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JP5012973B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更することにより同カムシャフトによって開閉される機関バルブの開閉時期を可変設定するバルブタイミング可変機構と、上記相対回転位相をその変更範囲の限界位相でロックするロック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関する。
自動車などの車両に搭載される内燃機関に、その出力の向上やエミッションの改善等を図るために、機関バルブの開閉時期(バルブタイミング)を適宜に変更するバルブタイミング可変機構を設けることが多用されている。
バルブタイミング可変機構は、例えば内燃機関のクランクシャフトに駆動連結されたハウジングとカムシャフトに駆動連結されたベーン体とを備えるとともに、それらハウジングおよびベーン体がカムシャフトを軸に相対回転可能に配設されている。ベーン体にはその径方向に延びるベーンが形成されている。このベーンによってハウジングの内部が進角側圧力室と遅角側圧力室とに区画されている。これら圧力室にはそれぞれ調圧された作動油が供給されている。そして、各圧力室内の油圧がそれぞれベーンに作用することにより、ハウジングに対するベーン体の相対回転位相、換言すればクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相が進角側または遅角側に変更される。詳しくは、進角側圧力室に作動油が供給されるとともに遅角側圧力室から作動油が排出されることにより、上記相対回転位相が進角側に変更される。一方、進角側圧力室から作動油が排出されるとともに遅角側圧力室に作動油が供給されることにより、上記相対回転位相が遅角側に変更される。そして、このようにカムシャフトの相対回転位相を変更することにより、内燃機関のバルブタイミングが変更されるようになる。
また、バルブタイミング制御装置として、カムシャフトの相対回転位相を所定のロック位相(その制御範囲における進角側の限界位相[最進角位相]や、遅角側の限界位相[最遅角位相])で機械的にロックするロック機構を備えたものが知られている(例えば特許文献1参照)。このロック機構により、オイルポンプの回転速度が低いために作動油の供給圧として十分に高い圧力を得ることが困難な機関始動時において、内燃機関のバルブタイミングが適切な時期で保持される。
このロック機構は、例えばベーン体に形成された収容孔に出没可能に配設されるロックピンや、同ロックピンの先端部分が挿入される凹部(ロック穴)、ロックピンをロック穴側に向けて付勢するスプリング等を備えて構成される。また、ロック機構はロック解除用の圧力室(ロック解除圧力室)を備えている。このロック解除圧力室には上記進角側圧力室や遅角側圧力室が連通されて作動油の一部が供給されている。このロック解除圧力室内の油圧(ロック解除圧)に応じた大きさの付勢力がロックピンに作用することにより、同ロックピンがロック穴から離間する側に付勢される構造になっている。
このロック機構では、スプリングの付勢力とロック解除圧に基づく付勢力との大小関係に応じてロックピンの出没状態、すなわちロック状態とそれが解除された解除状態とが選択的に切り換えられる。
例えば、運転スイッチのオフ操作によって機関運転が停止されるときには、バルブタイミング制御装置の作動が継続されて、カムシャフトの相対回転位相をロック位相に変更するように進角側圧力室または遅角側圧力室の油圧が高められる。これにより、その後において上記相対回転位相が変化してロック位相になる。そして、その状態で機関運転停止に伴うオイルポンプの供給圧の低下によって上記ロック解除圧が所定圧(ロック圧)以下まで低くなると、スプリングの付勢力が上記ロック解除圧に基づく付勢力を上回るようになる。その結果、ロックピンはスプリングの付勢力によってロック穴側に移動し、その先端部分がロック穴に挿入される。これにより、ロック機構はロック状態となってハウジングとベーン体との相対回動が規制されるようになる。
一方、内燃機関の始動に際してオイルポンプの運転が再開されると、同オイルポンプから進角側圧力室や遅角側圧力室に供給される作動油の油圧が徐々に高くなる。これに伴ってロック解除圧が所定圧より高くなると、同ロック解除圧に基づく付勢力がスプリングの付勢力を上回るようになる。その結果、ロックピンがロック穴から離間する側に移動して、同ロックピンの先端部分がロック穴から離脱する。これにより、ロック機構は解除状態となり、ハウジングとベーン体との相対回動が可能になる。そして、このようにロック機構がロック状態から解除状態に移行するとともにその後においてオイルポンプの供給圧が更に上昇すると、遅角側圧力室および進角側圧力室の油圧調整に基づいてバルブタイミングの変更が行われるようになる。
特開2009−156217号公報
ところで、ロック機構を解除状態からロック状態に移行させる際にはその移行にかかる時間(移行時間)が短いことが望ましい。上述した装置では、そうした移行時間が、カムシャフトの相対回転位相がロック位相になるまでに要する時間とロック解除圧が所定圧以下まで低下するのに要する時間とにより定まる。
ここで、上述した装置では、内燃機関の運転停止に際してカムシャフトの相対回転位相をロック位相に変更するべく進角側圧力室および遅角側圧力室の油圧が調節される。そのため、このとき各圧力室の一方(詳しくは、上記相対回転位相をロック位相から離間する側に変化させる際に作動油が供給される圧力室)は作動油が排出されるために油圧が低下し易いものの、他方(詳しくは、上記相対回転位相をロック位相に近接する側に変化させる際に作動油が供給される圧力室)は作動油が供給されるために油圧が低下し難い。
このように進角側圧力室および遅角側圧力室の一方の油圧が低下し難い構造の装置では、ロック解除圧が低下し難くなるために、これが上記移行時間の短縮を妨げる一因となってしまう。上述した装置は、こうした点において改善の余地がある。
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロック機構をロック状態に早期に移行させ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。
以下、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説明する。
請求項1に記載の発明は、進角側圧力室および遅角側圧力室に供給される油圧に基づいてクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を目標位相に変更するバルブタイミング可変機構と、前記油圧が低いときには前記相対回転位相をその変更範囲の限界位相でロックするロック状態になる一方で前記油圧が高くなると前記ロック状態を解除した解除状態になるロック機構と、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、前記内燃機関の運転を停止させるための停止動作が開始されてから前記クランクシャフトの回転が停止するまでの期間において、前記相対回転位相を前記限界位相に近接する側に変化させる第1態様での前記油圧の調節と前記相対回転位相を前記限界位相から離間する側に変化させる第2態様での前記油圧の調節とを併せて実行する実行手段を有することをその要旨とする。
上記構成では、内燃機関の運転停止に際して、カムシャフトの相対回転位相を限界位相に変更するべく第1態様で油圧を調節する際には進角側圧力室および遅角側圧力室の一方から作動油が排出されて油圧が低下するようになる一方で、上記相対回転位相を限界位相から離間する側に変化させる第2態様での油圧調節を実行することにより、進角側圧力室および遅角側圧力室の他方からも作動油が排出されて油圧が低下するようになる。
このように上記構成によれば、第1態様および第2態様でそれぞれ油圧調節を行うことにより、進角側圧力室の油圧と遅角側圧力室の油圧とを各別に低下させることができる。そのため、進角側圧力室および遅角側圧力室の油圧、ひいてはロック解除圧を速やかに低下させることが可能になり、ロック機構を解除状態からロック状態に早期に移行させることができるようになる。
請求項2に記載の発明は、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おいて、前記実行手段は、前記相対回転位相が前記限界位相になるまでは前記第1態様での油圧調節を実行するとともに、前記相対回転位相が前記限界位相になると前記第2態様での油圧調節を実行するものであることをその要旨とする。
上記構成では、内燃機関の運転停止に際して先ず、第1態様での油圧調節が実行されてカムシャフトの相対回転位相が限界位相に変更される。このとき進角側圧力室および遅角側圧力室の一方(詳しくは、上記相対回転位相を限界位相から離間する側に変化させる際に作動油が供給される圧力室)から作動油が排出されて油圧が低下する。そして、その後においてカムシャフトの相対回転位相が限界位相になると第2態様での油圧調節が実行される。このとき、これに先立つ第1態様での油圧調節によって進角側圧力室および遅角側圧力室の一方の油圧が既に低くなっているためにカムシャフトの相対回転位相が限界位相から離間する側の位相に変化することがない上に、進角側圧力室および遅角側圧力室の他方から作動油が排出されて油圧が低下するようになる。
このように上記構成によれば、カムシャフトの相対回転位相を限界位相に変更するのに合わせて進角側圧力室および遅角側圧力室の一方の油圧を低下させるとともに、上記相対回転位相が限界位相になった後に同相対回転位相の変化を抑えつつ進角側圧力室および遅角側圧力室の他方の油圧を低下させるといったように、各圧力室の油圧を好適に低下させることができる。
請求項3に記載の発明は、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おいて、前記実行手段は、前記停止動作の開始に伴い前記第2態様での油圧調節の実行を開始するとともに、前記相対回転位相が前記限界位相から離間する側の位相に変化した場合に同第2態様での油圧調節を一時的に中断して前記第1態様での油圧調節を実行するものであることをその要旨とする。
上記構成によれば、カムシャフトの相対回転位相が限界位相から離間する側の位相に変化しない状況においては第2態様で油圧を調節して進角側圧力室および遅角側圧力室の一方の油圧を低下させるとともに、第2態様での油圧調節を実行した場合に上記相対回転位相が限界位相から離間する側の位相に変化してしまう状況では第1態様で油圧を調節して進角側圧力室および遅角側圧力室の他方の油圧を低下させるといったように、進角側圧力室の油圧と遅角側圧力室の油圧とをそれぞれ低下させることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項3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、前記実行手段は、前記第2態様での油圧調節の実行時に、前記相対回転位相が前記限界位相から離間する側の位相に変化しない状態が所定期間にわたって継続した場合に、その後の所定期間にわたり前記第2態様での油圧調節を中断して前記第1態様での油圧調節を実行するものであることをその要旨とする。
第1態様での油圧調節を通じて、進角側圧力室および遅角側圧力室の一方(詳しくは、上記相対回転位相を限界位相から離間する側に変化させる際に作動油が供給される圧力室)の油圧がカムシャフトの相対回転位相を限界位相から離間する側の位相に変化させない程度に低くなっている場合であっても、同油圧がロック機構をロック状態にする程度に低くなっていない場合がある。
この点、上記構成によれば、進角側圧力室および遅角側圧力室の一方の油圧が上記相対回転位相を限界位相から離間する側の位相に変化させない程度に低くなった後において、第1態様での油圧調節と第2態様での油圧調節とを交互に実行することにより、進角側圧力室の油圧と遅角側圧力室の油圧とを共に十分に低下させることができるようになる。
なお、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発明は、請求項5によるように、前記限界位相が前記相対回転位相についての遅角側の限界位相であり、前記第1態様が進角側圧力室から作動油が排出されるとともに遅角側圧力室に作動油が供給される調節態様であり、前記第2態様が進角側圧力室に作動油が供給されるとともに遅角側圧力室から作動油が排出される調節態様である装置に適用することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5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、前記停止動作は、前記内燃機関の運転を停止させるべく運転スイッチが操作されたことに伴う停止動作であることをその要旨とする。
上記構成によれば、内燃機関の運転を停止させるべく運転スイッチが操作された後において、ロック機構の解除状態からロック状態への移行を早期に完了させるべく、進角側圧力室および遅角側圧力室の油圧を速やかに低下させることができる。
本発明を具体化した第1の実施の形態にかかるバルブタイミング制御装置の概略構成を示す略図。 第1の実施の形態にかかるロック機構の断面構造を示す断面図。 同ロック機構の断面構造を示す断面図。 第1の実施の形態にかかる機関停止時制御処理の実行手順を示すフローチャート。 同機関停止時制御処理の実行態様の一例を示すタイミングチャート。 本発明を具体化した第2の実施の形態にかかる機関停止時制御処理の実行手順を示すフローチャート。 同機関停止時制御処理の実行手順を示すフローチャート。 同機関停止時制御処理の実行態様の一例を示すタイミングチャート。
(第1の実施の形態)
以下、本発明にかかるバルブタイミング制御装置を具体化した第1の実施の形態について説明する。
図1に、本実施の形態のバルブタイミング制御装置にかかるバルブタイミング可変機構の構造と、同制御装置の油圧回路構造とを併せて示す。
同図1に示すように、バルブタイミング可変機構10は、略円環形状のハウジング12と、その内部に収容されたベーン体14とを有している。ベーン体14は、内燃機関の吸気バルブ(図示略)を駆動するカムシャフト16に一体回転可能に連結されている。またハウジング12は内燃機関のクランクシャフト(図示略)に同期して回転するカムプーリ18に一体回転可能に連結されている。なお上記カムシャフト16は図1の時計回り方向に回転するものとする。
ベーン体14の外周には、その径方向(詳しくは、その回転軸心と交差する方向)に延びる複数のベーン20が形成されている。また、ハウジング12の内周には、その周方向に延びる複数の溝部22が形成されており、ベーン20はこの溝部22内にそれぞれ配設されている。そして各溝部22内には、ベーン20によって区画されることで、進角側圧力室24と遅角側圧力室26とがそれぞれ形成されている。なお図1では、ベーン20および溝部22をそれぞれ二つずつ示しているが、その数は適宜変更することができる。
進角側圧力室24と遅角側圧力室26とはそれぞれ適宜の油通路を介して油圧制御弁28に接続されている。この油圧制御弁28には、クランクシャフトに駆動連結された機関駆動式のオイルポンプ30から送られる作動油が供給される。この油圧制御弁28としては、印加される電圧のデューティ比に応じて、進角側圧力室24あるいは遅角側圧力室26への作動油供給量を調整することの可能な弁が採用されている。そして油圧制御弁28は、電子制御装置32から入力される駆動信号のデューティ比に基づいて動作し、作動油を進角側圧力室24や遅角側圧力室26内に供給する、あるいは進角側圧力室24や遅角側圧力室26内から排出させる。そして、ベーン20は、その両側面に形成された進角側圧力室24内と遅角側圧力室26内との作動油の圧力(油圧)の差により、上記溝部22内における相対回動位相が所望の位相に設定される。その結果、ベーン体14はハウジング12に対して相対回動され、ひいてはカムプーリ18に対するカムシャフト16の相対回転位相が変更されて、吸気バルブの開閉時期(バルブタイミング)が変更される。
なお、上記駆動信号のデューティ比は「0%〜100%」の範囲で調節され、そのデューティ比が「100%」に近づくほど上記相対回転位相を速やかに進角側に変更するように各圧力室24,26の油圧が調節される。またデューティ比が「0%」に近づくほど相対回転位相を速やかに遅角側に変更するように各圧力室24,26の油圧が調節される。
こうしたバルブタイミング制御は、具体的には次のように行われる。
電子制御装置32には、カム角センサによって検出されるカムシャフト16の回転位相や、クランク角センサによって検出されるクランクシャフトの回転位相ならびに機関回転速度NEなどといった機関運転状態を表すパラメータが入力される。
電子制御装置32は、これらのパラメータを基に機関運転状態に応じた適切なバルブタイミングを演算し、それに応じたカムシャフト16の相対回転位相の目標位相を算出する。また、上記クランクシャフトの回転位相とカムシャフト16の回転位相との関係から同カムシャフト16の現在の相対回転位相を算出する。
そして、目標位相が現在の位相と異なる場合、電子制御装置32は、進角側圧力室24および遅角側圧力室26のいずれか一方から作動油を排出するとともに、他方に対しては作動油を供給するように油圧制御弁28の作動を制御する。具体的には、現在の相対回転位相が目標位相より遅角側の位相であるときには、同相対回転位相を進角側に変更するべく、進角側圧力室24に作動油が供給されるとともに遅角側圧力室26から作動油が排出されるように油圧制御弁28の作動が制御される。本実施の形態では、こうした油圧の調節態様が上記相対回転位相を限界位相から離間する側に変化させる第2態様として機能する。一方、現在の相対回転位相が目標位相より進角側の位相であるときには、同相対回転位相を遅角側に変更するべく、進角側圧力室24から作動油が排出されるとともに遅角側圧力室26に作動油が供給されるように油圧制御弁28の作動を制御する。本実施の形態では、こうした油圧の調節態様が上記相対回転位相を限界位相に近接する側に変化させる第1態様として機能する。そして、こうした油圧制御弁28の作動制御の実行によって生じる進角側圧力室24と遅角側圧力室26との油圧の差に応じてベーン体14がハウジング12に対して相対回動して、バルブタイミングが調整される。
このようにして各圧力室24,26の油圧を調整した結果、目標位相が現在の相対回転位相と一致すると、電子制御装置32は進角側圧力室24および遅角側圧力室26に対する作動油の供給および排出を停止するように油圧制御弁28の作動を制御する。その結果、進角側圧力室24および遅角側圧力室26の圧力はほぼ均等に保持され、ベーン体14の相対回動位相が維持されるようになる。
なお、このバルブタイミング可変機構10では、ベーン20が溝部22の一方の側壁に当接する位相から同溝部22の反対側の側壁に当接する位相までの範囲(変更範囲)において、ベーン体14が相対回動可能になっている。以下では、ベーン体14が最も遅角側(カムシャフト16の回転方向における後側)に相対回動したときのカムシャフト16の相対回転位相、すなわち上記変更範囲の遅角側の制御限界位相を「最遅角位相」という。そしてこの位相は、上記油圧制御弁28が電子制御装置32によって作動制御されていないときの初期位置、すなわち機関停止時の位置として設定されている。一方、最も進角側(カムシャフト16の回転方向における前側)に相対回動したときのカムシャフト16の相対回転位相、すなわち上記変更範囲の進角側の制御限界位相を「最進角位相」という。
このように本実施の形態のバルブタイミング制御装置では、油圧制御弁28の作動制御を通じて進角側圧力室24および遅角側圧力室26の油圧を調節することにより、カムシャフト16の相対回転位相を上記「最遅角位相」から「最進角位相」までの範囲で適宜変更している。そして、このカムシャフト16の相対回転位相の変更を通じて、同カムシャフト16の回転に伴い開閉駆動される吸気バルブのバルブタイミングを可変としている。
また、本実施の形態のバルブタイミング可変機構10には、機関始動時など油圧が低いときにベーン体14の相対回動を規制するロック機構34が設けられている。以下、このロック機構34について説明する。
前記ベーン20の一つにカムシャフト16の軸方向と平行に延びる段付きの収容孔36が形成されている。この収容孔36の内部にはロックピン38が出没可能に配設されている。
ロックピン38は、図2および図3にその断面構造を示すように、その外周面が上記収容孔36の内周面に摺接した状態で、図2に示す位置から図3に示す位置までの間をカムシャフト16の軸方向に移動するようになっている。また、ロックピン38はコイルばね40によってハウジング12側に向けて付勢されている。このロックピン38の端部には拡径された段部38aが形成されており、この段部38aと上記収容孔36の段部36aとの間には環状の空間であるロック解除用圧力室42が形成されている。このロック解除用圧力室42は、上記ベーン20に形成された遅角側油通路44を通じて遅角側圧力室26に接続されており、同遅角側圧力室26の圧力が伝達されるようになっている。
一方、ハウジング12には、カムシャフト16の相対回転位相(ベーン体14の相対回動位相)が最遅角位相であるときに、ロックピン38を挿入可能な凹部としてのロック穴48が形成されている。図2に示すように、ロックピン38の先端部分がコイルばね40の付勢力によってこのロック穴48内に挿入されることにより、ベーン体14がハウジング12に機械的に締結されて、その相対回動が規制(ロック)されるようになる。
このロック穴48とロックピン38の先端部分とにより区画形成される空間はロック解除用圧力室50となっている。このロック解除用圧力室50は、上記ベーン20とハウジング12との摺接面に形成された進角側油通路46を通じて進角側圧力室24に接続されて、同進角側圧力室24の圧力が伝達されるようになっている。
上記ロック解除用圧力室42,50内の作動油の圧力は共に、上記ロックピン38をロック穴48から離脱させる方向に作用する。そのため、内燃機関の運転が停止されるときに、ベーン体14の相対回動位相が最遅角位相になるとともに、その状態で進角側圧力室24および遅角側圧力室26の圧力が低下してロック解除用圧力室42,50の圧力が十分に低くなると、コイルばね40の付勢力によってロックピン38が移動するようになる。これにより、図2に示すように、ロックピン38の先端部分がロック穴48に挿入されてベーン体14の相対回動がロックされる。
なお、本実施の形態の装置には、内燃機関の始動や運転停止に際して操作される運転スイッチ52、各種電装品に電力を供給するためのバッテリ54、油圧制御弁28および電子制御装置32にバッテリ54から電力が供給される状態とその供給が停止される状態とを同電子制御装置32からの指令信号に基づき切り替えるリレー56が設けられている。
本実施の形態では、運転スイッチ52のオフ操作による内燃機関の運転停止に際して、油圧制御弁28および電子制御装置32への電力供給が所定期間にわたり継続されるように上記リレー56が操作されるとともに、同電子制御装置32による油圧制御弁28の作動制御が継続される。そして、機関運転の停止過程においては基本的に、カムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になるように油圧制御弁28の作動制御が実行される。これにより、ロック機構34によるカムシャフト16の相対回転位相の最遅角位相でのロックが行われるようになっている。
一方、運転スイッチ52のオン操作によって内燃機関が始動されるときに、進角側圧力室24および遅角側圧力室26の一方若しくは両方の圧力が高まり、これらと接続されたロック解除用圧力室42,50の油圧が十分に高まると、図3に示すように、ロックピン38はロック穴48から離脱する方向に移動して上記相対回動のロックが解除される。
このように本実施の形態では、機関停止時や機関始動直後などの各圧力室24,26の油圧が低いときにはベーン体14の相対回動が最遅角位相でロックされるロック状態になる一方で、オイルポンプ30が十分な作動油を供給するようになると、上記相対回動のロックが解除される解除状態になってバルブタイミング制御を実行可能な状態になる。
なお本実施の形態では、上記油圧制御弁28に電力が供給されないときや駆動信号が入力されないときには、同油圧制御弁28の作動状態がオイルポンプ30と遅角側圧力室26とを連通させる作動状態になる。そのため、機関始動時において油圧制御弁28が動作していないときには、オイルポンプ30から遅角側圧力室26に向けて作動油が供給され、このときロックピン38をロック穴48から離脱させる方向への予圧がかけられるようになる。そして、その後において油圧制御弁28の作動制御を通じて進角側圧力室24に作動油を供給することにより、上記ロック解除用圧力室42,50に確実に油圧を作用させてその圧力上昇を確実なものとし、ロック機構34によるロックが確実に解除されるようになる。
ここで、本実施の形態のバルブタイミング制御装置では、内燃機関の運転停止に際してロック機構34を解除状態からロック状態に移行させるようにしているが、その移行にかかる時間(移行時間)は短いことが望ましい。これは例えば以下のような理由による。
すなわち、移行時間が短くなるほど、運転スイッチ52のオフ操作時におけるカムシャフト16の相対回転位相が進角側の位相であってもロック機構34をロック状態に移行させることが可能になるために、運転スイッチ52がオフ操作される直前(通常は、そのアイドル運転時)において制御可能な上記相対回転位相の範囲が広くなる。こうしたことから、移行時間が短くなるほど、バルブタイミング制御についての制御構造の設定の自由度を高くすることができるようになると云える。また、移行時間が短くなるほど、運転スイッチ52の操作後において早期にロック機構34をロック状態に移行させることができるようになるため、その移行のための油圧制御弁28や電子制御装置32への電力供給を早期に停止させることもできるようになる。
本実施の形態では、そうした移行時間の短縮を図るために、運転スイッチ52のオフ操作によって機関運転を停止させるための停止動作が開始されてからクランクシャフトの回転が停止するまでの期間において、油圧制御弁28の作動制御を単にカムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になるように実行するのではなく、以下のように実行するようにしている。すなわち、カムシャフト16の相対回転位相を最遅角位相に近接する側に変化させる第1態様(具体的には、駆動信号のデューティ比が「0%」)での油圧制御弁28の作動制御と、同相対回転位相を最遅角位相から離間する側に変化させる第2態様(同「100%」)での油圧制御弁28の作動制御とを併せて実行するようにしている。
これにより、内燃機関の運転停止に際して、第1態様で油圧制御弁28の作動を制御するときには進角側圧力室24から作動油が排出されて同進角側圧力室24の油圧が低下するようになる一方で、第2態様で油圧制御弁28の作動を制御するときには遅角側圧力室26から作動油が排出されて同遅角側圧力室26の油圧が低下するようになる。
このように本実施の形態によれば、第1態様および第2態様でそれぞれ油圧制御弁28の作動制御を通じた油圧調節を行うことにより、進角側圧力室24の油圧と遅角側圧力室26の油圧とが各別に低下するようになる。そのため、内燃機関の運転停止に際して単に第1態様での油圧制御弁28の作動制御を実行する装置と比較して、進角側圧力室24の油圧(進角側ロック解除圧)および遅角側圧力室26の油圧(遅角側ロック解除圧)を速やかに低下させることが可能になり、ロック機構34が解除状態からロック状態に早期に移行するようになる。
以下、そうした機関運転の停止時における油圧制御弁28の作動制御にかかる処理(機関停止時制御処理)の詳細について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートに示される一連の処理は、内燃機関の運転を停止させるべく運転スイッチ52がオフ操作されてから所定時間T1が経過するまでの期間であることを条件に、所定周期毎の割り込み処理として電子制御装置32により実行される処理である。本実施の形態では、この機関停止時制御処理が実行手段として機能する。
図4に示すように、この処理では、カムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になるまでは(ステップS101:NO)、油圧制御弁28に出力される駆動信号のデューティ比が「0%」に設定される(ステップS102)。すなわち、このとき進角側圧力室24から作動油を排出するとともに遅角側圧力室26に作動油を供給するといった前記第1態様での油圧制御弁28の作動制御が実行される。なお、ここでは実際の相対回転位相と最遅角位相との差が所定値未満になったことをもって「カムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になった」と判断される。
そして、その後において本処理が繰り返し実行されてカムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になると(ステップS101:YES)、油圧制御弁28に出力される駆動信号のデューティ比が「100%」に設定される(ステップS103)。すなわち、このとき進角側圧力室24に作動油を供給するとともに遅角側圧力室26から作動油を排出するといった前記第2態様で油圧制御弁28の作動制御が実行される。
その後、駆動信号のデューティ比が「100%」での油圧制御弁28の作動制御の継続時間が所定時間T2に達するまでの間(ステップS104:NO)、同油圧制御弁28の作動制御が継続して実行される。なお、この所定時間T2は、実験やシミュレーションの結果をもとに、遅角側圧力室26の油圧(遅角側ロック解除圧)が所定圧P1(ロック機構34を解除状態にすることの可能な圧力)を下回るようになるために十分な時間が予め求められて、電子制御装置32に記憶されている。
そして、駆動信号のデューティ比が「100%」での油圧制御弁28の作動制御の継続時間が所定時間T2に達すると(ステップS104:YES)、同油圧制御弁28への電力供給が停止されてその作動が停止される(ステップS105)。
以下、機関停止時制御処理を実行することによる作用効果について、図5を参照しつつ説明する。
図5は、機関停止時制御処理の実行態様の一例を示している。なお図5において、[a]は電子制御装置32への電力の供給態様を示し、[b]は機関回転速度NEの推移を示し、[c]はカムシャフトの相対回転位相の推移を示し、[d]は各ロック解除圧の推移を示し、[e]は駆動信号のデューティ比の推移を示している。
図5に示すように、時刻t11において内燃機関の運転を停止するために運転スイッチ52がオフ操作されると、その後において所定時間T1が経過するまでの間(時刻t11〜t16)、電子制御装置32への電力供給が継続される(同図[a])。
また、このとき燃料噴射制御や点火時期制御などの内燃機関の運転制御が停止されるために、その後において機関回転速度NE(同図[b])が低下し、これに伴ってオイルポンプ30の供給圧も徐々に低下するようになる。
さらには、このとき油圧制御弁28に入力される駆動信号のデューティ比(同図[e])が「0%」に設定される。これにより、遅角側圧力室26の油圧が上昇し、これに伴ってロック解除用圧力室42の油圧(遅角側ロック解除圧(同図[d]))が上昇して、カムシャフト16の相対回転位相(同図[c])が最遅角位相に向けて変化するようになる。また、このとき進角側圧力室24の油圧が低下し、これに伴ってロック解除用圧力室50の油圧(進角側ロック解除圧)も低下するようになる。このように本実施の形態では、内燃機関の運転停止に際して先ず、カムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相に向けて変更されるとともに、その変更に合わせて進角側圧力室24の油圧が低下するようになる。
そして、その後の時刻t12において、進角側ロック解除圧が所定圧P2(具体的には、ロック機構34を解除状態からロック状態に移行させることの可能な圧力)を下回る。
さらに、その後の時刻t13において、カムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になると、油圧制御弁28に入力される駆動信号のデューティ比が「100%」に切り替えられる。これにより、遅角側圧力室26の油圧が低下し、これに伴ってロック解除用圧力室42の油圧(遅角側ロック解除圧)も低下するようになる。
このとき進角側圧力室24に作動油が供給されるようになるために、カムシャフト16の相対回転位相が不要に進角側に変化するおそれがある。しかしながら、これに先立つ第1態様での油圧調節(時刻t11〜t13)によって進角側圧力室24の油圧(進角側ロック解除圧)が既に十分に低くなっており、且つ機関回転速度NEが低くなってオイルポンプ30の供給圧が低くなっているために、進角側圧力室24の油圧はさほど高くならない。そのため、このときカムシャフト16の相対回転位相は進角側に変化しない。
そして、その後の時刻t14において、遅角側ロック解除圧が所定圧P1(具体的には、ロック機構34を解除状態からロック状態に移行させることの可能な油圧)を下回る。すなわち、このとき進角側ロック解除圧が所定圧P2を下回るとともに遅角側ロック解除圧が所定圧P1を下回るようになるために、コイルばね40(図2)の付勢力によってロックピン38がロック穴48に挿入されるようになり、ロック機構34がロック状態になる。
図5に示すように、その後の時刻t15において、駆動信号のデューティ比が「100%」での油圧制御弁28の運転の継続時間が所定時間T2に達すると、同油圧制御弁28への電力供給が停止される。
さらに、その後の時刻t16において、運転スイッチ52がオフ操作された後の経過時間が所定時間T1に達すると、電子制御装置32への電力供給が停止される。なお、この所定時間T1は、実験やシミュレーションの結果をもとに、機関停止時制御処理の実行を通じてロック機構34を解除状態からロック状態に移行させるために十分な時間が予め求められて、電子制御装置32に記憶されている。
このように、本実施の形態の機関停止時制御処理では、カムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になるまでは第1態様での油圧調節が実行されるとともに、同相対回転位相が最遅角位相になると第2態様での油圧調節が実行される。そのため、カムシャフト16の相対回転位相を最遅角位相に変更するのに合わせて進角側圧力室24の油圧を低下させるとともに、カムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になった後においては同相対回転位相の変化を抑えつつ遅角側圧力室26の油圧を低下させるといったように、各圧力室24,26の油圧を好適に低下させることができる。したがって、内燃機関の運転停止に際して、進角側圧力室24および遅角側圧力室26の油圧、ひいては進角側ロック解除圧および遅角側ロック解除圧を共に速やかに低下させることが可能になり、ロック機構34を解除状態からロック状態に早期に移行させることができるようになる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)運転スイッチ52がオフ操作されてから機関回転速度NEが「0」になるまでの期間において、カムシャフト16の相対回転位相を最遅角位相に近接する側に変化させる第1態様での油圧制御弁28の作動制御と同相対回転位相を最遅角位相から離間する側に変化させる第2態様での油圧制御弁28の作動制御とを併せて実行するようにした。そのため、内燃機関の運転停止に際して単に第1態様での油圧制御弁28の作動制御を実行する装置と比較して、進角側圧力室24および遅角側圧力室26の油圧、ひいては進角側ロック解除圧および遅角側ロック解除圧を速やかに低下させることができ、ロック機構34を解除状態からロック状態に早期に移行させることができる。
(2)進角側圧力室24および遅角側圧力室26の油圧調節を、カムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になるまでは第1態様で行うとともに、同相対回転位相が最遅角位相になると第2態様で行うようにした。そのため、カムシャフト16の相対回転位相を最遅角位相に変更するのに合わせて進角側圧力室24の油圧を低下させるとともに、カムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になった後には同相対回転位相の変化を抑えつつ遅角側圧力室26の油圧を低下させるといったように、各圧力室24,26の油圧を好適に低下させることができる。
(3)内燃機関の運転を停止させるべく運転スイッチ52が操作された後において、ロック機構34の解除状態からロック状態への移行を早期に完了させるべく、進角側圧力室24および遅角側圧力室26の油圧を速やかに低下させることができる。
(第2の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施の形態にかかるバルブタイミング制御装置について説明する。
本実施の形態にかかるバルブタイミング制御装置が適用されるバルブタイミング可変機構やロック機構、並びにその周辺機器の構造は、先の図1〜図3に示したものと同様であり、その説明は割愛する。そして、本実施の形態にかかるバルブタイミング制御装置と第1の実施の形態にかかるバルブタイミング制御装置とは、機関停止時制御処理の実行手順のみが異なる。
以下、本実施の形態にかかる機関停止時制御処理の実行手順について、図6および図7に示すフローチャートを参照して説明する。なお、これらフローチャートに示される一連の処理は、内燃機関の運転を停止させるべく運転スイッチ52がオフ操作されてから所定時間T3が経過するまでの期間であることを条件に、所定周期毎の割り込み処理として電子制御装置32により実行される処理である。本実施の形態では、この機関停止時制御処理が実行手段として機能する。
図6に示すように、この処理では先ず、内燃機関の運転を停止するべく運転スイッチ52がオフ操作されると(ステップS201:YES)、油圧制御弁28に出力される駆動信号のデューティ比が「100%」に設定される(ステップS201)。すなわち、運転スイッチ52がオフ操作された場合には先ず、進角側圧力室24に作動油を供給するとともに遅角側圧力室26から作動油を排出するといった前記第2態様での油圧制御弁28の作動制御の実行が開始されるようになる。
そして、その後において以下の[条件イ]および[条件ロ]が共に満たされることを条件に(ステップS203〜S205の全てが「YES」)、上記デューティ比が「100%」での油圧制御弁28の作動制御が継続される。
[条件イ]上記デューティ比を「100%」に設定した後においてカムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化していないこと(ステップS204)。
[条件ロ]上記デューティ比が「100%」に設定された状態の継続時間が所定時間T4(例えば、数十ミリ秒)未満であること(ステップS205)。
上記デューティ比を「100%」に設定した結果、カムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化して上記[条件イ]が満たされなくなると(ステップS204:NO)、上記デューティ比が「0%」に切り替えられる(ステップS206)。そして、この場合には上記デューティ比が「0%」に設定された状態の継続時間が所定時間T5(例えば、数十ミリ秒)に達するまでの間(ステップS201:NO、ステップS203:NO、ステップS207:NO)、同デューティ比が「0%」での油圧制御弁28の作動制御が継続される。その後において本処理が繰り返し実行されて、上記デューティ比が「0%」に設定された状態の継続時間が所定時間T5以上になると(ステップS207:YES)、同デューティ比が「100%」に戻される(ステップS208)。
このように本処理では、上記駆動信号のデューティ比を「100%」に設定することによってカムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化した場合に、同デューティ比を一旦「0%」に切り替えてこれを所定時間T2にわたり継続した後に「100%」に戻すといった処理が実行される。すなわち、この場合には上記第2態様での油圧制御弁28の作動制御が一時的に中断されて、進角側圧力室24から作動油を排出するとともに遅角側圧力室26に作動油を供給するといった前記第1態様での油圧制御弁28の作動制御が実行されるようになる。
そして、上記駆動信号のデューティ比を「100%」に設定してもカムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化しなくなると(ステップS201:NO、ステップS203:YES、ステップS204:YES)、同デューティ比が「100%」に設定された状態の継続時間が所定時間T4に達したか否かが判断される(ステップS205)。
上記デューティ比が「100%」に設定された状態の継続時間が所定時間T4未満である場合には(ステップS205:YES)、同デューティ比が「100%」での油圧制御弁28の作動制御が継続される。その後において上記継続時間が所定時間T4に達すると(ステップS205:NO)、上記デューティ比が「0%」に切り替えられる(ステップS206)。そして、上記デューティ比が「0%」に設定された状態の継続時間が所定時間T5に達するまでの間(ステップS207:NO)同デューティ比が「0%」での油圧制御弁28の作動制御が継続され、その継続時間が所定時間T5以上になると(ステップS207:YES)同デューティ比が「100%」に戻される(ステップS208)。
このように本処理では、上記駆動信号のデューティ比を「100%」に設定してもカムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化しなくなると、所定時間T4にわたるデューティ比が「100%」での油圧制御弁28の作動制御と所定時間T5にわたるデューティ比が「0%」での油圧制御弁28の作動制御とが交互に繰り返し実行される。
その後、図7に示すように、そうした油圧制御弁28の作動制御が、運転スイッチ52がオフ操作された後の経過時間が所定時間T6に達するまでの間(ステップS209:NO)、継続して実行される。なお、この所定時間T6は、実験やシミュレーションの結果をもとに、進角側圧力室24の油圧(進角側ロック解除圧)が前記所定圧P2を下回るとともに遅角側圧力室26の油圧(遅角側ロック解除圧)が前記所定圧P1を下回るようになるために十分な時間が予め求められて、電子制御装置32に記憶されている。
そして、運転スイッチ52がオフ操作された後の経過時間が所定時間T3に達すると(ステップS209:YES)、油圧制御弁28への電力供給が停止されてその作動が停止される(ステップS210)。なお、この所定時間T3は、実験やシミュレーションの結果をもとに、本実施の形態にかかる機関停止時制御処理の実行を通じてロック機構34を解除状態からロック状態に移行させるために十分な時間が予め求められて、電子制御装置32に記憶されている。
以下、本実施の形態にかかる機関停止時制御処理を実行することによる作用効果について、図8を参照しつつ説明する。
図8は、機関停止時制御処理の実行態様の一例を示している。なお図8において、[a]は電子制御装置32への電力の供給態様を示し、[b]は機関回転速度NEの推移を示し、[c]はカムシャフトの相対回転位相の推移を示し、[d]は各ロック解除圧の推移を示し、[e]は駆動信号のデューティ比の推移を示している。
図8に示すように、時刻t21において内燃機関の運転を停止するために運転スイッチ52が操作されると、その後において所定時間T3が経過するまでの間(時刻t21〜t38)、電子制御装置32への電力供給が継続される(同図[a])。
また、時刻t21において燃料噴射制御や点火時期制御などの内燃機関の運転制御が停止されるために、その後において機関回転速度NE(同図[b])が低下し、これに伴ってオイルポンプ30の供給圧も徐々に低下するようになる。
さらには、時刻t21において油圧制御弁28に入力される駆動信号のデューティ比(同図[e])が「100%」に設定される。そのため、以後において遅角側圧力室26の油圧が低下し、これに伴ってロック解除用圧力室42の油圧(遅角側ロック解除圧(同図[d]))も低下するようになる。このように本実施の形態では、内燃機関の運転停止に際して先ず、遅角側圧力室26の油圧、ひいては遅角側ロック解除圧の低下が図られるようになる。
また、時刻t21において油圧制御弁28の作動状態が進角側圧力室24に作動油を供給する状態になるため、カムシャフト16の相対回転位相(同図[c])が進角側に変化するおそれがある。そして、本例では、実際にカムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化してしまっている(時刻t21〜t22)。
そのため、時刻t22において上記駆動信号のデューティ比が一旦「0%」に切り替えられるとともに、その状態が所定時間T5にわたり継続される(時刻t22〜t23)。そして、駆動信号のデューティ比が「0%」の状態での油圧制御弁28の作動制御が所定時間T5にわたり継続されると、同デューティ比が「100%」に戻される(時刻t23)。これにより、以後において再び遅角側圧力室26の油圧(遅角側ロック解除圧)の低下が図られるようになる。
時刻t23においては、直前の所定時間T5にわたるデューティ比が「0%」での油圧制御弁28の作動制御によって進角側圧力室24の油圧が低くなっており、且つ機関回転速度NEの低下に伴ってオイルポンプ30の供給圧も低くなっている。そのため、このとき第1態様での油圧制御弁28の作動制御の実行を開始したところでカムシャフト16の回転位相は進角側に変化しなくなっている。そのため、このとき上記デューティ比が「100%」での油圧制御弁28の作動制御が開始されると、その後の所定時間T4にわたり継続されるようになる(時刻t23〜t24)。
このように本処理では、運転スイッチ52のオフ操作によって機関運転を停止させるための停止動作が開始されてからクランクシャフトの回転が停止するまでの期間において、第1態様での油圧制御弁28の作動制御と第2態様での油圧制御弁28の作動制御とが併せて実行される。そのため、内燃機関の運転停止に際して単に第1態様での油圧制御弁28の作動制御を実行する装置と比較して、進角側圧力室24の油圧(進角側ロック解除圧)および遅角側圧力室26の油圧(遅角側ロック解除圧)を速やかに低下させることが可能になり、ロック機構34が解除状態からロック状態に早期に移行するようになる。
本処理では、詳しくは、カムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化しない状況においては上記第2態様での油圧制御弁28の作動制御が実行されて遅角側圧力室26の油圧が低下するようになる。また、第2態様での油圧制御弁28の作動制御を実行した場合にカムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化してしまう状況では第1態様での油圧制御弁28の作動制御が実行されて進角側圧力室24の油圧が低下するようになる。これにより、進角側圧力室24の油圧と遅角側圧力室26の油圧とがそれぞれ低下するようになる。
時刻t24において、カムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化することなく上記デューティ比が「100%」での油圧制御弁28の作動制御が所定時間T4にわたり継続されると、その後において油圧制御弁28の作動制御が以下のように実行される。すなわち、所定時間T5にわたる上記デューティ比が「0%」での油圧制御弁28の作動制御(時刻t24〜t26、t28〜t29、・・・、t34〜t35)と所定時間T4にわたる上記デューティ比が「100%」での油圧制御弁28の作動制御(時刻t26〜t28、t29〜t30、・・・、t35〜t36)とが交互に繰り返し実行される。そして、そうした油圧制御弁28の作動制御の実行過程の時刻t25において進角側圧力室24の油圧(進角側ロック解除圧)が所定圧P2を下回るようになるとともに、時刻t27において遅角側圧力室26の油圧(遅角側ロック解除圧)が所定圧P1を下回るようになる。
ここで、第1態様での油圧制御弁28の作動制御を通じて進角側圧力室24の油圧がカムシャフト16の相対回転位相を進角側に変化させない程度に低くなっている場合であっても、同油圧がロック機構34をロック状態に移行させることの可能な程度に低くなっていない場合がある。そして、この場合において仮に第2態様での油圧制御弁28の作動制御のみを継続して実行するようにすると、進角側圧力室24に作動油が供給される状態になるために同進角側圧力室24の油圧が十分に低下するまでに要する時間が長くなるおそれがあり、ロック機構34の解除状態からロック状態への移行にかかる時間が長くなる可能性がある。
この点、本実施の形態では、そのようにして進角側圧力室24の油圧がカムシャフト16の相対回転位相を進角側に変化させない程度に低くなった後において、第1態様での油圧制御弁28の作動制御と第2態様での油圧制御弁28の作動制御とが交互に実行される。そのため、進角側圧力室24の油圧と遅角側圧力室26の油圧とを共に十分に低下させることができるようになる。
その後の時刻t37において、運転スイッチ52がオフ操作された後の経過時間が所定時間T6に達すると、油圧制御弁28への電力供給が停止される。さらに、その後の時刻t38において、運転スイッチ52がオフ操作された後の経過時間が所定時間T3に達すると、電子制御装置32への電力供給が停止される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、先の(1)および(3)に記載の効果に加えて、以下の(4)および(5)に記載する効果が得られるようになる。
(4)運転スイッチ52のオフ操作に伴い第2態様での油圧制御弁28の作動制御の実行を開始するとともに、カムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化した場合に同第2態様での油圧制御弁28の作動制御を一時的に中断して第1態様での油圧制御弁28の作動制御を実行するようにした。そのため、カムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化しない状況においては第2態様での油圧制御弁28の作動制御を実行して遅角側圧力室26の油圧を低下させることができる。しかも、第2態様での油圧制御弁28の作動制御を実行した場合にカムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化してしまう状況では第1態様での油圧制御弁28の作動制御を実行して進角側圧力室24の油圧を低下させることができる。したがって、進角側圧力室24の油圧と遅角側圧力室26の油圧とをそれぞれ低下させることができるようになる。
(5)第1態様での油圧制御弁28の作動制御を通じて進角側圧力室24の油圧がカムシャフト16の相対回転位相を進角側に変化させない程度に低くなった後において、同第1態様での油圧制御弁28の作動制御と第2態様での油圧制御弁28の作動制御とを交互に実行するようにした。そのため、進角側圧力室24の油圧と遅角側圧力室26の油圧とを共に十分に低下させることができるようになる。
(その他の実施の形態)
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記第1の実施の形態では、運転スイッチ52がオフ操作されてからカムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になるまでの期間において、油圧制御弁28に入力される駆動信号のデューティ比を「0%」に設定するようにした。これに代えて、上記期間において目標位相を最遅角位相に設定するようにしてもよい。こうした構成によっても、上記期間において、カムシャフト16の相対回転位相を最遅角位相に近接する側に変化させる態様で油圧制御弁28の作動制御を実行することができる。
・上記第1の実施の形態において、運転スイッチ52のオフ操作後において駆動信号のデューティ比を「100%」に切り替えるタイミングとして、例えばカムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相になった後に所定時間が経過したタイミングを設定するなど、同相対回転位相が最遅角位相になったときより若干後のタイミングを設定してもよい。また、そうしたタイミングとしては、吸気バルブによる押圧などによってカムシャフト16の相対回転位相が最遅角位相にまで確実に変化するようになるのであれば、例えば同相対回転位相が最遅角位相より若干進角側の位相になったタイミングを設定するなど、該相対回転位相が最遅角位相になる前のタイミングを設定することもできる。
・上記第1の実施の形態において、駆動信号のデューティ比を「100%」に切り替えた後にこれを所定時間T2にわたり継続することに代えて、所定時間(<T2)にわたる「100%」での油圧制御弁28の作動制御の実行と所定時間(<T2)にわたる「0%」での油圧制御弁28の作動制御の実行とを交互に繰り返すようにしてもよい。
・上記第2の実施の形態において、進角側圧力室24の油圧を適正に低下させることができるのであれば、図6のステップS205の処理を省略してもよい。同構成では、デューティ比が「100%」での油圧制御弁28の作動制御を実行してもカムシャフト16の相対回転位相が進角側に変化しなくなった場合において、所定時間T4にわたる上記デューティ比が「100%」での油圧制御弁28の作動制御の実行と所定時間T5にわたる上記デューティ比が「0%」での油圧制御弁28の作動制御の実行とを交互に繰り返す処理が省略される。そして、この場合には上記デューティ比が「100%」での油圧制御弁28の作動制御が継続して実行される。
・各実施の形態において、運転スイッチ52がオフ操作されてから機関回転速度NEが「0」になるまでの期間において上記駆動信号のデューティ比を「100%」に設定することに代えて、「100%」より低い比率を設定してもよい。要は、進角側圧力室24に作動油が供給されるとともに遅角側圧力室26から作動油が排出される態様で油圧制御弁28の作動制御を実行することができればよい。
・各実施の形態において、運転スイッチ52がオフ操作されてから機関回転速度NEが「0」になるまでの期間において上記駆動信号のデューティ比を「0%」に設定することに代えて、「0%」より高い比率を設定してもよい。要は、進角側圧力室24から作動油が排出されるとともに遅角側圧力室26に作動油が供給される態様で油圧制御弁28の作動制御を実行することができればよい。
・各実施の形態において、各所定時間(第1の実施の形態では[T1およびT2]、第2の実施の形態では[T3〜T6])を作動油の粘度や同粘度の指標値に応じて可変設定するようにしてもよい。なお、作動油の粘度の指標値としては同作動油の温度や機関冷却水の温度などを採用することができる。ここで、経時的な変化や温度変化などによって作動油の粘度が変化すると、それに伴い進角側圧力室24の油圧の低下速度や遅角側圧力室26の油圧の低下速度も変化してしまう。この点、上記構成によれば、そうした作動油の粘度の変化に伴う圧力低下速度の変化に合わせて機関停止時制御処理を実行することができ、ロック機構34の解除状態からロック状態への移行を適正に実行することができるようになる。
・本発明は、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相をその変更範囲の進角側の限界位相(最進角位相)でロックするロック機構を備えたバルブタイミング制御装置にも適用することができる。同構成においては、進角側圧力室から作動油が排出されるとともに遅角側圧力室に作動油が供給される調節態様を第1態様とし、進角側圧力室に作動油が供給されるとともに遅角側圧力室から作動油が排出される調節態様を第2態様とすればよい。
・本発明は、吸気バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング制御装置に限らず、排気バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング制御装置にも適用することができる。
10…バルブタイミング可変機構、12…ハウジング、14…ベーン体、16…カムシャフト、18…カムプーリ、20…ベーン、22…溝部、24…進角側圧力室、26…遅角側圧力室、28…油圧制御弁、30…オイルポンプ、32…電子制御装置、34…ロック機構、36…収容孔、36a…段部、38…ロックピン、38a…段部、40…コイルばね、42,50…ロック解除用圧力室、44…遅角側油通路、46…進角側油通路、48…ロック穴、52…運転スイッチ、54…バッテリ、56…リレー。

Claims (6)

  1. 進角側圧力室および遅角側圧力室に供給される油圧に基づいてクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を目標位相に変更するバルブタイミング可変機構と、前記油圧が低いときには前記相対回転位相をその変更範囲の限界位相でロックするロック状態になる一方で前記油圧が高くなると前記ロック状態を解除した解除状態になるロック機構と、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    前記内燃機関の運転を停止させるための停止動作が開始されてから前記クランクシャフトの回転が停止するまでの期間において、前記相対回転位相を前記限界位相に近接する側に変化させる第1態様での前記油圧の調節と前記相対回転位相を前記限界位相から離間する側に変化させる第2態様での前記油圧の調節とを併せて実行する実行手段を有する
    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。
  2. 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おいて、
    前記実行手段は、前記相対回転位相が前記限界位相になるまでは前記第1態様での油圧調節を実行するとともに、前記相対回転位相が前記限界位相になると前記第2態様での油圧調節を実行するものである
    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。
  3. 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おいて、
    前記実行手段は、前記停止動作の開始に伴い前記第2態様での油圧調節の実行を開始するとともに、前記相対回転位相が前記限界位相から離間する側の位相に変化した場合に同第2態様での油圧調節を一時的に中断して前記第1態様での油圧調節を実行するものである
    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。
  4. 請求項3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、
    前記実行手段は、前記第2態様での油圧調節の実行時に、前記相対回転位相が前記限界位相から離間する側の位相に変化しない状態が所定期間にわたって継続した場合に、その後の所定期間にわたり前記第2態様での油圧調節を中断して前記第1態様での油圧調節を実行するものである
    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。
  5. 請求項1〜4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、
    前記限界位相は前記相対回転位相についての遅角側の限界位相であり、
    前記第1態様は前記進角側圧力室から作動油が排出されるとともに前記遅角側圧力室に作動油が供給される調節態様であり、
    前記第2態様は前記進角側圧力室に作動油が供給されるとともに前記遅角側圧力室から作動油が排出される調節態様である
    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。
  6. 請求項1〜5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、
    前記停止動作は、前記内燃機関の運転を停止させるべく運転スイッチが操作されたことに伴う停止動作である
    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。
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