(57)【要約】【課題】油圧アクチュエータを含むシステムの様々な優先的要求に対し対処可能な構造を有する油圧制御用電磁弁を提供する。【解決手段】ソレノイド１３の通電オフ時にスプール１１がコイルスプリング１２の付勢力によりストロークＬ１移動したときに遅角側油圧供給ポート１０ｃの開口面積βＳが最大となり、ソレノイド１３の通電オン時にスプール１１がストロークＬ２移動したときに進角側油圧供給ポート１０ｂの開口面積αＳが最大となると共に、αＳ＞βＳとなるように、ＯＣＶ５の各部品の配置構成を設定している。【選択図】　　　　図３
2004100523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のオイルポンプから油圧アクチュエータへの油圧を制御する油圧制御用電磁弁において、オイルポンプからの油圧を受ける被供給ポートと該被供給ポートからの油圧を前記油圧アクチュエータの第１圧力室へ供給する第１供給ポートと前記被供給ポートからの油圧を前記油圧アクチュエータの第２圧力室へ供給する第２供給ポートと前記油圧アクチュエータの第１圧力室の油圧を排出する第１ドレンポートと前記油圧アクチュエータの第２圧力室の油圧を排出する第２ドレンポートとを有するハウジングと、該ハウジング内に該ハウジングの軸方向に摺動自在に配設されかつ移動量により前記ハウジングの各ポートの開口面積を調整するスプールと、該スプールを前記軸方向の一方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記スプールを前記軸方向の他方向に駆動する電磁駆動手段とを備え、前記電磁駆動手段の動作時に前記第１供給ポートおよび前記第２供給ポートのうち一方の開口面積が最大となり、かつ前記電磁駆動手段の非動作時に前記他方の供給ポートの開口面積が最大となると共に、前記第１供給ポートおよび前記第２供給ポートの各最大開口面積を動作要求に適合させて異ならしめたことを特徴とする油圧制御用電磁弁。
【請求項２】
第１供給ポートの最大開口面積を第２供給ポートの最大開口面積より大きく設定したことを特徴とする請求項１記載の油圧制御用電磁弁。
【請求項３】
内燃機関のオイルポンプからバルブタイミング調整装置への油圧を制御する油圧制御用電磁弁において、オイルポンプからの油圧を受ける被供給ポートと該被供給ポートからの油圧を前記バルブタイミング調整装置の進角側油圧室へ供給する進角側油圧供給ポートと前記被供給ポートからの油圧を前記バルブタイミング調整装置の遅角側油圧室へ供給する遅角側油圧供給ポートと前記バルブタイミング調整装置の進角側油圧室の油圧を排出する進角側ドレンポートと前記バルブタイミング調整装置の遅角側油圧室の油圧を排出する遅角側ドレンポートとを有するハウジングと、該ハウジング内に該ハウジングの軸方向に摺動自在に配設されかつ移動量により前記ハウジングの各ポートの開口面積を調整するスプールと、該スプールを前記軸方向の一方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記スプールを前記軸方向の他方向に駆動する電磁駆動手段とを備え、前記電磁駆動手段の動作時に前記進角側油圧供給ポートおよび前記遅角側油圧供給ポートのうち一方の開口面積が最大となり、かつ前記電磁駆動手段の非動作時に前記他方の供給ポートの開口面積が最大となると共に、前記進角側油圧供給ポートおよび前記遅角側油圧供給ポートの各最大開口面積を動作要求に適合させて異ならしめたことを特徴とする油圧制御用電磁弁。
【請求項４】
内燃機関のカム平均反力により遅角側へ戻されるときの進角側油圧室の動作容積相当分だけ、進角側油圧供給ポートの開口面積を遅角側油圧供給ポートの開口面積より大きくし、かつ遅角側ドレンポートの開口面積を進角側ドレンポートの開口面積より大きく設定したことを特徴とする請求項３記載の油圧制御用電磁弁。
【請求項５】
遅角側油圧供給ポートの開口面積を進角側油圧供給ポートの開口面積より大きくし、かつ進角側ドレンポートの開口面積を遅角側ドレンポートの開口面積より大きく設定したことを特徴とする請求項３記載の油圧制御用電磁弁。
【請求項６】
内燃機関のオイルポンプから圧縮比可変装置への油圧を制御する油圧制御用電磁弁において、オイルポンプからの油圧を受ける被供給ポートと該被供給ポートからの油圧を前記圧縮比可変装置の低圧縮側油圧室へ供給する低圧縮側油圧供給ポートと前記被供給ポートからの油圧を前記圧縮比可変装置の高圧縮側油圧室へ供給する高圧縮側油圧供給ポートと前記圧縮比可変装置の低圧縮側油圧室の油圧を排出する低圧縮側ドレンポートと前記圧縮比可変装置の高圧縮側油圧室の油圧を排出する高圧縮側ドレンポートとを有するハウジングと、該ハウジング内に該ハウジングの軸方向に摺動自在に配設されかつ移動量により前記ハウジングの各ポートの開口面積を調整するスプールと、該スプールを前記軸方向の一方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記スプールを前記軸方向の他方向に駆動する電磁駆動手段とを備え、前記電磁駆動手段の動作時に前記低圧縮側油圧供給ポートおよび前記高圧縮側油圧供給ポートのうち一方の開口面積が最大となり、かつ前記電磁駆動手段の非動作時に前記他方の供給ポートの開口面識が最大となると共に、前記低圧縮側油圧供給ポートおよび前記高圧縮側油圧供給ポートの各最大開口面積を動作要求に適合させて異ならしめたことを特徴とする油圧制御用電磁弁。
【請求項７】
低圧縮側油圧供給ポートの流量を高圧縮側油圧供給ポートの流量より大きくし、かつ高圧縮側ドレンポートの流量を低圧縮側ドレンポートの流量より大きく設定したことを特徴とする請求項６記載の油圧制御用電磁弁。
【請求項８】
高圧縮側油圧供給ポートの流量を低圧縮側油圧供給ポートの流量より大きくし、かつ低圧縮側ドレンポートの流量を高圧縮側ドレンポートの流量より大きく設定したことを特徴とする請求項６記載の油圧制御用電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バルブタイミング調整装置等の油圧アクチュエータに対して油圧の給排制御を行う油圧制御用電磁弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関（以下、エンジンという）の吸気弁および排気弁のうちいずれか一方若しくは両方の開閉タイミングを制御するバルブタイミング調整装置（以下、ＶＶＴという）に対して油圧の給排制御を行う油圧制御用電磁弁が種々提案されている。従来の油圧制御用電磁弁は、オイルポンプからの油圧を受ける被供給ポートと、この被供給ポートからの油圧をＶＶＴの進角側油圧室へ供給する進角側油圧供給ポートと、上記被供給ポートからの油圧を遅角側油圧室へ供給する遅角側油圧供給ポートと、遅角側油圧室へ油圧が供給される遅角制御時に進角側油圧室からオイルを排出する進角側ドレンポートと、進角側油圧室へ油圧が供給される進角制御時に遅角側油圧室からオイルを排出する遅角側ドレンポートとを有するハウジングと、このハウジング内に摺動可能に保持されかつ複数のランド部と複数の凹部とを交互に有するスプールと、このスプールをその軸方向の一方に付勢する付勢手段と、上記スプールをその軸方向の他方に付勢手段の付勢力に抗して駆動するソレノイドとから概略構成されている。ソレノイドはエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵという）からの指令によりスプールを駆動し、ハウジングの各ポートに対するスプールのランド部および凹部の位置関係を制御することで、各ポートの開口面積を調節する。
【０００３】
ところで、従来の油圧制御用電磁弁では、絶対的な開口面積を調節するだけで、例えば進角側と遅角側の開口面積を相対的に調節することは行われていない。このため、従来の油圧制御用電磁弁では、エンジンパフォーマンスを含めたＶＶＴシステムとして、ＶＶＴ動作速度または復帰速度を優先するなどの様々な要求に対処できない。これに対して、特許文献１に開示されているように、進角側に大流量のオイルを供給するように制御値を変更することが改善策として考えられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１５９０２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の油圧制御用電磁弁は上述のような構成を有しているので、様々なシステム要求に合致するように、制御値をマッチングするのに多大な時間がかかり、大変非効率的であるという課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、油圧アクチュエータを含むシステムの様々な優先的要求に対し対処可能な構造を有する油圧制御用電磁弁を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る油圧制御用電磁弁は、内燃機関のオイルポンプから油圧アクチュエータへの油圧を制御する油圧制御用電磁弁において、オイルポンプからの油圧を受ける被供給ポートと該被供給ポートからの油圧を前記油圧アクチュエータの第１圧力室へ供給する第１供給ポートと前記被供給ポートからの油圧を前記油圧アクチュエータの第２圧力室へ供給する第２供給ポートと前記油圧アクチュエータの第１圧力室の油圧を排出する第１ドレンポートと前記油圧アクチュエータの第２圧力室の油圧を排出する第２ドレンポートとを有するハウジングと、該ハウジング内に該ハウジングの軸方向に摺動自在に配設されかつ移動量により前記ハウジングの各ポートの開口面積を調整するスプールと、該スプールを前記軸方向の一方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記スプールを前記軸方向の他方向に駆動する電磁駆動手段とを備え、前記電磁駆動手段の動作時に前記第１供給ポートおよび前記第２供給ポートのうち一方の開口面積が最大となり、かつ前記電磁駆動手段の非動作時に前記他方の供給ポートの開口面積が最大となると共に、前記第１供給ポートおよび前記第２供給ポートの各最大開口面積を動作要求に適合させて異ならしめたものである。
【０００７】
この発明に係る油圧制御用電磁弁は、第１供給ポートの最大開口面積を第２供給ポートの最大開口面積より大きく設定するように構成したものである。
【０００８】
この発明に係る油圧制御用電磁弁は、内燃機関のオイルポンプからバルブタイミング調整装置への油圧を制御する油圧制御用電磁弁において、オイルポンプからの油圧を受ける被供給ポートと該被供給ポートからの油圧を前記バルブタイミング調整装置の進角側油圧室へ供給する進角側油圧供給ポートと前記被供給ポートからの油圧を前記バルブタイミング調整装置の遅角側油圧室へ供給する遅角側油圧供給ポートと前記バルブタイミング調整装置の進角側油圧室の油圧を排出する進角側ドレンポートと前記バルブタイミング調整装置の遅角側油圧室の油圧を排出する遅角側ドレンポートとを有するハウジングと、該ハウジング内に該ハウジングの軸方向に摺動自在に配設されかつ移動量により前記ハウジングの各ポートの開口面積を調整するスプールと、該スプールを前記軸方向の一方に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記スプールを前記軸方向の他方向に駆動する電磁駆動手段とを備え、前記電磁駆動手段の動作時に前記進角側油圧供給ポートおよび前記遅角側油圧供給ポートのうち一方の開口面積が最大となり、かつ前記電磁駆動手段の非動作時に前記他方の供給ポートの開口面積が最大となると共に、前記進角側油圧供給ポートおよび前記遅角側油圧供給ポートの各最大開口面積を動作要求に適合させて異ならしめたものである。
【０００９】
この発明に係る油圧制御用電磁弁は、内燃機関のカム平均反力により遅角側へ戻されるときの進角側油圧室の動作容積相当分だけ、進角側油圧供給ポートの開口面積を遅角側油圧供給ポートの開口面積より大きくし、かつ遅角側ドレンポートの開口面積を進角側ドレンポートの開口面積より大きく設定するように構成したものである。
【００１０】
この発明に係る油圧制御用電磁弁は、遅角側油圧供給ポートの開口面積を進角側油圧供給ポートの開口面積より大きくし、かつ進角側ドレンポートの開口面積を遅角側ドレンポートの開口面積より大きく設定するように構成したものである。
【００１１】
この発明に係る油圧制御用電磁弁は、内燃機関のオイルポンプから圧縮比可変装置への油圧を制御する油圧制御用電磁弁において、オイルポンプからの油圧を受ける被供給ポートと該被供給ポートからの油圧を前記圧縮比可変装置の低圧縮側油圧室へ供給する低圧縮側油圧供給ポートと前記被供給ポートからの油圧を前記圧縮比可変装置の高圧縮側油圧室へ供給する高圧縮側油圧供給ポートと前記圧縮比可変装置の低圧縮側油圧室の油圧を排出する低圧縮側ドレンポートと前記圧縮比可変装置の高圧縮側油圧室の油圧を排出する高圧縮側ドレンポートとを有するハウジングと、該ハウジング内に該ハウジングの軸方向に摺動自在に配設されかつ移動量により前記ハウジングの各ポートの開口面積を調整するスプールと、該スプールを前記軸方向の一方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記スプールを前記軸方向の他方向に駆動する電磁駆動手段とを備え、前記電磁駆動手段の動作時に前記低圧縮側油圧供給ポートおよび前記高圧縮側油圧供給ポートのうち一方の開口面積が最大となり、かつ前記電磁駆動手段の非動作時に前記他方の供給ポートの開口面識が最大となると共に、前記低圧縮側油圧供給ポートおよび前記高圧側油圧供給ポートの各最大開口面積を動作要求に適合させて異ならしめたものである。
【００１２】
この発明に係る油圧制御用電磁弁は、低圧縮側油圧供給ポートの流量を高圧縮側油圧供給ポートの流量より大きくし、かつ高圧縮側ドレンポートの流量を低圧縮側ドレンポートの流量より大きく設定するように構成したものである。
【００１３】
この発明に係る油圧制御用電磁弁は、高圧縮側油圧供給ポートの流量を低圧縮側油圧供給ポートの流量より大きくし、かつ低圧縮側ドレンポートの流量を高圧縮側ドレンポートの流量より大きく設定するように構成したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による油圧制御用電磁弁を用いたＶＶＴシステムの構成を示す模式図であり、図２は図１に示した油圧制御用電磁弁の内部構成を示す断面図であり、図３は電磁弁の通電オフ時における図２の要部を示す断面図であり、図４は電磁弁の通電オン時における図２の要部を示す断面図であり、図５は電磁弁におけるスプールの移動量とハウジングの各ポートの開口面積との関係を示すグラフである。
【００１５】
図において１はＶＶＴアクチュエータである。ＶＶＴアクチュエータ１は内燃機関（図示せず。以下、エンジンという）の運転状況に応じて吸気バルブ（図示せず）または排気バルブ（図示せず）の開閉タイミングを調整するもので、例えばエンジンのクランク軸（図示せず）と同期回転する第１回転体（図示せず）と、吸気バルブまたは排気バルブの開閉を行うカム（図示せず）を備えた吸気カム軸（図示せず）または排気カム軸（図示せず）の端部に固定されかつ第１回転体内に相対回動可能に配設された第２回転体（図示せず）と、第２回転体の外周部から突出する複数のベーン（図示せず）と第１回転体の内周部から突出する複数のシュー（図示せず）との間に形成され油圧の給排を受ける複数の圧力室とから概略構成されている。圧力室は、クランク軸の回転方向に一致する方向（以下、進角方向という）に第２回転体を第１回転体に対して相対回動させる際に油圧の供給を受ける複数（図示例では４つ）の進角側油圧室２と、クランク軸の回転方向とは反対方向（以下、遅角方向という）に第２回転体を第１回転体に対して相対回動させる際に油圧の供給を受ける複数（図示例では４つ）の遅角側油圧室３とに区画されている。
【００１６】
このようなＶＶＴアクチュエータ１はオイルポンプ４から油圧の供給を受けるが、ＶＶＴアクチュエータ１とオイルポンプ４との間に配設されたオイルコントロールバルブ（油圧制御用電磁弁。以下、ＯＣＶという）５によってオイルポンプ４からＶＶＴアクチュエータ１へ供給されるオイル流量が制御されている。ＯＣＶ５は、ＶＶＴアクチュエータ１とオイルポンプ４またはオイルパン６との間でオイルの給排を行うための複数のポートを有する略円筒状のハウジング１０と、このハウジング１０内でその軸方向（矢印Ａ方向およびＢ方向）に摺動してポートの開閉を行う略円柱状のスプール１１と、このスプール１１をその摺動方向の一方向（矢印Ａ方向）へ付勢するコイルスプリング（付勢手段）１２と、このコイルスプリング１２の付勢力に抗してスプール１１を摺動方向の他方向（矢印Ｂ方向）へエンジンコントロールユニット（図示せず。以下、ＥＣＵという）の指令によって駆動するソレノイド（電磁駆動手段）１３とから概略構成されている。
【００１７】
ハウジング１０はエンジンブロック１４（図示せず）等に設けられた挿入孔１０１（図示せず）に挿入されており、オイルポンプ４からの油圧供給をエンジンブロック１４内の油路１５をもしくは別途設けられた外部配管を介して受けるための被供給ポート１０ａと、この被供給ポート１０ａと連通して得られた油圧をカムジャーナル（図示せず）及びカムシャフト（図示せず）内の進角側供給油路１６を介してＶＶＴアクチュエータ１の進角側油圧室２へ供給するための進角側油圧供給ポート１０ｂと、上記被供給ポート１０ａと連通して得られた油圧をカムジャーナル及びカムシャフト内の遅角側供給油路１７を介してＶＶＴアクチュエータ１の遅角側油圧室３へ供給するための遅角側油圧供給ポート１０ｃと、進角側油圧室２のオイルをエンジンブロック１４内の進角側ドレン油路１８を介してオイルパン６へ排出するための進角側ドレンポート１０ｄと、進角側油圧室３のオイルをエンジンブロック１４内の遅角側ドレン油路１９を介してオイルパン６へ排出するための進角側ドレンポート１０ｅとを有している。進角側ドレンポート１０ｄに接続された進角側ドレン油路１８の排出端１８ａおよび遅角側ドレンポート１０ｅに接続された遅角側ドレン油路１９の排出端１９ａはオイルパン６のオイル中に到達するように配設されている。
【００１８】
スプール１１の外周部には、複数（図示例では４つ）のランド部１１ａ〜１１ｄと複数（図示例では３つ）の凹部１１ｅ〜１１ｇが設けられている。スプール１１のランド部１１ａ〜１１ｄの外面とハウジング１０の内面とは所定のクリアランスをもって摺接している。また、コイルスプリング１２はスプール１１の他端（ソレノイド１３とは反対側の端部）とハウジング１０内に配設されたスプリングホルダ２０との間に配設されている。
【００１９】
ソレノイド１３の内部構成を説明する。図において２１はボビン２２の所定部に所定の巻数で巻回されたコイルであり、コイル２１とボビン２２とはコイル部２３を構成している。２４は給電用のコネクタであり、２５はコイル部２３の一方（コネクタ側）の端面からコイル部２３の内方に突出した磁性体からなるコアであり、２６はコイル部２３の他方の端面からコイル部２３の内方に突出した磁性体からなるボスであり、２７は内部にコイル部２３を収容すると共に、コア２５をその軸方向の一方の端面側でかしめ固定し、ボス２６を他方の端面側で圧入固定した磁性体からなるケースである。また、コイル部２３の径方向内側には、磁性体からなるプランジャ２８と、このプランジャ２８と圧入等の手段で一体的に固定され、スプール１１の一端に当接する非磁性体からなるシャフト２９とが軸方向に摺動可能に保持されている。シャフト２９の軸方向両端部にはそれぞれプランジャ２８およびシャフト２９の軸受機能を有するベアリング３０が配設されている。シャフト２９の外周部には非磁性体からなるブッシュ３１が圧入固定されている。ここで、磁気回路はコア２５とプランジャ２８とボス２６とケース２７とから構成されている。また、ボビン２２の軸方向両端部には、コイル部２３への油や水等の浸入を防止するＯリング３２がそれぞれ配設されている。ケース２７の外方には、エンジン（図示せず）本体にＯＣＶ５を固定するためのブラケット３３が溶接等の手段により一体固定されており、エンジン本体にはブラケット３３を挟むようにボルト等の締結手段により固定可能である。
【００２０】
なお、スプール１１の一端側には、ハウジング１０の内面とスプール１１の一端面とスプリングホルダ２０とにより囲まれた第１端部室３５が形成されており、スプール１１の他端側には、ハウジング１０の内面とスプール１１の他端面とソレノイド１３のボス２６とにより囲まれた第２端部室３６が形成されている。第１端部室３５および第２端部室３６にはスプール１１の摺動に伴いクリアランス部から漏出するオイルをハウジング１０の外部に排出する第１端部ドレンポート３７および第２端部ドレンポート３８が設けられている。
【００２１】
この実施の形態１におけるスプール１１は、図３に示すように、ソレノイド１３の通電オフ（非動作）時にスプール１１がコイルスプリング１２の付勢力により矢印Ａ方向に最大ストローク（動作範囲の中間位置Ｍ１から図３中の矢印Ａ方向にシフトした位置にある中間位置（Ｍ２：開口面積最小点）から矢印Ａ方向へＬ１）移動し、図４に示すように、ソレノイド１３の通電オン（動作）時にスプール１１が最大ストローク（上記中間位置Ｍ２から図４中の矢印Ｂ方向へＬ２）移動するように設定されている。ここで、図５に示すように、Ｌ１＞Ｌ２が成立する。
【００２２】
また、この実施の形態１では、図３に示すように、ソレノイド１３の通電オフ（非動作）時にスプール１１がコイルスプリング１２の付勢力により矢印Ａ方向にストロークＬ１移動したときに遅角側油圧供給ポート１０ｃの開口面積（図５においてβＳ）が最大となり、図４に示すように、ソレノイド１３の通電オン（動作）時にスプール１１がストロークＬ２移動したときに進角側油圧供給ポート１０ｂの開口面積（図５においてαＳ）が最大となると共に、進角側油圧供給ポート１０ｂの開口面積αＳが遅角側油圧供給ポート１０ｃの開口面積βＳより大きくなるように、動作要求に適合させてＯＣＶ５の各部品の配置構成を設定している。即ち、αＳ＞βＳが成立する。また、遅角側ドレンポート１０ｅの開口面積（図５においてβＤ）が進角側ドレンポート１０ｄの開口面積（図５においてαＤ）より大きくなるように、ＯＣＶ５の各部品の配置構成を設定している。即ち、βＤ＞αＤが成立する。さらに、αＳ―βＳの開口面積差およびβＤ―αＤの開口面積差は、ＶＶＴアクチュエータ１がカム平均反力により遅角方向に振られる角度により発生する容積相当分になるように設定されている。
【００２３】
次に動作について説明する。
まず、エンジン始動時、停止時、アイドル時等、吸気バルブを基準位置である最遅角位置に制御しておく必要がある場合には、ＥＣＵ（図示せず）からの指令により、ソレノイド１３の通電オフとなり、スプール１１は、図３に示すように、コイルスプリング１２の付勢力により矢印Ａ方向に最大ストロークＬ１だけ移動する。このとき、遅角側油圧供給ポート１０ｃの開口面積βＳおよび進角側ドレンポート１０ｄの開口面積αＤは共に電流ゼロＩ／０で最大となる。オイルポンプ６からハウジング１０の被供給ポート１０ａに供給された油圧（作動油）はスプール１１の凹部１１ｆ、遅角側油圧供給ポート１０ｃおよび遅角側供給油路１７を介してＶＶＴアクチュエータ１の遅角側油圧室３に供給されると同時に、進角側油圧室２内のオイルは進角側供給油路１６、スプール１１の凹部１１ｅ、進角側ドレンポート１０ｄおよび進角側ドレン油路１８を介してオイルパン６に戻される。これにより、ＶＶＴアクチュエータ１は遅角側に動作し、吸気バルブは基準のタイミングで開閉される。
【００２４】
逆に、エンジン回転数や負荷が上がり、吸気バルブを進める方向に制御するために、ＥＣＵ（図示せず）から指令が出されると、ソレノイド１３に所定の電流で通電されると（通電オン）、スプール１１は磁気吸引力によりコイルスプリング１２の付勢力に抗して、図４に示すように矢印Ｂ方向に最大ストロークＬ２だけ移動する。このとき、進角側油圧供給ポート１０ｂの開口面積αＳおよび遅角側ドレンポート１０ｅの開口面積βＤは共に最大電流Ｉ／ｍで最大となる。オイルポンプ６からハウジング１０の被供給ポート１０ａに供給された油圧（作動油）はスプール１１の凹部１１ｆ、進角側油圧供給ポート１０ｂおよび進角側供給油路１６を介してＶＶＴアクチュエータ１の進角側油圧室２に供給されると同時に、遅角側油圧室３内のオイルは遅角側供給油路１７、スプール１１の凹部１１ｇ、遅角側ドレンポート１０ｅおよび遅角側ドレン油路１９を介してオイルパン６に戻される。これにより、ＶＶＴアクチュエータ１は進角側に動作し、吸気バルブは基準の開閉タイミングより所定の位相だけ進んだタイミングで開閉される。
【００２５】
次にＶＶＴアクチュエータ１が所望の位相角まで動作完了すると、平均トルクとして遅角側に作用するカム反力に抗して、その位相角で保持制御するために若干進角側に油圧を供給する。このため、所定の電流値を通電することで、スプール１１を若干移動させて進角側油圧供給ポート１０ｂの開口面積αＳおよび遅角側ドレンポート１０ｅの開口面積βＤを若干拡大する。
【００２６】
次に、図５を参照しながらスプール１１の移動量と各給排ポートの開口面積との関係を実施の形態１と従来例とで比較して説明する。
図５中の２点鎖線のグラフＰは従来の油圧制御用電磁弁のスプールのストローク（電流）に対する各給排ポートの開口面積の推移を示している。従来の電磁弁では、通電オフ（電流ゼロＩ／０）時および通電オン（最大電流Ｉ／ｍ）時における進角側油圧供給ポート、遅角側油圧供給ポート、進角側ドレンポートおよび遅角側ドレンポートの各最大開口面積はいずれも同一となるように設定されている。即ち、従来の電磁弁では、スプールの動作範囲の中心位置Ｍ１と開口面積推移の中間位置（開口面積最小点）Ｍ２とを一致させ、スプールのストロークＬ１とＬ２とを同一に設定している。
【００２７】
これに対して、この実施の形態１では、開口面積推移の中間位置Ｍ２からスプール１１の動作範囲の中心位置Ｍ１をＬ１＞Ｌ２、αＳ＞βＳかつβＤ＞αＤが成立するようにずらしている。さらに、αＳ―βＳの開口面積差およびβＤ―αＤの開口面積差を、ＶＶＴアクチュエータ１がカム平均反力により遅角方向に振られる角度により発生する容積相当分になるように設定しているので、例えばエンジンのカム平均反力が大きい場合に進角側制御時のＶＶＴアクチュエータ１の応答性を損なうことなく、吸気バルブの開閉タイミングを調整することが可能である。なお、この実施の形態１の遅角側油圧供給ポート１０ｃおよび進角側ドレンポート１０ｄの各開口面積は、電流ゼロＩ／０時から通電してゆく遅角側油圧制御時においてはグラフＰで示した従来の電磁弁における開口面積よりも小さく、例えば進角側ドレンポート１０ｄの開口面積でＸ１の差が見られる。しかし、この開口面積差Ｘ１は、ＶＶＴアクチュエータ１を遅角側に振るカム平均反力でオイルの排出量を増やして遅角側動作速度を十分に確保できるので問題ない。
【００２８】
また、実施の形態１における進角側油圧制御時の進角側油圧供給ポート１０ｂおよび遅角側ドレンポート１０ｅの各開口面積は、グラフＰで示した従来の電磁弁における開口面積よりも大きくなっている。例えば、動作範囲の中間位置Ｍ１からＬ３のストローク（電流）でスプール１１を移動させたとき、ドレン側では従来の開口面積がＹ１であるのに対し、実施の形態１の開口面積はＹ２（＞Ｙ１）となっている。これは、同一の電流印加であっても従来と比べて大きな開口面積を得ることができることを意味しており、換言すれば、従来と比べて少ない電流で同一の開口面積を得ることができることになり、消費電力の低減を図ることが可能である。
【００２９】
以上のように、この実施の形態１によれば、ソレノイド１３の動作時に進角側油圧供給ポート１０ｂの開口面積αＳが最大となり、ソレノイド１３の非動作時に遅角側油圧供給ポート１０ｃの開口面積βＳが最大となり、αＳ＞βＳが成立するように構成したので、ソレノイド１３への通電オン・オフを切り替えるだけで、最大の進角側油圧または遅角側油圧を得ることができるという効果がある。また、様々なシステム要求に対して、スプール１１のストロークに対する制御値を変更することなく、ＯＣＶ５の部品構成を予め設定しておくことで、速やかに所望の進角側油圧あるいは遅角側油圧を得ることができ、ＶＶＴアクチュエータ１の応答性の向上を図ることができるという効果がある。
【００３０】
この実施の形態１では、進角側供給ポート１０ｂの最大開口面積を遅角側油圧供給ポート１０ｃの最大開口面積より大きく設定するように構成したので、例えばＶＶＴアクチュエータ１の動作側速度を優先するシステム要求に対して、動作側制御時にＶＶＴアクチュエータ１に対し大流量のオイルの給排を行うことができ、十分な速度でＶＶＴアクチュエータ１を動作させることができ、ＶＶＴ動作による効果を速やかに得ることができるという効果がある。さらに、従来と同一の開口面積を確保するときでも、制御電流値を小さく設定することができ、消費電力の低減を図ることができるという効果がある。
【００３１】
この実施の形態１では、エンジンのカム平均反力により遅角側へ戻されるときの進角側油圧室２の動作容積相当分だけ、進角側油圧供給ポート１０ｂの開口面積αＳを遅角側油圧供給ポート１０ｃの開口面積βＳより大きくしかつ遅角側ドレンポート１０ｅの開口面積βＤを進角側ドレンポート１０ｄの開口面積αＤより大きく設定するように構成したので、進角側油圧室２へ大流量のオイルを供給でき、かつ遅角側油圧室３から大流量のオイルを排出でき、進角制御時もカム平均反力の影響を受けることなく、遅角側と略同等の速度でＶＶＴアクチュエータ１を動作させることができ、システム制御の安定化を図ることができるという効果がある。
【００３２】
なお、この実施の形態１では、ＯＣＶ５の進角側ドレンポート１０ｄに接続される進角側ドレン油路１８の排出端１８ａおよび遅角側ドレンポート１０ｅに接続される遅角側ドレン油路１９の排出端１９ａをオイルパン６のオイル中に到達するように配設したので、ＶＶＴアクチュエータ１、ＯＣＶ５およびこれらを接続する各油路中にエアが混入することがない。このため、エアが混入することでオイルに圧縮性が生じることを回避できるので、ＶＶＴアクチュエータ１等のロータリ油圧アクチュエータの応答性の向上を図ることができるという効果がある。
【００３３】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による油圧制御用電磁弁におけるスプールの移動量とハウジングの各ポートの開口面積との関係を示すグラフである。なお、この実施の形態２の構成要素のうち実施の形態１の構成要素と共通する部分については同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００３４】
この実施の形態２の特徴は、ＶＶＴアクチュエータ１を遅角側に動作させるときの通電オフ状態での油圧供給およびドレンポートの開口面積と、ＶＶＴアクチュエータ１を進角側に動作させるときの通電オン状態での油圧供給およびドレンポートの開口面積との関係を実施の形態１と逆にした点にある。即ち、開口面積推移の中間位置Ｍ２からスプール１１の動作範囲の中心位置Ｍ１を、Ｌ２＞Ｌ１、αＳ＜βＳかつβＤ＜αＤが成立するようにずらしている。従って、図６に示すように、遅角側油圧制御時における遅角側油圧供給ポート１０ｃの開口面積βＳおよび進角側ドレンポート１０ｄの開口面積αＤは、従来の電磁弁を示すグラフＰと比べてＸ２だけ大きくなる。
【００３５】
以上のように、この実施の形態２によれば、Ｌ２＞Ｌ１、αＳ＜βＳかつβＤ＜αＤが成立するようにＯＣＶ５の各部品の配置構成を設定するようにしたので、例えばエンジンのカム平均反力が小さく遅角側動作速度の向上がほとんど期待できず、かつエンジンの急激な状態変化に対するＶＶＴアクチュエータ１の復帰速度が必要なときには遅角側応答性の向上を図ることができ、基準位置に復帰していないことによる種々の問題（振動や異音等）を回避することができるという効果がある。
【００３６】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による油圧制御用電磁弁の適用が可能なロータリ油圧アクチュエータを備えた内燃機関の内部構造を示す概略断面図であり、図８は図７に示した内燃機関に備えられたロータリ油圧アクチュエータの内部構造を示す一部を断面視した模式図であり、図９は図７に示した内燃機関に備えられたロータリ油圧アクチュエータを駆動する油圧給排システムの通路構成を示す概略断面図である。なお、この実施の形態３の構成要素のうち実施の形態１等の構成要素と共通する部分については同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００３７】
この実施の形態３の特徴は、実施の形態１の特徴的構成をエンジンの一部に備えられた可変圧縮比機構（以下、ＶＣＲという）に適用した点にある。以下、エンジンおよびＶＣＲの構成を説明する。図７において５０はシリンダブロックであり、５１はシリンダブロック５０内に設けられたシリンダであり、５２はシリンダ５１内をその軸方向に往復移動するピストンである。回転可能に支持されたクランク軸５３の上方には複数のシリンダ５１が設けられている。各シリンダ５１内のピストン５２の上部には燃焼室５４が画成されている。
【００３８】
ＶＣＲは、クランク軸５３のクランクピン５５に回転可能に取り付けられたロアリンク５６と、このロアリンク５６と各気筒のピストン５２とを連係するアッパリンク５７と、クランク軸５３と平行に気筒配列方向（図面に対し直交方向）へ延びるコントロール軸５８と、このコントロール軸５８に偏心して固定された制御カム５９と、この制御カム５９とロアリンク５６とを連係するコントロールリンク６０と、機関圧縮比の変更時にコントロールリンク６０を回転駆動するロータリ油圧アクチュエータ６１とを備えている。アッパリンク５７の一端はピストンピン５２ａを介してピストン５２に回転可能に連結されている。アッパリンク５７の他端は、第１連結ピン６２を介してロアリンク５６に回転可能に連結されている。コントロールリンク６０の一端は第２連結ピン６３を介してロアリンク５６に回転可能に連結されている。
【００３９】
ロータリ油圧アクチュエータ６１は、図８に示すようにステータ６４とこのステータ６４内に配設されたコントロール軸５８に固定されかつステータ６４に対して回動可能に配設されたロータ６５とから概略構成されている。ステータ６４の内部にはコントロール軸５８の位置を基準にした点対称位置に２つの扇状の内部空間が設けられており、後述のベーンにより各内部空間は低圧縮側油圧室６６と高圧縮側油圧室６７とに画成されている。低圧縮側油圧室６６には２つの油圧給排ポート６６ａおよび６６ｂが設けられ、高圧縮側油圧室６７には２つの油圧給排ポート６７ａおよび６７ｂが設けられている。ロータ６５はコントロール軸５８に固定されたボス部６５ａとこのボス部６５ａの外周部から突出しかつ上記油圧室６６および６７の内面を摺動するベーン６５ｂおよび６５ｃとから概略構成されている。また、ステータ６４とロータ６５との間には、油圧室６６および６７からのオイル流動を阻止するシール部材６８ａ、６８ｂ、６８ｃおよび６８ｄが配設されている。コントロール軸５８の近傍には基準位置に対するコントロール軸５８の相対角度を検出するポジションセンサ６９が設けられており、このポジションセンサ６９はコントローラ７０に接続されている。
【００４０】
コントローラ７０の指令によりオイルパン６のオイルを昇圧するオイルポンプ４はチェックバルブ７１およびフィルタ７２を有する油路７３およびＯＣＶ５を介して第１油圧供給路７４または第２油圧供給路７５に接続されている。第１油圧供給路７４はロータリ油圧アクチュエータ６１の油圧給排ポート６６ａおよび６６ａに接続され、第２油圧供給路７５はロータリ油圧アクチュエータ６１の油圧給排ポート６７ａｂおよび６７ｂに接続されている。圧力センサ７６は油路７３の油圧を検出するもので、そのデータはコントローラ７０に伝えられる。図８においては第２油圧供給路７５はＯＣＶ５を介して油圧ドレン路７７に接続されており、その油圧ドレン路７７の排出端７７ａはオイルパン６のオイル中に到達するように構成されている。なお、油圧ドレン路７７は、図９に示すように低圧縮側ドレン油路７８と高圧縮側ドレン油路７９とを集合した集合配管であり、ＯＣＶ５の第１端部室３５と高圧縮側ドレン油路７９とは高圧縮側サブドレン油路８０により接続され、第２端部室３６と遅角側ドレン油路１９とは低圧縮側サブドレン油路８１により接続されている。また、８２はリリーフバルブであり、８３はコントローラ７０へ給電する電源である。
【００４１】
次に動作について説明する。
まず、上り坂やアクセルの踏み込みが必要な運転状況の下で、エンジンが高圧縮比状態でノッキングが考え得る場合に、コントローラ７０の指令によりＯＣＶ５のソレノイド１３を作動して油路７３を第１油圧供給路７４に設定し、オイルポンプ４からの油圧を第１油圧供給路７４、油圧給排ポート６６ａおよび６６ｂを介して低圧縮側油圧室６６内に供給する。同時に、高圧縮側油圧室６７内のオイルは油圧給排ポート６７ａおよび６７ｂ、第２油圧供給路７５およびＯＣＶ５を経て油圧ドレン路７７の排出端７７ａからオイルパン６のオイル中に直接戻される。このとき、低圧縮側油圧室６６の油圧によりロータリ油圧アクチュエータ６１のロータ６５のベーン６５ｂおよび６５ｃが矢印Ｃ方向に回動するため、図７に示すようにロータ６５に固定されたコントロール軸５８も矢印Ｃ方向に回動する。このコントロール軸５８の回動は、このコントロール軸５８に対して偏心した位置に固定された制御カム５９によりコントロールリンク６０を矢印Ｃ１方向へ押し上げ、ロアリンク５６を矢印Ｃ２方向に回動させ、アッパリンク５７を矢印Ｃ３方向に引き下げ、ピストン５２を矢印Ｃ４方向に下げて、シリンダ５１内の燃焼室５４の容積を拡大させる。この状態では、燃料消費が多く、低圧縮であるが、出力エネルギが大きいため、上り坂等の運転状況に対応することが可能である。
【００４２】
次に、アクセルの踏み込み量が少ない高速道路等の平坦地走行では、コントロール７０の指令によりＯＣＶ５のソレノイド１３を作動して油路７３を第１油圧供給路７４から第２油圧供給路７５へ切り換えると共に、オイルポンプ４からの油圧を第２油圧供給路７５、油圧給排ポート６７ａおよび６７ｂを介して高圧縮側油圧室６７内に供給する。同時に、低圧縮側油圧室６６内のオイルは油圧給排ポート６６ａおよび６６ｂ、第１油圧供給路７４およびＯＣＶ５を経て油圧ドレン路７７の排出端７７ａからオイルパン６のオイル中に直接戻される。このとき、高圧縮側油圧室６７の油圧によりロータリ油圧アクチュエータ６１のロータ６５のベーン６５ｂおよび６５ｃが矢印Ｄ方向に回動するため、図７に示すようにロータ６５に固定されたコントロール軸５８も矢印Ｄ方向に回動する。このコントロール軸５８の回動は、このコントロール軸５８に対して偏心した位置に固定された制御カム５９によりコントロールリンク６０を矢印Ｄ１方向へ引き下げ、ロアリンク５６を矢印Ｄ２方向に回動させ、アッパリンク５７を矢印Ｄ３方向に押し上げ、ピストン５２を矢印Ｄ４方向に押し上げて、シリンダ５１内の燃焼室５４の容積を縮小させる。
【００４３】
ここで、この実施の形態３では、ＯＣＶ５のハウジング１００に被供給ポート１００ａ、第２油圧供給路７５に接続された高圧縮側供給ポート１００ｂ、第１油圧供給路７４に接続された低圧縮側供給ポート１００ｃ、油圧ドレン路７７に接続された高圧縮側ドレンポート１００ｄおよび低圧縮側ドレンポート１００ｅを備えている。さらに、この実施の形態３では、低圧縮側供給ポート１００ｃの流量を高圧縮側供給ポート１００ｂの流量より大きくし、かつ高圧縮側ドレンポート１００ｄの流量を低圧縮側ドレンポート１００ｅの流量より大きく設定している。オイルの流量を例えば各ポートの開口面積で調節することを考慮すると、ここでは図６のグラフに示された開口面積の推移モデルを利用することが可能である。図６では、低圧縮側供給ポート１００ｃおよび低圧縮側ドレンポート１００ｅの各開口面積の推移を破線で示し、高圧縮側供給ポート１００ｂおよび高圧縮側ドレンポート１００ｄの各開口面積の推移を実線で示すものとする。高圧縮状態から低圧縮状態への応答時間すなわちフェールセーフ側への応答性を重視する場合には、ロータリ油圧アクチュエータ６１の低圧縮側油圧室６６への大流量を必要とし、ソレノイド１３の通電オフ時にＯＣＶ５のスプール１１がコイルスプリング１２の付勢力により移動して低圧縮側供給ポート１００ｃおよび高圧縮側ドレンポート１００ｄの各開口面積を最大とする。従来のグラフＰと比べると、開口面積をＸ２分だけ増やせるので、それに相当する分だけ、オイル流量を多くできる。このため、ＶＣＲを高圧縮側に制御した状態から、急にエンジン状態が変化したときでも、速やかに基準位置である低圧縮側に復帰させることができ、ＶＣＲの応答遅れによるエンジン停止等を回避することができる。また、ＶＣＲを低圧縮側に制御する際に低圧縮側油圧室６６へのオイル供給量を多くできるので、ＶＣＲの応答性を向上させ、ノッキングの発生を回避することが可能である。次に高圧縮側への応答時間は低圧縮側ほど重視しないので、ロータリ油圧アクチュエータ６１の高圧縮側油圧室６７にそれほどの流量は必要ない。このため、高圧縮側制御では、従来のグラフＰよりもオイル流量を少なくしている。
【００４４】
以上のように、この実施の形態３によれば、低圧縮側供給ポート１００ｃの流量を高圧縮側供給ポート１００ｂの流量より大きくし、かつ高圧縮側ドレンポート１００ｄの流量を低圧縮側ドレンポート１００ｅの流量より大きく設定するように構成したので、ＶＣＲシステムのフェールセーフ側である低圧縮側制御時にロータリ油圧アクチュエータ６１へ大流量のオイルを供給することができ、ＶＣＲを高圧縮側に制御した状態から、急にエンジン状態が変化したときでも、速やかに基準位置である低圧縮側に復帰させることができ、ＶＣＲの応答遅れによるエンジン停止等を回避することができるという効果がある。
【００４５】
なお、この実施の形態３では、低圧縮側供給ポート１００ｃの流量を高圧縮側供給ポート１００ｂの流量より大きくし、かつ高圧縮側ドレンポート１００ｄの流量を低圧縮側ドレンポート１００ｅの流量より大きく設定したが、逆に、高圧縮側供給ポート１００ｂの流量を低圧縮側供給ポート１００ｃの流量より大きくし、かつ低圧縮側ドレンポート１００ｅの流量を高圧縮側ドレンポート１００ｄの流量より大きく設定してもよい。これにより、高圧縮側制御時にロータリ油圧アクチュエータ６１へ大流量のオイルを供給することができ、低圧縮側に作用する力に対抗して、十分な速度でロータリ油圧アクチュエータ６１を動作させることができるという効果がある。この場合、図５のグラフに示された開口面積の推移モデルを利用できる。図５から明らかなように、高圧縮側制御時において従来と同一の流量を流す場合には、従来のグラフＰと比べて低電流で実現でき、従って消費電力の低減を図ることができるという効果がある。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、内燃機関のオイルポンプからロータリ油圧アクチュエータへの油圧を制御する油圧制御用電磁弁において、オイルポンプからの油圧を受ける被供給ポートと該被供給ポートからの油圧を前記ロータリ油圧アクチュエータの第１圧力室へ供給する第１供給ポートと前記被供給ポートからの油圧を前記ロータリ油圧アクチュエータの第２圧力室へ供給する第２供給ポートと前記ロータリ油圧アクチュエータの第１圧力室の油圧を排出する第１ドレンポートと前記ロータリ油圧アクチュエータの第２圧力室の油圧を排出する第２ドレンポートとを有するハウジングと、該ハウジング内に該ハウジングの軸方向に摺動自在に配設されかつ移動量により前記ハウジングの各ポートの開口面積を調整するスプールと、該スプールを前記軸方向の一方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記スプールを前記軸方向の他方向に駆動する電磁駆動手段とを備え、前記電磁駆動手段の動作時に前記第１供給ポートおよび前記第２供給ポートのうち一方の開口面積が最大となり、かつ前記電磁駆動手段の非動作時に前記他方の供給ポートの開口面積が最大となると共に、前記第１供給ポートおよび前記第２供給ポートの各最大開口面積が異なるように構成したので、第１圧力室または第２圧力室のうちいずれか一方の圧力室へ大流量のオイルを供給しあるいはいずれか他方の圧力室から大流量のオイルを排出できるので、様々なシステム要求に対して、制御方法等の変更なしに、電磁弁の部品構成の変更で対応することができるという効果がある。
【００４７】
この発明によれば、第１供給ポートの最大開口面積を第２供給ポートの最大開口面積より大きく設定するように構成したので、例えばバルブタイミング調整装置等のロータリ油圧アクチュエータの動作側速度を優先するシステム要求に対して、動作側制御時にロータリ油圧アクチュエータに対し大流量のオイルの給排を行うことができ、十分な速度でアクチュエータを動作させることができ、アクチュエータ動作による効果を速やかに得ることができるという効果がある。さらに、従来と同一の開口面積を確保するときでも、制御電流値を小さく設定することができ、消費電力の低減を図ることができるという効果がある。
【００４８】
この発明によれば、内燃機関のオイルポンプからバルブタイミング調整装置への油圧を制御する油圧制御用電磁弁において、オイルポンプからの油圧を受ける被供給ポートと該被供給ポートからの油圧を前記バルブタイミング調整装置の進角側油圧室へ供給する進角側油圧供給ポートと前記被供給ポートからの油圧を前記バルブタイミング調整装置の遅角側油圧室へ供給する遅角側油圧供給ポートと前記バルブタイミング調整装置の進角側油圧室の油圧を排出する進角側ドレンポートと前記バルブタイミング調整装置の遅角側油圧室の油圧を排出する遅角側ドレンポートとを有するハウジングと、該ハウジング内に該ハウジングの軸方向に摺動自在に配設されかつ移動量により前記ハウジングの各ポートの開口面積を調整するスプールと、該スプールを前記軸方向の一方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記スプールを前記軸方向の他方向に駆動する電磁駆動手段とを備え、前記電磁駆動手段の動作時に前記進角側油圧供給ポートおよび前記遅角側油圧供給ポートのうち一方の開口面積が最大となり、かつ前記電磁駆動手段の非動作時に前記他方の供給ポートの開口面積が最大となると共に、前記進角側油圧供給ポートおよび前記遅角側油圧供給ポートの各最大開口面積を異なるように構成したので、進角側油圧室または遅角側油圧室のうちいずれか一方の油圧室へ大流量のオイルを供給でき、かついずれか他方の油圧室から大流量のオイルを排出でき、様々なシステム要求に対して、制御方法等の変更なしに、電磁弁の部品構成の変更で対応することができるという効果がある。
【００４９】
この発明によれば、内燃機関のカム平均反力により遅角側へ戻されるときの進角側油圧室の動作容積相当分だけ、進角側油圧供給ポートの開口面積を遅角側油圧供給ポートの開口面積より大きくし、かつ遅角側ドレンポートの開口面積を進角側ドレンポートの開口面積より大きく設定するように構成したので、進角側油圧室へ大流量のオイルを供給でき、かつ遅角側油圧室から大流量のオイルを排出でき、進角制御時もカム平均反力の影響を受けることなく、遅角側と略同等の速度でバルブタイミング調整装置を動作させることができ、システム制御の安定化を図ることができるという効果がある。
【００５０】
この発明によれば、遅角側油圧供給ポートの開口面積を進角側油圧供給ポートの開口面積より大きくし、かつ進角側ドレンポートの開口面積を遅角側ドレンポートの開口面積より大きく設定するように構成したので、例えばバルブタイミング調整装置の最遅角位置等の基準位置への復帰速度を優先するシステム要求に対して、復帰側制御時に遅角側油圧室へ大流量のオイルを供給でき、かつ進角側油圧室から大流量のオイルを排出でき、回転数が急降下するなど、機関の急激な状態変化に際し、バルブタイミング調整装置を速やかに基準位置に復帰させることができ、バルブタイミング調整装置が基準位置から動作していることに起因する振動や機関停止という不具合を回避することができるという効果がある。
【００５１】
この発明によれば、内燃機関のオイルポンプから圧縮比可変装置への油圧を制御する油圧制御用電磁弁において、オイルポンプからの油圧を受ける被供給ポートと該被供給ポートからの油圧を前記圧縮比可変装置の低圧縮側油圧室へ供給する低圧縮側油圧供給ポートと前記被供給ポートからの油圧を前記圧縮比可変装置の高圧縮側油圧室へ供給する高圧縮側油圧供給ポートと前記圧縮比可変装置の低圧縮側油圧室の油圧を排出する低圧縮側ドレンポートと前記圧縮比可変装置の高圧縮側油圧室の油圧を排出する高圧縮側ドレンポートとを有するハウジングと、該ハウジング内に該ハウジングの軸方向に摺動自在に配設されかつ移動量により前記ハウジングの各ポートの開口面積を調整するスプールと、該スプールを前記軸方向の一方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記スプールを前記軸方向の他方向に駆動する電磁駆動手段とを備え、前記電磁駆動手段の動作時に前記低圧縮側油圧ポートおよび前記高圧縮側油圧供給ポートのうち一方の開口面積が最大となり、かつ前記電磁駆動手段の非動作時に前記他方の供給ポートの開口面識が最大となると共に、前記低圧縮側油圧供給ポートおよび前記高圧縮側油圧供給ポートの各最大開口面積が異なるように構成したので、低圧縮側油圧室または高圧縮側油圧室のうちいずれか一方の油圧室へ大流量のオイルを供給でき、かついずれか他方の油圧室から大流量のオイルを排出でき、様々なシステム要求に対して、制御方法等の変更なしに、電磁弁の部品構成の変更で対応することができるという効果がある。
【００５２】
この発明によれば、低圧縮側油圧供給ポートの流量を高圧縮側油圧供給ポートの流量より大きくし、かつ高圧縮側ドレンポートの流量を低圧縮側ドレンポートの流量より大きく設定するように構成したので、低圧縮側制御時に大流量のオイルを圧縮比可変装置へ供給でき、圧縮比可変装置を高圧縮側に制御した状態から機関の状態変化が急激に起こったときでも、圧縮比可変装置を速やかに基準位置である低圧縮側へ復帰させることができ、圧縮比可変装置の応答遅れによる機関停止等の不具合を回避することができるという効果がある。
【００５３】
この発明によれば、高圧縮側油圧供給ポートの流量を低圧縮側油圧供給ポートの流量より大きくし、かつ低圧縮側ドレンポートの流量を高圧縮側ドレンポートの流量より大きく設定するように構成したので、高圧縮側制御時に大流量のオイルを圧縮比可変装置へ供給でき、低圧縮側に作用する力に対抗して十分な速度で圧縮比可変装置を動作させることができるという効果がある。また、従来と同一の流量のオイルを流す場合でも、従来と比べて低電流で実現でき、消費電力の低減を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による油圧制御用電磁弁を用いたＶＶＴシステムの構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した油圧制御用電磁弁の内部構成を示す断面図である。
【図３】電磁弁の通電オフ時における図２の要部を示す断面図である。
【図４】電磁弁の通電オン時における図２の要部を示す断面図である。
【図５】電磁弁におけるスプールの移動量とハウジングの各ポートの開口面積との関係を示すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態２による油圧制御用電磁弁におけるスプールの移動量とハウジングの各ポートの開口面積との関係を示すグラフである。
【図７】この発明の実施の形態３による油圧制御用電磁弁の適用が可能なロータリ油圧アクチュエータを備えた内燃機関の内部構造を示す概略断面図である。
【図８】図７に示した内燃機関に備えられたロータリ油圧アクチュエータの内部構造を示す一部を断面視した模式図である。
【図９】図７に示した内燃機関に備えられたロータリ油圧アクチュエータを駆動する油圧給排システムの通路構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１　バルブタイミング調整装置（ＶＶＴアクチュエータ）、２　進角側油圧室（圧力室）、３　遅角側油圧室（圧力室）、４　オイルポンプ、５　オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）、６　オイルパン、１０　ハウジング、１０ａ　被供給ポート、１０ｂ　進角側油圧供給ポート、１０ｃ　遅角側油圧供給ポート、１０ｄ　進角側ドレンポート、１０ｅ　遅角側ドレンポート、１１　スプール、１１ａ〜１１ｄ　ランド部、１１ｅ〜１１ｇ　凹部、１２　コイルスプリング（付勢手段）、１３　ソレノイド、１４　エンジンブロック、１５　油路、１６　進角側供給油路、１７　遅角側供給油路、１８　進角側ドレン油路、１８ａ　排出端、１９　遅角側ドレン油路、１９ａ　排出端、２０　スプリングホルダ、２１コイル、２２　ボビン、２３　コイル部、２４　コネクタ、２５　コア、２６ボス、２７　ケース、２８　プランジャ、２９　シャフト、３０　ベアリング、３１　ブッシュ、３２　Ｏリング、３３　ブラケット、３５　第１端部室、３６　第２端部室、３７　第１端部ドレンポート、３８　第２端部ドレンポート、５０　シリンダブロック、５１　シリンダ、５２　ピストン、５２ａ　ピストンピン、５３　クランク軸、５４　燃焼室、５５　クランクピン、５６　ロアリンク、５７　アッパリンク、５８　コントロール軸、５９　制御カム、６０　コントロールリンク、６１　ロータリ油圧アクチュエータ、６２　第１連結ピン、６３　第２連結ピン、６４　ステータ、６５　ロータ、６６　低圧縮側油圧室、６６ａ、６６ｂ、６７ａ、６７ｂ　油圧給排ポート、６７　高圧縮側油圧室、６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ　シール部材、６９　ポジションセンサ、７０　コントローラ、７１　チェックバルブ、７２　フィルタ、７３　油路、７４　第１油圧供給路、７５　第２油圧供給路、７６　圧力センサ、７７　油圧ドレン路、７７ａ　排出端、７８　低圧縮側ドレン油路、７９　高圧縮側ドレン油路、８０高圧縮側サブドレン油路、８１　低圧縮側サブドレン油路、８２　リリーフバルブ、８３　電源。
【図１】
2004100523.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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