JPH06235307A - エンジンの可変バルブタイミング装置 - Google Patents
エンジンの可変バルブタイミング装置Info
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- JPH06235307A JPH06235307A JP2138893A JP2138893A JPH06235307A JP H06235307 A JPH06235307 A JP H06235307A JP 2138893 A JP2138893 A JP 2138893A JP 2138893 A JP2138893 A JP 2138893A JP H06235307 A JPH06235307 A JP H06235307A
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- valve
- exhaust
- opening
- intake
- timing
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-
- 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
- F01L2001/34486—Location and number of the means for changing the angular relationship
- F01L2001/34496—Two phasers on different camshafts
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クランクシャフトに対するカムシャフトの位
相角を変えるバルブタイミング調整機構を用いて、吸排
気のタイミングを適正に制御する装置を提供する。 【構成】 クランクシャフトに対する吸気側カムシャフ
トと排気側カムシャフトの位相角を独立して変えるバル
ブタイミング調整機構を備え、コントロールユニット
は、低回転低負荷時に吸気弁の開閉時期を遅らせるとと
もに、排気弁の開閉時期を進ませ、低回転高負荷時に吸
気弁の開閉時期を進ませるとともに、排気弁の開閉時期
を進ませ、高回転時に吸気弁の開閉時期を遅らせるとと
もに、排気弁の開閉時期を遅らせるようにバルブタイミ
ング調整機構を駆動する構成とする。
相角を変えるバルブタイミング調整機構を用いて、吸排
気のタイミングを適正に制御する装置を提供する。 【構成】 クランクシャフトに対する吸気側カムシャフ
トと排気側カムシャフトの位相角を独立して変えるバル
ブタイミング調整機構を備え、コントロールユニット
は、低回転低負荷時に吸気弁の開閉時期を遅らせるとと
もに、排気弁の開閉時期を進ませ、低回転高負荷時に吸
気弁の開閉時期を進ませるとともに、排気弁の開閉時期
を進ませ、高回転時に吸気弁の開閉時期を遅らせるとと
もに、排気弁の開閉時期を遅らせるようにバルブタイミ
ング調整機構を駆動する構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クランクシャフトに対
するカムシャフトの位相角を変えて、吸・排気弁の開閉
時期をエンジン運転条件に応じて制御する可変バルブタ
イミング装置に関するものである。
するカムシャフトの位相角を変えて、吸・排気弁の開閉
時期をエンジン運転条件に応じて制御する可変バルブタ
イミング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】この種の可変バルブタイ
ミング装置として、例えば実開平２−７２３０５号公報
にも見られるように、カムプーリとカムシャフトを油圧
に応動するヘリカルギアを介して連結し、ヘリカルギア
に作用する油圧力をエンジン運転状態に応じて制御する
ことにより、ヘリカルギアを回転軸方向に移動させ、ク
ランクシャフトとカムシャフトを相対回転させるバルブ
タイミング調整機構を備えるものがある。
ミング装置として、例えば実開平２−７２３０５号公報
にも見られるように、カムプーリとカムシャフトを油圧
に応動するヘリカルギアを介して連結し、ヘリカルギア
に作用する油圧力をエンジン運転状態に応じて制御する
ことにより、ヘリカルギアを回転軸方向に移動させ、ク
ランクシャフトとカムシャフトを相対回転させるバルブ
タイミング調整機構を備えるものがある。
【０００３】ところが、従来はこのようなバルブタイミ
ング調整機構が吸気側カムシャフトのみに設けられ、低
回転低負荷時にバルブオーバラップを小さくすることに
より、残留ガス率を低下させて燃焼を安定させる一方、
低回転高負荷時に吸気弁の開閉時期を早めることによ
り、シリンダに吸入された混合気が吸入行程の下死点付
近で吸気ポートに吐き出されることを抑制して、吸気充
填効率を高めるようになっている。
ング調整機構が吸気側カムシャフトのみに設けられ、低
回転低負荷時にバルブオーバラップを小さくすることに
より、残留ガス率を低下させて燃焼を安定させる一方、
低回転高負荷時に吸気弁の開閉時期を早めることによ
り、シリンダに吸入された混合気が吸入行程の下死点付
近で吸気ポートに吐き出されることを抑制して、吸気充
填効率を高めるようになっている。
【０００４】しかしながら、このように吸気弁の開閉時
期のみを調整する装置では、例えば、低回転高負荷時に
吸気弁の閉時期を早めるため、開閉時期を進ませるとバ
ルブオーバラップが大きくなりすぎて、残留ガス率が増
大して燃焼性が損なわれる。また、高回転時にバルブオ
ーバラップを大きくしつつ、吸気弁の開閉時期を遅らせ
ることが不可能でるため、十分な出力が得られないとい
う問題点があった。
期のみを調整する装置では、例えば、低回転高負荷時に
吸気弁の閉時期を早めるため、開閉時期を進ませるとバ
ルブオーバラップが大きくなりすぎて、残留ガス率が増
大して燃焼性が損なわれる。また、高回転時にバルブオ
ーバラップを大きくしつつ、吸気弁の開閉時期を遅らせ
ることが不可能でるため、十分な出力が得られないとい
う問題点があった。
【０００５】また、従来から、エンジン運転条件に応じ
て複数のカムを選択的に切換える弁作動調整機構を備え
て、吸排気のタイミングあるいは吸排気量を制御する装
置が知られているが、この場合各気筒の吸・排気弁に対
応してカムを切換える弁作動調整機構を設けなければな
らず、コストアップを招くという問題点があった(例え
ば特開昭６３−１６７０１６号公報、特開昭６３−５７
８０５号公報等参照)。
て複数のカムを選択的に切換える弁作動調整機構を備え
て、吸排気のタイミングあるいは吸排気量を制御する装
置が知られているが、この場合各気筒の吸・排気弁に対
応してカムを切換える弁作動調整機構を設けなければな
らず、コストアップを招くという問題点があった(例え
ば特開昭６３−１６７０１６号公報、特開昭６３−５７
８０５号公報等参照)。
【０００６】本発明は上記の問題点に着目し、クランク
シャフトに対するカムシャフトの位相角を変えるバルブ
タイミング調整機構を用いて、吸排気のタイミングを制
御する装置を提供することを目的とする。
シャフトに対するカムシャフトの位相角を変えるバルブ
タイミング調整機構を用いて、吸排気のタイミングを制
御する装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、吸気弁を開閉
駆動する吸気側カムシャフトと、排気弁を開閉駆動する
排気側カムシャフトと、クランクシャフトに対する吸気
側カムシャフトと排気側カムシャフトの位相角を独立し
て変えるバルブタイミング調整機構と、エンジンの運転
条件を検出する手段と、エンジンの運転条件に応じてバ
ルブタイミング調整機構を駆動する制御手段とを備えた
エンジンの可変バルブタイミング装置にあって、制御手
段は、低回転低負荷時に吸気弁の開閉時期を遅らせると
ともに、排気弁の開閉時期を進ませ、低回転高負荷時に
吸気弁の開閉時期を進ませるとともに、排気弁の開閉時
期を進ませ、高回転時に吸気弁の開閉時期を遅らせると
ともに、排気弁の開閉時期を遅らせるようにバルブタイ
ミング調整機構を駆動する構成とする。
駆動する吸気側カムシャフトと、排気弁を開閉駆動する
排気側カムシャフトと、クランクシャフトに対する吸気
側カムシャフトと排気側カムシャフトの位相角を独立し
て変えるバルブタイミング調整機構と、エンジンの運転
条件を検出する手段と、エンジンの運転条件に応じてバ
ルブタイミング調整機構を駆動する制御手段とを備えた
エンジンの可変バルブタイミング装置にあって、制御手
段は、低回転低負荷時に吸気弁の開閉時期を遅らせると
ともに、排気弁の開閉時期を進ませ、低回転高負荷時に
吸気弁の開閉時期を進ませるとともに、排気弁の開閉時
期を進ませ、高回転時に吸気弁の開閉時期を遅らせると
ともに、排気弁の開閉時期を遅らせるようにバルブタイ
ミング調整機構を駆動する構成とする。
【０００８】請求項２記載の発明は、バルブタイミング
調整機構を、クランクシャフトに対する吸気側カムシャ
フトの位相角の最大変位量を、排気側カムシャフトの位
相角の最大変位量より小さく設定する。
調整機構を、クランクシャフトに対する吸気側カムシャ
フトの位相角の最大変位量を、排気側カムシャフトの位
相角の最大変位量より小さく設定する。
【０００９】請求項３記載の発明は、クランクシャフト
に対する吸気側カムシャフトの位相角を油圧の上昇に応
動して吸気弁の開閉時期が進む方向に変える吸気側油圧
アクチュエータと、その非通電時に吸気側油圧アクチュ
エータに導かれる油圧を低下させる吸気側電磁弁と、ク
ランクシャフトに対する排気側カムシャフトの位相角を
油圧の上昇に応動して排気弁の開閉時期が遅れる方向に
変える排気側油圧アクチュエータと、その非通電時に排
気側油圧アクチュエータに導かれる油圧を低下させる排
気側電磁弁とを備える。
に対する吸気側カムシャフトの位相角を油圧の上昇に応
動して吸気弁の開閉時期が進む方向に変える吸気側油圧
アクチュエータと、その非通電時に吸気側油圧アクチュ
エータに導かれる油圧を低下させる吸気側電磁弁と、ク
ランクシャフトに対する排気側カムシャフトの位相角を
油圧の上昇に応動して排気弁の開閉時期が遅れる方向に
変える排気側油圧アクチュエータと、その非通電時に排
気側油圧アクチュエータに導かれる油圧を低下させる排
気側電磁弁とを備える。
【００１０】請求項４記載の発明は、低回転高負荷時か
ら高回転時に変わる運転条件で、吸気弁の開閉時期を切
換えた後に排気弁の開閉時期を切換える制御手段を備え
る。
ら高回転時に変わる運転条件で、吸気弁の開閉時期を切
換えた後に排気弁の開閉時期を切換える制御手段を備え
る。
【００１１】
【作用】低回転低負荷時に排気弁の開閉時期を進ませる
とともに、吸気弁の開閉時期を遅らせて、バルブオーバ
ラップを小さくすることにより、排気ポートからシリン
ダへの排気の吹き返しを抑えられ、残留ガス率を低下さ
せて燃焼を安定させるとともに、アイドル安定性を高め
られ、燃費の低減がはかれる。
とともに、吸気弁の開閉時期を遅らせて、バルブオーバ
ラップを小さくすることにより、排気ポートからシリン
ダへの排気の吹き返しを抑えられ、残留ガス率を低下さ
せて燃焼を安定させるとともに、アイドル安定性を高め
られ、燃費の低減がはかれる。
【００１２】低回転高負荷時に、吸気弁の開閉時期を進
ませることにより、シリンダに吸入された混合気が吸入
行程の下死点付近で吸気ポートに吐き出されることを抑
制して、吸気充填効率を高められる。このとき、排気弁
の開閉時期も進ませることにより、バルブオーバラップ
が大きくなり過ぎることを回避し、残留ガスを低下さ
せ、発生トルクを高められる。
ませることにより、シリンダに吸入された混合気が吸入
行程の下死点付近で吸気ポートに吐き出されることを抑
制して、吸気充填効率を高められる。このとき、排気弁
の開閉時期も進ませることにより、バルブオーバラップ
が大きくなり過ぎることを回避し、残留ガスを低下さ
せ、発生トルクを高められる。
【００１３】高回転時に、吸気弁の開閉時期を遅らせる
ことにより、吸気の慣性過給効果を利用して吸気充填効
率を高められる。
ことにより、吸気の慣性過給効果を利用して吸気充填効
率を高められる。
【００１４】請求項２記載の発明においては、クランク
シャフトに対する吸気側カムシャフトの位相角の最大変
位量を、排気側カムシャフトの位相角の最大変位量より
小さく設定することにより、吸気弁と排気弁の開閉時期
を共に遅らせる高回転時に、バルブオーバラップを大き
くすることができる。これにより、排気管内に生じる負
圧波により排気の掃気効果が得られ、排気の押し出し損
失を低減して出力向上がはかれる。すなわち、排気行程
の後半は排気管を移動する排気ガスにより負圧が生じる
とともに、オーバラップ期間中は吸気流がシリンダ内に
流入することにより、排気ガスの掃気効果が高められ
る。
シャフトに対する吸気側カムシャフトの位相角の最大変
位量を、排気側カムシャフトの位相角の最大変位量より
小さく設定することにより、吸気弁と排気弁の開閉時期
を共に遅らせる高回転時に、バルブオーバラップを大き
くすることができる。これにより、排気管内に生じる負
圧波により排気の掃気効果が得られ、排気の押し出し損
失を低減して出力向上がはかれる。すなわち、排気行程
の後半は排気管を移動する排気ガスにより負圧が生じる
とともに、オーバラップ期間中は吸気流がシリンダ内に
流入することにより、排気ガスの掃気効果が高められ
る。
【００１５】請求項３記載の発明においては、バルブタ
イミング調整機構に導かれる油圧を低下させて、吸気弁
の開閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時期を進
ませる構成としたため、始動時を含めてオイルポンプの
吐出油圧が低い低回転低負荷時に、バルブオーバラップ
を小さくする切換え応答性を確保することが可能とな
り、始動性およびアイドル安定性を維持できる。また、
油圧系統の故障により十分な油圧が発生しない場合も、
吸気弁の開閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時
期を進ませて、バルブオーバラップを小さくすることに
より、安定した運転性を確保することができる。
イミング調整機構に導かれる油圧を低下させて、吸気弁
の開閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時期を進
ませる構成としたため、始動時を含めてオイルポンプの
吐出油圧が低い低回転低負荷時に、バルブオーバラップ
を小さくする切換え応答性を確保することが可能とな
り、始動性およびアイドル安定性を維持できる。また、
油圧系統の故障により十分な油圧が発生しない場合も、
吸気弁の開閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時
期を進ませて、バルブオーバラップを小さくすることに
より、安定した運転性を確保することができる。
【００１６】請求項４記載の発明においては、低回転高
負荷時から高回転時に変わる運転条件で、吸気弁の開閉
時期を切換えた後に排気弁の開閉時期を切換える構成と
したため、２つの電磁弁が同時に通電されて、各バルブ
タイミング調整機構に導かれる油圧が一瞬高まる油撃作
用が発生することを回避し、潤滑系統に損傷等を来すこ
とを防止する。
負荷時から高回転時に変わる運転条件で、吸気弁の開閉
時期を切換えた後に排気弁の開閉時期を切換える構成と
したため、２つの電磁弁が同時に通電されて、各バルブ
タイミング調整機構に導かれる油圧が一瞬高まる油撃作
用が発生することを回避し、潤滑系統に損傷等を来すこ
とを防止する。
【００１７】
【実施例】図２は本発明の一実施例の機械的構成を示
す。
す。
【００１８】図中、２ｉは吸気弁（図示せず）を開閉駆
動するカムシャフト、２ｅは排気弁（図示せず）を開閉
駆動するカムシャフト、３ｉ，３ｅはタイミングベルト
１６を介してクランクシャフト（図示せず）からの回転
力が伝達されるカムプーリである。
動するカムシャフト、２ｅは排気弁（図示せず）を開閉
駆動するカムシャフト、３ｉ，３ｅはタイミングベルト
１６を介してクランクシャフト（図示せず）からの回転
力が伝達されるカムプーリである。
【００１９】各バルブタイミング調整機構１ｉ，１ｅは
各カムシャフト２ｉ，２ｅと各カムプーリ３ｉ，３ｅの
間に設けられ、運転条件に応じて両者の位相角度を変え
て吸気弁と排気弁の開閉時期を独立して変えるようにな
っている。
各カムシャフト２ｉ，２ｅと各カムプーリ３ｉ，３ｅの
間に設けられ、運転条件に応じて両者の位相角度を変え
て吸気弁と排気弁の開閉時期を独立して変えるようにな
っている。
【００２０】各カムシャフト２ｉ，２ｅの端部は筒形の
各インナハウジング４ｉ，４ｅが各ボルト１５ｉ，１５
ｅを介して締結される。
各インナハウジング４ｉ，４ｅが各ボルト１５ｉ，１５
ｅを介して締結される。
【００２１】各インナハウジング４ｉ，４ｅの外周に回
転可能に嵌合する筒形のアウタハウジング５ｉ，５ｅが
設けられ、各アウタハウジング５ｉ，５ｅに各カムプー
リ３ｉ，３ｅが一体形成される。
転可能に嵌合する筒形のアウタハウジング５ｉ，５ｅが
設けられ、各アウタハウジング５ｉ，５ｅに各カムプー
リ３ｉ，３ｅが一体形成される。
【００２２】各インナハウジング４ｉ，４ｅと各アウタ
ハウジング５ｉ，５ｅの間にはリング状の各ヘリカルギ
ア６ｉ，６ｅが介装される。ヘリカルギア６ｉの内外周
に各ヘリカルスプライン１７ｉ，１８ｉが、ヘリカルギ
ア６ｅの内外周にヘリカルスプライン１７ｅ，１８ｅと
がそれぞれ形成される。各ヘリカルスプライン１７ｉ，
１７ｅがインナハウジング４ｉ，４ｅの外周と噛合い、
各ヘリカルスプライン１８ｉ，１８ｅがアウタハウジン
グ５ｉ，５ｅの内周と噛合い、各ヘリカルギア６ｉ，６
ｅが軸方向に移動するのに伴い各アウタハウジング５
ｉ，５ｅに対して各インナハウジング４ｉ，４ｅが相対
回転し、各カムプーリ３ｉ，３ｅに対する各カムシャフ
ト２ｉ，２ｅの回転方向の位相角が変化する。
ハウジング５ｉ，５ｅの間にはリング状の各ヘリカルギ
ア６ｉ，６ｅが介装される。ヘリカルギア６ｉの内外周
に各ヘリカルスプライン１７ｉ，１８ｉが、ヘリカルギ
ア６ｅの内外周にヘリカルスプライン１７ｅ，１８ｅと
がそれぞれ形成される。各ヘリカルスプライン１７ｉ，
１７ｅがインナハウジング４ｉ，４ｅの外周と噛合い、
各ヘリカルスプライン１８ｉ，１８ｅがアウタハウジン
グ５ｉ，５ｅの内周と噛合い、各ヘリカルギア６ｉ，６
ｅが軸方向に移動するのに伴い各アウタハウジング５
ｉ，５ｅに対して各インナハウジング４ｉ，４ｅが相対
回転し、各カムプーリ３ｉ，３ｅに対する各カムシャフ
ト２ｉ，２ｅの回転方向の位相角が変化する。
【００２３】ヘリカルギア６ｉの各ヘリカルスプライン
１７ｉ，１８ｉに対して、ヘリカルギア６ｅのヘリカル
スプライン１７ｅ，１８ｅが逆方向に捩られて形成され
る。これにより、各ヘリカルギア６ｉ，６ｅが所期位置
からリターンスプリング１３ｉ，１３ｅに抗して図中右
方向に移動することにより互いに逆方向に回転し、吸気
側カムシャフト２ｉは吸気弁の開閉時期を進角させる方
向に回転し、排気側カムシャフト２ｅは排気弁の開閉時
期を遅角させる方向に回転するようになっている。
１７ｉ，１８ｉに対して、ヘリカルギア６ｅのヘリカル
スプライン１７ｅ，１８ｅが逆方向に捩られて形成され
る。これにより、各ヘリカルギア６ｉ，６ｅが所期位置
からリターンスプリング１３ｉ，１３ｅに抗して図中右
方向に移動することにより互いに逆方向に回転し、吸気
側カムシャフト２ｉは吸気弁の開閉時期を進角させる方
向に回転し、排気側カムシャフト２ｅは排気弁の開閉時
期を遅角させる方向に回転するようになっている。
【００２４】各ヘリカルギア６ｉ，６ｅと各インナハウ
ジング４ｉ，４ｅの間には各リターンスプリング１３
ｉ，１３ｅが介装され、各リターンスプリング１３ｉ，
１３ｅにより各ヘリカルギア６ｉ，６ｅが図中左方向に
付勢されて、初期位置に保持される。
ジング４ｉ，４ｅの間には各リターンスプリング１３
ｉ，１３ｅが介装され、各リターンスプリング１３ｉ，
１３ｅにより各ヘリカルギア６ｉ，６ｅが図中左方向に
付勢されて、初期位置に保持される。
【００２５】インナハウジング４ｉ，４ｅとアウタハウ
ジング５ｉ，５ｅとヘリカルギア６ｉ，６ｅの間には油
圧室１２ｉ，１２ｅが画成される。油圧室１２ｉ，１２
ｅに導かれる油圧力が所定値を越えて上昇すると、各ヘ
リカルギア６ｉ，６ｅはリターンスプリング１２ｉ，１
２ｅを圧縮しながら図中右方向に移動する。
ジング５ｉ，５ｅとヘリカルギア６ｉ，６ｅの間には油
圧室１２ｉ，１２ｅが画成される。油圧室１２ｉ，１２
ｅに導かれる油圧力が所定値を越えて上昇すると、各ヘ
リカルギア６ｉ，６ｅはリターンスプリング１２ｉ，１
２ｅを圧縮しながら図中右方向に移動する。
【００２６】これにより、各ヘリカルギア６ｉ，６ｅが
初期位置にあるときは、図３に実線で示すように、吸気
弁の開閉時期が遅れるとともに、排気弁の開閉時期が進
められ、各ヘリカルギア６ｉ，６ｅが最大に変位したと
きは、図３に破線で示すように、吸気弁の開閉時期が進
められるとともに、排気弁の開閉時期が遅れる。
初期位置にあるときは、図３に実線で示すように、吸気
弁の開閉時期が遅れるとともに、排気弁の開閉時期が進
められ、各ヘリカルギア６ｉ，６ｅが最大に変位したと
きは、図３に破線で示すように、吸気弁の開閉時期が進
められるとともに、排気弁の開閉時期が遅れる。
【００２７】クランクシャフトに対する吸気側カムシャ
フト２ｉの位相角の最大変位量θｉは、排気側カムシャ
フト２ｅの位相角の最大変位量θｅより所定量だけ小さ
く設定される。
フト２ｉの位相角の最大変位量θｉは、排気側カムシャ
フト２ｅの位相角の最大変位量θｅより所定量だけ小さ
く設定される。
【００２８】各油圧室１２ｉ，１２ｅは各カムシャフト
２ｉ，２ｅの内部に形成された各軸孔２１ｉ，２１ｅ
と、シリンダヘッド２２に形成されたオイルギャラリ２
３と、オリフィス２６と、シリンダブロック２４に形成
されたメインギャラリ２５を介してオイルポンプ２９か
らの吐出油圧が導入される。
２ｉ，２ｅの内部に形成された各軸孔２１ｉ，２１ｅ
と、シリンダヘッド２２に形成されたオイルギャラリ２
３と、オリフィス２６と、シリンダブロック２４に形成
されたメインギャラリ２５を介してオイルポンプ２９か
らの吐出油圧が導入される。
【００２９】各カムシャフト２ｉ，２ｅの他端にはエン
ジン運転条件に応じて開閉制御される電磁弁７ｉ，７ｅ
が設けられる。各電磁弁７ｉ，７ｅは非通電時に図のよ
うに各軸孔２１ｉ，２１ｅを開いて各油圧室１２ｉ，１
２ｅに導かれる油圧を低下させ、通電時に各軸孔２１
ｉ，２１ｅを閉塞して各油圧室１２ｉ，１２ｅに導かれ
る油圧を高めるようになっている。
ジン運転条件に応じて開閉制御される電磁弁７ｉ，７ｅ
が設けられる。各電磁弁７ｉ，７ｅは非通電時に図のよ
うに各軸孔２１ｉ，２１ｅを開いて各油圧室１２ｉ，１
２ｅに導かれる油圧を低下させ、通電時に各軸孔２１
ｉ，２１ｅを閉塞して各油圧室１２ｉ，１２ｅに導かれ
る油圧を高めるようになっている。
【００３０】各バルブタイミング調整機構１ｉ，１ｅの
制御手段として、各電磁弁７ｉ，７ｅの通電を制御する
通電コントロールユニット３１が設けられる。
制御手段として、各電磁弁７ｉ，７ｅの通電を制御する
通電コントロールユニット３１が設けられる。
【００３１】コントロールユニット３１は、エンジンの
回転信号、吸入空気量信号、水温信号、スロットルバル
ブスイッチ信号等を入力し、これらエンジンの運転条件
に応じて各電磁弁７ｉ，７ｅの通電を制御して、各バル
ブタイミング調整機構１ｉ，１ｅを作動させるようにな
っている。
回転信号、吸入空気量信号、水温信号、スロットルバル
ブスイッチ信号等を入力し、これらエンジンの運転条件
に応じて各電磁弁７ｉ，７ｅの通電を制御して、各バル
ブタイミング調整機構１ｉ，１ｅを作動させるようにな
っている。
【００３２】図１に示すように、コントロールユニット
３１は、アイドル時を含む低回転低負荷時に各電磁弁７
ｉ，７ｅを共にＯＦＦとして、吸気弁の開閉時期を遅ら
せるとともに、排気弁の開閉時期を進ませて、吸気弁と
排気弁が同時に開弁するバルブオーバラップを極小と
し、低回転高負荷時に電磁弁７ｉをＯＮとし、電磁弁７
ｅをＯＦＦとして、吸気弁の開閉時期を進ませるととも
に、排気弁の開閉時期を進ませて、バルブオーバラップ
を中間値とし、高回転時に電磁弁７ｉをＯＦＦとし、電
磁弁７ｅをＯＮとして、吸気弁の開閉時期を遅らせると
ともに、排気弁の開閉時期を遅らせて、バルブオーバラ
ップを大きくするように各バルブタイミング調整機構１
ｉ，１ｅを駆動する。
３１は、アイドル時を含む低回転低負荷時に各電磁弁７
ｉ，７ｅを共にＯＦＦとして、吸気弁の開閉時期を遅ら
せるとともに、排気弁の開閉時期を進ませて、吸気弁と
排気弁が同時に開弁するバルブオーバラップを極小と
し、低回転高負荷時に電磁弁７ｉをＯＮとし、電磁弁７
ｅをＯＦＦとして、吸気弁の開閉時期を進ませるととも
に、排気弁の開閉時期を進ませて、バルブオーバラップ
を中間値とし、高回転時に電磁弁７ｉをＯＦＦとし、電
磁弁７ｅをＯＮとして、吸気弁の開閉時期を遅らせると
ともに、排気弁の開閉時期を遅らせて、バルブオーバラ
ップを大きくするように各バルブタイミング調整機構１
ｉ，１ｅを駆動する。
【００３３】コントロールユニット３１は、吸気弁また
は排気弁の開閉時期を切換える運転時に、吸気側電磁弁
７ｉと排気側電磁弁７ｅの少なくとも一方の通電を停止
する。すなわち、電磁弁７ｉがＯＮとなる低回転高負荷
時から、電磁弁７ｅがＯＮとなる高回転時へと切換えら
れる際に、電磁弁７ｉを先にＯＦＦにしてから、電磁弁
７ｅをＯＮにする。逆に、電磁弁７ｅがＯＮとなる高回
転時から、所定の時間差をもって電磁弁７ｉがＯＮとな
る低回転高負荷時へと切換えられる際に、電磁弁７ｅを
先にＯＦＦにしてから、所定の時間差をもって電磁弁７
ｉをＯＮにする。
は排気弁の開閉時期を切換える運転時に、吸気側電磁弁
７ｉと排気側電磁弁７ｅの少なくとも一方の通電を停止
する。すなわち、電磁弁７ｉがＯＮとなる低回転高負荷
時から、電磁弁７ｅがＯＮとなる高回転時へと切換えら
れる際に、電磁弁７ｉを先にＯＦＦにしてから、電磁弁
７ｅをＯＮにする。逆に、電磁弁７ｅがＯＮとなる高回
転時から、所定の時間差をもって電磁弁７ｉがＯＮとな
る低回転高負荷時へと切換えられる際に、電磁弁７ｅを
先にＯＦＦにしてから、所定の時間差をもって電磁弁７
ｉをＯＮにする。
【００３４】次に、作用について説明する。
【００３５】低回転低負荷時にバルブオーバラップを極
小とすることにより、排気ポートからシリンダへの排気
の吹き返しを抑えて、残留ガス率を低下させられる。こ
の結果、燃焼が安定して、燃費の低減がはかれるととも
に、アイドル安定性を高められる。
小とすることにより、排気ポートからシリンダへの排気
の吹き返しを抑えて、残留ガス率を低下させられる。こ
の結果、燃焼が安定して、燃費の低減がはかれるととも
に、アイドル安定性を高められる。
【００３６】また、各バルブタイミング調整機構１ｉ，
１ｅは各油圧室１２ｉ，１２ｅに導かれる油圧が低下す
る初期位置で、吸気弁の開閉時期を遅らせるとともに、
排気弁の開閉時期を進ませる構成としたため、始動時を
含めてオイルポンプの吐出油圧が低い低回転低負荷時
に、切換え応答性を確保することが可能となり、始動性
およびアイドル安定性を維持できる。また、油圧系統の
故障により十分な油圧が発生しない場合も、吸気弁の開
閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時期を進ませ
て、バルブオーバラップを小さくすることにより、安定
した運転性を確保することができる。
１ｅは各油圧室１２ｉ，１２ｅに導かれる油圧が低下す
る初期位置で、吸気弁の開閉時期を遅らせるとともに、
排気弁の開閉時期を進ませる構成としたため、始動時を
含めてオイルポンプの吐出油圧が低い低回転低負荷時
に、切換え応答性を確保することが可能となり、始動性
およびアイドル安定性を維持できる。また、油圧系統の
故障により十分な油圧が発生しない場合も、吸気弁の開
閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時期を進ませ
て、バルブオーバラップを小さくすることにより、安定
した運転性を確保することができる。
【００３７】低回転高負荷時に、吸気弁の開閉時期を進
ませることにより、シリンダに吸入された混合気が吸入
行程の下死点付近で吸気ポートに吐き出されることを抑
制して、吸気充填効率を高められる。このとき、排気弁
の開閉時期も進ませることにより、バルブオーバラップ
が大きくなり過ぎることを回避し、残留ガスを低下さ
せ、発生トルクを高められる。
ませることにより、シリンダに吸入された混合気が吸入
行程の下死点付近で吸気ポートに吐き出されることを抑
制して、吸気充填効率を高められる。このとき、排気弁
の開閉時期も進ませることにより、バルブオーバラップ
が大きくなり過ぎることを回避し、残留ガスを低下さ
せ、発生トルクを高められる。
【００３８】高回転時に、吸気弁の開閉時期を遅らせる
ことにより、吸気の慣性過給を利用して吸気充填効率を
高められる。
ことにより、吸気の慣性過給を利用して吸気充填効率を
高められる。
【００３９】クランクシャフトに対する吸気側カムシャ
フト２ｉの位相角の最大変位量θｉは、排気側カムシャ
フト２ｅの位相角の最大変位量θｅより所定量だけ小さ
く設定されているため、吸気弁と排気弁の開閉時期を共
に遅らせる高回転時に、バルブオーバラップを大きくす
ることができる。高回転時にバルブオーバラップを大き
くすることにより、排気管内に生じる負圧波による掃気
効果が得られ、排気の押し出し損失を低減して出力向上
がはかれる。すなわち、排気行程の後半は排気管を移動
する排気ガスにより負圧が生じるとともに、オーバラッ
プ期間中は吸気流がシリンダ内に流入することにより、
排気ガスの掃気効果が高められる。
フト２ｉの位相角の最大変位量θｉは、排気側カムシャ
フト２ｅの位相角の最大変位量θｅより所定量だけ小さ
く設定されているため、吸気弁と排気弁の開閉時期を共
に遅らせる高回転時に、バルブオーバラップを大きくす
ることができる。高回転時にバルブオーバラップを大き
くすることにより、排気管内に生じる負圧波による掃気
効果が得られ、排気の押し出し損失を低減して出力向上
がはかれる。すなわち、排気行程の後半は排気管を移動
する排気ガスにより負圧が生じるとともに、オーバラッ
プ期間中は吸気流がシリンダ内に流入することにより、
排気ガスの掃気効果が高められる。
【００４０】吸気弁または排気弁の開閉時期を切換える
運転時に、吸気側電磁弁７ｉと排気側電磁弁７ｅの少な
くとも一方の通電を停止するため、吸気側電磁弁７ｉと
排気側電磁弁７ｅが同時に通電されて、各バルブタイミ
ング調整機構１ｉ，１ｅに導かれる油圧が一瞬高まる油
撃作用が発生することを回避し、潤滑系統に損傷等を来
すことを防止する。
運転時に、吸気側電磁弁７ｉと排気側電磁弁７ｅの少な
くとも一方の通電を停止するため、吸気側電磁弁７ｉと
排気側電磁弁７ｅが同時に通電されて、各バルブタイミ
ング調整機構１ｉ，１ｅに導かれる油圧が一瞬高まる油
撃作用が発生することを回避し、潤滑系統に損傷等を来
すことを防止する。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、吸気弁を
開閉駆動する吸気側カムシャフトと、排気弁を開閉駆動
する排気側カムシャフトと、クランクシャフトに対する
吸気側カムシャフトと排気側カムシャフトの位相角を独
立して変えるバルブタイミング調整機構と、エンジンの
運転条件を検出する手段と、エンジンの運転条件に応じ
てバルブタイミング調整機構を駆動する制御手段とを備
えたエンジンの可変バルブタイミング装置にあって、制
御手段は、低回転低負荷時に吸気弁の開閉時期を遅らせ
るとともに、排気弁の開閉時期を進ませ、低回転高負荷
時に吸気弁の開閉時期を進ませるとともに、排気弁の開
閉時期を進ませ、高回転時に吸気弁の開閉時期を遅らせ
るとともに、排気弁の開閉時期を遅らせるようにバルブ
タイミング調整機構を駆動する構成としたため、広い運
転範囲に渡って吸排気のタイミングを適正に制御して、
低中回転時のトルク向上と、高回転時の出力向上を両立
することができる。また、エンジン運転条件に応じて複
数のカムを選択的に切換える弁作動調整機構を備える従
来装置に比べて、同等の性能を得ながら、大幅なコスト
ダウンがはかれる。
開閉駆動する吸気側カムシャフトと、排気弁を開閉駆動
する排気側カムシャフトと、クランクシャフトに対する
吸気側カムシャフトと排気側カムシャフトの位相角を独
立して変えるバルブタイミング調整機構と、エンジンの
運転条件を検出する手段と、エンジンの運転条件に応じ
てバルブタイミング調整機構を駆動する制御手段とを備
えたエンジンの可変バルブタイミング装置にあって、制
御手段は、低回転低負荷時に吸気弁の開閉時期を遅らせ
るとともに、排気弁の開閉時期を進ませ、低回転高負荷
時に吸気弁の開閉時期を進ませるとともに、排気弁の開
閉時期を進ませ、高回転時に吸気弁の開閉時期を遅らせ
るとともに、排気弁の開閉時期を遅らせるようにバルブ
タイミング調整機構を駆動する構成としたため、広い運
転範囲に渡って吸排気のタイミングを適正に制御して、
低中回転時のトルク向上と、高回転時の出力向上を両立
することができる。また、エンジン運転条件に応じて複
数のカムを選択的に切換える弁作動調整機構を備える従
来装置に比べて、同等の性能を得ながら、大幅なコスト
ダウンがはかれる。
【００４２】請求項２記載の発明においては、クランク
シャフトに対する吸気側カムシャフトの位相角の最大変
位量を、排気側カムシャフトの位相角の最大変位量より
小さく設定することにより、吸気弁と排気弁の開閉時期
を共に遅らせる高回転時に、バルブオーバラップを大き
くすることができる。これにより、排気管内に生じる負
圧波により排気の掃気効果が得られ、排気の押し出し損
失を低減して出力向上がはかれる。
シャフトに対する吸気側カムシャフトの位相角の最大変
位量を、排気側カムシャフトの位相角の最大変位量より
小さく設定することにより、吸気弁と排気弁の開閉時期
を共に遅らせる高回転時に、バルブオーバラップを大き
くすることができる。これにより、排気管内に生じる負
圧波により排気の掃気効果が得られ、排気の押し出し損
失を低減して出力向上がはかれる。
【００４３】請求項３記載の発明においては、バルブタ
イミング調整機構に導かれる油圧を低下させて、吸気弁
の開閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時期を進
ませる構成としたため、始動時を含めてオイルポンプの
吐出油圧が低い低回転低負荷時に、バルブオーバラップ
を小さくする切換え応答性を確保することが可能とな
り、始動性およびアイドル安定性を維持できる。また、
油圧系統の故障により十分な油圧が発生しない場合も、
吸気弁の開閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時
期を進ませて、バルブオーバラップを小さくすることに
より、安定した運転性を確保することができる。
イミング調整機構に導かれる油圧を低下させて、吸気弁
の開閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時期を進
ませる構成としたため、始動時を含めてオイルポンプの
吐出油圧が低い低回転低負荷時に、バルブオーバラップ
を小さくする切換え応答性を確保することが可能とな
り、始動性およびアイドル安定性を維持できる。また、
油圧系統の故障により十分な油圧が発生しない場合も、
吸気弁の開閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時
期を進ませて、バルブオーバラップを小さくすることに
より、安定した運転性を確保することができる。
【００４４】請求項４記載の発明においては、低回転高
負荷時から高回転時に変わる運転条件で、吸気弁の開閉
時期を切換えた後に排気弁の開閉時期を切換える構成と
したため、２つの電磁弁が同時に通電されて、各バルブ
タイミング調整機構に導かれる油圧が一瞬高まる油撃作
用が発生することを回避し、潤滑系統に損傷等を来すこ
とを防止する。
負荷時から高回転時に変わる運転条件で、吸気弁の開閉
時期を切換えた後に排気弁の開閉時期を切換える構成と
したため、２つの電磁弁が同時に通電されて、各バルブ
タイミング調整機構に導かれる油圧が一瞬高まる油撃作
用が発生することを回避し、潤滑系統に損傷等を来すこ
とを防止する。
【図１】本発明の実施例において、バルブタイミングを
切換える制御内容を示す特性図。
切換える制御内容を示す特性図。
【図２】同じく本発明の実施例を示す機械的構成図。
【図３】同じくバルブタイミングの切換え特性図。
１ｉ バルブタイミング調整機構 １ｅ バルブタイミング調整機構 ２ｉ 吸気側カムシャフト ２ｅ 排気側カムシャフト ７ｉ 吸気側電磁弁 ７ｅ 排気側電磁弁 １２ｉ 油圧室 １２ｅ 油圧室 １３ｉ リターンスプリング １３ｅ リターンスプリング ３１ コントロールユニット
Claims (4)
- 【請求項１】 吸気弁を開閉駆動する吸気側カムシャフ
トと、排気弁を開閉駆動する排気側カムシャフトと、ク
ランクシャフトに対する吸気側カムシャフトと排気側カ
ムシャフトの位相角を独立して変えるバルブタイミング
調整機構と、エンジンの運転条件を検出する手段と、エ
ンジンの運転条件に応じてバルブタイミング調整機構を
駆動する制御手段とを備えたエンジンの可変バルブタイ
ミング装置にあって、制御手段は、低回転低負荷時に吸
気弁の開閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時期
を進ませ、低回転高負荷時に吸気弁の開閉時期を進ませ
るとともに、排気弁の開閉時期を進ませ、高回転時に吸
気弁の開閉時期を遅らせるとともに、排気弁の開閉時期
を遅らせるようにバルブタイミング調整機構を駆動する
構成としたことを特徴とするエンジンの可変バルブタイ
ミング装置。 - 【請求項２】 バルブタイミング調整機構を、クランク
シャフトに対する吸気側カムシャフトの位相角の最大変
位量を、排気側カムシャフトの位相角の最大変位量より
小さく設定したことを特徴とする請求項１記載のエンジ
ンの可変バルブタイミング装置。 - 【請求項３】 クランクシャフトに対する吸気側カムシ
ャフトの位相角を油圧の上昇に応動して吸気弁の開閉時
期が進む方向に変える吸気側油圧アクチュエータと、そ
の非通電時に吸気側油圧アクチュエータに導かれる油圧
を低下させる吸気側電磁弁と、クランクシャフトに対す
る排気側カムシャフトの位相角を油圧の上昇に応動して
排気弁の開閉時期が遅れる方向に変える排気側油圧アク
チュエータと、その非通電時に排気側油圧アクチュエー
タに導かれる油圧を低下させる排気側電磁弁とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載のエンジンの可変バルブ
タイミング装置。 - 【請求項４】 低回転高負荷時から高回転時に変わる運
転条件で、吸気弁の開閉時期を切換えた後に排気弁の開
閉時期を切換える制御手段を備えたことを特徴とする請
求項３記載のエンジンの可変バルブタイミング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2138893A JPH06235307A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | エンジンの可変バルブタイミング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2138893A JPH06235307A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | エンジンの可変バルブタイミング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235307A true JPH06235307A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12053696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2138893A Pending JPH06235307A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | エンジンの可変バルブタイミング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06235307A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0808997A1 (en) * | 1996-05-24 | 1997-11-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Valve performance control apparatus for internal combustion engine |
| KR20030029424A (ko) * | 2001-10-05 | 2003-04-14 | 박상우 | 자동차 기관의 흡기, 배기밸브 연속제어 방법 |
| US6598569B2 (en) * | 2000-06-09 | 2003-07-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Variable valve timing device of internal combustion engine |
| DE102008018940A1 (de) | 2007-04-23 | 2008-10-30 | Hitachi, Ltd. | Variable Ventilbetätigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor |
| US8001936B2 (en) | 2007-07-04 | 2011-08-23 | Hitachi, Ltd. | Control apparatus for internal combustion engine and control method therefor |
| US8210141B2 (en) | 2007-09-20 | 2012-07-03 | Hitachi, Ltd. | Variable valve system of internal combustion engine |
-
1993
- 1993-02-09 JP JP2138893A patent/JPH06235307A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0808997A1 (en) * | 1996-05-24 | 1997-11-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Valve performance control apparatus for internal combustion engine |
| US5769044A (en) * | 1996-05-24 | 1998-06-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Value performance control apparatus for internal combustion engine |
| US6598569B2 (en) * | 2000-06-09 | 2003-07-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Variable valve timing device of internal combustion engine |
| KR20030029424A (ko) * | 2001-10-05 | 2003-04-14 | 박상우 | 자동차 기관의 흡기, 배기밸브 연속제어 방법 |
| DE102008018940A1 (de) | 2007-04-23 | 2008-10-30 | Hitachi, Ltd. | Variable Ventilbetätigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor |
| US8061311B2 (en) | 2007-04-23 | 2011-11-22 | Hitachi, Ltd. | Variable valve actuating apparatus for internal combustion engine |
| US8001936B2 (en) | 2007-07-04 | 2011-08-23 | Hitachi, Ltd. | Control apparatus for internal combustion engine and control method therefor |
| US8210141B2 (en) | 2007-09-20 | 2012-07-03 | Hitachi, Ltd. | Variable valve system of internal combustion engine |
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