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(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】
(24)【登録日】2024-02-19
(45)【発行日】2024-02-28
(54)【発明の名称】バルブタイミング調整システムおよび電子制御装置
(51)【国際特許分類】
F01L 1/356 20060101AFI20240220BHJP
F02D 13/02 20060101ALI20240220BHJP
【ＦＩ】
F01L1/356 E
F02D13/02 H
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2021125507
(22)【出願日】2021-07-30
(65)【公開番号】P2023020247
(43)【公開日】2023-02-09
【審査請求日】2023-06-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】竹中 健一郎
【審査官】櫻田 正紀
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－２５５４９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１０５１６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２３１７１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３３５７２６（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０１Ｌ １／３５６
Ｆ０２Ｄ １３／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関（６）の駆動軸（７）から従動軸（８、９）にトルクが伝達されるトルク伝達系統に設けられ、前記従動軸の回転により開閉駆動される吸気バルブ（１４）または排気バルブ（１５）の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムにおいて、前記駆動軸と共に回転するハウジング（２０）と、前記ハウジングの内側に形成される油圧室を進角油圧室（４０）および遅角油圧室（４１）に仕切り前記従動軸と共に回転するベーンロータ（３０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室に供給される油圧により前記ハウジングと前記ベーンロータとの相対回転位相が制御されるバルブタイミング調整装置（１）と、
前記ベーンロータに設けられた収容穴（３９）に往復移動可能に設けられるロックピン（５０）と、前記ベーンロータと前記ハウジングとが所定の位相にあるときに前記ロックピンの先端が嵌合可能なように前記ハウジングに設けられた嵌合凹部（５１）と、前記進角油圧室および前記遅角油圧室の少なくとも一方に連通し前記ロックピンが前記嵌合凹部から抜け出す方向に前記ロックピンに対して油圧を印加する解除油圧室（５２）とを有する位相ロック機構（２）と、
前記進角油圧室および前記遅角油圧室にそれぞれ油路（３７、３８）を経由して連通する複数のポート（７１０、７２０）を有するスリーブ（７０）と、前記スリーブの内側に往復移動可能に設けられて軸方向の位置の変化により複数の前記ポートの開口面積を調整可能なスプール（９０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室への作動油の油圧および供給量を制御する油圧制御弁（３）と、
電流の印加量に応じて駆動して前記スプールに荷重を印加し、前記スプールの軸方向の位置を変化させることの可能な電磁駆動部（４）と、
前記電磁駆動部に印加する電流を制御する電子制御装置（５）と、を備え、
前記電子制御装置は、前記ロックピンの先端が前記嵌合凹部に嵌合した状態から前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる際、前記電磁駆動部へ電流を所定の電流値で所定時間印加して前記スプールを初期位置から移動させる初動制御を実行した後、前記初動制御で印加した電流値よりも小さく且つ０より大きい電流値から次第に電流値を増加しつつ前記電磁駆動部へ電流を印加することで前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる徐変制御を実行するように構成されており、
さらに、前記電子制御装置は、作動油の粘度が所定の粘度閾値より高い場合、前記初動制御および前記徐変制御を実行し、
作動油の粘度が所定の粘度閾値より低い場合、前記初動制御を実行することなく、前記徐変制御を実行するように構成されている、バルブタイミング調整システム。
【請求項2】
内燃機関（６）の駆動軸（７）から従動軸（８、９）にトルクが伝達されるトルク伝達系統に設けられ、前記従動軸の回転により開閉駆動される吸気バルブ（１４）または排気バルブ（１５）の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムにおいて、
前記駆動軸と共に回転するハウジング（２０）と、前記ハウジングの内側に形成される油圧室を進角油圧室（４０）および遅角油圧室（４１）に仕切り前記従動軸と共に回転するベーンロータ（３０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室に供給される油圧により前記ハウジングと前記ベーンロータとの相対回転位相が制御されるバルブタイミング調整装置（１）と、
前記ベーンロータに設けられた収容穴（３９）に往復移動可能に設けられるロックピン（５０）と、前記ベーンロータと前記ハウジングとが所定の位相にあるときに前記ロックピンの先端が嵌合可能なように前記ハウジングに設けられた嵌合凹部（５１）と、前記進角油圧室および前記遅角油圧室の少なくとも一方に連通し前記ロックピンが前記嵌合凹部から抜け出す方向に前記ロックピンに対して油圧を印加する解除油圧室（５２）とを有する位相ロック機構（２）と、
前記進角油圧室および前記遅角油圧室にそれぞれ油路（３７、３８）を経由して連通する複数のポート（７１０、７２０）を有するスリーブ（７０）と、前記スリーブの内側に往復移動可能に設けられて軸方向の位置の変化により複数の前記ポートの開口面積を調整可能なスプール（９０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室への作動油の油圧および供給量を制御する油圧制御弁（３）と、
電流の印加量に応じて駆動して前記スプールに荷重を印加し、前記スプールの軸方向の位置を変化させることの可能な電磁駆動部（４）と、
前記電磁駆動部に印加する電流を制御する電子制御装置（５）と、を備え、
前記電子制御装置は、前記ロックピンの先端が前記嵌合凹部に嵌合した状態から前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる際、前記電磁駆動部へ電流を所定の電流値で所定時間印加して前記スプールを初期位置から移動させる初動制御を実行した後、前記初動制御で印加した電流値よりも小さく且つ０より大きい電流値から次第に電流値を増加しつつ前記電磁駆動部へ電流を印加することで前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる徐変制御を実行するように構成されており、
さらに、前記電子制御装置は、作動油の温度が所定の温度閾値より低い場合、前記初動制御および前記徐変制御を実行し、
作動油の温度が所定の温度閾値より高い場合、前記初動制御を実行することなく、前記徐変制御を実行するように構成されている、バルブタイミング調整システム。
【請求項3】
内燃機関（６）の駆動軸（７）から従動軸（８、９）にトルクが伝達されるトルク伝達系統に設けられ、前記従動軸の回転により開閉駆動される吸気バルブ（１４）または排気バルブ（１５）の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムにおいて、
前記駆動軸と共に回転するハウジング（２０）と、前記ハウジングの内側に形成される油圧室を進角油圧室（４０）および遅角油圧室（４１）に仕切り前記従動軸と共に回転するベーンロータ（３０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室に供給される油圧により前記ハウジングと前記ベーンロータとの相対回転位相が制御されるバルブタイミング調整装置（１）と、
前記ベーンロータに設けられた収容穴（３９）に往復移動可能に設けられるロックピン（５０）と、前記ベーンロータと前記ハウジングとが所定の位相にあるときに前記ロックピンの先端が嵌合可能なように前記ハウジングに設けられた嵌合凹部（５１）と、前記進角油圧室および前記遅角油圧室の少なくとも一方に連通し前記ロックピンが前記嵌合凹部から抜け出す方向に前記ロックピンに対して油圧を印加する解除油圧室（５２）とを有する位相ロック機構（２）と、
前記進角油圧室および前記遅角油圧室にそれぞれ油路（３７、３８）を経由して連通する複数のポート（７１０、７２０）を有するスリーブ（７０）と、前記スリーブの内側に往復移動可能に設けられて軸方向の位置の変化により複数の前記ポートの開口面積を調整可能なスプール（９０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室への作動油の油圧および供給量を制御する油圧制御弁（３）と、
電流の印加量に応じて駆動して前記スプールに荷重を印加し、前記スプールの軸方向の位置を変化させることの可能な電磁駆動部（４）と、
前記電磁駆動部に印加する電流を制御する電子制御装置（５）と、を備え、
前記電子制御装置は、前記ロックピンの先端が前記嵌合凹部に嵌合した状態から前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる際、前記電磁駆動部へ電流を所定の電流値で所定時間印加して前記スプールを初期位置から移動させる初動制御を実行した後、前記初動制御で印加した電流値よりも小さく且つ０より大きい電流値から次第に電流値を増加しつつ前記電磁駆動部へ電流を印加することで前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる徐変制御を実行するように構成されており、
前記ロックピンの先端と前記嵌合凹部とが嵌合する嵌合位相は、前記ハウジングに対して前記ベーンロータが最進角にある最進角位相、または、前記ハウジングに対して前記ベーンロータが最遅角にある最遅角位相である、バルブタイミング調整システム。
【請求項4】
前記位相ロック機構の有する前記解除油圧室は、前記進角油圧室および前記遅角油圧室のうち、前記ロックピンと前記嵌合凹部とが嵌合する嵌合位相から最も遠い反嵌合位相に向けて前記ベーンロータと前記ハウジングを相対回転させる際に油圧を高くする側の油圧室と油路（５９）を介して連通しており、前記ベーンロータと前記ハウジングを嵌合位相に相対回転させる際に油圧を高くする側の油圧室と油路を介して連通していない構成である、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のバルブタイミング調整システム。
【請求項5】
前記電子制御装置は、ＰＷＭ制御により前記電磁駆動部に印加する電流を制御するものであり、前記電磁駆動部は、前記電子制御装置によるＰＷＭ制御においてデューティ比が１００％に近づくに従い、前記スプールを初期位置から最大移動位置に向けて移動させ、前記ロックピンと前記嵌合凹部とが嵌合する嵌合位相から最も遠い反嵌合位相に向けて前記ベーンロータと前記ハウジングを相対回転させる際に油圧を高くする側の油圧室への作動油の油圧および供給量を増やす構成であり、
前記電子制御装置が前記初動制御を実行する際の所定の電流値は、デューティ比１００～９５％の間の所定の値である、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のバルブタイミング調整システム。
【請求項6】
前記電子制御装置による通電制御において、前記進角油圧室および前記遅角油圧室からの油圧の排出量が０または最小となる位置に前記スプールを移動させるように前記電磁駆動部を駆動する電流値を保持電流値と称するとき、前記電子制御装置が前記徐変制御を開始する際の電流値は、前記保持電流値の範囲内の所定の電流値である、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のバルブタイミング調整システム。
【請求項7】
前記電子制御装置による通電制御において、前記進角油圧室および前記遅角油圧室からの油圧の排出量が０または最小となる位置に前記スプールを移動させるように前記電磁駆動部を駆動する電流値を保持電流値と称するとき、前記電子制御装置が前記徐変制御を開始する際の電流値は、前記保持電流値より小さく０より大きい範囲の所定の電流値である、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のバルブタイミング調整システム。
【請求項8】
前記電子制御装置は、ＰＷＭ制御により前記電磁駆動部に印加する電流を制御するものであり、前記電磁駆動部は、前記電子制御装置によるＰＷＭ制御においてデューティ比が１００％に近づくに従い、前記スプールを初期位置から最大移動位置に向けて移動させ、前記ロックピンと前記嵌合凹部とが嵌合する嵌合位相から最も遠い反嵌合位相に向けて前記ベーンロータと前記ハウジングを相対回転させる際に油圧を高くする側の油圧室への作動油の油圧および供給量を増やす構成であり、
前記電子制御装置が前記徐変制御を開始する際の電流値は、デューティ比が２０～５０％の間の所定の電流値である、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のバルブタイミング調整システム。
【請求項9】
前記電子制御装置が前記徐変制御を開始する際の電流値は、２００ｍＡ～５００ｍＡの間の所定の電流値である、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のバルブタイミング調整システム。
【請求項10】
前記電子制御装置による通電制御において、前記進角油圧室および前記遅角油圧室からの油圧の排出量が０または最小となる位置に前記スプールを移動させるように前記電磁駆動部を駆動する電流値を保持電流値と称するとき、前記電子制御装置が前記徐変制御を開始する際の電流値は、前記保持電流値の範囲内の所定の電流値、または、前記保持電流値より小さく０より大きい範囲の所定の電流値であり、
前記電子制御装置が前記徐変制御を終了する際の電流値は、前記保持電流値より大きい電流値である、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のバルブタイミング調整システム。
【請求項11】
前記電子制御装置は、作動油の粘度が高くなるに従い、前記初動制御を実行する時間を長くするように構成されている、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のバルブタイミング調整システム。
【請求項12】
前記電子制御装置は、作動油の温度が低くなるに従い、前記初動制御を実行する時間を長くするように構成されている、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のバルブタイミング調整システム。
【請求項13】
前記電子制御装置は、前記初動制御を実行した後、前記ロックピンの先端が前記嵌合凹部から抜け出すまで前記徐変制御を繰り返し実行する、請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のバルブタイミング調整システム。
【請求項14】
内燃機関（６）の駆動軸（７）から従動軸（８、９）にトルクが伝達されるトルク伝達系統に設けられ、前記従動軸の回転により開閉駆動される吸気バルブ（１４）または排気バルブ（１５）の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムを駆動制御する電子制御装置において、前記バルブタイミング調整システムは、
前記駆動軸と共に回転するハウジング（２０）と、前記ハウジングの内側に形成される油圧室を進角油圧室（４０）および遅角油圧室（４１）に仕切り前記従動軸と共に回転するベーンロータ（３０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室に供給される油圧により前記ハウジングと前記ベーンロータとの相対回転位相が制御されるバルブタイミング調整装置（１）と、
前記ベーンロータに設けられた収容穴（３９）に往復移動可能に設けられるロックピン（５０）と、前記ベーンロータと前記ハウジングとが所定の位相にあるときに前記ロックピンの先端が嵌合可能なように前記ハウジングに設けられた嵌合凹部（５１）と、前記進角油圧室および前記遅角油圧室の少なくとも一方に連通し前記ロックピンが前記嵌合凹部から抜け出す方向に前記ロックピンに対して油圧を印加する解除油圧室（５２）とを有する位相ロック機構（２）と、
前記進角油圧室および前記遅角油圧室にそれぞれ油路を経由して連通する複数のポート（７１０、７２０）を有するスリーブ（７０）と、前記スリーブの内側に往復移動可能に設けられて軸方向の位置の変化により複数の前記ポートの開口面積を調整可能なスプール（９０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室への作動油の油圧および供給量を制御する油圧制御弁（３）と、
電流の印加量に応じて駆動して前記スプールに荷重を印加し、前記スプールの軸方向の位置を変化させることの可能な電磁駆動部（４）と、を備えており、
前記電子制御装置は、
前記ロックピンの先端が前記嵌合凹部に嵌合した状態から前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる際、前記電磁駆動部へ電流を所定の電流値で所定時間印加して前記スプールを初期位置から移動させる初動制御を実行した後、前記初動制御で印加した電流値よりも小さく且つ０より大きい電流値から次第に電流値を増加しつつ前記電磁駆動部へ電流を印加することで前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる徐変制御を実行するように構成されており、
さらに、作動油の粘度が所定の粘度閾値より高い場合、前記初動制御および前記徐変制御を実行し、
作動油の粘度が所定の粘度閾値より低い場合、前記初動制御を実行することなく、前記徐変制御を実行するように構成されている、電子制御装置。
【請求項15】
内燃機関（６）の駆動軸（７）から従動軸（８、９）にトルクが伝達されるトルク伝達系統に設けられ、前記従動軸の回転により開閉駆動される吸気バルブ（１４）または排気バルブ（１５）の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムを駆動制御する電子制御装置において、
前記バルブタイミング調整システムは、
前記駆動軸と共に回転するハウジング（２０）と、前記ハウジングの内側に形成される油圧室を進角油圧室（４０）および遅角油圧室（４１）に仕切り前記従動軸と共に回転するベーンロータ（３０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室に供給される油圧により前記ハウジングと前記ベーンロータとの相対回転位相が制御されるバルブタイミング調整装置（１）と、
前記ベーンロータに設けられた収容穴（３９）に往復移動可能に設けられるロックピン（５０）と、前記ベーンロータと前記ハウジングとが所定の位相にあるときに前記ロックピンの先端が嵌合可能なように前記ハウジングに設けられた嵌合凹部（５１）と、前記進角油圧室および前記遅角油圧室の少なくとも一方に連通し前記ロックピンが前記嵌合凹部から抜け出す方向に前記ロックピンに対して油圧を印加する解除油圧室（５２）とを有する位相ロック機構（２）と、
前記進角油圧室および前記遅角油圧室にそれぞれ油路を経由して連通する複数のポート（７１０、７２０）を有するスリーブ（７０）と、前記スリーブの内側に往復移動可能に設けられて軸方向の位置の変化により複数の前記ポートの開口面積を調整可能なスプール（９０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室への作動油の油圧および供給量を制御する油圧制御弁（３）と、
電流の印加量に応じて駆動して前記スプールに荷重を印加し、前記スプールの軸方向の位置を変化させることの可能な電磁駆動部（４）と、を備えており、
前記電子制御装置は、
前記ロックピンの先端が前記嵌合凹部に嵌合した状態から前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる際、前記電磁駆動部へ電流を所定の電流値で所定時間印加して前記スプールを初期位置から移動させる初動制御を実行した後、前記初動制御で印加した電流値よりも小さく且つ０より大きい電流値から次第に電流値を増加しつつ前記電磁駆動部へ電流を印加することで前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる徐変制御を実行するように構成されており、
さらに、作動油の温度が所定の温度閾値より低い場合、前記初動制御および前記徐変制御を実行し、
作動油の温度が所定の温度閾値より高い場合、前記初動制御を実行することなく、前記徐変制御を実行するように構成されている、電子制御装置。
【請求項16】
内燃機関（６）の駆動軸（７）から従動軸（８、９）にトルクが伝達されるトルク伝達系統に設けられ、前記従動軸の回転により開閉駆動される吸気バルブ（１４）または排気バルブ（１５）の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムを駆動制御する電子制御装置において、
前記バルブタイミング調整システムは、
前記駆動軸と共に回転するハウジング（２０）と、前記ハウジングの内側に形成される油圧室を進角油圧室（４０）および遅角油圧室（４１）に仕切り前記従動軸と共に回転するベーンロータ（３０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室に供給される油圧により前記ハウジングと前記ベーンロータとの相対回転位相が制御されるバルブタイミング調整装置（１）と、
前記ベーンロータに設けられた収容穴（３９）に往復移動可能に設けられるロックピン（５０）と、前記ベーンロータと前記ハウジングとが所定の位相にあるときに前記ロックピンの先端が嵌合可能なように前記ハウジングに設けられた嵌合凹部（５１）と、前記進角油圧室および前記遅角油圧室の少なくとも一方に連通し前記ロックピンが前記嵌合凹部から抜け出す方向に前記ロックピンに対して油圧を印加する解除油圧室（５２）とを有する位相ロック機構（２）と、
前記進角油圧室および前記遅角油圧室にそれぞれ油路を経由して連通する複数のポート（７１０、７２０）を有するスリーブ（７０）と、前記スリーブの内側に往復移動可能に設けられて軸方向の位置の変化により複数の前記ポートの開口面積を調整可能なスプール（９０）とを有し、前記進角油圧室および前記遅角油圧室への作動油の油圧および供給量を制御する油圧制御弁（３）と、
電流の印加量に応じて駆動して前記スプールに荷重を印加し、前記スプールの軸方向の位置を変化させることの可能な電磁駆動部（４）と、を備えており、
前記ロックピンの先端と前記嵌合凹部とが嵌合する嵌合位相は、前記ハウジングに対して前記ベーンロータが最進角にある最進角位相、または、前記ハウジングに対して前記ベーンロータが最遅角にある最遅角位相であり、
前記電子制御装置は、
前記ロックピンの先端が前記嵌合凹部に嵌合した状態から前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる際、前記電磁駆動部へ電流を所定の電流値で所定時間印加して前記スプールを初期位置から移動させる初動制御を実行した後、前記初動制御で印加した電流値よりも小さく且つ０より大きい電流値から次第に電流値を増加しつつ前記電磁駆動部へ電流を印加することで前記ロックピンを前記嵌合凹部から抜け出させる徐変制御を実行するように構成されている電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バルブタイミング調整システム、および、そのバルブタイミング調整システムを駆動制御する電子制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムが知られている。
【0003】
特許文献１に記載のバルブタイミング調整システムは、バルブタイミング調整装置、位相ロック機構、流体圧制御装置および電子制御装置などを備えている。バルブタイミング調整装置は、内燃機関の駆動軸と共に回転するハウジングと、そのハウジングの内側に形成される油圧室を進角油圧室および遅角油圧室に仕切り、内燃機関の従動軸と共に回転するベーンロータとを有している。位相ロック機構は、ベーンロータの有する収容穴に往復移動可能に設けられたロックピンの先端が、ハウジングの有する嵌合凹部に嵌合することで、ベーンロータとハウジングとの相対回転をロックする構成である。流体圧制御装置は、スプールおよびスリーブを有する油圧制御弁と、そのスプールを軸方向に移動させる電磁駆動部とが一体に構成され、バルブタイミング調整装置の油圧室に油圧を供給するものである。
【0004】
電子制御装置は、流体圧制御装置の有する電磁駆動部に対し、制御指令値としてＰＷＭ制御による所定のデューティ比の電力を供給する制御を実行する。そして、この電子制御装置は、位相ロック機構を解除する際、最もロック解除され易い流体圧状態を実現するための解除指令値とは異なる第１所定値を開始値とし、時間経過と共に解除指令値を経由して第２所定値へ制御指令値を徐変させる制御を実行する。これにより、特許文献１には、バルブタイミング調整システムに使用される作動油の温度、粘度、または内燃機関の回転数などにより解除指令値に変動が生じた場合でも、第１所定値から第２所定値の間で解除指令値を通過させることで、位相ロック機構が解除される可能性を高めることが可能と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第４１６１８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、発明者の検討により、上記特許文献１に記載のバルブタイミング調整システムでは、作動油が低温環境下で高粘度になる場合、または、作動油に高粘度油種が用いられる場合、次のような問題が生じることがわかった。すなわち、バルブタイミング調整システムに使用される作動油が高粘度になると、流体抵抗が大きくなることで、スプールが動き出しにくくなる。そのため、電子制御装置が流体圧制御装置に対して第１所定値で制御指令してから、油圧制御弁のスプールが動き出すのに時間がかかると、スプールが動き出さない状態のまま、制御指令値が解除指令値を通過してしまう。その後、スプールが動き出し始めると、スプールは、その時点での制御指令値に相当する作動位置に向かって一気に動くため、バルブタイミング調整装置に供給される油圧が急峻に立ち上がる。そのため、位相ロック機構が解除される前に、位相ロック機構の有するロックピンに対してベーンロータおよびハウジングから過大なトルクが作用し、ロックピンの先端が嵌合凹部の内壁に引っ掛かり、位相ロック機構が解除できなくなる恐れがある。
【0007】
本発明は上記点に鑑みて、位相ロック機構を短時間で確実に解除し、位相ロック状態から位相制御を実行する際の起動性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、請求項１～３に係る発明によるバルブタイミング調整システムは、内燃機関（６）の駆動軸（７）から従動軸（８、９）にトルクが伝達されるトルク伝達系統に設けられ、従動軸の回転により開閉駆動される吸気バルブ（１４）または排気バルブ（１５）の開閉タイミングを調整するものであり、バルブタイミング調整装置（１）、位相ロック機構（２）、油圧制御弁（３）、電磁駆動部（４）および電子制御装置（５）を備えている。
【0009】
バルブタイミング調整装置は、駆動軸と共に回転するハウジング（２０）と、ハウジングの内側に形成される油圧室を進角油圧室（４０）および遅角油圧室（４１）に仕切り従動軸と共に回転するベーンロータ（３０）とを有し、進角油圧室および遅角油圧室に供給される油圧によりハウジングとベーンロータとの相対回転位相が制御される構成である。
【0010】
位相ロック機構は、ベーンロータに設けられた収容穴（３９）に往復移動可能に設けられるロックピン（５０）と、ベーンロータとハウジングとが所定の位相にあるときにロックピンの先端が嵌合可能なようにハウジングに設けられた嵌合凹部（５１）と、進角油圧室および遅角油圧室の少なくとも一方に連通しロックピンが嵌合凹部から抜け出す方向にロックピンに対して油圧を印加する解除油圧室（５２）とを有する構成である。
【0011】
油圧制御弁は、進角油圧室および遅角油圧室にそれぞれ油路（３７、３８）を経由して連通する複数のポート（７１０、７２０）を有するスリーブ（７０）と、スリーブの内側に往復移動可能に設けられて軸方向の位置の変化により複数のポートの開口面積を調整可能なスプール（９０）とを有し、進角油圧室および遅角油圧室への作動油の油圧および供給量を制御するものである。
【0012】
電磁駆動部は、電流の印加量に応じて駆動してスプールに荷重を印加し、スプールの軸方向の位置を変化させることの可能な構成である。
【0013】
電子制御装置は、電磁駆動部に印加する電流を制御するものである。そして、電子制御装置は、ロックピンの先端が嵌合凹部に嵌合した状態からロックピンを嵌合凹部から抜け出させる際、電磁駆動部へ電流を所定の電流値で所定時間印加してスプールを初期位置から移動させる初動制御を実行した後、初動制御で印加した電流値よりも小さく且つ０より大きい電流値から次第に電流値を増加しつつ電磁駆動部へ電流を印加することでロックピンを嵌合凹部から抜け出させる徐変制御を実行するように構成されている。
さらに、請求項１に係る発明では、電子制御装置は、作動油の粘度が所定の粘度閾値より高い場合、初動制御および徐変制御を実行し、
作動油の粘度が所定の粘度閾値より低い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行するように構成されている。
また、請求項２に係る発明では、電子制御装置は、作動油の温度が所定の温度閾値より低い場合、初動制御および徐変制御を実行し、
作動油の温度が所定の温度閾値より高い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行するように構成されている。
また、請求項３に係る発明では、ロックピンの先端と嵌合凹部とが嵌合する嵌合位相は、ハウジングに対してベーンロータが最進角にある最進角位相、または、ハウジングに対してベーンロータが最遅角にある最遅角位相である。
さらに、請求項１に係る発明では、電子制御装置は、作動油の粘度が所定の粘度閾値より高い場合、初動制御および徐変制御を実行し、
作動油の粘度が所定の粘度閾値より低い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行するように構成されている。
また、請求項２に係る発明では、電子制御装置は、作動油の温度が所定の温度閾値より低い場合、初動制御および徐変制御を実行し、
作動油の温度が所定の温度閾値より高い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行するように構成されている。
また、請求項３に係る発明では、ロックピンの先端と嵌合凹部とが嵌合する嵌合位相は、ハウジングに対してベーンロータが最進角にある最進角位相、または、ハウジングに対してベーンロータが最遅角にある最遅角位相である。
【0014】
これによれば、初動制御により、電磁駆動部からスプールに大きな荷重を瞬間的に印加することで、作動油が高粘度であっても、スプールを初期位置から確実に動かし、スプールを摺動しやすい状態に変えることが可能である。そのため、初動制御に続く徐変制御により、電流印加量の増加に追従するようにスプールを徐々に移動させることができ、位相ロック機構を確実に解除できる。すなわち、初動制御を実行する際の「所定の電流値」は、作動油が高粘度であってもスプールを初期位置から移動できるものであればよい。
【0015】
さらに、徐変制御では、電流値を０から増加してゆくのではなく、電流値を０より大きい電流値から次第に増加してゆくことで、進角油圧室または遅角油圧室の一方に油圧が急峻に供給される領域、すなわち、位相ロック機構の解除に不要な領域が除かれる。そのため、ロックピンの先端が嵌合凹部の内壁に引っ掛かることを防ぐと共に、位相ロック機構の解除にかかる時間を短くできる。したがって、このバルブタイミング調整システムは、例えば作動油の粘度が高い場合であっても、バルブタイミング調整装置を位相ロック状態から短時間でロック解除して位相制御を行うことが可能となり、起動性を向上できる。
【0016】
なお、本明細書において、「０より大きい電流値」とは０ｍＡより大きい電流値、または、デューティ比０％（例えば、電流値０ｍＡ～１００ｍＡの間の所定の値）より大きい電流値をいう。
【0017】
また、請求項１４～１６に係る発明は、バルブタイミング調整システムを駆動制御する電子制御装置に関する。バルブタイミング調整システムは、請求項１に記載したバルブタイミング調整装置（１）、位相ロック機構（２）、油圧制御弁（３）および電磁駆動部（４）を備えている。そして、電子制御装置は、ロックピンの先端が嵌合凹部に嵌合した状態からロックピンを嵌合凹部から抜け出させる際、電磁駆動部へ電流を所定の電流値で所定時間印加してスプールを初期位置から移動させる初動制御を実行した後、初動制御で印加した電流値よりも小さく且つ０より大きい電流値から次第に電流値を増加しつつ電磁駆動部へ電流を印加することでロックピンを嵌合凹部から抜け出させる徐変制御を実行するように構成されている。
さらに、請求項１４に係る発明では、電子制御装置は、作動油の粘度が所定の粘度閾値より高い場合、初動制御および徐変制御を実行し、
作動油の粘度が所定の粘度閾値より低い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行するように構成されている。
また、請求項１５に係る発明では、電子制御装置は、作動油の温度が所定の温度閾値より低い場合、初動制御および徐変制御を実行し、
作動油の温度が所定の温度閾値より高い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行するように構成されている。
また、請求項１６に係る発明では、ロックピンの先端と嵌合凹部とが嵌合する嵌合位相は、ハウジングに対してベーンロータが最進角にある最進角位相、または、ハウジングに対してベーンロータが最遅角にある最遅角位相である。
さらに、請求項１４に係る発明では、電子制御装置は、作動油の粘度が所定の粘度閾値より高い場合、初動制御および徐変制御を実行し、
作動油の粘度が所定の粘度閾値より低い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行するように構成されている。
また、請求項１５に係る発明では、電子制御装置は、作動油の温度が所定の温度閾値より低い場合、初動制御および徐変制御を実行し、
作動油の温度が所定の温度閾値より高い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行するように構成されている。
また、請求項１６に係る発明では、ロックピンの先端と嵌合凹部とが嵌合する嵌合位相は、ハウジングに対してベーンロータが最進角にある最進角位相、または、ハウジングに対してベーンロータが最遅角にある最遅角位相である。
【0018】
これにより、請求項１４に係る発明も、請求項１に係る発明と同一の作用効果を奏することができる。請求項１５に係る発明も、請求項２に係る発明と同一の作用効果を奏することができる。請求項１６に係る発明も、請求項３に係る発明と同一の作用効果を奏することができる。なお、請求項１４～１６に係る発明に対し、請求項４～１３に係る発明を適用することも可能である。
【0019】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】第１実施形態に係るバルブタイミング調整システムの概略構成を示す断面図である。
【図2】第１実施形態に係るバルブタイミング調整システムが用いられる内燃機関の概略構成図である。
【図4】バルブタイミング調整装置に設けられる位相ロック機構の断面図である。
【図5】油圧制御弁においてスプールがゼロストロークの状態を示す断面図である。
【図6】油圧制御弁の有するインナースリーブの断面図である。
【図7】油圧制御弁においてスプールがフルストロークの状態を示す断面図である。
【図8】油圧制御弁においてスプールが保持ストロークの状態を示す断面図である。
【図9】油圧制御弁においてスプールが保持ストロークの状態を示す断面図である。
【図10】油圧制御弁においてスプールのストロークまたは電流値と、各ポートの開口面積または作動油の供給／排出流量との関係を示すグラフである。
【図11】第１実施形態において位相ロック解除時の通電制御を示すグラフである。
【図12】第１比較例において位相ロック解除時の通電制御を示すグラフである。
【図13A】第２比較例において位相ロック解除時の通電制御を示すグラフである。
【図13B】第２比較例において位相ロック解除時の油圧の変化を示すグラフである。
【図13C】第２比較例において位相ロック解除時のロックピンの動きを示すグラフである。
【図14】第３比較例において位相ロック解除時の通電制御を示すグラフである。
【図15】第２実施形態において位相ロック解除時の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図16】第２実施形態において作動油の粘度が閾値より低い場合における位相ロック解除時の通電制御を示すグラフである。
【図17】第３実施形態において位相ロック解除時の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図18】第４実施形態において位相ロック解除時の通電制御を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0022】
（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態のバルブタイミング調整システムは、車両に搭載され、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを調整するシステムである。
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態のバルブタイミング調整システムは、車両に搭載され、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを調整するシステムである。
【0023】
図１に示すように、バルブタイミング調整システムは、バルブタイミング調整装置１、位相ロック機構２、油圧制御弁３、電磁駆動部４および電子制御装置５などを備えている。まず、バルブタイミング調整システムが備える各構成について説明し、その後に、電子制御装置５が実行する通電制御について説明する。
【0024】
＜バルブタイミング調整装置１の構成＞
図２に示すように、バルブタイミング調整装置１は、内燃機関６の駆動軸としてのクランクシャフト７から２本の従動軸としてのカムシャフト８、９にトルクが伝達されるトルク伝達系統に設けられている。トルク伝達系統では、クランクシャフト７に固定されるギヤ１０と、カムシャフト８、９にそれぞれ固定される２個のギヤ１１、１２にチェーン１３が巻き掛けられ、クランクシャフト７から２本のカムシャフト８、９にトルクが伝達される。一方のカムシャフト８は吸気バルブ１４を開閉駆動し、他方のカムシャフト９は排気バルブ１５を開閉駆動する。図２の矢印Ｒは、チェーン１３等の回転方向を示している。なお、トルク伝達系統は、図２に示したようなチェーン１３を用いる構成に限らず、ベルトを用いる構成としてもよい。
図２に示すように、バルブタイミング調整装置１は、内燃機関６の駆動軸としてのクランクシャフト７から２本の従動軸としてのカムシャフト８、９にトルクが伝達されるトルク伝達系統に設けられている。トルク伝達系統では、クランクシャフト７に固定されるギヤ１０と、カムシャフト８、９にそれぞれ固定される２個のギヤ１１、１２にチェーン１３が巻き掛けられ、クランクシャフト７から２本のカムシャフト８、９にトルクが伝達される。一方のカムシャフト８は吸気バルブ１４を開閉駆動し、他方のカムシャフト９は排気バルブ１５を開閉駆動する。図２の矢印Ｒは、チェーン１３等の回転方向を示している。なお、トルク伝達系統は、図２に示したようなチェーン１３を用いる構成に限らず、ベルトを用いる構成としてもよい。
【0025】
本実施形態では、吸気バルブ１４を開閉駆動するカムシャフト８の端部に設けられ、吸気バルブ１４の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置１を例にして説明する。以下の説明では、便宜上、バルブタイミング調整装置１に対してカムシャフト８側を「後側」といい、その反対側を「前側」ということとする。
【0026】
図１および図３に示すように、バルブタイミング調整装置１は、ハウジング２０およびベーンロータ３０などを備えている。バルブタイミング調整装置１には、位相ロック機構２および油圧制御弁３が設けられている。なお、図３では、油圧制御弁３を省略している。
【0027】
本実施形態のバルブタイミング調整装置１が備えるハウジング２０は、シューハウジング２１とリヤプレート２２とがボルト２３により接続されて構成されている。シューハウジング２１は、環状の周壁２４と、その周壁２４から径方向内側に延びる複数のシュー２５と、フロントプレート２６とが一体に形成されたものである。ハウジング２０の内側には、複数のシュー２５により仕切られた複数の油圧室が形成されている。また、フロントプレート２６は、その中央部に油圧制御弁３を挿入するための穴２７を有している。一方、リヤプレート２２は、カムシャフト８を通すための穴２８を有している。また、リヤプレート２２の外周には、ギヤ１１が設けられている。そのギヤ１１に対して、図２に示したチェーン１３が接続される。これにより、ハウジング２０は、内燃機関６の駆動軸としてのクランクシャフト７と共に回転する。
【0028】
ベーンロータ３０は、円筒状のロータ３１、および、そのロータ３１から径方向外側に延びる複数のベーン３２が一体に形成されたものである。ベーンロータ３０は、ハウジング２０の内側に、ハウジング２０に対して所定角度範囲で相対回転可能に設けられている。ベーンロータ３０の軸方向の端部には、カムシャフト８が固定されている。ベーンロータ３０とカムシャフト８とはノックピン３３によって周方向の位置決めがされると共に、相対回転が規制されている。さらに、ベーンロータ３０とカムシャフト８とは、油圧制御弁３が有するアウタースリーブ７１により固定されている。具体的には、アウタースリーブ７１は、ベーンロータ３０の回転中心部において軸方向に貫通する中央穴３４に挿入される。そして、アウタースリーブ７１の外壁に設けられた雄ねじ７２が、カムシャフト８に設けられた雌ねじ１６に螺合し、アウタースリーブ７１の外壁に設けられたフランジ７３がベーンロータ３０に当接する。これにより、ベーンロータ３０とカムシャフト８とがアウタースリーブ７１により固定され、ベーンロータ３０は、内燃機関６の従動軸としてのカムシャフト８と共に回転する。
【0029】
ベーンロータ３０のベーン３２は、ハウジング２０の内側に形成された油圧室を、進角油圧室４０と遅角油圧室４１とに仕切っている。ベーン３２の径方向外側に設けられたシール部材３５は、ハウジング２０の周壁２４に液密に摺接し、ロータ３１の径方向外側に設けられたシール部材３６は、ハウジング２０のシュー２５に液密に摺接している。これにより、進角油圧室４０と遅角油圧室４１との間の作動油の漏れが規制されている。
【0030】
進角油圧室４０は、ベーンロータ３０に設けられた進角油路３７と連通している。進角油路３７を経由して進角油圧室４０に作動油が供給および排出される。遅角油圧室４１は、ベーンロータ３０に設けられた遅角油路３８と連通している。遅角油路３８を経由して遅角油圧室４１に作動油が供給および排出される。
【0031】
進角油圧室４０に供給される作動油の油圧が遅角油圧室４１に供給される作動油の油圧より高くなると、ハウジング２０に対してベーンロータ３０は進角側に相対回転移動する。それと反対に、遅角油圧室４１に供給される作動油の油圧が進角油圧室４０に供給される作動油の油圧より高くなると、ハウジング２０に対してベーンロータ３０は遅角側に相対回転移動する。なお、一般に、進角とは、吸気バルブ１４又は排気バルブ１５の開閉タイミングを早めることをいい、遅角とは、吸気バルブ１４又は排気バルブ１５の開閉タイミングを遅らすことをいう。図３の矢印Ｄは、ハウジング２０に対するベーンロータ３０の進角方向、遅角方向を示している。すなわち、バルブタイミング調整装置１は、進角油圧室４０および遅角油圧室４１に供給される作動油の油圧を調整することで、ハウジング２０とベーンロータ３０とを目標とする回転位相に制御し、吸気バルブ１４の開閉タイミングを調整することが可能である。
【0032】
＜位相ロック機構２の構成＞
次に、位相ロック機構２の構成について説明する。図１、図３および図４に示すように、本実施形態の位相ロック機構２は、ロックピン５０、嵌合凹部５１、解除油圧室５２などを有している。
次に、位相ロック機構２の構成について説明する。図１、図３および図４に示すように、本実施形態の位相ロック機構２は、ロックピン５０、嵌合凹部５１、解除油圧室５２などを有している。
【0033】
ベーンロータ３０のベーン３２の１つには、ロックピン５０を収容する収容穴３９が設けられている。収容穴３９の内側には、円筒状の筒部材５３が圧入固定されている。ロックピン５０は、その筒部材５３の内側に、軸方向に往復移動可能に収容されている。
【0034】
ロックピン５０は、有底円筒状に形成され、底部５４および円筒部５５を有している。ロックピン５０の内側には、スプリング５６が設けられている。スプリング５６の一端は、ベーン３２の収容穴３９の内壁に設けられたスプリング受け５７に係止され、スプリング５６の他端は、ロックピン５０の底部５４の内壁に係止されている。スプリング５６は、圧縮コイルスプリングであり、ロックピン５０をリヤプレート２２側に付勢している。
【0035】
一方、嵌合凹部５１は、ハウジング２０の有するリヤプレート２２のうち油圧室側の面２９から後側に凹むように設けられている。嵌合凹部５１の内壁には、円筒状のリング部材５８が圧入固定されている。ロックピン５０の底部５４側の端部は、そのリング部材５８の径方向内側に嵌合可能である。本実施形態の嵌合凹部５１は、ハウジング２０に対してベーンロータ３０が最遅角位置に位相制御されている状態におけるロックピン５０の位置に対応する位置に設けられている。すなわち、本実施形態において、ロックピン５０と嵌合凹部５１とが嵌合する嵌合位相は、最遅角位相である。ロックピン５０と嵌合凹部５１とが嵌合することで、内燃機関６の始動を可能にすると共に、内燃機関６の始動時等の低油圧時に吸気バルブ１４を駆動するカム機構から正逆方向に作用するカムトルクによりベーンロータ３０とハウジング２０とが搖動して打音が発生することを防ぐことができる。
【0036】
嵌合凹部５１の内側においてロックピン５０の底部５４に面する空間は、解除油圧室５２として機能する。解除油圧室５２は、ロックピン５０が嵌合凹部５１から抜け出す方向にロックピン５０に対して油圧を印加するための油圧室である。本実施形態の解除油圧室５２は、油路５９を経由して進角油圧室４０のみに連通しており、遅角油圧室４１には連通していない。すなわち、本実施形態の位相ロック機構２は、いわゆる「片圧ピン機構」が採用されている。そのため、本実施形態のロックピン５０は、ハウジング２０に対してベーンロータ３０を最遅角位置に位相制御した状態で、進角油圧室４０の油圧が後述するピン解除圧Ｐａよりも小さくなると嵌合凹部５１に嵌合する。なお、本実施形態において、解除油圧室５２に連通する進角油圧室４０は、嵌合位相から最も遠い反嵌合位相（本実施形態では、最進角位相）に向けてベーンロータ３０とハウジング２０を相対回転させる際に油圧を高くする側の油圧室である。
【0037】
ハウジング２０に対してベーンロータ３０を最遅角位相から進角側に位相制御する場合、ロックピン５０を嵌合凹部５１から抜け出させた後（すなわち、ロック解除した後）に、その位相制御を実行することになる。このとき、解除油圧室５２に供給される油圧がロックピン５０のうち軸方向の面に作用する力が、スプリング５６がロックピン５０を付勢する付勢力よりも大きくなると、ロックピン５０は嵌合凹部５１から抜け出すこと（すなわち、ロック解除）が可能となる。ここで、ロックピン５０が嵌合凹部５１から解除可能となる油圧（すなわち、ピン解除圧）をＰａ、ロックピン５０のうち解除油圧室５２を向く面をロックピン５０の軸心に対して垂直な仮想平面に投影した面積をＡａ、スプリング５６の付勢力をＦｓとすると、次の式１の関係を有する。
Ｐａ＝Ｆｓ／Ａａ ・・・（式１）
Ｐａ＝Ｆｓ／Ａａ ・・・（式１）
【0038】
すなわち、解除油圧室５２に供給される油圧がピン解除圧Ｐａ以上となり、さらに、進角油圧室４０および遅角油圧室４１からベーンロータ３０に作用する力と、カムシャフト８からベーンロータ３０に作用するカムトルクとのバランスが釣り合ったときに、ロックピン５０は嵌合凹部５１から抜け出す。そして、ロックピン５０が嵌合凹部５１から抜け出した状態（すなわち、位相ロック機構２が解除された状態）で、進角側への位相制御を行うことが可能となる。ただし、ロックピン５０が嵌合凹部５１から抜け出す前に、進角油圧室４０に油圧が急峻に供給された場合、図４の矢印Ｆに示したような力がベーンロータ３０に作用することがある。その場合、図４の星記号Ｃに示したように、ロックピン５０の先端と嵌合凹部５１の内壁（具体的には、リング部材５８の内壁）とが引っ掛かると、位相ロック機構２が解除できなくなることが懸念される。この問題の解決手段については、後述の電子制御装置５による通電制御にて説明する。
【0039】
＜油圧制御弁３の構成＞
続いて、油圧制御弁３の構成について説明する。図１に示すように、油圧制御弁３は、ベーンロータ３０の回転中心部において軸方向に貫通する中央穴３４に設けられている。油圧制御弁３は、オイルパン６０から油圧ポンプ６１によって汲み上げられた作動油を進角油圧室４０および遅角油圧室４１（以下、「両油圧室４０、４１」という））に供給し、その両油圧室４０、４１から排出される作動油をバルブタイミング調整装置１の外に排出する機能を有している。
続いて、油圧制御弁３の構成について説明する。図１に示すように、油圧制御弁３は、ベーンロータ３０の回転中心部において軸方向に貫通する中央穴３４に設けられている。油圧制御弁３は、オイルパン６０から油圧ポンプ６１によって汲み上げられた作動油を進角油圧室４０および遅角油圧室４１（以下、「両油圧室４０、４１」という））に供給し、その両油圧室４０、４１から排出される作動油をバルブタイミング調整装置１の外に排出する機能を有している。
【0040】
図１および図５に示すように、油圧制御弁３は、アウタースリーブ７１、インナースリーブ８０、スプール９０などを有している。なお、以下の説明では、アウタースリーブ７１とインナースリーブ８０とを纏めて「スリーブ７０」と呼ぶことがある。
【0041】
上述したように、アウタースリーブ７１は、ベーンロータ３０とカムシャフト８を固定している。そのため、アウタースリーブ７１とベーンロータ３０とカムシャフト８とは相対回転しないように固定されている。
【0042】
アウタースリーブ７１は、筒状に形成されており、前側から順に、外側遅角ポート７４、外側進角ポート７５を有している。また、アウタースリーブ７１の前側の開口部には、円環状のストッパリング７６が固定されている。一方、アウタースリーブ７１の後側の開口７７は、カムシャフト８に設けられた作動油室６２に連通している。
【0043】
インナースリーブ８０は、アウタースリーブ７１の内側に固定されている。インナースリーブ８０の径方向外側の外壁面と、アウタースリーブ７１の径方向内側の内壁面とは当接している。インナースリーブ８０の後側の端部は、アウタースリーブ７１の後側の開口７７の外周に設けられる外周部７９に当接している。一方、インナースリーブ８０の軸方向前側の端部は、ストッパリング７６に当接している。これにより、インナースリーブ８０とアウタースリーブ７１との軸方向の位置ずれが防がれている。
【0044】
図５および図６に示すように、インナースリーブ８０は、カムシャフト８の作動油室６２と連通する作動油供給室８１を有している。また、インナースリーブ８０は、スプール９０を収容する収容室８２を有している。作動油供給室８１と収容室８２とは、仕切壁８３により仕切られている。
【0045】
図６に示すように、インナースリーブ８０は、作動油供給室８１に連通する連通孔８４と、その連通孔８４からインナースリーブ８０の外壁を軸方向に延びる連通溝８５と、その連通溝８５からインナースリーブ８０を径方向内側に貫通する貫通孔８６を有している。貫通孔８６は、収容室８２側の領域に設けられている。
【0046】
また、インナースリーブ８０は、収容室８２側の領域において、前側から順に、内側遅角ポート８７、内側進角ポート８８を有している。内側遅角ポート８７および内側進角ポート８８と、連通溝８５および貫通孔８６とは、インナースリーブ８０の周方向において異なる位置に設けられている。また、インナースリーブ８０の軸方向において、内側遅角ポート８７および内側進角ポート８８の中間の位置に貫通孔８６は設けられている。
【0047】
図５に示すように、内側遅角ポート８７と外側遅角ポート７４とは径方向に連通しており、内側進角ポート８８と外側進角ポート７５とは径方向に連通している。そのため、以下の説明では、外側遅角ポート７４と内側遅角ポート８７とを纏めて「遅角ポート７１０」と呼び、外側進角ポート７５と内側進角ポート８８とを纏めて「進角ポート７２０」と呼ぶ。遅角ポート７１０は、ベーンロータ３０に設けられた遅角油路３８と連通しており、進角ポート７２０は、ベーンロータ３０に設けられた進角油路３７と連通している。
【0048】
スプール９０は、有底筒状に形成され、インナースリーブ８０の収容室８２に軸方向に往復移動可能に設けられている。スプール９０の径方向外側の外壁面と、インナースリーブ８０の径方向内側の内壁面とは摺接している。
【0049】
スプール９０と仕切壁８３との間に、スプリング９１が設けられている。スプリング９１の一端は、スプール９０の内壁の一部に設けられた段差９２に係止され、スプリング９１の他端は仕切壁８３に係止されている。スプリング９１は、圧縮コイルスプリングであり、スプール９０をストッパリング７６側に付勢している。図５では、スプール９０の前側の端部９３がストッパリング７６に当接している状態を示している。これにより、スプール９０の軸方向前側の位置が定められる。このスプール９０の位置を、スプール９０の初期位置またはゼロストロークと呼ぶ。
【0050】
一方、図７に示すように、後述する電磁駆動部４としてのソレノイドアクチュエータの押圧ピン４６によりスプール９０が前側から後側に押圧されると、スプリング９１が圧縮され、スプール９０のうち後側の端部９４とインナースリーブ８０の仕切壁８３の外周に設けられた段差面８９とが当接する。これにより、スプール９０の軸方向後側の位置（すなわち、スプール９０の最大移動位置）が定められる。このスプール９０の位置を、スプール９０の最大移動位置またはフルストロークと呼ぶ。
【0051】
スプール９０の径方向外側の外壁には、前側から順に、作動油排出溝９５、前側シール部９６、作動油供給溝９７、後側シール部９８が設けられている。作動油排出溝９５、前側シール部９６、作動油供給溝９７、後側シール部９８は、いずれもスプール９０の周方向に亘り連続して設けられている。作動油排出溝９５には、板厚方向に貫通する孔９９が設けられている。前側シール部９６と後側シール部９８は、いずれもインナースリーブ８０の径方向内側の内壁面と液密に摺接している。また、作動油供給溝９７は、スプール９０がゼロストローク（すなわち、初期位置）からフルストローク（すなわち、最大移動位置）に移動する間において、インナースリーブ８０の貫通孔８６と常に連通する位置に設けられている。そのため、オイルパン６０から油圧ポンプ６１によって汲み上げられた作動油は、カムシャフト８の作動油室６２→インナースリーブ８０の作動油供給室８１→連通孔８４→連通溝８５→貫通孔８６→作動油供給溝９７の順に供給される。このような構成において、油圧制御弁３は、スプール９０の軸方向の位置を変えることで、作動油供給溝９７と遅角ポート７１０または進角ポート７２０とを連通させ、両油圧室４０、４１に供給する作動油および油圧を制御することが可能である。
【0052】
次に、油圧制御弁３による両油圧室４０、４１への作動油の供給、および、両油圧室４０、４１からの作動油の排出について説明する。
【0053】
図５は、上述したように、スプール９０がゼロストローク（すなわち、初期位置）にある状態を示している。この状態で、遅角ポート７１０が作動油供給溝９７に開口する開口面積が最大となり、且つ、進角ポート７２０が収容室８２に開口する面積が最大となる。このとき、矢印ＩＮに示すように、オイルパン６０から汲み上げられる作動油は、作動油供給溝９７→遅角ポート７１０→遅角油路３８を流れ、遅角油圧室４１に供給される。一方、矢印ＯＵＴに示すように、進角油圧室４０の作動油は、進角油路３７→進角ポート７２０→収容室８２→作動油排出溝９５の孔９９→ストッパリング７６の穴７８を流れ、オイルパン６０へ排出される。
【0054】
図７は、上述したように、スプール９０がフルストローク（すなわち、最大移動位置）にある状態を示している。この状態で、進角ポート７２０が作動油供給溝９７に開口する開口面積が最大となり、且つ、遅角ポート７１０が作動油排出溝９５を介して収容室８２に開口する面積が最大となる。このとき、矢印ＩＮに示すように、オイルパン６０から汲み上げられる作動油は、作動油供給溝９７→進角ポート７２０→進角油路３７を流れ、進角油圧室４０に供給される。一方、矢印ＯＵＴに示すように、遅角油圧室４１の作動油は、遅角油路３８→遅角ポート７１０→収容室８２→ストッパリング７６の穴７８を流れ、オイルパン６０へ排出される。
【0055】
図８および図９は、スプール９０がゼロストロークとフルストロークとの間において、両油圧室４０、４１のどちらからも作動油が排出されない状態を示している。この状態で、バルブタイミング調整装置１のハウジング２０とベーンロータ３０との相対回転位相を保持することが可能である。このときの油圧制御弁３のスプール９０の位置を、保持ストロークと呼ぶ。
【0056】
具体的には、図８は、進角ポート７２０の後側の端部と後側シール部９８の後側の端部とが一致している状態を示している。この状態で、進角ポート７２０は後側シール部９８により閉じられている。そのため、進角油圧室４０から作動油は殆ど排出されない。一方、遅角ポート７１０と作動油供給溝９７とは連通している。そのため、矢印ＩＮに示すように、作動油供給溝９７から遅角ポート７１０および遅角油路３８を通り、遅角油圧室４１に比較的少量の作動油および油圧が供給される。
【0057】
また、図９は、遅角ポート７１０の前側の端部と前側シール部９６の前側の端部とが一致している状態を示している。この状態で、遅角ポート７１０は前側シール部９６により閉じられている。そのため、遅角油圧室４１からの作動油は殆ど排出されない。一方、進角ポート７２０と作動油供給溝９７とは連通している。そのため、矢印ＩＮに示すように、作動油供給溝９７から進角ポート７２０および進角油路３７を通り、進角油圧室４０に比較的少量の作動油および油圧が供給される。このように、図８から図９に示した保持ストロークの状態において、両油圧室４０、４１から作動油は殆ど排出されず、言い換えれば、作動油の排出量は０または最小となっている。
【0058】
＜電磁駆動部４の構成＞
続いて、図１に示すように、電磁駆動部４は、油圧制御弁３とは別部材で構成されたソレノイドアクチュエータであり、油圧制御弁３の前側に設けられている。電磁駆動部４は、本体部４５および押圧ピン４６を有している。本体部４５は、図示しないソレノイドカバーに取り付けられている。押圧ピン４６は、本体部４５から油圧制御弁３側に突出している。押圧ピン４６の先端は、スプール９０の前側の端部９３に当接、および、離間することが可能である。電磁駆動部４は、本体部４５へ印加される電流量が大きくなるに従い、押圧ピン４６がスプール９０をスプリング９１の付勢力に抗して後側に押圧する押圧力が大きくなる。スプール９０の位置は、押圧ピン４６からスプール９０に印加される荷重と、スプリング９１の付勢力とのバランスにより定まる。したがって、電磁駆動部４は、本体部４５への電流の印加量に応じて、押圧ピン４６を軸方向に往復移動させることで、スプール９０の軸方向の位置を変化させることが可能である。ただし、電子制御装置５から電磁駆動部４への電流の印加量に対するスプール９０の軸方向の位置変化の応答速度（すなわち、追従性）は、作動油の粘度によって変化することがある。
続いて、図１に示すように、電磁駆動部４は、油圧制御弁３とは別部材で構成されたソレノイドアクチュエータであり、油圧制御弁３の前側に設けられている。電磁駆動部４は、本体部４５および押圧ピン４６を有している。本体部４５は、図示しないソレノイドカバーに取り付けられている。押圧ピン４６は、本体部４５から油圧制御弁３側に突出している。押圧ピン４６の先端は、スプール９０の前側の端部９３に当接、および、離間することが可能である。電磁駆動部４は、本体部４５へ印加される電流量が大きくなるに従い、押圧ピン４６がスプール９０をスプリング９１の付勢力に抗して後側に押圧する押圧力が大きくなる。スプール９０の位置は、押圧ピン４６からスプール９０に印加される荷重と、スプリング９１の付勢力とのバランスにより定まる。したがって、電磁駆動部４は、本体部４５への電流の印加量に応じて、押圧ピン４６を軸方向に往復移動させることで、スプール９０の軸方向の位置を変化させることが可能である。ただし、電子制御装置５から電磁駆動部４への電流の印加量に対するスプール９０の軸方向の位置変化の応答速度（すなわち、追従性）は、作動油の粘度によって変化することがある。
【0059】
＜電子制御装置５の構成＞
電子制御装置５（以下、「ＥＣＵ」という）は、プロセッサ、メモリーを含むマイクロコンピュータとその周辺回路を備えており、メモリーに記憶された制御プログラムに基づいて、出力側に接続される電磁駆動部４等への通電を制御する。なお、ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略である。ＥＣＵのメモリーは、非遷移的実体的記憶媒体である。ＥＣＵは、内燃機関６の運転状況等に応じて、電磁駆動部４に印加する電流を制御することで、バルブタイミング調整装置１の位相制御を行う。具体的には、ＥＣＵは、ＰＷＭ制御により電磁駆動部４に印加する電流を制御する。なお、ＰＷＭは、Pulse Width Modulationの略である。
電子制御装置５（以下、「ＥＣＵ」という）は、プロセッサ、メモリーを含むマイクロコンピュータとその周辺回路を備えており、メモリーに記憶された制御プログラムに基づいて、出力側に接続される電磁駆動部４等への通電を制御する。なお、ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略である。ＥＣＵのメモリーは、非遷移的実体的記憶媒体である。ＥＣＵは、内燃機関６の運転状況等に応じて、電磁駆動部４に印加する電流を制御することで、バルブタイミング調整装置１の位相制御を行う。具体的には、ＥＣＵは、ＰＷＭ制御により電磁駆動部４に印加する電流を制御する。なお、ＰＷＭは、Pulse Width Modulationの略である。
【0060】
図１０のグラフを参照しつつ、ＥＣＵがＰＷＭ制御によりデューティ比を調整して電磁駆動部４に印加する電流値と、油圧制御弁３から両油圧室４０、４１に供給および排出される作動油の流量との関係などについて説明する。なお、図１０のグラフは、基本的な状態を示したものであり、バルブタイミング調整システムの各構成部材の製造公差、車両搭載状態、内燃機関６の回転数または油温などにより変化することがある。
【0061】
図１０のグラフの横軸は、ＥＣＵのＰＷＭ制御によるデューティ比（すなわち、電流値）と、それに追従して動作するスプール９０のストローク量を示している。デューティ比が０％のとき、スプール９０はゼロストロークとなる。デューティ比が１００％のとき、スプール９０はフルストロークとなる。
【0062】
一方、図１０のグラフの縦軸は、油圧制御弁３の有する進角ポート７２０の開口面積および遅角ポート７１０の開口面積と、その油圧制御弁３から両油圧室４０、４１に供給および排出される作動油の流量を示している。なお、進角ポート７２０の開口面積および遅角ポート７１０の開口面積と、そこから両油圧室４０、４１に供給および排出される作動油の流量とはほぼ比例関係にある。具体的には、進角ポート７２０の開口面積が０のとき、進角油圧室４０に供給または排出される作動油の流量は０または最小であり、進角ポート７２０の開口面積が大きくなるに従い、進角油圧室４０に供給または排出される作動油の流量も大きくなる。遅角ポート７１０の開口面積が０のとき、遅角油圧室４１に供給または排出される作動油の流量は０または最小であり、遅角ポート７１０の開口面積が大きくなるに従い、遅角油圧室４１に供給または排出される作動油の流量も大きくなる。
【0063】
図１０の実線ＲＳは、遅角ポート７１０から遅角油圧室４１に供給される作動油の流量を示し、破線ＡＤは、進角油圧室４０から進角ポート７２０を経由して排出される作動油の流量を示している。一方、実線ＡＳは、進角ポート７２０から進角油圧室４０に供給される作動油の流量を示し、破線ＲＤは、遅角油圧室４１から遅角ポート７１０を経由して排出される作動油の流量を示している。
【0064】
図１０のグラフにおいて、デューティ比が０％、それに追従するスプール９０がゼロストロークのとき、遅角ポート７１０から遅角油圧室４１に供給される作動油の流量が最大となり、進角油圧室４０から進角ポート７２０を経由して排出される作動油の流量も最大となる。なお、この状態は、図５に示したものに相当する。このとき、バルブタイミング調整装置１は、ハウジング２０に対してベーンロータ３０が遅角側に位相制御される。
【0065】
図１０のグラフにおいて、デューティ比が１００％、それに追従するスプール９０がフルストロークのとき、進角ポート７２０から進角油圧室４０に供給される作動油の流量が最大となり、遅角油圧室４１から遅角ポート７１０を経由して排出される作動油の流量も最大となる。この状態は、図７に示したものに相当する。このとき、バルブタイミング調整装置１は、ハウジング２０に対してベーンロータ３０が進角側に位相制御される。
【0066】
図１０のグラフにおいて、デューティ比がＰ％～Ｑ％、スプール９０が保持ストロークの範囲にあるとき、両油圧室４０、４１からの作動油の排出量は０または最小となる。詳細には、デューティ比がＰ％に追従するスプール９０の状態は、図８に示したものに相当する。このとき、進角油圧室４０から作動油は殆ど排出されず、遅角油圧室４１に比較的少量の作動油および油圧が供給される。一方、デューティ比がＱ％に追従するスプール９０の状態は、図９に示したものに相当する。このとき、遅角油圧室４１から作動油は殆ど排出されず、進角油圧室４０に比較的少量の作動油および油圧が供給される。以下の説明では、ＥＣＵがデューティ比をＰ％～Ｑ％として、スプール９０を保持ストロークとする際の電流値を「保持電流値」と呼ぶ。
【0067】
このようにして、ＥＣＵは、デューティ比を変えて電磁駆動部４に印加する電流を制御することで、両油圧室４０、４１に供給および排出される作動油の流量を調整し、バルブタイミング調整装置１の位相制御を行うことが可能である。また、ＥＣＵは、バルブタイミング調整装置１の位相制御を開始する際に、両油圧室４０、４１と解除油圧室５２に供給および排出される作動油の流量を制御し、位相ロック機構２を解除する（具体的には、ロックピン５０を嵌合凹部５１から抜け出させる）ことが可能である。
【0068】
＜位相ロック機構２の解除時にＥＣＵが実行する通電制御＞
続いて、本実施形態のバルブタイミング調整システムにおいて、位相ロック機構２の解除時にＥＣＵが実行する通電制御について説明するが、その前に、位相ロック機構２の解除時における課題について説明しておく。
続いて、本実施形態のバルブタイミング調整システムにおいて、位相ロック機構２の解除時にＥＣＵが実行する通電制御について説明するが、その前に、位相ロック機構２の解除時における課題について説明しておく。
【0069】
位相ロック機構２に片圧ピン機構を採用したバルブタイミング調整システムでは、ベーンロータ３０を最遅角位相から進角側に位相制御を行うシステム起動時において、位相ロック機構２を解除し、ベーンロータ３０を目標位相に迅速に到達させることが求められる。しかしながら、バルブタイミング調整システムは、低温環境下にて作動油が高粘度になる場合、または、作動油に高粘度油種が用いられる場合、次のような問題が生じることがある。すなわち、作動油が高粘度になると、流体抵抗が大きくなることで、油圧制御弁３のスプール９０が動きにくくなる。具体的には、図５に示したように、最遅角位相制御時に位相ロック機構がロックした状態では、ＥＣＵの通電制御においてデューティ比が０％、スプール９０はゼロストロークとなり、スプール９０の前側の端部９３がストッパリング７６に当接している。その状態から、スプール９０を後側に動かそうとすると、それと逆向きの力であるリンキング力がスプール９０とストッパリング７６に作用する。ここで、リンキング力とは、流体内で接触している物体が離れようとするとき、接触部の隙間の圧力が低下することで、物体の進行方向と逆方向に発生する力である。
【0070】
一般に、円形接触部のリンキング力Ｆｌは、作動油の粘性係数をμ、物体の移動速度をＶ、２つの物体間のクリアランスをｈ、物体の半径をＲ、２つの物体の接触面積をπＲ２とすると、次の式２により表される。
Ｆｌ＝（３／２π）・（μＶ／ｈ３）・（πＲ２）２ ・・・（式２）
Ｆｌ＝（３／２π）・（μＶ／ｈ３）・（πＲ２）２ ・・・（式２）
【0071】
上記式２から、スプール９０とストッパリング７６との接触箇所に付着している作動油の粘性係数μが大きくなると、それに比例してリンキング力も増加することがわかる。そのため、作動油が高粘度になると、スプール９０が動き出しにくくなる。さらに、作動油が高粘度になると、スプール９０の径方向外側のシール部９６、９８とインナースリーブ８０の径方向内側の内壁面との間の流体抵抗が大きくなることによっても、スプール９０は動き出しにくくなる。これにより、バルブタイミング調整装置１の起動時間の遅れが増大してしまうといった課題がある。
【0072】
なお、バルブタイミング調整装置１の起動時間の遅れを改善するため、進角油圧室４０の油圧を急峻に高めることも考えられる。すなわち、ＥＣＵの通電制御において、デューティ比を０から、ベーンロータ３０を目標位相に到達させるための目標電流値に相当するデューティ比に瞬時に切り替え、そのデューティ比をベーンロータ３０が目標位相に到達するまで維持する。これにより、進角油圧室４０に作動油が供給され、その進角油圧室４０から解除油圧室５２にも作動油が供給されるので、ロックピン５０が解除され、ベーンロータ３０が目標位相に制御されるようにも思われる。しかし、そのようにすれば、図４の矢印Ｆに示したように、ロックピン５０が嵌合凹部５１から抜け出す動作を始める前に進角油圧室４０の油圧が急峻に増加することで、ベーンロータ３０およびハウジング２０からロックピン５０に対して過大なトルクが作用する。そのため、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かり、位相ロック機構２を解除できなくなってしまうことが懸念される。
【0073】
上記のような課題を解決すべく、本実施形態のバルブタイミング調整システムの備えるＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時に、図１１に示す通電制御を実行するものである。ＥＣＵは、この通電制御により、所定のデューティ比による電流を電磁駆動部４に印加し、それにスプール９０を追従させて動かすことで、バルブタイミング調整装置１の各油圧室に作動油および油圧を供給し、ロックピン５０を嵌合凹部５１から抜け出させる。
【0074】
図１１のグラフにおいて、横軸は時間を示しており、縦軸は、ＥＣＵのＰＷＭ制御によるデューティ比および電流値を示している。
【0075】
図１１の時刻Ｔ１で、ＥＣＵによる位相ロック機構２を解除するための通電制御が開始される。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間、ＥＣＵは、電磁駆動部４へ電流を所定の電流値（例えば、デューティ比１００％）で所定時間印加する初動制御を実行する。この初動制御により、作動油が高粘度であっても、スプール９０を初期位置から確実に動かし、スプールを摺動しやすい状態に変えることが可能である。すなわち、通電制御の開始時にデューティ比を瞬間的に大きくすることで、スプール９０とストッパリング７６との接触箇所に発生するリンキング力や、インナースリーブ８０の内壁とシール部９６、９８との間の流体抵抗に抗して、スプール９０をストッパリング７６から瞬時に引き離すことが可能である。なお、初動制御を実行する際の「所定の電流値」は、作動油が高粘度であってもスプール９０を初期位置から移動できるものであればよく、例えば保持電流値よりも大きい電流値であり、好ましくはデューティ比１００～９５％、より好ましくはデューティ比１００％である。また、初動制御の所定時間は、好ましくは５０～１００ｍｓである。
【0076】
続いて、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の間、ＥＣＵは、初動制御で印加した電流値よりも小さく且つ０より大きい電流値から、次第に電流値を増加する徐変制御を実行する。なお、本明細書において、「０より大きい電流値」とは０ｍＡより大きい電流値、または、デューティ比０％（例えば、電流値０ｍＡ～１００ｍＡの間の所定の値）より大きい電流値をいう。この徐変制御により、ロックピン５０を嵌合凹部５１から抜け出させることが可能である。すなわち、油圧制御弁３から進角油圧室４０への作動油の油圧および供給量を徐々に増やすことで、ベーンロータ３０およびハウジング２０からロックピン５０に作用するトルクが過大になる前に、解除油圧室５２の油圧を高めてロックピン５０を嵌合凹部５１から抜け出させることが可能である。これにより、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かってロック解除不能となるといった不具合を防ぐことができる。なお、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３における徐変制御の電流の傾きは、例えば、１Ａ／ｓｅｃ程度が好ましい。
【0077】
時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の徐変制御の途中でロックピン５０は嵌合凹部５１から抜け出す。具体的には、徐変制御の途中で解除油圧室５２に供給される油圧がピン解除圧以上となり、さらに、進角油圧室４０および遅角油圧室４１からベーンロータ３０に作用する力と、ベーンロータ３０に作用するカムトルクとのバランスが釣り合ったときに、ロックピン５０は嵌合凹部５１から抜け出す。
【0078】
上述したように、時刻Ｔ２において、徐変制御を開始する際の電流値（以下、「徐変開始電流値」という）は、初動制御で印加した電流値よりも小さく、且つ、０より大きい電流値である。詳細には、徐変開始電流値は、保持電流値の範囲内の所定の電流値とされる。或いは、徐変開始電流値は、保持電流値より小さく、且つ、０より大きい範囲の所定の電流値とされる。具体的には、徐変開始電流値は、デューティ比が２０～５０％の間の所定の電流値が好ましい。また、デューティ比１００％＝１０００ｍＡと設定されている場合、徐変開始電流値は、２００ｍＡ～５００ｍＡの間の所定の電流値が好ましい。
【0079】
徐変開始電流値を保持電流値の範囲内の所定の電流値とすることで、徐変制御が実行される際に、遅角油圧室４１に油圧が急峻に供給される領域、すなわち位相ロック機構２の解除に不要な領域が除かれる。そのため、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かることを防ぐと共に、位相ロック機構２の解除にかかる時間を短くできる。すなわち、バルブタイミング調整装置１の起動時間を短くできる。
【0080】
ところで、上述したように図１０を参照して説明した保持電流値は、バルブタイミング調整システムの各構成部材の製造公差、車両搭載状態、内燃機関６の回転数または油温などにより変動が生じることがある。それに対し、徐変開始電流値を保持電流値より小さく、且つ、０より大きい範囲の所定の電流値とすることで、保持電流値に変動が生じた場合でも、徐変制御中に保持電流値の範囲を必ず通過させることができる。これにより、保持電流値の変動に関わらず、位相ロック機構２を解除できる可能性を高めることができる。
【0081】
また、作動油の温度が高いときなど作動油が低粘度の場合、作動油が高粘度のときと比べて、初動制御を実行した際のスプール９０の移動量が大きくなることがある。そのような場合であっても、徐変開始電流値を保持電流値より小さく、且つ、０より大きい範囲の所定の電流値とすることで、徐変制御の開始時にスプール９０をゼロストローク側に大きく引き戻し、徐変制御中に保持電流値の範囲を必ず通過させることができる。これにより、作動油が高粘度状態から低粘度状態に亘り、位相ロック機構２を解除できる可能性を高めることができる。
【0082】
なお、時刻Ｔ３において、徐変制御を終了する際の電流値は、目標電流値とされている。なお、目標電流値は、ベーンロータ３０を進角側に相対回転させ、ベーンロータ３０を目標位相に到達させるための電流値であるので、保持電流値よりも大きい電流値である。したがって、徐変制御を終了する際の電流値を目標電流値とすることで、徐変制御中の制御電流値を保持電流値の範囲の上限値まで必ず通過させた後、目標電流値の印加によりベーンロータ３０を目標位相に短時間で到達させることができる。なお、図示は省略するが、ＥＣＵは、ベーンロータ３０が目標位相に到達した後、制御電流値を再び保持電流値とする。これにより、ベーンロータ３０は目標位相で保持される。
【0083】
（第１～第３比較例）
ここで、上述した第１実施形態のバルブタイミング調整システムと比較するため、第１～第３比較例のバルブタイミング調整システムに関し、それぞれのＥＣＵが位相ロック機構２の解除時に実行する通電制御について説明する。なお、第１比較例は、本件の出願人が創作した制御方法であり従来技術ではない。また、第２比較例は、上述した特許文献１に記載のものと同一の制御方法である。第３比較例は、従来の一般的な制御方法である。
ここで、上述した第１実施形態のバルブタイミング調整システムと比較するため、第１～第３比較例のバルブタイミング調整システムに関し、それぞれのＥＣＵが位相ロック機構２の解除時に実行する通電制御について説明する。なお、第１比較例は、本件の出願人が創作した制御方法であり従来技術ではない。また、第２比較例は、上述した特許文献１に記載のものと同一の制御方法である。第３比較例は、従来の一般的な制御方法である。
【0084】
（第１比較例）
第１比較例のＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時に、図１２に示す通電制御を実行する。なお、図１２では、第１比較例のＥＣＵが実行する通電制御を実線で示し、第１実施形態で説明した通電制御を二点鎖線で示している。
第１比較例のＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時に、図１２に示す通電制御を実行する。なお、図１２では、第１比較例のＥＣＵが実行する通電制御を実線で示し、第１実施形態で説明した通電制御を二点鎖線で示している。
【0085】
図１２の時刻Ｔ１で、第１比較例のＥＣＵによる位相ロック機構２を解除するための通電制御が開始される。第１比較例のＥＣＵは、図１２の時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間、電磁駆動部４へ電流を所定の電流値（例えば、デューティ比１００％）で所定時間印加する初動制御を実行する。続いて、時刻Ｔ２から時刻Ｔ４の間、ＥＣＵは、デューティ比０％（例えば、電流値０ｍＡ～１００ｍＡの間の所定の値）から次第に電流値を増加する徐変制御を実行する。
【0086】
すなわち、第１比較例のＥＣＵは、徐変開始電流値をデューティ比０％としている点が、第１実施形態の制御と異なっている。この場合、徐変制御が実行されている時間が、第１実施形態の制御に比べて長くなる。具体的には、図１２に両矢印Ｗで示した時刻Ｔ２～時刻Ｔ２ａまでの時間が、第１実施形態で説明した制御方法と比べて長い時間、すなわち無駄な時間となっている。なお、時刻Ｔ２～時刻Ｔ２ａまでの時間は、解除油圧室５２に連通していない遅角油圧室４１に油圧が急峻に供給される領域であり、言い換えれば、位相ロック機構２の解除に不要な領域である。したがって、第１比較例は、第１実施形態に比べて、位相ロック状態から位相制御を実行する際の起動時間が長くなり、起動性が悪化している。
【0087】
（第２比較例）
第２比較例のＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時に、図１３Ａ～図１３Ｃに示す通電制御を実行する。図１３Ａは、ＥＣＵが電磁駆動部４へ印加する電流値を示している。図１３Ｂは、解除油圧室５２に連通する進角油圧室４０に供給される油圧を示している。図１３Ｃは、ロックピン５０の動きを示している。
第２比較例のＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時に、図１３Ａ～図１３Ｃに示す通電制御を実行する。図１３Ａは、ＥＣＵが電磁駆動部４へ印加する電流値を示している。図１３Ｂは、解除油圧室５２に連通する進角油圧室４０に供給される油圧を示している。図１３Ｃは、ロックピン５０の動きを示している。
【0088】
図１３Ａ～図１３Ｃの時刻Ｔ１１で、第２比較例のＥＣＵによる位相ロック機構２を解除するための通電制御が開始される。図１３Ａに示すように、第２比較例のＥＣＵは、図１３Ａの時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３の間、第１電流値から第２電流値に向けて電流値を次第に増加する徐変制御を実行する。なお、上述した特許文献１の記載では、第１電流値と第２電流値の間に「最もロック解除されやすい油圧状態を実現する電流値」が存在するものとされている。なお、第２比較例では、第１実施形態で説明した初動制御が行われていない。
【0089】
図１３Ｂにおいて、破線Ｐ１は、作動油の温度が高いまたは油種粘度が低いなど、作動油の粘度が低いときに、解除油圧室５２に連通する進角油圧室４０に供給される油圧を示している。それに対し、図１３Ｂにおいて、実線Ｐ２は、作動油の温度が低いまたは油種粘度が高いなど、作動油の粘度が高いときに、解除油圧室５２に連通する進角油圧室４０に供給される油圧を示している。なお、一般に、作動油の粘度が低いときは、油圧制御弁３のスプール９０が動き出しやすい状態となる。それに対し、作動油の粘度が高いときは、油圧制御弁３のスプール９０が動き出しにくい状態となる。
【0090】
図１３Ｂの破線Ｐ１に示すように、作動油の粘度が低いとき、時刻Ｔ１１から進角油圧室４０に供給される油圧が徐々に増加している。すなわち、作動油の粘度が低いときには、徐変制御の実行開始と共に、油圧制御弁３のスプール９０が動作を開始し、それに伴って、進角油圧室４０の油圧も徐々に増加する。
【0091】
それに対し、図１３Ｂの実線Ｐ２に示すように、作動油の粘度が高いとき、時刻Ｔ１１から所定時間遅れた時刻Ｔ１２から進角油圧室４０の油圧が急峻に増加している。すなわち、作動油の粘度が高いときは、油圧制御弁３のスプール９０が動き出しにくいので、徐変制御の実行開始から所定時間遅れて油圧制御弁３のスプール９０が動作を開始する。ここで、図１３Ａに示したように、油圧制御弁３のスプール９０が動作を開始する時刻Ｔ１２では、徐変制御が開始された時刻Ｔ１１の電流値（すなわち、第１電流値）よりも高い電流値Ｘとなっている。そのため、油圧制御弁３のスプール９０は、動作を開始した後、その電流値Ｘに相当する位置に瞬時に移動するため、進角油圧室４０の油圧は、時刻Ｔ１２から急峻に増加する。
【0092】
【0093】
図１３Ｃの破線Ｍ１に示すように、作動油の粘度が低いとき、時刻Ｔ１１から所定時間経過した時刻Ｔ１１ａ以降、ロックピン５０は嵌合凹部５１から抜け出す。すなわち、ロックピン５０は、進角油圧室４０から解除油圧室５２に供給される油圧がピン解除圧以上となり、さらに、進角油圧室４０および遅角油圧室４１からベーンロータ３０に作用する力と、ベーンロータ３０に作用するカムトルクとのバランスが釣り合ったときに、嵌合凹部５１から抜け出す。
【0094】
それに対し、図１３Ｃの実線Ｍ２に示すように、作動油の粘度が高いとき、ロックピン５０は解除不可となる。すなわち、時刻Ｔ１２から進角油圧室４０の油圧が急峻に増加するため、ロックピン５０が嵌合凹部５１から抜け出す前に、ベーンロータ３０およびハウジング２０からロックピン５０に対して過大なトルクが作用する。そのため、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かり、位相ロック機構２が解除できなくなる。したがって、第２比較例は、作動油の粘度が高いとき、ロックピン５０が解除できなくなる恐れがある。
【0095】
（第３比較例）
第３比較例のＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時に、図１４に示す通電制御を実行する。図１４の時刻Ｔ２１で、第３比較例のＥＣＵによる位相ロック機構２を解除するための通電制御が開始される。第３比較例のＥＣＵは、時刻Ｔ２１で、デューティ比を０から、ベーンロータ３０を進角側に位相制御するための目標電流値に相当するデューティ比に瞬時に切り替え、それ以降、ベーンロータ３０がその目標位相に到達するまでそのデューティ比を維持する。しかし、その場合、時刻Ｔ２１から進角油圧室４０の油圧が急峻に増加するため、ロックピン５０が嵌合凹部５１から抜け出す前に、ベーンロータ３０およびハウジング２０からロックピン５０に対して過大なトルクが作用する。そのため、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かり、位相ロック機構２が解除できなくなる。したがって、第３比較例も、ロックピン５０が解除できなくなる恐れがある。
第３比較例のＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時に、図１４に示す通電制御を実行する。図１４の時刻Ｔ２１で、第３比較例のＥＣＵによる位相ロック機構２を解除するための通電制御が開始される。第３比較例のＥＣＵは、時刻Ｔ２１で、デューティ比を０から、ベーンロータ３０を進角側に位相制御するための目標電流値に相当するデューティ比に瞬時に切り替え、それ以降、ベーンロータ３０がその目標位相に到達するまでそのデューティ比を維持する。しかし、その場合、時刻Ｔ２１から進角油圧室４０の油圧が急峻に増加するため、ロックピン５０が嵌合凹部５１から抜け出す前に、ベーンロータ３０およびハウジング２０からロックピン５０に対して過大なトルクが作用する。そのため、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かり、位相ロック機構２が解除できなくなる。したがって、第３比較例も、ロックピン５０が解除できなくなる恐れがある。
【0096】
＜第１実施形態の作用効果＞
上述した第１～第３比較例と比較して、第１実施形態のバルブタイミング調整システムは、次の作用効果を奏するものである。
上述した第１～第３比較例と比較して、第１実施形態のバルブタイミング調整システムは、次の作用効果を奏するものである。
【0097】
（１）第１実施形態では、ＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時に、まず、電磁駆動部４へ電流を所定の電流値で所定時間印加してスプール９０を初期位置（すなわち、ゼロストローク）から移動させる初動制御を実行する。その後、ＥＣＵは、初動制御で印加した電流値よりも小さく且つ０より大きい電流値から、次第に電流値を増加しつつ電磁駆動部４へ電流を印加することで、ロックピン５０を嵌合凹部５１から抜け出させる徐変制御を実行する。
【0098】
これによれば、初動制御により、電磁駆動部４からスプール９０に大きな荷重を瞬間的に印加することで、作動油が高粘度であっても、スプール９０を初期位置から確実に動かし、スプール９０を摺動しやすい状態に変えることが可能である。そのため、初動制御に続く徐変制御により、電流印加量の増加に追従するようにスプール９０を徐々に移動させることができ、位相ロック機構２を確実に解除できる。
【0099】
さらに、徐変制御では、電流値を０（すなわち、０ｍＡまたはデューティ比０％）から増加してゆくのではなく、電流値を０より大きい電流値から次第に増加してゆくことで、遅角油圧室４１に油圧が急峻に供給される領域、すなわち位相ロック機構２の解除に不要な領域が除かれる。そのため、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かることを防ぐと共に、位相ロック機構２の解除にかかる時間を短くできる。したがって、このバルブタイミング調整システムは、例えば作動油の粘度が高い場合であっても、バルブタイミング調整装置１を位相ロック状態から短時間でロック解除して位相制御を行うことが可能となり、起動性を向上できる。
【0100】
（２）第１実施形態では、位相ロック機構２として、いわゆる片圧ピン機構が用いられる。すなわち、位相ロック機構２の有する解除油圧室５２は、進角油圧室４０と油路を介して連通しており、遅角油圧室４１と油路を介して連通していない構成である。
これによれば、片圧ピン機構は、位相ロック機構２を解除する際に、進角油圧室４０または遅角油圧室４１の一方に油圧が急峻に供給されると、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かる可能性が、両圧ピン機構よりも大きいという特性を有する。それに対し、本実施形態のバルブタイミング調整システムは、位相ロック機構２として片圧ピン機構を用いた場合でも、起動性を向上できる。
これによれば、片圧ピン機構は、位相ロック機構２を解除する際に、進角油圧室４０または遅角油圧室４１の一方に油圧が急峻に供給されると、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かる可能性が、両圧ピン機構よりも大きいという特性を有する。それに対し、本実施形態のバルブタイミング調整システムは、位相ロック機構２として片圧ピン機構を用いた場合でも、起動性を向上できる。
【0101】
なお、第１実施形態の変形例として、図示は省略するが、位相ロック機構２として両圧ピン機構を用いた場合でも、第１実施形態で説明した制御方法により、位相ロック状態からの位相制御を実行する際の起動性を向上できることは言うまでもない。
【0102】
（３）第１実施形態では、初動制御のデューティ比は、１００～９５％の間の所定の値である。これによれば、初動制御において、電磁駆動部４からスプール９０に瞬間的に印加する荷重を大きくできる。そのため、作動油が高粘度であっても、スプール９０をゼロストローク（すなわち、初期位置）から動かし、スプール９０を摺動しやすい状態にすることができる。
【0103】
（４）第１実施形態では、徐変開始電流値は、保持電流値の範囲内の所定の電流値である。
これによれば、徐変制御を開始する際、遅角油圧室４１に油圧が急峻に供給される領域、すなわち位相ロック機構２の解除に不要な領域が除かれる。そのため、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かることを防ぐと共に、位相ロック機構２の解除にかかる時間を短くできる。
これによれば、徐変制御を開始する際、遅角油圧室４１に油圧が急峻に供給される領域、すなわち位相ロック機構２の解除に不要な領域が除かれる。そのため、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かることを防ぐと共に、位相ロック機構２の解除にかかる時間を短くできる。
【0104】
（５）或いは、第１実施形態では、徐変開始電流値は、保持電流値より小さく０より大きい範囲の所定の電流値である。
これによれば、バルブタイミング調整システムの各構成部材の製造公差、車両搭載状態、内燃機関６の回転数または油温などにより保持電流値に変動が生じた場合でも、徐変制御中に保持電流値の範囲を必ず通過させることができる。これにより、保持電流値の変動に関わらず、位相ロック機構２を解除できる可能性を高めることができる。
これによれば、バルブタイミング調整システムの各構成部材の製造公差、車両搭載状態、内燃機関６の回転数または油温などにより保持電流値に変動が生じた場合でも、徐変制御中に保持電流値の範囲を必ず通過させることができる。これにより、保持電流値の変動に関わらず、位相ロック機構２を解除できる可能性を高めることができる。
【0105】
また、作動油の温度が高くなるなど作動油が低粘度の場合、作動油が高粘度のときと比べて、初動制御によるスプール９０の移動量が大きくなることがある。そのような場合であっても、徐変開始電流値を保持電流値よりも小さい所定の電流値とすることで、徐変制御の開始時にスプール９０をゼロストローク側に大きく引き戻し、徐変制御中に保持電流値の範囲を必ず通過させることができる。これにより、作動油が高粘度状態から低粘度状態に亘り、位相ロック機構２を解除できる可能性を高めることができる。
【0106】
（６）或いは、第１実施形態では、徐変開始電流値は、デューティ比が２０～５０％の間の所定の電流値である。
これによれば、従来、バルブタイミング調整システムは、各構成部材の製造公差、車両搭載状態、内燃機関６の回転数または油温などに応じて変動する保持電流値を学習する機能を備えていることがある。それに対し、本実施形態では、徐変制御を開始する際のデューティ比を予め定めておくことで、バルブタイミング調整システムが備える保持電流値の学習機能を用いることなく、徐変制御を実行できる。
なお、徐変開始電流値をデューティ比が２０～５０％の間の所定の電流値とすることで、一般的なバルブタイミング調整システムにおいて、徐変制御中に保持電流値の範囲を必ず通過させることができる。
これによれば、従来、バルブタイミング調整システムは、各構成部材の製造公差、車両搭載状態、内燃機関６の回転数または油温などに応じて変動する保持電流値を学習する機能を備えていることがある。それに対し、本実施形態では、徐変制御を開始する際のデューティ比を予め定めておくことで、バルブタイミング調整システムが備える保持電流値の学習機能を用いることなく、徐変制御を実行できる。
なお、徐変開始電流値をデューティ比が２０～５０％の間の所定の電流値とすることで、一般的なバルブタイミング調整システムにおいて、徐変制御中に保持電流値の範囲を必ず通過させることができる。
【0107】
（７）或いは、第１実施形態では、徐変開始電流値は、２００ｍＡ～５００ｍＡの間の所定の電流値である。
これによれば、従来、バルブタイミング調整システムは、各構成部材の製造公差、車両搭載状態、内燃機関６の回転数または油温などに応じて変動する保持電流値を学習する機能を備えていることがある。それに対し、本実施形態では、徐変開始電流値を予め定めておくことで、バルブタイミング調整システムが備える保持電流値の学習機能を用いることなく、徐変制御を実行できる。
なお、徐変開始電流値を２００ｍＡ～５００ｍＡとすることで、一般的なバルブタイミング調整システムにおいて、徐変制御中に保持電流値の範囲を必ず通過させることができる。
これによれば、従来、バルブタイミング調整システムは、各構成部材の製造公差、車両搭載状態、内燃機関６の回転数または油温などに応じて変動する保持電流値を学習する機能を備えていることがある。それに対し、本実施形態では、徐変開始電流値を予め定めておくことで、バルブタイミング調整システムが備える保持電流値の学習機能を用いることなく、徐変制御を実行できる。
なお、徐変開始電流値を２００ｍＡ～５００ｍＡとすることで、一般的なバルブタイミング調整システムにおいて、徐変制御中に保持電流値の範囲を必ず通過させることができる。
【0108】
（８）或いは、第１実施形態では、徐変開始電流値は、保持電流値の範囲内の所定の電流値、または、保持電流値より小さく０より大きい範囲の所定の電流値である。これによれば、徐変開始電流値をそのように設定することで、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１の内壁に引っ掛かることを防ぐと共に、位相ロック機構２の解除にかかる時間を短くできる。
一方、徐変制御を終了する際の電流値は、保持電流値より大きい目標電流値である。これによれば、徐変制御中の制御電流値を保持電流値の範囲の上限値まで必ず通過させた後、目標電流値の印加によりベーンロータ３０を目標位相に短時間で到達させることができる。
一方、徐変制御を終了する際の電流値は、保持電流値より大きい目標電流値である。これによれば、徐変制御中の制御電流値を保持電流値の範囲の上限値まで必ず通過させた後、目標電流値の印加によりベーンロータ３０を目標位相に短時間で到達させることができる。
【0109】
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、位相ロック機構２の解除時にＥＣＵが実行する通電制御を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、位相ロック機構２の解除時にＥＣＵが実行する通電制御を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【0110】
第２実施形態のバルブタイミング調整システムの備えるＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時に、通電制御の方法を作動油の粘度に応じて変更するものである。以下、図１５のフローチャートを参照しつつ、第２実施形態のＥＣＵが位相ロック機構２の解除時に実行する制御処理について説明する。
【0111】
図１５のステップＳ１０で、ＥＣＵは、作動油の粘度を検出する。作動油の粘度は、作動油の油種により検出してもよく、作動油の温度またはエンジン冷却水の温度などから推定してもよく、或いは、それらの組み合わせなどから検出してもよい。
【0112】
次に、ステップＳ１１で、ＥＣＵは、作動油の粘度と、ＥＣＵに記憶された所定の粘度閾値とを比較する。所定の粘度閾値は、その粘度の作動油によりスプール９０が初期状態（すなわち、ストローク０）から動き出し難く、初動制御を実行する必要があるか否かについて実験などにより予め設定され、ＥＣＵに記憶されているものである。ＥＣＵは、作動油の粘度が所定の粘度閾値より高いと判断した場合（すなわち、ステップＳ１１の判定ＹＥＳ）、処理をステップＳ１２に進める。
【0113】
ステップＳ１２で、ＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時において、初動制御と、それに続く徐変制御を実行する。このときの通電制御は、第１実施形態で図１１のグラフを参照して説明したものと実質的に同一である。
【0114】
なお、第２実施形態では、初動制御を実行する時間（すなわち、図１１に示す時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間）を、作動油の粘度に応じて変更してもよい。具体的には、ＥＣＵは、作動油の粘度が高くなるに従い、初動制御を実行する時間を長くする。なお、初動制御を実行する時間は、例えば５０～３００ｍｓの範囲内で設定される。これにより、初動制御の時間を必要以上に長くすること無く、且つ、スプール９０を初期位置から確実に動かすことが可能となる。
【0115】
一方、上述したステップＳ１１で、ＥＣＵは、作動油の粘度が所定の粘度閾値より低いと判断した場合（すなわち、ステップＳ１１の判定ＮＯ）、処理をステップＳ１３に進める。
【0116】
ステップＳ１３で、ＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時において、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行する。このときの通電制御を、図１６のグラフに示す。
【0117】
図１６の時刻Ｔ３１にて、ＥＣＵによる位相ロック機構２を解除するための通電制御が開始される。時刻Ｔ３１から時刻Ｔ３２の間、ＥＣＵは、０より大きい所定の電流値（すなわち、徐変開始電流値）から次第に電流値を増加する徐変制御を実行する。なお、徐変開始電流値は、第１実施形態で説明したものと同一である。この徐変制御では、電流印加量の増加に追従してスプール９０が移動するので、位相ロック機構２を解除できる。
【0118】
以上説明した第２実施形態のバルブタイミング調整システムは、次の作用効果を奏する。
（１）第２実施形態では、ＥＣＵは、作動油の粘度が所定の粘度閾値より高い場合、初動制御および徐変制御を実行し、作動油の粘度が所定の粘度閾値より低い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行する。
これによれば、作動油の粘度が低い場合には、スプール９０はスリーブ７０の内側で動き出しにくいといった状態にならず、電流印加量の増加に追従して動作するようになる。そのため、作動油の粘度が所定の粘度閾値より低い場合には、初動制御を実行せずに、徐変制御を実行することで、位相ロック機構２の解除にかかる時間を短くできる。
（１）第２実施形態では、ＥＣＵは、作動油の粘度が所定の粘度閾値より高い場合、初動制御および徐変制御を実行し、作動油の粘度が所定の粘度閾値より低い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行する。
これによれば、作動油の粘度が低い場合には、スプール９０はスリーブ７０の内側で動き出しにくいといった状態にならず、電流印加量の増加に追従して動作するようになる。そのため、作動油の粘度が所定の粘度閾値より低い場合には、初動制御を実行せずに、徐変制御を実行することで、位相ロック機構２の解除にかかる時間を短くできる。
【0119】
（２）第２実施形態では、ＥＣＵは、作動油の粘度が高くなるに従い、初動制御を実行する時間を長くする。
これによれば、作動油の粘度によってスプール９０やロックピン５０の動き出しやすさが異なるので、作動油の粘度に応じて初動制御の時間を変えることで、位相ロック機構２の解除にかかる時間を必要以上に長くすること無く、且つ、位相ロック機構２を確実に解除できる。
これによれば、作動油の粘度によってスプール９０やロックピン５０の動き出しやすさが異なるので、作動油の粘度に応じて初動制御の時間を変えることで、位相ロック機構２の解除にかかる時間を必要以上に長くすること無く、且つ、位相ロック機構２を確実に解除できる。
【0120】
（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態も、第１実施形態等に対して、位相ロック機構２の解除時にＥＣＵが実行する通電制御を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
第３実施形態について説明する。第３実施形態も、第１実施形態等に対して、位相ロック機構２の解除時にＥＣＵが実行する通電制御を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
【0121】
第３実施形態のバルブタイミング調整システムの備えるＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時に、作動油の温度に応じて通電制御の方法を変更するものである。一般に、作動油の温度と作動油の粘度とは相関関係を有するからである。以下、図１７のフローチャートを参照しつつ、第３実施形態のＥＣＵが位相ロック機構２の解除時に実行する制御処理について説明する。
【0122】
図１７のステップＳ２０で、ＥＣＵは、作動油の温度を検出する。作動油の温度は、作動油の温度を直接測定してもよく、或いは、エンジン冷却水の温度から推定してもよい。
【0123】
次に、ステップＳ２１で、ＥＣＵは、作動油の温度と、ＥＣＵに記憶された所定の温度閾値とを比較する。所定の温度閾値は、その温度の作動油によりスプール９０が初期状態（すなわち、ストローク０）から動き出し難く、初動制御を実行する必要があるか否かについて実験などにより予め設定され、ＥＣＵに記憶されているものである。なお、所定の温度閾値として、１０～２０℃の範囲の所定の温度とすることが例示される。ＥＣＵは、作動油の温度が所定の温度閾値より低いと判断した場合（すなわち、ステップＳ２１の判定ＹＥＳ）、処理をステップＳ２２に進める。
【0124】
ステップＳ２２で、ＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時において、初動制御と、それに続く徐変制御を実行する。このときの通電制御は、第１実施形態で、図１１のグラフを参照して説明したものと実質的に同一である。
【0125】
なお、第３実施形態では、初動制御を実行する時間（すなわち、図１１に示す時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間）を、作動油の温度に応じて変更してもよい。具体的には、ＥＣＵは、作動油の温度が低くなるに従い、初動制御を実行する時間を長くする。なお、初動制御を実行する時間は、例えば５０～３００ｍｓの範囲内で設定される。これにより、初動制御の時間を必要以上に長くすること無く、且つ、スプール９０を初期位置から確実に動かすことが可能となる。
【0126】
一方、上述したステップＳ２１で、ＥＣＵは、作動油の温度が所定の温度閾値より高いと判断した場合（すなわち、ステップＳ２１の判定ＮＯ）、処理をステップＳ２３に進める。
【0127】
ステップＳ２３で、ＥＣＵは、位相ロック機構２の解除時において、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行する。このときの通電制御は、第２実施形態で、図１６のグラフを参照して説明したものと実質的に同一である。
【0128】
以上説明した第３実施形態のバルブタイミング調整システムは、次の作用効果を奏する。
（１）第３実施形態では、ＥＣＵは、作動油の温度が所定の温度閾値より低い場合、初動制御および徐変制御を実行し、作動油の温度が所定の温度閾値より高い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行する。
これによれば、作動油の温度が高い場合には、スプール９０はスリーブ７０の内側で動き出しにくいといった状態にならず、電流印加量の増加に追従して動作するようになる。そのため、作動油の温度が所定の温度閾値より高い場合には、初動制御を実行せずに、徐変制御を実行することで、位相ロック機構２の解除にかかる時間を短くできる。
（１）第３実施形態では、ＥＣＵは、作動油の温度が所定の温度閾値より低い場合、初動制御および徐変制御を実行し、作動油の温度が所定の温度閾値より高い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行する。
これによれば、作動油の温度が高い場合には、スプール９０はスリーブ７０の内側で動き出しにくいといった状態にならず、電流印加量の増加に追従して動作するようになる。そのため、作動油の温度が所定の温度閾値より高い場合には、初動制御を実行せずに、徐変制御を実行することで、位相ロック機構２の解除にかかる時間を短くできる。
【0129】
（２）第３実施形態では、ＥＣＵは、作動油の温度が低くなるに従い、初動制御を実行する時間を長くする。
これによれば、一般に作動油の温度によって作動油の粘度が変わり、その作動油の粘度によってスプール９０やロックピン５０の動き出しやすさが異なるものとなる。そのため、作動油の温度に応じて初動制御の時間を変えることで、位相ロック機構２の解除にかかる時間を必要以上に長くすること無く、且つ、位相ロック機構２を確実に解除できる。
これによれば、一般に作動油の温度によって作動油の粘度が変わり、その作動油の粘度によってスプール９０やロックピン５０の動き出しやすさが異なるものとなる。そのため、作動油の温度に応じて初動制御の時間を変えることで、位相ロック機構２の解除にかかる時間を必要以上に長くすること無く、且つ、位相ロック機構２を確実に解除できる。
【0130】
（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。第４実施形態も、第１実施形態等に対して、位相ロック機構２の解除時にＥＣＵが実行する通電制御を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
第４実施形態について説明する。第４実施形態も、第１実施形態等に対して、位相ロック機構２の解除時にＥＣＵが実行する通電制御を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
【0131】
図１８のグラフを参照しつつ、第４実施形態のＥＣＵが位相ロック機構２の解除時に実行する通電制御について説明する。なお、図１８のグラフは、１回目と２回目の徐変制御ではロックピン５０が解除されず、３回目の徐変制御でロックピン５０が解除された場合の制御を例示したものである。
【0132】
図１８の時刻Ｔ４１にて、ＥＣＵによる位相ロック機構２を解除するための通電制御が開始される。時刻Ｔ４１から時刻Ｔ４２の間、ＥＣＵは、初動制御を実行する。
【0133】
続いて、時刻Ｔ４２から時刻Ｔ４３の間、ＥＣＵは、１回目の徐変制御を実行する。そして、ＥＣＵは、１回目の徐変制御の途中でロックピン５０が解除されたか否かを判定する。この判定は、例えば、クランクシャフト７の回転角を検出するクランク角センサから入力される信号と、カムシャフト８の回転角を検出するカム角センサから入力される信号とを比較し、ハウジング２０に対してベーンロータ３０が相対回転を開始したか否かにより判定される。
【0134】
ＥＣＵは、１回目の徐変制御により、ロックピン５０が解除されていないと判定した場合、時刻Ｔ４３から時刻Ｔ４４の間、２回目の徐変制御を実行する。そして、ＥＣＵは、２回目の徐変制御の途中でロックピン５０が解除されたか否かを判定する。
【0135】
ＥＣＵは、２回目の徐変制御により、ロックピン５０が解除されていないと判定した場合、時刻Ｔ４４から時刻Ｔ４５の間、３回目の徐変制御を実行する。そして、ＥＣＵは、３回目の徐変制御の途中でロックピン５０が解除されたか否かを判定する。ＥＣＵは、３回目の徐変制御により、ロックピン５０が解除されたことを判定した場合、ベーンロータ３０を目標とする位相に回転させる。
【0136】
以上説明した第４実施形態では、ＥＣＵは、初動制御を実行した後、ロックピン５０の先端が嵌合凹部５１から抜け出すまで徐変制御を繰り返し実行する。これにより、位相ロック機構２を確実に解除でき、ベーンロータ３０とハウジング２０を所定の目標位相に確実に相対回転させることができる。
【0137】
なお、上記第４実施形態の説明では、図１８のグラフを参照しつつ、３回目の徐変制御でロックピン５０が解除された場合の制御を説明したが、徐変制御を実行する回数は、それに限るものではない。ＥＣＵは、各回の徐変制御の途中でロックピン５０が解除されたか否かを判定し、ロックピン５０が解除されたことを判定した場合、その後の徐変制御を実行すること無く、ベーンロータ３０を目標とする位相に回転させる制御に移行するものである。
【0138】
（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、バルブタイミング調整装置１は、吸気バルブ１４を駆動するカムシャフト８の端部に設けられて吸気バルブ１４の開閉タイミングを調整するものについて説明したが、これに限るものではない。バルブタイミング調整装置１は、排気バルブ１５を駆動するカムシャフト９の端部に設けられて排気バルブ１５の開閉タイミングを調整するものであってもよい。その場合、ロックピン５０の先端と嵌合凹部５１とが嵌合する嵌合位相は、ハウジング２０に対してベーンロータ３０が最進角にある最進角位相となる。位相ロック機構２に片圧ピン機構が用いられた場合、その解除油圧室５２は、遅角油圧室４１に油路を通じて連通する構成となる。さらに、油圧制御弁３は、デューティ比０％のゼロストローク（すなわち、初期位置）で進角油圧室４０に作動油および油圧を供給すると共に、遅角油圧室４１から作動油を排出する構成となる。また、デューティ比１００％のフルストローク（すなわち、最大移動位置）で遅角油圧室４１に油圧を供給すると共に、進角油圧室４０から作動油を排出する構成となる。このように、バルブタイミング調整システムは、吸気バルブ１４用または排気バルブ１５用のどちらにも適用できる。
（１）上記各実施形態では、バルブタイミング調整装置１は、吸気バルブ１４を駆動するカムシャフト８の端部に設けられて吸気バルブ１４の開閉タイミングを調整するものについて説明したが、これに限るものではない。バルブタイミング調整装置１は、排気バルブ１５を駆動するカムシャフト９の端部に設けられて排気バルブ１５の開閉タイミングを調整するものであってもよい。その場合、ロックピン５０の先端と嵌合凹部５１とが嵌合する嵌合位相は、ハウジング２０に対してベーンロータ３０が最進角にある最進角位相となる。位相ロック機構２に片圧ピン機構が用いられた場合、その解除油圧室５２は、遅角油圧室４１に油路を通じて連通する構成となる。さらに、油圧制御弁３は、デューティ比０％のゼロストローク（すなわち、初期位置）で進角油圧室４０に作動油および油圧を供給すると共に、遅角油圧室４１から作動油を排出する構成となる。また、デューティ比１００％のフルストローク（すなわち、最大移動位置）で遅角油圧室４１に油圧を供給すると共に、進角油圧室４０から作動油を排出する構成となる。このように、バルブタイミング調整システムは、吸気バルブ１４用または排気バルブ１５用のどちらにも適用できる。
【0139】
（２）上記各実施形態では、油圧制御弁３は、バルブタイミング調整装置１の中央部に配置される構成としたが、これに限るものではない。油圧制御弁３は、バルブタイミング調整装置１とは別の位置に配置してもよい。
【0140】
（３）上記各実施形態では、油圧制御弁３と電磁駆動部４とを別部材として構成としたが、これに限るものではない。油圧制御弁３と電磁駆動部４とは一体に構成してもよい。
【0141】
（４）上記各実施形態では、内燃機関６のトルク伝達系統では、駆動軸に固定されるギヤ１０と従動軸に固定されるギヤ１１、１２とに巻き掛けられるチェーン１３により、駆動軸と従動軸とのトルク伝達を行うものについて説明したが、これに限るものではない。駆動軸に固定されるプーリーと従動軸に固定されるプーリーとに巻き掛けられるベルトにより、駆動軸と従動軸とのトルク伝達を行う構成としてもよい。
【0142】
（５）上記各実施形態では、位相ロック機構２に片圧ピン機構が採用されたものについて説明したが、これに限るものではない。位相ロック機構２は、ロックピン５０の周囲に複数の解除油圧室が形成され、その一方の解除油圧室が油路を経由して進角油圧室４０に連通し、他方の解除油圧室が油路を経由して遅角油圧室４１に連通する、いわゆる両圧ピン機構を採用してもよい。
【0143】
（６）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。例えば、上記第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせてもよい。その場合、ＥＣＵは、作動油の油種粘度が所定の油種粘度閾値より高く、且つ、作動油の温度が所定の温度閾値より低い場合、初動制御および徐変制御を実行する。一方、ＥＣＵは、作動油の油種粘度が所定の油種粘度閾値より低く、または、作動油の温度が所定の温度閾値より高い場合、初動制御を実行することなく、徐変制御を実行する。
【0144】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【0145】
また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。
【0146】
また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【0147】
また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【0148】
本発明に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本発明に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本発明に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【符号の説明】
【0149】
１：バルブタイミング調整装置、２：位相ロック機構、３：油圧制御弁、４：電磁駆動部、５：電子制御装置（ＥＣＵ）、６：内燃機関、１４：吸気バルブ、１５：排気バルブ、２０：ハウジング、３０：ベーンロータ、３９：収容穴、４０：進角油圧室、４１：遅角油圧室、５０：ロックピン、５１：嵌合凹部、５２：解除油圧室、７０：スリーブ、９０：スプール
【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13A】
【図13B】
【図13C】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】