JPH0510161A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

内燃機関の可変動弁装置

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JPH0510161A
JPH0510161A JP3160652A JP16065291A JPH0510161A JP H0510161 A JPH0510161 A JP H0510161A JP 3160652 A JP3160652 A JP 3160652A JP 16065291 A JP16065291 A JP 16065291A JP H0510161 A JPH0510161 A JP H0510161A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カム切換時にカムの回転位相を制御すること
により出力特性を切換えて、カム切換に伴うトルクショ
ックを減少させる。 【構成】 低出力カムの運転領域ではカムの回転位相を
所定の位置まで進める手段６と、低出力カムから高出力
カムへの切換判定時に前記低出力カムの運転領域よりも
遅れた正規の位置に低出力カムの回転位相を切換るか、
または高出力カムの回転位相を正規の位置よりも遅らせ
る手段７と、この位相制御後に低出力カムから高出力カ
ムへの切換を実行する手段８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は運転条件によってカムを
切換える可変動弁機構を備える内燃機関の出力制御装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の吸排気弁を駆動する動弁装置
は、機関の要求する出力特性に合わせて、最適なバルブ
タイミングが得られるように設定されている。
【０００３】ところが、この要求バルブタイミングは機
関の運転条件によってそれぞれ異なり、例えば低負荷域
ではバルブリフト、開弁期間は共に小さく、これに対し
て高負荷域では大きなバルブリフトと開弁期間が要求さ
れる。自動車用内燃機関のように運転条件が広範囲にわ
たるものは、バルブタイミングをどの運転領域を対象に
設定するかがなかなか難しく、いずれにしても、総ての
運転条件で最適なマッチングとすることはできない。
【０００４】そこで、特開昭６３−１６７０１６号公報
にあるように、カム特性(カムプロフィル)の異なる複数
のカムを備えておき、運転条件によってカムの切換えを
行うことにより、それぞれにおいて最適なバルブタイミ
ングで運転することを可能とした可変動弁装置が提案さ
れている。
【０００５】これは低回転域で高いトルク特性をもつ低
速型のカムと、高回転域で高いトルク特性の高速型カム
とを運転条件により切換えるもので、低速域から高速域
まで高出力を発揮させようとするものである。さらに、
これらに加えて部分負荷域での燃費特性にすぐたれ燃費
カムを備えているものも提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】ところで、上記した
カムの切換えは、切換の前後で機関出力が不連続に変化
することのないように、同一のスロットル開度において
出力が一致する回転数を選んで行なわれる。
【０００７】ところが、選択されるカムとして、低回転
域と高回転域とで全開出力(トルク)を重視した特性の２
つの出力カム(あるいは全回転域ので出力を重視した特
性の単一の出力カム)と、部分負荷域で燃費を重視した
燃費カムとを備えている場合、燃費カムから出力カムへ
の切換(あるいはこの逆への切換)は、燃費カムでの発生
トルクが相対的に低いことから、同一のスロットル開度
におけるトルク段差が非常に大きくなってしまう。
【０００８】上記したように低速型の出力カムと高速型
の出力カムとの間の切換は、同一の出力となる回転数を
境に切換ればよいが、燃費カムの場合は吸気弁のリフト
が小さく閉弁時期も下死点前にあり、要求トルクを確保
するのに必要なスロットル開度が相対的に大きく、この
ためポンピングロスが少なく燃費が良いのであるが、こ
の燃費カムからリフトも開弁期間も大きい出力カムへと
切換るときは、スロットル開度が同一のままでは発生ト
ルクが大きすぎて、切換時に大きなトルクショックが発
生するのである。もちろんこのことは、出力カムから燃
費カムへの切換時にも、発生トルクの急減というかたち
で現れる。
【０００９】なお、カムへの切換は運転者の意志に基づ
き、つまりアクセルペダルの開度変化等に応じて行なわ
れ、例えば燃費カムでの運転中にアクセルペダルがさら
に踏み込まれて燃費カムでの領域を越えた出力トルクを
要求しているときは、そのときの回転域から低速型か高
速型の出力カムのいずれかが選択され、切換られること
になる。
【００１０】したがって、カム切換が燃費カムと出力カ
ムとの間で実行されるときは、そのままのアクセル開度
を維持すると出力トルクの急変を生じることになり、こ
れを防ぐには、たとえばスロットルバルブとアクセルペ
ダルの連動を切り離し、スロットル開度を独立して制御
できるようにしておき、カム切換時に切換の前後で発生
トルクが同一となるようにスロットル開度を補正する必
要がある。
【００１１】しかしこの場合、もともとのトルク段差が
大きいときは、スロットル開度の応答遅れや、ブースト
変化の応答遅れなどにより、スロットル開度を補正して
も、切換時のトルクショックを完全に無くすことは難し
い。
【００１２】とくに、燃費カムの特性向上のため、吸気
弁を下死点前に閉じてポンピングロスを低減するように
カム位相を進めている場合、燃費カムと出力カムとのト
ルクギャップはさらに大きくなり、カム切換時のトルク
ショックはますます避けられなくなる。
【００１３】またこの対策として、出力特性の少しずつ
異なるカムの種類をさらに増やし、段階的にカムを切換
ることによりカム間のトルクギャップを縮小することも
考えられるが、これは動弁機構のスペース的な制約もあ
って実用的ではない。
【００１４】そこで本発明は、カム切換時にカムの回転
位相を制御することにより出力特性を切換えて、カム切
換に伴うトルクショックを可及的に減少させることを目
的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、図１に
示すように低出力と高出力との出力特性をもつ少なくも
２つのカム１と、運転状態に基づいてこれらカムの切換
領域を判定する手段２と、カム切換の判定結果に基づい
てカムを切換えるカム切換手段３とを備えた内燃機関に
おいて、前記カムを取付けたカムシャフトに機関回転を
伝達する手段４と、カムの回転位相を進退させる位相調
整手段５と、低出力カムの運転領域ではカムの回転位相
を所定の位置まで進める手段６と、低出力カムから高出
力カムへの切換判定時に前記低出力カムの運転領域より
も遅れた正規の位置に低出力カムの回転位相を切換る
か、または高出力カムの回転位相を正規の位置よりも遅
らせる手段７と、この位相制御後に低出力カムから高出
力カムへの切換を実行する手段８とを備える。
【００１６】また、高出力カムから低出力カムへの切換
判定時に高出力カムの回転位相を正規の位置よりも遅ら
せるか、または低出力カムの回転位相を正規の位置まで
遅らせて戻す手段９と、この位相制御後に高出力カムか
ら低出力カムへの切換を実行する手段１０とを備える。
【００１７】本発明はさらに図２に示すように、低出力
と高出力との出力特性をもつ少なくも２つのカム１と、
運転状態に基づいてこれらカムの切換領域を判定する手
段２と、カム切換の判定結果に基づいてカムを切換える
カム切換手段３とを備えた内燃機関において、前記カム
を取付けたカムシャフトに機関回転を伝達する手段４
と、カムの回転位相を進退させる位相調整手段５と、低
出力カムの運転領域ではカムの回転位相を所定の位置ま
で進める手段６と、低出力カムから高出力カムへの切換
判定時に前記低出力カムの運転領域よりも遅れた正規の
位置に低出力カムの回転位相を切換え、また高出力カム
の回転位相を正規の位置よりも遅らせる手段１２と、こ
の位相制御後に低出力カムから高出力カムへの切換を実
行する手段１３と、このカム切換後に高出力カムの回転
位相を正規の位置まで進める手段１４とを備える。
【００１８】また、高出力カムから低出力カムへの切換
判定時に高出力カムの回転位相を正規の位置よりも遅ら
せ、また低出力カムの回転位相を正規の位置まで遅らせ
て戻す手段１５と、この位相制御後に高出力カムから低
出力カムへの切換を実行する手段１６と、このカム切換
後に低出力カムの回転位相を所定の位置まで進める手段
１７とを備える。
【００１９】
【作用】第１の発明において、低出力カムで運転されて
いるときは、カムの回転位相が進められて下死点前に吸
気弁が閉じるので、ポンピングロスが低減して燃費特性
がさらに改善されるのであるが、このときの出力トルク
はカムの回転位相が正規の位置にあるときと比較すると
相対的に低い。
【００２０】低出力カムから高出力カムへの切換時に
は、進んでいた低出力カムの回転位相をいったん遅らせ
るか、あるいは高出力カムの位相を正規の位置よりも遅
らせることで、前者は低出力カムの出力トルクが増加
し、後者は正規の高出力カムよりも出力トルクが低下す
る。
【００２１】したがって、この位相制御後にカムの切換
を行うことにより、カム間の出力トルクギャップを小さ
くでき、実際には２つのカムの間での移動であるにもか
かわらず、その中間にもうひとつの特性をもつカムを入
れて、３つのカムの間で切換えたのと同じことになり、
カム切換時のトルクショックを低減して、円滑なカム切
換を可能とする。
【００２２】また、高出力カムから低出力カムへの切換
を行うのに、高出力カムの位相を遅らせるか、あるいは
低出力カムの位相を正規の位置に戻す位相制御後に切換
えるので、結局２段階の切換となり、同じようにルクシ
ョックを低減できる。
【００２３】第２の発明では、低出力カムから高出力カ
ムへの切換時に、まず低出力カムの位相を正規の位置ま
で戻して出力トルクを高め、さらに位相を遅らせること
で出力とを下げた状態で高出力カムに切換え、その後に
高出力カムの位相を正規の位置まで進めて出力トルクを
上げるので、低出力カムと高出力カムの間に２つのカム
が入ったのと同じとなり、実際のカムの数は２つであっ
ても４つの特性の異なるカムの間で段階的に切換られる
ので、さらにトルクショックを低減できる。
【００２４】さらに、高出力カムから低出力カムへの切
換時には、高出力カムの位相を遅らせ、次いで位相を正
規の位置に戻した低出力カムに切換え、その後に低出力
カムの位相を所定位置まで進めるので３段階の切換とな
り、カム間のトルクギャップを小さくして、トルクショ
ックの少ないカム切換が実現される。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【００２６】まず、図３、図４に可変動弁装置の具体的
な構成を示すが、これ自体は本出願人により、特願平２
−１１７２６１号として、既に提案されている。
【００２７】２１は燃費重視型のカムプロフィルに設定
され、カムリフト及びリフト区間の共に小さい第１カム
(燃費カム)、２２は低回転域で高トルクを発生するカム
プロフィルに設定され、前記第１カム２１よりもカムリ
フトが相対的に大きい第２カム(低速型出力カム)、２３
は高回転域で高トルクを発生するカムプロフィルに設定
され、第２カム２２よりもカムリフト、リフト区間の大
きい第３カム(高速型出力カム)で、これらは同一のカム
シャフトに並列的に設けられる。
【００２８】２４は吸・排気弁(吸気弁または排気弁)、
２５はローラ２６を介して前記第１カム２１と常時接触
するメインロッカーアームで、ロッカーシャフト２７を
支点に揺動して、吸・排気弁２４を開閉する。
【００２９】メインロッカーアーム２５にはシャフト３
０を支点にして揺動する２つのサブロッカーアーム２
８,２９が前記ローラ２６と並列的に支持され、一方の
サブロッカーアーム２８は前記第２カム２２と、他方の
サブロッカーアーム２９は前記第３カム２３と接触す
る。
【００３０】これらサブロッカーアーム２８,２９はメ
インロッカーアーム２５と係合していないときは、ロス
トモーションスプリング３１により常時第２,第３カム
２２,２３に接触するように付勢され、メインロッカー
アーム２５からは独立して運動(揺動)する。
【００３１】これらサブロッカーアーム２８,２９をメ
インロッカーアーム２５に対して選択的に係合するた
め、まず一方のサブロッカーアーム２８の揺動部位には
円柱形のピン３２が、またメインロッカーアーム２５に
もこのピン３２と同軸上にピン３４が、それぞれカムシ
ャフト方向に摺動自由に配設され、かつこれらピン３
２,３４は常時はリターンスプリング３６に付勢されて
図３の状態に保持され、メインロッカーアーム２５との
係合を解かれているが、ピン３４の収装された油圧室３
８に通路４０を介して圧油が導かれると、ピン３２と３
４が所定量だけ押し出されて、サブロッカーアーム２８
がメインロッカーアーム２５と係合するようになってい
る。
【００３２】サブロッカーアーム２８がメインロッカー
アーム２５と一体になるのは、第１カム２１及び第２カ
ム２２が共にベースサークルにあるときで、両者の一体
後は第１カム２１よりもリフトの大きい第２カム２２に
従ったバルブタイミングに切換わる。
【００３３】つまり、第１カム２１による燃費重視の特
性から、第２カム２２による低回転域での出力重視の特
性に切換られるのである。
【００３４】他方のサブロッカーアーム２９について
も、これと同様に構成され、油圧室３９に通路４１を介
して圧油が導かれると、ピン３５と３３がリターンスプ
リング３７に抗して押し出され、サブロッカーアーム２
９がメインロッカーアーム２５に係合することにより、
バルブタイミングは前記と同じく第１カム２１よりもリ
フト、リフト区間の共に大きい第３カム２３に依存する
ように切換られ、高回転域での出力重視の特性が得られ
るのである。
【００３５】ところで、第１カム２１から第２、第３カ
ム２２,２３への切換や、その反対に第２、第３カム２
２,２３から第１カム２１への切換を制御するために図
７に示すようなコントロールユニット５１が備えられ、
運転状態によって最適なカムが選択されるのである。
【００３６】コントローユニット５１におけるこのカム
の選択は、要求するトルクと回転数が例えば燃費カムで
ある第１カム２１の領域にあるときはこの燃費カムを用
い、この状態からアクセル開度が増加して要求トルクが
燃費カムの領域を外れて例えば低速型出力カムである第
２カム２２の領域に移行すると、燃費カムから低速型出
力カムに切換られ、また、回転数が低回転域から高回転
域に上昇してくると、高速型出力カムである第３カム２
３に切換られる。
【００３７】このため、コントロールユニット５１には
機関回転数、クランク角度位置を検出するクランク角セ
ンサ５２、アクセルペダルの操作量(踏込量)を検出する
アクセル操作量センサ５３、実際に選択されたカム位置
を検出するカムポジションセンサ５５からの信号が入力
し、これらに基づいて上記のようにカムの切換時期が判
定されたら、前記２つの油圧室３８,３９への油圧の切
換を行う電磁弁４５と４６の作動を制御するのである。
【００３８】つまり、一方の電磁弁４５が開かれると第
２カム２２を働かせるために油圧室３８にオイルポンプ
からの圧油が導かれ、他方の電磁弁４６を開くことによ
り今度は第３カム２３を働かせるため油圧室３９に圧油
が導かれるのである。
【００３９】図５に第１カム２１から第３カム２３まで
のバルブリフト特性を示すが、この実施例では、第１カ
ム２１は第２、第３カム２２、２３に比較してカムの位
相が進められていて、吸気弁は下死点よりもはるかに前
で閉じるようになっている。これにより、第１カム２１
の出力トルクは低下するが、ポンピングロスが低減する
ことにより、正規の位置にある場合よりも燃費をさらに
改善できる。
【００４０】各カムを用いたときの全開出力特性は、図
６のようになり、第１カム２１によれば、発生トルクは
低いものの燃費が良く、第２カム２２では低回転域での
最大トルクが最も高く、第３カム２３は低回転域での発
生トルクは第２カム２２よりも小さいものの、高回転域
での最大トルクは最も大きくなる。
【００４１】ところで、このようなカムの切換時に、各
カムによる吸気充填効率の違いから大きなトルクギャッ
プを生じ、不連続な出力変動により運転性を悪化させた
り、車体振動を誘発したりする。アクセル開度によって
要求される出力トルクを発生するのに必要なスロットル
バルブ６２の開度は、選択されたカムの出力特性によっ
て異なるためで、そこでこれらのカム切換制御と同時
に、カム切換の前後で発生トルクが同一となるようにス
ロットル開度を補正することにより、切換に伴うトルク
ショックを防いでいる。
【００４２】つまり、カム切換に伴いコントロールユニ
ット５１からの信号で駆動回路６０、アクチュエータ６
１を介してスロットルバルブ６２の開度を、アクセルペ
ダルとは独立して制御できるようになっていて、カム切
換が行われると、そのときのクランク角センサ５２とア
クセル操作量センサ５３の出力に基づき、これらに対応
してスロットルバルブ６２の開度を補正し、切換の前後
で出力トルクが同一となるように補正を行う。なお、ス
ロットルバルブ６２の開度はコントロールユニット５１
にフィードバックされ、目標開度が精度よく保たれるよ
うにする。
【００４３】しかし、これらのスロットル開度の補正に
よってもとくに過渡的なトルクショックを吸収するには
限界があり、この場合、当然のことながら、切換が行わ
れる相互のカム間のトルク特性の相対差そのものが小さ
いときほどトルクショックは小さくできる。
【００４４】そこで本発明では、カム切換時にカムの回
転位相を進退させることにより発生トルクを変化させ、
トルクギャップを小さくした状態でカムの切換えを行う
ようにした。
【００４５】出力の小さな第１カム２１と、出力の大き
な第２カム２２（または第３カム２３）では、発生する
トルクはカムによって大きく相違し、この間のカム切換
に伴い大きなトルクギャップを生じる。
【００４６】しかし、図５、図６にも示すように、同じ
カムで運転する場合でも、カムの回転位相を変化させる
と、出力トルクは変化する。たとえば出力の小さな第１
カム２１では、基本となるカムの位相はポンピングロス
低減のために所定位置まで進められているが、これを上
死点と下死点のほぼ中間で最大リフトをとる正規の位置
まで戻すと（相対的に遅らせる）、点線の特性で示すよ
うに、出力トルクは相対的に増加する。
【００４７】また、逆に第２カム２２、第３カム２３を
正規の位置よりも、点線で示すように、遅れたカム位相
にすると、それぞれ出力トルクは相対的に減少する。
【００４８】したがって、このようにカム位相を変化さ
せて考えると、各カムによる出力特性は、さらに多段階
に分かれ、これらの間でカムを切換ていけば、カム間の
トルクギャップは相対的に小さくできるのである。つま
り、出力の小さな第１カム２１から出力の大きな第２カ
ム２２に切換るのに、このカム位相制御を介在させると
中間的なトルク特性をもたせることができ、２段階の切
換でなく、実質的には４段階の切換と同じことになり、
滑らかなカム切換が可能となる。
【００４９】ここで図８にカムの回転位相を可変とする
ための機構を示す。７１は機関回転が伝達されるカムプ
ーリで、カムプーリ７１の内部にはカムシャフト７２の
端部が挿入され、カムプーリ７１とカムシャフト７２と
の間には、内外周のヘリカルスプラインを介してこれら
に係合するピストン体７３が介装される。
【００５０】ピストン体７３を初期位置に戻すスプリン
グ７４に対抗して圧力室７５に油圧を導くことにより、
ピストン体７３は変位し、このピストン体７３の変位に
より互いにヘリカルスプライン係合するカムプーリ７１
とカムシャフト７２の回転位相が変化する。７６は圧力
室７５に導く油圧を制御するための制御弁で、オリフィ
ス７７を介して導かれるシリンダブロックメインギャラ
リからの油圧を逃がす通路７８に介装され、この通路７
８を閉じることにより発生油圧が増大する。
【００５１】なお、この制御弁７６を駆動するソレノイ
ドアクチュエータ７９を駆動回路６０を介してコントロ
ールユニット５１からの信号で制御し、これによってカ
ムシャフト７２の回転位相を進退させる。
【００５２】ここで、コントロールユニット５１におけ
るカムの位相制御とカム切換制御について、図９のフロ
ーチャートにしたがって説明する。
【００５３】これは低出力の第１カム２１から高出力の
第２カム２２に移行させる場合であって、回転数とアク
セル開度に基づいて運転状態が読み込まれ、第１カム２
１から第２カム２２への切換時期の判定が行われる。
【００５４】第１カム２１から第２カム２２への切換が
判定されると、まず、カムシャフト７２の回転位相が制
御され、第１カム２１の回転位相は予め進められ状態か
ら、図５の点線で示す正規の位相位置まで戻される（遅
れる）。これにより、図６にも示すように、第１カム２
１による発生トルクは、点線で示すように相対的に増大
して、第２カム２２の発生トルクに近づく。
【００５５】このとき第２カム２２の回転位相も正規の
位置から遅れているが、この状態でカムの切換が指令さ
れ、第１カム２１から第２カム２２に切換られる。位相
が遅れた第２カム２２の出力トルクは、正規の状態に比
較して低く、このため、第１カム２１から第２カム２２
への切換時のトルクギャップは相対的に小さく、カム切
換は円滑に実行される。
【００５６】第１カム２１から第２カム２２へのカム切
換が終了すると、今度はカムシャフト７２の回転位相を
元に戻し、これにより第２カム２２は正規の位置まで位
相が進むため、図５の実線で示すように出力トルクが増
加する。
【００５７】このようにして、第１カム２１から第２カ
ム２２への切換が行われ、実際には２つのカム間の切換
にもかかわらず、３段階に出力トルクが変化するため、
それぞれのトルクギャップは小さく、全体的には円滑な
カム切換が実現する。
【００５８】なお、第２カム２２から第３カムへの切換
時も同じようにして、カムの回転位相を制御しながら行
うことで、トルクショックの小さな切換ができるが、こ
の場合には、同一の出力トルクが得られる回転数で切換
れば、とくに位相制御を行わなくてもよい。
【００５９】図１０のフローチャートは、高出力の第２
カム２２から低出力の第１カム２１に移行させる場合を
示すが、運転状態が読み込まれ、第２カム２２から第１
カム２１への切換時期が判定されると、まず、カムシャ
フト７２の回転位相が遅らされ、第２カム２２の出力ト
ルクを少し低下させる。このとき、第１カム２１は正規
の位置まで位相が戻り、トルク特性は大きくなってい
る。そして、ステップでカムの切換を指令し、第２カム
２２から第１カムに移す。これにより相対的にトルクの
小さい第２カム２２から相対的にトルクの大きい第１カ
ム２１に切換られるため、この間のトルクギャップは少
ない。この切換が完了した後に、カムシャフト７２の回
転位相が進められ、第１カム２１は発生トルクは低い
が、ポンピングロスの少ない燃費効率のよい特性に移行
する。
【００６０】このようにして、第２カム２２から第１カ
ム２１の切換も、出力トルクの変化が結局３段階に行わ
れ、カム切換に伴うトルクショックを可及的に小さくす
ることができる。
【００６１】次に図１１、図１２の実施例は、カムの切
換を上記実施例よりも少ないが、２段階に行うものであ
る。
【００６２】なおこの場合、カム位置は、図１３にも示
すように、第１カム２１と第２、第３カム２２、２３と
の間に位相差はないが、初期位置において、共に正規の
位置よりも所定値だけ進めた状態に設定してある。
【００６３】図１１は低出力の第１カム２１から高出力
の第２カム２２へ切換る場合を示すが、運転状態が読み
込まれ、第１カム２１から第２カム２２への切換時期が
判定されると、第１カム２１から第２カム２２への切換
が指令される。このときは、図１４にも示すように、第
１カム２１、第２カム２２は共に位相が正規の位置より
も進んでいるので、第２カム２２による出力は本来のト
ルクよりも小さく、カム間のトルクギャップも少ない。
【００６４】次いでカム切換が完了するのを待ち、その
後にカムシャフト７２の回転位相を第２カム２２の正規
の位置まで遅らせ、第２カム２２による出力トルクを増
大させる。
【００６５】このようにして、第１カム２１から第２カ
ム２２に移行するにもかかわらず、実質的に３つのカム
の間で２段階の出力特性変化を経由してカム切換を行う
ことになり、トルクギャップをそれだけ小さくできる。
【００６６】図１２は高出力の第２カム２２から第１カ
ム２１への切換を示すもので、運転状態を読み込み、第
２カム２２から第１カム２１への切換が判定されると、
カム切換が指令される。この場合、第２カム２２による
運転状態では、カムシャフト７２による第２カム２２と
第１カム２１の回転位相は正規の位置に戻され（遅れ）
ているので、出力トルクは共に大きい。
【００６７】そしてカムの切換が完了すると、カムシャ
フト７２の回転位相を第１カム２１が所定の位置まで進
められた初期状態まで変化させる。
【００６８】この場合にも上記と同じように、２段階に
出力特性が変化し、滑らかなカム切換が実現する。
【００６９】さらに、図１５と図１６の実施例を説明す
ると、これは図１３と同一のカム構成であるが、カム切
換時にまずカムの位相制御を行い、次にカム切換を行う
もので、図１５に第１カム２１から第２カム２２へ移行
させる場合を示す。
【００７０】運転状態を読み込み、第１カム２１から第
２カムへの切換が判定されると、カムシャフト７２の回
転位相が制御され、第１カム２１の位相が正規位置まで
遅らされ、出力トルクを大きくする。この状態でカム切
換指令が出され、正規位置まで戻されている第２カムへ
の切換が行われる。
【００７１】この場合も図１７に示すように、３つの特
性の異なるカムを順に変化するので、２段階の切換が行
われることになり、円滑な切換が実現する。
【００７２】図１６は高出力の第２カム２２から低出力
の第１カム２１への切換を示し、運転状態を読み込み、
第２カム２２から第１カム２１への切換が判定される
と、まずカムシャフト７２の回転位相が進められ、出力
トルクを低下させる。この状態からカムの切換が指令さ
れ、第２カム２２から第１カム２１へ移る。第１カム２
１は位相が進められているので、ポンピングロスの少な
い運転ができる。
【００７３】したがってこの場合も、図１７に示すよう
に、３つの特性の異なるカム間で切換が行われたのと同
じことになり、カム切換時のトルクギャップを小さくす
ることができる。
【００７４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、低出力カ
ムと高出力カムとの間でのカム切換時に１回のカム回転
位相制御を入れることにより、３つの出力特性をもつカ
ムの間を順に切換ていくのと同じ効果をもたらすことが
でき、実際のカムの種類を増加させることなく、カム間
のトルクギャップを少なくして、円滑なカム切換を実現
することができる。
【００７５】また、第２の発明では、低出力カムと高出
力カムとの間でのカム切換時に、２回のカムの回転位相
制御を入れることにより、４つの出力特性をもつカムの
間を順に切換ていくのと同じことになり、さらに細かな
トルク制御によりカム間のトルクギャップを一層少なく
して、円滑なカム切換が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の構成図である。
【図２】第２の発明の構成図である。
【図３】本発明の実施例を示すものでカム切換機構の平
面図である。
【図４】図２のＸ−Ｘ線の断面図である。
【図５】各カムのリフト特性を示す特性図である。
【図６】各カムによる全開出力特性とカムの移行順序を
示す特性図である。
【図７】制御系統のブロック構成図である。
【図８】カム回転位相制御機構の断面図である。
【図９】コントロールユニットで実行される低出力カム
から高出力カムへの切換時の制御動作を示すフローチャ
ートである。
【図１０】同じく高出力カムから低出力カムへの切換時
の制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】他の実施例の低出力カムから高出力カムへの
切換時の制御動作を示すフローチャートである。
【図１２】同じく高出力カムから低出力カムへの切換時
の制御動作を示すフローチャートである。
【図１３】各カムのリフト特性を示す特性図である。
【図１４】各カムの全開出力特性とカムの移行順序を示
す特性図である。
【図１５】さらに他の実施例の低出力カムから高出力カ
ムへの切換時の制御動作を示すフローチャートである。
【図１６】同じく高出力カムから低出力カムへの切換時
の制御動作を示すフローチャートである。
【図１７】各カムの全開出力特性とカムの移行順序を示
す特性図である。
【符号の説明】
２１ 第１カム ２２ 第２カム ２３ 第３カム ２４ 吸・排気弁 ５１ コントロールユニット ５２ クランク角センサ ５３ アクセル操作量センサ ６１ スロットルバルブ ７２ カムシャフト ７６ 制御弁 ７９ ソレノイドアクチュエータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 低出力と高出力との出力特性をもつ少な
    くも２つのカムと、運転状態に基づいてこれらカムの切
    換領域を判定する手段と、カム切換の判定結果に基づい
    てカムを切換えるカム切換手段とを備えた内燃機関にお
    いて、前記カムを取付けたカムシャフトに機関回転を伝
    達する手段と、カムの回転位相を進退させる位相調整手
    段と、低出力カムの運転領域ではカムの回転位相を所定
    の位置まで進める手段と、低出力カムから高出力カムへ
    の切換判定時に前記低出力カムの運転領域よりも遅れた
    正規の位置に低出力カムの回転位相を切換るか、または
    高出力カムの回転位相を正規の位置よりも遅らせる手段
    と、この位相制御後に低出力カムから高出力カムへの切
    換を実行する手段とを備えたことを特徴とする内燃機関
    の可変動弁装置。
  2. 【請求項２】 高出力カムから低出力カムへの切換判定
    時に高出力カムの回転位相を正規の位置よりも遅らせる
    か、または低出力カムの回転位相を正規の位置まで遅ら
    せて戻す手段と、この位相制御後に高出力カムから低出
    力カムへの切換を実行する手段とを備えたことを特徴と
    する請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
  3. 【請求項３】 低出力と高出力との出力特性をもつ少な
    くも２つのカムと、運転状態に基づいてこれらカムの切
    換領域を判定する手段と、カム切換の判定結果に基づい
    てカムを切換えるカム切換手段とを備えた内燃機関にお
    いて、前記カムを取付けたカムシャフトに機関回転を伝
    達する手段と、カムの回転位相を進退させる位相調整手
    段と、低出力カムの運転領域ではカムの回転位相を所定
    の位置まで進める手段と、低出力カムから高出力カムへ
    の切換判定時に前記低出力カムの運転領域よりも遅れた
    正規の位置に低出力カムの回転位相を切換え、また高出
    力カムの回転位相を正規の位置よりも遅らせる手段と、
    この位相制御後に低出力カムから高出力カムへの切換を
    実行する手段と、このカム切換後に高出力カムの回転位
    相を正規の位置まで進める手段とを備えたことを特徴と
    する内燃機関の可変動弁装置。
  4. 【請求項４】 高出力カムから低出力カムへの切換判定
    時に高出力カムの回転位相を正規の位置よりも遅らせ、
    また低出力カムの回転位相を正規の位置まで遅らせて戻
    す手段と、この位相制御後に高出力カムから低出力カム
    への切換を実行する手段と、このカム切換後に低出力カ
    ムの回転位相を所定の位置まで進める手段とを備えたこ
    とを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装
    置。
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