JP6229538B2 - ソレノイドバルブ - Google Patents
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Description
なお、第3ポートおよび第5ポートは共に弁ケースのスプール摺動方向端部に開口している一つのポートで兼用している。
このソレノイドバルブは、進角又は遅角制御時に流体を弁ケースに戻す第1ポート又は第2ポートと、ロック機構の流体を位相ロック時に弁ケースに戻す第4ポートとが独立しているので、相対回転位相を中間ロック位相で固定するときに、進角又は遅角制御時の流体圧変動がロック機構の作動に影響を与えず、ロック性の向上を図ることができる。
したがって、ロック機構が中間ロック可能状態にあるときは、進角室あるいは遅角室の流体を利用して駆動側回転体と従動側回転体とを中間ロック位相に相対回転させることができない。
このため、相対回転位相を中間ロック位相で固定するときは、ロック機構を中間ロック可能状態に維持しつつ、内燃機関を停止するときにカムシャフトに作用するカム変動トルクによって駆動側回転体と従動側回転体とを相対回転させて、中間ロック位相に相対回転したタイミングで固定するように構成してある。
また、スプールの一方の端部に向けた移動で、進角室に流体を供給しながら遅角室から流体を排出する進角制御動作に続いて、ロック機構の流体をロック時に弁ケースに戻す中間ロック可能状態に移行する。
また、スプールの一方の端部に向けた一連の移動で進角制御動作から中間ロック可能状態に移行するに伴って、進角室及び遅角室からの流体排出用の流路断面積が大きくなるので、相対回転位相の変位速度が速くなり、このときも中間ロック位相を越えて変位して中間ロック位相で固定できないおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転が中間ロック位相で確実に固定されるようにロック機構を作動させることができるソレノイドバルブを提供することを目的とする。
これにより、ロック機構による固定操作が行われる前に相対回転位相が中間ロック位相を越えて変位する事態を防止することができ、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転が中間ロック位相で確実に固定されるようにロック機構を作動させることができる。
この後、スプールを弁ケースの端部に向けて更に移動させることにより、ロック機構から第4ポートを介して戻された流体を排出して、相対回転位相を中間ロック位相で固定可能にロック機構を維持する。
このとき、第2ポートに対する環状溝の開口面積は増大するものの、第3ポートに対する環状溝の開口面積は減少する。
これにより、第2ポートから第3ポートを通して排出する流体流量が減少し、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転速度が低下して中間ロック位相に移行し易くなる。
〔基本構成〕
図1〜図4に示すように、内燃機関としての自動車用エンジンEに備えられ、吸気バルブVaの弁開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置Aと、弁開閉時期制御装置Aの作動を油圧により制御するソレノイドバルブSVと、ソレノイドバルブSV及びエンジンEの始動/停止を制御するようにECUとして構成されるエンジン制御ユニット10とを備えた内燃機関制御システムが構成されている。
油圧ポンプPは、エンジンEのオイルパンに貯留される潤滑油を、供給流路8を介して作動油(流体の一例)としてソレノイドバルブSVに供給する。また、エンジンEにはクランクシャフト1の回転速度(単位時間の回転数)を検知する回転速度センサ1Sと、スタータモータMとを備えている。
この弁開閉時期制御装置Aは、駆動側回転体としての外部ロータ20と、従動側回転体としての内部ロータ30とを備えており、これらの相対回転位相を検知する位相センサASを備えている。また、車体には、エンジンEの始動と停止とを行う始動/停止ボタン11を備えている。
図1及び図2に示すように、弁開閉時期制御装置Aは、エンジンEのクランクシャフト1と同期回転する駆動側回転体としての外部ロータ20と、エンジンEの吸気バルブVaに対して連結ボルト13により連結されることにより吸気カムシャフト5と一体回転する従動側回転体としての内部ロータ30とを備えている。内部ロータ30は、外部ロータ20に内包され、これらは吸気カムシャフト5の回転軸芯Xを中心にして相対回転自在に支持されている。
ロック機構Lは、一対のロック部材25と、ロックスプリング26と、中間ロック凹部37と、最遅角ロック凹部38とを備えて構成されている。
したがって、弁開閉時期制御装置Aは、進角室Caあるいは遅角室Cbに対する作動油の給排によって弁開閉時期を制御可能である。
図6〜図10に示すように、ソレノイドバルブSVは、弁ケース40と、スプール50と、スプール50を駆動操作する電磁ソレノイド60と、スプールスプリング61とを備えている。スプール50は、弁ケース40のスプール収容空間に対してスプール軸芯Yに沿って、弁ケース40の一端部から他端部まで往復摺動移動可能に内装されている。電磁ソレノイド60は、スプールスプリング61の付勢力に抗する方向に電磁力を作用させてスプール50の移動操作を行う。
進角ポート40Aは、スプール50の移動位置に応じて第1グルーブ部51Aに連通可能であり、遅角ポート40Bは、スプール50の移動位置に応じて第3グルーブ部51Cに連通可能である。
第1ドレンポート40DAは、スプール50の移動位置に応じて第1グルーブ部51Aと連通可能であり、第2ドレンポート40DBは、スプール50の移動位置に応じて第3グルーブ部51Cに連通可能である。
図6に示すように、スプール50が第1進角ポジションPA1にある場合には、第1ランド部52Aと進角ポート40Aとの位置関係から第2グルーブ部51Bを介して進角ポート40Aが主ポンプポート40Pmと連通する。また、第2ランド部52Bと遅角ポート40Bとの位置関係から遅角ポート40Bと第2ドレンポート40DBとが連通する。
これと同時に、第5グルーブ部51Eとロック解除ポート40Lとの位置関係からロック解除ポート40Lと第3ドレンポート40DCとが連通する。
図7に示すように、スプール50が第2進角ポジションPA2に設定された場合には、第1ランド部52Aと進角ポート40Aとの位置関係から第2グルーブ部51Bを介して進角ポート40Aが主ポンプポート40Pmと連通する。また、第2ランド部52Bと遅角ポート40Bとの位置関係から遅角ポート40Bと第2ドレンポート40DBとが連通する。これと同時に、第4グルーブ部51Dとロック解除ポート40Lとの位置関係からロック解除ポート40Lと副ポンプポート40Psとが連通する。
図8に示すように、スプール50がロック解除ポジションPLにある場合には、第1ランド部52Aが進角ポート40Aを閉じ、第2ランド部52Bが遅角ポート40Bを閉じる。これと同時に、第4グルーブ部51Dとロック解除ポート40Lとの位置関係からロック解除ポート40Lと副ポンプポート40Psとが連通する。
図9に示すように、スプール50が第2遅角ポジションPB2に設定された場合には、第1ランド部52Aと進角ポート40Aとの位置関係から第1グルーブ部51Aを介して進角ポート40Aが第1ドレンポート40DAと連通する。また、第2ランド部52Bと遅角ポート40Bとの位置関係から遅角ポート40Bが主ポンプポート40Pmと連通する。これと同時に、第4グルーブ部51Dとロック解除ポート40Lとの位置関係からロック解除ポート40Lと副ポンプポート40Psとが連通する。
図10に示すように、スプール50が第1遅角ポジションPB1に設定された場合には、第1ランド部52Aと進角ポート40Aとの位置関係から第1グルーブ部51Aを介して進角ポート40Aが第1ドレンポート40DAと連通する。また、第2ランド部52Bと遅角ポート40Bとの位置関係から遅角ポート40Bが主ポンプポート40Pmと連通する。これと同時に、第5グルーブ部51Eとロック解除ポート40Lとの位置関係からロック解除ポート40Lと第3ドレンポート40DCとが連通する。
おいて、外部ロータ20と内部ロータ30との相対回転位相を中間ロック位相Pmに低速で変位させることができる。
図10に示すように、スプール50が第1遅角ポジションPB1にある場合には、第2ランド部52Bと遅角ポート40Bとの位置関係から遅角ポート40Bが遅角ポート開口面積Ubで主ポンプポート40Pmと連通する。また、第1ランド部52Aと進角ポート40Aとの位置関係から、第1グルーブ部51Aが進角ポート40Aに対して進角ポート開口面積Uaで連通すると共に、第1ドレンポート40DAに対してドレンポート開口面積Ucで連通する。
30 従動側回転体
40 弁ケース
50 スプール
60 ソレノイド
40A 第1ポート
40B 第2ポート
40DA,40DB 第3ポート
40DC 第5ポート
40L 第4ポート
40Pm メインポート
40Ps サブポート
51A,51C 環状溝
A 弁開閉時期制御装置
Ca 進角室
Cb 遅角室
L ロック機構
P 流体圧ポンプ
Pm 中間ロック位相
Tb,Ua 第1ポートあるいは第2ポートに対する環状溝の開口面積
Tc,Uc 第3ポートに対する環状溝の開口面積
Claims (2)
- 内燃機関に備えられ、進角室あるいは遅角室に対する流体の給排によって弁開閉時期を制御可能であり、前記弁開閉時期を最進角タイミングと最遅角タイミングとの間の中間タイミングで固定するよう、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を中間ロック位相で固定・解除する操作を前記流体の給排によって行うロック機構を備えた弁開閉時期制御装置に接続可能であり、
弁ケースと、
当該弁ケースの一端部から他端部まで往復移動可能に前記弁ケースに内装されたスプールと、
当該スプールを駆動操作するソレノイドとを備えると共に、
前記弁ケースには、
外部の流体圧ポンプから吐出された前記流体が供給されるメインポートと、前記メインポートに流入した流体が前記弁開閉時期制御装置の進角室あるいは遅角室のそれぞれに流入する又は進角室あるいは遅角室からの流出を許容する第1ポート及び第2ポートと、
前記弁開閉時期制御装置から前記第1ポートあるいは前記第2ポートを介して前記弁ケースに戻された前記流体が排出されることを許容する第3ポートと、
前記流体圧ポンプからの前記流体が供給されるサブポートと、
前記サブポートから吐出された流体が前記ロック機構に流入する又は前記ロック機構から流出されることを許容する第4ポートと、
前記スプールが前記弁ケースの一端部または他端部に位置するとき、前記ロック機構から前記第4ポートを介して戻された流体を排出して、前記相対回転位相を前記中間ロック位相で固定可能に前記ロック機構を維持する第5ポートとを備えており、
前記スプールが前記弁ケースの一端部および他端部の何れか一方の近傍にあって、
前記メインポートが前記第1ポートおよび前記第2ポートのうち何れか一方と連通し、前記第1ポートおよび前記第2ポートのうち何れか他方が前記第3ポートと連通するとき、前記スプールが前記弁ケースの端部に近づくほど前記第3ポートの開口面積が小さくなるように構成され、
前記スプールが前記弁ケースの一端部および他端部の何れか一方にあるとき、前記第3ポートの開口面積は、前記第1ポートおよび前記第2ポートの何れか一方であって前記第3ポートに連通するポートの開口面積よりも小さくなるように構成されているソレノイドバルブ。 - 前記スプールに環状溝が形成され、
前記第1ポートあるいは前記第2ポートが前記弁ケースの筒状壁部のうち周方向の一部に開口して、前記スプールの位置に応じて前記環状溝に連通可能であり、
前記第3ポートが、前記弁ケースの筒状壁部のうち前記第1ポートおよび前記第2ポートが開口している部位とはスプールの移動方向で異なる位置に開口すると共に、前記スプールの位置に応じて前記環状溝と連通可能であり、
前記弁ケースに対して前記スプールが往復移動するとき、前記第1ポートあるいは前記第2ポートに対する前記環状溝の開口面積の変化量と、前記第3ポートに対する前記環状溝の開口面積の変化量とが相反するように構成してある請求項1に記載のソレノイドバルブ。
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