸入空気量Qsとしたものである。ここで、同じ
回転速度Neにおいて前記基準吸入空気量Qsを境界と
して、より高負荷側の空気量の多い側では高速用カム22
を用いた方が高いトルクが得られ、より低負荷側の空気
量が少ない側では低速用カム21を用いた方が高いトルク
が得られる。
The reference intake air amount Qs is equal to each rotation speed N.
For each e, the absolute value of the engine intake air amount when the engine intake air amount (torque) is approximately equal is obtained in advance regardless of whether the low speed cam 21 or the high speed cam 22 is used, and this is used as the reference intake air amount. The amount of air is Qs. Here, with the reference intake air amount Qs as a boundary at the same rotation speed Ne, the high-speed cam 22 is provided on the side with a larger air amount on the higher load side.
A higher torque can be obtained by using, and a higher torque can be obtained by using the low speed cam 21 on the side where the air amount on the low load side is smaller.

【0032】即ち、高速用カム22と低速用カム21との切
り換えは、カム切り換え前後で略同じトルクが得られる
条件下で行われることが要求される。一方、エンジン出
力トルクは、エンジン吸入空気量(シリンダ吸入空気
量)に相関し、各カムでエンジン吸入空気量が同じにな
る条件下での吸入空気量の絶対値は、エンジン回転速度
Neによって異なる。
That is, the switching between the high speed cam 22 and the low speed cam 21 is required to be performed under the condition that substantially the same torque is obtained before and after the cam switching. On the other hand, the engine output torque correlates with the engine intake air amount (cylinder intake air amount), and the absolute value of the intake air amount under the condition that the engine intake air amount is the same for each cam differs depending on the engine rotation speed Ne. .

【0033】そこで、エンジン回転速度Neによって切
り換えタイミングとなるエンジン吸入空気量(基準吸入
空気量Qs)を設定させ、この基準吸入空気量Qsに対
して実際の空気量Qが多いか少ないかによって、いずれ
のカムでより高い出力トルクが得られる運転領域である
かを判別させるようにしたものである。そして、カムの
切り換えは、前記基準吸入空気量Qaを実際の吸入空気
量Qが横切ったときに行われ、実際の吸入空気量Qが基
準吸入空気量Qsとなるときには、いずれのカムを用い
ても同等の空気量が得られる条件であるから、カム切り
換えに伴う空気量の変化を抑制して、トルク段差の発生
を回避できるものである。
Therefore, the engine intake air amount (reference intake air amount Qs) which becomes the switching timing is set by the engine rotation speed Ne, and depending on whether the actual air amount Q is larger or smaller than the reference intake air amount Qs. It is made to determine which cam is in the operating range where a higher output torque can be obtained. The switching of the cams is performed when the actual intake air amount Q crosses the reference intake air amount Qa. When the actual intake air amount Q becomes the reference intake air amount Qs, which cam is used. Is a condition for obtaining the same air amount, it is possible to suppress the change in the air amount due to the cam switching and avoid the occurrence of the torque step.

【0034】尚、当然に、各回転速度Ne毎の基準吸入
空気量Qsが得られるときのスロットル弁開度は異なる
ことになる。次のステップ3では、エアフローメータ10
5 で検出される吸入空気流量Qaとエンジン回転速度N
eとからエンジン吸入空気量Q(シリンダ吸入空気量)
を求める。
Naturally, the throttle valve opening will differ when the reference intake air amount Qs is obtained for each rotational speed Ne. In the next step 3, the air flow meter 10
Intake air flow rate Qa and engine speed N detected at 5
From e and engine intake air amount Q (cylinder intake air amount)
Ask for.

【0035】そして、ステップ4では、前記基準吸入空
気量Qsと前記ステップ3で求めた実際のエンジン吸入
空気量Qとを比較する。実際のエンジン吸入空気量Q
が、前記基準吸入空気量Qsよりも大きい運転領域であ
る場合には、本実施例において高速用カム22を用いた方
がより高いトルクが得られるので、ステップ4で実際の
エンジン吸入空気量Qが前記基準吸入空気量Qsを越え
ていると判別されたときには、ステップ5へ進み、高速
用カム22によって吸気バルブVが開閉されるように切換
弁103 を制御する。
Then, in step 4, the reference intake air amount Qs is compared with the actual engine intake air amount Q obtained in step 3. Actual engine intake air amount Q
However, when the operating range is larger than the reference intake air amount Qs, a higher torque can be obtained by using the high speed cam 22 in the present embodiment, so that the actual engine intake air amount Q is determined in step 4. When it is determined that the value exceeds the reference intake air amount Qs, the routine proceeds to step 5, where the switching valve 103 is controlled so that the intake valve V is opened and closed by the high speed cam 22.

【0036】具体的には、前記油圧室34に作動油が供給
されるように切換弁103 を制御し、これによって、レバ
ー部材7の端部を自由カムフォロア2の段部2Bに係合
させ、これにより、ロッカアーム1と高速用カム22が摺
接するカムフォロア2とが連結され一体となって、メイ
ンロッカシャフト3を中心として揺動するようにする。
Specifically, the switching valve 103 is controlled so that the hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber 34, whereby the end portion of the lever member 7 is engaged with the step portion 2B of the free cam follower 2. As a result, the rocker arm 1 and the cam follower 2 with which the high-speed cam 22 is in sliding contact are connected and integrated, so that the rocker arm 1 swings around the main rocker shaft 3.

【0037】一方、ステップ4で、実際のエンジン吸入
空気量Qが、前記基準吸入空気量Qs以下であると判別
されたときには、かかる運転領域では、本実施例におい
て低速用カム21を用いた方がより高いトルクが得られる
ので、ステップ6へ進み、低速用カム21によって吸気バ
ルブVが開閉されるように切換弁103 を制御する。具体
的には、前記油圧室34の油圧を低下させるべく切換弁10
3 を制御し、これによって、ロッカアーム1と自由カム
フォロア2との係合を解除する。
On the other hand, when it is determined in step 4 that the actual engine intake air amount Q is less than or equal to the reference intake air amount Qs, the low speed cam 21 in this embodiment is used in such an operating range. Since a higher torque is obtained, the process proceeds to step 6 and the switching valve 103 is controlled so that the low speed cam 21 opens and closes the intake valve V. Specifically, the switching valve 10 is used to reduce the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 34.
3 is controlled to release the engagement between the rocker arm 1 and the free cam follower 2.

【0038】上記のように、エンジン回転速度Neでは
なく、エンジン回転速度Neに応じて設定したエンジン
吸入空気量Qに基づいて高速用カム22と低速用カム21と
の切り換え(バルブ開特性の切り換え)を判別させる構
成とすれば、高速用カム22と低速用カム21との間の切り
換え時にエンジン吸入空気量Qが大きく変化し、以て、
大きなトルク段差が発生することを回避できる。
As described above, switching between the high-speed cam 22 and the low-speed cam 21 (switching of valve opening characteristics) is performed based on the engine intake air amount Q set according to the engine rotation speed Ne, not the engine rotation speed Ne. ) Is determined, the engine intake air amount Q changes greatly when switching between the high speed cam 22 and the low speed cam 21.
It is possible to avoid the occurrence of a large torque step.

【0039】また、特に、本実施例のように高速用カム
22と低速用カム21とを使い分ける構成においては、前記
基準吸入空気量Qsに基づくカム切り換え制御によっ
て、カム切り換えに伴うトルク段差の発生を回避できる
と共に、より高いトルクが得られるカムを的確に選択さ
せることができ、エンジンのトルク性能を最大限に得る
ことができるようになる。
Further, in particular, as in this embodiment, a high speed cam is used.
In the configuration in which the 22 and the low speed cam 21 are selectively used, the cam switching control based on the reference intake air amount Qs can avoid the occurrence of a torque step due to the cam switching, and appropriately selects the cam that can obtain a higher torque. Therefore, the torque performance of the engine can be maximized.

【0040】尚、上記実施例では、基準吸入空気量Qs
と実際の吸入空気量Qとの比較に基づいて行わせる構成
としたが、かかる構成の場合には、基準吸入空気量Qs
付近で空気量が変動するときに、頻繁にカム切り換えが
行われることになって好ましくない。従って、基準吸入
空気量Qsと実際の吸入空気量Qとの比較による切り換
えタイミングの判別においては、ヒステリシスを設け
て、無用にカム切り換えが繰り返されることを回避でき
るようにすると良い。
In the above embodiment, the reference intake air amount Qs
However, in the case of such a configuration, the reference intake air amount Qs
When the air amount fluctuates in the vicinity, the cam is frequently switched, which is not preferable. Therefore, in the determination of the switching timing by comparing the reference intake air amount Qs and the actual intake air amount Q, it is preferable to provide a hysteresis to avoid unnecessary repeated cam switching.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
かかるエンジンの可変バルブ切り換え制御装置による
と、エンジン回転速度に応じて設定される基準空気量
と、実際のエンジン吸入空気量との比較に基づいてバル
ブ開特性の切り換えを行わせるようにしたので、切り換
え前後におけるトルク段差の発生を安定的に小さくで
き、バルブ開特性の切り換えに伴う運転ショックの発生
を回避できるようになるという効果がある。
As described above, according to the engine variable valve switching control device of the invention of claim 1, the reference air amount set according to the engine rotation speed and the actual engine intake air amount are set. Since the valve opening characteristic is switched based on the comparison, it is possible to stably reduce the torque step difference before and after the switching, and it is possible to avoid the occurrence of the driving shock due to the switching of the valve opening characteristic. There is.

【0042】また、請求項2の発明にかかる装置では、
バルブ開特性の切り換えを、高速用カムと低速用カムと
の使い分けによって行う構成において、前記高速用カム
と低速用カムとの間で切り換えを行うときにトルク段差
の発生を回避できると共に、前記基準空気量で分けられ
る運転領域毎に適切なカムを用いることができて高いト
ルクを得ることができるという効果がある。
Further, in the apparatus according to the invention of claim 2,
In the configuration in which the switching of the valve opening characteristics is performed by selectively using the high speed cam and the low speed cam, it is possible to avoid the occurrence of a torque step when switching between the high speed cam and the low speed cam, and at the same time, the reference There is an effect that an appropriate cam can be used for each operation region divided by the air amount and a high torque can be obtained.

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

【図1】本発明の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示すシステムブロック図。FIG. 2 is a system block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図3】実施例の可変バルブ機構を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a variable valve mechanism of the embodiment.

【図4】実施例の可変バルブ機構を示す図(図3のIV−
IV断面図) 。
FIG. 4 is a view showing a variable valve mechanism of the embodiment (IV- in FIG. 3;
IV cross section).

【図5】実施例の可変バルブ機構を示す図(図4のV−
V断面図)。
FIG. 5 is a view showing a variable valve mechanism of the embodiment (V- in FIG.
V sectional view).

【図6】実施例の可変バルブ機構を示す図(図4のVI−
VI断面図) 。
FIG. 6 is a view showing a variable valve mechanism of the embodiment (VI- in FIG. 4;
VI cross section).

【図7】実施例のバルブ開特性制御を示すフローチャー
ト。
FIG. 7 is a flowchart showing a valve opening characteristic control of the embodiment.

【図8】従来技術の問題点を説明するためのバルブ切り
換え特性図。
FIG. 8 is a valve switching characteristic diagram for explaining problems of the conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロッカアーム 2 自由カムフォロア 3 メインロッカシャフト 7 レバー部材 9 リターンスプリング 10 スプリングリテーナ 21 低速用カム 22 高速用カム 31 作動プランジャ 34 油圧室 101 可変バルブ機構 102 コントロールユニット 103 切換弁 104 回転速度センサ 105 エアフローメータ 1 Rocker Arm 2 Free Cam Follower 3 Main Rocker Shaft 7 Lever Member 9 Return Spring 10 Spring Retainer 21 Low Speed Cam 22 High Speed Cam 31 Actuating Plunger 34 Hydraulic Chamber 101 Variable Valve Mechanism 102 Control Unit 103 Switching Valve 104 Rotation Speed Sensor 105 Air Flow Meter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジンのバルブ開特性を予め設定された
複数種に切り換えるバルブ開特性切り換え手段と、 エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、 該回転速度検出手段で検出されるエンジンの回転速度に
基づいて基準空気量を設定する基準空気量設定手段と、 エンジンの吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段
と、 該吸入空気量検出手段で検出されたエンジンの吸入空気
量と、前記基準空気量設定手段で設定された基準空気量
との比較に基づいて前記バルブ開特性切り換え手段によ
るバルブ開特性の切り換え動作を制御する空気量による
切り換え制御手段と、 を含んで構成されたことを特徴とするエンジンの可変バ
ルブ切り換え制御装置。
1. A valve opening characteristic switching means for switching a valve opening characteristic of an engine to a plurality of preset values, a rotation speed detecting means for detecting a rotation speed of the engine, and an engine detected by the rotation speed detecting means. Reference air amount setting means for setting a reference air amount based on the rotation speed, intake air amount detecting means for detecting an intake air amount of the engine, engine intake air amount detected by the intake air amount detecting means, An air amount switching control unit for controlling a valve opening characteristic switching operation by the valve opening characteristic switching unit based on a comparison with a reference air amount set by the reference air amount setting unit. A variable valve switching control device for an engine.
【請求項2】前記バルブ開特性切り換え手段が、バルブ
を開閉駆動するカムを高速用カムと低速用カムとのいず
れか一方に切り換える構成であり、前記空気量による切
り換え制御手段が、エンジンの吸入空気量が前記基準空
気量よりも多いときに前記高速用カムに切り換え制御す
る一方、エンジンの吸入空気量が前記基準空気量よりも
少ないときに前記低速用カムに切り換え制御することを
特徴とする請求項1記載のエンジンの可変バルブ切り換
え制御装置。
2. The valve opening characteristic switching means is configured to switch a cam for opening and closing the valve to one of a high speed cam and a low speed cam, and the air amount switching control means is for intake of an engine. When the air amount is larger than the reference air amount, switching control is performed to the high speed cam, and when the intake air amount of the engine is smaller than the reference air amount, switching control is performed to the low speed cam. The variable valve switching control device for an engine according to claim 1.
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