特許 6035880 弁開閉時期制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6035880

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】弁開閉時期制御装置

(51)【国際特許分類】

   F01L 1/356 20060101AFI20161121BHJP

【ＦＩ】

   F01L1/356 E

【請求項の数】3

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2012-123442(P2012-123442)

(22)【出願日】2012年5月30日

(65)【公開番号】特開2013-249750(P2013-249750A)

(43)【公開日】2013年12月12日

【審査請求日】2015年4月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107308

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 修一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100114959

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 徹也

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 重光

(72)【発明者】

【氏名】稲摩 直人

(72)【発明者】

【氏名】向出 仁樹

【審査官】 稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２０１８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０５５５８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１９８３６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １／３５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転部材と、
前記駆動側回転部材と同軸上に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転部材と、
前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とで形成される流体圧室と、
前記駆動側回転部材および前記従動側回転部材の少なくとも一方に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室および遅角室と、
前記流体圧室への作動流体の給排を制御する流体制御機構と、
前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の第１中間ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する第１中間ロック機構と、
前記相対回転位相を最遅角ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する最遅角ロック機構と、
前記相対回転位相を前記第１中間ロック位相と前記最遅角ロック位相との間の第２中間ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する第２中間ロック機構と、を備え、
前記第１中間ロック機構と、前記第２中間ロック機構と、前記最遅角ロック機構のそれぞれに作動流体を給排する流路が共通部分である共通流路を備え、
前記第１中間ロック機構と、前記第２中間ロック機構に作動流体を供給するときに、前記第１中間ロック機構への作動流体の到達よりも前記第２中間ロック機構への作動流体の到達が遅くなる遅延部を備えた弁開閉時期制御装置。

【請求項2】

内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転部材と、
前記駆動側回転部材と同軸上に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転部材と、
前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とで形成される流体圧室と、
前記駆動側回転部材および前記従動側回転部材の少なくとも一方に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室および遅角室と、
前記流体圧室への作動流体の給排を制御する流体制御機構と、
前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の第１中間ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する第１中間ロック機構と、
前記相対回転位相を最遅角ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する最遅角ロック機構と、
前記相対回転位相を前記第１中間ロック位相と前記最遅角ロック位相との間の第２中間ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する第２中間ロック機構と、を備え、
前記第１中間ロック機構および前記第２中間ロック機構に作動流体を給排する共通流路を備え、
前記最遅角ロック機構に作動流体を給排する流路は、前記進角室に作動流体を給排する流路と共通であり、
前記第１中間ロック機構と、前記第２中間ロック機構に作動流体を供給するときに、前記第１中間ロック機構への作動流体の到達よりも前記第２中間ロック機構への作動流体の到達が遅くなる遅延部を備えた弁開閉時期制御装置。

【請求項3】

前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とのいずれか一方に共に設けられた第１ロック部材および第２ロック部材と、
前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とのいずれか他方に共に設けられた第１凹部、第２凹部および第３凹部と、を備え、
前記第１ロック部材および前記第２ロック部材の少なくとも一方が、前記第１凹部、前記第２凹部および前記第３凹部の少なくとも一つと嵌合することにより、前記相対回転位相を前記第１中間ロック位相、前記第２中間ロック位相および前記最遅角ロック位相に拘束する請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関のクランクシャフトと同期して回転する駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相を制御する弁開閉時期制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、内燃機関（以下エンジンとも称する）の運転状況に応じて吸気弁および排気弁の開閉時期を変更可能とする弁開閉時期制御装置が実用化されている。この弁開閉時期制御装置は、例えば、エンジンの作動による駆動側回転部材の回転に対する従動側回転部材の相対回転位相を変化させることにより、従動側回転部材の回転に伴って開閉される吸排気弁の開閉時期を変更する機構を有している。

【0003】

一般に、吸排気弁の最適な開閉時期はエンジンの始動時や車両の走行時などエンジンの運転状況により異なる。そこで、エンジンの始動時には、駆動側回転部材の回転に対する従動側回転部材の相対回転位相を所定位相に拘束することにより、エンジンの始動に最適な吸排気弁の開閉時期を実現している。ただし、エンジン始動後のアイドリング時においても相対回転位相をこの位相を維持すると炭化水素（ＨＣ）排出量が増加するので、エンジン始動後のアイドリング時には、相対回転位相をＨＣ排出量が抑制可能な位相に変化させることが望まれる。

【0004】

特許文献１には、カムシャフトに連結する駆動側回転体としてのハウジングの内部に、従動側回転体としての内部ロータを備えた弁開閉時期制御装置が開示されている。この弁開閉時期制御装置においては、ハウジングと内部ロータにより流体圧室が形成され、流体圧室が仕切部としてのベーンにより遅角室と進角室とに仕切られている。また、遅角室と進角室との一方を選択して作動流体としての作動油を供給することでハウジングと内部ロータとの相対回転位相を遅角位相方向または進角位相方向に移動させる相対回転用ＯＣＶが備えられている。さらに、相対回転位相を進角方向に変位するよう付勢するトーションスプリングが内部ロータからハウジングに亘って備えられている。

【0005】

特許文献１に開示された弁開閉時期制御装置では、出退自在な第一規制部材と第二規制部材とがハウジング側に備えられ、第一規制部材と嵌合する第一規制溝と、第二規制部材と嵌合する第二規制溝とが内部ロータ側に形成されている。第一規制部材と第二規制部材とはスプリングの付勢力により第一規制溝と第二規制溝に突入する。一方、内部ロータには、第一規制部材を退出させる方向に作動油の圧力を作用させる第一連通路と、第二規制部材を退出させる方向に作動油の圧力を作用させる第二連通路とが形成されている。

【0006】

第一規制部材が第一規制溝と嵌合し、かつ第二規制部材と第二規制溝が嵌合した状態が中間ロック位相であり、第二規制部材が第二規制溝から退出しかつ第一規制部材が第一規制溝の遅角側の端部に当接した状態が遅角側規制位相である。

【0007】

この弁開閉時期制御装置では、第一規制溝または第二規制溝から第一規制部材または第二規制部材をそれぞれ独立して退出させる作動を行わせるために、第一規制溝と第二規制溝とに個別に作動油を供給する規制部用ＯＣＶを備えている。この規制部用ＯＣＶによって、エンジンの始動時には相対回転位相を始動性の良好な中間ロック位相に拘束し、エンジン始動後のアイドリング時には、ＨＣ排出量を抑制するために相対回転位相を遅角側に変位させて相対回転位相を中間ロック位相より遅角側の遅角側規制位相に規制する。

【0008】

通常、エンジン運転中は、カムシャフトのトルク変動に基づく遅角方向及び進角方向の変位力が内部ロータに作用する。この変位力は平均すると遅角方向に働き、内部ロータは遅角方向に変位しようとする。以下、カムシャフトのトルク変動に基づく遅角方向及び進角方向の変位力の平均した変位力を「カムシャフトのトルク変動に基づく遅角方向への平均変位力」と称する。特許文献１に記載の弁開閉時期制御装置は、トーションスプリングを備えることにより、カムシャフトのトルク変動に基づく遅角方向への平均変位力に拘らず、相対回転位相を円滑かつ迅速に進角方向へ変位させることを可能としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１１−１８５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

最近では、環境に対する配慮から走行中に赤信号等で一時停止したときにでもエンジンの作動を一時的に停止させるアイドリングストップの機能が車両に備えられている。アイドリングストップ時には相対回転位相を最遅角位相にしてエンジンを停止させる。これは、アイドリングストップ時にはエンジンが高温であり、最遅角位相から始動させるとエンジンの始動を行うため混合気の点火が容易になるからである。また、相対回転位相を最遅角に設定してクランキングを行った場合には、クランクシャフトの回転を軽負荷で円滑に開始することができるからである。

【0011】

しかし、エンジンが高温状態にあるときに始動させると、エンジンの回転速度が低い上に作動油の温度も高く粘性が低いため、作動油の供給圧力は相当低くなる。そのため、作動油の供給圧力は相対回転位相を安定して保持するには不十分である。

【0012】

特許文献１に開示された弁開閉時期制御装置においては、アイドリングストップ時の始動における内部ロータやベーンの動作は、作動油の供給圧力ではなく、カムシャフトのトルク変動に基づく遅角方向及び進角方向の変位力とトーションスプリングによる付勢力が支配的となる。すなわち、カムシャフトのトルク変動に基づく遅角側への平均変位力がトーションスプリングによる進角側への付勢力によって相殺され、相対回転位相を安定して保持することが困難な状態となる。従って、ハウジングと内部ロータとの間で機械的な拘束も規制もなされていない最遅角位相においては、内部ロータとベーンが遅角方向及び進角方向に揺動し、ベーンが流体圧室の壁面に衝突して打音が発生するおそれがあった。

【0013】

上記問題に鑑み、本発明は、内燃機関の始動性が高く、アイドリング時のＨＣ排出量を抑制すると共に、アイドリングストップ後の始動も安定している弁開閉時期制御装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するために、本発明に係る弁開閉時期制御装置の特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材と同軸上に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転部材と、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とで形成される流体圧室と、前記駆動側回転部材および前記従動側回転部材の少なくとも一方に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室および遅角室と、前記流体圧室への作動流体の給排を制御する流体制御機構と、前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の第１中間ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する第１中間ロック機構と、前記相対回転位相を最遅角ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する最遅角ロック機構と、前記相対回転位相を前記第１中間ロック位相と前記最遅角ロック位相との間の第２中間ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する第２中間ロック機構とを備え、
前記第１中間ロック機構と、前記第２中間ロック機構と、前記最遅角ロック機構のそれぞれに作動流体を給排する流路が共通部分である共通流路を備え、
前記第１中間ロック機構と、前記第２中間ロック機構に作動流体を供給するときに、前記第１中間ロック機構への作動流体の到達よりも前記第２中間ロック機構への作動流体の到達が遅くなる遅延部を備えた点にある。

【0015】

このような特徴構成とすれば、第１中間ロック機構により相対回転位相を最進角位相と最遅角位相の間の第１中間ロック位相に拘束することができるので、内燃機関を安定して始動させることができる。また、第２中間ロック機構により相対回転位相を第２中間ロック位相に拘束することができるので、アイドリング時のＨＣ排出量を抑制することができる。さらに、アイドリングストップ時の始動において相対回転位相を安定して保持することが困難な状態であっても、最遅角ロック機構により相対回転位相を最遅角ロック位相に拘束することができるので、仕切部の遅角方向及び進角方向への揺動や打音の発生を防止して内燃機関を安定して始動させることができる。
この構成では、第１中間ロック機構、第２中間ロック機構、最遅角ロック機構のそれぞれについて個別に流路を形成する必要がなくなり、弁開閉時期制御装置の流路加工工数を削減して安価にすることができる。また、流路が占有する体積を削減することができるので、弁開閉時期制御装置を小型化することができる。
この構成では、共通流路に作動流体の供給と排出とを行う２位置切換型で、出力側のポートが１つの解除制御弁を使用することができる。従って、第１中間ロック機構と第２中間ロック機構とに対して別々に作動流体の給排を行うよう出力側のポートを２つ備えるものよりも解除制御弁の構成が単純となり、解除制御弁と第１中間ロック機構と第２中間ロック機構とに作動流体を給排するための流路も２つ形成する必要はなくなる。

【0016】

上記課題を解決するために、本発明に係る弁開閉時期制御装置の特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材と同軸上に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転部材と、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とで形成される流体圧室と、前記駆動側回転部材および前記従動側回転部材の少なくとも一方に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室および遅角室と、前記流体圧室への作動流体の給排を制御する流体制御機構と、前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の第１中間ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する第１中間ロック機構と、前記相対回転位相を最遅角ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する最遅角ロック機構と、前記相対回転位相を前記第１中間ロック位相と前記最遅角ロック位相との間の第２中間ロック位相に拘束し、またはその拘束を解除する第２中間ロック機構と、を備え、
前記第１中間ロック機構および前記第２中間ロック機構に作動流体を給排する共通流路を備え、
前記最遅角ロック機構に作動流体を給排する流路は、前記進角室に作動流体を給排する流路と共通であり、
前記第１中間ロック機構と、前記第２中間ロック機構に作動流体を供給するときに、前記第１中間ロック機構への作動流体の到達よりも前記第２中間ロック機構への作動流体の到達が遅くなる遅延部を備えた点にある。

【0017】

このような特徴構成とすれば、第１中間ロック機構により相対回転位相を最進角位相と最遅角位相の間の第１中間ロック位相に拘束することができるので、内燃機関を安定して始動させることができる。また、第２中間ロック機構により相対回転位相を第２中間ロック位相に拘束することができるので、アイドリング時のＨＣ排出量を抑制することができる。さらに、アイドリングストップ時の始動において相対回転位相を安定して保持することが困難な状態であっても、最遅角ロック機構により相対回転位相を最遅角ロック位相に拘束することができるので、仕切部の遅角方向及び進角方向への揺動や打音の発生を防止して内燃機関を安定して始動させることができる。
この構成では、共通流路を備えることにより、第１中間ロック機構、第２中間ロック機構のそれぞれについて個別に流路を形成する必要がなくなる。さらに、最遅角ロック機構への作動流体を給排する流路は、進角室に作動流体を給排する既存の流路と共通なので、最遅角ロック機構のために別途新たな流路を形成する必要はない。従って、弁開閉時期制御装置の流路加工工数を削減して安価にすることができる。また、流路が占有する体積を削減することができるので、弁開閉時期制御装置を小型化することができる。
この構成では、共通流路に作動流体の供給と排出とを行う２位置切換型で、出力側のポートが１つの解除制御弁を使用することができる。従って、第１中間ロック機構と第２中間ロック機構とに対して別々に作動流体の給排を行うよう出力側のポートを２つ備えるものよりも解除制御弁の構成が単純となり、解除制御弁と第１中間ロック機構と第２中間ロック機構とに作動流体を給排するための流路も２つ形成する必要はなくなる。

【0018】

本発明に係る弁開閉時期制御装置においては、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とのいずれか一方に共に設けられた第１ロック部材および第２ロック部材と、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とのいずれか他方に共に設けられた第１凹部、第２凹部および第３凹部とを備え、前記第１ロック部材および前記第２ロック部材の少なくとも一方が、前記第１凹部、前記第２凹部および前記第３凹部の少なくとも一つと嵌合することにより、前記相対回転位相を前記第１中間ロック位相、前記第２中間ロック位相および前記最遅角ロック位相に拘束すると好適である。

【0019】

このような特徴構成とすれば、第１中間ロック機構、第２中間ロック機構、最遅角ロック機構のそれぞれについてロック部材と凹部を設ける必要がないので、弁開閉時期制御装置の構成部品点数を減らして安価にすることができると共に、装置全体を小型にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】第１実施形態に係る弁開閉時期制御装置の構成を表す縦断面図である。

【図2】図１のII−II線断面図で、第１中間ロック位相状態を表す。

【図3】弁開閉時期制御装置の第２中間ロック位相状態を表す断面図である。

【図4】弁開閉時期制御装置の最遅角ロック位相状態を表す断面図である。

【図5】オリフィス部の構成を表す断面図である。

【図6】図５のVI-VI線断面図である。

【図7】第１中間ロック位相時のロック機構と流体制御機構を表す模式図である。

【図8】第１中間ロック位相から第２中間ロック位相へ相対回転位相が変化する際のロック機構と流体制御機構を表す模式図である。

【図9】第２中間ロック位相時のロック機構と流体制御機構を表す模式図である。

【図10】第２中間ロック位相と最遅角ロック位相の中間位相時のロック機構と流体制御機構を表す模式図である。

【図11】最遅角ロック位相時のロック機構と流体制御機構を表す模式図である。

【図12】弁開閉時期制御装置の制御のタイムチャートである。

【図13】他の実施形態に係る弁開閉時期制御装置の第１中間ロック位相状態を表す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

１．第１実施形態
〔基本構成〕
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１に、本実施形態に係る弁開閉時期制御装置１０の構成を表す縦断面図を示し、図２に、図１のII-II線断面図を示す。図１および図２に示すように、内燃機関としてのエンジンＥの吸気バルブ（不図示）の開閉時期を設定する弁開閉時期制御装置１０と、エンジンＥとを制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）４０を備えた内燃機関制御システムが構成されている。

【0026】

本実施形態に係る内燃機関制御システムは、信号待ち等で停車した際にエンジンＥを停止させるアイドリングストップ制御を実現するものである。なお、この内燃機関制御システムは、ハイブリッド型の車両のようにエンジンＥの停止と始動とが頻繁に行われる車両において、弁開閉時期制御装置１０とエンジンＥとを制御する場合にも適用できる。

【0027】

図１に示すエンジンＥは、乗用車等の車両に備えられるものであり、クランクシャフト１に駆動回転力を伝えるスタータモータＭと、インテークポートあるいは燃焼室に対する燃料の噴射を制御する燃料制御装置５と、点火プラグ（不図示）による点火を制御する点火制御装置６と、クランクシャフト１の回転角と回転速度とを検出するシャフトセンサ１Ｓとを備えている。弁開閉時期制御装置１０には外部ロータ１１と内部ロータ１２との相対回転位相を検出する位相検出センサ４６が備えられている。

【0028】

ＥＣＵ４０は、機関制御部４１と位相制御部４２とを備えている。機関制御部４１はエンジンＥの自動始動と自動停止とを行い、位相制御部４２は弁開閉時期制御装置１０の相対回転位相とロック機構とを制御する。このＥＣＵ４０に関連する制御構成と、制御形態については後述する。

【0029】

〔弁開閉時期制御装置〕
図１に示すように、弁開閉時期制御装置１０は、エンジンＥのクランクシャフト１と同期回転する駆動側回転部材としての外部ロータ１１と、エンジンＥの燃焼室の吸気バルブ（不図示）を開閉するカムシャフト３に連結ボルト１３により連結する従動側回転部材としての内部ロータ１２とを備えている。内部ロータ１２は、カムシャフト３の軸芯Ｘと同軸芯に配置され、この内部ロータ１２と外部ロータ１１とは軸芯Ｘを中心にして相対回転自在に構成されている。

【0030】

外部ロータ１１と内部ロータ１２とは軸芯Ｘと同軸芯上に配置され、これらはフロントプレート１４とリヤプレート１５とに挟み込まれる状態で締結ボルト１６により締結されている。リヤプレート１５の外周にはタイミングスプロケット１５Ｓが形成されている。内部ロータ１２の中心部位がリヤプレート１５の中央部に形成された開口を貫通する状態で配置され、内部ロータ１２のリヤプレート１５側の端部に吸気側のカムシャフト３が連結される。

【0031】

図２に示すように、外部ロータ１１には、軸芯Ｘの方向（径方向内側）に向けて突出する複数の突出部１１Ｔが一体的に形成されている。内部ロータ１２は複数の突出部１１Ｔの突出端に密接する外周を有する円柱状に形成されている。これにより、回転方向で隣接する突出部１１Ｔの間に流体圧室Ｃが形成される。内部ロータ１２の外周には、流体圧室Ｃに向けて突出するように嵌め込まれている仕切部としてのベーン１７を複数備えている。このベーン１７により仕切られた流体圧室Ｃは、回転方向で進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに分割されている。

【0032】

図１に示すように、内部ロータ１２とフロントプレート１４とに亘って、外部ロータ１１と内部ロータ１２との相対回転位相（以下、相対回転位相と称する）が最遅角にある状態から相対回転位相を第１中間ロック位相Ｐ１に達するまで付勢力を作用させるトーションスプリング１８が備えられている。なお、トーションスプリング１８の付勢力が作用する範囲は、第１中間ロック位相Ｐ１を超えるものでも良く、第１中間ロック位相Ｐ１に達しないものであっても良い。

【0033】

この弁開閉時期制御装置１０は、エンジンＥのクランクシャフト１に設けた出力スプロケット７と、外部ロータ１１のタイミングスプロケット１５Ｓとに亘ってタイミングチェーン８を巻回することで、外部ロータ１１はクランクシャフト１と同期回転する。図面には示していないが、排気側のカムシャフト３の前端にも弁開閉時期制御装置１０と同様の構成の装置が備えられており、この装置に対してもタイミングチェーン８から回転力が伝達される。

【0034】

図２に示すように、弁開閉時期制御装置１０は、クランクシャフト１からの駆動力により外部ロータ１１が駆動回転方向Ｓに向けて回転する。また、外部ロータ１１に対して内部ロータ１２が駆動回転方向Ｓと同方向へ回転する方向を進角方向Ｓａと称し、この逆方向への回転方向を遅角方向Ｓｂと称する。この弁開閉時期制御装置１０では、相対回転位相が進角方向Ｓａに変位する際に変位量の増大に伴い吸気圧縮比を高め、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位する際に変位量の増大に伴い吸気圧縮比を低減するようにクランクシャフト１とカムシャフト３との関係が設定されている。

【0035】

ベーン１７で仕切られた流体圧室Ｃのうち、作動流体としての作動油が供給されることで相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させる空間が進角室Ｃａであり、これとは逆に、作動油が供給されることで相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる空間が遅角室Ｃｂである。ベーン１７が進角方向の移動端（軸芯Ｘを中心にした揺動端）に達した状態での相対回転位相を最進角位相と称し、ベーン１７が遅角側の移動端（軸芯Ｘを中心にした揺動端）に達した状態での相対回転位相を最遅角位相と称する。なお、最進角位相はベーン１７の進角方向の移動端だけはなく、この近傍を含む概念である。これと同様に、最遅角位相はベーン１７の遅角方向での移動端だけではなく、この近傍を含む概念である。

【0036】

内部ロータ１２には進角室Ｃａに連通する進角制御油路２１と、遅角室Ｃｂに連通する遅角制御油路２２と、後述する３つのロック機構に作動油を供給する主解除油路２３とが形成されている。この弁開閉時期制御装置１０では、エンジンＥのオイルパン１Ａに貯留される潤滑油を作動油（作動流体）として用いており、この作動油が進角室Ｃａまたは遅角室Ｃｂに供給される。

【0037】

〔弁開閉時期制御装置：ロック機構〕
この弁開閉時期制御装置１０は、第１中間ロック機構Ｌ１と、第２中間ロック機構Ｌ２と、最遅角ロック機構Ｌ３の３つのロック機構を備えている。第１中間ロック機構Ｌ１は、外部ロータ１１と内部ロータ１２との相対回転位相を図２に示す第１中間ロック位相Ｐ１にロックし、ロック解除する機能を有する。第２中間ロック機構Ｌ２は、相対回転位相を第１中間ロック位相Ｐ１より遅角方向Ｓｂで図３に示す第２中間ロック位相Ｐ２にロックし、ロック解除する機能を有する。最遅角ロック機構Ｌ３は、相対回転位相を図４に示す最遅角位相に対応する最遅角ロック位相Ｐ３にロックし、ロック解除する機能を有する。

【0038】

第１中間ロック位相Ｐ１は、相対回転位相が進角方向Ｓａの作動端となる最進角位相と遅角方向Ｓｂの作動端となる最遅角位相との間の所定位相に設定され、低温状態のエンジンＥの始動を良好に行うことができる相対回転位相である。第２中間ロック位相Ｐ２は、エンジンＥの始動後のアイドリング時にＨＣ排出量を抑制できる相対回転位相である。最遅角ロック位相Ｐ３は、高温状態で停止しているエンジンＥ（停止から時間が経過していない状態のエンジンＥ）を低トルクでクランキングする相対回転位相である。

【0039】

図２〜図４に示すように、第１中間ロック機構Ｌ１と第２中間ロック機構Ｌ２と最遅角ロック機構Ｌ３とは、第１ロック部材３１と、第２ロック部材３２と、第１凹部３５と、第２凹部３６と、第３凹部３７との組み合わせにより構成される。

【0040】

第１ロック部材３１と第２ロック部材３２はプレート状の部材で構成され、軸芯Ｘに平行な姿勢で軸芯Ｘ方向に向けて接近・離間できるように外部ロータ１１に対し出退自在に支持されている。第１ロック部材３１は第１スプリング３１Ｓの付勢力により内部ロータ１２の方向に突出し、第２ロック部材３２は第２スプリング３２Ｓの付勢力により内部ロータ１２の方向に突出する。

【0041】

第１凹部３５は、内部ロータ１２の外周の軸芯方向に沿って溝状に形成されている。周方向の溝幅は、第１ロック部材３１の厚みよりも広い。第２凹部３６は内部ロータ１２の外周の軸芯方向に沿って溝状に形成されており、溝の深さは第１凹部３５と比較して浅く、かつ進角方向の端部には第２ロック部材３２と嵌合する嵌合凹部３６Ａが連続的に形成されている。嵌合凹部３６Ａの溝深さは、第１凹部３５の溝深さと同じである。第２凹部３６全体の周方向の溝幅は第１凹部３５の溝幅よりも広く、嵌合凹部３６Ａの溝幅は、第２ロック部材３２が隙間なく嵌合可能な幅である。第３凹部３７は内部ロータ１２の軸芯方向に沿って溝状に形成されている。周方向の溝幅は、第１ロック部材３１が隙間なく嵌合可能な幅に形成されている。

【0042】

図２に示すように、第１中間ロック位相Ｐ１では、第１凹部３５と嵌合した第１ロック部材３１が第１凹部３５の内面の進角方向Ｓａの端部に当接すると共に、第２凹部３６と嵌合した第２ロック部材３２が第２凹部３６の内面の遅角方向Ｓｂの端部に当接している。

【0043】

上述したように、第１中間ロック機構Ｌ１は、第１ロック部材３１と第１凹部３５と第２ロック部材３２と第２凹部３６とで構成され、これにより相対回転位相を第１中間ロック位相Ｐ１に拘束（ロック）する。

【0044】

第２中間ロック位相Ｐ２は、相対回転位相が第１中間ロック位相Ｐ１にある状態で第１ロック部材３１を第１凹部３５から退出させた後に、相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させて第２ロック部材３２を嵌合凹部３６Ａに嵌合させたときの位相である。図３に、弁開閉時期制御装置１０の第２中間ロック位相Ｐ２状態を表す断面図を示す。

【0045】

このように、第２中間ロック機構Ｌ２は、第２ロック部材３２と第２凹部３６、特に嵌合凹部３６Ａとで構成され、これにより相対回転位相を第２中間ロック位相Ｐ２にロックする。

【0046】

なお、この第２中間ロック位相Ｐ２では、第２ロック部材３２が第２凹部３６の嵌合凹部３６Ａと嵌合する構成は必須ではない。嵌合凹部３６Ａを備えずに浅い溝だけが形成された第２凹部３６によって、第２中間ロック機構Ｌ２を構成しても良い。このように嵌合凹部３６Ａを備えない構成では、第２中間ロック位相Ｐ２において、第２凹部３６の遅角方向Ｓｂの壁面に第２ロック部材３２が当接して回転を規制する構成となる。

【0047】

最遅角ロック位相Ｐ３は、相対回転位相が第２中間ロック位相Ｐ２にある状態で第２ロック部材３２を第２凹部３６から退出させた後に、相対回転位相を更に遅角方向Ｓｂに変位させて第１ロック部材３１を第３凹部３７に嵌合させたときの位相である。図４に、弁開閉時期制御装置１０の最遅角ロック位相Ｐ３状態を表す断面図を示す。

【0048】

このように、弁開閉時期制御装置１０においては、第１中間ロック機構Ｌ１、第２中間ロック機構Ｌ２、最遅角ロック機構Ｌ３のそれぞれについて専用のロック部材と凹部を設ける必要がなく、第１ロック部材３１、第２ロック部材３２と、第１凹部３５、第２凹部３６、第３凹部３７の組み合わせにより構成される。従って、弁開閉時期制御装置１０の構成部品点数を減らして安価にすることができると共に、装置全体を小型にすることができる。

【0049】

〔弁開閉時期制御装置：油路構成〕
図２〜図４に示すように、主解除油路２３（共通流路の一例）の作動油を第１凹部３５に給排する第１解除油路２３Ａと、主解除油路２３の作動油を第２凹部３６に給排する第２解除油路２３Ｂと、主解除油路２３の作動油を第３凹部３７に給排する第３解除油路２３Ｃとが内部ロータ１２に形成されている。

【0050】

特に、主解除油路２３から第２解除油路２３Ｂを介して第２凹部３６に供給される作動油の流れを抑制するために、この油路系に遅延部としてのオリフィス部Ｒが備えられている。前述したように、第２凹部３６には嵌合凹部３６Ａが形成されている。この嵌合凹部３６Ａの径方向内側に接続された第２解除油路２３Ｂにオリフィス部Ｒが形成されている。図５に、オリフィス部Ｒの構成を表す断面図を示す。

【0051】

図５に示すように、オリフィス部Ｒは、第２解除油路２３Ｂの内部に移動自在に収容されたボール２６と、第２解除油路２３Ｂに嵌め込まれる筒状のシート２７と、ボール２６が当接するホーン状の当接面２７Ｓと、当接面２７Ｓからボール２６を離間させる方向に付勢力を与えるようにシート２７とボール２６との間に介装されるスプリング２８とを備えている。シート２７には、当接面２７Ｓにボール２６が当接した場合にも作動油の流通を可能にする溝部２７Ａが形成されている。図６に、図５のVI-VI線断面図を示す。図６に示すように、溝部２７Ａの流路断面積を第１解除油路２３Ａの流路断面積より小さくすることにより、ボール２６が当接面２７Ｓに当接しているときに第２解除油路２３Ｂ（溝部２７Ａ）を流通する作動油には、第１解除油路２３Ａを流通する作動油より高い流路抵抗が発生する。

【0052】

スプリング２８は、内部ロータ１２の回転時に発生する遠心力によりボール２６が当接面２７Ｓに当接しようとするのを、付勢力で阻止するために備えられている。また、付勢力が作用する状態でボール２６に当接してボール２６の位置を決める規制ピン２９が第２解除油路２３Ｂの内部に形成されている。

【0053】

この構成により、オリフィス部Ｒは、主解除油路２３から第２ロック部材３２に作動油が供給される時には、作動油の圧力がスプリング２８の付勢力を上回ることによりボール２６が当接面２７Ｓに当接して溝部２７Ａにのみ作動油が流通する状態となる。これにより、流路断面積が小さくなり作動油の流れが抑制される。第２凹部３６から作動油が排出される時には、油圧およびスプリング２８の付勢力によりボール２６が当接面２７Ｓから離間するので、作動油はオリフィス部Ｒにおいても第２解除油路２３Ｂを流通する。その結果、排出時の流路抵抗は小さくなり、第２解除油路２３Ｂを流通して排出される作動油は、第１解除油路２３Ａを流通して排出される作動油と同等に排出される。

【0054】

このように、オリフィス部Ｒを備えることにより、第１中間ロック位相Ｐ１状態で主解除油路２３に作動油が供給された場合には、第１凹部３５には短時間に作動油が供給され、短時間のうちに第１ロック部材３１を第１凹部３５から退出させることができる。これに対して、第２凹部３６への作動油の供給は、オリフィス部Ｒにより作動油の流通が制限されるため、第２ロック部材３２の第２凹部３６からの退出は、第１ロック部材３１の退出より遅くなる。すなわち、第１ロック部材３１が第１凹部３５から退出した時点では、第２ロック部材３２は第２凹部３６と未だ嵌合した状態にあり、その後しばらくの間は、嵌合状態を維持する。

【0055】

このように第１ロック部材３１に対する第２ロック部材３２の退出が遅延する現象を利用することで、第１ロック部材３１の退出を確実に行いつつ、第２ロック部材３２と第２凹部３６の嵌合を維持する状態を実現できる。これにより、第１中間ロック位相Ｐ１から第２中間ロック位相Ｐ２への移行を確実に行うことが可能になる。

【0056】

なお、遅延部としてのオリフィス部Ｒを、ボール２６に代えてポペット弁を用いることや、ボール２６やポペット弁が備えられた流路と並列にオリフィス用の流路を備えて構成しても良い。

【0057】

このように、主解除油路２３を設けることにより、第１中間ロック機構Ｌ１、第２中間ロック機構Ｌ２、最遅角ロック機構Ｌ３のそれぞれについて個別に油路を形成する必要がなくなり、弁開閉時期制御装置１０の油路の加工工数を削減して安価にすることができる。また、油路が占有する体積を削減することができるので、弁開閉時期制御装置１０を小型化することができる。

【0058】

〔弁開閉時期制御装置の流体制御機構〕
図１に示すように、エンジンＥには、エンジンＥの駆動力でオイルパン１Ａの潤滑油を吸引して作動油として送り出す油圧ポンプ２０を備えている。本実施形態に係る内燃機関制御システムでは、油圧ポンプ２０から吐出された作動油を弁開閉時期制御装置１０の進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの一方を選択して供給する電磁操作型の位相制御弁２４と、油圧ポンプ２０から吐出された作動油を主解除油路２３に供給する電磁操作型の解除制御弁２５とを備えている。特に、油圧ポンプ２０と、位相制御弁２４と、解除制御弁２５と、作動油が給排される油路とを併せて弁開閉時期制御装置１０の流体制御機構が構成されている。

【0059】

位相制御弁２４は、制御信号により進角ポジションと遅角ポジションと中立ポジションとに切換操作可能な電磁弁として構成されている。つまり、進角ポジションでは、油圧ポンプ２０から吐出される作動油が進角制御油路２１を流通して進角室Ｃａに供給されると共に、遅角室Ｃｂの作動油が遅角制御油路２２から排出される。遅角ポジションでは、油圧ポンプ２０から吐出される作動油が遅角制御油路２２を流通して遅角室Ｃｂに供給されると共に、進角室Ｃａの作動油が進角制御油路２１から排出される。中立ポジションでは、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂのいずれにも作動油の給排はない。なお、位相制御弁２４へ１００％デューティで通電がなされたときには位相制御弁２４は進角ポジションとなり、通電が切断されたときは遅角ポジションとなる。

【0060】

解除制御弁２５は、ＥＣＵ４０からの制御信号によりアンロックポジションとロックポジションとに切換操作可能な電磁弁として構成されている。つまり、アンロックポジションでは、油圧ポンプ２０から吐出される作動油が主解除油路２３を流通して第１凹部３５と第２凹部３６と第３凹部３７とに供給される。ロックポジションでは、主解除油路２３を流通して第１凹部３５と第２凹部３６と第３凹部３７とからそれぞれ作動油が排出されることにより、第１ロック部材３１と第２ロック部材３２がそれぞれ第１凹部３５、第２凹部３６、第３凹部３７のいずれかに嵌合可能になる。なお、解除制御弁２５への通電がなされたときは解除制御弁２５はロックポジションとなり、通電が切断されたときはアンロックポジションとなる。

【0061】

〔制御構成〕
図１に示すように、ＥＣＵ４０には、シャフトセンサ１Ｓと、イグニッションスイッチ４３と、アクセルペダルセンサ４４と、ブレーキペダルセンサ４５と、位相検出センサ４６とからの信号が入力される。ＥＣＵ４０は、スタータモータＭと、燃料制御装置５と、点火制御装置６のそれぞれを制御する信号を出力すると共に、位相制御弁２４と解除制御弁２５を制御する信号を出力する。

【0062】

イグニッションスイッチ４３は、内燃機関制御システムを起動させるスイッチとして構成され、ＯＮ操作によりエンジンＥを始動し、ＯＦＦ操作によりエンジンＥを停止させる。また、ＯＮ操作された場合には、アイドリングストップ制御によるエンジンＥの自動停止と自動始動とが可能な状態になる。

【0063】

アクセルペダルセンサ４４は、アクセルペダル（不図示）の踏み込み量を検出し、ブレーキペダルセンサ４５は、ブレーキペダル（不図示）の踏み込みを検出する。

【0064】

機関制御部４１は、イグニッションスイッチ４３の操作に基づいてエンジンＥの始動と停止とを実現すると共に、エンジンＥがアイドリング状態で停車した際にエンジンＥを一時的に停止するアイドリングストップ制御を実現する。

【0065】

位相制御部４２は、エンジンＥの稼動時に弁開閉時期制御装置１０による吸気弁のタイミング制御を行い、エンジンＥが停止する際の状況に基づいて弁開閉時期制御装置１０の相対回転位相を設定し、ロック機構によるロック状態への移行を実現する。

【0066】

〔制御形態：通常スタート制御〕
次に、本実施形態に係る内燃機関制御システムの制御形態について図７〜図１１を用いて説明する。なお、エンジンＥの始動からエンジンＥの停止までにおける位相制御弁２４の制御、解除制御弁２５の制御、相対回転位相の変位、第１中間ロック機構Ｌ１の状態、第２中間ロック機構Ｌ２の状態、および最遅角ロック機構Ｌ３の状態のタイムチャートを図１２に示す。

【0067】

エンジンＥが低温で停止している状態では、相対回転位相は第１中間ロック機構Ｌ１により第１中間ロック位相Ｐ１にロックされている。図７に、相対回転位相が第１中間ロック位相Ｐ１時のロック機構と流体制御機構を表す模式図を示す。

【0068】

エンジンＥが低温で停止している状態では、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂから作動油が排出されている。また、解除制御弁２５はアンロックポジションになっているが、第１凹部３５、第２凹部３６、第３凹部３７のいずれからも作動油は排出されている。そして第１凹部３５と嵌合した第１ロック部材３１が第１凹部３５の内面の進角方向Ｓａの端部に当接すると共に、第２凹部３６と嵌合した第２ロック部材３２が第２凹部３６の内面の遅角方向Ｓｂの端部に当接した状態にある。

【0069】

この状態で、イグニッションスイッチ４３が人為的にＯＮ操作された場合には、機関制御部４１が、スタータモータＭを回転駆動させ、燃料制御装置５による燃焼室への燃料供給を行い、点火制御装置６により点火プラグでの点火を行う。これにより、エンジンＥが始動して、アイドリング運転（触媒暖気前）が開始される。このとき、イグニッションスイッチ４３のＯＮ操作と同時に解除制御弁２５に通電がなされ、解除制御弁２５はロックポジションに切り替わり、第１中間ロック機構Ｌ１による第１中間ロック位相Ｐ１の状態が維持される。このように、第１中間ロック機構Ｌ１により相対回転位相を最進角位相と最遅角位相の間の第１中間ロック位相Ｐ１に拘束することができるので、エンジンＥを安定して始動させることができる。

【0070】

触媒暖気が終了しても、相対回転位相を第１中間ロック位相Ｐ１に維持し続けると、ＨＣ排出量が増加する。そこで、位相制御部４２は、相対回転位相をアイドリング運転（触媒暖気後）に適した第２中間ロック位相Ｐ２に変位させて第２中間ロック機構Ｌ２によるロック状態に移行させる制御を行う。これにより、アイドリング時におけるＨＣ排出量を抑制することができる。また、同時に、位相制御部４２は、位相制御弁２４への通電切断を継続して遅角ポジションを維持し、遅角制御を行う。

【0071】

第２中間ロック機構Ｌ２によるロック状態に移行させる具体的な作動形態として、位相制御部４２は、第１ロック部材３１を第１凹部３５から退出させるのに必要な予め設定された時間（以下、設定時間と称する）だけ解除制御弁２５に通電を行う。この通電により、解除制御弁２５はロックポジションからアンロックポジションに切り換えられ、主解除油路２３に設定時間だけ作動油が供給される。

【0072】

上述の設定時間だけ作動油が供給されることにより、作動油は第１解除油路２３Ａから直接的に第１ロック部材３１に作用して第１ロック部材３１を第１凹部３５から退出させる。このとき、作動油は第２解除油路２３Ｂにも同時に供給されるが、この第２解除油路２３Ｂから第２凹部３６に至る間の油路にはオリフィス部Ｒが形成されているため、第２ロック部材３２に作用する作動油の圧力上昇が抑制され、第２ロック部材３２は第２凹部３６から退出しない。

【0073】

オリフィス部Ｒの具体的な作動形態として、第２解除油路２３Ｂに作動油が供給された場合には、第２解除油路２３Ｂを流通する作動油の圧力によりボール２６が当接面２７Ｓに当接し、溝部２７Ａだけを作動油が流通する。従って、第２凹部３６に流入する作動油の量が制限され、第１ロック部材３１が第１凹部３５から退出した時点では、第２ロック部材３２には第２凹部３６から退出するのに十分な油圧が作用しておらず、嵌合状態が維持される。

【0074】

第１ロック部材３１が第１凹部３５から退出すると、位相制御部４２の遅角制御により相対回転位相は遅角方向Ｓｂに変位を開始する。図８に、第１中間ロック位相Ｐ１から第２中間ロック位相Ｐ２へ相対回転位相が変化する際のロック機構と流体制御機構を表す模式図を示す。このときには、解除制御弁２５は再び通電されてロックポジションとなっており、主解除油路２３への作動油の供給は既に停止している。よって、この遅角方向Ｓｂへの変位時には、第２ロック部材３２は第２凹部３６と嵌合した状態にある。そして、相対回転位相が第２中間ロック位相Ｐ２に達すると、第２ロック部材３２が第２凹部３６の嵌合凹部３６Ａに突入する。このように、第２中間ロック機構Ｌ２により相対回転位相が第２中間ロック位相Ｐ２にロックされる。図９に、第２中間ロック位相Ｐ２時のロック機構と流体制御機構を表す模式図を示す。

【0075】

この通常スタート制御では、作動油の温度が低くかつ粘性が高い状況で、エンジンＥを始動する。そのため、エンジンＥの始動時には油圧ポンプ２０から第２解除油路２３Ｂを介して第２ロック部材３２に供給される作動油がオリフィス部Ｒから受ける流路抵抗は大きく、第２ロック部材３２に作用する圧力上昇も緩慢である。従って、主解除油路２３に作動油を供給して第１ロック部材３１が第１凹部３５から退出した後、第２ロック部材３２が第２凹部３６から退出するまでの時間は長くなる。これにより、先述した設定時間を厳密に設定しない場合であっても、第１ロック部材３１だけを確実に退出させて、第２中間ロック位相Ｐ２に移行させることができる。このように、第２中間ロック機構Ｌ２により相対回転位相を第２中間ロック位相Ｐ２に拘束することができるので、アイドリング運転時のＨＣ排出量を抑制することができる。

【0076】

〔制御形態：通常運転制御〕
アイドリング運転が終了すると、内燃機関制御システムの制御は、通常運転制御に移行する。断機の終了は、エンジンＥ内部を流通する冷却水の温度を検出する水温センサ（不図示）の検出結果に基づき、ＥＣＵ４０が判断する。通常運転制御に移行すると、位相制御部４２が、解除制御弁２５への通電を切断し、ロックポジションからアンロックポジションに切り換える制御を行う。この操作により、主解除油路２３に作動油が供給され、第２ロック部材３２は第２凹部３６（嵌合凹部３６Ａ）から退出する。第１ロック部材３１は既に第１凹部３５から既に退出しているので、外部ロータ１１と内部ロータ１２の間のロック状態は全て解除されることになる。この後、通常運転制御である限り、このロック状態解除が維持される。

【0077】

また通常運転制御においては、位相制御部４２は、運転時のエンジンＥの負荷や回転速度等に応じて、位相制御弁２４に通電して進角ポジションになるよう操作して進角室Ｃａに作動油を供給する進角制御を行ったり、通電を切断して遅角ポジションになるよう操作して遅角室Ｃｂに作動油を供給する遅角制御を行う。これにより、相対回転位相は第１中間ロック位相Ｐ１よりも進角側に変位したり、図１０に示すように、第２中間ロック位相Ｐ２よりも遅角側に変位したりする。また、通電の位相制御弁２４を中立ポジションになるよう操作して、相対回転位相を任意の位相に保持したりもする。

【0078】

〔制御形態：アイドリングストップ制御〕
アイドリングストップ制御では、通常運転中にブレーキペダルを踏み込んで停車した際に（アクセルペダルが操作されない状態で）、エンジンＥを一時的に停止し、ブレーキペダルの踏み操作が解除された際にエンジンＥを始動するように制御形態が設定されている。これにより無駄な燃料消費を抑制して燃費を向上させることができる。

【0079】

アイドリングストップ制御によりエンジンＥを停止させる場合には、通常運転の状態で、位相制御弁２４への通電を切断して遅角室Ｃｂに作動油を供給することにより相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる。その後、相対回転位相が最遅角位相の近傍に達した時に、解除制御弁２５に通電してロックポジションに切り換えて第３凹部３７から作動油を排出する。そして、相対回転位相が最遅角ロック位相Ｐ３に達した時点で、第１ロック部材３１を第３凹部３７と嵌合させて、最遅角ロック機構Ｌ３により第１ロック部材３１をロックする。この後、機関制御部４１は、燃料制御装置５により燃焼室への燃料供給を停止すると共に点火制御装置６による点火を停止してエンジンＥを停止させる。図１１に、最遅角ロック位相Ｐ３時のロック機構と流体制御機構を表す模式図を示す。

【0080】

このアイドリングストップ制御では、エンジンＥが高温状態でエンジンＥの始動を行うため混合気の点火が容易である。また、相対回転位相を最遅角に設定してクランキングを行った場合には、クランクシャフト１の回転を軽負荷で円滑に行うことができる。このような理由から、アイドリングストップ制御でエンジンＥを停止させる場合には、最遅角ロック位相Ｐ３でロックしている。その後、ブレーキペダルの踏み操作が解除され、エンジンＥを始動する際には、スタータモータＭによるクランキングを開始する。

【0081】

このクランキングによりクランクシャフト１の回転速度が予め設定した値に達した場合には、位相制御部４２が解除制御弁２５の通電を切断してアンロックポジションに切り換えることで第１ロック部材３１を第３凹部３７から退出させて、最遅角ロック機構Ｌ３のロックを解除する。この制御と並行して位相制御弁２４を進角ポジションに切り換えることで相対回転位相を進角方向Ｓａへ移行させながら、燃料制御装置５による燃焼室への燃料供給を行い、点火制御装置６により点火プラグでの点火を行うことでエンジンＥを再始動させる。このように、アイドリングストップ時の始動において、最遅角ロック機構Ｌ３により相対回転位相を最遅角ロック位相Ｐ３に拘束することができるので、ベーン１７の遅角方向及び進角方向への揺動や打音の発生を防止してエンジンＥを安定して始動させることができる。

【0082】

〔制御形態：通常ストップ制御〕
エンジンＥが稼動している状況でイグニッションスイッチ４３が人為的にＯＦＦ操作される前には停車操作がなされ、アイドリング運転となる。このときの相対回転位相は最遅角位相となる。そしてイグニッションスイッチ４３が人為的にＯＦＦ操作された場合には、ＥＣＵ４０は内燃機関制御システムをエンジン停止モードにする。エンジン停止モードではエンジンＥを直ちに停止させず、位相制御部４２が位相制御弁２４に通電して進角ポジションとなるように操作して進角室Ｃａに作動油を供給し、相対回転位相を図２に示す第１中間ロック位相Ｐ１まで移行させる。この移行時には解除制御弁２５はアンロックポジションにあるが、第１中間ロック位相Ｐ１の近傍に達すると解除制御弁２５に通電してロックポジションに切り換えて、第１凹部３５、第２凹部３６、第３凹部３７から作動油を排出する。その後、第１中間ロック位相Ｐ１において第１中間ロック機構Ｌ１によるロック状態に達する。

【0083】

なお、このロック状態では、第１ロック部材３１が第１スプリング３１Ｓの付勢力により第１凹部３５と嵌合した状態で、第１凹部３５の内面の進角方向Ｓａの端部に当接する。また、第２ロック部材３２は第２スプリング３２Ｓの付勢力により第２凹部３６と嵌合し、第２凹部３６の内面の遅角方向Ｓｂの端部に当接する。

【0084】

第１中間ロック位相Ｐ１への移行が完了した後に、機関制御部４１が燃料制御装置５により燃焼室への燃料供給を停止すると共に点火制御装置６による点火を停止して、エンジンＥを停止させる。完全にエンジンＥが停止してから解除制御弁２５への通電を切断する。この第１中間ロック位相Ｐ１でエンジンＥを停止させると、次回、低温状態にあるエンジンＥを良好に始動させることができる。

【0085】

〔第１実施形態の作用・効果〕
このように本実施形態では、アイドリングストップ制御によりエンジンＥを停止する場合には、相対回転位相を最遅角ロック位相Ｐ３まで変位させ、最遅角ロック機構Ｌ３でロックする状態に移行することで、この後にエンジンＥを再始動する場合には低い圧縮比により軽快なクランキングを実現している。

【0086】

また、運転者がイグニッションスイッチ４３をＯＦＦ操作してエンジンＥを停止させる場合には、相対回転位相を第１中間ロック位相Ｐ１まで変位させて第１中間ロック機構Ｌ１によるロック状態に移行してからエンジンＥを停止させる。これにより、次回、低温の状態でエンジンＥの始動を確実に行うことができる。

【0087】

このエンジンＥの始動の後には、主解除油路２３に対して設定時間だけ作動油を供給する制御を行うだけで、第２ロック部材３２を第２凹部３６と嵌合した状態を維持しながら、第１ロック部材３１を第１凹部３５から退出させることができる。そして、第２中間ロック位相Ｐ２への移行を確実に行わせることができる。

【0088】

このように第１中間ロック機構Ｌ１と第２中間ロック機構Ｌ２とに対して単一の主解除油路２３から作動油を供給する構成であるので、主解除油路２３に作動油の供給と排出とを行う２位置切換型で、出力側のポートが１つの解除制御弁２５を使用することができる。従って、第１中間ロック機構Ｌ１と第２中間ロック機構Ｌ２とに対して別々に作動油の給排を行うよう出力側のポートが２つ備えるものと比較して解除制御弁２５の構成が単純となり、この解除制御弁２５と第１中間ロック機構Ｌ１と第２中間ロック機構Ｌ２とに作動油を給排するための油路も２つ形成する必要はなくなる。

【0089】

本実施形態においては、単一の主解除油路２３から第１解除油路２３Ａ、第２解除油路２３Ｂ、第３解除油路２３Ｃに分岐する構成となっていたが、これに限られない。第１解除油路２３Ａ、第２解除油路２３Ｂ、第３解除油路２３Ｃのそれぞれが独立した油路で構成されていてもよい。そのときは、解除制御弁も独立して備える必要がある。

【0090】

２．他の実施形態
次に、本発明の他の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。本実施形態の説明においては、第１実施形態と同じ構成の箇所には同じ符号を付し、同様の構成に関する説明は省略する。

【0091】

図１３に、本実施形態に係る弁開閉時期制御装置１０の横断面図を示す。図１３に示すように、主解除油路２３は、作動油を第１凹部３５に給排する第１解除油路２３Ａと、第２凹部３６に給排する第２解除油路２３Ｂとに分岐している。第３凹部３７への作動油の給排は進角制御油路２１により行われる。

【0092】

最遅角ロック機構Ｌ３は、相対回転位相が最遅角ロック位相Ｐ３の状態にあるときに第１ロック部材３１を第３凹部３７に嵌合させる。このとき、作動油は第３凹部３７からも進角室Ｃａからも排出されている。逆に、相対回転位相が最遅角ロック位相Ｐ３の状態にないときには、第１ロック部材３１は第３凹部３７から退出し、第３凹部３７にも進角室Ｃａにも作動油が供給されている。

【0093】

すなわち、第３凹部３７への作動油の給排タイミングと進角室Ｃａへの作動油の給排タイミングは一致している。従って、本実施形態のように、第３凹部３７への作動油の給排を進角制御油路２１により行う構造でも、最遅角ロック機構Ｌ３は正しく作動する。

【産業上の利用可能性】

【0094】

本発明は、内燃機関のクランクシャフトと同期して回転する駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相を制御する弁開閉時期制御装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0095】

１ クランクシャフト
３ カムシャフト
１０ 弁開閉時期制御装置
１１ 外部ロータ（駆動側回転部材）
１２ 内部ロータ（従動側回転部材）
１７ ベーン（仕切部）
２０ 油圧ポンプ（流体制御機構）
２１ 進角制御油路（流体制御機構）
２２ 遅角制御油路（流体制御機構）
２３ 主解除油路（流体制御機構、共通流路）
２４ 位相制御弁（流体制御機構）
２５ 解除制御弁（流体制御機構）
３１ 第１ロック部材
３２ 第２ロック部材
３５ 第１凹部
３６ 第２凹部
３７ 第３凹部
Ｅ エンジン（内燃機関）
Ｃ 流体圧室
Ｃａ 進角室
Ｃｂ 遅角室
Ｌ１ 第１中間ロック機構
Ｌ２ 第２中間ロック機構
Ｌ３ 最遅角ロック機構
Ｐ１ 第１中間ロック位相
Ｐ２ 第２中間ロック位相
Ｐ３ 最遅角ロック位相
Ｒ オリフィス部（遅延部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】