JPH0476207A - エンジンのバルブタイミング検出装置 - Google Patents

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） この発明は、例えば、■型エンジンに用いられる吸気弁
のバルブ閉成時期を検出するようなエンジンのバルブタ
イミング検出装置に関する。

（従来技術） 一般にＶ型エンジンにおいてはクランクシャフトに嵌合
したクランクプーリと、−刃側バンクおよび他方側バン
クの吸気側カムシャフトおよび排気側カムシャフトにそ
れぞれ嵌合した複数のカムシャフトとの間に一本のタイ
ミングベルトを張架して、上述の複数のカムシャフトを
駆動すべく構成している。

このような■型エンジンにおいては特に上述のタイミン
グベルトのゆるみ側においてバルブタイミングにずれが
発生する可能性があり、例えば上述のバルブタイミング
のずれに起因して吸気行程が長くなると、排気の吹き返
しにより燃焼性が悪化する。

このため、従来からバルブタイミングのずれを正確に検
出することが望まれる。

従来、エンジンの運転状態に応じて吸、排気弁の開閉タ
イミングを可変調整する装置いわゆる■ＶＴ（特開昭６
０−２７７１１号公報参照）は知られているものの、上
述のようなバルブタイミングのずれを正確に検出する装
置は存在しない。

（発明の目的） この発明の請求項１記載の発明は、バルブ閉時期のずれ
を正確に検出することができるエンジンのバルブタイミ
ング検出装置の提供を目的とする。

この発明の請求項２記載の発明は、バルブタイミング可
変装置によりバルブタイミングをエンジンの運転状態に
応して変更しても、バルブ閉時期のずれを正確に検出す
ることかできるエンジンのバルブタイミング検出装置の
提供を目的とする。

この発明の請求項３記載の発明は、バルブタイミング可
変装置作動中に上述のすれ検出を禁１トすることで、こ
のバルブタイミング可変装置の機械的応答遅れや機械作
動振動を誤検出するのを確実に防止することができるエ
ンジンのバルブタイミング検出装置の提供を目的とする
。

（発明の構成） この発明の請求項１記載の発明は、目標バルブ閉クラン
ク角度を設定する設定手段と、バルブ閉作動に伴なう着
座ノイズにより実バルブ閉クランク角度を検出する振動
センサと、上記設定手段の目標バルブ閉クランク角度と
上記振動センサ出力による実バルブ閉クランク角度とを
比較する比較手段と、上記比較手段の比較結果に基づい
てバルブ閉時期のずれを検出する検出手段とを備えたエ
ンジンのバルブタイミング検出装置であることを特徴と
する。

この発明の請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の
発明の構成と併せてバルブタイミングを変更調整するバ
ルブタイミング可変装置を設け、該バルブタイミング可
変装置により変更されたバルブタイミングに応じて目標
バルブ閉クランク角度を変更する目標値変更手段を備え
たエンジンのバルブタイミング検出装置であることを特
徴とする。

この発明の請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の
発明の構成と併せて、バルブタイミングを変更調整する
バルブタイミング可変装置を設け、該バルブタイミング
可変装置の作動中に上記ずれ検出を禁止する禁止手段を
備えたエンジンのバルブタイミング検出装置であること
を特徴とする。

（発明の効果） この発明の請求項１記載の発明によれば、上述の比較手
段が設定手段の目標バルブ閉クランク角度（目標タイミ
ング）と上述の振動センサ出力による実バルブ閉クラン
ク角度（実タイミング）とを比較し、上述の検出手段が
比較結果に基づいてバルブ閉時期のずれを検出する。

この結果、バルブ閉時期のずれを目標値と実際値との偏
差に基づいて正確に検出することができる効果がある。

この発明の請求項２記載の発明によれば、上記請求項１
記載の発明の効果と併せて、エンジンの運転状態に応じ
てバルブタイミング可変装置ニよりバルブタイミングが
変更された場合においても、上述の目標値変更手段によ
り目標バルブ閉クランク角度が変更処理されるので、バ
ルブ閉時期のずれを正確に検出することができる効果か
ある。

この発明の請求項３記載の発明によれば、上記請求項１
記載の発明の効果と併せて、エンジンの運転状態に応じ
てバルブタイミング可変装置によりバルブタイミングが
変更される間は上述の禁止手段によりずれ検出を禁止す
るので、このバルブタイミング可変装置の機械的応答遅
れや機械作動振動による誤検出を確実に防止することが
できる効果がある。

（実施例） この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は■型エンジンのバルブタイミング検出装置を示し
、第１図、第２図において、一方側バンク］と他方側バ
ンク２とをＶ字状に配設した■型エンジン３を設け、こ
のＶ型エンジン３のシリンダブロック４の下部にドレン
パン５を取付ける一方、クランクシャフト（図示せず）
の前端には該クランクシャフトと同軸上にクランクプー
リ６を取付けている。

また、上述のクランクシャフトに取付けたタイミングベ
ルトプーリと、一方側バンク１および他方側バンク２に
おける合計４つのカムシャフトプーリとの間には一本の
タイミングベルト（図示せず）を張架し、このタイミン
グベルトをベルトカバー７８て覆っている。

ところで、上述のシリンダブロック４の上部には第３図
に示すようにシリンダヘッド９を取付け、このシリンダ
ヘッド９にはシリンダポア１０に対応する位置に燃焼室
を形成するための四部９ａを形成している。

上述のシリンダポア１０内にはピストン１１を往復動可
能に配置する一方、シリンダヘッド９には燃焼室に開口
する吸気ボート１２と排気ポート１３とを形成し、これ
らの吸気ボート１２および排気ポート１３にはそれぞれ
吸気通路および排気道、路を接続している。

また、上述の吸気ボート１２には吸気弁１４を、排気ポ
ート１３には排気弁１５をそれぞれ配置している。

上述の弁１４を作動させるためにシリンダヘット９内に
カムシャフト１６を設け、このカムシャフト１６にはカ
ム１７を形成している。

さらに、このカム１７に摺接するようにカムフォロワ１
８を設け、このカムフォロワ１８は、カムシャフト１６
に対して平行にシリンダヘット９内に配置された軸１９
によって揺動自在に支持される。

上述のカムフォロワ１８にはピン２０を介して第１アー
ム２１の一端を取付けられている。

上述の吸気弁１４はバルブステム１４ａを有し、このバ
ルブステム１４ａの上端にはスプリングリテーナ２２を
取付け、このスプリングリテーナ２２とシリンダヘッド
９のバネ座との間にバルブスプリング２３を張架して、
吸気弁１４を開弁方向に付勢している。

上述の第１アーム２１の自由端にはアジャストスクリュ
２４を取付け、このアジャストスクリュ２４の先端をバ
ルブステム１−４ａの上端に係合している。

上述の第１アーム２１の揺動支点を構成するためのロー
ラ２５を設け、このローラ２５は、軸２６に一端が固定
された第２アーム２７の下端側に取付けられ、第１アー
ム２１の上側縁に係合する。

したがって、カムフォロワ１８がカム１７の作用により
揺動したとき、第１アーム２１はローラ２５を支点とし
て揺動し、アジャストスクリュ２４がバルブステム１４
ａを押して吸気弁１４を開閉作動させる。

吸気弁１４の最大開口位置すなわちバルブリフトは、第
１アーム２１の揺動支点となるローラ２５の位置によっ
て変化する。

一方、上述の第２アーム２７の軸２６にはウオームホイ
ール２８を取付け、このウオームホイール２８にはウオ
ーム２９を噛合させている。

上述のウオーム２９には可逆モータ３ｏの回転軸を連結
し、この可逆モータ３０よりウオーム２９を回転させる
と、ウオームホイール２８が回転し、第２アーム２７が
揺動させられて、ローラ２５の位置が変化し、吸気弁１
４のバルブタイミングを変化させることができる。

すなわち、上述の各要素２５〜３０によりバルブタイミ
ングを変更調整するバルブタイミング可変装置（以下単
にＶＶＴと略記する）３１を構成している。

ところで、第３図においｒ１ＣＰＵ４０はディストリビ
ュータ３２からのエンジン回転数信号、バルブ閉作動に
伴なう着座ノイズを検出するノックセンサ３３からの実
バルブ閉クランク角度信号（以下単に実タイミングと略
記する）、クランクアングルセンサ３４からのクランク
角信号に基ついて、ＲＯＭ３５に格納したプログラムに
従って、モータドライバ（モータ駆動回路）３６を介し
てＶＶＴ３１を駆動制御し、またＲＡＭ３７はクランク
角に対する吸排気弁１４．１５のバルブリフト量のマツ
プＭ、（第４図参照）バルブタイミングを変更すべきエ
ンジン回転数データとして例えば３５００＋ｐｍ（第６
図参照）に相当するエンジン回転数データなとの必要な
データを記憶する。

ここで、上述のマツプＭは第４図に示すように吸気弁１
４が開く期間が短く、排気弁１５の開期間とのオーバラ
ップ量が小さい３５００　ｒｐｍ以下に相当するバルブ
タイミング（点線ａ参照）のデータと、吸気弁１４が開
く期間が長く、上述のオーバラップ量が大で、かつバル
ブ閉タイミングの遅い３５００　＋ｐｍ以上に相当する
バルブタイミング（実線す参照）のデータとを記憶して
いる。

つまり、上述のマツプＭは第４図に示す点線ａの特性と
実線すの特性とに対応して目標バルブ閉クランク角度（
以下単に目標タイミングと略記する）　Ｖｏａ、　　Ｖ
ＯＢを設定する設定手段である。

さらに、上述のＣＰＵ４０は上述のマツプＭの目標タイ
ミングＶｏａもしくはＶｏｂと、上述のノックセンサ３
３出力による実タイミング■とを比較する比較手段（第
５図の第６ステツプ４６参照）と、 この比較手段の比較結果に基づいてバルブ閉時期のずれ
ΔＶを検出する検出手段（第５図の第７ステツプ４７参
照）と、 ＶＶＴ３１により変更されたバルブタイミング（第４図
の点線ａおよび実線す参照）に応して目標タイミングＶ
　ｏａ、　　Ｖ　ｏｂを変更処理する目標値変更手段（
第５図の第４ステツプ４４参照）と、ＶＶＴ３１の作動
中に上述のずれ検出を禁止する禁止手段（第５図の第１
ステツプ４１参照）と、これらの各手段をプログムに従
って制御する制御手段とを兼ねる。

このように構成したＶ型エンジン３のバルブタイミング
検出装置の作用を第５図のフローチャートを参照して説
明する。

第１ステツプ４１て、ＣＰＵ４０はＶＶＴ３１が作動中
か否かを判定し、ＶＶＴ３１作動中には処理を実行しな
い。

つまり、上述の第１ステツプ４１で、ＣＰＵ４０は第６
図に示すトルクの谷に相当するエンジン回転数３５００
　＋ｐｍが検出されて、所定期間以内か否かを判定する
ことで、ＶＶＴ３１の作動中か否かを判定し、ＶＶＴ３
１の作動中においては■ＶＴ３１の機械的応答遅れや機
械作動振動いわゆるノイズに基づく誤検出を回避するた
めに、処理を実行しない。

上述の第１ステツプ４１で、ＶＶＴ３１が非作動中であ
ると判定された時にのみ、次の第２ステツプ４２に移行
する。

この第２ステツプ４２で、ＣＰＵ４０は吸気弁１４の着
座ノイズをノックセンサ３３で検出することにより、実
タイミング■を検出する。

次に、第３ステツプ４３で、ＣＰＵ４０はノック制御で
あるか否かの読込み処理を実行する。

次に、第４ステツプ４４て、ＣＰＵ４０は目標タイミン
グＶｏの検出を実行する。つまり、既にバルブタイミン
グの切換えが完了したＶＶＴ３１により第４図に示す点
線ａ１実線すのいずれのバルブタイミングで、かつ、こ
のバルブタイミングに対応する目標タイミングか第４図
のＶｏａ　　Ｖｏｂのいずれであるかを検出し、ＶＶＴ
３１により変更されたバルブタイミングに応した目標タ
イミングＶｏａもしくはＶｏｂに目標値を変更する。

次に、第５ステツプ４５で、ＣＰＵ４０は上述の第３ス
テツプ４３ての読込み結果に基づいて、ノック制御中で
あるか否かの判定を行ない、ノック制御中においては処
理を実行しない。

つまり、上述のノック制御中に後述する第８ステツプ４
８または第９ステツプ４９でのＶＶＴ　３１によるバル
ブタイミングの修正処理を実行すると、このＶＶＴ３１
の機械作動音いわゆるノイズを誤検出し、不所望なノッ
クコントロールが行なわれるので、このようなノイズ誤
検出による不要なノックコントロールを回避するために
、上述のノック制御中においてはバルブタイミンクの修
正処理を実行しない。

上述の第５ステツプ４５て、ＣＰＵ４０がノック制御中
でないと判定した時には次の第６ステツプ４６に移行す
る。

この第６ステツプ４６で、ＣＰＵ４０は目標タイミング
ＶｏａもしくはＶｏｂから実タイミングＶを減算した値
Δ■か例か否かを判定し、Δ■＝−０の時には処理を実
行する必要がないので、ΔＶ＋Ｑの時にのみ次の第７ス
テツプ４７に移行する。

この第７ステツプ４７て、ＣＰＵ４０は上述の比較結果
つまりバルブ閉時期のずれ△■が零よりも大か小かを判
定し、ΔＶ＞Ｑの時（ΔＶがプラスの時）には次の第８
ステツプ４８に移行する一方、Δｖ〈０の時（△Ｖがプ
ラスの時）には別の第９ステツプ４９に移行する。

上述の第８ステツプ４８て、ＣＰＵ４０はモータドライ
バ３６を介してＶＶＴ３１をマイナス側（第４図参照）
に駆動制御して、プラス側にすれている現行のずれΔＶ
が零になるように微修正する。一方、上述の第９ステツ
プ４９ては、ＣＰＵ４０はモータトライバ３６を介して
ＶＶＴ３］をプラス側（第４図参照）に駆動制御して、
マイナス側にずれている現行のずれΔＶか零になるよう
に微修正して、一連の処理を終了する。

このように、上述の比較手段（第６ステツプ４６参照）
か設定手段（第４図のマツプＮ１参照）の目標タイミン
グＶｏ３Ｖｏ’ｂと上述のノックセンサ３３出力による
実タイミンク■とを比較し、上述の検出手段（第７ステ
ツプ４７参照）か比較結果に基づいてバルブ閉時期のず
れΔＶを検出する。

この結果、バルブ閉時期のずれΔＶを目標値と実際値と
の偏差に基づいて正確に検出することができる効果があ
る。

また、Ｖ型エンジン３の運転状態に応してｖ■Ｔ３１に
よりバルブタイミングがゝ変更された場合においても、
上述の目標値変更手段（第４ステツプ４４参照）により
、目標タイミング（ＶｏａもしくはＶｏｂが対応する側
に変更処理されるので、バルブ閉時期のすれ△Ｖを正確
に検出することができる効果がある。

さらに、■型エンジン３の運転状態に応じて■ＶＴ３１
によりバルブタイミングか変更されている間は、上述の
禁止手段（第１ステツプ４１参照）によりずれ検出を禁
止するので、このＶＶＴ３１の機械的応答遅れや機械作
動振動による誤検出を確実に防止することができる効果
がある。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、 この発明のエンジンは、実施例のＶ型エンジン３に対応
し、 以下同様に、 設定手段は、ＲＡＭ３８に記憶させたマツプＭ（第４図
参照）に対応し、 振動センサは、ノックセンサ３３に対応し、比較手段は
、ＣＰＵ４０制御による第６ステツプ４６に対応し、 検出手段は、ＣＰＵ４０制御による第７ステツプ４７に
対応し、 バルブタイミング可変装置は、ＶＶＴ３１（第３図参照
）に対応し、 目標値変更手段は、ＣＰＵ４０制御による第４ステツプ
４４に対応し、 禁止手段は、ＣＰＵ４０制御による第１−ステップ４１
に対応するも、 この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、 第１図はＶ型エンジンの側面図、 第２図は■型エンジンの平面図、 第３図は■型エンジンのバルブタイミング検出装置を示
す系統図、 第４図はＲＡＭに記憶させたマツプの説明図、第５図は
フローチャート、 第６図はＶＶＴ作動タイミングを示すエンジン回転数・
トルク特性図である。 ３・・・Ｖ型エンジン ３１・・・ＶＶＴ ３３・・・ノックセンサ ４１・・・第１ステ・ツブ（禁止手段）４４・・・第４
ステツプ（目標値変更手段）４６・・・第６チツプ ４７・・・第７ステツプ（検出手段） Ｍ・・マツプ（（設定手段） マ・・ノア（設定木酸） 第４図 第６図 エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍｌ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）目標バルブ閉クランク角度を設定する設定手段と
   、 バルブ閉作動に伴なう着座ノイズにより実バルブ閉クラ
   ンク角度を検出する振動センサと、 上記設定手段の目標バルブ閉クランク角度と上記振動セ
   ンサ出力による実バルブ閉クランク角度とを比較する比
   較手段と、 上記比較手段の比較結果に基づいてバルブ閉時期のずれ
   を検出する検出手段とを備えた エンジンのバルブタイミング検出装置。
2. （２）バルブタイミングを変更調整するバルブタイミン
   グ可変装置を設け、該バルブタイミング可変装置により
   変更されたバルブタイミングに応じて目標バルブ閉クラ
   ンク角度を変更する目標値変更手段を備えた請求項１記
   載の エンジンのバルブタイミング検出装置。
3. （３）バルブタイミングを変更調整するバルブタイミン
   グ可変装置を設け、該バルブタイミング可変装置の作動
   中に上記ずれ検出を禁止する禁止手段を備えた請求項１
   記載の エンジンのバルブタイミング検出装置。