JP2003129872A - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents
Valve timing control device for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、内燃機関
の吸気側または排気側の機関弁の開閉タイミングを運転
状態に応じて可変制御する内燃機関のバルブタイミング
制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention of the present application relates to a valve timing control device for an internal combustion engine, which variably controls the opening / closing timing of an intake-side or exhaust-side engine valve of the internal combustion engine according to operating conditions.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種のバルブタイミング制御装置とし
て、従来、特開２００１−４１０１３号公報に開示され
るようなものが案出されている。2. Description of the Related Art As a valve timing control device of this type, a device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-41013 has been conventionally proposed.
【０００３】この装置は、クランクシャフトにタイミン
グチェーン等を介して連係されたハウジング（駆動回転
体）がカムシャフトの端部に回動可能に組み付けられ、
ハウジングの内側端面に形成された径方向ガイドに案内
部材（可動案内部）が径方向に沿って摺動自在に係合支
持されると共に、径方向外側に突出するレバーが従動軸
部材(従動回転体)と共にカムシャフトの端部にボルト結
合され、案内部材とレバーとがリンクによって枢支連結
されている。そして、ハウジングの前記径方向ガイドに
対向する位置には、渦巻き状ガイドを有する中間回転体
がハウジングと従動軸部材に対して相対回動可能に設け
られ、前記案内部材の軸方向の一方の端部に突設された
略円弧状の複数の突条が前記渦巻き状ガイドに案内係合
されている。また、中間回転体はハウジングに対して回
転を進める側にゼンマイばねによって付勢されると共
に、電磁ブレーキ（電磁アクチュエータ）によって回転
を遅らせる側の力を適宜受けるようになっている。In this device, a housing (driving rotor) linked to a crankshaft via a timing chain or the like is rotatably assembled to an end portion of a camshaft,
A guide member (movable guide section) is slidably engaged and supported by a radial guide formed on the inner end surface of the housing along the radial direction, and a lever protruding outward in the radial direction is driven by a driven shaft member (driven rotation). The guide member and the lever are pivotally connected by a link together with the body) by bolting to the end of the camshaft. An intermediate rotating body having a spiral guide is provided at a position facing the radial guide of the housing so as to be rotatable relative to the housing and the driven shaft member, and one end of the guide member in the axial direction is provided. A plurality of substantially arcuate ridges protruding from the portion are guided and engaged with the spiral guide. Further, the intermediate rotating body is urged by the mainspring to the side of advancing rotation with respect to the housing, and is appropriately adapted to receive the force of delaying the rotation by the electromagnetic brake (electromagnetic actuator).
【０００４】この装置の場合、電磁ブレーキがＯＦＦ状
態のときには、中間回転体がゼンマイばねの付勢力を受
けハウジングに対して初期位置に位置されており、渦巻
き状ガイドに突条でもって噛合う案内部材は径方向外側
に最大に変位し、リンクを引き起こしてハウジングと従
動軸部材の組付角を最遅角状態に維持している。そし
て、この状態から電磁ブレーキがＯＮにされると、中間
回転体が減速されてハウジングに対して遅れ側に相対回
転する結果、渦巻き状ガイドに噛合う案内部材が径方向
内側に変位し、今まで引き起こされていたリンクを次第
に倒すようにしてハウジングと従動軸部材の組付角を最
進角状態に変更する。In this device, when the electromagnetic brake is in the OFF state, the intermediate rotating body receives the urging force of the mainspring and is positioned at the initial position with respect to the housing, and the guide is engaged with the spiral guide by the ridge. The member is displaced to the outermost side in the radial direction and causes a link to maintain the assembling angle of the housing and the driven shaft member in the most retarded state. Then, when the electromagnetic brake is turned on from this state, the intermediate rotating body is decelerated and relatively rotates to the delay side with respect to the housing. As a result, the guide member meshing with the spiral guide is displaced inward in the radial direction. The assembling angle of the housing and the driven shaft member is changed to the most advanced state by gradually lowering the link that has been caused up to.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のバ
ルブタイミング制御装置においては、電磁ブレーキの磁
力発生部である電磁コイルの一部に断線やショート等に
よる通電異常が生じると、電磁ブレーキでの磁力の発生
がまったく不可能となり、所望通りのバルブタイミング
制御を行えなくなる、という問題がある。However, in this conventional valve timing control device, when an abnormality in the energization due to disconnection or short circuit occurs in a part of the electromagnetic coil which is the magnetic force generating portion of the electromagnetic brake, the electromagnetic brake operates. There is a problem that the magnetic force cannot be generated at all and the desired valve timing control cannot be performed.
【０００６】そこでこの出願の発明は、電磁コイルの一
部に通電不能となるような故障が発生した場合にも、確
実なバルブタイミング制御を行うことのできる内燃機関
のバルブタイミング制御装置を提供しようとするもので
ある。Therefore, the invention of the present application intends to provide a valve timing control device for an internal combustion engine, which is capable of performing reliable valve timing control even when a failure occurs in which a part of the electromagnetic coil becomes unenergizable. It is what
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、内燃機関のクランクシャフトによっ
て回転駆動する駆動回転体と、カムシャフト若しくは同
シャフトに結合された別体部材から成り、前記駆動回転
体から動力を伝達される従動回転体と、前記駆動回転体
と従動回転体の組付角を操作する組付角操作機構と、こ
の組付角操作機構に電磁操作力を付与する電磁アクチュ
エータと、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装
置において、前記電磁アクチュエータに、通常作動時に
主に通電されて磁界を発生するメイン電磁コイルと、こ
のメイン電磁コイルと並列に配置されたサブ電磁コイル
と、を設けると共に、前記メイン電磁コイルの通電異常
を判断する異常判定手段と、この異常判定手段によって
異常と判断された場合に、作動時に主に通電される電磁
コイルをメイン電磁コイルからサブ電磁コイルに切換え
る切換え手段を設けるようにした。[Means for Solving the Problems] As means for solving the above-mentioned problems, a driving rotating body which is rotationally driven by a crankshaft of an internal combustion engine, and a camshaft or a separate member connected to the shaft are provided. A driven rotating body to which power is transmitted from a drive rotating body, an assembly angle operating mechanism for operating an assembly angle of the drive rotating body and the driven rotating body, and an electromagnetic device for applying an electromagnetic operation force to the assembly angle operating mechanism. In a valve timing control device for an internal combustion engine including an actuator, a main electromagnetic coil that is mainly energized to generate a magnetic field in the electromagnetic actuator during normal operation, and a sub electromagnetic coil arranged in parallel with the main electromagnetic coil. And an abnormality determining means for determining an abnormality in energization of the main electromagnetic coil, and the abnormality determining means determines an abnormality. The case, and to provide a switching means for switching the electromagnetic coil from the main electromagnetic coil sub electromagnetic coil is mainly energized during operation.
【０００８】この発明の場合、メイン電磁コイルに断線
やショート等による通電異常が生じると、そのことが異
常判定手段によって判断され、作動時に主に通電される
電磁コイルがサブ電磁コイル側に切換えられる。これに
より、これ以後メイン電磁コイルに代わってサブ電磁コ
イルが磁力を発生することとなり、電磁アクチュエータ
が完全に磁力を発生しなくなる不具合は回避される。In the case of the present invention, when the main electromagnetic coil is abnormally energized due to a disconnection or a short circuit, the abnormality is judged by the abnormality judging means, and the electromagnetic coil mainly energized during operation is switched to the sub electromagnetic coil side. . This causes the sub electromagnetic coil to generate magnetic force instead of the main electromagnetic coil thereafter, and avoids the problem that the electromagnetic actuator does not generate magnetic force completely.
【０００９】このとき、異常判定手段によって異常と判
断された場合にメイン電磁コイルの異常を警告する警告
手段を設けることが好ましく、この警告手段を設けた場
合には、両電磁コイルが断線やショート等によって完全
に電磁力を発生しなくなる前に確実に修理を行うことが
可能となる。At this time, it is preferable to provide a warning means for warning the abnormality of the main electromagnetic coil when the abnormality judging means judges that the electromagnetic coil is abnormal. When this warning means is provided, both electromagnetic coils are disconnected or short-circuited. Therefore, it becomes possible to surely perform repair before the electromagnetic force is not completely generated.
【００１０】また、電磁アクチュエータの通常作動時に
は、メイン電磁コイルの単独通電と、メイン電磁コイル
とサブ電磁コイルの同時通電とを機関の運転状態に応じ
て切換えるようにしても良い。具体的には、電磁アクチ
ュエータの電磁力が小さくて済む運転条件下ではメイン
電磁コイルの単独通電を行い、電磁アクチュエータが大
電磁力を要求される運転条件下ではメイン電磁コイルと
サブ電磁コイルの同時通電を行う。大電磁力を要求され
る運転条件下としては、例えば、駆動カムのプロフィー
ルとバルブスプリングのばね力に起因するカムシャフト
の変動トルク（以下、交番トルクと呼ぶ。）が大きくな
る機関の高回転時や、潤滑液が高粘度化する極低温時等
が考えられ、このような条件下において両電磁コイルを
同時作動させることにより、通常運転時における平均的
な電力消費を抑えつつ、確実なバルブタイミング制御を
実現することができる。Further, during normal operation of the electromagnetic actuator, single energization of the main electromagnetic coil and simultaneous energization of the main electromagnetic coil and the sub electromagnetic coil may be switched according to the operating state of the engine. Specifically, under the operating conditions where the electromagnetic force of the electromagnetic actuator is small, the main electromagnetic coil is independently energized, and under the operating conditions where the electromagnetic actuator requires a large electromagnetic force, the main electromagnetic coil and the sub electromagnetic coil are simultaneously energized. Energize. The operating conditions under which a large electromagnetic force is required are, for example, when the engine rotational speed is high at which the fluctuation torque of the camshaft (hereinafter referred to as alternating torque) due to the profile of the drive cam and the spring force of the valve spring increases. It is conceivable that the lubricating fluid will become highly viscous at extremely low temperatures.By simultaneously operating both electromagnetic coils under such conditions, it is possible to reduce the average power consumption during normal operation while ensuring reliable valve timing. Control can be realized.
【００１１】また、別の手段として、内燃機関のクラン
クシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、カムシ
ャフト若しくは同シャフトに結合された別体部材から成
り、前記駆動回転体から動力を伝達される従動回転体
と、前記駆動回転体と従動回転体の組付角を操作する組
付角操作機構と、この組付角操作機構に電磁操作力を付
与する電磁アクチュエータと、を備えた内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、前記電磁アクチュエー
タに、並列に接続された複数の電磁コイルを設け、その
複数の電磁コイルに通常作動時に並列に通電するように
した。As another means, a driven rotary member that is driven to rotate by a crankshaft of an internal combustion engine and a camshaft or a separate member that is connected to the shaft are provided, and a driven member to which power is transmitted from the driven rotary member. A valve for an internal combustion engine including a rotating body, an assembling angle operating mechanism that operates an assembling angle of the drive rotating body and the driven rotating body, and an electromagnetic actuator that applies an electromagnetic operating force to the assembling angle operating mechanism. In the timing control device, the electromagnetic actuator is provided with a plurality of electromagnetic coils connected in parallel, and the plurality of electromagnetic coils are energized in parallel during normal operation.
【００１２】この発明の場合、並列に接続した電磁コイ
ルのうちの一つに断線等が生じたとしても、残余の電磁
コイルには確実に通電が行われるため、電磁アクチュエ
ータにおいて磁力をまったく発生しなくなる不具合は生
じなくなる。In the case of the present invention, even if one of the electromagnetic coils connected in parallel is broken, the remaining electromagnetic coils are surely energized, so that no magnetic force is generated in the electromagnetic actuator. The problem that disappears does not occur.
【００１３】さらに、並列に接続された電磁コイルのう
ちの、少なくとも一つの通電不良を判断する異常判定手
段と、この異常判定手段によって異常と判断された場合
に電磁コイルの異常を警告する警告手段を設けるように
しても良い。この場合、すべての電磁コイルが断線等に
よって完全に電磁力を発生しなくなる前に確実に修理を
行うことが可能となる。Further, at least one of the electromagnetic coils connected in parallel is used as an abnormality determining means for determining a current-carrying failure, and a warning means for giving an alarm for the abnormality of the electromagnetic coil when the abnormality determining means determines an abnormality. May be provided. In this case, all the electromagnetic coils can be reliably repaired before the electromagnetic force is not completely generated due to disconnection or the like.
【００１４】また、並列に接続された電磁コイルのうち
の、少なくとも一つの電磁コイルの通電異常を判断する
異常判定手段と、この異常判定手段によって異常と判断
された場合に、残余の電磁コイルに流す電流量を増大さ
せる電流量増大手段を設けるようにしても良い。この場
合、一部の電磁コイルが通電不能となったときにその分
残余の電磁コイルの通電量が増大するため、電磁力の不
足を無くし、確実なバルブタイミング制御を保証するこ
とができる。Further, an abnormality judging means for judging an energization abnormality of at least one of the electromagnetic coils connected in parallel, and the remaining electromagnetic coils when the abnormality is judged by the abnormality judging means. A current amount increasing means for increasing the amount of current flowing may be provided. In this case, when a part of the electromagnetic coils cannot be energized, the energization amount of the remaining electromagnetic coils is increased by that amount, so that it is possible to eliminate a shortage of electromagnetic force and ensure reliable valve timing control.
【００１５】これらの発明は、組付角操作機構が、駆動
回転体と従動回転体のいずれか一方に設けられた径方向
ガイドと、駆動回転体と従動回転体に対して相対回転可
能に設けられ、前記径方向ガイドに対峙する側の面に渦
巻き状ガイドを有する中間回転体と、前記径方向ガイド
と渦巻き状ガイドに変位可能に案内係合される可動案内
部と、前記駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のも
のの回転中心から離間した部位と前記可動案内部とを揺
動可能に連結するリンクと、を備え、中間回転体を駆動
回転体及び従動回転体に対して相対回動することによっ
て駆動回転体と従動回転体の組付角を変更する構成であ
るときに特に顕著な効果を得ることができる。In these inventions, the assembling angle operating mechanism is provided so as to be rotatable relative to the radial guide provided on either the drive rotating body or the driven rotating body and the drive rotating body and the driven rotating body. An intermediate rotating body having a spiral guide on a surface facing the radial guide, a movable guide portion displaceably guided and engaged with the radial guide and the spiral guide, and the driving rotary body. The intermediate rotating body is relatively rotated with respect to the drive rotating body and the driven rotating body, and a link that swingably connects the movable guide portion and a portion separated from the rotation center of the other one of the driven rotating bodies. Particularly remarkable effects can be obtained when the driving rotary body and the driven rotary body are configured to change the assembly angle by moving.
【００１６】また、並列に配置される複数の電磁コイル
は一つのボビンに巻装することが好ましい。この場合、
ボビン数を減らして部品点数の削減と電磁アクチュエー
タの小型化を図ることができ、また、複数の電磁コイル
の巻回を一度に行うことができることから、電磁コイル
の巻線作業を容易に行うことができる。Further, it is preferable that a plurality of electromagnetic coils arranged in parallel be wound around one bobbin. in this case,
The number of bobbins can be reduced, the number of parts can be reduced, the electromagnetic actuator can be downsized, and a plurality of electromagnetic coils can be wound at one time, which facilitates the winding work of the electromagnetic coils. You can
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】次に、この出願の発明の実施形態
を図面に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the invention of this application will be described with reference to the drawings.
【００１８】最初に、図１〜図１０に示す第１の実施形
態（請求項１に対応の実施形態。）について説明する。
尚、この実施形態は、本発明にかかるバルブタイミング
制御装置を内燃機関の吸気側の動力伝達系に適用したも
のであるが、内燃機関の排気側の動力伝達系に同様に適
用することも可能である。First, a first embodiment (an embodiment corresponding to claim 1) shown in FIGS. 1 to 10 will be described.
Incidentally, this embodiment applies the valve timing control device according to the present invention to the power transmission system on the intake side of an internal combustion engine, but it can also be applied to the power transmission system on the exhaust side of the internal combustion engine in the same manner. Is.
【００１９】このバルブタイミング制御装置は、図１に
示すように内燃機関のシリンダヘッド（図示せず）に回
転自在に支持されたカムシャフト１と、このカムシャフ
ト１の前端部に必要に応じて相対回動できるように組み
付けられ、チェーン（図示せず）を介してクランクシャ
フト（図示せず）に連繋されるタイミングスプロケット
２を外周に有する駆動プレート３（本発明における駆動
回転体）と、この駆動プレート３とカムシャフト１の前
方側（図１中左側）に配置されて、両者３，１の組付角
を回動操作する組付角操作機構５と、この組付角操作機
構５のさらに前方側に配置されて、同機構５を駆動操作
する操作力付与手段４（本発明における電磁アクチュエ
ータ）と、内燃機関の図外のシリンダヘッドとロッカカ
バーの前面に跨って取り付けられて組付角操作機構５と
操作力付与手段４の前面と周域を覆うＶＴＣカバー１２
と、を備えている。As shown in FIG. 1, the valve timing control device includes a cam shaft 1 rotatably supported by a cylinder head (not shown) of an internal combustion engine, and a front end portion of the cam shaft 1 as required. A drive plate 3 (drive rotating body in the present invention) having a timing sprocket 2 on the outer periphery, which is assembled so as to be capable of relative rotation, and is connected to a crankshaft (not shown) via a chain (not shown), and An assembly angle operation mechanism 5 arranged on the front side (left side in FIG. 1) of the drive plate 3 and the camshaft 1 for rotating the assembly angle of the both 3, 1 and this assembly angle operation mechanism 5. Further, it is arranged on the front side and extends over the operation force applying means 4 (electromagnetic actuator in the present invention) for driving and operating the mechanism 5, the cylinder head (not shown) of the internal combustion engine, and the front surface of the rocker cover. VTC cover 12 attached to the assembling angle operating mechanism 5 covering the front and periphery region of the operation force imparting means 4
And are equipped with.
【００２０】駆動プレート３は、中心部に段差状の支持
孔６を備えた円板状に形成され、その支持孔６部分が、
カムシャフト１の前端部に一体に結合されたフランジリ
ング７に回転自在に支持されている。そして、駆動プレ
ート３の前面（カムシャフト１と逆側の面）には、図２
に示すように、３つの径方向溝８(径方向ガイド)が同プ
レート３の半径方向に沿うように形成されており、この
各径方向溝８の内部には、後述する案内部材１７(可動
案内部)の断面方形状の基部が摺動自在に係合されてい
る。The drive plate 3 is formed in a disk shape having a stepped support hole 6 in the center, and the support hole 6 portion is
It is rotatably supported by a flange ring 7 that is integrally connected to the front end of the camshaft 1. The front surface of the drive plate 3 (the surface on the side opposite to the camshaft 1) is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, three radial grooves 8 (radial guides) are formed along the radial direction of the plate 3. Inside each radial groove 8, a guide member 17 (movable The base portion having a rectangular cross section of the guide portion) is slidably engaged.
【００２１】また、前記フランジリング７の前面側に
は、放射状に突出する三つのレバー９を有するレバー軸
１０（本発明における従動回転体）が配置され、このレ
バー軸１０がフランジリング７と共にボルト１３によっ
てカムシャフト１に結合されている。そして、レバー軸
１０の各レバー９には、リンク１４の一端がピン１５に
よって枢支連結され、各リンク１４の他端には、基部側
が径方向溝８に係合された前記各案内部材１７が回動可
能に嵌合されている。On the front side of the flange ring 7, there is arranged a lever shaft 10 (a driven rotary member in the present invention) having three levers 9 protruding radially, and the lever shaft 10 is bolted together with the flange ring 7. It is connected to the camshaft 1 by 13. One end of a link 14 is pivotally connected to each lever 9 of the lever shaft 10 by a pin 15, and the other end of each link 14 is a guide member 17 whose base side is engaged with the radial groove 8. Is rotatably fitted.
【００２２】各案内部材１７は、上述のように径方向ガ
イド８に案内された状態において、リンク１４を介して
レバー軸１０の対応するレバー９に連結されているた
め、案内部材１７が外力を受けて径方向溝８に沿って変
位すると、駆動プレート３とレバー軸１０はリンク１４
の作用でもって案内部材１７の変位に応じた方向及び角
度だけ相対回動する。Since each guide member 17 is connected to the corresponding lever 9 of the lever shaft 10 via the link 14 in the state where it is guided by the radial guide 8 as described above, the guide member 17 applies an external force. When received and displaced along the radial groove 8, the drive plate 3 and the lever shaft 10 move to the link 14
By this action, the guide member 17 is relatively rotated by a direction and an angle corresponding to the displacement of the guide member 17.
【００２３】また、各案内部材１７には前面側(カムシ
ャフト１と逆側)に開口する保持穴１８が設けられ、こ
の保持穴１８に、係合部としての球１９を保持するため
の略円柱状のリテーナ２０が摺動自在に収容されると共
に、リテーナ２０を前方側に付勢するためのコイルばね
２１が収容されている。リテーナ２０は前面中央に半球
状の凹部２０ａが設けられ、この凹部２０ａに球１９
(案内部材１７と共に可動案内部を構成。)が転動自在に
収容されている。Further, each guide member 17 is provided with a holding hole 18 opening to the front surface side (the side opposite to the camshaft 1), and the holding hole 18 is provided for holding a ball 19 as an engaging portion. A cylindrical retainer 20 is slidably accommodated, and a coil spring 21 for urging the retainer 20 forward is accommodated. The retainer 20 is provided with a hemispherical concave portion 20a at the center of the front surface, and the concave portion 20a has a spherical surface
(Movable guide portion is configured with the guide member 17) is rotatably accommodated.
【００２４】レバー軸１０のレバー９の突設位置よりも
前方側には、略円盤状の中間回転体２３が玉軸受２２を
介して支持されている。この中間回転体２３の後部側の
面には断面半円状の渦巻き溝２４（渦巻き状ガイド）が
形成され、この渦巻き溝２４に前記各案内部材１７の球
１９が転動自在に係合されている。渦巻き溝２４の渦巻
きは、図２及び図７，図８に示すように駆動プレート３
の回転方向Ｒに沿って次第に縮径するように形成されて
いる。したがって、案内部材１７の球１９が渦巻き溝２
４に係合した状態で中間回転体２３が駆動プレート３に
対して遅れ方向に相対回転すると、案内部材１７は渦巻
き溝２４の渦巻き形状に沿って半径方向内側に移動し、
逆に、中間回転体２３が進み方向に相対回転すると、半
径方向外側に移動する。A substantially disk-shaped intermediate rotating body 23 is supported via a ball bearing 22 in front of the protruding position of the lever 9 on the lever shaft 10. A spiral groove 24 (spiral guide) having a semicircular cross section is formed on the rear surface of the intermediate rotor 23, and the sphere 19 of each guide member 17 is rotatably engaged with the spiral groove 24. ing. The spiral of the spiral groove 24 is generated by the drive plate 3 as shown in FIGS.
The diameter is gradually reduced along the rotation direction R of. Therefore, the ball 19 of the guide member 17 is
When the intermediate rotating body 23 relatively rotates in the delay direction with respect to the drive plate 3 in a state of being engaged with the guide plate 4, the guide member 17 moves inward in the radial direction along the spiral shape of the spiral groove 24,
On the contrary, when the intermediate rotating body 23 relatively rotates in the advancing direction, it moves outward in the radial direction.
【００２５】この実施形態の場合、組付角操作機構５
は、以上説明した駆動プレート３の径方向溝８、案内部
材１７、球１９、リンク１４、レバー９、中間回転体２
３の渦巻き溝２４等によって構成されている。この組付
角操作機構５は、操作力付与手段４から中間回転体２３
にカムシャフト１に対する相対的な回動操作力が入力さ
れると、渦巻き溝２４を介して案内部材１７を径方向に
変位させ、さらにリンク１４及びレバー９を介してその
回動力を設定倍率に増幅し、駆動プレート３とカムシャ
フト１に相対的な回動力を作用させる。In the case of this embodiment, the assembly angle operating mechanism 5
Is the radial groove 8, the guide member 17, the ball 19, the link 14, the lever 9, the intermediate rotating body 2 of the drive plate 3 described above.
It is constituted by three spiral grooves 24 and the like. The assembly angle operation mechanism 5 is provided with the operation force applying means 4 to the intermediate rotating body 23.
When a relative rotational operation force with respect to the camshaft 1 is input to the guide member 17, the guide member 17 is displaced in the radial direction via the spiral groove 24, and its rotational force is set to a set magnification via the link 14 and the lever 9. Amplify and apply relative rotational force to the drive plate 3 and the camshaft 1.
【００２６】一方、操作力付与手段４は、図１，図３に
示すように前記中間回転体２３の前面側（駆動プレート
３と逆側）に接合された円環プレート状の永久磁石ブロ
ック２９と、レバー軸１０に一体に結合された同じく円
環プレート状のヨークブロック３０と、ＶＴＣカバー１
２に取りつ付けられた電磁コイルブロック３２と、を備
えて成り、この電磁コイルブロック３２の備える各電磁
コイルユニット３３Ａ，３３Ｂは駆動回路６０に接続さ
れ、この駆動回路６０がマイクロコンピュータを含むコ
ントローラ６１によって制御されるようになっている。
尚、コントローラ６１は、クランク角、カム角、機関回
転数、機関負荷等の各種の入力信号を受け、機関の運転
状態に応じた制御信号を駆動回路６０に出力する。On the other hand, the operating force applying means 4 is, as shown in FIGS. 1 and 3, an annular plate-shaped permanent magnet block 29 joined to the front side of the intermediate rotating body 23 (the side opposite to the drive plate 3). And a yoke block 30 of the same annular plate shape integrally connected to the lever shaft 10, and the VTC cover 1
2 is attached to the electromagnetic coil block 32, and the electromagnetic coil units 33A and 33B included in the electromagnetic coil block 32 are connected to a drive circuit 60, and the drive circuit 60 is a controller including a microcomputer. It is controlled by 61.
The controller 61 receives various input signals such as crank angle, cam angle, engine speed, and engine load, and outputs a control signal to the drive circuit 60 according to the operating state of the engine.
【００２７】永久磁石ブロック２９は、図４に示すよう
に、軸方向と直交する面に放射方向に延出する磁極（Ｎ
極，Ｓ極）が、異磁極が交互になるように円周方向に沿
って複数着磁されている。尚、図４においては、Ｎ極の
磁極面を３６ｎで示し、Ｓ極の磁極面を３６ｓで示して
いる。As shown in FIG. 4, the permanent magnet block 29 has magnetic poles (N) extending in a radial direction on a surface orthogonal to the axial direction.
A plurality of magnetic poles (S poles) are magnetized along the circumferential direction so that different magnetic poles alternate. In FIG. 4, the magnetic pole surface of the N pole is indicated by 36n, and the magnetic pole surface of the S pole is indicated by 36s.
【００２８】ヨークブロック３０は、図３，図５に示す
ように第１，第２極歯リング３７，３８が対にされて成
る二組のヨーク３９Ａ，３９Ｂを備え、その内周縁部が
レバー軸１０に対し一体に結合されている。As shown in FIGS. 3 and 5, the yoke block 30 is provided with two sets of yokes 39A and 39B formed by pairing the first and second pole tooth rings 37 and 38, the inner peripheral edge of which is a lever. It is integrally connected to the shaft 10.
【００２９】各ヨーク３９Ａ，３９Ｂの第１，第２極歯
リング３７，３８は透磁率の高い金属材料によって形成
され、図５に示すように、平板リング状の基部３７ａ，
３８ａと、その基部３７ａ，３８ａから径方向内側また
は外側に延出する略台形状の複数の極歯３７ｂ…，３８
ｂ…とを備えている。この実施形態の場合、各極歯リン
グ３７，３８の極歯３７ｂ，３８ｂは、円周方向に等間
隔に、かつ、歯先が相手極歯リング側に指向するよう
に、つまり、第１極歯リング３７の歯先は径方向内側
に、第２極歯リング３８の歯先は径方向外側に夫々指向
するように延出している。そして、第１極歯リング３７
と第２極歯リング３８は、互いの極歯３７ｂ，３８ｂが
円周方向に交互に、かつ、等ピッチとなるように絶縁体
である樹脂材料４０によって結合されている。The first and second pole teeth rings 37 and 38 of the yokes 39A and 39B are made of a metal material having a high magnetic permeability, and as shown in FIG.
38a and a plurality of substantially trapezoidal pole teeth 37b ..., 38 extending radially inward or outward from the bases 37a, 38a.
b ... and are provided. In the case of this embodiment, the pole teeth 37b, 38b of each pole tooth ring 37, 38 are arranged at equal intervals in the circumferential direction and the tooth tips are directed toward the mating pole tooth ring side, that is, the first pole. The tooth tips of the tooth ring 37 extend radially inward and the tooth tips of the second pole tooth ring 38 extend radially outward. Then, the first pole tooth ring 37
The second pole tooth ring 38 and the second pole tooth ring 38 are joined by a resin material 40 which is an insulator such that the pole teeth 37b, 38b of the second pole tooth ring 38 are alternately arranged in the circumferential direction and have an equal pitch.
【００３０】ヨークブロック３０を構成する２つのヨー
ク３９Ａ，３９Ｂは、径方向外側と内側に全体がほぼ円
板状を成すように並べられると共に、互いの極歯３７
ｂ，３８ｂが円周方向に沿って４分の１ピッチずれるよ
うに組み付けられている。The two yokes 39A and 39B constituting the yoke block 30 are arranged radially outward and inward so as to form a substantially disk-like structure, and have their respective polar teeth 37.
b and 38b are assembled so as to be displaced by a quarter pitch along the circumferential direction.
【００３１】また、ヨークブロック３０は、図１，図３
に示すように、その両側面が永久磁石ブロック２９と電
磁コイルブロック３２に軸方向で対向するように配置さ
れているが、各ヨーク３９Ａ，３９Ｂの第１，第２極歯
リング３７，３８は、リング状の基部３７ａ，３８ａが
電磁コイルブロック３２側（図中左側）に位置され、台
形状の各極歯３７ｂ，３８ｂが永久磁石ブロック２９側
（図中右側）に位置されるように極歯３７ｂ，３８ｂと
基部３７ａ，３８ａの連接部が適宜屈曲して形成されて
いる。そして、ヨークブロック３０のヨーク３９Ａ，３
９Ｂ相互は各ヨークの第１，第２極歯リング３７，３８
間と同様に絶縁体である樹脂材料４０によって結合され
ている。Further, the yoke block 30 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 5, both side surfaces thereof are arranged so as to face the permanent magnet block 29 and the electromagnetic coil block 32 in the axial direction, but the first and second pole tooth rings 37, 38 of the yokes 39A, 39B are , The ring-shaped base portions 37a and 38a are located on the electromagnetic coil block 32 side (left side in the drawing), and the trapezoidal pole teeth 37b and 38b are located on the permanent magnet block 29 side (right side in the drawing). The connecting portions between the teeth 37b and 38b and the base portions 37a and 38a are formed by being bent appropriately. Then, the yokes 39A, 3 of the yoke block 30
9B are the first and second pole tooth rings 37, 38 of each yoke.
Similar to the spaces, they are joined by the resin material 40 which is an insulator.
【００３２】一方、電磁コイルブロック３２の２組の電
磁コイルユニット３３Ａ，３３Ｂは径方向に略同心に配
置され、その各電磁電磁コイルユニット３３Ａ，３３Ｂ
は、図３に示すように、円環状のボビン６３と、そのボ
ビン６３にバイファイラ巻きによって並列に巻回された
メイン電磁コイル６４及びサブ電磁コイル６５と、ボビ
ン６３の周域に配置されてメイン電磁コイル６４または
サブ電磁コイル６５で発生した磁束をヨークブロック３
０寄りの磁気入端部３４，３５に誘導するためのコイル
ヨーク４１とを備えた構成とされている。On the other hand, the two sets of electromagnetic coil units 33A and 33B of the electromagnetic coil block 32 are arranged substantially concentrically in the radial direction, and the respective electromagnetic electromagnetic coil units 33A and 33B are arranged.
As shown in FIG. 3, the annular bobbin 63, the main electromagnetic coil 64 and the sub electromagnetic coil 65 wound in parallel around the bobbin 63 by bifilar winding, and the main bobbin 63 are arranged in the peripheral area of the bobbin 63. The magnetic flux generated in the electromagnetic coil 64 or the sub electromagnetic coil 65 is applied to the yoke block 3
The coil yoke 41 is provided for guiding to the magnetically input ends 34, 35 near 0.
【００３３】各電磁コイルユニット３３Ａ，３３Ｂにお
ける磁気入出部３４，３５は、図３に示すように、ヨー
クブロック３０の対応するヨーク３９Ａ，３９Ｂの、リ
ング状の基部３７ａ，３８ａに対して、軸方向のエアギ
ャップａを介して対面している。したがって、電磁コイ
ルユニット３３Ａ，３３Ｂのメイン電磁コイル６４また
はサブ電磁コイル６５が励磁されて所定の向きの磁界が
生じると、エアギャップａを介してヨークブロック３０
の対応するヨーク３９Ａ，３９Ｂに磁気誘導が生じ、そ
の結果として、ヨーク３９Ａ，３９Ｂの各極歯リング３
７，３８に磁界の向きに応じた磁極が現れる。As shown in FIG. 3, the magnetic entry / exit portions 34, 35 of the respective electromagnetic coil units 33A, 33B are axially connected to the ring-shaped base portions 37a, 38a of the corresponding yokes 39A, 39B of the yoke block 30. Face each other via an air gap a in the direction. Therefore, when the main electromagnetic coil 64 or the sub electromagnetic coil 65 of the electromagnetic coil units 33A and 33B is excited to generate a magnetic field in a predetermined direction, the yoke block 30 is passed through the air gap a.
Magnetic induction is generated in the corresponding yokes 39A, 39B of the respective pole teeth ring 3 of the yokes 39A, 39B.
Magnetic poles appear at 7 and 38 according to the direction of the magnetic field.
【００３４】電磁コイルユニット３３Ａ，３３Ｂの発生
磁界は、駆動回路６０のパルスの入力に対して所定のパ
ターンで順次切換えられ、それによって永久磁石ブロッ
ク２９の磁極面３６ｎ，３６ｓに対峙する極歯３７ｂ，
３８ｂの磁極が円周方向に沿って４分の１ピッチずつ移
動するようになっている。したがって、中間回転体２３
は、このときヨークブロック３０上の円周方向に沿った
磁極の移動に追従し、レバー軸１０に対して相対的に回
動することとなる。The magnetic fields generated by the electromagnetic coil units 33A and 33B are sequentially switched in a predetermined pattern in response to the pulse input of the drive circuit 60, whereby the pole teeth 37b facing the magnetic pole surfaces 36n and 36s of the permanent magnet block 29. ，
The magnetic pole 38b moves along the circumferential direction by a quarter pitch. Therefore, the intermediate rotating body 23
Will follow the movement of the magnetic poles along the circumferential direction on the yoke block 30 at this time, and will rotate relative to the lever shaft 10.
【００３５】また、電磁コイルブロック３２は、両ヨー
ク４１，４１の磁気入出部３４，３５を除くほぼ全域
が、アルミニウム等の非磁性材料から成る抱持ブロック
４２によって抱持され、その抱持ブロック４２を介して
ＶＴＣハウジング１２に取り付けられている。また、抱
持ブロック４２の内周面には玉軸受５０が配置され、同
ブロック４２はその玉軸受５０を介してレバー軸１０に
回転自在に係合されている。Further, the electromagnetic coil block 32 is held by the holding block 42 made of a non-magnetic material such as aluminum in the almost entire area of the yokes 41, 41 except the magnetic entry / exit portions 34, 35. It is attached to the VTC housing 12 via 42. A ball bearing 50 is arranged on the inner peripheral surface of the holding block 42, and the block 42 is rotatably engaged with the lever shaft 10 via the ball bearing 50.
【００３６】ここで、各電磁コイルユニット３３Ａ，３
３Ｂのメイン電磁コイル６４とサブ電磁コイル６５は、
夫々駆動回路６０内において例えば図９に示すような回
路要素に接続され、コントローラ６１の指令信号に応じ
て作動時における通電が切換えられるようなっている。
この実施形態の場合、通常使用時にはメイン電磁コイル
６４側のみが磁界を発生すべく通電が為され、メイン電
磁コイル６４に通電異常があったときにサブ電磁コイル
６５側に通電が切換えられるようになっている。尚、図
９に示す回路は周知のバイポーラ駆動回路であり、コン
トローラ６１による制御に基いてトランジスタＴｒ1，
Ｔｒ2，Ｔｒ3，Ｔｒ4が適宜ＯＮ，ＯＦＦされることに
より、電磁コイル６４（６５）に対する通電のＯＮ，Ｏ
ＦＦと通電方向が制御されるようになっている。Here, each electromagnetic coil unit 33A, 3
3B main electromagnetic coil 64 and sub electromagnetic coil 65,
Each of the drive circuits 60 is connected to a circuit element as shown in FIG. 9, for example, and energization at the time of operation is switched according to a command signal from the controller 61.
In the case of this embodiment, during normal use, only the main electromagnetic coil 64 side is energized so as to generate a magnetic field, and when the main electromagnetic coil 64 is abnormal in energization, energization is switched to the sub electromagnetic coil 65 side. Has become. The circuit shown in FIG. 9 is a well-known bipolar drive circuit, and the transistor Tr 1 ,
By turning on and off Tr 2 , Tr 3 and Tr 4 as appropriate, energization of the electromagnetic coil 64 (65) is turned on and off.
The FF and the energizing direction are controlled.
【００３７】一方、コントローラ６１には、各メイン電
磁コイル６４に断線やショート等による通電異常があっ
たときにそれを判断する異常判定手段７０と、この異常
判定手段７０によって異常が判断されたときに、通電を
メイン電磁コイル６４からサブ電磁コイル６５に切換え
る切換え手段７１とが備えられている。前記異常判定手
段７０としては種々のものが採用可能であるが、例え
ば、本来メイン電磁コイル６４に通電すべく設定電流値
と、実際にメイン電磁コイル６４に通電された電流値と
を比較し、その差が設定値よりも大きいときに異常信号
を出力する構成を用いることができる。On the other hand, in the controller 61, when the main electromagnetic coils 64 have an abnormality in power supply due to disconnection, short circuit, or the like, abnormality determining means 70, and when the abnormality determining means 70 determines an abnormality And a switching means 71 for switching the energization from the main electromagnetic coil 64 to the sub electromagnetic coil 65. Various types of abnormality determination means 70 can be adopted. For example, a set current value for originally energizing the main electromagnetic coil 64 and a current value actually energized for the main electromagnetic coil 64 are compared, A configuration that outputs an abnormal signal when the difference is larger than the set value can be used.
【００３８】また、コントローラ６１には、異常判定手
段７０によってメイン電磁コイル６４の通電異常が判断
されたときに、警告ランプ等の警告手段７２を作動させ
る機能が備えられている。Further, the controller 61 has a function of activating the warning means 72 such as a warning lamp when the abnormality judging means 70 judges that the main electromagnetic coil 64 is in the energized state.
【００３９】このバルブタイミング制御装置は以上のよ
うな構成であるため、内燃機関の始動時やアイドル運転
時には、図２に示すように、駆動プレート３とレバー軸
１０の組付角を予め最遅角側に維持しておくことによ
り、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相（機
関弁の開閉タイミング）を最遅角側にし、機関回転の安
定化と燃費の向上を図ることができる。Since this valve timing control device has the above-described structure, when the internal combustion engine is started or idle, the assembly angle between the drive plate 3 and the lever shaft 10 is set to the latest as shown in FIG. By maintaining the angle side, the rotation phase of the crankshaft and the camshaft 1 (the opening / closing timing of the engine valve) is set to the most retarded side, and the engine rotation can be stabilized and the fuel consumption can be improved.
【００４０】そして、この状態から機関の運転が通常運
転に移行し、前記回転位相を最進角側に変更すべく指令
がコントローラ６１から電磁コイルブロック３２の駆動
回路６０に発されると、各電磁コイルユニット３３Ａ，
３３Ｂはその指令に従って発生磁界を所定パターンで変
化させ、永久磁石ブロック２９を中間回転体２３と共に
遅れ側に最大に相対回動させる。これにより、渦巻き溝
２４に球１９によって係合されている案内部材１７は、
図７，図８に順次示すように、径方向溝８に沿って径方
向内側に最大に変位し、リンク１４とレバー９を介して
駆動プレート３とレバー軸１０の組付角を最進角側に変
更する。この結果、クランクシャフトとカムシャフト１
の回転位相が最進角側に変更され、それによって機関の
高出力化が図られることとなる。Then, when the operation of the engine shifts to the normal operation from this state and a command is issued from the controller 61 to the drive circuit 60 of the electromagnetic coil block 32 to change the rotational phase to the most advanced side, Electromagnetic coil unit 33A,
33B changes the generated magnetic field in a predetermined pattern in accordance with the command, and relatively rotates the permanent magnet block 29 together with the intermediate rotating body 23 to the delay side to the maximum. Thereby, the guide member 17 engaged with the spiral groove 24 by the ball 19 is
As shown in FIG. 7 and FIG. 8 sequentially, the maximum displacement is made inward in the radial direction along the radial groove 8 and the assembly angle between the drive plate 3 and the lever shaft 10 is advanced through the link 14 and the lever 9. Change to the side. As a result, the crankshaft and camshaft 1
The rotation phase of is changed to the most advanced side, and thereby the output of the engine is increased.
【００４１】また、この状態から前記回転位相を最遅角
側に変更すべく指令がコントローラ６１から発される
と、電磁コイルブロック３２が発生磁界を逆パターンで
変化させることによって中間回転体２３を進み側に最大
に相対回動させ、渦巻き溝２４に係合する案内部材１７
を、図２に示すように、径方向溝８に沿って径方向外側
に最大に変位させる。これにより、案内部材１７はリン
ク１４とレバー９を介して駆動プレート３とレバー軸１
０を相対回動させ、クランクシャフトとカムシャフト１
の回転位相を最遅角側に変更する。When a command is issued from the controller 61 to change the rotational phase from this state to the most retarded angle side, the electromagnetic coil block 32 changes the magnetic field generated in the reverse pattern to move the intermediate rotor 23. The guide member 17 which is relatively rotated to the advance side and is engaged with the spiral groove 24.
2 is maximally displaced radially outward along the radial groove 8 as shown in FIG. As a result, the guide member 17 causes the drive plate 3 and the lever shaft 1 via the link 14 and the lever 9.
Crankshaft and camshaft 1
Change the rotation phase of to the most retarded angle side.
【００４２】また、このバルブタイミング制御装置の場
合、各電磁コイルユニット３３Ａ，３３Ｂの通電制御は
コントローラ４１による制御プログラムの実行によって
行われているが、その制御プログラム上においては、図
１０に示すようなサブルーチンを実行することによって
通電系統の管理を行っている。Further, in the case of this valve timing control device, the energization control of each electromagnetic coil unit 33A, 33B is carried out by executing the control program by the controller 41. In the control program, as shown in FIG. The power distribution system is managed by executing a subroutine.
【００４３】即ち、制御の流れがメインルーチンから図
１０のサブルーチンに移ると、メイン電磁コイル６４の
通電制御が異常判定手段７０によって判断され（Ｓ
１）、このとき異常がないと判断された場合には、通電
制御をメイン電磁コイル６４に行わせて（Ｓ２）メイン
ルーチンに戻り、異常があると判断された場合には、警
告手段７２を作動させる（Ｓ３）と共に、メイン電磁コ
イル６４への通電制御を中止して（Ｓ４）、通電制御を
サブ電磁コイル６５側に切換え（Ｓ５）、その後にメイ
ンルーチンへと戻ることとなる。That is, when the flow of control shifts from the main routine to the subroutine of FIG. 10, the abnormality determination means 70 determines the energization control of the main electromagnetic coil 64 (S).
1) If it is determined that there is no abnormality at this time, the main electromagnetic coil 64 is caused to perform energization control (S2) and the process returns to the main routine. If it is determined that there is an abnormality, the warning means 72 is activated. At the same time as the operation (S3), the energization control to the main electromagnetic coil 64 is stopped (S4), the energization control is switched to the sub electromagnetic coil 65 side (S5), and then the process returns to the main routine.
【００４４】したがって、この装置においては、メイン
電磁コイル６４に通電異常が生じた場合であっても、通
電制御をサブ電磁コイル６５側に切換えることによって
確実なバルブタイミング制御を続けることができ、しか
も、警告手段７２の作動によって運転者等に速やかに異
常を知らせることができるため、サブ電磁コイル６５の
故障によって電磁力がまったく発生しなく前に確実に修
理を行うことができる。Therefore, in this device, even when the main electromagnetic coil 64 is abnormally energized, the valve timing control can be continued reliably by switching the energization control to the sub electromagnetic coil 65 side. Since the warning means 72 can be activated to promptly notify the driver of the abnormality, the electromagnetic force is not generated at all due to the failure of the sub electromagnetic coil 65, and the repair can be reliably performed before.
【００４５】特に、この実施形態のように組付角操作機
構５として、中間回転体２３の渦巻き溝２４にリンク１
４の一端側を係合させて操作力を駆動プレート３とレバ
ー軸１０の相対回動に変換するタイプを採用している場
合には、内燃機関の停止時に組付角が自然に初期位置に
戻るといったことは期待できないため、確実な機関始動
を保証するうえではこの技術は非常に有効なものとな
る。つまり、この種の組付角操作機構５は構造上、カム
シャフト１の交番トルクによって中間回転体２３を回動
させることはほとんど不可能であるため、操作力付与手
段４での操作力付与が完全に行えなくなった場合には組
付角を初期位置に戻すことはできなくなるが、この実施
形態の装置においてはメイン電磁コイル６４に故障が生
じても電磁力の発生を保証することができるため、機関
の始動に適した組付角に確実に戻すことができる。In particular, as the assembly angle operating mechanism 5 as in this embodiment, the link 1 is inserted into the spiral groove 24 of the intermediate rotor 23.
In the case of adopting a type in which one end side of 4 is engaged and the operating force is converted into relative rotation of the drive plate 3 and the lever shaft 10, the assembly angle is naturally set to the initial position when the internal combustion engine is stopped. Since no return can be expected, this technology is extremely effective in ensuring a reliable engine start. That is, since the assembly angle operation mechanism 5 of this kind is almost impossible to rotate the intermediate rotating body 23 by the alternating torque of the camshaft 1, the operation force application means 4 cannot apply the operation force. If it cannot be performed completely, the assembly angle cannot be returned to the initial position. However, in the device of this embodiment, the generation of electromagnetic force can be guaranteed even if the main electromagnetic coil 64 fails. , It is possible to surely return the assembly angle suitable for starting the engine.
【００４６】ところで、以上ではメイン電磁コイル６４
に通電異常が生じた場合にだけサブ電磁コイル６５を通
電制御する実施形態について説明したが、通常作動時に
あっても、交番トルクが大きくなる機関の高回転時や、
潤滑液の粘度が高くなる極低温時のように、操作力付与
手段４（電磁アクチュエータ）が大電磁力を要求される
運転条件下のときにサブ電磁コイル６５を通電制御する
ようにしても良い。By the way, in the above, the main electromagnetic coil 64
Although the embodiment in which the sub electromagnetic coil 65 is energized and controlled only when the energization abnormality has occurred in the above, when the engine is at a high rotation speed where the alternating torque is large even during the normal operation,
The energization control of the sub electromagnetic coil 65 may be performed under operating conditions in which the operating force application means 4 (electromagnetic actuator) requires a large electromagnetic force, such as in an extremely low temperature at which the viscosity of the lubricating liquid becomes high. .
【００４７】図１１は、機関が高回転時のときにサブ電
磁コイル６５を通電制御するようにした第２の実施形態
（請求項３に対応の実施形態。）のサブルーチンを示す
ものである。この実施形態の場合、制御がサブルーチン
に移ると、メイン電磁コイル６４に通電異常がないかが
異常判定手段７０によって判断され（Ｓ１１）、異常が
ないと判断された場合には、さらに内燃機関が設定回転
数以上かどうかが図外の高回転判断手段によって判断さ
れ（Ｓ１２）、このとき設定回転数未満であればメイン
電磁コイル６４が単独通電とされて（Ｓ１３）メインル
ーチンに戻り、設定回転数以上であればメイン電磁コイ
ル６４に加えてサブ電磁コイル６５が同時通電されてか
ら（Ｓ１４）メインルーチンへと戻ることとなる。そし
て、異常判定手段７０によって通電異常があると判断さ
れたとき（Ｓ１１）には、警告手段７２が作動される
（Ｓ１５）と共に、メイン電磁コイル６４の通電制御が
中止され、それに代わってサブ電磁コイル６５のみの通
電制御に切換えられる。FIG. 11 shows a subroutine of the second embodiment (embodiment corresponding to claim 3) in which the energization control of the sub electromagnetic coil 65 is carried out when the engine is at a high speed. In the case of this embodiment, when the control shifts to the subroutine, the abnormality determining means 70 determines whether or not the main electromagnetic coil 64 has an energization abnormality (S11). If it is determined that there is no abnormality, the internal combustion engine is further set. It is judged by the high rotation judging means (not shown) whether the rotation speed or more (S12). At this time, if the rotation speed is less than the set rotation speed, the main electromagnetic coil 64 is independently energized (S13) and the process returns to the main routine to set the rotation speed. In the above case, the sub electromagnetic coil 65 in addition to the main electromagnetic coil 64 is simultaneously energized (S14), and then the process returns to the main routine. When the abnormality determination means 70 determines that there is an abnormality in the energization (S11), the warning means 72 is activated (S15), and the energization control of the main electromagnetic coil 64 is stopped, and instead the sub-electromagnetism is replaced. The energization control of only the coil 65 is switched.
【００４８】したがって、この実施形態の場合、大電磁
力を要求される運転条件下でサブ電磁コイル６５を有効
利用することができると共に、メイン電磁コイル６４の
通電異常時にはサブ電磁コイル６５によって最低限の電
磁力を確保することができる。そして、通常作動時にサ
ブ電磁コイル６５を併用しない場合には、大電磁力を要
求される運転条件を想定してメイン電磁コイル６４の通
電量を大きく設定しなければならないが、この実施形態
においてはメイン電磁コイル６４の通電量を小さくして
トータルな消費電力を小さく抑えることができる。Therefore, in the case of this embodiment, the sub electromagnetic coil 65 can be effectively used under the operating condition that a large electromagnetic force is required, and at the time of the abnormal conduction of the main electromagnetic coil 64, the sub electromagnetic coil 65 can minimize the The electromagnetic force of can be secured. Then, when the sub electromagnetic coil 65 is not used together during normal operation, the energization amount of the main electromagnetic coil 64 must be set to a large value on the assumption of an operating condition that requires a large electromagnetic force, but in this embodiment, It is possible to reduce the energization amount of the main electromagnetic coil 64 to reduce the total power consumption.
【００４９】つづいて、図１２，図１３に示す第３の実
施形態（請求項４に対応の実施形態。）について説明す
る。この実施形態のバルブタイミング制御装置は、操作
力付与手段４の通電系統とその制御部の構成以外は第
１，第２の実施形態と同様であるため、以下では異なる
部分についてのみ説明し、重複する部分については説明
を省略するものとする。また、図１２においては、電磁
コイルブロック３２の第１の電磁コイルユニット３３Ａ
側についてのみ図示されているが、第２の電磁コイルユ
ニット３３Ｂも第１の電磁コイルユニット３３Ａと同様
の構成とされている。Next, a third embodiment shown in FIGS. 12 and 13 (an embodiment corresponding to claim 4) will be described. The valve timing control device of this embodiment is the same as that of the first and second embodiments except for the configuration of the energization system of the operating force imparting means 4 and its control unit, and therefore only the different parts will be described below and duplicated. The description of the parts to be performed will be omitted. Further, in FIG. 12, the first electromagnetic coil unit 33A of the electromagnetic coil block 32 is
Although only the side is illustrated, the second electromagnetic coil unit 33B has the same configuration as the first electromagnetic coil unit 33A.
【００５０】この装置の場合、電磁コイルユニット３３
Ａは一つのボビン（図１２においては図示せず。）に一
対の電磁コイル８０，８１が巻装され、その対を成す電
磁コイル８０，８１が駆動回路８２の同一通電部に並列
に接続されている。そして、両電磁コイル８０，８１に
は装置の通常作動時に並列に通電が為され、両電磁コイ
ル８０，８１の発生磁力により組付角操作機構（図１２
においては図示せず。）を作動させるようになってい
る。In the case of this device, the electromagnetic coil unit 33
A is a bobbin (not shown in FIG. 12) around which a pair of electromagnetic coils 80 and 81 are wound, and the paired electromagnetic coils 80 and 81 are connected in parallel to the same energization portion of the drive circuit 82. ing. Both electromagnetic coils 80, 81 are energized in parallel during normal operation of the device, and the assembly angle operating mechanism (FIG. 12) is generated by the magnetic forces generated by both electromagnetic coils 80, 81.
Not shown in. ) Is activated.
【００５１】また、駆動回路８２を制御すべくコントロ
ーラ８３は、前記両電磁コイル８０，８１の通電異常の
有無を判断する異常判定手段８４と、その判定手段８４
が異常と判断したときに残余の電磁コイル８０または８
１の通電量を増大させるべく信号を出力する電流量増大
手段８５と、を備えている。そして、さらにコントロー
ラ８３には、第１，第２の実施形態と同様に異常判定手
段８４が異常と判断したときに警告手段７２を作動させ
るべく機能が備えられている。Further, in order to control the drive circuit 82, the controller 83 has an abnormality determining means 84 for determining whether or not there is an abnormality in the energization of the electromagnetic coils 80, 81, and the determining means 84.
When it is judged that is abnormal, the remaining electromagnetic coil 80 or 8
Current amount increasing means 85 for outputting a signal in order to increase the energization amount of 1. Further, the controller 83 is further provided with a function to activate the warning means 72 when the abnormality determining means 84 determines that there is an abnormality, as in the first and second embodiments.
【００５２】この実施形態の場合、電磁コイルユニット
３３Ａ（３３Ｂ）の通電系統の制御は、図１３のサブル
ーチンによって実行される。即ち、制御がメインルーチ
ンから同図のサブルーチンに移ると、まず、いずれかの
電磁コイル８０または８１に通電異常がないかどうかが
異常判定手段８４によって判断され（Ｓ２１）、異常が
ない場合には両電磁コイル８０，８１に通常の通電制御
を行って（Ｓ２２）メインルーチンに戻り、異常がある
場合には警告手段７２を作動させる（Ｓ２３）と共に、
電流量増大手段８５が異常のない残余の電磁コイル８１
または８０への通電量を増大させて（Ｓ２４）メインル
ーチンへと戻ることとなる。In the case of this embodiment, the control of the energization system of the electromagnetic coil unit 33A (33B) is executed by the subroutine of FIG. That is, when the control shifts from the main routine to the subroutine of the same figure, first, it is judged by the abnormality judging means 84 whether or not any one of the electromagnetic coils 80 or 81 has a conduction abnormality (S21). If there is no abnormality, Normal energization control is performed on both electromagnetic coils 80 and 81 (S22), the process returns to the main routine, and if there is an abnormality, the warning means 72 is activated (S23).
The current amount increasing means 85 causes the remaining electromagnetic coil 81 with no abnormality.
Alternatively, the energization amount to 80 is increased (S24) and the process returns to the main routine.
【００５３】したがって、この実施形態の場合、一方の
電磁コイル８０または８１に断線等の通電異常が生じた
としても、残余の電磁コイル８１または８０によって電
磁力を発生することができ、しかも、このとき残余の電
磁コイル８１または８０の電流量を増大させることか
ら、故障前と変わらない確実な操作力を得ることができ
る。このことから、通電異常が生じた場合にも確実なバ
ルブタイミング制御を行うことができ、内燃機関の始動
時に始動が不可能になるような不具合は生じない。そし
て、この実施形態の場合にも、一方の電磁コイル８０ま
たは８１に通電異常が発生すると警告手段８２が作動す
るため、その異常を速やかに運転者等に知らせることが
できる。Therefore, in the case of this embodiment, even if one of the electromagnetic coils 80 or 81 has a current-carrying abnormality such as a wire breakage, the remaining electromagnetic coils 81 or 80 can generate an electromagnetic force. At this time, since the amount of current of the remaining electromagnetic coil 81 or 80 is increased, it is possible to obtain a reliable operating force which is the same as that before the failure. As a result, even if the energization abnormality occurs, the valve timing control can be surely performed, and a problem that the internal combustion engine cannot be started does not occur. Also in the case of this embodiment, when the one of the electromagnetic coils 80 or 81 is energized, the warning means 82 is activated, so that the driver or the like can be immediately notified of the abnormality.
【００５４】尚、この出願の発明の実施形態は異常で説
明したものに限るものでなく、例えば、複数の電磁コイ
ル（第１，第２の実施形態の場合には、メイン電磁コイ
ル６４とサブ電磁コイル６５。第３の実施形態の場合に
は、電磁コイル８０，８１。）は、必ずしも一つのボビ
ンに巻回しなくても良い。ただし、これらの実施形態の
ように一つのボビンに巻回するようにした場合には、部
品点数の削減と電磁コイルブロックの小型化を図ること
ができるうえ、複数の電磁コイルを同時にボビンに巻回
することができるために巻線作業自体を容易に行うこと
ができる。The embodiment of the invention of this application is not limited to the one described as abnormal, and for example, a plurality of electromagnetic coils (in the case of the first and second embodiments, the main electromagnetic coil 64 and the sub electromagnetic coil 64 and Electromagnetic coil 65. In the case of the third embodiment, the electromagnetic coils 80, 81.) do not necessarily have to be wound around one bobbin. However, in the case of winding on one bobbin as in these embodiments, the number of parts can be reduced and the electromagnetic coil block can be downsized, and a plurality of electromagnetic coils can be wound on the bobbin at the same time. Since it can be turned, the winding work itself can be easily performed.
【００５５】また、操作力付与手段に用いる電磁アクチ
ュエータも上記の実施形態のステップモータタイプのも
のに限らず、電磁コイルを用いるものであれば他のタイ
プのモータや電磁ブレーキ等であっても良い。Further, the electromagnetic actuator used for the operating force applying means is not limited to the step motor type of the above embodiment, but may be any other type of motor or electromagnetic brake as long as it uses an electromagnetic coil. .
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上のように、この出願の発明は、電磁
コイルの一部に断線やショート等による通電異常が生じ
た場合であっても、他の電磁コイルによって最低限の電
磁力の発生を保証することができるため、バルブタイミ
ングの制御がまったく行えなくなる事態を確実に回避す
ることができる。As described above, according to the invention of this application, even when a part of the electromagnetic coil is abnormally energized due to a disconnection or a short circuit, another electromagnetic coil generates a minimum electromagnetic force. Therefore, it is possible to reliably avoid the situation where the valve timing cannot be controlled at all.
【図１】この出願の発明の第１の実施形態を示す縦断面
図とブロック図を組み合わせた図。FIG. 1 is a combined view of a vertical sectional view and a block diagram showing a first embodiment of the invention of this application.
【図２】同実施形態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面
図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1 showing the same embodiment.
【図３】同実施形態を示す図１の一部の拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. 1 showing the same embodiment.
【図４】同実施形態を示す永久磁石ブロックの正面図。FIG. 4 is a front view of a permanent magnet block showing the same embodiment.
【図５】同実施形態を示すヨークブロックの充填樹脂材
料の図示を省略した正面図。FIG. 5 is a front view of the same embodiment, omitting illustration of a filling resin material of a yoke block.
【図６】同実施形態を示す電磁コイルブロックの縦断面
図。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of an electromagnetic coil block showing the same embodiment.
【図７】同実施形態の作動状態を示す図２に対応の断面
図。FIG. 7 is a sectional view corresponding to FIG. 2, showing an operating state of the same embodiment.
【図８】同実施形態の作動状態を示す図２に対応の断面
図。FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 showing an operating state of the same embodiment.
【図９】同実施形態の駆動回路内の回路要素を示す電気
回路図。FIG. 9 is an electric circuit diagram showing circuit elements in the drive circuit of the same embodiment.
【図１０】同実施形態を示すフローチャート。FIG. 10 is a flowchart showing the same embodiment.
【図１１】この出願の発明の第２の実施形態を示すフロ
ーチャート。FIG. 11 is a flowchart showing a second embodiment of the invention of this application.
【図１２】この出願の第３の実施形態を示すブロック
図。FIG. 12 is a block diagram showing a third embodiment of this application.
【図１３】同実施形態を示すフローチャート。FIG. 13 is a flowchart showing the same embodiment.
１…カムシャフト ３…駆動プレート（駆動回転体） ４…操作力付与手段（電磁アクチュエータ） ５…組付角操作機構 ８…径方向溝(径方向ガイド) １０…レバー軸（従動回転体） １４…リンク １７…案内部材(可動案内部) １９…球(可動案内部) ２３…中間回転体 ２４…渦巻き溝（渦巻き状ガイド） ６３…ボビン ６４…メイン電磁コイル ６５…サブ電磁コイル ７０…異常判定手段 ７１…切換え手段 ７２…警告手段 ８０，８１…電磁コイル ８４…異常判定手段 ８５…電流量増大手段 1 ... Camshaft 3 ... Drive plate (drive rotor) 4 ... Operating force applying means (electromagnetic actuator) 5 ... Assembly angle operation mechanism 8 ... radial groove (radial guide) 10 ... Lever shaft (driven rotor) 14 ... Link 17 ... Guiding member (movable guiding part) 19 ... Sphere (movable guide) 23 ... Intermediate rotating body 24 ... spiral groove (spiral guide) 63 ... Bobbin 64 ... Main electromagnetic coil 65 ... Sub electromagnetic coil 70 ... Abnormality judging means 71 ... Switching means 72 ... Warning means 80, 81 ... Electromagnetic coil 84 ... Abnormality determining means 85 ... Means for increasing current amount
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G016 AA02 AA05 AA06 AA12 AA19 BA20 BA30 BA38 BA43 CA11 CA29 CA31 CA41 CA43 DA01 DA23 DA25 DA26 FA36 FA38 3G018 AA05 AA06 AB02 AB16 BA10 BA29 BA31 BA32 CA11 CA12 DA18 DA20 DA34 DA36 DA45 DA71 EA23 EA32 FA01 FA07 GA39 GA40 3G092 AA01 AA11 AB02 DA01 DA02 DA03 DA04 DA08 DA10 DF05 DG07 DG09 EA02 EA11 EA12 EA21 FA03 FA11 FB03 FB05 HA13X HA13Z HE01Z 3G301 HA01 HA19 JB02 JB07 JB08 KA25 LA07 LC01 LC10 NE06 PE01Z PE10B PE10Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 3G016 AA02 AA05 AA06 AA12 AA19 BA20 BA30 BA38 BA43 CA11 CA29 CA31 CA41 CA43 DA01 DA23 DA25 DA26 FA36 FA38 3G018 AA05 AA06 AB02 AB16 BA10 BA29 BA31 BA32 CA11 CA12 DA18 DA20 DA34 DA36 DA45 DA71 EA23 EA32 FA01 FA07 GA39 GA40 3G092 AA01 AA11 AB02 DA01 DA02 DA03 DA04 DA08 DA10 DF05 DG07 DG09 EA02 EA11 EA12 EA21 FA03 FA11 FB03 FB05 HA13X HA13Z HE01Z 3G301 HA01 HA19 JB02 JB07 JB08 KA25 LA07 LC01 LC10 NE06 PE01Z PE10B PE10Z
Claims (8)
転駆動する駆動回転体と、カムシャフト若しくは同シャ
フトに結合された別体部材から成り、前記駆動回転体か
ら動力を伝達される従動回転体と、前記駆動回転体と従
動回転体の組付角を操作する組付角操作機構と、この組
付角操作機構に電磁操作力を付与する電磁アクチュエー
タと、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置に
おいて、 前記電磁アクチュエータに、通常作動時に主に通電され
て磁界を発生するメイン電磁コイルと、このメイン電磁
コイルと並列に配置されたサブ電磁コイルと、を設ける
と共に、前記メイン電磁コイルの通電異常を判断する異
常判定手段と、この異常判定手段によって異常と判断さ
れた場合に、作動時に主に通電される電磁コイルをメイ
ン電磁コイルからサブ電磁コイルに切換える切換え手段
を設け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。1. A driven rotating body that is rotationally driven by a crankshaft of an internal combustion engine, and a driven rotating body that is composed of a camshaft or a separate member connected to the shaft, and that receives power from the driving rotating body, In a valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: an assembly angle operation mechanism that operates an assembly angle of a drive rotor and a driven rotor, and an electromagnetic actuator that applies an electromagnetic operation force to the assembly angle operation mechanism, The electromagnetic actuator is provided with a main electromagnetic coil that is mainly energized during normal operation to generate a magnetic field, and a sub electromagnetic coil that is arranged in parallel with the main electromagnetic coil. Abnormality determining means and the electromagnetic coil that is mainly energized during operation when the abnormality determining means determines an abnormality. The valve timing control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that a switching means for switching from Le to the sub magnetic coil.
れた場合にメイン電磁コイルの異常を警告する警告手段
を設けたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の
バルブタイミング制御装置。2. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising warning means for warning the abnormality of the main electromagnetic coil when the abnormality determination means determines that the abnormality has occurred.
メイン電磁コイルの単独通電と、メイン電磁コイルとサ
ブ電磁コイルの同時通電とを機関の運転状態に応じて切
換えることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃
機関のバルブタイミング制御装置。3. The normal operation of the electromagnetic actuator,
3. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the main electromagnetic coil is independently energized and the main electromagnetic coil and the sub electromagnetic coil are simultaneously energized according to an operating state of the engine.
転駆動する駆動回転体と、カムシャフト若しくは同シャ
フトに結合された別体部材から成り、前記駆動回転体か
ら動力を伝達される従動回転体と、前記駆動回転体と従
動回転体の組付角を操作する組付角操作機構と、この組
付角操作機構に電磁操作力を付与する電磁アクチュエー
タと、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置に
おいて、 前記電磁アクチュエータに、並列に接続された複数の電
磁コイルを設け、その複数の電磁コイルに通常作動時に
並列に通電することを特徴とする内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置。4. A driven rotating body that is rotationally driven by a crankshaft of an internal combustion engine, and a driven rotating body that is composed of a camshaft or a separate member coupled to the shaft, and that is driven by the drive rotating body. In a valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: an assembly angle operation mechanism that operates an assembly angle of a drive rotor and a driven rotor, and an electromagnetic actuator that applies an electromagnetic operation force to the assembly angle operation mechanism, A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the electromagnetic actuator is provided with a plurality of electromagnetic coils connected in parallel, and the plurality of electromagnetic coils are energized in parallel during normal operation.
少なくとも一つの電磁コイルの通電異常を判断する異常
判定手段と、この異常判定手段によって異常と判断され
た場合に電磁コイルの異常を警告する警告手段を設けた
ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のバルブタ
イミング制御装置。5. Of the electromagnetic coils connected in parallel,
5. An abnormality determining means for determining an abnormality in the energization of at least one electromagnetic coil, and a warning means for warning the abnormality of the electromagnetic coil when the abnormality determining means determines that there is an abnormality. Of internal combustion engine valve timing control device.
少なくとも一つの電磁コイルの通電異常を判断する異常
判定手段と、この異常判定手段によって異常と判断され
た場合に、残余の電磁コイルに流す電流量を増大させる
電流量増大手段を設けたことを特徴とする請求項４また
は５に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。6. Of the electromagnetic coils connected in parallel,
The present invention is characterized in that an abnormality determining means for determining an energization abnormality of at least one electromagnetic coil and a current amount increasing means for increasing the amount of current flowing to the remaining electromagnetic coil when the abnormality determining means determines that the current is abnormal. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 4 or 5.
転体のいずれか一方に設けられた径方向ガイドと、駆動
回転体と従動回転体に対して相対回転可能に設けられ、
前記径方向ガイドに対峙する側の面に渦巻き状ガイドを
有する中間回転体と、前記径方向ガイドと渦巻き状ガイ
ドに変位可能に案内係合される可動案内部と、前記駆動
回転体と従動回転体のいずれか他方のものの回転中心か
ら離間した部位と前記可動案内部とを揺動可能に連結す
るリンクと、を備え、中間回転体を駆動回転体及び従動
回転体に対して相対回動することによって駆動回転体と
従動回転体の組付角を変更することを特徴とする請求項
１〜６のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング
制御装置。7. The assembly angle operation mechanism is provided so as to be rotatable relative to the drive rotary body and the driven rotary body, and the radial direction guide provided on one of the drive rotary body and the driven rotary body.
An intermediate rotating body having a spiral guide on a surface facing the radial guide, a movable guide portion displaceably guided and engaged with the radial guide and the spiral guide, the driving rotary body and driven rotation. A link that swingably connects the movable guide portion with a portion that is separated from the rotation center of the other one of the other bodies, and relatively rotates the intermediate rotating body with respect to the drive rotating body and the driven rotating body. The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the assembly angle of the drive rotating body and the driven rotating body is thereby changed.
したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の
内燃機関のバルブタイミング制御装置。8. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a plurality of electromagnetic coils are wound around one bobbin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001323962A JP2003129872A (en) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | Valve timing control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001323962A JP2003129872A (en) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | Valve timing control device for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003129872A true JP2003129872A (en) | 2003-05-08 |
Family
ID=19140773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001323962A Abandoned JP2003129872A (en) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | Valve timing control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003129872A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008509314A (en) * | 2004-08-06 | 2008-03-27 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | Cam shaft adjusting device and control method of such device |
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- 2001-10-22 JP JP2001323962A patent/JP2003129872A/en not_active Abandoned
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