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JP3161119B2 - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents

Valve timing control device for internal combustion engine

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Publication number
JP3161119B2
JP3161119B2 JP793593A JP793593A JP3161119B2 JP 3161119 B2 JP3161119 B2 JP 3161119B2 JP 793593 A JP793593 A JP 793593A JP 793593 A JP793593 A JP 793593A JP 3161119 B2 JP3161119 B2 JP 3161119B2
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JP
Japan
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engine
valve
intake
internal combustion
switch
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利美 柏倉
義博 岩下
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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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
応じて吸気バルブ或いは排気バルブの開閉タイミングを
連続的に可変にする可変バルブタイミング機構を備えた
バルブタイミング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 relates to a valve timing control apparatus provided with a variable valve timing mechanism for continuously changing the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve in accordance with the operation state of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、特開昭59−120707号公報
に示されているように内燃機関の出力制御については、
内燃機関の吸入空気量、エンジン回転数、温度等の運転
条件、すなわち、低負荷、高負荷等に応じてバルブオー
バラップを制御して、アイドルの安定性、エミッション
の低減、燃費の向上等をバランス良く達成することが行
なわれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in JP-A-59-120707, output control of an internal combustion engine has been described.
The valve overlap is controlled in accordance with operating conditions such as the amount of intake air of the internal combustion engine, engine speed, temperature, etc., i.e., low load, high load, etc. to improve idle stability, reduce emissions, improve fuel efficiency, etc. Achieved in a well-balanced manner.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、吸入空気量
とエンジン回転数に基づいて、バルブタイミングを連続
的に変化させる場合には、同じアイドル時でも、エアコ
ンの作動やATのシフト位置、或いは電気的負荷等によ
り、バルブタイミングが変化し、アイドル特性が悪くな
ったり、エンジンストールが生じたりする問題があっ
た。
However, in the case where the valve timing is continuously changed based on the intake air amount and the engine speed, the operation of the air conditioner, the shift position of the AT, or the electric control is performed even at the same idling time. There has been a problem that the valve timing changes due to a dynamic load or the like, the idle characteristics deteriorate, and engine stall occurs.

【0004】この発明の目的は内燃機関のエンジン回転
数、吸入空気量とに基づいてバルブタイミングを連続的
に制御する場合、スロットル全閉時において車速、エン
ジン回転数が所定値以下の時のアイドル特性の向上を図
り、アイドル回転数の制御性を向上することができる内
燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することにあ
る。
[0004] It is an object of the present invention to continuously control the valve timing based on the engine speed and intake air amount of an internal combustion engine. When the throttle is fully closed, the vehicle speed and the idle speed when the engine speed is lower than a predetermined value are set. It is an object of the present invention to provide a valve timing control device for an internal combustion engine capable of improving characteristics and improving controllability of an idle speed.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、車両に搭載される内燃機関の吸気バルブ
及び排気バルブの少なくとも一方のバルブタイミングを
連続的に可変とする可変バルブタイミング機構と、当該
機関の回転数及び負荷に基づいて前記可変バルブタイミ
ング機構の駆動目標値を演算する演算手段と、前記駆動
目標値に基づいて前記可変バルブタイミング機構の駆動
力を制御する駆動力制御手段とを備える内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、前記車両は前記機関の
負荷となるエアコン及び該エアコンの作動をオン・オフ
するオン・オフスイッチを備え、前記演算手段は、前記
機関のアイドル時、前記オン・オフスイッチのオン状態
とオフ状態とで前記可変バルブタイミング機構の駆動目
標値を各異なる固定値に設定することを要旨とするもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a variable valve timing for continuously varying at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine mounted on a vehicle. Mechanism, calculating means for calculating a drive target value of the variable valve timing mechanism based on the number of revolutions and load of the engine, and driving force control for controlling the driving force of the variable valve timing mechanism based on the drive target value Means for controlling the valve timing of an internal combustion engine, wherein the vehicle includes an air conditioner serving as a load on the engine and an on / off switch for turning on and off the operation of the air conditioner. The drive target value of the variable valve timing mechanism is differently fixed depending on whether the on / off switch is on or off. It is an gist to set the value.

【0006】[0006]

【作用】上記構成によれば、当該機関のアイドル状態に
おいて、上記可変バルブタイミング機構の駆動目標値に
ついてのエアコン負荷の有無に応じたより適切な固定値
が選ばれ、それら選ばれた固定の駆動目標値に基づいて
可変バルブタイミング機構の駆動が制御されるようにな
る。このため、回転変動や振動等の抑制されたより安定
したアイドル特性が得られるようになる。
According to the above arrangement, the engine is brought into an idle state.
Here, the drive target value of the variable valve timing mechanism is
More appropriate fixed value depending on the presence or absence of air conditioner load
Are selected and based on the selected fixed drive target values
The drive of the variable valve timing mechanism is now controlled.
You. For this reason, rotation fluctuation and vibration are suppressed and more stable
The obtained idle characteristics can be obtained.

【0007】[0007]

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明における内燃機関のバルブタイ
ミング装置を具体化した一実施例を図〜図7に従って
説明する。
EXAMPLES Hereinafter, a description will be given of an embodiment embodying the valve timing system for an internal combustion engine in the present invention according to FIGS. 1 to 7.

【0009】図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2a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。
FIG. 1 is a schematic structural view (only one cylinder is shown) illustrating a gasoline engine 1 as an internal combustion engine mounted on a vehicle according to this embodiment. A piston 3 is provided in a cylinder bore 2a formed in a cylinder block 2 of the engine 1 so as to be vertically movable. The piston 3 is connected to a crankshaft (not shown) via a rod 4. A space surrounded by the piston 3, the cylinder bore 2a, and the cylinder head 5 covering the upper side of the bore 2a is a combustion chamber 6.

【0010】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。
In the combustion chamber 6, an intake passage 7 and an exhaust passage 8 are provided in communication with each other. An opening / closing intake valve 9 is attached to an intake port 7a opening to the combustion chamber 6 of the intake passage 7. Further, an exhaust valve 10 for opening and closing is mounted on an exhaust port 8a opening to the combustion chamber 6 of the exhaust passage 8.

【0011】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用のインジェクタ1
1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 1 for fuel injection is provided near the intake port 7a in the intake passage 7.
1 is provided so that fuel is taken into the intake passage 7. As is well known, fuel at a predetermined pressure is supplied to the injector 11 from a fuel tank (not shown) by the operation of a fuel pump.
A mixture of fuel and outside air injected from the injector 11 and taken into the intake passage 7 is supplied to the intake valve 9.
Is opened to the combustion chamber 6 through the intake port 7a. Further, the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 6 explodes and burns, so that the driving force of the engine 1 is obtained via the piston 3 and the crankshaft. Further, the burned gas burned in the combustion chamber 6 is discharged from the exhaust port 8a to the outside through the exhaust passage 8 when the exhaust valve 10 is opened.

【0012】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
2 is provided with a throttle valve 13 which is opened and closed in conjunction with the operation of Step 2. When the throttle valve 13 is opened and closed, the amount of air taken into the intake passage 7 is adjusted.

【0013】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
まれる吸入空気量を検出する周知のエアフローメータ1
6が設けられている。
In the vicinity of the throttle valve 13, a throttle sensor 14 for detecting the throttle opening TA is provided.
"ON" when the throttle valve 13 is in the fully closed position
Fully-closed switches 14a that output the fully-closed signals LL are provided. Further, a surge tank 15 for smoothing the pulsation of the intake air amount is provided downstream of the throttle valve 13. Furthermore, upstream of the throttle valve 13, well-known e Africa for detecting an amount of intake air taken into the intake passage 7 from the external Rometa 1
6 are provided.

【0014】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, a valve operating mechanism for the intake valve 9 and the exhaust valve 10 will be described. An intake valve 9 and an exhaust valve 10 are stems 9a, 10 extending upward, respectively.
The valve springs 17 and 18 and the valve lifters 19 and 20 are mounted on the upper portions of the stems 9a and 10a, respectively. Cams 21a and 22a are provided on the respective valve lifters 19 and 20 so as to engage with each other. The cams 21a and 22a are formed on the intake-side camshaft 21 and the exhaust-side camshaft 22 supported by the cylinder 5 by the number of 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.
Further, it is urged in a direction to close the intake port 7a and the exhaust port 8a. In this biased state, each stem 9a, 1
The upper end of Oa is always in contact with cams 21a and 22a via valve lifters 19 and 20.

【0015】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, a camshaft 21 on the intake side is provided.
A variable valve timing mechanism (hereinafter simply referred to as “V
A VT 23 is provided with a timing pulley assembly 24 and a step motor 25. The step motor 25 includes a plurality of electromagnetic coils, and sequentially selects an electromagnetic coil to be excited among them, so as to rotate in a predetermined direction at each step. On the other hand, only the timing pulley 26 is provided at the tip of the camshaft 22 on the exhaust side. These timing pulley rear Sshii 24 and the timing pulley 26 is drivingly connected to the crankshaft via a timing belt, not shown.

【0016】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、すなわち排気バルブ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 operated, power is transmitted from the crankshaft to the timing pulley assembly 24 and the timing pulley 26 via the timing belt, whereby the respective camshafts 21 and 22 are driven to rotate, and the respective camshafts are respectively driven. 21a and 22a are respectively rotated. Further, the valve lifters 19 and 20 are pressed against the urging forces of the valve springs 17 and 18 according to the profile of each of the cams 21a and 22a to be rotated.
Intake valve 9 and exhaust valve 10 is an intake port 7a and the exhaust port 8 a is opened each move downward. The basic opening / closing timing of the intake valve 9 and the exhaust valve 10 accompanies four strokes (the intake stroke, the compression stroke, the expansion stroke, and the exhaust stroke) of the piston 3 performed during two rotations of the crankshaft, as is well known. It is set in advance relative to the vertical movement. Here, when the intake port 7 a is opened by the downward movement of the piston 3 during the intake stroke, that is, when the intake valve 9 is opened, the air-fuel mixture is sucked into the combustion chamber 6. Further, when the exhaust port 8a is opened due to the upward movement of the piston 3 during the exhaust stroke, that is, when the exhaust valve 10 is opened, the burned gas is discharged from the combustion chamber 6 to the exhaust passage 8.

【0017】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、延びては各カム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 driven and controlled to change the basic opening / closing timing of the intake valve 9 according to the operating state at each time.
1. The rotating phase of each cam 21a is appropriately changed. That is, the drive of the VVT 23 on the intake side is controlled so as to change the intake timing of the air-fuel mixture into the combustion chamber 6. Then, 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.

【0018】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31が設
けられている。
In order to ignite the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 6, an ignition plug 2 is mounted on a cylinder head 5 at the center of the cylinder.
7 is fixed, and a discharge portion 27 a thereof is arranged in the combustion chamber 6. This spark plug 27 is connected to the distributor 2
It is driven based on the ignition signal distributed at 8. The distributor 28 distributes the high voltage output from the igniter to the ignition plug 27 in synchronization with the crank angle of the engine 1. The distributor 28 is provided with a rotor that is rotated in conjunction with the rotation of the engine 1.
Is provided. Further, the distributor 28 is provided with a cylinder discrimination sensor 31 that detects a crank angle reference position of the engine 1 at a predetermined ratio in accordance with the rotation of the rotor 28a and outputs a reference signal G thereof.

【0019】前述したスロットルセンサ14、スロット
ル開閉状態検出手段としての全閉スイッチ14a、エ
ローメータ16、回転数検出手段としての回転数セン
サ30、スタータスイッチ39及び気筒判別センサ31
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、この他に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)THWを検出する水温センサ32が取付けられてい
る。この水温センサ32はエンジン1の温度を検出する
温度検出手段も兼ねている。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。さらに、この実施例では、車両の走行速
度(車速)SPを検出する車速検出手段としての車速セ
ンサ34が設けられている。この車速センサ34は、図
示しないトランスミッションに取付けられ、そのギアの
回転によって駆動されるものである。加えて、この実施
例では車両制動のために操作されるブレーキペダル35
の操作を検知して「オン」され、ブレーキ信号BSを出
力するブレーキセンサ36が設けられている。
The throttle sensor 14 described above, the fully closed switch 14a as the throttle opening state detecting means, e A
Off Rometa 16, speed sensor 30 as a rotation speed detecting means, the starter switch 39 and a cylinder-discriminating sensor 31
Constitutes operating state detecting means for detecting the operating state of the engine 1. In addition, a water temperature sensor 32 for detecting the temperature (cooling temperature) THW of the cooling water of the engine 1 is provided on the cylinder block 2 as the operating state detecting means. Is installed. The water temperature sensor 32 also serves as a temperature detecting means for detecting the temperature of the engine 1. In the middle of the exhaust passage 8, an oxygen sensor 33 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas is mounted. Further, in this embodiment, a vehicle speed sensor 34 is provided as vehicle speed detecting means for detecting the running speed (vehicle speed) SP of the vehicle. The vehicle speed sensor 34 is attached to a transmission (not shown) and is driven by rotation of a gear. In addition, in this embodiment, a brake pedal 35 operated for vehicle braking is provided.
Is provided, a brake sensor 36 is provided which is turned "ON" upon detection of the operation and outputs a brake signal BS.

【0020】又、ブレーキペダル35にはブレーキブー
スタ37が接続して設けられている。このブレーキブー
スター37は一方向弁37aを備え、同弁37aから連
通管37bを通じ、スロットルバルブ13より下流側の
吸気通路7に連通されている。周知のようにこのブレー
キブースタ37は、吸気通路7の負圧を利用した制動力
倍増装置であり、その構造についてはここでは説明を省
略する。
The brake pedal 35 is provided with a brake booster 37 connected thereto. The brake booster 37 has a one-way valve 37a, and is communicated from the valve 37a to the intake passage 7 downstream of the throttle valve 13 through a communication pipe 37b. As is well known, the brake booster 37 is a braking force doubling device using the negative pressure of the intake passage 7, and the description of the structure is omitted here.

【0021】又、この実施例においてエンジン1にはそ
の始動時にクランキングによって回転力を付与するため
のスタータ38が設けられている。又、このスタータ3
8には、そのオン・オフ動作を検知するスタータスイッ
チ39が設けられている。周知のようにスタータ38
は、図示しないイグニッションスイッチの操作によりオ
ン・オフ動作されるものであり、イグニッションスイッ
チが操作されている間はスタータ38がオン動作され
て、スタータスイッチ39からスタータ信号STが出力
されるようになっている。
In this embodiment, the engine 1 is provided with a starter 38 for applying a rotational force by cranking when the engine 1 is started. Also, this starter 3
8 is provided with a starter switch 39 for detecting the on / off operation. As is well known, the starter 38
Is turned on / off by operation of an ignition switch (not shown). While the ignition switch is being operated, the starter 38 is turned on, and the starter signal ST is output from the starter switch 39. ing.

【0022】そして、図に示すように、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、水
温センサ32、酸素センサ33、車速センサ34及びス
タータスイッチ39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ECU4
0は全閉スイッチ14a、エアフローメータ16、各セ
ンサ14、30〜34及びスタータスイッチ39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2
9等を好適に制御する。
As shown in FIG. 1 , 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 water temperature sensor 32, the oxygen sensor 33, the vehicle speed sensor 34, and the starter The switch 39 and the like are electrically connected to an input side of an engine electronic control unit (hereinafter simply referred to as “engine ECU”) 40. The injector 11 and the igniter 29 described above are electrically connected to the output side of the engine ECU 40. And the engine ECU 4
0, based on an output signal from the fully closed switch 14a, et Africa Rometa 16, each sensor 14,30~34 and starter switch 39, the injector 11 and igniter 2
9 and the like are suitably controlled.

【0023】エンジンECU40は主にエンジン1の燃
料量制御装置及び点火時期制御等を司どる制御装置であ
り、これに加えて、この実施例では図に示すように、
VVT23を駆動制御するため駆動制御手段を構成する
VVTECU41が設けられている。このVVTECU
41はステップモータ25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、VVT
ECU41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、エンジン回転数NE、冷
却水温THW、車速SP、スタータ信号ST及び吸入空
気量Gaの各検出値等がデータ信号として入力される。
又、VVTECU41の入力側には、ブレーキセンサ3
6からのブレーキ信号BSが入力される。さらに、VV
TECU41はエンジン1のポンピングロスを低減さ
ように吸気バルブ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 ECU40 is mainly fuel amount control device and Nikki by controller Tsukasa the ignition timing control of the engine 1, in addition to this, as in this embodiment shown in FIG. 1,
A VVT ECU 41 that constitutes a drive control unit for controlling the drive of the VVT 23 is provided. This VVT ECU
Reference numeral 41 controls the rotation direction and the rotation amount of the output shaft of the step motor 25. Therefore, VVT
To the input side of the ECU 41, the throttle opening TA, the fully closed signal LL, the engine speed NE, the cooling water temperature THW, the vehicle speed SP, the starter signal ST, the detected value of the intake air amount Ga, and the like are input from the engine ECU 40 as data signals. You.
Also, the brake sensor 3 is provided on the input side of the VVT ECU 41.
6 is input. Furthermore, VV
TECU41 is to reduce the pumping loss of the engine 1
To control the opening and closing timing of the intake valve 9 as that,
Engine 1 based on input data signal etc.
The magnitude of the valve overlap according to the operating state of the motor is determined, and a valve timing control signal for suitably controlling the step motor 25 is output from the output side.

【0024】次に前記エンジンECU40及びVVTE
CU41の構成について、図のブロック図に従っ
て説明する。図はエンジン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 CU41, be described with reference to the block diagram of FIG. 2, 3. FIG. 2 is a block diagram illustrating an 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 previously stored data, and the like, and each of these units and an external input circuit 46 and an external output circuit 47 are connected by a bus 48 It is configured as an arithmetic circuit.

【0025】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、車速センサ34及びスタータ
スイッチ39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, 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, a vehicle speed sensor 34, and a starter switch 39 are connected to each other. On the other hand, the injector 11, the igniter 29, and the VVT ECU 41 are connected to the external output circuit 47, respectively.

【0026】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、各センサ14,30〜34及びスタータスイッ
チ39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3
2及び酸素センサ3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4
6では、回転数センサ30、気筒判別センサ31及び車
速センサ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14
a、エアフローメータ16、各センサ14,30〜34
及びスタータスイッチ39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。
The CPU 42 reads, as input values, signals from the fully-closed switch 14a, the air flow meter 16, the sensors 14, 30 to 34, the starter switch 39, and the like, which are input via the external input circuit 46. When reading the input value, the external input circuit 46 controls the throttle sensor 14, the air flow meter 16, the water temperature sensor 3
2 and the input values from the oxygen sensor 3 are subjected to analog / digital conversion processing. External input circuit 4
In 6, the input values from the rotation speed sensor 30, the cylinder discrimination sensor 31, the vehicle speed sensor 34 and the like are subjected to waveform shaping processing. Then, the CPU 42 operates the fully closed switch 14.
a, air flow meter 16, each sensor 14, 30 to 34
The injector 11 and the igniter 29 are suitably controlled based on the input values read from the starter switch 39 and the like.

【0027】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及びス
タータスイッチ39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T
A、全閉信号LL、エンジン回転数NE、冷却水温TH
W、車速SP、スタータ信号ST及び吸入空気量Ga等
を外部出力回路17を介してデータ信号としてVVTE
CU41へ出力する。
In addition, the CPU 42 of the signals read as input values from the fully closed switch 14a, the air flow meter 16, the sensors 14, 30 to 34, the starter switch 39, and the like via the external input circuit 46, the throttle opening degree T
A, fully closed signal LL, engine speed NE, cooling water temperature TH
W, vehicle speed SP, starter signal ST, intake air amount Ga, and the like are output as data signals through external output circuit 17 as VVTE.
Output to CU41.

【0028】図は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. 3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the VVT ECU 41. The VVT ECU 41 includes a micro processing unit (MPU) 50 and a VVT 2
R in which a predetermined control program for 3 etc. is stored in advance.
RA for temporarily storing the operation results of the OM 51 and the MPU 50
M52 and the like, and these units and the input / output port 53 and the output port 54 and the like are connected as a theoretical operation circuit by a bus 55. The VVT ECU 41 is a clock generator 5 for generating a periodic clock pulse.
6, and 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.

【0029】入出力ポート53はエンジンECU40に
接続されている。又、入出力ポート53にはブレーキセ
ンサ36が接続され、ゲート58にはステップモータ2
5が接続されている。
The input / output port 53 is connected to the engine ECU 40. The brake sensor 36 is connected to the input / output port 53, and the gate 58 is connected to the step motor 2.
5 is connected.

【0030】そして、MPU50は入出力ポート53を
介して入力されるスロットル開度TA、全閉信号LL、
エンジン回転数NE、冷却水温THW、車速SP、スタ
ータ信号ST、吸入空気量GE、ブレーキ信号BS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2
5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5
7はそのバルブタイミング制御信号を受け、それを実行
させるべくゲート信号58の開閉指令を所定のシーケン
スにしたがい出力する。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 MPU 50 receives the throttle opening TA and the fully closed signal LL input through the input / output port 53,
Signals such as the engine speed NE, cooling water temperature THW, vehicle speed SP, starter signal ST, intake air amount GE, and brake signal BS are read as input values, and the step motor 25 is suitably controlled based on the read input values. That is, the MPU 50 reads the ROM 51 based on the read input value.
Step motor 2 according to the control program stored in
The rotation direction and the number of steps of 5 are calculated and determined, and the calculation result is output to the latch circuit 57 through the output port 54 as a valve timing control signal. Latch circuit 5
7 receives the valve timing control signal and outputs an opening / closing command of the gate signal 58 in accordance with a predetermined sequence to execute the signal. Then, the gate 58 selects an electromagnetic coil to be excited and drives the step motor 25 according to the opening / closing command.

【0031】続いて、前記VVT23の構成について図
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.
4 will be described. The intake side camshaft 21 for driving the intake valve 9 is rotatably supported by the cylinder head 5 by its cam journal 21b. And
At the tip of the camshaft 21, a timing pulley assembly 24 and a step motor 25 constituting the VVT 23 are provided. The timing pulley assembly 24 includes a pulley main body 62 having a plurality of external teeth 61 on the outer periphery, an inner cap 63 and a cylindrical gear 64 attached to the pulley main body 62.

【0032】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a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64
aと内周壁64bとから形成され、その底壁には穴64
c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64a
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64
fが、プーリ本体62の円周壁62b及び円周溝62c
に対して凹凸の関係で組付けられている。
That is, the pulley body 62 has 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 periphery of the circumferential wall 62b. The pulley body 62 is mounted on the camshaft 21 at its boss 62a so as to be relatively rotatable.
On the other hand, the inner cap 63 includes a large cylindrical portion 63a and a small cylindrical portion 63b extending to the opposite side, and helical teeth 63c are formed on the outer periphery of the large cylindrical portion 63a. The inner cap 63 is fitted so that the large cylindrical portion a covers the boss 62a, and is attached to the pulley main body 62 so as to be relatively rotatable. Further, the inner cap 63 is fixed to the tip of the camshaft 21 so as to be integrally rotatable by a bolt 65 and a knock pin 66. Further, the cylindrical gear 64 has an outer peripheral wall 64.
a and an inner peripheral wall 64b.
c 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 the inner peripheral wall 64b and the inner peripheral wall 64b. Then, the inner peripheral wall 64b and the circumferential groove 64 of the cylindrical gear 64 are formed.
f is a circumferential wall 62b and a circumferential groove 62c of the pulley body 62.
Are mounted in a concave and convex relationship.

【0033】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 the cylindrical gear 64 is relatively rotatable with the camshaft 21 by moving in the axial direction due to the meshing relationship. The timing pulley assembly 24 is drivingly connected to the crankshaft via a timing belt (not shown) mounted on the external teeth 61 of the pulley body 62.

【0034】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, the driving force is transmitted from the crankshaft to the timing pulley assembly 24, so that the pulley main body 62 and the inner cap 6 connected by the cylindrical gear 64 are connected.
3 are integrally rotated, and the camshaft 21 connected to the inner cap 63 by the bolt 65 and the knock pin 66 is integrally rotated.

【0035】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。そして、そのリングギヤ6
8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
58側における外周には、その軸方向に延びる長溝68
bが形成されている。あわせて、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70a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 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. A worm gear 67 having a cylindrical shape and having teeth 67a on the outer periphery is attached to an output shaft thereof.
The worm gear 67 is a small cylindrical portion 63b of the inner cap 63.
And the cylindrical gear 6
Four holes 64c are disposed through the holes 64c. On the other hand, around the hole 64c of the cylindrical gear 64, a ring gear 68 having teeth 68a on its inner periphery is mounted by a ball bearing 69 so as to be relatively rotatable. And the ring gear 6
8 is meshed on the outer periphery of the worm gear 67, and is rotatable in the axial direction by rotation of the worm gear 67 due to the meshing relationship. In order to prevent the rotation of the ring gear 68, a long groove 68 extending in the axial direction is provided on the outer periphery of the ring gear 68 on the side of the step motor 58.
b is formed. In addition, a detent member 70 which is formed in a tubular shape and extends toward the timing pulley assembly 24 is attached to a casing of the step motor 25. The long groove 68b is provided on the inner periphery of the rotation preventing member 70.
From the engagement between the projection 70a and the long groove 68b
The ring gear 68 is prevented from rotating, and is allowed to move only in the axial direction.

【0036】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2
1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 camshaft 21 are integrally rotated, the step motor 25 is driven to rotate the worm gear 67 by a predetermined amount in a certain direction, so that 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 a relative rotation occurs between the pulley main body 62 and the camshaft 21 to impart a twist to the camshaft 21.
Thus, in the VVT 23 of this embodiment, the position of the cylindrical gear 64 in the axial direction is changed by controlling the driving of the stepping motor 25, and as a result, the camshaft 21 is twisted. And the camshaft 2
By imparting the twist to 1, the opening / closing timing of the intake valve 9 is changed, and the valve overlap is changed.

【0037】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.
The lubricating oil is supplied to the inside of the timing pulley assembly 24 through the oil passages 71 and 72.

【0038】さて、上記のように構成された内燃機関の
バルブタイミング制御装置の作用について図5及び図
に従って説明する。図5及び図はVVT23を駆動制
御するためにVVTECU41により実行されるVVT
制御ルーチンのフローチャートであり、所定時間毎の定
時割り込みで実行される。
[0038] Now, FIG. 5及 Beauty view the operation of the valve timing control apparatus for internal combustion engine formed as above 6
It will be described according to. Figure 5 VVT that及 beauty 6 is executed by VVTECU41 for controlling the operations of the VVT23
It is a flowchart of a control routine, which is executed by a periodic interruption every predetermined time.

【0039】このルーチンではまずステップ101でス
ロットルセンサ14、全閉スイッチ14a、回転数セン
サ30、水温センサ32、車速センサ34及びスタータ
スイッチ39の検出等によるスロットル開度TA、全閉
信号LL、エンジン回転数NE、冷却水温THW、スタ
ータ信号ST、吸入空気量Ga及び車速SPをそれぞれ
エンジンECU40から読み込む。又、ブレーキセンサ
36の検出によるブレーキ信号BSを読み込む。
In this routine, first, in step 101, the throttle opening degree TA, the fully closed signal LL, the engine, and the throttle sensor 14, the fully closed switch 14a, the rotation speed sensor 30, the water temperature sensor 32, the vehicle speed sensor 34 and the starter switch 39 are detected. The rotational speed NE, the cooling water temperature THW, the starter signal ST, the intake air amount Ga, and the vehicle speed SP are read from the engine ECU 40, respectively. Further, a brake signal BS detected by the brake sensor 36 is read.

【0040】続いて、ステップ102において、スター
タ信号STが「オン」であるか否か、すなわち、エンジ
ン1の始動中であるか否かを判断する。ここでスタータ
信号STが「オン」である場合には、始動中であるとし
てステップ105で始動後の目標進角値(固定値)に対
応するステップモータ25の制御のためのステップ数V
STAを目標ステップ数Vstとしてセットする。ステップ
102でスタータ信号STが「オン」でない場合にはエ
ンジン1の始動完了後であるとして、ステップ103で
全閉信号LLが「オン」であるか、否か、すなわち、減
速時若しくはアイドル時であるか否かを判断する。
Subsequently, in step 102, it is determined whether or not the starter signal ST is "ON", that is, whether or not the engine 1 is being started. If the starter signal ST is "ON", it is determined that the engine is being started, and in step 105, the number of steps V for controlling the step motor 25 corresponding to the target advance value (fixed value) after the start is determined.
STA is set as the target step number Vst. If the starter signal ST is not "ON" in step 102, it is determined that the start of the engine 1 has been completed. In step 103, it is determined whether or not the fully closed signal LL is "ON". It is determined whether or not there is.

【0041】ここで、全閉信号LLが「オン」である場
合には、減速時若しくはアイドル時であるとして、ステ
ップ106へ移行する。ステップ106では車速が「1
0km/h」未満か否かを判断する。車速SPが「10
km/h」以下の場合にはステップ107でエンジン回
転数NEが「2000rpm」を越えるか否かを判断す
る。又、ステップ106で車速SPが「10km/h」
を越える場合にはステップ104に移行する。ステップ
107でエンジン回転数NEが「2000rpm」以下
の場合には、ステップ108で目標進角値(固定値)に
対応するステップモータ25の制御のためのステップ数
Vidle(固定値)を目標ステップ数Vstとしてセットす
る。又、ステップ107でエンジン回転数が「2000
rpm」を越えている場合には、ステップ104に移行
する。
If the fully closed signal LL is "ON", it is determined that the vehicle is decelerating or idling, and the routine proceeds to step 106. In step 106, the vehicle speed becomes "1".
0 km / h ”is determined. If the vehicle speed SP is "10
If it is not more than "km / h", it is determined in step 107 whether or not the engine speed NE exceeds "2000 rpm". Also, at step 106, the vehicle speed SP is "10 km / h".
If it exceeds, the process proceeds to step 104. If the engine speed NE is equal to or less than "2000 rpm" in step 107, the step number Vidle (fixed value) for controlling the step motor 25 corresponding to the target advance value (fixed value) is set in step 108. Set as Vst. In step 107, the engine speed is set to "2000".
rpm ”, the routine proceeds to step 104.

【0042】又、ステップ103で全閉信号LLが「オ
ン」でない場合には、減速時でもアイドル時でもない通
常走行として、ステップ104に移行する。ステップ1
04では先に読み込まれたエンジン回転数NE及び吸入
空気量GEに基づき、それらの値をパラメータとする関
数f(NE,Ga)の演算結果を吸気バルブ9の開閉タ
イミング制御のための目標ステップ数Vstとして設定し
た後、ステップ109に移行する。この関数f(NE,
Ga)の演算は予めROM51に記憶されたマップを参
照して行なわれる。
If the fully closed signal LL is not "ON" in step 103, the routine proceeds to step 104 as normal running, which is neither deceleration nor idling. Step 1
In step 04, based on the previously read engine speed NE and intake air amount GE, a calculation result of a function f (NE, Ga) having these values as parameters is used as a target step number for opening / closing timing control of the intake valve 9. After setting as Vst, the process proceeds to step 109. This function f (NE,
The calculation of Ga) is performed with reference to a map stored in the ROM 51 in advance.

【0043】ステップ109では先に読み込まれた水温
THWに基づき、この値をパラメータとする関数f(T
HW)の演算結果を吸気バルブ9の開閉タイミング制御
のための補正ステップ数VTHWとして設定した後、ステ
ップ110に移行する。この関数f(THW)の演算は
予めROM51に記憶されたマップを参照して行なわれ
る。
In step 109, based on the previously read water temperature THW, a function f (T
After the calculation result of HW) is set as the number of correction steps VTHW for opening / closing timing control of the intake valve 9, the routine proceeds to step 110. The calculation of the function f (THW) is performed with reference to a map stored in the ROM 51 in advance.

【0044】ステップ110では、ステップ105又は
ステップ108でセットされた目標ステップ数Vstから
補正ステップ数VTHWを減算した水温補正後の目標ステ
ップ数Vstを求め、ステップ111に移行する。ステッ
プ111ではこのVVT制御ルーチン処理がスタートし
てから2msec経過したか否かを判定し、2msec
経過していなければ、ステップ101にジャンプし、ス
テップ102〜ステップ110を繰返す。ステップ11
1で2msecを経過していると判断すると、ステップ
112に移行する。
In step 110, the target step number Vst after water temperature correction is obtained by subtracting the correction step number VTHW from the target step number Vst set in step 105 or step 108, and the routine proceeds to step 111. In step 111, it is determined whether or not 2 msec has elapsed since the start of the VVT control routine processing.
If not, the process jumps to step 101 and repeats steps 102 to 110. Step 11
If it is determined at 1 that 2 msec has elapsed, the process proceeds to step 112.

【0045】ステップ112において、設定された目標
ステップ数Vstからステップモータ25での現在のステ
ップ数Vpoを減算した結果を制御ステップ数STEP
として設定する。
In step 112, the result obtained by subtracting the current step number Vpo of the step motor 25 from the set target step number Vst is used as the control step number STEP.
Set as

【0046】次にステップ113において、制御ステッ
プ数STEPが「0」であるか否かを判断する。ここで
制御ステップ数STEPが「0」である場合には、ステ
ップモータ25を駆動させることなくそのままその後の
処理を一旦終了する。一方、ステップ113で制御ステ
ップ数STEPが「0」でない場合には、ステップ11
4において、制御ステップ数STEPが「0」よりも大
きいか否か、すなわち制御ステップ数STEPが正の数
であるか否かを判断する。ここで、制御ステップ数ST
EPが正の数である場合には、ステップ115で制御フ
ラグDIRを「0」にリセットした後、ステップ118
へ移行する。
Next, at step 113, it is determined whether or not the control step number STEP is "0". Here, if the control step number STEP is “0”, the subsequent processing is temporarily terminated without driving the step motor 25. On the other hand, if the control step number STEP is not “0” in step 113,
In 4, it is determined whether or not the control step number STEP is larger than “0”, that is, whether or not the control step number STEP is a positive number. Here, the number of control steps ST
If EP is a positive number, the control flag DIR is reset to "0" in step 115, and
Move to.

【0047】又、ステップ114において、制御ステッ
プ数STEPが負の数である場合には、ステップ116
で制御フラグDIRを「1」にセットする。次いで、ス
テップ117において、制御ステップ数STEPの絶対
値を新たな制御ステップ数STEPとして設定した後、
ステップ118へ移行する。そして、ステップ118に
おいては、制御フラグDIRが「1」であるか否かを判
断する。制御フラグDIRが「1」である場合には、ス
テップ119で吸気側VVT23のステップモータ25
を1ステップだけ逆転させた後、ステップ121へ移行
する。又、制御フラグDIRが「0」の場合には、ステ
ップ120でステップモータ25を1ステップだけ正転
させた後、ステップ121へ移行する。
If the number of control steps STEP is a negative number in step 114, step 116
Sets the control flag DIR to "1". Next, in step 117, after setting the absolute value of the control step number STEP as a new control step number STEP,
Move to step 118. Then, in a step 118, it is determined whether or not the control flag DIR is "1". When the control flag DIR is “1”, the step motor 25 of the intake side VVT 23 is determined in step 119.
Is reversed by one step, and then the process proceeds to step 121. When the control flag DIR is “0”, the step motor 25 is rotated forward by one step in step 120, and then the process proceeds to step 121.

【0048】ステップ121では制御ステップ数STE
Pから「1」だけ減算した結果を新たな制御ステップ数
STEPとして設定する。そして、ステップ122にお
いて、新たに設定した制御ステップ数STEPが「0」
であるか否かを判断する。そして、新たな制御ステップ
数が「0」でない場合には、ステップ118へジャンプ
し、ステップ118〜ステップ122の処理を繰返す。
すなわち、吸気側VVT23を駆動制御するのである。
In step 121, the number of control steps STE
The result obtained by subtracting “1” from P is set as a new control step number STEP. Then, in step 122, the newly set control step number STEP is “0”.
Is determined. If the new control step number is not "0", the process jumps to step 118 and repeats the processing of steps 118 to 122.
That is, the drive control of the intake side VVT 23 is performed.

【0049】一方、ステップ126において、新たな制
御ステップ数STEPが「0」である場合には、そのま
まその後の処理を一旦終了する。このようにステップモ
ータ25の制御によってVVT23が駆動制御され、吸
気バルブ9の開閉タイミングが制御される。
On the other hand, if the new control step number STEP is "0" in step 126, the subsequent processing is temporarily terminated. Thus, the drive of the VVT 23 is controlled by the control of the step motor 25, and the opening / closing timing of the intake valve 9 is controlled.

【0050】このように本実施例では、スロットルバル
13が全閉の場合、車速が「10km/h」以下でか
つエンジン回転数が「2000rpm」以下であると、
目標進角値(固定値)に対応するステップモータ25の
制御のための目標ステップ数Vidleが固定値となってい
る。そのため、このようなアイドル状態において、エア
コンが作動されたり、AT用のシフトレバーのシフト位
置が変更されたり、或いは他の外乱によってエンジン回
転数が上がってもバルブタイミングが変化することはな
く、アイドル特性が悪くなることはない。
As described above, in this embodiment, when the throttle valve 13 is fully closed, if the vehicle speed is equal to or less than "10 km / h" and the engine speed is equal to or less than "2000 rpm",
The target step number Vidle for controlling the step motor 25 corresponding to the target advance value (fixed value) is a fixed value. Therefore, in such an idle state, the valve timing does not change even if the air conditioner is operated, the shift position of the AT shift lever is changed, or the engine speed is increased by other disturbances. The characteristics do not deteriorate.

【0051】そのため、アイドル安定性の悪化によるエ
ンジンストールが生じることはなく、円滑なアイドル特
性を得ることができる。又、アイドル時のバルブタイミ
ングが固定されているため、アイドル時の燃焼状態を安
定させることができ、このことによってアイドル時の燃
費を改善することができるとともに、有害排気ガス量の
低減を図ることができる。
Therefore, engine stall due to deterioration of idle stability does not occur, and smooth idle characteristics can be obtained. Further, since the valve timing at the time of idling is fixed, the combustion state at the time of idling can be stabilized, thereby improving the fuel efficiency at the time of idling and reducing the amount of harmful exhaust gas. Can be.

【0052】一方、この実施例では、いずれも図示はし
ないがAT用のシフトレバーがどのシフトに位置してい
るかを検出するシフトポジションスイッチと、車両に搭
載されたエアコンのオン・オフスイッチと、他の電気負
荷のオン・オフスイッチとが前記エンジンECU40に
接続されている。そして、エンジンECU40のCPU
42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、各センサ14,30
〜34、スタータスイッチ39、シフトポジションスイ
ッチ、車両に搭載されたエアコンのオン・オフスイッチ
及び他の電装品のオン・オフスイッチ等からの信号を入
力値として読み込むようになっている。次に、これらシ
フトポジションスイッチ、エアコンのオン・オフスイッ
チ及び他の電気負荷のオン・オフスイッチからの信号を
入力値として併せて読み込む場合の制御手順の一例につ
いて説明する。
Meanwhile, in this embodiment, a shift position switch have shifted even though not shown for detecting whether a located at any shift shift lever for AT, a air conditioner on-off switch mounted on the vehicle On / off switches of other electric loads are connected to the engine ECU 40. And the CPU of the engine ECU 40
Reference numeral 42 denotes a fully closed switch 14a, an air flow meter 16, and sensors 14 and 30 which are input through an external input circuit 46.
To 34, a starter switch 39, a shift position switch, an on / off switch of an air conditioner mounted on the vehicle, and an on / off switch of another electric component, etc., are read as input values. Next, these
Shift switch, air conditioner on / off switch
Signals from the on / off switches of switches and other electrical loads.
An example of the control procedure when reading together as input values
Will be described.

【0053】この場合、上述したフローチャートにおい
てステップ101においてはスロットルセンサ14、全
閉スイッチ14a、回転数センサ30、水温センサ3
2、車速センサ、スタータスイッチ39、シフトポジシ
ョンスイッチ、車両に搭載されたエアコンのオン・オフ
スイッチ、及び他の電気負荷のオン・オフスイッチの検
出等によるスロットル開度TA、全閉信号LL、エンジ
ン回転数NE、冷却水温THW、スタータ信号ST、吸
入空気量GE、車速SP、シフトポジション信号、エア
コンのオンオフ信号、及び他の電気負荷のオンオフ信号
をそれぞれエンジンECU40から読み込むようになっ
ている。
In this case, in step 101 in the above-described flowchart, the throttle sensor 14, the fully-closed switch 14a, the rotational speed sensor 30, the water temperature sensor 3
2. Vehicle speed sensor, starter switch 39, shift position switch, on / off switch of air conditioner mounted on the vehicle, on / off switch of other electric loads, throttle opening degree TA, fully closed signal LL, engine The rotational speed NE, the cooling water temperature THW, the starter signal ST, the intake air amount GE, the vehicle speed SP, the shift position signal, the on / off signal of the air conditioner, and the on / off signal of other electric loads are read from the engine ECU 40, respectively.

【0054】そして、上述したフローチャートにおいて
ステップ107とステップ109との間に図に示すよ
うなステップ120〜ステップ125を設ける。
Then, steps 120 to 125 as shown in FIG. 7 are provided between steps 107 and 109 in the above-described flowchart .

【0055】すなわち、ステップ107でエンジン回転
数NEが「2000rpm」以下の場合には、ステップ
120でAT用のシフトレバーのシフトポジションが
「D」に入っているか、否かを判断する。シフトポジシ
ョンが「D」である場合にはステップ125に移行す
る。ステップ125では目標進角値(固定値)に対応す
るステップモータ25の制御のためのステップ数Vidle
1(固定値)を目標ステップ数Vstとしてセットし、ス
テップ109に移行する。
That is, if the engine speed NE is equal to or less than "2000 rpm" in step 107, it is determined in step 120 whether or not the shift position of the AT shift lever is in "D". When the shift position is “D”, the process proceeds to step 125. In step 125, the number of steps Vidle for controlling the step motor 25 corresponding to the target advance value (fixed value)
1 (fixed value) is set as the target step number Vst, and the process proceeds to step 109.

【0056】又、ステップ120でAT用のシフトレバ
ーのシフトポジションが「D」に入っていない場合に
は、ステップ121でエアコンのオンオフ信号に基づい
てオンになっているか、否かを判断する。オンになって
いる場合には、ステップ124に移行する。ステップ1
24では目標進角値(固定値)に対応するステップモー
タ25の制御のためのステップ数Vidle2(固定値)を
目標ステップ数Vstとしてセットし、ステップ109に
移行する。
If it is determined in step 120 that the shift position of the AT shift lever is not at "D", it is determined in step 121 whether or not the shift lever is turned on based on an on / off signal of the air conditioner. If it is on, the process proceeds to step 124. Step 1
At 24, the step number Vidle2 (fixed value) for controlling the step motor 25 corresponding to the target advance angle value (fixed value) is set as the target step number Vst, and the routine proceeds to step 109.

【0057】ステップ121でエアコンのオンオフ信号
に基づいてオンになっていない場合、すなわち、オフの
場合にはステップ122に移行し、他の電気負荷のオン
オフ信号に基づいてオンになっているか、否かを判断す
る。オンになっている場合には、ステップ124に移行
する。
If it is determined in step 121 that the air conditioner is not turned on based on the on / off signal, that is, if the air conditioner is off, the process proceeds to step 122 to determine whether the air conditioner is turned on based on the on / off signal of another electric load. Judge. If it is on, the process proceeds to step 124.

【0058】又、ステップ122で他の電気負荷のオン
オフ信号がオフになっている場合には、ステップ123
に移行する。ステップ123では目標進角値(固定値)
に対応するステップモータ25の制御のためのステップ
数Vidle3(固定値)を目標ステップ数Vstとしてセッ
トし、ステップ109に移行する。
If the on / off signals of the other electric loads are turned off in step 122, step 123
Move to In step 123, the target advance value (fixed value)
Is set as the target step number Vst for the control of the step motor 25 corresponding to the step number 25, and the process proceeds to step 109.

【0059】なお、上記各ステップ数Vidle1,Vidle
2,Vidle3は各々互いに違う値となっており、それぞ
れの状態における最も好適な目標進角値(固定値)に対
応するステップモータ25の制御のためのステップ数と
なっている。
The above-mentioned step numbers Vidle1, Vidle
2 and Vidle 3 are mutually different values, and are the number of steps for controlling the step motor 25 corresponding to the most suitable target advance value (fixed value) in each state.

【0060】従って、上述した構成によればエンジン運
転状態に応じたより好適な開閉タイミングを得ることが
できる。なお、この発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で任意に
変更することも可能である。
Therefore, according to the above configuration, it is possible to obtain more suitable opening / closing timing according to the engine operating state. Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be arbitrarily changed without departing from the spirit of the present invention.

【0061】(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にするVVT23を設けたが、
排気バルブ10の開閉タイミングのみを可変にするVV
T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を設けることもで
きる。
(1) In the above-described embodiment, the VVT 23 that changes only the opening / closing timing of the intake valve 9 is provided.
VV that makes only the opening / closing timing of the exhaust valve 10 variable
It is also possible to provide a VVT that makes T and the opening / closing timing of both the intake valve 9 and the exhaust valve 10 variable.

【0062】(2)前記実施例では、ステップモータ2
5を駆動限とする吸気側VVT23を採用したが、油圧
駆動式のVVTを採用することも可能である。 (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 intake-side VVT 23 having a drive limit of 5 is employed, a hydraulically driven VVT may be employed. (3) In the above embodiment, the present invention is embodied in the gasoline engine 1. However, the present invention can be embodied in a diesel engine.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
内燃機関のエンジン回転数、吸入空気量とに基づいてバ
ルブタイミングを連続的に制御する場合、スロットル全
閉時において、特にエアコンが作動されたり、AT用の
シフトレバーのシフト位置が変更されたり、或いは他の
外乱によってエンジン回転数が上がってもバルブタイミ
ングが変化することはなく、アイドル特性が悪くなるこ
とはない。そのため、アイドル安定性の悪化によるエン
ジンストールが生じることはなく、円滑なアイドル特性
を得ることができるばかりか、アイドル時の燃焼状態を
安定させることができ、このことによってアイドル時の
燃費を改善することができるとともに、有害排気ガス量
の低減を図ることができるという優れた効果を奏する。
As described in detail above, according to the present invention,
Engine speed of the internal combustion engine, when continuously controlling the valve timing based on the intake air amount, the throttle is fully closed, or particular or air conditioners are actuated, the shift position of the shift lever for AT is changed Alternatively, even if the engine speed increases due to other disturbances, the valve timing does not change, and the idle characteristics do not deteriorate. Therefore, engine stall due to deterioration of idle stability does not occur, and not only smooth idle characteristics can be obtained, but also the combustion state at idle can be stabilized, thereby improving fuel efficiency at idle. And an excellent effect that the amount of harmful exhaust gas can be reduced.

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

【図1】本発明を具体化した一実施例におけるガソリン
エンジンを説明する概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a gasoline engine according to one embodiment of the invention.

【図2】同じくエンジンECUの電気的構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the engine ECU.

【図3】同じくVVTECU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 the VVT ECU.

【図4】同じくVVTの構成を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a configuration of the VVT.

【図5】同じくVVTECUにより実行される「VVT
制御ルーチン」を説明するフローチャートである。
FIG. 5 is a diagram showing a “VVT” which is also executed by the VVT ECU.
It is a flowchart explaining a "control routine."

【図6】同じく「VVT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 “VVT control routine”;

【図7】同「VVT制御ルーチン」の変更されたルーチ
ンを説明するフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a modified routine of the “VVT control routine”.

【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1: engine as internal combustion engine, 6: combustion chamber, 7: intake
通路、8…排気通路、9…吸気バルブ、10…排気バルPassage, 8 ... Exhaust passage, 9: Intake valve, 10: Exhaust valve
ブ、23…VVT、14…スロットルセンサ、14a…, 23 ... VVT, 14 ... Throttle sensor, 14a ...
全閉スイッチ、30…回転数センサ、34…車速センFully closed switch, 30: speed sensor, 34: vehicle speed sensor
サ、39…スタータスイッチ(14,14a、30、3, 39 ... Starter switch (14, 14a, 30, 3)
9は運転状態検出手段を構成している)、41…駆動制9 constitutes operating state detecting means), 41 ... drive control
御手段を構成するVVTECU。VVT ECU constituting the control means.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−113221(JP,A) 特開 平1−117976(JP,A) 特開 平4−347342(JP,A) 特公 昭63−29102(JP,B2) 実公 平4−13381(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 13/02 F01L 1/34 Continuation of front page (56) References JP-A-59-113221 (JP, A) JP-A-1-117976 (JP, A) JP-A-4-347342 (JP, A) JP-B-63-29102 (JP, A) , B2) Jikgyo 4-13381 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F02D 13/02 F01L 1/34

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】車両に搭載される内燃機関の吸気バルブ及
び排気バルブの少なくとも一方のバルブタイミングを連
続的に可変とする可変バルブタイミング機構と、当該機
関の回転数及び負荷に基づいて前記可変バルブタイミン
グ機構の駆動目標値を演算する演算手段と、前記駆動目
標値に基づいて前記可変バルブタイミング機構の駆動力
を制御する駆動力制御手段とを備える内燃機関のバルブ
タイミング制御装置において、 前記車両は前記機関の負荷となるエアコン及び該エアコ
ンの作動をオン・オフするオン・オフスイッチを備え、 前記演算手段は、前記機関のアイドル時、前記オン・オ
フスイッチのオン状態とオフ状態とで前記可変バルブタ
イミング機構の駆動目標値を各異なる固定値に設定する
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装
置。
1. A variable valve timing mechanism for continuously varying at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and the variable valve based on a rotation speed and a load of the engine. A valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: a calculation unit that calculates a drive target value of a timing mechanism; and a drive force control unit that controls a drive force of the variable valve timing mechanism based on the drive target value. An air conditioner serving as a load on the engine; and an on / off switch for turning on / off the operation of the air conditioner. The arithmetic unit is configured to change the on / off switch between an on state and an off state when the engine is idle. A valve tie for an internal combustion engine, wherein a drive target value of a valve timing mechanism is set to different fixed values. Ring controller.
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