Dual VVT-i制御
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連続してカムシャフトの位相を可変させるVVT-iを採用し,運転状態に応じてインテークおよびエキゾーストバルブタイミングを調整することにより,低燃費と高出力および低エミッションの両立をはかっています。
関連部品
VVT-iコントローラー
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駆動時の摩擦が低く,高効率なベーンタイプのVVT-iコントローラーを採用しました。
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インテーク側は3枚ベーンタイプ,エキゾースト側は4枚ベーンタイプとしました。エンジン停止時にはインテーク側ベーンは最遅角位置,エキゾースト側ベーンは最進角位置でロックピンにより固定されます。
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エキゾースト側VVT-iには進角アシストスプリングを設定し,エンジン停止時にロックピンが確実にかん合するよう,進角方向へトルクを助勢します。
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各センサーの信号を基に,エンジンコントロールコンピューターはシリンダーヘッドカバーに取り付けられたOCV(オイルコントロールバルブ)を介して,VVT-iコントローラー内部の進角室および遅角室にかかる油圧を制御し,インテークおよびエキゾーストカムシャフトの位相を連続して変化させます 。
VVT-iの効果
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インテークバルブおよびエキゾーストバルブの進角・遅角により下記のような効果が得られます。
VVT-i用OCV
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エンジンコントロールコンピューターからのデューティー信号により,常に最適なバルブタイミングになるようにスプール弁の位置を制御します。なお,エンジン停止時のスプール弁は,スプリング力によりインテーク側は最遅角状態に,またエキゾースト側は最進角状態となり,次の始動時に備えます。
進角時
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ECUからの信号によりOCVのスプール弁が図の位置になると進角側の油圧がかかり,カムシャフトは進角側へ回転します。
遅角時
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ECU側からの信号によりOCVのスプール弁が図の位置になると遅角側の油圧室へ油圧がかかり,カムシャフトは遅角側へ回転します。
保持時
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ECUは走行状態に応じて目標進角度を算出し,制御を行います。目標タイミングにセット後は,走行状態が変化しない限り,OCVを中立にすることによりタイミングを保持します。これにより,任意の目標位置へバルブタイミングを合わせるのと同時にエンジンオイルの不必要な流出を抑えています。
バルブ関連項目
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インテークおよびエキゾーストカムシャフトを運転状態に応じて最適なバルブタイミングに制御するDual VVT-i(Dual Variable Valve Timing-intelligent:吸・排気連続可変バルブタイミング機構)を採用しました。
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カムシャフトは合金鋳鉄製としました。カム部には高周波焼入れを施すとともに表面仕上げ精度の向上により,耐摩耗性の向上および低フリクション化をはかりました。
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動弁系駆動機構としてローラーロッカーアームを採用し,カムと摺動部のフリクションを大幅に低減させることにより低燃費化をはかるとともに,油圧式ラッシュアジャスターを採用することでバルブクリアランスの調整を不要にし,サービス性に配慮しました。
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ローラーロッカーアームの採用に伴い,カムプロフィールを凹R付き形状としました。これにより,バルブの開きはじめと閉じ終わり付近のバルブリフト量を増加させ,更なる出力向上をはかりました。
カムシャフト仕様
インテーク
エキゾースト
カムリフト量 [mm]
5.99
6.14
カムロブ幅 [mm]
15.35
14.1
バルブ仕様
3GR-FSE
4GR-FSE
インテーク
エキゾースト
インテーク
エキゾースト
全 長 [mm]
105.65
111.5
106.15
111.7
かさ部径 [mm]
34.5
29.0
32.0
25.5
ステム径 [mm]
5.5
←
←
←
バルブスプリング仕様(インテーク・エキゾースト共通)
線 径 [mm]
3.3
コイル内径 [mm]
18.0±0.2
自由長 [mm]
46.51