JP2012026275A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位置保持手段は、ベーン部材9の最大巾ベーン16aと中巾ベーン16bに進退自在に設けられた第1、第2ロックピン26,27と、スプロケット1に対してベーン部材が最進角と最遅角の位相位置の間の中間位相位置になったときに、第1、第2ロックピンが係合可能な第1、第2ロック穴24,25と、を備え、暖機完了後の機関停止時には、各遅角油圧室11に作動油が保持されてベーン部材が最遅角位相位置に保持され、冷機始動時には、各ロックピンが各ロック穴に係合してベーン部材が中間位相位置に保持するようにした。
【選択図】図2
Description
〔第1実施形態〕
図1、図2は本発明の第1実施形態を示し、機関のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して回転駆動される駆動回転体であるスプロケット1と、機関前後方向に沿って配置されて、前記スプロケット1に対して相対回動可能に設けられた吸気側のカムシャフト2と、前記スプロケット1とカムシャフト2との間に配置されて、該両者の相対回動位相を変換する位相変更機構3と、該位相変更機構3を作動させる第1油圧回路4と、を備えている。
〔短時間停止後の作動制御〕
まず、車両の通常走行後にイグニッションスイッチをオフ操作して機関を停止した場合には、オイルポンプ20の駆動も停止されることから、いずれかの油圧室11,12への作動油の供給が停止されると共に、ベーン部材9は正逆自由な回転が許容されていることから、機関停止時の交番トルクのカムトルクタイミングが負トルクの場合は、進角方向に回転してしまい最遅角位相に保持できなくなるため、機関停止時には、正トルクになるように機関停止制御を行う。
〔長時間経過後の作動制御〕
また、機関を停止して例えば15分以上の長時間経過した後、つまり、機関が低温の状態でイグニッションスイッチをオン操作してクランキングを開始した場合には、電子コントローラから第1電磁切換弁21にスプール弁体を軸方向の一方向に移動させて吐出通路20aと遅角油通路18あるいは進角油通路19の一方と連通させると共に、ドレン通路22と前記いずれか他方の油通路18,19を連通路させる。
〔第2実施形態〕
図12は第2実施形態を示し、基本構造は第1実施形態と同じであるあるから、共通の構成は同じ符番を付して具体的な説明は省略する。
〔第3実施形態〕
図13は第3実施形態を示し、第2実施形態の第3電磁切換弁40に代えて、パイロット圧を利用した機械的な切換弁45としたものである。
〔第4実施形態〕
図14は第4実施形態を示し、前記通路構成部37を利用して、第1電磁切換弁21とドレン通路22が、前記各遅角油圧室11と各進角油圧室12よりも重力方向の上方位置に配置されていると共に、前記第1電磁切換弁21の重力方向の上方位置に、前記吐出通路20aに連通する油溜部51が設けられ、さらに、吐出通路20aの前記油溜部20aよりも下流側に開放弁である逆止弁52が設けられている。
〔第5実施形態〕
図15〜図18は第5実施形態を示し、基本構造は第1実施形態と同様であるが、機関停止時における前記ベーン部材9の最遅角側の回転位置を保持する別異の第2位置保持手段を設けたものである。
〔請求項a〕請求項2に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記進角油圧室あるいは遅角油圧室に供給される作動油の油圧が所定圧以下の場合には、前記ロック部材を、中間位相位置にある前記ロック穴の位置まで案内する案内機構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。
〔請求項b〕請求項aに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記案内機構は、前記駆動回転体に対する従動回転体の進角方向への移動のみを許容し、遅角方向への移動を規制する一方向クラッチであることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項c〕請求項bに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記案内機構は、前記ロック部材の先端部をロック穴まで案内する案内溝によって構成され、該案内溝は、底面が前記ロック穴に向かって下った階段状に形成され、
前記ロック部材は、付勢部材によって前記ロック穴及び案内溝の方向へ付勢されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項d〕請求項2に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
機関の停止時には、前記油圧制御弁に通電することによって従動回転体を最遅角位相位置で前記進角油圧室と遅角油圧室の少なくとも一方の作動油を保持するように制御した状態を所定時間だけ継続させ、
前記所定時間経過後に、前記油圧制御弁への通電を遮断することによって、保持されていた前記進角油圧室と遅角油圧室の少なくとも一方の作動油を排出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。
〔請求項e〕
請求項dに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記油圧制御弁を、前記進角油圧室及び遅角油圧室よりも重力方向の上方位置に配置し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。
〔請求項f〕
請求項eに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記油圧制御弁よりも重力方向の上方位置に、前記進角油圧室と遅角油圧室に連通する油溜部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。
〔請求項g〕
請求項eに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記油圧制御弁よりも重力方向の下方位置に設けられ、作動油を前記油圧制御弁に供給するオイルポンプと、該オイルポンプと油圧制御弁との間に設けられ、前記オイルポンプの作動停止時に開弁して大気に連通すると共にオイルポンプの作動時に閉弁して大気との連通を遮断する開放弁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。
〔請求項h〕請求項gに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記開放弁は、重力方向において前記オイルポンプより前記油圧制御弁に近い位置に設けられていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項i〕請求項gに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記開放弁は、閉弁方向へ付勢する付勢部材を有しない逆止弁によって構成され、前記オイルポンプの吐出油圧を受けて弁体を閉弁させ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。
〔請求項j〕請求項2に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
機関の停止時に、前記進角油圧室と遅角油圧室の少なくとも一方と前記油圧制御弁との間の作動油の流通を制限する制限手段を設け、該制限手段は、機関の始動が開始されると前記制限を解除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。
〔請求項k〕請求項iに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記制限手段は、前記油圧制御弁と、前記各油圧室のいずれか一方とを連通する連通路に設けられた制限弁であって、
前記制限弁は、
前記油圧制御弁よりもオイルポンプ側の上流側の作動油のパイロット圧を受ける受圧部を有するスプール弁体と、前記受圧部にパイロット圧が作用しない場合に前記スプール弁体を前記連通路の閉止方向に付勢する付勢部材とを備え、
前記受圧部に作用したパイロット圧によってスプール弁体が連通路を連通させ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。
〔請求項l〕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において、
前記位置保持手段は、機関始動時の機関温度に応じて保持位置を選択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。
〔請求項m〕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において、
前記位置保持手段は、温度センサによって検出した温度に応じて電気的に作動するものであることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項n〕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において、
前記位相変更機構は、前記駆動回転体と従動回転体の間に進角油圧室と遅角油圧室を有し、油圧制御弁を制御することによって前記進角油圧室と遅角油圧室に油圧を選択的に給排して前記駆動回転体に対する従動回転体の相対回転位相を進角側あるいは遅角側に制御し、
前記位置保持手段は、前記駆動回転体または従動回転体の一方に設けられ、機関の状態に応じて進退動する複数のロック部材と、前記駆動回転体または従動回転体の他方に設けられ、前記駆動回転体に対して前記従動回転体が最進角位相位置と最遅角位相位置の間の中間位相位置になったときに前記一つのロック部材が係合する第1ロック穴と、前記駆動回転体に対して従動回転体が最遅角位相位置に位置したときに、他方のロック部材が係合する第2ロック穴とによって構成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項o〕請求項nに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記他方のロック部材の前記第2ロック穴からのロック解除を、電気的に行う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。
〔請求項p〕請求項oに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記第2ロック穴に対して進退自在に設けられた押圧部材と、該押圧部材を前記第2ロック穴に進出係合する方向へ付勢する付勢部材と、前記押圧部材に固定された環状プレートと、を備え、
前記環状プレートを、電磁ソレノイドによって前記付勢部材の付勢力に抗して押圧して前記押圧部材を第2ロック穴から後退する方向へ移動させ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。
〔請求項q〕請求項oに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記機関停止時には、前記他方のロック部材を前記第2ロック穴に係合させて従動回転体を最遅角側の位置に保持すると共に、再始動時の機関温度が所定以下であった場合には、前記ロック部材を第2ロック穴から解除させ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。
〔請求項r〕請求項3に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
イグニッションスイッチのオフ操作によって機関が停止した場合には、前記従動回転体を最進角位相位置と最遅角位相位置の間の中間位相位置に保持し、イグニッションスイッチによらず自動的に停止した場合は、最遅角位相位置に保持することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項s〕
クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
機関弁を開閉するカムシャフトに固定され、機関の作動状態に応じて前記駆動回転体に対する相対回転角度位置が変更される従動回転体と、を備え、
機関始動時の前記駆動回転体の対する従動回転体の相対回転角度位置を、機関始動時の温度に応じて変更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。
2…カムシャフト
3…位相変更機構
4…第1油圧回路
5…スプロケット本体
7…ハウジング
9…ベーン部材
10…隔壁部
11…遅角油圧室
12…進角油圧室
16…ベーン
18…遅角油通路
19…進角油通路
20…オイルポンプ
20a…吐出通路
21…第1電磁切換弁
22…ドレン通路
24…第1ロック穴
24a・24b・24c…第1、第2、第3底面
25…第2ロック穴
25a・25b…第1、第2底面
26…第1ロックピン
27…第2ロックピン
28…第2油圧回路
29…スプリング
31a、31b…第1、第2ピン孔
32・33…第1、第2解除用受圧室
34…給排通路
36…第2電磁切換弁
37…通路構成部
Claims (3)
- クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
機関弁を開閉させるカムシャフトに固定され、前記駆動回転体と相対回転自在に設けられた従動回転体と、
前記駆動回転体に対して従動回転体を所定の回転角度範囲内で相対回転させる位相変更機構と、
機関の始動時の前記駆動回転体に対する従動回転体の相対回転角度位置を、少なくとも最遅角位相位置と、該最遅角位相位置と最進角位相位置の間の中間位相位置との2つの位置に保持可能であって、機関の状態に応じて保持位置を選択可能な位置保持手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 - 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において、
前記位相変更機構は、前記駆動回転体と従動回転体の間に進角油圧室と遅角油圧室を有し、油圧制御弁を制御することによって前記進角油圧室と遅角油圧室に油圧を選択的に給排して前記駆動回転体に対する従動回転体の相対回転位相を進角側あるいは遅角側に制御し、
前記位置保持手段は、前記駆動回転体または従動回転体の一方に設けられ、機関の状態に応じて進退動するロック部材と、前記駆動回転体または従動回転体の他方に設けられ、前記駆動回転体に対して前記従動回転体が最進角位相位置と最遅角位相位置の間の中間位相位置になったときに前記ロック部材が係合可能なロック穴と、を備え、
前記駆動回転体に対して従動回転体が最遅角位相位置に保持される場合には、前記進角油圧室と遅角油圧室の少なくとも一方に作動油が保持され、
前記駆動回転体に対して従動回転体が最進角位相位置と最遅角位相位置との間の中間位相位置に保持される場合には、前記ロック部材をロック穴に係合することによって保持することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 - イグニッションスイッチによって機関を始動させまたは停止させる機能と、イグニッションスイッチによらず、自動的に機関を始動させまたは停止させる機能と、を有する車両の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
機関弁を開閉させるカムシャフトに固定され、前記駆動回転体と相対回転自在に設けられた従動回転体と、
前記駆動回転体に対して従動回転体を所定の回転角度範囲内で相対回転させる位相変更機構と、を備え、
前記イグニッションスイッチによって機関が停止した場合と、イグニッションスイッチによらず自動的に機関が停止した場合とで、機関の始動時の前記駆動回転体に対する従動回転体の相対回転角度位相を、前記位相変更機構によって変更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。
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