JP6650999B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁及びその制御方法、内燃機関のバルブタイミング制御システム - Google Patents
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Description
本実施形態に係るバルブタイミング制御システムは、図1、図2に示すように、図示外のクランクシャフトに伝達された回転力に基づいて回転駆動されるスプロケット11と該スプロケット11に対し相対回転可能に設けられるカムシャフト2との間に介装され、油圧給排手段3を介して給排される油圧に基づいて前記両者11,2の相対回転位相を変換するバルブタイミング制御装置1と、前記油圧給排手段3の一部を構成し、前記バルブタイミング制御装置1の作動制御に供する制御弁SVと、から構成される。
(制御弁の構成)
以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁の第1実施形態を図2、図4、図5に基づいて説明する。
以下、本実施形態に係る制御弁SVの作用及び特徴的な効果について、図5等に基づいて説明する。
図6は、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁の第2実施形態を示したものであり、前記第1実施形態に係るスプールバルブ40の進角ポートと遅角ポートの配置を逆転させたものである。なお、かかる構成以外の基本的構成については前記第1実施形態と同様であるため、該第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を省略する。
図7は、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁の第3実施形態を示したものであり、前記第1実施形態に係るスプールバルブ40の構成を変更したものである。なお、かかる構成以外の基本的構成については前記第1実施形態と同様であるため、該第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を省略する。
Claims (10)
- クランクシャフトから回転力が伝達され、内部に作動室が形成されるハウジングと、
カムシャフトに固定されると共に、前記ハウジング内に相対回転可能に収容され、外周側に突設されたベーンをもって前記作動室内を遅角作動室と進角作動室とに隔成するベーン部材と、
前記ハウジングと前記ベーン部材との相対回転位相を規制可能に構成され、前記遅角作動室又は前記進角作動室の少なくとも一方の油圧でもって前記位相規制を解除するロック機構と、
を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁であって、
前記制御弁は、
前記進角作動室の作動油の給排に供する進角通路に連通する進角ポートと、前記遅角作動室の作動油の給排に供する遅角通路に連通する遅角ポートと、前記内燃機関の作動油導入に供する吐出通路に連通する供給ポートと、前記内燃機関の作動油排出に供するドレン通路に連通するドレンポートと、を有するバルブボディと、
前記バルブボディ内に摺動可能に設けられ、前記進角ポート、前記遅角ポート、前記供給ポート及び前記ドレンポートの接続状態の切替に供する弁体と、
前記弁体を前記バルブボディの一端側へ付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記弁体を移動させる電磁ソレノイドと、
を有すると共に、
前記進角ポートと前記ドレンポートとを連通すると共に、前記遅角ポートと前記供給ポートとを連通する第1ポジションと、
前記遅角ポートと前記遅角通路との連通を制限すると共に、前記進角ポートと前記進角通路との連通を制限する第2ポジションと、
前記遅角ポートと前記ドレンポートとを連通すると共に、前記進角ポートと前記供給ポートとを連通する第3ポジションと、
前記遅角ポート及び前記進角ポートと前記ドレンポートとを連通すると共に、前記遅角ポート及び前記進角ポートと前記供給ポートとの連通を制限する第4ポジションと、
を切替制御し、
前記弁体は、
前記第4ポジションにおいて前記進角ポート又は前記遅角ポートのうち一方のポートと前記供給ポートの間を隔成する第1ランド部と、
前記第4ポジションにおいて前記進角ポート又は前記遅角ポートのうち他方のポートと前記供給ポートの間を隔成する第2ランド部と、
を有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に用いる制御弁。 - 前記第4ポジションは、前記弁体が前記付勢部材の付勢力に抗して最大進出移動した状態をもって構成されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁。
- 前記制御弁は、前記内燃機関の始動時の所定時間、前記第4ポジションに保持されることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁。
- 前記制御弁は、前記内燃機関の停止時の所定時間、前記第4ポジションに保持されることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁。
- 前記弁体は、内部軸方向に穿設された内孔と、
前記第4ポジションにおいて前記進角ポート又は前記遅角ポートのうち一方のポートと前記内孔とを連通する第1連通孔と、
前記第4ポジションにおいて前記内孔と前記ドレンポートとを連通する第2連通孔と、
前記進角ポート又は前記遅角ポートのうち他方のポートと前記ドレンポートとを連通する外周油路と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁。 - 前記ロック機構は、前記ハウジング又は前記ベーン部材の一方側に設けられた収容室内に往復移動可能に収容されたロック部材が、前記ハウジング又は前記ベーン部材の他方側に形成されたロック凹部へと向かって付勢され前記ロック凹部内に係入することによって前記ハウジングと前記ベーン部材との相対回転を規制する一方、前記進角作動室と前記遅角作動室の少なくとも一方の作動油の油圧が作用することによって前記ロック凹部から脱出するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁。
- 前記内燃機関のバルブタイミング制御装置は、前記内燃機関の吸気側カムシャフトに適用され、
前記ロック凹部は、前記ベーン部材の最遅角位相において前記ロック部材が係入するように設けられ、
前記制御弁の前記第4ポジションにおける前記遅角ポートの開口量は、前記進角ポートの開口量に対して大きく開口していることを特徴とする請求項6に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁。 - クランクシャフトから回転力が伝達され、内部に作動室が形成されるハウジングと、
カムシャフトに固定されると共に、前記ハウジング内に相対回転可能に収容され、外周側に突設されたベーンをもって前記作動室内を遅角作動室と進角作動室とに隔成するベーン部材と、
前記ハウジングと前記ベーン部材との相対回転位相を規制可能に構成され、前記遅角作動室又は前記進角作動室の少なくとも一方の油圧でもって前記位相規制を解除するロック機構と、
を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いられ、
前記進角作動室の作動油の給排に供する進角通路に連通する進角ポートと、前記遅角作動室の作動油の給排に供する遅角通路に連通する遅角ポートと、前記内燃機関の作動油導入に供する吐出通路に連通する供給ポートと、前記内燃機関の作動油排出に供するドレン通路に連通するドレンポートと、を有するバルブボディと、
前記バルブボディ内に摺動可能に設けられ、前記進角ポート、前記遅角ポート、前記供給ポート及び前記ドレンポートの接続状態の切替に供する弁体と、
前記弁体を前記バルブボディの一端側へ付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記弁体を移動させる電磁ソレノイドと、
を有すると共に、
前記進角ポートと前記ドレンポートとを連通すると共に、前記遅角ポートと前記供給ポートとを連通する第1ポジションと、
前記遅角ポートと前記遅角通路との連通を制限すると共に、前記進角ポートと前記進角通路との連通を制限する第2ポジションと、
前記遅角ポートと前記ドレンポートとを連通すると共に、前記進角ポートと前記供給ポートとを連通する第3ポジションと、
前記遅角ポート及び前記進角ポートと前記ドレンポートとを連通すると共に、前記遅角ポート及び前記進角ポートと前記供給ポートとの連通を制限する第4ポジションと、
を有する制御弁の制御方法であって、
前記弁体は、
前記第4ポジションにおいて前記進角ポート又は前記遅角ポートのうち一方のポートと前記供給ポートの間を隔成する第1ランド部と、
前記第4ポジションにおいて前記進角ポート又は前記遅角ポートのうち他方のポートと前記供給ポートの間を隔成する第2ランド部と、
を有し、
前記内燃機関の始動時に、前記制御弁を前記第4ポジションに所定時間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に用いる制御弁の制御方法。 - 前記制御弁は、PWM信号によって制御されると共に、
前記第4ポジションは、前記PWM信号のデューティ比が前記第1〜3ポジションに対して高く設定され、
前記内燃機関の始動時に、前記制御弁のPWM信号のデューティ比を前記第4ポジションとなるように制御することを特徴とする請求項8に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いる制御弁の制御方法。 - クランクシャフトから回転力が伝達され、内部に作動室が形成されるハウジングと、カムシャフトに固定されると共に、前記ハウジング内に相対回転可能に収容され、外周側に突設されたベーンをもって前記作動室内を遅角作動室と進角作動室とに隔成するベーン部材と、前記ハウジングと前記ベーン部材との相対回転位相を規制可能に構成され、前記遅角作動室又は前記進角作動室の少なくとも一方の油圧でもって前記位相規制を解除するロック機構と、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置と、
前記進角作動室の作動油の給排に供する進角通路に連通する進角ポートと、前記遅角作動室の作動油の給排に供する遅角通路に連通する遅角ポートと、前記内燃機関の作動油導入に供する吐出通路に連通する供給ポートと、前記内燃機関の作動油排出に供するドレン通路に連通するドレンポートとを有するバルブボディと、前記バルブボディ内に摺動可能に設けられ、前記進角ポート、前記遅角ポート、前記供給ポート及び前記ドレンポートの接続状態の切替に供する弁体と、前記弁体を前記バルブボディの一端側へ付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記弁体を移動させる電磁ソレノイドと、を備えた制御弁と、
を備えた内燃機関のバルブタイミング制御システムであって、
前記制御弁は、
前記進角ポートと前記ドレンポートとを連通すると共に、前記遅角ポートと前記供給ポートとを連通する第1ポジションと、
前記遅角ポートと前記遅角通路との連通を制限すると共に、前記進角ポートと前記進角通路との連通を制限する第2ポジションと、
前記遅角ポートと前記ドレンポートとを連通すると共に、前記進角ポートと前記供給ポートとを連通する第3ポジションと、
前記遅角ポート及び前記進角ポートと前記ドレンポートとを連通すると共に、前記遅角ポート及び前記進角ポートと前記供給ポートとの連通を制限する第4ポジションと、
を切替制御し、
前記弁体は、
前記第4ポジションにおいて前記進角ポート又は前記遅角ポートのうち一方のポートと前記供給ポートの間を隔成する第1ランド部と、
前記第4ポジションにおいて前記進角ポート又は前記遅角ポートのうち他方のポートと前記供給ポートの間を隔成する第2ランド部と、
を有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システム。
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