JP5787738B2 - Valve timing adjustment system - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの吸気弁または排気弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムに関する。 The present invention relates to a valve timing adjustment system that adjusts the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve of an engine.
従来、エンジンのクランクシャフトとカムシャフトとの回転位相を変化させることで吸気弁または排気弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムが公知である。特許文献1に開示されたバルブタイミング調整システムでは、クランクシャフトと一体に回転するハウジング内の進角室または遅角室に作動油を供給することで、カムシャフトと一体に回転するベーンロータを相対回動させ、開閉タイミングを調整する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a valve timing adjustment system that adjusts the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve by changing the rotational phase of an engine crankshaft and a camshaft is known. In the valve timing adjustment system disclosed in Patent Document 1, hydraulic oil is supplied to an advance chamber or a retard chamber in a housing that rotates together with a crankshaft, so that a vane rotor that rotates together with a camshaft is rotated relative to each other. To adjust the opening and closing timing.
ここで、ハウジングとベーンロータとが打ち合うことで発生する打音を抑制するため、ハウジングとベーンロータとの相対回動を規制部材で規制することが公知である。特許文献1に開示されたバルブタイミング調整システムでは、規制部材は、規制解除室の作動油の圧力に応じ、ハウジングと係合する規制位置、及び、ハウジングとの係合を解除する規制解除位置に選択的に作動する。規制解除室には、オイルポンプから進角室を経由し作動油が供給される。 Here, it is known that the relative rotation between the housing and the vane rotor is restricted by a restricting member in order to suppress the hitting sound generated by the housing and the vane rotor striking each other. In the valve timing adjustment system disclosed in Patent Document 1, the restricting member is in a restricting position for engaging with the housing and a restricting releasing position for releasing the engagement with the housing in accordance with the pressure of the hydraulic oil in the restricting release chamber. Operates selectively. The regulation release chamber is supplied with hydraulic oil from the oil pump via the advance chamber.
規制解除室に作動油が満たされ且つこの作動油の圧力が上昇するまでにかかる時間は、進角室と比べ長い。そのため、特許文献1に開示されたバルブタイミング調整システムでは、規制部材による相対回動規制中に開閉タイミングを変更する場合、規制解除室の作動油の圧力が上昇する前に進角室の作動油の圧力が上昇することにより、規制部材がハウジングの係合穴から抜けるよりも前にベーンロータがハウジングに対し相対回動しようとすることがある。 The time required for the restriction release chamber to be filled with the hydraulic oil and the pressure of the hydraulic oil to increase is longer than that of the advance chamber. Therefore, in the valve timing adjustment system disclosed in Patent Document 1, when the opening / closing timing is changed during the relative rotation restriction by the restriction member, the hydraulic oil in the advance chamber is increased before the pressure of the hydraulic oil in the restriction release chamber rises. As the pressure increases, the vane rotor may try to rotate relative to the housing before the restricting member comes out of the engagement hole of the housing.
特許文献1に開示されたバルブタイミング調整システムでは、規制部材による相対回動規制中に開閉タイミングを変更する場合、規制部材がハウジングの係合穴から抜けるよりも前にベーンロータがハウジングに対し相対回動しようとすることに起因し、規制部材がハウジングの係合穴の内壁に押し付けられ、規制部材がハウジングの係合穴から抜けなくなる問題がある。このように規制部材がハウジングの係合穴から抜けなくなると、ハウジングとベーンロータとの相対回動規制を解除することができず、開閉タイミングを調整することができなくなる。 In the valve timing adjustment system disclosed in Patent Document 1, when the opening / closing timing is changed during the relative rotation restriction by the restriction member, the vane rotor rotates relative to the housing before the restriction member comes out of the engagement hole of the housing. Due to the movement, there is a problem that the restricting member is pressed against the inner wall of the engaging hole of the housing, and the restricting member cannot be removed from the engaging hole of the housing. If the restricting member does not come out of the engagement hole of the housing in this way, the relative rotation restriction between the housing and the vane rotor cannot be released, and the opening / closing timing cannot be adjusted.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングとベーンロータとの相対回動の規制解除不良を抑制することができるバルブタイミング調整システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a valve timing adjustment system that can suppress the restriction release failure of the relative rotation between the housing and the vane rotor.
請求項1に記載の発明は、エンジンの駆動軸と従動軸との回転位相を変化させることにより、従動軸が開閉駆動する吸気弁または排気弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムである。このバルブタイミング調整システムは、ハウジング、ベーンロータ、規制部材、ポンプ、切換弁、圧力調整弁、圧力検出手段、及び、複数の制御手段を備える。
ハウジングは、駆動軸および従動軸の一方と一体に回転し、ベーンロータは、駆動軸および従動軸の他方と一体に回転する。ベーンロータは、ハウジングに収容されるボス部およびベーン部から一体に形成され、ハウジングに対し相対回動可能である。ベーン部は、ハウジング内部を進角室および遅角室に仕切る。
The invention according to claim 1 is a valve timing adjustment system that adjusts the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve that is driven to open / close by the driven shaft by changing the rotational phase of the drive shaft and the driven shaft of the engine. The valve timing adjustment system includes a housing, a vane rotor, a regulating member, a pump, a switching valve, a pressure adjustment valve, a pressure detection unit, and a plurality of control units.
The housing rotates integrally with one of the drive shaft and the driven shaft, and the vane rotor rotates integrally with the other of the drive shaft and the driven shaft. The vane rotor is integrally formed from a boss portion and a vane portion accommodated in the housing, and is rotatable relative to the housing. The vane section partitions the interior of the housing into an advance chamber and a retard chamber.
規制部材は、ベーンロータに摺動可能に支持され、ハウジングと係合することでハウジングとベーンロータとの相対回動を規制可能である。この規制部材は、進角室または遅角室に連通する規制解除室の作動流体の圧力に応じハウジングから離間する。規制部材がハウジングから離間すると、相対回動規制が解除される。
ポンプは、進角室、遅角室および規制解除室に作動流体を供給可能である。規制解除室には、進角室または遅角室を経由し作動流体が供給される。切換弁は、ポンプと進角室および遅角室との間に設けられる。この切換弁は、ポンプと進角室とを接続する位置、及び、ポンプと遅角室とを接続する位置に作動する。圧力調整弁は、切換弁に流入する作動流体の流入圧力を調整可能である。圧力検出手段は流入圧力を検出する。
The restricting member is slidably supported by the vane rotor, and can engage with the housing to restrict relative rotation between the housing and the vane rotor. The restricting member is separated from the housing according to the pressure of the working fluid in the restriction releasing chamber communicating with the advance chamber or the retard chamber. When the restricting member is separated from the housing, the relative rotation restriction is released.
The pump can supply working fluid to the advance chamber, the retard chamber, and the deregulation chamber. A working fluid is supplied to the regulation release chamber via the advance chamber or the retard chamber. The switching valve is provided between the pump and the advance chamber and the retard chamber. This switching valve operates at a position where the pump and the advance chamber are connected and a position where the pump and the retard chamber are connected. The pressure adjusting valve can adjust the inflow pressure of the working fluid flowing into the switching valve. The pressure detection means detects the inflow pressure.
前記制御手段として、開閉タイミング調整制御手段、規制未解除判定手段、第1圧力判定手段および強制規制解除制御手段を備える。
開閉タイミング調整制御手段は、開閉タイミングを変更する指令があると、進角室または遅角室に作動流体が供給されるよう切換弁を作動させることにより、ベーンロータをハウジングに対し進角側または遅角側に相対回動させる。
規制未解除判定手段は、規制部材による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御が開始してから所定時間が経過したとき、相対回動規制が未解除であるか否かを判定する。
相対回動規制が未解除であると規制未解除判定手段が判定する場合、第1圧力判定手段は、流入圧力が所定の規制解除可能圧力域の上限値を上回るか否かを判定する。
As the control means, an opening / closing timing adjustment control means, a restriction non-release determination means, a first pressure determination means, and a forced restriction release control means are provided.
When there is a command to change the opening / closing timing, the opening / closing timing adjustment control means operates the switching valve so that the working fluid is supplied to the advance chamber or the retard chamber, thereby moving the vane rotor to the housing on the advance side or on the retard side. Turn relative to the corner.
The restriction non-release determining means determines whether or not the relative rotation restriction is not released when a predetermined time has elapsed since the opening / closing timing adjustment control was started during the relative rotation restriction by the restriction member.
In a case where the restriction unrelease determination unit determines that the relative rotation restriction is not released, the first pressure determination unit determines whether or not the inflow pressure exceeds an upper limit value of a predetermined restriction releaseable pressure range.
流入圧力が規制解除可能圧力域の上限値を上回ると第1圧力判定手段が判定する場合、強制規制解除制御手段は、切換弁の流入ポートと進角室または遅角室とが連通する状態を保ちながら、流入圧力が低下するよう圧力調整弁を作動させることにより、流入ポートと連通している進角室および遅角室の作動流体の圧力を低下させる。
したがって、規制部材による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始する場合、進角室または遅角室の作動流体の圧力が高すぎることに起因してハウジングとベーンロータとの相対回動規制を解除することができなくなると、所定時間後には流入圧力が低下する。これにより、ベーンロータに作用するトルクが小さくなり、規制部材をハウジングの係合穴の内壁に押し付ける力が小さくなる。そのため、規制部材がハウジングの係合穴から抜け易くなるので、ハウジングとベーンロータとの相対回動の規制解除不良を抑制可能である。
When the first pressure determining means determines that the inflow pressure exceeds the upper limit value of the deregulatable pressure range, the forcible deregulation control means sets the state in which the inflow port of the switching valve communicates with the advance chamber or the retard chamber. While maintaining, operating the pressure regulating valve so as to reduce the inflow pressure , the pressure of the working fluid in the advance chamber and the retard chamber communicating with the inflow port is reduced.
Therefore, when the opening / closing timing adjustment control is started during the relative rotation restriction by the restriction member, the relative rotation restriction between the housing and the vane rotor is restricted because the pressure of the working fluid in the advance chamber or the retard chamber is too high. If it cannot be released, the inflow pressure decreases after a predetermined time. As a result, the torque acting on the vane rotor is reduced, and the force pressing the regulating member against the inner wall of the engagement hole of the housing is reduced. For this reason, the restricting member is easily removed from the engagement hole of the housing, so that it is possible to suppress the restriction release failure of the relative rotation between the housing and the vane rotor.
請求項2に記載の発明では、圧力調整弁は、流入圧力を所定の高圧力および低圧力に調整可能である。また、流入圧力が規制解除可能圧力域の上限値を上回ると第1圧力判定手段が判定する場合、強制規制解除制御手段は、流入圧力が低圧力となるよう圧力調整弁を作動させる。
したがって、規制部材による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始する場合、進角室または遅角室の作動流体の圧力が高すぎることに起因してハウジングとベーンロータとの相対回動規制を解除することができなくなると、所定時間後には流入圧力が低圧力に低下する。これにより相対回動の規制解除不良を抑制可能である。また、圧力調整弁は、流入圧力を2段階で調整可能な単純な構造のものを採用することができる。
In the invention according to
Therefore, when the opening / closing timing adjustment control is started during the relative rotation restriction by the restriction member, the relative rotation restriction between the housing and the vane rotor is restricted because the pressure of the working fluid in the advance chamber or the retard chamber is too high. If it cannot be released, the inflow pressure decreases to a low pressure after a predetermined time. Thereby, it is possible to suppress the relative rotation restriction release failure. Moreover, the pressure control valve can employ a simple structure that can adjust the inflow pressure in two stages.
請求項3に記載の発明によるバルブタイミング調整システムは、第2圧力判定手段を備える。第2圧力判定手段は、流入圧力が規制解除可能圧力域の上限値以下であると第1圧力判定手段が判定する場合、流入圧力が規制解除可能圧力域の下限値を下回るか否かを判定する。また、強制規制解除制御手段は、流入圧力が規制解除可能圧力域の下限値を下回ると第2圧力判定手段が判定する場合、流入圧力が増加するよう圧力調整弁を作動させることにより規制解除室の作動流体の圧力を増加させる。
したがって、規制部材による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始する場合、進角室または遅角室の作動流体の圧力が低すぎることに起因してハウジングとベーンロータとの相対回動規制を解除することができなくなると、所定時間後には流入圧力が増加する。これにより、規制解除室の作動流体の圧力によって規制部材がハウジングから離間する方向の軸力が大きくなる。そのため、規制部材がハウジングの係合穴から抜け易くなるので、ハウジングとベーンロータとの相対回動の規制解除不良を抑制可能である。
A valve timing adjustment system according to a third aspect of the present invention includes second pressure determination means. When the first pressure determining means determines that the inflow pressure is equal to or lower than the upper limit value of the deregulatable pressure range, the second pressure determining means determines whether the inflow pressure is lower than the lower limit value of the deregulated pressure range. To do. Further, the forcible deregulation control means, when the second pressure determination means determines that the inflow pressure is below the lower limit value of the deregulatable pressure range, operates the pressure adjustment valve so that the inflow pressure increases, thereby controlling the deregulation chamber. Increase the pressure of the working fluid.
Therefore, when the opening / closing timing adjustment control is started during the relative rotation restriction by the restriction member, the relative rotation restriction between the housing and the vane rotor is restricted due to the pressure of the working fluid in the advance chamber or the retard chamber being too low. If it cannot be released, the inflow pressure increases after a predetermined time. As a result, the axial force in the direction in which the restricting member is separated from the housing by the pressure of the working fluid in the restriction releasing chamber is increased. For this reason, the restricting member is easily removed from the engagement hole of the housing, so that it is possible to suppress the restriction release failure of the relative rotation between the housing and the vane rotor.
請求項4に記載の発明では、圧力調整弁は、流入圧力を所定の高圧力および低圧力に調整可能である。また、強制規制解除制御手段は、流入圧力が規制解除可能圧力域の上限値を上回ると第1圧力判定手段が判定する場合には流入圧力が低圧力となるよう圧力調整弁を作動させる。その一方で、強制規制解除制御手段は、流入圧力が規制解除可能圧力域の下限値を下回ると第2圧力判定手段が判定する場合には流入圧力が高圧力となるよう圧力調整弁を作動させる。
したがって、規制部材による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始する場合、進角室または遅角室の作動流体の圧力が低すぎることに起因してハウジングとベーンロータとの相対回動規制を解除することができなくなると、所定時間後には流入圧力が高圧力に増加する。これにより相対回動の規制解除不良を抑制可能である。また、圧力調整弁は、流入圧力を2段階で調整可能な単純な構造のものを採用することができる。
In the invention according to
Therefore, when the opening / closing timing adjustment control is started during the relative rotation restriction by the restriction member, the relative rotation restriction between the housing and the vane rotor is restricted due to the pressure of the working fluid in the advance chamber or the retard chamber being too low. If it cannot be released, the inflow pressure increases to a high pressure after a predetermined time. Thereby, it is possible to suppress the relative rotation restriction release failure. Moreover, the pressure control valve can employ a simple structure that can adjust the inflow pressure in two stages.
請求項5に記載の発明では、強制規制解除制御手段は、流入圧力が規制解除可能圧力域の上限値を上回ると第1圧力判定手段が判定する場合、流入圧力が規制解除可能圧力域内となるよう圧力調整弁を作動させることにより進角室および遅角室の少なくとも一方の作動流体の圧力を低下させる。
したがって、規制部材による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始する場合、進角室または遅角室の作動流体の圧力が高すぎることに起因してハウジングとベーンロータとの相対回動規制を解除することができなくなると、所定時間後には流入圧力が規制解除可能圧力域内に低下する。これにより相対回動の規制解除不良を抑制可能である。
In the invention according to
Therefore, when the opening / closing timing adjustment control is started during the relative rotation restriction by the restriction member, the relative rotation restriction between the housing and the vane rotor is restricted because the pressure of the working fluid in the advance chamber or the retard chamber is too high. When it becomes impossible to cancel, the inflow pressure falls within the pressure range where the restriction can be released after a predetermined time. Thereby, it is possible to suppress the relative rotation restriction release failure.
請求項6に記載の発明では、強制規制解除制御手段は、流入圧力が規制解除可能圧力域の上限値以下であると第1圧力判定手段が判定し、且つ、流入圧力が規制解除可能圧力域の下限値以上であると第2圧力判定手段が判定する場合、規制部材または切換弁が異常であると判定する。
したがって、例えば警告ランプ等を点灯させ上記異常を運転者に知らせることで、運転者は早急に対応することができる。
In the invention according to
Therefore, for example, by turning on a warning lamp or the like to notify the driver of the abnormality, the driver can respond quickly.
請求項7に記載の発明では、規制部材は、相対回動規制中にハウジングとの間に周方向隙間を形成する。また、規制未解除判定手段は、相対回動規制中に開閉タイミング調整制御が開始したときの駆動軸に対する従動軸の回転位相を算出する。また、規制未解除判定手段は、開閉タイミング調整制御が開始してから所定時間が経過したときの駆動軸に対する従動軸の回転位相を算出する。また、規制未解除判定手段は、開閉タイミング調整制御開始時の回転位相と所定時間経過時の回転位相との差が、前記周方向隙間に対応する所定角度以下であるとき、相対回動規制が未解除であると判定する。
したがって、駆動軸の回転位置センサおよび従動軸の回転位置センサからの信号に基づき相対回動規制の未解除を判定可能である。
In the invention according to
Therefore, it is possible to determine whether the relative rotation restriction has not been released based on signals from the rotational position sensor of the drive shaft and the rotational position sensor of the driven shaft.
請求項8に記載の発明では、強制規制解除制御手段は、流入圧力が低下または増加するよう圧力調整弁を作動させた後、駆動軸に対する従動軸の回転位相が変化したとき相対回動規制が解除されたと判定し、圧力調整弁を作動させる直前の値に流入圧力を戻す。
したがって、開閉タイミング制御を迅速に再開することができる。
In the invention described in claim 8, the forcible restriction release control means controls the relative rotation when the rotational phase of the driven shaft with respect to the drive shaft changes after the pressure regulating valve is operated so that the inflow pressure decreases or increases. It is determined that the pressure has been released, and the inflow pressure is returned to the value immediately before operating the pressure regulating valve.
Therefore, the opening / closing timing control can be restarted quickly.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態によるバルブタイミング調整システムは、図1に示すエンジンに適用されている。このエンジン1では、「駆動軸」としてのクランクシャフト2に固定されるギヤ3、「従動軸」としてのカムシャフト4に固定されるギヤ5、及び、カムシャフト6に固定されるギヤ7にチェーン8が巻き掛けられ、クランクシャフト2からカムシャフト4、6に回転力が伝達される。カムシャフト4は吸気弁9を開閉駆動し、カムシャフト6は排気弁10を開閉駆動する。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiments, substantially the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(First embodiment)
The valve timing adjustment system according to the first embodiment of the present invention is applied to the engine shown in FIG. In this engine 1, a chain is connected to a
第1実施形態によるバルブタイミング調整システム12は、吸気弁9の開閉タイミングを調整するものである。カムシャフト4をギヤ5に対し回転方向前方に相対回動させると、吸気弁9の開閉タイミングが早くなる。このように吸気弁9の開閉タイミングを早くすることを「進角させる」という。
また、カムシャフト4をギヤ5に対し回転方向後方に相対回動させると、吸気弁9の開閉タイミングが遅くなる。このように吸気弁9の開閉タイミングが遅くすることを「遅角させる」という。
以下、バルブタイミング調整システム12を詳細に説明する。
The valve
Further, when the
Hereinafter, the valve
図2および図3に示すように、バルブタイミング調整システム12は、作動流体として作動油を用いる油圧制御式のバルブタイミング調整装置14、オイルポンプ78、「切換弁」としての油圧制御弁88、「圧力調整弁」としての設定圧可変式のリリーフ弁98、および、電子制御装置102等を備えている。電子制御装置102は、「開閉タイミング調整制御手段」、「規制未解除判定手段」、「強制規制解除制御手段」および「第1圧力判定手段」として機能する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the valve
バルブタイミング調整装置14は、ハウジング16、ベーンロータ52、及び、「規制部材」としてのロックピン64等から構成されている。
ハウジング16は、シューハウジング18とスプロケット30とを有している。シューハウジング18は、筒部20、この筒部20の一端を塞ぐ底部22、及び、筒部20から径内方向に突き出す複数のシュー24、26、28を有している。各シュー24〜28は、筒部20の周方向で互いに離間して設けられている。
The valve
The
スプロケット30は、シューハウジング18の開口を塞ぐよう配置され、カムシャフト4に回動可能に支持されている。スプロケット30およびスプロケット30は、ボルト74によって同軸上に一体に固定されている。スプロケット30の外周部にはギヤ5が形成されており、ギヤ5にはチェーン8(図1参照)を介してクランクシャフト2の回転が伝達される。これにより、ハウジング16はクランクシャフト2と一体に回転する。
The
ベーンロータ52は、ハウジング16内に収容され、ハウジング16に対し相対回転可能に設けられている。ベーンロータ52は、ボス部54、およびボス部54から径外方向へ突き出す複数のベーン部56、58、60を有している。ベーンロータ52及びカムシャフト4は、ボルト76によって同軸上に一体に固定されている。これにより、ベーンロータ52は、カムシャフト4と一体に回転する。
The
ここで、図3に示すように、紙面上の時計まわり方向が進角方向であり、反時計まわり方向が遅角方向である。
ベーンロータ52のボス部54とシューハウジング18の筒部20との間には、各シュー24〜28で仕切られた3つのベーン収容室32が形成されている。各ベーン収容室32は、各ベーン部56〜60を進角方向及び遅角方向に相対回動可能に収容し、各ベーン部56〜60によって進角油圧室34〜38と遅角油圧室40〜44とに仕切られている。
Here, as shown in FIG. 3, the clockwise direction on the paper is the advance direction, and the counterclockwise direction is the retard direction.
Between the
ベーンロータ52のベーン部56は、回転軸方向に延びシューハウジング18の底部22側に開口する収容孔62を有している。この収容孔62には、ロックピン64が回転軸方向に往復移動可能に収容されている。
ロックピン64は、収容孔62の内壁に摺動可能な筒部66と、筒部66に対し底部22側に位置するとともに筒部66よりも外径が小さい嵌合部68とを有している。筒部66内にはスプリング72が配置されている。スプリング72は、一端が筒部66に係止され、他端がスプロケット30に係止されている。ロックピン64はスプリング72によりシューハウジング18の底部22側に付勢されている。
The
The
ロックピン64は、ベーンロータ52がエンジン始動最適位置に位置するとき、シューハウジング18の底部22の内壁に設けられた嵌合凹部46に嵌合部68が嵌合可能である。ロックピン64は、嵌合部68が嵌合凹部46に嵌合することによって、ハウジング16に対するベーンロータ52の相対回動をエンジン始動最適位置で規制するとともに、カムシャフト4の位相を所定のエンジン始動に最適な位相で規制する。第1実施形態では、エンジン始動最適位置はベーンロータ52の最遅角位置に設定され、嵌合凹部46は、ベーンロータ52が最遅角位置に位置するときのロックピン64の嵌合部68に対応するように形成されている。
以下、ハウジング16に対するベーンロータ52の相対回動を規制することを「相対回動規制」という。
When the
Hereinafter, restricting relative rotation of the
ロックピン64の筒部66は、スプロケット30側で径外方向に突き出す鍔部70を有している。この鍔部70に対する底部22側には第1規制解除室48が形成されている。この第1規制解除室48は通路49を経由し進角油圧室34と連通している。
また、ロックピン64の嵌合部68に対する底部22側には第2規制解除室50が形成されている。この第2規制解除室50は通路51を経由し遅角油圧室40と連通している。
The
A second
進角油圧室34を経て第1規制解除室48に供給される作動油の圧力、及び遅角油圧室40を経て第2規制解除室50に供給される作動油の圧力は、ロックピン64の嵌合部68が嵌合凹部46から抜け出す方向に作用する。すなわち、ベーンロータ52がロックピン64によりエンジン始動最適位置で保持されるか否かは、スプリング72の付勢力と、第1規制解除室48及び第2規制解除室50に供給される作動油の圧力による力とのバランスで決まる。
The pressure of the hydraulic oil supplied to the first
進角油圧室34〜38は、ベーンロータ52およびカムシャフト4が有する進角油路80を経由し進角油路82に連通している。一方、遅角油圧室40〜44は、ベーンロータ52およびカムシャフト4が有する遅角油路84を経由し遅角油路86に連通している。
オイルポンプ78は、オイルタンク79から作動油を汲み上げ、油圧制御弁88の作動位置に応じ進角油路82または遅角油路86に作動油を吐出し、進角油圧室34〜38または遅角油圧室40〜44に作動油を供給する。
The advance
The
油圧制御弁88は、ソレノイド90およびスプール92を有する5ポートの電磁弁である。スプール92は、オイルポンプ78と各進角油圧室34〜38とを接続する進角位置、オイルポンプ78と各遅角油圧室40〜44とを接続する遅角位置、及び、オイルポンプ78と各進角油圧室34〜38および各遅角油圧室40〜44との接続を遮断する保持位置に作動する。スプール92は、ソレノイド90への通電が無いとスプリング94、96に付勢され保持位置に作動する一方、ソレノイド90への通電が行われるとスプリング94、96の付勢力に抗し進角位置または遅角位置に作動する。油圧制御弁88が各油路に供給する作動油の圧力は、ソレノイド90に印加される電流のデューティ比制御によって連続的に変更可能である。このデューティ比制御は電子制御装置102が行う。
The
リリーフ弁98は、パイロット圧制御弁100からのパイロット圧により作動するパイロット作動形であり、オイルポンプ78から油圧制御弁88に流入する作動油の圧力を所定の高圧力および低圧力に調整可能である。
パイロット圧制御弁100は、リリーフ弁98の設定圧を前記高圧力に設定するための高圧力用パイロット圧、及び、リリーフ弁98の設定圧を前記低圧力に設定するための低圧力用パイロット圧を出力可能である。
The
The pilot
電子制御装置102は、図示しないCPU、ROM、およびRAMなどを有するマイクロコンピュータから構成される。電子制御装置102には、クランクシャフト2の回転角度を検出するクランク角センサ104、カムシャフト4の回転角度を検出するカム角センサ106、油圧制御弁88に流入する作動油の圧力(以下、「流入圧力」という。)を検出する「圧力検出手段」としての圧力センサ108、及び、車両の運転状態を検出する図示しない各種センサが電気的に接続する。上記車両の運転状態とは、例えばエンジン回転数、エンジン出力トルクおよびエンジン冷却水温等である。電子制御装置102は、各センサから伝送される電気信号に基づき、ROMに記録されている所定の制御プログラムに従い油圧制御弁88およびパイロット圧制御弁100の作動を制御する。
The
具体的には、電子制御装置102は、ロックピン64による相対回動規制中か否かを判定する。例えば、先ず電子制御装置102は、クランク角およびカム角に基づきクランクシャフト2に対するカムシャフト4の回転位相を算出する。続いて電子制御装置102は、算出した回転位相に基づきベーンロータ52が最遅角位置に位置するか否かを判定する。この判定が肯定される場合、電子制御装置102は、ロックピン64による相対回動規制中であると判定する。上記判定が否定される場合、電子制御装置102は、ロックピン64による相対回動規制中ではないと判定する。
Specifically, the
また、電子制御装置102は、吸気弁9の開閉タイミングを変更する指令があるか否か、すなわちバルブタイミング調整装置14の起動要求があるか否かを判定する。例えば、先ず電子制御装置102は、クランク角およびカム角に基づきクランクシャフト2に対するカムシャフト4の回転位相を算出する。続いて電子制御装置102は、車両の運転条件に基づきクランクシャフト2に対するカムシャフト4の目標回転位相を算出する。続いて電子制御装置102は、上記算出したカムシャフト4の回転位相と目標回転位相とが異なるか否かを判定する。この判定が肯定される場合、電子制御装置102は、バルブタイミング調整装置14の起動要求が有ると判定する。上記判定が否定される場合、電子制御装置102は、バルブタイミング調整装置14の起動要求が無いと判定する。
Further, the
また、電子制御装置102は、カムシャフト4の回転位相を目標回転位相とするためにソレノイド90に印加する電流の目標デューティ比を算出する。電子制御装置102は、上記算出した目標デューティ比の電流をソレノイド90に印加して油圧制御弁88のスプール92の位置を調整し、上記目標デューティ比に応じた圧力の作動油を進角油圧室34または遅角油圧室40に供給することにより、ベーンロータ52をハウジング16に対し進角側または遅角側に相対回動させる開閉タイミング調整制御を実行する。
また、電子制御装置102は、相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始してから所定時間が経過したとき、相対回動規制が未解除であるか否かを判定する。第1実施形態では、「開閉タイミング調整制御を開始したとき」は、カムシャフト4の目標回転位相が変更されたことを検出したときである。
Further, the
The
例えば、先ず電子制御装置102は、相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始したときのカムシャフト4の回転位相(以下、「初期回転位相」という。)を算出し、記憶する。続いて、電子制御装置102は、開閉タイミング調整制御を開始してから所定時間が経過したとき、カムシャフト4の回転位相(以下、「所定時間経過時回転位相」という。)を算出する。続いて、電子制御装置102は、初期回転位相と所定時間経過時回転位相との差が、ロックピン64の嵌合部68とシューハウジング18の嵌合凹部46との周方向隙間に対応する所定角度以下であるか否かを判定する。この判定が肯定される場合、電子制御装置102は、相対回動規制が未解除であると判定する。上記判定が否定される場合、電子制御装置102は、相対回動規制が解除されていると判定する。
For example, first, the
また、電子制御装置102は、相対規制中に開閉タイミング調整制御を開始してから所定時間経過したとき相対回動規制が未解除であると判定すると、流入圧力が所定の規制解除可能圧力域の上限値を上回るか否か、すなわち流入圧力が規制解除不良発生圧力域内であるか否かを判定する。規制解除不良発生圧力域は、流入圧力が高すぎることに起因して相対回動の規制解除不良が発生する圧力域であり、例えば予め実験的に求められる。
また、電子制御装置102は、流入圧力が規制解除不良発生圧力域内である(流入圧力が規制解除可能圧力域の上限値を上回る)と判定すると、流入圧力が低下するようパイロット圧制御弁100を制御することで進角油圧室34〜38の作動油の圧力を低下させる強制規制解除制御を実行する。
また、電子制御装置102は、強制規制解除制御の開始後、カムシャフト4の回転位相が変化したとき相対回動規制が解除されたと判定し、流入圧力を強制規制解除制御の開始前の値に戻す。
If the
Further, when the
Further, the
次に、バルブタイミング調整システム12の作動を説明する。
エンジン1が停止しているときは、ロックピン64の嵌合部68はシューハウジング18の嵌合凹部46に嵌合し、相対回動規制状態となる。
エンジン1が始動した直後は、オイルポンプ78から各油圧室に十分な作動油を供給することができない。このため、ロックピン64による相対回動規制が維持され、クランクシャフト2に対するカムシャフト4の回転位相は最遅角位置に保持される。これにより、作動油が各油圧室に供給されるまでの間、クランクシャフト2の脈動トルクによってシューハウジング18とベーンロータ52とが衝突することに起因する打音の発生が抑制される。
Next, the operation of the valve
When the engine 1 is stopped, the
Immediately after the engine 1 is started, sufficient hydraulic oil cannot be supplied from the
エンジン始動後、相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始し、ベーンロータ52を進角作動させるとき、電子制御装置102は、油圧制御弁88を進角位置に作動させる。これにより油圧制御弁88はオイルポンプ78と進角油路82とを接続し、オイルポンプ78から油圧制御弁88に流入する作動油は、進角油路80、82を経由し、進角油圧室34〜38や第1規制解除室48に供給される。第1規制解除室48の作動油の圧力はロックピン64に作用し、ロックピン64を嵌合凹部46から抜く方向の軸力が発生する。また、進角油圧室34〜38の作動油の圧力はベーン部56〜60に作用し、ベーンロータ52を進角方向へ付勢するトルクが発生する。これにより相対回動規制が解除するとともに、ベーンロータ52がハウジング16に対し進角方向へ回動する。
When the opening / closing timing adjustment control is started during the relative rotation restriction after the engine is started and the
ここで、ロックピン64が嵌合凹部46から抜けるには、第1規制解除室48の作動油の圧力がスプリング72の付勢力に抗する程度まで上昇する必要がある。この圧力の上昇には時間がかかり、その結果、相対回動規制が解除するまでに時間がかかってしまう。図4に示すように、オイルポンプ78の流入圧力Pが所定値P1より高いほど、及び、所定値P2より低いほど、相対回動規制を解除するまでにかかる時間(規制解除時間)Trは長くなる。ここで、図4の領域Aは「規制解除不良発生圧力域」であり、領域Bは「規制解除可能圧力域」である。所定値P1は「規制解除可能圧力域の上限値」であり、所定値P2は「規制解除可能圧力域の下限値」である。
Here, in order for the
そのため、相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始してから第1規制解除室48の作動油の圧力が十分に上昇する前に、第1規制解除室48よりオイルポンプ78に近い進角油圧室34〜38の作動油の圧力が上昇し、ロックピン64が嵌合凹部46に嵌合したままロックピン64と嵌合凹部46との径方向隙間の範囲内でベーンロータ52が進角方向へ相対回動することがある。したがって、図5に示すようにロックピン64が周方向でベーンロータ52とシューハウジング18との間に挟まれる状況が生じる。従来は、このような状況になると相対回動規制を解除することができず、カムシャフト4の回転位相を変化させることができないという問題があった。
Therefore, the advance angle closer to the
第1実施形態では、上述のような状況となったとき、電子制御装置102が強制規制解除制御を実行することにより相対回動ロックを強制的に解除する。以下、電子制御装置102の制御作動を図6に基づき説明する。図6に示す処理は、電子制御装置102の制御作動に関する処理フローを示したフローチャートであり、例えばエンジン始動後に繰り返し実行される。
In the first embodiment, when the above situation occurs, the
図6の処理が開始されると、先ずステップS101(以下、「ステップ」を省略し、単に「S」で示す。)にて、電子制御装置102は、車両の運転条件、すなわち各センサが検出する検出値を読み込む。S101の後、処理はS102に移行する。
When the processing of FIG. 6 is started, first, in step S101 (hereinafter, “step” is omitted, and simply indicated by “S”), the
S102では、電子制御装置102は、相対回動規制中か否かを判定する。S102の判定が肯定される場合(S102:YES)、処理はS103に移行する。S102の判定が否定される場合(S102:NO)、処理はS101に戻る。
In S102, the
S103では、電子制御装置102は、吸気弁9の開閉タイミングを変更する指令があるか否か、すなわちバルブタイミング調整装置14の起動要求があるか否かを判定する。S103の判定が肯定される場合(S103:YES)、処理はS104に移行する。S103の判定が否定される場合(S103:NO)、処理はS101に戻る。
In S <b> 103, the
S104では、電子制御装置102は、カムシャフト4の回転位相を目標回転位相とするためにソレノイド90に印加する電流の目標デューティ比を算出する。S104の後、処理はS105に移行する。
In S104, the
S105では、電子制御装置102は、S104で算出した目標デューティ比の電流をソレノイド90に印加して油圧制御弁88のスプール92の位置を調整し、上記目標デューティ比に応じた圧力の作動油を進角油圧室34または遅角油圧室40に供給することにより、ベーンロータ52をハウジング16に対し進角側または遅角側に相対回動させる開閉タイミング調整制御を実行する。S105の後、処理はS106に移行する。
In S105, the
S106では、電子制御装置102は、開閉タイミング調整制御を開始してから所定時間が経過したとき、相対回動規制が未解除であるか否かを判定する。S106の判定が肯定される場合(S106:YES)、処理はS107に移行する。S106の判定が否定される場合(S106:NO)、処理は図6に示す一連のルーチンを抜ける。
In S <b> 106, the
S107では、電子制御装置102は、流入圧力が規制解除可能圧力域の上限値(図4の所定値P1)を上回るか否か、すなわち流入圧力が規制解除不良発生圧力域(図4の領域A)内であるか否かを判定する。S107の判定が肯定される場合(S107:YES)、処理はS108に移行する。S107の判定が否定される場合(S107:NO)、処理は図6に示す一連のルーチンを抜ける。
In S107, the
S108では、電子制御装置102は、パイロット圧制御弁100を制御しリリーフ弁98を作動させ、流入圧力を所定の低圧力に変化させることにより、進角油圧室34〜38の作動油の圧力を低下させる強制規制解除制御を実行する。S108の後、処理はS109に移行する。
In S108, the
S109では、電子制御装置102は、カムシャフト4の回転位相を算出し、算出した回転位相が初期回転位相と同じか否か、すなわち相対回動規制が未解除であるか否かを判定する。S109の判定が肯定される場合(S109:YES)、処理はS110に移行する。S109の判定が否定される場合(S109:NO)、処理はS109を繰り返す。
S110では、電子制御装置102は、流入圧力をS108でリリーフ弁98が作動する前の値に戻す。S110の後、処理は図6に示す一連のルーチンを抜ける。
In S109, the
In S110, the
図7、図8および図10は、相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始したときのカムシャフト4の目標回転位相PHt、カムシャフト4の実際の回転位相PH(以下、「実回転位相」という。)、流入圧力指令値Pt、及び、実際の流入圧力P(以下、「実流入圧力」という。)の変化を示すタイムチャートである。図7および図8に示すタイムチャートは本実施形態のもので、図10に示すタイムチャートは従来のものである。
7, 8, and 10 show the target rotation phase PHt of the
図7に示すタイムチャートは、相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始してから所定時間経過したときに相対回動規制が解除されている場合のものである。
図7の時刻t0から時刻t1までは目標回転位相PHtが0、すなわち最遅角位置である。この間、電子制御装置102は図6のS102の判定を肯定する。
図7の時刻t1は、目標回転位相PHtが変更された時刻である。このとき電子制御装置102は図6のS103の判定を肯定する。
図7の時刻t1〜時刻t2の時間T1は前記所定時間に相当する。時刻t1から所定時間T1が経過した時刻t2では、実回転位相PHは時刻t1のときから変化している。このとき電子制御装置102は図6のS106の判定を否定する。
The time chart shown in FIG. 7 is a case where the relative rotation restriction is released when a predetermined time has elapsed since the opening / closing timing adjustment control was started during the relative rotation restriction.
From time t0 to time t1 in FIG. 7, the target rotational phase PHt is 0, that is, the most retarded position. During this time, the
The time t1 in FIG. 7 is the time when the target rotation phase PHt is changed. At this time, the
Time T1 from time t1 to time t2 in FIG. 7 corresponds to the predetermined time. At the time t2 when the predetermined time T1 has elapsed from the time t1, the actual rotation phase PH has changed from the time t1. At this time, the
図8に示すタイムチャートは、相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始してから所定時間経過したときに相対回動規制が未解除である場合のものである。
図8の時刻t10および時刻t11は、図7の時刻t0および時刻t1と同じ状況なので説明を省略する。
図8の時刻t11から所定時間T1が経過した時刻t12では、実回転位相PHは時刻t11から変化していない。このとき電子制御装置102は図6のS106の判定を肯定し、図6のS107の処理を実行する。図8の時刻t12では流入圧力指令値Ptが所定の低圧力に対応する指令値Lに変更され、その直後から実流入圧力Pが徐々に低下している。
The time chart shown in FIG. 8 is a case where the relative rotation restriction is not released when a predetermined time has elapsed since the opening / closing timing adjustment control was started during the relative rotation restriction.
The time t10 and the time t11 in FIG. 8 are the same as the time t0 and the time t1 in FIG.
At time t12 when the predetermined time T1 has elapsed from time t11 in FIG. 8, the actual rotational phase PH has not changed from time t11. At this time, the
図8の時刻t13では、進角油圧室34〜38の作動油の圧力が低下することによってベーンロータ52の進角方向へのトルクが低下し、ロックピン64が固着する所謂コジリが解消されている。この時刻t13直後から実回転位相PHが変化し始める。
図8の時刻t14では、電子制御装置102が図6のS108の判定を肯定し、図6のS109の処理を実行する。図8の時刻t14では流入圧力指令値Ptが所定の高圧力に対応する指令値Hに変更される。その後、実回転位相PHは所定の値となり、実流入圧力Pは時刻t11のときの水準に戻る。
At time t <b> 13 in FIG. 8, the hydraulic oil pressure in the advance
At time t14 in FIG. 8, the
これに対し、図10に示すように、従来では、相対回動規制中に時刻t20で開閉タイミング調整制御を開始してからハウジングとベーンロータとの相対回動規制を解除することができなくなると、実回転位相PHが変化せず、吸気弁の開閉タイミングを調整することができない。 On the other hand, as shown in FIG. 10, conventionally, when the relative rotation restriction between the housing and the vane rotor cannot be released after the opening / closing timing adjustment control is started at time t20 during the relative rotation restriction, The actual rotation phase PH does not change, and the opening / closing timing of the intake valve cannot be adjusted.
以上説明したように、第1実施形態によるバルブタイミング調整システム12の電子制御装置102は、ロックピン64による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御が開始してから所定時間が経過したとき、相対回動規制が未解除であるか否かを判定する規制未解除判定を実行する。また、電子制御装置102は、規制未解除判定が肯定される場合、流入圧力が規制解除可能圧力域の上限値を上回るか否かを判定する第1圧力判定を実行する。また、電子制御装置102は、第1圧力判定が肯定される場合、流入圧力が所定の低圧力となるようリリーフ弁98を作動させることにより、進角油圧室34〜38の作動油の圧力を低下させる強制規制解除制御を実行する。
As described above, the
したがって、ロックピン64による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始する場合、第1規制解除室48の作動油の圧力が十分に上昇する前に進角油圧室34〜38の作動油の圧力が上昇することに起因し、ロックピン64がハウジング16の嵌合凹部46の内壁に押し付けられると、所定時間後には進角油圧室34〜38の作動油の圧力が低下させられる。これにより、ベーンロータ52に作用するトルクが小さくなり、ロックピン64をハウジング16の嵌合凹部46の内壁に押し付ける力が小さくなる。そのため、ロックピン64がハウジング16の嵌合凹部46から抜け易くなり、ハウジング16とベーンロータ52との相対回動規制を解除することができる。したがって、ハウジング16とベーンロータ52との相対回動の規制解除不良を抑制することができる。
Therefore, when the opening / closing timing adjustment control is started during the relative rotation restriction by the
また、第1実施形態では、リリーフ弁98は、パイロット圧制御弁100からのパイロット圧により作動するパイロット作動形であり、流入圧力を所定の高圧力および低圧力に調整可能である。
したがって、リリーフ弁98は、流入圧力を2段階で調整可能な単純な構造のものを採用することができる。
In the first embodiment, the
Therefore, the
また、第1実施形態では、電子制御装置102は、相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始したときのカムシャフト4の回転位相すなわち初期回転位相を算出する。また、電子制御装置102は、開閉タイミング調整制御を開始してから所定時間が経過したとき、カムシャフト4の回転位相すなわち所定時間経過時回転位相を算出する。また、電子制御装置102は、初期回転位相と所定時間経過時回転位相との差が、ロックピン64の嵌合部68とシューハウジング18の嵌合凹部46との周方向隙間に対応する所定角度以下であるか否かを判定する。この判定が肯定される場合、電子制御装置102は、相対回動規制が未解除であると判定する。したがって、クランク角およびカム角に基づき相対回動規制の未解除を判定可能である。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、電子制御装置102は、流入圧力が変化するようリリーフ弁98を作動させた後、クランクシャフト2とカムシャフト4との回転位相が変化したとき相対回動規制が解除されたと判定し、リリーフ弁98を作動させる前の値に流入圧力を戻す。
これにより、開閉タイミング制御を迅速に再開することができる。
In the first embodiment, the
Thereby, opening / closing timing control can be restarted quickly.
(第2実施形態)
第2実施形態によるバルブタイミング調整システムは、電子制御装置の制御作動が第1実施形態と異なる。第2実施形態による電子制御装置は、「開閉タイミング調整制御手段」、「規制未解除判定手段」、「強制規制解除制御手段」および「第1圧力判定手段」として機能することは第1実施形態と同様であるが、さらに「第2圧力判定手段」としても機能する。
以下、図9に基づき第2実施形態による電子制御装置の制御作動を説明する。図9に示す処理は、第2実施形態による電子制御装置の制御作動に関する処理フローを示したフローチャートであり、例えばエンジン始動後に繰り返し実行される。なお、図9のS101〜S110の処理内容は図6と同様である。
(Second Embodiment)
The valve timing adjustment system according to the second embodiment is different from the first embodiment in the control operation of the electronic control device. The electronic control device according to the second embodiment functions as “opening / closing timing adjustment control means”, “unregulated release determination means”, “forced restriction release control means”, and “first pressure determination means” in the first embodiment. However, it also functions as “second pressure determining means”.
Hereinafter, the control operation of the electronic control device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The process shown in FIG. 9 is a flowchart showing a process flow relating to the control operation of the electronic control apparatus according to the second embodiment, and is repeatedly executed after the engine is started, for example. In addition, the processing content of S101-S110 of FIG. 9 is the same as that of FIG.
図9のS107の判定が否定される場合(S107:NO)、処理はS201に移行する。
S201では、電子制御装置は、流入圧力が規制解除可能圧力域の下限値を下回るか否かを判定する。規制解除可能圧力域の下限値を下回る圧力域は、流入圧力が低すぎることに起因して相対回動の規制解除不良が発生する圧力域であり、例えば予め実験的に求められる。S201の判定が肯定される場合(S201:YES)、処理はS202に移行する。S201の判定が否定される場合(S201:NO)、処理はS205に移行する。
If the determination in S107 of FIG. 9 is negative (S107: NO), the process proceeds to S201.
In S201, the electronic control unit determines whether or not the inflow pressure is lower than a lower limit value of the restriction releaseable pressure range. The pressure range below the lower limit value of the restriction releaseable pressure range is a pressure range in which the relative rotation restriction release failure occurs due to the inflow pressure being too low, and is experimentally obtained in advance, for example. If the determination in S201 is affirmative (S201: YES), the process proceeds to S202. If the determination in S201 is negative (S201: NO), the process proceeds to S205.
S202では、電子制御装置は、パイロット圧制御弁100を制御しリリーフ弁98を作動させ、流入圧力を所定の高圧力に変化させることにより、第1規制解除室48の作動油の圧力を上昇させる強制規制解除制御を実行する。S202の後、処理はS203に移行する。
In S202, the electronic control unit controls the pilot
S203では、電子制御装置は、カムシャフト4の回転位相を算出し、算出した回転位相が目標回転位相と同じか否かを判定する。S203の判定が肯定される場合(S203:YES)、処理はS204に移行する。S203の判定が否定される場合(S203:NO)、処理はS203を繰り返す。
In S203, the electronic control unit calculates the rotational phase of the
S204では、電子制御装置は、流入圧力をS202でリリーフ弁98が作動する前の値に戻す。S204の後、処理は図9に示す一連のルーチンを抜ける。
S205では、電子制御装置は、ロックピン64または油圧制御弁88が異常であると判定し、図示しない警告ランプ等を点灯させ上記異常を運転者に知らせる。S205の後、処理は図9に示す一連のルーチンを抜ける。
In S204, the electronic control unit returns the inflow pressure to the value before the
In S205, the electronic control unit determines that the
以上説明したように、第2実施形態によるバルブタイミング調整システムの電子制御装置は、ロックピン64による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御が開始してから所定時間が経過したとき相対回動規制が未解除である場合、流入圧力が規制解除可能圧力域の上限値を上回るか否か、すなわち流入圧力が所定の規制解除不良発生圧力域内であるか否かを判定する第1圧力判定を実行する。また、電子制御装置は、第1圧力判定が肯定される場合、流入圧力が低圧力となるようリリーフ弁98を作動させる。
As described above, the electronic control device of the valve timing adjustment system according to the second embodiment controls the relative rotation when a predetermined time elapses after the opening / closing timing adjustment control starts during the relative rotation restriction by the
したがって、ロックピン64による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始する場合、流入圧力が高すぎることに起因しロックピン64がハウジング16の嵌合凹部46の内壁に押し付けられると、所定時間後には進角油圧室34〜38の作動油の圧力が低下させられる。これにより、ベーンロータ52に作用するトルクが小さくなり、ロックピン64をハウジング16の嵌合凹部46の内壁に押し付ける力が小さくなる。そのため、ロックピン64がハウジング16の嵌合凹部46から抜け易くなり、ハウジング16とベーンロータ52との相対回動規制を解除することができる。したがって、ハウジング16とベーンロータ52との相対回動の規制解除不良を抑制することができる。
Accordingly, when the opening / closing timing adjustment control is started while the relative rotation is restricted by the
また、第2実施形態では、電子制御装置は、第1圧力判定手段が否定される場合、流入圧力が所定の規制解除可能圧力域の下限値を下回るか否かを判定する第2圧力判定を実行する。また、電子制御装置は、第2圧力判定手段が固定される場合、流入圧力が前記高圧力となるようリリーフ弁98を作動させる。
In the second embodiment, when the first pressure determination unit is denied, the electronic control unit performs a second pressure determination that determines whether or not the inflow pressure is lower than a lower limit value of a predetermined deregulatable pressure range. Run. Further, when the second pressure determination means is fixed, the electronic control device operates the
したがって、ロックピン64による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始する場合、流入圧力が低すぎることに起因しロックピン64がハウジング16の嵌合凹部46から抜けないとき、所定時間後には第1規制解除室48の作動油の圧力が増加させられる。これにより、第1規制解除室48の作動油の圧力によってロックピン64がハウジング16の嵌合凹部46から抜け出る方向の軸力が大きくなる。そのため、ロックピン64がハウジング16の嵌合凹部46から抜け易くなり、ハウジング16とベーンロータ52との相対回動規制を解除することができる。したがって、ハウジング16とベーンロータ52との相対回動の規制解除不良を抑制することができる。
Therefore, when the opening / closing timing adjustment control is started while the relative rotation is restricted by the
また、第2実施形態では、電子制御装置は、第1圧力判定および第2圧力判定が共に否定される場合、ロックピン64または油圧制御弁88が異常であると判定し、警告ランプを点灯させ上記異常を運転者に知らせる。そのため、運転者は早急に対応することができる。
In the second embodiment, when both the first pressure determination and the second pressure determination are denied, the electronic control unit determines that the
(第3実施形態)
第3実施形態によるバルブタイミング調整システムは、電子制御装置の制御作動が第1実施形態と異なる。第3実施形態による電子制御装置は、パイロット圧制御弁100のパイロット圧を連続的に増減可能である。それに伴い、リリーフ弁98は、流入圧力を連続的に調整可能である。
また、電子制御装置は、ロックピン64による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御が開始してから所定時間が経過したとき相対回動規制が未解除である場合、流入圧力が規制解除可能圧力域の上限値を上回るか否か、すなわち流入圧力が所定の規制解除不良発生圧力域内であるか否かを判定する第1圧力判定を実行する。また、電子制御装置は、第1圧力判定が肯定される場合、流入圧力が規制解除可能圧力域内となるようリリーフ弁98を作動させる。
(Third embodiment)
The valve timing adjustment system according to the third embodiment is different from the first embodiment in the control operation of the electronic control device. The electronic control device according to the third embodiment can continuously increase or decrease the pilot pressure of the pilot
In addition, the electronic control device is configured such that when the predetermined rotation time has elapsed after the opening / closing timing adjustment control is started during the relative rotation restriction by the
したがって、第3実施形態によるバルブタイミング調整システムによれば、ロックピン64による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御を開始する場合、流入圧力が高すぎることに起因しロックピン64がハウジング16の嵌合凹部46の内壁に押し付けられると、所定時間後には進角油圧室34〜38の作動油の圧力が低下させられる。これにより、ベーンロータ52に作用するトルクが小さくなり、ロックピン64をハウジング16の嵌合凹部46の内壁に押し付ける力が小さくなる。そのため、ロックピン64がハウジング16の嵌合凹部46から抜け易くなり、ハウジング16とベーンロータ52との相対回動規制を解除することができる。したがって、ハウジング16とベーンロータ52との相対回動の規制解除不良を抑制することができる。
Therefore, according to the valve timing adjustment system according to the third embodiment, when the opening / closing timing adjustment control is started during the relative rotation restriction by the
(他の実施形態)
前述の実施形態では、「開閉タイミング調整制御を開始したとき」は、カムシャフト4の目標回転位相が変更されたことを検出したときであった。これに対し、本発明の他の実施形態では、「開閉タイミング調整制御を開始したとき」は、例えば、電子制御装置が油圧制御弁の作動を開始したとき等であってもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, “when the opening / closing timing adjustment control is started” is when it is detected that the target rotation phase of the
また、本発明の他の実施形態では、油圧制御弁およびリリーフ弁は、直動形やパイロット形でもよい。
また、本発明の他の実施形態では、圧力検出手段は、流入圧力を直接検出する圧力センサに限らず、例えばエンジン油圧や油温、あるいは水温等の他の値に基づき流入圧力を算出するものであってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、バルブタイミング調整システムを排気弁に適用してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ベーンロータがクランクシャフトと一体に回転し、ハウジングがカムシャフトと一体に回転するように構成してもよい。
In another embodiment of the present invention, the hydraulic control valve and the relief valve may be a direct acting type or a pilot type.
In another embodiment of the present invention, the pressure detection means is not limited to the pressure sensor that directly detects the inflow pressure, and calculates the inflow pressure based on other values such as engine oil pressure, oil temperature, water temperature, and the like. It may be.
In another embodiment of the present invention, the valve timing adjustment system may be applied to an exhaust valve.
In another embodiment of the present invention, the vane rotor may rotate integrally with the crankshaft, and the housing may rotate integrally with the camshaft.
また、本発明の他の実施形態では、ハウジングと一体に回転可能であり且つチェーンを経由しクランクシャフトに駆動されるギヤは、シューハウジングに設けられてもよい。それに伴い、スプロケットに代えて、シューハウジングの開口端部を塞ぐカバーが設けられてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、クランシャフトのギヤや各カムシャフトのギヤに巻き掛けられるのは、チェーンに限らず、例えばベルト等の他の伝達部材であってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ベーンロータのベーン部およびハウジングのシュー部の数は、3つ以外であってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、作動流体として作動油以外の流体を用いてもよい。
In another embodiment of the present invention, a gear that can rotate integrally with the housing and is driven by the crankshaft via the chain may be provided in the shoe housing. Accordingly, a cover for closing the opening end of the shoe housing may be provided instead of the sprocket.
In another embodiment of the present invention, what is wound around the gear of the clan shaft or the gear of each camshaft is not limited to the chain, and may be another transmission member such as a belt.
In another embodiment of the present invention, the number of vane portions of the vane rotor and the shoe portions of the housing may be other than three.
In other embodiments of the present invention, fluids other than hydraulic oil may be used as the hydraulic fluid.
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
1 ・・・エンジン
2 ・・・クランクシャフト(駆動軸)
4 ・・・カムシャフト(従動軸)
9 ・・・吸気弁
10 ・・・排気弁
12 ・・・バルブタイミング調整システム
16 ・・・ハウジング
18 ・・・シューハウジング(ハウジング)
30 ・・・スプロケット(ハウジング)
34 ・・・進角油圧室
40 ・・・遅角油圧室
48 ・・・第1規制解除室(規制解除室)
52 ・・・ベーンロータ
54 ・・・ボス部
56、58、60・・・ベーン部
64 ・・・ロックピン(規制部材)
78 ・・・オイルポンプ
88 ・・・油圧制御弁(切換弁)
98 ・・・リリーフ弁(圧力調整弁)
102・・・電子制御装置(開閉タイミング調整制御手段、規制未解除判定手段、強制規制解除制御手段、第1圧力判定手段)
T1 ・・・所定時間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
4 ... Camshaft (driven shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ...
30 ・ ・ ・ Sprocket (housing)
34 ・ ・ ・ Advance
52 ...
78 ...
98 ・ ・ ・ Relief valve (pressure regulating valve)
102... Electronic control device (opening / closing timing adjustment control means, restriction non-release determination means, forced restriction release control means, first pressure determination means)
T1 ... Predetermined time
Claims (8)
前記駆動軸および前記従動軸の一方と一体に回転するハウジングと、
前記ハウジング内部に設けられるボス部、及び、前記ハウジング内部を進角室および遅角室に仕切るベーン部から一体に形成され、前記ハウジングに対し相対回動可能であり、前記駆動軸および前記従動軸の他方と一体に回転するベーンロータと、
前記ベーンロータに摺動可能に支持され、前記ハウジングと係合することで当該ハウジングと前記ベーンロータとの相対回動を規制可能であり、前記進角室または前記遅角室に連通する規制解除室の作動流体の圧力を受け前記ハウジングから離間することで相対回動規制を解除する規制部材と、
前記進角室、前記遅角室および前記規制解除室に作動流体を供給可能なポンプと、
前記ポンプと前記進角室および前記遅角室との間に設けられ、前記ポンプと前記進角室とを接続する位置、及び、前記ポンプと前記遅角室とを接続する位置に作動する切換弁と、
前記切換弁に流入する作動流体の流入圧力を調整可能な圧力調整弁と、
前記流入圧力を検出する圧力検出手段と、
前記開閉タイミングを変更する指令があると、前記進角室または前記遅角室に作動流体が供給されるよう前記切換弁を作動させることにより、前記ベーンロータを前記ハウジングに対し進角側または遅角側に相対回動させる開閉タイミング調整制御手段と、
前記規制部材による相対回動規制中に開閉タイミング調整制御が開始してから所定時間が経過したとき、相対回動規制が未解除であるか否かを判定する規制未解除判定手段と、
相対回動規制が未解除であると前記規制未解除判定手段が判定する場合、前記流入圧力が所定の規制解除可能圧力域の上限値を上回るか否かを判定する第1圧力判定手段と、
前記流入圧力が前記規制解除可能圧力域の上限値を上回ると前記第1圧力判定手段が判定する場合、前記切換弁の流入ポートと前記進角室または前記遅角室とが連通する状態を保ちながら、前記流入圧力が低下するよう前記圧力調整弁を作動させることにより、前記流入ポートと連通している前記進角室および前記遅角室の少なくとも一方の作動流体の圧力を低下させる強制規制解除制御手段と、
を備えることを特徴とするバルブタイミング調整システム。 A valve timing adjustment system that adjusts the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve that is driven to open and close by changing the rotational phase of a drive shaft and a driven shaft of an engine,
A housing that rotates integrally with one of the drive shaft and the driven shaft;
The drive shaft and the driven shaft are integrally formed from a boss portion provided in the housing and a vane portion that partitions the interior of the housing into an advance chamber and a retard chamber, and is rotatable relative to the housing. A vane rotor that rotates integrally with the other of
The vane rotor is slidably supported, and the relative rotation between the housing and the vane rotor can be restricted by engaging with the housing, and the restriction release chamber communicated with the advance chamber or the retard chamber. A regulating member that receives the pressure of the working fluid and releases the relative rotation regulation by moving away from the housing;
A pump capable of supplying a working fluid to the advance chamber, the retard chamber, and the deregulation chamber;
A switch that is provided between the pump and the advance chamber and the retard chamber and that operates to connect the pump and the advance chamber and to connect the pump and the retard chamber. A valve,
A pressure adjusting valve capable of adjusting an inflow pressure of the working fluid flowing into the switching valve;
Pressure detecting means for detecting the inflow pressure;
When there is a command to change the opening / closing timing, the vane rotor is advanced or retarded with respect to the housing by operating the switching valve so that the working fluid is supplied to the advance chamber or the retard chamber. Opening and closing timing adjustment control means for relative rotation to the side,
Unregulated determination means for determining whether or not the relative rotation restriction is not released when a predetermined time has elapsed after the opening / closing timing adjustment control is started during the relative rotation restriction by the restriction member;
A first pressure determination unit that determines whether or not the inflow pressure exceeds an upper limit value of a predetermined deregulatable pressure range when the unregulated determination unit determines that the relative rotation restriction is not released;
When the first pressure determining means determines that the inflow pressure exceeds the upper limit value of the deregulatable pressure region, the state where the inflow port of the switching valve and the advance chamber or the retard chamber are in communication with each other is maintained. while, by the inflow pressure actuates the pressure control valve to decrease, forcing deregulation reducing the pressure of at least one of the working fluid in the advance chamber and the retard chamber in communication with said inlet port Control means;
A valve timing adjustment system comprising:
前記強制規制解除制御手段は、前記流入圧力が前記規制解除可能圧力域の上限値を上回ると前記第1圧力判定手段が判定する場合、前記流入圧力が前記低圧力となるよう前記圧力調整弁を作動させることを特徴とする請求項1に記載のバルブタイミング調整システム。 The pressure adjusting valve is capable of adjusting the inflow pressure to a predetermined high pressure and low pressure,
When the first pressure determination unit determines that the inflow pressure exceeds the upper limit value of the deregulatable pressure range, the forcible deregulation control unit controls the pressure adjustment valve so that the inflow pressure becomes the low pressure. The valve timing adjustment system according to claim 1, wherein the valve timing adjustment system is operated.
前記強制規制解除制御手段は、前記流入圧力が前記規制解除可能圧力域の下限値を下回ると前記第2圧力判定手段が判定する場合、前記流入圧力が増加するよう前記圧力調整弁を作動させることにより前記規制解除室の作動流体の圧力を増加させることを特徴とする請求項1に記載のバルブタイミング調整システム。 When the first pressure determination means determines that the inflow pressure is equal to or lower than the upper limit value of the deregulatable pressure range, the first pressure determination unit determines whether the inflow pressure is below a lower limit value of the deregulatable pressure range. 2 further comprises pressure determining means,
When the second pressure determination means determines that the inflow pressure falls below a lower limit value of the deregulatable pressure range, the forced restriction release control means operates the pressure adjustment valve so that the inflow pressure increases. The valve timing adjustment system according to claim 1, wherein the pressure of the working fluid in the restriction release chamber is increased by the control.
前記強制規制解除制御手段は、前記流入圧力が前記規制解除可能圧力域の上限値を上回ると前記第1圧力判定手段が判定する場合には前記流入圧力が前記低圧力となるよう前記圧力調整弁を作動させ、前記流入圧力が前記規制解除可能圧力域の下限値を下回ると前記第2圧力判定手段が判定する場合には前記流入圧力が前記高圧力となるよう前記圧力調整弁を作動させることを特徴とする請求項3に記載のバルブタイミング調整システム。 The pressure adjusting valve is capable of adjusting the inflow pressure to a predetermined high pressure and low pressure,
The forced restriction release control means is configured to control the pressure regulating valve so that the inflow pressure becomes the low pressure when the first pressure determination means determines that the inflow pressure exceeds an upper limit value of the restriction releaseable pressure range. And when the second pressure determining means determines that the inflow pressure falls below a lower limit value of the deregulatable pressure range, the pressure adjusting valve is operated so that the inflow pressure becomes the high pressure. The valve timing adjusting system according to claim 3.
前記規制未解除判定手段は、相対回動規制中に開閉タイミング調整制御が開始したときの前記駆動軸に対する前記従動軸の回転位相と、前記所定時間が経過したときの前記駆動軸に対する前記従動軸の回転位相との差が、前記周方向隙間に対応する所定角度以下であるとき、相対回動規制が未解除であると判定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整システム。 The regulating member forms a circumferential clearance between the housing and the housing during relative rotation regulation,
The unregulated release determining means includes a rotation phase of the driven shaft with respect to the drive shaft when opening / closing timing adjustment control is started during relative rotation restriction, and the driven shaft with respect to the drive shaft when the predetermined time has elapsed. The relative rotation restriction is determined to be unreleased when the difference from the rotational phase is equal to or less than a predetermined angle corresponding to the circumferential clearance. The valve timing adjustment system described.
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