JP2917065B2 - Engine valve timing control device - Google Patents
Engine valve timing control deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、吸排気のオーバーラッ
プを電圧印加により変化させるバルブタイミング制御装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve timing control device for changing the overlap between intake and exhaust by applying a voltage.
【0002】[0002]
【従来の技術】4サイクルエンジンにおいては、吸気弁
と排気弁とがともに開いている期間、すなわちオーバー
ラップをなるべく長くとりたい要求がある。その理由は
オーバーラップを大きくすると、それだけ燃焼室に対す
る掃気効率が向上し、混合気充填量の増大にもとづくト
ルクの増大が図れるからである。しかしながらオーバー
ラップを大きくすると、エンジンの始動性が悪化し、か
つアイドル領域および低回転低負荷領域において内部E
GR量の増加による燃焼安定性および燃費特性が悪化す
るという問題がある。2. Description of the Related Art In a four-cycle engine, there is a demand that the overlap be as long as possible while the intake valve and the exhaust valve are both open. The reason is that if the overlap is increased, the scavenging efficiency with respect to the combustion chamber is correspondingly improved, and the torque can be increased based on the increase in the amount of mixture. However, when the overlap is increased, the startability of the engine is deteriorated, and the internal E
There is a problem in that combustion stability and fuel efficiency characteristics are deteriorated due to an increase in the GR amount.
【0003】そこで従来から、アイドル領域および低回
転低負荷領域ではオーバーラップを小さいし、中高回転
高負荷領域ではオーバーラップを大きくするように制御
されるバルブタイミング可変手段を備えたエンジンが提
案されている。[0003] Therefore, there has been proposed an engine provided with a variable valve timing means for controlling the overlap so as to reduce the overlap in the idling region and the low-speed low-load region and to increase the overlap in the middle-high rotation-high load region. I have.
【0004】このようなバルブタイミング可変手段で
は、エンジンのカムシャフトとクランクシャフトとの位
相関係を変えることによってオーバーラップを変化させ
ており、一般的には油圧によって作動されるようになっ
ているが、油圧系統が複雑になるため、最近では例えば
特開平2-102305号公報に開示されているように、電磁ア
クチュエータを備え、この電磁アクチュエータに対する
電圧印加によってバルブタイミング可変機構を切替える
ようにしたものが提案されている。In such a variable valve timing means, the overlap is changed by changing the phase relationship between the camshaft and the crankshaft of the engine, and is generally operated by hydraulic pressure. However, recently, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-102305, an electromagnetic actuator is provided, and a valve timing variable mechanism is switched by applying a voltage to the electromagnetic actuator, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-102305. Proposed.
【0005】ところで、エンジンの燃費に関与する1つ
の要因として電気負荷がある。電気負荷が増大すると、
エンジンによって駆動されてバッテリを充電するオルタ
ネータの仕事量が増大することにより、エンジンの機械
的負荷が増大するからである。またエンジンの運転域の
うちもっとも使用頻度の多い中回転中負荷領域における
燃費を向上させることが、燃費改善の鍵となる。したが
って、上述のような、電磁アクチュエータに対する電圧
印加によってバルブタイミング可変機構を切替えるよう
にしたバルブタイミング可変手段(VCP)を備えたエ
ンジンにおいては、少なくともオーバーラップを大きく
すべき中回転中負荷領域において、バルブタイミング可
変手段に対する電圧印加を停止させるのが望ましく、そ
の場合は、オーバーラップが小さくされるアイドル領域
および低回転低負荷領域では上記電圧印加が行なわれる
ことになる(図6参照)。[0005] One factor related to the fuel efficiency of an engine is an electric load. When the electrical load increases,
This is because the increase in the work of the alternator driven by the engine to charge the battery increases the mechanical load on the engine. Improving fuel efficiency in the most frequently used medium-rotation medium-load region of the engine operating range is the key to improving fuel efficiency. Therefore, in an engine equipped with a variable valve timing means (VCP) that switches the variable valve timing mechanism by applying a voltage to the electromagnetic actuator as described above, at least in the middle rotation load region where the overlap is to be increased, It is desirable to stop the voltage application to the valve timing variable means. In this case, the voltage application is performed in the idle region where the overlap is reduced and the low-speed low-load region (see FIG. 6).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに、アイドル領域では燃焼安定性を図るためにオーバ
ーラップが小さくされるが、エンジン始動時においても
始動性を向上させるためにオーバーラップを小さくする
必要がある。したがって、燃費向上の観点から中回転中
負荷領域で、バルブタイミング可変手段に対する電圧印
加を停止するようにした場合、エンジンクランキング時
に電磁アクチュエータに対する電圧印加を行なって、オ
ーバーラップが小さい状態にバルブタイミング可変機構
を切替えなければならないが、エンジンクランキング時
にはスタータ(セルモータ)に大電流が供給されるた
め、上記電圧印加の電源であるバッテリの電圧が著しく
低下し、その結果上記バルブタイミング可変手段の作動
が不確実になるという問題があった。As described above, in the idling region, the overlap is reduced in order to achieve combustion stability. However, even when the engine is started, the overlap is reduced in order to improve the startability. There is a need to. Therefore, when the voltage application to the valve timing variable means is stopped in the middle rotation middle load region from the viewpoint of improving fuel efficiency, the voltage application to the electromagnetic actuator is performed at the time of engine cranking to reduce the valve timing to a state where the overlap is small. Although the variable mechanism must be switched, a large current is supplied to the starter (cell motor) at the time of engine cranking, so that the voltage of the battery, which is the power source for applying the voltage, drops significantly, and as a result, the operation of the valve timing variable means operates Was uncertain.
【0007】そこで本発明は、バルブタイミング可変手
段が電圧印加によって作動されるように構成されたエン
ジンにおいて、エンジン始動時に上記バルブタイミング
可変手段を確実に作動させることができるエンジンのバ
ルブタイミング制御装置を提供することを目的とする。Accordingly, the present invention provides an engine valve timing control device which can reliably operate the above-described variable valve timing means when the engine is started in an engine in which the variable valve timing means is operated by applying a voltage. The purpose is to provide.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明では、バッテリ電
圧を貯蔵する手段と、この電圧貯蔵手段に貯えられた電
圧を、エンジン始動時にバッテリ電圧に加算してバルブ
タイミング可変手段に印加する手段とを備えていること
により、上記目的を達成するものである。According to the present invention, there is provided means for storing a battery voltage, and means for adding the voltage stored in the voltage storage means to the battery voltage when the engine is started and applying the same to the valve timing variable means. With the provision of the above, the above object is achieved.
【0009】上記バルブタイミング可変手段は、電圧印
加により吸排気のオーバーラップを減少させるように作
動され、かつアイドル領域においても上記電圧印加がな
されるように構成される。また、上記電圧貯蔵手段がコ
ンデンサよりなり、このコンデンサに対する電圧貯蔵が
イグニッション・オン時に行なわれるようになってい
る。The variable valve timing means is operated so as to reduce the overlap between intake and exhaust by applying a voltage, and to apply the voltage even in an idle region. Further, the voltage storage means comprises a capacitor, and the voltage storage for this capacitor is performed when the ignition is turned on.
【0010】[0010]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明によるバルブタイミング制御
装置を作動させるための電気回路図である。1は負端子
が接地された車載バッテリ、2は接点2a、2b、2c
を備えたイグニッションスイッチ、3は電圧貯蔵用コン
デンサである。コンデンサ3の一方の電極は、イグニッ
ションスイッチ2のIg接点2bに接続され、コンデンサ
3の他方の電極は常開接点を備えたリレー4Aを介して
接地されている。5はバルブタイミング可変機構VCP
(図示は省略)のアクチュエータで、常閉接点を備えた
リレー4Bを介してIg接点2bに接続されている。リレ
ー4A、4Bの励磁コイル6A、6Bは、イグニッショ
ンスイッチ2のIg接点2bと接地との間に直列に接続
されている。7はスタータ(始動モータ)で、常開接点
を備えたリレー4Cを介してバッテリ1の正端子に接続
されている。このリレー4Cの励磁コイル6Cは、イグ
ニッションスイッチ2のスタータ接点2cと接地との間
に接続されている。スタータ7とコンデンサ3のリレー
4A側の電極とはライン8を通じて接続されている。ま
たバッテリ1の正端子にはエンジンによって駆動されて
バッテリ1を充電するオルタネータ9が接続されてい
る。10は制御回路(ECU)で、この制御回路10
が、図6に示すようにエンジン回転数Neと負荷(ブー
スト)に応じてバルブタイミング可変機構のアクチュエ
ータ5を制御するようになっている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an electric circuit diagram for operating a valve timing control device according to the present invention. 1 is a vehicle-mounted battery whose negative terminal is grounded, 2 is contacts 2a, 2b and 2c
An ignition switch provided with 3 is a voltage storage capacitor. One electrode of the capacitor 3 is connected to the Ig contact 2b of the ignition switch 2, and the other electrode of the capacitor 3 is grounded via a relay 4A having a normally open contact. 5 is a variable valve timing mechanism VCP
The actuator (not shown) is connected to the Ig contact 2b via a relay 4B having a normally closed contact. The exciting coils 6A and 6B of the relays 4A and 4B are connected in series between the Ig contact 2b of the ignition switch 2 and the ground. A starter (starting motor) 7 is connected to the positive terminal of the battery 1 via a relay 4C having a normally open contact. The exciting coil 6C of the relay 4C is connected between the starter contact 2c of the ignition switch 2 and the ground. The starter 7 and the electrode of the capacitor 3 on the relay 4A side are connected through a line 8. An alternator 9 that is driven by the engine and charges the battery 1 is connected to a positive terminal of the battery 1. Reference numeral 10 denotes a control circuit (ECU).
However, as shown in FIG. 6, the actuator 5 of the variable valve timing mechanism is controlled according to the engine speed Ne and the load (boost).
【0011】次に図1の回路の動作について説明する。
まずイグニッションスイッチ2がOFF接点2aからIg
接点2bに回動されると、リレー4A、4Bの励磁コイ
ル6A、6Bに通電されて、図2に示すように、リレー
4Aの接点がON、リレー4Bの接点がOFFとなる。
したがって図2の回路を簡略化すると図3に示すものと
なり、コンデンサ3にバッテリ1の電圧(例えば12ボ
ルト)が図3に示す極性で充電される。Next, the operation of the circuit of FIG. 1 will be described.
First, the ignition switch 2 is switched from the OFF contact 2a to Ig.
When rotated to the contact 2b, the exciting coils 6A and 6B of the relays 4A and 4B are energized, and as shown in FIG. 2, the contact of the relay 4A is turned on and the contact of the relay 4B is turned off.
Therefore, the circuit of FIG. 2 is simplified as shown in FIG. 3, and the capacitor 3 is charged with the voltage of the battery 1 (for example, 12 volts) with the polarity shown in FIG.
【0012】続いてイグニッションスイッチ2がスター
タ接点2cに回動されると、リレー4A、4Bの励磁コ
イル6A、6Bが消磁され、リレー4Cの励磁コイル6
Cに通電されるので、図4に示すように、リレー4Aの
接点がOFF、リレー4Bおよび4Cの接点がONとな
る。したがって図4の回路を簡略化すると図5に示すも
のとなり、スタータ7に通電されて、エンジンクランキ
ング開始される。この場合、コンデンサ3の負側の電極
とスタータ7とがライン8を通じて接続されており、か
つコンデンサ3の正側の電極がリレー4Bの接点を通じ
てバルブタイミング可変機構のアクチュエータ5に接続
されるので、バッテリ1の正端子→リレー4Cの接点→
ライン8→コンデンサ3→リレー4Bの接点→アクチュ
エータ5→バッテリ1の負端子を結ぶ閉回路が形成さ
れ、これによってコンデンサ3が放電され、コンデンサ
3に貯蔵されていた電圧(例えば12ボルト)がバッテ
リ電圧に加算されてアクチュエータ5に印加される。こ
のため、スタータ7によるエンジンクランキングに伴っ
てバッテリ電圧が例えば4ボルトまで低下したとして
も、4ボルト+12ボルト=16ボルトの電圧がアクチ
ュエータ5に印加され、この電圧によってアクチュエー
タ5が確実に動作してバルブタイミング可変機構を吸排
気のオーバーラップが小さくなるように切換えることが
保証される。Subsequently, when the ignition switch 2 is turned to the starter contact 2c, the exciting coils 6A and 6B of the relays 4A and 4B are demagnetized, and the exciting coil 6 of the relay 4C is demagnetized.
Since power is supplied to C, as shown in FIG. 4, the contact of relay 4A is turned off, and the contacts of relays 4B and 4C are turned on. Therefore, the circuit of FIG. 4 is simplified as shown in FIG. 5, and the starter 7 is energized to start engine cranking. In this case, the negative electrode of the capacitor 3 and the starter 7 are connected through the line 8, and the positive electrode of the capacitor 3 is connected to the actuator 5 of the variable valve timing mechanism through the contact of the relay 4B. Positive terminal of battery 1 → contact of relay 4C →
A closed circuit connecting the line 8 → the capacitor 3 → the contact of the relay 4B → the actuator 5 → the negative terminal of the battery 1 is formed, whereby the capacitor 3 is discharged and the voltage (for example, 12 volts) stored in the capacitor 3 is changed to the battery The voltage is added to the voltage and applied to the actuator 5. Therefore, even if the battery voltage drops to, for example, 4 volts due to engine cranking by the starter 7, a voltage of 4 volts + 12 volts = 16 volts is applied to the actuator 5, and the actuator 5 operates reliably by this voltage. Thus, it is ensured that the variable valve timing mechanism is switched so as to reduce the overlap between the intake and exhaust.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明によれば、バッテリ電圧を貯蔵す
る手段を備え、かつこの電圧貯蔵手段に貯えられた電圧
をエンジン始動時にバッテリ電圧に加算してバルブタイ
ミング可変手段に印加するようにしているので、始動時
のスタータによるエンジンクランキングに伴ってバッテ
リ電圧が著しく低下した場合でも、充分な電圧がバルブ
タイミング可変手段に印加され、バルブタイミング可変
手段を確実に作動させることができる利点がある。According to the present invention, there is provided means for storing a battery voltage, and the voltage stored in the voltage storage means is added to the battery voltage when the engine is started and applied to the variable valve timing means. Therefore, even if the battery voltage is significantly reduced due to engine cranking by the starter at the time of starting, there is an advantage that a sufficient voltage is applied to the variable valve timing means and the variable valve timing means can be reliably operated. .
【図1】本発明によるエンジンのバルブタイミング制御
装置を作動させるための電気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram for operating an engine valve timing control device according to the present invention.
【図2】図1の回路において、イグニッションスイッチ
をIg接点に切換えた状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which an ignition switch is switched to an Ig contact in the circuit of FIG. 1;
【図3】図2を簡略化して示す回路図である。FIG. 3 is a simplified circuit diagram showing FIG. 2;
【図4】図1の回路において、イグニッションスイッチ
をスタータ接点に切換えた状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state in which an ignition switch is switched to a starter contact in the circuit of FIG. 1;
【図5】図4を簡略化して示す回路図である。FIG. 5 is a simplified circuit diagram showing FIG. 4;
【図6】バルブタイミング可変手段の動作領域を示すグ
ラフである。FIG. 6 is a graph showing an operation area of the variable valve timing means.
1 バッテリ 2 イグニッションスイッチ 3 コンデンサ 4A、4B、4C リレー 5 バルブタイミング可変機構のアク
チュエータ 6A、6B、6C リレーの励磁コイル 7 スタータ 8 ライン 9 オルタネータ 10 制御回路DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery 2 Ignition switch 3 Capacitor 4A, 4B, 4C Relay 5 Actuator of variable valve timing mechanism 6A, 6B, 6C Relay excitation coil 7 Starter 8 Line 9 Alternator 10 Control circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 英夫 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−315631(JP,A) 特開 昭60−138218(JP,A) 特開 平1−234023(JP,A) 特開 昭60−75707(JP,A) 特開 昭59−113223(JP,A) 特開 昭59−113222(JP,A) 特開 昭59−113226(JP,A) 特開 平2−51335(JP,A) 特開 平2−102305(JP,A) 実開 平1−144915(JP,U) 実開 昭57−93094(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01L 1/34 F02D 13/02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hideo Shiraishi 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Inside Mazda Co., Ltd. (56) References JP-A 1-315631 (JP, A) JP-A Sho 60 JP-A-138218 (JP, A) JP-A-1-234023 (JP, A) JP-A-60-75707 (JP, A) JP-A-59-113223 (JP, A) JP-A-59-113222 (JP, A) JP-A-59-113226 (JP, A) JP-A-2-51335 (JP, A) JP-A-2-102305 (JP, A) JP-A-1-144915 (JP, U) JP-A-57-113226 93094 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F01L 1/34 F02D 13/02
Claims (3)
ルブタイミング可変手段を備え、このバルブタイミング
可変手段が電圧印加によって作動されるように構成され
たエンジンにおいて、バッテリ電圧を貯蔵する手段と、
この電圧貯蔵手段に貯えられた電圧を、エンジン始動時
にバッテリ電圧に加算して上記バルブタイミング可変手
段に印加する手段とを備えてい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. An engine, comprising: valve timing variable means capable of changing an intake / exhaust overlap, wherein the valve timing variable means is configured to be operated by applying a voltage.
Means for adding the voltage stored in the voltage storage means to the battery voltage at the time of starting the engine and applying the voltage to the valve timing variable means.
印加により上記オーバーラップを減少させるように作動
され、かつアイドル領域においても上記電圧印加がなさ
れることを特徴とする請求項1記載のエンジンのバルブ
タイミング制御装置。2. The valve according to claim 1, wherein the valve timing varying means is operated to reduce the overlap by applying a voltage, and the voltage is applied even in an idle region. Timing control device.
り、このコンデンサに対する電圧貯蔵がイグニッション
・オン時に行なわれることを特徴とする請求項1または
2記載のエンジンのバルブタイミング制御装置。3. The valve timing control device for an engine according to claim 1, wherein the voltage storage means comprises a capacitor, and the voltage storage for the capacitor is performed when an ignition is turned on.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2923691A JP2917065B2 (en) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Engine valve timing control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2923691A JP2917065B2 (en) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Engine valve timing control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04246213A JPH04246213A (en) | 1992-09-02 |
JP2917065B2 true JP2917065B2 (en) | 1999-07-12 |
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4884523B2 (en) * | 2009-12-25 | 2012-02-29 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for electric variable valve timing adjustment mechanism |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP2923691A patent/JP2917065B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH04246213A (en) | 1992-09-02 |
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