JPH07139321A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バルブタイミング制御目標値の変化量が少ない
ときに油圧ポンプにかかる負荷を低減する。 【構成】 油圧を制御することにより、へリカルギヤを
カムシャフトの軸方向へ移動させ、プーリ及びカムシャ
フトの回転位相を変化させてバルブの開閉時期を調整す
るようにしたバルブタイミング制御装置において、リニ
アソレノイドバルブ４にはヘリカルギヤ駆動用の作動油
をリリーフするスプールを設ける。この構成により、作
動油が副油圧ポンプ６にて第一もしくば第二の油圧室２
３，２４に供給されると、供給油圧にてヘリカルギヤは
カムシャフトの軸方向へ移動される。そして、ヘリカル
ギヤの目標値の変化量が小さいとき作動油はリニアソレ
ノイドバルブ４のスプールにてリリーフされる。従っ
て、副油圧ポンプ６からの供給油圧及び油圧供給源に対
する流路抵抗が低減され、副油圧ポンプ６にかかる負荷
は低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の吸気バル
ブ、排気バルブの開閉タイミング、即ちバルブタイミン
グを制御するものに係り、詳しくは、油圧により駆動さ
れる可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関のバル
ブタイミング制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置としては、特開昭５７−−２１２３１０号
公報に示されるような構成のものが知られている。

【０００３】この従来構成において、吸気側のカムシャ
フトには吸気バルブの開閉タイミングを変更するための
可変バルブタイミング機構が設けられている。この可変
バルブタイミング機構は油圧機構の油圧力により駆動さ
れるものであり、その駆動用の油圧は内燃機関にて駆動
される油圧ポンプの吐出圧に依存している。前記油圧機
構にはスプール弁を備えた油圧制御弁が設けられ、油圧
制御弁にてバルブタイミングを可変とすべく前記可変バ
ルブタイミング機構に供給されるべき油圧が制御され
る。

【０００４】すなわち、前記油圧制御弁が遅角制御位置
へ作動すると、作動油が遅角制御用通路を介して遅角側
油圧室に供給されることにより、可変バルブタイミング
機構が駆動されるとともに、カムシャフトに捩じりが付
与されてバルブタイミングは遅角側へ変えられる。逆
に、前記油圧制御弁が進角制御位置へ作動すると、圧油
が進角制御用通路を介して進角側油圧室に供給されるこ
とにより、可変バルブタイミング機構が駆動されるとと
もに、カムシャフトに捩じりが付与されてバルブタイミ
ングは進角側へ変えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バルブタイミング制御装置においては、油圧制御弁が遅
角制御位置と進角側制御位置との中間に位置する中立位
置に位置する場合には、遅角及び進角制御通路への作動
油供給がともに停止される構成であるので、両通路内の
流路抵抗が大となる。この結果、可変機構を動かさない
時も含めて可変機構を変化量の小さい場合には油圧ポン
プに負荷がかかり、同油圧ポンプの駆動損失が増大し、
燃費が悪化するという問題がある。

【０００６】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点について着目してなされたものであって、そ
の目的とするところは、バルブタイミング制御目標値の
変化量が少ないときに油圧制御弁のリリーフ手段にて作
動油をリリーフすることにより、油圧ポンプにかかる負
荷を低減することが可能な内燃機関のバルブタイミング
制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、内燃機関のバルブ駆動用カムシャフトの外周に設
けられたプーリと、前記カムシャフト及びプーリ間に介
在されるとともに、前記バルブの開閉タイミングを連続
的に可変とするために駆動されるヘリカルギヤと、前記
ヘリカルギヤの両端側に設けられた油圧室に駆動用の作
動油を供給するための第一の油圧供給源と、前記第一の
油圧供給源とは独立して設けられ、潤滑系に作動油を供
給するための第二の油圧供給源と、前記第一の油圧供給
源に接続され、バルブタイミング制御目標値に基づいて
バルブタイミングを可変とすべく前記油圧室に供給され
るべき作動油を制御するための油圧制御弁とを備え、油
圧制御弁により第一の油圧供給源からの油圧を制御する
ことにより、へリカルギヤをカムシャフトの軸方向へ移
動させ、プーリ及びカムシャフトの回転位相を変化させ
てバルブの開閉時期を調整するようにした内燃機関のバ
ルブタイミング制御装置において、前記油圧制御弁に設
けられ、バルブタイミング制御目標値の変化量が小さい
ときに油圧室への供給油圧を減圧すべく作動油をリリー
フするリリーフ手段を備えたことを要旨としている。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、第一の油圧供給源から作
動油が油圧室に供給されると、その供給油圧にて同ヘリ
カルギヤはカムシャフトの軸方向へ移動される。ヘリカ
ルギヤの目標値の変化量が小さいとき、作動油はリリー
フ手段にてリリーフされる。このため、第一の油圧供給
源からの供給油圧及び第一の油圧供給源に対する流路抵
抗が低減され、結果として第一の油圧供給源にかかる負
荷は低減される。

【０００９】

【実施例】以下、上記した発明における内燃機関のバル
ブタイミング制御装置をガソリンエンジンに具体化した
一実施例を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。

【００１０】図１はこの実施例における内燃機関の潤滑
系を示す油圧回路図である。吸気バルブの開閉タイミン
グを可変にするために油圧により駆動される可変バルブ
タイミング機構（以下単に「ＶＶＴ」という）１には、
遅角制御通路２及び進角制御通路３を介して油圧制御弁
としてのリニアソレノイドバルブ（以下単に「ＬＳＶ」
という）４に接続されている。ＬＳＶ４は直列配置され
た第二の油圧供給源としての主油圧ポンプ５と、第一の
油圧供給源としての副油圧ポンプ６とを介してオイルパ
ン７に接続されている。

【００１１】両油圧ポンプ５，６は内燃機関としてのエ
ンジンのクランクシャフト等に駆動連結されており、エ
ンジンの運転に連動して油圧ポンプ５，６が駆動される
ことにより、オイルパン７から作動油が吸い上げられて
油圧ポンプ５，６から吐出される。又、主油圧ポンプ５
から吐出された作動油は所定の圧力をもってエンジンの
クランク等へ供給される。一方、副油圧ポンプ６から吐
出された作動油は所定の圧力をもって前記ＬＳＶ４、遅
角制御通路２及び進角制御通路３を介してＶＶＴ１へ供
給されるとともに、吸気及び排気バルブ等の動弁系等に
供給される。

【００１２】主油圧ポンプ５の吐出経路上には主リリー
フ弁８が設けられ、主油圧ポンプ５の吐出口からの吐出
される油圧回路内の最高圧力値が規制される。また、副
油圧ポンプ５とＬＳＶ４との間には副リリーフ弁９が設
けられ、主油圧ポンプ５の吐出口からＬＳＶ４へ供給さ
れる油圧回路内の圧力の最高圧力値が規制される。前記
両リリーフ弁８，９から吐出された作動油は前記オイル
パン７に戻される。

【００１３】次に、前記ＶＶＴ１の構成について、図２
に従って詳しく説明する。図２はＶＶＴ１の構成を示す
断面図である。エンジンのシリンダヘッド１０には、前
後（図２の左右）方向へ延びる吸気バルブ用のカムシャ
フト１１が設けられている。カムシャフト１１の外周に
はジャーナル部１１ａが形成され、このジャーナル部１
１ａがシリンダヘッド１１とベアリングキャップ１２と
によって回転可能に支承されている。

【００１４】カムシャフト１１の前端には筒状の固定ギ
ヤ１３がボルト１４により締付固定されている。カムシ
ャフト１１の前端外周にはタイミングプーリ１５が回転
可能に設けられている。タイミングプーリ１５のボス部
１６の前端は前記固定ギヤ１３とカムシャフト１１の外
周間に遊挿されるとともに、ボス部１６の後端はカムシ
ャフト１１の外周から突出したフランジ１１ｂに摺動可
能に当接されている。

【００１５】タイミングプーリ１５にはタイミングベル
ト１７が掛装され、クランクシャフトの回転がこのタイ
ミングベルト１７を介してタイミングプーリ１５に伝達
される。タイミングプーリ１５の前端面にはキャップ１
８がボルト１９にて締付固定されている。同キャップ１
８によりカムシャフト１１の前端が覆われている。キャ
ップ１８とタイミングプーリ１５との間には前記ボルト
１９にて締付け固定された筒状のギヤ２０が配置されて
いる。前記タイミングプーリ１１、ギヤ２０、キャップ
１８とによって囲まれる空間が環状空間２１とされ、同
環状空間２１にはほぼ二重円筒状をなすリングギヤ２２
が配設されている。このリングギヤ２２によりタイミン
グプーリ１５と固定ギヤ１３とが駆動連結されている。

【００１６】すなわち、リングギヤ２２の最外周及び最
内周にはそれぞれヘリカルスプライン２２ａ，２２ｂが
形成されている。一方、前記固定ギヤ１３の後端外周及
びギヤ２０の内周にはヘリカルスプライン１３ａ，２０
ａが形成されている。そして、ヘリカルスプライン２２
ａ，２０ａ同士が噛み合い、又、ヘリカルスプライン２
２ｂ，１３ａ同士が相互に噛み合っている。

【００１７】従って、クランクシャフトの回転がタイミ
ングベルト１７を介してタイミングプーリ１５に伝達さ
れると、リングギヤ２２によって連結されたタイミング
プーリ１５と固定ギヤ１３とが一体的に回転され、カム
シャフト１１が回転駆動される。

【００１８】前記環状空間２１におけるリングギヤ２２
の前側は第一の油圧室２３とされ、リングギヤ２２の後
側は第二の油圧室２４とされている。この油圧室２３，
２４には作動油が供給される。すなわち、カムシャフト
１１の前端部、タイミングプーリ１５のボス部１６及び
シリンダヘッド１０には前記進角制御用通路３が形成さ
れている。カムシャフト１１における進角側制御用通路
３の一端はボス部１６の開口を介して第二の油圧室２４
と連通され、他端はカムジャーナル部１１ａの幅方向の
中央部に設けた開口部３ａに連通されている。そして、
その開口部３ａはシリンダヘッド１０の軸受部に開口す
るシリンダヘッド１０側の進角制御用通路３に連通され
ている。

【００１９】又、カムシャフト１１の前端部軸芯、ボル
ト１４及びシリンダヘッド１０には前記遅角制御用通路
２が形成されている。すなわち、カムシャフト１１にお
ける遅角側制御用通路２の一端はボルト１４の軸芯に沿
って穿設された透孔１４ａを介して第一の油圧室２３と
連通され、他端はカムジャーナル部１１ａのスラスト面
側に設けた開口部２４ａに連通されている。そして、そ
の開口部２４ａはシリンダヘッド１０の軸受部において
カムジャーナル１１ａに開口するシリンダヘッド１０側
の進角制御用通路２に連通されている。

【００２０】次に、前記ＬＳＶ４について、図３に基づ
いて詳細に説明する。ＬＳＶ４はそのケーシング２５
に、第一のポート２６、第二のポート２７、第三のポー
ト２８及び第四のポート２９を備えている。第一のポー
ト２６は前記進角制御用通路３に接続され、第二のポー
ト２７は前記遅角制御用通路２に接続されている。第三
のポート２８は副油圧ポンプ６の吐出口側に連通されて
いる。また、第四のポート２９はオイルパン７に連通さ
れる図示しないもどし路に接続されている。

【００２１】ケーシング２５の内部には筒体３４が嵌入
されている。筒体３４には軸心方向に沿ってスプール摺
動孔３４ｂが形成されている。筒体３４の外周には前記
スプール摺動孔３４ｂに連通するとともに、前記第一、
第二及び第三のポート２６〜２８に連通する連通孔３６
が各々形成されている。筒体３４のスプール摺動孔３４
ｂには２つの弁体３０ａを備えてなる円筒状のスプール
３０がその軸心方向へ往復移動可能に設けられている。
弁体３０ａに隣接するスプール３０の外周面には第一、
第二及び第三の周溝３７ａ，３７ｂ，３７ｃが形成され
ている。このスプール３０の一端は同じく筒体３４に設
けられた電磁ソレノイド３１のプランジャ３１ａの先端
に当接されている。本実施例において第一〜第四のポー
ト２６〜２９及びスプール３０によりリリーフ手段が構
成されている。

【００２２】一方、筒体３４の端部には支持筒３３が嵌
合され、圧縮スプリング３２の一端が係止され、この圧
縮スプリング３２の他端はスプール３０の端部に係入さ
れている。そして、圧縮スプリング３２の付勢力にてス
プール３０の一端はプランジャ３１ａの反突出方向へ常
時付勢されている。

【００２３】また、スプール３０の内部には軸心方向に
沿って前記支持筒３３内へ連通する連通孔３０ｂが形成
されている。連通孔３０ｂは前記周溝３７ａ〜３７ｃの
うちスプール３０の両端側に位置する第一及び第三の周
溝３７ａ，３７ｃに連通されている。また、筒体３４の
一端外周は他の部分よりも小径なる小径部３４ａが形成
されている。連通孔３０ｂはこの支持筒３３内及び小径
部３４ａとケーシング２５に囲まれる空間３５を介して
第四のポート２９に連通されている。また、前記第二の
周溝３７ｂは常に筒体３４の連通孔３６を介して第三の
ポート２８と連通可能になっている。そして、スプール
３０は電磁ソレノイド３１の励磁・消磁により最遅角制
御位置（図３中右端）から最進角制御位置（図３中左
端）の間の任意の位置に切換作動されるようになってい
る。

【００２４】前記スプール３０の弁体３０ａは第一及び
第二のポート２６，２７の流路開口面積よりも小となっ
ている。すなわち、スプール３０の任意位置において、
第一及び第二のポート２６，２７が弁体３０ａにて閉塞
されないことにより、作動油は両ポート２６，２７のう
ちいずれか一方から第四のポート２９を介してオイルパ
ン７へ戻されるようになっている。

【００２５】すなわち、図４はＬＳＶ４内部の概略概念
図を示し、スプール３０の第一及び第三の周溝３７ａ，
３７ｃを省略している。図４（ａ）はＬＳＶ４のスプー
ル３０が進角制御位置に位置した状態を示す。すなわ
ち、この状態は図３で示されている第一のポート２６、
第二の周溝３７ｂ及び第三のポート２８が連通し、第二
のポート２７、第三の周溝３７ｃ、連通孔３０ｂ及び第
四のポート２９が実際には連通している状態である。従
って、第一のポート２６と第三のポート２８とが連通さ
れるとともに、第二のポート２７と第四のポート２９と
が連通される。この作動位置により、副油圧ポンプ６に
て進角制御通路３に供給された作動油が、第二の油圧室
２４のみに供給される。このため、高い油圧がリングギ
ヤ２２の一端に加えられることにより、リングギヤ２２
が第一の油圧室２３に残る作動油に抗して軸方向へ移動
されながら、回動して、カムシャフト１１に捩じりが付
与される。

【００２６】この結果、カムシャフト１１とタイミング
プーリ１５との回転方向における相対位置が変えられ、
吸気バルブの開閉タイミングが進角されることになる。
すなわち、吸気バルブの開き・閉じが早められ、吸気行
程における吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラ
ップが大きくなる方向へ変えられる。このように、第二
の油圧室２４のみに作動油が供給されることにより、リ
ングギヤ２２はそのストロークエンドとして、キャップ
１８の内頂部に近接する位置まで移動され、そのストロ
ークエンドが最大進角側の位置となる。

【００２７】図４（ｂ）はＬＳＶ４のスプール３０が最
大進角位置と最大遅角位置との間である中立位置に位置
した状態を示し、第一のポート２６における第二の周溝
３７ｂと連通する流路面積が第二のポート２７における
第二の周溝３７ｂと連通する流路面積よりも大きい状態
である。すなわち、この状態は図３で示されている第一
のポート２６、第二の周溝３７ｂ、第二のポート２７及
び第三のポート２８が連通し、第二のポート２７、第三
の周溝３７ｃ、連通孔３０ｂ及び第四のポート２９が実
際には連通している状態である。従って、第三のポート
２８と第一のポート２６及び第二のポート２７とが連通
されるとともに、第二のポート２７と第四のポート２９
とが連通される。この作動位置により、遅角及び進角側
制御用通路２，３に同時供給された油圧が第一の油圧室
２３及び第二の油圧室２４に同時供給される。それとと
もに、第二の油圧室２４に供給された作動油は第四のポ
ート２９から戻し路を介してオイルパン７へとリリーフ
される。

【００２８】このリリーフにより第三のポート２８を含
む作動油の供給経路内における流路抵抗の上昇が防止さ
れる。また、第二の周溝３７ｂと連通する流路面積が第
二のポート２７よりも第一のポート２６の方が大きいた
め、第一の油圧室２３に働く油圧は第二の油圧室２４に
働く油圧よりも低圧となる。これらの油圧がリングギヤ
２２の両端に加えられることにより、第二の油圧室２４
に加えられる油圧にてリングギヤ２２が第一の油圧室２
３に加えられる油圧に抗して軸方向に沿って油圧の釣合
いのとれる位置まで移動される。それとともに、リング
ギヤ２２が回動して、カムシャフト１１に前記最大進角
側に位置された場合よりも制御目標値の変化量の小さい
捩じりが付与される。

【００２９】なお、ＶＶＴ１の制御目標値の変化量が小
さいとは、スプール３０のストロークが中立位置のとき
を基準位置として、その制御目標値が変化した場合、そ
の変化量が最大進角側あるいは最大遅角側に制御目標値
を設定した場合よりも小さい場合をいう。また、中立位
置とは後述する図５に示すように、副リリーフ弁９の供
給油圧が最も低い位置、すなわち、スプール３０のスト
ロークが最大位置と最小位置との中間に位置した状態を
いう。

【００３０】この結果、カムシャフト１１とタイミング
プーリ１５との回転方向における相対位置が変えられ、
前記図４（ａ）の進角位置よりも吸気バルブの開閉タイ
ミングの変化量を小さくして進角されることになる。す
なわち、バルブの開き・閉じが早められ、吸気行程にお
ける吸気バルブと排気バルブとのオーバラップが大きく
なる方向へ変えられるとともに、オーバラップの目標値
の変化量は小さくなる。このように、第二の油圧室２４
には第一の油圧室２３よりも高い油圧が働くことによ
り、リングギヤ２２はストロークエンドとして、両油圧
室２３，２４の油圧の釣合いのとれる位置まで移動さ
れ、そのストロークエンドが中立位置となる。

【００３１】図４（ｃ）はＬＳＶ４のスプール３０が中
立位置に位置した状態を示し、第一のポート２６におけ
る第二の周溝３７ｂと連通する流路面積が第二のポート
２７における第二の周溝３７ｂと連通する流路面積より
も小さい状態である。すなわち、この状態は図３で示さ
れている第一のポート２６、第二の周溝３７ｂ、第二の
ポート２７及び第三のポート２８が連通し、第一のポー
ト２６、第一の周溝３７ａ、連通孔３０ｂ及び第四のポ
ート２９が実際には連通している状態である。従って、
第三のポート２８、第一のポート２６及び第二のポート
２７とが連通されるとともに、第一のポート２６と第四
のポート２９とが連通される。この作動位置により、遅
角及び進角側制御用通路２，３に同時供給された作動油
が、第一の油圧室２３及び第二の油圧室２４に供給され
る。それとともに、第二の油圧室２４に供給された作動
油の一部は第四のポート２９から戻し路を介してへリリ
ーフされる。

【００３２】このリリーフにより、第三のポート２８を
含む作動油の供給経路内における流路抵抗の上昇が防止
される。また、第二の周溝３７ｂと連通する流路面積が
第一のポート２６よりも第二のポート２７の方が大きい
ため、第二の油圧室２４に働く油圧は第一の油圧室２３
に働く油圧よりも低圧となる。これらの油圧がリングギ
ヤ２２の両端に加えられることにより、第一の油圧室２
３に加えられる油圧にてリングギヤ２２が第二の油圧室
２４に加えられる油圧に抗し、軸方向に沿って油圧の釣
合いのとれる位置まで移動される。それとともに、リン
グギヤ２２が回動して、カムシャフト１１に最大遅角側
に位置された場合よりも制御目標値の変化量の小さい反
対方向の捩じりが付与される。

【００３３】この結果、カムシャフト１１とタイミング
プーリ１５との回転方向における相対位置が変えられ、
最大遅角位置よりも吸気バルブの開閉タイミングの変化
量を小さくして遅角されることになる。すなわち、バル
ブの開き・閉じが遅められ、吸気行程における吸気バル
ブと排気バルブとのオーバラップが小さくなる方向へ変
えられるとともに、オーバラップの目標値の変化量は小
さくなる。このように、第一の油圧室２３には第二の油
圧室２４よりも高い油圧が働くことにより、リングギヤ
２２はストロークエンドとして、両油圧室２３，２４の
油圧の釣合いのとれる位置まで移動され、そのストロー
クエンドが中立位置となる。

【００３４】図４（ｄ）はＬＳＶ４のスプール３０が遅
角制御位置に位置した状態を示す。すなわち、この状態
は図３で示されている第二のポート２７、第二の周溝３
７ｂ及び第三のポート２８が連通し、第一のポート２
６、第三の周溝３７ｃ、連通孔３０ｂ及び第四のポート
２９が実際には連通している状態である。従って、第一
のポート２６と第四のポート２９とが連通されるととも
に、第二のポート２７と第三のポート２８とが連通され
る。この作動位置により、遅角側制御用通路２に供給さ
れた作動油が、第一の油圧室２３のみに供給される。こ
の油圧がリングギヤ２２の一端に加えられることによ
り、リングギヤ２２が第二の油圧室２４に残る作動油に
抗して軸方向へ移動されながら、回動して、カムシャフ
ト１１に反対方向の捩じりが付与される。この結果、カ
ムシャフト１１とタイミングプーリ１５との回転方向に
おける相対位置が変えられ、吸気バルブの開閉タイミン
グが遅角されることになる。

【００３５】すなわち、バルブの開き・閉じが遅らせら
れ、吸気行程における吸気バルブと排気バルブとのバル
ブオーバラップが小さくなる方向へ変えられる。このよ
うに、第一の油圧室２３のみに作動油が供給されること
により、リングギヤ２２はそのストロークエンドとし
て、タイミングプーリ１５に近接する位置まで移動さ
れ、そのストロークエンドが最大遅角側の位置となる。

【００３６】以上のようにＶＶＴ１が構成されており、
同ＶＶＴ１を駆動させることにより、吸気バルブの開閉
タイミング、延いては吸気バルブと排気バルブとのバル
ブオーバラップが、最大遅角時の状態と最大進角時の状
態との間で連続的に変更可能となっている。

【００３７】なお、前記電磁ソレゾイド３１は図示しな
い電子制御装置（ＥＣＵ）に接続されている。ＥＣＵは
中央処理制御装置（ＣＰＵ）と、所定の制御プログラム
等を予め記憶したり、ＣＰＵの演算結果等を一次記憶し
たりする各種メモリ等と、これらの各部と各部入浴回路
及び外部入力回路等とをバスによって接続した論理演算
回路として構成されている。前記ＥＣＵの外部入力回路
には、吸気通路を通じてエンジンへ吸入されるエアーフ
ローメータが接続されている。

【００３８】また、同じく外部入力回路には、クランク
シャフトの近傍に配設されたクランク角センサと、カム
シャフトの近傍に配設されたカム角センサとがそれぞれ
接続されている。そして、ＥＣＵは外部入力回路を介し
て前記各センサからの出力信号を入力値として読み込
む。そして、ＥＣＵはこれらの入力値に基づいて、外部
出力回路に接続された電磁ソレノイド３１に対するソレ
ノイド電流値を変化させ、プランジャ３１ａのストロー
ク量を好適に制御する。

【００３９】次に、上記のように構成されたＶＶＴ１の
作用を本実施例におけるＬＳＶ４の特性を示す図５及び
図６に従って説明する。図５はＬＳＶ４のスプール３０
のストロークと、副リリーフ弁６の供給油圧との関係を
示す。すなわち、スプール３０のストロークの小さい場
合には、同スプール３０が図４（ｄ）で示す遅角制御位
置に位置されている。この作動位置において供給油圧は
大であるとともに、副リリーフ弁６の設定油圧と同油圧
にまで上昇される。同じく、スプール３０のストローク
の大きい場合には、同スプール３０が図４（ａ）で示す
進角制御位置に位置されている。この作動位置において
供給油圧は大であるとともに、副リリーフ弁６のリリー
フ設定圧と同油圧にまで上昇される。このため、リング
ギヤ２２の進角及び遅角制御目標値の大きい場合には油
圧が高い状態で作動されるため、応答性が確保される。

【００４０】一方、図４（ｂ）で説明したように、スプ
ール３０のストロークが中立位置に位置された場合、す
なわち、リングギヤ２２の進角側制御目標値の変化量が
小さい場合には、ＶＶＴ１の作動油は第一及び第二のポ
ート２６，２７へ供給されるとともに、第二のポート２
７から第四のポート２９及び戻り路を介してオイルパン
７に戻される。このため、中立位置から進角側への制御
目標値の変化量が小さい場合に、給油油圧は図５に二点
鎖線で示す副リリーフ弁９の設定油圧よりも低い油圧と
なる。つまり、作動油の供給油圧はスプール３０の中立
位置付近から徐々に減圧され、最中立位置で最も減圧さ
れる。

【００４１】また、図４（ｃ）で説明したように、スプ
ール３０のストロークが中立位置に位置された場合、す
なわち、リングギヤ２２の遅角側制御目標値の変化量が
小さい場合には、ＶＶＴ１の作動油は第一及び第二のポ
ート２６，２７へ供給されるとともに、第一のポート２
６から第四のポート２９及び戻り路を介してオイルパン
７に戻される。このため、中立位置から遅角側への制御
目標値の変化量が小さい場合に、給油油圧は副リリーフ
弁９の設定油圧よりも低い油圧となる。つまり、図４
（ｂ）と同様に、作動油の供給油圧はスプール３０の中
立位置付近から徐々に減圧され、最中立位置で最も減圧
される。

【００４２】また、図６は第一〜第四のポート２６〜２
９の流路面積と、ＬＳＶ４のスプール３０のストローク
との関係を示す。すなわち、実線αは第一のポート２６
と第四のポート２９間の流路面積及びスプール３０のス
トロークとの関係を示す。実線βは第二のポート２７と
第四のポート２９間の流路面積及びスプール３０のスト
ロークとの関係を示す。実線γは第三のポート２８と第
二のポート２７間の流路面積及びスプール３０のストロ
ークとの関係を示す。実線δは第三のポート２８から第
一のポート２６間の流路面積及びスプール３０のストロ
ークとの関係を示す。

【００４３】すなわち、ＬＳＶ４のスプール３０のスト
ロークが小さく、同スプール３０が遅角制御位置（図４
（ｄ）に示す位置）に移動されると、第一及び第四のポ
ート２６，２９間の流路面積は大となるとともに、第二
及び第三のポート２７，２８の流路面積も大となる。こ
のため、流路面積に比例してＶＶＴ１の作動油量も多く
なる。

【００４４】また、ＬＳＶ４のスプール３０が中立位置
（図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示す位置）に移動される
と、各ポート２６〜２９の流路開口面積は小となる。こ
のため、流路面積に比例してＶＶＴ１の作動油量も少な
くなる。

【００４５】さらに、ＬＳＶ４のスプール３０のストロ
ークが大きく、同スプール３０が進角制御位置（図４
（ａ）に示す位置）に移動されると、第一及び第四のポ
ート２６，２９間の流路面積は大となるとともに、第三
及び第二のポート２８，２９間の流路面積も大となる。
このため、前記遅角制御時と同様にＶＶＴ１の作動油量
は流路面積に比例して多くなる。

【００４６】このように、本実施例の内燃機関のバルブ
タイミング制御装置においては、リングギヤ２２の目標
制御値の変化量が小さいときに、ＬＳＶ４のスプール３
０の弁体３０ａと各ポート２６〜２９と閉塞させないよ
うにし、作動油を戻し路を介してオイルパン７へ戻すよ
うにした。すなわち、ＬＳＶ４のスプール３０が中立位
置に位置されたときには、ＶＶＴ１へ給油される作動油
の供給油圧が低圧となるとともに、供給油量も少なくな
るので、給油経路内における流路抵抗及び油圧の上昇を
防止できて、副リリーフ弁９を作動させることなく、同
給油経路内の油圧を低減することができる。この結果、
副油圧ポンプ６にかかる負荷を非常に小さくできるとと
もに、同副油圧ポンプ６の駆動損失の増大を防止してエ
ンジンの燃費を向上させることができる。

【００４７】また、リングギヤ２２の目標制御値の変化
量が大きいとき、すなわち、ＬＳＶ４のスプール３０が
遅角制御位置及び進角制御位置に位置されたときには、
ＶＶＴ１へ給油される作動油の供給油圧が高くなるとと
もに、供給油量も多くなる。この結果、リングギヤ２２
に対する駆動力は供給油圧及び供給油量に比例するた
め、遅角側及び進角側への応答性を向上することができ
る。

【００４８】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）上記実施例では主油圧ポンプ５及び副油圧ポンプ
６を直列に配置した。これに対し、図７に示すように、
主油圧ポンプ５と副油圧ポンプ６とを独立させ、同一の
オイルパン７からオイルを給油する構造としてもよい。

【００４９】（２）上記実施例では主油圧ポンプ５及び
副油圧ポンプ６を直列に配置し、かつ、同一のオイルパ
ン７からオイルを給油するようにした。これに対し、主
油圧ポンプ５と副油圧ポンプ６とを独立させ、かつ、別
々のオイルパン７からオイルを動弁系とクランク系とに
給油するようにしてもよい。この構成にすれば、オイル
パン７を分離させので、副油圧ポンプ６側のオイルは燃
焼ガス等により劣化することがない。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、バルブタイミング
制御目標値の変化量が少ないときに油圧制御弁のリリー
フ手段にて油圧をリリーフすることにより、油圧ポンプ
にかかる負荷を低減することができるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例における内燃機関のバルブタイミング
制御装置の油圧回路図である。

【図２】同じく、ＶＶＴの構成を示す断面図である。

【図３】同じく、ＬＳＶの構成を示す断面図である。

【図４】同じく、ＬＳＶの構成を示す概略概念図であ
る。図４（ａ）はスプールが最大進角位置に位置した状
態を示す概略概念図である。図４（ｂ）及び図４（ｃ）
はスプールが中立位置付近に位置した状態を示す概略概
念図である。図４（ｄ）はスプールが最大遅角位置に位
置した状態を示す概略概念図である。

【図５】同じく、スプールのストロークとＶＶＴに供給
される油圧との関係を示す説明図である。

【図６】同じく、スプールのストロークとＬＳＶにおけ
る各ポートの流路面積との関係を示す説明図である。

【図７】他の実施例を示すバルブタイミング制御装置の
油圧回路図である。

【図８】他の実施例を示すバルブタイミング制御装置の
油圧回路図である。

【符号の説明】

４…ＬＳＶ（油圧制御弁）、５…主油圧ポンプ（第二の
油圧供給源）、６…副油圧ポンプ（第一の油圧供給
源）、１１…カムシャフト、１５…タイミングプーリ、
２２…リングギヤ（ヘリカルギヤ）、２３…第一の油圧
室、２４…第二の油圧室、２６…第一のポート、２７…
第二のポート、２８…第三のポート、２９…第四のポー
ト、３０…スプール（２６〜３０にてリリーフ手段が構
成されている。）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関のバルブ駆動用カムシャフトの外
   周に設けられたプーリと、 前記カムシャフト及びプーリ間に介在されるとともに、
   前記バルブの開閉タイミングを連続的に可変とするため
   に駆動されるヘリカルギヤと、 前記ヘリカルギヤの両端側に設けられた油圧室に駆動用
   の作動油を供給するための第一の油圧供給源と、 前記第一の油圧供給源とは独立して設けられ、潤滑系に
   作動油を供給するための第二の油圧供給源と、 前記第一の油圧供給源に接続され、バルブタイミング制
   御目標値に基づいてバルブタイミングを可変とすべく前
   記油圧室に供給されるべき作動油を制御するための油圧
   制御弁とを備え、 油圧制御弁により第一の油圧供給源からの油圧を制御す
   ることにより、へリカルギヤをカムシャフトの軸方向へ
   移動させ、プーリ及びカムシャフトの回転位相を変化さ
   せてバルブの開閉時期を調整するようにした内燃機関の
   バルブタイミング制御装置において、 前記油圧制御弁に設けられ、バルブタイミング制御目標
   値の変化量が小さいときに油圧室への供給油圧を減圧す
   べく作動油をリリーフするリリーフ手段を備えたことを
   特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。