JP2007247628A - Exhaust valve control device for internal combustion engine - Google Patents

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JP2007247628A JP2006076140A JP2006076140A JP2007247628A JP 2007247628 A JP2007247628 A JP 2007247628A JP 2006076140 A JP2006076140 A JP 2006076140A JP 2006076140 A JP2006076140 A JP 2006076140A JP 2007247628 A JP2007247628 A JP 2007247628A
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Atsushi Tanaka
田中  敦
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Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust valve control device for an internal combustion engine capable of controlling a sliding amount of a slave piston without depending on a state of working fluid, to stabilize amount of a valve lift of an exhaust valve in a suitable value, and to restrain dispersion of engine brake force and an internal exhaust gas recirculation amount. <P>SOLUTION: A position sensor 80 and a hydraulic control valve 82 are disposed in a hydraulic operation mechanism 70, and the working fluid acting on the slave piston 74 is delivered by the hydraulic control valve in accordance with slave piston position information detected by the position sensor, to control an oil pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、油圧により排気弁を開弁可能な内燃機関の排気弁制御装置に関する。   The present invention relates to an exhaust valve control device for an internal combustion engine capable of opening an exhaust valve by hydraulic pressure.

従来より、圧縮行程の上死点直前で排気弁を開弁させることによるエンジンブレーキ力の増大作用、所謂パワータード、及び吸気行程時に排気弁を開弁させることによる内部EGR作用を目的として、油圧により通常の排気タイミングと異なるタイミングで排気弁を制御する排気弁制御装置がある。
具体的な構成としては、圧縮行程の上死点直前または吸気行程時にカムにより押圧され油圧を発生させるマスタピストンと、当該マスタピストンと油路を介して接続されマスタピストンより発生した油圧を受けることで摺動し排気弁を開弁させるスレーブピストンとを備えた構成がある。
Conventionally, with the aim of increasing the engine braking force by opening the exhaust valve just before the top dead center of the compression stroke, the so-called power tard, and the internal EGR effect by opening the exhaust valve during the intake stroke, There is an exhaust valve control device that controls an exhaust valve at a timing different from normal exhaust timing.
Specifically, a master piston that is pressed by a cam to generate hydraulic pressure immediately before the top dead center of the compression stroke or during an intake stroke, and receives the hydraulic pressure generated from the master piston that is connected to the master piston through an oil passage. And a slave piston that opens and opens the exhaust valve.

しかし、当該構成ではマスタピストンにより発生する油圧はカムにより一義的に定まるものであり、スレーブピストンの摺動量、即ち排気弁のバルブリフト量を調節することは不可能である。
そこで、マスタピストンとスレーブピストンとを接続している油路に、アクチュエータによってシリンダ内で変位するピストンを設け、エンジンの運転状況に応じて油路の容積を変化させることで油圧を制御し、排気弁のバルブリフト量を調節する技術が開発されている(特許文献1参照)。
特開平09−296740号公報
However, in this configuration, the hydraulic pressure generated by the master piston is uniquely determined by the cam, and it is impossible to adjust the sliding amount of the slave piston, that is, the valve lift amount of the exhaust valve.
Therefore, an oil passage connecting the master piston and the slave piston is provided with a piston that is displaced in the cylinder by an actuator, and the oil pressure is controlled by changing the volume of the oil passage according to the operating condition of the engine. A technique for adjusting the valve lift amount of a valve has been developed (see Patent Document 1).
JP 09-296740 A

しかしながら、スレーブピストンが受ける油圧は作動油の油温やエンジン回転数等の状況よって変化するものであり、上記特許文献1に開示された技術も、作動油の状態に依存してしまうため当該変化によってバルブリフト量が変化し、エンジンブレーキ力や内部EGR量にばらつきが生じるという問題がある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、作動油の状態に依存せずにスレーブピストンの摺動量を制御可能とすることで、排気弁のバルブリフト量を適切な値に調整し、エンジンブレーキ力や内部EGR量のばらつきを抑制させることができる内燃機関の排気弁制御装置を提供することにある。
However, the oil pressure received by the slave piston changes depending on the conditions such as the oil temperature of the hydraulic oil and the engine speed, and the technique disclosed in Patent Document 1 also depends on the state of the hydraulic oil, so the change As a result, the valve lift amount changes, and there is a problem that the engine braking force and the internal EGR amount vary.
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to make it possible to control the sliding amount of the slave piston without depending on the state of the hydraulic oil, so that the valve of the exhaust valve can be controlled. An object of the present invention is to provide an exhaust valve control device for an internal combustion engine that can adjust the lift amount to an appropriate value and suppress variations in engine braking force and internal EGR amount.

上記した目的を達成するために、請求項1の内燃機関の排気弁制御装置では、内燃機関のシリンダヘッドに設けられ、燃焼室と排気ポートとの連通と遮断を行う排気弁と、前記内燃機関の回転に連動するカムにより作動することで油圧を発生させる油圧発生手段と、該油圧発生手段と油路を介して接続され、該油圧発生手段により発生した油圧により摺動し前記排気弁を開弁させるスレーブピストンを有する油圧作動手段と、前記内燃機関の作動油源から前記油圧発生手段、前記油路及び前記油圧作動手段への作動油の給排を行う作動油給排手段と、前記スレーブピストンの摺動位置を検出するスレーブピストン位置検出手段と、前記スレーブピストンに作用する作動油を排出することで前記スレーブピストンにかかる油圧を可変可能な油圧制御弁と、前記スレーブピストン位置検出手段により検出された前記スレーブピストンの位置に応じて前記油圧を可変させるよう前記油圧制御弁を制御する油圧制御手段とを備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above-described object, in the exhaust valve control device for an internal combustion engine according to claim 1, an exhaust valve provided in a cylinder head of the internal combustion engine for communicating and blocking between a combustion chamber and an exhaust port, and the internal combustion engine Hydraulic pressure generating means for generating hydraulic pressure by being actuated by a cam interlocking with the rotation of the motor, and the hydraulic pressure generating means is connected to the hydraulic pressure generating means via an oil passage, and slides by the hydraulic pressure generated by the hydraulic pressure generating means to open the exhaust valve. Hydraulic operation means having a slave piston to be valved, hydraulic oil supply / discharge means for supplying and discharging hydraulic oil from a hydraulic oil source of the internal combustion engine to the hydraulic pressure generation means, the oil passage and the hydraulic pressure operation means, and the slave Slave piston position detecting means for detecting the sliding position of the piston, and hydraulic pressure capable of changing the hydraulic pressure applied to the slave piston by discharging the hydraulic oil acting on the slave piston And valves, is characterized in that a hydraulic control means for controlling said hydraulic pressure control valve so as to vary the hydraulic pressure depending on the position of the slave piston which is detected by the slave piston position detecting means.

つまり、油圧を受けることで排気弁を開弁させるスレーブピストンを有する内燃機関において、当該スレーブピストンの摺動位置に応じ、油圧制御弁により当該スレーブピストンに作用する作動油を排出して油圧を制御することでバルブのリフト量を調整する。
請求項2の内燃機関の排気弁制御装置では、請求項1において、前記油圧制御手段は、前記作動油給排手段により前記油圧発生手段、前記油路、及び前記油圧作動手段内から作動油を排出する際、併せて前記油圧制御弁により前記スレーブピストンに作用する作動油を排出することを特徴としている。
That is, in an internal combustion engine having a slave piston that opens the exhaust valve by receiving hydraulic pressure, hydraulic pressure is controlled by discharging hydraulic oil acting on the slave piston by the hydraulic control valve according to the sliding position of the slave piston. By adjusting the lift amount of the valve.
The exhaust valve control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the hydraulic control means supplies hydraulic oil from the hydraulic pressure generating means, the oil passage, and the hydraulic pressure operating means by the hydraulic oil supply / discharge means. When discharging, the hydraulic oil acting on the slave piston is also discharged by the hydraulic control valve.

つまり、作動油給排手段により油圧発生手段、油路、油圧作動手段内の作動油を排出する際には、油圧制御弁によってもスレーブピストンに作用する作動油を排出する。   That is, when the hydraulic oil is discharged by the hydraulic oil supply / discharge means, the hydraulic oil acting on the slave piston is discharged also by the hydraulic control valve.

請求項1によれば、スレーブピストンの摺動位置に応じ、油圧制御弁によりスレーブピストンに作用する作動油を排出して油圧を制御することで、作動油の状態に依存せずにスレーブピストンの摺動量を任意に制御することができる。
これにより、排気弁のバルブリフト量を適切な値に調整し安定させることができ、エンジンブレーキ力や内部EGR量のばらつきの発生を抑制させることができる。
According to the first aspect, the hydraulic pressure is controlled by discharging the hydraulic oil acting on the slave piston by the hydraulic control valve according to the sliding position of the slave piston, so that the slave piston does not depend on the state of the hydraulic oil. The sliding amount can be arbitrarily controlled.
Thereby, the valve lift amount of the exhaust valve can be adjusted to an appropriate value and stabilized, and the occurrence of variations in engine braking force and internal EGR amount can be suppressed.

請求項2によれば、作動油給排手段により油圧発生手段、油路、及び油圧作動手段内の作動油を排出する際に、油圧制御弁によりスレーブピストンに作用する作動油を排出することで、早期にパワータードや内部EGRを停止させることができる。
これにより、パワータード停止や内部EGR停止における応答性を向上させることができ、より確実にエンジンブレーキ力や内部EGR量のばらつきの発生を抑制させることができる。
According to the second aspect, when the hydraulic oil generating means, the oil passage, and the hydraulic oil in the hydraulic pressure operating means are discharged by the hydraulic oil supply / discharge means, the hydraulic oil acting on the slave piston is discharged by the hydraulic control valve. The power tard and internal EGR can be stopped early.
Thereby, the responsiveness in a power tard stop and internal EGR stop can be improved, and generation | occurrence | production of the dispersion | variation in engine brake force and internal EGR amount can be suppressed more reliably.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1を参照すると、本発明に係る内燃機関の排気弁制御装置の概略構成図が示されている。
図1に示すエンジン1(内燃機関)は1気筒当たり2本ずつの吸排気弁を備えた多気筒ディーゼル機関として構成されており、図1にはそのうちの1つの気筒についての縦断面が示されている。なお、他の気筒についても同様の構成をしているものとして図示及び説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, there is shown a schematic configuration diagram of an exhaust valve control device for an internal combustion engine according to the present invention.
An engine 1 (internal combustion engine) shown in FIG. 1 is configured as a multi-cylinder diesel engine having two intake / exhaust valves per cylinder, and FIG. 1 shows a longitudinal section of one of the cylinders. ing. In addition, illustration and description are abbreviate | omitted as what has the same structure also about another cylinder.

図1に示すように、エンジン1は、シリンダブロック2にシリンダヘッド4が載置されて構成されている。
シリンダブロック2にはシリンダ6が形成されており、当該シリンダ6内には上下摺動可能にピストン8が設けられている。
シリンダヘッド4にはシリンダ6内に臨むように図示しないインジェクタが設けられている。
As shown in FIG. 1, the engine 1 is configured with a cylinder head 4 mounted on a cylinder block 2.
A cylinder 6 is formed in the cylinder block 2, and a piston 8 is provided in the cylinder 6 so as to be slidable up and down.
The cylinder head 4 is provided with an injector (not shown) so as to face the cylinder 6.

また、シリンダヘッド4には、シリンダ6と対応して下面に2つの排気開口部10a、10bが形成されており、当該排気開口部10a、10bからはエンジン1の側面に延びる排気ポート10が形成されている。
また、シリンダヘッド4には、バルブスプリング12、14により閉弁側に付勢されて排気ポート10a、10bを閉塞している一対の排気弁16、18が摺動可能に設けられている。そして、当該両排気弁16、18は上端部分がリフタ20により連結されている。
The cylinder head 4 has two exhaust openings 10 a and 10 b formed on the lower surface thereof corresponding to the cylinder 6, and an exhaust port 10 extending from the exhaust openings 10 a and 10 b to the side surface of the engine 1 is formed. Has been.
The cylinder head 4 is slidably provided with a pair of exhaust valves 16 and 18 that are urged toward the valve closing side by valve springs 12 and 14 to close the exhaust ports 10a and 10b. The upper ends of the exhaust valves 16 and 18 are connected by a lifter 20.

また、シリンダヘッド4の上部にはロッカシャフト22が設けられており、当該ロッカシャフト22には回転自在にロッカアーム24が支持されている。当該ロッカアーム24の一端はリフタ20の上部と当接されている。
さらに、シリンダヘッド4上部には、ピストン8の上下動に同期して回転するカムシャフト26が設けられており、当該カムシャフト26に形成されているカム28はロッカアーム24の他端と当接されている。
Further, a rocker shaft 22 is provided on the upper portion of the cylinder head 4, and a rocker arm 24 is rotatably supported on the rocker shaft 22. One end of the rocker arm 24 is in contact with the upper portion of the lifter 20.
Further, a camshaft 26 that rotates in synchronization with the vertical movement of the piston 8 is provided at the upper part of the cylinder head 4, and the cam 28 formed on the camshaft 26 is in contact with the other end of the rocker arm 24. ing.

そして、当該カムシャフト26の回転に伴い、排気行程時にカム28がロッカアーム24の他端を押し上げることで、ロッカアーム24がロッカシャフト22を支点に揺動し、ロッカアーム24の一端がリフタ20を押し下げることで、排気弁16、18が開弁される。
なお、図示しないが、吸気弁も同様に構成され、カムシャフト26の回転に同期して吸気行程時に吸気ポートを開放する。
As the camshaft 26 rotates, the cam 28 pushes up the other end of the rocker arm 24 during the exhaust stroke, so that the rocker arm 24 swings around the rocker shaft 22 and one end of the rocker arm 24 pushes down the lifter 20. Thus, the exhaust valves 16 and 18 are opened.
Although not shown, the intake valve is similarly configured, and the intake port is opened during the intake stroke in synchronization with the rotation of the camshaft 26.

また、カムシャフト26には上記カム28のように通常の吸排気弁を駆動するためのカムに加えて、各気筒毎にパワータード用カム29が形成されている。そして、シリンダヘッド4上部には、当該パワータード用カム29の近接位置に油圧発生機構30(油圧発生手段)のマスタピストン32が設けられており、パワータード用カム29は対応する気筒の圧縮行程上死点の直前で当該マスタピストン32を押圧するよう形成されている。   Further, in addition to a cam for driving a normal intake / exhaust valve like the cam 28, the camshaft 26 is formed with a power-tard cam 29 for each cylinder. Further, a master piston 32 of a hydraulic pressure generating mechanism 30 (hydraulic pressure generating means) is provided at an upper position of the cylinder head 4 at a position close to the power tard cam 29, and the power tard cam 29 is dead in the compression stroke of the corresponding cylinder. It is formed so as to press the master piston 32 immediately before the point.

当該マスタピストン32は、マスタピストンハウジング34のマスタシリンダ36内に摺動可能に収納されている。そして、当該マスタピストン32は、対応する気筒の圧縮行程上死点の直前でパワータード用カム29により押圧され摺動することで、マスタシリンダ36内に満たされている作動油を加圧し、油圧を発生させる機能を有している。
また、マスタシリンダ36は油路40の一端と連通されており、当該油路40の他端はシリンダヘッド4の排気弁16の上側部分に設けられているコントロールバルブ50に接続されている。
The master piston 32 is slidably accommodated in a master cylinder 36 of the master piston housing 34. The master piston 32 is pressed and slid by the power tod cam 29 just before the top dead center of the compression stroke of the corresponding cylinder, thereby pressurizing the hydraulic oil filled in the master cylinder 36 and increasing the hydraulic pressure. It has a function to generate.
The master cylinder 36 communicates with one end of the oil passage 40, and the other end of the oil passage 40 is connected to a control valve 50 provided on the upper portion of the exhaust valve 16 of the cylinder head 4.

当該コントロールバルブ50は、当該コントロールバルブ50と同一のハウジング52内に形成されている油圧作動機構70(油圧作動手段)と油路42を介して接続されている。さらに当該コントロールバルブ50は、図示しないオイルポンプと接続されたソレノイドバルブ44(作動油給排手段)と油路46を介して接続されている。つまり、当該コントロールバルブ50は油圧発生機構30側の油路40、油圧作動機構70側の油路42、及びソレノイドバルブ44側の油路46の3つの油路と接続されている。   The control valve 50 is connected to a hydraulic operation mechanism 70 (hydraulic operation means) formed in the same housing 52 as the control valve 50 through an oil passage 42. Further, the control valve 50 is connected to a solenoid valve 44 (operating oil supply / discharge means) connected to an oil pump (not shown) via an oil passage 46. That is, the control valve 50 is connected to three oil passages: an oil passage 40 on the hydraulic pressure generating mechanism 30 side, an oil passage 42 on the hydraulic operation mechanism 70 side, and an oil passage 46 on the solenoid valve 44 side.

詳しくは、当該コントロールバルブ50は、上側にドレン孔54が形成され下側にソレノイドバルブ44側の油路46と接続された油入口56が形成されたコントロールバルブシリンダ58内に、弁ばね59により下方に付勢された逆止弁を形成するチェックボール60が内蔵された筒形の弁体62と、当該弁体62を上から油入口56側へ付勢するリターンスプリング64とを収納した構成をなしている。   Specifically, the control valve 50 includes a valve spring 59 in a control valve cylinder 58 in which a drain hole 54 is formed on the upper side and an oil inlet 56 connected to the oil passage 46 on the solenoid valve 44 side is formed on the lower side. A configuration in which a cylindrical valve body 62 incorporating a check ball 60 that forms a check valve biased downward and a return spring 64 that biases the valve body 62 from above to the oil inlet 56 side are housed. I am doing.

そして、コントロールバルブ50は、オイルポンプからソレノイドバルブ44を介して圧送される作動油が油入口56から流入されると、弁ばね59に抗してチェックボール60が押し上げられるとともに弁体62が上昇し、ソレノイドバルブ44側の油路46、油圧発生機構30側の油路40、及び油圧作動機構70側の油路42が連通状態となる機能を有している。   When the hydraulic oil pumped from the oil pump through the solenoid valve 44 flows into the control valve 50 from the oil inlet 56, the check ball 60 is pushed up against the valve spring 59 and the valve body 62 is raised. In addition, the oil passage 46 on the solenoid valve 44 side, the oil passage 40 on the hydraulic pressure generating mechanism 30 side, and the oil passage 42 on the hydraulic operating mechanism 70 side have a function of communicating.

ソレノイドバルブ44は作動油源であるオイルポンプから油路46を介し、各気筒のコントロールバルブ50、油路40、42、油圧作動機構70、及び油圧発生機構30への作動油の供給する機能と、当該作動油を排出する機能を有している。なお、当該ソレノイドバルブ44により作動油を排出していくと、コントロールバルブ50内のチェックボール60及び弁体62が下がることで油入口56が閉塞され、それ以降は油圧発生機構30側の油路40と連通状態となったドレン孔54より、油圧発生機構30から発生した油圧が抜けるよう構成されている。   The solenoid valve 44 has a function of supplying hydraulic oil to the control valve 50, the oil passages 40 and 42, the hydraulic operation mechanism 70, and the hydraulic pressure generation mechanism 30 of each cylinder through an oil passage 46 from an oil pump as a hydraulic oil source. And has a function of discharging the hydraulic oil. When the hydraulic oil is discharged by the solenoid valve 44, the check ball 60 and the valve body 62 in the control valve 50 are lowered to close the oil inlet 56, and thereafter the oil passage on the hydraulic pressure generating mechanism 30 side. The hydraulic pressure generated from the hydraulic pressure generating mechanism 30 is released from the drain hole 54 in communication with the hydraulic pressure 40.

また、コントロールバルブ50と同一のハウジング52内に形成されている油圧作動機構70は、油路42と連通されているスレーブシリンダ72内に上下摺動可能に設けられたスレーブピストン74と、当該スレーブピストン74を上方に付勢するスレーブスプリング76とから構成されている。
スレーブピストン74の下端は、リフタ20に設けられたピン部材78の上端と当接しており、当該ピン部材78の下端は排気弁16の上端と当接している。当該ピン部材78はリフタ20に対し上下摺動可能に支持されており、リフタ20の上下運動とは別に作動することが可能に構成されている。
Further, a hydraulic operation mechanism 70 formed in the same housing 52 as the control valve 50 includes a slave piston 74 provided in a slave cylinder 72 communicating with the oil passage 42 so as to be slidable up and down, and the slave It comprises a slave spring 76 that urges the piston 74 upward.
The lower end of the slave piston 74 is in contact with the upper end of the pin member 78 provided on the lifter 20, and the lower end of the pin member 78 is in contact with the upper end of the exhaust valve 16. The pin member 78 is supported so as to be vertically slidable with respect to the lifter 20, and is configured to be able to operate separately from the vertical movement of the lifter 20.

そして、油圧作動機構70は、スレーブシリンダ72内が加圧されると、スレーブピストン74がスレーブスプリング76に抗して下方に押し下げられ、ピン部材78を介して排気弁16を開弁する機能を有している。
また、ハウジング52のスレーブピストン74の外周側部分には当該スレーブピストン74の摺動位置を検出する位置センサ80(スレーブピストン位置検出手段)が設けられており、ハウジング52の上部にはスレーブシリンダ72内に貯留されている作動油を排出可能な油圧制御バルブ82(油圧制御弁)が設けられている。
When the pressure in the slave cylinder 72 is increased, the hydraulic operating mechanism 70 has a function of opening the exhaust valve 16 via the pin member 78 by the slave piston 74 being pushed downward against the slave spring 76. Have.
A position sensor 80 (slave piston position detecting means) for detecting the sliding position of the slave piston 74 is provided on the outer peripheral side portion of the slave piston 74 of the housing 52, and a slave cylinder 72 is provided above the housing 52. A hydraulic control valve 82 (hydraulic control valve) capable of discharging the hydraulic oil stored therein is provided.

詳しくは、位置センサ80はホール素子より構成されており、スレーブピストン74の上下摺動位置を検出し、車両に搭載されているECU90にこの検出したスレーブピストン位置情報を出力する機能を有している。但し、本発明においては、位置センサ80はホール素子を用いたものに限定されるものではない。
また、油圧制御バルブ82はソレノイドバルブであり、ECU90(油圧制御手段)によって制御される。
Specifically, the position sensor 80 is configured by a Hall element, and has a function of detecting the vertical sliding position of the slave piston 74 and outputting the detected slave piston position information to the ECU 90 mounted on the vehicle. Yes. However, in the present invention, the position sensor 80 is not limited to one using a Hall element.
The hydraulic control valve 82 is a solenoid valve and is controlled by the ECU 90 (hydraulic control means).

ECU90はこの他にも、ソレノイドバルブ44等の各種装置の制御を行う機能を有している。
以下このように構成された本発明に係る内燃機関の排気弁制御装置の作用について説明する。
上記構成のエンジン1では、運転者の操作によりパワータードモードに切り替えられることで、ECU90によるパワータード制御が行われる。
In addition to this, the ECU 90 has a function of controlling various devices such as the solenoid valve 44.
The operation of the exhaust valve control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention configured as described above will be described below.
In the engine 1 having the above configuration, the power 90 is controlled by the ECU 90 by being switched to the power mode by the operation of the driver.

詳しくは、ECU90はパワータードモード時に車両の減速を検知すると、ソレノイドバルブ44により、オイルポンプから圧送される作動油を油路46を介して各気筒のコントロールバルブ50へと供給するよう制御する。
ソレノイドバルブ44からの作動油が油入口56より流入されると、コントロールバルブ50は上述したように、ソレノイドバルブ44側の油路46、油圧発生機構30側の油路40、及び油圧作動機構70側の油路42が連通状態となり、当該油路40、42を介してマスタシリンダ36及びスレーブシリンダ72内に作動油が満たされる。
Specifically, the ECU 90 controls the solenoid valve 44 to supply the hydraulic oil pressure-fed from the oil pump to the control valve 50 of each cylinder via the oil passage 46 when the deceleration of the vehicle is detected in the power tard mode.
When hydraulic oil from the solenoid valve 44 flows in from the oil inlet 56, the control valve 50, as described above, the oil passage 46 on the solenoid valve 44 side, the oil passage 40 on the hydraulic pressure generating mechanism 30 side, and the hydraulic operation mechanism 70. The oil passage 42 on the side becomes a communicating state, and the master cylinder 36 and the slave cylinder 72 are filled with the hydraulic oil through the oil passages 40 and 42.

この状態で、圧縮行程上死点の直前にマスタピストン32がパワータード用カム29に押圧されると当該マスタシリンダ36より油圧が発生し、当該油圧が油路40を介してコントロールバルブ50に伝達される。そして、コンロールバルブ50内では、弁体62は上昇したまま、マスタシリンダ36からの油圧によりチェックボール60のみが押し下げられ、ソレノイドバルブ44側の油路46が遮断される。つまり、油圧発生機構30側の油路40と油圧作動機構70側の油路42のみが連通状態となり、マスタシリンダ36より発生した油圧はコントロールバルブ50から油路42を介して油圧作動機構70へと伝達される。   In this state, when the master piston 32 is pressed against the power tod cam 29 just before the top dead center of the compression stroke, hydraulic pressure is generated from the master cylinder 36, and the hydraulic pressure is transmitted to the control valve 50 via the oil passage 40. The Then, in the control valve 50, while the valve body 62 is raised, only the check ball 60 is pushed down by the hydraulic pressure from the master cylinder 36, and the oil passage 46 on the solenoid valve 44 side is shut off. That is, only the oil path 40 on the hydraulic pressure generating mechanism 30 side and the oil path 42 on the hydraulic operating mechanism 70 side are in communication, and the hydraulic pressure generated from the master cylinder 36 is transferred from the control valve 50 to the hydraulic operating mechanism 70 via the oil path 42. Is communicated.

油圧作動機構70では、伝達された油圧によりスレーブシリンダ72内が加圧され、スレーブピストン74がスレーブスプリング76に抗して下方に押し下げられる。そして当該スレーブピストン74が、ピン部材78を介して排気弁16が開弁させる。
このように圧縮行程上死点の直前に排気弁16が開弁されることで、シリンダ6内の圧縮空気は排気ポート10へと流出される。
In the hydraulic operation mechanism 70, the inside of the slave cylinder 72 is pressurized by the transmitted hydraulic pressure, and the slave piston 74 is pushed down against the slave spring 76. Then, the slave piston 74 opens the exhaust valve 16 via the pin member 78.
As described above, the exhaust valve 16 is opened immediately before the top dead center of the compression stroke, so that the compressed air in the cylinder 6 flows out to the exhaust port 10.

そして、パワータード用カム29によるマスタピストン32の押圧が終了し油圧が元に戻ることで、スレーブピストン74、及び排気弁16は元の位置に戻り、閉弁状態となる。
これにより膨張行程においてピストン6の下降を妨げる力が発生しエンジンブレーキの増大作用、即ちパワータードが得られる。
Then, the pressing of the master piston 32 by the power-tard cam 29 is completed and the hydraulic pressure returns to the original value, so that the slave piston 74 and the exhaust valve 16 are returned to their original positions and are closed.
As a result, a force that prevents the piston 6 from descending is generated in the expansion stroke, and an engine brake increasing action, that is, a power tard is obtained.

なお、ECU90は、運転者の操作によりパワータード制御が停止されると、ソレノイドバルブ44を制御してオイルポンプから圧送される作動油を遮断し油路46から作動油を排出するとともに、併せて油圧制御バルブ82によりスレーブシリンダ72内の作動油を排出する。
ここで、上記エンジン1は、初期設定において、作動油が低油温状態であったりエンジン1が低エンジン回転速度状態であるような条件、つまりスレーブピストン74に作用する油圧が最も低くなるような条件で、スレーブピストン74の摺動量、即ち排気弁16のバルブリフト量が最大となるように構成する。例えばこれはチェックボール60の弁ばね59等を調節することで行う。
When the power tard control is stopped by the driver's operation, the ECU 90 controls the solenoid valve 44 to shut off the hydraulic oil pumped from the oil pump, discharge the hydraulic oil from the oil passage 46, and also hydraulic pressure. The hydraulic oil in the slave cylinder 72 is discharged by the control valve 82.
Here, in the initial setting, the engine 1 is in such a condition that the hydraulic oil is in a low oil temperature state or the engine 1 is in a low engine rotation speed state, that is, the hydraulic pressure acting on the slave piston 74 is the lowest. Under the condition, the sliding amount of the slave piston 74, that is, the valve lift amount of the exhaust valve 16 is maximized. For example, this is done by adjusting the valve spring 59 of the check ball 60 or the like.

そして、作動油の油温が上昇したり、エンジン1の回転速度が上昇していくと作動油の油圧は高くなり、圧縮行程上死点直前におけるスレーブピストン74の摺動量が増加する。このとき、位置センサ80により検出されるスレーブピストン位置が所定位置よりも下の位置であるとECU90により判別されると、ECU90は油圧制御バルブ82を開放し、スレーブシリンダ72内の作動油を排出することで油圧を低下させ、スレーブピストン74の摺動量を減少させてスレーブピストン位置を所定位置内とする。   Then, when the oil temperature of the hydraulic oil rises or the rotational speed of the engine 1 rises, the hydraulic pressure of the hydraulic oil increases, and the sliding amount of the slave piston 74 immediately before the top dead center of the compression stroke increases. At this time, if the ECU 90 determines that the slave piston position detected by the position sensor 80 is below the predetermined position, the ECU 90 opens the hydraulic control valve 82 and discharges the hydraulic oil in the slave cylinder 72. As a result, the hydraulic pressure is reduced, and the sliding amount of the slave piston 74 is reduced to bring the slave piston position into a predetermined position.

なお、ECU90は上記所定位置を可変させることでエンジン1の運転状態に応じた排気弁16のバルブリフト量とすることができる。
以上のように、油圧作動機構70に位置センサ80と油圧制御バルブ82を設け、当該位置センサ80により検出されるスレーブピストン位置情報に応じ、油圧制御バルブ82により当該スレーブピストン74に作用する作動油を排出して油圧を制御することで、作動油の状態に依存することなく、スレーブピストン74の摺動量を任意に制御することができる。
The ECU 90 can make the valve lift amount of the exhaust valve 16 according to the operating state of the engine 1 by varying the predetermined position.
As described above, the hydraulic operation mechanism 70 is provided with the position sensor 80 and the hydraulic control valve 82, and the hydraulic oil that acts on the slave piston 74 by the hydraulic control valve 82 according to the slave piston position information detected by the position sensor 80. By controlling the hydraulic pressure by discharging the oil, it is possible to arbitrarily control the sliding amount of the slave piston 74 without depending on the state of the hydraulic oil.

こうして、本発明に内燃機関の排気弁制御装置では、排気弁16のバルブリフト量を安定させることができ、エンジンブレーキ力のばらつきの発生を抑制させることができる。
また、パワータード制御の停止時に、油圧制御バルブ82によりスレーブシリンダ72内の作動油を排出することで、早期にパワータードを停止させることができる。
これにより、パワータード停止における応答性を向上させ、より確実にエンジンブレーキ力のばらつきの発生を抑制させることができることができる。
Thus, in the exhaust valve control device for an internal combustion engine according to the present invention, the valve lift amount of the exhaust valve 16 can be stabilized, and the occurrence of variations in engine braking force can be suppressed.
Further, when the power tard control is stopped, the hydraulic control valve 82 discharges the hydraulic oil in the slave cylinder 72, so that the power tard can be stopped early.
Thereby, the responsiveness in a power tard stop can be improved and generation | occurrence | production of the dispersion | variation in engine brake force can be suppressed more reliably.

以上で本発明に係る内燃機関の排気弁制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では圧縮行程上死点直前にマスタピストン32を押圧するパワータード用カム29を設けているが、当該パワータード用カム29を吸気行程中にマスタピストン32を押圧する内部EGR用カムに変更し、吸気工程中に排気弁16を開弁させる内部EGRを実行可能な構成としても構わない。
Although the description of the embodiment of the exhaust valve control device for an internal combustion engine according to the present invention is finished above, the embodiment is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, the power turd cam 29 that presses the master piston 32 just before the compression stroke top dead center is provided. However, the power turd cam 29 is used as an internal EGR cam that presses the master piston 32 during the intake stroke. It is possible to change the configuration so that the internal EGR for opening the exhaust valve 16 during the intake process can be executed.

このように内部EGRを実行可能な構成とし、上記制御を行うことで内部EGR量のばらつきを抑制させることができる。
また、切替制御弁を設けパワータードと内部EGRを両方行える構成としてもよく、当該構成であっても上記制御を行うことでエンジンブレーキ力及び内部EGR量のばらつきを抑制させることができる。
In this way, the internal EGR can be executed, and the above control is performed to suppress variations in the internal EGR amount.
Moreover, it is good also as a structure which can provide a switching control valve and can perform both a power tard and internal EGR, and even if it is the said structure, the dispersion | variation in engine brake force and internal EGR amount can be suppressed by performing the said control.

本発明に係る内燃機関の排気弁制御装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an exhaust valve control device for an internal combustion engine according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン(内燃機関)
4 シリンダヘッド
16、18 排気弁
20 リフタ
28 カム
29 パワータード用カム
30 油圧発生機構(油圧発生手段)
32 マスタピストン
36 マスタシリンダ
40、42、46 油路
44 ソレノイドバルブ(作動油給排手段)
50 コントロールバルブ
54 ドレン孔(作動油給排手段)
70 油圧作動機構(油圧作動手段)
72 スレーブシリンダ
74 スレーブピストン
78 ピン部材
80 位置センサ(スレーブピストン位置検出手段)
82 油圧制御バルブ(油圧制御弁)
90 ECU(油圧制御手段)
1 engine (internal combustion engine)
4 Cylinder head 16, 18 Exhaust valve 20 Lifter 28 Cam 29 Power tard cam 30 Hydraulic pressure generating mechanism (hydraulic pressure generating means)
32 Master piston 36 Master cylinder 40, 42, 46 Oil passage 44 Solenoid valve (hydraulic oil supply / discharge means)
50 Control valve 54 Drain hole (hydraulic oil supply / discharge means)
70 Hydraulic operating mechanism (hydraulic operating means)
72 Slave cylinder 74 Slave piston 78 Pin member 80 Position sensor (slave piston position detection means)
82 Hydraulic control valve (hydraulic control valve)
90 ECU (hydraulic control means)

Claims (2)

内燃機関のシリンダヘッドに設けられ、燃焼室と排気ポートとの連通と遮断を行う排気弁と、
前記内燃機関の回転に連動するカムにより作動することで油圧を発生させる油圧発生手段と、
該油圧発生手段と油路を介して接続され、該油圧発生手段により発生した油圧により摺動し前記排気弁を開弁させるスレーブピストンを有する油圧作動手段と、
前記内燃機関の作動油源から前記油圧発生手段、前記油路及び前記油圧作動手段への作動油の給排を行う作動油給排手段と、
前記スレーブピストンの摺動位置を検出するスレーブピストン位置検出手段と、
前記スレーブピストンに作用する作動油を排出することで前記スレーブピストンにかかる油圧を可変可能な油圧制御弁と、
前記スレーブピストン位置検出手段により検出された前記スレーブピストンの位置に応じて前記油圧を可変させるよう前記油圧制御弁を制御する油圧制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の排気弁制御装置。
An exhaust valve that is provided in a cylinder head of the internal combustion engine and that communicates and shuts off the combustion chamber and the exhaust port;
A hydraulic pressure generating means for generating a hydraulic pressure by being actuated by a cam interlocking with the rotation of the internal combustion engine;
Hydraulic operation means having a slave piston that is connected to the oil pressure generation means via an oil passage and slides by the oil pressure generated by the oil pressure generation means to open the exhaust valve;
Hydraulic oil supply / discharge means for supplying and discharging hydraulic oil from the hydraulic oil source of the internal combustion engine to the hydraulic pressure generating means, the oil passage and the hydraulic pressure operating means;
Slave piston position detecting means for detecting the sliding position of the slave piston;
A hydraulic control valve capable of varying the hydraulic pressure applied to the slave piston by discharging hydraulic oil acting on the slave piston;
An exhaust valve control device for an internal combustion engine, comprising: hydraulic control means for controlling the hydraulic control valve so as to vary the hydraulic pressure in accordance with the position of the slave piston detected by the slave piston position detecting means. .
前記油圧制御手段は、前記作動油給排手段により前記油圧発生手段、前記油路、及び前記油圧作動手段内から作動油を排出する際、併せて前記油圧制御弁により前記スレーブピストンに作用する作動油を排出することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気弁制御装置。   The hydraulic control means operates to act on the slave piston by the hydraulic control valve when the hydraulic oil is discharged from the hydraulic pressure generating means, the oil passage, and the hydraulic pressure operating means by the hydraulic oil supply / discharge means. The exhaust valve control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the oil is discharged.
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