JP4329274B2 - Valve timing adjustment device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関(以下、エンジン)のバルブ(吸気弁あるいは排気弁)の開閉弁時期を調整するバルブタイミング調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
バルブタイミング調整装置として、エンジンのクランクシャフト(駆動軸に相当する)によって回転駆動される駆動部材と、カムシャフト(従動軸に相当する)とともに回転する従動部材とを備え、駆動部材に対して従動部材を相対回転させて、バルブの開閉弁時期を調整し、エンジンの出力の向上や、燃費の改善を図るものが知られている。
【0003】
ここで、吸気バルブについて説明する。吸気バルブをエンジンの下死点位置よりも遅く閉じることにより、エンジンのポンピングロスを防ぎ、燃費を向上させることが知られている。しかし、エンジンの下死点位置よりも遅く吸気バルブを閉じるタイミングは、エンジン暖気後において燃費が向上する反面、エンジンの冷間時に実圧縮比が低下し、ピストンの上死点時での空気温度が十分に上昇しないため、エンジンが始動不良を起こし、始動時間が長くなったり、始動できなくなる可能性がある。
【0004】
このように、エンジン冷間時に最適な吸気バルブの開閉時期は、エンジン暖気時に最適な開閉時期よりも進角側である。従って、吸気バルブのバルブタイミングを変化させるバルブタイミング調整装置には、エンジン暖気時に適した開閉弁時期とは別に、エンジン冷間始動時に適した開閉弁時期が設定できる要求がある。
この要求に応える技術として、吸気バルブを開閉するカムシャフトと一体に回転する従動部材を、駆動部材に対する最遅角位置よりも所定量進角した中間位相でロックさせ、その状態でエンジン始動を行うものが知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
エンジンの始動時に従動部材を中間位相でロックさせるには、エンジンの停止時に従動部材を中間位相よりも進角側に変位させておく必要がある。エンジンを停止する時の油圧は通常はアイドリング回転数であるため低く、且つその油圧は油温によって大きく異なってしまう。このため、エンジンの停止時に油温が高いと、従動部材を進角側へ駆動する進角油圧が低下し、従動部材を中間位相以上に進角させることが困難となる。
【0006】
これに対し、特開平11−223112号公報に開示されるように、アシストスプリングによって従動部材を進角側へ付勢するバルブタイミング調整装置が知られている。この公報に開示されるアシストスプリングは、最遅角から最進角の全域に亘って、一定の付勢力で従動部材を進角側へアシストするものである。このようなアシストスプリングを用いた場合、エンジンを停止した時に、従動部材が所定の中間位相よりも進角側で停止した状態であっても、エンジンを始動する場合にアシストスプリングの付勢力によってカムシャフトの遅角変位が妨げられ、始動時にすぐにカムシャフトが遅角しない場合がある。
このため、従動部材が中間位相以上の進角位置で始動が行われることになり、エンジンの始動性が低下してしまう不具合があった。
【0007】
【発明の目的】
本発明の第1の目的は、従動部材を進角側へ駆動する油圧が低い状態であっても従動部材を最遅角位置よりも進角側の中間位相以上に回動させるとともに、エンジン始動のトルクが駆動部材に生じた時に、所定の中間位相以上に回動していた従動部材を所定の中間位相まで確実に回動させることができるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【0008】
さらに、本発明の第1の目的は、従動部材の付勢力が遅角領域と進角領域とで異なる場合に、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【0009】
本発明の第2の目的は、上記の第1の目的を達成した場合に発生する不具合を解決することのできるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
即ち、従動部材の付勢力が遅角領域と進角領域とで異なる場合は、その付勢力が変化する変位点(遅角領域と進角領域とが切り替わる回動点、プリセット点)が明確でないと、その変位点前後では従動部材を正確に制御ができない。
そこで、第2の目的は、組付け誤差や経時変化によって実際の変位点が変化するような場合であっても、実際の変位点を検出し、その検出した変位点をもとに従動部材の位相を制御することにより、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【0010】
本発明の第3の目的も、上記の第2の目的と同様、上述した第1の目的を達成した場合に発生する不具合を解決することのできるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
即ち、従動部材の付勢力が遅角領域と進角領域とで異なる場合は、遅角側の制御値(学習値)と、進角側の制御値(学習値)が異なる。そして、従動部材への付勢力が変化する変位点の付近で学習制御が行われる場合、実際の変位点と制御装置が認識する変位点とが異なると、変位点の境界部分で誤った制御値が学習されてしまい、誤学習によって従動部材の位相制御が乱れてしまう。
そこで、第3の目的は、変位点の境界部分では誤った制御値が学習されないようにして、誤学習による制御の乱れをなくし、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
〔請求項1の手段〕
請求項1を採用するバルブタイミング調整装置では、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する。あるいは、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する付勢力は、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、従動部材が進角領域に位置する場合よりも強く設けられている。
この結果、従動部材を進角側へ駆動する油圧が低い状態であっても従動部材を最遅角位置よりも進角側へ回動させるとともに、従動部材が中間位相よりもさらに進角側に回動している状態ではカムトルクによって従動部材が所定の中間位相に容易に戻される。
このため、従動部材の位相位置を所定の中間位相に確実に回動させることができる。このため、エンジンの始動時にカムシャフトの位相を最適な中間位相に設定することができ、エンジンの始動性を高めることができる。
【0012】
また、請求項1の手段では、従動部材の位相位置を制御する制御装置は、従動部材の位相位置が遅角領域に位置する場合、遅角領域におけるアシストスプリングの付勢力を加味した遅角側制御値を用いて油圧アクチュエータを制御し、従動部材の位相位置が進角領域に位置する場合、進角領域におけるアシストスプリングの付勢力を加味した進角側制御値を用いて油圧アクチュエータを制御する。
このため、従動部材の付勢力が遅角領域と進角領域とで異なる場合であっても、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できる。
【0013】
〔請求項2の手段〕
請求項2の手段を採用するバルブタイミング調整装置では、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する。あるいは、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する付勢力は、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、従動部材が進角領域に位置する場合よりも強く設けられている。 そして、従動部材の位相位置を制御する制御装置は、実際の位相が目標の位相となるように遅角側制御値あるいは進角側制御値を修正した場合、その修正量が所定値よりも大きい場合に、その時の実際の位相を遅角領域と進角領域との変位点として学習するように設けられている。
このため、組付け誤差や経時変化によってアシストスプリングによる付勢力の変位点が変化するような場合であっても、実際の変位点が検出されて学習されるため、その修正された実際の変位点をもとに従動部材の位相を制御することができ、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できる。
【0014】
ここで、変位点(プリセット位相)の学習条件の例を開示する。
上記では、遅角側制御値あるいは進角側制御値の修正量が所定値よりも大きい場合に、その時の変位点を学習するように設けたが、次のように設けても良い。
(1)前記制御装置は、前記駆動部材に対する前記従動部材の実際の位相を検出する実位相検出手段を備えるとともに、
前記駆動部材に対する前記従動部材の位相が前記遅角領域と前記進角領域との変位点を含む所定範囲内(例えば、請求項3の中間回動範囲)の領域にあり、且つ前記内燃機関の運転状態に応じて設定された目標位相と前記実際の位相との差が所定値より大きく、且つその差が一定時間ほとんど変化しない場合に、前記駆動部材に対する前記従動部材の位相を前記遅角領域と前記進角領域との変位点として学習する変位点学習手段を備えることを特徴とする。
つまり、従動部材の位相位置を制御する制御装置は、従動部材の位相が遅角領域と進角領域との変位点を含む所定範囲内(例えば、請求項3の中間回動範囲)の領域にあり、目標位相と実際の位相との差が所定値より大きく、さらにその差が一定時間ほとんど変化しない場合、その時の従動部材の位相を遅角領域と進角領域との変位点として学習するように設けられている。
このように設けても、組付け誤差や経時変化によってアシストスプリングによる付勢力の変位点が変化するような場合であっても、実際の変位点が検出されて学習されるため、その修正された実際の変位点をもとに従動部材の位相を制御することができ、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できる。
【0015】
(2)前記制御装置は、前記駆動部材に対する前記従動部材の実際の位相を検出する実位相検出手段を備えるとともに、
前記駆動部材に対する前記従動部材の位相が前記遅角領域と前記進角領域との変位点を含む所定範囲内(例えば、請求項3の中間回動範囲)の領域にあり、且つ前記内燃機関の運転状態に応じて設定された目標位相と前記実際の位相との差が所定値より小さく、且つ一定時間内に前記目標位相に前記実際の位相を一致させるための制御値の変更を所定回数以上行った場合に、前記駆動部材に対する前記従動部材の位相を前記遅角領域と前記進角領域との変位点として学習する変位点学習手段を備えることを特徴とする。
つまり、従動部材の位相位置を制御する制御装置は、従動部材の位相が遅角領域と進角領域との変位点を含む所定範囲内(例えば、請求項3の中間回動範囲)の領域にあり、目標位相と実際の位相との差が所定値より小さく、さらに一定時間内に目標位相に実際の位相を一致させるための制御値の変更を所定回数以上行った場合、その時の従動部材の位相を遅角領域と進角領域との変位点として学習するように設けられている。
このように設けても、組付け誤差や経時変化によってアシストスプリングによる付勢力の変位点が変化するような場合であっても、実際の変位点が検出されて学習されるため、その修正された実際の変位点をもとに従動部材の位相を制御することができ、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できる。
【0016】
〔請求項3の手段〕
請求項3の手段を採用するバルブタイミング調整装置では、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する。あるいは、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する付勢力は、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、従動部材が進角領域に位置する場合よりも強く設けられている。 そして、従動部材の位相位置を制御する制御装置は、従動部材の回動範囲が遅角領域と進角領域の変位点を含む中間回動範囲の時は従動部材の位相が所定時間一定でも、制御値を学習しないように設けられている。
このように、変位点の境界部分で誤った制御値が学習されないため、誤学習による制御の乱れが発生せず、従動部材の実際の位相を素早く、且つ正確に目標の位相に制御できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、実施例と変形例を用いて説明する。
〔実施例〕
実施例を図1〜図9を参照して説明する。なお、図1〜図4はバルブタイミング調整装置の構造を示す図であり、図1はバルブタイミング調整装置の軸方向に沿う断面図、図2はシューハウジングの内部を示す図、図3はロック機構の説明図、図4はアシストスプリングの配置を示す図である。
本実施例で示すバルブタイミング調整装置は、吸気バルブと排気バルブが独立したカムシャフトによって駆動されるDOHCエンジンの吸気側のカムシャフトに取り付けられるものであり、吸気バルブの開閉タイミングを連続的に可変可能なものである。また、この実施例では、図1の左側をフロント側、右側をリヤ側として説明する。
【0018】
バルブタイミング調整装置1は、クランクシャフトよりタイミングチェーンA(またはタイミングベルト等)を介して駆動される駆動部材Bと、この駆動部材Bによって駆動されて、その駆動トルクをカムシャフトDに伝達する従動部材Cとに大別されるものであり、シューハウジング2内に構成される油圧アクチュエータによって駆動部材Bに対して従動部材Cを相対的に回転駆動して、カムシャフトDを進角側あるいは遅角側へ変化させるものである。
【0019】
駆動部材Bは、内部に油圧アクチュエータが構成されるシューハウジング2とタイミングチェーンAが架け渡されるスプロケット3を備え、クランクシャフトと同期して回転するものであり、シューハウジング2とスプロケット3との間には、シューハウジング2の内部に形成される油室(後述する進角室6a、遅角室6b)のリヤ側を閉塞するシールプレート4が介在されている。これらシューハウジング2、スプロケット3およびシールプレート4は複数のボルト5によって強固に締結されている。
なお、駆動部材Bは、タイミングチェーンAによって、図2において時計方向に回転するものであり、この回転方向が進角方向である。そして、シューハウジング2の内部には、図2に示すように、略扇状の凹部6が複数(この実施例では3つ)形成されている。
【0020】
一方、従動部材Cは、カムシャフトDと一体に回転するベーンロータ7を備える。このベーンロータ7は、カムシャフトDに固着された位置決めピン8に嵌まり合う位置決め穴9を備えるものであり、その位置決めピン8と位置決め穴9が嵌まり合うことによって、カムシャフトDに対するベーンロータ7の位置決めがなされている。また、ベーンロータ7は、カムシャフトDに締結されるボルト10によってカムシャフトDの端部に固定されるものである。
【0021】
ベーンロータ7は、シューハウジング2の凹部6内を進角室6aと遅角室6bに区画するベーン12を備えるものであり、ベーンロータ7はシューハウジング2に対して所定角度内で回動可能に設けられている。進角室6aおよび遅角室6bは、シューハウジング2、シールプレート4およびベーンロータ7に囲まれる油圧室であり、ベーンロータ7の外周面の溝やベーン12の先端溝に配置したシール部材12a等によって各室内の液密性が保たれている。
なお、進角室6aは油圧によってベーン12を進角側へ駆動するための油圧室であってベーン12の反回転方向側の凹部6内に形成されるものであり、逆に、遅角室6bは油圧によってベーン12を遅角側へ駆動するための油圧室であってベーン12の回転方向側の凹部6内に形成されるものである。
【0022】
バルブタイミング調整装置1は、進角室6aおよび遅角室6bに流体(オイル)を給排して、進角室6aと遅角室6bに油圧差を発生させてベーンロータ7を回動させる作動油圧発生手段が設けられている。この作動油圧発生手段は、進角室6aと遅角室6bに油圧差を発生させることによって、ベーンロータ7をシューハウジング2に対して相対回転させるための手段である。
【0023】
この手段の一例を図1、図3に示す。この作動油圧発生手段は、クランクシャフトによって駆動されるオイルポンプ13、このオイルポンプ13によって圧送されるオイルを進角室6aまたは遅角室6bに切り替えて供給する第1切替弁14、この第1切替弁14を切替駆動する第1電磁アクチュエータ15、遅角室6bがドレーンされている時に進角室6aも同時にドレーンさせるための第2切替弁16、この第2切替弁16を切替駆動する第2電磁アクチュエータ17、上記第1、第2電磁アクチュエータ15、17を制御する制御装置(以下、ECU)18等から構成される。
【0024】
このECU18は、各種センサによって検出されるクランク角、エンジン回転速度、アクセル開度等のエンジンの運転状態に応じて第1、第2電磁アクチュエータ15、17を制御して、エンジンの運転状態に応じた作動油圧を進角室6aと遅角室6bに発生させるものであり、詳細な第1電磁アクチュエータ15のデューティー比制御については後述する。
【0025】
次に、ベーンロータ7を所定の中間位相に固定するためのロック機構を説明する。
ベーン12の1つには、エンジンの始動時にベーンロータ7の回動位置を所定の中間位相(例えば、最遅角位置から10°進角側へ回転した位置)に固定しておくためのストッパピン20が装着されている。
このストッパピン20によるシューハウジング2とベーンロータ7のロック構造を説明する。
【0026】
ストッパピン20は、ベーン12に形成された挿通穴内に挿入され、ストッパリング21により、所定量以上飛び出ないように固定されている。ストッパピン20には、圧縮コイルバネ22によってフロント側に向かう付勢力が加えられている。そして、シューハウジング2に固着されたリング状のストッパブッシュ23内のストッパ穴23aにストッパピン20の頭部(フロント側端部)が嵌合した状態で、シューハウジング2に対してベーンロータ7がロックされる。
【0027】
ストッパピン20のフロント側の面は、シューハウジング2に形成された溝(図示しない)によって遅角室6bと連通しており、遅角室6bの油圧によってストッパピン20をロック解除側(リヤ側)へ付勢するように設けられている。
ストッパピン20の中間部には、フロント側およびリヤ側の両方から油圧を受ける鍔状のフランジ部24が形成されている。フランジ部24のフロント側の油室(フロント油室)25は、ロックが解除された状態で遅角室6bと連通するように設けられており、遅角室6bの油圧によってストッパピン20をロック解除側(リヤ側)へ付勢する。
【0028】
一方、フランジ部24のリヤ側の油室(リヤ油室)26は、ベーン12に形成された横穴27を介して進角室6aと連通しており、進角室6aの油圧によってストッパピン20をロック側(フロント側)へ付勢するように設けられている。また、リヤ油室26は、ベーンロータ7に形成された斜め穴28と、シールプレート4に形成された長穴29を介して進角室6aと連通可能に設けられている。シールプレート4に形成された長穴29は、図3に示すようにベーン12(ストッパピン20)が進角側に回動しているときに進角室6aとリヤ油室26を斜め穴28を介して連通させるものであるが、ストッパピン20が最遅角側に回動しているときは斜め穴28との連通が遮断されるものである。
【0029】
長穴29は、シールプレート4を薄板から打ち抜き加工した際に同時に形成された油路であり、この長穴29(打ち抜き油路)はシューハウジング2とスプロケット3との間に挟まれて外部(大気)と遮断されるものである。
【0030】
次にアシストスプリング31について説明する。
バルブタイミング調整装置1は、駆動部材Bに対して従動部材Cを進角側へ付勢するねじりコイルバネよりなるアシストスプリング31が設けられている。このアシストスプリング31は、エンジンを停止する際に、ベーンロータ7を最遅角位置からロック位置へ回転し易くするためのものであり、ベーンロータ7が所定の遅角領域▲1▼(ロック位置よりも遅角側の領域)に位置する場合にのみ、ベーンロータ7を進角側へ付勢するものであり、ベーンロータ7が進角領域▲2▼(ロック位置よりも進角側の領域)に位置する時は、アシストスプリング31の付勢力はベーンロータ7に作用しないものである。
【0031】
このアシストスプリング31は、図1に示すように硬質なスプロケット3に形成されたスプリング収容部32の内部に直接収納されるものであり、アシストスプリング31の一端31aはスプロケット3に形成されたフック溝33に保持される。アシストスプリング31の他端31bはスプロケット3に形成された回動壁34内に挟まれて所定範囲(遅角領域▲1▼に相当する範囲)の回動が可能なものである。
【0032】
一方、ベーンロータ7のリヤ側の面には、アシストスプリング31の他端31bと係合可能な係合ピン35が圧入されている。スプロケット3のフロント側の面には、係合ピン35の回動を自由にするための逃がし溝36が形成されている。また、シールプレート4には、係合ピン35を貫通させる円弧窓37が形成されており、この円弧窓37は係合ピン35が最遅角位置から最進角位置まで回動できるように略円弧状に開成されたものである。
アシストスプリング31は、上記のような構成によってベーンロータ7と係合するため、ベーンロータ7が遅角領域▲1▼(ロック位置よりも遅角側)に位置する時のみ進角側に向かう付勢力を受ける。
【0033】
次に、エンジン停止時およびエンジン始動時の作動を説明する。
エンジンに停止指示が与えられると、ECU18の働きによって遅角室6b側がドレーンされるとともに、進角室6a側に油圧が供給される。この時、油温の上昇によって進角室6aに供給される油圧が低下していても、ベーンロータ7が遅角領域▲1▼に位置するときは、アシストスプリング31によって進角側に付勢されているため、ベーンロータ7がロック位置よりも進角側(進角領域▲2▼)へ確実に回転する。
ベーンロータ7がロック位置よりも進角側へ回転すると、図3に示すように、長穴29と横穴27を介してリヤ油室26に油圧が供給される。すると、圧縮コイルバネ22とともにストッパピン20をフロント側へ押し出す力が上回り、ストッパピン20がシューハウジング2に当接する。この状態でエンジンが停止する。
【0034】
エンジンが始動されると、ECU18の働きによって進角室6aと遅角室6bが共にドレーンされる。そして、クランク軸によって駆動部材Bが進角側へ駆動される。この時、ベーンロータ7は進角領域▲2▼に存在するために、アシストスプリング31の付勢力は受けておらず、従動部材CにはカムシャフトDの負荷が加えられるため、シューハウジング2が進角側に回転すると、相対的にベーンロータ7が遅角側に移動する。
そして、ベーンロータ7の位相位置がロック位置まで回動すると、圧縮コイルバネ22の作用でストッパピン20がストッパ穴23aに嵌合し、結果的にシューハウジング2とベーンロータ7とが所定の中間位相でロックする。つまり、吸気側のカムシャフトDを所定の中間位相にロックした状態で確実にエンジン始動を行うことができる。
【0035】
従って、この第1実施例のバルブタイミング調整装置1では、ベーンロータ7を所定の中間位相にロックした状態で確実にエンジン始動を行うことができるため、吸気バルブがエンジン冷間時の始動に適した最適なバルブタイミングになるので、エンジン始動不良がなくなり、エンジン始動時間を短縮できる。また、エンジンの暖気後は暖気したエンジンに適した最適なバルブタイミングにすることができるため、エンジンの出力向上やエミッションを改善することができる。
【0036】
次に、請求項1の発明にかかる実施例を説明する。
ECU18は、CPU、RAM、ROM、入出力ポート等を備えた周知の電子制御ユニットによって構成されるものであって、そのROMには、エンジンの運転時、各種センサによって検出されるエンジン回転速度、アクセル開度、エンジン水温等からエンジンの運転状態に適したベーンロータ7の位相角(目標の位相)を算出し、その目標の位相が実際の位相と一致するようにPD制御によって第1電磁アクチュエータ15をデューティー比制御するプログラムが書き込まれている。
【0037】
なお、ECU18には、エンジンの運転状態を検出するためセンサ類の他に、クランクシャフトの回転角を検出するクランク角度検出センサと、吸気側のカムシャフトDの回転角を検出するカムシャフト角度検出センサとが接続されており、クランクシャフトの回転角とカムシャフトDの回転角とから、ベーンロータ7の実際の位相を検出している。
【0038】
上述したように、アシストスプリング31は、ベーンロータ7が遅角領域▲1▼に位置するときのみベーンロータ7を進角側に付勢するものであるため、図5(a)に示すように、ベーンロータ7が遅角領域▲1▼に位置する場合と、進角領域▲2▼に位置する場合とでは、プリセット位相(変位点)を境界線としてベーンロータ7の変化速度が異なる。
なお、図5(b)は、ECU18内において区別される制御領域の概略図である。
【0039】
このため、ECU18は、ベーンロータ7が遅角領域▲1▼に位置する場合と、ベーンロータ7が進角領域▲2▼に位置する場合とで、別々の制御値(遅角側保持制御値と進角側保持制御値)を切り替えて用いて第1電磁アクチュエータ15をデューティー比制御するように設けられている(制御値切替手段の機能)。
(ベーンロータ7が遅角領域▲1▼に位置する場合)
保持モード時(目標の位相が一定状態)は、第1電磁アクチュエータ15の制御デューティー比を、遅角側保持制御値(デューティー値)として与えるものである。
フィードバック制御時(目標の位相と実際の位相が異なる状態)は、第1電磁アクチュエータ15のデューティー比を、遅角側保持制御値(デューティー値)+P制御量+D制御量として与えるものである。
【0040】
(ベーンロータ7が進角領域▲2▼に位置する場合)
保持モード時は、第1電磁アクチュエータ15のデューティー比を、進角側保持制御値(デューティー値)として与えるものである。
フィードバック制御時は、第1電磁アクチュエータ15のデューティー比を、進角側保持制御値(デューティー値)+P制御量+D制御量として与えるものである。
なお、上記P制御量は目標の位相と実際の位相の差による比例制御値であり、上記D制御量は目標の位相と実際の位相の差による微分制御値である。
【0041】
つまり、ベーンロータ7が遅角領域▲1▼に位置する場合は、制御値として遅角側保持制御値(デューティー値)を用い、ベーンロータ7が進角領域▲2▼に位置する場合は、制御値として進角側保持制御値(デューティー値)を用いるものである。
【0042】
このように、遅角領域▲1▼と進角領域▲2▼において別々の制御値を用いて制御しているので、遅角領域▲1▼と進角領域▲2▼でベーンロータ7の変化速度が異なっても、ベーンロータ7の実際の位相を正確且つ素早く目標の位相に制御できる。
また、図6(b)に示すように、ベーンロータ7が遅角領域▲1▼と進角領域▲2▼のプリセット位相を横切って変位する場合、図6(a)に示すように、保持制御値(デューティー比)が遅角側保持制御値(デューティー比)と進角側保持制御値(デューティー比)に切り替わるため、ベーンロータ7の実際の位相をスムーズに目標の位相に制御できる。
【0043】
次に、請求項2の発明にかかる実施例を説明する。
ECU18は、ベーンロータ7の実際の位相が目標の位相に収束していない場合、保持制御値(デューティー比)を修正するように設けられている。つまり、ベーンロータ7が遅角領域(1)の状態で目標の位相に収束していない場合は、遅角側保持制御値(デューティー比)を修正し、ベーンロータ7が進角領域(2)の状態で目標の位相に収束していない場合は、進角側保持制御値(デューティー比)を修正するように設けられている。なお、修正値は後述するように、中間回動範囲αの領域(不感帯領域)では学習せず、第1、第2回動範囲β、γの領域では学習するように設けられている。
【0044】
そして、ECU18が認知するプリセット位相と実際のプリセット位相とが異なる場合で、且つ実際の位相と目標の位相がプリセット位相をまたいでいる場合は、実際の位相を目標の位相に収束しようと保持制御値(デューティー比)を変更する場合、その保持制御値(デューティー比)は大きく変化する(例えば、デューティー比の2〜3%よりも大きく変化する)。
【0045】
ECU18は、この保持制御値(デューティー比)の変化量(変更量)が所定よりも大きい場合に、ECU18が認知するプリセット位相と実際のプリセット位相とが異なると判断して、修正後の実際の位相を実際のプリセット位相として学習するように設けられている。
具体的には、図7(b)に示すように、実際の位相が遅角領域▲1▼で、その実際の位相が目標の位相となるように遅角側保持制御値(デューティー比)を修正した場合、図7(a)の破線に示すように、遅角側保持制御値(デューティー比)が進角側へ所定値(2〜3%)より大きく変化した場合は、修正後のベーンロータ7の位相をプリセット位相(遅角領域▲1▼と進角領域▲2▼との変位点)として学習する(変位点学習手段の機能)。
【0046】
逆に、実際の位相が進角領域▲2▼で、その実際の位相が目標の位相となるように進角側保持制御値(デューティー比)を修正した場合、その進角側保持制御値(デューティー比)が遅角側へ所定値(2〜3%)より大きく変化した場合は、修正後のベーンロータ7の位相をプリセット位相(遅角領域▲1▼と進角領域▲2▼との変位点)として学習する(変位点学習手段の機能)。
なお、保持制御値(デューティー比)の変更量が所定値(2〜3%)よりも小さい場合は、ECU18はプリセット位相の学習は行わず、前回学習した値をプリセット位相として認識する。
【0047】
このため、この実施例のバルブタイミング調整装置1では、組付け誤差や経時変化によってプリセット位相(変位点)が変化するような場合であっても、正確なプリセット位相が検出されて学習されるため、そのプリセット位相を介して別れる遅角領域▲1▼の制御と、進角領域▲2▼の制御とを正確に切り替えることができ、結果的にベーンロータ7の実際の位相を目標の位相にスムーズに制御できる。
【0048】
次に、請求項3の発明にかかる実施例を説明する。
ECU18は、上述したように、ベーンロータ7の目標の位相が所定時間一定で、且つその実際の位相が目標の位相に収束していない場合、保持制御値(デューティー比)を変更するように設けられている。つまり、ベーンロータ7が遅角領域(1)の状態で一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合は、遅角側保持制御値(デューティー比)を変更し、ベーンロータ7が進角領域(2)の状態で一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合は、進角側保持制御値(デューティー比)を変更するように設けられている。
【0049】
一方、ECU18は、ベーンロータ7の回動範囲が、図8(b)に示すように、プリセット位相(変位点)を含む中間回動範囲αか、この中間回動範囲αよりも遅角側の第1回動範囲βか、中間回動範囲αよりも進角側の第2回動範囲γかを区別するように設けられている(回動範囲判別手段の機能)。
【0050】
そして、ECU18には、ベーンロータ7が第1回動範囲βの時は、ベーンロータ7が一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合に、遅角側保持制御値(デューティー比)を実際の位相が目標の位相に収束する制御値に変更し、その変更した制御値を学習するように設けられている(遅角側学習手段の機能)。また、ECU18には、ベーンロータ7が第2回動範囲γの時は、ベーンロータ7が一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合に、進角側保持制御値(デューティー比)を実際の位相が目標の位相に収束する制御値に変更し、その変更した制御値を学習するように設けられている(進角側学習手段の機能)。
さらに、ECU18には、ベーンロータ7が中間回動範囲αの時は、ベーンロータ7が一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合に、遅角側保持制御値(デューティー比)あるいは進角側保持制御値(デューティー比)を、実際の位相が目標の位相に収束する制御値に一時的に変更するが、その変更した制御値は学習しないように設けられている。
【0051】
つまり、ベーンロータ7が中間回動範囲αの時は、図9(c)に示すように、ベーンロータ7が一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合、図9(b)の破線に示すように、遅角側保持制御値(デューティー比)あるいは進角側保持制御値(デューティー比)を、実際の位相が目標の位相に収束する制御値に一時的に変更するが、その変更した制御値は学習しない。
【0052】
このように、この実施例のバルブタイミング調整装置1では、遅角側の第1回動範囲βおよび進角側の第2回動範囲γでは、変更した制御値を学習してベーンロータ7の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できる。また、この実施例のバルブタイミング調整装置1では、ベーンロータ7が中間回動範囲αの時は、制御値を変更して実際の位相を目標の位相に制御しているが、その変更した制御値を学習しないため、プリセット位相の境界部分で誤った制御値が学習されない。このため、誤学習による制御の乱れが発生せず、ベーンロータ7の実際の位相を素早く、且つ正確に目標の位相に制御できる。
【0053】
〔変形例〕
上記の実施例では、ベーンロータ7の回動位置(位相)が遅角領域▲1▼に位置する場合に遅角側保持制御値(デューティー比)を用い、ベーンロータ7の回動位置(位相)が進角領域▲2▼に位置する場合に進角側保持制御値(デューティー比)を用いるように、プリセット位相を起点に保持制御値(デューティー比)を切り換えた例を示した。
しかし、図10に示すように、例えば、ベーンロータ7の回動位置(位相)を、中間回動位置α(不感帯領域)、遅角側の第1回動範囲β、進角側の第2回動範囲γに区分し、ベーンロータ7の回動位置(位相)が中間回動位置α(不感帯領域)に位置する場合は、中間回動位置α(不感帯領域)の制御値(デューティー比)を用いてベーンロータ7の回動位置を制御するように設けても良い。
この中間回動位置α(不感帯領域)の制御値(デューティー比)の一例としては、図10に示すように、遅角側保持制御値(デューティー比)と進角側保持制御値(デューティー比)を用いた関数(例えば線形化)を用い、その関数から中間回動位置α(不感帯領域)における保持制御値(デューティー比)を求めても良い。
【0054】
上記の実施例では、アシストスプリング31をベーンロータ7のスプロケット3側に配置した例を示したが、反スプロケット3側に配置しても良い。
上記の実施例では、ベーンロータ7がカムシャフトDの端部に固着される例を示したが、カムシャフトDがベーンロータ7の内部を貫通するタイプのバルブタイミング調整装置1に本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、吸気側のカムシャフトDに取り付けられるバルブタイミング調整装置1に本発明を適用した例を示したが、排気側のカムシャフトDに取り付けられるバルブタイミング調整装置1に本発明を適用しても良い。
【0055】
上記の実施例では、ストッパピン20がフロント方向へ移動してストッパ穴23aに嵌合する例を示したが、ストッパピン20がリヤ方向へ移動してストッパ穴23aに嵌合するように設けても良いし、ストッパピン20を径方向へ移動させてストッパ穴23aに嵌合するように設けても良い。
また、ストッパピン20をベーンロータ7側に収納した例を示したが、ストッパピン20をシューハウジング2側に収納してベーンロータ7をロックさせても良い。
【0056】
上記の実施例では、シューハウジング2内に3つの凹部6を形成し、ベーンロータ7の外周部に3つのベーン12を設けた例を示したが、凹部6の数やベーン12の数は構成上1つあるいはそれ以上であればいくつでも構わないものであり、凹部6の数およびベーン12の数を他の数にしても良い。つまり、例えば、シューハウジング2に2つの凹部6を形成してベーンロータ7の外周部に2つのベーン12を設けても良いし、シューハウジング2に4つの凹部6を形成してベーンロータ7の外周部に4つのベーン12を設けても良い。
【0057】
上記の実施例では、シューハウジング2がクランクシャフト(駆動軸)とともに回転し、ベーンロータ7がカムシャフトD(従動軸)とともに回転する例を示したが、ベーンロータ7がクランクシャフト(駆動軸)とともに回転し、シューハウジング2がカムシャフトD(従動軸)とともに回転するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】バルブタイミング調整装置の軸方向に沿う断面図である。
【図2】シューハウジングの内部を示す図である。
【図3】ロック構造の概略説明図である。
【図4】スプロケットの内部を示す図である。
【図5】遅角領域および進角領域におけるベーンロータの変化速度および制御領域を示す図である。
【図6】遅角領域および進角領域における制御値(保持デューティー比)の切替説明図である。
【図7】プリセット位相を検出する時の位相および制御値(保持デューティー比)の説明図である。
【図8】制御値(保持デューティー比)学習の不感帯領域を示す説明図である。
【図9】制御値(保持デューティー比)学習の不感帯領域を示す作動説明図である。
【図10】第1回動範囲、中間回動範囲、第2回動範囲における制御値(保持デューティー比)の説明図である。
【符号の説明】
A クランクシャフトによって駆動されるタイミングチェーン
B 駆動部材
C 従動部材
D カムシャフト(従動軸)
1 バルブタイミング調整装置
2 シューハウジング
6 凹部
6a 進角室
6b 遅角室
7 ベーンロータ
12 ベーン
18 ECU(制御装置)
31 アシストスプリング
▲1▼ 遅角領域
▲2▼ 進角領域
α 中間回動範囲
β 遅角側の第1回動範囲
γ 進角側の第2回動範囲[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve timing adjusting device that adjusts the opening / closing valve timing of a valve (an intake valve or an exhaust valve) of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine).
[0002]
[Prior art]
The valve timing adjusting device includes a drive member that is driven to rotate by an engine crankshaft (corresponding to a drive shaft) and a driven member that rotates together with a camshaft (corresponding to a driven shaft), and is driven by the drive member. It is known that the relative rotation of a member adjusts the valve timing of the valve to improve the output of the engine and improve the fuel consumption.
[0003]
Here, the intake valve will be described. It is known to close the intake valve later than the bottom dead center position of the engine to prevent engine pumping loss and improve fuel efficiency. However, the timing of closing the intake valve later than the bottom dead center position of the engine improves fuel efficiency after the engine warms up, but the actual compression ratio decreases when the engine is cold, and the air temperature at the top dead center of the piston Does not rise sufficiently, the engine may fail to start, resulting in a longer start time or a failure to start.
[0004]
Thus, the optimum opening / closing timing of the intake valve when the engine is cold is on the more advanced side than the optimum opening / closing timing when the engine is warming up. Therefore, a valve timing adjusting device that changes the valve timing of the intake valve is required to be able to set an on-off valve timing that is suitable at the time of engine cold start, in addition to the on-off valve timing that is suitable at the time of engine warm-up.
As a technology that meets this requirement, the driven member that rotates integrally with the camshaft that opens and closes the intake valve is locked at an intermediate phase that is advanced by a predetermined amount from the most retarded position relative to the drive member, and the engine is started in that state. Things are known.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In order to lock the driven member in the intermediate phase when the engine is started, it is necessary to displace the driven member to the advance side with respect to the intermediate phase when the engine is stopped. The oil pressure when the engine is stopped is usually low because it is the idling speed, and the oil pressure varies greatly depending on the oil temperature. For this reason, if the oil temperature is high when the engine is stopped, the advance hydraulic pressure that drives the driven member to the advance side decreases, and it becomes difficult to advance the driven member beyond the intermediate phase.
[0006]
On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-223112, there is known a valve timing adjusting device that urges a driven member to an advance side by an assist spring. The assist spring disclosed in this publication assists the driven member toward the advance side with a constant urging force over the entire range from the most retarded angle to the most advanced angle. When such an assist spring is used, when the engine is stopped, the cam is driven by the biasing force of the assist spring when the engine is started even if the driven member is stopped on the advance side from the predetermined intermediate phase. In some cases, the retarded displacement of the shaft is hindered, and the camshaft does not retard immediately upon start-up.
For this reason, the driven member is started at an advanced angle position equal to or higher than the intermediate phase, and there is a problem that the startability of the engine is deteriorated.
[0007]
OBJECT OF THE INVENTION
The first object of the present invention is to rotate the driven member more than the intermediate phase on the advanced angle side from the most retarded angle position even when the hydraulic pressure for driving the driven member to the advanced angle side is low, and to start the engine It is an object of the present invention to provide a valve timing adjusting device that can reliably rotate a driven member that has been rotated to a predetermined intermediate phase or more when the torque is generated in the driving member.
[0008]
Furthermore, the first object of the present invention is to An object of the present invention is to provide a valve timing adjusting device capable of quickly and accurately controlling the actual phase of a driven member to a target phase when the urging force of the moving member is different between the retard angle region and the advance angle region.
[0009]
Of the present invention Second purpose The above First purpose An object of the present invention is to provide a valve timing adjusting device that can solve the problems that occur when the above is achieved.
That is, when the urging force of the driven member is different between the retarded angle region and the advanced angle region, the displacement point at which the urging force changes (the turning point at which the retarded region and the advanced angle region are switched, the preset point) is not clear. The driven member cannot be accurately controlled before and after the displacement point.
Therefore, Second purpose Even if the actual displacement point changes due to assembly errors or changes over time, the actual displacement point is detected and the phase of the driven member is controlled based on the detected displacement point. Another object of the present invention is to provide a valve timing adjusting device that can quickly and accurately control the actual phase of the driven member to the target phase.
[0010]
Of the present invention Third purpose Even above Second purpose As above First purpose An object of the present invention is to provide a valve timing adjusting device that can solve the problems that occur when the above is achieved.
That is, when the urging force of the driven member is different between the retarded angle region and the advanced angle region, the retarded side control value (learned value) is different from the advanced angle side control value (learned value). When learning control is performed in the vicinity of the displacement point where the biasing force to the driven member changes, if the actual displacement point and the displacement point recognized by the control device are different, an incorrect control value is generated at the boundary portion of the displacement point. Is learned, and phase control of the driven member is disturbed due to erroneous learning.
Therefore, Third purpose Is a valve timing adjustment device that prevents an erroneous control value from being learned at the boundary portion of the displacement point, eliminates control disturbance due to erroneous learning, and allows the actual phase of the driven member to be quickly and accurately controlled to the target phase. Is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
[Means of Claim 1]
In the valve timing adjusting device adopting the first aspect, the assist spring biases the driven member toward the advance side only when the driven member is located in a predetermined retardation region. Alternatively, the biasing force by which the assist spring biases the driven member toward the advance side is provided more strongly when the driven member is located in the predetermined retardation region than when the driven member is located in the advance region. ing.
As a result, even when the hydraulic pressure for driving the driven member to the advance side is low, the driven member is rotated to the advanced side from the most retarded position, and the driven member is further advanced from the intermediate phase. In the rotating state, the driven member is easily returned to the predetermined intermediate phase by the cam torque.
For this reason, the phase position of the driven member can be reliably rotated to the predetermined intermediate phase. For this reason, the camshaft phase can be set to an optimum intermediate phase when the engine is started, and the startability of the engine can be improved.
[0012]
In the means of
For this reason, even if the urging force of the driven member is different between the retarded angle region and the advanced angle region, the actual phase of the driven member can be quickly and accurately controlled to the target phase.
[0013]
[
For this reason, even if the displacement point of the urging force by the assist spring changes due to assembly errors or changes over time, the actual displacement point is detected and learned, so the corrected actual displacement point Thus, the phase of the driven member can be controlled, and the actual phase of the driven member can be quickly and accurately controlled to the target phase.
[0014]
Here, an example of learning conditions for the displacement point (preset phase) will be disclosed.
In the above, when the amount of correction of the retard side control value or the advance side control value is larger than the predetermined value, the displacement point at that time is learned, but the following may be provided.
(1) The control device includes an actual phase detection unit that detects an actual phase of the driven member with respect to the drive member, and
The phase of the driven member with respect to the driving member is within a predetermined range including a displacement point between the retardation region and the advance region (for example,
That is, the control device that controls the phase position of the driven member has a phase within the predetermined range in which the phase of the driven member includes a displacement point between the retarded angle region and the advanced angle region (for example,
Even if it is provided in this way, even if the displacement point of the urging force by the assist spring changes due to assembly errors or changes over time, the actual displacement point is detected and learned. The phase of the driven member can be controlled based on the actual displacement point, and the actual phase of the driven member can be quickly and accurately controlled to the target phase.
[0015]
(2) The control device includes an actual phase detection unit that detects an actual phase of the driven member with respect to the drive member,
The phase of the driven member with respect to the driving member is within a predetermined range including a displacement point between the retardation region and the advance region (for example,
That is, the control device that controls the phase position of the driven member has a phase within the predetermined range in which the phase of the driven member includes a displacement point between the retarded angle region and the advanced angle region (for example,
Even if it is provided in this way, even if the displacement point of the urging force by the assist spring changes due to assembly errors or changes over time, the actual displacement point is detected and learned. The phase of the driven member can be controlled based on the actual displacement point, and the actual phase of the driven member can be quickly and accurately controlled to the target phase.
[0016]
[
In this way, since an erroneous control value is not learned at the boundary portion of the displacement point, control disturbance due to erroneous learning does not occur, and the actual phase of the driven member can be quickly and accurately controlled to the target phase.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described using examples and modifications.
〔Example〕
An embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4 are views showing the structure of the valve timing adjusting device, FIG. 1 is a sectional view along the axial direction of the valve timing adjusting device, FIG. 2 is a view showing the inside of the shoe housing, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of the assist springs.
The valve timing adjusting apparatus shown in this embodiment is attached to a camshaft on the intake side of a DOHC engine in which an intake valve and an exhaust valve are driven by independent camshafts, and the opening / closing timing of the intake valve is continuously variable. It is possible. In this embodiment, the left side of FIG. 1 will be described as the front side and the right side as the rear side.
[0018]
The valve
[0019]
The drive member B includes a
The drive member B is rotated clockwise in FIG. 2 by the timing chain A, and this rotation direction is the advance direction. As shown in FIG. 2, a plurality of substantially fan-shaped recesses 6 (three in this embodiment) are formed inside the
[0020]
On the other hand, the driven member C includes a
[0021]
The
The
[0022]
The valve
[0023]
An example of this means is shown in FIGS. The operating hydraulic pressure generating means includes an
[0024]
The
[0025]
Next, a lock mechanism for fixing the
One of the
The lock structure of the
[0026]
The
[0027]
The front surface of the
A flange-
[0028]
On the other hand, an oil chamber (rear oil chamber) 26 on the rear side of the
[0029]
The
[0030]
Next, the
The valve
[0031]
The
[0032]
On the other hand, an
Since the
[0033]
Next, operations when the engine is stopped and when the engine is started will be described.
When a stop instruction is given to the engine, the
When the
[0034]
When the engine is started, the
When the phase position of the
[0035]
Therefore, in the valve
[0036]
next,
The
[0037]
In addition to the sensors for detecting the operating state of the engine, the
[0038]
As described above, the
FIG. 5B is a schematic diagram of control areas distinguished in the
[0039]
For this reason, the
(When the
In the holding mode (the target phase is constant), the control duty ratio of the first
During feedback control (a state in which the target phase and the actual phase are different), the duty ratio of the first
[0040]
(When the
In the holding mode, the duty ratio of the first
At the time of feedback control, the duty ratio of the first
The P control amount is a proportional control value based on the difference between the target phase and the actual phase, and the D control amount is a differential control value based on the difference between the target phase and the actual phase.
[0041]
In other words, when the
[0042]
As described above, since the control is performed using different control values in the retard angle region (1) and the advance angle region (2), the change speed of the
Further, as shown in FIG. 6B, when the
[0043]
next,
The
[0044]
When the preset phase recognized by the
[0045]
The
Specifically, as shown in FIG. 7B, the retard side holding control value (duty ratio) is set so that the actual phase is the retarded angle region (1) and the actual phase becomes the target phase. When corrected, as shown by the broken line in FIG. 7 (a), when the retard side holding control value (duty ratio) changes to the advance side more than a predetermined value (2 to 3%), the corrected
[0046]
Conversely, when the advance side holding control value (duty ratio) is corrected so that the actual phase is the advance angle region (2) and the actual phase becomes the target phase, the advance side holding control value ( When the duty ratio changes to the retard side more than a predetermined value (2 to 3%), the phase of the
If the change amount of the holding control value (duty ratio) is smaller than the predetermined value (2 to 3%), the
[0047]
For this reason, in the valve
[0048]
next,
As described above, the
[0049]
On the other hand, the
[0050]
Then, when the
Further, when the
[0051]
That is, when the
[0052]
As described above, in the valve
[0053]
[Modification]
In the above embodiment, when the rotation position (phase) of the
However, as shown in FIG. 10, for example, the rotation position (phase) of the
As an example of the control value (duty ratio) of the intermediate rotation position α (dead zone), as shown in FIG. 10, the retard side holding control value (duty ratio) and the advance side holding control value (duty ratio). A holding control value (duty ratio) at the intermediate rotation position α (dead zone) may be obtained from a function using the function (for example, linearization).
[0054]
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the valve
[0055]
In the above embodiment, the
Moreover, although the example which accommodated the
[0056]
In the above embodiment, an example in which three
[0057]
In the above embodiment, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view along an axial direction of a valve timing adjusting device.
FIG. 2 is a view showing the inside of a shoe housing.
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a lock structure.
FIG. 4 is a view showing the inside of a sprocket.
FIG. 5 is a diagram illustrating a change speed of a vane rotor and a control region in a retard region and an advance region.
FIG. 6 is an explanatory diagram of switching control values (holding duty ratio) in the retarded angle region and the advanced angle region.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a phase and a control value (holding duty ratio) when a preset phase is detected.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a dead zone region for learning a control value (holding duty ratio);
FIG. 9 is an operation explanatory diagram showing a dead zone region for learning a control value (holding duty ratio).
FIG. 10 is an explanatory diagram of control values (holding duty ratio) in a first rotation range, an intermediate rotation range, and a second rotation range.
[Explanation of symbols]
A Timing chain driven by crankshaft
B Drive member
C Follower member
D Camshaft (driven shaft)
1 Valve timing adjustment device
2 Shoe housing
6 recess
6a Advance chamber
6b Retarded room
7 Vane Rotor
12 Vane
18 ECU (control device)
31 Assist spring
▲ 1 ▼ Retarded area
(2) Lead angle area
α Intermediate rotation range
β First rotation range on the retard side
γ Advance side second rotation range
Claims (3)
この駆動部材の回転トルクをバルブ開閉用の従動軸に伝達する従動部材と、
前記駆動部材に対して前記従動部材を進角側へ付勢するアシストスプリングと、
前記駆動部材の回転に対して前記従動部材の回転に位相差を生じさせる油圧アクチュエータと、
前記内燃機関の運転状態を検出する手段を備え、その手段によって検出される運転状態に応じて前記油圧アクチュエータを制御する制御装置と、
を備えたバルブタイミング調整装置であって、
前記アシストスプリングは、前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、前記従動部材を進角側へ付勢する、あるいは前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、進角領域に位置する場合よりも強く前記従動部材を進角側へ付勢するように設けられ、
前記制御装置は、
前記従動部材の位相位置が前記遅角領域に位置する場合、前記遅角領域における前記アシストスプリングの付勢力を加味した遅角側制御値を用いて前記油圧アクチュエータを制御し、
前記従動部材の位相位置が前記進角領域に位置する場合、前記進角領域における前記アシストスプリングの付勢力を加味した進角側制御値を用いて前記油圧アクチュエータを制御する
ことを特徴とするバルブタイミング調整装置。A drive member which is rotationally driven by a drive shaft of the internal combustion engine,
A driven member for transmitting the rotational torque of the drive member to a driven shaft for opening and closing the valve;
An assist spring that biases the driven member toward the advance side with respect to the drive member;
A hydraulic actuator that causes a phase difference in the rotation of the driven member with respect to the rotation of the driving member;
A controller for detecting an operating state of the internal combustion engine, and a controller for controlling the hydraulic actuator in accordance with the operating state detected by the means;
A valve timing adjusting device comprising:
The assist spring biases the driven member toward the advance side only when the driven member is located in a predetermined retardation region, or when the driven member is located in a predetermined retardation region. , Provided to urge the driven member toward the advance side more strongly than when located in the advance region,
The controller is
When the phase position of the driven member is located in the retardation region, the hydraulic actuator is controlled using a retardation side control value that takes into account the urging force of the assist spring in the retardation region,
When the phase position of the driven member is located in the advance angle region, the valve is configured to control the hydraulic actuator using an advance side control value in consideration of the biasing force of the assist spring in the advance angle region. Timing adjustment device.
この駆動部材の回転トルクをバルブ開閉用の従動軸に伝達する従動部材と、
前記駆動部材に対して前記従動部材を進角側へ付勢するアシストスプリングと、
前記駆動部材の回転に対して前記従動部材の回転に位相差を生じさせる油圧アクチュエータと、
前記内燃機関の運転状態を検出する手段を備え、その手段によって検出される運転状態に応じて前記油圧アクチュエータを制御する制御装置と、
を備えたバルブタイミング調整装置であって、
前記アシストスプリングは、前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、前記従動部材を進角側へ付勢する、あるいは前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、進角領域に位置する場合よりも強く前記従動部材を進角側へ付勢するように設けられ、
前記制御装置は、
前記駆動部材に対する前記従動部材の実際の位相を検出する手段と、
前記従動部材の位相位置が前記遅角領域に位置する場合に、前記遅角領域における前記アシストスプリングの付勢力を加味した遅角側制御値を用いて前記油圧アクチュエータを制御し、前記従動部材の位相位置が前記進角領域に位置する場合、前記進角領域における前記アシストスプリングの付勢力を加味した進角側制御値を用いて前記油圧アクチュエータを制御する制御値切替手段と、
実際の位相が目標の位相となるように前記遅角側制御値あるいは前記進角側制御値を修正する修正手段と、
この修正手段による修正量が所定値よりも大きい場合に、その時の実際の位相を前記遅角領域と前記進角領域との変位点として学習する変位点学習手段と
を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。A drive member which is rotationally driven by a drive shaft of the internal combustion engine,
A driven member for transmitting the rotational torque of the drive member to a driven shaft for opening and closing the valve;
An assist spring that biases the driven member toward the advance side with respect to the drive member;
A hydraulic actuator that causes a phase difference in the rotation of the driven member with respect to the rotation of the driving member;
A controller for detecting an operating state of the internal combustion engine, and a controller for controlling the hydraulic actuator in accordance with the operating state detected by the means;
A valve timing adjusting device comprising:
The assist spring biases the driven member toward the advance side only when the driven member is located in a predetermined retardation region, or when the driven member is located in a predetermined retardation region. , Provided to urge the driven member toward the advance side more strongly than when located in the advance region,
The controller is
Means for detecting the actual phase of the driven member relative to the drive member;
When the phase position of the driven member is located in the retardation region, the hydraulic actuator is controlled using a retard side control value that takes into account the biasing force of the assist spring in the retardation region, and the follower member When the phase position is located in the advance angle region, control value switching means for controlling the hydraulic actuator using an advance angle side control value that takes into account the urging force of the assist spring in the advance angle region;
Correction means for correcting the retard side control value or the advance side control value so that the actual phase becomes the target phase;
Displacement point learning means for learning an actual phase at that time as a displacement point between the retard angle region and the advance angle region when the correction amount by the correction means is larger than a predetermined value. Timing adjustment device.
この駆動部材の回転トルクをバルブ開閉用の従動軸に伝達する従動部材と、
前記駆動部材に対して前記従動部材を進角側へ付勢するアシストスプリングと、
前記駆動部材の回転に対して前記従動部材の回転に位相差を生じさせる油圧アクチュエータと、
前記内燃機関の運転状態を検出する手段を備え、その手段によって検出される運転状態に応じて前記油圧アクチュエータを制御する制御装置と、
を備えたバルブタイミング調整装置であって、
前記アシストスプリングは、前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、前記従動部材を進角側へ付勢する、あるいは前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、進角領域に位置する場合よりも強く前記従動部材を進角側へ付勢するように設けられ、
前記制御装置は、
前記駆動部材に対する前記従動部材の位相を検出する手段と、
前記従動部材の回動範囲が、前記遅角領域と前記進角領域の変位点を含む中間回動範囲か、この中間回動範囲よりも遅角側の第1回動範囲か、前記中間回動範囲よりも進角側の第2回動範囲かを区別する回動範囲判別手段と、
実際の位相が目標の位相となるように前記遅角側制御値あるいは前記進角側制御値を修正する修正手段と、
前記従動部材の回動範囲が前記第1回動範囲で、且つ前記従動部材の位相が所定時間一定の場合に、前記油圧アクチュエータの制御値を遅角側制御値として学習する遅角側学習手段と、
前記従動部材の回動範囲が前記第2回動範囲で、且つ前記従動部材の位相が所定時間一定の場合に、前記油圧アクチュエータの制御値を進角側制御値として学習する進角側学習手段とを備え、
前記従動部材の回動範囲が前記中間回動範囲の時は、前記従動部材の位相が所定時間一定でも、前記油圧アクチュエータの制御値を学習しないように設けられている
ことを特徴とするバルブタイミング調整装置。A drive member which is rotationally driven by a drive shaft of the internal combustion engine,
A driven member for transmitting the rotational torque of the drive member to a driven shaft for opening and closing the valve;
An assist spring that biases the driven member toward the advance side with respect to the drive member;
A hydraulic actuator that causes a phase difference in the rotation of the driven member with respect to the rotation of the driving member;
A controller for detecting an operating state of the internal combustion engine, and a controller for controlling the hydraulic actuator in accordance with the operating state detected by the means;
A valve timing adjusting device comprising:
The assist spring biases the driven member toward the advance side only when the driven member is located in a predetermined retardation region, or when the driven member is located in a predetermined retardation region. , Provided to urge the driven member toward the advance side more strongly than when located in the advance region,
The controller is
Means for detecting the phase of the driven member relative to the drive member;
The rotation range of the driven member is an intermediate rotation range including a displacement point between the retard angle region and the advance angle region, a first rotation range on the retard side of the intermediate rotation range, or the intermediate rotation range. A rotation range discriminating means for distinguishing whether the second rotation range is on the advance side of the movement range;
Correction means for correcting the retard side control value or the advance side control value so that the actual phase becomes the target phase;
A retard-side learning means that learns the control value of the hydraulic actuator as the retard-side control value when the rotation range of the driven member is the first rotation range and the phase of the driven member is constant for a predetermined time. When,
Advance side learning means for learning the control value of the hydraulic actuator as the advance side control value when the rotation range of the driven member is the second rotation range and the phase of the driven member is constant for a predetermined time. And
The valve timing is provided so as not to learn the control value of the hydraulic actuator even when the phase of the driven member is constant for a predetermined time when the rotation range of the driven member is the intermediate rotation range. Adjustment device.
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