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JP2001065373A - Hydraulic control device for variable valve timing mechanism - Google Patents

Hydraulic control device for variable valve timing mechanism

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Publication number
JP2001065373A
JP2001065373A JP2000227141A JP2000227141A JP2001065373A JP 2001065373 A JP2001065373 A JP 2001065373A JP 2000227141 A JP2000227141 A JP 2000227141A JP 2000227141 A JP2000227141 A JP 2000227141A JP 2001065373 A JP2001065373 A JP 2001065373A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ring gear
camshaft
valve
duty
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000227141A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3826993B2 (en
Inventor
Yoshito Moriya
嘉人 守谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2000227141A priority Critical patent/JP3826993B2/en
Publication of JP2001065373A publication Critical patent/JP2001065373A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3826993B2 publication Critical patent/JP3826993B2/en
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】可変バルブタイミング機構(VVT)の迅速な
作動応答性を確保し、リングギヤを中間位置に保持させ
るときの位置制御を安定化させる。 【解決手段】リングギヤ12を油圧により駆動させるこ
とによりバルブタイミングを可変とするVVT1におい
て、リングギヤ12への油圧供給を制御する制御弁28
を、吸気バルブを開閉駆動させる際に発生するカムシャ
フト2のトルク変動の周期に対して反転された位相で同
期したデューティ周波数に基づきデューティ制御する。
従って、リングギヤ12に対して周期的に加えられる油
圧力が、カムシャフト2のトルク変動に起因してリング
ギヤ12に周期的に付加されるスラスト力を打ち消し合
うように作用し、それら合力の変動が小さくなる。
A variable valve timing mechanism (VVT) ensures quick operation response and stabilizes position control when a ring gear is held at an intermediate position. A control valve (28) for controlling the supply of oil pressure to a ring gear (12) in a VVT (1) that varies valve timing by driving the ring gear (12) by oil pressure.
Is controlled based on a duty frequency synchronized with a phase inverted with respect to a cycle of torque fluctuation of the camshaft 2 generated when the intake valve is opened and closed.
Accordingly, the hydraulic pressure periodically applied to the ring gear 12 acts so as to cancel out the thrust force periodically applied to the ring gear 12 due to the torque fluctuation of the camshaft 2, and the fluctuation of the resultant force is reduced. Become smaller.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関における
吸気バルブ或いは排気バルブのバルブタイミングを可変
にするために油圧によって駆動される可変バルブタイミ
ング機構の油圧制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic control device for a variable valve timing mechanism which is driven by hydraulic pressure in order to change the valve timing of an intake valve or an exhaust valve in an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の油圧駆動タイプのバルブ
制御装置として、例えば特開昭59−120707号公
報に開示されたものが知られている。この従来のバルブ
制御装置では、カムシャフトの一端部にエンジンのクラ
ンクシャフトに駆動連結されたスリーブ(タイミングプ
ーリ)が設けられており、そのタイミングプーリとカム
シャフトとの間にはリングピストン(リングギヤ)が介
在されている。リングギヤはその内外周に設けられた歯
の少なくとも一方がヘリカル歯となっており、リングギ
ヤは軸方向への移動によってカムシャフトと相対回動可
能となっている。又、リングギヤの軸方向一端側には、
油圧ポンプ等からの油圧が油路を通じて供給されるよう
になっている。更に、その油圧に対抗するように、リン
グギヤの他端側には釣り合い用スプリングが設けられて
いる。そして、油圧がリングギヤの一端側に加えられる
ことにより、リングギヤがスプリングの付勢力に抗して
軸方向へ動かされる。これより、カムシャフトにはタイ
ミングプーリに対する捩じりが付与され、カムシャフト
とタイミングプーリとの回転方向における位相(回転位
相)が変更され、吸気バルブ或いは排気バルブの開閉タ
イミングが変更されてバルブオーバラップが制御され
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a valve control device of this type of hydraulic drive type, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-120707 is known. In this conventional valve control device, a sleeve (timing pulley) drivingly connected to a crankshaft of an engine is provided at one end of a camshaft, and a ring piston (ring gear) is provided between the timing pulley and the camshaft. Is interposed. At least one of the teeth provided on the inner and outer circumferences of the ring gear is a helical tooth, and the ring gear is rotatable relative to the camshaft by moving in the axial direction. Also, at one axial end of the ring gear,
Oil pressure from a hydraulic pump or the like is supplied through an oil passage. Further, a balancing spring is provided at the other end of the ring gear to oppose the oil pressure. When the oil pressure is applied to one end of the ring gear, the ring gear is moved in the axial direction against the urging force of the spring. As a result, the camshaft is twisted with respect to the timing pulley, the phase (rotational phase) of the camshaft and the timing pulley in the rotation direction is changed, and the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve is changed, thereby causing a valve over. The lap is controlled.

【0003】この従来のバルブ制御装置では、リングギ
ヤに作用する油圧を制御するために油路の途中に電磁弁
が設けられている。そして、その電磁弁がエンジンの各
種駆動パラメータに基づいてコンピュータによりデュー
ティ制御されるようになっている。従って、電磁弁がデ
ューティ制御されることにより、そのデューティ周波数
に同期して変動する油圧がリングギヤの軸方向一端側に
加えられる。
In this conventional valve control device, an electromagnetic valve is provided in the middle of an oil passage for controlling the oil pressure acting on the ring gear. The duty of the solenoid valve is controlled by a computer based on various drive parameters of the engine. Accordingly, when the duty of the solenoid valve is controlled, a hydraulic pressure that fluctuates in synchronization with the duty frequency is applied to one axial end of the ring gear.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
バルブ制御装置では、カムシャフトが回転駆動されてい
るときに、そのカムシャフトの周期的なトルク変動の反
力がリングギヤに入力されることから、リングギヤには
周期的な軸方向の変動荷重(スラスト力)が加わってい
た。又、ヘリカル歯を備えたリングギヤでは、その軸方
向の動きに対して多少のフリクションを有するものであ
った。
However, in the conventional valve control device, when the camshaft is driven to rotate, the reaction force of the periodic torque fluctuation of the camshaft is input to the ring gear. The ring gear was subjected to a periodic axial load (thrust force). Further, the ring gear having the helical teeth has some friction with respect to the movement in the axial direction.

【0005】従って、リングギヤのフリクションが相対
的に小さい場合には、次のような問題があった。即ち、
リングギヤの移動ストローク両端位置では、スプリング
の付勢力或いは油圧力が最も大きいことから、リングギ
ヤに加わる周期的なスラスト力の影響は極めて少ない。
しかしながら、電磁弁のデューティ制御によりリングギ
ヤが中間位置に保持される場合には、その位置がスプリ
ングの付勢力と油圧力との釣り合いによって決定され
る。このため、その釣り合い状態でリングギヤに周期的
なスラスト力が更に加わることにより、リングギヤの位
置制御が不安定となる。よって、リングギヤが不用意に
動いてヘリカル歯の摩耗やオイルシール摩耗、或いは機
構自体の耐久性が損なわれるおそれがあった。
Therefore, when the friction of the ring gear is relatively small, there are the following problems. That is,
At both ends of the movement stroke of the ring gear, since the biasing force of the spring or the hydraulic pressure is the largest, the influence of the periodic thrust force applied to the ring gear is extremely small.
However, when the ring gear is held at the intermediate position by the duty control of the solenoid valve, the position is determined by the balance between the urging force of the spring and the hydraulic pressure. Therefore, a cyclic thrust force is further applied to the ring gear in the balanced state, whereby the position control of the ring gear becomes unstable. Therefore, the ring gear may be inadvertently moved, and the helical teeth may be worn, the oil seal may be worn, or the durability of the mechanism itself may be impaired.

【0006】一方、リングギヤのフリクションが相対的
に大きい場合には、次のような問題があった。即ち、リ
ングギヤのフリクションはリングギヤの動きに対するヒ
ステリシスとして存在する。従って、そのヒステリシス
が大きい場合には、特にリングギヤを中間位置から移動
させようとした場合に、その応答性に対して影響があっ
た。例えば、リングギヤを僅かに移動させるために、リ
ングギヤに加わる油圧を僅かに増減させた場合には、そ
の油圧変化がヒステリシスの中に埋もれてしまうおそれ
があった。よって、リングギヤの動き始めが遅くなり、
その位置制御が非線形なものになり易かった。
On the other hand, when the friction of the ring gear is relatively large, there are the following problems. That is, the friction of the ring gear exists as a hysteresis for the movement of the ring gear. Therefore, when the hysteresis is large, especially when the ring gear is moved from the intermediate position, the response is affected. For example, when the oil pressure applied to the ring gear is slightly increased or decreased to slightly move the ring gear, the oil pressure change may be buried in the hysteresis. Therefore, the ring gear starts moving slowly,
The position control was likely to be non-linear.

【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、油圧によりバルブタイミン
グを可変にする可変バルブタイミング機構において、バ
ルブタイミングを変更するに際しては迅速な作動応答性
を確保することが可能であり、またバルブタイミングを
所定のタイミングに保持するに際してはその安定化を図
ることの可能な可変バルブタイミング機構の油圧制御装
置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a variable valve timing mechanism for varying a valve timing by hydraulic pressure, so that a quick operation response can be achieved when changing the valve timing. It is an object of the present invention to provide a hydraulic control device for a variable valve timing mechanism which can secure the valve timing and can stabilize the valve timing at a predetermined timing.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段及びその作用効果について以下に記載する。この
発明では、内燃機関のカムシャフトにより開閉駆動され
る吸排気用のバルブの少なくとも一方のバルブタイミン
グを油路を通じて供給される油圧に基づいて変更する可
変バルブタイミング機構の油圧制御装置において、前記
油路の途中に設けられ、前記油圧の供給を制御すべく開
閉駆動される制御弁と、前記吸排気用のバルブを開閉駆
動させる際に発生する前記カムシャフトのトルク変動周
期と同期したデューティ周波数に基づいて前記制御弁を
デューティ制御するデューティ制御手段とを備えるよう
にしている。
The means for achieving the above object and the effects thereof will be described below. According to the present invention, in the hydraulic control device for a variable valve timing mechanism for changing at least one valve timing of an intake / exhaust valve driven to open and close by a camshaft of an internal combustion engine based on a hydraulic pressure supplied through an oil passage, A control valve provided in the middle of the road and driven to open and close to control the supply of the hydraulic pressure, and a duty frequency synchronized with a torque fluctuation cycle of the camshaft generated when opening and closing the intake and exhaust valves. And duty control means for duty-controlling the control valve based on the duty.

【0009】こうした構成によれば、制御弁の開閉周期
をカムシャフトのトルク変動周期と同相で同期させた場
合には、このカムシャフトのトルク変動に起因した周期
的なスラスト力がデューティ周波数に合わせて周期的に
変動する油圧力を増大させるようこれに上乗せされるた
め、バルブタイミングを変更するに際して迅速な作動応
答性を確保することが可能になる。一方、制御弁の開閉
周期をカムシャフトのトルク変動周期と逆相で同期させ
た場合には、上記デューティ周波数に合わせて周期的に
変動する油圧力が上記カムシャフトのトルク変動に起因
した周期的なスラスト力を打ち消すように作用するた
め、バルブタイミングを所定のタイミングに保持するに
際してその安定化を図ることが可能になる。
According to this configuration, when the opening / closing cycle of the control valve is synchronized in phase with the torque fluctuation cycle of the camshaft, the periodic thrust force caused by the torque fluctuation of the camshaft is adjusted to the duty frequency. In order to increase the hydraulic pressure that fluctuates periodically, it is possible to secure quick operation response when changing the valve timing. On the other hand, when the opening / closing cycle of the control valve is synchronized in the opposite phase to the torque fluctuation cycle of the camshaft, the hydraulic pressure that fluctuates periodically in accordance with the duty frequency becomes a periodic pressure caused by the torque fluctuation of the camshaft. Since it acts so as to cancel out the excessive thrust force, it is possible to stabilize the valve timing when maintaining it at a predetermined timing.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、この発明
をガソリンエンジンに適用される可変バルブタイミング
機構の油圧制御装置として具体化した第1実施形態を図
1〜図6に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment of the present invention embodied as a hydraulic control device for a variable valve timing mechanism applied to a gasoline engine will be described below in detail with reference to FIGS. Will be described.

【0011】図1はこの実施形態の可変バルブタイミン
グ機構(以下単に「VVT」という)1とそのVVT1
を駆動させるための油圧制御装置を示す概略構成図であ
る。VVT1は吸排気用のバルブを開閉するためのカム
シャフト2を備え、カムシャフト2はそのカムジャーナ
ル2aにて図示しないエンジンのシリンダヘッド3に回
転可能に支持されている。この実施形態では、エンジン
において図示しない吸気バルブ、排気バルブがそれぞれ
別々のカムシャフトにより開閉駆動されるようになって
おり、そのうち上記のカムシャフト2は吸気バルブに対
応している。
FIG. 1 shows a variable valve timing mechanism (hereinafter simply referred to as "VVT") 1 of this embodiment and its VVT1.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a hydraulic control device for driving the hydraulic control device. The VVT 1 has a camshaft 2 for opening and closing a valve for intake and exhaust, and the camshaft 2 is rotatably supported by a cylinder head 3 of an engine (not shown) by a cam journal 2a. In this embodiment, an intake valve and an exhaust valve (not shown) of the engine are opened and closed by separate camshafts, and the camshaft 2 corresponds to the intake valve.

【0012】カムシャフト2の先端部上には、タイミン
グプーリ4がそのボス部4aにて相対回転可能に装着さ
れている。このタイミングプーリ4の外周には外歯4b
が形成されており、同プーリ4の軸方向(同図の左右方
向)一側には収容凹部4cが形成されている。又、その
収容凹部4cを塞ぐように、カムシャフト2の先端には
キャップ5がボルト6により締付け固定されると共に、
ノックピン7により回り止めされている。更に、収容凹
部4cの開口端側とキャップ5の外周との間には、その
タイミングプーリ4に圧入固定されたアウタープレート
8と、キャップ5に一体形成されたインナープレート9
等とからなる緩衝用の周知の粘性継手(ビスカスカップ
リング)10が設けられている。更に又、キャップ5と
アウタープレート8との間、及びキャップ5とタイミン
グプーリ4との間には、それぞれシール部材11が介在
されている。
A timing pulley 4 is mounted on the tip of the camshaft 2 so as to be relatively rotatable by a boss 4a. External teeth 4b are provided on the outer periphery of the timing pulley 4.
The pulley 4 has an accommodation recess 4c formed on one side in the axial direction (the left-right direction in the figure). In addition, a cap 5 is fastened and fixed to the tip of the camshaft 2 with a bolt 6 so as to cover the housing recess 4c.
The rotation is prevented by the knock pin 7. Further, between the opening end side of the accommodation recess 4 c and the outer periphery of the cap 5, an outer plate 8 press-fitted and fixed to the timing pulley 4 and an inner plate 9 integrally formed with the cap 5.
A well-known viscous coupling (a viscous coupling) 10 for buffering is provided. Furthermore, seal members 11 are interposed between the cap 5 and the outer plate 8 and between the cap 5 and the timing pulley 4, respectively.

【0013】上記のタイミングプーリ4とカムシャフト
2との間にはリングギヤ12が介在され、両者4,2が
連結されている。即ち、キャップ5により閉塞されたタ
イミングプーリ4の収容凹部4cには、リングギヤ12
が収容されている。このリングギヤ12は、その内外周
に設けられた歯12a,12bの両方がヘリカル歯にな
っている。又、リングギヤ12の各歯12a,12b
は、タイミングプーリ4のボス部4aに形成された内歯
4dと、キャップ5の内周に形成された内歯5aとにそ
れぞれ噛み合わされている。この構成によって、リング
ギヤ12が軸方向へ移動されることにより、同ギヤ12
がカムシャフト2と相対回動可能になっている。更に、
タイミングプーリ4はその外歯4bに掛装されたタイミ
ングベルト13を介して、図示しないクランクシャフト
に駆動連結されている。
A ring gear 12 is interposed between the timing pulley 4 and the camshaft 2, and the two are connected to each other. That is, the ring gear 12 is provided in the accommodation recess 4 c of the timing pulley 4 closed by the cap 5.
Is housed. In this ring gear 12, both teeth 12a and 12b provided on the inner and outer circumferences are helical teeth. Also, each tooth 12a, 12b of the ring gear 12
Are meshed with the internal teeth 4d formed on the boss 4a of the timing pulley 4 and the internal teeth 5a formed on the inner periphery of the cap 5, respectively. With this configuration, the ring gear 12 is moved in the axial direction,
Are rotatable relative to the camshaft 2. Furthermore,
The timing pulley 4 is drivingly connected to a crankshaft (not shown) via a timing belt 13 mounted on the external teeth 4b.

【0014】従って、クランクシャフトの動力がタイミ
ングベルト13を介してタイミングプーリ4に伝達され
ることにより、リングギヤ12で連結されたタイミング
プーリ4とキャップ5とが一体的に回転されてカムシャ
フト2が回転駆動される。この時、リングギヤ12が軸
方向へ移動されることにより、カムシャフト2にタイミ
ングプーリ4に対する捩じりが付与される。又、カムシ
ャフト2に捩じりが付与される際に、リングギヤ12の
バックラッシに起因するガタツキは、ビスカスカップリ
ング10の作用によって緩衝され、異音の発生が抑えら
れる。
Accordingly, when the power of the crankshaft is transmitted to the timing pulley 4 via the timing belt 13, the timing pulley 4 and the cap 5 connected by the ring gear 12 are integrally rotated, and the camshaft 2 is rotated. It is driven to rotate. At this time, when the ring gear 12 is moved in the axial direction, the camshaft 2 is given a twist with respect to the timing pulley 4. In addition, when the camshaft 2 is torsioned, rattling due to backlash of the ring gear 12 is buffered by the action of the viscous coupling 10 and generation of abnormal noise is suppressed.

【0015】リングギヤ12を油圧により駆動させるた
めに、収容凹部4cにおいて、リングギヤ12の軸方向
一端側は、作動油による油圧が導入される加圧室14と
なっている。又、同じく収容凹部4cにおいて、リング
ギヤ12の他端側は、その油圧に対抗する釣り合い用の
スプリング15が収容されるスプリング室16となって
いる。更に、加圧室14に作動油による油圧を供給する
ために、シリンダヘッド3及びカムシャフト2には、互
いに連通するヘッド油路17及びシャフト油路18がそ
れぞれ形成されている。
In order to drive the ring gear 12 by hydraulic pressure, one end in the axial direction of the ring gear 12 in the housing recess 4c is a pressurizing chamber 14 into which hydraulic pressure by hydraulic oil is introduced. Similarly, in the housing recess 4c, the other end side of the ring gear 12 is a spring chamber 16 in which a balancing spring 15 against the oil pressure is housed. Further, a head oil passage 17 and a shaft oil passage 18 communicating with each other are formed in the cylinder head 3 and the camshaft 2 in order to supply hydraulic pressure by hydraulic oil to the pressurizing chamber 14.

【0016】一方、タイミングプーリ4及びカムシャフ
ト2の一部には、加圧室14からスプリング室16へ洩
れ出た作動油を導出するための戻し油路19,20が形
成されている。又、タイミングプーリ4の一端側におい
て、同プーリ4とシリンダヘッド3との間にはシール部
材21が介在されており、それらタイミングプーリ4、
シリンダヘッド3、カムシャフト2及びシール部材21
によって囲まれた空間が油回収室22となっている。そ
して、その油回収室22には戻し油路19,20が連通
されている。更に、カムシャフト2の下方にて、シリン
ダヘッド3の一部には、油回収室22にて回収された作
動油をエンジンのオイルパン23へ戻すための油戻し穴
24が形成されている。
On the other hand, return oil passages 19 and 20 are formed in the timing pulley 4 and a part of the camshaft 2 to lead hydraulic oil leaked from the pressurizing chamber 14 to the spring chamber 16. At one end of the timing pulley 4, a seal member 21 is interposed between the pulley 4 and the cylinder head 3, and the timing pulley 4,
Cylinder head 3, camshaft 2, and seal member 21
The space surrounded by is defined as an oil recovery chamber 22. Then, return oil passages 19 and 20 are connected to the oil recovery chamber 22. Further, below the camshaft 2, an oil return hole 24 for returning the hydraulic oil collected in the oil recovery chamber 22 to the oil pan 23 of the engine is formed in a part of the cylinder head 3.

【0017】尚、この実施形態では、内外周の各歯12
a,12bの傾き角等によって決まるリングギヤ12の
フリクションが相対的に小さくなるように設定されてい
る。この実施形態では、作動油としてエンジンの潤滑油
が利用されている。即ち、潤滑油のための一系統の油圧
回路を構成するオイルポンプ25はエンジンに連動して
駆動され、それによってオイルパン23に貯留された潤
滑油がオイルフィルタ26を介して吸い上げられる。オ
イルポンプ25とヘッド油路17との間にはメイン油路
27が接続されており、そのメイン油路27の途中に
は、ソレノイド式で三方式の制御弁28が設けられてい
る。この制御弁28はデューティ制御されるものであ
り、その特性を図3のグラフに示す。このグラフからも
分かるように、制御弁28は入力指令値としてのデュー
ティ比のある範囲内で、デューティ比に対する出力とし
ての油圧が比例するようになっている。即ち、デューテ
ィ比のある範囲内では、デューティ比が増加するのに伴
って油圧が増大するようになっている。そして、制御弁
28にて制御される油圧が増大することにより、カムシ
ャフト2の回転位相が進角される。
In this embodiment, the inner and outer teeth 12
The friction of the ring gear 12, which is determined by the inclination angles of a and 12b, is set to be relatively small. In this embodiment, the lubricating oil of the engine is used as the working oil. That is, the oil pump 25 constituting one hydraulic circuit for lubricating oil is driven in conjunction with the engine, whereby the lubricating oil stored in the oil pan 23 is sucked up through the oil filter 26. A main oil passage 27 is connected between the oil pump 25 and the head oil passage 17, and a solenoid type three control valve 28 is provided in the middle of the main oil passage 27. The duty of the control valve 28 is controlled, and its characteristics are shown in the graph of FIG. As can be seen from this graph, in the control valve 28, the hydraulic pressure as the output with respect to the duty ratio is proportional to the duty ratio within a certain range of the duty ratio as the input command value. That is, within a certain range of the duty ratio, the hydraulic pressure increases as the duty ratio increases. Then, by increasing the hydraulic pressure controlled by the control valve 28, the rotation phase of the camshaft 2 is advanced.

【0018】従って、オイルポンプ25の駆動中に、制
御弁28のオン・オフがデューティ制御されてメイン油
路27が周期的に開閉されることにより、オイルポンプ
25より吐出された潤滑油が作動油としてある油圧をも
ってヘッド油路17へ供給される。ヘッド油路17へ供
給された作動油は、更にシャフト油路18を通じて加圧
室14へと導入される。そして、その作動油の油圧によ
りリングギヤ12がスプリング15の付勢力に抗して軸
方向の一方(同図の右方向)へ押圧される。これによ
り、カムシャフト2に捩じりが付与され、カムシャフト
2のタイミングプーリ4に対する回転位相が変更され
る。その結果、吸気バルブの開閉タイミングが変えら
れ、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップが
変更される。
Therefore, during the operation of the oil pump 25, the on / off of the control valve 28 is duty-controlled to periodically open and close the main oil passage 27, so that the lubricating oil discharged from the oil pump 25 operates. The oil is supplied to the head oil passage 17 with a certain oil pressure as oil. The hydraulic oil supplied to the head oil passage 17 is further introduced into the pressurizing chamber 14 through the shaft oil passage 18. Then, the ring gear 12 is pressed in one of the axial directions (rightward in the drawing) against the urging force of the spring 15 by the hydraulic pressure of the hydraulic oil. Thereby, torsion is given to the camshaft 2 and the rotation phase of the camshaft 2 with respect to the timing pulley 4 is changed. As a result, the opening / closing timing of the intake valve is changed, and the valve overlap between the intake valve and the exhaust valve is changed.

【0019】一方、制御弁28がオフされることによ
り、ヘッド油路17への作動油の供給が遮断される。こ
れにより、加圧室14から油圧が抜け、リングギヤ12
がスプリング15の付勢力によって軸方向の他方(同図
の左方向)へ押圧されて戻される。これにより、カムシ
ャフト2に逆の捩じりが付与され、カムシャフト2の回
転位相が復帰変更される。その結果、吸気バルブの開閉
タイミングが変えられてバルブオーバラップが変更され
る。この時、加圧室14からスプリング室16へ洩れ出
た作動油は、戻し油路19,20を通じて油回収室22
へと導かれ、更に油戻し穴24を通じてオイルパン23
へと戻される。
On the other hand, when the control valve 28 is turned off, the supply of the working oil to the head oil passage 17 is shut off. As a result, the oil pressure is released from the pressurizing chamber 14 and the ring gear 12
Is pressed back by the urging force of the spring 15 to the other axial direction (to the left in the figure). As a result, a reverse twist is applied to the camshaft 2, and the rotation phase of the camshaft 2 is changed back. As a result, the opening / closing timing of the intake valve is changed, and the valve overlap is changed. At this time, the operating oil leaked from the pressurizing chamber 14 to the spring chamber 16 passes through the return oil passages 19 and 20 to the oil collecting chamber 22.
To the oil pan 23 through the oil return hole 24.
Returned to.

【0020】この実施形態では、制御弁28が、デュー
ティ制御手段を構成する電子制御装置(以下単に「EC
U」という)31により、エンジンの運転状態に応じて
制御されるようになっている。ECU31は中央処理装
置(CPU)と、所定の制御プログラム等を予め記憶し
たりCPUの演算結果等を一時記憶したりする各種メモ
リ等と、これら各部と外部入力回路及び外部出力回路等
とをバスによって接続した理論演算回路として構成され
たものである。
In this embodiment, the control valve 28 is connected to an electronic control unit (hereinafter simply referred to as “EC
U ”) 31 is controlled according to the operating state of the engine. The ECU 31 has a central processing unit (CPU), various memories for storing a predetermined control program and the like in advance and temporarily storing the calculation results of the CPU, etc., and buses these units, an external input circuit and an external output circuit, etc. As a theoretical operation circuit connected by the

【0021】エンジンの運転状態を検出する各種センサ
として、図示しないエンジンの吸気通路にはその吸入空
気量Qを検出するエアフローメータ32が設けられてい
る。又、エンジンのシリンダブロックにはその冷却水の
温度(冷却水温)THWを検出する水温センサ33が設
けられている。更に、排気バルブ側のVVT1を構成し
ていないカムシャフト近傍には、そのカムシャフトの回
転からクランクシャフトの回転を所定の角度間隔で検知
し、エンジン回転数NEを求めるためのクランク角信号
CASとして出力するクランク角センサ34が設けられ
ている。更に又、吸気バルブ側のVVT1を構成するカ
ムシャフト2の基端部には、そのカムシャフト2の回転
を所定の角度間隔で検知し、カム角基準信号CBSとし
て出力するカム角センサ35が設けられている。このカ
ム角センサ35は、クランク角センサ34との比較によ
り進角値を算出すると共に、制御弁28をオン・オフす
るための基準タイミングを算出するために設けられてい
る。このカム角センサ35は、カムシャフト2の回転に
連動して回転されるタイミングロータ36と、ピックア
ップコイル37とから構成されている。タイミングロー
タ36の外周には、カムシャフト2上の図示しないカム
山の数に整合する複数の突起36aが形成されている。
これら各突起36aは、各カム山により吸気バルブが開
閉駆動される際にカムシャフト2で発生するトルク変動
の周期に整合するように配置されている。この実施形態
では、トルク変動のレベルが最低となる位置に整合する
ように各突起36aが配置されている。又、ピックアッ
プコイル37は各突起36aに対向して配置されてい
る。そして、クランクシャフトの回転に伴ってタイミン
グロータ36が回転されることにより、ピックアップコ
イル37では各突起36aの通過が検知され、カム角信
号CBSはトルク変動レベルが最低となる位置に整合す
るトリガパルスとして周期的に出力されるようになって
いる。
An air flow meter 32 for detecting an intake air amount Q is provided in an intake passage of the engine (not shown) as various sensors for detecting an operation state of the engine. Further, a water temperature sensor 33 for detecting the temperature (cooling water temperature) THW of the cooling water is provided in the cylinder block of the engine. Further, in the vicinity of a camshaft not forming the VVT 1 on the exhaust valve side, the rotation of the crankshaft is detected at predetermined angular intervals from the rotation of the camshaft, and is used as a crank angle signal CAS for obtaining the engine speed NE. An output crank angle sensor 34 is provided. Further, a cam angle sensor 35 for detecting the rotation of the camshaft 2 at predetermined angular intervals and outputting it as a cam angle reference signal CBS is provided at the base end of the camshaft 2 constituting the VVT 1 on the intake valve side. Have been. The cam angle sensor 35 is provided for calculating an advance angle value by comparison with the crank angle sensor 34 and for calculating a reference timing for turning the control valve 28 on and off. The cam angle sensor 35 includes a timing rotor 36 that rotates in conjunction with the rotation of the camshaft 2, and a pickup coil 37. A plurality of protrusions 36a are formed on the outer periphery of the timing rotor 36 so as to match the number of cam ridges (not shown) on the camshaft 2.
These projections 36a are arranged so as to match the cycle of the torque fluctuation generated in the camshaft 2 when the intake valve is opened and closed by each cam peak. In this embodiment, the projections 36a are arranged so as to match the position where the level of the torque fluctuation is the lowest. Further, the pickup coil 37 is arranged to face each projection 36a. Then, when the timing rotor 36 is rotated with the rotation of the crankshaft, the pickup coil 37 detects the passage of each projection 36a, and the cam angle signal CBS is a trigger pulse matching the position where the torque fluctuation level becomes the lowest. Is output periodically.

【0022】この実施形態では、ECU31の外部入力
回路に前述したエアフローメータ32、水温センサ3
3、クランク角センサ34及びカム角センサ35がそれ
ぞれ接続されている。又、ECU31の外部出力回路に
制御弁28が接続されている。そして、ECU31はV
VT1によるバルブタイミング制御を司るために、エア
フロメータ32及び各センサ33〜35からの出力信号
に基づきその時々のエンジン運転状態に応じた吸気バル
ブの開閉タイミングを決定し、制御弁28を好適に駆動
制御するようになっている。
In this embodiment, the air flow meter 32 and the water temperature sensor 3
3. The crank angle sensor 34 and the cam angle sensor 35 are connected respectively. The control valve 28 is connected to an external output circuit of the ECU 31. Then, the ECU 31
In order to control the valve timing by the VT1, the opening / closing timing of the intake valve according to the current engine operating state is determined based on the output signals from the air flow meter 32 and the sensors 33 to 35, and the control valve 28 is suitably driven. Control.

【0023】次に、前述したECU31により実行され
るバルブタイミング制御のための処理動作について説明
する。図2のフローチャートはECU70により実行さ
れる「バルブタイミング制御ルーチン」を示しており、
エンジンの運転中に所定時間毎の定時割り込みで実行さ
れる。
Next, the processing operation for valve timing control executed by the ECU 31 will be described. 2 shows a “valve timing control routine” executed by the ECU 70.
It is executed by a periodic interruption every predetermined time during the operation of the engine.

【0024】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ101において、エアフローメータ32、水温セ
ンサ33、クランク角センサ34及びカム角センサ35
からの各出力信号に基づき、吸入空気量Q、冷却水温T
HW、クランク角信号CAS及びカム角信号CBSをそ
れぞれ読み込む。
When the process proceeds to this routine, first, in step 101, the air flow meter 32, the water temperature sensor 33, the crank angle sensor 34, and the cam angle sensor 35
Based on each output signal, the intake air amount Q, the cooling water temperature T
The HW, the crank angle signal CAS and the cam angle signal CBS are read.

【0025】続いて、ステップ102において、今回読
み込まれた冷却水温THWが所定の基準温度T0よりも
高いか否かを判断する。ここで、冷却水温THWが基準
温度T0よりも高くない場合は、エンジンが充分に暖ま
っていない始動時であるものとして、そのままその後の
処理を一旦終了する。
Subsequently, at step 102, it is determined whether or not the currently read coolant temperature THW is higher than a predetermined reference temperature T0. Here, if the cooling water temperature THW is not higher than the reference temperature T0, it is assumed that the engine is not sufficiently warmed up and the subsequent processing is temporarily terminated.

【0026】一方、ステップ102において、冷却水温
THWが基準温度T0よりも高い場合には、エンジンが
充分に暖まった始動後であるものとしてステップ103
へ移行し、ステップ103〜ステップ109の一連の処
理を実行する。
On the other hand, if the cooling water temperature THW is higher than the reference temperature T0 in step 102, it is determined that the engine has been sufficiently warmed up and the process proceeds to step 103.
Then, a series of processes from Step 103 to Step 109 are executed.

【0027】即ち、先ずステップ103においては、今
回読み込まれたクランク角信号CAS及びカム角信号C
BSに基づき、エンジン回転数NE及びカムシャフト2
の現在進角値θ0を算出する。
That is, first, at step 103, the currently read crank angle signal CAS and cam angle signal C are read.
Based on BS, the engine speed NE and the camshaft 2
Is calculated.

【0028】次に、ステップ104において、今回読み
込まれた吸入空気量Q、今回算出されたエンジン回転数
NEに基づき、エンジンの負荷相当値Q/Nを算出す
る。そして、ステップ105において、今回算出された
エンジン回転数NE及び負荷相当値Q/Nに基づき、カ
ムシャフト2の目標進角値θを算出する。この目標進角
値θの算出は、図4に示すように、エンジン回転数NE
及び負荷相当値Q/Nに対する目標進角値θの関係を予
め定めてなるマップを参照して行われる。
Next, at step 104, an engine load equivalent value Q / N is calculated based on the currently read intake air amount Q and the currently calculated engine speed NE. In step 105, a target advance value θ of the camshaft 2 is calculated based on the engine speed NE and the load equivalent value Q / N calculated this time. The calculation of the target advance value θ is performed, as shown in FIG.
And a map in which the relationship between the target advance angle value θ and the load equivalent value Q / N is determined in advance.

【0029】続いて、ステップ106においては、目標
進角値θと現在進角値θ0との進角値偏差(θ−θ0)
に基づき、今回のデューティ加算値Rを算出する。この
デューティ加算値Rの算出は、図5に示すように、進角
値偏差(θ−θ0)に対するデューティ加算値Rの関係
を予め定めてなるマップを参照して行われる。
Subsequently, in step 106, the advance value deviation (θ-θ0) between the target advance value θ and the current advance value θ0 is obtained.
, The current duty addition value R is calculated. The calculation of the duty addition value R is performed with reference to a map in which the relation between the duty addition value R and the advance angle deviation (θ−θ0) is predetermined as shown in FIG.

【0030】又、ステップ107において、前回求めら
れたデューティ比RBに今回求められたデューティ加算
値Rを加算し、その結果を今回のデューティ比RAとし
て設定する。
In step 107, the duty addition value R calculated this time is added to the duty ratio RB calculated last time, and the result is set as the current duty ratio RA.

【0031】更に、ステップ108において、今回求め
られたエンジン回転数NE及びデューティ比RAに基づ
き、制御弁28をデューティ制御するための通電時間R
Tを算出する。この通電時間RTの算出は、エンジン回
転数NE及びデューティ比RAに対する通電時間RTの
関係を予め定めてなる図示しないマップを参照して行わ
れる。
Further, in step 108, based on the engine speed NE and the duty ratio RA obtained this time, the energizing time R for controlling the duty of the control valve 28 is determined.
Calculate T. The calculation of the energization time RT is performed with reference to a map (not shown) in which the relationship between the energization time RT and the engine speed NE and the duty ratio RA is predetermined.

【0032】そして、ステップ109において、今回求
められた通電時間RTに基づき制御弁28をデューティ
制御する。この実施形態では、カムシャフト2で発生す
るトルク変動の周期に対して反転した位相で同期させた
デューティ周波数に基づき通電時間RTを制御弁28の
ソレノイドへ出力し、その後の処理を一旦終了する。
In step 109, the duty of the control valve 28 is controlled based on the energization time RT obtained this time. In this embodiment, the energization time RT is output to the solenoid of the control valve 28 based on the duty frequency synchronized with the phase of the torque fluctuation generated in the camshaft 2 at an inverted phase, and the subsequent processing is temporarily terminated.

【0033】以上のようにしてバルブタイミング制御の
処理動作が実行される。ここで、この実施形態のバルブ
タイミング制御の作用を図6のタイムチャートに従って
説明する。
The processing operation of the valve timing control is executed as described above. Here, the operation of the valve timing control of this embodiment will be described with reference to the time chart of FIG.

【0034】このタイムチャートは、カムシャフト2で
発生するトルク変動、それに起因するリングギヤ12で
のスラスト力、カム角センサ35からのトリガパルス、
制御弁28のソレノイドに対する通電、リングギヤ12
に対する油圧、及び油圧力、スプリング力、スラスト力
の合力の変化の関係を示している。
This time chart shows the torque fluctuation generated in the camshaft 2, the thrust force in the ring gear 12 caused by the fluctuation, the trigger pulse from the cam angle sensor 35,
Energizing the solenoid of the control valve 28, the ring gear 12
2 shows the relationship between the change in the resultant oil pressure, the oil pressure, the spring force, and the thrust force.

【0035】このタイムチャートからも分かるように、
カムシャフト2のトルク変動は周期的に発生し、それに
起因するリングギヤ12のスラスト力は、トルク変動の
周期に対して反転した周期で発生することになる。そし
て、制御弁28のソレノイドでは、リングギヤ12のス
ラスト力が最大となるタイミングに同期したトリガパル
スを基準にして通電時間RTの通電が開始される。その
結果、リングギヤ12に加わる油圧は、リングギヤ12
のスラスト力の周期に対して反転した周期をもって変動
することになる。
As can be seen from this time chart,
The torque fluctuation of the camshaft 2 is generated periodically, and the resulting thrust force of the ring gear 12 is generated at a cycle inverted with respect to the cycle of the torque fluctuation. Then, in the solenoid of the control valve 28, energization for the energization time RT is started based on a trigger pulse synchronized with the timing at which the thrust force of the ring gear 12 becomes maximum. As a result, the hydraulic pressure applied to the ring gear 12
Of the thrust force with a period inverted with respect to the period of the thrust force.

【0036】従って、カムシャフト2の回転位相を最大
限に進角させるべく制御弁28がデューティ制御された
場合には、加圧室14に最大限の油圧が供給され、リン
グギヤ12はスプリング15の付勢力(スプリング力)
に抗して図1の右端位置まで移動される。又、カムシャ
フト2の回転位相を最大限に遅角させるべく制御弁28
がオフされた場合には、加圧室14に油圧が作用しない
状態となり、リングギヤ12はスプリング力によって図
1の左端位置まで移動される。そして、このようにリン
グギヤ12が右端位置或いは左端位置へ移動された状態
では、リングギヤ12にかかる油圧力或いはスプリング
力が充分に大きいことから、リングギヤ12にかかるス
ラスト力の有無にかかわらずリングギヤ12は比較的安
定した状態で位置保持される。
Therefore, when the duty of the control valve 28 is controlled so as to advance the rotational phase of the camshaft 2 to the maximum, the maximum hydraulic pressure is supplied to the pressurizing chamber 14 and the ring gear 12 Energizing force (spring force)
Is moved to the right end position in FIG. Also, the control valve 28 is provided to retard the rotation phase of the camshaft 2 to the maximum.
Is turned off, no oil pressure acts on the pressurizing chamber 14, and the ring gear 12 is moved to the left end position in FIG. 1 by the spring force. When the ring gear 12 is moved to the right end position or the left end position as described above, the hydraulic pressure or the spring force applied to the ring gear 12 is sufficiently large. The position is held in a relatively stable state.

【0037】一方、カムシャフト2の回転位相を中程度
に進角させるべく制御弁28がデューティ制御された場
合には、図1に示すように、リングギヤ12は油圧とス
プリング力との釣り合いによってその移動ストロークの
中間位置に保持される。そして、この実施形態では、制
御弁28のデューティ制御が、カムシャフト2のトルク
変動の周期に対し反転する位相で同期させたデューティ
周波数に基づいて行われている。つまり、リングギヤ1
2に加わる油圧力がスラスト力の周期に対して反転した
周期で変動するように制御弁28がデューティ制御され
る。このため、リングギヤ12に周期的に加えられる油
圧力が、カムシャフト2のトルク変動に起因してリング
ギヤ12に周期的に付加されるスラスト力を打ち消し合
うように作用することになる。
On the other hand, if the duty of the control valve 28 is controlled so as to advance the rotation phase of the camshaft 2 to a medium level, as shown in FIG. It is held at the middle position of the movement stroke. In this embodiment, the duty control of the control valve 28 is performed based on the duty frequency synchronized with the phase that is inverted with respect to the cycle of the torque fluctuation of the camshaft 2. That is, the ring gear 1
The duty of the control valve 28 is controlled so that the oil pressure applied to the pressure valve 2 fluctuates in a cycle inverted with respect to the cycle of the thrust force. Therefore, the hydraulic pressure periodically applied to the ring gear 12 acts so as to cancel out the thrust force periodically applied to the ring gear 12 due to the torque fluctuation of the camshaft 2.

【0038】従って、この実施形態のように、リングギ
ヤ12のフリクションが相対的に小さい場合には、図6
(f)に実線で示すように、リングギヤ12に作用する
油圧力、スプリング力及びスラスト力の合力の変動幅が
非常に小さなものとなり、リングギヤ12のフリクショ
ン幅を越えることが無くなる。その作用は、同図に破線
で示されるリングギヤ12に一定の油圧を供給させた場
合との比較からも明らかである。よって、カムシャフト
2のトルク変動に起因するスラスト力によってリングギ
ヤ12が動かされることがなくなる。
Accordingly, when the friction of the ring gear 12 is relatively small as in the present embodiment, FIG.
As shown by the solid line in (f), the fluctuation range of the resultant force of the hydraulic pressure, the spring force and the thrust force acting on the ring gear 12 becomes very small, and does not exceed the friction width of the ring gear 12. The effect is also evident from a comparison with a case where a constant oil pressure is supplied to the ring gear 12 indicated by a broken line in FIG. Therefore, the ring gear 12 is not moved by the thrust force caused by the torque fluctuation of the camshaft 2.

【0039】その結果、リングギヤ12を中間位置に保
持させる場合には、その位置制御を安定化させることが
できる。更にその結果として、リングギヤ12の不用意
な動きを防止することができ、延いてはリングギヤ12
のヘリカル歯における摩耗や、そのオイルシール摩耗、
或いはリングギヤ12自体の耐久性の低下を防止するこ
とができる。
As a result, when the ring gear 12 is held at the intermediate position, the position control can be stabilized. Further, as a result, inadvertent movement of the ring gear 12 can be prevented, and the ring gear 12
Wear on the helical teeth, and oil seal wear,
Alternatively, a decrease in the durability of the ring gear 12 itself can be prevented.

【0040】(第2実施形態)次に、この発明における
可変バルブタイミング機構の油圧制御装置を具体化した
第2実施形態を図7及び図8に基づいて説明する。尚、
この実施形態の構成は前記第1実施形態のそれと同じで
あるものとして、同一の構成部材には同一の符号を付し
て説明を省略し、以下に異なった点を中心に説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment which embodies a hydraulic control device for a variable valve timing mechanism according to the present invention will be described with reference to FIGS. still,
As the configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted, and different points will be mainly described below.

【0041】この実施形態では、内外周の各歯12a,
12bの傾き角度等によって決まるリングギヤ12の軸
方向におけるフリクションが相対的に大きくなるように
設定されている。又、ECU31により実行されるバル
ブタイミング制御の処理動作について前記第1実施形態
のそれと異なっている。即ち、図7のフローチャートは
ECU70により実行される「バルブタイミング制御ル
ーチン」を示しており、エンジンの運転中に所定時間毎
の定時割り込みで実行される。
In this embodiment, the inner and outer teeth 12a, 12a,
The friction in the axial direction of the ring gear 12, which is determined by the inclination angle and the like of the ring gear 12b, is set to be relatively large. Further, the processing operation of the valve timing control executed by the ECU 31 is different from that of the first embodiment. That is, the flowchart of FIG. 7 shows a “valve timing control routine” executed by the ECU 70, which is executed by a periodic interruption every predetermined time during the operation of the engine.

【0042】このフローチャートにおいて、ステップ2
01〜ステップ208の処理については、前記第1実施
形態における図2のフローチャートの処理と同じである
ことから、説明を省略し、特に異なったステップ209
の処理について説明する。
In this flowchart, step 2
Since the processing of steps 01 to 208 is the same as the processing of the flowchart of FIG. 2 in the first embodiment, the description is omitted, and particularly a different step 209 is performed.
Will be described.

【0043】即ち、ステップ209においては、今回求
められた通電時間RTに基づき制御弁28をデューティ
制御する。この実施形態では、カムシャフト2のトルク
変動の周期と同位相で同期させたデューティ周波数に基
づき、通電時間RTを制御弁28のソレノイドへ出力
し、その後の処理を一旦終了するのである。
That is, in step 209, the duty of the control valve 28 is controlled based on the energization time RT obtained this time. In this embodiment, the energization time RT is output to the solenoid of the control valve 28 based on the duty frequency synchronized in phase with the cycle of the torque fluctuation of the camshaft 2, and the subsequent processing is temporarily terminated.

【0044】ここで、この実施形態のバルブタイミング
制御の作用を図6に準ずる図8のタイムチャートに従っ
て説明する。このタイムチャートからも分かるように、
カムシャフト2のトルク変動は周期的に発生し、それに
起因するリングギヤ12のスラスト力は、トルク変動の
周期に対して反転した周期で発生することになる。そし
て、制御弁28のソレノイドでは、リングギヤ12のス
ラスト力が最大となるタイミングに同期したトリガパル
スを基準にして通電時間RTの通電が終了される。その
結果、リングギヤ12に加わる油圧力は、リングギヤ1
2のスラスト力の周期と同位相の周期をもって変動する
ことになる。
Here, the operation of the valve timing control of this embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. 8 according to FIG. As you can see from this time chart,
The torque fluctuation of the camshaft 2 is generated periodically, and the resulting thrust force of the ring gear 12 is generated at a cycle inverted with respect to the cycle of the torque fluctuation. Then, in the solenoid of the control valve 28, the energization for the energization time RT is terminated based on the trigger pulse synchronized with the timing at which the thrust force of the ring gear 12 becomes maximum. As a result, the oil pressure applied to the ring gear 12
In other words, it fluctuates with the same phase as that of the thrust force.

【0045】従って、カムシャフト2の回転位相を進角
させるべく制御弁28がデューティ制御された場合に
は、加圧室14に油圧が供給され、リングギヤ12はス
プリング力に抗して図1の右方向へと移動される。そし
て、この実施形態では、制御弁28のデューティ制御
が、カムシャフト2のトルク変動周期と同位相で同期さ
せたデューティ周波数に基づいて行われている。つま
り、リングギヤ12に加わる油圧力がスラスト力の周期
と同位相の周期で変動するように制御弁28がデューテ
ィ制御される。このため、カムシャフト2のトルク変動
に起因したスラスト力がリングギヤ12へ加えられ、リ
ングギヤ12に周期的に加えられる油圧力に上乗せされ
て付加される。
Therefore, when the duty of the control valve 28 is controlled so as to advance the rotational phase of the camshaft 2, hydraulic pressure is supplied to the pressurizing chamber 14, and the ring gear 12 resists the spring force as shown in FIG. Moved to the right. In this embodiment, the duty control of the control valve 28 is performed based on the duty frequency synchronized in phase with the torque fluctuation cycle of the camshaft 2. That is, the duty of the control valve 28 is controlled so that the hydraulic pressure applied to the ring gear 12 fluctuates in the same phase as the cycle of the thrust force. For this reason, a thrust force caused by the torque fluctuation of the camshaft 2 is applied to the ring gear 12, and is added in addition to the hydraulic pressure periodically applied to the ring gear 12.

【0046】従って、この実施形態のように、リングギ
ヤ12のフリクションが相対的に大きい場合には、図8
(f)に実線で示すように、油圧力、スプリング力及び
スラスト力の合力が、リングギヤ12の軸方向の移動の
ために付与される。そして、その合力の変動幅はリング
ギヤ12のフリクション幅とほぼ同等となる。その作用
は、同図に破線で示されるリングギヤ12に一定の油圧
を供給させた場合との比較からも明らかである。
Therefore, when the friction of the ring gear 12 is relatively large as in this embodiment, FIG.
As shown by the solid line in (f), the resultant of the hydraulic pressure, the spring force, and the thrust force is applied for the axial movement of the ring gear 12. The variation width of the resultant force is substantially equal to the friction width of the ring gear 12. The effect is also evident from a comparison with a case where a constant oil pressure is supplied to the ring gear 12 indicated by a broken line in FIG.

【0047】その結果、リングギヤ12のフリクション
が大きくても、リングギヤ12を軸方向へ移動させるの
に充分な合力が得られ、リングギヤ12の移動応答性を
向上させることができる。例えば、制御弁28のデュー
ティ制御によりリングギヤ12にかかる油圧力を僅かに
増減させた場合でも、その油圧変化がフリクションに起
因するヒステリシスの中に埋もれてしまうことがなくな
り、リングギヤ12を迅速に動かすことができる。よっ
て、リングギヤ12の位置制御をより線形に近いかたち
で行うことができ、VVT1によりバルブタイミングを
可変とする際の迅速な作動応答性を確保することができ
る。
As a result, even if the friction of the ring gear 12 is large, a resultant force sufficient to move the ring gear 12 in the axial direction is obtained, and the movement responsiveness of the ring gear 12 can be improved. For example, even when the hydraulic pressure applied to the ring gear 12 is slightly increased or decreased by the duty control of the control valve 28, the oil pressure change is not buried in the hysteresis caused by friction, and the ring gear 12 can be moved quickly. Can be. Therefore, the position control of the ring gear 12 can be performed in a more linear manner, and quick operation responsiveness when the valve timing is made variable by the VVT 1 can be secured.

【0048】尚、この発明は前記各実施形態に限定され
るものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の
一部を適宜に変更して次のように実施することもでき
る。 (1)前記各実施形態では、リングギヤ12の軸方向一
端側に一系統の油圧回路を用いて油圧を供給することに
よりリングギヤ12を移動させるようにしたが、リング
ギヤの軸方向両端に二系統の油圧回路を用いて油圧を供
給することによりリングギヤを移動させるようにしても
よい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be implemented as follows, with a part of the configuration appropriately changed without departing from the spirit of the invention. (1) In each of the above embodiments, the ring gear 12 is moved by supplying hydraulic pressure to one axial end of the ring gear 12 using a single hydraulic circuit. The ring gear may be moved by supplying hydraulic pressure using a hydraulic circuit.

【0049】(2)前記各実施形態では、吸気バルブの
開閉タイミングのみを可変とするVVT1を設けたが、
排気バルブの開閉タイミングのみを可変とするVVTや
吸気バルブ及び排気バルブの両方の開閉タイミングをそ
れぞれ可変とするVVTを設けることもできる。
(2) In each of the above-described embodiments, the VVT 1 that changes only the opening / closing timing of the intake valve is provided.
It is also possible to provide a VVT in which only the opening / closing timing of the exhaust valve is variable or a VVT in which the opening / closing timing of both the intake valve and the exhaust valve is variable.

【0050】(3)前記各実施形態では、VVT1の油
圧制御装置をガソリンエンジンに具体化したが、VVT
の油圧制御装置をディーゼルエンジンに具体化すること
もできる。
(3) In each of the above embodiments, the VVT1 hydraulic control device is embodied in a gasoline engine.
Can be embodied in a diesel engine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態における可変バルブタイミング機
構と同機構を駆動させるための油圧制御装置を示す概略
構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a variable valve timing mechanism and a hydraulic control device for driving the same in a first embodiment.

【図2】第1実施形態において、ECUにより実行され
る「バルブタイミング制御ルーチン」を示すフローチャ
ート。
FIG. 2 is a flowchart showing a “valve timing control routine” executed by an ECU in the first embodiment.

【図3】第1実施形態においてデューティ制御される制
御弁の特性を示し、デューティ比に対する油圧の関係を
示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing characteristics of a control valve that is duty-controlled in the first embodiment, and showing a relationship between a duty ratio and a hydraulic pressure.

【図4】第1実施形態において、エンジン回転数及び負
荷相当値に対する目標進角値の関係を示すマップ。
FIG. 4 is a map showing a relationship between a target advance value and an engine speed and a load equivalent value in the first embodiment.

【図5】第1実施形態において、目標進角値と現在進角
値との進角値偏差に対するデューティ加算値との関係を
示すマップ。
FIG. 5 is a map showing a relationship between an advance value deviation between a target advance value and a current advance value and a duty addition value in the first embodiment.

【図6】第1実施形態において、カムシャフトのトルク
変動、リングギヤのスラスト力、カム角センサのトリガ
パルス、制御弁のソレノイドに対する通電、リングギヤ
に対する油圧、及び油圧力、スプリング力、スラスト力
の合力の変化の関係を示すタイムチャート。
FIG. 6 is a graph showing torque fluctuations of a camshaft, a thrust force of a ring gear, a trigger pulse of a cam angle sensor, energization of a solenoid of a control valve, a hydraulic pressure and a hydraulic pressure on a ring gear, a resultant force of a spring force, and a thrust force in the first embodiment. 5 is a time chart showing the relationship between changes in the data.

【図7】第2実施形態において、ECUにより実行され
る「バルブタイミング制御ルーチン」を示すフローチャ
ート。
FIG. 7 is a flowchart showing a “valve timing control routine” executed by the ECU in the second embodiment.

【図8】第2実施形態において、カムシャフトのトルク
変動、リングギヤのスラスト力、カム角センサのトリガ
パルス、制御弁のソレノイドに対する通電、リングギヤ
に対する油圧、及び油圧力、スプリング力、スラスト力
の合力の変化の関係を示すタイムチャート。
FIG. 8 is a diagram showing a variation in torque of a camshaft, a thrust force of a ring gear, a trigger pulse of a cam angle sensor, energization of a solenoid of a control valve, a hydraulic pressure, a hydraulic pressure, a hydraulic pressure, a spring force, and a thrust force of a ring gear in a second embodiment. 5 is a time chart showing the relationship between changes in the data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…カムシャフト、3…シリンダヘッド、4…タイミン
グプーリ、12…リングギヤ、12a,12b…歯、1
7…ヘッド油路、18…シャフト油路、27…メイン油
路、28…制御弁、31…デューティ制御手段を構成す
るECU。
2 ... cam shaft, 3 ... cylinder head, 4 ... timing pulley, 12 ... ring gear, 12a, 12b ... teeth, 1
7: head oil passage, 18: shaft oil passage, 27: main oil passage, 28: control valve, 31: ECU constituting duty control means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関のカムシャフトにより開閉駆動さ
れる吸排気用のバルブの少なくとも一方のバルブタイミ
ングを油路を通じて供給される油圧に基づいて変更する
可変バルブタイミング機構の油圧制御装置において、 前記油路の途中に設けられ、前記油圧の供給を制御すべ
く開閉駆動される制御弁と、 前記吸排気用のバルブを開閉駆動させる際に発生する前
記カムシャフトのトルク変動周期と同期したデューティ
周波数に基づいて前記制御弁をデューティ制御するデュ
ーティ制御手段とを備えたことを特徴とする可変バルブ
タイミング機構の油圧制御装置。
1. A hydraulic control device for a variable valve timing mechanism for changing at least one valve timing of an intake / exhaust valve driven to open and close by a camshaft of an internal combustion engine based on a hydraulic pressure supplied through an oil passage, A control valve provided in the middle of the oil passage and driven to open and close to control the supply of the hydraulic pressure; and a duty frequency synchronized with a torque fluctuation cycle of the camshaft generated when opening and closing the intake and exhaust valves. And a duty control means for duty-controlling the control valve based on the hydraulic pressure control device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006095530A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Fluid control valve and valve open/close timing controller
JP2007270711A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Hitachi Ltd Control device for variable valve timing mechanism
WO2009013588A2 (en) * 2007-07-20 2009-01-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine
JP2009138610A (en) * 2007-12-05 2009-06-25 Denso Corp Control device for internal combustion engine
JP2010196481A (en) * 2009-02-23 2010-09-09 Hitachi Automotive Systems Ltd Control device for variable valve timing mechanism

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006095530A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Fluid control valve and valve open/close timing controller
US7762221B2 (en) 2005-03-04 2010-07-27 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Valve timing control apparatus
JP2007270711A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Hitachi Ltd Control device for variable valve timing mechanism
JP2007270708A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Hitachi Ltd Control device for variable valve timing mechanism
US7748357B2 (en) 2006-03-31 2010-07-06 Hitachi, Ltd. Control apparatus and control method for a variable valve timing mechanism
JP4509959B2 (en) * 2006-03-31 2010-07-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 Control device for variable valve timing mechanism
JP4639161B2 (en) * 2006-03-31 2011-02-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 Control device for variable valve timing mechanism
WO2009013588A2 (en) * 2007-07-20 2009-01-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine
WO2009013588A3 (en) * 2007-07-20 2010-01-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine
US8387576B2 (en) 2007-07-20 2013-03-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine
JP2009138610A (en) * 2007-12-05 2009-06-25 Denso Corp Control device for internal combustion engine
JP2010196481A (en) * 2009-02-23 2010-09-09 Hitachi Automotive Systems Ltd Control device for variable valve timing mechanism

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