JP2008274791A - 可変動弁制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遅角室又は進角室内へのエア混入によるベーン等の受圧部材のばたつきを抑制することができ、正確な進角・遅角制御が実行できる可変動弁制御装置を提供する。
【解決手段】カムシャフト１１と、エンジンにより駆動されるプーリ１２と、カムシャフト１１およびプーリ１２のうち一方に設けられたベーンロータ１４と、カムシャフト１１およびプーリ１２のうち他方に設けられ、ベーンロータ１４との間に進角室１６ａおよび遅角室１６ｂを形成するハウジング１５と、ジャーナル部１１ａおよび軸受５の間の軸受隙間ｇを介して進角室１６ａおよび遅角室１６ｂのうち何れかにオイルを供給してベーンロータ１４を目標角度位置に制御する制御手段３とを備え、ベーンロータ１４が目標位置で所定時間保持されたとき、制御手段３が進角室１６ａおよび遅角室１６ｂのうち一方にオイルを供給するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関のバルブタイミングを可変制御する可変動弁制御装置、特に油圧式の可変バルブタイミング機構を有する可変動弁制御装置に関する。

近時、自動車等の車両のエンジンにおいて、低燃費、高出力および低エミッションを共に成立させ得るようにエンジン運転状態に応じてバルブタイミングを連続的に可変制御する可変動弁制御装置が装備されてきている。可変動弁制御装置は例えば油圧式の可変バルブタイミング機構を有しており、その可変バルブタイミング機構は、例えばカムシャフトの一端部に複数のベーンを有するベーンロータを装着する一方、クランクシャフトにより駆動されるプーリやチェーンスプロケットを装着したハウジングによってそのベーンロータを回転可能に収納させたものとなっている。この場合、ベーンロータおよびハウジングの間には、ベーンを挟んで回転方向に対向する進角用の油室（以下、進角室という）と遅角用の油室（以下、遅角室という）が形成され、進角室と遅角室のうち進角室にオイルを供給しつつ遅角室から排出させることでバルブタイミングを進角側に変化させ、進角室と遅角室のうち遅角室にオイルを供給しつつ進角室から排出させることでバルブタイミングを遅角側に変化させるようになっている。

従来のこの種の可変動弁制御装置として、例えば進角室と遅角室をそれぞれ対応する油溜まりに連通させることで大気に開放されないようにし、進角室に空気が侵入するためにエンジンの停止時や始動時に異音が生じるという問題を解消したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、バルブタイミングの連続可変操作量の変動から油室内への空気の混入量を推定して、所定の混入量であると推定されると、オイルを、高回転・高負荷域では最進角に、低回転・低負荷域では最遅角に制御することで、空気抜きをするようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、オイルコントロール弁の制御デューティが設定範囲内か否かを判定し、その制御デューティが設定範囲外の時間が所定時間継続すると、異物噛込み等の異常と判定して、オイルコントロール弁を強制的に、広範囲に、例えば最進角と最遅角とに交互に往復移動させて、異物等をクリーニングするものがある（例えば、特許文献３参照）。
特開２００１−２００７０９号公報 特開２００１−１５２８８７号公報 特開２００３−２２２０３４号公報

しかしながら、上述のような可変動弁制御装置にあっては、特に可変バルブタイミング機構の進角室および遅角室へのオイルの給排経路中にカムシャフトのジャーナル部と軸受（カムジャーナル軸受ともいう）との間の軸受隙間が介在している場合に、次のような問題があった。

カムシャフトはバルブスプリングからの反力等を受けるため、カムシャフトの回転に応じてその回転負荷は変動し、カムシャフトと一体のベーンがクランク軸からの動力により回転駆動されるハウジング内で進角側と遅角側とに交互に（バルブスプリング圧縮途中には遅角側に、バルブスプリング復帰時は進角側に）付勢されることになるが、進角室および遅角室へのオイルの給排経路中にカムシャフトのジャーナル部の軸受隙間が介在していると、進角側オイル通路と遅角側オイル通路とのうち一方からは数十μｍ程度でも軸受隙間を通して油が押し出されるとともに、進角側オイル通路と遅角側オイル通路とのうち他方には軸受隙間を通してエアが引き込まれ易くなり、次いで、進角側オイル通路と遅角側オイル通路とのうち他方から軸受隙間を通して油が押し出されるとともに、進角側オイル通路と遅角側オイル通路とのうち一方に軸受隙間を通してエアが引き込まれ易くなるという状態が、繰り返される。

そのため、正常動作状態でベーンが目標位置に保持され、進角室および遅角室へのオイルの給排制御をなすオイルコントロール弁（以下、ＯＣＶともいう）が中立位置となってオイルの給排が停止されている状態が続くと、特にオイル供給量が減少する低回転域で、遅角側又は進角側のオイル通路内に引き込まれたエアが遅角室又は進角室内に混入して徐々にエア溜りを成長させ、ハウジングに対し目標位置に保持されているベーンの回転にカムシャフトの回転負荷変動に対応するばたつきが生じてしまい、正確な進角・遅角制御が困難になるばかりか、ベーン等の受圧部材のばたつき音が生じてしまうという状態に陥り易い。

そこで、本発明は、遅角室又は進角室内へのエアの混入によるベーン等の受圧部材のばたつきを抑制することができ、正確な進角・遅角制御が実行できる可変動弁制御装置を提供することを目的とする。

本発明の可変動弁制御装置は、上記目的達成のため、（１）エンジン内で軸受に支持されたジャーナル部を有するカムシャフトと、前記エンジンにより駆動されるプーリと、前記カムシャフトおよび前記プーリのうち一方に設けられた受圧部材と、前記カムシャフトおよび前記プーリのうち他方に設けられるとともに前記受圧部材を相対回転可能に収納し、前記受圧部材との間に前記受圧部材によって区画された進角室および遅角室を形成するハウジングと、前記ジャーナル部と前記軸受との間の軸受隙間を介して前記進角室および前記遅角室のうち一方にオイルを供給するとともに他方から排出させ、前記ハウジングに対し前記受圧部材を目標角度位置に制御する制御手段と、を備え、前記受圧部材が前記目標位置で所定時間保持されたとき、前記制御手段が前記進角室および前記遅角室のうち一方に前記オイルを供給することを特徴とする。

この構成により、受圧部材が目標位置で所定時間保持されたときには、進角室又は遅角室にオイルが供給されることから、遅角側又は進角側のオイル通路内に引き込まれたエアが遅角室又は進角室内に混入したとしても、その混入量はベーン等の受圧部材のばたつきを生じない程度に抑制されることとなる。

また、本発明の可変動弁制御装置においては、（２）前記エンジンが所定回転数より低回転となる低回転状態で前記受圧部材が前記目標位置に所定時間保持されたとき、前記制御手段が前記進角室および前記遅角室のうち一方に前記オイルを供給するものであるのが好ましい。

この場合、エンジンにより駆動されるオイルポンプからのオイル流量が少なくなるエンジンの低回転状態では、カムシャフトのジャーナル部と軸受との間の軸受隙間に供給される潤滑用のオイル量も減少し易く、エアの引き込みが生じ易くなるが、そのような状態でも、受圧部材が目標位置に所定時間保持されたときに進角室と遅角室とのうち一方にオイルが供給されることから、エアの引き込みが有効に抑制される。

また、上記（１）又は（２）の構成を有する可変動弁制御装置においては、（３）前記制御手段が、前記カムシャフトのジャーナル部と前記軸受との間の軸受隙間に供給される潤滑用のオイルよりも高い圧力のオイルを、前記進角室および前記遅角室のうち一方に供給するのが好ましい。

この場合、カムシャフトのジャーナル部と軸受との間の軸受隙間にオイルを確実に溢れさせ、カムシャフトのジャーナル部とカムジャーナル軸受との間の軸受隙間にエアが引き込まれるのをより有効に抑制することができる。

上記（１）〜（３）の何れかの構成を有する可変動弁制御装置においては、（４）前記受圧部材が前記目標位置で所定時間保持されたとき、前記制御手段が前記進角室と前記遅角室とに交互に前記オイルを供給および排出させて前記受圧部材を微小振動させるのが好ましい。

これにより、エア抜きが確実になるとともに、進角室と遅角室にオイルを供給する制御手段中の不純物や異物も除去し易くなる。

本発明によれば、受圧部材が目標位置で所定時間保持されたとき、進角室又は遅角室にオイルを供給するようにしているので、遅角側又は進角側のオイル通路内に引き込まれたエアが遅角室又は進角室内に混入したとしても、その混入量をベーン等の受圧部材のばたつきを生じない程度に抑制することができ、遅角室又は進角室内へのエアの混入によるベーン等の受圧部材のばたつきを抑制することのできる可変動弁制御装置を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面に基づいて説明する。

図１から図６は本発明に係る可変動弁制御装置の一実施形態を示す図である。

まず、その構成について説明すると、図１〜図３に示すように、本実施形態の可変動弁制御装置は、油圧式のインテーク側（吸気側）の可変バルブタイミング機構１と、エキゾースト側（排気側）の可変バルブタイミング機構２と、両可変バルブタイミング機構１、２へのオイルの給排を図示しないエンジンの運転状態に応じて制御する制御手段３とを具備している。

可変バルブタイミング機構１は、図２に示すように前記エンジン内でカムジャーナル軸受５（軸受）に支持されたジャーナル部１１ａを有するインテーク側のカムシャフト１１と、エンジン内でカムシャフト１１の一端部に回転可能に支持されるとともにボルト１３によって抜け止めされ、チェーンやタイミングベルト等の無端伝動部材１７を介してエンジン内のクランク軸（共に図示していない）により駆動されるプーリ１２と、カムシャフト１１およびプーリ１２のうち一方に設けられ、図３（ａ）に示すようにこの一方の部材の回転方向に受圧する回転方向一方側および他方側の受圧面１４ａ、１４ｂを有するベーンロータ１４（受圧部材）と、カムシャフト１１およびプーリ１２のうち他方に設けられるとともにベーンロータ１４を相対回転可能に収納し、ベーンロータ１４との間にベーンロータ１４によって互いに液密的に区画された複数組の進角室１６ａおよび遅角室１６ｂを形成するハウジング１５と、を具備している。

図１に示すように、インテーク側のカムシャフト１１は、エンジンの各気筒に対応する吸気弁（図示していない）を開閉駆動するための複数のカム、例えば複数対のカム１１ｃを有しており、複数対のカム１１ｃは気筒ごとに等間隔に離間している。また、カムシャフト１１のジャーナル部１１ａには図２に示すようにカムシャフト１１の軸方向に離間する一対の環状溝１１ｇａ、１１ｇｂが形成されており、一方側の環状溝１１ｇａの内壁面には進角室１６ａ側に連通する第１オイル通路１８ａが、他方側の環状溝１１ｇｂの内壁面には遅角室１６ｂ側に連通する第２オイル通路１８ｂがそれぞれ開口するよう、両オイル通路１８ａ、１８ｂが形成されている。そして、カムシャフト１１は、カムジャーナル軸受５との間に一対の環状溝１１ｇａ、１１ｇｂに対応する環状のオイル通路（符号無し）を形成している。さらに、プーリ１２は、同軸配置された大小一対の第１スプロケット部１２ａおよび第２スプロケット部１２ｂを有しており、そのうちの第１スプロケット部１２ａが無端伝動部材１７を介してクランク軸に連結されている。

図１、図２および図３（ｂ）に示すように、可変バルブタイミング機構２は、可変バルブタイミング機構１とほぼ同様に、エンジン内でカムジャーナル軸受５に支持されたジャーナル部２１ａを有するエキゾースト側のカムシャフト２１と、エンジン内でカムシャフト２１の一端部に回転可能に支持されるとともに抜け止めされたプーリ２２と、カムシャフト２１およびプーリ２２のうち一方に設けられ、この一方の回転方向に受圧する受圧面２４ａ、２４ｂを有するベーンロータ２４（受圧部材）と、カムシャフト２１およびプーリ２２のうち他方に設けられるとともにベーンロータ２４を相対回転可能に収納し、ベーンロータ２４との間にベーンロータ２４によって互いに液密的に区画された進角室２６ａおよび遅角室２６ｂを形成するハウジング２５と、を具備している。

エキゾースト側のカムシャフト２１は、図１に示すように、エンジンの各気筒に対応する排気弁を開閉駆動するための複数のカム、例えば複数対のカム２１ｃを有しており、複数対のカム２１ｃは気筒ごとに等間隔に離間している。また、プーリ２２は同期駆動用のドリブン側スプロケット部２２ａを有しており、このドリブン側スプロケット部２２ａがチェーン等の無端伝動部材２７を介してドライブ側である第２スプロケット部１２ｂに駆動連結され、これと同期回転するようになっている。

なお、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、ベーンロータ１４、２４にはそれぞれロックピン１９、２９が装着されており、これらのロックピン１９、２９は、エンジン作動中に常時オイルポンプからのロック解除側に油圧力を受け、エンジン停止時にベーンロータ１４をハウジング１５に対して最遅角位置に、ベーンロータ２４をハウジング２５に対して最進角位置に、それぞれロックできるようになっている。

制御手段３は、インテーク側のカムシャフト１１のジャーナル部１１ａとカムジャーナル軸受５との間の軸受隙間ｇ（図２参照）を介して可変バルブタイミング機構１の進角室１６ａおよび遅角室１６ｂのうち一方にオイルを供給するとともに他方から排出させ、ハウジング１５に対するベーンロータ１４の相対的な角度位置を目標とするバルブタイミングに対応させるよう制御するインテーク側のＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）３１と、ジャーナル部２１ａとカムジャーナル軸受５との間の軸受隙間（詳細は図示していないが図２の軸受隙間ｇに相当する）を介して進角室２６ａおよび遅角室２６ｂのうち一方にオイルを供給するとともに他方から排出させ、ハウジング２５に対するベーンロータ２４の相対的な角度位置を目標とするバルブタイミングに対応させるように制御するＯＣＶ３２と、これらＯＣＶ３１、３２の作動を制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）３３と、可変バルブタイミング機構１のハウジング１５に取り付けられたカムシャフトタイミングプレート３５と、このカムシャフトタイミングプレート３５の突起や磁化部を所定回転位置で検出するカムポジションセンサ３６等を含んで構成されている。

各ＯＣＶ３１、３２は、図４に示すように、バルブハウジング４１内にスプール４２を軸方向摺動可能に収納したもので、バルブハウジング４１には、エンジン内のオイルポンプからのオイル（圧油）を導入する供給圧ポート４１ｐと、この供給圧ポート４１ｐの両側に位置してリザーバ側に連通する一対のドレーンポート４１ｒａ、４１ｒｂと、供給圧ポート４１ｐの両側に位置するとともに一対のドレーンポート４１ｒａ、４１ｒｂの間に位置する制御圧ポート４１ｃａ、４１ｃｂとが、それぞれ形成されている。また、バルブハウジング４１内には、スプール４２の一端部を他端側に向かって軸方向他方側に付勢する弾性部材としての圧縮コイルばね４３と、ＥＣＵ３３からのデューティ信号により励磁駆動されるコイル４４と、スプール４２の他端側に配置されるとともにコイル４４により駆動され、コイル４４へのデューティ信号のデューティ比に応じた推力をスプール４２に対しその軸方向一方側に向かって加えることができるプランジャ４５と、コイル４４をＥＣＵ３３側に配線接続するためのコネクタ４６とが設けられている。

ＥＣＵ３３は、詳細はハードウェア構成を図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッテリーをバックアップ電源とするバックアップＲＡＭ（以下、Ｂ−ＲＡＭという）に加えて、Ａ／Ｄ変換器やバッファ等を含む入力インターフェース回路、リレー駆動回路等を含む出力インターフェース回路および定電圧電源回路を含んで構成されている。Ｂ−ＲＡＭは、バッテリ（詳細図を図示していない）を電源として作動するＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）又はＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）からなる書換え可能な不揮発性のメモリである。入力インターフェース回路には、例えばカムポジションセンサ３６の他に、各種のセンサ群（詳細は図示しないが、エアフローメータ、スロットルセンサ、車速センサ、酸素センサ、気筒判別センサ、吸気温センサ、水温センサ等）が接続されており、これらセンサ群からのセンサ情報がＥＣＵ３３に取り込まれる。また、出力インターフェース回路からは、例えばＯＣＶ３１、３２にデューティ信号が出力されるとともに、補機類への通電をＯＮ／ＯＦＦさせるリレースイッチ回路等が接続されている。

一方、ＥＣＵ３３は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って可変動弁制御を実行することによりＯＣＶ３１、３２の作動を制御し、インテーク側およびエキゾースト側の進角・遅角制御を連続的に可変制御することができるようになっている。

具体的には、ＥＣＵ３３は、低燃費と高出力、低エミッションを共に成立させ得るように、カムポジションセンサ３６等の検出情報とエンジンの運転状態に応じて、カムシャフト１１、２１について目標とするカム角度を所定時間毎に算出するようになっており、インテーク側の進角時には、図５（ａ）に示すようにＯＣＶ３１のスプール４２を同図中で左行させ、第１オイル通路１８ａを含む進角側オイル通路Ｌａを介して前記オイルポンプからのオイルを進角室１６ａ側に供給させることで、進角室１６ａ内の油圧を高めるとともに遅角室１６ｂ側の油圧を低下させ、カムシャフト１１をプーリ１２およびハウジング１５に対して進角方向（図３（ａ）中の時計回り方向）に相対回転させる。そして、目標のバルブタイミングに近付くと、ＯＣＶ３１のスプール４２を図５(ｃ)に示す中立位置（給排停止位置）に戻すようにＯＣＶ３１のコイル４４へのデューティ信号を制御する。

なお、前記デューティ信号のデューティ比が所定値より低くなるかＯＣＶ３１のコイル４４が非励磁状態になると、図５（ｂ）に示すようにスプール４２が圧縮コイルばね４３の付勢力により同図中で右行し、第２オイル通路１８ｂを含む遅角側オイル通路Ｌｂを介して前記オイルポンプからのオイルが遅角室１６ｂ側に供給されることで、カムシャフト１１がプーリ１２およびハウジング１５に対して遅角方向（図３（ａ）中の反時計回り方向）に相対回転する。また、ＯＣＶ３２もＯＣＶ３１とほぼ同様のバルブ構成であるが、エキゾースト側の可変バルブタイミング機構２においては、ＥＣＵ３３からＯＣＶ３２へのデューティ信号のデューティ比が所定値より小さくなるかコイル４４が非励磁状態になり、スプール４２が圧縮コイルばね４３からの付勢力を受けて図４中で右行したとき、前記オイルポンプからのオイルが進遅室２６ａ側に供給されることで、カムシャフト２１がプーリ２２およびハウジング２５に対して進角方向に相対回転するようになっている。

さらに、ＥＣＵ３３は、インテーク側のベーンロータ１４が目標位置で所定時間、例えば１０秒（あるいは数秒〜数十秒）だけ保持されたときには、ＯＣＶ３１のコイル４４へのデューティ信号を制御して進角室１６ａおよび遅角室１６ｂのうち一方にオイルを供給し、エキゾースト側のベーンロータ２４が目標位置で所定時間、例えば１０秒（あるいは数秒〜数十秒）だけ保持されたときには、ＯＣＶ３２のコイル４４へのデューティ信号を制御して進角室２６ａおよび遅角室２６ｂのうち一方にオイルを供給するようになっている。

具体的には、ＥＣＵ３３は、エンジン回転数センサにより検出されるエンジン回転数が所定回転数より低回転となる低回転状態において、インテーク側のベーンロータ１４が目標とするバルブタイミングに対応するカム角度の位置に所定時間保持されたとき、進角室１６ａおよび遅角室１６ｂのうち一方にオイルを供給する。あるいは、ＥＣＵ３３は、エンジン回転数が所定回転数より低回転となる低回転状態において、エキゾースト側のベーンロータ２４が目標とするバルブタイミングに対応するカム角度の位置に所定時間保持されたときに、進角室２６ａおよび遅角室２６ｂのうち一方にオイルを供給する。また、ＥＣＵ３３は、カムシャフト１１、２１のジャーナル部１１ａ、２１ａとカムジャーナル軸受５との間の軸受隙間ｇ等に供給される潤滑用のオイルよりも高い圧力のオイルを進角室１６ａ、２６ａおよび遅角室１６ｂ、２６ｂのうち一方側に供給する。

より具体的には、上述のようにベーンロータ１４が目標位置で所定時間保持されたときには、ＥＣＵ３３は、対応するＯＣＶ３１へのデューティ信号を目標カム角度に対応するデューティ比（以下、目標デューティーという）に対して所定範囲、例えばバルブ開度の数度程度の範囲内で低デューティと高デューティとに変化するデューティ信号をそれぞれ生成し、進角室１６ａと遅角室１６ｂとに交互にオイルを供給および排出させて、ベーンロータ１４を微小振動させるようになっている。

次に、作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態の可変動弁制御装置では、低燃費、高出力および低エミッションを共に成立させるように、可変バルブタイミング機構１、２によってカムシャフト１１、２１による吸気・排気バルブの開閉のタイミングが連続的に可変制御される。また、カムシャフト１１、２１による吸気・排気バルブの開閉のタイミングが目標とするバルブタイミングに達すると、可変バルブタイミング機構１、２によってそのバルブタイミングが維持される。

このような状態において、ベーンロータ１４、２４の何れか、例えばベーンロータ１４が目標とするバルブタイミングに対応するカム角度位置で所定時間保持されると、本実施形態では、その両側の進角室１６ａ又は遅角室１６ｂにオイルポンプからの所定圧のオイルが供給される。したがって、遅角側又は進角側のオイル通路１８ａ、１８ｂ内に引き込まれたエアが遅角室１６ｂ又は進角室１６ａ内に混入したとしても、その混入量はベーンロータ１４のばたつきを生じない程度に抑制されることとなる。

また、本実施形態では、エンジン回転数が所定回転数より低回転となる低回転状態でベーンロータ１４が目標位置に所定時間保持されたときに、ＥＣＵ３３が、進角室１６ａおよび遅角室１６ｂのうち一方にオイル供給させる。したがって、エンジンにより駆動されるオイルポンプからのオイル流量が少なくなるエンジンの低回転状態では、通常、カムシャフト１１、２１のジャーナル部１１ａ、２１ａとカムジャーナル軸受５との間の軸受隙間ｇ等に供給される潤滑用のオイル量も減少し易く、エアの引き込みが生じ易くなるが、そのような状態でも、ベーンロータ１４が目標位置に所定時間保持されたときに進角室１６ａと遅角室１６ｂとのうち一方にオイルが供給されることから、エアの引き込みが有効に抑制される。

さらに、ＯＣＶ３１、３２が、カムシャフト１１、２１のジャーナル部１１ａ、２１ａとカムジャーナル軸受５との間の軸受隙間ｇ等に供給される潤滑用のオイルよりも高い圧力のオイルを、進角室１６ａ、２６ａおよび遅角室２６ａ、２６ｂのうち一方に供給するので、カムシャフト１１、２１のジャーナル部１１ａ、２１ａとカムジャーナル軸受５との間の軸受隙間ｇ等においてＯＣＶ３１、３２からの供給オイルを確実に溢れさせるとともに、カムシャフト１１、２１のジャーナル部１１ａ、２１ａとカムジャーナル軸受５との間の軸受隙間ｇ等にエアが引き込まれるのをより有効に抑制することができる。

しかも、本実施形態においては、ベーンロータ１４（又は２４）がその目標位置で所定時間保持されたとき、ＥＣＵ３３がＯＣＶ３１、３２へのデューティ信号を目標デューティから外れるように低デューティ側および高デューティ側交互に変化させ、進角室１６ａ、２６ａと遅角室１６ｂ、２６ｂとに交互にオイルを供給および排出させてベーンロータ１４、２４を微小振動させるので、進角室１６ａ、２６ａおよび遅角室１６ｂ、２６ｂのエア抜きが確実になるとともに、進角室１６ａ、２６ａおよび遅角室１６ｂ、２６ｂにオイルを供給するＯＣＶ３１、３２中の不純物や異物（スラッジや金属粉等）も除去し易くなる。

本実施形態の可変動弁制御装置においては、具体的には、例えば図６に示すような処理が所定時間毎に繰り返し実行され、各可変バルブタイミング機構１、２について、まず、ＥＣＵ３３で算出される目標位置、すなわち目標とするバルブタイミングに対応するカム位置の情報が読み込まれるとともに、カムポジションセンサ３６からの現在のカム位置情報が取り込まれ、カム位置の誤差が算出される（ステップＳ１１）。

次いで、現在のカム位置が目標位置（誤差が実質的にゼロ）か否かが判定され（ステップＳ１２）、目標位置と判定されなければ（ステップＳ１２でＮＯの場合）、今回の処理は終了する。

一方、現在のカム位置が目標位置であると判定されると、その目標位置の保持時間を計測するタイマ時間に所定時間が加算された後（ステップＳ１３）、現在の保持時間が所定時間、例えば１０秒に達しているか否かが判別される（ステップＳ１４）。

このとき、現在の保持時間が所定時間に達していなければ、目標位置か否かの判定ステップＳ１２に戻る。

現在の保持時間が所定時間に達していれば、次いで、例えばＯＣＶ３１へのデューティ信号を目標デューティに対して例えばバルブ開度の数％の範囲で低デューティと高デューティとに変化させる。すなわち、ＯＣＶ３１へのデューティ信号を目標デューティ±所定値Ａとすることで、進角室１６ａと遅角室１６ｂとに交互にオイルを供給および排出させる。これによって、ベーンロータ１４が微小振動するとともに、進角室１６ａ、２６ａおよび遅角室１６ｂ、２６ｂのエア抜きがなされ、ベーンロータ１４のばたつき等が有効に防止されることになる（ステップＳ１５）。このオイル供給によるベーンロータ１４の振動の処理ステップＳ１５が終了すると、次いで、前記タイマ時間がリセットされて（ステップＳ１６）、今回の処理が終了する。

以上説明したように、本発明は、ベーン等の受圧部材が目標位置で所定時間保持されたとき、進角室又は遅角室にオイルを供給するようにしているので、遅角側又は進角側のオイル通路内に引き込まれたエアが遅角室又は進角室内に混入したとしても、その混入量を受圧部材のばたつきを生じない程度に抑制することができ、遅角室又は進角室内へのエアの混入によるベーン等の受圧部材のばたつきを抑制することのできる可変動弁制御装置を提供することができるものであり、内燃機関のバルブタイミングを可変制御する可変動弁制御装置、特に油圧式の可変バルブタイミング機構を有する可変動弁制御装置全般に有用である。

本発明の一実施形態の可変動弁制御装置に係るその吸気側および排気側の可変バルブタイミング機構の斜視図である。 一実施形態の可変動弁制御装置に係る吸気側の可変バルブタイミング機構の要部断面を含む説明図である。 （ａ）は一実施形態の可変動弁制御装置に係るその吸気側の可変バルブタイミング機構の側面断面図、（ｂ）は一実施形態の可変動弁制御装置に係るその排気側の可変バルブタイミング機構の側面断面図である。 一実施形態の可変動弁制御装置に係るそのオイルコントロールバルブの縦断面図である。 一実施形態の可変動弁制御装置の動作説明図である。 一実施形態の可変動弁制御装置において実行されるベーンロータのばたつき防止制御の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ インテーク側の可変バルブタイミング機構
２ エキゾースト側の可変バルブタイミング機構
３ 制御手段
５ カムジャーナル軸受（軸受）
１１ インテーク側のカムシャフト
１１ａ、２１ａ ジャーナル部
１１ｃ、２１ｃ カム
１１ｇａ、１１ｇｂ 環状溝
１２、２２ プーリ
１２ａ 第１スプロケット部
１２ｂ 第２スプロケット部
１４、２４ ベーンロータ
１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂ 受圧面
１５、２５ ハウジング
１６ａ、２６ａ 進角室
１６ｂ、２６ｂ 遅角室
１７、２７ 無端伝動部材
１８ａ 第１オイル通路
１８ｂ 第２オイル通路
１８ａ、１８ｂ オイル通路
１９、２９ ロックピン
２１ エキゾースト側のカムシャフト
２２ａ ドリブン側スプロケット部
３１、３２ ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）
３３ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
３５ カムシャフトタイミングプレート
３６ カムポジションセンサ
４１ バルブハウジング
４１ｃａ、４１ｃｂ 制御圧ポート
４１ｐ 供給圧ポート
４１ｒａ、４１ｒｂ ドレーンポート
４２ スプール
４４ コイル
４５ プランジャ
４６ コネクタ

Claims (4)

1. エンジン内で軸受に支持されたジャーナル部を有するカムシャフトと、
   前記エンジンにより駆動されるプーリと、
   前記カムシャフトおよび前記プーリのうち一方に設けられた受圧部材と、
   前記カムシャフトおよび前記プーリのうち他方に設けられるとともに前記受圧部材を相対回転可能に収納し、前記受圧部材との間に前記受圧部材によって区画された進角室および遅角室を形成するハウジングと、
   前記ジャーナル部と前記軸受との間の軸受隙間を介して前記進角室および前記遅角室のうち一方にオイルを供給するとともに他方から排出させ、前記ハウジングに対し前記受圧部材を目標角度位置に制御する制御手段と、を備え、
   前記受圧部材が前記目標位置で所定時間保持されたとき、前記制御手段が前記進角室および前記遅角室のうち一方に前記オイルを供給することを特徴とする可変動弁制御装置。
2. 前記エンジンが所定回転数より低回転となる低回転状態で前記受圧部材が前記目標位置に所定時間保持されたとき、前記制御手段が前記進角室および前記遅角室のうち一方に前記オイルを供給することを特徴とする請求項１に記載の可変動弁制御装置。
3. 前記制御手段が、前記ジャーナル部と前記軸受との間の軸受隙間に供給される潤滑用のオイルよりも高い圧力のオイルを、前記進角室および前記遅角室のうち一方に供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の可変動弁制御装置。
4. 前記受圧部材が前記目標位置で所定時間保持されたとき、前記制御手段が前記進角室と前記遅角室とに交互に前記オイルを供給および排出させて前記受圧部材を微小振動させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の可変動弁制御装置。