CN102639822B - 液压式可变气门正时机构的控制装置 - Google Patents

液压式可变气门正时机构的控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102639822B
CN102639822B CN201080003888.4A CN201080003888A CN102639822B CN 102639822 B CN102639822 B CN 102639822B CN 201080003888 A CN201080003888 A CN 201080003888A CN 102639822 B CN102639822 B CN 102639822B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotation
solid
liquid storage
storage room
hydraulic pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201080003888.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102639822A (zh
Inventor
藤村治仁
横山友
沼仓雅树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN102639822A publication Critical patent/CN102639822A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102639822B publication Critical patent/CN102639822B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
    • F01L2001/34456—Locking in only one position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
    • F01L2001/34476—Restrict range locking means

Abstract

在具备以最滞后相位锁定叶片转子与壳体的相对转动的锁定销的液压式可变气门正时机构中，设定规定角度α以在正的凸轮转矩作用于叶片转子时开始解除锁定销。并且，在曲轴转角成为该规定角度α时，通过开始用于解除锁定销与锁定孔的嵌合的、向提前角储液室的液压供给，能够在开始变更气门正时之前可靠地解除锁定销。

Description

液压式可变气门正时机构的控制装置
技术领域
本发明涉及对液压式可变气门正时机构进行控制的装置，该液压式可变气门正时机构通过液压进行动作而使内燃机气门的气门正时可变。
背景技术
作为搭载于车载等的内燃机上的机构，已知有使内燃机气门(进排气气门)的气门正时可变的专利文献1、2所记载的可变气门正时机构。并且，作为实用化后的可变气门正时机构，存在专利文献1所记载那样的基于液压进行动作的液压式机构。
如图6所示，在液压式可变气门正时机构1中，在叶片转子3的外周以能够相对转动的方式配置大致圆环形状的壳体5，该叶片转子3被以能够一体旋转的方式固定在凸轮轴2上，该壳体5被以能够一体旋转的方式固定在凸轮链轮4上。在叶片转子3的外周，朝径向突出地形成有多个叶片6。并且，各叶片6分别收纳在壳体5的内周形成的、数量与叶片6相同的凹部7内。
在各凹部7的内部，通过叶片6划分而形成有两个储液室。其中，形成在叶片6的凸轮轴旋转方向上的储液室成为导入有用于使气门正时滞后的液压的滞后角储液室8。而且，形成在叶片6的凸轮轴旋转方向的相反方向上的储液室成为导入有用于使气门正时提前的液压的提前角储液室9。并且，滞后角储液室8内的液压及提前角储液室9内的液压通过液压控制阀(OCV)11调整，该液压控制阀11由用于控制内燃机的电子控制单元(ECU)10控制。
在此种液压式可变气门正时机构中，设有在未供给充分液压的内燃机起动时用于保持气门正时的机械式锁定机构。锁定机构由在叶片转子3的一个叶片6上以能够滑动的方式配置的锁定销12和形成于凸轮链轮4并能够与锁定销12嵌合的锁定孔13形成。锁定销12由设置在其基端侧的弹簧14向与锁定孔13嵌合的方向施力。并且，对应向滞后角储液室8或提前角储液室9的液压供给，以克服弹簧14的作用力的方式对锁定销12施加液压。另外，作为此种机械式锁定机构，还已知有将锁定销和锁定孔设置在壳体的径向内周部和叶片的径向外周部的结构等。
在该图所示的液压式可变气门正时机构1中，锁定销12及锁定孔13被如下配置：在叶片转子3相对于壳体5最大程度地向滞后角方向(凸轮轴2的旋转方向的相反方向)进行相对转动时，锁定销12及锁定孔13的位置一致。另外，作为液压式可变气门正时机构，还已知有叶片转子3相对于壳体5以向凸轮轴2的旋转方向转动的最提前相位进行锁定的结构、或以最提前相位和最滞后相位之间的中间锁定相位进行锁定的结构等。
在具备此种锁定机构的液压式可变气门正时机构中，在内燃机起动后向滞后角储液室8、提前角储液室9供给液压，使锁定销12解除(解除与锁定孔13的嵌合)，在此基础上，开始叶片转子3相对于壳体5的相对转动，即开始气门正时的变更。
专利文献1：日本特开2001-41012号公报
专利文献2：日本特开2005-76518号公报
发明内容
在图6所示的在最滞后位置进行锁定的液压式可变气门正时机构中，内燃机起动后，解除锁定销12，在此基础上，开始向提前角方向的气门正时的变更。然而，此时，如图7所示，(a)通过向提前角储液室9的液压供给而开始锁定销12的解除时，(b)若叶片转子3在锁定销12的解除前开始向提前角侧转动，(c)则锁定销12钩挂在锁定孔13的提前角侧的侧周(图7(c)的圆B的部分)，而发生锁定销12的解除不良。另外，在最滞后角以外的位置进行锁定的结构或锁定销及锁定孔位于壳体及叶片的径向上的结构等中同样会产生此种问题。
本发明鉴于此种情况而提出，其所要解决的课题是提供一种在气门正时变更开始之前能够更可靠地进行锁定销的解除的液压式可变气门正时机构。
本申请的第一发明具备以下(A)～(E)的结构，以如下所述的通过第一及第二旋转体的相对转动而使内燃机气门的气门正时可变的液压式可变气门正时机构作为其控制对象。
(A)第一旋转体，其以能够一体旋转的方式固定在凸轮轴上。
(B)第二旋转体，其能够与该第一旋转体进行相对转动。
(C)滞后角储液室，其被导入有用于使第一旋转体相对于第二旋转体在使气门正时滞后的方向上进行相对转动的液压。
(D)提前角储液室，其被导入有用于使第一旋转体相对于第二旋转体在使气门正时提前的方向上进行相对转动的液压。
(E)锁定销，其随着与锁定孔的嵌合而机械性地锁定第一旋转体及第二旋转体的相对转动，并且，随着对应于液压供给的、与锁定孔的嵌合解除而容许第一旋转体及第二旋转体的相对转动。
并且，为了解决上述课题，本申请的第一发明的液压式可变气门正时机构的控制装置，在曲轴转角为规定角度时，开始用于解除锁定销与锁定孔的嵌合的液压供给。
以能够一体旋转的方式固定在凸轮轴上的第一旋转体上作用有凸轮转矩。此种凸轮转矩的大小及方向对应于曲轴转角而进行变动。并且，根据凸轮转矩的大小及方向，对应于液压供给的锁定销与锁定孔的嵌合解除变得容易或变得困难。
关于该点，在第一发明中，当曲轴转角成为规定角度时，开始用于解除锁定销与锁定孔的嵌合的液压供给，因此，能够调整正时，以在凸轮转矩成为锁定销容易解除的状态时进行锁定销的解除。因此，根据第一发明，可在气门正时变更开始之前更可靠地进行锁定销的解除。
另外，此处的规定角度不仅指预先确定的特定角度，也可以是基于内燃机的运转状况等决定的可变值。
本申请的第二发明具备上述(A)～(E)的结构，以通过第一及第二旋转体的相对转动而使内燃机气门的气门正时可变的液压式可变气门正时机构作为其控制对象。
并且，为了解决上述课题，本申请的第二发明的液压式可变气门正时机构的控制装置基于曲轴转角而开始用于解除上述锁定销与上述锁定孔的嵌合的液压供给。
以能够一体旋转的方式固定在凸轮轴上的第一旋转体上作用有凸轮转矩。此种凸轮转矩的大小及方向对应于曲轴转角而进行变动。并且，根据凸轮转矩的大小及方向，对应于液压供给的锁定销与锁定孔的嵌合的解除变得容易或变得困难。
关于该点，在第二发明中，基于曲轴转角而开始用于解除锁定销与锁定孔的嵌合的液压供给，因此，能够调整正时，以在凸轮转矩成为锁定销容易解除的状态时进行锁定销的解除。因此，根据第二发明，可在气门正时变更开始之前更可靠地进行锁定销的解除。
此外，锁定销能够如下构成：对应于向滞后角储液室及提前角储液室中的一个储液室的液压供给而解除与锁定孔的嵌合。这种情况下，若将被供给液压以解除与锁定孔的嵌合的上述一个储液室作为在内燃机起动后最初供给用于变更气门正时的液压的储液室，则能够迅速地进行从锁定销解除到气门正时变更开始的一连串动作。
另外，在此种情况下，通过以在凸轮转矩作用于第一旋转体时开始解除锁定的方式设定液压供给的开始正时，能够可靠地解除锁定，其中，该凸轮转矩是朝着与通过向上述一个储液室供给液压而相对转动的方向相反的方向的凸轮转矩。
另外，本申请的第三发明具备以下(F)～(J)的结构，以通过下述的第一及第二旋转体的相对转动而使内燃机气门的气门正时可变的液压式可变气门正时机构作为其控制对象。
(F)第一旋转体，其以能够一体旋转的方式固定在凸轮轴上。
(G)第二旋转体，其能够与该第一旋转体进行相对转动。
(H)滞后角储液室，其被导入有用于使第一旋转体相对于第二旋转体在使气门正时滞后的方向上进行相对转动的液压。
(I)提前角储液室，其被导入有用于使第一旋转体相对于第二旋转体在使气门正时提前的方向上进行相对转动的液压。
(J)锁定销，其随着与锁定孔的嵌合而机械性地锁定第一旋转体及第二旋转体的相对转动，并且，随着对应于向滞后角储液室及提前角储液室中的一个储液室的液压供给的、与锁定孔的嵌合解除而容许第一旋转体及第二旋转体的相对转动。
并且，为了解决上述课题，第三发明以在凸轮转矩作用于第一旋转体时开始解除和向上述一个储液室的液压供给对应的、与锁定孔的嵌合的方式，开始用于解除与锁定孔的嵌合的对上述一个储液室的液压供给，其中，该凸轮转矩是朝着与通过向上述一个储液室供给液压而相对转动的方向相反的方向的凸轮转矩。
在此种第三发明中，对应于滞后角储液室及提前角储液室中的一个储液室的液压供给而解除锁定销与锁定孔的嵌合，因此在解除锁定销的同时，第一及第二旋转体开始进行相对转动。并且，若第一及第二旋转体在解除锁定销之前开始相对转动，则锁定销被向锁定孔的侧周按压而难以解除嵌合。
在该点上，在上述第三发明中，相对于第一旋转体，在凸轮转矩作用于伴随锁定销的解除而相对转动的方向的相反方向时，开始解除与锁定孔的嵌合。因此，在通过凸轮转矩抑制第一及第二旋转体的相对转动的状态下，进行锁定销的解除。因此，根据上述第三发明，能够在气门正时的变更开始之前，更可靠地进行锁定销的解除。
这种情况下，若将被供给液压以解除与锁定孔的嵌合的上述一个储液室作为在内燃机起动后最初供给用于变更气门正时的液压的储液室，则能够迅速地进行从锁定销解除到气门正时变更开始的一连串动作。
附图说明
图1是表示发生解除不良时的凸轮转矩、OCV驱动占空比、提前角液压及锁定销的位移的推移的曲线图。
图2(a)～(c)是表示发生解除不良时的锁定销的状态的推移的图。
图3是表示本发明的一实施方式中的凸轮转矩、OCV驱动占空比、提前角液压及锁定销的位移的推移的曲线图。
图4(a)～(c)是表示该实施方式的解除时的锁定销的动作的图。
图5是该实施方式采用的锁定销解除程序的流程图。
图6是表示液压式可变气门正时机构的主视剖面结构的剖视图。
图7(a)～(c)是表示发生解除不良时的锁定销的状态的推移的图。
附图标记说明：
1液压式可变气门正时机构
2凸轮轴
3叶片转子(第一旋转体)
4凸轮链轮
5壳体(第二旋转体)
6叶片
7凹部
8滞后角储液室
9提前角储液室
10电子控制单元(ECU)
11液压控制阀(OCV)
12锁定销
13锁定孔
14弹簧
15锁定销解除储液室
16锁定销解除储液室
具体实施方式
以下，参照图1～图5，说明将本发明的液压式可变气门正时机构的控制装置具体化的一实施方式。另外，作为本实施方式的控制装置的控制对象的液压式可变气门正时机构使进气气门的气门正时可变，其结果与图6所示的结构基本相同。即，作为本实施方式的控制对象的液压式可变气门正时机构1具备以下(A)～(E)的各结构。
(A)作为第一旋转体的叶片转子3，其被以能够一体旋转的方式固定在凸轮轴2上。
(B)作为第二旋转体的壳体5，其能够与叶片转子3进行相对转动。
(C)滞后角储液室8，其被导入有用于使叶片转子3相对于壳体5在使气门正时滞后的方向上进行相对转动的液压。
(D)提前角储液室9，其被导入有用于使叶片转子3相对于壳体5在使气门正时提前的方向上进行相对转动的液压。
(E)锁定销12，其随着与锁定孔13的嵌合而机械性地锁定叶片转子3及壳体5的相对转动，并且，随着对应于液压供给的、与锁定孔13的嵌合解除而容许叶片转子3及壳体5的相对转动。
另外，在该液压式可变气门正时机构中，锁定销12及锁定孔13被如下配置：在叶片转子3相对于壳体5位于向凸轮轴旋转方向的相反方向转动的最滞后相位时，锁定销12及锁定孔13的位置一致。
另外，该液压式可变气门正时机构如下构成：对应于向滞后角储液室8及提前角储液室9的液压供给，对锁定销12施加解除液压，即施加作用于使锁定销12克服弹簧14的作用力而从锁定孔13脱离的方向的液压。具体而言，将一个滞后角储液室8与锁定孔13内形成的锁定销解除储液室16(参照图2、图4)连通，并将向提前角储液室9的液路的一部分与锁定销解除储液室15(参照图6)连通，从而实现上述液压的施加。
并且，作为控制部的ECU10，通过基于OCV11的占空比控制的滞后角储液室8及提前角储液室9的液压调整，控制此种液压式可变气门正时机构1的动作。具体而言，ECU10以向滞后角储液室8供给液压并从提前角储液室9抽出液压的方式驱动OCV11，从而使叶片转子3相对于壳体5向凸轮轴2旋转方向的相反方向进行相对转动，使气门正时滞后。而且，ECU10以从滞后角储液室8抽出液压并向提前角储液室9供给液压的方式驱动OCV11，从而使叶片转子3相对于壳体5向凸轮轴2的旋转方向进行相对转动，使气门正时提前。此外，ECU10分别向滞后角储液室8及提前角储液室9供给保持液压，通过使作用于叶片6两侧的液压平衡，而保持气门正时。
此外，ECU10在使叶片转子3转动至最滞后相位并使锁定销12与锁定孔13嵌合的基础上，使内燃机停止。因此，在该液压式可变气门正时机构1中，在锁定销12与锁定孔13嵌合的状态下开始起动内燃机。
在上述的本实施方式中，ECU10在内燃机起动后，以如下顺序开始气门正时的可变控制。即，ECU10首先向滞后角储液室8进行液压供给。此时的向滞后角储液室8的液压供给并不是以可靠地解除锁定销12为目的而进行的。接下来，为了解除锁定销12与锁定孔13的嵌合，ECU10进行向提前角储液室9的液压供给。然后，即使在解除锁定销12之后，ECU10也持续进行向提前角储液室9的液压供给，从而使气门正时提前。
此外，这种情况下，根据用于解除锁定销12的向提前角储液室9的液压供给的开始正时，而有可能会发生锁定销12的解除不良。图1表示发生此种锁定销解除不良时的凸轮转矩、锁定销的位移、OCV驱动占空比及提前角液压的推移。另外，此处，以凸轮轴2的旋转方向的相反方向为正来表示凸轮转矩。
在时刻T0，ECU10为了开始向提前角储液室9的液压供给而将OCV11的驱动占空比从0％变更为100％。但是，由于液压系统的响应延迟，因此提前角储液室9的液压上升是从之后的时刻T1开始。此时的凸轮转矩为负，此时的叶片转子3在凸轮转矩下被朝凸轮轴2的旋转方向(提前角方向)施力。
此外，此时的提前角储液室9的液压上升后，叶片转子3转动了销间隙的量，由此产生液压变动。
图2(a)表示内燃机起动时的锁定销12的状态。如该图所示，此时的锁定销12在弹簧14的作用力下成为与锁定孔13嵌合的状态。
然后，提前角储液室9的液压开始上升时，克服弹簧14的作用力的解除液压开始被施加给锁定销12，如图2(b)所示，叶片6开始向提前角方向转动。此时，若负的凸轮转矩起作用，则叶片转子3上施加有提前角储液室9的液压，也通过凸轮转矩向提前角方向施加。因此，此时的叶片转子3向提前角侧的转动速度比较高。
然后，如图2(c)所示，在锁定销12完全解除之前，若叶片转子3转动到锁定销12与锁定孔13的提前角侧的侧周抵接的位置，则锁定销12钩挂在锁定孔13的侧周(图2(c)的圆A的部分)。因此，此时，有可能会发生锁定销12的解除不良。
这样，锁定销12的解除性与锁定销12开始解除时的凸轮转矩的大小及方向密切相关。鉴于上述观点，在本实施方式中，基于曲轴转角而设定向提前角储液室9的液压供给的开始正时，以在凸轮转矩成为容易解除锁定销12的状态时，开始解除锁定销12。
另外，曲轴转角由曲轴转角传感器进行检测。此种曲轴转角传感器的输出与凸轮角传感器的输出相关。
图3表示上述的本实施方式中的凸轮转矩、锁定销的位移、OCV驱动占空比及提前角液压的推移。在该图的时刻T2，ECU10为了开始向提前角储液室9供给液压而将OCV11的驱动占空比从0％变更为100％。然后，在经过了一定的响应延迟时间的时刻T3，提前角储液室9的液压开始上升。此时的凸轮转矩为正，此时的叶片转子3在凸轮转矩下被向凸轮轴2旋转方向的相反方向(滞后角方向)施力。
此外，此时的提前角储液室9的液压上升后，锁定销12被解除，而叶片转子3向提前角侧转动，由此产生液压变动。
图4(a)表示本实施方式的内燃机起动时的锁定销12的状态。如该图所示，在本实施方式中，此时的锁定销12在弹簧14的作用力下也成为与锁定孔13嵌合的状态。
然后，提前角储液室9的液压开始上升时，克服弹簧14的作用力的解除液压开始被施加给锁定销12，如图4(b)所示，叶片6开始向提前角方向转动。此外，在本实施方式中，如上所述，叶片转子3上作用有正的凸轮转矩，以克服由提前角储液室9的液压产生的向提前角方向的转动。因此，此时的叶片转子3的转动速度比图2(b)的情况低。
若叶片转子3向提前角方向的转动速度慢，则在叶片转子3转动到锁定销12与锁定孔13的提前角侧的侧周抵接的位置之前具有充分宽裕的时间。因此，如图4(c)所示，此时的锁定销12不会钩挂在锁定孔13的侧周而能被顺利解除。
此外，若通过锁定销12固定气门正时，则能够根据曲轴转角唯一地求出凸轮转矩为正的正时。而且，由于解除锁定销12时的内燃机旋转速度大致恒定，因此根据提前角储液室9的液压供给开始的指令，提前角储液室9的液压实际上升之前的、液压系统响应延迟期间的曲轴转角的变化量可以预先确定为一个值或根据各种状态量算出。因此，若基于曲轴转角来设定提前角储液室9的液压供给的开始正时，则能够调整液压供给开始正时，以在凸轮转矩为正的时候开始解除锁定销12。即，在本实施方式中，设定用于解除锁定销12的相对于提前角储液室9的液压供给的开始正时，以在凸轮转矩作用于叶片转子3时，开始解除向锁定孔13的嵌合，其中，该凸轮转矩是朝向与通过向提前角储液室9供给液压而相对旋转的方向相反的方向的凸轮转矩。
图5表示上述的本实施方式中采用的锁定销解除程序的流程图。在内燃机起动后，在从气门正时可变控制的开始条件成立到开始该可变控制的期间，按规定的控制周期，通过ECU10反复执行本程序的处理。
此外，本程序开始时，首先，在步骤S100中，ECU10判断曲轴转角是否成为规定角度α。在此，若曲轴转角未成为规定角度α(S100为否)，则ECU10直接结束本程序的处理。
另一方面，若曲轴转角成为规定角度α(S100为是)，则ECU10在步骤S101中将OCV驱动占空比设定为100％，开始向提前角储液室9的液压供给。另外，规定角度α被如下设定：使对应于液压供给的锁定销12的解除的开始正时为如下凸轮转矩作用于叶片转子3的时候，其中，该凸轮转矩是朝着与通过向提前角储液室9供给液压而相对转动的方向相反的方向的凸轮转矩。
另外，在上述的本实施方式中，提前角储液室9在内燃机起动后相当于最初供给用于变更气门正时的液压的上述一个储液室。
此外，如上所述，在设定了锁定销12的解除液压的供给开始正时的情况下，即使在向提前角储液室9供给液压之前进行向滞后角储液室8的液压供给而预先解除锁定销12，也能够仅通过向提前角储液室9供给液压来可靠地进行锁定销12的解除。因此，即使形成为将滞后角储液室8与锁定销解除储液室15连通并且对应向滞后角储液室8的液压供给而未作用锁定销解除液压的结构，也能够进行液压式可变气门正时机构1的顺畅运用。并且，若不使滞后角储液室8与锁定孔13连通，则产生如下的优点。
即，若在滞后角储液室8内的液压充分上升之前解除锁定销12，则无法保持叶片转子3的转动，有时叶片6摆动并与壳体5的凹部7的侧壁碰撞；若不使滞后角储液室8与锁定销解除储液室15连通，则能够避免这种情况。
另外，在内燃机停止时，若要使叶片转子3转动至最滞后相位并使锁定销12与锁定孔13嵌合，则在滞后角储液室8的液压充分下降之前锁定销12不与锁定孔13嵌合，因此该嵌合需要耗费时间。若不使滞后角储液室8与锁定销解除储液室15连通，则也能够避免此种问题。
根据以上说明的本实施方式，能够起到如下的效果。
(1)在本实施方式中，ECU10基于曲轴转角而设定用于解除锁定销12与锁定孔13的嵌合的液压供给的开始正时。更具体地说，设定用于解除锁定销12的提前角储液室9的液压供给的开始正时，以在凸轮转矩作用于叶片转子3时开始解除与锁定孔13的嵌合，其中，该凸轮转矩是朝向与通过向提前角储液室9供给液压而相对转动的方向相反的方向的凸轮转矩。因此，能够调整正时，以在凸轮转矩成为锁定销12容易解除的状态时、即在凸轮转矩为正时解除锁定销12。因此，根据本实施方式，能够在气门正时变更开始之前更可靠地进行锁定销12的解除。
(2)在本实施方式中，在内燃机起动后，对应于最初供给用于变更气门正时的液压的向提前角储液室9的液压供给而解除锁定销12。因此，能够迅速地进行从锁定销12的解除到气门正时变更开始的一连串动作。
(3)在本实施方式中，仅通过向提前角储液室9供给液压就能够解除锁定销12，因此无需使滞后角储液室8与锁定销解除储液室15连通，进而无需设置锁定销解除储液室15。
以上说明的本实施方式能够如下所述地变更实施。
·在使排气气门的气门正时可变的液压式可变气门正时机构中存在以最滞后相位利用锁定销12进行锁定的情况。在此种以最滞后相位进行锁定的液压式可变气门正时机构中也能够适用本发明的控制装置。这种情况下，在内燃机起动后最初供给用于变更气门正时的液压的储液室成为滞后角储液室。这种情况下，若以对应于向滞后角储液室的液压供给而解除锁定销并在凸轮转矩为负的时候开始解除锁定销的方式、设定用于解除锁定销的对滞后角储液室的液压供给的开始正时，则能够在气门正时变更开始之前可靠地进行锁定销的解除。
·在液压式可变气门正时机构中存在以最提前相位与最滞后相位之间的中间锁定相位进行基于锁定销的锁定的情况。在此种机构中也能够适用本发明的控制装置。这种情况下，在通过向提前角储液室的液压供给而进行锁定销的解除时，若在凸轮转矩为正的时候开始锁定销的解除的方式设定相对于提前角储液室的液压供给的开始正时，则能够更可靠地进行在气门正时变更开始之前的锁定销的解除。而且，在通过向滞后角储液室供给液压而进行锁定销的解除时，若以在凸轮转矩为负时开始解除锁定销的方式、设定对滞后角储液室的液压供给的开始正时，则能够在气门正时变更开始之前更可靠地进行锁定销的解除。
·本发明的控制装置若具备下述(A)～(E)的结构，则即使为结构与图6所示的结构不同的液压式可变气门正时机构，也同样能够适用。
(A)第一旋转体，其以能够一体旋转的方式固定在凸轮轴上。
(B)第二旋转体，其能够与该第一旋转体进行相对转动。
(C)滞后角储液室，其被导入有用于使第一旋转体相对于第二旋转体在使气门正时滞后的方向上进行相对转动的液压。
(D)提前角储液室，其被导入有用于使第一旋转体相对于第二旋转体在使气门正时提前的方向上进行相对转动的液压。
(E)锁定销，其随着与锁定孔的嵌合而机械性地锁定第一旋转体及第二旋转体的相对转动，并且，随着对应于液压供给的、与锁定孔的嵌合解除而容许第一旋转体及第二旋转体的相对转动。

Claims (4)

1.一种液压式可变气门正时机构的控制装置，具备：
第一旋转体，其以能够一体旋转的方式固定在凸轮轴上；
第二旋转体，其能够与所述第一旋转体进行相对转动；
滞后角储液室，其被导入有用于使所述第一旋转体相对于所述第二旋转体在使气门正时滞后的方向上进行相对转动的液压；
提前角储液室，其被导入有用于使所述第一旋转体相对于所述第二旋转体在使气门正时提前的方向上进行相对转动的液压；以及
锁定销，其随着与锁定孔的嵌合而机械性地锁定所述第一旋转体及所述第二旋转体的相对转动，并且，随着对应于向所述滞后角储液室及所述提前角储液室中的一个储液室的液压供给的、与所述锁定孔的嵌合解除而容许所述第一旋转体及所述第二旋转体的相对转动；
通过所述第一旋转体及所述第二旋转体的相对转动而使内燃机气门的气门正时可变；
所述液压式可变气门正时机构的控制装置的特征在于，
以在凸轮转矩作用于所述第一旋转体时开始解除与所述锁定孔的嵌合的方式，基于曲轴转角开始向所述一个储液室供给液压，其中，所述凸轮转矩是朝着与通过向所述一个储液室供给液压而相对转动的方向相反的方向的凸轮转矩。
2.一种液压式可变气门正时机构的控制装置，具备：
第一旋转体，其以能够一体旋转的方式固定在凸轮轴上；
第二旋转体，其能够与该第一旋转体进行相对转动；
滞后角储液室，其被导入有用于使所述第一旋转体相对于所述第二旋转体在使气门正时滞后的方向上进行相对转动的液压；
提前角储液室，其被导入有用于使所述第一旋转体相对于所述第二旋转体在使气门正时提前的方向上进行相对转动的液压；以及
锁定销，其随着与锁定孔的嵌合而机械性地锁定所述第一旋转体及所述第二旋转体的相对转动，并且，随着对应于向所述滞后角储液室及所述提前角储液室中的一个储液室的液压供给的、与所述锁定孔的嵌合解除而容许所述第一旋转体及所述第二旋转体的相对转动；
通过所述第一旋转体及所述第二旋转体的相对转动而使内燃机气门的气门正时可变；
所述液压式可变气门正时机构的控制装置的特征在于，
以在凸轮转矩作用于所述第一旋转体时开始解除对应于向所述一个储液室的液压供给的、与所述锁定孔的嵌合的方式，开始用于解除与所述锁定孔的嵌合的、对所述一个储液室的液压供给，其中，所述凸轮转矩是朝着与通过向所述一个储液室供给液压而相对转动的方向相反的方向的凸轮转矩。
3.一种液压式可变气门正时机构的控制装置，其中所述液压式可变气门正时机构具备：
第一旋转体，其以能够与凸轮轴一体旋转的方式固定在所述凸轮轴上；
第二旋转体，其能够相对于所述第一旋转体进行相对转动；
滞后角储液室，其被导入有用于使所述第一旋转体相对于所述第二旋转体在使气门正时滞后的方向上进行相对转动的液压；
提前角储液室，其被导入有用于使所述第一旋转体相对于所述第二旋转体在使气门正时提前的方向上进行相对转动的液压；以及
锁定销，其随着与锁定孔的嵌合而机械性地锁定所述第一旋转体及所述第二旋转体的相对转动，并且，随着对应于向所述滞后角储液室及所述提前角储液室中的一个储液室的液压供给的、与所述锁定孔的嵌合解除而容许所述第一旋转体及所述第二旋转体的相对转动，其中，通过所述第一旋转体及所述第二旋转体的相对转动而使内燃机气门的气门正时可变；
其中，在曲轴转角为规定角度时，所述控制装置开始向所述一个储液室供给液压，以在凸轮转矩作用于所述第一旋转体时开始解除与所述锁定孔的嵌合，所述凸轮转矩是朝着与通过向所述一个储液室供给液压而相对转动的方向相反的方向的凸轮转矩。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的液压式可变气门正时机构的控制装置，其中，
所述一个储液室是在内燃机起动后最初供给用于变更气门正时的液压的储液室。
CN201080003888.4A 2010-11-08 2010-11-08 液压式可变气门正时机构的控制装置 Expired - Fee Related CN102639822B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/069858 WO2012063312A1 (ja) 2010-11-08 2010-11-08 油圧式バルブタイミング可変機構の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102639822A CN102639822A (zh) 2012-08-15
CN102639822B true CN102639822B (zh) 2015-03-04

Family

ID=45851251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080003888.4A Expired - Fee Related CN102639822B (zh) 2010-11-08 2010-11-08 液压式可变气门正时机构的控制装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9010289B2 (zh)
EP (1) EP2474713B1 (zh)
JP (1) JP4883244B1 (zh)
KR (1) KR101278382B1 (zh)
CN (1) CN102639822B (zh)
BR (1) BRPI1010626B1 (zh)
CA (1) CA2755884C (zh)
WO (1) WO2012063312A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5003789B2 (ja) * 2010-04-28 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の可変動弁装置
US9010289B2 (en) 2010-11-08 2015-04-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for hydraulic variable valve timing mechanism
CN102822477B (zh) 2011-04-07 2016-02-10 丰田自动车株式会社 可变气门正时装置
US9200543B2 (en) 2011-05-13 2015-12-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Variable valve timing device
JP5584797B1 (ja) * 2013-05-31 2014-09-03 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP6166196B2 (ja) * 2014-03-03 2017-07-19 株式会社Ｓｏｋｅｎ 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP6201842B2 (ja) * 2014-03-19 2017-09-27 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御システム
JP2016023620A (ja) * 2014-07-23 2016-02-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6464800B2 (ja) * 2014-08-29 2019-02-06 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3116858B2 (ja) * 1996-11-29 2000-12-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブタイミング可変機構
CN1989317A (zh) * 2004-07-28 2007-06-27 爱信精机株式会社 可变气门正时控制装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5738056A (en) 1996-04-04 1998-04-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Variable valve timing mechanism for internal combustion engine
US6311654B1 (en) * 1998-07-29 2001-11-06 Denso Corporation Valve timing adjusting device
JP3705029B2 (ja) 1999-07-30 2005-10-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3791658B2 (ja) 1999-08-05 2006-06-28 株式会社デンソー 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
US6505586B1 (en) 1999-08-05 2003-01-14 Denso Corporation Variable valve timing control apparatus and method for engines
JP2003020916A (ja) * 2001-07-03 2003-01-24 Mikuni Corp バルブタイミング制御装置
JP3832730B2 (ja) 2001-12-05 2006-10-11 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
KR20040050307A (ko) * 2002-12-10 2004-06-16 현대자동차주식회사 차량의 베인형 연속 가변 밸브 타이밍 장치의 진각 보상장치
JP2005036789A (ja) 2003-06-25 2005-02-10 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
DE602004028552D1 (de) 2003-06-25 2010-09-23 Aisin Seiki Nockenwellenversteller
US7311069B2 (en) * 2003-06-25 2007-12-25 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Variable valve timing control device
JP4125999B2 (ja) 2003-08-29 2008-07-30 株式会社日立製作所 可変バルブタイミング機構の制御装置
JP4069850B2 (ja) * 2003-11-12 2008-04-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブ開閉特性制御装置
JP2006170085A (ja) * 2004-12-16 2006-06-29 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置及び最低トルクの設定方法
JP4163700B2 (ja) 2005-04-15 2008-10-08 株式会社日立製作所 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2007153212A (ja) 2005-12-07 2007-06-21 Toyota Motor Corp 動力出力装置及びその制御方法並びに車両
JP2007255258A (ja) 2006-03-22 2007-10-04 Hitachi Ltd 可変バルブタイミング制御装置
JP4811670B2 (ja) 2007-07-18 2011-11-09 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP2009024600A (ja) 2007-07-19 2009-02-05 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP2009024659A (ja) * 2007-07-23 2009-02-05 Hitachi Ltd 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2010209780A (ja) 2009-03-10 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の可変動弁機構
JP2010223172A (ja) 2009-03-25 2010-10-07 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
JP4877615B2 (ja) 2009-05-27 2012-02-15 株式会社デンソー 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
JP2011038446A (ja) 2009-08-07 2011-02-24 Denso Corp バルブタイミング調整装置
US9010289B2 (en) 2010-11-08 2015-04-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for hydraulic variable valve timing mechanism
US9200543B2 (en) 2011-05-13 2015-12-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Variable valve timing device
EP2589793B1 (en) * 2011-11-04 2015-08-05 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Valve opening and closing control apparatus
JP5781910B2 (ja) * 2011-12-09 2015-09-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3116858B2 (ja) * 1996-11-29 2000-12-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブタイミング可変機構
CN1989317A (zh) * 2004-07-28 2007-06-27 爱信精机株式会社 可变气门正时控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2755884C (en) 2013-12-17
US9010289B2 (en) 2015-04-21
EP2474713A1 (en) 2012-07-11
JP4883244B1 (ja) 2012-02-22
EP2474713B1 (en) 2015-07-22
EP2474713A8 (en) 2012-09-26
BRPI1010626B1 (pt) 2020-09-15
CN102639822A (zh) 2012-08-15
KR101278382B1 (ko) 2013-06-24
BRPI1010626A8 (pt) 2016-09-27
BRPI1010626A2 (pt) 2016-03-15
JPWO2012063312A1 (ja) 2014-05-12
WO2012063312A1 (ja) 2012-05-18
CA2755884A1 (en) 2012-05-08
EP2474713A4 (en) 2013-10-30
US20130213326A1 (en) 2013-08-22
KR20120075440A (ko) 2012-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102639822B (zh) 液压式可变气门正时机构的控制装置
JP4877615B2 (ja) 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
CN103485852B (zh) 内燃机的控制装置
WO2013187284A1 (ja) 弁開閉時期制御装置
JP2003314220A (ja) 可変カムシャフトタイミング装置
CN104295334B (zh) 可变凸轮相位器
JP5817845B2 (ja) バルブタイミング制御装置
JP4531705B2 (ja) 弁開閉時期制御装置
JP2012219767A (ja) バルブタイミング調整装置
WO2012157045A1 (ja) バルブタイミング可変装置
CN102822477B (zh) 可变气门正时装置
JP2010084586A (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御方法及び内燃機関システム
JP5267263B2 (ja) 弁開閉時期制御装置
JP2013096376A (ja) 弁開閉制御装置
JP2013194552A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5157540B2 (ja) 内燃機関の可変バルブタイミング装置
JPH10159514A (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2010163070A (ja) ハイブリッド自動車
CN206319922U (zh) 新型凸轮轴相位调节器
WO2013031024A1 (ja) 車両用エンジンの制御装置
EP3179062B1 (en) Valve opening/closing timing control apparatus
JP6104392B2 (ja) バルブタイミング調整装置
JP5751136B2 (ja) バルブタイミング調整装置
JP2017008831A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2004019497A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150304