JPH03225005A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents
内燃機関のバルブタイミング制御装置Info
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- JPH03225005A JPH03225005A JP2020051A JP2005190A JPH03225005A JP H03225005 A JPH03225005 A JP H03225005A JP 2020051 A JP2020051 A JP 2020051A JP 2005190 A JP2005190 A JP 2005190A JP H03225005 A JPH03225005 A JP H03225005A
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- Japan
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- pressure
- pressure chamber
- hydraulic
- cylindrical gear
- gear
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/34403—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
- F01L1/34406—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、内燃機関の吸気・排気バルブの開閉時期を運
転状態に応じて可変制御するバルブタイミング制御装置
に関する。
転状態に応じて可変制御するバルブタイミング制御装置
に関する。
従来の技術
従来のこの種バルブタイミング制御装置としては、種々
提供されており、その−例として米国特許筒4.535
,731号公報に記載されたものなどが知られている。
提供されており、その−例として米国特許筒4.535
,731号公報に記載されたものなどが知られている。
概略を説明すれば、吸気・排気バルブを開閉制御すルカ
ムシャフトは、前端部の外周に外歯が形成されている。
ムシャフトは、前端部の外周に外歯が形成されている。
一方、カムシャフト前端部の外側に配置支持された外筒
は、外周に機関の回転力がタイミングチェーンを介して
伝達されるスプロケットを備えていると共に、内周には
内歯が形成されている。そして、この内歯と上記カムシ
ャフトの外歯との間に、内外周の歯のうち少なくともい
ずれか一方がはす歯に形成された筒状歯車が噛合してお
り、この筒状歯車を、機関運転状態に応じて油圧回路の
油圧や圧縮スプリングのばね力によりカムンヤフトの軸
方向へ移動させることによって、該カムンヤフトをスプ
ロケットに対して相対回動させて吸気・排気バルブの開
閉時期を制御するようになっている。
は、外周に機関の回転力がタイミングチェーンを介して
伝達されるスプロケットを備えていると共に、内周には
内歯が形成されている。そして、この内歯と上記カムシ
ャフトの外歯との間に、内外周の歯のうち少なくともい
ずれか一方がはす歯に形成された筒状歯車が噛合してお
り、この筒状歯車を、機関運転状態に応じて油圧回路の
油圧や圧縮スプリングのばね力によりカムンヤフトの軸
方向へ移動させることによって、該カムンヤフトをスプ
ロケットに対して相対回動させて吸気・排気バルブの開
閉時期を制御するようになっている。
発明が解決しようとする課題
然し乍ら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっ
ては、筒状歯車を一方向に移動させるための油圧を導入
する圧力室が長尺な油圧回路と常時連通した状態になっ
ているため、筒状歯車の一方向への速やかな移動性が得
られない。すなわち、カムシャフトは、吸気・排気バル
ブの開閉時に正負の回転トルク変動が発生しており、こ
の回転トルク変動が筒状歯車に直接伝達されてしまう。
ては、筒状歯車を一方向に移動させるための油圧を導入
する圧力室が長尺な油圧回路と常時連通した状態になっ
ているため、筒状歯車の一方向への速やかな移動性が得
られない。すなわち、カムシャフトは、吸気・排気バル
ブの開閉時に正負の回転トルク変動が発生しており、こ
の回転トルク変動が筒状歯車に直接伝達されてしまう。
したがって、筒状歯車が、圧力室に導入された油圧によ
って一方向に移動中において前記回転トルク変動が筒状
歯車に作用して断続的に押し戻され、前後移動を繰り返
しなから一方向の所定位置に達する。この結果、筒状歯
車の機関運転状態の変化に応じた速やかな移動性が得ら
れず、つまり移動応答性が悪化し、バルブタイミングを
高精度に制御できない。
って一方向に移動中において前記回転トルク変動が筒状
歯車に作用して断続的に押し戻され、前後移動を繰り返
しなから一方向の所定位置に達する。この結果、筒状歯
車の機関運転状態の変化に応じた速やかな移動性が得ら
れず、つまり移動応答性が悪化し、バルブタイミングを
高精度に制御できない。
課題を解決するための手段
本発明は、前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、
とりわけ油圧回路の前記圧力室近傍に該圧力室からの油
圧の逆流を阻止する逆止弁を設けると共に、該逆止弁の
下流側に機関運転状態に応じて前記圧力室内の油圧を制
御する油圧制御機構を設けたことを特徴としている。
とりわけ油圧回路の前記圧力室近傍に該圧力室からの油
圧の逆流を阻止する逆止弁を設けると共に、該逆止弁の
下流側に機関運転状態に応じて前記圧力室内の油圧を制
御する油圧制御機構を設けたことを特徴としている。
作用
例えば機関の低負荷時などには、油圧制御機構か開作動
して圧力室内の圧油を外部に排出するため、筒状歯車は
該圧力室と反対側に配置された例えば圧縮スプリングの
ばね力によって他方回に移動し、この位置で決定される
被回転体とカムシャフトとの相対回転位相に応じて吸気
・排気バルブの開閉時期が制御される。
して圧力室内の圧油を外部に排出するため、筒状歯車は
該圧力室と反対側に配置された例えば圧縮スプリングの
ばね力によって他方回に移動し、この位置で決定される
被回転体とカムシャフトとの相対回転位相に応じて吸気
・排気バルブの開閉時期が制御される。
一方、機関が低負荷域から高負荷域に変化した場合は、
油圧制御機構か閉作動して圧力室からの圧711]の排
出を停止させると共に、油圧回路に流入した圧油が逆止
弁を介して圧力室に導入される。
油圧制御機構か閉作動して圧力室からの圧711]の排
出を停止させると共に、油圧回路に流入した圧油が逆止
弁を介して圧力室に導入される。
そして、圧力室内の油圧が高くなり、筒状歯車を一方向
に移動させる際、該移動中にカムシャフトからの回転ト
ルク変動が伝達され筒状歯車が逆戻りしようとしても、
該圧力室は逆止弁により密閉状態になっているため、筒
状歯車の逆戻りが確実に防止され、筒状歯車を速やかに
移動させることができる。
に移動させる際、該移動中にカムシャフトからの回転ト
ルク変動が伝達され筒状歯車が逆戻りしようとしても、
該圧力室は逆止弁により密閉状態になっているため、筒
状歯車の逆戻りが確実に防止され、筒状歯車を速やかに
移動させることができる。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。尚
、本実施例も前記従来例上同様にDOHC型内燃機関に
適用されたものを示している。
、本実施例も前記従来例上同様にDOHC型内燃機関に
適用されたものを示している。
すなわち、1はシリンダへノド2のカム軸受2aに軸受
されたカムシャフト、3は該カムシャフト1の一端部l
a側に軸方向に挿通したポルト4により固定された筒状
支持部材、5は該支持部材3の外周に配置され、図外の
クランク軸からタイミングチェーンにより駆動力が伝達
される被駆動力体たるスプロケットであって、このスプ
ロケット5は、外筒6の前側内周にインナ歯が形成され
ている。
されたカムシャフト、3は該カムシャフト1の一端部l
a側に軸方向に挿通したポルト4により固定された筒状
支持部材、5は該支持部材3の外周に配置され、図外の
クランク軸からタイミングチェーンにより駆動力が伝達
される被駆動力体たるスプロケットであって、このスプ
ロケット5は、外筒6の前側内周にインナ歯が形成され
ている。
前記支持部材3は、基部3aがカムシャフト−端部1a
に嵌合していると共に、外周にアウタ歯を有する筒状の
前端部3bがスプロケット5の外筒6よりも短く設定さ
れている。
に嵌合していると共に、外周にアウタ歯を有する筒状の
前端部3bがスプロケット5の外筒6よりも短く設定さ
れている。
前記スプロケット5は、前記外筒6と該外筒6と固定ホ
ルト7を介して連結された歯車部8とからなり、歯車部
8の中央孔8aを介してカム7ヤフトlの一端部1aに
回転自在に支持されている。
ルト7を介して連結された歯車部8とからなり、歯車部
8の中央孔8aを介してカム7ヤフトlの一端部1aに
回転自在に支持されている。
前記外筒6は、前端側内周に環状部9がかしめ固定され
ていると共に、該環状部9の前端面に段差略円板状の保
持部材10が0リング11を介してボルト12により固
定されている。
ていると共に、該環状部9の前端面に段差略円板状の保
持部材10が0リング11を介してボルト12により固
定されている。
また、前記支持部材3と外筒6との間には、軸方向に移
動可能な筒状歯車13が配置されている。
動可能な筒状歯車13が配置されている。
この筒状歯車]3は、長尺な歯車を軸直角方向に切断分
割して形成された2個の歯車構成部13a。
割して形成された2個の歯車構成部13a。
13bからなり、両歯車構成部13a、13bは、前側
の歯車構成部13a内に装着されたスプリング14と連
結ピン15とにより連結されている。
の歯車構成部13a内に装着されたスプリング14と連
結ピン15とにより連結されている。
また、各歯車構成部13a、13bの内外周には、両方
がはす歯の内歯と外歯が夫々形成されており、この両力
外歯に前記外筒6のインチ歯と支持部材前端部3bのア
ウタ歯がスパイラル噛合している。
がはす歯の内歯と外歯が夫々形成されており、この両力
外歯に前記外筒6のインチ歯と支持部材前端部3bのア
ウタ歯がスパイラル噛合している。
更に、前側の歯車構成部13aは、前端外縁が環状部9
の内端面に突き当たって最大前方向(図中左方向)への
移動が規制されるようになっている一方、後側の歯車構
成部13bは、歯車部8の円環状突起8b内端面に突き
当たって筒状歯車13の最大後方向(図中右方向)への
移動が規制されるようになっている。
の内端面に突き当たって最大前方向(図中左方向)への
移動が規制されるようになっている一方、後側の歯車構
成部13bは、歯車部8の円環状突起8b内端面に突き
当たって筒状歯車13の最大後方向(図中右方向)への
移動が規制されるようになっている。
また、筒状歯車13は、駆動機構によって前後軸方向に
移動するようになっている。この駆動機構は、環状部9
の内端面に前側歯車構成部13aに対向して形成されて
、内部の油圧によって筒状歯車13を後方向に移動させ
る圧力室16と、該圧力室16に対して油圧を導入する
油圧回路17と、文例歯車構成部13bと歯車部8との
間に弾装されて筒状歯1rL13を前方向に付勢する圧
縮スプリング18とを備えている。
移動するようになっている。この駆動機構は、環状部9
の内端面に前側歯車構成部13aに対向して形成されて
、内部の油圧によって筒状歯車13を後方向に移動させ
る圧力室16と、該圧力室16に対して油圧を導入する
油圧回路17と、文例歯車構成部13bと歯車部8との
間に弾装されて筒状歯1rL13を前方向に付勢する圧
縮スプリング18とを備えている。
前記油圧回路17は、上流端がオイルポンプ19に連通
し、シリンダへラド2及びカム軸受2aを貫通してカム
シャフト1の半径方向通路20に開口した油供給通路2
1と、前記ボルト4の内部軸方間に貫通形成された油通
路22を備えている。
し、シリンダへラド2及びカム軸受2aを貫通してカム
シャフト1の半径方向通路20に開口した油供給通路2
1と、前記ボルト4の内部軸方間に貫通形成された油通
路22を備えている。
前記油通路22は、一端部22aが半径方向通路20に
開口している一方、ボルト頭部4a内の段差状他端部2
2bが支持部材3の中空内部3Cを介して前記圧力室1
6に連通している。また、前記油通路22の他端部22
b小径部位には、圧力室16から油通路22内への圧油
の逆流を防止する逆止弁23が設けられている。
開口している一方、ボルト頭部4a内の段差状他端部2
2bが支持部材3の中空内部3Cを介して前記圧力室1
6に連通している。また、前記油通路22の他端部22
b小径部位には、圧力室16から油通路22内への圧油
の逆流を防止する逆止弁23が設けられている。
この逆止弁23は、油通路他端部22b側の開口端を開
閉するチエツクボール23aと、小径部位の外端部内周
面に圧入された環状止着部24に一端が止着されて、チ
エツクボール23aを閉方向に付勢するバルブスプリン
グ23bとから構成されている。
閉するチエツクボール23aと、小径部位の外端部内周
面に圧入された環状止着部24に一端が止着されて、チ
エツクボール23aを閉方向に付勢するバルブスプリン
グ23bとから構成されている。
更にまた、支持部材3の外端側には、圧力室16内の油
圧を制御する油圧制御機構24が設けられている。この
油圧制御機構24は、前記保持部材lOの中央に有する
有底筒部10a内に進退自在に配置された筒状弁体25
と、該弁体25を押圧する電磁アクチュエータ26とを
備えている。
圧を制御する油圧制御機構24が設けられている。この
油圧制御機構24は、前記保持部材lOの中央に有する
有底筒部10a内に進退自在に配置された筒状弁体25
と、該弁体25を押圧する電磁アクチュエータ26とを
備えている。
前記弁体25は、一端部の外周に筒部10aの外周壁に
半径方向に穿設された連通孔10bを介して前記中空内
M3cと自身の内部25aとを連通すると共に、有蓋の
先端部25c付近の外周に内部25aと外部とを連通ず
る圧油排出口25dが形成されている。また、弁体25
と有底筒部】Oaの底部との間に弾装されたコイルスプ
リング27によって連通孔10b開方向に弁体25か付
勢されている。
半径方向に穿設された連通孔10bを介して前記中空内
M3cと自身の内部25aとを連通すると共に、有蓋の
先端部25c付近の外周に内部25aと外部とを連通ず
る圧油排出口25dが形成されている。また、弁体25
と有底筒部】Oaの底部との間に弾装されたコイルスプ
リング27によって連通孔10b開方向に弁体25か付
勢されている。
前記電磁アクチュエータ26は、コンピュータを内蔵し
たコントローラ28からの0N−OFF信号によって制
御され、ON信号時には駆動ロット26aか、弁体25
の先端部25Cを押圧して該弁体25により連通孔10
bを閉塞するようになっている。前記コントローラ28
は、図外のクランクセンサやエアフローメータなとから
の情報信号に基ついて現在の機関運転状態を検出してい
る。
たコントローラ28からの0N−OFF信号によって制
御され、ON信号時には駆動ロット26aか、弁体25
の先端部25Cを押圧して該弁体25により連通孔10
bを閉塞するようになっている。前記コントローラ28
は、図外のクランクセンサやエアフローメータなとから
の情報信号に基ついて現在の機関運転状態を検出してい
る。
以下、この実施例の作用について説明する。まず、例え
ば機関低負荷時なとにおいて、電磁アクチュエータ26
にコントローラ28からOF F (−3号が出力され
ると、弁体25か図示の如くコイルスプリング27のば
ね力で図中左方向に進出して連通孔tabを開成する。
ば機関低負荷時なとにおいて、電磁アクチュエータ26
にコントローラ28からOF F (−3号が出力され
ると、弁体25か図示の如くコイルスプリング27のば
ね力で図中左方向に進出して連通孔tabを開成する。
したがって、圧力室16内の圧油や油圧回路22を通流
した圧油は、中空内部3Cから連通孔10b、内部25
a及び圧油排出口25dを通って外部に排出され、圧力
室16内が低圧となる。このため、筒状歯車13は、圧
縮スプリング18のばね力で環状部9に突き当たるまで
前方に移動し、この位置で決定されるスプロケット5と
カムシャフトlとの相対回転位相に応じて、例えば吸気
バルブの閉時間を遅くするように制御する。
した圧油は、中空内部3Cから連通孔10b、内部25
a及び圧油排出口25dを通って外部に排出され、圧力
室16内が低圧となる。このため、筒状歯車13は、圧
縮スプリング18のばね力で環状部9に突き当たるまで
前方に移動し、この位置で決定されるスプロケット5と
カムシャフトlとの相対回転位相に応じて、例えば吸気
バルブの閉時間を遅くするように制御する。
一方、機関運転状態が例えば低負荷域から高負荷域に変
化し、電磁アクチュエータ26にON信号が出力される
と、弁体25が駆動ロッド26aによりコイルスプリン
グ27のばね力に抗して押し込まれて連通孔10bを閉
塞する。したがって、油圧回路22を通流して逆止弁2
3を押し開きながら圧力室16に導入された圧油は、該
圧力室16内に留まりここで油圧が上昇する。依って、
筒状歯車13は、圧縮スプリング18のばね力に抗して
後方向(図中右方向)に移動するが、該移動中にカムシ
ャフト1からの正負の回転トルク変動が伝達されて筒状
歯車13に断続的な押戻し力が作用しても、該圧力室1
6は逆止弁23により密閉状態となっているため、圧油
の油圧回路22内への逆流が防止され高油圧状態が保持
される。したがって、筒状歯車13を、前方移動を確実
に規制しつつ後方向へ安定かつ速やかに移動させること
ができる。これによって、スプロケット5とカムシャフ
トlとが前述とは逆の相対回転位相に速やかに移行して
、例えば吸気バルブの閉時期を早めるように制御する。
化し、電磁アクチュエータ26にON信号が出力される
と、弁体25が駆動ロッド26aによりコイルスプリン
グ27のばね力に抗して押し込まれて連通孔10bを閉
塞する。したがって、油圧回路22を通流して逆止弁2
3を押し開きながら圧力室16に導入された圧油は、該
圧力室16内に留まりここで油圧が上昇する。依って、
筒状歯車13は、圧縮スプリング18のばね力に抗して
後方向(図中右方向)に移動するが、該移動中にカムシ
ャフト1からの正負の回転トルク変動が伝達されて筒状
歯車13に断続的な押戻し力が作用しても、該圧力室1
6は逆止弁23により密閉状態となっているため、圧油
の油圧回路22内への逆流が防止され高油圧状態が保持
される。したがって、筒状歯車13を、前方移動を確実
に規制しつつ後方向へ安定かつ速やかに移動させること
ができる。これによって、スプロケット5とカムシャフ
トlとが前述とは逆の相対回転位相に速やかに移行して
、例えば吸気バルブの閉時期を早めるように制御する。
尚、本実施例では、筒状歯車13の前方移動を圧縮スプ
リング18によって行なっているが、これに限定されず
、圧縮スプリング18の配置個所に別異の圧力室を設け
て該圧力室内の油圧によって行なうことも可能である。
リング18によって行なっているが、これに限定されず
、圧縮スプリング18の配置個所に別異の圧力室を設け
て該圧力室内の油圧によって行なうことも可能である。
この場合、該圧力室へ油圧を導入させる油圧回路に前述
と同様な逆止弁や油圧制御機構を設けることも可能であ
る。このようにすれば、筒状歯車13の前後両方向の移
動応答性が向上する。
と同様な逆止弁や油圧制御機構を設けることも可能であ
る。このようにすれば、筒状歯車13の前後両方向の移
動応答性が向上する。
発明の効果
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、特に逆
止弁によって圧力室内の圧油の逆流を防止して高油圧状
態で保持できるため、筒状歯車はカムシャフトの回転ト
ルク変動に影響を受けずに所定方向へ速やかに移動する
ことが可能になる。この結果、機関運転状態変化に対す
るバルブタイミング制御の応答性が向上し高精度な制御
が得られる。
止弁によって圧力室内の圧油の逆流を防止して高油圧状
態で保持できるため、筒状歯車はカムシャフトの回転ト
ルク変動に影響を受けずに所定方向へ速やかに移動する
ことが可能になる。この結果、機関運転状態変化に対す
るバルブタイミング制御の応答性が向上し高精度な制御
が得られる。
図は本発明に係るバルブタイミング制御装置の一実施例
を示す断面図である。 ■・・・カムシャフト、5・・・スプロケット(被回転
体)、13・・・筒状歯車、16・・・圧力室、17・
・・油圧回路、23・・・逆止弁、24・・・油圧制御
機構。
を示す断面図である。 ■・・・カムシャフト、5・・・スプロケット(被回転
体)、13・・・筒状歯車、16・・・圧力室、17・
・・油圧回路、23・・・逆止弁、24・・・油圧制御
機構。
Claims (1)
- (1)機関に駆動される被回転体とカムシャフトとの相
対回動位相を決定する筒状歯車と、該筒状歯車を油圧回
路により圧力室に導入された油圧を介して駆動させる駆
動機構とを備えた装置において、前記油圧回路の前記圧
力室近傍に該圧力室からの油圧の逆流を阻止する逆止弁
を設けると共に、該逆止弁の下流側に機関運転状態に応
じて前記圧力室内の油圧を制御する油圧制御機構を設け
た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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020051A JP2760619B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
| US07/647,569 US5113814A (en) | 1990-01-30 | 1991-01-28 | Valve timing control system for internal combustion engine with enhanced response characteristics in adjustment of valve timing |
| FR9101057A FR2657648B1 (fr) | 1990-01-30 | 1991-01-30 | Appareil de reglage de la commande des soupapes d'un moteur d'automobile. |
| DE4102755A DE4102755A1 (de) | 1990-01-30 | 1991-01-30 | Ventilsteuervorrichtung fuer brennkraftmaschinen mit verbessertem ansprechverhalten bei der einstellung der ventilbetaetigungssteuerung |
Applications Claiming Priority (1)
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