JPH07247870A - Valve timing control device for engine - Google Patents

Valve timing control device for engine

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JPH07247870A
JPH07247870A JP6037216A JP3721694A JPH07247870A JP H07247870 A JPH07247870 A JP H07247870A JP 6037216 A JP6037216 A JP 6037216A JP 3721694 A JP3721694 A JP 3721694A JP H07247870 A JPH07247870 A JP H07247870A
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JP
Japan
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valve
timing
swirl
intake
opening
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JP6037216A
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Japanese (ja)
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JP3711566B2 (en
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Hisashi Mitsumoto
久司 光本
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prevent production of a generating torque difference in level of an engine during operation of a valve timing regulating mechanism by controlling operation of the valve timing regulating mechanism according to operation of a swirl regulating mechanism. CONSTITUTION:In an engine having a swirl control valve to regulate the force of a swirl generated in a combustion chamber by changing the speed of intake air flowing in a combustion chamber, a valve timing regulating mechanism A to regulate the opening timing relative phases of suction and exhaust valves is provided. Further, a swirl regulating mechanism B to regulate the force of an air flow generated in the combustion chamber by changing the speed of intake air flowing in the combustion chamber according to an operation state is provided. The operation state of the swirl regulating mechanism is detected by a detecting means D and according to a detecting result, the opening timing relative phases of the suction and exhaust valves are set by a valve timing setting means E. Operation of the valve timing regulating mechanism A is controlled by a valve timing control means F so that a set relative phase is provided.

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのバルブタイ
ミング制御装置の改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in an engine valve timing control device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】エンジンの運転条件に応じて最適な吸気
量あるいは排気量が得られるように、エンジン回転数、
負荷等に応じて吸・排気弁の開閉時期を調節するバルブ
タイミング制御装置を備えるものがある(特開昭６２−
１９１６３６号公報、参照)。2. Description of the Related Art In order to obtain an optimum intake amount or exhaust amount according to the engine operating conditions, the engine speed,
Some are equipped with a valve timing control device that adjusts the opening / closing timing of intake / exhaust valves according to the load, etc.
191636).

【０００３】例えば低速高負荷時に、吸気弁の開弁時期
を進めて排気弁とのバルブオーバラップを大きくするこ
とにより、低速トルクを高められる。For example, at low speed and high load, the low speed torque can be increased by advancing the opening timing of the intake valve to increase the valve overlap with the exhaust valve.

【０００４】また、低速低負荷時や高速高負荷時に、吸
気弁の開弁時期を遅らせて、排気弁とのバルブオーバラ
ップを小さくすることにより、アイドル時の燃焼安定性
を確保しつつ、高出力化がはかれる。Further, at low speed and low load and at high speed and high load, the valve opening timing of the intake valve is delayed to reduce the valve overlap with the exhaust valve, thereby ensuring combustion stability at the time of idling while maintaining high combustion stability. Output can be achieved.

【０００５】こうした吸気弁の開弁時期を進ませたり、
遅らせるバルブタイミングの切換前後で、エンジンの発
生トルクが大きく変化する、いわゆるトルク段差が発生
する可能性がある。このトルク段差が発生しないよう
に、予め設定された所定の運転点（等トルク点）でバル
ブタイミングを切換える制御が行われている(特開平２
−４２１０５号公報、参照)。By advancing the opening timing of such an intake valve,
Before and after the switching of the delayed valve timing, there is a possibility that a so-called torque step, in which the generated torque of the engine greatly changes, occurs. In order to prevent this torque step from occurring, control is performed to switch the valve timing at a predetermined operating point (equal torque point) set in advance (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2).
-42105 gazette, reference).

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンの
燃焼性を改善する方法として、燃焼室に流入する吸気の
速度を変えて燃焼室に生起されるスワールの勢力を調節
するスワールコントロールバルブを備えるものがある。By the way, as a method for improving the combustibility of an engine, there is provided a swirl control valve which adjusts the swirl force generated in the combustion chamber by changing the speed of the intake air flowing into the combustion chamber. There is.

【０００７】スワールコントロールバルブが閉弁した運
転状態では、スワールコントロールバルブが開弁した運
転状態に比べて、スワールコントロールバルブが吸気の
流れに付与する圧力損失が増大し、吸入空気量が減少す
る。このため、スワールコントロールバルブの閉弁した
運転状態は、開弁した運転状態に比べて、エンジンの発
生トルクが低下する。In the operating state in which the swirl control valve is closed, compared with the operating state in which the swirl control valve is open, the pressure loss imparted to the flow of intake air by the swirl control valve increases and the intake air amount decreases. Therefore, in the closed operating state of the swirl control valve, the torque generated by the engine is lower than in the open operating state.

【０００８】バルブタイミング調節機構とスワールコン
トロールバルブの両方を備えるエンジンにあっては、ス
ワールコントロールバルブが開弁した運転状態でバルブ
タイミングを切換える運転点を等トルク点で設定した場
合、スワールコントロールバルブが閉弁した運転状態で
バルブタイミングの切換える時にトルク段差が発生する
という不具合が生じる。In an engine having both a valve timing adjusting mechanism and a swirl control valve, when the operating point for switching the valve timing in the operating state in which the swirl control valve is open is set at the equal torque point, the swirl control valve There is a problem that a torque step occurs when switching the valve timing in the closed operating state.

【０００９】本発明は上記の問題点に着目し、バルブタ
イミング切換え時のトルク段差を低減することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above problems and an object thereof is to reduce a torque step when switching valve timings.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項１記載のバルブタ
イミング制御装置は、図１０に示すように、吸・排気弁
の開弁時期相対位相を調節するバルブタイミング調節機
構Ａと、運転状態に応じて燃焼室に流入する吸気の速度
を変えて燃焼室に生起される空気流動の勢力を調節する
スワール調節機構Ｂと、スワール調節機構の作動状態を
検出する手段Ｄと、スワール調節機構Ａの作動状態に応
じて吸・排気弁の開弁時期相対位相を設定するバルブタ
イミング設定手段Ｅと、設定された吸・排気弁の開弁時
期相対位相が得られるようにバルブタイミング調節機構
Ａを作動させるバルブタイミング制御手段Ｆとを備え
る。As shown in FIG. 10, a valve timing control device according to a first aspect of the present invention includes a valve timing adjusting mechanism A for adjusting a relative opening timing of intake / exhaust valves and an operating state. Accordingly, the swirl adjusting mechanism B for changing the speed of the intake air flowing into the combustion chamber to adjust the force of the air flow generated in the combustion chamber, the means D for detecting the operating state of the swirl adjusting mechanism, and the swirl adjusting mechanism A The valve timing setting means E for setting the relative opening phase of the intake / exhaust valve according to the operating state, and the valve timing adjusting mechanism A for obtaining the set relative phase of the opening timing of the intake / exhaust valve. And a valve timing control means F for controlling the timing.

【００１１】請求項２記載のバルブタイミング制御装置
は、図１１に示すように、吸気弁の開弁時期を調節する
バルブタイミング調節機構Ｇと、吸気通路に介装されて
燃焼室に生起される空気流動の勢力を調節するスワール
コントロールバルブＨと、運転状態に応じてスワールコ
ントロールバルブＨの開弁作動を制御するスワール制御
手段Ｉと、スワールコントロールバルブＨの開閉作動を
検出するスワール検出手段Ｊと、スワールコントロール
バルブＨの閉弁時において吸気弁の開閉時期を切換える
運転点を、スワールコントロールバルブＨの開弁時にお
いて吸気弁の開閉時期を切換える運転点より低回転側あ
るいは低負荷側の少なくとも一方に移行させて設定する
バルブタイミング設定手段Ｋと、設定された吸気弁の開
弁時期が得られるようにバルブタイミング調節機構Ｇを
作動させるバルブタイミング制御手段Ｌとを備える。As shown in FIG. 11, a valve timing control device according to a second aspect of the present invention is provided with a valve timing adjusting mechanism G for adjusting the opening timing of an intake valve and an intake passage interposed between the valve timing adjusting mechanism G and the valve. A swirl control valve H that adjusts the force of air flow, a swirl control means I that controls the opening operation of the swirl control valve H according to the operating state, and a swirl detection means J that detects the opening / closing operation of the swirl control valve H. , The operating point for switching the opening / closing timing of the intake valve when the swirl control valve H is closed is at least one of the low rotation side and the low load side from the operating point for switching the opening / closing timing of the intake valve when the swirl control valve H is open. The valve timing setting means K for shifting to and setting the valve timing and the set opening timing of the intake valve are obtained. And a valve timing control means L for actuating the urchin valve timing mechanism G.

【００１２】[0012]

【作用】請求項１記載のバルブタイミング制御装置は、
スワール調節機構Ｂの作動により吸入空気量や燃焼性が
変化し、スワール調節機構Ｂの作動に関係なくバルブタ
イミング調節機構Ａを作動させた場合、バルブタイミン
グ調節機構Ａの作動に伴ってエンジンの発生トルク段差
が生じる可能性がある。The valve timing control device according to claim 1 is
When the swirl adjusting mechanism B operates, the intake air amount and the combustibility change, and when the valve timing adjusting mechanism A is operated regardless of the operation of the swirl adjusting mechanism B, the engine is generated with the operation of the valve timing adjusting mechanism A. A torque step may occur.

【００１３】バルブタイミング調節機構Ａの作動を、ス
ワール調節機構Ｂの作動に対応して制御することによ
り、バルブタイミング調節機構Ａの作動時にエンジンの
発生トルク段差が生じることを防止できる。By controlling the operation of the valve timing adjusting mechanism A in accordance with the operation of the swirl adjusting mechanism B, it is possible to prevent a torque step generated in the engine from being generated when the valve timing adjusting mechanism A is operated.

【００１４】請求項２記載のバルブタイミング制御装置
は、スワールコントロールバルブＨの閉弁作動により吸
気の流れに付与する圧力損失が増大し、エンジンの発生
トルクが低下するため、スワールコントロールバルブＨ
の開閉作動に関係なくバルブタイミング調節機構Ａを作
動させた場合、バルブタイミング調節機構Ａの作動に伴
ってエンジンの発生トルク段差が生じる可能性がある。In the valve timing control device according to the second aspect of the present invention, the pressure loss applied to the intake flow increases due to the closing operation of the swirl control valve H, and the torque generated by the engine decreases, so the swirl control valve H
When the valve timing adjusting mechanism A is operated regardless of the opening / closing operation of the engine, there is a possibility that the engine generated torque step may be accompanied by the operation of the valve timing adjusting mechanism A.

【００１５】スワールコントロールバルブＨの閉弁時に
おいて吸気弁の開閉時期を切換える運転点を、スワール
コントロールバルブＨの開弁時において吸気弁の開閉時
期を切換える運転点より低回転側あるいは低負荷側の少
なくとも一方に移行させることにより、バルブタイミン
グ調節機構Ｇの作動時にエンジンの発生トルク段差が生
じることを防止できる。The operating point at which the opening / closing timing of the intake valve is switched when the swirl control valve H is closed is set at a lower rotation side or a lower load side than the operating point at which the opening / closing timing of the intake valve is switched when the swirl control valve H is opened. By shifting to at least one side, it is possible to prevent the occurrence of a torque step difference in the engine when the valve timing adjusting mechanism G is operated.

【００１６】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【００１７】図１において、１はエンジン本体、２はシ
リンダ、３はピストン、５はシリンダヘッド、６はこれ
らの間に画成される燃焼室、７は吸気通路、８は排気通
路である。吸気通路７には燃料を噴射する燃料噴射弁１
１が設置され、燃焼室６には混合気に点火する点火栓１
９が設置される。In FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a cylinder, 3 is a piston, 5 is a cylinder head, 6 is a combustion chamber defined between them, 7 is an intake passage, and 8 is an exhaust passage. Fuel injection valve 1 for injecting fuel into the intake passage 7
1, a spark plug 1 for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber 6
9 is installed.

【００１８】スワール調節機構として、吸気ポート７ａ
の直上流側にスワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）１
７が設置される。スワールコントロールバルブ１７は、
その閉弁時に吸気を集める切欠き部１７ａを有し、吸気
を切欠き部１７ａを通すことにより、燃焼室６の外周部
に流入する吸気流速を高めて、燃焼室６にスワールを生
起するようになっている。The intake port 7a is used as a swirl adjusting mechanism.
Immediately upstream of the swirl control valve (SCV) 1
7 is installed. Swirl control valve 17
When the valve is closed, it has a cutout portion 17a for collecting intake air. By passing the intake air through the cutout portion 17a, the flow velocity of intake air flowing into the outer peripheral portion of the combustion chamber 6 is increased, and swirl is generated in the combustion chamber 6. It has become.

【００１９】スワールコントロールバルブ１７はダイヤ
フラム式アクチュエータ１６を介して開閉駆動される。
アクチュエータ１６は、その負圧室に電磁弁１８を介し
てスロットルバルブ３１より下流側に生じる吸入負圧が
導入されることにより、スワールコントロールバルブ１
７を閉弁させるようになっている。The swirl control valve 17 is opened and closed via a diaphragm type actuator 16.
The suction negative pressure generated on the downstream side of the throttle valve 31 is introduced into the negative pressure chamber of the actuator 16 via the electromagnetic valve 18, whereby the swirl control valve 1
7 is closed.

【００２０】図中、９は吸気弁、１０は排気弁、２０，
２１は吸・排気弁９，１０を閉弁方向に付勢するバルブ
スプリング、２６，２７は吸・排気弁９，１０を開閉駆
動するカムシャフト、２９，２８は各カムシャフト２
６，２７に図示しないタイミングベルトまたはチェーン
を介してクランクシャフトからの回転力が伝達されるカ
ムプーリである。各カムシャフト２６，２７が回転し、
各カム２４，２５がバルブリフタ２２，２３を介して吸
・排気弁９，１０をバルブスプリング２０，２１に抗し
て押し下げて、開弁させるようになっている。In the figure, 9 is an intake valve, 10 is an exhaust valve, 20,
Reference numeral 21 is a valve spring for urging the intake / exhaust valves 9 and 10 in the closing direction, 26 and 27 are camshafts for driving the intake / exhaust valves 9 and 10 to open and close, and 29 and 28 are camshafts 2 respectively.
6 and 27 are cam pulleys to which the rotational force from the crankshaft is transmitted via a timing belt or chain (not shown). Each cam shaft 26, 27 rotates,
The cams 24, 25 push down the intake / exhaust valves 9, 10 via the valve lifters 22, 23 against the valve springs 20, 21 to open the valves.

【００２１】図２に示すように、吸気弁側カムシャフト
２６とカムプーリ２８の間にバルブタイミング調節機構
３０が設けられる。バルブタイミング調節機構３０は、
運転条件に応じてカムシャフト２６とカムプーリ２８の
位相角度を変えて吸気弁９の開閉時期を調節するように
なっている。なお、吸気弁９の開閉時期を調節するバル
ブタイミング調節機構として、プロフィールの異なる複
数のカムを設け、吸気弁９の開閉作動に携わるカムを切
換える構造としてもよい。As shown in FIG. 2, a valve timing adjusting mechanism 30 is provided between the intake valve side cam shaft 26 and the cam pulley 28. The valve timing adjustment mechanism 30
The opening / closing timing of the intake valve 9 is adjusted by changing the phase angle between the cam shaft 26 and the cam pulley 28 according to the operating conditions. As a valve timing adjusting mechanism for adjusting the opening / closing timing of the intake valve 9, a plurality of cams having different profiles may be provided to switch the cams involved in the opening / closing operation of the intake valve 9.

【００２２】バルブタイミング調節機構３０はカムシャ
フト２６の端部に筒形のインナハウジング５２がボルト
５１を介して締結される。In the valve timing adjusting mechanism 30, a cylindrical inner housing 52 is fastened to the end of the camshaft 26 via a bolt 51.

【００２３】インナハウジング５２の外周に回転可能に
嵌合する筒形のアウタハウジング５５が設けられ、アウ
タハウジング５５にカムプーリ２８が一体形成される。A cylindrical outer housing 55 is rotatably fitted to the outer circumference of the inner housing 52, and a cam pulley 28 is formed integrally with the outer housing 55.

【００２４】インナハウジング５１とアウタハウジング
５５の間にはリング状のヘリカルギア５４が介装され
る。ヘリカルギア５４の内外周とインナハウジング５２
の外周およびアウタハウジング５５の外周には、互いに
噛合うヘリカルスプラインが形成され、ヘリカルギア５
４が軸方向に移動するのに伴いアウタハウジング５５に
対してインナハウジング５２が相対回転し、カムプーリ
２８に対するカムシャフト２６の回転方向の位相角が変
化する。A ring-shaped helical gear 54 is interposed between the inner housing 51 and the outer housing 55. Inner and outer circumferences of helical gear 54 and inner housing 52
Helical splines that mesh with each other are formed on the outer circumference of the outer housing 55 and on the outer circumference of the outer housing 55.
As 4 moves in the axial direction, the inner housing 52 rotates relative to the outer housing 55, and the phase angle of the cam shaft 26 in the rotational direction with respect to the cam pulley 28 changes.

【００２５】ヘリカルギア５４とインナハウジング５２
の間にはリターンスプリング６４が介装され、リターン
スプリング６４によりヘリカルギア５４が図中左方向に
付勢されて、初期位置に保持される。Helical gear 54 and inner housing 52
A return spring 64 is interposed between them, and the return gear 64 urges the helical gear 54 to the left in the drawing to hold it at the initial position.

【００２６】インナハウジング５１とアウタハウジング
５５とヘリカルギア５４の間には油圧室５６が画成され
る。油圧室５６に導かれる油圧力が所定値を越えて上昇
すると、ヘリカルギア５４はリターンスプリング６４を
圧縮しながら図中右方向に移動する。A hydraulic chamber 56 is defined between the inner housing 51, the outer housing 55 and the helical gear 54. When the hydraulic pressure guided to the hydraulic chamber 56 rises above a predetermined value, the helical gear 54 moves to the right in the figure while compressing the return spring 64.

【００２７】油圧室５６はカムシャフト２６の内部に形
成された軸孔６２と、シリンダヘッド５に形成されたオ
イルギャラリ６１を介して図示しないオイルポンプから
の吐出油圧が導入される。Discharged hydraulic pressure from an oil pump (not shown) is introduced into the hydraulic chamber 56 through a shaft hole 62 formed inside the camshaft 26 and an oil gallery 61 formed in the cylinder head 5.

【００２８】カムシャフト２６の他端にはエンジン運転
条件に応じて開閉制御される電磁弁６３が設けられる。
電磁弁６３は非通電時に軸孔６２を開いて油圧室５６に
導かれる油圧を低下させ、通電時に軸孔６２を閉塞して
油圧室５６に導かれる油圧を高めるようになっている。At the other end of the camshaft 26, an electromagnetic valve 63 whose opening / closing is controlled according to engine operating conditions is provided.
The solenoid valve 63 opens the shaft hole 62 when not energized to reduce the hydraulic pressure guided to the hydraulic chamber 56, and closes the shaft hole 62 when energized to increase the hydraulic pressure guided to the hydraulic chamber 56.

【００２９】これにより、電磁弁６３が非通電状態（制
御信号ＯＦＦ時）となってヘリカルギア５４が初期位置
にあるときに、図３に示すように、吸・排気弁９，１０
の開閉時期はピストン上死点（ＴＤＣ）より進角側で所
定の小さいバルブオーバラップを持つタイミング１に切
換えられる。電磁弁６３が通電状態（制御信号ＯＮ時）
となってヘリカルギア５４が図２において左方向に移動
したときに、吸・排気弁９，１０の開閉時期はピストン
上死点を挟んで所定のバルブオーバラップを持つタイミ
ング２に切換えられる。As a result, when the solenoid valve 63 is in the non-energized state (when the control signal is OFF) and the helical gear 54 is in the initial position, as shown in FIG.
The opening / closing timing of is switched to timing 1 having a predetermined small valve overlap on the advance side from the piston top dead center (TDC). Solenoid valve 63 is energized (when control signal is ON)
When the helical gear 54 moves to the left in FIG. 2, the opening / closing timings of the intake / exhaust valves 9 and 10 are switched to timing 2 having a predetermined valve overlap with the piston top dead center interposed.

【００３０】燃料噴射弁１１からの燃料噴射量を制御
し、点火栓１９に点火する点火時期を制御し、電磁弁１
８を介してスワールコントロールバルブ１７を開閉制御
するとともに、電磁弁６３を介して吸気弁９の開閉時期
を制御するために、コントロールユニット１２が設けら
れる。The fuel injection amount from the fuel injection valve 11 is controlled, the ignition timing for igniting the spark plug 19 is controlled, and the solenoid valve 1 is controlled.
A control unit 12 is provided to control the opening / closing of the swirl control valve 17 via 8 and to control the opening / closing timing of the intake valve 9 via the solenoid valve 63.

【００３１】コントロールユニット１２は、エアフロー
センサ１４の検出する吸入空気量Ｑと、回転センサ３２
の検出するエンジン回転数Ｎ、エンジン冷却水温センサ
１３の検出するエンジン冷却水温度Ｔｗ、スロットルセ
ンサ１５の検出するスロットルバルブ３１の開度ＴＶＯ
の各検出信号を入力する。The control unit 12 includes an intake air amount Q detected by the air flow sensor 14 and a rotation sensor 32.
Of the engine speed N detected by the engine cooling water temperature sensor 13, the engine cooling water temperature Tw detected by the engine cooling water temperature sensor 13, the opening TVO of the throttle valve 31 detected by the throttle sensor 15.
Input each detection signal of.

【００３２】コントロールユニット１２は、エンジン１
の冷間時における低速低負荷域にスワールコントロール
バルブ１７を閉弁して、スワールを強める制御を行う。The control unit 12 is the engine 1
The swirl control valve 17 is closed in the low speed and low load region during the cold state of No. 1 to control the swirl.

【００３３】図４のフローチャートはコントロールユニ
ット１２において実行される上記制御プログラムを示し
ており、これは一定周期毎に実行される。The flowchart of FIG. 4 shows the above control program executed in the control unit 12, which is executed at regular intervals.

【００３４】これについて説明すると、まずステップ１
において、エンジン水温Ｔｗとエンジン回転数Ｎおよび
吸入空気量Ｑを読込む。To explain this, first, step 1
At, the engine water temperature Tw, the engine speed N, and the intake air amount Q are read.

【００３５】ステップ２に進んで、エンジン負荷を代表
するパラメータとして、基本燃料噴射量Ｔｐを、エンジ
ン回転数Ｎと吸入空気量Ｑに基づいて、Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ／
Ｎとして算出する。なお、エンジン負荷を代表するパラ
メータとして、基本燃料噴射量Ｔｐに代えて、スロット
ル開度ＴＶＯ等を用いてもよい。In step 2, the basic fuel injection amount Tp is used as a parameter representative of the engine load, based on the engine speed N and the intake air amount Q, Tp = K.Q /
Calculate as N. As a parameter representing the engine load, the throttle opening TVO or the like may be used instead of the basic fuel injection amount Tp.

【００３６】続いてステップ３に進み、エンジン水温Ｔ
ｗが基準温度Ｔｗｌ（例えば４０°Ｃ）以上かどうかを
判定する。Next, in step 3, the engine water temperature T
It is determined whether w is equal to or higher than the reference temperature Twl (for example, 40 ° C.).

【００３７】ステップ３においてエンジン水温Ｔｗが基
準値Ｔｗｌより高いと判定された暖機後は、ステップ７
に進んでスワールコントロールバルブ１７を開弁する。After warming up, when it is determined in step 3 that the engine water temperature Tw is higher than the reference value Twl, step 7
Then, the swirl control valve 17 is opened.

【００３８】ステップ３においてエンジン水温Ｔｗが基
準温度Ｔｗｌ以下と判定された暖機時は、ステップ３，
４に進んでエンジン回転数Ｎが基準値Ｎｌ（例えば２８
００ｒｐｍ）以下であり、基本燃料噴射量Ｔｐが基準値
Ｔｐｌ以下ある、現在の運転状態が低速低負荷時である
ことを判定する。When it is determined in step 3 that the engine water temperature Tw is lower than the reference temperature Twl, the engine is warmed up.
4, the engine speed N is set to the reference value Nl (eg 28
00 rpm) or less, the basic fuel injection amount Tp is less than or equal to the reference value Tpl, and it is determined that the current operating state is a low speed low load.

【００３９】現在の運転状態が所定の低速低負荷域であ
ると判定された場合、ステップ５に進んでスワールコン
トロールバルブ１７を閉弁し、それ以外の運転時と判定
された場合、ステップ７に進んで、スワールコントロー
ルバルブ１７を開弁する。If it is determined that the current operating condition is in the predetermined low speed and low load region, the process proceeds to step 5, and the swirl control valve 17 is closed. If it is determined that the other operating condition is not met, the process proceeds to step 7. Then, the swirl control valve 17 is opened.

【００４０】このようにエンジンの冷間時における低速
低負荷域では、スワールコントロールバルブ１７を閉弁
して燃焼室６に生起されるスワールを強化することによ
り燃焼性を高めて、燃焼室６から排気通路８に排出され
る未燃焼ＨＣ量を大幅に減らすことができる。As described above, in the low speed and low load region when the engine is cold, the swirl control valve 17 is closed to enhance the swirl generated in the combustion chamber 6 to enhance the combustibility and The amount of unburned HC discharged to the exhaust passage 8 can be greatly reduced.

【００４１】ところで、バルブタイミング調節機構３０
の作動を、スワールコントロールバルブ１７の開閉作動
に関係なく制御した場合、バルブタイミング調節機構３
０の作動時にエンジン１の発生トルク段差が生じるとい
う不具合が起きる。これは、スワールコントロールバル
ブ１７を閉弁することにより、吸気通路７を流れる吸気
の流れに付与する圧力損失が増大し、エンジン１の発生
トルクが低下するためである。By the way, the valve timing adjusting mechanism 30
Is controlled regardless of the opening / closing operation of the swirl control valve 17, the valve timing adjusting mechanism 3
When the engine is operated at 0, there occurs a problem that the torque generated by the engine 1 is stepped. This is because closing the swirl control valve 17 increases the pressure loss applied to the flow of intake air flowing through the intake passage 7 and reduces the torque generated by the engine 1.

【００４２】これに対処して、コントロールユニット１
２は、図６、図９に示すように、スワールコントロール
バルブ１７の開閉作動に対応したタイミング１とタイミ
ング２の切換え領域を設定し、バルブタイミング調節機
構３０の作動を制御する。In response to this, the control unit 1
As shown in FIGS. 6 and 9, 2 sets a switching region between timing 1 and timing 2 corresponding to the opening / closing operation of the swirl control valve 17, and controls the operation of the valve timing adjusting mechanism 30.

【００４３】図６、図７、図９において、ＮＯ（Ｔｐ）
はスワールコントロールバルブ１７の開弁時におけるタ
イミング１とタイミング２における発生トルクが互いに
等しくなる等トルク点を結んだ線分である。ＮＯは、全
負荷時の等トルク点である。In FIGS. 6, 7, and 9, NO (Tp)
Is a line segment connecting equal torque points at which the generated torques at timing 1 and timing 2 when the swirl control valve 17 is opened are equal to each other. NO is the equal torque point at full load.

【００４４】図６において、Ｎ２（Ｔｐ）はスワールコ
ントロールバルブ１７の閉弁時におけるタイミング１と
タイミング２における発生トルクが互いに等しくなる等
トルク点を結んだ線分である。図８にも示すように、等
トルク点Ｎ２（Ｔｐ）は、等トルク点ＮＯ（Ｔｐ）より
低速低負荷側に移行している。In FIG. 6, N2 (Tp) is a line segment connecting equal torque points at which the generated torques at timing 1 and timing 2 when the swirl control valve 17 is closed are equal to each other. As shown in FIG. 8, the equal torque point N2 (Tp) is shifted to the low speed / low load side from the equal torque point NO (Tp).

【００４５】スワールコントロールバルブ１７が開閉作
動する暖機中に、タイミング１とタイミング２をトルク
段差なく切換えるため、図６において斜線を入れて示す
ように、スワールコントロールバルブ１７を開弁した運
転状態では、等トルク点ＮＯ（Ｔｐ）を結んだ線分より
低回転側の運転領域をタイミング１に設定し、スワール
コントロールバルブ１７を閉弁した運転状態では、等ト
ルク点Ｎ２（Ｔｐ）を結んだ線分より低回転側の運転領
域をタイミング１に設定し、それ以外の運転領域をタイ
ミング２に設定する。Since the timing 1 and the timing 2 are switched without a torque step during the warm-up when the swirl control valve 17 is opened and closed, as shown by hatching in FIG. 6, the swirl control valve 17 is opened in the operating state. , A line connecting the equal torque points N2 (Tp) is set in the operating region on the lower rotation side than the line segment connecting the equal torque points NO (Tp) and the swirl control valve 17 is closed. The operating region on the lower rotation side than the minute is set to timing 1, and the other operating region is set to timing 2.

【００４６】スワールコントロールバルブ１７が開弁し
た状態を維持する暖機後に、タイミング１とタイミング
２をトルク段差なく切換えるため、図９において斜線を
入れて示すように、等トルク点ＮＯ（Ｔｐ）を結んだ線
分より低回転側の運転領域をタイミング１に設定し、等
トルク点ＮＯ（Ｔｐ）を結んだ線分より高回転側の運転
領域をタイミング２に設定する。After the swirl control valve 17 is maintained in the open state, after warming up, in order to switch the timing 1 and the timing 2 without a torque step, the equal torque point NO (Tp) is set as shown by hatching in FIG. The operating region on the low rotation side of the connected line segment is set to timing 1, and the operating region on the high rotation side of the line segment connecting the equal torque points NO (Tp) is set to timing 2.

【００４７】図５のフローチャートはコントロールユニ
ット１２において実行されるバルブタイミング調節機構
３０の制御プログラムを示しており、これは一定周期毎
に実行される。The flowchart of FIG. 5 shows a control program of the valve timing adjusting mechanism 30 executed by the control unit 12, which is executed at regular intervals.

【００４８】これについて説明すると、まずステップ１
１において、エンジン回転数Ｎおよび吸入空気量Ｑを読
込む。To explain this, first, step 1
At 1, the engine speed N and the intake air amount Q are read.

【００４９】ステップ１２に進んで、エンジン負荷を代
表するパラメータとして、基本燃料噴射量Ｔｐを、エン
ジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑに基づいて、Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ
／Ｎとして算出する。In step 12, the basic fuel injection amount Tp is used as a parameter representing the engine load, based on the engine speed N and the intake air amount Q, Tp = K.Q.
Calculated as / N.

【００５０】続いてステップ１３に進み、スワールコン
トロールバルブ１７が閉弁しているかどうかを判定す
る。ステップ１３において、スワールコントロールバル
ブ１７が開弁していると判定された場合は、ステップ１
９に進んでエンジン回転数ＮがＮＯ（Ｔｐ）の最小値Ｎ
Ｏ′以下かどうかを判定する。Next, in step 13, it is determined whether the swirl control valve 17 is closed. If it is determined in step 13 that the swirl control valve 17 is open, step 1
9 and the engine speed N is the minimum value N of NO (Tp).
It is determined whether it is less than O '.

【００５１】ステップ１９でエンジン回転数ＮがＮＯ′
より高いと判定された場合、ステップ１８に進んで、電
磁弁６３をＯＦＦとしてバルブタイミング調節機構３０
を作動させて、タイミング２に切換える。In step 19, the engine speed N is NO '.
If it is determined that it is higher, the routine proceeds to step 18, where the solenoid valve 63 is turned off and the valve timing adjusting mechanism 30
To switch to timing 2.

【００５２】ステップ１９でエンジン回転数ＮがＮＯ′
以下と判定された場合、ステップ２０に進んで、図９に
示すマップに基づいて、切換え負荷Ｔｐ′（Ｎ）と等ト
ルク点ＮＯ（Ｔｐ）を読込む。In step 19, the engine speed N is NO '.
When it is determined that the following is true, the routine proceeds to step 20, where the switching load Tp ′ (N) and the equal torque point NO (Tp) are read based on the map shown in FIG.

【００５３】ステップ２１または２２に進んで、Ｔｐ≦
Ｔｐ′（Ｎ）かつＮ≦ＮＯ（Ｔｐ）と判定された場合、
ステップ２３に進んで、電磁弁６３をＯＮとしてバルブ
タイミング調節機構３０を作動させて、タイミング１に
切換える。Proceeding to step 21 or 22, Tp≤
When it is determined that Tp ′ (N) and N ≦ NO (Tp),
In step 23, the solenoid valve 63 is turned on to operate the valve timing adjusting mechanism 30 to switch to timing 1.

【００５４】ステップ２１または２２に進んで、Ｔｐ＞
Ｔｐ′（Ｎ）かつＮ＞Ｏ（Ｔｐ）と判定された場合、ス
テップ１８に進んで、電磁弁６３をＯＦＦとしてバルブ
タイミング調節機構３０を作動させて、タイミング２に
切換える。Proceeding to step 21 or 22, Tp>
When it is determined that Tp '(N) and N> O (Tp), the routine proceeds to step 18, where the solenoid valve 63 is turned off and the valve timing adjusting mechanism 30 is operated to switch to timing 2.

【００５５】ステップ１３において、スワールコントロ
ールバルブ１７が閉弁していると判定された場合は、ス
テップ１４に進んで、図６に示すマップに基づいて、切
換え負荷Ｔｐ（Ｎ）と等トルク点Ｎ２（Ｔｐ）を読込
む。When it is determined in step 13 that the swirl control valve 17 is closed, the routine proceeds to step 14, where the switching load Tp (N) and the equal torque point N2 are set based on the map shown in FIG. Read (Tp).

【００５６】ステップ１５または１６に進んで、Ｔｐ≦
Ｔｐ（Ｎ）かつＮ≦Ｎ２（Ｔｐ）と判定された場合、ス
テップ２３に進んで、電磁弁６３をＯＮとしてバルブタ
イミング調節機構３０を作動させて、タイミング１に切
換える。Proceeding to step 15 or 16, Tp≤
When it is determined that Tp (N) and N ≦ N2 (Tp), the routine proceeds to step 23, where the solenoid valve 63 is turned on to operate the valve timing adjusting mechanism 30 to switch to the timing 1.

【００５７】ステップ１５に進んで、Ｔｐ＞Ｔｐ（Ｎ）
と判定された場合、ステップ１８に進んで、電磁弁６３
をＯＦＦとしてバルブタイミング調節機構３０を作動さ
せて、タイミング２に切換える。Proceeding to step 15, Tp> Tp (N)
If it is determined that the solenoid valve 63
Is turned off and the valve timing adjusting mechanism 30 is operated to switch to timing 2.

【００５８】ステップ１６に進んで、Ｎ＞Ｎ２（Ｔｐ）
と判定された場合、ステップ１７に進んで、スワールコ
ントロールバルブ１７を開弁した後、ステップ１８に進
んで、電磁弁６３をＯＦＦとしてバルブタイミング調節
機構３０を作動させて、タイミング２に切換える。Proceeding to step 16, N> N2 (Tp)
If it is determined that the timing is 2, the swirl control valve 17 is opened to open the valve. Then, the electromagnetic valve 63 is turned off to operate the valve timing adjusting mechanism 30 to switch to the timing 2.

【００５９】[0059]

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載のバル
ブタイミング制御装置は、バルブタイミング調節機構の
作動を、スワール調節機構の作動に対応して制御するこ
とにより、バルブタイミング調節機構の作動時にエンジ
ンの発生トルク段差が生じることを防止できる。As described above, the valve timing control device according to the first aspect controls the operation of the valve timing adjusting mechanism in correspondence with the operation of the swirl adjusting mechanism, so that the valve timing adjusting mechanism operates at the time of operation. It is possible to prevent the torque generated by the engine from being stepped.

【００６０】請求項２記載のバルブタイミング制御装置
は、スワールコントロールバルブの閉弁時において吸気
弁の開閉時期を切換える運転点を、スワールコントロー
ルバルブの開弁時において吸気弁の開閉時期を切換える
運転点より低回転側あるいは低負荷側の少なくとも一方
に移行させることにより、スワールコントロールバルブ
の閉弁作動により吸気の流れに付与する圧力損失が増大
し、エンジンの発生トルクが低下することに対応して、
バルブタイミング調節機構の作動時にエンジンの発生ト
ルク段差が生じることを防止できる。According to another aspect of the valve timing control device of the present invention, the operating point for switching the opening / closing timing of the intake valve when the swirl control valve is closed and the operating point for switching the opening / closing timing of the intake valve when the swirl control valve is opened. By shifting to at least one of the lower rotation side and the lower load side, the pressure loss imparted to the flow of intake air due to the closing operation of the swirl control valve increases, and in response to the decrease in the engine generated torque,
It is possible to prevent the torque generated by the engine from being stepped when the valve timing adjusting mechanism is operated.

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

【図１】本発明の実施例を示すシステム図。FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of the present invention.

【図２】同じくバルブタイミング調節機構を示す断面
図。FIG. 2 is a sectional view showing a valve timing adjusting mechanism of the same.

【図３】同じく吸・排気弁のバルブリフト特性図。FIG. 3 is a valve lift characteristic diagram of intake and exhaust valves.

【図４】同じくスワールコントロールバルブを開閉する
制御内容を示すフローチャート。FIG. 4 is a flowchart showing the control contents for opening and closing the swirl control valve.

【図５】同じくバルブタイミングの制御内容を示すフロ
ーチャート。FIG. 5 is a flow chart showing control contents of valve timing in the same manner.

【図６】同じくスワールコントロールバルブおよびバル
ブタイミング調節機構の制御マップ。FIG. 6 is a control map of a swirl control valve and a valve timing adjusting mechanism.

【図７】同じく等トルク点ＮＯ（Ｔｐ）の特性図。FIG. 7 is a characteristic diagram of the same torque point NO (Tp).

【図８】同じく等トルク点ＮＯ（Ｔｐ），Ｎ２（Ｔｐ）
の特性図。[FIG. 8] Similarly, equal torque points NO (Tp) and N2 (Tp)
Characteristic diagram of.

【図９】同じくバルブタイミング調節機構の制御マッ
プ。FIG. 9 is a control map of the valve timing adjusting mechanism.

【図１０】請求項１記載の発明のクレーム対応図。FIG. 10 is a claim correspondence diagram of the invention according to claim 1;

【図１１】請求項２記載の発明のクレーム対応図。FIG. 11 is a diagram corresponding to claims of the invention according to claim 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ａ バルブタイミング調節機構 Ｂ スワール調節機構 Ｄ スワール検出手段 Ｅ バルブタイミング設定手段 Ｆ バルブタイミング制御手段 Ｇ バルブタイミング調節機構 Ｈ スワールコントロールバルブ Ｉ スワール制御手段 Ｊ スワール検出手段 Ｋ バルブタイミング設定手段 Ｌ バルブタイミング制御手段 １ エンジン ７ 吸気通路 ８ 排気通路 １２ コントロールユニット １４ エアフロメータ １７ スワールコントロールバルブ ３０ バルブタイミング調節機構 ３２ エンジン回転センサ A valve timing adjusting mechanism B swirl adjusting mechanism D swirl detecting means E valve timing setting means F valve timing controlling means G valve timing adjusting mechanism H swirl control valve I swirl controlling means J swirl detecting means K valve timing setting means L valve timing controlling means 1 engine 7 intake passage 8 exhaust passage 12 control unit 14 air flow meter 17 swirl control valve 30 valve timing adjusting mechanism 32 engine rotation sensor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】吸・排気弁の開弁時期相対位相を調節する
バルブタイミング調節機構と、 運転状態に応じて燃焼室に流入する吸気の速度を変えて
燃焼室に生起される空気流動の勢力を調節するスワール
調節機構と、 スワール調節機構の作動状態を検出するスワール検出手
段と、 スワール調節機構の作動状態に応じて吸・排気弁の開弁
時期相対位相を設定するバルブタイミング設定手段と、 設定された吸・排気弁の開弁時期相対位相が得られるよ
うにバルブタイミング調節機構を作動させるバルブタイ
ミング制御手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンのバルブタイミング
制御装置。1. A valve timing adjusting mechanism for adjusting a relative phase of opening and closing timings of intake and exhaust valves, and a force of air flow generated in a combustion chamber by changing a speed of intake air flowing into the combustion chamber according to an operating state. A swirl adjusting mechanism that adjusts the swirl adjusting mechanism, a swirl detecting unit that detects an operating state of the swirl adjusting mechanism, and a valve timing setting unit that sets the opening / closing timing relative phase of the intake / exhaust valve according to the operating state of the swirl adjusting mechanism, A valve timing control device for an engine, comprising: a valve timing control unit that operates a valve timing adjusting mechanism so that a set relative phase of the intake / exhaust valve opening timing can be obtained. 【請求項２】吸気弁の開弁時期を調節するバルブタイミ
ング調節機構と、 吸気通路に介装されて燃焼室に生起される空気流動の勢
力を調節するスワールコントロールバルブと、 運転状態に応じてスワールコントロールバルブの開閉作
動を制御するスワール制御手段と、 スワールコントロールバルブの開閉作動を検出するスワ
ール検出手段と、 スワールコントロールバルブ閉弁時において吸気弁の開
弁時期を切換える運転点を、スワールコントロールバル
ブ開弁時において吸気弁の開弁時期を切換える運転点よ
り低回転側あるいは低負荷側の少なくとも一方に移行さ
せて設定するバルブタイミング設定手段と、 設定された吸気弁の開弁時期が得られるようにバルブタ
イミング調節機構を作動させるバルブタイミング制御手
段と、 を備えたことを特徴とするエンジンのバルブタイミング
制御装置。2. A valve timing adjusting mechanism for adjusting the opening timing of the intake valve, a swirl control valve for adjusting the force of air flow generated in the combustion chamber by being interposed in the intake passage, and a swirl control valve according to operating conditions. The swirl control valve controls the opening / closing operation of the swirl control valve, the swirl detecting means that detects the opening / closing operation of the swirl control valve, and the operating point that switches the opening timing of the intake valve when the swirl control valve is closed. When opening the valve, the valve timing setting means for setting the valve opening timing of the intake valve by shifting it to at least one of the low rotation side and the low load side from the operating point so that the set valve opening timing of the intake valve can be obtained. A valve timing control means for activating the valve timing adjustment mechanism. The valve timing control apparatus for an engine according to claim.
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