JP2009119985A - Hybrid vehicle - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively remove a foreign substance in an air cleaner of an engine in a hybrid vehicle having a motor and the engine as driving sources. <P>SOLUTION: The hybrid vehicle switches an air inlet cam 232 and an exhaust cam 233 of an engine 151 to a first backflow cam 234 and a second backflow cam 235 when the vehicle runs only by power of a rotating electrical machine; and generates backflow of air in a suction pipe 216 by rotating a crankshaft 181 with power of the rotating electrical machine to back-wash an air filter 241. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、駆動源としてモータとエンジンとを有するハイブリッド車両に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle having a motor and an engine as drive sources.

エンジンの吸気通路には大気中に含まれる埃塵などの異物を取り除くため、エアクリーナが設置される。エンジンの経年的使用によって、異物がエアクリーナの吸気面に堆積し、目詰まりが起きると、吸気抵抗が増大し、エンジンの出力低下、燃費悪化、始動不可などの不具合を起こす可能性があるため、定期的なエアクリーナの交換が必要である。   An air cleaner is installed in the intake passage of the engine to remove foreign matters such as dust contained in the atmosphere. If foreign matter accumulates on the intake surface of the air cleaner due to engine use over time and clogging occurs, intake resistance will increase, causing problems such as reduced engine output, fuel consumption deterioration, and inability to start. Periodic air cleaner replacement is required.

エアクリーナ交換の周期を長くして、交換の手間を削減するために、エアクリーナの吸気面と反対側の面に逆気流をあてて、エアクリーナの吸気面に堆積した異物を脱却させる方法が考えられる。特許文献１には、内燃機関の始動時に、スタータモータによってクランクシャフトを逆回転させることにより、クランクシャフトが正回転しているときの吸気行程に相当するクランク角範囲において、吸気弁を開弁させながらピストンを上昇させ、燃焼室から吸気通路内にガスを逆流させる方法が記載されている。   In order to lengthen the period of air cleaner replacement and reduce the labor for the replacement, a method of applying a reverse airflow to the surface on the opposite side of the air cleaner's intake surface to escape foreign matter accumulated on the air cleaner's intake surface can be considered. In Patent Document 1, when starting the internal combustion engine, the crankshaft is reversely rotated by a starter motor to open the intake valve in a crank angle range corresponding to the intake stroke when the crankshaft is rotating forward. A method is described in which the piston is raised while the gas flows backward from the combustion chamber into the intake passage.

特開２００４−３３９９５２JP 2004-339952 A

特許文献１に記載された方法を用いて、スタータモータによってクランクシャフトを逆回転させた場合、逆気流の発生はエンジン始動時に限られるため、エアクリーナの吸気面と反対側の面に逆気流をあてて、エアクリーナの吸気面に堆積した異物の脱却をさせるために十分な、逆気流を発生させることはできない。   When the crankshaft is reversely rotated by the starter motor using the method described in Patent Document 1, the generation of the reverse airflow is limited at the time of starting the engine. Therefore, the reverse airflow is applied to the surface opposite to the intake surface of the air cleaner. Therefore, it is not possible to generate a reverse airflow sufficient to allow the foreign matter accumulated on the intake surface of the air cleaner to escape.

本発明は、駆動源としてモータとエンジンとを有するハイブリッド車両において、エンジンのエアクリーナの異物を効果的に脱却することを目的とする。   It is an object of the present invention to effectively escape foreign matter from an engine air cleaner in a hybrid vehicle having a motor and an engine as drive sources.

本発明に係るハイブリッド車両は、シリンダ内のピストンの往復動作をクランクシャフトの回転動力に変換して出力する往復動型エンジンと、クランクシャフトへ回転動力を伝達可能なモータと、を備えるハイブリッド車両であって、エンジンは、シリンダに設けられた第一のバルブと第二のバルブと、クランクシャフトに同期して回転する第一のカムシャフトと第二のカムシャフトと、第一のカムシャフトに係合自在に取り付けられ、第一のカムシャフトと係合する際には第一のバルブから外気をシリンダ内に導入するように第一のバルブを開閉する第一のカムと、第二のカムシャフトに係合自在に取り付けられ、第二のカムシャフトと係合する際には第二のバルブからシリンダ内の気体を排出するように第二のバルブを開閉する第二のカムと、第一のカムシャフトに係合自在に取り付けられ、第一のカムシャフトと係合する際には第一のバルブからシリンダ内の気体を排出するように第一のバルブを開閉する第一の逆流カムと、第二のカムシャフトに係合自在に取り付けられ、第二のカムシャフトと係合する際には第二のバルブから外気をシリンダ内に導入するように第二のバルブを開閉する第二の逆流カムと、第一のカムと第二のカムの組、又は第一の逆流カムと第二の逆流カムの組のいずれか一方の組をそれぞれ第一のカムシャフトと第二のカムシャフトによって回転するよう係合させるカム係合切換手段と、を備え、エンジンに対する要求トルクがある場合には、カム係合切換手段によって第一のカムと第二のカムとを、第一のカムシャフトと第二のカムシャフトに係合させ、エンジンに対する要求トルクがない場合には、カム係合切換手段によって第一の逆流カムと第二の逆流カムとを、第一のカムシャフトと第二のカムシャフトに係合させ、モータによってクランクシャフトを回転させること、を特徴とする。   A hybrid vehicle according to the present invention is a hybrid vehicle including a reciprocating engine that outputs a reciprocating motion of a piston in a cylinder by converting it to rotational power of a crankshaft, and a motor that can transmit rotational power to the crankshaft. The engine is associated with a first valve and a second valve provided in a cylinder, a first camshaft and a second camshaft that rotate in synchronization with a crankshaft, and a first camshaft. A first cam that opens and closes the first valve so that outside air is introduced into the cylinder from the first valve when engaging with the first camshaft; and a second camshaft The second valve that opens and closes the second valve so that the gas in the cylinder is discharged from the second valve when engaged with the second camshaft. And a first valve that opens and closes the first valve so that the gas in the cylinder is discharged from the first valve when engaged with the first camshaft. The back valve and the second camshaft are detachably mounted. When engaging with the second camshaft, the second valve is opened and closed so that outside air is introduced into the cylinder from the second valve. One of the second backflow cam, the first cam and the second cam pair, or the first backflow cam and the second backflow cam pair is respectively connected to the first camshaft and the second cam. Cam engagement switching means for engaging with the camshaft so as to rotate, and when there is a required torque for the engine, the cam engagement switching means causes the first cam and the second cam to be Engage with camshaft and second camshaft When there is no required torque for the engine, the first backflow cam and the second backflow cam are engaged with the first camshaft and the second camshaft by the cam engagement switching means, and the motor The crankshaft is rotated.

本発明に係るハイブリッド車両において、シリンダに接続され、第一のバルブを介してシリンダに空気を導入し、又はシリンダから空気を排出する空気管と、空気管に接続され、シリンダに空気を導入する際に導入する空気中の異物を、空気を導入する側の面に付着させて異物の除却を行うエアフィルタと、エアフィルタの異物付着側に設けられる空気管閉止弁と、空気管閉止弁とエアフィルタの異物付着側の間に設けられ、シリンダから排出される空気を外部へ排出する空気排出弁と、を備え、エンジンに対する要求トルクがない場合には、空気管閉止弁を閉じて、空気排出弁を開き、シリンダから排出される空気によってエアフィルタを逆洗し、付着した異物を空気排出弁から外部へ排出する異物排出機構を備えること、を特徴としても好ましい。   In the hybrid vehicle according to the present invention, connected to the cylinder and introduces air into the cylinder through the first valve or discharges air from the cylinder, and is connected to the air pipe and introduces air into the cylinder. An air filter that removes foreign matter by adhering foreign matter in the air introduced at the time to the air introduction surface, an air pipe closing valve provided on the foreign matter adhering side of the air filter, and an air pipe closing valve, An air exhaust valve provided between the foreign matter adhering side of the air filter and exhausting the air exhausted from the cylinder to the outside, and when there is no required torque for the engine, the air pipe close valve is closed to It is also characterized by having a foreign matter discharge mechanism that opens the discharge valve, backwashes the air filter with air discharged from the cylinder, and discharges the attached foreign matter to the outside from the air discharge valve. Masui.

本発明に係るハイブリッド車両において、第一のカムと第二のカムは、第一のバルブと第二のバルブを開閉するカム山を備え、第一の逆流カムと第二の逆流カムは、第一のカムと第二のカムのカム山から回転方向に、９０度と２７０度の位置に、それぞれが第一のバルブと第二のバルブを開閉するカム山を備えていること、を特徴としても好ましい。   In the hybrid vehicle according to the present invention, the first cam and the second cam include a cam crest for opening and closing the first valve and the second valve, and the first backflow cam and the second backflow cam A cam crest for opening and closing the first valve and the second valve, respectively, at 90 ° and 270 ° positions in the rotational direction from the cam crests of the first cam and the second cam. Is also preferable.

本発明に係るハイブリッド車両において、カム係合切換手段は、第一、第二のカムと第一、第二の逆流カムを挟み込むように、第一、第二のカムシャフトに設けられた第一のフランジと第二のフランジと、第一のフランジに設けられた第一の係止穴と第一、第二のカムに設けられた第一の係合孔の両方、又は第一の係合孔のみに係合する第一のピンと、第一の係合孔と第一、第二の逆流カムに設けられた第二の係合孔のいずれか一方に挿通する中間ピンと、第二の係合孔と第二のフランジに設けられた第二の係止穴の両方、又は第二の係合孔のみに係合する第二のピンと、第一のフランジに設けられ、第一のピンと、中間ピンと、第二のピンと、を第二の係止穴に向けて移動させ、第二のフランジと第一、第二の逆流カムを係合させる第一のピン駆動部と、第二のフランジに設けられ、第一のピンと、中間ピンと、第二のピンと、を第一の係止穴に向けて移動させ、第一のフランジと第一、第二のカムを係合させる第二のピン駆動部と、を有することを特徴としても好ましい。   In the hybrid vehicle according to the present invention, the cam engagement switching means is a first cam provided on the first and second camshafts so as to sandwich the first and second cams and the first and second backflow cams. And the first engagement hole provided in the first and second cams, or the first engagement. A first pin that engages only with the hole, an intermediate pin that passes through one of the first engagement hole and the second engagement hole provided in the first and second backflow cams, and the second engagement A second pin that engages with both the joint hole and the second locking hole provided in the second flange, or only the second engagement hole; and a first pin provided in the first flange; The intermediate pin and the second pin are moved toward the second locking hole to engage the second flange with the first and second backflow cams. The first drive, the intermediate pin, and the second pin are moved toward the first locking hole, and the first flange and the first and second It is also preferable to have a second pin drive unit that engages the cam.

駆動源としてモータとエンジンとを有するハイブリッド車両において、エンジンのエアクリーナの異物を効果的に脱却することができるという効果を奏する。   In a hybrid vehicle having a motor and an engine as a drive source, there is an effect that foreign matters of an air cleaner of the engine can be effectively escaped.

以下に図面を参照しながら本発明の好適な実施形態につき詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１においてハイブリッド車両１０００には、車輪１７３を駆動する原動機として、エンジン１５１と発電可能な電動機である第一の回転電機１４１、第二の回転電機１４２が設けられている。これら各原動機は、ハイブリッド車両１０００全体を制御するハイブリッド用電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）１２１からのトルク指令値に基づき、回転電機用電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）１２２やエンジン用電子制御装置（ＥＮＧ−ＥＣＵ）１２３により、制御される。   In FIG. 1, a hybrid vehicle 1000 is provided with a first rotating electrical machine 141 and a second rotating electrical machine 142 which are electric motors capable of generating electric power with an engine 151 as a prime mover for driving wheels 173. Each of these prime movers is based on a torque command value from a hybrid electronic control unit (HV-ECU) 121 that controls the entire hybrid vehicle 1000, and a rotating electrical machine electronic control unit (MG-ECU) 122 or an engine electronic control unit ( ENG-ECU) 123 is controlled.

ＥＮＧ−ＥＣＵ１２３は、ＨＶ−ＥＣＵ１２１から出力されたエンジントルク指令値に基づいてエンジン１５１を制御し、エンジン１５１で発生した機械的動力を調整することができる。エンジン１５１が発生させた機械的動力は、クランクシャフト１８１から出力される。   The ENG-ECU 123 can control the engine 151 based on the engine torque command value output from the HV-ECU 121 and adjust the mechanical power generated by the engine 151. The mechanical power generated by the engine 151 is output from the crankshaft 181.

第一の回転電機１４１及び第二の回転電機１４２は、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えた、いわゆるモータジェネレータである。第一の回転電機１４１は、主に発電機として用いられ、一方、第二の回転電機１４２は、主に電動機として用いられる。これらの機能の切換えと、第一の回転電機１４１及び第二の回転電機１４２が発生する機械的動力、又は回収する電力は、インバータ１３１によって制御される。ＭＧ−ＥＣＵ１２２は、ＨＶ−ＥＣＵ１２１から出力されたモータトルク指令値に基づいてインバータ１３１を制御することで、それぞれ第一の回転電機１４１、第二の回転電機１４２から発生する機械的動力を調整することができる。なお、第一の回転電機１４１及び第二の回転電機１４２に入力された機械的動力は、インバータ１３１で電力に変換されて、図示しないバッテリに回収することが可能である。   The first rotating electrical machine 141 and the second rotating electrical machine 142 have a function as an electric motor that converts supplied electric power into mechanical power and a function as a generator that converts input mechanical power into electric power. This is a so-called motor generator. The first rotating electrical machine 141 is mainly used as a generator, while the second rotating electrical machine 142 is mainly used as an electric motor. The switching of these functions and the mechanical power generated by the first rotating electrical machine 141 and the second rotating electrical machine 142 or the recovered power are controlled by the inverter 131. The MG-ECU 122 controls the inverter 131 based on the motor torque command value output from the HV-ECU 121, thereby adjusting the mechanical power generated from the first rotating electrical machine 141 and the second rotating electrical machine 142, respectively. be able to. The mechanical power input to the first rotating electric machine 141 and the second rotating electric machine 142 can be converted into electric power by the inverter 131 and recovered in a battery (not shown).

また、ハイブリッド車両１０００には、上記のエンジン１５１と第一の回転電機１４１、第二の回転電機１４２から出力した機械的動力を車輪に伝達する装置として、エンジン１５１から出力した機械的動力を分割する遊星歯車機構１６１と、遊星歯車機構１６１から伝達された機械的動力を左右の駆動軸１６３に分配して出力する差動装置１６２が設けられている。   The hybrid vehicle 1000 divides the mechanical power output from the engine 151 as a device that transmits the mechanical power output from the engine 151, the first rotating electrical machine 141, and the second rotating electrical machine 142 to the wheels. And a differential device 162 that distributes and outputs mechanical power transmitted from the planetary gear mechanism 161 to the left and right drive shafts 163.

また、ハイブリッド車両１０００には、アクセル操作量を検出するアクセルポジションセンサを備えるアクセル１１１が設けられている。このセンサとＨＶ−ＥＣＵ１２１は接続されており、ＨＶ−ＥＣＵ１２１はアクセル操作量の情報を取得する。この他、ＨＶ−ＥＣＵ１２１は、バッテリ残量や、エンジン１５１の燃料の残量やクランク角などを検出する各センサに接続され、ハイブリッド車両１０００の走行状態を示す諸パラメータを取得する。   The hybrid vehicle 1000 is provided with an accelerator 111 including an accelerator position sensor that detects an accelerator operation amount. This sensor and the HV-ECU 121 are connected, and the HV-ECU 121 acquires information on the accelerator operation amount. In addition, the HV-ECU 121 is connected to sensors for detecting the remaining battery level, the remaining fuel level of the engine 151, the crank angle, and the like, and acquires various parameters indicating the traveling state of the hybrid vehicle 1000.

ＨＶ−ＥＣＵ１２１は、アクセル操作量から、運転者がハイブリッド車両１０００に要求している駆動力（要求駆動力）を算出し、算出された要求駆動力と取得した諸パラメータに基づいて、エンジン１５１及び第一の回転電機１４１、第二の回転電機１４２が出力すべき機械的動力や、第一の回転電機１４１、第二の回転電機１４２が発電すべき電力を決定し、この決定に基づいて、エンジン１５１及び第一の回転電機１４１、第二の回転電機１４２を制御する。具体的には、上述のように取得した情報に基づいてエンジントルク指令値及びモータトルク指令値を決定し、これらをＥＮＧ−ＥＣＵ１２３やＭＧ−ＥＣＵ１２２に出力し、これらトルク指令値を受けたＥＮＧ−ＥＣＵ１２３やＭＧ−ＥＣＵ１２２が、トルク指令値に基づいてエンジン１５１及び第一の回転電機１４１、第二の回転電機１４２を制御する。   The HV-ECU 121 calculates the driving force (requested driving force) requested by the driver from the hybrid vehicle 1000 from the accelerator operation amount, and based on the calculated required driving force and the acquired parameters, the engine 151 and The mechanical power to be output by the first rotating electrical machine 141 and the second rotating electrical machine 142 and the power to be generated by the first rotating electrical machine 141 and the second rotating electrical machine 142 are determined, and based on this determination, The engine 151, the first rotating electrical machine 141, and the second rotating electrical machine 142 are controlled. Specifically, the engine torque command value and the motor torque command value are determined based on the information acquired as described above, and these are output to the ENG-ECU 123 and MG-ECU 122, and the ENG- The ECU 123 and the MG-ECU 122 control the engine 151, the first rotating electrical machine 141, and the second rotating electrical machine 142 based on the torque command value.

本実施形態におけるエンジン１５１について、図２を用いて説明する。エンジン１５１は、クランクシャフト１８１に接続されたピストン２１２が、内部で上下動するシリンダ２１３、シリンダ２１３上部の吸気ポート２１４と排気ポート２１５にそれぞれ接続された吸気管２１６および排気管２１７、吸気管２１６に設けられ、内部にエアフィルタ２４１有するエアクリーナボックス２４０、図示しないタイミングベルトによってクランクシャフト１８１と同期回転する第一のカムシャフトである吸気側カムシャフト２３０および第二のカムシャフトである排気側カムシャフト２３１と、を有している。さらにエンジン１５１は、図示しないバネによって閉じる方向に付勢され、軸の端部にバルブリフタ２２２、２２３を備える第一のバルブである吸気バルブ２２０、第二のバルブである排気バルブ２２１、それぞれバルブリフタ２２２、２２３に当接するカム面を備え、カム山が当接することによって、吸気バルブ２２０と排気バルブ２２１を開くように構成された第一のカムである吸気カム２３２および第二のカムである排気カム２３３、吸気カム２３２および排気カム２３３にそれぞれ軸を共有して隣接され、吸気カム２３２および排気カム２３３の各カム山から回転方向に、９０度と２７０度の位置に、カム山を備えた第一の逆流カムである逆流カム２３４および第二の逆流カムである逆流カム２３５、吸気側カムシャフト２３０および排気側カムシャフト２３１に備えられ、吸気カム２３２と逆流カム２３４、排気カム２３３と逆流カム２３５をそれぞれ選択的に係合するカム係合切換手段であるカム切換え機構２３６、２３７を備えている。なお、各カムの厚さは同一である。バルブリフタ２２２、２２３は、吸気カム２３２と逆流カム２３４の両方、排気カム２３３と逆流カム２３５の両方にそれぞれ当接可能な形状を有している。   The engine 151 in this embodiment is demonstrated using FIG. The engine 151 includes a cylinder 213 in which a piston 212 connected to a crankshaft 181 moves up and down, an intake pipe 216 and an exhaust pipe 217 connected to an exhaust port 214 and an exhaust port 215 above the cylinder 213, and an intake pipe 216, respectively. An air cleaner box 240 having an air filter 241 therein, an intake side camshaft 230 that is a first camshaft that rotates synchronously with the crankshaft 181 by a timing belt (not shown), and an exhaust side camshaft that is a second camshaft. 231. Further, the engine 151 is biased in a closing direction by a spring (not shown), and an intake valve 220 that is a first valve having valve lifters 222 and 223 at the end of the shaft, and an exhaust valve 221 that is a second valve, respectively. The intake cam 232 is a first cam and the exhaust cam is a second cam configured to open the intake valve 220 and the exhaust valve 221 when the cam crest contacts the cam surface. 233, the intake cam 232, and the exhaust cam 233 are adjacent to each other by sharing a shaft, and are provided with cam peaks at positions of 90 degrees and 270 degrees in the rotational direction from the cam peaks of the intake cam 232 and the exhaust cam 233, respectively. A reverse flow cam 234 which is one reverse flow cam, a reverse flow cam 235 which is a second reverse flow cam, an intake side camshaft 230 and Provided on the exhaust side camshaft 231, and a cam switching mechanism 236, 237 is a cam follower edged switching means for each selectively engageable with the intake cam 232 backflow cam 234, the exhaust cam 233 backflow cam 235. In addition, the thickness of each cam is the same. The valve lifters 222 and 223 have shapes that can contact both the intake cam 232 and the backflow cam 234, and both the exhaust cam 233 and the backflow cam 235, respectively.

エンジン１５１は、逆流カム２３４、２３５と、カム切換え機構２３６、２３７とを除き、一般的な多気筒４ストローク往復動型エンジンと同様の構成を有しており、各構成の機能も同様である、なお、図２においては、燃料噴射装置や点火装置は省略している。また、エアクリーナボックス２４０については後述する。   The engine 151 has the same configuration as that of a general multi-cylinder four-stroke reciprocating engine except for the backflow cams 234 and 235 and the cam switching mechanisms 236 and 237, and the functions of the respective configurations are also the same. In FIG. 2, the fuel injection device and the ignition device are omitted. The air cleaner box 240 will be described later.

カム切換え機構２３６について、図３を用いて詳細を説明する。吸気側のカム切換え機構２３６は、逆流カム２３４、吸気カム２３２を挟み込むように、吸気側カムシャフト２３０に設けられた第一のフランジであるフランジ３３１および第二のフランジであるフランジ３３２と、フランジ３３１に設けられた第一の係止穴である係止穴３４１と、吸気カム２３２に設けられた第一の係合孔である吸気カム係合孔３５１と、係止穴３４１と吸気カム係合孔３５１の両方または吸気カム係合孔３５１のみに係合する第一の係合ピンである吸気カム係合ピン３６１と、逆流カム２３４に設けられた第二の係合孔である逆流カム係合孔３５２と、吸気カム係合孔３５１と逆流カム係合孔３５２のいずれか一方に挿通する中間ピン３６３と、フランジ３３２に設けられた第二の係止穴である係止穴３４２と、逆流カム係合孔３５２と係止穴３４２の両方または逆流カム係合孔３５２のみに係合する第二の係合ピンである逆流カム係合ピン３６２と、を有している。さらに吸気側カムシャフト２３０内に軸方向に設けられた油圧供給路３７１と、係止穴３４１の底面に接続され、吸気カム係合ピン３６１と、中間ピン３６３と、逆流カム係合ピン３６２と、を係止穴３４２に向けて移動させるための油圧伝達路３８１と、係止穴３４２の内部に設けられ、吸気カム係合ピン３６１と、中間ピン３６３と、逆流カム係合ピン３６２と、を係止穴３４１に向けて付勢する戻りバネ３８２と、で構成される。油圧供給路３７１と油圧伝達路３８１は第一のピン駆動部を構成し、戻りバネ３８２は第二のピン駆動部を構成する。   The cam switching mechanism 236 will be described in detail with reference to FIG. The intake-side cam switching mechanism 236 includes a flange 331 that is a first flange and a flange 332 that is a second flange provided on the intake-side camshaft 230 so as to sandwich the backflow cam 234 and the intake cam 232, and a flange A locking hole 341 that is a first locking hole provided in 331, an intake cam engagement hole 351 that is a first engagement hole provided in the intake cam 232, a locking hole 341, and an intake cam engagement An intake cam engagement pin 361 that is a first engagement pin that engages both of the joint holes 351 or only the intake cam engagement hole 351, and a reverse flow cam that is a second engagement hole provided in the reverse flow cam 234 An engagement hole 352, an intermediate pin 363 inserted into one of the intake cam engagement hole 351 and the backflow cam engagement hole 352, and an engagement hole 342 that is a second engagement hole provided in the flange 332. , Reverse flow It has a second backflow cam engaging pin 362 in the engaged pin to be engaged only in both of the engaging hole 352 and the latching hole 342 or reflux cam engaging hole 352, a. Further, the intake side camshaft 230 is connected to a hydraulic pressure supply path 371 provided in the axial direction, and to the bottom surface of the locking hole 341. The intake cam engagement pin 361, the intermediate pin 363, the backflow cam engagement pin 362, , The hydraulic transmission path 381 for moving toward the locking hole 342, the inside of the locking hole 342, the intake cam engagement pin 361, the intermediate pin 363, the backflow cam engagement pin 362, And a return spring 382 that urges toward the locking hole 341. The hydraulic pressure supply path 371 and the hydraulic pressure transmission path 381 constitute a first pin driving part, and the return spring 382 constitutes a second pin driving part.

フランジ３３１には係止穴３４１と油圧伝達路３８１が設けられている。係止穴３４１は、フランジ３３２に向けて開口している。係止穴３４１の内径は吸気カム係合ピン３６１が挿入可能な寸法であり、穴の長さは中間ピン３６３の長さと同一である。また、油圧伝達路３８１は、係止穴３４１の底面と吸気側カムシャフト２３０の油圧供給路３７１の間を接続し、油圧供給路３７１からの油圧を吸気カム係合ピン３６１端部に伝達する。   The flange 331 is provided with a locking hole 341 and a hydraulic pressure transmission path 381. The locking hole 341 opens toward the flange 332. The inner diameter of the locking hole 341 is such that the intake cam engagement pin 361 can be inserted, and the length of the hole is the same as the length of the intermediate pin 363. The hydraulic pressure transmission path 381 connects between the bottom surface of the locking hole 341 and the hydraulic pressure supply path 371 of the intake camshaft 230, and transmits the hydraulic pressure from the hydraulic pressure supply path 371 to the end of the intake cam engagement pin 361. .

吸気カム２３２に設けられた吸気カム係合孔３５１は、吸気側カムシャフト２３０の軸方向に貫通する孔であり、内径は吸気カム係合ピン３６１と中間ピン３６３が挿入可能な寸法である。また、逆流カム２３４に設けられた逆流カム係合孔３５２も同様に吸気側カムシャフト２３０の軸方向に貫通する孔であり、内径は中間ピン３６３と逆流カム係合ピン３６２が挿入可能な寸法である。   The intake cam engagement hole 351 provided in the intake cam 232 is a hole penetrating in the axial direction of the intake camshaft 230, and the inner diameter is a dimension in which the intake cam engagement pin 361 and the intermediate pin 363 can be inserted. Similarly, the backflow cam engagement hole 352 provided in the backflow cam 234 is a hole penetrating in the axial direction of the intake side camshaft 230 and has an inner diameter that allows the intermediate pin 363 and the backflow cam engagement pin 362 to be inserted. It is.

フランジ３３２には係止穴３４２と戻りバネ３８２が設けられている。係止穴３４２は、フランジ３３１に向けて開口し、内部には戻りバネ３８２を有している。係止穴３４２の内径は逆流カム係合ピン３６２および戻りバネ３８２が挿入可能な寸法であり、穴の長さは中間ピン３６３の長さと縮みきった戻りバネ３８２の長さとの和と等しい長さである。また、戻りバネ３８２の自然長は、係止穴３４２の長さと同一である。   The flange 332 is provided with a locking hole 342 and a return spring 382. The locking hole 342 opens toward the flange 331 and has a return spring 382 inside. The inner diameter of the locking hole 342 is such that the backflow cam engagement pin 362 and the return spring 382 can be inserted, and the length of the hole is equal to the sum of the length of the intermediate pin 363 and the length of the retracted return spring 382. That's it. The natural length of the return spring 382 is the same as the length of the locking hole 342.

吸気カム係合ピン３６１と、中間ピン３６３と、逆流カム係合ピン３６２は同じ外径を有している。また、吸気カム係合ピン３６１の長さは、吸気カム２３２の厚さと等しく、逆流カム係合ピン３６２の長さは、逆流カム２３４の厚さと等しい長さである。中間ピン３６３の長さは、前述のとおり係止穴３４１の長さと等しく、係止穴３４２の長さから戻りバネ３８２の圧縮長を差し引いた長さに等しい長さである。   The intake cam engagement pin 361, the intermediate pin 363, and the backflow cam engagement pin 362 have the same outer diameter. Further, the length of the intake cam engagement pin 361 is equal to the thickness of the intake cam 232, and the length of the reverse flow cam engagement pin 362 is equal to the thickness of the reverse flow cam 234. The length of the intermediate pin 363 is equal to the length of the locking hole 341 as described above, and is equal to the length obtained by subtracting the compression length of the return spring 382 from the length of the locking hole 342.

係止穴３４１、吸気カム係合孔３５１、逆流カム係合孔３５２、係止穴３４２は吸気側カムシャフト２３０の軸方向に連通する位置に各々設けられており、吸気カム係合ピン３６１は、係止穴３４１と吸気カム係合孔３５１との内部を、逆流カム係合ピン３６２は、係止穴３４２と逆流カム係合孔３５２との内部を、吸気側カムシャフト２３０の軸方向に移動可能であり、さらに吸気カム係合ピン３６１と逆流カム係合ピン３６２の間に移動可能に中間ピン３６３が挿入される。   The locking hole 341, the intake cam engagement hole 351, the backflow cam engagement hole 352, and the locking hole 342 are respectively provided at positions that communicate with the intake camshaft 230 in the axial direction. The reverse flow cam engagement pin 362 passes through the locking hole 341 and the intake cam engagement hole 351 in the axial direction of the intake camshaft 230. An intermediate pin 363 is inserted between the intake cam engagement pin 361 and the backflow cam engagement pin 362 so as to be movable.

排気側カムシャフト２３１も同様の構成のカム切換え機構２３７を有し、同様に動作する。上記の説明においては単一の気筒に関して説明したが、吸気側のカム切換え機構２３６、排気側のカム切換え機構２３７はエンジン１５１の各シリンダに、それぞれ設けられる。また、吸気側カムシャフト２３０の油圧供給路３７１と、排気側カムシャフト２３１の油圧供給路は、エンジン１５１内部で接続されている。ＥＮＧ−ＥＣＵ１２３は、ＥＮＧ−ＥＣＵ１２３に信号線を介して接続され、電気信号によって圧力の有無を制御できるアクチュエータを作動させて油圧供給路に圧力を与える。油圧供給路は、エンジン内部で接続されているため、単一のアクチュエータで、吸気側カムシャフト２３０の油圧供給路３７１と、排気側カムシャフト２３１の油圧供給路の両方に同時に圧力を与えることができる。この圧力は、戻りバネ３８２の弾性圧よりも高い圧力を油圧供給路に与える。   The exhaust side camshaft 231 also has a cam switching mechanism 237 having a similar configuration and operates in the same manner. In the above description, a single cylinder has been described, but the intake-side cam switching mechanism 236 and the exhaust-side cam switching mechanism 237 are provided in each cylinder of the engine 151, respectively. The hydraulic pressure supply path 371 of the intake side camshaft 230 and the hydraulic pressure supply path of the exhaust side camshaft 231 are connected inside the engine 151. The ENG-ECU 123 is connected to the ENG-ECU 123 via a signal line and operates an actuator that can control the presence or absence of pressure by an electric signal to apply pressure to the hydraulic pressure supply path. Since the hydraulic pressure supply path is connected inside the engine, a single actuator can simultaneously apply pressure to both the hydraulic pressure supply path 371 of the intake side camshaft 230 and the hydraulic pressure supply path of the exhaust side camshaft 231. it can. This pressure gives the hydraulic pressure supply path a pressure higher than the elastic pressure of the return spring 382.

本実施形態における粉塵排出機構４０１について、図４を用いて詳細を説明する。異物排出機構である粉塵排出機構４０１は、空気管であるエンジン１５１の吸気管２１６に設けられたエアクリーナボックス２４０と、エアクリーナボックス２４０内部に設けられたエアフィルタ２４１と、エアクリーナボックス２４０内部のエアフィルタ２４１の吸気面側に設けられた空気管閉止弁である吸気通路閉止弁４３１と、吸気通路閉止弁４３１とエアフィルタ２４１の吸気面の間に設けられた空気排出弁である粉塵排出弁４４１と、で構成される。   Details of the dust discharge mechanism 401 in this embodiment will be described with reference to FIG. The dust discharge mechanism 401, which is a foreign matter discharge mechanism, includes an air cleaner box 240 provided in the intake pipe 216 of the engine 151 that is an air pipe, an air filter 241 provided in the air cleaner box 240, and an air filter in the air cleaner box 240. An intake passage closing valve 431 that is an air pipe closing valve provided on the intake surface side of 241; a dust discharge valve 441 that is an air discharge valve provided between the intake passage closing valve 431 and the intake surface of the air filter 241; , Composed of.

エアクリーナボックス２４０は吸気管２１６の中途もしくは端部に室形状に設けられ、内部を空気が流通可能となっている。断面は吸気管断面よりもやや大きく、内部にエアフィルタ２４１、吸気通路閉止弁４３１、粉塵排出弁４４１が設けられる。   The air cleaner box 240 is provided in a chamber shape in the middle or end of the intake pipe 216 so that air can flow therethrough. The cross section is slightly larger than the cross section of the intake pipe, and an air filter 241, an intake passage closing valve 431, and a dust discharge valve 441 are provided inside.

エアフィルタ２４１は大気中に含まれる埃塵などの異物を吸気の際に取り除くための、ポリウレタンなどのスポンジもしくは蛇腹状に折りたたまれた紙などを、図示しない樹脂製の枠に固定した、いわゆるカートリッジ状を呈しており、エアクリーナボックス２４０内に設けられた図示しない溝あるいは固定具などによって、空気の流れを遮るように、空気の流れる方向に対してほぼ垂直に配置される。   The air filter 241 is a so-called cartridge in which a sponge such as polyurethane or a paper folded in a bellows shape is fixed to a resin frame (not shown) for removing foreign matters such as dust contained in the atmosphere during intake. The air cleaner box 240 is arranged substantially perpendicular to the air flow direction so as to block the air flow by a groove or a fixture (not shown) provided in the air cleaner box 240.

吸気通路閉止弁４３１は、エアクリーナボックス２４０の吸気側の開口に設けられており、閉じたときに吸気通路を塞ぐ逆止弁である。吸気の際は吸気圧によって押し開かれて吸気通路を開放し、空気が吸気と反対の方向に流れると、弁自体が背圧によって吸気路を閉止して、空気の流れをせき止める機構となっている。   The intake passage closing valve 431 is provided at the intake side opening of the air cleaner box 240 and is a check valve that closes the intake passage when the air cleaner box 240 is closed. During intake, it is pushed open by the intake pressure to open the intake passage, and when the air flows in the opposite direction to the intake, the valve itself closes the intake passage by the back pressure and becomes a mechanism to block the air flow Yes.

粉塵排出弁４４１は、吸気通路閉止弁４３１とエアフィルタ２４１の吸気面との間の、エアクリーナボックス２４０壁面に設けられ、開いた際にエアクリーナボックス２４０外部に開放し、閉じた際は、壁面に密着する機構を有している。粉塵排出弁４４１は図示しないバネによって、弁を閉じる向きに付勢された逆止弁であり、空気が吸気と反対の方向に流れて吸気通路閉止弁４３１が閉じられ、エアクリーナボックス２４０内の気圧が高くなったときに押し開かれるようになっている。   The dust discharge valve 441 is provided on the wall surface of the air cleaner box 240 between the intake passage closing valve 431 and the intake surface of the air filter 241. The dust discharge valve 441 opens to the outside of the air cleaner box 240 when opened, and on the wall surface when closed. It has a close-contact mechanism. The dust discharge valve 441 is a check valve urged by a spring (not shown) to close the valve. Air flows in a direction opposite to the intake air, the intake passage close valve 431 is closed, and the air pressure in the air cleaner box 240 is reduced. When it gets higher, it will be pushed open.

ＨＶ−ＥＣＵ１２１から伝えられたエンジントルク指令値が０でない場合、ＥＮＧ−ＥＣＵ１２３は、油圧供給路にアクチュエータによる油圧を与えない。このため、図３の吸気側カム切換え機構２３６において、吸気側カムシャフト２３０の油圧供給路３７１から油圧伝達路３８１を介して、戻りバネ３８２の弾性圧よりも高い油圧が供給されず、吸気カム係合ピン３６１、中間ピン３６３、逆流カム係合ピン３６２は戻りバネ３８２によって係止穴３４１底面に向けて付勢される。この状態では、係止穴３４１と吸気カム係合孔３５１の両方に吸気カム係合ピン３６１の各端部が挿入されているため、吸気カム２３２と吸気側カムシャフト２３０は係合状態になり、吸気側カムシャフト２３０の回転に伴って吸気カム２３２が回転する。この時、逆流カム２３４は、逆流カム係合孔３５２に逆流カム係合ピン３６２が収納され、いずれにも係合されていないため、吸気側カムシャフト２３０の回転に対して空転するのみである。排気側カム切換え機構２３７においても同様に、排気カム２３３と排気側カムシャフト２３１は係合状態になり、排気側カムシャフト２３１の回転に伴って排気カム２３３が回転する。   When the engine torque command value transmitted from the HV-ECU 121 is not 0, the ENG-ECU 123 does not apply hydraulic pressure from the actuator to the hydraulic pressure supply path. For this reason, in the intake side cam switching mechanism 236 in FIG. 3, a hydraulic pressure higher than the elastic pressure of the return spring 382 is not supplied from the hydraulic pressure supply path 371 of the intake side camshaft 230 via the hydraulic pressure transmission path 381. The engaging pin 361, the intermediate pin 363, and the backflow cam engaging pin 362 are urged toward the bottom surface of the locking hole 341 by the return spring 382. In this state, each end of the intake cam engagement pin 361 is inserted into both the locking hole 341 and the intake cam engagement hole 351, so that the intake cam 232 and the intake side camshaft 230 are engaged. As the intake camshaft 230 rotates, the intake cam 232 rotates. At this time, since the backflow cam engagement pin 362 is housed in the backflow cam engagement hole 352 and is not engaged with any of the backflow cams 234, the backflow cam 234 only idles with respect to the rotation of the intake camshaft 230. . Similarly, in the exhaust cam switching mechanism 237, the exhaust cam 233 and the exhaust cam shaft 231 are engaged, and the exhaust cam 233 rotates as the exhaust cam shaft 231 rotates.

さらにＥＮＧ−ＥＣＵ１２３は、エンジントルク指令値に基づいて、吸気カム２３２と排気カム２３３を用いて、一般的な多気筒４ストローク往復動型エンジンと同様に、図５に示すように以下の動作を行う。（ａ）吸気工程において、図示しない燃料噴射装置から吸気管２１６内に燃料を噴射して生じた混合気を、吸気側カムシャフト２３０に係合して回転する吸気カム２３２のカム山がバルブリフタ２２２に当接して吸気バルブ２２０を開き、ピストン２１２が下がることで吸気ポート２１４を通じてシリンダ２１３内に吸い込む。（ｂ）圧縮工程においては、吸気カム２３２のカム山のバルブリフタ２２２への当接が終わり、吸気バルブ２２０が閉じられ、ピストン２１２が上がることでシリンダ２１３内の混合気が圧縮される。（ｃ）燃焼工程においては、図示しない点火装置によって、圧縮された混合気が着火され、シリンダ２１３内で急速な燃焼および膨張が起き、ピストン２１２が押し下げられることによって、クランクシャフト１８１に回転動力が与えられる。（ｄ）排気工程においては、排気側カムシャフト２３１に係合して回転する排気カム２３３のカム山がバルブリフタ２２３に当接して排気バルブ２２１を開き、ピストン２１２が上がることによって燃焼後の混合気がシリンダ２１３内から排気ポート２１５を通じて排気管２１７へ排出される。以上の工程を繰り返すことによって、機械的動力がクランクシャフト１８１から出力される。   Further, the ENG-ECU 123 uses the intake cam 232 and the exhaust cam 233 on the basis of the engine torque command value, and performs the following operation as shown in FIG. 5 as in a general multi-cylinder four-stroke reciprocating engine. Do. (A) In the intake process, the cam crest of the intake cam 232 that rotates by engaging the intake side camshaft 230 with the air-fuel mixture generated by injecting fuel into the intake pipe 216 from a fuel injection device (not shown) is the valve lifter 222. And the intake valve 220 is opened, and the piston 212 is lowered to suck into the cylinder 213 through the intake port 214. (B) In the compression step, the contact of the cam crest of the intake cam 232 with the valve lifter 222 ends, the intake valve 220 is closed, and the piston 212 is raised, so that the air-fuel mixture in the cylinder 213 is compressed. (C) In the combustion process, the compressed air-fuel mixture is ignited by an ignition device (not shown), rapid combustion and expansion occur in the cylinder 213, and the piston 212 is pushed down, whereby rotational power is supplied to the crankshaft 181. Given. (D) In the exhaust process, the cam crest of the exhaust cam 233 that engages and rotates with the exhaust camshaft 231 contacts the valve lifter 223 to open the exhaust valve 221, and the piston 212 rises to raise the mixture after combustion. Is discharged from the cylinder 213 to the exhaust pipe 217 through the exhaust port 215. Mechanical power is output from the crankshaft 181 by repeating the above steps.

上記のエンジンによる機械的動力発生時には、（ａ）吸気工程において、エアクリーナボックス２４０および吸気管２１６の中を、シリンダ２１３へ向けて空気が流れるため、図４にも示すようにエアフィルタ２４１の吸気面に埃塵４５１が堆積する。   When mechanical power is generated by the engine, (a) in the intake process, air flows in the air cleaner box 240 and the intake pipe 216 toward the cylinder 213. Therefore, as shown in FIG. Dust 451 accumulates on the surface.

ＨＶ−ＥＣＵ１２１から伝えられたエンジントルク指令値が０である場合、ＥＮＧ−ＥＣＵ１２３は、エンジン１５１から機械的動力を出力させる必要は無いため、燃料噴射や点火は行わず、代わりにエンジン１５１に備えられたアクチュエータを動作させ、吸気側カムシャフト２３０および排気側カムシャフト２３１内の油圧供給路に圧力を与える。これにより、図３の吸気側カム切換え機構２３６において、油圧供給路３７１から戻りバネ３８２の弾性圧力よりも高い油圧が供給され、油圧伝達路３８１を通じて、吸気カム係合ピン３６１の端部に油圧がかかり、吸気カム係合ピン３６１、中間ピン３６３、逆流カム係合ピン３６２を、係止穴３４２に設けられた戻りバネ３８２の弾性力に抗って、係止穴３４２に向けて押しつける。戻りバネ３８２が圧縮されきった状態では、係止穴３４２と逆流カム係合孔３５２の両方に逆流カム係合ピン３６２の各端部が挿入されているため、逆流カム２３４と吸気側カムシャフト２３０は係合状態になり、吸気側カムシャフト２３０の回転に伴って逆流カム２３４が回転する。この時、吸気カム２３２は、吸気カム係合孔３５１に吸気カム係合ピン３６１が収納され、いずれにも係合されていないため、吸気側カムシャフト２３０が回転しても空転するのみである。排気側カム切換え機構２３７においても同様に、逆流カム２３５と排気側カムシャフト２３１は係合状態になり、排気側カムシャフト２３１の回転に伴って逆流カム２３５が回転する。   When the engine torque command value transmitted from the HV-ECU 121 is 0, the ENG-ECU 123 does not need to output mechanical power from the engine 151. Therefore, fuel injection and ignition are not performed, and the engine 151 is provided instead. The actuator is operated to apply pressure to the hydraulic pressure supply passages in the intake side camshaft 230 and the exhaust side camshaft 231. Accordingly, in the intake side cam switching mechanism 236 in FIG. 3, a hydraulic pressure higher than the elastic pressure of the return spring 382 is supplied from the hydraulic pressure supply path 371, and the hydraulic pressure is supplied to the end of the intake cam engagement pin 361 through the hydraulic pressure transmission path 381. Therefore, the intake cam engagement pin 361, the intermediate pin 363, and the backflow cam engagement pin 362 are pressed toward the locking hole 342 against the elastic force of the return spring 382 provided in the locking hole 342. In the state where the return spring 382 is fully compressed, each end portion of the backflow cam engagement pin 362 is inserted into both the locking hole 342 and the backflow cam engagement hole 352, so that the backflow cam 234 and the intake camshaft 230 enters an engaged state, and the backflow cam 234 rotates with the rotation of the intake camshaft 230. At this time, since the intake cam engagement pin 361 is housed in the intake cam engagement hole 351 and is not engaged with any of the intake cams 232, the intake cam 232 only idles even if the intake side camshaft 230 rotates. . Similarly, in the exhaust side cam switching mechanism 237, the backflow cam 235 and the exhaust side camshaft 231 are engaged, and the backflow cam 235 rotates as the exhaust side camshaft 231 rotates.

前述のように、逆流カム２３４は吸気カム２３２のカム山から回転方向に９０度と２７０度の位置にカム山を備え、逆流カム２３５は排気カム２３３のカム山から回転方向に９０度と２７０度の位置にカム山を備えているため、回転電機からの機械的動力によるクランクシャフト１８１の回転に伴い、図６に示すように以下の動作を行う。（ａ）クランクシャフト１８１に同期して回転する吸気側カムシャフト２３０に逆流カム２３４が係合しているため、逆流カム２３４のカム面がバルブリフタ２２２に接している。この工程ではカム山が当接していないため、吸気バルブ２２０は閉じられている。一方、排気側カムシャフト２３１においては逆流カム２３５が係合しており、そのカム面に設けられたカム山がバルブリフタ２２３を介して、排気バルブ２２１を開く。この時クランクシャフト１８１の回転に同期するピストン２１２が下降し、排気管２１７から排気ポート２１５を通じてシリンダ２１３内に空気が流れ込む。（ｂ）逆流カム２３４のカム面に設けられたカム山がバルブリフタ２２２を介して、吸気バルブ２２０を開く。一方、逆流カム２３５のカム山のバルブリフタ２２３への当接が終わり、排気バルブ２２１は閉じられる。この時クランクシャフト１８１の回転に同期するピストン２１２が上昇するため、シリンダ２１３内から吸気ポート２１４を通じて吸気管２１６に向けて空気を押し出す。（ｃ）（ａ）と同様に排気管２１７からシリンダ２１３内に空気が流れ込む。（ｄ）（ｂ）と同様にシリンダ２１３内の空気を吸気管２１６から押し出す。以上の動作が繰り返されることによって、排気管２１７から取り込まれた空気が、シリンダ２１３を経て、吸気管２１６に向けて流れるため、エアクリーナボックス２４０および吸気管２１６に逆流する空気の流れが発生する。   As described above, the backflow cam 234 is provided with cam crests at positions 90 degrees and 270 degrees in the rotational direction from the cam crest of the intake cam 232, and the backflow cam 235 is 90 degrees and 270 in the rotation direction from the cam crest of the exhaust cam 233. Since the cam crest is provided at the position of the degree, the following operation is performed as shown in FIG. 6 with the rotation of the crankshaft 181 by the mechanical power from the rotating electrical machine. (A) Since the backflow cam 234 is engaged with the intake camshaft 230 that rotates in synchronization with the crankshaft 181, the cam surface of the backflow cam 234 is in contact with the valve lifter 222. In this process, since the cam crest is not in contact, the intake valve 220 is closed. On the other hand, the backflow cam 235 is engaged with the exhaust camshaft 231, and the cam crest provided on the cam surface opens the exhaust valve 221 through the valve lifter 223. At this time, the piston 212 synchronized with the rotation of the crankshaft 181 is lowered, and air flows into the cylinder 213 from the exhaust pipe 217 through the exhaust port 215. (B) A cam crest provided on the cam surface of the backflow cam 234 opens the intake valve 220 via the valve lifter 222. On the other hand, the contact of the cam crest of the backflow cam 235 with the valve lifter 223 is finished, and the exhaust valve 221 is closed. At this time, since the piston 212 that synchronizes with the rotation of the crankshaft 181 rises, air is pushed out from the cylinder 213 toward the intake pipe 216 through the intake port 214. (C) Air flows into the cylinder 213 from the exhaust pipe 217 as in (a). (D) Air in the cylinder 213 is pushed out from the intake pipe 216 as in (b). By repeating the above operation, the air taken in from the exhaust pipe 217 flows toward the intake pipe 216 through the cylinder 213, so that a flow of air that flows back to the air cleaner box 240 and the intake pipe 216 is generated.

この逆流する空気が、エアクリーナボックス２４０内部に設けられたエアフィルタ２４１の吸気面と反対側の面に注がれることによって、吸気面に堆積した埃塵４５１などの異物を脱却させる。つまり、エアフィルタ２４１の逆洗を行う。   The backflowing air is poured onto the surface of the air filter 241 provided inside the air cleaner box 240 on the side opposite to the air intake surface, thereby removing foreign matters such as dust 451 accumulated on the air intake surface. That is, the air filter 241 is back-washed.

また、図４に示す本実施形態における粉塵排出機構４０１によれば、この逆流する空気によって、エアフィルタ２４１を逆洗し、さらに逆流した空気によって吸気通路閉止弁４３１が閉じられ、エアクリーナボックス２４０内の気圧が上昇し、粉塵排出弁４４１が開いて、脱却された埃塵４５２が吸気通路外部へ排出される。   Further, according to the dust discharge mechanism 401 in the present embodiment shown in FIG. 4, the air filter 241 is back-washed by the backflowing air, and the intake passage closing valve 431 is closed by the backflowing air. , The dust discharge valve 441 is opened, and the escaped dust 452 is discharged outside the intake passage.

本実施形態によれば、ハイブリッド車両１０００がエンジン１５１から動力を出力せずに、回転電機の動力のみによる走行をしている状態であれば、いつでも継続的に逆洗を実施することができるため、効果的にエアフィルタ２４１の異物を脱却することができる。また、逆流カム２３４、２３５各々に二つカム山が設けてあるため、逆流時はクランクシャフト１８１二回転に対し、吸気管２１６への逆流する空気の流れを発生させる工程が二回あり、クランクシャフト１８１二回転で吸気工程を一回行うエンジン駆動時における異物などのエアフィルタ２４１への付着に対して、効率的なエアフィルタ２４１の逆洗を実施することができる。   According to the present embodiment, as long as the hybrid vehicle 1000 is running with only the power of the rotating electrical machine without outputting power from the engine 151, backwashing can be performed continuously at any time. The foreign matter of the air filter 241 can be effectively escaped. In addition, since two cam peaks are provided for each of the backflow cams 234 and 235, there are two processes for generating a flow of backflowing air to the intake pipe 216 for two rotations of the crankshaft 181 during backflow. Efficient backwashing of the air filter 241 can be performed against the adhesion of foreign matter or the like to the air filter 241 when the engine is driven in which the intake process is performed once by rotating the shaft 181 twice.

図７に、排気量２０００ｃｃのエンジンを有する本実施形態に係るハイブリッド車両１０００において、回転電機の動力のみによる走行をさせて、エアフィルタ２４１を逆洗した際の、クランクシャフト１８１の回転数と吸気管２１６を逆に流れる空気の風量の関係を示す。また、同じ条件において、クランクシャフト１８１を回転数１５００ｒｐｍにて一定回転させた際のエアフィルタ汚れ除去率を図８に示す。エアフィルタ汚れ除去率とは、逆洗状態での走行後のエアフィルタ２４１の重量を、逆洗前の状態のエアフィルタ２４１の重量で割った値である。図７、図８より、クランクシャフト１８１の回転数１５００ｒｐｍ以上において、エアフィルタ２４１に付着した汚れを取り除くために十分な風量が得られることがわかる。   FIG. 7 shows the number of rotations of the crankshaft 181 and the intake air when the hybrid vehicle 1000 according to this embodiment having an engine with a displacement of 2000 cc is driven only by the power of the rotating electrical machine and the air filter 241 is backwashed. The relationship of the air volume of the air which flows backward through the pipe | tube 216 is shown. Further, FIG. 8 shows the air filter dirt removal rate when the crankshaft 181 is rotated at a constant rotation speed of 1500 rpm under the same conditions. The air filter dirt removal rate is a value obtained by dividing the weight of the air filter 241 after traveling in the backwashing state by the weight of the air filter 241 in the state before backwashing. 7 and 8, it can be seen that a sufficient air volume can be obtained to remove dirt adhering to the air filter 241 when the rotational speed of the crankshaft 181 is 1500 rpm or more.

粉塵排出機構４０１を実装した本実施形態のハイブリッド車両１０００において、回転電機の動力のみによる走行を１０００秒間行って、エアフィルタ２４１の逆洗を実施した後、クランクシャフトの回転数１５００ｒｐｍでエンジン駆動を開始した際のエアフィルタ汚れ除去率の変化を図９に示す。図９からわかるように、エンジン駆動開始後９０００秒経過してもエアフィルタ汚れ除去率の変化はほとんど無く、一度排出された粉塵がエアフィルタにほとんど再付着していないことがわかる。   In the hybrid vehicle 1000 of the present embodiment in which the dust discharge mechanism 401 is mounted, the air filter 241 is backwashed for 1000 seconds by running only with the power of the rotating electrical machine, and then the engine is driven at a crankshaft speed of 1500 rpm. The change in the air filter dirt removal rate at the start is shown in FIG. As can be seen from FIG. 9, the air filter dirt removal rate hardly changes even after 9000 seconds have elapsed from the start of engine driving, and it can be seen that the dust once discharged hardly adheres to the air filter.

本実施形態のハイブリッド車両１０００においては、回転電機の動力のみによる走行中に、逆洗によるエアフィルタ２４１の異物の脱却を行うものとしたが、停車中においても、各機械的動力を駆動軸１６３から切り離した上で回転電機によってエンジン１５１のクランクシャフト１８１を回転させることで、任意の機会にエアフィルタ２４１の異物を脱却するとしても良い。   In the hybrid vehicle 1000 of the present embodiment, the foreign matter of the air filter 241 is removed by backwashing while traveling only with the power of the rotating electrical machine, but each mechanical power is supplied to the drive shaft 163 even when the vehicle is stopped. The foreign matter of the air filter 241 may be escaped at an arbitrary opportunity by rotating the crankshaft 181 of the engine 151 by a rotating electrical machine after being separated from the air filter 241.

本実施形態において、エアクリーナボックス２４０を吸気管２１６に特に設けず、吸気管２１６に直接、吸気通路閉止弁４３１と、エアフィルタ２４１と、粉塵排出弁４４１と、を設け、本実施形態と同様の効果を奏するものとしても良い。また、エンジン１５１は、各カムがバルブリフタ２２２、２２３を介してバルブを開閉する構成を有しているが、ロッカーアームを介してバルブを開閉するものとしてもよい。さらに、本実施形態においては、吸気側カムシャフト２３０および排気側カムシャフト２３１を配して、それぞれカムを駆動するものとしたが、共通の一本のカムシャフトによってカムが駆動される、いわゆるＳＯＨＣ型エンジンに適用されるものとしても良い。   In the present embodiment, the air cleaner box 240 is not particularly provided in the intake pipe 216, and the intake pipe 216 is directly provided with an intake passage closing valve 431, an air filter 241, and a dust discharge valve 441. It is good also as what has an effect. Further, the engine 151 has a configuration in which each cam opens and closes the valve via the valve lifters 222 and 223, but may open and close the valve via a rocker arm. Further, in this embodiment, the intake side camshaft 230 and the exhaust side camshaft 231 are arranged to drive the cams, respectively, but a so-called SOHC in which the cam is driven by a common camshaft. It may be applied to a type engine.

本発明に係る実施形態におけるハイブリッド車両の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the hybrid vehicle in embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施形態におけるハイブリッド車両に搭載されたエンジンの一気筒の断面の模式図である。It is a schematic diagram of a cross section of one cylinder of an engine mounted on a hybrid vehicle in an embodiment according to the present invention. 本発明に係る実施形態におけるハイブリッド車両に搭載されたエンジンに備えられた吸気側のカム切換え機構の断面図である。It is sectional drawing of the cam switching mechanism by the side of the intake with which the engine mounted in the hybrid vehicle in embodiment which concerns on this invention was equipped. 本発明に係る実施形態におけるハイブリッド車両の異物排出機構を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the foreign material discharge mechanism of the hybrid vehicle in embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施形態におけるハイブリッド車両に搭載されたエンジンの動力出力時の気体の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the gas flow at the time of the motive power output of the engine mounted in the hybrid vehicle in embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施形態におけるハイブリッド車両に搭載されたエンジンが回転電機により回転する際の空気の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the air at the time of the engine mounted in the hybrid vehicle in embodiment which concerns on this invention rotates with a rotary electric machine. 本発明に係る実施形態におけるハイブリッド車両における、クランクシャフトの回転数と吸気管を逆に流れる空気の風量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation speed of a crankshaft, and the air volume of the air which flows into an intake pipe reversely in the hybrid vehicle in embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施形態におけるハイブリッド車両において、エアフィルタ汚れ除去率の時間変化を示す図である。In the hybrid vehicle in the embodiment which concerns on this invention, it is a figure which shows the time change of the air filter dirt removal rate. 本発明に係る実施形態におけるハイブリッド車両において粉塵排出機構を使用した後のエアフィルタ汚れ除去率の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the air filter dirt removal rate after using a dust discharge mechanism in the hybrid vehicle in embodiment which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１２１ ハイブリッド用電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）、１２２ 回転電機用電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）、１２３ エンジン用電子制御装置（ＥＮＧ−ＥＣＵ）、１３１ インバータ、１４１ 第一の回転電機、１４２ 第二の回転電機、１５１ エンジン、１６１ 遊星歯車機構、１６２ 差動装置、１６３ 駆動軸、１７３ 車輪、１８１ クランクシャフト、２１２ ピストン、２１３ シリンダ、２１４ 吸気ポート、２１５ 排気ポート、２１６ 吸気管、２１７ 排気管、２２０ 吸気バルブ、２２１ 排気バルブ、２２２，２２３ バルブリフタ、２３０ 吸気側カムシャフト、２３１ 排気側カムシャフト、２３２ 吸気カム、２３３ 排気カム、２３４，２３５ 逆流カム、２３６，２３７ カム切換え機構、２４０ エアクリーナボックス、２４１ エアフィルタ、３３１，３３２ フランジ、３４１，３４２ 係止穴、３５１ 吸気カム係合孔、３５２ 逆流カム係合孔、３６１ 吸気カム係合ピン、３６２ 逆流カム係合ピン、３６３ 中間ピン、３７１ 油圧供給路、３８１ 油圧伝達路、３８２ 戻りバネ、４０１ 粉塵排出機構、４３１ 吸気通路閉止弁、４４１ 粉塵排出弁、４５１ 埃塵、４５２ 脱却された埃塵、１０００ ハイブリッド車両。   121 electronic control unit for hybrid (HV-ECU), 122 electronic control unit for rotating electrical machine (MG-ECU), 123 electronic control unit for engine (ENG-ECU), 131 inverter, 141 first rotating electrical machine, 142 second Rotating machinery, 151 engine, 161 planetary gear mechanism, 162 differential, 163 drive shaft, 173 wheels, 181 crankshaft, 212 piston, 213 cylinder, 214 intake port, 215 exhaust port, 216 intake pipe, 217 exhaust pipe, 220 Intake valve, 221 Exhaust valve, 222, 223 Valve lifter, 230 Intake side camshaft, 231 Exhaust side camshaft, 232 Intake cam, 233 Exhaust cam, 234, 235 Backflow cam, 236, 237 Cam switching mechanism, 240 Air cleaner box 241 Air filter, 331, 332 Flange, 341, 342 Locking hole, 351 Intake cam engagement hole, 352 Backflow cam engagement hole, 361 Intake cam engagement pin, 362 Backflow cam engagement pin, 363 Intermediate pin, 371 Hydraulic supply path, 381 Hydraulic transmission path, 382 Return spring, 401 Dust discharge mechanism, 431 Intake passage closing valve, 441 Dust discharge valve, 451 Dust, 452 Dust removed, 1000 Hybrid vehicle.

Claims (4)

シリンダ内のピストンの往復動作をクランクシャフトの回転動力に変換して出力する往復動型エンジンと、
クランクシャフトへ回転動力を伝達可能なモータと、
を備えるハイブリッド車両であって、
エンジンは、
シリンダに設けられた第一のバルブと第二のバルブと、
クランクシャフトに同期して回転する第一のカムシャフトと第二のカムシャフトと、
第一のカムシャフトに係合自在に取り付けられ、第一のカムシャフトと係合する際には第一のバルブから外気をシリンダ内に導入するように第一のバルブを開閉する第一のカムと、
第二のカムシャフトに係合自在に取り付けられ、第二のカムシャフトと係合する際には第二のバルブからシリンダ内の気体を排出するように第二のバルブを開閉する第二のカムと、
第一のカムシャフトに係合自在に取り付けられ、第一のカムシャフトと係合する際には第一のバルブからシリンダ内の気体を排出するように第一のバルブを開閉する第一の逆流カムと、
第二のカムシャフトに係合自在に取り付けられ、第二のカムシャフトと係合する際には第二のバルブから外気をシリンダ内に導入するように第二のバルブを開閉する第二の逆流カムと、
第一のカムと第二のカムの組、又は第一の逆流カムと第二の逆流カムの組のいずれか一方の組をそれぞれ第一のカムシャフトと第二のカムシャフトによって回転するよう係合させるカム係合切換手段と、
を備え、
エンジンに対する要求トルクがある場合には、カム係合切換手段によって第一のカムと第二のカムとを、第一のカムシャフトと第二のカムシャフトに係合させ、エンジンに対する要求トルクがない場合には、カム係合切換手段によって第一の逆流カムと第二の逆流カムとを、第一のカムシャフトと第二のカムシャフトに係合させ、モータによってクランクシャフトを回転させること、
を特徴とするハイブリッド車両。 A reciprocating engine that converts the reciprocating motion of the piston in the cylinder into the rotational power of the crankshaft and outputs it;
A motor capable of transmitting rotational power to the crankshaft;
A hybrid vehicle comprising:
Engine
A first valve and a second valve provided in the cylinder;
A first camshaft and a second camshaft that rotate in synchronization with the crankshaft;
A first cam that is detachably attached to the first camshaft and opens and closes the first valve so as to introduce outside air into the cylinder from the first valve when engaging with the first camshaft. When,
A second cam that is detachably attached to the second camshaft and opens and closes the second valve so that the gas in the cylinder is discharged from the second valve when engaging with the second camshaft. When,
A first backflow that is detachably attached to the first camshaft and opens and closes the first valve so that the gas in the cylinder is discharged from the first valve when engaging with the first camshaft. With cam,
A second backflow that is detachably attached to the second camshaft and opens and closes the second valve so that outside air is introduced into the cylinder from the second valve when engaging with the second camshaft. With cam,
Either the first cam and the second cam pair, or the first counterflow cam and the second counterflow cam pair are rotated by the first camshaft and the second camshaft, respectively. Cam engagement switching means to be combined,
With
When there is a required torque for the engine, the cam engagement switching means engages the first cam and the second cam with the first cam shaft and the second cam shaft, and there is no required torque for the engine. In this case, the first counterflow cam and the second counterflow cam are engaged with the first camshaft and the second camshaft by the cam engagement switching means, and the crankshaft is rotated by the motor.
A hybrid vehicle characterized by 請求項１記載のハイブリッド車両であって、
シリンダに接続され、第一のバルブを介してシリンダに空気を導入し、又はシリンダから空気を排出する空気管と、
空気管に接続され、シリンダに空気を導入する際に導入する空気中の異物を、空気を導入する側の面に付着させて異物の除却を行うエアフィルタと、
エアフィルタの異物付着側に設けられる空気管閉止弁と、
空気管閉止弁とエアフィルタの異物付着側の間に設けられ、シリンダから排出される空気を外部へ排出する空気排出弁と、
を備え、
エンジンに対する要求トルクがない場合には、空気管閉止弁を閉じて、空気排出弁を開き、シリンダから排出される空気によってエアフィルタを逆洗し、付着した異物を空気排出弁から外部へ排出する異物排出機構を備えること、
を特徴とするハイブリッド車両。 The hybrid vehicle according to claim 1,
An air pipe connected to the cylinder and introducing air into the cylinder via the first valve or exhausting air from the cylinder;
An air filter that is connected to an air pipe and removes foreign matter by attaching foreign matter in the air introduced when air is introduced into the cylinder to the surface on the air introduction side;
An air pipe stop valve provided on the foreign matter adhering side of the air filter;
An air discharge valve provided between the air pipe closing valve and the foreign matter adhering side of the air filter, for discharging the air discharged from the cylinder to the outside;
With
When there is no required torque for the engine, the air pipe shut-off valve is closed, the air discharge valve is opened, the air filter is backwashed with the air discharged from the cylinder, and the adhered foreign matter is discharged from the air discharge valve to the outside. Having a foreign matter discharge mechanism,
A hybrid vehicle characterized by 請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のハイブリッド車両であって、
第一のカムと第二のカムは、第一のバルブと第二のバルブを開閉するカム山を備え、第一の逆流カムと第二の逆流カムは、第一のカムと第二のカムのカム山から回転方向に、９０度と２７０度の位置に、それぞれが第一のバルブと第二のバルブを開閉するカム山を備えていること、
を特徴とするハイブリッド車両。 A hybrid vehicle according to any one of claims 1 and 2,
The first cam and the second cam are provided with cam peaks for opening and closing the first valve and the second valve, and the first backflow cam and the second backflow cam are the first cam and the second cam. A cam crest that opens and closes the first valve and the second valve at positions of 90 degrees and 270 degrees in the rotational direction from the cam crest of
A hybrid vehicle characterized by 請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のハイブリッド車両であって、
カム係合切換手段は、
第一、第二のカムと第一、第二の逆流カムを挟み込むように、第一、第二のカムシャフトに設けられた第一のフランジと第二のフランジと、
第一のフランジに設けられた第一の係止穴と第一、第二のカムに設けられた第一の係合孔の両方、又は第一の係合孔のみに係合する第一のピンと、
第一の係合孔と第一、第二の逆流カムに設けられた第二の係合孔のいずれか一方に挿通する中間ピンと、
第二の係合孔と第二のフランジに設けられた第二の係止穴の両方、又は第二の係合孔のみに係合する第二のピンと、
第一のフランジに設けられ、第一のピンと、中間ピンと、第二のピンと、を第二の係止穴に向けて移動させ、第二のフランジと第一、第二の逆流カムを係合させる第一のピン駆動部と、
第二のフランジに設けられ、第一のピンと、中間ピンと、第二のピンと、を第一の係止穴に向けて移動させ、第一のフランジと第一、第二のカムを係合させる第二のピン駆動部と、
を有することを特徴とするハイブリッド車両。 A hybrid vehicle according to any one of claims 1 and 2,
The cam engagement switching means is
A first flange and a second flange provided on the first and second camshafts so as to sandwich the first and second cams and the first and second backflow cams;
The first engagement hole is engaged with both the first engagement hole provided in the first flange and the first engagement hole provided in the first and second cams, or only the first engagement hole. idea,
An intermediate pin inserted through one of the first engagement hole and the second engagement hole provided in the first and second backflow cams;
A second pin that engages both the second engagement hole and the second locking hole provided in the second flange, or only the second engagement hole;
Provided on the first flange, move the first pin, the intermediate pin, and the second pin toward the second locking hole, and engage the second flange with the first and second backflow cams A first pin drive unit to be
Provided on the second flange, and the first pin, the intermediate pin, and the second pin are moved toward the first locking hole, and the first flange and the first and second cams are engaged. A second pin driver;
A hybrid vehicle characterized by comprising:

Images