JP6704823B2 - Hydraulic control valve of valve timing control device for internal combustion engine and valve timing control device of internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置の油圧制御弁及び内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic control valve for a valve timing control device for an internal combustion engine and a valve timing control device for an internal combustion engine.
従来から内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いられる油圧制御弁としては種々提供されており、その一つとして以下の特許文献1に記載されたものがある。 Conventionally, various hydraulic control valves used in a valve timing control device for an internal combustion engine have been provided, and one of them is described in Patent Document 1 below.
この油圧制御弁は、位相変化位置では、カムシャフトの変動トルクによって圧縮された進角作動室または遅角作動室から作動流体が第二出力ポートに排出されるような場合に、スプール弁内の接続通路に設けられた接続逆止弁が開弁して、前記第二出力ポート側から第一出力ポート側へ向かう作動流体の流れを許容するようになっている。これによって、スプール弁の位相変化位置では、入力ポートに連通する第一出力ポートを通じて流体入力源から遅角作動室または進角作動室に供給される作動油の流量が少なくなったとしても、その分を第二出力ポート側から補給するようになっている。 In the phase change position, the hydraulic control valve is configured so that when the working fluid discharged from the advance working chamber or the retard working chamber compressed by the varying torque of the camshaft is discharged to the second output port, A connection check valve provided in the connection passage opens to allow the flow of the working fluid from the second output port side toward the first output port side. As a result, at the phase change position of the spool valve, even if the flow rate of hydraulic oil supplied from the fluid input source to the retard working chamber or the advancing working chamber through the first output port communicating with the input port decreases, Minutes are supplied from the second output port side.
しかしながら、特許文献1に記載の油圧制御弁にあっては、位相変化位置において、進角側と遅角側へ位相を変換する際に、接続通路によって進角作動室と遅角作動室の一方の作動室の作動流体を他方の作動室へ置換流動させて、速やかに進角側あるいは遅角側への相対位相変換速度を高めるようになっている。このため、位相変換制御の応答性が過度に速くなるおそれがあり、たとえばオーバーシュートなどが発生し易くなる。つまり、進角側あるいは遅角側への制御の感度が高くなり過ぎて制御自体が難くなるおそれがある。 However, in the hydraulic control valve described in Patent Document 1, when changing the phase between the advance side and the retard side at the phase change position, one of the advance working chamber and the retard working chamber is connected by the connection passage. The working fluid in the working chamber is replaced with the working fluid in the other working chamber to quickly increase the relative phase conversion speed to the advance side or the retard side. For this reason, the responsiveness of the phase conversion control may become excessively fast, and, for example, overshoot may easily occur. That is, the sensitivity of the control to the advance side or the retard side may become too high and the control itself may become difficult.
本発明は、前記従来の油圧制御弁の技術的課題に鑑みて案出されたもので、通常の位相変換時には適度な制御応答性を確保しつつ必要な時には、一方側への制御応答性を高めることのできる内燃機関のバルブタイミング制御装置の油圧制御弁を提供することを目的としている。 The present invention has been devised in view of the technical problems of the conventional hydraulic control valve described above, and when it is necessary while ensuring an appropriate control response during normal phase conversion, the control response to one side is provided. An object of the present invention is to provide a hydraulic control valve of a valve timing control device for an internal combustion engine that can be increased.
本発明の好ましい態様によれば、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、カムシャフトに固定され、前記ハウジング内に相対回転可能に収容されて前記作動室を進角作動室と遅角作動室に分けるベーンを有するベーンロータと、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置の油圧制御弁であって、
前記油圧制御弁は、前記進角作動室または前記遅角作動室のいずれか一方に連通する第1ポートと、前記遅角作動室または前記進角作動室のいずれか他方に連通する第2ポートと、機関によって駆動されるポンプの吐出通路に連通する第3ポートと、ドレン通路に連通する第4ポートと、を有するバルブボディと、
前記各ポートの連通状態を制御するスプール弁と、
該スプール弁の内部に設けられた接続通路と、
該接続通路の内部に設けられ、該接続通路の一方側から他方側への作動油の流れを許容し、他方側から一方側への作動油の流れを規制する逆止弁と、
を備え、
前記スプール弁は、軸方向の移動ポジションを切り換え可能とし、
前記第3ポートと前記第2ポートを連通すると共に、前記第1ポートと前記第4ポートを連通する第1ポジションと、
前記第2ポートと前記第1ポートをそれぞれ塞ぐか、または前記第1ポートと前記第2ポートの両方を前記第3ポートと連通する第2ポジションと、
前記第1ポートと前記第3ポートを連通すると共に、前記第2ポートと前記第4ポートを連通する第3ポジションと、
前記第1ポートと前記第3ポートを連通すると共に、前記第2ポートと前記第4ポートとの連通を規制し、かつ前記接続通路及び前記逆止弁を介して前記第2ポートから前記第1ポートへの前記作動油の流れを許容し、前記第1ポートから前記第2ポートへの前記作動油の流れを規制する第4ポジションと、を有し、
前記スプール弁の軸方向の移動位置において、前記第2ポジションに対して前記第1ポジションと第3ポジションが隣接し、前記第4ポジションは、前記第2ポジションに対して隣接せずに前記スプール弁の軸方向の最端部の移動位置にあることを特徴としている。
According to a preferred aspect of the present invention, the rotational force from the crankshaft is transmitted, the housing having the working chamber inside is fixed to the camshaft, and the housing is accommodated in the housing so as to be rotatable relative to each other. A hydraulic control valve of a valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: a vane rotor having a vane divided into an angle working chamber and a retard working chamber,
The hydraulic control valve has a first port communicating with either the advance working chamber or the retard working chamber and a second port communicating with the other of the retard working chamber or the advance working chamber. A valve body having a third port communicating with a discharge passage of a pump driven by the engine, and a fourth port communicating with a drain passage,
A spool valve for controlling the communication state of each port,
A connection passage provided inside the spool valve,
A check valve that is provided inside the connection passage, allows the flow of the hydraulic oil from one side to the other side of the connection passage, and restricts the flow of the hydraulic oil from the other side to the one side,
Equipped with
The spool valve makes it possible to switch the axial movement position,
Communicated with the second port and the third port, a first position for communicating said fourth port and said first port,
A second position that closes the second port and the first port, respectively , or connects both the first port and the second port to the third port ;
A third position in which the first port and the third port are in communication with each other and the second port and the fourth port are in communication with each other;
The first port and the third port are communicated with each other, the communication between the second port and the fourth port is regulated, and the first port is connected to the first port through the connection passage and the check valve. A fourth position that allows the flow of the hydraulic oil to the port and restricts the flow of the hydraulic oil from the first port to the second port,
In the axial movement position of the spool valve, the first position and the third position are adjacent to the second position, and the fourth position is not adjacent to the second position, and the spool valve is not adjacent. It is characterized in that it is at the movement position of the end in the axial direction of .
本発明によれば、通常の位相変換時には適度な制御応答性を確保しつつ、必要な時にのみ一方側への制御応答性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the control responsiveness to one side only when necessary while ensuring an appropriate control responsiveness during normal phase conversion.
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の油圧制御弁及び内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of a hydraulic control valve of a valve timing control device for an internal combustion engine and a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は内燃機関の吸気側カムシャフトに適用したバルブタイミング制御装置の断面図、図2はバルブタイミング制御装置の正面図、図3は油圧制御弁の第1ポジションを示し、図4は第2ポジション、図5は第3ポジション、図6は第4ポジションをそれぞれ示している。 1 is a sectional view of a valve timing control device applied to an intake side camshaft of an internal combustion engine, FIG. 2 is a front view of the valve timing control device, FIG. 3 shows a first position of a hydraulic control valve, and FIG. The position, FIG. 5 shows the third position, and FIG. 6 shows the fourth position.
すなわち、バルブタイミング制御装置は、図1及び図2に示すように、機関のクランクシャフトにより図外のタイミングベルトを介して回転駆動される駆動回転体であるタイミングプーリ1と、機関前後方向に沿って配置されて、前記タイミングプーリ1に対して相対回転可能に設けられた吸気側のカムシャフト2と、前記タイミングプーリ1とカムシャフト2との間に配置されて、該両者1,2の相対回転位相を変換する位相変更機構3と、該位相変更機構3を最遅角位相位置でロックさせるロック機構4と、前記位相変更機構3とロック機構4を作動させる油圧回路5と、を備えている。なお、駆動回転体としては、タイミングチェーンによって回転力が伝達されるタイミングスプロケットであっても良い。
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the valve timing control device includes a timing pulley 1, which is a driving rotary member that is rotationally driven by a crankshaft of an engine via a timing belt (not shown), and a longitudinal pulley in the longitudinal direction of the engine. Is disposed between the timing pulley 1 and the
前記タイミングプーリ1は、縦断面ほぼコ字形状に形成されて、外周にタイミングベルトが巻回された円筒状の歯車部1aと、該歯車部1aの回転軸方向のカムシャフト2側の内周面に一体に形成されたほぼ円盤状の支持部1bとを有している。この支持部1bは、後述するハウジング6の後端開口を、シールリング65を介して液密的に閉塞するリアカバーとして構成されている。また、この支持部1bの中央には、前記カムシャフト2側に延出した円筒状の軸受部1cが一体に形成されている。タイミングプーリ1は、軸受部1cの内周に形成された軸受け孔1dを介して前記カムシャフト2の一端部2aに回転自在に支持されている。
The timing pulley 1 is formed in a substantially U-shape in a vertical cross section, and has a
前記カムシャフト2は、図外のシリンダヘッド上に複数のカム軸受を介して回転自在に支持され、外周面には図外の機関弁である吸気弁を開作動させる複数の卵型の回転カムが軸方向の位置に一体的に固定されている。また、カムシャフト2の一端部2aの内部軸心方向には、後述するカムボルト(バルブボディ25)が螺着される雌ねじ孔2bが形成されている。
The
前記位相変更機構3は、図1及び図2に示すように、前記タイミングプーリ1に軸方向から一体的に設けられ、内部の作動室が形成されたハウジング6と、前記カムシャフト2の一端部2aにカムボルトとなる後述のバルブボディ25を介して軸方向から固定され、前記ハウジング6内に回転自在に収容された従動回転体であるベーンロータ7と、前記ハウジング6の内部の作動室が、後述するハウジング本体6aの内周面に突設された4つのシュー8と前記ベーンロータ7とによって前記作動室が分けられたそれぞれ4つの遅角作動室9及び進角作動室10と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記ハウジング6は、圧粉金属を焼結して成形されたいわゆる焼結金属材によって一体に形成された円筒状のハウジング本体11と、プレス成形によって形成され、前記ハウジング本体11の前端開口をシールリング66を介して液密的に閉塞するフロントカバー12と、後端開口を閉塞する前記タイミングプーリ1の支持部1bと、から構成されている。前記ハウジング本体11とフロントカバー12及びタイミングプーリ1は、前記各シュー8の各ボルト挿通孔10aを貫通する4本のボルト13によって共締め固定されている。前記フロントカバー12は、中央に比較的大径な挿通孔12aが貫通形成されていると共に、該挿通孔12aを除く内周面とベーンロータ7の対向一側面との間で各遅角、進角作動室9,10内をシールするようになっている。
The
ベーンロータ7は、同じく焼結金属材によって一体に形成され、カムシャフト2の一端部2aにバルブボディ25によって固定されたロータ部14と、該ロータ部14の外周面に円周方向のほぼ90°等間隔位置に放射状に突設された4つのベーン15a〜15dと、から構成されている。
The
ロータ部14は、比較的大径な円筒状に形成され、中央の内部軸方向に前記カムシャフト2の雌ねじ孔2bと連続するボルト挿通孔14aが貫通形成されている。また、ロータ部14の後端面には、カムシャフト2の一端部2a先端面が回転軸方向から当接している。
The
各ベーン15a〜15dは、その径方向の突出長さが比較的短く形成されて、それぞれが前記各シュー8の間に配置されている。また、1つのベーン15a以外の3つのベーン15b〜15dは、円周方向の巾がほぼ同一に設定されて比較的薄肉なプレート状に形成されている。前記一つのベーン15aは、周方向の幅が大きく形成されて、内部にロック機構4の一部が設けられている。
Each of the
各ベーン15a〜15dの外周面と前記各シュー8の先端には、それぞれ前記ハウジング本体11の内周面と前記ロータ部14の外周面との間をシールするシール部材16a、16bがそれぞれ設けられている。
また、前記ベーンロータ7は、図2の一点鎖線で示すように、遅角側へ相対回転すると、第1ベーン15aの一側面が対向する前記一つのシュー8の対向側面8aに当接して最大遅角側の回転位置が規制されるようになっている。また、図2の実線で示すように、進角側へ相対回転すると、同じく第1ベーン15aの他側面が対向する他のシュー8の対向側面8bに当接して最大進角側の回転位置が規制されるようになっている。
When the
このとき、他のベーン15b〜15dは、両側面が円周方向から対向する各シュー8の対向面に当接せずに離間状態にある。したがって、ベーンロータ7とシュー8との当接精度が向上すると共に、後述する各作動室9,10への油圧の供給速度が速くなってベーンロータ7の正逆回転応答性が良好になる。
At this time, the
前記各ベーン15a〜15dの正逆回転方向の両側面と各シュー8の両側面との間に、前述した各遅角作動室9と各進角作動室10が設けられている。各遅角作動室9と各進角作動室10は、前記ロータ部14の内部にほぼ径方向に沿って形成されたそれぞれ4つの遅角通路17と進角通路18を介して油圧回路5にそれぞれに連通している。
The
前記ロック機構4は、ハウジング6に対してベーンロータ7を最遅角側の回転位置(図2の一点鎖線位置)に保持するものである。
The
すなわち、このロック機構4は、図2に示すように、前記タイミングプーリ1の内周側の所定位置に圧入固定されたロック穴19と、ベーンロータ7の第1ベーン15aの内部軸方向に形成された摺動孔20に進退動自在に設けられ、小径な先端部がロック穴19に係脱するロックピン21と、該ロックピン21をロック穴19方向へ付勢する図外のコイルスプリングと、ロック穴19の内部に形成され、供給された油圧によって前記ロックピン21を前記コイルスプリングのばね力に抗してロック穴19を後退移動させて係合を解除する図外の解除用受圧室と、該解除用受圧室に油圧を供給するロック通路と、から主として構成されている。
That is, as shown in FIG. 2, the
ロック穴19は、ロックピン21の小径な先端部の外径よりも十分に大径な円形状に形成されていると共に、タイミングプーリ1の内側面のベーンロータ7の最遅角側の回転位置に対応した位置に形成されている。
The
前記ロックピン21は、先端部の受圧面に前記解除用受圧室に供給された油圧を受けて後退移動してロック穴19から抜け出してロックが解除される。また、ロックピン21の後端側に設けられたコイルスプリングのばね力によって先端部がロック穴19の内部に係入してベーンロータ7をハウジング6に対してロックするようになっている。このロック位置は、ベーンロータ7の最遅角側の回転位置となる。
The
前記油圧回路5は、図1に示すように、カムシャフト2の内部軸方向及びロータ部14の内部軸方向などに形成された供給通路22と、同じくカムシャフト2の内部軸方向に沿ってかつ前記供給通路22と平行に形成された排出通路36と、供給通路22の下流側に設けられて、吐出通路23aから供給通路22に作動油圧を吐出するオイルポンプ23と、機関運転状態に応じて供給通路22に対して前記各遅角通路17と各進角通路18の流路を切り換える油圧制御弁24と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
供給通路22は、カムシャフト2の軸受部やカムシャフト2の内部軸方向に形成された第1通路部22aとロータ部14の内部軸方向に形成されて、前記第1通路部22aに連通する第2通路部22bと、を有している。
The
この第2通路部22bは、内部にチェック弁61が設けられている。このチェック弁61は、第2通路部22bの下流側内周に設けられた円筒状のバルブシート61aと、該バルブシート61aに離着座するボール弁体61bと、該ボール弁体61bをバルブシート61a方向(着座方向)へ付勢するバルブスプリング61cとから構成されている。
A
したがって、このチェック弁61は、オイルポンプ23から供給通路22に圧送された作動流体によって第1通路部22aから前記ボール弁体61bを押し開いて第2通路部22b内への流入を許容するが、第2通路部22bから第1通路部22a方向への作動流体の逆流を規制するようになっている。なお、前記第2通路部22bの下流側に径方向に形成されたドリル孔には、球状の封止栓62が圧入固定されている。
Therefore, the
前記排出通路36は、上流側がロータ部14のカムシャフト2側の一側面に形成された径方向溝36aに連通していると共に、下流側がオイルパン60に連通している。
The upstream side of the
前記オイルポンプ23は、一般的な例えばベーンタイプあるいはトロコイドタイプのものが用いられている。
As the
前記油圧制御弁24は、図1及び図3に示すように、ベーンロータ7をカムシャフト2の一端部2aに軸方向から固定するカムボルトであるバルブボディ25と、該バルブボディ25の内部軸方向に沿って形成されたバルブ穴26と、該バルブ穴26内に摺動可能に設けられたスプール弁27と、該スプール弁27の内部軸方向に沿って形成された接続通路28と、該接続通路28内に設けられた逆止弁29と、スプール弁27を一方向へ付勢するバルブスプリング30と、スプール弁27を前記バルブスプリング30のばね力に抗して他方向へ押し出すアクチュエータである電磁アクチュエータ31と、から主として構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
バルブボディ25は、外周面が六角面に形成された頭部25aと、ベーンロータ7のロータ部14のボルト挿通孔14aに挿通する軸部25bと、該軸部25bの先端部外周に形成されて、カムシャフト2の雌ねじ孔2bに螺着する雄ねじ部25cと、から構成されている。
The
頭部25aは、カムシャフト2に締結された状態では、前記フロントカバー12の挿通孔12a内に配置されて、軸部25bの付け根側の着座面25dが前記ロータ部14のボルト挿通孔14aの開口縁側の周面に着座している。
The
軸部25bは、図3にも示すように、軸方向のほぼ中央位置に第1ポートである進角ポート32がバルブ穴26から径方向に沿って貫通形成され、頭部25a寄りの位置には第2ポートである遅角ポート33がバルブ穴26から径方向に沿って貫通形成されている。
As shown in FIG. 3, in the
前記進角ポート32は、内側開口がバルブ穴26に臨み、外側開口が進角通路18にグルーブ溝18aを介して径方向から連通している。
The
前記遅角ポート33は、前記進角ポート32と並行に配置され、内側開口がバルブ穴26に臨み、外側開口が各遅角通路17にグルーブ溝17aを介して連通している。
The
また、軸部25bには、前記進角ポート32及び遅角ポート33に対して径方向で反対側の位置に、第3ポートである供給ポート34がバルブ穴26から径方向に沿って形成されている。この供給ポート34は、前記進角ポート32と遅角ポート反対側の間の中央位置に配置され、内側開口がバルブ穴26に臨み、外側開口がグルーブ溝22cを介して第2通路部22bに連通している。
A
また、軸部25b先端部側の側部には、第4ポートであるドレンポート35が供給ポート34平行に径方向に沿って貫通形成されている。このドレンポート35は、内側開口がバルブ穴26に臨み、外側開口がグルーブ溝36b及び前記径方向溝36aを介して排出通路36に連通している。
Further, a
前記バルブ穴26は、バルブボディ25の頭部25aの先端面から軸部25bの軸方向ほぼ中央位置まで軸心に沿って形成されている。 このバルブ穴26は、頭部25a先端面側の環状の大径部26aと、該大径部26aより内部側の中径部26bと、該中径部26bよりも内部側の小径部26cと、を有している。
The
前記大径部26aには、前記スプール弁27の一方向の最大移動を規制する円環状のストッパ37が圧入固定されている。このストッパ37は、中央に後述するロッド部47が摺動可能な案内孔37aが貫通形成されていると共に、該案内孔37aの内周面下部には、ほぼU形状のドレン孔37bが形成されている。
An
前記中径部26bは、前記スプール弁27の後述する第1ランド部27aの外径よりも大きく形成されて、該スプール弁27の一端部外周との間に前記ドレン孔37bに連通する段差径状のドレン通路38が形成されている。
The
前記小径部26cは、全体がほぼ均一径に形成されて、スプール弁27を軸方向へ摺動案内可能に形成されている。
The
前記スプール弁27は、軸方向の前記電磁アクチュエータ31側の一端部に形成された円柱状の第1ランド部27aと、軸方向のほぼ中央に形成された円柱状の第2ランド部27bと、軸方向の他端部に形成された円柱状の第3ランド部27cと、第1ランド部27aと第2ランド部27bとの間に形成された円環状の第1外周溝39と、第2ランド部27bと第3ランド部27cとの間に形成された円環状の第2外周溝40と、を有している。
The
前記接続通路28は、スプール弁27の第1ランド部27a側の一端開口から内部軸方向に沿って前記第3ランド部27cの形成位置まで延びている。
The
スプール弁27は、前記第1外周溝39の内周壁には、接続通路28を連通する第1通孔41が貫通形成されている。また、第2外周溝40の内周壁には、接続通路28と連通する第2通孔42が貫通形成されている。前記第1、第2通孔、42は、第1、第2外周溝の内周壁に十字方向からに貫通形成され、それぞれ4つ設けられている。
In the
前記逆止弁29は、第2ランド部27bの形成位置の内部に設けられた円筒状のバルブシート43と、該バルブシート43に離着座して接続通路28の前記各第1通孔41側の一端通路部28aと各第2通孔42側の他端通路部28bとの連通または連通を遮断するボール弁体44と、接続通路28の軸方向他端開口を閉塞する円柱状の栓体46とボール弁体44との間に弾装されて、前記ボール弁体44をバルブシート43に着座する方向へ付勢するコイルスプリング45と、から構成されている。
The
前記バルブシート43は、接続通路28内に圧入固定されている。また、このバルブシート43は、軸方向の一端部に一体に形成されたフランジ部43aが接続通路28の内周面に形成された段差部28cに軸方向から当接してそれ以上の軸方向(栓体46方向)の圧入移動が規制されるようになっている。
The
そして、逆止弁29は、接続通路28の一端通路部28a側からの作動油圧が所定以上になってコイルスプリング45の付勢力に打ち勝つとボール弁体44がバルブシート43から離間して開いて、一端通路部28a側から他端通路部28b方向への作動流体の流入を許容する。一方、接続通路28の他端通路部28bから一端通路部28a方向への作動流体の流入を規制するようになっている。
In the
前記コイルスプリング45は、遅角ポート33がドレン通路38やドレン孔37bに連通している状態では、ボール弁体44をバルブシート43に着座させて離脱しないようなばね力に設定されている。また、各遅角作動室9の内圧が、カムシャフト2に作用する交番トルク(負のトルク)で所定以上に大きくなって、この油圧が一端通路部28aに作用した際に、ボール弁体44が押し開かれる大きさに設定されている。
The
前記スプール弁27は、前記接続通路28の一端通路部28aにロッド部47が圧入固定されている。このロッド部47は、軸方向のスプール弁27側の大径な基端部47aが前記一端通路部28aの開口端28dに圧入固定されている。一方、前記基端部47aの前端縁から延びた軸状の先端部47bが、案内孔37a内を貫通してバルブボディ25の外部へ突出している。
In the
前記電磁アクチュエータ31は、図1に示すように、合成樹脂材によって一体に形成されたケーシング48と、該ケーシング48の内部に磁性材のボビン49を介して収容されたソレノイド50と、ボビン49の磁性部材51を介して設けられた円筒状の可動鉄心52と、該可動鉄心52に一体的に結合された駆動部材53と、該駆動部材53の先端部に固定されて、前記ロッド部47の先端部47bに軸方向から当接するボール状の押圧部54と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
前記ケーシング48は、下端部にシリンダヘッドに固定されるブラケット48aが一体に有すると共に、上端部にECUであるコントロールユニット63に電気的に接続されるコネクタ部48bが設けられている。このコネクタ部48bは、ほぼ全体がケーシング48内に埋設された一対の端子片48cの各一端部が前記ソレノイド50に接続されている一方、外部に露出した各他端部がコントロールユニット63側の雄コネクタの端子に接続されている。なお、このケーシング48は、前端部側に設けられたシールリング67によってシリンダヘッドの保持溝に液密的に支持されている。
The
前記可動鉄心52は、内部中空状の円筒状に形成されて、前記バルブスプリング30のばね力によってスプール弁27とロッド部47及び押圧部54を介して駆動部材53と共に後退移動するようになっている。
The
前記駆動部材53は、合成樹脂材によって一体に形成され、軸方向の外周面ほぼ中央位置に設けられたフランジ部53aが可動鉄心52の軸方向の対向面に当接固定されている。
The driving
前記ソレノイド50は、コントロールユニット63から通電されることによって励磁されて前記駆動部材53を進出移動、つまりスプール弁27をバルブスプリング30のばね力に抗して図1の右方向へ移動させるようになっている。
The
具体的に説明すると、ソレノイド50に対するコントロールユニット63から通電量に応じて前記可動鉄心52及び駆動部材53をバルブスプリング30のばね力に抗して図1の右方向(前方)へ押圧してスプール弁27の移動位置を、図3〜図6に示す第1ポジション〜第4ポジションに移動させるようになっている。
More specifically, the
つまり、スプール弁27は、図3に示す第1ポジションでは、供給ポート34と第2外周溝40、第2通孔42及び接続通路28の他端通路部28bを介して遅角ポート33が連通する。同時に、進角ポート32とバルブ穴26の小径部26cのばね室26dを介してドレンポート35を連通するようになっている。
That is, in the
また、図4に示す第2ポジションでは、スプール弁27が、僅かに右方向へ移動する。この状態では、第2ランド部27bによって遅角ポート33が塞がれて(閉止されて)供給ポート34やドレン通路38との連通が遮断(作動油の連通が規制)されると共に、第3ランド部27cによって進角ポート32が閉止されるようになっている。
Further, in the second position shown in FIG. 4, the
さらに、図5に示す第3ポジションでは、スプール弁27がさらに僅かに右方向へ移動する。この状態では、第2ランド部27bが、遅角ポート33と第1外周溝39を連通させると共に、第3ランド部27cが第2外周溝40と進角ポート32を連通させる。
Furthermore, in the third position shown in FIG. 5, the
さらに、図6に示す第4ポジションでは、スプール弁27がさらに僅かに右方向へ移動する。この状態では、第1ランド部27aが第1外周溝39とドレン通路38との連通を遮断すると共に、遅角ポート33が第1外周溝39を介して接続通路28の一端通路部28a側と連通する。同時に第2外周溝40と進角ポート32の連通状態が維持される。
Further, in the fourth position shown in FIG. 6, the
前記コントロールユニット63は、内部のコンピュータが図外のクランク角センサ(機関回転数検出)やエアーフローメータ、機関水温センサ、機関温度センサ、スロットルバルブ開度センサおよびカムシャフト2の現在の回転位相を検出するカム角センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出するようになっている。また、コントロールユニット63は、前述したように、前記電磁アクチュエータ31のソレノイド50へパルス信号を出力して通電量(デューティ比)を制御するか、または通電を遮断して前記スプール弁27の前記移動位置(ポジション)を制御し、前記各ポートを選択的に切換制御するようになっている。
〔本実施形態の作動〕
以下、本実施形態のバルブタイミング制御装置の具体的な作動を説明する。
In the
[Operation of this embodiment]
Hereinafter, a specific operation of the valve timing control device of this embodiment will be described.
まず、例えば、イグニッションスイッチをオフ操作して機関を停止させた場合には、コントロールユニット63からソレノイド50への通電も遮断される。このため、スプール弁27は、図1及び図3に示すように、バルブスプリング30のばね力によって最大左方向の位置に保持される(第1ポジジョン)。このとき、可動鉄心52と駆動部材53は、可動鉄心52の後端面がケーシング48の後端壁に軸方向から当接してそれ以上の左方向(後退方向)の移動が規制されている。
First, for example, when the ignition switch is turned off to stop the engine, the power supply from the
そして、この状態では、前述のように、遅角ポート33が、第2外周溝40、第2通孔42及び接続通路28の他端通路部28bを介して供給ポート34と連通している。同時に、進角ポート32が、バルブ穴26の小径部26cのばね室26dを介してドレンポート35に連通している。このため、前記各進角作動室10内の作動油は、図3の矢印で示すように、バルブボディ25の進角ポート32からばね室26d及びドレンポート35を通って排出通路36からオイルパン60に戻される。これによって、各進角作動室10の内部が低圧になる。
In this state, the
この機関停止時は、オイルポンプ23の駆動も停止されることから、前記遅角、進角作動室9,10には油圧が供給されることがない。このため、前記ベーンロータ7は、カムシャフト2に作用する交番トルクの負のトルクによって、図2の一点鎖線で示すように、タイミングプーリ1に対して反時計方向(最遅角方向)へ相対回転する。よって、吸気弁は、バルブタイミングが最遅角の位相に制御される。
When the engine is stopped, the drive of the
なお、この時点においてベーンロータ7が最遅角位置に保持されると、ロックピン21がコイルスプリングのばね力によって進出して、ロック穴19に係入してベーンロータ7はハウジング6にロックされた状態になる。
At this point, when the
次に、イグニッションスイッチをオン操作して機関を始動させると、これに伴いオイルポンプ23も駆動して、吐出通路23aに吐出された作動油圧は、図3の矢印で示すように、供給通路22の第1通路部22aに流入し、ここからチェック弁61のボール弁体61bをバルブスプリング61cのばね力に抗して押し開く。これによって、作動油圧は、第2通路部22bからグルーブ溝22cを介して供給ポート34に流入する。ここから、第2外周溝40内を通って遅角ポート33へ流入するか、あるいは第2外周溝40から第2通孔42を通って接続通路28の他端通路部28b内に流入し、さらに第2通孔42と第2外周溝40を通って遅角ポート33に流入する。ここから、各遅角通路17を通って各遅角作動室9に流入し、これにより、各遅角作動室9が高圧状態となる。
Next, when the ignition switch is turned on to start the engine, the
したがって、前記ベーンロータ7は、最遅角の位置に相対回転した状態が維持されていることから、吸気弁のバルブタイミングが遅角側に制御された状態になり、よって、機関始動性が良好になる。
Therefore, since the
また、この時点では、前記ロック通路を介して解除用受圧室に遅角作動室9と同じ油圧が供給されるが、クランキング初期の時点では解除用受圧室内の油圧が上昇しないことから、ロックピン21はロック穴19内に係入してロックされた状態となる。したがって、前記交番トルクによるベーンロータ7のばたつきなどを抑制することできる。
Further, at this time point, the same hydraulic pressure as that of the
その後、ロック通路を介して解除用受圧室に供給された油圧が高くなると、前記ロックピン21が、コイルスプリングのばね力に抗して後退移動してロック穴19とのロック状態が解除されて、ベーンロータ7はフリーな状態になる。
After that, when the hydraulic pressure supplied to the release pressure receiving chamber via the lock passage becomes high, the
なお、このとき、前記各進角作動室10は、前述したように低圧状態が維持されている。
At this time, each of the
次に、機関が例えばアイドリング運転から定常運転に移行すると、前記コントロールユニット63からソレノイド50に所定量の電流が供給される。これにより、可動鉄心52と駆動部材53が、バルブスプリング30のばね力に抗して僅かに右方向へ移動する。この押圧力によってスプール弁27は、図4に示すように同じく右方向へ僅かに移動する(第2ポジション)。この状態では、第1,第2ランド部27a、27bによって遅角ポート33と進角ポート32が閉止された状態になる。
Next, when the engine shifts from idling operation to steady operation, a predetermined amount of current is supplied from the
このため、前記各遅角作動室9と各進角作動室10は、それぞれの内部に作動油が保持され、作動油の排出がなくなり、オイルポンプ23から圧送された作動油も各作動室9,10への供給が遮断される。
Therefore, in each of the
これにより、ベーンロータ7は、最遅角と最進角の間の所定位置に保持される。したがって、吸気弁は、バルブタイミングが最遅角と最進角の間の中間位相に制御され、例えば、定常運転時の機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。
As a result, the
次に、例えば、機関の定常運転から高回転高負荷域に移行した場合は、コントロールユニット63からソレノイド50にさらに大きな電流が供給される。したがって、可動鉄心52と駆動部材53のさらなる右方向の押圧力によってスプール弁27が、図5に示すように、バルブスプリング30のばね力に抗してさらに右方向へ移動する(第3ポジション)。これによって、遅角ポート33が、接続通路28などを介してドレン通路38に連通される。同時に、供給ポート34と第2外周溝40及び第2通孔42が連通されると共に、第3ランド部27cが第2外周溝40と進角ポート32を連通させる。
Next, for example, when the steady operation of the engine shifts to the high rotation and high load region, a larger current is supplied from the
したがって、各遅角作動室9内の油圧は、図5の矢印で示すように、前記各遅角通路17から遅角ポート33を通ってドレン通路38に流入し、ここからドレン孔37bを通って外部に排出される。このため、各遅角作動室9内が低圧になる。
Therefore, the hydraulic pressure in each
一方、各進角作動室10には、オイルポンプ23から圧送された作動油圧が図中矢印で示すように、供給ポート34から第2外周溝40へ流入し、ここから該第2外周溝40に沿って進角ポート32に流入する。また、第2外周溝40から第2通孔42を経由して他端通路部28b内に流入し、ここから、さらに別異の第2通孔42を通って進角ポート32、各進角通路18を通って各進角作動室10に供給される。このため、各進角作動室10内が高圧になる。
On the other hand, in each of the
よって、ベーンロータ7は、図2の実線で示すように、時計方向へ回転して最大進角側へ相対回転する。これによって、吸気弁のバルブタイミングが最進角位相になって排気弁のバルブオーバーラップが大きくなり、吸気充填効率が高くなって機関の出力トルクの向上が図れる。
Therefore, the
これらの制御は、コントロールユニット63からの通電量(デューティ比)を制御してスプール弁27の移動位置を第1から第3ポジションの間で適宜変更することにより、各遅角作動室9や各進角作動室10に対してオイルポンプ23の吐出圧を供給通路22及び供給ポート34から供給することにより、ベーンロータ7の相対回転位相を変更する、いわゆる通常制御であるOPA制御を行うようになっている。
These controls are performed by controlling the energization amount (duty ratio) from the
そして、本実施形態では、例えば、機関定常運転状態などから、車両の急加速時などにアクセルペダルを急激に踏み込んだ場合などは、コントロールユニット63からソレノイド50への通電量(デューティ比)を最大付近まで上昇させる。そうすると、可動鉄心52と駆動部材53が、バルブスプリング30のばね力に抗して速やかに進出移動する。これにより、スプール弁27は、図6に示すように、ロッド部47を介して最大右方向へ速やかに移動する(第4ポジション)。このため、このスプール弁27は、第1ランド部27aがドレン通路38を閉止して第1外周溝39(遅角ポート33)との連通を遮断することから、各遅角作動室9内の作動油圧の排出が停止される。同時に、第1外周溝39及び第1通孔41を介して遅角ポート33と接続通路28の一端通路部28aが連通される。
Then, in the present embodiment, for example, when the accelerator pedal is suddenly depressed at the time of sudden acceleration of the vehicle from the steady engine operation state, the energization amount (duty ratio) from the
一方、スプール弁27は、この第4ポジションの状態でも第2外周溝40などを介して供給ポート34と進角ポート32との連通状態を維持させる。
On the other hand, the
したがって、各遅角作動室9内の作動油圧は、遅角ポート33から第1外周溝39及び第1通孔41を通って一端通路部28aに流入する。この作動油圧によって、バルブシート43に着座していた逆止弁29のボール弁体44がコイルスプリング45のばね力に抗して押し開かれて一端通路部28aと他端通路部28bが連通する。
Therefore, the hydraulic pressure in each retarded working
このため、各遅角作動室9内の作動油圧が、接続通路28を通って第2通孔42と第2外周溝40を介して進角ポート32に流入し、ここから各進角通路18から各進角作動室10に速やかに供給される。
Therefore, the working oil pressure in each
このように、各進角作動室10には、供給ポート34を介してオイルポンプ23のポンプ吐出圧と各遅角作動室9の作動油圧が供給されるため、各進角作動室10の内圧を速やかに立ち上げることができる。
As described above, since the pump discharge pressure of the
すなわち、供給ポート34からの作動油圧(ポンプ吐出圧)が、カムシャフト2の交番トルクによって各遅角作動室9で発生した油圧よりも高い場合は、前記供給ポート34からの作動油圧が各進角作動室10に供給される。逆に、前記交番トルクによって各遅角作動室9内で発生した油圧が供給ポート34の作動油圧、つまりポンプ吐出圧よりも高い場合は、前記各遅角作動室9内の作動油圧が、前記接続通路28などを介して各進角作動室10内に供給される(CTA制御)。
That is, when the working oil pressure (pump discharge pressure) from the
このとき、前記接続通路28の一端通路部28aからボール弁体44を介して他端通路部28bに流入した作動油圧は、前記他端通路部28b内に設けられたチェック弁61によって、供給ポート34と供給通路22方向への流入を規制することができる。このため、前記他端通路部28bに流入した作動油圧を各進角作動室10に対して効率良く供給することができる。これによって、進角側への変換速度の低下を抑制できる。
At this time, the operating oil pressure flowing from the one
このように、前記各進角作動室10には、供給ポート34からのポンプ吐出圧か、各遅角作動室9の内圧のいずれか一方の作動油圧が速やかに供給されることから、内部油圧の立ち上がり速度が速くなる。
As described above, since the
これにより、ベーンロータ7は、最進角側へ速やかに相対回転して、吸気弁のバルブタイミングの最進角位相への制御速度が速くなる。この結果、急加速時などにおける機関の出力トルクを速やかに高めることができる。
As a result, the
以上のように、本実施形態では、機関始動時から定常機関運転状態では、各遅角作動室9や各進角作動室10に対す選択的な油圧供給制御をオイルポンプ23からのポンプ吐出圧を利用して通常のいわゆるOPA制御を行う。
As described above, in the present embodiment, the pump discharge pressure from the
また、機関の運転状態に応じて各進角作動室10への油圧供給を、オイルポンプ23のポンプ吐出圧の他に、各遅角作動室9内の油圧を、交番トルクを利用して強制的に供給するいわゆるCTA制御を行う。このため、前記交番トルクに抗して変換する進角側への変換速度を向上させることができる。
Further, according to the operating state of the engine, the hydraulic pressure is supplied to each
このように、本実施形態では、基本的な通常の相対回転位相の変換制御は、OPA制御によって行う一方、進角側への変換速度を高める制御は、OPA制御に加えてCTA制御を行うことから、前記変換制御が容易になると共に、全体の構造が簡素化される。つまり、本実施形態では通常のOPA制御を行う構造をベースとして、これにCTA制御を行う構造を附加しただけであるから、複雑な構造ではなく、比較的単純な構造にすることができる。この結果、装置の製造作業能率の向上が図れると共に、コストの高騰を抑制できる。 As described above, in the present embodiment, the basic normal relative rotation phase conversion control is performed by the OPA control, while the control for increasing the conversion speed to the advance side is performed by the CTA control in addition to the OPA control. Therefore, the conversion control is facilitated and the entire structure is simplified. In other words, in the present embodiment, the structure for performing the normal OPA control is used as a base, and the structure for performing the CTA control is added thereto. Therefore, the structure can be a relatively simple structure instead of a complicated structure. As a result, the manufacturing work efficiency of the apparatus can be improved and the cost increase can be suppressed.
また、第4ポジションは、第1ポジションから第3ポジションに対して前記スプール弁27の軸方向の最端部の移動位置に位置する。高い変換速度が必要のない通常制御の場合にOPA制御を行い、高い変換速度が必要なときにだけ、スプール弁27を第1ポジションから第3ポジションの移動位置を超えて第4ポジション(CTA制御)に制御すれば良い。このため、第1ポジションから第3ポジションの(OPA制御)の間に第4ポジション(CTA制御)が挟まることがなく、制御が容易となる。その結果、例えば微小に位相を変換する際に応答速度が速すぎて目標位置に対してオーバーシュートを多発するおそれが抑制される。
In addition, the fourth position is located at the axially outermost movement position of the
また、機関の運転状態に応じて、コントロールユニット63が油圧制御弁24のソレノイド50に所定の通電量で通電、あるいは通電を遮断して前記スプール弁27の軸方向の移動位置を制御する。これによって、位相変更機構3とロック機構4を制御してタイミングプーリ1に対するカムシャフト2の最適な相対回転位置に制御することから、バルブタイミングの制御精度の向上が図れる。
Further, the
また、前述したように、チェック弁61によって、遅角ポート33から接続通路28内に流入した作動油圧が供給ポート34方向へ流出するのを規制できると共に、供給通路22から供給ポート34へ流入した作動油圧の逆流も規制できることから、各進角作動室10への作動油圧の供給効率をさらに向上させることができる。
Further, as described above, the
さらに、前記スプール弁27の摺動位置によって遅角、進角ポート32,33を閉止してベーンロータ7を中間位相位置に保持することから、この保持性が向上する。
Further, the retarding and advancing
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、CTA制御を遅角側に適用することも可能である。また、アクチュエータとしては、電磁アクチュエータの他に、油圧アクチュエータであっても良い。 The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and CTA control can be applied to the retard side. Further, the actuator may be a hydraulic actuator instead of the electromagnetic actuator.
さらに、バルブタイミング制御装置を吸気側ばかりか排気側に適用することも可能である。 Further, the valve timing control device can be applied not only to the intake side but also to the exhaust side.
なお、本実施形態におけるポートの閉止や連通が遮断されている状態とは、スプール弁27の各ランド部27a〜27cによってポートが塞がれている状態を言い、各ランド部27a〜27cとバルブ穴26の間のクリアランスを介して若干連通している状態も含む。
The state in which the port is closed or the communication is cut off in the present embodiment means a state in which the port is blocked by each
また、他の実施形態としては、前記第2ポジションは、供給ポート32と進角ポート32及び遅角ポート33を連通し、供給ポート34からの作動油の油圧によって進角作動室10及び遅角作動室9にほぼ同じ油圧をかけることで、ベーンロータ7を最遅角と最進角の間の所定位置に保持することも可能である。
As another embodiment, in the second position, the
また、さらに他の実施形態としては、前記接続通路28に配置された逆止弁29の方向を逆にし、第4ポジションにおいて供給ポート34と遅角ポート33を連通するように構成することで、第4ポジションにおいてカムシャフト2の交番トルクによって進角作動室10から遅角作動室9へ作動油の流れを許容し、遅角側への変換速度の向上することも可能である。
In still another embodiment, the
以上説明した実施形態に基づく内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。 As a valve timing control device for an internal combustion engine based on the embodiment described above, for example, the following aspects are possible.
その一つの態様において、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、カムシャフトに固定され、前記ハウジング内に相対回転可能に収容されて前記作動室を進角作動室と遅角作動室に分けるベーンを有するベーンロータと、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置の油圧制御弁であって、
前記油圧制御弁は、
前記進角作動室に連通する第1ポートと、前記遅角作動室に連通する第2ポートと、機関によって駆動されるポンプの吐出通路に連通する第3ポートと、ドレン通路に連通する第4ポートと、を有するバルブボディと、前記各ポートの連通状態を制御するスプール弁と、該スプール弁の内部に設けられた接続通路と、該接続通路の内部に設けられ、該接続通路の一方側から他方側への作動油の流れを許容し、他方側から一方側への作動油の流れを規制する逆止弁と、を備え、
前記スプール弁は、軸方向の移動ポジションを切り換え可能とし、
前記第3ポートと前記第2ポートを連通し、前記第1ポートと前記第4ポートを連通する第1ポジションと、前記第2ポートと前記第1ポートをそれぞれ塞ぐ第2ポジションと、前記第1ポートと前記第3ポートを連通すると共に、前記第2ポートと前記第4ポートを連通する第3ポジションと、前記第1ポートと前記第3ポートを連通すると共に、前記第2ポートと前記第4ポートとの連通を規制し、かつ前記接続通路及び前記逆止弁を介して前記第2ポートから前記第1ポートへの前記作動油の流れを許容し、前記第1ポートから前記第2ポートへの前記作動油の流れを規制する第4ポジションと、を有する。
In one of the aspects, a rotational force from a crankshaft is transmitted, the housing having an operation chamber inside and a camshaft are fixed, and the housing is housed so as to be rotatable relative to the advance chamber. And a vane rotor having a vane divided into a retard working chamber, and a hydraulic control valve of a valve timing control device of an internal combustion engine,
The hydraulic control valve is
A first port communicating with the advance working chamber, a second port communicating with the retard working chamber, a third port communicating with a discharge passage of a pump driven by an engine, and a fourth communicating with a drain passage. A valve body having a port, a spool valve for controlling a communication state of each port, a connection passage provided inside the spool valve, and a connection passage provided inside the connection passage, the one side of the connection passage From the one side to the other side, and a check valve for restricting the flow of the operating oil from the other side to the one side,
The spool valve makes it possible to switch the axial movement position,
A first position in which the third port and the second port are communicated with each other and the first port and the fourth port are communicated with each other; a second position in which the second port and the first port are respectively closed; A third position in which the port and the third port are communicated with each other, the second port and the fourth port are communicated with each other, the first port and the third port are communicated with each other, and the second port and the fourth port are communicated with each other. Restricting communication with a port, allowing the flow of the hydraulic oil from the second port to the first port via the connection passage and the check valve, and from the first port to the second port And a fourth position for restricting the flow of the hydraulic oil.
さらに好ましい態様としては、前記第4ポジションは、前記第1ポジションから第3ポジションに対して前記スプール弁の軸方向の最端部の移動位置である。 In a further preferred aspect, the fourth position is a movement position of the end of the spool valve in the axial direction with respect to the first position to the third position.
さらに好ましい態様としては、前記油圧制御弁は、前記スプール弁を一方向へ付勢する付勢部材を有すると共に、前記スプール弁を前記付勢部材の付勢力に抗して他方向へ移動させるアクチュエータを有する。 In a further preferred aspect, the hydraulic control valve has an urging member that urges the spool valve in one direction, and an actuator that moves the spool valve in the other direction against the urging force of the urging member. Have.
さらに好ましい態様としては、前記第4ポジションは、アクチュエータが前記スプール弁を前記付勢部材の付勢力に抗して他方向へ最大に移動させた位置である。 In a further preferred aspect, the fourth position is a position where the actuator moves the spool valve to the maximum in the other direction against the biasing force of the biasing member.
さらに好ましい態様としては、前記バルブボディは、前記ベーンロータの内部の回転軸方向に挿入して設けられている。 In a further preferred aspect, the valve body is provided by being inserted in the vane rotor in the direction of the rotation axis.
さらに好ましい態様としては、前記バルブボディは、前記ベーンロータをカムシャフトに固定するカムボルトによって形成されている。 In a further preferred aspect, the valve body is formed by a cam bolt that fixes the vane rotor to a cam shaft.
さらに好ましい態様としては、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置は、内燃機関の吸気側カムシャフトに設けられている。 In a further preferred aspect, the valve timing control device for the internal combustion engine is provided on the intake side camshaft of the internal combustion engine.
さらに好ましい態様としては、前記スプール弁は、第1ランド部と、第2ランド部及び第3ランド部を有し、前記第1ランド部と第2ランド部の間に形成され、前記接続通路の一方側と連通する第1外周溝と、前記第2ランド部と第3ランド部との間に形成され、前記接続通路の他方側と連通する第2外周溝と、を有し、前記第4ポジションでは、前記第2外周溝及び前記接続通路を介して前記第3ポートと前記第1ポートを連通すると共に、前記第1外周溝と接続通路および逆止弁を介して前記第2ポートと第1ポートを連通する。 In a further preferred aspect, the spool valve has a first land portion, a second land portion and a third land portion, and is formed between the first land portion and the second land portion, and A first outer peripheral groove that communicates with one side, and a second outer peripheral groove that is formed between the second land portion and the third land portion and that communicates with the other side of the connection passage. In the position, the third port and the first port are communicated with each other via the second outer peripheral groove and the connection passage, and the second port and the first port are connected with each other via the first outer peripheral groove, the connection passage and the check valve. Connect 1 port.
さらに好ましい態様としては、前記第1ポジションは、前記スプール弁が軸方向の一方向側へ最大移動した位置であり、前記第1外周溝と接続通路を介して前記第3ポートと第2ポートが連通した状態になっている。 In a further preferred embodiment, the first position is a position where the spool valve has moved to the maximum in one axial direction, and the third port and the second port are connected via the first outer peripheral groove and the connection passage. It is in a state of communication.
さらに好ましい態様としては、前記第2ポジションは、前記スプール弁が軸方向の最大一方向側の位置から他方側へ所定量移動した位置であり、前記第2ランド部によって第2ポートが閉止されると共に、前記第3ランド部によって前記第1ポートが閉止されて、前記遅角作動室と進角作動室内に油圧を保持する。
さらに好ましい態様としては、前記第3ポジションは、前記スプール弁が前記第2ポジションから軸方向の他方側へ所定量移動した位置であり、第1外周溝を介して前記第2ポートと第4ポートを連通すると共に、第2外周溝を介して第3ポートと第1ポートを連通する。
In a further preferred aspect, the second position is a position in which the spool valve has moved by a predetermined amount from a position on the maximum one direction side in the axial direction to the other side, and the second port closes the second port. At the same time, the first port is closed by the third land portion, and the hydraulic pressure is held in the retard working chamber and the advance working chamber.
In a further preferred aspect, the third position is a position where the spool valve has moved from the second position to the other side in the axial direction by a predetermined amount, and the second port and the fourth port are provided via a first outer peripheral groove. And the third port and the first port through the second outer peripheral groove.
別の好ましい態様として、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、カムシャフトに固定され、前記ハウジング内に相対回転可能に収容されて前記作動室を進角作動室と遅角作動室に分けるベーンを有するベーンロータと、前記遅角作動室と進角作動室に対して油圧を給排制御する油圧制御弁と、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記油圧制御弁は、前記進角作動室と前記遅角作動室の一方に連通する第1ポートと、前記進角作動室と前記遅角作動室の他方に連通する第2ポートと、機関によって駆動されるポンプの吐出通路に連通する第3ポートと、ドレン通路に連通する第4ポートと、を有する筒状のバルブボディと、
前記バルブボディの軸方向に移動可能であって、前記移動ポジションによって前記各ポートの連通状態を制御するスプール弁と、
該スプール弁の内部に設けられた接続通路と、
該接続通路の内部に設けられ、該接続通路の一方側から他方側への作動油の流れを許容し、他方側から一方側への作動油の流れを規制する逆止弁と、
を備え、
前記スプール弁は、
前記第3ポートと前記第2ポートを連通する共に、前記第1ポートと前記第4ポートを連通する第1ポジションと、
前記第2ポートと前記第1ポートをそれぞれ塞ぐ第2ポジションと、
前記第1ポートと前記第3ポートを連通すると共に、前記第2ポートと前記第4ポートを連通する第3ポジションと、
前記第1ポートと前記第3ポートを連通すると共に、前記第2ポートと前記第4ポートとの連通を規制し、かつ前記接続通路及び前記逆止弁を介して前記第2ポートから前記第1ポートへの前記作動油の流れを許容し、前記第1ポートから前記第2ポートへの前記作動油の流れを規制する第4ポジションと、を有している。
As another preferred embodiment, a rotational force from the crankshaft is transmitted, the housing is internally fixed to a housing having a working chamber, the housing is rotatably accommodated in the housing, and the working chamber is advanced. A valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: a vane rotor having a vane divided into a retard working chamber and a hydraulic control valve for controlling the supply and discharge of hydraulic pressure to and from the retard working chamber and the advance working chamber. ,
The hydraulic control valve may include a first port communicating with one of the advance working chamber and the retard working chamber, a second port communicating with the other of the advance working chamber and the retard working chamber, and an engine. A tubular valve body having a third port communicating with the discharge passage of the driven pump and a fourth port communicating with the drain passage,
A spool valve that is movable in the axial direction of the valve body and that controls the communication state of each port according to the moving position;
A connection passage provided inside the spool valve,
A check valve that is provided inside the connection passage, allows the flow of the hydraulic oil from one side to the other side of the connection passage, and restricts the flow of the hydraulic oil from the other side to the one side,
Equipped with
The spool valve is
A first position for communicating the third port with the second port and communicating the first port with the fourth port;
A second position for closing the second port and the first port,
A third position in which the first port and the third port are in communication with each other and the second port and the fourth port are in communication with each other;
The first port and the third port are communicated with each other, the communication between the second port and the fourth port is regulated, and the first port is connected to the first port through the connection passage and the check valve. A fourth position that allows the flow of the hydraulic oil to the port and restricts the flow of the hydraulic oil from the first port to the second port.
さらに好ましい態様としては、前記第4ポジションは、前記第1ポジションから第3ポジションに対して前記スプール弁の軸方向の最端部の移動位置である。
さらに好ましい態様としては、前記油圧制御弁は、前記スプール弁を一方向へ付勢する付勢部材を有すると共に、前記スプール弁を前記付勢部材の付勢力に抗して他方向へ移動させるアクチュエータを有する。
In a further preferred aspect, the fourth position is a movement position of the end of the spool valve in the axial direction with respect to the first position to the third position.
In a further preferred aspect, the hydraulic control valve includes an urging member that urges the spool valve in one direction, and an actuator that moves the spool valve in the other direction against the urging force of the urging member. Have.
さらに好ましい態様としては、前記第4ポジションは、アクチュエータが前記スプール弁を前記付勢部材の付勢力に抗して他方向へ最大に移動させた位置である。 In a further preferred aspect, the fourth position is a position where the actuator moves the spool valve to the maximum in the other direction against the biasing force of the biasing member.
1…タイミングプーリ、2…カムシャフト、 2a…一端部、 3…位相変更機構、 4…ロック機構、 5…油圧回路、 6…ハウジング、 7…ベーンロータ、 8…シュー、 9…遅角作動室、 10…進角作動室、 14…ロータ部、 15a〜15d…ベーン、 17…遅角通路17…進角通路、 33…遅角ポート、 32…進角ポート、 23…オイルポンプ、 23a…吐出通路、 24…油圧制御弁、 25…バルブボディ(カムボルト)、 25a…頭部、 25b…軸部、 25c…雄ねじ部、 26…バルブ穴、 27…スプール弁、 27a、27b、27c…第1,第2、第3ランド部、 28…接続通路、 28a…一端通路部(一方)、 28b…他端通路部(他方)、 29…逆止弁、 30…バルブスプリング(付勢部材)
31…電磁アクチュエータ(アクチュエータ)、 32…進角ポート(第1ポート)、 33…遅角ポート(第2ポート)、 34…供給ポート(第3ポート)、 35…ドレンポート(第4ポート)、 36…ドレン通路、 39…第1外周溝、 40…第2外周溝、 41…第1通孔、 42…第2通孔、 43…バルブシート、 44…ボール弁体、 45…コイルスプリング、 48…ケーシング、 50…ソレノイド、 52…固定鉄心、 53…駆動部材、 54…押圧部、 61…チェック弁、 63…コントロールユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Timing pulley, 2... Cam shaft, 2a... One end part, 3... Phase change mechanism, 4... Lock mechanism, 5... Hydraulic circuit, 6... Housing, 7... Vane rotor, 8... Shoe, 9... Retarding chamber, DESCRIPTION OF
31... Electromagnetic actuator (actuator), 32... Advance port (first port), 33... Delay port (second port), 34... Supply port (third port), 35... Drain port (fourth port), 36... Drain passage, 39... First outer peripheral groove, 40... Second outer peripheral groove, 41... First through hole, 42... Second through hole, 43... Valve seat, 44... Ball valve element, 45... Coil spring, 48 ...Casing, 50...Solenoid, 52...Fixed iron core, 53...Driving member, 54...Pressing part, 61...Check valve, 63...Control unit
Claims (15)
カムシャフトに固定され、前記ハウジング内に相対回転可能に収容されて前記作動室を進角作動室と遅角作動室に分けるベーンを有するベーンロータと、
を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置の油圧制御弁であって、
前記油圧制御弁は、
前記進角作動室または前記遅角作動室のいずれか一方に連通する第1ポートと、前記遅角作動室または前記進角作動室のいずれか他方に連通する第2ポートと、機関によって駆動されるポンプの吐出通路に連通する第3ポートと、ドレン通路に連通する第4ポートと、を有するバルブボディと、
前記各ポートの連通状態を制御するスプール弁と、
該スプール弁の内部に設けられた接続通路と、
該接続通路の内部に設けられ、該接続通路の一方側から他方側への作動油の流れを許容し、他方側から一方側への作動油の流れを規制する逆止弁と、
を備え、
前記スプール弁は、軸方向の移動ポジションを切り換え可能とし、
前記第3ポートと前記第2ポートを連通すると共に、前記第1ポートと前記第4ポートを連通する第1ポジションと、
前記第2ポートと前記第1ポートをそれぞれ塞ぐか、または前記第1ポートと前記第2ポートの両方を前記第3ポートと連通する第2ポジションと、
前記第1ポートと前記第3ポートを連通すると共に、前記第2ポートと前記第4ポートを連通する第3ポジションと、
前記第1ポートと前記第3ポートを連通すると共に、前記第2ポートと前記第4ポートとの連通を規制し、かつ前記接続通路及び前記逆止弁を介して前記第2ポートから前記第1ポートへの前記作動油の流れを許容し、前記第1ポートから前記第2ポートへの前記作動油の流れを規制する第4ポジションと、を有し、
前記スプール弁の軸方向の移動位置において、前記第2ポジションに対して前記第1ポジションと第3ポジションが隣接し、前記第4ポジションは、前記第2ポジションに対して隣接せずに前記スプール弁の軸方向の最端部の移動位置にある
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の油圧制御弁。 Rotational force from the crankshaft is transmitted, and a housing having a working chamber inside,
A vane rotor having a vane fixed to a camshaft and rotatably housed in the housing to divide the working chamber into an advance working chamber and a retard working chamber;
A hydraulic control valve for a valve timing control device for an internal combustion engine, comprising:
The hydraulic control valve is
A first port communicating with one of the advance working chamber or the retard hydraulic chamber, a second port communicating with the other one of the retard hydraulic chamber or the advance working chamber, is driven by the engine A valve body having a third port communicating with the discharge passage of the pump, and a fourth port communicating with the drain passage,
A spool valve for controlling the communication state of each port,
A connection passage provided inside the spool valve,
A check valve which is provided inside the connection passage, allows the flow of the hydraulic oil from one side to the other side of the connection passage, and restricts the flow of the hydraulic oil from the other side to the one side,
Equipped with
The spool valve makes it possible to switch the axial movement position,
A first position in which the third port and the second port are communicated with each other and the first port and the fourth port are communicated with each other;
A second position that closes the second port and the first port, respectively , or connects both the first port and the second port to the third port ;
A third position in which the first port and the third port are in communication with each other and the second port and the fourth port are in communication with each other;
The first port and the third port are communicated with each other, the communication between the second port and the fourth port is restricted, and the first port is connected to the first port through the connection passage and the check valve. A fourth position that allows the flow of the hydraulic oil to the port and restricts the flow of the hydraulic oil from the first port to the second port,
In the axial movement position of the spool valve, the first position and the third position are adjacent to the second position, and the fourth position is not adjacent to the second position, and the spool valve is not adjacent to the second position. A hydraulic control valve of a valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the hydraulic control valve is located at a moving position of an axially outermost end of the .
前記油圧制御弁は、前記スプール弁を一方向へ付勢する付勢部材を有すると共に、前記スプール弁を前記付勢部材の付勢力に抗して他方向へ移動させるアクチュエータを有する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の油圧制御弁。 A hydraulic control valve for a valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The hydraulic control valve includes an urging member that urges the spool valve in one direction, and an actuator that moves the spool valve in the other direction against the urging force of the urging member. Control valve of a valve timing control device for an internal combustion engine.
前記第4ポジションは、アクチュエータが前記スプール弁を前記付勢部材の付勢力に抗して他方向へ最大に移動させた位置である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の油圧制御弁 The hydraulic control valve of the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 2 ,
The fourth position is a position at which the actuator moves the spool valve to the maximum in the other direction against the urging force of the urging member.
前記バルブボディは、前記ベーンロータの内部の回転軸方向に挿入して設けられている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の油圧制御弁。 The hydraulic control valve of the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 2 ,
The hydraulic control valve of a valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the valve body is provided by being inserted in a direction of a rotation axis inside the vane rotor .
前記バルブボディは、前記ベーンロータをカムシャフトに固定するカムボルトによって形成されている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の油圧制御弁。 The hydraulic control valve of the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 4 ,
The hydraulic control valve of a valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the valve body is formed by a cam bolt that fixes the vane rotor to a cam shaft .
前記内燃機関のバルブタイミング制御装置は、内燃機関の吸気側カムシャフトに設けられている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の油圧制御弁。 A hydraulic control valve for a valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1 ,
The hydraulic control valve of a valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the valve timing control device for the internal combustion engine is provided on an intake side camshaft of the internal combustion engine.
前記スプール弁は、
第1ランド部と、第2ランド部及び第3ランド部を有し、前記第1ランド部と第2ランド部の間に形成され、前記接続通路の一方側と連通する第1外周溝と、前記第2ランド部と第3ランド部との間に形成され、前記接続通路の他方側と連通する第2外周溝と、を有し、
前記第4ポジションでは、前記第2外周溝及び前記接続通路を介して前記第3ポートと前記第1ポートを連通すると共に、前記第1外周溝と接続通路および逆止弁を介して前記第2ポートと第1ポートを連通する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の油圧制御弁。 A hydraulic control valve for a valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The spool valve is
A first outer peripheral groove having a first land portion, a second land portion and a third land portion, formed between the first land portion and the second land portion, and communicating with one side of the connection passage; A second outer peripheral groove formed between the second land portion and the third land portion and communicating with the other side of the connection passage,
In the fourth position, the third port and the first port are communicated with each other through the second outer peripheral groove and the connection passage, and the second port is connected through the first outer peripheral groove, the connection passage and the check valve. A hydraulic control valve for a valve timing control device of an internal combustion engine, characterized in that the port and the first port are communicated with each other .
前記第1ポジションは、前記スプール弁が軸方向の一方向側へ最大移動した位置であり、前記第2外周溝と接続通路を介して前記第3ポートと第2ポートが連通した状態になっている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の油圧制御弁。 A hydraulic control valve for a valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 7 ,
The first position is a position where the spool valve has moved to the maximum in one axial direction, and the third port and the second port are in communication with each other via the second outer peripheral groove and the connection passage. hydraulic control valve of the valve timing control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that there.
前記第2ポジションは、前記スプール弁が軸方向の最大一方向側の位置から他方側へ所定量移動した位置であり、前記第2ランド部によって第2ポートが閉止されると共に、前記第3ランド部によって前記第1ポートが閉止されて、前記遅角作動室と進角作動室内に油圧を保持する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の油圧制御弁。 A hydraulic control valve for a valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 7 ,
The second position is a position where the spool valve has moved from a position on one side at a maximum in the axial direction to the other side by a predetermined amount, the second port is closed by the second land portion, and the third land is formed. A hydraulic control valve for a valve timing control device of an internal combustion engine, wherein the first port is closed by a section to maintain hydraulic pressure in the retarding chamber and the advancing chamber .
前記第3ポジションは、前記スプール弁が前記第2ポジションから軸方向の他方側へ所定量移動した位置であり、第1外周溝を介して前記第2ポートと第4ポートを連通すると共に、第2外周溝を介して第3ポートと第1ポートを連通する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の油圧制御弁。 A hydraulic control valve for a valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 7 ,
The third position is a position where the spool valve has moved from the second position to the other side in the axial direction by a predetermined amount, communicates the second port and the fourth port via the first outer peripheral groove, and 2. A hydraulic control valve of a valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that the third port and the first port are communicated with each other via an outer peripheral groove .
機関の定常運転状態では前記スプール弁を、前記第1ポジションから前記第3ポジションの間に制御し、
機関の定常運転状態から前記バルブタイミング制御装置に高い変換速度が要求されたときに、前記スプール弁を前記第4ポジションに制御する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の油圧制御弁。 A hydraulic control valve for a valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1,
In the steady operation state of the engine, the spool valve is controlled between the first position and the third position,
A hydraulic control valve for a valve timing control device of an internal combustion engine , wherein the spool valve is controlled to the fourth position when a high conversion speed is required of the valve timing control device from a steady operation state of the engine.
カムシャフトに固定され、前記ハウジング内に相対回転可能に収容されて前記作動室を進角作動室と遅角作動室に分けるベーンを有するベーンロータと、
前記遅角作動室と進角作動室に対して油圧を給排制御する油圧制御弁と、
を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記油圧制御弁は、
前記進角作動室と前記遅角作動室のいずれか一方に連通する第1ポートと、前記進角作動室と前記遅角作動室のいずれか他方に連通する第2ポートと、機関によって駆動されるポンプの吐出通路に連通する第3ポートと、ドレン通路に連通する第4ポートと、を有する筒状のバルブボディと、
前記バルブボディの軸方向に移動可能であって、前記移動ポジションによって前記各ポートの連通状態を制御するスプール弁と、
該スプール弁の内部に設けられた接続通路と、
該接続通路の内部に設けられ、該接続通路の一方側から他方側への作動油の流れを許容し、他方側から一方側への作動油の流れを規制する逆止弁と、
を備え、
前記スプール弁は、
前記第3ポートと前記第2ポートを連通する共に、前記第1ポートと前記第4ポートを連通する第1ポジションと、
前記第2ポートと前記第1ポートをそれぞれ塞ぐか、または前記第1ポートと前記第2ポートの両方を前記第3ポートと連通する第2ポジションと、
前記第1ポートと前記第3ポートを連通すると共に、前記第2ポートと前記第4ポートを連通する第3ポジションと、
前記第1ポートと前記第3ポートを連通すると共に、前記第2ポートと前記第4ポートとの連通を規制し、かつ前記接続通路及び前記逆止弁を介して前記第2ポートから前記第1ポートへの前記作動油の流れを許容し、前記第1ポートから前記第2ポートへの前記作動油の流れを規制する第4ポジションと、を有し、
前記スプール弁の軸方向の移動位置において、前記第2ポートに対して前記第1ポジションと前記第3ポジションが隣接し、前記第4ポジションは、前記第2ポジションに対して隣接せずに前記スプール弁の軸方向の最端部の移動位置にある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。 Rotational force from the crankshaft is transmitted, and a housing having a working chamber inside,
A vane rotor having a vane fixed to a camshaft and rotatably housed in the housing to divide the working chamber into an advance working chamber and a retard working chamber;
A hydraulic control valve for supplying and discharging hydraulic pressure to and from the retarded working chamber and the advanced working chamber,
A valve timing control device for an internal combustion engine, comprising:
The hydraulic control valve is
A first port communicating with one of the advance working chamber and the retard hydraulic chamber, a second port communicating with the other one of the retarded angle hydraulic chamber and the advance working chamber, is driven by the engine A tubular valve body having a third port communicating with the discharge passage of the pump, and a fourth port communicating with the drain passage,
A spool valve that is movable in the axial direction of the valve body and that controls the communication state of each port according to the moving position;
A connection passage provided inside the spool valve,
A check valve that is provided inside the connection passage, allows the flow of the hydraulic oil from one side to the other side of the connection passage, and restricts the flow of the hydraulic oil from the other side to the one side,
Equipped with
The spool valve is
Both communicating the second port and the third port, a first position for communicating said fourth port and said first port,
A second position that closes the second port and the first port, respectively , or connects both the first port and the second port to the third port ;
A third position in which the first port and the third port are in communication with each other and the second port and the fourth port are in communication with each other;
The first port and the third port are communicated with each other, the communication between the second port and the fourth port is regulated, and the first port is connected to the first port through the connection passage and the check valve. A fourth position that allows the flow of the hydraulic oil to the port and restricts the flow of the hydraulic oil from the first port to the second port,
At the axially moving position of the spool valve, the first position and the third position are adjacent to the second port, and the fourth position is not adjacent to the second position. A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the valve timing control device is located at a movement position of an end of the valve in the axial direction .
前記油圧制御弁は、前記スプール弁を一方向へ付勢する付勢部材を有すると共に、前記スプール弁を前記付勢部材の付勢力に抗して他方向へ移動させるアクチュエータを有する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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 12,
The hydraulic control valve includes an urging member that urges the spool valve in one direction, and an actuator that moves the spool valve in the other direction against the urging force of the urging member. Valve timing control device for internal combustion engine.
前記第4ポジションは、アクチュエータが前記スプール弁を前記付勢部材の付勢力に抗して他方向へ最大に移動させた位置である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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 12 ,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the fourth position is a position where the actuator moves the spool valve to the maximum in the other direction against the urging force of the urging member .
機関の定常運転状態では前記スプール弁を、前記第1ポジションから前記第3ポジションの間に制御し、
機関の定常運転状態から前記バルブタイミング制御装置に高い変換速度が要求されたときに、前記スプール弁を前記第4ポジションに制御する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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 12,
In the steady operation state of the engine, the spool valve is controlled between the first position and the third position,
A valve timing control device for an internal combustion engine , wherein the spool valve is controlled to the fourth position when a high conversion speed is required of the valve timing control device from a steady operation state of the engine.
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