JPH10103029A - Variable valve timing controller for internal combustion engine - Google Patents
Variable valve timing controller for internal combustion engineInfo
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- JPH10103029A JPH10103029A JP8254759A JP25475996A JPH10103029A JP H10103029 A JPH10103029 A JP H10103029A JP 8254759 A JP8254759 A JP 8254759A JP 25475996 A JP25475996 A JP 25475996A JP H10103029 A JPH10103029 A JP H10103029A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の可変バ
ルブタイミング制御装置に係り、詳しくはバルブタイミ
ングを制御するモータ等の故障時におけるフェールセー
フ機能を備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to a variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine having a fail-safe function when a motor or the like for controlling valve timing fails. Things.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、内燃機関の吸気バルブあるいは排
気バルブのバルブタイミングを、タイミングプーリとカ
ムシャフトとの回転位相を変化させることにより制御す
る可変バルブタイミング制御装置が種々提案されてい
る。この種の可変バルブタイミング制御装置は、タイミ
ングプーリに固定される外側回転筒の内周側、及び、カ
ムシャフトに固定される内側回転筒の外周側にそれぞれ
ヘリカルスプラインが形成され、両回転筒が各ヘリカル
スプラインに歯合するリングギアにて連結されている。
そして、このリングギアの中心軸線方向の位置（以下、
制御位置）を変化させることにより、タイミングプーリ
とカムシャフトとの回転位相を変化させている。2. Description of the Related Art Conventionally, various variable valve timing control devices have been proposed which control the valve timing of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine by changing the rotation phase of a timing pulley and a camshaft. In this type of variable valve timing control device, helical splines are respectively formed on the inner peripheral side of an outer rotary cylinder fixed to a timing pulley and on the outer peripheral side of an inner rotary cylinder fixed to a camshaft. The helical splines are connected by a ring gear meshing with the helical splines.
Then, the position of the ring gear in the center axis direction (hereinafter, referred to as
By changing the control position, the rotational phase between the timing pulley and the camshaft is changed.
【０００３】例えば、特開平５−１２５９１２号公報に
て提案されるバルブタイミング調整装置は、図１１に示
すように、前記リングギア７０を変位させるためにボー
ルねじからなる送り機構７１を用いている。すなわち、
バルブタイミング制御用のモータ７２にてシャフト７３
が回転駆動されると、前記送り機構７１にてナット７４
が中心軸線方向に移動する。このナット７４には前記リ
ングギア７０が回転可能に支持されており、同ナット７
４の移動によりリングギア７０が進角側あるいは遅角側
の制御位置に移動配置される。従って、タイミングプー
リ７５とカムシャフト７６との回転位相がモータ７２に
て制御され、例えば吸気側バルブのバルブタイミングを
進角あるいは遅角制御する。For example, a valve timing adjusting device proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-125912 uses a feed mechanism 71 composed of a ball screw for displacing the ring gear 70 as shown in FIG. . That is,
The shaft 73 is controlled by the motor 72 for valve timing control.
Is rotated, the feed mechanism 71 causes the nut 74 to rotate.
Moves in the direction of the central axis. The ring gear 70 is rotatably supported by the nut 74.
The movement of 4 moves the ring gear 70 to the advanced or retarded control position. Therefore, the rotation phase of the timing pulley 75 and the camshaft 76 is controlled by the motor 72, and for example, the valve timing of the intake side valve is advanced or retarded.
【０００４】ところで、前記モータ７２や同モータ７２
を駆動制御する図示しないエンジン制御コンピュータ等
に異常が発生すると、シャフト７３を回転させてリング
ギア７０の制御位置を制御することができなくなる。こ
のとき、リングギア７０が進角側の制御位置に配置され
たままになると、吸気側バルブが進角側に制御されたま
まとなる。その結果、軽負荷運転時においてエンジンが
安定しなくなり、又、エンジン停止後の再始動ができな
くなることがあるため、故障時におけるエンジンの最低
限の運転性を確保することができなくなることがある。The motor 72 and the motor 72
If an abnormality occurs in an unillustrated engine control computer or the like that drives and controls the shaft gear 73, the control position of the ring gear 70 cannot be controlled by rotating the shaft 73. At this time, if the ring gear 70 is kept at the control position on the advance side, the intake valve remains controlled on the advance side. As a result, the engine becomes unstable during light load operation, and it may not be possible to restart after stopping the engine, so that it may not be possible to ensure the minimum operability of the engine at the time of failure. .
【０００５】そこで、上記のバルブタイミング調整装置
では、そのような事態を回避するためのフェールセーフ
機構を備えている。図１２は、上記バルブタイミング調
整装置の送り機構７１部分の詳細を示している。同図に
示すように、前記ナット７４が収容される収容室７７の
端部には、リングギア７０が吸気側バルブを最遅角状態
とする制御位置に移動した状態でナット７４を進角側に
付勢するコイルばね７８が設けられている。Therefore, the above-described valve timing adjusting device is provided with a fail-safe mechanism for avoiding such a situation. FIG. 12 shows the details of the feed mechanism 71 of the valve timing adjusting device. As shown in the figure, at the end of the housing chamber 77 in which the nut 74 is housed, the nut 74 is moved to the advanced position with the ring gear 70 moved to the control position where the intake valve is set to the most retarded state. Is provided with a coil spring 78 that urges the coil spring 78.
【０００６】そして、モータ７２等の異常によりシャフ
ト７３を駆動してリングギア７０の制御位置を変化させ
ることができなくなると、カムシャフト７６に作用する
反力によりリングギア７０が遅角側に駆動されナット７
４が前記コイルばね７８に当接する。そして、リングギ
ア７０は前記反力とコイルばね７８の反発力とが釣り合
う位置に配置される。このとき、リングギア７０の制御
位置は、吸気側バルブを最遅角状態に制御する制御位置
よりも進角側によった制御位置となるようにコイルばね
７８の自由長とばね定数が設定されている。その結果、
モータ７２等の異常発生時に吸気バルブのバルブタイミ
ングをほぼ最遅角状態に固定することができる。従っ
て、エンジン停止後の再始動を可能にするとともに軽負
荷運転時におけるエンジンの安定性を確保することがで
きるため、モータ７２の故障等によるバルブタイミング
調整装置の故障時にもエンジンの最低限の運転性を確保
することができるとしている。When the control position of the ring gear 70 cannot be changed by driving the shaft 73 due to an abnormality of the motor 72 or the like, the ring gear 70 is driven to the retard side by the reaction force acting on the camshaft 76. Nut 7
4 comes into contact with the coil spring 78. The ring gear 70 is arranged at a position where the reaction force and the repulsion force of the coil spring 78 are balanced. At this time, the free length and the spring constant of the coil spring 78 are set such that the control position of the ring gear 70 is a control position on the advance side than the control position for controlling the intake valve to the most retarded state. ing. as a result,
When an abnormality occurs in the motor 72 or the like, the valve timing of the intake valve can be fixed to the most retarded state. Therefore, the engine can be restarted after stopping, and the stability of the engine during light load operation can be ensured. Therefore, even when the valve timing adjustment device fails due to the failure of the motor 72 or the like, the minimum operation of the engine can be performed. It is said that the property can be secured.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
バルブタイミング調整装置では、モータ７２等の故障時
にリングギア７０をカムシャフト７６に作用する反力に
よって遅角側に移動させるようにしているため、モータ
７２がロックしたときには前記反力だけでリングギア７
０を遅角側に制御することができないことがある。又、
モータ７２はウォームギア７９にてシャフト７３を駆動
しているため、モータ７２がロックしたとき外力によっ
てモータ７２を回動させリングギア７０を遅角側に移動
させることは困難である。従って、バルブタイミング調
整装置の故障時においてエンジンの最低限の運転性を確
実に確保することができないという問題がある。However, in the above valve timing adjusting device, the ring gear 70 is moved to the retard side by the reaction force acting on the camshaft 76 when the motor 72 or the like fails. When the motor 72 is locked, the ring gear 7 is
0 may not be controlled to the retard side. or,
Since the motor 72 drives the shaft 73 by the worm gear 79, it is difficult to rotate the motor 72 by an external force to move the ring gear 70 to the retard side when the motor 72 is locked. Therefore, there is a problem that the minimum operability of the engine cannot be reliably ensured when the valve timing adjusting device fails.
【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、モータにてバルブタ
イミングを制御する内燃機関の可変バルブタイミング制
御装置において、同モータのロック等の故障時において
もエンジンの運転性を確実に確保することができるよう
にバルブタイミングを制御することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a variable valve timing control device for an internal combustion engine in which valve timing is controlled by a motor. An object of the present invention is to control valve timing so that operability of an engine can be ensured even in the event of a failure.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、カムシャフトに対して回
転可能に支持されたカム駆動部材と、前記カムシャフト
に固定され外側にヘリカルスプラインが形成された内側
回転筒と、前記カム駆動部材に固定され内側にヘリカル
スプラインが形成された外側回転筒と、前記内側回転筒
と外側回転筒との間に配設され、両回転筒のヘリカルス
プラインと歯合する内歯及び外歯を備えたリングギア
と、前記リングギアを回転可能にかつ中心軸線方向に移
動不能に支持する円筒移動体と、外枠に支持され、前記
円筒移動体を回転可能に支持し、該円筒移動体の回転に
基づいて該回転移動体を中心軸線方向に移動させる送り
機構を備えたシャフトと、前記円筒移動体を回転可能に
かつ中心軸線方向に移動可能に支持する駆動回転体と、
前記外枠に固定され前記駆動回転体を回転させる第１の
モータとからなる内燃機関の可変バルブタイミング制御
装置において、前記外枠とシャフトとの間に設けられ該
シャフトを外枠に対して回転可能にかつ中心軸線方向に
移動可能に支持する軸受と、前記シャフトを回転不能に
かつ中心軸線方向に移動不能に固定するクラッチ手段
と、円筒移動体を駆動回転体に対して離間する方向に付
勢する第１の弾性体とを備えた。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 comprises a cam driving member rotatably supported on a camshaft, a cam driving member fixed to the camshaft, and an outer side. An inner rotating cylinder having a helical spline formed therein, an outer rotating cylinder fixed to the cam drive member and having a helical spline formed inside, and disposed between the inner rotating cylinder and the outer rotating cylinder. A ring gear having internal teeth and external teeth meshing with the helical spline, a cylindrical moving body rotatably supporting the ring gear so as to be immovable in the central axis direction, and the cylindrical movement supported by an outer frame. A shaft provided with a feed mechanism for rotatably supporting the body and moving the rotary moving body in the central axis direction based on the rotation of the cylindrical moving body; and A drive rotor to rotatably support,
A variable valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: a first motor fixed to the outer frame and rotating the driving rotor, wherein the variable valve timing control device is provided between the outer frame and a shaft and rotates the shaft with respect to the outer frame. A bearing for movably supporting the shaft in the direction of the central axis, a clutch means for fixing the shaft so as to be non-rotatable and immovable in the direction of the central axis, and a cylindrical moving body in a direction away from the driving rotary body. And a first elastic body that is energized.
【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、エンジンの運転状態に基づいて目標バ
ルブタイミングを決定し、バルブタイミングを前記目標
バルブタイミングに制御すべく前記モータの回転位置を
制御するバルブタイミング制御手段と、クランク角及び
カム角に基づいて実バルブタイミングを求め、該実バル
ブタイミングとそのときの前記目標バルブタイミングと
の差に基づいて、前記バルブタイミング制御手段による
バルブタイミングの制御に異常が発生したことを判定す
る異常判定手段と、イグニッションスイッチからのオン
信号に応答して前記シャフトを回転不能にかつ中心軸線
方向に移動不能に固定させるべく前記クラッチ手段を制
御するとともに、前記異常判定手段が異常が発生したと
判断したときに前記シャフトを回転可能にかつ中心軸線
方向に移動可能とすべく前記クラッチ手段を制御するク
ラッチ制御手段とを備えた。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a target valve timing is determined based on an operation state of the engine, and the rotation of the motor is controlled to control the valve timing to the target valve timing. A valve timing control means for controlling a position; and an actual valve timing obtained based on a crank angle and a cam angle, and a valve provided by the valve timing control means based on a difference between the actual valve timing and the target valve timing at that time. Abnormality determining means for determining that an abnormality has occurred in the timing control, and controlling the clutch means to fix the shaft so that it cannot rotate and cannot move in the center axis direction in response to an ON signal from an ignition switch. And when the abnormality determination means determines that an abnormality has occurred, And a clutch control means for controlling the clutch means in order to enable movably and the central axis rotating shaft.
【００１１】請求項３に記載の発明は、カムシャフトに
対して回転可能に支持されたカム駆動部材と、前記カム
シャフトに固定され外側にヘリカルスプラインが形成さ
れた内側回転筒と、前記カム駆動部材に固定され内側に
ヘリカルスプラインが形成された外側回転筒と、前記内
側回転筒と外側回転筒との間に配設され、両回転筒のヘ
リカルスプラインと歯合する内歯及び外歯を備えたリン
グギアと、前記リングギアを回転可能にかつ中心軸線方
向に移動不能に支持する円筒移動体と、外枠に支持さ
れ、前記円筒移動体を回転可能に支持し、該円筒移動体
の回転に基づいて該回転移動体を中心軸線方向に移動さ
せる送り機構を備えたシャフトと、前記円筒移動体を回
転可能にかつ中心軸線方向に移動可能に支持する駆動回
転体と、前記外枠に固定され前記駆動回転体を回転させ
る第１のモータとからなる内燃機関の可変バルブタイミ
ング制御装置において、前記外枠とシャフトとの間に設
けられ、該シャフトを外枠に対して回転不能にかつ中心
軸線方向に移動可能に支持する支持手段と、前記中心軸
線方向に移動可能に支持されたシャフトを同中心軸線方
向に移動させるシャフト移動手段とを備えた。According to a third aspect of the present invention, there is provided a cam driving member rotatably supported on a camshaft, an inner rotating cylinder fixed to the camshaft and having a helical spline formed on an outer side, and the cam driving member. An outer rotating cylinder fixed to a member and having a helical spline formed inside; an inner tooth and an outer tooth disposed between the inner rotating cylinder and the outer rotating cylinder and meshing with the helical splines of the two rotating cylinders; A ring gear, a cylindrical moving body that rotatably supports the ring gear and cannot move in the direction of the central axis, and is supported by an outer frame, rotatably supports the cylindrical moving body, and rotates the cylindrical moving body. A shaft provided with a feed mechanism for moving the rotary moving body in the central axis direction based on the above, a driving rotary body rotatably supporting the cylindrical moving body and movable in the central axis direction, and the outer frame. A variable valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: a first motor for rotating the drive rotor, the shaft being provided between the outer frame and a shaft, the shaft being unable to rotate with respect to the outer frame, and Support means for supporting the shaft movably in the central axis direction, and shaft moving means for moving the shaft movably supported in the central axis direction in the central axis direction.
【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記シャフト移動手段は、外枠に支持
され、前記シャフトに対して送り機構にて回転軸が連結
された第２のモータとした。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the shaft moving means is supported by an outer frame, and a rotary shaft is connected to the shaft by a feed mechanism. Motor.
【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記シャフト移動手段は、前記シャフ
トを前記円筒移動体が駆動回転体に対して離間する方向
に付勢する第２の弾性体と、外枠に支持され、前記シャ
フトに固定されるプランジャを備え、該プランジャを前
記第２の弾性体の付勢力に抗して変位させる電磁ソレノ
イドとから構成した。According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the shaft moving means urges the shaft in a direction in which the cylindrical moving body is separated from the driving rotary body. And an electromagnetic solenoid that includes a plunger supported by an outer frame and fixed to the shaft, and that displaces the plunger against the urging force of the second elastic body.
【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、エンジンの運転状態に基づき目標バル
ブタイミングを決定し、前記モータの回転位置を制御し
てバルブタイミングを前記目標バルブタイミングに制御
するバルブタイミング制御手段と、クランク角及びカム
角に基づいて実バルブタイミングを求め、該実バルブタ
イミングとそのときの前記目標バルブタイミングとの差
に基づいて、バルブタイミングの制御に異常が発生した
ことを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段が異
常が発生したと判断したときに前記シャフトを中心軸線
方向に移動させるべく前記シャフト移動手段を制御する
シャフト制御手段とを備えた。According to a sixth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the target valve timing is determined based on an operating state of the engine, and the rotational position of the motor is controlled to set the valve timing to the target valve timing. The actual valve timing is obtained based on the crank angle and the cam angle, and an abnormality occurs in the valve timing control based on the difference between the actual valve timing and the target valve timing at that time. Abnormality determination means for determining that the abnormality has occurred, and shaft control means for controlling the shaft movement means to move the shaft in the direction of the central axis when the abnormality determination means determines that an abnormality has occurred.
【００１５】従って、請求項１に記載の発明によれば、
カム駆動部材とカムシャフトとが、カム駆動部材に固定
される内側回転筒とカムシャフトに固定される外側回転
筒との間に介在されるリングギアにて連結される。リン
グギアはヘリカルスプラインにて前記各回転筒に歯合さ
れており、中心軸線方向に変位することによりカム駆動
部材とカムシャフトとの回転位相を変化させる。一方、
第１のモータが駆動回転体を回転させると、前記リング
ギアを回転可能に支持する円筒移動体がシャフトの送り
機構に従って中心軸線方向に移動する。従って、第１の
モータにてリングギアが前記シャフトに対して中心軸線
方向に移動配置される。同シャフトは軸受にて回転不能
にかつ中心軸線方向に移動可能に支持されており、クラ
ッチ手段にて回転不能かつ中心軸線方向に移動不能に固
定される。従って、クラッチ手段にてシャフトが回転不
能に固定されている状態で第１のモータが駆動される
と、シャフトに従って円筒移動体が中心軸線方向に移動
してリングギアが中心軸線方向に変位する。このとき、
円筒移動体が駆動回転体に近づく方向に駆動されるに従
い、第１の弾性体が円筒移動体を駆動回転体から離間さ
せる方向に付勢する。従って、円筒移動体が駆動回転体
に近づいた状態では、クラッチ手段がシャフトを回転不
能に固定しなくなると前記第１の弾性体の付勢力により
円筒移動体が駆動回転体の回転によらず、すなわち、自
らは回転せずに送り機構にてシャフトを回転させること
により駆動回転体から離間する方向に移動する。このた
め、リングギアは円筒移動体が駆動回転体から離間する
方向に移動配置される。その結果、第１のモータにて駆
動回転体を回転駆動できないときには、クラッチ手段の
制御によりリングギアを新たな位置に移動配置すること
ができる。Therefore, according to the first aspect of the present invention,
The cam drive member and the camshaft are connected by a ring gear interposed between the inner rotary cylinder fixed to the cam drive member and the outer rotary cylinder fixed to the camshaft. The ring gear is meshed with each of the rotary cylinders by a helical spline, and changes the rotational phase between the cam drive member and the cam shaft by displacing in the direction of the central axis. on the other hand,
When the first motor rotates the driving rotating body, the cylindrical moving body rotatably supporting the ring gear moves in the direction of the central axis along the feed mechanism of the shaft. Therefore, the ring gear is moved and arranged with respect to the shaft in the direction of the central axis by the first motor. The shaft is supported by a bearing so as to be non-rotatable and movable in the central axis direction, and is fixed by a clutch means so as not to be rotatable and non-movable in the central axis direction. Therefore, when the first motor is driven in a state where the shaft is fixed by the clutch means so that it cannot rotate, the cylindrical moving body moves in the central axis direction according to the shaft, and the ring gear is displaced in the central axis direction. At this time,
As the cylindrical moving body is driven in a direction approaching the driving rotary body, the first elastic body urges the cylindrical moving body in a direction to separate the cylindrical moving body from the driving rotary body. Therefore, in a state where the cylindrical moving body is close to the driving rotating body, if the clutch means does not fix the shaft so that it cannot rotate, the cylindrical moving body does not depend on the rotation of the driving rotating body due to the urging force of the first elastic body. That is, by rotating the shaft by the feed mechanism without rotating itself, it moves in a direction away from the driving rotary body. For this reason, the ring gear is moved and arranged in a direction in which the cylindrical moving body is separated from the driving rotary body. As a result, the ring gear can be moved and arranged to a new position by controlling the clutch means when the driving rotary body cannot be rotationally driven by the first motor.
【００１６】請求項２に記載の発明によれば、バルブタ
イミング制御手段が第１のモータの回転位置を制御して
バルブタイミングをエンジンの運転状態に基づいて決定
した目標バルブタイミングに制御する。異常判定手段は
実バルブタイミングが目標バルブタイミングとの差に基
づいてバルブタイミング制御手段のバルブタイミング制
御に異常が発生したことを判定する。クラッチ手段はイ
グニッションスイッチからのオン信号に基づいて前記ク
ラッチ手段を制御して前記シャフトを回転不能にかつ中
心軸線方向に移動不能に固定しており、異常判定手段が
異常が発生したと判定するとクラッチ手段を制御して同
シャフトを回転可能にかつ中心軸線方向に移動可能とす
る。従って、バルブタイミングの制御が正常であるとき
にはシャフトが回転不能にかつ中心軸線方向に移動不能
に固定され、異常が発生したときにのみ同シャフトが回
転可能かつ中心軸線方向に移動可能となる。According to the second aspect of the present invention, the valve timing control means controls the rotational position of the first motor to control the valve timing to the target valve timing determined based on the operating state of the engine. The abnormality determining means determines that an abnormality has occurred in the valve timing control of the valve timing control means based on a difference between the actual valve timing and the target valve timing. The clutch means controls the clutch means based on an ON signal from an ignition switch to fix the shaft so that it cannot rotate and cannot move in the center axis direction. The means is controlled so that the shaft is rotatable and movable in the direction of the central axis. Therefore, when the control of the valve timing is normal, the shaft is fixed so as not to rotate and cannot move in the center axis direction, and only when an abnormality occurs, the shaft can rotate and move in the center axis direction.
【００１７】請求項３に記載の発明によれば、カム駆動
部材とカムシャフトとが、カム駆動部材に固定される内
側回転筒とカムシャフトに固定される外側回転筒との間
に介在されるリングギアにて連結される。リングギアは
ヘリカルスプラインにて前記各回転筒に歯合されてお
り、中心軸線方向に変位することによりカム駆動部材と
カムシャフトとの回転位相を変化させる。一方、第１の
モータが駆動回転体を回転させると、前記リングギアを
回転可能に支持する円筒移動体がシャフトの送り機構に
従って中心軸線方向に移動する。従って、第１のモータ
にてリングギアが前記シャフトに対して中心軸線方向に
移動配置される。同シャフトは支持手段にて回転不能か
つ中心軸線方向に移動可能に支持されており、シャフト
移動手段により中心軸線方向に移動配置される。前記シ
ャフト移動手段によりシャフトが中心軸線方向の所定位
置に固定された状態でモータが駆動されると、シャフト
に従って円筒移動体が中心軸線方向に移動してリングギ
アが中心軸線方向に変位する。従って、シャフト移動手
段がシャフトを中心軸線方向に移動させると、リングギ
アが強制的に移動配置される。その結果、第１のモータ
にて駆動回転体を回転駆動できないときには、シャフト
移動手段の制御によりリングギアを新たな位置に移動配
置することができる。According to the third aspect of the present invention, the cam driving member and the cam shaft are interposed between the inner rotating cylinder fixed to the cam driving member and the outer rotating cylinder fixed to the cam shaft. They are connected by a ring gear. The ring gear is meshed with each of the rotary cylinders by a helical spline, and changes the rotational phase between the cam drive member and the cam shaft by displacing in the direction of the central axis. On the other hand, when the first motor rotates the driving rotary body, the cylindrical moving body rotatably supporting the ring gear moves in the center axis direction according to the feed mechanism of the shaft. Therefore, the ring gear is moved and arranged with respect to the shaft in the direction of the central axis by the first motor. The shaft is supported by the support means so as to be non-rotatable and movable in the central axis direction, and is arranged to move in the central axis direction by the shaft moving means. When the motor is driven in a state where the shaft is fixed at a predetermined position in the center axis direction by the shaft moving means, the cylindrical moving body moves in the center axis direction according to the shaft, and the ring gear is displaced in the center axis direction. Therefore, when the shaft moving means moves the shaft in the center axis direction, the ring gear is forcibly moved and arranged. As a result, when the first motor cannot rotate the driving rotary body, the ring gear can be moved to a new position under the control of the shaft moving means.
【００１８】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の作用に加えて、シャフトが第２のモータ
の回転軸にて駆動される送り機構にて中心軸線方向に移
動配置される。According to the invention described in claim 4, according to claim 3,
In addition to the operation of the invention described in the above, the shaft is moved and arranged in the direction of the center axis by a feed mechanism driven by the rotation shaft of the second motor.
【００１９】請求項５に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の作用に加えて、電磁ソレノイドに通電す
ると第２の弾性体の付勢力に抗してプランジャが変位
し、円筒移動体が駆動回転体に対して近づく方向にシャ
フトが移動されその状態で保持される。この状態で電磁
ソレノイドへの通電を停止すると、第２の弾性体の付勢
力によりシャフトが円筒移動体を駆動回転体から離間さ
せる方向に移動配置する。According to the invention described in claim 5, according to claim 3,
In addition to the operation of the invention described in the above, when the electromagnetic solenoid is energized, the plunger is displaced against the urging force of the second elastic body, and the shaft is moved in a direction in which the cylindrical moving body approaches the driving rotating body, and Held in state. When the power supply to the electromagnetic solenoid is stopped in this state, the shaft is moved and arranged in a direction to separate the cylindrical moving body from the driving rotary body by the urging force of the second elastic body.
【００２０】請求項６に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の作用に加えて、バルブタイミング制御手
段が第１のモータの回転位置を制御してバルブタイミン
グをエンジンの運転状態に基づいて決定した目標バルブ
タイミングに制御する。異常判定手段は実バルブタイミ
ングが目標バルブタイミングとの差に基づいてバルブタ
イミング制御手段のバルブタイミング制御に異常が発生
したことを判定する。シャフト制御手段はシャフト移動
手段を制御してシャフトを中心軸線方向に移動させる。
従って、バルブタイミングの制御に異常が発生すると、
シャフトが新たな位置に移動配置される。According to the invention described in claim 6, according to claim 3,
In addition to the operation of the invention described in the above, the valve timing control means controls the rotational position of the first motor to control the valve timing to the target valve timing determined based on the operating state of the engine. The abnormality determining means determines that an abnormality has occurred in the valve timing control of the valve timing control means based on a difference between the actual valve timing and the target valve timing. The shaft control means controls the shaft moving means to move the shaft in the direction of the central axis.
Therefore, if an abnormality occurs in the control of the valve timing,
The shaft is moved to the new position.
【００２１】[0021]
〔第１の実施の形態〕以下、本発明を具体化した第１の
実施の形態を図１〜図４に従って説明する。[First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００２２】図１，３，４は、バルブ駆動方式が、タイ
ミングベルト駆動方式及びＤＯＨＣ方式であるガソリン
エンジンの吸気側カムシャフト１を含む面における断面
図である。吸気側カムシャフト１は、シリンダヘッド２
に対して回転可能に支持されている。吸気側カムシャフ
ト１の端部には、カム駆動部材としてのタイミングプー
リ３が吸気側カムシャフト１に対して回転可能に支持さ
れている。タイミングプーリ３は、図示しないクランク
シャフトに対してタイミングベルトを介して連結されて
いる。FIGS. 1, 3 and 4 are cross-sectional views of a plane including an intake side camshaft 1 of a gasoline engine in which a valve drive system is a timing belt drive system and a DOHC system. The intake side camshaft 1 includes a cylinder head 2
It is rotatably supported with respect to. A timing pulley 3 as a cam driving member is rotatably supported at an end of the intake side camshaft 1 with respect to the intake side camshaft 1. The timing pulley 3 is connected to a crankshaft (not shown) via a timing belt.
【００２３】吸気側カムシャフト１の端部には内側回転
筒４が固定されている。該内側回転筒４の外側にはヘリ
カルスプラインが形成されている。一方、前記タイミン
グプーリ３には外側回転筒５が固定されている。該外側
回転筒５の内側にはヘリカルスプラインが形成されてい
る。An inner rotary cylinder 4 is fixed to an end of the intake side camshaft 1. A helical spline is formed outside the inner rotary cylinder 4. On the other hand, an outer rotating cylinder 5 is fixed to the timing pulley 3. A helical spline is formed inside the outer rotary cylinder 5.
【００２４】前記内側回転筒４と外側回転筒５との間に
は、リングギア６が配設されている。該リングギア６に
は内側及び外側にそれぞれヘリカルスプラインが形成さ
れている。内側ヘリカルスプラインは前記内側回転筒４
のヘリカルスプラインに歯合され、外側ヘリカルスプラ
インは前記外側回転筒５のヘリカルスプラインに歯合さ
れている。従って、前記タイミングプーリ３が回転する
と、外側回転筒５、リングギア６及び内側回転筒４を介
して吸気側カムシャフト１が回転駆動される。又、リン
グギア６が中心軸線方向に変位すると、タイミングプー
リ３と吸気側カムシャフト１の回転位相が変化するよう
になっている。A ring gear 6 is provided between the inner rotary cylinder 4 and the outer rotary cylinder 5. Helical splines are formed on the inside and outside of the ring gear 6, respectively. The inner helical spline is the inner rotating cylinder 4
The outer helical spline is meshed with the helical spline of the outer rotary cylinder 5. Therefore, when the timing pulley 3 rotates, the intake camshaft 1 is rotationally driven via the outer rotary cylinder 5, the ring gear 6, and the inner rotary cylinder 4. When the ring gear 6 is displaced in the direction of the central axis, the rotation phases of the timing pulley 3 and the intake camshaft 1 are changed.
【００２５】前記リングギア６にはベアリング７を介し
て円筒移動体８が連結されている。つまり、該円筒移動
体８はリングギア６を回転可能にかつ中心軸線方向に移
動不能に支持している。円筒移動体８の外周側には中心
軸線方向に延びるスプライン８ａが設けられている。A cylindrical moving body 8 is connected to the ring gear 6 via a bearing 7. That is, the cylindrical moving body 8 supports the ring gear 6 so as to be rotatable and immovable in the central axis direction. A spline 8a extending in the center axis direction is provided on the outer peripheral side of the cylindrical moving body 8.
【００２６】前記シリンダヘッド２には外枠としてのハ
ウジング９が固定されている。該ハウジング９には軸受
１０が設けられ、該軸受１０にはシャフト１１が該ハウ
ジング９に対して回転可能にかつ中心軸線方向に移動可
能に支持されている。又、該シャフト１１は、ストッパ
リング１２等により中心軸線方向の移動が所定量に規制
されている。A housing 9 as an outer frame is fixed to the cylinder head 2. A bearing 10 is provided on the housing 9, and a shaft 11 is supported on the bearing 10 so as to be rotatable with respect to the housing 9 and movable in the central axis direction. Further, the movement of the shaft 11 in the center axis direction is restricted to a predetermined amount by the stopper ring 12 and the like.
【００２７】前記シャフト１１と前記円筒移動体８との
間にはボールねじからなる送り機構１３が設けられ、該
シャフト１１は同送り機構１３にて円筒移動体８を回転
可能に支持している。そして、円筒移動体８がシャフト
１１に対して回転すると、該送り機構１３の作用にて該
円筒移動体８はシャフト１１に対して中心軸線方向に移
動するようになっている。A feed mechanism 13 composed of a ball screw is provided between the shaft 11 and the cylindrical moving body 8, and the shaft 11 rotatably supports the cylindrical moving body 8 by the feed mechanism 13. . When the cylindrical moving body 8 rotates with respect to the shaft 11, the cylindrical moving body 8 moves in the central axis direction with respect to the shaft 11 by the action of the feed mechanism 13.
【００２８】前記ハウジング９には駆動回転体１４がベ
アリング１５にて回転可能にかつ中心軸線方向に移動不
能に支持されている。該駆動回転体１４の内周側には前
記円筒移動体８のスプライン８ａに係合するスプライン
１４ａが形成されている。従って、駆動回転体１４は円
筒移動体８を同駆動回転体１４に対して回転不能にかつ
中心軸線方向に移動可能に支持している。A drive rotor 14 is supported by the housing 9 by bearings 15 so as to be rotatable and immovable in the direction of the central axis. A spline 14a is formed on the inner peripheral side of the driving rotating body 14 so as to engage with the spline 8a of the cylindrical moving body 8. Therefore, the driving rotator 14 supports the cylindrical moving member 8 so as not to rotate with respect to the driving rotator 14 and to be movable in the central axis direction.
【００２９】駆動回転体１４の内周側において、円筒移
動体８と該駆動回転体１４との間には、円筒移動体８を
駆動回転体１４に対して前記カムシャフト１側に付勢す
る第１の弾性体としてのコイルばね１６が設けられてい
る。又、該駆動回転体１４の外周側にはウォームホイー
ル１４ｂが形成されている。On the inner peripheral side of the driving rotator 14, between the cylindrical moving member 8 and the driving rotator 14, the cylindrical moving member 8 is urged toward the camshaft 1 with respect to the driving rotator 14. A coil spring 16 is provided as a first elastic body. A worm wheel 14b is formed on the outer peripheral side of the driving rotator 14.
【００３０】前記ハウジング９には第１のモータ１７が
固設されている。該モータ１７はその回転軸１７ａに前
記ウォームホイール１４ｂに歯合するウォーム１８を備
え、該ウォーム１８を介して前記駆動回転体１４を回転
駆動する。A first motor 17 is fixed to the housing 9. The motor 17 includes a worm 18 that meshes with the worm wheel 14b on a rotating shaft 17a thereof, and drives the driving rotary body 14 via the worm 18.
【００３１】ハウジング９の外部にはクラッチ手段とし
てのクラッチ機構１９が固設されている。このクラッチ
機構１９はソレノイド部２０とクラッチ板２１とを備え
ている。ソレノイド部２０には前記シャフト１１が挿通
され、該シャフト１１の端部にはクラッチ板２１が固着
されている。ソレノイド部２０の外周側には、前記コイ
ルばね１６の付勢力に抗してクラッチ板２１をソレノイ
ド部２０から離間させるコイルばね２２が装着されてい
る。前記ソレノイド部２０は通電時には前記コイルばね
２２の付勢力に抗してクラッチ板２１を吸着し、同クラ
ッチ板２１を回転不能にかつ中心軸線方向に移動不能に
固定する。反対に、ソレノイド部２０は非通電時にはク
ラッチ板２１を解放し、同クラッチ板２１をコイルばね
２２の付勢力により同ソレノイド部２０から離間させ
る。つまり、クラッチ機構１９は、通電時にはシャフト
１１を回転不能に固定し、非通電時にはシャフト１１の
回転を許容する。Outside the housing 9, a clutch mechanism 19 as a clutch means is fixed. The clutch mechanism 19 includes a solenoid section 20 and a clutch plate 21. The shaft 11 is inserted through the solenoid portion 20, and a clutch plate 21 is fixed to an end of the shaft 11. A coil spring 22 that separates the clutch plate 21 from the solenoid portion 20 against the urging force of the coil spring 16 is mounted on the outer peripheral side of the solenoid portion 20. When energized, the solenoid portion 20 attracts the clutch plate 21 against the urging force of the coil spring 22, and fixes the clutch plate 21 so that it cannot rotate and cannot move in the center axis direction. Conversely, the solenoid 20 releases the clutch plate 21 when not energized, and separates the clutch plate 21 from the solenoid 20 by the urging force of the coil spring 22. That is, the clutch mechanism 19 fixes the shaft 11 so that it cannot rotate when the power is supplied, and permits the rotation of the shaft 11 when the power is not supplied.
【００３２】次に、上記可変バルブ制御装置の電気的構
成を説明する。図２に示すように、可変バルブ制御装置
はエンジン制御コンピュータ（以下、エンジンＥＣＵ）
３０を備えている。エンジンＥＣＵ３０にはクランクポ
ジションセンサ３１、バキュームセンサ３２、スロット
ルポジションセンサ３３、水温センサ３４、カムポジシ
ョンセンサ３５及びイグニッションスイッチ４１がそれ
ぞれ接続されている。クランクポジションセンサ３１は
クランク角度を検出してエンジンＥＣＵ３０に出力す
る。バキュームセンサ３２は吸気管負圧を検出してエン
ジンＥＣＵ３０に出力する。スロットルセンサ３３はス
ロットル開度を検出してエンジンＥＣＵ３０に出力す
る。水温センサ３４は水温を検出してエンジンＥＣＵ３
０に出力する。カムポジションセンサ３５はカム角度を
検出してエンジンＥＣＵ３０に出力する。イグニッショ
ンスイッチ４１はイグニッションスイッチの操作に基づ
くオン信号をエンジンＥＣＵ３０に出力する。Next, the electrical configuration of the variable valve control device will be described. As shown in FIG. 2, the variable valve control device is an engine control computer (hereinafter, engine ECU).
30. The engine ECU 30 is connected with a crank position sensor 31, a vacuum sensor 32, a throttle position sensor 33, a water temperature sensor 34, a cam position sensor 35, and an ignition switch 41. The crank position sensor 31 detects a crank angle and outputs the detected crank angle to the engine ECU 30. Vacuum sensor 32 detects the intake pipe negative pressure and outputs it to engine ECU 30. The throttle sensor 33 detects the throttle opening and outputs it to the engine ECU 30. The water temperature sensor 34 detects the water temperature and detects the engine ECU 3
Output to 0. The cam position sensor 35 detects the cam angle and outputs it to the engine ECU 30. The ignition switch 41 outputs an ON signal based on the operation of the ignition switch to the engine ECU 30.
【００３３】前記第１のモータ１７はエンジンＥＣＵ３
０に接続され、該エンジンＥＣＵ３０からの制御信号に
基づき図示しない駆動回路にて回転制御される。前記ソ
レノイド部２０はエンジンＥＣＵ３０に接続され、該エ
ンジンＥＣＵ３０からの制御信号に基づき図示しない駆
動回路にて通電制御される。The first motor 17 is connected to the engine ECU 3
0, and the rotation is controlled by a drive circuit (not shown) based on a control signal from the engine ECU 30. The solenoid unit 20 is connected to an engine ECU 30 and is energized by a drive circuit (not shown) based on a control signal from the engine ECU 30.
【００３４】次に、上記エンジンＥＣＵ３０の構成を詳
述する。エンジンＥＣＵ３０は、中央処理装置（以下、
ＣＰＵ）３６、読出専用メモリ（以下、ＲＯＭ）３７、
不揮発性メモリ（以下、ＥＥＰＲＯＭ）３８、書込及び
読出可能なメモリ（以下、ＲＡＭ）３９及び入出力イン
ターフェース４０等から構成されている。Next, the configuration of the engine ECU 30 will be described in detail. The engine ECU 30 includes a central processing unit (hereinafter, referred to as a central processing unit).
CPU) 36, read-only memory (hereinafter, ROM) 37,
It comprises a non-volatile memory (hereinafter, EEPROM) 38, a writable and readable memory (hereinafter, RAM) 39, an input / output interface 40, and the like.
【００３５】ＲＯＭ３７には吸気側バルブのバルブタイ
ミング制御用の制御プログラムが記憶され、ＥＥＰＲＯ
Ｍ３８にはバルブタイミング制御用データが記憶されて
いる。ＣＰＵ３６はＲＯＭ３７に記憶されるバルブタイ
ミング制御用の制御プログラムにより、前記各センサ３
１〜３５からの検出信号に基づきＥＥＰＲＯＭ３８に記
憶されるバルブタイミング制御用データを用いてバルブ
タイミング制御を行うための演算処理を実行する。The ROM 37 stores a control program for controlling the valve timing of the intake side valve.
M38 stores valve timing control data. The CPU 36 executes a control program for valve timing control stored in the ROM 37 to
Based on the detection signals from 1 to 35, an arithmetic process for performing valve timing control is performed using the valve timing control data stored in the EEPROM 38.
【００３６】詳述すると、ＣＰＵ３６はエンジン回転
数、吸気管負圧、スロットル開度及び水温に基づき前記
バルブタイミング制御用データから最適なバルブタイミ
ング（目標バルブタイミング）を求める。そして、ＣＰ
Ｕ３６はバルブタイミングが目標バルブタイミングとな
るように前記第１のモータ１７の回転軸１７ａの回転位
置を制御する。ＣＰＵ３６は前記カム角度及びクランク
角度から実バルブタイミングを算出し、該実バルブタイ
ミングが目標バルブタイミングとなるようにフィードバ
ック制御を行う。More specifically, the CPU 36 determines an optimum valve timing (target valve timing) from the valve timing control data based on the engine speed, the intake pipe negative pressure, the throttle opening, and the water temperature. And CP
U36 controls the rotation position of the rotation shaft 17a of the first motor 17 so that the valve timing becomes the target valve timing. The CPU 36 calculates the actual valve timing from the cam angle and the crank angle, and performs feedback control so that the actual valve timing becomes the target valve timing.
【００３７】ＣＰＵ３６はイグニッションスイッチ４１
からのオン信号により起動されると前記ソレノイド部２
０に通電する。又、ＣＰＵ３６は実バルブタイミングと
目標バルブタイミングとの差とに基づき前記第１のモー
タ１７が正常に制御されなくなったと判断すると、前記
ソレノイド部２０への通電を停止する。The CPU 36 has an ignition switch 41
When activated by an ON signal from the solenoid unit 2
0 is energized. When the CPU 36 determines that the first motor 17 is not normally controlled based on the difference between the actual valve timing and the target valve timing, the CPU 36 stops energizing the solenoid unit 20.
【００３８】本実施の形態では、ＣＰＵ３６にてバルブ
タイミング制御手段、異常判定手段、クラッチ制御手段
及びシャフト制御手段が構成されている。又、ＲＯＭ３
７には、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回転数
制御等の各制御を行うための制御プログラムが記憶され
ている。ＥＥＰＲＯＭ３８には、前記燃料噴射制御、点
火時期制御、アイドル回転数制御を実行するための各制
御用データが記憶されている。ＣＰＵ３６はＲＯＭ３７
に記憶される各制御プログラムにより、図示しない各セ
ンサからの検出信号に基づきＥＥＰＲＯＭ３８に記憶さ
れる各制御用データを用いて周知の燃料憤射制御、点火
時期制御及びアイドル回転数制御を行うための各演算処
理を実行する。ＲＡＭ３９はＣＰＵ３６の演算結果を一
時記憶する。In the present embodiment, the valve timing control means, the abnormality determination means, the clutch control means and the shaft control means are constituted by the CPU 36. ROM3
7 stores a control program for performing various controls such as fuel injection control, ignition timing control, and idle speed control. The EEPROM 38 stores control data for executing the fuel injection control, the ignition timing control, and the idle speed control. The CPU 36 is a ROM 37
For performing well-known fuel injection control, ignition timing control, and idle speed control using each control data stored in the EEPROM 38 based on detection signals from each sensor (not shown) according to each control program stored in the CPU. Execute each arithmetic processing. The RAM 39 temporarily stores the calculation result of the CPU 36.
【００３９】次に、以上のように構成された内燃機関の
可変バルブタイミング制御装置の作用について説明す
る。イグニッションスイッチがオフのときにはＣＰＵ３
６はソレノイド部２０への通電を行わないため、図１に
示すように、クラッチ板２１はコイルばね２２の付勢力
によりソレノイド部２０から離間されておりシャフト１
１は回転可能になっている。このとき、円筒駆動体８は
コイルばね１６の付勢力により最もカムシャフト側に寄
った位置に配置されるため、リングギア６は最も遅角側
に寄った制御位置に配置されている。従って、エンジン
停止時には吸気側バルブのバルブタイミングは最遅角状
態となっている。Next, the operation of the variable valve timing control device for an internal combustion engine configured as described above will be described. When the ignition switch is off, the CPU 3
6 does not energize the solenoid section 20, the clutch plate 21 is separated from the solenoid section 20 by the urging force of the coil spring 22 as shown in FIG.
1 is rotatable. At this time, since the cylindrical driving body 8 is disposed at the position closest to the camshaft due to the urging force of the coil spring 16, the ring gear 6 is disposed at the control position closest to the retard side. Therefore, when the engine is stopped, the valve timing of the intake side valve is in the most retarded state.
【００４０】イグニッションスイッチ４１がオンされる
とＣＰＵ３６はソレノイド部２０に通電するため、図３
に示すように、シャフト１１がハウジング９に対して回
転不能にかつ中心軸線方向に移動不能に固定される。こ
のとき、円筒移動体８はコイルばね１６にて最も遅角側
に寄った位置に配置されたままであるため、リングギア
６は最も遅角側の制御位置に配置されたままである。従
って、エンジン始動時には吸気側バルブのバルブタイミ
ングは最遅角状態となっているため、エンジンの始動を
容易に行うことができる。When the ignition switch 41 is turned on, the CPU 36 energizes the solenoid unit 20.
As shown in FIG. 7, the shaft 11 is fixed to the housing 9 so as not to rotate and not move in the center axis direction. At this time, since the cylindrical moving body 8 is still located at the most retarded position in the coil spring 16, the ring gear 6 is still located at the most retarded control position. Therefore, when the engine is started, the valve timing of the intake side valve is in the most retarded state, so that the engine can be easily started.
【００４１】車両が運転されると、ＣＰＵ３６はそのと
きのエンジンの運転状態に基づき前記燃料噴射制御、点
火時期制御及びアイドル回転数制御の各制御を実行す
る。又、ＣＰＵ３６はスロットル開度、エンジン回転
数、吸気管負圧及び水温に基づいて目標バルブタイミン
グを求め、吸気側バルブのバルブタイミングが目標バル
ブタイミングとなるように第１のモータ１７の回転軸１
７ａの回転位置を制御する。When the vehicle is driven, the CPU 36 executes the fuel injection control, ignition timing control and idle speed control based on the operating state of the engine at that time. Further, the CPU 36 obtains a target valve timing based on the throttle opening, the engine speed, the negative pressure of the intake pipe and the water temperature, and sets the rotation shaft 1 of the first motor 17 so that the valve timing of the intake valve becomes the target valve timing.
7a is controlled.
【００４２】ＣＰＵ３６は上記バルブタイミング制御に
おいて、吸気側バルブのバルブタイミングを進角側に制
御するときには、第１のモータ１７にて駆動回転体１４
を回転させる。そして、該駆動移動体１４を介して円筒
移動体８を回転させ、該円筒移動体８を送り機構１３に
てシャフト１１に対して進角側に移動させる。このと
き、シャフト１１はハウジング９に対して固定されてい
るため、円筒移動体８が自らの回転により進角側に移動
する。従って、図４に示すように、円筒移動体８が進角
側の位置に移動配置されるため、リングギア６が進角側
の制御位置に配置される。その結果、タイミングプーリ
３の位相に対するカムシャフト１の位相が進むように、
すなわち、吸気側バルブのバルブタイミングが進角側に
制御される。このとき、円筒移動体８が進角側に移動す
るに従って、コイルばね１６が円筒移動体８と駆動移動
体１４との間で圧縮される。In the valve timing control, when controlling the valve timing of the intake side valve to the advance side in the valve timing control, the CPU 36 controls the driving rotator 14 by the first motor 17.
To rotate. Then, the cylindrical moving body 8 is rotated via the driving moving body 14, and the cylindrical moving body 8 is moved by the feed mechanism 13 to the advance side with respect to the shaft 11. At this time, since the shaft 11 is fixed to the housing 9, the cylindrical moving body 8 moves to the advance side by its own rotation. Therefore, as shown in FIG. 4, since the cylindrical moving body 8 is moved and arranged at the position on the advance side, the ring gear 6 is arranged at the control position on the advance side. As a result, the phase of the camshaft 1 is advanced with respect to the phase of the timing pulley 3,
That is, the valve timing of the intake side valve is controlled to the advanced side. At this time, as the cylindrical moving body 8 moves to the advance side, the coil spring 16 is compressed between the cylindrical moving body 8 and the driving moving body 14.
【００４３】同様に、ＣＰＵ３６はバルブタイミング制
御において、吸気側バルブのバルブタイミングを遅角側
に制御するときには、第１のモータ１７にて駆動回転体
１４を回転させる。そして、該駆動移動体１４介して円
筒移動体８を回転させ、該円筒移動体８を送り機構１３
にて遅角側に移動させる。このとき、シャフト１１はハ
ウジング９に対して固定されているため、円筒移動体８
は自らの回転により遅角側に移動する。従って、図３に
示すように、円筒移動体８が遅角側に移動配置されるた
め、リングギア６が遅角側の制御位置に配置される。そ
の結果、吸気側バルブのバルブタイミングが遅角側に制
御される。Similarly, in the valve timing control, the CPU 36 causes the first motor 17 to rotate the driving rotator 14 when controlling the valve timing of the intake valve to the retard side. Then, the cylindrical moving body 8 is rotated via the driving moving body 14 and the cylindrical moving body 8 is
Move to the retard side with. At this time, since the shaft 11 is fixed to the housing 9, the cylindrical moving body 8
Moves to the retard side by its own rotation. Therefore, as shown in FIG. 3, since the cylindrical moving body 8 is moved and arranged on the retard side, the ring gear 6 is arranged at the control position on the retard side. As a result, the valve timing of the intake valve is controlled to the retard side.
【００４４】吸気バルブのバルブタイミングが進角側に
制御された状態、すなわち円筒移動体８が進角側に移動
配置された状態で第１のモータ１７がロックし駆動回転
体１４を回転させることができなくなると、ＣＰＵ３６
は目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの差に
基づいて異常を判断しソレノイド部２０への通電を停止
する。その結果、シャフト１１がソレノイド部２０から
解放されてハウジング９に対して回転可能になるため、
進角側の位置に移動している円筒移動体８がコイルばね
１６の付勢力により遅角側に移動配置される。すなわ
ち、円筒移動体８は回転しない状態の駆動回転体１４に
係合して自らは回転せず送り機構１３にてシャフト１１
を回転させることにより遅角側に移動する。従って、リ
ングギア６が最も遅角側の制御位置に配置されるため、
吸気側バルブのバルブタイミングが最遅角状態に制御さ
れその状態で固定される。When the valve timing of the intake valve is controlled to the advanced side, that is, when the cylindrical movable body 8 is moved and arranged to the advanced side, the first motor 17 is locked and the driving rotary body 14 is rotated. CPU 36
Determines the abnormality based on the difference between the target valve timing and the actual valve timing, and stops the energization to the solenoid unit 20. As a result, the shaft 11 is released from the solenoid portion 20 and becomes rotatable with respect to the housing 9.
The cylindrical moving body 8 moving to the advance side position is moved and arranged to the retard side by the urging force of the coil spring 16. That is, the cylindrical moving body 8 engages with the non-rotating drive rotator 14 and does not rotate itself, but the shaft
Is rotated to the retard side. Accordingly, since the ring gear 6 is disposed at the most retarded control position,
The valve timing of the intake side valve is controlled to the most retarded state and is fixed in that state.
【００４５】以上詳述したように、本実施の形態の内燃
機関の可変バルブタイミング制御装置によれば、以下の
効果を得ることができる。 （ａ） 円筒移動体８を回転可能にかつ中心軸線方向に
移動可能に支持するシャフト１１を軸受１０にてハウジ
ング９に対して回転可能にかつ中心軸線方向に移動可能
に支持する。又、同軸受１０にて回転可能に支持される
シャフト１１を回転不能に固定するクラッチ機構１９を
設ける。さらに、円筒移動体８と駆動回転体１４との間
には、円筒移動体８を駆動回転体１４に対して遅角側に
付勢するコイルばね１６を設ける。そして、エンジン運
転時にはクラッチ機構１９にてシャフト１１を回転不能
に固定することにより、第１のモータ１７を制御し駆動
回転体４を介して円筒移動体８を回転させて該円筒移動
体８をシャフト１１に対して中心軸線方向に移動させる
ことによりリングギア６の制御位置を変更する。一方、
第１のモータ１７のロック時にはクラッチ機構１９にて
シャフト１１を回転可能とすることにより、進角側に移
動配置されている円筒移動体８がコイルばね１６の付勢
力によりシャフト８を回転させることで遅角側に移動配
置されるようにした。その結果、進角側の制御位置に配
置されているリングギア６が確実に遅角側の制御位置に
移動配置される。従って、第１のモータ１７のロック等
による可変バルブタイミング制御装置の故障時には、吸
気側バルブのバルブタイミングを最遅角状態に確実に制
御することができるため、同故障時におけるエンジンの
最低限の運転性を確実に確保することができる。As described in detail above, according to the variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment, the following effects can be obtained. (A) A shaft 11 that supports the cylindrical moving body 8 rotatably and movably in the center axis direction is supported by the bearing 10 so as to be rotatable with respect to the housing 9 and movably in the center axis direction. Further, a clutch mechanism 19 for fixing the shaft 11 rotatably supported by the bearing 10 so as not to rotate is provided. Further, a coil spring 16 is provided between the cylindrical moving body 8 and the driving rotator 14 to urge the cylindrical moving body 8 to the retard side with respect to the driving rotator 14. During operation of the engine, the shaft 11 is non-rotatably fixed by the clutch mechanism 19, so that the first motor 17 is controlled to rotate the cylindrical moving body 8 via the driving rotating body 4 so that the cylindrical moving body 8 is rotated. The control position of the ring gear 6 is changed by moving the ring gear 6 in the center axis direction with respect to the shaft 11. on the other hand,
When the first motor 17 is locked, the shaft 11 is made rotatable by the clutch mechanism 19, so that the cylindrical moving body 8 that is moved and arranged on the advance side rotates the shaft 8 by the urging force of the coil spring 16. To move to the retard side. As a result, the ring gear 6 arranged at the control position on the advance side is reliably moved to the control position on the retard side. Therefore, when the variable valve timing control device fails due to the lock of the first motor 17 or the like, the valve timing of the intake valve can be reliably controlled to the most retarded state. Drivability can be reliably ensured.
【００４６】（ｂ） クラッチ機構１９は、シャフト１
１に固着されるクラッチ板２１、同クラッチ板２１を吸
着するソレノイド部２０、クラッチ板２１を同ソレノイ
ド部２１から離間させるコイルばね２２とから構成し
た。従って、簡単な構成でリングギア６を遅角側に移動
させることができる。(B) The clutch mechanism 19 includes the shaft 1
The clutch plate 21 is fixed to the clutch plate 21, a solenoid unit 20 that attracts the clutch plate 21, and a coil spring 22 that separates the clutch plate 21 from the solenoid unit 21. Therefore, the ring gear 6 can be moved to the retard side with a simple configuration.
【００４７】〔第２の実施の形態」次に、本発明を具体
化した第２の実施の形態を図５〜図８に従って説明す
る。尚、本実施の形態は、前記第１の実施の形態におけ
るシャフト１１、軸受１０、コイルばね１６、コイルば
ね２２、クラッチ機構１９がシャフト５６、支持軸５
３、第２のモータ５０等に置き換えられたことが前記第
１の実施の形態と異なる。従って、シャフト５６、支持
軸５３、第２のモータ５０等のみを詳述し、その他の同
一の構成については、その符号を同じにして説明を省略
する。Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the shaft 11, the bearing 10, the coil spring 16, the coil spring 22, and the clutch mechanism 19 in the first embodiment are the shaft 56 and the support shaft 5.
The third embodiment is different from the first embodiment in that the second embodiment is replaced with a second motor 50 and the like. Accordingly, only the shaft 56, the support shaft 53, the second motor 50, and the like will be described in detail, and the description of the other same components will be omitted by assigning the same reference numerals.
【００４８】前記ハウジング９の外部には第２のモータ
５０が固設されている。該第２のモータ５０はベース５
１を備え、該ベース５１には同第２のモータ５０の回転
軸５２を挿通する支持手段としての支持部５３が突出形
成されている。該支持部５３は前記ハウジング９の内部
に導入され、同ハウジング９の内部における前記支持部
５３の外周にはセレーション５４が形成されている。前
記回転軸５２は支持部５３を貫通してハウジング９の内
部に導入され、その先端には雄ねじ軸５５が固着されて
いる。A second motor 50 is fixed outside the housing 9. The second motor 50 has a base 5
The base 51 is formed with a support portion 53 as support means for inserting the rotation shaft 52 of the second motor 50 through the base 51. The support portion 53 is introduced into the housing 9, and a serration 54 is formed on the outer periphery of the support portion 53 inside the housing 9. The rotation shaft 52 penetrates the support portion 53 and is introduced into the housing 9, and a male screw shaft 55 is fixed to a tip of the rotation shaft 52.
【００４９】前記支持部５３にはシャフト５６が前記セ
レーション５４にて回転不能にかつ中心軸線方向に移動
可能に支持されている。該シャフト５６には雌ねじ孔５
７が形成され、該雌ねじ孔５７には前記雄ねじ軸５５が
螺合されている。従って、第２のモータ５０が回転する
と、シャフト５６が回転しない状態で中心軸線方向に移
動する。前記ハウジング９において支持部５３の外周側
には、シャフト５６が進角側に移動したときにその先端
が当接するスラストワッシャ５８が設けられている。本
実施の形態では、雄ねじ軸５５及び雌ねじ孔５７にて送
り機構が構成されている。A shaft 56 is supported on the support portion 53 by the serration 54 so as to be non-rotatable and movable in the central axis direction. The shaft 56 has a female screw hole 5
The male screw shaft 55 is screwed into the female screw hole 57. Therefore, when the second motor 50 rotates, the shaft 56 moves in the central axis direction without rotating. A thrust washer 58 is provided on the outer peripheral side of the support portion 53 of the housing 9 at the tip thereof when the shaft 56 moves to the advance side. In the present embodiment, a feed mechanism is constituted by the male screw shaft 55 and the female screw hole 57.
【００５０】シャフト５６は、前記送り機構１３を介し
て前記円筒移動体８を回転可能に支持している。つま
り、円筒移動体８が同シャフト５６に対して回転する
と、該送り機構の作用により該円筒移動体８は中心軸線
方向に移動するようになっている。The shaft 56 rotatably supports the cylindrical moving body 8 via the feed mechanism 13. That is, when the cylindrical moving body 8 rotates with respect to the shaft 56, the cylindrical moving body 8 moves in the direction of the central axis by the action of the feed mechanism.
【００５１】尚、前記雄ねじ軸５５及び雌ねじ孔５７の
リード角は、円筒移動体８の回転によりシャフト５６が
中心軸線方向に移動しないように送り機構１３のリード
角に対する大きさが設定されている。The lead angle of the male screw shaft 55 and the female screw hole 57 is set to be larger than the lead angle of the feed mechanism 13 so that the shaft 56 does not move in the direction of the central axis due to the rotation of the cylindrical moving body 8. .
【００５２】次に、上記可変バルブタイミング制御装置
の電気的構成を説明する。図６に示すように、前記第２
のモータ５０は前記エンジンＥＣＵ３０に接続され、該
エンジンＥＣＵ３０からの制御信号に基づき図示しない
駆動回路にて回転軸５２の回転位置が制御される。Next, the electrical configuration of the variable valve timing control device will be described. As shown in FIG.
The motor 50 is connected to the engine ECU 30, and the rotational position of the rotary shaft 52 is controlled by a drive circuit (not shown) based on a control signal from the engine ECU 30.
【００５３】エンジンＥＣＵ３０のＣＰＵ３６は実バル
ブタイミングと目標バルブタイミングとの差に基づき前
記第１のモータ１７が正常に制御されなくなったと判断
すると、目標バルブタイミングを最遅角状態に設定し、
実バルブタイミングが最遅角状態になるように第２のモ
ータ５０の回転軸５２の回転位置を制御する。When the CPU 36 of the engine ECU 30 determines that the first motor 17 is not normally controlled based on the difference between the actual valve timing and the target valve timing, the CPU 36 sets the target valve timing to the most retarded state,
The rotation position of the rotation shaft 52 of the second motor 50 is controlled so that the actual valve timing becomes the most retarded state.
【００５４】次に、以上のように構成された内燃機関の
可変バルブタイミング制御装置の作用について説明す
る。イグニッションスイッチ４１がオフのときには、図
７に示すように、シャフト５６はスラストワッシャ５８
に当接する位置に配置されており、リングギア６は最も
遅角側の制御位置に配置されている。つまり、エンジン
停止時には、吸気側バルブのバルブタイミングは最遅角
状態となっている。イグニッションスイッチ４１がオン
され車両が運転されると、ＣＰＵ３６はバルブタイミン
グ制御を実行し、エンジンの運転状態に応じて第１のモ
ータ１７の回転軸１７ａの回転位置を制御する。ＣＰＵ
３６はバルブタイミング制御において、吸気側バルブの
バルブタイミングを進角側に制御するときには、第１の
モータ１７にて駆動回転体１４を回転させる。そして、
該駆動回転体１４を介して円筒移動体８を回転させ、該
円筒移動体８を進角側に移動させる。このとき、第２の
モータ５０が停止していることからシャフト５６は進角
側のスラストワッシャ５８に当接する位置で保持されて
おり、円筒移動体８はこの位置におけるシャフト５６に
対して進角側に移動配置される。尚、円筒移動体８が回
転してもシャフト５６が中心軸線方向に移動されないた
め、同シャフト５６はがスラストワッシャ５８に当接す
る位置で保持される。従って、図８に示すように、リン
グギア６が進角側の制御位置に配置されるため、吸気側
バルブのバルブタイミングが進角側に制御される。Next, the operation of the variable valve timing control device for an internal combustion engine configured as described above will be described. When the ignition switch 41 is off, the shaft 56 is connected to the thrust washer 58 as shown in FIG.
, And the ring gear 6 is located at the most retarded control position. That is, when the engine is stopped, the valve timing of the intake side valve is in the most retarded state. When the ignition switch 41 is turned on and the vehicle is driven, the CPU 36 executes valve timing control to control the rotational position of the rotary shaft 17a of the first motor 17 according to the operating state of the engine. CPU
In the valve timing control, when the valve timing of the intake side valve is controlled to be advanced, the first motor 17 rotates the driving rotor 14. And
The cylindrical moving body 8 is rotated via the driving rotator 14 to move the cylindrical moving body 8 to the advance side. At this time, since the second motor 50 is stopped, the shaft 56 is held at a position where it contacts the thrust washer 58 on the advance side, and the cylindrical moving body 8 is advanced with respect to the shaft 56 at this position. Moved to the side. Since the shaft 56 is not moved in the direction of the central axis even when the cylindrical moving body 8 rotates, the shaft 56 is held at a position where it contacts the thrust washer 58. Therefore, as shown in FIG. 8, since the ring gear 6 is arranged at the control position on the advance side, the valve timing of the intake valve is controlled to the advance side.
【００５５】同様に、ＣＰＵ３６はバルブタイミング制
御において、吸気側バルブのバルブタイミングを遅角側
に制御するときには、第１のモータ１７にて駆動回転体
１４を回転させる。そして、該駆動移動体１７を介して
円筒移動体８を回転させ、該円筒移動体８を遅角側に移
動させる。このとき、第２のモータ５０が停止している
ことからシャフト５６はスラストワッシャ５８に当接す
る位置で保持されており、円筒移動体８はこの位置にお
けるシャフト５６に対して遅角側に移動配置される。従
って、図７に示すように、リングギア６が遅角側に移動
配置されるため、吸気側バルブのバルブタイミングが遅
角側に制御される。Similarly, in the valve timing control, the CPU 36 causes the first motor 17 to rotate the drive rotor 14 when controlling the valve timing of the intake valve to the retard side. Then, the cylindrical moving body 8 is rotated via the driving moving body 17 to move the cylindrical moving body 8 to the retard side. At this time, since the second motor 50 is stopped, the shaft 56 is held at a position where it comes into contact with the thrust washer 58, and the cylindrical moving body 8 is moved and arranged on the retard side with respect to the shaft 56 at this position. Is done. Accordingly, as shown in FIG. 7, since the ring gear 6 is moved to the retard side, the valve timing of the intake valve is controlled to the retard side.
【００５６】円筒移動体８が進角側に移動配置された状
態で第１のモータ１７がロックして駆動回転体１４を回
転させることができなくなると、ＣＰＵ３６が目標バル
ブタイミングと実バルブタイミングとの差に基づいて異
常が発生したと判断する。そして、ＣＰＵ３６は目標バ
ルブタイミングを最遅角状態に設定し、実バルブタイミ
ングが目標バルブタイミング（すなわち、最遅角状態）
となるように第２のモータ５０の回転軸５２の回転位置
を制御してシャフト５６とともに円筒移動体８を遅角側
に移動させる。すなわち、円筒移動体８は回転しない状
態の駆動回転体１４に係合して自らは回転せず、シャフ
ト５６とともに遅角側に移動する。従って、リングギア
６が最遅角制御位置に配置されるため、吸気側バルブの
バルブタイミングが最遅角状態に制御される。When the first motor 17 is locked and the drive rotary member 14 cannot be rotated in a state where the cylindrical movable member 8 is moved to the advanced side, the CPU 36 determines the target valve timing and the actual valve timing. It is determined that an abnormality has occurred based on the difference between. Then, the CPU 36 sets the target valve timing to the most retarded state, and sets the actual valve timing to the target valve timing (that is, the most retarded state).
The rotational position of the rotary shaft 52 of the second motor 50 is controlled so that the cylindrical motor 8 moves together with the shaft 56 to the retard side. That is, the cylindrical moving body 8 engages with the non-rotating driving rotator 14 and does not rotate by itself, but moves to the retard side together with the shaft 56. Accordingly, since the ring gear 6 is located at the most retarded control position, the valve timing of the intake valve is controlled to the most retarded state.
【００５７】以上詳述したように、本実施の形態の内燃
機関の可変バルブタイミング制御装置によれば、以下の
効果を得ることができる。 （ａ） 円筒移動体８を回転可能にかつ中心軸線方向に
移動可能に支持するシャフト５６を支持部５３にてハウ
ジング９に対して回転不能にかつ中心軸線方向に移動可
能に支持する。又、該シャフト５６には雌ねじ孔５７を
設け、ハウジング９に固定した第２のモータ５０の回転
軸５２に固着した雄ねじ軸５５を同雌ねじ孔５７に螺合
させる。そして、エンジン運転時にはシャフト５６を進
角側のスラストワッシャ５８に当接する位置に配置して
おき、この状態で駆動回転体４を介して円筒移動体８を
回転させて該円筒移動体８をシャフト５６に対して中心
軸線方向に移動させることによりリングギア６の制御位
置を変更する。一方、第１のモータ１７のロック時には
第２のモータ５０を制御してシャフト５６を遅角側に移
動させることにより、シャフト５６とともに円筒移動体
８を遅角側に移動させるようにした。その結果、進角側
の制御位置に配置されているリングギア６が確実に遅角
側の制御位置に移動配置される。従って、第１のモータ
１７のロック等による可変バルブタイミング制御装置の
故障時には、吸気側バルブのバルブタイミングを遅角側
に確実に制御することができるため、同故障時における
エンジンの最低限の運転性を確実に確保することができ
る。As described in detail above, according to the variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment, the following effects can be obtained. (A) A shaft 56 that supports the cylindrical moving body 8 rotatably and movably in the central axis direction is supported by the support portion 53 so as to be non-rotatable with respect to the housing 9 and movable in the central axis direction. The shaft 56 is provided with a female screw hole 57, and a male screw shaft 55 fixed to the rotating shaft 52 of the second motor 50 fixed to the housing 9 is screwed into the female screw hole 57. During operation of the engine, the shaft 56 is arranged at a position where the shaft 56 comes into contact with the thrust washer 58 on the advance side, and in this state, the cylindrical moving body 8 is rotated via the driving rotating body 4 to move the cylindrical moving body 8 to the shaft. By moving the ring gear 6 in the central axis direction with respect to 56, the control position of the ring gear 6 is changed. On the other hand, when the first motor 17 is locked, the second motor 50 is controlled to move the shaft 56 to the retard side, so that the cylindrical moving body 8 is moved to the retard side together with the shaft 56. As a result, the ring gear 6 arranged at the control position on the advance side is reliably moved to the control position on the retard side. Therefore, when the variable valve timing control device fails due to the lock of the first motor 17 or the like, the valve timing of the intake side valve can be reliably controlled to the retard side, so that the minimum operation of the engine at the time of the failure is possible. The property can be reliably ensured.
【００５８】（ｂ） 第２のモータ５０にて送り機構５
５，５７を介してシャフト５６を遅角側に移動させるこ
とによりリングギア６を遅角側に移動させるようにし
た。従って、リングギア６を高い精度で遅角側に制御す
ることができる。(B) The feed mechanism 5 by the second motor 50
The ring gear 6 is moved to the retard side by moving the shaft 56 to the retard side via the wheels 5 and 57. Therefore, the ring gear 6 can be controlled to the retard side with high accuracy.
【００５９】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、以下のように構成することもできる。 （１） 第１の実施の形態において、円筒移動体８と駆
動回転体１４との間にコイルばね１６を設ける代わり
に、図９に示すように、円筒移動体８の外周側におい
て、駆動回転体１４とベアリング７との間にコイルばね
６０を設けた構成としてもよい。この構成では、コイル
ばね６０にて円筒移動体８を駆動回転体１４に対して遅
角側に付勢することができる。この場合にも、第１の実
施の形態と同一の効果を得ることができる。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be configured as follows. (1) In the first embodiment, instead of providing the coil spring 16 between the cylindrical moving body 8 and the driving rotating body 14, as shown in FIG. A configuration in which a coil spring 60 is provided between the body 14 and the bearing 7 may be adopted. In this configuration, the cylindrical moving body 8 can be biased toward the retard side with respect to the driving rotary body 14 by the coil spring 60. Also in this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【００６０】（２） 第２の実施の形態において、シャ
フト５６を回転軸５２が送り機構５５，５７にて連結さ
れる第２のモータ５０にて遅角側に移動させる代わり
に、図１０に示すように、ハウジング９に設けた電磁ソ
レノイド６１にてシャフト６２を移動させるようにして
もよい。すなわち、シャフト６２にはスプライン６２ａ
を設け、該スプライン６２ａを電磁ソレノイド６１の支
持手段としての支持部６１ａに係合させることにより、
同シャフト６２をハウジング９に対して回転不能にかつ
中心軸線方向に移動可能に支持する。ハウジング９に設
けた前記電磁ソレノイド６１のプランジャ６３は第２の
弾性体としてのコイルばね６４にてカムシャフト１側に
付勢されるようにする。電磁ソレノイド６１が通電され
ると、同プランジャ６３がコイルばね６４の付勢力に抗
してカムシャフト１から離間する方向に移動するように
する。そして、前記シャフト６２をプランジャ６３に固
着させ、電磁ソレノイド６１の作動によりシャフト６２
が双方向に移動するように構成する。そして、エンジン
運転時には電磁ソレノイド６１に通電してシャフト６２
を進角側の位置で保持し、この状態で駆動回転体１４を
介して円筒移動体８を回転させることによりリングギア
６の制御位置を変更する。一方、第１のモータ１７のロ
ック時には、電磁ソレノイド６１への通電を停止してコ
イルばね６４の付勢力にてシャフト６１を円筒移動体８
とともに遅角側に移動させる。従って、リングギア６が
遅角側の制御位置に移動配置されるため、吸気側バルブ
のバルブタイミングが確実に遅角側に制御される。この
構成によっても、第１のモータ１７のロック等の故障時
に、リングギア６を確実に遅角側の制御位置に移動させ
ることができる。(2) In the second embodiment, instead of moving the shaft 56 to the retard side by the second motor 50 in which the rotating shaft 52 is connected by the feed mechanisms 55 and 57, FIG. As shown, the shaft 62 may be moved by an electromagnetic solenoid 61 provided on the housing 9. That is, the spline 62a is
Is provided, and by engaging the spline 62a with a support portion 61a as a support means of the electromagnetic solenoid 61,
The shaft 62 is supported on the housing 9 so as to be non-rotatable and movable in the central axis direction. The plunger 63 of the electromagnetic solenoid 61 provided in the housing 9 is biased toward the camshaft 1 by a coil spring 64 as a second elastic body. When the electromagnetic solenoid 61 is energized, the plunger 63 moves in the direction away from the camshaft 1 against the urging force of the coil spring 64. Then, the shaft 62 is fixed to the plunger 63, and the shaft 62 is actuated by the operation of the electromagnetic solenoid 61.
Are configured to move in both directions. During operation of the engine, the electromagnetic solenoid 61 is energized to
Is held at a position on the advance side, and in this state, the control position of the ring gear 6 is changed by rotating the cylindrical moving body 8 via the driving rotating body 14. On the other hand, when the first motor 17 is locked, the energization of the electromagnetic solenoid 61 is stopped, and the shaft 61 is moved by the urging force of the coil spring 64 to move the cylindrical moving body 8.
And move it to the retard side. Therefore, since the ring gear 6 is moved to the control position on the retard side, the valve timing of the intake valve is reliably controlled to the retard side. With this configuration as well, when a failure such as the lock of the first motor 17 occurs, the ring gear 6 can be reliably moved to the control position on the retard side.
【００６１】（３） 吸気側バルブのバルブタイミング
を制御する可変バルブタイミング制御装置に実施した
が、排気側バルブのバルブタイミングを制御する同装置
に実施してもよい。この場合、第１のモータ１７のロッ
ク等により同装置に異常が発生したときに、排気側バル
ブのバルブタイミングが進角側に制御されるようにする
ことにより、同装置故障時におけるエンジンの最低限の
運転性を確実に確保することができる。(3) Although the present invention is applied to the variable valve timing control device for controlling the valve timing of the intake valve, the invention may be applied to the same device for controlling the valve timing of the exhaust valve. In this case, the valve timing of the exhaust valve is controlled to the advanced side when an abnormality occurs in the device due to the lock of the first motor 17, etc. Minimum drivability can be ensured.
【００６２】又、１つのエンジンの吸気側バルブ及び排
気側バルブの各バルブタイミングをそれぞれ制御するよ
うにした可変バルブタイミング制御装置とし、同装置の
故障時に吸気側バルブを遅角側に、排気側バルブを進角
側にそれぞれ制御するようにしてもよい。Further, a variable valve timing control device is provided for controlling each valve timing of the intake side valve and the exhaust side valve of one engine, and when the device fails, the intake side valve is retarded and the exhaust side valve is controlled. The valves may be respectively controlled to advance.
【００６３】（４） 各実施の形態では、第１のモータ
１７がリングギア６の制御位置を連続無段階で制御する
ものに実施したが、これを、例えばステッピングモータ
等を用いて制御位置を間欠段階的に制御する変換バルブ
タイミング制御装置に実施してもよい。(4) In each of the embodiments, the first motor 17 controls the control position of the ring gear 6 continuously and steplessly. However, the control position is controlled using, for example, a stepping motor. The present invention may be applied to a conversion valve timing control device that performs intermittent stepwise control.
【００６４】（５） 第２の実施の形態で、第１のモー
タ１７のロック時に第２のモータ５０を第１のモータ１
７の代わりに制御してバルブタイミングを制御するよう
にしてもよい。(5) In the second embodiment, when the first motor 17 is locked, the second motor 50 is connected to the first motor 1
The valve timing may be controlled by controlling instead of the valve timing.
【００６５】（６） タイミングベルト駆動方式のエン
ジンに実施したが、その他、チェーン駆動方式、ギアト
レイン駆動方式あるいはシャフト駆動方式のいずれのエ
ンジンに実施してもよい。(6) Although the present invention is applied to the engine of the timing belt drive system, the present invention may be applied to any of a chain drive system, a gear train drive system, and a shaft drive system.
【００６６】（７） 本発明を実施するエンジンのバル
ブ駆動方式は、バルブ直動式、スイングアーム式及びロ
ッカーアーム式のいずれの方式であってもよい。又、１
気筒当たりのバルブ数はいくつであってもよい。(7) The valve drive system of the engine embodying the present invention may be any of a valve direct drive system, a swing arm system and a rocker arm system. Also, 1
The number of valves per cylinder may be any number.
【００６７】（８） １本のカムシャフトに低速用と高
速用の２つのカムを備え、低速と高速とでカムを切り換
えて使用するバルブシステムを備えたエンジンに実施し
てもよい。(8) One camshaft may be provided with two cams for low speed and high speed, and the present invention may be applied to an engine having a valve system for switching between low speed and high speed cams.
【００６８】前記実施の形態から把握できる請求項以外
の技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 （１） 請求項１〜請求項６に記載の内燃機関の可変バ
ルブタイミング制御装置は、吸気側バルブのバルブタイ
ミングを制御するものとする。The technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described below together with their effects. (1) The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to the first to sixth aspects controls the valve timing of the intake-side valve.
【００６９】このような構成によれば、バルブタイミン
グ制御における異常の発生時に、吸気側バルブのバルブ
タイミングを遅角側に制御することができる。According to such a configuration, when an abnormality occurs in the valve timing control, the valve timing of the intake valve can be controlled to the retard side.
【００７０】[0070]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜請求項
６に記載の発明によれば、モータにてバルブタイミング
を制御する内燃機関の可変バルブタイミング制御装置に
おいて、同モータのロック等の故障時においてもエンジ
ンの運転性を確実に確保することがてきるようにバルブ
タイミングを制御することができる。As described above in detail, according to the first to sixth aspects of the present invention, in a variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine in which a valve timing is controlled by a motor, a lock and the like of the motor are controlled. In this case, the valve timing can be controlled so that the operability of the engine can be ensured even in the event of a failure.
【図１】 第１の実施の形態の可変バルブタイミング制
御機構を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a variable valve timing control mechanism according to a first embodiment.
【図２】 可変バルブタイミング制御装置の電気ブロッ
ク図。FIG. 2 is an electric block diagram of a variable valve timing control device.
【図３】 作動状態を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing an operation state.
【図４】 同じく作動状態を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing the same operating state.
【図５】 第２の実施の形態の可変バルブタイミング制
御機構を示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing a variable valve timing control mechanism according to a second embodiment.
【図６】 可変バルブタイミング制御装置の電気ブロツ
ク図。FIG. 6 is an electric block diagram of the variable valve timing control device.
【図７】 作動状態を示す断面図。FIG. 7 is a sectional view showing an operation state.
【図８】 同じく作動状態を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing the same operating state.
【図９】 別例の可変バルブタイミング制御機構の断面
図。FIG. 9 is a cross-sectional view of another variable valve timing control mechanism.
【図１０】 同じく可変バルブタイミング制御機構の断
面図。FIG. 10 is a sectional view of the variable valve timing control mechanism.
【図１１】 従来例の可変バルブタイミング制御機構の
断面図。FIG. 11 is a sectional view of a conventional variable valve timing control mechanism.
【図１２】 同じく送りねじ機構の拡大断面図。FIG. 12 is an enlarged sectional view of the feed screw mechanism.
１…カムシャフト、３…カム駆動部材としてのタイミン
グプーリ、４…内側回転筒、５…外側回転筒、６…リン
グギア、８…円筒移動体、９…外枠としてのハウジン
グ、１１…シャフト、１４…駆動回転体、１６…第１の
弾性体としてのコイルばね、１７…第１のモータ、１９
…クラッチ手段としてのクラッチ機構、３６…バルブタ
イミング制御手段、異常判定手段、クラッチ制御手段及
びシャフト制御手段としてのＣＰＵ、４１…イグニッシ
ョンスイッチ、５０…第２のモータ、５３…支持手段と
しての支持部、５５…送り機構を構成する雄ねじ軸、５
７…同じく雌ねじ孔、５６…シャフト、６１…電磁ソレ
ノイド、６１ａ…支持手段としての支持部、６２…シャ
フト、６３…プランジャ、６４…第２の弾性体としての
コイルばね。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cam shaft, 3 ... Timing pulley as a cam drive member, 4 ... Inner rotating cylinder, 5 ... Outer rotating cylinder, 6 ... Ring gear, 8 ... Cylinder moving body, 9 ... Housing as outer frame, 11 ... Shaft, 14: drive rotating body, 16: coil spring as first elastic body, 17: first motor, 19
... clutch mechanism as clutch means, 36 ... valve timing control means, abnormality determination means, CPU as clutch control means and shaft control means, 41 ... ignition switch, 50 ... second motor, 53 ... support part as support means , 55 ... male screw shaft constituting the feed mechanism, 5
Reference numeral 7 denotes a female screw hole, reference numeral 56 denotes a shaft, reference numeral 61 denotes an electromagnetic solenoid, reference numeral 61a denotes a support portion as a support means, reference numeral 62 denotes a shaft, reference numeral 63 denotes a plunger, and reference numeral 64 denotes a coil spring as a second elastic body.
Claims (6)
支持されたカム駆動部材（３）と、 前記カムシャフト（１）に固定され外側にヘリカルスプ
ラインが形成された内側回転筒（４）と、 前記カム駆動部材（３）に固定され内側にヘリカルスプ
ラインが形成された外側回転筒（５）と、 前記内側回転筒（４）と外側回転筒（５）との間に配設
され、両回転筒のヘリカルスプラインと歯合する内歯及
び外歯を備えたリングギア（６）と、 前記リングギア（６）を回転可能にかつ中心軸線方向に
移動不能に支持する円筒移動体（８）と、 外枠（９）に支持され、前記円筒移動体（８）を回転可
能に支持し、該円筒移動体（８）の回転に基づいて該回
転移動体（８）を中心軸線方向に移動させる送り機構
（１３）を備えたシャフト（１１）と、 前記円筒移動体（８）を回転可能にかつ中心軸線方向に
移動可能に支持する駆動回転体（１４）と、 前記外枠（９）に固定され前記駆動回転体（１４）を回
転させる第１のモータ（１７）とからなる内燃機関の可
変バルブタイミング制御装置において、 前記外枠（９）とシャフト（１１）との間に設けられ該
シャフト（１１）を外枠（９）に対して回転可能にかつ
中心軸線方向に移動可能に支持する軸受（１０）と、 前記シャフト（１１）を回転不能にかつ軸線方向に移動
不能に固定するクラッチ手段（１９）と、 円筒移動体（８）を駆動回転体（１４）に対して離間す
る方向に付勢する第１の弾性体（１６）とを備えた内燃
機関の可変バルブタイミング制御装置。1. A cam drive member (3) rotatably supported on a camshaft (1), and an inner rotary cylinder (4) fixed to the camshaft (1) and having a helical spline formed on the outside. An outer rotary cylinder (5) fixed to the cam drive member (3) and having a helical spline formed inside; an outer rotary cylinder (5) disposed between the inner rotary cylinder (4) and the outer rotary cylinder (5); A ring gear (6) having internal teeth and external teeth meshing with the helical splines of both rotating cylinders; and a cylindrical moving body (8) supporting the ring gear (6) rotatably and immovably in the center axis direction. ), Supported by the outer frame (9), rotatably supporting the cylindrical moving body (8), and moving the rotating moving body (8) in the center axis direction based on the rotation of the cylindrical moving body (8). A shaft (11) having a feed mechanism (13) for moving; A driving rotator (14) for supporting the cylindrical moving body (8) rotatably and movably in the direction of the central axis, and a first fixed to the outer frame (9) for rotating the driving rotator (14). A variable valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: a motor (17); and a shaft (11) provided between the outer frame (9) and a shaft (11) for rotating the shaft (11) relative to the outer frame (9). A bearing (10) that supports the shaft (11) so as to be non-rotatable and non-movable in the axial direction; and a cylindrical moving body (8). A variable valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: a first elastic body (16) biasing in a direction away from a driving rotary body (14).
タイミング制御装置において、 エンジンの運転状態に基づいて目標バルブタイミングを
決定し、バルブタイミングを前記目標バルブタイミング
に制御すべく前記第１のモータ（１７）の回転位置を制
御するバルブタイミング制御手段（３６）と、 クランク角及びカム角に基づいて実バルブタイミングを
求め、該実バルブタイミングとそのときの前記目標バル
ブタイミングとの差に基づいて、前記バルブタイミング
制御手段（３６）によるバルブタイミングの制御に異常
が発生したことを判定する異常判定手段（３６）と、 イグニッションスイッチ（４１）からのオン信号に応答
して前記シャフト（１１）を回転不能にかつ中心軸線方
向に移動不能に固定させるべく前記クラッチ手段（１
９）を制御するとともに、前記異常判定手段（３６）が
異常が発生したと判断したときに前記シャフト（１１）
を回転可能にかつ中心軸線方向に移動可能とすべく前記
クラッチ手段（１９）を制御するクラッチ制御手段（３
６）とを備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装
置。2. The variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first valve timing is determined based on an operation state of the engine, and the first valve timing is controlled to the target valve timing. Valve timing control means (36) for controlling the rotational position of the motor (17); determining actual valve timing based on a crank angle and a cam angle; based on a difference between the actual valve timing and the target valve timing at that time. Abnormality determining means (36) for determining that an abnormality has occurred in valve timing control by the valve timing control means (36); and the shaft (11) in response to an ON signal from an ignition switch (41). The clutch means (1) is fixed so that it cannot rotate and cannot move in the direction of the central axis.
9) and the shaft (11) when the abnormality determining means (36) determines that an abnormality has occurred.
Control means (3) for controlling the clutch means (19) so as to be rotatable and movable in the direction of the central axis.
6) A variable valve timing control device for an internal combustion engine comprising:
支持されたカム駆動部材（３）と、 前記カムシャフト（１）に固定され外側にヘリカルスプ
ラインが形成された内側回転筒（４）と、 前記カム駆動部材（３）に固定され内側にヘリカルスプ
ラインが形成された外側回転筒（５）と、 前記内側回転筒（４）と外側回転筒（５）との間に配設
され、両回転筒のヘリカルスプラインと歯合する内歯及
び外歯を備えたリングギア（６）と、 前記リングギア（６）を回転可能にかつ中心軸線方向に
移動不能に支持する円筒移動体（８）と、 外枠（９）に支持され、前記円筒移動体（８）を回転可
能に支持し、該円筒移動体（８）の回転に基づいて該円
筒移動体（８）を中心軸線方向に移動させる送り機構
（１３）を備えたシャフト（５６，６２）と、 前記円筒移動体（８）を回転可能にかつ中心軸線方向に
移動可能に支持する駆動回転体（１４）と、 前記外枠（９）に固定され前記駆動回転体（１４）を回
転させる第１のモータ（１７）とからなる内燃機関の可
変バルブタイミング制御装置において、 前記外枠（９）とシャフト（５６，６２）との間に設け
られ、該シャフト（５６，６２）を外枠（９）に対して
回転不能にかつ中心軸線方向に移動可能に支持する支持
手段（５３，６１ａ）と、 前記中心軸線方向に移動可能に支持されたシャフト（５
６，６２）を同中心軸線方向に移動させるシャフト移動
手段とを備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装
置。3. A cam drive member (3) rotatably supported on a camshaft (1), and an inner rotating cylinder (4) fixed to the camshaft (1) and having a helical spline formed on an outer side. An outer rotary cylinder (5) fixed to the cam drive member (3) and having a helical spline formed inside; an outer rotary cylinder (5) disposed between the inner rotary cylinder (4) and the outer rotary cylinder (5); A ring gear (6) having internal teeth and external teeth meshing with the helical splines of both rotating cylinders; and a cylindrical moving body (8) supporting the ring gear (6) rotatably and immovably in the center axis direction. ), Supported by the outer frame (9), rotatably supporting the cylindrical moving body (8), and moving the cylindrical moving body (8) in the center axis direction based on the rotation of the cylindrical moving body (8). A shaft (56, 62) provided with a feed mechanism (13) for moving A driving rotator (14) rotatably supporting the cylindrical moving body (8) and movably in the direction of the central axis, and rotating the driving rotator (14) fixed to the outer frame (9). A variable valve timing control device for an internal combustion engine, comprising a first motor (17), provided between the outer frame (9) and a shaft (56, 62), and connecting the shaft (56, 62) to the outer frame. (9) a support means (53, 61a) for supporting the shaft so as to be non-rotatable and movable in the central axis direction; and a shaft (5) supported to be movable in the central axis direction.
A variable shaft timing control device for an internal combustion engine, comprising:
送り機構（５５，５７）にて回転軸（５２）が連結され
た第２のモータ（５０）である請求項３に記載の内燃機
関の可変バルブタイミング制御装置。4. A second motor, wherein the shaft moving means is supported by an outer frame (9) and a rotary shaft (52) is connected to the shaft (56) by a feed mechanism (55, 57). The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein (50).
転体（１４）に対して離間する方向に付勢する第２の弾
性体（６４）と、 外枠（９）に支持され、前記シャフト（６２）に固定さ
れるプランジャ（６３）を備え、該プランジャ（６３）
を前記第２の弾性体（６４）の付勢力に抗して変位させ
る電磁ソレノイド（６１）とから構成した請求項３に記
載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。5. The shaft moving means includes: a second elastic body (64) for urging the shaft (62) in a direction in which the cylindrical moving body (8) is separated from the driving rotary body (14). A plunger (63) supported by the outer frame (9) and fixed to the shaft (62);
The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 3, further comprising: an electromagnetic solenoid (61) for displacing a force against a biasing force of the second elastic body (64).
タイミング制御装置において、 エンジンの運転状態に基づき目標バルブタイミングを決
定し、前記第１のモータ（１７）の回転位置を制御して
バルブタイミングを前記目標バルブタイミングに制御す
るバルブタイミング制御手段（３６）と、 クランク角及びカム角に基づいて実バルブタイミングを
求め、該実バルブタイミングとそのときの前記目標バル
ブタイミングとの差に基づいて、バルブタイミングの制
御に異常が発生したことを判定する異常判定手段（３
６）と、 前記異常判定手段（３６）が異常が発生したと判断した
ときにシャフト（６２）を中心軸線方向に移動させるべ
く前記シャフト移動手段（３６）を制御するシャフト制
御手段（３６）とを備えた内燃機関の可変バルブタイミ
ング制御装置。6. The variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein a target valve timing is determined based on an operation state of the engine, and a rotation position of the first motor is controlled. A valve timing control means (36) for controlling the timing to the target valve timing; an actual valve timing based on a crank angle and a cam angle; and a difference between the actual valve timing and the target valve timing at that time. Abnormality determination means (3) for determining that an abnormality has occurred in the valve timing control.
6) a shaft control means (36) for controlling the shaft moving means (36) to move the shaft (62) in the direction of the central axis when the abnormality judging means (36) judges that an abnormality has occurred; A variable valve timing control device for an internal combustion engine, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8254759A JPH10103029A (en) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Variable valve timing controller for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8254759A JPH10103029A (en) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Variable valve timing controller for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10103029A true JPH10103029A (en) | 1998-04-21 |
Family
ID=17269492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8254759A Pending JPH10103029A (en) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Variable valve timing controller for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10103029A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007327366A (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Toyota Motor Corp | Variable valve timing device |
| JP2008506070A (en) * | 2004-07-10 | 2008-02-28 | シエツフレル コマンディートゲゼルシャフト | Camshaft adjustment device with electrical drive |
| KR101193358B1 (en) * | 2004-07-10 | 2012-10-19 | 섀플러 홀딩 게엠베하 운트 코. 카게 | Electrically driven camshaft adjuster |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP8254759A patent/JPH10103029A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008506070A (en) * | 2004-07-10 | 2008-02-28 | シエツフレル コマンディートゲゼルシャフト | Camshaft adjustment device with electrical drive |
| KR101193358B1 (en) * | 2004-07-10 | 2012-10-19 | 섀플러 홀딩 게엠베하 운트 코. 카게 | Electrically driven camshaft adjuster |
| JP2007327366A (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Toyota Motor Corp | Variable valve timing device |
| US8047169B2 (en) | 2006-06-06 | 2011-11-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable valve timing apparatus and control method therefor |
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