JP4293050B2 - Valve timing control system for variable compression ratio internal combustion engine - Google Patents

Valve timing control system for variable compression ratio internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP4293050B2
JP4293050B2 JP2004142632A JP2004142632A JP4293050B2 JP 4293050 B2 JP4293050 B2 JP 4293050B2 JP 2004142632 A JP2004142632 A JP 2004142632A JP 2004142632 A JP2004142632 A JP 2004142632A JP 4293050 B2 JP4293050 B2 JP 4293050B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compression ratio
internal combustion
combustion engine
valve timing
timing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004142632A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005325702A (en
Inventor
大輔 秋久
栄一 神山
正明 柏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2004142632A priority Critical patent/JP4293050B2/en
Publication of JP2005325702A publication Critical patent/JP2005325702A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4293050B2 publication Critical patent/JP4293050B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

本発明は、圧縮比を可変とする可変圧縮比内燃機関の吸排気弁のバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御システムに関する。   The present invention relates to a valve timing control system for controlling the valve timing of intake and exhaust valves of a variable compression ratio internal combustion engine with variable compression ratio.

近年、内燃機関の燃費性能や出力性能を向上させることを目的として、内燃機関の圧縮比を変更可能にする技術が提案されている。例えば、内燃機関の燃焼室を構成する機関要素であるシリンダブロックとクランクケースに連結されている制御軸を回転駆動して、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで、燃焼室の容積を変更して該内燃機関の圧縮比を変更する技術が公開されている（例えば、特許文献１を参照。）。   In recent years, a technique for changing the compression ratio of an internal combustion engine has been proposed for the purpose of improving the fuel efficiency performance and output performance of the internal combustion engine. For example, the volume of the combustion chamber is increased by rotating the cylinder block and the crankcase relative to each other by rotationally driving a control shaft connected to the cylinder block and the crankcase that are engine elements constituting the combustion chamber of the internal combustion engine. A technique for changing the compression ratio of the internal combustion engine by changing is disclosed (see, for example, Patent Document 1).

また、クランクシャフトをその駆動軸線に直交する方向に変位させることで圧縮比を変更する内燃機関において、圧縮比の変更時にクランクシャフトと吸排気弁を駆動する駆動軸にかかるタイミングチェーンの張力を調整することで吸排気弁の機能を調整する技術が公開されている（例えば、特許文献２を参照。）。
特開２００３−２０６７７１号公報 特開２００３−２０６７７０号公報 In internal combustion engines that change the compression ratio by displacing the crankshaft in the direction perpendicular to the drive axis, adjust the tension of the timing chain applied to the drive shaft that drives the crankshaft and intake / exhaust valves when the compression ratio changes. Thus, a technique for adjusting the function of the intake and exhaust valves has been disclosed (see, for example, Patent Document 2).
JP 2003-206871 A JP 2003-206770 A

内燃機関の圧縮比を変更すべく、内燃機関の機関要素の一部の配置、大きさ等を変更する場合、該内燃機関のクランクシャフトの回転と燃焼サイクルにおけるピストンの位置との相対関係がずれる場合がある。ここで、吸排気弁がクランクシャフトの動力によって駆動される場合やクランクアングルに基づいて吸排気弁の開閉時期であるバルブタイミングが制御される場合には、ピストンが圧縮行程上死点等の所定位置にある時期に対して吸排気弁のバルブタイミングが本来あるべきタイミングからずれる虞がある。   In order to change the compression ratio of the internal combustion engine, when changing the arrangement, size, etc. of some of the engine elements of the internal combustion engine, the relative relationship between the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine and the position of the piston in the combustion cycle is shifted. There is a case. Here, when the intake / exhaust valve is driven by the power of the crankshaft or when the valve timing, which is the opening / closing timing of the intake / exhaust valve, is controlled based on the crank angle, the piston has a predetermined deadline such as the top dead center of the compression stroke. There is a possibility that the valve timing of the intake / exhaust valve deviates from the timing which should be originally with respect to the time at which it is located.

そして、その結果、エミッションの悪化や機関出力の低下等が生じ得る。この圧縮比変更時の吸排気弁のバルブタイミングのずれは、可変圧縮比内燃機関の特有の問題であり、従来の技術において該バルブタイミングのずれに着目した技術は見られない。   As a result, emission may be deteriorated, engine output may be reduced, and the like. This shift in the valve timing of the intake / exhaust valve when the compression ratio is changed is a problem peculiar to the variable compression ratio internal combustion engine, and no technology focusing on the shift in the valve timing has been found in the prior art.

本発明は、上記した問題に鑑み、内燃機関の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することを目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention eliminates or suppresses the valve timing deviation of the intake and exhaust valves that may occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine as much as possible. It aims at suppressing the fall etc.

上記した課題を解決するために、本発明は、第一に、内燃機関の圧縮比の変更によって生じる吸排気弁のバルブタイミングのずれ量を予測することに着目した。内燃機関の圧縮比は内燃機関の運転状態等の条件によって決定されるとき、内燃機関の圧縮比を変更することで生じる吸排気弁のバルブタイミングのずれはその変更される圧縮比に基づいて予測することが可能であり、その予測したずれ量に基づいてバルブタイミングを制御することで可及的に早期のうちにバルブタイミングを適正な時期へと変更することが可能となるからである。   In order to solve the above-described problems, the present invention first focused on predicting the valve timing shift amount of the intake and exhaust valves caused by the change in the compression ratio of the internal combustion engine. When the compression ratio of the internal combustion engine is determined by conditions such as the operating state of the internal combustion engine, a deviation in the valve timing of the intake and exhaust valves caused by changing the compression ratio of the internal combustion engine is predicted based on the changed compression ratio This is because it is possible to change the valve timing to an appropriate time as early as possible by controlling the valve timing based on the predicted deviation amount.

そこで、本発明は、内燃機関の圧縮比を変更可能とする可変圧縮比機構と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記可変圧縮比機構によって前記内燃機関の圧縮比を制御する可変圧縮比制御手段と、を有する可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムであ
って、前記可変圧縮比制御手段によって圧縮比が変更されるときに前記可変圧縮比内燃機関のピストンが所定位置にある所定時期に対して吸気弁若しくは排気弁のうち少なくとも何れかの駆動弁のバルブタイミングが相対的にずれる場合の、該ずれ量を予測するずれ予測手段と、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を変更可能とする可変バルブタイミング機構と、前記ずれ予測手段によって予測されたずれ量に基づいて、該ずれ量が解消すべく前記可変バルブタイミング機構によって前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を制御するバルブタイミング制御手段と、を備える。 Therefore, the present invention provides a variable compression ratio mechanism that can change the compression ratio of the internal combustion engine, and a variable compression ratio control that controls the compression ratio of the internal combustion engine by the variable compression ratio mechanism based on the operating state of the internal combustion engine. And a valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine, wherein when the compression ratio is changed by the variable compression ratio control means, the piston of the variable compression ratio internal combustion engine is in a predetermined position at a predetermined position. On the other hand, when the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve is relatively shifted, a deviation prediction means for predicting the deviation amount, and a relative timing of the valve timing with respect to the predetermined timing, Based on the variable valve timing mechanism that can be changed and the deviation amount predicted by the deviation prediction means, the variable amount is determined so as to eliminate the deviation amount. By Lube timing mechanism and a valve timing control means for controlling the relative timing of the valve timing with respect to the given time.

上記の可変圧縮比内燃機関（以下、単に「内燃機関」ともいう）においては、可変圧縮比機構によってピストン行程や燃焼室容積等、内燃機関の圧縮比に関与する要素を変化せしめることで、圧縮比を変更する。但し、圧縮比と内燃機関の運転状態とは密接な関係があり、圧縮比が内燃機関の運転状態に適した圧縮比から外れると、燃費やエミッション等が悪化する虞がある。そこで、上記の内燃機関においては、圧縮比の変更は、可変圧縮比制御手段によって内燃機関の運転状態に基づいて行われる。これにより、内燃機関の運転状態に応じて圧縮比を変更することで、燃費性能や出力性能の向上を図る。   In the above-described variable compression ratio internal combustion engine (hereinafter, also simply referred to as “internal combustion engine”), the variable compression ratio mechanism is used to change the elements involved in the compression ratio of the internal combustion engine, such as the piston stroke and the combustion chamber volume. Change the ratio. However, there is a close relationship between the compression ratio and the operating state of the internal combustion engine, and if the compression ratio deviates from the compression ratio suitable for the operating state of the internal combustion engine, the fuel consumption and emission may be deteriorated. Therefore, in the internal combustion engine, the compression ratio is changed based on the operating state of the internal combustion engine by the variable compression ratio control means. Thereby, the fuel consumption performance and the output performance are improved by changing the compression ratio according to the operating state of the internal combustion engine.

このように構成される内燃機関において、圧縮比の変更を行うことで、内燃機関の圧縮比に関与する要素に変化が加えられるため、一の伝達ルートを経てクランクシャフトから伝えられる駆動力によって駆動されるピストンと該一の伝達ルートとは異なる他の伝達ルートを得てクランクシャフトからの駆動力によって駆動される駆動弁のバルブタイミングがずれ、もしくは該ピストンとクランクシャフトの回転角に応じてバルブタイミングが制御される駆動弁の該バルブタイミングがずれる虞がある。換言すると、圧縮比の変更に伴い、ピストンが所定の位置にある時期、例えば圧縮上死点にある時期に対する駆動弁のバルブタイミングがずれることで、効率的な吸気の確保や排気の排出が困難となり、内燃機関の出力低下、燃費悪化、エミッション悪化等が生じ、圧縮比変更による効果を十分に享受することが困難となる虞がある。   In the internal combustion engine configured as described above, by changing the compression ratio, a change is added to the elements involved in the compression ratio of the internal combustion engine, so that the driving force transmitted from the crankshaft through one transmission route is used. The valve timing of the drive valve driven by the driving force from the crankshaft is shifted by obtaining another transmission route different from the one transmission route of the piston or the valve according to the rotation angle of the piston and the crankshaft There is a possibility that the valve timing of the drive valve whose timing is controlled is shifted. In other words, as the compression ratio is changed, the valve timing of the drive valve with respect to the timing when the piston is in a predetermined position, for example, the timing at which compression top dead center is shifted, makes it difficult to ensure efficient intake and exhaust. As a result, the output of the internal combustion engine, fuel consumption deterioration, emission deterioration, etc. may occur, and it may be difficult to fully enjoy the effect of changing the compression ratio.

そこで、上記可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムにおいては、ずれ予測手段によって、可変圧縮比制御手段による圧縮比の変更が行われるとき、ピストンが所定位置にある所定時期に対する駆動弁のバルブタイミングのずれ（以下、単に「バルブタイミングのずれ」という）を予め予測する。ここで、所定位置とは、内燃機関の出力性能や燃費、エミッション状態に比較的大きく関与するピストン位置であり、例えば圧縮行程上死点や排気行程上死点等が例示できる。このピストンが所定位置にある所定時期に対して駆動弁のバルブタイミングが本来あるべきタイミングからずれると、燃焼室への吸気の確保や燃焼室からの排気の排出が好適に行われない虞がある。   Therefore, in the valve timing control system for the variable compression ratio internal combustion engine, when the displacement prediction means changes the compression ratio by the variable compression ratio control means, the valve timing of the drive valve with respect to a predetermined timing when the piston is in a predetermined position. Deviation (hereinafter simply referred to as “valve timing deviation”) is predicted in advance. Here, the predetermined position is a piston position that is relatively involved in the output performance, fuel consumption, and emission state of the internal combustion engine, and examples thereof include a compression stroke top dead center and an exhaust stroke top dead center. If the valve timing of the drive valve deviates from a timing that should be originally with respect to a predetermined timing when the piston is in a predetermined position, there is a risk that securing of intake air to the combustion chamber and exhaust of exhaust from the combustion chamber may not be performed suitably. .

このずれ予測手段は、可変圧縮比制御手段による圧縮比の変化量もしくは目標となる変化後の圧縮比に基づいて、バルブタイミングのずれを予測する。そして、ずれ予測手段によって該バルブタイミングのずれが発生すると予測されるときは、バルブタイミング制御手段によって可変バルブタイミング機構を制御することで、該バルブタイミングのずれの発生を可及的に早期に抑制して、圧縮比の変更に伴う内燃機関の出力低下等を回避する。   The deviation predicting means predicts the valve timing deviation based on the amount of change in the compression ratio by the variable compression ratio control means or the target compression ratio after the change. When the valve timing shift is predicted to be generated by the shift prediction unit, the valve timing control unit is controlled by the valve timing control unit to suppress the valve timing shift as early as possible. Thus, a decrease in the output of the internal combustion engine accompanying the change in the compression ratio is avoided.

尚、可変バルブタイミング機構は、上述のように所定時期に対するバルブタイミングの相対的な時期的関係を変更可能とする機能を有する。これは、換言すると、内燃機関において、クランクシャフトの回転角、ピストン位置、駆動弁の開閉動作における時期的な相対関係を変更可能とするものであって、その相対関係の変更量をずれ予測手段によって予測されたずれ量と関連づけることで、内燃機関の圧縮比の変更が行われても、駆動弁のバルブタイミングをより適正なタイミングに維持することが可能となり、以て内燃機関のエミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制し得る。   The variable valve timing mechanism has a function that can change the relative timing relationship of the valve timing with respect to the predetermined timing as described above. In other words, in the internal combustion engine, the rotation angle of the crankshaft, the piston position, and the timing relative relationship in the opening / closing operation of the drive valve can be changed. In this way, the valve timing of the drive valve can be maintained at a more appropriate timing even when the compression ratio of the internal combustion engine is changed. It is possible to suppress the deterioration of the engine and the decrease in engine output.

ここで、上記の可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御手段において、前記バルブタイミング制御手段による前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期に関する制御は、前記可変圧縮比制御手段による圧縮比の制御と同時期に行われるようにしてもよい。   Here, in the valve timing control means of the variable compression ratio internal combustion engine, the control relating to the relative timing of the valve timing with respect to the predetermined timing by the valve timing control means is control of the compression ratio by the variable compression ratio control means. It may be performed at the same time.

即ち、内燃機関の運転状態に基づいて行われる圧縮比の変更制御と、圧縮比の変更によって生じるバルブタイミングのずれを解消するためのバルブタイミングの変更制御を同時期に行うことで、内燃機関の運転状態においてエミッションや燃費の悪化、機関出力の低下が現れる時間を可及的に短縮することが可能となる。   In other words, the compression ratio change control performed based on the operating state of the internal combustion engine and the valve timing change control for eliminating the valve timing shift caused by the change in the compression ratio are performed at the same time. It is possible to shorten as much as possible the time during which the emission, fuel consumption, and engine output decrease appear in the driving state.

ここで、上述までの可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御手段において、前記可変圧縮比機構は、前記可変圧縮比内燃機関のシリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで圧縮比を変更する機構であって、前記可変圧縮比内燃機関は、前記クランクケース側に設けられたクランクシャフトの動力が、タイミングベルトを介して前記シリンダブロック側に設けられた前記駆動弁を駆動する駆動軸に伝達されることで該駆動弁の開閉が行われ、更に、前記可変圧縮比機構によって圧縮比が変更されると前記所定時期における前記タイミングベルトと前記駆動軸との接触状態が変更されることで前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的なずれが生じる可変圧縮比内燃機関であってもよい。   Here, in the valve timing control means for the variable compression ratio internal combustion engine described above, the variable compression ratio mechanism is a mechanism for changing the compression ratio by relatively moving the cylinder block and the crankcase of the variable compression ratio internal combustion engine. In the variable compression ratio internal combustion engine, the power of the crankshaft provided on the crankcase side is transmitted to a drive shaft that drives the drive valve provided on the cylinder block side via a timing belt. Then, the drive valve is opened and closed. Further, when the compression ratio is changed by the variable compression ratio mechanism, the contact state between the timing belt and the drive shaft at the predetermined time is changed, whereby the predetermined valve is changed. It may be a variable compression ratio internal combustion engine in which a relative deviation of the valve timing with respect to timing occurs.

このように構成される内燃機関では、シリンダブロックとクランクケースとが相対的に移動することでシリンダ内の容積が増減し、以て圧縮比が変更される。ここで、クランクシャフトはクランクケース側に設けられるとともに、駆動弁の駆動軸はシリンダブロック側に設けられている。尚、ここでいうクランクケース側、シリンダブロック側とは、内燃機関の圧縮比を変更する際において相対移動するクランクケースとシリンダブロックを含めてそれぞれとともに移動する機関要素をも含む範囲を意味する。従って、例えば、「シリンダブロック側に設けられた」状態とは、シリンダブロックを含みシリンダブロックと共に移動するシリンダヘッドにも設けられた状態を意味する。   In the internal combustion engine configured as described above, the cylinder block and the crankcase move relative to each other to increase or decrease the volume in the cylinder, thereby changing the compression ratio. Here, the crankshaft is provided on the crankcase side, and the drive shaft of the drive valve is provided on the cylinder block side. Here, the crankcase side and the cylinder block side mean ranges including engine elements that move together with the crankcase and the cylinder block that move relative to each other when changing the compression ratio of the internal combustion engine. Therefore, for example, the state of “provided on the cylinder block side” means a state of being provided also on a cylinder head including the cylinder block and moving together with the cylinder block.

シリンダブロックとクランクケースが相対的に移動して内燃機関の圧縮比が変更されるとき、ピストンはコンロッド等を介してクランクシャフトによって直接駆動されるため、ピストン位置とクランクシャフトの回転角との時期的な相対関係はずれない。しかし、駆動弁はシリンダブロック側に設けられており、且つ駆動弁にはタイミングベルトによってクランクシャフトの駆動力が駆動軸を介して伝達されるため、シリンダブロックとクランクケースとが相対的に移動すると、タイミングベルトの、駆動軸とクランクシャフトとのベルトの掛かり具合が変更されることで、タイミングベルトと駆動軸との接触状態が変更される。その結果、シリンダブロックとクランクケースとが相対的に移動することで、ピストン位置と駆動弁の開閉動作との相対的な関係にずれが生じ、以てバルブタイミングのずれが発生する。   When the compression ratio of the internal combustion engine is changed by the relative movement of the cylinder block and the crankcase, the piston is driven directly by the crankshaft via a connecting rod or the like, so the timing between the piston position and the rotation angle of the crankshaft The relative relationship cannot be changed. However, the drive valve is provided on the cylinder block side, and the driving force of the crankshaft is transmitted to the drive valve via the drive shaft by the timing belt, so that the cylinder block and the crankcase move relative to each other. The contact state between the timing belt and the drive shaft is changed by changing the degree of engagement of the timing belt with the drive shaft and the crankshaft. As a result, the relative movement between the cylinder block and the crankcase causes a shift in the relative relationship between the piston position and the opening / closing operation of the drive valve, thereby causing a shift in valve timing.

また、上述までの可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御手段において、前記可変圧縮比機構は、前記可変圧縮比内燃機関のピストンとクランクシャフトとを連結するリンク機構で構成されるコンロッドの、該リンク形状を変更することで圧縮比を変更する機構であって、前記可変圧縮比内燃機関は、前記可変圧縮比機構によって圧縮比が変更されると前記所定時期に対する前記クランクシャフトの回転角が相対的に変更されることで、該所定時期に対する前記駆動弁のバルブタイミングの相対的なずれが生じる可変圧縮比内燃機関であってもよい。   Further, in the valve timing control means for the variable compression ratio internal combustion engine up to the above, the variable compression ratio mechanism includes a link of a connecting rod constituted by a link mechanism that connects a piston and a crankshaft of the variable compression ratio internal combustion engine. The variable compression ratio internal combustion engine is a mechanism for changing a compression ratio by changing a shape, and when the compression ratio is changed by the variable compression ratio mechanism, the rotation angle of the crankshaft relative to the predetermined time is relatively The variable compression ratio internal combustion engine in which a relative deviation of the valve timing of the drive valve with respect to the predetermined timing occurs due to the change to the above.

このように構成される内燃機関では、リンク機構で構成されるコンロッドのリンク形状を変化させることで、シリンダ内でのピストンの往復動作等のクランクシャフトの回転に
対するピストンの動きを変化させて、圧縮比が変更される。このような内燃機関において、内燃機関の圧縮比が変更されるときは、クランクシャフトの回転角と駆動弁の開閉動作との相対関係にはずれは生じないが、上記の通りリンク形状の変更によりクランクシャフトの回転に対するピストンの動きが変化するため、結果的にピストン位置と駆動弁の開閉動作との関係にずれが生じ、以てバルブタイミングのずれが発生する。 In the internal combustion engine configured as described above, by changing the link shape of the connecting rod configured by the link mechanism, the piston movement with respect to the rotation of the crankshaft such as the reciprocating motion of the piston in the cylinder is changed, and the compression is performed. The ratio is changed. In such an internal combustion engine, when the compression ratio of the internal combustion engine is changed, there is no deviation in the relative relationship between the rotation angle of the crankshaft and the opening / closing operation of the drive valve. Since the movement of the piston with respect to the rotation of the shaft changes, a deviation occurs in the relationship between the piston position and the opening / closing operation of the drive valve, resulting in a deviation in valve timing.

ここで上述の可変圧縮比内燃機関の駆動弁のバルブタイミングの制御を行うバルブタイミング制御システムにおいては、前記可変バルブタイミング機構は、前記駆動軸の回転位相を調整することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を変更可能とし、前記バルブタイミング制御手段は、前記ずれ予測手段によって予測されたずれ量が解消される方向に前記可変バルブタイミング機構によって前記駆動軸の回転位相を変更することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を制御するようにしてもよい。   Here, in the valve timing control system that controls the valve timing of the drive valve of the variable compression ratio internal combustion engine described above, the variable valve timing mechanism adjusts the rotational phase of the drive shaft, thereby adjusting the predetermined timing. The relative timing of the valve timing can be changed, and the valve timing control means changes the rotational phase of the drive shaft by the variable valve timing mechanism in a direction in which the deviation amount predicted by the deviation prediction means is eliminated. Thus, the relative timing of the valve timing with respect to the predetermined timing may be controlled.

これにより、駆動軸の回転位相を調整することで、駆動軸とクランクシャフトとの回転角の相対的な関係が調整される。その結果、クランクケース側に設けられたクランクシャフトに駆動されるピストン位置と、シリンダブロック側に設けられた駆動軸の回転角の相対的な関係が調整され、以て駆動弁のバルブタイミングのずれを解消することが可能となる。   Thereby, the relative relationship of the rotation angle of a drive shaft and a crankshaft is adjusted by adjusting the rotation phase of a drive shaft. As a result, the relative relationship between the position of the piston driven by the crankshaft provided on the crankcase side and the rotation angle of the drive shaft provided on the cylinder block side is adjusted. Can be eliminated.

また、上述のような可変圧縮比内燃機関の駆動弁のバルブタイミングの制御を行うバルブタイミング制御システムにおいては、前記可変バルブタイミング機構は、前記クランクシャフトの回転位相を調整することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を変更可能とし、前記バルブタイミング制御手段は、前記ずれ予測手段によって予測されたずれ量が解消される方向に前記可変バルブタイミング機構によって前記クランクシャフトの回転位相を変更することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を制御するようにしてもよい。   Further, in the valve timing control system that controls the valve timing of the drive valve of the variable compression ratio internal combustion engine as described above, the variable valve timing mechanism adjusts the rotation phase of the crankshaft so that the predetermined timing is reached. The valve timing control means can change the rotation phase of the crankshaft by the variable valve timing mechanism in a direction in which the deviation amount predicted by the deviation prediction means is eliminated. By changing, the relative timing of the valve timing with respect to the predetermined timing may be controlled.

これにより、クランクシャフトの回転位相を調整することで、駆動軸とクランクシャフトとの回転角の相対的な関係が調整される。その結果、クランクケース側に設けられたクランクシャフトの回転角と該クランクシャフトによって駆動されるピストン位置との相対的な関係が調整され、以て駆動弁のバルブタイミングのずれを解消することが可能となる。また、該クランクシャフトによって駆動される駆動軸数が複数あるときは、駆動軸毎に回転位相を調整する代わりに該クランクシャフトの回転位相のみを調整することで、同時に該複数の駆動軸の回転位相を調整することが可能となる。従って、可変バルブタイミング機構をより簡易に構成することが可能となる。   Thereby, the relative relationship of the rotation angle of a drive shaft and a crankshaft is adjusted by adjusting the rotation phase of a crankshaft. As a result, the relative relationship between the rotation angle of the crankshaft provided on the crankcase side and the position of the piston driven by the crankshaft is adjusted, so that the deviation in valve timing of the drive valve can be eliminated. It becomes. In addition, when there are a plurality of drive shafts driven by the crankshaft, the rotation of the drive shafts can be simultaneously rotated by adjusting only the rotation phase of the crankshaft instead of adjusting the rotation phase for each drive shaft. The phase can be adjusted. Therefore, the variable valve timing mechanism can be configured more simply.

また、上述したクランクケースとシリンダブロックとを相対的に移動させて圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関の駆動弁のバルブタイミングの制御を行うバルブタイミング制御システムにおいては、前記可変バルブタイミング機構は、前記タイミングベルトの位置を該タイミングベルトの流れに沿って動かし該タイミングベルトと前記駆動軸との接触状態を調整することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を変更可能とし、前記バルブタイミング制御手段は、前記ずれ予測手段によって予測されたずれ量が解消される方向に前記可変バルブタイミング機構によって前記タイミングベルトの位置を変更することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を制御するようにしてもよい。   In the valve timing control system that controls the valve timing of the drive valve of the variable compression ratio internal combustion engine that changes the compression ratio by relatively moving the crankcase and the cylinder block, the variable valve timing mechanism includes: The position of the timing belt is moved along the flow of the timing belt to adjust the contact state between the timing belt and the drive shaft, thereby making it possible to change the relative timing of the valve timing with respect to the predetermined timing, The valve timing control means changes the position of the timing belt by the variable valve timing mechanism in a direction in which the deviation amount predicted by the deviation prediction means is eliminated, thereby relative to the valve timing with respect to the predetermined timing. You may make it control an appropriate time.

これにより、圧縮比の変更に伴って変更されたタイミングベルトと駆動軸との接触状態が、変更される前の状態になるべく調整される。その結果、クランクケース側に設けられたクランクシャフトの回転角と該クランクシャフトによって駆動されるピストン位置との
相対的な関係が調整され、以て駆動弁のバルブタイミングのずれを解消することが可能となる。 As a result, the contact state between the timing belt and the drive shaft that is changed in accordance with the change in the compression ratio is adjusted so as to be the state before the change. As a result, the relative relationship between the rotation angle of the crankshaft provided on the crankcase side and the position of the piston driven by the crankshaft is adjusted, so that the deviation in valve timing of the drive valve can be eliminated. It becomes.

尚、上記の可変バルブタイミング機構としては、タイミングベルトに接触するプーリを複数個有し、該複数のプーリとタイミングベルトとの接触状態を変更させることで、タイミングベルトの位置をその流れに沿って動かし、タイミングベルトと駆動軸との接触状態を調整する機構が例示できる。   The variable valve timing mechanism has a plurality of pulleys that contact the timing belt. By changing the contact state between the plurality of pulleys and the timing belt, the position of the timing belt is changed along the flow. A mechanism that moves and adjusts the contact state between the timing belt and the drive shaft can be exemplified.

第二に、上記した課題を解決するために、本発明は、上記のシリンダブロックとクランクケースとを相対移動させて圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関において、上記の駆動弁を回転駆動する駆動軸とクランクシャフトとに設けられるプーリの半径を可変とすることに着目した。   Secondly, in order to solve the above-described problems, the present invention rotationally drives the drive valve in a variable compression ratio internal combustion engine that changes the compression ratio by relatively moving the cylinder block and the crankcase. We focused on making the radius of the pulley provided on the drive shaft and crankshaft variable.

即ち、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで内燃機関の圧縮比を変更可能とする可変圧縮比機構と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記可変圧縮比機構によって前記内燃機関の圧縮比を制御する可変圧縮比制御手段と、を有する可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムであって、前記クランクケース側のクランクシャフトと前記シリンダブロック側の吸気弁若しくは排気弁のうち少なくとも何れかの駆動弁を駆動する駆動軸とのそれぞれに、プーリ径を変更可能とする可変半径プーリが設けられ、且つ該可変半径プーリにＶベルトが掛けられることで該クランクシャフトの動力が該駆動軸に伝達されることで、該駆動軸の回転により該駆動弁の開閉が行われ、更に、前記可変圧縮比制御手段によって圧縮比が変更されるときに、圧縮比の変化量に基づいてそれぞれの前記可変半径プーリのプーリ径を変更することで前記クランクシャフトの回転角に対する前記駆動軸の回転角の相対関係を制御するプーリ径制御手段を備える。   Specifically, the compression ratio of the internal combustion engine can be changed by moving the cylinder block and the crankcase relative to each other, and the compression of the internal combustion engine by the variable compression ratio mechanism based on the operating state of the internal combustion engine. A valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine having a variable compression ratio control means for controlling the ratio, wherein at least one of the crankcase side crankshaft and the cylinder block side intake valve or exhaust valve A variable radius pulley that can change the pulley diameter is provided on each of the drive shafts that drive the drive valve, and the V-belt is hung on the variable radius pulley so that the power of the crankshaft is applied to the drive shaft. By being transmitted, the drive valve is opened and closed by the rotation of the drive shaft, and further, by the variable compression ratio control means. When the compression ratio is changed, the relative diameter relationship between the rotation angle of the drive shaft and the rotation angle of the crankshaft is controlled by changing the pulley diameter of each variable radius pulley based on the amount of change in the compression ratio. Pulley diameter control means is provided.

上記の内燃機関において圧縮比が変更されるとき、シリンダブロックとクランクケースとの相対移動によって駆動軸とクランクシャフトとの間の軸間距離が変化するとき、プーリ径制御手段によって、圧縮比の変化量と関連する両軸間距離の変化量に基づいてプーリ径を変更することで、クランクシャフトの回転角と駆動軸の回転角との相対関係、即ちクランクシャフトによって直接駆動されるピストンのピストン位置と、駆動軸によって駆動される駆動弁のバルブタイミングとの相対的な関係を一定の状態に維持することが可能となる。これにより、内燃機関の圧縮比の変更に伴う内燃機関のエミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制し得る。   When the compression ratio is changed in the internal combustion engine, when the inter-shaft distance between the drive shaft and the crankshaft changes due to the relative movement between the cylinder block and the crankcase, the pulley diameter control means changes the compression ratio. Relative relationship between crankshaft rotation angle and drive shaft rotation angle by changing the pulley diameter based on the amount of change in the distance between both shafts related to the amount, that is, the piston position of the piston directly driven by the crankshaft And a relative relationship between the valve timing of the drive valve driven by the drive shaft can be maintained in a constant state. As a result, it is possible to suppress emissions, deterioration of fuel consumption, reduction in engine output, and the like associated with changes in the compression ratio of the internal combustion engine.

また、上記の可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムにおいて、前記プーリ径制御手段は、前記クランクシャフトに設けられた可変半径プーリのプーリ径と前記駆動軸に設けられた可変半径プーリのプーリ径の比を１：２に維持して、それぞれの可変半径プーリのプーリ径を変更してもよい。このようにすることで、クランクシャフトの回転角に対する駆動弁のバルブタイミングを、シリンダ内で起こる燃焼に適した状態に維持することが可能となる。   In the valve timing control system for the variable compression ratio internal combustion engine, the pulley diameter control means includes a pulley diameter of a variable radius pulley provided on the crankshaft and a pulley diameter of a variable radius pulley provided on the drive shaft. May be maintained at 1: 2 and the pulley diameter of each variable radius pulley may be changed. In this way, the valve timing of the drive valve with respect to the rotation angle of the crankshaft can be maintained in a state suitable for combustion occurring in the cylinder.

第三に、上記した課題を解決するために、本発明は、上記のシリンダブロックとクランクケースとを相対移動させて圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関において、クランクシャフトの動力を上記の駆動軸に伝達するタイミングベルトを支持するプーリをシリンダブロック側の機関要素とクランクケース側の機関要素にそれぞれ複数個設け、そのシリンダブロック側のプーリとクランクケース側のプーリとの間のタイミングベルトの長さの変化量に着目した。   Thirdly, in order to solve the above-described problem, the present invention is directed to driving the crankshaft power in the variable compression ratio internal combustion engine in which the compression ratio is changed by relatively moving the cylinder block and the crankcase. A plurality of pulleys for supporting the timing belt for transmission to the shaft are provided in each of the cylinder block side engine element and the crankcase side engine element, and the length of the timing belt between the cylinder block side pulley and the crankcase side pulley is provided. We focused on the amount of change.

即ち、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで内燃機関の圧縮比を変更可能とする可変圧縮比機構と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記可変圧縮比
機構によって前記内燃機関の圧縮比を制御する可変圧縮比制御手段と、を有する可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムであって、前記シリンダブロック側の機関要素に固定された複数のシリンダブロック側プーリと前記クランクケース側の機関要素に固定された複数のクランクケース側プーリとを備え、前記複数のシリンダブロック側プーリと前記複数のクランクケース側プーリに掛けられたタイミングベルトによって前記クランクケース側のクランクシャフトの動力が前記シリンダブロック側の吸気弁若しくは排気弁のうち少なくとも何れかの駆動弁を駆動する駆動軸に伝達されることで、該駆動軸の回転により該駆動弁の開閉が行われ、更に、前記可変圧縮比制御手段によって圧縮比が変更されるときに、前記クランクシャフトから前記駆動軸に至るまでの前記タイミングベルト上の何れかの経路において該クランクシャフト、前記シリンダブロック側プーリ、前記クランクケース側プーリ、該駆動軸の何れか二つの間に掛かる該タイミングベルトの長さの変化量の総和が零となる。 Specifically, the compression ratio of the internal combustion engine can be changed by moving the cylinder block and the crankcase relative to each other, and the compression of the internal combustion engine by the variable compression ratio mechanism based on the operating state of the internal combustion engine. A variable compression ratio internal combustion engine valve timing control system comprising: a plurality of cylinder block side pulleys fixed to the cylinder block side engine elements; and a crankcase side pulley. A plurality of crankcase-side pulleys fixed to the engine element, and the power of the crankcase-side crankshaft is transmitted to the cylinders by timing belts hung on the plurality of cylinder block-side pulleys and the plurality of crankcase-side pulleys. Drive at least one of intake and exhaust valves on the block side The drive valve is opened and closed by rotation of the drive shaft, and when the compression ratio is changed by the variable compression ratio control means, the crankshaft removes the drive valve from the crankshaft. The length of the timing belt that extends between any two of the crankshaft, the cylinder block side pulley, the crankcase side pulley, and the drive shaft in any path on the timing belt to the drive shaft. The total amount of change is zero.

上記の内燃機関においては、シリンダブロックとクランクケースとが相対移動することで圧縮比が変更されるとき、シリンダブロック側プーリとクランクケース側プーリとの配置の相対関係が変化する。その結果、隣り合うシリンダブロック側プーリとクランクケース側プーリとの相対関係において、ある部分については両プーリ間に掛かるタイミングベルトの長さが長くなり、一方で他の部分については両プーリ間に掛かるタイミングベルトの長さが短くなる。また、各プーリの配置によっては、何れかのプーリとクランクシャフト又は駆動軸との間のタイミングベルトの長さが変化する。   In the above internal combustion engine, when the compression ratio is changed by the relative movement of the cylinder block and the crankcase, the relative relationship between the arrangement of the cylinder block side pulley and the crankcase side pulley changes. As a result, in the relative relationship between the cylinder block side pulley and the crankcase side pulley that are adjacent to each other, the length of the timing belt that extends between the two pulleys is increased in some parts, while the other part is engaged between the pulleys. The length of the timing belt is shortened. Further, depending on the arrangement of each pulley, the length of the timing belt between any pulley and the crankshaft or the drive shaft changes.

そして、クランクシャフトから駆動軸に至るまでのタイミングベルト上の何れかの経路において、上述したプーリ間のタイミングベルト等の長さの変化の総量が零となるときは、クランクシャフトの回転角と駆動軸の回転角との相対関係は一定に維持される。その結果、クランクシャフトによって直接駆動されるピストン位置と、駆動軸によって駆動される駆動弁のバルブタイミングとの相対的な関係を一定の状態に維持することが可能となり、内燃機関の圧縮比の変更に伴う内燃機関のエミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制し得る。   When the total amount of change in the length of the timing belt between the pulleys described above becomes zero in any path on the timing belt from the crankshaft to the drive shaft, the rotation angle of the crankshaft and the drive The relative relationship with the rotation angle of the shaft is kept constant. As a result, the relative relationship between the piston position directly driven by the crankshaft and the valve timing of the drive valve driven by the drive shaft can be maintained in a constant state, and the compression ratio of the internal combustion engine can be changed. It is possible to suppress internal combustion engine emissions, fuel consumption deterioration, engine output reduction, and the like.

第四に、上記した課題を解決するために、本発明は、上記のシリンダブロックとクランクケースとを相対移動させて圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関において、該可変圧縮比内燃機関がいわゆるオーバーヘッドバルブ式の内燃機関であるとき、そのクランクシャフトの駆動力を上記の駆動弁に伝達するプッシュロッドの長さに着目した。   Fourthly, in order to solve the above-described problem, the present invention provides a variable compression ratio internal combustion engine in which the compression ratio is changed by relatively moving the cylinder block and the crankcase. When the engine is an overhead valve type internal combustion engine, attention is paid to the length of the push rod that transmits the driving force of the crankshaft to the driving valve.

即ち、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで内燃機関の圧縮比を変更可能とする可変圧縮比機構と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記可変圧縮比機構によって前記内燃機関の圧縮比を制御する可変圧縮比制御手段と、を有し、前記クランクケース側のクランクシャフトの回転で駆動されるプッシュロッドによって、該クランクシャフトの動力を前記シリンダブロック側に設けられた吸気弁若しくは排気弁のうち少なくとも何れかの駆動弁に伝達することで該駆動弁の開閉を行うオーバーヘッドバルブ式の可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムであって、前記可変圧縮比制御手段によって圧縮比が変更されるときに、圧縮比の変化量に基づいて前記プッシュロッドの長さを変更することで前記駆動弁のバルブタイミングを制御するプッシュロッド長制御手段を備える。   Specifically, the compression ratio of the internal combustion engine can be changed by moving the cylinder block and the crankcase relative to each other, and the compression of the internal combustion engine by the variable compression ratio mechanism based on the operating state of the internal combustion engine. Variable compression ratio control means for controlling the ratio, and by means of a push rod driven by the rotation of the crankshaft on the crankcase side, the power of the crankshaft is provided by an intake valve or an exhaust provided on the cylinder block side An overhead valve type variable compression ratio internal combustion engine valve timing control system that opens and closes a drive valve by transmitting to at least one of the valves, wherein the compression ratio is changed by the variable compression ratio control means The drive by changing the length of the push rod based on the amount of change in the compression ratio. Comprising a push rod length control means for controlling the valve timing.

上記の内燃機関においては、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで圧縮比を変更させると、クランクケース側に設けられたクランクシャフトとシリンダブロック側に設けられた駆動弁との相対的な位置関係が変化する。その結果、プッシュロッドと駆動弁との相対的な位置関係も変化し、プッシュロッドによって開閉動作を制御される駆動弁の該開閉動作が変動し、該駆動弁のバルブタイミングにずれが生じる。そこで
、プッシュロッド長制御手段によって、内燃機関の圧縮比に対応したプッシュロッドと駆動弁との相対的な位置関係に基づいてプッシュロッドの長さを変更することで、クランクシャフトの回転角と駆動軸の回転角との相対関係は一定に維持される。その結果、クランクシャフトによって直接駆動されるピストン位置と、駆動軸によって駆動される駆動弁のバルブタイミングとの相対的な関係を一定の状態に維持することが可能となり、内燃機関の圧縮比の変更に伴う内燃機関のエミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制し得る。 In the above internal combustion engine, when the compression ratio is changed by relatively moving the cylinder block and the crankcase, the crankshaft provided on the crankcase side and the drive valve provided on the cylinder block side are relatively moved. The positional relationship changes. As a result, the relative positional relationship between the push rod and the driving valve also changes, the opening / closing operation of the driving valve whose opening / closing operation is controlled by the push rod fluctuates, and a deviation occurs in the valve timing of the driving valve. Therefore, the push rod length control means changes the push rod length based on the relative positional relationship between the push rod corresponding to the compression ratio of the internal combustion engine and the drive valve, thereby driving the rotation angle of the crankshaft and the drive. The relative relationship with the rotation angle of the shaft is kept constant. As a result, the relative relationship between the piston position directly driven by the crankshaft and the valve timing of the drive valve driven by the drive shaft can be maintained in a constant state, and the compression ratio of the internal combustion engine can be changed. It is possible to suppress internal combustion engine emissions, fuel consumption deterioration, engine output reduction, and the like.

内燃機関の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   By eliminating or suppressing the deviation in valve timing of the intake and exhaust valves that can occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine as much as possible, it is possible to suppress deterioration in emissions, fuel consumption, engine output, etc. Become.

ここで、本発明に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムの実施の形態について図面に基づいて説明する。   Here, an embodiment of a valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、圧縮比を可変とする可変圧縮比内燃機関（以下、単に「内燃機関」という）１の概略構成を表す図である。尚、本実施の形態においては、内燃機関１を簡潔に表示するため、一部の構成要素の表示を省略している。シリンダ２内の燃焼室には、シリンダヘッド１０に設けられた吸気ポート１８を介して吸気管１９が接続されている。シリンダ２への吸気の流入は吸気弁５によって制御される。吸気弁５の開閉は、吸気側カム７の回転駆動によって制御される。また、シリンダヘッド１０に設けられた排気ポート２０を介して、排気管２１が接続されている。シリンダ２外への排気の排出は排気弁６によって制御される。排気弁６の開閉は排気側カム８の回転駆動によって制御される。更に、吸気ポート１８には燃料噴射弁１７が、シリンダ２の頂部には、点火プラグ１６が設けられている。そして、内燃機関１のクランクシャフト１３にコンロッド１４を介して連結されたピストン１５が、シリンダ２内で往復運動を行う。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a variable compression ratio internal combustion engine (hereinafter simply referred to as “internal combustion engine”) 1 in which the compression ratio is variable. In the present embodiment, in order to display the internal combustion engine 1 simply, some components are not shown. An intake pipe 19 is connected to the combustion chamber in the cylinder 2 via an intake port 18 provided in the cylinder head 10. The intake of the intake air into the cylinder 2 is controlled by the intake valve 5. Opening and closing of the intake valve 5 is controlled by rotational driving of the intake side cam 7. An exhaust pipe 21 is connected via an exhaust port 20 provided in the cylinder head 10. Exhaust discharge to the outside of the cylinder 2 is controlled by an exhaust valve 6. Opening and closing of the exhaust valve 6 is controlled by rotational driving of the exhaust side cam 8. Further, a fuel injection valve 17 is provided at the intake port 18, and a spark plug 16 is provided at the top of the cylinder 2. The piston 15 connected to the crankshaft 13 of the internal combustion engine 1 via the connecting rod 14 reciprocates in the cylinder 2.

ここで、内燃機関１においては、可変圧縮比機構９によって、シリンダブロック３をクランクケース４に対してシリンダ２の軸線方向に相対移動させることで、内燃機関１の圧縮比が変更される。即ち、可変圧縮比機構９が、シリンダブロック３と共にシリンダヘッド１０を、シリンダ２の軸線方向にクランクケース４に対して相対移動させることによって、シリンダブロック３、シリンダヘッド１０およびピストン１５によって構成される燃焼室の容積が変更され、その結果、内燃機関１の圧縮比が可変制御される。例えば、シリンダブロック３がクランクケース４から遠ざかる方向に相対移動されると、燃焼室容積が増えて圧縮比が低下する。   In the internal combustion engine 1, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by moving the cylinder block 3 relative to the crankcase 4 in the axial direction of the cylinder 2 by the variable compression ratio mechanism 9. That is, the variable compression ratio mechanism 9 is constituted by the cylinder block 3, the cylinder head 10 and the piston 15 by moving the cylinder head 10 together with the cylinder block 3 relative to the crankcase 4 in the axial direction of the cylinder 2. The volume of the combustion chamber is changed, and as a result, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is variably controlled. For example, when the cylinder block 3 is relatively moved away from the crankcase 4, the combustion chamber volume increases and the compression ratio decreases.

可変圧縮比機構９は、軸部９ａと、軸部９ａの中心軸に対して偏心された状態で軸部９ａに固定された正円形のカムプロフィールを有するカム部９ｂと、カム部９ｂと同一外形を有し軸部９ａに対して回転可能且つカム部９ｂと同じように偏心状態で取り付けられた可動軸受部９ｃと、軸部９ａと同心状に設けられたウォームホイール９ｄと、ウォームホイール９ｄと噛み合うウォーム９ｅと、ウォーム９ｅを回転駆動させるモータ９ｆによって構成される。そして、カム部９ｂはシリンダブロック３に設けられた収納孔内に設置され、可動軸受部９ｃはクランクケース４に設けられた収納孔内に設置され、また、モータ９ｆは、シリンダブロック３に固定されており、シリンダブロック３と一体的に移動する。ここで、モータ９ｆからの駆動力は、ウォーム９ｅとウォームホイール９ｄとを介して軸部９ａに伝えられる。そして、偏心状態にあるカム部９ｂ、可動軸受部９ｄが駆動されることで、シリンダブロック３がクランクケース４に対してシリンダ２の軸線方向に相対
移動させられる。 The variable compression ratio mechanism 9 includes the shaft portion 9a, a cam portion 9b having a circular cam profile fixed to the shaft portion 9a while being eccentric with respect to the central axis of the shaft portion 9a, and the cam portion 9b. A movable bearing portion 9c having an outer shape and rotatable relative to the shaft portion 9a and attached in an eccentric state like the cam portion 9b, a worm wheel 9d provided concentrically with the shaft portion 9a, and a worm wheel 9d And a motor 9f that rotationally drives the worm 9e. The cam portion 9 b is installed in a storage hole provided in the cylinder block 3, the movable bearing portion 9 c is installed in a storage hole provided in the crankcase 4, and the motor 9 f is fixed to the cylinder block 3. And moves integrally with the cylinder block 3. Here, the driving force from the motor 9f is transmitted to the shaft portion 9a via the worm 9e and the worm wheel 9d. Then, the cam block 9 b and the movable bearing portion 9 d in an eccentric state are driven, so that the cylinder block 3 is moved relative to the crankcase 4 in the axial direction of the cylinder 2.

また、内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）９０が併設されている。このＥＣＵ９０は、ＣＰＵの他、後述する各種のプログラム及びマップを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。   The internal combustion engine 1 is also provided with an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 90 for controlling the internal combustion engine 1. The ECU 90 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like for storing various programs and maps to be described later, and controls the operating conditions of the internal combustion engine 1 according to the operating conditions of the internal combustion engine 1 and the driver's request. Unit.

ここで、アクセル開度センサ９２がＥＣＵ９０と電気的に接続されており、ＥＣＵ９０はアクセル開度に応じた信号を受け取り、それより内燃機関１に要求される機関負荷等を算出する。また、クランクポジションセンサ９１がＥＣＵ９０と電気的に接続されており、ＥＣＵ９０は内燃機関１の出力軸の回転角に応じた信号を受け取り、内燃機関１の機関回転速度や、該機関回転速度とギア比等から内燃機関１が搭載されている車両の車両速度等を算出する。   Here, the accelerator opening sensor 92 is electrically connected to the ECU 90, and the ECU 90 receives a signal corresponding to the accelerator opening, and calculates an engine load required for the internal combustion engine 1 based on the signal. A crank position sensor 91 is electrically connected to the ECU 90. The ECU 90 receives a signal corresponding to the rotational angle of the output shaft of the internal combustion engine 1, and the engine rotational speed of the internal combustion engine 1, the engine rotational speed and the gears. The vehicle speed or the like of the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted is calculated from the ratio or the like.

更に、可変圧縮比機構９を構成するモータ９ｆがＥＣＵ９０と電気的に接続されている。そして、ＥＣＵ９０からの指令によりモータ９ｆが駆動されて、可変圧縮比機構９による内燃機関１の圧縮比の変更が行われる。この内燃機関１の圧縮比の変更は、内燃機関１の運転状態に基づいて行われる。例えば、内燃機関１の運転状態を機関負荷と機関回転速度で表す場合、低機関負荷から高機関負荷になるに従い又は低機関回転速度から高機関回転速度になるに従い、シリンダブロック３をクランクケース４から遠ざける方向にモータ９ｆを駆動して、内燃機関１の圧縮比を高圧縮比から低圧縮比へと移行させる。   Further, a motor 9f that constitutes the variable compression ratio mechanism 9 is electrically connected to the ECU 90. Then, the motor 9f is driven by a command from the ECU 90, and the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the variable compression ratio mechanism 9. The change in the compression ratio of the internal combustion engine 1 is performed based on the operating state of the internal combustion engine 1. For example, when the operating state of the internal combustion engine 1 is expressed by an engine load and an engine speed, the cylinder block 3 is connected to the crankcase 4 as the engine speed changes from a low engine load to a high engine load or from a low engine speed to a high engine speed. The motor 9f is driven in a direction away from the engine to shift the compression ratio of the internal combustion engine 1 from a high compression ratio to a low compression ratio.

次に、内燃機関１における吸気弁５および排気弁６の開閉動作および該開閉動作を行う開閉機構について、図２および図３に基づいて説明する。図２、３は、主に内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構を示す図であり、図２（ａ）はシリンダブロック３がクランクケース４に近づき、内燃機関１の圧縮比が比較的高い圧縮比（以下、単に「高圧縮比」という）となっている状態を示し、図２（ｂ）はシリンダブロック３がクランクケース４から遠ざかり、内燃機関１の圧縮比が比較的低い圧縮比（以下、単に「低圧縮比」という）となっている状態を示す。図２に示すように、シリンダブロック３がシリンダ２の軸線方向にΔｈ相対移動することで、内燃機関１の圧縮比が変更される。また、図３は、吸気弁５、排気弁６を中心としたシリンダブロック１０の頂部近傍を概略的に表す図である。   Next, the opening / closing operation of the intake valve 5 and the exhaust valve 6 in the internal combustion engine 1 and the opening / closing mechanism for performing the opening / closing operation will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are diagrams mainly showing a mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1. FIG. 2A shows that the cylinder block 3 approaches the crankcase 4 and the compression ratio of the internal combustion engine 1 is relatively high. FIG. 2B shows a state in which the compression ratio (hereinafter simply referred to as “high compression ratio”) is reached. FIG. 2B shows the compression ratio (the compression ratio of the internal combustion engine 1 is relatively low) because the cylinder block 3 moves away from the crankcase 4. Hereinafter, the state of simply “low compression ratio” is shown. As shown in FIG. 2, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the relative movement of the cylinder block 3 in the axial direction of the cylinder 2 by Δh. FIG. 3 is a diagram schematically showing the vicinity of the top of the cylinder block 10 with the intake valve 5 and the exhaust valve 6 as the center.

内燃機関１においては、吸気弁５の開閉動作は吸気側カム７によって行われる。この吸気側カム７は吸気側カムシャフト２２に取り付けられ、更に吸気側カムシャフト２２の端部には吸気側プーリ２４が設けられている。更に、吸気側カムシャフト２２と吸気側プーリ２４との相対的な回転位相を変更可能とする可変回転位相機構（以下、「吸気側ＶＶＴ」という）２３が設けられている。この吸気側ＶＶＴ２３は、ＥＣＵ９０からの指令に従って吸気側カムシャフト２２と吸気側プーリ２４との相対的な回転位相を制御する。更に、吸気側カムシャフト２２の回転角を検出する吸気側カム角センサ９３が設けられ、吸気側カム角センサ９３とＥＣＵ９０が電気的に接続されている。   In the internal combustion engine 1, the intake valve 5 is opened and closed by the intake side cam 7. The intake side cam 7 is attached to the intake side camshaft 22, and an intake side pulley 24 is provided at the end of the intake side camshaft 22. Further, a variable rotation phase mechanism (hereinafter referred to as “intake side VVT”) 23 that can change the relative rotation phase between the intake side camshaft 22 and the intake side pulley 24 is provided. The intake side VVT 23 controls the relative rotation phase between the intake side camshaft 22 and the intake side pulley 24 in accordance with a command from the ECU 90. Further, an intake side cam angle sensor 93 that detects the rotation angle of the intake side camshaft 22 is provided, and the intake side cam angle sensor 93 and the ECU 90 are electrically connected.

また、排気弁６の開閉動作は排気側カム８によって行われる。この排気側カム８は排気側カムシャフト２５に取り付けられ、更に排気側カムシャフト２５の端部には排気側プーリ２７が設けられている。更に、排気側カムシャフト２５と排気側プーリ２７との相対的な回転位相を変更可能とする可変回転位相機構（以下、「排気側ＶＶＴ」という）２６が設けられている。この排気側ＶＶＴ２６は、ＥＣＵ９０からの指令に従って排気側カムシャフト２５と排気側プーリ２７との相対的な回転位相を制御する。更に、排気側カムシャフト２５の回転角を検出する排気側カム角センサ９４が設けられ、排気側カム角センサ９４とＥＣＵ９０が電気的に接続されている。   The opening / closing operation of the exhaust valve 6 is performed by the exhaust side cam 8. The exhaust side cam 8 is attached to the exhaust side cam shaft 25, and an exhaust side pulley 27 is provided at the end of the exhaust side cam shaft 25. Further, a variable rotation phase mechanism (hereinafter referred to as “exhaust side VVT”) 26 that can change the relative rotation phase between the exhaust side camshaft 25 and the exhaust side pulley 27 is provided. The exhaust side VVT 26 controls the relative rotation phase between the exhaust side camshaft 25 and the exhaust side pulley 27 in accordance with a command from the ECU 90. Further, an exhaust side cam angle sensor 94 that detects the rotation angle of the exhaust side camshaft 25 is provided, and the exhaust side cam angle sensor 94 and the ECU 90 are electrically connected.

そして、吸気側カムシャフト２２と排気側カムシャフト２５の回転駆動は、クランクシャフト１３の駆動力によって行われる。具体的には、クランクシャフト１３に設けられたクランク側プーリ３２、吸気側プーリ２４、排気側プーリ２７にはタイミングベルト３３が掛けられており、更にタイミングベルト３３は、クランクケース４側に設けられた第一クランクケース側プーリ３０、第二クランクケース側プーリ３１およびシリンダブロック３側に設けられた第一シリンダブロック側プーリ２８、第二シリンダブロック側プーリ２９にも掛かっている。尚、タイミングベルト３３が掛かる順序は、クランク側プーリ３２を初めとして、第一クランクケース側プーリ３０、第一シリンダブロック側プーリ２８、吸気側プーリ２４、排気側プーリ２７、第二シリンダブロック側プーリ２９、第二クランクケース側プーリ３１の順である。このようにして、クランクシャフト１３の駆動力によって吸気側カムシャフト２２と排気側カムシャフト２５が回転駆動されて、以て吸気側カム７、排気側カム８によって吸気弁５、排気弁６の開閉動作が行われる。   The rotation of the intake camshaft 22 and the exhaust camshaft 25 is driven by the driving force of the crankshaft 13. Specifically, a timing belt 33 is hung on a crank pulley 32, an intake pulley 24, and an exhaust pulley 27 provided on the crankshaft 13, and the timing belt 33 is further provided on the crankcase 4 side. The first crankcase pulley 30, the second crankcase pulley 31 and the first cylinder block pulley 28 and the second cylinder block pulley 29 provided on the cylinder block 3 side are also engaged. The timing belt 33 is applied to the crank side pulley 32, the first crankcase side pulley 30, the first cylinder block side pulley 28, the intake side pulley 24, the exhaust side pulley 27, and the second cylinder block side pulley. 29, in order of the second crankcase pulley 31. In this way, the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 are rotationally driven by the driving force of the crankshaft 13, so that the intake valve 5 and the exhaust valve 6 are opened and closed by the intake side cam 7 and the exhaust side cam 8. Operation is performed.

ここで、可変圧縮比機構９によって内燃機関１の圧縮比が変更されるとき、例えば図２（ａ）に示す高圧縮比の状態から図２（ｂ）に示す低圧縮比の状態へと変更されるとき、上述したようにシリンダブロック３がクランクケース４から遠ざかる方向に相対移動する。従って、圧縮比の変更に合わせて、シリンダブロック３に設けられた第一シリンダブロック側プーリ２８、第二シリンダブロック側プーリ２９も移動する。その結果、第一クランクケース側プーリ３０と第一シリンダブロック側プーリ２８との間に掛かるタイミングベルト３３の長さＬ１と、第二クランクケース側プーリ３１と第二シリンダブロック側プーリ２９との間に掛かるタイミングベルト３３の長さＬ２の長さは、圧縮比の変更に伴って変動する。   Here, when the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the variable compression ratio mechanism 9, for example, the state is changed from the high compression ratio state shown in FIG. 2 (a) to the low compression ratio state shown in FIG. 2 (b). When this is done, the cylinder block 3 relatively moves in the direction away from the crankcase 4 as described above. Accordingly, the first cylinder block side pulley 28 and the second cylinder block side pulley 29 provided in the cylinder block 3 also move in accordance with the change of the compression ratio. As a result, the length L1 of the timing belt 33 between the first crankcase side pulley 30 and the first cylinder block side pulley 28 and the second crankcase side pulley 31 and the second cylinder block side pulley 29 are between. The length L <b> 2 of the timing belt 33 applied to fluctuates as the compression ratio is changed.

本実施の形態に係る内燃機関１においては、図２（ａ）に示す高圧縮比の状態から図２（ｂ）に示す低圧縮比の状態へと変更されると、タイミングベルト長Ｌ１は短くなり、タイミングベルト長Ｌ２は長くなる。その結果、クランクシャフト１３が特定の回転角にあるときの、換言するとピストン１５の位置が特定の位置である圧縮行程上死点等にあるときの、タイミングベルト３３と吸気側プーリ２４および排気側プーリ２７との接触状態が、図２（ａ）に示す高圧縮比状態と図２（ｂ）に示す低圧縮比状態とでは異なる。そのため、ピストン位置が圧縮行程上死点にある時期に対する吸気弁５および排気弁６の開閉タイミング（以下、「バルブタイミング」という）が、図２（ａ）に示す高圧縮比状態と図２（ｂ）に示す低圧縮比状態とでは異なってしまい、圧縮比の変更に伴って、バルブタイミングが適正なタイミングからずれる虞がある。即ち、圧縮比の変更の結果、シリンダ２内で行われる燃焼に適したバルブタイミングが行われない虞がある。   In the internal combustion engine 1 according to the present embodiment, when the high compression ratio state shown in FIG. 2 (a) is changed to the low compression ratio state shown in FIG. 2 (b), the timing belt length L1 is short. Thus, the timing belt length L2 becomes longer. As a result, when the crankshaft 13 is at a specific rotation angle, in other words, when the position of the piston 15 is at a compression stroke top dead center or the like, which is a specific position, the timing belt 33, the intake pulley 24, and the exhaust side The contact state with the pulley 27 is different between the high compression ratio state shown in FIG. 2A and the low compression ratio state shown in FIG. Therefore, the opening / closing timing of the intake valve 5 and the exhaust valve 6 (hereinafter referred to as “valve timing”) with respect to the timing when the piston position is at the top dead center of the compression stroke corresponds to the high compression ratio state shown in FIG. It is different from the low compression ratio state shown in b), and there is a possibility that the valve timing may deviate from an appropriate timing as the compression ratio is changed. That is, as a result of the change of the compression ratio, there is a possibility that the valve timing suitable for the combustion performed in the cylinder 2 may not be performed.

そこで、本実施の形態の内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいては、可変圧縮比機構９によって圧縮比の変更が行われるとき、吸気側ＶＶＴ２３によって吸気側プーリ２４に対する吸気側カムシャフト２２の相対的な回転位相を変更するとともに、排気側ＶＶＴ２６によって排気側プーリ２７に対する排気側カムシャフト２５の相対的な回転位相を変更する。吸気側プーリ２４と排気側プーリ２７はタイミングベルト３３を介してクランクシャフト１３と連動しているため、吸気側ＶＶＴ２３と排気側ＶＶＴ２６とによる回転位相の変更によって、クランクシャフト１３の回転角に対する吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転角の相対関係が変更されて、ピストン１５のピストン位置に対する吸気弁５、排気弁６のバルブタイミングが適正なタイミングとなる。   Therefore, in the valve timing control system for the internal combustion engine 1 according to the present embodiment, when the compression ratio is changed by the variable compression ratio mechanism 9, the intake side camshaft 22 is relative to the intake side pulley 24 by the intake side VVT 23. The rotational phase of the exhaust side camshaft 25 relative to the exhaust side pulley 27 is changed by the exhaust side VVT 26. Since the intake side pulley 24 and the exhaust side pulley 27 are interlocked with the crankshaft 13 via the timing belt 33, the intake side relative to the rotation angle of the crankshaft 13 is changed by changing the rotation phase between the intake side VVT 23 and the exhaust side VVT 26. The relative relationship between the rotation angles of the camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 is changed, and the valve timing of the intake valve 5 and the exhaust valve 6 with respect to the piston position of the piston 15 becomes an appropriate timing.

ここで、可変圧縮比機構９によって内燃機関１の圧縮比を変更する際に吸気弁５、排気弁６のバルブタイミングを調整するための制御（以下、「圧縮比変更制御」という）について、図４に基づいて説明する。尚、本実施例における圧縮比変更制御は、一定のサイクルで繰り返し実行されるルーチンである。   Here, the control for adjusting the valve timing of the intake valve 5 and the exhaust valve 6 when the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the variable compression ratio mechanism 9 (hereinafter referred to as “compression ratio change control”) is shown in FIG. 4 will be described. The compression ratio change control in the present embodiment is a routine that is repeatedly executed in a constant cycle.

先ず、Ｓ１０１では、内燃機関１の運転状態を検出する。この運転状態は、シリンダ２内での燃焼と関連する運転状態であって、内燃機関１の圧縮比が該燃焼と適しているか否かを判定するために基礎となる項目である。本実施の形態においては、クランクポジションセンサ９１からの信号に基づいて得られる機関回転速度と、アクセル開度センサ９２からの信号に基づいて得られる機関負荷とによって、内燃機関１の運転状態を検出する。この他に、内燃機関１における吸入空気量や冷却水温度等によって運転状態を検出してもよい。Ｓ１０１の処理が終了すると、Ｓ１０２へ進む。   First, in S101, the operating state of the internal combustion engine 1 is detected. This operating state is an operating state related to the combustion in the cylinder 2, and is a basic item for determining whether or not the compression ratio of the internal combustion engine 1 is suitable for the combustion. In the present embodiment, the operating state of the internal combustion engine 1 is detected based on the engine rotational speed obtained based on the signal from the crank position sensor 91 and the engine load obtained based on the signal from the accelerator opening sensor 92. To do. In addition, the operating state may be detected based on the intake air amount, the coolant temperature, or the like in the internal combustion engine 1. When the process of S101 ends, the process proceeds to S102.

Ｓ１０２では、Ｓ１０１で検出された内燃機関１の運転状態に基づいて、内燃機関１の圧縮比が変更されるべきか否か判定される。上述したように、内燃機関１の運転状態によってシリンダ２内で行われるべき、より適正な燃焼は変動するため、該燃焼に適した圧縮比へと変更することが好ましいと考えられる。そこで、Ｓ１０２で、内燃機関１の運転状態が現時点において設定されている圧縮比を変更すべき運転状態であるときはＳ１０３へ進み、一方で、内燃機関１の運転状態が現時点において設定されている圧縮比を変更する必要がない運転状態であるときは本制御を終了する。   In S102, it is determined whether or not the compression ratio of the internal combustion engine 1 should be changed based on the operating state of the internal combustion engine 1 detected in S101. As described above, since more appropriate combustion to be performed in the cylinder 2 varies depending on the operating state of the internal combustion engine 1, it is considered preferable to change to a compression ratio suitable for the combustion. Therefore, in S102, when the operation state of the internal combustion engine 1 is an operation state in which the compression ratio currently set is to be changed, the process proceeds to S103, while the operation state of the internal combustion engine 1 is set at the present time. This control is ended when the operation state does not require changing the compression ratio.

Ｓ１０３では、Ｓ１０１で検出された内燃機関１の運転状態に基づいて、内燃機関１で行われる燃焼に最も適した圧縮比（以下、「最適圧縮比」という）が算出される。具体的には、機関回転速度と機関負荷で決定される内燃機関１の運転状態と、各運転状態における最適圧縮比との関係を予め実験等で求めておき、該関係を制御マップの形でＥＣＵ９０内に格納する。そして、Ｓ１０３では、該制御マップに内燃機関１の運転状態をパラメータとしてアクセスすることで、最適圧縮比の算出が行われる。Ｓ１０３の処理が終了すると、Ｓ１０４へ進む。   In S103, based on the operating state of the internal combustion engine 1 detected in S101, a compression ratio most suitable for combustion performed in the internal combustion engine 1 (hereinafter referred to as “optimal compression ratio”) is calculated. Specifically, the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 determined by the engine speed and the engine load and the optimum compression ratio in each operating state is obtained in advance by experiments or the like, and this relationship is expressed in the form of a control map. It stores in ECU90. In S103, the optimal compression ratio is calculated by accessing the control map using the operating state of the internal combustion engine 1 as a parameter. When the process of S103 ends, the process proceeds to S104.

Ｓ１０４では、Ｓ１０３で算出された最適圧縮比に基づいて、吸気弁５および排気弁６のバルブタイミングずれ量ΔＴｖを予測する。このバルブタイミングずれ量ΔＴｖは、上述したように内燃機関１の圧縮比の変更に伴って、タイミングベルト長Ｌ１とタイミングベルト長Ｌ２の長さが変動することによって生じる。本実施の形態においては可変圧縮比機構９を構成するモータ９ｆが回転駆動することで、シリンダブロック３がクランクケース４に対して相対移動し、内燃機関１の圧縮比が変更されるとともに、タイミングベルト３３と吸気側プーリ２４、排気側プーリ２７との接触状態が変更されて、バルブタイミングずれ量ΔＴｖが発生する。   In S104, the valve timing deviation amount ΔTv of the intake valve 5 and the exhaust valve 6 is predicted based on the optimum compression ratio calculated in S103. This valve timing deviation amount ΔTv is caused by the change in the lengths of the timing belt length L1 and the timing belt length L2 as the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed as described above. In the present embodiment, when the motor 9f constituting the variable compression ratio mechanism 9 is rotationally driven, the cylinder block 3 is moved relative to the crankcase 4, and the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed and the timing is changed. The contact state between the belt 33 and the intake pulley 24 and the exhaust pulley 27 is changed, and a valve timing deviation amount ΔTv is generated.

ここで、図５に、内燃機関１の圧縮比と発生するバルブタイミングずれ量ΔＴｖの関係を示す。図５の横軸は内燃機関１の圧縮比を表し、縦軸はバルブタイミングずれ量ΔＴｖを表す。また、圧縮比εｍｉｎは内燃機関１において達成し得る最も低い圧縮比であり、圧縮比εｍａｘは内燃機関１において達成し得る最も高い圧縮比である。そして、図５に示すバルブタイミングずれ量ΔＴｖは、圧縮比がεｍｉｎであるときを基準としたときのバルブタイミングずれ量である。図５に示すように、内燃機関１においては、圧縮比の変更量が大きくなるに従い、バルブタイミングずれ量ΔＴｖが大きくなり、より詳細には圧縮比がεｍａｘ近傍において変更する場合のバルブタイミングずれ量ΔＴｖは、圧縮比がεｍｉｎ近傍において変更する場合のバルブタイミングずれ量ΔＴｖより大きくなる。そこで、予め実験等で、内燃機関１の圧縮比と発生するバルブタイミングずれ量ΔＴｖとの関係を求めておき、該関係を制御マップの形でＥＣＵ９０内に格納する。そして、Ｓ１０４では、該制御マップに内燃機関１の圧縮比をパラメータとしてアクセスすることで、バルブタイミングずれ量ΔＴｖの予測が行われる。Ｓ１０４の処理が終了すると、Ｓ１０５へ進む。   FIG. 5 shows the relationship between the compression ratio of the internal combustion engine 1 and the generated valve timing deviation amount ΔTv. The horizontal axis of FIG. 5 represents the compression ratio of the internal combustion engine 1, and the vertical axis represents the valve timing deviation amount ΔTv. The compression ratio εmin is the lowest compression ratio that can be achieved in the internal combustion engine 1, and the compression ratio εmax is the highest compression ratio that can be achieved in the internal combustion engine 1. The valve timing deviation amount ΔTv shown in FIG. 5 is the valve timing deviation amount when the compression ratio is εmin. As shown in FIG. 5, in the internal combustion engine 1, the valve timing deviation amount ΔTv increases as the compression ratio change amount increases. More specifically, the valve timing deviation amount when the compression ratio changes near εmax. ΔTv is larger than the valve timing deviation amount ΔTv when the compression ratio is changed in the vicinity of εmin. Therefore, a relationship between the compression ratio of the internal combustion engine 1 and the generated valve timing deviation amount ΔTv is obtained in advance through experiments or the like, and the relationship is stored in the ECU 90 in the form of a control map. In S104, the valve timing deviation amount ΔTv is predicted by accessing the control map using the compression ratio of the internal combustion engine 1 as a parameter. When the process of S104 ends, the process proceeds to S105.

Ｓ１０５では、Ｓ１０３で算出された最適圧縮比に基づいて、可変圧縮比機構により内
燃機関１の圧縮比が最適圧縮比になるべく、シリンダブロック３とクランクケース４との相対移動が行われる。それと同時に、Ｓ１０４で予測されたバルブタイミングずれ量ΔＴｖに基づいて、吸気側ＶＶＴ２３と排気側ＶＶＴ２６によって、バルブタイミングずれ量が解消する方向に吸気側プーリ２４に対する吸気側カムシャフト２２の回転位相と排気側プーリ２７に対する排気側カムシャフト２５の回転位相とを調整する。即ち、内燃機関１の圧縮比変更において、吸排気弁５、６のバルブタイミングが進角側にずれるときは、吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転位相を遅角側に調整し、吸排気弁５、６のバルブタイミングが遅角側にずれるときは、吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転位相を進角側に調整する。Ｓ１０５の処理が終了すると、本制御を終了する。 In S105, relative movement between the cylinder block 3 and the crankcase 4 is performed based on the optimum compression ratio calculated in S103 so that the compression ratio of the internal combustion engine 1 becomes the optimum compression ratio by the variable compression ratio mechanism. At the same time, based on the valve timing deviation amount ΔTv predicted in S104, the rotation phase of the intake camshaft 22 relative to the intake pulley 24 and the exhaust gas in the direction in which the valve timing deviation amount is eliminated by the intake side VVT23 and the exhaust side VVT26. The rotational phase of the exhaust side camshaft 25 with respect to the side pulley 27 is adjusted. That is, when the compression timing of the internal combustion engine 1 is changed and the valve timings of the intake and exhaust valves 5 and 6 are shifted to the advance side, the rotational phases of the intake camshaft 22 and the exhaust camshaft 25 are adjusted to the retard side. When the valve timings of the intake and exhaust valves 5 and 6 are shifted to the retard side, the rotational phases of the intake camshaft 22 and the exhaust camshaft 25 are adjusted to the advance side. When the process of S105 ends, this control ends.

本制御によると、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   According to this control, the displacement of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed is eliminated or suppressed as much as possible, thereby deteriorating emissions, fuel consumption, engine output. It is possible to suppress a decrease or the like.

尚、本制御においては、主にＳ１０４の処理が本発明のずれ予測手段に該当し、主にＳ１０５における吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６による吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転位相の調整が本発明のバルブタイミング制御手段に該当する。   In this control, the process of S104 mainly corresponds to the deviation predicting means of the present invention, and the rotational phase of the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 by the intake side VVT23 and the exhaust side VVT26 in S105 is mainly used. The adjustment corresponds to the valve timing control means of the present invention.

また、内燃機関１においては、クランクポジションセンサ９１と吸気側カム角センサ９３、排気側カム角センサ９４とからの信号に基づいて、クランク角と吸排気弁５、６のカム角との関係が適正な関係となるべく、吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６によって、吸気側カムシャフト２２と排気側カムシャフト２５との回転位相がフィードバック制御される場合がある。そして、このフィードバック制御が行われる場合であっても、可変圧縮比機構９によって内燃機関１の圧縮比が変更されるときは、吸排気弁５、６のバルブタイミングが上述したようにずれることにより、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下が生じる虞がある。   In the internal combustion engine 1, the relationship between the crank angle and the cam angles of the intake and exhaust valves 5, 6 is based on signals from the crank position sensor 91, the intake side cam angle sensor 93, and the exhaust side cam angle sensor 94. In some cases, the rotation phase between the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 is feedback controlled by the intake side VVT 23 and the exhaust side VVT 26 so as to have an appropriate relationship. Even when this feedback control is performed, when the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the variable compression ratio mechanism 9, the valve timings of the intake and exhaust valves 5 and 6 are shifted as described above. There is a risk that emission, fuel consumption, and engine output may decrease.

そこで、上記の吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６による、吸気側カムシャフト２２と排気側カムシャフト２５との回転位相のフィードバック制御が行われている際の圧縮比変更制御（以下、「カム角ＦＢ時圧縮比変更制御」という）について、図６に基づいて説明する。尚、本実施例におけるカム角ＦＢ時圧縮比変更制御は、一定のサイクルで繰り返し実行されるルーチンである。尚、図６中「ＦＢ」とあるのは、フィードバック制御を意味する。また、カム角ＦＢ時圧縮比変更制御中の処理において、図４に示す圧縮比変更制御中の処理と同一の処理については同一の参照番号を付することで、当該処理の説明を省略する。   Therefore, the compression ratio change control (hereinafter referred to as “when the cam angle is FB”) when feedback control of the rotational phase between the intake camshaft 22 and the exhaust camshaft 25 is performed by the intake side VVT23 and the exhaust side VVT26. The compression ratio change control ”will be described with reference to FIG. It should be noted that the cam angle FB compression ratio change control in this embodiment is a routine that is repeatedly executed in a constant cycle. Note that “FB” in FIG. 6 means feedback control. In the process during the compression ratio change control at the cam angle FB, the same process as the process during the compression ratio change control shown in FIG.

先ず、Ｓ２０１では、内燃機関１において上述した、吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６による、吸気側カムシャフト２２と排気側カムシャフト２５との回転位相のフィードバック制御が行われているか否かが判定される。該フィードバック制御の詳細について説明する。クランクポジションセンサ９１からの信号と吸気側カム角センサ９３、排気側カム角センサ９４との信号から、クランクシャフト１３と吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転角の関係が予め設定された、もしくはＥＣＵ９０によって指令される内燃機関１の運転状態に基づいた関係となるべく、吸気側ＶＶＴ２３や排気側ＶＶＴ２６によって吸気側カムシャフト２２と排気側カムシャフト２５の回転位相が制御される。これにより、ピストン１５が圧縮行程上死点等にある時期に対する吸排気弁５、６のバルブタイミングを内燃機関１の運転状態に適したタイミングとすることが可能となる。Ｓ２０１で、上記フィードバック制御が行われていると判定されるとＳ１０１へ進み、該フィードバック制御が行われていないと判定されると本制御を終了する。   First, in S201, it is determined whether or not feedback control of the rotational phase between the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 by the intake side VVT23 and the exhaust side VVT26 described above in the internal combustion engine 1 is performed. . Details of the feedback control will be described. Based on signals from the crank position sensor 91 and signals from the intake side cam angle sensor 93 and the exhaust side cam angle sensor 94, the relationship between the rotation angles of the crankshaft 13, the intake side camshaft 22, and the exhaust side camshaft 25 is preset. Alternatively, the rotational phases of the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 are controlled by the intake side VVT 23 and the exhaust side VVT 26 so that the relationship is based on the operating state of the internal combustion engine 1 commanded by the ECU 90. Thereby, the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 with respect to the timing when the piston 15 is at the top dead center of the compression stroke or the like can be set to a timing suitable for the operating state of the internal combustion engine 1. If it is determined in S201 that the feedback control is being performed, the process proceeds to S101, and if it is determined that the feedback control is not being performed, the control is terminated.

そして、本制御においてはＳ１０４の処理が終了すると、Ｓ２０２へ進む。Ｓ２０２では、Ｓ１０３で算出された最適圧縮比に基づいて、可変圧縮比機構により内燃機関１の圧縮比が最適圧縮比になるべく、シリンダブロック３とクランクケース４との相対移動が行われる。それと同時に、Ｓ１０４で予測されたバルブタイミングずれ量ΔＴｖが、ＥＣＵ９０から出される上記フィードバック制御における吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６への指令値に加算される。即ち、上記のフィードバック制御は、実際のクランクシャフト１３の回転角と実際の吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転角との関係に基づいて行われるが、Ｓ２０２では、該フィードバック制御に加えて、圧縮比の変更によって生じ得るバルブタイミングずれ量ΔＴｖを考慮して、吸気側ＶＶＴ２３と排気側ＶＶＴ２６に可及的に早期に該バルブタイミングずれ量ΔＴｖを解消する指令値を与えることで、吸排気弁５、６のバルブタイミングがずれた状態にある時間を短縮し得る。Ｓ２０２の処理が終了すると、本制御を終了する。   In this control, when the process of S104 ends, the process proceeds to S202. In S202, the cylinder block 3 and the crankcase 4 are moved relative to each other so that the compression ratio of the internal combustion engine 1 becomes the optimum compression ratio by the variable compression ratio mechanism based on the optimum compression ratio calculated in S103. At the same time, the valve timing deviation amount ΔTv predicted in S104 is added to the command values to the intake side VVT23 and the exhaust side VVT26 in the feedback control issued from the ECU 90. That is, the above feedback control is performed based on the relationship between the actual rotation angle of the crankshaft 13 and the actual rotation angles of the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25. In S202, the feedback control is performed. In addition, in consideration of the valve timing deviation amount ΔTv that may be caused by the change of the compression ratio, by giving a command value for eliminating the valve timing deviation amount ΔTv to the intake side VVT 23 and the exhaust side VVT 26 as early as possible, The time during which the valve timings of the intake and exhaust valves 5 and 6 are shifted can be shortened. When the process of S202 ends, this control ends.

本制御によると、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   According to this control, the displacement of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed is eliminated or suppressed as much as possible, thereby deteriorating emissions, fuel consumption, engine output. It is possible to suppress a decrease or the like.

尚、本制御においては、主にＳ１０４の処理が本発明のずれ予測手段に該当し、主にＳ２０２における吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６への指令値へのバルブタイミングずれ量ΔＴｖの加算処理が本発明のバルブタイミング制御手段に該当する。   In this control, the process of S104 mainly corresponds to the deviation predicting means of the present invention, and the process of adding the valve timing deviation amount ΔTv to the command values to the intake side VVT23 and the exhaust side VVT26 in S202 is mainly performed. This corresponds to the valve timing control means of the invention.

本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御システムの第二の実施の形態について、図７に基づいて説明する。尚、本実施の形態における内燃機関１において、図１に示す内燃機関１と同一の構成要素については同一の参照番号を付して、その説明を省略する。図７は、図２と同様に、内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構を示す図であり、図７（ａ）は高圧縮比となっている状態を示し、図７（ｂ）は低圧縮比となっている状態を示す。図７に示すように、可変圧縮比機構９によってシリンダブロック３がシリンダ２の軸線方向にΔｈ相対移動することで、内燃機関１の圧縮比が変更される。   A second embodiment of the valve timing control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG. In the internal combustion engine 1 according to the present embodiment, the same components as those of the internal combustion engine 1 shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 as in FIG. 2. FIG. 7A shows a state where the compression ratio is high, and FIG. A state where the compression ratio is reached is shown. As shown in FIG. 7, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the relative compression movement of the cylinder block 3 in the axial direction of the cylinder 2 by the variable compression ratio mechanism 9.

ここで、図２に示す内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構と、図７に示す内燃機関１のバルブタイミングの制御システムの機構との違いは、吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６に代えてクランク側ＶＶＴ３４が設けられている点である。クランク側ＶＶＴ３４は、クランクシャフト１３の回転角とクランク側プーリ３２の回転角との相対的な回転位相を調整する。クランク側プーリ３２は、タイミングベルト３３を介して吸気側プーリ２４、排気側プーリ２７と連動している。従って、クランク側ＶＶＴ３４によってクランクシャフト１３の回転角がクランク側プーリ３２の回転角に対して進角側又は遅角側に移行されると、クランクシャフト１３の回転角に対して吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転角が調整される。その結果、ピストン１５が圧縮行程上死点等にある時期に対する吸排気弁５、６のバルブタイミングを、クランク側ＶＶＴ３４によって制御することが可能となる。   Here, the difference between the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 shown in FIG. 2 and the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 shown in FIG. 7 is that the crank is replaced with the intake side VVT 23 and the exhaust side VVT 26. The side VVT 34 is provided. The crank side VVT 34 adjusts the relative rotation phase between the rotation angle of the crankshaft 13 and the rotation angle of the crank side pulley 32. The crank pulley 32 is interlocked with the intake pulley 24 and the exhaust pulley 27 via a timing belt 33. Therefore, when the rotation angle of the crankshaft 13 is shifted to the advance side or the retard side with respect to the rotation angle of the crank side pulley 32 by the crank side VVT 34, the intake side camshaft 22 with respect to the rotation angle of the crankshaft 13. The rotation angle of the exhaust camshaft 25 is adjusted. As a result, the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 with respect to the timing when the piston 15 is at the top dead center of the compression stroke or the like can be controlled by the crank side VVT 34.

このように構成される内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいて、図４に示す圧縮比変更制御は適用可能である。その場合、圧縮比変更制御における処理Ｓ１０５でのカムシャフトの回転位相調整に代えて、Ｓ１０４で予測されたバルブタイミングずれ量ΔＴｖに基づいて、クランク側ＶＶＴ３４によってクランクシャフト１３の回転角とクランク側プーリ３２の回転角との相対的な回転位相を調整する。これにより、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可
能となる。 In the valve timing control system of the internal combustion engine 1 configured as described above, the compression ratio change control shown in FIG. 4 can be applied. In that case, instead of adjusting the rotational phase of the camshaft in step S105 in the compression ratio change control, the crank-side VVT 34 determines the rotation angle of the crankshaft 13 and the crank-side pulley based on the valve timing deviation amount ΔTv predicted in S104. The rotation phase relative to the rotation angle of 32 is adjusted. Thereby, by eliminating or suppressing the deviation of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine 1 as much as possible, emission, fuel consumption, engine output, etc. Can be suppressed.

また、該内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいて、図６に示すカム角ＦＢ制御時圧縮比変更制御は、実質的に適用可能である。その場合、本実施の形態においては吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６によって吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転角をＦＢ制御する代わりに、クランク側ＶＶＴ３４によってクランクシャフト１３の回転角とクランク側プーリ３２の回転角との相対的な回転位相を調整することで、最終的にカムシャフトの回転角のＦＢ制御を行う。そして、カム角ＦＢ時圧縮比変更制御における処理Ｓ２０２での吸気側、排気側ＶＶＴへの指令値へのバルブタイミングずれ量ΔＴｖの加算に代えて、クランク側ＶＶＴ３４への指令値へのバルブタイミングずれ量ΔＴｖの加算を行う。これにより、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   Further, in the valve timing control system of the internal combustion engine 1, the compression ratio change control during cam angle FB control shown in FIG. 6 is substantially applicable. In this case, in the present embodiment, instead of subjecting the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 to the FB control of the rotation angle of the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 by the intake side VVT23 and the exhaust side VVT26, By adjusting the relative rotation phase with the rotation angle of the side pulley 32, the FB control of the rotation angle of the camshaft is finally performed. Then, instead of adding the valve timing deviation amount ΔTv to the command value to the intake side and exhaust side VVT in the process S202 in the compression ratio change control at the cam angle FB, the valve timing deviation to the command value to the crank side VVT34 The amount ΔTv is added. Thereby, by eliminating or suppressing the deviation of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine 1 as much as possible, emission, fuel consumption, engine output, etc. Can be suppressed.

本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御システムの第三の実施の形態について、図８に基づいて説明する。尚、本実施の形態における内燃機関１において、図１に示す内燃機関１と同一の構成要素については同一の参照番号を付して、その説明を省略する。図８は、図２と同様に、内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構を示す図であり、図８（ａ）は高圧縮比となっている状態を示し、図８（ｂ）は低圧縮比となっている状態を示す。図８に示すように、可変圧縮比機構９によってシリンダブロック３がシリンダ２の軸線方向にΔｈ相対移動することで、内燃機関１の圧縮比が変更される。   A third embodiment of the valve timing control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG. In the internal combustion engine 1 according to the present embodiment, the same components as those of the internal combustion engine 1 shown in FIG. FIG. 8 is a view showing the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 as in FIG. 2, FIG. 8 (a) shows a state where the compression ratio is high, and FIG. A state where the compression ratio is reached is shown. As shown in FIG. 8, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the relative compression movement of the cylinder block 3 in the axial direction of the cylinder 2 by the variable compression ratio mechanism 9.

ここで、図２に示す内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構と、図８に示す内燃機関１のバルブタイミングの制御システムの機構との違いは、吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６に代えてベルト調整機構３５が設けられている点である。   Here, the difference between the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 shown in FIG. 2 and the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 shown in FIG. 8 is that the belt instead of the intake side VVT 23 and the exhaust side VVT 26 is used. The adjustment mechanism 35 is provided.

ここで、ベルト調整機構３５について、図９に基づいて説明する。ベルト調整機構３５は、クランクケース４側に設けられている。そして、ベルト調整機構３５は、第一プーリ３５ａおよび第二プーリ３５ｂを有するベースプレート３５ｃ上の突起部３５ｅが、アクチュエータ３５ｄの凹部３５ｆに挿入されることで構成される。このベルト調整機構３５において、アクチュエータ３５ｄはＥＣＵ９０と電気的に接続され、ＥＣＵ９０からの指令に従って、アクチュエータ３５ｄはベースプレート３５ｃを、突起部３５ｅを中心として回転させることが可能である。   Here, the belt adjustment mechanism 35 will be described with reference to FIG. The belt adjustment mechanism 35 is provided on the crankcase 4 side. The belt adjustment mechanism 35 is configured by inserting a protrusion 35e on a base plate 35c having a first pulley 35a and a second pulley 35b into a recess 35f of an actuator 35d. In this belt adjustment mechanism 35, the actuator 35d is electrically connected to the ECU 90, and the actuator 35d can rotate the base plate 35c around the protrusion 35e in accordance with a command from the ECU 90.

ここで、図８に戻ると、第一プーリ３５ａと第二プーリ３５ｂには、図２に示す第一クランクケース側プーリ３０と第二クランクケース側プーリ３１に代えて、タイミングベルト３３が掛けられる。そして、可変圧縮比機構９によって内燃機関１の圧縮比が変更されるとき、ベルト調整機構３５によって第一プーリ３５ａおよび第二プーリ３５ｂとタイミングベルト３３との接触状態を調整することで、圧縮比の変更によって生じ得るタイミングベルト３３と吸気側プーリ２４および排気側プーリ２７との接触状態の変動を解消させることが可能となる。即ち、図８（ａ）に示す高圧縮比の状態から図８（ｂ）に示す低圧縮比状態へ変更させるとき、第一プーリ３５ａと第一シリンダブロック側プーリ２８との間のタイミングベルト長Ｌ３、および第二プーリ３５ｂと第二シリンダブロック側プーリ２９との間のタイミングベルト長Ｌ４とが、その圧縮比の変動にかかわらず一定となるために第一プーリ３５ａと第二プーリ３５ｂの位置を調整すべく、ＥＣＵ９０からアクチュエータ３５ｄへ指令が出される。   Returning to FIG. 8, a timing belt 33 is hung on the first pulley 35a and the second pulley 35b instead of the first crankcase side pulley 30 and the second crankcase side pulley 31 shown in FIG. . When the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the variable compression ratio mechanism 9, the compression ratio is adjusted by adjusting the contact state between the first pulley 35 a and the second pulley 35 b and the timing belt 33 by the belt adjustment mechanism 35. It is possible to eliminate fluctuations in the contact state between the timing belt 33 and the intake-side pulley 24 and the exhaust-side pulley 27 that may be caused by the change of the above. That is, when changing from the high compression ratio state shown in FIG. 8A to the low compression ratio state shown in FIG. 8B, the timing belt length between the first pulley 35a and the first cylinder block side pulley 28 is changed. Since L3 and the timing belt length L4 between the second pulley 35b and the second cylinder block side pulley 29 are constant regardless of the change in the compression ratio, the positions of the first pulley 35a and the second pulley 35b A command is issued from the ECU 90 to the actuator 35d to adjust the above.

このように構成される内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいては、ピストン１５が圧縮行程上死点等にある時期に対する吸排気弁５、６のバルブタイミングを、ベ
ルト調整機構３５によって制御することが可能となる。 In the valve timing control system of the internal combustion engine 1 configured in this way, the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 with respect to the timing when the piston 15 is at the top dead center of the compression stroke can be controlled by the belt adjustment mechanism 35. It becomes possible.

また、このように構成される内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいて、図４に示す圧縮比変更制御は、実質的に適用可能である。その場合、圧縮比変更制御における処理Ｓ１０５でのカムシャフトの回転位相調整に代えて、Ｓ１０４で予測されたバルブタイミングずれ量ΔＴｖに基づいて、ベルト調整機構３５によって第一プーリ３５ａおよび第二プーリ３５ｂと、タイミングベルト３３との接触状態を調整する。これにより、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   Further, in the valve timing control system of the internal combustion engine 1 configured as described above, the compression ratio change control shown in FIG. 4 is substantially applicable. In that case, instead of adjusting the rotational phase of the camshaft in the process S105 in the compression ratio change control, the first pulley 35a and the second pulley 35b are driven by the belt adjusting mechanism 35 based on the valve timing deviation amount ΔTv predicted in S104. The contact state with the timing belt 33 is adjusted. Thereby, by eliminating or suppressing the deviation of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine 1 as much as possible, emission, fuel consumption, engine output, etc. Can be suppressed.

また、該内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいて、図６に示すカム角ＦＢ制御時圧縮比変更制御は、実質的に適用可能である。その場合、本実施の形態においては吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６によって吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転角をＦＢ制御する代わりに、ベルト調整機構３５によってタイミングベル３３と各プーリとの接触状態を調整することで、最終的にカムシャフトの回転角のＦＢ制御を行う。そして、カム角ＦＢ時圧縮比変更制御における処理Ｓ２０２での吸気側、排気側ＶＶＴへの指令値へのバルブタイミングずれ量ΔＴｖの加算に代えて、ベルト調整機構３５を構成するアクチュエータ３５ｄへの指令値へのバルブタイミングずれ量ΔＴｖに相当する指令値の加算を行う。これにより、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   Further, in the valve timing control system of the internal combustion engine 1, the compression ratio change control during cam angle FB control shown in FIG. 6 is substantially applicable. In this case, in this embodiment, instead of subjecting the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 to the FB control with the intake side VVT23 and the exhaust side VVT26, the belt adjusting mechanism 35 uses the timing bell 33 and each pulley. By adjusting the contact state, the FB control of the rotation angle of the camshaft is finally performed. Then, instead of adding the valve timing deviation amount ΔTv to the command value to the intake side and exhaust side VVT in the process S202 in the compression ratio change control at the cam angle FB, the command to the actuator 35d constituting the belt adjustment mechanism 35 is performed. A command value corresponding to the valve timing deviation amount ΔTv is added to the value. Thereby, by eliminating or suppressing the deviation of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine 1 as much as possible, emission, fuel consumption, engine output, etc. Can be suppressed.

本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御システムの第四の実施の形態について、図１０に基づいて説明する。尚、本実施の形態における内燃機関１は、図１に示す内燃機関１と同一の構成要素については同一の参照番号を付して、その説明を省略する。図１０は、図２と同様に、内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構を示す図であり、図１０（ａ）は高圧縮比となっている状態を示し、図１０（ｂ）は低圧縮比となっている状態を示す。図１０に示すように、可変圧縮比機構９によってシリンダブロック３がシリンダ２の軸線方向にΔｈ相対移動することで、内燃機関１の圧縮比が変更される。   A fourth embodiment of the valve timing control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG. In the internal combustion engine 1 in the present embodiment, the same components as those of the internal combustion engine 1 shown in FIG. FIG. 10 is a diagram showing the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1, as in FIG. 2, where FIG. 10 (a) shows a high compression ratio and FIG. 10 (b) is low. A state where the compression ratio is reached is shown. As shown in FIG. 10, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the relative compression movement of the cylinder block 3 in the axial direction of the cylinder 2 by the variable compression ratio mechanism 9.

ここで、図１０に示す内燃機関１においては、吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２５の回転駆動は、クランクシャフト１３の駆動力をチェーン３８によって伝達することで行われる。そこで、チェーン３８は、クランクシャフト１３に設けられたクランク側ギア３６とかみ合うリダクションギア３７と、吸気側カムシャフト２２に設けられ上述した吸気側プーリ２４と同様の働きをする吸気側ギア２４ａと、排気側カムシャフト２５に設けられ上述した排気側プーリ２７と同様の働きをする排気側ギア２７ａと、に掛けられることで、クランクシャフト１３の駆動力によって吸排気弁５、６の開閉動作が行われる。   Here, in the internal combustion engine 1 shown in FIG. 10, the rotational drive of the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 is performed by transmitting the driving force of the crankshaft 13 through the chain 38. Therefore, the chain 38 includes a reduction gear 37 that meshes with the crank-side gear 36 provided on the crankshaft 13, an intake-side gear 24a that is provided on the intake-side camshaft 22 and performs the same function as the intake-side pulley 24 described above, The intake / exhaust valves 5 and 6 are opened and closed by the driving force of the crankshaft 13 by being engaged with the exhaust side gear 27a provided on the exhaust side camshaft 25 and having the same function as the exhaust side pulley 27 described above. Is called.

このように構成される内燃機関１においては、可変圧縮比機構９によってシリンダブロック３をクランクケース４に対して相対移動させることで、圧縮比を変更させる。ここで、チェーン３８が利用されていることより、内燃機関の圧縮比の際にリダクションギア３７とクランク側ギア３６とのかみ合いを保持した状態で、リダクションギア３７の位置を内燃機関１の圧縮比に応じた位置に変更させる。本実施の形態においては、図１０（ａ）に示す高圧縮比の状態から、可変圧縮比機構９によってシリンダブロック３をクランクケース４からΔｈ遠ざけることによって、図１０（ｂ）に示す低圧縮比の状態とするが、このとき、リダクションギア３７は、シリンダ２の軸線方向にΔｈ１移動させる。   In the internal combustion engine 1 configured as described above, the compression ratio is changed by moving the cylinder block 3 relative to the crankcase 4 by the variable compression ratio mechanism 9. Here, since the chain 38 is used, the position of the reduction gear 37 is set to the compression ratio of the internal combustion engine 1 in a state where the engagement of the reduction gear 37 and the crank side gear 36 is maintained at the compression ratio of the internal combustion engine. Change the position according to In the present embodiment, the variable compression ratio mechanism 9 moves the cylinder block 3 away from the crankcase 4 by Δh from the state of the high compression ratio shown in FIG. 10A, thereby reducing the low compression ratio shown in FIG. At this time, the reduction gear 37 is moved by Δh1 in the axial direction of the cylinder 2.

ここで、図１０に示す内燃機関１のバルブタイミングの制御システムの機構は、図２に示す内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構と同じように、吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６が設けられている。従って、ピストン１５が圧縮行程上死点にある時期に対する吸排気弁５、６のバルブタイミングを、吸気側ＶＶＴ２３および排気側ＶＶＴ２６によって制御することが可能となる。   Here, the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 shown in FIG. 10 is provided with the intake side VVT 23 and the exhaust side VVT 26 in the same manner as the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 shown in FIG. Yes. Therefore, the valve timings of the intake and exhaust valves 5 and 6 with respect to the timing when the piston 15 is at the top dead center of the compression stroke can be controlled by the intake side VVT 23 and the exhaust side VVT 26.

このように構成される内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいて、図４に示す圧縮比変更制御は適用可能である。これにより、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   In the valve timing control system of the internal combustion engine 1 configured as described above, the compression ratio change control shown in FIG. 4 can be applied. Thereby, by eliminating or suppressing the deviation of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine 1 as much as possible, emission, fuel consumption, engine output, etc. Can be suppressed.

また、該内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいて、図６に示すカム角ＦＢ制御時圧縮比変更制御は、適用可能である。これにより、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   In the valve timing control system of the internal combustion engine 1, the compression ratio change control during cam angle FB control shown in FIG. 6 can be applied. Thereby, by eliminating or suppressing the deviation of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine 1 as much as possible, emission, fuel consumption, engine output, etc. Can be suppressed.

本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御システムの第五の実施の形態について、図１１に基づいて説明する。尚、本実施の形態における内燃機関１は、図１、図１０に示す内燃機関１と同一の構成要素については同一の参照番号を付して、その説明を省略する。図１１は、図２、図１０と同様に、内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構を示す図であり、図１１（ａ）は高圧縮比となっている状態を示し、図１１（ｂ）は低圧縮比となっている状態を示す。図１１に示すように、可変圧縮比機構９によってシリンダブロック３がシリンダ２の軸線方向にΔｈ相対移動することで、内燃機関１の圧縮比が変更される。   A fifth embodiment of the valve timing control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG. In the internal combustion engine 1 in the present embodiment, the same components as those of the internal combustion engine 1 shown in FIGS. 1 and 10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. FIG. 11 is a view showing the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 as in FIGS. 2 and 10, and FIG. 11 (a) shows a state where the compression ratio is high, and FIG. ) Indicates a low compression ratio. As shown in FIG. 11, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the relative compression movement of the cylinder block 3 in the axial direction of the cylinder 2 by the variable compression ratio mechanism 9.

ここで、図１０に示す内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構と、図１１に示す内燃機関１のバルブタイミングの制御システムの機構との違いは、吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６に代えてクランク側ＶＶＴ３９が設けられている点である。クランク側ＶＶＴ３９は、ＥＣＵ９０と電気的に接続され、ＥＣＵ９０からの指令に従って、クランクシャフト１３の回転角とクランク側ギア３６の回転角との相対的な回転位相を調整する。クランク側ギア３６は、リダクションギア３７、チェーン３８を介して吸気側ギア２４ａ、排気側ギア２７ａと連動している。従って、クランク側ＶＶＴ３９によってクランクシャフト１３の回転角がクランク側ギア３６の回転角に対して進角側又は遅角側に移行されると、クランクシャフト１３の回転角に対して吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転角の位相が調整される。その結果、ピストン１５が圧縮行程上死点等にある時期に対する吸排気弁５、６のバルブタイミングを、クランク側ＶＶＴ３９によって制御することが可能となる。   Here, the difference between the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 shown in FIG. 10 and the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 shown in FIG. 11 is that the crank is replaced with the intake side VVT23 and the exhaust side VVT26. The side VVT 39 is provided. The crank side VVT 39 is electrically connected to the ECU 90 and adjusts the relative rotation phase between the rotation angle of the crankshaft 13 and the rotation angle of the crank side gear 36 in accordance with a command from the ECU 90. The crank side gear 36 is interlocked with the intake side gear 24a and the exhaust side gear 27a via a reduction gear 37 and a chain 38. Therefore, when the rotation angle of the crankshaft 13 is shifted to the advance side or the retard side with respect to the rotation angle of the crank side gear 36 by the crank side VVT 39, the intake side camshaft 22 with respect to the rotation angle of the crankshaft 13. The phase of the rotation angle of the exhaust side camshaft 25 is adjusted. As a result, the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 with respect to the timing when the piston 15 is at the top dead center of the compression stroke can be controlled by the crank side VVT 39.

このように構成される内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいて、図４に示す圧縮比変更制御は適用可能である。その場合、圧縮比変更制御における処理Ｓ１０５でのカムシャフトの回転位相調整に代えて、Ｓ１０４で予測されたバルブタイミングずれ量ΔＴｖに基づいて、クランク側ＶＶＴ３９によってクランクシャフト１３の回転角とクランク側ギア３６の回転角との相対的な回転位相を調整する。これにより、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   In the valve timing control system of the internal combustion engine 1 configured as described above, the compression ratio change control shown in FIG. 4 can be applied. In that case, instead of adjusting the rotational phase of the camshaft in step S105 in the compression ratio change control, the crank-side VVT 39 causes the rotation angle of the crankshaft 13 and the crank-side gear based on the valve timing deviation ΔTv predicted in S104. The rotation phase relative to the rotation angle of 36 is adjusted. Thereby, by eliminating or suppressing the deviation of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine 1 as much as possible, emission, fuel consumption, engine output, etc. Can be suppressed.

また、該内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいて、図６に示すカム角ＦＢ制御時圧縮比変更制御は、実質的に適用可能である。その場合、本実施の形態においては
吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６によって吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転角をＦＢ制御する代わりに、クランク側ＶＶＴ３９によってクランクシャフト１３の回転角とクランク側ギア３６の回転角との相対的な回転位相を調整することで、最終的にカムシャフトの回転角のＦＢ制御を行う。そして、カム角ＦＢ時圧縮比変更制御における処理Ｓ２０２での吸気側、排気側ＶＶＴへの指令値へのバルブタイミングずれ量ΔＴｖの加算に代えて、クランク側ＶＶＴ３９への指令値へのバルブタイミングずれ量ΔＴｖの加算を行う。これにより、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。 Further, in the valve timing control system of the internal combustion engine 1, the compression ratio change control during cam angle FB control shown in FIG. 6 is substantially applicable. In this case, in the present embodiment, instead of subjecting the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 to FB control with the intake side VVT23 and the exhaust side VVT26, the crank side VVT39 controls the rotation angle of the crankshaft 13 and the crankshaft. By adjusting the relative rotation phase with the rotation angle of the side gear 36, the FB control of the rotation angle of the camshaft is finally performed. Then, instead of adding the valve timing deviation amount ΔTv to the command value to the intake side and exhaust side VVT in the processing S202 in the compression ratio change control at the cam angle FB, the valve timing deviation to the command value to the crank side VVT39. The amount ΔTv is added. Thereby, by eliminating or suppressing the deviation of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine 1 as much as possible, emission, fuel consumption, engine output, etc. Can be suppressed.

本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御システムの第六の実施の形態について、図１２に基づいて説明する。尚、本実施の形態における内燃機関１において、図１に示す内燃機関１と同一の構成要素については同一の参照番号を付して、その説明を省略する。図１２に示す内燃機関１は、第一コンロッド５０、第二コンロッド５１、制御コンロッド５２によって構成されるリンク機構のリンク形状が変更されることで、その圧縮比が変更されるいわゆる中折れ式のコンロッドを有する内燃機関である。以下に、内燃機関１の構成および圧縮比変更の詳細について説明する。   A sixth embodiment of the valve timing control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG. In the internal combustion engine 1 according to the present embodiment, the same components as those of the internal combustion engine 1 shown in FIG. The internal combustion engine 1 shown in FIG. 12 is a so-called half-folding type in which the compression ratio is changed by changing the link shape of the link mechanism constituted by the first connecting rod 50, the second connecting rod 51, and the control connecting rod 52. An internal combustion engine having a connecting rod. Below, the structure of the internal combustion engine 1 and the detail of a compression ratio change are demonstrated.

内燃機関１においては、クランクシャフト１３に第二コンロッド５１の一端が連結され、更に第二コンロッド５１の他端が第一コンロッド５０の一端に、第一コンロッド５０の他端がピストン１５に連結される。そして、各コンロッドの端部においては回転自在の状態で連結されている。また、第一コンロッド５０と第二コンロッド５１との連結部位の近傍に制御コンロッド５２の一端が回転自在の状態で連結されている。   In the internal combustion engine 1, one end of the second connecting rod 51 is connected to the crankshaft 13, the other end of the second connecting rod 51 is connected to one end of the first connecting rod 50, and the other end of the first connecting rod 50 is connected to the piston 15. The And it connects in the state which can rotate freely in the edge part of each connecting rod. Further, one end of the control connecting rod 52 is connected in a rotatable state in the vicinity of the connecting portion between the first connecting rod 50 and the second connecting rod 51.

ここで、制御コンロッド５２の他端はリンク形状制御装置５５と連結されている。リンク形状制御装置５５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続されており、ＥＣＵ９０からの指令に従って、制御コンロッド５２の他端の位置を変更することが可能である。   Here, the other end of the control connecting rod 52 is connected to the link shape control device 55. The link shape control device 55 is electrically connected to the ECU 90, and can change the position of the other end of the control connecting rod 52 in accordance with a command from the ECU 90.

制御コンロッド５２の他端の位置がリンク形状制御装置５５によって変更されると、第一コンロッド５０、第二コンロッド５１、制御コンロッド５２によって構成される、クランクシャフト１３とピストン１５との間を連結するリンク機構（以下、「動力伝達リンク機構」という）の形状が変更される。その結果、ピストン１５の往復運動の振幅が変更され、以て内燃機関１の圧縮比が変更される。そこで、内燃機関１の運転状態に応じた圧縮比とするべく、ＥＣＵ９０からリンク形状制御装置５５に指令が出され制御コンロッド５２の他端の位置が制御される。   When the position of the other end of the control connecting rod 52 is changed by the link shape control device 55, the crankshaft 13 and the piston 15 configured by the first connecting rod 50, the second connecting rod 51, and the control connecting rod 52 are connected. The shape of the link mechanism (hereinafter referred to as “power transmission link mechanism”) is changed. As a result, the amplitude of the reciprocating motion of the piston 15 is changed, so that the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed. Therefore, a command is issued from the ECU 90 to the link shape controller 55 to control the position of the other end of the control connecting rod 52 in order to obtain a compression ratio according to the operating state of the internal combustion engine 1.

また、吸気側プーリ２４、排気側プーリ２７、クランク側プーリ３２にタイミングベルト３３が掛けられることで、クランクシャフト１３の駆動力が吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２５に伝達されて、吸排気弁５、６の開閉動作が行われる。このとき、タイミングベルト３３は、クランクケース４に設けられた第一補助プーリ５３、第二補助プーリ５４にも掛けられて、その軌道が保持される。   In addition, when the timing belt 33 is engaged with the intake pulley 24, the exhaust pulley 27, and the crank pulley 32, the driving force of the crankshaft 13 is transmitted to the intake camshaft 22 and the exhaust camshaft 25, so The exhaust valves 5 and 6 are opened and closed. At this time, the timing belt 33 is also hooked on the first auxiliary pulley 53 and the second auxiliary pulley 54 provided in the crankcase 4 to maintain the track.

この内燃機関１においてリンク形状制御装置５５によって圧縮比の変更が行われるとき、動力伝達リンク機構のリンク形状が変更されるため、図１３に示すようにクランクシャフト１５の回転角に対するピストン位置の推移が変動する。ここで、図１３はクランクシャフトの回転角であるクランクアングルに対するピストン１５のピストン位置の推移を表す図である。また、図１３の横軸はクランクアングルを示し、縦軸はピストン位置を示す。図１３中の線Ｌ５は、リンク形状制御装置５５によって圧縮比が比較的高圧縮比とされるときの推移であり、図１３中の線Ｌ６は、リンク形状制御装置５５によって圧縮比が比
較的低圧縮比とされるときの推移である。そして、線Ｌ５、Ｌ６の頂部はピストン１５が圧縮行程上死点にあることを、底部はピストン１５が排気行程下死点にあることを意味する。 In the internal combustion engine 1, when the compression ratio is changed by the link shape control device 55, the link shape of the power transmission link mechanism is changed. Therefore, as shown in FIG. Fluctuates. Here, FIG. 13 is a diagram showing the transition of the piston position of the piston 15 with respect to the crank angle which is the rotation angle of the crankshaft. Further, the horizontal axis of FIG. 13 indicates the crank angle, and the vertical axis indicates the piston position. A line L5 in FIG. 13 is a transition when the compression ratio is set to a relatively high compression ratio by the link shape control device 55, and a line L6 in FIG. It is a transition when the compression ratio is low. The tops of the lines L5 and L6 indicate that the piston 15 is at the top dead center of the compression stroke, and the bottom indicates that the piston 15 is at the bottom dead center of the exhaust stroke.

図１３に示すように、リンク形状制御装置５５によって圧縮比の変更が行われるとき、ピストン１５が圧縮行程上死点にあるタイミングにΔθのずれが生じる。一方で、吸気側プーリ２４、排気側プーリ２７はタイミングベルト３３によってクランクシャフト１３と連動する。その結果、リンク形状制御装置５５によって圧縮比の変更が行われると、ピストン１５が圧縮行程上死点にある時期に対して吸排気弁５、６のバルブタイミングがずれ、シリンダ２内で行われる燃焼に適したバルブタイミングとならない虞がある。   As shown in FIG. 13, when the compression ratio is changed by the link shape control device 55, a shift of Δθ occurs at the timing when the piston 15 is at the top dead center of the compression stroke. On the other hand, the intake pulley 24 and the exhaust pulley 27 are interlocked with the crankshaft 13 by the timing belt 33. As a result, when the compression ratio is changed by the link shape control device 55, the valve timing of the intake / exhaust valves 5 and 6 is deviated from the timing when the piston 15 is at the top dead center of the compression stroke, and is performed in the cylinder 2. There is a possibility that the valve timing is not suitable for combustion.

そこで、本実施の形態の内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいては、リンク形状制御装置５５によって圧縮比の変更が行われるとき、吸気側ＶＶＴ２３によって吸気側プーリ２４に対する吸気側カムシャフト２２の相対的な回転位相を変更するとともに、排気側ＶＶＴ２６によって排気側プーリ２７に対する排気側カムシャフト２５の相対的な回転位相を変更する。吸気側プーリ２４と排気側プーリ２７はタイミングベルト３３を介してクランクシャフト１３と連動しているため、吸気側ＶＶＴ２３と排気側ＶＶＴ２６とによる回転位相の変更によって、クランクシャフト１３の回転角に対する吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５の回転角の相対関係が変更されて、ピストン１５のピストン位置に対する吸気弁５、排気弁６のバルブタイミングが適正なタイミングとなる。   Therefore, in the valve timing control system of the internal combustion engine 1 of the present embodiment, when the compression ratio is changed by the link shape control device 55, the intake side camshaft 22 is relative to the intake side pulley 24 by the intake side VVT 23. The rotational phase of the exhaust side camshaft 25 relative to the exhaust side pulley 27 is changed by the exhaust side VVT 26. Since the intake side pulley 24 and the exhaust side pulley 27 are interlocked with the crankshaft 13 via the timing belt 33, the intake side relative to the rotation angle of the crankshaft 13 is changed by changing the rotation phase between the intake side VVT 23 and the exhaust side VVT 26. The relative relationship between the rotation angles of the camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 is changed, and the valve timing of the intake valve 5 and the exhaust valve 6 with respect to the piston position of the piston 15 becomes an appropriate timing.

このように構成される内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいて、図４に示す圧縮比変更制御は、実質的に適用可能である。その場合、圧縮比変更制御における処理Ｓ１０４でのバルブタイミングずれ量の予測は、制御コンロッド５２の他端の位置、即ちＥＣＵ９０からリンク形状制御装置５５への指令値と、ピストン１５のピストン位置が圧縮行程上死点にあるときのクランクアングルとの関係から予め制御マップを作成してＥＣＵ９０内に格納し、該制御マップにＥＣＵ９０からリンク形状制御装置５５への指令値をパラメータとしてアクセスすることで、バルブタイミングずれ量ΔＴｖを予測する。これにより、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   In the valve timing control system of the internal combustion engine 1 configured as described above, the compression ratio change control shown in FIG. 4 is substantially applicable. In that case, the prediction of the valve timing deviation amount in step S104 in the compression ratio change control is based on the compression of the position of the other end of the control connecting rod 52, that is, the command value from the ECU 90 to the link shape control device 55 and the piston position of the piston 15. By creating a control map in advance from the relationship with the crank angle when the stroke is at the top dead center and storing it in the ECU 90, and accessing the command value from the ECU 90 to the link shape control device 55 as a parameter, A valve timing deviation amount ΔTv is predicted. Thereby, by eliminating or suppressing the deviation of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine 1 as much as possible, emission, fuel consumption, engine output, etc. Can be suppressed.

また、該内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいて、図６に示すカム角ＦＢ制御時圧縮比変更制御は、適用可能である。これにより、内燃機関１の圧縮比を変更する際に生じ得る吸排気弁５、６のバルブタイミングのずれを可及的に解消又は抑制することで、エミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   In the valve timing control system of the internal combustion engine 1, the compression ratio change control during cam angle FB control shown in FIG. 6 can be applied. Thereby, by eliminating or suppressing the deviation of the valve timing of the intake and exhaust valves 5 and 6 that may occur when changing the compression ratio of the internal combustion engine 1 as much as possible, emission, fuel consumption, engine output, etc. Can be suppressed.

本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御システムの第七の実施の形態について、図１４、１５に基づいて説明する。尚、本実施の形態における内燃機関１は、図１に示す内燃機関１と同一の構成要素については同一の参照番号を付して、その説明を省略する。図１４は、図２と同様に、内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構を示す図であり、図１４（ａ）は高圧縮比となっている状態を示し、図１４（ｂ）は低圧縮比となっている状態を示す。図１４に示すように、可変圧縮比機構９によってシリンダブロック３がシリンダ２の軸線方向にΔｈ相対移動することで、内燃機関１の圧縮比が変更される。   A seventh embodiment of the valve timing control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the internal combustion engine 1 in the present embodiment, the same components as those of the internal combustion engine 1 shown in FIG. FIG. 14 is a view showing the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 as in FIG. 2, FIG. 14 (a) shows a state where the compression ratio is high, and FIG. A state where the compression ratio is reached is shown. As shown in FIG. 14, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the relative compression movement of the cylinder block 3 in the axial direction of the cylinder 2 by the variable compression ratio mechanism 9.

また、図１４に示す内燃機関１は、クランクシャフト１３、排気側カムシャフト２５に、クランクシャフト１３の駆動力を伝達するＶベルト４６が掛けられるプーリ半径が変更可能なクランク側可変半径プーリ４７、排気側可変半径プーリ４２を有する内燃機関であ
る。尚、内燃機関１には、上述した吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６、クランク側ＶＶＴ３４は設けられていない。以下に、内燃機関１の構成および圧縮比変更の詳細について説明する。 Further, the internal combustion engine 1 shown in FIG. 14 includes a crank-side variable radius pulley 47 that can change a pulley radius on which the V-belt 46 that transmits the driving force of the crankshaft 13 is applied to the crankshaft 13 and the exhaust-side camshaft 25. An internal combustion engine having an exhaust-side variable radius pulley 42. The internal combustion engine 1 is not provided with the intake side VVT 23, the exhaust side VVT 26, and the crank side VVT 34 described above. Below, the structure of the internal combustion engine 1 and the detail of a compression ratio change are demonstrated.

ここで、クランクシャフト１３にプーリ変形が変更可能なクランク側可変半径プーリ４７が設けられ、更に排気側カムシャフト２５にはプーリ変形が変更可能な排気側可変半径プーリ４２が設けられる。そして、クランク側可変半径プーリ４７と排気側可変半径プーリ４２にはＶベルト４６が掛けられており、更にＶベルト４６は途中で、シリンダブロック３側に設けられた第三補助プーリ４０、第四補助プーリ４１にも掛かっている。更に、排気側カムシャフト２５には、排気側プーリ４３が設けられ、且つ吸気側カムシャフト２２には排気側プーリ４３と同一半径の吸気側プーリ４４が設けられている。そして、排気側プーリ４３と吸気側プーリ４４とには、タイミングベルト４５が掛けられている。   Here, the crankshaft 13 is provided with a crank-side variable radius pulley 47 capable of changing pulley deformation, and the exhaust-side camshaft 25 is provided with an exhaust-side variable radius pulley 42 capable of changing pulley deformation. Further, a V-belt 46 is hung on the crank-side variable radius pulley 47 and the exhaust-side variable radius pulley 42. Further, the V-belt 46 is halfway along the third auxiliary pulley 40 and the fourth pulley provided on the cylinder block 3 side. It also hangs on the auxiliary pulley 41. Further, the exhaust side camshaft 25 is provided with an exhaust side pulley 43, and the intake side camshaft 22 is provided with an intake side pulley 44 having the same radius as the exhaust side pulley 43. A timing belt 45 is hung on the exhaust side pulley 43 and the intake side pulley 44.

このように構成される内燃機関１では、クランクシャフト１３の駆動力が、Ｖベルト４６、タイミングベルト４５によって吸気側カムシャフト２２、排気側カムシャフト２５に伝達されて、吸排気弁５、６の開閉が行われる。   In the internal combustion engine 1 configured as described above, the driving force of the crankshaft 13 is transmitted to the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 by the V belt 46 and the timing belt 45, so that the intake and exhaust valves 5 and 6 Opening and closing is performed.

ここで、可変圧縮比機構９によって内燃機関１の圧縮比を変更するとき、シリンダブロック３とクランクケース４とが相対移動する。そのとき、クランクシャフト３と排気側カムシャフト２５との間の軸間距離が変動しようとするため、ピストン１５が圧縮行程上死点等にある時期でのＶベルト４６と排気側可変半径プーリ４２との接触状態が変動して、吸排気弁５、６のバルブタイミングがずれる虞がある。   Here, when the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the variable compression ratio mechanism 9, the cylinder block 3 and the crankcase 4 move relative to each other. At this time, since the inter-shaft distance between the crankshaft 3 and the exhaust camshaft 25 tends to fluctuate, the V belt 46 and the exhaust variable radius pulley 42 at a time when the piston 15 is at the top dead center or the like of the compression stroke. There is a possibility that the valve timing of the intake / exhaust valves 5 and 6 may be shifted due to fluctuation of the contact state with the intake and exhaust valves.

そこで、図１５に示すように、可変圧縮比機構９によって圧縮比が変更されるときは、クランク側可変半径プーリ４７と排気側可変半径プーリ４２とのプーリ半径が、ＥＣＵ９０によって制御される。ここで、図１５（ａ）は、内燃機関１のバルブタイミング制御システムが図１４（ａ）の状態にあるときのクランク側可変半径プーリ４７と排気側可変半径プーリ４２の状態を表し、図１５（ｂ）は、内燃機関１のバルブタイミング制御システムが図１４（ｂ）の状態にあるときのクランク側可変半径プーリ４７と排気側可変半径プーリ４２の状態を表す。   Therefore, as shown in FIG. 15, when the compression ratio is changed by the variable compression ratio mechanism 9, the pulley radius between the crank side variable radius pulley 47 and the exhaust side variable radius pulley 42 is controlled by the ECU 90. Here, FIG. 15A shows the state of the crank-side variable radius pulley 47 and the exhaust-side variable radius pulley 42 when the valve timing control system of the internal combustion engine 1 is in the state of FIG. FIG. 14B shows the state of the crank side variable radius pulley 47 and the exhaust side variable radius pulley 42 when the valve timing control system of the internal combustion engine 1 is in the state of FIG.

図１５に示すように、内燃機関１の圧縮比が図１５（ａ）に示す高圧縮比の状態から図１５（ｂ）に示す低圧縮比の状態へ変更されるとき、排気側カムシャフト２５とクランクシャフト１３との軸間距離はΔｈ分だけ増加する。しかし、圧縮比の変更とともに、クランク側可変半径プーリ４７と排気側可変半径プーリ４２のプーリ半径が小さくされる。尚、このとき、クランク側可変半径プーリ４７と排気側可変半径プーリ４２のプーリ半径の比が２：１を維持した状態で、各プーリ半径が縮小される。これにより、ピストン１５が圧縮行程上死点等にある時期でのＶベルト４６と排気側可変半径プーリ４２との接触状態は一定に維持されるため、吸排気弁５、６のバルブタイミングはずれず、圧縮比の変更に伴うエミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   As shown in FIG. 15, when the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed from the high compression ratio state shown in FIG. 15A to the low compression ratio state shown in FIG. Is increased by Δh. However, as the compression ratio is changed, the pulley radii of the crank-side variable radius pulley 47 and the exhaust-side variable radius pulley 42 are reduced. At this time, each pulley radius is reduced in a state in which the ratio of the pulley radii of the crank-side variable radius pulley 47 and the exhaust-side variable radius pulley 42 is maintained at 2: 1. As a result, the contact state between the V belt 46 and the exhaust side variable radius pulley 42 at a time when the piston 15 is at the top dead center of the compression stroke or the like is maintained constant, so that the valve timings of the intake and exhaust valves 5 and 6 do not deviate. Thus, it is possible to suppress emissions, fuel consumption deterioration, engine output reduction, and the like associated with changes in the compression ratio.

本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御システムの第八の実施の形態について、図１６に基づいて説明する。尚、本実施の形態における内燃機関１は、図１に示す内燃機関１と同一の構成要素については同一の参照番号を付して、その説明を省略する。図１６は、図２と同様に、内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構を示す図であり、図１６（ａ）は高圧縮比となっている状態を示し、図１６（ｂ）は低圧縮比となっている状態を示す。図１６に示すように、可変圧縮比機構９によってシリンダブロック３がシリンダ２の軸線方向にΔｈ相対移動することで、内燃機関１の圧縮比が変更される。   An eighth embodiment of the valve timing control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG. In the internal combustion engine 1 in the present embodiment, the same components as those of the internal combustion engine 1 shown in FIG. FIG. 16 is a diagram showing the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 as in FIG. 2, FIG. 16 (a) shows a state where the compression ratio is high, and FIG. A state where the compression ratio is reached is shown. As shown in FIG. 16, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the relative compression movement of the cylinder block 3 in the axial direction of the cylinder 2 by the variable compression ratio mechanism 9.

尚、内燃機関１には、上述した吸気側ＶＶＴ２３、排気側ＶＶＴ２６、クランク側ＶＶＴ３４は設けられていない。ここで、内燃機関１においては、タイミングベルト３３によってクランクシャフト１３の駆動力が吸気側プーリ２４、排気側プーリ２７へと伝達される。ここで、クランクシャフト１３から吸気側プーリ２４に至るまでのタイミングベルト３３の経路（以下、「吸気側経路」という）においては、第三クランクケース側プーリ６０、第三シリンダブロック側プーリ６１、第四クランクケース側プーリ６２、第四シリンダブロック側プーリ６３の順にタイミングベルト３３が掛かっている。第三クランクケース側プーリ６０と第四クランクケース側プーリ６２はクランクケース４側に設けられており、第三シリンダブロック側プーリ６１、第四シリンダブロック側プーリ６３はシリンダブロック３側に設けられている。   The internal combustion engine 1 is not provided with the intake side VVT 23, the exhaust side VVT 26, and the crank side VVT 34 described above. Here, in the internal combustion engine 1, the driving force of the crankshaft 13 is transmitted to the intake side pulley 24 and the exhaust side pulley 27 by the timing belt 33. Here, in the path of the timing belt 33 from the crankshaft 13 to the intake side pulley 24 (hereinafter referred to as “intake side path”), the third crankcase side pulley 60, the third cylinder block side pulley 61, The timing belt 33 is engaged with the fourth crankcase side pulley 62 and the fourth cylinder block side pulley 63 in this order. The third crankcase side pulley 60 and the fourth crankcase side pulley 62 are provided on the crankcase 4 side, and the third cylinder block side pulley 61 and the fourth cylinder block side pulley 63 are provided on the cylinder block 3 side. Yes.

一方で、クランクシャフト１３から排気側プーリ２７に至るまでのタイミングベルト３３の経路（以下、「排気側経路」という）においては、第五クランクケース側プーリ６４、第五シリンダブロック側プーリ６５、第六クランクケース側プーリ６６、第六シリンダブロック側プーリ６７の順にタイミングベルト３３が掛かっている。第五クランクケース側プーリ６４と第六クランクケース側プーリ６６はクランクケース４側に設けられており、第五シリンダブロック側プーリ６５、第六シリンダブロック側プーリ６７はシリンダブロック３側に設けられている。   On the other hand, in the path of the timing belt 33 from the crankshaft 13 to the exhaust side pulley 27 (hereinafter referred to as “exhaust side path”), the fifth crankcase side pulley 64, the fifth cylinder block side pulley 65, The timing belt 33 is hooked on the sixth crankcase pulley 66 and the sixth cylinder block pulley 67 in this order. The fifth crankcase side pulley 64 and the sixth crankcase side pulley 66 are provided on the crankcase 4 side, and the fifth cylinder block side pulley 65 and the sixth cylinder block side pulley 67 are provided on the cylinder block 3 side. Yes.

ここで、第三クランクケース側プーリ６０と第三シリンダブロック側プーリ６１間のタイミングベルトの長さをＬ７、第三シリンダブロック側プーリ６１と第四クランクケース側プーリ６２間のタイミングベルトの長さをＬ８、第四クランクケース側プーリ６２と第四シリンダブロック側プーリ６３間のタイミングベルトの長さをＬ９とする。また、第五クランクケース側プーリ６４と第五シリンダブロック側プーリ６５間のタイミングベルトの長さをＬ１０、第五シリンダブロック側プーリ６５と第六クランクケース側プーリ６６間のタイミングベルトの長さをＬ１１、第六クランクケース側プーリ６６と第六シリンダブロック側プーリ６７間のタイミングベルトの長さをＬ１２とする。   Here, the length of the timing belt between the third crankcase side pulley 60 and the third cylinder block side pulley 61 is L7, and the length of the timing belt between the third cylinder block side pulley 61 and the fourth crankcase side pulley 62 is set. Is L8, and the length of the timing belt between the fourth crankcase side pulley 62 and the fourth cylinder block side pulley 63 is L9. The length of the timing belt between the fifth crankcase side pulley 64 and the fifth cylinder block side pulley 65 is L10, and the length of the timing belt between the fifth cylinder block side pulley 65 and the sixth crankcase side pulley 66 is L11, the length of the timing belt between the sixth crankcase side pulley 66 and the sixth cylinder block side pulley 67 is L12.

そして、可変圧縮比機構９によって内燃機関１の圧縮比が、図１６（ａ）に表される高圧縮比の状態から図１６（ｂ）に表される低圧縮比の状態へ変更されるとき、シリンダブロック３がクランクケース４から遠ざかる方向に相対移動するため、第三シリンダブロック側プーリ６１、第四シリンダブロック側プーリ６３、第五シリンダブロック側プーリ６５、第六シリンダブロック側プーリ６７が、シリンダ２の軸線方向にクランクケース４から遠ざかる方向に移動する。その結果、吸気側経路においては、圧縮比の変更に伴い、タイミングベルト長さＬ７は延び、タイミングベルト長さＬ８、Ｌ９は短くなる。そして、タイミングベルト長さＬ７、Ｌ８、Ｌ９の変化量の総和は零となっている。また、排気側経路においては、圧縮比の変更に伴い、タイミングベルト長さＬ１０は延び、タイミングベルト長さＬ１１、Ｌ１２は短くなる。そして、タイミングベルト長さＬ１０、Ｌ１１、Ｌ１２の変化量の総和は零となっている。   When the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the variable compression ratio mechanism 9 from the high compression ratio state shown in FIG. 16 (a) to the low compression ratio state shown in FIG. 16 (b). Since the cylinder block 3 moves relative to the direction away from the crankcase 4, the third cylinder block side pulley 61, the fourth cylinder block side pulley 63, the fifth cylinder block side pulley 65, and the sixth cylinder block side pulley 67 are It moves in the direction away from the crankcase 4 in the axial direction of the cylinder 2. As a result, in the intake side path, the timing belt length L7 is extended and the timing belt lengths L8 and L9 are shortened as the compression ratio is changed. And the sum total of the variation | change_quantity of timing belt length L7, L8, L9 is zero. In the exhaust path, the timing belt length L10 is extended and the timing belt lengths L11 and L12 are shortened as the compression ratio is changed. The total change amount of the timing belt lengths L10, L11, and L12 is zero.

尚、可変圧縮比機構９によって圧縮比が変更されても、第三クランクケース側プーリ６０とクランクシャフト１３間のタイミングベルト長さ、第五クランクケース側プーリ６４とクランクシャフト１３間のタイミングベルト長さ、第四シリンダブロック側プーリ６３と吸気側プーリ２４間のタイミングベルト長さ、第六シリンダブロック側プーリ６７と排気側プーリ２７間のタイミングベルト長さ、吸気側プーリ２４と排気側プーリ２７間のタイミングベルト長さは変化しない。   Even if the compression ratio is changed by the variable compression ratio mechanism 9, the timing belt length between the third crankcase side pulley 60 and the crankshaft 13, and the timing belt length between the fifth crankcase side pulley 64 and the crankshaft 13. The timing belt length between the fourth cylinder block side pulley 63 and the intake side pulley 24, the timing belt length between the sixth cylinder block side pulley 67 and the exhaust side pulley 27, and between the intake side pulley 24 and the exhaust side pulley 27 The timing belt length does not change.

上述のように、圧縮比の変更に伴って生じるプーリ間のタイミングベルト長さの変化量の総和が吸気側経路又は排気側経路の少なくとも何れかにおいて零となることで、ピストン１５が圧縮行程上死点等にある時期でのタイミングベルト３３と吸気側プーリ２４およ
び排気側プーリ２７との接触状態は一定に維持される。その結果、吸排気弁５、６のバルブタイミングはずれず、圧縮比の変更に伴うエミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。 As described above, the sum of the amount of change in the timing belt length between the pulleys caused by the change in the compression ratio becomes zero in at least one of the intake side path and the exhaust side path. The contact state between the timing belt 33 and the intake side pulley 24 and the exhaust side pulley 27 at a time such as a dead center is maintained constant. As a result, the valve timings of the intake / exhaust valves 5 and 6 do not deviate, and it becomes possible to suppress emissions, fuel consumption deterioration, engine output reduction, and the like accompanying changes in the compression ratio.

本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御システムの第九の実施の形態について、図１７に基づいて説明する。尚、本実施の形態における内燃機関１は、図１に示す内燃機関１と同一の構成要素については同一の参照番号を付して、その説明を省略する。図１７は、図２と同様に、内燃機関１のバルブタイミング制御システムの機構を示す図であり、図１７（ａ）は高圧縮比となっている状態を示し、図１７（ｂ）は低圧縮比となっている状態を示す。図１７に示すように、可変圧縮比機構９によってシリンダブロック３がシリンダ２の軸線方向にΔｈ相対移動することで、内燃機関１の圧縮比が変更される。   A ninth embodiment of the valve timing control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG. In the internal combustion engine 1 in the present embodiment, the same components as those of the internal combustion engine 1 shown in FIG. FIG. 17 is a diagram showing the mechanism of the valve timing control system of the internal combustion engine 1 as in FIG. 2. FIG. 17A shows a state where the compression ratio is high, and FIG. A state where the compression ratio is reached is shown. As shown in FIG. 17, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed by the relative compression movement of the cylinder block 3 in the axial direction of the cylinder 2 by the variable compression ratio mechanism 9.

図１７に示す内燃機関１においては、説明の簡便のためシリンダヘッド近傍の構成要素として、吸気ポート８２および吸気弁８１を記載し、排気弁等の表示は省略している。ここで、内燃機関１は、いわゆるオーバーヘッドバルブ式の内燃機関である。クランクシャフト１３に設けられた第一タイミングギア７１と噛み合う第二タイミングギア７２が、クランクケース４側に設けられている。更に、第二タイミングギア７２と同心状に制御カム７３が設けられ、制御カム７３がプッシュロッド長可変機構７６にクランクシャフト１３の駆動力を伝える。プッシュロッド長可変機構７６の詳細については、後述する。更に、プッシュロッド長可変機構７６にプッシュロッド７８の一端が繋がり、プッシュロッド７８の他端はロッカーアーム７９に繋がる。ロッカーアーム７９は支点８０を中心に揺動可能で、プッシュロッド７８が繋がる端部と支点８０を挟んで反対側の端部において吸気弁８１につながる。   In the internal combustion engine 1 shown in FIG. 17, the intake port 82 and the intake valve 81 are shown as components near the cylinder head for the sake of simplicity of explanation, and the display of the exhaust valve and the like is omitted. Here, the internal combustion engine 1 is a so-called overhead valve type internal combustion engine. A second timing gear 72 that meshes with a first timing gear 71 provided on the crankshaft 13 is provided on the crankcase 4 side. Further, a control cam 73 is provided concentrically with the second timing gear 72, and the control cam 73 transmits the driving force of the crankshaft 13 to the push rod length variable mechanism 76. Details of the push rod length variable mechanism 76 will be described later. Further, one end of the push rod 78 is connected to the push rod length variable mechanism 76, and the other end of the push rod 78 is connected to the rocker arm 79. The rocker arm 79 can swing around a fulcrum 80 and is connected to an intake valve 81 at an end where the push rod 78 is connected and an end opposite to the fulcrum 80.

このように構成される内燃機関１においては、クランクシャフト１３と連動した制御カム７３の回転によりプッシュロッド７８がシリンダ２の軸線方向に往復運動し、その結果ロッカーアーム７９を介して吸気弁８１の開閉動作が制御される。尚、図示していない排気弁についても同様に、その開閉が制御される。   In the internal combustion engine 1 configured as described above, the push rod 78 reciprocates in the axial direction of the cylinder 2 by the rotation of the control cam 73 interlocked with the crankshaft 13, and as a result, the intake valve 81 is moved via the rocker arm 79. The opening / closing operation is controlled. Note that the opening and closing of an exhaust valve (not shown) is similarly controlled.

ここで、プッシュロッド長可変機構７６について、図１７、図１８に基づいて説明する。プッシュロッド長可変機構７６は、クランクシャフト１３の駆動力を吸気弁８１に伝達するプッシュロッド７８の長さを実質的に変更可能とする機構である。図１８は、プッシュロッド可変機構７６の詳細な構成を示す図である。プッシュロッド長可変機構７６は、アウターケース７６ｄ、スクリュー７６ｃ、スプライン７６ｂ、第一ベベルギア７６ａから構成される。アウターケース７６ｄは制御カム７３と直接接触するとともに、制御カム７３との接触部位と反対側に開口した雌ねじ部を有し、スクリュー７６ｃが有する雄ねじ部と噛み合う。スクリュー７６ｃの端部であってアウターケース７６ｄと反対側の端部にはスプライン７６ｂが繋がる。スプライン７６ｂは、その軸線上にスプラインを有する。更に、スプライン７６ｂの端部であってスクリュー７６ｃと反対側の端部において、プッシュロッド７８が繋がる。そして、第一ベベルギア７６ａが、スプライン７６ｂのスプラインに沿ってスライド可能な状態で配置される。   Here, the push rod length variable mechanism 76 will be described with reference to FIGS. 17 and 18. The push rod length variable mechanism 76 is a mechanism that can substantially change the length of the push rod 78 that transmits the driving force of the crankshaft 13 to the intake valve 81. FIG. 18 is a diagram showing a detailed configuration of the push rod variable mechanism 76. The push rod length variable mechanism 76 includes an outer case 76d, a screw 76c, a spline 76b, and a first bevel gear 76a. The outer case 76d is in direct contact with the control cam 73, has an internal thread portion that opens to the opposite side of the contact portion with the control cam 73, and meshes with the external thread portion of the screw 76c. A spline 76b is connected to the end portion of the screw 76c opposite to the outer case 76d. The spline 76b has a spline on its axis. Further, the push rod 78 is connected to the end of the spline 76b and the end opposite to the screw 76c. And the 1st bevel gear 76a is arrange | positioned in the state which can be slid along the spline of the spline 76b.

また、内燃機関１において、可変圧縮比機構９を構成する軸部９ａに第二ベベルギア７７が設けられており、第二ベベルギア７７は第一ベベルギア７６ａと噛み合っている。   In the internal combustion engine 1, a second bevel gear 77 is provided on the shaft portion 9 a constituting the variable compression ratio mechanism 9, and the second bevel gear 77 meshes with the first bevel gear 76 a.

このように構成される内燃機関１のバルブタイミング制御システムにおいては、可変圧縮比機構９によって圧縮比が図１７（ａ）に示された高圧縮比状態から図１７（ｂ）に示された低圧縮比状態に変更されたとき、軸部９ａの回転に合わせて第二ベベルギア７７が回転する。そして、それに伴い第一ベベルギア７６ａが回転するため、スクリュー７６ｃ
がアウターケース７６ｄから飛び出た状態となる。この状態が、図１８（ｂ）に示された状態であって、高圧縮比状態に対応する図１８（ａ）の状態から第一ベベルギア７６ａの回転により距離Δｈ分、スクリュー７６ｃがアウターケース７６ｄから飛び出す。これにより、プッシュロッド７８の長さが実質的にΔｈ延びたこととなる。 In the valve timing control system of the internal combustion engine 1 configured as described above, the compression ratio is reduced by the variable compression ratio mechanism 9 from the high compression ratio state shown in FIG. 17A to the low compression ratio shown in FIG. When the compression ratio state is changed, the second bevel gear 77 rotates in accordance with the rotation of the shaft portion 9a. And since the 1st bevel gear 76a rotates in connection with it, screw 76c
Comes out of the outer case 76d. This state is the state shown in FIG. 18B, and from the state of FIG. 18A corresponding to the high compression ratio state, the screw 76c is moved to the outer case 76d by the distance Δh by the rotation of the first bevel gear 76a. Jump out from. As a result, the length of the push rod 78 is substantially extended by Δh.

ここで、可変圧縮比機構９によってシリンダブロック３がクランクケース４に対してΔｈ遠ざかることで、図１７（ａ）に示された高圧縮比状態から図１７（ｂ）に示された低圧縮比状態に変更されると、仮にプッシュロッド長可変機構が存在しなければ、プッシュロッド７８とロッカーアーム７９との相対関係が変化するため、制御カム７３の回転によって達成される吸気弁８１の開閉動作が変動する。しかし、実際には、上述したように、プッシュロッド長可変機構７６によって、プッシュロッド７８の長さが実質的にΔｈ延びるため、圧縮比の変更にかかわらずプッシュロッド７８とロッカーアーム７９との相対関係は変化しない。   Here, the variable compression ratio mechanism 9 causes the cylinder block 3 to move away from the crankcase 4 by Δh, so that the low compression ratio shown in FIG. 17B from the high compression ratio state shown in FIG. When the state is changed, if the push rod length variable mechanism does not exist, the relative relationship between the push rod 78 and the rocker arm 79 changes. Therefore, the opening / closing operation of the intake valve 81 achieved by the rotation of the control cam 73 is performed. Fluctuates. However, in actuality, as described above, the push rod length varying mechanism 76 substantially extends the length of the push rod 78 by Δh, so that the push rod 78 and the rocker arm 79 can be moved relative to each other regardless of the change in the compression ratio. The relationship does not change.

即ち、圧縮比が図１７（ｂ）に示された低圧縮比の状態であるときは、図１８（ｃ）に示すように、プッシュロッド７８の長さがΔｈ分延びた状態で、制御カム７３によってクランクシャフト１３の駆動力が吸気弁８１へと伝達される。その結果、ピストン１５が圧縮行程上死点等にある時期での吸気弁８１のバルブタイミングは一定に維持されるため、圧縮比の変更に伴うエミッションや燃費の悪化、機関出力の低下等を抑制することが可能となる。   That is, when the compression ratio is in the low compression ratio state shown in FIG. 17B, as shown in FIG. 18C, the length of the push rod 78 is extended by Δh, and the control cam The driving force of the crankshaft 13 is transmitted to the intake valve 81 by 73. As a result, the valve timing of the intake valve 81 is maintained constant when the piston 15 is at the top dead center of the compression stroke, etc., thereby suppressing emissions, fuel consumption deterioration, engine output reduction, etc. associated with changes in the compression ratio. It becomes possible to do.

本発明の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムが適用される可変圧縮比内燃機関の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a variable compression ratio internal combustion engine to which a valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の第一の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムの機構を示す第一の図である。1 is a first diagram showing a mechanism of a valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第一の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムの機構を示す第二の図である。It is a 2nd figure which shows the mechanism of the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムにおいて、圧縮比変更時に行われる圧縮比変更制御の制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow of compression ratio change control performed at the time of compression ratio change in the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムにおいて、可変圧縮比内燃機関の圧縮比と圧縮比の変更に伴って発生するバルブタイミングずれ量との関係を示す図である。In the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention, the relationship between the compression ratio of the variable compression ratio internal combustion engine and the amount of valve timing deviation caused by the change of the compression ratio is shown. FIG. 本発明の第一の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムにおいて、圧縮比変更時に行われるカム角ＦＢ時圧縮比変更制御の制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow of the compression ratio change control at the time of cam angle FB performed at the time of compression ratio change in the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムの機構を示す図である。It is a figure which shows the mechanism of the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムの機構を示す図である。It is a figure which shows the mechanism of the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムにおいて用いられるベルト調整機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the belt adjustment mechanism used in the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムの機構を示す図である。It is a figure which shows the mechanism of the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の第五の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムの機構を示す図である。It is a figure which shows the mechanism of the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 5th embodiment of this invention. 本発明の第六の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムの機構を示す図である。It is a figure which shows the mechanism of the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第六の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムにおいて、圧縮比の変更に伴って生じるピストン位置の推移のずれを示す図である。It is a figure which shows the shift | offset | difference of the transition of the piston position which arises with the change of a compression ratio in the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第七の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムの機構を示す図である。It is a figure which shows the mechanism of the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第七の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムにおいて用いられる可変半径プーリの動作を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly operation | movement of the variable radius pulley used in the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第八の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムの機構を示す図である。It is a figure which shows the mechanism of the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 8th embodiment of this invention. 本発明の第九の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムの機構を示す図である。It is a figure which shows the mechanism of the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 9th embodiment of this invention. 本発明の第九の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システムにおいて用いられるプッシュロッド長可変機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the push rod length variable mechanism used in the valve timing control system of the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on 9th embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・・可変圧縮比内燃機関（内燃機関）
２・・・・シリンダ
３・・・・シリンダブロック
４・・・・クランクケース
５・・・・吸気弁
６・・・・排気弁
７・・・・吸気側カム
８・・・・排気側カム
９・・・・可変圧縮比機構
１３・・・・クランクシャフト
１５・・・・ピストン
２２・・・・吸気側カムシャフト
２３・・・・吸気側ＶＶＴ
２４・・・・吸気側プーリ
２５・・・・排気側カムシャフト
２６・・・・排気側ＶＶＴ
２７・・・・排気側プーリ
２８・・・・第一シリンダブロック側プーリ
２９・・・・第二シリンダブロック側プーリ
３０・・・・第一クランクケース側プーリ
３１・・・・第二クランクケース側プーリ
３２・・・・クランク側プーリ
３３・・・・タイミングベルト
３４・・・・クランク側ＶＶＴ
３５・・・・ベルト調整機構
３６・・・・クランク側ギア
３７・・・・リダクションギア
３８・・・・チェーン
３９・・・・クランク側ＶＶＴ
４２・・・・排気側可変半径プーリ
４６・・・・Ｖベルト
４７・・・・クランク側可変半径プーリ
５０・・・・第一コンロッド
５１・・・・第二コンロッド
５２・・・・制御コンロッド
５５・・・・リンク形状制御装置
６０・・・・第三クランクケース側プーリ
６１・・・・第三シリンダブロック側プーリ
６２・・・・第四クランクケース側プーリ
６３・・・・第四シリンダブロック側プーリ
６４・・・・第五クランクケース側プーリ
６５・・・・第五シリンダブロック側プーリ
６６・・・・第六クランクケース側プーリ
６７・・・・第六シリンダブロック側プーリ
７１・・・・第一タイミングギア
７２・・・・第二タイミングギア
７３・・・・制御カム
７６・・・・プッシュロッド長可変機構
７８・・・・プッシュロッド
８１・・・・吸気弁
９０・・・・ＥＣＵ
９１・・・・アクセル開度センサ
９２・・・・クランクポジションセンサ
９３・・・・吸気側カム角センサ
９４・・・・排気側カム角センサ 1. Variable compression ratio internal combustion engine (internal combustion engine)
2 .... Cylinder 3 .... Cylinder block 4 .... Crankcase 5 .... Intake valve 6 .... Exhaust valve 7 .... Intake side cam 8 .... Exhaust side cam 9 .... Variable compression ratio mechanism 13 .... Crankshaft 15 .... Piston 22 .... Intake side camshaft 23 ...... Intake side VVT
24 .... Intake side pulley 25 ... Exhaust side camshaft 26 ... Exhaust side VVT
27... Exhaust side pulley 28... First cylinder block side pulley 29 ... Second cylinder block side pulley 30 ... First crankcase side pulley 31 ... Second crankcase Side pulley 32 ... Crank side pulley 33 ... Timing belt 34 ... Crank side VVT
35 ... Belt adjustment mechanism 36 ... Crank side gear 37 ... Reduction gear 38 ... Chain 39 ... Crank side VVT
42 ... exhaust side variable radius pulley 46 ... V belt 47 ... Crank side variable radius pulley 50 ... First connecting rod 51 ... Second connecting rod 52 ... Control connecting rod 55 ... Link shape control device 60 ... Third crankcase side pulley 61 ... Third cylinder block side pulley 62 ... Fourth crankcase side pulley 63 ... Fourth cylinder Block side pulley 64 ... Fifth crankcase side pulley 65 ... Fifth cylinder block side pulley 66 ... Sixth crankcase side pulley 67 ... Sixth cylinder block side pulley 71 ... ··· First timing gear 72 ··· Second timing gear 73 ··· Control cam 76 ··· Push rod length variable mechanism 78 ··· Push rod 8 ... the intake valve 90 ···· ECU
91 ... Accelerator opening sensor 92 ... Crank position sensor 93 ... Intake side cam angle sensor 94 ... Exhaust side cam angle sensor

Claims (11)

内燃機関の圧縮比を変更可能とする可変圧縮比機構と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記可変圧縮比機構によって前記内燃機関の圧縮比を制御する可変圧縮比制御手段と、を有する可変圧縮比内燃機関において、
前記可変圧縮比制御手段によって圧縮比が変更されるときに前記可変圧縮比内燃機関のピストンが所定位置にある所定時期に対して吸気弁若しくは排気弁のうち少なくとも何れかの駆動弁のバルブタイミングが相対的にずれる場合の、該ずれ量を予測するずれ予測手段と、
前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を変更可能とする可変バルブタイミング機構と、
前記ずれ予測手段によって予測されたずれ量に基づいて、該ずれ量が解消すべく前記可変バルブタイミング機構によって前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を制御するバルブタイミング制御手段と、
を備えることを特徴とする可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システム。 A variable compression ratio mechanism capable of changing the compression ratio of the internal combustion engine;
A variable compression ratio internal combustion engine having variable compression ratio control means for controlling the compression ratio of the internal combustion engine by the variable compression ratio mechanism based on the operating state of the internal combustion engine;
When the compression ratio is changed by the variable compression ratio control means, the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve is a valve timing with respect to a predetermined timing when the piston of the variable compression ratio internal combustion engine is in a predetermined position. A deviation prediction means for predicting the deviation amount in the case of relative deviation;
A variable valve timing mechanism capable of changing a relative timing of the valve timing with respect to the predetermined timing;
Valve timing control means for controlling the relative timing of the valve timing with respect to the predetermined timing by the variable valve timing mechanism based on the deviation amount predicted by the deviation prediction means;
A valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine. 前記バルブタイミング制御手段による前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期に関する制御は、前記可変圧縮比制御手段による圧縮比の制御と同時期に行われることを特徴とする請求項１に記載の可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システム。   The control related to the relative timing of the valve timing with respect to the predetermined timing by the valve timing control means is performed at the same time as the compression ratio control by the variable compression ratio control means. A valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine. 前記可変圧縮比機構は、前記可変圧縮比内燃機関のシリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで圧縮比を変更する機構であって、
前記可変圧縮比内燃機関において、前記クランクケース側に設けられたクランクシャフトの動力が、タイミングベルトを介して前記シリンダブロック側に設けられた前記駆動弁を駆動する駆動軸に伝達されることで、該駆動軸の回転により該駆動弁の開閉が行われ、
更に、前記可変圧縮比機構によって圧縮比が変更されると前記所定時期における前記タイミングベルトと前記駆動軸との接触状態が変更されることで前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的なずれが生じることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システム。 The variable compression ratio mechanism is a mechanism that changes the compression ratio by relatively moving a cylinder block and a crankcase of the variable compression ratio internal combustion engine,
In the variable compression ratio internal combustion engine, the power of the crankshaft provided on the crankcase side is transmitted to a drive shaft that drives the drive valve provided on the cylinder block side via a timing belt, The drive valve is opened and closed by rotation of the drive shaft,
Further, when the compression ratio is changed by the variable compression ratio mechanism, the contact state between the timing belt and the drive shaft at the predetermined time is changed, thereby causing a relative shift of the valve timing with respect to the predetermined time. 3. The valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine according to claim 1, wherein the valve timing control system is a variable compression ratio internal combustion engine. 前記可変圧縮比機構は、前記可変圧縮比内燃機関のピストンとクランクシャフトとを連結するリンク機構で構成されるコンロッドの、該リンク形状を変更することで圧縮比を変更する機構であって、
前記可変圧縮比機構によって圧縮比が変更されると前記所定時期に対する前記クランクシャフトの回転角が相対的に変更されることで、該所定時期に対する前記駆動弁のバルブタイミングの相対的なずれが生じることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システム。 The variable compression ratio mechanism is a mechanism that changes the compression ratio by changing the link shape of a connecting rod configured by a link mechanism that connects a piston and a crankshaft of the variable compression ratio internal combustion engine,
When the compression ratio is changed by the variable compression ratio mechanism, the rotation angle of the crankshaft relative to the predetermined time is changed relatively, thereby causing a relative shift in the valve timing of the drive valve with respect to the predetermined time. 3. The valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine according to claim 1, wherein the valve timing control system is a variable compression ratio internal combustion engine. 前記可変バルブタイミング機構は、前記駆動軸の回転位相を調整することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を変更可能とし、
前記バルブタイミング制御手段は、前記ずれ予測手段によって予測されたずれ量が解消される方向に前記可変バルブタイミング機構によって前記駆動軸の回転位相を変更することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を制御することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システム。 The variable valve timing mechanism is capable of changing a relative timing of the valve timing with respect to the predetermined timing by adjusting a rotational phase of the drive shaft.
The valve timing control means changes the rotational phase of the drive shaft by the variable valve timing mechanism in a direction in which the deviation amount predicted by the deviation prediction means is eliminated, thereby relative to the valve timing with respect to the predetermined timing. The valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine according to claim 3 or 4, wherein an appropriate timing is controlled. 前記可変バルブタイミング機構は、前記クランクシャフトの回転位相を調整することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を変更可能とし、
前記バルブタイミング制御手段は、前記ずれ予測手段によって予測されたずれ量が解消
される方向に前記可変バルブタイミング機構によって前記クランクシャフトの回転位相を変更することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を制御することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システム。 The variable valve timing mechanism is capable of changing a relative timing of the valve timing with respect to the predetermined timing by adjusting a rotation phase of the crankshaft.
The valve timing control means changes the rotation phase of the crankshaft by the variable valve timing mechanism in a direction in which the deviation amount predicted by the deviation prediction means is eliminated, thereby relative to the valve timing with respect to the predetermined timing. The valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine according to claim 3 or 4, wherein an appropriate timing is controlled. 前記可変バルブタイミング機構は、前記タイミングベルトの位置を該タイミングベルトの流れに沿って動かし該タイミングベルトと前記駆動軸との接触状態を調整することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を変更可能とし、
前記バルブタイミング制御手段は、前記ずれ予測手段によって予測されたずれ量が解消される方向に前記可変バルブタイミング機構によって前記タイミングベルトの位置を変更することで、前記所定時期に対する前記バルブタイミングの相対的な時期を制御することを特徴とする請求項３に記載の可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システム。 The variable valve timing mechanism moves the position of the timing belt along the flow of the timing belt and adjusts the contact state between the timing belt and the drive shaft, thereby making the valve timing relative to the predetermined timing. The timing can be changed,
The valve timing control means changes the position of the timing belt by the variable valve timing mechanism in a direction in which the deviation amount predicted by the deviation prediction means is eliminated, thereby relative to the valve timing with respect to the predetermined timing. 4. The valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine according to claim 3, wherein a proper timing is controlled. シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで内燃機関の圧縮比を変更可能とする可変圧縮比機構と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記可変圧縮比機構によって前記内燃機関の圧縮比を制御する可変圧縮比制御手段と、を有する可変圧縮比内燃機関において、
前記クランクケース側のクランクシャフトと前記シリンダブロック側の吸気弁若しくは排気弁のうち少なくとも何れかの駆動弁を駆動する駆動軸とのそれぞれに、プーリ径を変更可能とする可変半径プーリが設けられ、且つ該可変半径プーリにＶベルトが掛けられることで該クランクシャフトの動力が該駆動軸に伝達されることで、該駆動軸の回転により該駆動弁の開閉が行われ、
更に、前記可変圧縮比制御手段によって圧縮比が変更されるときに、圧縮比の変化量に基づいてそれぞれの前記可変半径プーリのプーリ径を変更することで前記クランクシャフトの回転角に対する前記駆動軸の回転角の相対関係を制御するプーリ径制御手段を備えることを特徴とする可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システム。 A variable compression ratio mechanism capable of changing the compression ratio of the internal combustion engine by relatively moving the cylinder block and the crankcase;
A variable compression ratio internal combustion engine having variable compression ratio control means for controlling the compression ratio of the internal combustion engine by the variable compression ratio mechanism based on the operating state of the internal combustion engine;
Each of the crankcase-side crankshaft and the drive shaft for driving at least one of the intake valve and the exhaust valve on the cylinder block side is provided with a variable radius pulley capable of changing the pulley diameter, In addition, the power of the crankshaft is transmitted to the drive shaft by applying a V belt to the variable radius pulley, so that the drive valve is opened and closed by rotation of the drive shaft,
Further, when the compression ratio is changed by the variable compression ratio control means, the drive shaft with respect to the rotation angle of the crankshaft is changed by changing the pulley diameter of each of the variable radius pulleys based on the change amount of the compression ratio. A valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine, comprising pulley diameter control means for controlling the relative relationship between the rotation angles of the internal combustion engine. 前記プーリ径制御手段は、前記クランクシャフトに設けられた可変半径プーリのプーリ径と前記駆動軸に設けられた可変半径プーリのプーリ径の比を１：２に維持して、それぞれの可変半径プーリのプーリ径を変更することを特徴とする請求項８に記載の可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システム。 The pulley diameter control means maintains a ratio of a pulley diameter of a variable radius pulley provided on the crankshaft and a pulley diameter of a variable radius pulley provided on the drive shaft to 1: 2, and each variable radius pulley The valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine according to claim 8 , wherein the pulley diameter is changed. シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで内燃機関の圧縮比を変更可能とする可変圧縮比機構と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記可変圧縮比機構によって前記内燃機関の圧縮比を制御する可変圧縮比制御手段と、を有する可変圧縮比内燃機関において、
前記シリンダブロック側の機関要素に固定された複数のシリンダブロック側プーリと前記クランクケース側の機関要素に固定された複数のクランクケース側プーリとを備え、
前記複数のシリンダブロック側プーリと前記複数のクランクケース側プーリに掛けられたタイミングベルトによって前記クランクケース側のクランクシャフトの動力が前記シリンダブロック側の吸気弁若しくは排気弁のうち少なくとも何れかの駆動弁を駆動する駆動軸に伝達されることで、該駆動軸の回転により該駆動弁の開閉が行われ、
更に、前記可変圧縮比制御手段によって圧縮比が変更されるときに、前記クランクシャフトから前記駆動軸に至るまでの前記タイミングベルト上の何れかの経路において該クランクシャフト、前記シリンダブロック側プーリ、前記クランクケース側プーリ、該駆動軸の何れか二つの間に掛かる該タイミングベルトの長さの変化量の総和が零となることを特徴とする可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システム。 A variable compression ratio mechanism capable of changing the compression ratio of the internal combustion engine by relatively moving the cylinder block and the crankcase;
A variable compression ratio internal combustion engine having variable compression ratio control means for controlling the compression ratio of the internal combustion engine by the variable compression ratio mechanism based on the operating state of the internal combustion engine;
A plurality of cylinder block side pulleys fixed to the cylinder block side engine element and a plurality of crankcase side pulleys fixed to the crankcase side engine element;
The power of the crankshaft on the crankcase side is driven by at least one of the intake valve or the exhaust valve on the cylinder block side by timing belts hung on the plurality of cylinder block side pulleys and the plurality of crankcase side pulleys. The drive valve is opened and closed by rotation of the drive shaft.
Furthermore, when the compression ratio is changed by the variable compression ratio control means, the crankshaft, the cylinder block side pulley, the pulley on the timing belt in any path from the crankshaft to the drive shaft A valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine, characterized in that the sum of the amount of change in the length of the timing belt applied between any one of the crankcase pulley and the drive shaft is zero. シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで内燃機関の圧縮比を変更可能とする可変圧縮比機構と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記可変圧縮比機構によって前記内燃機関の圧縮比を制御する可変圧縮比制御手段と、を有し、
前記クランクケース側のクランクシャフトの回転で駆動されるプッシュロッドによって、該クランクシャフトの動力を前記シリンダブロック側に設けられた吸気弁若しくは排気弁のうち少なくとも何れかの駆動弁に伝達することで該駆動弁の開閉を行うオーバーヘッドバルブ式の可変圧縮比内燃機関において、
前記可変圧縮比制御手段によって圧縮比が変更されるときに、圧縮比の変化量に基づいて前記プッシュロッドの長さを変更することで前記駆動弁のバルブタイミングを制御するプッシュロッド長制御手段を備えることを特徴とする可変圧縮比内燃機関のバルブタイミング制御システム。 A variable compression ratio mechanism capable of changing the compression ratio of the internal combustion engine by relatively moving the cylinder block and the crankcase;
Variable compression ratio control means for controlling the compression ratio of the internal combustion engine by the variable compression ratio mechanism based on the operating state of the internal combustion engine;
The push rod driven by the rotation of the crankshaft on the crankcase side transmits the power of the crankshaft to at least one of the intake valve and the exhaust valve provided on the cylinder block side, thereby In an overhead valve type variable compression ratio internal combustion engine that opens and closes a drive valve,
Push rod length control means for controlling the valve timing of the drive valve by changing the length of the push rod based on the amount of change in the compression ratio when the compression ratio is changed by the variable compression ratio control means. A valve timing control system for a variable compression ratio internal combustion engine.
JP2004142632A 2004-05-12 2004-05-12 Valve timing control system for variable compression ratio internal combustion engine Expired - Lifetime JP4293050B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004142632A JP4293050B2 (en) 2004-05-12 2004-05-12 Valve timing control system for variable compression ratio internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004142632A JP4293050B2 (en) 2004-05-12 2004-05-12 Valve timing control system for variable compression ratio internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005325702A JP2005325702A (en) 2005-11-24
JP4293050B2 true JP4293050B2 (en) 2009-07-08

Family

ID=35472236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004142632A Expired - Lifetime JP4293050B2 (en) 2004-05-12 2004-05-12 Valve timing control system for variable compression ratio internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4293050B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4687571B2 (en) * 2006-06-12 2011-05-25 トヨタ自動車株式会社 Valve timing control system for variable compression ratio internal combustion engine
JP4297147B2 (en) 2006-09-22 2009-07-15 トヨタ自動車株式会社 Spark ignition internal combustion engine
KR20100100754A (en) * 2007-10-09 2010-09-15 코요 베어링즈 유에스에이, 엘엘씨 Non-synchronous belt driven camshaft phase shift device
CN101482069B (en) * 2008-01-10 2012-07-04 光阳工业股份有限公司 Cylinder structure of vehicle engine
JP2009002357A (en) * 2008-10-06 2009-01-08 Toyota Motor Corp Spark ignition type internal combustion engine
JP5071589B2 (en) * 2009-06-19 2012-11-14 トヨタ自動車株式会社 Variable compression ratio internal combustion engine
JP5458940B2 (en) * 2010-02-18 2014-04-02 いすゞ自動車株式会社 Variable valve mechanism for overhead valve engine
JP5625732B2 (en) * 2010-10-21 2014-11-19 トヨタ自動車株式会社 engine
JP5585573B2 (en) * 2011-12-14 2014-09-10 トヨタ自動車株式会社 Variable compression ratio internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005325702A (en) 2005-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6792924B2 (en) Engine control system of internal combustion engine with variable compression ratio mechanism and exhaust-gas recirculation control system
KR101021449B1 (en) Spark ignition type internal combustion engine
JP3488585B2 (en) Valve train for internal combustion engine
EP2096281B1 (en) Internal combustion engine control method, internal combustion engine system and corresponding computer program product
JP4661461B2 (en) Internal combustion engine with variable compression ratio mechanism
CN101737173A (en) Variable valve gear for internal combustion engine
JP4293050B2 (en) Valve timing control system for variable compression ratio internal combustion engine
US6360704B1 (en) Internal combustion engine variable valve characteristic control apparatus and three-dimensional cam
EP1186753B1 (en) Control system and method for a hybrid vehicle using regulation of intake valve lift
JP5104474B2 (en) Internal combustion engine control method and apparatus
JP4687571B2 (en) Valve timing control system for variable compression ratio internal combustion engine
JP4379273B2 (en) Internal combustion engine with variable compression ratio mechanism
JP4622431B2 (en) Variable valve gear for engine
JP2007056796A (en) Internal combustion engine equipped with variable compression ratio mechanism
JP5029423B2 (en) Control method for internal combustion engine
JP2006105095A (en) Internal combustion engine equipped with variable compression ratio mechanism
JP5012565B2 (en) Internal combustion engine control method and internal combustion engine system
KR100574774B1 (en) A timing control device of a exhaust valve in Variable Valve Timing engine
KR100574773B1 (en) A timing control device of a intake and exhaust valves in Variable Valve Timing engine
JP2006097473A (en) Variable valve gear of engine
KR100531691B1 (en) A timing control device of a intake and exhaust valves in Variable Valve Timing engine
JP5104473B2 (en) Internal combustion engine control method and apparatus
JP5136332B2 (en) Method for controlling internal combustion engine and internal combustion engine system
JP5278286B2 (en) Variable compression ratio system for internal combustion engines
JP4092477B2 (en) Reciprocating variable compression ratio engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080513

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080902

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081028

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090317

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090330

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4293050

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140417

Year of fee payment: 5