JP2004332625A - Variable valve timing device for engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのバルブの開閉時期を変更可能なエンジンの可変バルブタイミング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、エンジンのバルブの開閉時期を変更可能なエンジンの可変バルブタイミング装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。この可変バルブタイミング装置は、進角油圧室及び遅角用油圧室が形成された可変バルブタイミング機構と、該可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する油圧制御弁と、可変バルブタイミング機構などに供給する作動油が流通する油路とを備えている。そして、可変バルブタイミング機構の進角用油圧室及び遅角用油圧室に供給する油圧を、油圧制御弁で制御することにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対位相を変化させてバルブの開閉時期を変更する。
【0003】
また、可変バルブタイミング機構は一般的に容量が大きく且つ油路の末端に設けられているため、可変バルブタイミング装置では、可変バルブタイミング機構以外の他の機器に対して油圧が迅速に作用しにくい。そこで、例えば、オイルポンプの吐出特性を向上させることなどにより、上記可変バルブタイミング機構による弊害が生じる可能性を抑える試みがなされている。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−109907号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者らは、長期間使用したエンジンでは、エンジン始動時のエンジン完爆後に、ジャラジャラという異常音が発生することに気付いた。ここで、「完爆」とは、エンジンに配設された気筒のすべてが爆発した状態をいう。
【0006】
そこで、本発明者らは、この異常音発生の原因を突き止めるべく種々の研究を行い、その結果、以下のことが判明した。すなわち、この異常音の発生の要因として、クランクシャフトとカムシャフトとに掛け渡されたチェーンと、可変バルブタイミング機構の上流側に設けられ且つ上記チェーンに張力を付与する油圧式のチェーンテンショナとの関係が挙げられることが分かった。具体的には、長年の使用により伸びてしまったチェーンと、エンジン始動過程における油圧の不足したチェーンテンショナのアームとが、エンジン回転数が小さいときに低いサイクルでばたつき、そして、エンジン完爆後におけるエンジン回転数が大きくなる時期に、そのばたつきが高いサイクルで再現され、異常音を発生するに至っていた。
【0007】
また、この現象が生じやすい条件を求めるために様々なテストを行ったところ、チェーンの伸びが所定の伸び量を超えると発生しやすく、また、油路内の作動油の残量が少ないほど、その発生の可能性が高いことが分かった。さらに、特定のエンジンにおいてこの現象が生じていることも分かった。
【0008】
この異常音の発生は、エンジンの商品性を損ねるにとどまらず、チェーンテンショナの信頼性をも損ねる可能性があり、解決するべき課題である。
【0009】
ここで、特許文献1に係るエンジンの可変バルブタイミング装置では、エンジン始動毎に、所定期間油圧制御弁が閉じた状態にされる。これにより、エンジン始動毎に、所定期間可変バルブタイミング機構への油の供給が停止され、コネクチングロッドやクランク軸等の要潤滑部位に対して油がより迅速に供給される。したがって、エンジン始動時における潤滑不充分による上記部位での異常音の発生を防止することができる。しかしながら、このエンジンの可変バルブタイミング装置では、本発明の課題の要因であるチェーンの伸びに関して何ら意図しておらず、また、異常音の発生の可能性が高いか低いかに拘わらず、油圧制御弁が閉じた状態にされるため、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうおそれがある。
【0010】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バルブタイミングを変更可能な油圧式の可変バルブタイミング機構と、該可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する油圧制御弁と、油圧式のチェーンテンショナと、該チェーンテンショナ、上記油圧制御弁及び上記可変バルブタイミング機構が配設されている油路とを備えたエンジンの可変バルブタイミング装置において、チェーンの伸びに起因する異常音の発生を適正に防止するとともに、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確保することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、カム軸と該カム軸の端部に位置しているスプロケットとの間に設けられ、バルブタイミングを変更可能な油圧式の可変バルブタイミング機構と、該可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する油圧制御弁と、上記スプロケットとクランク軸とに掛け渡されたチェーンに張力を付与する油圧式のチェーンテンショナと、上流側から順に上記チェーンテンショナ、上記油圧制御弁及び上記可変バルブタイミング機構が配設され且つオイルポンプから吐出される油が流通する油路とを備えたエンジンの可変バルブタイミング装置であって、上記チェーンが異常状態であるか否かを判定する異常判定手段と、上記異常判定手段により上記チェーンが異常状態であると判定されたときに、該異常状態の情報を記憶する記憶手段と、上記記憶手段による上記異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時に、所定期間上記油圧制御弁を閉状態にする制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0012】
ここで、「チェーンの異常状態」とは、例えば、チェーンの伸びが所定の伸び量以上になった状態をいう。
【0013】
これにより、チェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時に、所定期間油圧制御弁が閉状態にされるため、比較的容量の大きい可変バルブタイミング機構への油の供給が停止される。そのため、上記エンジン始動時には、チェーンテンショナに対して油がより迅速に供給される。よって、チェーンテンショナにおける油圧が迅速に立ち上がり、チェーンのばたつきを防ぐことができる。したがって、エンジン始動時における異常音の発生を防止することができ、チェーンテンショナの信頼性を確保することができる。
【0014】
また、異常判定手段によりチェーンが異常状態でないと判定されたときには、油圧制御弁はエンジン始動時に閉状態にされない。すなわち、エンジン始動時における異常音の発生の可能性が低いときには、油は可変バルブタイミング機構に対して供給される。したがって、エンジン始動毎に可変バルブタイミング機構への油の供給が停止されることがないため、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことはない。
【0015】
以上により、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確保することができる。
【0016】
第2の発明は、上記第1の発明において、上記クランク軸の基準位置に対する上記カム軸の相対位相を検出する相対位相検出手段を備え、上記異常判定手段が、上記相対位相検出手段により検出された相対位相と上記クランク軸の基準位置に対する上記カム軸の基準相対位相との偏差が所定値以上になったときに、上記チェーンが異常状態であると判定するように構成されていることを特徴とするものである。
【0017】
ところで、長年の使用等によりチェーンが伸びたときには、クランク軸の基準位置に対するカム軸の相対位相が変化する。また、チェーンの伸びが所定の伸び量以上になると、異常音が発生しやすくなる。以上により、上記相対位相の変化と異常音の発生とは密接な関係を有していることが分かる。
【0018】
ここで、本発明によれば、異常判定手段は、検出された相対位相と基準相対位相との偏差が所定値以上になったときに、チェーンが異常状態であると判定する。すなわち、異常判定手段は、異常音の発生と密接な関係を有する相対位相の変化に基づいて、チェーンが異常状態であるか否かを判定する。そのため、異常判定手段は、可変バルブタイミング機構の制御機器を利用して、チェーンが異常状態であるか否かを適切に判定することができる。したがって、可変バルブタイミング機構の信頼性を確実に損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確実に確保することができる。
【0019】
第3の発明は、上記第2の発明において、上記相対位相検出手段により検出された相対位相と上記基準相対位相との偏差が上記所定値よりも小さいときに、上記偏差を学習する学習手段と、上記偏差を累積加算して、該累積加算値を記憶する加算値記憶手段とを備え、上記異常判定手段が、上記加算値記憶手段により記憶された累積加算値が上記所定値以上になったときに、上記チェーンが異常状態であると判定するように構成されていることを特徴とするものである。
【0020】
これにより、異常判定手段は、記憶された累積加算値が所定値以上になったときに、チェーンが異常状態であると判定する。すなわち、異常判定手段は、異常音の発生と密接な関係を有する相対位相の変化に基づいて、チェーンが異常状態であるか否かを判定する。そのため、異常判定手段は、可変バルブタイミング機構の制御機器を利用して、チェーンが異常状態であるか否かを適切に判定することができる。したがって、可変バルブタイミング機構の信頼性を確実に損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確実に確保することができる。
【0021】
第4の発明は、上記第1〜第3の発明のいずれか1つにおいて、エンジン停止からの経過時間を計測する経過時間計測手段を備え、上記制御手段が、上記記憶手段による上記異常状態の情報の記憶後であって上記経過時間計測手段により計測されたエンジン停止からの上記経過時間が設定時間以上であるときにおいて、該エンジン停止後における最初のエンジン始動がなされた場合に、上記所定期間上記油圧制御弁を閉状態にするように構成されていることを特徴とするものである。
【0022】
ところで、エンジン停止から該エンジン停止後における最初のエンジン始動までの経過時間が長ければ長いほど、油路内の油の残量は少なくなる。また、油路内の油の残量が少なければ少ないほど、異常音が発生しやすい。
【0023】
ここで、本発明によれば、記憶手段による異常状態の情報の記憶後であって経過時間計測手段により計測されたエンジン停止からの経過時間が設定時間以上であるときにおいて、該エンジン停止後における最初のエンジン始動がなされた場合に、所定期間油圧制御弁を閉状態にする。すなわち、異常音の発生の可能性がより高い、油路内の油の残量が少ないときに限り、可変バルブタイミング機構への油の供給が停止される。したがって、可変バルブタイミング機構の信頼性をより確実に確保することができる。
【0024】
第5の発明は、上記第1〜第4の発明のいずれか1つにおいて、上記所定期間が、スターター始動時と、該スターター始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから所定時間を経過した時との間であることを特徴とするものである。
【0025】
ここで、「エンジン完爆回転数」とは、エンジンに配設された気筒のすべてが爆発したときにおけるエンジンの回転数をいう。
【0026】
ところで、スターター始動時と、該スターター始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから所定時間を経過した時との間が、異常音が発生しやすい時間帯であることが分かっている。
【0027】
ここで、本発明によれば、異常音が発生しやすい時間帯、すなわち、スターター始動時と、該スターター始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから所定時間を経過した時との間、油圧制御弁が閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナの信頼性をより確実に確保することができる。
【0028】
第6の発明は、上記第1〜第4の発明のいずれか1つにおいて、上記所定期間が、スターター始動時から、該スターター始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になる時までの間であることを特徴とするものである。
【0029】
ここで、「完爆」とは、エンジンに配設された気筒のすべてが爆発した状態をいう。
【0030】
ところで、スターター始動時から、該スターター始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になる時までの間が、異常音が発生しやすい時間帯であることが分かっている。
【0031】
ここで、本発明によれば、異常音が発生しやすい時間帯、すなわち、スターター始動時から、該スターター始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になる時までの間、油圧制御弁が閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナの信頼性をより確実に確保することができる。
【0032】
第7の発明は、上記第1〜第6の発明のいずれか1つにおいて、上記可変バルブタイミング機構には、吸気カム軸用可変バルブタイミング機構と排気カム軸用可変バルブタイミング機構とが含まれ、上記油圧制御弁には、上記吸気カム軸用可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する吸気カム軸用油圧制御弁と上記排気カム軸用可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する排気カム軸用油圧制御弁とが含まれ、上記制御手段が、上記吸気カム軸用油圧制御弁と上記排気カム軸用油圧制御弁とを制御対象としていることを特徴とするものである。
【0033】
ところで、可変バルブタイミング機構として吸気カム軸用可変バルブタイミング機構と排気カム軸用可変バルブタイミング機構とを有し且つ油圧制御弁として吸気カム軸用油圧制御弁と排気カム軸用油圧制御弁とを有しているエンジンの可変バルブタイミング装置は、異常音が発生しやすいことが分かっている。
【0034】
ここで、本発明によれば、制御手段が吸気カム軸用油圧制御弁と排気カム軸用油圧制御弁とを制御対象としているため、チェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時には、吸気カム軸用及び排気カム軸用油圧制御弁のいずれもが所定期間閉状態にされる。すなわち、吸気カム軸用及び排気カム軸用可変バルブタイミング機構のいずれに対しても、油の供給が停止される。したがって、異常音が発生しやすいエンジンの可変バルブタイミング装置において、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性をも確保することができる。
【0035】
【発明の効果】
上記第1の発明によれば、チェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時に、所定期間油圧制御弁が閉状態にされるため、比較的容量の大きい可変バルブタイミング機構への油の供給が停止される。そのため、上記エンジン始動時には、チェーンテンショナに対して油がより迅速に供給され、チェーンテンショナにおける油圧が迅速に立ち上がり、チェーンのばたつきを防ぐことができる。したがって、エンジン始動時における異常音の発生を防止することができ、チェーンテンショナの信頼性を確保することができる。また、異常判定手段によりチェーンが異常状態でないと判定されたときには、油圧制御弁はエンジン始動時に閉状態にされない。すなわち、エンジン始動時における異常音の発生の可能性が低いときには、油は可変バルブタイミング機構に対して供給される。したがって、エンジン始動毎に可変バルブタイミング機構への油の供給が停止されることがないため、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことはない。以上により、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確保することができる。
【0036】
上記第2の発明によれば、異常判定手段が、検出された相対位相と基準相対位相との偏差が所定値以上になったときに、チェーンが異常状態であると判定する。すなわち、異常判定手段は、異常音の発生と密接な関係を有する相対位相の変化に基づいて、チェーンが異常状態であるか否かを判定する。したがって、異常判定手段は、可変バルブタイミング機構の制御機器を利用して、チェーンが異常状態であるか否かを適切に判定することができ、可変バルブタイミング機構の信頼性を確実に損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確実に確保することができる。
【0037】
上記第3の発明によれば、異常判定手段が、記憶された累積加算値が所定値以上になったときに、チェーンが異常状態であると判定する。すなわち、異常判定手段は、異常音の発生と密接な関係を有する相対位相の変化に基づいて、チェーンが異常状態であるか否かを判定する。したがって、異常判定手段は、可変バルブタイミング機構の制御機器を利用して、チェーンが異常状態であるか否かを適切に判定することができ、可変バルブタイミング機構の信頼性を確実に損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確実に確保することができる。
【0038】
上記第4の発明によれば、記憶手段による異常状態の情報の記憶後であって経過時間計測手段により計測されたエンジン停止からの経過時間が設定時間以上であるときにおいて、該エンジン停止後における最初のエンジン始動がなされた場合に、所定期間油圧制御弁を閉状態にする。すなわち、異常音の発生の可能性がより高い、油路内の油の残量が少ないときに限り、可変バルブタイミング機構への油の供給が停止される。したがって、可変バルブタイミング機構の信頼性をより確実に確保することができる。
【0039】
上記第5の発明によれば、異常音が発生しやすい時間帯、すなわち、スターター始動時と、該スターター始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから所定時間を経過した時との間、油圧制御弁が閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナの信頼性をより確実に確保することができる。
【0040】
上記第6の発明によれば、異常音が発生しやすい時間帯、すなわち、スターター始動時から、該スターター始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になる時までの間、油圧制御弁が閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナの信頼性をより確実に確保することができる。
【0041】
上記第7の発明によれば、制御手段が吸気カム軸用油圧制御弁と排気カム軸用油圧制御弁とを制御対象としているため、チェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時には、吸気カム軸用及び排気カム軸用油圧制御弁のいずれもが所定期間閉状態にされる。すなわち、吸気カム軸用及び排気カム軸用可変バルブタイミング機構のいずれに対しても、油の供給が停止される。したがって、異常音が発生しやすいエンジンの可変バルブタイミング装置において、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性をも確保することができる。
【0042】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0043】
図1に示すように、車両の潤滑系機構1は、作動油を貯めるためのオイルパン3と、作動油から有害な固形物や粒子を濾別するオイルストレーナ5と、オイルポンプ7と、第1オイルフィルタ9と、メインベアリング11と、クランクシャフト13と、コネクティングロッドベアリング15と、オイルジェットバルブ17と、ピストン19と、オイルプレッシャスイッチ21と、油圧式のチェーンテンショナ23と、第2オイルフィルタ25と、オリフィス27と、吸気側及び排気側油圧制御弁(OCV)29,31と、吸気及び排気カムシャフト33,35と、油圧式の吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構(VVT)37,39と、油路41とを備えている。なお、本発明に係る吸気カム軸用及び排気カム軸用可変バルブタイミング機構はそれぞれ吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構37,39に対応し、吸気カム軸用及び排気カム軸用油圧制御弁はそれぞれ吸気側及び排気側油圧制御弁29,31に対応する。
【0044】
オイルポンプ7は、クランクシャフト13の回転を動力として、オイルパン3に貯まった作動油を吸い込み、吸い込んだ作動油を吐き出す装置である。
【0045】
チェーンテンショナ23は、油圧を利用して、各カムシャフト33,35の端部に位置しているスプロケットとクランクシャフト13のスプロケットとに巻き掛けられたチェーンに張力を付与する装置である。
【0046】
吸気及び排気カムシャフト33,35は、クランクシャフト13に平行に配置されている。これらのカムシャフト33,35にはそれぞれ、複数のカムが固設されている。各カムシャフト33,35の一端部の近傍にはスプロケットが設けられている。
【0047】
上記吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構37,39はそれぞれ、吸気及び排気カムシャフト33,35と、各カムシャフト33,35の端部に位置しているスプロケットとの間に設けられている。これらの可変バルブタイミング機構37,39はそれぞれ、クランクシャフト13に対する吸気及び排気カムシャフト33,35の回転位相角を変更するものである。換言すれば、各可変バルブタイミング機構37,39はそれぞれ、クランクシャフト13に対する吸気バルブ及び排気バルブの開閉時期の位相角を変更するものである。これらの可変バルブタイミング機構37,39には、進角用及び遅角用油圧室が形成されている。バルブの開閉時期を進角側から遅角側へ切り換えるときには、進角用油圧室に油圧を供給するとともに遅角用油圧室内の作動油を排出する一方、バルブの開閉時期を遅角側から進角側へ切り換えるときには、遅角用油圧室に油圧を供給すると同時に進角用油圧室内の作動油を排出する。
【0048】
上記吸気側及び排気側油圧制御弁29,31はそれぞれ、吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構37,39の進角用及び遅角用油圧室に供給する油圧を制御する弁である。これらの油圧制御弁29,31は、中空のバルブケースと、このバルブケース内を軸方向に移動可能なスプールと、このスプールを1方向に付勢するスプリングとを備えている。各油圧制御弁29,31には、1つの入力ポートと、第1及び第2ドレインポートと、第1及び第2出力ポートとが設けられている。入力ポートは油圧供給油路に接続され、第1及び第2出力ポートはそれぞれ進角用及び遅角用油路に接続されている。油圧供給油路は、油圧源から制御の元圧を各油圧制御弁29,31に供給する通路である。進角用及び遅角用油路はそれぞれ、進角用及び遅角用油圧を進角用及び遅角用油圧室に対して供給する通路である。なお、油圧供給油路、進角用油路及び遅角用油路は、油路41の一部を構成している。
【0049】
スプールの軸方向の移動量は、後述する制御装置61によりデューティ制御されるソレノイドによって調整される。ここで、制御装置61によりソレノイドを非励磁状態(例えば、デューティ比=0%)にしたときには、スプールは上方に移動し、進角用油路と油圧供給油路とが入力ポートを介して連通する。また、ソレノイドを励磁状態(例えば、デューティ比=100%)にしたときには、スプールは下方に移動し、遅角用油路と油圧供給油路とが入力ポートを介して連通する。さらに、ソレノイドを、励磁と非励磁とを短いサイクルで繰り返す状態(例えば、デューティ比=50%)にしたときには、スプールは中間位置に保たれ、進角用及び遅角用油路と油圧供給油路とは連通しない。
【0050】
上記油路41は、メインベアリング11・クランクシャフト13・コネクティングロッドベアリング15・オイルジェットバルブ17・ピストン19・オイルプレッシャスイッチ21・チェーンテンショナ23・吸気及び排気カムシャフト33,35・吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構37,39などに対して、オイルパン3の作動油を供給するための1系統の通路である。油路41には、上流側から順にオイルポンプ7、第1オイルフィルタ9、メインベアリング11、オイルプレッシャスイッチ21、チェーンテンショナ23、第2オイルフィルタ25、各油圧制御弁29,31、各カムシャフト33,35及び各可変バルブタイミング機構37,39が配設されている。
【0051】
図2に示すように、本発明の実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置43は、上記吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構37,39と、上記吸気側及び排気側油圧制御弁29,31と、上記油路41の一部である進角用及び遅角用油路と、クランクシャフトの基準位置を検出するクランクシャフトセンサ45と、クランクシャフトの基準位置に対するカムシャフトの相対位相を検出するカムアングルセンサ47と、学習装置49と、チェーンの異常状態を検出するチェーン異常検出装置51と、時間を計測する計時装置53と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ55と、スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ57と、冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ59と、エンジンの始動装置であるスターター60と、吸気側及び排気側油圧制御弁29,31を制御する制御装置61とを備えている。なお、本発明に係る異常判定手段はチェーン異常検出装置51に対応し、制御手段は制御装置61に対応し、相対位相検出手段はクランクシャフトセンサ45及びカムアングルセンサ47に対応し、学習手段は学習装置49に対応する。
【0052】
クランクシャフトセンサ45及びカムアングルセンサ47は学習装置49に接続されている。クランクシャフトセンサ45及びカムアングルセンサ47は各可変バルブタイミング機構37,39を制御する機器の一部である。
【0053】
学習装置49は、加算値記憶手段としての変化値記憶部51a(変化値記憶部51aの詳細については後述する)及び制御装置61に接続されている。学習装置49は、位相ずれ量Δa1が目標ずれ量ΔA1以上で且つ目標値ΔAよりも小さいと判定したときに、その位相ずれ量Δa1を学習・補正する装置である(位相ずれ量Δa1、目標ずれ量ΔA1及び目標値ΔAの詳細については後述する)。
【0054】
チェーン異常検出装置51は、記憶手段としての記憶部61aに接続されている(記憶部61aの詳細については後述する)。チェーン異常検出装置51は、チェーンの伸びが所定の伸び量以上になったときに、チェーンが異常状態であると判断する装置である(チェーンの異常状態の判定方法に関する詳細は後述する)。チェーン異常検出装置51には変化値記憶部51aが内蔵されている。変化値記憶部51aは、学習装置49により位相ずれ量Δa1が目標ずれ量ΔA1以上で且つ目標値ΔAよりも小さいと判定されたときに、記憶している累積加算値にその位相ずれ量Δa1を累積加算し、その新たな累積加算値を記憶するものである。ここで、「記憶している累積加算値」とは、変化値記憶部51aが記憶している、目標ずれ量ΔA1以上で且つ目標値ΔAよりも小さい位相ずれ量Δa1を累積加算した値である。
【0055】
計時装置53は後述する計時判定部61bに接続され、エンジン回転数センサ55、スロットル開度センサ57、エンジン水温センサ59、及びスターター60は制御装置61に接続されている。
【0056】
制御装置61は、吸気側及び排気側油圧制御弁29,31のソレノイドをデューティ制御する装置である。制御装置61には記憶部61aと計時判定部61bとが内蔵されている。記憶部61aは、チェーン異常検出装置51によりチェーンが異常状態であると判定されたときに、その異常状態の情報を記憶するものである。計時判定部61bは、計時装置53により計測された、エンジン停止からの経過時間が所定時間(本実施形態では、例えば、16時間)以上であるか否かを判定するものである。言い換えれば、計時判定部61bは、油路41内の作動油の残量が所定量よりも少ないか否かを判定するものである。なお、本発明に係る経過時間計測手段は、計時装置53に対応する。
【0057】
−可変バルブタイミング装置の動作−
<フラグ=1の場合>
ここで、フラグf(フラグfの詳細に関しては後述する)が1の場合における本実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置43の動作を、図1〜図3を参照しながら説明する。なお、以下の説明には、制御装置61による吸気側油圧制御弁29の制御のみについて記載し、排気側油圧制御弁31の制御については省略している。
【0058】
まず、制御装置61は、各種センサ55,57,59からの検出信号に基づいて、各種信号を読み取る。次に、制御装置61は、フラグfが1であるか否かを判定する(ステップS1)。ここで、本実施形態における「フラグ」とは、チェーンが異常状態であるか否かを示す変数であり、フラグf=1のときにはチェーンが異常状態であることを示し、フラグf=0のときにはチェーンが異常状態でないことを示す。
【0059】
フラグf=1と判断されたときには、工程はステップS2に進み、制御装置61の計時判定部61bは、前回のエンジン停止からの経過時間が16時間以上であるか否かを判定する。
【0060】
その経過時間が16時間以上であると判断されたときには、工程はステップS3に進み、制御装置61はスターター60がON状態であるか否かを判定する。すなわち、制御装置61はスターター60が始動したか否かを判定する。
【0061】
スターター60がON状態であると判断されたときには、制御装置61は油圧制御弁29のデューティ比が50%になるようにソレノイドを制御する(ステップS4)。つまり、制御装置61は、油圧制御弁29を制御して該油圧制御弁29を閉状態にする。それにより、吸気側可変バルブタイミング機構37に対応する進角用及び遅角用油路と油圧供給油路とは連通していない状態となる。一方、スターター60がON状態になると、オイルポンプ7も始動する。このとき、作動油は吸気側可変バルブタイミング機構37の進角用及び遅角用油圧室に対して供給されない一方、チェーンテンショナ23を始めとした、吸気側可変バルブタイミング機構37以外の他の機器には、作動油が供給され始める。
【0062】
次に、制御装置61は現在のエンジン回転数Neがエンジン完爆回転数N1以上になったか否かを判定する(ステップS5)(図4も参照)。ここで、「完爆」とは、エンジンに配設された気筒のすべてが爆発した状態をいう。また、「エンジン完爆回転数」とは、エンジン完爆時におけるエンジンの回転数をいい、一般的にアイドル回転数(例えば600rpm)よりも小さい。本実施形態では、エンジン完爆回転数N1は、例えば500rpmである。
【0063】
現在のエンジン回転数Neが500rpm以上になったと判断されたときには、タイマーがONになる(ステップS6)。
【0064】
次に、制御装置61は、タイマーがONになってから所定時間(本実施形態では、例えば0.5秒)を経過したか否かを判定する(ステップS7)。
【0065】
タイマーがONになってから0.5秒を経過したと判断されたときには、タイマーがOFFになり(ステップS8)、制御装置61は油圧制御弁29のデューティ比が0%になるようにソレノイドを制御する(ステップS9)。それにより、吸気側バルブタイミング機構37に対応する進角用通路と油圧供給油路とが連通する。このとき、作動油は、進角用通路及び吸気カムシャフト33に形成された孔を介して、進角用油圧室に供給され始める。また、遅角用油圧室に予め溜まっていた作動油は、進角用油圧室からの油圧を受けることにより、オイルパン3に戻り始める。
【0066】
次に、制御装置61は、例えば、エンジン回転数センサ55、スロットル開度センサ57及びエンジン水温センサ59などの各種センサで検出されたエンジンの運転状態に基づいて、油圧制御弁29を制御する。その結果、エンジンの出力性能などが最適化される。
【0067】
次に、チェーン異常検出装置51はチェーンが異常状態であるか否かを判別する。具体的には、まず、学習装置49は、位相ずれ量Δa1が目標ずれ量ΔA1以上で且つ目標値ΔAよりも小さいか否かを判定する(ステップS10)。ここで、「位相ずれ量Δa1」とは、クランクシャフト13の基準位置に対するカムシャフト33の相対位相と、クランクシャフト13の基準位置に対するカムシャフト33の基準相対位相との偏差の量である。「目標ずれ量ΔA1」とは、長年をかけて徐々に進行する位相ずれ量を導き出す、小単位の目標ずれ量である。「目標値ΔA」とは、予め行った実験により求められた、異常音が発生するおそれの高いチェーンの伸び量よりもわずかに小さい伸び量に対応する値である。目標値ΔAは目標ずれ量ΔA1よりも大きい。
【0068】
位相ずれ量Δa1が目標ずれ量ΔA1以上で且つ目標値ΔAよりも小さいと判断されたときには、変化値記憶部51aは、その位相ずれ量Δa1を記憶している累積加算値に加算し、その加算された累積加算値を記憶する(ステップS11)。このとき、同時に、学習装置49は、その位相ずれ量Δa1を学習・補正する。
【0069】
次に、チェーン異常検出装置51は、上記累積加算値、すなわち、実誤差値Δaが目標値ΔA以上になったか否かを判定する(ステップS12)。実誤差値Δaが目標値ΔA以上になったと判断されたときには、チェーン異常検出装置51はチェーンが異常状態であると判定し、制御装置61の記憶部61aに異常信号を発信する。異常信号を受信した記憶部61aは上記異常状態の情報を記憶し(ステップS13)、それにより、フラグfが1となる(ステップS14)。なお、位相ずれ量Δa1が目標値ΔA以上になったときには、チェーン異常検出装置51はチェーンが異常状態であると判定する。その後、本ルーチンは終了する。
【0070】
一方、ステップS12において実誤差値Δaが目標値ΔAよりも小さいと判断されたときには、フラグfは0となる。
【0071】
<フラグ=0である場合>
次に、フラグfが1でない場合、すなわち、フラグfが0である場合におけるエンジンの可変バルブタイミング装置43の動作を、図1〜図3を参照しながら説明する。
【0072】
制御装置61は、フラグfが1であるか否かを判定する(ステップS1)。
【0073】
フラグf=1でないと判断されたときには、工程はステップS15に進み、制御装置61はスターター60がON状態であるか否かを判定する。
【0074】
スターター60がON状態であると判断されたときには、制御装置61は油圧制御弁29のデューティ比が0%になるようにソレノイドを制御する(ステップS16)。それにより、吸気側可変バルブタイミング機構37に対応する進角用通路と油圧供給油路とが連通し、作動油は進角用油圧室に供給され、また、遅角用油圧室に予め溜まっていた作動油はオイルパン3に戻る。
【0075】
次に、各種センサ55,57,59で検出されたエンジンの運転状態に基づいて、油圧制御弁29を制御する。以下の工程は、上述のフラグf=1の場合における工程とほぼ同様である。
【0076】
なお、制御装置61による排気側油圧制御弁31の制御も、吸気側油圧制御弁29の制御と同様の方法で行われる。
【0077】
以上により、本実施形態によれば、記憶部61aによるチェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時に、所定期間各油圧制御弁29,31が閉状態にされるため、比較的容量の大きい可変バルブタイミング機構37,39への作動油の供給が停止される。そのため、上記エンジン始動時には、チェーンテンショナ23に対して作動油がより迅速に供給される。よって、チェーンテンショナ23における油圧が迅速に立ち上がり、チェーンのばたつきを防ぐことができる。したがって、エンジン始動時における異常音の発生を防止することができ、チェーンテンショナ23の信頼性を確保することができる。また、チェーン異常検出装置51によりチェーンが異常状態でないと判定されたときには、各油圧制御弁29,31はエンジン始動時に閉状態にされない。すなわち、エンジン始動時における異常音の発生の可能性が低いときには、作動油は各可変バルブタイミング機構37,39に対して供給される。したがって、エンジン始動毎に各可変バルブタイミング機構37,39への作動油の供給が停止されることがないため、各可変バルブタイミング機構37,39の信頼性を損なうことはない。以上により、各可変バルブタイミング機構37,39の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナ23の信頼性を確保することができる。
【0078】
また、異常音の発生しやすい時間帯、すなわち、スターター60始動時と、該スターター60始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから0.5秒を経過した時との間、各油圧制御弁29,31は閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナ23の信頼性をより確実に確保することができる。
【0079】
また、チェーン異常検出装置51は、実誤差値Δaが目標値ΔA以上になったときに、チェーンが異常状態であると判定する。すなわち、チェーン異常検出装置51は、異常音の発生と密接な関係を有する実誤差値Δaに基づいて、チェーンが異常状態であるか否かを判定する。そのため、チェーン異常検出装置51は、可変バルブタイミング機構の制御機器であるクランクシャフトセンサ45及びカムアングルセンサ47を利用して、チェーンが異常状態であるか否かを適切に判定することができる。したがって、各可変バルブタイミング機構37,39の信頼性を確実に損なうことなく、チェーンテンショナ23の信頼性を確実に確保することができる。
【0080】
また、チェーンの異常状態の情報の記憶後であって計時装置53により計測されたエンジン停止からの経過時間が16時間以上であるときにおいて、該エンジン停止後における最初のエンジン始動がなされた場合に、各油圧制御弁29,31を閉状態にする。すなわち、異常音の発生の可能性がより高い、油路41内の作動油の残量が少ないときに限り、各可変バルブタイミング機構37,39への作動油の供給が停止される。したがって、各可変バルブタイミング機構37,39の信頼性をより確実に確保することができる。
【0081】
また、制御装置61が吸気側油圧制御弁29と排気側油圧制御弁31とを制御対象としているため、チェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時には、各油圧制御弁29,31のいずれもが所定期間閉状態にされる。すなわち、各可変バルブタイミング機構37,39のいずれに対しても、作動油の供給が停止される。したがって、異常音が発生しやすいエンジンの可変バルブタイミング装置43において、各可変バルブタイミング機構37,39の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナ23の信頼性をも確保することができる。
【0082】
なお、本実施形態では、タイマーがONになってから0.5秒を経過したと判断されたときにタイマーがOFFになるが、タイマーがONになってから0.5〜1.0秒の範囲の時間を経過したときにタイマーがOFFになってもよい。
【0083】
(実施形態2)
本実施形態は、フラグfが1の場合に、スターター60始動時から、該スターター60始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になるまでの間、各油圧制御弁29,31のデューティ比を50%にするものである。その他の点に関しては、実施形態1とほぼ同様である。
【0084】
−可変バルブタイミング装置の動作−
ここで、フラグfが1の場合における本実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置43の動作を、図1、図2及び図5を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、実施形態1と異なる工程を主に記載している。
【0085】
油圧制御弁29のデューティ比が50%になるようにソレノイドを制御した後、制御装置61はエンジン回転数減少領域か否かを判定する(ステップS17)。ここで、「エンジン回転数減少領域」とは、エンジン完爆後におけるエンジン回転数が減少している領域である(図6を参照)。
【0086】
エンジン回転数減少領域と判断されたときには、制御装置61は現在のエンジン回転数Neが所定のエンジン回転数N2以下になったか否かを判定する(ステップS18)。本実施形態では、所定のエンジン回転数N2は、例えば1800rpmである。
【0087】
現在のエンジン回転数Neが1800rpm以下になったと判断されたときには、制御装置61は油圧制御弁29のデューティ比が0%になるようにソレノイドを制御する(ステップS9)。
【0088】
以上により、本実施形態によれば、異常音の発生しやすい時間帯、すなわち、スターター60始動時から、該スターター60始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域においてエンジン回転数Neが1800rpm以下になるまでの間、各油圧制御弁29,31が閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナ23の信頼性をより確実に確保することができる。
【0089】
なお、本実施形態では、所定のエンジン回転数N2は1800rpmであるが、これに限らず、他の値であってもよい。
【0090】
(その他の実施形態)
上記各実施形態では、フラグfが1のときに、油圧制御弁29のデューティ比を50%にした後0%にするが、油圧制御弁29のデューティ比を50%にした後100%にしてもよい。
【0091】
また、上記各実施形態では、フラグfが0のときに、油圧制御弁29のデューティ比を0%にするが、油圧制御弁29のデューティ比を100%にしてもよい。
【0092】
また、上記各実施形態では、計時判定部61bが、計時装置53により計測された、エンジン停止からの経過時間が16時間以上であるか否かを判定するものであるが、計時判定部61bが、計時装置53により計測された、エンジン停止から該エンジン停止後における最初のエンジン始動までの経過時間が16時間以上であるか否かを判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る潤滑系機構の経路図である。
【図2】実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置のブロック図である。
【図3】実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置の動作を示すフローチャートである。
【図4】実施形態に係るエンジン回転数と時間との関係を示した図である。
【図5】実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置の動作を示すフローチャートである。
【図6】実施形態に係るエンジン回転数と時間との関係を示した図である。
【符号の説明】
7 オイルポンプ
13 クランクシャフト
23 油圧式のチェーンテンショナ
29,31 油圧制御弁
33,35 カムシャフト
37,39 可変バルブタイミング機構
41 油路
45 クランクシャフトセンサ(相対位相検出手段)
47 カムアングルセンサ(相対位相検出手段)
51 チェーン異常検出装置(異常判定手段)
55 エンジン回転数センサ
61 制御装置(制御手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine variable valve timing device capable of changing the opening and closing timing of an engine valve.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an engine variable valve timing device capable of changing the opening and closing timing of an engine valve has been known (for example, refer to Patent Document 1). The variable valve timing device includes a variable valve timing mechanism in which an advance hydraulic chamber and a retard hydraulic chamber are formed, a hydraulic control valve for controlling the hydraulic pressure supplied to the variable valve timing mechanism, and a variable valve timing mechanism. And an oil passage through which the supplied hydraulic oil flows. The hydraulic pressure supplied to the advance hydraulic chamber and the retard hydraulic chamber of the variable valve timing mechanism is controlled by a hydraulic control valve, so that the relative phase of the camshaft with respect to the crankshaft is changed to open and close the valve. change.
[0003]
Further, since the variable valve timing mechanism generally has a large capacity and is provided at the end of the oil passage, in the variable valve timing device, it is difficult for the hydraulic pressure to quickly act on devices other than the variable valve timing mechanism. . Therefore, for example, an attempt has been made to improve the discharge characteristics of an oil pump to suppress the possibility that the above-described variable valve timing mechanism may cause adverse effects.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-7-109907
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the present inventors have noticed that in an engine used for a long period of time, an abnormal noise such as jarring is generated after the engine completely explodes when the engine is started. Here, "complete explosion" means a state in which all of the cylinders arranged in the engine have exploded.
[0006]
Therefore, the present inventors have conducted various studies to determine the cause of the occurrence of this abnormal sound, and as a result, the following has been found. That is, as a cause of the generation of the abnormal sound, a chain extending over the crankshaft and the camshaft and a hydraulic chain tensioner provided upstream of the variable valve timing mechanism and applying tension to the chain are used. It turned out that the relationship was raised. Specifically, the chain that has been extended over many years of use and the arm of the chain tensioner that lacks hydraulic pressure during the engine start process flutter at a low cycle when the engine speed is low, and after the engine complete explosion, When the engine speed increased, the fluttering was reproduced in a high cycle, and an abnormal sound was generated.
[0007]
In addition, various tests were conducted to determine the conditions under which this phenomenon is likely to occur.As a result, when the elongation of the chain exceeds a predetermined amount of elongation, it easily occurs. It was found that the possibility of occurrence was high. Furthermore, it was found that this phenomenon occurred in a specific engine.
[0008]
The generation of this abnormal sound may not only impair the merchantability of the engine, but also impair the reliability of the chain tensioner, and is a problem to be solved.
[0009]
Here, in the variable valve timing device for an engine according to
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a hydraulic variable valve timing mechanism capable of changing valve timing, and a hydraulic pressure for controlling hydraulic pressure supplied to the variable valve timing mechanism. In a variable valve timing device for an engine including a control valve, a hydraulic chain tensioner, and an oil path in which the chain tensioner, the hydraulic control valve, and the variable valve timing mechanism are disposed, the engine may have a variable valve timing device. It is an object of the present invention to appropriately prevent the generation of abnormal noise and to ensure the reliability of the chain tensioner without impairing the reliability of the variable valve timing mechanism.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is provided between a camshaft and a sprocket located at an end of the camshaft, and is provided with a hydraulic variable valve timing mechanism capable of changing a valve timing, and supplying the variable valve timing mechanism to the variable valve timing mechanism. A hydraulic control valve for controlling a hydraulic pressure to be applied, a hydraulic chain tensioner for applying tension to a chain spanned between the sprocket and the crankshaft, and the chain tensioner, the hydraulic control valve, and the variable valve in order from the upstream side. A variable valve timing device for an engine provided with a timing mechanism and an oil passage through which oil discharged from an oil pump flows, wherein abnormality determining means for determining whether the chain is in an abnormal state; Storage means for storing information on the abnormal state when the abnormality determining means determines that the chain is in an abnormal state; When the engine is started after storage of the abnormal state information according to the storage means, it is characterized in that a control means for a predetermined period of time the hydraulic control valve in a closed state.
[0012]
Here, the “abnormal state of the chain” refers to, for example, a state where the elongation of the chain is equal to or more than a predetermined amount of elongation.
[0013]
Thereby, when the engine is started after the information on the abnormal state of the chain is stored, the hydraulic control valve is closed for a predetermined period, so that the supply of oil to the variable valve timing mechanism having a relatively large capacity is stopped. Therefore, at the time of starting the engine, oil is more quickly supplied to the chain tensioner. Therefore, the hydraulic pressure in the chain tensioner quickly rises, and the rattling of the chain can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of abnormal noise when the engine is started, and it is possible to ensure the reliability of the chain tensioner.
[0014]
When the abnormality determining means determines that the chain is not in an abnormal state, the hydraulic control valve is not closed when the engine is started. That is, when the possibility of occurrence of abnormal noise at the time of starting the engine is low, oil is supplied to the variable valve timing mechanism. Therefore, the supply of oil to the variable valve timing mechanism is not stopped every time the engine is started, so that the reliability of the variable valve timing mechanism is not impaired.
[0015]
As described above, the reliability of the chain tensioner can be secured without impairing the reliability of the variable valve timing mechanism.
[0016]
In a second aspect based on the first aspect, there is provided a relative phase detecting means for detecting a relative phase of the camshaft with respect to a reference position of the crankshaft, wherein the abnormality determining means is detected by the relative phase detecting means. The chain is determined to be in an abnormal state when the difference between the relative phase and the reference relative phase of the camshaft with respect to the reference position of the crankshaft is equal to or greater than a predetermined value. It is assumed that.
[0017]
By the way, when the chain elongates due to long-term use or the like, the relative phase of the camshaft with respect to the reference position of the crankshaft changes. When the elongation of the chain is equal to or more than a predetermined elongation, an abnormal sound is likely to be generated. From the above, it can be seen that the change in the relative phase and the occurrence of the abnormal sound have a close relationship.
[0018]
Here, according to the present invention, the abnormality determining means determines that the chain is in an abnormal state when the deviation between the detected relative phase and the reference relative phase is equal to or greater than a predetermined value. That is, the abnormality determining means determines whether or not the chain is in an abnormal state based on a change in the relative phase closely related to the generation of the abnormal sound. Therefore, the abnormality determination means can appropriately determine whether the chain is in an abnormal state by using the control device of the variable valve timing mechanism. Therefore, the reliability of the chain tensioner can be reliably ensured without reliably impairing the reliability of the variable valve timing mechanism.
[0019]
According to a third invention, in the second invention, a learning means for learning the deviation when the deviation between the relative phase detected by the relative phase detection means and the reference relative phase is smaller than the predetermined value. And an addition value storage means for cumulatively adding the deviation and storing the cumulative addition value, wherein the abnormality determination means determines that the cumulative addition value stored by the addition value storage means is equal to or greater than the predetermined value. Sometimes, the chain is determined to be in an abnormal state.
[0020]
Thus, the abnormality determining means determines that the chain is in an abnormal state when the stored cumulative value becomes equal to or greater than the predetermined value. That is, the abnormality determining means determines whether or not the chain is in an abnormal state based on a change in the relative phase closely related to the generation of the abnormal sound. Therefore, the abnormality determination means can appropriately determine whether the chain is in an abnormal state by using the control device of the variable valve timing mechanism. Therefore, the reliability of the chain tensioner can be reliably ensured without reliably impairing the reliability of the variable valve timing mechanism.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, further comprising an elapsed time measuring means for measuring an elapsed time from an engine stop, wherein the control means is configured to detect the abnormal state by the storage means. After storing the information and when the elapsed time from the engine stop measured by the elapsed time measuring means is equal to or longer than a set time, if the first engine start after the engine stop is performed, the predetermined period The hydraulic control valve is configured to be closed.
[0022]
By the way, the longer the elapsed time from the stop of the engine to the first start of the engine after the stop of the engine, the smaller the remaining amount of the oil in the oil passage. Further, the smaller the remaining amount of the oil in the oil passage, the more easily the abnormal sound is generated.
[0023]
Here, according to the present invention, after the storage of the abnormal state information by the storage unit and when the elapsed time from the stop of the engine measured by the elapsed time measurement unit is equal to or longer than the set time, When the engine is first started, the hydraulic control valve is closed for a predetermined period. That is, the supply of the oil to the variable valve timing mechanism is stopped only when the possibility of occurrence of the abnormal sound is higher and the remaining amount of the oil in the oil passage is small. Therefore, the reliability of the variable valve timing mechanism can be more reliably ensured.
[0024]
In a fifth aspect based on any one of the first to fourth aspects, the predetermined period is at the time of starter start and when the engine speed after the starter reaches the engine complete explosion speed for the first time. From the time when a predetermined time has elapsed since the start of the operation.
[0025]
Here, the “engine complete explosion rotation speed” refers to the rotation speed of the engine when all the cylinders arranged in the engine explode.
[0026]
By the way, between the time when the starter is started and the time when a predetermined time has elapsed from the time when the engine speed after the starter started reaches the engine complete explosion speed for the first time, is a time zone in which abnormal sound is likely to occur. I know it.
[0027]
Here, according to the present invention, a time period in which abnormal sound is likely to occur, that is, a predetermined time has elapsed since the start of the starter and from when the engine speed after the starter reached the engine complete explosion speed for the first time. In between, the hydraulic control valve is closed. Therefore, occurrence of abnormal noise can be more reliably prevented, and the reliability of the chain tensioner can be more reliably ensured.
[0028]
In a sixth aspect based on any one of the first to fourth aspects, the predetermined period is from an engine start-up time to an engine speed reduction area after the first complete engine explosion after the starter start-up. It is characterized in that it is until the engine speed becomes equal to or lower than a predetermined speed.
[0029]
Here, "complete explosion" means a state in which all of the cylinders arranged in the engine have exploded.
[0030]
By the way, during the period from the start of the starter to the time when the engine speed becomes equal to or less than the predetermined speed in the engine speed reduction region after the first complete engine explosion after the starter start, an abnormal sound is easily generated. I know that
[0031]
Here, according to the present invention, the engine speed is set to a predetermined value in a time zone in which an abnormal sound is likely to be generated, that is, in a region where the engine speed is reduced after the first complete engine explosion after the starter is started. The hydraulic control valve is closed until the number becomes equal to or less than the number. Therefore, occurrence of abnormal noise can be more reliably prevented, and the reliability of the chain tensioner can be more reliably ensured.
[0032]
In a seventh aspect based on any one of the first to sixth aspects, the variable valve timing mechanism includes a variable valve timing mechanism for an intake camshaft and a variable valve timing mechanism for an exhaust camshaft. The hydraulic control valve includes an intake camshaft hydraulic control valve that controls hydraulic pressure supplied to the intake camshaft variable valve timing mechanism, and an exhaust cam that controls hydraulic pressure supplied to the exhaust camshaft variable valve timing mechanism. A hydraulic control valve for the shaft, and the control means controls the hydraulic control valve for the intake camshaft and the hydraulic control valve for the exhaust camshaft.
[0033]
Incidentally, a variable valve timing mechanism for the intake camshaft and a variable valve timing mechanism for the exhaust camshaft are provided as the variable valve timing mechanisms, and a hydraulic control valve for the intake camshaft and a hydraulic control valve for the exhaust camshaft are provided as the hydraulic control valves. It has been found that the variable valve timing device of the engine provided has a tendency to generate abnormal noise.
[0034]
Here, according to the present invention, since the control means controls the intake camshaft hydraulic control valve and the exhaust camshaft hydraulic control valve, when the engine is started after storing the information on the abnormal state of the chain, the intake means Both the camshaft and exhaust camshaft hydraulic control valves are closed for a predetermined period. That is, the supply of oil to both the intake camshaft and exhaust camshaft variable valve timing mechanisms is stopped. Therefore, in a variable valve timing device of an engine in which an abnormal sound is likely to be generated, the reliability of the chain tensioner can be secured without deteriorating the reliability of the variable valve timing mechanism.
[0035]
【The invention's effect】
According to the first aspect, the oil pressure control valve is closed for a predetermined period when the engine is started after the information on the abnormal state of the chain is stored, so that the supply of oil to the variable valve timing mechanism having a relatively large capacity is performed. Is stopped. Therefore, at the time of starting the engine, the oil is more quickly supplied to the chain tensioner, the oil pressure in the chain tensioner rises quickly, and the rattling of the chain can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of abnormal noise when the engine is started, and it is possible to ensure the reliability of the chain tensioner. When the abnormality determining means determines that the chain is not in an abnormal state, the hydraulic control valve is not closed when the engine is started. That is, when the possibility of occurrence of abnormal noise at the time of starting the engine is low, oil is supplied to the variable valve timing mechanism. Therefore, the supply of oil to the variable valve timing mechanism is not stopped every time the engine is started, so that the reliability of the variable valve timing mechanism is not impaired. As described above, the reliability of the chain tensioner can be secured without impairing the reliability of the variable valve timing mechanism.
[0036]
According to the second aspect, the abnormality determining means determines that the chain is in an abnormal state when the deviation between the detected relative phase and the reference relative phase is equal to or greater than a predetermined value. That is, the abnormality determining means determines whether or not the chain is in an abnormal state based on a change in the relative phase closely related to the generation of the abnormal sound. Therefore, the abnormality determining means can appropriately determine whether or not the chain is in an abnormal state by using the control device of the variable valve timing mechanism, without reliably impairing the reliability of the variable valve timing mechanism. Thus, the reliability of the chain tensioner can be reliably ensured.
[0037]
According to the third aspect, the abnormality determining means determines that the chain is in an abnormal state when the stored cumulative value is equal to or greater than the predetermined value. That is, the abnormality determining means determines whether or not the chain is in an abnormal state based on a change in the relative phase closely related to the generation of the abnormal sound. Therefore, the abnormality determining means can appropriately determine whether or not the chain is in an abnormal state by using the control device of the variable valve timing mechanism, without reliably impairing the reliability of the variable valve timing mechanism. Thus, the reliability of the chain tensioner can be reliably ensured.
[0038]
According to the fourth aspect, after the storage of the abnormal state information by the storage unit and when the elapsed time from the engine stop measured by the elapsed time measurement unit is equal to or longer than the set time, the time after the stop of the engine is determined. When the engine is first started, the hydraulic control valve is closed for a predetermined period. That is, the supply of the oil to the variable valve timing mechanism is stopped only when the possibility of occurrence of the abnormal sound is higher and the remaining amount of the oil in the oil passage is small. Therefore, the reliability of the variable valve timing mechanism can be more reliably ensured.
[0039]
According to the fifth aspect of the invention, the predetermined time has elapsed from the time when the abnormal sound is likely to occur, that is, the time when the starter is started and the time when the engine speed after the starter starts reaches the engine complete explosion speed for the first time. In between, the hydraulic control valve is closed. Therefore, occurrence of abnormal noise can be more reliably prevented, and the reliability of the chain tensioner can be more reliably ensured.
[0040]
According to the sixth aspect, in a time zone in which abnormal sound is likely to occur, that is, in a region where the engine speed is reduced to a predetermined value in an engine speed reduction region after the first complete engine explosion after the starter is started. The hydraulic control valve is closed until the number becomes equal to or less than the number. Therefore, occurrence of abnormal noise can be more reliably prevented, and the reliability of the chain tensioner can be more reliably ensured.
[0041]
According to the seventh aspect, the control means controls the intake camshaft hydraulic control valve and the exhaust camshaft hydraulic control valve. Both the camshaft and exhaust camshaft hydraulic control valves are closed for a predetermined period. That is, the supply of oil to both the intake camshaft and exhaust camshaft variable valve timing mechanisms is stopped. Therefore, in a variable valve timing device of an engine in which an abnormal sound is likely to be generated, the reliability of the chain tensioner can be secured without deteriorating the reliability of the variable valve timing mechanism.
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0043]
As shown in FIG. 1, the vehicle
[0044]
The oil pump 7 is a device that sucks hydraulic oil stored in the
[0045]
The
[0046]
The intake and
[0047]
The intake-side and exhaust-side variable
[0048]
The intake-side and exhaust-side
[0049]
The amount of movement of the spool in the axial direction is adjusted by a solenoid that is duty-controlled by a
[0050]
The
[0051]
As shown in FIG. 2, the variable
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
The chain abnormality detection device 51 is connected to a storage unit 61a as storage means (details of the storage unit 61a will be described later). The chain abnormality detection device 51 is a device that determines that the chain is in an abnormal state when the elongation of the chain becomes equal to or greater than a predetermined amount of elongation (the details of a method of determining an abnormal state of the chain will be described later). The chain abnormality detecting device 51 has a built-in change
[0055]
The timing device 53 is connected to a timing determination unit 61b described later, and the
[0056]
The
[0057]
-Operation of variable valve timing device-
<When flag = 1>
Here, the operation of the variable
[0058]
First, the
[0059]
When it is determined that the flag f = 1, the process proceeds to step S2, and the timing determination unit 61b of the
[0060]
When it is determined that the elapsed time is 16 hours or more, the process proceeds to step S3, and the
[0061]
When it is determined that the
[0062]
Next, the
[0063]
When it is determined that the current engine speed Ne is equal to or greater than 500 rpm, the timer is turned on (step S6).
[0064]
Next, the
[0065]
When it is determined that 0.5 seconds have elapsed since the timer was turned on, the timer is turned off (step S8), and the
[0066]
Next, the
[0067]
Next, the chain abnormality detecting device 51 determines whether or not the chain is in an abnormal state. Specifically, first, the
[0068]
When it is determined that the phase shift amount Δa1 is equal to or larger than the target shift amount ΔA1 and smaller than the target value ΔA, the change
[0069]
Next, the chain abnormality detecting device 51 determines whether or not the accumulated value, that is, the actual error value Δa has become equal to or larger than the target value ΔA (step S12). When it is determined that the actual error value Δa is equal to or greater than the target value ΔA, the chain abnormality detecting device 51 determines that the chain is in an abnormal state, and sends an abnormality signal to the storage unit 61a of the
[0070]
On the other hand, when it is determined in step S12 that the actual error value Δa is smaller than the target value ΔA, the flag f becomes 0.
[0071]
<When flag = 0>
Next, the operation of the variable
[0072]
The
[0073]
If it is determined that the flag f is not 1, the process proceeds to step S15, and the
[0074]
When it is determined that the
[0075]
Next, the
[0076]
The control of the exhaust-side
[0077]
As described above, according to the present embodiment, when the engine is started after the storage unit 61a stores the information on the abnormal state of the chain, the
[0078]
In addition, the time period in which abnormal sound is likely to occur, that is, the time when the
[0079]
Further, the chain abnormality detecting device 51 determines that the chain is in an abnormal state when the actual error value Δa becomes equal to or larger than the target value ΔA. That is, the chain abnormality detection device 51 determines whether or not the chain is in an abnormal state based on the actual error value Δa closely related to the occurrence of the abnormal sound. Therefore, the chain abnormality detecting device 51 can appropriately determine whether or not the chain is in an abnormal state by using the
[0080]
Further, when the information on the abnormal state of the chain is stored and the elapsed time from the stop of the engine measured by the timer 53 is 16 hours or more, the first engine start after the stop of the engine is performed. Then, the
[0081]
Further, since the
[0082]
In the present embodiment, the timer is turned off when it is determined that 0.5 seconds have elapsed since the timer was turned on. The timer may be turned off when the time in the range has elapsed.
[0083]
(Embodiment 2)
In the present embodiment, when the flag f is 1, from the start of the
[0084]
-Operation of variable valve timing device-
Here, the operation of the variable
[0085]
After controlling the solenoid so that the duty ratio of the
[0086]
When it is determined that the engine speed is in the engine speed reduction region, the
[0087]
When it is determined that the current engine speed Ne has become 1800 rpm or less, the
[0088]
As described above, according to the present embodiment, the engine speed Ne in the time zone where the abnormal sound is likely to occur, that is, in the engine speed reduction region after the start of the
[0089]
In the present embodiment, the predetermined engine speed N2 is 1800 rpm, but is not limited thereto and may be another value.
[0090]
(Other embodiments)
In the above embodiments, when the flag f is 1, the duty ratio of the
[0091]
In the above embodiments, when the flag f is 0, the duty ratio of the
[0092]
In each of the above embodiments, the timing determination unit 61b determines whether or not the elapsed time from the stop of the engine, measured by the timing device 53, is 16 hours or more. Alternatively, it may be determined whether the elapsed time from the stop of the engine to the first start of the engine after the stop of the engine, measured by the timer 53, is 16 hours or more.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a path diagram of a lubrication system mechanism according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram of an engine variable valve timing device according to the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the variable valve timing device for the engine according to the embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between an engine speed and time according to the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of the engine variable valve timing device according to the embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between an engine speed and time according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
7 Oil pump
13 Crankshaft
23 Hydraulic chain tensioner
29, 31 Hydraulic control valve
33,35 camshaft
37,39 Variable valve timing mechanism
41 Oilway
45 Crankshaft sensor (relative phase detecting means)
47 Cam angle sensor (relative phase detection means)
51 Chain abnormality detection device (abnormality determination means)
55 Engine speed sensor
61 Control device (control means)
Claims (7)
上記チェーンが異常状態であるか否かを判定する異常判定手段と、
上記異常判定手段により上記チェーンが異常状態であると判定されたときに、該異常状態の情報を記憶する記憶手段と、
上記記憶手段による上記異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時に、所定期間上記油圧制御弁を閉状態にする制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。A hydraulic variable valve timing mechanism provided between the camshaft and a sprocket located at an end of the camshaft and capable of changing valve timing; and a hydraulic pressure for controlling a hydraulic pressure supplied to the variable valve timing mechanism. A control valve, a hydraulic chain tensioner that applies tension to the chain spanned between the sprocket and the crankshaft, and the chain tensioner, the hydraulic control valve, and the variable valve timing mechanism are arranged in order from the upstream side. And an oil passage through which the oil discharged from the oil pump flows.
Abnormality determining means for determining whether the chain is in an abnormal state;
Storage means for storing information on the abnormal state when the chain is determined to be abnormal by the abnormality determining means;
Control means for closing the hydraulic control valve for a predetermined period when the engine is started after the storage of the abnormal state information by the storage means.
上記クランク軸の基準位置に対する上記カム軸の相対位相を検出する相対位相検出手段を備え、
上記異常判定手段は、上記相対位相検出手段により検出された相対位相と上記クランク軸の基準位置に対する上記カム軸の基準相対位相との偏差が所定値以上になったときに、上記チェーンが異常状態であると判定するように構成されていることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。The variable valve timing device for an engine according to claim 1,
Relative phase detecting means for detecting a relative phase of the camshaft with respect to a reference position of the crankshaft,
The abnormality determining means is configured to determine that the chain is in an abnormal state when a deviation between a relative phase detected by the relative phase detecting means and a reference relative phase of the camshaft with respect to a reference position of the crankshaft is equal to or greater than a predetermined value. A variable valve timing device for an engine, characterized in that the variable valve timing device is configured to determine that:
上記相対位相検出手段により検出された相対位相と上記基準相対位相との偏差が上記所定値よりも小さいときに、上記偏差を学習する学習手段と、
上記偏差を累積加算して、該累積加算値を記憶する加算値記憶手段とを備え、
上記異常判定手段は、上記加算値記憶手段により記憶された累積加算値が上記所定値以上になったときに、上記チェーンが異常状態であると判定するように構成されていることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。The variable valve timing device for an engine according to claim 2,
Learning means for learning the deviation, when a deviation between the relative phase detected by the relative phase detection means and the reference relative phase is smaller than the predetermined value,
Cumulatively adding the deviation, and an addition value storage means for storing the cumulative addition value,
The abnormality determining means is configured to determine that the chain is in an abnormal state when the cumulative addition value stored by the addition value storage means becomes equal to or greater than the predetermined value. Variable valve timing system for the engine.
エンジン停止からの経過時間を計測する経過時間計測手段を備え、
上記制御手段は、上記記憶手段による上記異常状態の情報の記憶後であって上記経過時間計測手段により計測されたエンジン停止からの上記経過時間が設定時間以上であるときにおいて、該エンジン停止後における最初のエンジン始動がなされた場合に、上記所定期間上記油圧制御弁を閉状態にするように構成されていることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。The variable valve timing device for an engine according to any one of claims 1 to 3,
Elapsed time measurement means for measuring the time elapsed since the engine was stopped,
The control means, after the storage of the abnormal state information by the storage means, when the elapsed time from the engine stop measured by the elapsed time measurement means is equal to or longer than a set time, after the engine stop A variable valve timing device for an engine, wherein the hydraulic control valve is closed for the predetermined period when the engine is first started.
上記所定期間は、スターター始動時と、該スターター始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから所定時間を経過した時との間であることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。The variable valve timing device for an engine according to any one of claims 1 to 4,
The variable period of the engine, wherein the predetermined period is between a start of the starter and a period of time after a predetermined time has elapsed from when the engine rotation speed after the starter startup reaches the engine complete explosion rotation speed for the first time. Timing device.
上記所定期間は、スターター始動時から、該スターター始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になる時までの間であることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。The variable valve timing device for an engine according to any one of claims 1 to 4,
The predetermined period is a period from the start of the starter to the time when the engine speed becomes equal to or lower than the predetermined speed in an engine speed reduction region after the first complete engine explosion after the starter is started. Variable valve timing system for the engine.
上記可変バルブタイミング機構には、吸気カム軸用可変バルブタイミング機構と排気カム軸用可変バルブタイミング機構とが含まれ、
上記油圧制御弁には、上記吸気カム軸用可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する吸気カム軸用油圧制御弁と上記排気カム軸用可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する排気カム軸用油圧制御弁とが含まれ、
上記制御手段は、上記吸気カム軸用油圧制御弁と上記排気カム軸用油圧制御弁とを制御対象としていることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。The variable valve timing device for an engine according to any one of claims 1 to 6,
The variable valve timing mechanism includes a variable valve timing mechanism for an intake camshaft and a variable valve timing mechanism for an exhaust camshaft,
The hydraulic control valve includes an intake camshaft hydraulic control valve for controlling the hydraulic pressure supplied to the intake camshaft variable valve timing mechanism, and an exhaust camshaft for controlling the hydraulic pressure supplied to the exhaust camshaft variable valve timing mechanism. For hydraulic control valve and include
The variable valve timing device for an engine, wherein the control means controls the intake camshaft hydraulic control valve and the exhaust camshaft hydraulic control valve.
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