JP2011169287A - Valve timing control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関(以下、「エンジン」という)の吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムに関する。 The present invention relates to a valve timing adjustment system that adjusts the opening / closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”).
従来、エンジンのクランクシャフトと共に回転するハウジングを介してカムシャフトを駆動し、相対回転するハウジングとカムシャフトとの位相差を利用して吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整するベーン式のバルブタイミング調整装置が知られている。このようなバルブタイミング調整装置では、ベーンロータに突出可能に収容された規制部材を突出させハウジングに嵌合させることによって、ハウジングに対するベーンロータの相対回転を規制位置で規制する(例えば、特許文献1参照)。これは、作動流体が十分に供給されないエンジン始動時など、カムシャフトのトルク変動によりベーンロータが揺動することで異音が発生することがあるためである。 Conventionally, a vane that drives a camshaft through a housing that rotates together with an engine crankshaft and adjusts the valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve by using a phase difference between the housing and the camshaft that rotate relative to each other. A valve timing adjustment device of the type is known. In such a valve timing adjusting device, the relative member of the vane rotor is restricted at the restricting position by restricting the relative rotation of the vane rotor with respect to the housing by projecting the restricting member accommodated in the vane rotor so as to protrude (see, for example, Patent Document 1). . This is because abnormal noise may occur when the vane rotor swings due to torque fluctuations of the camshaft, such as when the engine is not sufficiently supplied.
このように、エンジン始動時などにおけるベーンロータの相対回動を規制すべく規制部材が用いられる。したがって、一般的に、上記規制位置は、エンジン始動に最適な位置となっている。 As described above, the regulating member is used to regulate the relative rotation of the vane rotor at the time of starting the engine. Therefore, in general, the restriction position is an optimum position for starting the engine.
しかしながら、運転者の意図せぬエンジン停止、いわゆるエンジンストールにより、規制部材がハウジングに嵌合していない状態でエンジンが停止することがある。この場合、ベーンロータはエンジン始動に最適な位置に保持されていないため、エンジンを始動する際に、オイルポンプから供給される作動油によってベーンロータを規制位置まで回動させる必要が生じる。 However, the engine may stop in a state where the restricting member is not fitted in the housing due to an engine stop unintentional by the driver, that is, a so-called engine stall. In this case, since the vane rotor is not held at the optimum position for starting the engine, it is necessary to rotate the vane rotor to the regulation position by the hydraulic oil supplied from the oil pump when starting the engine.
ところが、一般に、エンジンの回転数が低い場合、オイルポンプが作動油を吐出するときの吐出油圧は低い。したがって、エンジンの回転数が低いエンジン始動の際には、ベーンロータを規制位置まで回動させるために必要な油圧が得られない虞がある。結果として、エンジン始動に最適な位置へのベーンロータの回動が遅れ、エンジンのスムーズな始動が阻害されることが懸念される。 However, in general, when the engine speed is low, the discharge hydraulic pressure when the oil pump discharges hydraulic oil is low. Therefore, when the engine is started at a low engine speed, there is a possibility that the hydraulic pressure required to rotate the vane rotor to the regulation position cannot be obtained. As a result, there is a concern that the rotation of the vane rotor to the optimum position for starting the engine is delayed, and the smooth start of the engine is hindered.
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、意図せぬエンジン停止などによりベーンロータが規制位置にない場合であっても、エンジン始動に最適な位置までベーンロータを確実に回動可能なバルブタイミング調整システムを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The purpose of the present invention is to set the vane rotor to the optimum position for starting the engine even when the vane rotor is not in the restricted position due to an unexpected engine stop or the like. An object of the present invention is to provide a valve timing adjustment system that can rotate reliably.
上述した課題を解決するためになされた請求項1に記載のバルブタイミング調整システムは、バルブタイミング調整装置、油圧ポンプ、流路切換弁、及び制御部を備えている。
バルブタイミング調整装置は、エンジンの駆動軸と従動軸との位相を調整することによって従動軸によって開閉駆動されるエンジンの吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを変える装置である。
The valve timing adjustment system according to
The valve timing adjusting device is a device that changes the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve of the engine that is driven to open and close by the driven shaft by adjusting the phase of the drive shaft and the driven shaft of the engine.
バルブタイミング調整装置は、駆動軸及び従動軸のうち一方とともに回転するハウジングと、駆動軸及び従動軸のうち他方とともに回転し、作動流体の圧力によりハウジングに対して相対回転駆動されるベーンロータと、規制部材とを有している。規制部材は、ベーンロータに突出可能に収容され、ベーンロータから突出しハウジングに嵌合することで、ハウジングに対するベーンロータの相対回転駆動を規制位置で規制可能である。 The valve timing adjusting device includes a housing that rotates together with one of the drive shaft and the driven shaft, a vane rotor that rotates together with the other of the drive shaft and the driven shaft, and is driven to rotate relative to the housing by the pressure of the working fluid, Member. The restricting member is accommodated in the vane rotor so as to be protrudeable, and protrudes from the vane rotor and fits into the housing, thereby restricting the relative rotational drive of the vane rotor with respect to the housing at the restricting position.
ここでいう「規制位置」とは、エンジンを始動させる際に最適なバルブタイミングとなるようなハウジングに対するベーンロータの位置(以下、「エンジン始動最適位置」という)をいう。「エンジン始動最適位置」とは、エンジンの構成によってその詳細な位置は異なるが、最進角位置、最遅角位置、または最進角位置と最遅角位置との中間位置であることが例示される。 The “restricted position” here refers to the position of the vane rotor with respect to the housing (hereinafter referred to as “the optimum engine start position”) that provides optimum valve timing when the engine is started. The “engine starting optimum position” is different in the detailed position depending on the engine configuration, but it is exemplified as the most advanced position, the most retarded position, or the intermediate position between the most advanced position and the most retarded position. Is done.
油圧ポンプは、作動流体が貯留されている作動流体貯留部からバルブタイミング調整装置に作動流体を供給する。
流路切換弁は、作動流体貯留部からバルブタイミング調整装置に作動流体を供給するための流路の切り換えを行う。流路切換弁の制御は制御部により司られている。
The hydraulic pump supplies the working fluid to the valve timing adjusting device from the working fluid reservoir that stores the working fluid.
The flow path switching valve switches the flow path for supplying the working fluid from the working fluid reservoir to the valve timing adjusting device. Control of the flow path switching valve is governed by the control unit.
制御部は、エンスト情報記憶手段、ベーンロータ回動手段、及び保持制御手段を有している。エンスト情報記憶手段は、エンジンの停止の際、エンジンストールが生じていたか否かを示すエンスト情報を記憶する。なお、ここでいう「エンジンストール」とは、運転者の意図に関わりなくエンジンが停止する現象をいう。 The control unit includes an engine stall information storage unit, a vane rotor rotating unit, and a holding control unit. The engine stall information storage means stores engine stall information indicating whether or not an engine stall has occurred when the engine is stopped. The “engine stall” here refers to a phenomenon in which the engine stops regardless of the driver's intention.
エンスト情報記憶手段によって記憶されたエンスト情報に基づきエンジンストールが生じていた場合、エンジンの始動に際し、ベーンロータ回動手段によって、規制部材がハウジングに嵌合するようにベーンロータが回動させられる。
ここで特に本発明では、このようなベーンロータの回動に先立ち、ポンプ流路油圧がベーンロータ回動油圧まで上昇するように、保持制御手段によって、油圧ポンプから流路切換弁を経由してバルブタイミング調整装置へ作動油が供給されない保持位置に流路切換弁が保持される。
When the engine stall has occurred based on the engine stall information stored by the engine stall information storage means, the vane rotor is rotated by the vane rotor rotating means so that the regulating member is fitted in the housing when the engine is started.
Here, particularly in the present invention, prior to such rotation of the vane rotor, the holding control means controls the valve timing from the hydraulic pump via the flow path switching valve so that the pump flow path hydraulic pressure rises to the vane rotor rotational hydraulic pressure. The flow path switching valve is held at a holding position where hydraulic fluid is not supplied to the adjusting device.
ここでポンプ流路油圧は、油圧ポンプと流路切換弁とを接続する流路における作動油の圧力である。また、ベーンロータ回動油圧は、ベーンロータ回動手段によるベーンロータの回動が可能となる油圧である。
つまり、本発明では、流路切換弁を制御することでポンプ流路油圧をベーンロータ回動油圧まで上昇させ、このベーンロータ回動油圧にてベーンロータを確実に回動させるのである。
Here, the pump passage hydraulic pressure is the pressure of the hydraulic oil in the passage connecting the hydraulic pump and the passage switching valve. The vane rotor rotation hydraulic pressure is a hydraulic pressure at which the vane rotor can be rotated by the vane rotor rotation means.
That is, in the present invention, the flow path switching valve is controlled to increase the pump flow path hydraulic pressure to the vane rotor rotation hydraulic pressure, and the vane rotor is reliably rotated by the vane rotor rotation hydraulic pressure.
これにより、本発明では、意図せぬエンジン停止などによりベーンロータが規制位置にない場合であっても、エンジン始動に最適な位置までベーンロータを確実に回動させることができる。結果として、エンジンのスムーズな始動が行われる。 Thus, in the present invention, even when the vane rotor is not in the restricted position due to an unintended engine stop or the like, the vane rotor can be reliably rotated to a position optimal for engine start. As a result, the engine is started smoothly.
請求項2に記載のバルブタイミング調整システムでは、エンスト情報記憶手段によって記憶されたエンスト情報に基づきエンジンストールが生じていたか否かを判断するために、制御部はエンスト情報読み出し手段とエンスト情報判断手段とを有することが例示される。エンジンの始動の際、エンスト情報読み出し手段は、情報記憶手段によって記憶されたエンスト情報の読み出しを行う。エンスト情報読み出し手段によって読み出されたエンスト情報に基づき、エンスト情報判断手段はエンジンストールが生じていたか否かを判断する。 In the valve timing adjustment system according to claim 2, in order to determine whether or not engine stall has occurred based on the engine stall information stored by the engine stall information storage module, the control unit reads the engine stall information read module and the engine stall information determination module. It is illustrated having. When the engine is started, the engine stall information reading unit reads the engine stall information stored by the information storage unit. Based on the engine stall information read by the engine stall information reading unit, the engine stall information determination unit determines whether an engine stall has occurred.
請求項3に記載のバルブタイミング調整システムでは、制御部は、油圧判断手段と保持制御解除手段とを有している。制御部は、油圧判断手段により、ポンプ流路油圧がベーンロータ回動油圧に達したか否かを判断する。ここで、ポンプ流路油圧がベーンロータ回動油圧に達したと判断された場合、制御部は、保持制御解除手段により、保持制御手段による流路切換弁の保持位置での保持を解除する。 In the valve timing adjustment system according to the third aspect, the control unit includes a hydraulic pressure determination unit and a holding control release unit. The controller determines whether or not the pump passage hydraulic pressure has reached the vane rotor rotation hydraulic pressure by the hydraulic pressure determination means. Here, when it is determined that the pump flow path hydraulic pressure has reached the vane rotor rotation hydraulic pressure, the control unit releases the holding of the flow path switching valve by the holding control unit at the holding position by the holding control release unit.
つまり、ポンプ流路油圧のベーンロータ回動油圧への上昇を待ってから、流路切換弁を保持位置に保持する制御が解除されるのである。これにより、エンジンの回転数が低いエンジン始動の際であっても、ベーンロータ回動油圧にてベーンロータが確実に回動させられる。結果として、意図せぬエンジン停止などによりベーンロータが規制位置にない場合であっても、スムーズなエンジン始動が行われる。 That is, after waiting for the pump passage hydraulic pressure to rise to the vane rotor rotation hydraulic pressure, the control for holding the flow passage switching valve in the holding position is released. Thus, even when the engine is started at a low engine speed, the vane rotor is reliably rotated by the vane rotor rotation hydraulic pressure. As a result, even if the vane rotor is not in the restricted position due to an unintended engine stop or the like, a smooth engine start is performed.
請求項4に記載のバルブタイミング調整システムでは、制御部は、ベーンロータ回動手段によるベーンロータの回動を保持制御解除手段による解除の後に行うことが例示される。これにより、エンジンの回転数が低いエンジン始動の際であっても、ベーンロータ回動油圧にてベーンロータが確実に回動させられる。結果として、意図せぬエンジン停止などによりベーンロータが規制位置にない場合であっても、スムーズなエンジン始動が行われる。 In the valve timing adjustment system according to the fourth aspect, the control unit is exemplified to perform the rotation of the vane rotor by the vane rotor rotation unit after the release by the holding control cancellation unit. Thus, even when the engine is started at a low engine speed, the vane rotor is reliably rotated by the vane rotor rotation hydraulic pressure. As a result, even if the vane rotor is not in the restricted position due to an unintended engine stop or the like, a smooth engine start is performed.
なお、具体的には請求項5に示すように、油圧判断手段は、ポンプ流路油圧を検出し、ポンプ流路油圧の検出値に基づいて、ポンプ流路油圧がベーンロータ回動油圧に達したか否かを判断することが例示される。
また、請求項6に示すように、油圧判断手段は、例えば、ポンプ流路油圧を検出することに代えて保持制御手段によって流路切換弁が保持位置に保持されている保持時間を検出し、検出された保持時間が一定時間以上であるか否かを判断してもよい。
Specifically, as shown in claim 5, the hydraulic pressure determination means detects the pump flow pressure, and the pump flow pressure reaches the vane rotor rotation hydraulic pressure based on the detected value of the pump flow pressure. It is exemplified to determine whether or not.
Further, as shown in
ところで、エンスト情報記憶手段は、エンジンスト−ルの発生を如何なる手法で判断してもよい。一例として、請求項7に示すバルブタイミング調整システムでは、エンジンが停止した場合、規制部材がハウジングに嵌合していないときだけ、エンジンストールが生じていたことを示すエンスト情報を記憶する。
なお、ここで、エンスト情報記憶手段は、一例として、請求項8に示すように、カム角センサによる検出値に基づきベーンロータがエンジン始動最適位置に保持されている場合に、規制部材がハウジングに嵌合していると判断することが例示される。
By the way, the engine stall information storage means may determine the generation of the engine stall by any method. As an example, in the valve timing adjustment system according to the seventh aspect, when the engine is stopped, engine stall information indicating that an engine stall has occurred is stored only when the regulating member is not fitted into the housing.
Here, as an example, the engine stall information storage means includes a restricting member fitted into the housing when the vane rotor is held at the optimum engine start position based on a value detected by the cam angle sensor. It is exemplified that it is determined that they match.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本形態のバルブタイミング調整システムを図1に示す。本形態のバルブタイミング調整システム1は、駆動力伝達系に適用される。
バルブタイミング調整システム1は、作動油を用いる油圧制御式のバルブタイミング調整装置10、油圧制御弁24、油圧ポンプ22、及びエンジンコントロールユニット(Engine Control Unit。以下、ECUという)100を備えている。以下、詳細に説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
A valve timing adjustment system according to this embodiment is shown in FIG. The valve
The valve
バルブタイミング調整装置10のハウジング12は、スプロケット11とシューハウジング15とを有している。スプロケット11は、吸気側又は排気側の図示しないカムシャフトに回動可能に支持されており、ボルト19によってシューハウジング15と一体に固定されている。スプロケット11の径外方向端部にはギア8が形成されており、ギア8には図示しないチェーンを介して図示しないクランクシャフトの回転が伝達される。これにより、ハウジング12はクランクシャフトと同期して回転する。カムシャフトには、ハウジング12を経てクランクシャフトの回転が伝達される。
A
ハウジング12は、内部にベーンロータ14を相対回動可能に収容している。ベーンロータ14及びカムシャフトは、ボルト17によって同軸上に固定されている。これにより、ベーンロータ14及びカムシャフトは、一体となって、ハウジング12に対し同軸に相対回動可能となっている。
The
ここで、カムシャフト、ハウジング12及びベーンロータ14が、図1の紙面右側すなわち時計方向へ回動するとき、この回動方向をクランクシャフトに対するカムシャフトの進角方向とする。一方、カムシャフト、ハウジング12及びベーンロータ14が、紙面左側すなわち反時計方向へ回動するとき、この回動方向をクランクシャフトに対するカムシャフトの遅角方向とする。
Here, when the camshaft, the
ベーンロータ14は、円筒状のロータ40と、ロータ40の外周側に回動方向へほぼ等間隔に配置されたベーン41〜44とを有している。ハウジング12の内部は、各ベーン41〜44を進角方向及び遅角方向に相対回動可能に収容する4つのベーン収容室50に区切られている。各ベーン収容室50は、各ベーン41〜44によって、進角油圧室51〜54と遅角油圧室55〜58とに仕切られている。
The
ベーン41には、ベーンロータ14のハウジング12に対する相対回動をエンジン始動最適位置にて規制するためのストッパピストン30が設けられている。ベーンロータ14がエンジン始動最適位置に位置するとき、ストッパピストン30はスプロケット11に設けられた嵌合穴34に嵌合可能である。ストッパピストン30は、嵌合穴34に嵌合することによって、カムシャフトの位相を所定のエンジン始動に最適な位置に規制する。本形態では、嵌合穴34は、エンジン始動最適位置として、ベーン41がとり得る最進角位置に形成されている。
The
進角油路25は、スプロケット11、ベーンロータ14及びカムシャフトに形成されている図示しない進角油路を介して各進角油圧室51〜54に接続されている。一方、遅角油路26は、スプロケット11、ベーンロータ14及びカムシャフトに形成されている図示しない遅角油路を介して各遅角油圧室55〜58に接続されている。なお、図1では、煩雑になるのを避けるために、進角油路25及び進角油圧室53と、遅角油路26及び遅角油圧室57との接続のみを模式的に示している。
The
油圧ポンプ22は、作動油が貯留されているオイルタンク27からバルブタイミング調整装置10に進角油路25又は遅角油路26を介して作動油を供給する。
オイルタンク27及び油圧ポンプ22と進角油路25及び遅角油路26との接続は、油圧制御弁24によって切り換えられる。
The
The connection between the
油圧制御弁24は、電磁ソレノイド61と、スプリング62により押圧されるスプール63とを有している。スプール63は、電磁ソレノイド61への通電が行われることにより、スプリング62の押圧力に抗して移動する。移動したスプール63の位置により、オイルタンク27及び油圧ポンプ22と進角油路25及び遅角油路26との接続が切り換えられる。ここで、スプール63の位置は、電磁ソレノイド61へ供給される電流の値によって制御されている。電磁ソレノイド61へ供給される電流の値は、ECU100によるデューティ比制御によって制御されている。これにより、油圧制御弁24において、バルブタイミング調整装置10に供給される作動油の流量及び方向が調整される。
The
具体的には、油圧制御弁24において、電磁ソレノイド61へ供給される電流の値により、油圧ポンプ22によってオイルタンク27から汲み上げられた作動油を進角油圧室51〜54に供給する位置、又は遅角油圧室55〜58に供給する位置にスプール63を移動させることが可能である。
Specifically, in the
また、油圧制御弁24において、電磁ソレノイド61へ供給される電流の値により、進角油圧室51〜54及び遅角油圧室55〜58のいずれへも作動油の供給が遮断される位置にスプール63を移動させることが可能である。以下では、進角油圧室51〜54及び遅角油圧室55〜58のいずれへも作動油の供給が遮断される位置を「保持位置」という。
Further, in the
ECU100は、油圧制御弁24の制御を司っている。すなわち、ECU100は、デューティ比制御により油圧制御弁24の電磁ソレノイド61に供給する電流の値を制御し、電磁ソレノイド61に供給する電流の値を制御することによりスプール63を移動させる。ところで、スプール63を保持位置に保持するための電流値は温度等に依存する値であるため、ECU100は、スプール63を保持位置に保持するための電流値について、学習機能を有している。以下では、ECU100が、油圧制御弁24に対して、スプール63を保持位置に保持するような値で電磁ソレノイド61に通電を行うことを、ECU100による油圧制御弁24の「保持位置制御」という。
The
このように構成されたバルブタイミング調整システム1は、次のように作動する。
ここで、通常のエンジン運転中、クランクシャフトの回転はハウジング12に伝達され、ハウジング12の回転は作動油を介してベーンロータ14に伝達され、カムシャフトが回転駆動される。ECU100は、油圧制御弁24への通電によって進角油圧室51〜54及び遅角油圧室55〜58に作用する作動油の油圧を制御し、ハウジング12に対してベーンロータ14を回動させることで、クランクシャフトに対するカムシャフトの変位角を変化させる。これにより、吸気バルブ又は排気バルブのバルブタイミングが変化する。
The valve
Here, during normal engine operation, the rotation of the crankshaft is transmitted to the
一方、運転者がイグニッションキーによりエンジンを停止する場合、ストッパピストン30はハウジング12の嵌合穴34に嵌合し、ベーンロータ14がエンジン始動最適位置に保持された状態となる。
ところが、いわゆるエンジンストール等の意図せぬエンジン停止が生じた場合、ストッパピストン30はハウジング12の嵌合穴34に嵌合せず、ベーンロータ14がエンジン始動最適位置に保持された状態とならないことがある。
On the other hand, when the driver stops the engine with the ignition key, the
However, when an unintended engine stop such as a so-called engine stall occurs, the
ここで、本形態では特に、次にエンジンを始動する際、エンジン始動時にエンジンの回転数が低い場合であっても、エンジン始動に最適な位置までベーンロータ14を確実に回動させるため、ECU100による油圧制御弁24の制御を行っている。
以下、詳細に説明する。
Here, in the present embodiment, particularly when the engine is started next time, the
Details will be described below.
ECU100は、内部に情報記憶部300を有している。情報記憶部300は、例えばRAMとして実現される記憶装置である。ECU100には運転状態検出部400及び始動停止検出部410が接続されている。
The
運転状態検出部400は、クランク角センサ401、カム角センサ402、及び油圧センサ403を有している。クランク角センサ401は、クランクシャフトの回転数を検出可能である。カム角センサ402は、回転するカムシャフトの位相を検出可能である。また、油圧センサ403は、油圧ポンプ22と油圧制御弁24とを接続しているポンプ流路28の油圧を検出可能である。始動停止検出部410は、エンジンの始動及び停止を検出する装置であり、例えばイグニッションスイッチ411として実現される。
The driving
上述のように、本形態においては、エンジン始動の際、エンジンストールが生じていたと判断された場合、ストッパピストン30をハウジング12に嵌合させるべく、ECU100による油圧制御弁24の制御によってベーンロータ14を確実に回動させることを特徴としている。そこで、図2に示すフローチャートに基づき、処理を説明する。
As described above, in this embodiment, when it is determined that engine stall has occurred at the time of engine start, the
最初のステップS101(以下、「ステップ」を省略し、単に記号「S」で示す)ではエンスト情報読み出しが行われる。エンスト情報読み出しでは、運転者がイグニッションキーを回動させることをきっかけとして、情報記憶部300に記憶されたエンスト情報が読み出される。ここでは、運転者がイグニッションキーを回動させることをきっかけとして、スタータモータによるクランキングが並行して開始される。
In the first step S101 (hereinafter, “step” is omitted and simply indicated by the symbol “S”), the engine stall information is read. In reading the engine stall information, the engine stall information stored in the
続くS102では、エンスト情報読み出しによって読み出されたエンスト情報に基づいて、エンジンストールが生じていたか否かを判断する。ここでは、エンジンストールが生じていたことをエンスト情報が示す場合に、肯定判断される。ここで、エンジンストールが生じていたと判断された場合(S102:YES)、S103へ移行する。一方、エンジンストールが生じていなかったと判断された場合(S102:NO)、以降の処理を実行せず、本処理を終了する。 In subsequent S102, it is determined whether or not an engine stall has occurred based on the engine stall information read by the engine stall information reading. Here, a positive determination is made when the engine stall information indicates that an engine stall has occurred. If it is determined that an engine stall has occurred (S102: YES), the process proceeds to S103. On the other hand, when it is determined that the engine stall has not occurred (S102: NO), the subsequent processing is not executed and this processing is terminated.
エンジンストールが生じていたと判断されたときに移行するS103では、油圧制御弁保持位置制御が行われる。すなわち、油圧制御弁24の保持位置制御が行われる。これにより、油圧ポンプ22から進角油圧室51〜54及び遅角油圧室55〜58のいずれへも作動油の供給が遮断されるため、油圧ポンプ22と油圧制御弁24とを接続しているポンプ流路28において作動油の油圧が上昇する。
In S103, which is shifted to when it is determined that an engine stall has occurred, hydraulic control valve holding position control is performed. That is, the holding position control of the
次にS104では、ポンプ流路油圧読み出しが行われる。ポンプ流路油圧読み出しでは、ポンプ流路28における作動油の油圧が油圧センサ403によって検出される。
続くS105では、ポンプ流路油圧読み出しにて読み出されたポンプ流路油圧が、ベーンロータ回動油圧に達したか否かを判断する。ここでは、ポンプ流路油圧がベーンロータ回動油圧に達している場合に、肯定判断される。
Next, in S104, the pump passage hydraulic pressure is read out. In the pump passage hydraulic pressure reading, the hydraulic pressure of the hydraulic oil in the
In subsequent S105, it is determined whether or not the pump passage hydraulic pressure read out by the pump passage hydraulic pressure readout has reached the vane rotor rotation hydraulic pressure. Here, an affirmative determination is made when the pump passage hydraulic pressure reaches the vane rotor rotation hydraulic pressure.
ここで、ポンプ流路油圧がベーンロータ回動油圧に達したと判断された場合(S105:YES)、S106へ移行する。
一方、ポンプ流路油圧がベーンロータ回動油圧に達していなかったと判断された場合(S105:NO)、S103に移行する。すなわち、ポンプ流路油圧がベーンロータ回動油圧に上昇するまで、油圧制御弁24の保持位置制御が行われる。これにより、ポンプ流路28の油圧をベーンロータ回動油圧まで上昇させる。
If it is determined that the pump passage hydraulic pressure has reached the vane rotor rotation hydraulic pressure (S105: YES), the flow proceeds to S106.
On the other hand, when it is determined that the pump passage hydraulic pressure has not reached the vane rotor rotation hydraulic pressure (S105: NO), the process proceeds to S103. That is, the holding position control of the
ポンプ流路油圧がベーンロータ回動油圧に達したと判断された場合に移行するS106では、ベーンロータ位相読み出しを行う。ベーンロータ位相読み出しでは、カム角センサ402により検出されたベーンロータ位相の読み出しが行われる。
続くS107では、油圧制御弁24の保持位置制御を解除する。
次にS108では、ストッパピストン30がハウジング12の嵌合穴34に嵌合するように、ベーンロータ14が回動させられる。
In S106, which is shifted to when it is determined that the pump passage hydraulic pressure has reached the vane rotor rotation hydraulic pressure, the vane rotor phase is read out. In the vane rotor phase reading, the vane rotor phase detected by the
In subsequent S107, the holding position control of the
Next, in S <b> 108, the
次にS109では、エンジンが完爆したか否かを判断する。具体的には、クランク角センサ401により検出されたエンジン回転数が予め定められた所定回転数を超えたとき、肯定判断される。ここでいう「完爆」とは、「スタータモータなどによる初期回転の付与(クランキング)後にエンジンが自力で回転を維持できる状態」をいう。
Next, in S109, it is determined whether or not the engine has completely exploded. Specifically, when the engine speed detected by the
ここで、エンジンが完爆したと判断された場合(S109:YES)、クランキングを終了し、本処理を終了する。
一方、エンジンが完爆していないと判断された場合(S109:NO)、S103へ移行する。すなわち、油圧制御弁24の保持位置制御が改めて行われ、ポンプ流路28における作動油の油圧がベーンロータ回動油圧まで高められ、ベーンロータ14が回動させられるのである。エンジンが完爆するまでの間、これらの一連の処理が繰り返される。
Here, when it is determined that the engine is completely detonated (S109: YES), the cranking is terminated and the present process is terminated.
On the other hand, when it is determined that the engine is not completely exploded (S109: NO), the process proceeds to S103. That is, the holding position control of the
また、上述のS101ではエンスト情報を情報記憶部300から読み出していたが、エンスト情報は次のように情報記憶部300に記憶される。すなわち、エンスト情報記憶手段は、エンジンが停止した場合、ストッパピストン30がハウジング12に嵌合していないときだけ、エンジンストールが生じていたことを示すエンスト情報を記憶する。ここで、エンスト情報記憶手段は、ベーンロータ14の回転角がエンジン始動最適位置と同じである場合、ストッパピストン30がハウジング12に嵌合していると判断する。
In S101 described above, the engine stall information is read from the
なお、本形態におけるECU100が、「エンスト情報記憶手段」、「ベーンロータ回動手段」、及び「保持制御手段」を構成する。また、図4中のS101が「エンスト情報読み出し手段」の機能としての処理に相当し、S102が「エンスト情報判断手段」の機能としての処理に相当し、S103が「保持制御手段」の機能としての処理に相当し、S105が「油圧判断手段」の機能としての処理に相当し、S107が「保持制御解除手段」の機能としての処理に相当し、S108が「ベーンロータ回動手段」の機能としての処理に相当し、S109が「完爆判断手段」の機能としての処理に相当する。
Note that the
ここで、上述の処理を図3に基づいて説明する。図3は、エンジンストール等の意図せぬエンジン停止が生じた後、エンジンが通常運転されるまでに、エンジン回転数、油圧制御弁24に対する電流値、ポンプ流路油圧、ベーンロータ14の位相、及びストッパピストン30の状態がどのように変化するのかを示す図である。
Here, the above process will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the engine rotation speed, the current value for the
エンジンストール等の意図せぬエンジン停止が生じた後、ストッパピストン30はハウジング12の嵌合穴34に嵌合しておらず、例えば、ベーンロータ14が最遅角位置に位置しているものとする。また、油圧制御弁24において、例えば、電流値が100mAのとき、油圧ポンプ22によって作動油が進角油圧室51〜54に供給される位置にスプール63が位置し、電流値が550mAのとき、保持位置にスプール63が保持され、電流値が1000mAのとき、油圧ポンプ22によって作動油が遅角油圧室55〜58に供給される位置にスプール63が位置するものとする。また、クランク角センサ401により検出されたエンジン回転数が700rpmを超えたとき、エンジンが完爆したと判断されるものとする。
After an unintended engine stop such as an engine stall has occurred, the
時刻t1では、運転者がイグニッションキーを回動させることをきっかけとして、情報記憶部300に記憶されたエンスト情報が読み出される。また、スタータモータによるクランキングが並行して開始される。このとき、エンジン回転数は200rpmである(S101)。
At time t <b> 1, the engine stall information stored in the
引き続き、情報記憶部300から読み出されたエンスト情報に基づき、エンジンストールが生じていたか否かが判断される(S102)。ここでは、エンジンストールが生じていたと判断され(S102:YES)、油圧制御弁24には550mAで通電が開始され、スプール63が保持位置に保持される(S103)。これにより、時刻t1以降、ポンプ流路油圧は次第に上昇する。
Subsequently, based on the engine stall information read from the
時刻t2では、油圧センサ403によって検出されたポンプ流路油圧が、ベーンロータ回動油圧まで達したと判断される(S104、S105:YES)。 At time t2, it is determined that the pump passage hydraulic pressure detected by the hydraulic sensor 403 has reached the vane rotor rotation hydraulic pressure (S104, S105: YES).
ここで、カム角センサ402により検出されたベーンロータ位相の読み出しが行われる(S106)。読み出されたベーンロータ位相に基づいて、ベーンロータ14をエンジン始動最適位置まで回動させる際の方向と位相が決定される。そして、これらの値から油圧制御弁24に供給すべき電流の値が決定される。ここでは、ベーンロータ14は最遅角位置に位置しているため、ベーンロータ14を進角側へ回動させるべく、油圧制御弁24へ供給される電流の値が550mAから100mAに変更される。これにより、油圧制御弁24の保持位置制御が解除される(S107)。
Here, the vane rotor phase detected by the
電流値が100mAに変更されたことにより、油圧ポンプ22によって作動油が進角油圧室51〜54に供給される位置にスプール63が位置する。これにより、進角油圧室51〜54へ作動油が供給され、時刻t2〜t3において、ベーンロータ回動油圧にてベーンロータ14が進角側に回動させられる(S108)。
By changing the current value to 100 mA, the
時刻t3では、ベーンロータ14がエンジン始動最適位置に位置し、ストッパピストン30がハウジング12の嵌合穴34に嵌合する。
時刻t4では、エンジン回転が700回転となり、エンジンが完爆したと判断され(S109:YES)、エンジンの通常運転が開始され、バルブタイミング調整システム1の通常制御が行われる。
At time t <b> 3, the
At time t4, the engine rotation reaches 700 rotations, and it is determined that the engine has completely exploded (S109: YES), normal operation of the engine is started, and normal control of the valve
なお、本形態のバルブタイミング調整システム1において、ストッパピストン30が特許請求の範囲の「規制部材」に相当し、作動油が特許請求の範囲の「作動流体」に相当し、進角油路25及び遅角油路26が特許請求の範囲の「流路」に相当し、油圧制御弁24が特許請求の範囲の「流路切換弁」に相当し、オイルタンク27が特許請求の範囲の「作動流体貯留部」に相当する。
In the valve
以上のように構成された本形態のバルブタイミング調整システム1によれば、油圧制御弁24を制御することでポンプ流路油圧をベーンロータ回動油圧まで上昇させるため、エンジンの回転数が低いエンジン始動の際であっても、ベーンロータ回動油圧にてベーンロータ14を確実に回動させることができる。
これにより、意図せぬエンジン停止などによりベーンロータ14が規制位置にない場合であっても、エンジン始動に最適な位置までベーンロータ14を確実に回動させることができ、結果として、エンジンのスムーズな始動が行われる。
According to the valve
Accordingly, even when the
以上、本発明は上記形態に何ら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる形態で実施可能である。
(イ)上記形態では、油圧判断手段は、油圧センサ403によって検出されたポンプ流路油圧の値に基づいて、ポンプ流路油圧がベーンロータ回動油圧に達したか否かを判断していた。これに代えて、油圧判断手段は、保持制御手段によって油圧制御弁24が保持位置制御されている保持時間が所定の時間以上であるか否かを判断してもよい。具体的な処理を図4のフローチャートに基づき説明する。
As mentioned above, this invention is not limited to the said form at all, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.
(A) In the above embodiment, the hydraulic pressure determination means determines whether or not the pump flow hydraulic pressure has reached the vane rotor rotation hydraulic pressure based on the value of the pump flow hydraulic pressure detected by the hydraulic sensor 403. Instead of this, the hydraulic pressure determination means may determine whether or not the holding time during which the hydraulic
図4において、S201〜S203及びS206〜S209の処理は、図2におけるS101〜S103及びS106〜S109の処理と同一である。すなわち、本形態においてはS204及びS205の処理のみが図2のフローチャートに示されている処理と異なる。以下では、図4のS204及びS205の処理についてのみ説明する。 In FIG. 4, the processing of S201 to S203 and S206 to S209 is the same as the processing of S101 to S103 and S106 to S109 in FIG. That is, in the present embodiment, only the processing of S204 and S205 is different from the processing shown in the flowchart of FIG. Hereinafter, only the processing of S204 and S205 in FIG. 4 will be described.
S204では、保持時間読み出しが行われる。保持時間読み出しでは、油圧制御弁24が保持位置制御されている時間が検出される。
続くS205では、保持時間読み出しにて読み出された保持時間が、一定時間T以上であるか否かが判断される。ここでは、保持時間が一定時間T以上である場合に、肯定判断される。
In S204, the holding time is read. In the holding time reading, the time during which the
In subsequent S205, it is determined whether or not the holding time read in the holding time reading is equal to or longer than a predetermined time T. Here, an affirmative determination is made when the holding time is equal to or longer than the predetermined time T.
ここで、保持時間が一定時間T以上であると判断された場合(S205:YES)、S206へ移行する。一方、保持時間が一定時間T未満であると判断された場合(S205:NO)、S203に移行する。すなわち、保持時間が一定時間T以上となるまで、油圧制御弁24の保持位置制御が行われる。一定時間Tとは、油圧制御弁24による保持位置制御によりポンプ流路28の油圧をベーンロータ回動油圧まで上昇させるために必要な時間である。これにより、ポンプ流路28の油圧はベーンロータ回動油圧まで上昇可能である。
If it is determined that the holding time is equal to or longer than the predetermined time T (S205: YES), the process proceeds to S206. On the other hand, when it is determined that the holding time is less than the predetermined time T (S205: NO), the process proceeds to S203. That is, the holding position control of the
本形態は、油圧制御弁24を制御することでポンプ流路油圧をベーンロータ回動油圧まで上昇させるという点では、上記構成と同様である。結果として、上記形態と同様の効果を奏する。
This embodiment is the same as the above configuration in that the pump passage hydraulic pressure is increased to the vane rotor rotation hydraulic pressure by controlling the
(ロ)上記形態では、完爆判断手段は、クランク角センサ401により検出されたエンジン回転数が予め定められた所定回転数を超えたときに完爆したと判断していたが、カム角センサ402により検出されたカムシャフトの位相がエンジン始動最適位置に等しい場合に完爆したと判断してもよい。
(ハ)また、上記形態では、エンジン始動最適位置はベーン41がとり得る最進角位置であったが、エンジン始動最適位置は、ベーン41がとり得る最進角位置であってもよい。または、ベーン41がとり得る最進角位置と最遅角位置との中間位置であってもよい。
(B) In the above embodiment, the complete explosion determining means determines that the complete explosion has occurred when the engine rotational speed detected by the
(C) In the above embodiment, the optimum engine start position is the most advanced angle position that the
1:バルブタイミング調整システム、6:カムシャフト、8:ギア、10:バルブタイミング調整装置、11:スプロケット、12:ハウジング、14:ベーンロータ、15:シューハウジング、17:ボルト、19:ボルト、22:油圧ポンプ、24:油圧制御弁(流路切換弁)、25:進角油路(流路)、26:遅角油路(流路)、27:オイルタンク(作動流体貯留部)、30:ストッパピストン(規制部材)、34:嵌合穴、40:ロータ、41〜44:ベーン、50:ベーン収容室、51〜54:進角油圧室、55〜58:遅角油圧室、100:ECU(制御部、エンスト情報記憶手段、ベーンロータ回動手段、保持制御手段、エンスト情報読み出し手段、エンスト情報判断手段、油圧判断手段、保持制御解除手段、ベーンロータ回動手段、完爆判断手段)、300:情報記憶部、400:運転状態検出部、401:クランク角センサ、402:カム角センサ、403:油圧センサ、410:始動停止検出部、411:イグニッションスイッチ 1: valve timing adjustment system, 6: camshaft, 8: gear, 10: valve timing adjustment device, 11: sprocket, 12: housing, 14: vane rotor, 15: shoe housing, 17: bolt, 19: bolt, 22: Hydraulic pump, 24: hydraulic control valve (flow path switching valve), 25: advance oil path (flow path), 26: retard oil path (flow path), 27: oil tank (working fluid reservoir), 30: Stopper piston (regulating member), 34: fitting hole, 40: rotor, 41-44: vane, 50: vane accommodating chamber, 51-54: advance hydraulic chamber, 55-58: retard hydraulic chamber, 100: ECU (Control unit, engine stall information storage means, vane rotor rotating means, holding control means, engine stall information reading means, engine stall information determining means, oil pressure determining means, holding control releasing means, vane rotor Motion means, complete explosion determining means), 300: information storage unit, 400: operating condition detecting unit, 401: crank angle sensor, 402: a cam angle sensor, 403: pressure sensor, 410: start stop detection unit, 411: Ignition switch
Claims (8)
作動流体が貯留されている作動流体貯留部から前記バルブタイミング調整装置に作動流体を供給する油圧ポンプと、
前記作動流体貯留部から前記バルブタイミング調整装置に作動流体を供給するための流路の切り換えを行う流路切換弁と、
前記流路切換弁の制御を司る制御部と、
を備えるバルブタイミング調整システムであって、
前記制御部は、
前記内燃機関の停止の際に、エンジンストールが生じていたか否かを示すエンスト情報を記憶するエンスト情報記憶手段と、
前記規制部材が前記ハウジングに嵌合するよう前記ベーンロータを回動させるベーンロータ回動手段と、
前記内燃機関の始動の際に前記エンスト情報記憶手段によって記憶された前記エンスト情報に基づきエンジンストールが生じていたと判断された場合、前記ベーンロータ回動手段によって前記ベーンロータを回動させる前に、前記油圧ポンプと前記流路切換弁とを接続する流路における作動油の圧力であるポンプ流路油圧が前記ベーンロータ回動手段による前記ベーンロータの回動が可能となるベーンロータ回動油圧まで高まるように、前記油圧ポンプから前記流路切換弁を経由して前記バルブタイミング調整装置に作動油が供給されない保持位置に前記流路切換弁を保持する保持制御手段と、
を有することを特徴とするバルブタイミング調整システム。 A housing that rotates with one of a drive shaft and a driven shaft of an internal combustion engine, a vane rotor that rotates with the other of the drive shaft and the driven shaft, and is driven to rotate relative to the housing by the pressure of a working fluid; and A regulating member which is accommodated in the vane rotor so as to be projectable, and projects from the vane rotor and fits into the housing, thereby restricting relative rotational driving of the vane rotor with respect to the housing at a regulating position; and the drive shaft and the driven A valve timing adjusting device that adjusts the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine driven to open / close by the driven shaft by adjusting a phase with the shaft;
A hydraulic pump that supplies the working fluid from the working fluid reservoir in which the working fluid is stored to the valve timing adjusting device;
A flow path switching valve for switching a flow path for supplying a working fluid from the working fluid reservoir to the valve timing adjusting device;
A control unit for controlling the flow path switching valve;
A valve timing adjustment system comprising:
The controller is
Engine information storage means for storing engine information indicating whether or not an engine stall has occurred when the internal combustion engine is stopped;
Vane rotor rotating means for rotating the vane rotor so that the regulating member fits into the housing;
When it is determined that engine stall has occurred based on the engine stall information stored by the engine engine information storage means at the time of starting the internal combustion engine, the hydraulic pressure is applied before the vane rotor rotation mechanism rotates the vane rotor. The pump passage hydraulic pressure, which is the pressure of hydraulic oil in the flow passage connecting the pump and the flow passage switching valve, is increased to the vane rotor turning hydraulic pressure at which the vane rotor can be turned by the vane rotor turning means. Holding control means for holding the flow path switching valve at a holding position where hydraulic fluid is not supplied to the valve timing adjusting device from the hydraulic pump via the flow path switching valve;
A valve timing adjustment system comprising:
前記内燃機関の始動の際に、前記エンスト情報記憶手段によって記憶された前記エンスト情報を読み出すエンスト情報読み出し手段と、
前記エンスト情報読み出し手段によって読み出された前記エンスト情報に基づきエンジンストールが生じていたか否かを判断するエンスト情報判断手段と、を有す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調整システム。 The controller is
Engine information reading means for reading the engine information stored by the engine information storage means when starting the internal combustion engine;
2. The valve timing adjustment system according to claim 1, further comprising an engine stall information determination unit configured to determine whether engine stall has occurred based on the engine stall information read by the engine stall information reading unit.
前記ポンプ流路油圧が前記ベーンロータ回動油圧に達したか否かを判断する油圧判断手段と、
前記ポンプ流路油圧が前記ベーンロータ回動油圧に達したと判断された場合、前記流路切換弁の保持位置での保持を解除する保持制御解除手段と、
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のバルブタイミング調整システム。 The controller is
Oil pressure judging means for judging whether or not the pump passage oil pressure has reached the vane rotor rotation oil pressure;
When it is determined that the pump passage hydraulic pressure has reached the vane rotor rotation hydraulic pressure, holding control release means for releasing the holding at the holding position of the passage switching valve;
The valve timing adjustment system according to claim 1, wherein:
前記保持制御解除手段による解除の後、前記ベーンロータ回動手段によってベーンロータを回動させることを特徴とする請求項3に記載のバルブタイミング調整システム。 The controller is
4. The valve timing adjusting system according to claim 3, wherein the vane rotor is rotated by the vane rotor rotating means after being released by the holding control releasing means.
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