JP2003161129A - Valve timing control device for engine - Google Patents

Valve timing control device for engine

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JP2003161129A
JP2003161129A JP2001358770A JP2001358770A JP2003161129A JP 2003161129 A JP2003161129 A JP 2003161129A JP 2001358770 A JP2001358770 A JP 2001358770A JP 2001358770 A JP2001358770 A JP 2001358770A JP 2003161129 A JP2003161129 A JP 2003161129A
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JP
Japan
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valve
exhaust
engine
intake
valve timing
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Application number
JP2001358770A
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Japanese (ja)
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Hajime Suetsugu
元 末次
Hirohide Abe
博英 阿部
Masashi Murata
昌司 村田
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for valve timing which improves fuel consumption without causing a knocking. <P>SOLUTION: The engine is provided with a valve timing variable mechanism which changes phases in valve opening periods of both valves by independently changing phase angles to crank shafts of an intake camshaft and an exhaust camshaft respectively driving an intake valve and an exhaust valve to be opened/closed, wherein the control unit controls the valve timing variable mechanism so as to obtain the target overlap quantity, while setting the target overlap quantity during valve opening periods of the intake valve and exhaust valve in accordance with the operating condition of the engine such as load. When increasing the target overlap quantity, a change in the phase angle of the exhaust camshaft is assigned higher priority rather than a change in the phase angle of the intake camshaft. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのバルブ
タイミング制御装置に関し、内燃機関の技術分野に属す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine valve timing control device and belongs to the technical field of internal combustion engines.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、エンジンのシリンダ内の吸気ポ
ートには該吸気ポートを開閉して燃焼室に新気を導入す
る吸気バルブが、また排気ポートには該排気ポートを開
閉して燃焼室から燃焼後のガスを排出する排気バルブが
備えられる。これらの吸気バルブ及び排気バルブは、従
来、開閉タイミングすなわち両バルブを駆動するカムシ
ャフトのクランクシャフトに対する位相角が固定されて
いたが、近年、例えば燃費の向上を目的として燃料の燃
焼状態を緻密に制御するために可変とされることがあ
る。2. Description of the Related Art Generally, an intake valve in a cylinder of an engine is provided with an intake valve for opening and closing the intake port to introduce fresh air into the combustion chamber, and an exhaust port is provided for opening and closing the exhaust port to remove air from the combustion chamber. An exhaust valve for discharging the gas after combustion is provided. Conventionally, these intake valves and exhaust valves have a fixed opening / closing timing, that is, a phase angle of a camshaft for driving both valves with respect to a crankshaft. However, in recent years, for example, in order to improve fuel economy, the combustion state of fuel has been made precise. It may be variable to control.

【０００３】この開閉タイミングが可変とされているエ
ンジンとして、例えば、特開平６−２３５３０７号公報
に記載のものがある。すなわち、このバルブタイミング
可変装置は、吸気バルブを開閉駆動する吸気側カムシャ
フトと、排気バルブを開閉駆動する排気側カムシャフト
と、クランクシャフトに対する吸気側カムシャフト及び
排気側カムシャフトの位相角を独立して変えるバルブタ
イミング調整機構と、エンジンの運転条件を検出する手
段と、エンジンの運転条件に応じてバルブタイミング調
整機構を駆動する制御手段とが備えられ、該制御手段に
より、エンジン回転数や負荷に応じて、吸気バルブ及び
排気バルブの少なくとも一方の開閉時期を進め、あるい
は遅らせるように上記バルブタイミング調整機構を駆動
させることによって、両バルブの開弁期間のオーバラッ
プ期間を変更し、これにより、エンジン回転及び負荷状
態に応じた燃焼状態を実現して、例えば燃費や出力を向
上させるようにしている。As an engine whose opening / closing timing is variable, there is, for example, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-235307. That is, this variable valve timing device has an intake side camshaft that opens and closes an intake valve, an exhaust side camshaft that opens and closes an exhaust valve, and an independent phase angle of the intake side camshaft and the exhaust side camshaft with respect to the crankshaft. A valve timing adjusting mechanism that changes the valve timing adjusting mechanism, a unit that detects the operating condition of the engine, and a control unit that drives the valve timing adjusting mechanism in accordance with the operating condition of the engine. According to the above, by driving the valve timing adjustment mechanism so as to advance or delay the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve, the overlap period of the valve opening period of both valves is changed, whereby A combustion state according to the engine rotation and load state is realized, for example, And so as to improve the cost and output.

【０００４】そして、このように出力を向上させるとき
には、例えば上記吸気バルブの開閉時期を進めて有効圧
縮比を向上させ、また、燃費を向上させるときには、例
えば上記両バルブのうちの少なくとも一方の開閉時期を
変更してオーバラップ期間を増大させ、これにより吸排
気のポンピングロスを低減させることが行なわれる。When the output is thus improved, for example, the opening / closing timing of the intake valve is advanced to improve the effective compression ratio, and when the fuel consumption is improved, for example, at least one of the valves is opened / closed. The timing is changed to increase the overlap period, thereby reducing the pumping loss of intake and exhaust.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
エンジンが低回転状態で吸気及び排気流動の慣性効果が
少ないときに吸気バルブの開閉時期を進ませると、吸入
行程における下死点付近で吸気バルブが閉じて混合気の
充填量が増大すると共に、この下死点付近から混合気が
圧縮されることによって有効圧縮比が増大し、この結
果、圧縮行程の上死点付近では混合気の圧力が必要以上
に増大して混合気の温度が上昇し、混合気が自己着火し
やすくなってノッキングが生じやすくなるのである。そ
れゆえ、吸気バルブの開閉時期を進ませると、混合気の
燃焼が安定せず、安定的に燃費を向上させるということ
が困難となるのである。However, for example, if the opening / closing timing of the intake valve is advanced when the inertia effect of the intake and exhaust flows is small when the engine is in a low rotation state, the intake valve will be closed near the bottom dead center in the intake stroke. As the air-fuel mixture is closed and the amount of air-fuel mixture is increased, the effective air-fuel ratio is increased by compressing the air-fuel mixture from around the bottom dead center.As a result, the pressure of the air-fuel mixture is required near the top dead center of the compression stroke. As a result, the temperature of the air-fuel mixture rises, the air-fuel mixture easily self-ignites, and knocking easily occurs. Therefore, if the opening / closing timing of the intake valve is advanced, the combustion of the air-fuel mixture is not stable, and it becomes difficult to stably improve the fuel consumption.

【０００６】そこで、本発明は、ノッキングを生じさせ
ずに燃費を向上させることが可能なバルブタイミングの
制御装置を提供することを課題とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a valve timing control device capable of improving fuel efficiency without causing knocking.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１に記載の発明は、吸気バルブ及び排気バルブをそれぞ
れ開閉駆動する吸気カムシャフト及び排気カムシャフト
のクランクシャフトに対する位相角を独立して変更する
ことにより両バルブの開弁期間の位相をそれぞれ変更す
るバルブタイミング可変機構が備えられ、かつエンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段と、該検出手段
で検出されたエンジンの運転状態に応じて、上記吸気バ
ルブ及び排気バルブの開弁期間のオーバラップの期間の
幅を設定するオーバラップ期間設定手段と、該オーバラ
ップ期間設定手段で設定された開弁期間のオーバラップ
期間の幅が得られるように上記バルブタイミング可変機
構を制御するバルブタイミング制御手段とが設けられた
エンジンのバルブタイミング制御装置であって、上記バ
ルブタイミング制御手段は、上記オーバラップ期間を増
加させるときに、排気カムシャフトの位相角の変更を、
吸気カムシャフトの位相角の変更に対して優先させるこ
とを特徴とする。That is, the invention according to claim 1 of the present application independently changes the phase angles of the intake camshaft and the exhaust camshaft with respect to which the intake valve and the exhaust valve are opened and closed with respect to the crankshaft. A valve timing variable mechanism for respectively changing the phases of the opening periods of both valves, and operating state detecting means for detecting the operating state of the engine, and the operating state of the engine detected by the detecting means. The overlap period setting means for setting the width of the overlap period of the valve opening periods of the intake valve and the exhaust valve, and the width of the overlap period of the valve opening period set by the overlap period setting means. And valve timing control means for controlling the variable valve timing mechanism described above A timing control device, the valve timing control means, when increasing the overlap period, a change in the phase angle of the exhaust camshaft,
The feature is that priority is given to the change of the phase angle of the intake camshaft.

【０００８】この発明によれば、オーバラップ期間設定
手段により、エンジンの運転状態を検出する運転状態検
出手段で検出されたエンジンの運転状態に応じてオーバ
ラップ期間の幅が設定され、バルブタイミング制御手段
により、上記オーバラップ期間設定手段で設定されたオ
ーバラップ期間の幅が得られるように、上記バルブタイ
ミング可変機構が制御されて、クランクシャフトに対す
る吸気カムシャフト及び排気カムシャフトとの位相角が
独立して変更され、これにより、吸気バルブ及び排気バ
ルブの開弁期間の位相がそれぞれ変更される。According to the present invention, the overlap period setting means sets the width of the overlap period in accordance with the operating state of the engine detected by the operating state detecting means for detecting the operating state of the engine, and the valve timing control is performed. Means controls the valve timing variable mechanism so that the width of the overlap period set by the overlap period setting means is obtained, and the phase angle between the intake camshaft and the exhaust camshaft with respect to the crankshaft is independent. Then, the phases of the valve opening periods of the intake valve and the exhaust valve are changed accordingly.

【０００９】その場合に、上記バルブタイミング制御手
段は、上記オーバラップ期間の幅が増加したときに、排
気カムシャフト側の位相角の変更を、吸気カムシャフト
側の位相角の変更に対して優先させる、すなわち、オー
バラップ期間の幅が得られるようにするために、排気バ
ルブ側の位相角をまず遅角させ、例えば、排気バルブ側
の位相角の変更だけでは設定された目標バルブオーバー
ラップ期間の幅が得られないような場合に吸気バルブ側
の位相角を進角させるから、吸気バルブ側の位相角を進
角させたときに生じ易いノッキングの発生が抑制され
る。In this case, the valve timing control means gives priority to changing the phase angle on the exhaust camshaft side over changing the phase angle on the intake camshaft side when the width of the overlap period increases. That is, in order to obtain the width of the overlap period, the phase angle on the exhaust valve side is first retarded, and for example, the target valve overlap period set by changing the phase angle on the exhaust valve side only Since the phase angle on the intake valve side is advanced when such a range cannot be obtained, the occurrence of knocking that tends to occur when the phase angle on the intake valve side is advanced is suppressed.

【００１０】しかも、排気バルブ側の位相角を遅角させ
ると、排気バルブが開くのが遅くなって膨張行程中の燃
焼ガスにピストンをより下死点の近くにまで押し下げる
仕事をさせることができるから、これによっても燃費を
向上させることが可能となる。In addition, when the phase angle on the exhaust valve side is retarded, the exhaust valve is delayed in opening and the combustion gas in the expansion stroke can be made to work to push the piston closer to the bottom dead center. Therefore, this also makes it possible to improve fuel efficiency.

【００１１】次に、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、バルブタイミング制御手段は、
エンジン負荷が所定値以下のときに、排気カムシャフト
の位相角の変更を優先させることを特徴とする。Next, the invention described in claim 2 is the same as claim 1.
In the invention described in (1), the valve timing control means is
When the engine load is equal to or less than a predetermined value, priority is given to changing the phase angle of the exhaust camshaft.

【００１２】排気バルブ側の位相角を遅角させて、オー
バーラップ期間を増大させると、混合気中の既燃ガス率
の増加によって、特に高負荷領域においてエンジン出力
及びトルクを十分に取り出せなくなる弊害が生じる。そ
こで、この発明では、エンジン負荷が所定値以下のとき
に排気カムシャフト側の位相角の変更を優先させて、上
記弊害を可及的に抑制するのである。When the phase angle on the exhaust valve side is retarded to increase the overlap period, the burned gas ratio in the air-fuel mixture increases, so that the engine output and torque cannot be sufficiently taken out especially in the high load region. Occurs. Therefore, in the present invention, when the engine load is equal to or less than the predetermined value, the change of the phase angle on the exhaust camshaft side is prioritized to suppress the above-mentioned adverse effect as much as possible.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１に示すように、本実施の形態に係るエ
ンジン１には、図示しないクランクシャフトに平行に配
設されてシリンダヘッド２とカムキャップ９…９（図２
には１つのみ図示）とで回動自在に挟持された吸気側及
び排気側のカムシャフト３,４が設けられている。これ
らのカムシャフト３，４の一端部近傍には、該カムシャ
フト３，４に対して所定範囲で相対回転可能なカムプー
リ５，６が嵌合されると共に、クランクシャフトの一端
には図示しないクランクプーリが嵌合固定されて、これ
らのプーリ間にタイミングベルト７が掛け渡されてい
る。そして、クランクシャフトが回転すると、上記クラ
ンクプーリ、タイミングベルト７、カムプーリ５，６を
介して両カムシャフト３，４が回転し、これにより、カ
ムシャフト３，４にそれぞれ固設された図示しない複数
のカムを介して、図示しない複数の吸気バルブ及び排気
バルブが開閉駆動されるようになっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. As shown in FIG. 1, the engine 1 according to the present embodiment has a cylinder head 2 and cam caps 9 ... 9 (FIG.
The intake side and exhaust side camshafts 3 and 4 are rotatably sandwiched between the two. In the vicinity of one end of each of the cam shafts 3 and 4, cam pulleys 5 and 6 which are relatively rotatable with respect to the cam shafts 3 and 4 are fitted, and a crank shaft (not shown) is attached to one end of the crank shaft. The pulleys are fitted and fixed, and the timing belt 7 is stretched between these pulleys. When the crankshaft rotates, both camshafts 3 and 4 rotate via the crank pulley, the timing belt 7, and the cam pulleys 5 and 6, and as a result, a plurality of camshafts 3 and 4 fixed to the camshafts 3 and 4 are not shown. A plurality of intake valves and exhaust valves (not shown) are opened / closed via the cams.

【００１４】また、上記吸気側カムシャフト３及び排気
側カムシャフト４の一端には、これらのシャフト３，４
のクランクシャフトに対する回転位相角、すなわち両バ
ルブの開弁期間のクランクシャフトに対する位相角のそ
れぞれを独立して変更する吸気側及び排気側のバルブタ
イミング可変機構１１，１２が備えられている。これら
のバルブタイミング可変機構１１，１２は、構造がほぼ
同一とされている。それゆえ、吸気側バルブタイミング
可変機構１１によりその構造を説明し、排気側バルブタ
イミング可変機構１２の構造の説明については省略す
る。Further, the intake side camshaft 3 and the exhaust side camshaft 4 are provided at one end thereof with the shafts 3 and 4, respectively.
The valve timing variable mechanisms 11 and 12 on the intake side and the exhaust side that independently change the rotational phase angle with respect to the crankshaft, that is, the phase angle with respect to the crankshaft during the opening period of both valves are provided. The valve timing varying mechanisms 11 and 12 have substantially the same structure. Therefore, the structure of the intake side valve timing variable mechanism 11 will be described, and the description of the structure of the exhaust side valve timing variable mechanism 12 will be omitted.

【００１５】すなわち、このバルブタイミング可変機構
１１は、図２、図３、図４に示すように、中空とされて
内面側に複数の突出部２１ａ…２１ａを有するハウジン
グ２１と、該ハウジング２１の蓋部材２２とを有し、こ
れらのハウジング２１と、蓋部材２２とが、複数のボル
ト２３…２３で上記カムプーリ５に固定されている。な
お、図２の吸気側バルブタイミング可変機構１１は、図
３のＣ−Ｃ線に沿う断面で表わされている。That is, as shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4, the variable valve timing mechanism 11 has a housing 21 that is hollow and has a plurality of protrusions 21a ... A lid member 22 is provided, and the housing 21 and the lid member 22 are fixed to the cam pulley 5 by a plurality of bolts 23. The variable valve timing mechanism 11 on the intake side of FIG. 2 is shown in a cross section taken along the line CC of FIG.

【００１６】また、このバルブタイミング可変機構１１
は、座金２４を介してボルト２５により上記カムシャフ
ト３に固定されたロータ２６を有し、該ロータ２６に
は、十字状に突出する複数の係合部２６ａ…２６ａが備
えられている。該ロータ２６は、上記カムプーリ５，ハ
ウジング２１，蓋部材２２に対して、上記突出部２１ａ
…２１ａと係合部２６ａ…２６ａとが当接するまで、所
定範囲内で相対回転可能とされ、カムシャフト３のカム
プーリ５に対する位相角、言い換えれば、カムシャフト
３のクランクシャフトに対する位相角が変更可能とさ
れ、これにより、吸気バルブの開閉タイミングが変更さ
れるようになっている。Further, the valve timing varying mechanism 11
Has a rotor 26 fixed to the camshaft 3 by a bolt 25 via a washer 24, and the rotor 26 is provided with a plurality of engaging portions 26a ... 26a protruding in a cross shape. The rotor 26 is provided with the protrusion 21a with respect to the cam pulley 5, the housing 21, and the lid member 22.
... 21a and the engaging portions 26a ... 26a can be relatively rotated within a predetermined range until the abutment, and the phase angle of the camshaft 3 with respect to the cam pulley 5, in other words, the phase angle of the camshaft 3 with respect to the crankshaft can be changed. According to this, the opening / closing timing of the intake valve is changed.

【００１７】また、上記バルブタイミング可変機構１１
の内部には、上記カムプーリ５と、ハウジング２１と、
蓋部材２２と、ロータ２６とで区画された複数の油室２
７…２７が形成されている。また、上記カムキャップ
９、シリンダヘッド２、カムシャフト３、ロータ２６に
は、上記油室２７…２７に油圧を供給する油路や油溝９
ａ、２ａ，３ａ，３ａ，２６ａ，２６ａ、９ｂ、２ｂ，
３ｂ，３ｂ，２６ｂ，２６ｂが設けられ、連絡用油路３
１，３２を介して作動油圧（供給流量）を制御するオイ
ルコントロールバルブ３３に接続されている。ここで、
油路３１，９ａ、２ａ，３ａ，３ａ，２６ｂ，２６ｂ
は、カムシャフト３のクランクシャフトに対する位相角
を進角させるときに作動油圧を供給する進角用油路であ
り、油路３２，９ｂ、２ｂ，３ｂ，３ｂ，２６ｃ，２６
ｃは、上記位相角を遅角させるときに作動油圧を供給す
る遅角用油路である。また、上記ハウジング２１の突出
部２１ａ…２１ａの先端部及びロータ２６の係合部２６
ａ…２６ａの先端部には、オイルシール２８…２８が取
り付けられている。The variable valve timing mechanism 11 is also provided.
Inside the above, the cam pulley 5, the housing 21, and
A plurality of oil chambers 2 partitioned by the lid member 22 and the rotor 26
7 ... 27 are formed. Further, in the cam cap 9, the cylinder head 2, the cam shaft 3, and the rotor 26, oil passages and oil grooves 9 for supplying hydraulic pressure to the oil chambers 27 ... 27 are provided.
a, 2a, 3a, 3a, 26a, 26a, 9b, 2b,
3b, 3b, 26b, 26b are provided, and the connecting oil passage 3
It is connected via 1 and 32 to an oil control valve 33 that controls the operating hydraulic pressure (supply flow rate). here,
Oil passage 31, 9a, 2a, 3a, 3a, 26b, 26b
Is an advance oil passage for supplying an operating oil pressure when advancing the phase angle of the camshaft 3 with respect to the crankshaft.
Reference numeral c is a retarding oil passage for supplying working hydraulic pressure when retarding the phase angle. 21a of the housing 21 and the engaging portion 26 of the rotor 26.
Oil seals 28 ... 28 are attached to the tips of the a ... 26a.

【００１８】オイルコントロールバルブ３３（以後、
「ＯＣＶ３３」という）は、図示しないオイルギャラリ
等から油路３５を介して油圧が供給されるポート３３ａ
と、油路３６，３７に油圧を排出するドレンポート３３
ｂ，３３ｃと、進角用の連絡油路３１に接続されたポー
ト３３ｄと、遅角用の連絡油路３２に接続されたポート
３３ｅとを有している。また、このＯＣＶ３３は、後述
するコントロールユニット１００からの信号により軸方
向への移動量が例えば電磁ソレノイド等により駆動制御
されるプランジャ３３ｆと、該プランジャ３３ｆの一端
に当接し、中空のバルブケース３３ｇ内を軸方向に移動
可能なスプール３３ｈと、バルブケース３３ｇに内嵌さ
れ、上記スプール３３ｈのランドに当接するスプリング
３３ｉとを有し、スプリング３３ｉの付勢力とプランジ
ャ３３ｆの押圧力とが均衡する位置で上記スプール３３
ｈが位置決めされるようになっている。Oil control valve 33 (hereinafter,
"OCV 33") is a port 33a to which hydraulic pressure is supplied from an oil gallery or the like (not shown) through an oil passage 35.
And a drain port 33 that discharges oil pressure to the oil passages 36 and 37.
b, 33c, a port 33d connected to the advancing oil passage 31 and a port 33e connected to the retarding oil passage 32. Further, the OCV 33 is in contact with one end of the plunger 33f, which is driven and controlled by an electromagnetic solenoid or the like in the axial direction by a signal from a control unit 100, which will be described later, and contacts the inside of the hollow valve case 33g. Has a spool 33h that is movable in the axial direction and a spring 33i that is fitted in the valve case 33g and abuts on the land of the spool 33h. A position where the biasing force of the spring 33i and the pressing force of the plunger 33f are balanced. And above spool 33
h is positioned.

【００１９】ここで、例えば、ＯＣＶ３３が、後述する
コントロ−ルユニット１００により、プランジャ３３ｆ
の押圧力が最も小さくなるように継続的に制御された場
合には、スプリング３３ｉの付勢力によりスプール３３
ｈが図２における左方向に移動し、これにより、遅角用
の連絡油路３２と供給油路３５とが連通して、遅角用油
路９ｂ，９ｂ，３ｂ，３ｂ，２６ｃ，２６ｃを介して油
室２７…２７に（図２、図３の矢印ア方向に）油圧が供
給されると共に、進角用の連絡油路３１とドレン油路３
６とが連通して、進角用油路９ａ，９ａ，３ａ，３ａ，
２６ｂ，２６ｂを介して油室２７…２７から（図２、図
４の矢印イ方向に）油圧が排出され、この結果、ロータ
２６が、図３に示すようにウ方向に回転して、図３、図
４に符号Ｘで示す最遅角側の位置に移動することとな
る。Here, for example, the OCV 33 is moved by the control unit 100, which will be described later, to the plunger 33f.
When the pressing force of the spool 33 is continuously controlled to be the smallest, the spool 33 is urged by the urging force of the spring 33i.
h moves to the left in FIG. 2, whereby the retarding oil passage 32 and the supply oil passage 35 communicate with each other, and the retarding oil passages 9b, 9b, 3b, 3b, 26c, 26c are connected. The oil pressure is supplied to the oil chambers 27 ... 27 (in the direction of arrow A in FIGS. 2 and 3) via the oil chambers 27, 27, and the connecting oil passage 31 for advancing and the drain oil passage 3 are provided.
6 communicates with each other, and the advance oil passages 9a, 9a, 3a, 3a,
Oil pressure is discharged from the oil chambers 27 ... 27 (in the direction of arrow A in FIGS. 2 and 4) via 26b, 26b, and as a result, the rotor 26 rotates in the direction c as shown in FIG. 3, it will move to the position on the most retarded side indicated by the symbol X in FIG.

【００２０】一方、例えば、ＯＣＶ３３が、コントロ−
ルユニット１００により、プランジャ３３ｆの押圧力が
最も大きくなるように継続的に制御された場合には、ス
プリング３３ｉの付勢力に抗してスプール３３ｈが図２
における右方向に移動し、これにより、進角用の連絡油
路３１と供給油路３５とが連通して、進角用油路９ａ，
９ａ，３ａ，３ａ，２６ｂ，２６ｂを介して油室２７…
２７に（図２、図４の矢印イ方向の反対方向に）油圧が
供給されると共に、遅角用の連絡油路３２とドレン油路
３７とが連通して、遅角用油路９ｂ，９ｂ，３ｂ，３
ｂ，２６ｃ，２６ｃを介して油室２７…２７から（図
２、図３の矢印ア方向の反対方向に）油圧が排出され、
この結果、ロータ２６が、図４に示すようにエ方向に回
転して、符号Ｘ′及び鎖線で示す最進角側の位置に移動
することとなる。On the other hand, for example, the OCV33 is a controller.
When the pressing force of the plunger 33f is continuously controlled by the control unit 100 so that the pressing force of the plunger 33f becomes the largest, the spool 33h resists the biasing force of the spring 33i.
In the right direction, the communication oil passage 31 for advancing and the supply oil passage 35 communicate with each other, and the oil passage 9a for advancing,
The oil chamber 27 via 9a, 3a, 3a, 26b, 26b.
The hydraulic pressure is supplied to 27 (in the direction opposite to the arrow A direction in FIGS. 2 and 4), and the retarding oil passage 32 and the drain oil passage 37 communicate with each other to retard the retarding oil passage 9b, 9b, 3b, 3
The hydraulic pressure is discharged from the oil chambers 27 ... 27 (in the direction opposite to the arrow A direction in FIGS. 2 and 3) via b, 26c, 26c,
As a result, the rotor 26 rotates in the D direction as shown in FIG. 4 and moves to the most advanced angle side position indicated by the symbol X'and the chain line.

【００２１】ここで、上記説明は、上記電磁ソレノイド
３４のプランジャ３４ａを、継続的に同方向に制御した
場合であるが、この継続時間やプランジャ３３ｆの押圧
力を制御することで、図３、図４に符号Ｘで示す最遅角
側の位置と、符号Ｘ′で示す最進角側の位置との間の角
Θの範囲で、クランクシャフトに対するカムシャフト３
の位相角を連続的に変更して、任意の位相角に設定する
ことができる。また、プランジャ３３ｆの押圧力を制御
して、連絡用通路３１，３２と、油路３５，３６，３７
とがいずれも連通しないようにスプール３３ｆの位置を
調整することで、油圧の給排がなくなって任意の位相角
に固定することができる。In the above description, the plunger 34a of the electromagnetic solenoid 34 is continuously controlled in the same direction, but by controlling the duration and the pressing force of the plunger 33f, as shown in FIG. In the range of the angle Θ between the position on the most retarded side indicated by reference sign X in FIG. 4 and the position on the most advanced angle side indicated by reference sign X ′, the camshaft 3 with respect to the crankshaft 3
The phase angle can be continuously changed to set an arbitrary phase angle. Further, the pressing force of the plunger 33f is controlled to connect the communication passages 31, 32 and the oil passages 35, 36, 37.
By adjusting the position of the spool 33f so that neither of them communicates with each other, the supply and discharge of hydraulic pressure can be eliminated and the phase angle can be fixed at an arbitrary phase angle.

【００２２】また、本実施の形態においては、吸気側の
バルブタイミング可変機構１１は、上記最遅角位置Ｘが
クランクシャフトに対する基準位相に設定されており、
上記カムシャフト３のクランクシャフトに対する位相角
を、図５に符号カで示す上記基準位相から符号キで示す
最進角側位相との間で、任意の進角側位相角に制御す
る。また、排気側のバルブタイミング可変機構１２は、
上記最進角位置Ｘ′がクランクシャフトに対する基準位
相に設定されており、上記カムシャフト４のクランクシ
ャフトに対する位相角を、図５に示す符号クで示す上記
基準位相から符号ケで示す最遅角側位相との間で、任意
の遅角側位相角に制御する。Further, in the present embodiment, in the valve timing variable mechanism 11 on the intake side, the most retarded angle position X is set to the reference phase with respect to the crankshaft,
The phase angle of the camshaft 3 with respect to the crankshaft is controlled to an arbitrary phase angle on the advance side between the reference phase indicated by the reference numeral C and the most advance side phase indicated by the reference numeral K in FIG. Further, the variable valve timing mechanism 12 on the exhaust side is
The most advanced angle position X'is set to the reference phase with respect to the crankshaft, and the phase angle of the camshaft 4 with respect to the crankshaft is shown from the reference phase shown in FIG. The phase angle is controlled to an arbitrary retard angle side phase angle with respect to the side phase.

【００２３】次に、上記バルブタイミング可変機構１
１，１２の制御について説明する。Next, the variable valve timing mechanism 1
The control of 1 and 12 will be described.

【００２４】図６に示すように、このエンジン１のコン
トロールユニット１００は、車速を検出する車速センサ
１０１からの信号、エンジン1の負荷Ｃｅを検出する例
えばスロットルセンサ等からなる負荷センサ１０２から
の信号、エンジン回転を検出するエンジン回転センサ１
０３からの信号、吸気側及び排気側カムシャフト３，４
のクランクシャフトに対する位相角Θｉ，Θｅを検出す
る吸気側及び排気側のカムアングルセンサ１０４，１０
５（図２参照）からの信号、冷却水の温度を検出する水
温センサ１０６からの信号等を入力する。なお、カムア
ングルセンサ１０４，１０５に対応するセンシングプレ
ート１０４ａ，１０５ａ（図２参照）が、カムシャフト
３，４に取り付けられている。As shown in FIG. 6, the control unit 100 of the engine 1 includes a signal from a vehicle speed sensor 101 for detecting the vehicle speed and a signal from a load sensor 102 such as a throttle sensor for detecting the load Ce of the engine 1. , Engine rotation sensor 1 for detecting engine rotation
03 signal, intake side and exhaust side camshafts 3, 4
Intake-side and exhaust-side cam angle sensors 104, 10 for detecting phase angles Θi, Θe with respect to the crankshaft of
5 (see FIG. 2), a signal from the water temperature sensor 106 that detects the temperature of the cooling water, and the like. The sensing plates 104a and 105a (see FIG. 2) corresponding to the cam angle sensors 104 and 105 are attached to the cam shafts 3 and 4.

【００２５】ここで、一般に、バルブオーバラップ量を
制御することにより、燃焼安定性の向上、燃費の改善、
排気ガスのローエミッション化（内部ＥＧＲ）等の効果
を得ることができる。その中で燃費を改善する場合に
は、オーバラップ量を大きくとることでポンピングロス
を低減させることが一般に行なわれる。その場合に、吸
気バルブ側あるいは排気バルブ側の位相角の少なくとも
いずれか一方を変更すればオーバラップ量が大きくな
り、これにより既燃ガスが十分に取り込まれて内部ＥＧ
Ｒとポンピングロスの低減とを実現することができる
が、例えばエンジンが低回転状態で吸気及び排気流動の
慣性効果が少ないときに吸気バルブの開閉時期を進ませ
ると、吸入行程における下死点付近で吸気バルブが閉じ
て混合気の充填量が増大すると共に、この下死点付近か
ら混合気が圧縮されることによって有効圧縮比が増大
し、この結果、圧縮行程の上死点付近では混合気の圧力
が必要以上に増大して混合気の温度が上昇し、混合気が
自己着火しやすくなってノッキングが生じやすくなるの
である。それゆえ、吸気バルブの開閉時期を進ませる
と、混合気の燃焼が安定せず、安定的に燃費を向上させ
るということが困難となってしまう。そこで、バルブオ
ーバラップが大きくされるときには、排気バルブ側の位
相角の遅角を優先するようにして、このノッキングの問
題を解消するのである。Here, generally, by controlling the valve overlap amount, the combustion stability is improved, the fuel consumption is improved,
It is possible to obtain effects such as low emission of exhaust gas (internal EGR). In order to improve fuel economy, it is generally performed to reduce the pumping loss by increasing the overlap amount. In that case, if at least one of the phase angles on the intake valve side and the exhaust valve side is changed, the overlap amount becomes large, whereby the burned gas is sufficiently taken in and the internal EG
Although R and reduction of pumping loss can be realized, for example, when the intake valve opening / closing timing is advanced when the inertia effect of the intake and exhaust flows is small in a low rotation state of the engine, near the bottom dead center in the intake stroke. The intake valve closes and the amount of air-fuel mixture increases, and the effective compression ratio increases as the air-fuel mixture is compressed near the bottom dead center.As a result, the air-fuel mixture near the top dead center in the compression stroke increases. Is increased more than necessary, the temperature of the air-fuel mixture rises, and the air-fuel mixture is likely to self-ignite and knocking easily occurs. Therefore, if the opening / closing timing of the intake valve is advanced, the combustion of the air-fuel mixture is not stable, and it becomes difficult to stably improve the fuel consumption. Therefore, when the valve overlap is increased, the retardation of the phase angle on the exhaust valve side is prioritized to solve the knocking problem.

【００２６】また、コントロールユニット１００は、前
述の複数の信号を総合的に考慮してオーバラップの制御
を行なうが、複数の信号のうちのエンジン負荷Ｃｅにつ
いて取り出してみると、例えば図７に示すようにエンジ
ン負荷Ｃｅが増加するにつれて上記吸気バルブ及び排気
バルブの開弁期間のオーバラップの期間の幅ＬＴ（以
後、「目標オーバラップ量ＬＴ」という）も増加させる
ように制御する。なお、この目標オーバラップ量ＬＴ
は、体積効率、燃焼安定性、燃費改善効果、排気ガスの
ローエミッション化（内部ＥＧＲ）等を総合的に考慮し
て、図７に示すような要求特性に設定されている。ま
た、アイドル状態等で負荷が小さいときは燃焼安定性を
高めるために、前述のように目標オーバラップ量ＬＴを
小さくするようにしている。Further, the control unit 100 controls the overlap by comprehensively considering the above-mentioned plurality of signals. When the engine load Ce of the plurality of signals is taken out, it is shown in FIG. 7, for example. As described above, as the engine load Ce increases, the width LT of the overlap period of the opening periods of the intake valve and the exhaust valve (hereinafter, referred to as "target overlap amount LT") is also controlled to increase. This target overlap amount LT
Is set to the required characteristics as shown in FIG. 7 in consideration of volume efficiency, combustion stability, fuel efficiency improvement effect, low emission of exhaust gas (internal EGR), and the like. Further, when the load is small in the idle state or the like, the target overlap amount LT is made small as described above in order to improve the combustion stability.

【００２７】また、コントロールユニット１００は、上
記目標オーバラップ量ＬＴが得られるように、ＯＣＶ３
３，４３に制御信号を出力する。ＯＣＶ３３，４３は該
制御信号を受けて、進角用油路及び遅角用油路への油圧
の給排及びその量を制御する。また、この制御は、上記
カムアングルセンサ１０４，１０５からの信号によりカ
ムシャフトの現在の位相角を把握して、目標とする位相
角となるようにフィードバック制御されている。Further, the control unit 100 controls the OCV3 so that the target overlap amount LT can be obtained.
A control signal is output to 3,43. The OCVs 33 and 43 receive the control signal and control the supply and discharge of the hydraulic pressure to and from the advance oil passage and the retard oil passage. Further, this control is feedback-controlled so that the current phase angle of the camshaft is grasped by the signals from the cam angle sensors 104 and 105 and the target phase angle is obtained.

【００２８】すなわち、このオーバラップ制御によれ
ば、一例として図８に示すと、アイドル運転状態では、
燃焼安定性を確保するために、吸気バルブ及び排気バル
ブのいずれをも進角及び遅角させない。低負荷では、吸
気バルブ側の位相を進角させると、ノッキングが生じ易
くなるから、排気バルブ側の位相を優先して遅角させ
る。中負荷では、排気バルブ側の位相を優先して最大限
遅角させても、目標オーバラップ量ＬＴを得ることがで
きないので、吸気バルブ側の位相も進角させる。また、
この制御を行なったときの吸気バルブの進角量及び排気
バルブの遅角量の特性は、前述の通り図９に示すような
特性となる。That is, according to this overlap control, as shown in FIG. 8 as an example, in the idle operation state,
In order to ensure combustion stability, neither the intake valve nor the exhaust valve is advanced or retarded. At low load, if the phase on the intake valve side is advanced, knocking tends to occur, so the phase on the exhaust valve side is preferentially retarded. At medium load, the target overlap amount LT cannot be obtained even if the exhaust valve side phase is retarded to the maximum extent, so the intake valve side phase is also advanced. Also,
The characteristics of the advance amount of the intake valve and the retard amount of the exhaust valve when this control is performed are as shown in FIG. 9 as described above.

【００２９】なお、図８に示した進角量及び遅角量はあ
くまでも一例であって、車両の運転状態、例えば車速等
に応じて変化するものであり、例えば、目標オーバラッ
プ量が小さい場合は、中負荷の場合でも、吸気バルブ側
の位相を進角させずに排気バルブ側の位相を遅角させる
だけで目標オーバラップ量が得られることがある。一
方、目標オーバラップ量が大きい場合は、低負荷の場合
でも、排気バルブ側の位相を遅角させるだけでは目標オ
ーバラップ量が得られず、吸気バルブ側の位相を進角さ
せることもある。すなわち、目標オーバラップ量ＬＴが
大きくされるときは、排気バルブ側の位相の変更を、吸
気バルブ側の位相の変更に対して優先し、排気バルブ側
の位相の変更だけでは、目標オーバラップ量ＬＴが得ら
れない場合に、排気バルブ側の位相の変更だけでは不足
するオーバラップ量を吸気バルブ側の位相の変更で補充
するようにしているのである。これにより、吸気バルブ
側の位相角を進角させたときに生じやすいノッキングの
発生が抑制されるのである。It should be noted that the advance amount and the retard amount shown in FIG. 8 are merely examples, and they change according to the driving state of the vehicle, for example, the vehicle speed, and, for example, when the target overlap amount is small. Even when the load is medium, the target overlap amount may be obtained simply by retarding the phase on the exhaust valve side without advancing the phase on the intake valve side. On the other hand, when the target overlap amount is large, even if the load is low, the target overlap amount cannot be obtained simply by retarding the phase on the exhaust valve side, and the phase on the intake valve side may be advanced. That is, when the target overlap amount LT is increased, the phase change on the exhaust valve side is prioritized over the phase change on the intake valve side, and the target overlap amount is changed only by changing the phase on the exhaust valve side. When LT cannot be obtained, the overlap amount which is insufficient only by changing the phase on the exhaust valve side is supplemented by changing the phase on the intake valve side. This suppresses the occurrence of knocking that tends to occur when the phase angle on the intake valve side is advanced.

【００３０】しかも、排気バルブ側の位相角を遅角させ
ると、排気バルブが開くのが遅くなって有効膨張率が向
上し、膨張行程中の燃焼ガスにピストンをより下死点の
近くにまで押し下げる仕事をさせることができるから、
燃費を向上させることが可能となる。Moreover, if the phase angle on the exhaust valve side is retarded, the opening of the exhaust valve is delayed and the effective expansion rate is improved, so that the combustion gas in the expansion stroke moves the piston closer to the bottom dead center. You can do the work of pushing down,
It is possible to improve fuel efficiency.

【００３１】ところで、排気バルブ側の位相を遅角させ
て、オーバーラップ量ＬＴを増大させると、混合気中の
既燃ガス率の増加によって、特に高負荷領域においてエ
ンジン出力及びトルクを十分に取り出せなくなる弊害が
生じる。そこで、エンジン負荷Ｃｅが後述する所定値Ｃ
ｅ１以下のとき、すなわち、低負荷あるいは中負荷のと
きに、排気側の位相の変更を優先し、高負荷のときに
は、運転状態に応じて吸気側を優先させることができる
ようにしている。ここで、例えば図８に示す高負荷のと
きには、まず吸気バルブを進角させて、不足するオーバ
ラップ量を排気側で補充するようにしている。When the phase on the exhaust valve side is retarded to increase the overlap amount LT, the burnt gas ratio in the air-fuel mixture increases, so that the engine output and torque can be sufficiently extracted especially in the high load region. The harmful effect disappears. Therefore, the engine load Ce is a predetermined value C described later.
When e1 or less, that is, when the load is low or medium, the phase change on the exhaust side is prioritized, and when the load is high, the intake side can be prioritized according to the operating state. Here, for example, when the load is high as shown in FIG. 8, the intake valve is first advanced to supplement the insufficient overlap amount on the exhaust side.

【００３２】加えて、上記オーバラップ制御によれば、
最も頻繁に利用される実用領域である低負荷から中負荷
領域で燃焼安定性が向上してノッキングが生じにくくな
るので、エンジンの耐久性が向上し、このノッキングに
よる運転者の違和感等を大幅に軽減することができるよ
うになるのである。In addition, according to the above-mentioned overlap control,
Combustion stability is improved and knocking is less likely to occur in the low-load to medium-load range, which is the most frequently used practical range, and the engine durability is improved, which greatly improves the driver's discomfort. It can be reduced.

【００３３】また、安定的に内部ＥＧＲを実現できるよ
うになるので、ＮＯｘ等のエミッションの削減を安定的
に行なえるという効果が生じるのである。Further, since the internal EGR can be stably realized, there is an effect that the emission of NOx and the like can be stably reduced.

【００３４】次に、本発明の特徴部分を構成する上記オ
ーバラップ制御について、図１０、図１１、図１２のフ
ローチャートを用いて詳しく説明する。Next, the above-mentioned overlap control, which constitutes a characteristic part of the present invention, will be described in detail with reference to the flow charts of FIGS. 10, 11 and 12.

【００３５】まず、ステップＳ１では、車速センサ１０
１からの信号、負荷センサ１０２からの信号、エンジン
回転センサ１０３からの信号、吸気側及び排気側カムア
ングルセンサ１０４，１０５からの信号等が入力され
る。ステップＳ２では、上記負荷センサ１０２からの信
号値に対応する、吸気バルブの開弁期間と排気バルブの
開弁期間との目標オーバラップ量ＬＴを演算する。そし
て、ステップＳ３では、エンジン負荷Ｃｅが予め設定さ
れた所定値Ｃｅ１より小さいかどうかを判定し、エンジ
ン負荷Ｃｅが予め設定された所定値Ｃｅ１より小さいと
き、すなわち、この実施の形態の場合にはエンジン負荷
が中負荷よりも小さい領域にあるときには、ステップＳ
４で、上記エンジン負荷Ｃｅに対応する排気バルブの開
閉タイミングの遅角量Θｅを算出する。なお、この遅角
量Θｅの算出に当たっては、運転状態等に応じた限界
点、例えば、燃焼安定性から導かれる遅角量、機構的な
限界からくる遅角量、出力やトルク等の要求性能からく
る遅角量等の中から、最も小さな値に設定される。First, in step S1, the vehicle speed sensor 10
1, a signal from the load sensor 102, a signal from the engine rotation sensor 103, signals from the intake side and exhaust side cam angle sensors 104 and 105, etc. are input. In step S2, a target overlap amount LT between the intake valve open period and the exhaust valve open period corresponding to the signal value from the load sensor 102 is calculated. Then, in step S3, it is determined whether the engine load Ce is smaller than a preset predetermined value Ce1, and when the engine load Ce is smaller than a preset predetermined value Ce1, that is, in the case of this embodiment, When the engine load is in the region smaller than the medium load, step S
At 4, the retardation amount Θe of the opening / closing timing of the exhaust valve corresponding to the engine load Ce is calculated. In calculating the retardation amount Θe, a limit point according to the operating state, for example, a retardation amount derived from combustion stability, a retardation amount from a mechanical limit, required performance such as output and torque, etc. It is set to the smallest value out of the amount of delay angle that comes from.

【００３６】次いで、ステップＳ５で、この遅角量Θｅ
に対応するオーバラップ量ＬＥを算出する。ステップＳ
６ではこのオーバラップ量ＬＥと、上記目標オーバラッ
プ量ＬＴとを比較して、目標オーバラップ量ＬＴがオー
バラップ量ＬＥより小さいかどうかを判定し、目標オー
バラップ量ＬＴがオーバラップ量ＬＥより小さいとき、
すなわち、目標オーバラップ量ＬＴが排気バルブの開閉
タイミングの変更だけで実現できるときは、ステップＳ
７で、排気バルブの開閉タイミングを上記遅角量Θｅだ
け遅角させる。一方、目標オーバラップ量ＬＴがオーバ
ラップ量ＬＥより小さくないとき、すなわち、目標オー
バラップ量ＬＴが排気バルブの開閉タイミングの変更だ
けで実現できないときは、吸気バルブの開閉タイミング
を進角させる必要があるから、ステップＳ８で、目標オ
ーバラップ量ＬＴから排気バルブによるオーバラップ量
ＬＥを減算して、吸気バルブでオーバラップを実現しな
ければならないオーバラップ量ＬＩを算出する。次い
で、ステップＳ９で、このオーバラップ量ＬＩに対応す
る吸気バルブの進角量Θｉを算出して、ステップＳ１０
で、排気バルブの開閉タイミングをΘｅ遅角させると共
に、吸気バルブの開閉タイミングをΘｉ進角させて、目
標オーバラップ量ＬＴを実現する。Next, at step S5, this retardation amount Θe
The overlap amount LE corresponding to is calculated. Step S
In step 6, the overlap amount LE is compared with the target overlap amount LT to determine whether the target overlap amount LT is smaller than the overlap amount LE, and the target overlap amount LT is smaller than the overlap amount LE. When small,
That is, when the target overlap amount LT can be realized only by changing the opening / closing timing of the exhaust valve, step S
At 7, the opening / closing timing of the exhaust valve is retarded by the retard amount Θe. On the other hand, when the target overlap amount LT is not smaller than the overlap amount LE, that is, when the target overlap amount LT cannot be realized only by changing the opening / closing timing of the exhaust valve, it is necessary to advance the opening / closing timing of the intake valve. Therefore, in step S8, the overlap amount LE by the exhaust valve is subtracted from the target overlap amount LT to calculate the overlap amount LI at which the intake valve must realize the overlap. Next, at step S9, the advance amount Θi of the intake valve corresponding to this overlap amount LI is calculated, and then step S10
Then, the opening / closing timing of the exhaust valve is retarded by Θe and the opening / closing timing of the intake valve is advanced by Θi to realize the target overlap amount LT.

【００３７】ところで、上記ステップＳ３で、エンジン
負荷Ｃｅが所定値Ｃｅ１より小さくないと判定されたと
き、すなわち、エンジン負荷が中負荷よりも小さい領域
にないときには、例えばエンジン出力を効率的に取り出
せるように、オーバラップ制御における吸気バルブの開
閉タイミングの進角の比重を、エンジン負荷Ｃｅが中負
荷よりも小さい領域にあるときよりも相対的に増加させ
る。次いで、ステップＳ１１では、エンジン負荷Ｃｅが
上記所定値Ｃｅ１よりもさらに大きな所定値Ｃｅ２以上
であるかどうか、すなわち、高負荷領域のうちの負荷が
低い側にあるか高い側にあるかを判定し、これにより、
オーバラップ量ＬＥ，ＬＩの算出方法をさらに最適化し
ている。By the way, when it is determined in step S3 that the engine load Ce is not smaller than the predetermined value Ce1, that is, when the engine load is not in the region smaller than the medium load, for example, the engine output can be efficiently extracted. Further, the specific gravity of the advance angle of the opening / closing timing of the intake valve in the overlap control is relatively increased as compared with the case where the engine load Ce is in the region smaller than the medium load. Next, in step S11, it is determined whether or not the engine load Ce is equal to or larger than a predetermined value Ce2 which is larger than the predetermined value Ce1, that is, whether the load in the high load region is on the low side or the high side. , This allows
The method of calculating the overlap amounts LE and LI is further optimized.

【００３８】つまり、負荷ＣｅがＣｅ２より小さいと
き、すなわち、高負荷領域のうちの低い側にあるとき
は、ステップＳ１２で、オーバラップ量ＬＩ，ＬＥが目
標オーバラップ量ＬＴの半分ずつとなるように、すなわ
ち目標オーバラップ量ＬＴを等しく分担するように算出
し、ステップＳ１３で、これらのオーバラップ量ＬＩ，
ＬＥに対応する進角量Θｉ，遅角量Θｅを算出して、ス
テップＳ１４で、これらの進角量Θｉ，遅角量Θｅ分だ
け吸気バルブの開閉タイミングを進角させると共に、排
気バルブの開閉タイミングを遅角させることにより目標
オーバラップ量ＬＴを実現する。That is, when the load Ce is smaller than Ce2, that is, when the load Ce is on the lower side in the high load region, the overlap amounts LI and LE are set to half the target overlap amount LT in step S12. That is, the target overlap amount LT is calculated to be equally shared, and in step S13, these overlap amounts LI,
The advance amount Θi and the retard amount Θe corresponding to LE are calculated, and in step S14, the intake valve opening / closing timing is advanced by the advance amount Θi and the retard amount Θe, and the exhaust valve is opened / closed. The target overlap amount LT is realized by delaying the timing.

【００３９】そして、エンジン負荷Ｃｅが所定値Ｃｅ２
より小さくないとき、すなわち、高負荷領域の中でも負
荷の高い側にあるときは、エンジン負荷Ｃｅが所定値Ｃ
ｅ１より小さいとき、すなわち、エンジン負荷Ｃｅが中
負荷よりも小さい領域にあるときとは吸気バルブと排気
バルブとの優先順位を入れ替えて、まず吸気バルブを進
角させ、この吸気バルブの進角だけでは目標オーバラッ
プ量が実現できないときに、排気バルブを遅角させるよ
うになっている。Then, the engine load Ce is the predetermined value Ce2.
When it is not smaller, that is, when it is on the higher load side in the high load region, the engine load Ce is equal to the predetermined value C.
When it is smaller than e1, that is, when the engine load Ce is in the region smaller than the middle load, the priority order of the intake valve and the exhaust valve is exchanged, and the intake valve is first advanced, and only the intake valve is advanced. In the above, the exhaust valve is retarded when the target overlap amount cannot be realized.

【００４０】すなわち、ステップＳ１５では、上記エン
ジン負荷Ｃｅに対応する吸気バルブの開閉タイミングの
進角量Θｉを算出する。That is, in step S15, the advance amount Θi of the opening / closing timing of the intake valve corresponding to the engine load Ce is calculated.

【００４１】次いで、ステップＳ１６で、この進角量Θ
ｉに対応するオーバラップ量ＬＩを算出する。ステップ
Ｓ１７ではこのオーバラップ量ＬＩと、上記目標オーバ
ラップ量ＬＴとを比較して、目標オーバラップ量ＬＴが
オーバラップ量ＬＩより小さいかどうかを判定し、目標
オーバラップ量ＬＴがオーバラップ量ＬＩより小さいと
き、すなわち、目標オーバラップ量ＬＴが吸気バルブの
開閉タイミングの変更だけで実現できるときは、ステッ
プ１８で、吸気バルブの開閉タイミングを上記遅角量Θ
ｉだけ遅角させる。一方、目標オーバラップ量ＬＴがオ
ーバラップ量ＬＩより小さくないとき、すなわち、目標
オーバラップ量ＬＴが吸気バルブの開閉タイミングの変
更だけで実現できないときは、排気バルブの開閉タイミ
ングを遅角させる必要があるから、ステップＳ１９で、
目標オーバラップ量ＬＴから吸気バルブによるオーバラ
ップ量ＬＩを減算して、排気バルブでオーバラップを実
現しなければならないオーバラップ量ＬＥを算出する。
次いで、ステップＳ２０で、このオーバラップ量ＬＥに
対応する排気バルブの遅角量Θｅを算出して、ステップ
Ｓ２１で、吸気バルブの開閉タイミングをΘｉ進角させ
ると共に、排気バルブの開閉タイミングをΘｅ遅角させ
て、目標オーバラップ量ＬＴを実現する。Next, at step S16, the amount of advance angle Θ
The overlap amount LI corresponding to i is calculated. In step S17, the overlap amount LI is compared with the target overlap amount LT to determine whether the target overlap amount LT is smaller than the overlap amount LI, and the target overlap amount LT is equal to the overlap amount LI. When it is smaller, that is, when the target overlap amount LT can be realized only by changing the opening / closing timing of the intake valve, in step 18, the opening / closing timing of the intake valve is set to the retard angle Θ.
Delay i only. On the other hand, when the target overlap amount LT is not smaller than the overlap amount LI, that is, when the target overlap amount LT cannot be realized only by changing the opening / closing timing of the intake valve, it is necessary to retard the opening / closing timing of the exhaust valve. Therefore, in step S19,
The overlap amount LI due to the intake valve is subtracted from the target overlap amount LT to calculate the overlap amount LE at which the exhaust valve must achieve the overlap.
Next, in step S20, the exhaust valve retardation amount Θe corresponding to this overlap amount LE is calculated, and in step S21, the intake valve opening / closing timing is advanced by Θi and the exhaust valve opening / closing timing is retarded by Θe. Then, the target overlap amount LT is achieved.

【００４２】なお、遅角量、進角量は基準位置に対する
絶対角量として説明したが、現在位置に対する相対角量
としてもよい。Although the retard angle amount and the advance angle amount have been described as absolute angle amounts with respect to the reference position, they may be relative angle amounts with respect to the current position.

【００４３】なお、この制御では、負荷Ｃｅに対応して
目標オーバラップ量ＬＴが算出され、基準位相に対して
遅角量及び進角量を割り当てるので、例えば吸気側の現
在の位相角を基準としたときのように、同一目標オーバ
ラップ量ＬＴを確保するのに、そのオーバラップ領域が
進角側に移行し続けたり、あるいは遅角側に移行し続け
たりすることがない。In this control, the target overlap amount LT is calculated corresponding to the load Ce, and the retard amount and the advance amount are assigned to the reference phase. Therefore, for example, the current phase angle on the intake side is used as the reference. As described above, in order to secure the same target overlap amount LT, the overlap region does not continue to shift to the advance side or to the retard side.

【００４４】[0044]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、オーバ
ラップ期間設定手段で設定された開弁期間のオーバラッ
プ期間の幅が得られるように上記バルブタイミング可変
機構を制御するバルブタイミング制御手段を設け、上記
オーバラップ期間を増加させるときに、排気カムシャフ
トの位相角の変更を、吸気カムシャフトの位相角の変更
に対して優先させることによって、ノッキングを生じさ
せずに燃費を向上させることが可能なバルブタイミング
の制御装置を提供することが可能となる。As described above, according to the present invention, the valve timing control for controlling the valve timing variable mechanism so as to obtain the width of the overlap period of the valve opening period set by the overlap period setting means. By providing a means for changing the phase angle of the exhaust camshaft over the change of the phase angle of the intake camshaft when increasing the overlap period, it is possible to improve fuel efficiency without causing knocking. It is possible to provide a valve timing control device capable of controlling the valve timing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の実施の形態に係るバルブタイミング
制御装置が備えられたエンジンのバルブタイミング可変
機構近傍の平面図である。FIG. 1 is a plan view of the vicinity of a valve timing variable mechanism of an engine provided with a valve timing control device according to an embodiment of the present invention.

【図２】 バルブタイミング可変機構と油圧制御回路と
の関係を断面で示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a relationship between a variable valve timing mechanism and a hydraulic control circuit.

【図３】 図２のＡ−Ａ線による断面矢視図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図４】 図２のＢ−Ｂ線による断面矢視図である。4 is a cross-sectional arrow view taken along the line BB of FIG.

【図５】 吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁期
間とのオーバラップを示す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing an overlap between an intake valve opening period and an exhaust valve opening period.

【図６】 上記エンジンの制御システム図である。FIG. 6 is a control system diagram of the engine.

【図７】 エンジン負荷に対する目標オーバラップ量の
要求特性図である。FIG. 7 is a required characteristic diagram of a target overlap amount with respect to an engine load.

【図８】 エンジン負荷に対する吸気弁の進角量及び排
気弁の遅角量の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of an advance amount of an intake valve and a retard amount of an exhaust valve with respect to an engine load.

【図９】 本オーバラップ制御を行なったときの負荷と
排気バルブ及び吸気バルブの進角量及び遅角量の特性を
示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the characteristics of the load and the advance amount and retard amount of the exhaust valve and the intake valve when the overlap control is performed.

【図１０】 吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁
期間とのオーバラップ制御の具体的動作の一例を示すフ
ローチャートの前半部分である。FIG. 10 is a first half portion of a flowchart showing an example of a specific operation of overlap control between the opening period of the intake valve and the opening period of the exhaust valve.

【図１１】 同フローチャートの中間部分である。FIG. 11 is an intermediate part of the flowchart.

【図１２】 同フローチャートの後半部分である。FIG. 12 is the latter half of the flowchart.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ エンジン ３，４ カムシャフト １１，１２ バルブタイミング可変機構 １００ コントロールユニット（運転状態検出手
段、オーバラップ期間設定手段、バルブタイミング可変
機構制御手段）1 Engines 3 and 4 Camshafts 11 and 12 Variable valve timing mechanism 100 Control unit (operating state detection means, overlap period setting means, variable valve timing mechanism control means)

フロントページの続き (72)発明者 村田 昌司 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G018 AB02 AB17 BA10 BA29 BA33 CA19 EA02 EA05 EA11 EA17 EA31 EA32 FA02 FA08 FA09 GA07 3G092 AA01 AA11 AB02 DA10 DA12 DG05 EA03 EA04 EC01 FA16 FA24 GA05 HA11Z HA13X HA13Z HE01Z HE08Z HF21ZContinued front page    (72) Inventor Shoji Murata             3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda             Within the corporation F-term (reference) 3G018 AB02 AB17 BA10 BA29 BA33                       CA19 EA02 EA05 EA11 EA17                       EA31 EA32 FA02 FA08 FA09                       GA07                 3G092 AA01 AA11 AB02 DA10 DA12                       DG05 EA03 EA04 EC01 FA16                       FA24 GA05 HA11Z HA13X                       HA13Z HE01Z HE08Z HF21Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 吸気バルブ及び排気バルブをそれぞれ開
閉駆動する吸気カムシャフト及び排気カムシャフトのク
ランクシャフトに対する位相角を独立して変更すること
により両バルブの開弁期間の位相をそれぞれ変更するバ
ルブタイミング可変機構が備えられ、かつエンジンの運
転状態を検出する運転状態検出手段と、該検出手段で検
出されたエンジンの運転状態に応じて、上記吸気バルブ
及び排気バルブの開弁期間のオーバラップの期間の幅を
設定するオーバラップ期間設定手段と、該オーバラップ
期間設定手段で設定された開弁期間のオーバラップ期間
の幅が得られるように上記バルブタイミング可変機構を
制御するバルブタイミング制御手段とが設けられたエン
ジンのバルブタイミング制御装置であって、上記バルブ
タイミング制御手段は、上記オーバラップ期間を増加さ
せるときに、排気カムシャフトの位相角の変更を、吸気
カムシャフトの位相角の変更に対して優先させることを
特徴とするエンジンのバルブタイミング制御装置。1. A valve timing for independently changing the phase of the opening period of both valves by independently changing the phase angle of the intake camshaft and the exhaust camshaft with respect to the crankshaft for opening and closing the intake valve and the exhaust valve, respectively. An operating state detection unit that includes a variable mechanism and detects an operating state of the engine, and an overlap period of the opening periods of the intake valve and the exhaust valve according to the operating state of the engine detected by the detection unit An overlap period setting means for setting the width of the valve timing control means and a valve timing control means for controlling the valve timing variable mechanism so that the width of the overlap period of the valve opening period set by the overlap period setting means is obtained. A valve timing control device for an engine, wherein the valve timing control means is provided. Is a valve timing control device for an engine, wherein, when increasing the overlap period, the change of the phase angle of the exhaust camshaft is prioritized over the change of the phase angle of the intake camshaft. 【請求項２】 バルブタイミング制御手段は、エンジン
負荷が所定値以下のときに、排気カムシャフトの位相角
の変更を優先させることを特徴とする請求項１に記載の
エンジンのバルブタイミング制御装置。2. The valve timing control device for an engine according to claim 1, wherein the valve timing control means gives priority to changing the phase angle of the exhaust camshaft when the engine load is equal to or less than a predetermined value.
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