JP2011094533A - Valve timing variable device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バルブタイミング可変装置に関する。 The present invention relates to a variable valve timing device.
周知のように、車載等の内燃機関に適用される装置として、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を可変とすることで、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変装置が実用化されている。このバルブタイミング可変装置には、クランクシャフトに駆動連結された第1回転体とカムシャフトに駆動連結された第2回転体とを有するバルブタイミング可変機構が備えられている。そして、油圧などを利用して第1回転体と第2回転体とを相対回転させ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回転位相を変更し、これによりバルブタイミングが変更されるようになっている。 As is well known, as a device applied to an internal combustion engine such as a vehicle, a variable valve timing device that changes the valve timing of an engine valve such as an intake valve or an exhaust valve by changing the rotational phase of a camshaft with respect to a crankshaft. Has been put to practical use. The variable valve timing device includes a variable valve timing mechanism having a first rotating body that is drivingly connected to the crankshaft and a second rotating body that is drivingly connected to the camshaft. The relative rotation phase of the camshaft with respect to the crankshaft is changed by relatively rotating the first rotating body and the second rotating body using hydraulic pressure or the like, whereby the valve timing is changed. .
また、運転状態に応じて、バルブタイミングの変更可能範囲を制限する制限機構を備えたバルブタイミング可変装置も検討されている。このような制限機構としては、クランクシャフトに駆動連結された第1回転体及びカムシャフトに駆動連結された第2回転体のうち、一方の回転体から他方の回転体に向けて制限ピンが突出し、この制限ピンが他方の回転体に設けられた規制部に突出することで両回転体の相対回転が制限された状態にするものが考えられる。 Further, a variable valve timing device having a limiting mechanism for limiting the changeable range of the valve timing according to the operating state has been studied. As such a limiting mechanism, the limiting pin protrudes from one rotating body to the other rotating body among the first rotating body drivingly connected to the crankshaft and the second rotating body drivingly connected to the camshaft. It is conceivable that the limiting pin protrudes to a restricting portion provided on the other rotating body so that the relative rotation of both rotating bodies is limited.
より具体的には、上記制限機構は、次のように制御される。すなわち、制限ピンは、収容部から規制部に突出するように付勢手段によって付勢される一方、この付勢力に抗して収容部に収容されるように油圧によって押圧される。このときの押圧力は、バルブタイミング可変装置に形成されたピン油圧室に油圧が供給されることによって生じる。すなわち、付勢手段による付勢力が、油圧による押圧力よりも大きいとき、制限ピンは規制部に突出される。それにより、第1回転体と第2回転体との相対回転が制限され、バルブタイミングの変更可能範囲は制限される。 More specifically, the limiting mechanism is controlled as follows. That is, the limiting pin is urged by the urging means so as to protrude from the accommodating portion to the restricting portion, and is pressed by hydraulic pressure so as to be accommodated in the accommodating portion against this urging force. The pressing force at this time is generated by supplying hydraulic pressure to a pin hydraulic chamber formed in the variable valve timing device. That is, when the urging force by the urging means is larger than the pressing force by the hydraulic pressure, the limit pin protrudes to the restricting portion. Thereby, the relative rotation between the first rotating body and the second rotating body is limited, and the changeable range of the valve timing is limited.
上記のような制限機構においては、制限ピンの突出要求があるにもかかわらず、上記押圧力が大きいと、制限ピンの突出に時間を要する。そのため、バルブタイミングの変更可能範囲の制限要求があるにもかかわらず、その実行が遅れる虞がある。 In the limiting mechanism as described above, although there is a request for protrusion of the limiting pin, it takes time to protrude the limiting pin if the pressing force is large. For this reason, there is a possibility that the execution of the valve timing may be delayed even though there is a request to limit the changeable range of the valve timing.
本願はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バルブタイミングの変更可能範囲の制限を早期に行うことのできるバルブタイミング可変装置を提供することにある。 The present application has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a variable valve timing device that can quickly limit the changeable range of the valve timing.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。 In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
請求項1に記載の発明は、内燃機関のクランクシャフトに駆動連結された第1回転体と機関バルブを開閉動作させるカムシャフトに駆動連結される第2回転体との相対回転位相を油圧制御にて変更することにより前記機関バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構と、前記第1回転体及び前記第2回転体の一方に形成された収容部に収容された移動体が前記第1回転体及び前記第2回転体の他方に形成された規制部に突出されることによって前記第1回転体と前記第2回転体との相対回転をそれらの相対回転可能範囲の間に設定された回転制限位相に制限する回転制限機構とを備えたバルブタイミング可変装置であって、前記回転制限機構は、前記移動体を前記収容部が設けられた前記一方の回転体から前記他方の回転体に向けて付勢する付勢手段と、作動油が供給されることによって前記移動体が前記付勢手段に抗する方向に押圧されるような規制解除油圧室とを有し、前記規制解除油圧室に連通するとともに該規制解除油圧室内の作動油が排出される油路の断面積が、前記移動体が前記収容部から突出されているときには、前記移動体が前記収容部に収容されているときに比べて、増加するように構成されてなることを特徴とするバルブタイミング可変装置である。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のバルブタイミング可変装置において、前記バルブタイミング可変機構は、内部に少なくとも1つの凹部を有する、前記第1回転体及び前記第2回転体の一方と、前記凹部を第1油圧室と第2油圧室とに区画するベーンを有する、前記第1回転体及び前記第2回転体の他方とからなり、前記規制解除油圧室と前記第1油圧室及び前記第2油圧室及び前記規制部の少なくとも1つとを連通するとともに該規制解除油圧室内の作動油が排出される油路の断面積が、前記移動体が前記収容部から突出されているときには、前記移動体が前記収容部に収容されているときに比べて、増加するように構成されてなることを要旨とする。
According to the first aspect of the present invention, the relative rotation phase between the first rotating body that is drivingly connected to the crankshaft of the internal combustion engine and the second rotating body that is drivingly connected to the camshaft that opens and closes the engine valve is hydraulically controlled. A variable valve timing mechanism for changing the valve timing of the engine valve by changing the first and second rotating bodies, and a movable body housed in a housing portion formed on one of the first rotating body and the second rotating body. The relative rotation between the first rotating body and the second rotating body is set between the relative rotatable range by projecting to the restricting portion formed on the other of the rotating body and the second rotating body. A variable valve timing device including a rotation limiting mechanism for limiting to a rotation limiting phase, wherein the rotation limiting mechanism moves the moving body from the one rotating body provided with the housing portion to the other rotation. An urging unit that urges the body toward the body; and a deregulation hydraulic chamber that presses the moving body in a direction against the urging unit when hydraulic oil is supplied. When the movable body protrudes from the housing portion, the movable body is housed in the housing portion when a cross-sectional area of the oil passage communicating with the hydraulic chamber and discharging hydraulic oil in the deregulated hydraulic chamber is discharged. The valve timing variable device is configured to increase as compared with the time when the valve timing is increased.
Further, the invention according to claim 2 is the valve timing variable device according to
上記構成によれば、第1回転体と第2回転体との相対回転が制限されるとき、すなわち制限ピンが突出されるときは、制限ピンが収容部に収容されているときに比べて、規制解除油圧室内の作動油が排出される油路の断面積が増加される。したがって、制限ピンが突出されるときに、規制解除油圧室内の作動油が排除されやすくなる。これにより、制限ピンにかかる収容部方向への押圧力が速やかに減少し、制限ピンが係合部に早期に突出され、バルブタイミングの変更可能範囲が早期に制限される。 According to the above configuration, when the relative rotation between the first rotating body and the second rotating body is limited, that is, when the limiting pin is projected, compared to when the limiting pin is stored in the storage portion, The cross-sectional area of the oil passage through which the hydraulic oil in the regulation release hydraulic chamber is discharged is increased. Therefore, when the limit pin is protruded, the hydraulic oil in the restriction release hydraulic chamber is easily removed. As a result, the pressing force applied to the limit pin in the direction of the accommodating portion is quickly reduced, the limit pin is projected to the engagement portion at an early stage, and the changeable range of the valve timing is limited at an early stage.
以下、この発明にかかるバルブタイミング可変装置を具体化した実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment embodying a valve timing variable device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示されるように、内燃機関1には、吸気及び燃料からなる混合気の燃焼を通じてクランクシャフト16を回転させる機関本体10と、機関本体10に作動油を供給する油圧機構60と、これら装置をはじめとして各種装置を統括的に制御する制御装置100とが設けられている。
As shown in FIG. 1, the
機関本体10のシリンダブロック11には、混合気を燃焼させる燃焼室14が形成されている。混合気の燃焼にともなうピストン15の直線運動はクランクシャフト16の回転運動に変換される。シリンダブロック11の上部には、動弁系の部品が配置されるシリンダヘッド13が取り付けられている。
A
シリンダヘッド13には、燃焼室14を吸気通路に対して開閉する吸気バルブ21及びこれを開弁方向に駆動する吸気カムシャフト22と、燃焼室14を排気通路に対して開閉する排気バルブ23及びこれを開弁方向に駆動する排気カムシャフト24とが設けられている。また、バルブタイミング可変機構30と油圧機構60とから構成されて吸気バルブ21のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変装置3も設けられている。
The
シリンダブロック11の下部には、内燃機関1の各部位に供給される作動油を貯留するオイルパン12が取り付けられている。オイルパン12に貯留される作動油は、油圧機構60を介して、バルブタイミング可変機構30をはじめとする各供給部位に供給される。そして、同可変機構30から排出された作動油は油圧機構60を介して再びオイルパン12に戻される。
An
制御装置100には、機関運転状態等をモニタする各種センサ、すなわちクランクポジションセンサ102及びカムポジションセンサ103を含む各種センサと、これらセンサ等の出力に基づいて各装置の動作を制御する電子制御装置101とが設けられている。クランクポジションセンサ102はクランクシャフト16の付近に設けられて、機関回転速度NEに応じた信号を出力する。カムポジションセンサ103は吸気カムシャフト22の付近に設けられて、同シャフト22の回転角度に応じた信号を出力する。
The
電子制御装置101は、バルブタイミングを調整するバルブタイミング制御等の各種制御を行う。バルブタイミング制御においては、機関運転状態(機関負荷及び機関回転速度NE)に基づいてバルブタイミングの目標値を設定する。そして、クランクポジションセンサ102及びカムポジションセンサ103の出力に基づいて算出されるバルブタイミングを目標値に一致させるべく油圧機構60を介してバルブタイミング可変機構30の制御を行う。
The
図2を参照して、バルブタイミング可変機構30の構成について説明する。なお図2(a)は、ハウジング本体32から図2(b)及び図2(c)に示されるカバー34を取り外した状態での同可変機構30の平面構造を示す。また同図2(a)において、矢印RAは吸気カムシャフト22及びスプロケット33の回転方向(以下、「回転方向RA」)を示す。
The configuration of the variable
図2(a)に示されるように、バルブタイミング可変機構30は、クランクシャフト16に同期して回転するハウジングロータ31と、吸気カムシャフト22の端部に固定されることにより同シャフト16に同期して回転するベーンロータ35とにより構成されている。なお、ハウジングロータ31は上記第1回転体を、ベーンロータ35は上記第2回転体を構成する。
As shown in FIG. 2A, the variable
ハウジングロータ31は、タイミングチェーン(図示略)を介してクランクシャフト16と連結されることにより同シャフト16に同期して回転するスプロケット33と、このスプロケット33の内側に組み付けられてこれと一体をなす態様で回転するハウジング本体32と、この本体32に取り付けられるカバー34とにより構成されている。
The
ベーンロータ35は、ハウジング本体32内の空間に配置され、同本体32とカバー34とにより形成される空間に収容される。
The
ハウジング本体32には、径方向においてベーンロータ35に向けて突出する3つの区画壁31Aが設けられている。ベーンロータ35には、ハウジング本体32に向けて突出し、区画壁31Aの間にある3つのベーン収容室37をそれぞれ進角室38及び遅角室39に区画する3つのベーン36が設けられている。
The housing
進角室38は、1つのベーン収容室37内においてベーン36よりも吸気カムシャフト22の回転方向RAの後方側に位置するものであり、油圧機構60によるバルブタイミング可変機構30についての作動油の給排状態に応じて容積が変化する。遅角室39は、1つのベーン収容室37内においてベーン36よりも吸気カムシャフト22の回転方向RAの前方側に位置するものであり、進角室38と同じく油圧機構60によるバルブタイミング可変機構30についての作動油の給排状態に応じて容積が変化する。
The
バルブタイミング可変機構30は、上記の構成に基づいてハウジングロータ31に対するベーンロータ35の相対的な回転位相を変更することにより、バルブタイミングを変更する。同可変機構30によるバルブタイミングの変更は具体的には以下のように行われる。
The variable
進角油路74を通じた進角室38への作動油の供給及び遅角油路75を通じた遅角室39からの作動油の排出により、ベーンロータ35がハウジングロータ31に対して進角側すなわち吸気カムシャフト22の回転方向RAに回転するとき、バルブタイミングは進角側に変化する。ベーンロータ35がハウジングロータ31に対して限界まで進角側に回転したとき、すなわちベーンロータ35の回転位相が最進角の位相にあるとき、バルブタイミングは最も進角側のタイミングに設定される。
By supplying the hydraulic oil to the
進角油路74を通じた進角室38からの作動油の排出及び遅角油路75を通じた遅角室39への作動油の供給により、ベーンロータ35がハウジングロータ31に対して遅角側すなわち吸気カムシャフト22の回転方向RAの後方側に回転するとき、バルブタイミングは遅角側に変化する。ベーンロータ35がハウジングロータ31に対して限界まで遅角側に回転したとき、すなわちベーンロータ35の回転位相が最遅角の位相にあるとき、バルブタイミングは最も遅角側のタイミングに設定される。
By discharging hydraulic oil from the
進角室38及び遅角室39のそれぞれと油圧機構60との間における作動油の流通が遮断されることにより、すなわち進角室38及び遅角室39のそれぞれに作動油が保持されることにより、ハウジングロータ31とベーンロータ35との相対的な回転が不能とされるとき、バルブタイミングはそのときのタイミングに維持される。
The flow of hydraulic oil between each of the
図3を参照して、バルブタイミング可変機構30と油圧機構60との間における作動油の流通構造について説明する。なお、同図3は、これら装置の間における油路の構成を模式的に示している。
With reference to FIG. 3, the distribution structure of the hydraulic fluid between the variable
オイルパン12に貯留される作動油は、吸込油路71を介してオイルポンプ61に汲み上げられる。そして、オイルポンプ61から吐出された作動油は、バルブタイミング可変機構30を含む各部位に供給される。
The hydraulic oil stored in the
オイルパン12とオイルポンプ61とは上記吸込油路71で接続されており、オイルポンプ61とオイルコントロールバルブ63とは第1供給油路72で接続されている。また、オイルコントロールバルブ63とオイルパン12とは第1排出油路73で接続されており、オイルコントロールバルブ63と進角室38とは進角油路74で接続されている。そして、オイルコントロールバルブ63と遅角室39とは遅角油路75で接続されており、オイルコントロールバルブ63と後述するピン油圧室45とは制限油路76で接続されている。
The
オイルコントロールバルブ63は、第1供給油路72及び第1排出油路73と進角油路74及び遅角油路75及び制限油路76との接続状態を切り替えることにより、進角室38及び遅角室39及びピン油圧質45に対する作動油の給排状態を変更する。
The
さて、バルブタイミング可変装置3には、ベーンロータ35の相対回転可能範囲を制限する回転制限機構40が設けられている。
The variable
回転制限機構40は、油圧機構60からの作動油の供給に基づいて動作するものであり、ハウジングロータ31とベーンロータ35との相対回転を制限することで同バルブタイミングを回転制限範囲に制限する。
The rotation restricting mechanism 40 operates based on the supply of hydraulic oil from the
具体的には、図2(b)に示されるように、ベーン36に設けられて同ベーン36に対して移動する制限ピン42(上記移動体を構成する)と、同じくベーン36に設けられて油圧機構60により作動油が給排される収容孔44(上記収容部を構成する)と、また同じくベーン36に設けられて制限ピン42を収容孔44から突出させる方向に付勢する付勢ばね43(上記付勢手段を構成する)と、ハウジングロータ31に設けられた規制部55とにより構成されている。なお、付勢ばね43の一端が制限ピン42の上端部46に圧縮状態で当接されるように設けられることによって、制限ピン42は、規制部55に突出するように付勢されている。また図2(c)に示すように、同規制部55は、係止穴41と、同係止穴41から遅角側の所定位置まで制限ピン42の周方向の軌跡に沿うようにして設けられた係止穴41よりも底の浅いラチェット溝50とから形成されている。なお、制限ピン42が係止穴41に嵌合したとき、ハウジングロータ31とベーンロータ35との相対回転は係止され、すなわち、バルブタイミングは固定される。このときのバルブタイミング可変機構30の相対回転位相を中間ロック位相という。
したがって、規制部55に制限ピン42が嵌入されると、バルブタイミングの変更可能範囲は、中間ロック位相と同中間ロック位相よりも遅角側の上記ラチェット溝50が設けられた位相との間に対応するバルブタイミングの範囲に規制される。
Specifically, as shown in FIG. 2B, a limit pin 42 (which constitutes the moving body) provided on the
Therefore, when the
制限ピン42は、制限油路76を通じてピン油圧室45(上記規制解除油圧室を構成する)に供給される作動油による押圧力と、付勢ばね43の付勢力との関係に基づいて、ベーン36から突出する方向とベーン36に引込む方向との間で動作する。具体的には、ピン油圧室45の油圧による押圧力は、制限ピン42に対して収容方向Z1に作用する。また、付勢ばね43の付勢力は、制限ピン42に対して突出方向Z2に作用する。なお、同ピン油圧室45は、収容孔44内であって、制限ピン42に区切られる空間のうち、制限油路76がある方の空間を言う。
The
次に、回転制限機構40の動作を説明する。油圧機構60によりピン油圧室45から作動油が排出されてピン油圧室45が作動油で満たされないときには、付勢ばね43による突出方向の付勢力がピン油圧室45の作動油による収容方向の押圧力を上回るようになる。これにより、制限ピン42は収容孔44から突出可能な状態になる。逆に、油圧機構60によりピン油圧室45に作動油が供給されてピン油圧室45が作動油で満たされているときには、ピン油圧室45の作動油による収容方向の押圧力が付勢ばね43による突出方向の付勢力を上回るようになる。これにより、制限ピン42は収容孔44に収容される状態になる。
Next, the operation of the rotation limiting mechanism 40 will be described. When hydraulic oil is discharged from the pin
ここで、本実施形態においては、制限ピン42が突出されるときには、収容孔44内に収容されているときに比べて、ピン油圧室45内の作動油が排出される油路の断面積が増加するように構成されている。以下、具体的に説明する。
ベーンロータ35の相対回転位相が規制部55よりも遅角側の位相にあるときに(図4(a)参照)、油圧機構60によって進角室38に作動油が供給される一方で、ピン油圧室45及び遅角室39からは作動油が排出される。このとき、例えばピン油圧室45内の作動油の粘度が高い場合、ピン油路76を通じた作動油の排出には時間を要する。その結果、付勢ばね43によって制限ピン42にかかる突出方向の付勢力が、ピン油圧室45の作動油によって制限ピン42にかかる収容方向の押圧力を上回るのに時間を要し、制限ピン42突出に時間がかかる。そのため、バルブタイミング可変機構30の相対回転の制限が即座に実行されなくなる虞がある。
ここで、本実施形態では、制限ピン42の形状が次のように形成されている。すなわち、制限ピン42が収容孔44に収容されているときには、同ピン42の突出方向に形成されている下端部47と収容孔44の開口部とが、僅かにクリアランスを残しつつ略同一平面を構成するように嵌合されている。これにより、制限ピン42が収容孔44から突出方向へ摺動可能であり、かつ、ピン油圧室45内の作動油が同油圧室45外部へ漏れ出すことが抑制されている。そして、制限ピン42の下端部47の上方は、下端部47よりも細く形成されている。したがって、図4(b)に示すように、制限ピン42の下端部47が収容孔44から突出すると、収容孔44の開口部と制限ピン42との間にすき間が生じ、このすき間から、ピン油圧室45内の作動油が、規制部55へと排出される。すなわち、同作動油が排出される油路の断面積は、制限油路76の断面積に、同すき間の分が加えられて増加する。
なお、同図に示すように、制限ピン42がラチェット溝50に突出しているときには、規制部55は遅角室39に連通しており、ピン油圧室45から排出された作動油は、遅角室39に流入する。
この結果、ピン油圧室45内の作動油圧は早期に排出され、制限ピン42が規制部55に突出されることにより、バルブタイミング可変機構30の相対回転は早期に制限される。なお、ピン油圧室45内の作動油が排出される油路の断面積が最も大きいときであっても、制限油路76及びその他の油路から供給される作動油によって、制限ピン42が収容孔44方向に移動されるように、各油路の断面積等は調整されている。
また、図4(b)では、制限ピン42が収容孔44から突出されてラチェット溝50に嵌り、これにより、ベーンロータ35は、遅角側への相対回転が制限された状態となる。その後、さらにベーンロータ35が進角側に相対回転するととも制限ピン42が突出されることで、図4(c)に示すように、制限ピン42と係止穴41とが係合してハウジングロータ31とベーンロータ35とが互いに固定される。すなわち、ハウジングロータ31に対するベーンロータ35の相対回転位相は中間ロック位相に保持(固定)される。
また、バルブタイミング可変機構30や中間ロック機構40の油圧制御が不可能な場合でも、機関始動時には次のようにして規制部55への制限ピン42の突出が行われる。
Here, in the present embodiment, when the
When the relative rotational phase of the
Here, in the present embodiment, the shape of the limiting
As shown in the figure, when the
As a result, the operating hydraulic pressure in the pin
In FIG. 4B, the
Even when the hydraulic control of the variable
まず、機関始動が行われてクランクキングが開始されると、スプロケット33の固定されたハウジングロータ31は図2(a)に示した矢印Aの方向に回転される。また、このときには遅角室39や進角室38の油圧が低下しているために、ベーンロータ35はハウジングロータ31に対して相対回転されて最遅角位相の位置にまで回転される。このようにしてベーンロータ35が最遅角位相にまで相対回転すると、ハウジングロータ31の回転がベーンロータ35にも伝達されて、吸気カムシャフト22の回転が開始される。
吸気カムシャフト22の回転が開始されると、吸気バルブ21を付勢するバルブスプリングからの反力によって吸気カムシャフト22には進角側及び遅角側への交番トルクが発生する。この交番トルクにより、ベーンロータ35は、ハウジングロータ31に対して進角側及び遅角側に揺動される。そして、このベーンロータ35が進角側に揺動されたときに、制限ピン42はラチェット溝50に嵌る。
この状態で吸気カムシャフト22に対して再度交番トルクが作用すると、ベーンロータ35はラチェット溝50と制限ピン42との噛み合いにより遅角方向への回転が制限されている。そのため、進角側にのみさらに回転されて、最終的には制限ピン42が規制部に嵌合される。
このようにしてバルブタイミング可変装置3では、油圧制御によってバルブタイミングを中間ロック位相に固定できなかった場合でも、クランキング時における吸気カムシャフト22の交番トルクを利用したベーンロータ35の自立的な相対回転によって、機関始動時にはバルブタイミングが中間ロック位相に固定される。このときも、制限ピン42が収容孔44から突出されることによって、収容孔44の開口部と制限ピン42との間にすき間が生じ、このすき間から、ピン油圧室45内の作動油が、規制部55へと排出される。すなわち、同作動油が排出可能な油路の断面積は、制限油路76の断面積に加えて同すき間の分が加えられて増加する。なお、このように中間ロック位相にバルブタイミングが固定された状態で始動されることにより、ベーンロータ35のバタつきが抑えられる。
First, when the engine is started and cranking is started, the
When the rotation of the
When the alternating torque is applied again to the
In this way, in the variable
以上説明した本実施形態に係るバルブタイミング可変装置の制御装置によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)制限ピン42が収容孔44から突出しているときには、突出していないときに比べて、ピン油圧室45内の作動油が排出される油路の断面積が増加するようにしている。これにより、制限ピン42の突出要求があったとき、早期に制限ピン42を突出させるようにすることができ、バルブタイミングの変更可能範囲を早期に制限できる。また、上記構成により、制限ピンが中間ロック位相にない状態で始動要求がなされたとき、制限ピン42が、クランキング中に早期かつ確実に係止孔41に嵌入される。これにより、ベーンロータ35のバタつきが抑制されつつ機関が始動される。
(2)制限ピン42の下端部47の上方を、下端部47よりも細くすることによって、同ピン42が収容孔44から突出しているときには、作動油が、ピン油圧室45から規制部55へと排出されるようにしている。同構成により、例えば制限ピン42の突出状況に応じて制限油路76の開度を調整するような弁を設けるといった複雑な構成をとることなく、低コストで、ピン突出時にピン油圧室45内の作動油の排出を促進することができる。
According to the control device for a variable valve timing device according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) When the limiting
(2) By making the upper portion of the
なお、本実施形態は以下のように変更して実施することもできる。 In addition, this embodiment can also be changed and implemented as follows.
・制限ピン42の下端部47の側面及び収容孔44の開口をテーパ状にしてもよい。これらをテーパ状にすることにより、制限ピン42が収容孔44に戻されるときに、下端部47と収容孔44の開口とがひっかかって、制限ピン42が収容孔44に収容できなくなるという虞が抑制される。
The side surface of the
・本実施形態では、ピン油圧室45内の作動油を、制御ピン42の下端部47と収容孔44の開口とのすき間から排出するようにしたが、該すき間からだけでは十分に作動油を排出できないような場合も考えられる。そこで、例えば収容孔44の側面に、制御ピンの突出に連動して開弁するような開閉弁を設け、同開閉弁から進角室38または遅角室39に、作動油が排出されるようにしてもよい。
In this embodiment, the hydraulic oil in the pin
・本実施形態では、ピン油圧室45内の作動油を、制御ピン42の下端部47と収容孔44の開口とのすき間から排出するようにしたが、同作動油が進角室38及び遅角室39及び規制部55に流入することが好ましくない場合も考えられる。そこで、制限油路76に絞り弁を設けるとともに、制御ピン42が突出されるとき、すなわち作動油の排出時には、同絞り弁の開度を大きくするようにしてもよい。このような絞り弁の制御により、制限油路76から排除される作動油の油量が増加するため、上記(1)の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the hydraulic oil in the pin
・本実施形態では、収容孔44からの制限ピン42の突出を、付勢ばね43による付勢力を利用して行うようにした。この他、付勢ばね43を省略して、油圧供給により収容孔44からの制限ピン42の突出を行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the
・吸気カムシャフト22に駆動連結される第2回転体をハウジングロータ31とし、クランクシャフト16に駆動連結される第1回転体をベーンロータ35としてもよい。
The second rotor that is drivingly connected to the
・本実施形態では、制限ピン42は、ベーンロータ35から、ベーンロータ35の中心軸方向に突出するようにしたが、ベーンロータ35の中心軸に対して垂直方向に突出するようにしてもよい。また、制限ピン42は、ハウジングロータ31からベーンロータ35に突出するようにしてもよい。
In the present embodiment, the limiting
・上記バルブタイミング可変装置50を排気カムシャフト24に設ける場合でも、本発明は同様に適用することができる
The present invention can be similarly applied even when the variable
1…内燃機関、3…バルブタイミング可変装置、10…機関本体、11…シリンダブロック、12…オイルパン、13…シリンダヘッド、14…燃焼室、15…ピストン、16…クランクシャフト、21…吸気バルブ、22…吸気カムシャフト、23…排気バルブ、24…排気カムシャフト、30…バルブタイミング可変機構、31…ハウジングロータ、31A…区画壁、32…ハウジング本体、33…スプロケット、34…カバー、35…ベーンロータ、36…ベーン、37…ベーン収容室、38…進角室、39…遅角室、40…回転制限機構、41…係止穴、42…制限ピン、43…付勢ばね、44…収容孔、45…ピン油圧室、46…上端部、47…下端部、50…ラチェット溝、55…規制部、60…油圧機構、61…オイルポンプ、63…オイルコントロールバルブ、70…油路、71…吸込油路、72…第1供給油路、73…第1排出油路、74…進角油路、75…遅角油路、76…制限油路。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記回転制限機構は、前記移動体を前記収容部が設けられた前記一方の回転体から前記他方の回転体に向けて付勢する付勢手段と、作動油が供給されることによって前記移動体が前記付勢手段に抗する方向に押圧されるような規制解除油圧室とを有し、
前記規制解除油圧室に連通するとともに該規制解除油圧室内の作動油が排出される油路の断面積が、前記移動体が前記収容部から突出されているときには、前記移動体が前記収容部に収容されているときに比べて、増加するように構成されてなることを特徴とするバルブタイミング可変装置。 By changing the relative rotational phase of the first rotating body drivingly connected to the crankshaft of the internal combustion engine and the second rotating body drivingly connected to the camshaft for opening and closing the engine valve by hydraulic control, the engine valve A variable valve timing mechanism that makes the valve timing variable, and a moving body that is accommodated in an accommodating portion that is formed on one of the first rotating body and the second rotating body are the first rotating body and the second rotating body. A rotation limiting mechanism that limits the relative rotation between the first rotating body and the second rotating body to a rotation limiting phase set between the relative rotatable ranges by projecting to a restricting portion formed on the other side. A variable valve timing device comprising:
The rotation limiting mechanism includes an urging unit that urges the moving body from the one rotating body provided with the housing portion toward the other rotating body, and hydraulic fluid supplied to the moving body. A deregulation hydraulic chamber that is pressed in a direction against the biasing means,
When the movable body protrudes from the housing portion, the movable body communicates with the housing portion, and the cross-sectional area of the oil passage that communicates with the unregulated hydraulic chamber and discharges the hydraulic oil in the unrestricted hydraulic chamber is A valve timing variable device configured to increase as compared with when it is accommodated.
前記規制解除油圧室と前記第1油圧室及び前記第2油圧室及び前記規制部の少なくとも1つとを連通するとともに該規制解除油圧室内の作動油が排出される油路の断面積が、前記移動体が前記収容部から突出されているときには、前記移動体が前記収容部に収容されているときに比べて、増加するように構成されてなることを特徴とする請求項1に記載のバルブタイミング可変装置。 The variable valve timing mechanism has at least one recess inside, and has one of the first rotating body and the second rotating body, and a vane that divides the recess into a first hydraulic chamber and a second hydraulic chamber. , Comprising the other of the first rotating body and the second rotating body,
A cross-sectional area of an oil passage that communicates at least one of the restriction release hydraulic chamber, the first hydraulic chamber, the second hydraulic chamber, and the restriction portion and that discharges hydraulic oil in the restriction release hydraulic chamber is the movement. 2. The valve timing according to claim 1, wherein when the body protrudes from the housing portion, the valve timing is configured to increase compared to when the moving body is housed in the housing portion. Variable device.
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JP2009249118A JP2011094533A (en) | 2009-10-29 | 2009-10-29 | Valve timing variable device |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013005556A1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | アイシン精機株式会社 | Valve opening/closing timing control device and valve opening/closing timing control mechanism |
US20140216377A1 (en) | 2011-07-12 | 2014-08-07 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Valve timing adjustment system |
US9133736B2 (en) | 2011-07-12 | 2015-09-15 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Valve timing adjusting system |
CN106907205A (en) * | 2015-12-23 | 2017-06-30 | 现代自动车株式会社 | For the valve timing adjusting apparatus of internal combustion engine |
-
2009
- 2009-10-29 JP JP2009249118A patent/JP2011094533A/en active Pending
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