JP3864802B2

JP3864802B2 - 弁開閉時期制御装置

Info

Publication number: JP3864802B2
Application number: JP2002045197A
Authority: JP
Inventors: 直人弓指; 洋治金田; 修駒沢
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2022-02-21
Also published as: JP2003247403A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の弁開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の弁開閉時期制御装置としては、特開平２００１―４１０１２号公報等に開示される技術がある。これは、エンジンのクランク軸と一体的に回転する第１回転部材と、カム軸と一体的に回転する第２回転部材と、第１回転部材と第２回転部材の間に設けられる流体圧室と、流体圧室を遅角室と進角室とに区画するベーンと、第１回転部材と第２回転部材との相対回転位相を最遅角位相と最進角位相の間の中間位相にロックするロック部とロック部を油圧により作動させるロック油通路からなる相対回転制御機構と、ロック解除状態において遅角室または進角室に対して油の供給または排出を実行することにより、第１回転部材および第２回転部材の相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との間で移動させる第１経路を有する油圧回路とを備えたものである。
【０００３】
ところで、上記したような従来技術においては、遅角室または進角室に対して油の供給または排出を実行する第１経路の油を直接的にロック油通路に導入しているいるため、第１経路に繋がる遅角室または進角室の油圧はカムの変動トルクの影響を受ける。また、上記した従来技術においては、エンジンを停止させるときには、次回の始動性を良好に確保するため、相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との間の中間位相に移動させてロックすることにしている。しかしエンジンを停止させるときには、エンジンの回転数の低下に伴い、エンジンで駆動される油ポンプの回転数が低下しエンジン油圧が低下するため、上記したロック作動は迅速に行われる必要がある。かかる問題を解決するため、第１経路に対して独立した第２経路を設け、第２経路の油の供給および／または排出によりロック部を作動させると共に、エンジンの停止信号に基いて相対回転位相を中間位相にロックさせるとき、遅角室および進角室のうちの一方または双方の油を第１経路を介して排出すると共にロック油通路の油を第２経路を介して排出する油圧制御弁を備える弁開閉時期制御装置が考えられる。
【０００４】
しかしながら、上記した弁開閉時期制御装置によれば、油圧制御弁のスプールの移動量のバラツキやスリーブおよびスプールの寸法のバラツキがある場合、ロック作動時、ロック油通路へ油が供給されロック解除（誤作動）する懸念がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、弁開閉時期制御装置において、カムの変動トルクの影響をうけず、エンジン停止時、相対回転位相を中間位相にロックさせるときロック油通路の油の排出性を高め、相対回転位相を中間位相に迅速にロックさせると共に、油圧制御弁のスプールの移動量のバラツキやスリーブおよびスプールの寸法のバラツキがある場合においても、ロック作動が誤作動しない弁開閉時期制御装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するために請求項１の発明において講じた手段は、エンジンのクランク軸またはカム軸と一体的に回転する第１回転部材と、前記カム軸または前記クランク軸の他方と一体的に回転する第２回転部材と、前記第１回転部材と前記第２回転部材の間に設けられる流体圧室と、前記流体圧室を遅角室と進角室とに区画するベーンと、前記遅角室及び前記進角室に油を給排することにより前記第１回転部材及び前記第２回転部材の前記相対回転位相を最遅角位相と最進角位相の間で移動させる第１経路と、油の給排により前記第１回転部材と前記第２回転部材との相対回転を最遅角位相と最進角位相の間の中間位置で規制可能とするロック部と、前記ロック部を作動させるロック油通路を有する相対回転制御機構とを備える弁開閉時期制御装置において、前記第１経路から独立して設けられ、前記ロック油通路に繋がり前記ロック油通路に対して油を給排する第２経路と、前記遅角室および前記進角室のうちの一方または双方の油を前記第１経路を介して排出すると共に前記ロック油通路の油を前記第２経路を介して排出する制御を行う油圧制御弁と、前記第１経路を介して、少なくとも前記遅角室及び進角室の一方へ油を供給するときに、前記第２経路を介して前記ロック油通路へ供給される油の流通を制限する制限手段を前記油圧制御弁に一体的に備えることである。
【０００７】
この手段によれば、前記第１経路から独立した前記第２経路と、前記遅角室および前記進角室のうちの一方または双方の油を前記第１経路を介して排出すると共に前記ロック油通路の油を前記第２経路を介して排出する制御を行う油圧制御弁と、前記油圧制御弁を介して前記ロック部へ供給される油の流通を制限する制限手段とを備えた弁開閉時期制御装置により、ロック作動において、カムの変動トルクの影響を受けず、エンジン停止時、ロック油通路の油の排出性を高め、相対回転位相を中間位相に迅速にロックさせると共に、油圧制御弁のスプールの移動量のバラツキやスリーブおよびスプールの寸法のバラツキがある場合においても、ロック部の誤作動を防止できる。
【０００８】
上記した技術的課題を解決するために請求項２の発明において講じた手段は、前記制限手段は、前記油圧制御弁を構成するスリーブに一体的に形成されていることである。
【０００９】
この手段によれば、制限手段の部品点数の低減や組付工数の低減をはかることができコスト低減や小型化をはかることができる。
【００１０】
上記した技術的課題を解決するために請求項３の発明において講じた手段は、前記制限手段を介して前記ロック部およびロック油通路へ供給する油量は、前記ロック部およびロック油通路から漏洩する油量以上であるとしたことである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
本実施形態は、車両等に搭載されるエンジンの吸気側の弁開閉時期制御装置に適用した場合である。図１はエンジンの弁を開放させるカムを有するカムシャフト３の軸方向に沿った弁開閉時期制御装置の断面図を示す。図２〜図５は図面の複雑化を回避のためハッチング線を略している。
【００１４】
本実施形態に係る弁開閉時期制御装置は、図１に示すように、エンジンに組み付けられエンジンの弁開閉用の第１回転部材として機能するロータ１と、ロータ１に相対回転可能に嵌合する第２回転部材２とを備えている。ロータ１は、エンジンのシリンダブロックに回転可能に支持されたカムシャフト３の先端部に固定ボルト３０により固定されており、カムシャフト３と一体回転する。図２に示すように、ロータ１は、カムシャフト３の軸方向に沿ったシャフト遅角通路に連通する遅角通路１０と、カムシャフト３の軸方向に沿ったシャフト進角通路に連通する進角通路１１とを有する。
【００１５】
図１に示すように、第２回転部材２は、ロータ１を同軸的に包囲するハウジング２０と、ハウジング２のボルト挿通孔２０ｐに挿通された取付ボルト２１によりハウジング２０の片面側に取付けられた第１プレート２２と、取付ボルト２１によりハウジング２０の片面側に取り付けられた第２プレート２３とを有する。第２プレート２３はタイミングスプロケット２３ａをもつ。タイミングスプロケット２３ａとエンジンのクランクシャフトのギヤとの間には、タイミングチェーン又はタイミングベルト等の伝達部材２４架設されている。エンジンのクランクシャフトが駆動すると、タイミングチェーン又はタイミングベルト等の伝達部材２４を経て、タイミングスプロケット２３ａ、第２プレート２３、ハウジング２０、ロータ１が回転し、ひいてはロータ１と一体のカムシャフト３が回転し、カムシャフト３のカムがエンジンの弁を押し上げて開閉させる。
【００１６】
図２に示すように、第２回転部材２の主要素であるハウジング２０には、径内方向に突出するシューとして機能する厚肉の突部４が複数個設けられている。相対回転方向において突部４は、互いに背向する位相に端面４４ｓ、４４ｒを有する。隣接する突部４間には、相対回転方向（矢印Ｓ１、Ｓ２方向）に沿って並設された複数個の流体圧室４０が形成されている。複数個の流体圧室４０はロータ１とハウジング２０とで形成されている。
【００１７】
ロータ１の外周部には、各流体室４０に対面するようにベーン溝４１が所定の間隔を隔てて放射状に複数個形成されている。各ベーン溝４１には、仕切部材として機能するベーン５が放射方向に沿ってそれぞれ摺動可能に挿入されている。ベーン５の数は流体圧室４０と同数である。ベーン５の位相の位置は、ハウジング２０およびロータ１相対回転位相の位置を示す。ベーン５の移動方向はロータ１の移動方向である。図２に示すように、ベーン５は各流体圧室４０をハウジング２０及びロータ１の相対回転方向（矢印Ｓ１、Ｓ２方向）において遅角室４２と進角室４３とに仕切る。最遅角位相は、遅角室４２の容積が最も増加する位相である。最進角位相は、進角室４３の容積が最も増加する位相である。流体圧室４０の進角室４３はロータ１の進角通路１１に連通する。流体圧室４０の遅角室４２はロータ１の遅角通路１０に連通する。
【００１８】
図２に示すように、ロータ１の外周部にはロック油通路６６が所定距離形成されている。ロータ１の外周部のロック油通路６６の端には遅角方向ストッパ１４が形成されている。遅角ストッパ１４は、ハウジング２０に対してロータ１が遅角方向（矢印Ｓ１方向）へそれ以上移動することを阻止し、相対回転位相が遅角方向（矢印Ｓ１方向）へそれ以上移動することを阻止する。遅角方向は弁の開閉時期が遅れる方向を意味する。進角方向は弁の開閉時期が進む方向を意味する。ロータ１の外周部のロック油通路６６の一端には進角方向ストッパ１６が形成されている。進角方向ストッパ１６は、ハウジング２０に対してロータ１が進角方向（矢印Ｓ２方向）へそれ以上移動することを阻止し、相対回転位相が進角方向（矢印Ｓ２方向）へそれ以上移動することを阻止する。
【００１９】
図２に示すようにハウジング２０の突部４には、ハウジング２０及びロータ１の相対回転位相を最も遅角側に回転する位相との中間となる中間位相にメカニカルに保持するロック機構として機能するロック部６およびロック部６Ｂが取り付けられている。ロック機構は相対回転制御機構の要素である。ロック部６（遅角用ロック部）は、ロータ１が遅角方向へ移動することを阻止する。ロック部６Ｂ（進角用ロック部）は、ロータ１が進角方向へ移動することを阻止する。遅角用のロック部６は、プレート形状のロック体６０と、ロック体６０をロック方向である径内方向に付勢するバネ６１とを有する。進角用ロック部６Ｂは、遅角用のロック部６と同様に、プレート形状のロック体６０と、ロック体６０をロック方向である径内方向に付勢するバネ６１を有する。なおロック体６０の形状はプレート形状に限定されない。
【００２０】
図２に示すように、ロック油通路６６の油圧が解除されているとき、ハウジング２０およびロータ１の相対回転位相が所定の中間位相になると、バネ６１の付勢力により遅角用のロック部６のロック体６０はロック方向である径内方向に自動的に移動し、ロック油通路６６にロック体６０の先端部が係止すると共に、バネ６１の付勢力により進角用のロック部６Ｂのロック体６０がロック方向である径内方向に自動的に移動し、ロック油通路６６に進角用のロック部６Ｂのロック体６０の先端部が係止することにより、ハウジング２０およびロータ１の相対回転位相をロックすることができる。即ちベーン５の位相をロックすることができる。なおハウジング２０およびロータ１の相対回転位相は、ベーン５の位相に相当する。
【００２１】
このようにハウジング２０およびロータ１の相対回転位相がロックされると、ハウジング２０およびロータ１は一体回転可能となる。本実施形態においては上記のようにハウジング２０およびロータ１の相対回転位相が最遅角位相と最進角位相との中間の中間位相となるとき、つまり、ベーン５の位相が流体圧室４０において最遅角位相と最進角位相との中間の中間位相となるとき、エンジンの円滑な始動性が得られるように、エンジンの弁の開閉タイミング時期が設定されている。
【００２２】
エンジンの駆動条件に応じてハウジング２０およびロータ１の相対回転位相を変化させる場合には、遅角用のロック部６および進角用のロック部６Ｂを解除する。この場合には、リリース路７３を介してロック油通路６６に油を供給し、ロック油通路６６の油圧により遅角用のロック部６のロック体６０の先端部の加圧面を加圧し、ロック体６０を径外方向に移動させてロック解除する。このようにロック部６，６Ｂがロック解除されているとき、ハウジング２０およびロータ１の相対回転は可能となり、エンジンの駆動条件に応じてクランクシャフトの回転位相に対するカムシャフト３の回転位相を遅角方向（矢印Ｓ１方向）または進角方向（矢印Ｓ２方向）に必要に応じて調整して、エンジンの出力特性を調整することができる。
【００２３】
図２は通常始動時における弁開閉時期制御装置を示す。通常始動時には、遅角室４２および進角室４３はドレインされ油は排出されており、ロック油通路６６もドレインされ油は排出されており、ロック部６、６Ｂが径内方向に移動してロックされている。このため相対回転が防止されており、始動性が良好になるように設定されている中間位相でエンジンを始動させることができる。
【００２４】
図３は進角制御時の弁開閉時期制御装置を示す。進角制御時には、ハウジング２０およびロータ１の相対回転位相は進角方向に移動しており、つまりベーン５は進角方向（矢印Ｓ２方向）に移動している。このような進角制御時にはロック油通路６６に油が供給されてロック部６、６Ｂによるロックが解除されていると共に、進角室４３に油は供給されているが、遅角室４２はドレインされて遅角室４２の油は排出されている。
【００２５】
図４は中間位相保持制御時の弁開閉時期制御装置を示す。中間位相保持制御時には、遅角室４２および進角室４３の油は供給された状態で外部に排出できないように油圧制御弁７６が制御されている。このような中間位相保持制御時にはロック油通路６６にも油は供給されており、ロック部６、６Ｂは径外方向に移動してロック解除されている。
【００２６】
図５は遅角制御時の弁開閉時期制御装置を示す。遅角制御時にはハウジング２０およびロータ１の相対回転位相は遅角方向に移動しており、つまりベーン５は遅角方向（矢印Ｓ１方向）に移動している。このような遅角制御時にはロック油通路６６に油が供給されてロック部６、６Ｂによるロックが解除されていると共に、遅角室４２に油は供給されているが、進角室４３はドレインされて進角室４３は油は排出されている。
【００２７】
相対回転制御機構は上記したロック機構と油圧回路７とを有する。油圧回路７について説明を加える。図２に示すように油圧回路７は、エンジンの駆動力で回転させる油を供給する油ポンプ７０と、排出路７５ｃを介して排出された油を溜める油溜部としてのオイルパン７５と、ソレノイド８７への給電量（デューティ比）によりスプールのストローク量を変化させる油圧制御弁７６と、遅角室４２に遅角通路１０を介して繋がる遅角路７１または進角室４３に進角通路１１を介して繋がる進角路７２に対しての油の供給または排出を実行する第１経路７７と、ロック油通路６６にリリース路７３を介して繋がりロック油通路６６に対して油の供給または排出を実行する第２経路７８を有する。第２経路７８は油圧制御弁７６を構成するスリーブ８２（後述する）に形成され、ロック油通路６６へ供給される油の流通を制限する制限手段（チョーク弁）７６０をもつ。
【００２８】
図２から理解できるように、第１経路７７は、遅角室４２に繋がる経路部分と、進角室４３に繋がる経路部分とをもつ。第１経路７７のうち遅角室４２に繋がる経路部分は、油圧制御弁７６のポートと油ポンプ７０とをつなぐ給油通路７７ｍと、遅角路７１と、ロータ１内の遅角通路１０とを有する。
【００２９】
図２に示すように、第１経路７７は、遅角室４２に繋がる経路部分と、進角室４３に繋がる経路部分とをもつ。第１経路７７のうち遅角室４２に繋がる経路部分は、油圧制御弁７６のポートと油ポンプ７０とをつなぐ給油通路７７ｍと、遅角路７１と、ロータ１内の遅角通路１０とを有する。第１経路７７のうち進角室４３に繋がる経路部分は、油圧制御弁７６のポートと油ポンプ７０とをつなぐ給油通路７７ｍと、進角路７２と、進角通路１１とを有する。第２経路７８は、油圧制御弁７６の別のポートと油ポンプ７０を繋ぐ給油経路７８ｍと、ロック油通路６６に繋がるリリース路７３とを有する。第２経路７８は、第２経路７８への油の供給によりリリース路７３を介してロック油通路６６に油を供給し、これによりロック部６、６ｂを径外方向つまりロック解除方向に作動させ得るものである。
【００３０】
本実施形態によれば、第２経路７８は第１経路７７に対して独立して設けられている。図２に示すように、第１経路７７の給油通路７７ｍと第２経路７８の給油通路７８ｍとは、油圧制御弁７６の吸込側のポート１０２と油ポンプ７０の吐出ポート７０ｘとの間において、並走している。更に、第２経路７８のうちのロック油通路６６に向かうリリース路７３は、第１通路７７のうちの遅角室４２に向かう遅角路７１、進角室４３に向かう進角路７２に対して、油ポンプ７０の吐出側のポートとロータ１（ハウジング２０）との間において非連通であり、互いに並走している。また油圧制御弁７６の内部の流路のうち、ロック油通路６６に油を供給する側の流路は、遅角室４２および進角室４３に向かう側の流路に対して並走している。従って、万一、遅角室４２および進角室４３の油圧が変動したとしても、その変動圧がロック油通路６６に直接作用することが抑えられている。
【００３１】
図６〜図９は油圧制御弁７６の内部構造の代表例を示す。図６〜図９は油圧制御弁７６のスプール８５のストロークと作動との関係を示す。図６に示すように、油圧制御弁７６は、オイルパン７５に繋がる吐出口８０および可動室８１をもつボディ８２と、吐出口８０に連通する中空室８４をもちボディ８２の可動室８１に移動可能に設けられた可動体であるスプール８５と、スプール８５を可動室８１に沿って移動させる駆動源としてのソレノイド８７とを有する。ソレノイド８７への給電量が増加するにつれて、スプール８５は一方向つまり矢印Ｒ１方向に移動する。ソレノイド８７への給電量が減少するにつれて、スプール８５は他方向つまり矢印Ｒ２方向に移動する。スリーブ８２はリング状の第１溝５０１、第２溝５０２、第３溝５０３、第４溝５０４、第５溝５０５をもつ。第４溝５０４にはオイルポンプ７０から第１経路７７の給油経路７７ｍを介して油が供給される。第２溝５０２にはオイルポンプ７０から第２経路７８の給油経路７８ｍを介して油が供給される。第２溝５０２には本発明の特徴である溝の幅および深さにより溝の断面積を縮小し、更に溝の円周長さにより、溝を流れる油の流量を絞るチョーク弁（制限手段）７６０が配設されている。なお、チョーク弁（制限手段）７６０はオリフィスに比べ、断面積を大きくすることができ耐異物性、加工性の観点から有利である。スリーブ８２は第１ポート１０１、第２ポート１０２、第３ポート１０３、第４ポート１０４、第５ポート１０５、第６ポート１０６をもつ。スプール８５は第１ランド２０１、第２ランド２０２、第３ランド２０３、第４ランド２０４、第５ランド２０５、第６ランド２０６、第７ランド２０７をもつ。スプール８５は、第１孔３０１、第２孔３０２、第３孔３０３をもつ。スプール８５はリング状の第１溝４０１、第２溝４０２、第３溝４０３、第４溝４０４、第５溝４０５、第６溝４０６をもつ。
【００３２】
図６はオイルポンプ７０が駆動していない不使用時の油圧制御弁７６（スプール８５のストロークＰ１）を示す。図６に示すように、ロック油通路６６は、リリース路７３を介して、第１溝５０１→第１ポート１０１→第１溝４０１→第１孔３０１→中空室８４→吐出室８０→排出路７５ｃに連通しており、ロック油通路６６はこの通路によりオイルパン７５に排出されている。遅角室４２は、第３溝５０３→第３ポート１０３→第３溝４０３→第２孔３０２→中空室８４→吐出室８０→排出路７５ｃに連通しており、遅角室４２の油はこの通路によりオイルパン７５に排出されている。進角室４３は、第５溝５０５→第６ポート１０６→第６溝４０６→第３孔３０３→中空室８４→吐出室８０→排出路７５ｃに連通しており、遅角室４３の油はこの通路によりオイルパン７５に排出されている。図６では、油ポンプ７０に繋がる第２ポート１０２および第４ポート１０４の双方は閉鎖されている。
【００３３】
図７は進角制御時の油圧制御弁７６（スプール８５のストロークＰ２）を示す。図７に示すように、オイルポンプ７０の油は、第２経路７８の供給油路７８ｍ→第２溝５０２→第２ポート１０２→第２溝４０２→第１ポート１０１→第１溝５０１を介してロック油通路６６に供給され、ロック解除を実行する。遅角室４２の油は、遅角路７１→第３溝５０３→第３ポート１０３→第３溝４０３→第２孔３０２→中空室８４→吐出室８０を介してオイルパン７５に排出される。第１経路７７から進角室４３に向かう油は、第１経路７７の供給油路７７ｍ→第４溝５０４→第４ポート１０４→第４溝４０４および第５溝４０５→第５ポート１０５→第５溝５０５、進角路７２を介して供給され、進角室４３には油が供給される。
【００３４】
図８は中間位相保持制御時の油圧制御弁７６（スプール８５のストロークＰ３）を示す。図９に示すように、オイルポンプ７０の油は、第２経路７８の供給油路７８ｍ→第２溝５０２→第２ポート１０２→第２溝４０２→第１ポート１０１→第１溝５０１を介してロック油通路６６に供給される。これによりロック油通路６６の油圧によりロック解除されている。遅角室４２に繋がる第３ポート１０３と、進角室４３に繋がる第５ポート１０５、第６ポート１０６とは閉鎖されているため、遅角室４２および進角室４３に対する油の供給および排出は停止されている。
【００３５】
図９は遅角制御時の油圧制御弁７６（スプール８５のストロークＰ４）を示す。図９に示すように、オイルポンプ７０の油は、第２経路７８の供給油路７８ｍ→第２溝５０２→第２ポート１０２→第２溝４０２→第１ポート１０１→第１溝５０１を介してロック油通路６６に供給される。これによりロック油通路６６の油圧によりロック解除されている。図９に示すように第１経路７７の給油通路７７ｍの油は、第４溝５０４→第４ポート１０４→第４溝４０４→第３ポート１０３→第３溝５０３→遅角路７１を介して遅角室４２に供給される。進角室４３の油は、進角路７２→第５溝５０５→第５ポート１０５→第３孔３０３→中空室８４→排出路７５ｃを介してオイルパン７５に排出される。
【００３６】
ここでスプール８５のストロークについてはＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４に設定されている。なお、油圧制御弁４６の内部構造は上記したものに限定されるものではなく、要請される制御に応じて適宜変更できるものである。
【００３７】
本実施形態では、図２に示すように、油圧制御弁７６のソレノイド８７に導線を経て給電する制御手段として機能するＥＣＵ９が設けられている。ＥＣＵ９はプログラムを格納したメモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）、ＣＰＵ、入力インターフェース回路、出力インターフェース回路を内臓する。ＥＣＵ９には、カムシャフトのカム角を検知するカム角センサ９０ａ、クランクシャフトの位相を検知するクランク角センサ９０ｂ、車速を検知する車速センサ９０ｃ、エンジンの冷却水の水温センサ９０ｄ、エンジンの油の油温センサ９０ｅ、エンジンの回転数センサ９０ｆ、スロットル開度センサ９０ｇ、ＩＧキースイッチ９０ｋ等の各種センサの検出信号が入力される。カム角センサ９０ａで求めたカム角と、クランク角センサ９０ｂで求めたクランク角とにより、ハウジング２０およびロータ１の実際の相対回転位相（＝ベーン５の実位相）を検出するＶＶＴセンサとして機能できる。
【００３８】
図１０（Ａ）は本実施形態で用いる油圧制御弁７６の作動状況の代表例を模式的に示す。図１０に示すように、横軸は油圧制御弁７６のソレノイド８７への給電量（スプールのストローク）を示す。ドレインは油を排出することである。給電量が０のときには、進角室４３はドレイン、遅角室４２はドレイン、ロック油通路はドレインとされており、これにより進角室４３、遅角室４２の両方をドレインさせ、且つ、ロック油通路６６をドレインさせる主ドレイン操作を実行できる。進角室４３については、油圧制御弁７６のソレノイド８７への給電量が増加してスプール８５が移動するにつれて、進角室４３のドレイン、進角室４３の閉じ、進角室４３への油供給、進角室４３の閉じ、進角室のドレインに設定されている。遅角室４２については、油圧制御弁７６のソレノイド８７への給電量が増加するにつれて、遅角室４２のドレイン、遅角室４２の閉じ、遅角室４２への油供給が設定されている。ロック油通路６６については、油圧制御弁７６のソレノイド８７への給電量が増加するにつれて、ロック油通路６６のドレイン、ロック油通路６６の閉じ、ロック油通路６６への油供給に設定されている。
【００３９】
図１０（Ａ）に示す油圧制御弁７６は、前記相対回転位相を遅角方向に移動させる遅角制御位置Ｗ４、相対回転位相を中間位相に保持する中間位相保持制御位置Ｗ３、前記相対回転位相を進角方向に移動させる進角制御位置Ｗ２、主ドレイン操作を実行する主ドレイン制御位置Ｗ１を有しており、これらの位置Ｗ１〜Ｗ４をスプール８５の移動に伴って切り替える構造である。
【００４０】
なお、図１０（Ａ）に示す油圧制御弁７６の作動状況は代表例であり、これに限定されるものではなく、要請される制御に応じて適宜変更でき、図６（Ｂ）に示すようにしても良い。
【００４１】
以上のように構成した本実施形態の弁開閉時期制御装置の作用を説明する。
【００４２】
エンジンを停止させる場合について、図７および図１０〜図１３に基づき説明を行う。図１１は本発明の正作動におけるタイミングチャート、図１２は本発明の誤作動におけるタイミングチャート、図１３は本発明におけるチョーク弁（制限手段）７６０作用時のタイミングチャートを示す。アイドリング状態において本実施形態では、相対回転位相は遅角制御状態（遅角位相）に維持されつつ遅角室４２および進角室４３への油の供給および排出は停止されている。即ち、本実施形態では油圧制御弁７６のスプール８５は、図１０の中間位相保持制御位置Ｗ３にある。図１１に示すように、エンジンを停止させる場合は、一般的にはアイドリング状態において運転者がＩＧキースイッチ９０ｋ（エンジン停止指令手段）を操作してエンジンを停止させる。この場合、エンジン停止信号Ａ５がＥＣＵ９に入力される。するとエンジン回転数は特性線Ｂ５に示すように次第に低下すると共に、エンジン油圧も次第に低減する。この場合、ＥＣＵ９はスプール８５の制御値を含む制御信号Ｃ５を油圧制御弁７６のソレノイド８７に出力する。制御信号Ｃ５は、遅角室４２、進角室４３、ロック油通路６６を瞬間的にドレインする制御信号Ｃ５１によりスプール８５を図１０の主ドレイン制御位置Ｗ１に移動し、進角室４３に油を供給すると共にロック油通路６６の排出を実行する制御信号Ｃ５２によりスプール８５を図１０の進角制御位置Ｗ８に移動し、遅角室４２および進角室４３をドレインすると共にロック油通路６６をドレインする制御信号Ｃ５３によりスプール８５を図１０の主ドレイン制御位置Ｗ１に移動する。制御信号Ｃ５１、Ｃ５３の制御量は同一である。制御信号Ｃ５１の入れ込み時間はＴで示され、瞬間時間である。このようにすれば、エンジン停止信号が出されたとき、図１１の特性線Ｅ５に示すように、ロック油通路６６の油を迅速に排出することができ、ロック部６、６Ｂのロック方向への作動の遅れが抑えられ、特性線Ｄ５の波形Ｄ５１に示すようにベーン５の往復移動回数が少なく相対回転位相を迅速にロックさせることができる。つまり、この場合、遅角室４２および進角室４３の油をドレインさせているため、遅角室４２および進角室４３は空または空に近い状態となっており、ベーン５の移動を迅速に行い得、また、ロック油通路６６の油もドレインされているため、ロック油通路６６も空または空に近い状態となっており、ロック部６、６Ｂの作動を迅速に行い得、ロックまでの時間を短縮できる。
【００４３】
ここで、油圧制御弁７６のスプール８５の移動量のバラツキやスリーブ８２およびスプール８５の寸法のバラツキがある場合、上記制御信号Ｃ５２による制御のとき、進角室４３に油を供給すると共にロック油通路６６に油を供給する作動状態即ちスプール８２は図１０の進角制御位置Ｗ６の位置に移動する。オイルポンプ７０の油は、図７に示すように、第２経路７８の供給油路７８ｍ→第２溝５０２→第２ポート１０２→第２溝４０２→第１ポート１０１→第１溝５０１を介してロック油通路６６に供給される。このとき本発明によると、図１２の特性線Ｅ８に示すように、ロック油通路６６に油が供給されロック油通路６６の油圧はロック解除油圧以上となりロック解除し、特性線Ｄ８の波形Ｄ８１に示すようにベーン５は進角位相へ移動（誤作動）してしまうおそれがある。しかしながら、本発明の特徴である第２溝５０２に配設されたチョーク弁（制御手段）７６０により、図１３の特性線Ｅ９に示すように、ロック油通路６６へ供給される油の流量が制限されロック油通路６６の油圧はロック解除油圧未満となり、特性線Ｄ９の波形Ｄ９１に示すようにベーン５の往復移動回数が少なく相対回転位相を迅速にロックさせることができる。即ち、ロック作動は誤作動しない。また、チョーク弁は油粘度が高い程、油供給を絞る性質を持っているため、油粘度が高く、ポンプ油圧が高い状態の場合でも、ロック油通路６６への供給速度を十分抑えることができ、正しいロック作動が可能である。
【００４４】
なお、チョーク弁（制御手段）７６０を介してロック部６、６Ｂおよびロック油通路６６からなる相対回転制御機構へ供給する油量は、相対回転制御機構から漏洩する油量以上である。これにより、ロック油通路６６は、油の供給が行われるとき、確実にロック解除油圧以上とすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
上記したように、請求項１の発明によれば、前記第１経路から独立した前記第２経路と、前記遅角室および前記進角室のうちの一方または双方の油を前記第１経路を介して排出すると共に前記ロック油通路の油を前記第２経路を介して排出する制御を行う油圧制御弁と、前記油圧制御弁を介して前記ロック部へ供給される油の流通を制限する制限手段とを備えた弁開閉時期制御装置により、ロック作動において、カムの変動トルクの影響を受けず、エンジン停止時、ロック油通路の油の排出性を高め、相対回転位相を中間位相に迅速にロックさせると共に、油圧制御弁のスプールの移動量のバラツキやスリーブおよびスプールの寸法のバラツキがある場合においても、ロック部の誤作動を防止できる。
【００４６】
請求項２の発明によれば、制限手段の部品点数の低減や組付工数の低減をはかることができコスト低減や小型化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である弁開閉時期制御装置の全体構成図である。
【図２】図１の１１−１１線に沿った断面を示し、通常始動時における弁開閉時期制御装置の断面図である。
【図３】進角制御時における弁開閉時期制御装置の断面図である。
【図４】中間位相保持制御時における弁開閉時期制御装置の断面図である。
【図５】遅角制御時における弁開閉時期制御装置の断面図である。
【図６】油圧制御弁の作動を説明する断面図である。
【図７】油圧制御弁の作動を説明する断面図である。
【図８】油圧制御弁の作動を説明する断面図である。
【図９】油圧制御弁の作動を説明する断面図である。
【図１０】油圧制御弁のスプールのストロークと作動との関係の代表例を示す作動状況図である。
【図１１】本発明の正作動を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の誤作動を示すタイミングチャートである。
【図１３】本発明のチョーク弁作用時における作動を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１・・・ロータ（第1回転部材）
２・・・第２回転部材
３・・・カム軸
５・・・ベーン
６、６Ｂ・・・ロック部
４０・・・流体圧室
４２・・・遅角室
４３・・・進角室
６６・・・ロック油通路
７６・・・油圧制御弁
７７・・・第1経路
７８・・・第２経路
８２・・・スリーブ
７６０・・・チョーク弁（制限手段）

Claims

エンジンのクランク軸またはカム軸と一体的に回転する第１回転部材と、
前記カム軸または前記クランク軸の他方と一体的に回転する第２回転部材と、
前記第１回転部材と前記第２回転部材の間に設けられる流体圧室と、
前記流体圧室を遅角室と進角室とに区画するベーンと、
前記遅角室及び前記進角室に油を給排することにより前記第１回転部材及び前記第２回転部材の前記相対回転位相を最遅角位相と最進角位相の間で移動させる第１経路と、
油の給排により前記第１回転部材と前記第２回転部材との相対回転を最遅角位相と最進角位相の間の中間位置で規制可能とするロック部と、前記ロック部を作動させるロック油通路を有する相対回転制御機構とを備える弁開閉時期制御装置において、
前記第１経路から独立して設けられ、前記ロック油通路に繋がり前記ロック油通路に対して油を給排する第２経路と、
前記遅角室および前記進角室のうちの一方または双方の油を前記第１経路を介して排出すると共に前記ロック油通路の油を前記第２経路を介して排出する制御を行う油圧制御弁と、
前記第１経路を介して、少なくとも前記遅角室及び進角室の一方へ油を供給するときに、前記第２経路を介して前記ロック油通路へ供給される油の流通を制限する制限手段を前記油圧制御弁に一体的に備えることを特徴とする弁開閉時期制御装置。
前記制限手段は、前記油圧制御弁を構成するスリーブに一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
前記制限手段を介して前記ロック部およびロック油通路へ供給する油量は、前記ロック部およびロック油通路から漏洩する油量以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。