JP3489338B2 - Variable valve train for internal combustion engines for vehicles - Google Patents

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】この発明は、内燃機関の運転
条件に応じて吸排気弁のバルブリフト特性を可変制御す
るようにした可変動弁装置、特に動力伝達系に自動変速
機を備えた車両用内燃機関の可変動弁装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve operating device for variably controlling valve lift characteristics of intake and exhaust valves in accordance with operating conditions of an internal combustion engine, and more particularly to a vehicle provided with an automatic transmission in a power transmission system. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a variable valve operating device for an internal combustion engine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】内燃機関における吸排気弁のバルブリフ
ト量や作動角を可変制御する可変動弁機構は、従来から
種々の形式のものが提供されている。例えば特開昭６３
−１６７０１６号公報等に記載のように、プロフィルの
異なる低速型カムと高速型カムとを並設しておき、それ
ぞれに従動する主ロッカアームおよび副ロッカアームを
必要に応じて連結状態もしくは離脱状態に切り換えるよ
うにした構成のものが知られている。また、カムシャフ
トを一種のオルダム継手からなる不等速軸継手により連
結し、各カム部を必要に応じて不等速回転させること
で、吸排気弁の作動角を変化させるようにした構成の可
変動弁機構も提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of variable valve actuating mechanisms for variably controlling the valve lift and operating angle of intake and exhaust valves in an internal combustion engine have been provided. For example, JP-A-63
As described in Japanese Patent Publication No. 167016, a low speed cam and a high speed cam having different profiles are arranged in parallel, and the main rocker arm and the sub rocker arm that follow each are switched to a connected state or a disconnected state as necessary. It is known to have such a configuration. In addition, the camshaft is connected by a non-uniform velocity shaft joint consisting of a type of Oldham's joint, and each cam part is rotated at a non-constant velocity as necessary, so that the operating angle of the intake and exhaust valves is changed. A variable valve mechanism has also been proposed.

【０００３】ところで、内燃機関の吸排気弁は、通常カ
ムのプロフィルに沿って作動するのであるが、機関の回
転数がある回転数を越えると、いわゆるジャンプ等が発
生し始めるようになる。このような吸排気弁の不正運動
が起こると、動弁系から異音が生じる場合もあるので、
一般的に、吸排気弁が不正運動を起こさない所定回転数
以下に機関の回転数を規制するようになっている。バル
ブリフト特性が種々変化する可変動弁機構においては、
当然のことながら、吸排気弁が不正運動し始める回転数
が一定値とはならず、バルブリフト特性によって異なる
値となる。例えば、低速型のバルブリフト特性として、
低速トルクを高めるために、最大リフト量を低めずに作
動角を狭めたバルブリフト特性にしたとすると、吸排気
弁の作動時の加速度が大となるので、それだけ低い回転
数で吸排気弁の不正運動が発生するようになる。By the way, the intake and exhaust valves of an internal combustion engine normally operate along the profile of the cam, but when the engine speed exceeds a certain speed, so-called jumps and the like start to occur. When such an improper movement of the intake and exhaust valves occurs, abnormal noise may occur from the valve operating system.
Generally, the rotational speed of the engine is regulated below a predetermined rotational speed at which the intake / exhaust valve does not cause an improper movement. In the variable valve mechanism where the valve lift characteristics change variously,
As a matter of course, the rotation speed at which the intake / exhaust valve starts to move improperly does not have a constant value but has a different value depending on the valve lift characteristic. For example, as a low-speed type valve lift characteristic,
If the valve lift characteristics are set so that the operating angle is narrowed without decreasing the maximum lift amount in order to increase the low-speed torque, the acceleration during operation of the intake / exhaust valve will be large, so the intake / exhaust valve's operating speed will be lower at that speed. Unjust movement will occur.

【０００４】このようなことから、例えば特開昭６２−
４５９６０号公報においては、低速型カム使用時の機関
回転数の上限を別個に設定し、低速型カム使用時には、
それ以上回転数が上昇しないように規制する構成が示さ
れている。From this, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-
In Japanese Patent No. 45960, the upper limit of the engine speed when the low speed cam is used is set separately, and when the low speed cam is used,
A configuration is shown in which the rotation speed is regulated so as not to increase further.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の構成においては、内燃機関を加速する際に回転数が
規制されるに過ぎず、変速機のシフトダウンによる過渡
的な回転数上昇は防止できない。つまり、自動変速機を
備えた自動車において、低速型バルブリフト特性でもっ
て内燃機関が運転されている場合に、運転条件の変化に
よって変速機の変速段が低速段側へ変速されると、変速
が終了した瞬間に、内燃機関の回転数が強制的に、かつ
急激に上昇することになる。このように回転数が上昇す
れば、それに応じて低速型バルブリフト特性から高速型
バルブリフト特性への変更が行われるのであるが、その
間一時的に低速型バルブリフト特性のまま高速回転数で
もって運転され、場合によっては吸排気弁が不正運動す
る可能性がある。However, in this conventional structure, the rotational speed is merely restricted when the internal combustion engine is accelerated, and a transient increase in the rotational speed due to the downshift of the transmission cannot be prevented. . In other words, in an automobile equipped with an automatic transmission, when the internal combustion engine is operating with the low-speed valve lift characteristic, if the gear position of the transmission is shifted to the low gear side due to changes in operating conditions, the gear shift will be changed. At the end of the operation, the rotation speed of the internal combustion engine is forcibly and sharply increased. If the rotation speed increases in this way, the low-speed valve lift characteristic is changed to the high-speed valve lift characteristic accordingly, but during that time, the low-speed valve lift characteristic remains temporarily at the high rotation speed. It may be operated and, in some cases, the intake / exhaust valve may malfunction.

【０００６】従って、実際には、このような変速時の不
正運動を回避することを考慮して、吸排気弁の加速度が
大となる小作動角の使用が制限されることになり、機関
運転条件に応じた小作動角のバルブリフト特性を与える
ことができない場合が生じてしまう。Therefore, in practice, the use of a small operating angle at which the acceleration of the intake / exhaust valve is large is restricted in consideration of avoiding such an improper movement at the time of gear shift, and the engine operation is restricted. In some cases, it may not be possible to provide a valve lift characteristic with a small operating angle according to the conditions.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、変速
後の回転数変化を予測し、予めバルブリフト特性を補正
するようにするとともに、その補正を実際に確認した段
階で自動変速機の変速実行を許容するようにした。In view of the above, the present invention predicts a change in the number of revolutions after a shift and corrects the valve lift characteristic in advance, and at the stage of actually confirming the correction, the automatic transmission Allowed to execute shifting.

【０００８】 すなわち、請求項１の発明は、自動変速
機を具備した車両に用いられるとともに、吸気弁もしく
は排気弁の少なくとも一方のバルブリフト特性を変化さ
せる可変動弁機構を備えてなる車両用内燃機関の可変動
弁装置において、車速を検出する車速検出手段と、アク
セル開度を検出するアクセル開度検出手段と、この車速
とアクセル開度とに基づいて上記自動変速機の目標変速
比を設定する目標変速比設定手段と、この目標変速比と
現在の変速比とを比較して上記自動変速機に変速指令信
号を出力する変速手段と、変速後の変速比を予め検出す
る変速比検出手段と、変速開始前に上記車速と変速後の
変速比とから変速終了時の機関回転数を推定する回転数
推定手段と、この推定された機関回転数に対し、バルブ
リフト特性に応じた所定回転数が上回るように、上記可
変動弁機構のバルブリフト特性を補正する補正手段と、
上記可変動弁機構の実際のバルブリフト特性を検出する
バルブリフト特性検出手段と、自動変速機への変速指令
信号出力時に、上記バルブリフト特性検出手段によって
実際のバルブリフト特性が補正されているか否かを検出
する補正確認手段と、この補正確認手段により実際の補
正が確認されるまで自動変速機の変速の実行を禁止する
変速禁止手段と、を備えている。That is, the invention of claim 1 is used for a vehicle equipped with an automatic transmission, and is equipped with a variable valve mechanism that changes the valve lift characteristic of at least one of an intake valve and an exhaust valve. In a variable valve operating system for an engine, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, an accelerator opening detecting means for detecting an accelerator opening, and a target gear ratio of the automatic transmission are set based on the vehicle speed and the accelerator opening. Target speed ratio setting means, a speed change means for comparing the target speed ratio with the current speed ratio and outputting a speed change command signal to the automatic transmission, and a speed ratio detecting means for detecting the speed ratio after the speed change in advance. And a rotation speed estimating means for estimating the engine speed at the end of the gear shift from the vehicle speed before the start of the gear shift and the gear ratio after the gear shift, and the engine speed according to the valve lift characteristic for the estimated engine speed . Correction means for correcting the valve lift characteristic of the variable valve mechanism so that the predetermined rotation speed is exceeded,
The valve lift characteristic detecting means for detecting the actual valve lift characteristic of the variable valve mechanism and whether or not the actual valve lift characteristic is corrected by the valve lift characteristic detecting means at the time of outputting the shift command signal to the automatic transmission. There is provided a correction confirmation means for detecting whether or not, and a shift prohibition means for prohibiting execution of the shift of the automatic transmission until the correction confirmation means confirms the actual correction.

【０００９】 運転条件の変化あるいは運転者の積極的
な操作によって自動変速機の目標変速比が現在の変速比
からずれると、自動変速機に変速指令信号が出力され、
変速が行われる。このとき、その時点の車速と、変速後
の変速比とから、変速終了時の機関回転数が推定され
る。そして、この推定回転数が、バルブリフト特性に応
じて設定される所定回転数以下となるように、予めバル
ブリフト特性が補正される。さらに、このバルブリフト
特性の補正が実際になされたか否かが、補正確認手段に
よって検出され、実際の補正が確認された場合にのみ、
変速が実行される。例えば可変動弁機構の応答遅れ等が
あっても、低速型バルブリフト特性のまま高速回転数で
運転されることはない。特に、本発明では、機関回転数
をパラメータとして目標バルブリフト特性を割り付けた
制御マップを有し、通常時にこの制御マップに基づいて
上記可変動弁機構を制御するとともに、上記補正手段は
これとは異なる特性の補正マップに基づいてバルブリフ
ト特性の補正を行っており、かつこの補正マップは、上
記の推定された機関回転数から該補正マップにより求め
られるバルブリフト特性に対応する所定回転数が、上記
の推定された機関回転数から上記制御マップにより求め
られるバルブリフト特性に対応する所定回転数よりも低
くなるように、その特性が設定されている。例えば、変
速に際して、変速後に回転数が上昇するものと予想され
る場合に、作動角が大きくなるようにバルブリフト特性
が補正されるものとすると、上記のように補正マップを
設定することにより、変速前に実行される作動角の補正
量が相対的に小さなものとなり、トルク変化が抑制され
る。なお、この場合、変速終了時点で、実際の回転数の
上昇に追従して、作動角がさらに大きくなる。つまり、
作動角変化が２段階に発生することになる。When the target gear ratio of the automatic transmission deviates from the current gear ratio due to a change in driving conditions or a positive operation of the driver, a gear shift command signal is output to the automatic transmission,
Gear shifting is performed. At this time, the engine speed at the end of the gear shift is estimated from the vehicle speed at that time and the gear ratio after the gear shift. Then, the valve lift characteristic is corrected in advance so that the estimated rotation speed becomes equal to or lower than the predetermined rotation speed set according to the valve lift characteristic. Further, whether or not the valve lift characteristic is actually corrected is detected by the correction confirmation means, and only when the actual correction is confirmed,
Gear shifting is executed. For example, even if there is a response delay of the variable valve mechanism, the low speed type valve lift characteristic is not operated at the high rotation speed. In particular, the present invention has a control map in which the target valve lift characteristic is assigned with the engine speed as a parameter, and normally controls the variable valve mechanism based on this control map, and the correction means The valve lift characteristics are corrected based on the correction maps of different characteristics, and this correction map is
Calculated from the estimated engine speed described above using the correction map
The predetermined number of revolutions corresponding to the valve lift characteristics
From the estimated engine speed of
Lower than the specified speed corresponding to the valve lift characteristics
The characteristics are set so that For example, if it is assumed that the valve lift characteristic is corrected so as to increase the operating angle when it is expected that the number of rotations will increase after the gear shift, the correction map is set as described above. By doing so, the amount of correction of the operating angle executed before the gear shift becomes relatively small, and the torque change is suppressed. In this case, at the end of the gear shift, the operating angle further increases following the actual increase in the rotational speed. That is,
The change in operating angle will occur in two stages.

【００１０】また請求項２の発明は、上記回転数推定手
段によって推定された機関回転数と変速開始時の実際の
機関回転数とを比較する比較手段を有し、推定回転数が
実回転数を上回る場合にのみ上記補正手段による補正を
実行するようになっている。Further, the invention according to claim 2 has a comparing means for comparing the engine speed estimated by the speed estimating means with the actual engine speed at the start of the shift, and the estimated speed is the actual speed. The correction by the correction means is executed only when the value exceeds the above.

【００１１】この請求項２の構成においては、変速によ
って回転数が強制的に上昇する場合にのみ補正がなさ
れ、回転数が低下する場合は補正がなされない。In the second aspect of the invention, the correction is made only when the rotation speed is forcibly increased by the gear shift, and is not made when the rotation speed is decreased.

【００１２】また請求項３の発明では、自動変速機のレ
ンジ位置が、低速段側の一つあるいは複数の変速比に制
限されてなる低速側レンジにあるときにのみ上記補正手
段による補正を実行し、高速段側の変速比を含んで変速
可能な通常走行レンジにあるときには補正を実行しない
ことを特徴とする。Further, according to the invention of claim 3, the correction by the correction means is executed only when the range position of the automatic transmission is in the low speed range which is limited to one or a plurality of speed ratios on the low speed stage side. However, it is characterized in that the correction is not executed when the vehicle is in the normal traveling range in which the speed change is possible including the speed change ratio on the high speed side.

【００１３】一般に、自動変速機は、通常の走行レンジ
であるＤ（ドライブ）レンジのほかに、１速固定のＬレ
ンジや２速固定もしくは１速および２速間での変速のみ
可能な“２”レンジ等の低速側レンジを備えている。こ
のような低速側レンジでは、シフトダウンに伴う機関回
転数の上昇が急激であるので、この低速側レンジにある
ときにのみ補正を実行する。他方、Ｄレンジでは、一般
にそれほど急激な機関回転数の上昇は生じないので、補
正を実行しない。Generally, in addition to the D (drive) range, which is a normal traveling range, an automatic transmission has an L range fixed to 1st speed, a fixed 2nd speed, or a "2" that allows only shifting between 1st speed and 2nd speed. It has a low speed range such as range. In such a low speed range, the engine speed rapidly increases as a result of downshifting, so the correction is executed only in this low speed range. On the other hand, in the D range, in general, a drastic increase in the engine speed does not occur, so no correction is performed.

【００１４】[0014]

【００１５】[0015]

【００１６】請求項４の発明においては、上記可変動弁
機構として、最大リフト量が不変で、作動角が変化する
ものとなっている。In the invention of claim 4, the variable valve mechanism is such that the maximum lift amount does not change and the operating angle changes.

【００１７】すなわち、作動角を小さくしたときに吸排
気弁の加速度が大となるので、小作動角のときに吸排気
弁が不正運動し始める所定回転数が特に低くなるが、小
作動角の状態で変速がなされても、本発明のバルブリフ
ト特性の補正によって、その所定回転数を上回ることを
抑制できる。That is, since the acceleration of the intake / exhaust valve becomes large when the operating angle is made small, the predetermined number of revolutions at which the intake / exhaust valve starts to move improperly becomes small when the operating angle is small, but the small operating angle Even if the gear shift is performed in this state, the correction of the valve lift characteristic according to the present invention can prevent the predetermined number of revolutions from being exceeded.

【００１８】上記補正確認手段としては、請求項５のよ
うに、実際のバルブリフト特性の補正の完了を検出する
ようにしてもよく、あるいは請求項６のように、補正の
開始を検出するようにしてもよい。The correction confirmation means may detect the completion of the actual correction of the valve lift characteristic as in claim 5 , or the start of the correction as in claim 6. You may

【００１９】前者のように補正の最終的な完了を検出す
れば、吸排気弁の不正運動が確実に防止される。また後
者のように補正の開始を検出すれば、補正の完了まで待
つ時間が不要となり、変速の応答性低下が少ないものと
なる。If the final completion of the correction is detected as in the former case, the improper movement of the intake / exhaust valve can be reliably prevented. Further, if the start of correction is detected as in the latter case, the time to wait for the completion of correction becomes unnecessary, and the reduction in the responsiveness of the shift is reduced.

【００２０】さらに請求項７の構成においては、上記補
正手段による補正開始後、所定時間経過までに、上記補
正確認手段により実際の補正が検出されなかったとき
に、変速処理を中止するとともに、故障と判定する故障
判定手段を備えていることを特徴としている。Further, in the structure of claim 7 , when the actual correction is not detected by the correction confirmation means after the start of the correction by the correction means until the lapse of a predetermined time, the shift processing is stopped and a failure occurs. It is characterized by including a failure determination means for determining

【００２１】何らかの故障により可変動弁機構が正常に
作動しない場合、変速に際してバルブリフト特性を補正
しようとしても、実際にその特性が変化しない。この場
合には、所定時間経過した時点で、変速処理が中止され
る。また、故障と判定される。この故障の判定は、例え
ば、警告灯の点灯等により運転者に報知することもでき
る。If the variable valve mechanism does not operate normally due to some failure, the characteristic does not actually change even if the valve lift characteristic is corrected during gear shifting. In this case, the shift process is stopped when the predetermined time has elapsed. In addition, it is determined as a failure. The determination of this failure can be notified to the driver by, for example, turning on a warning light.

【００２２】[0022]

【００２３】[0023]

【００２４】[0024]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
の請求項１に係る車両用内燃機関の可変動弁装置によれ
ば、変速時に急激に機関回転数が上昇したとしても、予
め吸排気弁の不正運動が発生しないバルブリフト特性に
補正される。特に、バルブリフト特性の実際の補正を確
認した後に変速が実行され、吸排気弁の不正運動が確実
に防止される。従って、定常時に過度に余裕を見込むこ
となく、運転条件に一層適したバルブリフト特性を与え
ることができる。特に、変速実行前の回転数においてバ
ルブリフト特性が大きく変化せず、トルク変化が抑制さ
れる。 As is clear from the above description, according to the variable valve operating system for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 1 of the present invention, even if the engine speed rapidly increases during gear shifting, the intake valve is preliminarily absorbed. It is corrected to a valve lift characteristic that does not cause improper movement of the exhaust valve. In particular, the gear shift is executed after confirming the actual correction of the valve lift characteristic, and the improper movement of the intake / exhaust valve is reliably prevented. Therefore, it is possible to provide the valve lift characteristic more suitable for the operating condition without excessively allowing a margin in the steady state. Especially, at the number of revolutions before execution of gear shifting,
Lubrication characteristics do not change significantly and torque changes are suppressed.
Be done.

【００２５】また請求項２によれば、機関回転数が変速
により低下する場合には、バルブリフト特性の格別な補
正がなされず、不必要なバルブリフト特性の変化を抑制
できる。Further, according to the second aspect, when the engine speed decreases due to the gear shift, the valve lift characteristic is not specially corrected, and unnecessary change of the valve lift characteristic can be suppressed.

【００２６】また請求項３の構成によれば、急激なシフ
トダウンが発生しにくい通常走行レンジでは、不必要な
補正が行われない。According to the third aspect of the present invention, unnecessary correction is not performed in the normal driving range in which abrupt downshifting is unlikely to occur.

【００２７】[0027]

【００２８】また請求項４の構成によれば、作動角に応
じて設定される所定回転数が大きく変化するが、変速時
に確実に上記所定回転数以上に保持できるので、十分に
小作動角となるバルブリフト特性を実用に供することが
できる。According to the fourth aspect of the present invention, the predetermined rotation speed that is set according to the operating angle changes greatly, but since it can be reliably maintained at the predetermined rotation speed or higher during gear shifting, a sufficiently small operating angle can be achieved. The resulting valve lift characteristic can be put to practical use.

【００２９】さらに請求項５では、吸排気弁の不正運動
を一層確実に防止でき、請求項６では、応答性を優先さ
せることができる。Further, in the fifth aspect , it is possible to more reliably prevent the improper movement of the intake and exhaust valves, and in the sixth aspect , the responsiveness can be prioritized.

【００３０】また請求項７では、可変動弁機構の故障判
定を行うことができる。Further, according to the seventh aspect , it is possible to judge the failure of the variable valve mechanism.

【００３１】[0031]

【００３２】[0032]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【００３３】図１は、この発明の一実施例の全体的構成
を示す構成説明図であって、車両に搭載された内燃機関
１００は、後述する可変動弁機構１を吸気弁側および排
気弁側の一方もしくは双方に備えている。この内燃機関
１００のクランクシャフトには、トルクコンバータ１０
２と変速機構１０３とからなる自動変速機１０１が接続
されている。上記変速機構１０３は、遊星歯車列を主体
とするもので、その一部を油圧式バンドブレーキや油圧
式クラッチ等の油圧機構により適宜に係止することによ
り、例えば、前進４段、後進１段の変速段が得られる構
成となっている。１０４は、上記油圧機構への油圧の切
換を制御する油圧制御部であり、複数のスプール弁を含
む油圧回路と、複数のソレノイドバルブとからなり、ソ
レノイドバルブへ与えられる変速信号によって、上記油
圧機構を介して変速を実行するようになっている。ま
た、この自動変速機１０１は、運転者によって操作され
るセレクトレバー１０５を備えており、これによって、
レンジの切換がなされる。例えば、Ｐ（パーキング）、
Ｒ（後退）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）、
“２”およびＬ（ロー）の６種のレンジを備えている。
通常の走行レンジであるＤレンジでは、所定の変速マッ
プに基づき、運転条件に応じて４速〜１速の全範囲内で
変速が可能である。これに対し、Ｌレンジおよび“２”
レンジは、エンジンブレーキを必要とする場合等に選択
される低速側レンジであり、Ｌレンジでは、１速に固定
され、“２”レンジでは、１速および２速の間でのみ変
速がなされる。なお、“２”レンジでは、２速固定とし
てもよい。上記セレクトレバー１０５によって、いずれ
のレンジが選択されているかは、レンジ位置検出スイッ
チ１０６によって検出される。FIG. 1 is a structural explanatory view showing the overall structure of an embodiment of the present invention. In an internal combustion engine 100 mounted on a vehicle, a variable valve mechanism 1 which will be described later is installed on an intake valve side and an exhaust valve side. Be prepared for one or both sides. The crankshaft of the internal combustion engine 100 has a torque converter 10
2 and the automatic transmission 101 including the speed change mechanism 103 are connected. The speed change mechanism 103 is mainly composed of a planetary gear train, and a part of the speed change mechanism 103 is appropriately locked by a hydraulic mechanism such as a hydraulic band brake or a hydraulic clutch to, for example, four forward gears and one reverse gear. It is configured such that the gear shift stage can be obtained. Reference numeral 104 denotes a hydraulic control unit that controls switching of hydraulic pressure to the hydraulic mechanism, and includes a hydraulic circuit including a plurality of spool valves and a plurality of solenoid valves, and the hydraulic mechanism is controlled by a shift signal given to the solenoid valves. The shift is executed via the. Further, the automatic transmission 101 is provided with a select lever 105 operated by the driver, whereby
The range is switched. For example, P (parking),
R (back), N (neutral), D (drive),
It has 6 ranges, "2" and L (low).
In the D range, which is a normal traveling range, it is possible to change gears within the entire range from the 4th speed to the 1st speed according to operating conditions based on a predetermined shift map. On the other hand, L range and "2"
The range is a low-speed range selected when engine braking is required, for example, the L range is fixed to the first speed, and the "2" range is changed only between the first speed and the second speed. . In the "2" range, the second speed may be fixed. The range position detection switch 106 detects which range is selected by the select lever 105.

【００３４】また１０７は、運転者によって操作される
アクセル開度を検出するアクセル開度センサである。そ
して、１０９は車速センサ、１１１は内燃機関１００の
回転数を検出する回転数センサ、１１２は内燃機関１０
０の負荷（例えば吸入空気量等）を検出する負荷セン
サ、１１３は内燃機関１００の水温を検出する水温セン
サである。これらの各種センサの検出信号は、マイクロ
コンピュータシステムからなるコントロールユニット１
１０に入力されている。このコントロールユニット１１
０は、自動変速機１０１の変速制御と、可変動弁機構１
における制御用アクチュエータ１１４を介したバルブリ
フト特性の可変制御とを行っている。なお、変速制御
は、周知のように、主にアクセル開度と車速とに基づい
て行われる。Numeral 107 is an accelerator opening sensor for detecting the accelerator opening operated by the driver. Further, 109 is a vehicle speed sensor, 111 is a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the internal combustion engine 100, and 112 is the internal combustion engine 10.
A load sensor that detects a load of 0 (for example, the amount of intake air) and a water temperature sensor 113 that detects the water temperature of the internal combustion engine 100. The detection signals of these various sensors are sent to the control unit 1 including a microcomputer system.
It has been entered in 10. This control unit 11
0 is the shift control of the automatic transmission 101 and the variable valve mechanism 1
The variable control of the valve lift characteristic is performed via the control actuator 114 in FIG. As is well known, the shift control is mainly performed based on the accelerator opening and the vehicle speed.

【００３５】上記可変動弁機構１としては、種々の形式
のものを適用することができる。一例として、本実施例
では、一種のオルダム継手を利用してカムを不等速回転
させることにより、バルブリフト特性、詳しくはその最
大リフト量は不変でかつ作動角が連続的に変化するよう
にした形式のものが用いられている。As the variable valve mechanism 1, various types can be applied. As an example, in the present embodiment, by using a kind of Oldham's joint to rotate the cam at a non-constant speed, the valve lift characteristic, more specifically, the maximum lift amount is unchanged and the operating angle is continuously changed. The form is used.

【００３６】以下、この可変動弁機構１について図２〜
図４を参照しつつ説明する。図において、２１は図外の
機関クランク軸からタイミングチェーン１（図２参照）
を介して回転力が伝達される駆動軸、２２は該駆動軸２
１の外周に一定の隙間をもって配置され、かつ駆動軸２
１の中心Ｘと同軸上に設けられた中空円筒状のカムシャ
フトである。上記駆動軸２１は、機関前後方向に延設さ
れていると共に、中空状に形成されている。またカムシ
ャフト２２は、各気筒毎に分割して構成されている。The variable valve mechanism 1 will be described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. In the figure, 21 is a timing chain 1 (see FIG. 2) from an engine crankshaft (not shown).
A drive shaft to which a rotational force is transmitted via
1 is arranged with a constant gap on the outer periphery of 1 and the drive shaft 2
It is a hollow cylindrical camshaft that is provided coaxially with the center X of 1. The drive shaft 21 extends in the front-rear direction of the engine and has a hollow shape. The camshaft 22 is divided into cylinders.

【００３７】上記カムシャフト２２は、図示せぬシリン
ダヘッド上端部のカム軸受に回転自在に支持されている
と共に、図２に示すように、外周の所定位置に、吸排気
弁２３をバルブスプリングのばね力に抗してバルブリフ
ター２５を介して開作動させる複数のカム２６…が一体
に設けられている。また、カムシャフト２２は、上述し
たように複数個に分割形成されているが、その一方の分
割端部に、フランジ部２７が設けられている。また、こ
の複数に分割されたカムシャフト２２の端部間に、それ
ぞれスリーブ２８と環状ディスク２９が配置されてい
る。上記フランジ部２７は、図５にも示すように、中空
部から半径方向に沿った細長い矩形状の係合溝３０が形
成されていると共に、環状ディスク２９の一方の表面に
摺接するフランジ面２７ａを有している。The cam shaft 22 is rotatably supported by a cam bearing at the upper end of a cylinder head (not shown), and as shown in FIG. A plurality of cams 26 ... Which are opened against the spring force via the valve lifter 25 are integrally provided. The cam shaft 22 is divided into a plurality of pieces as described above, and the flange portion 27 is provided at one of the divided ends. Further, a sleeve 28 and an annular disk 29 are arranged between the ends of the camshaft 22 divided into a plurality of parts. As shown in FIG. 5, the flange portion 27 is formed with an elongated rectangular engaging groove 30 extending in the radial direction from the hollow portion, and has a flange surface 27a that slidably contacts one surface of the annular disc 29. have.

【００３８】上記スリーブ２８は、小径な一端部がカム
シャフト２２の他方の分割端部内に回転自在に挿入され
ている共に、駆動軸２１外周に嵌合しており、かつ直径
方向に貫通した連結ピン３１を介して該駆動軸２１に連
結固定されている。また、スリーブ２８の他端部に設け
られたフランジ部３２は、カムシャフト２２側のフラン
ジ部２７と対向して位置し、かつ図６にも示すように、
半径方向に沿った細長い矩形状の係合溝３３が形成され
ていると共に、外周面に環状ディスク２９の他方の表面
に摺接するフランジ面２８ａを有している。上記係合溝
３３は、カムシャフト２２側フランジ部２７の係合溝３
０と１８０°異なる反対側に配置されている。The sleeve 28 has a small-diameter one end rotatably inserted into the other split end of the cam shaft 22, and is fitted to the outer periphery of the drive shaft 21 and is diametrically pierced. It is fixedly connected to the drive shaft 21 via a pin 31. Further, the flange portion 32 provided on the other end portion of the sleeve 28 is located so as to face the flange portion 27 on the camshaft 22 side, and as shown in FIG.
An elongated rectangular engagement groove 33 is formed along the radial direction, and a flange surface 28a that slidably contacts the other surface of the annular disk 29 is formed on the outer peripheral surface. The engagement groove 33 is the engagement groove 3 of the flange portion 27 on the camshaft 22 side.
It is arranged on the opposite side, which is different from 0 by 180 °.

【００３９】上記環状ディスク２９は、略ドーナツ板状
を呈し、内径がカムシャフト２２の内径と略同径に形成
されていて、駆動軸２１の外周面との間に環状の隙間部
Ｓが形成されていると共に、外周面２９ａが環状のベア
リングメタル３５を介してディスクハウジング３４の内
周面に回転自在に保持されている。また、互いに１８０
°異なる直径線上の対向位置にそれぞれ保持孔２９ｂ，
２９ｃが貫通形成されており、該保持孔２９ｂ，２９ｃ
には、各係合溝３０，３３に係合する一対のピン３６，
３７が嵌合配置されている。この各ピン３６，３７は、
互いにカムシャフト軸方向へ逆向きに突出しており、円
筒面からなる基部が保持孔２９ｂ，２９ｃ内に回転自在
に嵌合支持されていると共に、環状ディスク２９表面か
ら突出する先端部に、図５及び図６に示すように、上記
係合溝３０，３３の対向内面３０ａ，３０ｂ、３３ａ，
３３ｂと当接する２面巾状の平面部３６ａ，３６ｂ、３
７ａ，３７ｂが形成されている。また、上記ピン３６，
３７の軸方向への位置決めは、突出方向については、ピ
ン３６，３７の円筒面と上記平面部３６ａ，３６ｂ、３
７ａ，３７ｂとの間に生じる段部３６ｃ，３７ｃとフラ
ンジ面２７ａ，２８ａとの当接により、また後退方向に
ついては、上記保持孔２９ｂ，２９ｃを貫通したピン３
６，３７の基端面３６ｄ，３７ｄとフランジ面２８ａ，
２７ａとの当接により、それぞれ行われる。The annular disc 29 has a substantially donut plate shape, an inner diameter of which is substantially the same as the inner diameter of the camshaft 22, and an annular gap S is formed between the annular disc 29 and the outer peripheral surface of the drive shaft 21. In addition, the outer peripheral surface 29a is rotatably held by the inner peripheral surface of the disk housing 34 via an annular bearing metal 35. Also, 180
° Holding holes 29b, 29b,
29c is formed through the holding holes 29b, 29c.
Includes a pair of pins 36, which engage with the respective engagement grooves 30, 33.
37 is fitted and arranged. These pins 36 and 37 are
The base portions formed of cylindrical surfaces are rotatably fitted and supported in the holding holes 29b and 29c, and the tip portions protruding from the surface of the annular disk 29 have the same shape. And as shown in FIG. 6, the facing inner surfaces 30a, 30b, 33a of the engaging grooves 30, 33,
33b, flat portions 36a, 36b, 3 having a width across flats,
7a and 37b are formed. Also, the pins 36,
As for the positioning of 37 in the axial direction, the cylindrical surfaces of the pins 36, 37 and the flat surface portions 36a, 36b, 3
7a, 37b, the stepped portions 36c, 37c contact the flange surfaces 27a, 28a, and with respect to the retreating direction, the pin 3 penetrating the holding holes 29b, 29c.
6, 37 base end surfaces 36d, 37d and flange surface 28a,
It is carried out by the contact with 27a.

【００４０】前記ディスクハウジング３４は、図２およ
び図７に示すように略三角形をなし、その円形の開口部
３４ａ内に前記環状ディスク２９が保持されている。そ
して三角形の頂部となる２カ所に、それぞれ第１カム嵌
合孔３８および第２カム嵌合孔３９が貫通形成されてい
る。As shown in FIGS. 2 and 7, the disc housing 34 has a substantially triangular shape, and the annular disc 29 is held in a circular opening 34a. Then, a first cam fitting hole 38 and a second cam fitting hole 39 are formed at two places which are the tops of the triangles, respectively.

【００４１】そして、前記第１カム嵌合孔３８および第
２カム嵌合孔３９内には、それぞれ第１偏心カム４１お
よび第２偏心カム４３の円形カム部４１ａ，４３ａが回
動自在に嵌合している。The circular cam portions 41a and 43a of the first eccentric cam 41 and the second eccentric cam 43 are rotatably fitted in the first cam fitting hole 38 and the second cam fitting hole 39, respectively. I am fit.

【００４２】前記第２偏心カム４３は、図２に示すよう
に、互いに所定量偏心している円柱状の軸部４３ｂと円
形カム部４３ａとからなり、両者が回転可能に嵌合され
て一体化されている。なお、円形カム部４３ａは、スナ
ップリング３により抜け止めされている。前記軸部４３
ｂは、図２に示すように、シリンダヘッドの隔壁状のブ
ラケット部２に圧入固定されている。As shown in FIG. 2, the second eccentric cam 43 is composed of a cylindrical shaft portion 43b and a circular cam portion 43a which are eccentric to each other by a predetermined amount, and both are rotatably fitted and integrated. Has been done. The circular cam portion 43a is prevented from coming off by the snap ring 3. The shaft 43
As shown in FIG. 2, b is press-fitted and fixed to the partition wall-shaped bracket portion 2 of the cylinder head.

【００４３】また前記第１偏心カム４１は、機関前後方
向に沿って複数気筒に亙って連続した制御カム軸４２
と、該カム軸４２に各気筒に対応して固設された複数個
の円形カム部４１ａとからなり、両者が所定量偏心して
いる。なお、各気筒の円形カム部４１ａは、それぞれカ
ム軸４２の所定の角度位置において偏心している。前記
制御カム軸４２は、図２に示すように、前記ブラケット
部２にカムブラケット４を介して回転自在に保持されて
いる。内燃機関の後部に位置する前記制御カム軸４２の
一端には、駆動機構として回転型の油圧アクチュエータ
４６が取り付けられている。また、内燃機関の前部に位
置する制御カム軸４２の他端には、該制御カム軸４２の
回転位置つまり円形カム部４１ａの位相を検出するバル
ブリフト特性検出手段としての回転型ポテンショメータ
５が取り付けられている。The first eccentric cam 41 has a control cam shaft 42 that is continuous over a plurality of cylinders in the longitudinal direction of the engine.
And a plurality of circular cam portions 41a fixed to the cam shaft 42 corresponding to each cylinder, and both are eccentric by a predetermined amount. The circular cam portion 41a of each cylinder is eccentric at a predetermined angular position of the cam shaft 42. As shown in FIG. 2, the control cam shaft 42 is rotatably held by the bracket portion 2 via a cam bracket 4. A rotary hydraulic actuator 46 as a drive mechanism is attached to one end of the control cam shaft 42 located at the rear of the internal combustion engine. At the other end of the control cam shaft 42 located in the front part of the internal combustion engine, there is provided a rotary potentiometer 5 as a valve lift characteristic detecting means for detecting the rotational position of the control cam shaft 42, that is, the phase of the circular cam portion 41a. It is installed.

【００４４】この実施例では、前記第１偏心カム４１の
円形カム部４１ａと第２偏心カム４３の円形カム部４３
ａは、等しい径を有し、かつその偏心量も等しく設定さ
れている。但し、必ずしもこれに限定されるものではな
い。In this embodiment, the circular cam portion 41a of the first eccentric cam 41 and the circular cam portion 43 of the second eccentric cam 43 are used.
a has the same diameter, and its eccentricity is also set to be the same. However, it is not necessarily limited to this.

【００４５】図８は、前記油圧アクチュエータ４６の位
相を制御する油圧回路の構成例を示したものであり、油
圧アクチュエータ４６の筒状ハウジング４８内に回転自
在に設けられた２枚羽根の回転ベーン４９と、該回転ベ
ーン４９に隔成されて、対角線上に位置する各第１油室
５０，５０及び第２油室５１，５１とを備えており、前
記回転ベーン４９が制御カム軸４２に連結されている。FIG. 8 shows an example of the construction of a hydraulic circuit for controlling the phase of the hydraulic actuator 46. A two-bladed rotary vane rotatably provided in a cylindrical housing 48 of the hydraulic actuator 46. 49 and the first oil chambers 50, 50 and the second oil chambers 51, 51, which are separated by the rotary vane 49 and are located on the diagonal line, and the rotary vane 49 is attached to the control cam shaft 42. It is connected.

【００４６】前記油圧回路は、第１，第２油室５０，５
１に油圧を給排する第１，第２油通路５２ａ，５２ｂ
と、該両油通路５２ａ，５２ｂの端部に設けられた４ポ
ート２位置型の電磁切換弁５３と、オイルメインギャラ
リ５４の上流端に設けられたオイルポンプ５５と、各油
通路５２ａ，５２ｂと適宜連通してオイルパン５６内に
作動油を戻すドレン通路５７と、ポンプ吐出圧を一定圧
に制御するリリーフバルブ５８とを備えている。The hydraulic circuit includes the first and second oil chambers 50, 5
First and second oil passages 52a, 52b for supplying and discharging hydraulic pressure to and from
A 4-port 2-position electromagnetic switching valve 53 provided at the ends of the oil passages 52a and 52b, an oil pump 55 provided at the upstream end of the oil main gallery 54, and the oil passages 52a and 52b. A drain passage 57 which communicates with the oil pan 56 to return the working oil into the oil pan 56 and a relief valve 58 which controls the pump discharge pressure to a constant pressure are provided.

【００４７】前記電磁切換弁５３は、前述した制御用ア
クチュエータ１１４に相当するものであり、前述したよ
うに、コントロールユニット１１０によって切換制御さ
れる。これによって、前記油圧アクチュエータ４６の回
転位置が連続的に可変制御される。The electromagnetic switching valve 53 corresponds to the control actuator 114 described above, and is switch-controlled by the control unit 110 as described above. As a result, the rotational position of the hydraulic actuator 46 is continuously variably controlled.

【００４８】次に、上記可変動弁機構１のみの作用につ
いて図９を参照して説明する。Next, the operation of only the variable valve mechanism 1 will be described with reference to FIG.

【００４９】まず、機関の所定の運転条件、例えば高速
領域においては、油圧アクチュエータ４６を介して、第
１偏心カム４１の回転位置が図７の（Ａ）のように制御
される。このとき、環状ディスク２９の中心Ｙと駆動軸
２１の中心Ｘとは一致している。この場合は、環状ディ
スク２９と駆動軸２１との間に回転位相差は生じず、ま
たカムシャフト２２の中心と環状ディスク２９の中心Ｘ
も一致しているため、両者間の回転位相差も生じない。
そのため、駆動軸２１、環状ディスク２９およびカムシ
ャフト２２の３者が、ピン３６，３７を介して等速で同
期回転する。この結果、図９の（Ａ）の実線に示すよう
なバルブリフト特性が得られる。First, under a predetermined operating condition of the engine, for example, in a high speed region, the rotational position of the first eccentric cam 41 is controlled via the hydraulic actuator 46 as shown in FIG. At this time, the center Y of the annular disk 29 and the center X of the drive shaft 21 coincide with each other. In this case, a rotational phase difference does not occur between the annular disc 29 and the drive shaft 21, and the center of the camshaft 22 and the center X of the annular disc 29 are separated.
Since they also match, there is no difference in rotational phase between the two.
Therefore, the drive shaft 21, the annular disc 29, and the cam shaft 22 are synchronously rotated at a constant speed via the pins 36 and 37. As a result, the valve lift characteristic as shown by the solid line in FIG. 9A is obtained.

【００５０】これに対し、例えば機関の低速領域におい
ては、油圧アクチュエータ４６を介して、第１偏心カム
４１の回転位置が図７の（Ｂ）のように制御される。こ
れにより、環状ディスク２９の中心Ｙと駆動軸２１の中
心Ｘとが、その偏心量をΔとして示すように、互いに偏
心する。この状態では、一種の不等速軸継手と同様に、
環状ディスク２９の角速度が変化する不等速回転とな
る。これにより、図９（Ｂ）に一点鎖線に示すように、
駆動軸２１とカムシャフト２２との間で、偏心量Δに応
じた位相差が与えられる。また、回転位相差の最大，最
小点の途中に同位相点（Ｐ点）が存在する。尚、図９
（Ｂ）の特性図では、カムシャフト２２が相対的に進む
方向の位相差を正に、相対的に遅れる方向の位相差を負
にしてある。そして、カムシャフト２２が相対的に遅れ
側となる領域（Ｐ１点以前の領域およびＰ２〜Ｐ３の領
域）に位置する吸排気弁２３の開弁時期は、上記位相差
に伴って遅れることになる。逆に、カムシャフト２２が
相対的に進み側となる領域（Ｐ１〜Ｐ２の領域）に位置
する吸排気弁２３の閉弁時期は、位相差に伴って進むこ
とになる。したがって、図９（Ａ）に一点鎖線で示すよ
うなバルブリフト特性が得られ、その作動角は小さくな
る。On the other hand, in the low speed region of the engine, for example, the rotational position of the first eccentric cam 41 is controlled as shown in FIG. 7B via the hydraulic actuator 46. As a result, the center Y of the annular disk 29 and the center X of the drive shaft 21 are eccentric to each other, as indicated by the eccentricity amount Δ. In this state, like a kind of non-constant speed shaft coupling,
The rotation speed of the annular disk 29 is variable and the angular speed changes. As a result, as shown by the alternate long and short dash line in FIG.
A phase difference corresponding to the amount of eccentricity Δ is given between the drive shaft 21 and the cam shaft 22. Further, the same phase point (point P) exists in the middle of the maximum and minimum points of the rotational phase difference. Incidentally, FIG.
In the characteristic diagram of (B), the phase difference in the direction in which the camshaft 22 relatively advances is positive, and the phase difference in the direction in which it is relatively delayed is negative. Then, the valve opening timing of the intake / exhaust valve 23 located in the region where the camshaft 22 is relatively behind (the region before the point P1 and the regions P2 to P3) is delayed with the above phase difference. . On the contrary, the valve closing timing of the intake / exhaust valve 23 located in the region (the region of P1 to P2) where the camshaft 22 is on the relatively advanced side is advanced with the phase difference. Therefore, the valve lift characteristic as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 9A is obtained, and the operating angle thereof is reduced.

【００５１】図７の（Ｂ）は、図７（Ａ）の同心制御位
置を基準として、第１偏心カム４１を図の時計回り方向
へ９０°回転させたものであるが、第１偏心カム４１の
回転位置を連続的に変化させることにより、偏心量Δを
連続的に変化させることができ、ひいてはバルブリフト
特性が連続的に変化する。また、図の反時計回り方向へ
回転させれば、図９（Ｂ）に示す位相差を逆方向へ得る
ことができる。図９から明らかなように、この可変動弁
機構１においては、最大リフト量は変わらずに、作動角
のみを連続的に変化させることができる。In FIG. 7B, the first eccentric cam 41 is rotated 90 ° in the clockwise direction in the figure with the concentric control position in FIG. 7A as a reference. By continuously changing the rotational position of 41, the eccentricity Δ can be continuously changed, and the valve lift characteristic is continuously changed. Further, by rotating counterclockwise in the figure, the phase difference shown in FIG. 9B can be obtained in the opposite direction. As is apparent from FIG. 9, in the variable valve mechanism 1, only the operating angle can be continuously changed without changing the maximum lift amount.

【００５２】なお、ディスクハウジング３４を第１偏心
カム４１とともに支持している第２偏心カム４３は、図
７から明らかなように、第１偏心カム４１の回転に従動
して回転する。すなわち、ディスクハウジング３４と第
１，第２偏心カム４１，４３によって一種の４節リンク
機構が構成される形となり、第１偏心カム４１を原動節
として回動させると、ディスクハウジング３４および第
２偏心カム４３が従動節として限定的に動くのである。The second eccentric cam 43, which supports the disc housing 34 together with the first eccentric cam 41, rotates following the rotation of the first eccentric cam 41, as is apparent from FIG. That is, the disk housing 34 and the first and second eccentric cams 41 and 43 form a kind of four-node link mechanism, and when the first eccentric cam 41 is rotated as the driving node, the disk housing 34 and the second eccentric cam 41 are rotated. The eccentric cam 43 moves in a limited manner as a follower.

【００５３】ここで、前記第１偏心カム４１の回転位置
は、ポテンショメータ５によって検出される。このポテ
ンショメータ５の検出信号は、前記コントロールユニッ
ト１１０に入力され、これに基づいて実際のバルブリフ
ト特性が検出される。すなわち、第１偏心カム４１の偏
心位置によってディスクハウジング３４の偏心量Δは機
械的にかつ一義的に定まり、しかも、この偏心量Δに応
じて、最終的なバルブリフト特性が機械的にかつ一義的
に定まる。従って、第１偏心カム４１の回転位置が判れ
ば、実際のバルブリフト特性を正確に認識することがで
きる。Here, the rotational position of the first eccentric cam 41 is detected by the potentiometer 5. The detection signal of the potentiometer 5 is input to the control unit 110, and the actual valve lift characteristic is detected based on this. That is, the eccentricity Δ of the disc housing 34 is mechanically and uniquely determined by the eccentric position of the first eccentric cam 41, and the final valve lift characteristic is mechanically and uniquely determined according to the eccentricity Δ. To be determined. Therefore, if the rotational position of the first eccentric cam 41 is known, the actual valve lift characteristic can be accurately recognized.

【００５４】ところで、機関低速域では、吸気弁閉時期
を早めることによる低速状態での充填効率の向上および
バルブオーバラップの低減等の点から、吸気側および排
気側の双方で小作動角とすることが好ましい。逆に、機
関高速域では、吸気弁閉時期を遅らせることによる高速
状態での充填効率の向上およびバルブオーバラップの拡
大による掃気効果等の点から、吸気側および排気側の双
方で大作動角とすることが好ましい。従って、主に機関
回転数に基づいて、低速回転ほど作動角を小さく、高速
回転ほど作動角を大きくするように、バルブリフト特性
が制御される。このバルブリフト特性の制御は、具体的
には、機関回転数をパラメータとして目標バルブリフト
特性を割り付けた所定の制御マップに基づいて行われ
る。By the way, in the engine low speed region, a small operating angle is set on both the intake side and the exhaust side in order to improve the charging efficiency in a low speed state by reducing the intake valve closing timing and reduce the valve overlap. It is preferable. On the other hand, in the engine high speed range, a large operating angle is set on both the intake side and the exhaust side from the viewpoint of improving the charging efficiency at high speed by delaying the intake valve closing timing and the scavenging effect by expanding the valve overlap. Preferably. Therefore, the valve lift characteristic is controlled mainly on the basis of the engine speed so that the operating angle becomes smaller as the rotation speed becomes lower and the operating angle becomes larger as the rotation speed becomes higher. Specifically, the control of the valve lift characteristic is performed based on a predetermined control map in which the target valve lift characteristic is assigned using the engine speed as a parameter.

【００５５】一方、バルブリフト特性を小作動角とする
と、図９（Ａ）から容易に理解できるように、大作動角
時に比較して吸排気弁２３の加速度が大となる。従っ
て、吸排気弁が不正運動し始める所定回転数は、大作動
角ほど高く、かつ小作動角ほど低くなる。そのため、上
記の目標バルブリフト特性を定めた制御マップは、この
所定回転数を考慮したものとなっており、実際の機関回
転数（実回転数）が常に上記所定回転数以下に保たれる
ようになっている。図１０は、各作動角に応じて設定さ
れる所定回転数と実回転数との関係を示したものであ
る。図中、ラインＬが上記所定回転数と実回転数とが等
しい線であるので、これより左上の領域であれば、吸排
気弁の不正運動が発生しない領域であり、右下の領域で
あれば、不正運動が発生して異音の生じる可能性がある
好ましくない領域であることを意味する。従って、上記
制御マップにおける目標バルブリフト特性は、その左上
の領域内に収まるように設定されている。On the other hand, when the valve lift characteristic is set to a small operating angle, the acceleration of the intake / exhaust valve 23 becomes larger than that at a large operating angle, as can be easily understood from FIG. 9 (A). Therefore, the predetermined rotation speed at which the intake / exhaust valve starts to move improperly increases as the operating angle increases and decreases as the operating angle decreases. Therefore, the control map that defines the target valve lift characteristics described above considers this predetermined engine speed, so that the actual engine speed (actual engine speed) is always kept below the predetermined engine speed. It has become. FIG. 10 shows the relationship between the predetermined number of revolutions and the actual number of revolutions set according to each operating angle. In the figure, since the line L is a line in which the above-mentioned predetermined number of revolutions is equal to the actual number of revolutions, if it is the region on the upper left of this, it is the region in which incorrect movement of the intake and exhaust valves does not occur and the region on the lower right. For example, it means an unfavorable area where irregular movement may occur and abnormal noise may occur. Therefore, the target valve lift characteristic in the control map is set so as to be within the upper left area.

【００５６】しかしながら、低速域において小作動角で
運転中に変速機１０１が低速段側へ変速すると、急激に
回転数が上昇し、過渡的に図１０右下の領域で運転され
る可能性がある。例えば、図１０のａ点で回転数ｎ１で
もって運転中に、ギアチェンジにより回転数ｎ２にまで
急に上昇すると、可変動弁機構１の制御の応答遅れによ
って、一時的に作動角が小さいままｂ点で運転されてし
まうことになり、好ましくない。そこで、本発明では、
予め変速後の回転数上昇を予測し、作動角を補正するよ
うにしている。However, when the transmission 101 shifts to the low speed side while operating at a small operating angle in the low speed range, the rotation speed may rapidly increase, and there is a possibility that the transmission is transiently operated in the lower right range. is there. For example, when the engine speed is suddenly increased to n2 due to a gear change during operation at a rotational speed n1 at point a in FIG. 10, the operating angle remains temporarily small due to the response delay of the control of the variable valve mechanism 1. It is not desirable because it will be driven at point b. Therefore, in the present invention,
The increase in the number of revolutions after shifting is predicted in advance to correct the operating angle.

【００５７】図１１のフローチャートは、コントロール
ユニット１１０において実行されるその具体的な制御の
流れを示したものであり、まずステップ１で、内燃機関
１００の運転条件つまり機関回転数Ｎ１、負荷、水温等
を読み込み、次にステップ２で、変速指令信号が出力さ
れたか否かを判定する。詳しくは、図示せぬ他のルーチ
ンにより、アクセル開度や車速ＶＳＰ等に基づいて目標
変速比が設定され、かつこの目標変速比と現在の変速比
とを比較することによって、変速の要否が決定される。
そして、変速すべき条件であれば、所定の変速指令信号
が出力される。ここで、変速が不要な場合つまり変速指
令信号が出力されていない場合は、ステップ１４へ進
み、通常のバルブリフト特性可変制御を実行する。つま
り、そのときの機関回転数Ｎ１等に基づき、所定の制御
マップを参照して最適なバルブリフト特性（作動角）に
制御する。変速指令が出されている場合は、ステップ２
からステップ３へ進み、セレクトレバー１０５により選
択されているレンジ位置を示すレンジ位置検出スイッチ
１０６の信号を読み込み、さらにステップ４に進んで、
そのレンジ位置が低速側レンジであるか否かを判定す
る。このレンジ位置が、低速側レンジつまりＬレンジも
しくは“２”レンジである場合には、ステップ５以降へ
進む。また低速側レンジでない場合には、ステップ１４
へ進み、通常のバルブリフト特性可変制御を実行する。
つまり、この例では、通常の走行レンジであるＤレンジ
である場合には、作動角の補正は行わない。ステップ５
では、変速終了時の変速比つまりその変速における目標
変速比を読み込む。さらにステップ６でそのときの車速
ＶＳＰを読み込む。そして、ステップ７で、上記の目標
変速比と車速ＶＳＰとから、変速終了時の機関回転数Ｎ
２を推定する。The flowchart of FIG. 11 shows the flow of the specific control executed in the control unit 110. First, in step 1, the operating conditions of the internal combustion engine 100, that is, the engine speed N1, the load, the water temperature. Etc. are read, and then, in step 2, it is determined whether or not a shift command signal is output. Specifically, a target gear ratio is set based on the accelerator opening degree, the vehicle speed VSP, etc. by another routine (not shown), and by comparing the target gear ratio with the current gear ratio, it is possible to determine whether or not gear shifting is necessary. It is determined.
Then, if there is a condition for shifting, a predetermined shift command signal is output. Here, if the gear shift is not required, that is, if the gear shift command signal is not output, the routine proceeds to step 14 and the normal valve lift characteristic variable control is executed. That is, based on the engine speed N1 and the like at that time, a predetermined control map is referenced to control the valve lift characteristic (operating angle) to the optimum value. If a shift command has been issued, step 2
To step 3 to read the signal of the range position detection switch 106 indicating the range position selected by the select lever 105, and then to step 4,
It is determined whether the range position is the low speed range. If the range position is the low speed range, that is, the L range or the "2" range, the process proceeds to step 5 and thereafter. If it is not in the low speed range, step 14
Then, the normal valve lift characteristic variable control is executed.
That is, in this example, the operating angle is not corrected in the D range which is a normal traveling range. Step 5
Then, the gear ratio at the end of the gear shift, that is, the target gear ratio in the gear shift is read. Further, in step 6, the vehicle speed VSP at that time is read. Then, in step 7, based on the target gear ratio and the vehicle speed VSP, the engine speed N at the end of the gear shift is set.
Estimate 2.

【００５８】次にステップ８で、この推定した機関回転
数Ｎ２と実回転数Ｎ１とを比較し、実回転数Ｎ１の方が
高い場合には、通常制御（ステップ１４）に戻る。逆
に、実回転数Ｎ１の方が低い場合には、ステップ９へ進
み、推定機関回転数Ｎ２に対応する作動角θ２（バルブ
リフト特性）を、所定の制御マップを参照して決定す
る。なお、ここで用いられる制御マップは、機関回転数
をパラメータとして吸排気弁が不正運動を起こさないよ
うに最適なバルブリフト特性を割り付けたものとなる
が、別個に設けずに前述した通常制御時の制御マップを
そのまま利用することもできる。この場合には、コント
ロールユニット１１０におけるメモリの使用を削減でき
る。そして、ステップ１０で、この作動角θ２を、現在
のバルブリフト特性における作動角θ１と比較し、現在
の作動角θ１より大きい場合には、ステップ１１へ進ん
で、その作動角θ２を新たな目標バルブリフト特性とし
て、バルブリフト特性を補正する。つまり、電磁切換弁
５３を介して油圧アクチュエータ４６の回転位置を補正
するように、電磁切換弁５３に対する制御信号が補正さ
れる。具体的には、作動角θが拡大する方向に補正され
る。Next, at step 8, the estimated engine speed N2 is compared with the actual engine speed N1, and if the actual engine speed N1 is higher, the routine returns to the normal control (step 14). On the contrary, when the actual rotation speed N1 is lower, the routine proceeds to step 9, where the operating angle θ2 (valve lift characteristic) corresponding to the estimated engine rotation speed N2 is determined with reference to a predetermined control map. Note that the control map used here is one in which optimal valve lift characteristics are assigned so that the intake / exhaust valves do not cause improper movement using the engine speed as a parameter, but it is not provided separately but during the normal control described above. The control map of can be used as it is. In this case, the use of memory in the control unit 110 can be reduced. Then, in step 10, the operating angle θ2 is compared with the operating angle θ1 in the current valve lift characteristic. If the operating angle θ1 is larger than the current operating angle θ1, the process proceeds to step 11 to set the operating angle θ2 as a new target. The valve lift characteristic is corrected as the valve lift characteristic. That is, the control signal for the electromagnetic switching valve 53 is corrected so as to correct the rotational position of the hydraulic actuator 46 via the electromagnetic switching valve 53. Specifically, the operating angle θ is corrected so as to increase.

【００５９】可変動弁機構１の制御系が正常であれば、
この制御信号の補正に基づいて油圧アクチュエータ４６
が回転し、実際のバルブリフト特性が変化する。ステッ
プ１２では、ポテンショメータ５の検出信号に基づい
て、バルブリフト特性の補正が実際になされたか否かを
判定する。なお、ここでは、補正の最終的な完了を検出
することを条件としてもよく、あるいは補正の初期動作
を検出することを条件としてもよい。そして、この実際
の補正が確認されたら、ステップ１３へ進み、変速を実
行する。つまり自動変速機１０１の油圧制御部１０４へ
変速信号が出力される。If the control system of the variable valve mechanism 1 is normal,
Based on the correction of this control signal, the hydraulic actuator 46
Rotates, and the actual valve lift characteristics change. In step 12, it is determined based on the detection signal of the potentiometer 5 whether or not the valve lift characteristic is actually corrected. Here, the condition may be that the final completion of the correction is detected, or that the initial operation of the correction is detected. Then, when this actual correction is confirmed, the process proceeds to step 13 and shift is executed. That is, the shift signal is output to the hydraulic control unit 104 of the automatic transmission 101.

【００６０】従って、予め作動角θが拡大した状態で実
際の変速が実行されるので、変速終了とともに実回転数
Ｎ１が急に上昇したとしても、吸排気弁の不正運動発生
を抑制することができる。例えば、前述した図１０にお
いて、ａ点で運転中に変速され、回転数がｎ２に上昇す
る場合には、変速実行前に、予めｃ点に示すように作動
角θが大きな状態となり、この状態からｄ点へと変化す
る。そのため、常に吸排気弁の不正運動が発生しない左
上の領域で運転されることになる。Therefore, since the actual gear shift is executed in advance with the operating angle θ enlarged, even if the actual rotational speed N1 suddenly rises at the end of the gear shift, it is possible to suppress the occurrence of the improper movement of the intake and exhaust valves. it can. For example, in FIG. 10 described above, when the gear is changed at the point a during operation and the number of revolutions rises to n2, the operating angle θ becomes a large state before the gear change as shown at the point c, and this state To d point. Therefore, the engine is always operated in the upper left area where the intake / exhaust valve does not move erratically.

【００６１】なお、上記の制御の例では、急激なシフト
ダウンが生じる可能性の高い低速側レンジでのみ補正を
行っているが、勿論、Ｄレンジを含めて補正を行うよう
にすることもできる。In the above control example, the correction is performed only in the low-speed range in which a sudden downshift is likely to occur, but it goes without saying that the correction can also be performed in the D range. .

【００６２】また上記実施例では、自動変速機１０１と
して有段の変速機を用いているが、無段変速機を用いた
自動車にも本発明は同様に適用できる。Further, in the above embodiment, a stepped transmission is used as the automatic transmission 101, but the present invention can be similarly applied to a vehicle using a continuously variable transmission.

【００６３】ここで上記の説明では、補正時の制御マッ
プつまり補正マップを別個に設けずに通常制御時の制御
マップをそのまま利用するようにしているが、補正マッ
プを通常時の制御マップとは別の特性に設定することが
望ましい。図１２は、その特性の一例を示したものであ
り、通常時に、ラインＭに沿ってバルブリフト特性が制
御される。またラインＬは、前述した図１０と同じく、
所定回転数が実回転数と等しい線であり、これに基づい
て、上述した補正がなされる。つまり、補正マップは、
通常時の制御マップよりも低い回転数に設定されてい
る。In the above description, the control map for correction, that is , the control map for normal control is used as it is without providing a separate correction map, but the correction map is not the control map for normal operation. It is set to a different characteristic
Desirable . FIG. 12 shows an example of the characteristic, and the valve lift characteristic is controlled along the line M at normal times. The line L is the same as in FIG. 10 described above.
The predetermined rotation speed is a line equal to the actual rotation speed, and the above-described correction is performed based on this. In other words, the correction map is
The engine speed is set lower than the normal control map.

【００６４】この構成においては、変速によって機関回
転数がｎ１からｎ２へ上昇する場合に、変速前に、ａ点
からｃ′点へ変化し、変速後に、ラインＭを基準とし
て、ｄ′点からｄ点へ変化する。つまり、ａ点→ｃ′点
→ｄ′点→ｄ点と変化することになる。従って、前述し
た図１０のように、ａ点→ｃ点→ｄ点と変化する場合に
比較して、回転数ｎ１での作動角θの変化量が小さくな
り、それだけ、変速直前でのトルク変化が小さなものと
なって、運転者に違和感を与えることがない。In this configuration, when the engine speed increases from n1 to n2 due to gear shifting, it changes from point a to point c'before gear shifting, and after gear shifting from point d'with reference to line M as a reference. Change to point d. That is, it changes from point a to point c'to point d'to point d. Therefore, as shown in FIG. 10 described above, the change amount of the operating angle θ at the rotation speed n1 is smaller than that in the case of changing from the point a → the point c → the point d. Is small, and the driver does not feel uncomfortable.

【００６５】尚、この補正マップはＬそのものでなく、
ＭとＬの中間的な領域に設けてもかまわない。その場合
トルク変化低減効果は目減りするものの、過渡的な吸排
気弁の不正運動を確実に防止できる。This correction map is not L itself,
It may be provided in an intermediate region between M and L. In this case, the torque change reducing effect is diminished, but transient improper movement of the intake / exhaust valve can be reliably prevented.

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

【図１】この発明の一実施例の構成説明図。FIG. 1 is a structural explanatory view of an embodiment of the present invention.

【図２】可変動弁機構の要部を示す分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main part of a variable valve mechanism.

【図３】同じく可変動弁機構の要部を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing the main part of the variable valve mechanism.

【図４】同じく可変動弁機構の要部を示す一部切欠の側
断面図。FIG. 4 is a partially cutaway side sectional view showing an essential part of the variable valve mechanism.

【図５】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図。5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図６】図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図。6 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【図７】ディスクハウジングおよび第１，第２偏心カム
の構成を示す説明図であって、（Ａ）は同心状態、
（Ｂ）は偏心状態の様子を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory view showing a configuration of a disc housing and first and second eccentric cams, in which (A) is a concentric state,
(B) is an explanatory view showing a state of an eccentric state.

【図８】油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の回路
図。FIG. 8 is a circuit diagram of a hydraulic circuit that drives a hydraulic actuator.

【図９】駆動軸とカムシャフトとの回転位相差特性およ
びバルブリフト特性を対比して示す特性図。FIG. 9 is a characteristic diagram showing the rotational phase difference characteristics and the valve lift characteristics of the drive shaft and the cam shaft in comparison.

【図１０】実回転数と各作動角に応じた所定回転数およ
び作動角との関係を示す特性図。FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between an actual rotation speed and a predetermined rotation speed and an operation angle according to each operation angle.

【図１１】この実施例の制御の流れを示すフローチャー
ト。FIG. 11 is a flowchart showing a control flow of this embodiment.

【図１２】補正マップの一実施例を示す図１０と同様の
特性図。FIG. 12 is a characteristic diagram similar to FIG. 10 showing an embodiment of a correction map.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…可変動弁機構 １００…内燃機関 １０１…自動変速機 １０４…油圧制御部 １０７…アクセル開度センサ １０９…車速センサ １１０…コントロールユニット 1 ... Variable valve mechanism 100 ... Internal combustion engine 101 ... Automatic transmission 104 ... Hydraulic control unit 107 ... Accelerator opening sensor 109 ... Vehicle speed sensor 110 ... Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｈ 29/00 29/00 Ｈ 45/00 ３１２ 45/00 ３１２Ｍ Ｆ１６Ｈ 61/08 Ｆ１６Ｈ 61/08 61/16 61/16 // Ｆ１６Ｈ 59:18 59:18 59:44 59:44 59:74 59:74 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification code FI F02D 13/02 F02D 13/02 H 29/00 29/00 H 45/00 312 45/00 312M F16H 61/08 F16H 61/08 61/16 61/16 // F16H 59:18 59:18 59:44 59:44 59:74 59:74

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 自動変速機を具備した車両に用いられる
とともに、吸気弁もしくは排気弁の少なくとも一方のバ
ルブリフト特性を変化させる可変動弁機構を備えてなる
車両用内燃機関の可変動弁装置において、 車速を検出する車速検出手段と、アクセル開度を検出す
るアクセル開度検出手段と、この車速とアクセル開度と
に基づいて上記自動変速機の目標変速比を設定する目標
変速比設定手段と、この目標変速比と現在の変速比とを
比較して上記自動変速機に変速指令信号を出力する変速
手段と、変速後の変速比を予め検出する変速比検出手段
と、変速開始前に上記車速と変速後の変速比とから変速
終了時の機関回転数を推定する回転数推定手段と、この
推定された機関回転数に対し、バルブリフト特性に応じ
た所定回転数が上回るように、上記可変動弁機構のバル
ブリフト特性を補正する補正手段と、上記可変動弁機構
の実際のバルブリフト特性を検出するバルブリフト特性
検出手段と、自動変速機への変速指令信号出力時に、上
記バルブリフト特性検出手段によって実際のバルブリフ
ト特性が補正されているか否かを検出する補正確認手段
と、この補正確認手段により実際の補正が確認されるま
で自動変速機の変速の実行を禁止する変速禁止手段と、
を備え、さらに、 機関回転数をパラメータとして目標バルブリフト特性を
割り付けた制御マップを有し、通常時にこの制御マップ
に基づいて上記可変動弁機構を制御するとともに、上記
補正手段はこれとは異なる特性の補正マップに基づいて
バルブリフト特性の補正を行っており、かつこの補正マ
ップは、 上記の推定された機関回転数から該補正マップにより求
められるバルブリフト特性に対応する所定回転数が、上
記の推定された機関回転数から上記制御マップにより求
められるバルブリフト特性に対応する所定回転数よりも
低くなるように、 その特性が 設定されていることを特徴とする車両用内燃
機関の可変動弁装置。1. A variable valve operating system for an internal combustion engine for a vehicle, which is used in a vehicle equipped with an automatic transmission and which includes a variable valve operating mechanism for changing a valve lift characteristic of at least one of an intake valve and an exhaust valve. A vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, an accelerator opening detecting means for detecting an accelerator opening, and a target speed ratio setting means for setting a target speed ratio of the automatic transmission based on the vehicle speed and the accelerator opening. A speed change means for comparing the target speed change ratio with the current speed change ratio to output a speed change command signal to the automatic transmission; a speed change ratio detecting means for detecting a speed change ratio after the speed change in advance; The engine speed estimating means for estimating the engine speed at the end of the speed change from the vehicle speed and the speed ratio after the speed change, and the estimated engine speed according to the valve lift characteristic.
Correction means for correcting the valve lift characteristic of the variable valve mechanism so that the predetermined rotational speed is exceeded, valve lift characteristic detecting means for detecting the actual valve lift characteristic of the variable valve mechanism, and automatic transmission Correction confirmation means for detecting whether or not the actual valve lift characteristic is corrected by the valve lift characteristic detection means when the shift command signal is output, and the automatic transmission until the actual correction is confirmed by the correction confirmation means. Shift prohibiting means for prohibiting execution of the shift of
And a control map in which the target valve lift characteristics are assigned with the engine speed as a parameter, and the variable valve mechanism is controlled based on this control map during normal operation, and the correction means is different from this. The valve lift characteristic is corrected based on the characteristic correction map .
From the above estimated engine speed by the correction map.
The predetermined number of rotations corresponding to the valve lift characteristics
Obtained from the estimated engine speed described above using the control map above.
Than the predetermined speed corresponding to the valve lift characteristics
A variable valve operating system for an internal combustion engine for a vehicle , the characteristic of which is set to be low . 【請求項２】 上記回転数推定手段によって推定された
機関回転数と変速指令信号出力時の実際の機関回転数と
を比較する比較手段を有し、推定回転数が実回転数を上
回る場合にのみ上記補正手段による補正を実行すること
を特徴とする請求項１記載の車両用内燃機関の可変動弁
装置。2. A comparing means for comparing the engine speed estimated by the speed estimating means with an actual engine speed at the time of output of a gear shift command signal, wherein the estimated speed exceeds the actual speed. 2. The variable valve operating system for a vehicle internal combustion engine according to claim 1, wherein the correction is performed only by the correction means. 【請求項３】 自動変速機のレンジ位置が、低速段側の
一つあるいは複数の変速比に制限されてなる低速側レン
ジにあるときにのみ上記補正手段による補正を実行し、
高速段側の変速比を含んで変速可能な通常走行レンジに
あるときには補正を実行しないことを特徴とする請求項
１または２に記載の車両用内燃機関の可変動弁装置。3. The correction means executes the correction only when the range position of the automatic transmission is in the low speed range which is limited to one or a plurality of speed ratios on the low speed side,
3. The variable valve operating system for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 1, wherein the correction is not executed when the vehicle is in a normal traveling range in which the gear ratio including the gear ratio on the high speed side can be included. 【請求項４】 上記可変動弁機構は、最大リフト量が不
変で、作動角が変化するものであることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の車両用内燃機関の可変動
弁装置。Wherein said variable valve mechanism, the maximum lift amount unchanged, the variable of an internal combustion engine for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the operating angle is to change Valve device. 【請求項５】 上記補正確認手段が、実際のバルブリフ
ト特性の補正が完了したか否かを検出するものであるこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用
内燃機関の可変動弁装置。Wherein said correction checking means, an internal combustion engine for a vehicle according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in order to detect whether the actual or corrected valve lift characteristics is completed Variable valve device. 【請求項６】 上記補正確認手段が、実際のバルブリフ
ト特性の補正の開始を検出するものであることを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載の車両用内燃機関の
可変動弁装置。Wherein said correction checking means, the actual valve lift characteristics of which, characterized in that to detect the start of a correction claim 1 variable valve of a vehicular internal combustion engine according to any of the 4 apparatus. 【請求項７】 上記補正手段による補正開始後、所定時
間経過までに、上記補正確認手段により実際の補正が検
出されなかったときに、変速処理を中止するとともに、
故障と判定する故障判定手段を備えていることを特徴と
する請求項１〜６のいずれかに記載の車両用内燃機関の
可変動弁装置。7. The shift processing is stopped when an actual correction is not detected by the correction confirmation means within a predetermined time after the correction is started by the correction means, and
Variable valve device for a vehicular internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a failure and determining failure determining means.