JP2004108358A - Ｖｃｔ位相器制御システム - Google Patents
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Abstract
【課題】位相器を適切な固定位置に確実に固定できるＶＣＴ位相器制御システムを提供する。
【解決手段】第１および第２の端部２００ａ，２００ｂにおける液圧により零位置にスプリング付勢されるように配置されるとともに、第１の端部が制御流体の作用を受け、第２の端部が流体源の流体の作用を受ける面を有しているスプールバルブ１９２と、スプールバルブ１９２の第１の端部と係合するとともに、スプールバルブの第２の端部よりも実質的に大きな面が形成された対向側部を有しているピストン２３４ａと、位相器を固定角度位置にロックするとともに、別の制御手段から独立して制御されるロックピン１０と、制御流体の特性を制御するために、ピストン２３４ａおよびロックピン１０の双方と流体連絡している差圧制御システムとからＶＣＴ位相器制御システム４００を構築する。
【選択図】 図２
【解決手段】第１および第２の端部２００ａ，２００ｂにおける液圧により零位置にスプリング付勢されるように配置されるとともに、第１の端部が制御流体の作用を受け、第２の端部が流体源の流体の作用を受ける面を有しているスプールバルブ１９２と、スプールバルブ１９２の第１の端部と係合するとともに、スプールバルブの第２の端部よりも実質的に大きな面が形成された対向側部を有しているピストン２３４ａと、位相器を固定角度位置にロックするとともに、別の制御手段から独立して制御されるロックピン１０と、制御流体の特性を制御するために、ピストン２３４ａおよびロックピン１０の双方と流体連絡している差圧制御システムとからＶＣＴ位相器制御システム４００を構築する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変カムシャフトタイミング（ＶＣＴ： ｖａｒｉａｂｌｅ ｃａｍｓｈａｆｔ ｔｉｍｉｎｇ） システムの運転を制御するための液圧制御システムに関する。より詳細には、本発明は、ＶＣＴ位相器におけるロックピンのロックおよびロック解除に使用される制御システムに関する。また、本発明は、ＶＣＴロックのための差圧制御システムの使用に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
内燃機関は、エンジン性能の向上および排ガスの低減のために、カムシャフトおよびクランクシャフト間の角度を変化させる種々の機構を採用してきた。これらの可変カムシャフトタイミング（ＶＣＴ）機構の多くは、エンジンカムシャフトに一つまたはそれ以上の“ベーン位相器”を使用している。
【０００３】
大抵の場合、位相器は、カムシャフトの端部に取り付けられた一つまたはそれ以上のベーンを備えたロータを有しており、ベーンは、該ベーンが係合するベーンチャンバを備えたハウジングによって囲繞されている。ベーンをロータに取り付けるとともに、チャンバをハウジング内に設けることも同様に可能である。
【０００４】
ハウジングの外周部は、チェーン、ベルトまたはギヤを介して通常はカムシャフトからの駆動力を受け入れるスプロケット、プーリまたはギヤを構成している。ベーンチャンバに対する制御流体（通常はエンジンオイル）の流れは、スプールバルブによって制御されている。
【０００５】
ＶＣＴシステムはまた、スプールバルブの位置を制御するのに差圧制御システム（ＤＰＣＳ）を有している。ＤＰＣＳは、スプールの両端に作用する液圧を利用している。
【０００６】
スプールの第１の端部に作用する液圧は、最大液圧下でエンジンオイルギャラリから直接供給される液圧である。第１の端部よりも大きな第２の端部に作用する液圧は、パルス幅変調（ＰＷＭ）ソレノイドまたはバルブからの減圧されたシステム液圧である。
【０００７】
スプールの第２の端部は、液圧増幅機能を有しており、その横断面積が第１の端部の横断面積の正確に２倍になっている。この場合には、スプールに作用する液圧による力は、第２の端部における液圧がシステム液圧の半分に等しくなっているとき、丁度釣り合っている。
【０００８】
この状態は、パルス幅変調（ＰＷＭ）ソレノイドまたはバルブのデューティサイクル５０％で達成できる。５０％のデューティサイクルは、スプールを一方向または他の方向に同じ量だけ移動させるのに、スプールの第２の端部における力の相等しい増加および減少を許容するので、望ましい。
【０００９】
スプールの各対向端部における力は元々液圧によるものであり、同じ作動流体に基づくものなので、作動流体の圧力または粘性の変化は、自己否定的なものであり、スプールの中央位置または零位置には影響を与えない。
【００１０】
スプールの移動速度は、ＰＷＭソレノイドまたはバルブのデューティサイクルを増加または減少させることによって、変化する。米国特許第 ５，１７２，６５９号は、引用することによって本件出願の中に含まれる。さらに、液圧が不十分であるときに、位相器の角度関係を固定することは望ましいことである。
【００１１】
実例を挙げると、もし液圧が不十分であれば、ベーン位置を維持するための作動流体の流れが位置を維持することができず、その結果、不快な振動が発生する。不快な振動を低減させまたは排除するために、低い液圧以外の手段を用いて位相器の角度位置が維持される必要がある。
【００１２】
したがって、ベーン位置を制御するとともに、ベーン位置が維持できないときに位相器をロックしてベーンを適切な固定位置にするために、ＰＷＭソレノイドまたはバルブのような単一の手段を使用するための装置および方法を備えることは望ましいことである。
【００１３】
【特許文献１】
米国特許第 ５，１７２，６５９号
【００１４】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、ベーンを適切な固定位置に確実にロックすることができるＶＣＴ位相器制御システムを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、位相器のための可変カムシャフトタイミング（ＶＣＴ）位相器制御システムであって、第１の端部および第２の端部における液圧により零位置にスプリング付勢されるように配置されるとともに、第１の端部が制御流体の作用を受け、第２の端部が流体源の流体の作用を受ける面を有しているスプールバルブと、スプールバルブの第１の端部と係合するとともに、スプールバルブの第２の端部よりも実質的に大きな面が形成された対向側部を有しているピストンと、位相器を固定角度位置にロックするとともに、別の制御手段から独立して制御されるロックピンと、制御流体の特性を制御するために、ピストンおよびロックピンの双方と流体連絡するコントローラとを備えている。
【００１６】
請求項２の発明では、請求項１において、コントローラが、ＶＣＴ位相器の駆動速度および方向を制御するスプールバルブを移動させるための差圧制御システムである。
【００１７】
請求項３の発明では、請求項１において、作動流体の特性が、時間の関数として制御流体圧を含んでいる。
【００１８】
請求項４の発明では、請求項１において、前記ロックピンがスプリング付勢されている。
【００１９】
請求項５の発明では、請求項１において、前記ピストンの対向側部が、第２の端部の面積の約２倍の面積を有している。
【００２０】
本発明によれば、差圧制御システム（ＤＰＣＳ）制御圧により制御されるロックピンを備えたＶＣＴ位相器制御システムが提供されている。
【００２１】
また、ＤＰＣＳの制御回路と流体連絡するＶＣＴロックピンを備えたＶＣＴシステムが提供されている。
【００２２】
ＤＰＣＳの制御回路と流体連絡するＶＣＴロックピンを備えたＶＣＴシステムが提供されており、それによって、ＤＰＣＳを制御するのに使用される作動流体がＶＣＴロックピンを運転するのにも使用されている。
【００２３】
ＤＰＣＳの制御回路と流体連絡するＶＣＴロックピンを備えたＶＣＴシステムが提供されている。
【００２４】
制御圧がデューティサイクル５０％よりも低いとき、ロックピンが係合してＶＣＴが機械的停止端に向かって移動するように、同じ制御信号が命令している。制御圧がデューティサイクル５０％よりも高いとき、ロックピンが係合解除され、ＶＣＴが機械的停止端から遠ざかる側に移動する。
【００２５】
したがって、位相器のための可変カムタイミング（ＶＣＴ）位相器制御システムが提供されており、該システムは以下のものを含んでいる。すなわち、第１および第２の端部への液圧により零位置にスプリング付勢されるように配置されるとともに、第１の端部が制御圧の作用を受け、第２の端部が流体源からの流体の作用を受ける面を有しているスプールバルブ。スプールバルブの第１の端部に係合するとともに、第２の端部の面よりも実質的に大きな面を有する対向側端部を有するピストン。位相器を固定角度位置にロックするとともに、追加の制御手段の影響を受けることなく制御されるロックピン。ピストンおよびロックピンの双方と流体連絡して、制御流体を制御するためのコントローラ。
【００２６】
本発明およびその目的をさらに理解するためには、図面、図面の簡単な説明、本発明の好ましい実施態様の詳細な説明および特許請求の範囲に注意が向けられるべきである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１において、ベーン型ＶＣＴ位相器は、ハウジング１を有している。ハウジング１の外周は、タイミングチェーン９と噛み合ってタイミングチェーン９により駆動されるスプロケット歯８を有している。ハウジング１の内部には、流体チャンバ６，７が配置されている。
【００２８】
ハウジング１の内部に同芯に配置されかつハウジング１に対して回転自在になっているのは、チャンバ６，７間に配置されたベーン５を有するロータ２と、流路１２，１３を介してそれぞれチャンバ６，７に加圧流体を送出する中央の制御バルブ４である。
【００２９】
バルブ４によって流路１２に導入された加圧流体は、ハウジング１に対してベーン５を反時計回りに押して、チャンバ６から流出したオイルを流路１３およびバルブ４に送る。流路１５は、エンジンオイルのような流体を供給することにより、隔室１７内にスライド自在に配置されているロックピン１０を適宜加圧している。
【００３０】
本明細書中の記述が一般のベーン位相器に共通したものであり、図１に示されたベーン、チャンバ、流路およびバルブの特定の配置が本発明の教示の範囲内で変更され得るということが、当該分野の当業者には理解されるだろう。
【００３１】
たとえば、ベーンの数および配置は変更可能である。位相器の中には、ただ一つのベーンしか有していないものもあれば、１２個ものベーンを有しているものもある。またベーンは、ハウジング上に配置されて、チャンバ内においてロータ上で往復動するようにしてもよい。
【００３２】
ハウジングは、チェーン、ベルトまたはギヤによって駆動され、ハウジングの外周には、図示されたようなスプロケット歯の他に、ベルトと係合する歯付プーリまたはギヤ歯を形成するようにしてもよい。
【００３３】
図１および図２において、本発明による位相器の内部には、ハウジング１の隔室１７内をスライド自在なロックピン１０が設けられている。ロックピン１０は、ロータ２およびハウジング１を固定回転位置にロックするように、ロータ２内の凹部２ａにスプリング２１によって押圧されている。
【００３４】
流路１５は、図示しないエンジンオイル供給路からの加圧流体のような制御流体を送出しており、該制御流体は、コントローラによって凹部内で処理される。ピストン４０は、ロックピン１０の係合時に、流路１５に係合して流路１５を完全に閉塞するような大きさに作製されている。
【００３５】
図２に示されたＶＣＴ位相器制御システム４００において、エンジン潤滑油の形態で示された作動流体は、共通導入ライン１８２を通って凹部１３２ａ，１３２ｂに流入している。導入ライン１８２は、対向配置のチェックバルブ１８４，１８６間の部分を終端としている。
【００３６】
チェックバルブ１８４，１８６は、分岐ライン１８８，１９０を介して凹部１３２ａ，１３２ｂにそれぞれ接続されている。チェックバルブ１８４，１８６は、該チェックバルブを通って凹部１３２ａ，１３２ｂへの作動流体の流れを許容する環状シート１８４ａ，１８６ａをそれぞれ有している。
【００３７】
チェックバルブ１８４，１８６を通る作動流体の流れは、それぞれボール１８４ｂ，１８６ｂによって阻止されている。各ボール１８４ｂ，１８６ｂは、スプリング１８４ｃ，１８６ｃによりシート１８４ａ，１８６ａ側に弾性的に付勢されている。
【００３８】
したがって、チェックバルブ１８４，１８６は、凹部１３２ａ，１３２ｂへの最初の流体の充填を行うとともに、各凹部からの漏れを補填するために、補充作動流体の連続供給を行っている。作動流体は、スプールバルブ１９２を介してライン１８２に流入する。
【００３９】
スプールバルブ１９２は、カムシャフト１２６またはその延長部の内部に組み込まれており、作動流体は、戻りライン１９４，１９６を介して凹部１３２ａ，１３２ｂからスプールバルブ１９２に戻る。
【００４０】
スプールバルブ１９２は、円筒状部材１９８と、円筒状部材１９８内を前後方向にスライド可能なスプール２００とから構成されている。スプール２００は、円筒状ランド部または第１、第２の端部２００ａ，２００ｂを対向端部に有している。
【００４１】
円筒状部材１９８の内周面に密に嵌合するランド２００ａ，２００ｂは、ランド２００ｂが戻りライン１９６からの作動流体の流出を阻止するように、または、ランド２００ａが戻りライン１９４からの作動流体の流出を阻止するように、あるいは、図２に示すように、ランド２００ａ，２００ｂが戻りライン１９４，１９６の双方からの作動流体の流出を阻止するように、配置されている。
【００４２】
図２においては、カムシャフト１２６が、関連するエンジンのクランクシャフトに対して、選択された中間位置に維持されている。
【００４３】
円筒状部材１９８内のスプール２００の位置は、ランド部２００ａ，２００ｂの端部に作用する対向スプリング対２０２，２０４によって影響を受ける。すなわち、スプリング２０２はスプール２００を図２左方に弾性的に付勢しており、スプール２０４はスプール２００を同図右方に弾性的に付勢している。
【００４４】
円筒状部材１９８内のスプール２００の位置はさらに、当該円筒状部材１９８においてランド部２００ａの外側空間である隔室１９８ａ内への加圧作動流体の供給により影響を受け、これにより、スプール２００は左方に押圧される。
【００４５】
円筒状部材１９８の隔室１９８ａは、エンジンのメインオイルギャラリ（ＭＯＧ）２３０から通路２３０ａを介して直接加圧流体（エンジンオイル）を受け取る。このオイルはまた、エンジンのカムシャフト１２６が回転するベアリング２３２を潤滑するのに用いられている。
【００４６】
円筒状部材１９８内におけるスプール２００の位置の制御は、そのピストン２３４ａがスプール２００の延長部２００ｃに当接している制御圧シリンダ２３４内の液圧に反応している。
【００４７】
ピストン２３４ａの表面積は、隔室１９８ａ内で液圧にさらされるスプール２００の端部２００ａの表面積よりも大きくなっており、好ましくは２倍の大きさになっている。
【００４８】
これにより、シリンダ２３４内の液圧が隔室１９８ａ内の液圧の１／２になっているとき、スプール２００に対して互いに逆方向に作用する液圧は釣り合っている。
【００４９】
このことは、もしスプリング２０２，２０４が釣り合っていれば、シリンダ２３４内の圧力が最大エンジンオイル圧よりも低い圧力でスプール２００が零位置または中央位置に停まることになり（図２参照）、これにより、シリンダ２３４内の圧力を増加または減少させることによってスプール２００をいずれの方向にも移動できるという点において、スプール２００の位置制御が容易になる。
【００５０】
さらに、スプリング２０２，２０４の作動は、ランド部２００ａ，２００ｂの端部への液圧荷重が釣り合っているときにスプール２００の零位置または中央位置への復帰を確実なものにする。
【００５１】
円筒状部材１９８内のスプール２００のセンタリングには、スプリング２０２，２０４のようなスプリングの使用が好ましいが、必要な場合には、電磁気的または電気光学的センタリング手段を採用するようにしてもよい。
【００５２】
シリンダ２３４内の圧力は、好ましくはパルス幅変調（ＰＷＭ）型のソレノイド２０６によって、電子エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）２０８からの制御信号に反応して制御されている。
【００５３】
シリンダ２３４内の圧力が隔室１９８ａ内の圧力の１／２に等しい零位置におけるスプール２００については、ソレノイド２０６のオン／オフパルスが等しい持続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）を有している。
【００５４】
オフ持続時間に対するオン持続時間を増加または減少させることによって、シリンダ２３４内の圧力は、そのような１／２のレベルに対して増加または減少させられ、これにより、スプール２００を右方または左方にそれぞれ移動させる。
【００５５】
ソレノイド２０６は、導入ライン２１２を介してエンジンオイルギャラリ２３０からエンジンオイルの受け取り、これを供給ライン２３８を介して選択的にシリンダ２３４に搬送している。ソレノイド２０６からの過剰オイルは、ライン２１０を介してオイル溜め２３６に排出されている。
【００５６】
ピストン２３４ａがスプール２００の延長部２００ｃに当接するように、シリンダ２３４がカムシャフト１２６の外側端部に取り付けられていることが注目される。この場合、ソレノイド２０６は、ピストン２３４ａを収容するハウジング２３４ｂに取り付けられているのが好ましい。
【００５７】
共通の液圧源からスプール２００の対向端に互いに逆方向に作用する液圧荷重間の不均衡を利用して、または、スプール２００の一端に作用する液圧荷重と他端に作用する機械的荷重との間の不均衡を利用して、スプール２００を一方向または他の方向に移動させることにより、図２の制御システムは、液圧システムの粘性または圧力の変化と係わりなく運転することができる。
【００５８】
これにより、作動流体の粘性または圧力がシステムの運転中に変化するとき、スプール２００を任意の位置（たとえば中央位置または零位置）に維持するのに、ソレノイド２０８のデューティサイクルを変化させる必要がない。
【００５９】
その点で、スプール２００の中央位置または零位置が、クランクシャフト位相角に対するカムシャフトの変化が何ら生じていない位置であるということが理解されるべきであり、ＶＣＴシステムの適切な運転のために、スプール２００を零位置に迅速かつ確実に位置決めできるということが重要である。
【００６０】
スプロケット１３２の凹部１３２ａ，１３２ｂからの漏れを補填するための補充オイルは、スプール２００内において円筒状部材１９８の隔室１９８ａから環状スペース１９８ｂまで延びる小さな内部通路２２０によって供給されている。
【００６１】
通路２２０内には、環状スペース１９８ｂから円筒状部材１９８の隔室１９８ａまでのオイルの流れを阻止するために、チェックバルブ２２２が設けられている。
【００６２】
ベーン１６０は、カムシャフト１２６のトルク脈動により、時計方向および反時計方向に交互に付勢される。これらのトルク脈動は、ベーン１６０を振動させており、これにより、スプロケット１３２に対してカムシャフト１２６を振動させている。
【００６３】
なお、図２に示すような円筒状部材１９８内におけるスプール２００の位置では、スプロケット１３２内においてベーン１６０の各ローブ１６０ａ，１６０ｂの各対向側の凹部１３２ａ，１３２ｂ内の作動流体によって、このような振動が防止されている。
【００６４】
というのは、双方の戻りライン１９４，１９６がスプール２００の位置によって閉塞されていることにより、作動流体がいずれの凹部１３２ａ，１３２ｂからも排出されないからである。
【００６５】
もしたとえば、カムシャフト１２６およびベーン１６０をスプロケット１３２に対して反時計方向に移動させるのが望ましいのであれば、シリンダ２３４内の圧力を円筒状部材１９８の隔室１９８ａにおける圧力の１／２よりも大きな値に増加させればよい。
【００６６】
これにより、スプール２００が右方に移動して、戻りライン１９４が解放される。この状態では、カムシャフト１２６の反時計方向のトルク脈動は、凹部１３２ａの部分から流体を押し出して、作動流体が空になった凹部の部分にベーン１６０のローブ１６２ａが移動するのを許容する。
【００６７】
その一方、スプール２００のランド部２００ｂにより戻りライン１９６を通る流体の流れが阻止されるために、スプール２００が左方に移動するまで（または左方に移動しなければ）、カムシャフト内のトルク脈動が逆方向に向いたときに、ベーンの逆方向の動きは発生しない。
【００６８】
図２には、閉塞された別個の通路として示されているが、ベーン１６０の周囲は、開放されたオイル通路溝（図示せず）を有しており、これは、ローブ１６０ａの右側の凹部１３２ａの部分とローブ１６０ｂの右側の凹部１３２ｂの部分（いずれもローブ１６０ａ，１６０ｂのノンアクティブ側である）との間のオイルの移送を許容している。
【００６９】
これにより、流体が戻りライン１９４を通るように許容されているとき、スプロケット１３２に対するベーン１６０の反時計方向移動が発生し、流体が戻りライン１９６を通るように許容されているとき、スプロケット１３２に対するベーン１６０の時計方向移動が発生する。
【００７０】
さらに、回転バランスを向上させ、ベーン運動の減衰性を改良し、ベーン１６０のベアリング面の潤滑性を向上させるために、ローブ１６０ａ，１６０ｂのノンアクティブ側への補充オイルを連続して供給するように、通路１８２には、ローブ１６０ｂに示すように、一方のローブ１６０ａまたは１６０ｂのノンアクティブ側への延長部１８２ａが設けられている。
【００７１】
このような補充オイルの供給は、補充オイルをソレノイド２０６を介して送出する必要性をなくすということが注目される。これにより、補充オイルの流れは、ソレノイド２０６の運転に影響を与えず、ソレノイド２０６の運転によって影響を受けない。
【００７２】
とくに、ソレノイド２０６の破損時に、補充オイルはローブ１６０ａ，１６０ｂに供給され続け、補充オイルは、ソレノイド２０６により扱われる必要があるオイルフロー速度を減少させる。
【００７３】
チェックバルブ１８４，１８６が、図２のボール型チェックバルブとは対照的なディスク型チェックバルブでもよいことが注目される。ディスク型チェックバルブはいくつかの実施態様にも好ましいものではあるが、他のタイプのチェックバルブもまた使用可能である。
【００７４】
図２において、駆動速度を制御しかつシステム４００の方向を制御するスプールバルブ１９２を移動させるのに、差圧制御システム（ＤＰＣＳ）が用いられている。ＤＰＣＳは、スプリング付勢されたスプールバルブ１９２から構成されている。
【００７５】
言い換えれば、スプールバルブ１９２は、第１の側部２００ｂおよび第２の側部２００ａを有しており、各側部はスプリング２０２，２０４にそれぞれ連結された面を有している。
【００７６】
スプールバルブ１９２の一端、つまり第１の側部２００ｂの面は、スプールバルブ１９２の第２の側部２００ａの約２倍の面積を有するピストン２３４ａに接触しているまたはピストン２３４ａを有している。
【００７７】
パルス幅変調（ＰＷＭ）型ソレノイド２０６により変調される“制御流体”は、通路２３８からスプールバルブ１９２のピストン２３４ａの端部に供給される。流体源からの流体は、スプールバルブ１９２の他端に供給される。
【００７８】
ピストン２３４ａの面積がスプールバルブ１９２の他端の面積の約２倍であるので、制御オイル圧が流体源圧の約５０％であるとき、スプールバルブ１９２は零位置において釣り合っている。
【００７９】
スプールバルブ１９２を零位置から移動させてＶＣＴを駆動するには、制御圧が、スプールバルブ１９２のようなバルブに対して５０％より高いまたは低い圧力に調整される必要がある。
【００８０】
ＶＣＴの第２の特徴部分は、ＶＣＴをストロークの最前端または最後端の位置でロックすることである。ＤＰＣＳにおけるシリンダ２３４の圧力が、０ＰＳＩ近傍までまたはデューティサイクル５０％以下まで、低下したとき、スプールバルブ１９２は外方に移動して、ＶＣＴに対して最前端または最後端の位置つまり機械的停止端に向かうように命令する。
【００８１】
図２はまた、ピストン２３４ａと同じ制御回路に組み込まれたロックピン１０を示している。ロックピン１０は、通路１５を介してシリンダ２３４に連結されている。ロックピン１０は、スプールバルブ１９２を外方位置に移動させる制御信号と同じ制御信号により命令されている。
【００８２】
デューティサイクル５０％以下の任意の制御圧において、ＶＣＴがロック位置の機械的停止端に向かって移動している間、スプリング２１はロックピン１０が係合するように付勢している。ロックピン１０をピストン２３４ａと同じ制御回路に組み込むことによって、他のソレノイドを設ける必要性が解消されている。
【００８３】
ロックピンがデューティサイクル５０％でまたはそれ以上のデューティサイクルでＰＷＭの他端において係合するように、ロックピンが付勢されまたはロックピンに圧力が作用しているということが理解されるだろう。このことは、本発明の教示の範囲内で実施されている。
【００８４】
本発明が関連する分野の当業者は、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上述の実施態様はあらゆる点で単なる例示としてのみみなされるべきものであり、限定的なものではない。
【００８５】
それゆえ、本発明の範囲は、上記記述内容よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したがって、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてきたものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の範囲内においてではあるが、当該技術分野の当業者にとって明らかであろう。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るＶＣＴ位相器制御システムによれば、位相器を適切な固定位置に確実にロックすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロックピンを備えた位相器の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施態様の概略構成図である。
【符号の説明】
１０： ロックピン
１９２： スプールバルブ
２３４： シリンダ
２３４ａ： ピストン
４００： ＶＣＴ位相器制御システム
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変カムシャフトタイミング（ＶＣＴ： ｖａｒｉａｂｌｅ ｃａｍｓｈａｆｔ ｔｉｍｉｎｇ） システムの運転を制御するための液圧制御システムに関する。より詳細には、本発明は、ＶＣＴ位相器におけるロックピンのロックおよびロック解除に使用される制御システムに関する。また、本発明は、ＶＣＴロックのための差圧制御システムの使用に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
内燃機関は、エンジン性能の向上および排ガスの低減のために、カムシャフトおよびクランクシャフト間の角度を変化させる種々の機構を採用してきた。これらの可変カムシャフトタイミング（ＶＣＴ）機構の多くは、エンジンカムシャフトに一つまたはそれ以上の“ベーン位相器”を使用している。
【０００３】
大抵の場合、位相器は、カムシャフトの端部に取り付けられた一つまたはそれ以上のベーンを備えたロータを有しており、ベーンは、該ベーンが係合するベーンチャンバを備えたハウジングによって囲繞されている。ベーンをロータに取り付けるとともに、チャンバをハウジング内に設けることも同様に可能である。
【０００４】
ハウジングの外周部は、チェーン、ベルトまたはギヤを介して通常はカムシャフトからの駆動力を受け入れるスプロケット、プーリまたはギヤを構成している。ベーンチャンバに対する制御流体（通常はエンジンオイル）の流れは、スプールバルブによって制御されている。
【０００５】
ＶＣＴシステムはまた、スプールバルブの位置を制御するのに差圧制御システム（ＤＰＣＳ）を有している。ＤＰＣＳは、スプールの両端に作用する液圧を利用している。
【０００６】
スプールの第１の端部に作用する液圧は、最大液圧下でエンジンオイルギャラリから直接供給される液圧である。第１の端部よりも大きな第２の端部に作用する液圧は、パルス幅変調（ＰＷＭ）ソレノイドまたはバルブからの減圧されたシステム液圧である。
【０００７】
スプールの第２の端部は、液圧増幅機能を有しており、その横断面積が第１の端部の横断面積の正確に２倍になっている。この場合には、スプールに作用する液圧による力は、第２の端部における液圧がシステム液圧の半分に等しくなっているとき、丁度釣り合っている。
【０００８】
この状態は、パルス幅変調（ＰＷＭ）ソレノイドまたはバルブのデューティサイクル５０％で達成できる。５０％のデューティサイクルは、スプールを一方向または他の方向に同じ量だけ移動させるのに、スプールの第２の端部における力の相等しい増加および減少を許容するので、望ましい。
【０００９】
スプールの各対向端部における力は元々液圧によるものであり、同じ作動流体に基づくものなので、作動流体の圧力または粘性の変化は、自己否定的なものであり、スプールの中央位置または零位置には影響を与えない。
【００１０】
スプールの移動速度は、ＰＷＭソレノイドまたはバルブのデューティサイクルを増加または減少させることによって、変化する。米国特許第 ５，１７２，６５９号は、引用することによって本件出願の中に含まれる。さらに、液圧が不十分であるときに、位相器の角度関係を固定することは望ましいことである。
【００１１】
実例を挙げると、もし液圧が不十分であれば、ベーン位置を維持するための作動流体の流れが位置を維持することができず、その結果、不快な振動が発生する。不快な振動を低減させまたは排除するために、低い液圧以外の手段を用いて位相器の角度位置が維持される必要がある。
【００１２】
したがって、ベーン位置を制御するとともに、ベーン位置が維持できないときに位相器をロックしてベーンを適切な固定位置にするために、ＰＷＭソレノイドまたはバルブのような単一の手段を使用するための装置および方法を備えることは望ましいことである。
【００１３】
【特許文献１】
米国特許第 ５，１７２，６５９号
【００１４】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、ベーンを適切な固定位置に確実にロックすることができるＶＣＴ位相器制御システムを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、位相器のための可変カムシャフトタイミング（ＶＣＴ）位相器制御システムであって、第１の端部および第２の端部における液圧により零位置にスプリング付勢されるように配置されるとともに、第１の端部が制御流体の作用を受け、第２の端部が流体源の流体の作用を受ける面を有しているスプールバルブと、スプールバルブの第１の端部と係合するとともに、スプールバルブの第２の端部よりも実質的に大きな面が形成された対向側部を有しているピストンと、位相器を固定角度位置にロックするとともに、別の制御手段から独立して制御されるロックピンと、制御流体の特性を制御するために、ピストンおよびロックピンの双方と流体連絡するコントローラとを備えている。
【００１６】
請求項２の発明では、請求項１において、コントローラが、ＶＣＴ位相器の駆動速度および方向を制御するスプールバルブを移動させるための差圧制御システムである。
【００１７】
請求項３の発明では、請求項１において、作動流体の特性が、時間の関数として制御流体圧を含んでいる。
【００１８】
請求項４の発明では、請求項１において、前記ロックピンがスプリング付勢されている。
【００１９】
請求項５の発明では、請求項１において、前記ピストンの対向側部が、第２の端部の面積の約２倍の面積を有している。
【００２０】
本発明によれば、差圧制御システム（ＤＰＣＳ）制御圧により制御されるロックピンを備えたＶＣＴ位相器制御システムが提供されている。
【００２１】
また、ＤＰＣＳの制御回路と流体連絡するＶＣＴロックピンを備えたＶＣＴシステムが提供されている。
【００２２】
ＤＰＣＳの制御回路と流体連絡するＶＣＴロックピンを備えたＶＣＴシステムが提供されており、それによって、ＤＰＣＳを制御するのに使用される作動流体がＶＣＴロックピンを運転するのにも使用されている。
【００２３】
ＤＰＣＳの制御回路と流体連絡するＶＣＴロックピンを備えたＶＣＴシステムが提供されている。
【００２４】
制御圧がデューティサイクル５０％よりも低いとき、ロックピンが係合してＶＣＴが機械的停止端に向かって移動するように、同じ制御信号が命令している。制御圧がデューティサイクル５０％よりも高いとき、ロックピンが係合解除され、ＶＣＴが機械的停止端から遠ざかる側に移動する。
【００２５】
したがって、位相器のための可変カムタイミング（ＶＣＴ）位相器制御システムが提供されており、該システムは以下のものを含んでいる。すなわち、第１および第２の端部への液圧により零位置にスプリング付勢されるように配置されるとともに、第１の端部が制御圧の作用を受け、第２の端部が流体源からの流体の作用を受ける面を有しているスプールバルブ。スプールバルブの第１の端部に係合するとともに、第２の端部の面よりも実質的に大きな面を有する対向側端部を有するピストン。位相器を固定角度位置にロックするとともに、追加の制御手段の影響を受けることなく制御されるロックピン。ピストンおよびロックピンの双方と流体連絡して、制御流体を制御するためのコントローラ。
【００２６】
本発明およびその目的をさらに理解するためには、図面、図面の簡単な説明、本発明の好ましい実施態様の詳細な説明および特許請求の範囲に注意が向けられるべきである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１において、ベーン型ＶＣＴ位相器は、ハウジング１を有している。ハウジング１の外周は、タイミングチェーン９と噛み合ってタイミングチェーン９により駆動されるスプロケット歯８を有している。ハウジング１の内部には、流体チャンバ６，７が配置されている。
【００２８】
ハウジング１の内部に同芯に配置されかつハウジング１に対して回転自在になっているのは、チャンバ６，７間に配置されたベーン５を有するロータ２と、流路１２，１３を介してそれぞれチャンバ６，７に加圧流体を送出する中央の制御バルブ４である。
【００２９】
バルブ４によって流路１２に導入された加圧流体は、ハウジング１に対してベーン５を反時計回りに押して、チャンバ６から流出したオイルを流路１３およびバルブ４に送る。流路１５は、エンジンオイルのような流体を供給することにより、隔室１７内にスライド自在に配置されているロックピン１０を適宜加圧している。
【００３０】
本明細書中の記述が一般のベーン位相器に共通したものであり、図１に示されたベーン、チャンバ、流路およびバルブの特定の配置が本発明の教示の範囲内で変更され得るということが、当該分野の当業者には理解されるだろう。
【００３１】
たとえば、ベーンの数および配置は変更可能である。位相器の中には、ただ一つのベーンしか有していないものもあれば、１２個ものベーンを有しているものもある。またベーンは、ハウジング上に配置されて、チャンバ内においてロータ上で往復動するようにしてもよい。
【００３２】
ハウジングは、チェーン、ベルトまたはギヤによって駆動され、ハウジングの外周には、図示されたようなスプロケット歯の他に、ベルトと係合する歯付プーリまたはギヤ歯を形成するようにしてもよい。
【００３３】
図１および図２において、本発明による位相器の内部には、ハウジング１の隔室１７内をスライド自在なロックピン１０が設けられている。ロックピン１０は、ロータ２およびハウジング１を固定回転位置にロックするように、ロータ２内の凹部２ａにスプリング２１によって押圧されている。
【００３４】
流路１５は、図示しないエンジンオイル供給路からの加圧流体のような制御流体を送出しており、該制御流体は、コントローラによって凹部内で処理される。ピストン４０は、ロックピン１０の係合時に、流路１５に係合して流路１５を完全に閉塞するような大きさに作製されている。
【００３５】
図２に示されたＶＣＴ位相器制御システム４００において、エンジン潤滑油の形態で示された作動流体は、共通導入ライン１８２を通って凹部１３２ａ，１３２ｂに流入している。導入ライン１８２は、対向配置のチェックバルブ１８４，１８６間の部分を終端としている。
【００３６】
チェックバルブ１８４，１８６は、分岐ライン１８８，１９０を介して凹部１３２ａ，１３２ｂにそれぞれ接続されている。チェックバルブ１８４，１８６は、該チェックバルブを通って凹部１３２ａ，１３２ｂへの作動流体の流れを許容する環状シート１８４ａ，１８６ａをそれぞれ有している。
【００３７】
チェックバルブ１８４，１８６を通る作動流体の流れは、それぞれボール１８４ｂ，１８６ｂによって阻止されている。各ボール１８４ｂ，１８６ｂは、スプリング１８４ｃ，１８６ｃによりシート１８４ａ，１８６ａ側に弾性的に付勢されている。
【００３８】
したがって、チェックバルブ１８４，１８６は、凹部１３２ａ，１３２ｂへの最初の流体の充填を行うとともに、各凹部からの漏れを補填するために、補充作動流体の連続供給を行っている。作動流体は、スプールバルブ１９２を介してライン１８２に流入する。
【００３９】
スプールバルブ１９２は、カムシャフト１２６またはその延長部の内部に組み込まれており、作動流体は、戻りライン１９４，１９６を介して凹部１３２ａ，１３２ｂからスプールバルブ１９２に戻る。
【００４０】
スプールバルブ１９２は、円筒状部材１９８と、円筒状部材１９８内を前後方向にスライド可能なスプール２００とから構成されている。スプール２００は、円筒状ランド部または第１、第２の端部２００ａ，２００ｂを対向端部に有している。
【００４１】
円筒状部材１９８の内周面に密に嵌合するランド２００ａ，２００ｂは、ランド２００ｂが戻りライン１９６からの作動流体の流出を阻止するように、または、ランド２００ａが戻りライン１９４からの作動流体の流出を阻止するように、あるいは、図２に示すように、ランド２００ａ，２００ｂが戻りライン１９４，１９６の双方からの作動流体の流出を阻止するように、配置されている。
【００４２】
図２においては、カムシャフト１２６が、関連するエンジンのクランクシャフトに対して、選択された中間位置に維持されている。
【００４３】
円筒状部材１９８内のスプール２００の位置は、ランド部２００ａ，２００ｂの端部に作用する対向スプリング対２０２，２０４によって影響を受ける。すなわち、スプリング２０２はスプール２００を図２左方に弾性的に付勢しており、スプール２０４はスプール２００を同図右方に弾性的に付勢している。
【００４４】
円筒状部材１９８内のスプール２００の位置はさらに、当該円筒状部材１９８においてランド部２００ａの外側空間である隔室１９８ａ内への加圧作動流体の供給により影響を受け、これにより、スプール２００は左方に押圧される。
【００４５】
円筒状部材１９８の隔室１９８ａは、エンジンのメインオイルギャラリ（ＭＯＧ）２３０から通路２３０ａを介して直接加圧流体（エンジンオイル）を受け取る。このオイルはまた、エンジンのカムシャフト１２６が回転するベアリング２３２を潤滑するのに用いられている。
【００４６】
円筒状部材１９８内におけるスプール２００の位置の制御は、そのピストン２３４ａがスプール２００の延長部２００ｃに当接している制御圧シリンダ２３４内の液圧に反応している。
【００４７】
ピストン２３４ａの表面積は、隔室１９８ａ内で液圧にさらされるスプール２００の端部２００ａの表面積よりも大きくなっており、好ましくは２倍の大きさになっている。
【００４８】
これにより、シリンダ２３４内の液圧が隔室１９８ａ内の液圧の１／２になっているとき、スプール２００に対して互いに逆方向に作用する液圧は釣り合っている。
【００４９】
このことは、もしスプリング２０２，２０４が釣り合っていれば、シリンダ２３４内の圧力が最大エンジンオイル圧よりも低い圧力でスプール２００が零位置または中央位置に停まることになり（図２参照）、これにより、シリンダ２３４内の圧力を増加または減少させることによってスプール２００をいずれの方向にも移動できるという点において、スプール２００の位置制御が容易になる。
【００５０】
さらに、スプリング２０２，２０４の作動は、ランド部２００ａ，２００ｂの端部への液圧荷重が釣り合っているときにスプール２００の零位置または中央位置への復帰を確実なものにする。
【００５１】
円筒状部材１９８内のスプール２００のセンタリングには、スプリング２０２，２０４のようなスプリングの使用が好ましいが、必要な場合には、電磁気的または電気光学的センタリング手段を採用するようにしてもよい。
【００５２】
シリンダ２３４内の圧力は、好ましくはパルス幅変調（ＰＷＭ）型のソレノイド２０６によって、電子エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）２０８からの制御信号に反応して制御されている。
【００５３】
シリンダ２３４内の圧力が隔室１９８ａ内の圧力の１／２に等しい零位置におけるスプール２００については、ソレノイド２０６のオン／オフパルスが等しい持続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）を有している。
【００５４】
オフ持続時間に対するオン持続時間を増加または減少させることによって、シリンダ２３４内の圧力は、そのような１／２のレベルに対して増加または減少させられ、これにより、スプール２００を右方または左方にそれぞれ移動させる。
【００５５】
ソレノイド２０６は、導入ライン２１２を介してエンジンオイルギャラリ２３０からエンジンオイルの受け取り、これを供給ライン２３８を介して選択的にシリンダ２３４に搬送している。ソレノイド２０６からの過剰オイルは、ライン２１０を介してオイル溜め２３６に排出されている。
【００５６】
ピストン２３４ａがスプール２００の延長部２００ｃに当接するように、シリンダ２３４がカムシャフト１２６の外側端部に取り付けられていることが注目される。この場合、ソレノイド２０６は、ピストン２３４ａを収容するハウジング２３４ｂに取り付けられているのが好ましい。
【００５７】
共通の液圧源からスプール２００の対向端に互いに逆方向に作用する液圧荷重間の不均衡を利用して、または、スプール２００の一端に作用する液圧荷重と他端に作用する機械的荷重との間の不均衡を利用して、スプール２００を一方向または他の方向に移動させることにより、図２の制御システムは、液圧システムの粘性または圧力の変化と係わりなく運転することができる。
【００５８】
これにより、作動流体の粘性または圧力がシステムの運転中に変化するとき、スプール２００を任意の位置（たとえば中央位置または零位置）に維持するのに、ソレノイド２０８のデューティサイクルを変化させる必要がない。
【００５９】
その点で、スプール２００の中央位置または零位置が、クランクシャフト位相角に対するカムシャフトの変化が何ら生じていない位置であるということが理解されるべきであり、ＶＣＴシステムの適切な運転のために、スプール２００を零位置に迅速かつ確実に位置決めできるということが重要である。
【００６０】
スプロケット１３２の凹部１３２ａ，１３２ｂからの漏れを補填するための補充オイルは、スプール２００内において円筒状部材１９８の隔室１９８ａから環状スペース１９８ｂまで延びる小さな内部通路２２０によって供給されている。
【００６１】
通路２２０内には、環状スペース１９８ｂから円筒状部材１９８の隔室１９８ａまでのオイルの流れを阻止するために、チェックバルブ２２２が設けられている。
【００６２】
ベーン１６０は、カムシャフト１２６のトルク脈動により、時計方向および反時計方向に交互に付勢される。これらのトルク脈動は、ベーン１６０を振動させており、これにより、スプロケット１３２に対してカムシャフト１２６を振動させている。
【００６３】
なお、図２に示すような円筒状部材１９８内におけるスプール２００の位置では、スプロケット１３２内においてベーン１６０の各ローブ１６０ａ，１６０ｂの各対向側の凹部１３２ａ，１３２ｂ内の作動流体によって、このような振動が防止されている。
【００６４】
というのは、双方の戻りライン１９４，１９６がスプール２００の位置によって閉塞されていることにより、作動流体がいずれの凹部１３２ａ，１３２ｂからも排出されないからである。
【００６５】
もしたとえば、カムシャフト１２６およびベーン１６０をスプロケット１３２に対して反時計方向に移動させるのが望ましいのであれば、シリンダ２３４内の圧力を円筒状部材１９８の隔室１９８ａにおける圧力の１／２よりも大きな値に増加させればよい。
【００６６】
これにより、スプール２００が右方に移動して、戻りライン１９４が解放される。この状態では、カムシャフト１２６の反時計方向のトルク脈動は、凹部１３２ａの部分から流体を押し出して、作動流体が空になった凹部の部分にベーン１６０のローブ１６２ａが移動するのを許容する。
【００６７】
その一方、スプール２００のランド部２００ｂにより戻りライン１９６を通る流体の流れが阻止されるために、スプール２００が左方に移動するまで（または左方に移動しなければ）、カムシャフト内のトルク脈動が逆方向に向いたときに、ベーンの逆方向の動きは発生しない。
【００６８】
図２には、閉塞された別個の通路として示されているが、ベーン１６０の周囲は、開放されたオイル通路溝（図示せず）を有しており、これは、ローブ１６０ａの右側の凹部１３２ａの部分とローブ１６０ｂの右側の凹部１３２ｂの部分（いずれもローブ１６０ａ，１６０ｂのノンアクティブ側である）との間のオイルの移送を許容している。
【００６９】
これにより、流体が戻りライン１９４を通るように許容されているとき、スプロケット１３２に対するベーン１６０の反時計方向移動が発生し、流体が戻りライン１９６を通るように許容されているとき、スプロケット１３２に対するベーン１６０の時計方向移動が発生する。
【００７０】
さらに、回転バランスを向上させ、ベーン運動の減衰性を改良し、ベーン１６０のベアリング面の潤滑性を向上させるために、ローブ１６０ａ，１６０ｂのノンアクティブ側への補充オイルを連続して供給するように、通路１８２には、ローブ１６０ｂに示すように、一方のローブ１６０ａまたは１６０ｂのノンアクティブ側への延長部１８２ａが設けられている。
【００７１】
このような補充オイルの供給は、補充オイルをソレノイド２０６を介して送出する必要性をなくすということが注目される。これにより、補充オイルの流れは、ソレノイド２０６の運転に影響を与えず、ソレノイド２０６の運転によって影響を受けない。
【００７２】
とくに、ソレノイド２０６の破損時に、補充オイルはローブ１６０ａ，１６０ｂに供給され続け、補充オイルは、ソレノイド２０６により扱われる必要があるオイルフロー速度を減少させる。
【００７３】
チェックバルブ１８４，１８６が、図２のボール型チェックバルブとは対照的なディスク型チェックバルブでもよいことが注目される。ディスク型チェックバルブはいくつかの実施態様にも好ましいものではあるが、他のタイプのチェックバルブもまた使用可能である。
【００７４】
図２において、駆動速度を制御しかつシステム４００の方向を制御するスプールバルブ１９２を移動させるのに、差圧制御システム（ＤＰＣＳ）が用いられている。ＤＰＣＳは、スプリング付勢されたスプールバルブ１９２から構成されている。
【００７５】
言い換えれば、スプールバルブ１９２は、第１の側部２００ｂおよび第２の側部２００ａを有しており、各側部はスプリング２０２，２０４にそれぞれ連結された面を有している。
【００７６】
スプールバルブ１９２の一端、つまり第１の側部２００ｂの面は、スプールバルブ１９２の第２の側部２００ａの約２倍の面積を有するピストン２３４ａに接触しているまたはピストン２３４ａを有している。
【００７７】
パルス幅変調（ＰＷＭ）型ソレノイド２０６により変調される“制御流体”は、通路２３８からスプールバルブ１９２のピストン２３４ａの端部に供給される。流体源からの流体は、スプールバルブ１９２の他端に供給される。
【００７８】
ピストン２３４ａの面積がスプールバルブ１９２の他端の面積の約２倍であるので、制御オイル圧が流体源圧の約５０％であるとき、スプールバルブ１９２は零位置において釣り合っている。
【００７９】
スプールバルブ１９２を零位置から移動させてＶＣＴを駆動するには、制御圧が、スプールバルブ１９２のようなバルブに対して５０％より高いまたは低い圧力に調整される必要がある。
【００８０】
ＶＣＴの第２の特徴部分は、ＶＣＴをストロークの最前端または最後端の位置でロックすることである。ＤＰＣＳにおけるシリンダ２３４の圧力が、０ＰＳＩ近傍までまたはデューティサイクル５０％以下まで、低下したとき、スプールバルブ１９２は外方に移動して、ＶＣＴに対して最前端または最後端の位置つまり機械的停止端に向かうように命令する。
【００８１】
図２はまた、ピストン２３４ａと同じ制御回路に組み込まれたロックピン１０を示している。ロックピン１０は、通路１５を介してシリンダ２３４に連結されている。ロックピン１０は、スプールバルブ１９２を外方位置に移動させる制御信号と同じ制御信号により命令されている。
【００８２】
デューティサイクル５０％以下の任意の制御圧において、ＶＣＴがロック位置の機械的停止端に向かって移動している間、スプリング２１はロックピン１０が係合するように付勢している。ロックピン１０をピストン２３４ａと同じ制御回路に組み込むことによって、他のソレノイドを設ける必要性が解消されている。
【００８３】
ロックピンがデューティサイクル５０％でまたはそれ以上のデューティサイクルでＰＷＭの他端において係合するように、ロックピンが付勢されまたはロックピンに圧力が作用しているということが理解されるだろう。このことは、本発明の教示の範囲内で実施されている。
【００８４】
本発明が関連する分野の当業者は、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上述の実施態様はあらゆる点で単なる例示としてのみみなされるべきものであり、限定的なものではない。
【００８５】
それゆえ、本発明の範囲は、上記記述内容よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したがって、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてきたものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の範囲内においてではあるが、当該技術分野の当業者にとって明らかであろう。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るＶＣＴ位相器制御システムによれば、位相器を適切な固定位置に確実にロックすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロックピンを備えた位相器の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施態様の概略構成図である。
【符号の説明】
１０： ロックピン
１９２： スプールバルブ
２３４： シリンダ
２３４ａ： ピストン
４００： ＶＣＴ位相器制御システム
Claims (5)
- 位相器のための可変カムシャフトタイミング（ＶＣＴ）位相器制御システムであって、
第１および第２の端部における液圧により零位置にスプリング付勢されるように配置されるとともに、第１の端部が制御流体の作用を受け、第２の端部が流体源の流体の作用を受ける面を有しているスプールバルブと、
スプールバルブの第１の端部と係合するとともに、スプールバルブの第２の端部よりも実質的に大きな面が形成された対向側部を有しているピストンと、
位相器を固定角度位置にロックするとともに、別の制御手段から独立して制御されるロックピンと、
制御流体の特性を制御するために、ピストンおよびロックピンの双方と流体連絡しているコントローラと、
を備えたＶＣＴ位相器制御システム。 - 請求項１において、
コントローラが、ＶＣＴ位相器の駆動速度および方向を制御するスプールバルブを移動させるための差圧制御システムである、
ことを特徴とするＶＣＴ位相器制御システム。 - 請求項１において、
作動流体の特性が、時間の関数として制御流体圧を含んでいる、
ことを特徴とするＶＣＴ位相器制御システム。 - 請求項１において、
ロックピンがスプリング付勢されている、
ことを特徴とするＶＣＴ位相器制御システム。 - 請求項１において、
ピストンの対向側部が、第２の端部の面積の約２倍の面積を有している、
ことを特徴とするＶＣＴ位相器制御システム。
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