JP2009079475A - Variable valve train for internal combustion engine - Google Patents

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Rei Eiraku
玲 永楽
Joji Yamaguchi
錠二 山口
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technology capable of improving startability of a variable valve train at engine start in an internal combustion engine provided with a vane type variable valve train. <P>SOLUTION: Air residing in either a retarding passage L3 or an advancing passage L4 and flowing into either a retarding oil pressure chamber 35 or an advancing oil pressure chamber 36 before working oil is discharged to another via a bypass passage L5 keeping communication between the retarding oil pressure chamber 35 and the advancing oil pressure chamber 36. Continuity of the bypass passage L5 is maintained by keeping a second spool 52 at a continue position while the air is discharged via the bypass passage L5. The second spool 52 is moved to a shut off position to shut off the bypass passage L5 at timing when discharge of the air via the bypass passage L5 is almost completed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関のベーン式可変動弁機構に関する。   The present invention relates to a vane variable valve mechanism for an internal combustion engine.

近年では、自動車等に搭載される内燃機関の動弁機構として、吸気弁と排気弁との少なくとも一方の開閉タイミングを変更可能とする可変動弁機構が提案されている。   In recent years, a variable valve mechanism that can change the opening / closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve has been proposed as a valve mechanism of an internal combustion engine mounted on an automobile or the like.

上記可変動弁機構としては、例えば内燃機関の出力軸または該内燃機関の少なくとも吸気弁または排気弁の少なくとも何れかのバルブを開閉駆動するカム軸の一方に連結されるとともに内部に凹部を有するハウジングと、出力軸またはカム軸の他方に連結されると共に、ハウジング内に回動可能に配置され凹部を遅角油圧室および進角油圧室に区画するベーンを有する内部ロータと、を備えるベーン式可変動弁機構が知られている。   As the variable valve mechanism, for example, a housing that is connected to one of an output shaft of an internal combustion engine or a cam shaft that opens and closes at least one of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine and has a recess inside. And an inner rotor connected to the other of the output shaft and the cam shaft and rotatably disposed in the housing and having a vane that divides the recess into a retarded hydraulic chamber and an advanced hydraulic chamber. A variable valve mechanism is known.

このベーン式可変動弁機構では、少なくとも遅角油圧室または進角油圧室の一方に作動油を給排して遅角油圧室および進角油圧室からベーンに作用させる作動油圧の相対的な大きさを変化させ、内部ロータをハウジングに対して相対回動させることによってバルブの開閉タイミングを変更する。すなわち、ハウジングに対して内部ロータが出力軸の回転方向へ回動されると出力軸に対するカム軸の回転位相が進角し、ハウジングに対して内部ロータが出力軸の回転方向と逆方向へ回動されると出力軸に対するカム軸の回転位相が遅角する。   In this vane type variable valve mechanism, the hydraulic oil is supplied to and discharged from at least one of the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber and the relative hydraulic fluid pressure applied to the vane from the retarded hydraulic chamber and the advanced hydraulic chamber is increased. The opening / closing timing of the valve is changed by changing the height and rotating the inner rotor relative to the housing. That is, when the inner rotor is rotated in the rotation direction of the output shaft with respect to the housing, the rotation phase of the cam shaft relative to the output shaft advances, and the inner rotor rotates in the direction opposite to the rotation direction of the output shaft with respect to the housing. When it is moved, the rotational phase of the cam shaft relative to the output shaft is retarded.

ところで、ベーン式可変動弁装置におけるハウジングに対するベーン回動駆動は一般に内燃機関の潤滑油の油圧を利用して行われている（以下、ベーンを駆動させるための油を「作動油」ともいう）。すなわち、遅角油圧室または進角油圧室の油圧を上昇させる場合には、内燃機関の出力軸の回転力を駆動源とするオイルポンプによって作動油がオイルパンから汲み上げられ、遅角油圧室への経路である遅角油経路や進角油圧室への経路である進角油経路を介して進角油圧室や遅角油圧室へと作動油が供給される。一方、遅角油圧室または進角油圧室の油圧を下降させる場合には、遅角油経路や進角油経路を介して進角油圧室や遅角油圧室から作動油が排出され、この作動油はオイルパンに回収される。   By the way, the vane rotation drive with respect to the housing in the vane type variable valve apparatus is generally performed by using the hydraulic pressure of the lubricating oil of the internal combustion engine (hereinafter, the oil for driving the vane is also referred to as “operating oil”). . That is, when the hydraulic pressure in the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber is increased, the hydraulic oil is pumped up from the oil pan by the oil pump that uses the rotational force of the output shaft of the internal combustion engine as a drive source, and is transferred to the retarded hydraulic chamber. The hydraulic oil is supplied to the advance hydraulic chamber and the retard hydraulic chamber via the retard oil passage and the advance oil passage which are the routes to the advance hydraulic chamber. On the other hand, when lowering the hydraulic pressure in the retarded hydraulic chamber or advanced hydraulic chamber, the hydraulic oil is discharged from the advanced hydraulic chamber or retarded hydraulic chamber via the retarded oil pathway or advanced hydraulic pathway, and this operation is performed. Oil is collected in an oil pan.

ここで、一般に内燃機関の停止時においては遅角油圧室および進角油圧室の作動油が排出されているため、再始動後においては進角油圧室または遅角油圧室に作動油を迅速に供給・充填し、バルブの開閉タイミングを運転状態に適合させる必要がある。   Here, since the hydraulic oil in the retarded hydraulic chamber and the advanced hydraulic chamber is generally discharged when the internal combustion engine is stopped, the hydraulic oil is quickly supplied to the advanced hydraulic chamber or the retarded hydraulic chamber after restart. It is necessary to supply and fill, and to adapt the valve opening and closing timing to the operating conditions.

ところで、カム軸にはバルブスプリング等のフリクションによって該カム軸の回転を阻止しようとするトルクが作用する。従って、内燃機関の始動時のように機関回転数が低くオイルポンプの駆動力が小さい場合には、ベーン式可変動弁機構に対して十分な油圧を印加することが困難となり、カム軸が受ける変動トルクによりハウジングに対し内部ロータのベーンが揺動するなどして、可変動弁機構の応答性が低下する場合がある。   By the way, a torque is applied to the camshaft to prevent rotation of the camshaft by friction such as a valve spring. Therefore, when the engine speed is low and the driving force of the oil pump is small, such as when the internal combustion engine is started, it is difficult to apply sufficient hydraulic pressure to the vane variable valve mechanism, and the camshaft receives the camshaft. There is a case where the responsiveness of the variable valve mechanism decreases due to fluctuations in the vanes of the internal rotor with respect to the housing due to the fluctuating torque.

これに関連して、特許文献１には、ハウジングに形成される進角油圧室と遅角油圧室を連通する連通路を備え、ハウジングとベーンの回転位相の変更方向にカム軸に変動トルクが作用するときにのみ、進角油圧室と遅角油圧室とを遮断状態から導通状態に変更する可変動弁機構が開示されている。この技術においては、ハウジングに対して内部ロータを進角させる場合に遅角油圧室から進角油圧室へと作動油を移動させ、ハウジングに対して内部ロータを遅角させる場合に進角油圧室から遅角油圧室へと作動油を移動させることによって、可変動弁機構の応答性の向上を図っている。
特開２００５−３３０８９２号公報 特開２００２−２２７６１７号公報 特開平１１−２２９８２８号公報 In this regard, Patent Document 1 includes a communication path that communicates an advance hydraulic chamber and a retard hydraulic chamber formed in a housing, and fluctuating torque is applied to the camshaft in the direction of changing the rotational phase of the housing and the vane. A variable valve mechanism that changes the advance hydraulic chamber and the retard hydraulic chamber from the shut-off state to the conductive state only when acting is disclosed. In this technique, when the internal rotor is advanced with respect to the housing, the hydraulic oil is moved from the retarded hydraulic chamber to the advanced hydraulic chamber, and when the internal rotor is retarded with respect to the housing, the advanced hydraulic chamber is The responsiveness of the variable valve mechanism is improved by moving the hydraulic oil from the hydraulic pressure chamber to the retarded hydraulic chamber.
JP 2005-330892 A JP 2002-227617 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-229828

しかしながら、内燃機関の停止時においては上述したように遅角油圧室および進角油圧室から作動油が排出されており、遅角油経路や進角油経路にはエアが滞留している場合がある。従って、内燃機関の始動時において可変動弁機構を作動させるべく進角油圧室または遅角油圧室に作動油を供給する場合、作動油は滞留していたエアを押し出しながら供給されるため、作動油に先立ってエアが進角油圧室または遅角油圧室に流入してしまう。   However, when the internal combustion engine is stopped, the hydraulic oil is discharged from the retarded hydraulic chamber and the advanced hydraulic chamber as described above, and air may remain in the retarded oil path or the advanced oil path. is there. Therefore, when supplying hydraulic oil to the advance hydraulic chamber or retard hydraulic chamber to operate the variable valve mechanism at the start of the internal combustion engine, the hydraulic oil is supplied while pushing out the accumulated air. Prior to the oil, air flows into the advance hydraulic chamber or the retard hydraulic chamber.

従って、作動油の供給対象となる油圧室内からエアを速やかに排出しないと、可変動弁機構の始動開始時期が遅くなる場合があった。その結果、機関始動時における可変動弁機構の始動性が悪化して、エミッションの悪化、またはドライバビリティの悪化を招来する虞があった。しかしながら、上記の特許文献等には、遅角油経路や進角油経路に滞留しており、機関始動時において作動油に先立って流入したエア、あるいは油圧室内に滞留していたエアを該油圧室から排出させる技術についてはなんら開示されていない。   Accordingly, the start timing of the variable valve mechanism may be delayed unless air is quickly discharged from the hydraulic chamber to which hydraulic oil is supplied. As a result, the startability of the variable valve mechanism at the time of engine start may deteriorate, leading to deterioration of emissions or drivability. However, in the above-mentioned patent documents and the like, air that stays in the retard oil passage or advance oil passage and flows in before hydraulic oil at the time of engine start or air that stays in the hydraulic chamber There is no disclosure about the technology for discharging from the room.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ベーン式可変動弁機構を備えた内燃機関において、機関始動時における可変動弁機構の始動性を向上させることのできる技術を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve the startability of the variable valve mechanism at the time of engine start in an internal combustion engine having a vane variable valve mechanism. Is to provide.

上記目的を達成するために本発明に係る内燃機関の可変動弁機構は、以下の手段を採用した。すなわち、
内燃機関の出力軸または該内燃機関の吸気弁または排気弁の少なくとも何れかのバルブを開閉駆動するカム軸の一方に連結されるとともに内部に凹部を有するハウジングと、前記出力軸またはカム軸の他方に連結されると共に、前記ハウジング内に回動可能に配置され前記凹部を遅角油圧室および進角油圧室に区画するベーンを有する内部ロータと、を備え、少なくとも前記遅角油圧室または進角油圧室の一方に作動油を給排して、前記遅角油圧室および進角油圧室から前記ベーンに作用させる作動油圧の相対的な大きさを変化させ、前記内部ロータを前記ハウジングに対して相対回動させることによって前記バルブの開閉タイミングを変更する内燃機関の可変動弁機構において、
前記ベーンに形成されると共に前記遅角油圧室および進角油圧室を連通し、前記遅角油圧室または進角油圧室の一方に流入したエアを他方に排出するエア抜き連通路と、
前記エア抜き連通路を介したエアの排出が略終了するタイミングで前記エア抜き連通路を遮断する弁機構と、
を更に備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the variable valve mechanism for an internal combustion engine according to the present invention employs the following means. That is,
A housing connected to one of the output shaft of the internal combustion engine or at least one of the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine and having a recess therein, and the other of the output shaft and the cam shaft And an internal rotor having a vane that is rotatably arranged in the housing and partitions the recess into a retarded hydraulic chamber and an advanced hydraulic chamber, and at least the retarded hydraulic chamber or the advanced angle Supplying / exhausting hydraulic oil to / from one of the hydraulic chambers, changing the relative magnitude of the hydraulic pressure applied to the vanes from the retard hydraulic chamber and the advance hydraulic chamber, and changing the internal rotor to the housing In a variable valve mechanism for an internal combustion engine that changes the opening and closing timing of the valve by relative rotation,
An air vent communication passage that is formed in the vane and communicates with the retard hydraulic chamber and the advance hydraulic chamber, and discharges air that flows into one of the retard hydraulic chamber or the advance hydraulic chamber to the other;
A valve mechanism that shuts off the air vent communication passage at a timing when the discharge of air through the air vent communication passage is substantially completed;
Is further provided.

上記構成においては、遅角油圧室に対する作動油の給排経路である遅角油経路と、進角油圧室に対する作動油の給排経路である進角油経路と、を介して作動油の給排が行われる。また、遅角油圧室および進角油圧室に供給された作動油は、機関が停止する際に一旦排出されるため、機関始動時においては可変動弁機構を始動させるべく進角油圧室または遅角油圧室の何れか一方に作動油が供給される。例えば、ハウジングに対して内部ロータを遅角させる場合には遅角油経路を介して遅角油圧室に作動油が供給され、進角させる場合には進角油経路を介して進角油圧室に作動油が供給される。   In the above configuration, the hydraulic oil is supplied via the retard oil path that is the hydraulic oil supply / discharge path to the retard hydraulic chamber and the advance oil path that is the hydraulic oil supply / discharge path to the advance hydraulic chamber. Excretion is performed. Further, since the hydraulic oil supplied to the retard hydraulic chamber and the advance hydraulic chamber is once discharged when the engine stops, when the engine is started, the advance hydraulic chamber or the retard hydraulic chamber is started to start the variable valve mechanism. Hydraulic oil is supplied to one of the angular hydraulic chambers. For example, when the internal rotor is retarded with respect to the housing, hydraulic oil is supplied to the retarded hydraulic chamber via the retarded oil path, and when advanced, the advanced hydraulic chamber is communicated via the advanced oil path. Is supplied with hydraulic oil.

本発明においては、ベーンに形成され遅角油圧室および進角油圧室を連通するエア抜き連通路を介して、遅角油圧室または進角油圧室のうち、作動油が供給される方の油圧室に
流入したエアを他方に排出させることとした。 In the present invention, the hydraulic pressure of the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber to which the hydraulic oil is supplied via the air vent communication passage formed in the vane and communicating with the retarded hydraulic chamber and the advanced hydraulic chamber. The air flowing into the chamber was discharged to the other side.

ここで、遅角油圧室または進角油圧室に流入したエアとは、遅角油経路または進角油経路に滞留していたエアであって、機関始動後に作動油に先立って遅角油圧室または進角油圧室に流入したエアの他、機関停止中に遅角油圧室または進角油圧室に滞留していたエアも含まれる。これにより、機関始動時において遅角油圧室または進角油圧室に作動油を供給する際、作動油が供給される方の油圧室のエアを他方の油圧室に排出することができる。なお、エア抜き連通路を介して遅角油圧室または進角油圧室の他方に排出されたエアは、進角油経路または遅角油経路から作動油の貯留槽（例えば、オイルパン）に排出しても良い。   Here, the air that has flowed into the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber is the air that has stayed in the retarded oil passage or the advanced hydraulic pathway, and is the retarded hydraulic chamber prior to the hydraulic oil after the engine is started. In addition to the air flowing into the advance hydraulic chamber, the air staying in the retard hydraulic chamber or the advance hydraulic chamber while the engine is stopped is also included. As a result, when the hydraulic oil is supplied to the retard hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber when the engine is started, the air in the hydraulic chamber to which the hydraulic oil is supplied can be discharged to the other hydraulic chamber. Air discharged to the other of the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber via the air vent communication passage is discharged to the hydraulic oil storage tank (for example, an oil pan) from the advanced oil channel or the retarded oil channel. You may do it.

また、本発明における弁機構は、エア抜き連通路を介したエアの排出が略終了するタイミングでエア抜き連通路を遮断する。すなわち、エア抜き連通路を介したエアの排出が終わった後は遅角油圧室または進角油圧室に対して作動油が供給されることになるので、エア抜き連通路を遮断させることによって、油圧室に供給された作動油が他方の油圧室に流出してしまうのを抑制することとした。   Further, the valve mechanism in the present invention shuts off the air vent communication passage at the timing when the discharge of air through the air vent communication passage is almost completed. That is, after the discharge of air through the air vent communication passage is finished, hydraulic oil is supplied to the retarded hydraulic chamber or the advance hydraulic chamber, so by blocking the air vent communication passage, The hydraulic oil supplied to the hydraulic chamber is prevented from flowing into the other hydraulic chamber.

なお、「エア抜き連通路を介したエアの排出が略終了するタイミング」とは、遅角油圧室または進角油圧室からのエアの排出が終了するタイミング、およびその前後のタイミングを含む概念である。例えば、本発明に係る弁機構は、遅角油圧室または進角油圧室に対するエアの流入が終了し、作動油の供給が開始されるタイミングでエア抜き連通路を遮断させても良い。この場合においても、エア抜き連通路を介したエアの排出は概ね終了しており、本発明を適用しない場合に比べて機関始動時における作動油の充填を早期に完了することができる。また、エアの確実な排出を期すため、エア抜き連通路が遮断されるタイミングをエアの排出が終了するタイミングよりも若干遅くするようにしても良い。   Note that the “timing at which the discharge of air through the air vent communication passage substantially ends” is a concept including the timing at which the discharge of air from the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber ends, and the timing before and after that timing. is there. For example, the valve mechanism according to the present invention may block the air vent communication passage at the timing when the inflow of air into the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber is completed and the supply of hydraulic oil is started. Even in this case, the discharge of air through the air vent communication passage is almost completed, and the filling of the hydraulic oil at the time of starting the engine can be completed earlier than in the case where the present invention is not applied. Further, in order to ensure the reliable discharge of air, the timing at which the air vent communication path is blocked may be slightly later than the timing at which the discharge of air ends.

以上のように、本発明によれば、内燃機関の始動時において遅角油圧室または進角油圧室の一方に作動油を供給する際、作動油が供給される側の油圧室に流入したエアの排出、または該油圧室に滞留していたエアの排出を行うことによって可変動弁機構の始動開始を早期に実現することができる。つまり、機関始動時における可変動弁機構の始動性を向上させることができる。また、機関始動時において速やかに吸気弁または排気弁の開閉タイミングを内燃機関の運転状態に適合できるので、排気エミッションおよびドライバビリティを向上させることができる。   As described above, according to the present invention, when hydraulic oil is supplied to one of the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber at the start of the internal combustion engine, the air that has flowed into the hydraulic chamber to which hydraulic fluid is supplied. The start of the variable valve mechanism can be realized at an early stage by discharging the air or the air staying in the hydraulic chamber. That is, it is possible to improve the startability of the variable valve mechanism when starting the engine. Further, since the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve can be quickly adapted to the operating state of the internal combustion engine when the engine is started, exhaust emission and drivability can be improved.

また、本発明における弁機構は、ベーンに形成されエア抜き連通路が接続される収容室と、収容室に往復摺動可能に収容されエア抜き連通路の流路を導通する導通位置と遮断する遮断位置との間において移動可能な弁部材と、弁部材を往復動方向の一方に付勢して該弁部材を導通位置に保持する付勢部材とを有しても良い。そして、収容室には弁部材を往復動方向の他方に押圧し付勢部材の付勢力に抗して該弁部材を遮断位置に保持するための作動油が供給される弁機構用油経路が接続され、弁部材には該弁部材が少なくとも前記導通位置に保持される場合に弁機構用油経路とエア抜き連通路とを導通させる小径通路が形成されても良い。   In addition, the valve mechanism in the present invention cuts off the storage chamber formed in the vane to which the air vent communication passage is connected and the conduction position that is accommodated in the storage chamber so as to be slidable back and forth and that conducts the flow path of the air vent communication passage. You may have a valve member which can move between the interruption | blocking positions, and the urging member which urges | biases a valve member to one side of a reciprocating direction, and hold | maintains this valve member in a conduction | electrical_connection position. An oil path for a valve mechanism is supplied to the storage chamber to supply hydraulic oil for pressing the valve member to the other side in the reciprocating direction and holding the valve member in a blocking position against the urging force of the urging member. The valve member may be formed with a small-diameter passage that electrically connects the valve mechanism oil passage and the air vent communication passage when the valve member is held at least in the conduction position.

そして、上記構成の弁機構を備える可変動弁機構においては、エア抜き連通路を介したエアの排出が終了するタイミングと弁機構用油経路に滞留していたエアの小径通路を介した排出が終了するタイミングとが略一致するように弁機構用油経路から弁機構に作動油が供給されても良い。   In the variable valve mechanism having the valve mechanism configured as described above, the timing at which the discharge of air through the air vent communication passage ends and the discharge of the air remaining in the valve mechanism oil passage through the small diameter passage are reduced. The hydraulic oil may be supplied to the valve mechanism from the valve mechanism oil path so that the timing of the completion substantially matches.

上記構成において、弁機構用油経路には遅角油経路または進角油経路と同様にエアが滞留している。従って、弁機構用油経路から弁機構に作動油が供給された場合、弁部材に対
してまずエア圧が作用することになる。ところで、遅角油圧室または進角油圧室の一方に流入したエアをエア抜き連通路から排出している最中に、弁部材に作用するエア圧が付勢部材の付勢力よりも高くなってしまうと、弁部材が導通位置から遮断位置に移動するおそれがある。そうすると、遅角油圧室または進角油圧室からのエア抜き連通路を介したエアの排出が終了する前に該エア抜き連通路が遮断されてしまう。 In the above configuration, air stays in the valve mechanism oil passage in the same manner as the retard oil passage or the advance oil passage. Therefore, when hydraulic oil is supplied to the valve mechanism from the valve mechanism oil path, air pressure first acts on the valve member. By the way, the air pressure acting on the valve member becomes higher than the urging force of the urging member while the air flowing into one of the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber is discharged from the air vent communication passage. As a result, the valve member may move from the conducting position to the blocking position. As a result, the air vent communication passage is blocked before the discharge of air from the retard hydraulic chamber or the advance hydraulic chamber via the air vent communication passage is completed.

そこで本発明では、弁機構用油経路に滞留していたエアを小径通路を介してエア抜き連通路に排出し、弁部材に作用するエア圧が過度に高まることを抑制することとした。これにより、遅角油圧室または進角油圧室からのエアの排出が終了する前にエア抜き連通路が遮断されることを好適に抑制できる。   Therefore, in the present invention, the air staying in the oil passage for the valve mechanism is discharged to the air vent communication passage through the small diameter passage to suppress an excessive increase in air pressure acting on the valve member. Thereby, it is possible to suitably prevent the air vent communication path from being blocked before the discharge of air from the retard hydraulic chamber or the advance hydraulic chamber is completed.

一方、小径通路を介した弁機構用油経路に滞留していたエアの排出が終了すると、エアに切り替わって作動油が弁機構用油経路から供給されるので、弁部材には作動油圧が作用する。作動油はエアに比べて非常に粘度が高く小径通路を流通し難いため圧力損失が大きくなる。その結果、弁部材を押圧する押圧力が付勢部材の付勢力より大きくなることによって、弁部材が導通位置から遮断位置に移動する。   On the other hand, when the discharge of the air staying in the valve mechanism oil path through the small diameter passage is completed, the operation is switched to air and the hydraulic oil is supplied from the valve mechanism oil path, so that the hydraulic pressure acts on the valve member. To do. Since hydraulic oil has a very high viscosity compared to air and is difficult to circulate through a small diameter passage, pressure loss increases. As a result, the pressing force that presses the valve member becomes larger than the biasing force of the biasing member, whereby the valve member moves from the conducting position to the blocking position.

本発明では、エア抜き連通路を介したエアの排出が終了するタイミングと弁機構用油経路に滞留していたエアの小径通路を介した排出が終了するタイミングとが略一致するように弁機構用油経路から作動油が供給される。従って、エア抜き連通路を介したエアの排出が終了する前は弁部材にエア圧を作用させることによって弁部材を導通位置に保持することができる。また、エア抜き連通路を介したエアの排出が終了した後は、弁部材を遮断位置に切り替えることができる。また、上記構成によれば、エアと作動油の粘度の差を利用することよって簡単な構成でタイミング良くエア抜き連通路の導通・遮断を切り替えることができるので、コスト的にも有利である。   In the present invention, the valve mechanism is configured so that the timing at which the discharge of air through the air vent communication passage is completed and the timing at which the discharge of the air staying in the valve mechanism oil passage through the small-diameter passage is completed substantially coincide. Hydraulic oil is supplied from the oil passage. Therefore, before the discharge of air through the air vent communication passage is completed, the valve member can be held at the conduction position by applying air pressure to the valve member. Further, after the discharge of air through the air vent communication passage is completed, the valve member can be switched to the shut-off position. Further, according to the above configuration, it is advantageous in terms of cost because it is possible to switch between conduction and blocking of the air vent communication passage with a simple configuration and timing by using the difference in viscosity between air and hydraulic oil.

また、上記構成の可変動弁機構によれば、弁部材が遮断位置に切り替わった後も該弁部材に作用する作動油圧を維持することによって、エア抜き連通路が遮断された状態に保持させることができる。これにより、遅角油圧室または進角油圧室の作動油がエア抜き連通路を介して他方に流出してしまうことを抑制できる。   Further, according to the variable valve mechanism having the above-described configuration, the air vent communication path is held in a blocked state by maintaining the hydraulic pressure acting on the valve member even after the valve member is switched to the blocking position. Can do. Thereby, it is possible to suppress the hydraulic oil in the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber from flowing out to the other through the air vent communication passage.

ここで、付勢部材の付勢力を一定とすれば、小径通路の流路断面積が大きいほど弁部材が導通位置から遮断位置に切り替わるタイミングが遅くなり、上記流路断面積が小さいほど上記タイミングが早期となる。また、小径通路の流路断面積を一定とすれば、付勢部材の付勢力が大きいほど弁部材が導通位置から遮断位置に切り替わるタイミングが遅くなり、付勢力が小さいほど上記タイミングが早期となる。   Here, if the urging force of the urging member is constant, the timing at which the valve member switches from the conducting position to the blocking position is delayed as the flow path cross-sectional area of the small-diameter passage increases, and the timing decreases as the flow cross-sectional area decreases. Becomes early. Further, if the cross-sectional area of the small-diameter passage is constant, the timing at which the valve member switches from the conducting position to the blocking position is delayed as the urging force of the urging member is increased, and the timing is earlier as the urging force is decreased. .

そこで、本発明においては、小径通路の流路断面積は、小径通路を介したエアの排出が行われている間は弁部材に作用する押圧力が付勢部材の付勢力以下に保持され、該エアの排出が終了した後は押圧力が付勢力よりも高く保持されるように設定されても良い。これによれば、小径通路の流路断面積と付勢部材の付勢力とを調節することによって、遅角油圧室または進角油圧室に流入したエアの排出が略終了するタイミングで確実にエア抜き連通路を遮断することができる。なお、小径通路の流路断面積の大きさが同じ場合であっても、エアの粘度または作動油の粘度が異なると弁部材に作用する押圧力に影響を及ぼす場合があるので、上記の粘度を考慮に入れて小径通路の流路断面積を設定するとより好適である。   Therefore, in the present invention, the flow path cross-sectional area of the small diameter passage is maintained so that the pressing force acting on the valve member is less than the urging force of the urging member while the air is being discharged through the small diameter passage. It may be set so that the pressing force is kept higher than the urging force after the air discharge is completed. According to this, by adjusting the cross-sectional area of the small-diameter passage and the urging force of the urging member, it is ensured that the air that has flowed into the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber is almost completely discharged at the timing. The extraction communication path can be blocked. Even when the cross-sectional area of the small-diameter passage is the same, if the air viscosity or the hydraulic oil viscosity is different, it may affect the pressing force acting on the valve member. It is more preferable to set the channel cross-sectional area of the small-diameter passage in consideration of the above.

また、本発明において、小径通路は、粘度が所定値よりも低い流体のみが流通可能であっても良い。ここで、所定値とは、弁機構用油経路に滞留しているエアの粘度よりも高く、且つ作動油の粘度以下であっても良い。これによれば、エアが小径通路を流通すること
を許可し、作動油が流通することを確実に禁止できる。従って、本発明によればエア抜き連通路を好適なタイミングで確実に遮断することができる。 In the present invention, the small diameter passage may allow only a fluid having a viscosity lower than a predetermined value to flow therethrough. Here, the predetermined value may be higher than the viscosity of the air staying in the valve mechanism oil path and lower than the viscosity of the hydraulic oil. According to this, air can be allowed to flow through the small-diameter passage, and the working oil can be reliably prohibited from flowing. Therefore, according to the present invention, the air vent communication passage can be reliably shut off at a suitable timing.

また、エアの粘度および作動油の粘度は、その温度によって変化する。従って、上記の所定値は、機関の冷間始動時におけるエアの粘度よりも高く、且つ内燃機関の構成部材（例えば、動弁系、ピストン等）からの受熱によって昇温した時における作動油の粘度以下であると、より好適である。   Moreover, the viscosity of air and the viscosity of hydraulic fluid change with the temperature. Therefore, the above predetermined value is higher than the viscosity of air at the time of cold start of the engine, and the hydraulic oil at the time when the temperature is raised by heat received from the constituent members of the internal combustion engine (for example, the valve system, piston, etc.). It is more suitable that it is below the viscosity.

これによれば、エアの粘度が高くなりやすい冷間始動時においても円滑に小径通路を流通させ、弁部材を導通位置に確実に保持することが可能となる。従って、機関始動時に遅角油圧室または進角油圧室からエアの排出が行われている最中に、エア抜き連通路が遮断されることを確実に抑制できる。   According to this, it is possible to smoothly circulate the small-diameter passage even at the cold start when the viscosity of the air is likely to be high, and to reliably hold the valve member at the conduction position. Accordingly, it is possible to reliably prevent the air vent communication path from being blocked while air is being discharged from the retard hydraulic chamber or the advance hydraulic chamber at the time of engine start.

また、弁部材を遮断位置に保持している間に作動油が高温となっても作動油が小径通路を流通することが抑制され、弁部材が遮断位置から再び導通位置に移動する虞がない。これにより、遅角油圧室または進角油圧室に充填された作動油が他方の油圧室に流出してしまうことを確実に抑制できる。   Further, even when the hydraulic oil becomes hot while the valve member is held at the shut-off position, the hydraulic oil is prevented from flowing through the small diameter passage, and the valve member does not move from the shut-off position to the conduction position again. . As a result, it is possible to reliably suppress the hydraulic oil filled in the retarded hydraulic chamber or the advanced hydraulic chamber from flowing into the other hydraulic chamber.

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて採用することができる。   The means for solving the problems in the present invention can be employed in combination as much as possible.

ベーン式可変動弁機構を備えた内燃機関において、機関始動時における可変動弁機構の始動性を向上させることができる。   In an internal combustion engine equipped with a vane type variable valve mechanism, the startability of the variable valve mechanism when the engine is started can be improved.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are intended to limit the technical scope of the invention only to those unless otherwise specified. is not.

図１は、本実施例に係る可変動弁機構を適用する内燃機関１の概略構成を示す図である。本実施例においては、内燃機関１における一部の構成要素の表示を省略している。気筒２内の燃焼室には、シリンダヘッド１０に設けられた吸気ポート１８を介して吸気管１９が接続されている。気筒２への吸気の流入は吸気弁５によって制御される。また、吸気ポート１８には燃料噴射弁１７が、気筒２の頂部には、点火プラグ１６が設けられている。そして、内燃機関１の機関出力軸としてのクランクシャフト１３にコンロッド１４を介して連結されたピストン１５が、気筒２内で往復運動を行う。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine 1 to which a variable valve mechanism according to the present embodiment is applied. In the present embodiment, the display of some components in the internal combustion engine 1 is omitted. An intake pipe 19 is connected to the combustion chamber in the cylinder 2 via an intake port 18 provided in the cylinder head 10. Inflow of intake air into the cylinder 2 is controlled by an intake valve 5. A fuel injection valve 17 is provided at the intake port 18, and a spark plug 16 is provided at the top of the cylinder 2. A piston 15 connected to a crankshaft 13 as an engine output shaft of the internal combustion engine 1 via a connecting rod 14 reciprocates in the cylinder 2.

ここで、吸気弁５の開閉動作は吸気側カム７によって行われる。この吸気側カム７は吸気側カムシャフト２２に取り付けられ、更に吸気側カムシャフト２２の端部には吸気側プーリ２４が設けられている。更に、吸気側カムシャフト２２と吸気側プーリ２４との相対的な回転位相を変更可能とする可変動弁機構３０が設けられている。この可変動弁機構３０は、ＥＣＵ２９からの指令信号に基づく油圧制御によって作動し、吸気側カムシャフト２２と吸気側プーリ２４との相対的な回転位相を制御する。すなわち、吸気弁５のバルブタイミングが制御される。   Here, the opening / closing operation of the intake valve 5 is performed by the intake side cam 7. The intake side cam 7 is attached to the intake side camshaft 22, and an intake side pulley 24 is provided at the end of the intake side camshaft 22. Further, a variable valve mechanism 30 that can change the relative rotational phase between the intake camshaft 22 and the intake pulley 24 is provided. The variable valve mechanism 30 operates by hydraulic control based on a command signal from the ECU 29, and controls the relative rotation phase between the intake side camshaft 22 and the intake side pulley 24. That is, the valve timing of the intake valve 5 is controlled.

また、シリンダヘッド１０に設けられた排気ポート２０を介して、排気管２１が接続されている。気筒２外への排気の排出は排気弁６によって制御される。また、排気弁６の開
閉動作は排気側カム８によって行われる。この排気側カム８は排気側カムシャフト２５に取り付けられ、更に排気側カムシャフト２５の端部には排気側プーリ２７が設けられている。吸気側プーリ２４および排気側プーリ２７は、クランクシャフト１３の端部に取り付けられたクランクプーリ（図示省略）とタイミングベルト（図示省略）によって連結され、クランクシャフト１３の駆動力がタイミングベルトを介して吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２５に伝達される。 An exhaust pipe 21 is connected via an exhaust port 20 provided in the cylinder head 10. Exhaust exhaust to the outside of the cylinder 2 is controlled by an exhaust valve 6. The opening / closing operation of the exhaust valve 6 is performed by the exhaust side cam 8. The exhaust side cam 8 is attached to the exhaust side cam shaft 25, and an exhaust side pulley 27 is provided at the end of the exhaust side cam shaft 25. The intake pulley 24 and the exhaust pulley 27 are connected to a crank pulley (not shown) attached to the end of the crankshaft 13 by a timing belt (not shown), and the driving force of the crankshaft 13 is transmitted via the timing belt. This is transmitted to the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25.

本実施例においては吸気弁５および排気弁６が本発明における内燃機関のバルブに相当し、吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２５がバルブを開閉駆動するカム軸に相当する。   In this embodiment, the intake valve 5 and the exhaust valve 6 correspond to the valves of the internal combustion engine in the present invention, and the intake side camshaft 22 and the exhaust side camshaft 25 correspond to the camshaft that drives the valves to open and close.

内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）２９が併設されている。このＥＣＵ２９は、ＣＰＵの他、後述する各種のプログラム及びマップを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態等を制御する他、可変動弁機構３０の油圧制御を行うことによって吸気弁５のバルブタイミングを制御するユニットである。   The internal combustion engine 1 is provided with an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 29 for controlling the internal combustion engine 1. The ECU 29 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like for storing various programs and maps to be described later, and controls the operating conditions of the internal combustion engine 1 according to the operating conditions of the internal combustion engine 1 and the driver's request. In addition, it is a unit that controls the valve timing of the intake valve 5 by controlling the hydraulic pressure of the variable valve mechanism 30.

図２は、本実施例における可変動弁機構３０の正面断面構造及び同機構３０の各種周辺部材の概略構成を示す図である。図２に示すように、可変動弁機構３０の内部に設けられた内部ロータ３１は、吸気側カムシャフト２２の先端にボルト等で締結されることで同吸気側カムシャフト２２と一体回転可能とされる。この内部ロータ３１の外周には、４枚の羽根体（ベーン）３１ａが放射状に形成されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a front sectional structure of the variable valve mechanism 30 and a schematic configuration of various peripheral members of the mechanism 30 in the present embodiment. As shown in FIG. 2, the internal rotor 31 provided inside the variable valve mechanism 30 can be rotated integrally with the intake camshaft 22 by being fastened to the tip of the intake camshaft 22 with a bolt or the like. Is done. Four blade bodies (vanes) 31 a are radially formed on the outer periphery of the inner rotor 31.

また、この内部ロータ３１の外周を覆うようにハウジング３２が設けられている。これらのハウジング３２は、ボルト等により吸気側プーリ２４に固定されることで、吸気側プーリ２４と一体回転可能とされる。なおハウジング３２の内周には、内部ロータ３１のベーン３１ａと同数（４枚）の凸部３２ａが形成されており、隣り合った凸部３２ａの間に形成された凹部３２ｂ内に各ベーン３１ａが収容されている。   A housing 32 is provided so as to cover the outer periphery of the inner rotor 31. These housings 32 are fixed to the intake pulley 24 with bolts or the like, so that they can rotate integrally with the intake pulley 24. Note that the same number (four) of convex portions 32a as the vanes 31a of the internal rotor 31 are formed on the inner periphery of the housing 32, and each vane 31a is in a concave portion 32b formed between adjacent convex portions 32a. Is housed.

ベーン３１ａの先端は凹部３２ｂの内周と摺接し、凸部３２ａの先端は内部ロータ３１の外周と摺接している。その結果、内部ロータ３１及び吸気側カムシャフト２２と、吸気側プーリ２４及びハウジング３２は、互いに同一の軸心を中心として相対回動可能となる。   The tip of the vane 31a is in sliding contact with the inner periphery of the recess 32b, and the tip of the protrusion 32a is in sliding contact with the outer periphery of the internal rotor 31. As a result, the internal rotor 31 and the intake side camshaft 22, the intake side pulley 24, and the housing 32 can be relatively rotated around the same axis.

また、凹部３２ｂには、ベーン３１ａによって区画されることで２つの空間３５、３６に区画されている。以後、これら２つの空間３５、３６のうち、ベーン３１ａに対して吸気側カムシャフト２２の回転方向（矢印α方向）側の空間３５を遅角油圧室、その反対側の空間３６を進角油圧室という。これら遅角油圧室３５、進角油圧室３６には後述する油圧制御系によって作動油が給排される。そして遅角油圧室３５と進角油圧室３６と間の油圧差を変化させることで、ベーン３１ａの両側に作用する力のバランスが変化し、内部ロータ３１をハウジング３２に対して相対回動させる駆動トルクが発生する。この駆動トルクにより、内部ロータ３１の固定された吸気側カムシャフト２２とハウジング３２の固定された吸気側プーリ２４とが相対回動される。   In addition, the recess 32b is partitioned into two spaces 35 and 36 by being partitioned by the vane 31a. Thereafter, of these two spaces 35 and 36, the space 35 on the rotation direction (arrow α direction) side of the intake camshaft 22 with respect to the vane 31a is the retard hydraulic chamber, and the space 36 on the opposite side is the advance hydraulic pressure. A room. The hydraulic oil is supplied to and discharged from the retard hydraulic chamber 35 and the advance hydraulic chamber 36 by a hydraulic control system described later. By changing the hydraulic pressure difference between the retard hydraulic chamber 35 and the advance hydraulic chamber 36, the balance of the forces acting on both sides of the vane 31a is changed, and the internal rotor 31 is rotated relative to the housing 32. Drive torque is generated. By this driving torque, the intake side camshaft 22 to which the internal rotor 31 is fixed and the intake side pulley 24 to which the housing 32 is fixed are relatively rotated.

また、内部ロータ３１に設けられた一のベーン３１ａには、吸気側カムシャフト２２の軸方向に沿って貫通孔（収容孔）３７が貫通形成されている。収容孔３７にはロックピン３８が収容されている。ロックピン３８は、内部ロータ３１及びハウジング３２を特定の相対位相に固定する機能を有する。ここで、ロックピン３８は公知の技術のため詳細な説明は省略するが、概略としてハウジング３２には、内部ロータ３１が最遅角位置でロックピン３８の先端部と係合する係合孔（図示省略）が設けられ、ロックピン３８は係合孔に
嵌合するようにバネ付勢される。 Further, a through hole (accommodating hole) 37 is formed through one vane 31 a provided in the internal rotor 31 along the axial direction of the intake camshaft 22. A lock pin 38 is accommodated in the accommodation hole 37. The lock pin 38 has a function of fixing the inner rotor 31 and the housing 32 to a specific relative phase. Here, the lock pin 38 is a well-known technique and will not be described in detail. However, as a general rule, the housing 32 has an engagement hole (in which the inner rotor 31 engages with the tip of the lock pin 38 at the most retarded position). The lock pin 38 is spring-biased so as to be fitted into the engagement hole.

そして、内燃機関の停止時など、遅角油圧室３５および進角油圧室３６の油圧が解放され内部ロータ３１が最遅角位置に移行すると、ロックピン３８が係合孔に嵌合し内部ロータ３１がハウジング３２に対して最遅角位置に係止される。これにより、遅角油圧室３５および進角油圧室３６の油圧が解放された状態であってもベーン３１ａの位置が固定される。従って、機関始動時における吸気弁５のバルブタイミングの変動が抑制される。また、遅角油圧室３５または進角油圧室３６の油圧が上昇するに伴いロックピン３８がり係合孔から押し出され、ベーン３１ａの固定が解除される。   When the hydraulic pressure in the retard hydraulic chamber 35 and the advance hydraulic chamber 36 is released and the internal rotor 31 shifts to the most retarded position, such as when the internal combustion engine is stopped, the lock pin 38 is fitted into the engagement hole, and the internal rotor 31 is locked in the most retarded position with respect to the housing 32. Accordingly, the position of the vane 31a is fixed even when the hydraulic pressure in the retard hydraulic chamber 35 and the advanced hydraulic chamber 36 is released. Therefore, fluctuations in the valve timing of the intake valve 5 when the engine is started are suppressed. Further, as the hydraulic pressure in the retard hydraulic chamber 35 or the advanced hydraulic chamber 36 increases, the lock pin 38 is pushed out of the engagement hole, and the vane 31a is released.

次に、可変動弁機構３０の各部位に供給する油圧を制御する油圧制御系について説明する。図３は、本実施例における可変動弁機構３０の油圧制御系の概略構成を示す図である。オイルポンプ３９は、クランクシャフト１３の回転力に基づき機械的に駆動され、オイルパン４内の作動油を吸引・圧送し、給油路Ｌ１を介してオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）４０に作動油を供給する。   Next, a hydraulic control system that controls the hydraulic pressure supplied to each part of the variable valve mechanism 30 will be described. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a hydraulic control system of the variable valve mechanism 30 in the present embodiment. The oil pump 39 is mechanically driven based on the rotational force of the crankshaft 13, sucks and pumps the hydraulic oil in the oil pan 4, and supplies the hydraulic oil to the oil control valve (OCV) 40 through the oil supply passage L1. To do.

このＯＣＶ４０は５ポート式の電磁駆動弁が採用されている。図示のようにＯＣＶ４０の各ポートには、給油路Ｌ１、作動油をオイルパン４に回収させるドレイン油路Ｌ２、可変動弁機構３０の遅角油圧室３５に接続される遅角油路Ｌ３、及び進角油圧室３６に接続される進角油路Ｌ４が連結されている。   The OCV 40 employs a 5-port type electromagnetically driven valve. As shown in the drawing, each port of the OCV 40 has an oil supply passage L1, a drain oil passage L2 for collecting the hydraulic oil in the oil pan 4, a retard oil passage L3 connected to the retard hydraulic chamber 35 of the variable valve mechanism 30, The advance oil passage L4 connected to the advance oil pressure chamber 36 is connected.

ＯＣＶ４０の内部には、往復摺動可能に配設されたスプール４０ａと、そのスプール４０ａを図中左方向に付勢するスプリング４０ｂとが配設されている。更にＯＣＶ４０には、電圧の印加に応じ、スプリング４０ｂの付勢力に抗してスプール４０ａを吸引する電磁力を発生する電磁ソレノイド４０ｃが設けられている。ＯＣＶ４０は電気配線を介してＥＣＵ２９に接続されており、ＥＣＵ２９からの制御信号に基づいて電磁ソレノイド４０ｃに印加される電圧が制御される。これにより、電磁ソレノイド４０ｃが発生させる電磁力の大きさが制御される。   Inside the OCV 40, there are disposed a spool 40a disposed so as to be slidable back and forth, and a spring 40b for urging the spool 40a in the left direction in the drawing. Furthermore, the OCV 40 is provided with an electromagnetic solenoid 40c that generates an electromagnetic force that attracts the spool 40a against the biasing force of the spring 40b in response to the application of a voltage. The OCV 40 is connected to the ECU 29 via electrical wiring, and the voltage applied to the electromagnetic solenoid 40c is controlled based on a control signal from the ECU 29. Thereby, the magnitude of the electromagnetic force generated by the electromagnetic solenoid 40c is controlled.

ここで、ＯＣＶ４０内部でのスプール４０ａの位置は、スプリング４０ｂの付勢力と電磁ソレノイド４０ｃの電磁力との釣り合いに応じて決められる。すなわち、スプール４０ａの変位によりＯＣＶ４０内部での各ポート間の接続状態、つまり上記各油路の接続状態が変化する。より詳しく説明すると、可変動弁機構３０の遅角油圧室３５に接続された遅角油路Ｌ３は、スプール４０ａの変位に応じて給油路Ｌ１及びドレイン油路Ｌ２のいずれかに接続される。遅角油路Ｌ３と給油路Ｌ１とが接続されると遅角油圧室３５に作動油が供給されることにより内部の油圧が上昇し、遅角油路Ｌ３とドレイン油路Ｌ２とが接続されると遅角油圧室３５から作動油が排出されることにより内部の油圧が低下する。   Here, the position of the spool 40a inside the OCV 40 is determined according to the balance between the biasing force of the spring 40b and the electromagnetic force of the electromagnetic solenoid 40c. That is, the displacement state of the spool 40a changes the connection state between the ports within the OCV 40, that is, the connection state of the oil passages. More specifically, the retarded oil passage L3 connected to the retarded hydraulic chamber 35 of the variable valve mechanism 30 is connected to either the oil supply passage L1 or the drain oil passage L2 according to the displacement of the spool 40a. When the retard oil passage L3 and the oil supply passage L1 are connected, the hydraulic oil is supplied to the retard hydraulic chamber 35 to increase the internal hydraulic pressure, and the retard oil passage L3 and the drain oil passage L2 are connected. Then, the hydraulic oil is discharged from the retarded hydraulic chamber 35 and the internal hydraulic pressure is lowered.

また可変動弁機構３０の進角油圧室３６に接続された進角油路Ｌ４は、スプール４０ａの変位に応じて給油路Ｌ１及びドレイン油路Ｌ２のいずれかに接続される。進角油路Ｌ４と給油路Ｌ１とが接続されると、進角油圧室３６に作動油が供給されることにより内部の油圧が上昇し、進角油路Ｌ４とドレイン油路Ｌ２とが接続されると、進角油圧室３６から作動油が排出されることにより内部の油圧が低下する   Further, the advance oil passage L4 connected to the advance oil pressure chamber 36 of the variable valve mechanism 30 is connected to either the oil supply passage L1 or the drain oil passage L2 according to the displacement of the spool 40a. When the advance oil passage L4 and the oil supply passage L1 are connected, the hydraulic oil is supplied to the advance oil pressure chamber 36 to increase the internal hydraulic pressure, and the advance oil passage L4 and the drain oil passage L2 are connected. Then, the hydraulic oil is discharged from the advance hydraulic chamber 36 and the internal hydraulic pressure is reduced.

そして、遅角油圧室３５の油圧が進角油圧室３６の油圧よりも高い場合には、内部ロータ３１がハウジング３２に対して吸気側カムシャフト２２の回転方向（矢印α方向）とは逆方向に相対回動するため、吸気弁５のバルブタイミングが遅角側に変更される。一方、遅角油圧室３５の油圧が進角油圧室３６の油圧よりも低い場合には、内部ロータ３１がハウジング３２に対して吸気側カムシャフト２２の回転方向（矢印α方向）に相対回動するため、吸気弁５のバルブタイミングが進角側に変更される。   When the hydraulic pressure in the retarded hydraulic chamber 35 is higher than the hydraulic pressure in the advanced hydraulic chamber 36, the internal rotor 31 is in a direction opposite to the rotation direction of the intake camshaft 22 (arrow α direction) with respect to the housing 32. Therefore, the valve timing of the intake valve 5 is changed to the retard side. On the other hand, when the hydraulic pressure in the retard hydraulic chamber 35 is lower than the hydraulic pressure in the advance hydraulic chamber 36, the internal rotor 31 rotates relative to the housing 32 in the rotation direction of the intake camshaft 22 (arrow α direction). Therefore, the valve timing of the intake valve 5 is changed to the advance side.

また、スプール４０ａの変位が図示するような中立位置にあるときには給油路Ｌ１、ドレイン油路Ｌ２、遅角油路Ｌ３、進角油路Ｌ４の何れもが遮断されるので、遅角油圧室３５内部および進角油圧室３６内部の油圧が保持される。そして、たとえば遅角油圧室３５内部および進角油圧室３６内部の油圧が等しい場合には、吸気弁５のバルブタイミングが保持される。   Further, when the displacement of the spool 40a is in the neutral position as shown in the drawing, all of the oil supply passage L1, the drain oil passage L2, the retard oil passage L3, and the advance oil passage L4 are blocked, so the retard hydraulic chamber 35 The hydraulic pressure inside and the advance hydraulic chamber 36 is maintained. For example, when the hydraulic pressure in the retard hydraulic chamber 35 and the advanced hydraulic chamber 36 are equal, the valve timing of the intake valve 5 is maintained.

以上のようにスプール４０ａの変位を調節することによって接続された油路間の連通量（流路断面積）が変化し、遅角油圧室３５及び進角油圧室３６の作動油の供給流量や排出流量が調整される。その結果、可変動弁機構３０が制御され、吸気弁５のバルブタイミングが調整可能となる。   By adjusting the displacement of the spool 40a as described above, the communication amount (flow passage cross-sectional area) between the connected oil passages is changed, and the hydraulic oil supply flow rate in the retard hydraulic chamber 35 and the advance hydraulic chamber 36 is changed. And the discharge flow rate is adjusted. As a result, the variable valve mechanism 30 is controlled, and the valve timing of the intake valve 5 can be adjusted.

ところで、内燃機関１のイグニッションがＯＦＦされた場合など機関が停止する場合には、ＥＣＵ２９によって遅角油圧室３５および進角油圧室３６の油圧が解放される。すなわち、遅角油圧室３５および進角油圧室３６の作動油がオイルパン４に回収される。ここで、内部ロータ３１には、吸気弁５のバルブスプリング（図示省略）のフリクションによってその回転を阻止しようとする力が作用している。その結果、内部ロータ３１がハウジング３２に対して遅角側に相対回動して、ロックピン３８によって内部ロータ３１がハウジング３２に対して係止されることになる。   By the way, when the engine stops, such as when the ignition of the internal combustion engine 1 is turned off, the hydraulic pressure in the retard hydraulic chamber 35 and the advanced hydraulic chamber 36 is released by the ECU 29. That is, the hydraulic oil in the retard hydraulic chamber 35 and the advance hydraulic chamber 36 is collected in the oil pan 4. Here, a force is applied to the internal rotor 31 to prevent its rotation by friction of a valve spring (not shown) of the intake valve 5. As a result, the internal rotor 31 rotates relative to the housing 32 in the retarded direction, and the internal rotor 31 is locked to the housing 32 by the lock pin 38.

一方、内燃機関１の始動時には、吸気弁５のバルブタイミングを内燃機関１の運転状態に適合させるべく、可変動弁機構３０に係る油圧制御が行われる。しかしながら、機関停止時には遅角油圧室３５および進角油圧室３６の油圧が解放されているため、給油路Ｌ１、遅角油路Ｌ３、進角油路Ｌ４にはエアが溜まってしまう。また、遅角油圧室３５または進角油圧室３６の内部にエアが滞留する場合もある。   On the other hand, when the internal combustion engine 1 is started, hydraulic control related to the variable valve mechanism 30 is performed in order to adapt the valve timing of the intake valve 5 to the operating state of the internal combustion engine 1. However, since the hydraulic pressure in the retard hydraulic chamber 35 and the advance hydraulic chamber 36 is released when the engine is stopped, air accumulates in the oil supply passage L1, the retard oil passage L3, and the advance oil passage L4. In some cases, air stays inside the retarded hydraulic chamber 35 or the advanced hydraulic chamber 36.

従って、機関始動直後において可変動弁機構３０を作動させるべく遅角油圧室３５または進角油圧室３６に対して作動油を供給する際、上記油路内に溜まったエアが作動油に押し出されて遅角油圧室３５や進角油圧室３６に流入してしまう。その結果、遅角油圧室３５または進角油圧室３６に対する作動油の充填時間が長くなり、可変動弁機構３０を始動可能な時期が遅延する場合があった。その結果、機関始動時における可変動弁機構３０の始動性が悪化して、エミッション、ドライバビリティが悪化する虞があった。   Accordingly, when hydraulic fluid is supplied to the retarded hydraulic chamber 35 or the advanced hydraulic chamber 36 to operate the variable valve mechanism 30 immediately after the engine is started, the air accumulated in the oil passage is pushed out to the hydraulic fluid. As a result, it flows into the retarded hydraulic chamber 35 and the advanced hydraulic chamber 36. As a result, the hydraulic oil filling time for the retarded hydraulic chamber 35 or the advanced hydraulic chamber 36 becomes longer, and the timing for starting the variable valve mechanism 30 may be delayed. As a result, the startability of the variable valve mechanism 30 at the time of engine start may deteriorate, and the emission and drivability may deteriorate.

そこで、上記不具合を抑制すべく本実施例に係る可変動弁機構３０では、内燃機関１の始動時において、遅角油圧室３５または進角油圧室３６の一方に対して作動油を供給し、作動油が供給される方の油圧室に流入したエア、あるいは作動油が供給される方の油圧室に滞留していたエアを他方の油圧室に排出することとした（この制御を以下、「始動時エア排出制御」ともいう）。   Therefore, in order to suppress the above problems, the variable valve mechanism 30 according to the present embodiment supplies hydraulic oil to one of the retarded hydraulic chamber 35 or the advanced hydraulic chamber 36 when the internal combustion engine 1 is started, The air flowing into the hydraulic chamber to which hydraulic fluid is supplied or the air staying in the hydraulic chamber to which hydraulic fluid is supplied is discharged to the other hydraulic chamber (this control is hereinafter referred to as “ Also referred to as “air discharge control at start-up”.

ここで図２を参照すると、本実施例における可変動弁機構３０において各ベーン３１ａ内部には、遅角油圧室３５と進角油圧室３６とを連通するバイパス油路Ｌ５が設けられている。そして、各ベーン３１ａにおけるバイパス油路Ｌ５の途中には該バイパス油路Ｌ５の導通または遮断を切り替え可能な弁機構５０が設けられており、バイパス油路Ｌ５が該弁機構５０によって遅角油圧室３５側の遅角側バイパス油路Ｌ５ａと進角油圧室３６側の進角側バイパス油路Ｌ５ｂとに区分されている。本実施例においてはバイパス油路Ｌ５が本発明におけるエア抜き連通路に相当する。   Referring now to FIG. 2, in the variable valve mechanism 30 in the present embodiment, a bypass oil passage L5 that communicates the retard hydraulic chamber 35 and the advance hydraulic chamber 36 is provided inside each vane 31a. A valve mechanism 50 capable of switching between conduction and blocking of the bypass oil passage L5 is provided in the middle of the bypass oil passage L5 in each vane 31a, and the bypass oil passage L5 is retarded by the valve mechanism 50. It is divided into a retard side bypass oil passage L5a on the 35 side and an advance side bypass oil passage L5b on the advance hydraulic chamber 36 side. In this embodiment, the bypass oil passage L5 corresponds to the air vent communication passage in the present invention.

以下、弁機構５０の構成および動作について図３、４に基づいて詳しく説明する。ここで、図４は、本実施例における弁機構５０付近の部分断面構造を示す図である。本実施例における弁機構５０には２ポート式のスプールバルブが採用されている。ベーン３１ａ内
には弁機構５０の主要構成要素を収容するための略円柱形状を有する収容室５１が形成されており、該収容室５１の外周には遅角側連通路Ｌ５ａ、進角側連通路Ｌ５ｂが接続されている。また、収容室５１はバイパス油路Ｌ５の軸線に略直交する中心軸を有する円柱形状に形成されている。 Hereinafter, the configuration and operation of the valve mechanism 50 will be described in detail with reference to FIGS. Here, FIG. 4 is a diagram showing a partial cross-sectional structure near the valve mechanism 50 in the present embodiment. The valve mechanism 50 in this embodiment employs a 2-port spool valve. A storage chamber 51 having a substantially cylindrical shape for storing the main components of the valve mechanism 50 is formed in the vane 31a, and a retard side communication passage L5a and an advance side communication channel are formed on the outer periphery of the storage chamber 51. A passage L5b is connected. The storage chamber 51 is formed in a cylindrical shape having a central axis substantially orthogonal to the axis of the bypass oil passage L5.

収容室５１の内部には、収容室５１の内周面を往復摺動可能に配設される弁部材としての第２スプール５２が配設されている。また、収容室５１における一方の内底部には付勢部材としての第２スプリング５３が配設されており、第２スプール５２の一端を往復動方向の一方に付勢している。更に、収容室５１における他方の内底部には第２スプール５２を往復動方向の他方に押圧するための作動油が供給されるスプール給油路Ｌ６の一端が接続されている。また、このスプール給油路Ｌ６の他端は図３に示すように給油路Ｌ１におけるオイルポンプ３９とＯＣＶ４０との間に接続されている。これにより、内燃機関１が始動し、オイルポンプ３９が駆動されると給油路Ｌ１、スプール給油路Ｌ６を介して弁機構５０に作動油が供給される。   Inside the storage chamber 51, a second spool 52 is disposed as a valve member that is disposed so as to be slidable on the inner peripheral surface of the storage chamber 51. Further, a second spring 53 as a biasing member is disposed on one inner bottom of the storage chamber 51, and biases one end of the second spool 52 in one of the reciprocating directions. Further, one end of a spool oil supply path L6 to which hydraulic oil for pressing the second spool 52 in the other direction in the reciprocating direction is supplied is connected to the other inner bottom portion of the storage chamber 51. Further, the other end of the spool oil supply passage L6 is connected between the oil pump 39 and the OCV 40 in the oil supply passage L1, as shown in FIG. Thereby, when the internal combustion engine 1 is started and the oil pump 39 is driven, the hydraulic oil is supplied to the valve mechanism 50 through the oil supply passage L1 and the spool oil supply passage L6.

ここで、収容室５１内部における第２スプール５２の位置は、第２スプール５２に作用する押圧力Ｐｐと第２スプリング５３の付勢力Ｐｓとの釣り合いに応じて決定される。具体的には、押圧力Ｐｐが付勢力Ｐｓ以下の場合には、図示のように第２スプール５２が収容室５１における他方の内底部に当接する。この場合には、遅角側バイパス油路Ｌ５ａおよび進角側バイパス油路Ｌ５ｂが第２スプール５２によって遮断されることはない。つまり、遅角側バイパス油路Ｌ５ａおよび進角側バイパス油路Ｌ５ｂが導通される。このときの第２スプール５２の位置を「導通ポジション」と称す。本実施例においては導通ポジションが本発明における導通位置に相当する。   Here, the position of the second spool 52 inside the storage chamber 51 is determined according to the balance between the pressing force Pp acting on the second spool 52 and the urging force Ps of the second spring 53. Specifically, when the pressing force Pp is equal to or less than the urging force Ps, the second spool 52 comes into contact with the other inner bottom portion in the storage chamber 51 as illustrated. In this case, the retard side bypass oil passage L5a and the advance side bypass oil passage L5b are not blocked by the second spool 52. That is, the retard side bypass oil passage L5a and the advance side bypass oil passage L5b are conducted. The position of the second spool 52 at this time is referred to as a “conduction position”. In this embodiment, the conduction position corresponds to the conduction position in the present invention.

一方、押圧力Ｐｐが付勢力Ｐｓよりも高くなると、第２スプール５２が付勢力Ｐｓに抗して収容室５１の内底部と離間する方向に移動する。その結果、遅角側バイパス油路Ｌ５ａおよび進角側バイパス油路Ｌ５ｂの流路が第２スプール５２によって遮断される。このときの第２スプール５２の位置を「遮断ポジション」と称す。本実施例においては遮断ポジションが本発明における遮断位置に相当する。   On the other hand, when the pressing force Pp becomes higher than the urging force Ps, the second spool 52 moves in a direction away from the inner bottom portion of the storage chamber 51 against the urging force Ps. As a result, the flow paths of the retard side bypass oil passage L5a and the advance side bypass oil passage L5b are blocked by the second spool 52. The position of the second spool 52 at this time is referred to as a “cut-off position”. In this embodiment, the cutoff position corresponds to the cutoff position in the present invention.

また、本実施例における第２スプール５２には、該第２スプール５２が導通ポジションに保持されている場合にスプール給油路Ｌ６、遅角側バイパス油路Ｌ５ａ、進角側バイパス油路Ｌ５ｂを導通させる小径のエア排出孔５５が形成されている。エア排出孔５５についての詳しい説明は後述する。本実施例においてはエア排出孔５５が本発明における小径通路に相当する。   Further, the second spool 52 in this embodiment is electrically connected to the spool oil supply passage L6, the retard side bypass oil passage L5a, and the advance side bypass oil passage L5b when the second spool 52 is held at the conduction position. A small-diameter air discharge hole 55 is formed. A detailed description of the air discharge hole 55 will be described later. In this embodiment, the air discharge hole 55 corresponds to a small diameter passage in the present invention.

次に、本実施例における可変動弁機構３０に対する始動時エア排出制御について説明する。ここでは、内燃機関１の機関始動時において、遅角油圧室３５に作動油を供給する場合を例として説明する。本実施例では、内燃機関１のイグニッションがＯＮされると、クランクシャフト１３の回転力によってオイルポンプ３９が駆動され、オイルパン４内に貯留されている作動油が給油路Ｌ１を介してＯＣＶ４０に供給される。ここで、ＥＣＵ２９はＯＣＶ４０に指令を出し、遅角油路Ｌ３に対して給油路Ｌ１が接続され、進角油路Ｌ４に対してドレイン油路Ｌ２が接続されるようにスプール４０ａの変位を制御する。そうすると、遅角油路Ｌ３を流通する作動油によって該遅角油路Ｌ３に滞留していたエアが遅角油圧室３５に流入する。   Next, start-up air discharge control for the variable valve mechanism 30 in this embodiment will be described. Here, a case where hydraulic oil is supplied to the retarded hydraulic chamber 35 when the internal combustion engine 1 is started will be described as an example. In this embodiment, when the ignition of the internal combustion engine 1 is turned on, the oil pump 39 is driven by the rotational force of the crankshaft 13, and the hydraulic oil stored in the oil pan 4 is supplied to the OCV 40 via the oil supply passage L1. Supplied. Here, the ECU 29 issues a command to the OCV 40, and controls the displacement of the spool 40a so that the oil supply passage L1 is connected to the retard oil passage L3 and the drain oil passage L2 is connected to the advance oil passage L4. To do. Then, the air staying in the retarded oil passage L3 flows into the retarded hydraulic chamber 35 by the hydraulic oil flowing through the retarded oil passage L3.

本実施例では、遅角油圧室３５に滞留していたエアや、該遅角油圧室３５に流入してきたエアをバイパス油路Ｌ５によって進角油圧室３６に排出した後、進角油路Ｌ４を介して最終的にオイルパンに排出する。より詳しく説明すると、遅角油圧室３５内のエアは遅角側バイパス油路Ｌ５ａに流入する。ここで、第２スプール５２の位置は第２スプリング５
３の付勢力Ｐｓによって「導通ポジション」に保持されているため、遅角側バイパス油路Ｌ５ａを流通するエアは、収容室５１、進角側バイパス油路Ｌ５ｂの順に流通し、進角油圧室３６に排出される。そして、進角油路Ｌ４はドレイン油路Ｌ２とが接続されているため、進角油圧室３６内のエアは進角油路Ｌ４、ドレイン油路Ｌ２を介してオイルパン４に排出される。 In this embodiment, the air staying in the retarded hydraulic chamber 35 and the air flowing into the retarded hydraulic chamber 35 are discharged to the advanced hydraulic chamber 36 by the bypass oil passage L5, and then the advanced oil passage L4. And finally drain into the oil pan. More specifically, the air in the retarded hydraulic chamber 35 flows into the retarded-side bypass oil passage L5a. Here, the position of the second spool 52 is the second spring 5.
3 is held in the “conduction position” by the urging force Ps 3, the air flowing through the retard side bypass oil passage L5a flows in the order of the accommodation chamber 51 and the advance side bypass oil passage L5b, and the advance hydraulic chamber 36 is discharged. Since the advance oil passage L4 is connected to the drain oil passage L2, the air in the advance oil pressure chamber 36 is discharged to the oil pan 4 through the advance oil passage L4 and the drain oil passage L2.

一方、本実施例では、弁機構５０に対してもスプール給油路Ｌ６から作動油が供給される。ここで、スプール給油路Ｌ６内には、遅角油路Ｌ３と同様にエアが滞留している。そこで、本実施例におけるエア排出孔５５の流路断面積を粘度の低いエアが円滑に流通可能な程度に形成することにした。これにより、スプール給油路Ｌ６から流れてくるエアはエア排出孔５５、進角側バイパス油路Ｌ５ｂを流通し、進角油圧室３６に排出される。ここで、第２スプール５２に作用するエア圧に起因する押圧力をエア押圧力Ｐｐａと称すと、第２スプール５２に作用するエア押圧力Ｐｐａはエア排出孔５５を介してエアが排出されることによって、小さく維持される。   On the other hand, in this embodiment, the hydraulic oil is also supplied to the valve mechanism 50 from the spool oil supply passage L6. Here, air stays in the spool oil supply passage L6 as in the case of the retard oil passage L3. In view of this, the flow passage cross-sectional area of the air discharge hole 55 in the present embodiment is formed to such an extent that air with low viscosity can be smoothly circulated. Thus, the air flowing from the spool oil supply passage L6 flows through the air discharge hole 55 and the advance side bypass oil passage L5b and is discharged to the advance angle hydraulic chamber 36. Here, if the pressing force resulting from the air pressure acting on the second spool 52 is referred to as an air pressing force Ppa, the air pressing force Ppa acting on the second spool 52 is discharged through the air discharge hole 55. Is kept small.

そして、スプール給油路Ｌ６に滞留していたエアのエア排出孔５５を介した排出が終了すると、スプール給油路Ｌ６からは作動油が流れてくるので、第２スプール５２に対しては作動油圧が作用するようになる。ここで、上記エア排出孔５５の流路断面積は、粘度の高い作動油は流通が困難になる程度の大きさに設定されている。これによれば、作動油がエア排出孔５５を流通しようとしても圧力損失が非常に大きくなるため、第２スプール５２には大きな作動油圧が作用することになる。すなわち、第２スプール５２に作用する作動油圧に起因する押圧力をオイル押圧力Ｐｐｏと称すと、オイル押圧力Ｐｐｏをエア押圧力Ｐｐａに比べて増大させることができる。   When the discharge of the air staying in the spool oil supply passage L6 through the air discharge hole 55 is completed, the hydraulic oil flows from the spool oil supply passage L6, so that the hydraulic pressure is applied to the second spool 52. Comes to work. Here, the flow passage cross-sectional area of the air discharge hole 55 is set to a size that makes it difficult for hydraulic oil with high viscosity to flow. According to this, even if the hydraulic oil tries to flow through the air discharge hole 55, the pressure loss becomes very large, so that a large hydraulic pressure acts on the second spool 52. That is, when the pressing force resulting from the hydraulic pressure acting on the second spool 52 is referred to as an oil pressing force Ppo, the oil pressing force Ppo can be increased compared to the air pressing force Ppa.

以上のように、本実施例では、エアの粘度と作動油の粘度との差に着目し、エア押圧力Ｐｐａが第２スプリング５３の付勢力Ｐｓ以下に維持され、オイル押圧力Ｐｐｏが付勢力Ｐｓよりも大きくなるようにエア排出孔５５の流路断面積を設定するようにした。これによれば、エア排出孔５５を介したエアの排出が行われている間は第２スプール５２が導通ポジションに保持されることによってバイパス油路Ｌ５が導通状態に保持される。そして、エア排出孔５５を介したエアの排出が終了した後は第２スプール５２が遮断ポジションに移動することによってバイパス油路Ｌ５が遮断される。   As described above, in this embodiment, paying attention to the difference between the viscosity of air and the viscosity of hydraulic oil, the air pressing force Ppa is maintained below the biasing force Ps of the second spring 53, and the oil pressing force Ppo is biased. The flow passage cross-sectional area of the air discharge hole 55 is set to be larger than Ps. According to this, while the air is being discharged through the air discharge hole 55, the second spool 52 is held at the conduction position, whereby the bypass oil passage L5 is held in the conduction state. After the air discharge through the air discharge hole 55 is completed, the bypass spool L5 is blocked by the second spool 52 moving to the blocking position.

ここで、エア排出孔５５を介したエアの排出が終了するタイミング、すなわち第２スプール５２に作用する押圧力Ｐｐがエア押圧力Ｐｐａからオイル押圧力Ｐｐｏに切り替わるタイミングは、遅角油圧室３５からのバイパス油路Ｌ５を介したエアの排出が終了するタイミングと概ね対応する。本実施例では、上記の押圧力Ｐｐが切り替わるタイミングと、遅角油圧室３５からのバイパス油路Ｌ５を介したエアの排出が終了するタイミングとが略一致するように、スプール給油路Ｌ６を介して弁機構５０に作動油を供給することとした。 Here, the timing at which the discharge of air through the air discharge hole 55 ends, that is, the timing at which the pressing force Pp acting on the second spool 52 is switched from the air pressing force Ppa to the oil pressing force Ppo is from the retard hydraulic chamber 35. This generally corresponds to the timing when the discharge of air through the bypass oil passage L5 ends. In the present embodiment, the timing at which the pressing force Pp is switched and the timing at which the discharge of air from the retarded hydraulic chamber 35 through the bypass oil passage L5 substantially coincides with each other via the spool oil supply passage L6. Therefore, hydraulic oil is supplied to the valve mechanism 50.

具体的には、例えば遅角油路Ｌ３の油経路長さや流路断面積から機関停止時において遅角油路Ｌ３内に滞留するエア滞留量を予め求めておき、遅角油路Ｌ３内のエア滞留量に応じて、スプール給油路Ｌ６の油経路長さや流路断面積を決定しても良い。   Specifically, for example, the amount of air staying in the retarded oil passage L3 when the engine is stopped is obtained in advance from the oil path length of the retarded oil passage L3 or the flow passage cross-sectional area, The oil path length of the spool oil supply path L6 and the flow path cross-sectional area may be determined according to the air retention amount.

以上のように、本実施例の始動時エア排出制御によれば、遅角油圧室３５からのバイパス油路Ｌ５を介したエアの排出が終了する前は第２スプール５２が導通ポジションに保持されるので、遅角油圧室３５に流入した略全てのエアを好適に排出することができる。   As described above, according to the start-up air discharge control of this embodiment, the second spool 52 is held in the conduction position before the discharge of air from the retarded hydraulic chamber 35 through the bypass oil passage L5 is completed. Therefore, substantially all the air that has flowed into the retarded hydraulic chamber 35 can be suitably discharged.

そして、バイパス油路Ｌ５を介したエアの排出が終了したときは第２スプール５２が遮断ポジションに切り替えられるとともに、スプール給油路Ｌ６からの作動油の継続供給によって第２スプール５２は遮断ポジションに保持される。その結果、遅角油圧室３５に供
給される作動油がバイパス油路Ｌ５を介して進角油圧３６に流出することを抑制し、遅角油圧室３５に対する作動油の充填を迅速に行うことができる。 When the discharge of air through the bypass oil passage L5 is completed, the second spool 52 is switched to the shut-off position, and the second spool 52 is held at the shut-off position by continuous supply of hydraulic oil from the spool oil feed passage L6. Is done. As a result, it is possible to suppress the hydraulic oil supplied to the retarded hydraulic chamber 35 from flowing out to the advanced hydraulic pressure 36 via the bypass oil passage L5, and to quickly fill the retarded hydraulic chamber 35 with the hydraulic oil. it can.

これにより、可変動弁機構３０の始動開始が早期に実現され、機関始動時における可変動弁機構３０の始動性を向上できる。つまり、機関始動直後から吸気弁５のバルブタイミングを内燃機関１の運転状態に適合させることが可能となり、排気エミッション、ドライバビリティを向上できる。   As a result, the start of the variable valve mechanism 30 can be started early, and the startability of the variable valve mechanism 30 when the engine is started can be improved. That is, the valve timing of the intake valve 5 can be adapted to the operating state of the internal combustion engine 1 immediately after the engine is started, and exhaust emission and drivability can be improved.

なお、本実施例におけるエア排出孔５５は、粘度が基準粘度よりも低い流体のみが流通可能なように形成されても良い。この基準粘度とは、スプール給油路Ｌ６に滞留しているエアの粘度よりも高く、且つスプール給油路Ｌ６を介して供給される作動油の粘度以下の値である。この場合には基準粘度が本発明における所定値に相当する。これによれば、エアを確実に流通させ且つ作動油の流通を確実に禁止することができるので、バイパス油路Ｌ５の導通・遮断の切り替えを簡単且つ確実に行うことができる。   Note that the air discharge hole 55 in the present embodiment may be formed so that only a fluid whose viscosity is lower than the reference viscosity can flow. This reference viscosity is a value that is higher than the viscosity of the air staying in the spool oil supply passage L6 and less than the viscosity of the hydraulic oil supplied through the spool oil supply passage L6. In this case, the reference viscosity corresponds to the predetermined value in the present invention. According to this, since air can be reliably circulated and hydraulic oil can be reliably circulated, switching between conduction and interruption of the bypass oil passage L5 can be performed easily and reliably.

更に、エアや作動油の粘度は、その温度によって変化する。従って、エア排出孔５５は、内燃機関１の冷間始動時においてもエアが流通可能であり、またピストン１５等らの受熱によって粘度の低下した作動油であっても流通できないように、その流路断面積を設定するとより好適である。   Furthermore, the viscosity of air and hydraulic oil changes with the temperature. Accordingly, the air discharge hole 55 allows air to flow even when the internal combustion engine 1 is cold-started, and the flow of the hydraulic oil whose viscosity has been lowered by the heat received by the piston 15 or the like cannot flow. It is more preferable to set the road cross-sectional area.

これによれば、エアの粘度が高くなりやすい冷間始動時においてもエアを円滑にエア排出孔５５を流通させ、第２スプール５２を導通ポジションに確実に保持できる。そして、第２スプール５２を遮断ポジションに保持している間に作動油が高温となっても第２スプール５２が遮断ポジションから再び導通ポジションに移動することを確実に抑制できる。   According to this, air can be smoothly circulated through the air discharge hole 55 and the second spool 52 can be reliably held at the conduction position even during cold start when the viscosity of the air tends to increase. And even if hydraulic fluid becomes high temperature while holding the 2nd spool 52 in the interruption | blocking position, it can suppress reliably that the 2nd spool 52 moves to a conduction | electrical_connection position again from the interruption | blocking position.

また、本実施例の始動時エア排出制御については、遅角油圧室３５に作動油を供給する場合を例として説明したが、進角油圧室３６に作動油を供給する際に適用しても良いのは勿論である。その場合には、作動油に先立って進角油路Ｌ４に滞留されているエアが進角油圧室３６に供給されるので、バイパス油路Ｌ５を介して遅角油圧室３５に排出した後、更に遅角油路Ｌ３を介してオイルパン４に排出すれば良い。   Further, the start-up air discharge control of the present embodiment has been described as an example in which the hydraulic oil is supplied to the retard hydraulic chamber 35, but may be applied when the hydraulic oil is supplied to the advance hydraulic chamber 36. Of course it is good. In that case, since the air retained in the advance oil passage L4 is supplied to the advance oil pressure chamber 36 prior to the hydraulic oil, after being discharged to the retard oil pressure chamber 35 via the bypass oil passage L5, Further, it may be discharged to the oil pan 4 through the retarded oil passage L3.

また、本実施例では、本発明に係る可変動弁機構を吸気弁５に対して適用する場合を説明したが、排気弁６に対して適用しても良いのは言うまでもない。そして、弁機構５０に供給する作動油を供給するスプール給油路Ｌ６は、給油路Ｌ１の途中から分岐させ、また弁機構５０にスプールバルブを採用しているが、本実施の形態は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得る。   In the present embodiment, the case where the variable valve mechanism according to the present invention is applied to the intake valve 5 has been described, but it goes without saying that the variable valve mechanism may be applied to the exhaust valve 6. The spool oil supply passage L6 for supplying the hydraulic oil supplied to the valve mechanism 50 is branched from the middle of the oil supply passage L1, and a spool valve is adopted for the valve mechanism 50. It is an example for description, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

実施例１に係る可変動弁機構を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine to which a variable valve mechanism according to a first embodiment is applied. 実施例１における可変動弁機構の正面断面構造及び同機構の各種周辺部材の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the front sectional structure of the variable valve mechanism in Example 1, and the various peripheral members of the mechanism. 実施例１における可変動弁機構の油圧制御系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the hydraulic control system of the variable valve mechanism in Example 1. FIG. 実施例１における弁機構付近の部分断面構造を示す図である。It is a figure which shows the partial cross section structure of the valve mechanism vicinity in Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・内燃機関
４・・・オイルパン
５・・・吸気弁
６・・・排気弁
１３・・クランクシャフト
２２・・吸気側カムシャフト
２９・・ＥＣＵ
３０・・可変動弁機構
３１・・内部ロータ
３１ａ・ベーン
３２・・ハウジング
３１ｂ・凹部
３５・・遅角油圧室
３６・・進角油圧室
４０・・オイルコントロールバルブ
Ｌ１・・給油路
Ｌ２・・ドレイン油路
Ｌ３・・遅角油路
Ｌ４・・進角油路
Ｌ５・・バイパス油路
Ｌ６・・スプール給油路
５０・・弁機構
５１・・収容室
５２・・第２スプール
５３・・第２スプリング
５５・・エア排出孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 4 ... Oil pan 5 ... Intake valve 6 ... Exhaust valve 13 ... Crankshaft 22 ... Intake side camshaft 29 ... ECU
30..Variable valve mechanism 31..Internal rotor 31a.Vane 32..Housing 31b.Recess 35..Delay hydraulic chamber 36..Advanced hydraulic chamber 40..Oil control valve L1..Oil supply path L2. Drain oil passage L3, ... retard oil passage L4, advance oil passage L5, bypass oil passage L6, spool oil supply passage 50, valve mechanism 51, storage chamber 52, second spool 53, second Spring 55 ・ Air discharge hole

Claims (4)

内燃機関の出力軸または該内燃機関の吸気弁または排気弁の少なくとも何れかのバルブを開閉駆動するカム軸の一方に連結されるとともに内部に凹部を有するハウジングと、前記出力軸またはカム軸の他方に連結されると共に、前記ハウジング内に回動可能に配置され前記凹部を遅角油圧室および進角油圧室に区画するベーンを有する内部ロータと、を備え、少なくとも前記遅角油圧室または進角油圧室の一方に作動油を給排して、前記遅角油圧室および進角油圧室から前記ベーンに作用させる作動油圧の相対的な大きさを変化させ、前記内部ロータを前記ハウジングに対して相対回動させることによって前記バルブの開閉タイミングを変更する内燃機関の可変動弁機構において、
前記ベーンに形成されると共に前記遅角油圧室および進角油圧室を連通し、前記遅角油圧室または進角油圧室の一方に流入したエアを他方に排出するエア抜き連通路と、
前記エア抜き連通路を介したエアの排出が略終了するタイミングで前記エア抜き連通路を遮断する弁機構と、
を更に備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 A housing connected to one of the output shaft of the internal combustion engine or at least one of the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine and having a recess therein, and the other of the output shaft and the cam shaft And an internal rotor having a vane that is rotatably arranged in the housing and partitions the recess into a retarded hydraulic chamber and an advanced hydraulic chamber, and at least the retarded hydraulic chamber or the advanced angle Supplying / exhausting hydraulic oil to / from one of the hydraulic chambers, changing the relative magnitude of the hydraulic pressure applied to the vanes from the retard hydraulic chamber and the advance hydraulic chamber, and changing the internal rotor to the housing In a variable valve mechanism for an internal combustion engine that changes the opening and closing timing of the valve by relative rotation,
An air vent communication passage that is formed in the vane and communicates with the retard hydraulic chamber and the advance hydraulic chamber, and discharges air that flows into one of the retard hydraulic chamber or the advance hydraulic chamber to the other;
A valve mechanism that shuts off the air vent communication passage at a timing when the discharge of air through the air vent communication passage is substantially completed;
A variable valve mechanism for an internal combustion engine, further comprising: 前記弁機構は、
前記ベーンに形成され前記エア抜き連通路が接続される収容室と、前記収容室に往復摺動可能に収容され前記エア抜き連通路の流路を導通する導通位置と遮断する遮断位置との間において移動可能な弁部材と、前記弁部材を往復動方向の一方に付勢して該弁部材を前記導通位置に保持する付勢部材と、を有し、
前記収容室には前記弁部材を往復動方向の他方に押圧し前記付勢部材の付勢力に抗して該弁部材を遮断位置に保持するための作動油が供給される弁機構用油経路が接続され、
前記弁部材には該弁部材が少なくとも前記導通位置に保持される場合に前記弁機構用油経路と前記エア抜き連通路とを導通させる小径通路が形成され、
前記エア抜き連通路を介したエアの排出が終了するタイミングと前記弁機構用油経路に滞留していたエアの前記小径通路を介した排出が終了するタイミングとが略一致するように前記弁機構用油経路から前記弁機構に作動油が供給されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁機構。 The valve mechanism is
A storage chamber formed in the vane to which the air vent communication passage is connected, and a conduction position that is slidably reciprocated in the storage chamber and conducts the flow path of the air vent communication passage, and a blocking position that shuts off the passage. And a biasing member that biases the valve member in one of the reciprocating directions to hold the valve member in the conduction position.
An oil path for a valve mechanism that is supplied with hydraulic oil for pressing the valve member in the other direction in the reciprocating direction and holding the valve member in a blocking position against the urging force of the urging member. Is connected,
The valve member is formed with a small-diameter passage that electrically connects the valve mechanism oil passage and the air vent communication passage when the valve member is held at least in the conduction position.
The valve mechanism so that the timing at which the discharge of air through the air vent communication passage ends and the timing at which the discharge of the air staying in the oil passage for the valve mechanism through the small diameter passage ends substantially coincide. The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein hydraulic oil is supplied to the valve mechanism from an oil passage. 前記小径通路の流路断面積は、前記小径通路を介したエアの排出が行われている間は前記弁部材に作用する押圧力が前記付勢部材の付勢力以下に保持され、該エアの排出が終了した後は前記押圧力が前記付勢力よりも高く保持されるように設定されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の可変動弁機構。   The cross-sectional area of the small-diameter passage is such that the pressing force acting on the valve member is maintained below the urging force of the urging member while air is being discharged through the small-diameter passage, The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the pressing force is set to be higher than the urging force after the discharge is finished. 前記小径通路は、粘度が所定値よりも低い流体のみが流通可能であることを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の可変動弁機構。   4. The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 2, wherein only the fluid whose viscosity is lower than a predetermined value can flow through the small diameter passage.
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