JPH07224616A - バルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】潤滑油が供給されない進角又は遅角側油圧室に
空気が侵入しないように防止してリングギアの応答性を
向上させることを目的とする。 【構成】エンジンＧＮの運転状態によりＥＣＵ（電子制
御装置）７１の制御にてＯＣＶ（オイルコントロールバ
ルブ）４４からの潤滑油を進角又は遅角側油圧室２６，
２７へ供給する。リングギア２５が進角又は遅角側油圧
室２６，２７の終端に配置されたとき、ＥＣＵ７１の制
御にてＯＣＶ４４から潤滑油が供給されない進角又は遅
角室油圧側２６，２７へ潤滑油を供給し、供給された潤
滑油によりリングギア２５が移動しない程度の油圧を油
圧室２６，２７に加える。そして、量油圧室２６，２７
内に空気が侵入しないようにしてリングギア２５の応答
性を向上させる。を備えた

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はバルブタイミング制御
装置に係り、詳しくはエンジンの運転時にバルブの開閉
時期を可変するバルブタイミング制御装置に関するもで
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、バルブタイミング制御装置を備え
たエンジンとして、特開昭５７−２１２３１０号公報に
示すものが提案されている。この技術では、制御装置が
エンジンの負荷に応答して動作すると、一対のソレノイ
ドのいずれか一方が付勢される。そして、一方のソレノ
イドが付勢されると、スプール弁はＡ方向に移動する。
そのため、油圧は遅角チャンバに供給される。一方、進
角チャンバの油圧はオイルタンクに回収される。このた
め、スライダーは右方向（Ａ方向）に摺動する。このス
ライダーの摺動によりバルブタイミングが遅角する。

【０００３】又、他方のソレノイドが付勢されると、ス
プール弁はＢ方向に移動する。そのため、油圧は進角チ
ャンバに供給される。一方、遅角チャンバの油圧はオイ
ルタンクに回収される。このため、スライダーは左方向
（Ｂ方向）に摺動する。こんスライダーの摺動によりバ
ルブタイミングが進角する。

【０００４】従って、エンジンの全負荷時には吸気両を
増大させ、部分負荷には吸気量を減少させるようにバル
ブタイミングを制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術では、バルブタイミング制御中に、最遅角状態
又は最進角状態になったとき、一方のチャンバからは、
潤滑油が流失してしまい、次に進角又は遅角しようとし
ても、チャンバに潤滑油を充填するまでリングギアを移
動させることができず、バルブタイミング制御装置の応
答性が悪化するという問題があった。

【０００６】特に、リングギアが、リングギアのヘリカ
ルスプラインの回転により生じるスラスト力の方向の端
部に位置しておいり、その後、スラスト力に抗して移動
を始めるような時には、潤滑油がチャンバに充填された
後、さらに、スラスト力に打ち勝つだけの油圧が生じる
まで、リングギアは移動できないこととなり、更に応答
性が悪化するという問題があった。

【０００７】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、一方の油圧室への潤滑油の
供給が制御上不要である場合にも油圧室内に潤滑油を保
持可能にするとともに、所定の運転条件での不要なバル
ブタイミング制御を禁止することにより、バルブタイミ
ング制御装置の応答性を高めるバルブタイミング制御装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、内外周面にスプラインを
形成し、その少なくとも一方がヘリカルスプラインであ
るリングギアをプーリとカムシャフトとの間に配設し、
前記リングギアによりプーリとカムシャフトとを連結す
るとともに、前記リングギアによりプーリ内に進角側及
び遅角側油圧室を形成し、エンジンの運転状態に応じて
油圧発生手段からの潤滑油の油圧を調圧して進角側及び
遅角側油圧室へ供給すする潤滑油圧調圧手段を有し、エ
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段からの検
出信号に基づいてタイミング制御手段が潤滑油圧調圧手
段を制御して潤滑油を進角側又は遅角側油圧室に供給
し、その供給された潤滑油の油圧によりリングギアをカ
ムシャフトの軸方向に移動させ、プーリとカムシャフト
との相対位置を変化させてバルブの開閉時期を制御する
バルブタイミング制御装置において、前記エンジンの運
転状態によりタイミング制御手段の制御にて潤滑油圧調
圧手段からの潤滑油を進角側又は遅角側油圧室へ供給
し、リングギアが進角側又は遅角側油圧室の終端に配置
されたとき、潤滑油の供給が制御上不必要な進角側又は
遅角室油圧側へ潤滑油を供給してその油圧室内に空気が
侵入しないようにする潤滑油圧制御手段とを備えたこと
をその要旨とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のバ
ルブタイミング制御装置において、タイミング制御手段
によりリングギアが終端に配置されたとき、潤滑油圧制
御手段からリングギアの位置する終端側の油圧室に供給
される潤滑油の油圧はリングギアをカムシャフトの軸方
向へ移動させない程度の油圧であることをその要旨とす
る。

【００１０】請求項３記載の発明は、内外周面にスプラ
インを形成し、その少なくとも一方がヘリカルスプライ
ンであるリングギアをプーリとカムシャフトとの間に配
設し、前記リングギアによりプーリとカムシャフトとを
連結するとともに、前記リングギアによりプーリ内に進
角側及び遅角側油圧室を形成し、エンジンの運転状態に
応じて油圧発生手段からの潤滑油の油圧を調圧して進角
側及び遅角側油圧室へ供給すする潤滑油圧調圧手段を有
し、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段か
らの検出信号に基づいてタイミング制御手段が潤滑油圧
調圧手段を制御して潤滑油を進角側又は遅角側油圧室に
供給し、その供給された潤滑油の油圧によりリングギア
をカムシャフトの軸方向に移動させ、プーリとカムシャ
フトとの相対位置を変化させてバルブの開閉時期を制御
するバルブタイミング制御装置において、前記運転状態
検出手段からの検出信号に基づいて、その運転状態に応
じた目標バルブタイミングとするためのリングギアの位
置が、リングギアのヘリカルスプラインの回転により発
生するスラスト力の方向のリングギア行程端である特定
運転状態を検出する特定運転状態検出手段と、前記特定
運転状態検出手段からの信号に基づいて、前記両油圧室
の差圧が前記スラスト力に抗する方向で、前記スラスト
力以下となるようにそれぞれの油圧室に潤滑油を供給す
るように前記潤滑油圧調圧手段を制御する潤滑油圧制御
手段とを備えたことをその要旨とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、内外周面にスプラ
インを形成し、その少なくとも一方がヘリカルスプライ
ンであるリングギアをプーリとカムシャフトとの間に配
設し、前記リングギアによりプーリとカムシャフトとを
連結するとともに、前記リングギアによりプーリ内に進
角側及び遅角側油圧室を形成し、エンジンの運転状態に
応じた目標バルブタイミングとなるように前記リングギ
アの位置を変化させるべく油圧発生手段からの潤滑油の
油圧を調圧して進角側及び遅角側油圧室へ供給する潤滑
油圧調圧手段を有し、前記リングギアの位置によりプー
リとカムシャフトの相対回転位置を変化させてバルブの
開閉時期を制御するバルブタイミング制御装置におい
て、前記運転状態検出手段からの検出信号に基づいて、
その運転状態に応じた目標バルブタイミングとするため
のリングギアの位置が、リングギアのヘリカルスプライ
ンの回転により発生するスラスト力の方向のリングギア
行程端である特定運転状態を検出する特定運転状態検出
手段と、実際のバルブタイミングを検出する実バルブタ
イミング検出手段と、エンジンの運転状態に応じた目標
バルブタイミングと、前記実バルブタイミング検出手段
により求められる実際のバルブタイミングとの偏差が所
定値以上か否かを判定する偏差判定手段と、前記特定運
転状態検出手段により、エンジンが特定運転状態である
ことが判断されるとともに、前記偏差判定手段により、
目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差が
所定値以下であることが判断された時に、前記両油圧室
の差圧が、前記スラスト力に抗する方向で、前記スラス
ト力以下となるようにそれぞれの油圧室に潤滑油を供給
するように前記潤滑油圧調圧手段を制御する潤滑油圧制
御手段とを備えたことをその要旨とする。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明によれば、運転状態検出手
段からの検出信号に基づいてタイミング制御手段が潤滑
油圧調整手段を制御し、油圧発生手段からの潤滑油の油
圧を調整しながら進角側又は遅角側油圧室へ潤滑油を供
給する。そして、リングギアが進角側又は遅角側油圧室
の終端に配置されたとき、潤滑油供給制御手段は潤滑油
の供給が制御上不必要な進角側又は遅角側油圧室に潤滑
油を供給してその油圧室内に空気が侵入しないようにす
る。

【００１３】従って、プーリとカムシャフトとを適切な
相対位置に維持しながら、制御の応答性を確保できる。
請求項２記載の発明によれば、リングギアがカムシャフ
トの軸方向に移動しないため、プーリとカムシャフトと
の相対位置は変化しない。

【００１４】従って、プーリとカムシャフトとを適切な
相対位置とすることが可能となる。請求項３記載の発明
によれば、エンジンの特定運転状態を検出した時には、
リングギアの両側の油圧室の油圧の差圧が、スラスト力
に抗する方向でリングギアに生じるスラスト力以下の大
きさとなるように、油圧が制御される。よって、エンジ
ンの特定運転状態では、リングギアは、徐々に目標バル
ブタイミングであるスラスト力の方向に移動するもの
の、両側の油圧の差圧が維持されるため、運転状態が急
変しても、すぐに、油圧室の油圧が上昇することによ
り、制御の応答性が向上する。

【００１５】請求項４記載の発明によれば、エンジンが
特定運転状態で、かつ、目標バルブタイミングと実バル
ブタイミングとの偏差が所定値以下である時には、リン
グギアの両側の油圧室の油圧の差圧が、スラスト力に抗
する方向でリングギアに生じるスラスト力以下の大きさ
となるように、油圧が制御される。よって、エンジンの
特定運転状態では、リングギアは、目標のバルブタイミ
ングとなる位置近傍まで移動した後に、リングギア両側
の油圧の差圧により、徐々にスラスト力の方向に移動す
る。そのため、特定運転状態に応じたバルブタイミング
に移動した後に油圧が維持されるため、特定運転状態に
応じたバルブタイミングへの応答速度も向上し、かつ、
その後の運転状態の変化への応答速度も向上する。

【００１６】

【実施例】以下、この発明におけるバルブタイミング制
御装置を具体化した一実施例を図１〜図４に基づいて説
明する。

【００１７】図１に示すように、カムシャフト１は図示
しないエンジンの吸気バルブ或いは排気バルブを駆動す
るために設けられており、そのジャーナル２がシリンダ
ヘッド３の軸受部４とベアリングキャップ５との間で回
転可能に支持されている。ジャーナル２にはその外周に
沿って延びる２本のジャーナル溝６，７が形成されてい
る。又、シリンダヘッド３には各ジャーナル溝６，７及
びジャーナル２に潤滑油を供給するための第１のヘッド
油路８及び第２のヘッド油路９が形成されている。

【００１８】又、油圧発生手段としてのオイルポンプ４
１、オイルパン４２、オイルフィルタ４３、動弁機構及
びクランク機構等によりエンジンの潤滑系が構成されて
いる。即ち、第１のヘッド油路８及び第２のヘッド油路
９の一端は、電磁制御式のオイルコントロールバルブ
（以下、単にＯＣＶという）４４に接続され、このＯＣ
Ｖ４４は、オイルフィルタ４３、オイルポンプ４１、オ
イルストレーナ４５を介してオイルパン４２に接続され
ている。オイルポンプ４１はエンジンＧＮに駆動連結さ
れており、該エンジンＧＮの作動に連動して潤滑油を汲
み上げ、吐出する。

【００１９】そして、オイルポンプ４１が駆動されるこ
とにより、オイルパン４２からオイルストレーナ４５を
介して潤滑油が吸い上げられる。その潤滑油がオイルフ
ィルタ４３を通過した後、ＯＣＶ４４の作動により、所
定の圧力をもって各ヘッド油路８，９に供給されて各ジ
ャーナル溝６，７及びジャーナル２に供給されるように
なっている。ここで、ヘッド油路８，９に対する潤滑油
の供給量は前記ＯＣＶ４４により任意に調節することが
できるようになっている。このＯＣＶ４４の詳しい構成
については後述する。

【００２０】次に、バルブタイミングを調整するための
機構について説明する。カムシャフト１の先端部にはプ
ーリを構成するタイミングプーリハウジング１０が設け
られている。このタイミングプーリ１０はプーリ本体１
１とそのプーリ本体１１の一側面及びカムシャフト１の
先端部を覆うように組付けられたカバー１２とを備えて
いる。プーリ本体１１は略円板状をなし、その外周には
複数の外歯１３が形成され、中央にはボス１４が形成さ
れている。プーリ本体１１はそのボス１４によりカムシ
ャフト１に対して相対回転可能に装着されている。又、
外歯１３にはタイミングベルト１５が装着されており、
該ベルト１５を介してタイミングプーリハウジング１０
が内燃機関の図示しないクランクシャフトに駆動連結さ
れている。

【００２１】一方、カバー１２は有底円筒状をなし、該
カバー１２には小径部１３ａと大径部１３ｂが形成され
ている。又、カバー１２の外周にはフランジ１６が形成
され、底部中央には連通孔１７が形成されている。そし
て、小径部１３ａの内周には複数の内歯１２ａが形成さ
れている。カバー１２はそのフランジ１６にて複数のボ
ルト１８及びピン１９によりプーリ本体１１の一側面に
固定されている。又、連通孔１７には蓋２０が取り外し
可能に装着されている。そして、プーリ本体１１とカバ
ー１２とにより囲まれた空間がタイミングプーリハウジ
ング１０の内部に形成された収容空間部２１となってい
る。

【００２２】この収容空間部２１において、カムシャフ
ト１の先端には、インナキャップ２２が中空ボルト２３
により締め付けられるとともに、ピン２４により回り止
めされている。このインナキャップ２２とプーリ本体１
１は相対回動可能となっている。又、インナキャップ２
２の外周面に形成された周壁２２ａの外周には、複数の
外歯２２ｂが形成されている。

【００２３】タイミングプーリハウジング１０とカムシ
ャフト１との間にはリングギア２５が配設され、このリ
ングギア２５によってタイミングプーリハウジング１０
とカムシャフト１とが連結されている。即ち、リングギ
ア２５は環状をなし、タイミングプーリハウジング１０
の収容空間２１にてカムシャフト１の軸方向に沿って往
復動可能に収容されている。前記リングギア２５はリン
グ部２５ａとそのリング部２５ａの一端にて外方へ張り
出され大径部１３ｂの内周面に摺接するフランジ２５ｂ
とから構成され、リング部２５ａの内外周には歯２５
ｃ，２５ｄがそれぞれ形成されている。このリングギア
２５の内外周に設けられた複数の歯２５ｃ，２５ｄの両
方はヘリカル歯となっており、軸方向への移動によって
カムシャフト１と相対回転可能になっている。

【００２４】そして、リングギア２５の内周の歯２５ｄ
はインナキャップ２２の外歯２２ｂに、リングギア２５
の外周の歯２５ｃはカバー１２の内歯１２ａにそれぞれ
噛合されている。従って、タイミングプーリハウジング
１０が回転駆動されることにより、リングギア２５で連
結されたタイミングプーリハウジング１０とインナキャ
ップ２２とが一体的に回転され、更にカムシャフト１が
タイミングプーリハウジング１０と一体的に回転駆動さ
れる。

【００２５】前記収容空間２１において、リングギア２
５のリング部２５ａとカバー１２の底部との間には進角
側油圧室２６が形成されている。同じく、収容空間２１
において、リングギア２５のフランジ２５ｂとプーリ本
体１１との間には遅角側油圧室２７が形成されている。

【００２６】ここで、進角側油圧室２６に潤滑油による
油圧を供給するために、カムシャフト１にはその中心に
沿って延びる第１のシャフト通路２８が形成されてい
る。このシャフト通路２８の先端側は中空ボルト２３の
中心孔２３ａを通じて進角側油圧室２６に連通されてい
る。又、このシャフト油路２８の基端側は、カムシャフ
ト１の半径方向に延びる油孔２９を通じてジャーナル溝
６に連通されている。

【００２７】一方、遅角側油圧室２７に潤滑油による油
圧を供給するために、カムシャフト１には第１のシャフ
ト油路２８と平行に延びる第２のシャフト油路３０が形
成されいてる。又、カムシャフト１の先端寄り位置に
は、その外周に沿って延びる１つの周溝３１が形成され
ている。この周溝３１の一部は第２のシャフト油路３０
に連通されている。更に、プーリ本体１１のボス１４の
一部には、上記周溝３１と遅角側油圧室２７とを連通さ
せる油孔３２が形成されている。又、第２のシャフト油
路３０の基端側は他方のジャーナル溝７に連通されてい
る。

【００２８】前記リングギア２５のフランジ２５ｂの外
周面と大径部１２ｂの内周面との間には、シールリング
３５が配設されている。このフランジ２５ｂにより進角
側油圧室２６と遅角側油圧室２７とは別空間として区切
られている。そのため、各油圧室２６，２７に対する潤
滑油の出入りは、前述した各油路８，９，２８，３０等
によりなる独立した別々の回路を通じて行われるように
なっている。

【００２９】尚、本実施例においては、エンジンＧＮの
駆動によりプーリ本体１１、リングギア２５及びカムシ
ャフト１が回転したとき、リングギア２５の内外周に設
けられたヘリカルスプラインとなるの歯２５ｃ，２５ｄ
により、該リングギア２５にはカムシャフト１の軸方向
に移動するスラスト力が発生する。このスラスト力によ
りリングギア２５は進角側油圧室２６側に移動できるよ
うになっている。

【００３０】次に、前述したＯＣＶ４４について説明す
る。ＯＣＶ４４は第１のヘッド油路８及び第２のヘッド
油路９へ供給する潤滑油の供給量を調節し、リングギア
２５を移動させたり任意の位置に停止させたるするため
のものである。ＯＣＶ４４はスリーブ５１とスプール５
２とソレノイド５３とを備えている。スリーブ５１は供
給ポート５４、第１の吐出ポート５５、第２の吐出ポー
ト５６並びに共通ドレインポート５７を有している。供
給ポート５４はオイルポンプ４１に接続されている。
又、第１の吐出ポート５５は第１のヘッド油路８に接続
され、第２の吐出ポート５６は第２のヘッド油路９に接
続されている。更に、共通ドレインポート５７はドレイ
ン４７に接続されている。又、スプール５２の左側には
スプリング６２が配設され、このスプリング６２の付勢
力によりスプール５２は常に右側に移動できるように付
勢されている。

【００３１】前記スプール５２はスリーブ５１内におい
て前後方向へ摺動可能に配設されている。スプール５２
の外周には２つの環状の凹部５９，６０が所定間隔をも
って形成されている。

【００３２】ＯＣＶ４４の右側にはソレノイド５３が設
けられており、このソレノイド５３に前記スプール５２
が連結されている。このソレノイド５３の励磁は、後述
するタイミング制御手段、潤滑油圧制御手段及び偏差判
定手段としての電子制御装置（Electronic Control Uni
t ：以下、単に、ＥＣＵという）７１からの励磁電流に
よって励磁制御されるようになっている。スプール５２
はＥＣＵ７１からの励磁電流の大きさに基づいて往復動
するようになっている。

【００３３】前記ＥＣＵ７１の入力側にはエンジンＧＮ
の回転数を検出する運転状態検出手段としての回転数セ
ンサ８１、カム角を検出するための運転状態検出手段、
特定運転状態検出手段及び実バルブタイミング検出手段
としてのカム角センサ８２、クランク角を検出するため
の運転状態検出手段、特定運転状態検出手段及び実バル
ブタイミング検出手段としてのクランク角センサ８３、
スロットル弁の開度を検出する運転状態検出手段として
のスロットルセンサ８４、冷却水温を検出する運転状態
検出手段としての水温センサ８５、吸入空気量を検出す
る運転状態検出手段としてのエアフロメータ８６、図示
しないオートマチックシフトレバーがパーキング又はニ
ュートラル位置に配置されていることを検出する運転状
態検出手段としてのレバーポジションセンサ８７等が接
続されている。これら各センサ８１〜８７からの検出信
号に基づいてＥＣＵ７１はエンジンＧＮの運転状態を判
断するようになっている。

【００３４】又、ＥＣＵ７１の出力側には前記ＯＣＶ４
４のソレノイド５３が接続されている。そして、ＥＣＵ
７１は前記各種センサ８１〜８７からの検出信号に基づ
いてそのときどきのエンジンＧＮの運転状態を割り出す
ようになっている。そして、そのときのエンジンＧＮの
運転状態に適したバルブの開閉タイミングとするための
デューティ信号を算出するようになっている。ＥＣＵ７
１は算出されたデューティ信号に基づいた励磁電流を前
記ソレノイド５３に供給し、該ソレノイド５３を励磁す
る。そのため、励磁電流の大きさに基づいてスプール５
２が往復動し、その移動量に基づいて第１のヘッド油路
８と供給ポート５４及び共通ドレインポート５７との接
続量が調整されるようになっている。同じく、スプール
５２の移動量に基づいて第２のヘッド油路９と供給ポー
ト５４及び共通ドレイン５７との接続量が調整されるよ
うになっている。

【００３５】例えば、ソレノイド５３が消磁（デューテ
ィ比＝０％）された場合、スプリング６２の付勢力によ
りスプール５２が左側に移動し、図１に示す位置に停止
するようになっている。すると、第１の吐出ポート５５
は共通ドレインポート５７と接続されるため、第１のヘ
ッド油路８はドレイン４７と接続される。この第１のヘ
ッド油路８とドレイン４７との接続量は最大（１００
％）となっている。一方、第２の吐出ポート５６は供給
ポート５４と接続されるため、第２のヘッド油路９はオ
イルポンプ４１と接続される。この第２のヘッド油路９
とオイルポンプ４１との接続量は最大（１００％）とな
っている。

【００３６】従って、供給ポート５４からの潤滑油は第
２のヘッド油路９及び第２のシャフト油路３０を介して
遅角側油圧室２７に供給される。又、進角側油圧室２６
内の潤滑油は第１のシャフト油路２８、第１のヘッド油
路８、第１の吐出ポート５５及び共通ドレインポート５
７を介してドレイン４７に排出される。従って、遅角側
油圧室２７内に供給される潤滑油の油圧によりリングギ
ア２５は進角側油圧室２６側に移動する。そして、リン
グギア２５がカバー１２の底部と当接した場合、リング
ギア２が進角側油圧室２６の終端（最遅角側）に配置さ
れた状態となる。このリングギア２５の配置によりプー
リ本体１１とカムシャフト１との相対角度（相対位置）
が最遅角側に設定される。

【００３７】又、ソレノイド５３が最大励磁電流（デュ
ーティ比＝１００％）にて励磁された場合、スプリング
６２の付勢力に抗してスプール５２が右側に移動し、図
２に示す位置に停止するようになっている。すると、第
１の吐出ポート５５は供給ポート５４に接続されるた
め、第１のヘッド油路８はオイルポンプ４１と接続され
る。この第１のヘッド油路８とオイルポンプ４１との接
続量は最大（１００％）となっている。一方、第２の吐
出ポート５６は共通ドレインポート４７と接続されるた
め、この第２のヘッド油路９はドレイン４７と接続され
る。この第２のヘッド油路９とドレイン４７との接続量
は最大（１００％）となっている。

【００３８】従って、供給ポート５４からの潤滑油は第
１のヘッド油路８及び第１のシャフト油路２８を介して
進角側油圧室２６に供給される。又、遅角側油圧室２７
内の潤滑油は第２のシャフト油路３０、第２のヘッド油
路９、第２の吐出ポート５６及び共通ドレインポート５
７を介してドレイン４７に排出される。従って、進角側
油圧室２６内に供給される潤滑油の油圧によりリングギ
ア２５は遅角側油圧室２７側に移動する。そして、リン
グギア２５がプーリ本体１１と当接した場合、リングギ
ア２５が遅角側油圧室２７の終端（最進角側）に配置さ
れた状態となる。このリングギア２５の配置によりプー
リ本体１１とカムシャフト１との相対角度（相対位置）
が最進角側に設定される。

【００３９】更に、本実施例においては、デューティ比
＝約２８％〜７０％に対応した励磁電流にてソレノイド
５３を励磁すると、その励磁電流の大きさに比例してス
プール５２が移動する。このとき、図３に示すように、
スプール５２の移動量により接続量の大小があるもの
の、供給ポート５４は第１及び第２の吐出ポート５５，
５６に接続されるようになっている。同じく、スプール
５２の移動量により接続量の大小があるものの、共通ド
レインポート５７は第１及び第２の吐出ポート５５，５
６に接続されるようになっている。

【００４０】このとき、供給ポート５４から供給される
潤滑油が共通ドレイン５７へ排出されるが、第１及び第
２のヘッド油路８，９にも潤滑油を供給することができ
るようになっている。従って、進角側油圧室２６及び遅
角側油圧室２７には潤滑油が供給され、その潤滑油によ
り進角側油圧室２６及び遅角側油圧室２７内に同時に油
圧を発生させることができるようになっている。

【００４１】尚、デューティ比＝２８％以下とした場
合、前述したように、スプール５２は図１に示す位置に
停止し、デューティ比＝７０％以上とした場合、前述し
たように、スプール５２は図２に示す位置に停止するよ
うになっている。

【００４２】図４（ａ）は、デューティ比に基づいた励
磁電流により移動するスプール５２の移動量を示したも
のである。スプール５２の移動量の変化によって供給ポ
ート５４と第１及び第２の吐出ポート５５，５６との接
続量が変化する。このスプール５２の移動量の変化によ
り潤滑油が進角側油圧室２６及び遅角側油圧室２７に供
給されたとき、その油圧室２６，２７内の油圧の変化を
図４（ｂ）に示す。

【００４３】又、進角側油圧室２６及び遅角側油圧室２
７内の油圧の変化により、そのときのリングギア２５が
進角側又は遅角側のどちらに移動するかを示す特性を図
４（ｃ）に示す。デューティ比＝５５％以下とした場
合、リングギア２５は遅角側（進角側油圧室２６側）に
移動する。これは、進角側及び遅角側油圧室２６，２７
内にそれぞれ油圧が加えられているが、遅角側油圧室２
７内の油圧の方が進角側油圧室２６内の油圧の方が高い
のと、リングギア２５のスラスト力によるものである。
ここで、デューティ比＝４８％〜５５％の間において、
遅角側油圧室２７の油圧より進角側油圧室２６の油圧の
方が大きいのにも拘わらずリングギア２５が遅角側に移
動してしまうのは、リングギア２５に発生するスラスト
力が両側の油圧室２６，２７の油圧の差圧より大きいた
めである。

【００４４】又、デューティ比＝６０％以上とした場
合、リングギア２５は進角側（遅角側油圧室２７側）に
移動する。これは、進角側及び遅角側油圧室２６，２７
内に油圧がそれぞれ加えられているが、進角側油圧室２
７内の油圧の方が遅角側油圧２６内の油圧の方が高いた
めである。

【００４５】更に、デューティ比＝５５％〜６０％とし
た場合、リングギア２５は進角側又は遅角側の何方へも
移動せず、その位置で停止する。このとき、遅角側油圧
室２７の油圧よりも進角側油圧室２６の油圧の方が大き
い。この差分の油圧がリングギア２５のスラスト力を釣
り合い、リングギア２５を停止させるようにしているた
めである。

【００４６】次に、上記のように構成されたバルブタイ
ミング制御装置の作用を図５に示すフローチャートに基
づいて説明する。まず、ステップ１０１においてＥＣＵ
７１はアクセルペダル等に設けられたアイドルスイッチ
がオンか否かを判断する。次に、アイドルスイッチがオ
ンであった場合には、ステップ１０２で、エンジンＧＮ
の回転数が、アイドル回転数α以下（例えば、１０００
ｒｐｍ）であるか否かを判断する。ステップ１０１で、
アイドルスイッチがオンであり、かつ、ステップ１０２
で、エンジン回転数が所定回転数以下であった場合に
は、ＥＣＵ７１は、エンジンがアイドル状態であると判
断し、ステップ１０８に進む。又、ステップ１０１で、
アイドルスイッチがオフであるか、又は、ステップ１０
２で、エンジン回転数がアイドル回転数α以上である場
合には、ステップ１０３に進む。

【００４７】ステップ１０３では、エンジンに連結され
る変速機がオートマチックシフトか、マニュアルシフト
かを判断する。次に、ステップ１０４で変速機がオート
マチックシフトの場合には、シフトレバーの位置がニュ
ートラル又はパーキングの位置にあるか否かを判断す
る。又、ステップ１０５では、ステップ１０３でエンジ
ンに連結される変速機がマニュアルシフトの場合に、ク
ラッチが接続されているか否かを判断する。更に、ステ
ップ１０６でマニュアルシフトのシフトレバーがニュー
トラルの位置にあるか否かを判断する。

【００４８】ステップ１０４で、オートマチックシフト
レバーがニュートラルかパーキングの位置にあると判断
された場合、ステップ１０５で、マニュアルシフトでク
ラッチが非接続と判断された場合、ステップ１０６で、
マニュアルシフトのシフトレバーがニュートラルの位置
にあると判断された場合のいずれかの場合には、ステッ
プ１０８へ進む。又、ステップ１０４で、オートマチッ
クシフトレバーがニュートラルかパーキングの以外の位
置にあると判断された場合、ステップ１０６で、マニュ
アルシフトのシフトレバーがニュートラル以外の位置に
あると判断された場合のいずれかの場合には、ステップ
１０７へ進む。

【００４９】ここまで説明したステップ１０１〜１０６
までの各ステップが請求項３，４に記載の特定運転検出
手段に該当する。つまり、本実施例では、アイドル回転
での運転や、ニュートラル時のような、極軽負荷、無負
荷の状態で、目標とするバルブタイミングが最遅角（リ
ングギア２５に加わるスラスト力方向のリングギア行程
端）に設定されているため、上記の方法となっている。

【００５０】ステップ１０８では、エンジン運転状態が
軽負荷であると判断されているため、軽負荷に適したバ
ルブタイミングである吸気バルブタイミングの遅角制御
が行われる。つまり、ＥＣＵ７１はＯＣＶ４４のソレノ
イド５３への駆動電流を０（デューティ比０％）とす
る。次に、ステップ１０９でＥＣＵ７１は、各センサ８
１〜８７からの検出信号に基づいてエンジン運転状態に
応じた目標バルブタイミングを求める。そして、ＥＣＵ
７１はクランク角センサ８３及びカム角センサ８２から
の検出信号に基づいて実際のバルブタイミングを求め
る。ＥＣＵ７１は目標バルブタイミングと実際のバルブ
タイミングとに基づいて偏差を求め、その偏差が所定値
以下か否かを判断する。

【００５１】そこで、目標バルブタイミングと実際のバ
ルブタイミングとの偏差が所定値以下であれば、目標バ
ルブタイミング近傍まで、リングギア２５が移動したと
判断し、ステップ１１０に進む。又、目標バルブタイミ
ングと実際のバルブタイミングとの偏差が所定値以上で
あれば、再びステップ１０８に戻る。ここで説明したス
テップ１０９が、請求項４記載の偏差判定手段に該当す
る。

【００５２】ステップ１１０では、目標バルブタイミン
グ近傍まで、リングギア２５が移動したと判断された後
に、リングギア２５の両側の油圧室２６，２７に加わる
油圧の差圧が、スラスト力に抗する方向でリングギアに
生じるスラスト力以下の大きさとなるように、油圧が制
御されるよう、ＥＣＵ７１は潤滑油圧調圧手段であるＯ
ＣＶ４４に所定の駆動電流（例えば、デューティ比６０
％）を与える。このため、ＯＣＶ４４のスプール５２
は、図３に示すような中間位置に停止する。

【００５３】ここで説明したステップ１１０が、請求項
１乃至４のいずれかに記載の潤滑油圧制御手段に該当す
る。ステップ１０７では、エンジン運転状態が軽負荷以
外の運転領域であると判断されているため、通常のバル
ブタイミング制御を行うため、ＯＣＶ４４を駆動制御す
る。つまり、現在の運転状況に応じた目標バルブタイミ
ングを演算し、現在のバルブタイミングとの偏差を求
め、その差分に応じたＯＣＶ駆動電流を求め、ソレノイ
ド５３に供給する。そのソレノイド５３は、駆動電流に
応じたストロークに位置し、両側の油圧室２６，２７へ
のそれぞれの油圧を供給する。更に、カム角センサ８２
により、フィードバック制御を行い、目標バルブタイミ
ングになるように制御する。

【００５４】すると、第１の吐出ポート５５は供給ポー
ト５４及び共通ドレインポート５７に接続され、第２の
吐出ポート５６は供給ポート５４及び共通ドレインポー
ト５７に接続される。このとき、供給ポート５４から供
給される潤滑油は第２の吐出ポート５６より第１の吐出
ポート５５への方が多い。又、共通ドレインポート５７
に排出される潤滑油は第１の吐出ポート５５より第２の
吐出ポート５６からの方が多い。

【００５５】従って、供給ポート５４からそれぞれ第１
及び第２のヘッド油路８，９に潤滑油が供給される。
又、第１のヘッド油路８から進角側油圧室２６に供給さ
れる潤滑油の供給量の方が、第２のヘッド油路９から遅
角側油圧室２７に供給される潤滑油の供給量よりも多
い。そのため、進角側油圧室２６内の油圧は遅角側油圧
室２７の油圧より高い。又、その油圧の差分をリングギ
ア２５のスラスト力と等しくしているため、リングギア
２５はその位置に停止する。

【００５６】従来では、図４（ｄ）に示すように、リン
グギア２５を最遅角側に位置させるときは、ＯＣＶ４４
のソレノイド３５を消磁し、第１のヘッド油路８とドレ
イン４７との接続量を最大とし、第２のヘッド油路９と
供給ポート５４との接続量を最大とする。そのため、進
角側油圧室２６内の潤滑油は全て抜け落ちてしまい、進
角側油圧室２６内に空気が侵入してしまう。

【００５７】しかし、本発明では、進角側油圧室２６に
も潤滑油を供給し、該進角側油圧室２６内に供給される
潤滑油により油圧を発生させることができる。そのた
め、進角側油圧室２６内に空気を侵入させないようにす
ることができる。従って、アイドリング状態からエンジ
ンＧＮの運転状態が変化し、進角側油圧室２６内に潤滑
油が供給されたとき、該進角側油圧室２６内に空気が侵
入していしないのでリングギア２５を進角側へ直ちに移
動させることができ、応答性を向上させることができ
る。この結果、プーリ本体１１とカムシャフト１との相
対角度を変化させ、バルブの開閉タイミングをスムーズ
に変化させることができる。

【００５８】又、デューティ比が６０％となっているの
で、スプール５２はデューティ６０％に対応した分だけ
既に移動している。そのため、デューティ比を６０％以
上とすれば直ちにリングギア２５を進角させることがで
きる。この結果、リングギア２５の応答性を向上させる
ことができる。

【００５９】本実施例では、リングギア２５が最遅角側
に配置された場合について説明した。この他に、リング
ギア２５が最進角側（リングギア２５がプーリ本体１１
に当接する位置）に配置されたとき、デューティ比を５
５％（デューティ比を５４％にするとすぐに遅角させる
ことができる）に対応した励磁電流によりソレノイド５
３を励磁すれば、リングギア２５を最進角側に配置した
状態に保持することができ、かつ、遅角側への制御応答
性も向上させることができる。又、ステップ１０２にお
いて、ＥＣＵ７１はレバーポジションセンサ８７からの
検出信号に基づいて図示しないオートマチックシフトレ
バーがパーキング又はニュートラル位置に配設されたと
判断すると、該ＥＣＵ７１はステップ１０４に移行し、
上記と同様の処理を行う。

【００６０】更に、レバーポジションセンサ８７からの
検出信号に基づいてオートマチックシフトレバーがドラ
イブレンジに切り換わらない限り、ＥＣＵ７１はエンジ
ンＧＮの運転状態が変化しても６０％となるデューティ
比を変化させない。そのため、シフトレバーがパーキン
グ又はニュートラル位置に配置された状態で、エンジン
ＧＮの回転数が変化してもリングギア２５は最遅角側に
配置された状態となる。従って、プーリ本体１１とカム
シャフト１との相対角度が変化しない。この結果、シフ
トレバーをドライブレンジに切り換えてもエンジンＧＮ
の回転数が不安定になったり、エンジンＧＮが停止した
りすることを確実に防止することができる。

【００６１】本実施例においては、６０％となるデュー
ティ比に基づいた励磁電流によりＯＣＶ４４のソレノイ
ド５３を励磁するように構成した。このデューティ比に
限定されるものではなく、リングギア２５が進角側又は
遅角側のどちらにも移動しない５５％〜６０％の間でデ
ューティ比を設定するようにしてもよい。

【００６２】更に、２８％〜５４％となるデューティ比
に基づいた励磁電流によりＯＣＶ３３のソレノイド５３
を励磁するように構成してもよい。この場合、リングギ
ア２５をその位置で停止せず、スラスト力やカムの駆動
反力によりリングギア２５を進角側油圧室２６の終端に
確実に配置させることができる。又、進角側油圧室２６
にも潤滑油が供給されて油圧を発生させることができる
ので、進角側油圧室２６内に空気が侵入しないようにす
ることができる。この結果、進角側へリングギア２５を
移動させるときの応答性を向上させることができる。

【００６３】前記進角側油圧室２６及び遅角側油圧室２
７内にそれぞれ供給された潤滑油により油圧を発生させ
ることができ、かつ、リングギア２５が進角側に移動し
ないデューティ比の設定であればよい。従って、エンジ
ンＧＮの構成によっては機構の特性が変化するため、図
４（ａ）〜（ｃ）に示すような機構の特性を試験的に求
める。そして、進角側油圧室２６及び遅角側油圧室２７
内にそれぞれ供給された潤滑油により油圧を発生させる
ことができ、かつ、リングギア２５が進角側に移動しな
いデューティ比をその特性から求めて設定すればよい。

【００６４】更に、エンジンＧＮのアイドリング状態又
はオートマチックシフトレバーのパーキング、ニュート
ラル位置のいずれかが検出された場合、リングギア２５
を最遅角となるように制御する。リングギア２５が予め
定められた位置まで移動された後はデューティ比を５４
％程度とする。そして、リングギア２５のスラスト力や
カムの駆動反力により徐々に最遅角側へリングギア２５
を移動させるように構成することも可能である。

【００６５】本実施例においては、アイドリング状態又
はシフトレバーの位置のいずれかに基づいてリングギア
２５を遅角側に移動させた後、デューティ比を固定し
た。この他に、アイドリング状態のみに基づいてリング
ギア２５を遅角側に移動させた後、デューティ比を固定
したり、シフトレバーの位置にのみ基づいてリングギア
２５を遅角側に移動させた後、デューティ比を固定した
りすることも可能である。

【００６６】前述の実施例では、軽負荷状態判断手段と
して、アイドルスイッチや回転数等を用いたが、その他
にも、スロットル全閉スイッチ、燃料噴射量、吸入空気
量等を用いることも可能である。

【００６７】更に、エンジンが軽負荷のときのリングギ
アの位置が、上述のような、リングギア２５へのヘリカ
ルスプラインの回転により生じるスラスト力の方向の端
部に位置するように設定されたエンジンＧＮの場合に
は、軽負荷状態では、エンジン回転数が低い、つまり潤
滑油圧も低い運転状態が多いため、油圧室２６，２７内
の油圧がスラスト力に打ち勝つための油圧に上昇するま
での時間がさらにかかり、応答性はさらに悪化するとい
う問題があるが、上記実施例では、そのような問題も解
決される。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の発
明によれば、潤滑油の供給が制御上不要な油圧室にも潤
滑油が供給されて空気の侵入が防止されるので、リング
ギアの応答性を向上させることができる。

【００６９】請求項２記載の発明によれば、潤滑油の供
給が制御上不要な油圧室に供給される潤滑油の油圧によ
りリングギアが動作しないので、リングギアの移動によ
りプーリとカムシャフトとの相対位置を適切な位置にす
ることができる。

【００７０】請求項３記載の発明によれば、エンジンの
特定運転状態においては、リングギアが徐々に目標バル
ブタイミングであるスラスト力の方向に移動するもの
の、両側の油圧の差圧が維持される。この結果、運転状
態が変化しても、すぐに、油圧室の油圧を上昇させるこ
とができるので、制御の応答性を向上させることができ
る。

【００７１】請求項４記載の発明によれば、エンジンの
特定運転状態では、リングギアは、目標のバルブタイミ
ングとなる位置近傍まで移動した後、リングギア両側の
油圧の差圧により、徐々にスラスト力の方向に移動す
る。そのため、特定運転状態に応じたバルブタイミング
に移動した後に油圧が維持され、特定運転状態に応じた
バルブタイミングへの応答速度も向上させることがで
き、その後の運転状態の変化への応答速度も向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバルブタイミング制御装置を示
し、ＯＣＶの制御によりリングギアを最遅角側に配置し
た状態を示す概略構成図である。

【図２】ＯＣＶの制御によりリングギアを最進角側に配
置した状態を示す概略構成図である。

【図３】リングギアを最遅角側に配置した状態を保持す
るようにＯＣＶを制御した状態を示す概略構成図であ
る。

【図４】（ａ）はデューティ比に対するスプール移動量
の特性図であり、（ｂ）はデューティ比に対する進角側
及び遅角側油圧室の特性図であり、（ｃ）はデューティ
比に対するリングギアの移動方向を示す特性図であり、
（ｄ）は従来の最遅角制御及び本発明の最遅角制御を示
す説明図である。

【図５】リングギアを位置制御することを示すフローチ
ャート図である。

【符号の説明】

１…カムシャフト、１０…プーリとしてのタイミングプ
ーリ、２５…リングギア、２６…進角側油圧室、２７…
遅角側油圧室、４１…油圧発生手段を構成するオイルポ
ンプ、４４…潤滑油圧調圧手段としてのＯＣＶ、７１…
タイミング制御手段、潤滑油圧制御手段及び偏差判定手
段としてのＥＣＵ、８１…運転状態検出手段としての回
転数センサ、８２…運転状態検出手段及び実バルブタイ
ミング検出手段としてのカム角センサ、８３…運転状態
検出手段及び実バルブタイミング検出手段としてのクラ
ンク角センサ、８４…運転状態検出手段としてのスロッ
トルセンサ、８５…運転状態検出手段としての水温セン
サ、８６…運転状態検出手段としてのエアフロメータ、
８７…運転状態検出手段及びレバー位置検出手段として
のレバーポジションセンサ、ＧＮ…エンジン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内外周面にスプラインを形成し、その少
   なくとも一方がヘリカルスプラインであるリングギアを
   プーリとカムシャフトとの間に配設し、前記リングギア
   によりプーリとカムシャフトとを連結するとともに、前
   記リングギアによりプーリ内に進角側及び遅角側油圧室
   を形成し、エンジンの運転状態に応じて油圧発生手段か
   らの潤滑油の油圧を調圧して進角側及び遅角側油圧室へ
   供給すする潤滑油圧調圧手段を有し、エンジンの運転状
   態を検出する運転状態検出手段からの検出信号に基づい
   てタイミング制御手段が潤滑油圧調圧手段を制御して潤
   滑油を進角側又は遅角側油圧室に供給し、その供給され
   た潤滑油の油圧によりリングギアをカムシャフトの軸方
   向に移動させ、プーリとカムシャフトとの相対位置を変
   化させてバルブの開閉時期を制御するバルブタイミング
   制御装置において、 前記エンジンの運転状態によりタイミング制御手段の制
   御にて潤滑油圧調圧手段からの潤滑油を進角側又は遅角
   側油圧室へ供給し、リングギアが進角側又は遅角側油圧
   室の終端に配置されたとき、潤滑油の供給が制御上不必
   要な進角側又は遅角室油圧側へ潤滑油を供給してその油
   圧室内に空気が侵入しないようにする潤滑油圧制御手段
   とを備えたことを特徴とするバルブタイミング制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のバルブタイミング制御装
   置において、タイミング制御手段によりリングギアが終
   端に配置されたとき、潤滑油圧制御手段からリングギア
   の位置する終端側の油圧室に供給される潤滑油の油圧は
   リングギアをカムシャフトの軸方向へ移動させない程度
   の油圧であることを特徴とするバルブタイミング制御装
   置。
3. 【請求項３】 内外周面にスプラインを形成し、その少
   なくとも一方がヘリカルスプラインであるリングギアを
   プーリとカムシャフトとの間に配設し、前記リングギア
   によりプーリとカムシャフトとを連結するとともに、前
   記リングギアによりプーリ内に進角側及び遅角側油圧室
   を形成し、エンジンの運転状態に応じて油圧発生手段か
   らの潤滑油の油圧を調圧して進角側及び遅角側油圧室へ
   供給すする潤滑油圧調圧手段を有し、エンジンの運転状
   態を検出する運転状態検出手段からの検出信号に基づい
   てタイミング制御手段が潤滑油圧調圧手段を制御して潤
   滑油を進角側又は遅角側油圧室に供給し、その供給され
   た潤滑油の油圧によりリングギアをカムシャフトの軸方
   向に移動させ、プーリとカムシャフトとの相対位置を変
   化させてバルブの開閉時期を制御するバルブタイミング
   制御装置において、 前記運転状態検出手段からの検出信号に基づいて、その
   運転状態に応じた目標バルブタイミングとするためのリ
   ングギアの位置が、リングギアのヘリカルスプラインの
   回転により発生するスラスト力の方向のリングギア行程
   端である特定運転状態を検出する特定運転状態検出手段
   と、 前記特定運転状態検出手段からの信号に基づいて、前記
   両油圧室の差圧が前記スラスト力に抗する方向で、前記
   スラスト力以下となるようにそれぞれの油圧室に潤滑油
   を供給するように前記潤滑油圧調圧手段を制御する潤滑
   油圧制御手段とを備えたことを特徴とするバルブタイミ
   ング制御装置。
4. 【請求項４】 内外周面にスプラインを形成し、その少
   なくとも一方がヘリカルスプラインであるリングギアを
   プーリとカムシャフトとの間に配設し、前記リングギア
   によりプーリとカムシャフトとを連結するとともに、前
   記リングギアによりプーリ内に進角側及び遅角側油圧室
   を形成し、エンジンの運転状態に応じた目標バルブタイ
   ミングとなるように前記リングギアの位置を変化させる
   べく油圧発生手段からの潤滑油の油圧を調圧して進角側
   及び遅角側油圧室へ供給する潤滑油圧調圧手段を有し、
   前記リングギアの位置によりプーリとカムシャフトの相
   対回転位置を変化させてバルブの開閉時期を制御するバ
   ルブタイミング制御装置において、 前記運転状態検出手段からの検出信号に基づいて、その
   運転状態に応じた目標バルブタイミングとするためのリ
   ングギアの位置が、リングギアのヘリカルスプラインの
   回転により発生するスラスト力の方向のリングギア行程
   端である特定運転状態を検出する特定運転状態検出手段
   と、 実際のバルブタイミングを検出する実バルブタイミング
   検出手段と、 エンジンの運転状態に応じた目標バルブタイミングと、
   前記実バルブタイミング検出手段により求められる実際
   のバルブタイミングとの偏差が所定値以上か否かを判定
   する偏差判定手段と、 前記特定運転状態検出手段により、エンジンが特定運転
   状態であることが判断されるとともに、前記偏差判定手
   段により、目標バルブタイミングと実バルブタイミング
   との偏差が所定値以下であることが判断された時に、前
   記両油圧室の差圧が、前記スラスト力に抗する方向で、
   前記スラスト力以下となるようにそれぞれの油圧室に潤
   滑油を供給するように前記潤滑油圧調圧手段を制御する
   潤滑油圧制御手段とを備えたことを特徴とするバルブタ
   イミング制御装置。