JP4244701B2 - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents

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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、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することにより、同カムシャフトにより開閉されるバルブの開閉時期(バルブタイミング)を可変設定するバルブタイミング制御装置に係り、詳しくは、上記相対回転位相の変更動作を機械的な係合を通じて規制してこれをロックするロック機構を有する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用内燃機関にあっては、出力の向上やエミッションの改善等を図るために、同機関のバルブタイミングを適宜に変更するバルブタイミング制御装置が設けられたものがある。こうしたバルブタイミング制御装置は、例えば、内燃機関のクランクシャフトに駆動連結されたハウジングと、カムシャフトに駆動連結されたベーン体とを備えてなり、これらハウジング及びベーン体は、例えばカムシャフトを軸として相対回転可能に配設されている。ベーン体にはその径方向に延びるベーンが形成されており、このベーンによってハウジングの内部は進角側圧力室と遅角側圧力室とに区画されている。
【0003】
これら圧力室にはそれぞれ調圧された作動油が供給されており、その油圧がそれぞれベーンに作用することにより、ハウジングに対するベーン体の相対回転位相、換言すれば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が進角側または遅角側に変更される。そして、このようにカムシャフトの相対回転位相を変更することにより、同機関のバルブタイミングが変更されるようになる。
【0004】
また、こうしたバルブタイミング制御装置として、カムシャフトの相対回転位相を所定のロック位相で機械的にロックするロック機構を備えたものもよく知られている(例えば特許文献1参照)。このロック機構を備えるバルブタイミング制御装置では、機関始動時等、作動油の供給圧を十分に確保できないときでも、バルブタイミングを機関運転状態に適したタイミングに保持することができる。
【0005】
ロック機構は、例えば、ベーン体に形成された収容孔に出没可能に配設されるロックピン、ロックピンの先端部が挿入される凹部(ロック穴)、同ロックピンをロック穴側に付勢するスプリング等を備えて構成される。また、ベーン体において上記収容孔の近傍には、ロック解除用の圧力室が形成されている。この圧力室は上記各圧力室と連通されて作動油の一部が供給されており、この作動油の油圧(ロック解除圧)に応じた大きさの付勢力がロックピンに作用することにより、同ロックピンはロック穴から離間する側に付勢されている。
【0006】
こうしたロック機構では、スプリングの付勢力と作動油の油圧に基づく付勢力との大小関係に応じてロックピンの出没状態、すなわちロック状態並びにそれが解除された解除状態とが選択的に切り換えられる。
【0007】
例えば、機関停止に伴ってオイルポンプの供給圧が所定圧(ロック圧)以下にまで低下すると、スプリングの付勢力が上記ロック解除圧に基づく付勢力を上回るようになる。その結果、ロックピンはスプリングの付勢力によってロック穴側に移動し、その先端部がロック穴に挿入される。これにより、ロック機構はロック状態となり、同ロック機構によりハウジングとベーン体との相対回動が規制されるようになる。
【0008】
一方、機関始動に際してオイルポンプの運転が再開され、同オイルポンプから進角及び遅角側圧力室にそれぞれ供給される作動油の油圧が徐々に増大することによりロック解除圧が所定圧以上にまで上昇すると、同ロック解除圧に基づく付勢力がスプリングの付勢力を上回るようになる。その結果、ロックピンはこのロック解除圧に基づく付勢力によってロック穴から離間する側に移動し、その先端部がロック穴から離脱する。これにより、ロック機構は解除状態となり、ハウジングとベーン体との相対回動が可能なる。そして、このようにロック機構がロック状態から解除状態に移行し、オイルポンプの供給圧が更に上昇すると、その後、遅角側圧力室と進角側圧力室との圧力調整に基づいてバルブタイミングの変更が行われるようになる。
【0009】
【特許文献1】
特開2002−317610号公報(第1図、第5頁)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常、ロック状態から解除状態に移行すると、その後、ロック機構は上記各圧力室に供給される油圧により解除状態に維持されるが、この油圧は機関運転中において、例えばクランクシャフトやカムシャフトの回転脈動の影響等といった種々の要因によって変動している。このため、一旦ロックピンがロック穴から完全に離脱して解除状態に移行した後であっても、それら要因の影響によって上記油圧が一時的に低下し、ロックピンがロック穴に再度挿入されてしまうことがある。
【0011】
更に、その状態でハウジングとベーン体とを相対回動させるべく各圧力室への油圧の供給がなされると、ロックピンがロック穴の内壁に押し付けられてそれらの間に過大な接触圧が生じ、これによりロックピンの円滑な離脱が妨げられるおそれがある。その結果、その後の長期にわたってバルブタイミングを変更することができなくなることがある。
【0012】
なお、ロック機構を備える装置に限らず、相対回転位相の変更動作を機械的な係合を通じて規制するロック機構を備える装置にあっては、上述したような不都合の発生が避けきれない。
【0013】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロック機構の動作不良が発生した場合であっても、その動作不良からの早期の復帰を図ることのできる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
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。
先ず、請求項1記載の発明は、進角側圧力室及び遅角側圧力室に供給される流体の圧力に基づいて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目標位相に変更するバルブタイミング可変機構と、同バルブタイミング可変機構による前記相対回転位相の変更動作を機械的な係合を通じて規制し前記相対回転位相を所定のロック位相にロックするロック状態と前記進角側圧力室及び前記遅角側圧力室の流体圧によって同ロックが解除された解除状態とに選択的に切り換えられるロック機構とを有する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記バルブタイミング可変機構による前記相対回転位相の変更動作がなされる状態にあり且つ前記ロック機構がロック状態にあるといった前記ロック機構の誤ったロック状態を検出する検出手段と、前記検出手段により前記ロック機構が前記誤ったロック状態にある旨検出されるときに、前記相対回転位相を目標位相に変更するための回転力が減少するように前記各圧力室の少なくとも一方の流体圧を一旦変化させ、その後に同流体圧を元の状態にまで徐々に復帰させる流体圧制御手段とを備えることをその要旨とする。
【0015】
また、請求項2記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記流体圧制御手段は前記検出手段により前記ロック機構がロック状態にある旨検出されるときに、前記ロック位相を目標位相として前記相対回転位相が変更されるように前記各圧力室の少なくとも一方の流体圧を一旦変化させ、その後に同流体圧を元の状態にまで徐々に復帰させることをその要旨とする。
【0016】
また、請求項3記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記流体圧制御手段は前記検出手段により前記ロック機構がロック状態にある旨検出されるときに、前記相対回転位相を目標位相に変更するための回転力と逆向きの回転力が生じるように前記各圧力室の少なくとも一方の流体圧を一旦変化させ、その後に同流体圧を元の状態にまで徐々に復帰させることをその要旨とする。
【0017】
ロック機構によるロック状態が完全に解除されないままバルブタイミング可変機構によるカムシャフトの相対回転位相の変更動作がなされると、ロック機構において相対回転位相の変更を規制する係合部位に過大な接触圧が作用し、その円滑な動作が妨げられる。
【0018】
この点、請求項1記載の構成では、相対回転位相を目標位相に変更するための回転力が減少するように、また請求項2記載の構成では、前記ロック位相を目標位相として相対回転位相が変更されるように、また請求項3記載の構成では、相対回転位相を目標位相に変更するための回転力と逆向きの回転力が生じるように、それぞれ進角側圧力室及び遅角側圧力室の少なくとも一方の流体圧を一旦変化させ、その後に同流体圧を元の状態にまで徐々に復帰させるようにしている。
【0019】
これらのいずれの構成によっても、ロック機構の係合部位における接触圧を弱めることができ、これにより同係合部位の円滑な動作を確保してロック機構による規制(ロック)を速やかに解除することが可能になる。しかも、流体圧を元の状態に復帰させる際にはその復帰を徐々に行うようにしているため、バルブタイミング可変機構による相対回転位相の変更動作に伴って上記接触圧が過度に上昇するよりも前にロック機構によるロックを解除することができるようになる。従って、ロック機構の動作不良が発生した場合であっても、その動作不良からの早期の復帰を図ることができるようになる。
【0020】
また、上記ロック機構として具体的には、請求項4に記載されるように、クランクシャフト及びカムシャフトの一方に駆動連結される第1の回転体と、それらの他方に駆動連結される第2の回転体とを含むバルブタイミング可変機構にあって、第1の回転体に設けられたロックピンの先端を第2の回転体に形成された凹部に係合させることによりロック状態となる一方、前記各圧力室の流体圧によってロックピンを凹部から離間する側に付勢して同係合が解除されることにより解除状態となるロック機構を採用することができる。
【0021】
同構成によれば、ロックピンの外壁と凹部の内壁との間に過大な接触圧が作用してロックピンの円滑な動作が妨げられるときにその接触圧を弱めることができ、これにより同ロックピンの円滑な動作を確保してロック機構によるロックを速やかに解除することが可能になる。
【0022】
また、請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記流体圧制御手段は前記検出手段により前記ロック機構がロック状態にある旨の検出がなされていることを条件に、前記流体圧を一旦変化させた後に元の状態に復帰させる一連の操作を繰り返し実行することをその要旨とする。
【0023】
上記構成によれば、上記接触圧によってロック機構の係合部位が密着してそれらが離れ難くなっており、同接触圧が弱められてもロックが解除されないような場合であっても、係合部位に揺さ振りをかけて、その密着状態の解消を図ることができるようになる。これにより、そうした場合にも速やかなロック解除を図ることができるようになる。
【0024】
また、このように前記流体圧を一旦変化させた後に元の状態に復帰させる一連の操作は、請求項6記載の構成によるように、前記ロック位相として最進角位相または最遅角位相が設定される装置に適用することができる。
【0025】
また、請求項7記載の発明は、請求項1〜6の何れかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記検出手段は前記ロック機構がロック状態にある旨の検出をするに際して前記目標位相が前記ロック位相から変化した後の経過時間が所定時間を超えていることを条件とすることをその要旨とする。
【0026】
相対回転位相の変更動作がなさる状態にあり且つロック機構がロック状態にあること、すなわちロック機構による誤ったロックがなされていることは、目標位相がロック位相から変化したにもかかわらず実際の相対回転位相がロック位相にあることをもって検出することができる。ここで、相対回転位相は目標位相の変化に対して応答遅れをもって変化するために、ロック機構がロック状態にある旨の検出をより一層正確に行う上では、こうした応答遅れを考慮するのが望ましい。これに対し、上記構成によれば、そうした応答遅れを考慮した上で上記検出をなすことができ、その検出を精度良くなすことができるようになる。
【0027】
また、請求項8記載の発明は、請求項1〜7の何れかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記流体圧は機関駆動式ポンプをその圧力源とするものであり、前記検出手段は前記ロック状態にある旨の検出をするに際して機関回転速度が低いことを条件とすることをその要旨とする。
【0028】
機関駆動式ポンプの吐出圧は機関回転速度に応じて変化する。このため、機関駆動式ポンプを上記流体圧の圧力源とする装置では、機関回転速度が低くなるほど上記流体圧も低くなる。そして、ロック機構による誤ったロックは、このように機関回転速度が低くなる等して流体圧が過度に低下したときに起こる。これに対し、上記構成によれば、機関回転速度が低いときに限ってそうした誤ったロックがなされている旨の検出がなされるために、その検出を一層的確に行うことができる。
【0029】
また、請求項9記載の発明は、請求項1〜8の何れかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記検出手段は前記ロック状態にある旨の検出をするに際して前記流体の温度が高いことを条件とすることをその要旨とする。
【0030】
流体の温度が高くなるとその粘性が低下し、これに伴って流体圧回路からの流体のリーク量が多くなるために、上記各圧力室の流体圧も低下する。そして、上記誤ったロックは、このように流体の温度が高くなって流体圧が過度に低下したときにも起こる。これに対し、上記構成によれば、そうした流体の温度またはその相関温度が高いときに限って上記誤ったロックがなされている旨の検出がなされるために、その検出を一層的確に行うことができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるバルブタイミング制御装置を具体化した一実施の形態について説明する。
【0032】
図1に、本実施の形態のバルブタイミング制御装置にかかるバルブタイミング可変機構の構造と、同制御装置の油圧回路構造とを併せて示す。
同図1に示すように、バルブタイミング可変機構10は、略円環形状のハウジング12と、その内部に収容されたベーン体14とを有している。ベーン体14は、吸気バルブを駆動するカムシャフト16に、またハウジング12は内燃機関のクランクシャフトに同期して回転するカムプーリ18に、それぞれ一体回転可能に連結されている。本実施の形態では、ハウジング12が第1の回転体として機能し、ベーン体14が第2の回転体として機能する。またこの例では、カムシャフト16は同図1の時計回り方向に回転するものとする。
【0033】
ベーン体14の外周には、その径方向に延びる複数のベーン20が形成されている。また、ハウジング12の内周には、その周方向に延びる複数の溝部22が形成されており、ベーン20はこの溝部22内にそれぞれ配設されている。そして各溝部22内には、ベーン20によって区画されることで、進角側圧力室24と遅角側圧力室26とがそれぞれ形成されている。なお、図1では、ベーン20並びに溝部22をそれぞれ2つずつ示すが、この数は適宜に変更してよい。
【0034】
これら進角側圧力室24、遅角側圧力室26はそれぞれ適宜の油通路を介して油圧制御弁28に接続されており、同油圧制御弁28には、クランクシャフトに駆動連結された機関駆動式のオイルポンプ30から送られる流体(作動油)が供給される。この油圧制御弁28としては、印加される電圧のデューティ比に応じて、進角側圧力室24あるいは遅角側圧力室26への作動油供給量を調整することの可能な弁が採用されている。そして油圧制御弁28は、電子制御装置32から入力される駆動信号のデューティ比に基づいて動作し、作動油を進角側圧力室24や遅角側圧力室26内に供給、あるいは進角側圧力室24や遅角側圧力室26内から排出させる。そして、ベーン20は、その両側面に形成された進角側圧力室24内と遅角側圧力室26内との流体圧の差、すなわち油圧の差により、上記溝部22内における相対回動位相が所望の位相に設定される。その結果、ベーン体14はハウジング12に対して相対回動され、ひいてはカムプーリ18に対するカムシャフト16の相対回転位相が変更されて、吸気バルブのバルブタイミングが変更される。
【0035】
なお、上記駆動信号のデューティ比は「0%〜100%」の範囲で調節され、そのデューティ比が「100%」に近づくほど上記相対回転位相を速やかに進角側に変更するように、またデューティ比が「0%」に近づくほど相対回転位相を速やかに遅角側に変更するように各圧力室24,26の油圧が調節される。
【0036】
こうしたバルブタイミング制御は、具体的には次のように行われる。
電子制御装置32には、水温センサによって検出される冷却水温度THW、カム角センサによって検出されるカムシャフト16の回転位相、クランク角センサによって検出されるクランクシャフトの回転位相及び機関回転速度NE等の機関運転状態を表すパラメータが入力される。
【0037】
電子制御装置32は、これらのパラメータを基に機関運転状態に応じた適切なバルブタイミングを演算し、それに応じたカムシャフト16の相対回転位相の目標位相を算出する。また、上記クランクシャフトの回転位相とカムシャフト16の回転位相との関係から同カムシャフト16の現在の相対回転位相を算出する。
【0038】
そして、目標位相が現在の位相と異なる場合、電子制御装置32は、進角側圧力室24及び遅角側圧力室26のいずれか一方から作動油を排出するとともに、他方に対しては作動油を供給するように油圧制御弁28を作動制御する。その結果生じる進角側圧力室24と遅角側圧力室26との圧力の偏差に応じてベーン体14はハウジング12に対して相対回動し、バルブタイミングが調整される。
【0039】
こうした調整の結果、目標位相が現在の位相と一致した場合、電子制御装置32は、進角側圧力室24及び遅角側圧力室26に対する作動油の供給及び排出を停止するよう油圧制御弁28を作動制御する。その結果、進角側圧力室24及び遅角側圧力室26の圧力は均等に保持され、ベーン体14の相対回動位相も維持されるようになる。
【0040】
なお、このバルブタイミング可変機構では、ベーン体14は、ベーン20が溝部22の一方の側壁に当接する位相から同溝部22の反対側の側壁に当接する位相までの範囲で相対回動できるようになっている。すなわち、この相対回動可能な位相の範囲が、このバルブタイミング制御装置における回動位相の制御範囲となる。以下では、ベーン体14が最も遅角方向(カムシャフト16の回転方向とは逆方向)に相対回動したときのカムシャフト16の相対回転位相、すなわち上記制御範囲の遅角側の制御限界位相を「最遅角位相」という。そしてこの位相は、上記油圧制御弁28が電子制御装置32によって作動制御されていないときの初期位置、すなわち機関停止時の位置として設定されている。一方、最も進角方向(カムシャフト16の回転方向)に相対回動したときのカムシャフト16の相対回転位相、すなわち上記制御範囲の進角側の制御限界位相を「最進角位相」という。
【0041】
このように本実施の形態のバルブタイミング制御装置では、進角側圧力室24及び遅角側圧力室26の圧力制御に基づき、カムシャフト16の相対回転位相を上記「最遅角位相」から「最進角位相」までの範囲で適宜変更している。そして、その変更制御により、カムシャフト16の回転に伴い開閉駆動される吸気バルブの開閉時期(バルブタイミング)を可変としている。
【0042】
また、本実施の形態のバルブタイミング可変機構10には、機関始動時などの圧力低下時にベーン体14の相対回動を規制するロック機構34が設けられている。
【0043】
すなわち、ベーン20の一つには、カムシャフト16の軸方向と平行に延びる段付きの収容孔36が形成されており、この収容孔36の内部の空間には、ロックピン38が出没可能に配設されている。
【0044】
このロックピン38は、図2及び図3にその断面構造を示すように、外周面が上記収容孔36の内周面に摺接した状態で、図2に示す位置から図3に示す位置までの間をカムシャフト16(図1)の軸方向に移動するようになっている。また、ロックピン38はコイルばね40によってハウジング12側に向けて付勢されている。このロックピン38の端部には拡径された段部38aが形成されており、この段部38aと上記収容孔36の段部36aとの間には環状の空間であるロック解除用圧力室42が形成されている。このロック解除用圧力室42は、上記ベーン20に形成された遅角側油通路44を通じて遅角側圧力室26に接続されており、同遅角側圧力室26の圧力が伝達されるようになっている。
【0045】
一方、ハウジング12には、カムシャフト16の相対回転位相(ベーン体14の相対回動位相)が最遅角位相であるときに、ロックピン38が挿入可能な凹部としてのロック穴48が形成されている。図2に示すように、ロックピン38がコイルばね40の付勢力によってこのロック穴48内に挿入されることで、ベーン体14はハウジング12に機械的に締結され、その相対回動が規制(ロック)されるようになる。
【0046】
このロック穴48とロックピン38の先端部とで形成される空間はロック解除用圧力室50となっており、上記ベーン20とハウジング12との摺接面に形成された進角側油通路46を通じて進角側圧力室24に接続され、同進角側圧力室24の圧力が伝達されるようになっている。
【0047】
上記ロック解除用圧力室42,50内の作動油の圧力は共に、上記ロックピン38をロック穴48から離脱させる方向に作用する。従って、進角側圧力室24及び遅角側圧力室26の一方若しくは両方の圧力が高まり、これらと接続されたロック解除用圧力室42,50の圧力が十分に高まると、図3に示すように、ロックピン38はロック穴48から離脱する方向に移動して、上記相対回動のロックが解除される。
【0048】
このように本実施の形態のバルブタイミング制御装置では、機関始動直後の圧力低下時にはベーン体14の相対回動を所定のロック位相(最遅角位相)でロックし、オイルポンプ30が十分な作動油を供給できるようになると上記相対回動のロックを解除して、バルブタイミング制御を行えるようにしている。
【0049】
なお、本実施の形態のロック機構34にあって、遅角側圧力室26(ロック解除用圧力室42)の圧力のみが高められる場合には、同圧力が所定圧力Pa以上になることでロックピン38のロック穴48からの離脱が可能になる。一方、進角側圧力室24(ロック解除用圧力室50)の圧力が高められる場合には同圧力が上記所定圧力Paよりも低い所定圧力Pb以上になることで、ロックピン38は離脱可能になる。すなわち、進角側圧力室24の圧力を高めることで、遅角側圧力室26の圧力を高める場合よりも速やかにロックピン38の離脱、すなわちロックの解除がなされるようになっている。
【0050】
また、上記油圧制御弁28の作動制御がなされていないときには、オイルポンプ30と遅角側圧力室26とが連通するように油圧回路が構成されている。そのため、機関始動時にあって油圧制御弁28が動作していないときには、オイルポンプ30から遅角側圧力室26に向けて作動油が供給され、このときロックピン38をロック穴48から離脱させる方向への予圧がかけられるようになる。その後、進角側圧力室24に作動油を供給することで、上記ロック解除用圧力室42,50に確実に油圧を作用させてその圧力上昇を確実なものとし、ロック機構34によるロックが確実に解除されるようにしている。
【0051】
さて、本実施の形態では、カムシャフト16の相対回転位相の変更操作中にロック機構34がロック状態にあるとき、すなわちロック機構34による誤ったロックがなされているときに、そのロックの解除を図るべく、以下に記載する解除制御を実行するようにしている。
【0052】
この解除制御にかかる処理について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
なお、このフローチャートに示される一連の処理は、上記解除制御処理の具体的な処理手順を示したものであり、所定周期毎の処理として、電子制御装置32により実行される。
【0053】
図4に示すように、この処理では先ず、上記誤ったロックがなされているか否かが判断される。具体的には、以下の(条件イ)〜(条件ホ)の各条件が全て満たされるか否かが判断され(ステップS100〜S108)、それら条件が全て満たされるときに、誤ったロックがなされている旨の検出がなされる。
(条件イ)進角要求がなされていること(ステップS100)。
(条件ロ)冷却水温度THWが所定温度TH1よりも高いこと(ステップS102)。
(条件ハ)機関回転速度NEが所定速度N1よりも低いこと(ステップS104)。
(条件ニ)カムシャフト16の相対回転位相がロック位相であること(ステップS106)。
(条件ホ)目標位相がロック位相から変化した後の経過時間が所定時間T1を超えていること(ステップS108)。
【0054】
なお、上記所定温度TH1、所定速度N1、及び所定時間T1は、ロック機構34による誤ったロックがなされていることを的確に検出することの可能な値が実験などにより求められ、電子制御装置32に記憶されている。また、本実施の形態では、ステップS100〜S108の処理が、相対回転位相の変更変更動作がなされる状態にあり且つロック機構がロック状態にあるといったロック機構の誤ったロック状態を検出する検出手段として機能する。
【0055】
ここで、上記誤ったロックがなされると、カムシャフト16の相対回転位相についての目標位相がロック位相から変更されているにもかかわらず、実際の相対回転位相がロック位相から変化しない、といった現象が発生する。このため、そうした現象の発生を監視することで、誤ったロックがなされていることを検出することができる。なお、実際の相対回転位相は目標位相の変化に対して応答遅れをもって変化するために、誤ったロックの発生を精度よく検出するためには、目標位相がロック位相から変化してから若干の時間をおいた後における上記現象の発生を監視することが望ましい。
【0056】
本処理では、こうした点を考慮し、上記(条件イ),(条件ニ),(条件ホ)を設定している。そして、それら条件を通じて、進角要求がなされた後(ステップS100:YES)、実際の相対回転位相がロック位相にある状態が(ステップS106:YES)、所定時間T1を超えて継続している(ステップS108:YES)ことを条件に、誤ったロックがなされている旨の検出をなすようにしている。
【0057】
また、こうした誤ったロックは、作動油の温度が高いときや機関回転速度NEが低いときに生じることが発明者等によって確認されている。これは以下のような理由によるものである。
【0058】
すなわち先ず、作動油の温度が高くなるとその粘性が低下し、これに伴って油圧回路からの作動油のリーク量が多くなるために、上記各圧力室24,26の圧力が低下する。そして、このように作動油の温度が高くなりその圧力が過度に低下すると、ロック穴48からのロックピン38の離脱状態を維持することができなくなって、上記誤ったロックがなされるようになる。
【0059】
一方、機関回転速度NEは内燃機関の各気筒において混合気が燃焼されて回転トルクが付与されるときには加速され、そうした回転トルクが付与されないときには減速されるといったように脈動しているために、その回転脈動に伴って機関駆動式のオイルポンプ30の吐出圧も脈動している。また、機関回転速度NEが低いときには、間欠的に実行される各燃焼の間隔が長くなるために上記脈動の振幅が大きくなり易く、更にはこのときオイルポンプ30の回転速度も低くその吐出圧の平均値が低くなるために同吐出圧の最低値もごく低い値になる。そして、そうした吐出圧の低下が過度なものとなると、これを圧力源とする各圧力室24,26の圧力の過度な低下を招き、ロックピン38の離脱状態を維持することができなくなって、上記誤ったロックがなされるようになる。
【0060】
本処理では、そうした実情をふまえ、上記(条件ロ)及び(条件ハ)を設定している。具体的には、作動油の温度が好適に反映される相関温度としての冷却水温度THWが所定温度TH1よりも高く(ステップS102:YES)、且つ機関回転速度NEが所定速度N1よりも低いときに限って(ステップS104:YES)、上記誤ったロックがなされている旨の検出がなされる。これにより、誤ったロックが発生することのないときに上記検出がなされることが抑制され、その検出が的確に行われるようになる。
【0061】
そして、上記(条件イ)〜(条件ホ)のうちいずれか一つでも満たされない場合には(ステップS100〜S108のうちいずれか一つでも「NO」)、誤ったロックはなされていないとして、以下の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
【0062】
その後、本処理が繰り返し実行され、上記各条件が全て満たされると(ステップS100〜S108の全てが「YES」)、誤ったロックがなされている旨の検出がなされ、そのロック状態からの復帰を図るための処理(ステップS112)が実行される。本実施の形態では、このステップS112の処理が、流体圧を一旦変化させ、その後に同流体圧を元の状態にまで徐々に復帰させる流体圧制御手段として機能する。
【0063】
この復帰処理の実行に先立って、同復帰処理が「N」回以上継続して実行されたか否かが判断される(ステップS110)。そして、このときには復帰処理が一度も実行されていないとして(ステップS110:NO)、同復帰処理が実行される(ステップS112)。
【0064】
以下、この復帰処理について説明する。
誤ったロックがなされた状態でカムシャフト16の相対回転位相を進角させるべく各圧力室24,26の圧力が調節されると、このときそれら圧力はハウジング12に対してベーン体14を相対回動させるように作用する。その結果、図5に示すように、ロックピン38がロック穴48の内壁に押し付けられて、それらロックピン38とロック穴48との接触面Yに過大な接触圧が作用し、ロックピン38の円滑な動作が妨げられる。
【0065】
ここで、カムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になると、ベーン20が溝部22の一方の側壁に当接してベーン体14の遅角側への相対回転が規制される。そして、このとき機構上の制約が最も小さくなった状態(図6に示す状態)でのロックピン38のロック穴48への挿入、及び同ロック穴48からの離脱が可能となるように、ロック機構34は設定されている。
【0066】
そこで、この復帰処理では先ず、図7に示すように、駆動信号のデューティ比が機関運転状態に見合った比率(本例では「100%」)から一旦「0%」に変更されるとともに(時刻t1)、その状態が所定時間維持される(時刻t1〜t2)。これにより、カムシャフト16の相対回転位相を目標位相に変更するための回転力と逆向きの回転力が生じて、ロックピン38のロック穴48内壁への押し付けが解除される。
【0067】
なお、このときには、同じ圧力まで高めた場合に、進角側圧力室24の圧力と比べてロックピン38を離脱させるように作用する力が弱い遅角側圧力室26の圧力のみが高められている。そのため、ロックピン38を確実に離脱させるためには、駆動信号のデューティ比の比率を高めて進角側圧力室24の圧力を上昇させることが望ましい。
【0068】
しかしながら、このとき駆動信号のデューティ比を機関運転状態に見合った比率にまで瞬時に高めて進角側圧力室24の圧力を高めると、これに伴ってロックピン38を離脱させるように作用する力が高くなるが、同時にベーン体14を進角側に相対回動させる回転力も発生してしまう。そして、これにより上記現象が再現し、ロックピン38の離脱が妨げられるようになる。
【0069】
このため、この復帰処理では、上記デューティ比を「0%」から機関運転状態に見合った比率に戻す際に、デューティ比を所定の時間が経過する毎に所定比率αずつ段階的に復帰させるようにしている(時刻t2〜t4)。具体的には先ず、ロックピン38を離脱させることは可能であるがベーン体14を相対回動させるほどの回転力は発生しない程度に進角側圧力室24の圧力が高められ、同ロックピン38の離脱が図られる(時刻t2〜t3)。その後、進角側圧力室24の圧力が更に高められて上記回転力が発生され、ベーン体14の進角側への相対回動が図られる(時刻t3〜t4)。これにより、相対回転位相の変更動作に伴って上記接触圧が過度に上昇するよりも前にロック機構34によるロックを解除することが可能になる。
【0070】
こうした復帰処理が実行された後、バルブタイミングの変更にかかる制御が機関運転状態に基づく通常の制御に復帰された後(ステップS114)、本処理は一旦終了される。
【0071】
そして、このように復帰処理が実行された後においても、ロック機構34による誤ったロックが解消されない場合には(ステップS100〜S108の全てが「YES」)、上記復帰処理(ステップS112)が繰り返し実行される。なお、これは復帰処理の継続実行回数が所定回数「N」以下であること(ステップS110:NO)を条件に許可される。
【0072】
このように復帰処理を繰り返し実行することで、ロックピン38の離脱を図る機会が増加される。また、これに加えて次のような作用もある。上記復帰処理の実行に際して、上記接触面Y(図5)における接触圧によってロックピン38とロック穴48とが密着してそれらが離れ難くなっており、同接触圧が弱められてもロックピン38をロック穴48から離脱させることができない場合がある。これに対し、上記復帰処理を繰り返し実行することで、ロック機構34に揺さ振りがかけられ、その密着状態の解消が図られるようになる。なお、復帰処理が「N」回繰り返されたにもかかわらず、誤ったロックが解消されない場合には(ステップS110:NO)、「オン」操作をもってバルブタイミング制御装置に異常が生じている旨の判断がなされる異常フラグが「オン」操作された後(ステップS116)、本処理は一旦終了される。
【0073】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)ロック機構34による誤ったロックがなされていると検出されるときに、カムシャフト16の相対回転位相を目標位相に変更するための回転力と逆向きの回転力が生じるように各圧力室24,26の圧力を一旦変化させ、その後それら圧力を元の状態にまで徐々に復帰させるようにした。このため、ロックピン38とロック穴48との接触圧を弱めることができ、これによりロックピン38の円滑な動作を確保して上記誤ったロックを速やかに解除することが可能になる。しかも、各圧力室24,26の圧力を元の状態に復帰させる際にはその復帰を徐々に行うようにしているため、相対回転位相の変更動作に伴って上記接触圧が過度に上昇するよりも前にロック機構34によるロックを解除することができるようになる。従って、ロック機構34の動作不良が発生した場合であっても、その動作不良からの早期の復帰を図ることができるようになる。
【0074】
(2)前記復帰制御を実行してもロック機構34による誤ったロックが解消されない場合に、同復帰処理を繰り返し実行するようにした。このため、上記接触圧によってロックピン38とロック穴48とが密着してそれらが離れ難くなっており、同接触圧が弱められてもロック機構34によるロックが解除されない場合に、同ロック機構34に揺さ振りをかけて、その密着状態の解消を図ることができるようになる。これにより、そうした場合にも速やかなロック解除を図ることができるようになる。
【0075】
(3)目標位相がロック位相から変化した後の経過時間が所定時間T1を超えていることを条件に、ロック機構34により誤ったロックがなされている旨の検出をなすようにした。このため、目標位相の変化に対する実際の相対回転位相の変化の応答遅れを考慮した上で上記検出をなすことができ、ロック機構34が解除状態であるにもかかわらずロック状態にあると誤って検出されることを好適に抑制することができるようになる。
【0076】
(4)また、機関回転速度NEが所定速度N1よりも低いときに限って上記検出をなすようにしたために、その検出を一層的確に行うことができる。
(5)また、冷却水温度THWが高いときに限って上記検出をなすようにしたために、その検出をより一層的確に行うすることができる。
【0077】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態において、ロック機構34による誤ったロックがなされていることを的確に検出することが可能であれば、(条件ロ)や(条件ハ)を省略したり、(条件イ),(条件ニ),(条件ホ)を任意に変更したりしてもよい。
【0078】
・上記実施の形態では、その復帰処理の実行に際して駆動信号のデューティ比を一旦「0%」に変更するようにした。これに代えて、例えば目標位相をロック位相に一旦変更する等、カムシャフト16の相対回転位相をロック位相に変更するように上記デューティ比、ひいては各圧力室24,26の圧力を一旦変化させるようにしてもよい。また、上記デューティ比を目標位相に見合った比率よりも低い比率に変更して、カムシャフト16の相対回転位相を目標位相に変更するための回転力が減少するように各圧力室24,26の圧力を一旦変化させるようにしてもよい。これら構成によっても、ロックピン38とロック穴48との接触圧を弱めることができるようになる。
【0079】
・上記実施の形態では、各圧力室24,26の圧力を元の状態に復帰させるに際して、駆動信号のデューティ比を機関運転状態に見合った比率へと所定比率αずつ段階的に復帰させるようにした。これに限らず、例えば図8に示すように一定の変化速度をもってデューティ比を復帰させる等、デューティ比を所定の変化速度をもって連続的に復帰させるようにしてもよい。
【0080】
・上記実施の形態では、復帰制御を実行してもロック機構34の誤ったロックが解消されない場合に、同復帰処理を繰り返し実行するようにしたが、一度のみ実行するようにしてもよい。
【0081】
・相対回転位相の変更動作を機械的な係合を通じて規制して同相対回転位相をロック位相にロックするロック状態と各圧力室24,26の圧力によってロックが解除された解除状態との間でその状態が選択的に切り換えられるロック機構であれば、上記実施の形態のロック機構34に代えて採用することができる。
【0082】
・上記実施の形態では、吸気バルブを駆動するカムシャフト16の相対回転位相をロック位相(最遅角位相)でロックするロック機構34を備えたバルブタイミング制御装置に本発明を適用するようにした。本発明は、排気バルブを駆動するカムシャフトの相対回転位相を所定のロック位相(最進角位相)でロックするロック機構を備えたバルブタイミング制御装置にも適用可能である。また、最進角位相や最遅角位相に限らず、最遅角位相と最進角位相との中間のロック位相でロックするロック機構を備えるバルブタイミング制御装置にも、本発明は適宜適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の概略構成を示すブロック図。
【図2】同実施の形態にかかるロック機構の断面構造を示す断面図。
【図3】同実施の形態にかかるロック機構の断面構造を示す断面図。
【図4】同実施の形態にかかる解除制御処理を実行する際の処理手順を示すフローチャート。
【図5】ロック機構の作動態様の一例を示す略図。
【図6】ロック機構の作動態様の一例を示す略図。
【図7】同実施の形態にかかる復帰処理における駆動信号のデューティ比の設定態様を示すタイミングチャート。
【図8】同設定態様の変更例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
10…バルブタイミング可変機構、12…ハウジング、14…ベーン体、16…カムシャフト、18…カムプーリ、20…ベーン、22…溝部、24…進角側圧力室、26…遅角側圧力室、28…油圧制御弁、30…オイルポンプ、32…電子制御装置、34…ロック機構、36…収容孔、36a…段部、38…ロックピン、38a…段部、40…コイルばね、42,50…ロック解除用圧力室、44…遅角側油通路、46…進角側油通路、48…ロック穴。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve timing control device that variably sets an opening / closing timing (valve timing) of a valve that is opened / closed by the camshaft by changing a relative rotation phase of the camshaft with respect to the crankshaft. The present invention relates to a valve timing control device for an internal combustion engine having a lock mechanism that restricts and locks a rotational phase changing operation through mechanical engagement.
[0002]
[Prior art]
Some internal combustion engines for vehicles are provided with a valve timing control device that appropriately changes the valve timing of the engine in order to improve output and emission. Such a valve timing control device includes, for example, a housing that is drivingly connected to a crankshaft of an internal combustion engine, and a vane body that is drivingly connected to a camshaft. The housing and the vane body are, for example, about the camshaft as an axis. It is arranged to be relatively rotatable. A vane extending in the radial direction is formed in the vane body, and the interior of the housing is partitioned into an advance side pressure chamber and a retard side pressure chamber by the vane.
[0003]
These pressure chambers are respectively supplied with regulated hydraulic oil, and the oil pressure acts on the vanes, whereby the relative rotational phase of the vane body with respect to the housing, in other words, the relative rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft. Is changed to the advance side or the retard side. And the valve timing of the same engine is changed by changing the relative rotation phase of the camshaft in this way.
[0004]
Further, as such a valve timing control device, one having a lock mechanism that mechanically locks the relative rotation phase of the camshaft with a predetermined lock phase is well known (see, for example, Patent Document 1). In the valve timing control device provided with this lock mechanism, the valve timing can be maintained at a timing suitable for the engine operating state even when the supply pressure of hydraulic oil cannot be sufficiently ensured, such as at the time of engine start.
[0005]
The lock mechanism includes, for example, a lock pin that is removably disposed in a receiving hole formed in the vane body, a recess (lock hole) into which the tip of the lock pin is inserted, and biases the lock pin toward the lock hole. Configured with a spring or the like. In the vane body, a lock releasing pressure chamber is formed in the vicinity of the accommodation hole. This pressure chamber communicates with each of the pressure chambers and is supplied with a part of the hydraulic oil, and a biasing force having a magnitude corresponding to the hydraulic pressure (unlocking pressure) of the hydraulic oil acts on the lock pin. The lock pin is biased to the side away from the lock hole.
[0006]
In such a lock mechanism, the lock pin is brought into a projecting state, that is, a locked state and a released state in which the lock pin is released in accordance with the magnitude relationship between the urging force of the spring and the urging force based on the hydraulic pressure of the hydraulic oil.
[0007]
For example, when the supply pressure of the oil pump decreases to a predetermined pressure (lock pressure) or less as the engine stops, the urging force of the spring exceeds the urging force based on the unlocking pressure. As a result, the lock pin moves to the lock hole side by the urging force of the spring, and the tip end portion is inserted into the lock hole. As a result, the lock mechanism is locked, and relative rotation between the housing and the vane body is regulated by the lock mechanism.
[0008]
On the other hand, when the engine is started, the operation of the oil pump is resumed, and the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied from the oil pump to the advance and retard pressure chambers gradually increases, so that the unlocking pressure reaches a predetermined pressure or higher. When it rises, the urging force based on the unlocking pressure exceeds the urging force of the spring. As a result, the lock pin moves to the side away from the lock hole by the urging force based on the unlocking pressure, and the tip portion thereof is detached from the lock hole. As a result, the lock mechanism is released and the housing and the vane body can be rotated relative to each other. Then, when the lock mechanism shifts from the locked state to the released state in this way and the supply pressure of the oil pump further increases, the valve timing is adjusted based on the pressure adjustment between the retard side pressure chamber and the advance side pressure chamber. Changes will be made.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2002-317610 A (FIG. 1, page 5)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, normally, when shifting from the locked state to the released state, the lock mechanism is maintained in the released state by the hydraulic pressure supplied to each of the pressure chambers. It fluctuates due to various factors such as the influence of rotational pulsation. For this reason, even after the lock pin has been completely removed from the lock hole and shifted to the release state, the hydraulic pressure temporarily decreases due to the influence of these factors, and the lock pin is reinserted into the lock hole. It may end up.
[0011]
Furthermore, if hydraulic pressure is supplied to the pressure chambers to rotate the housing and the vane body relative to each other in this state, the lock pin is pressed against the inner wall of the lock hole, and an excessive contact pressure is generated between them. As a result, there is a risk that smooth detachment of the lock pin may be hindered. As a result, it may be impossible to change the valve timing over a long period thereafter.
[0012]
In addition, the above-described inconveniences cannot be avoided in an apparatus including a lock mechanism that restricts the relative rotational phase changing operation through mechanical engagement, not limited to an apparatus including a lock mechanism.
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of early recovery from the malfunction even when the malfunction of the lock mechanism occurs. The object is to provide a valve timing control device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
First, the invention according to claim 1 is a valve timing variable mechanism that changes the relative rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft to a target phase based on the pressure of the fluid supplied to the advance side pressure chamber and the retard side pressure chamber. And a lock state in which the change operation of the relative rotation phase by the valve timing variable mechanism is regulated through mechanical engagement to lock the relative rotation phase to a predetermined lock phase, the advance side pressure chamber, and the retard side In a valve timing control device for an internal combustion engine having a lock mechanism that is selectively switched to a released state in which the lock is released by the fluid pressure in the pressure chamber, the relative rotation phase is changed by the valve timing variable mechanism. And the lock mechanism is in a locked state. Incorrect locking state of the locking mechanism Detecting means for detecting The wrong When it is detected that the locked state is detected, at least one fluid pressure in each of the pressure chambers is temporarily changed so that the rotational force for changing the relative rotational phase to the target phase is reduced, and then the fluid pressure is changed. And a fluid pressure control means for gradually returning the gas to the original state.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the valve timing control device for an internal combustion engine according to the first aspect, when the fluid pressure control means detects that the lock mechanism is locked by the detection means, Changing the fluid pressure of at least one of the pressure chambers so that the relative rotation phase is changed with the lock phase as a target phase, and then gradually returning the fluid pressure to the original state. The gist.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the valve timing control device for an internal combustion engine according to the first aspect, when the fluid pressure control means detects that the lock mechanism is locked by the detection means, At least one fluid pressure in each of the pressure chambers is temporarily changed so that a rotational force opposite to the rotational force for changing the relative rotational phase to the target phase is generated, and then the fluid pressure is returned to the original state. The gist is to gradually return.
[0017]
If the operation of changing the relative rotational phase of the camshaft is performed by the variable valve timing mechanism without completely releasing the locked state by the locking mechanism, an excessive contact pressure is applied to the engagement portion that restricts the change of the relative rotational phase in the locking mechanism. Acts and hinders its smooth operation.
[0018]
In this regard, in the configuration of claim 1, the rotational force for changing the relative rotational phase to the target phase is reduced, and in the configuration of claim 2, the relative rotational phase is set with the lock phase as the target phase. Further, in the configuration according to claim 3, the advance side pressure chamber and the retard side pressure are respectively set so that a rotational force opposite to the rotational force for changing the relative rotational phase to the target phase is generated. The fluid pressure of at least one of the chambers is once changed, and then the fluid pressure is gradually returned to the original state.
[0019]
With any of these configurations, the contact pressure at the engagement portion of the lock mechanism can be weakened, thereby ensuring smooth operation of the engagement portion and promptly releasing the restriction (lock) by the lock mechanism. Is possible. In addition, when the fluid pressure is restored to the original state, the restoration is gradually performed, so that the contact pressure is excessively increased with the operation of changing the relative rotational phase by the variable valve timing mechanism. The lock by the lock mechanism can be released before. Therefore, even when a malfunction of the lock mechanism occurs, an early recovery from the malfunction can be achieved.
[0020]
Specifically, as the lock mechanism, as described in claim 4, a first rotating body that is drivingly connected to one of the crankshaft and the camshaft, and a second that is drivingly connected to the other of them. A variable timing timing mechanism including a rotating body of the first rotating body, and a locking state is achieved by engaging the tip of a lock pin provided in the first rotating body with a recess formed in the second rotating body, It is possible to employ a lock mechanism that is brought into a released state by urging the lock pin toward the side away from the recess by the fluid pressure of each pressure chamber and releasing the engagement.
[0021]
According to this configuration, when an excessive contact pressure acts between the outer wall of the lock pin and the inner wall of the recess and the smooth operation of the lock pin is hindered, the contact pressure can be reduced. It is possible to quickly release the lock by the lock mechanism while ensuring the smooth operation of the pin.
[0022]
According to a fifth aspect of the present invention, in the valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of the first to fourth aspects, the fluid pressure control means indicates that the lock mechanism is locked by the detection means. The gist of the present invention is to repeatedly execute a series of operations for returning to the original state after changing the fluid pressure once on the condition that the detection is made.
[0023]
According to the above configuration, even if the engagement portion of the lock mechanism is brought into close contact with the contact pressure and is difficult to separate, even if the lock is not released even if the contact pressure is weakened, The contact state can be eliminated by shaking the part. As a result, even in such a case, it is possible to promptly release the lock.
[0024]
In this way, in the series of operations for once returning the fluid pressure after the fluid pressure is changed, the most advanced angle phase or the most retarded angle phase is set as the lock phase, as in the configuration according to claim 6. It can be applied to a device to be used.
[0025]
The invention according to claim 7 is the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the detecting means detects the target when the lock mechanism is in a locked state. The gist is that the elapsed time after the phase is changed from the lock phase exceeds a predetermined time.
[0026]
Changing the relative rotational phase In a state of action and The lock mechanism is in the locked state, that is, the erroneous lock by the lock mechanism is detected by detecting that the actual relative rotational phase is in the lock phase even though the target phase has changed from the lock phase. Can do. Here, since the relative rotational phase changes with a response delay with respect to the change of the target phase, it is desirable to consider such a response delay in order to more accurately detect that the lock mechanism is in the locked state. . On the other hand, according to the above configuration, the detection can be performed in consideration of such a response delay, and the detection can be performed with high accuracy.
[0027]
The invention according to claim 8 is the valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein the fluid pressure uses an engine-driven pump as its pressure source, and the detection is performed. The gist is that the means is that the engine speed is low when detecting that the locked state is established.
[0028]
The discharge pressure of the engine-driven pump changes according to the engine speed. For this reason, in an apparatus using an engine-driven pump as the fluid pressure source, the fluid pressure decreases as the engine rotational speed decreases. An erroneous lock by the lock mechanism occurs when the fluid pressure is excessively reduced due to the engine rotational speed being lowered. On the other hand, according to the above configuration, since it is detected that the erroneous lock is made only when the engine speed is low, the detection can be performed more accurately.
[0029]
The invention according to claim 9 is the valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the temperature of the fluid is detected when the detection means detects that the lock state is established. The gist is to be high.
[0030]
As the temperature of the fluid increases, the viscosity decreases, and accordingly, the amount of fluid leakage from the fluid pressure circuit increases, so the fluid pressure in each pressure chamber also decreases. The erroneous lock also occurs when the fluid temperature is increased and the fluid pressure is excessively lowered. On the other hand, according to the above configuration, since the erroneous lock is detected only when the temperature of the fluid or the correlation temperature thereof is high, the detection can be performed more accurately. it can.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which a valve timing control device according to the present invention is embodied will be described.
[0032]
FIG. 1 shows a structure of a variable valve timing mechanism according to the valve timing control apparatus of the present embodiment and a hydraulic circuit structure of the control apparatus.
As shown in FIG. 1, the variable valve timing mechanism 10 includes a substantially ring-shaped housing 12 and a vane body 14 accommodated therein. The vane body 14 is connected to a camshaft 16 that drives an intake valve, and the housing 12 is connected to a cam pulley 18 that rotates in synchronization with a crankshaft of the internal combustion engine, so as to be integrally rotatable. In the present embodiment, the housing 12 functions as a first rotating body, and the vane body 14 functions as a second rotating body. In this example, it is assumed that the camshaft 16 rotates in the clockwise direction in FIG.
[0033]
A plurality of vanes 20 extending in the radial direction are formed on the outer periphery of the vane body 14. A plurality of groove portions 22 extending in the circumferential direction are formed on the inner periphery of the housing 12, and the vanes 20 are respectively disposed in the groove portions 22. Each groove portion 22 is partitioned by the vane 20 to form an advance side pressure chamber 24 and a retard side pressure chamber 26, respectively. In addition, in FIG. 1, although the vane 20 and the groove part 22 are each shown two each, this number may be changed suitably.
[0034]
The advance-side pressure chamber 24 and the retard-side pressure chamber 26 are connected to a hydraulic control valve 28 through appropriate oil passages, respectively, and the hydraulic control valve 28 is driven by an engine connected to a crankshaft. Fluid (operating oil) sent from the oil pump 30 of the type is supplied. As the hydraulic control valve 28, a valve capable of adjusting the amount of hydraulic oil supplied to the advance side pressure chamber 24 or the retard side pressure chamber 26 according to the duty ratio of the applied voltage is adopted. Yes. The hydraulic control valve 28 operates based on the duty ratio of the drive signal input from the electronic control device 32 to supply hydraulic oil into the advance side pressure chamber 24 or the retard side pressure chamber 26 or advance side. The pressure chamber 24 and the retard side pressure chamber 26 are discharged. The vane 20 has a relative rotation phase in the groove portion 22 due to a difference in fluid pressure between the advance side pressure chamber 24 and the retard side pressure chamber 26 formed on both side surfaces thereof, that is, a difference in hydraulic pressure. Is set to the desired phase. As a result, the vane body 14 is rotated relative to the housing 12, and the relative rotation phase of the camshaft 16 with respect to the cam pulley 18 is changed, so that the valve timing of the intake valve is changed.
[0035]
The duty ratio of the drive signal is adjusted in the range of “0% to 100%”, and the relative rotation phase is quickly changed to the advance side as the duty ratio approaches “100%”. The hydraulic pressures of the pressure chambers 24 and 26 are adjusted so that the relative rotation phase is quickly changed to the retard side as the duty ratio approaches “0%”.
[0036]
Specifically, such valve timing control is performed as follows.
The electronic control unit 32 includes a coolant temperature THW detected by a water temperature sensor, a rotational phase of the camshaft 16 detected by a cam angle sensor, a rotational phase of the crankshaft detected by a crank angle sensor, an engine rotational speed NE, and the like. A parameter representing the engine operating state is input.
[0037]
The electronic control unit 32 calculates an appropriate valve timing according to the engine operating state based on these parameters, and calculates a target phase of the relative rotational phase of the camshaft 16 according to the calculated valve timing. Further, the current relative rotational phase of the camshaft 16 is calculated from the relationship between the rotational phase of the crankshaft and the rotational phase of the camshaft 16.
[0038]
When the target phase is different from the current phase, the electronic control device 32 discharges the hydraulic oil from either the advance side pressure chamber 24 or the retard side pressure chamber 26 and the hydraulic oil to the other side. The hydraulic control valve 28 is controlled to be supplied. The vane body 14 rotates relative to the housing 12 in accordance with the pressure difference between the advance-side pressure chamber 24 and the retard-side pressure chamber 26 which is generated as a result, and the valve timing is adjusted.
[0039]
As a result of such adjustment, when the target phase matches the current phase, the electronic control device 32 causes the hydraulic control valve 28 to stop supplying and discharging hydraulic oil to the advance side pressure chamber 24 and the retard side pressure chamber 26. To control the operation. As a result, the pressures in the advance side pressure chamber 24 and the retard side pressure chamber 26 are kept even, and the relative rotation phase of the vane body 14 is also maintained.
[0040]
In this valve timing variable mechanism, the vane body 14 can be relatively rotated in a range from a phase in which the vane 20 contacts one side wall of the groove 22 to a phase in contact with the opposite side wall of the groove 22. It has become. That is, the range of the phase in which the relative rotation is possible becomes the control range of the rotation phase in the valve timing control device. In the following, the relative rotational phase of the camshaft 16 when the vane body 14 rotates relative to the most retarded direction (the direction opposite to the rotational direction of the camshaft 16), that is, the control limit phase on the retarded side of the control range. Is called “most retarded phase”. This phase is set as an initial position when the hydraulic control valve 28 is not controlled by the electronic control device 32, that is, a position when the engine is stopped. On the other hand, the relative rotational phase of the camshaft 16 when it is relatively rotated in the most advanced direction (the rotational direction of the camshaft 16), that is, the control limit phase on the advanced side of the control range is referred to as the “most advanced angle phase”.
[0041]
As described above, in the valve timing control apparatus of the present embodiment, the relative rotation phase of the camshaft 16 is changed from the “most retarded phase” to the “most retarded phase” based on the pressure control of the advance side pressure chamber 24 and the retard side pressure chamber 26. It is changed as appropriate within the range up to “the most advanced angle phase”. With this change control, the opening / closing timing (valve timing) of the intake valve that is driven to open / close as the camshaft 16 rotates is made variable.
[0042]
In addition, the variable valve timing mechanism 10 of the present embodiment is provided with a lock mechanism 34 that restricts the relative rotation of the vane body 14 when the pressure drops, such as when the engine is started.
[0043]
That is, one of the vanes 20 has a stepped accommodation hole 36 extending in parallel with the axial direction of the camshaft 16, and a lock pin 38 can be projected and retracted in the space inside the accommodation hole 36. It is arranged.
[0044]
As shown in FIGS. 2 and 3, the lock pin 38 has the outer peripheral surface in sliding contact with the inner peripheral surface of the receiving hole 36 to the position shown in FIG. The camshaft 16 (FIG. 1) moves in the axial direction. The lock pin 38 is urged toward the housing 12 by the coil spring 40. An enlarged stepped portion 38a is formed at the end of the lock pin 38, and an unlocking pressure chamber which is an annular space is formed between the stepped portion 38a and the stepped portion 36a of the receiving hole 36. 42 is formed. The unlocking pressure chamber 42 is connected to the retarding pressure chamber 26 through a retarding oil passage 44 formed in the vane 20 so that the pressure in the retarding pressure chamber 26 is transmitted. It has become.
[0045]
On the other hand, the housing 12 is formed with a lock hole 48 as a recess into which the lock pin 38 can be inserted when the relative rotation phase of the camshaft 16 (the relative rotation phase of the vane body 14) is the most retarded phase. ing. As shown in FIG. 2, when the lock pin 38 is inserted into the lock hole 48 by the biasing force of the coil spring 40, the vane body 14 is mechanically fastened to the housing 12, and its relative rotation is restricted ( Locked).
[0046]
A space formed by the lock hole 48 and the tip of the lock pin 38 is a lock release pressure chamber 50, and an advance side oil passage 46 formed on the sliding contact surface between the vane 20 and the housing 12. Is connected to the advance angle side pressure chamber 24 through which the pressure in the advance angle side pressure chamber 24 is transmitted.
[0047]
Both the hydraulic oil pressures in the unlocking pressure chambers 42 and 50 act in the direction in which the lock pin 38 is detached from the lock hole 48. Therefore, when the pressure in one or both of the advance side pressure chamber 24 and the retard side pressure chamber 26 increases and the pressure in the lock release pressure chambers 42 and 50 connected thereto increases sufficiently, as shown in FIG. In addition, the lock pin 38 moves in a direction away from the lock hole 48, and the lock of the relative rotation is released.
[0048]
As described above, in the valve timing control apparatus of the present embodiment, the relative rotation of the vane body 14 is locked at a predetermined lock phase (most retarded angle phase) when the pressure decreases immediately after the engine is started, and the oil pump 30 operates sufficiently. When the oil can be supplied, the lock of the relative rotation is released so that the valve timing can be controlled.
[0049]
In the lock mechanism 34 of the present embodiment, when only the pressure in the retard side pressure chamber 26 (the lock release pressure chamber 42) is increased, the lock is caused by the pressure being equal to or higher than the predetermined pressure Pa. The pin 38 can be detached from the lock hole 48. On the other hand, when the pressure in the advance side pressure chamber 24 (the pressure release pressure chamber 50) is increased, the lock pin 38 can be detached by the pressure being equal to or higher than the predetermined pressure Pb lower than the predetermined pressure Pa. Become. That is, by increasing the pressure in the advance side pressure chamber 24, the lock pin 38 is disengaged, that is, the lock is released more quickly than when increasing the pressure in the retard side pressure chamber 26.
[0050]
Further, when the operation control of the hydraulic control valve 28 is not performed, the hydraulic circuit is configured so that the oil pump 30 and the retard side pressure chamber 26 communicate with each other. Therefore, when the hydraulic control valve 28 is not operating when the engine is started, the hydraulic oil is supplied from the oil pump 30 toward the retard side pressure chamber 26, and at this time, the direction in which the lock pin 38 is removed from the lock hole 48. A preload is applied. After that, by supplying hydraulic oil to the advance side pressure chamber 24, the hydraulic pressure is surely applied to the unlocking pressure chambers 42 and 50 to ensure the pressure rise, and the lock mechanism 34 is securely locked. To be released.
[0051]
In this embodiment, when the lock mechanism 34 is in a locked state during the operation of changing the relative rotational phase of the camshaft 16, that is, when the lock mechanism 34 is erroneously locked, the lock is released. In order to achieve this, the release control described below is executed.
[0052]
Processing related to the release control will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
The series of processes shown in this flowchart shows a specific processing procedure of the release control process, and is executed by the electronic control unit 32 as a process for each predetermined cycle.
[0053]
As shown in FIG. 4, in this process, it is first determined whether or not the erroneous lock is performed. Specifically, it is determined whether or not all of the following conditions (Condition A) to (Condition E) are satisfied (Steps S100 to S108), and when all these conditions are satisfied, an erroneous lock is made. Is detected.
(Condition A) Advance angle is requested (step S100).
(Condition b) The coolant temperature THW is higher than the predetermined temperature TH1 (step S102).
(Condition C) The engine speed NE is lower than the predetermined speed N1 (step S104).
(Condition d) The relative rotation phase of the camshaft 16 is the lock phase (step S106).
(Condition E) The elapsed time after the target phase has changed from the lock phase exceeds the predetermined time T1 (step S108).
[0054]
It should be noted that the predetermined temperature TH1, the predetermined speed N1, and the predetermined time T1 are obtained through experiments and the like so as to be able to accurately detect that the lock mechanism 34 has been erroneously locked. Is remembered. In the present embodiment, the processes in steps S100 to S108 are performed to change the relative rotational phase. Is in a state of being changed and Lock mechanism is locked Incorrect lock state of the lock mechanism Functions as a detecting means for detecting.
[0055]
Here, when the erroneous lock is performed, the actual relative rotation phase does not change from the lock phase even though the target phase for the relative rotation phase of the camshaft 16 is changed from the lock phase. Will occur. Therefore, by monitoring the occurrence of such a phenomenon, it is possible to detect that an erroneous lock has been made. Since the actual relative rotational phase changes with a response delay with respect to the change in the target phase, in order to accurately detect the occurrence of erroneous lock, it takes some time after the target phase changes from the lock phase. It is desirable to monitor the occurrence of the above phenomenon after placing
[0056]
In this process, considering these points, the above (Condition A), (Condition D), and (Condition E) are set. Then, after an advance angle request is made through these conditions (step S100: YES), the state where the actual relative rotational phase is in the lock phase (step S106: YES) continues beyond the predetermined time T1 (step S106: YES). Step S108: YES), it is detected that an erroneous lock has been made.
[0057]
Further, it has been confirmed by the inventors that such an erroneous lock occurs when the temperature of the hydraulic oil is high or the engine rotational speed NE is low. This is due to the following reasons.
[0058]
That is, first, when the temperature of the hydraulic oil increases, the viscosity thereof decreases, and accordingly, the amount of hydraulic oil leaked from the hydraulic circuit increases, so that the pressure in each of the pressure chambers 24 and 26 decreases. When the temperature of the hydraulic oil becomes high and the pressure is excessively reduced in this way, the disengaged state of the lock pin 38 from the lock hole 48 cannot be maintained, and the erroneous lock is performed. .
[0059]
On the other hand, the engine rotational speed NE pulsates such that the air-fuel mixture is combusted in each cylinder of the internal combustion engine and is accelerated when rotational torque is applied, and is decelerated when such rotational torque is not applied. Along with the rotational pulsation, the discharge pressure of the engine-driven oil pump 30 also pulsates. Further, when the engine rotational speed NE is low, the interval of each combustion performed intermittently becomes long, so that the amplitude of the pulsation tends to increase. Further, at this time, the rotational speed of the oil pump 30 is also low and the discharge pressure is low. Since the average value is low, the minimum value of the discharge pressure is also very low. And when such a drop in the discharge pressure becomes excessive, it causes an excessive drop in the pressure in each of the pressure chambers 24 and 26 using this as a pressure source, and the disengaged state of the lock pin 38 cannot be maintained. The erroneous lock is made.
[0060]
In this process, the above (Condition B) and (Condition C) are set based on such a situation. Specifically, when the coolant temperature THW as the correlation temperature that suitably reflects the temperature of the hydraulic oil is higher than the predetermined temperature TH1 (step S102: YES), and the engine speed NE is lower than the predetermined speed N1. Only in this case (step S104: YES), it is detected that the erroneous lock has been made. As a result, it is possible to prevent the detection from being performed when an erroneous lock does not occur, and to perform the detection accurately.
[0061]
If any one of the above (Condition A) to (Condition E) is not satisfied (“NO” in any one of Steps S100 to S108), it is assumed that an erroneous lock has not been made. This process is temporarily terminated without executing the following process.
[0062]
Thereafter, this process is repeatedly executed, and when all of the above conditions are satisfied (steps S100 to S108 are all “YES”), it is detected that an erroneous lock has been made, and recovery from the locked state is performed. A process (step S112) for illustration is executed. In the present embodiment, the process of step S112 functions as a fluid pressure control unit that temporarily changes the fluid pressure and then gradually returns the fluid pressure to the original state.
[0063]
Prior to the execution of the return process, it is determined whether or not the return process has been continuously executed “N” times or more (step S110). At this time, assuming that the return process has never been executed (step S110: NO), the return process is executed (step S112).
[0064]
Hereinafter, the return process will be described.
If the pressures of the pressure chambers 24 and 26 are adjusted to advance the relative rotational phase of the camshaft 16 in the state of being erroneously locked, these pressures cause the vane body 14 to rotate relative to the housing 12 at this time. Acts to move. As a result, as shown in FIG. 5, the lock pin 38 is pressed against the inner wall of the lock hole 48, and an excessive contact pressure acts on the contact surface Y between the lock pin 38 and the lock hole 48. Smooth operation is hindered.
[0065]
Here, when the relative rotation phase of the camshaft 16 reaches the most retarded phase, the vane 20 comes into contact with one side wall of the groove 22 and the relative rotation of the vane body 14 toward the retarded side is restricted. At this time, the lock pin 38 can be inserted into the lock hole 48 and removed from the lock hole 48 in a state where the mechanical constraints are minimized (the state shown in FIG. 6). The mechanism 34 is set.
[0066]
Therefore, in this return processing, first, as shown in FIG. 7, the duty ratio of the drive signal is temporarily changed from “100%” in this example to “0%” (time). t1), the state is maintained for a predetermined time (time t1 to t2). Thereby, a rotational force opposite to the rotational force for changing the relative rotational phase of the camshaft 16 to the target phase is generated, and the pressing of the lock pin 38 against the inner wall of the lock hole 48 is released.
[0067]
At this time, when the pressure is increased to the same pressure, only the pressure in the retarded-side pressure chamber 26, which is weaker than the pressure in the advanced-side pressure chamber 24 and acts to release the lock pin 38, is increased. Yes. Therefore, in order to reliably release the lock pin 38, it is desirable to increase the pressure ratio of the advance angle side pressure chamber 24 by increasing the duty ratio of the drive signal.
[0068]
However, at this time, if the duty ratio of the drive signal is instantaneously increased to a ratio commensurate with the engine operating state to increase the pressure in the advance side pressure chamber 24, the force acting to release the lock pin 38 accordingly. However, at the same time, a rotational force that relatively rotates the vane body 14 toward the advance side is also generated. This reproduces the above phenomenon and prevents the lock pin 38 from being detached.
[0069]
For this reason, in this return processing, when the duty ratio is returned from “0%” to a ratio corresponding to the engine operating state, the duty ratio is returned stepwise by a predetermined ratio α every time a predetermined time elapses. (Time t2 to t4). Specifically, first, the lock pin 38 can be detached, but the pressure in the advance side pressure chamber 24 is increased to such an extent that a rotational force that causes the vane body 14 to rotate relatively is not generated. 38 is released (time t2 to t3). Thereafter, the pressure in the advance side pressure chamber 24 is further increased to generate the rotational force, and the vane body 14 is rotated relative to the advance side (time t3 to t4). As a result, the lock by the lock mechanism 34 can be released before the contact pressure rises excessively with the change operation of the relative rotational phase.
[0070]
After such a return process is executed, after the control related to the change of the valve timing is returned to the normal control based on the engine operating state (step S114), this process is temporarily ended.
[0071]
Then, even after the return process is executed in this way, if the erroneous lock by the lock mechanism 34 is not released (all of steps S100 to S108 are “YES”), the return process (step S112) is repeated. Executed. Note that this is permitted on condition that the number of continuous executions of the return process is equal to or less than the predetermined number “N” (step S110: NO).
[0072]
By repeatedly executing the return process in this manner, the opportunity to release the lock pin 38 is increased. In addition to this, there are the following actions. When the return process is executed, the lock pin 38 and the lock hole 48 are brought into close contact with each other by the contact pressure on the contact surface Y (FIG. 5), and they are difficult to separate. May not be removed from the lock hole 48. On the other hand, by repeatedly executing the return process, the lock mechanism 34 is shaken and the contact state is resolved. If the erroneous lock is not released even though the return process has been repeated “N” times (step S110: NO), an abnormality has occurred in the valve timing control device with the “ON” operation. After the abnormality flag to be judged is operated “ON” (step S116), this process is temporarily ended.
[0073]
As described above, according to the present embodiment, the effects described below can be obtained.
(1) When it is detected that the lock mechanism 34 is erroneously locked, each pressure is generated so that a rotational force opposite to the rotational force for changing the relative rotational phase of the camshaft 16 to the target phase is generated. The pressures in the chambers 24 and 26 were once changed, and then the pressures were gradually returned to the original state. For this reason, the contact pressure between the lock pin 38 and the lock hole 48 can be weakened, so that the smooth operation of the lock pin 38 can be secured and the erroneous lock can be quickly released. In addition, when the pressure in each of the pressure chambers 24 and 26 is returned to the original state, the return is gradually performed, so that the contact pressure rises excessively as the relative rotational phase is changed. Before that, the lock by the lock mechanism 34 can be released. Therefore, even when a malfunction of the lock mechanism 34 occurs, an early recovery from the malfunction can be achieved.
[0074]
(2) If the erroneous lock by the lock mechanism 34 is not canceled even if the return control is executed, the return process is repeatedly executed. For this reason, the lock pin 38 and the lock hole 48 are brought into close contact with each other due to the contact pressure, and they are difficult to be separated from each other, and the lock mechanism 34 is not released even when the contact pressure is weakened. It is possible to eliminate the contact state by shaking. As a result, even in such a case, it is possible to promptly release the lock.
[0075]
(3) On the condition that the elapsed time after the target phase is changed from the lock phase exceeds the predetermined time T1, it is detected that the lock mechanism 34 is erroneously locked. For this reason, the above detection can be performed in consideration of the response delay of the change in the actual relative rotational phase with respect to the change in the target phase. If the lock mechanism 34 is in the released state, the detection is erroneously performed. It is possible to suitably suppress the detection.
[0076]
(4) Since the detection is performed only when the engine speed NE is lower than the predetermined speed N1, the detection can be performed more accurately.
(5) Since the above detection is performed only when the coolant temperature THW is high, the detection can be performed more accurately.
[0077]
The embodiment described above may be modified as follows.
In the above embodiment, if it is possible to accurately detect that the lock mechanism 34 is erroneously locked, (condition b) and (condition c) may be omitted, (Condition D) and (Condition E) may be arbitrarily changed.
[0078]
In the above embodiment, the duty ratio of the drive signal is temporarily changed to “0%” when executing the return process. Instead, the duty ratio and thus the pressure in each of the pressure chambers 24 and 26 are temporarily changed so as to change the relative rotation phase of the camshaft 16 to the lock phase, for example, by temporarily changing the target phase to the lock phase. It may be. Further, the duty ratio is changed to a ratio lower than the ratio commensurate with the target phase so that the rotational force for changing the relative rotational phase of the camshaft 16 to the target phase is reduced. The pressure may be changed once. Also with these configurations, the contact pressure between the lock pin 38 and the lock hole 48 can be weakened.
[0079]
In the above embodiment, when the pressure in each of the pressure chambers 24 and 26 is restored to the original state, the duty ratio of the drive signal is restored stepwise by a predetermined ratio α to a ratio corresponding to the engine operating state. did. However, the present invention is not limited to this, and the duty ratio may be continuously returned at a predetermined change rate, for example, as shown in FIG.
[0080]
In the above embodiment, the return process is repeatedly executed when the erroneous lock of the lock mechanism 34 is not released even if the return control is executed. However, the return process may be executed only once.
[0081]
-Between the locked state in which the operation of changing the relative rotational phase is regulated through mechanical engagement and the relative rotational phase is locked to the locked phase, and the unlocked state in which the lock is released by the pressure of each pressure chamber 24, 26. Any lock mechanism whose state can be selectively switched can be employed instead of the lock mechanism 34 of the above-described embodiment.
[0082]
In the above embodiment, the present invention is applied to the valve timing control device including the lock mechanism 34 that locks the relative rotation phase of the camshaft 16 that drives the intake valve with the lock phase (the most retarded angle phase). . The present invention is also applicable to a valve timing control device having a lock mechanism that locks the relative rotational phase of a camshaft that drives an exhaust valve at a predetermined lock phase (maximum advance angle phase). In addition, the present invention is applicable not only to the most advanced phase and the most retarded phase, but also to a valve timing control device having a lock mechanism that locks with a lock phase intermediate between the most retarded phase and the most advanced angle phase. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a sectional structure of the locking mechanism according to the embodiment;
FIG. 3 is a sectional view showing a sectional structure of the locking mechanism according to the embodiment;
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure when executing a release control process according to the embodiment;
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of an operation mode of a lock mechanism.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of an operation mode of a lock mechanism.
FIG. 7 is a timing chart showing how to set the duty ratio of the drive signal in the return processing according to the embodiment;
FIG. 8 is a timing chart showing a modification example of the setting mode.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Variable valve timing mechanism, 12 ... Housing, 14 ... Vane body, 16 ... Cam shaft, 18 ... Cam pulley, 20 ... Vane, 22 ... Groove, 24 ... Advance angle side pressure chamber, 26 ... Delay angle side pressure chamber, 28 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Hydraulic control valve, 30 ... Oil pump, 32 ... Electronic control unit, 34 ... Lock mechanism, 36 ... Housing hole, 36a ... Step part, 38 ... Lock pin, 38a ... Step part, 40 ... Coil spring, 42, 50 ... Unlocking pressure chamber, 44 ... retard angle oil passage, 46 ... advance angle oil passage, 48 ... lock hole.

Claims (9)

進角側圧力室及び遅角側圧力室に供給される流体の圧力に基づいて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目標位相に変更するバルブタイミング可変機構と、同バルブタイミング可変機構による前記相対回転位相の変更動作を機械的な係合を通じて規制し前記相対回転位相を所定のロック位相にロックするロック状態と前記進角側圧力室及び前記遅角側圧力室の流体圧によって同ロックが解除された解除状態とに選択的に切り換えられるロック機構とを有する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記バルブタイミング可変機構による前記相対回転位相の変更動作がなされる状態にあり且つ前記ロック機構がロック状態にあるといった前記ロック機構の誤ったロック状態を検出する検出手段と、
前記検出手段により前記ロック機構が前記誤ったロック状態にある旨検出されるときに、前記相対回転位相を目標位相に変更するための回転力が減少するように前記各圧力室の少なくとも一方の流体圧を一旦変化させ、その後に同流体圧を元の状態にまで徐々に復帰させる流体圧制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
A valve timing variable mechanism that changes the relative rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft to a target phase based on the pressure of the fluid supplied to the advance side pressure chamber and the retard side pressure chamber, and the relative position by the valve timing variable mechanism The lock is released by the locked state in which the change operation of the rotation phase is regulated through mechanical engagement and the relative rotation phase is locked to a predetermined lock phase, and the fluid pressure of the advance side pressure chamber and the retard side pressure chamber. A valve timing control device for an internal combustion engine having a lock mechanism that is selectively switched to a released state,
Detecting means for detecting an erroneous lock state of the lock mechanism such that the operation of changing the relative rotational phase by the valve timing variable mechanism is performed and the lock mechanism is in a locked state;
When the detection means detects that the lock mechanism is in the erroneous lock state, at least one fluid in each pressure chamber is reduced so that the rotational force for changing the relative rotation phase to the target phase decreases. A valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: fluid pressure control means for temporarily changing the pressure and then gradually returning the fluid pressure to the original state.
前記流体圧制御手段は前記検出手段により前記ロック機構がロック状態にある旨検出されるときに、前記ロック位相を目標位相として前記相対回転位相が変更されるように前記各圧力室の少なくとも一方の流体圧を一旦変化させ、その後に同流体圧を元の状態にまで徐々に復帰させる
請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
The fluid pressure control means detects at least one of the pressure chambers so that the relative rotation phase is changed with the lock phase as a target phase when the detection means detects that the lock mechanism is in a locked state. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fluid pressure is once changed, and then the fluid pressure is gradually returned to the original state.
前記流体圧制御手段は前記検出手段により前記ロック機構がロック状態にある旨検出されるときに、前記相対回転位相を目標位相に変更するための回転力と逆向きの回転力が生じるように前記各圧力室の少なくとも一方の流体圧を一旦変化させ、その後に同流体圧を元の状態にまで徐々に復帰させる
請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
When the fluid pressure control means detects that the lock mechanism is in a locked state by the detection means, the fluid pressure control means generates a rotational force opposite to a rotational force for changing the relative rotational phase to a target phase. 2. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein at least one fluid pressure in each pressure chamber is once changed, and then the fluid pressure is gradually returned to the original state.
前記バルブタイミング可変機構は前記クランクシャフト及びカムシャフトの一方に駆動連結される第1の回転体と、他方に駆動連結される第2の回転体とを含み、
前記ロック機構は前記第1の回転体に設けられたロックピンの先端を前記第2の回転体に形成された凹部に係合させることにより前記ロック状態となる一方、前記各圧力室の流体圧によって前記ロックピンを前記凹部から離間する側に付勢して同係合が解除されることにより前記解除状態となる
請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
The valve timing variable mechanism includes a first rotating body that is drivingly connected to one of the crankshaft and the camshaft, and a second rotating body that is drivingly connected to the other.
The lock mechanism is brought into the locked state by engaging the tip of a lock pin provided in the first rotating body with a recess formed in the second rotating body, while the fluid pressure in each pressure chamber is The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the release state is established by urging the lock pin toward the side away from the recess and releasing the engagement.
前記流体圧制御手段は前記検出手段により前記ロック機構がロック状態にある旨の検出がなされていることを条件に、前記流体圧を一旦変化させた後に元の状態に復帰させる一連の操作を繰り返し実行する
請求項1〜4の何れかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
The fluid pressure control means repeats a series of operations for changing the fluid pressure once and then returning to the original state, provided that the detection means detects that the lock mechanism is in the locked state. The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, which is executed.
前記ロック位相は最進角位相または最遅角位相である
請求項1〜5の何れかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
6. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the lock phase is a most advanced angle phase or a most retarded angle phase.
前記検出手段は前記ロック機構がロック状態にある旨の検出をするに際して前記目標位相が前記ロック位相から変化した後の経過時間が所定時間を超えていることを条件とする
請求項1〜6の何れかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
7. The condition according to claim 1, wherein when the detection means detects that the lock mechanism is in a locked state, an elapsed time after the target phase changes from the lock phase exceeds a predetermined time. A valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of the above.
前記流体圧は機関駆動式ポンプをその圧力源とするものであり、前記検出手段は前記ロック状態にある旨の検出をするに際して機関回転速度が低いことを条件とする
請求項1〜7の何れかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
8. The fluid pressure according to any one of claims 1 to 7, wherein the fluid pressure is obtained by using an engine-driven pump as a pressure source, and the engine speed is low when detecting that the detection means is in the locked state. A valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
前記検出手段は前記ロック状態にある旨の検出をするに際して前記流体の温度が高いことを条件とする
請求項1〜8の何れかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the detection means detects that the fluid is in a locked state, and the temperature of the fluid is high.
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