JP2002276310A - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents

Valve timing control device for internal combustion engine

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JP2002276310A
JP2002276310A JP2001081014A JP2001081014A JP2002276310A JP 2002276310 A JP2002276310 A JP 2002276310A JP 2001081014 A JP2001081014 A JP 2001081014A JP 2001081014 A JP2001081014 A JP 2001081014A JP 2002276310 A JP2002276310 A JP 2002276310A
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JP
Japan
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camshaft
rotation
phase
braking force
control
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Application number
JP2001081014A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Io
伸一 猪尾
Toshiro Ichikawa
敏朗 市川
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To sensitively control rotational phase of a camshaft over all of speed areas of an internal combustion engine to enhance response and stability of phase control. SOLUTION: A phase changeable apparatus 8 is disposed between a driving sprocket 1 and a camshaft 2, and is constituted of a planetary gear mechanism 9 of a type of acceleration in the same direction, a lock release lever 14, spring clutches 15, 17, a release ring 18, a clutch release coils 22, 23 and brake control coils 24, 25. Control force exerted on a brake drum 13 by the brake control coil 24 and control force exerted on a rotating drum 3 by the brake control coil 25 are individually changed according to increase/decrease in engine speed. Since each control force suppresses effect of load torque acting on the camshaft 2, the rotational phase of the camshaft 2 can be stably and changeably controlled.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用エ
ンジンの吸気バルブ、排気バルブ等の開閉時期を運転状
態に応じて可変に制御するのに好適に用いられる内燃機
関のバルブタイミング制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve timing control apparatus for an internal combustion engine which is preferably used for variably controlling the opening / closing timing of an intake valve, an exhaust valve and the like of an automobile engine in accordance with an operation state.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、自動車用エンジン等の内燃機関
にあっては、その運転状態等に応じて吸気バルブ、排気
バルブ等の開閉タイミングを適宜に変更してエンジン性
能を向上させるため、エンジンのクランクシャフトとカ
ムシャフトとの回転位相を可変に変化させるバルブタイ
ミング制御装置を搭載したものが提案されている(例え
ば、特開平9−250309号公報)。
2. Description of the Related Art Generally, in an internal combustion engine such as an automobile engine, the opening and closing timing of an intake valve, an exhaust valve and the like is appropriately changed in accordance with the operating state of the engine to improve the engine performance. There has been proposed a device equipped with a valve timing control device that variably changes the rotation phase between a crankshaft and a camshaft (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-250309).

【0003】この種の従来技術によるバルブタイミング
制御装置は、内燃機関のクランクシャフトによって回転
駆動される回転体と、内燃機関の吸気バルブまたは排気
バルブを開,閉するため該回転体の回転に従って回転さ
れるカムシャフトと、該カムシャフトと回転体との間に
設けられ前記回転体に対する該カムシャフトの回転位相
を可変に制御する回転位相可変手段とから構成されてい
る。
[0003] A valve timing control device according to this type of prior art is configured to rotate according to the rotation of a rotating body driven by a crankshaft of an internal combustion engine and to open and close an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine. And a rotating phase variable means provided between the camshaft and the rotating body for variably controlling the rotating phase of the camshaft with respect to the rotating body.

【0004】ここで、回転位相可変手段は、前記回転体
とカムシャフトとの間に設けられた太陽歯車、遊星歯車
および内歯車からなる遊星歯車機構と、該遊星歯車機構
の太陽歯車をカムシャフト側に対して締結または解除す
る電磁クラッチと、該電磁クラッチを解除したときに前
記太陽歯車に制動力を付与し、前記内歯車と太陽歯車と
の間に相対回転を発生させて前記遊星歯車を自転させる
電磁ブレーキ等とにより構成されている。
Here, the rotation phase changing means includes a planetary gear mechanism comprising a sun gear, a planetary gear, and an internal gear provided between the rotating body and the camshaft, and a sunshaft of the planetary gear mechanism is connected to the camshaft. An electromagnetic clutch to be fastened or released to the side, a braking force is applied to the sun gear when the electromagnetic clutch is released, and a relative rotation is generated between the internal gear and the sun gear to cause the planetary gear to rotate. It is composed of an electromagnetic brake that rotates.

【0005】そして、この場合には回転体に対するカム
シャフトの回転位相を保持するときに、ウエーブリング
等の板ばねを用いて電磁クラッチを締結状態とし、遊星
歯車機構の太陽歯車をカムシャフトに対し回転不能に固
定することによって、回転体とカムシャフトとの回転位
相を一定に保つ構成としている。
In this case, when the rotational phase of the camshaft with respect to the rotating body is maintained, the electromagnetic clutch is engaged by using a leaf spring such as a wave ring, and the sun gear of the planetary gear mechanism is connected to the camshaft. The rotation phase between the rotating body and the camshaft is kept constant by being fixed so as not to rotate.

【0006】また、回転体に対するカムシャフトの回転
位相を変更するときには、前記電磁クラッチと電磁ブレ
ーキにそれぞれ通電を行って、電磁クラッチの締結状態
を解除すると共に、この状態で電磁ブレーキにより太陽
歯車に制動力を付与し、前記内歯車と太陽歯車とを相対
回転させて前記遊星歯車を自転させることにより、回転
体とカムシャフトとの回転位相を遅角側または進角側に
変更させる構成としている。
When changing the rotation phase of the camshaft with respect to the rotating body, the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake are energized to release the engaged state of the electromagnetic clutch, and in this state, the electromagnetic brake is applied to the sun gear. By applying a braking force and rotating the internal gear and the sun gear relative to each other to rotate the planetary gear, the rotation phase of the rotating body and the camshaft is changed to the retard side or the advance side. .

【0007】即ち、内燃機関の排気バルブは、図22に
例示するようにクランクシャフトのクランク角が排気上
死点に達する前に所定のリフト量をもって開弁すること
により、気筒内の排気ガスを外部に排出させる。また、
吸気バルブはクランク角が排気上死点を通過した後に同
様に開弁することにより、吸入空気を気筒内に吸込ませ
るものである。
That is, as shown in FIG. 22, the exhaust valve of the internal combustion engine opens the exhaust gas in the cylinder by opening a predetermined lift amount before the crank angle of the crankshaft reaches the exhaust top dead center. Discharge to the outside. Also,
The intake valve opens in a similar manner after the crank angle passes through the exhaust top dead center, thereby sucking intake air into the cylinder.

【0008】そして、カムシャフトの回転位相を回転体
よりも進める進角方向に制御したときには、図22に示
すように排気バルブ、吸気バルブの開弁タイミングが進
角制御され、カムシャフトの回転位相を遅らせる遅角方
向に制御したときには、排気バルブ、吸気バルブの開弁
タイミングが遅角制御されるものである。
When the rotational phase of the camshaft is controlled to advance in the advance direction with respect to the rotator, the opening timing of the exhaust valve and the intake valve is advanced and the rotational phase of the camshaft is controlled as shown in FIG. Is controlled in the retard direction to delay the opening timing of the exhaust valve and the intake valve.

【0009】この場合、吸気バルブ、排気バルブはコイ
ルばねにより閉弁方向に常時付勢され、開弁時にはコイ
ルばねの付勢力に抗して開弁されるため、カムシャフト
にはバルブの開,閉弁に応じて回転トルクとしての負荷
トルクが作用し、この負荷トルクは図23に示す特性線
S1 の如くカムシャフトの回転角に対して、例えばサイ
ンカーブを描くように変動する。
In this case, the intake valve and the exhaust valve are constantly urged in the valve closing direction by the coil spring, and are opened against the urging force of the coil spring when the valve is opened. A load torque acts as a rotation torque according to the closing of the valve, and this load torque fluctuates with respect to the rotation angle of the camshaft as shown by a characteristic curve S1 in FIG.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術のバルブタイミング制御装置は、回転体に対する
カムシャフトの回転位相を変更するときに、エンジンの
低回転数域でカムシャフトが負荷トルクの影響を大きく
受け、高回転数域ではカムシャフトが受ける負荷トルク
の影響が小さくなるものである。
In the above-described prior art valve timing control apparatus, when changing the rotation phase of the camshaft with respect to the rotating body, the influence of the load torque on the camshaft in a low engine speed range. And the effect of the load torque on the camshaft is reduced in the high rotation speed range.

【0011】即ち、内燃機関の全運転領域にあって、バ
ルブ側からカムシャフトに付加される遅角側,進角側の
負荷トルク(交番トルク)は、図23に示す特性線S1
の如くエンジン回転数が低回転のときには大きなトルク
値となる。
That is, in the entire operation range of the internal combustion engine, the load torque (alternating torque) on the retard side and the advance side added to the camshaft from the valve side is represented by a characteristic line S1 shown in FIG.
When the engine speed is low, the torque value is large.

【0012】しかし、エンジン回転数が低回転数から高
回転数に増加していくると、例えば3000〜4000
rpm程度の回転数域では、図23に示す特性線S2 の
如く振幅は大となるが、周波数が高くなるので、位相変
換部が慣性ダンパとなって等価的にトルクが小さくなっ
てしまう。
However, when the engine speed increases from a low speed to a high speed, for example, 3000 to 4000
In a rotational speed range of about rpm, the amplitude is large as indicated by a characteristic line S2 shown in FIG. 23, but the frequency is high, so that the phase converter becomes an inertial damper and the torque is equivalently reduced.

【0013】このため、カムシャフトの回転位相を細か
く制御しようする場合に、電磁ブレーキの制動力をエン
ジンの低回転数域を基準として設定すると、高回転数域
では位相制御の応答性が低下し、逆に高回転数域を基準
として電磁ブレーキの制動力を設定すると、低回転数域
で制御応答性が過剰に速くなり、回転位相の位相角を細
かく変更して制御することが難しくなるという問題があ
る。
For this reason, when the rotational phase of the camshaft is finely controlled, if the braking force of the electromagnetic brake is set based on the low rotational speed range of the engine, the responsiveness of the phase control is reduced in the high rotational speed range. Conversely, if the braking force of the electromagnetic brake is set based on the high rotation speed range, the control response will be excessively fast in the low rotation speed range, making it difficult to control by finely changing the phase angle of the rotation phase. There's a problem.

【0014】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、内燃機関の全回転数域
に亘ってカムシャフトの回転位相を細かく制御すること
ができ、位相制御の応答性、安定性を高めることができ
るようにした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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to enable fine control of the rotational phase of a camshaft over the entire rotational speed range of an internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a valve timing control device for an internal combustion engine, which can improve the responsiveness and stability of the engine.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、内燃機関のクランクシャフトにより
回転駆動される回転体と、内燃機関の吸気バルブまたは
排気バルブを開,閉弁するため該回転体の回転に従って
回転されるカムシャフトと、該カムシャフトと回転体と
の間に設けられ前記回転体に対する該カムシャフトの回
転位相を可変に制御する回転位相可変手段とからなる内
燃機関のバルブタイミング制御装置に適用される。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention opens and closes a rotating body driven by a crankshaft of an internal combustion engine and an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine. Therefore, an internal combustion engine including a camshaft that is rotated according to the rotation of the rotating body, and rotation phase variable means provided between the camshaft and the rotating body for variably controlling the rotation phase of the camshaft with respect to the rotating body. This is applied to the valve timing control device.

【0016】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、前記回転位相可変手段は、電磁ブレーキを用い
て制動力を付与することにより前記回転体に対するカム
シャフトの回転位相を電気的制御で変更する位相変更機
構を有し、該位相変更機構は、内燃機関の回転数に応じ
て前記電磁ブレーキの制動力を可変に制御する構成とし
たことにある。
A feature of the construction adopted in the first aspect of the present invention is that the rotation phase variable means electrically controls the rotation phase of the camshaft with respect to the rotating body by applying a braking force using an electromagnetic brake. And a phase changing mechanism configured to variably control the braking force of the electromagnetic brake according to the rotation speed of the internal combustion engine.

【0017】このように構成することにより、吸気バル
ブまたは排気バルブの開,閉弁に伴った負荷トルクの影
響がカムシャフトに及んでも、電磁ブレーキの制動力を
機関回転数に応じて可変に制御するため、高回転数域で
は位相制御の応答性を高め、迅速な制御が可能となる。
そして、低回転数域では位相制御の応答性が速くなり過
ぎるのを抑えることができ、回転位相の位相角を細かく
変更するように制御できる。また、位相変更機構による
回転位相の可変制御を電気的制御によって行うことがで
き、例えば油圧力による制御等に比較して保守、点検作
業を容易にできると共に、エアの混入等による不具合の
発生を無くすことができる。
With this configuration, the braking force of the electromagnetic brake can be varied according to the engine speed even if the influence of the load torque accompanying opening and closing of the intake valve or exhaust valve affects the camshaft. In this case, the responsiveness of the phase control is increased in the high rotation speed range, and quick control is possible.
In the low rotation speed range, the response of the phase control can be prevented from becoming too fast, and control can be performed so as to finely change the phase angle of the rotation phase. In addition, the variable control of the rotation phase by the phase changing mechanism can be performed by electrical control, so that maintenance and inspection work can be facilitated as compared with, for example, control by hydraulic pressure, and the occurrence of problems due to air mixing and the like can be prevented. Can be eliminated.

【0018】また、請求項2の発明によると、電磁ブレ
ーキは、内燃機関の回転数が大きくなるに従って制動力
を漸次増大させる構成としている。これにより、バルブ
側からカムシャフトに付加される負荷トルクが、機関回
転数が増加するに応じて減少し、例えば位相変更を行う
ときのトルク不足が発生しても、これを補うように電磁
ブレーキの制動力を増大でき、カムシャフトの回転位相
を安定させて変更することができる。
According to the second aspect of the present invention, the electromagnetic brake is configured to gradually increase the braking force as the rotational speed of the internal combustion engine increases. As a result, the load torque applied to the camshaft from the valve side decreases as the engine speed increases. For example, even if a torque shortage occurs when performing a phase change, an electromagnetic brake is provided so as to compensate for this. Can be increased, and the rotation phase of the camshaft can be stabilized and changed.

【0019】また、請求項3の発明によると、電磁ブレ
ーキは、内燃機関の回転数がアイドリング回転数から予
め決められた所定回転数に達するまでは制動力を漸次小
さくし、前記所定回転数よりも高い回転数になるに従っ
て前記制動力を漸次増大させる構成としている。
According to the third aspect of the present invention, the electromagnetic brake reduces the braking force gradually until the rotation speed of the internal combustion engine reaches a predetermined rotation speed from the idling rotation speed, and the braking force becomes smaller than the predetermined rotation speed. The braking force is gradually increased as the rotation speed becomes higher.

【0020】この場合には、機関回転数がアイドリング
回転数のときに大きな負荷トルクがカムシャフトに作用
し、位相制御の応答性が過剰に速くなる傾向があるが、
電磁ブレーキの制動力によりこれを抑えることができ、
回転位相の位相角を細かく変更するように制御できる。
そして、機関回転数がアイドリング回転数から所定回転
数まで増加する間は、前記制動力を漸次減少させること
により、位相制御の応答性を適正な速さに保つことがで
きる。一方、機関回転数が所定回転数からさらに増加す
るときには、負荷トルクの影響が小さくなるので、これ
に応じて制動力を漸次増大させることにより、位相制御
の応答性を高めることができ、迅速な制御を行うことが
可能となる。
In this case, when the engine speed is the idling speed, a large load torque acts on the camshaft, and the response of the phase control tends to be excessively fast.
This can be suppressed by the braking force of the electromagnetic brake,
Control can be performed to finely change the phase angle of the rotation phase.
While the engine speed increases from the idling speed to a predetermined speed, the responsiveness of the phase control can be maintained at an appropriate speed by gradually decreasing the braking force. On the other hand, when the engine speed further increases from the predetermined speed, the influence of the load torque becomes smaller, and accordingly, the responsiveness of the phase control can be improved by gradually increasing the braking force in accordance with the load torque. Control can be performed.

【0021】また、請求項4の発明によると、回転位相
可変手段は、位相変更機構と、回転体に対するカムシャ
フトの相対回転を進角側で拘束し逆向きの相対回転を許
す進角側のワンウェイクラッチと、前記回転体に対する
カムシャフトの相対回転を遅角側で拘束し逆向きの相対
回転を許す遅角側のワンウェイクラッチと、該進角側,
遅角側のワンウェイクラッチによる回転拘束をそれぞれ
個別に解除する進角側,遅角側のクラッチ解除機構とか
らなり、前記位相変更機構は、前記クラッチ解除機構に
よって進角側のワンウェイクラッチを解除したときに、
電磁ブレーキを作動させることにより前記回転体に対す
るカムシャフトの回転位相を進角方向に変更する構成と
している。
According to the fourth aspect of the present invention, the rotation phase changing means includes a phase changing mechanism and a phase shift mechanism for restricting the relative rotation of the cam shaft with respect to the rotating body on the advance side and allowing the relative rotation in the opposite direction. A one-way clutch, a one-way clutch on a retard side that restricts relative rotation of the camshaft with respect to the rotating body on the retard side and allows relative rotation in the opposite direction,
The phase change mechanism releases the one-way clutch on the advance side by the clutch release mechanism, which comprises an advance side and a retard side clutch release mechanism for individually releasing the rotation restraint by the one-way clutch on the retard side. sometimes,
By operating the electromagnetic brake, the rotation phase of the camshaft with respect to the rotating body is changed in the advance direction.

【0022】これにより、機関回転数が比較的低い回転
数域にある間は、例えば進角側のクラッチ解除機構で進
角側のワンウェイクラッチを解除すると、カムシャフト
側の負荷トルクを利用して回転体に対するカムシャフト
の回転位相を進角方向で可変に制御できる。また、遅角
側のクラッチ解除機構で遅角側のワンウェイクラッチを
解除したときには、カムシャフト側の負荷トルクを利用
して回転体に対するカムシャフトの回転位相を遅角方向
で可変に制御することができる。
Thus, while the engine speed is in a relatively low speed range, for example, if the one-way clutch on the advance side is released by the clutch release mechanism on the advance side, the load torque on the camshaft side is utilized. The rotation phase of the camshaft with respect to the rotating body can be variably controlled in the advance direction. Further, when the one-way clutch on the retard side is released by the clutch release mechanism on the retard side, the rotational phase of the camshaft with respect to the rotating body can be variably controlled in the retard direction using the load torque on the camshaft side. it can.

【0023】そして、内燃機関の回転数が比較的高い回
転数域にあるときには、前記クラッチ解除機構で進角側
のワンウェイクラッチを解除すると共に、位相変更機構
を作動させることによって回転体に対するカムシャフト
の回転位相を進角方向で可変に制御でき、前記負荷トル
クのトルク不足を位相変更機構により補うことができ
る。また、この状態で遅角側のワンウェイクラッチを解
除したときには、カムシャフトが回転体に対して遅角方
向に相対回転可能となり、遅角方向での回転位相の可変
制御も行うことができる。
When the rotational speed of the internal combustion engine is in a relatively high rotational speed range, the one-way clutch on the advance side is disengaged by the clutch disengaging mechanism, and the camshaft for the rotating body is operated by operating the phase changing mechanism. Can be variably controlled in the advance direction, and the insufficient torque of the load torque can be compensated for by the phase changing mechanism. Further, when the one-way clutch on the retard side is released in this state, the camshaft can relatively rotate in the retard direction with respect to the rotating body, and the variable control of the rotational phase in the retard direction can be performed.

【0024】また、請求項5の発明によると、位相変更
機構は、カムシャフトを回転体に対して同方向で増速さ
せるように前記回転体とカムシャフトとの間で回転力を
伝達する同方向増速型の遊星歯車機構と、該遊星歯車機
構の作動を電気的に制御する電磁ブレーキとにより構成
している。
According to the fifth aspect of the present invention, the phase changing mechanism transmits the rotational force between the rotating body and the camshaft so as to increase the speed of the camshaft relative to the rotating body in the same direction. It comprises a directional speed-increasing planetary gear mechanism and an electromagnetic brake for electrically controlling the operation of the planetary gear mechanism.

【0025】これにより、遊星歯車機構は電磁ブレーキ
で制動力が付与されると、カムシャフトを回転体に対し
て同方向で増速させるように作動し、カムシャフトの回
転位相を回転体よりも進めることができる。また、電磁
ブレーキによる制動力を解除したときには、遊星歯車の
自転が規制されて位相変更機構としての作動を停止状態
に保つことができる。
Thus, when the braking force is applied by the electromagnetic brake, the planetary gear mechanism operates to increase the speed of the camshaft in the same direction with respect to the rotating body, and the rotational phase of the camshaft is made higher than that of the rotating body. You can proceed. Further, when the braking force by the electromagnetic brake is released, the rotation of the planetary gear is restricted, and the operation as the phase changing mechanism can be kept stopped.

【0026】また、請求項6の発明によると、遊星歯車
機構は、回転体側に一体に設けられ遊星歯車を自転可能
に支持する第1の回転部材と、カムシャフト側に一体に
設けられ前記遊星歯車に噛合する内歯車が形成された第
2の回転部材と、前記回転体とカムシャフトとに対して
相対回転可能に設けられ前記遊星歯車に噛合する太陽歯
車が形成された第3の回転部材とからなり、進角側のワ
ンウェイクラッチは前記第1,第3の回転部材のうち一
方の回転部材と第2の回転部材との間に設け、前記遅角
側のワンウェイクラッチは前記第1,第3の回転部材の
うち他方の回転部材と第2の回転部材との間に設け、電
磁ブレーキは第3の回転部材に制動力を付与する構成と
している。
According to a sixth aspect of the present invention, the planetary gear mechanism includes a first rotating member integrally provided on the rotating body and rotatably supporting the planetary gear, and the planetary gear integrally provided on the camshaft side. A second rotating member provided with an internal gear meshing with the gear, and a third rotating member provided with a sun gear provided rotatably with respect to the rotating body and the camshaft to mesh with the planetary gear; The one-way clutch on the advance side is provided between one of the first and third rotating members and the second rotating member, and the one-way clutch on the retarding side is the first and third rotating members. The electromagnetic brake is provided between the other one of the third rotating members and the second rotating member, and the electromagnetic brake is configured to apply a braking force to the third rotating member.

【0027】これにより、電磁ブレーキが第3の回転部
材に制動力を付与すると、第1の回転部材と第3の回転
部材との間に相対回転(回転差)が発生するので、遊星
歯車は自転し第2の回転部材を第1の回転部材よりも同
方向で増速回転させ、カムシャフトの回転位相を回転体
よりも進めることができる。また、電磁ブレーキによる
制動力を解除したときには、第3の回転部材が第1の回
転部材とほぼ一体で回転するので、遊星歯車は自転する
ことなく第1の回転部材に従って公転のみを行い、第1
の回転部材からの回転力(公転力)を第2の回転部材に
内歯車を介して伝達することができる。
Thus, when the electromagnetic brake applies a braking force to the third rotating member, a relative rotation (rotational difference) is generated between the first rotating member and the third rotating member. The second rotating member is rotated in the same direction as the first rotating member and rotates at a higher speed than the first rotating member, so that the rotation phase of the camshaft can be advanced more than the rotating body. Further, when the braking force by the electromagnetic brake is released, the third rotating member rotates substantially integrally with the first rotating member, so that the planetary gears only revolve according to the first rotating member without rotating, and 1
The rotational force (revolution force) from the rotating member can be transmitted to the second rotating member via the internal gear.

【0028】また、請求項7の発明によると、電磁ブレ
ーキは、進角側のクラッチ解除機構の一部を兼用し、単
一の電磁コイルを用いて進角側のワンウェイクラッチの
解除と第3の回転部材に対する制動力の付与とを行う構
成としている。
According to the seventh aspect of the present invention, the electromagnetic brake also functions as a part of the advance-side clutch release mechanism, and uses a single electromagnetic coil to release the advance-side one-way clutch and establish the third-way clutch. And a braking force is applied to the rotating member.

【0029】これにより、進角側のクラッチ解除機構と
電磁ブレーキとを単一(共通)の電磁コイルを用いて構
成でき、進角側のワンウェイクラッチに対する解除操作
と第3の回転部材に対する制動力の付与操作とを併用し
て行うことができる。
Thus, the advance-side clutch release mechanism and the electromagnetic brake can be configured using a single (common) electromagnetic coil, and the release operation on the advance-side one-way clutch and the braking force on the third rotating member can be performed. Can be performed in combination with the application operation.

【0030】また、請求項8の発明によると、位相変更
機構は、クラッチ解除機構によって遅角側のワンウェイ
クラッチを解除したときに、カムシャフト側に制動力を
付与することにより回転体に対するカムシャフトの回転
位相を遅角方向に変更する遅角制御用の電磁ブレーキを
備える構成としている。
According to the eighth aspect of the present invention, the phase change mechanism applies a braking force to the camshaft when the one-way clutch on the retard side is released by the clutch release mechanism, thereby providing a camshaft to the rotating body. And an electromagnetic brake for retard control that changes the rotation phase of the motor in the retard direction.

【0031】これにより、回転体に対するカムシャフト
の回転位相を遅角方向に変更するときには、クラッチ解
除機構で遅角側のワンウェイクラッチを解除すると、回
転体とカムシャフトとの間で遅角方向の相対回転が可能
となるので、この状態で遅角制御用の電磁ブレーキを作
動させてカムシャフト側に制動力を付与することによ
り、カムシャフトの回転を減速させ、遅角制御を確実に
行うことができる。
Thus, when the rotational phase of the camshaft with respect to the rotating body is changed in the retard direction, the one-way clutch on the retard side is released by the clutch release mechanism, and the rotating body and the camshaft are retarded. Since relative rotation becomes possible, the electromagnetic brake for retard control is actuated in this state to apply a braking force to the camshaft side, so that the rotation of the camshaft is decelerated and the retard control is reliably performed. Can be.

【0032】さらに、請求項9の発明によると、遅角制
御用の電磁ブレーキは、回転位相を遅角方向に変更する
ときに内燃機関の回転数が大きくなるに従って制動力を
漸次増大させ、カムシャフトの回転位相を進角方向に変
更するときには内燃機関の回転数が大きくなるに従って
前記制動力を漸次減少させる構成としている。
Further, according to the ninth aspect of the present invention, the electromagnetic brake for retard control gradually increases the braking force as the rotational speed of the internal combustion engine increases when the rotational phase is changed to the retard direction. When the rotational phase of the shaft is changed in the advance direction, the braking force is gradually reduced as the rotational speed of the internal combustion engine increases.

【0033】これにより、バルブ側からカムシャフトに
付加される負荷トルクが、機関回転数が増加するに応じ
て減少し、例えば遅角方向で位相変更を行うときのトル
ク不足が発生しても、遅角制御用の電磁ブレーキは、こ
のトルク不足を補うように制動力を増大でき、カムシャ
フトの回転位相を遅角方向に安定させて変更することが
できる。
Thus, the load torque applied to the camshaft from the valve side decreases as the engine speed increases. For example, even if a torque shortage occurs when the phase is changed in the retard direction, The electromagnetic brake for retard control can increase the braking force so as to compensate for the insufficient torque, and can change the rotational phase of the camshaft stably in the retard direction.

【0034】また、進角方向での位相変更時には、機関
回転数が低回転数のときに大きな負荷トルクがカムシャ
フトに作用し、位相制御の応答性が過剰に速くなる傾向
があるが、遅角制御用の電磁ブレーキを用いてカムシャ
フトに制動力を付与することにより、カムシャフトの回
転を減速させるようにして回転位相の進み過ぎを抑える
ことができる。
When the phase is changed in the advance direction, a large load torque acts on the camshaft when the engine speed is low, and the response of the phase control tends to be excessively fast. By applying a braking force to the camshaft using the electromagnetic brake for angle control, the rotation of the camshaft is decelerated so that the advance of the rotational phase can be suppressed.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
内燃機関のバルブタイミング制御装置を、自動車用エン
ジンに適用した場合を例に挙げ添付図面に従って詳細に
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, taking an example in which the present invention is applied to an automobile engine.

【0036】ここで、図1ないし図14は本発明の第1
の実施の形態を示している。図中、1は回転体としての
駆動スプロケットで、該駆動スプロケット1はエンジン
のクランクシャフトにチェーン(いずれも図示せず)等
を介して連結され、前記クランクシャフトからの回転力
が伝達される。
FIGS. 1 to 14 show the first embodiment of the present invention.
Is shown. In the figure, reference numeral 1 denotes a driving sprocket as a rotating body. The driving sprocket 1 is connected to a crankshaft of an engine via a chain (neither is shown) or the like, and rotational force from the crankshaft is transmitted.

【0037】そして、駆動スプロケット1は、後述のキ
ャリア10およびカバー11にボルト等を用いて一体に
連結され、カムシャフト2の周囲を時計回り方向(例え
ば、図5中に示す矢示A方向)に回転駆動されるもので
ある。
The driving sprocket 1 is integrally connected to a carrier 10 and a cover 11, which will be described later, using bolts or the like, and rotates around the camshaft 2 in a clockwise direction (for example, a direction indicated by an arrow A in FIG. 5). Is driven to rotate.

【0038】2は駆動スプロケット1に対して相対回転
可能に配設されたカムシャフトで、該カムシャフト2は
エンジンのシリンダヘッド(図示せず)側に回転可能に
設けられ、駆動スプロケット1の回転に従って同方向
(図5中の矢示A方向)に回転されるものである。
Reference numeral 2 denotes a camshaft which is disposed so as to be rotatable relative to the driving sprocket 1. The camshaft 2 is rotatably provided on the cylinder head (not shown) side of the engine. In the same direction (the direction indicated by the arrow A in FIG. 5).

【0039】そして、カムシャフト2はエンジンの吸気
バルブと排気バルブ(図示せず)のうち、いずれか一方
のバルブを開,閉弁操作する構成となっている。また、
カムシャフト2には、後述の回転ドラム3および段付筒
体5等が設けられ、これらと一体に回転するものであ
る。
The camshaft 2 is configured to open or close one of an intake valve and an exhaust valve (not shown) of the engine. Also,
The camshaft 2 is provided with a rotating drum 3 and a stepped cylindrical body 5 which will be described later, and rotates integrally therewith.

【0040】3はカムシャフト2の一部を構成する回転
ドラムで、該回転ドラム3はカムシャフト2の端部に段
付筒体5と共に連結ボルト4を用いて締着され、カムシ
ャフト2と一体に回転するものである。そして、回転ド
ラム3は、後述するブレーキドラム13のドラム部13
Cとほぼ同一の外径をもって形成され、後述のスプリン
グクラッチ17によりドラム部13Cに対する相対回転
が拘束または解除されるものである。
Reference numeral 3 denotes a rotary drum which constitutes a part of the camshaft 2. The rotary drum 3 is fastened to the end of the camshaft 2 together with a stepped cylinder 5 using a connecting bolt 4. They rotate together. The rotating drum 3 is connected to a drum portion 13 of a brake drum 13 described later.
C is formed with substantially the same outer diameter as that of C, and relative rotation with respect to the drum portion 13C is restrained or released by a spring clutch 17 described later.

【0041】5はカムシャフト2と回転ドラム3との間
に連結ボルト4を用いて一体に設けられた段付筒体で、
該段付筒体5は、回転ドラム3に衝合される一端側が小
径筒部5Aとなり、カムシャフト2の端部に嵌合される
他端側が大径の鍔部5Bとなっている。そして、段付筒
体5は、後述する遊星歯車機構9の第2の回転部材を構
成し、鍔部5Bの外周側には短尺筒状の内歯車5Cが一
体に設けられている。
Reference numeral 5 denotes a stepped cylinder integrally provided between the camshaft 2 and the rotary drum 3 using the connecting bolt 4.
One end of the stepped cylindrical body 5 that abuts against the rotating drum 3 is a small-diameter cylindrical portion 5A, and the other end that is fitted to the end of the camshaft 2 is a large-diameter flange portion 5B. The stepped cylinder 5 constitutes a second rotating member of a planetary gear mechanism 9 described later, and a short cylindrical internal gear 5C is integrally provided on the outer peripheral side of the flange 5B.

【0042】また、段付筒体5は小径筒部5Aと鍔部5
Bとの間が中間筒部5Dとなり、該中間筒部5Dの外周
側には、後述するキャリア10の内周側が相対回転可能
に挿嵌されている。さらに、中間筒部5Dの外周側には
後述のリングドラム6が圧入等の手段を用いて固着さ
れ、これによってキャリア10は中間筒部5Dに対して
抜止め状態に保持されている。
The stepped cylinder 5 has a small-diameter cylinder portion 5A and a flange portion 5A.
A portion between B and B is an intermediate cylindrical portion 5D, and an inner peripheral side of a carrier 10 described later is rotatably fitted on the outer peripheral side of the intermediate cylindrical portion 5D. Further, a ring drum 6, which will be described later, is fixed to the outer peripheral side of the intermediate cylindrical portion 5D by means such as press-fitting, so that the carrier 10 is held in a state of being prevented from being removed from the intermediate cylindrical portion 5D.

【0043】6は段付筒体5と共にカムシャフト2側の
第2の回転部材を構成するリングドラムで、該リングド
ラム6は後述のロック解除レバー14とキャリア10と
の間に位置して段付筒体5の中間筒部5D外周側に廻止
め状態で固定されている。そして、リングドラム6は後
述のドラム部10Dとほぼ同一の外径をもって形成さ
れ、リングドラム6は後述のスプリングクラッチ15に
よりドラム部10Dに対する相対回転が拘束または解除
されるものである。
Reference numeral 6 denotes a ring drum which constitutes a second rotating member on the camshaft 2 side together with the stepped cylindrical body 5. The ring drum 6 is located between an unlock lever 14 and a carrier 10 described later. It is fixed to the outer peripheral side of the intermediate cylindrical portion 5D of the attached cylindrical body 5 in a detented state. The ring drum 6 is formed to have substantially the same outer diameter as a later-described drum portion 10D, and the relative rotation of the ring drum 6 with respect to the drum portion 10D is restrained or released by a later-described spring clutch 15.

【0044】7はカムシャフト2と段付筒体5との間に
設けられた固定ピンで、該固定ピン7は段付筒体5をカ
ムシャフト2の端部に固定し、両者を一体に回転させる
ための連結具を構成している。
Reference numeral 7 denotes a fixing pin provided between the camshaft 2 and the stepped cylinder 5, and the fixing pin 7 fixes the stepped cylinder 5 to the end of the camshaft 2, and integrally fixes the two. It constitutes a connector for rotation.

【0045】8は駆動スプロケット1とカムシャフト2
との間に設けられた回転位相可変手段としての位相可変
装置で、該位相可変装置8は、後述の遊星歯車機構9、
ロック解除レバー14、スプリングクラッチ15,1
7、解除リング18、クラッチ解除コイル22,23お
よびブレーキ制御コイル24,25等により構成されて
いる。
8 is a driving sprocket 1 and a camshaft 2
And a phase variable device serving as a rotation phase variable means provided between the phase change device 8 and the phase variable device 8.
Lock release lever 14, Spring clutch 15, 1
7, a release ring 18, clutch release coils 22 and 23, brake control coils 24 and 25, and the like.

【0046】9は駆動スプロケット1に対するカムシャ
フト2の回転位相を電気的制御で変更する位相変更機構
の一部を構成する遊星歯車機構で、該遊星歯車機構9
は、後述のキャリア10、遊星歯車12、ブレーキドラ
ム13および段付筒体5の内歯車5C等からなり、駆動
スプロケット1の回転をカムシャフト2側に同方向で増
速して伝える同方向増速型の遊星歯車機構を構成するも
のである。
Reference numeral 9 denotes a planetary gear mechanism which constitutes a part of a phase changing mechanism for changing the rotation phase of the camshaft 2 with respect to the driving sprocket 1 by electrical control.
Is composed of a carrier 10, a planetary gear 12, a brake drum 13, and an internal gear 5C of the stepped cylinder 5, which will be described later. This constitutes a speed type planetary gear mechanism.

【0047】10は遊星歯車機構9の第1の回転部材と
なるキャリアで、該キャリア10はボルト等を用いて駆
動スプロケット1に一体化されている。そして、キャリ
ア10には、図3ないし図5に示す如く上,下に離間し
て後述の遊星歯車12を回転可能に支持するための歯車
挿嵌穴10A,10Aが形成されている。
Reference numeral 10 denotes a carrier serving as a first rotating member of the planetary gear mechanism 9. The carrier 10 is integrated with the driving sprocket 1 using bolts or the like. As shown in FIGS. 3 to 5, the carrier 10 is formed with gear insertion holes 10A, 10A that are separated upward and downward to rotatably support a planetary gear 12 described later.

【0048】また、キャリア10の内周側には、図4に
示す如く軸方向へと段付筒状に突出したボス部10Bが
一体形成され、該ボス部10Bの内周側には、後述のス
リーブ16等が相対回転可能に収容される大径の収容穴
10Cと、該収容穴10Cよりも小径に形成され収容穴
10C内に向けて軸方向に突出したドラム部10Dとが
設けられている。
As shown in FIG. 4, a boss 10B projecting in the axial direction into a stepped cylindrical shape is integrally formed on the inner peripheral side of the carrier 10, and the inner peripheral side of the boss 10B is described later. A large-diameter storage hole 10C in which the sleeve 16 and the like are rotatably stored, and a drum portion 10D formed to have a smaller diameter than the storage hole 10C and protruding in the axial direction toward the storage hole 10C are provided. I have.

【0049】そして、キャリア10は、駆動スプロケッ
ト1をカムシャフト2の周囲に回転可能に取付けるた
め、ドラム部10Dの内周側が段付筒体5の中間筒部5
Dに回転可能に挿嵌されている。また、該ドラム部10
Dの外周側には、リングドラム6との間に後述のスプリ
ングクラッチ15が巻回され、ボス部10Bには図2に
示す如くスプリングクラッチ15の一端側が係止される
係止孔10Eが軸方向に穿設されている。
The carrier 10 is provided so that the driving sprocket 1 is rotatably mounted around the camshaft 2.
D is rotatably inserted. The drum unit 10
A spring clutch 15 to be described later is wound around the outer peripheral side of D and the ring drum 6, and a locking hole 10E for locking one end of the spring clutch 15 is formed in the boss 10B as shown in FIG. It is drilled in the direction.

【0050】また、キャリア10のボス部10Bは、図
3に示すように径方向へと略菱形状をなして延び、各歯
車挿嵌穴10A側に延びる端部側には、歯車挿嵌穴10
Aと同一軸線上に位置してそれぞれピン孔10Fが穿設
されている。そして、該ピン孔10Fは、歯車挿嵌穴1
0Aと共に遊星歯車12を回転可能に支承するものであ
る。
As shown in FIG. 3, the boss portion 10B of the carrier 10 extends substantially in the shape of a rhombus in the radial direction, and has a gear insertion hole at an end portion extending toward each gear insertion hole 10A. 10
A pin hole 10F is formed on the same axis as A. The pin hole 10F is provided in the gear insertion hole 1.
The planetary gear 12 is rotatably supported together with 0A.

【0051】さらに、キャリア10の外周側には周方向
に間隔をもってボルト孔10Gが設けられ、これらのボ
ルト孔10Gに挿通される各ボルトによって、キャリア
10は駆動スプロケット1と後述のカバー11とに一体
的に固着されるものである。
Further, bolt holes 10G are provided on the outer peripheral side of the carrier 10 at intervals in the circumferential direction, and the bolts inserted into these bolt holes 10G allow the carrier 10 to be connected to the driving sprocket 1 and a cover 11 described later. They are integrally fixed.

【0052】11はキャリア10と共に駆動スプロケッ
ト1に連結される段付環状のカバーで、該カバー11
は、図1、図2に示す如く段付筒体5の鍔部5Bおよび
内歯車5C等を外側から覆い、内歯車5Cの歯面等を外
部の塵埃、障害物から保護している。そして、カバー1
1はキャリア10と共に駆動スプロケット1と一体に回
転するものである。
Reference numeral 11 denotes a stepped annular cover connected to the drive sprocket 1 together with the carrier 10.
1 and 2 cover the flange 5B and the internal gear 5C of the stepped cylinder 5 from the outside as shown in FIGS. 1 and 2, and protect the tooth surface of the internal gear 5C from external dust and obstacles. And cover 1
Reference numeral 1 denotes a unit that rotates integrally with the drive sprocket 1 together with the carrier 10.

【0053】12,12はキャリア10の各歯車挿嵌穴
10A内に自転可能に挿嵌された、例えば2個の遊星歯
車で、該各遊星歯車12は、図4に示す如く大径歯車部
12Aと、小径歯車部12Bと、該小径歯車部12Bの
一端側から軸方向に突出したピン軸部12Cとから構成
されている。
Reference numerals 12 and 12 denote, for example, two planetary gears which are rotatably inserted into the respective gear insertion holes 10A of the carrier 10. Each of the planetary gears 12 has a large diameter gear portion as shown in FIG. 12A, a small-diameter gear portion 12B, and a pin shaft portion 12C axially protruding from one end of the small-diameter gear portion 12B.

【0054】ここで、遊星歯車12は、小径歯車部12
Bがキャリア10の歯車挿嵌穴10A内に挿嵌され、ピ
ン軸部12Cがキャリア10のピン孔10F内に挿嵌さ
れ、これによって、遊星歯車12はキャリア10に対す
る円滑な回転が補償されるものである。そして、遊星歯
車12の小径歯車部12Bは段付筒体5の内歯車5Cに
噛合し、大径歯車部12Aは後述の太陽歯車13Bに噛
合するものである。
Here, the planetary gear 12 is a small-diameter gear 12
B is inserted into the gear insertion hole 10A of the carrier 10, and the pin shaft portion 12C is inserted into the pin hole 10F of the carrier 10, whereby smooth rotation of the planetary gear 12 with respect to the carrier 10 is compensated. Things. The small-diameter gear portion 12B of the planetary gear 12 meshes with the internal gear 5C of the stepped cylinder 5, and the large-diameter gear portion 12A meshes with a sun gear 13B described later.

【0055】13は遊星歯車機構9の第3の回転部材と
なるブレーキドラムで、該ブレーキドラム13は、図5
に示すように環状円板からなるディスク部13Aと、該
ディスク部13Aの内周側から軸方向一側に向けて突出
し、遊星歯車12の大径歯車部12Aに噛合する筒状の
太陽歯車13Bと、ディスク部13Aの内周側から軸方
向他側に向けて突出し、回転ドラム3にほぼ対応する外
径寸法をもって形成されたドラム部13Cとにより構成
されている。
Reference numeral 13 denotes a brake drum serving as a third rotating member of the planetary gear mechanism 9;
And a cylindrical sun gear 13B protruding from the inner peripheral side of the disk portion 13A toward one side in the axial direction and meshing with the large-diameter gear portion 12A of the planetary gear 12, as shown in FIG. And a drum portion 13 </ b> C protruding from the inner peripheral side of the disk portion 13 </ b> A toward the other side in the axial direction and having an outer diameter substantially corresponding to the rotating drum 3.

【0056】そして、ブレーキドラム13は、図2に示
すようにディスク部13Aおよび太陽歯車13Bの内周
側が小径筒部5Aの外周側に後述の摺動筒14Aを介し
て挿嵌され、小径筒部5Aの周囲を円滑に相対回転でき
るようになっている。また、ブレーキドラム13の太陽
歯車13Bは遊星歯車12に噛合し、キャリア10から
の回転力が遊星歯車12を介して伝達される。
As shown in FIG. 2, the inner peripheral side of the disk portion 13A and the sun gear 13B is inserted into the outer peripheral side of the small-diameter cylindrical portion 5A via a sliding cylinder 14A described later. The relative rotation can be smoothly performed around the portion 5A. The sun gear 13 </ b> B of the brake drum 13 meshes with the planetary gear 12, and the rotational force from the carrier 10 is transmitted via the planetary gear 12.

【0057】ここで、ブレーキドラム13は後述の如く
制動力が解除されている状態では、キャリア10からの
回転力が遊星歯車12を介して伝えられることによりキ
ャリア10とほぼ同速度で同方向(図5中の矢示A方
向)に回転する。そして、このときに遊星歯車12はキ
ャリア10に対して相対回転(自転)することなく、そ
の公転力を太陽歯車13Bに伝達するものである。
Here, when the braking force of the brake drum 13 is released as described later, the rotational force from the carrier 10 is transmitted through the planetary gears 12 so that the rotational speed of the brake drum 13 is substantially the same as that of the carrier 10 in the same direction ( (In the direction of arrow A in FIG. 5). At this time, the planetary gear 12 transmits its orbital force to the sun gear 13B without rotating (rotating) relative to the carrier 10.

【0058】一方、ブレーキドラム13が後述の制動力
fb に従って段付筒体5に対し図5中の矢示B方向へと
相対回転するときには、太陽歯車13Bから遊星歯車1
2に矢示C方向の回転反力が伝えられ、遊星歯車12は
キャリア10に対し相対回転(図5中の矢示C方向に自
転)するようになる。
On the other hand, when the brake drum 13 rotates relative to the stepped cylinder 5 in the direction indicated by the arrow B in FIG. 5 in accordance with the braking force fb to be described later, the sun gear 13B and the planetary gear 1 rotate.
2, the rotation reaction force in the direction of arrow C is transmitted, and the planetary gear 12 rotates relative to the carrier 10 (rotates in the direction of arrow C in FIG. 5).

【0059】この結果、カムシャフト2は、遊星歯車1
2から段付筒体5の内歯車5Cに対して回転位相を進め
る進角方向の回転が伝えられ、駆動スプロケット1に対
し同方向(図5中の矢示A方向)で数倍に増速されて回
転するものである。
As a result, the camshaft 2 is connected to the planetary gear 1
The rotation in the advance direction, which advances the rotation phase, is transmitted from 2 to the internal gear 5C of the stepped cylinder 5, and the speed of the drive sprocket 1 is increased several times in the same direction (the direction of arrow A in FIG. 5). It is what is rotated.

【0060】14はキャリア10とブレーキドラム13
との間に位置して小径筒部5Aの外周側に相対回転可能
に挿嵌されたロック解除レバーで、該ロック解除レバー
14は、図2、図5に示す如く小径筒部5Aの外周側に
挿嵌される摺動筒14Aと、該摺動筒14Aの一端側か
ら径方向に突出し、外周側に略コ字状の切欠き14Bが
形成された環状板部14Cと、該環状板部14Cの外周
側から略L字状に屈曲して摺動筒14Aの径方向(左,
右方向)に延設された一対のレバー部14D,14Dと
により構成されている。
Reference numeral 14 denotes the carrier 10 and the brake drum 13
The lock release lever 14 is rotatably inserted on the outer peripheral side of the small-diameter cylindrical portion 5A between the small-diameter cylindrical portion 5A and the outer peripheral side of the small-diameter cylindrical portion 5A as shown in FIGS. A sliding cylinder 14A inserted into the sliding cylinder 14A; an annular plate portion 14C radially protruding from one end of the sliding cylinder 14A and having a substantially U-shaped notch 14B formed on the outer peripheral side; 14C is bent in a substantially L-shape from the outer peripheral side of the sliding cylinder 14A in the radial direction (left,
(Right direction).

【0061】そして、ロック解除レバー14は、図2に
示すようにレバー部14Dが後述のクラッチ解除コイル
22に軸方向で対向する位置まで延び、クラッチ解除コ
イル22から制動力が付与されることにより、キャリア
10に対して逆向き(図5中の矢示B方向)に相対回転
するものである。このときに、ロック解除レバー14は
スプリングクラッチ15に対し矢示B方向の拘束解除力
を与え、スプリングクラッチ15による進角方向での回
転拘束を強制的に解除する。
As shown in FIG. 2, the lock release lever 14 extends to a position where the lever portion 14D faces the clutch release coil 22 described later in the axial direction, and a braking force is applied from the clutch release coil 22. , Relative to the carrier 10 (in the direction of arrow B in FIG. 5). At this time, the lock release lever 14 applies a restraint release force in the direction of arrow B to the spring clutch 15 to forcibly release the rotation restraint in the advance angle direction by the spring clutch 15.

【0062】なお、ロック解除レバー14はキャリア1
0に対してスプリング(図示せず)等を介して連結さ
れ、キャリア10からの回転力が図5中の矢示A方向に
伝えられることにより、ロック解除レバー14はキャリ
ア10とほぼ一体に回転する。しかし、ロック解除レバ
ー14に制動力を付与したときには、ロック解除レバー
14がキャリア10に対して前記スプリングの撓み代分
だけ相対回転するものである。
The lock release lever 14 is connected to the carrier 1
0 is connected via a spring (not shown) or the like, and the rotational force from the carrier 10 is transmitted in the direction of arrow A in FIG. I do. However, when a braking force is applied to the lock release lever 14, the lock release lever 14 is relatively rotated with respect to the carrier 10 by the bending allowance of the spring.

【0063】15は段付筒体5側のリングドラム6とキ
ャリア10のドラム部10Dとの間に巻回して設けられ
た進角側のワンウェイクラッチを構成するスプリングク
ラッチで、該スプリングクラッチ15は図5に示すよう
に左巻きのコイルとして形成されている。そして、スプ
リングクラッチ15は、図2に示す如く一端側がドラム
部10Dの外周側に巻回され、その端部は掛止め部15
Aとなってキャリア10の係止孔10Eに係止されてい
る。
Reference numeral 15 denotes a spring clutch which constitutes an advanced one-way clutch provided between the ring drum 6 on the side of the stepped cylinder 5 and the drum portion 10D of the carrier 10. The spring clutch 15 is As shown in FIG. 5, it is formed as a left-handed coil. As shown in FIG. 2, one end of the spring clutch 15 is wound around the outer periphery of the drum portion 10D, and the end of the spring clutch 15 is
A is locked in the locking hole 10E of the carrier 10.

【0064】また、スプリングクラッチ15は、その他
端側がリングドラム6の外周側に巻回され、その端部は
掛止め部15Bとなってロック解除レバー14の切欠き
14Bに図5に示す如く係止されるものである。なお、
スプリングクラッチ15は、例えば特開平5−1514
号公報等に記載されたスプリングクラッチとほぼ同様に
構成されている。
The other end of the spring clutch 15 is wound around the outer periphery of the ring drum 6, and the other end of the spring clutch 15 serves as a hook 15B which engages with the notch 14B of the lock release lever 14 as shown in FIG. It will be stopped. In addition,
The spring clutch 15 is disclosed in, for example,
The structure is almost the same as that of the spring clutch described in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) Publication.

【0065】そして、スプリングクラッチ15は左巻き
のコイルであるため、キャリア10が駆動スプロケット
1と一体に図5中の矢示A方向(時計回り方向)に回転
駆動されるときに、リングドラム6(カムシャフト2)
がキャリア10(駆動スプロケット1)に対して回転位
相を速くする進角方向に僅かでも相対回転されようとす
ると、スプリングクラッチ15はコイル径を縮径する方
向の捩りトルクを受けることになる。
Since the spring clutch 15 is a left-handed coil, when the carrier 10 is driven to rotate integrally with the driving sprocket 1 in the direction of arrow A (clockwise) in FIG. Camshaft 2)
If the spring clutch 15 is to be rotated relative to the carrier 10 (drive sprocket 1) in the advancing direction to increase the rotational phase even slightly, the spring clutch 15 receives a torsional torque in the direction of reducing the coil diameter.

【0066】このため、スプリングクラッチ15は、リ
ングドラム6の外周面に強く巻付くように動作し、キャ
リア10のドラム部10Dとリングドラム6との間で進
角方向の相対回転を拘束する。そして、スプリングクラ
ッチ15は、ロック解除レバー14により矢示B方向に
強制回転されたときに、前述の如くリングドラム6に対
する進角方向での回転拘束を解除するものである。
For this reason, the spring clutch 15 operates so as to strongly wind around the outer peripheral surface of the ring drum 6, and restrains the relative rotation in the advance direction between the drum portion 10 D of the carrier 10 and the ring drum 6. When the spring clutch 15 is forcibly rotated in the direction of arrow B by the lock release lever 14, the spring clutch 15 releases the rotation restriction in the advance angle direction with respect to the ring drum 6 as described above.

【0067】一方、リングドラム6(カムシャフト2)
がキャリア10(駆動スプロケット1)に対して回転位
相を遅くする遅角方向に相対回転するときには、スプリ
ングクラッチ15がコイル径を拡径する方向(図5中の
矢示B方向)の捩りトルクを受けるため、これによって
スプリングクラッチ15はリングドラム6の外周面から
僅かに離間するように動作し、キャリア10のドラム部
10Dとリングドラム6との間の回転拘束を解除して両
者の相対回転を許すものである。
On the other hand, the ring drum 6 (camshaft 2)
Is rotated relative to the carrier 10 (drive sprocket 1) in the retard direction, which slows down the rotational phase, the torsion torque in the direction in which the spring clutch 15 increases the coil diameter (the direction indicated by the arrow B in FIG. 5). As a result, the spring clutch 15 operates so as to be slightly separated from the outer peripheral surface of the ring drum 6, thereby releasing the rotation constraint between the drum portion 10D of the carrier 10 and the ring drum 6 and causing the relative rotation between them. Forgive.

【0068】16はキャリア10の収容穴10C内にス
プリングクラッチ15と共に収容された筒状のスリーブ
で、該スリーブ16は、図2に示す如くスプリングクラ
ッチ15を径方向外側から小さな隙間を介して取囲んで
いる。そして、スリーブ16は、ロック解除レバー14
等によりスプリングクラッチ15を解除するときに、ス
プリングクラッチ15が径方向に大きく拡がるのを規制
し、解除応答性等を高める機能を有している。
Reference numeral 16 denotes a cylindrical sleeve housed in the housing hole 10C of the carrier 10 together with the spring clutch 15. The sleeve 16 holds the spring clutch 15 from the outside in the radial direction through a small gap as shown in FIG. Surrounding. The sleeve 16 is provided with the lock release lever 14.
When the spring clutch 15 is released by, for example, the spring clutch 15 has a function of restricting the spring clutch 15 from greatly expanding in the radial direction, and improving the release responsiveness and the like.

【0069】17は回転ドラム3とブレーキドラム13
のドラム部13Cとの間に巻回して設けられた遅角側の
ワンウェイクラッチを構成するスプリングクラッチで、
該スプリングクラッチ17は図6に示す如く右巻きのコ
イルとして形成されている。そして、スプリングクラッ
チ17は、一端側がドラム部13Cの外周側に巻回さ
れ、その先端はフック部17Aとなって径方向外側に突
出している。また、スプリングクラッチ17の他端側は
回転ドラム3の外周側に巻回されている。
17 is a rotary drum 3 and a brake drum 13
A spring clutch constituting a one-way clutch on the retard side provided wound around the drum portion 13C.
The spring clutch 17 is formed as a right-handed coil as shown in FIG. One end of the spring clutch 17 is wound around the outer periphery of the drum 13C, and the tip of the spring clutch 17 serves as a hook 17A and protrudes radially outward. The other end of the spring clutch 17 is wound around the outer periphery of the rotary drum 3.

【0070】そして、スプリングクラッチ17は右巻き
のコイルであるため、ブレーキドラム13が図6中の矢
示A方向(時計回り方向)に回転駆動されると、スプリ
ングクラッチ17はコイル径を縮径する方向の捩りトル
クを受けることになり、これによってスプリングクラッ
チ17は従動側となる回転ドラム3に強く巻付くように
動作し、回転ドラム3がブレーキドラム13に対して遅
角方向に相対回転するのを規制(拘束)するものであ
る。
Since the spring clutch 17 is a right-handed coil, when the brake drum 13 is driven to rotate in the direction of arrow A (clockwise) in FIG. 6, the spring clutch 17 reduces the coil diameter. The spring clutch 17 operates to wind strongly around the driven rotary drum 3, and the rotary drum 3 relatively rotates in the retard direction with respect to the brake drum 13. Is regulated (bound).

【0071】一方、回転ドラム3がブレーキドラム13
に対して回転位相を速める進角方向で回転するときに
は、スプリングクラッチ17がコイル径を拡径する方向
の捩りトルクを受けるため、これによってスプリングク
ラッチ17は回転ドラム3の外周面から僅かに離間する
ように動作し、ブレーキドラム13のドラム部13Cと
回転ドラム3との間の拘束状態を解除して両者の相対回
転を許すことになる。
On the other hand, the rotary drum 3 is
When rotating in the advancing direction to increase the rotation phase, the spring clutch 17 receives a torsional torque in the direction of increasing the coil diameter, whereby the spring clutch 17 is slightly separated from the outer peripheral surface of the rotating drum 3. Thus, the restrained state between the drum portion 13C of the brake drum 13 and the rotary drum 3 is released, and the relative rotation between the two is allowed.

【0072】18はスプリングクラッチ17の外周側に
微小な隙間をもって挿通された解除リングで、該解除リ
ング18は後述のクラッチ解除コイル23に軸方向で対
向して配設され、その内周側には例えばコ字形状の小さ
な切欠き18Aが形成されている。そして、解除リング
18は、図6に示す如くスプリングクラッチ17のフッ
ク部17Aが切欠き18Aに掛止めされ、この状態でス
プリングクラッチ17と一緒に矢示A方向に回転するも
のである。
Reference numeral 18 denotes a release ring which is inserted with a small gap around the outer periphery of the spring clutch 17. The release ring 18 is disposed axially opposite a clutch release coil 23 which will be described later, and is disposed on the inner periphery thereof. Is formed with, for example, a small U-shaped notch 18A. As shown in FIG. 6, the hook portion 17A of the spring clutch 17 is engaged with the notch 18A, and the release ring 18 rotates together with the spring clutch 17 in the arrow A direction in this state.

【0073】ここで、解除リング18は、クラッチ解除
コイル23により制動力が付与されたときに図6中の矢
示B方向に制動トルクを受け、その回転速度はスプリン
グクラッチ17(ブレーキドラム13)よりも遅くなる
ため、解除リング18は切欠き18Aによりスプリング
クラッチ17のフック部17Aを矢示B方向に相対移動
させる。
Here, the release ring 18 receives a braking torque in the direction of arrow B in FIG. 6 when a braking force is applied by the clutch release coil 23, and its rotation speed is the spring clutch 17 (the brake drum 13). The release ring 18 causes the notch 18A to relatively move the hook portion 17A of the spring clutch 17 in the direction of arrow B.

【0074】これにより、スプリングクラッチ17はフ
ック部17A側がブレーキドラム13のドラム部13C
外周面から僅かに離間するように動作し、ブレーキドラ
ム13のドラム部13Cと回転ドラム3とはスプリング
クラッチ17による拘束状態が解除され、両者は相対回
転することになる。
As a result, the hook portion 17A of the spring clutch 17 is connected to the drum portion 13C of the brake drum 13.
The operation is performed so as to be slightly separated from the outer peripheral surface, and the drum portion 13C of the brake drum 13 and the rotating drum 3 are released from the restrained state by the spring clutch 17, and both rotate relatively.

【0075】19はエンジンのシリンダヘッド側に固定
される支持フレームで、該支持フレーム19には、図1
に示す如く外周側にボルト穴19A等が設けられ、これ
らのボルト穴19A等を用いてエンジンのシリンダヘッ
ド側に取付けられるものである。
Reference numeral 19 denotes a support frame fixed to the cylinder head side of the engine.
As shown in FIG. 7, bolt holes 19A and the like are provided on the outer peripheral side, and the bolt holes 19A and the like are used to attach the engine to the cylinder head side.

【0076】20は支持フレーム19内にピン21等を
用いて固定されたコイルホルダで、該コイルホルダ20
には、後述のクラッチ解除コイル22,23およびブレ
ーキ制御コイル24,25等がそれぞれ同心円状をなし
て設けられている。
Reference numeral 20 denotes a coil holder fixed in the support frame 19 using pins 21 and the like.
Are provided with clutch release coils 22 and 23 and brake control coils 24 and 25, which will be described later, in concentric circles, respectively.

【0077】22はロック解除レバー14と共に進角側
のクラッチ解除機構を構成するクラッチ解除コイルで、
該クラッチ解除コイル22は、図2に示す如く最大径の
環状コイルとして形成され、ロック解除レバー14のレ
バー部14D先端側に軸方向で対向している。
Reference numeral 22 denotes a clutch releasing coil which constitutes an advanced side clutch releasing mechanism together with the lock releasing lever 14.
The clutch release coil 22 is formed as an annular coil having a maximum diameter as shown in FIG. 2, and is axially opposed to the distal end side of the lever portion 14 </ b> D of the lock release lever 14.

【0078】そして、クラッチ解除コイル22は、後述
するコントロールユニット26からの通電で励磁される
ことによりロック解除レバー14のレバー部14Dに制
動力を付与し、ロック解除レバー14をキャリア10に
対して図5中の矢示B方向に相対回転させる。このた
め、ロック解除レバー14は、図5に示す切欠き14B
によりスプリングクラッチ15の掛止め部15Bを拘束
解除方向(矢示B方向)に相対移動させる。
Then, the clutch release coil 22 applies a braking force to the lever portion 14 D of the lock release lever 14 by being energized by energization from the control unit 26, which will be described later, and pushes the lock release lever 14 to the carrier 10. It is relatively rotated in the direction of arrow B in FIG. For this reason, the lock release lever 14 has a notch 14B shown in FIG.
As a result, the engaging portion 15B of the spring clutch 15 is relatively moved in the constraint release direction (the direction of arrow B).

【0079】これにより、スプリングクラッチ15は掛
止め部15B側が図2に示すリングドラム6の外周面か
ら僅かに離間するように動作し、カムシャフト2(リン
グドラム6)は、駆動スプロケット1(キャリア10)
に対して回転位相を速める進角方向での相対回転が可能
となる。
As a result, the spring clutch 15 operates so that the engaging portion 15B side is slightly separated from the outer peripheral surface of the ring drum 6 shown in FIG. 2, and the cam shaft 2 (ring drum 6) is driven by the driving sprocket 1 (carrier). 10)
, Relative rotation in the advance angle direction to accelerate the rotation phase becomes possible.

【0080】23は解除リング18と共に遅角側のクラ
ッチ解除機構を構成するクラッチ解除コイルで、該クラ
ッチ解除コイル23は、図2に示す如くクラッチ解除コ
イル22よりも小径な環状コイルとして形成され、解除
リング18の表面に軸方向で対向している。そして、ク
ラッチ解除コイル23は、コントロールユニット26か
らの通電で励磁されることにより解除リング18に制動
力を付与し、解除リング18をブレーキドラム13に対
して図6中の矢示B方向に相対回転させる。
Numeral 23 denotes a clutch release coil which constitutes a retard side clutch release mechanism together with the release ring 18. The clutch release coil 23 is formed as an annular coil smaller in diameter than the clutch release coil 22, as shown in FIG. It faces the surface of the release ring 18 in the axial direction. The clutch release coil 23 applies a braking force to the release ring 18 by being energized by energization from the control unit 26, and moves the release ring 18 relative to the brake drum 13 in the direction indicated by arrow B in FIG. Rotate.

【0081】24はブレーキドラム13のディスク部1
3Aと共に進角制御用の電磁ブレーキを構成するブレー
キ制御コイルで、該ブレーキ制御コイル24は、コント
ロールユニット26からの制御信号で励磁されることに
より図11、図13に例示するような制動力fb をブレ
ーキドラム13のディスク部13Aに付与するものであ
る。
Reference numeral 24 denotes the disk unit 1 of the brake drum 13.
3A together with a brake control coil constituting an electromagnetic brake for advancing angle control. The brake control coil 24 is excited by a control signal from a control unit 26 to generate a braking force fb as illustrated in FIGS. Is applied to the disk portion 13A of the brake drum 13.

【0082】この場合、ブレーキ制御コイル24による
制動力fb は、進角制御時に図11に示す如くエンジン
回転数Nに応じて漸次増大するように可変に制御され、
遅角制御時には図13に示す如くエンジン回転数Nが増
加するに応じて漸次減少するように可変に制御されるも
のである。
In this case, the braking force fb by the brake control coil 24 is variably controlled so as to gradually increase in accordance with the engine speed N as shown in FIG.
At the time of the retard control, as shown in FIG. 13, it is variably controlled so as to gradually decrease as the engine speed N increases.

【0083】そして、ブレーキ制御コイル24は、この
ときの制動力fb に応じてブレーキドラム13の回転を
減速させ、これによりブレーキドラム13をキャリア1
0に対して図5中の矢示B方向に相対回転させるもので
ある。
The brake control coil 24 decelerates the rotation of the brake drum 13 according to the braking force fb at this time.
It is relatively rotated in the direction of arrow B in FIG.

【0084】25はカムシャフト2側の回転ドラム3と
共に遅角制御用の電磁ブレーキを構成するブレーキ制御
コイルで、該ブレーキ制御コイル25は、コントロール
ユニット26からの制御信号で励磁されることにより図
12、図14に例示するような制動力fc を回転ドラム
3に付与するものである。
A brake control coil 25 constitutes an electromagnetic brake for retard control together with the rotary drum 3 on the camshaft 2 side. The brake control coil 25 is energized by a control signal from a control unit 26. 12, for applying a braking force fc to the rotating drum 3 as illustrated in FIG.

【0085】この場合、ブレーキ制御コイル25による
制動力fc は、進角制御時に図12に示す如くエンジン
回転数Nが増加するに応じて漸次減少するように可変に
制御され、遅角制御時には図14に示す如くエンジン回
転数Nに応じて漸次増大するように可変に制御されるも
のである。
In this case, the braking force fc by the brake control coil 25 is variably controlled so as to gradually decrease as the engine speed N increases during the advance control as shown in FIG. As shown in FIG. 14, it is variably controlled so as to gradually increase in accordance with the engine speed N.

【0086】そして、ブレーキ制御コイル25は、この
ときの制動力fc に応じて回転ドラム3と共にカムシャ
フト2の回転を減速させ、これにより、カムシャフト2
をキャリア10(駆動スプロケット1)に対して図5中
の矢示B方向に相対回転させるものである。
Then, the brake control coil 25 reduces the rotation of the camshaft 2 together with the rotary drum 3 in accordance with the braking force fc at this time.
Is rotated relative to the carrier 10 (drive sprocket 1) in the direction of arrow B in FIG.

【0087】26はマイクロコンピュータ等によって構
成されるコントロールユニットで、該コントロールユニ
ット26は、図7に示すように入力側がカムシャフト2
側の回転角センサ27、クランク角センサ28およびエ
アフロメータ29等に接続され、出力側はクラッチ解除
コイル22,23およびブレーキ制御コイル24,25
等に接続されている。
Reference numeral 26 denotes a control unit constituted by a microcomputer or the like. As shown in FIG.
The output side is connected to a rotation angle sensor 27, a crank angle sensor 28, an air flow meter 29, etc., and the output side is a clutch release coils 22, 23 and brake control coils 24, 25.
Etc. are connected.

【0088】また、コントロールユニット26は、RO
M、RAM等からなる記憶部26Aを有し、この記憶部
26A内に図8ないし図10に示すバルブタイミング制
御処理用のプログラムを格納すると共に、図11ないし
図14に示すブレーキ制御マップ等を格納している。そ
して、コントロールユニット26は、図8ないし図10
に示すプログラムに従って、駆動スプロケット1に対す
るカムシャフト2の回転位相を可変に制御する位相保持
制御、進角制御および遅角制御処理等を行うものであ
る。
Also, the control unit 26
M, a RAM, and the like. The storage unit 26A stores a program for valve timing control processing shown in FIGS. 8 to 10 and stores a brake control map and the like shown in FIGS. 11 to 14 in the storage unit 26A. Stored. Then, the control unit 26 is configured as shown in FIGS.
In accordance with the program shown in FIG. 1, phase holding control for variably controlling the rotation phase of the camshaft 2 with respect to the driving sprocket 1, advance control, retard control processing, and the like are performed.

【0089】ここで、図11に示すブレーキ制御マップ
は、進角側のブレーキ制御コイル24によりブレーキド
ラム13に付与する制動力fb を、エンジン回転数Nが
低回転数から高回転数に増加するときに特性線30に沿
って漸次増大させるように予め設定されている。
Here, in the brake control map shown in FIG. 11, the braking force fb applied to the brake drum 13 by the advance brake control coil 24 increases the engine speed N from a low speed to a high speed. Sometimes, it is set in advance so as to gradually increase along the characteristic line 30.

【0090】また、図12に示すブレーキ制御マップ
は、遅角側のブレーキ制御コイル25により回転ドラム
3に付与する制動力fc を、エンジン回転数Nが低回転
数から高回転数へと増加するときに特性線31に沿って
漸次減少させるように予め設定されている。
The brake control map shown in FIG. 12 shows that the braking force fc applied to the rotary drum 3 by the brake control coil 25 on the retard side increases the engine speed N from a low speed to a high speed. Sometimes, it is set in advance so as to gradually decrease along the characteristic line 31.

【0091】一方、図13に示すブレーキ制御マップ
は、進角側のブレーキ制御コイル24によりブレーキド
ラム13に付与する制動力fb を、エンジン回転数Nが
低回転数から高回転数に増加するときに特性線32に沿
って漸次減少させるように予め設定されている。
On the other hand, the brake control map shown in FIG. 13 shows that the braking force fb applied to the brake drum 13 by the advance brake control coil 24 is increased when the engine speed N increases from a low speed to a high speed. Is set in advance so as to gradually decrease along the characteristic line 32.

【0092】また、図14に示すブレーキ制動力制御マ
ップは、遅角側のブレーキ制御コイル25により回転ド
ラム3に付与する制動力fc を、エンジン回転数Nが低
回転数から高回転数へと増加するときに特性線33に沿
って漸次増大させるように予め設定されている。
Further, the brake braking force control map shown in FIG. 14 shows that the braking force fc applied to the rotating drum 3 by the brake control coil 25 on the retard side changes the engine rotation speed N from a low rotation speed to a high rotation speed. It is set in advance so as to gradually increase along the characteristic line 33 when increasing.

【0093】なお、図11ないし図14に示すエンジン
回転数Nは、クランク角センサ28等を用いて検出して
もよく、エンジンの運転状態等から推定して求めるよう
にしてもよい。そして、前記制動力fb ,fc は、ブレ
ーキ制御コイル24,25への通電量をエンジン回転数
Nに応じて変えることにより可変に制御する構成とすれ
ばよい。
The engine speed N shown in FIGS. 11 to 14 may be detected by using the crank angle sensor 28 or the like, or may be obtained by estimating from the operating state of the engine. The braking forces fb and fc may be variably controlled by changing the amount of current supplied to the brake control coils 24 and 25 according to the engine speed N.

【0094】本実施の形態による内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置は上述の如き構成を有するもので、次
に、コントロールユニット26によるバルブタイミング
制御処理について、図8ないし図14等を参照して説明
する。
The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, a valve timing control process performed by the control unit 26 will be described with reference to FIGS. .

【0095】まず、自動車用エンジンを始動して処理動
作がスタートすると、ステップ1において、回転角セン
サ27からカムシャフト2の回転角(回転位相)を読込
むと共に、クランク角センサ28からクランクシャフト
の回転角(回転位相)を読込み、両者の回転角の差によ
り現在の位相角θx を検出する。
First, when the vehicle engine is started to start the processing operation, in step 1, the rotation angle (rotation phase) of the camshaft 2 is read from the rotation angle sensor 27, and the crankshaft The rotation angle (rotation phase) is read, and the current phase angle θx is detected from the difference between the two rotation angles.

【0096】次に、ステップ2では、クランク角センサ
28によるエンジン回転数Nとエアフロメータ29によ
る吸入空気量等に従ってエンジンの運転状態を判別し、
この運転状態に対応する目標位相角θa を演算して求め
る。そして、ステップ3では目標位相角θa と現在の位
相角θx との差から位相角の偏差Δθを、下記の数1の
如く算定する。
Next, at step 2, the operating state of the engine is determined according to the engine speed N by the crank angle sensor 28, the intake air amount by the air flow meter 29, and the like.
The target phase angle θa corresponding to this operation state is calculated and obtained. Then, in step 3, a deviation Δθ of the phase angle is calculated from the difference between the target phase angle θa and the current phase angle θx as in the following equation 1.

【0097】[0097]

【数1】Δθ=θa −θxEquation 1 Δθ = θa−θx

【0098】次に、ステップ4に移り、偏差Δθの絶対
値が、下記の数2のように基準値e(例えば、1〜2度
程度の角度)の範囲内あるか否かを判定する。
Next, the routine proceeds to step 4, where it is determined whether or not the absolute value of the deviation Δθ is within a range of a reference value e (for example, an angle of about 1 to 2 degrees) as shown in the following equation (2).

【0099】[0099]

【数2】|Δθ| ≦e| Δθ | ≦ e

【0100】そして、ステップ4で「YES」と判定す
るときには、現在の位相角θx が目標位相角θa にほぼ
一致している場合であるから、ステップ5に移って位相
保持制御を行い、駆動スプロケット1に対するカムシャ
フト2の回転位相を、このままの状態に保持する。
Then, if "YES" is determined in step 4, it means that the current phase angle θx is substantially equal to the target phase angle θa. The rotation phase of the camshaft 2 with respect to 1 is maintained in this state.

【0101】即ち、位相保持制御を行う場合には、下記
の表1に示す如くクラッチ解除コイル22,23および
ブレーキ制御コイル24,25に対する通電を全て停止
し、これらのコイル22,23,24,25を全て消磁
させた状態に保つ。そして、この状態で駆動スプロケッ
ト1が時計回り方向(図5中の矢示A方向)に回転する
と、キャリア10が遊星歯車12と一緒に同方向に回転
し、遊星歯車12の公転が太陽歯車13Bを介してブレ
ーキドラム13へと伝えられる。
That is, when performing the phase holding control, as shown in Table 1 below, all the energizations to the clutch release coils 22, 23 and the brake control coils 24, 25 are stopped, and these coils 22, 23, 24, 25 are all kept in a demagnetized state. When the drive sprocket 1 rotates clockwise (in the direction indicated by the arrow A in FIG. 5) in this state, the carrier 10 rotates together with the planetary gears 12 in the same direction, and the revolution of the planetary gears 12 causes the sun gear 13B to rotate. Through the brake drum 13.

【0102】このとき、遅角側のスプリングクラッチ1
7は、下記の表2に示す如く回転ドラム3がブレーキド
ラム13に対し遅角方向で相対回転するのを拘束するた
め、回転ドラム3はブレーキドラム13と一体に回転
し、これによって、カムシャフト2は駆動スプロケット
1に対して回転位相を保持した状態で同方向に同速で回
転する。
At this time, the spring clutch 1 on the retard side
7 restricts the rotation of the rotary drum 3 relative to the brake drum 13 in the retarded direction as shown in Table 2 below, so that the rotary drum 3 rotates integrally with the brake drum 13 and thereby the camshaft. 2 rotates at the same speed in the same direction while maintaining the rotation phase with respect to the drive sprocket 1.

【0103】また、この状態で吸気バルブまたは排気バ
ルブの開,閉弁に伴う負荷トルク(図23参照)により
カムシャフト2に進角方向の回転力が作用すると、リン
グドラム6とキャリア10のドラム部10Dとの間に設
けた進角側のスプリングクラッチ15は、下記の表2に
示す如くリングドラム6がキャリア10のドラム部10
Dに対して進角方向で相対回転するのを拘束するため、
リングドラム6はキャリア10と一体に同速で回転する
ように保持される。
In this state, when a rotational force in the advance direction acts on the camshaft 2 by the load torque (see FIG. 23) accompanying opening and closing of the intake valve or the exhaust valve, the drum of the ring drum 6 and the carrier 10 As shown in Table 2 below, the ring drum 6 is connected to the drum portion 10
In order to restrain relative rotation in the advance direction with respect to D,
The ring drum 6 is held so as to rotate integrally with the carrier 10 at the same speed.

【0104】また、前記負荷トルクによりカムシャフト
2に遅角方向の回転力が作用したときには、前述の如く
回転ドラム3がブレーキドラム13に対して遅角方向で
相対回転するのを遅角側のスプリングクラッチ17によ
り拘束するため、回転ドラム3はブレーキドラム13と
一体に回転する。
When a rotational force in the retard direction acts on the camshaft 2 due to the load torque, the rotation of the rotary drum 3 relative to the brake drum 13 in the retard direction as described above is retarded. The rotation drum 3 rotates integrally with the brake drum 13 because the rotation drum 3 is restrained by the spring clutch 17.

【0105】このように、ステップ5で回転位相の保持
制御を行っている間は、カムシャフト2側の段付筒体5
と駆動スプロケット1側のキャリア10とが一体に回転
し、段付筒体5の内歯車5Cは遊星歯車12に噛合った
ままの状態で遊星歯車12の自転運動を規制(拘束)す
る。
As described above, while the rotation phase holding control is being performed in step 5, the stepped cylinder 5 on the camshaft 2 side is controlled.
And the carrier 10 on the drive sprocket 1 side rotate integrally, and the internal gear 5C of the stepped cylindrical body 5 regulates (restrains) the rotation of the planetary gear 12 in a state of meshing with the planetary gear 12.

【0106】このため、遊星歯車12の公転運動(キャ
リア10の回転)のみが太陽歯車13Bを介してブレー
キドラム13へと伝えられ、前述したようにカムシャフ
ト2は駆動スプロケット1に対して回転位相を保持した
状態で同方向に同速で回転することになる。そして、ス
テップ5による位相保持制御の後は、次なるステップ6
でリターンし、ステップ1以降の処理を繰り返す。
Therefore, only the orbital motion (rotation of the carrier 10) of the planetary gear 12 is transmitted to the brake drum 13 via the sun gear 13B, and the camshaft 2 rotates relative to the drive sprocket 1 as described above. While rotating in the same direction at the same speed. After the phase holding control in step 5, the next step 6
And the process from step 1 is repeated.

【0107】また、ステップ4で「NO」と判定したと
きには、現在の位相角θx と目標位相角θa との差が基
準値eよりも大きい場合であるから、ステップ7に移っ
て位相角の偏差Δθが正の値(Δθ>0)であるか否か
を判定する。
If the determination in step 4 is NO, it means that the difference between the current phase angle θx and the target phase angle θa is larger than the reference value e. It is determined whether Δθ is a positive value (Δθ> 0).

【0108】そして、ステップ7で「YES」と判定し
たときには、現在の位相角θx が目標位相角θa よりも
小さい場合であるから、次なるステップ8に移って後述
の図9に示す進角制御処理を行い、駆動スプロケット1
に対するカムシャフト2の回転位相を進めることによ
り、位相角の偏差Δθを零に近付けるように制御する。
その後は、ステップ6でリターンし、ステップ1以降の
処理を繰り返す。
Then, if "YES" is determined in the step 7, it means that the current phase angle θx is smaller than the target phase angle θa. Therefore, the process proceeds to the next step 8, and the advance angle control shown in FIG. Process and drive sprocket 1
, The phase angle deviation Δθ is controlled to approach zero by advancing the rotational phase of the camshaft 2 with respect to.
Thereafter, the process returns in step 6, and the processes in step 1 and thereafter are repeated.

【0109】また、ステップ7で「NO」と判定したと
きには、現在の位相角θx が目標位相角θa よりも大き
い場合であるから、次なるステップ9に移って後述の図
10に示す遅角制御処理を行い、駆動スプロケット1に
対するカムシャフト2の回転位相を遅らせることによ
り、位相角の偏差Δθを零に近付けるように制御する。
そして、その後はステップ6でリターンし、ステップ1
以降の処理を繰り返す。
If the determination in step 7 is "NO", it means that the current phase angle .theta.x is larger than the target phase angle .theta.a. By performing the processing and delaying the rotation phase of the camshaft 2 with respect to the driving sprocket 1, the phase angle deviation Δθ is controlled to approach zero.
Then, after that, the process returns in step 6 and step 1
The subsequent processing is repeated.

【0110】[0110]

【表1】 [Table 1]

【0111】[0111]

【表2】 [Table 2]

【0112】次に、図9に示す進角制御処理について説
明すると、ステップ11ではエンジン回転数Nを読込
み、次なるステップ12では駆動スプロケット1に対し
てカムシャフト2の回転位相を進める進角制御を行うた
め、表1に示す如くクラッチ解除コイル23は消磁した
まま、クラッチ解除コイル22を通電により励磁し、ロ
ック解除レバー14を作動させる。
Next, the advance angle control process shown in FIG. 9 will be described. In step 11, the engine speed N is read, and in the next step 12, the advance angle control for advancing the rotational phase of the camshaft 2 with respect to the driving sprocket 1 is performed. As shown in Table 1, the clutch release coil 23 is demagnetized and the clutch release coil 22 is energized by energization to operate the lock release lever 14 as shown in Table 1.

【0113】これにより、ロック解除レバー14は電磁
力による制動力が付与されるため、瞬間的に逆向き(図
5中の矢示B方向)に相対回転するように動作し、表2
に示す如く進角側のスプリングクラッチ15による進角
方向の回転拘束を強制的に解除させる。
As a result, the braking lever by the electromagnetic force is applied to the lock release lever 14, so that the lock release lever 14 instantaneously rotates relative to the opposite direction (the direction of arrow B in FIG. 5).
As shown in (1), the rotation constraint in the advance direction by the advance side spring clutch 15 is forcibly released.

【0114】そして、図9に示すステップ13では、図
11に示すブレーキ制御マップを参照し、このときのエ
ンジン回転数Nに対応した制動力fb を特性線30に沿
って読出す。そして、このときの制動力fb をブレーキ
ドラム13に付与するためブレーキ制御コイル24を通
電により励磁する。
In step 13 shown in FIG. 9, the braking force fb corresponding to the engine speed N at this time is read out along the characteristic line 30 with reference to the brake control map shown in FIG. Then, in order to apply the braking force fb to the brake drum 13 at this time, the brake control coil 24 is excited by energization.

【0115】また、ステップ14では、図12に示すブ
レーキ制御マップを参照し、このときのエンジン回転数
Nに対応した制動力fc を特性線31に沿って読出す。
そして、このときの制動力fc を回転ドラム3に付与す
るためブレーキ制御コイル25を通電により励磁する。
そして、その後はステップ15でリターンし、図8に示
すステップ1以降の処理を繰り返す。
In step 14, the braking force fc corresponding to the engine speed N at this time is read out along the characteristic line 31 with reference to the brake control map shown in FIG.
Then, in order to apply the braking force fc at this time to the rotating drum 3, the brake control coil 25 is excited by energization.
Then, the process returns in step 15 and repeats the processing in step 1 and subsequent steps shown in FIG.

【0116】この場合、図23に例示した特性線S1 の
ようにエンジン回転数が低い回転数のときには、バルブ
側からカムシャフト2に付加される遅角側,進角側の負
荷トルクが非常に大きい。このため、前記ステップ12
でクラッチ解除コイル22を励磁し、進角側のスプリン
グクラッチ15を解除するだけでも、この負荷トルクを
利用して進角制御を行うことができる。
In this case, when the engine speed is low as indicated by the characteristic line S1 shown in FIG. 23, the load torque on the retard side and the advance side added to the camshaft 2 from the valve side is extremely low. large. Therefore, step 12
By simply exciting the clutch release coil 22 and releasing the spring clutch 15 on the advance side, the advance angle control can be performed using this load torque.

【0117】しかし、エンジン回転数Nが、例えばアイ
ドリング回転数に近い低回転数のときには、前記進角側
の負荷トルクが非常に大きいため、進角側のスプリング
クラッチ15を解除した瞬間に、カムシャフト2が負荷
トルクの影響で進角方向へと過大に駆動されてしまうこ
とがあり、カムシャフト2の回転位相を細かく制御する
ことは難しい。
However, when the engine speed N is low, for example, close to the idling speed, the load torque on the advance side is very large. The shaft 2 may be excessively driven in the advance direction due to the load torque, and it is difficult to finely control the rotation phase of the camshaft 2.

【0118】そこで、エンジン回転数Nが低回転数のと
きには、図12に示す特性線31のようにカムシャフト
2側の回転ドラム3に対して比較的大きい制動力fc を
付与し、カムシャフト2が進角側の負荷トルクの影響で
増速(進角)方向へと過大に駆動されるのを抑え、カム
シャフト2の回転位相を進角方向に細かく制御できるよ
うにしている。
Therefore, when the engine speed N is low, a relatively large braking force fc is applied to the rotary drum 3 on the camshaft 2 side as shown by a characteristic line 31 in FIG. Is suppressed from being excessively driven in the acceleration (advance) direction due to the influence of the load torque on the advance side, and the rotational phase of the camshaft 2 can be finely controlled in the advance direction.

【0119】また、エンジン回転数Nが低回転数から徐
々に高回転数に増加してくると、図23に示す特性線S
2 の如く振幅は大となるが、周波数が高くなって、カム
シャフト2および遊星歯車機構9等の位相変換部が慣性
ダンパとなり、等価的にトルクが小さくなってしまう。
When the engine speed N gradually increases from a low speed to a high speed, the characteristic line S shown in FIG.
2, the amplitude becomes large, but the frequency becomes high, and the phase converters such as the camshaft 2 and the planetary gear mechanism 9 become inertial dampers, and the torque becomes equivalently small.

【0120】このため、単に進角側のスプリングクラッ
チ15を解除するだけでは、進角側の負荷トルクを利用
してカムシャフト2の回転位相を進角方向に変更するこ
とは難しくなる。そして、進角側の負荷トルクは、カム
シャフト2を進角方向に相対回転させる上でトルク不足
となり、進角方向のバルブタイミング制御を円滑に行え
なくなる。
Therefore, it is difficult to change the rotational phase of the camshaft 2 in the advance direction by using the load torque on the advance side simply by releasing the spring clutch 15 on the advance side. Then, the load torque on the advance side becomes insufficient in torque to relatively rotate the camshaft 2 in the advance direction, and the valve timing control in the advance direction cannot be performed smoothly.

【0121】そこで、前記ステップ13では、ブレーキ
制御コイル24からブレーキドラム13に付与する制動
力fb を、図11に示す特性線30の如くエンジン回転
数Nが増加するに応じて漸次増大させる構成としてい
る。また、ステップ14では、ブレーキ制御コイル25
から回転ドラム3に付与する制動力fc を、図12に示
す特性線31の如くエンジン回転数Nが増加するに応じ
て漸次減少させる構成としている。
In step 13, the braking force fb applied from the brake control coil 24 to the brake drum 13 is gradually increased as the engine speed N increases as shown by a characteristic line 30 in FIG. I have. In step 14, the brake control coil 25
, The braking force fc applied to the rotary drum 3 is gradually reduced as the engine speed N increases as indicated by a characteristic line 31 shown in FIG.

【0122】これにより、ブレーキドラム13は、ブレ
ーキ制御コイル24からの制動力fb によって時計回り
方向の回転にブレーキがかけられるため、段付筒体5、
キャリア10に対して反時計回り方向(図5中の矢示B
方向)へと相対回転するようになる。
As a result, the brake drum 13 is braked in the clockwise rotation by the braking force fb from the brake control coil 24, so that the stepped cylinder 5,
Counterclockwise direction with respect to the carrier 10 (arrow B in FIG. 5)
Direction).

【0123】そして、ブレーキドラム13は太陽歯車1
3Bと一緒に矢示B方向に相対回転することにより、キ
ャリア10側の遊星歯車12に対して矢示C方向の回転
反力を伝え、遊星歯車12をキャリア10の歯車挿嵌穴
10A内で図5中の矢示C方向に自転運動させる。
The brake drum 13 is connected to the sun gear 1
By rotating in the direction of arrow B together with 3B, a rotational reaction force in the direction of arrow C is transmitted to the planetary gear 12 on the carrier 10 side, and the planetary gear 12 is inserted into the gear insertion hole 10A of the carrier 10. The robot is caused to rotate in the direction indicated by arrow C in FIG.

【0124】このため、カムシャフト2は、遊星歯車1
2から段付筒体5の内歯車5Cに対して回転位相を進め
る進角方向の回転が伝えられ、駆動スプロケット1に対
し同方向(図5中の矢示A方向)で数倍に増速されて回
転する。これにより、前記負荷トルクのトルク不足を補
うようにカムシャフト2を進角方向に駆動でき、エンジ
ン回転数が高くなった段階でも、安定したバルブタイミ
ングの進角制御を実現することができる。
Therefore, the camshaft 2 is connected to the planetary gear 1
The rotation in the advance direction, which advances the rotation phase, is transmitted from 2 to the internal gear 5C of the stepped cylinder 5, and the speed of the drive sprocket 1 is increased several times in the same direction (the direction of arrow A in FIG. 5). Being rotated. Thereby, the camshaft 2 can be driven in the advance direction so as to compensate for the insufficient torque of the load torque, and the advance control of the valve timing can be stably performed even when the engine speed becomes high.

【0125】そして、このときにエンジン回転数Nが増
加するに応じて前記バルブ側の負荷トルクが漸次小さく
なった場合でも、ブレーキ制御コイル24による制動力
fbは、図11に示す特性線30の如く、エンジン回転
数Nが増加するに応じて漸次増大される。
At this time, even when the load torque on the valve side gradually decreases as the engine speed N increases, the braking force fb by the brake control coil 24 does not change according to the characteristic line 30 shown in FIG. Thus, the engine speed N is gradually increased as the engine speed N increases.

【0126】この結果、ブレーキドラム13はキャリア
10に対する回転数差が制動力に対応して大きくなり、
遊星歯車12の自転速度が増加すると共に、カムシャフ
ト2には遊星歯車12から内歯車5Cを介した回転位相
を進める進角方向の回転が伝えられ、これにより、前記
トルク不足を補うようにカムシャフト2を進角方向へと
確実に駆動することができる。
As a result, the difference in the number of revolutions of the brake drum 13 with respect to the carrier 10 increases in accordance with the braking force.
As the rotation speed of the planetary gear 12 increases, the camshaft 2 is transmitted from the planetary gear 12 through the internal gear 5C in the advance direction to advance the rotation phase, whereby the cam is rotated so as to compensate for the torque shortage. The shaft 2 can be reliably driven in the advance direction.

【0127】また、エンジン回転数Nが増加した段階で
は、前記ステップ14の処理によりブレーキ制御コイル
25から回転ドラム3に付与する制動力fc が、図12
に示す特性線31の如く大幅に低減されるため、このと
きの制動力fc によりカムシャフト2の回転が減速され
ることはほとんどなく、ブレーキ制御コイル24からブ
レーキドラム13に付与される制動力fb によって進角
制御が円滑に行われるものである。
At the stage where the engine speed N has increased, the braking force fc applied to the rotating drum 3 from the brake control coil 25 by the processing of step 14 is shown in FIG.
, The rotation of the camshaft 2 is hardly decelerated by the braking force fc at this time, and the braking force fb applied to the brake drum 13 from the brake control coil 24 is reduced. Thus, the advance angle control is smoothly performed.

【0128】次に、図10に示す遅角制御処理について
説明すると、ステップ21ではエンジン回転数Nを読込
み、次なるステップ22では駆動スプロケット1に対し
てカムシャフト2の回転位相を遅らせる遅角制御を行う
ため、表1に示す如くクラッチ解除コイル22は消磁し
たまま、クラッチ解除コイル23を通電によって励磁
し、該コイル23からの電磁力で解除リング18に制動
力を付与する。
Next, the retard control process shown in FIG. 10 will be described. In step 21, the engine speed N is read, and in the next step 22, the retard control for delaying the rotational phase of the camshaft 2 with respect to the driving sprocket 1 is performed. As shown in Table 1, while the clutch release coil 22 is demagnetized, the clutch release coil 23 is energized by energization, and the electromagnetic force from the coil 23 applies a braking force to the release ring 18.

【0129】これにより、解除リング18は、例えばブ
レーキドラム13に対して瞬間的に逆向き(図5中の矢
示B方向)に相対回転するように動作し、表2に示す如
く遅角側のスプリングクラッチ17による遅角方向での
回転拘束を強制的に解除させる。
As a result, the release ring 18 operates so as to rotate instantaneously relative to the brake drum 13 in the opposite direction (the direction indicated by the arrow B in FIG. 5). Is forcibly released by the spring clutch 17 in the retard direction.

【0130】そして、図10に示すステップ23では、
図13に示すブレーキ制御マップを参照し、このときの
エンジン回転数Nに対応した制動力fb を特性線32に
沿って読出す。そして、このときの制動力fb をブレー
キドラム13に付与するためブレーキ制御コイル24を
通電により励磁する。
Then, in step 23 shown in FIG.
Referring to the brake control map shown in FIG. 13, the braking force fb corresponding to the engine speed N at this time is read out along the characteristic line 32. Then, in order to apply the braking force fb to the brake drum 13 at this time, the brake control coil 24 is excited by energization.

【0131】また、ステップ24では、図14に示すブ
レーキ制御マップを参照し、このときのエンジン回転数
Nに対応した制動力fc を特性線33に沿って読出す。
そして、このときの制動力fc を回転ドラム3に付与す
るためブレーキ制御コイル25を通電により励磁する。
そして、その後はステップ25でリターンし、図8に示
すステップ1以降の処理を繰り返す。
In step 24, the braking force fc corresponding to the engine speed N at this time is read out along the characteristic line 33 with reference to the brake control map shown in FIG.
Then, in order to apply the braking force fc at this time to the rotating drum 3, the brake control coil 25 is excited by energization.
Then, the process returns in step 25, and repeats the processing in step 1 and subsequent steps shown in FIG.

【0132】このように遅角制御を行う場合でも、エン
ジン回転数Nが、例えばアイドリング回転数に近い低回
転数のときには、前記遅角側の負荷トルクが非常に大き
いため、遅角側のスプリングクラッチ17を解除した瞬
間に、カムシャフト2が負荷トルクの影響で遅角方向へ
と過大に駆動されてしまうことがあり、カムシャフト2
の回転位相を細かく制御することが難しくなる。
Even when the retard control is performed as described above, when the engine speed N is low, for example, close to the idling speed, the load torque on the retard side is very large. At the moment when the clutch 17 is released, the camshaft 2 may be excessively driven in the retard direction due to the influence of the load torque.
It becomes difficult to finely control the rotation phase of the.

【0133】そこで、エンジン回転数Nが低回転数のと
きには、図13に示す特性線32の如くブレーキドラム
13に対して比較的大きい制動力fb を付与し、ブレー
キドラム13とキャリア10との間に回転数差を生じさ
せ、遊星歯車12を自転運動させる。
When the engine speed N is low, a relatively large braking force fb is applied to the brake drum 13 as shown by a characteristic line 32 in FIG. Causes a rotational speed difference to cause the planetary gear 12 to rotate.

【0134】これにより、カムシャフト2には、遊星歯
車12から内歯車5Cを介した回転位相を進める進角方
向の回転が伝えられるので、カムシャフト2が遅角側の
負荷トルクの影響で減速(遅角)方向に過大に駆動され
るのを抑えることができ、カムシャフト2の回転位相を
遅角方向に細かく制御することができる。
As a result, the rotation in the advance direction which advances the rotation phase is transmitted from the planetary gear 12 through the internal gear 5C to the camshaft 2, so that the camshaft 2 is decelerated under the influence of the load torque on the retard side. Excessive drive in the (retard) direction can be suppressed, and the rotational phase of the camshaft 2 can be finely controlled in the retard direction.

【0135】また、エンジン回転数Nが低回転数から徐
々に高回転数に増加してくると、図23に示す特性線S
2 の如く負荷トルクが等価的に小さくなってしまうた
め、単に遅角側のスプリングクラッチ17を解除するだ
けでは、カムシャフト2の回転位相を遅角方向に変更す
ることは難しい。
When the engine speed N gradually increases from a low speed to a high speed, the characteristic line S shown in FIG.
Since the load torque becomes equivalently small as shown in FIG. 2, it is difficult to change the rotational phase of the camshaft 2 in the retard direction simply by releasing the spring clutch 17 on the retard side.

【0136】そこで、前記ステップ23では、ブレーキ
制御コイル24からブレーキドラム13に付与する制動
力fb を、図13に示す特性線32の如くエンジン回転
数Nが増加するに応じて漸次減少させる。そして、ステ
ップ24では、ブレーキ制御コイル25から回転ドラム
3に付与する制動力fc を、図14に示す特性線33の
如くエンジン回転数Nに応じて漸次増大させる構成とし
ている。
In step 23, the braking force fb applied from the brake control coil 24 to the brake drum 13 is gradually reduced as the engine speed N increases as indicated by a characteristic line 32 shown in FIG. In step 24, the braking force fc applied from the brake control coil 25 to the rotary drum 3 is gradually increased according to the engine speed N as indicated by a characteristic line 33 shown in FIG.

【0137】これによって、エンジン回転数Nが増加し
た段階では、ステップ24の処理によりブレーキ制御コ
イル25から回転ドラム3に付与する制動力fc を、図
14に示す特性線33の如く増大でき、このときの制動
力fc によりカムシャフト2の回転を確実に減速するこ
とができる。
As a result, when the engine speed N increases, the braking force fc applied to the rotary drum 3 from the brake control coil 25 by the processing of step 24 can be increased as shown by a characteristic line 33 in FIG. The rotation of the camshaft 2 can be reliably reduced by the braking force fc at that time.

【0138】この結果、カムシャフト2の回転を減速す
ることにより、カムシャフト2の回転位相を確実に遅ら
せることができ、遅角制御を円滑に行うことができる。
そして、前記負荷トルクのトルク不足を補うようにカム
シャフト2を遅角方向に位相を変更でき、エンジン回転
数が高くなった段階でも、安定したバルブタイミングの
遅角制御を実現することができる。
As a result, by reducing the rotation of the camshaft 2, the rotation phase of the camshaft 2 can be reliably delayed, and the retard control can be performed smoothly.
Then, the phase of the camshaft 2 can be changed in the retard direction so as to compensate for the insufficient torque of the load torque, and stable retard control of the valve timing can be realized even when the engine speed becomes high.

【0139】また、エンジン回転数Nが増加した段階で
は、前記ステップ23の処理によりブレーキ制御コイル
24からブレーキドラム13に付与する制動力fb が、
図13に示す特性線32の如く大幅に低減されるため、
このときの制動力fb によりカムシャフト2の回転がほ
とんど影響されることはなく、ブレーキ制御コイル25
から回転ドラム3に付与される制動力fc によって遅角
制御が円滑に行われるものである。
When the engine speed N has increased, the braking force fb applied to the brake drum 13 from the brake control coil 24 by the processing in step 23 is as follows.
Since it is greatly reduced as shown by the characteristic line 32 in FIG.
At this time, the rotation of the camshaft 2 is hardly affected by the braking force fb, and the brake control coil 25
The retard angle control is smoothly performed by the braking force fc applied to the rotary drum 3 from.

【0140】かくして、本実施の形態によれば、吸気バ
ルブまたは排気バルブの開,閉弁に伴った負荷トルクの
影響がカムシャフト2側に及んでも、ブレーキ制御コイ
ル24,25による制動力fb ,fc をエンジン回転数
Nに応じて可変に制御することにより、エンジンの低回
転数域にあっては、位相制御の応答性が速くなり過ぎる
のを前記制動力fb ,fc で抑えることができ、駆動ス
プロケット1に対するカムシャフト2の回転位相(位相
角)を細かく変更するように制御することができる。
Thus, according to the present embodiment, even if the load torque accompanying the opening and closing of the intake valve or the exhaust valve affects the camshaft 2, the braking force fb by the brake control coils 24 and 25 is maintained. , Fc are variably controlled in accordance with the engine speed N, so that in the low engine speed range, the responsiveness of the phase control can be suppressed from becoming too fast with the braking forces fb, fc. It is possible to control to finely change the rotation phase (phase angle) of the camshaft 2 with respect to the driving sprocket 1.

【0141】そして、エンジン回転数Nが低回転数から
高回転数に増加するときには、進角制御時に前記制動力
fb を図11に示す特性線30の如く漸次増大させ、遅
角制御時には制動力fc を図14に示す特性線33の如
く漸次増大させることによって、位相制御の応答性を高
めることができ、迅速な制御が可能となる。
When the engine speed N increases from a low speed to a high speed, the braking force fb is gradually increased during the advance control as shown by a characteristic line 30 in FIG. By gradually increasing fc as indicated by a characteristic line 33 shown in FIG. 14, the responsiveness of the phase control can be improved, and quick control is possible.

【0142】これにより、バルブ側からカムシャフト2
に付加される負荷トルクが、図23に示す特性線S2 の
如くエンジン回転数が増加するに応じて等価的に減少
し、例えば位相変更を行うときのトルク不足が発生して
も、これを補うようにブレーキ制御コイル24,25に
よる制動力を増大でき、カムシャフト2の回転位相を安
定させて変更することができる。
As a result, the camshaft 2 from the valve side
Is equivalently reduced as the engine speed increases, as indicated by a characteristic line S2 shown in FIG. 23, and compensates for, for example, the occurrence of insufficient torque when the phase is changed. Thus, the braking force by the brake control coils 24 and 25 can be increased, and the rotational phase of the camshaft 2 can be changed stably.

【0143】従って、本実施の形態によれば、駆動スプ
ロケット1とカムシャフト2との間に、同方向増速型の
遊星歯車機構9、ロック解除レバー14、スプリングク
ラッチ15,17、解除リング18、クラッチ解除コイ
ル22,23およびブレーキ制御コイル24,25等か
らなる位相可変装置8を設けることにより、駆動スプロ
ケット1に対するカムシャフト2の回転位相を可変に制
御でき、回転位相の進角、遅角および保持制御を高精度
に行うことができる。
Therefore, according to the present embodiment, between the driving sprocket 1 and the camshaft 2, the planetary gear mechanism 9 of the same-direction speed increasing type, the lock release lever 14, the spring clutches 15 and 17, and the release ring 18 are provided. , The rotational phase of the camshaft 2 with respect to the driving sprocket 1 can be variably controlled, and the advance and retard of the rotational phase can be controlled. And the holding control can be performed with high accuracy.

【0144】そして、ブレーキ制御コイル24,25を
用いてブレーキドラム13,回転ドラム3に付与する制
動力fb ,fc を、エンジン回転数Nに応じて可変に制
御することにより、駆動スプロケット1に対するカムシ
ャフト2の回転位相を円滑に変更することができ、負荷
トルクの影響を制動力fb ,fc によって抑制し、回転
位相の進角、遅角および保持制御を高精度に行うことが
できる。
By controlling the braking forces fb and fc applied to the brake drum 13 and the rotary drum 3 using the brake control coils 24 and 25 variably according to the engine speed N, the cam for the drive sprocket 1 is controlled. The rotational phase of the shaft 2 can be smoothly changed, the influence of the load torque is suppressed by the braking forces fb and fc, and the advance, retard and hold of the rotational phase can be controlled with high precision.

【0145】また、本実施の形態によれば、自動車用エ
ンジンの全回転数域に亘ってカムシャフト2の回転位相
を細かく制御することができ、位相制御の応答性、安定
性を高めることができる。そして、駆動スプロケット1
に対するカムシャフト2の回転位相を進角側と遅角側と
のいずれにおいても確実に変更でき、全運転領域に亘り
吸気バルブ、排気バルブの開,閉タイミングを安定させ
て制御できる。
Further, according to the present embodiment, the rotation phase of the camshaft 2 can be finely controlled over the entire rotation speed range of the automobile engine, and the responsiveness and stability of the phase control can be improved. it can. And drive sprocket 1
, The rotational phase of the camshaft 2 can be reliably changed on both the advance side and the retard side, and the opening and closing timings of the intake valve and the exhaust valve can be controlled stably over the entire operation range.

【0146】さらに、遊星歯車機構9による回転位相の
可変制御をブレーキ制御コイル24,25等の電磁ブレ
ーキを用いた電気的制御により行う構成としているの
で、例えば油圧力による制御等に比較して保守、点検作
業を容易にできると共に、エアの混入等による不具合の
発生を無くすことができる。
Further, since the variable control of the rotation phase by the planetary gear mechanism 9 is performed by electrical control using electromagnetic brakes such as the brake control coils 24 and 25, maintenance is performed in comparison with control using hydraulic pressure, for example. In addition, the inspection work can be facilitated, and the occurrence of troubles due to air mixing can be eliminated.

【0147】次に、図15ないし図20は本発明の第2
の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、進角側の
クラッチ解除コイルとブレーキ制御コイルとを同一の電
磁コイルによって兼用させる構成としたことにある。な
お、本実施の形態では前記第1の実施の形態と同一の構
成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものと
する。
FIGS. 15 to 20 show a second embodiment of the present invention.
This embodiment is characterized in that the same electromagnetic coil is used for both the clutch release coil on the advance side and the brake control coil. Note that, in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0148】図中、41は本実施の形態で採用したブレ
ーキドラムで、該ブレーキドラム41は、第1の実施の
形態で述べたブレーキドラム13とほぼ同様に構成さ
れ、ディスク部41A、筒状の太陽歯車41Bおよびド
ラム部41Cを有している。
In the figure, reference numeral 41 denotes a brake drum employed in the present embodiment. The brake drum 41 has substantially the same configuration as the brake drum 13 described in the first embodiment, and includes a disk portion 41A, , A sun gear 41B and a drum section 41C.

【0149】42は本実施の形態で採用したロック解除
レバーで、該ロック解除レバー42は、第1の実施の形
態で述べたロック解除レバー14とほぼ同様に構成さ
れ、摺動筒42A、切欠き42B、環状板部42Cおよ
びレバー部42D等を有している。そして、ロック解除
レバー42のレバー部42Dは、図16に示すようにブ
レーキドラム41のディスク部41Aを径方向外側から
取囲む位置まで延び、後述の制御コイル45に対してデ
ィスク部41Aと共に軸方向で対向している。
Reference numeral 42 denotes a lock release lever employed in the present embodiment. The lock release lever 42 has substantially the same configuration as the lock release lever 14 described in the first embodiment. It has a notch 42B, an annular plate portion 42C, a lever portion 42D, and the like. The lever portion 42D of the lock release lever 42 extends to a position surrounding the disk portion 41A of the brake drum 41 from the radial outside, as shown in FIG. Facing each other.

【0150】43はエンジンのシリンダヘッド側に固定
される支持フレームを示し、該支持フレーム43も、第
1の実施の形態で述べた支持フレーム19とほぼ同様に
構成され、その外周側には図15に示す如くボルト穴4
3A等が設けられている。そして、支持フレーム43は
各ボルト穴43A等を用いてエンジンのシリンダヘッド
側に取付けられるものである。
Reference numeral 43 denotes a support frame fixed to the cylinder head side of the engine. The support frame 43 has substantially the same configuration as the support frame 19 described in the first embodiment. Bolt hole 4 as shown in 15
3A and the like are provided. The support frame 43 is mounted on the cylinder head side of the engine using bolt holes 43A and the like.

【0151】44は支持フレーム43内にピン21等を
用いて固定されたコイルホルダで、該コイルホルダ44
には、後述の制御コイル45とクラッチ解除コイル46
とが互いに同心円状をなして配設されている。
Reference numeral 44 denotes a coil holder fixed in the support frame 43 using the pins 21 and the like.
Includes a control coil 45 and a clutch release coil 46 which will be described later.
Are arranged concentrically with each other.

【0152】45はコイルホルダ44の外周側寄りに配
設された電磁コイルとしての制御コイルを示し、該制御
コイル45は、ブレーキドラム41のディスク部41A
と共に電磁ブレーキを構成するブレーキ制御コイルと、
ロック解除レバー42と共に進角側のクラッチ解除機構
を構成するクラッチ解除コイルとを兼用しているもので
ある。
Reference numeral 45 denotes a control coil as an electromagnetic coil disposed near the outer periphery of the coil holder 44. The control coil 45 is provided on the disk portion 41A of the brake drum 41.
A brake control coil constituting an electromagnetic brake together with
The lock release lever 42 is also used as a clutch release coil that constitutes a clutch release mechanism on the advance side.

【0153】そして、制御コイル45は、図16に示す
如くブレーキドラム41のディスク部41Aとロック解
除レバー42のレバー部42D先端側とに軸方向で対向
配置されている。また、制御コイル45は、後述するコ
ントロールユニット47からの通電により、図20に例
示する如き制動力fd をブレーキドラム41のディスク
部41Aとロック解除レバー42のレバー部42Dとに
付与するものである。
As shown in FIG. 16, the control coil 45 is axially opposed to the disk portion 41A of the brake drum 41 and the tip end of the lever portion 42D of the lock release lever 42. The control coil 45 applies a braking force fd as illustrated in FIG. 20 to the disk portion 41A of the brake drum 41 and the lever portion 42D of the lock release lever 42 by energization from a control unit 47 described later. .

【0154】46は解除リング18と共に遅角側のクラ
ッチ解除機構を構成するクラッチ解除コイルで、該クラ
ッチ解除コイル46は、コイルホルダ44の内周側寄り
に配設され、解除リング18の表面に軸方向で対向して
いる。そして、クラッチ解除コイル46は、第1の実施
の形態で述べたクラッチ解除コイル23と同様に、コン
トロールユニット47からの通電で励磁されることによ
り解除リング18に制動力を付与し、解除リング18を
ブレーキドラム41に対して相対回転させるものであ
る。
Reference numeral 46 denotes a clutch release coil which constitutes a retard side clutch release mechanism together with the release ring 18. The clutch release coil 46 is disposed near the inner peripheral side of the coil holder 44, and is disposed on the surface of the release ring 18. They face each other in the axial direction. Similarly to the clutch release coil 23 described in the first embodiment, the clutch release coil 46 applies a braking force to the release ring 18 by being energized by energization from the control unit 47, and Is rotated relative to the brake drum 41.

【0155】47はマイクロコンピュータ等によって構
成されるコントロールユニットで、該コントロールユニ
ット47は、第1の実施の形態で述べたコントロールユ
ニット26と同様に、図17に示す如く入力側がカムシ
ャフト2側の回転角センサ27、クランク角センサ28
およびエアフロメータ29等に接続されているものの、
出力側は制御コイル45、クラッチ解除コイル46等に
接続されている。
Reference numeral 47 denotes a control unit constituted by a microcomputer or the like. The control unit 47 has the input side on the camshaft 2 side as shown in FIG. 17 in the same manner as the control unit 26 described in the first embodiment. Rotation angle sensor 27, crank angle sensor 28
And the air flow meter 29, etc.
The output side is connected to a control coil 45, a clutch release coil 46, and the like.

【0156】また、コントロールユニット47は、RO
M、RAM等からなる記憶部47A内に、例えば図8、
図18および図19に示すバルブタイミング制御処理用
のプログラムを格納すると共に、図20に示すブレーキ
制御マップ等を格納している。そして、コントロールユ
ニット47は、図8、図18および図19に示すプログ
ラムに従って、駆動スプロケット1に対するカムシャフ
ト2の回転位相を可変に制御する位相保持制御、進角制
御および遅角制御処理等を行うものである。
The control unit 47 is provided with the RO
For example, in FIG.
A program for valve timing control processing shown in FIGS. 18 and 19 is stored, and a brake control map and the like shown in FIG. 20 are stored. The control unit 47 performs phase holding control, advance control, retard control, and the like for variably controlling the rotational phase of the camshaft 2 with respect to the drive sprocket 1 according to the programs shown in FIGS. 8, 18, and 19. Things.

【0157】ここで、図20に示すブレーキ制御マップ
は、制御コイル45によりブレーキドラム41に付与す
る制動力fd を、進角制御時にエンジン回転数Nに応じ
て特性線48の如く増減させるように予め設定されてい
る。
Here, the brake control map shown in FIG. 20 is such that the braking force fd applied to the brake drum 41 by the control coil 45 is increased or decreased as indicated by a characteristic line 48 according to the engine speed N during the advance control. It is set in advance.

【0158】即ち、図20に示すブレーキ制御マップ
は、エンジン回転数Nがアイドリング回転数から所定回
転数(例えば、1000〜1500rpm程度)へと増
加するときに制動力fd を、特性線48に沿って最低の
制動力fd1まで漸次減少させ、エンジン回転数Nが所定
回転数から高回転数へと増加するときには、最低の制動
力fd1よりも漸次増大させるように、制御コイル45へ
の通電を制御するものである。
That is, the brake control map shown in FIG. 20 shows that when the engine speed N increases from the idling speed to a predetermined speed (for example, about 1000 to 1500 rpm), the braking force fd is plotted along the characteristic line 48. When the engine rotational speed N increases from a predetermined rotational speed to a high rotational speed, the energization of the control coil 45 is controlled so as to gradually increase from the minimum braking force fd1 to the minimum braking force fd1. Is what you do.

【0159】この場合に、最低の制動力fd1は、例えば
ロック解除レバー42を作動させて進角側のスプリング
クラッチ15を解除するときに、最低限必要となる制動
力の大きさに対応して決められるものである。
In this case, the minimum braking force fd1 corresponds to the minimum required braking force, for example, when the lock release lever 42 is operated to release the advance side spring clutch 15. It can be decided.

【0160】本実施の形態による内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置は上述の如き構成を有するもので、次
に、コントロールユニット47によるバルブタイミング
制御処理について、図8、図18ないし図20等を参照
して説明する。
The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the valve timing control processing by the control unit 47 will be described with reference to FIG. 8, FIG. 18 to FIG. Will be explained.

【0161】まず、自動車用エンジンを始動して処理動
作がスタートすると、図8に示すステップ1〜9に沿っ
て第1の実施の形態とほぼ同様の処理が行われる。そし
て、進角制御時には図18に示すプログラムに沿って処
理動作を行い、遅角制御時には図19に示すプログラム
に沿って処理動作を行うものである。
First, when the vehicle engine is started and the processing operation is started, substantially the same processing as in the first embodiment is performed along steps 1 to 9 shown in FIG. Then, the processing operation is performed according to the program shown in FIG. 18 during the advance control, and the processing operation is performed according to the program shown in FIG. 19 during the retard control.

【0162】[0162]

【表3】 [Table 3]

【0163】ここで、図18に示す進角制御処理につい
て説明すると、ステップ31ではエンジン回転数Nを読
込み、次なるステップ32では駆動スプロケット1に対
してカムシャフト2の回転位相を進める進角制御を行う
ため、表3に示す如くクラッチ解除コイル46は消磁し
たまま、制御コイル45を通電により励磁し、ロック解
除レバー42を作動させ、ロック解除レバー42に対し
て電磁力による制動力を付与することにより、進角側の
スプリングクラッチ15による進角方向の回転拘束を強
制的に解除させる。
Here, the advance angle control process shown in FIG. 18 will be described. In step 31, the engine speed N is read, and in the next step 32, the advance angle control for advancing the rotational phase of the camshaft 2 with respect to the driving sprocket 1 is performed. As shown in Table 3, while the clutch release coil 46 is demagnetized, the control coil 45 is energized by energization, the lock release lever 42 is operated, and a braking force by electromagnetic force is applied to the lock release lever 42. This forcibly releases the rotation constraint in the advance direction by the advance side spring clutch 15.

【0164】そして、図18に示すステップ33では、
図20に示すブレーキ制御マップを参照し、このときの
エンジン回転数Nに対応した制動力fd を特性線48に
沿って読出す。そして、このときの制動力fd をブレー
キドラム41に付与するため制御コイル45への通電量
を可変に制御する。また、その後はステップ34でリタ
ーンし、例えば図8に示すステップ1以降の処理を繰り
返す。
Then, in step 33 shown in FIG.
Referring to the brake control map shown in FIG. 20, the braking force fd corresponding to the engine speed N at this time is read out along the characteristic line 48. Then, in order to apply the braking force fd to the brake drum 41 at this time, the amount of electricity supplied to the control coil 45 is variably controlled. Then, the process returns in step 34, and repeats, for example, the processing in step 1 and subsequent steps shown in FIG.

【0165】この場合、エンジン回転数Nが、例えばア
イドリング回転数に近い低回転数のときには、前述の如
く進角側の負荷トルクが非常に大きいため、進角側のス
プリングクラッチ15を解除した瞬間に、カムシャフト
2が負荷トルクの影響で進角方向へと過大に駆動されて
しまうことがあり、カムシャフト2の回転位相を細かく
制御することは難しい。
In this case, when the engine speed N is low, for example, close to the idling speed, the load torque on the advance side is very large as described above. In addition, the camshaft 2 may be excessively driven in the advance direction due to the influence of the load torque, and it is difficult to finely control the rotation phase of the camshaft 2.

【0166】そこで、エンジン回転数Nが所定回転数N
1 よりも低い回転数のときには、制御コイル45からブ
レーキドラム41のディスク部41Aに対し図20に示
す特性線48に沿って、例えば最低の制動力fd1よりも
大きい制動力fd を付与し、カムシャフト2が進角側の
負荷トルクの影響で増速(進角)方向へと過大に駆動さ
れるのを抑え、カムシャフト2の回転位相を進角方向に
細かく制御できるようにする。
Therefore, when the engine speed N is equal to the predetermined speed N
When the rotation speed is lower than 1, for example, a braking force fd larger than the minimum braking force fd1 is applied from the control coil 45 to the disk portion 41A of the brake drum 41 along a characteristic line 48 shown in FIG. Excessive driving of the shaft 2 in the acceleration (advance) direction due to the influence of the load torque on the advance side is suppressed, and the rotational phase of the camshaft 2 can be finely controlled in the advance direction.

【0167】そして、エンジン回転数Nが所定回転数N
1 まで増加してくると、制動力fdを最低の制動力fd1
まで減少させ、このときには進角側のスプリングクラッ
チ15を解除するのみで、カムシャフト2にバルブ側か
ら付加される進角側の負荷トルクを利用して進角制御を
行うようにする。
When the engine speed N is equal to the predetermined speed N
When it increases to 1, the braking force fd is reduced to the minimum braking force fd1
At this time, the advance angle side spring clutch 15 is only released, and the advance angle control is performed by using the advance side load torque added to the camshaft 2 from the valve side.

【0168】また、エンジン回転数Nが所定回転数N1
よりも徐々に高い回転数に増加してくると、図23に示
す特性線S2 の如く等価的にトルクが小さくなってしま
うので、制御コイル45からブレーキドラム41に付与
する制動力fd を、図20に示す特性線48の如くエン
ジン回転数Nが増加するに応じて漸次増大させる。
When the engine speed N is equal to the predetermined speed N1
When the rotational speed gradually increases, the torque equivalently decreases as indicated by a characteristic line S2 shown in FIG. 23. Therefore, the braking force fd applied from the control coil 45 to the brake drum 41 is shown in FIG. As indicated by a characteristic line 48 in FIG. 20, the engine speed N is gradually increased as the engine speed N increases.

【0169】これにより、ブレーキドラム41は、制御
コイル45からの制動力fd によって時計回り方向の回
転にブレーキがかけられるため、段付筒体5、キャリア
10に対して反時計回り方向に相対回転するようにな
る。そして、キャリア10側の遊星歯車12に対して回
転反力を伝えることにより、遊星歯車12をキャリア1
0の歯車挿嵌穴10A内で自転運動させる。
As a result, the brake drum 41 is braked in the clockwise rotation by the braking force fd from the control coil 45, so that the brake drum 41 rotates counterclockwise relative to the stepped cylinder 5 and the carrier 10. I will be. By transmitting a rotational reaction force to the planetary gear 12 on the carrier 10 side, the planetary gear 12 is
The rotation motion is performed in the gear insertion hole 10A of No. 0.

【0170】このため、カムシャフト2は、遊星歯車1
2から段付筒体5の内歯車5Cに対して回転位相を進め
る進角方向の回転が伝えられ、駆動スプロケット1に対
し同方向で数倍に増速されて回転する。これにより、前
記負荷トルクのトルク不足を補うようにカムシャフト2
を進角方向に駆動でき、エンジン回転数が高くなった段
階でも、安定したバルブタイミングの進角制御を実現す
ることができる。
Therefore, the camshaft 2 is connected to the planetary gear 1
The rotation in the advance direction that advances the rotation phase is transmitted from 2 to the internal gear 5C of the stepped cylinder 5, and the drive sprocket 1 rotates at a speed several times higher in the same direction. This allows the camshaft 2 to compensate for the load torque shortage.
Can be driven in the advance direction, and even at the stage when the engine speed becomes high, stable advance control of the valve timing can be realized.

【0171】次に、図19に示す遅角制御処理について
説明すると、ステップ41ではエンジン回転数Nを読込
み、次なるステップ42では駆動スプロケット1に対し
てカムシャフト2の回転位相を遅らせる遅角制御を行う
ため、表3に示す如く制御コイル45とクラッチ解除コ
イル46を通電によって励磁し、該コイル46からの電
磁力で解除リング18に制動力を付与する。
Next, the retard control process shown in FIG. 19 will be described. In step 41, the engine speed N is read, and in the next step 42, the retard control for delaying the rotational phase of the camshaft 2 with respect to the driving sprocket 1 is performed. As shown in Table 3, the control coil 45 and the clutch release coil 46 are energized by energization, and a braking force is applied to the release ring 18 by the electromagnetic force from the coil 46.

【0172】これにより、解除リング18は、例えばブ
レーキドラム41に対して瞬間的に逆向きへと相対回転
するように動作し、遅角側のスプリングクラッチ17に
よる遅角方向での回転拘束を強制的に解除させる。
As a result, the release ring 18 operates so as to instantaneously rotate in the opposite direction with respect to the brake drum 41, for example, and forcibly restricts the rotation in the retard direction by the spring clutch 17 on the retard side. Release.

【0173】そして、図19に示すステップ43では、
遅角制御用のブレーキ制御マップ(例えば、図13に示
す特性線32と同様の制御マップ)を参照し、このとき
のエンジン回転数Nに対応した制動力を特性線32に沿
って読出す。そして、このときの制動力fd (図13の
制動力fb に対応する)をブレーキドラム41に付与す
るため制御コイル45の通電量を制御する。
In step 43 shown in FIG.
With reference to a brake control map for retard control (for example, a control map similar to the characteristic line 32 shown in FIG. 13), the braking force corresponding to the engine speed N at this time is read out along the characteristic line 32. Then, the amount of current supplied to the control coil 45 is controlled to apply the braking force fd (corresponding to the braking force fb in FIG. 13) to the brake drum 41 at this time.

【0174】このように遅角制御を行う場合でも、エン
ジン回転数Nが、例えばアイドリング回転数に近い低回
転数のときには、前記遅角側の負荷トルクが非常に大き
いため、遅角側のスプリングクラッチ17を解除した瞬
間に、カムシャフト2が負荷トルクの影響で遅角方向へ
と過大に駆動されてしまうことがあり、カムシャフト2
の回転位相を細かく制御することが難しくなる。
Even when the retard control is performed as described above, when the engine speed N is, for example, a low speed close to the idling speed, the load torque on the retard side is very large. At the moment when the clutch 17 is released, the camshaft 2 may be excessively driven in the retard direction due to the influence of the load torque.
It becomes difficult to finely control the rotation phase of the.

【0175】そこで、エンジン回転数Nが低回転数のと
きには、図13に示す特性線32の如くブレーキドラム
13に対して比較的大きい制動力fd を付与し、ブレー
キドラム13とキャリア10との間に回転数差を生じさ
せ、遊星歯車12を自転運動させる。
When the engine speed N is low, a relatively large braking force fd is applied to the brake drum 13 as shown by a characteristic line 32 in FIG. Causes a rotational speed difference to cause the planetary gear 12 to rotate.

【0176】これにより、カムシャフト2には、遊星歯
車12から内歯車5Cを介した回転位相を進める進角方
向の回転が伝えられるので、カムシャフト2が遅角側の
負荷トルクの影響で減速(遅角)方向に過大に駆動され
るのを抑えることができ、カムシャフト2の回転位相を
遅角方向に細かく制御することができる。
As a result, the rotation in the advance direction which advances the rotation phase is transmitted from the planetary gear 12 via the internal gear 5C to the camshaft 2, so that the camshaft 2 is decelerated by the load torque on the retard side. Excessive drive in the (retard) direction can be suppressed, and the rotational phase of the camshaft 2 can be finely controlled in the retard direction.

【0177】また、エンジン回転数Nが低回転数から高
い回転数へと増加してくると、これに応じて図13に示
す特性線32の如く制動力を漸次減少させ、遅角側の負
荷トルクを利用して遅角制御を行うようにする。即ち、
図23に示す特性線S1 ,S2 の如く、遅角側の負荷ト
ルクは進角側の負荷トルクよりも大きいので、これを利
用してカムシャフト2の回転位相を遅角方向に変更する
ことができる。
When the engine speed N increases from a low speed to a high speed, the braking force is gradually reduced in response to this, as indicated by a characteristic line 32 shown in FIG. The retard control is performed using the torque. That is,
As shown by the characteristic lines S1 and S2 in FIG. 23, the load torque on the retard side is larger than the load torque on the advance side, so that the rotational phase of the camshaft 2 can be changed in the retard direction by using this. it can.

【0178】また、この場合には制御コイル45が実質
的に消磁され、ブレーキドラム41がキャリア10とほ
ぼ同速で回転するものの、ブレーキドラム41と回転ド
ラム3との間ではスプリングクラッチ17を介した回転
拘束が解除されるため、カムシャフト2には駆動スプロ
ケット1からの回転力が伝達されない状態となり、カム
シャフト2の回転位相は駆動スプロケット1に対して漸
次遅くなるように遅角制御される。
In this case, the control coil 45 is substantially demagnetized, and the brake drum 41 rotates at substantially the same speed as the carrier 10, but between the brake drum 41 and the rotary drum 3 via the spring clutch 17. Is released, the rotational force from the driving sprocket 1 is not transmitted to the camshaft 2, and the rotational phase of the camshaft 2 is retarded so as to be gradually delayed with respect to the driving sprocket 1. .

【0179】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、単一の
制御コイル45によって、ブレーキドラム41用のブレ
ーキ制御コイルと、ロック解除レバー42用のクラッチ
解除コイルとを兼用でき、部品点数を削減できると共
に、組立時の作業性を向上することができる。
Thus, in the present embodiment configured as described above, substantially the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. In particular, in the present embodiment, a single control coil 45 is used. Thus, the brake control coil for the brake drum 41 and the clutch release coil for the lock release lever 42 can be used, and the number of parts can be reduced, and the workability during assembly can be improved.

【0180】即ち、本実施の形態にあっては、単一の制
御コイル45を用いてクラッチ解除制御とブレーキ制御
とを行うため、制御コイル45による制動力fd を、図
20に示す特性線48の如く、エンジン回転数が所定回
転数N1 (例えば、1000〜1500rpm程度の回
転数)に達するまでは、制動力fd1まで漸次減少させ、
所定回転数N1 を越えると、今度は制動力fd を漸次増
大させる構成としている。
That is, in this embodiment, in order to perform the clutch release control and the brake control using a single control coil 45, the braking force fd by the control coil 45 is changed by a characteristic line 48 shown in FIG. Until the engine speed reaches a predetermined speed N1 (for example, approximately 1000 to 1500 rpm), the braking force is gradually reduced to fd1.
When the rotation speed exceeds a predetermined rotation speed N1, the braking force fd is gradually increased.

【0181】これにより、単一の制御コイル45に対す
る通電量を可変に制御し、ロック解除レバー42のレバ
ー部42Dに最低限の制動力fd1を付与すると共に、ブ
レーキドラム41のディスク部41Aに対しては図20
に示す特性線48に沿った制動力fd を付与でき、進角
方向の制御を安定して行うことができる。
As a result, the amount of energization to the single control coil 45 is variably controlled to apply the minimum braking force fd1 to the lever portion 42D of the lock release lever 42 and to apply a minimum force to the disk portion 41A of the brake drum 41. Figure 20
And the braking force fd along the characteristic line 48 shown in FIG.

【0182】このように、エンジン回転数が増加してバ
ルブ側の負荷トルクが小さくなった段階でも、制御コイ
ル45を励磁してブレーキドラム41とロック解除レバ
ー42とに共通の制動力を付与することにより、カムシ
ャフト2に対して遊星歯車機構9による進角方向の回転
力を与えることができ、負荷トルク側のトルク不足を確
実に補うことができる。
As described above, even when the engine speed increases and the load torque on the valve side decreases, the control coil 45 is excited to apply a common braking force to the brake drum 41 and the unlock lever 42. Accordingly, a rotational force in the advance angle direction by the planetary gear mechanism 9 can be applied to the camshaft 2, and the insufficient torque on the load torque side can be reliably compensated.

【0183】なお、前記第2の実施の形態では、単一の
制御コイル45によって、ブレーキドラム41用のブレ
ーキ制御コイルと、ロック解除レバー42用のクラッチ
解除コイルとを兼用させる場合を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限らず、例えば図21に示す変形例
のように、支持フレーム43′側のコイルホルダ44′
に、ロック解除レバー42′用のクラッチ解除コイル5
1と、ブレーキドラム41′用のブレーキ制御コイル5
2とを別々に設ける構成としてもよい。
In the second embodiment, the case where the single control coil 45 is used as both the brake control coil for the brake drum 41 and the clutch release coil for the lock release lever 42 will be described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in a modified example shown in FIG.
And a clutch release coil 5 for the lock release lever 42 '.
1 and a brake control coil 5 for the brake drum 41 '
2 may be provided separately.

【0184】そして、この場合には、進角側のスプリン
グクラッチ15を解除するためのクラッチ解除機構を、
ロック解除レバー42′とクラッチ解除コイル51とに
よって構成でき、進角制御時にはクラッチ解除コイル5
1を励磁してロック解除レバー42′に制動力を付与す
ることにより、スプリングクラッチ15を解除できるも
のである。
In this case, a clutch release mechanism for releasing the advance side spring clutch 15 is provided.
A lock release lever 42 'and a clutch release coil 51 can be used.
The spring clutch 15 can be released by exciting the motor 1 to apply a braking force to the lock release lever 42 '.

【0185】また、前記第2の実施の形態では、遅角制
御用のブレーキ制御コイルを用いることなく遅角制御を
行うものとして述べたが、これに替えて、例えば第1の
実施の形態で用いた遅角制御用のブレーキ制御コイル2
5と同様のブレーキ制御コイルを設ける構成としてもよ
い。
Further, in the second embodiment, it has been described that the retard control is performed without using the brake control coil for the retard control. Instead, for example, in the first embodiment, the retard control is performed. Brake control coil 2 for retard control used
5 may be provided with the same brake control coil.

【0186】また、前記各実施の形態では、回転体を駆
動スプロケット1により構成する場合を例に挙げて説明
したが、本発明はこれに限らず、例えばタイミングプー
リ等を用いて回転体を構成してもよく、この場合には、
クランクシャフト側とタイミングプーリとの間をタイミ
ングベルト等により連結すればよい。
In each of the above embodiments, the case where the rotating body is constituted by the driving sprocket 1 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the rotating body is constituted by using a timing pulley or the like. And in this case,
What is necessary is just to connect between a crankshaft side and a timing pulley by a timing belt or the like.

【0187】さらに、前記各実施の形態では、進角側、
遅角側のワンウェイクラッチとしてスプリングクラッチ
15,17を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発
明はこれに限らず、例えばラチェット、コマ等を用いた
ワンウェイクラッチを採用してもよい。
Further, in each of the above embodiments, the advance angle side,
Although the case where the spring clutches 15 and 17 are used as the one-way clutch on the retard side has been described as an example, the present invention is not limited to this. For example, a one-way clutch using a ratchet, a top, or the like may be adopted.

【0188】[0188]

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1に記載の発
明によれば、電磁ブレーキを用いて制動力を付与するこ
とにより回転体に対するカムシャフトの回転位相を電気
的制御で変更する位相変更機構を有し、該位相変更機構
は、内燃機関の回転数に応じて前記電磁ブレーキの制動
力を可変に制御する構成としているので、吸気または排
気バルブの開,閉弁に伴った負荷トルクの影響がカムシ
ャフトに及んでも、電磁ブレーキの制動力を機関回転数
に応じて可変に制御することにより、高回転数域では位
相制御の応答性を高め、迅速な制御が可能となる。そし
て、低回転数域では位相制御の応答性が速くなり過ぎる
のを抑えることができ、カムシャフトの回転位相を細か
く変更するように制御できる。
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, a phase in which the rotation phase of the camshaft with respect to the rotating body is changed by electrical control by applying a braking force using an electromagnetic brake. A change mechanism, wherein the phase change mechanism is configured to variably control the braking force of the electromagnetic brake in accordance with the rotation speed of the internal combustion engine, so that the load torque associated with opening and closing of the intake or exhaust valve. Even if the influence of (1) is exerted on the camshaft, by controlling the braking force of the electromagnetic brake variably in accordance with the engine speed, the responsiveness of the phase control can be improved in a high speed range, and quick control becomes possible. In the low rotation speed range, the response of the phase control can be prevented from becoming too fast, and the control can be performed so as to finely change the rotation phase of the camshaft.

【0189】従って、内燃機関の全回転数域に亘ってカ
ムシャフトの回転位相を細かく制御でき、位相制御の応
答性、安定性を高めることができる。そして、回転体に
対するカムシャフトの回転位相を進角側と遅角側とのい
ずれにおいても確実に変更でき、全運転領域に亘り吸気
バルブ、排気バルブの開,閉タイミングを安定させて制
御できる。
Therefore, the rotational phase of the camshaft can be finely controlled over the entire rotational speed range of the internal combustion engine, and the responsiveness and stability of the phase control can be improved. The rotation phase of the camshaft with respect to the rotating body can be reliably changed on both the advance side and the retard side, and the opening and closing timing of the intake valve and the exhaust valve can be controlled stably over the entire operation range.

【0190】また、請求項2に記載の発明によると、電
磁ブレーキは、内燃機関の回転数が大きくなるに従って
制動力を漸次増大させる構成としているので、カムシャ
フトに付加される負荷トルクが機関回転数が増加するに
応じて減少し、例えば位相変更を行うときのトルク不足
が発生しても、これを補うように電磁ブレーキの制動力
を増大でき、カムシャフトの回転位相を安定させて変更
することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the electromagnetic brake is configured to gradually increase the braking force as the rotational speed of the internal combustion engine increases, the load torque applied to the camshaft is reduced by the engine rotational speed. The number decreases as the number increases. For example, even if a torque shortage occurs when the phase is changed, the braking force of the electromagnetic brake can be increased to compensate for this, and the rotational phase of the camshaft is changed stably. be able to.

【0191】また、請求項3に記載の発明によると、機
関回転数がアイドリング回転数のときに大きな負荷トル
クがカムシャフトに作用し、位相制御の応答性が過剰に
速くなる傾向があるが、電磁ブレーキの制動力によりこ
れを抑えることができ、回転位相の位相角を細かく変更
するように制御できる。そして、機関回転数がアイドリ
ング回転数から所定回転数まで増加する間は、前記制動
力を漸次減少させることにより、位相制御の応答性を適
正な速さに保つことができる。一方、機関回転数が所定
回転数からさらに増加するときには、負荷トルクの影響
が小さくなるので、これに応じて制動力を漸次増大させ
ることにより、位相制御の応答性を高めることができ、
迅速な制御を行うことができる。
According to the third aspect of the invention, when the engine speed is the idling speed, a large load torque acts on the camshaft, and the response of the phase control tends to be excessively fast. This can be suppressed by the braking force of the electromagnetic brake, and control can be performed to finely change the phase angle of the rotational phase. While the engine speed increases from the idling speed to a predetermined speed, the responsiveness of the phase control can be maintained at an appropriate speed by gradually decreasing the braking force. On the other hand, when the engine speed further increases from the predetermined speed, the effect of the load torque becomes smaller, and accordingly, the responsiveness of the phase control can be improved by gradually increasing the braking force accordingly,
Quick control can be performed.

【0192】また、請求項4に記載の発明によると、回
転位相可変手段は、進角側のワンウェイクラッチ、遅角
側のワンウェイクラッチ、進角側,遅角側のクラッチ解
除機構とからなり、位相変更機構は、前記クラッチ解除
機構によって進角側のワンウェイクラッチを解除したと
きに、電磁ブレーキを作動させることにより前記回転体
に対するカムシャフトの回転位相を進角方向に変更する
構成としているので、位相変更機構を用いた進角方向で
の回転位相の可変制御を電磁ブレーキに対する電気的制
御によって自動的に行うことができ、例えば油圧力を用
いた制御に比較してエアの混入等による不具合の発生を
無くすことができ、保守、点検作業等を容易に行うこと
ができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the rotation phase changing means comprises a one-way clutch on the advance side, a one-way clutch on the retard side, and a clutch release mechanism on the advance side and the retard side. Since the phase changing mechanism is configured to change the rotation phase of the camshaft with respect to the rotating body in the advance direction by operating the electromagnetic brake when the one-way clutch on the advance side is released by the clutch release mechanism, The variable control of the rotation phase in the advance direction using the phase change mechanism can be automatically performed by the electrical control of the electromagnetic brake. Occurrence can be eliminated, and maintenance and inspection work can be easily performed.

【0193】また、請求項5に記載の発明は、位相変更
機構を同方向増速型の遊星歯車機構と電磁ブレーキとに
より構成しているので、電磁ブレーキで制動力を付与し
たときには、遊星歯車機構が作動してカムシャフトを回
転体に対し同方向で増速させることができ、カムシャフ
トの回転位相を進角方向に制御できる。また、電磁ブレ
ーキによる制動力を解除したときには、遊星歯車の自転
が規制されて位相変更機構としての作動を停止状態に保
つことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the phase changing mechanism is constituted by the same-direction speed-increasing type planetary gear mechanism and the electromagnetic brake, when the braking force is applied by the electromagnetic brake, the planetary gear is changed. By operating the mechanism, the speed of the camshaft can be increased in the same direction with respect to the rotating body, and the rotation phase of the camshaft can be controlled in the advance direction. Further, when the braking force by the electromagnetic brake is released, the rotation of the planetary gear is restricted, and the operation as the phase changing mechanism can be kept stopped.

【0194】また、請求項6に記載の発明は、遊星歯車
機構を、遊星歯車が回転可能に支持される第1の回転部
材と、遊星歯車に噛合する内歯車が形成された第2の回
転部材と、遊星歯車に噛合する太陽歯車が形成された第
3の回転部材とにより構成すると共に、第1,第3の回
転部材と第2の回転部材との間には進角側,遅角側のワ
ンウェイクラッチを設け、電磁ブレーキは第3の回転部
材に制動力を付与する構成としているので、電磁ブレー
キにより第3の回転部材に制動力を付与して第1の回転
部材と第3の回転部材との間に相対回転を発生させる
と、遊星歯車が自転して第2の回転部材を第1の回転部
材よりも同方向で増速回転でき、カムシャフトの回転位
相を進角制御することができる。また、電磁ブレーキに
よる制動力を解除したときには、第3の回転部材が第1
の回転部材とほぼ一体で回転するため、遊星歯車が自転
することなく第1の回転部材の回転に従って公転運動の
みを行い、第1の回転部材からの回転力を第2の回転部
材に内歯車を介して伝達することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, the planetary gear mechanism includes a first rotating member on which the planetary gear is rotatably supported, and a second rotating member having an internal gear meshed with the planetary gear. And a third rotating member formed with a sun gear meshing with the planetary gear, and an advance side, a retard angle between the first and third rotating members and the second rotating member. Side one-way clutch is provided, and the electromagnetic brake is configured to apply a braking force to the third rotating member. Therefore, a braking force is applied to the third rotating member by the electromagnetic brake to cause the first rotating member and the third rotating member to rotate. When relative rotation is generated between the rotating member and the planetary gear, the planetary gear rotates and the second rotating member can be rotated at a higher speed than the first rotating member in the same direction as that of the first rotating member, thereby advancing the rotation phase of the camshaft. be able to. Further, when the braking force by the electromagnetic brake is released, the third rotating member moves to the first position.
Because the planetary gear rotates substantially integrally with the rotating member, the planetary gear performs only a revolving motion in accordance with the rotation of the first rotating member without rotating, and the rotational force from the first rotating member is transmitted to the second rotating member by the internal gear. Can be communicated via

【0195】また、請求項7に記載の発明によると、電
磁ブレーキは、進角側のクラッチ解除機構の一部を兼用
し、単一の電磁コイルを用いて進角側のワンウェイクラ
ッチの解除と第3の回転部材に対する制動力の付与を行
う構成としているので、進角側のクラッチ解除機構と電
磁ブレーキとを単一の電磁コイルを用いて構成でき、進
角側のワンウェイクラッチに対する解除操作と第3の回
転部材に対する制動力の付与操作とを併用して行うこと
ができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the electromagnetic brake also functions as a part of the advance-side clutch release mechanism, and uses a single electromagnetic coil to release the advance-side one-way clutch. Since the braking force is applied to the third rotating member, the advance-side clutch release mechanism and the electromagnetic brake can be configured using a single electromagnetic coil. This can be performed in combination with the operation of applying the braking force to the third rotating member.

【0196】また、請求項8に記載の発明によると、位
相変更機構は、クラッチ解除機構によって遅角側のワン
ウェイクラッチを解除したときに、カムシャフト側に制
動力を付与することにより回転体に対するカムシャフト
の回転位相を遅角方向に変更する遅角制御用の電磁ブレ
ーキを備える構成としているので、回転体に対するカム
シャフトの回転位相を遅角方向に変更するときには、ク
ラッチ解除機構で遅角側のワンウェイクラッチを解除す
ると、回転体とカムシャフトとの間で遅角方向の相対回
転が可能となるので、この状態で遅角制御用の電磁ブレ
ーキを作動させてカムシャフト側に制動力を付与するこ
とにより、カムシャフトの回転を減速させ、遅角制御を
確実に行うことができる。
According to the invention described in claim 8, the phase change mechanism applies a braking force to the camshaft side when the one-way clutch on the retard side is released by the clutch release mechanism, so that the phase change mechanism applies a braking force to the rotating body. An electromagnetic brake for retard control that changes the rotational phase of the camshaft in the retard direction is provided, so when changing the rotational phase of the camshaft with respect to the rotating body in the retard direction, the clutch release mechanism is used to retard the rotational phase. When the one-way clutch is released, relative rotation in the retard direction becomes possible between the rotating body and the camshaft. In this state, the electromagnetic brake for retard control is activated to apply a braking force to the camshaft. By doing so, the rotation of the camshaft can be decelerated, and the retard control can be reliably performed.

【0197】さらに、請求項9に記載の発明は、バルブ
側からカムシャフトに付加される負荷トルクが、機関回
転数の増加に応じて減少し、遅角方向で位相変更を行う
ときのトルク不足が発生しても、遅角制御用の電磁ブレ
ーキにより、このトルク不足を補うように制動力を増大
でき、カムシャフトの回転位相を遅角方向に安定させて
変更することができる。また、進角方向での位相変更時
には、機関回転数が低回転数のときに大きな負荷トルク
がカムシャフトに作用し、位相制御の応答性が過剰に速
くなる傾向があるが、遅角制御用の電磁ブレーキを用い
てカムシャフトに制動力を付与することにより、カムシ
ャフトの回転を減速させるようにして回転位相の進み過
ぎを抑えることができる。
Further, according to the ninth aspect of the present invention, the load torque applied to the camshaft from the valve side decreases as the engine speed increases, and the torque is insufficient when the phase is changed in the retard direction. Occurs, the braking force can be increased to compensate for this torque shortage by the electromagnetic brake for retard control, and the rotational phase of the camshaft can be stably changed in the retard direction. When the phase is changed in the advance direction, a large load torque acts on the camshaft when the engine speed is low, and the response of the phase control tends to be excessively fast. By applying a braking force to the camshaft using the electromagnetic brake described above, the rotation of the camshaft can be decelerated to suppress excessive advance of the rotational phase.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態によるエンジンのバ
ルブタイミング制御装置を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an engine valve timing control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すバルブタイミング制御装置の要部拡
大図である。
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the valve timing control device shown in FIG.

【図3】図1中のキャリアを単体として示す正面図であ
る。
FIG. 3 is a front view showing the carrier in FIG. 1 as a single body.

【図4】遊星歯車と共にキャリアを示す図3中の矢示IV
−IV方向における断面図である。
FIG. 4 shows the carrier together with the planetary gears.
It is sectional drawing in the -IV direction.

【図5】図1中の段付筒体、キャリア、進角側のスプリ
ングクラッチ、ロック解除レバー、遊星歯車およびブレ
ーキドラム等を示す分解斜視図である。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a stepped cylinder, a carrier, an advance side spring clutch, a lock release lever, a planetary gear, a brake drum, and the like in FIG. 1;

【図6】図1中のブレーキドラム、遅角側のスプリング
クラッチ、解除リングおよび回転ドラム等を示す分解斜
視図である。
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a brake drum, a retard side spring clutch, a release ring, a rotating drum, and the like in FIG. 1;

【図7】図1に示すバルブタイミング制御装置の制御ブ
ロック図である。
FIG. 7 is a control block diagram of the valve timing control device shown in FIG. 1;

【図8】バルブタイミング制御処理を示す流れ図であ
る。
FIG. 8 is a flowchart showing a valve timing control process.

【図9】図8中の進角制御処理を示す流れ図である。FIG. 9 is a flowchart showing an advance angle control process in FIG. 8;

【図10】図8中の遅角制御処理を示す流れ図である。FIG. 10 is a flowchart showing a retard control process in FIG. 8;

【図11】進角側のブレーキ制御コイルを用いた進角制
御時のエンジン回転数とブレーキドラムに付与する制動
力との関係を示す特性線図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the engine speed and the braking force applied to the brake drum during advance control using a brake control coil on the advance side.

【図12】遅角側のブレーキ制御コイルを用いた進角制
御時のエンジン回転数とブレーキドラムに付与する制動
力との関係を示す特性線図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram illustrating a relationship between an engine speed and a braking force applied to a brake drum during advance control using a retard-side brake control coil.

【図13】進角側のブレーキ制御コイルを用いた遅角制
御時のエンジン回転数とブレーキドラムに付与する制動
力との関係を示す特性線図である。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a relationship between an engine speed and a braking force applied to a brake drum during retard control using a brake control coil on the advance side.

【図14】遅角側のブレーキ制御コイルを用いた遅角制
御時のエンジン回転数とブレーキドラムに付与する制動
力との関係を示す特性線図である。
FIG. 14 is a characteristic diagram illustrating a relationship between an engine speed and a braking force applied to a brake drum during retard control using a retard brake control coil.

【図15】第2の実施の形態によるエンジンのバルブタ
イミング制御装置を示す縦断面図である。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing an engine valve timing control device according to a second embodiment.

【図16】図15に示すバルブタイミング制御装置の要
部拡大図である。
16 is an enlarged view of a main part of the valve timing control device shown in FIG.

【図17】図15に示すバルブタイミング制御装置の制
御ブロック図である。
17 is a control block diagram of the valve timing control device shown in FIG.

【図18】第2の実施の形態による進角制御処理を示す
流れ図である。
FIG. 18 is a flowchart showing advance angle control processing according to the second embodiment.

【図19】第2の実施の形態による遅角制御処理を示す
流れ図である。
FIG. 19 is a flowchart illustrating a retard control process according to the second embodiment.

【図20】制御コイルを用いた進角制御時のエンジン回
転数とブレーキドラムに付与する制動力との関係を示す
特性線図である。
FIG. 20 is a characteristic diagram showing a relationship between an engine speed at the time of advancing control using a control coil and a braking force applied to a brake drum.

【図21】変形例によるエンジンのバルブタイミング制
御装置を示す縦断面図である。
FIG. 21 is a vertical sectional view showing an engine valve timing control device according to a modification.

【図22】排気バルブと吸気バルブの開,閉弁動作を示
す特性線図である。
FIG. 22 is a characteristic diagram illustrating opening and closing operations of an exhaust valve and an intake valve.

【図23】カムシャフトに働く負荷トルクを示す特性線
図である。
FIG. 23 is a characteristic diagram showing a load torque acting on a camshaft.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 駆動スプロケット(回転体) 2 カムシャフト 3 回転ドラム 5 段付筒体(第2の回転部材) 5C 内歯車 6 リングドラム 8 位相可変装置(回転位相可変手段) 9 遊星歯車機構(位相変更機構) 10 キャリア(第1の回転部材) 10D ドラム部 12 遊星歯車 13,41,41′ ブレーキドラム(第3の回転部
材) 13B,41B,41B′ 太陽歯車 14,42,42′ ロック解除レバー(クラッチ解除
機構) 15 進角側のスプリングクラッチ(ワンウェイクラッ
チ) 17 遅角側のスプリングクラッチ(ワンウェイクラッ
チ) 18 解除リング(クラッチ解除機構) 22,51 進角側のクラッチ解除コイル 23,46 遅角側のクラッチ解除コイル 24,52 進角側のブレーキ制御コイル(電磁ブレー
キ) 25 遅角側のブレーキ制御コイル(遅角制御用の電磁
ブレーキ) 26,47 コントロールユニット 28 クランク角センサ 45 制御コイル(電磁ブレーキ)
Reference Signs List 1 driving sprocket (rotating body) 2 cam shaft 3 rotating drum 5 stepped cylinder (second rotating member) 5C internal gear 6 ring drum 8 phase variable device (rotation phase variable means) 9 planetary gear mechanism (phase changing mechanism) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Carrier (1st rotating member) 10D Drum part 12 Planetary gear 13, 41, 41 'Brake drum (3rd rotating member) 13B, 41B, 41B' Sun gear 14, 42, 42 'Lock release lever (clutch release) 15) Spring clutch (one-way clutch) on the advance side 17 Spring clutch (one-way clutch) on the retard side 18 Release ring (clutch release mechanism) 22, 51 Advance clutch release coil 23, 46 Clutch on the retard side Release coil 24, 52 Brake control coil on the advance side (electromagnetic brake) 25 Brake on the retard side Rk in the control coil (electromagnetic brake retarding control) 26,47 control unit 28 crank angle sensor 45 the control coil (electromagnetic brake)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G018 BA32 CA04 DA00 DA21 DA83 EA03 EA04 EA12 EA31 EA32 GA04 3G092 AA11 DA01 DA02 DA10 DG09 EA01 EA02 EA03 EA04 EA22 EC01 FA06 FA09 GA12 GA13 HA01Z HA13X HA13Z HE01Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3G018 BA32 CA04 DA00 DA21 DA83 EA03 EA04 EA12 EA31 EA32 GA04 3G092 AA11 DA01 DA02 DA10 DG09 EA01 EA02 EA03 EA04 EA22 EC01 FA06 FA09 GA12 GA13 HA01Z HA13X HA13Z HE01Z

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関のクランクシャフトにより回転
駆動される回転体と、内燃機関の吸気バルブまたは排気
バルブを開,閉弁するため該回転体の回転に従って回転
されるカムシャフトと、該カムシャフトと回転体との間
に設けられ前記回転体に対する該カムシャフトの回転位
相を可変に制御する回転位相可変手段とからなる内燃機
関のバルブタイミング制御装置において、 前記回転位相可変手段は、電磁ブレーキを用いて制動力
を付与することにより前記回転体に対するカムシャフト
の回転位相を電気的制御で変更する位相変更機構を有
し、該位相変更機構は、内燃機関の回転数に応じて前記
電磁ブレーキの制動力を可変に制御する構成としたこと
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 rotating body driven by a crankshaft of an internal combustion engine, a camshaft rotated according to the rotation of the rotating body to open and close an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine, and the camshaft. And a rotation phase variable means for variably controlling a rotation phase of the camshaft with respect to the rotation body provided between the rotation body and the rotation body, wherein the rotation phase variable means includes an electromagnetic brake. A phase change mechanism that changes the rotation phase of the cam shaft with respect to the rotating body by electrical control by applying a braking force using the phase change mechanism. The phase change mechanism controls the electromagnetic brake according to the rotation speed of the internal combustion engine. A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein a braking force is variably controlled.
【請求項2】 前記電磁ブレーキは、内燃機関の回転数
が大きくなるに従って前記制動力を漸次増大させる構成
としてなる請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置。
2. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the electromagnetic brake is configured to gradually increase the braking force as the rotational speed of the internal combustion engine increases.
【請求項3】 前記電磁ブレーキは、内燃機関の回転数
がアイドリング回転数から予め決められた所定回転数に
達するまでは前記制動力を漸次小さくし、前記所定回転
数よりも高い回転数になるに従って前記制動力を漸次増
大させる構成としてなる請求項1に記載の内燃機関のバ
ルブタイミング制御装置。
3. The electromagnetic brake according to claim 1, wherein the braking force is gradually reduced until the rotation speed of the internal combustion engine reaches a predetermined rotation speed from an idling rotation speed, and the rotation speed becomes higher than the predetermined rotation speed. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the braking force is gradually increased according to the following.
【請求項4】 前記回転位相可変手段は、前記位相変更
機構と、前記回転体に対するカムシャフトの相対回転を
進角側で拘束し逆向きの相対回転を許す進角側のワンウ
ェイクラッチと、前記回転体に対するカムシャフトの相
対回転を遅角側で拘束し逆向きの相対回転を許す遅角側
のワンウェイクラッチと、該進角側,遅角側のワンウェ
イクラッチによる回転拘束をそれぞれ個別に解除する進
角側,遅角側のクラッチ解除機構とからなり、 前記位相変更機構は、前記クラッチ解除機構によって進
角側のワンウェイクラッチを解除したときに、前記電磁
ブレーキを作動させることにより前記回転体に対するカ
ムシャフトの回転位相を進角方向に変更する構成として
なる請求項1,2または3に記載の内燃機関のバルブタ
イミング制御装置。
4. The phase change mechanism, the phase change mechanism, an advance one-way clutch that restricts relative rotation of the camshaft with respect to the rotating body on the advance side and allows relative rotation in the opposite direction, The relative rotation of the camshaft with respect to the rotating body is restrained on the retard side and the one-way clutch on the retard side that allows relative rotation in the opposite direction and the rotation restraint by the one-way clutch on the advance side and the retard side are individually released. The phase change mechanism is configured to actuate the electromagnetic brake when the advance side one-way clutch is released by the clutch release mechanism. 4. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the rotation phase of the camshaft is changed in an advance direction.
【請求項5】 前記位相変更機構は、前記カムシャフト
を回転体に対して同方向で増速させるように前記回転体
とカムシャフトとの間で回転力を伝達する同方向増速型
の遊星歯車機構と、該遊星歯車機構の作動を電気的に制
御する前記電磁ブレーキとにより構成してなる請求項4
に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
5. The same-direction speed-increasing planetary gear for transmitting a rotational force between the rotating body and the camshaft so as to increase the speed of the camshaft relative to the rotating body in the same direction. 5. A gear mechanism comprising: a gear mechanism; and the electromagnetic brake for electrically controlling the operation of the planetary gear mechanism.
3. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項6】 前記遊星歯車機構は、前記回転体側に一
体に設けられ遊星歯車を自転可能に支持する第1の回転
部材と、前記カムシャフト側に一体に設けられ前記遊星
歯車に噛合する内歯車が形成された第2の回転部材と、
前記回転体とカムシャフトとに対して相対回転可能に設
けられ前記遊星歯車に噛合する太陽歯車が形成された第
3の回転部材とからなり、 前記進角側のワンウェイクラッチは前記第1,第3の回
転部材のうち一方の回転部材と第2の回転部材との間に
設け、前記遅角側のワンウェイクラッチは前記第1,第
3の回転部材のうち他方の回転部材と第2の回転部材と
の間に設け、前記電磁ブレーキは第3の回転部材に制動
力を付与する構成としてなる請求項5に記載の内燃機関
のバルブタイミング制御装置。
6. The planetary gear mechanism includes a first rotating member integrally provided on the rotating body and rotatably supporting the planetary gear, and a first rotating member integrally provided on the camshaft and meshing with the planetary gear. A second rotating member formed with a gear,
A third rotating member provided so as to be relatively rotatable with respect to the rotating body and the camshaft, and having a sun gear meshing with the planetary gear; The one-way clutch on the retard side is provided between one of the three rotating members and the second rotating member, and the other one of the first and third rotating members is connected to the second rotating member. 6. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the electromagnetic brake is provided between the third rotating member and the third rotating member to apply a braking force to the third rotating member.
【請求項7】 前記電磁ブレーキは、前記進角側のクラ
ッチ解除機構の一部を兼用し、単一の電磁コイルを用い
て前記進角側のワンウェイクラッチの解除と前記第3の
回転部材に対する制動力の付与とを行う構成としてなる
請求項6に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装
置。
7. The electromagnetic brake also functions as a part of the advance-side clutch release mechanism, and uses a single electromagnetic coil to release the advance-side one-way clutch and release the one-way clutch with respect to the third rotating member. 7. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the valve timing control device is configured to apply a braking force.
【請求項8】 前記位相変更機構は、前記クラッチ解除
機構によって遅角側のワンウェイクラッチを解除したと
きに、前記カムシャフト側に制動力を付与することによ
り前記回転体に対するカムシャフトの回転位相を遅角方
向に変更する遅角制御用の電磁ブレーキを備えてなる請
求項4,5,6または7に記載の内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置。
8. The phase change mechanism changes the rotational phase of the camshaft with respect to the rotating body by applying a braking force to the camshaft when the one-way clutch on the retard side is released by the clutch release mechanism. 8. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 4, further comprising an electromagnetic brake for retard control that changes the retard direction.
【請求項9】 前記遅角制御用の電磁ブレーキは、前記
回転位相を遅角方向に変更するときに内燃機関の回転数
が大きくなるに従って前記制動力を漸次増大させ、前記
カムシャフトの回転位相を進角方向に変更するときには
内燃機関の回転数が大きくなるに従って前記制動力を漸
次減少させる構成としてなる請求項8に記載の内燃機関
のバルブタイミング制御装置。
9. The electromagnetic brake for retard control gradually increases the braking force as the rotational speed of the internal combustion engine increases when the rotational phase is changed in the retard direction, and the rotational phase of the camshaft is changed. 9. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein when changing the rotational speed of the internal combustion engine to the advance direction, the braking force is gradually reduced as the rotational speed of the internal combustion engine increases.
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