JP2002266669A - Variable valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents
Variable valve timing control device for internal combustion engineInfo
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の始動時
にクランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「カム軸
位相」という)をその調整可能範囲の略中間のロック位
置でロックする内燃機関の可変バルブタイミング制御装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine which locks a rotation phase of a camshaft with respect to a crankshaft (hereinafter referred to as "camshaft phase") at a substantially middle lock position of an adjustable range when the internal combustion engine is started. The present invention relates to a variable valve timing control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、車両に搭載される内燃機関におい
ては、出力向上、燃費節減、排気エミッション低減を目
的として、可変バルブタイミング制御装置を採用したも
のが増加しつつある。例えば、ベーン方式の可変バルブ
タイミング制御装置の一般的な構成は、特開平11−2
10424号公報(図8参照)に示すように、エンジン
のクランク軸に同期して回転するハウジング1と、吸気
(又は排気)バルブのカム軸に連結されたロータ2とを
同軸状に配置し、ハウジング1に形成された流体室3を
ロータ2に設けられたベーン4で進角室5と遅角室6と
に区画する。そして、進角室5と遅角室6の油圧を油圧
制御弁で制御してハウジング1とロータ2(ベーン4)
とを相対回動させることで、クランク軸に対するカム軸
の回転位相(カム軸位相)を変化させてバルブタイミン
グを可変制御するようにしている。2. Description of the Related Art In recent years, an internal combustion engine mounted on a vehicle is increasingly employing a variable valve timing control device for the purpose of improving output, reducing fuel consumption and reducing exhaust emissions. For example, a general configuration of a vane type variable valve timing control device is disclosed in
As shown in Japanese Patent No. 10424 (see FIG. 8), a housing 1 that rotates in synchronization with a crankshaft of an engine and a rotor 2 connected to a camshaft of an intake (or exhaust) valve are coaxially arranged. The fluid chamber 3 formed in the housing 1 is partitioned into an advance chamber 5 and a retard chamber 6 by vanes 4 provided on the rotor 2. The hydraulic pressure in the advance chamber 5 and the retard chamber 6 is controlled by a hydraulic control valve to control the housing 1 and the rotor 2 (vane 4).
Are relatively rotated to change the rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft (camshaft phase) to variably control the valve timing.
【0003】このベーン方式の可変バルブタイミング制
御装置では、始動時(油圧低下時)のベーン4の振動に
よる騒音を防止するために、エンジン停止時にハウジン
グ1とロータ2(ベーン4)との相対回動をロックピン
7でロックし、このロック状態でエンジンを始動するよ
うにしている。In this vane type variable valve timing control device, the relative rotation between the housing 1 and the rotor 2 (vane 4) when the engine is stopped is performed in order to prevent noise caused by the vibration of the vane 4 at the time of starting (when the hydraulic pressure is lowered). The operation is locked by a lock pin 7, and the engine is started in this locked state.
【0004】従来、このロック位置(始動時の位相)を
最遅角位相に設定したものがあるが、この構成では、エ
ンジン運転中にカム軸位相(バルブタイミング)を始動
時の位相よりも遅角側に制御できないため、カム軸位相
の調整可能範囲が狭いという欠点がある。Conventionally, the lock position (starting phase) is set to the most retarded phase. In this configuration, the camshaft phase (valve timing) is delayed from the starting phase during engine operation. Since it cannot be controlled to the corner side, there is a disadvantage that the adjustable range of the camshaft phase is narrow.
【0005】そこで、前記公報では、ロック位置(始動
時の位相)を、カム軸位相の調整可能範囲の略中間位置
に設定することで、エンジン運転中に、カム軸位相を始
動時の位相(ロック位置)に対して進角側と遅角側のど
ちらの方向にも調整できるようにしている。Therefore, in the above publication, the camshaft phase is set during the engine operation by setting the lock position (the phase at the start) to a substantially intermediate position of the adjustable range of the camshaft phase. The lock position can be adjusted in both the advance side and the retard side.
【0006】ところで、カム軸位相をロック位置でロッ
クするロックピン7は、スプリングでロック方向に付勢
され、エンジン運転中は、油圧でロック解除位置に保持
される。この油圧は、エンジンの動力で駆動されるオイ
ルポンプで昇圧されるため、エンジンが停止する際に、
エンジン回転速度(オイルポンプ回転速度)が低下して
油圧が低下すると、スプリングによりロックピン7がロ
ック穴に嵌まり込んで、カム軸位相がロック位置でロッ
クされるようになる。但し、ロックピン7がロック穴に
嵌まり込むには、両者の位置が合致している必要があ
る。The lock pin 7, which locks the camshaft phase at the lock position, is urged in the lock direction by a spring, and is held at the unlock position by hydraulic pressure during engine operation. This oil pressure is boosted by an oil pump driven by the power of the engine, so when the engine stops,
When the engine rotation speed (oil pump rotation speed) decreases and the oil pressure decreases, the lock pin 7 is fitted into the lock hole by the spring, and the camshaft phase is locked at the lock position. However, in order for the lock pin 7 to fit into the lock hole, it is necessary that both positions match.
【0007】エンジンが停止する際に、油圧が低下する
と、カム軸の負荷トルクによりカム軸位相が自然に遅角
側に変化していくため、エンジン停止直前にカム軸位相
がロック位置よりも進角側に制御されていれば、カム軸
位相が遅角側に変化してロック位置まで到達したときに
カム軸位相をロック位置でロックすることができる。し
かし、エンジン停止直前にカム軸位相がロック位置より
も遅角側に制御されている場合は、エンジン停止時の油
圧低下によりカム軸位相が遅角側に変化しても、カム軸
位相がロック位置に到達しないため、カム軸位相をロッ
ク位置でロックすることができない。When the oil pressure drops when the engine stops, the camshaft phase naturally changes to the retard side due to the load torque of the camshaft, so that the camshaft phase advances from the lock position immediately before the engine stops. If it is controlled to the corner side, the camshaft phase can be locked at the lock position when the camshaft phase changes to the retard side and reaches the lock position. However, if the camshaft phase is controlled to be more retarded than the lock position immediately before the engine stops, the camshaft phase is locked even if the camshaft phase changes to the retarded side due to a decrease in oil pressure when the engine is stopped. Since it does not reach the position, the camshaft phase cannot be locked at the lock position.
【0008】そこで、前記公報では、エンジンを停止す
る際に、エンジン回転が停止するまでの間の残油圧を最
大限に利用してカム軸位相を進角させるように油圧制御
弁を制御することが提案されている。Therefore, in the above-mentioned publication, when the engine is stopped, the hydraulic control valve is controlled so as to advance the camshaft phase by making maximum use of the remaining oil pressure until the engine rotation is stopped. Has been proposed.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、エンジン負荷
が比較的大きい状態(例えば、自動変速機の変速位置が
Dレンジ等の動力伝達位置にシフトされたままの状態)
で、イグニッションスイッチがオフされたような場合に
は、通常のエンジン停止時よりもエンジン回転が急低下
して油圧が急低下するため、油圧でカム軸位相を進角で
きる時間が非常に短くなり、カム軸位相をロック位置ま
で進角させてロックさせることができない場合がある。
もし、エンジン停止時にカム軸位相をロック位置でロッ
クできないと、次回の始動時に、エンジン回転速度(オ
イルポンプ回転速度)が上昇して油圧が上昇するまで
は、バルブタイミング(カム軸位相)を目標値(ロック
位置付近)に制御することができず、その結果、目標値
から外れたバルブタイミングで始動することになるた
め、始動性が悪くなり、エンジン始動時間が長くなって
しまう。しかも、カム軸位相をロックしない状態で始動
すると、油圧が上昇するまでベーン4の位置が固定され
ないため、ベーン4がハウジング1に衝突して騒音が発
生するという問題も生じる。However, a state in which the engine load is relatively large (for example, a state in which the shift position of the automatic transmission is shifted to a power transmission position such as a D range).
When the ignition switch is turned off, the engine speed drops sharply and the oil pressure drops sharply compared to when the engine is stopped, so the time during which the camshaft phase can be advanced by the oil pressure becomes very short. In some cases, the camshaft phase cannot be advanced to the lock position and locked.
If the camshaft phase cannot be locked at the lock position when the engine is stopped, the valve timing (camshaft phase) will be the target at the next start until the engine speed (oil pump speed) increases and the oil pressure rises. It cannot be controlled to a value (near the lock position). As a result, the engine is started at a valve timing that deviates from the target value, so that the startability deteriorates and the engine start time becomes longer. In addition, if the engine is started without locking the camshaft phase, the position of the vane 4 is not fixed until the hydraulic pressure rises, so that there is a problem that the vane 4 collides with the housing 1 to generate noise.
【0010】この対策として、エンジン停止前のアイド
ル運転時に、予めカム軸位相をロック位置付近に制御し
ておくことが考えられるが、エンジン停止前のアイドル
運転時に、吸気バルブのバルブタイミング(カム軸位
相)を始動時の位相(ロック位置)まで進角させると、
バルブオーバーラップ量が大きくなって燃焼状態が悪化
し、排気エミッションが悪化するおそれがある。As a countermeasure, it is conceivable that the camshaft phase is controlled in the vicinity of the lock position in advance during the idle operation before the engine is stopped. However, during idle operation before the engine is stopped, the valve timing of the intake valve (camshaft) is controlled. Phase) to the starting phase (lock position),
The amount of valve overlap increases, the combustion state deteriorates, and the exhaust emission may deteriorate.
【0011】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、内燃機関を停止する
際にカム軸位相をその調整可能範囲の略中間のロック位
置でロックする機構を備えたシステムおいて、内燃機関
の停止時にカム軸位相を確実にロック位置まで進角させ
て確実にロックすることができると共に、排気エミッシ
ョンの悪化も回避することができる内燃機関の可変バル
ブタイミング制御装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a mechanism for locking a camshaft phase at a lock position substantially in the middle of an adjustable range when an internal combustion engine is stopped. The variable valve timing of the internal combustion engine, which can securely advance the camshaft phase to the lock position when the internal combustion engine is stopped, and can also prevent deterioration of exhaust emission It is to provide a control device.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1の内燃機関の可変バルブタイミン
グ制御装置は、内燃機関の停止指令が出されたときに、
吸入空気増量制御手段によって、吸入空気量を増量させ
る制御(以下「吸入空気増量制御」という)を行うよう
にしたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention.
The intake air increase control means performs control to increase the intake air amount (hereinafter referred to as “intake air increase control”).
【0013】内燃機関の停止指令が出されて燃焼(燃料
噴射や点火)が停止されると、内燃機関の回転(クラン
ク軸の回転)が低下して停止する。この際、図6に示す
ように、内燃機関の回転が完全に停止するまでは、燃焼
停止後も、各気筒の圧縮行程と膨張行程で、ピストンに
よる吸入空気の圧縮・膨張が行われるため、圧縮行程で
逆回転方向のトルク(負トルク)が発生し、膨張行程で
正回転方向のトルク(正トルク)が発生するが、燃焼停
止後は、膨張行程で発生する正トルクが小さくなるた
め、負トルクが正トルクよりも相対的に大きくなって、
クランク軸の回転にブレーキがかかり、クランク軸の回
転が低下して停止する。When a stop command for the internal combustion engine is issued and the combustion (fuel injection or ignition) is stopped, the rotation of the internal combustion engine (the rotation of the crankshaft) is reduced and stopped. At this time, as shown in FIG. 6, until the rotation of the internal combustion engine is completely stopped, even after the combustion is stopped, the compression and expansion of the intake air is performed by the piston in the compression stroke and the expansion stroke of each cylinder. In the compression stroke, torque in the reverse rotation direction (negative torque) is generated, and in the expansion stroke, torque in the positive rotation direction (positive torque) is generated. However, after the combustion is stopped, the positive torque generated in the expansion stroke becomes smaller. Negative torque becomes relatively larger than positive torque,
The brake is applied to the rotation of the crankshaft, and the rotation of the crankshaft decreases and stops.
【0014】本発明では、内燃機関の停止指令後に吸入
空気量を増量するため、図6に破線で示すように、圧縮
行程で吸入空気の圧縮により発生する負トルクが大きく
なる。このため、クランク軸の正回転方向の回転が停止
する瞬間に、この大きな負トルクによってクランク軸が
逆回転方向に少し押し戻されてから停止するようにな
る。この頃には、可変バルブタイミング装置内の油圧が
かなり低下してカム軸位相を油圧で固定できなくなって
いるので、クランク軸(ベーン)が少し逆回転しても、
その逆回転が可変バルブタイミング装置のハウジング
(カム軸)にはほとんど伝達されない。このため、可変
バルブタイミング装置のハウジング(カム軸)がほぼ停
止した状態でクランク軸(ベーン)のみが少し逆回転す
ることになり、それによって、クランク軸に対するカム
軸位相が相対的に進角される。これにより、内燃機関の
停止時に吸入空気増量制御によってカム軸位相をロック
位置まで確実に進角させることができ、カム軸位相をロ
ック位置で確実にロックすることができる。しかも、内
燃機関の停止前のアイドル運転時に、予めカム軸位相を
ロック位置(始動時の位相)付近に制御する必要がない
ため、排気エミッションの悪化も回避することができ
る。In the present invention, since the intake air amount is increased after the stop command of the internal combustion engine, the negative torque generated by the compression of the intake air in the compression stroke increases as shown by the broken line in FIG. For this reason, at the moment when the rotation of the crankshaft in the forward rotation direction is stopped, the crankshaft is slightly pushed back in the reverse rotation direction by this large negative torque and then stopped. By this time, the oil pressure in the variable valve timing device has dropped so much that the camshaft phase can no longer be fixed by oil pressure, so even if the crankshaft (vane) rotates a little backward,
The reverse rotation is hardly transmitted to the housing (camshaft) of the variable valve timing device. For this reason, only the crankshaft (vane) rotates a little in the reverse direction with the housing (camshaft) of the variable valve timing device almost stopped, whereby the camshaft phase with respect to the crankshaft is advanced relatively. You. Thus, when the internal combustion engine is stopped, the camshaft phase can be reliably advanced to the lock position by the intake air increase control, and the camshaft phase can be reliably locked at the lock position. Moreover, it is not necessary to previously control the camshaft phase near the lock position (starting phase) during the idling operation before the internal combustion engine stops, so that deterioration of exhaust emission can be avoided.
【0015】一般に、エンジン制御システムには、アイ
ドル回転を制御するために、アイドルスピードコントロ
ールバルブ等、スロットルバルブをバイパスする吸入空
気量を調整するバイパス空気量調整弁が設けられている
ことが多い。このようなバイパス空気量調整弁を備えた
システムにおいては、請求項2のように、内燃機関の停
止指令が出されたときに、バイパス空気量調整弁を開弁
させることで吸入空気増量制御を行うようにすると良
い。このようにすれば、内燃機関の停止指令が出された
ときに、バイパス空気量調整弁の開弁制御によってカム
軸位相をロック位置で確実にロックすることができる。Generally, an engine control system is often provided with a bypass air amount adjusting valve, such as an idle speed control valve, for adjusting the amount of intake air that bypasses a throttle valve in order to control idle rotation. In the system having such a bypass air amount adjusting valve, the intake air increasing control is performed by opening the bypass air amount adjusting valve when a stop command of the internal combustion engine is issued, as in claim 2. It is better to do it. With this configuration, when a stop command for the internal combustion engine is issued, the camshaft phase can be reliably locked at the lock position by the valve opening control of the bypass air amount adjustment valve.
【0016】また、スロットルバルブをモータで駆動す
る電子スロットルシステムや、内燃機関の停止時にスロ
ットルバルブをダイヤフラムアクチュエータ等で開弁さ
せるスロットルオープナ機構を備えたシステムにおいて
は、請求項3のように、内燃機関の停止指令が出された
ときに、スロットルバルブを開弁させることで吸入空気
増量制御を行うようにしても良い。このようにしても、
従来から存在するシステムを利用してカム軸位相をロッ
ク位置で確実にロックすることができる。Further, in an electronic throttle system for driving a throttle valve by a motor or a system having a throttle opener mechanism for opening a throttle valve by a diaphragm actuator or the like when the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine according to a third aspect of the present invention. When an engine stop command is issued, the intake air increase control may be performed by opening the throttle valve. Even if you do this,
The camshaft phase can be reliably locked at the lock position by using the existing system.
【0017】また、請求項4のように、内燃機関の停止
指令が出されたときに、カム軸位相を進角させるように
油圧制御弁を制御するようにしても良い。このようにす
れば、内燃機関が停止する際に、油圧がある程度残って
いる間は、その油圧によってカム軸位相が進角されるよ
うになる。そして、油圧による進角制御ではカム軸位相
をロック位置まで進角させることができなかった場合で
も、クランク軸の正回転方向の回転が停止する瞬間に、
吸入空気増量による負トルク増加によってクランク軸が
少しだけ逆回転されてカム軸位相が相対的に進角され、
カム軸位相がロック位置でロックされる。このように、
吸入空気増量制御と油圧による進角制御とを組み合わせ
れば、カム軸位相のロックをより確実に行うことができ
る。Further, the hydraulic control valve may be controlled so as to advance the camshaft phase when a stop command for the internal combustion engine is issued. With this configuration, when the internal combustion engine is stopped, the camshaft phase is advanced by the hydraulic pressure while the hydraulic pressure remains to some extent. And, even if the camshaft phase cannot be advanced to the lock position by the hydraulic advance control, at the moment when the rotation of the crankshaft in the forward rotation direction is stopped,
Due to the increase in negative torque due to the increase in intake air, the crankshaft is slightly reversely rotated to relatively advance the camshaft phase,
The camshaft phase is locked at the lock position. in this way,
If the intake air increase control and the hydraulic advance control are combined, the camshaft phase can be locked more reliably.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明を吸気バルブの可変
バルブタイミング制御装置に適用した一実施形態を図1
乃至図7に基づいて説明する。まず、図1に基づいてエ
ンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機
関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エ
アクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下
流側には、吸入空気量を検出するエアフローメータ14
が設けられている。このエアフローメータ14の下流側
には、スロットルバルブ15とスロットル開度を検出す
るスロットル開度センサ16とが設けられている。ま
た、吸気管12には、スロットルバルブ15をバイパス
するバイパス通路23が設けられ、このバイパス通路2
3に、スロットルバルブ15をバイパスする吸入空気量
を調整するバイパス空気量調整弁としてアイドルスピー
ドコントロールバルブ(ISCバルブ)24が設けられ
ている。FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a variable valve timing control device for an intake valve.
7 through FIG. First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG. An air cleaner 13 is provided at the most upstream portion of an intake pipe 12 of an engine 11 which is an internal combustion engine, and an air flow meter 14 for detecting an intake air amount is provided downstream of the air cleaner 13.
Is provided. Downstream of the air flow meter 14, a throttle valve 15 and a throttle opening sensor 16 for detecting a throttle opening are provided. The intake pipe 12 is provided with a bypass passage 23 that bypasses the throttle valve 15.
3, an idle speed control valve (ISC valve) 24 is provided as a bypass air amount adjusting valve for adjusting the amount of intake air that bypasses the throttle valve 15.
【0019】更に、スロットルバルブ15の下流側に
は、サージタンク17が設けられ、このサージタンク1
7には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ18が
設けられている。また、サージタンク17には、エンジ
ン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド19
が設けられ、各気筒の吸気マニホールド19の吸気ポー
ト近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁20が取
り付けられている。各気筒のシリンダヘッドには、点火
プラグ21が取り付けられ、エンジン11のシリンダブ
ロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ22が
取り付けられている。Further, on the downstream side of the throttle valve 15, a surge tank 17 is provided.
7 is provided with an intake pipe pressure sensor 18 for detecting the intake pipe pressure. The surge tank 17 has an intake manifold 19 for introducing air into each cylinder of the engine 11.
Are provided, and fuel injection valves 20 for injecting fuel are respectively mounted near intake ports of the intake manifold 19 of each cylinder. An ignition plug 21 is attached to a cylinder head of each cylinder, and a coolant temperature sensor 22 for detecting a coolant temperature is attached to a cylinder block of the engine 11.
【0020】また、図2に示すように、エンジン11
は、クランク軸25からの動力がタイミングチェーン2
6(又はタイミングベルト)により各スプロケット2
7,28を介して吸気側カム軸29と排気側カム軸30
とに伝達されるようになっている。但し、吸気側カム軸
29には、クランク軸25に対する吸気側カム軸29の
回転位相を変化させて吸気バルブ31のバルブタイミン
グを可変する可変バルブタイミング装置32が設けられ
ている。この可変バルブタイミング装置32の油圧制御
回路には、オイルパン33内のオイルがオイルポンプ3
4により油圧制御弁35を介して供給され、その油圧を
油圧制御弁35で制御することで、吸気バルブ31のバ
ルブタイミングが制御される。Further, as shown in FIG.
Means that the power from the crankshaft 25 is
6 (or timing belt) for each sprocket 2
Intake camshaft 29 and exhaust camshaft 30 via
And is transmitted to. However, the intake camshaft 29 is provided with a variable valve timing device 32 that varies the rotation timing of the intake camshaft 29 with respect to the crankshaft 25 to vary the valve timing of the intake valve 31. The oil in the oil pan 33 is supplied to the oil pump 3 by the hydraulic control circuit of the variable valve timing device 32.
4, the hydraulic pressure is supplied through a hydraulic control valve 35, and the hydraulic pressure is controlled by the hydraulic control valve 35, whereby the valve timing of the intake valve 31 is controlled.
【0021】また、吸気側カム軸29の外周側には、気
筒判別のために複数のカム角でカム角信号を出力するカ
ム角センサ36が設置され、一方、クランク軸25の外
周側には、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力
するクランク角センサ37が設置されている。これらカ
ム角センサ36及びクランク角センサ37の出力信号
は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)3
8に入力され、このECU38によって吸気バルブ31
の実バルブタイミング(実カム軸位相)が演算されると
共に、クランク角センサ37の出力パルスの周波数から
エンジン回転速度が演算される。A cam angle sensor 36 for outputting a cam angle signal at a plurality of cam angles for cylinder discrimination is provided on the outer peripheral side of the intake side camshaft 29, while on the outer peripheral side of the crankshaft 25. A crank angle sensor 37 that outputs a crank angle signal for each predetermined crank angle is provided. Output signals of the cam angle sensor 36 and the crank angle sensor 37 are output to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 3.
8 and the ECU 38 controls the intake valve 31
The actual valve timing (actual camshaft phase) is calculated, and the engine rotation speed is calculated from the frequency of the output pulse of the crank angle sensor 37.
【0022】また、前述した各種センサ(スロットル開
度センサ16、吸気管圧力センサ18、冷却水温センサ
22等)の出力信号もECU38に入力される。このE
CU38は、これら各種の入力信号に基づいて燃料噴射
制御や点火制御を行うと共に、可変バルブタイミング制
御を行い、吸気バルブ31の実バルブタイミング(吸気
側カム軸29の実カム軸位相)を目標バルブタイミング
(目標カム軸位相)に一致させるように可変バルブタイ
ミング装置32(油圧制御弁35)をフィードバック制
御する。Output signals from the various sensors described above (throttle opening sensor 16, intake pipe pressure sensor 18, cooling water temperature sensor 22, etc.) are also input to ECU 38. This E
The CU 38 performs fuel injection control and ignition control based on these various input signals, performs variable valve timing control, and sets the actual valve timing of the intake valve 31 (the actual camshaft phase of the intake camshaft 29) to the target valve. The variable valve timing device 32 (hydraulic control valve 35) is feedback-controlled so as to match the timing (target camshaft phase).
【0023】次に、図3及び図4に基づいて中間ロック
機構付きの可変バルブタイミング装置32の構成を説明
する。可変バルブタイミング装置32のハウジング39
は、吸気側カム軸29の外周に回動自在に支持されたス
プロケット27にボルト40で締め付け固定されてい
る。これにより、クランク軸25の回転がタイミングチ
ェーン26を介してスプロケット27とハウジング39
に伝達され、スプロケット27とハウジング39がクラ
ンク軸25と同期して回転する。一方、吸気側カム軸2
9の一端部には、ロータ41がストッパ42を介してボ
ルト43で締め付け固定されている。このロータ41
は、ハウジング39内に相対回動自在に収納されてい
る。Next, the configuration of the variable valve timing device 32 with the intermediate lock mechanism will be described with reference to FIGS. Housing 39 of variable valve timing device 32
Are fixed to the sprocket 27 rotatably supported on the outer periphery of the intake side camshaft 29 by bolts 40. Thus, the rotation of the crankshaft 25 is transmitted to the sprocket 27 and the housing 39 via the timing chain 26.
And the sprocket 27 and the housing 39 rotate in synchronization with the crankshaft 25. On the other hand, the intake side camshaft 2
A rotor 41 is fixedly fastened to one end of the 9 by a bolt 43 via a stopper 42. This rotor 41
Are housed in the housing 39 so as to be relatively rotatable.
【0024】図4に示すように、ハウジング39の内部
には、複数の流体室44が形成され、各流体室44が、
ロータ41の外周部に形成されたベーン45によって進
角室46と遅角室47とに区画されている。As shown in FIG. 4, a plurality of fluid chambers 44 are formed inside the housing 39.
The vane 45 formed on the outer periphery of the rotor 41 partitions the chamber into an advance chamber 46 and a retard chamber 47.
【0025】図3に示すように、エンジン11の動力で
オイルポンプ34が駆動されることにより、オイルパン
33から汲み上げたオイルが油圧制御弁35を介して吸
気側カム軸29の進角溝48や遅角溝49に供給され
る。進角溝48に接続された進角油路50は、ロータ4
1の左側面に形成された円弧状進角油路51(図4参
照)を介して各進角室46に連通している。一方、遅角
溝49に接続された遅角油路52は、ロータ41の右側
面に形成された円弧状遅角油路(図示せず)を介して各
遅角室47に連通している。As shown in FIG. 3, when the oil pump 34 is driven by the power of the engine 11, the oil pumped from the oil pan 33 causes the advance groove 48 of the intake camshaft 29 to pass through the hydraulic control valve 35. And into the retard groove 49. The advance oil passage 50 connected to the advance groove 48 is connected to the rotor 4.
1 communicates with each advance chamber 46 through an arc-shaped advance oil passage 51 (see FIG. 4) formed on the left side surface. On the other hand, the retard oil passage 52 connected to the retard groove 49 communicates with each of the retard chambers 47 through an arc retard oil passage (not shown) formed on the right side surface of the rotor 41. .
【0026】油圧制御弁35は、ソレノイド53とスプ
リング54で弁体を駆動する4ポート3位置切換弁であ
り、弁体の位置を、進角室46に油圧を供給する位置
と、遅角室47に油圧を供給する位置と、進角室46と
遅角室47のいずれにも油圧を供給しない位置との間で
切り換えるようになっている。ソレノイド53の通電時
には、弁体が進角室46に油圧を供給する位置に切り換
えられ、カム軸位相を進角させる方向に油圧が働くよう
になっている。The hydraulic control valve 35 is a four-port, three-position switching valve that drives a valve body by a solenoid 53 and a spring 54. The valve body is moved between a position for supplying hydraulic pressure to the advance chamber 46 and a retard chamber. The position is switched between a position where hydraulic pressure is supplied to 47 and a position where hydraulic pressure is not supplied to both the advance chamber 46 and the retard chamber 47. When the solenoid 53 is energized, the valve body is switched to a position for supplying hydraulic pressure to the advance chamber 46, and hydraulic pressure acts in a direction to advance the camshaft phase.
【0027】進角室46と遅角室47に所定圧以上の油
圧が供給された状態では、進角室46と遅角室47の油
圧でベーン45が固定されて、クランク軸25の回転に
よるハウジング39の回転がオイルを介してロータ41
(ベーン45)に伝達され、ロータ41と一体的に吸気
側カム軸29が回転駆動される。エンジン運転中は、進
角室46と遅角室47の油圧を油圧制御弁35で制御し
てハウジング39とロータ41(ベーン45)とを相対
回動させることで、クランク軸25に対する吸気側カム
軸29の回転位相(カム軸位相)を制御して吸気バルブ
31のバルブタイミングを可変する。尚、スプロケット
27には、進角制御時にロータ41を進角方向に相対回
動させる油圧力をばね力で補助するねじりコイルばね6
1(図3参照)が収容されている。In a state where a hydraulic pressure equal to or more than a predetermined pressure is supplied to the advance chamber 46 and the retard chamber 47, the vane 45 is fixed by the hydraulic pressure of the advance chamber 46 and the retard chamber 47, and The rotation of the housing 39 causes the rotation of the rotor 41 via oil.
(The vane 45), and the intake-side camshaft 29 is driven to rotate integrally with the rotor 41. During operation of the engine, the hydraulic pressure in the advance chamber 46 and the retard chamber 47 is controlled by the hydraulic control valve 35 to relatively rotate the housing 39 and the rotor 41 (vane 45), so that the intake side cam with respect to the crankshaft 25. The valve timing of the intake valve 31 is varied by controlling the rotation phase (camshaft phase) of the shaft 29. The sprocket 27 has a torsion coil spring 6 that assists with a spring force the hydraulic pressure for relatively rotating the rotor 41 in the advance direction at the time of advance control.
1 (see FIG. 3) are accommodated.
【0028】また、図4に示すように、ベーン45に形
成されたロックピン収容孔55には、ハウジング39と
ロータ41(ベーン45)との相対回動をロックするた
めのロックピン56が収容され、このロックピン56が
ハウジング39に設けられたロック穴57(図3参照)
に嵌り込むことで、カム軸位相がその調整可能範囲の略
中間位置(ロック位置)でロックされる。このロック位
置は、始動に適した位置に設定されている。As shown in FIG. 4, a lock pin 56 for locking the relative rotation between the housing 39 and the rotor 41 (vane 45) is accommodated in a lock pin accommodation hole 55 formed in the vane 45. The lock pin 56 is provided with a lock hole 57 provided in the housing 39 (see FIG. 3).
, The camshaft phase is locked at a substantially middle position (lock position) of the adjustable range. This lock position is set to a position suitable for starting.
【0029】ロックピン56は、ロックピン収容孔55
の内周に嵌合された円筒部材58内に摺動可能に挿入さ
れ、スプリング59(図3参照)によってロック方向
(突出方向)に付勢されている。これらロックピン5
6、ロック穴57、スプリング59等からロック機構が
構成されている。The lock pin 56 has a lock pin receiving hole 55
Is slidably inserted into a cylindrical member 58 fitted on the inner circumference of the, and is urged in a locking direction (projection direction) by a spring 59 (see FIG. 3). These lock pins 5
6, a lock hole 57, a spring 59 and the like constitute a lock mechanism.
【0030】エンジン停止中は、スプリング59によっ
てロックピン56がロック穴57に嵌まり込んだロック
状態に保持され、カム軸位相がロック位置でロックされ
る。従って、エンジン始動は、ロックピン56がロック
穴57に嵌まり込んだロック状態で行われ、エンジン始
動後に、オイルポンプ34の吐出圧がある程度上昇した
時点で、油圧によってロックピン56がロック穴57か
ら押し出されてロック解除位置に移動し、ロックピン5
6のロックが解除される。When the engine is stopped, the lock pin 56 is held in the lock hole 57 by the spring 59 in the locked state, and the camshaft phase is locked at the locked position. Therefore, the engine is started in a locked state in which the lock pin 56 is fitted in the lock hole 57. When the discharge pressure of the oil pump 34 rises to some extent after the engine is started, the lock pin 56 is pressed by the oil pressure into the lock hole 57. From the lock pin to the unlock position.
6 is unlocked.
【0031】エンジン運転中は、油圧でロックピン56
がロック解除位置に保持され、ハウジング39とロータ
41とが相対回動可能な状態(つまり可変バルブタイミ
ング制御が可能な状態)に保持される。ECU38は、
吸気バルブ31の実バルブタイミング(吸気側カム軸2
9の実カム軸位相)を目標バルブタイミング(吸気側カ
ム軸29の目標カム軸位相)に一致させるように可変バ
ルブタイミング装置32の油圧制御弁35をフィードバ
ック制御する。これにより、進角室46と遅角室47の
油圧を制御してハウジング39とロータ41とを相対回
動させることで、カム軸位相を変化させて吸気バルブ3
1の実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致
させる。During operation of the engine, the lock pin 56 is hydraulically operated.
Is held at the lock release position, and the housing 39 and the rotor 41 are held in a state where they can be relatively rotated (that is, a state where variable valve timing control is possible). The ECU 38
Actual valve timing of the intake valve 31 (intake side camshaft 2
The hydraulic control valve 35 of the variable valve timing device 32 is feedback-controlled so that the actual camshaft phase 9 of the variable valve 9 coincides with the target valve timing (the target camshaft phase of the intake camshaft 29). Thus, by controlling the oil pressure in the advance chamber 46 and the retard chamber 47 to relatively rotate the housing 39 and the rotor 41, the camshaft phase is changed and the intake valve 3 is changed.
The first actual valve timing is made to coincide with the target valve timing.
【0032】その後、エンジン11を停止させる際に、
エンジン回転速度が低下すると、オイルポンプ34の回
転速度が低下して油圧が低下するため、その油圧低下に
よってロックピン56をロック方向に付勢するスプリン
グ59のばね力が油圧に打ち勝つようになると、スプリ
ング59のばね力によってロックピン56が突出してロ
ック穴57に嵌まり込むようになる。但し、ロックピン
56がロック穴57に嵌まり込むには、両者の位置が一
致していること、つまり、カム軸位相がロック位置に一
致していることが条件となる。Thereafter, when the engine 11 is stopped,
When the engine rotation speed decreases, the rotation speed of the oil pump 34 decreases and the oil pressure decreases. Therefore, when the oil pressure decreases, the spring force of the spring 59 that urges the lock pin 56 in the locking direction overcomes the oil pressure. The lock pin 56 projects by the spring force of the spring 59 and fits into the lock hole 57. However, in order for the lock pin 56 to be fitted into the lock hole 57, the two positions must match, that is, the camshaft phase must match the lock position.
【0033】エンジン11が停止する際には、エンジン
回転速度(オイルポンプ34の回転速度)が低下して油
圧が低下するため、カム軸29の負荷トルクによりカム
軸位相が自然に遅角側に変化していく。このため、エン
ジン停止直前にカム軸位相がロック位置よりも進角側に
制御されていれば、エンジンが停止する際に、カム軸位
相が遅角側に変化してロック位置まで到達したときにロ
ックピン56をロック穴57に嵌まり込ませて、カム軸
位相をロック位置でロックすることができる。しかし、
エンジン停止直前にカム軸位相がロック位置よりも遅角
側に制御されている場合は、エンジン停止時の油圧低下
によりカム軸位相が遅角側に変化しても、カム軸位相が
ロック位置に到達しない(ロックピン58がロック穴5
9に到達しない)ため、カム軸位相をロック位置でロッ
クすることができない。When the engine 11 stops, the engine rotation speed (the rotation speed of the oil pump 34) decreases and the oil pressure decreases, so that the camshaft phase naturally shifts to the retard side due to the load torque of the camshaft 29. It changes. For this reason, if the camshaft phase is controlled to the advanced side of the lock position immediately before the engine stops, the camshaft phase changes to the retard side and reaches the lock position when the engine stops. By locking the lock pin 56 into the lock hole 57, the camshaft phase can be locked at the lock position. But,
If the camshaft phase is controlled to be more retarded than the lock position just before the engine stops, the camshaft phase will be shifted to the lock position even if the camshaft phase changes to the retard side due to a decrease in oil pressure when the engine is stopped. Does not reach (lock pin 58 is locked
9), the camshaft phase cannot be locked at the lock position.
【0034】そこで、ECU38は、ROM(記憶媒
体)に記憶された図5の停止時カム軸位相進角制御プロ
グラムを実行することで、エンジン停止指令が出された
ときに、吸入空気増量制御を実施してISCバルブ24
を全開にして吸入空気量を増量させる共に、油圧進角制
御を実施して油圧制御弁35のソレノイド53の通電を
停止して油圧を進角方向に制御する。これにより、エン
ジン11が停止する際に、カム軸位相を進角させてロッ
ク位置で確実にロックできるようにする。The ECU 38 executes the stop camshaft phase advance control program shown in FIG. 5 stored in the ROM (storage medium) to execute the intake air increase control when an engine stop command is issued. Implementation of ISC valve 24
Is fully opened to increase the amount of intake air, hydraulic pressure advance control is performed, and the energization of the solenoid 53 of the hydraulic control valve 35 is stopped to control the hydraulic pressure in the advance direction. Thereby, when the engine 11 is stopped, the camshaft phase is advanced so that the lock can be reliably performed at the lock position.
【0035】ここで、吸入空気増量制御によるカム軸位
相の進角作用について図6に基づいて説明する。Here, the advancing action of the camshaft phase by the intake air increase control will be described with reference to FIG.
【0036】エンジン停止指令が出されてエンジン11
の燃焼(燃料噴射や点火)が停止されると、エンジン1
1の回転(クランク軸25の回転)が低下して停止す
る。この間、クランク軸25には、フライホイール等の
慣性による正回転方向のトルク(正トルク)と摩擦等に
よる損失トルクが作用する。更に、エンジン11の回転
が完全に停止するまでは、燃焼停止後も、各気筒の圧縮
行程と膨張行程で、ピストンによる吸入空気の圧縮・膨
張が行われるため、圧縮行程で逆回転方向のトルク(負
トルク)が発生し、膨張行程で正回転方向のトルク(正
トルク)が発生するが、燃焼停止後は、膨張行程で発生
する正トルクが小さくなるため、負トルクが正トルクよ
りも相対的に大きくなって、この負トルクと摩擦等の損
失トルクとによってクランク軸25の回転にブレーキが
かかり、クランク軸25の回転が低下して停止する。An engine stop command is issued and the engine 11
When combustion of fuel (fuel injection and ignition) is stopped, the engine 1
1 (rotation of the crankshaft 25) is stopped. During this time, torque in the positive rotation direction (positive torque) due to inertia of the flywheel and the like and loss torque due to friction and the like act on the crankshaft 25. Further, until the rotation of the engine 11 is completely stopped, the intake air is compressed and expanded by the piston in the compression stroke and the expansion stroke of each cylinder even after the combustion is stopped. (Negative torque) is generated and a torque in the positive rotation direction (positive torque) is generated in the expansion stroke. However, after the combustion is stopped, the positive torque generated in the expansion stroke becomes smaller, so that the negative torque is relatively smaller than the positive torque. The rotation of the crankshaft 25 is braked by the negative torque and the loss torque such as friction, and the rotation of the crankshaft 25 is reduced and stopped.
【0037】本実施形態のように、エンジン停止指令後
にISCバルブ24を全開にして吸入空気量を増量する
と、図6に破線で示すように、圧縮行程で吸入空気の圧
縮により発生する負トルクが大きくなる。このため、ク
ランク軸25の正回転方向の回転が停止する瞬間に、こ
の大きな負トルクによってクランク軸25が逆回転方向
に少し押し戻されてから停止するようになる。この頃に
は、可変バルブタイミング装置32内の油圧がかなり低
下してカム軸位相を油圧で固定できなくなっているの
で、クランク軸25(ベーン45)が少し逆回転して
も、その逆回転が可変バルブタイミング装置32のハウ
ジング39(吸気側カム軸29)にはほとんど伝達され
ない。このため、可変バルブタイミング装置32のハウ
ジング39(吸気側カム軸29)がほぼ停止した状態で
クランク軸25(ベーン45)のみが少し逆回転するこ
とになり、それによって、クランク軸25に対するカム
軸位相が相対的に進角される。これにより、エンジン停
止時に吸入空気増量制御によってカム軸位相をロック位
置まで進角させてロック位置で確実にロックすることが
できる。When the ISC valve 24 is fully opened and the intake air amount is increased after the engine stop command as in the present embodiment, the negative torque generated by the compression of the intake air in the compression stroke is reduced as shown by the broken line in FIG. growing. Therefore, at the moment when the rotation of the crankshaft 25 in the forward rotation direction is stopped, the crankshaft 25 is slightly pushed back in the reverse rotation direction by this large negative torque and then stopped. At this time, since the oil pressure in the variable valve timing device 32 has dropped so much that the camshaft phase cannot be fixed by the oil pressure, even if the crankshaft 25 (vane 45) rotates slightly in the reverse direction, the reverse rotation is variable. It is hardly transmitted to the housing 39 (the intake camshaft 29) of the valve timing device 32. For this reason, only the crankshaft 25 (the vane 45) rotates slightly in the reverse direction with the housing 39 (the intake-side camshaft 29) of the variable valve timing device 32 almost stopped, whereby the camshaft with respect to the crankshaft 25 is rotated. The phase is relatively advanced. Thus, when the engine is stopped, the camshaft phase is advanced to the lock position by the intake air increase control, and the lock can be reliably performed at the lock position.
【0038】以下、ECU38が実行する図5の停止時
カム軸位相進角制御プログラムの処理内容を説明する。
本プログラムは、ECU38の動作中に所定周期で実行
される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ
101で、エンジン停止指令が出されたか否かを、イグ
ニッションスイッチ60(図1参照)がオフされたか否
かによって判定する。もし、イグニッションスイッチ6
0がオンと判定された場合は、以降の処理を行うことな
く本プログラムを終了する。Hereinafter, the processing contents of the stop camshaft phase advance control program of FIG. 5 executed by the ECU 38 will be described.
This program is executed at a predetermined cycle while the ECU 38 is operating. When the program is started, first, in step 101, it is determined whether or not an engine stop command has been issued based on whether or not the ignition switch 60 (see FIG. 1) has been turned off. If ignition switch 6
If it is determined that 0 is on, the program ends without performing the subsequent processing.
【0039】その後、イグニッションスイッチ60がオ
フされてエンジン停止指令が出されたと判定された場合
は、ステップ102以降の停止時カム軸位相進角制御を
行う。本実施形態では、イグニッションスイッチ60が
オフされると、燃料噴射や点火が停止されるが、イグニ
ッションスイッチ60のオフ後も、メインリレーが所定
時間オン状態に保持されてECU38、ISCバルブ2
4、油圧制御弁35等に電源を供給することができ、そ
の期間に、停止時カム軸位相進角制御を次のように実行
できるようになっている。Thereafter, if it is determined that the ignition switch 60 has been turned off and an engine stop command has been issued, the stop camshaft phase advance control in step 102 and thereafter is performed. In the present embodiment, when the ignition switch 60 is turned off, fuel injection and ignition are stopped. However, even after the ignition switch 60 is turned off, the main relay is kept on for a predetermined time and the ECU 38 and the ISC valve 2
4. Power can be supplied to the hydraulic control valve 35 and the like, and during that period, the stop camshaft phase advance control can be executed as follows.
【0040】まず、ステップ102で、吸入空気増量制
御を実施してISCバルブ24を全開(デューティ比=
100%)に制御して吸入空気量を増量する。これによ
り、圧縮行程で吸入空気の圧縮により発生する負トルク
(逆回転方向のトルク)が大きくなるようにする。この
ステップ102の処理が特許請求の範囲でいう吸入空気
増量制御手段に相当する役割を果たす。First, in step 102, the intake air increase control is performed to fully open the ISC valve 24 (duty ratio =
100%) to increase the amount of intake air. Thereby, the negative torque (torque in the reverse rotation direction) generated by the compression of the intake air in the compression stroke is increased. The processing of step 102 plays a role corresponding to the intake air increase control means referred to in the claims.
【0041】この後、ステップ103に進み、油圧進角
制御を実施して油圧制御弁35のソレノイド53へ通電
して、油圧制御弁35の弁体を進角室46に油圧を供給
する位置に切り換える。これにより、カム軸位相を進角
させる方向に油圧を作用させ、同時に遅角室47の油圧
をドレインに排出させる。この際、エンジン停止指令後
は、燃料噴射や点火が停止されるため、エンジン回転速
度(オイルポンプ回転速度)が低下して油圧が低下して
いくが、油圧がある程度残っている間は、前述したねじ
りコイルばね61の進角方向のばね力を補助として油圧
により進角制御が可能となる。Thereafter, the routine proceeds to step 103, where the hydraulic advance control is performed to energize the solenoid 53 of the hydraulic control valve 35, and the valve body of the hydraulic control valve 35 is brought to a position for supplying hydraulic pressure to the advance chamber 46. Switch. As a result, the oil pressure is applied in a direction to advance the camshaft phase, and at the same time, the oil pressure in the retard chamber 47 is discharged to the drain. At this time, after the engine stop command, fuel injection and ignition are stopped, so the engine rotation speed (oil pump rotation speed) decreases and the oil pressure decreases. With the aid of the spring force of the torsion coil spring 61 in the advance angle direction, the advance angle can be controlled by hydraulic pressure.
【0042】油圧進角制御開始後、ステップ104に進
み、クランク角センサ37及びカム角センサ36の出力
信号に基づいて算出されたカム軸位相(吸気バルブ31
の実バルブタイミング)がロック位置よりも進角したか
否かを判定し、カム軸位相がロック位置よりも進角して
いなければ、ステップ105に進み、油圧進角制御(ソ
レノイド53の通電停止)を継続する。After the hydraulic advance control is started, the routine proceeds to step 104, where the camshaft phase (the intake valve 31) calculated based on the output signals of the crank angle sensor 37 and the cam angle sensor 36 is calculated.
It is determined whether or not the actual valve timing has advanced beyond the lock position. If the camshaft phase has not advanced beyond the lock position, the process proceeds to step 105, and the hydraulic advance control (stopping the energization of the solenoid 53) ) To continue.
【0043】これに対して、上記ステップ104で、カ
ム軸位相がロック位置よりも進角したと判定された場合
は、ステップ106に進み、カム軸位相をロック位置に
合わせるように油圧制御弁35をフィードバック制御す
る。これらステップ103〜106の処理が特許請求の
範囲でいう油圧制御手段に相当する役割を果たす。On the other hand, if it is determined in step 104 that the camshaft phase has advanced from the lock position, the process proceeds to step 106, where the hydraulic control valve 35 adjusts the camshaft phase to the lock position. Feedback control. The processing of steps 103 to 106 plays a role corresponding to the hydraulic control means in the claims.
【0044】その後、ステップ105又は106からス
テップ107に進み、エンジン11が完全に停止したか
否か(エンジン回転速度が0か否か)を判定し、エンジ
ン11が停止していなければ、上記ステップ104に戻
り、吸入空気増量制御を継続したまま(ISCバルブ2
4を全開に維持したまま)、油圧によるカム軸位相の進
角制御又はフィードバック制御を繰り返す(ステップ1
04〜106)。Thereafter, the process proceeds from step 105 or 106 to step 107, where it is determined whether or not the engine 11 has completely stopped (whether or not the engine speed is zero). 104, and the intake air increase control is continued (ISC valve 2
4 is kept fully open), the advance control or feedback control of the camshaft phase by the hydraulic pressure is repeated (step 1).
04-106).
【0045】その後、ステップ107で、エンジン11
が完全に停止したと判定されたときに、ステップ108
に進み、ISCバルブ24の通電を終了して、吸入空気
増量制御を終了した後、本プログラムを終了する。Thereafter, at step 107, the engine 11
When it is determined that has stopped completely, step 108
Then, the energization of the ISC valve 24 is terminated, the intake air increase control is terminated, and then the present program is terminated.
【0046】以上説明した本実施形態では、イグニッシ
ョンスイッチ60をオフすると、油圧制御弁35のソレ
ノイド53に通電されて、油圧制御弁35の弁体が進角
室46に油圧を供給する位置に切り換えられるため、エ
ンジン11が停止する際に、油圧によってカム軸位相が
進角方向に変化していく。その後、カム軸位相がロック
位置を通り越して進角した場合は、油圧制御弁35をフ
ィードバック制御してカム軸位相をロック位置に戻す。
このような油圧による進角制御又はフィードバック制御
によって、カム軸位相がロック位置付近に制御されてい
る間に、ロックピン56のスプリング59のばね力が油
圧に打ち勝つようになると、ロックピン56がロック穴
57に嵌まり込み、カム軸位相がロック位置でロックさ
れた状態となる。その後、エンジン11が停止する。In the present embodiment described above, when the ignition switch 60 is turned off, the solenoid 53 of the hydraulic control valve 35 is energized, and the valve body of the hydraulic control valve 35 switches to a position for supplying hydraulic pressure to the advance chamber 46. Therefore, when the engine 11 stops, the camshaft phase changes in the advance direction due to the hydraulic pressure. Thereafter, when the camshaft phase has advanced beyond the lock position, the hydraulic control valve 35 is feedback-controlled to return the camshaft phase to the lock position.
If the spring force of the spring 59 of the lock pin 56 overcomes the oil pressure while the camshaft phase is controlled near the lock position by such a hydraulic pressure advance control or feedback control, the lock pin 56 locks. The cam shaft is fitted in the hole 57 and the camshaft phase is locked at the lock position. Thereafter, the engine 11 stops.
【0047】しかし、エンジン負荷が比較的大きい状態
(例えば、自動変速機の変速位置がDレンジ等の動力伝
達位置にシフトされたままの状態)で、イグニッション
スイッチ60をオフしたような場合には、通常のエンジ
ン停止時よりもエンジン回転が急低下して油圧が急低下
するため、油圧でカム軸位相を進角できる時間が非常に
短くなり、カム軸位相をロック位置まで進角させてロッ
クさせることができない場合がある。However, when the ignition switch 60 is turned off while the engine load is relatively large (for example, the shift position of the automatic transmission is shifted to the power transmission position such as the D range). Since the engine speed drops sharply and the oil pressure drops sharply compared to when the engine is stopped normally, the time during which the camshaft phase can be advanced by hydraulic pressure is very short, and the camshaft phase is advanced to the lock position and locked. You may not be able to.
【0048】その点、本実施形態では、図7に示すよう
に、イグニッションスイッチ60をオフすると、ISC
バルブ24を全開にして吸入空気量を増量するため、圧
縮行程で吸入空気の圧縮により発生する負トルクが大き
くなる。このため、クランク軸25の正回転方向の回転
が停止する瞬間に、この大きな負トルクによってクラン
ク軸25が逆回転方向に少し押し戻されてから停止する
ようになる。従って、クランク軸25が逆回転するまで
に、カム軸位相がロックされていなければ、このクラン
ク軸25の逆回転によりカム軸位相をロック位置まで進
角させることができ、カム軸位相をロック位置でロック
することができる。In this regard, in this embodiment, as shown in FIG. 7, when the ignition switch 60 is turned off, the ISC
Since the valve 24 is fully opened to increase the amount of intake air, the negative torque generated by the compression of the intake air during the compression stroke increases. Therefore, at the moment when the rotation of the crankshaft 25 in the forward rotation direction is stopped, the crankshaft 25 is slightly pushed back in the reverse rotation direction by this large negative torque and then stopped. Therefore, if the camshaft phase is not locked by the time the crankshaft 25 rotates in the reverse direction, the camshaft phase can be advanced to the lock position by the reverse rotation of the crankshaft 25, and the camshaft phase can be shifted to the lock position. Can be locked with.
【0049】以上の説明から明らかなように、本実施形
態では、エンジン停止時に、油圧によるカム軸位相の進
角制御ではロック位置まで進角できないような場合で
も、吸入空気増量制御によってカム軸位相を進角させ
て、カム軸位相をロック位置で確実にロックすることが
でき、次回のエンジンの始動性を向上することができる
と共に、始動時のベーン45の振動による騒音を防止す
ることができる。しかも、カム軸位相のロック制御をイ
グニッションスイッチ60のオフ後(燃料噴射停止後)
の吸入空気増量制御で実施できるため、エンジン運転中
の燃焼に悪影響を及ぼすこともなく排気エミッションの
悪化も生じない。As is clear from the above description, in the present embodiment, even when the camshaft phase cannot be advanced to the lock position by the hydraulic pressure control of the camshaft phase when the engine is stopped, the camshaft phase control is performed by the intake air increase control. , The camshaft phase can be securely locked at the lock position, the startability of the next engine can be improved, and noise due to the vibration of the vane 45 at the time of start can be prevented. . In addition, the lock control of the camshaft phase is performed after the ignition switch 60 is turned off (after the fuel injection is stopped).
Therefore, there is no adverse effect on combustion during operation of the engine and no deterioration of exhaust emission occurs.
【0050】また、本実施形態では、エンジン11が停
止する際にISCバルブ24を開弁させて吸入空気増量
制御を行うようにしたので、エンジン停止時に吸入空気
増量するための専用の吸入空気量調整弁を新たに設ける
ことなく、吸入空気量増量制御を行うことができ、低コ
ストで済む。In this embodiment, when the engine 11 is stopped, the ISC valve 24 is opened to perform the intake air increase control. Therefore, a dedicated intake air amount for increasing the intake air when the engine is stopped. The intake air amount increase control can be performed without newly providing a regulating valve, and the cost can be reduced.
【0051】尚、スロットルバルブをモータで駆動する
電子スロットルシステムや、エンジン停止中のスロット
ルバルブの異物固着や凍結を防止するためにエンジン停
止時にスロットルバルブをダイヤフラムアクチュエータ
等で開弁させるスロットルオープナ機構を備えたシステ
ムにおいては、エンジンが停止する際にスロットルバル
ブを開弁させることで吸入空気増量制御を行うようにし
ても良い。このようにしても、専用の吸入空気量調整弁
を設ける必要がなく、低コスト化することができる。An electronic throttle system for driving the throttle valve with a motor and a throttle opener mechanism for opening the throttle valve with a diaphragm actuator or the like when the engine is stopped to prevent foreign substances from sticking or freezing of the throttle valve when the engine is stopped. In the system provided with, the intake air increase control may be performed by opening the throttle valve when the engine stops. Also in this case, there is no need to provide a dedicated intake air amount adjusting valve, and the cost can be reduced.
【0052】しかしながら、本発明は、エンジン停止時
に吸入空気増量するための専用の吸入空気量調整弁を設
ける構成としても良く、この場合でも、本発明の所期の
目的を十分に達成することができる。However, the present invention may be configured to provide a dedicated intake air amount adjustment valve for increasing the intake air when the engine is stopped. Even in this case, the intended object of the present invention can be sufficiently achieved. it can.
【0053】また、本実施形態では、エンジン11が停
止する際に、吸入空気増量制御と油圧進角制御を両方と
も実施するようにしたが、吸入空気増量制御のみを実施
するようにしても良い。In this embodiment, when the engine 11 is stopped, both the intake air increase control and the hydraulic advance control are performed. However, only the intake air increase control may be performed. .
【0054】また、本実施形態では、イグニッションス
イッチ60がオフされたときに、吸入空気増量制御を行
うようにしたが、燃費向上のためにアイドル時等にエン
ジンを自動停止させるエンジン自動停止装置を搭載した
車両(例えばハイブリットカー)においては、エンジン
自動停止装置によるエンジン停止指令毎に、吸入空気増
量制御を行うようにしても良い。In this embodiment, when the ignition switch 60 is turned off, the intake air increase control is performed. However, in order to improve fuel efficiency, an automatic engine stop device for automatically stopping the engine at idle or the like is provided. In a mounted vehicle (for example, a hybrid car), the intake air increase control may be performed for each engine stop command by the automatic engine stop device.
【0055】その他、本発明は、可変バルブタイミング
装置の構成やロック機構の構成を適宜変更しても良く、
更には、排気バルブの可変バルブタイミング制御装置に
も本発明を適用しても良く、要旨を逸脱しない範囲内で
種々変更して実施することができる。In addition, according to the present invention, the configuration of the variable valve timing device and the configuration of the lock mechanism may be appropriately changed.
Further, the present invention may be applied to a variable valve timing control device for an exhaust valve, and various changes can be made without departing from the scope of the invention.
【図1】本発明の一実施形態を示すエンジン制御システ
ム全体の概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire engine control system showing an embodiment of the present invention.
【図2】可変バルブタイミング装置及びその周辺要部の
正面図FIG. 2 is a front view of a variable valve timing device and peripheral parts thereof.
【図3】可変バルブタイミング装置の縦断面図FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a variable valve timing device.
【図4】図3のA−A線に沿って示す断面図FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 3;
【図5】停止時カム軸位相進角制御プログラムの処理の
流れを示すフローチャートFIG. 5 is a flowchart showing a processing flow of a camshaft phase advance control program at the time of stop;
【図6】吸入空気増量制御によるカム軸位相の進角作用
を説明するための図FIG. 6 is a diagram for explaining an advance effect of a camshaft phase by intake air increase control;
【図7】本実施形態の実行例を示すタイムチャートFIG. 7 is a time chart showing an execution example of the embodiment;
【図8】従来の可変バルブタイミング装置の断面図FIG. 8 is a sectional view of a conventional variable valve timing device.
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、15…ス
ロットルバルブ、24…ISCバルブ(バイパス空気量
調整弁)、25…クランク軸、26…タイミングチェー
ン、27,28…スプロケット、29…吸気側カム軸、
30…排気側カム軸、31…吸気バルブ、32…可変バ
ルブタイミング装置、34…オイルポンプ、35…油圧
制御弁、38…ECU(吸入空気増量制御手段,油圧制
御手段)、39…ハウジング、41…ロータ、44…流
体室、45…ベーン、46…進角室、47…遅角室、5
2…、53…ソレノイド、54…スプリング、56…ロ
ックピン(ロック機構)、57…ロック穴(ロック機
構)、59…スプリング(ロック機構)、60…イグニ
ッションスイッチ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 12 ... Intake pipe, 15 ... Throttle valve, 24 ... ISC valve (Bypass air amount adjustment valve), 25 ... Crankshaft, 26 ... Timing chain, 27,28 ... Sprocket, 29 ... Intake side Camshaft,
Reference numeral 30: exhaust side cam shaft, 31: intake valve, 32: variable valve timing device, 34: oil pump, 35: hydraulic control valve, 38: ECU (intake air increase control means, hydraulic control means), 39: housing, 41 ... rotor, 44 ... fluid chamber, 45 ... vane, 46 ... advance chamber, 47 ... retard chamber, 5
2 ..., 53 ... solenoid, 54 ... spring, 56 ... lock pin (lock mechanism), 57 ... lock hole (lock mechanism), 59 ... spring (lock mechanism), 60 ... ignition switch.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 9/02 F02D 9/02 T 17/00 17/00 M 41/04 310 41/04 310H 315 315 320 320 45/00 310 45/00 310A 312 312G F02N 17/00 F02N 17/00 Z (72)発明者 草野 茂之 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3G018 BA33 CA20 DA18 DA71 EA02 EA21 EA22 EA31 FA16 GA02 GA11 3G065 AA11 CA12 DA05 DA06 DA15 EA06 FA03 GA00 GA01 GA05 GA09 GA10 GA41 HA06 HA22 KA02 3G084 BA05 BA06 BA23 CA01 CA07 DA04 EA11 EB12 FA07 FA10 FA11 FA20 FA33 FA36 FA38 3G092 AA11 BA01 DA01 DA10 DC03 DC04 DG06 EA01 EA03 EC01 EC08 FA11 FA31 GA10 HA06X HA10X HA13X HA13Z HE01Z HF20Z 3G301 JA03 KA01 KA28 LA01 LA04 LA07 ND02 PA01Z PA07Z PA11Z PE01Z PE03Z PE08Z PF16Z Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) F02D 9/02 F02D 9/02 T 17/00 17/00 M 41/04 310 41/04 310H 315 315 320 320 320 / 00 310 45/00 310A 312 312G F02N 17/00 F02N 17/00 Z (72) Inventor Shigeyuki Kusano 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F term in DENSO Corporation 3G018 BA33 CA20 DA18 DA71 EA02 EA21 EA22 EA31 FA16 GA02 GA11 3G065 AA11 CA12 DA05 DA06 DA15 EA06 FA03 GA00 GA01 GA05 GA09 GA10 GA41 HA06 HA22 KA02 3G084 BA05 BA06 BA23 CA01 CA07 DA04 EA11 EB12 FA07 FA10 FA11 FA20 FA33 FA36 FA10 3103 EC08 FA11 FA31 GA10 HA06X HA10X HA13X HA13Z HE01Z HF20Z 3G301 JA03 KA01 KA28 LA01 LA04 LA07 ND02 PA01Z PA07Z PA11Z PE01Z PE03Z PE08Z PF16Z
Claims (4)
回転位相(以下「カム軸位相」という)を変化させてバ
ルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置
に、前記カム軸位相をその調整可能範囲の略中間のロッ
ク位置でロックするロック機構を設け、内燃機関の始動
時に前記カム軸位相を前記ロック位置でロックする内燃
機関の可変バルブタイミング制御装置において、 内燃機関の停止指令が出されたときに、吸入空気量を増
量させる制御(以下「吸入空気増量制御」という)を行
う吸入空気増量制御手段を備えていることを特徴とする
内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。1. A variable valve timing device that varies a valve timing by changing a rotation phase of a camshaft with respect to a crankshaft of an internal combustion engine (hereinafter referred to as a “camshaft phase”). A variable valve timing control device for an internal combustion engine that locks the camshaft phase at the lock position when the internal combustion engine is started is provided with a lock mechanism that locks at a substantially intermediate lock position. A variable valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: intake air increase control means for performing control for increasing the intake air amount (hereinafter referred to as “intake air increase control”).
ルバルブをバイパスする吸入空気量を調整するバイパス
空気量調整弁を開弁させることで前記吸入空気増量制御
を行うことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可
変バルブタイミング制御装置。2. The intake air increase control means performs the intake air increase control by opening a bypass air amount adjustment valve that adjusts an intake air amount that bypasses a throttle valve. 3. The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
ルバルブを開弁させることで前記吸入空気増量制御を行
うことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変バ
ルブタイミング制御装置。3. The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake air increase control means performs the intake air increase control by opening a throttle valve.
る油圧を制御する油圧制御弁と、 内燃機関の停止指令が出されたときに、前記カム軸位相
を進角させるように前記油圧制御弁を制御する油圧制御
手段とを備えていることを特徴とする請求項1乃至3の
いずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御
装置。4. A hydraulic control valve for controlling a hydraulic pressure for driving the variable valve timing device, and controlling the hydraulic control valve to advance the camshaft phase when a stop command for the internal combustion engine is issued. The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising a hydraulic control unit that performs the control.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001065963A JP2002266669A (en) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001065963A JP2002266669A (en) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002266669A true JP2002266669A (en) | 2002-09-18 |
Family
ID=18924532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001065963A Pending JP2002266669A (en) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002266669A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100891018B1 (en) * | 2008-10-27 | 2009-03-31 | 홍사윤 | Air control damper for internal combustion engine |
| JP2010265760A (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-25 | Denso Corp | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
| CN105649705A (en) * | 2014-12-02 | 2016-06-08 | 现代自动车株式会社 | Method and system for controlling continuously variable valve timing |
| CN115326377A (en) * | 2022-08-29 | 2022-11-11 | 哈尔滨东安汽车动力股份有限公司 | Supercharged engine camshaft phase wheel test device and test method thereof |
-
2001
- 2001-03-09 JP JP2001065963A patent/JP2002266669A/en active Pending
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| CN115326377A (en) * | 2022-08-29 | 2022-11-11 | 哈尔滨东安汽车动力股份有限公司 | Supercharged engine camshaft phase wheel test device and test method thereof |
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