JP2003314226A - 可変カムタイミングシステム - Google Patents

可変カムタイミングシステム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの長さ方向の寸法を増加させること
なく、カムシャフトの位相制御を行える可変カムタイミ
ングシステムを提供する。 【解決手段】 位相器６０の中心軸の穴３１内をスライ
ド可能なスプール２５を有するスプールバルブ２８を設
けるとともに、スプール２５に対する流体圧を制御する
電気的入力と、流体圧入力と、スプール２５の一端２６
に接続された圧力ポート３と、スプール２５の他端２７
に接続された圧力ポート４と、排出ポートとからなる４
方向バルブ２を設ける。４方向バルブ２が第１の位置に
おかれているとき、油圧がスプール２５の一端２６に伝
達されるように、圧力入力が圧力ポート３に接続されて
おり、４方向バルブ２が第２の位置におかれていると
き、油圧がスプール２５の他端２７に伝達されるよう
に、圧力入力が圧力ポート４に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変カムシャフト
タイミングシステム（ＶＣＴ: variable camshaft timi
ng system)の運転を制御するための液圧制御システムに
関する。より詳細には、本発明は、カム位相器の制御の
ために、二つのパルス幅変調ソレノイド（ＰＷＭ： pul
sed width modulated solenoids)または４方向バルブを
使用する制御システムに関する。また本発明は、カム位
相器を制御するための中央取付けのスプールバルブのダ
ブルＰＷＭ制御に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】米国特許第 4,627,825号
は、二つの電磁ソレノイドを使用しており、これらはそ
れぞれバルブを駆動して、位相器を一方向または他の方
向に移動させている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第 4,627,825号
【０００４】米国特許第 5,150,671号は、液圧を供給し
て中央のスプールバルブを駆動するのに、電磁気により
運転される外部スプールバルブを使用している。
【０００５】
【特許文献２】米国特許第 5,150,671号
【０００６】米国特許第 5,333,577号は、電磁リニアソ
レノイドを使用するスプールバルブの閉ループ制御につ
いて教示している。当該米国特許は、要求された角度お
よび温度からのずれに基づいてソレノイド位置を計算す
るための方策について記述している。
【０００７】
【特許文献３】米国特許第 5,333,577号
【０００８】米国特許第 5,363,817号は、運転中の変化
を防止するための制御技術について教示している。
【０００９】
【特許文献４】米国特許第 5,363,817号
【００１０】米国特許第 5,666,914号は、ロータ内にパ
イロットバルブを有するベーン位相器を示している。
【００１１】
【特許文献５】米国特許第 5,666,914号
【００１２】以下の米国特許は引用することによって本
件出願の中に含まれるのであるが、これらの米国特許に
開示された情報を考慮することは、本発明の背景を調べ
るのに有用である。
【００１３】ベーン式またはピストン式カム位相器のチ
ャンバに対するオイルの流入および流出を制御するスプ
ールバルブの位置を制御するのに種々の方法がある。こ
れらの制御方法は、米国特許第 5,107,804号に示された
ような外部取付けのソレノイドＤＰＣＳ(differential
pressure control system ：差圧制御システム) や、米
国特許第 5,497,738号に示されたような可変力ソレノイ
ド、米国特許第 5,218,935号に示されたようなステッピ
ングモータを含んでいる。
【００１４】
【特許文献６】米国特許第 5,107,804号
【００１５】
【特許文献７】米国特許第 5,497,738号
【００１６】
【特許文献８】米国特許第 5,218,935号
【００１７】可変力ソレノイド（ＶＦＳ: variable for
ce solenoid)は、エンジンからの油圧に対する制御シス
テムの依存度を減少させるとともに、異なる径のスプー
ルを備える必要性を解消するものの、カム位相器の前方
に配置する必要があり、このため、エンジンの長さ方向
の寸法を増加させる。可変力ソレノイドは、ソレノイド
がオフのときに、バルブをデフォールトおよびフェール
セーフ位置に戻すスプリングのばね力に抗して中央取付
けのスプールバルブの一端を押圧する。
【００１８】ステッピングモータシステムも同様に、カ
ム位相器の前方に取り付けられるので、エンジンの長さ
方向の寸法を増加させる。このシステムは、位相器のフ
ェールセーフ位置制御に問題がある。ステッピングモー
タの位置は、一旦オフにされると、フェールセーフ位置
には戻らない。
【００１９】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
なされたものであり、エンジンの長さ方向の寸法を増加
させることなく、カムシャフトの位相制御を行える可変
カムタイミングシステムを提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る可
変カムタイミングシステムは、可変カム位相器の内側部
分の中心穴内をスライド可能なスプールと、スプールの
第１、第２の端部にそれぞれ接続された第１、第２の制
御ポートおよび排出ポートを有し、スプールを中心穴内
の軸方向に移動させるための４方向バルブ２とを備えて
いる。４方向バルブが第１の位置におかれているとき、
油圧がスプールの第１の端部に伝達されるように、圧力
入力が第１の制御ポートに接続されるとともに、排出ポ
ートが第２の制御ポートに接続されており、４方向バル
ブが第２の位置におかれているとき、油圧がスプールの
第２の端部に伝達されるように、圧力入力が第２の制御
ポートに接続されるとともに、排出ポートが第１の制御
ポートに接続されている。
【００２１】請求項２の発明では、請求項１において、
可変カムタイミングシステムによって制御されるクラン
クシャフトおよびカムシャフトに連結されたＶＣＴ位相
測定センサと、ＶＣＴ制御回路とを備えている。ＶＣＴ
制御回路は、ＶＣＴ位相測定センサに接続されたカム位
相入力と、カムシャフトおよびクランクシャフトにおけ
る所望の相対位相を表す信号を受け取るための位相設定
値入力と、加算器と、加算器に接続された電流ドライバ
と、４方向バルブ駆動入力と、４方向バルブの電気的入
力に接続された４方向バルブ駆動出力と、信号処理回路
とを備えている。信号処理回路は、位相設定値入力、カ
ム位相入力および４方向バルブ駆動入力からの各信号を
受け取るとともに、位相設定値信号が位相設定値入力に
供給されたときに、制御回路が４方向バルブ出力に電気
信号を供給して、位相設定値信号により選択されたカム
シャフトの位相を変えるように可変カム位相器を制御す
るスプールを移動させる制御ポートの一つを通ってオイ
ルが供給されるように制御ポートを調整するために、４
方向バルブ駆動出力に出力している。
【００２２】請求項３の発明では、請求項１において、
スプールに接続されるとともに、スプールの物理的位置
を表す位置信号出力を有する位置センサをさらに備えて
いる。
【００２３】請求項４の発明では、請求項３において、
ＶＣＴ位相測定センサに接続されたカム位相入力と、カ
ムシャフトおよびクランクシャフトにおける所望の相対
位相を表す信号を受け取るための位相設定値入力と、位
置信号出力に接続されたスプールバルブ位置入力と、４
方向バルブの電気的入力に接続された４方向バルブ駆動
出力と、位相設定値入力、カム位相入力およびスプール
バルブ位置入力からの各信号を受け取るとともに、位相
設定値信号が位相設定値入力に供給されたときに、制御
回路が４方向バルブ出力に電気信号を供給して、位相設
定値信号により選択されたカムシャフトの位相を変える
ように可変カム位相器を制御するスプールを移動させる
制御ポートの一つを通ってオイルが供給されるように制
御ポートを調整するために、４方向バルブ駆動出力に出
力する信号処理回路とからなるＶＣＴ制御回路をさらに
備えている。
【００２４】請求項５の発明では、請求項４において、
信号処理回路が、設定値入力、カム位相入力および４方
向バルブ駆動出力に接続され、位相角を制御するための
外側ループと、スプールバルブ位置入力および内側ルー
プに接続され、スプールバルブ位置を制御するための内
側ループとから構成されており、外側ループに設定され
た４方向バルブ駆動出力が、スプールバルブ位置に基づ
いた内側ループによって修正されている。
【００２５】請求項６の発明では、請求項５において、
外側ループが、第１のＰＩコントローラ、位相補償器お
よびアンチワインドアップ回路からなるアンチワインド
アップループと、加算器と、第２のＰＩコントローラ
と、電流ドライバとから構成されており、内側ループ
が、スプールバルブ位置入力を加算器の第３の入力に接
続している。
【００２６】請求項７の発明では、請求項６において、
４方向バルブ駆動出力に接続されたジッター信号をさら
に備えている。
【００２７】請求項８の発明では、請求項３において、
位置センサが、リニアポテンシオメータ、ホール効果セ
ンサおよびテープエンドセンサからなるグループから選
択されている。
【００２８】請求項９の発明では、請求項３において、
スプールおよび位置センサが、物理的結合、光学結合、
磁気結合および容量結合からなるグループから選択され
た手段によって、結合されている。
【００２９】請求項１０の発明では、請求項１におい
て、制御ポートからのオイルがカムシャフトの中心を通
って送出されている。
【００３０】請求項１１の発明では、請求項１におい
て、排出ポートが二つの排出ポートから構成されてい
る。
【００３１】請求項１２の発明に係る可変カムタイミン
グシステムは、可変カム位相器の内側部分の中心穴内を
スライド可能なスプールと、スプールの第１の端部に接
続され、スプールの第１の端部にエンジンオイル圧を供
給するための制御ポートを有する第１のソレノイドバル
ブと、スプールの第２の端部に接続され、スプールの第
２の端部にエンジンオイル圧を供給するための制御ポー
トを有する第２のソレノイドバルブを備えている。
【００３２】請求項１３の発明では、請求項１２におい
て、可変カムタイミングシステムによって制御されるク
ランクシャフトおよびカムシャフトに連結されたＶＣＴ
位相測定センサと、ＶＣＴ制御回路とをさらに備えてい
る。ＶＣＴ制御回路は、ＶＣＴ位相測定センサに接続さ
れたカム位相入力と、カムシャフトおよびクランクシャ
フトにおける所望の相対位相を表す信号を受け取るため
の位相設定値入力と、加算器と、加算器に接続された電
流ドライバと、第１および第２のソレノイド駆動入力
と、第１および第２のソレノイド駆動出力と、信号処理
回路とを備えている。信号処理回路は、位相設定値入
力、カム位相入力、第１のソレノイド駆動入力および第
２のソレノイド駆動入力からの各信号を受け取るととも
に、位相設定値信号が位相設定値入力に供給されたとき
に、制御回路が第１および第２のソレノイド駆動出力に
電気信号を供給して、制御ポートを通って供給されるオ
イルの量を調整するとともに、位相設定値信号により選
択されたカムシャフトの位相を変えるように可変カム位
相器を制御してスプールを移動させるために、第１およ
び第２のソレノイド駆動出力に出力している。
【００３３】請求項１４の発明では、請求項１２におい
て、スプールに接続されるとともに、スプールの物理的
位置を表す位置信号出力を有する位置センサをさらに備
えている。
【００３４】請求項１５の発明では、請求項１４におい
て、ＶＣＴ位相測定センサに接続されたカム位相入力
と、カムシャフトおよびクランクシャフトにおける所望
の相対位相を表す信号を受け取るための位相設定値入力
と、位置信号出力に接続されたスプールバルブ位置入力
と、第１および第２のソレノイドバルブの電気的入力に
接続された第１および第２のソレノイド駆動出力と、信
号処理回路とを備えている。信号処理回路は、位相設定
値入力、カム位相入力およびスプールバルブ位置入力か
らの各信号を受け取るとともに、位相設定値信号が位相
設定値入力に供給されたときに、制御回路が第１および
第２のソレノイド駆動出力に電気信号を供給して、制御
ポートを通って流れるオイルの量を調整するとともに、
位相設定値信号により選択されたカムシャフトの位相を
変えるように可変カム位相器を制御してスプールを移動
させるために、第１および第２のソレノイド駆動出力に
出力している。
【００３５】請求項１６の発明では、請求項１５におい
て、信号処理回路が、設定値入力、カム位相入力、第１
および第２のソレノイド駆動出力に接続され、位相角を
制御するための外側ループと、スプールバルブ位置入力
および内側ループに接続され、スプールバルブ位置を制
御するための内側ループとから構成されており、外側ル
ープにより設定された第１および第２のソレノイド駆動
出力が、スプールバルブ位置に基づいた内側ループによ
って修正されている。
【００３６】請求項１７の発明では、請求項１６におい
て、外側ループが、第１のＰＩコントローラ、位相補償
器およびアンチワインドアップ回路から構成されたアン
チワインドアップループと、加算器と、第２のＰＩコン
トローラとを備えており、内側ループが、スプールバル
ブ位置入力を加算器の第３の入力に結合することを含ん
でいる。
【００３７】請求項１８の発明では、請求項１４におい
て、位置センサが、リニアポテンシオメータ、ホール効
果センサおよびテープエンドセンサからなるグループか
ら選択されている。
【００３８】請求項１９の発明では、請求項１４におい
て、スプールおよび位置センサが、物理的結合、光学結
合、磁気結合および容量結合からなるグループから選択
された手段によって、結合されている。
【００３９】請求項２０の発明では、請求項１２におい
て、制御ポートからのオイルがカムシャフトの中心を通
って送出されている。
【００４０】請求項２１の発明に係る内燃機関は、クラ
ンクシャフトと、カムシャフトと、クランクシャフトに
連結されたカム駆動装置と、可変カム位相器と、可変カ
ムタイミングシステムとを備えている。そして、可変カ
ム位相器の流体制御入力における流体を変化させること
によりクランクシャフトおよびカムシャフトの相対的位
相を変化させるように、可変カム位相器の内側部分およ
び外側部分の相対的角度位置が流体制御入力に応答して
制御可能になっている。また、可変タイミングシステム
は、可変カム位相器の内側部分の中心穴内をスライド可
能なスプールと、スプールの第１および第２の端部に接
続された第１および第２の制御ポートと、排出ポートと
を有する４方向バルブを備えている。４方向バルブが第
１の位置におかれているとき、油圧がスプールの第１の
端部に送出されるように、圧力入力が第１の制御ポート
に接続されるとともに排出ポートが第２の制御ポートに
接続されており、４方向バルブが第２の位置におかれて
いるとき、油圧がスプールの第２の端部に送出されるよ
うに、圧力入力が第２の制御ポートに接続されるととも
に排出ポートが第１の制御ポートに接続されている。
【００４１】請求項２２の発明では、請求項２１におい
て、スプールに接続されるとともに、スプールの物理的
位置を表す位置信号出力を有する位置センサをさらに備
えている。
【００４２】請求項２３の発明に係る内燃機関は、クラ
ンクシャフトと、カムシャフトと、クランクシャフトに
連結されたカム駆動装置と、カムシャフトに取り付けら
れた可変カム位相器と、可変カムタイミングシステムと
を備えている。可変カムタイミングシステムは、可変カ
ム位相器の内側部分の中心穴内をスライド可能なスプー
ルと、スプールの第１の端部に接続された制御ポートを
有する第１のソレノイドバルブと、スプールの第２の端
部に接続された制御ポートを有する第２のソレノイドバ
ルブとを備えている。
【００４３】請求項２４の発明では、請求項２３におい
て、スプールに接続されるとともに、スプールの物理的
位置を表す位置信号出力を有する位置センサをさらに備
えている。
【００４４】請求項２５の発明に係る流体調整方法は、
以下の工程を備えている。すなわち ｉ）カムシャフトおよびクランクシャフトの位置を検出
する工程。 ii) 検出工程から得られた情報を処理するとともに位相
角誤差に基づいた命令信号を調整するエンジン制御回路
を用いて、カムシャフトおよびクランクシャフト間の相
対位相角を計算する工程。 iii)スプールへの流体圧を制御する電気的入力と、流体
圧入力と、スプールの第１の端部に接続された第１の制
御ポートと、スプールの第２の端部に接続された第２の
制御ポートと、少なくとも一つの排出ポートとからなる
４方向バルブを用いて、スプールバルブ本体内をスライ
ド可能なベントスプールの位置を制御する工程。 iv) 導入ラインおよび戻りラインを通じて流体の流れを
選択的に許容しまたは阻止するスプールバルブを介し
て、流体源からの流体を、カムシャフトに回転運動を伝
達するための手段に供給する工程。 ｖ）クランクシャフトに対するカムシャフトの位相角を
変更するように、カムシャフトとともに回転可能でカム
シャフトに対して振動可能なハウジングを介して、カム
シャフトに回転運動を伝達する工程。 そして、４方向バルブが第１の位置におかれていると
き、油圧がスプールの第１の端部に輸送されるように、
圧力入力が第１の制御ポートに接続されるとともに排出
ポートが第２の制御ポートに接続されており、４方向バ
ルブが第２の位置におかれているとき、油圧がスプール
の第２の端部に輸送されるように、圧力入力が第２の制
御ポートに接続されるとともに排出ポートが第１の制御
ポートに接続されており、４方向バルブの位置がスプー
ルを穴内の軸方向に移動させている。
【００４５】請求項２６の発明では、請求項２５におい
て、ベントスプールの位置を制御する工程が、スプール
に接続されるとともに、スプールの位置を検出する位置
センサを利用している。
【００４６】請求項２７の発明では、請求項２６におい
て、位置センサが、リニアポテンシオメータ、ホール効
果センサおよびテープエンドセンサからなるグループか
ら選択されている。
【００４７】請求項２８の発明に係る流体調整方法は、
以下の工程を備えている。すなわち ｉ）カムシャフトおよびクランクシャフトの位置を検出
する工程。 ii) 検出工程から得られた情報を処理するとともに、位
相角誤差に基づいた命令信号を調整するエンジン制御回
路を用いて、カムシャフトおよびクランクシャフト間の
相対位相角を計算する工程。 iii)スプールバルブ本体内をスライド可能なベントスプ
ールの位置を制御する工程。 iv) 導入ラインおよび戻りラインを通じて流体の流れを
選択的に許容しまたは阻止するスプールバルブを介し
て、流体源からの流体を、カムシャフトに回転運動を伝
達するための手段に供給する工程。 ｖ）クランクシャフトに対するカムシャフトの位相角を
変更するように、カムシャフトとともに回転可能でカム
シャフトに対して振動可能なハウジングを介して、カム
シャフトに回転運動を伝達する工程。 制御工程は、スプールの第１の端部への流体圧を制御す
る電気的入力と、流体圧入力と、スプールの第１の端部
に接続され、ソレノイドバルブの駆動時にエンジンオイ
ル圧をスプールの第１の端部に輸送する制御ポートとを
有する第１のソレノイドバルブと、スプールの第２の端
部への流体圧を制御する電気的入力と、流体圧入力と、
スプールの第２の端部に接続され、ソレノイドバルブの
駆動時にエンジンオイル圧をスプールの第２の端部に輸
送する制御ポートとを有する第２のソレノイドバルブと
を利用している。
【００４８】請求項２９の発明では、請求項２８におい
て、ベントスプールの位置を制御する工程が、スプール
に接続されるとともに、スプールの位置を検出する位置
センサを利用している。
【００４９】請求項３０の発明では、請求項２９におい
て、位置センサが、リニアポテンシオメータ、ホール効
果センサおよびテープエンドセンサからなるグループか
ら選択されている。
【００５０】本発明は、中央取付けのスプールバルブを
制御するのに、離間配置された４方向バルブまたは二つ
のソレノイドバルブを有している。４方向バルブの実施
態様においては、一方の制御ポートがスプールの一端に
油圧を供給し、他方の制御ポートがスプールの他端に油
圧を供給する。
【００５１】二つのソレノイドバルブを有する実施態様
においては、一方のソレノイドバルブの制御ポートがス
プールの一端にオイルを送出し、他方のソレノイドバル
ブの制御ポートがスプールの他端にオイルを送出してい
る。これらのシステムにおいて、二つの制御圧は、常
時、エンジンオイル圧の一部である。
【００５２】これらの制御システムの双方にとって、制
御圧に対する制御信号の関係は、コントローラ内にマッ
プ化されており、エンジンオイルの圧力および温度が変
化するにつれて変化する。このような誤差を減少させる
一つの方法は、スプールバルブ位置に位置センサを取り
付けるとともに、スプールバルブ位置を制御する制御ル
ープを備えることである。また、位相角を制御するため
のもう一つのループがさらに設けられている。
【００５３】
【発明の実施の形態】本発明は、エンジンからの油圧が
供給される、離間配置された４方向バルブまたは二つの
ソレノイドバルブを備えている。４方向バルブの実施態
様においては、一方の制御ポートがスプールの一端に油
圧を供給し、他方の制御ポートがスプールの他端に油圧
を供給する。このことは、スプールの両端を同じ径にす
ることを許容し、中央取付けのスプールバルブの寸法上
の許容差を減少させる。
【００５４】オイルは、カムベアリングの一方からカム
の中心を通って送出される。ソレノイドが作動しない場
合には、制御ポートの一方が、バルブをデフォールト位
置またはフェールセーフ位置に戻すように位相器にオイ
ルを供給するためのポートになるように、４方向バルブ
は、その行程の一端に配置されたデフォールト位置を有
している。
【００５５】本発明の第２の実施態様は、二つの別個の
ソレノイドバルブを使用している。一方のソレノイドバ
ルブの制御ポートがスプールの一端にオイルを送出し、
他方のソレノイドバルブの制御ポートがスプールの他端
にオイルを送出している。これらのソレノイドからの圧
力を調整することによって、スプールは前後に移動し、
位相器へのオイルを制御して位相器の位置を制御する。
【００５６】フェールセーフ状態では、通常、一方のソ
レノイドは開放しており、他方のソレノイドは閉じてい
る。ソレノイドが正常に作動しない場合には、一方のソ
レノイドが、位相器をデフォールト位置に移動させるよ
うな全エンジン圧をスプールの端部に供給する。
【００５７】これらのソレノイドは、位相器内で中央配
置のスプールバルブを移動させるのに油圧に依存してい
るため、ソレノイドは、カムカバーの下方位置または離
間位置に取り付けることができ、エンジン全体の長さを
長くしない。オイル流路は、好ましくは、カムシャフト
の中心を通っている。
【００５８】このシステムにおいて、二つの制御圧は、
常時、エンジンオイル圧の一部である。制御システムに
おいて制御圧に対する制御信号の関係は、コントローラ
内にマップ化されており、エンジンオイルの圧力および
温度が変化するにつれて変化する。この場合には、制御
法則の積分回路が位相器の設定値誤差を補償する。
【００５９】本発明は、位置センサをスプールバルブ位
置に取り付けることによって、このような誤差を減少さ
せる。制御ループは、スプールバルブの位置を制御す
る。このタイプのシステムは、スプールおよびソレノイ
ド制御システム内における何らかの摩擦ヒステリシスま
たは磁気ヒステリシスを減少させる。
【００６０】位相角を制御するためのもう一つのループ
も設けられている。内側ループがスプールバルブ位置を
制御するとともに、外側ループが位相角を制御してい
る。スプールバルブ位置に追加されているのは、スプー
ルバルブを安定状態つまり零位置に移動させるためのオ
フセットである。零位置は、スプールが内方に移動して
位相器を一方向に移動させるとともに外方に移動して位
相器を他の方向に移動させるように、要求されている。
【００６１】図１ないし図５に示すように、スプールバ
ルブ２８は、穴３１と、穴３１内を前後方向にスライド
可能なベントスプール２５とから構成されている。図示
しないアドバンスチャンバおよびリタードチャンバへの
流路９１は、例示目的のためのみに示されており、使用
される位相器のタイプに応じて適宜決定される。
【００６２】穴３１内におけるベントスプール２５の位
置は、エンジンオイル圧３２が供給される、離間配置さ
れた４方向バルブ２の作用を受ける。４方向バルブ２
は、スプール２５の端部に作用する。パルスはコイル１
に供給され、コイル１はバルブ２を駆動する。
【００６３】コイル１は、好ましくはソレノイドの一部
であり、ソレノイドは４方向バルブ２を駆動する。４方
向バルブ２は、好ましくは、制御信号に応答してコイル
１に供給される電流によって制御される。制御信号は、
エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）４８から直接送出され
るのが好ましい。
【００６４】一方の圧力ポート３がスプール２５の一端
２６に接続されており、他方の圧力ポート４がスプール
２５の他端２７に接続されている。これにより、スプー
ル２５の両端２６，２７を同じ直径にすることができ、
中央配置のスプールバルブ２８の寸法許容差を小さくで
きる。
【００６５】二つの排出ポート５，６が装置からのオイ
ルを排出している。図には二つの排出ポートが示されて
いるが、少なくとも一つの排出ポートが設けられていれ
ばよい。エンジンオイル圧３２は、好ましくは、カムベ
アリング９２の一方からカムシャフト３３の中心を通っ
て供給される。
【００６６】カムシャフト３３は、オーバヘッドカムシ
ャフト型またはインブロックカムシャフト型のいずれか
における単一カムシャフトエンジンのカムシャフトであ
る。あるいは、カムシャフト３３は、ダルブカムシャフ
トエンジンの吸気バルブ駆動カムシャフトまたは排気バ
ルブ駆動カムシャフトのいずれかである。
【００６７】ソレノイドが作動しない場合に、圧力ポー
トの一方が、バルブをデフォールト位置またはフェール
セーフ位置に戻すように位相器６０にオイルを供給する
ためのポートになるように、４方向バルブ２が、その行
程の一端に配置されたデフォールト位置を有しているの
が好ましい。位相器６０は、図面では詳細に示されてい
ない。
【００６８】グラフ１１は、制御信号の増加につれて圧
力ポート３からスプール端部２６への流量が減少するこ
とを示している。圧力ポート３からスプールへの流量が
無視できる量になると、圧力ポート４からスプール端部
２７への流量が増加し始める。このような制御信号に応
答した流量制御は、離間配置の４方向バルブがスプール
２５の移動を制御するのを許容する。
【００６９】図５は、本発明の一実施態様による制御シ
ステムのブロック図である。エンジン制御ユニット（Ｅ
ＣＵ）４８は、エンジンに対する種々の要求およびシス
テムパラメータ（温度、スロットル位置、油圧、エンジ
ン速度等）に基づいて位相設定値４９を決定する。
【００７０】設定値は、フィルタ５０でフィルタリング
され、加算器５１でＶＣＴ位相測定値６４と結合される
とともに、ＰＩコントローラ５２、位相補償器５３およ
びアンチワインドアップ回路５４を備えた制御ループに
出力される。
【００７１】この制御ループの出力は、加算器５６にお
いて、零デューティサイクル信号５５と結合されて、電
流ドライバ５７に出力されている。電流ドライバ５７の
出力は、加算器７０でジッター信号５８と結合されて、
４方向バルブ２を駆動する電流３９として出力されてい
る。
【００７２】４方向バルブ２は、位相器６０の中央に配
置されたスプール２５を移動させるために、スプール２
５端部へのオイルの流れを制御する。スプールバルブ２
８は、ベーンチャンバに油圧を作用させることによっ
て、またはカムトルクパルス５９が位相器６０を移動さ
せるように流路を切り換えることによって、流体（エン
ジンオイル）を制御してＶＣＴ位相器６０を駆動する。
【００７３】カムの位置はカムセンサ６１によって検出
され、クランクの位置（またはクランクシャフトに連結
された位相器駆動スプロケットの位置）はセンサ６２に
よって検出されるとともに、これらの差は、ＶＣＴ位相
信号６４を導き出すＶＣＴ位相測定回路６３によって用
いられる。ＶＣＴ位相信号６４は、ループを完成するよ
うにフィードバックされている。グラフ１１と同様に、
グラフ４２は、電流の変化に応答した流量を示してい
る。
【００７４】図１および図５のシステムにおいては、二
つの制御圧が常時エンジンオイル圧の一部になってい
る。制御システムにおいて、制御圧に対する制御信号の
関係はコントローラ内にマップ化されている。この関係
は、エンジンオイルの圧力および温度が変化すると変化
する。この場合、制御法則の積分回路が、任意の位相器
設定値誤差を補償する。
【００７５】図２および図６においては、本発明が、ス
プールバルブ位置に取り付けられた位置センサ３４を備
えることによって、このような誤差を減少させている。
位置センサ３４は、スプール２５の位置を検出するよう
に取り付けられている。図面では、位置センサ３４はス
プール２５と物理的に接触しているが、このような物理
的接触は必ずしも必要ではない。
【００７６】たとえば、位置センサ３４は、光学結合、
容量結合または磁気結合により、スプール２５に接続さ
れていてもよい。本発明で使用される位置センサ３４
は、リニアポテンシオメータ、ホール効果センサおよび
テープエンドセンサを含むが、これらには限定されな
い。
【００７７】図６は、本実施態様による制御回路のブロ
ック図であり、スプールバルブの位置を制御して、スプ
ールおよびソレノイド制御システム内の摩擦ヒステリシ
スまたは磁気ヒステリシスを減少させるのにフィードバ
ックループを使用している。第２のフィードバックが位
相角を制御している。
【００７８】内側ループ３７がスプールバルブ位置を制
御し、図５に示されたものと同様の外側ループが位相角
を制御している。スプールバルブを安定状態または零位
置に移動させるのに、スプールバルブ位置にはオフセッ
トが追加されているのが好ましい。
【００７９】この零位置は、スプールが内方に移動して
位相器を一方向に移動させるとともに、スプールが外方
に移動して位相器を他の方向に移動させるように、要求
されている。
【００８０】図６における基本的な位相器制御ループ
は、図５におけるものと同一であり、符号も同一である
ため、回路についての別個の説明は行わない。図６に示
された発明の実施態様と図５の実施態様との違いは、位
相補償器５３の出力で始動する内側ループ３７にある。
【００８１】補償器５３の出力は、加算器７１において
零位置オフセット６５およびスプール位置センサ３４の
出力６９と結合されており、加算器７１は内側ループ３
７のＰＩコントローラに出力している。ＰＩコントロー
ラ６６の出力は、電流ドライバ７２に入力されている。
【００８２】電流ドライバ７２の出力は、加算器７０に
おいてジッター信号５８に結合されており、加算器７０
からの電流が４方向バルブ２を駆動している。中央配置
のスプールバルブ２８の位置は位置センサ３４によって
読み込まれ、位置センサ３４の出力６９は、ループ３７
を完成するように、フィードバックされている。
【００８３】位置が電流の増加につれて変化する図５の
グラフ４３とは異なり、位置センサ制御ループである内
側ループ３７が加えられると、グラフ４４に示すよう
に、位置が位置設定値４１の１次関数になる。
【００８４】図３および図７においては、本発明の他の
実施態様が二つの別個のソレノイドバルブ１２，１３を
使用している。ソレノイドバルブは、好ましくは、パル
ス幅変調ソレノイド（ＰＷＭ: pulsed width modulated
solenoids) である。コイル１４，１５からのパルス
は、それぞれバルブ１２，１３を駆動する。
【００８５】一方のソレノイドバルブ１２の圧力ポート
１６がスプール２５の一端にオイルを送出し、他方のソ
レノイドバルブ１３の圧力ポート１７がスプール２５の
他端にオイルを送出している。
【００８６】これらのソレノイドからの圧力を調整する
ことによって、スプール２５は、位相器６０へのオイル
を制御して位相器６０の位置を制御するように、前後方
向に移動することができる。位相器６０には、制御圧供
給路１８も接続されている。
【００８７】フェールセーフ状態については、一方のソ
レノイド１２が通常開放状態にされ（グラフ１９参
照）、他方のソレノイド１３が通常閉塞状態にされる
（グラフ２２参照）。もしソレノイドが作動しなけれ
ば、一方のソレノイドが、位相器をデフォールト位置に
移動させる全エンジン圧をスプールの端部に作用させ
る。
【００８８】これらのソレノイドは、位相器内で中央配
置のスプールバルブ２８を移動させるのに油圧３２を利
用しているため、ソレノイドは、好ましくは、カムカバ
ーの下方に離れて取り付けられ、エンジンの長さを越え
ることはない。油路は、好ましくは、カムシャフト３３
の中心を通って配設される。
【００８９】図７は、本実施態様のブロック図である。
エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）４８は、エンジンに対
する種々の要求およびシステムパラメータ（温度、スロ
ットル位置、油圧、エンジン速度等）に基づいて位相設
定値４９を決定する。
【００９０】設定値は、ＰＩコントローラ５２、位相補
償器５３およびアンチワインドアップ回路５４を備えた
制御ループ内において、フィルタ５０でフィルタリング
されるとともに、加算器５１でＶＣＴ位相測定値６４と
結合されている。
【００９１】この制御ループの出力は、加算器５６にお
いて、零運転サイクル信号５５と結合されて、第１およ
び第２のソレノイド１２，１３に出力されている。二つ
のソレノイド１２，１３からの圧力ポート１６，１７
は、位相器６０の中央に配置されたスプール２５の移動
を制御するために、スプール２５の端部にオイルを送出
する。
【００９２】グラフ４５，６７が示すように、ソレノイ
ド１２については、デューティサイクルの増加が圧力を
増加させ、一方、ソレノイド１３については、その逆
に、デューティサイクルの増加が圧力を減少させる。
【００９３】スプールバルブ２８は、ベーンチャンバに
油圧を作用させることによって、またはカムトルクパル
ス５９が位相器６０を移動させるように流路を切り換え
ることによって、ＶＣＴ位相器６０を駆動するように流
体（エンジンオイル）を制御する。
【００９４】カムの位置はカムセンサ６１によって検出
され、クランクの位置（またはクランクシャフトに連結
された位相器駆動スプロケットの位置）はセンサ６２に
よって検出されるとともに、これらの差は、ＶＣＴ位相
信号６４を導き出すＶＣＴ位相測定回路６３によって用
いられる。ＶＣＴ位相信号６４は、ループを完成するよ
うにフィードバックされている。
【００９５】図３および図７のシステムにおいては、二
つの制御圧が常時エンジンオイル圧の一部になってい
る。制御システムにおいて、制御圧に対する制御信号の
関係はコントローラ内にマップ化されている。この関係
は、エンジンオイルの圧力および温度が変化すると変化
する。この場合、制御法則の積分回路が、任意の位相器
設定値誤差を補償する。
【００９６】図４および図８においては、本発明が、ス
プールバルブ位置に取り付けられた位置センサ３４を備
えることによって、このような誤差を減少させている。
位置センサ３４は、スプール２５の位置を検出するよう
に取り付けられている。図面では、位置センサ３４がス
プール２５と物理的に接触しているが、このような物理
的接触は必ずしも必要ではない。
【００９７】たとえば、位置センサ３４は、光学結合、
容量結合または磁気結合により、スプール２５に接続さ
れていてもよい。本発明で使用される位置センサ３４
は、リニアポテンシオメータ、ホール効果センサおよび
テープエンドセンサを含むが、これらには限定されな
い。
【００９８】図８は、本実施態様による制御回路のブロ
ック図であり、スプールバルブの位置を制御して、これ
により、スプールおよびソレノイド制御システム内の摩
擦ヒステリシスまたは磁気ヒステリシスを減少させるの
にフィードバックループを使用している。第２のフィー
ドバックが位相角を制御している。内側ループ３７がス
プールバルブ位置を制御し、図７に示されたものと同様
の外側ループが位相角を制御している。
【００９９】スプールバルブを安定状態または零位置に
移動させるのに、スプールバルブ位置にオフセットが追
加されているのが好ましい。この零位置は、スプールが
内方に移動して位相器を一方向に移動させるとともに、
スプールが外方に移動して位相器を他の方向に移動させ
るように、要求されている。
【０１００】図８における基本的な位相器制御ループ
は、図７におけるものと同一であり、符号も同一である
ため、回路についての別個の説明は行わない。図８に示
された発明の実施態様と図７の実施態様との違いは、位
相補償器５３の出力で始動する内側ループ３７にある。
【０１０１】補償器５３の出力は、加算器７１において
零位置オフセット６５およびスプール位置センサ３４の
出力６９と結合されており、加算器７１は内側ループ３
７のＰＩコントローラに出力している。ＰＩコントロー
ラ６６の出力は、第１のソレノイド１２および第２のソ
レノイド１３に入力されている。
【０１０２】これらのソレノイド１２，１３による圧力
は、中央配置のスプールバルブ２８の位置を制御してい
る。中央配置のスプールバルブ２８の位置は位置センサ
３４によって読み込まれ、位置センサ３４の出力６９
は、ループ３７を完成するように、フィードバックされ
ている。
【０１０３】位置が電流の増加につれて変化する図７の
グラフ４６とは異なり、位置センサ制御ループである内
側ループ３７が加えられると、グラフ４７に示すよう
に、位置が位置設定値４１に対して１次関係になる。
【０１０４】本発明が関連する分野の当業者は、上述の
教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な
特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する
種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上述の
実施態様はあらゆる点で単なる例示としてのみみなされ
るべきものであり、限定的なものではない。
【０１０５】それゆえ、本発明の範囲は、上記記述内容
よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したが
って、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてき
たものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の
範囲内においてではあるが、当該技術分野の当業者にと
って明らかであろう。
【０１０６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
エンジンの長さ方向の寸法を増加させることなく、カム
シャフトの位相制御を行える可変カムタイミングシステ
ムを実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様における中央取付けのスプ
ールバルブの４方向バルブ制御を示している。
【図２】本発明の一実施態様において、位置センサを有
する中央取付けのスプールバルブの４方向バルブ制御を
示している。
【図３】本発明の一実施態様における中央取付けのスプ
ールバルブのダブルＰＷＭ制御またはダブル比例制御を
示している。
【図４】本発明の一実施態様において、位置センサを有
する中央取付けのスプールバルブのダブルＰＷＭ制御ま
たはダブル比例制御を示している。
【図５】位置フィードバックのない４方向バルブ制御の
ブロック図である。
【図６】位置フィードバックを有する４方向バルブ制御
のブロック図である。
【図７】位置フィードバックのないダブルＰＷＭ制御の
ブロック図である。
【図８】位置フィードバックを有するダブルＰＷＭ制御
のブロック図である。
【符号の説明】
２： ４方向バルブ ３： 圧力ポート（第１のポート） ４： 圧力ポート（第２のポート） ５： 排出ポート ６： 排出ポート ２５：（ベント）スプール ２６： 一端（第１の端部） ２７： 他端（第２の端部） ２８： スプールバルブ ３３： カムシャフト ３１： 穴 ６０：（可変カム）位相器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500124378 Ｐｏｗｅｔｒａｉｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ 3800 Ａｕｔｏｍａｔｉ ｏｎ Ａｖｅｎｕｅ Ｓｕｉｔｅ 100, Ａｕｂｕｒｎ Ｈｉｌｌｓ，Ｍｉｃｈｉｇ ａｎ 48326−1782 Ｕ．Ｓ．Ａ (72)発明者 ロジャー・シンプソン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14850 イサカ ウッドレイン・ロード 29 Ｆターム(参考） 3G016 AA19 CA48 DA06 DA27 GA01 3G018 AB02 BA33 CA12 CA18 DA60 DA66 DA71 DA83 EA20 FA01 FA07 GA14 3G092 AA11 DA01 DA02 DA10 FA50 HA13X HA13Z

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 クランクシャフトと、少なくとも一つの
    カムシャフトと、クランクシャフトに連結されたカム駆
    動装置と、少なくとも一つのカムシャフトに取り付けら
    れた内側部分とカム駆動装置に連結された同芯の外側部
    分とを有する可変カム位相器とを備え、可変カム位相器
    の流体制御入力における流体を変化させることによりク
    ランクシャフトおよび少なくとも一つのカムシャフトの
    相対的位相を変化させるように、内側部分および外側部
    分の相対的角度位置が流体制御入力に応答して制御可能
    になっている内燃機関のための可変カムタイミングシス
    テムであって、 ａ）可変カム位相器の内側部分の中心軸における穴にス
    ライド可能に取り付けられたスプールを有するスプール
    バルブ２８を備え、前記穴内におけるスプールの軸方向
    移動が可変カム位相器の流体制御入力における流体の流
    れを制御するように、前記穴が可変カム位相器の流体制
    御入力に連結された複数の流路を有しており、 ｂ）ｉ）スプールに対する流体圧を制御する電気的入力
    と、 ii) 流体圧入力と、 iii)スプールの第１の端部２６に接続された第１の制御
    ポート３と、 iv) スプールの第２の端部２７に接続された第２の制御
    ポート４と、 v) 少なくとも一つの排出ポートと、 からなる４方向バルブ２を備えており、 ４方向バルブが第１の位置におかれているときに、油圧
    がスプールの第１の端部に伝達されるように、圧力入力
    が第１の制御ポートに接続されるとともに、排出ポート
    が第２の制御ポートに接続されており、 ４方向バルブが第２の位置におかれているときに、油圧
    がスプールの第２の端部に伝達されるように、圧力入力
    が第２の制御ポートに接続されるとともに、排出ポート
    が第１の制御ポートに接続されており、 ４方向バルブの位置がスプールを穴内の軸方向に移動さ
    せるようになっている、ことを特徴とする可変カムタイ
    ミングシステム。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 ｃ）可変カムタイミングシステムによって制御されるク
    ランクシャフトおよび少なくとも一つのカムシャフトに
    連結されたＶＣＴ位相測定センサ６１，６２と、 ｄ）ｉ）ＶＣＴ位相測定センサに接続されたカム位相入
    力と、 ii) カムシャフトおよびクランクシャフトにおける所望
    の相対位相を表す信号を受け取るための位相設定値入力
    と、 iii)零デューティサイクル信号５５に接続された第１の
    入力と、位相補償器の出力に接続された第２の入力と、
    出力とを有する加算器５６と、 iv) 加算器の出力に接続された入力と、出力とを有する
    電流ドライバ５７と、 v) 加算器の出力に接続された４方向バルブ駆動入力
    と、 vi) ４方向バルブの電気的入力に接続された４方向バル
    ブ駆動出力と、 vii) 位相設定値入力、カム位相入力および４方向バル
    ブ駆動入力からの各信号を受け取るとともに、位相設定
    値信号が位相設定値入力に供給されたときに、制御回路
    が４方向バルブ出力に電気信号を供給して、位相設定値
    信号により選択されたカムシャフトの位相を変えるよう
    に可変カム位相器を制御するスプールを移動させる制御
    ポートの一つを通ってオイルが供給されるように制御ポ
    ートを調整するために、４方向バルブ駆動出力に出力す
    る信号処理回路と、 からなるＶＣＴ制御回路とをさらに備えている、ことを
    特徴とする可変カムタイミングシステム。
  3. 【請求項３】 請求項１において、 スプールに接続されるとともに、スプールの物理的位置
    を表す位置信号出力を有する位置センサ３４をさらに備
    えた、ことを特徴とする可変カムタイミングシステム。
  4. 【請求項４】 請求項３において、 ｄ）ｉ）ＶＣＴ位相測定センサに接続されたカム位相入
    力と、 ii) カムシャフトおよびクランクシャフトにおける所望
    の相対位相を表す信号を受け取るための位相設定値入力
    と、 iii)位置信号出力に接続されたスプールバルブ位置入力
    と、 iv) ４方向バルブの電気的入力に接続された４方向バル
    ブ駆動出力と、 v) 位相設定値入力、カム位相入力およびスプールバル
    ブ位置入力からの各信号を受け取るとともに、位相設定
    値信号が位相設定値入力に供給されたときに、制御回路
    が４方向バルブ出力に電気信号を供給して、位相設定値
    信号により選択されたカムシャフトの位相を変えるよう
    に可変カム位相器を制御するスプールを移動させる制御
    ポートの一つを通ってオイルが供給されるように制御ポ
    ートを調整するために、４方向バルブ駆動出力に出力す
    る信号処理回路と、 からなるＶＣＴ制御回路をさらに備えている、ことを特
    徴とする可変カムタイミングシステム。
  5. 【請求項５】 請求項４において、 信号処理回路が、 設定値入力、カム位相入力および４方向バルブ駆動出力
    に接続され、位相角を制御するための外側ループと、 スプールバルブ位置入力および内側ループに接続され、
    スプールバルブ位置を制御するための内側ループとから
    構成されており、 外側ループに設定された４方向バルブ駆動出力が、スプ
    ールバルブ位置に基づいた内側ループによって修正され
    ている、ことを特徴とする可変カムタイミングシステ
    ム。
  6. 【請求項６】 請求項５において、 ａ）外側ループが、 ｉ）Ａ）設定値入力に接続された第１の入力と、カム位
    相入力に接続された第２の入力と、第３の入力と、出力
    とを有する第１のＰＩコントローラ５２と、 Ｂ）第１のＰＩコントローラの出力に接続された入力
    と、第１の出力と、第２の出力とを有する位相補償器５
    ３と、 Ｃ）位相補償器の第２の出力に接続された入力と、ＰＩ
    コントローラの第３の入力に接続された出力とを有する
    アンチワインドアップ回路５４と、 とからなるアンチワインドアップループと、 ii) 零位置オフセット信号６５に接続された第１の入力
    と、位相比較器の出力に接続された第２の入力と、第３
    の入力と、出力とを有する加算器７１と、 iii)加算器の出力に接続された入力と、出力とを有する
    第２のＰＩコントローラ６６と、 iv) 第２のＰＩコントローラの出力に接続された入力
    と、４方向バルブ駆動出力に接続された出力とを有する
    電流ドライバ７２と、 から構成されており、 ｂ）内側ループが、スプールバルブ位置入力を加算器の
    第３の入力に接続している、ことを特徴とする可変カム
    タイミングシステム。
  7. 【請求項７】 請求項６において、 ４方向バルブ駆動出力に接続されたジッター信号５８を
    さらに備えている、ことを特徴とする可変カムタイミン
    グシステム。
  8. 【請求項８】 請求項３において、 位置センサが、リニアポテンシオメータ、ホール効果セ
    ンサおよびテープエンドセンサからなるグループから選
    択されている、ことを特徴とする可変カムタイミングシ
    ステム。
  9. 【請求項９】 請求項３において、 スプールおよび位置センサが、物理的結合、光学結合、
    磁気結合および容量結合からなるグループから選択され
    た手段によって、結合されている、ことを特徴とする可
    変カムタイミングシステム。
  10. 【請求項１０】 請求項１において、 制御ポートからのオイルがカムシャフトの中心を通って
    送出されている、ことを特徴とする可変カムタイミング
    システム。
  11. 【請求項１１】 請求項１において、 排出ポートが二つの排出ポートから構成されている、こ
    とを特徴とする可変カムタイミングシステム。
  12. 【請求項１２】 クランクシャフトと、少なくとも一つ
    のカムシャフトと、クランクシャフトに連結されたカム
    駆動装置と、少なくとも一つのカムシャフトに取り付け
    られた内側部分とカム駆動装置に連結された同芯の外側
    部分とを有する可変カム位相器とを備え、可変カム位相
    器の流体制御入力における流体を変化させることにより
    クランクシャフトおよび少なくとも一つのカムシャフト
    の相対的位相を変化させるように、内側部分および外側
    部分の相対的角度位置が流体制御入力に応答して制御可
    能になっている内燃機関のための可変カムタイミングシ
    ステムであって、 ａ）可変カム位相器の内側部分の中心軸における穴にス
    ライド可能に取り付けられたスプールを有するスプール
    バルブ２８を備え、前記穴内におけるスプールの軸方向
    移動が可変カム位相器の流体制御入力での流体の流れを
    制御するように、前記穴が可変カム位相器の流体制御入
    力に連結された複数の流路を有しており、 ｂ）ｉ）スプールの第１の端部２６に対する流体圧を制
    御する電気的入力と、 ii) 流体圧入力と、 iii)スプールの第１の端部２６に接続されるとともに、
    ソレノイドバルブの駆動時にスプールの第１の端部２６
    にエンジンオイル圧３２を供給するための制御ポート１
    ６と、 からなる第１のソレノイドバルブ１２を備え、 ｃ）ｉ）スプールの第２の端部２７に対する流体圧を制
    御する電気的入力と、 ii) 流体圧入力と、 iii)スプールの第２の端部２７に接続されるとともに、
    第２のソレノイドバルブの駆動時にスプールの第２の端
    部２７にエンジンオイル圧３２を供給するための制御ポ
    ート１７と、 からなる第２のソレノイドバルブ１３を備えている、こ
    とを特徴とする可変カムタイミングシステム。
  13. 【請求項１３】 請求項１２において、 ｄ）可変カムタイミングシステムによって制御されるク
    ランクシャフトおよび少なくとも一つのカムシャフトに
    連結されたＶＣＴ位相測定センサ６１，６２と、 ｅ）ｉ）ＶＣＴ位相測定センサに接続されたカム位相入
    力と、 ii) カムシャフトおよびクランクシャフトにおける所望
    の相対位相を表す信号を受け取るための位相設定値入力
    と、 iii)零デューティサイクル信号５５に接続された第１の
    入力と、位相補償器の出力に接続された第２の入力と、
    出力とを有する加算器５６と、 iv) 加算器の出力に接続された入力と、出力とを有する
    電流ドライバ５７と、 v) 加算器の出力に接続された第１のソレノイド駆動入
    力と、 vi) 加算器の出力に接続された第２のソレノイド駆動入
    力と、 vii)第１のソレノイドバルブの電気的入力に接続された
    第１のソレノイド駆動出力と、 viii)第２のソレノイドバルブの電気的入力に接続され
    た第２のソレノイド駆動出力と、 ix) 位相設定値入力、カム位相入力、第１のソレノイド
    駆動入力および第２のソレノイド駆動入力からの各信号
    を受け取るとともに、位相設定値信号が位相設定値入力
    に供給されたときに、制御回路が第１および第２のソレ
    ノイド駆動出力に電気信号を供給して、制御ポートを通
    って供給されるオイルの量を調整するとともに、位相設
    定値信号により選択されたカムシャフトの位相を変える
    ように可変カム位相器を制御してスプールを移動させる
    ために、第１および第２のソレノイド駆動出力に出力す
    る信号処理回路と、 からなるＶＣＴ制御回路とをさらに備えている、ことを
    特徴とする可変カムタイミングシステム。
  14. 【請求項１４】 請求項１２において、 スプールに接続されるとともに、スプールの物理的位置
    を表す位置信号出力を有する位置センサ３４をさらに備
    えた、 ことを特徴とする可変カムタイミングシステム。
  15. 【請求項１５】 請求項１４において、 ｄ）ｉ）ＶＣＴ位相測定センサに接続されたカム位相入
    力と、 ii) カムシャフトおよびクランクシャフトにおける所望
    の相対位相を表す信号を受け取るための位相設定値入力
    と、 iii)位置信号出力に接続されたスプールバルブ位置入力
    と、 iv) 第１のソレノイドバルブの電気的入力に接続された
    第１のソレノイド駆動出力と、 v) 第２のソレノイドバルブの電気的入力に接続された
    第２のソレノイド駆動出力と、 vi) 位相設定値入力、カム位相入力およびスプールバル
    ブ位置入力からの各信号を受け取るとともに、位相設定
    値信号が位相設定値入力に供給されたときに、制御回路
    が第１および第２のソレノイド駆動出力に電気信号を供
    給して、制御ポートを通って流れるオイルの量を調整す
    るとともに、位相設定値信号により選択されたカムシャ
    フトの位相を変えるように可変カム位相器を制御してス
    プールを移動させるために、第１および第２のソレノイ
    ド駆動出力に出力する信号処理回路と、 からなるＶＣＴ制御回路をさらに備えている、ことを特
    徴とする可変カムタイミングシステム。
  16. 【請求項１６】 請求項１５において、 信号処理回路が、 設定値入力、カム位相入力、第１および第２のソレノイ
    ド駆動出力に接続され、位相角を制御するための外側ル
    ープと、 スプールバルブ位置入力および内側ループに接続され、
    スプールバルブ位置を制御するための内側ループとから
    構成されており、 外側ループにより設定された第１および第２のソレノイ
    ド駆動出力が、スプールバルブ位置に基づいた内側ルー
    プによって修正されている、ことを特徴とする可変カム
    タイミングシステム。
  17. 【請求項１７】 請求項１６において、 ａ）外側ループが、 ｉ）Ａ）設定値入力に接続された第１の入力、カム位相
    入力に接続された第２の入力、第３の入力および出力を
    有する第１のＰＩコントローラ５２と、 Ｂ）第１のＰＩコントローラ５の出力に接続された入力
    と、第１の出力と、第２の出力とを有する位相補償器５
    ３と、 Ｃ）位相補償器の第２の出力に接続された入力と、ＰＩ
    コントローラの第３の入力に接続された出力とを有する
    アンチワインドアップ回路５４とから構成されたアンチ
    ワインドアップループと、 ii) 零位置オフセット信号６５に接続された第１の入力
    と、位相補償器の出力に接続された第２の入力と、第３
    の入力と、出力とを有する加算器７１と、 iii)加算器の出力に接続された入力と、第１および第２
    のソレノイド駆動入力に接続された出力とを有する第２
    のＰＩコントローラ６６と、 ｂ）内側ループが、スプールバルブ位置入力を加算器の
    第３の入力に結合することを含んでいる、ことを特徴と
    する可変カムタイミングシステム。
  18. 【請求項１８】 請求項１４において、 位置センサが、リニアポテンシオメータ、ホール効果セ
    ンサおよびテープエンドセンサからなるグループから選
    択されている、ことを特徴とする可変カムタイミングシ
    ステム。
  19. 【請求項１９】 請求項１４において、 スプールおよび位置センサが、物理的結合、光学結合、
    磁気結合および容量結合からなるグループから選択され
    た手段によって、結合されている、ことを特徴とする可
    変カムタイミングシステム。
  20. 【請求項２０】 請求項１２において、 制御ポートからのオイルがカムシャフトの中心を通って
    送出されている、ことを特徴とする可変カムタイミング
    システム。
  21. 【請求項２１】 内燃機関であって、 ａ）クランクシャフトと、 ｂ）少なくとも一つのカムシャフト３３と、 ｃ）クランクシャフトに連結されたカム駆動装置と、 ｄ）少なくとも一つのカムシャフトに取り付けられた内
    側部分とカム駆動装置に取り付けられた同芯の外側部分
    とを有する可変カム位相器とを備え、可変カム位相器の
    流体制御入力における流体を変化させることによりクラ
    ンクシャフトおよび少なくとも一つのカムシャフトの相
    対的位相を変化させるように、内側部分および外側部分
    の相対的角度位置が流体制御入力に応答して制御可能に
    なっており、 ｅ）さらに、可変カムタイミングシステムを備え、 可変タイミングシステムが、 ｉ）可変カム位相器の内側部分の中心軸における穴にス
    ライド可能に取り付けられたスプールを有するスプール
    バルブ２８を備え、前記穴内におけるスプールの軸方向
    移動が可変カム位相器の流体制御入力における流体の流
    れを制御するように、前記穴が可変カム位相器の流体制
    御入力に連結された複数の流路を有しており、 ii) Ａ）スプールへの流体圧を制御する電気的入力と、 Ｂ）流体圧入力と、 Ｃ）スプールの第１の端部２６に接続された第１の制御
    ポート３と、 Ｄ）スプールの第２の端部２７に接続された第２の制御
    ポート４と、 Ｅ）少なくとも一つの排出ポートとからなる４方向バル
    ブ２を備え、 ４方向バルブが第１の位置におかれているときに、油圧
    がスプールの第１の端部に送出されるように、圧力入力
    が第１の制御ポートに接続され、排出ポートが第２の制
    御ポートに接続されるとともに、 ４方向バルブが第２の位置におかれているときに、油圧
    がスプールの第２の端部に送出されるように、圧力入力
    が第２の制御ポートに接続されるとともに、排出ポート
    が第１の制御ポートに接続されており、 ４方向バルブの位置がスプールを穴内の軸方向に移動さ
    せるようになっている、ことを特徴とする内燃機関。
  22. 【請求項２２】 請求項２１において、 スプールに接続されるとともに、スプールの物理的位置
    を表す位置信号出力を有する位置センサ３４をさらに備
    えた、ことを特徴とする内燃機関。
  23. 【請求項２３】 内燃機関であって、 ａ）クランクシャフトと、 ｂ）少なくとも一つのカムシャフト３３と、 ｃ）クランクシャフトに連結されたカム駆動装置と、 ｄ）少なくとも一つのカムシャフトに取り付けられた内
    側部分とカム駆動装置に取り付けられた同芯の外側部分
    とを有する可変カム位相器とを備え、可変カム位相器の
    流体制御入力における流体を変化させることによりクラ
    ンクシャフトおよび少なくとも一つのカムシャフトの相
    対的位相を変化させるように、内側部分および外側部分
    の相対的角度位置が流体制御入力に応答して制御可能に
    なっており、 ｅ）さらに、可変カムタイミングシステムを備え、 可変タイミングシステムが、 ｉ）可変カム位相器の内側部分の中心軸における穴にス
    ライド可能に取り付けられたスプールを有するスプール
    バルブ２８を備え、前記穴内におけるスプールの軸方向
    移動が可変カム位相器の流体制御入力における流体の流
    れを制御するように、前記穴が可変カム位相器の流体制
    御入力に連結された複数の流路を有しており、 ii) Ａ）スプールの第２の端部２７への流体圧を制御す
    る電気的入力と、 Ｂ）流体圧入力と、 Ｃ）スプールの第１の端部２６に接続された制御ポート
    １６とからなる第１のソレノイドバルブ１２を備え、第
    １のソレノイドバルブが駆動されるときに、制御ポート
    がスプールの第１の端部にエンジンオイル圧３２を送出
    しており、 iii)Ａ）スプールの第２の端部２７への流体圧を制御す
    る電気的入力と、 Ｂ）流体圧入力と、 Ｃ）スプールの第２の端部２７に接続された制御ポート
    １７とからなる第２のソレノイドバルブ１３を備え、第
    ２のソレノイドバルブが駆動されるときに、制御ポート
    がスプールの第２の端部にエンジンオイル圧３２を送出
    している、ことを特徴とする内燃機関。
  24. 【請求項２４】 請求項２３において、 スプールに接続されるとともに、スプールの物理的位置
    を表す位置信号出力を有する位置センサ３４をさらに備
    えた、ことを特徴とする内燃機関。
  25. 【請求項２５】 クランクシャフトに対するカムシャフ
    トの位相角を変更するための可変カムシャフトタイミン
    グシステムを有する内燃機関において、クランクシャフ
    トからハウジングに回転運動を伝達するための手段に対
    して流体源からの流体の流れを調整する方法であって、 カムシャフトおよびクランクシャフトの位置を検出する
    工程と、 検出工程から得られた情報を処理するとともに位相角誤
    差に基づいた命令信号を調整するエンジン制御回路を用
    いて、カムシャフトおよびクランクシャフト間の相対位
    相角を計算する工程と、 スプールへの流体圧を制御する電気的入力と、流体圧入
    力と、スプールの第１の端部に接続された第１の制御ポ
    ートと、スプールの第２の端部に接続された第２の制御
    ポートと、少なくとも一つの排出ポートとからなる４方
    向バルブを用いて、スプールバルブ本体内をスライド可
    能なベントスプールの位置を制御する工程とを備えてお
    り、４方向バルブが第１の位置におかれているとき、油
    圧がスプールの第１の端部に輸送されるように、圧力入
    力が第１の制御ポートに接続されるとともに排出ポート
    が第２の制御ポートに接続されており、４方向バルブが
    第２の位置におかれているとき、油圧がスプールの第２
    の端部に輸送されるように、圧力入力が第２の制御ポー
    トに接続されるとともに排出ポートが第１の制御ポート
    に接続されており、４方向バルブの位置がスプールを穴
    内の軸方向に移動させており、 さらに、導入ラインおよび戻りラインを通じて流体の流
    れを選択的に許容しまたは阻止するスプールバルブを介
    して、流体源からの流体を、カムシャフトに回転運動を
    伝達するための手段に供給する工程と、 クランクシャフトに対するカムシャフトの位相角を変更
    するように、カムシャフトとともに回転可能でカムシャ
    フトに対して振動可能なハウジングを介して、カムシャ
    フトに回転運動を伝達する工程とを備えている、ことを
    特徴とする流体調整方法。
  26. 【請求項２６】 請求項２５において、 ベントスプールの位置を制御する工程が、スプールに接
    続されるとともに、スプールの位置を検出する位置セン
    サを利用している、ことを特徴とする流体調整方法。
  27. 【請求項２７】 請求項２６において、 位置センサが、リニアポテンシオメータ、ホール効果セ
    ンサおよびテープエンドセンサからなるグループから選
    択されている、ことを特徴とする流体調整方法。
  28. 【請求項２８】 クランクシャフトに対するカムシャフ
    トの位相角を変更するための可変カムシャフトタイミン
    グシステムを有する内燃機関において、クランクシャフ
    トからハウジングに回転運動を伝達するための手段に対
    して流体源からの流体の流れを調整する方法であって、 カムシャフトおよびクランクシャフトの位置を検出する
    工程と、 検出工程から得られた情報を処理するとともに位相角誤
    差に基づいた命令信号を調整するエンジン制御回路を用
    いて、カムシャフトおよびクランクシャフト間の相対位
    相角を計算する工程と、 スプールバルブ本体内をスライド可能なベントスプール
    の位置を制御する工程とを備えており、この制御工程
    が、スプールの第１の端部への流体圧を制御する電気的
    入力と、流体圧入力と、スプールの第１の端部に接続さ
    れ、ソレノイドバルブの駆動時にエンジンオイル圧をス
    プールの第１の端部に輸送する制御ポートとを有する第
    １のソレノイドバルブと、スプールの第２の端部への流
    体圧を制御する電気的入力と、流体圧入力と、スプール
    の第２の端部に接続され、ソレノイドバルブの駆動時に
    エンジンオイル圧をスプールの第２の端部に輸送する制
    御ポートとを有する第２のソレノイドバルブとを利用し
    ており、 さらに、導入ラインおよび戻りラインを通じて流体の流
    れを選択的に許容しまたは阻止するスプールバルブを介
    して、流体源からの流体を、カムシャフトに回転運動を
    伝達するための手段に供給する工程と、 クランクシャフトに対するカムシャフトの位相角を変更
    するように、カムシャフトとともに回転可能でカムシャ
    フトに対して振動可能なハウジングを介して、カムシャ
    フトに回転運動を伝達する工程とを備えている、ことを
    特徴とする流体調整方法。
  29. 【請求項２９】 請求項２８において、 ベントスプールの位置を制御する工程が、スプールに接
    続されるとともに、スプールの位置を検出する位置セン
    サを利用している、ことを特徴とする流体調整方法。
  30. 【請求項３０】 請求項２９において、 位置センサが、リニアポテンシオメータ、ホール効果セ
    ンサおよびテープエンドセンサからなるグループから選
    択されている、ことを特徴とする流体調整方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005315263A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Borgwarner Inc 可変カムタイミングシステムおよびその制御方法
JP2011196266A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変動弁装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080004534A (ko) * 2005-05-02 2008-01-09 보그워너 인크. 타이밍 페이서 제어 시스템
JP4397868B2 (ja) * 2005-09-13 2010-01-13 本田技研工業株式会社 Ｐｗｍアルゴリズムを用いたプラントの制御装置
DE102006061104A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-26 Schaeffler Kg Verfahren zum Bestimmen eines Tastverhältnisses für ein Ventil eines Nockenwellenverstellers
CN100564898C (zh) * 2007-11-28 2009-12-02 三一重工股份有限公司 电液比例流量阀调速控制系统和方法
BRPI0909911A2 (pt) 2008-06-11 2015-10-06 Eaton Corp conjujto de válvula de controle de fluxo, método para otimizar a pluralidade de ganhos de um controlador e método para otimizar um parâmetro de controle de um controlador estruturado restringido.
GB2467943A (en) * 2009-02-23 2010-08-25 Mechadyne Plc I.c. engine double overhead camshaft phasing system
US8047065B2 (en) * 2009-07-22 2011-11-01 GM Global Technology Operations LLC Diagnostic system for valve actuation camshaft driven component compensation
US20130068309A1 (en) * 2011-09-15 2013-03-21 Robb Gary Anderson Position controller for pilot-operated electrohydraulic valves
DE212014000130U1 (de) * 2013-08-16 2016-01-26 Eaton Corporation Detektionsvorrichtung für die Temperatur und/oder den Druck in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors
SE541810C2 (en) 2016-05-24 2019-12-17 Scania Cv Ab Variable cam timing phaser having two central control valves
SE541128C2 (en) * 2016-05-24 2019-04-16 Scania Cv Ab High frequency switching variable cam timing phaser
CN109996937B (zh) * 2016-10-17 2021-09-17 伊顿智能动力有限公司 电动闩锁摇臂的辅助框架
DE102018101972A1 (de) * 2017-03-21 2018-09-27 ECO Holding 1 GmbH Nockenwellenversteller für eine Nockenwelleneinrichtung und Nockenwelleneinrichtung
CN112796846B (zh) * 2021-02-05 2022-04-08 联合汽车电子有限公司 发动机凸轮轴偏差的识别方法、装置、设备及存储介质

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3415861A1 (de) 1984-04-28 1985-10-31 Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Vorrichtung zur steuerung einer kopplungseinrichtung
US5172659A (en) * 1989-10-16 1992-12-22 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Differential pressure control system for variable camshaft timing system
US5107804A (en) 1989-10-16 1992-04-28 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Variable camshaft timing for internal combustion engine
JPH04171205A (ja) 1990-10-31 1992-06-18 Atsugi Unisia Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
US5205249A (en) * 1992-05-14 1993-04-27 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Variable camshaft timing system for internal combustion engine utilizing flywheel energy for reduced camshaft torsionals
DE4229201C2 (de) * 1992-09-02 2003-03-20 Ina Schaeffler Kg Vorrichtung zum Verstellen der Nockenwellen-Steuerzeiten
US5218935A (en) 1992-09-03 1993-06-15 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation VCT system having closed loop control employing spool valve actuated by a stepper motor
US5497738A (en) 1992-09-03 1996-03-12 Borg-Warner Automotive, Inc. VCT control with a direct electromechanical actuator
JP3358242B2 (ja) 1992-09-25 2002-12-16 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
US5291860A (en) * 1993-03-04 1994-03-08 Borg-Warner Automotive, Inc. VCT system with control valve bias at low pressures and unbiased control at normal operating pressures
JPH06280516A (ja) 1993-03-25 1994-10-04 Nippondenso Co Ltd 内燃機関における弁動作タイミング調整装置
WO1995031633A1 (fr) 1994-05-13 1995-11-23 Nippondenso Co., Ltd. Regulateur de phase rotative du type a aubes
US5937806A (en) * 1998-03-13 1999-08-17 General Motors Corporation Closed-loop camshaft phaser control
US6505586B1 (en) * 1999-08-05 2003-01-14 Denso Corporation Variable valve timing control apparatus and method for engines

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005315263A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Borgwarner Inc 可変カムタイミングシステムおよびその制御方法
JP2011196266A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変動弁装置

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