JPH0747921B2 - エンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents
エンジンのバルブタイミング制御装置Info
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- JPH0747921B2 JPH0747921B2 JP59148340A JP14834084A JPH0747921B2 JP H0747921 B2 JPH0747921 B2 JP H0747921B2 JP 59148340 A JP59148340 A JP 59148340A JP 14834084 A JP14834084 A JP 14834084A JP H0747921 B2 JPH0747921 B2 JP H0747921B2
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- JP
- Japan
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- exhaust
- valve
- timing
- engine
- intake
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0242—Variable control of the exhaust valves only
- F02D13/0249—Variable control of the exhaust valves only changing the valve timing only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2201/00—Electronic control systems; Apparatus or methods therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンのバルブタイミング制御装置に関す
る。とくに、本発明は、排気バルブに可変タイミング機
構を備えたエンジンにおける、バルブタイミング制御装
置に関する。
る。とくに、本発明は、排気バルブに可変タイミング機
構を備えたエンジンにおける、バルブタイミング制御装
置に関する。
（従来技術） エンジンの排気系に触媒コンバータを設けて排気浄化を
行なうばあい、特開昭56−29013号公報においても指摘
されているように、触媒コンバータの過熱が問題にな
る。また、タービン過給機を備えたエンジンにおいて
は、ノツキング防止あるいは排気温度低域のため、エン
ジンに供給される混合気の空燃比をリツチ状態に維持す
る対策が施されているが、この方法は、燃料経済性の観
点から好ましくなく、さらに排気浄化のために排気系に
二次空気を供給する必要が生じ、排気温度が一層高温に
なる。この排気温度の上昇は、とくに高速運転時に著し
いため、高速運転時には二次空気の供給を遮断する必要
が生じ、排気対策上の問題を生ずる。
行なうばあい、特開昭56−29013号公報においても指摘
されているように、触媒コンバータの過熱が問題にな
る。また、タービン過給機を備えたエンジンにおいて
は、ノツキング防止あるいは排気温度低域のため、エン
ジンに供給される混合気の空燃比をリツチ状態に維持す
る対策が施されているが、この方法は、燃料経済性の観
点から好ましくなく、さらに排気浄化のために排気系に
二次空気を供給する必要が生じ、排気温度が一層高温に
なる。この排気温度の上昇は、とくに高速運転時に著し
いため、高速運転時には二次空気の供給を遮断する必要
が生じ、排気対策上の問題を生ずる。
（発明が解決しようとする問題点） このようにエンジンにおいては、排気温度の上昇を抑制
するための対策が常に望まれる状況にあり、かつその対
策は、排気浄化あるいは燃料消費など、他の面で新たに
問題を生じるものであつてはならない。
するための対策が常に望まれる状況にあり、かつその対
策は、排気浄化あるいは燃料消費など、他の面で新たに
問題を生じるものであつてはならない。
そこで、本発明は、排気浄化あるいは燃料経済性に悪影
響を及ぼすことなく、排気バルブのタイミング制御によ
つてエンジンの排気温度の上昇を抑制することができる
装置を提供することを目的とする。
響を及ぼすことなく、排気バルブのタイミング制御によ
つてエンジンの排気温度の上昇を抑制することができる
装置を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、本発明においては、エンジ
ン排気系に排気温度センサを設け、該排気温度センサの
出力に応じて、排気温度が所定値を越えたとき、排気バ
ルブの開弁タイミングを遅らせるようにする。排気バル
ブの可変タイミング機構としては、従来公知のどのよう
な手段を用いてもよい。
ン排気系に排気温度センサを設け、該排気温度センサの
出力に応じて、排気温度が所定値を越えたとき、排気バ
ルブの開弁タイミングを遅らせるようにする。排気バル
ブの可変タイミング機構としては、従来公知のどのよう
な手段を用いてもよい。
（作用） 上述のように、排気温度が所定値を越えたとき、排気バ
ルブの開弁タイミングを遅らせると、燃焼ガスはより膨
脹した状態で燃焼室から排出されるので、排気系に排出
される燃焼ガスの温度は低下する。したがつて、排気温
度を全体として低下させることができる。
ルブの開弁タイミングを遅らせると、燃焼ガスはより膨
脹した状態で燃焼室から排出されるので、排気系に排出
される燃焼ガスの温度は低下する。したがつて、排気温
度を全体として低下させることができる。
（効果） 本発明においては、排気系に設けられた排気温度センサ
の出力に応答して、排気温度が所定値を越えたとき排気
バルブの開弁タイミングを遅らせる手段が設けられてい
るので、排気温度の上昇を抑制することができ、しかも
その排気温度の抑制にさいして、排気浄化装置の作用に
とくに影響を与えることがなく、混合気のリツチ化など
燃料経済性に悪影響を与える手段を講じる必要がなくな
る。
の出力に応答して、排気温度が所定値を越えたとき排気
バルブの開弁タイミングを遅らせる手段が設けられてい
るので、排気温度の上昇を抑制することができ、しかも
その排気温度の抑制にさいして、排気浄化装置の作用に
とくに影響を与えることがなく、混合気のリツチ化など
燃料経済性に悪影響を与える手段を講じる必要がなくな
る。
（実施例） 第１図および第２図において、エンジン１はシリンダブ
ロツク３と該シリンダブロツク３の上部に取付けられた
シリンダヘツド５とを有する。シリンダブロツク３に
は、４個のシリンダボア3a、3b、3c、3dが直列に形成さ
れ、各々のシリンダボア内にピストン７が往復運動自在
に配置されている。シリンダヘツド５にはシリンダボア
3a、3b、3c、3dの各々に対応する位置に燃焼室凹部９が
形成され、各燃焼室凹部９に開口するように吸気口11お
よび排気口13が形成されている。吸気口11には吸気バル
ブ15が、排気口13には排気バルブ17がそれぞれ組合わさ
れている。吸気バルブ15はシリンダヘツド５の上部に延
びるバルブステム15aを有し、該バルブステム15aに係合
するスプリング19により閉弁方向に押されている。同様
に、排気バルブ17はバルブステム17aを有し、該バルブ
ステム17aに係合するスプリング21により閉弁方向に押
されている。
ロツク３と該シリンダブロツク３の上部に取付けられた
シリンダヘツド５とを有する。シリンダブロツク３に
は、４個のシリンダボア3a、3b、3c、3dが直列に形成さ
れ、各々のシリンダボア内にピストン７が往復運動自在
に配置されている。シリンダヘツド５にはシリンダボア
3a、3b、3c、3dの各々に対応する位置に燃焼室凹部９が
形成され、各燃焼室凹部９に開口するように吸気口11お
よび排気口13が形成されている。吸気口11には吸気バル
ブ15が、排気口13には排気バルブ17がそれぞれ組合わさ
れている。吸気バルブ15はシリンダヘツド５の上部に延
びるバルブステム15aを有し、該バルブステム15aに係合
するスプリング19により閉弁方向に押されている。同様
に、排気バルブ17はバルブステム17aを有し、該バルブ
ステム17aに係合するスプリング21により閉弁方向に押
されている。
吸気バルブ15を周期的に開かせるためにカム軸23がシリ
ンダボア3a、3b、3c、3dの列方向と平向に配置されてお
り、同様に排気バルブ17を周期的に開かせるために、カ
ム軸25がシリンダボアを挾んでカム軸23と反対側に、該
カム軸23と平行に配置されている。カム軸23、25の端部
にはプーリ27、29がそれぞれ固定され、これらプーリ2
7、29に掛け渡されたタイミングベルト31により、カム
軸23、25はエンジンクランク軸に同期して駆動される。
カム軸23にはカム23a、23b、23c、23dがそれぞれシリン
ダボア3a、3b、3c、3dに対応する位置に形成されてい
る。また、カム軸25には、カム25a、25bの間の位置に回
動部材33aが、カム25c、25dの間の位置に回動部材33b
が、それぞれカム軸25まわりに回動自在に支持されてい
る。第１図には回動部材33aが示されており、この回動
部材33aには、シリンダボア3aのための排気バルブ17に
対応する位置にタペツト35aが軸方向摺動自在に配置さ
れ、該タペツト35aの上面はカム25aに、下面は排気バル
ブ17のバルブステム17aの端部にそれぞれ接触してい
る。したがつて、排気バルブ17は、カム25aによりタペ
ツト35aを介して開閉される。図には示していないが、
回動部材33aには、シリンダボア3bの排気バルブ17に対
応する位置にも同様なタペツトが設けられており、この
排気バルブはカム25bによりタペツトを介して開閉され
る。同様に、回動部材33bには、シリンダボア3c、3dの
排気バルブ17に対応する位置にそれぞれタペツトが設け
られ、これらシリンダボアの排気バルブ17は、カム25
c、25dにより開閉される。
ンダボア3a、3b、3c、3dの列方向と平向に配置されてお
り、同様に排気バルブ17を周期的に開かせるために、カ
ム軸25がシリンダボアを挾んでカム軸23と反対側に、該
カム軸23と平行に配置されている。カム軸23、25の端部
にはプーリ27、29がそれぞれ固定され、これらプーリ2
7、29に掛け渡されたタイミングベルト31により、カム
軸23、25はエンジンクランク軸に同期して駆動される。
カム軸23にはカム23a、23b、23c、23dがそれぞれシリン
ダボア3a、3b、3c、3dに対応する位置に形成されてい
る。また、カム軸25には、カム25a、25bの間の位置に回
動部材33aが、カム25c、25dの間の位置に回動部材33b
が、それぞれカム軸25まわりに回動自在に支持されてい
る。第１図には回動部材33aが示されており、この回動
部材33aには、シリンダボア3aのための排気バルブ17に
対応する位置にタペツト35aが軸方向摺動自在に配置さ
れ、該タペツト35aの上面はカム25aに、下面は排気バル
ブ17のバルブステム17aの端部にそれぞれ接触してい
る。したがつて、排気バルブ17は、カム25aによりタペ
ツト35aを介して開閉される。図には示していないが、
回動部材33aには、シリンダボア3bの排気バルブ17に対
応する位置にも同様なタペツトが設けられており、この
排気バルブはカム25bによりタペツトを介して開閉され
る。同様に、回動部材33bには、シリンダボア3c、3dの
排気バルブ17に対応する位置にそれぞれタペツトが設け
られ、これらシリンダボアの排気バルブ17は、カム25
c、25dにより開閉される。
回動部材33a、33bの上部はカム軸25に平行な連結棒37に
より互いに連結され、該連結棒37には第１図に示すよう
に作動棒39が係合している。作動棒39はカム軸に対し直
角方向に延びており、軸方向に動くことにより回動部材
33a、33bをカム軸25まわりに回動させることができる。
作動棒39を軸方向に動かすためにアクチユエータ41が設
けられており、このアクチユエータ41は、作動棒39の軸
方向位置を定め、それに伴なつて回動部材33a、33bの回
動位置を定めるように作用する。図示した機構では、回
動部材33a、33bの回動位置により、排気バルブ17の開閉
タイミングが変化する。
より互いに連結され、該連結棒37には第１図に示すよう
に作動棒39が係合している。作動棒39はカム軸に対し直
角方向に延びており、軸方向に動くことにより回動部材
33a、33bをカム軸25まわりに回動させることができる。
作動棒39を軸方向に動かすためにアクチユエータ41が設
けられており、このアクチユエータ41は、作動棒39の軸
方向位置を定め、それに伴なつて回動部材33a、33bの回
動位置を定めるように作用する。図示した機構では、回
動部材33a、33bの回動位置により、排気バルブ17の開閉
タイミングが変化する。
吸気側のカム軸23には、シリンダボア3a、3b、3c、3dに
それぞれ対応する位置にカム23a、23b、23c、23dが設け
られ、これらカム23a、23b、23c、23dは、タペツト43を
介してそれぞれの吸気バルブ15を開閉する。なお、第１
図に示すように、吸気口11には吸気通路45が接続され、
該吸気通路45には燃料噴射弁47が配置されている。排気
口13には排気通路49が接続されている。
それぞれ対応する位置にカム23a、23b、23c、23dが設け
られ、これらカム23a、23b、23c、23dは、タペツト43を
介してそれぞれの吸気バルブ15を開閉する。なお、第１
図に示すように、吸気口11には吸気通路45が接続され、
該吸気通路45には燃料噴射弁47が配置されている。排気
口13には排気通路49が接続されている。
吸気通路45には吸気圧力スイツチ51が、また排気通路49
には排気温度センサ53がそれぞれ配置され、スイツチ51
およびセンサ53の出力はコントローラ55に入力される。
コントローラ55は、排気温度センサ53の出力を受けて排
気温度に応じて排気バルブ17のバルブタイミングを制御
するよう出力をアクチユエータ41に与える。アクチユエ
ータ41は、その位置信号をコントローラ55に出力し、こ
れによつてバルブタイミングの制御が行なわれる。な
お、図には示していないが、このエンジンにはターボ過
給機が備えられている。
には排気温度センサ53がそれぞれ配置され、スイツチ51
およびセンサ53の出力はコントローラ55に入力される。
コントローラ55は、排気温度センサ53の出力を受けて排
気温度に応じて排気バルブ17のバルブタイミングを制御
するよう出力をアクチユエータ41に与える。アクチユエ
ータ41は、その位置信号をコントローラ55に出力し、こ
れによつてバルブタイミングの制御が行なわれる。な
お、図には示していないが、このエンジンにはターボ過
給機が備えられている。
第３図は、コントローラ55による制御の内容を示すフロ
ーチヤートである。まず排気バルブ17の開弁タイミング
Ｐが読み込まれ、次いで吸気圧力が所定値以上で吸気圧
力スイツチ51が閉じているかどうかが検知され、吸気圧
力スイツチ51が閉じていないばあいには、ターボ過給機
による過給圧はさほど高くなく、したがつて排気温度が
異常に上昇する条件にはないものと判断して制御サイク
ルはスタートに戻される。スイツチ51が閉じて吸気圧力
が所定値以上であることが示されれば、次のステツプで
排気温度Ｔが読み込まれる。次いで、この読み込まれた
排気温度が所定値T0と比較され、この所定値T0より高く
ないばあいには排気バルブ17の開弁タイミングＰが、第
４図に実線で示す通常運転のためのタイミングP1である
かどうかが調べられる。排気バルブ17のタイミングＰが
通常運転のタイミングP1であれば、制御サイクルはスタ
ートに戻され、そうでないばあいにはタイミングをP1に
戻すようにアクチユエータ41にコントローラ55から出力
が与えられる。
ーチヤートである。まず排気バルブ17の開弁タイミング
Ｐが読み込まれ、次いで吸気圧力が所定値以上で吸気圧
力スイツチ51が閉じているかどうかが検知され、吸気圧
力スイツチ51が閉じていないばあいには、ターボ過給機
による過給圧はさほど高くなく、したがつて排気温度が
異常に上昇する条件にはないものと判断して制御サイク
ルはスタートに戻される。スイツチ51が閉じて吸気圧力
が所定値以上であることが示されれば、次のステツプで
排気温度Ｔが読み込まれる。次いで、この読み込まれた
排気温度が所定値T0と比較され、この所定値T0より高く
ないばあいには排気バルブ17の開弁タイミングＰが、第
４図に実線で示す通常運転のためのタイミングP1である
かどうかが調べられる。排気バルブ17のタイミングＰが
通常運転のタイミングP1であれば、制御サイクルはスタ
ートに戻され、そうでないばあいにはタイミングをP1に
戻すようにアクチユエータ41にコントローラ55から出力
が与えられる。
排気温度Ｔが所定値T0より高いばあいには、排気バルブ
17のタイミングＰが第４図に破線で示す遅角されたタイ
ミングP2であるかどうか、調べられる。タイミングＰが
遅角タイミングP2であれば、制御サイクルはスタートに
戻される。タイミングＰが遅角タイミングP2でないばあ
いには、コントローラ55はアクチユエータ41に出力を与
えて、排気バルブ17のタイミングが遅角タイミングP2に
なるように制御する。なお、この例は、バルブタイミン
グを２段階に変化させるものであるが、排気温度に応じ
て数段階あるいは連続的にバルブタイミングを変化させ
てもよい。さらに、本例では、排気バルブは、開放時間
を不変にしてタイミングを変えるように構成している
が、第５図に示すように閉弁時期は不変にして、開弁時
期のみを変えるような制御も可能である。
17のタイミングＰが第４図に破線で示す遅角されたタイ
ミングP2であるかどうか、調べられる。タイミングＰが
遅角タイミングP2であれば、制御サイクルはスタートに
戻される。タイミングＰが遅角タイミングP2でないばあ
いには、コントローラ55はアクチユエータ41に出力を与
えて、排気バルブ17のタイミングが遅角タイミングP2に
なるように制御する。なお、この例は、バルブタイミン
グを２段階に変化させるものであるが、排気温度に応じ
て数段階あるいは連続的にバルブタイミングを変化させ
てもよい。さらに、本例では、排気バルブは、開放時間
を不変にしてタイミングを変えるように構成している
が、第５図に示すように閉弁時期は不変にして、開弁時
期のみを変えるような制御も可能である。
第１図は本発明の一実施例を示す垂直断面図、第２図は
そのバルブ作動機構を示す平面図、第３図はコントロー
ラの作動を示すフローチヤート、第４図は本発明による
排気バルブのタイミング制御の一例を示す図表、第５図
はタイミング制御の他の例を示す図表である。 3a……シリンダボア、11……吸気口、13……排気口、15
……吸気バルブ、17……排気バルブ、23、25……カム
軸、23a、25a……カム、35a……タペツト、41……アク
チユエータ、51……吸気圧力スイツチ、53……排気温度
センサ、55……コントローラ
そのバルブ作動機構を示す平面図、第３図はコントロー
ラの作動を示すフローチヤート、第４図は本発明による
排気バルブのタイミング制御の一例を示す図表、第５図
はタイミング制御の他の例を示す図表である。 3a……シリンダボア、11……吸気口、13……排気口、15
……吸気バルブ、17……排気バルブ、23、25……カム
軸、23a、25a……カム、35a……タペツト、41……アク
チユエータ、51……吸気圧力スイツチ、53……排気温度
センサ、55……コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益田 俊治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 樫山 謙二 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−109714（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−37616（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】排気バルブに可変バルブタイミング機構を
備えたエンジンにおいて、排気系に設けられた排気温度
センサと、前記排気温度センサの出力に応答し排気温度
が所定値を越えたとき排気バルブの開弁タイミングを遅
らせる手段とが設けられたことを特徴とする、エンジン
のバルブタイミング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59148340A JPH0747921B2 (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59148340A JPH0747921B2 (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6128706A JPS6128706A (ja) | 1986-02-08 |
| JPH0747921B2 true JPH0747921B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=15450578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59148340A Expired - Fee Related JPH0747921B2 (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747921B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167425A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Mazda Motor Corp | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
| JP5023680B2 (ja) * | 2006-12-06 | 2012-09-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49109714A (ja) * | 1973-02-21 | 1974-10-18 | ||
| JPS5237616A (en) * | 1975-09-19 | 1977-03-23 | Mitsubishi Motors Corp | Variable valve timing device |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP59148340A patent/JPH0747921B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6128706A (ja) | 1986-02-08 |
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