JP4531674B2 - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁の開閉時期を運転状態に応じて可変にするバルブタイミング制御装置に関する。   The present invention relates to a valve timing control device that makes opening / closing timings of intake valves and exhaust valves of an internal combustion engine variable in accordance with operating conditions.

従来のバルブタイミング制御装置としては、以下の特許文献1に記載されたベーンタイプのものが知られている。   As a conventional valve timing control device, a vane type device described in Patent Document 1 below is known.

概略を説明すれば、このバルブタイミング制御装置は、吸気側に適用されたもので、前後の開口端がフロントカバーとリアカバーで閉塞されたタイミングスプロケットの筒状ハウジングの内部に、カムシャフトの端部に固定されたベーンが回転自在に収納されていると共に、ハウジングの内周面に直径方向から互いに内方へ突出されたほぼ台形状の2つのシューとベーン部材の2つのベーン(羽根部)との間に進角室と遅角室が隔成されている。   Briefly, this valve timing control device is applied to the intake side, and the end portion of the camshaft is placed inside the cylindrical housing of the timing sprocket whose front and rear opening ends are closed by the front cover and the rear cover. A vane fixed to the housing is rotatably housed, and two substantially trapezoidal shoes and two vanes (blade portions) of the vane member projecting inward from the diametrical direction to the inner peripheral surface of the housing. An advance angle chamber and a retard angle chamber are separated between each other.

そして、機関運転状態に応じて電子コントローラが流路切換弁(OCV)の作動を制御することにより、各流路を切り換えて、オイルポンプから吐出された油圧を前記進角室と遅角室の各室に選択的に給排してベーン部材を正逆回転させることにより、タイミングプーリとカムシャフトとの相対回動位相を進角あるいは遅角側に変化させて、吸気弁の開閉時期を可変制御するようになっている。   Then, the electronic controller controls the operation of the flow path switching valve (OCV) according to the engine operating state, thereby switching the flow paths and supplying the hydraulic pressure discharged from the oil pump to the advance chamber and the retard chamber. By selectively supplying and discharging to each chamber and rotating the vane member forward and backward, the relative rotation phase of the timing pulley and camshaft is changed to the advance or retard side, and the opening and closing timing of the intake valve is variable. It comes to control.

また、前記オイルポンプと流路切換弁との間には、油圧センサが設けられて、オイルポンプから吐出された油圧が所定圧より低い場合は、それを検出した油圧センサからの情報信号に基づいて前記電子コントローラが流路切換弁によって前記各油通路を遮断して進角室や遅角室への油圧の供給を停止する。これによって、バルブタイミング制御装置の異常作動を抑制するようになっている。
特開平11−141359号公報
In addition, a hydraulic pressure sensor is provided between the oil pump and the flow path switching valve, and when the hydraulic pressure discharged from the oil pump is lower than a predetermined pressure, based on an information signal from the hydraulic pressure sensor that has detected it. The electronic controller shuts off the oil passages by the flow path switching valve and stops the supply of hydraulic pressure to the advance chamber and the retard chamber. As a result, the abnormal operation of the valve timing control device is suppressed.
JP-A-11-141359

前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、前述のように、機関始動時には、オイルポンプの吐出油圧が所定以下に低下していることから、進角室や遅角室への油圧の供給が停止されて、バルブタイミング制御装置の異常作動を防止しているが、機関を長時間停止させた場合には、前記進角室と遅角室の両方の油圧室から作動油の大部分が外部に排出されて、前記各室には空気が滞留した状態になる。   In the conventional valve timing control device, as described above, when the engine is started, the oil pressure discharged from the oil pump is reduced to a predetermined value or less, so that the hydraulic pressure is supplied to the advance chamber and the retard chamber. The valve timing control device is stopped to prevent abnormal operation. However, when the engine is stopped for a long time, most of the hydraulic fluid from the hydraulic chambers in both the advance chamber and the retard chamber is externally As a result, air stays in each chamber.

このため、前記機関始動初期において、ベーン部材の移動を固定するロックピンなどが外れてしまうと、カムシャフトに発生する正負の交番トルクによってベーン部材が進角室と遅角室内の空気を圧縮しながら正逆回転方向へばたついてしまうおそれがある。したがって、今度はカムシャフトからベーン部材に作用する正負の交番トルクによって装置が異常作動して異音が発生してしまうおそれがある。   For this reason, if the lock pin that fixes the movement of the vane member is removed at the initial stage of the engine start, the vane member compresses the air in the advance chamber and the retard chamber by the positive and negative alternating torque generated in the camshaft. However, there is a risk of flapping in the forward / reverse rotation direction. Accordingly, there is a possibility that the device will be abnormally operated due to the positive and negative alternating torque acting on the vane member from the camshaft and abnormal noise will be generated.

また、ロックピンが正常に機能している場合においても、滞留した空気が油圧によって圧縮されて、この圧縮空気の圧縮圧力によって油圧が見かけ上一時的に上昇し、その後、圧縮空気が抜けると、圧縮空気によって上昇した油圧が低下する現象が発生する。この後に、作動油による正規の油圧が加わって油圧が上昇し、位相変更機構を駆動できるだけの油圧条件になれば、位相変更機構を作動させることができる。しかし、先の圧縮空気による油圧の上昇で位相変更機構を駆動させてしまうと、ベーン部材で空気の圧縮を行って異常動作や異音が発生することになる。   Also, even when the lock pin is functioning normally, the retained air is compressed by the hydraulic pressure, the hydraulic pressure apparently rises temporarily by the compression pressure of this compressed air, and then the compressed air is released, A phenomenon occurs in which the hydraulic pressure increased by compressed air decreases. After this, if the normal oil pressure from the working oil is applied to increase the oil pressure and the hydraulic pressure conditions are sufficient to drive the phase changing mechanism, the phase changing mechanism can be operated. However, if the phase change mechanism is driven by the increase in hydraulic pressure due to the previous compressed air, the air is compressed by the vane member, and abnormal operation and noise occur.

本発明は、前記従来のバルブタイミング制御装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項1記載の発明は、進角室と遅角室に対して油圧が選択的に給排されることによっ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変更する位相変更機構と、前記進角室または遅角室へ給排する油圧を制御する油圧制御弁と、機関始動時に前記進角室または遅角室に供給される前記位相変更機構と前記油圧制御弁との間の油圧を検出する油圧検出手段と、イグニッションキーがオンされ、前記油圧検出手段によって前記油圧が所定以上となったことを検出した上で、所定時間経過した後に、機関運転状態に応じて前記油圧制御弁の制御を開始する制御手段と、を備えたことを特徴としている。 The present invention has been devised in view of the technical problems of the conventional valve timing control device, and the invention according to claim 1 selectively supplies and discharges hydraulic pressure to and from the advance chamber and the retard chamber. A phase change mechanism that changes the relative rotation phase of the camshaft with respect to the crankshaft, a hydraulic control valve that controls the hydraulic pressure supplied to and discharged from the advance chamber or retard chamber, and the advance chamber or A hydraulic pressure detection means for detecting a hydraulic pressure between the phase change mechanism supplied to the retard chamber and the hydraulic pressure control valve ; an ignition key is turned on; And a control means for starting control of the hydraulic control valve according to the engine operating state after a predetermined time has elapsed after detection.

この発明によれば、クランキングが開始されて、進角室あるいは遅角室のいずれか一方の供給された油圧が所定以上になった上で、所定時間が経過した後に、制御手段によって位相変更機構が作動できるように油圧制御弁を制御するため、位相変更機構の安定した作動を得ることができる。 According to the invention, the cranking is started, in terms of the advance chamber or either one of the supplied oil pressure in the retard chamber exceeds a predetermined, after a predetermined time has elapsed, by the control means since the position phase changing mechanism controls the hydraulic pressure control valve operably, it is possible to obtain a stable operation of the phase changing mechanism.

以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置(VTC)の各実施形態を図面に基づいて詳述する。この実施形態も従来と同じく、吸気弁側に適用したものを示している。   Hereinafter, embodiments of a valve timing control device (VTC) for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment also shows the one applied to the intake valve side as in the prior art.

図1〜図5は本発明の第1の実施形態を示し、機関の図外のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して回転駆動される駆動部材であるタイミングスプロケット1と、該タイミングスプロケット1に対して相対回転可能に設けられたカムシャフト2と、該カムシャフト2の端部に固定されてタイミングスプロケット1内に回転自在に収容された従動部材であるベーン部材3と、該ベーン部材3を油圧によって正逆回転させる油圧回路4とを備えている。   1 to 5 show a first embodiment of the present invention, in which a timing sprocket 1 that is a driving member that is rotationally driven via a timing chain by a crankshaft outside the engine, and the timing sprocket 1. A camshaft 2 provided so as to be relatively rotatable, a vane member 3 which is a driven member fixed to an end of the camshaft 2 and rotatably accommodated in the timing sprocket 1, and the vane member 3 is hydraulically And a hydraulic circuit 4 that rotates forward and backward.

前記タイミングスプロケット1は、外周にタイミングチェーンが噛合する歯部5aが一体に設けられて、前記ベーン部材3を回転自在に収容したハウジング5と、該ハウジング5の前端開口を閉塞する蓋体たる円板状のフロントカバー6と、ハウジング5の後端開口を閉塞するほぼ円板状のリアカバー7とから構成され、これらハウジング5及びフロントカバー6,リアカバー7は、4本の小径ボルト8によってカムシャフト軸方向から一体的に共締め固定されている。   The timing sprocket 1 is integrally provided with a tooth portion 5a meshing with a timing chain on the outer periphery, and a housing 5 that rotatably accommodates the vane member 3 and a circle that is a lid that closes the front end opening of the housing 5. A plate-shaped front cover 6 and a substantially disk-shaped rear cover 7 that closes the rear end opening of the housing 5 are configured. The housing 5, the front cover 6, and the rear cover 7 are camshafts by four small-diameter bolts 8. It is fixed together by fastening from the axial direction.

前記ハウジング5は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面の周方向の約90°位置に4つのシューである隔壁部10が内方に向かって突設されている。この各隔壁部10は、横断面ほぼ台形状を呈し、それぞれハウジング5の軸方向に沿って設けられて、その軸方向の両端縁がハウジング5の両端縁と同一面になっていると共に、ほぼ中央位置に前記各ボルト8が挿通する4つのボルト挿通孔11が軸方向へ貫通形成されている。さらに、各隔壁部10は、内端面が前記ベーン部材3の後述するベーンロータの外形に沿って円弧状に形成されていると共に、内端面の高位部位置に軸方向に沿って切欠形成された保持溝11内に、コ字形のシール部材12と該シール部材12を内方へ押圧する図外の板ばねが嵌合保持されている。   The housing 5 has a cylindrical shape in which both front and rear ends are formed, and partition walls 10 that are four shoes project inwardly at a position of about 90 ° in the circumferential direction of the inner peripheral surface. Each of the partition walls 10 has a substantially trapezoidal cross section and is provided along the axial direction of the housing 5. Both end edges in the axial direction are flush with the both end edges of the housing 5. Four bolt insertion holes 11 through which the bolts 8 are inserted are formed in the center position so as to penetrate in the axial direction. Further, each partition wall 10 has an inner end surface formed in an arc shape along the outer shape of a vane rotor (to be described later) of the vane member 3 and a notch formed along the axial direction at the position of the upper portion of the inner end surface. A U-shaped seal member 12 and a leaf spring (not shown) that presses the seal member 12 inward are fitted and held in the groove 11.

前記フロントカバー6は、中央に比較的大径なボルト挿通孔6aが穿設されていると共に、外周部に前記ハウジング5の各ボルト挿通孔8に挿通する4つのボルト孔が穿設されている。   The front cover 6 has a relatively large-diameter bolt insertion hole 6a formed in the center, and four bolt holes that are inserted into the bolt insertion holes 8 of the housing 5 in the outer peripheral portion. .

前記リアカバー7は、ほぼ中央に前記カムシャフト2の前端部2aを回転自在に支持する軸受孔7aが形成されていると共に、外周部に前記各小径ボルト8が螺着する4つの雌ねじ孔が形成されている。   The rear cover 7 is formed with a bearing hole 7a that rotatably supports the front end 2a of the camshaft 2 at the center, and four female screw holes into which the small-diameter bolts 8 are screwed. Has been.

前記カムシャフト2は、シリンダヘッドの上端部に図外のカム軸受を介して回転自在に支持され、外周面の所定位置に図外の吸気弁をバルブリフターを介して開作動させるカムが一体に設けられている。   The camshaft 2 is rotatably supported at the upper end of the cylinder head via a cam bearing (not shown), and a cam for opening an intake valve (not shown) via a valve lifter is integrally formed at a predetermined position on the outer peripheral surface. Is provided.

前記ベーン部材3は、焼結合金材で一体に形成され、中央にカムボルト13によってカムシャフト2の前端部に固定された円環状のベーンロータ14と、該ベーンロータ14の外周面の周方向の90°位置に一体に設けられた4枚のベーン15とを備えている。ベーンロータ14は、中央軸方向に前記カムボルト16が挿通すると共に、カムシャフト2の前端部2aが挿通嵌合する段差径状の挿通孔13aが貫通形成されており、前記カムボルト13によってカムシャフト2の前端部2aに軸方向から固定されている。   The vane member 3 is integrally formed of a sintered alloy material, and an annular vane rotor 14 fixed to the front end portion of the camshaft 2 by a cam bolt 13 at the center, and a circumferential direction 90 ° of the outer peripheral surface of the vane rotor 14. And four vanes 15 provided integrally at the position. The vane rotor 14 is inserted with the cam bolt 16 in the central axis direction, and is formed with a through hole 13a having a step-diameter shape through which the front end portion 2a of the camshaft 2 is inserted and fitted. It is fixed to the front end 2a from the axial direction.

前記4つのベーン15は、その3つがそれぞれ細長い長方体形状を呈し、1つがほぼ円周方向の幅が大きなほぼ台形状に形成されて、これによってベーン部材3全体の重量バランスが取られている。また、各ベーン15は、各隔壁部10間に配置されていると共に、それぞれの外周面の中央に保持溝が切欠形成され、この各保持溝内に、前記ハウジング5の内周面に摺接するコ字形のシール部材16と該シール部材16をハウジング5の内周面方向に押圧する板ばね16aがそれぞれ嵌着保持されている。   Three of the four vanes 15 each have an elongated rectangular shape, and one is formed in a substantially trapezoidal shape having a large circumferential width, whereby the weight balance of the entire vane member 3 is achieved. Yes. Each vane 15 is disposed between the partition walls 10, and a holding groove is formed in the center of each outer peripheral surface. The vane 15 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the housing 5 in each holding groove. A U-shaped seal member 16 and a leaf spring 16a that presses the seal member 16 toward the inner peripheral surface of the housing 5 are fitted and held.

また、この各ベーン15の両側と各隔壁部10の両側面との間に、それぞれ4つの進角室17と遅角室18がそれぞれ隔成されている。   Further, four advance chambers 17 and retard chambers 18 are respectively defined between both sides of each vane 15 and both side surfaces of each partition wall 10.

前記油圧回路4は、図1、図2及び図7に示すように、前記各進角室17に対して潤滑油である作動油圧を給排する第1油通路19と、前記各遅角室18に対して作動油圧を給排する第2油通路20との2系統の油通路を有し、この両油通路19,20には、機関潤滑油供給用のメインオイルギャラリーである供給通路21とドレン通路22とが、それぞれ通路切換用の油圧制御弁23を介して接続されている。前記供給通路21には、オイルパン24内の油を圧送する一方向のオイルポンプ25が設けられている一方、ドレン通路22の下流端がオイルパン24に連通している。   As shown in FIGS. 1, 2, and 7, the hydraulic circuit 4 includes a first oil passage 19 that supplies and discharges working hydraulic pressure that is lubricating oil to each advance chamber 17, and each retard chamber. There are two systems of oil passages, a second oil passage 20 for supplying and discharging operating hydraulic pressure to and from these two oil passages 19 and 20, a supply passage 21 which is a main oil gallery for supplying engine lubricating oil. And a drain passage 22 are connected to each other via a passage-switching hydraulic control valve 23. The supply passage 21 is provided with a one-way oil pump 25 for pumping oil in the oil pan 24, while the downstream end of the drain passage 22 communicates with the oil pan 24.

前記第1油通路19は、図2及び図4にも示すように、前記油圧制御弁23と各進角室17との間に形成されており、シリンダヘッド内からカム軸受内及びカムシャフト2の内部軸方向に形成された第1通路部19aと、カムシャフト2の前端側のグルーブ溝からベーンロータ14の内部にほぼ放射状に分岐形成されて第1通路部19aと各進角室17とを連通する4本の分岐路19bとから構成されている。   As shown in FIGS. 2 and 4, the first oil passage 19 is formed between the hydraulic control valve 23 and each advance chamber 17, and from the cylinder head to the cam bearing and the camshaft 2. The first passage portion 19a formed in the inner axial direction of the camshaft 2 and the groove groove on the front end side of the camshaft 2 are branched radially into the vane rotor 14 to form the first passage portion 19a and each advance chamber 17. The four branch paths 19b communicate with each other.

一方、第2油通路20は、前記油圧制御弁23と各遅角室18との間に形成されており、シリンダヘッド内からカム軸受及びカムシャフト2の内部軸方向に形成された第2通路部20aと、カムシャフト前端部2aの径方向孔からベーンロータ14の内部に放射状に分岐形成されて、前記第2通路部20aと各遅角室18とを連通する4本の第2分岐路20bとから構成されている。   On the other hand, the second oil passage 20 is formed between the hydraulic control valve 23 and each retard chamber 18, and is a second passage formed from the inside of the cylinder head toward the internal axis of the cam bearing and the camshaft 2. Four second branch passages 20b that are radially branched from the radial hole of the cam portion 20a and the camshaft front end portion 2a into the vane rotor 14 and communicate with the second passage portion 20a and each retarded angle chamber 18. It consists of and.

また、この第2油通路20には、油圧制御弁23を通過した油圧を検出する油圧検出手段である専用の油圧スイッチ26が設けられている。すなわち、この油圧スイッチ26は、機関始動時などにおいて前記オイルポンプ25から吐出されて供給通路21及び油圧制御弁23を通過してそれぞれ流路抵抗を受けた油圧の圧力を検出するようになっている。また、この油圧スイッチ26が検出する所定以上の油圧とは、機関停止時に前記各遅角室18内に滞留した空気が機関始動時に、オイルポンプ25から吐出された作動油によって圧縮される圧力よりも僅かに大きい場合をいう。   The second oil passage 20 is provided with a dedicated hydraulic switch 26 which is a hydraulic pressure detecting means for detecting the hydraulic pressure that has passed through the hydraulic control valve 23. That is, the hydraulic switch 26 detects the pressure of the hydraulic pressure that is discharged from the oil pump 25 at the time of engine start, etc., passes through the supply passage 21 and the hydraulic control valve 23, and receives flow resistance. Yes. Further, the hydraulic pressure above a predetermined level detected by the hydraulic switch 26 is based on the pressure at which the air staying in each retarded angle chamber 18 when the engine is stopped is compressed by the hydraulic oil discharged from the oil pump 25 when the engine is started. Is also slightly larger.

なお、前記ベーン部材3やハウジング5及び各進角、遅角室17、18などによって位相変更機構が構成されている。   The vane member 3 and the housing 5 and the advance angle and retard angle chambers 17 and 18 constitute a phase change mechanism.

前記油圧制御弁23は、図1及び図2に示すように、4ポート2位置型のソレノイド弁であって、シリンダヘッドの内部に形成されたバルブ穴内に固定された有底円筒状のバルブボディ27と、該バルブボディ27の外端部に一体に固定されたソレノイド28と、バルブボディ27の内部に摺動自在に設けられたスプール弁体29とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the hydraulic control valve 23 is a four-port two-position solenoid valve, and has a bottomed cylindrical valve body fixed in a valve hole formed in the cylinder head. 27, a solenoid 28 integrally fixed to the outer end of the valve body 27, and a spool valve body 29 slidably provided inside the valve body 27.

前記バルブボディ27は、軸方向のほぼ中央位置に供給通路21とバルブボディ27の内部とを連通する供給ポート30が形成されていると共に、該供給ポート30の軸方向両側に、前記第1油通路19と第2油通路20の各端部とバルブボディ27内を連通する第1、第2ポート31,32が径方向に沿って形成されている。また、前記第1、第2ポート31,32の各外側には、バルブボディ27の内部とドレン通路22とを連通する第1、第2ドレンポート33,34がそれぞれ穿設されている。   The valve body 27 has a supply port 30 communicating with the supply passage 21 and the inside of the valve body 27 at a substantially central position in the axial direction, and the first oil is provided on both sides of the supply port 30 in the axial direction. First and second ports 31 and 32 communicating with the end portions of the passage 19 and the second oil passage 20 and the inside of the valve body 27 are formed along the radial direction. Further, first and second drain ports 33 and 34 communicating with the inside of the valve body 27 and the drain passage 22 are formed on the outer sides of the first and second ports 31 and 32, respectively.

前記供給ポート30と第1、第2ポート31,32とは、それぞれの通路断面積が対応して接続される前記供給通路21や第1、第2油通路19,20の通路断面積とほぼ同一に設定されている。   The supply port 30 and the first and second ports 31 and 32 are substantially the same in cross-sectional area as the supply passage 21 and the first and second oil passages 19 and 20 to which the respective passage cross-sectional areas are connected. They are set the same.

前記ソレノイド28は、ソレノイドケーシング28aの内部に設けられた電磁コイル28bと、該電磁コイル28bへの通電によって励磁される固定コア28cと、該固定コア28cの励磁によって摺動して前記スプール弁体29を押圧移動させる可動プランジャ28dとから主として構成されている。前記電磁コイル28bは、図外のハーネスを介して電子コントローラ36からの制御電流が通電あるいは通電が遮断されるようになっている。   The solenoid 28 is slid by an electromagnetic coil 28b provided in a solenoid casing 28a, a fixed core 28c excited by energization of the electromagnetic coil 28b, and excitation of the fixed core 28c, and the spool valve body. It is mainly composed of a movable plunger 28d for pressing and moving 29. The electromagnetic coil 28b is energized or interrupted by a control current from the electronic controller 36 via a harness not shown.

前記スプール弁体29は、軸方向の摺動位置に応じて前記供給ポート30を開閉するほぼ中央の第1ランド部29aと、該第1ランド部29aの軸方向の両側に設けられて、前記各第1、第2ポート31、32及び各ドレンポート33,34を相対的に開閉する第2,第3ランド部29b、29cとを備えている。また、このスプール弁体29は、一端部に設けられたフランジ状のスプリングリテーナ29dとバルブボディ27の内周に一体に設けられた環状リテーナとの間に弾装されたリターンスプリング35のばね力によって、図1に示すように、最大右方向、つまり、供給ポート30と第2ポート32とを連通し、第1ポート31とドレンポート33とを連通する位置に付勢されている一方、前記電子コントローラ36からの制御電流によって、リターンスプリング35のばね力に抗して最大左方向あるいは所定の中間位置に移動制御されるようになっている。   The spool valve body 29 is provided at a substantially central first land portion 29a that opens and closes the supply port 30 according to an axial sliding position, and on both axial sides of the first land portion 29a. The first and second ports 31 and 32 and the drain ports 33 and 34 are provided with second and third land portions 29b and 29c that open and close relative to each other. Further, the spool valve element 29 has a spring force of a return spring 35 elastically mounted between a flange-shaped spring retainer 29d provided at one end and an annular retainer integrally provided on the inner periphery of the valve body 27. 1 is urged to the maximum right direction, that is, the position where the supply port 30 and the second port 32 communicate with each other and the first port 31 and the drain port 33 communicate with each other, as shown in FIG. By the control current from the electronic controller 36, the movement is controlled to the maximum left direction or a predetermined intermediate position against the spring force of the return spring 35.

前記電子コントローラ36は、機関回転数を検出する図外のクランク角センサや吸入空気量を検出するエアフローメータからの信号及びスロットルバルブ開度センサ、機関の水温を検出する水温センサなどの各種センサ類によって現在の運転状態を検出すると共に、前記油圧スイッチ26から入力された情報信号に基づいて油圧制御弁23を切り換え制御している。   The electronic controller 36 includes various sensors such as a crank angle sensor (not shown) that detects the engine speed, a signal from an air flow meter that detects the intake air amount, a throttle valve opening sensor, and a water temperature sensor that detects the engine water temperature. Thus, the current operating state is detected, and the hydraulic control valve 23 is switched and controlled based on the information signal input from the hydraulic switch 26.

また、この電子コントローラ36は、イグニッションキーをオンした機関始動初期から前記油圧スイッチ26によって油圧が所定以上となった情報信号を入力するまでは、前記電磁コイル28bに通電せずに、スプール弁体29をリターンスプリング35のばね力で最大右方向位置に保持するようになっていると共に、前記油圧が所定以上になった場合に、前記スプール弁体29を移動制御して前記位相変更機構の通常の制御を行うようになっている。   Further, the electronic controller 36 does not energize the electromagnetic coil 28b until the input of the information signal that the hydraulic pressure has become equal to or higher than the predetermined value by the hydraulic switch 26 from the beginning of the engine start when the ignition key is turned on. 29 is held at the maximum rightward position by the spring force of the return spring 35, and when the hydraulic pressure exceeds a predetermined value, the spool valve element 29 is controlled to move and the normal of the phase change mechanism. Control is to be performed.

さらに、前記最大幅のベーン15とハウジング5との間には、該ハウジング5に対してベーン部材3の回転を拘束し、あるいは拘束を解除する拘束機構37が設けられている。   Further, a restraining mechanism 37 for restraining the rotation of the vane member 3 relative to the housing 5 or releasing the restraint is provided between the vane 15 having the maximum width and the housing 5.

この拘束機構37は、図2及び図5に示すように、前記幅長さの大きな1つのベーン15とリアカバー8との間に設けられ、前記ベーン15の内部のカムシャフト2軸方向に沿って形成された摺動用穴38と、該摺動用穴38の内部に摺動自在に設けられた有蓋円筒状のロックピン39と、前記リアカバー8に形成された固定孔内に固定された横断面カップ状の係合穴構成部40に設けられて、前記ロックピン39のテーパ状先端部39aが係脱する係合穴40aと、前記摺動用穴38の底面側に固定されたスプリングリテーナ41に保持されて、ロックピン39を係合穴40a方向へ付勢するばね部材42とから構成されている。   As shown in FIGS. 2 and 5, the restraining mechanism 37 is provided between one vane 15 having a large width and the rear cover 8, and extends along the camshaft 2 axial direction inside the vane 15. A formed sliding hole 38, a covered cylindrical lock pin 39 slidably provided in the sliding hole 38, and a cross-sectional cup fixed in a fixing hole formed in the rear cover 8 And is held by a spring retainer 41 fixed to the bottom surface side of the sliding hole 38. The engaging hole 40a is formed in the engagement hole constituting portion 40 and engages and disengages the tapered tip 39a of the lock pin 39. The spring member 42 urges the lock pin 39 in the direction of the engagement hole 40a.

前記ロックピン39は、前記ベーン部材3が最遅角側に回転した位置で先端部39aが前記ばね部材42のばね力によって係合穴40aに係合してタイミングスプロケット1とカムシャフト2との相対回転をロックするようになっている。一方、前記係合穴40a内とロックピン39の段差部と摺動用穴38との間には、油孔43a、43bを介して前記進角室17と遅角室18内の油圧が供給され、この油圧によって前記ロックピン39が図5に示すように後退して係合穴40a内に対する係合が解除されるようになっている。   The lock pin 39 is engaged with the engagement hole 40a by the spring force of the spring member 42 at the position where the vane member 3 is rotated to the most retarded angle side, and the timing sprocket 1 and the camshaft 2 are engaged. The relative rotation is locked. On the other hand, the hydraulic pressure in the advance chamber 17 and the retard chamber 18 is supplied through the oil holes 43a and 43b between the engagement hole 40a, the stepped portion of the lock pin 39, and the sliding hole 38. As a result of this hydraulic pressure, the lock pin 39 moves backward as shown in FIG. 5 so that the engagement with the engagement hole 40a is released.

前記ばね部材42は、拘束維持機構として機能し、機関始動時に前記各遅角室18内に滞留した空気がオイルポンプ25から圧送された作動油圧によって圧縮された該圧力によっては大きき圧縮変形しない程度のばね力に設定されている。   The spring member 42 functions as a restraint maintaining mechanism, and the air staying in each retarded angle chamber 18 when the engine is started is greatly compressed by the pressure compressed by the operating oil pressure fed from the oil pump 25 and does not compress and deform. The spring force is set to a degree.

以下、前記電子コントローラ36などに基づく本実施形態の作用を説明する。   Hereinafter, the operation of the present embodiment based on the electronic controller 36 will be described.

まず、機関停止時には、オイルポンプ25の作動停止によって各進角、遅角室17、18への作動油圧の供給が停止されると共に、機関停止直後に予めカムシャフト2に発生した交番トルクによってベーン部材3が、図3に示すように、カムシャフト2の回転方向(矢印方向)とは反対側に回転して最遅角側に位置している。   First, when the engine is stopped, the supply of hydraulic pressure to the advance and retard chambers 17 and 18 is stopped by stopping the operation of the oil pump 25, and the vane is generated by the alternating torque generated in the camshaft 2 immediately after the engine is stopped. As shown in FIG. 3, the member 3 rotates to the opposite side to the rotation direction (arrow direction) of the camshaft 2 and is positioned on the most retarded angle side.

またこの時点で、前記拘束機構37のロックピン39が、リターンスプリング42のばね力によって先端部39aが係合穴40a内に係合してベーン部材3の自由な回転を規制する。   At this time, the lock pin 39 of the restraining mechanism 37 is engaged with the front end 39a in the engagement hole 40a by the spring force of the return spring 42 to restrict the free rotation of the vane member 3.

さらに、電子コントローラ36から油圧制御弁23への通電も遮断されることから、スプール弁体29は、リターンスプリング35のばね力で図1に示すように最大右方向位置に付勢されている。   Further, since the power supply from the electronic controller 36 to the hydraulic control valve 23 is also cut off, the spool valve element 29 is urged to the maximum rightward position as shown in FIG.

次に、イグニッションキーをオン操作して機関を始動させた場合、この始動初期時には、電コントローラ36からの制御電流が前記電磁コイル28bに出力されない。したがって、スプール弁体29は、図1に示すように、リターンスプリング35のばね力によって最大右方向に付勢された状態になっていることから、第1ランド部29aが供給ポート30を開成すると共に、第3ランド部29cが第2ポート32を開成しつつ第2ドレンポート34を閉止する。同時に第2ランド部29bが第1ポート31と第1ドレンポート33を連通させる。 Next, when to start the engine the ignition key was turned on, this initial start time, the control current from the electronic controller 36 does not output to the electromagnetic coil 28b. Accordingly, as shown in FIG. 1, the spool valve body 29 is biased to the maximum right direction by the spring force of the return spring 35, so that the first land portion 29 a opens the supply port 30. At the same time, the third land portion 29 c closes the second drain port 34 while opening the second port 32. At the same time, the second land portion 29 b allows the first port 31 and the first drain port 33 to communicate with each other.

したがって、オイルポンプ25から吐出された作動油圧は、供給通路21から供給ポート30を介してバルブボディ27内に流入してそのまま第2ポート32から第2油通路20内に流入し、ここから各第2分岐路20bを通って各遅角室18に供給される。このため、ベーン部材3は、前記各遅角室18内に供給された低い作動油圧によって最遅角側に位置した状態が維持される。これによって、機関始動性が向上する。   Accordingly, the hydraulic pressure discharged from the oil pump 25 flows into the valve body 27 from the supply passage 21 via the supply port 30, and then flows into the second oil passage 20 from the second port 32, and from there. It is supplied to each retardation chamber 18 through the second branch path 20b. For this reason, the state where the vane member 3 is positioned on the most retarded angle side is maintained by the low hydraulic pressure supplied into each retarded angle chamber 18. As a result, the engine startability is improved.

このとき、各遅角室18内に滞留した空気は、前記低油圧によって押圧されて該低油圧と一緒にベーン部材3を最遅角側へ押しつける働きをする。   At this time, the air staying in each retard chamber 18 is pressed by the low hydraulic pressure and works to press the vane member 3 toward the most retarded angle together with the low hydraulic pressure.

一方、ロックピン39は、いまだ遅角室18内の内圧が十分上昇していないため、ばね部材42のばね力によって係合穴40aとの係合が維持された状態になっている。このため、カムシャフト2に作用する交番トルクによる正逆回転方向のばたつきの発生を抑制できる。   On the other hand, the lock pin 39 is in a state where the engagement with the engagement hole 40 a is maintained by the spring force of the spring member 42 because the internal pressure in the retard chamber 18 has not yet sufficiently increased. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of flapping in the forward and reverse rotation directions due to the alternating torque acting on the camshaft 2.

その後、オイルポンプ25の吐出圧が上昇して所定圧以上になると、これを検出した油圧スイッチ26からのオン信号に基づいて電子コントローラ36が位相変換機構に対する通常制御を行う。   Thereafter, when the discharge pressure of the oil pump 25 increases and becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the electronic controller 36 performs normal control on the phase conversion mechanism based on the ON signal from the hydraulic switch 26 that detects this.

すなわち、始動直後、例えば、前記イグニッションキーをオンしてクランキングが開始された直後の約2秒間位で油圧が立ち上がって前記油圧スイッチ26がオン作動すると、電子コントローラ36は、油圧制御弁23の電磁コイル23bに通電して、固定コア28cを励磁する。そうすると、スプール弁体29が、図1に示す位置から可動プランジャ28dを介して漸次左方向へ移動して、第1ポート31と第1ドレンポート33との連通を遮断すると共に、供給ポート30と第1ポート31を連通する。同時に、第2ポート32と第2ドレンポート34を連通する。なお、前記約2秒間は一例であって、機種などによって油圧の立ち上がり時間が異なっている。   That is, immediately after the start, for example, when the hydraulic pressure rises and the hydraulic switch 26 is turned on in about 2 seconds immediately after the ignition key is turned on and cranking is started, the electronic controller 36 turns on the hydraulic control valve 23. The electromagnetic coil 23b is energized to excite the fixed core 28c. Then, the spool valve body 29 gradually moves leftward from the position shown in FIG. 1 via the movable plunger 28d, thereby blocking communication between the first port 31 and the first drain port 33, and the supply port 30. The first port 31 is communicated. At the same time, the second port 32 and the second drain port 34 are communicated. Note that the above-mentioned about 2 seconds is an example, and the rise time of the hydraulic pressure differs depending on the model.

このため、オイルポンプ25の吐出圧は、第1油通路19を通って各分岐路19bから各進角室17に供給されて内部が高圧になる一方、各遅角室18内の作動油は第2油通路20などを介して第2ドレンポート22からオイルパン24内に戻されて低圧になる。   For this reason, the discharge pressure of the oil pump 25 is supplied to each advance chamber 17 from each branch passage 19b through the first oil passage 19 and the internal pressure becomes high, while the hydraulic oil in each retard chamber 18 is The pressure is returned to the oil pan 24 from the second drain port 22 through the second oil passage 20 and the like.

これによって、前記各進角室17の油圧の上昇に伴ってロックピン39が、図5に示すように、係合穴40aから抜け出してベーン部材3のロック状態を解除し、該ベーン部材3の自由な回転を許容すると同時に、ベーン部材3が、図3に示す位置から図中左方向へ回転して、つまりカムシャフト2の回転方向と同方向に回転して、クランクシャフトとカムシャフト2の相対回転位相を進角側へ速やかに変更する。   As a result, as the hydraulic pressure of each advance chamber 17 increases, the lock pin 39 comes out of the engagement hole 40a as shown in FIG. 5 to release the locked state of the vane member 3, and the vane member 3 At the same time as allowing free rotation, the vane member 3 rotates from the position shown in FIG. 3 to the left in the drawing, that is, in the same direction as the rotation direction of the camshaft 2. Immediately change the relative rotation phase to the advance side.

これによって、吸気弁と排気弁とのバルブオーバーラップが僅かに大きくなって、内部EGRの効果によりHC排出量を低減することができる。   As a result, the valve overlap between the intake valve and the exhaust valve is slightly increased, and the HC emission amount can be reduced by the effect of the internal EGR.

さらに、機関が低回転から定常運転の中回転域に移行すると、電子コントローラ36から電磁コイル23bへの通電が維持されて、各進角室17に油圧が継続的に供給される。このため、ベーン部材3は、同方向へさらに回転して図4に示すように、最大回転位置に保持され、クランクシャフトとカムシャフト2の相対回転位相を最進角側に変更させる。これにより、バルブオーバーラップが大きくなって機関の出力が向上する。   Further, when the engine shifts from the low rotation to the middle rotation range of the steady operation, the energization from the electronic controller 36 to the electromagnetic coil 23 b is maintained, and the hydraulic pressure is continuously supplied to each advance chamber 17. Therefore, the vane member 3 further rotates in the same direction and is held at the maximum rotation position as shown in FIG. 4, and changes the relative rotation phase between the crankshaft and the camshaft 2 to the most advanced angle side. This increases the valve overlap and improves the engine output.

なお、電子コントローラ36から油圧制御弁23に対する通電を制御することによって、前記スプール弁体29を、図7に示すように中立位置に保持して供給ポート30と第1、第2ポート31,32及び該各第1、第2ポート31,32と各ドレンポート33,34との連通をそれぞれ遮断してベーン部材3を、任意の回転位置に保持することも可能である。   The spool valve element 29 is held in a neutral position as shown in FIG. 7 by controlling the energization of the hydraulic control valve 23 from the electronic controller 36, and the supply port 30 and the first and second ports 31, 32 The communication between the first and second ports 31 and 32 and the drain ports 33 and 34 can be blocked to hold the vane member 3 at an arbitrary rotational position.

また、前記油圧スイッチ26のオン作動時期は、機関始動時における作動油の粘性にもよるが、通常の機関の停止時間によって若干異なる。   The on-operation time of the hydraulic switch 26 is slightly different depending on the normal engine stop time, although it depends on the viscosity of the hydraulic oil when the engine is started.

本実施形態では、以上のように機関の運転状態に応じて吸気弁の開閉時期を変更することにより、機関性能を十分に引き出すことができることは勿論のこと、特に、機関の始動初期には、電子コントローラ36が油圧制御弁23に通電しないことにより、各遅角室18への供給油圧が低くても該各遅角室18に油圧を強制的に供給するため、カムシャフト2に発生する交番トルクに影響されることなく、クランクシャフトとカムシャフト2は始動に適した遅角側への相対回転位相を維持できる。   In the present embodiment, as described above, by changing the opening / closing timing of the intake valve according to the operating state of the engine, it is possible to sufficiently bring out the engine performance, in particular, at the initial start of the engine, Since the electronic controller 36 does not energize the hydraulic control valve 23, the hydraulic pressure is forcibly supplied to each retard chamber 18 even if the hydraulic pressure supplied to each retard chamber 18 is low. Without being influenced by torque, the crankshaft and the camshaft 2 can maintain the relative rotational phase toward the retarding side suitable for starting.

また、供給された油圧が所定以上になると、油圧スイッチ26を介して電子コントローラ36によって直ちに位相変更機構が作動できるように油圧制御弁23を制御するため、機関の始動が開始された早い時点からクランクシャフトとカムシャフト2の相対回転位相制御を行うことが可能になる。   Further, when the supplied hydraulic pressure exceeds a predetermined value, the hydraulic control valve 23 is controlled so that the phase change mechanism can be operated immediately by the electronic controller 36 via the hydraulic switch 26, so that the engine is started from an early point of time. It becomes possible to perform relative rotation phase control between the crankshaft and the camshaft 2.

さらに、前記機関始動初期には、拘束機構37のロックピン39は、ばね部材42の比較的大きなばね力によって、空気圧などによる係合穴40aからの不用意な係合解除を防止することが可能になる。したがって、前記空気圧などによる不用意な解除によって装置が異常作動して異音が発生するといった問題を一掃できる。   Further, at the initial stage of engine start, the lock pin 39 of the restraining mechanism 37 can prevent inadvertent release from the engagement hole 40a due to air pressure or the like by the relatively large spring force of the spring member 42. become. Therefore, it is possible to eliminate the problem that the device operates abnormally due to inadvertent release by the air pressure or the like and abnormal noise is generated.

本実施形態では、油圧スイッチ26が油圧制御弁23と各遅角室18との間の油圧を検出するため、位相変更機構を制御可能な油圧を正確かつ速やかに検出することができ、これによって、VTCの制御精度の低下を防止できる。   In the present embodiment, since the hydraulic switch 26 detects the hydraulic pressure between the hydraulic control valve 23 and each retard chamber 18, the hydraulic pressure that can control the phase change mechanism can be detected accurately and promptly. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the control accuracy of the VTC.

また、この実施形態では、前述のように、機関始動直後における油圧スイッチ26のオン作動により電子コントローラ36が即座に駆動して位相変換機構を速やかに作動させることから、特に冷機始動時に発生しやすい排気ガス中のハイドロカーボン(HC)の排出量を効果的に抑制することが可能になる。   Further, in this embodiment, as described above, since the electronic controller 36 is immediately driven by the ON operation of the hydraulic switch 26 immediately after the engine is started and the phase conversion mechanism is quickly operated, this is particularly likely to occur at the time of cold start. It becomes possible to effectively suppress the discharge amount of hydrocarbon (HC) in the exhaust gas.

すなわち、図8中、上側の波形図は、機関始動時における経過時間(sec)とHC排出量との関係を示し、破線はVTCを有さない機関のHC排出量、太実線は本実施形態のように油圧スイッチ26を有するVTCにおけるHC排出量、細実線は油圧スイッチ26を有しないVTCにおけるHC排出量、一点鎖線は機関回転数、二点鎖線は油圧をそれぞれ示している。   That is, the upper waveform diagram in FIG. 8 shows the relationship between the elapsed time (sec) at the time of starting the engine and the HC emission amount, the broken line is the HC emission amount of the engine having no VTC, and the thick solid line is the present embodiment. Thus, the HC discharge amount in the VTC having the hydraulic switch 26, the thin solid line indicates the HC discharge amount in the VTC without the hydraulic switch 26, the one-dot chain line indicates the engine speed, and the two-dot chain line indicates the hydraulic pressure.

図8中、下側破線は経過時間と各VTCの作動開始時期との関係を示し、太実線は本実施形態の油圧スイッチ26を有している場合、細実線は油圧スイッチを有していない場合を示している。   In FIG. 8, the lower broken line shows the relationship between the elapsed time and the operation start timing of each VTC, and the thick solid line has the hydraulic switch 26 of the present embodiment, and the thin solid line has no hydraulic switch. Shows the case.

この図(下側)をみると、油圧スイッチ26を有さない場合(細実線)は、イグニッションキーをオンした後に約3秒経過後にVTCの作動が開始され、その後、ベーン部材3が約2秒間で緩慢に回転することがわかる。   Looking at this figure (lower side), when the hydraulic switch 26 is not provided (thin solid line), the operation of the VTC is started after about 3 seconds after the ignition key is turned on, and then the vane member 3 is moved to about 2 It turns out that it rotates slowly in a second.

これに対して、本実施形態のように、油圧スイッチ26を有する場合(太実線)は、油圧の立ち上がりを速やかに検出できるので、電子コントローラ36によるVTCの作動開始速度を3秒以下にすることが可能になる。   On the other hand, when the hydraulic switch 26 is provided (thick solid line) as in the present embodiment, the rising of the hydraulic pressure can be detected quickly, so that the VTC operation start speed by the electronic controller 36 is set to 3 seconds or less. Is possible.

したがって、HC排出量は、図の上側をみると、油圧スイッチを有さない場合(細線)は、VTCを有さないもの(破線)に比較して、特に機関回転開始後の約3秒から5秒の間では僅かに減少していることがわかる。   Therefore, when looking at the upper side of the figure, the amount of HC emission is about 3 seconds after the start of engine rotation, especially when there is no hydraulic switch (thin line) compared to that without VTC (dashed line). It can be seen that there is a slight decrease in 5 seconds.

これに対して、本実施形態のように、油圧スイッチ26によってVTCの作動開始時間が早くなると、太実線で示すように、機関回転開始後の前記時間帯ではHC排出量が油圧スイッチを有していないものよりもさらに大きく減少しており、VTCを有していないものと比較すると、3割以上である約34.1%も減少する。   On the other hand, when the operation start time of the VTC is advanced by the hydraulic switch 26 as in this embodiment, the HC discharge amount has a hydraulic switch in the time zone after the start of the engine rotation, as shown by a thick solid line. Compared with those not having VTC, it is reduced by about 34.1%, which is 30% or more.

このように、本実施形態では、前述した作用効果に加えて、油圧スイッチ26を設けることによって、機関始動時における排気ガス中のHC排出量を大幅に低減できることが明らかである。   As described above, in this embodiment, in addition to the above-described effects, it is apparent that the HC emission amount in the exhaust gas at the time of starting the engine can be significantly reduced by providing the hydraulic switch 26.

図9は前記電子コントローラ36によるさらに異なる制御フローを示している。なお、このルーチンはイグニッションキーがオンされると、例えば8ms(ミリ秒)ごとに行われる。   FIG. 9 shows a further different control flow by the electronic controller 36. This routine is performed, for example, every 8 ms (milliseconds) when the ignition key is turned on.

まず、ステップ1でイグニッションキーがオンされたことを検出し、ステップ2において、前記油圧スイッチ26から出力された信号がオンされた否かを判定する。つまり、第2油通路20内の油圧が所定圧に到達したか否かを判定する。ここで、前述のように、いまだ所定圧になっていない(オフ)と判定した場合は、ステップ2に戻り、所定圧になっている(オン)と判定した場合は、ステップ3に移行する。   First, it is detected in step 1 that the ignition key is turned on, and in step 2, it is determined whether or not the signal output from the hydraulic switch 26 is turned on. That is, it is determined whether or not the hydraulic pressure in the second oil passage 20 has reached a predetermined pressure. Here, as described above, when it is determined that the predetermined pressure has not yet been reached (off), the process returns to step 2, and when it is determined that the predetermined pressure has been reached (on), the process proceeds to step 3.

このステップ3では、ディレイタイマーの作動を開始させて、ステップ4に進む。ここでは、遅延時間が予め設定した例えば3秒間を経過したか否かを判断し、経過しなければ、そのままステップ4に戻り、3秒間経過したと判断した場合は、油圧が十分に上昇していることから、ステップ5において位相変更機構の通常の制御を開始する処理を行い終了する。   In step 3, the operation of the delay timer is started, and the process proceeds to step 4. Here, it is determined whether or not a predetermined delay time, for example, 3 seconds has elapsed, and if not, the process returns to step 4 as it is, and if it is determined that 3 seconds have elapsed, the hydraulic pressure has increased sufficiently. Therefore, in step 5, the process for starting the normal control of the phase change mechanism is performed and the process ends.

この実施形態では、油圧スイッチ26のオン作動後、ディレイタイマーによってVTCの作動開始時期を僅かに遅くしたため、図10の油圧特性図に示すように、十分に油圧が上昇した時点でVTCを作動させることかできる。これによって、VTCの確実かつ安定した作動を得ることが可能になる。   In this embodiment, after the hydraulic switch 26 is turned on, the operation start timing of the VTC is slightly delayed by the delay timer. Therefore, as shown in the hydraulic characteristic diagram of FIG. 10, the VTC is activated when the hydraulic pressure is sufficiently increased. I can do it. This makes it possible to obtain a reliable and stable operation of the VTC.

つまり、機関長時間停止後に各遅角室18から作動油が排出されている場合は、再始動時の油圧の立ち上がりによる作動の不安定化を招くが、ディレイタイマーを利用することによって前記不都合を一掃することが可能になる。   In other words, if hydraulic oil is discharged from each retarded angle chamber 18 after a long engine stop, the operation will become unstable due to the rise in hydraulic pressure at the time of restart, but the above disadvantages can be avoided by using a delay timer. It becomes possible to wipe out.

図11は電子コントローラ36のさらに異なる制御フローを示し、水温センサによる機関油温を制御条件に加えたものである。   FIG. 11 shows a further different control flow of the electronic controller 36, in which the engine oil temperature by the water temperature sensor is added to the control conditions.

ステップ11では、イグニッションキーがオンされていることを検出し、ステップ12では、水温センサから現在の水温(油温)を検出する。   In step 11, it is detected that the ignition key is turned on, and in step 12, the current water temperature (oil temperature) is detected from the water temperature sensor.

ステップ14では、前記水温センサからの情報信号に基づいてディレイタイマーの時間を算出する。つまり、つまり油温が所定値より低い場合は作動油の粘性が高くなっているため、ディレイ時間を長く設定し、油温が所定値より高い場合は、ディレイ時間を短く設定する。   In step 14, the time of the delay timer is calculated based on the information signal from the water temperature sensor. That is, when the oil temperature is lower than the predetermined value, the viscosity of the hydraulic oil is high. Therefore, the delay time is set longer, and when the oil temperature is higher than the predetermined value, the delay time is set shorter.

ステップ14では、前記油圧スイッチ26がオンされているか否かを判定し、オフされている場合は、油圧が低いためステップ14に戻るが、オンされている場合は、ステップ15においてディレイタイマーを作動させる。   In step 14, it is determined whether or not the hydraulic switch 26 is turned on. If the hydraulic switch 26 is turned off, the process returns to step 14 because the hydraulic pressure is low. If it is turned on, the delay timer is activated in step 15. Let

ステップ16では、ディレイ時間が設定時間を過ぎたか否かを判定して、いまだ過ぎていないと判定した場合は、ステップ16に戻り、過ぎている場合は、ステップ17に移行する。   In step 16, it is determined whether or not the delay time has passed the set time. If it is determined that the delay time has not yet passed, the process returns to step 16, and if it has passed, the process proceeds to step 17.

このステップ17では、作動油の粘性が低く油圧も十分に高くなっていることからVTCの制御を開始させる処理を行う。   In this step 17, since the viscosity of the hydraulic oil is low and the hydraulic pressure is sufficiently high, processing for starting the VTC control is performed.

このように、この実施形態では、油圧の高低の他に、作動油の粘性も考慮してVTCの制御を行うため、該VTCをより精度良く制御することが可能になる。   Thus, in this embodiment, since the VTC is controlled in consideration of the viscosity of the hydraulic oil in addition to the hydraulic pressure, the VTC can be controlled with higher accuracy.

図12は、第4の実施形態を示し、油圧スイッチ50をオイルポンプ25と油圧制御弁23との間の供給通路21に接続して、該供給通路21内の油圧を検出する構成としたものであり、この油圧スイッチ50は、通常の機関に取り付けられている油圧の異常を検出するものである。   FIG. 12 shows a fourth embodiment in which the hydraulic switch 50 is connected to the supply passage 21 between the oil pump 25 and the hydraulic control valve 23 to detect the hydraulic pressure in the supply passage 21. The hydraulic switch 50 detects an abnormality in hydraulic pressure attached to a normal engine.

そして、電子コントローラ36は、前記油圧スイッチ50からオイルポンプ25の吐出圧が異常に低圧ではないとの信号が出力されて所定時間経過した時点では油圧が上昇していると推定し、これによってVTCによる通常の相対回転位相制御を開始するように油圧制御弁23に対する通電制御を行うようになっている。   Then, the electronic controller 36 estimates that the hydraulic pressure has increased when a predetermined time has elapsed after a signal indicating that the discharge pressure of the oil pump 25 is not abnormally low is output from the hydraulic switch 50, and thus the VTC is increased. The energization control for the hydraulic control valve 23 is performed so as to start the normal relative rotational phase control according to the above.

したがって、特別に油圧検出手段を設けることなく、機関始動時の適した相対回転位相を確保することができると共に、速やかに通常の制御を行うことが可能になると共に、コストの高騰を抑制できる。   Therefore, it is possible to ensure a suitable relative rotational phase at the time of starting the engine without specially providing a hydraulic pressure detecting means, to perform normal control promptly, and to suppress an increase in cost.

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば本発明を排気弁に適用することも可能であり、この場合、機関始動時には、VTCがクランクシャフトとカムシャフト2の相対回転位相を進角側に制御する。   The present invention is not limited to the configuration of each of the above embodiments. For example, the present invention can also be applied to an exhaust valve. In this case, when the engine is started, the VTC is relative to the crankshaft and the camshaft 2. The rotational phase is controlled to the advance side.

また、機関始動時に空気圧によってベーン部材3の不用意な正逆回転を阻止する方法としては、前記拘束機構37のばね部材42のばね力を高める以外に、ロックぴん39の受圧面積を小さくするなどによって対応することも可能である。   Further, as a method of preventing inadvertent forward / reverse rotation of the vane member 3 by the air pressure when the engine is started, in addition to increasing the spring force of the spring member 42 of the restraining mechanism 37, the pressure receiving area of the lock pin 39 is reduced. It is also possible to cope with this.

前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。   The technical ideas other than the invention described in the claims, as grasped from the embodiment, will be described below.

請求項(1)前記制御手段は、機関始動時に前記油圧制御弁を制御して、前記進角室または遅角室の一方に油圧を供給して始動に適した位相を維持すると共に、前記油圧検出手段によって検出された油圧が所定以上となったとき、または所定以上と推定された後に、前記油圧制御弁によって前記進角室または遅角室の他方に油圧を供給するように制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。   (1) The control means controls the hydraulic control valve when starting the engine to supply hydraulic pressure to one of the advance chamber or the retard chamber and maintain a phase suitable for startup, When the hydraulic pressure detected by the detection means becomes equal to or higher than a predetermined value, or after it is estimated that the hydraulic pressure is higher than a predetermined value, the hydraulic pressure control valve controls the hydraulic pressure to be supplied to the other of the advance chamber or the retard chamber. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the valve timing control device is an internal combustion engine.

請求項(2)前記制御手段により油圧制御弁を制御して通常制御を開始する油圧は、前記進角室及び/または遅角室に滞留する空気圧以上であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。   (2) The hydraulic pressure at which the control means controls the hydraulic control valve to start normal control is equal to or higher than the air pressure staying in the advance chamber and / or the retard chamber. A valve timing control device for an internal combustion engine as described.

機関停止中に進角室や遅角室に滞留した空気が、オイルポンプから圧送された作動油圧によって位相変更機構を介して圧縮されて生じる圧力によって油圧制御弁が通常制御を開始してしまうのを防止することができる。   The hydraulic control valve starts normal control due to the pressure generated when the air staying in the advance chamber or retard chamber while the engine is stopped is compressed through the phase change mechanism by the hydraulic pressure pumped from the oil pump. Can be prevented.

また、進角室や遅角室に空気が大量に滞留している状態で、位相変更機構の制御を行うことがなく、あくまでも空気圧以上の油圧によって制御を行うので、相対回転位相の制御精度が悪化することはない。   In addition, the phase change mechanism is not controlled in a state where a large amount of air stays in the advance chamber or retard chamber, and the control is performed with hydraulic pressure higher than air pressure. There is no deterioration.

請求項(3)前記拘束機構は、付勢部材によって拘束部材が拘束用穴に係合し、油圧によって拘束部材が拘束用穴との係合が解除するように構成され、
前記拘束維持手段は、前記拘束部材が油圧を受ける受圧面積及び/または付勢部材の付勢力を調整することによって構成されていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
(3) The restraining mechanism is configured such that the restraining member is engaged with the restraining hole by the urging member, and the restraining member is disengaged from the restraining hole by the hydraulic pressure.
The valve timing control for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the restraint maintaining means is configured by adjusting a pressure receiving area where the restraint member receives hydraulic pressure and / or a biasing force of the biasing member. apparatus.

この発明によれば、前記拘束部材の受圧面積を小さくしたり、あるいは付勢部材の付勢力を大きく設定することによって、空気圧による拘束部材の拘束用穴からの解除がされにくくすることができる。   According to this invention, it is possible to make it difficult to release the restraining member from the restraining hole by air pressure by reducing the pressure receiving area of the restraining member or by setting the biasing force of the biasing member large.

請求項(4)前記異常検出手段を、圧力スイッチによって構成したことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。   (4) The valve timing control device for an internal combustion engine according to (3), wherein the abnormality detecting means is constituted by a pressure switch.

請求項(5)機関温度を検出する温度検出手段を設けると共に、前記油圧異常検出手段により異常状態が解除されたことを検知しかつ前記油圧制御弁が機関運転状態に応じた通常の位相変更制御を開始するまでの時間は、前記温度検出手段によって検出された温度情報に基づいて位相変更を可変制御することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。   (5) The temperature detecting means for detecting the engine temperature is provided, and the normal phase change control according to the operation state of the oil pressure control valve is detected in accordance with the engine operating condition, which is detected by the oil pressure abnormality detecting means. 4. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the time until starting the operation is variably controlled based on the temperature information detected by the temperature detecting means.

通常、作動油は、その温度によってその粘度が変化し、この粘度に応じて油圧の立ち上がり方が異なる。   Normally, the viscosity of hydraulic oil changes depending on its temperature, and the way in which hydraulic pressure rises differs depending on this viscosity.

このため、本発明では、油圧の異常状態、つまり異常な低油圧が解除されて位相変更機構を制御できる油圧になるまで温度検出手段からの情報に基づいて細かな制御を行うことが可能になる。   For this reason, in the present invention, it becomes possible to perform fine control based on information from the temperature detection means until the abnormal state of the hydraulic pressure, that is, the abnormal low hydraulic pressure is released and the hydraulic pressure can control the phase change mechanism. .

したがって、可及的に早い時期に位相変更機構の制御が可能になる。   Therefore, the phase change mechanism can be controlled as early as possible.

請求項(6)前記油圧検出手段は、前記油圧制御弁と位相変更機構との間の油圧を検出することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。   (6) The valve timing control device for an internal combustion engine according to (1), wherein the oil pressure detecting means detects an oil pressure between the oil pressure control valve and a phase change mechanism.

この発明によれば、油圧検出手段によって位相変更機構が制御可能な油圧を正確かつ速やかに検出することができる。これによって、位相変更機構の制御精度の低下を防止できる。   According to the present invention, the hydraulic pressure that can be controlled by the phase change mechanism by the hydraulic pressure detection means can be detected accurately and promptly. As a result, it is possible to prevent a decrease in control accuracy of the phase change mechanism.

本発明のバルブタイミング制御装置の第1の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows 1st Embodiment of the valve timing control apparatus of this invention. 同バルブタイミング制御装置の断面図である。It is sectional drawing of the valve timing control apparatus. 本実施形態におけるベーン部材の最遅角側の回転位置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotation position of the most retarded angle side of the vane member in this embodiment. 本実施形態におけるベーン部材の最進角側の回転位置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotation position by the side of the most advance angle of the vane member in this embodiment. 本実施形態に供される拘束機構を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the restraint mechanism with which this embodiment is provided. 本実施形態の作用を示す概略図である。It is the schematic which shows the effect | action of this embodiment. 本実施形態のさらに異なる作用を示す概略図である。It is the schematic which shows the further different effect | action of this embodiment. 本実施形態などのHC排出量の特性を比較して示すグラフである。It is a graph which compares and shows the characteristic of HC discharge amount, such as this embodiment. 第2の実施形態のフローチャート図である。It is a flowchart figure of 2nd Embodiment. 第2の実施形態における油圧の立ち上がり特性などを示すグラフである。It is a graph which shows the starting characteristic of oil pressure in a 2nd embodiment, etc. 第3の実施形態のフローチャート図である。It is a flowchart figure of 3rd Embodiment. 第4の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…タイミングスプロケット(駆動部材)
2…カムシャフト
3…ベーン部材(従動部材)
4…油圧回路
5…ハウジング
10…隔壁部
14…ベーンロータ
15…ベーン
17…進角室
18…遅角室)
23…油圧制御弁
25…オイルポンプ
26…油圧スイッチ(油圧検出手段)
30〜34…ポート
36…電子コントローラ(制御手段)
37…拘束機構
42…ばね部材(拘束維持機構)
50…油圧スイッチ(油圧異常検出手段)
1. Timing sprocket (drive member)
2 ... Camshaft 3 ... Vane member (driven member)
4 ... Hydraulic circuit 5 ... Housing 10 ... Partition 14
23 ... Hydraulic control valve 25 ... Oil pump 26 ... Hydraulic switch (hydraulic detection means)
30-34 ... port 36 ... electronic controller (control means)
37 ... restraint mechanism 42 ... spring member (restraint maintaining mechanism)
50. Hydraulic switch (hydraulic pressure abnormality detecting means)

Claims (1)

進角室と遅角室に対して油圧が選択的に給排されることによっ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変更する位相変更機構と、
前記進角室または遅角室へ給排する油圧を制御する油圧制御弁と、
機関始動時に前記進角室または遅角室に供給される前記位相変更機構と前記油圧制御弁との間の油圧を検出する油圧検出手段と、
イグニッションキーがオンされ、前記油圧検出手段によって前記油圧が所定以上となったことを検出した上で、所定時間経過した後に、機関運転状態に応じて前記油圧制御弁の制御を開始する制御手段と、
を備えた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 phase change mechanism that changes the relative rotation phase of the camshaft with respect to the crankshaft by selectively supplying and discharging hydraulic pressure to and from the advance chamber and the retard chamber;
A hydraulic control valve for controlling the hydraulic pressure supplied to and discharged from the advance chamber or retard chamber;
A hydraulic pressure detection means for detecting a hydraulic pressure between the phase change mechanism and the hydraulic pressure control valve supplied to the advance angle chamber or the retard angle chamber when the engine is started;
Control means for starting the control of the hydraulic control valve in accordance with the engine operating state after a predetermined time has elapsed after the ignition key is turned on and the hydraulic pressure detection means detects that the hydraulic pressure has become equal to or higher than a predetermined value; ,
A valve timing control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
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