JPH08270467A - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents

Valve timing control device for internal combustion engine

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JPH08270467A
JPH08270467A JP7076332A JP7633295A JPH08270467A JP H08270467 A JPH08270467 A JP H08270467A JP 7076332 A JP7076332 A JP 7076332A JP 7633295 A JP7633295 A JP 7633295A JP H08270467 A JPH08270467 A JP H08270467A
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JP
Japan
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valve
engine
control
value
valve timing
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Application number
JP7076332A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Sone
茂 曽根
Koji Endo
浩二 遠藤
Nobunao Okawa
信尚 大川
Kazushi Katou
千詞 加藤
Junji Goto
淳史 後藤
Tadahisa Osanawa
忠久 長縄
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH08270467A publication Critical patent/JPH08270467A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0234Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
    • F02D13/0238Variable control of the intake valves only changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0215Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261Controlling the valve overlap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • YGENERAL 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
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE: To prevent control delay related to valve timing at the decelerating time and to prevent the occurrence of a misfire and an engine stalling. CONSTITUTION: Variable mechanism (VVT) 25 continuously changes the valve timing of an intake valve 8 in order to change valve overlap. An electric control unit(ECU) 80 computes the control target value related to valve timing control according to the operating state of an engine 1 by referring to function data formed by predetermining the target value to the rotating speed and load of the engine 1. In order to obtain valve overlap suitable for the operating state, the ECU 80 controls the VVT 25 on the basis of the computed control target value. At the time of judging the engine 1 to be shifted into a sudden speed reducing state, on the other hand, the ECU 80 uses the control target value, changed to the suitable value, for the control of the VVT 25 instead of the control target value computed on the basis of the function data to forcibly minimize valve overlap.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関に設けられた
吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブタ
イミングを制御することにより、バルブオーバラップを
制御するようにしたバルブタイミング制御装置に係る。
詳しくは、バルブタイミングを内燃機関の運転状態に応
じて連続的に制御するようにしたバルブタイミング制御
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve timing control device for controlling valve overlap by controlling the valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve provided in an internal combustion engine.
More specifically, the present invention relates to a valve timing control device that continuously controls valve timing according to the operating state of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、基本的な内燃機関(エンジン)で
は、そのエンジンに設けられた吸気バルブ及び排気バル
ブが燃焼室に通じる吸気通路及び排気通路をそれぞれ開
く。これらのバルブタイミングはクランクシャフトの回
転位相、延いてはピストンが上下動するタイミングに一
義的に同期する。従って、燃焼室における吸排気量は吸
気通路に別途設けられたスロットルバルブの開度やエン
ジンの回転速度に依存することになる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a basic internal combustion engine, an intake valve and an exhaust valve provided in the engine open an intake passage and an exhaust passage communicating with a combustion chamber, respectively. These valve timings are uniquely synchronized with the rotation phase of the crankshaft, and eventually with the timing when the piston moves up and down. Therefore, the intake / exhaust amount in the combustion chamber depends on the opening degree of the throttle valve separately provided in the intake passage and the rotation speed of the engine.

【0003】これに対し、昨今では、燃焼室における吸
排気量を更に自由度をもって調節可能とするために、バ
ルブタイミングを変更可能に構成した装置がある。この
種の装置はバルブタイミングを変更するための可変機構
と、その可変機構の動きを制御するためのコンピュータ
とを備える。コンピュータはエンジンの運転状態に応じ
て可変機構を制御することにより、吸気バルブ及び排気
バルブの少なくとも一方のバルブタイミングを制御し、
もって吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップ
の大きさを制御する。この制御により、コンピュータは
燃焼室に充填すべき燃料及び空気の混合気を調節し、空
燃比の適正化を図り、もってエンジンの出力を制御す
る。
On the other hand, in recent years, there is a device in which the valve timing can be changed so that the intake / exhaust amount in the combustion chamber can be adjusted with more freedom. This type of device comprises a variable mechanism for changing the valve timing and a computer for controlling the movement of the variable mechanism. The computer controls the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve by controlling the variable mechanism according to the operating state of the engine,
Therefore, the size of the valve overlap between the intake valve and the exhaust valve is controlled. By this control, the computer adjusts the mixture of fuel and air to be filled in the combustion chamber, optimizes the air-fuel ratio, and thus controls the output of the engine.

【0004】例えば、コンピュータはエンジンの回転速
度がある程度高い場合に、バルブオーバラップが相対的
に大きくなるように可変機構を制御する。この制御によ
れば、吸入空気の慣性効果を利用することができ、燃焼
室に対する吸入空気の充填効率が高められ、エンジンの
出力が向上する。一方、コンピュータはエンジンの回転
速度がある程度低い場合に、バルブオーバラップが相対
的に小さくなるように可変機構を制御する。この制御に
よれば、燃焼室から一旦排出された排気ガスが燃焼室に
逆流することが防止され、燃焼室における残留排気ガ
ス、即ち内部EGRの割合が低減して混合気の燃焼不良
が防止される。
For example, the computer controls the variable mechanism so that the valve overlap becomes relatively large when the rotation speed of the engine is high to some extent. According to this control, the inertial effect of the intake air can be utilized, the efficiency of filling the combustion chamber with the intake air is increased, and the output of the engine is improved. On the other hand, the computer controls the variable mechanism so that the valve overlap becomes relatively small when the engine speed is low to some extent. According to this control, the exhaust gas once discharged from the combustion chamber is prevented from flowing back into the combustion chamber, the proportion of the residual exhaust gas in the combustion chamber, that is, the internal EGR is reduced, and the combustion failure of the air-fuel mixture is prevented. It

【0005】ここで、特開平4−279705号公報は
その装置の一例を開示する。この装置は、エンジンの運
転状態に応じてバルブタイミングを特に連続的、且つ任
意に変更することを実現する。この装置において、コン
ピュータはエンジンの回転速度及び負荷等の値に基づい
てバルブタイミングに係る制御目標値を算出する。コン
ピュータは実際のバルブタイミングの状態を検出する。
そして、コンピュータはその検出値と制御目標値とに基
づき、実際のバルブタイミングがエンジンの運転状態に
応じた最適なバルブタイミングとなるように可変機構の
動きを連続的に制御する。この制御によれば、例えば、
エンジンが高速で運転される状態、或いは低速で運転さ
れる状態に対応してバルブタイミングが制御されるに止
まらず、それら二つの状態の中間的な状態に対応してバ
ルブタイミングを制御することができる。
Japanese Patent Laid-Open No. 4-279705 discloses an example of the device. This device makes it possible to change the valve timing particularly continuously and arbitrarily according to the operating state of the engine. In this device, the computer calculates a control target value related to valve timing based on the engine speed, load, and other values. The computer detects the actual valve timing condition.
Then, the computer continuously controls the movement of the variable mechanism based on the detected value and the control target value so that the actual valve timing becomes the optimum valve timing according to the operating state of the engine. According to this control, for example,
The valve timing is controlled not only in response to the engine operating at high speed or in the engine operating at low speed, but the valve timing can be controlled in response to an intermediate state between these two states. it can.

【0006】この制御の一例として、コンピュータは運
転状態に係る各種パラメータと制御目標値又はそれに関
連する値(目標変位角度)との関係で予め定められた関
数データを使用する。例えば、コンピュータは、図7に
グラフで示すような関数データに基づいて目標変位角度
VTTの値を算出する。このグラフは、エンジンの回転
速度NE及び負荷LDに対する最適な目標変位角度VT
Tの関係であって、予め実験的に定められた関係を示
す。そして、コンピュータはそのときどきに検出される
エンジン回転速度NE及び負荷LDの値に基づき目標変
位角度VTTの値を算出し、その算出結果に基づき可変
機構を制御する。
As an example of this control, the computer uses function data which is predetermined in relation to various parameters relating to the operating state and a control target value or a value (target displacement angle) related thereto. For example, the computer calculates the value of the target displacement angle VTT based on the function data shown in the graph of FIG. This graph shows the optimum target displacement angle VT with respect to the engine speed NE and the load LD.
The relationship of T, which is an experimentally determined relationship, is shown. Then, the computer calculates the value of the target displacement angle VTT based on the values of the engine rotation speed NE and the load LD detected at that time, and controls the variable mechanism based on the calculation result.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
装置では、上記のような関数データを適用した場合に、
コンピュータはエンジンの運転時に常に関数データに基
づいて目標変位角度VTTを決定しようとすることにな
る。このため、エンジンの運転状態が急激に変化するよ
うな場合でも、コンピュータはその変化の途中で得られ
る運転パラメータ(ここでは、エンジン回転速度NE及
び負荷LD)の変化に追従して目標変位角度VTTを算
出することになる。従って、特には、図7に矢印で示す
ように、エンジンが高回転速度或いは高負荷の状態から
減速するような場合に、コンピュータによるバルブタイ
ミングの制御に応答遅れが生じるおそれがある。即ち、
減速時には、エンジンで直ちに要求されるバルブオーバ
ラップの最適値が比較的小さい値であるにも拘らず、コ
ンピュータは減速が完了するまでの過程で随時算出され
る目標変位角度VTTの値に基づいて可変機構を制御し
ようとする。その結果、減速時にも拘らず、バルブオー
バラップが一時的に過大となり、燃焼室における混合気
の燃焼が不安定となり、失火やエンジンストールの発生
に至るおそれがある。このことは、減速の程度が急激で
ある場合に特に顕著である。
However, in the device of the above publication, when the above function data is applied,
The computer always tries to determine the target displacement angle VTT based on the function data when the engine is operating. Therefore, even if the operating state of the engine suddenly changes, the computer follows the change of the operating parameters (here, the engine rotation speed NE and the load LD) obtained during the change, and the target displacement angle VTT. Will be calculated. Therefore, in particular, as shown by the arrow in FIG. 7, when the engine decelerates from a high rotation speed or a high load state, there is a risk of a response delay in the control of the valve timing by the computer. That is,
At the time of deceleration, although the optimum value of the valve overlap demanded immediately by the engine is a relatively small value, the computer is based on the value of the target displacement angle VTT calculated at any time during the process until the deceleration is completed. Try to control the variable mechanism. As a result, despite the deceleration, the valve overlap may temporarily become excessive, combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber may become unstable, and misfire or engine stall may occur. This is particularly remarkable when the degree of deceleration is rapid.

【0008】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、内燃機関の減速時にバルブ
オーバラップを速やかに小さくすることにより、バルブ
タイミングに係る制御の応答遅れを防止し、もって失火
やエンジンストールの発生を未然に防止することを可能
にした内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to quickly reduce the valve overlap at the time of deceleration of the internal combustion engine to prevent the response delay of the control relating to the valve timing. It is therefore an object of the present invention to provide a valve timing control device for an internal combustion engine, which makes it possible to prevent the occurrence of misfire and engine stall.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の発明では、図1に示すように、内燃
機関M1の燃焼室M2に通じる吸気通路M3及び排気通
路M4のそれぞれを開くために内燃機関M1の出力軸M
1aの回転に同期して作動する吸気バルブM5及び排気
バルブM6の少なくとも一方のバルブタイミングを内燃
機関M1の運転状態に応じて制御することにより、バル
ブオーバラップを制御するようにしたバルブタイミング
制御装置であって、バルブオーバラップを変更するため
に、両バルブM5,M6の少なくとも一方のバルブタイ
ミングを連続的に変更可能とするための可変機構M7
と、出力軸M1aの回転速度を運転パラメータの一つと
して少なくとも含む内燃機関M1の運転状態を検出する
ための運転状態検出手段M8と、運転パラメータに対す
る最適な目標値を予め定めてなる関数データを参照する
ことにより、バルブタイミングの制御に係る制御目標値
を運転状態検出手段M8の検出結果に基づいて算出する
ための制御目標値算出手段M9と、内燃機関M1の運転
状態に適合したバルブオーバラップを得るために制御目
標値算出手段M9の算出結果に基づいて可変機構M7を
制御するための制御手段M10とを備えた内燃機関のバ
ルブタイミング制御装置において、内燃機関M1の運転
状態が所定程度の減速状態へ移行したことを運転状態検
出手段M8の検出結果に基づいて判断したときに、バル
ブオーバラップを強制的に最小にするために制御手段M
10で使用される制御目標値を変更するための目標値変
更手段M11とを備えたことを趣旨とする。
In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 1, as shown in FIG. 1, each of an intake passage M3 and an exhaust passage M4 communicating with a combustion chamber M2 of an internal combustion engine M1. To open the output shaft M of the internal combustion engine M1
A valve timing control device for controlling valve overlap by controlling the valve timing of at least one of an intake valve M5 and an exhaust valve M6 that operate in synchronization with the rotation of 1a according to the operating state of the internal combustion engine M1. A variable mechanism M7 for continuously changing the valve timing of at least one of the valves M5 and M6 in order to change the valve overlap.
And operating state detecting means M8 for detecting the operating state of the internal combustion engine M1 including at least the rotation speed of the output shaft M1a as one of the operating parameters, and function data for predetermining an optimum target value for the operating parameters. By referring to the control target value calculation means M9 for calculating the control target value for controlling the valve timing based on the detection result of the operation state detection means M8, and the valve overlap suitable for the operation state of the internal combustion engine M1. In the valve timing control device of the internal combustion engine, which is provided with the control means M10 for controlling the variable mechanism M7 based on the calculation result of the control target value calculation means M9 in order to obtain When it is determined that the deceleration state is entered based on the detection result of the operating state detection means M8, the valve overlap is determined. Control means M to the control to minimize
The target value changing means M11 for changing the control target value used in 10 is provided.

【0010】[0010]

【作用】上記の発明の構成によれば、図1に示すよう
に、内燃機関M1の運転時に吸気バルブM5及び排気バ
ルブM6が出力軸M1aの回転に同期して作動する。こ
の作動により、吸気通路M3及び排気通路M4のそれぞ
れが開いて燃焼室M2に対する吸気及び排気が行われ
る。このとき、制御目標値算出手段M9は関数データを
参照することにより、バルブタイミングの制御に係る最
適な制御目標値を運転状態検出手段M8の検出結果に基
づいて算出する。そして、制御手段M10は算出された
制御目標値に基づいて可変機構M7を制御する。この制
御により、両バルブM5,M6の少なくとも一方のバル
ブタイミングが変更され、そのときどきの内燃機関M1
の運転状態に適合したバルブオーバラップが得られる。
According to the configuration of the above invention, as shown in FIG. 1, the intake valve M5 and the exhaust valve M6 operate in synchronization with the rotation of the output shaft M1a when the internal combustion engine M1 is operating. By this operation, each of the intake passage M3 and the exhaust passage M4 is opened, and intake and exhaust to the combustion chamber M2 are performed. At this time, the control target value calculating means M9 calculates the optimum control target value for controlling the valve timing based on the detection result of the operating state detecting means M8 by referring to the function data. Then, the control means M10 controls the variable mechanism M7 based on the calculated control target value. By this control, the valve timing of at least one of the valves M5 and M6 is changed, and the internal combustion engine M1 at that time is changed.
A valve overlap that matches the operating conditions of

【0011】ここで、目標値変更手段M11は内燃機関
M1が所定程度の減速状態へ移行したと判断したとき、
バルブオーバラップを強制的に最小にするために制御手
段M10で使用される制御目標値を変更する。
Here, when the target value changing means M11 determines that the internal combustion engine M1 has shifted to a deceleration state of a predetermined degree,
The control setpoint value used in the control means M10 is changed in order to forcefully minimize the valve overlap.

【0012】従って、内燃機関M1がある程度の減速状
態へ移行したときには、その減速が完了するまでの過程
で関数データに基づき随時算出されるべき制御目標値に
代わり、変更された制御目標値に基づいて可変機構M7
が直ちに制御され、バルブオーバラップが直ちに最小に
変更される。このため、減速の過程でバルブオーバラッ
プが過大になることはなく、燃焼室に残る排気ガスが増
えることはない。
Therefore, when the internal combustion engine M1 shifts to a deceleration state to some extent, instead of the control target value that should be calculated at any time based on the function data in the process until the deceleration is completed, based on the changed control target value. Variable mechanism M7
Is immediately controlled and the valve overlap is immediately changed to the minimum. Therefore, the valve overlap does not become excessive during the deceleration process, and the exhaust gas remaining in the combustion chamber does not increase.

【0013】[0013]

【実施例】以下、この発明における内燃機関のバルブタ
イミング制御装置を自動車のガソリンエンジンシステム
に具体化した一実施例を図2〜図8を参照して詳細に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention is embodied in a gasoline engine system for an automobile will be described in detail below with reference to FIGS.

【0014】図2はこの実施例のバルブタイミング制御
装置に係るガソリンエンジンシステムを示す概略構成図
である。内燃機関としてのエンジン1は複数のシリンダ
2を備える。各シリンダ2にそれぞれ設けられたピスト
ン3は出力軸としてのクランクシャフト1aにつなが
り、各シリンダ2の中で上下動可能となっている。各シ
リンダ2においてピストン3の上側は燃焼室4を構成す
る。各燃焼室4のそれぞれに対応して設けられた点火プ
ラグ5は燃焼室4に導入された混合気を点火する。各燃
焼室4に対応して設けられた吸気ポート6a及び排気ポ
ート7aのそれぞれは吸気通路6及び排気通路7の一部
を構成する。各燃焼室4に対応して設けられた吸気バル
ブ8及び排気バルブ9のそれぞれは各ポート6a,7a
をそれぞれ開く。これらのバルブ8,9のそれぞれは異
なるカムシャフト10,11の回転に基づいて作動す
る。各カムシャフト10,11の先端にそれぞれ設けら
れたタイミングプーリ12,13はタイミングベルト1
4を介してクランクシャフト1aにつながる。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a gasoline engine system according to the valve timing control system of this embodiment. An engine 1 as an internal combustion engine includes a plurality of cylinders 2. A piston 3 provided in each cylinder 2 is connected to a crankshaft 1a as an output shaft and can move up and down in each cylinder 2. In each cylinder 2, the upper side of the piston 3 constitutes a combustion chamber 4. Spark plugs 5 provided corresponding to the respective combustion chambers 4 ignite the air-fuel mixture introduced into the combustion chambers 4. Each of the intake port 6a and the exhaust port 7a provided corresponding to each combustion chamber 4 constitutes a part of the intake passage 6 and the exhaust passage 7. Each of the intake valve 8 and the exhaust valve 9 provided corresponding to each combustion chamber 4 has respective ports 6a and 7a.
Open each. Each of these valves 8 and 9 operates based on the rotation of different camshafts 10 and 11. The timing pulleys 12 and 13 provided at the tips of the camshafts 10 and 11 are the timing belt 1
It is connected to the crankshaft 1 a via 4.

【0015】エンジン1の運転時には、クランクシャフ
ト1aの回転力がタイミングベルト14及び各タイミン
グプーリ12,13を介して各カムシャフト10,11
に伝わる。各カムシャフト10,11が回転することに
より、各バルブ8,9が作動する。各バルブ8,9はク
ランクシャフト1aの回転に同期して、即ち各ピストン
3の上下動に応じた吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行
程及び排気行程に同期して、所定のタイミングで作動可
能となっている。
When the engine 1 is in operation, the rotational force of the crankshaft 1a is transmitted through the timing belt 14 and the timing pulleys 12 and 13 to the camshafts 10 and 11, respectively.
It is transmitted to. When the camshafts 10 and 11 rotate, the valves 8 and 9 operate. The valves 8 and 9 can be operated at predetermined timings in synchronization with the rotation of the crankshaft 1a, that is, in synchronization with the intake stroke, the compression stroke, the explosion / expansion stroke, and the exhaust stroke according to the vertical movement of each piston 3. Has become.

【0016】吸気通路6の入口に設けられたエアクリー
ナ15は同通路6に取り込まれる外気を清浄化する。各
吸気ポート6aの近傍にそれぞれ設けられたインジェク
タ16は吸気ポート6aへ向かって燃料を噴射する。エ
ンジン1の運転時には、外気がエアクリーナ15を介し
て吸気通路6に取り込まれる。このとき、各インジェク
タ16が燃料を噴射することにより、その燃料と外気と
の混合気が吸入行程において吸気バルブ8が吸気ポート
6aを開くときに、燃焼室4に吸入される。燃焼室4に
吸入された混合気は、点火プラグ5が作動することによ
り、爆発・燃焼する。その結果、ピストン3が作動して
クランクシャフト1aが回転し、エンジン1に出力が得
られる。燃焼後の排気ガスは、排気行程において排気バ
ルブ9が排気ポート7aを開くときに、燃焼室4から導
出され、排気通路7を通って外部へ排出される。
An air cleaner 15 provided at the inlet of the intake passage 6 cleans the outside air taken into the passage 6. The injectors 16 respectively provided near the intake ports 6a inject fuel toward the intake ports 6a. When the engine 1 is operating, outside air is taken into the intake passage 6 via the air cleaner 15. At this time, each injector 16 injects fuel, so that the mixture of the fuel and the outside air is sucked into the combustion chamber 4 when the intake valve 8 opens the intake port 6a in the intake stroke. The air-fuel mixture sucked into the combustion chamber 4 explodes and burns when the spark plug 5 operates. As a result, the piston 3 operates, the crankshaft 1a rotates, and an output is obtained for the engine 1. The exhaust gas after combustion is led out from the combustion chamber 4 and discharged to the outside through the exhaust passage 7 when the exhaust valve 9 opens the exhaust port 7a in the exhaust stroke.

【0017】吸気通路6に設けられたスロットルバルブ
17は図示しないアクセルペダルの操作に連動して作動
する。このバルブ17の開度が調節されることにより、
吸気通路6に対する外気の取り込み量、即ち吸入空気量
Qが調節される。スロットルバルブ17の下流側に設け
られたサージタンク18は吸入空気の脈動を平滑化す
る。エアクリーナ15の近傍に設けられた吸気温センサ
71は吸気温度THAを検出し、その検出値に応じた信
号を出力する。スロットルバルブ17の近傍に設けられ
たスロットルセンサ72は、同バルブ17の開度(スロ
ットル開度)TAを検出し、その検出値に応じた信号を
出力する。サージタンク18に設けられた吸気圧センサ
73は、同タンク18における吸入空気の圧力(吸気圧
力)PMを検出し、その検出値に応じた信号を出力す
る。
The throttle valve 17 provided in the intake passage 6 operates in conjunction with the operation of an accelerator pedal (not shown). By adjusting the opening of this valve 17,
The intake amount of outside air into the intake passage 6, that is, the intake air amount Q is adjusted. A surge tank 18 provided on the downstream side of the throttle valve 17 smoothes the pulsation of intake air. An intake air temperature sensor 71 provided near the air cleaner 15 detects the intake air temperature THA and outputs a signal corresponding to the detected value. A throttle sensor 72 provided in the vicinity of the throttle valve 17 detects the opening (throttle opening) TA of the valve 17 and outputs a signal corresponding to the detected value. The intake pressure sensor 73 provided in the surge tank 18 detects the pressure (intake pressure) PM of intake air in the surge tank 18 and outputs a signal corresponding to the detected value.

【0018】一方、排気通路7の途中に設けられた触媒
コンバータ19は内蔵された三元触媒20により排気ガ
スを浄化する。排気通路7に設けられた酸素センサ74
は排気ガス中の酸素濃度Oxを検出し、その検出値に応
じた信号を出力する。エンジン1に設けられた水温セン
サ75は、エンジン1を冷却するための冷却水の温度
(冷却水温度)THWを検出し、その検出値に応じた信
号を出力する。
On the other hand, the catalytic converter 19 provided in the middle of the exhaust passage 7 purifies the exhaust gas by the built-in three-way catalyst 20. Oxygen sensor 74 provided in the exhaust passage 7
Detects the oxygen concentration Ox in the exhaust gas and outputs a signal corresponding to the detected value. A water temperature sensor 75 provided in the engine 1 detects a temperature of cooling water (cooling water temperature) THW for cooling the engine 1 and outputs a signal according to the detected value.

【0019】ディストリビュータ21は、イグナイタ2
2から出力される高電圧を、各点火プラグ5を作動させ
るための点火信号として各点火プラグ5へ分配する。従
って、各点火プラグ5を作動させるタイミングはイグナ
イタ22が高電圧を出力するタイミングにより決まる。
The distributor 21 is the igniter 2
The high voltage output from 2 is distributed to each spark plug 5 as an ignition signal for operating each spark plug 5. Therefore, the timing at which each ignition plug 5 is activated is determined by the timing at which the igniter 22 outputs a high voltage.

【0020】ディストリビュータ21に内蔵されたロー
タ(図示しない)は、クランクシャフト1aに同期して
回転するカムシャフト11により回転させられる。ディ
ストリビュータ21に設けられた回転速度センサ76
は、エンジン1の回転速度(エンジン回転速度)NEを
ロータの回転に基づいて検出し、その検出値をパルス信
号として出力する。ディストリビュータ21に設けられ
た気筒判別センサ77はクランク角度の基準位置GPを
ロータの回転に応じて所定の割合で検出し、その検出値
を同じくパルス信号として出力する。この実施例におい
て、エンジン1の一連の4行程に対してクランクシャフ
ト1aは2回転する。クランクシャフト1aが2回転す
る間に、回転速度センサ76は30°のクランク角度毎
に1パルスの信号を出力する。気筒判別センサ77は3
60°のクランク角度毎に1パルスの信号を出力する。
A rotor (not shown) built in the distributor 21 is rotated by a camshaft 11 which rotates in synchronization with the crankshaft 1a. Rotation speed sensor 76 provided on the distributor 21
Detects the rotational speed NE of the engine 1 (engine rotational speed) based on the rotation of the rotor, and outputs the detected value as a pulse signal. The cylinder discrimination sensor 77 provided in the distributor 21 detects the crank angle reference position GP at a predetermined ratio according to the rotation of the rotor, and outputs the detected value as a pulse signal. In this embodiment, the crankshaft 1a makes two revolutions for a series of four strokes of the engine 1. While the crankshaft 1a makes two revolutions, the rotation speed sensor 76 outputs a signal of one pulse for each crank angle of 30 °. Cylinder discrimination sensor 77 is 3
It outputs a signal of one pulse for each crank angle of 60 °.

【0021】この実施例で、タイミングプーリ12に設
けられた油圧駆動式の可変機構(以下単に「VVT」と
書き表す。)25は吸気バルブ8に係るバルブタイミン
グを変更する。VVT25とそれを駆動するための油圧
装置の構成について図3,4及び図6(a),(b)を参
照して詳しく説明する。
In this embodiment, a hydraulically driven variable mechanism (hereinafter simply referred to as “VVT”) 25 provided on the timing pulley 12 changes the valve timing of the intake valve 8. The configurations of the VVT 25 and the hydraulic device for driving the VVT 25 will be described in detail with reference to FIGS. 3, 4 and 6A and 6B.

【0022】図3,4はVVT25及びそれに付随する
リニアソレノイドバルブ(LSV)55の構造を示す。
エンジン1のシリンダヘッド26及びベアリングキャッ
プ27はカムシャフト10をそのジャーナル10aにお
いて回転可能に支持する。VVT25はカムシャフト1
0の先端に設けられたタイミングプーリ12と一体をな
す。ジャーナル10aに設けられた二つの油溝31,3
2はジャーナル10aの外周に沿って延びる。ベアリン
グキャップ27に設けられた油路33,34はジャーナ
ル10a及び各油溝31,32に潤滑油を供給する。こ
の実施例で、図2に示すように、エンジン1に設けられ
たオイルパン28、オイルポンプ29及びオイルフィル
タ30等はエンジン1の各部を潤滑するための潤滑装置
を構成する。
3 and 4 show the structure of the VVT 25 and its associated linear solenoid valve (LSV) 55.
The cylinder head 26 and the bearing cap 27 of the engine 1 rotatably support the camshaft 10 on its journal 10a. VVT25 is camshaft 1
It is integrated with a timing pulley 12 provided at the tip of 0. Two oil grooves 31 and 3 provided in the journal 10a
2 extends along the outer circumference of the journal 10a. The oil passages 33 and 34 provided in the bearing cap 27 supply lubricating oil to the journal 10a and the oil grooves 31 and 32. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the oil pan 28, the oil pump 29, the oil filter 30 and the like provided in the engine 1 constitute a lubricating device for lubricating each part of the engine 1.

【0023】エンジン1の運転に連動してオイルポンプ
29が作動することにより、オイルパン28から吸い上
げられた潤滑油がオイルポンプ29より吐出される。吐
出された潤滑油はオイルフィルタ30を通り、LSV5
5により各油路33,34へ選択的に圧送され、各油溝
31,32及びジャーナル10aに供給される。
By operating the oil pump 29 in conjunction with the operation of the engine 1, the lubricating oil sucked up from the oil pan 28 is discharged from the oil pump 29. The discharged lubricating oil passes through the oil filter 30 and passes the LSV5
5, the oil is selectively pumped to the oil passages 33 and 34 and supplied to the oil grooves 31 and 32 and the journal 10a.

【0024】略円板状をなすタイミングプーリ12と同
プーリ12に取り付けられたカバー35はハウジング3
6を構成する。有底円筒状をなすカバー35はプーリ1
2の一側面及びカムシャフト10の先端を覆う。プーリ
12はその外周に複数の外歯37を有し、中央にボス3
8を有する。ボス38においてカムシャフト10に装着
されたプーリ12は、同シャフト10と相対回動可能と
なっている。前述したタイミングベルト14は外歯37
につながる。
The substantially pulley-shaped timing pulley 12 and the cover 35 attached to the pulley 12 are the housing 3
Make up 6. The bottomed cylindrical cover 35 is the pulley 1
2 covers one side surface and the tip of the camshaft 10. The pulley 12 has a plurality of external teeth 37 on its outer circumference, and the boss 3 is provided at the center.
8 The pulley 12 mounted on the camshaft 10 at the boss 38 is rotatable relative to the shaft 10. The timing belt 14 described above has external teeth 37.
Leads to.

【0025】カバー35はその外周にフランジ39を有
し、その底部中央に孔40を有する。複数のボルト41
及びピン42はフランジ39をプーリ12の一側面に固
定する。孔40に装着された蓋43は取り外し可能であ
る。カバー35はその内周に複数の内歯35aを有す
る。
The cover 35 has a flange 39 on its outer periphery and a hole 40 in the center of its bottom. Multiple bolts 41
The pin 42 fixes the flange 39 to one side surface of the pulley 12. The lid 43 attached to the hole 40 is removable. The cover 35 has a plurality of inner teeth 35a on its inner circumference.

【0026】プーリ12及びカバー35により囲まれた
空間44は円筒状をなすインナキャップ45等を収容す
る。中空ボルト46及びピン47はキャップ45をカム
シャフト10の先端に固定する。キャップ45の周壁4
5aはボス38を包み、両者45,38は相対回動可能
となっている。周壁45aはその外周に複数の外歯45
bを有する。
A space 44 surrounded by the pulley 12 and the cover 35 accommodates a cylindrical inner cap 45 and the like. Hollow bolts 46 and pins 47 fix the cap 45 to the tip of the camshaft 10. Peripheral wall 4 of the cap 45
5a encloses the boss 38, and both 45 and 38 are rotatable relative to each other. The peripheral wall 45a has a plurality of external teeth 45 on its outer periphery.
b.

【0027】ハウジング35とキャップ45との間に介
在されたリングギヤ48はハウジング35とカムシャフ
ト10とを連結する。空間44に収容されたリングギヤ
48は環状をなし、カムシャフト10の軸方向に沿って
移動可能となっている。リングギヤ48はその内外周に
複数の歯48a,48bを有し、その両方がヘリカル歯
をなす。リングギヤ48はカムシャフト10に沿って移
動することにより、同シャフト10に対して相対的に回
動する。リングギヤ48の内歯48aはキャップ45の
外歯45bに、リングギヤ48の外歯48bはカバー3
5の内歯35aにそれぞれ噛み合う。
A ring gear 48 interposed between the housing 35 and the cap 45 connects the housing 35 and the camshaft 10. The ring gear 48 housed in the space 44 has an annular shape and is movable along the axial direction of the camshaft 10. The ring gear 48 has a plurality of teeth 48a and 48b on its inner and outer circumferences, both of which form helical teeth. The ring gear 48 rotates relative to the shaft 10 by moving along the cam shaft 10. The inner teeth 48a of the ring gear 48 are the outer teeth 45b of the cap 45, and the outer teeth 48b of the ring gear 48 are the cover 3
5 meshes with the inner teeth 35a.

【0028】プーリ12が回転することにより、リング
ギヤ48により連結されたハウジング35とキャップ4
6とが一体に回転し、もってカムシャフト10とハウジ
ング35とが一体的に回転する。
When the pulley 12 rotates, the housing 35 and the cap 4 connected by the ring gear 48 are connected.
6 and the cam shaft 10 and the housing 35 integrally rotate.

【0029】図3,4に示すように、空間44はリング
ギヤ48により区画された第1及び第2の油圧室49,
50を含む。第1の油圧室50はリングギヤ48の左端
とカバー37の底壁との間に位置する。第2の油圧室5
0はリングギヤ48の右端とプーリ12との間に位置す
る。
As shown in FIGS. 3 and 4, the space 44 has a first and second hydraulic chambers 49 defined by a ring gear 48.
50. The first hydraulic chamber 50 is located between the left end of the ring gear 48 and the bottom wall of the cover 37. Second hydraulic chamber 5
0 is located between the right end of the ring gear 48 and the pulley 12.

【0030】ここで、第1の油圧室49に潤滑油による
油圧を供給するために、カムシャフト10はその内部に
軸方向に沿って延びる油路51を有する。この油路51
の先端は中空ボルト46の孔46aを通じて第1の油圧
室49に連通する。この油路51の基端はカムシャフト
10の半径方向へ延びる油孔52を介して油溝31に通
じる。
Here, in order to supply the hydraulic pressure by the lubricating oil to the first hydraulic chamber 49, the camshaft 10 has an oil passage 51 extending in the axial direction therein. This oil passage 51
Of the hollow bolt 46 communicates with the first hydraulic chamber 49 through the hole 46a of the hollow bolt 46. The base end of the oil passage 51 communicates with the oil groove 31 via an oil hole 52 extending in the radial direction of the camshaft 10.

【0031】一方、第2の油圧室50に潤滑油による油
圧を供給するために、カムシャフト10はその内部に油
路51と平行に延びる別の油路53を有する。ボス38
に形成された油孔54は第2の油圧室50と油路53と
の間を連通する。
On the other hand, in order to supply the hydraulic pressure by the lubricating oil to the second hydraulic chamber 50, the camshaft 10 has another oil passage 53 extending parallel to the oil passage 51 therein. Boss 38
The oil hole 54 formed at the position communicates between the second hydraulic chamber 50 and the oil passage 53.

【0032】上記の構成において、油路33、油孔5
2、油路51及び孔46a等は、第1の油圧室50に潤
滑油による油圧を供給するための第1の油圧供給通路を
構成する。油路34、油路53及び油孔54等は、第2
の油圧室51に潤滑油による油圧を供給するための第2
の油圧供給通路を構成する。ここで、両油圧供給通路の
途中に設けられたLSV55はその開度がデューティ制
御されることにより、各油圧室49,50に供給される
油圧を制御する。図2にはこのLSV55とオイルパン
28、オイルポンプ29及びオイルフィルタ30との接
続の関係が示されている。
In the above structure, the oil passage 33 and the oil hole 5
2, the oil passage 51, the hole 46a, and the like form a first hydraulic pressure supply passage for supplying the hydraulic pressure of the lubricating oil to the first hydraulic chamber 50. The oil passage 34, the oil passage 53, the oil hole 54, etc. are the second
For supplying hydraulic pressure by lubricating oil to the hydraulic chamber 51 of
Constitutes a hydraulic pressure supply passage. Here, the opening degree of the LSV 55 provided in the middle of both hydraulic pressure supply passages is duty-controlled to control the hydraulic pressure supplied to the hydraulic pressure chambers 49 and 50. FIG. 2 shows the connection relationship between the LSV 55, the oil pan 28, the oil pump 29, and the oil filter 30.

【0033】図3,4に示すように、LSV55を構成
するケーシング56は、第1〜第5のポート57,5
8,59,60,61を有する。第1のポート57は油
路33に連通し、第2のポート58は油路34に連通す
る。第3及び第4のポート59,60はオイルパン28
に連通し、第5のポート61はオイルフィルタ30を介
してオイルポンプ29の吐出側に連通する。ケーシング
56の内部に設けられた串形のスプール62は円筒状の
4つの弁体62aを有する。スプール62はその軸方向
に沿って往復動可能となっている。ケーシング56に設
けられた電磁ソレノイド63はスプール62を図3に示
す第1の作動位置と図4に示す第2の作動位置との間を
移動させる。ケーシング56に設けられたスプリング6
4はスプール62を第1の作動位置へ向けて付勢する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the casing 56 that constitutes the LSV 55 includes the first to fifth ports 57 and 5.
It has 8,59,60,61. The first port 57 communicates with the oil passage 33, and the second port 58 communicates with the oil passage 34. The third and fourth ports 59 and 60 are connected to the oil pan 28.
The fifth port 61 communicates with the discharge side of the oil pump 29 via the oil filter 30. The skewer-shaped spool 62 provided inside the casing 56 has four cylindrical valve bodies 62a. The spool 62 is capable of reciprocating along its axial direction. An electromagnetic solenoid 63 provided on the casing 56 moves the spool 62 between a first operating position shown in FIG. 3 and a second operating position shown in FIG. Spring 6 provided in casing 56
4 biases the spool 62 toward the first operating position.

【0034】そして、図4に示すように、スプリング6
4の付勢力に抗してスプール62が第2の作動位置に配
置されることにより、オイルポンプ29の吐出側と油路
33とが連通し、油路34とオイルパン28とが連通す
る。これにより、第1の油圧室49に油圧が供給され、
リングギヤ48が第2の油圧室50に残る油に抗して軸
方向へ移動しながら回動する。この結果、カムシャフト
10とハウジング36との間の相対的な回転位相が変わ
る。ここでは、カムシャフト10の回転位相がプーリハ
ウジング36のそれよりも進む。その結果、吸気バルブ
8のバルブタイミングがクランクシャフト1aの回転位
相よりも進む。
Then, as shown in FIG. 4, the spring 6
By arranging the spool 62 in the second operating position against the biasing force of No. 4, the discharge side of the oil pump 29 communicates with the oil passage 33, and the oil passage 34 communicates with the oil pan 28. As a result, hydraulic pressure is supplied to the first hydraulic chamber 49,
The ring gear 48 rotates while moving in the axial direction against the oil remaining in the second hydraulic chamber 50. As a result, the relative rotational phase between the camshaft 10 and the housing 36 changes. Here, the rotational phase of the camshaft 10 leads that of the pulley housing 36. As a result, the valve timing of the intake valve 8 leads the rotation phase of the crankshaft 1a.

【0035】この場合、図6(b)に示すように、吸気
バルブ8のバルブタイミングが相対的に進み、吸気行程
における吸気バルブ8と排気バルブ9とのバルブオーバ
ラップが相対的に大きくなる。このように、第1の油圧
室49に供給される油圧を制御することにより、図4に
示すようにリングギヤ48をタイミングプーリ12に接
近する終端位置まで移動させることができる。リングギ
ヤ48がその終端位置に位置したとき、吸気バルブ8の
バルブタイミングは最も進み、バルブオーバラップは最
も大きくなる。
In this case, as shown in FIG. 6B, the valve timing of the intake valve 8 is relatively advanced, and the valve overlap between the intake valve 8 and the exhaust valve 9 in the intake stroke is relatively large. In this way, by controlling the hydraulic pressure supplied to the first hydraulic chamber 49, the ring gear 48 can be moved to the end position approaching the timing pulley 12 as shown in FIG. When the ring gear 48 is located at its end position, the valve timing of the intake valve 8 is most advanced and the valve overlap is largest.

【0036】一方、図3に示すように、スプール62が
第1の作動位置に配置されることにより、オイルポンプ
29の吐出側と油路34とが連通し、油路33とオイル
パン28とが連通する。これにより、第2の油圧室50
に油圧が供給され、リングギヤ48が第1の油圧室49
に残る油に抗して軸方向へ移動しながら回動する。この
結果、カムシャフト10とハウジング36との間の相対
的な回転位相が上記と反対の方向へ変わる。ここでは、
カムシャフト10の回転位相がハウジング36のそれよ
りも遅れる。その結果、吸気バルブ8のバルブタイミン
グがクランクシャフト1aの回転位相よりも遅れる。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the discharge side of the oil pump 29 communicates with the oil passage 34 by arranging the spool 62 at the first operating position, and the oil passage 33 and the oil pan 28 are connected to each other. Communicate with each other. As a result, the second hydraulic chamber 50
To the first hydraulic chamber 49.
It rotates while moving in the axial direction against the oil remaining in the. As a result, the relative rotational phase between the camshaft 10 and the housing 36 changes in the opposite direction. here,
The rotation phase of the camshaft 10 lags behind that of the housing 36. As a result, the valve timing of the intake valve 8 lags behind the rotation phase of the crankshaft 1a.

【0037】この場合、図6(a)に示すように、吸気
バルブ8のバルブタイミングが相対的に遅れ、吸気行程
におけるバルブオーバラップが相対的に小さくなる。こ
の実施例では、バルブオーバラップが無くなる。このよ
うに、第2の油圧室50に供給される油圧を制御するこ
とにより、図3に示すように、リングギヤ48をカバー
35に接近する終端位置まで移動させることができる。
リングギヤ48が終端位置に位置したとき、吸気バルブ
8のバルブタイミングは最も遅れ、バルブオーバラップ
は最も小さくなる。
In this case, as shown in FIG. 6 (a), the valve timing of the intake valve 8 is relatively delayed, and the valve overlap in the intake stroke is relatively small. In this embodiment, valve overlap is eliminated. In this way, by controlling the hydraulic pressure supplied to the second hydraulic chamber 50, the ring gear 48 can be moved to the end position approaching the cover 35, as shown in FIG.
When the ring gear 48 is located at the terminal position, the valve timing of the intake valve 8 is delayed most and the valve overlap is minimized.

【0038】上記のようにVVT25を適宜に制御する
ことにより、吸気バルブ8のバルブタイミング、延いて
はバルブオーバラップを、図6(a)に示す範囲から図
6(b)に示す範囲の間で連続的(無段階)に変更する
ことができる。
By appropriately controlling the VVT 25 as described above, the valve timing of the intake valve 8, and thus the valve overlap, is controlled between the range shown in FIG. 6 (a) and the range shown in FIG. 6 (b). Can be changed continuously (steplessly).

【0039】ここで、図2に示すように、カムシャフト
10に設けられたカムセンサ78はカムシャフト10の
回転に係る実際の変位角度(実変位角度)VTを検出
し、その検出値に応じた信号を出力する。このカムセン
サ78はカムシャフト10上に等角度間隔をもって配置
された複数の突起と、各突起に対向可能に配置されたピ
ックアップコイルとを含む。そして、カムシャフト10
が回転して各突起がピックアップコイルを横切ることに
より、ピックアップコイルが起電力を発生する。カムセ
ンサ78はその起電力を実変位角度VTを示すパルス信
号として出力する。
Here, as shown in FIG. 2, the cam sensor 78 provided on the camshaft 10 detects the actual displacement angle (actual displacement angle) VT related to the rotation of the camshaft 10 and responds to the detected value. Output a signal. The cam sensor 78 includes a plurality of protrusions arranged on the cam shaft 10 at equal angular intervals, and a pickup coil arranged so as to face each protrusion. And the camshaft 10
Is rotated and each protrusion crosses the pickup coil, so that the pickup coil generates an electromotive force. The cam sensor 78 outputs the electromotive force as a pulse signal indicating the actual displacement angle VT.

【0040】エンジン1に設けられたスタータ23はエ
ンジン1の始動時にクランクシャフト1aに回転力を付
与するため、即ちクランキングを行うために使われる。
このスタータ23に設けられたスタータスイッチ79
は、スタータ23のオン・オフの状態を検知する。周知
のようにスタータ23は図示しないイグニッションスイ
ッチが操作されることにより作動する。エンジン1を始
動するためにイグニッションスイッチがオンされること
により、スタータ23はオンされる。このとき、スター
タスイッチ79はそのオン状態を示すスタータ信号ST
Aを出力する。
The starter 23 provided in the engine 1 is used to apply a rotational force to the crankshaft 1a when the engine 1 is started, that is, to perform cranking.
Starter switch 79 provided in this starter 23
Detects the on / off state of the starter 23. As is well known, the starter 23 operates by operating an ignition switch (not shown). When the ignition switch is turned on to start the engine 1, the starter 23 is turned on. At this time, the starter switch 79 has a starter signal ST indicating its ON state.
Output A.

【0041】この実施例では、上記の各種センサ等71
〜79が本発明の運転状態検出手段を構成する。ここ
で、電子制御装置(ECU)80は本発明における制御
目標値算出手段、制御手段及び目標値変更手段を構成す
る。図2に示すように、ECU80は前述した各種セン
サ等71〜79から出力される信号を入力する。ECU
80はこれらの信号に基づいて各部材16,22,55
をそれぞれ制御する。
In this embodiment, the various sensors 71, etc. described above are used.
˜79 constitute the operating state detecting means of the present invention. Here, the electronic control unit (ECU) 80 constitutes the control target value calculating means, the control means and the target value changing means in the present invention. As shown in FIG. 2, the ECU 80 inputs signals output from the various sensors 71 to 79 described above. ECU
80 indicates each member 16, 22, 55 based on these signals.
Control each.

【0042】図5にブッロック図で示すように、ECU
80は中央処理装置(CPU)81、読み出し専用メモ
リ(ROM)82、ランダムアクセスメモリ(RAM)
83及びバックアップRAM84等を備える。ECU8
0はこれら各部81〜84と、A/D変換器を含む外部
入力回路85と、外部出力回路86等とをバス87によ
って接続してなる論理演算開路を構成する。ROM82
は所定の制御プログラム等を予め記憶する。RAM83
はCPU81の演算結果等を一時記憶する。バックアッ
プRAM84は予め記憶されたデータを保存する。前述
した各センサ等71〜79は外部入力回路85につなが
る。前述した各部材16,22,55は外部出力回路8
6につながる。
As shown in the block diagram of FIG. 5, the ECU
80 is a central processing unit (CPU) 81, a read-only memory (ROM) 82, a random access memory (RAM)
83 and a backup RAM 84. ECU8
Reference numeral 0 forms a logical operation open circuit in which these units 81 to 84, an external input circuit 85 including an A / D converter, an external output circuit 86 and the like are connected by a bus 87. ROM 82
Stores a predetermined control program or the like in advance. RAM83
Temporarily stores the calculation result and the like of the CPU 81. The backup RAM 84 stores previously stored data. The sensors 71 to 79 described above are connected to the external input circuit 85. The above-mentioned members 16, 22, 55 are the external output circuit 8
Connect to 6.

【0043】CPU81は外部入力回路85を介して入
力される各センサ等71〜79の信号を入力値として読
み込む。CPU81はそれらの入力値に基づき燃料噴射
量制御、点火時期制御及びバルブタイミング制御等を実
行するために各部材16,22,55等を制御する。
The CPU 81 reads the signals of the respective sensors 71-79 input via the external input circuit 85 as input values. The CPU 81 controls the respective members 16, 22, 55 and the like to execute fuel injection amount control, ignition timing control, valve timing control and the like based on these input values.

【0044】ここで、燃料噴射量制御とは、エンジン1
の運転状態に応じて算出される目標値に基づいて各イン
ジェクタ16を制御することにより、燃焼室4へ供給さ
れる燃料量を制御することである。点火時期制御とは、
エンジン1の運転状態に応じて算出される目標値に基づ
いてイグナイタ22を制御することにより、各点火プラ
グ5の点火タイミングを制御することである。バルブタ
イミング制御とは、エンジン1の運転状態に応じて算出
される制御目標値としての駆動デューティ比DVTの値
に基づいてLSV55を制御することにより、VVT2
5を制御して吸気バルブ8のバルブタイミング、延いて
はバルブオーバラップを制御することである。
Here, the fuel injection amount control means the engine 1
The amount of fuel supplied to the combustion chamber 4 is controlled by controlling each injector 16 based on the target value calculated according to the operating state of. What is ignition timing control?
The ignition timing of each spark plug 5 is controlled by controlling the igniter 22 based on the target value calculated according to the operating state of the engine 1. The valve timing control is performed by controlling the LSV 55 on the basis of the value of the drive duty ratio DVT as the control target value calculated according to the operating state of the engine 1.
5 to control the valve timing of the intake valve 8 and thus the valve overlap.

【0045】次に、前述したバルブタイミング制御につ
いて図7,8を参照して説明する。図8は「バルブタイ
ミング制御ルーチン」を示すフローチャートである。E
CU80はこのルーチンを所定の時間間隔毎に周期的に
実行する。
Next, the valve timing control described above will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing the "valve timing control routine". E
The CU 80 periodically executes this routine at predetermined time intervals.

【0046】処理がこのルーチンへ移行すると、ステッ
プ100において、ECU80は各センサ73,76,
78,79からの信号に基づき吸気圧力PM、エンジン
回転速度NE、実変位角度VT及びスタータ信号STA
の値をそれぞれ読み込む。
When the processing shifts to this routine, in step 100, the ECU 80 causes the sensors 73, 76,
Intake pressure PM, engine speed NE, actual displacement angle VT and starter signal STA based on signals from 78 and 79.
Read each value of.

【0047】続いて、ステップ105において、ECU
80はエンジン1の始動が完了したか否かを判断する。
ECU80はこの判断を、今回読み込まれたエンジン回
転速度NE及びスタータ信号STAの値に基づいて行
う。エンジン回転速度NEの値が所定値よりも大きく、
且つスタータ信号STAが「オフ」を示すときに、EC
U80はエンジン1の始動が完了したと判断する。ここ
で、エンジン1の始動が完了していない場合には、EC
U80は処理をステップ120へ移行する。エンジン1
の始動が完了している場合には、ECU80は処理をス
テップ110へ移行する。この実施例でステップ105
の処理を実行するECU80は、エンジン1の始動完了
を判断するための判断手段に相当する。
Then, in step 105, the ECU
Reference numeral 80 determines whether or not the start of the engine 1 is completed.
The ECU 80 makes this determination based on the values of the engine rotational speed NE and the starter signal STA read this time. The value of the engine speed NE is larger than a predetermined value,
When the starter signal STA indicates “OFF”, the EC
U80 determines that the start of the engine 1 is completed. If the engine 1 has not been started, EC
U80 shifts the processing to step 120. Engine 1
If the startup of the above is completed, the ECU 80 shifts the processing to step 110. In this embodiment, step 105
The ECU 80 that executes the process of (1) corresponds to a determination unit for determining the completion of starting the engine 1.

【0048】ステップ110において、ECU80は単
位時間当たりのエンジン回転速度NEの変化、即ち回転
速度変化ΔNEの値を算出する。ECU80は前回読み
込まれたエンジン回転速度NEの値と今回読み込まれた
エンジン回転速度NEの値との差を回転速度変化ΔNE
の値として算出する。従って、この回転速度変化ΔNE
はエンジン1の減速時に正の値に、エンジン1の加速時
に負の値となる。この実施例でステップ110の処理を
実行するECU80は、エンジン1の回転速度変化ΔN
Eを算出するための算出手段に相当する。
In step 110, the ECU 80 calculates the change in the engine speed NE per unit time, that is, the value of the change in rotation speed ΔNE. The ECU 80 calculates the difference between the value of the engine rotational speed NE read last time and the value of the engine rotational speed NE read this time as the rotational speed change ΔNE.
It is calculated as the value of. Therefore, this rotation speed change ΔNE
Is a positive value when the engine 1 is decelerating, and is a negative value when the engine 1 is accelerating. In this embodiment, the ECU 80 that executes the process of step 110 determines that the rotation speed change ΔN of the engine 1 is ΔN.
It corresponds to a calculation means for calculating E.

【0049】ステップ115において、ECU80は回
転速度変化ΔNEの値が所定の基準値(正の値)α以上
であるか否かを判断する。即ち、ECU80はエンジン
1が所定程度の急激な減速状態へ移行したか否かを判断
する。ここで、回転速度変化ΔNEの値が基準値α以上
である場合には、エンジン1が所定程度の急激な減速状
態へ移行したことから、ECU80は処理をステップ1
20へ移行する。回転速度変化ΔNEの値が基準値αよ
りも小さい場合には、エンジン1が所定程度の減速状態
ではないことから、ECU80は処理をステップ130
へ移行する。この実施例でステップ115の処理を実行
するECU80は、エンジン1が減速状態へ移行したこ
とを判断するための判断手段に相当する。
In step 115, the ECU 80 determines whether or not the value of the rotation speed change ΔNE is greater than or equal to a predetermined reference value (positive value) α. That is, the ECU 80 determines whether the engine 1 has transitioned to a rapid deceleration state of a predetermined degree. Here, when the value of the rotation speed change ΔNE is equal to or greater than the reference value α, the engine 1 has transitioned to a rapid deceleration state of a predetermined degree, and therefore the ECU 80 executes the processing in step 1
Move to 20. If the value of the rotational speed change ΔNE is smaller than the reference value α, the engine 1 is not in a deceleration state of a predetermined degree, and therefore the ECU 80 executes the process in step 130.
Move to. The ECU 80 that executes the processing of step 115 in this embodiment corresponds to a determination means for determining that the engine 1 has shifted to the deceleration state.

【0050】ステップ105,115から移行してステ
ップ120において、ECU80はLSV55をデュー
ティ制御するための駆動デューティ比DVTの値を「0
%」に設定する。つまり、エンジン1の始動が完了して
いない場合、或いはエンジン1が所定程度の急激な減速
状態へ移行した場合に、ECU80はステップ120に
おいて駆動デューティ比DVTの値を「0%」に設定す
るのである。この実施例でステップ115,120の処
理を実行するECU80は、本発明の目標値変更手段に
相当する。
In step 120 after shifting from steps 105 and 115, the ECU 80 sets the value of the drive duty ratio DVT for controlling the duty of the LSV 55 to "0".
% ". That is, the ECU 80 sets the value of the drive duty ratio DVT to "0%" in step 120 when the engine 1 has not been started yet or when the engine 1 has transitioned to a rapid deceleration state of a predetermined degree. is there. The ECU 80 that executes the processing of steps 115 and 120 in this embodiment corresponds to the target value changing means of the present invention.

【0051】一方、ステップ115から移行してステッ
プ130において、ECU80は今回読み込まれた吸気
圧力PM及びエンジン回転速度NEの値に基づいてVV
T25を制御するための目標変位角度VTTの値を算出
する。ECU80はこの目標変位角度VTTの値を図7
にグラフで示す関数データを参照することにより算出す
る。この関数データにおいて、目標変位角度VTTは吸
気圧力PM及びエンジン回転速度NEより求められるエ
ンジン1の負荷LDと、エンジン回転速度NEとの関係
から予め実験的に最適に定められている。この実施例で
ステップ130の処理を実行するECU80は、現在の
エンジン1の運転状態に適合した目標変位角度VTTの
値を算出するための算出手段に相当する。
On the other hand, in step 130 after shifting from step 115, the ECU 80 calculates the VV based on the values of the intake pressure PM and the engine speed NE which are read this time.
The value of the target displacement angle VTT for controlling T25 is calculated. The ECU 80 calculates the value of this target displacement angle VTT as shown in FIG.
It is calculated by referring to the function data shown in the graph. In this function data, the target displacement angle VTT is experimentally optimally determined in advance from the relationship between the engine rotation speed NE and the load LD of the engine 1 obtained from the intake pressure PM and the engine rotation speed NE. The ECU 80 that executes the process of step 130 in this embodiment corresponds to a calculation unit that calculates the value of the target displacement angle VTT that is suitable for the current operating state of the engine 1.

【0052】そして、ステップ135において、ECU
80は今回算出された目標変位角度VTTの値がほぼ
「0°」であるか否か、即ちバルブタイミングを最も遅
れた状態(最遅角の状態)に制御すべきか否かを判断す
る。この実施例でステップ135の処理を実行するEC
U80は、バルブタイミングを最遅角の状態に制御すべ
きか否かを判断するための判断手段に相当する。ここ
で、目標変位角度VTTの値がほぼ「0°」である場合
には、バルブタイミングを最遅角の状態に保持するため
に、ECU80は処理をステップ140へ移行する。ス
テップ140において、ECU80は駆動デューティ比
DVTを所定値γに設定することにより、「最遅角の保
持制御」を実行する。ここで、所定値γとは学習により
求められる値である。保持制御とはVVT25により制
御されるべきカムシャフト10の変位角度を目標変位角
度VTTの値に保持するための制御である。
Then, in step 135, the ECU
Reference numeral 80 determines whether or not the value of the target displacement angle VTT calculated this time is approximately “0 °”, that is, whether or not the valve timing should be controlled to the most delayed state (the most retarded state). An EC that executes the processing of step 135 in this embodiment.
U80 corresponds to a judgment means for judging whether or not the valve timing should be controlled to the most retarded state. Here, when the value of the target displacement angle VTT is approximately “0 °”, the ECU 80 shifts the processing to step 140 in order to keep the valve timing in the most retarded state. In step 140, the ECU 80 executes the "holding control of the most retarded angle" by setting the drive duty ratio DVT to the predetermined value γ. Here, the predetermined value γ is a value obtained by learning. The holding control is control for holding the displacement angle of the camshaft 10 to be controlled by the VVT 25 at the value of the target displacement angle VTT.

【0053】保持制御の内容を簡単に説明する。ECU
80はそのときどきで算出される駆動デューティ比DV
Tの値に基づきLSV55を制御することにより、実変
位角度VTの値を目標変位角度VTTの値に合致させ
る。ECU80は実変位角度VTの値が目標変位角度V
TTの値に合致したとき、LSV55に出力すべき駆動
デューティ比DVTの値をカムシャフト10の回転位相
を変位させるべき駆動デューティ比DVTの値からカム
シャフト10の回転位相を保持するための保持デューテ
ィ比DVTHの値に切り換える。この保持デューティ比
DVTHの値は、VVT25の両圧力室49,50に対
する油圧の供給状態を現状から変化させないために、L
SV55に出力されるべき指令値に相当する。この保持
デューティ比DVTHの値からLSV55及びVVT2
5に係る公差及び経時変化等の影響を排除するために、
ECU80はこの保持デューティ比DVTHを後述する
保持デューティ学習値GDVTHに基づいて決定する。
そして、ECU80が保持デューティ比DVTHの値に
基づきLSV55をデューティ制御することにより、V
VT25によるカムシャフト10の変位角度は進みもせ
ず遅れもせず、保持制御が開始される直前の目標変位角
度VTTの値に保たれる。
The contents of the holding control will be briefly described. ECU
80 is the drive duty ratio DV calculated at that time
By controlling the LSV 55 based on the value of T, the value of the actual displacement angle VT is made to match the value of the target displacement angle VTT. The ECU 80 determines that the value of the actual displacement angle VT is the target displacement angle V
A holding duty for holding the rotation phase of the camshaft 10 from the value of the drive duty ratio DVT that should displace the rotation phase of the camshaft 10 from the value of the drive duty ratio DVT that should be output to the LSV 55 when it matches the value of TT. Switch to the value of the ratio DVTH. The value of this holding duty ratio DVTH is L in order not to change the supply state of the hydraulic pressure to both the pressure chambers 49 and 50 of the VVT 25 from the current state.
It corresponds to the command value to be output to the SV55. From the value of this holding duty ratio DVTH, LSV55 and VVT2
In order to eliminate the effects of tolerances and changes over time related to 5,
The ECU 80 determines the holding duty ratio DVTH based on a holding duty learning value GDVTH described later.
Then, the ECU 80 duty-controls the LSV 55 based on the value of the holding duty ratio DVTH, so that V
The displacement angle of the camshaft 10 by the VT 25 does not advance or lag, and is maintained at the value of the target displacement angle VTT immediately before the holding control is started.

【0054】ここで「最遅角の保持制御」とは、VVT
25の中でリングギヤ48を最遅角側の終端位置に保持
するための制御である。リングギヤ48を最遅角側の終
端位置にてカバー35に強い力で押し当て止めることも
考えられる。しかし、この場合には、リングギヤ48が
逆の進角側へ動き出すときに強い力が必要となり、応答
性が良くない。そこで、この「最遅角の保持制御」で
は、リングギヤ48がカバー35にある程度の力で押し
当てられるものの、同ギヤ48が進角側へ動き出すとき
には良好な応答性が得られるように、ECU80はLS
V55を制御することにより、両圧力室49,50に対
する油圧の供給を調整する。この実施例でステップ14
0の処理を実行するECU80は、最遅角用の保持制御
を実行するための制御手段に相当する。
Here, "holding control of the most retarded angle" means VVT
25 is a control for holding the ring gear 48 at the end position on the most retarded angle side. It is also conceivable that the ring gear 48 is pressed against the cover 35 with a strong force and stopped at the end position on the most retarded angle side. However, in this case, a strong force is required when the ring gear 48 starts moving to the opposite advance side, and the responsiveness is not good. Therefore, in this "maximum retardation holding control", although the ring gear 48 is pressed against the cover 35 with a certain amount of force, the ECU 80 adjusts so that good response can be obtained when the gear 48 starts moving toward the advance side. LS
By controlling V55, the supply of hydraulic pressure to both pressure chambers 49, 50 is adjusted. Step 14 in this example
The ECU 80 that executes the process of 0 corresponds to a control unit that executes the holding control for the most retarded angle.

【0055】一方、ステップ135において目標変位角
度VTTの値がほぼ「0°」でない場合には、ECU8
0はカムシャフト10の変位角度をフィードバック制
御、或いは最遅角以外の一定状態に保持制御するため
に、ステップ150〜180の処理を実行する。
On the other hand, when the value of the target displacement angle VTT is not approximately "0 °" in step 135, the ECU 8
0 executes the processing of steps 150 to 180 in order to perform feedback control of the displacement angle of the camshaft 10 or hold control in a constant state other than the most retarded angle.

【0056】即ち、ステップ150において、ECU8
0は今回算出された目標変位角度VTTの値と今回読み
込まれた実変位角度VTの値との偏差値(絶対値)が所
定の基準値β以下であるか否かを判断する。ここで、基
準値βとして「3°」を当てはめることができる。この
実施例でステップ150の処理を実行するECU80
は、目標変位角度VTTに対する実変位角度VTの偏差
の大きさを判断するための判断手段に相当する。この偏
差値が基準値βよりも大きい場合には、ECU80は処
理をステップ160へ移行する。
That is, in step 150, the ECU 8
0 determines whether the deviation value (absolute value) between the value of the target displacement angle VTT calculated this time and the value of the actual displacement angle VT read this time is less than or equal to a predetermined reference value β. Here, “3 °” can be applied as the reference value β. The ECU 80 that executes the processing of step 150 in this embodiment
Is equivalent to a determination means for determining the magnitude of the deviation of the actual displacement angle VT from the target displacement angle VTT. When this deviation value is larger than the reference value β, the ECU 80 shifts the processing to step 160.

【0057】ステップ160において、ECU80は保
持デューティ学習値GDVTHを学習更新する。即ち、
ECU80は目標変位角度VTTの値と実変位角度VT
の値とを比較し、その比較の結果から保持デューティ学
習値GDVTHを増減することにより保持デューティ学
習値GDVTHを学習する。この実施例でステップ16
0の処理を実行するECU80は、保持制御のための保
持デューティ学習値GDVTHを学習するための学習手
段に相当する。
In step 160, the ECU 80 learns and updates the holding duty learning value GDVTH. That is,
The ECU 80 calculates the value of the target displacement angle VTT and the actual displacement angle VT.
Is compared and the holding duty learning value GDVTH is learned by increasing or decreasing the holding duty learning value GDVTH from the result of the comparison. Step 16 in this example
The ECU 80 that executes the process of 0 corresponds to learning means for learning the holding duty learning value GDVTH for holding control.

【0058】続いて、ステップ170において、ECU
80は以下の計算式に従って駆動デューティ比DVTの
値を算出する。 DVT=(VTT−VT)*KP+GDVTH ここで、「KP」は定数であり、比例制御のゲインに相
当する。
Then, at step 170, the ECU
Reference numeral 80 calculates the value of the drive duty ratio DVT according to the following calculation formula. DVT = (VTT-VT) * KP + GDVTH Here, "KP" is a constant and corresponds to a gain of proportional control.

【0059】一方、ステップ150において、偏差値が
基準値β以下である場合には、ステップ180におい
て、ECU80は保持制御を実行するために、現在まで
に学習されている保持デューティ学習値GDVTHを駆
動デューティ比DVTの値として設定する。この実施例
でステップ130〜180の処理を実行するECU80
は、本発明の制御目標値算出手段に相当する。
On the other hand, when the deviation value is equal to or smaller than the reference value β in step 150, the ECU 80 drives the holding duty learning value GDVTH learned up to now in order to execute the holding control in step 180. It is set as the value of the duty ratio DVT. The ECU 80 that executes the processing of steps 130 to 180 in this embodiment
Corresponds to the control target value calculation means of the present invention.

【0060】そして、ステップ120,140,17
0,180から移行してステップ190において、EC
U80は今回算出された保持デューティ比DVTの値に
基づいてLSV55をデューティ制御することにより、
カムシャフト10の変位角度を制御する。ここで、EC
U80は駆動デューティ比DVTの値をLSV55をデ
ューティ制御するための電流値に換算することにより、
LSV55をデューティ制御する。この結果、VVT2
5によりカムシャフト10の変位角度が制御され、吸気
バルブ8のタイミングが制御されてバルブオーバラップ
が制御される。この実施例でステップ190の処理を実
行するECU80は、本発明の制御手段に相当する。そ
して、ステップ190の処理を実行した後、ECU80
は次の制御周期を待ってステップ100からの処理を再
開する。
Then, steps 120, 140 and 17
In step 190 after moving from 0,180, EC
U80 duty-controls the LSV 55 based on the value of the holding duty ratio DVT calculated this time,
The displacement angle of the camshaft 10 is controlled. Where EC
U80 converts the value of the drive duty ratio DVT into a current value for duty-controlling the LSV55,
The duty of the LSV 55 is controlled. As a result, VVT2
5 controls the displacement angle of the camshaft 10, controls the timing of the intake valve 8 and controls the valve overlap. The ECU 80 that executes the processing of step 190 in this embodiment corresponds to the control means of the present invention. Then, after executing the processing of step 190, the ECU 80
Waits for the next control cycle and restarts the processing from step 100.

【0061】次に、上記のように構成したバルブタイミ
ング制御装置の作用及び効果について説明する。エンジ
ン1の運転時に吸気バルブ8及び排気バルブ9はクラン
クシャフト1aの回転に同期して作動する。この作動に
より、吸気ポート6a及び排気ポート7aのそれぞれが
開いて燃焼室4に対する吸気及び排気が行われる。この
とき、ECU80は図7に示す関数データを参照するこ
とにより、バルブタイミングの制御に係る最適な目標変
位角度VTTの値を算出する。そして、ECU80は算
出された目標変位角度VTTの値に基づき制御目標値と
しての駆動デューティ比DVTの値を算出する。ECU
80はこの駆動デューティ比DVTの値に基づいてLS
V55を制御することにより、VTT25を制御する。
この結果、吸気バルブ8のバルブタイミングが変更さ
れ、そのときのエンジン1の運転状態に適合したバルブ
オーバラップが得られる。
Next, the operation and effect of the valve timing control device constructed as described above will be described. During operation of the engine 1, the intake valve 8 and the exhaust valve 9 operate in synchronization with the rotation of the crankshaft 1a. By this operation, each of the intake port 6a and the exhaust port 7a is opened to intake and exhaust the combustion chamber 4. At this time, the ECU 80 calculates the optimum value of the target displacement angle VTT related to the valve timing control by referring to the function data shown in FIG. 7. Then, the ECU 80 calculates the value of the drive duty ratio DVT as the control target value based on the calculated value of the target displacement angle VTT. ECU
80 is LS based on the value of this drive duty ratio DVT.
By controlling V55, VTT25 is controlled.
As a result, the valve timing of the intake valve 8 is changed, and a valve overlap that matches the operating state of the engine 1 at that time is obtained.

【0062】ここで、エンジン回転速度NEがある程度
高く負荷LDがある程度大きい場合には、バルブオーバ
ラップが大きくなるようにVVT25が制御される。こ
の制御により、吸気通路6における吸入空気の慣性効果
を利用して燃焼室4に対する吸入空気の充填効率を高め
ることができ、エンジン1の出力を向上させることがで
きる。一方、エンジン回転速度NEが低く負荷LDが小
さい場合には、バルブオーバラップが小さくなるように
VVT25が制御される。この制御により、燃焼室4に
おける内部EGRの割合を低減させることができ、混合
気の燃焼不良を防止することができる。エンジン回転速
度NEと負荷LDとのその他の関係においても、最適な
バルブオーバラップを得ることができ、エンジン1の出
力向上と混合気の燃焼不良の防止を図ることができる。
When the engine speed NE is high and the load LD is high to some extent, the VVT 25 is controlled so that the valve overlap becomes large. By this control, it is possible to improve the efficiency of filling the combustion chamber 4 with intake air by utilizing the inertial effect of intake air in the intake passage 6, and to improve the output of the engine 1. On the other hand, when the engine speed NE is low and the load LD is small, the VVT 25 is controlled so that the valve overlap becomes small. By this control, the ratio of the internal EGR in the combustion chamber 4 can be reduced, and the combustion failure of the air-fuel mixture can be prevented. With respect to other relationships between the engine rotation speed NE and the load LD, the optimum valve overlap can be obtained, and the output of the engine 1 can be improved and the combustion failure of the air-fuel mixture can be prevented.

【0063】ここで、ECU80はエンジン1が急激な
減速状態へ移行したと判断したときに、バルブオーバラ
ップを強制的に最小にするために、LSV55の制御に
使用される駆動デューティ比DVTの値を強制的に「0
%」に変更する。従って、エンジン1が急激な減速状態
へ移行したときには、その減速が完了するまでの過程で
図7に示す関数データに基づき随時算出されるべき駆動
デューティ比DVTの値に代わって、「0%」に変更さ
れた駆動デューティ比DVTに基づきVVT25が直ち
に制御され、バルブオーバラップが速やかに最小に変更
される。このため、エンジン1の減速が完了するまでの
過程でバルブオーバラップが過大になることはなく、燃
焼室4における内部EGRが増えることはない。このよ
うに、エンジン1の減速時にバルブオーバラップを速や
かに小さくすることにより、バルブタイミングの制御に
係る応答遅れを防止することができる。その結果、内部
EGRの増加に起因する失火やエンジンストールの発生
を未然に防止することができる。
Here, when the ECU 80 determines that the engine 1 has suddenly decelerated, the value of the drive duty ratio DVT used to control the LSV 55 is forcibly minimized in the valve overlap. To force "0
% ". Therefore, when the engine 1 shifts to a rapid deceleration state, "0%" is used instead of the value of the drive duty ratio DVT that should be calculated at any time based on the function data shown in FIG. 7 in the process until the deceleration is completed. The VVT 25 is immediately controlled based on the drive duty ratio DVT changed to, and the valve overlap is quickly changed to the minimum. Therefore, the valve overlap does not become excessive in the process until the deceleration of the engine 1 is completed, and the internal EGR in the combustion chamber 4 does not increase. As described above, by promptly reducing the valve overlap at the time of deceleration of the engine 1, it is possible to prevent the response delay related to the control of the valve timing. As a result, it is possible to prevent the occurrence of misfire and engine stall due to the increase in internal EGR.

【0064】又、この実施例では、ECU80がエンジ
ン1の始動時にも駆動デューティ比DVTを強制的に
「0%」に設定することから、始動時に内部EGRが過
剰になって始動不良が発生することはない。
Further, in this embodiment, the ECU 80 forcibly sets the drive duty ratio DVT to "0%" even when the engine 1 is started, so that the internal EGR becomes excessive at the time of starting and a start failure occurs. There is no such thing.

【0065】更に、この実施例では、ECU80が必要
に応じて保持制御を実行することにより、VVT25に
よるカムシャフト10の変位角度を保持制御が開始され
る直前の目標変位角度VTTの値に安定して保つことが
できる。しかも、ECU80は保持制御で使用される保
持デューティ比DVTHを保持デューティ学習値GDV
THに基づいて決定する。従って、保持デューティ比D
VTHの値からLSV55及びVVT25に係る公差及
び経時変化等の影響を排除することができ、常に最適な
保持制御の実行を図ることができる。
Further, in this embodiment, the ECU 80 executes the holding control as necessary to stabilize the displacement angle of the camshaft 10 by the VVT 25 to the value of the target displacement angle VTT immediately before the holding control is started. Can be kept. Moreover, the ECU 80 sets the holding duty ratio DVTH used in the holding control to the holding duty learning value GDV.
Determine based on TH. Therefore, the holding duty ratio D
From the value of VTH, it is possible to eliminate the influence of the tolerance and the change with time of the LSV 55 and the VVT 25, and it is possible to always perform the optimum holding control.

【0066】加えて、この実施例では、保持制御以外の
フィードバック制御の際にも、ECU80は駆動デュー
ティ比DVTを算出するための一つのパラメータとして
保持デューティ学習値GDVTHを使用する。従って、
フィードバック制御の際にも、駆動デューティ比DVT
の値からLSV55及びVVT25に係る公差及び経時
変化等の影響を排除することができ、常に最適なフィー
ドバック制御の実行を図ることができる。
In addition, in this embodiment, also in the feedback control other than the holding control, the ECU 80 uses the holding duty learning value GDVTH as one parameter for calculating the drive duty ratio DVT. Therefore,
Even during feedback control, the drive duty ratio DVT
It is possible to eliminate the influence of the tolerance and the change with time of the LSV 55 and the VVT 25 from the value of, and it is possible to always carry out the optimal feedback control.

【0067】尚、この発明は次のような別の実施例に具
体化することもできる。以下の別の実施例でも前記実施
例と同等の作用及び効果を得ることができる。 (1)前記実施例では、吸気側のカムシャフト10に設
けられたVVT25により吸気バルブ8のバルブタイミ
ングだけを変更することにより、バルブオーバラップを
変更するようにした。これに対し、排気側のカムシャフ
ト11にVVTを設け、そのVVTにより排気バルブ9
のバルブタイミングだけを変更することにより、バルブ
オーバラップを変更するようにしてもよい。或いは、吸
気側及び排気側の両カムシャフト10,11にVVTを
それぞれ設け、それら各VVTにより吸気バルブ8及び
排気バルブ9のバルブタイミングをそれぞれ変更するこ
とにより、バルブオーバラップを変更するようにしても
よい。
The present invention can be embodied in the following other embodiments. In another embodiment described below, the same operation and effect as the above embodiment can be obtained. (1) In the above embodiment, the valve overlap is changed by changing only the valve timing of the intake valve 8 by the VVT 25 provided on the intake side camshaft 10. On the other hand, a VVT is provided on the camshaft 11 on the exhaust side, and the exhaust valve 9 is provided by the VVT.
The valve overlap may be changed by changing only the valve timing of. Alternatively, the valve overlap is changed by providing VVTs on both the intake side and exhaust side camshafts 10 and 11 and changing the valve timings of the intake valve 8 and the exhaust valve 9 by the respective VVTs. Good.

【0068】(2)前記実施例では、油圧により駆動さ
れるVVT25を用いたが、ステップモータ等の電気的
なアクチュエータにより駆動されるVVTを用いること
もできる。
(2) In the above embodiment, the VVT 25 driven by hydraulic pressure is used, but it is also possible to use VVT driven by an electric actuator such as a step motor.

【0069】(3)前記実施例では、エンジン1の運転
状態が所定程度の減速状態へ移行したことを回転速度変
化ΔNEに基づいて判断するようにした。これに対し、
吸気圧力PMの単位時間当たりの変化量、或いはスロッ
トル開度TAの単位時間当たりの変化量に基づいてエン
ジン1の減速状態への移行を判断するようにしてもよ
い。更には、エンジン1の運転中にスロットルバルブ1
7が全閉になったことを検出したときに、エンジン1が
所定程度の減速状態へ移行したことを判断するようにし
てもよい。
(3) In the above-described embodiment, the fact that the operating state of the engine 1 has shifted to the deceleration state of a predetermined degree is judged based on the rotational speed change ΔNE. In contrast,
The transition to the deceleration state of the engine 1 may be determined based on the amount of change in the intake pressure PM per unit time or the amount of change in the throttle opening TA per unit time. Furthermore, while the engine 1 is operating, the throttle valve 1
When it is detected that 7 is fully closed, it may be determined that the engine 1 has shifted to a deceleration state of a predetermined degree.

【0070】(4)この実施例では、エンジン1の運転
状態が所定程度の減速状態へ移行したと判断したとき
に、バルブオーバラップを強制的に無くすために駆動デ
ューティ比DVTの値を「0%」に変更するようにし
た。これに対し、エンジン1の運転状態が所定程度の減
速状態へ移行したと判断したときに、バルブオーバラッ
プを強制的に最小にするために、駆動デューティ比DV
Tの値を「0%」以外の適宜な値に変更するようにして
もよい。
(4) In this embodiment, when it is determined that the operating state of the engine 1 has shifted to a deceleration state of a predetermined degree, the value of the drive duty ratio DVT is set to "0" in order to forcibly eliminate the valve overlap. I changed it to "%". On the other hand, when it is determined that the operating state of the engine 1 has shifted to a deceleration state of a predetermined degree, the drive duty ratio DV is set in order to forcibly minimize the valve overlap.
The value of T may be changed to an appropriate value other than "0%".

【0071】[0071]

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、バルブ
タイミングを内燃機関の運転状態に応じて制御すること
により、バルブオーバラップを制御するようにしたバル
ブタイミング制御装置を前提とする。そして、予め最適
に定められた関数データを参照することにより、制御目
標値を内燃機関の運転状態に基づいて算出する。内燃機
関の運転状態に適合したバルブオーバラップを得るため
に、算出された制御目標値に基づいて可変機構を制御す
る。更に、内燃機関の運転状態が所定程度の減速状態へ
移行したと判断したときに、バルブオーバラップを強制
的に最小にするために制御目標値を変更するようにして
いる。
According to the invention described in claim 1, it is premised on the valve timing control device for controlling the valve overlap by controlling the valve timing according to the operating state of the internal combustion engine. Then, the control target value is calculated based on the operating state of the internal combustion engine by referring to the optimally determined function data in advance. The variable mechanism is controlled based on the calculated control target value in order to obtain the valve overlap that matches the operating state of the internal combustion engine. Further, when it is determined that the operating state of the internal combustion engine has shifted to a deceleration state of a predetermined degree, the control target value is changed to forcibly minimize the valve overlap.

【0072】従って、内燃機関が減速状態へ移行したと
き、その減速が完了するまでの間で関数データに基づき
随時算出されるべき制御目標値に代わり、変更された制
御目標値に基づいてバルブオーバラップが速やかに最小
に変更される。その結果、バルブタイミングの制御に係
る応答遅れを防止することができ、もって失火やエンジ
ンストールの発生を未然に防止することができるという
効果を発揮する。
Therefore, when the internal combustion engine shifts to the deceleration state, the valve overrun is set based on the changed control target value instead of the control target value that should be calculated at any time based on the function data until the deceleration is completed. The lap is quickly changed to the minimum. As a result, it is possible to prevent a response delay related to the control of the valve timing, and thus it is possible to prevent the occurrence of misfire and engine stall.

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

【図1】 本発明の基本的な概念構成を示す概念構成
図。
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing a basic conceptual configuration of the present invention.

【図2】 一実施例に係るガソリンエンジンシステムを
示す概略構成図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a gasoline engine system according to an embodiment.

【図3】 VVT及びLSVの構造等を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of VVT and LSV.

【図4】 VVT及びLSVの構造等を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing structures of VVT and LSV.

【図5】 ECUの構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an ECU.

【図6】 (a)(b)はバルブオーバラップの変化を
示す説明図。
6A and 6B are explanatory views showing changes in valve overlap.

【図7】 目標変位角度に係る関数データを示すグラ
フ。
FIG. 7 is a graph showing function data relating to a target displacement angle.

【図8】 「バルブタイミング制御ルーチン」を示すフ
ローチャート。
FIG. 8 is a flowchart showing a “valve timing control routine”.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内燃機関としてのエンジン、1a…出力軸としての
クランクシャフト、4…燃焼室、6…吸気通路、7…排
気通路、8…吸気バルブ、9…排気バルブ、25…可変
機構(VVT)、73…吸気圧センサ、76…回転速度
センサ、79…スタータスイッチ(73,76,79等
は運転状態検出手段を構成する)、80…ECU(80
は制御目標値算出手段、制御手段及び目標値変更手段を
構成する)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine as an internal combustion engine, 1a ... Crankshaft as an output shaft, 4 ... Combustion chamber, 6 ... Intake passage, 7 ... Exhaust passage, 8 ... Intake valve, 9 ... Exhaust valve, 25 ... Variable mechanism (VVT), Reference numeral 73 ... Intake pressure sensor, 76 ... Rotation speed sensor, 79 ... Starter switch (73, 76, 79 and the like constitute an operating state detecting means), 80 ... ECU (80
Constitutes a control target value calculating means, a control means and a target value changing means).

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 322 F02D 45/00 322B (72)発明者 加藤 千詞 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 後藤 淳史 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 長縄 忠久 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車 株式会社内Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location F02D 45/00 322 F02D 45/00 322B (72) Inventor Chika Kato 1st Toyota Town, Aichi Prefecture Toyota Town Toyota Auto Car Co., Ltd. (72) Inventor Atsushi Goto 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Tadahisa Naganawa 1, Toyota Town, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路及び
排気通路のそれぞれを開くために前記内燃機関の出力軸
の回転に同期して作動する吸気バルブ及び排気バルブの
少なくとも一方のバルブタイミングを前記内燃機関の運
転状態に応じて制御することにより、バルブオーバラッ
プを制御するようにしたバルブタイミング制御装置であ
って、 前記バルブオーバラップを変更するために、前記両バル
ブの少なくとも一方のバルブタイミングを連続的に変更
可能とするための可変機構と、 前記出力軸の回転速度を運転パラメータの一つとして少
なくとも含む前記内燃機関の運転状態を検出するための
運転状態検出手段と、 前記運転パラメータに対する最適な目標値を予め定めて
なる関数データを参照することにより、前記バルブタイ
ミングの制御に係る制御目標値を前記運転状態検出手段
の検出結果に基づいて算出するための制御目標値算出手
段と、 前記内燃機関の運転状態に適合した前記バルブオーバラ
ップを得るために前記制御目標値算出手段の算出結果に
基づいて前記可変機構を制御するための制御手段とを備
えた内燃機関のバルブタイミング制御装置において、 前記内燃機関の運転状態が所定程度の減速状態へ移行し
たことを前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて判
断したときに、前記バルブオーバラップを強制的に最小
にするために前記制御手段で使用される前記制御目標値
を変更するための目標値変更手段とを備えたことを特徴
とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
1. A valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve, which operates in synchronization with rotation of an output shaft of the internal combustion engine to open an intake passage and an exhaust passage communicating with a combustion chamber of the internal combustion engine. A valve timing control device for controlling valve overlap by controlling according to an operating state of an internal combustion engine, wherein at least one valve timing of both valves is changed in order to change the valve overlap. A variable mechanism for making it continuously changeable, an operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine including at least the rotation speed of the output shaft as one of operating parameters, and an optimum for the operating parameters Control of the valve timing by referring to function data in which various target values are predetermined. Control target value calculation means for calculating a control target value according to the detection result of the operating state detection means, and the control target value calculation for obtaining the valve overlap adapted to the operating state of the internal combustion engine. A valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: a control means for controlling the variable mechanism based on a calculation result of the means, wherein the operating state indicates that the operating state of the internal combustion engine has shifted to a deceleration state of a predetermined degree. A target value changing means for changing the control target value used in the control means to forcibly minimize the valve overlap when judged based on the detection result of the detection means. A valve timing control device for an internal combustion engine, comprising:
JP7076332A 1995-03-31 1995-03-31 Valve timing control device for internal combustion engine Pending JPH08270467A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009121263A (en) * 2007-11-13 2009-06-04 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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