JPS60138217A - 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
- Publication number
- JPS60138217A JPS60138217A JP24881383A JP24881383A JPS60138217A JP S60138217 A JPS60138217 A JP S60138217A JP 24881383 A JP24881383 A JP 24881383A JP 24881383 A JP24881383 A JP 24881383A JP S60138217 A JPS60138217 A JP S60138217A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- exhaust
- engine
- exhaust gas
- timing
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- 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
- F02D2013/0292—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation in the start-up phase, e.g. for warming-up cold engine or catalyst
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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
るものである。
るものである。
（従来技術）
一般に、排気通路に触媒装置、サーマルリアクタ、保温
マニホールド等の排気浄化装置を配設したエンジンは知
られている。このような排気浄化装置は、排気浄化を達
成するために、一定温度以上となることが要求されるの
で、エンジンが冷えた状態で該エンジンを作動させる場
合、上記排気−１＝ 浄化装置が十分な排気浄化性能を発揮できないという問
題がある。
マニホールド等の排気浄化装置を配設したエンジンは知
られている。このような排気浄化装置は、排気浄化を達
成するために、一定温度以上となることが要求されるの
で、エンジンが冷えた状態で該エンジンを作動させる場
合、上記排気−１＝ 浄化装置が十分な排気浄化性能を発揮できないという問
題がある。
そこで、エンジンの回転数を大きくして、排気ガスの量
を多くすることにより、排気系の早期暖機を図ることが
知られているが、騒音の問題が生ずる。本発明は、バル
ブタイミングを変えることによって、騒音の問題を生ず
ることなく、上記要求を満たそうとするものである。
を多くすることにより、排気系の早期暖機を図ることが
知られているが、騒音の問題が生ずる。本発明は、バル
ブタイミングを変えることによって、騒音の問題を生ず
ることなく、上記要求を満たそうとするものである。
因に、バルブタイミングを変える装置としては、従来、
例えば特公昭３４−１０５５４号の内燃機関の弁駆動用
タペット装置が知られている。
例えば特公昭３４−１０５５４号の内燃機関の弁駆動用
タペット装置が知られている。
（発明の目的）
本発明は、排気弁のバルブタイミングを制御することで
排気系の早期暖機を図ることができるエンジンのバルブ
タイミング制御装置を提供することを目的とするもので
ある。
排気系の早期暖機を図ることができるエンジンのバルブ
タイミング制御装置を提供することを目的とするもので
ある。
（発明の構成）
本発明は、上述した如きエンジンにおいて、暖機運転時
に排気弁の開時期を、少なくとも暖機完了後の常用運転
時よりも早める制御手段を設けた−２〜 ことを特徴とする。すなわち、排気弁の開時期を早める
ことで、完全に燃焼していない高温状態の排気ガスを排
気系へ供給し、排気浄化装置の暖機を促進するものであ
る。
に排気弁の開時期を、少なくとも暖機完了後の常用運転
時よりも早める制御手段を設けた−２〜 ことを特徴とする。すなわち、排気弁の開時期を早める
ことで、完全に燃焼していない高温状態の排気ガスを排
気系へ供給し、排気浄化装置の暖機を促進するものであ
る。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。
エンジンのバルブタイミング制御装置の一例を示す第１
図において、■はシリンダブロックで、その上側にガス
ケット２を介してシリンダヘッド３が設けられている。
図において、■はシリンダブロックで、その上側にガス
ケット２を介してシリンダヘッド３が設けられている。
４は燃焼室である。
５．６はそれぞれ吸気ポートおよび排気ポートで、燃焼
室４への開口部にはそれぞれ所定のタイミングで開閉す
る吸気弁７および排気弁８が配設されている。
室４への開口部にはそれぞれ所定のタイミングで開閉す
る吸気弁７および排気弁８が配設されている。
前記吸気弁７および排気弁８はそれぞれバルブガイド９
，９を介してシリンダヘッド３に摺動可能に支承され、
しかしてバルブスプリング１０．１０にて上方すなわち
閉弁方向に常時付勢されている。
，９を介してシリンダヘッド３に摺動可能に支承され、
しかしてバルブスプリング１０．１０にて上方すなわち
閉弁方向に常時付勢されている。
前記シリンダヘッド３の上部には、排気弁８を開閉制御
する排気側動弁機構１１が設けられている。
する排気側動弁機構１１が設けられている。
３−
この排気側動弁機構１１は、エンジンのクランクシャフ
ト（図示省略）によって回転駆動される排気側カムシャ
フト１２を有し、該カムシャフト１２には排気弁８に対
応してカム１３が形成され、しかしてカムシャフト１２
の回転により排気弁８が開閉制御されるようになってい
る。シリンダヘッド３の上部には、吸気弁７を開閉制御
する吸気側動弁機構（図示省略）も設けられており、し
かして吸気弁７も、排気弁８と同様に開閉されるように
なっている。
ト（図示省略）によって回転駆動される排気側カムシャ
フト１２を有し、該カムシャフト１２には排気弁８に対
応してカム１３が形成され、しかしてカムシャフト１２
の回転により排気弁８が開閉制御されるようになってい
る。シリンダヘッド３の上部には、吸気弁７を開閉制御
する吸気側動弁機構（図示省略）も設けられており、し
かして吸気弁７も、排気弁８と同様に開閉されるように
なっている。
また、前記排気側動弁機構１１には、排気弁８のバルブ
タイミングを可変制御するタイミング可変機構１４が設
けられている。このタイミング可変機構１４は、カム１
３と排気弁８のバルブステム８ａとの間に介在するタペ
ット１５と、該タペット１５が摺動可能に嵌挿保持され
る嵌挿孔１６ａおよびシリンダヘッド３の円弧状内側面
に対応して円弧状に形成された下面１６ｂを有し、前記
排気側カムシャフト１２に対して回動可能に支承された
回動部材１６と、該回動部材１６をエンジンの運転状態
に応じて排気４− 側カムシャフト１２の回転中心に対し回動させる操作手
段１７とを備えている。
タイミングを可変制御するタイミング可変機構１４が設
けられている。このタイミング可変機構１４は、カム１
３と排気弁８のバルブステム８ａとの間に介在するタペ
ット１５と、該タペット１５が摺動可能に嵌挿保持され
る嵌挿孔１６ａおよびシリンダヘッド３の円弧状内側面
に対応して円弧状に形成された下面１６ｂを有し、前記
排気側カムシャフト１２に対して回動可能に支承された
回動部材１６と、該回動部材１６をエンジンの運転状態
に応じて排気４− 側カムシャフト１２の回転中心に対し回動させる操作手
段１７とを備えている。
前記回動部材１６は、排気側カムシャフト１２に支承さ
れる部分において、上下部材１６ｃ、１６ｄに分割され
ており、ボルト１８．１８にて一体に結合されている。
れる部分において、上下部材１６ｃ、１６ｄに分割され
ており、ボルト１８．１８にて一体に結合されている。
また、操作手段１７は、タイミング可変機構】４の回動
部材１６の上部材１３ｃに連結された回動軸１９と、該
回動軸１９に対して直角方向に配設され該回動軸１９に
係合するとともに第１図中左右方向に往復動可能となっ
ている往復動軸２０と、例えばモータの回転運動を往復
運動に変換して上記往復動軸２ｏを上記方向に往復動さ
せ、回動軸１９を介して回動部材１６を前記のように回
動させる駆動手段２１とを備えてなる。
部材１６の上部材１３ｃに連結された回動軸１９と、該
回動軸１９に対して直角方向に配設され該回動軸１９に
係合するとともに第１図中左右方向に往復動可能となっ
ている往復動軸２０と、例えばモータの回転運動を往復
運動に変換して上記往復動軸２ｏを上記方向に往復動さ
せ、回動軸１９を介して回動部材１６を前記のように回
動させる駆動手段２１とを備えてなる。
しかして、回動部材１６がタペット１５の摺動方向とバ
ルブステム８ａの方向とが一致する基準位置・（第１図
参照）にある場合、排気側カムシャフト１２が回転して
カムＩ３がタペット１５の受圧部１５ａを押圧し、該タ
ペット１５が嵌挿孔１６ａ内を押し下げ５− られると、排気弁８がバルブスプリング１０の付勢力に
抗してタペット１５の抑圧部１５ｂによって押し下げら
れ、排気ポート６が開かれる。
ルブステム８ａの方向とが一致する基準位置・（第１図
参照）にある場合、排気側カムシャフト１２が回転して
カムＩ３がタペット１５の受圧部１５ａを押圧し、該タ
ペット１５が嵌挿孔１６ａ内を押し下げ５− られると、排気弁８がバルブスプリング１０の付勢力に
抗してタペット１５の抑圧部１５ｂによって押し下げら
れ、排気ポート６が開かれる。
２２は排気浄化装置としての触媒装置で、排気ポート６
に通ずる排気通路２３の途中に配設されている。触媒装
置２２には触媒温度センサ２４が設けられている。
に通ずる排気通路２３の途中に配設されている。触媒装
置２２には触媒温度センサ２４が設けられている。
２５はコントロールユニットで、エンジン回転数信号Ｓ
１、エンジン負荷信号Ｓ２および触媒温度センサ２４よ
りの温度信号Ｓ３がそれぞれ入力され、それらの信号に
応じて駆動手段２１が往復動軸２０を駆動する。しかし
て、回動部材１６が基準位置から所定方向へ回動される
と、タペット１５も回動部材１６とともに移動し、排気
側カムシャフト１２の特定角度位置に対するカム１３と
タペット１５の受圧部１５ａの接触位置が排気側カムシ
ャフト１２に対して変化し、排気弁８のバルブタイミン
グすなわち開時期が変化する。この状態では、タペット
１５が嵌挿孔１６ａ内を摺動すると、バルブステム８ａ
はタペット１５の押圧部１５ｂの押圧面上をすべりつつ
上下６− 動して排気ポート６を開閉する。
１、エンジン負荷信号Ｓ２および触媒温度センサ２４よ
りの温度信号Ｓ３がそれぞれ入力され、それらの信号に
応じて駆動手段２１が往復動軸２０を駆動する。しかし
て、回動部材１６が基準位置から所定方向へ回動される
と、タペット１５も回動部材１６とともに移動し、排気
側カムシャフト１２の特定角度位置に対するカム１３と
タペット１５の受圧部１５ａの接触位置が排気側カムシ
ャフト１２に対して変化し、排気弁８のバルブタイミン
グすなわち開時期が変化する。この状態では、タペット
１５が嵌挿孔１６ａ内を摺動すると、バルブステム８ａ
はタペット１５の押圧部１５ｂの押圧面上をすべりつつ
上下６− 動して排気ポート６を開閉する。
２６は点火プラグ、２７はヘッドカバーで、シール材２
８を介してシリンダヘッド３の上側に設けられ、前記往
復動軸２０を支承する軸受部２７ａを有する。
８を介してシリンダヘッド３の上側に設けられ、前記往
復動軸２０を支承する軸受部２７ａを有する。
上記のように構成すれば、エンジンのアイドル運転時を
含む暖機完了後の常用運転時には、タイミング可変機構
１４が非作動状態で回動部材１６が基準位置にあり、吸
気弁７および排気弁８はそれぞれ吸気側動弁機構（図示
せず）および排気側動弁機構１１によって所定のバルブ
タイミングで開閉制御される。すなわち、第２図に示す
ように、排気弁８はピストンの下死点（ＢＤＣ）より少
し前で開いた後」二死点（ＴＤＣ）付近で閉じる一方、
吸気弁７はピストンの上死点付近で開いた後不死点より
少し遅れて閉じるベースタイミングでもって制御される
。なお、吸気弁７と排気弁８とが両方とも開いているオ
ーバーラツプ期間は、通常、排気ガスを少なくしてアイ
ドル運転時の燃焼性を良くするためにほとんど生じない
ように設定されている。
含む暖機完了後の常用運転時には、タイミング可変機構
１４が非作動状態で回動部材１６が基準位置にあり、吸
気弁７および排気弁８はそれぞれ吸気側動弁機構（図示
せず）および排気側動弁機構１１によって所定のバルブ
タイミングで開閉制御される。すなわち、第２図に示す
ように、排気弁８はピストンの下死点（ＢＤＣ）より少
し前で開いた後」二死点（ＴＤＣ）付近で閉じる一方、
吸気弁７はピストンの上死点付近で開いた後不死点より
少し遅れて閉じるベースタイミングでもって制御される
。なお、吸気弁７と排気弁８とが両方とも開いているオ
ーバーラツプ期間は、通常、排気ガスを少なくしてアイ
ドル運転時の燃焼性を良くするためにほとんど生じない
ように設定されている。
また、エンジンの高負荷高回転時には、タイミ７一
ング可変機構１４が作動し、回動部材１６を基準位置か
ら反時計方向に回動し、排気弁８の開時期をベースタイ
ミングよりも進み側に変化させるので、排気ガスの排気
通路２３へ流出が促進され、空気量増大による吸気慣性
力を利用して次の吸気行程での新気の導入が促進される
ことになり、充填効率が高められる。
ら反時計方向に回動し、排気弁８の開時期をベースタイ
ミングよりも進み側に変化させるので、排気ガスの排気
通路２３へ流出が促進され、空気量増大による吸気慣性
力を利用して次の吸気行程での新気の導入が促進される
ことになり、充填効率が高められる。
さらに、エンジンが冷間状態にある暖機運転時にも、回
動部材１６が高負荷高回転時の場合と同様に反時計方向
に回動し排気弁８の開時期が高負荷高回転時と同等若し
くはそれ以上に進められる。
動部材１６が高負荷高回転時の場合と同様に反時計方向
に回動し排気弁８の開時期が高負荷高回転時と同等若し
くはそれ以上に進められる。
その量は、第３図に示されるように、触媒温度センサ２
４により触媒温度として検出される排気ガス温度の変化
に応じて可変的に制御される。
４により触媒温度として検出される排気ガス温度の変化
に応じて可変的に制御される。
その結果、完全に燃焼していない高温状態の排気ガスが
排気通路２３へ流出することになるので、触媒装置２２
の暖機が促進され、該触媒装置２２が早期に一定温度ま
で昇温される。
排気通路２３へ流出することになるので、触媒装置２２
の暖機が促進され、該触媒装置２２が早期に一定温度ま
で昇温される。
上記実施例では、排気弁８の開時期のみをベースタイミ
ングよりも早めるようにしているが、効＝８− 果を高めるために排気弁８の開時期をあまり早くすると
、多量の燃焼途中の排気ガスが燃焼室４内から排気通路
２３へ排出されることになるので、ピストンを下げる効
率の面で不利となる。そのため、吸気弁７に対してもタ
イミング可変機構を設け、第４図に示すように、暖機運
転時に排気弁８のみならず、吸気弁７の開時期もベース
タイミングよりも早めるようにすることが望ましい。す
なわち、吸気弁７の方を排気弁８よりもさらに若干開時
期を早める割合を大きくすることにより、吸気弁７と排
気弁８とのオーバーラツプ期間を設け、既燃ガスを吸気
系へ戻し、再びそれを導入し、それによって燃焼室内の
既燃ガスの存在率を高め、点火により生じる火炎の伝播
を遅くし、緩慢燃焼させる。その結果、燃焼途中の排気
ガスが排気系へ供給されることになり、排気弁８の開時
期のみを早める場合に比して効率をあまり低下させるこ
となく、暖機が促進されるとともに、ＮＯｘの低減が図
れる。ここで、エンジンの高負荷低回転時には、吸気弁
７の閉時期を早めているので、吸気の吹き９− 返しが防止され、吸気量が増加し充填効率が高められる
。
ングよりも早めるようにしているが、効＝８− 果を高めるために排気弁８の開時期をあまり早くすると
、多量の燃焼途中の排気ガスが燃焼室４内から排気通路
２３へ排出されることになるので、ピストンを下げる効
率の面で不利となる。そのため、吸気弁７に対してもタ
イミング可変機構を設け、第４図に示すように、暖機運
転時に排気弁８のみならず、吸気弁７の開時期もベース
タイミングよりも早めるようにすることが望ましい。す
なわち、吸気弁７の方を排気弁８よりもさらに若干開時
期を早める割合を大きくすることにより、吸気弁７と排
気弁８とのオーバーラツプ期間を設け、既燃ガスを吸気
系へ戻し、再びそれを導入し、それによって燃焼室内の
既燃ガスの存在率を高め、点火により生じる火炎の伝播
を遅くし、緩慢燃焼させる。その結果、燃焼途中の排気
ガスが排気系へ供給されることになり、排気弁８の開時
期のみを早める場合に比して効率をあまり低下させるこ
となく、暖機が促進されるとともに、ＮＯｘの低減が図
れる。ここで、エンジンの高負荷低回転時には、吸気弁
７の閉時期を早めているので、吸気の吹き９− 返しが防止され、吸気量が増加し充填効率が高められる
。
また、周知のバルブリフト可変手段を用いることにより
、第５図に示すように、エンジン温間状態の常用運転時
の場合よりも暖機運転時にはバルブリフト量を大きくす
るようにしてもよい。そのようにすれば、排気弁８の開
時期が早められるとともに、吸気弁７と排気弁８とのオ
ーバーラツプ期間が大きくなり、上述した効果が得られ
る。
、第５図に示すように、エンジン温間状態の常用運転時
の場合よりも暖機運転時にはバルブリフト量を大きくす
るようにしてもよい。そのようにすれば、排気弁８の開
時期が早められるとともに、吸気弁７と排気弁８とのオ
ーバーラツプ期間が大きくなり、上述した効果が得られ
る。
上記実施例では、排気ガス温度として触媒温度を検出し
ているが、それの代わりに、エンジンの冷却水温度を用
いることもできるし、また、完爆後一定温度に達するま
での時間は予め測定できるので、タイマーを用いること
もできる。
ているが、それの代わりに、エンジンの冷却水温度を用
いることもできるし、また、完爆後一定温度に達するま
での時間は予め測定できるので、タイマーを用いること
もできる。
また、２つの排気弁を備えるエンジンに適用する場合に
は、少なくとも一方の排気弁のバルブタイミングを進め
ることで同様の効果が得られる。
は、少なくとも一方の排気弁のバルブタイミングを進め
ることで同様の効果が得られる。
さらに、上記実施例におけるコントロールユニット２５
を、同一機能を有するデジタルコンピュータにより構成
することができるのは言うまでもな一１〇− し１゜ （発明の効果） 本発明は上記のように構成したから、エンジンの排気系
の暖機が促進され、排気系に配設された排気浄化装置を
一定温度まで早期に昇温することができる。
を、同一機能を有するデジタルコンピュータにより構成
することができるのは言うまでもな一１〇− し１゜ （発明の効果） 本発明は上記のように構成したから、エンジンの排気系
の暖機が促進され、排気系に配設された排気浄化装置を
一定温度まで早期に昇温することができる。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はエンジン
のバルブタイミング制御装置の全体構成図、第２図は吸
排気弁のバルブタイミングの説明図、第３図は排気ガス
温度と排気弁の開時期との関係を示す説明図、第４図お
よび第５図はそれぞれ変形例における吸排気弁のバルブ
タイミングの説明図である。 ｌ・・・・・・シリンダブロック、３・・・・・・シリ
ンダヘッド、８・・・・・・排気弁、１４・・・・・・
タイミング可変機構、２２・・・・・・触媒装置、２３
・・・・・・排気通路、２５・・・・・・コントロール
ユニット １１−
のバルブタイミング制御装置の全体構成図、第２図は吸
排気弁のバルブタイミングの説明図、第３図は排気ガス
温度と排気弁の開時期との関係を示す説明図、第４図お
よび第５図はそれぞれ変形例における吸排気弁のバルブ
タイミングの説明図である。 ｌ・・・・・・シリンダブロック、３・・・・・・シリ
ンダヘッド、８・・・・・・排気弁、１４・・・・・・
タイミング可変機構、２２・・・・・・触媒装置、２３
・・・・・・排気通路、２５・・・・・・コントロール
ユニット １１−
Claims (1)
- （１）排気通路に排気浄化装置が配設されたエンジンに
おいて、暖機運転時に排気弁の開時期を少なくとも暖機
完了後の常用運転時よりも早める制御手段を設けたこと
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 |
|---|---|---|---|
| JP24881383A JPS60138217A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP24881383A JPS60138217A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60138217A true JPS60138217A (ja) | 1985-07-22 |
Family
ID=17183785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24881383A Pending JPS60138217A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60138217A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6266957B1 (en) | 1998-03-25 | 2001-07-31 | Denso Corporation | Catalyst activation control system for engines |
| EP1149995A2 (en) * | 2000-04-27 | 2001-10-31 | Volvo Personvagnar AB | Method of reducing emissions in the exhaust gases from an international combustion engine |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52110314A (en) * | 1976-03-13 | 1977-09-16 | Toyota Motor Corp | Valve operation mechanism for internal-combustion engine |
| JPS5647201B2 (ja) * | 1978-10-31 | 1981-11-09 |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP24881383A patent/JPS60138217A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS52110314A (en) * | 1976-03-13 | 1977-09-16 | Toyota Motor Corp | Valve operation mechanism for internal-combustion engine |
| JPS5647201B2 (ja) * | 1978-10-31 | 1981-11-09 |
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| EP1149995A2 (en) * | 2000-04-27 | 2001-10-31 | Volvo Personvagnar AB | Method of reducing emissions in the exhaust gases from an international combustion engine |
| EP1149995A3 (en) * | 2000-04-27 | 2002-10-23 | Volvo Personvagnar AB | Method of reducing emissions in the exhaust gases from an international combustion engine |
| US6561170B2 (en) | 2000-04-27 | 2003-05-13 | Volvo Personvagner Ab | Method of reducing emissions in the exhaust gases from an internal combustion engine |
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