JP2012225169A - Valve timing control device of internal combustion engine - Google Patents

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吉朗 加茂
Yu Ueda
裕 植田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve timing control device of an internal combustion engine, capable of preventing the swinging amount of a cam phase from being gradually increased, while matching a detection value of the cam phase with a target phase, by an effect of torque generated by a phase advancing mechanism.SOLUTION: The control device includes: determining that a hydraulic oil temperature is not less than an upper limit oil temperature, the hydraulic oil temperature in an advanced angle chamber and a retarded angle chamber which are provided in the interior of the valve timing control device; determining that a rotational speed of a crankshaft is not more than a lower limit rotational speed; and executing target phase change processing for changing a target phase and setting it to an intermediate phase, when the target phase at the point is present in a prohibition phase region.

Description

本発明は、クランク軸と連動する第１の回転体及びカム軸と連動する第２の回転体の相対回転位相を目標位相に変更する可変機構と、この相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の中間位相にロックするロック機構と、第２の回転体を進角側に付勢するトルクを発生する進角機構とを有する内燃機関バルブタイミング制御装置に関する。   The present invention includes a variable mechanism that changes the relative rotational phase of the first rotating body that is interlocked with the crankshaft and the second rotating body that is interlocked with the camshaft to a target phase, and the relative rotational phase is set to the most advanced angle phase and the maximum rotational angle phase. The present invention relates to an internal combustion engine valve timing control device having a lock mechanism that locks to an intermediate phase between the retard angle phase and an advance angle mechanism that generates torque that biases a second rotating body toward the advance angle side.

内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、カム軸により開閉駆動される吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを機関運転状態に応じて変更する可変動弁装置を備えるものが知られている。こうした可変動弁装置のうち、特に油圧回転駆動式の可変機構を有するものにあっては、クランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させることでバルブタイミングを変更するようにしている。すなわち、この可変機構は、クランク軸と連動して回転する第１の回転体とカム軸と連動して回転する第２の回転体とによって区画形成される進角用の油圧室（「進角室」）及び遅角用の油圧室（「遅角室」）に対する作動油の給排状態を変更し、両回転体を相対回転させて目標位相に保持することにより、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングが機関運転状態に応じた時期となるようにこれを制御している。   2. Description of the Related Art As a valve timing control device for an internal combustion engine, there is known a valve timing control device that includes a variable valve operating device that changes the valve timing of an intake valve or an exhaust valve that is driven to open and close by a camshaft according to the engine operating state. Among such variable valve operating devices, particularly those having a hydraulic rotary drive type variable mechanism, the valve timing is changed by changing the rotational phase of the cam shaft relative to the crank shaft. In other words, the variable mechanism includes an advance hydraulic chamber (“advance angle”) defined by a first rotating body that rotates in conjunction with the crankshaft and a second rotating body that rotates in conjunction with the camshaft. Chamber ”) and the hydraulic chamber for retarding (“ retarding chamber ”), changing the supply / discharge state of the hydraulic fluid, and rotating both rotors relative to each other to maintain the target phase. This is controlled so that the valve timing is in accordance with the engine operating state.

ところで、例えば内燃機関の運転を停止してから長時間が経過したときのように、可変機構の進角室及び遅角室をはじめとする油圧系に作動油がほとんど残留していない状況の下で機関始動する場合には、両回転体の相対回転位相を機関始動時に好適な目標位相にロックすること、すなわちバルブタイミングを機関始動時に適した時期に保持することが困難になる。   By the way, under a situation in which almost no hydraulic oil remains in the hydraulic system including the advance chamber and retard chamber of the variable mechanism, such as when a long time has passed since the operation of the internal combustion engine was stopped. When starting the engine, it becomes difficult to lock the relative rotational phases of the two rotating bodies to a target phase suitable for starting the engine, that is, to maintain the valve timing at a time suitable for starting the engine.

そこで、従来のバルブタイミング制御装置では、第１の回転体及び第２の回転体の相対回転位相を機械的にロックするロック機構を搭載し、こうしたロック機構のロック操作を通じてバルブタイミングを機関始動時に適した時期に保持するようにしている。こうしたロック機構として、例えば特許文献１に記載されるように、第１の回転体及び第２の回転体の相対回転位相を最進角位相及び最遅角位相との間の中間位相にロックするものが提案されている。   Therefore, the conventional valve timing control device is equipped with a lock mechanism that mechanically locks the relative rotation phases of the first rotating body and the second rotating body, and the valve timing is controlled when the engine is started through the locking operation of the locking mechanism. I try to keep it at the right time. As such a locking mechanism, for example, as described in Patent Document 1, the relative rotation phase of the first rotating body and the second rotating body is locked to an intermediate phase between the most advanced angle phase and the most retarded angle phase. Things have been proposed.

また、特許文献１に記載されるバルブタイミング制御装置では、上述したような油圧系に作動油が残留していない状況下における機関始動性を確保するために、更に進角機構を搭載するようにしている。この進角機構は進角側への位相変化をアシストする進角スプリングを有し、進角室の油圧に加え、この進角スプリングの発生するトルクにより第２の回転体を進角側に付勢して両回転体の相対回転位相を遅角側の位相から中間位相まで変更するようにしている。   In addition, the valve timing control device described in Patent Document 1 is further provided with an advance mechanism in order to ensure engine startability in a situation where hydraulic oil does not remain in the hydraulic system as described above. ing. This advance mechanism has an advance spring that assists the phase change to the advance side, and in addition to the hydraulic pressure of the advance chamber, the second rotating body is attached to the advance side by the torque generated by this advance spring. The relative rotational phase of both rotating bodies is changed from the retarded phase to the intermediate phase.

以下、図４を参照して、特許文献１に記載されるものも含め、上述した可変機構、ロック機構、進角機構等からなる可変動弁装置を備えたバルブタイミング制御装置の一般的な構成について説明する。なお、図４ではカム軸３２の回転方向を矢印ＲＣにて示す。   Hereinafter, referring to FIG. 4, a general configuration of a valve timing control device including a variable valve device including the above-described variable mechanism, lock mechanism, advance mechanism, and the like including the one described in Patent Document 1. Will be described. In FIG. 4, the rotation direction of the cam shaft 32 is indicated by an arrow RC.

図４に示されるように、可変動弁装置３０の可変機構１００は、上述した第１の回転体及び第２の回転体として、クランク軸にチェーンを介して駆動連結され、同クランク軸と連動して回転するスプロケット３５及びこれに固定されたハウジング１０１と、カム軸３２に固定され、同カム軸３２と連動して回転するベーンロータ１０２とを備えている。ハウジング１０１の内部に形成された複数の収容室１０３の内部には、ベーンロータ１０２に設けられた複数のベーン１０２Ａがそれぞれ収容されている。各収容室１０３はこれらベーン１０２Ａによって進角室１０４と遅角室１０５とにそれぞれ区画されている。そして、進角室１０４及び遅角室１０５に対する作動油の給排状態を変更することにより、ベーン１０２Ａを収容室１０３で変位させ、ベーンロータ１０２とハウジング１０１とを相対回転させる。こうした相対回転位相を通じてバルブタイミングが機関運転状態に適した時期に制御されることとなる。   As shown in FIG. 4, the variable mechanism 100 of the variable valve operating apparatus 30 is drivingly connected to the crankshaft through a chain as the first rotating body and the second rotating body described above, and interlocked with the crankshaft. The rotating sprocket 35 and the housing 101 fixed thereto, and the vane rotor 102 fixed to the cam shaft 32 and rotating in conjunction with the cam shaft 32 are provided. A plurality of vanes 102 </ b> A provided in the vane rotor 102 are accommodated in the plurality of accommodating chambers 103 formed inside the housing 101. Each accommodation chamber 103 is divided into an advance chamber 104 and a retard chamber 105 by these vanes 102A. Then, by changing the supply / discharge state of the hydraulic oil to / from the advance chamber 104 and the retard chamber 105, the vane 102A is displaced in the storage chamber 103, and the vane rotor 102 and the housing 101 are rotated relative to each other. Through such a relative rotation phase, the valve timing is controlled at a time suitable for the engine operating state.

また、この可変動弁装置３０には、ハウジング１０１及びベーンロータ１０２の相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の中間位相にロックするロック機構１１０が設けられている。このロック機構１１０では、ベーンロータ１０２に設けられたピン１０２Ｂをスプロケット３５に形成された凹部に嵌入することにより、上記相対回転位相を中間位相にロックする。   Further, the variable valve operating apparatus 30 is provided with a lock mechanism 110 that locks the relative rotational phase of the housing 101 and the vane rotor 102 to an intermediate phase between the most advanced angle phase and the most retarded angle phase. In the lock mechanism 110, the pin 102B provided on the vane rotor 102 is fitted into a recess formed in the sprocket 35, thereby locking the relative rotational phase to an intermediate phase.

更に、可変動弁装置３０の進角機構１０６は、一端がベーンロータ１０２に係合する一方、他端がハウジング１０１に係合する渦巻き状の進角スプリング１０７を有している。ハウジング１０１及びベーンロータ１０２の相対回転位相が中間位相よりも遅角側にあるとき、ベーンロータ１０２はこの進角スプリング１０７の弾性力によって進角側に付勢する。   Further, the advance mechanism 106 of the variable valve device 30 includes a spiral advance spring 107 having one end engaged with the vane rotor 102 and the other end engaged with the housing 101. When the relative rotational phase of the housing 101 and the vane rotor 102 is on the retard side with respect to the intermediate phase, the vane rotor 102 is biased to the advance side by the elastic force of the advance spring 107.

特開２０１０−１０６７８４号公報JP 2010-106784 A

一般に、上述したようなバルブタイミング制御装置では、カム角センサによってカム軸３２の位相、すなわちハウジング１０１及びベーンロータ１０２の相対回転位相（「カム位相」）を検出し、実際のカム位相が内燃機関の運転状態に適した目標位相となるように可変機構の進角室及び遅角室の各油圧室に対する給排操作をフィードバック制御するようにしている。   In general, in the valve timing control apparatus as described above, the cam angle sensor detects the phase of the cam shaft 32, that is, the relative rotation phase (“cam phase”) of the housing 101 and the vane rotor 102, and the actual cam phase is determined by the internal combustion engine. The supply / discharge operation for the hydraulic chambers of the advance chamber and the retard chamber of the variable mechanism is feedback-controlled so that the target phase is suitable for the operating state.

また、カム軸３２のカムによってバルブが開閉駆動される場合、バルブタイミングが遅角するように作用する正トルクと、バルブタイミングが進角するように作用する負トルクとがカム軸３２に対して交互に作用する。このため、こうした交番トルクに起因して生じるベーンロータ１０２の揺動（「カム位相の揺動」）が大きい箇所にカム角センサを配設してカム位相を検出すると、カム位相を誤検出してフィードバック制御の不安定化を招く懸念がある。そこで、一般に、こうしたバルブタイミング制御装置では、図５に示されるように、バルブリフト量が最大になる位相、換言すればカム位相の揺動量が最も小さくなる箇所にカム角センサを配設し、これによりカム位相の検出を行うようにしている。   Further, when the valve is driven to open and close by the cam of the cam shaft 32, positive torque that acts to retard the valve timing and negative torque that acts to advance the valve timing are applied to the cam shaft 32. Acts alternately. For this reason, if a cam angle sensor is installed at a location where the oscillation of the vane rotor 102 caused by such alternating torque (“cam phase oscillation”) is large and the cam phase is detected, the cam phase is erroneously detected. There is a concern of causing unstable feedback control. Therefore, in general, in such a valve timing control device, as shown in FIG. 5, a cam angle sensor is arranged at a phase where the valve lift amount becomes maximum, in other words, where the cam phase swing amount becomes minimum, Thereby, the cam phase is detected.

ところで、上述した進角機構を備えたバルブタイミング制御装置にあっては、進角スプリングのトルクが第２の回転体に作用する位相領域（「進角アシスト領域」）において、カム軸３２を回転させるのに際して第２の回転体に作用する遅角側のトルクと進角機構が第２の回転体を付勢する進角側のトルクとが一致する点（「平衡位相」）が存在する。   By the way, in the valve timing control device provided with the above-described advance mechanism, the cam shaft 32 is rotated in the phase region (“advance assist region”) in which the torque of the advance spring acts on the second rotating body. There is a point ("balanced phase") where the retard angle torque acting on the second rotating body coincides with the advance angle torque at which the advance mechanism biases the second rotating body.

このため、進角アシスト領域において、平衡位相よりも遅角側の位相領域でカム位相を保持するときには、進角側のトルクが遅角側のトルクよりも相対的に大きくなり、カム位相は進角しようとする傾向がある。これにより実際にカム位相が目標位相よりも進角すれば、フィードバック制御を通じて遅角室に作動油が供給されるとともにカム位相が目標位相に戻されて保持されることとなる。その一方、平衡位相よりも進角側の位相領域でカム位相を保持するときには、遅角側のトルクが進角側のトルクよりも相対的に大きくなり、カム位相は遅角しようとする傾向がある。これにより実際にカム位相が目標位相よりも遅角すれば、フィードバック制御を通じて進角室に作動油が供給されるとともにカム位相が目標位相に戻されて保持されることとなる。このように、平衡位相以外では、目標位相とカム位相との間に乖離が生じたときにフィードバック制御が実行され、進角室又は遅角室に作動油が供給されるとともにカム位相が目標位相に戻されて保持される。すなわち、各油圧室が油密な状態にてカム位相が保持されるため、第２の回転体に対して交番トルクが作用しても、その揺動を抑制することが可能となる。   For this reason, in the advance angle assist region, when the cam phase is held in the phase region on the retard side from the equilibrium phase, the advance side torque becomes relatively larger than the retard side torque, and the cam phase advances. There is a tendency to try to horn. As a result, when the cam phase is actually advanced from the target phase, hydraulic oil is supplied to the retarded angle chamber through feedback control and the cam phase is returned to the target phase and held. On the other hand, when the cam phase is held in the phase region on the advance side with respect to the balanced phase, the retard side torque becomes relatively larger than the advance side torque, and the cam phase tends to retard. is there. As a result, when the cam phase is actually retarded from the target phase, hydraulic oil is supplied to the advance chamber through feedback control and the cam phase is returned to the target phase and held. As described above, when the deviation occurs between the target phase and the cam phase other than the balanced phase, the feedback control is executed, the hydraulic oil is supplied to the advance chamber or the retard chamber, and the cam phase is set to the target phase. Returned to and held. That is, since the cam phase is maintained in a state where each hydraulic chamber is oil-tight, even if an alternating torque is applied to the second rotating body, the swinging thereof can be suppressed.

その一方、平衡位相ではカム軸３２に対して作用するトルクの平均値が「０」となるため、上述したようなカム位相が進角しようとする傾向及び遅角しようとする傾向はいずれも存在しない。このため、平衡位相でカム位相の保持を行うときには進角室及び遅角室に作動油が供給されることがほとんどない。したがって、各油圧室に残留している作動油によりカム位相の保持を行う必要がある。このため、第２の回転体に対して交番トルクが作用し、第２の回転体がその回転軸周りに揺動すると、これに伴って各油圧室からは作動油が漏出する一方、それら油圧室には空気が混入する。そして、目標位相がこの平衡位相に設定されているときには、同図５に示されるように、第２の回転体の揺動量、すなわちカム位相の揺動量が徐々に増大する。しかし、上述したようにフィードバック制御では、交番トルクによるカム位相の揺動量が最も小さくなる位相でカム位相の検出を行うようにしているため、カム位相の揺動量が徐々に増大してもこれを検出することができず、適切にフィードバック制御を実行することができない。その結果、平衡位相においては、こうしたカム位相の揺動量の増大が避けられないものとなる。   On the other hand, since the average value of the torque acting on the camshaft 32 is “0” in the balanced phase, there is a tendency that the cam phase tends to advance and retard as described above. do not do. For this reason, when the cam phase is maintained in the balanced phase, the hydraulic oil is hardly supplied to the advance chamber and the retard chamber. Therefore, it is necessary to hold the cam phase with the hydraulic oil remaining in each hydraulic chamber. For this reason, when an alternating torque acts on the second rotating body and the second rotating body swings around the rotating shaft, hydraulic oil leaks from each hydraulic chamber along with this, while the hydraulic oil leaks out. Air enters the chamber. When the target phase is set to this balanced phase, as shown in FIG. 5, the swing amount of the second rotating body, that is, the swing amount of the cam phase gradually increases. However, as described above, in the feedback control, the cam phase is detected at the phase where the cam phase fluctuation amount due to the alternating torque becomes the smallest. It cannot be detected, and feedback control cannot be executed appropriately. As a result, in the balanced phase, such an increase in cam phase fluctuation is unavoidable.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、進角機構が発生するトルクの影響によりカム位相の検出値が目標位相と一致した状態のまま、カム位相の揺動量が徐々に増大することを抑制する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することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose of the present invention is to reduce the cam phase fluctuation amount while the detected value of the cam phase matches the target phase due to the influence of the torque generated by the advance mechanism. An object of the present invention is to provide a valve timing control device for an internal combustion engine capable of suppressing a gradual increase.

この発明では、進角室及び遅角室の各油圧室の少なくとも一方の油圧が低圧であるときには、換言すれば交番トルクによる第２の回転体の揺動を各油圧室の作動油の油圧によって効果的に抑制できない可能性が高いときには、進角アシスト領域の少なくとも一部にカム位相が保持されることを禁止するようにしている。このため、進角機構が発生するトルクの影響によりカム位相の検出値が目標位相と一致した状態のまま、第２の回転体の揺動量、すなわちカム位相の揺動量が徐々に増大することを抑制することができる。なお、各油圧室の少なくとも一方の油圧が低圧であることについては、予め設定した所定油圧よりも低いか否かに基づいて判定してもよく、さらにこのとき、各油圧室の少なくとも一方の作動油の温度が高いときほど作動油が低圧であると判定してもよい。   In this invention, when the hydraulic pressure of at least one of the hydraulic chambers of the advance chamber and the retard chamber is low, in other words, the oscillation of the second rotating body by the alternating torque is caused by the hydraulic pressure of the hydraulic oil in each hydraulic chamber. When there is a high possibility that it cannot be effectively suppressed, the cam phase is prohibited from being held in at least a part of the advance angle assist region. For this reason, the amount of oscillation of the second rotating body, that is, the amount of oscillation of the cam phase gradually increases while the detected value of the cam phase matches the target phase due to the influence of the torque generated by the advance mechanism. Can be suppressed. Whether the hydraulic pressure of at least one of the hydraulic chambers is low may be determined based on whether or not the hydraulic pressure is lower than a predetermined hydraulic pressure set in advance. At this time, the operation of at least one of the hydraulic chambers may be determined. It may be determined that the hydraulic oil has a lower pressure as the temperature of the oil is higher.

また、第２の回転体に対して作用する交番トルクの大きさは、機関回転速度の変化により異なり、また進角スプリングの個体差等によっても異なるものとなるため、平衡位相は一定ではなく、予めこれを特定することは容易ではない。そのため、機関運転状態に基づいて平衡位相をある程度の精度をもって予め特定できる場合にはその平衡位相でカム位相が保持されることを禁止すればよいし、同平衡位相を確実に特定できないときにはこの平衡位相を含むと想定される所定領域の位相でカム位相が保持されることを禁止すればよい。   Further, the magnitude of the alternating torque acting on the second rotating body varies depending on the change in the engine rotational speed, and also varies depending on the individual difference of the advance spring, so the equilibrium phase is not constant, It is not easy to specify this in advance. Therefore, if the equilibrium phase can be specified in advance with a certain degree of accuracy based on the engine operating state, it is only necessary to prohibit the cam phase from being held at that equilibrium phase. What is necessary is just to prohibit holding | maintenance of a cam phase by the phase of the predetermined area | region assumed that a phase is included.

またこのようにカム位相の保持が禁止される領域（「禁止位相領域」）が機関運転状態に基づいて変化し、その変化傾向が予め推定できるのであれば、同禁止位相領域に基づいて可変設定するようにしてもよい。例えば、機関回転速度が高くなるほど禁止位相領域が進角アシスト領域において遅角側に移行する傾向がある場合には、その傾向に併せるかたちで禁止位相領域を機関回転速度に基づいて可変設定する。   In addition, if the region where cam phase retention is prohibited (“prohibited phase region”) changes based on the engine operating state and its change tendency can be estimated in advance, it can be variably set based on the prohibited phase region. You may make it do. For example, when the prohibition phase region tends to shift to the retard side in the advance assist region as the engine rotation speed increases, the prohibition phase region is variably set based on the engine rotation speed in accordance with the tendency.

なお、こうしてカム位相が禁止位相領域内で保持されることが禁止された場合には、目標位相は機関運転状態に基づいて決定される位相とは別の位相に設定されることになるが、この再設定後の目標位相は進角アシスト領域外の位相領域であっても進角アシスト領域内の位相領域であってもよい。   When the cam phase is prohibited from being held in the prohibited phase region in this way, the target phase is set to a phase different from the phase determined based on the engine operating state. The target phase after the resetting may be a phase region outside the advance angle assist region or a phase region within the advance angle assist region.

ここで、各油圧室の少なくとも一方の油圧が低圧であることについては、作動油の温度が高いこと、すなわち、各油圧室の少なくとも一方の作動油の粘度が低いことに基づいてこれを判定することができる。なお、作動油の温度はこれを直接検出するようにしてもよいが、例えば機関冷却水温等、同作動油の温度と相関を有して変化するパラメータに基づいてこれを検出することもできる。更には、過去所定期間における燃料噴射量積算値や吸入空気量積算値に基づいて現在の作動油の温度を推定して検出することもできる。   Here, whether the hydraulic pressure of at least one of the hydraulic chambers is low is determined based on the fact that the temperature of the hydraulic oil is high, that is, the viscosity of at least one hydraulic oil of each hydraulic chamber is low. be able to. The temperature of the hydraulic oil may be detected directly, but it can also be detected based on a parameter that changes in correlation with the temperature of the hydraulic oil, such as the engine coolant temperature. Furthermore, the current temperature of the hydraulic fluid can be estimated and detected based on the fuel injection amount integrated value and the intake air amount integrated value in the past predetermined period.

ところで、カム位相の揺動量が徐々に増大するのは、第２の回転体に対して交番トルクが作用して、第２の回転体がその回転軸周りに揺動することに起因している点については上述したとおりである。ここで、機関回転速度が高いときには機関回転速度が低いときと比較して、第２の回転体に対して交番トルクが作用する周期、すなわち正トルクが作用する周期及び負トルクが作用する周期がそれぞれ短いため、第２の回転体の揺動量が少なくなる。したがって、機関回転速度が低いときに、禁止位相領域にカム位相が保持されることを禁止することにより、同様にカム位相の揺動量の増大を効果的に抑制することができる。   By the way, the gradual increase in the cam phase swing amount is due to the fact that an alternating torque acts on the second rotating body and the second rotating body swings around its rotation axis. The point is as described above. Here, when the engine rotational speed is high, compared to when the engine rotational speed is low, the period in which the alternating torque acts on the second rotating body, that is, the period in which the positive torque acts and the period in which the negative torque acts Since each is short, the amount of oscillation of the second rotating body is reduced. Therefore, by prohibiting the cam phase from being held in the forbidden phase region when the engine speed is low, it is possible to effectively suppress an increase in the amount of cam phase fluctuation.

また、各油圧室の少なくとも一方の油圧が低圧であるときには機関回転速度が下限回転速度以下になることを制限することにより、第２の回転体に対して交番トルクが作用する周期、すなわち正トルクが作用する周期及び負トルクが作用する周期をそれぞれ短くして第２の回転体の揺動量を低減することができる。したがって、機関回転速度についてこうした制限処理を実行することにより、同様にカム位相の揺動量の増大を効果的に抑制することができる。   In addition, when at least one hydraulic pressure in each hydraulic chamber is low, by limiting the engine rotational speed to be lower than the lower limit rotational speed, the period in which the alternating torque acts on the second rotating body, that is, positive torque It is possible to reduce the amount of oscillation of the second rotating body by shortening the period in which the negative torque acts and the period in which the negative torque acts. Therefore, by executing such a restriction process for the engine rotation speed, it is possible to effectively suppress an increase in the amount of cam phase fluctuation.

そして、このように機関回転速度の制限を実行するに際しては、作動油の温度が高いときほど低いときと比較して下限回転速度が低くなるようにこれを作動油の温度に基づいて可変設定することが望ましい。こうした構成を採用すれば、作動油の温度が高く、各油圧室からの作動油の漏出量が少ないときには、機関回転速度の制限によりこれが不必要に高い速度に維持されることに伴う燃費の悪化を抑制することができるようになる。なお、各油圧室の少なくとも一方の油圧が低圧であることについては、予め設定された所定油圧よりも低いか否かに基づいて判定してもよく、さらにこのとき、各油圧室の少なくとも一方の作動油の温度が高いときほど作動油が低圧であると判定してもよい。   When the engine rotational speed is thus limited, the lower limit rotational speed is variably set based on the hydraulic oil temperature so that the lower the hydraulic oil temperature is, the lower the hydraulic oil temperature is. It is desirable. If such a configuration is adopted, when the temperature of the hydraulic fluid is high and the amount of hydraulic fluid leaked from each hydraulic chamber is small, the fuel consumption deteriorates due to the fact that this is maintained at an unnecessarily high speed by limiting the engine speed. Can be suppressed. Whether the hydraulic pressure of at least one of the hydraulic chambers is low may be determined based on whether or not the hydraulic pressure is lower than a predetermined hydraulic pressure set in advance. It may be determined that the hydraulic oil has a lower pressure as the temperature of the hydraulic oil is higher.

本発明を具体化した一実施形態にかかるバルブタイミング制御装置及びこれが適用される内燃機関の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a valve timing control device according to an embodiment of the present invention and an internal combustion engine to which the valve timing control device is applied. （ａ）は進角アシスト領域内の禁止位相領域について説明するグラフ、（ｂ）は進角アシスト領域内の位相θＡにおけるカム軸に対して作用する交番トルクの大きさについて説明するグラフ、（ｃ）は進角アシスト領域内の位相θＣにおけるカム軸に対して作用する交番トルクの大きさについて説明するグラフ、（ｄ）は進角アシスト領域内の位相θＢにおけるカム軸に対して作用する交番トルクの大きさについて説明するグラフ。(A) is a graph for explaining the forbidden phase region in the advance angle assist region, (b) is a graph for explaining the magnitude of the alternating torque acting on the camshaft at the phase θA in the advance angle assist region, (c) ) Is a graph for explaining the magnitude of the alternating torque acting on the cam shaft at the phase θC in the advance angle assist region, and (d) is the alternating torque acting on the cam shaft at the phase θB in the advance angle assist region. A graph explaining the size of. 同実施形態のバルブタイミング制御装置について「目標位相変更処理」の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the "target phase change process" about the valve timing control apparatus of the embodiment. 一般の内燃機関のバルブタイミング制御装置についてその内部構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the internal structure about the valve timing control apparatus of a general internal combustion engine. 一般の内燃機関のバルブタイミング制御装置についてバルブリフト量及びカム位相の検出位置との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the valve lift amount and the detection position of a cam phase about the valve timing control apparatus of a general internal combustion engine.

以下、図１〜図３を参照して、本発明を吸気バルブのバルブタイミングを制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置として具体化した一実施形態について説明する。
図１に示されるように、内燃機関１０の上部には、吸気バルブ３１を開閉する吸気用のカム軸３２と排気バルブ４１を開閉する排気用のカム軸４２とが回転可能に設けられている。吸気用のカム軸３２には、吸気バルブ３１のバルブタイミングを変更する可変動弁装置３０が設けられている。この可変動弁装置３０に設けられた吸気用のカム軸３２のスプロケット３５、排気用のカム軸４２のスプロケット４５、及びクランク軸１１のスプロケット１２は、タイミングチェーン１３を介して駆動連結されている。これにより、クランク軸１１が回転すると、その回転力がタイミングチェーン１３を介してスプロケット３５，４５に伝達されて吸気用及び排気用のカム軸３２，カム軸４２がそれぞれ回転する。なお、この可変動弁装置３０には、図４に示されるような可変機構（１００）、進角機構（１０６）、及びロック機構（１１０）が搭載されている。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied as a valve timing control device for an internal combustion engine that controls the valve timing of an intake valve will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, an intake camshaft 32 that opens and closes an intake valve 31 and an exhaust camshaft 42 that opens and closes an exhaust valve 41 are rotatably provided on the internal combustion engine 10. . The intake camshaft 32 is provided with a variable valve gear 30 that changes the valve timing of the intake valve 31. The sprocket 35 of the intake camshaft 32, the sprocket 45 of the exhaust camshaft 42, and the sprocket 12 of the crankshaft 11 provided in the variable valve device 30 are drivingly connected via the timing chain 13. . As a result, when the crankshaft 11 rotates, the rotational force is transmitted to the sprockets 35 and 45 via the timing chain 13, and the intake and exhaust camshafts 32 and camshafts 42 rotate. The variable valve operating apparatus 30 is equipped with a variable mechanism (100), an advance mechanism (106), and a lock mechanism (110) as shown in FIG.

吸気バルブ３１は、吸気用のバルブスプリング３４によって閉弁方向に付勢されている。吸気用のカム軸３２が回転すると、吸気バルブ３１はカム軸３２のカム３３により押圧されてバルブスプリング３４の弾性力に抗して開弁する。また、排気バルブ４１は、排気用のバルブスプリング４４によって閉弁方向に付勢されている。排気用のカム軸４２が回転すると、排気バルブ４１はカム軸４２のカム４３により押圧されてバルブスプリング４４の弾性力に抗して開弁する。   The intake valve 31 is urged in the valve closing direction by a valve spring 34 for intake. When the intake camshaft 32 rotates, the intake valve 31 is pressed by the cam 33 of the camshaft 32 and opens against the elastic force of the valve spring 34. The exhaust valve 41 is urged in the valve closing direction by an exhaust valve spring 44. When the exhaust cam shaft 42 rotates, the exhaust valve 41 is pressed by the cam 43 of the cam shaft 42 and opens against the elastic force of the valve spring 44.

一方、内燃機関１０の下部には、作動油を貯留するオイルパン２１が取り付けられるとともに、クランク軸１１の回転力により駆動されてオイルパン２１の作動油を吸引して作動油通路２２に吐出するオイルポンプ２０が設けられている。この作動油通路２２には、可変動弁装置３０の各油圧室（進角室・遅角室）に対する作動油の給排状態を変更する油路制御弁２３が設けられている。なお、オイルパン２１に貯留される作動油は、可変動弁装置３０を駆動するための油圧を発生する作動油としての機能の他、内燃機関１０の各部を潤滑するための潤滑油としての機能も併せ有している。   On the other hand, an oil pan 21 for storing hydraulic oil is attached to the lower part of the internal combustion engine 10, and is driven by the rotational force of the crankshaft 11 to suck the hydraulic oil in the oil pan 21 and discharge it to the hydraulic oil passage 22. An oil pump 20 is provided. The hydraulic oil passage 22 is provided with an oil passage control valve 23 that changes the supply / discharge state of the hydraulic oil with respect to each hydraulic chamber (advance angle chamber / retard angle chamber) of the variable valve operating device 30. The hydraulic oil stored in the oil pan 21 functions as a hydraulic oil for lubricating each part of the internal combustion engine 10 in addition to a function as a hydraulic oil that generates a hydraulic pressure for driving the variable valve device 30. It has also.

更に、内燃機関１０には、その機関運転状態を検出するために、クランク角センサ８１、カム角センサ８２、水温センサ８３が取り付けられている。クランク角センサ８１は、クランク軸１１の近傍に設けられてクランク角ＣＡ及び機関回転速度を検出する。カム角センサ８２は、吸気用のカム軸３２の近傍に設けられて同カム軸３２の位置を検出する。水温センサ８３は内燃機関１０の本体に取り付けられて機関冷却水の温度を検出する。これら各種センサから出力される信号は内燃機関１０の制御部８０に取り込まれる。   Furthermore, a crank angle sensor 81, a cam angle sensor 82, and a water temperature sensor 83 are attached to the internal combustion engine 10 in order to detect the engine operating state. The crank angle sensor 81 is provided in the vicinity of the crankshaft 11 and detects the crank angle CA and the engine rotation speed. The cam angle sensor 82 is provided in the vicinity of the intake camshaft 32 and detects the position of the camshaft 32. The water temperature sensor 83 is attached to the main body of the internal combustion engine 10 and detects the temperature of engine cooling water. Signals output from these various sensors are taken into the control unit 80 of the internal combustion engine 10.

制御部８０は、演算ユニットをはじめ、各種制御プログラムや演算マップ、制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶保持する記憶部としての複数のメモリ８０Ａを備えている。そして、制御部８０は、上述した各センサの検出結果に基づいて内燃機関１０の運転状態を監視する。そして、この監視結果に基づいて油路制御弁２３を制御することにより、可変機構のバルブタイミングの進角・遅角処理、ロック機構のロック状態とアンロック状態との切替処理を実行する。加えて、進角アシスト領域の一部を禁止位相領域とし、カム位相の目標位相がこの禁止位相領域に設定されることを禁止して同目標位相を同禁止位相領域外の位相に変更する目標位相変更処理を実行する。   The control unit 80 includes a plurality of memories 80A as a storage unit for storing and holding various control programs, calculation maps, data calculated at the time of execution of control, as well as a calculation unit. And the control part 80 monitors the driving | running state of the internal combustion engine 10 based on the detection result of each sensor mentioned above. Then, by controlling the oil passage control valve 23 based on the monitoring result, the advance / retard process of the valve timing of the variable mechanism and the switching process between the locked state and the unlocked state of the lock mechanism are executed. In addition, a part of the advance angle assist area is set as a prohibited phase area, the target phase of the cam phase is prohibited from being set in this prohibited phase area, and the target phase is changed to a phase outside the prohibited phase area. Execute phase change processing.

次に、図２を参照して、この禁止位相領域及び目標位相変更処理について説明する。
カム位相が中間位相よりも遅角側にあるときに進角スプリング１０７からベーンロータ１０２を介してカム軸３２に作用するトルク（「進角アシストトルク」）は、図２（ａ）に示すように、カム位相が最遅角位相のときに最も大きく、カム位相が進角側になるほど低下して中間位相と一致するときに「０」となるように設定されている。したがって、同図２（ａ）に示す各位相θＡ，θＢ，θＣにおける各進角アシストトルクの値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃについては、Ｎａ＞Ｎｂ＞Ｎｃなる大小関係が成立する。 Next, the forbidden phase region and the target phase changing process will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2A, the torque ("advance assist torque") that acts on the cam shaft 32 from the advance spring 107 via the vane rotor 102 when the cam phase is on the retard side with respect to the intermediate phase. It is set so that it is the largest when the cam phase is the most retarded phase, decreases as the cam phase is advanced, and becomes “0” when it coincides with the intermediate phase. Therefore, the magnitude relations Na>Nb> Nc are established for the values Na, Nb, and Nc of the advance angle assist torque in the respective phases θA, θB, and θC shown in FIG.

ここで、各位相θＡ，θＢ，θＣにおいて、カム軸３２に対して作用する交番トルクと各位相θＡ，θＢ，θＣにおける進角アシストトルクとを考慮すると、カム軸３２に対して作用する総合的なトルクは図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すような関係を有することとなる。すなわち、位相θＡにおいては進角アシストトルクが相対的に大きいため、同図２（ｂ）に示すように、カム軸３２には平均的に負トルクが作用する。したがって、このカム軸３２に作用するトルクによってカム位相は進角するようになる。また、位相θＣにおいては進角アシストトルクが相対的に小さいため、同図２（ｃ）に示すように、カム軸３２には平均的に正トルクが作用する。したがって、このカム軸３２に作用するトルクによってカム位相は遅角するようになる。一方、位相θＢにおいては、カム軸３２に対して作用する正トルクと進角アシストトルクとの大きさが一致してトルクの平均値が「０」となる位相、すなわち平衡位相であるため、カム位相は進角側及び遅角側の何れにも偏らない。目標位相変更処理では、この平衡位相（位相θＢ）を含む進角アシスト領域の少なくも一部を禁止位相領域として設定している。なお、上述したように、平衡位相は機関運転状態に応じて変化しこれを予め特定することは容易ではないため、禁止位相領域は実験等により平衡位相が含まれると想定される領域に設定されている。すなわち、機関運転状態が大きく変化した場合であっても、平衡位相はこの禁止位相領域に含まれるように同禁止位相領域が設定されている。   Here, in consideration of the alternating torque that acts on the camshaft 32 and the advance assist torque in each phase θA, θB, and θC in each phase θA, θB, and θC, the total that acts on the camshaft 32. The correct torque has a relationship as shown in FIGS. 2 (b), 2 (c) and 2 (d). That is, since the advance assist torque is relatively large in the phase θA, as shown in FIG. 2B, negative torque acts on the cam shaft 32 on average. Therefore, the cam phase is advanced by the torque acting on the cam shaft 32. Further, since the advance angle assist torque is relatively small at the phase θC, a positive torque acts on the cam shaft 32 on average as shown in FIG. Therefore, the cam phase is retarded by the torque acting on the cam shaft 32. On the other hand, the phase θB is a phase in which the magnitude of the positive torque acting on the cam shaft 32 and the advance angle assist torque coincide and the average value of the torque becomes “0”, that is, an equilibrium phase. The phase is not biased to either the advance side or the retard side. In the target phase changing process, at least a part of the advance angle assist region including this balanced phase (phase θB) is set as the prohibited phase region. As described above, since the equilibrium phase changes according to the engine operating state and it is not easy to specify this in advance, the forbidden phase region is set to a region where the equilibrium phase is assumed to be included by experiments or the like. ing. That is, even if the engine operating state has changed greatly, the prohibited phase region is set so that the balanced phase is included in this prohibited phase region.

次に、図３を参照して、目標位相変更処理の処理手順の詳細について説明する。なお、同図３に示す一連の処理は、制御部８０によって一定周期をもって繰り返し実行される。
本処理が開始されると、まずステップＳ１１０において、機関運転状態に基づいて目標位相が設定される。 Next, the details of the processing procedure of the target phase changing process will be described with reference to FIG. Note that the series of processing shown in FIG. 3 is repeatedly executed by the control unit 80 at a constant cycle.
When this process is started, first, in step S110, a target phase is set based on the engine operating state.

次に、ステップＳ１２０において、作動油の温度（「作動油温」）が上限油温値以上であるか否かが判定される。ここでは、作動油温と相関を有して変化するパラメータである機関冷却水の温度に基づき、同温度が所定温度以上であることに基づいて行われる。また、この上限油温値は、作動油温がこの同上限油温値以上であるときには作動油の粘度が低く、カム軸３２に対して交番トルクが作用してこれが揺動すると各油圧室から作動油が漏出することでカム位相の揺動量について無視できない増大が生じる温度として予め設定されている。   Next, in step S120, it is determined whether or not the temperature of the hydraulic oil (“hydraulic oil temperature”) is equal to or higher than the upper limit oil temperature value. Here, based on the temperature of the engine cooling water, which is a parameter that changes in correlation with the hydraulic oil temperature, this is performed based on the fact that the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. The upper oil temperature value is such that when the hydraulic oil temperature is equal to or higher than the upper oil temperature value, the viscosity of the hydraulic oil is low, and when an alternating torque acts on the camshaft 32 and swings, It is set in advance as a temperature at which a non-negligible increase in the amount of cam phase oscillation occurs due to leakage of hydraulic oil.

ステップＳ１２０において、作動油温が上限油温値以上である旨判定されたとき、ステップＳ１３０において、機関回転速度が下限回転速度以下であるか否かが判定される。ここで、下限回転速度は、機関回転速度がこの下限回転速度以下になると、カム軸３２に対して交番トルクが作用することでカム位相の揺動量について無視できない増大が生じる値として予め設定されている。したがって、機関回転速度がこの下限回転速度を上回る状況にあっては、カム軸３２に対して交番トルクが作用する周期、即ち正トルクが作用する周期及び負トルクが作用する周期が短いため、こうした揺動量の増大は発生し難いこととなる。   When it is determined in step S120 that the hydraulic oil temperature is equal to or higher than the upper limit oil temperature value, it is determined in step S130 whether or not the engine rotational speed is equal to or lower than the lower limit rotational speed. Here, the lower limit rotational speed is set in advance as a value that causes a non-negligible increase in the cam phase swing amount due to the alternating torque acting on the camshaft 32 when the engine rotational speed becomes lower than the lower limit rotational speed. Yes. Therefore, in a situation where the engine rotational speed exceeds the lower limit rotational speed, the period in which the alternating torque acts on the cam shaft 32, that is, the period in which the positive torque acts and the period in which the negative torque acts are short. An increase in the swing amount is unlikely to occur.

ステップＳ１３０において、機関回転速度が下限回転速度以下である旨判定されると、ステップＳ１４０において、この目標位相が禁止位相領域内の位相か否かが判定される。
ステップＳ１４０において、目標位相が禁止位相領域内の位相である旨判定された場合、ステップＳ１５０において、目標位相を中間位相に設定する。すなわち、目標位相が禁止位相領域内の位相に設定されることを禁止して同目標位相をこの禁止位相領域外の位相に変更する。更に換言すれば、進角アシストトルクが作用せず、上述したようなカム位相の揺動量の増大が生じない位相に目標位相を設定する。これにより、禁止位相領域内にカム位相が保持されることが禁止される。 If it is determined in step S130 that the engine rotational speed is equal to or lower than the lower limit rotational speed, it is determined in step S140 whether or not the target phase is a phase within the prohibited phase region.
If it is determined in step S140 that the target phase is a phase within the prohibited phase region, the target phase is set to an intermediate phase in step S150. That is, the target phase is prohibited from being set to a phase within the prohibited phase region, and the target phase is changed to a phase outside this prohibited phase region. In other words, the target phase is set to a phase at which the advance angle assist torque does not act and the cam phase fluctuation amount does not increase as described above. As a result, the cam phase is prohibited from being held in the prohibited phase region.

なお、ステップＳ１２０において、作動油温が上限油温値未満である旨判定されたとき、ステップＳ１３０において、機関回転速度が下限回転速度を上回る旨判定されたとき、及びステップＳ１４０において、目標位相が禁止位相領域外の位相である旨判定されたときには、先のステップＳ１１０にて機関運転状態に基づき設定された目標位相にカム位相が一致するように油路制御弁２３が制御部８０を通じて制御される。   In step S120, when it is determined that the hydraulic oil temperature is lower than the upper limit oil temperature value, in step S130, when it is determined that the engine rotational speed exceeds the lower limit rotational speed, and in step S140, the target phase is When it is determined that the phase is out of the prohibited phase region, the oil passage control valve 23 is controlled through the control unit 80 so that the cam phase matches the target phase set based on the engine operating state in the previous step S110. The

以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
（１）作動油温が上限油温値以上であること（条件Ａ）及び機関回転速度が下限回転速度以下であること（条件Ｂ）といった条件が満たされた状況のもとで目標位相が禁止位相領域内の位相であると判定されたときに、目標位相を変更してこれを中間位相に設定するようにしている。すなわち、可変動弁装置３０の各油圧室の作動油の圧力が低く、交番トルクの影響によるカム軸３２の揺動を各油圧室の作動油により適切に抑制できず、しかも機関回転速度が低いために交番トルクの作用する周期が長いときには、目標位相が平衡位相を含む禁止位相領域に設定されることを禁止している。さらに換言すれば、禁止位相領域内にカム位相が保持されることを禁止するようにしている。このため、進角アシストトルクの影響によりカム位相の検出値が目標位相と一致した状態のままカム位相の揺動量が徐々に増大することを抑制することができる。 According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The target phase is prohibited under conditions where the hydraulic oil temperature is equal to or higher than the upper limit oil temperature value (Condition A) and the engine rotational speed is equal to or lower than the lower limit rotational speed (Condition B). When it is determined that the phase is within the phase region, the target phase is changed and set to the intermediate phase. That is, the pressure of the hydraulic oil in each hydraulic chamber of the variable valve system 30 is low, and the swing of the camshaft 32 due to the influence of the alternating torque cannot be appropriately suppressed by the hydraulic oil in each hydraulic chamber, and the engine speed is low Therefore, when the period in which the alternating torque acts is long, the target phase is prohibited from being set in the prohibited phase region including the balanced phase. In other words, the cam phase is prohibited from being held in the prohibited phase region. For this reason, it is possible to suppress the cam phase fluctuation amount from gradually increasing while the detected value of the cam phase matches the target phase due to the influence of the advance angle assist torque.

（その他の実施形態）
なお、この発明にかかるバルブタイミング制御装置は、上述した実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、この実施形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。 (Other embodiments)
Note that the valve timing control device according to the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and can be implemented as, for example, the following form obtained by appropriately modifying this embodiment.

・上述した条件Ａ及び条件Ｂのいずれか一方が成立したときに目標位相変更処理を実行する、あるいは条件Ａの成立についてのみ監視して同条件Ａが成立したときに目標位相変更処理を実行する、更には条件Ｂの成立についてのみ監視して同条件Ｂが成立したときに目標位相変更処理を実行する、こととしても上記（１）の作用効果を奏することができる。   The target phase change process is executed when either one of the above conditions A and B is satisfied, or the target phase change process is executed when the condition A is satisfied by monitoring only the condition A. Furthermore, it is possible to obtain the effect (1) described above by monitoring only the satisfaction of the condition B and executing the target phase changing process when the condition B is satisfied.

・上述した条件Ａでは、基準値として上限油温値を設けたが、これに代えて、予め設定された基準油圧に基づいて判定することができる。すなわち、各油圧室の少なくとも一方の油圧が基準油圧よりも低いときに条件Ａが成立することとしてもよい。なお、このとき、各油圧室の少なくとも一方の作動油の温度が高いときほど作動油が低圧であると判定することもできる。   In the above-described condition A, the upper limit oil temperature value is provided as the reference value, but instead, it can be determined based on a preset reference oil pressure. That is, the condition A may be satisfied when at least one hydraulic pressure in each hydraulic chamber is lower than the reference hydraulic pressure. At this time, it can be determined that the hydraulic oil has a lower pressure as the temperature of the hydraulic oil in at least one of the hydraulic chambers is higher.

・また、目標位相変更処理に換える、上述した条件Ａが成立したときに、機関回転速度が下限回転速度以下になることを制限する制限処理を実行するようにすれば、以下の作用効果を奏することができる。すなわち、こうした制限処理を実行することで、カム軸３２に対して交番トルクが作用する周期、すなわち正トルクが作用する周期及び負トルクが作用する周期をそれぞれ短くすることができ、カム軸３２の揺動量を少なくすることができるため、カム位相の揺動量の増大を効果的に抑制することができる。   -In addition, when the above-described condition A is satisfied instead of the target phase changing process, if the limiting process for limiting the engine rotational speed to be lower than the lower limit rotational speed is executed, the following effects can be obtained. be able to. That is, by executing such a limiting process, the period in which the alternating torque acts on the cam shaft 32, that is, the period in which the positive torque acts and the period in which the negative torque acts can be shortened. Since the swing amount can be reduced, an increase in the swing amount of the cam phase can be effectively suppressed.

・ちなみに、こうした機関回転速度にかかる制限処理は、例えば燃料噴射量（吸入空気量）を制限することでこれを実現することができる。また、内燃機関１０に連結される変速機が自動変速機である場合には、その変速比の変更を制限することによっても、上述した機関回転速度の制限を行うことができる。   By the way, the restriction process related to the engine rotation speed can be realized by restricting the fuel injection amount (intake air amount), for example. Further, when the transmission connected to the internal combustion engine 10 is an automatic transmission, the engine speed described above can also be limited by limiting the change in the gear ratio.

・上記実施形態では、カム位相が中間位相になったときに進角アシストトルクが「０」となるようにしたが、カム位相が中間位相よりも遅角側にあるときに進角アシストトルクが「０」となる、あるいはカム位相が中間位相よりも進角側にあるときに進角アシストトルクが「０」となる構成を採用することもできる。   In the above embodiment, the advance angle assist torque is set to “0” when the cam phase becomes the intermediate phase, but the advance angle assist torque is set when the cam phase is on the retard side from the intermediate phase. A configuration in which the advance angle assist torque is “0” when the angle is “0” or the cam phase is on the more advanced side than the intermediate phase may be employed.

・目標位相変更処理に際して目標位相が平衡位相を含む所定の位相範囲、すなわち禁止位相領域内の位相であるとき、同目標位相を変更して中間位相に設定することとしたが、機関運転状態に基づいて平衡位相をある程度の精度をもって予め特定できる場合には、その平衡位相が目標位相として設定されることを禁止するようにしてもよい。また、禁止位相領域を機関運転状態が大きく変化した場合であっても平衡位相が含まれるように予め設定するようにしたが、同禁止位相領域が機関運転状態に基づいて変化する場合にその変化態様が予め推定できるのであれば、機関運転状態に基づいて禁止位相領域を可変設定するようにしてもよい。例えば、機関回転速度が高くなるほど禁止位相領域が進角アシスト領域において遅角側に移行する傾向がある場合には、その傾向に併せるかたちで禁止位相領域を機関回転速度に基づいて可変設定する。そしてこうしたこれら構成を採用した場合にあっては、目標位相が機関運転状態に基づく値に設定される機会をより多く確保することができるようになる。   -In the target phase change process, when the target phase is within a predetermined phase range including the balanced phase, that is, the phase within the prohibited phase region, the target phase is changed and set to the intermediate phase. If the balanced phase can be specified in advance with a certain degree of accuracy, it may be prohibited to set the balanced phase as the target phase. In addition, the forbidden phase region is set in advance so that the equilibrium phase is included even when the engine operating state changes greatly, but the change occurs when the forbidden phase region changes based on the engine operating state. If the aspect can be estimated in advance, the prohibited phase region may be variably set based on the engine operating state. For example, when the prohibition phase region tends to shift to the retard side in the advance assist region as the engine rotation speed increases, the prohibition phase region is variably set based on the engine rotation speed in accordance with the tendency. And when these structures are adopted, it becomes possible to secure more opportunities for the target phase to be set to a value based on the engine operating state.

・上記実施形態では、目標位相変更処理において、目標位相が禁止位相領域内に位置したときに、目標位相を中間位相に設定することとしたが、この再設定後の目標位相は、平衡位相を除く別の位相であれば進角アシスト領域外の位相領域であっても、進角アシスト領域内の位相領域であってもよい。   In the above embodiment, in the target phase changing process, when the target phase is located in the prohibited phase region, the target phase is set to the intermediate phase. However, the target phase after this resetting is the balanced phase. As long as other phases are excluded, it may be a phase region outside the advance angle assist region or a phase region within the advance angle assist region.

・上記実施形態では、作動油温を水温センサ８３から出力される信号に基づいて検出したが、別途油温センサを設けて作動油温を直接検出することもできる。更には、過去所定期間における燃料噴射量の積算値や吸入空気量の積算値に基づいて現在の作動油温を推定して検出することもできる。   In the above-described embodiment, the hydraulic oil temperature is detected based on the signal output from the water temperature sensor 83. However, a separate oil temperature sensor can be provided to directly detect the hydraulic oil temperature. Furthermore, the current hydraulic fluid temperature can be estimated and detected based on the integrated value of the fuel injection amount and the integrated value of the intake air amount in the past predetermined period.

・上記実施形態では、ピン１０２Ｂがベーンロータ１０２に設けられる一方、凹部がスプロケット３５に設けられる可変動弁装置３０を例示した。これに対し、ピン１０２Ｂがスプロケット３５に設けられる一方、凹部がベーンロータ１０２に設けられる構成を採用してもよい。また、ベーンロータ１０２の外周面から突出する態様でピン１０２Ｂを設ける一方、このピン１０２Ｂが嵌入する凹部をハウジング１０１の内周面に設ける構成を採用してもよい。   In the above embodiment, the variable valve operating apparatus 30 in which the pin 102B is provided in the vane rotor 102 and the concave portion is provided in the sprocket 35 is exemplified. In contrast, a configuration in which the pin 102B is provided in the sprocket 35 while the recess is provided in the vane rotor 102 may be employed. Further, a configuration may be adopted in which the pin 102B is provided in a manner protruding from the outer peripheral surface of the vane rotor 102, and a concave portion into which the pin 102B is fitted is provided on the inner peripheral surface of the housing 101.

・上記実施形態では、スプロケット３５がクランク軸１１に駆動連結され、ベーンロータ１０２がカム軸３２に駆動連結された例を示した。しかしながら、スプロケット３５がカム軸３２に駆動連結され、ベーンロータ１０２がクランク軸１１に駆動連結される態様にて可変機構１００を構成することもできる。この場合であっても、上述した各作用効果を奏することができる。   In the above embodiment, the sprocket 35 is drivingly connected to the crankshaft 11 and the vane rotor 102 is drivingly connected to the camshaft 32. However, the variable mechanism 100 may be configured in such a manner that the sprocket 35 is drivingly connected to the camshaft 32 and the vane rotor 102 is drivingly connected to the crankshaft 11. Even in this case, the above-described effects can be achieved.

１０…内燃機関、１１…クランク軸、１２…クランク軸用のスプロケット、１３…タイミングチェーン、２０…オイルポンプ、２１…オイルパン、２２…作動油通路、２３…油路制御弁、３０…可変動弁装置、３１…吸気バルブ、３２…吸気用のカム軸、３３…吸気用のカム、３４…吸気用のバルブスプリング、３５…スプロケット（第１の回転体）、４１…排気バルブ、４２…排気用のカム軸、４３…排気用のカム、４４…排気用のバルブスプリング、４５…スプロケット（第１の回転体）、８０…制御部、８０Ａ…メモリ、８１…クランク角センサ、８２…カム角センサ、８３…水温センサ、１００…可変機構、１０１…ハウジング（第１の回転体）、１０２…ベーンロータ（第２の回転体）、１０２Ａ…ベーン、１０２Ｂ…ピン、１０３…収容室、１０４…進角室、１０５…遅角室、１０６…進角機構、１０７…進角スプリング、１１０…ロック機構。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Crankshaft, 12 ... Sprocket for crankshafts, 13 ... Timing chain, 20 ... Oil pump, 21 ... Oil pan, 22 ... Hydraulic oil passage, 23 ... Oil passage control valve, 30 ... Variable motion Valve device, 31 ... intake valve, 32 ... intake camshaft, 33 ... intake cam, 34 ... intake valve spring, 35 ... sprocket (first rotating body), 41 ... exhaust valve, 42 ... exhaust Cam shaft, 43 ... exhaust cam, 44 ... exhaust valve spring, 45 ... sprocket (first rotating body), 80 ... control unit, 80A ... memory, 81 ... crank angle sensor, 82 ... cam angle Sensor, 83 ... Water temperature sensor, 100 ... Variable mechanism, 101 ... Housing (first rotating body), 102 ... Vane rotor (second rotating body), 102A ... Vane, 102B ... Pin, 10 ... accommodation chamber, 104 ... advancing chambers, 105 ... retard chamber, 106 ... advance mechanism, 107 ... advance spring 110 ... lock mechanism.

Claims (8)

クランク軸と連動する第１の回転体及びカム軸と連動する第２の回転体の相対回転位相を進角用及び遅角用の油圧室に対する作動油の給排操作を通じて変更するとともに所定位相に保持する可変機構と、前記相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の中間位相にロックするロック機構と、前記第２の回転体を進角側に付勢するトルクを発生する進角機構とを有する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記各油圧室の少なくとも一方の油圧が低圧であるときには前記進角機構のトルクが前記第２の回転体に作用する位相領域の少なくとも一部に前記相対回転位相が保持されることを禁止する
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。 The relative rotational phase of the first rotating body interlocking with the crankshaft and the second rotating body interlocking with the camshaft is changed through the operation of supplying and discharging hydraulic oil to and from the hydraulic chamber for advance and retard, and to a predetermined phase. Generates a variable mechanism that holds, a lock mechanism that locks the relative rotational phase to an intermediate phase between the most advanced angle phase and the most retarded angle phase, and torque that biases the second rotating body toward the advanced angle side. In an internal combustion engine valve timing control device having an advance angle mechanism,
When the hydraulic pressure of at least one of the hydraulic chambers is low, the relative rotation phase is prohibited from being held in at least a part of the phase region where the torque of the advance mechanism acts on the second rotating body. An internal combustion engine valve timing control device. クランク軸と連動する第１の回転体及びカム軸と連動する第２の回転体の相対回転位相を進角用及び遅角用の油圧室に対する作動油の給排操作を通じて変更するとともに所定位相に保持する可変機構と、前記相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の中間位相にロックするロック機構と、前記第２の回転体を進角側に付勢するトルクを発生する進角機構とを有する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
機関回転速度が低いときには前記進角機構のトルクが前記第２の回転体に作用する位相領域の少なくとも一部に前記相対回転位相が保持されることを禁止する
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。 The relative rotational phase of the first rotating body interlocking with the crankshaft and the second rotating body interlocking with the camshaft is changed through the operation of supplying and discharging hydraulic oil to and from the hydraulic chamber for advance and retard, and to a predetermined phase. Generates a variable mechanism that holds, a lock mechanism that locks the relative rotational phase to an intermediate phase between the most advanced angle phase and the most retarded angle phase, and torque that biases the second rotating body toward the advanced angle side. In an internal combustion engine valve timing control device having an advance angle mechanism,
An internal combustion engine valve characterized by prohibiting the relative rotational phase from being held in at least a part of a phase region where the torque of the advance mechanism acts on the second rotating body when the engine rotational speed is low. Timing control device. 請求項１又は請求項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、
前記相対回転位相の保持を禁止する位相領域を機関運転状態に基づいて可変設定する
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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein a phase region for prohibiting the maintenance of the relative rotational phase is variably set based on an engine operating state. 請求項１〜３のいずれか一項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、
前記各油圧室の少なくとも一方の油圧が所定油圧よりも低いことを条件に前記相対回転位相の保持を禁止する
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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein holding of the relative rotation phase is prohibited on condition that at least one of the hydraulic chambers is lower than a predetermined hydraulic pressure. クランク軸と連動する第１の回転体及びカム軸と連動する第２の回転体の相対回転位相を進角用及び遅角用の油圧室に対する作動油の給排操作を通じて変更するとともに所定位相に保持する可変機構と、前記相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の中間位相にロックするロック機構と、前記第２の回転体を進角側に付勢するトルクを発生する進角機構とを有する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記各油圧室の少なくとも一方の油圧が低圧であるときには機関回転速度が下限回転速度以下になることを制限する
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。 The relative rotational phase of the first rotating body interlocking with the crankshaft and the second rotating body interlocking with the camshaft is changed through the operation of supplying and discharging hydraulic oil to and from the hydraulic chamber for advance and retard, and to a predetermined phase. Generates a variable mechanism that holds, a lock mechanism that locks the relative rotational phase to an intermediate phase between the most advanced angle phase and the most retarded angle phase, and torque that biases the second rotating body toward the advanced angle side. In an internal combustion engine valve timing control device having an advance angle mechanism,
The valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that when at least one hydraulic pressure in each of the hydraulic chambers is low, the engine rotational speed is limited to a lower limit rotational speed or less. 請求項５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、
前記各油圧室の作動油の温度が低いときほど高いときと比較して前記下限回転速度が低くなるようにこれを作動油の温度に基づいて可変設定する
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。 In the internal combustion engine valve timing control device according to claim 5,
The valve timing of the internal combustion engine, wherein the lower limit rotational speed is variably set based on the temperature of the hydraulic oil so that the lower the rotational speed becomes lower as the temperature of the hydraulic oil in each hydraulic chamber becomes lower Control device. 請求項５又は請求項６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、
前記各油圧室の少なくとも一方の油圧が所定油圧よりも低いことを条件に機関回転速度が下限回転速度以下になることを制限する
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。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 5 or 6,
A valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that the engine rotational speed is limited to a lower limit rotational speed or less on condition that at least one hydraulic pressure in each of the hydraulic chambers is lower than a predetermined hydraulic pressure. 請求項１〜７のいずれか一項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、
前記作動油の温度が高いときほど前記作動油が低圧であると判定する
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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the higher the temperature of the hydraulic oil, the lower the hydraulic oil pressure is determined.
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