JP2015105643A - Valve timing adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置に、関する。 The present invention relates to a valve timing adjusting device that adjusts the valve timing of a valve that opens and closes a camshaft by torque transmission from a crankshaft in an internal combustion engine.
従来、クランク軸と連動回転するハウジングロータと、カム軸と連動回転するベーンロータとを備えたバルブタイミング調整装置が、知られている。例えば特許文献1には、ハウジングロータ内に複数の作動室を区画するベーンロータにつき、それら各作動室に対する作動液の入出によりハウジングロータに対する回転位相を調整することで、所期のバルブタイミングを実現するものが、開示されている。かかる特許文献1の開示装置は、スリーブ内におけるスプールの移動位置に応じて、各作動室に対する作動液の入出を制御する制御系を、備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a valve timing adjusting device including a housing rotor that rotates in conjunction with a crankshaft and a vane rotor that rotates in conjunction with a camshaft is known. For example, in
具体的に特許文献1の開示装置では、スプールの移動位置として、回転位相を進角変化させる進角位置と、回転位相を遅角変化させる遅角位置とが設定されている。これら進角位置及び遅角位置の各々において制御系は、作動液を導入する作動室としての導入室と、作動液を排出させる作動室としての排出室とを、切替選択する。その結果として、各作動室に対する作動液の入出制御が可能となっている。
Specifically, in the disclosed device of
ここで特に、特許文献1の開示装置では、進角位置として二種類の移動位置が設定されている。一方の進角位置では、内燃機関の回転速度が低い場合にドレン通路とは遮断される還流通路を通して、排出室側から導入室側へと向かう作動液の還流が許容される。この場合、カム軸からベーンロータへ伝達されるカムトルクの交番周期が長くなることで、当該周期に対する還流の追従性が鋭敏になるので、例えば内燃機関の回転速度に追従して導入室への導入圧力が低くなっていても、バルブタイミング調整の応答性を高め得る。また、他方の進角位置では、内燃機関の回転速度が高い場合に還流通路がドレン通路と連通することで、排出室の作動液は外部にドレンされる。この場合、カムトルクの短い交番周期に対して追従性が鈍化する還流は利用せず、例えば内燃機関の回転速度に追従することで高くなった導入室への導入圧力を利用することで、バルブタイミング調整の応答性を高め得る。
Here, in particular, in the device disclosed in
尚、特許文献1の開示装置では、遅角位置についても、二種類の移動位置が設定されており、上記二種類の進角位置の場合と同様に進角応答性を高め得る。
In the device disclosed in
しかし、特許文献1の開示装置では、進角位置及び遅角位置の各々として、還流の利用位置と非利用位置との二種類ずつが設定されている。そのため、内燃機関での小さな搭載スペースにてスプール移動量が制限される状況下では、各進角位置及び各遅角位置として設定可能な範囲が狭くなる。故に、スプールの移動位置に応じた作動液の入出制御につき、ひいてはバルブタイミング調整につき、ロバスト性が悪化し易い。
However, in the disclosed apparatus of
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、バルブタイミング調整の応答性とロバスト性とを両立的に高めることにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to improve both the responsiveness and robustness of valve timing adjustment.
上述した課題を解決するために開示された発明は、内燃機関のクランク軸と連動回転するハウジングロータ(12)と、内燃機関のカム軸(2)と連動回転し、ハウジングロータ内において複数の作動室(22,24)を回転方向に区画し、それら各作動室に対する作動液の入出によりハウジングロータに対する回転位相が調整されるベーンロータ(14)と、スリーブ(73)内におけるスプール(74)の移動位置に応じて、各作動室に対する作動液の入出を制御する制御系(50)とを、備え、クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、回転位相を進角変化させる移動位置を進角位置(Pa)と定義する一方、回転位相を遅角変化させる移動位置を遅角位置(Pr)と定義すると、内燃機関の回転速度(S)に追従した圧力により作動液を導入する作動室としての導入室と、作動液を排出させる作動室としての排出室とを、進角位置及び遅角位置の各々において切替選択する制御系は、進角位置及び遅角位置の少なくとも一方である特定位置において、排出室側から導入室側へ作動液を還流させる還流通路(742,744,737)と、還流通路との連通状態下、排出室から還流通路側へ排出された作動液を外部にドレンさせるドレン通路(746,747,66)と、ベーンロータと一体回転するスリーブ内にて、径方向に往復移動する制御弁体(780,790)であって、還流通路をドレン通路に対して遮断する遮断領域(Aai,Ari)から、還流通路をドレン通路に対して連通させる連通領域(Aac,Arc)へ、遠心力(F)の増大に応じて移動する制御弁体とを、有することを特徴とする。 The invention disclosed in order to solve the above-described problem is that a housing rotor (12) rotating in conjunction with a crankshaft of an internal combustion engine and a camshaft (2) of the internal combustion engine rotate in conjunction with each other, and a plurality of operations are performed in the housing rotor. The chambers (22, 24) are partitioned in the rotational direction, and the movement of the spool (74) in the sleeve (73), and the vane rotor (14) in which the rotational phase with respect to the housing rotor is adjusted by the entry and exit of hydraulic fluid into and from the respective working chambers And a control system (50) for controlling the flow of hydraulic fluid into and out of each working chamber in accordance with the position, and a valve timing adjusting device for adjusting the valve timing of the valve that opens and closes the camshaft by torque transmission from the crankshaft The moving position that changes the rotational phase is defined as the advanced position (Pa), while the moving position that changes the rotational phase is retarded. When the position (Pr) is defined, an advance chamber is defined as an introduction chamber serving as a working chamber into which the working fluid is introduced by pressure following the rotational speed (S) of the internal combustion engine, and a discharge chamber serving as a working chamber from which the working fluid is discharged. The control system for switching and selecting each of the position and the retard angle position is a recirculation passage (742, 744) that recirculates the working fluid from the discharge chamber side to the introduction chamber side at a specific position that is at least one of the advance angle position and the retard angle position. , 737) and the recirculation passage, the drain passage (746, 747, 66) for draining the working fluid discharged from the discharge chamber to the recirculation passage side and the sleeve rotating integrally with the vane rotor The control valve body (780, 790) reciprocally moves in the radial direction, and the return passage is connected to the drain passage from the blocking region (Aai, Ari) that cuts off the return passage from the drain passage. It is thereby communicating area (Aac, Arc) to, and a control valve body which moves in response to an increase of the centrifugal force (F), characterized by having.
この発明によると、スプールの特定位置では、内燃機関の回転速度が低いことで遠心力が小さい間は、遮断領域の制御弁体により還流通路がドレン通路に対して遮断されるので、排出室側から導入室側へと向かって作動液の還流が許容される。このときには、カム軸からベーンロータへ伝達されるカムトルクの交番周期が長くなることで、当該交番周期に対する還流の追従性が鋭敏になるので、内燃機関の回転速度に追従した導入室への導入圧力が低くても、バルブタイミング調整の応答性を高め得る。さらにスプールの特定位置では、回転速度が高くなって遠心力が増大すると、連通領域へ移動した制御弁体により還流通路がドレン通路との連通状態となるので、排出室から還流通路側へ排出された作動液は、導入室側には還流されずに外部へとドレンされる。このときには、カムトルクの短い交番周期に対して追従性が鈍化する還流は利用せず、回転速度に追従して高圧となった導入室への導入圧力を利用することで、バルブタイミング調整の応答性を高め得る。 According to the present invention, at the specific position of the spool, while the rotational speed of the internal combustion engine is low and the centrifugal force is small, the return passage is blocked from the drain passage by the control valve body in the cutoff region. The working fluid is allowed to recirculate from the inlet toward the introduction chamber. At this time, since the alternating cycle of the cam torque transmitted from the cam shaft to the vane rotor becomes longer, the followability of the return to the alternating cycle becomes sharp, so the pressure introduced into the introduction chamber following the rotational speed of the internal combustion engine is increased. Even if it is low, the responsiveness of valve timing adjustment can be improved. Further, at a specific position of the spool, when the rotational speed increases and the centrifugal force increases, the control valve element moved to the communication region causes the return passage to be in communication with the drain passage, and therefore is discharged from the discharge chamber to the return passage side. The hydraulic fluid is drained to the outside without being refluxed to the introduction chamber side. At this time, responsiveness of valve timing adjustment is not used by using the introduction pressure into the introduction chamber that has become high pressure following the rotation speed, without using the reflux that slows down the followability with respect to the alternating cycle of the short cam torque. Can increase.
こうした発明によれば、特定位置である進角位置及び遅角位置の少なくとも一方につき、スプールの移動量が制限される状況下にあっても、還流の利用位置と非利用位置とが共通化されるので、当該少なくとも一方の位置として設定可能な範囲を拡大できる。故に、スプール移動位置に応じた作動液の入出制御につき、ひいてはバルブタイミング調整につき、上述の応答性と両立的にロバスト性も高め得る。 According to such an invention, at least one of the advance angle position and the retard angle position, which are specific positions, even if the amount of movement of the spool is limited, the return use position and the non-use position are made common. Therefore, the range that can be set as the at least one position can be expanded. Therefore, the robustness can be enhanced at the same time as the above responsiveness with respect to the hydraulic fluid entry / exit control according to the spool movement position, and thus the valve timing adjustment.
また、開示された別の発明によると、制御弁体の重心(Ca,Cr)は、遮断領域においてスリーブの回転中心(O)よりも連通領域側に設定される。 According to another disclosed invention, the center of gravity (Ca, Cr) of the control valve body is set closer to the communication region than the rotation center (O) of the sleeve in the blocking region.
この発明のように、遮断領域においてスリーブの回転中心よりも連通領域側に重心設定される制御弁体は、遠心力の増大に応じて確実に連通領域へ移動し得る。故に、バルブタイミング調整の応答性を高める効果の信頼性を、向上させ得る。 As in the present invention, the control valve body whose center of gravity is set closer to the communication region than the rotation center of the sleeve in the blocking region can surely move to the communication region as the centrifugal force increases. Therefore, the reliability of the effect of improving the responsiveness of the valve timing adjustment can be improved.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置1は、車両の内燃機関に搭載される。装置1は、作動液である作動油の圧力を利用することで、内燃機関のバルブタイミングを調整する。装置1は、内燃機関においてクランク軸(図示しない)からのクランクトルクの伝達によりカム軸2が開閉する「動弁」のバルブタイミングとして、吸気弁のバルブタイミングを調整する。装置1は、回転機構系10及び制御系50等から構成されている。
As shown in FIG. 1, a valve
(回転機構系の基本構成)
まず、回転機構系10の基本構成を説明する。回転機構系10は、クランクトルクをクランク軸からカム軸2へと伝達する伝達経路に、設置される。回転機構系10は、ハウジングロータ12及びベーンロータ14を備えている。
(Basic structure of rotating mechanism system)
First, the basic configuration of the
ハウジングロータ12は、複数のシュー120及びスプロケット(図示しない)を有している。各シュー120は、回転方向に互いに所定間隔をあけた箇所から径方向内側へ突出している。回転方向において隣り合うシュー120の間には、それぞれ収容室20が形成されている。スプロケットは、タイミングチェーン(図示しない)を介してクランク軸と連繋する。かかる連繋により内燃機関の回転中は、クランク軸からスプロケットへとクランクトルクが伝達されることで、ハウジングロータ12がクランク軸と連動して一定方向(図1の反時計方向)に回転する。
The
ベーンロータ14は、ハウジングロータ12内に同軸上に配置されている。ベーンロータ14は、回転軸140及び複数のベーン142を有している。円筒状の回転軸140は、カム軸2に対して同軸上に固定されている。かかる固定によりベーンロータ14は、カム軸2と連動して一定方向(図1の反時計方向)に回転しつつ、ハウジングロータ12に対して相対回転可能となっている。
The
各ベーン142は、回転方向に互いに所定間隔をあけた箇所にて回転軸140から径方向外側へ突出し、それぞれ対応する収容室20に収容されている。各ベーン142は、対応する収容室20を回転方向に分割することで、進角作動室22及び遅角作動室24をハウジングロータ12内に区画している。進角作動室22と遅角作動室24とは、それぞれ複数ずつ形成され、回転方向にて互いに交互に並んでいる。
Each
このような構成により回転機構系10では、各進角作動室22及び各遅角作動室24に対する作動油の入出により回転位相が調整されることで、当該回転位相に応じたバルブタイミングが実現される。具体的には、各進角作動室22が作動油の導入により容積拡大すると共に、各遅角作動室24が作動油の排出により容積縮小することで、回転位相が進角方向へ変化し、それに応じてバルブタイミングが進角する。一方、各遅角作動室24が作動油の導入により容積拡大すると共に、各進角作動室22が作動油の排出により容積縮小することで、回転位相が遅角方向へ変化し、それに応じてバルブタイミングが遅角する。さらに、各進角作動室22及び各遅角作動室24に対する作動油の入出規制により、それら作動室22,26のいずれにも作動油が閉込められることで、回転位相が作動油によっては変化せず、バルブタイミングが実質保持される。
With such a configuration, in the
(制御系の基本構成)
次に、制御系50の基本構成を説明する。制御系50は、回転機構系10を駆動するために、作動油の入出を制御する。図2に示すように制御系50は、通路62,64,66,68、制御弁ユニット70及び制御回路90を備えている。
(Basic configuration of control system)
Next, the basic configuration of the
進角入出通路62は、各進角作動室22と連通している。遅角入出通路64は、各遅角作動室24と連通している。ドレン回収通路66は、外部のドレン回収部であるドレンパン3と共に大気開放されることで、当該ドレンパン3側へ作動油をドレン可能となっている。供給通路68は、供給源としてのポンプ4と連通している。ここで、内燃機関に設けられるポンプ4は、内燃機関の回転中にクランクトルクを受けて駆動されるメカポンプであり、ドレンパン3から吸入した作動油を供給通路68へ吐出供給する。その結果、内燃機関にてポンプ4からの作動油供給が継続される定常運転時には、内燃機関の回転速度が増減するのに追従して、ポンプ4からの作動油の供給圧力も増減する。
The advance angle entrance /
制御弁ユニット70は、ソレノイド71への通電により発生する駆動力と、リターンスプリング72の発生する復原力とを利用した、電磁駆動式のスプール弁である。制御弁ユニット70は、進角入出ポート82、遅角入出ポート84、進角ドレンポート86、遅角ドレンポート87及び供給ポート88を有している。進角入出ポート82は、進角入出通路62を介して各進角作動室22と連通している。遅角入出ポート84は、遅角入出通路64を介して各遅角作動室24と連通している。進角ドレンポート86及び遅角ドレンポート87は、ドレン回収通路66と連通している。供給ポート88は、供給通路68と連通している。制御弁ユニット70は、ソレノイド71への通電に従って、各ポート82,84,86,87,88を通じた作動油の入出を切替制御する。
The
制御回路90は、例えばマイクロコンピュータ等を主体に構成される電子回路であり、ソレノイド71及び内燃機関の各種電装品(図示しない)と電気接続されている。制御回路90は、内部メモリに記憶のコンピュータプログラムに従って、ソレノイド71への通電を含む内燃機関の運転を制御する。
The
(カムトルク)
次に、カム軸2からベーンロータ14へ伝達されるカムトルクにつき、説明する。内燃機関の回転中、カム軸2により開閉駆動される吸気弁からのスプリング反力等に起因して生じるカムトルクは、当該軸2に伝達されてベーンロータ14へと作用する。ここで、図3に示すように変動トルクは、ハウジングロータ12に対する進角方向へ作用する負トルクと、ハウジングロータ12に対する遅角方向へ作用する正トルクとの間にて、交番変化する。尚、カムトルクは、例えば正トルクのピークトルクT+が負トルクのピークトルクT−よりも大きくなることにより、平均トルクが正トルク側に偏るものであってもよい。あるいはカムトルクは、正トルクのピークトルクT+が負トルクのピークトルクT−と実質的に等しくなることにより、平均トルクが実質的に零となるものであってもよい。
(Cam torque)
Next, cam torque transmitted from the
(制御系の詳細構成)
次に、制御系50の詳細構成を説明する。図1に示すように、制御系50をなす制御弁ユニット70は、スリーブ73内にてスプール74を直線往復駆動する。
(Detailed configuration of control system)
Next, a detailed configuration of the
具体的にスリーブ73は、金属により円筒状に形成されている。スリーブ73は、ベーンロータ14及びカム軸2に跨って同軸上に内蔵されている。かかる内蔵によりスリーブ73は、ベーンロータ14及びカム軸2と一体に回転する。スリーブ73は、図4に示すように、金属製のコイルスプリングからなるリターンスプリング72を同軸上に収容している。スリーブ73は、進角ドレンポート86、遅角入出ポート84、供給ポート88、進角入出ポート82及び遅角ドレンポート87を、軸方向の一端側から他端側へ向かってこの順で形成している。
Specifically, the
図1に示すようにスプール74は、金属により円柱ロッド状に形成されている。スプール74は、スリーブ73内に同軸上に収容され、当該収容先の内周面により摺動支持されている。かかる摺動支持によりスプール74も、ベーンロータ14及びカム軸2と一体に回転する。スプール74の軸方向一端には、図4に示すように、ソレノイド71の駆動軸71aが連繋している。スプール74の軸方向他端には、リターンスプリング72が連繋している。ソレノイド71は、制御回路90(図2参照)からの通電に従って駆動軸71aに駆動力を発生することで、スプール74をリターンスプリング72側へ付勢する。それと同時にリターンスプリング72は、スプール74及びスリーブ73間での圧縮変形により復原力を発生することで、スプール74をソレノイド71側へ付勢する。こうした付勢状態下、駆動軸71aの駆動力と、リターンスプリング72の復原力との釣り合いに応じて、スプール74の移動位置(以下、単に「スプール移動位置」という)が決まる。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように制御弁ユニット70は、進角還流通路742、遅角還流通路744、進角ドレン通路746及び遅角ドレン通路747を有している。図4に示すように進角還流通路742及び遅角還流通路744は、スプール74によりそれぞれ貫通孔状に形成されている。進角還流通路742及び遅角還流通路744は、互いに合流してなる開口端742a,744aから、軸方向の相反側へそれぞれ離間した開口端742b,744bまで、延伸している。進角ドレン通路746は、スプール74により貫通孔状に形成されている。進角ドレン通路746は、進角還流通路742の開口端742bと連通可能に設けられ、スプール74のうち進角ドレンポート86側の軸方向端まで延伸している。遅角ドレン通路747は、スプール74により貫通孔状に形成されている。遅角ドレン通路747は、遅角還流通路744の開口端744bと連通可能に設けられ、スプール74のうち遅角ドレンポート87側の軸方向端まで延伸している。
As shown in FIG. 2, the
こうした構成により、スプール移動位置として図4〜7に示す進角位置Paでは、進角還流通路742の開口端742aが進角入出ポート82及び供給ポート88と連通すると共に、同通路742の開口端742bが遅角入出ポート84と連通する。それと共に進角位置Paでは、遅角還流通路744の開口端744aが進角入出ポート82及び供給ポート88と連通すると共に、同通路744の開口端744bがスリーブ73により閉塞される。
With this configuration, at the advance angle position Pa shown in FIGS. 4 to 7 as the spool movement position, the
また、スプール移動位置として図8〜11に示す遅角位置Prでは、遅角還流通路744の開口端744aが遅角入出ポート84及び供給ポート88と連通すると共に、同通路744の開口端744bが進角入出ポート82と連通する。それと共に遅角位置Prでは、進角還流通路742の開口端742aが遅角入出ポート84及び供給ポート88と連通すると共に、同通路742の開口端742bがスリーブ73により閉塞される。
8-11, the
さらに、スプール移動位置として図12に示す保持位置Phでは、各還流通路742,744の開口端742a,744aが供給ポート88と連通するが、それら還流通路742,744の開口端742b,744bはスリーブ73により閉塞される。それと共に保持位置Phでは、進角入出ポート82及び遅角入出ポート84が共に、スプール74により閉塞される。
Further, in the holding position Ph shown in FIG. 12 as the spool movement position, the open ends 742a and 744a of the
図2に示すように制御弁ユニット70は、さらに進角還流逆止弁76及び遅角還流逆止弁77を有している。進角還流逆止弁76と遅角還流逆止弁77とは、それぞれ進角還流通路742と遅角還流通路744とに設けられている。各還流逆止弁76,77は、図4に示すように、それぞれ個別の弁座762,772及び弁部材760,770と、互いに共通の弾性部材767とを、組み合わせてなる。
As shown in FIG. 2, the
進角弁座762は、進角還流通路742の内面のうち開口端742b側へ向かって縮径する円錐面により、形成されている。進角弁部材760は、金属により球状に形成されている。進角弁部材760は、進角還流通路742内のうち進角弁座762よりも開口端742a側に収容され、当該弁座762に対して軸方向に離着座可能となっている。遅角弁座772は、遅角還流通路744の内面のうち開口端744b側へ向かって縮径する円錐面により、形成されている。遅角弁部材770は、金属により球状に形成されている。遅角弁部材770は、遅角還流通路744内のうち遅角弁座772よりも開口端744a側に収容され、当該弁座772に対して軸方向に離着座可能となっている。金属製のコイルスプリングからなる弾性部材767は、進角還流通路742内及び遅角還流通路744内に跨って収容され、進角弁部材760及び遅角弁部材770の間に同軸上に介装されている。弾性部材767は、進角弁部材760及び遅角弁部材770間での圧縮変形により復原力を発生することで、それら進角弁部材760及び遅角弁部材770をそれぞれ進角弁座762側及び遅角弁座772側へと向かって付勢する。
The
こうした構成から、進角還流通路742にて開口端742a側よりも開口端742b側が高圧となることで、図4の如く進角弁部材760が進角弁座762から離座するときには、進角還流逆止弁76が開弁状態となる。これにより、特に進角位置Paの進角還流通路742では、遅角入出ポート84側から進角入出ポート82側へ向かう作動油の還流が、図4の破線矢印の如く許容される。一方、進角還流通路742にて開口端742b側よりも開口端742a側が高圧となることで、図5〜11の如く進角弁部材760が進角弁座762に着座するときには、進角還流逆止弁76が閉弁状態となる。これにより、特に進角位置Paの進角還流通路742では、進角入出ポート82側から遅角入出ポート84側へ向かう作動油の逆流が、図5,7の破線矢印の如く規制される。
With such a configuration, the
また、遅角還流通路744にて開口端744a側よりも開口端744b側が高圧となることで、図8の如く遅角弁部材770が遅角弁座772から離座するときには、遅角還流逆止弁77が開弁状態となる。これにより、特に遅角位置Prの遅角還流通路744では、進角入出ポート82側から遅角入出ポート84側へ向かう作動油の還流が、図8の破線矢印の如く許容される。一方、遅角還流通路744にて開口端744b側よりも開口端744a側が高圧となることで、図4〜7,9〜11の如く遅角弁部材770が遅角弁座772に着座するときには、遅角還流逆止弁77が閉弁状態となる。これにより、特に遅角位置Prの遅角還流通路744では、遅角入出ポート84側から進角入出ポート82側へ向かう作動油の逆流が、図9,11の破線矢印の如く規制される。
Further, when the
図2に示すように制御弁ユニット70は、またさらに進角ドレン制御弁78及び遅角ドレン制御弁79を有している。進角ドレン制御弁78と遅角ドレン制御弁79とは、それぞれ進角ドレン通路746と遅角ドレン通路747とに設けられている。各ドレン制御弁78,79は、図4,13に示すように、それぞれ個別の制御弁体780,790と、それぞれ個別の付勢部材782,792とを、組み合わせてなる。
As shown in FIG. 2, the
進角制御弁体780は、金属により直方体状乃至は円柱状に形成されている。進角制御弁体780は、進角ドレン通路746内に収容され、スリーブ73内にてスプール74の径方向に往復移動可能となっている。進角制御弁体780には、その移動領域として二種類の領域Aai,Aacが設定されている。具体的に、図4,5,8,9に示す進角遮断領域Aaiでは、進角制御弁体780が進角ドレン通路746を中途部にて閉塞することで、進角還流通路742が進角ドレン通路746に対して遮断される。一方、図6,7,10〜12に示す進角連通領域Aacでは、進角制御弁体780が進角ドレン通路746を中途部にて開放することで、進角還流通路742が進角ドレン通路746に対して連通する。
The advance
ここで、図13に示すように進角制御弁体780の重心Caは、進角遮断領域Aaiではスリーブ73及びスプール74に共通の回転中心Oよりも径方向外側、即ち進角連通領域Aac側に位置するように設定されている。かかる設定の進角制御弁体780は、内燃機関の回転中にベーンロータ14と一体回転するスリーブ73内にて遠心力Fの作用を受けることで、進角遮断領域Aaiから進角連通領域Aacへの移動を当該力Fの増大に応じて実現する。尚、本実施形態において均質の一材料から形成される進角制御弁体780の重心Caは、三次元方向における同弁体780の寸法中心と実質一致している。
Here, as shown in FIG. 13, the center of gravity Ca of the advance angle
図4,13に示すように、金属製のコイルスプリングからなる進角付勢部材782は、スプール74内にて進角制御弁体780の径方向外側に収容されている。進角付勢部材782は、進角制御弁体780及びスプール74の間に介装されている。進角付勢部材782は、進角制御弁体780及びスプール74間での圧縮変形により復原力を発生することで、当該弁体780を進角連通領域Aac側から進角遮断領域Aai側へ向かう径方向に付勢する。かかる付勢状態下、図4,5,8,9に示す如く内燃機関の回転速度Sが設定速度Sth未満となる間は、進角制御弁体780が進角遮断領域Aaiの範囲で移動する。一方、図6,7,10〜12に示す如く内燃機関の回転速度Sが設定速度Sth以上になると、進角制御弁体780が進角連通領域Aacの範囲で移動する。尚、設定速度Sthは、カム軸2の回転速度に対して倍値となるクランク軸の回転速度Sとして、例えば3500rpm程度に設定される。
As shown in FIGS. 4 and 13, the
図4,13に示すように遅角制御弁体790は、金属により直方体状乃至は円柱状に形成されている。遅角制御弁体790は、遅角ドレン通路747内に収容され、スリーブ73内にてスプール74の径方向に往復移動可能となっている。遅角制御弁体790にも、その移動領域として二種類の領域Ari,Arcが設定されている。具体的に、図4,5,8,9に示す遅角遮断領域Ariでは、遅角制御弁体790が遅角ドレン通路747を中途部にて閉塞することで、遅角還流通路744が遅角ドレン通路747に対して遮断される。一方、図6,7,10〜12に示す遅角連通領域Arcでは、遅角制御弁体790が遅角ドレン通路747を中途部にて開放することで、遅角還流通路744が遅角ドレン通路747に対して連通する。
As shown in FIGS. 4 and 13, the retard
ここで、図13に示すように遅角制御弁体790の重心Crは、遅角遮断領域Ariではスリーブ73及びスプール74に共通の回転中心Oよりも径方向外側、即ち遅角連通領域Arc側に位置するように設定されている。かかる設定の遅角制御弁体790は、内燃機関の回転中にベーンロータ14と一体回転するスリーブ73内にて遠心力Fの作用を受けることで、遅角遮断領域Ariから遅角連通領域Arcへの移動を当該力Fの増大に応じて実現する。尚、本実施形態において均質の一材料から形成される遅角制御弁体790の重心Crも、三次元方向における同弁体790の寸法中心と実質一致している。
Here, as shown in FIG. 13, the center of gravity Cr of the retard
図4,13に示すように、金属製のコイルスプリングからなる遅角付勢部材792は、スプール74内にて遅角制御弁体790の径方向外側に収容されている。遅角付勢部材792は、遅角制御弁体790及びスプール74の間に介装されている。遅角付勢部材792は、遅角制御弁体790及びスプール74間での圧縮変形により復原力を発生することで、当該弁体790を遅角連通領域Arc側から遅角遮断領域Ari側へ向かう径方向に付勢する。かかる付勢状態下、図4,5,8,9に示す如く内燃機関の回転速度Sが設定速度Sth未満となる間は、遅角制御弁体790が遅角遮断領域Ariの範囲で移動する。一方、図6,7,10〜12に示す如く内燃機関の回転速度Sが設定速度Sth以上になると、遅角制御弁体790が遅角連通領域Arcの範囲で移動する。尚、設定速度Sthは、進角制御弁体780の場合と実質同一値に設定される。
As shown in FIGS. 4 and 13, the
さて、以上に加えて制御系50は、図2,4に示すように、リード式の供給逆止弁(即ち、リード弁)69を供給通路68に備えている。供給逆止弁69は、供給通路68にて供給ポート88側よりもポンプ4側が高圧となることで、開弁状態となる。これにより供給通路68では、ポンプ4側から供給ポート88側へ向かう作動油供給が、図6,10,12の破線矢印の如く許容される。一方、供給逆止弁69は、ポンプ4側よりも供給ポート88側が高圧となることで、閉弁状態となる。これにより供給通路68では、供給ポート88側からポンプ4側へ向かう作動油の逆流が、図4,5,7〜9,11の破線矢印の如く規制される。
In addition to the above, the
(バルブタイミング調整作動)
内燃機関の定常運転時には、その運転状態に適したバルブタイミングを実現するように、制御回路90がソレノイド71への通電を制御する。その結果、スプール74が進角位置Pa、遅角位置Pr及び保持位置Phのいずれかに移動することで、各進角作動室22及び各遅角作動室24に対して作動油の入出が制御される。このとき特に、進角位置Paと遅角位置Prとでは、作動油を導入する「導入室」と、作動油を排出させる「排出室」とが、複数の作動室22,24の中から切替選択される。以下、装置1のバルブタイミング調整作動として、それら進角位置Pa及び遅角位置Prでの各作動と、保持位置Phでの作動とにつき、詳細に説明する。
(Valve timing adjustment operation)
During steady operation of the internal combustion engine, the
(a1) 低速回転時における進角位置Paでの進角作動
図2の進角位置Paにて回転位相を進角変化させる進角作動では、図4,5の如く内燃機関の回転速度Sが設定速度Sth未満となる間、制御弁体780,790が各々の遮断領域Aai,Ariに移動する。その結果、還流通路742,744がそれぞれドレン通路746,747に対して遮断される。
(A1) Advance angle operation at the advance angle position Pa during low speed rotation In advance angle operation in which the rotation phase is advanced at the advance angle position Pa in FIG. 2, the rotational speed S of the internal combustion engine is as shown in FIGS. While the speed is lower than the set speed Sth, the
こうした遮断状態下、カムトルクのうち負トルク伝達により「排出室」としての各遅角作動室24が圧縮されると、図4の破線矢印の如く進角還流通路742には、各遅角作動室24から遅角入出通路64及び遅角入出ポート84を介して、作動油が排出される。このとき、負トルク伝達により拡張される「導入室」としての各進角作動室22は、進角入出通路62及び進角入出ポート82を介して進角還流通路742と連通している。故に、各遅角作動室24側から各進角作動室22側には、進角ドレン通路746に対して遮断状態の進角還流通路742を通した還流が、進角還流逆止弁76の開弁により許容される。またこのとき、進角還流通路742と直接連通する遅角還流通路744では、遅角還流逆止弁77が閉弁すると共に、供給ポート88を介して進角還流通路742と連通する供給通路68では、供給逆止弁69が閉弁する。これらのことから、各遅角作動室24から進角還流通路742へ排出された作動油は、各進角作動室22まで還流されるので、回転位相が進角変化することで、バルブタイミングが進角調整される。
Under such a shut-off state, when each retarded working
一方、方向反転したカムトルクとしての正トルク伝達により各進角作動室22が圧縮されると、図5の破線矢印の如く進角還流通路742には、各進角作動室22から作動油が排出されようとする。しかし、このとき進角還流通路742を通して各進角作動室22側から各遅角作動室24側へ向かう逆流は、進角還流逆止弁76の閉弁により規制される。またこのときにも、遅角還流通路744では遅角還流逆止弁77が閉弁すると共に、供給通路68では供給逆止弁69が閉弁する。これらのことから、カムトルクの方向反転前に進角方向へ変化した回転位相が遅角方向には戻り難くなるので、バルブタイミングを進角させ易い。
On the other hand, when the respective
(a2) 高速回転時における進角位置Paでの進角作動
図2の進角位置Paにて回転位相を進角変化させる進角作動では、図6,7の如く内燃機関の回転速度Sが設定速度Sth以上になると、制御弁体780,790が各々の連通領域Aac,Arcに移動する。その結果、還流通路742,744がそれぞれドレン通路746,747に対して連通させられる。
(A2) Advance angle operation at the advance angle position Pa during high speed rotation In advance angle operation in which the rotation phase is advanced at the advance angle position Pa in FIG. 2, the rotational speed S of the internal combustion engine is as shown in FIGS. When the set speed Sth or higher is reached, the
こうした連通状態下、カムトルクのうち負トルク伝達により「排出室」としての各遅角作動室24が圧縮されると、進角還流通路742と連通する進角ドレン通路746には、図6の破線矢印の如く各遅角作動室24の作動油が排出される。このとき、進角還流通路742と連通する供給通路68では、供給逆止弁69の開弁により供給ポート88側への作動油供給が許容される。その結果として進角還流通路742では、「導入室」としての各進角作動室22が負トルク伝達により拡張されても、各遅角作動室24側から各進角作動室22側へ向かう還流は、進角還流逆止弁76の閉弁により規制される。またこのときに遅角還流通路744では、遅角還流逆止弁77が閉弁する。これらのことから、各遅角作動室24から進角還流通路742側へと排出された作動油は、各進角作動室22に還流されることなく、当該還流通路742から進角ドレン通路746を通して外部のドレンパン3にドレンされる。それと同時に、各進角作動室22には、設定速度Sth以上の回転速度Sに追従して高圧供給される作動油が導入される。故に、回転位相が進角変化することで、バルブタイミングが進角調整される。
Under such a communication state, when each retarded working
一方、方向反転したカムトルクとしての正トルク伝達により各進角作動室22が圧縮されると、図7の破線矢印の如く各進角作動室22側から各遅角作動室24側へ向かう逆流は、進角還流通路742にて進角還流逆止弁76の閉弁により規制される。またこのときには、遅角還流通路744では遅角還流逆止弁77が閉弁すると共に、供給通路68では供給逆止弁69が閉弁する。これらのことから、カムトルクの方向反転前に進角方向へ変化した回転位相が遅角方向には戻り難くなるので、バルブタイミングを進角させ易い。
On the other hand, when the
(r1) 低速回転時における遅角位置Prでの遅角作動
図2の遅角位置Prにて回転位相を遅角変化させる遅角作動でも、図8,9の如く内燃機関の回転速度Sが設定速度Sth未満となる間は、制御弁体780,790が各々の遮断領域Aai,Ariに移動する。その結果、還流通路742,744がそれぞれドレン通路746,747に対して遮断される。
(R1) Delay angle operation at the retard angle position Pr during low speed rotation Even in the retard angle operation in which the rotation phase is retarded at the retard angle position Pr in FIG. 2, the rotational speed S of the internal combustion engine is as shown in FIGS. While the speed is lower than the set speed Sth, the
こうした遮断状態下、カムトルクのうち正トルク伝達により「排出室」としての各進角作動室22が圧縮されると、図8の破線矢印の如く遅角還流通路744には、各進角作動室22から進角入出通路62及び進角入出ポート82を介して、作動油が排出される。このとき、正トルク伝達により拡張される「導入室」としての各遅角作動室24は、遅角入出通路64及び遅角入出ポート84を介して遅角還流通路744と連通している。故に、各進角作動室22側から各遅角作動室24側には、遅角ドレン通路747に対して遮断状態の遅角還流通路744を通した還流が、遅角還流逆止弁77の開弁により許容される。またこのとき、遅角還流通路744と直接連通する進角還流通路742では、進角還流逆止弁76が閉弁すると共に、供給ポート88を介して遅角還流通路744と連通する供給通路68では、供給逆止弁69が閉弁する。これらのことから、各進角作動室22から遅角還流通路744へ排出された作動油は、各遅角作動室24まで還流されるので、回転位相が遅角変化することで、バルブタイミングが遅角調整される。
Under such a shut-off state, when each
一方、方向反転したカムトルクとしての負トルク伝達により各遅角作動室24が圧縮されると、図9の破線矢印の如く遅角還流通路744には、各遅角作動室24から作動油が排出されようとする。しかし、このとき遅角還流通路744を通して各遅角作動室24側から各進角作動室22側へ向かう逆流は、遅角還流逆止弁77の閉弁により規制される。またこのときにも、進角還流通路742では進角還流逆止弁76が閉弁すると共に、供給通路68では供給逆止弁69が閉弁する。これらのことから、カムトルクの方向反転前に遅角方向へ変化した回転位相が進角方向には戻り難くなるので、バルブタイミングを遅角させ易い。
On the other hand, when each retarded working
(r2) 高速回転時における遅角位置Prでの遅角作動
図2の遅角位置Prにて回転位相を遅角変化させる遅角作動でも、図10,11の如く内燃機関の回転速度Sが設定速度Sth以上になると、制御弁体780,790が各々の連通領域Aac,Arcに移動する。その結果、還流通路742,744がそれぞれドレン通路746,747に対して連通させられる。
(R2) Delay angle operation at the retard angle position Pr during high speed rotation Even in the retard angle operation in which the rotation phase is retarded at the retard angle position Pr in FIG. 2, the rotational speed S of the internal combustion engine is as shown in FIGS. When the set speed Sth or higher is reached, the
こうした連通状態下、カムトルクのうち正トルク伝達により「排出室」としての各進角作動室22が圧縮されると、遅角還流通路744と連通する遅角ドレン通路747には、図10の破線矢印の如く各進角作動室22の作動油が排出される。このとき、遅角還流通路744と連通する供給通路68では、供給逆止弁69の開弁により供給ポート88側への作動油供給が許容される。その結果として遅角還流通路744では、「導入室」としての各遅角作動室24が負トルク伝達により拡張されても、各進角作動室22側から各遅角作動室24側へ向かう還流は、遅角還流逆止弁77の閉弁により規制される。またこのときに進角還流通路742では、進角還流逆止弁76が閉弁する。これらのことから、各進角作動室22から遅角還流通路744側へと排出された作動油は、各遅角作動室24に還流されることなく、当該還流通路744から遅角ドレン通路747を通して外部のドレンパン3にドレンされる。それと同時に、各遅角作動室24には、設定速度Sth以上の回転速度Sに追従して高圧供給される作動油が導入される。故に、回転位相が遅角変化することで、バルブタイミングが遅角調整される。
Under such a communication state, when each
一方、方向反転したカムトルクとしての負トルク伝達により各遅角作動室24が圧縮されると、図11の破線矢印の如く各遅角作動室24側から各進角作動室22側へ向かう逆流は、遅角還流通路744にて遅角還流逆止弁77の閉弁により規制される。またこのときには、進角還流通路742では進角還流逆止弁76が閉弁すると共に、供給通路68では供給逆止弁69が閉弁する。これらのことから、カムトルクの方向反転前に遅角方向へ変化した回転位相が進角方向には戻り難くなるので、バルブタイミングを遅角させ易い。
On the other hand, when each retarded working
(h) 保持位置Phでの保持作動
保持位置Phにて回転位相を作動油によっては変化させない保持作動では、内燃機関の回転速度Sに拘らず、即ち制御弁体780,790の状態に拘らず、各作動室22,24が図12の如く還流通路742,744及び供給通路68に対して遮断される。その結果として各作動室22,24には、作動油が閉込められるので、カムトルクの影響による回転位相変化の範囲内にて、バルブタイミングが保持調整される。尚、このとき還流通路742,744と連通状態にある供給通路68では、供給逆止弁69の開弁により、図12の破線矢印の如く供給ポート88側への作動油供給が許容されることで、それら還流通路742,744では、還流逆止弁76,77が閉弁する。
(H) Holding operation at the holding position Ph In the holding operation in which the rotation phase is not changed by the hydraulic oil at the holding position Ph, regardless of the rotational speed S of the internal combustion engine, that is, regardless of the state of the
(作用効果)
以上説明した装置1による作用効果を、以下に説明する。
(Function and effect)
The effects of the
装置1によると、スプール74の進角位置Pa及び遅角位置Prでは、内燃機関の回転速度Sが低いことで遠心力Fが小さい間は、遮断領域Aai,Ariの制御弁体780,790により還流通路742,744がドレン通路746,747に対して遮断される。これにより進角位置Paの場合には、「排出室」として機能する各遅角作動室24側から、「導入室」として機能する各進角作動室22側へと向かって、作動油の還流が許容される。また、遅角位置Prの場合には、「排出室」として機能する各進角作動室22側から、「導入室」として機能する各遅角作動室24側へと向かって、作動油の還流が許容される。そしていずれの場合でも、遠心力Fが小さいときには、カム軸2からベーンロータ14へ伝達されるカムトルクの交番周期が長くなることで、当該交番周期に対する還流の追従性が鋭敏になる。故に、内燃機関の回転速度Sに追従した「導入室」への導入圧力が低くても、バルブタイミング調整の応答性を高め得る。
According to the
さらに、スプール74の進角位置Pa及び遅角位置Prでは、回転速度Sが高くなって遠心力Fが増大すると、連通領域Aac,Arcへ移動した制御弁体780,790により還流通路742,744がドレン通路746,747との連通状態となる。これにより進角位置Paの場合には、「排出室」として機能する各遅角作動室24から進角還流通路742側へ排出された作動油は、「導入室」として機能する各進角作動室22側には還流されずに、外部へとドレンされる。また、遅角位置Prの場合には、「排出室」として機能する各進角作動室22から遅角還流通路744側へ排出された作動油は、「導入室」として機能する各遅角作動室24側には還流されずに、外部へとドレンされる。そしていずれの場合でも、遠心力Fが増大したときには、カムトルクの短い交番周期に対して追従性が鈍化する還流は利用せず、回転速度Sに追従して高圧となった「導入室」への導入圧力を利用することで、バルブタイミング調整の応答性を高め得る。
Further, when the rotational speed S increases and the centrifugal force F increases at the advance position Pa and the retard position Pr of the
こうした装置1によれば、「特定位置」である進角位置Pa及び遅角位置Prの双方つき、スプール74の移動量が制限される状況下にあっても、還流の利用位置と非利用位置とが共通化されるので、それらの位置Pa,Prとして設定可能な範囲を拡大できる。故に、スプール移動位置に応じた作動油の入出制御につき、ひいてはバルブタイミング調整につき、上述の応答性と両立的にロバスト性も高め得る。
According to such an
ここで、遮断領域Aai,Ariにおいてスリーブ73の回転中心Oよりも連通領域Aac,Arc側に重心設定される制御弁体780,790は、遠心力Fの増大に応じて確実に連通領域Aac,Arcへ移動し得る。故に、バルブタイミング調整の応答性を高める効果の信頼性を、向上させ得る。
Here, the
また、スリーブ73内の付勢部材782,792により連通領域Aac,Arc側から遮断領域Aai,Ari側へと向かって径方向に付勢される制御弁体780,790は、遠心力Fの減少に応じて確実に遮断領域Aai,Ariへ戻ることができる。故にこれによっても、バルブタイミング調整の応答性を高める効果の信頼性を、向上させ得る。
Further, the
さらにまた、遠心力Fが小さいときに、カムトルクの伝達により圧縮された「排出室」側から「導入室」側へ向かう還流は、還流逆止弁76,77及び遮断領域Aai,Ariの制御弁体780,790により許容される。それと共に遠心力Fが小さいときには、方向反転したカムトルクの伝達により圧縮された「導入室」側から「排出室」側へ向かって、還流通路742,744を通した作動油の逆流が生じようとすると、当該逆流は還流逆止弁76,77により規制される。これらによれば、カムトルクの長い交番周期に対して還流及び逆流の追従性が鋭敏となる場合には、還流の許容と逆流の規制とにより「導入室」に対する作動油の導入時間を短縮して、バルブタイミング調整の応答性を高め得る。
Furthermore, when the centrifugal force F is small, the recirculation from the “discharge chamber” side compressed by the transmission of the cam torque toward the “introduction chamber” side is performed by the
尚、遠心力Fが増大したときに、カムトルクの伝達により圧縮された「排出室」の作動油は、連通領域Aac,Arcへ移動した制御弁体780,790により「導入室」側へは還流されずに、外部へとドレンされる。それと共に遠心力Fが増大したときにも、方向反転したカムトルクの伝達により圧縮された「導入室」側から「排出室」側へ向かう作動油の逆流は、還流逆止弁76,77により規制される。これらによれば、カムトルクの短い交番周期に対して、還流及び逆流の追従性と共に逆止弁の追従性が鈍化する場合には、高い導入圧力と逆流の規制とにより「導入室」に対する作動油の導入時間を短縮して、バルブタイミング調整の応答性を高め得る。
When the centrifugal force F increases, the hydraulic oil in the “discharge chamber” compressed by the transmission of the cam torque is returned to the “introduction chamber” side by the
(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
(Other embodiments)
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not construed as being limited to the embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist of the present invention. it can.
具体的に、図14に示すように変形例1では、進角ドレン制御弁78又は遅角ドレン制御弁79を設けたドレン通路737を、スリーブ73内のうちスプール74外にて、進角ドレン通路746又は遅角ドレン通路747と連通可能に形成してもよい。この場合、進角還流通路742又は遅角還流通路744は、進角ドレン制御弁78又は遅角ドレン制御弁79を設けていない進角ドレン通路746又は遅角ドレン通路747を介して、ドレン通路737と連通又は遮断されることになる。尚、図14は、遅角ドレン制御弁79を遅角ドレン通路737に設けた場合の変形例1を、示している。
Specifically, as shown in FIG. 14, in the first modification, the
図15〜18に示すように変形例2では、進角ドレン制御弁78及び遅角ドレン制御弁79の一方を設けないことで、進角位置Pa及び遅角位置Prの一方のみを「特定位置」としてもよい。
As shown in FIGS. 15 to 18, in
ここで、図15,16の変形例2では、遅角制御弁体790を含む遅角ドレン制御弁79と共に、遅角還流通路744及び遅角還流逆止弁77が設けられず、進角還流逆止弁76に固有の弾性部材767が進角弁部材760及びスプール74間に介装されている。この場合には、図15に破線矢印にて示す如き低速回転時の作動(a1)と、図示はしないが高速回転時の作動(a2)とを、「特定位置」としての共通の進角位置Paにて上記実施形態と同様に実現できる。故に、バルブタイミングの進角調整にて、応答性及びロバスト性を両立的に高め得る。尚、この場合、低速回転時の遅角位置Prでは、図16に破線矢印にて示す如く、高速回転時(r2)に準じた作動が実現される。
15 and 16, the retard
一方、図17,18の変形例2では、進角制御弁体780を含む進角ドレン制御弁78と共に、進角還流通路742及び進角還流逆止弁76が設けられず、遅角還流逆止弁77に固有の弾性部材767が遅角弁部材770及びスプール74間に介装されている。この場合には、図17に破線矢印にて示す如き低速回転時の作動(r1)と、図示はしないが高速回転時の作動(r2)とを、「特定位置」としての共通の進角位置Paにて上記実施形態と同様に実現できる。故に、バルブタイミングの遅角調整にて、応答性及びロバスト性を両立的に高め得る。尚、この場合、低速回転時の進角位置Paでは、図18に破線矢印にて示す如く、高速回転時(a2)に準じた作動が実現される。
On the other hand, in the modified example 2 of FIGS. 17 and 18, the advance
図19に示すように変形例3では、制御弁体780,790を比重の異なる複数材料から形成することで、重心Ca,Crを寸法中心からずらしてもよい。但し、この場合でも、遮断領域Aai,Ariにおいて回転中心Oよりも連通領域Aac,Arc側に重心設定することが、好ましい。
As shown in FIG. 19, in the third modification, the center of gravity Ca, Cr may be shifted from the center of the dimension by forming the
変形例4では、例えば制御弁体780,790を付勢部材782,792とは反対方向に付勢するように、別の付勢部材を追加することで、遮断領域Aai,Ariにおいて回転中心Oを径方向に挟んで連通領域Aac,Arcとは反対側に、重心設定してもよい。また、変形例5では、逆止弁69,76,77のうち少なくとも一つを、設けなくてもよい。
In the fourth modification, for example, another urging member is added so as to urge the
図20,21に示すように変形例6では、付勢部材782,792を設けていない制御弁体780,790の径方向外側に、「排出室」としての各遅角作動室24又は各進角作動室22から作動油の一部を排出させてもよい。この場合、制御弁体780,790の径方向外側に排出された作動油の圧力により、制御弁体780,790を遮断領域Aai,Ariに戻すことが可能となる。
As shown in FIGS. 20 and 21, in the sixth modification, the retarded working
変形例7では、「動弁」として排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、「動弁」として吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に、本発明を適用してもよい。 In the modified example 7, the present invention may be applied to a device that adjusts the valve timing of the exhaust valve as the “valve”, and a device that adjusts the valve timing of both the intake valve and the exhaust valve as the “valve”. .
1 バルブタイミング調整装置、2 カム軸、3 ドレンパン、4 ポンプ、10 回転機構系、12 ハウジングロータ、14 ベーンロータ、22 進角作動室、24 遅角作動室、50 制御系、66 ドレン回収通路、70 制御弁ユニット、73 スリーブ、74 スプール、76 進角還流逆止弁、77 遅角還流逆止弁、78 進角ドレン制御弁、79 遅角ドレン制御弁、742 進角還流通路、744 遅角還流通路、746 進角ドレン通路、747,737 遅角ドレン通路、780 進角制御弁体、782 進角付勢部材、790 遅角制御弁体、792 遅角付勢部材、Aac 進角連通領域、Aai 進角遮断領域、Arc 遅角連通領域,Ari 遅角遮断領域、Ca,Cr 重心、F 遠心力、O 回転中心、Pa 進角位置、Pr 遅角位置、S 回転速度、Sth 設定速度 1 Valve timing adjusting device, 2 cam shaft, 3 drain pan, 4 pump, 10 rotation mechanism system, 12 housing rotor, 14 vane rotor, 22 advance working chamber, 24 retard working chamber, 50 control system, 66 drain collecting passage, 70 Control valve unit, 73 sleeve, 74 spool, 76 advance return check valve, 77 retard return check valve, 78 advance drain control valve, 79 retard drain control valve, 742 advance return passage, 744 retard return Passage, 746 advance angle drain passage, 747, 737 retard angle drain passage, 780 advance angle control valve body, 782 advance angle biasing member, 790 delay angle control valve body, 792 retard angle biasing member, Aac advance angle communication region, Aai advance angle blocking area, Arc retard angle communication area, Ari retard angle blocking area, Ca, Cr center of gravity, F centrifugal force, O rotation center, Pa advance angle position, P Retard position, S rotation speed, Sth set speed
Claims (4)
前記内燃機関のカム軸(2)と連動回転し、前記ハウジングロータ内において複数の作動室(22,24)を回転方向に区画し、それら各作動室に対する作動液の入出により前記ハウジングロータに対する回転位相が調整されるベーンロータ(14)と、
スリーブ(73)内におけるスプール(74)の移動位置に応じて、前記各作動室に対する前記作動液の入出を制御する制御系(50)とを、備え、
前記クランク軸からのトルク伝達により前記カム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
前記回転位相を進角変化させる前記移動位置を進角位置(Pa)と定義する一方、前記回転位相を遅角変化させる前記移動位置を遅角位置(Pr)と定義すると、
前記内燃機関の回転速度(S)に追従した圧力により前記作動液を導入する前記作動室としての導入室と、前記作動液を排出させる前記作動室としての排出室とを、前記進角位置及び前記遅角位置の各々において切替選択する前記制御系は、
前記進角位置及び前記遅角位置の少なくとも一方である特定位置において、前記排出室側から前記導入室側へ前記作動液を還流させる還流通路(742,744,737)と、
前記還流通路との連通状態下、前記排出室から前記還流通路側へ排出された前記作動液を外部にドレンさせるドレン通路(746,747,66)と、
前記ベーンロータと一体回転する前記スリーブ内にて、径方向に往復移動する制御弁体(780,790)であって、前記還流通路を前記ドレン通路に対して遮断する遮断領域(Aai,Ari)から、前記還流通路を前記ドレン通路に対して連通させる連通領域(Aac,Arc)へ、遠心力(F)の増大に応じて移動する制御弁体とを、有することを特徴とするバルブタイミング調整装置。 A housing rotor (12) rotating in conjunction with a crankshaft of the internal combustion engine;
It rotates in conjunction with the camshaft (2) of the internal combustion engine, divides a plurality of working chambers (22, 24) in the rotation direction in the housing rotor, and rotates with respect to the housing rotor by entering and exiting the working fluid into each working chamber. A vane rotor (14) whose phase is adjusted;
A control system (50) for controlling entry / exit of the hydraulic fluid into / from each of the working chambers according to a moving position of the spool (74) in the sleeve (73),
A valve timing adjusting device for adjusting a valve timing of a valve that opens and closes the camshaft by torque transmission from the crankshaft;
When the moving position for changing the rotational phase by advance is defined as an advanced position (Pa), the moving position for changing the rotational phase by delay is defined as a retard position (Pr).
An introduction chamber as the working chamber for introducing the hydraulic fluid with a pressure following the rotational speed (S) of the internal combustion engine, and a discharge chamber as the working chamber for discharging the hydraulic fluid, the advance position and The control system for switching and selecting at each of the retard angle positions,
A reflux passage (742, 744, 737) for refluxing the working fluid from the discharge chamber side to the introduction chamber side at a specific position that is at least one of the advance position and the retard position;
Drain passages (746, 747, 66) for draining the hydraulic fluid discharged from the discharge chamber to the reflux passage side under communication with the reflux passage;
A control valve body (780, 790) that reciprocates in the radial direction within the sleeve that rotates integrally with the vane rotor, from a blocking region (Aai, Ari) that blocks the reflux path from the drain path. And a control valve body that moves in response to an increase in centrifugal force (F) to a communication region (Aac, Arc) that communicates the reflux passage with the drain passage. .
前記スリーブ内にて前記連通領域側から前記遮断領域側へ向かう径方向に前記制御弁体を付勢する付勢部材(782,792)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装置。 The control system is
The biasing member (782, 792) for biasing the control valve body in a radial direction from the communication region side to the blocking region side in the sleeve is provided. Valve timing adjustment device.
前記還流通路を通して前記作動液が前記排出室側から前記導入室側へ向かう還流を許容する一方、前記還流通路を通して前記作動液が前記導入室側から前記排出室側へ向かう逆流を規制する還流逆止弁(76,77)を、有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。 The control system is
While the working fluid allows the working fluid to reflux from the discharge chamber side to the introduction chamber side through the reflux passage, the working fluid regulates the reverse flow from the introduction chamber side to the discharge chamber side through the reflux passage. The valve timing adjusting device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a stop valve (76, 77).
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