JPS60150409A - 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

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JPS60150409A
JPS60150409A JP59008365A JP836584A JPS60150409A JP S60150409 A JPS60150409 A JP S60150409A JP 59008365 A JP59008365 A JP 59008365A JP 836584 A JP836584 A JP 836584A JP S60150409 A JPS60150409 A JP S60150409A
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Japan
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valve
timing
intake
engine
valve timing
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JP59008365A
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Koichi Takahashi
高橋 侯一
Misao Fujimoto
藤本 操
Toshiharu Masuda
益田 俊治
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-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
    • F01L1/344Valve-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

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

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。

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。
(従来技術) 一般に、エンジンの吸排気弁のバルブタイミングを、エ
ンジンの運転状態に応じて変えることが望ましい。
そこで、従来、例えば特公昭34−10554号公報に
示されるように、タペット外筒とこのり(ツ1−外筒内
に嵌入されたタペッ1〜内筒の端部との間に形成される
室を具えこの室内に外部より供給される圧油を高圧に維
持してタペノ1−内筒を」−昇傾向に保ち弁端間隙を零
に保つようにした内燃機構の弁駆動用油圧タペット装置
に於て、タペット内筒をタペット外筒内に回転可能に支
持しタペッ1〜内筒とタペット外筒との接触する壁面間
に前記高圧の油室に通じる溝と低圧側に通じる溝とを具
えてタペット内筒の回転位置に応じてこれらの溝を遮断
或は連通ずるようにしこれらの溝が連通したとき前記室
内の高圧油を排出してタペノ1−内筒及びタペット外筒
を固定タペッ1〜装首として作動させるようにしたこと
を特徴とするタベノ1〜装置が提案されている。
ところが、そのような装置では、故障した場合について
の対策が十分に施されていないので、故障時において、
あるバルブタイミングに固定されると、バルブタイミン
グが異なる他の運転状態に悪い影響を与えるという不具
合がある。
(発明の目的) 本発明は、吸気弁または排気弁のバルブタイミングを可
変的に制御できるタイミング可変機構を備えたエンジン
において、前記タイミング可変機構が故障したとき、所
定のバルブタイミングに強制的に戻し、一定の運転性能
を確保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。
(発明の構成) 本発明の構成は、上述した如きエンジンにおいて、前記
タイミング可変機構の故障を検出したとき0「記タイミ
ング可変機構を基準位置に固定させる制御手段を設けた
ことを特徴とするものである。
(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、1はシリンダブロックで、その」−側にガ
スケツ1〜2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1へで、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。
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ラ1り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、吸気弁7および排気
弁8を開閉制御する吸気側および排気側動弁機構11A
、IIBが設けられている。この吸気側および排気側動
弁機構11A、IIB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吸気側および排気
側力ムシャフh12A。
12Bを有し、該カムシャフト12A、12Bには吸気
弁および排気弁8に対応してカム13A、13Bが形成
され、しかしてカムシャフト12A、 12Bの回転に
より吸気弁7および排気弁8が開閉制御されるようにな
っている。
また、前記吸気側およびJト気側動弁機構11Δ。
11Bには、吸気弁7および排気ブt8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14A。
14Bが設けられている。このタイミング可変機構14
A、+413は、カム13A、13Bと吸排気弁7,8
のバルブステム7a、8aとの間に介在するタペノh1
5A、 15+3と、該タペッ1〜15Δ、15Bが摺
動i’+J能に嵌挿保持される嵌挿孔16a、16aお
よびシリンダヘラ1〜3の円弧状内側面に対応して円弧
状に形成された下面16b、16bを有し、前記吸気側
および排気側力ムシャフh12Δ、12Bに対して回動
可能に支承された回動部材16A、16Bと、該回動部
材16A、16Bをエンジンの運転状態に応じて吸気側
および排気側力ムシャフ1〜12A’、 1213の回
転中心に対し回動させる操作手段17A、17Bとを備
えている。
前記各回動部材16Δ、16Bは、吸気側および排気側
力ムシャフi〜12Δ、+213に支承される部分にお
いて、−1−に部材+6c、16dに分割されており、
ポルh18.18にて一体に結合さhている。
また、操作手段17Δ、+713は、タイミング1■変
機構+4A、14Bの回動部月16Δ、16Bの−1一
部材13cに連結された回動軸19A、19Bと、該回
動軸19Δ。
19Bに対して直角方向に配設され該回動軸19A。
19B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20Δ、20Bと、例えばモー
タの回転運動を往復運動に変換して」二記往復動軸20
A、20Bを1−記方向に往復動させ、回動軸19Δ、
19Bを介して回動部材16A、16Bを前記のように
回動させる駆動手段21A、2+13とを備えてなる。
しかして、回動部材16Δ、16Bがタベッh15A。
15Bの摺動方向と吸排気弁7,8のバルブステム7a
、8aの方向とが一致する基準位置(第1図参照)にあ
る場合、吸気側および排気側カムシャ71−12A、 
12Bが回転してカム]3A、 13r3がタヘット1
5A、15Bの受、圧部15a、15aを押圧し、該タ
ベ71−15A 、 +513が嵌挿孔16a、16a
内を押し下げられると、吸排気弁7,8が、バルブスプ
リング10.10の付勢力に抗してタペノ1〜15Δ、
1513の押圧部15b、15bによって押しFげられ
、吸排気ボート5,6が開かれる。
22A、2Bはポジションセンサで、駆動手段21A。
21+3に連係されている。
23はコン1−ロールユニットで、エンジン回転数信号
S1、エンジン負荷信号S2およびポジションセンサ2
2Δ、22Bよりのポジション信号S3A。
S3Bがそれぞれ人力され、それらの信号に応じて駆動
手段2]A、21Bが往復動軸20A、20Bを駆動す
る。しかして、回動部材16A、16Bが回動されると
、タペット15Δ、15Bも回動部材16A、]、6B
とともに移動し、吸気側および排気側力ムシャフ1−1
2Δ、12Bの特定角度位置に対するカムI3Δ。
に目3とタペッl−+5Δ、15Bの受圧部15a、1
5aの接触位置が吸気側および排気側力ムシャフ1〜1
2Δ。
1213に対して変化し、吸排気弁7,8のバルブタイ
ミンクが変化する。
24は運転室に設けられた警報手段(例えばランプ、ブ
ザー)、25は点火プラグ、26はヘットカバーで、シ
ール材27を介してシリンダヘット3の」二側に設けら
れ、前記往復動軸20Δ、20Bを支承する軸受部26
aを有する。
」二記のように構成すれば、エンジンのアイドル運転時
には、タイミング可変機構14A、14Bが非作動状態
で回動部材16A、16Bが基準位置にあり、吸気ブt
7および排気弁8はそれぞれ吸気側動弁機構11Aおよ
び排気側動弁機構11B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図および第3図に
実線で示すように、排気弁8はピストンの下死点(Bl
oc)の少し1)tで開いた後上死点(ゴI)C)(−
J近で閉じる一方、吸気弁7はビス1ヘンの上死点イ]
近で開いた後下死点より少し遅れてで閉じるベースタイ
ミングでもって制御される。なお、吸気弁7と排気弁8
との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1両可変機構14
A、14Bが作動し、第2図に鎖線で示すように、吸気
弁7の閉時期をベースタイミングよりも遅れ側に変化さ
せる一方、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損気通路23への流
出が促進され、吸入空気量−増大による吸気慣性力を利
用して次の行程での新気の導入が促進され、充填効率が
高められる。
一方、エンジンの高負荷低回転時には、可変機構14ハ
のみが作動し、第3図に鎖線で示すように、吸気ブr7
の閉時期をベースタイミングよりも早めるので、吸気の
吹き返しが防止され、充填効率が高められる。
続いて、1−記タイミングiTJ変機構が故障した場合
の動作を、上記コン1−ロールユニツ1〜23による処
理の流れ(第4図参照)に沿って説明する。
先ず、ステップ1)Iでイニシャライズして、ステップ
P2でエンジン回転数信号Sr、スロットル開度信号等
の負荷信号82などが入力され、それにより運転域(常
用運転域、高負荷高回転域など)が判断され、ステップ
P1でそれに応じたノヘルブタイミングすなわち目標値
へが決定され、ステップI)4で前記目標値へとなるよ
うに駆動手段21Δ、2113に駆動信号S3.S4を
出力し、回動部材16A、16Bを回動する。
しかして、ステップPらで駆動手段2]A、21B(モ
ータ)のタイムラグを考慮して時間待ちを行ない、ステ
ップP6でポジションセンサ22A、22Bよりポジシ
ョン信号55.5Gが入力されて駆動手段21A、21
BのポジションBが検出され、ステップP7で駆動手段
21A、21BのポジションBが目標値Aに達したか否
かすなわちA=Bであるか否かを判定する。
ステップP7で’YESの場合は、駆動手段2]A、2
1Bの作動サイクルn (例えばモータの回転数)を0
として、スタートに戻る。一方、Noの場合はステップ
P9で前記作動サイクルnが設定値n。
以」−であるか否かを判定し、’Y E Sの場合は故
障と判断し、ステップPIOでタイミング可変機構]、
4A、14Bを基準位置に固定し、電気回路故障時のタ
イミングすなわちアイ1くル運転時のバルブタイミング
に固定し、ステップPoで警報手段24を作動させ、終
了する一方、Noの場合はステップPI2で前記作動サ
イクル11をT1+1とし、ステップP4に戻る。
」;記実施例では、基準位置は、アイドル運転時の位置
である。したがって、良好なアイドル運転ならびに常用
運転域(市街地走行)での燃費、エミッション性能の確
保が得られるとともに、やや不足気味となるもの加速性
や中速域のフィーリングも得られる。しかしながら、交
通量が少なくしかも登板路の多い条件ドでは高負荷低回
転時の位置にすることが有利であるので、走行中の道路
条件を考慮して運転者がアイドル運転時の位置と高負荷
低回転時との位置とを択一的に選択するようにしてもよ
い。
なお、本発明は、上記実施例に限定されることなく、2
つの吸気弁を備えたエンジンに対しても、また、バルブ
リフト量をコン1へロールできるエンジンに対しても同
様に適用することができる。前者の場合は少なくとも一
方を固定すればよく、また、後者の場合は、例えば第5
図に示すように、高負荷高回転時には吸気弁のバルブリ
フト量を大きくして充填効率を高めており、故障時には
実線で示ず如くアイドル運転時と同様のバルブリフ1−
量にすることになる。
(発明の効果) 本発明は、」二記のようにタイミング可変機構が故障し
たとき所定のバルブタイミングに強制的に戻されるので
、故障時であっても、一定の運転性能を保持でき、一定
の信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、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を示す説明図、第3図はコントロー
ルユニットの処理の流れを示す流れ図、第4図は他の実
施例における吸排気弁のバルブタイミングを示す説明図
、第5図は変形例の吸排気弁のバルブタイミングを示す
説明図である。 1・・・・・シリンダブロック、3・・・・シリンジ′
ヘッド、7・・・吸気弁、8・・・・排気弁、14Δ、
14B・・・・・タイミング可変機構、]、6A、16
B・・・・・回動部材、21A、2]、B・・・・・駆
動手段、23・・・・・・コントロールユニット 1jLJL、 l Lit、 日しし 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)吸気弁または排気弁のバルブタイミングを1可変
    的に制御できるタイミング可変機摺を備えたエンジンに
    おいて、0「記タイミング可変機構の故障を検出したと
    き前記タイミング可変機構を基準位置に固定させる制御
    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。
JP836584A 1984-01-19 1984-01-19 エンジンのバルブタイミング制御装置 Expired - Lifetime JPH0621526B2 (ja)

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