KR20020041740A - 내연기관의 밸브타이밍 제어장치 - Google Patents

내연기관의 밸브타이밍 제어장치 Download PDF

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Abstract

냉기시동시에서 촉매의 조기활성화를 실현한 내연기관의 밸브타이밍 제어장치를 얻는다.
캠샤프트(15C),(16C)에 결합된 액추에이터(15),(16)와 액추에이터를 구동하는 유압공급장치(19),(20)와, 운전상태에 따라, 액추에이터에의 공급유압을 제어해서 크랭크샤프트에 대한 캠샤프트의 상대위상을 변경하는 제어수단(21A)을 구비하고, 액추에이터는 상대위상을 록위치에 설정하는 록기구와 소정유압에 응답해서 록기구를 해제하는 록해제기구를 소유하고, 제어수단은, 시동시에는 상대위상을 록위치에 제어하고, 시동후의 운전상태가 냉기아이들상태를 표시하는 경우에는, 상대위상을 지각측에 제어한다.

Description

내연기관의 밸브타이밍 제어장치{VALVE TIMING CONTROL SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은, 운전상태에 따라 흡기 및 배기의 밸브타이밍을 제어하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치에 관해 특히 냉기아이들시에 밸브타이밍을 지각측을 제어함으로써 촉매의 승온촉진 및 유해배기가스의 저감을 실현한 내연기관의 밸브타이밍 제어장치에 관한 것이다.
근년, 자동차 등에 탑재된 내연기관(엔진)에서는, 환경에 대한 배려에서, 엔진에서 대기중에 방출되는 배기가스중의 유해물질에 대한 규제가 엄격하게 되어 있고, 배기가스중의 유해물질을 저감하는 것이 요구되고 있다.
일반적으로 유해한 배기가스를 저감시키기 위해서는, 두가지의 방법이 알려져 있고, 하나는 엔진에서 직접배출되는 유해가스를 저감하는 방법이고, 다른 하나는 배기관도중에 설치된 촉매 컨버터(이하, 단지「촉매」라고 한다)에 의해 후처리해서 저감하는 방법이다.
이 종류의 촉매는 주지하는 바와 같이 어느 정도의 온도에 달하지 않으면, 유해가스를 무해화하는 반응이 일어나지 않으므로, 예를 들어 엔진의 냉기시동시에도 촉매를 빨리 승온시켜서 활성화시키는 것이 중요한 과제가 된다.
또, 종래의 대부분의 엔진에서, 흡기용 및 배기용의 밸브개폐타이밍을 결정하는 캠샤프트는 크랭크샤프트에서 타이밍벨트(또는 타이밍체인) 등을 통해서 회전구동되고 있다.
따라서, 흡기용 및 배기용의 각 밸브의 개폐타이밍(캠각)은, 요구되는 밸브타이밍이 운전상태에 의해 다른데도 불구하고, 크랭크각에 대해 일정하게 제어되고 있다.
그러나 근년 엔진출력을 향상시키기 위해, 또 배기가스 및 연비를 저감시키기 위해 밸브타이밍을 변경가능한 밸브타이밍 제어장치가 채용되도록 되어 있다.
이 종류의 밸브타이밍 제어장치는 예를 들면 일본국 특개평 9-324613호 공보에 참조할 수가 있다.
상기 밸브타이밍 제어장치에서 가별밸브타이밍기구(이하,「VVT기구」라고 함)는 흡기밸브 또는 배기밸브를 구동하는 캠샤프트의 위상을 변화시키기 위해, 하우징내에서 회전하는 베인(후술한다)을 가지고 있다.
VVT기구의 베인은 엔진시동시에는, 대략 중간위치(시동시 대응위치)에 보존되어 크랭크각에 대한 캠각의 상태회전을 규제하고 시동시로부터 소정시간경과후에 회동규제를 해제하도록 되어 있다.
도 6은 일반적인 내연기관의 밸브타이밍 제어장치를 표시하는 블록구성도이고, 엔진(1)의 주변부와 관련해서 표시하고 있다.
도 6에서 엔진(1)에는 에어크리너(2) 및 에어플로센서(3)를 통해서, 흡기관 (4)에서 흡입공기가 공급된다.
에어크리너(2)는 엔진(1)에 대한 흡입공기를 정화하고, 에어플로센서(3)는 엔진(1)의 흡입공기량을 계측한다. 흡기관(4)내에는, 스로틀밸브(5), 아이들스피드컨트롤밸브(이하, 「ISCV」라고 함)(6) 및 인젝터(7)가 설치되어 있다.
스로틀밸브(5)는 흡기관(4)을 통과하는 흡입공기량을 조절해서 엔진(1)의 출력을 제어하고, ISCV(6)는 스로틀밸브(5)를 바이패스해서 통과하는 흡입공기를 조절해서, 아이들링시의 회전수제어 등을 한다.
인젝터(7)는 흡입공기량에 맞는 연료를 흡기관(4)내에 공급된다.
엔진(1)의 연소실내에는 점화플러그(8)가 설치되어 있고, 점화플러그(8)는 연소실내의 혼합기를 연소시키기 위한 불꽃을 발생한다.
점화코일(9)은 점화플러그(8)에 고전압에너지를 공급한다.
배기관(10)은 엔진(1)내에서 연소한 배기가스를 배출한다.
배기관(10)내에는, O2센서(11) 및 촉매(12)가 설치되어 있고 O2센서(11)는 배기가스내의 잔존산소량을 검출한다.
촉매(12)는 주지하는 바와 같이 3원촉매로 되어 있고, 배기가스내의 유해가스(HC,CO,NOX)를 동시에 정화할 수가 있다.
크랭크각검출용의 센서플레이트(13)는 엔진(1)에 의해 회전되는 크랭크샤프트(도시않음)와 일체로 회전하고 있고 소정의 크랭크각위치에 돌기(도시않음)가 설치되어 있다.
크랭크각센서(14)는 센서플레이트(13)에 대향배치되어 있고 센서플레이트(13 )상의 돌기가 크랭크각센서(14)를 가로지를 때에 전기신호를 발생해서 크랭크샤프트의 회전위치(크랭크각)를 검출한다.
엔진(1)에는, 흡기관(4) 및 배기관(10)에의 연통타이밍을 결정하는 밸브가설치되어 있고 흡기용 및 배기용의 각 밸브의 구동타이밍은 크랭크샤프트의 1/2의 속도로 회전하는 캠샤프트(후술한다)에 의해 결정되고 있다.
캠위상가변용 액추에이터(15) 및 (16)은, 흡기용 및 배기용의 각 밸브타이밍을 개별적으로 변경한다.
구체적으로는 각 액추에이터(15) 및 (16)은 서로 구분된 지각유압실 및 진각유압실(후술한다)을 소유하고, 크랭크샤프트에 대한 각 캠샤프트(15C) 및 (16C)의 회전위치(위상)를 상대적으로 변경한다.
캠각센서(17) 및 (18)은, 캠각검출용 센서플레이트(도시않음)에 대향배치되어 있고, 크랭크각센서(14)와 같이, 캠각검출용 센서플레이트상의 돌기에 의해 펄스신호를 발생해서 캠각을 검출한다.
오일컨트롤밸브(이하 「OCV」라 함)(19) 및 (20)은 오일펌프(도시않음)와 함께 유압공급장치를 구성하고 있고 각 액추에이터(15) 및 (16)에 공급되는 유압을 전환해서, 캠위상을 제어한다. 또 오일펌프는, 소정유압으로 오일을 공급하도록 되어 있다.
마이크로컴퓨터로 된 ECU(21)는 엔진(1)의 제어수단을 구성하고 있고, 각종 센서수단(3),(11),(14),(17) 및 (18)에 의해 검출되는 운전상태에 따라, 인젝터(7) 및 점화플러그(8)를 제어하는 동시에, 각 캠샤프트(15C) 및 (16C)의 캠각위상을 제어한다.
또, 여기서 도시되어 있지 않으나 스로틀밸브(5)에는, 스로틀개도를 검출하는 스로틀개도센서가 설치되고, 엔진(10)에는 냉각수온을 검출하는 수온센서가 설치되어 있고 스로틀개도 및 냉각수온은 상기 각종 센서정보와 같이, 엔진(1)의 운전상태를 표시하는 정보로서, ECU(21)에 입력되어 있다.
다음에, 도 6에 표시한 종래의 내연기관의 밸브타이밍 제어장치에 의한 일반적인 엔진제어동작에 대해 구체적으로 설명한다.
우선, 에어플로센서(3)는 엔진(1)의 흡입공기량을 계측하고 운전상태를 표시하는 검출정보로서 ECU(21)에 입력한다.
ECU(21)는 계측된 흡입공기량에 맞는 연료량을 연산해서 인젝터(7)를 구동하는 동시에, 점화코일(9)의 통전시간 및 차단타이밍을 제어해서 점화플러그(8)를 구동하고 엔진(1)의 연소실내의 혼합기를 적절한 타이밍으로 점화한다.
또 스로틀밸브(5)는 엔진(1)에의 흡입공기량을 조절하고 엔진(1)에서 발생하는 출력을 제어한다. 엔진(1)의 실린더내에서 연소한 후의 배기가스는, 배기관(10 )을 통해서 배출된다.
이때, 배기관(10)의 도중에 설치된 촉매(12)는 배기가스중의 유해물질인 HC(미연소가스), CO 및 NOX를, 무해한 CO2및 H2O로 정화해서 대기중에 배출한다.
여기서 촉매(12)에 의한 정화효율을 최대한으로 인출하기 위해 배기관(10)내는 O2센서(11)가 부착되어 있고 O2센서(11)는 배기가스중의 잔존산소량을 검출해서 ECU(21)에 입력하고 있다. 이로 인해, ECU(21)는 연소전의 혼합기가 이론공연비가 되도록, 인젝터(7)에서 분사되는 연료량을 피드백제어한다.
또 ECU(21)는 운전상태에 따라 액추에이터(15) 및 (16) CVVT기구를 제어해서, 흡기용 및 배기용의 밸브타이밍을 변경한다.
다음, 도 7 ~ 도 14를 참조하면서, 종래의 내연기관의 밸브타이밍 제어장치에 의한 각 캠샤프트(15C) 및 (16C)의 위상각제어동작에 대해 구체적으로 설명한다.
또, 밸브타이밍이 변경되지 않은 일반의 엔진(도시않음)인 경우, 크랭크샤프트의 회전토크는 타이밍벨트(타이밍체인)로부터 풀리(및 스프로켓)에 전달되고, 풀리와 일체 회전하는 캠샤프트에 전달된다.
한편, 도 6과 같이 VVT기구를 갖는 엔진(1)에서는, 상기 풀리 및 스프로켓대신에, 크랭크샤프트(15C) 및 (16C)의 상대적인 위상위치를 변경하기 위한 액추에이터(15) 및 (16)이 설치되어 있다.
도 7은 크랭크각[。CA ]의 위상위치와 밸브리프트량(밸브개방량)[mm]과의 관계를 표시하는 설명도이고, TDC는 각 실린더에서의 압축상사점을 표시하고 있다.
도 7에서, 1점쇄선은 기계적으로 정지하는 최지각시의 밸브리프트량의 변화를 표시하고, 파선을 기계적으로 정지하는 최진각시의 밸브리프트량의 변화를 표시하고, 실선은 록기구(후술한다)에 의해 설정되는 록위치에서의 밸브리프트량의 변화를 표시한다.
또, TDC를 중심으로 해서 지각측(도면우측)의 밸브리프트량의 피크위치는 흡기밸브의 전개위치에 대응하고, 진각측(도면좌측)의 밸브리프트량의 피크위치는 배기밸브의 전개위치에 대응한다.
따라서, 지각측 및 진각측에서의 각 피크의 변동폭(1점쇄선과 파선의 차)는,각 밸브타이밍의 가동범위를 표시하고 있다.
즉, 밸브타이밍은, 흡기 및 배기의 어느 것에서도, 파선에서 1점쇄선까지의 사이에서 가변가능하게 되어 있다.
도 8은 크랭크각센서(14)와 캠각센서(17) 또는 (18)과의 각 축력펄스의 위상관계를 표시하는 타이밍차트이다. 도 8에서는 최지각시 및 최진각시의 캠각센서( 17) 또는 (18)의 출력펄스를 표시하고 있다.
또 크랭크각센서(14)의 출력신호(크랭크각위치)에 대한 캠각센서(17) 또는 (18)의 출력신호의 위상위치는, 캠각센서(17) 및 (18)의 부착위치에 따라 다르다.
여기서 밸브타이밍을 지각시키는 것은 양밸브의 개방개시타이밍이 크랭크각에 대해 지각하는(늦어진다) 것을 의미하고 역으로 밸브타이밍을 진각시키는 것을 흡기용 및 배기용의 양밸브의 개방개시타이밍이 크랭크각에 대해 진각하는(빨라지는 것) 것을 의미한다.
흡기용 및 배기용의 각 밸브의 개방개시타이밍은, VVT기구를 구성하는 액추에이터(15) 및 (16)에 의해 변경되고 도 7에 표시하는 가동범위내의 임의의 지각위치 또는 지각위치에 제어된다.
도 9 ~ 도 11은 거의 동일구조로 된 액추에이터(15) 및 (16)의 내부구조를 표시하는 투시도이고, 도 9는 캠각위상이 최지각위치(도 7내의 1점쇄선에 대응)에 조정된 상태, 도 10은 캠각위상이 록위치(도 7내의 실선에 대응)에 조정된 상태, 도 11은 캠각위상이 최진각위치(도 7내의 파선에 대응)에 조정된 상태를 각각 표시하고 있다.
도 9 ~ 도 11에서 각 액추에이터(15) 및 (16)은, 화살표방향으로 회전하는 하우징(151)고, 하우징(151)과 함께 회전하는 베인(152)과, 하우징(151)내에 설치된 지각유압실(153), 진각유압실(154), 록핀(155) 및 스프링(156)과 베인(152)에 형성된 록凹부(157)를 구비하고 있다.
하우징(151)에는 크랭크샤프트로부터의 동력이 벨트 및 풀리(도시않음)를 통해서, 1/2로 감속되어 전달된다. 베인(152)은 지각유압실(153) 또는 진각유압실( 154)에 선택적으로 유압이 공급됨으로써, 하우징(151)내에서 위상위치가 시프트된다.
지각유압실(153) 및 진각유압실(154)은 베인(152)의 동작범위를 결정하고 있다. 스프링(156)은 록핀(155)을 돌출방향으로 작동하고 있고, 록凹부(157)는, 록핀(155)의 선단과 대향하도록 베인(152)의 소정의 록위치에 설치되어 있다.
또 록凹부(157)에는 오일공급구(도시않음)가 설치되어 있고, 지각유압실(153 ) 및 진각유압실(154)의 어느 유압이 높은 쪽으로부터 오일이 전환공급되도록 되어 있다.
지각유압실(153) 및 진각유압실(154)(동작범위)내에서 동작해서 위상시프트되는 베인(152)은 흡기용 및 배기용의 각 밸브를 구동하기 위한 캠샤프트(15C) 및 (16C)에 결합되어 있다.
또 여기서는 도시하지 않았으나 배기측의 액추에이터(16)에는 캠샤프트(16C)의 반력을 상쇄하기 위해, 베인(152)을 진각측으로 작동하기 위한 스프링이 설치되어 있다.
액추에이터(15) 및 (16)은, OCV(19) 및 (20)으로부터 공급되는 엔진(1)의 윤활유(유압)에 의해 구동된다. 액추에이터(15) 및 (16)의 캠각위상을 도 9 ~ 도 11과 같이 제어하기 위해서는 액추에이터(15) 및 (16)내에 유입하는 오일향(유압)이 제어된다.
예를 들면, 도 9와 같이 캠각위상을 최진각위치에 조정하기 위해서는 지각유압실(153)내에 오일을 유입시키면 된다.
역으로, 도 11과 같이 캠각위상을 최진각에 조정하기 위해서는 진각유압실( 154)내에 오일을 유입시키면 된다.
OCV(19) 및 (20)은 지각유압실(153) 및 진각유압실(154)중 어느 쪽에 오일을 유입시키는 가를 제어한다. 도 12 ~ 도 14는 동일구조로 된 OCV(19) 및 (20)의 내부구조를 표시하는 측단면도이다.
도 12 ~ 도 14에서, 각 OCV(19) 및 (20)은 원통형상의 하우징(191)과 하우징 (191)내에 접동이 자유롭게 수납된 스풀(192)과, 스풀(192)을 연속적으로 구동하는 코일(193)과 스풀(192)을 복귀방향으로 작동하는 스프링(194)을 구비하고 있다.
하우징(191)은 펌프(도시않음)에 연통된 오리피스(196) 및 (197)와 오일팬에 연통된 드레인용의 오리피스(198) 및 (199)를 구비하고 있다.
오리피스(196)는 액추에이터(15)의 지각유압실(153) 또는 액추에이터(16)의 진각유압실(154)에 연통되어 있다.
오리피스(197)는 액추에이터(15)의 진각유압실(154) 또는 액추에이터(16)의 지각유압실(153)에 연통되어 있다.
오리피스(196) 및 (197)은 스풀(192)의 축방향위치에 따라서 선택적으로 오일공급용의 오리피스(195)에 연통된다. 오리피스((195)는, 도 12에서는 오리피스( 196)에 연통되고, 도 14에서는 오리피스(197)에 연통되어 있다.
마찬가지로, 드레인용의 오리피스(198) 및 (199)는 스풀(192)의 축방향위치에 따라, 선택적으로 오리피스(197) 또는 (196)에 연통된다.
도 12에서는, 오리피스(197)와 오리피스(198)가 연통되고, 도 14에서는 오리피스(196)와 오리피스(199)가 연통되어 있다.
록凹부(157)내의 오일공급구는, OCV(19) 및 (20)의 여자구동상태(도 14참조)에서 오일공급되는 유로구성으로 되어 있고 록凹부에의 유압이 스프링(156)의 작동력을 상회하면, 록핀(155)이 록凹부(157)에서 밀려나와서, 록상태가 해제되도록 되어 있다.
도 12는 코일(193)에의 통전전류가 최소치인 경우를 표시하고 있고, 스프링( 194)이 최대한으로 신장되어 있다.
도 12에 표시하는 OCV가 흡기측의 OCV(19)의 경우, 오리피스(195)를 통해서 펌프에서 공급된 오일은, 오리피스(196)를 통해서 액추에이터(15)의 지각유압실( 153)에 유입하고, 액추에이터(15)는 도 9에 표시한 상태가 된다.
이로써, 액추에이터(15)의 진각유압실(154)내의 오일은, 오리피스(197)를 통해 OCV(19)에 드레인되고, 또 오리피스(198)를 통해서 오일팬에 드레인된다.
한편, 도 12에 표시하는 OCV가 배기측의 OCV(20)인 경우는, 상기한 것과는 역이 되고, 펌프에서 공급된 오일은, 오리피스(196)를 통해서 액추에이터(16)의 진각유압실(154)에 유입하고, 액추에이터(16)는 도 11에 표시한 상태가 된다.
이때, 액추에이터(16)의 지각유압실(153)내의 오일은, 오리피스(197) 및 (198)을 통해서 오일팬에 드레인된다.
도 12에 표시하는 유로구성에 의해, 예를 들면, 흡기측 및 배기측의 OCV(19) 및 (20)이 어느 것에 단선 등의 무통전이 되는 고장이 발생한 경우에도 밸브오버랩이 최소가 되므로, 내엔진스톱성에 대해 유리하게 작용한다.
도 14는 코일(193)에의 통전전류가 최대치의 경우를 표시하고 있고 스프링( 194)이 최소한으로 압축되어 있다. 예를 들면 도 14의 OCV가 흡기측의 OCV (19)인 경우, 펌프에서 공급된 오일은 오리피스(197)를 통해서 액추에이터(15)의 진각유압실(154)에 유입되고, 액추에이터(15)의 지각유압실(153)내의 오일은, 오리피스(196 ) 및 (199)를 통해서 드레인된다.
한편, 도 14의 OCV가 배기측의 OCV(20)인 경우에는 펌프에서 공급된 오일은, 오리피스(197)를 통해서 액추에이터(16)의 지각유압실(153)에 유입하고, 액추에이터(16)의 진각유압실(154)내의 오일은, 오리피스(196) 및 (199)를 통해서 드레인된다.
또, 도 13은 밸브타이밍제어 종료위치 또는 록위치(중간위치)에 상당하는 상태를 표시하고, 이때 액추에이터(15) 및 (16)내의 베인(152)은 임의의 목표위치 또는 도 10에 표시한 상태에 있다.
또 도 13의 상태에서, 오일공급용측의 오리피스(195)는 액추에이터측의 오리피스(196) 또는 (197)에 직접연통되어 있지 않으나, 누설 오일에 의해, 록凹부(157)(도 10참조)의 오일공급구에 공급될 수 있다.
따라서, 예를 들면 베인(152)이 록위치에 있어도, 누설오일에 의한 오일공급구에의 유압이, 스프링(156)의 작동력을 이겨내는 유압(록해제용의 소정유압)에 도달하면, 록凹부(157)로부터 록핀(155)이 이탈되어, 베인(152)이 하우징(151)내에서 동작가능한 상태가 된다.
또, 록해제용의 소정유압은, 스프링(156)의 작동력 등의 조정에 의해, 필요최소한의 임의치에 설정할 수 있다.
또, 밸브타이밍을 결정하는 각 액추에이터(15) 및 (16)의 베인(152)의 위치(위상)는, 캠각센서(17) 및 (18)에서 검출됨으로써, 임의로 제어될 수 있다.
캠각센서(17) 및 (18)은 크랭크샤프트와 캠샤프트(15C) 및 (16C)와의 상대위치를 검출할 수 있는 위치에 부착되어 있다. 도 8에서 밸브타이밍이 최진각위치(도 7의 파선참조)에서의 크랭크각센서출력과의 위상차는 A로 표시되고, 밸브타이밍이 최지각위치(도 7내의 1점쇄선참조)에서의 크랭크각센서출력과의 위상차는 B로 표시된다.
ECU(21)는, 검출된 위상차 A ~ B가 목표치와 일치하도록, 피드백제어함으로써, 임의위치에서의 밸브타이밍제어를 실행한다.
예를 들면, 흡기측에서, 크랭크각센서(14)의 검출타이밍에 대한 캠각센서(17 )의 검출위치가, ECU(21)내에서, 연산된 목표위치보다도 지각측에 있는 경우에는, 캠각센서(17)의 검출위치를 목표위치까지 진각시키기 위해, 검출위치와 목표위치와의 편차에 따라 OCV(19)의 코일(193)에의 통전량을 증대시킨다.
이로써, 액추에이터(15)의 진각유압실(154)에 연동된 오리피스(197)의 개구량이 커지고, 진각유압실(154)에의 공급오일량이 증대한다.
이하, 검출위치가, 목표위치에 가까워짐에 따라, OCV(19)의 스풀(192)의 위치가 도 13의 상태에 가까워지도록, 코일(193)에의 통전량을 저감시킨다.
그리고, 검출위치와 목표위치가 일치한 시점에서, 도 13에 표시한 바와 같이, 액추에이터(15)의 지각유압실(153), 진각유압실(154)에의 통로를 차단하는 상태가 되도록 코일(193)에의 통전량을 제어한다.
또, 통상의 운전상태(난기후의 주행상태 등)에서의 목표위치는 예를 들면 운전상태(엔진회전수 및 엔진부하)에 따른 2차원 맵치를 미리 ECU(21)내의 ROM에 기억시킴으로써, 각 운전상태에 따른 최적한 밸브타이밍이 되도록 설정할 수 있다.
한편, 시동시에는 엔진(1)에 의해 구동되는 오일펌프의 회전수가 불충분한 것에서, 액추에이터(15)에의 공급오일량도 불충분하고 상기한 바와 같은 유압에 의한 진각위치의 제어는 불가능해진다.
따라서, 도 10에 표시한 바와 같이, 록핀(155)을 록凹부(157)에 계합시킴으로써, 유압부족에 의한 베인(152)의 난조를 방지한다.
이때, 흡기밸브를 과지각시키면 실압축비가 저하하고, 역으로 흡기밸브를 과진각시키면 배기밸브와의 오버랩기간이 커짐으로, 흡기밸브를 과지각 또는 과진각시키는 것은, 어느 것이나 펌핑그로스를 저감시키는 결과가 된다.
따라서, 흡기밸브의 과지각제어나 과진각제어는, 시동시(크랭킹시)의 회전수가 상승 및 초폭발생을 위해서는 유리하나, 실질적인 연소상태가 불충분함으로써완폭까지는 이르지 않고, 결국 시동점을 손상하는 결과가 될 수 있다.
한편, 배기밸브를 과지각하면, 흡기밸브를 과진각한 경우와 같이 배기밸브와 흡기밸브의 오버랩기간이 커지고, 역으로 배기밸브를 과진각하면, 실팽창비가 저하해서 연소에너지를 크랭크샤프트에 충분히 전달할 수 없게 된다.
따라서, 시동시 및 시동직후에는, 각 밸브타이밍을 과지각제어해도 과진각제어해도, 시동성의 악화상태(또는 시동불가능한 상태)를 초래할 염려가 있다.
그래서 시동시에는 도 10과 같이 록핀(155)을 록凹부(157)에 계합함으로써, 베인(152)을 록위치(최지각위치와 최진각위치와의 대략중간위치)에 고정설정하고 있다.
이하, 시동후에는, 엔진회전수의 상승에 따라 균활오일의 유압이 상승하므로, 스풀(192)이 도 13에 표시하는 위치에 있어도, 전술한 누설오일에 의해, 액추에이터(15) 및 (16)에도 유압이 공급된다.
따라서, 전술한 바와 같이, 록凹부(157)에의 유압이 스프링(156)의 작동력을 이겨내는 시점에서, 록凹부(157)에서 록핀(155)이 이탈해서 베인(152)이 동작가능하게 된다.
이하, 록해제후에 OCV(19) 및 (20)을 제어함으로써, 지각유압실(153) 및 진각유압실(154)에 유압공급이 제어되고, 밸브타이밍의 지각제어 및 진각제어가 실행된다.
이때, 특히 엔진(1)의 고회전역에서, 흡기관성효과를 얻는 동시에, 체적효율을 증대시켜서 출력을 향상시키기 위해, 시동시보다도 지각측에 밸브타이밍을 제어한다.
이와 같이 엔진시동시에서는 액추에이터(15) 및 (16)의 록핀(155)을 최지각위치와 최진각위치와의 거의 중간위치에 록해서 시동성을 향상시켜, 엔진시동후(록기구의 해제후)에서는 특히, 고회전역으로 지각제어함으로써 출력특성을 향상시키고 있다.
그러나, 상기 종래장치에서는 배기가스의 개선 및 촉매(12)의 승온촉진이라는 기술관점에 대해서 별로 고려하고 있지 않다.
종래의 내연기관의 밸브타이밍 제어장치는 이상과 같이 배기가스의 개선 및 촉매(12)의 승온촉진을 고려하고 있지 않으므로 배기가스의 개선 및 촉매(12)의 승온촉진을 충분히 달성할 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 된 것으로, 시동시에는 최지각위치와 최진각위치의 사이에 액추에이터를 록하고 시동후에는 록을 해제하는 동시에, 특히 냉기아이들시에 밸브타이밍을 지각측에 제어함으로써, 촉매의 승온촉진 및 유해배기가스의 저감을 효과적으로 실현한 내연기관의 밸브타이밍 제어장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 청구항 1에 관한 내연기관의 밸브타이밍 제어장치는, 내연기관의 운전상태를 검출하는 센서수단과, 내연기관의 크랭크샤프트의 회전에 동기해서 내연기관의 흡기용 및 배기용의 각 밸브를 구동하는 흡기용 및 배기용의 캠샤프트와,흡기용 및 배기용의 캠샤프트의 적어도 한쪽에 결합된 액추에이터와, 액추에이터를 구동하기 위한 유압을 공급하는 유압공급장치와, 내연기관의 운전상태에 따라 유압공급장치에서 액추에이터에의 공급유압을 제어하고, 크랭크샤프트에 대한 캠샤프트의 상대위상을 변경하는 제어수단을 구비하고, 액추에이터는 상대위상의 변경위상을 변경범위를 설정하기 위한 지각유압실 및 진각유압실과 상대위상을 변경범위내의 록위치에 설정하기 위한 록기구와, 유압공급장치에서 공급되는 소정유압에 응답해서, 록기구를 해제하기 위한 록해제기구를 가지고, 제어수단을 내연기관의 운전상태가 시동시를 표시하는 경우에는, 록기구를 구동해서 상대위상을 록위치에 제어하고, 내연기관의 운전상태가 시동후를 나타내는 경우에는, 록해제기구에 의해 록기구를 해제하는 동시에, 유압공급장치에서 지각유압실 및 진각유압실에의 공급유압을 제어해서, 상대위상의 지각제어및 진각제어를 실행하고, 운전상태가 냉기아이들상태를 표시하는 경우에는 상대위상을 지각측에 제어하는 것이다.
또 이 발명의 청구항 2에 관한 내연기관의 밸브타이밍 제어장치는 청구항 1`에서 록위치는, 내연기관의 시동시 및 시동직후의 제어에 적합한 위상위치에 설정된 것이다.
또, 이 발명의 청구항 3에 관한 내연기관의 밸브타이밍 제어장치는 청구항 1 또는 청구항 2에서, 유압공급장치는 내연기관이 적어도 냉기아이들상태를 표시하는 경우에, 소정유압을 발생시키는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1을 표시하는 블록구성도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 제동동작을 표시하는 플로차트.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 제어동작을 표시하는 플로차트.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 제어동작을 표시하는 플로차트.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 제어동작을 표시하는 플로차트.
도 6은 종래의 내연기관의 밸브타이밍 제어장치를 표시하는 블록구성도.
도 7은 종래의 내연기관의 밸브타이밍 제어장치에 의한 위상변경범위를 크랭크각 위치에 대한 밸브리프트량의 관계에 의해 표시하는 설명도.
도 8은 일반적인 크랭크각센서 및 캠각센서의 각 출력펄스의 위상관계를 표시하는 타이밍차트.
도 9는 일반적인 액추에이터의 최지각위치에서의 내부구조를 표시하는 투시도.
도 10은 일반적인 액추에이터의 록위치에서의 내부구조를 표시하는 투시도.
도 11은 일반적인 액추에이터의 최진각위치에서의 내부구조를 표시하는 투시도.
도 12는 일반적인 OCV(유압공급장치)의 비여자상태에서의 내부구조를 표시하는 측단면도.
도 13은 일반적인 OCV의 록상태에서의 내부구조를 표시하는 측단면도.
도 14는 일반적인 OCV의 여자상태에서의 내부구조를 표시하는 측단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 엔진,3 : 에어플로센서,4 : 흡기관,
7 : 인젝터,8 : 점화플러그,9 : 점화코일,
10 : 배기관,11 : O2센서,12 : 촉매,
14 : 크랭크각센서,15,16 : 액추에이터,
15C,16C : 캠샤프트,17,18 : 캠각센서,
19,20 : OCV(오일컨트롤밸브),21A : ECU,
152 : 베인,153 : 지각유압실,
154 : 진각유압실,155 : 록핀,
156 : 스프링,157 : 록凹부,
192 : 스풀,193 : 코일,
194 : 스프링,S3,S5 : 냉기아이들상태를 판정하는 스텝,
S7 : 상대위상을 지각제어하는 스텝,
S8 : 점화시기를 지각제어하는 스텝,
S9 : 연료공급량을 감량제어하는 스텝.
실시의 형태 1.
이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시의 형태 1에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1을 표시하는 블록구성도이고, 전술(도 6참조)과 같은 것에 대해서는 동일부호를 붇혀서 상술을 생략한다.
따라서, 이 경우, 흡기측 및 배기측의 각 밸브타이밍의 변경제어범위는 도 7에 표시한대로 이고, 크랭크각센서출력과, 캠각센서출력과의 관계는 도 8에 표시한대로이다.
또, 액추에이터(15) 및 (16)의 구체적 구성은 도 9 ~ 도 11에 표시한대로이고, OCV(19) 및 (20)의 구체적 구성은 도 12 ~ 도 14에 표시한대로이다.
또, 도 1내의 ECU(21A)는 전술한 바와 같이, 엔진시동시에 록기구에 의해 액추에이터(15) 및 (16)을 록위치에 제어하는 록제어수단과, 엔진시동후에는 록해제기구에 의해 액추에이터(15) 및 (16)을 지각제어 및 진각제어하는 록해제제어수단을 포함한다.
또, ECU(21A)는 엔진(1)의 운전상태가 냉기아이들상태를 표시하는 경우에는, 액추에이터(15) 및 (16)에 의해 크랭크샤프트에 대한 캠샤프트(15C) 및 (16C)의 상대위상을 지각측에 제어하는 냉기아이들제어수단을 포함하고 있다.
또, ECU(21A)내의 록해제제어수단은, 엔진(1)이 적어도 냉기아이들상태를 표시하는 경우에 오일펌프에서 록해제용의 소정유압을 발생시키도록 되어 있다.
또, ECU(21A)는 엔진(1)이 난기아이들상태를 표시하는 경우에는, 액추에이터(15) 및 (16)을 록위치에 제어하는 난기아이들제어수단을 구비하고 있다.
또, 이 경우, 액추에이터(15) 및 (16)의 록위치는 엔진(1)의 시동 및 시동직후에 적합한 위치가 되도록 설정되어 있다. 즉 록핀(155)(도 10참조)에 의한 베인 (152)의 록위치는 시동시에 적합한 밸브타이밍이 되도록 설정된다.
전술한 바와 같이, 엔진시동시 및 시동직후에는, 밸브타이밍이 과지각되어도, 과진각되어도 시동성을 악화시키게 되므로 록핀(155) 및 록凹부(157)의 상대위치는, 도 10에 표시한 중간위치에 한하지 않고, 시동시 및 시동직후에 양호한 밸브타이밍이 되도록 미리 설정된다.
또, 엔진시동후의 냉기아이들상태에서는 각 밸브의 리프트타이밍을 지각위치에 제어하기 위해, 각 액추에이터(15) 및 (16)의 록핀(155)을 록凹부(157)에서 해제시킬 필요가 있다.
이 경우도, 액추에이터(15) 및 (16)의 작동(록핀(155)의 계합해제도 포함)에는 엔진(1)의 윤활유압이 사용되고 있고 엔진윤활유압은 엔진회전수 및 유온 등에 의존해서 변화한다.
상술한 바와 같이, 적어도, 냉기아이들상태에서 지각제어를 하는 경우에는, 록핀(155)을 해제하기 위한 유압을 발생시킬 필요가 있다.
또, 냉기아이들상태에서의 지각제어가 종료한 후에는, 액추에이터(15) 및 (16)을 록위치에 제어한다.
이때, 록해제용의 유압을 보존해서, 록위치부근에서의 피드백제어를 실행해도 되고 록위치에서 록핀(155)를 계합시켜도 된다. 이 상태에서, 차량을 주행시키기 위해 액셀을 밟으면, 엔진회전수가 상승하므로, 록상태가 해제되고, 엔진(1)의 운전상태에 따른 지각위치 또는 진각위치(록위치가 아님)에서의 제어도 가능하게 된다.
다음에, 전술한 도 7 ~ 도 14와 함께, 도 2의 플로차트를 참조하면서, 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 제어동작에 대해 설명한다.
도 2의 처리루틴은, ECU(21A)내에서 소정타이밍마다 실행된다.
도 2에서, 우선 ECU(21A)는 엔진(1)의 운전상태가 시동상태 또는 엔진스톱상태인가 아닌가를 판정한다(스텝 S1).
스텝 S1에서, 엔진(1)이 시동상태 또는 엔진스톱상태(즉, YES)라고 판정되면, OCV(19) 및 (20)의 코일(193)에 대한 공급전류를 최소전류치 MIN에 설정하고(스텝 S2), 도 2의 처리루틴을 빠져나온다.
최소전류치 MIN은, 무통전치(=0㎃)라도 되나, 다음번의 동작용의 대기전류로서, 100㎃정도에 설정해 두는 것이 바람직하다.
한편, 스텝 S1에서, 시동상태 또는 엔진스톱상태(즉, NO)라고 판정되면, 계속해, 엔진(1)이 아이들상태인지 아닌지를 판정한다(스텝 S3).
이때, 스텝 S3의 판정은, 주지하는 바와 같이 아이들스위치의 온,오프 또는 스로틀개도가 전체폐쇄인지 아닌지에 의해 실시된다.
스텝 S3에서, 엔진(1)이 아이들상태가 아니다(즉, NO)라고 판정되면, 엔진(1 )의 운전상태에 맞는 맵위치(지각위치 또는 진각위치)에 제어하고(스텝 S4), 도 2의 처리루틴을 빠져나간다.
스텝 S4에서는, ECU(21A)내의 ROM에 맵데이터로서 기억된 목표위치가 되도록, 피드백제어가 실행된다.
전술한대로, 맵데이터는, 엔진회전수 및 엔진부하에 의해 보관참조되도록 되어 있다.
한편, 스텝 S3에서, 엔진(1)이 아이들상태인 (즉, YES)라고 판정되면, 계속해서 엔진(1)이 냉기상태인지 아닌지를 판정한다(스텝 S5).
여기서, 냉기상태라는 것은, 예를 들면, 엔진(1)의 냉각수온이 40℃이하를 나타내는 상태이다.
스텝 S5에서, 엔진(1)이 냉기상태가 아닌 (즉, NO)라고 판정되면, 액추에이터 (15) 및 (16)의 베인(152)을 록위치에서 제어하고(스텝 S6), 도 2의 처리루틴을 빠져나온다.
이때, 액추에이터(15) 및 (16)을 록위치에 제어함으로써, 밸브타이밍을 결정하는 캠위상은, 전술한 시동시 및 시동직후에 적합한 위치로, 또 아이들안정성에도 적당한 위치에 고정된다.
한편, 스텝 S5에서, 엔진(1)이 냉기상태(즉, YES)라고 판정된 경우에는, 밸브타이밍을 지각측에 제어하고(스텝 S7), 도 2의 처리루틴을 빠져나간다.
스텝 S7에서, 밸브타이밍을 지각제어하는 경우, 최지각위치에 제어해도 되나, 록위치와 최지각위치와의 사이의 임의위치에 제어해도 된다.
예를 들면, 스텝 S7에서의 지각위치는 촉매(12)의 승온효과가 큰(배기가스온도가 가장 상승한다) 제어위치에 설정하는 것이 바람직하고, 또 배기가스중의 HC의배기량이 가장 적어지는 제어위치에 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 엔진(1)의 운전상태가 시동후의 냉기아이들상태를 표시하는 경우에, 밸브타이밍을 지각측으로 제어(스텝 S7)함으로써, 배기가스의 온도가 급속히 상승하므로, 촉매(12)의 승온촉진에 효과가 있다.
특히, 배기밸브의 폐쇄밸브완료타이밍을 늦게 함으로써, 배기관(10)에 배출된 배기가스를 엔진(1)의 연소실에 재흡입시킬 수가 있으므로 연소실내에서의 연소를 완만하게 해서 배기가스의 온도상승을 촉진시킬 수가 있고 촉매(12)의 승온을 촉진시킬 수가 있다.
또, 흡배기의 양 밸브를 동시에 지각측에 제어함으로써, 밸브오버랩기간이 변화하지 않으므로 아이들운전상태의 안전성을 향상시킬 수가 있다.
또 액추에이터(15) 및 (16)내의 록기구는, 변경범위내(최지각위치 및 최진각위치를 제외)에서 엔진시동시의 시동 및 시동직후에 적합한 위치에서 베인(152)을 계지하므로, 엔진시동성을 향상시킬 수가 있다.
또 엔진시동후의 적어도 냉기아이들시에, 록기구는 오일펌프에서 공급되는 소정유압에 의해 록해제되므로, 액추에이터(15) 및 (16)의 지각제어를 가능하게 하고 냉기아이들시에도 고온의 배기가스를 배출해서 촉매(12)의 활성화를 촉진해서, 유해배기가스를 저감할 수가 있다.
또 엔진시동후의 난기아이들시(시동시와 근사한 운전상태)에서 시동시와 같이 액추에이터(15) 및 (16)을 록위치에 제어함으로써, 운전성을 향상시킬 수가 있다.
또, 적어도 난기후에서의 아이들이외의 운전상태(통상의 주행상태)에서는 운전상태에 따른 통상의 밸브타이밍의 지각제어 및 진각제어를 실행할 수가 있다.
또, 도 1에서는, 흡기용 및 배기용의 각 캠샤프트(15C) 및 (16C)의 양쪽에 액추에이터(15) 및 (16)을 설치하였으나 한쪽의 캠샤프트(15C) 또는 (16C)에 대응한 액추에이터(15) 또는 (16)만을 설치해도 된다.
또 액추에이터(15) 및 (16)으로, 도 9 ~ 도 11과 같이 하우징(151)내에서 위상변경용 베인(152)을 회전이동시키는 타입을 사용하였으나 래디컬타입 등 다른 액추에이터를 사용해도 된다.
실시의 형태 2.
또, 상기 실시의 형태 1에서는 엔진(1)의 냉기아이들시에, 액추에이터(15) 및 (16)의 지각제어만에 의해, 촉매(12)의 승온 및 배기가스의 향상을 촉진시켰으나, 액추에이터(15) 및 (16)의 지각제어뿐아니라 엔진(1)의 점화시기를 지각(리터드)제어해도 된다.
이하, 엔진(1)의 냉기아이들시에 점화시기를 지각제어한 본 발명의 실시의 형태 2에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 제어동작을 표시하는 플로차트이고, 전술(도 2참조)과 같은 처리에 대해서는 동일부호를 붇혀서 상세설명을 생략한다.
이 경우, ECU(21A)(도 1참조)는 스텝 S3 및 S5에서, 엔진(1)의 운전상태가 냉기아이들상태를 표시한다(즉, YES)라고 판정된 경우에는 액추에이터(15) 및 (16)을 지각측에 제어(스텝 S7)하는 동시에, 엔진(1)의 점화시기를 지각제어하고(스텝 S8), 도 3의 처리루틴을 빠져나간다.
이와 같이, 스텝 S8에서 점화시기를 지각측에 제어함으로써 엔진(1)의 연소실에서의 연소속도가 저하하므로, 배기가스의 온도상승이 촉진된다.
따라서 전술한 밸브타이밍의 지각제어와 조합함으로써 다시 촉매(12)의 승온효과가 향상한다.
또 이 경우에도, 전술한 바와 같이 흡배기용의 양쪽밸브를 지각측에 제어함으로써 각 밸브의 오버랩기간이 변화하지 않으므로 아이들운전상태의 안정성을 향상시킬 수가 있다.
이와 같이, 엔진(1)의 냉기아이들시에 밸브타이밍을 지각측에 제어하고 또 점화시기를 지각제어함으로써 전술보다도 고온의 배기가스가 촉매(12)에 유입하므로 또 촉매(12)를 승온촉진해서 조기에 활성화시킬 수가 있다.
실시의 형태 3.
또, 상기 실시의 형태 2에서는, 엔진(1)의 냉기아이들시에 액추에이터(15) 및 (16)의 지각제어에 대해, 점화시기를 지각제어하였으나, 엔진(1)에의 연료공급량을 감량제어해도 된다.
이하, 엔진(1)의 냉기아이들시에 연료공급량을 감량제어한 본 발명의 실시의 형태 3에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 제어동작을 표시하는 플로차트이고,전술한(도 2, 도 3참조) 바와 같은 처리에 대해서는, 동일부호를 붇혀서 상술을 생략한다.
이 경우, ECU(21A)(도 1참조)는, 스텝 S3 및 S5에서 엔진(1)의 운전상태가 냉기아이들상태를 표시한다고(즉, YES) 판정된 경우에는, 액추에이터(15) 및 (16)을 지각측에 제어(스텝 S7)하는 동시에, 엔진(1)에의 연료공급량을 감량제어해서 공연비 A/F를 린화하고(스텝 S9), 도 4의 처리루틴을 빠져나온다.
이와 같이 엔진(1)이 냉기아이들상태라고 판정된 경우에, 밸브타이밍을 지각측으로 제어(스텝 S7)하는 동시에, 연료분사량을 감량해서 공연비 A/F를 린화(스텝 S9)함으로써, 전술한 촉매(1)의 승온촉진효과에 더해 HC 등의 유해성분의 배출량이 더욱 감소하고, 배기가스를 더욱 향상시킬 수가 있다..
따라서, 냉기아이들시에, 촉매(12)를 승온촉진시키서, 조기에 활성화시키면서, 배기가스에 포함되는 HC를 더욱 더 저감시킬 수가 있다.
실시의 형태 4.
또, 상기 실시의 형태 2, 3에서는, 엔진(1)의 냉기아이돌시에 액추에이터( 15) 및 (16)의 지각제어에 더해, 점화시기의 지각제어 또는 연료공급량의 감량제어를 실행하였으나, 점화시기의 지각제어 및 연료공급량의 감량제어를 동시에 실시해도 된다.
이하, 엔진(1)의 냉기의 아이들시에 점화시기의 지각제어 및 연료공급량의 감량제어를 동시에 실행한 본 발명의 실시의 형태 4에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명은 실시의 형태 4에 의한 제어동작을 표시하는 플로차트이고, 전술(도 2 ~ 도 4참조)과 같은 처리에서는 동일부호를 붇혀서 상술을 생략한다.
이 경우, ECU(21A)(도 1 참조)는 스텝 S3 및 S5에서, 엔진(1)의 운전상태가 냉기아이들상태를 표시한다고(즉, YES) 판정된 경우에는, 액추에이터(15) 및 (16)을 지각측에 제어(스텝 S7)하는 동시에, 점화시기의 지각제어(스텝 S8) 및 공연비 A/F의 린화(스텝 S9)를 실행하고 도 5의 처리루틴을 빠져나간다.
이와 같이 냉기아이들시에 액추에이터(15) 및 (16)(밸브타이밍)의 지각제어와 함께 점화시기의 지각제어 및 연료공급량의 감량제어를 실행함으로써, 배기가스의 승온에 의한 촉매(12)의 승온을 다시금 촉진하는 동시에 HC를 더욱 저감시킬 수가 있다.
이상과 같이, 본 발명의 청구항 1에 의하면, 내연기관의 운전상태를 검출하는 센서수단과 내연기관의 크랭크샤프트의 회전에 동기해서 내연기관의 흡기용 및 배기용의 각 밸브를 구동하는 흡기용 및 배기용의 캠샤프트와 흡기용 및 배기용의 캠샤프트의 적어도 한쪽에 결합된 액추에이터와 액추에이터를 구동하기 위한 유압을 공급하는 유압공급장치와, 내연기관의 운전상태에 따라, 유압공급장치에서 액추에이터에의 공급유압을 제어하고, 크랭크샤프트에 대한 캠샤프트의 상대위상을 변경하는 제어수단을 구비하고, 액추에이터는 상대위상을 변경범위를 설정하기 위한 지각유압실 및 진각유압실과, 상대위상을 변경범위내의 록위치에 설정하기 위한 록기구와, 유압공급장치에서 공급되는 소정유압에 응답해서 록크기구를 해제하기 위한 록해제기구를 소유하고, 제어수단은 소유하고 제어수단은, 내연기관의 운전상태가 시동시를 표시하는 경우에는 록기구를 구동해서 상대위상을 록위치에 제어하고, 내연기관의 운전상태가 시동후를 표시하는 경우에는, 록해제기구에 의해 록기구를 해제하는 동시에 유압공급장치에서 지각유압실 및 진각유압실에의 공급유압을 제어해서, 상대위상의 지각제어 및 진각제어를 실행하고 운전상태가 냉기아이들상태를 표시하는 경우에는, 상대위상을 지각측에 제어하도록 하였으므로, 촉매의 승온 및 유체배기가스의 저감을 촉진시킨 내연기관의 밸브타이밍 제어장치가 얻어지는 효과가 있다.
또, 본 발명의 청구항 2에 의하면, 청구항 1에서, 록위치는 내연기관의 시동시 및 시동직후의 제어에 적합한 위상위치에 설정되어 있으므로, 시동성을 향상시킨 내연기관의 밸브타이밍 제어장치가 얻어지는 효과가 있다.
또 본 발명의 청구항 3에 의하면 청구항 1 또는 청구항 2에서, 유압공급장치는, 내연기관이 적어도 냉기아이들상태를 표시하는 경우에, 소정유압을 발생시키도록 하였으므로, 냉기아이들시에 록기구를 해제해서 액추에이터의 지각제어를 가능하게 하고, 촉매의 승온 및 배기가스의 저감을 촉진시킨 내연기관의 밸브타이밍 제어장치가 얻어지는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 내연기관의 운전상태를 검출하는 센서수단과, 상기 내연기관의 크랭크샤프트의 회전에 동기해서 상기 내연기관의 흡기용 및 배기용의 각 밸브를 구동하는 흡기용 및 배기용의 캠샤프트와, 상기 흡기용 및 배기용의 캠샤프트의 적어도 한쪽에 결합된 액추에이터와, 상기 액추에이터를 구동하기 위한 유압을 공급하는 유압공급장치와, 상기 내연기관의 운전상태에 따라, 상기 유압공급장치에서 상기 액추에이터에의 공급유압을 제어하고, 상기 크랭크샤프트에 대한 상기 캠샤프트의 상대위상을 변경하는 제어수단을 구비하고
    상기 액추에이터는 상기 상대위상의 변경범위를 설정하기 위한 지각유압실 및 진각유압실과 상기 상대위상을 상기 변경범위내의 록위치에 설정하기 위한 록기구와, 상기 유압공급장치에서 공급되는 소정유압에 응답해서 상기 록기루를 해제하기 위한 해제기구를 소유하고
    상기 제어수단은, 상기 내연기관의 운전상태가 시동시를 표시하는 경우에는, 상기 록기구를 구동해서 상기 상대위상을 상기 록위치에 제어하고, 상기 내연기관의 운전상태가 시동후를 표시하는 경우에는, 상기 록해제기구에 의해 상기 록기구를 해제하는 동시에 상기 유압공급장치에서 상기 지각유압실 및 상기 진각유압실에의 공급유압을 제어해서, 상기 상대위상의 지각제어 및 진각제어를 실행하고, 상기 운전상태가 냉기아이들상태를 표시하는 경우에는, 상기 상대위상을 지각측에 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 록위치는, 상기 내연기관의 시동시 및 시동직후의 제어에 적합한 위상위치에 설정된 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상유압공급장치는, 상기 내연기관이 적어도 상기 냉기아이들상태를 표시하는 경우에, 상기 소정유압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
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