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JP2010053711A - Control device for internal combustion engine during deceleration - Google Patents

Control device for internal combustion engine during deceleration Download PDF

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JP2010053711A
JP2010053711A JP2008216754A JP2008216754A JP2010053711A JP 2010053711 A JP2010053711 A JP 2010053711A JP 2008216754 A JP2008216754 A JP 2008216754A JP 2008216754 A JP2008216754 A JP 2008216754A JP 2010053711 A JP2010053711 A JP 2010053711A
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JP
Japan
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control
valve
intake
variable valve
fuel cut
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008216754A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuyoshi Iijima
勝義 飯島
Masanobu Osaki
正信 大崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority to JP2008216754A priority Critical patent/JP2010053711A/en
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain an increase in torque before starting a fuel cut, in an internal combustion engine executing control for increasing intake negative pressure by increasing an effective opening of an intake valve in the fuel cut. <P>SOLUTION: After a fuel cut condition is realized, before starting the fuel cut, after delaying the opening-closing timing of an exhaust valve by a second variable valve train (VTC 113b), the effective opening of the intake valve is increased by a first variable valve train (VEL 112), and an increased in combustion pressure (torque) is restrained by residual gas by increasing a valve overlap quantity. and the opening-closing timing of the exhaust valve is returned to a lead angle side by the second variable valve train (VTC 113b) after starting the fuel cut, and the effective opening of the intake valve is returned to the reduction side by the first variable valve train (VEL 112) after fuel recovery. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に搭載された可変動弁機構を、減速時にスロットル弁下流側に吸気負圧を発生させる際に制御する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for controlling a variable valve mechanism mounted on an internal combustion engine when an intake negative pressure is generated downstream of a throttle valve during deceleration.

特許文献1には、吸気バルブの作動角およびリフト量を可変な可変動弁機構を備え、燃料カットを伴う減速時に、大きな減速度を要求されるときには、スロットル弁を閉じ、吸気バルブの作動角およびリフト量を大きくして、スロットル弁下流側の吸気負圧を増大することが開示されている。
なお、吸気負圧を駆動源として利用するブレーキアシスト装置、その他蒸気燃料のパージ制御、ブローバイガス制御などのためにも、減速時に吸気負圧を確保することが要求される。
特開2005−188284号
Patent Document 1 includes a variable valve mechanism that can change the operating angle and lift amount of an intake valve. When a large deceleration is required during deceleration accompanied by a fuel cut, the throttle valve is closed and the operating angle of the intake valve is set. It is also disclosed that the intake negative pressure on the downstream side of the throttle valve is increased by increasing the lift amount.
In addition, it is required to secure the intake negative pressure at the time of deceleration for a brake assist device that uses the intake negative pressure as a drive source, other steam fuel purge control, blow-by gas control, and the like.
JP 2005-188284 A

ところで、特許文献1では、減速時は、アクセル閉操作に応じて吸気バルブのリフト量が最小付近まで減少し、その後、吸気負圧の増大要求に応じてリフト量が増大するため、燃料カットが開始されるまでの間、トルクが増大し、運転性が損なわれる。
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、減速時に吸気負圧を確保しつつトルクの増大を抑制することを目的とする。
By the way, in Patent Document 1, at the time of deceleration, the lift amount of the intake valve decreases to near the minimum in accordance with the accelerator closing operation, and then the lift amount increases in response to a request to increase the intake negative pressure. Until it is started, torque increases and drivability is impaired.
The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and an object thereof is to suppress an increase in torque while ensuring a negative intake pressure during deceleration.

このため、本発明は、燃料カットを伴う所定の減速時の燃料カット実行前に、吸気バルブの有効開度を可変な第1可変動弁機構によって吸気バルブの有効開度を増大させると共に、排気バルブの開閉タイミングを可変な第2可変動弁機構によって排気バルブの開閉タイミングを遅角側に移行させて吸気バルブとのバルブオーバラップ量を増大する構成とした。   For this reason, the present invention increases the effective opening of the intake valve by the first variable valve mechanism that can change the effective opening of the intake valve before the fuel cut is performed at a predetermined deceleration accompanied by the fuel cut. The second variable valve mechanism with variable valve opening / closing timing is used to increase the valve overlap amount with the intake valve by shifting the opening / closing timing of the exhaust valve to the retard side.

かかる構成とすれば、燃料カットを伴う所定の減速時、アクセル閉操作に応じて吸気バルブの有効開度が減少した後、吸気負圧の増大要求に伴って第1可変動弁機構により吸気バルブの有効開度が増大されるが、その際に、第2可変動弁機構により排気バルブの開閉タイミングが遅角されて吸気バルブとのバルブオーバラップ量が増大する。
これにより、燃料カットが実行されるまでの間、シリンダ内の残留ガス量が増大して燃焼圧の増大を抑制できトルクの増大を抑制できる。燃料カット開始後は、吸気バルブの有効開度の増大によって吸入空気流量が増大することにより、閉操作されているスロットル弁の下流側の吸気負圧が増大し、減速感も強化される。
With such a configuration, at the time of a predetermined deceleration accompanied by a fuel cut, after the effective opening of the intake valve is reduced according to the accelerator closing operation, the intake valve is controlled by the first variable valve mechanism in response to a request to increase the intake negative pressure. In this case, the opening / closing timing of the exhaust valve is retarded by the second variable valve mechanism, and the valve overlap amount with the intake valve increases.
As a result, the amount of residual gas in the cylinder increases until the fuel cut is executed, and the increase in combustion pressure can be suppressed and the increase in torque can be suppressed. After the start of the fuel cut, the intake air flow rate is increased by increasing the effective opening of the intake valve, so that the intake negative pressure on the downstream side of the closed throttle valve is increased and the feeling of deceleration is enhanced.

図1は、実施形態における車両用内燃機関のシステム構成図である。
図1において、内燃機関101の吸気管102には、スロットルモータ103aでスロットルバルブ103bを開閉駆動する電子制御スロットル104が介装され、該電子制御スロットル104及び吸気バルブ105を介して、燃焼室106内に空気が吸入される。
燃焼排気は燃焼室106から排気バルブ107を介して排出され、フロント触媒108及びリア触媒109で浄化された後、大気中に放出される。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an internal combustion engine for a vehicle according to an embodiment.
In FIG. 1, an electronic control throttle 104 that opens and closes a throttle valve 103 b by a throttle motor 103 a is interposed in an intake pipe 102 of the internal combustion engine 101, and a combustion chamber 106 is connected via the electronic control throttle 104 and the intake valve 105. Air is inhaled inside.
The combustion exhaust is discharged from the combustion chamber 106 through the exhaust valve 107, purified by the front catalyst 108 and the rear catalyst 109, and then released into the atmosphere.

吸気バルブ105側には、吸気バルブ105のバルブリフト量を作動角と共に連続的に可変するVEL(Variable valve Event and Lift)機構112が設けられる。ここで、本実施形態の可変動弁機構VEL112では、バルブリフト量及びバルブ作動角は、吸気バルブ105の開期間における平均開度つまり有効開度に相関するバルブ特性である。
更に、吸気バルブ105側には、クランクシャフト120に対する吸気側カムシャフトの回転位相を変化させることで、吸気バルブ105の作動角の中心位相(開閉タイミング)を連続的に可変するVTC(Variable valve Timing Control)機構113aが設けられる。
On the intake valve 105 side, a variable valve event and lift (VEL) mechanism 112 that continuously varies the valve lift amount of the intake valve 105 together with the operating angle is provided. Here, in the variable valve mechanism VEL112 of the present embodiment, the valve lift amount and the valve operating angle are valve characteristics that correlate with the average opening, that is, the effective opening during the open period of the intake valve 105.
Further, on the intake valve 105 side, by changing the rotation phase of the intake camshaft with respect to the crankshaft 120, the VTC (Variable valve Timing) that continuously varies the center phase (opening / closing timing) of the operating angle of the intake valve 105 is changed. Control) mechanism 113a is provided.

一方、排気バルブ107側には、クランクシャフト120に対する排気側カムシャフト110の回転位相を変化させることで、排気バルブ107の作動角の中心位相(開閉タイミング)を連続的に可変するVTC(Variable valve Timing Control)機構113bが設けられる。
前記吸気バルブ側のVEL機構112が第1可変動弁機構に相当し、前記排気バルブ側のVTC機構113bが第2可変動弁機構機構に相当する。
On the other hand, on the exhaust valve 107 side, by changing the rotation phase of the exhaust camshaft 110 with respect to the crankshaft 120, a VTC (Variable valve) that continuously varies the center phase (opening / closing timing) of the operating angle of the exhaust valve 107 is provided. Timing Control) mechanism 113b is provided.
The VEL mechanism 112 on the intake valve side corresponds to a first variable valve mechanism, and the VTC mechanism 113b on the exhaust valve side corresponds to a second variable valve mechanism mechanism.

マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット(ECU)114は、要求トルクに対応する要求吸入空気量を得るように、また、所定の減速時に要求の吸入負圧を得るように、VEL機構112及びVTC機構113a,bと、前記電子制御スロットル104とを制御する。
前記ECU114には、内燃機関101の吸入空気量を検出するエアフローメータ115、アクセル開度を検出するアクセルペダルセンサ116(所定のアクセル開度以下でアイドル状態であることを検出するアイドルスイッチを含む)、クランクシャフト120から単位クランク角度毎の単位角度信号POSを取り出すクランク角センサ117、スロットルバルブ103bの開度TVOを検出するスロットルセンサ118、内燃機関101の冷却水温度を検出する水温センサ119、カムシャフトからカム信号CAM,カム角度信号CAMAを取り出す第1カムセンサ132及び第2カムセンサ133、車速を検出する車速センサ134からの検出信号が入力される。
An engine control unit (ECU) 114 with a built-in microcomputer has a VEL mechanism 112 and a VTC mechanism so as to obtain a required intake air amount corresponding to the required torque and to obtain a required intake negative pressure at a predetermined deceleration. 113a, b and the electronic control throttle 104 are controlled.
The ECU 114 includes an air flow meter 115 that detects an intake air amount of the internal combustion engine 101, and an accelerator pedal sensor 116 that detects an accelerator opening (including an idle switch that detects an idle state below a predetermined accelerator opening). , A crank angle sensor 117 that extracts a unit angle signal POS for each unit crank angle from the crankshaft 120, a throttle sensor 118 that detects the opening TVO of the throttle valve 103b, a water temperature sensor 119 that detects the cooling water temperature of the internal combustion engine 101, and a cam Detection signals from a first cam sensor 132 and a second cam sensor 133 that extract the cam signal CAM and cam angle signal CAMA from the shaft and a vehicle speed sensor 134 that detects the vehicle speed are input.

ここで、前記クランク角センサ117は、クランクシャフト120と一体的に回転する回転体に対してクランク角で10°毎に設けられる被検出部を検出することで、図18に示すように、クランク角10°毎に単位角度信号POSを出力するが、クランク角で180°間隔の2箇所において前記被検出部が連続して2箇所設けられずに、単位角度信号POSが2つ連続して出力されないようになっている。   Here, the crank angle sensor 117 detects the detected portion provided at every 10 ° in the crank angle with respect to the rotating body that rotates integrally with the crankshaft 120, and as shown in FIG. The unit angle signal POS is output every 10 °, but the two detected angle portions POS are continuously output without providing the two detected portions continuously at the crank angle at two intervals of 180 °. Not to be.

尚、前記クランク角180°は、本実施形態の4気筒機関において、気筒間の行程位相差に相当する。
そして、前記単位角度信号POSが一時的に途絶える部分を前記単位角度信号POSの出力周期に基づいて検出し、例えば、単位角度信号POSが途絶えた後最初に出力される単位角度信号POSを基準にクランクシャフト120の基準回転位置を検出する。
The crank angle of 180 ° corresponds to the stroke phase difference between the cylinders in the four-cylinder engine of the present embodiment.
A portion where the unit angle signal POS is temporarily interrupted is detected based on the output period of the unit angle signal POS. For example, the unit angle signal POS output first after the unit angle signal POS is interrupted is used as a reference. A reference rotational position of the crankshaft 120 is detected.

前記ECU114は、前記基準回転位置の検出周期、又は、所定時間当たりの単位角度信号POSの発生数を計数することで、機関回転速度を算出する。
尚、クランク角センサ117が、クランクシャフト120の基準回転位置毎(180°毎)の基準角度信号REFと、抜けのない単位角度信号POSとを個別に出力する構成であっても良い。
The ECU 114 calculates the engine rotation speed by counting the detection cycle of the reference rotation position or the number of occurrences of the unit angle signal POS per predetermined time.
The crank angle sensor 117 may be configured to individually output a reference angle signal REF for each reference rotational position (every 180 °) of the crankshaft 120 and a unit angle signal POS with no omission.

また、前記第1カムセンサ132は、カムシャフトと一体に回転する回転体に設けられる被検出部を検出することで、図18に示すように、クランク角で180°に相当するカム角90°毎に、パルス数で気筒番号(第1気筒〜第4気筒)を示すカム信号(気筒判別信号)CAMを出力する。
更に、前記第2カムセンサ133a,bは、図19に示すように、カムシャフトと一体に回転する回転体133aの半径が円周方向に連続的に変化するように形成し、該回転体133aの周縁に対向して固定されるギャップセンサ133bの出力が、図20に示すように、ギャップセンサ133bと回転体133a,b周縁との距離(ギャップ)がカムシャフトの回転によって変化することで連続的に変化するように構成される。
Further, the first cam sensor 132 detects a detected portion provided in a rotating body that rotates integrally with the camshaft, and as shown in FIG. 18, the cam angle is 90 ° corresponding to a crank angle of 180 °. In addition, a cam signal (cylinder discrimination signal) CAM indicating the cylinder number (first cylinder to fourth cylinder) by the number of pulses is output.
Further, as shown in FIG. 19, the second cam sensors 133a and 133b are formed so that the radius of the rotating body 133a that rotates integrally with the camshaft continuously changes in the circumferential direction. As shown in FIG. 20, the output of the gap sensor 133b fixed facing the periphery is continuously changed by changing the distance (gap) between the gap sensor 133b and the periphery of the rotating bodies 133a, b by the rotation of the camshaft. Configured to change.

ここで、カムシャフトの角度位置と前記ギャップとの関係は一定であるから、図21に示すように、前記ギャップセンサ133bの出力とカムシャフトの角度位置とは一定の相関を有し、前記ギャップセンサ133bの出力からカムシャフトの角度位置を検出することができ、前記ギャップセンサ133bの出力をカム角度信号CAMAとする。
各気筒の吸気バルブ105上流側の吸気ポート130には、電磁式の燃料噴射弁131が設けられ、該燃料噴射弁131は、前記ECU114からの噴射パルス信号によって開弁駆動され、前記噴射パルス信号の噴射パルス幅(開弁時間)に比例する量の燃料を噴射する。
Here, since the relationship between the angular position of the camshaft and the gap is constant, as shown in FIG. 21, the output of the gap sensor 133b and the angular position of the camshaft have a certain correlation, and the gap The angular position of the camshaft can be detected from the output of the sensor 133b, and the output of the gap sensor 133b is the cam angle signal CAMA.
The intake port 130 upstream of the intake valve 105 of each cylinder is provided with an electromagnetic fuel injection valve 131. The fuel injection valve 131 is driven to open by an injection pulse signal from the ECU 114, and the injection pulse signal An amount of fuel proportional to the injection pulse width (valve opening time) is injected.

図2〜図4は、前記VEL機構112の構造を詳細に示すものである。
図2〜図4に示すVEL機構112は、一対の吸気バルブ105,105と、シリンダヘッド11のカム軸受14に回転自在に支持された中空状のカムシャフト13(駆動軸)と、該カムシャフト13に軸支された回転カムである2つの偏心カム15,15(駆動カム)と、前記カムシャフト13の上方位置に同じカム軸受14に回転自在に支持された制御軸16と、該制御軸16に制御カム17を介して揺動自在に支持された一対のロッカアーム18,18と、各吸気バルブ105,105の上端部に一対のバルブリフター19,19を介して配置された一対のそれぞれ独立した揺動カム20,20とを備えている。
2 to 4 show the structure of the VEL mechanism 112 in detail.
The VEL mechanism 112 shown in FIGS. 2 to 4 includes a pair of intake valves 105, 105, a hollow camshaft 13 (drive shaft) rotatably supported by the cam bearing 14 of the cylinder head 11, and the camshaft Two eccentric cams 15 and 15 (drive cams), which are rotational cams supported by the shaft 13, a control shaft 16 rotatably supported by the same cam bearing 14 above the cam shaft 13, and the control shaft 16, a pair of rocker arms 18 and 18 that are swingably supported via a control cam 17, and a pair of independent lifters 19 and 19 disposed at the upper end of each intake valve 105 and 105 via a pair of valve lifters 19 and 19, respectively. The rocking cams 20 and 20 are provided.

前記偏心カム15,15とロッカアーム18,18とは、一対のリンクアーム25,25によって連係され、ロッカアーム18,18と揺動カム20,20とは、一対のリンク部材26,26によって連係されている。
上記ロッカアーム18,18,リンクアーム25,25,リンク部材26,26が伝達機構を構成する。
The eccentric cams 15 and 15 and the rocker arms 18 and 18 are linked by a pair of link arms 25 and 25, and the rocker arms 18 and 18 and the swing cams 20 and 20 are linked by a pair of link members 26 and 26. Yes.
The rocker arms 18, 18, the link arms 25, 25, and the link members 26, 26 constitute a transmission mechanism.

前記偏心カム15は、図5に示すように、略リング状を呈し、小径なカム本体15aと、該カム本体15aの外端面に一体に設けられたフランジ部15bとからなり、内部軸方向にカムシャフト挿通孔15cが貫通形成されていると共に、カム本体15aの軸心Xがカムシャフト13の軸心Yから所定量だけ偏心している。
また、前記偏心カム15は、カムシャフト13に対し前記バルブリフター19に干渉しない両外側にカム軸挿通孔15cを介して圧入固定されている。
As shown in FIG. 5, the eccentric cam 15 has a substantially ring shape and includes a small-diameter cam main body 15a and a flange portion 15b integrally provided on the outer end surface of the cam main body 15a. A camshaft insertion hole 15 c is formed through the shaft, and the axis X of the cam body 15 a is eccentric from the axis Y of the camshaft 13 by a predetermined amount.
The eccentric cam 15 is press-fitted and fixed to the camshaft 13 on both outer sides that do not interfere with the valve lifter 19 via a cam shaft insertion hole 15c.

前記ロッカアーム18は、図4に示すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部18aが制御カム17に回転自在に支持されている。
また、基部18aの外端部に突設された一端部18bには、リンクアーム25の先端部と連結するピン21が圧入されるピン孔18dが貫通形成されている一方、基部18aの内端部に突設された他端部18cには、各リンク部材26の後述する一端部26aと連結するピン28が圧入されるピン孔18eが形成されている。
As shown in FIG. 4, the rocker arm 18 is bent in a substantially crank shape, and a central base 18 a is rotatably supported by the control cam 17.
A pin hole 18d into which a pin 21 connected to the tip end of the link arm 25 is press-fitted is formed at one end 18b protruding from the outer end of the base 18a, while the inner end of the base 18a is formed. A pin hole 18e into which a pin 28 connected to one end portion 26a (described later) of each link member 26 is press-fitted is formed in the other end portion 18c projecting from the portion.

前記制御カム17は、円筒状を呈し、制御軸16外周に固定されていると共に、図2に示すように軸心P1位置が制御軸16の軸心P2からαだけ偏心している。
前記揺動カム20は、図2及び図6,図7に示すように略横U字形状を呈し、略円環状の基端部22にカムシャフト13が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔22aが貫通形成されていると共に、ロッカアーム18の他端部18c側に位置する端部23にピン孔23aが貫通形成されている。
The control cam 17 has a cylindrical shape, is fixed to the outer periphery of the control shaft 16, and the position of the axis P1 is eccentric from the axis P2 of the control shaft 16 by α as shown in FIG.
As shown in FIGS. 2, 6, and 7, the rocking cam 20 has a substantially horizontal U shape, and a cam shaft 13 is fitted into a substantially annular base end portion 22 so as to be rotatably supported. A support hole 22a is formed through, and a pin hole 23a is formed through the end 23 located on the other end 18c side of the rocker arm 18.

また、揺動カム20の下面には、基端部22側の基円面24aと該基円面24aから端部23端縁側に円弧状に延びるカム面24bとが形成されており、該基円面24aとカム面24bとが、揺動カム20の揺動位置に応じて各バルブリフター19の上面所定位置に当接するようになっている。
即ち、図8に示すバルブリフト特性からみると、図2に示すように基円面24aの所定角度範囲θ1がベースサークル区間になり、カム面24bの前記ベースサークル区間θ1から所定角度範囲θ2が所謂ランプ区間となり、更に、カム面24bのランプ区間θ2から所定角度範囲θ3がリフト区間になるように設定されている。
Further, a base circle surface 24a on the base end portion 22 side and a cam surface 24b extending in an arc shape from the base circle surface 24a toward the end edge side of the end portion 23 are formed on the lower surface of the swing cam 20. The circular surface 24 a and the cam surface 24 b come into contact with predetermined positions on the upper surfaces of the valve lifters 19 in accordance with the swing position of the swing cam 20.
That is, when viewed from the valve lift characteristics shown in FIG. 8, as shown in FIG. 2, the predetermined angle range θ1 of the base circle surface 24a becomes the base circle section, and the predetermined angle range θ2 from the base circle section θ1 of the cam surface 24b changes. This is a so-called ramp section, and further, a predetermined angle range θ3 from the ramp section θ2 of the cam surface 24b is set to be a lift section.

また、前記リンクアーム25は、円環状の基部25aと、該基部25aの外周面所定位置に突設された突出端25bとを備え、基部25aの中央位置には、前記偏心カム15のカム本体15aの外周面に回転自在に嵌合する嵌合穴25cが形成されている一方、突出端25bには、前記ピン21が回転自在に挿通するピン孔25dが貫通形成されている。
更に、前記リンク部材26は、所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部26a,26bには前記ロッカアーム18の他端部18cと揺動カム20の端部23の各ピン孔18d,23aに圧入した各ピン28,29の端部が回転自在に挿通するピン挿通孔26c,26dが貫通形成されている。
The link arm 25 includes an annular base portion 25a and a projecting end 25b projecting at a predetermined position on the outer peripheral surface of the base portion 25a. At the center position of the base portion 25a, the cam body of the eccentric cam 15 is provided. A fitting hole 25c is formed in the outer peripheral surface of 15a so as to be freely rotatable, and a pin hole 25d through which the pin 21 is rotatably inserted is formed in the protruding end 25b.
Further, the link member 26 is formed in a straight line having a predetermined length, and circular pin ends 26a and 26b have pin holes 18d in the other end 18c of the rocker arm 18 and the end 23 of the swing cam 20, respectively. , 23a, and pin insertion holes 26c and 26d through which end portions of the pins 28 and 29 are rotatably inserted are formed.

尚、各ピン21,28,29の一端部には、リンクアーム25やリンク部材26の軸方向の移動を規制するスナップリング30,31,32が設けられている。
上記構成において、制御軸16の軸心P2と制御カム17の軸心P1との位置関係によって、図6,7に示すように、バルブリフト量が変化することになり、前記制御軸16を回転駆動させることで、制御カム17の軸心P1に対する制御軸16の軸心P2の位置を変化させる。
In addition, snap rings 30, 31, and 32 that restrict the axial movement of the link arm 25 and the link member 26 are provided at one end of each pin 21, 28, and 29.
In the above configuration, the valve lift amount changes as shown in FIGS. 6 and 7 depending on the positional relationship between the axis P2 of the control shaft 16 and the axis P1 of the control cam 17, and the control shaft 16 is rotated. By driving, the position of the axis P2 of the control shaft 16 with respect to the axis P1 of the control cam 17 is changed.

前記制御軸16は、図10に示すような構成によって、ストッパにより制限される所定回転角度範囲内でDCサーボモータ(アクチュエータ)121により回転駆動されるようになっており、前記制御軸16の角度を前記アクチュエータ121で変化させることで、吸気バルブ105のバルブリフト量及びバルブ作動角が、前記ストッパで制限される最大バルブリフト量と最小バルブリフト量との間の可変範囲内で連続的に変化する(図9参照)。   The control shaft 16 is configured to be rotationally driven by a DC servo motor (actuator) 121 within a predetermined rotational angle range limited by a stopper with the configuration shown in FIG. Is changed by the actuator 121 so that the valve lift amount and the valve operating angle of the intake valve 105 continuously change within a variable range between the maximum valve lift amount and the minimum valve lift amount limited by the stopper. (See FIG. 9).

図10において、DCサーボモータ121は、その回転軸が制御軸16と平行になるように配置され、回転軸の先端には、かさ歯車122が軸支されている。
一方、前記制御軸16の先端に一対のステー123a,123bが固定され、一対のステー123a,123bの先端部を連結する制御軸16と平行な軸周りに、ナット124が揺動可能に支持される。
In FIG. 10, the DC servo motor 121 is arranged so that its rotation shaft is parallel to the control shaft 16, and a bevel gear 122 is pivotally supported at the tip of the rotation shaft.
On the other hand, a pair of stays 123a and 123b are fixed to the tip of the control shaft 16, and a nut 124 is swingably supported around an axis parallel to the control shaft 16 connecting the tips of the pair of stays 123a and 123b. The

前記ナット124に噛み合わされるネジ棒125の先端には、前記かさ歯車122に噛み合わされるかさ歯車126が軸支されており、DCサーボモータ121の回転によってネジ棒125が回転し、該ネジ棒125に噛み合うナット124の位置が、ネジ棒125の軸方向に変位することで、制御軸16が回転されるようになっている。
ここで、ナット124の位置をかさ歯車126に近づける方向が、バルブリフト量が小さくなる方向で、逆に、ナット124の位置をかさ歯車126から遠ざける方向が、バルブリフト量が大きくなる方向となっている。
A bevel gear 126 meshed with the bevel gear 122 is pivotally supported at the tip of the screw rod 125 meshed with the nut 124, and the screw rod 125 is rotated by the rotation of the DC servo motor 121. The position of the nut 124 that meshes with the 125 is displaced in the axial direction of the screw rod 125 so that the control shaft 16 is rotated.
Here, the direction in which the position of the nut 124 is brought closer to the bevel gear 126 is a direction in which the valve lift amount is reduced, and conversely, the direction in which the position of the nut 124 is moved away from the bevel gear 126 is a direction in which the valve lift amount is increased. ing.

前記制御軸16の先端には、図10に示すように、制御軸16の角度を検出するポテンショメータ式の角度センサ127が設けられており、該角度センサ127で検出される実際の角度が目標角度(目標バルブリフト量相当値)に一致するように、前記ECU114が前記DCサーボモータ121をフィードバック制御する。
次に、前記VTC機構113a(113b)の構成を、図11〜図17に基づいて説明する。
As shown in FIG. 10, a potentiometer type angle sensor 127 for detecting the angle of the control shaft 16 is provided at the tip of the control shaft 16, and the actual angle detected by the angle sensor 127 is the target angle. The ECU 114 feedback-controls the DC servo motor 121 so as to match (a target valve lift amount equivalent value).
Next, the configuration of the VTC mechanism 113a (113b) will be described with reference to FIGS.

図11に示すように、前記VTC機構113a(113b)は、前記カムシャフト13(110)と、このカムシャフト13(110)の前端部に必要に応じて相対回動できるように組み付けられ、チェーン(図示せず)を介してクランクシャフト120に連係されるタイミングスプロケット302を外周に有する駆動リング303(駆動回転体)と、この駆動リング303とカムシャフト13の前方側(図11中左側)に配置されて、両者303,301の組付角を操作する組付角操作機構304と、この組付角操作機構304のさらに前方側に配置されて、同機構304を駆動する操作力付与手段305と、内燃機関の図外のシリンダヘッドとヘッドカバーの前面に跨って取り付けられて組付角操作機構304と操作力付与手段305の前面と周域を覆う図外のVTCカバーと、を備えている。   As shown in FIG. 11, the VTC mechanism 113a (113b) is assembled to the camshaft 13 (110) and the front end portion of the camshaft 13 (110) so as to be relatively rotatable as required. A driving ring 303 (driving rotator) having a timing sprocket 302 linked to the crankshaft 120 via an outer periphery (not shown) and a front side of the driving ring 303 and the camshaft 13 (left side in FIG. 11). An assembly angle operation mechanism 304 that is disposed to operate the assembly angles of the both 303 and 301, and an operation force applying means 305 that is disposed further forward of the assembly angle operation mechanism 304 and drives the mechanism 304. And an assembly angle operating mechanism 304 and an operating force applying means 305 mounted across the cylinder head and the front surface of the head cover (not shown) of the internal combustion engine. And a, a VTC cover of FIG outside covering the surface and peripheral region.

駆動リング303は、段差状の挿通孔306を備えた短軸円筒状に形成され、この挿通孔306部分が、カムシャフト13(110)の前端部に結合された従動軸部材307(従動回転体)に回転可能に組み付けられている。
そして、駆動リング303の前面(カムシャフト13と逆側の面)には、図12に示すように、対面する平行な側壁を有する3個の径方向溝308(径方向ガイド)が駆動リング303のほぼ半径方向に沿うように形成されている。
The drive ring 303 is formed in a short shaft cylindrical shape having a step-like insertion hole 306, and this insertion hole 306 portion is connected to a front end portion of the camshaft 13 (110). ) In a rotatable manner.
As shown in FIG. 12, three radial grooves 308 (radial guides) having parallel side walls facing each other are provided on the front surface of the drive ring 303 (the surface opposite to the camshaft 13). It is formed so as to be along the substantially radial direction.

また、従動軸部材307は、図11に示すように、カムシャフト13の前端部に突き合わされる基部側外周に拡径部が形成されると共に、その拡径部よりも前方側の外周面に放射状に突出する三つのレバー309が一体に形成され、軸芯部を貫通するボルト310によってカムシャフト13に結合されている。
各レバー309には、リンク311の基端がピン312によって軸支連結され、各リンク311の先端には前記各径方向溝308に摺動自由に係合する円柱状の突出部313が一体に形成されている。
Further, as shown in FIG. 11, the driven shaft member 307 has a diameter-enlarged portion formed on the outer periphery of the base portion that is abutted against the front end portion of the camshaft 13, and is formed on the outer peripheral surface on the front side of the enlarged-diameter portion. Three levers 309 projecting radially are integrally formed and coupled to the camshaft 13 by bolts 310 penetrating the shaft core portion.
The base end of each link 311 is pivotally connected to each lever 309 by a pin 312, and a columnar protrusion 313 slidably engaged with each radial groove 308 is integrally formed at the tip of each link 311. Is formed.

各リンク311は、突出部313が対応する径方向溝308に係合した状態において、ピン312を介して従動軸部材307に連結されているため、リンク311の先端側が外力を受けて径方向溝308に沿って変位すると、駆動リング303と従動軸部材307とはリンク311の作用によって突出部313の変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。   Since each link 311 is connected to the driven shaft member 307 via the pin 312 in a state where the protruding portion 313 is engaged with the corresponding radial groove 308, the distal end side of the link 311 receives an external force and receives the radial groove. When displaced along 308, the drive ring 303 and the driven shaft member 307 are relatively rotated by the action of the link 311 by a direction and an angle corresponding to the displacement of the protrusion 313.

また、各リンク311の先端部には、軸方向前方側に開口する収容穴314が形成され、この収容穴314に、後述する渦巻き溝315(渦巻き状ガイド)に係合する球面突起316aを有する係合ピン316(転動部材)と、この係合ピン316を前方側(渦巻き溝315側)に付勢するコイルばね317とが収容されている。
なお、この実施形態においては、リンク311の先端の突出部313と係合ピン316、コイルばね317等とによって径方向に変位可能な可動案内部が構成されている。
In addition, a housing hole 314 that opens to the front side in the axial direction is formed at the tip of each link 311, and the housing hole 314 has a spherical protrusion 316 a that engages with a spiral groove 315 (spiral guide) described later. An engagement pin 316 (rolling member) and a coil spring 317 that biases the engagement pin 316 forward (spiral groove 315 side) are accommodated.
In this embodiment, a movable guide portion that is displaceable in the radial direction is constituted by the protruding portion 313 at the tip of the link 311, the engaging pin 316, the coil spring 317, and the like.

一方、従動軸部材307のレバー309の突設位置よりも前方側には、円板状のフランジ壁318aを有する中間回転体318が、軸受331を介して回転自在に支持されている。
この中間回転体318のフランジ壁318aの後面側には、断面半円状の前述の渦巻き溝315が形成され、この渦巻き溝315に、前記各リンク311の先端の係合ピン316が転動自在に案内係合されている。
On the other hand, an intermediate rotating body 318 having a disk-like flange wall 318 a is rotatably supported via a bearing 331 in front of the protruding position of the lever 309 of the driven shaft member 307.
The aforementioned spiral groove 315 having a semicircular cross section is formed on the rear surface side of the flange wall 318a of the intermediate rotating body 318, and the engagement pin 316 at the tip of each link 311 can freely roll in the spiral groove 315. Is engaged with the guide.

渦巻き溝315の渦巻きは、駆動リング303の回転方向に沿って次第に縮径するように形成されている。
従って、各リンク311先端の係合ピン316が渦巻き溝315に係合した状態において、中間回転体318が駆動リング303に対して遅れ方向に相対回転すると、リンク311の先端部は径方向溝308に案内されつつ、渦巻き溝315の渦巻き形状に誘導されて半径方向内側に移動し、逆に、中間回転体318が進み方向に相対変位すると、半径方向外側に移動する。
The spiral of the spiral groove 315 is formed so as to gradually reduce the diameter along the rotation direction of the drive ring 303.
Accordingly, in the state where the engagement pin 316 at the tip of each link 311 is engaged with the spiral groove 315, when the intermediate rotating body 318 rotates relative to the drive ring 303 in the delay direction, the tip of the link 311 becomes the radial groove 308. When the intermediate rotating body 318 is relatively displaced in the advancing direction, it is guided radially by the spiral shape of the spiral groove 315 and conversely moves in the radial direction.

この実施形態の組付角操作機構304は、以上説明した駆動リング303の径方向溝308、リンク311、突出部313、係合ピン316、レバー309、中間回転体318、渦巻き溝315等によって構成されている。
この組付角操作機構304は、操作力付与手段305から中間回転体318にカムシャフト13に対する相対的な回動操作力が入力されると、その操作力が渦巻き溝315と係合ピン316の係合部を通してリンク311の先端を径方向に変位させ、このときリンク311とレバー309の作用によって駆動リンク303と従動軸部材307に相対的な回動力を伝達する。
The assembly angle operation mechanism 304 of this embodiment is constituted by the radial groove 308, the link 311, the protrusion 313, the engagement pin 316, the lever 309, the intermediate rotating body 318, the spiral groove 315, etc. of the drive ring 303 described above. Has been.
When the relative rotation operation force with respect to the camshaft 13 is input from the operation force applying means 305 to the intermediate rotating body 318, the assembly angle operation mechanism 304 receives the operation force from the spiral groove 315 and the engagement pin 316. The distal end of the link 311 is displaced in the radial direction through the engaging portion, and at this time, relative rotational force is transmitted to the drive link 303 and the driven shaft member 307 by the action of the link 311 and the lever 309.

一方、操作力付与手段305は、中間回転体318を駆動リング303の回転方向に付勢するゼンマイばね319と、中間回転体318を駆動リング303の回転方向と逆方向に付勢すべく制動する機構であるヒステリシスブレーキ320と、を備えてなり、内燃機関の運転状態に応じてヒステリシスブレーキ320の制動力を適宜制御することにより、中間回転体318を駆動リング303に対して相対回動させ、或いは、この両者の回動位置を維持するようになっている。   On the other hand, the operating force applying means 305 brakes the mainspring 319 for biasing the intermediate rotator 318 in the rotation direction of the drive ring 303 and the intermediate spring 318 for biasing in the direction opposite to the rotation direction of the drive ring 303. And a hysteresis brake 320 as a mechanism, and by appropriately controlling the braking force of the hysteresis brake 320 according to the operating state of the internal combustion engine, the intermediate rotating body 318 is rotated relative to the drive ring 303, Or the rotation position of both of them is maintained.

ゼンマイばね319は、駆動リング303に一体に取り付けられた円筒部材321にその外周端部が結合される一方で、内周端部が中間回転体318の円筒状の基部に結合され、全体が中間回転体318のフランジ壁318aの前方側スペースに配置されている。
一方、ヒステリシスブレーキ320は、中間回転体318の前端部にリテーナプレート322を介して取り付けられた有底円筒状のヒステリシスリング323と、非回転部材である図外のVTCカバーに回転を規制される状態で取り付けられた磁界制御手段としての電磁コイル324と、電磁コイル324の磁気を誘導する磁気誘導部材であるコイルヨーク325と、を備え、電磁コイル324が機関の運転状態に応じて前記ECU114によって通電制御されるようになっている。
The spring spring 319 has an outer peripheral end coupled to a cylindrical member 321 integrally attached to the drive ring 303, while an inner peripheral end is coupled to a cylindrical base of the intermediate rotating body 318, and the whole is intermediate. The rotating body 318 is disposed in the space on the front side of the flange wall 318a.
On the other hand, the hysteresis brake 320 is restricted in rotation by a bottomed cylindrical hysteresis ring 323 attached to the front end portion of the intermediate rotating body 318 via a retainer plate 322, and a VTC cover (not shown) which is a non-rotating member. An electromagnetic coil 324 as a magnetic field control means attached in a state, and a coil yoke 325 which is a magnetic induction member for guiding the magnetism of the electromagnetic coil 324. The electromagnetic coil 324 is controlled by the ECU 114 according to the operating state of the engine. The energization is controlled.

ヒステリシスリング323は、図15に示すように、外部の磁界の変化に対して位相遅れをもって磁束力が変化する特性(磁気的ヒステリシス特性)を持つヒステリシス材(半硬質材)によって形成され、外周側の円筒壁323a部分が前記コイルヨーク325によって制動作用を受けるようになっている。
コイルヨーク325は、電磁コイル324を取り囲むように全体が略円筒形状に形成され、その内周面が軸受328を介して従動軸部材307の先端部に回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 15, the hysteresis ring 323 is formed of a hysteresis material (semi-hard material) having a characteristic (magnetic hysteresis characteristic) in which magnetic flux force changes with a phase lag with respect to a change in an external magnetic field. The cylindrical wall 323a is subjected to a braking action by the coil yoke 325.
The entire coil yoke 325 is formed in a substantially cylindrical shape so as to surround the electromagnetic coil 324, and an inner peripheral surface thereof is rotatably supported by the tip end portion of the driven shaft member 307 via a bearing 328.

そして、コイルヨーク325の後部面側(中間回転体318側)には、磁気入出部分が円筒状の隙間をもって向かい合うように周面状の一対の対向面326,327が形成されている。
また、図13に示すように、コイルヨーク325の両対向面326,327には夫々円周方向に沿って複数の凹凸が連続して形成され、これら凹凸のうちの凸部326a,327aが磁極(磁界発生部)を成すようになっている。
A pair of circumferential facing surfaces 326 and 327 are formed on the rear surface side (intermediate rotating body 318 side) of the coil yoke 325 so that the magnetic input / output portions face each other with a cylindrical gap.
Further, as shown in FIG. 13, a plurality of concavities and convexities are continuously formed along the circumferential direction on both facing surfaces 326 and 327 of the coil yoke 325, and the convex portions 326a and 327a of these concavities and convexities are formed as magnetic poles. (Magnetic field generator).

そして、一方の対向面326の凸部326aと他方の対向面327の凸部327aは円周方向に交互に配置され、対向面326,327相互の近接する凸部326a,327aがすべて円周方向にずれている。
従って、両対向面326,327の近接する凸部326a,327a間には、電磁コイル24の励磁によって図16に示すような円周方向に傾きをもった向きの磁界が発生する。
And the convex part 326a of one opposing surface 326 and the convex part 327a of the other opposing surface 327 are alternately arrange | positioned in the circumferential direction, and the convex parts 326a and 327a which the opposing surfaces 326 and 327 mutually adjoin are all the circumferential direction. It is shifted to.
Accordingly, a magnetic field having a direction inclined in the circumferential direction as shown in FIG. 16 is generated between the convex portions 326 a and 327 a adjacent to each other on the opposing surfaces 326 and 327 by the excitation of the electromagnetic coil 24.

そして、両対向面326,327間の隙間には前記ヒステリシスリング323の円筒壁323aが非接触状態で介装されている。
ここで、このヒステリシスブレーキ320の作動原理を図17によって説明する。
尚、図17(a)は、ヒステリシスリング323(ヒステリシス材)に最初に磁界をかけた状態を示し、図17(b)は、上記(a)の状態からヒステリシスリング323を変位(回転)させた状態を示す。
A cylindrical wall 323a of the hysteresis ring 323 is interposed in a non-contact state in the gap between the opposing surfaces 326 and 327.
Here, the operating principle of the hysteresis brake 320 will be described with reference to FIG.
17A shows a state in which a magnetic field is first applied to the hysteresis ring 323 (hysteresis material), and FIG. 17B shows a state in which the hysteresis ring 323 is displaced (rotated) from the state of FIG. Indicates the state.

図17(a)の状態においては、コイルヨーク325の対向面326,327間の磁界の向き(対向面27の凸部327aから他方の対向面326の凸部327aに向かう磁界の向き)に沿うようにヒステリシスリング323内に磁束の流れが生じる。
この状態からヒステリシスリング323が図17(b)に示すように外力Fを受けて移動すると、外部磁界内をヒステリシスリング323が変位することになるため、このときヒステリシスリング323の内部の磁束は位相遅れをもち、ヒステリシスリング323の内部の磁束の向きは対向面326,327間の磁界の向きに対してずれる(傾斜する)ことになる。
17A, the direction of the magnetic field between the opposing surfaces 326 and 327 of the coil yoke 325 (the direction of the magnetic field from the convex portion 327a of the opposing surface 27 toward the convex portion 327a of the other opposing surface 326) is met. Thus, a magnetic flux flows in the hysteresis ring 323.
When the hysteresis ring 323 is moved in response to the external force F as shown in FIG. 17B from this state, the hysteresis ring 323 is displaced in the external magnetic field. At this time, the magnetic flux inside the hysteresis ring 323 is phase-shifted. There is a delay, and the direction of the magnetic flux inside the hysteresis ring 323 is deviated (tilted) with respect to the direction of the magnetic field between the opposing surfaces 326 and 327.

従って、対向面327の凸部327aからヒステリシスリング323に入る磁束の流れ(磁力線)と、ヒステリシスリング323から他方の対向面326の凸部326aに向かう磁束の流れ(磁力線)が歪められ、このとき、この磁束の流れの歪みを矯正するような引き合い力が対向面326,327とヒステリシスリング323の間に作用し、その引き合い力がヒステリシスリング323を制動する抗力F’として働く。   Accordingly, the flow of magnetic flux (magnetic lines) entering the hysteresis ring 323 from the convex portion 327a of the opposing surface 327 and the flow of magnetic flux (magnetic lines) from the hysteresis ring 323 toward the convex portion 326a of the other opposing surface 326 are distorted. An attractive force that corrects the distortion of the magnetic flux acts between the opposing surfaces 326 and 327 and the hysteresis ring 323, and the attractive force acts as a drag force F ′ that brakes the hysteresis ring 323.

前記ヒステリシスブレーキ320は、以上のようにヒステリシスリング323が対向面326,327間の磁界内を変位するときに、ヒステリシスリング323の内部の磁束の向きと磁界の向きのずれによって制動力を発生するものであるが、その制動力は、ヒステリシスリング323の回転速度(対向面326,327とヒステリシスリング323の相対速度)に関係なく、磁界の強さ、即ち、電磁コイル324の励磁電流の大きさに略比例した一定の値となる。   When the hysteresis ring 323 is displaced in the magnetic field between the opposing surfaces 326 and 327 as described above, the hysteresis brake 320 generates a braking force due to the deviation of the direction of the magnetic flux inside the hysteresis ring 323 and the direction of the magnetic field. However, the braking force depends on the strength of the magnetic field, that is, the magnitude of the excitation current of the electromagnetic coil 324, regardless of the rotational speed of the hysteresis ring 323 (relative speed between the opposed surfaces 326 and 327 and the hysteresis ring 323). It becomes a constant value approximately proportional to.

本実施形態に係るVTC機構113は以上のような構成となっており、ヒステリシスブレーキ320の電磁コイル324の励磁をオフにすると、ゼンマイばね319の付勢力によって中間回転体318が駆動リング303に対して機関回転方向に最大限回転し、係合ピン316が渦巻き溝315の外周側端面315aに突き当たる位置で規制され、この位置がVTC機構113の機構上で変更し得る回転位相の最遅角位置となる(図12参照)。   The VTC mechanism 113 according to the present embodiment is configured as described above. When the excitation of the electromagnetic coil 324 of the hysteresis brake 320 is turned off, the intermediate rotating body 318 is moved against the drive ring 303 by the urging force of the mainspring spring 319. The maximum rotation angle in the engine rotation direction, the engagement pin 316 is regulated at a position where it abuts against the outer peripheral side end surface 315a of the spiral groove 315, and this position can be changed on the mechanism of the VTC mechanism 113. (See FIG. 12).

この状態から電磁コイル324の励磁をオンとすると、ゼンマイばね319の力に抗する制動力が中間回転体318に付与されて、中間回転体318が駆動リング303に対して逆方向に回転し、それによってリンク311の先端の係合ピン316が渦巻き溝315に誘導されることでリンク311の先端部が径方向溝308に沿って変位し、リンク11の作用によって駆動リング303と従動軸部材307の組付角が進角側に変更される。   When the excitation of the electromagnetic coil 324 is turned on from this state, a braking force against the force of the mainspring spring 319 is applied to the intermediate rotating body 318, and the intermediate rotating body 318 rotates in the reverse direction with respect to the drive ring 303, As a result, the engaging pin 316 at the tip of the link 311 is guided into the spiral groove 315, whereby the tip of the link 311 is displaced along the radial groove 308, and the drive ring 303 and the driven shaft member 307 are acted upon by the link 11. The assembly angle is changed to the advance side.

そして、前記電磁コイル324の励磁電流を増大して制動力を増大していくと、ついには係合ピン316が渦巻き溝315の内周側端面315bに突き当たる位置で規制され、この位置がVTC機構113の機構上で変更し得る回転位相の最進角位置となる(図14参照)。
この状態から電磁コイル324の励磁電流が減少して制動力が減少すると、ゼンマイばね319の付勢力によって中間回転体318が正方向に戻り回転し、渦巻き溝315による係合ピン316の誘導によってリンク311が上記と逆方向に揺動し、駆動リング303と従動軸部材307の組付角が遅角側に変更される。
When the exciting current of the electromagnetic coil 324 is increased to increase the braking force, the engagement pin 316 is finally regulated at a position where it abuts against the inner peripheral side end surface 315b of the spiral groove 315, and this position is the VTC mechanism. This is the most advanced position of the rotational phase that can be changed on the mechanism 113 (see FIG. 14).
When the exciting current of the electromagnetic coil 324 is reduced from this state and the braking force is reduced, the intermediate rotating body 318 is rotated back in the forward direction by the urging force of the mainspring spring 319 and is linked by the induction of the engaging pin 316 by the spiral groove 315. 311 swings in the opposite direction, and the assembly angle of the drive ring 303 and the driven shaft member 307 is changed to the retard side.

このように、このVTC機構113によって可変されるクランクシャフト120に対するカムシャフト13の回転位相(吸気バルブ105の作動角の中心位相)は、電磁コイル324の励磁電流値を制御してヒステリシスブレーキ320の制動力を制御することによって任意に変更され、ゼンマイばね319の力とヒステリシスブレーキ320の制動力のバランスによってその位相を保持することができる。   Thus, the rotational phase of the camshaft 13 relative to the crankshaft 120 that is varied by the VTC mechanism 113 (the central phase of the operating angle of the intake valve 105) controls the excitation current value of the electromagnetic coil 324 to control the hysteresis brake 320. It is arbitrarily changed by controlling the braking force, and the phase can be maintained by the balance between the force of the mainspring spring 319 and the braking force of the hysteresis brake 320.

前記ECU114は、VTC機構113における回転位相の進角目標を演算し、該進角目標に実際の回転位相が一致するように、前記電磁コイル324の励磁電流値をフィードバック制御する。
以上のように吸気バルブの作動角、リフト量で定まる有効開度を可変なVEL機構112と、開閉時期を可変なVTC機構201とを備えた内燃機関において、減速時に以下の制御を実行する。
The ECU 114 calculates the advance angle target of the rotation phase in the VTC mechanism 113, and feedback-controls the excitation current value of the electromagnetic coil 324 so that the actual rotation phase matches the advance angle target.
As described above, in the internal combustion engine including the VEL mechanism 112 having a variable effective opening determined by the operating angle and lift amount of the intake valve and the VTC mechanism 201 having a variable opening / closing timing, the following control is executed during deceleration.

図22は、第1の実施形態における減速時制御のフローを示す。
ステップS1では、前記各種センサからの検出信号(アクセル開度、アイドルスイッチ、スロットル開度、エンジン回転速度、車速、吸気負圧、吸気バルブの有効開度、排気バルブの開閉タイミングなど)を入力する。
ステップS2では、燃料カットを実行する所定の減速条件が成立したかを判定する。具体的には、周知のように、所定以上の車速ないしエンジン回転速度で、アイドルスイッチがONとなってアクセル開放されたか等で判定する。ここで、本実施形態及び以下の実施形態では、燃料カット時に吸気負圧を強化する。
FIG. 22 shows a flow of deceleration control in the first embodiment.
In step S1, detection signals (accelerator opening, idle switch, throttle opening, engine speed, vehicle speed, intake negative pressure, intake valve effective opening, exhaust valve opening / closing timing, etc.) from the various sensors are input. .
In step S2, it is determined whether a predetermined deceleration condition for executing fuel cut is satisfied. Specifically, as is well known, the determination is made based on whether the idle switch is turned on and the accelerator is released at a vehicle speed or engine speed higher than a predetermined value. Here, in this embodiment and the following embodiments, the intake negative pressure is strengthened when the fuel is cut.

ステップS2で、燃料カット要求が発生したと判定されたときは、ステップS3へ進み、該判定からの経過時間を計測するタイマを起動すると共に、VTC113bを駆動して、排気バルブ107の開閉タイミング(作動角中心位相)を目標値まで遅角させる。この目標値へ遅角させる制御は、制御ゲインを大きくするなどして高応答で行い、できるだけ速やかに目標値に収束させるのが望ましい。   When it is determined in step S2 that a fuel cut request has occurred, the process proceeds to step S3, where a timer for measuring the elapsed time from the determination is started and the VTC 113b is driven to open / close the exhaust valve 107 ( The operating angle center phase is retarded to the target value. It is desirable that the control for retarding the target value is performed with a high response by increasing the control gain or the like, and converges to the target value as quickly as possible.

なお、燃料カット条件が成立した時点で減速時のアクセル閉操作に応じてVEL機構112により、吸気バルブ105の有効開度(作動角及びリフト量)は、最小開度近傍まで減少され、スロットル弁103bも後述する吸気負圧要求等のため全閉(最小開度)近傍まで閉操作されている。
ステップS4で、前記排気バルブ107の開閉タイミングが目標値まで遅角されるまでのディレイ時間t0の経過を待って、ステップS5へ進む。
When the fuel cut condition is satisfied, the effective opening (operating angle and lift amount) of the intake valve 105 is reduced to the vicinity of the minimum opening by the VEL mechanism 112 according to the accelerator closing operation at the time of deceleration. 103b is also closed to the vicinity of the fully closed position (minimum opening) due to an intake negative pressure request described later.
In step S4, after the elapse of the delay time t0 until the opening / closing timing of the exhaust valve 107 is retarded to the target value, the process proceeds to step S5.

ステップS5では、VEL機構112を駆動し、吸気バルブ105の有効開度を、目標値まで増大させる。
この吸気バルブ105の有効開度の目標値は、有効開度を該目標値まで増大して燃料カット時(非燃焼時)での吸入空気流量を増大することによって、スロットル弁下流の吸気負圧をブレーキアシスト装置の駆動源用などに十分な大きさまで増大させることができ、かつ、ポンピングロスの増大によって減速感(マイナストルクの増大)を高めることができる大きさに設定される。
In step S5, the VEL mechanism 112 is driven to increase the effective opening of the intake valve 105 to a target value.
The target value of the effective opening of the intake valve 105 is determined by increasing the effective opening to the target value and increasing the intake air flow rate at the time of fuel cut (non-combustion). Can be increased to a size sufficient for a drive source of the brake assist device, and the speed of deceleration (increase in negative torque) can be increased by increasing the pumping loss.

一方、前記ステップS3での排気バルブ107の開閉タイミングの目標値は、開閉タイミングを該目標値まで遅角させて、吸気バルブ105とのバルブオーバラップ量を増大させることにより、燃料カットが開始されるまでの燃焼期間中に、残留ガスを増大させて燃焼圧を減少し、十分なトルク増大抑制効果が得られる大きさに設定される。
ステップS6では、燃料カットが開始されたかを判定する。具体的には、燃料カット要求の発生後、所定のディレイ時間t1(>t0)の経過を待って、ステップS7で燃料カットが開始される。このように、燃料カットに遅れを持たせるのは、燃料カット条件成立時の減速過渡状態では、空気量の減量の遅れに伴う燃料噴射量の減量遅れ、壁流燃料量の影響などにより、まだ燃焼圧が高く維持されており、この状態で燃料カットを行うと、急激にトルクが減少して運転性を損ねてしまうからである(図23参照)。
On the other hand, the target value of the opening / closing timing of the exhaust valve 107 in step S3 is retarded to the target value to increase the valve overlap amount with the intake valve 105, whereby fuel cut is started. During the combustion period up to the time, the residual gas is increased and the combustion pressure is decreased, so that a sufficient torque increase suppressing effect can be obtained.
In step S6, it is determined whether fuel cut has been started. Specifically, after a fuel cut request is generated, the fuel cut is started in step S7 after a predetermined delay time t1 (> t0) has elapsed. In this way, the delay in fuel cut is caused by the delay in fuel injection amount due to the delay in reducing the air amount, the influence of wall flow fuel amount, etc. in the deceleration transient state when the fuel cut condition is satisfied. This is because the combustion pressure is maintained high, and if the fuel cut is performed in this state, the torque is drastically reduced and the drivability is impaired (see FIG. 23).

燃料カットが開始されたと判定されると、ステップS8へ進み、VTC機構113bを駆動し、排気バルブ107の開閉タイミングを、遅角側から進角側へ戻す制御を開始する。具体的には、ステップS2での燃料カット条件成立時における遅角制御開始前の排気バルブ107の開閉タイミングを新たな目標値とし、この目標値へ戻す制御を行う。該目標値への戻し速度は、前記遅角制御時より遅くしてよいが、進角側への戻し操作によってバルブオーバラップ量が減少し、燃料カット中の吸入空気流量が増大して吸気負圧が増大する。すなわち、戻し速度を大きくすれば、吸気負圧の増大が早められる一方、トルク変化速度が増大するので、これらのバランスを考慮するなどして戻し速度を設定すればよい。   If it is determined that the fuel cut has been started, the process proceeds to step S8, where the VTC mechanism 113b is driven to start the control for returning the opening / closing timing of the exhaust valve 107 from the retarded angle side to the advanced angle side. Specifically, the opening / closing timing of the exhaust valve 107 before the start of the retard control when the fuel cut condition is established in step S2 is set as a new target value, and control is performed to return to this target value. Although the return speed to the target value may be slower than that during the retard control, the valve overlap amount is reduced by the return operation to the advance side, the intake air flow rate during fuel cut increases, and intake negative flow is increased. The pressure increases. That is, if the return speed is increased, the increase in intake negative pressure is accelerated, while the torque change speed increases. Therefore, the return speed may be set in consideration of such balance.

ステップS9では、燃料カットを終了し、燃料リカバー(燃料供給再開)に切り換えられたかを判定する。
燃料リカバーに切り換えられたと判定されるとステップS10へ進み、VEL112を駆動し、吸気バルブ105の有効開度を減少して戻す制御を開始する。具体的には、燃料リカバー時の運転状態に基づきマップからの検索等で目標値を設定してもよいが、有効開度を増大する前の最小開度付近の値を目標値として設定してもよい。
In step S9, it is determined whether or not the fuel cut has been completed and the fuel recovery (resumption of fuel supply) has been switched to.
If it is determined that the fuel recovery has been switched, the process proceeds to step S10, where the VEL 112 is driven, and the control to decrease and return the effective opening of the intake valve 105 is started. Specifically, the target value may be set by searching the map based on the operating state at the time of fuel recovery, but a value near the minimum opening before increasing the effective opening is set as the target value. Also good.

以上の実施形態によれば、図23のタイムチャートに示すように、減速時に燃料カット条件成立後、VTC113bによって排気バルブ107の開閉タイミングが遅角側に制御され、次いで、VEL112によって吸気バルブ105の有効開度が増大制御される。
これにより、燃料カット開始までは、吸気バルブ105の有効開度が増大して燃料噴射量も増量されるが、排気バルブ107の閉時期EVCが遅角されて吸気バルブ105開時期IVOからEVCまでのバルブオーバラップ量が増大し、残留ガス量が増大する結果、燃焼圧の増大ひいてはトルクの増大を抑制でき、運転性の悪化を防止できる。
According to the above embodiment, as shown in the time chart of FIG. 23, after the fuel cut condition is satisfied at the time of deceleration, the opening / closing timing of the exhaust valve 107 is controlled to the retard side by the VTC 113b, and then the intake valve 105 of the intake valve 105 is controlled by the VEL 112. The effective opening is controlled to increase.
As a result, the effective opening of the intake valve 105 is increased and the fuel injection amount is increased until the fuel cut is started. However, the closing timing EVC of the exhaust valve 107 is delayed and the intake valve 105 opening timing IVO to EVC. As a result of increasing the valve overlap amount and increasing the residual gas amount, it is possible to suppress an increase in combustion pressure and consequently an increase in torque, and to prevent deterioration in operability.

特に、本実施形態では、VTC113bの遅角制御の終了を待ってからVELL112による吸気バルブ105の有効開度増大制御を開始するようにしたため、初期からトルクの増大を十分に抑制することができる。
ただし、VTC113bによる排気バルブ107の開閉タイミングの遅角制御の応答速度を十分に速め、一方、VEL112による吸気バルブ105の有効開度増大の立ち上がりを緩やかにすれば、これらVTC113bとVEL112の制御とを、略同時に開始しても初期からトルクの増大を抑制することができる。そしてこのように、2つの制御の開示時期を近づけることにより、排気バルブ107の開閉タイミングと、吸気バルブ105の有効開度との相互関係で定まるそれぞれの最適値からのずれ量を減少することができ、燃焼性を良好に維持できる。また、排気バルブ107の開閉タイミングを遅角制御中、あるいは遅角制御が終了してから短時間の間に再進角する状況となったときに、既に、吸気バルブ105の有効開度の増大制御が開始されているので、該進角制御に高応答で追随させることができ運転性を向上できる。
In particular, in this embodiment, since the effective opening degree increase control of the intake valve 105 by the VELL 112 is started after the end of the retard control of the VTC 113b, the torque increase can be sufficiently suppressed from the initial stage.
However, if the response speed of the retard control of the opening / closing timing of the exhaust valve 107 by the VTC 113b is sufficiently increased while the rise of the effective opening increase of the intake valve 105 by the VEL 112 is moderated, the control of the VTC 113b and the VEL 112 is performed. Even if started almost simultaneously, an increase in torque can be suppressed from the beginning. In this manner, by bringing the disclosure timings of the two controls closer, the amount of deviation from the optimum value determined by the correlation between the opening / closing timing of the exhaust valve 107 and the effective opening of the intake valve 105 can be reduced. And maintain good flammability. In addition, when the opening / closing timing of the exhaust valve 107 is being retarded, or when the valve is re-advanced within a short period of time after the retard control is completed, the effective opening of the intake valve 105 has already increased. Since the control is started, the advance angle control can be followed with a high response, and the drivability can be improved.

また、上記のように燃料カット開始までのトルクの増大を抑制しつつ、燃料カット開始後は、吸気バルブ105の有効開度を増大して吸入空気流量を増大したことにより、全閉近傍にあるスロットル弁下流側の吸気負圧を、ブレーキアシスト装置の駆動源用などに十分な大きさまで増大させることができ、かつ、ポンピングロスの増大によって減速感(マイナストルクの増大)を高めることができる。   In addition, while suppressing the increase in torque until the start of fuel cut as described above, after the start of fuel cut, the effective opening degree of the intake valve 105 is increased to increase the intake air flow rate, so that it is in the vicinity of the fully closed state. The intake negative pressure on the downstream side of the throttle valve can be increased to a sufficient level for a drive source of the brake assist device, and the feeling of deceleration (increase in negative torque) can be increased by increasing the pumping loss.

さらに、燃料カット前のトルクの増大を抑制できることで、燃料カット開始時のトルク減少時におけるトルクの段差も減少でき、より、運転性を向上できる。
なお、本実施形態では、図23の実線で示すように、燃料カット開始直後に排気バルブ107の開閉タイミングの遅角制御を解除し、進角側に戻すことで、バルブオーバラップ量を減少させることにより、吸入空気流量が増大して吸気負圧をより増大させることができる。
Furthermore, since the increase in torque before the fuel cut can be suppressed, the torque step at the time of the torque reduction at the start of the fuel cut can be reduced, and the drivability can be improved.
In the present embodiment, as shown by the solid line in FIG. 23, the valve overlap amount is reduced by releasing the retard control of the opening / closing timing of the exhaust valve 107 immediately after the start of the fuel cut and returning it to the advance side. As a result, the intake air flow rate is increased and the intake negative pressure can be further increased.

図24は、第2の実施形態の減速時制御のフローを示す。第1の実施形態との相違は、燃料カット条件成立後、燃料カット開始までの間の燃焼期間中において、点火時期の補正を行うことである。すなわち、一般的なエンジン機種では、バルブオーバラップ量を増大させて残留ガス量を増大しても、特に点火時期の補正なしの基本値(バルブオーバラップ量を増大させる制御を行わない場合のマップからの検索等で設定される値)で、失火防止とHC排出量の低減を両立でき、さらに、点火時期を遅角側に補正しても、これらを両立できる。そこで、本実施形態では、ステップS5'で失火防止のため公知の失火診断ファクターを用いて失火限界を超えない範囲で失火限界に近いところまで遅角側に補正する。   FIG. 24 shows a flow of control during deceleration according to the second embodiment. The difference from the first embodiment is that the ignition timing is corrected during the combustion period after the fuel cut condition is established and before the fuel cut is started. That is, in general engine models, even if the valve overlap amount is increased and the residual gas amount is increased, the basic value without correction of the ignition timing (a map in which control for increasing the valve overlap amount is not performed) is performed. (A value set by a search from the above) and the like, it is possible to achieve both prevention of misfire and reduction of the HC emission amount, and furthermore, both can be achieved even if the ignition timing is corrected to the retard side. Therefore, in the present embodiment, in order to prevent misfire, in step S5 ′, a known misfire diagnosis factor is used to correct to the retard side within the range not exceeding the misfire limit.

かかる点火時期の遅角補正により、失火を防止しつつ吸気負圧を最大限高められると同時に、エンジントルクを減少させてエンジンブレーキ作用が強化されて強い減速感を得ることができる。
ただし、エンジン機種等によって、バルブオーバラップ量を増大させて残留ガス量を増大させた結果、燃焼性が低下し、失火の発生やHC排出量の増大が懸念される場合には、逆に、点火時期を進角側に補正して、失火防止とHC排出量の低減を両立させる構成とすることもできる。
With this ignition timing retardation correction, it is possible to increase the intake negative pressure to the maximum while preventing misfire, and at the same time, reduce the engine torque to enhance the engine braking action and obtain a strong feeling of deceleration.
However, depending on the engine model, etc., if the valve overlap amount is increased and the residual gas amount is increased, the combustibility is lowered, and if there is a concern about the occurrence of misfire or the increase in the HC emission amount, conversely, The ignition timing can be corrected to the advance side so that misfire prevention and HC emission reduction can be achieved at the same time.

図25は、図22、図24のフローチャートにおいて、VTC113bによる排気バルブ開閉タイミングの遅角制御の解除を、燃料リカバー時に行う第3の実施形態を示す。
図25では、ステップS11で燃料リカバーと判定されたときに、ステップS12でVTC113bによる排気バルブ107の開閉タイミングの遅角制御を解除し、進角側への戻し制御を開始すると同時に、VEL112による吸気バルブ105の有効開度の増大制御を解除し、有効開度減少制御を開始する。
FIG. 25 shows a third embodiment in which the retard control of the exhaust valve opening / closing timing by the VTC 113b is canceled at the time of fuel recovery in the flowcharts of FIGS.
In FIG. 25, when the fuel recovery is determined in step S11, the retard control of the opening / closing timing of the exhaust valve 107 by the VTC 113b is canceled in step S12, the return control to the advance side is started, and at the same time, the intake by the VEL 112 is started. The increase control of the effective opening of the valve 105 is canceled, and the effective opening decrease control is started.

すなわち、燃料リカバーに合わせてVEL112による吸気バルブ105の有効開度を減少側に戻し制御して吸入空気量を減少し、該吸入空気量に見合ってリカバー燃料量を小さく設定することにより、燃料リカバー時のトルク段差を抑制することができる。一方、前記吸気バルブ105の有効開度を減少する制御に合わせてVTC113bによる排気バルブ開閉タイミングを進角させる制御を行うことにより、燃料リカバー後の安定した燃焼性を確保することができる。   That is, the effective opening of the intake valve 105 by the VEL 112 is returned to the decreasing side in accordance with the fuel recovery, the intake air amount is decreased, and the recovered fuel amount is set to be small in accordance with the intake air amount, thereby recovering the fuel. The torque step at the time can be suppressed. On the other hand, by performing the control for advancing the exhaust valve opening / closing timing by the VTC 113b in accordance with the control for reducing the effective opening of the intake valve 105, stable combustibility after fuel recovery can be ensured.

また、該吸気バルブ105の有効開度を減少側に戻す制御を高応答で行い、短時間で完了させるほど、燃料リカバー時のトルク段差をより小さく抑制することができ、前記吸気バルブの制御に合わせてVTC113bによる排気バルブ開閉タイミングの進角制御も同様に高応答で行い、短時間で完了させることで、燃料リカバー時の安定した燃焼性も確保することができる。   Further, the control for returning the effective opening of the intake valve 105 to the decreasing side is performed with a high response, and the torque step during fuel recovery can be suppressed to a smaller extent as it is completed in a shorter time. At the same time, the advance control of the exhaust valve opening / closing timing by the VTC 113b is similarly performed with high response and completed in a short time, so that stable combustibility during fuel recovery can be ensured.

本実施形態では、燃料カット中は、排気バルブ107の開閉タイミングを遅角側に維持してバルブオーバラップ量を大きくしているので、第1の実施形態に比較して吸気負圧が小さく、マイナストルク(絶対値)が小さい。一方、燃料リカバーと同時に、吸気バルブ105の有効開度減少と、排気バルブ開閉タイミングの進角側への戻しとを、同時に一気に行う(短時間で完了させる)ことにより、燃料リカバー時に良好な燃焼性を確保しつつトルクの増大を最小限に留められる。したがって、燃料リカバー時のトルク段差をより小さく抑制することができる。   In the present embodiment, during the fuel cut, the opening / closing timing of the exhaust valve 107 is maintained on the retard side to increase the valve overlap amount, so that the intake negative pressure is small compared to the first embodiment, Negative torque (absolute value) is small. On the other hand, by simultaneously reducing the effective opening of the intake valve 105 and returning the exhaust valve opening / closing timing to the advance side simultaneously (completed in a short time) at the same time as the fuel recovery, good combustion at the time of fuel recovery The increase in torque can be kept to a minimum while ensuring the performance. Therefore, the torque step at the time of fuel recovery can be further reduced.

図26は、図22、図24のフローチャートにおいて、VTC113bによる排気バルブ開閉タイミングの遅角制御の解除を、燃料リカバー後に吸気負圧要求が解除されたとき(アイドル状態)に行う第4の実施形態を示す。
図26では、ステップS21で燃料リカバー後の吸気負圧要求が解除されるアイドル状態(車速略0でニュートラル状態)と判定されたときに、ステップS22でVTC113bによる排気バルブ107の開閉タイミングの遅角制御を解除し、進角側への戻し制御を開始すると同時に、VEL112による吸気バルブ105の有効開度の増大制御を解除し、有効開度減少制御を開始する。
FIG. 26 shows a fourth embodiment in which the retard control of the exhaust valve opening / closing timing by the VTC 113b is canceled when the intake negative pressure request is canceled after the fuel recovery (idle state) in the flowcharts of FIGS. Indicates.
In FIG. 26, when it is determined in step S21 that the intake negative pressure request after the fuel recovery is canceled (idle state when the vehicle speed is substantially zero), the opening / closing timing of the exhaust valve 107 by the VTC 113b is retarded in step S22. The control is canceled and the return control to the advance side is started. At the same time, the increase control of the effective opening degree of the intake valve 105 by the VEL 112 is canceled and the effective opening decrease control is started.

この場合は、燃料リカバー後、アイドル状態に戻るまでの間は、運転状態に基づいてマップからの検索等によってVEL112より吸気バルブ105の有効開度を徐々に減少させる一方、該有効開度の減少速度に合わせて、VTC113bによる排気バルブ107の開閉タイミングも徐々に進角側へ戻されるようにする。
本実施形態では、燃料リカバー後もアイドル状態に戻るまでの吸気負圧の要求がある間は、吸気バルブ105の有効開度を大きく、かつ、排気バルブ107の開閉タイミングを遅角側に維持することで、燃料カット開始前と同様、燃焼圧の増大を抑制して燃料リカバー後のトルクの増大を抑制しつつ、吸入空気流量の増大によってスロットル弁下流の吸気負圧を大きく維持することができる。
In this case, after recovering the fuel and before returning to the idle state, the effective opening of the intake valve 105 is gradually decreased from the VEL 112 by searching from the map based on the operating state, while the effective opening is decreased. In accordance with the speed, the opening / closing timing of the exhaust valve 107 by the VTC 113b is also gradually returned to the advance side.
In this embodiment, as long as there is a request for intake negative pressure until the engine returns to the idle state after fuel recovery, the effective opening of the intake valve 105 is increased and the opening / closing timing of the exhaust valve 107 is maintained on the retard side. Thus, the intake negative pressure downstream of the throttle valve can be kept large by increasing the intake air flow rate while suppressing the increase in combustion pressure and suppressing the increase in torque after fuel recovery, as before the start of fuel cut. .

実施形態における内燃機関のシステム構成図。1 is a system configuration diagram of an internal combustion engine in an embodiment. VEL(Variable valve Event and Lift)機構を示す断面図(図3のA−A断面図)。Sectional drawing (AA sectional drawing of FIG. 3) which shows a VEL (Variable valve Event and Lift) mechanism. 上記VEL機構の側面図。The side view of the said VEL mechanism. 上記VEL機構の平面図。The top view of the said VEL mechanism. 上記VEL機構に使用される偏心カムを示す斜視図。The perspective view which shows the eccentric cam used for the said VEL mechanism. 上記VEL機構の低リフト時の作用を示す断面図(図3のB−B断面図)。Sectional drawing which shows the effect | action at the time of the low lift of the said VEL mechanism (BB sectional drawing of FIG. 3). 上記VEL機構の高リフト時の作用を示す断面図(図3のB−B断面図)。Sectional drawing which shows the effect | action at the time of the high lift of the said VEL mechanism (BB sectional drawing of FIG. 3). 上記VEL機構における揺動カムの基端面とカム面に対応したバルブリフト特性図。The valve lift characteristic view corresponding to the base end surface and cam surface of the swing cam in the VEL mechanism. 上記VEL機構のバルブタイミングとバルブリフトの特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram of valve timing and valve lift of the VEL mechanism. 上記VEL機構における制御軸の回転駆動機構を示す斜視図。The perspective view which shows the rotational drive mechanism of the control shaft in the said VEL mechanism. VTC(Variable valve Timing Control)機構を示す断面図。Sectional drawing which shows a VTC (Variable valve Timing Control) mechanism. 図11のA−A線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the AA line of FIG. 図11のB−B線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the BB line of FIG. 上記VTC機構の作動状態を示す図12と同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 12 which shows the operating state of the said VTC mechanism. ヒステリシス材の磁束密度−磁界特性を示すグラフ。The graph which shows the magnetic flux density-magnetic field characteristic of a hysteresis material. 図13の部分拡大断面図。FIG. 14 is a partial enlarged cross-sectional view of FIG. 13. 図16の部品を直線状に展開した模式図であり、初期状態(a)とヒステリシスリングが回転したとき(b)の磁束の流れを示す図。It is the schematic diagram which expand | deployed the components of FIG. 16 linearly, and is a figure which shows the flow of the magnetic flux in the initial state (a) and when a hysteresis ring rotates (b). クランク角センサ及び第1カムセンサの出力信号を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the output signal of a crank angle sensor and a 1st cam sensor. 第2カムセンサの構成を示す図。The figure which shows the structure of a 2nd cam sensor. ギャップとギャップセンサ出力との相関を示す線図。The diagram which shows the correlation with a gap and a gap sensor output. カムシャフトの角度位置とギャップセンサ出力との相関を示す線図。The diagram which shows the correlation with the angle position of a camshaft, and a gap sensor output. 第1の実施形態に係る減速時制御を示すフローチャート。The flowchart which shows the deceleration time control which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る減速時制御における各種状態量の変化の様子を示すタイムチャート。The time chart which shows the mode of the change of the various state quantity in the deceleration time control which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る減速時制御を示すフローチャート。The flowchart which shows the deceleration time control which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る減速時制御の要部を示すフローチャート。The flowchart which shows the principal part of the control at the time of deceleration which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係る減速時制御の要部を示すフローチャート。The flowchart which shows the principal part of the control at the time of deceleration which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

13…カムシャフト、16…制御軸、101…内燃機関、104…電子制御スロットル、105…吸気バルブ、112…VEL機構(可変動弁機構)、113…VTC機構(可変バルブタイミング機構)、114…エンジンコントロールユニット(ECU)、117…クランク角センサ、120…クランクシャフト、121…DCサーボモータ、127…角度センサ、132…第1カムセンサ、133…第2カムセンサ、133b…ギャップセンサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Camshaft, 16 ... Control shaft, 101 ... Internal combustion engine, 104 ... Electronically controlled throttle, 105 ... Intake valve, 112 ... VEL mechanism (variable valve mechanism), 113 ... VTC mechanism (variable valve timing mechanism), 114 ... Engine control unit (ECU), 117 ... crank angle sensor, 120 ... crankshaft, 121 ... DC servo motor, 127 ... angle sensor, 132 ... first cam sensor, 133 ... second cam sensor, 133b ... gap sensor

Claims (8)

吸気バルブの有効開度を可変な第1可変動弁機構と、排気バルブの開閉タイミングを可変な第2可変動弁機構と、を備えた内燃機関であって、
燃料カットを伴う所定の減速時に、前記第1可変動弁機構を駆動して吸気バルブの有効開度を増大して、吸気スロットル弁下流の吸気負圧を増大する一方、
前記燃料カットの実行前に、前記第2可変動弁機構を駆動して排気バルブの開閉タイミングを遅角させ、吸気バルブとのバルブオーバラップ量を増大する制御手段を備えたことを特徴とする内燃機関の減速時制御装置。
An internal combustion engine comprising a first variable valve mechanism that can vary the effective opening of an intake valve, and a second variable valve mechanism that can vary the opening and closing timing of an exhaust valve,
During a predetermined deceleration accompanied by a fuel cut, the first variable valve mechanism is driven to increase the effective opening of the intake valve to increase the intake negative pressure downstream of the intake throttle valve,
Before execution of the fuel cut, there is provided control means for driving the second variable valve mechanism to retard the opening / closing timing of the exhaust valve and increasing the valve overlap amount with the intake valve. Control device for deceleration of an internal combustion engine.
前記制御手段は、前記燃料カットの実行条件成立と同時に、第2可変動弁機構によるバルブオーバラップ量を増大する制御を開始し、その後、第1可変動弁機構を駆動して吸気バルブの有効開度を増大する制御を開始することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の減速時制御装置。   The control means starts the control to increase the valve overlap amount by the second variable valve mechanism simultaneously with the establishment of the fuel cut execution condition, and then drives the first variable valve mechanism to activate the intake valve. 2. The control device for deceleration of an internal combustion engine according to claim 1, wherein control for increasing the opening degree is started. 前記制御手段は、前記燃料カット実行前に第1可変動弁機構により吸気バルブの有効開度が増大され、かつ、第2可変動弁機構によりバルブオーバラップ量が増大されているときは、点火時期を失火の抑制を確保しつつ補正することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の減速時制御装置。   The control means performs ignition when the effective opening of the intake valve is increased by the first variable valve mechanism and the valve overlap amount is increased by the second variable valve mechanism before the fuel cut is performed. The internal combustion engine deceleration control device according to claim 1 or 2, wherein the timing is corrected while ensuring misfire suppression. 前記制御手段は、前記燃料カットを実行した以降に、第2可変動弁機構によるバルブオーバラップ量の増大制御を解除することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の内燃機関の減速時制御装置。   The said control means cancels | releases the increase control of the valve overlap amount by a 2nd variable valve mechanism after performing the said fuel cut, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Control device for deceleration of internal combustion engine. 前記制御手段は、前記燃料カットを実行した直後に、第2可変動弁機構によるバルブオーバラップ量の増大制御を解除することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の内燃機関の減速時制御装置。   The said control means cancels | releases the increase control of the valve overlap amount by a 2nd variable valve mechanism immediately after performing the said fuel cut, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Control device for deceleration of internal combustion engine. 前記制御手段は、前記燃料カットを実行した後、燃料リカバー時に前記第1可変動弁機構による吸気バルブの有効開度増大制御と、第2可変動弁機構によるバルブオーバラップ量の増大制御と、を解除することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の内燃機関の減速時制御装置。   The control means, after executing the fuel cut, at the time of fuel recovery, the intake valve effective opening increase control by the first variable valve mechanism, the valve overlap amount increase control by the second variable valve mechanism, The control device during deceleration of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the control is canceled. 前記制御手段は、前記吸気スロットル弁下流の吸気負圧を増大する要求が解除されたときに、前記第1可変動弁機構による吸気バルブの有効開度増大制御と、第2可変動弁機構によるバルブオーバラップ量の増大制御と、を解除することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の内燃機関の減速時制御装置。   When the request to increase the intake negative pressure downstream of the intake throttle valve is released, the control means controls the intake valve effective opening increase by the first variable valve mechanism and the second variable valve mechanism. 5. The control device for deceleration of an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control for increasing the valve overlap amount is canceled. 前記制御手段は、前記第1可変動弁機構による吸気バルブの有効開度増大制御、または、第2可変動弁機構によるバルブオーバラップ量の増大制御を、前記解除後、それぞれの制御開始時の目標値または現時点の目標値へのフィードバック制御に切り換えることを特徴とする請求項4〜請求項7のいずれか1つに記載の内燃機関の減速時制御装置。   The control means performs an effective control for increasing the effective opening of the intake valve by the first variable valve mechanism or an increase control of the valve overlap amount by the second variable valve mechanism after the release. 8. The internal combustion engine deceleration control apparatus according to claim 4, wherein the control is switched to a feedback control to a target value or a current target value.
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JP2014181623A (en) * 2013-03-19 2014-09-29 Hitachi Automotive Systems Ltd Control device for internal combustion engine
JP2023091640A (en) * 2021-12-20 2023-06-30 株式会社Subaru Vehicle travel control device

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