JP4831098B2 - Valve timing adjustment device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関(以下、エンジンと称す)のカムシャフトの進角量を油圧制御によってコントロールし、吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを可変させるバルブタイミング調整装置(以下、VVTと称す)に関する。 The present invention controls a valve timing adjustment device (hereinafter referred to as VVT) that controls the advance angle of a camshaft of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) by hydraulic control and varies the opening and closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve. Name).
従来技術を、図5を参照して説明する(図中における各符号は後述する実施例と共通)。
VVTは、エンジンのカムシャフトに取り付けられて、バルブの開閉タイミングを連続的に可変可能なバルブタイミング可変機構(以下、VCTと称す)2と、このVCT2の作動を油圧制御する油圧制御手段3と、この油圧制御手段3に設けられるオイル・フロー・コントロール・バルブ(以下、OCVと称す)22を電気的に制御するECU(エンジン・コントロール・ユニットの略:制御装置)4とから構成されている(例えば、特許文献1、2参照)。
The prior art will be described with reference to FIG. 5 (the reference numerals in the figure are common to the embodiments described later).
The VVT is attached to the camshaft of the engine and has a variable valve timing mechanism (hereinafter referred to as VCT) 2 that can continuously change the valve opening and closing timing, and a hydraulic control means 3 that hydraulically controls the operation of the
VCT2は、エンジンのクランクシャフトによって回転駆動される入力側ロータ5と、エンジンのカムシャフトを回転駆動する出力側ロータ6とを備え、進角室A(出力側ロータ6を進角側へ変位させる油圧室)と遅角室B(出力側ロータ6を遅角側へ変位させる油圧室)に与えられる油圧差により、入力側ロータ5に対して出力側ロータ6を相対回転させて、クランクシャフトに対するカムシャフトの進角量の調整を行うものである。
The VCT 2 includes an
ここで、低温度下では、オイルの粘度が高くなり、オイルの濾過を行うフィルタ23の通過抵抗が大きくなる。
このため、始動直後、特に冬期等の低温環境における始動直後では、オイルポンプ21の発生油圧がフィルタ23において流れ難くなり、OCV22およびVCT2(具体的には進角室Aおよび遅角室B)への油圧供給が遅れ、VCT2による進角量調整の応答性が遅れてしまう。
具体的に、エンジンの始動時のVCT2は、出力側ロータ6が最遅角に設定されており、出力側ロータ6に設けられたストッパピン14(符号、図3参照)が入力側ロータ5のストッパブッシュ17(符号、図3参照)に嵌合した状態になっているため、出力側ロータ6を進角側へ変位させるにはストッパピン14の嵌合状態を進角室Aの油圧上昇で解除させ、さらに出力側ロータ6を進角させるために進角室Aの油圧上昇を行う必要があり、低温始動直後において進角側への応答速度が遅くなってしまう。
For this reason, immediately after start-up, particularly immediately after start-up in a low temperature environment such as winter, the oil pressure generated by the
Specifically, the
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、オイルの粘性による応答性の劣化を防ぐことのできるVVTの提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a VVT capable of preventing deterioration of responsiveness due to oil viscosity.
〔請求項1の手段〕
請求項1の手段を採用するVVTの油圧制御手段は、サブバルブを開弁することで、フィルタをバイパスしたオイルを進角室あるいは遅角室に供給することができる。
即ち、サブバルブの開閉を制御する制御装置が、低温始動時などオイルの粘性が高い状態の時にサブバルブを開弁させることで、進角室あるいは遅角室の油圧供給能力を高めることができ、進角量調整(遅角側から進角側への調整、および進角側から遅角側への調整)の応答性を高めることができる。
[Means of Claim 1]
The hydraulic control means of the VVT employing the means of claim 1 can supply the oil that bypasses the filter to the advance chamber or the retard chamber by opening the sub valve.
In other words, the control device that controls the opening and closing of the sub-valve opens the sub-valve when the oil viscosity is high, such as during cold start, thereby increasing the hydraulic pressure supply capacity of the advance chamber or retard chamber. Responsiveness of the angular amount adjustment (adjustment from the retard angle side to the advance angle side, and adjustment from the advance angle side to the retard angle side) can be enhanced.
サブバルブは、サブ油路と進角室との連通状態を切り替えるものである。
これにより、低温始動時などオイルの粘性が高い状態であっても、サブバルブを開弁させることで、進角室の油圧供給能力を高めることができ、VCTを進角側へ応答性良く可変することができる。
The sub valve switches the communication state between the sub oil passage and the advance chamber.
As a result, even when the oil viscosity is high, such as during cold start, the hydraulic pressure supply capacity of the advance chamber can be increased by opening the sub valve, and the VCT can be varied toward the advance side with good responsiveness. be able to.
サブバルブは、OCVと一体に設けられるものである。
これにより、部品点数の増加を抑え、コスト上昇を抑えることができる。
The sub valve is provided integrally with the OCV.
Thereby, the increase in a number of parts can be suppressed and a cost rise can be suppressed.
OCVとサブバルブは、共通の電磁アクチュエータによって駆動されるとともに、この電磁アクチュエータの駆動力に抗するリターンスプリングを備えるものであり、OCVおよびサブバルブは、電磁アクチュエータの通電停止時に、メイン油路から進角室に油圧供給を行うとともに、サブ油路から進角室に油圧供給を行うように設けられている。
これにより、電磁アクチュエータを通電することなく進角室へ油圧の供給を行うことができる。即ち、低温始動時などオイルの粘性が高い状態で、バルブ(例えば、スプール弁におけるスプール等)の動きが鈍い状態であっても、素早く進角室へ油圧の供給を行うことができ、バルブの動きの遅れによる進角室の油圧上昇の遅れ、即ち進角応答性の劣化を防ぐことができる。
The OCV and the sub valve are driven by a common electromagnetic actuator and include a return spring that resists the driving force of the electromagnetic actuator. The OCV and the sub valve advance from the main oil passage when the energization of the electromagnetic actuator is stopped. The hydraulic pressure is supplied to the chamber, and the hydraulic pressure is supplied from the sub oil passage to the advance chamber.
Thereby, the hydraulic pressure can be supplied to the advance chamber without energizing the electromagnetic actuator. That is, even when the oil viscosity is high, such as when starting cold, and the valve (for example, spool in a spool valve) is sluggish, the hydraulic pressure can be quickly supplied to the advance chamber. It is possible to prevent a delay in the advance of hydraulic pressure in the advance chamber due to a delay in movement, that is, deterioration in the advance response.
〔請求項2の手段〕
請求項2の手段を採用するVVTにおけるサブバルブは、エンジンの暖機後に開弁しないものである。
即ち、サブバルブの開閉を制御する制御装置は、エンジン冷却水の温度や、エンジン始動後の経過時間などから、エンジンが暖機されたと判断した場合に、サブバルブの開弁を禁止するものである。これにより、オイルの粘性が高い状態の時だけフィルタを通過しないオイルがVCT側へ供給されることになり、フィルタを通過しないオイルがVCT側に供給される率を小さく抑えることができる。
[Means of claim 2 ]
The sub-valve in the VVT employing the means of
In other words, the control device that controls the opening and closing of the sub-valve prohibits the opening of the sub-valve when it is determined that the engine has been warmed up based on the temperature of the engine coolant or the elapsed time after the engine is started. As a result, oil that does not pass through the filter is supplied to the VCT side only when the viscosity of the oil is high, and the rate at which oil that does not pass through the filter is supplied to the VCT side can be kept small.
VVTは、エンジンのクランクシャフトによって回転駆動される入力側ロータに対してエンジンのカムシャフトを回転駆動する出力側ロータを油圧によって進角側に駆動する進角室、および入力側ロータに対して出力側ロータを油圧によって遅角側に駆動する遅角室を備えるVCTと、進角室および遅角室に対してオイルポンプの発生油圧の給排を行うOCVを備える油圧制御手段とを具備する。
そして、油圧制御手段は、オイルの濾過を行うフィルタを通過したオイルポンプの発生油圧をOCVに導くメイン油路の他に、フィルタをバイパスしたオイルポンプの発生油圧が導かれるサブ油路を備えるとともに、このサブ油路と進角室あるいは遅角室の連通状態を切り替えるサブバルブを備えるものである。
サブバルブは、OCVと一体に設けられ、サブ油路と進角室との連通状態を切り替えるものである。
OCVとサブバルブは、共通の電磁アクチュエータによって駆動されるとともに、この電磁アクチュエータの駆動力に抗するリターンスプリングを備える。
OCVおよびサブバルブは、電磁アクチュエータの通電停止時に、メイン油路から進角室に油圧供給を行うとともに、サブ油路から進角室に油圧供給を行うものである。
The VVT outputs an output side rotor for rotationally driving an engine camshaft with respect to an input side rotor that is rotationally driven by an engine crankshaft, and an output to an advance side chamber for hydraulically driving the output side rotor. VCT including a retard chamber that drives the side rotor to the retard side by hydraulic pressure, and hydraulic control means including an OCV that supplies and discharges the hydraulic pressure generated by the oil pump to the advance chamber and the retard chamber.
The hydraulic control means includes a sub-oil passage through which the oil pressure generated by the oil pump bypassing the filter is guided, in addition to the main oil passage that guides the oil pressure generated by the oil pump that has passed through the filter that filters oil to the OCV. A sub valve for switching the communication state between the sub oil passage and the advance chamber or the retard chamber is provided.
The sub valve is provided integrally with the OCV and switches the communication state between the sub oil passage and the advance chamber.
The OCV and the sub-valve are driven by a common electromagnetic actuator and include a return spring that resists the driving force of the electromagnetic actuator.
The OCV and the sub-valve supply hydraulic pressure from the main oil passage to the advance chamber and supply hydraulic pressure from the sub oil passage to the advance chamber when the energization of the electromagnetic actuator is stopped.
本発明を適用した実施例1を、図1〜図4を参照して説明する。
(VVTの説明)
先ず、VVTの構造を図3、図4を参照して説明する。
VVTは、エンジンのカムシャフト(吸気バルブ用、排気バルブ用、吸排気兼用カムシャフトのいずれか)1に取り付けられて、吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも一方のバルブの開閉タイミングを連続的に可変可能なVCT2と、このVCT2の作動を油圧によって制御する油圧制御手段3と、この油圧制御手段3を電気的に制御するECU4とから構成される。
A first embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
(Explanation of VVT)
First, the structure of the VVT will be described with reference to FIGS.
The VVT is attached to the engine camshaft (intake valve, exhaust valve, intake / exhaust combined camshaft) 1 and can continuously change the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve.
(VCT2の説明)
VCT2は、エンジンのクランクシャフトに同期して回転駆動される入力側ロータ(ハウジングロータ)5と、この入力側ロータ5に対して相対回転可能に設けられ、カムシャフト1と一体に回転する出力側ロータ(ベーンロータ)6とを備えるものであり、入力側ロータ5内に構成される油圧アクチュエータによって入力側ロータ5に対して出力側ロータ6を相対的に回転駆動して、カムシャフト1を進角側あるいは遅角側へ変化させるものである。
(Explanation of VCT2)
The
入力側ロータ5は、エンジンのクランクシャフトにタイミングベルトやタイミングチェーン等を介して回転駆動されるスプロケット7と、略リング円盤形状のフロントプレート8と、スプロケット7とフロントプレート8に軸方向に挟まれるシューハウジング9との3部品が複数のボルト10によって結合されて、スプロケット7と一体回転するものである。なお、フロントプレート8とシューハウジング9とを、1つの部品で形成したものであっても良い。
シューハウジング9は、図4に示すように、内径方向に仕切り部材として複数(この実施例では4つ)のシュー9aを有しており、各シュー9aの間に略扇状凹部が形成される。なお、入力側ロータ5は、図4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。
The input-
As shown in FIG. 4, the
出力側ロータ6は、カムシャフト1の端部にノックピン11で一体回転するように位置決めされた後、センターボルト12によってカムシャフト1の端部に固定されるものであり、カムシャフト1と一体に回転する。
出力側ロータ6は、各シュー9aの間に形成される略扇状凹部を進角室Aと遅角室Bに区画する複数(この実施例では4つ)のベーン6aを備えるものであり、出力側ロータ6は入力側ロータ5に対して所定角度内で回転可能に設けられている。
進角室Aは、油圧によってベーン6aを進角側へ駆動するための油圧室であってベーン6aの反回転方向側の略扇状凹部内に形成される。逆に、遅角室Bは、油圧によってベーン6aを遅角側へ駆動するための油圧室である。各ベーン6aの外周面には、シューハウジング9の内周面に摺動するシール部材13が設けられており、進角室Aと遅角室Bの連通を遮断している。
The output-
The output-
The advance chamber A is a hydraulic chamber for driving the
VCT2は、出力側ロータ6を最遅角位置で入力側ロータ5に係合させるストッパピン14を備える。
ストッパピン14は、略円柱棒状を呈し、4つのベーン6aのうちの1つにおいて軸方向に貫通形成された略円穴形状のストッパ挿入穴15の内部に軸方向に摺動自在に挿入されている。このストッパピン14は、スプリング16によってスプロケット7側に付勢されており、最遅角位置においてスプロケット7に圧入固定されたストッパブッシュ17内に嵌合するように設けられている。なお、ストッパピン14とストッパブッシュ17の嵌合部にはテーパ部が形成されており、ストッパピン14がストッパブッシュ17に滑らかに嵌合するようになっている。
The VCT 2 includes a
The
ストッパピン14の図3右側先端とスプロケット7との間に形成される第1ストッパ解除油室18は、進角室Aと連通しており、進角室Aに印加される油圧によりストッパピン14を図3左側へ押し戻し、ストッパピン14とストッパブッシュ17の嵌合を解除するように設けられている。
また、ストッパピン14は、図3左側が大径に設けられており、このストッパピン14の段差部とストッパ挿入穴15との間に形成される第2ストッパ解除油室19は、遅角室Bと連通しており、遅角室Bに印加される油圧によりストッパピン14を図3左側へ押し戻し、ストッパピン14とストッパブッシュ17の嵌合を解除するように設けられている。
A first stopper releasing
Further, the
(油圧制御手段3の説明)
次に、油圧制御手段3を図1、図2を参照して説明する。
油圧制御手段3は、進角室Aおよび遅角室Bのオイルを給排して、進角室Aと遅角室Bに油圧差を発生させて出力側ロータ6を入力側ロータ5に対して相対回転させるための手段であり、クランクシャフト等によって駆動されるオイルポンプ(油圧発生源)21から圧送されるオイル(油圧)を進角室Aまたは遅角室Bに切り替えて供給するOCV22を備える。
(Description of hydraulic control means 3)
Next, the hydraulic control means 3 will be described with reference to FIGS.
The hydraulic pressure control means 3 supplies and discharges oil from the advance chamber A and the retard chamber B, generates a hydraulic pressure difference between the advance chamber A and the retard chamber B, and connects the
(実施例1の背景)
オイルは、温度が低下することで粘度が高くなる。このため、冬期におけるエンジン始動直後などの低温環境下ではオイルの粘度が高く、オイルの濾過を行うフィルタ23の通過抵抗が大きくなる。これにより、低温環境下における始動直後では、オイルポンプ21の発生油圧がフィルタ23において流れ難くなり、フィルタ23→OCV22→VCT2への油圧供給が遅れ、進角量調整の応答性が遅れてしまう。
特に、エンジンの始動時においてVCT2は、出力側ロータ6が最遅角に設定されており、ストッパピン14が入力側ロータ5のストッパブッシュ17に嵌合した状態になっているため、出力側ロータ6を進角側へ変位させるにはストッパピン14の嵌合状態を油圧上昇で解除させ、さらに出力側ロータ6を進角側へ駆動するために進角室Aの油圧上昇を行う必要があり、低温始動直後において進角側への応答速度が遅くなってしまう。
(Background of Example 1)
Oil increases in viscosity as temperature decreases. For this reason, the viscosity of the oil is high under a low temperature environment such as immediately after the engine is started in winter, and the passage resistance of the
In particular, when the engine is started, the
(実施例1の特徴)
上記の不具合を解決するために、この実施例1の油圧制御手段3では、図1に示すように、オイルの濾過を行うフィルタ23を通過したオイルポンプ21の発生油圧をOCV22へ導くメイン油路24の他に、フィルタ23をバイパスしたオイルポンプ21の発生油圧が導かれるサブ油路25を設け、さらにこのサブ油路25と進角室Aの連通状態を切り替えるサブバルブ26を設けている。
この実施例のサブバルブ26は、OCV22と一体に設けられている。
(Characteristics of Example 1)
In order to solve the above problem, in the hydraulic control means 3 of the first embodiment, as shown in FIG. 1, as shown in FIG. 1, the main oil passage that guides the generated hydraulic pressure of the
The
サブバルブ26が一体化されたOCV22の一例を説明する。
OCV22は、スリーブ31およびスプール32からなり、リターンスプリング33によってスプール32が図1右側へ付勢されるスプール弁34と、リターンスプリング33の付勢力に抗してスプール32を図1左側へ駆動する電磁アクチュエータ35とを結合してなる電磁スプール弁である。
An example of the
The
スリーブ31は、略円筒形状を呈するものであり、複数の入出力ポートが形成されている。具体的に実施例1のスリーブ31には、スプール32を軸方向へ摺動自在に支持する挿通穴、オイルの濾過を行うフィルタ23を介してオイルポンプ21のオイル吐出口に連通するメイン油路24に連通するメイン油圧供給ポート、フィルタ23をバイパスしてオイルポンプ21のオイル吐出口に連通するサブ油路25に連通するサブ油圧供給ポート、進角室Aに連通するメイン進角室連通ポート、進角室Aに連通するサブ進角室連通ポート、遅角室Bに連通する遅角室連通ポート、スプール弁34の外部(例えば、エンジンカム室内)にオイルを排出し、オイルをオイルパン36へ戻すドレーンポートが形成されている。なお、メイン進角室連通ポートとサブ進角室連通ポートは、エンジンに形成される油路により合流して進角室Aに連通するものである。
The
上述したメイン油圧供給ポート、サブ油圧供給ポート、メイン進角室連通ポート、サブ進角室連通ポート、遅角室連通ポート、ドレーンポートは、スリーブ31の側面に形成された穴であり、図1の左側(電磁アクチュエータ35とは異なる側)から右側に向けて、ドレーンポート、遅角室連通ポート、メイン油圧供給ポート、メイン進角室連通ポート、ドレーンポート、サブ油圧供給ポート、サブ進角室連通ポートが形成されている。
The main hydraulic pressure supply port, the sub hydraulic pressure supply port, the main advance chamber communication port, the sub advance chamber communication port, the retard chamber communication port, and the drain port described above are holes formed on the side surface of the
スプール32は、スリーブ31の内径寸法(挿通穴の径)にほぼ一致した外径寸法を有するポート遮断用の大径部(ランド)を4つ備える。
各大径部の間には、図1の左側から右側へ向けて、スプール32の軸方向位置に応じて複数の入出力ポートの連通状態を変更する遅角室ドレーン用小径部、メイン油圧供給用小径部、進角室ドレーン用小径部、サブ油圧供給用小径部が形成されている。
The
Between each large-diameter portion, from the left side to the right side in FIG. 1, a small-diameter portion for a retarded-chamber drain that changes the communication state of the plurality of input / output ports according to the axial position of the
スリーブ31の各ポートと、スプール32の各大径部および各小径部との位置関係は、スプール32の軸方向の変位位置に応じて、4つの切替え状態を達成できるように設けられている。
具体的に、スプール32は、電磁アクチュエータ35の通電制御によって、図2(a)に示す第I設定位置、図2(b)に示す第II設定位置、図2(c)に示す第III設定位置、図2(d)に示す第IV設定位置に設定される。なお、図2における矢印線は、オイルの流れを示すものである。
The positional relationship between each port of the
Specifically, the
図2(a)に示す第I設定位置は、電磁アクチュエータ35の通電が停止され、リターンスプリング33の付勢力によりスプール32が図示右側で停止したデフォルト状態であり、メイン油圧供給ポートとメイン進角室連通ポートを連通するとともに、サブ油圧供給ポートとサブ進角室連通ポートを連通して、メイン油路24およびサブ油路25のオイルを進角室Aに供給し、且つ遅角室連通ポートをドレーンポートに連通させて遅角室Bの油圧をドレーンする設定位置(急速進角位置)である。
2A is a default state in which the energization of the
図2(b)に示す第II設定位置は、電磁アクチュエータ35の通電状態が低通電に切り替わり、上記第I設定位置からスプール32が少量図示左側へ変位して、サブ進角室連通ポートの閉塞を行う設定位置である。
即ち、第II設定位置は、メイン油圧供給ポートとメイン進角室連通ポートを連通して、メイン油路24のオイルのみを進角室Aに供給し、且つ遅角室連通ポートをドレーンポートに連通させて遅角室Bの油圧をドレーンする設定位置(通常進角位置)である。
In the second set position shown in FIG. 2 (b), the energization state of the
That is, in the second setting position, the main hydraulic pressure supply port communicates with the main advance chamber communication port, only the oil in the
図2(c)に示す第III設定位置は、電磁アクチュエータ35の通電状態が中通電に切り替わり、上記第II設定位置からスプール32がさらに少量図示左側へ変位して、遅角室連通ポート、メイン進角室連通ポート、サブ進角室連通ポートを大径部で閉塞し、進角室Aおよび遅角室Bの油圧の保持を行う設定位置(保持位置:VCT2にオイルを供給しない状態)である。
In the third setting position shown in FIG. 2 (c), the energization state of the
図2(d)に示す第IV設定位置は、電磁アクチュエータ35の通電状態が高通電に切り替わり、上記第III設定位置からスプール32がさらに少量図示左側へ変位して、電磁アクチュエータ35の駆動力によりスプール32が図示左側で停止したフルストローク状態であり、メイン油圧供給ポートと遅角室連通ポートを連通して、メイン油路24のオイルのみを遅角室Bに供給し、且つメイン進角室連通ポートをドレーンポートに連通させて進角室Aの油圧をドレーンする設定位置(通常遅角位置)である。この時もサブ進角室連通ポートは閉塞される。
In the IV setting position shown in FIG. 2D, the energization state of the
(ECU4の説明)
ECU4は、周知のコンピュータである。このECU4は、各種センサ等により読み込まれたエンジン運転状態(乗員の運転状態を含む)と、メモリに記憶されたプログラムとに基づいて上記第I〜第IV設定位置の決定を行い、決定された設定位置が得られるようにOCV22の通電量(供給電流量)をデューティ比制御するVVT制御機能を備えている。即ち、ECU4は、OCV22の通電量を制御することでOCV22を上記第I〜IV設定位置のいずれかに設定して進角室Aおよび遅角室Bの油圧の制御を行い、カムシャフト1の進角位相(進角量)をエンジン運転状態に応じた進角位相に制御する。
(Description of ECU 4)
The ECU 4 is a known computer. The ECU 4 determines the I to IV setting positions based on the engine operation state (including the occupant operation state) read by various sensors and the program stored in the memory. A VVT control function for controlling the duty ratio of the energization amount (supply current amount) of the
ECU4のVVT制御機能には、エンジンの始動直後で、エンジンの暖機が完了していない状態(例えば、エンジン始動後の所定時間内、あるいはエンジン冷却水温が所定温度以下の状態)、即ち低温始動時などオイルの粘性が高い状態で、且つ出力側ロータ6を進角側へ変位させる場合に、電磁アクチュエータ35を非通電にしてOCV22を上記第I設定位置に設定する急速進角プログラムが設けられている。
これにより、オイルの粘性が高い状態であっても、進角側への変位条件が成立した際に、メイン油路24およびサブ油路25の両方から進角室Aに油圧を供給する。即ち、サブバルブ26を開弁し、サブ油圧供給ポートとサブ進角室連通ポートを連通することで、フィルタ23を通過していないオイルポンプ21の吐出オイルを進角室Aに供給することができる。
In the VVT control function of the ECU 4, the engine is not warmed up immediately after the engine is started (for example, within a predetermined time after the engine is started or the engine cooling water temperature is equal to or lower than a predetermined temperature), that is, a cold start. When the oil viscosity is high and the output-
Thus, even if the oil viscosity is high, hydraulic pressure is supplied to the advance chamber A from both the
また、ECU4のVVT制御機能は、エンジンの暖機が完了した状態(例えば、エンジン始動後の所定時間後、あるいはエンジン冷却水温が所定温度より高い状態)、即ちオイルの粘性が低い状態の時に、OCV22が上記第I設定位置に設定されるのを禁止するサブバルブ閉弁プログラムが設けられている。
これにより、オイルの粘性が低い状態の時に、進角側への変位条件が成立しても、サブバルブ26の閉弁状態が保たれ、暖機後にフィルタ23を通過していないオイルがVCT2側へ流れる不具合が生じない。
Further, the VVT control function of the ECU 4 is in a state where the engine has been warmed up (for example, after a predetermined time after the engine is started or when the engine coolant temperature is higher than a predetermined temperature), that is, when the oil viscosity is low. A sub-valve closing program for prohibiting the
As a result, when the oil viscosity is low, the sub-valve 26 is kept closed even if the condition for displacement toward the advance angle is satisfied, and the oil that has not passed through the
(エンジン始動時におけるVVTの作動説明)
エンジンの停止状態では、ストッパピン14はストッパブッシュ17に嵌合している。エンジンのクランキング状態では、オイルポンプ21から油圧が十分に供給されないため、ストッパピン14はストッパブッシュ17に嵌合したままであり、カムシャフト1は最遅角位置に保持されている。
エンジンが始動(完爆)することでオイルポンプ21の吐出油圧が上昇するが、オイルが冷えている状態ではオイルの粘性が高く、フィルタ23がオイルの流れを阻害する。しかるに、スプール32を動かさない状態で(即ち、エンジン始動後においても電磁アクチュエータ35の非通電状態が保たれたまま)、OCV22が第I設定位置に保たれることでメイン油路24とサブ油路25により進角室Aに油圧が供給される。
すると、第1、第2ストッパ解除油室18、19の油圧が急速に上昇してストッパピン14がストッパブッシュ17から抜け出すため、入力側ロータ5に対して出力側ロータ6が相対的に回転可能になる。そして、進角室Aの油圧が遅角室Bの油圧より大きくなることで出力側ロータ6が入力側ロータ5に対して相対的に進角側へ変位してカムシャフト1が進角する。
(Explanation of VVT operation at engine start)
When the engine is stopped, the
When the engine starts (complete explosion), the discharge hydraulic pressure of the
Then, the hydraulic pressure in the first and second stopper
出力側ロータ6が目標位相に到達すると、ECU4はOCV22を第III設定位置に設定して、進角室Aおよび遅角室Bの駆動油圧を保持し、出力側ロータ6を目標位相に保持する。
なお、その後、オイルの粘性が高い状態において出力側ロータ6をさらに進角側へ変位させる際は、ECU4はOCV22を第I設定位置に設定し、逆に、出力側ロータ6を遅角側へ変位させる際は、ECU4はOCV22を第IV設定位置に設定する。
また、暖機が進んでオイルの粘性が下がった状態において出力側ロータ6を進角側へ変位させる際は、ECU4はOCV22を第II設定位置に設定し、逆に、出力側ロータ6を遅角側へ変位させる際は、ECU4はOCV22を第IV設定位置に設定する。
When the
Thereafter, when the
Further, when the
(実施例1の効果)
上述したように、この実施例1のVVTは、低温始動時などオイルの粘性が高い状態の時にサブバルブ26を開弁させることで、フィルタ23をバイパスしたオイルポンプ21の吐出油圧が進角室Aに供給される。このように、フィルタ23によりオイルの流れが阻害されることなく進角室Aに油圧が供給されることで、VCT2を進角側へ応答性良く可変することができる。
また、サブバルブ26がOCV22と一体に設けられているため、部品点数の増加が抑えられ、コスト上昇を抑えることができる。
(Effect of Example 1)
As described above, the VVT of the first embodiment is such that the discharge hydraulic pressure of the
Moreover, since the
さらに、サブバルブ26が一体に設けられたOCV22は、電磁アクチュエータ35の通電停止時にリターンスプリング33の作用により第I設定位置に設定されて、メイン油路24から進角室Aに油圧供給を行うとともに、サブ油路25から進角室Aに油圧供給を行うように設けられている。
これにより、電磁アクチュエータ35を通電することなく進角室Aへ油圧の供給を行うことができる。即ち、低温始動時などオイルの粘性が高い状態で、スプール32の動きが鈍い状態であっても、スプール32を移動させることなく素早く進角室Aへ油圧の供給を行うことができる。この結果、オイルの粘性が高いことによって生じるスプール32の応答遅れによる進角室Aの油圧上昇の遅れを防ぎ、スプール32の応答遅れに起因する進角応答性の劣化を防ぐことができる。
Furthermore, the
Thereby, the hydraulic pressure can be supplied to the advance angle chamber A without energizing the
一方、サブバルブ26は、ECU4によってエンジンの暖機後に開弁しないように設けられている。即ち、ECU4がエンジンの暖機を判断し、オイルの粘性低下を判定した場合に、サブバルブ26の開弁が禁止される。これにより、オイルの粘性が高い状態の時だけフィルタ23を通過しないオイルがVCT2側へ供給されることになり、フィルタ23を通過しないオイルがVCT2側に供給される率を小さく抑えることができる。
さらに、サブバルブ26の開弁は、スプール32がデフォルト位置でのみ達成されるものであり、暖機の完了後にスプール弁34の切替えが成されても、切替え途中においてサブバルブ26が一時的(瞬間的)に開弁しない。このため、切替え途中にフィルタ23を通過しないオイルがVCT2側へ供給される不具合を回避することができる。
On the other hand, the
Further, the opening of the
〔変形例〕
上記の実施例では、OCV22およびサブバルブ26をスプール弁34で設ける例を示したが、バルブ構造は限定されるものではなく、他のバルブ構造(ロータリ弁等)のOCV21あるいはサブバルブ26であっても良い。
[Modification]
In the above embodiment, the
上記の実施例では、VCT2をカムシャフト1に設ける例を示したが、VCT2をエンジンのクランクシャフトに設けるなど、他の部位に設けるものであっても良い。
上記の実施例では、入力側ロータ5内を4つのシュー9aにより4つの略扇状凹部に区画し、出力側ロータ6の外周部に4つのベーン6aを設けた例を示したが、シュー9aの数やベーン6a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、シュー9aおよびベーン6aの数を他の数にしても良い。
上記の実施例では、ハウジングロータ(入力側ロータ5)がクランクシャフトと同期回転し、ベーンロータ(出力側ロータ6)がカムシャフト1と一体回転する例を示したが、逆にベーンロータをクランクシャフトと同期回転させ、ハウジングロータがカムシャフト1と一体回転するように構成しても良い。
In the above-described embodiment, the example in which the
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the housing rotor (input-side rotor 5) rotates synchronously with the crankshaft, and the vane rotor (output-side rotor 6) rotates integrally with the camshaft 1, but conversely the vane rotor and the crankshaft. The housing rotor may be configured to rotate integrally with the camshaft 1 by synchronous rotation.
1 カムシャフト
2 VCT(バルブタイミング可変機構)
3 油圧制御手段
4 ECU
5 入力側ロータ
6 出力側ロータ
21 オイルポンプ
22 OCV(オイルフローコントロールバルブ)
23 フィルタ
24 メイン油路
25 サブ油路
26 サブバルブ
33 リターンスプリング
35 電磁アクチュエータ
A 進角室
B 遅角室
1
3 Hydraulic control means 4 ECU
5
23
Claims (2)
前記進角室および前記遅角室に対してオイルポンプの発生油圧の給排を行うオイルフローコントロールバルブを備える油圧制御手段と
を具備するバルブタイミング調整装置において、
前記油圧制御手段は、オイルの濾過を行うフィルタを通過した前記オイルポンプの発生油圧を前記オイルフローコントロールバルブに導くメイン油路の他に、前記フィルタをバイパスした前記オイルポンプの発生油圧が導かれるサブ油路を備えるとともに、
このサブ油路と前記進角室あるいは前記遅角室の連通状態を切り替えるサブバルブを備え、
前記サブバルブは、前記オイルフローコントロールバルブと一体に設けられ、前記サブ油路と前記進角室との連通状態を切り替えるものであり、
前記オイルフローコントロールバルブと前記サブバルブは、共通の電磁アクチュエータによって駆動されるとともに、この電磁アクチュエータの駆動力に抗するリターンスプリングを備えるものであり、
前記オイルフローコントロールバルブおよび前記サブバルブは、前記電磁アクチュエータの通電停止時に、前記メイン油路から前記進角室に油圧供給を行うとともに、前記サブ油路から前記進角室に油圧供給を行うことを特徴とするバルブタイミング調整装置。 With respect to an input side rotor that is rotationally driven by a crankshaft of the internal combustion engine, an advance angle chamber that drives an output side rotor that rotationally drives the camshaft of the internal combustion engine to an advance side by hydraulic pressure, and the input side rotor A variable valve timing mechanism including a retard chamber that drives the output-side rotor to the retard side by hydraulic pressure;
In a valve timing adjusting device comprising a hydraulic control means having an oil flow control valve for supplying and discharging hydraulic pressure generated by an oil pump to the advance chamber and the retard chamber,
The hydraulic control means guides the generated hydraulic pressure of the oil pump that bypasses the filter in addition to the main oil path that guides the generated hydraulic pressure of the oil pump that has passed through a filter that filters oil to the oil flow control valve. With a sub oil passage,
A sub valve for switching the communication state between the sub oil passage and the advance chamber or the retard chamber ;
The sub valve is provided integrally with the oil flow control valve, and switches the communication state between the sub oil passage and the advance chamber,
The oil flow control valve and the sub valve are driven by a common electromagnetic actuator and have a return spring that resists the driving force of the electromagnetic actuator.
The oil flow control valve and the sub-valve supply hydraulic pressure from the main oil passage to the advance angle chamber and supply hydraulic pressure from the sub oil passage to the advance angle chamber when energization of the electromagnetic actuator is stopped. A valve timing adjustment device.
前記サブバルブは、前記内燃機関の暖機後に開弁しないことを特徴とするバルブタイミング調整装置。 In the valve timing adjustment device according to claim 1 ,
The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein the sub-valve does not open after the internal combustion engine is warmed up.
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