JP4948831B2 - 可変動弁装置ならびにそれを備えるエンジンシステムおよび乗り物 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の模式図である。
図2は、本発明の一実施の形態に係る可変動弁装置の概要を説明するための模式図である。
次に、図2に示したバルブタイミング制御装置200の構成の詳細について説明する。図3は、バルブタイミング制御装置200の構造を説明するための組立て斜視図である。図3においては、矢印X,Y,Zで示すように、互いに直交する3方向をX方向、Y方向およびZ方向と定義する。
図4および図5は、バルブタイミング制御装置200の動作を説明するための切り欠き斜視図である。図4および図5においては、バルブタイミング制御装置200のうち、カム用ドリブンスプロケット部220および吸気カムシャフト230の一部が切り欠かれた状態で示されている。
次に、図3〜図5に示したバルブタイミング制御装置200によるエンジン7のバルブの駆動について説明する。
バルブタイミング制御装置200においては、低回転状態と高回転状態とで、排気カム241に対する吸気カム231の位相が切り替わる。それにより、吸気バルブ334および排気バルブ344のリフトのタイミングが変化する。以下にその詳細について説明する。
バルブタイミング制御装置200の動作に関する情報は、カム信号CAとしてカムセンサ250(図2)からECU500に与えられる。以下、その詳細について説明する。
図12および図13は、カム信号CAおよびクランク信号CRに基づいて行われるECU500の処理の一例を説明するためのタイミングチャートである。図12には、バルブタイミング制御装置200が低回転状態である場合のECU500の処理が示され、図13には、バルブタイミング制御装置200が高回転状態である場合のECU500の処理が示される。なお、図12および図13においては、横軸がクランク角を示す。クランク角は、任意の角度から720°進角した角度までの範囲(エンジン7の1サイクル間)で示される。
図14は、ECU500によるバルブタイミング制御処理を示すフローチャートである。
本実施の形態では、エンジン7の回転に伴う遠心力の変化によりバルブタイミング制御装置200の吸気カム231および排気カム241の位相関係が低回転時と高回転時とで切り替わる。それにより、吸気バルブ334および排気バルブ344のバルブタイミングがエンジン7の回転数に応じて最適に切り替えられる。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
(12−1)
上記実施の形態では、カム用ドリブンスプロケット221の一面に対向するようにカムセンサ250がバルブタイミング制御装置200の軸心Jに対して平行な方向に配置されるが(図9〜図11)、カムセンサ250は他の位置に配置されてもよい。
上記実施の形態では、可変動弁装置としてエンジン7の回転に伴う遠心力の変化に応じて吸気バルブ334および排気バルブ344のバルブタイミングを切り替えるバルブタイミング制御装置200について説明しているが、本発明は、これに限らず、エンジン7の回転に伴う遠心力の変化により、吸気バルブ334または排気バルブ344のリフト量を切り替える可変動弁装置にも適用可能である。
上記実施の形態では、可変動弁装置としてエンジン7の回転に伴う遠心力の変化によりウェイト213,216が回動するバルブタイミング制御装置200について説明しているが、本発明は、これに限らず、エンジン7の回転に伴う遠心力の変化によりウェイトが直線方向に移動する可変動弁装置にも適用可能である。
上記実施の形態では、ウェイト213の突起部213aの幅とねじ219の突起部219aの幅とが異なるように設定されるが、ウェイト213の突起部213aの幅とねじ219の突起部219aの幅とが等しく設定されてもよい。
上記実施の形態では、バルブタイミング制御装置200が低回転状態であるか高回転状態であるかの判定が行われた後、ECU500は、スロットルバルブセンサ270により検出されたスロットル開度TRおよびエンジン回転数に基づいて、燃料噴射量、燃料噴射時期および火花点火時期を算出するが(図14)、燃料噴射量、燃料噴射時期および火花点火時期は他の条件に基づいて算出されてもよい。例えば、ECU500は、スロットル開度TR、エンジン回転数、油温、水温、エンジン温度または燃料の種類等のうちのいずれか1つまたは複数の条件に基づいて、燃料噴射量、燃料噴射時期および火花点火時期を算出してもよい。
11 後輪
23 クランクシャフト
100 自動二輪車
200 バルブタイミング制御装置
221 カム用ドリブンスプロケット
230 吸気カムシャフト
231 吸気カム
211a,213a,213e,219a 突起部
213,216 ウェイト
214 高速ロックピン
217 低速ロックピン
241 排気カム
250 カムセンサ
334 吸気バルブ
344 排気バルブ
500 ECU
CA カム信号
CR クランク信号
P1,P2,P3 パルス
TC1,TC2 パルス幅
Claims (12)
- エンジンの回転数に応じてバルブの開閉を制御する可変動弁装置であって、
前記エンジンの回転に連動して回転可能に設けられた回転部材と、
前記バルブに当接するように設けられ、前記回転部材に対して第1の位置関係を有する第1の状態と第2の位置関係を有する第2の状態とに移行可能なカム部材と、
第1の被検出部を有し、前記回転部材の回転に伴う遠心力で移動することにより前記カム部材を前記第1の状態から前記第2の状態に移行させる可動部材と、
前記可動部材が前記第1の状態に対応する第1の位置または前記第2の状態に対応する第2の位置のいずれか一方にあるときに前記回転部材の回転に伴って回転する前記第1の被検出部を検出可能に配置された検出器とを備えたことを特徴とする可変動弁装置。 - 前記回転部材とともに回転する第2の被検出部をさらに備え、
前記第2の被検出部は、前記回転部材の回転に伴って回転することにより前記検出器により検出される位置に設けられることを特徴とする請求項1記載の可変動弁装置。 - 前記検出器は、前記第1の被検出部および前記第2の被検出部を前記回転部材の回転軸に平行な方向から検出可能な位置に配置されることを特徴とする請求項2記載の可変動弁装置。
- 前記検出器は、前記第1の被検出部および前記第2の被検出部を前記回転部材の回転軸に垂直な方向から検出可能な位置に配置されることを特徴とする請求項2記載の可変動弁装置。
- 前記第1の被検出部の回転方向の長さと前記第2の被検出部の回転方向の長さとが異なることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の可変動弁装置。
- バルブを有するエンジンと、
前記エンジンの回転数に応じて前記バルブの開閉を制御する可変動弁装置と、
前記エンジンを制御する制御部とを備え、
前記可変動弁装置は、
前記エンジンの回転に連動して回転可能に設けられた回転部材と、
前記バルブに当接するように設けられ、前記回転部材に対して第1の位置関係を有する第1の状態と第2の位置関係を有する第2の状態とに移行可能なカム部材と、
第1の被検出部を有し、前記回転部材の回転に伴う遠心力で移動することにより前記カム部材を前記第1の状態から前記第2の状態に移行させる可動部材と、
前記可動部材が前記第1の状態に対応する第1の位置または前記第2の状態に対応する第2の位置のいずれか一方にあるときに前記回転部材の回転に伴って回転する前記第1の被検出部を検出可能に配置された検出器とを含み、
前記制御部は、前記検出器の出力信号に基づいて前記カム部材が前記第1の状態および前記第2の状態のいずれにあるかを判定し、判定結果に基づいて前記エンジンの動作を制御することを特徴とするエンジンシステム。 - 前記可変動弁装置は、前記回転部材とともに回転する第2の被検出部をさらに備え、
前記第2の被検出部は、前記回転部材の回転に伴って回転することにより前記検出器により検出される位置に設けられることを特徴とする請求項6記載のエンジンシステム。 - 前記第1の被検出部の回転方向の長さと前記第2の被検出部の回転方向の長さとが異なることを特徴とする請求項7記載のエンジンシステム。
- 前記制御部は、前記検出器による前記第1または第2の被検出部の検出期間に基づいて前記第1の被検出部を検出したか否かを判定することを特徴とする請求項8記載のエンジンシステム。
- 前記制御部は、前記回転部材の1回転期間における前記検出器による検出回数に基づいて前記第1の被検出部を検出したか否かを判定することを特徴とする請求項7または8記載のエンジンシステム。
- 前記制御部は、前記検出器の出力信号に基づいて前記カム部材が前記第1の状態および前記第2の状態のいずれにあるかを判定し、判定結果に基づいて前記エンジンにおける燃料噴射量、燃料噴射時期および火花点火時期の少なくとも1つを制御することを特徴とする請求項6〜10のいずれかに記載のエンジンシステム。
- 請求項6〜11のいずれかに記載のエンジンシステムと、
前記エンジンシステムにより発生される動力により駆動される駆動部材とを備えることを特徴とする乗り物。
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