JPH06317209A - Fuel injection timing controller of internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent generation of deposits and damage of a fuel injecting means caused by backflow of exhaust gas. CONSTITUTION:A VVT 23 adjusts continuously the opening/closing timing of an intake valve 9 by driving of a step motor 25. When the intake valve 9 is opened/closed on the most delay side, the basic start timing and the basic end timing are respectively set as the target start timing and the target end timing. When the VVT 23 is drive-controlled and also when the intake valve 9 is opened/closed on the spark advance side, the values obtained by respectively subtracting displacement angles from both basic timings are set as the target starting timing and the target end timing. Accordingly, fuel injection is completed before the opening regardless of the opening timing of the intake valve 9, thereby the opening timing of the intake valve 9 is not overlapped on the fuel injection timing. Therefore, fuel remaining in the intake valve 9 is suitably vaporized by backflow of exhaust gas when the intake valve 9 is opened, even though the valve overlap amount is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の運転状態
に応じてバルブの開閉タイミングを連続的に調整可能な
可変バルブタイミング機構を備えるとともに、前記開閉
タイミングの変化に応じて燃料噴射時期を制御するよう
にした内燃機関の燃料噴射時期制御装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is provided with a variable valve timing mechanism capable of continuously adjusting the opening / closing timing of a valve in accordance with the operating state of an internal combustion engine. The present invention relates to a fuel injection timing control device for an internal combustion engine that is controlled.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、この種の技術として例えば特開平
２−２６４１４０号公報に開示されたものが知られてい
る。この技術では、エンジン回転数やエンジン負荷等、
そのときどきの運転状態が検出される。その運転状態に
基づいて吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の
閉弁時期が変化するように、バルブの開閉タイミングが
制御される。そして、バルブの開閉タイミングの変化に
応じて燃料噴射時期が制御される。より詳しくは、バル
ブの開閉タイミングが変化した場合であっても、燃料噴
射終了の時期が吸気行程に対して略一定となるように設
定される。このため、排気性状や運転性能の改善が図ら
れる。2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of technique, for example, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-264140 is known. With this technology, engine speed, engine load, etc.
At that time, the operating state is detected. The valve opening / closing timing is controlled so that the valve closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve changes based on the operating state. Then, the fuel injection timing is controlled according to the change in the valve opening / closing timing. More specifically, even when the valve opening / closing timing changes, the fuel injection end timing is set to be substantially constant with respect to the intake stroke. Therefore, it is possible to improve the exhaust property and the operation performance.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、吸気バルブ及び排気バルブのオーバーラップ
中、特に吸気バルブの開きタイミングを大きく進角側に
変化させることによりオーバーラップ量が大きくなった
場合においては、該オーバーラップの時期と燃料噴射の
時期とが重なることがあった。このように、オーバーラ
ップ中には、排気の吹き返しが発生する。このときに燃
料噴射が行われた場合には、噴射口が開口している。そ
のため、前記排気吹き返しによって、噴射口に燃料が堆
積していわゆるバルブデポジットが発生したり、インジ
ェクタ又は噴射口回りの樹脂製のカバーが熱による損傷
を受けたりするおそれがあった。その結果、適正な燃料
噴射が行われなくなってしまうおそれがあった。However, in the above prior art, during the overlap between the intake valve and the exhaust valve, especially when the opening amount of the intake valve is largely changed to the advance side, the overlap amount becomes large. In some cases, the overlap timing and the fuel injection timing may overlap. In this way, exhaust gas blows back during the overlap. When fuel injection is performed at this time, the injection port is open. Therefore, due to the exhaust blowback, fuel may be accumulated at the injection port to cause so-called valve deposit, or the injector or the resin cover around the injection port may be damaged by heat. As a result, there is a possibility that proper fuel injection may not be performed.

【０００４】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、バルブの開閉タイミングを
連続的に調整可能な可変バルブタイミング機構を備える
とともに、開閉タイミングの変化に応じて燃料噴射時期
を制御するようにした内燃機関の燃料噴射時期制御装置
において、排気吹き返しによるデポジットの発生及び燃
料噴射手段の損傷を防止することの可能な内燃機関の燃
料噴射時期制御装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a variable valve timing mechanism capable of continuously adjusting the opening / closing timing of a valve and to provide a fuel according to the change of the opening / closing timing. To provide a fuel injection timing control device for an internal combustion engine, which controls injection timing, and is capable of preventing deposit generation and damage to fuel injection means due to exhaust gas blowback. is there.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明においては、図１に示すように、内燃機関Ｍ
１の回転に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼
室Ｍ２に通じる吸気通路Ｍ３及び排気通路Ｍ４をそれぞ
れ開閉する吸気バルブＭ５及び排気バルブＭ６と、吸気
バルブＭ５及び排気バルブＭ６の少なくとも一方の開閉
タイミングを、連続的に調整可能な可変バルブタイミン
グ機構Ｍ７と、内燃機関Ｍ１の運転状態を検出する運転
状態検出手段Ｍ８と、運転状態検出手段Ｍ８の検出結果
に基づき、可変バルブタイミング機構Ｍ７を駆動制御す
る駆動制御手段Ｍ９と、内燃機関Ｍ１に燃料噴射を行う
燃料噴射手段Ｍ１０と、吸気バルブＭ５及び排気バルブ
Ｍ６の少なくとも一方の開閉タイミングの変化に応じ
て、燃料噴射時期を制御するために燃料噴射手段Ｍ１０
を駆動制御する噴射制御手段Ｍ１１とを備えた内燃機関
の燃料噴射時期制御装置において、吸気バルブＭ５の開
きタイミングよりも以前に燃料噴射手段Ｍ１０による燃
料噴射が完了するように、噴射制御手段Ｍ１１を制御す
る噴射時期補正制御手段Ｍ１２を設けたことをその要旨
としている。In order to achieve the above object, according to the present invention, as shown in FIG.
The intake valve M5 and the exhaust valve M6, which are driven at a predetermined timing in synchronization with the rotation of No. 1 to open and close the intake passage M3 and the exhaust passage M4 communicating with the combustion chamber M2, respectively, and at least one of the intake valve M5 and the exhaust valve M6. Based on the detection result of the operating state detecting means M8 and the operating state detecting means M8 that detects the operating state of the internal combustion engine M1, the variable valve timing mechanism M7 that can continuously adjust the opening / closing timing. In order to control the fuel injection timing in accordance with a change in the opening / closing timing of at least one of the drive control means M9 for performing drive control, the fuel injection means M10 for injecting fuel into the internal combustion engine M1, and the intake valve M5 and the exhaust valve M6. Fuel injection means M10
In the fuel injection timing control device for the internal combustion engine, which includes the injection control means M11 for driving and controlling the injection control means M11, the injection control means M11 is arranged so that the fuel injection by the fuel injection means M10 is completed before the opening timing of the intake valve M5. The gist is that the injection timing correction control means M12 for controlling is provided.

【０００６】[0006]

【作用】上記の構成によれば、図１に示すように、吸気
バルブＭ５及び排気バルブＭ６は、内燃機関Ｍ１の回転
に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室Ｍ２に
通じる吸気通路Ｍ３及び排気通路Ｍ４をそれぞれ開閉す
る。可変バルブタイミング機構Ｍ７により、吸気バルブ
Ｍ５及び排気バルブＭ６の少なくとも一方の開閉タイミ
ングが連続的に調整され得る。また、運転状態検出手段
Ｍ８により内燃機関Ｍ１の運転状態が検出され、その検
出結果に基づき駆動制御手段Ｍ９により可変バルブタイ
ミング機構Ｍ７が駆動制御される。さらに、燃料噴射手
段Ｍ１０によって、内燃機関Ｍ１に燃料噴射が行われ
る。ここで、噴射制御手段Ｍ１１により、吸気バルブＭ
５及び排気バルブＭ６の少なくとも一方の開閉タイミン
グの変化に応じて、燃料噴射手段Ｍ１０が駆動制御さ
れ、燃料噴射時期が制御される。According to the above construction, as shown in FIG. 1, the intake valve M5 and the exhaust valve M6 are driven at a predetermined timing in synchronization with the rotation of the internal combustion engine M1, and the intake passage M3 leading to the combustion chamber M2. And the exhaust passage M4 are opened and closed. The opening / closing timing of at least one of the intake valve M5 and the exhaust valve M6 can be continuously adjusted by the variable valve timing mechanism M7. The operating state detecting means M8 detects the operating state of the internal combustion engine M1, and the drive control means M9 drives and controls the variable valve timing mechanism M7 based on the detection result. Further, the fuel injection means M10 injects fuel into the internal combustion engine M1. Here, the injection control means M11 causes the intake valve M
The fuel injection means M10 is drive-controlled and the fuel injection timing is controlled according to the change in the opening / closing timing of at least one of the exhaust valve 5 and the exhaust valve M6.

【０００７】そして、本発明では、噴射時期補正制御手
段Ｍ１２により、吸気バルブＭ５の開きタイミングより
も以前に燃料噴射手段Ｍ１０による燃料噴射が完了する
ように、噴射制御手段Ｍ１１が制御される。従って、吸
気バルブＭ５が開かれるタイミングにおいては、燃料噴
射が既に完了しており、吸気バルブＭ５の開きタイミン
グと燃料噴射時期とが重なることがない。そのため、吸
気バルブＭ５及び排気バルブＭ６が共に開くバルブオー
バーラップが発生した場合でも、燃料噴射手段Ｍ１０に
よる燃料噴射が既に完了していることから、吸気バルブ
Ｍ５に溜まっていた燃料が吸気バルブＭ５の開きによる
排気の吹き返しによって好適に気化される。また、排気
の吹き返しが起こっているときに燃料が噴射されること
がないので、燃料噴射手段Ｍ１０に対し燃料が侵入した
り堆積したりすることが起こりにくくなる。Further, in the present invention, the injection timing correction control means M12 controls the injection control means M11 so that the fuel injection by the fuel injection means M10 is completed before the opening timing of the intake valve M5. Therefore, at the timing when the intake valve M5 is opened, fuel injection has already been completed, and the opening timing of the intake valve M5 and the fuel injection timing do not overlap. Therefore, even if a valve overlap in which both the intake valve M5 and the exhaust valve M6 open is generated, the fuel injection means M10 has already completed the fuel injection, so that the fuel accumulated in the intake valve M5 remains in the intake valve M5. It is preferably vaporized by blowing back the exhaust gas by opening. Further, since the fuel is not injected while the exhaust gas is being blown back, it is less likely that the fuel will enter or be deposited in the fuel injection means M10.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図２〜
図６に従って説明する。図２はこの実施例の車両に搭載
された内燃機関としてのガソリンエンジン１を説明する
（１気筒分のみ図示した）概略構成図である。エンジン
１のシリンダブロック２に形成されたシリンダボア２ａ
にはピストン３が上下動可能に設けられている。ピスト
ン３はロッド４を介して図示しないクランクシャフトに
連結されている。そして、ピストン３、シリンダボア２
ａ及びそのボア２ａの上方を覆うシリンダヘッド５によ
って囲まれる空間が燃焼室６となっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment embodying the present invention will now be described with reference to FIGS.
It will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram (only one cylinder is shown) illustrating a gasoline engine 1 as an internal combustion engine mounted on the vehicle of this embodiment. Cylinder bore 2a formed in cylinder block 2 of engine 1
A piston 3 is provided in the above so as to be movable up and down. The piston 3 is connected to a crankshaft (not shown) via a rod 4. And the piston 3 and the cylinder bore 2
The space surrounded by the cylinder head 5 that covers a and the upper portion of the bore 2a is a combustion chamber 6.

【０００９】燃焼室６には吸気通路７と排気通路８とが
それぞれ連通して設けられている。吸気通路７の燃焼室
６に開口する吸気ポート７ａには、開閉用の吸気バルブ
９が組付けられている。又、排気通路８の燃焼室６に開
口する排気ポート８ａには、開閉用の排気バルブ１０が
組付けられている。An intake passage 7 and an exhaust passage 8 are provided in the combustion chamber 6 so as to communicate with each other. An intake valve 9 for opening and closing is attached to an intake port 7a that opens into the combustion chamber 6 of the intake passage 7. Further, an exhaust valve 10 for opening and closing is attached to the exhaust port 8a opening to the combustion chamber 6 of the exhaust passage 8.

【００１０】吸気通路７には図示しないエアクリーナを
介して外気が導入される。又、吸気通路７にはその吸気
ポート７ａの近傍において、燃料噴射手段としてのイン
ジェクタ１１が設けられ、吸気通路７に燃料が取り込ま
れるようになっている。周知のように、このインジェク
タ１１には、図示しないフューエルタンクから燃料ポン
プの動作により所定圧力の燃料が供給されるようになっ
ている。そして、そのインジェクタ１１から噴射されて
吸気通路７に取込まれた燃料と外気との混合気が、吸気
バルブ９の開かれる際に、吸気ポート７ａを通じて燃焼
室６へ導入される。又、燃焼室６に導入された混合気が
爆発・燃焼されることにより、ピストン３及びクランク
シャフト等を介してエンジン１の駆動力が得られる。さ
らに、燃焼室６にて燃焼された既燃焼ガスは、排気バル
ブ１０が開かれる際に、排気ポート８ａから排気通路８
を通じて外部へと排出される。Outside air is introduced into the intake passage 7 through an air cleaner (not shown). An injector 11 as a fuel injection means is provided in the intake passage 7 in the vicinity of the intake port 7a so that fuel is taken into the intake passage 7. As is well known, the injector 11 is supplied with fuel of a predetermined pressure from a fuel tank (not shown) by the operation of a fuel pump. Then, the mixture of the fuel injected from the injector 11 and taken into the intake passage 7 and the outside air is introduced into the combustion chamber 6 through the intake port 7a when the intake valve 9 is opened. In addition, when the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 6 is exploded and burned, the driving force of the engine 1 is obtained via the piston 3 and the crankshaft. Further, the burned gas combusted in the combustion chamber 6 flows from the exhaust port 8a to the exhaust passage 8 when the exhaust valve 10 is opened.
Is discharged to the outside through.

【００１１】吸気通路７の途中には、アクセルペダル１
２の操作に連動して開閉されるスロットルバルブ１３が
設けられている。そして、このスロットルバルブ１３が
開閉されることにより、吸気通路７への吸入空気量が調
節される。In the middle of the intake passage 7, the accelerator pedal 1
A throttle valve 13 that is opened / closed in association with the operation of 2 is provided. Then, by opening / closing the throttle valve 13, the amount of intake air to the intake passage 7 is adjusted.

【００１２】スロットルバルブ１３の近傍には、そのス
ロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ１４と、
スロットルバルブ１３が全閉位置にあるときに「オン」
されて全閉信号ＬＬを出力する全閉スイッチ１４ａがそ
れぞれ設けられている。又、スロットルバルブ１３より
も下流側には、吸入空気量の脈動を平滑化させるサージ
タンク１５が設けられている。さらに、スロットルバル
ブ１３よりも上流側には、外部からの吸気通路７に取込
まれる吸入空気量Ｑを検出する周知のエアフローメータ
１６が設けられている。A throttle sensor 14 for detecting the throttle opening TA is provided near the throttle valve 13,
"On" when the throttle valve 13 is in the fully closed position
Full-closed switches 14a are provided to output the full-closed signal LL. A surge tank 15 that smoothes the pulsation of the intake air amount is provided downstream of the throttle valve 13. Further, a well-known air flow meter 16 for detecting the intake air amount Q taken into the intake passage 7 from the outside is provided upstream of the throttle valve 13.

【００１３】次に、吸気バルブ９及び排気バルブ１０の
ための動弁機構について説明する。吸気バルブ９及び排
気バルブ１０はそれぞれ上方へ延びるステム９ａ，１０
ａを備え、各ステム９ａ，１０ａの上部にはバルブスプ
リング１７，１８及びバルブリフタ１９，２０等がそれ
ぞれ組付けられている。各バルブリフタ１９，２０に
は、カム２１ａ，２２ａがそれぞれ係合するように設け
られている。これらカム２１ａ，２２ａはシリンダ５に
支持された吸気側のカムシャフト２１上と、排気側のカ
ムシャフト２２上とにそれぞれ全気筒分の数だけ形成さ
れている。そして、吸気バルブ９及び排気バルブ１０は
バルブスプリング１７，１８の付勢力によって上方へ、
かつ吸気ポート７ａ及び排気ポート８ａを閉じる方向へ
付勢されている。この付勢状態では、各ステム９ａ，１
０ａの上端がバルブリフタ１９，２０を介して常にカム
２１ａ，２２ａに当接されている。Next, the valve mechanism for the intake valve 9 and the exhaust valve 10 will be described. The intake valve 9 and the exhaust valve 10 are stems 9a and 10 extending upward, respectively.
a, and valve springs 17, 18 and valve lifters 19, 20 and the like are respectively attached to the upper portions of the stems 9a, 10a. Cams 21a and 22a are provided on the valve lifters 19 and 20 so as to engage with them. The cams 21a and 22a are formed on the intake-side camshaft 21 and the exhaust-side camshaft 22 supported by the cylinder 5, respectively, for all cylinders. Then, the intake valve 9 and the exhaust valve 10 are moved upward by the urging force of the valve springs 17 and 18,
Moreover, the intake port 7a and the exhaust port 8a are urged in the direction of closing. In this biased state, each stem 9a, 1
The upper end of 0a is always in contact with the cams 21a and 22a via the valve lifters 19 and 20.

【００１４】この実施例では、吸気バルブ９の開閉タイ
ミングのみを可変にすべく、吸気側のカムシャフト２１
の先端部に、可変バルブタイミング機構（以下単に「Ｖ
ＶＴ」という）２３を構成するタイミングプーリアッシ
ィ２４とステップモータ２５が設けられている。このス
テップモータ２５は複数の電磁コイルを備え、その中の
励磁すべき電磁コイルを順次選択することにより、所定
方向へ１ステップ毎に回転するようになっている。これ
に対し、排気側のカムシャフト２２の先端部には、タイ
ミングプーリ２６のみが設けられている。これらタイミ
ングプーリアッシィ２４及びタイミングプーリ２６は図
示しないタイミングベルトを介してクランクシャフトに
駆動連結されている。In this embodiment, in order to make only the opening / closing timing of the intake valve 9 variable, the camshaft 21 on the intake side is changed.
The variable valve timing mechanism (hereinafter simply referred to as "V
A timing pulley assembly 24 and a step motor 25, which constitute a “VT” 23, are provided. The step motor 25 includes a plurality of electromagnetic coils, and by sequentially selecting the electromagnetic coils to be excited, the step motor 25 rotates in a predetermined direction for each step. On the other hand, only the timing pulley 26 is provided at the tip of the camshaft 22 on the exhaust side. The timing pulley assembly 24 and the timing pulley 26 are drivingly connected to a crankshaft via a timing belt (not shown).

【００１５】従って、エンジン１の運転時にクランクシ
ャフトからタイミングベルトを介してタイミングプーリ
アッシィ２４及びタイミングプーリ２６に動力が伝達さ
れることにより、各カムシャフト２１，２２がそれぞれ
回転駆動されて各カム２１ａ，２２ａがそれぞれ回転さ
れる。又、回転される各カム２１ａ，２２ａのプロフィ
ルに従って各バルブリフタ１９，２０がバルブスプリン
グ１７，１８の付勢力に抗して押圧されることにより、
吸気バルブ９及び排気バルブ１０が下方へ移動して吸気
ポート７ａ及び排気ポート８がそれぞれ開かれる。吸気
バルブ９及び排気バルブ１０の基本的な開閉タイミング
は、周知のようにクランクシャフトの２回転の間に行な
われるピストン３の４つの行程（吸気行程、圧縮行程、
膨張行程、排気行程）に伴う上下動に相対して予め設定
されている。ここで、ピストン３の吸気行程に伴う下動
により吸気ポート７ａが開かれる際、すなわち、吸気バ
ルブ９が開かれる時に、燃焼室６へ混合気が吸入され
る。又、ピストン３の排気行程に伴う上動により排気ポ
ート８ａが開かれる際、すなわち吸気バルブ１０が開か
れる時に、燃焼室６から排気通路８へと既燃焼ガスが排
出される。Therefore, when the engine 1 is in operation, power is transmitted from the crankshaft to the timing pulley assembly 24 and the timing pulley 26 via the timing belt, whereby the camshafts 21 and 22 are rotationally driven to drive the cams. 21a and 22a are rotated respectively. Further, the valve lifters 19 and 20 are pressed against the biasing forces of the valve springs 17 and 18 in accordance with the profiles of the rotated cams 21a and 22a,
The intake valve 9 and the exhaust valve 10 move downward, and the intake port 7a and the exhaust port 8 are opened. As is well known, the basic opening and closing timings of the intake valve 9 and the exhaust valve 10 are four strokes of the piston 3 (intake stroke, compression stroke,
It is set in advance relative to the vertical movement associated with the expansion stroke and the exhaust stroke. Here, the air-fuel mixture is sucked into the combustion chamber 6 when the intake port 7a is opened by the downward movement of the piston 3 during the intake stroke, that is, when the intake valve 9 is opened. Further, when the exhaust port 8a is opened by the upward movement of the piston 3 during the exhaust stroke, that is, when the intake valve 10 is opened, the burned gas is discharged from the combustion chamber 6 to the exhaust passage 8.

【００１６】そして、吸気側のＶＶＴ２３は、吸気バル
ブ９の基本的な開閉タイミングをその時々の運転状態に
応じて変更するために駆動制御され、カムシャフト２
１、ひいては各カム２１ａの回転位相を適宜変更するよ
うになっている。すなわち、吸気側のＶＶＴ２３は燃焼
室６への混合気の吸入タイミングを変更すべく駆動制御
されるようになっている。そして、吸気バルブ９の基本
的な開閉タイミングが変えられることにより、吸気バル
ブ９と排気バルブ１０とのバルブオーバラップが変更さ
れる。The VVT 23 on the intake side is drive-controlled to change the basic opening / closing timing of the intake valve 9 according to the operating state at that time, and the camshaft 2
First, the rotation phase of each cam 21a is changed appropriately. That is, the VVT 23 on the intake side is drive-controlled to change the intake timing of the air-fuel mixture into the combustion chamber 6. By changing the basic opening / closing timing of the intake valve 9, the valve overlap between the intake valve 9 and the exhaust valve 10 is changed.

【００１７】燃焼室６に導入された混合気に着火するた
めに、気筒中心部のシリンダヘッド５には点火プラグ２
７が固定され、その放電部２７ａが燃焼室６内に配置さ
れている。この点火プラグ２７はディストリビュータ２
８にて分配された点火信号に基づいて駆動される。ディ
ストリビュータ２８はイグナイタから出力される高電圧
をエンジン１のクランク角に同期して点火プラグ２７に
分配するためのものである。ディストリビュータ２８に
はエンジン１の回転に連動して回転されるロータ２８ａ
が設けられ、そのロータ２８ａの回転からエンジン回転
数ＮＥを検出する回転数センサ３０が設けられている。
又、ディストリビュータ２８には、ロータ２８ａの回転
に応じてエンジン１のクランク角基準位置を所定の割合
で検出し、その基準信号Ｇを出力する気筒判別センサ３
１が設けられている。In order to ignite the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 6, the spark plug 2 is attached to the cylinder head 5 at the center of the cylinder.
7 is fixed, and its discharge portion 27a is arranged in the combustion chamber 6. This spark plug 27 is the distributor 2
It is driven based on the ignition signal distributed at 8. The distributor 28 is for distributing the high voltage output from the igniter to the spark plug 27 in synchronization with the crank angle of the engine 1. The distributor 28 includes a rotor 28a that is rotated in association with the rotation of the engine 1.
Is provided, and a rotation speed sensor 30 that detects the engine rotation speed NE from the rotation of the rotor 28a is provided.
Further, the distributor 28 detects the crank angle reference position of the engine 1 at a predetermined ratio according to the rotation of the rotor 28a, and outputs the reference signal G to the cylinder determination sensor 3
1 is provided.

【００１８】さらに、吸気側のカムシャフト２１の外周
には、等角度（例えば６０°）毎に複数片の突起（図示
せず）が形成されるとともに、同カムシャフト２１の近
傍には、ピックアップコイルを有するカム角センサ３４
が配設されている。カム角センサ３４は、前記突起がピ
ックアップコイルを通過する際にコイルのインダクタン
スが変化する特性を利用したセンサであり、カムシャフ
ト２１が６０°回転する毎にカム角信号ＣＳを出力す
る。Further, a plurality of projections (not shown) are formed on the outer circumference of the intake camshaft 21 at equal angles (for example, 60 °), and a pickup is provided in the vicinity of the camshaft 21. Cam angle sensor 34 having a coil
Is provided. The cam angle sensor 34 is a sensor that uses a characteristic that the inductance of the coil changes when the protrusion passes through the pickup coil, and outputs the cam angle signal CS every time the camshaft 21 rotates by 60 °.

【００１９】前述したスロットルセンサ１４、全閉スイ
ッチ１４ａ、エアーフローメータ１６、回転数センサ３
０、気筒判別センサ３１及びカム角センサ３４は、エン
ジン１の運転状態を検出する運転状態検出手段を構成し
ており、この他の運転状態検出手段として、シリンダブ
ロック２にはエンジン１の冷却水の温度（冷却温度）Ｔ
ＨＷを検出する水温センサ３２が取付けられている。
又、排気通路８の途中には、排気中の酸素濃度を検出す
る酸素センサ３３が取付けられている。The throttle sensor 14, the fully closed switch 14a, the air flow meter 16, and the rotation speed sensor 3 described above.
0, the cylinder discrimination sensor 31, and the cam angle sensor 34 constitute an operating state detecting means for detecting the operating state of the engine 1. As other operating state detecting means, the cylinder block 2 includes cooling water for the engine 1. Temperature (cooling temperature) T
A water temperature sensor 32 that detects HW is attached.
An oxygen sensor 33 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas is attached in the middle of the exhaust passage 8.

【００２０】そして、図２に示すように、前述したスロ
ットルセンサ１４、全閉スイッチ１４ａ、エアフローメ
ータ１６、回転数センサ３０、気筒判別センサ３１、カ
ム角センサ３４、水温センサ３２及び酸素センサ３３等
はエンジン電子制御装置（以下単に「エンジンＥＣＵ」
という）４０の入力側に電気的に接続されている。又、
このエンジンＥＣＵ４０の出力側には、前述したインジ
ェクタ１１及びイグナイタ２９等が電気的に接続されて
いる。そして、エンジンＥＣＵ４０は全閉スイッチ１４
ａ、エアーフローメータ１６及び各センサ１４、３０〜
３４からの出力信号に基づき、インジェクタ１１及びイ
グナイタ２９等を好適に制御する。As shown in FIG. 2, the throttle sensor 14, the fully-closed switch 14a, the air flow meter 16, the rotation speed sensor 30, the cylinder discrimination sensor 31, the cam angle sensor 34, the water temperature sensor 32, the oxygen sensor 33, etc. described above. Is an engine electronic control unit (hereinafter simply “engine ECU”)
40) is electrically connected to the input side. or,
The injector 11 and the igniter 29 described above are electrically connected to the output side of the engine ECU 40. Then, the engine ECU 40 sets the fully closed switch 14
a, air flow meter 16 and each sensor 14, 30-
The injector 11, the igniter 29, etc. are suitably controlled based on the output signal from the controller 34.

【００２１】エンジンＥＣＵ４０は主にエンジン１の噴
射制御装置及び噴射時期補正制御手段を司どる制御装置
であり、これに加えて、この実施例では図２に示すよう
に、ＶＶＴ２３を駆動制御するために主に駆動制御手段
を司るＶＶＴＥＣＵ４１が設けられている。すなわち、
このＶＶＴＥＣＵ４１は、ステップモータ２５の出力軸
の回転方向及び回転量の制御を司どるようになってい
る。そのために、ＶＶＴＥＣＵ４１の入力側にはエンジ
ンＥＣＵ４０からスロットル開度ＴＡ、全閉信号ＬＬ、
吸入空気量Ｑ、エンジン回転数ＮＥ、基準信号Ｇ、カム
角信号ＣＳ及び冷却水温ＴＨＷ等の各検出値等がデータ
信号として入力される。さらに、ＶＶＴＥＣＵ４１は吸
気バルブ９の開閉タイミングを制御すべく、入力される
データ信号等に基づきその時々のエンジン１の運転状態
に応じたバルブオーバラップの大きさを決定し、ステッ
プモータ２５を好適に制御するためのバルブタイミング
制御信号を出力側から出力する。The engine ECU 40 is a control device mainly controlling the injection control device and the injection timing correction control means of the engine 1. In addition to this, in this embodiment, the drive control of the VVT 23 is performed as shown in FIG. In addition, a VVTECU 41 that mainly controls the drive control means is provided. That is,
The VVTECU 41 controls the rotation direction and the rotation amount of the output shaft of the step motor 25. Therefore, on the input side of the VVT ECU 41, the throttle opening TA from the engine ECU 40, the fully closed signal LL,
The detected values of the intake air amount Q, the engine speed NE, the reference signal G, the cam angle signal CS, the cooling water temperature THW, etc. are input as data signals. Further, in order to control the opening / closing timing of the intake valve 9, the VVTECU 41 determines the magnitude of the valve overlap according to the operating state of the engine 1 at that time based on the input data signal or the like, and the step motor 25 is suitably used. A valve timing control signal for controlling is output from the output side.

【００２２】次に前記エンジンＥＣＵ４０及びＶＶＴＥ
ＣＵ４１の構成について、図３，４のブロック図に従っ
て説明する。図３はエンジンＥＣＵ４０に係る電気的構
成を説明するブロック図である。エンジンＥＣＵ４０は
中央処理装置（ＣＰＵ）４２、所定の制御プログラム等
を予め記憶した読出し専用メモリ（ＲＯＭ）４３、ＣＰ
Ｕ４２の演算結果を一時記憶するランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）４４、予め記憶されたデータを保存するバ
ックアップＲＡＭ４５等と、これら各部と外部入力回路
４６及び外部出力回路４７等とをバス４８によって接続
した理論演算回路として構成されている。Next, the engine ECU 40 and the VVTE
The configuration of the CU 41 will be described with reference to the block diagrams of FIGS. FIG. 3 is a block diagram illustrating the electrical configuration of the engine ECU 40. The engine ECU 40 includes a central processing unit (CPU) 42, a read-only memory (ROM) 43 in which a predetermined control program and the like are stored in advance, a CP
A theory in which a random access memory (RAM) 44 for temporarily storing the operation result of U42, a backup RAM 45 for storing prestored data, and the like, and each of these units, an external input circuit 46, an external output circuit 47, etc., are connected by a bus 48. It is configured as an arithmetic circuit.

【００２３】外部入力回路４６には、前記スロットルセ
ンサ１４、全閉スイッチ１４ａ、エアフローメータ１
６、回転数センサ３０、気筒判別センサ３１、水温セン
サ３２、酸素センサ３３及びカム角センサ３４がそれぞ
れ接続されている。一方、外部出力回路４７には、イン
ジェクタ１１、イグナイタ２９及びＶＶＴＥＣＵ４１が
それぞれ接続されている。The external input circuit 46 includes the throttle sensor 14, the fully closed switch 14a, and the air flow meter 1.
6, a rotation speed sensor 30, a cylinder discrimination sensor 31, a water temperature sensor 32, an oxygen sensor 33, and a cam angle sensor 34 are connected to each other. On the other hand, the injector 11, the igniter 29, and the VVTECU 41 are connected to the external output circuit 47, respectively.

【００２４】そして、ＣＰＵ４２は外部入力回路４６を
介して入力される全閉スイッチ１４ａ、エアフローメー
タ１６及び各センサ１４，３０〜３４等からの信号を入
力値として読み込む。この入力値の読み込みに際して、
外部入力回路４６では、スロットルセンサ１４、エアフ
ローメータ１６、水温センサ３２及び酸素センサ３３か
らの入力値がアナログ・デジタル変換処理されるように
なっている。又、外部入力回路４６では、回転数センサ
３０、気筒判別センサ３１及びカム角センサ３４等から
の入力値が波形成形処理されるようになっている。そし
て、ＣＰＵ４２は全閉スイッチ１４ａ、エアフローメー
タ１６及び各センサ１４，３０〜３４等から読み込んだ
入力値に基づきインジェクタ１１及びイグナイタ２９等
を好適に制御する。Then, the CPU 42 reads the signals from the fully-closed switch 14a, the air flow meter 16, the sensors 14, 30 to 34, etc., which are input via the external input circuit 46, as input values. When reading this input value,
In the external input circuit 46, the input values from the throttle sensor 14, the air flow meter 16, the water temperature sensor 32 and the oxygen sensor 33 are subjected to analog / digital conversion processing. Further, in the external input circuit 46, the input values from the rotation speed sensor 30, the cylinder discrimination sensor 31, the cam angle sensor 34, etc. are subjected to waveform shaping processing. Then, the CPU 42 suitably controls the injector 11, the igniter 29, and the like based on the input values read from the fully closed switch 14a, the air flow meter 16, the sensors 14, 30 to 34, and the like.

【００２５】又、ＣＰＵ４２は全閉スイッチ１４ａ、エ
アフローメータ１６、各センサ１４，３０〜３４等から
外部入力回路４６を介して入力値として読み込んだ信号
のうち、スロットル開度ＴＡ、全閉信号ＬＬ、エンジン
回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ及び吸入空気量Ｑ等を外部
出力回路１７を介してデータ信号としてＶＶＴＥＣＵ４
１へ出力する。さらに、ＣＰＵ４２は前記気筒判別セン
サ３１及びカム角センサ３４からの基準信号Ｇ及びカム
角信号ＣＳに基づいて、現在のＶＶＴ２３の変位量、す
なわち、クランクシャフトに対するカムシャフト２１の
変位角θを演算する。そして、ＣＰＵ４２は、外部出力
回路１７を介して、演算した変位角θをデータ信号とし
てＶＶＴＥＣＵ４１へ出力する。The CPU 42 also reads the throttle opening TA and the fully closed signal LL among the signals read as input values from the fully closed switch 14a, the air flow meter 16, the sensors 14, 30 to 34, etc. via the external input circuit 46. , Engine speed NE, cooling water temperature THW, intake air amount Q, etc. as data signals via the external output circuit 17
Output to 1. Further, the CPU 42 calculates the current displacement amount of the VVT 23, that is, the displacement angle θ of the camshaft 21 with respect to the crankshaft, based on the reference signal G and the cam angle signal CS from the cylinder discrimination sensor 31 and the cam angle sensor 34. . Then, the CPU 42 outputs the calculated displacement angle θ to the VVTECU 41 via the external output circuit 17 as a data signal.

【００２６】図４はＶＶＴＥＣＵ４１に係る電気的構成
を説明するブロック図である。ＶＶＴＥＣＵ４１はマイ
クロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）５０、ＶＶＴ２
３等のための所定の制御プログラム等を予め記憶したＲ
ＯＭ５１、ＭＰＵ５０の演算結果等を一時記憶するＲＡ
Ｍ５２等と、これら各部と入出力ポート５３及び出力ポ
ート５４等とをバス５５によって接続した理論演算回路
として構成されている。又、ＶＶＴＥＣＵ４１は周期的
なクロックパルスを発生させるクロックジェネレータ５
６を備え、同ジェネレータ５６からＭＰＵ５０にクロッ
クパルスが供給されるようになっている。さらに、ＶＶ
ＴＥＣＵ４１はその出力ポート５４に接続されたラッチ
回路５７及びゲート５８を備えている。FIG. 4 is a block diagram for explaining the electrical construction of the VVTECU 41. VVT ECU 41 is a micro processing unit (MPU) 50, VVT 2
R in which a predetermined control program for 3 etc. is stored in advance
RA for temporarily storing the calculation results of the OM51 and MPU50
It is configured as a theoretical operation circuit in which the M52 and the like and each of these parts, the input / output port 53, the output port 54, and the like are connected by a bus 55. Further, the VVTECU 41 is a clock generator 5 that generates a periodic clock pulse.
6, a clock pulse is supplied from the generator 56 to the MPU 50. Furthermore, VV
The TECU 41 includes a latch circuit 57 and a gate 58 connected to the output port 54 thereof.

【００２７】入出力ポート５３はエンジンＥＣＵ４０に
接続されており、ゲート５８にはステップモータ２５が
接続されている。そして、ＭＰＵ５０は入出力ポート５
３を介して入力されるスロットル開度ＴＡ、全閉信号Ｌ
Ｌ、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、吸入空気量
Ｑ及び変位角θ等の信号を入力値として読み込み、その
読み込んだ入力値に基づきステップモータ２５を好適に
制御する。すなわち、ＭＰＵ５０は読み込んだ入力値に
基づきＲＯＭ５１に記憶された制御プログラムに従って
ステップモータ２５の回転すべき方向及びステップ数を
演算決定し、その演算結果をバルブタイミング制御信号
として出力ポート５４を介してラッチ回路５７へ出力す
る。ラッチ回路５７はそのバルブタイミング制御信号を
受け、それを実行させるべくゲート５８の開閉指令を所
定のシーケンスに従い出力する。そして、ゲート５８は
その開閉指令に従い、励磁すべき電磁コイルを選択して
ステップモータ２５を駆動させる。The input / output port 53 is connected to the engine ECU 40, and the step motor 25 is connected to the gate 58. The MPU 50 is the input / output port 5
Throttle opening TA and full closing signal L input via 3
Signals such as L, engine speed NE, cooling water temperature THW, intake air amount Q and displacement angle θ are read as input values, and the step motor 25 is suitably controlled based on the read input values. That is, the MPU 50 arithmetically determines the direction in which the step motor 25 should rotate and the number of steps according to the control program stored in the ROM 51 based on the read input value, and latches the arithmetic result as a valve timing control signal via the output port 54. Output to the circuit 57. The latch circuit 57 receives the valve timing control signal and outputs an opening / closing command of the gate 58 in accordance with a predetermined sequence to execute the signal. Then, the gate 58 selects the electromagnetic coil to be excited and drives the step motor 25 in accordance with the opening / closing command.

【００２８】続いて、前記ＶＶＴ２３の構成について図
５に従って説明する。吸気バルブ９を駆動する吸気側の
カムシャフト２１は、そのカムジャーナル２１ｂにてシ
リンダヘッド５に回転可能に支持されている。そして、
そのカムシャフト２１の先端部において、ＶＶＴ２３を
構成するタイミングプーリアッシィ２４及びステップモ
ータ２５が設けられている。このタイミングプーリアッ
シィ２４は、外周に複数の外歯６１を有するプーリ本体
６２と、そのプーリ本体６２に組付けられた内キャップ
６３及び円筒ギヤ６４とから構成されている。Next, the structure of the VVT 23 will be described with reference to FIG. The intake-side cam shaft 21 that drives the intake valve 9 is rotatably supported by the cylinder head 5 by the cam journal 21b. And
At the tip of the cam shaft 21, a timing pulley assembly 24 and a step motor 25, which form a VVT 23, are provided. The timing pulley assembly 24 is composed of a pulley body 62 having a plurality of outer teeth 61 on the outer circumference, an inner cap 63 and a cylindrical gear 64 mounted on the pulley body 62.

【００２９】すなわち、プーリ本体６２はその中心寄り
にボス６２ａ及び円周壁６２ｂを備え、それらボス６２
ａと円周壁６２ｂとの間が円周溝６２ｃになっている。
円周壁６２ｂの内周にはヘリカル歯６２ｄが形成されて
いる。そして、プーリ本体６２はそのボス６２ａにてカ
ムシャフト２１上に相対回転可能に組付けられている。
一方、内キャップ６３は大筒部６３ａとその反対側へ延
びる小筒部６３ｂとを備え、大筒部６３ａの外周にはヘ
リカル歯６３ｃが形成されている。そして、内キャップ
６３はその大筒部６３ａがボス６２ａを覆うように嵌着
され、プーリ本体６２に対し相対回転可能に組付けられ
ている。又、内キャップ６３はカムシャフト２１の先端
に対しボルト６５及びノックピン６６により一体回転可
能に固定されている。さらに、円筒ギヤ６４は外周壁６
４ａと内周壁６４ｂとから形成され、その底壁には穴６
４ｃが形成されている。内周壁６４ｂの内外周にはヘリ
カル歯６４ｄ，６４ｅがそれぞれ形成され、外周壁６４
ａと内周壁６４ｂとの間が円周溝６４ｆになっている。
そして、その円筒ギヤ６４の内周壁６４ｂ及び円周溝６
４ｆが、プーリ本体６２の円周壁６２ｂ及び円周溝６２
ｃに対して凹凸の関係で組付けられている。That is, the pulley body 62 is provided with a boss 62a and a circumferential wall 62b near the center thereof.
A circumferential groove 62c is formed between a and the circumferential wall 62b.
Helical teeth 62d are formed on the inner circumference of the circumferential wall 62b. The pulley main body 62 is assembled on the cam shaft 21 by the boss 62a so as to be relatively rotatable.
On the other hand, the inner cap 63 includes a large tubular portion 63a and a small tubular portion 63b extending to the opposite side, and helical teeth 63c are formed on the outer circumference of the large tubular portion 63a. Further, the inner cap 63 is fitted so that its large cylinder portion 63a covers the boss 62a, and is assembled so as to be rotatable relative to the pulley body 62. The inner cap 63 is integrally rotatably fixed to the tip of the camshaft 21 by a bolt 65 and a knock pin 66. Further, the cylindrical gear 64 has an outer peripheral wall 6
4a and an inner peripheral wall 64b, the bottom wall of which has a hole 6
4c is formed. Helical teeth 64d and 64e are formed on the inner and outer circumferences of the inner peripheral wall 64b, respectively.
A circumferential groove 64f is formed between a and the inner peripheral wall 64b.
Then, the inner peripheral wall 64b of the cylindrical gear 64 and the circumferential groove 6
4f is a circumferential wall 62b and a circumferential groove 62 of the pulley body 62.
It is assembled in an uneven relationship with respect to c.

【００３０】この組付け状態において、各ヘリカル歯６
２ｄ，６３ｃ，６４ｄ，６４ｅがそれぞれ噛み合わされ
ており、その噛み合いの関係から円筒ギヤ６４は軸方向
への移動によってカムシャフト２１と相対回転可能にな
っている。又、プーリ本体６２の外歯６１に掛装された
図示しないタイミングベルトを介して、タイミングプー
リアッシィ２４がクランクシャフトに駆動連結されてい
る。In this assembled state, each helical tooth 6
2d, 63c, 64d, and 64e are meshed with each other, and due to the meshing relationship, the cylindrical gear 64 can rotate relative to the camshaft 21 by moving in the axial direction. Further, the timing pulley assembly 24 is drivingly connected to the crankshaft via a timing belt (not shown) that is fitted around the outer teeth 61 of the pulley body 62.

【００３１】従って、クランクシャフトからタイミング
プーリアッシィ２４に駆動伝達されることにより、円筒
ギヤ６４より連結されたプーリ本体６２と内キャップ６
３とが一体的に回転され、さらにボルト６５及びノック
ピン６６により内キャップ６３に連結されたカムシャフ
ト２１が一体的に回転駆動される。Therefore, by drivingly transmitting from the crankshaft to the timing pulley assembly 24, the pulley body 62 and the inner cap 6 connected by the cylindrical gear 64.
3 and the cam shaft 21 connected to the inner cap 63 by the bolt 65 and the knock pin 66 are integrally rotated.

【００３２】前記ステップモータ２５は図示しないブラ
ケットによってエンジン１に取付けられている。ステッ
プモータ２５は円筒ギヤ６４を軸方向へ移動させるため
のものであり、その出力軸には円筒状をなして外周に歯
６７ａを有するウォームギヤ６７が取付けられている。
このウォームギヤ６７は内キャップ６３の小筒部６３ｂ
に対し相対回転可能に嵌着されるとともに、円筒ギヤ６
４の穴６４ｃを貫通して配置されている。一方、円筒ギ
ヤ６４の穴６４ｃの周囲には、内周に歯６８ａを有する
リングギヤ６８がボールベアリング６９によって相対回
転可能に組付けられている。The step motor 25 is attached to the engine 1 by a bracket (not shown). The step motor 25 is for moving the cylindrical gear 64 in the axial direction, and a worm gear 67 having a cylindrical shape and having teeth 67a on the outer periphery is attached to the output shaft thereof.
The worm gear 67 is a small cylinder portion 63b of the inner cap 63.
It is fitted so as to be rotatable relative to the cylindrical gear 6
It is arranged so as to penetrate the four holes 64c. On the other hand, around the hole 64c of the cylindrical gear 64, a ring gear 68 having teeth 68a on the inner circumference is mounted by a ball bearing 69 so as to be relatively rotatable.

【００３３】そして、そのリングギヤ６８がウォームギ
ヤ６７の外周上に噛み合わされ、その噛み合いの関係か
らウォームギヤ６７の回転によって軸方向へ移動可能に
なっている。又、リングギヤ６８の回り止めを行なうた
めに、リングギヤ６８のステップモータ２５側における
外周には、その軸方向に延びる長溝６８ｂが形成されて
いる。併せて、ステップモータ２５のケーシングには、
筒状をなしてタイミングプーリアッシィ２４側へ延びる
回り止め部材７０が取付けられている。この回り止め部
材７０の内周には、前記長溝６８ｂに係合する突起７０
ａと長溝６８ｂの係合の関係から、リングギヤ６８が回
り止めされて軸方向への移動のみが許容されるようにな
っている。The ring gear 68 meshes with the outer circumference of the worm gear 67, and due to the meshing relationship, the worm gear 67 can rotate to move in the axial direction. Further, in order to prevent the ring gear 68 from rotating, a long groove 68b extending in the axial direction is formed on the outer periphery of the ring gear 68 on the step motor 25 side. In addition, in the casing of the step motor 25,
A detent member 70 having a tubular shape and extending toward the timing pulley assembly 24 is attached. On the inner circumference of the rotation stopping member 70, a protrusion 70 that engages with the long groove 68b.
Because of the engagement relationship between the a and the long groove 68b, the ring gear 68 is prevented from rotating and only the axial movement is allowed.

【００３４】従って、タイミングプーリアッシィ２４と
カムシャフト２１とが一体回転されているときに、ステ
ップモータ２５が駆動されてウォームギヤ６７がある方
向へ所定量だけ回転されることにより、リングギヤ６８
がウォームギヤ６７上で回り止めされながら軸方向へ移
動される。これに伴い、円筒ギヤ６４が同じ軸方向へ移
動され、プーリ本体６２とカムシャフト２１との間に相
対回転が生じてカムシャフト２１に捩りが付与される。
このように、この実施例のＶＶＴ２３では、ステップモ
ータ２５が駆動制御されることにより、円筒ギヤ６４の
軸方向における位置が変更され、その結果としてカムシ
ャフト２１に捩りが付与される。そして、カムシャフト
２１に捩りが付与されることにより、吸気バルブ９の開
閉タイミングが変更されてバルブオーバラップが変更さ
れる。Therefore, when the timing pulley assembly 24 and the cam shaft 21 are integrally rotated, the step motor 25 is driven to rotate the worm gear 67 in a certain direction by a predetermined amount, whereby the ring gear 68 is rotated.
Is moved in the axial direction while being prevented from rotating on the worm gear 67. Along with this, the cylindrical gear 64 is moved in the same axial direction, and relative rotation occurs between the pulley main body 62 and the cam shaft 21, so that the cam shaft 21 is twisted.
As described above, in the VVT 23 of this embodiment, the step motor 25 is drive-controlled to change the axial position of the cylindrical gear 64, and as a result, the camshaft 21 is twisted. When the camshaft 21 is twisted, the opening / closing timing of the intake valve 9 is changed and the valve overlap is changed.

【００３５】なお、カムシャフト２１の内部には油路７
１，７２が形成され、その油路７１，７２を通じてタイ
ミングプーリアッシィ２４の内部に潤滑油が供給される
ようになっている。The oil passage 7 is provided inside the camshaft 21.
1, 72 are formed, and the lubricating oil is supplied to the inside of the timing pulley assembly 24 through the oil passages 71, 72.

【００３６】さて、上記のように構成された内燃機関の
燃料噴射時期制御装置の作用について図６及び図７に従
って説明する。図６は、インジェクタ１１を駆動制御し
て燃料噴射時期を制御するためにエンジンＥＣＵ４０に
より実行されるメインルーチン、すなわち、「噴射時期
制御ルーチン」の処理動作を示すフローチャートであ
り、所定時間毎に実行される。Now, the operation of the fuel injection timing control system for an internal combustion engine constructed as described above will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a flowchart showing the processing operation of the main routine executed by the engine ECU 40 to drive and control the injector 11 to control the fuel injection timing, that is, the “injection timing control routine”, which is executed at predetermined time intervals. To be done.

【００３７】このルーチンでは、まず、ステップ１０１
において、スロットルセンサ１４、全閉スイッチ１４
ａ、回転数センサ３０、水温センサ３２、エアフローメ
ータ１６、気筒判別センサ３１及びカム角センサ３４等
の検出に基づき、スロットル開度ＴＡ、全閉信号ＬＬ、
エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、吸入空気量Ｑ、
基準信号Ｇ及びカム角信号ＣＳ等を読み込む。In this routine, first, step 101
At the throttle sensor 14, fully closed switch 14
a, the rotation speed sensor 30, the water temperature sensor 32, the air flow meter 16, the cylinder discrimination sensor 31, the cam angle sensor 34, etc., and the throttle opening TA, the fully closed signal LL,
Engine speed NE, cooling water temperature THW, intake air amount Q,
The reference signal G, the cam angle signal CS, etc. are read.

【００３８】ステップ１０２においては、今回のルーチ
ンで読み込んだ各種の信号に基づき、予め設定されたマ
ップ又は計算式に従って燃料噴射時間ＴＡＵ（燃料噴射
量に相当）を演算する。In step 102, the fuel injection time TAU (corresponding to the fuel injection amount) is calculated according to a preset map or calculation formula based on various signals read in this routine.

【００３９】また、ステップ１０３においては、同じく
各種信号及び演算された燃料噴射時間ＴＡＵに基づき、
予め設定されたマップ又は計算式に従って基本開始時期
Ｔint 及び基本終了時期Ｔend を演算する。但し、少な
くとも基本終了時期Ｔend に関しては、吸気バルブ９が
最遅角側のタイミングで開かれるよりも以前（例えば吸
気バルブ９が開かれる直前迄に、噴射された燃料が該バ
ルブ９に到達しているようなタイミング）に設定され
る。Further, in step 103, similarly, based on various signals and the calculated fuel injection time TAU,
The basic start timing Tint and the basic end timing Tend are calculated according to a preset map or calculation formula. However, at least regarding the basic end timing Tend, before the intake valve 9 is opened at the timing of the most retarded side (for example, before the intake valve 9 is opened, the injected fuel reaches the valve 9). Timing).

【００４０】続くステップ１０４では、今回読み込んだ
基準信号Ｇ及びカム角信号ＣＳに基づき、現在のＶＶＴ
２３の変位量、すなわち、クランクシャフトに対するカ
ムシャフト２１の変位角θを演算する。但し、この本実
施例では、吸気バルブ９が最遅角側のタイミングで開閉
されるときに、変位角θが「０」となるように設定され
ている。In the following step 104, the current VVT is calculated based on the reference signal G and the cam angle signal CS read this time.
The displacement amount of 23, that is, the displacement angle θ of the camshaft 21 with respect to the crankshaft is calculated. However, in this embodiment, the displacement angle θ is set to “0” when the intake valve 9 is opened and closed at the timing of the most retarded angle side.

【００４１】次に、ステップ１０５においては、今回演
算した変位角θが「０」であるか否かを判断する。そし
て、変位角θが「０」の場合には、吸気バルブ９が最遅
角側のタイミングで開閉されるものとして、ステップ１
０６へ移行する。ステップ１０６においては、ステップ
１０３で演算した基本開始時期Ｔint 及び基本終了時期
Ｔend を、それぞれ目標開始時期Ｔint1及び目標終了時
期Ｔend1としてそのまま設定する。また、変位角θが
「０」でない場合には、ＶＶＴ２３が駆動制御されて、
吸気バルブ９が進角側のタイミングで開閉されるものと
して、ステップ１０７へ移行する。ステップ１０７にお
いては、ステップ１０３で演算した基本開始時期Ｔint
及び基本終了時期Ｔend から、それぞれ変位角θを減算
した値を目標開始時期Ｔint1及び目標終了時期Ｔend1と
して設定する。すなわち、吸気バルブ９が早開きとなっ
た分だけ、目標開始時期Ｔint1及び目標終了時期Ｔend1
を早めに設定する。Next, in step 105, it is judged whether or not the displacement angle θ calculated this time is "0". If the displacement angle θ is “0”, it is assumed that the intake valve 9 is opened / closed at the timing of the most retarded angle, and step 1
Move to 06. In step 106, the basic start time Tint and the basic end time Tend calculated in step 103 are directly set as the target start time Tint1 and the target end time Tend1, respectively. When the displacement angle θ is not “0”, the VVT 23 is drive-controlled,
Assuming that the intake valve 9 is opened and closed at the timing of the advance side, the routine proceeds to step 107. In step 107, the basic start time Tint calculated in step 103
And a value obtained by subtracting the displacement angle θ from the basic end timing Tend are set as the target start timing Tint1 and the target end timing Tend1. That is, the target start timing Tint1 and the target end timing Tend1 are increased by the amount that the intake valve 9 is opened earlier.
Set earlier.

【００４２】そして、ステップ１０６又はステップ１０
７から移行して、ステップ１０８においては、噴射時期
設定の割込信号があったか否かを判断する。そして、そ
の割込信号があった場合には、ステップ１０９におい
て、今回設定された目標開始時期Ｔint1及び目標終了時
期Ｔend1に燃料噴射が開始終了するよう噴射時期を設定
する。また、割込信号がない場合には、そのままその後
の処理を一旦終了する。Then, step 106 or step 10
7, the process proceeds to step 108, where it is judged whether or not there is an injection timing setting interrupt signal. Then, when the interrupt signal is received, in step 109, the injection timing is set so that the fuel injection starts and ends at the target start timing Tint1 and the target end timing Tend1 set this time. If there is no interrupt signal, the subsequent processing is temporarily terminated.

【００４３】このように、この実施例における「噴射時
期制御ルーチン」では、吸気バルブ９が最遅角側のタイ
ミングで開閉される場合には、基本開始時期Ｔint 及び
基本終了時期Ｔend が、それぞれ目標開始時期Ｔint1及
び目標終了時期Ｔend1としてそのまま設定される。ま
た、ＶＶＴ２３が駆動制御されて、吸気バルブ９が進角
側のタイミングで開閉される場合には、基本開始時期Ｔ
int 及び基本終了時期Ｔend からそれぞれ変位角θを減
算した値が目標開始時期Ｔint1及び目標終了時期Ｔend1
として設定される。そして、設定された目標開始時期Ｔ
int1及び目標終了時期Ｔend1に基づいて燃料噴射が行わ
れる。As described above, in the "injection timing control routine" in this embodiment, when the intake valve 9 is opened and closed at the timing of the most retarded side, the basic start timing Tint and the basic end timing Tend are respectively set to the target values. The start time Tint1 and the target end time Tend1 are set as they are. When the VVT 23 is drive-controlled and the intake valve 9 is opened and closed at the timing of the advance side, the basic start timing T
The values obtained by subtracting the displacement angle θ from int and the basic end time Tend are the target start time Tint1 and the target end time Tend1.
Is set as. Then, the set target start time T
Fuel injection is performed based on int1 and the target end timing Tend1.

【００４４】次に、上記の処理が実行されることによる
この実施例の作用について、図７に従って説明する。図
７は、クランクシャフトの回転タイミングに対する吸気
バルブ９及び排気バルブ１０の開き時間並びに燃料噴射
時間を示す１種のタイミングチャートである。同図にお
いて実線で示すように、吸気バルブ９の開きタイミング
が最遅角側にある場合には、吸気バルブ９及び排気バル
ブ１０が共に開くバルブオーバラップ量は最小となる。
このときには、目標終了時期Ｔend1が基本終了時期Ｔen
d に設定されるので、吸気バルブ９が最遅角側のタイミ
ングで開かれるよりも以前に燃料噴射が完了する。Next, the operation of this embodiment by executing the above processing will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a timing chart showing the opening time of the intake valve 9 and the exhaust valve 10 and the fuel injection time with respect to the rotation timing of the crankshaft. As indicated by the solid line in the figure, when the opening timing of the intake valve 9 is on the most retarded side, the valve overlap amount in which both the intake valve 9 and the exhaust valve 10 open becomes the minimum.
At this time, the target end time Tend1 is the basic end time Ten
Since it is set to d, the fuel injection is completed before the intake valve 9 is opened at the timing on the most retarded side.

【００４５】また、同図において２点鎖線で示すよう
に、吸気バルブ９の開きタイミングが進角側になった場
合には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０が共に開くバ
ルブオーバラップ量は大きくなる。このときには、目標
終了時期Ｔend1が前記基本終了時期Ｔend から変位角θ
を減算した値に設定される。すなわち、吸気バルブ９が
早開きとなった分だけ、目標開始時期Ｔint1及び目標終
了時期Ｔend1がその分早めに設定される。このため、吸
気バルブ９が進角側のタイミングで開かれるよりも以前
に燃料噴射が完了する。Further, as shown by the chain double-dashed line in the figure, when the opening timing of the intake valve 9 is advanced, the valve overlap amount that both the intake valve 9 and the exhaust valve 10 open becomes large. . At this time, the target end time Tend1 is displaced from the basic end time Tend by the displacement angle θ.
Is set to the value obtained by subtracting. That is, the target start timing Tint1 and the target end timing Tend1 are set earlier by the amount that the intake valve 9 is opened earlier. Therefore, the fuel injection is completed before the intake valve 9 is opened at the timing of the advance side.

【００４６】このように、この実施例では、ＶＶＴ２３
により、吸気バルブ９の開きタイミングが制御されたと
しても、その開きタイミング以前に燃料噴射が完了す
る。従って、吸気バルブ９の開きタイミングと燃料噴射
時期とが重なることがない。そのため、吸気バルブ９及
び排気バルブ１０が共に開くバルブオーバーラップが発
生した場合でも（ＶＶＴ２３が駆動制御されてバルブオ
ーバーラップ量が大きくなったとしても）、インジェク
タ１１からの燃料噴射は既に完了している。従って、吸
気バルブ９の開かれたときに、吸気バルブ９に溜まって
いた燃料が排気の吹き返しによって好適に気化される。Thus, in this embodiment, the VVT 23
Thus, even if the opening timing of the intake valve 9 is controlled, the fuel injection is completed before the opening timing. Therefore, the opening timing of the intake valve 9 and the fuel injection timing do not overlap. Therefore, even when a valve overlap occurs in which both the intake valve 9 and the exhaust valve 10 open (even if the VVT 23 is drive-controlled and the valve overlap amount increases), the fuel injection from the injector 11 has already been completed. There is. Therefore, when the intake valve 9 is opened, the fuel accumulated in the intake valve 9 is suitably vaporized by blowing back the exhaust gas.

【００４７】また、排気の吹き返しが起こっているとき
に燃料が噴射されることがない。つまり、このときに
は、インジェクタ１１の噴射口は閉じられているので、
該開口から排気が侵入したり、燃料を変質させたり堆積
させたりすることがない。さらに、インジェクタ１１の
噴射口の回りに設けられたカバーが高温の排気によって
損傷を受けるおそれもない。従って、排気吹き返しによ
る、バルブデポジットの発生を未然に防止することがで
きるとともに、インジェクタ及びその開口部回りのカバ
ーの熱損傷を未然に防止することができる。その結果、
適正な燃料噴射を継続することができる。Further, fuel is not injected when exhaust gas is blown back. That is, at this time, since the injection port of the injector 11 is closed,
Exhaust gas does not enter through the opening, and the fuel does not deteriorate or accumulate. Further, there is no possibility that the cover provided around the injection port of the injector 11 will be damaged by the hot exhaust gas. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of valve deposit due to exhaust blowback, and to prevent heat damage to the injector and the cover around the opening thereof. as a result,
Proper fuel injection can be continued.

【００４８】併せて、この実施例では、吸気バルブ９の
開かれたときに、吸気バルブ９に溜まっていた燃料を排
気の吹き返しによって好適に気化させることができるこ
とから、燃料が１サイクル遅れて燃焼室６に到達する等
のレスポンスの悪化を生じることがない。加えて、好適
な気化を行うことができることから、吸気通路７等の壁
面に付着する燃料の量を低減することができる。従っ
て、低温時に吸気非同期噴射を行う場合における燃料の
増量値を必要最小限にとどめることができる。その結
果、排気エミッション及びドライバビリティの改善並び
に燃費特性の向上を図ることができる。In addition, in this embodiment, when the intake valve 9 is opened, the fuel accumulated in the intake valve 9 can be suitably vaporized by blowing back the exhaust gas, so that the fuel burns with a delay of one cycle. There is no deterioration in response such as reaching the chamber 6. In addition, since suitable vaporization can be performed, the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake passage 7 or the like can be reduced. Therefore, it is possible to keep the fuel increase value in the case of performing the intake asynchronous injection at a low temperature to the minimum necessary. As a result, exhaust emission and drivability can be improved, and fuel consumption characteristics can be improved.

【００４９】さらに、この実施例では、上記の燃料噴射
時期の制御を予測に基づいて行うのではなく、実際の変
位角θに基づいて行うようにした。そのため、精度の高
い燃料噴射時期制御を行うことができ、上記の効果をよ
り確実なものとすることができる。Further, in this embodiment, the control of the fuel injection timing is not performed based on the prediction but is performed based on the actual displacement angle θ. Therefore, highly accurate fuel injection timing control can be performed, and the above effect can be further ensured.

【００５０】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記実施例では、吸気バルブ９の開閉タイミング
のみを可変速用可変容量油圧ポンプを備えたエンジン車
両にするＶＶＴ２３を設ける構成としたが、排気バルブ
１０の開閉タイミングのみを可変速用可変容量油圧ポン
プを備えたエンジン車両にするＶＶＴや、吸気バルブ９
及び排気バルブ１０の両方の開閉タイミングをそれぞれ
可変にするＶＶＴを設ける構成としてもよい。The present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented as follows with a part of the configuration appropriately changed without departing from the spirit of the invention. (1) In the above embodiment, the VVT 23 is provided so that only the opening / closing timing of the intake valve 9 is an engine vehicle equipped with a variable speed variable displacement hydraulic pump. However, only the opening / closing timing of the exhaust valve 10 is variable for variable speed. VVT to be engine vehicle equipped with displacement hydraulic pump and intake valve 9
Also, a configuration may be provided in which a VVT is provided that makes the opening / closing timing of both the exhaust valve 10 and the exhaust valve 10 variable.

【００５１】（２）前記実施例では、ステップモータ２
５を駆動源とするＶＶＴ２３を採用したが、油圧駆動式
のＶＶＴを採用することもできる。 （３）前記実施例では、ガソリンエンジン１に具体化し
たが、ディーゼルエンジンに具体化することもできる。(2) In the above embodiment, the step motor 2
Although the VVT 23 having the drive source 5 is adopted, a hydraulically driven VVT can also be adopted. (3) In the above embodiment, the gasoline engine 1 is embodied, but it may be embodied as a diesel engine.

【００５２】[0052]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明の制御装
置によれば、バルブの開閉タイミングを連続的に調整可
能な可変バルブタイミング機構を備えるとともに、開閉
タイミングの変化に応じて燃料噴射時期を制御するよう
にした内燃機関の燃料噴射時期制御装置において、吸気
バルブの開きタイミングよりも以前に前記燃料噴射手段
による燃料噴射が完了するようにした。従って、排気吹
き返しによるデポジットの発生及び燃料噴射手段の損傷
を防止することができ、ひいては、適正な燃料噴射を継
続することができるという優れた効果を奏する。As described above in detail, according to the control device of the present invention, the variable valve timing mechanism capable of continuously adjusting the opening / closing timing of the valve is provided, and the fuel injection timing is changed according to the change of the opening / closing timing. In the fuel injection timing control device for the internal combustion engine, the fuel injection by the fuel injection means is completed before the opening timing of the intake valve. Therefore, it is possible to prevent a deposit from being generated due to blowback of exhaust gas and to prevent damage to the fuel injection means, and it is possible to continue appropriate fuel injection, which is an excellent effect.

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

【図１】この発明の基本的な概念構成を説明する概念構
成図である。FIG. 1 is a conceptual configuration diagram illustrating a basic conceptual configuration of the present invention.

【図２】この発明を具体化した一実施例の制御装置が適
用されるガソリンエンジンを説明する概略構成図であ
る。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a gasoline engine to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied.

【図３】一実施例におけるエンジンＥＣＵの電気的構成
を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of an engine ECU in one embodiment.

【図４】一実施例におけるＶＶＴＥＣＵの電気的構成を
示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of a VVTECU according to an embodiment.

【図５】一実施例におけるＶＶＴの構成を示す断面図で
ある。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a VVT in one example.

【図６】一実施例において、エンジンＥＣＵによって実
行される各処理のうちの「燃料噴射時期制御ルーチン」
を説明するフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a “fuel injection timing control routine” included in each processing executed by an engine ECU according to an embodiment.
It is a flowchart explaining.

【図７】一実施例において、クランクシャフトの回転タ
イミングに対する吸気バルブ及び排気バルブの開き時間
並びに燃料噴射時間の関係を示すタイミングチャートで
ある。FIG. 7 is a timing chart showing the relationship between the intake valve and exhaust valve opening times and the fuel injection time with respect to the crankshaft rotation timing in one embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…内燃機関としてのエンジン、６…燃焼室、７…吸気
通路、８…排気通路、９…吸気バルブ、１０…排気バル
ブ、１１…燃料噴射手段としてのインジェクタ、１４…
運転状態検出手段を構成するスロットルセンサ、１６…
運転状態検出手段を構成するエアフローメータ、２３…
ＶＶＴ（可変バルブタイミング機構）、３０…運転状態
検出手段を構成する回転数センサ、３１…運転状態検出
手段を構成する気筒判別センサ、３２…運転状態検出手
段を構成する水温センサ、３３…酸素センサ、３４…カ
ム角センサ、４０…噴射制御手段及び噴射時期補正制御
手段を構成するエンジンＥＣＵ、４１…駆動制御手段を
構成するＶＶＴＥＣＵ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine as an internal combustion engine, 6 ... Combustion chamber, 7 ... Intake passage, 8 ... Exhaust passage, 9 ... Intake valve, 10 ... Exhaust valve, 11 ... Injector as fuel injection means, 14 ...
Throttle sensor, which constitutes an operating state detecting means, 16 ...
An air flow meter, which constitutes an operating state detecting means, 23 ...
VVT (variable valve timing mechanism), 30 ... Revolution speed sensor that constitutes operating state detecting means, 31 ... Cylinder discrimination sensor that constitutes operating state detecting means, 32 ... Water temperature sensor that constitutes operating state detecting means, 33 ... Oxygen sensor , 34 ... Cam angle sensor, 40 ... Engine ECU constituting injection control means and injection timing correction control means, 41 ... VVTECU constituting drive control means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 内燃機関の回転に同期して所定のタイミ
ングで駆動され、燃焼室に通じる吸気通路及び排気通路
をそれぞれ開閉する吸気バルブ及び排気バルブと、 前記吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の開閉
タイミングを、連続的に調整可能な可変バルブタイミン
グ機構と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記可変バ
ルブタイミング機構を駆動制御する駆動制御手段と、 前記内燃機関に燃料噴射を行う燃料噴射手段と、 前記吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の開閉
タイミングの変化に応じて、燃料噴射時期を制御するた
めに前記燃料噴射手段を駆動制御する噴射制御手段とを
備えた内燃機関の燃料噴射時期制御装置において、 前記吸気バルブの開きタイミングよりも以前に前記燃料
噴射手段による燃料噴射が完了するように、前記噴射制
御手段を制御する噴射時期補正制御手段を設けたことを
特徴とする内燃機関の燃料噴射時期制御装置。1. An intake valve and an exhaust valve which are driven at a predetermined timing in synchronization with the rotation of an internal combustion engine to open and close an intake passage and an exhaust passage communicating with a combustion chamber, respectively, and at least one of the intake valve and the exhaust valve. A variable valve timing mechanism capable of continuously adjusting the opening / closing timing, an operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine, and drive control of the variable valve timing mechanism based on a detection result of the operating state detecting means. Drive control means for injecting fuel into the internal combustion engine, and the fuel injection means for controlling the fuel injection timing according to a change in the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve. A fuel injection timing control device for an internal combustion engine, comprising: an injection control means for driving and controlling the intake valve. A fuel injection timing control device for an internal combustion engine, comprising: an injection timing correction control means for controlling the injection control means so that the fuel injection by the fuel injection means is completed before the timing.