JPH0212248Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、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〕

一般にエンジンのバルブタイミング制御装置
は、エンジンの運転状態に応じて該エンジンの
吸、排気弁の開閉時期を制御し、エンジンを効率
よく運転しようとするものであり、その一例とし
ては、従来、特公昭52−35816号公報に示される
ように、エンジンの回転によつて生じる遠心力を
利用して上記開閉時期を変化させるようにしたも
のがある。

ところで変速機のシフトチエンジを行なつた場
合には、エンジン回転数は、シフト位置がニユー
トラルになることによつて一旦急激に低下し、他
のシフト位置に入れることによつてその後急激に
上昇することとなるが、このような場合、従来の
バルブタイミング制御装置では吸、排気弁の開閉
時期の変化が回転数の変化に追従せず、運転性が
悪化するという問題があつた。また急減速・急加
速を行なつた場合にも上記と同様に応答遅れによ
る運転性悪化の問題があつた。

〔考案の目的〕

この考案は、かかる従来の問題点に鑑み、シフ
トチエンジや急減速・急加速を行なつた場合にお
ける応答遅れに起因する運転性の悪化を最小限に
抑えることのできるエンジンのバルブタイミング
制御装置を提供せんとするものである。

〔考案の構成〕

そこでこの考案は、第１図の機能ブロツク図に
示されるように、エンジンのバルブタイミング制
御装置において、運転状態検出手段３６によつて
エンジンの運転状態を検出するとともに、過渡状
態検出手段３５によつてエンジン出力が低下する
方向でのエンジンの過渡状態を検出し、タイミン
グ制御手段３３により運転状態検出手段３６の出
力に応じてタイミング調整手段３７を駆動制御し
て吸、排気弁の開閉時期を変化させ、その際エン
ジン出力低下方向でのエンジンの過渡状態時には
遅延手段３４によつて上記タイミング制御手段３
３の制御を一定時間遅延させる一方、エンジン出
力増大方向での過渡時には遅延しないようにした
ものである。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図について説明する。

第２図は本考案の一実施例による２組の吸、排
気弁を有する４バルブエンジンのバルブタイミン
グ制御装置を示す。図において、１はシリンダヘ
ツドで、該シリンダヘツド１には１組目の吸、排
気通路２，３が形成され、該吸、排気通路２，３
にはバルブシート４，５に着座するよう１組目の
吸、排気弁６，７が配設されている。そしてこの
１組目の吸、排気弁６，７を含む吸排気動弁装置
において、この吸、排気弁６，７のバルブステム
８，９はバルブガイド１０，１１を介してシリン
ダヘツド１に上下摺動自在に取付けられ、該バル
ブステム８，９の上端付近にはコツタ１２，１３
を介してリテーナ１４，１５が固定され、該リテ
ーナ１４，１５とシリンダヘツド１上面間にはバ
ルブステム８，９を上方に付勢するバルブスプリ
ング１６，１７が設けられている。またバルブス
テム８，９の上方には円柱状のタペツト１８，１
９が配設され、該タペツト１８，１９の上方には
該タペツト１８，１９を介して吸、排気弁６，７
を開閉するカム軸２０，２１が配設されている。

そして上記シリンダヘツド１には上記吸、排気
弁６，７の開閉時期を変えるタイミング調整装置
２２が設けられている。この調整装置２２におい
て、２３，２４は上記タペツト１８，１９を収容
する回転体で、該回転体２３，２４はカム軸２
０，２１の中心軸の回りに回転自在に設けられて
いる。またこの回転体２３，２４の上端突起２３
ａ，２４ａには操作ロツド２５，２６が係合して
おり、該ロツド２５，２６はソレノイド２７，２
８のロツド２７ａ，２８ａに連結されている。

また図中、２９，３０はバルブタイミングを検
出するポジシヨンセンサ、３１は回転数センサの
出力、３２はCPUからなる制御回路で、これは
ポジシヨンセンサ２９，３０の出力及び回転数セ
ンサの出力３１を受け、エンジン回転数に応じて
上記ソレノイド２７，２８に駆動信号を出力する
とともに、エンジン回転数が低下する方向でのエ
ンジンの過渡時には上記ソレノイド２７，２８の
駆動を一定時間遅延させるものである。

また上記シリンダヘツド１には図示していない
が、さらに２組目の吸、排気通路及び２組目の
吸、排気動弁装置が形成されている。この動弁装
置は上記１組目の動弁装置と同様の構造を有する
が、そのタペツトはシリンダヘツド１に支承され
ており、従つてこの吸、排気弁の開閉時期は常に
一定となつている。

なお以上のような構成において、上記制御回路
３２が第１図のタイミング制御手段３３及び遅延
手段３４の機能を実現するものであり、又回転数
センサの出力３１が第１図の過渡状態検出手段３
５及び運転状態検出手段３６の出力となつてお
り、上記タイミング調整装置２２が第１図のタイ
ミング調整手段３７となつている。

次に第３図ないし第５図を用いて動作について
説明する。

ここで第３図はエンジン回転数をパラメータと
するソレノイド２７，２８の操作量を、第４図は
エンジン回転数に対するエンジントルクを、第５
図ａ，ｂはそれぞれ上記各操作量に対する吸、排
気弁の開閉時期を示す。

本装置において、エンジン回転数が設定値NO
以下の低回転時には、制御回路３２は回転数セン
サの出力３１及びポジシヨンセンサ２９，３０の
出力を受けて操作量CL（第３図参照）に応じた駆
動信号をタイミング調整装置２２に出力し、該装
置２２内ではソレノイド２７，２８のロツド２７
ａ，２８ａが第２図に示すように操作量CLに応
じた状態に保持され、回転体２３，２４はその中
心軸線ｃ，ｄが吸、排気弁６，７の中心軸線ａ，
ｂとほぼ一致するような状態になつている。この
状態では、吸、排気弁６，７はそれぞれ第５図ａ
に破線１１，Ｅ１で示すように、他方の吸、排気
弁の開閉タイミング（第５図ａの実線１２，Ｅ２
参照）と同じタイミングで開閉されることとな
る。

次にエンジン回転数が設定値NO以上の高回転
時になると、制御回路３２は今度は第３図に示す
操作量CH（＞CL）に応じた駆動信号を出力し、
タイミング調整装置２２ではソレノイド２７，２
８のロツド２７ａ，２８ａが第２図に示す状態か
らそれぞれ矢印Ａ方向、Ｂ方向に移動し、回転体
２３，２４はそれぞれカム軸２０，２１の回りに
矢印Ｃ方向、Ｄ方向、即ちカム軸２０，２１の回
転方向と同方向、逆方向に回動する。するとこの
状態では、吸気側のカム軸２０のカム面とタペツ
ト１８とが当接するタイミングは遅れ、一方排気
側のカム軸２１のカム面とタペツト１９とが当接
するタイミングは早くなり、吸気弁６は第５図ｂ
に破線１１で示すように、他方の排気弁の開閉タ
イミング１２に比し遅れたタイミングで開閉さ
れ、排気弁７は同図に破線Ｅ１で示すように他方
の排気弁の開閉タイミングＥ２に比し進んだタイ
ミングで開閉されることとなる。

このように本装置では、エンジンの低回転時に
はエンジンの爆発行程において排気弁が遅れて開
閉することによつて膨張力を無駄なくピストンに
伝達できるとともに、吸入行程において吸気弁が
早く開閉することによつて吸気流速が遅くても十
分な吸入空気量を確保でき、一方エンジンの高回
転時には排気行程において一方の排気弁７が早く
開閉することによつて排気が早く排出されてピス
トンの抵抗を軽減できるとともに、吸入行程にお
いて一方の吸気弁６が遅く開閉することによつて
全体としての吸気弁の開弁時間が長くなつて吸入
空気量を増大して充填効率を向上でき、その結果
第４図に実線で示すようにエンジンの全回転域に
わたつて大きなエンジントンクが得られることと
なる。

そして上記のようなエンジン高回転の状態から
低回転の状態に戻ると、制御回路３２は一定時間
の間、吸、排気弁６，７の開閉時期を高回転時の
状態に保持したのち、上述の低回転時の開閉時期
に制御することとなる。

次に第６図に示すフローチヤートを用いて制御
回路３２のCPUのバルブタイミングの制御のた
めの処理を詳細に説明する。

エンジンが始動すると、CPUは、まず回転数
センサの出力３１を読み込み（ステツプ３８）、
読み込んだエンジン回転数Ｎが設定値NO以上か
否かを判定し（ステツプ３９）、設定値以上のと
きはソレノイド２７，２８の操作量としてCH
を、設定値以下のときはCLをそれぞれ求めてそ
れをレジスタCOに記憶し（ステツプ４０，４
１）、次にそのレジスタCOの値とレジスタＣに記
憶されているポジシヨンセンサ２９，３０の出力
とを比較する（ステツプ４２）。

そしてレジスタCOの値がCHで、レジスタＣの
値がCLの場合、CPUはステツプ４３に進んで、
操作量CHに応じた駆動信号を作成し、その駆動
信号でもつて出力処理を行なつた後（ステツプ４
４）、ポジシヨンセンサ２９，３０の出力を読み
込んでそれをレジスタＣに記憶し（ステツプ４
５）、ステツプ４２に戻つて判定を行ない、ソレ
ノイド２７，２８の操作量がCHになると、ステ
ツプ４２からステツプ３８に戻る。

また上記ステツプ４２においてレジスタCOの
値がCLで、レジスタＣの値がCHの場合は、
CPUはステツプ４６に進んで一定時間τだけ待
つたのち、操作量CLに応じた駆動信号を作成し
（ステツプ４７）、ステツプ４４，４５，４２の経
路を進み、ソレノイド２７，２８の操作量がCL
になると、ステツプ４２からステツプ３８に戻
る。

このような構成及び動作を有する本実施例の装
置では、エンジン回転数が低下する方向でのエン
ジンの過渡時、吸、排気弁の開閉タイミングを一
定時間高回転時のタイミングに保持するようにし
たので、シフトチエンジあるいは急減速・急加速
を行なつた場合等、エンジン回転数が一旦急激に
低下し再び急激に上昇したときに、吸、排気弁の
開閉タイミングを迅速に高回転時のタイミングに
制御でき、その結果応答遅れに起因する運転性の
悪化を最低限に抑えることができる。

なお上記実施例では吸、排気弁の両方のバルブ
タイミングを制御する場合について説明したが、
本考案は吸、排気弁のいずれか一方のバルブタイ
ミングを制御する場合についても同様に適用でき
る。またタイミング制御の方法は上記実施例と異
なる方法であつてもよい。

また上記実施例では本考案をエンジン回転数に
よつてバルブタイミングを制御するものに適用し
た場合について説明したが、本考案は上記エンジ
ン回転数に限らず負荷その他のエンジンの運転状
態に応じて上記バルブタイミングを制御するもの
のいずれにも適用でき、要するに本考案はエンジ
ンの高出力から低出力への変化時にのみバルブタ
イミングの変更を一定時間遅延させ、エンジン出
力増大方向での過渡時には遅延させないものであ
る。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、エンジンの運転
状態に応じてバルブタイミングを変えるようにし
たエンジンのバルブタイミング制御装置におい
て、エンジンの高出力から低出力への変化時にの
みバルブタイミングの変更を一定時間遅らせるよ
うにし、エンジン出力増大方向での過渡時には遅
らせないようにしたので、シフトチエンジを行な
つたときや急減速、急加速を行なつたときの運転
性の悪化を最小限に抑えることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示す機能ブロツク図、
第２図は本考案の一実施例によるエンジンのバル
ブタイミング制御装置の構成図、第３図は上記装
置におけるエンジン回転数に対するソレノイド２
７，２８の操作量を示す図、第４図は上記装置に
おけるエンジン回転数に対するエンジントルクを
示す図、第５図ａ，ｂはそれぞれ上記操作量に対
する吸、排気弁の開閉タイミングを示す図、第６
図は上記装置における制御回路３２の演算処理の
フローチヤートを示す図である。 ３３……タイミング制御手段、３４……遅延手
段、３５……過渡状態検出手段、３６……運転状
態検出手段、３７……タイミング調整手段、２２
……タイミング調整装置、３１……回転数センサ
の出力、３２……制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手
   段と、エンジン出力が低下する方向でのエンジン
   の過渡状態を検出する過渡状態検出手段と、エン
   ジンの吸気弁あるいは排気弁の少なくとも一方の
   開閉時期を可変にするタイミング調整手段と、上
   記運転状態検出手段の出力を受けエンジンの運転
   状態に応じて上記タイミング調整手段を駆動制御
   するタイミング制御手段と、上記過渡状態検出手
   段の出力を受け上記タイミング制御手段による制
   御を遅延させる遅延手段とを備え、エンジン出力
   低下方向でのエンジンの過渡期に上記タイミング
   制御手段による制御を遅延させる一方、エンジン
   出力増大方向での過渡時には遅延しないようにし
   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。