JP6225725B2 - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents
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Description
この弁開閉時期制御装置Aは、図1に示すように、エンジンBのクランクシャフトB1と同期回転するハウジング1と、ハウジング1に対して相対回転可能になるようにハウジング1の回転軸心Xと同軸心に配置され、カムシャフトB2と同期回転する内部ロータ2とを備えている。ハウジング1は駆動側回転体の一例であり、内部ロータ2は従動側回転体の一例であり、回転軸心Xは軸心の一例である。カムシャフトB2は、エンジンBの吸気弁の開閉を制御する不図示のカムの回転軸である。なお、カムシャフトB2は、エンジンBのシリンダヘッドに回転自在に組み付けられている。
1ロック機構の一例であり、最遅角ロック機構7は第2ロック機構の一例である。
内部ロータ2は、図1に示すように、カムシャフトB2の先端部に一体的に組付けられている。内部ロータ2は、ボルト2cによってカムシャフトB2の先端部に締め付け固定されている。
中間ロック機構8は、エンジンBの始動直後や、停止時に作動油の油圧が安定しない状況において、ハウジング1と内部ロータ2とを所定の相対位置に保持することで、相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との間の中間ロック位相に拘束する。これによって、クランクシャフトB1の回転位相に対するカムシャフトB2の回転位相を適正に維持し、エンジンBの安定的な回転を現出する。なお、本実施形態においては、中間ロック位相を、不図示の吸気弁と排気弁との開弁時期が一部重複する位相としている。この結果、エンジンBの始動時の炭化水素(HC)の低減が図られ、低エミッションのエンジンBとすることができる。
最遅角ロック機構7は、アイドリング運転時、アイドリングストップ時、アイドリング再始動時等の低速回転時において、ハウジング1と内部ロータ2とを所定の相対回転位相、すなわち、最遅角位相に拘束する。このとき、カムシャフトB2のトルク変動に基づく遅角方向Sb及び進角方向Saの変位力の発生にかかわらず内部ロータ2が相対回転しないため、安定したアイドリング運転状態を実現できる。なお、本実施形態において、最遅角位相は、排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングがほぼ同じとなる位相であって、アイドリング運転状態が安定する位相である。相対回転位相が最遅角位相であっても、エンジンBは始動可能である。
次に、作動油給排機構について説明する。作動油給排機構は、図1に示すように、エンジンBにより駆動されて作動油の供給を行う機械式のオイルポンプ18と、進角流路6a及び遅角流路6bに対する作動油の供給・排出を制御するスプール式のOCV19と、中間ロック解除流路12への作動油の供給と排出を切り換える切換機構としてのスプール式のOSV20とを備え、ECU21はオイルポンプ18,OCV19,OSV20の作動を制御している。
図示はしていないが、エンジンBのクランクシャフトB1の回転角を検出するクランク角センサと、カムシャフトB2の回転角を検出するカムシャフト角センサとが設けられている。ECU21は、これらのクランク角センサとカムシャフト角センサとの検出結果から相対回転位相を検出し、相対回転位相がいずれの位相にあるかを判定する。また、ECU21には、イグニッションキーのON/OFF情報、作動油の油温を検出する油温センサからの情報等を取得する信号系が形成されている。また、ECU21のメモリ内には、エンジンBの運転状態に応じた最適の相対回転位相の制御情報が記憶されている。ECU21は、運転状態(エンジン回転速度、冷却水温等)の情報と、上述した制御情報とから、相対回転位相を制御する。
次に、弁開閉時期制御装置Aの動作を説明する。エンジンBの始動前は、中間ロック機構8によって中間ロック状態となっており、不図示のイグニッションキーがON操作されると、エンジンBは、図2に示すように、相対回転位相が中間ロック位相に拘束された状態(中間ロック状態)で始動し、アイドリング運転(触媒暖機前)が開始される。イグニッションキーがON操作されると同時に、OSV20には給電がなされ、中間ロック状態は維持される。このとき、カムシャフトB2のトルク変動等により、ハウジング1と内部ロータ2のバタつき、すなわち、第1クリアランス角度C1の範囲内で内部ロータ2のハウジング1に対する相対回転が進角方向Saと遅角方向Sbに交互に起こる(図4参照)。これにより、遅角側プレート面9fと側壁9eとの衝突と進角側プレート面10fと側壁10eの衝突とが交互に起こり、打音が発生する。
2 内部ロータ(従動側回転体)
3 流体圧室
3a 進角室
3b 遅角室
3c ストッパ
5 ベーン(仕切部)
7 最遅角ロック機構(第2ロック機構)
7a 最遅角ロック溝(第2凹部)
8 中間ロック機構(第1ロック機構)
9b 中間ロック部材(第1ロック部材)
9c 第1中間ロック溝(第1凹部)
10b 2用途ロック部材(第1ロック部材,第2ロック部材)
10c 第2中間ロック溝(第1凹部)
A 弁開閉時期制御装置
B エンジン(内燃機関)
B1 クランクシャフト
B2 カムシャフト
C1 第1クリアランス角度
C2 第2クリアランス角度
X 回転軸心(軸心)
Claims (3)
- 内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体に内包され、前記駆動側回転体と同一の軸心で弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転体と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成される流体圧室と、
前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の少なくとも一方に設けられた仕切部と、
前記仕切部により前記流体圧室が仕切られることにより形成される進角室及び遅角室と、
前記進角室を区画する部分及び前記遅角室を区画する部分に設けられ、前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の相対回転により前記仕切部と当接するストッパと、
前記駆動側回転体又は前記従動側回転体のいずれか一方の回転体に収容され且つ前記駆動側回転体又は前記従動側回転体のいずれか他方の回転体に対して出退可能な少なくとも1つの第1ロック部材と、前記第1ロック部材が突出したときに嵌合可能となるように前記他方の回転体に形成された少なくとも1つの第1凹部とを有しており、前記第1ロック部材が突出して前記第1凹部に嵌入することにより前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の相対回転位相が最進角位相と最遅角位相の間の中間ロック位相に拘束される第1ロック状態と、前記第1ロック部材が前記第1凹部から引退することにより拘束が解除される第1ロック解除状態とに切換え可能な第1ロック機構と、
前記一方の回転体に収容され且つ前記他方の回転体に対して出退可能な第2ロック部材と、前記第2ロック部材が突出したときに嵌合可能となるように前記他方の回転体に形成された第2凹部とを有しており、前記第2ロック部材が突出して前記第2凹部に嵌入することにより前記相対回転位相が最進角位相又は最遅角位相に拘束される第2ロック状態と、前記第2ロック部材が前記第2凹部から引退することにより拘束が解除される第2ロック解除状態とに切換え可能な第2ロック機構と、を備え、
前記第1ロック状態において前記駆動側回転体に対して前記従動側回転体が回転可能な角度である第1クリアランス角度よりも、前記第2ロック状態において、前記仕切部が、前記進角室を区画する部分に設けられた前記ストッパ又は前記遅角室を区画する部分に設けられた前記ストッパに当接するときに前記駆動側回転体に対して前記従動側回転体が回転可能な角度である第2クリアランス角度の方が小さい弁開閉時期制御装置。 - 前記第1ロック部材及び前記第2ロック部材はいずれも前記駆動側回転体に収容され、前記第1ロック部材及び前記第2ロック部材は前記軸心に対して径方向に出退する請求項1に記載の弁開閉時期制御装置。
- 前記第2ロック部材は、前記第1ロック部材の機能を兼ねる請求項1又は2に記載の弁開閉時期制御装置。
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