特許 6142605 内燃機関

(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】6142605

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】内燃機関

(51)【国際特許分類】

   F02D 29/02 20060101AFI20170529BHJP

   F02D 13/02 20060101ALI20170529BHJP

   F01L 1/356 20060101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   F02D29/02 321C

   F02D13/02 H

   F01L1/356 E

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-58784(P2013-58784)

(22)【出願日】2013年3月21日

(65)【公開番号】特開2014-181692(P2014-181692A)

(43)【公開日】2014年9月29日

【審査請求日】2016年2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

(74)【代理人】

【識別番号】100148183

【弁理士】

【氏名又は名称】森 俊也

(72)【発明者】

【氏名】稲摩 直人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 重光

(72)【発明者】

【氏名】向出 仁樹

(72)【発明者】

【氏名】小林 昌樹

(72)【発明者】

【氏名】上田 一生

【審査官】 山村 秀政

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０１３４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０３１０２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−２８２８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２３２１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

Ｆ０１Ｌ １／３５６

Ｆ０２Ｄ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

当該内燃機関のクランクシャフトから回転力が伝達されることにより回転軸芯を中心に回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体に内包されることにより前記駆動側回転体の内側表面との間に進角室及び遅角室で成る流体圧室を形成し、弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、
前記駆動側回転体及び前記従動側回転体のうちの何れか一方に形成した凹部に対して係合・離脱可能となるように前記駆動側回転体及び前記従動側回転体のうちの何れか他方に備えたロック部材により構成されるロック機構とを有する弁開閉時期制御装置が備えられると共に、
当該内燃機関を停止する停止制御を行う際には、前記弁開閉時期制御装置の前記ロック機構が形成された部位を最下方に位置させるように当該内燃機関を停止させる機関制御部が備えられている内燃機関。

【請求項2】

前記弁開閉時期制御装置が、前記進角室と前記遅角室とで成る前記流体圧室を複数備えて構成されると共に、前記機関制御部は、複数の流体圧室の１つが前記回転軸芯より下側に位置する状態では、前記進角室と前記遅角室との一方が他方より高い位置にあるように当該内燃機関を停止させる請求項１記載の内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関に関し、詳しくは、弁の開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置を備えている内燃機関に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の内燃機関は、クランクシャフトと同期駆動する駆動側回転体と、カムシャフトと同軸で一体回転する従動側回転体とで成る弁開閉時期制御装置が示されている。

【0003】

この特許文献１の弁開閉時期制御装置では、従動側回転体の外周にベーンを突出形成し、駆動側回転体と従動側回転体のとの間に形成される流体圧室をベーンで仕切ることにより進角室と遅角室とを形成している。また、従動側回転体の外周には凹部が形成され、この凹部に係脱するロック部材（文献ではロック片）を駆動側回転体の内周から出退可能に備えてロック機構が構成されている。

【0004】

また、特許文献１では、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を進角方向又は遅角方向に変化させるために進角室に接続する油路と遅角室に接続する油路とが形成され、更に、ロック状態において凹部に作動油を供給することでロック解除を行う油路が形成されている。

【0005】

特に、この特許文献１の弁開閉時期制御装置では、作動油が僅かにリークするように構成され、内燃機関が停止した状態で弁開閉時期制御装置の遅角室から作動油を積極的に排出するための空気流入機構が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０‐２２３２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載されるように空気流入機構を備えた弁開閉時期制御装置では、流体圧室に作動油が残留するものと比較すると、内燃機関を始動する際には、相対回転位相を短時間で変化させて必要とする相対回転位相への移行を容易にする。しかしながら、特許文献１に記載される空気流入機構は、弁開閉時期制御装置の回転時にはバネ力に抗して遠心力により閉塞し、回転の停止時にはバネ力により開放する構成であるため、部品点数が多く、作動不良が生じた場合には、空気の流入が損なわれる。

【0008】

特許文献１に記載されるように弁開閉時期制御装置に空気流入機構を備えているものであっても、故障状態にある場合には作動油が流体圧室に残留するため、中間位相への変更に時間が掛かることになる。従って、例えば、弁開閉時期制御装置の相対回転位相が最遅角位相にある内燃機関を始動する際に、弁開閉時期制御装置の回転位相を中間位相に変更する場合には、回転位相の変更に時間が掛かることになり改善の余地がある。

【0009】

本発明の目的は、内燃機関を始動する際には弁開閉時期制御装置の相対回転位相を所望の位相に迅速に変更することが可能な内燃機関を合理的に構成する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の特徴は、当該内燃機関のクランクシャフトから回転力が伝達されることにより回転軸芯を中心に回転する駆動側回転体と、前記駆動側回転体に内包されることにより前記駆動側回転体の内側表面との間に進角室及び遅角室で成る流体圧室を形成し、弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、前記駆動側回転体及び前記従動側回転体のうちの何れか一方に形成した凹部に対して係合・離脱可能となるように前記駆動側回転体及び前記従動側回転体のうちの何れか他方に備えたロック部材により構成されるロック機構とを有する弁開閉時期制御装置が備えられると共に、当該内燃機関を停止する停止制御を行う際には、前記弁開閉時期制御装置の前記ロック機構が形成された部位を最下方に位置させるように当該内燃機関を停止させる機関制御部が備えられている点にある。

【0011】

特許文献１にも記載される弁開閉時期制御装置のように、流体圧室の流体（通常は作動油）が僅かにリークする構成を有するものでは、流体圧室から流体がリークすることにより、流体圧室に対し外部から空気が侵入し、流体圧室の液面が徐々に低下する。また、弁開閉時期制御装置は、相対回転位相を変更する流体を供給するための流路が回転軸芯の近傍位置に形成され、この流路に給排する流体を制御する制御弁を装置の外部に備えている。このような構成から、内燃機関が停止する状況では、流路を介して流体圧室の流体が外部に流れ出す現象も発生する。従って、内燃機関の停止時には流体がリークする現象と、流路を介して流体が外部に流れ出す現象とにより流体圧室の液面が低下することになり、この液面の低下は、この液面が回転軸芯の近傍に達するまでは比較的速い。また、液面が回転軸芯より下側に達した後には、リークによってのみ流体が排出されるので低下の低下速度が鈍化する。また、温度低下により流体の粘性が高まるため、どうしても弁開閉時期制御装置の下側に流体が残存することになる。
また、内燃機関が停止する状態では、流体圧室を有しないロック機構の部位が回転軸芯より下側に位置するので、内燃機関が停止した後に温度の低下により流体の粘性が上昇して液面が充分に低下しない場合でも、ロック機構より高い位置の流体圧室の流体の排出を可能にする。そして、内燃機関の始動時には、弁開閉時期制御装置の相対回転位相を変更するために流体圧室に流体を供給した場合には、流体圧室に残留する流体から相対回転位相の変化を抑制する方向に作用する抵抗を小さくして相対回転位相を所望の位相に迅速に変更することが可能となる。
その結果、内燃機関を始動する際には弁開閉時期制御装置の相対回転位相を所望の位相に迅速に変更することが可能な内燃機関が構成された。

【0012】

本発明は、前記弁開閉時期制御装置が、前記進角室と前記遅角室とで成る前記流体圧室を複数備えて構成されると共に、前記機関制御部は、複数の流体圧室の１つが前記回転軸芯より下側に位置する状態では、前記進角室と前記遅角室との一方が他方より高い位置にあるように当該内燃機関を停止させても良い。

【0013】

これによると、内燃機関の停止時には複数の流体圧室の少なくとも１つが、回転軸芯より下側にある場合でも、進角室と遅角室とのうち高い位置にあるものの流体をリークにより排出を行わせることが可能となる。これにより、進角室と遅角室とに流体が残留するものと比較すると、内燃機関の始動時には弁開閉時期制御装置の相対回転位相を迅速に変更することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】エンジンと弁開閉時期制御装置と制御系とを示す模式図である。

【図2】弁開閉時期制御装置の断面図である。

【図3】図２のIII-III線断面図である。

【図4】ロック部材がロック解除状態にある弁開閉時期制御装置の断面図である。

【図5】最遅角位相にある弁開閉時期制御装置の断面図である。

【図6】エンジンが停止した状態での弁開閉時期制御装置の断面図である。

【図7】停止状態のエンジンと弁開閉時期制御装置との関係を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１及び図２に示すように、吸気弁Ｖａの開閉時期（タイミング）を制御するように吸気カムシャフト７ａと同軸芯上に配置され、クランクシャフト１と同期回転する弁開閉時期制御装置Ａを備えて内燃機関としてのエンジンＥが構成されている。

【0016】

エンジンＥは、シリンダブロック２の上部にシリンダヘッド３を連結しており、シリンダブロック２に形成された複数のシリンダボアにピストン４を摺動自在に収容し、ピストン４をコネクティングロッド５によりクランクシャフト１に連結した４サイクル式に構成されている。

【0017】

シリンダヘッド３には、燃焼室の吸気を行う吸気弁Ｖａと、燃焼室の燃焼ガスの排気を行う排気弁Ｖｂとが備えられると共に、吸気弁Ｖａを制御する吸気カムシャフト７ａと、排気弁Ｖｂを制御する排気カムシャフト７ｂとが備えられている。また、クランクシャフト１の出力スプロケット１Ｓと、弁開閉時期制御装置Ａの外部ロータ２０（駆動側回転体の一例）の駆動スプロケット２２Ｓと、排気カムシャフト７ｂのシャフトスプロケット７Ｓとに亘ってタイミングチェーン６を巻回している。

【0018】

シリンダヘッド３には、吸気弁Ｖａを介して燃焼室に空気を供給するインテークマニホールド８と、排気弁Ｖｂを介して燃焼室からの排気ガスを送り出すエキゾーストマニホールド９とが連結されている。また、シリンダヘッド３には、点火プラグ１０が備えられ、インテークマニホールド８には燃料噴射ノズル１１が備えられている。エンジンＥの外部にはクランクシャフト１に回転力を作用させるスタータモータ１２が備えられている。

【0019】

このエンジンＥは、複数のピストン４が吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程を順次行うように４サイクル式エンジンに構成されている。そして、これらの行程に連係してクランクシャフト１の回転力がタイミングチェーン６から吸気カムシャフト７ａと排気カムシャフト７ｂとに伝えられ、吸気弁Ｖａと排気弁Ｖｂとがクランクシャフト１の回転に同期して開閉する。

【0020】

なお、このエンジンＥは、排気弁Ｖｂの開閉時期を制御するため排気カムシャフト７ｂに弁開閉時期制御装置Ａを併せて備えても良い。また、外部ロータ２０に駆動スプロケット２２Ｓを形成することに代えて、外部ロータ２０にタイミングプーリを形成し、これにタイミングベルトによりクランクシャフト１の回転力を伝える構成を用いて良い。これと同様に、外部ロータ２０の外面にギヤを形成し、これにギヤトレインによりクランクシャフト１の回転力を伝える構成を用いても良い。

【0021】

エンジンＥは乗用車等の車両に備えられるものであり、エンジンＥと弁開閉時期制御装置Ａとは、ＥＣＵとして構成される機関制御部としてのエンジン制御ユニットＢによって制御される。エンジンＥにはクランクシャフト１の回転姿勢を検出するクランクセンサ１３を備えており、弁開閉時期制御装置Ａの近傍位置には外部ロータ２０の回転姿勢と相対回転位相とを検出する開閉時期センサ１４を備えている。

【0022】

〔弁開閉時期制御装置〕
図１〜図５に示すように、弁開閉時期制御装置Ａは、クランクシャフト１と同期回転する駆動側回転体としての外部ロータ２０と、吸気カムシャフト７ａに対して連結ボルト３３により連結する従動側回転体としての内部ロータ３０とを備えている。これらは吸気カムシャフト７ａの回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置され、回転軸芯Ｘを中心にして相対回転自在に支持されている。この弁開閉時期制御装置Ａは、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相（以下、相対回転位相と称する）の変更により吸気弁Ｖａの開閉時期（開閉タイミング）を制御するように構成されている。

【0023】

外部ロータ２０は、円筒状となるロータ本体２１を有すると共に、回転軸芯Ｘに沿う方向でロータ本体２１の一方の端部に当接して配置されるリヤブロック２２と、回転軸芯Ｘに沿う方向でロータ本体２１の他方の端部に当接して配置されるフロントプレート２３とを複数の締結ボルト２４により締結した構成を有している。また、リヤブロック２２の外周には、クランクシャフト１から回転力が伝達される駆動スプロケット２２Ｓが形成され、ロータ本体２１には円筒状の内壁面と、回転軸芯Ｘに近接する方向（径方向内側）に突出する複数の突出部２１Ｔとが一体的に形成されている。

【0024】

特に、リヤブロック２２とフロントプレート２３とのうち少なくとも一方は、締結ボルト２４で締結された状態でロータ本体２１との間に小さい隙間を形成している。これにより、流体圧室Ｃに貯留される作動油（流体の具体例）の僅かなリークを許容するように構成されている。

【0025】

１つの突出部２１Ｔに対して回転軸芯Ｘから放射状となる姿勢で一対のガイド溝が形成され、これらのガイド溝にプレート状のロック部材２５を出退自在に挿入している。また、ロータ本体２１の内部にはロック部材２５を回転軸芯Ｘに接近する方向に付勢する付勢手段としてのロックスプリング２６を備えている。この構成から、一方のロック部材２５と、これを突出方向に付勢するロックスプリング２６とで第１ロック機構Ｌ１が構成され、他方のロック部材２５と、これを突出方向に付勢するロックスプリング２６とで第２ロック機構Ｌ２が構成されている。なお、ロック部材２５の形状はプレート状に限るものではなく、例えば、ロッド状であっても良い。

【0026】

第１ロック機構Ｌ１と第２ロック機構Ｌ２との上位概念をロック機構Ｌと称する。また、複数の突出部２１Ｔのうち、一対のロック部材２５と、これに対応するロックスプリング２６とが備えられた部位をロック機構配置部２１Ｗと称する。

【0027】

内部ロータ３０は、回転軸芯Ｘと同軸芯上でシリンダ内面状となる内周面３０Ｓが形成されると共に、回転軸芯Ｘを中心とする外周面が形成され、この外周面には外方に突出する複数のベーン３１が嵌め込まれている。この内部ロータ３０のうち回転軸芯Ｘに沿う方向での一方の端部には鍔状部３２が形成され、この鍔状部３２の内周位置において回転軸芯Ｘと同軸芯に形成される孔部に挿通する連結ボルト３３により内部ロータ３０が吸気カムシャフト７ａに連結されている。内部ロータ３０には図３〜図５に示す進角室Ｃａに連通する進角流路３４と、遅角室Ｃｂに連通する遅角流路３５と、一対のロック解除流路３６とが形成されている。

【0028】

内部ロータ３０の外周面の外周径を、外部ロータ２０のロータ本体２１の複数の突出部２１Ｔの突出端に密接する状態で嵌り込む値に設定し、複数のベーン３１の突出端がロータ本体２１の円筒状部位の内面に当接するように各々のベーン３１の突出量を設定している。このような構成から、内部ロータ３０を外部ロータ２０に嵌め込むことでロータ本体２１の内側表面（円筒状の内壁面及び複数の突出部２１Ｔ）と内部ロータ３０の外周面とで取り囲まれる領域に流体圧室Ｃが形成される。更に、この流体圧室Ｃをベーン３１が仕切る形態となり進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成される。

【0029】

内部ロータ３０の外周には前述した第１ロック機構Ｌ１のロック部材２５の係合・離脱が可能な第１ロック凹部３７と、第２ロック機構Ｌ２のロック部材２５の係合・離脱が可能な第２ロック凹部３８とが形成されている。この第１ロック凹部３７と第２ロック凹部３８とは内部ロータ３０の外周面に対して回転軸芯Ｘの方向に窪む凹部として形成されている。第１ロック凹部３７には一対のロック解除流路３６のうちの一方が連通し、第２ロック凹部３８には一対のロック解除流路３６のうちの他方が連通している。また、進角室Ｃａに連通する進角流路３４が第１ロック凹部３７に近接する位置に形成されている。

【0030】

第１ロック凹部３７には、この第１ロック凹部３７の深さより浅い第１ラチェット部３７Ａが連設され、第２ロック凹部３８には、この第２ロック凹部３８の深さより浅い第２ラチェット部３８Ａが連設されている。

【0031】

これらは、相対回転位相が遅角側から進角方向Ｓａに変化した際に第１ロック機構Ｌ１のロック部材２５が第１ラチェット部３７Ａに係合し、この後に第２ロック機構Ｌ２のロック部材２５が第２ラチェット部３８Ａに係合するように位置関係が設定されている。この係合状態から、更に相対回転位相が進角方向Ｓａに変化した場合には、第１ロック機構Ｌ１のロック部材２５が第１ロック凹部３７に係合し、この後に第２ロック機構Ｌ２のロック部材２５が第２ロック凹部３８に係合し、図３に示す如く、相対回転位相が中間ロック位相に固定される。

【0032】

また、外部ロータ２０のリヤブロック２２と内部ロータ３０とに亘って、トーションスプリング２７が備えられる。このトーションスプリング２７は、例えば、相対回転位相が最遅角にある状態から、少なくとも中間ロック位相に達するまで付勢力を作用させる。

【0033】

このように弁開閉時期制御装置Ａは、外部ロータ２０に内部ロータ３０を内包することで流体圧室Ｃが形成されると共に、この流体圧室Ｃをベーン３１が仕切ることで進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成される。また、進角室Ｃａに対して進角流路３４が連通し、遅角室Ｃｂに対して遅角流路３５が連通する状態に達する。更に、第１ロック機構Ｌ１のロック部材２５と第２ロック機構Ｌ２のロック部材２５とは、対応する第１ロック凹部３７と第２ロック凹部３８とに嵌合可能な位置関係に達する。

【0034】

この弁開閉時期制御装置Ａでは、タイミングチェーン６から伝えられる駆動力により外部ロータ２０が駆動回転方向Ｓの方向に回転する。また、外部ロータ２０に対して内部ロータ３０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Ａ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と吸気カムシャフト７ａとの関係が設定されている。

【0035】

また、進角室Ｃａに作動油（流体の具体例）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、遅角室Ｃｂ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。ベーン３１が進角方向Ｓａの移動端（回転軸芯Ｘを中心にした回動限界）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３１が遅角側の移動端（回転軸芯Ｘを中心にした回動限界）に達した状態での相対回転位相を最遅角位相と称している。

【0036】

尚、最遅角位相とは遅角側の移動端に限るものではなく、この移動端の近傍を含む概念であり、前述した最遅角ロック位相を含んでいる。これと同様に、最進角とは進角側の移動端に限るものではなく、この移動端の近傍を含む概念である。

【0037】

〔弁ユニット〕
弁ユニットＶＵは、ユニットケースに対して位相制御弁４１とロック制御弁４２とを収容した構造を有しており、このユニットケースに一体的に形成した流路形成軸部４３を内部ロータ３０の内周面３０Ｓに挿入する形態で備えられている。この流路形成軸部４３の外周には、位相制御弁４１のポートと連通する周状の溝状部と、ロック制御弁４２のポートと連通する周状の溝状部とが形成され、これらの溝状部を分離するように流路形成軸部４３の外周と、内部ロータ３０の内周面３０Ｓとの間には複数のリング状のシール４４が備えられている。

【0038】

エンジンＥには、オイルパンのオイルを作動油として供給するようにエンジンＥで駆動される油圧ポンプＰを備えており、この油圧ポンプＰからの作動油を位相制御弁４１とロック制御弁４２とに供給する流路が形成されている。

【0039】

エンジン制御ユニットＢは、電磁式の位相制御弁４１と電磁式のロック制御弁４２とを操作する（この操作による弁開閉時期制御装置の作動形態は後述する）ことにより吸気タイミングの制御を実現する。位相制御弁４１とロック制御弁４２とは単一の弁ユニットＶＵに収容され、この弁ユニットＶＵの一部が弁開閉時期制御装置Ａに挿入される形態で備えられている。

【0040】

〔エンジン制御ユニット〕
エンジン制御ユニットＢは、マイクロプロセッサやＤＳＰ等を用い、ソフトウエアによる制御を実現するものであり、ソフトウエアで構成されるエンジン始動部５１と、相対回転位相設定部５２と、エンジン停止制御部５３とを備えている。これらエンジン始動部５１と、相対回転位相設定部５２と、エンジン停止制御部５３とはハードウエアで構成されるものでも良く、ソフトウエアとハードウエアとの組み合わせにより構成されるものであっても良い。

【0041】

エンジン始動部５１は、始動スイッチ１５からの情報を取得することにより、スタータモータ１２を作動させ、点火プラグ１０と燃料噴射ノズル１１とを制御してエンジンＥの始動を行う。相対回転位相設定部５２は、エンジンＥの稼動時にエンジンＥの回転速度やエンジン負荷に基づき、開閉時期センサ１４から相対回転位相をフィードバックする状態で弁ユニットＶＵを制御して弁開閉時期制御装置Ａの相対回転位相を必要とする値に設定する。この相対回転位相の設定により混合気を効率的に燃焼させ、燃費が良く効率的なエンジンＥの稼動を実現する。

【0042】

この車両では、運転者がブレーキペダルを踏み込み操作した場合にエンジンＥを自動的に停止させるアイドルストップ制御と、エンジンＥの稼動時に運転者が始動スイッチ１５を操作してエンジンＥを停止させるマニュアル停止制御とを行えるように構成されている。エンジン停止制御部５３は、アイドルストップ制御とマニュアルストップ制御との何れの制御であっても、弁開閉時期制御装置Ａの相対回転位相をエンジンＥの始動に適した位相に設定すると共に、複数のピストン４のうち特定のピストン４が吸気行程における下死点の近傍に達した状態でエンジンＥを停止させる制御を行う。この制御を行う際には、点火プラグ１０と燃料噴射ノズル１１とを制御してエンジンＥを停止させることになるが、ピストン４が所望の位置から外れる場合にはスタータモータ１２の駆動によりピストン４を所望の位置にまで移動させて停止させる制御が行われる。

【0043】

〔エンジン停止時の弁開閉時期制御装置の回転姿勢〕
エンジンＥの停止時には、図６、図７に示すように、複数のピストン４のうち特定のピストン４が吸気行程における下死点の近傍に達すると共に、ロック機構配置部２１Ｗが回転軸芯Ｘの下方で、最も低い位置に配置される位置関係でエンジンＥが停止することになる。これにより、リヤブロック２２とフロントプレート２３とのうち少なくとも一方とロータ本体２１との間に形成される小さい隙間から作動油がリークにより排出される。

【0044】

また、弁開閉時期制御装置Ａは、進角流路３４と遅角流路３５とに位相制御弁４１から作動油を給排する流路と、ロック解除流路３６に対してロック制御弁４２から作動油を給排する流路とが回転軸芯Ｘの近傍に形成されている。この構成から、エンジンＥが停止する状況では、回転軸芯Ｘの近傍に配置される流路を介して流体圧室Ｃの作動油が外部に流れ出すことになる。

【0045】

このように弁開閉時期制御装置Ａでのリークと、流路からの流出とにより流体圧室Ｃから作動油が排出され、この排出に伴い流体圧室Ｃに空気が入り込み、流体圧室Ｃの液面Ｑ（図６を参照）が低下する。この液面Ｑの低下速度は回転軸芯Ｘの近傍に達するまでは比較的速いが、回転軸芯Ｘより下側まで低下した後には、作動油がリークによってのみ排出されるため、低下速度が鈍化する。また、液面の低下速度が鈍化した状態で、温度低下に伴う作動油の粘性の上昇により、図６に示す如く、流体圧室Ｃの作動油の液面Ｑが回転軸芯Ｘより低いレベルに達した後に、そのレベルを維持し弁開閉時期制御装置Ａの下側部分に作動油が残存する状態に陥ることもある。

【0046】

このような理由から、本発明のエンジンＥ（内燃機関）では、エンジンＥの停止時に、ロック機構配置部２１Ｗが回転軸芯Ｘの下方に位置することにより、弁開閉時期制御装置Ａの内部に作動油が残存する状態でも、このロック機構配置部２１Ｗより上方位置の流体圧室Ｃから作動油を完全に排出できるようにしている。そして、エンジンＥを始動する際には、スタータモータ１２の駆動によるクランキングに伴い、相対回転位相を変更するために進角室Ｃａ又は遅角室Ｃｂに作動油を供給した場合には、流体圧室Ｃでベーン３１の作動を抑制する方向への作動油の影響が排除されるため相対回転位相を迅速に変更して最適な相対回転位相でのエンジンＥの始動を実現する。

【0047】

なお、本発明のエンジンＥでは、ロック機構配置部２１Ｗが必ずしも回転軸芯Ｘの直下に位置する必要はない。また、回転軸芯Ｘの直下に流体圧室Ｃが配置される場合でも進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの一方が他方より高いレベルに配置されることが望ましく、このように配置されることにより進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの一方から作動油を排出することが可能となり、エンジンＥの始動時には、相対回転位相の変更を迅速に行える。

【0048】

例えば、エンジンＥが異常停止により最遅角位相でロックされた場合にも、流体圧室Ｃの作動油の殆どが排出されるため、冷間状態のエンジンＥを始動する際には、スタータモータ１２の駆動によるクランキングに伴い、相対回転位相を中間ロック位相に移行するために進角室Ｃａに作動油を供給した場合には、流体圧室Ｃでベーン３１の作動を抑制する方向への作動油の影響が排除されるため相対回転位相を迅速に変更して最適な相対回転位相でのエンジンＥの始動を実現するのである。

【0049】

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。

【0050】

（ａ）ロック機構Ｌとして、外部ロータ２０（駆動側回転体）に凹部を形成し、この凹部に係合・離脱可能なロック部材２５を内部ロータ３０（従動側回転体）に備えて構成する。また、ロック機構Ｌとして、外部ロータ２０（駆動側回転体）と内部ロータ３０（従動側回転体）との何れか一方に単一のロック部材２５をロック機構配置部２１Ｗに備える。このようにロック機構Ｌを構成したものであっても、エンジンＥの停止時にはロック機構配置部２１Ｗを回転軸芯Ｘより下側に位置させることにより、流体圧室Ｃの作動油の排出が実現する。

【0051】

（ｂ）相対回転位相を最遅角に固定するように、この最遅角に対応する相対回転位相において第２ロック機構Ｌ２のロック部材２５が係合する凹部を備えるとともに、ロック解除手段としての油圧源を備えて弁開閉時期制御装置Ａを構成しても良い。このように構成したもので、例えば、弁開閉時期制御装置Ａが最遅角位相にある状態からエンジンＥを始動する場合に、相対回転位相を中間ロック位相へ変化させる場合の作動を迅速に行わせることも可能となる。

【0052】

（ｃ）エンジンＥの駆動力によりバッテリーの充電を行い、この充電が完了した場合には 弁開閉時期制御装置Ａを最遅角位相でロック機構により固定した後に、エンジンを停止させる制御が行われるハイブリッドシステムを有する車両に本発明のエンジンＥを搭載しても良い。このような制御を行うものであっても、例えば、バッテリーの充電が完了してエンジンＥが停止した状態で、駐車場に停車させ、エンジンＥが放熱して冷間状態に達している状況でも弁開閉時期制御装置Ａの相対回転位相を迅速に進角方向Ｓａに変化させて良好なエンジン始動が可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明は、進角室と遅角室とロック機構とを有する弁開閉時期制御装置を備えたエンジンに利用することができる。

【符号の説明】

【0054】

１ クランクシャフト
４ ピストン
７ａ 吸気カムシャフト（カムシャフト）
２０ 駆動側回転体（外部ロータ）
３０ 従動側回転体（内部ロータ）
３７ 凹部（第１ロック凹部）
３８ 凹部（第２ロック凹部）
Ａ 弁開閉時期制御装置
Ｃ 流体圧室
Ｃａ 進角室
Ｃｂ 遅角室
Ｂ 機関制御部（エンジン制御ユニット）
Ｃａ 進角室
Ｃｂ 遅角室
Ｅ 内燃機関（エンジン）
Ｌ ロック機構
Ｘ 回転軸芯

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】