JP2001234768A - 内燃機関のバルブ制御装置 - Google Patents

内燃機関のバルブ制御装置

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JP2001234768A JP2000045952A JP2000045952A JP2001234768A JP 2001234768 A JP2001234768 A JP 2001234768A JP 2000045952 A JP2000045952 A JP 2000045952A JP 2000045952 A JP2000045952 A JP 2000045952A JP 2001234768 A JP2001234768 A JP 2001234768A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転中にＯＣＶに噛み込まれた異物を解除す
るためにクリーニング制御として油圧制御弁の開閉制御
を行う。すると、異物が解除された際に、油圧制御弁の
開口量を増大させるために流していた大きな通電量によ
りＯＣＶが所望の位置を越えて大きく移動してしまう。
これによりバルブタイミング機構に意図しない油圧が加
わりバルブタイミングが大きく変更されてしまい、内燃
機関の運転状態には不適切なバルブタイミングとなる問
題がある。 【解決手段】 本発明は、運転状態検出手段がＯＣＶを
駆動してもバルブタイミング機構の位相やリフト量が変
化しない状態を検出する。このようなのときにＥＣＵが
ＯＣＶに通電し、クリーニング制御が行われる。これに
よりバルブタイミング機構の位相やリフト量を不適切に
することなく早期にバルブタイミング機構の制御性を回
復することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、作動油の油圧を利
用して内燃機関のバルブの開閉時期および／またはバル
ブのリフト量を可変とするバルブ制御装置に関わる。
【０００２】
【従来技術】従来より、内燃機関の吸気バルブや排気バ
ルブの開閉タイミング（位相やリフト量、もしくはその
両方）を可変にするものが知られている。バルブの位相
を可変にする可変バルブタイミング機構では、クランク
シャフトに対するカムシャフトの位相を変更すること
で、吸気・排気バルブの開閉時期を最適化することが可
能になる。また、リフト量を可変にする可変バルブリフ
ト機構では、カムシャフトのリフト量を変更するだけで
吸気・排気バルブのリフト量やリフト時間を最適化する
ことが可能になる。したがって、可変バルブタイミング
機構や可変バルブリフト機構は、内燃機関の様々な運転
状態に応じた制御が可能となり、燃費や出力、エミッシ
ョンの低減など大幅に向上させることができる。
【０００３】このような可変バルブタイミング機構や可
変バルブリフト機構は、様々な形式のものが存在してい
る。例えば、可変バルブタイミング機構として特開平１
−９２５０４号公報に示されるものでは、カムシャフト
と一体となって回転する第１の回転体と、内燃機関のク
ランクシャフトに駆動連結されたドリブンギアと一体回
転する第２の回転体を備えている。また、前記両回転体
のどちらか一方に形成された凹部内に、もう一方の回転
体に形成されたベーンが配設されている。更に、前記凹
部を前記ベーンとによって区画することで、同ベーンの
両側には、第１油圧室および第２油圧室が形成されてい
る。
【０００４】これら第１油圧室内および第２油圧室内の
油圧を変化させることで、両回転体は相対回動させられ
る。この相対回動により前記カムシャフトと前記ドリブ
ンギアの回転位相が変化し、同カムシャフトの位相が変
化する。よって同カムシャフトにより開閉駆動する吸気
・排気バルブの開閉位相を変更することが可能となる。
そして、この第１油圧室と第２油圧室に油圧を供給制御
する機構に、油圧制御弁（以下ＯＣＶ）が用いられてい
る。ＯＣＶは、そのハウジング内部に収容されたスリー
ブと、前記スリーブ内部に摺動可能に設けられたスプー
ルとを備える。そして、エンジンの運転時においては、
リニアソレノイドの制御により前記スプールの移動量が
調整される。この調整により、ＯＣＶからの油圧が調整
されて、その油圧調整された作動油が前記第１油圧室お
よび前記第２油圧室へと導入される。この導入により、
前記ベーンが進角側および遅角側に適宜移動する。この
とき、前記カムシャフトとドリブンギアとの回転位相が
変化し、結果的にバルブの開閉位相が調整される。
【０００５】ところが、上記従来技術では、エンジンの
加工時にメインホールとオイルフィルタとの間或いはそ
の近傍に発生した切粉等の異物が、作動油中に混在して
しまう場合がある。かかる場合、その異物がＯＣＶのス
プールと、ドレインへ通じる油路との仕切り部分に噛み
込んでしまい、いわゆるバルブロックが発生してしまう
虞があった。そこで、例えば、特開平８−２８２１９号
公報に示される内燃機関のバルブタイミング機構制御装
置は、作動油中の異物が油圧制御弁に噛み込んでしまっ
た場合に、ＯＣＶの開口量を増量させている。これによ
り、ＯＣＶに異物が噛み込まれたことを検出した時に、
異物を解除し、解除した異物をオイルポンプによる作動
油で流すようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、内燃機関の運転中にＯＣＶを制御する通電
量を増減させ、ＯＣＶの開口量を増大または減少させ
る。このために、例えば、ＯＣＶの開口量を増大させる
ために通電量を増大していた場合に、ＯＣＶに噛み込ま
れた異物が解除されると、開口量を増大させるために流
していた大きな通電量によりＯＣＶが所望の位置を越え
て大きく移動するため、バルブタイミング機構に意図し
ない油圧が加わりバルブタイミングが大きく変更されて
しまう。内燃機関の運転状態には、不適切なバルブタイ
ミングとなる問題がある。
【０００７】
【課題を解決すための手段】本発明は、上述の点に鑑み
てなされたものであり、請求項１記載の内燃機関のバル
ブ制御装置では、バルブタイミング機構を制御する油圧
制御弁に異物が噛み込んでも、位相不変状態検出手段に
よりバルブタイミング機構の位相が変化しない状態で、
クリーニング制御手段により油圧制御弁を所定期間制御
するので、バルブタイミングが不適切な位相に変更され
ることなく、油圧制御弁に噛み込んだ異物を除去するこ
とができる。
【０００８】なお、請求項１記載においてバルブの開閉
タイミングとは、カムシャフトの位相を変更することに
よって得られるバルブの開閉タイミングと、リフト量を
変更することによって得られる所望のバルブリフト量と
の少なくともいずれか一方のことである。
【０００９】請求項２記載の内燃機関のバルブ制御装置
では、内燃機関と電動モータと電動モータを駆動するた
めのインバータとを備えるハイブリッド車において、内
燃機関は、バルブタイミング機構を備える。上述の構成
にて、バルブタイミング機構を油圧にて制御する油圧制
御弁に異物が噛み込んだとしても、位相不変状態検出手
段によりバルブタイミング機構の位相が変化しない状態
で、クリーニング制御手段をもちいる。これにより内燃
機関の運転中にクリーニング制御手段により油圧制御弁
を所定期間制御し、異物を除去しても異物除去直後にク
リーニング制御手段による油圧制御弁への制御電流によ
ってバルブ開閉時期やリフト量が変化することがない。
よって、異物除去時に吸気量や、バルブオーバラップ量
が不適切になることを防止することができる。
【００１０】更に、ハイブリッドシステムでは、電動モ
ータにより車両が駆動され、内燃機関が停止している状
態があるので、車両が運転中であっても油圧制御弁の開
弁量をクリーニング制御手段により所定期間制御するこ
とでバルブタイミング機構が不適切なタイミングになる
ことなく異物を取り除くことができ、異物が検出されて
から早期にバルブタイミングの制御性を回復でき、不適
切なバルブタイミングにより発生するエミッションを低
減することができる。
【００１１】請求項３記載の内燃機関のバルブ制御装置
では、請求項１乃至請求項２に記載の内燃機関のバルブ
制御装置において、内燃機関の停止および／または内燃
機関のストールを検出する位相不変状態検出手段により
内燃機関の停止および／またはストールが検出される
と、クリーニング制御手段を用いる。
【００１２】これにより、内燃機関の停止状態やストー
ル状態では、オイルポンプによる油圧の供給が停止され
ているため、異物除去時に油圧制御弁が駆動されてもバ
ルブ開閉時期やリフト量が変更されない。よって、異物
除去時に吸気量や、バルブオーバーラップ量が制御上不
適切になることを防止できる。
【００１３】請求項４記載の内燃機関のバルブ制御装置
では、請求項１乃至請求項２記載の内燃機関のバルブ制
御装置において、可変バルブタイミング機構の位相変換
機能を規制するロック機構と、前記可変バルブタイミン
グが前記ロック機構によりロック状態であることを検出
するロック状態検出手段とを備え、前記ロック状態検出
手段により前記バルブタイミング機構の位相変換機能お
よび／またはリフト量変換機能が規制された状態である
と検出されたときに、前記油圧制御弁の開口量を所定期
間制御する。
【００１４】上記の如く、ロック機構によりバルブタイ
ミング機構が規制されている状態であれば、内燃機関の
運転中であってもクリーニング制御手段を用いることが
できるので、運転中にバルブタイミング機構が不適切な
位置になることなく早期にバルブタイミング機構の制御
性を回復することができる。
【００１５】請求項５記載の内燃機関のバルブ制御装置
では、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の内
燃機関のバルブ制御装置において、油圧制御弁に異物が
噛み込んだことを検出する異物検出手段により、異物の
噛み込みが検出でき、クリーニング制御が可能な運転状
態で早期にクリーニング制御を実行することができる。
【００１６】請求項６記載の内燃機関のバルブ制御装置
では、請求項４乃至請求項５のいずれか一つに記載の内
燃機関のバルブ制御装置において、油圧制御弁は、バル
ブタイミング機構の位相を制御するための第１の油圧制
御弁と、バルブタイミング機構をロックさせるために設
けられたロックピンを制御する第２の油圧制御弁とから
なり、異物検出手段により第１の油圧制御弁に異物の噛
み込みが検出されたとき、ロック状態検出手段によりバ
ルブタイミング機構がロック状態であれば、クリーニン
グ制御手段を用いる。
【００１７】これにより、ロックピンを制御する第２の
油圧制御弁にて、ロック機構のロック状態を継続させる
ことによりバルブタイミング機構の位相を規制する。そ
して、この状態で、第１の油圧制御弁をクリーニング手
段により駆動する。これにより、第１の油圧制御弁を駆
動しても、バルブタイミング機構がロック機構により規
制されているために、バルブタイミング機構が不適切な
タイミングになることなく異物を除去することができ
る。
【００１８】
【本発明の実施の形態】＜第１実施例＞以下、本発明に
かかる可変バルブタイミング機構の実施の形態につい
て、図１から図１４を参照して詳細を説明する。
【００１９】本実施例は、ロック機構付きベーン式可変
バルブタイミング機構を用いている。そこで、ロック機
構付きベーン式可変バルブタイミング機構の概要につい
て図１に基づいて説明する。図１は、ロック機構付きベ
ーン式可変バルブタイミング機構１１の側面断面図を示
している。同機構１１が組み付けられるカムシャフト１
２は、エンジンのシリンダヘッド１３の上端面とベアリ
ングキャップ２３により回転可能に支持されている。同
カムシャフト１２の先端には内部ロータ１４が、センタ
ボルト１５により同シャフト１２と一体回転可能に取り
付けられている。また、同内部ロータ１４の外周は、同
ロータ１４と相対回動可能なハウジング１６により覆わ
れている。さらに同ハウジング１６は、複数の取付ボル
ト１７によりカムギアあるいはスプロケットまたはタイ
ミングプーリ（以下、単に「カムギア」とだけ表記す
る）１８および前面カバー２２と一体回転可能に取り付
けられている。該カムギア１８は、チェーンやタイミン
グベルト等（図示しない）を介してエンジンの出力軸で
あるクランクシャフト（図示しない）に駆動連結されて
いる。
【００２０】つぎに、ロック機構の構造について説明す
る。図１に示すように、前記内部ロータ１４のベーン１
９の一つには、前記カムシャフト１２の軸方向に延びる
断面円形状の貫通孔３２が形成されている。同孔３２に
は、その途中に段部が設けられており、同段部より前記
前面カバー２２側の部分は拡径された形状となってい
る。
【００２１】さらに、同孔３２内にはロックピン３３が
挿入されている。同ロックピン３３は、有底テーパ形状
をしており、その外周側面が前記貫通孔３２の内周側面
に摺接した状態で、前記カムシャフト１２の軸線と平行
に移動することができるようになっている。
【００２２】前記貫通孔３２の拡径された内周壁と、前
記ロックピン３３の外周側面とによって囲まれた環状の
空間により、同ロックピン３３の係止状態を解除するた
めの圧力室３４が形成されている。この圧力室３４は、
図１２に示される圧力室２９へ油圧を供給する油圧通路
Ｐ１に連通されており、前記圧力室２９と同時に同圧力
室３４へも油圧を供給することができる。
【００２３】同ロックピン３３内部と前記前面カバー２
２の間には図１２に示す軸方向に延びる収容空間３５が
形成されており、同空間３５の内部にはスプリング３６
が設けられている。前記ロックピン３３は、同スプリン
グ３６により前記カムギア１８側に付勢されている。
【００２４】また、前記カムギア１８の可変バルブタイ
ミング機構１１の前方向の側面において、前記ロックピ
ン３３の先端と向かい合う面には、同ピン３３が嵌入可
能なテーパ形状の係止穴３７が形成されている。前記ロ
ックピン３３が同穴３７内に嵌入されると、前記内部ロ
ータ１４と前記カムギア１８との相対回動が規制され
る。その結果、前記カムシャフト１２（内部ロータ１
４）は前記カムギア１８（ハウジング１６）と一体とな
って回転するようになる。なお、図１は、前記ロックピ
ン３３が前記係止穴３７内に嵌入した状態を示してい
る。
【００２５】また、前記係止穴３７内に前記ロックピン
が嵌入されると、前記内部ロータ１４と前記ハウジング
１６とは、図１２に示されるような位置関係に保持され
る。すなわち、前記ベーン１９は、前記ハウジング１６
の凹部２１内において、前記カムシャフト１２の前記カ
ムギア１８に対する回転位相が最も遅れた状態になる位
置（以下、この状態におけるハウジング１６に対する内
部ロータ１４の相対的な位置を「最遅角位置」という）
に配置される。
【００２６】また、回転位相がこの最遅角位置から進角
方向に動いたときの状態を図１３に示している（以下、
この状態におけるハウジング１６に対する内部ロータ１
４の相対的な位置を「進角位置」という）。
【００２７】この可変バルブタイミング機構１１は、エ
ンジン停止時には前述した最遅角位置にあり、前述のロ
ック機構により前記内部ロータ１４と前記カムギア１８
との相対回動が制限された状態におかれている。このと
き前記ロックピン３３は、図１の側面断面図に示されて
いるように、前記係止穴３７内に嵌入されている。
【００２８】エンジンが始動すると、前記クランクシャ
フトの回転により駆動される前記オイルポンプ４１がオ
イルフィルタ４３により浄化された油を、オイルストレ
ーナ４５を介して前記ＯＣＶ４４に圧送する。この供給
された油圧は、同ＯＣＶ４４により前記油圧通路Ｐ１に
送られ、それにより前記進角側圧力室２９内の油圧が高
められる。このとき同時に、前記貫通孔３２に設けられ
た圧力室３４にも油圧が供給される。そして、同圧力室
３４内の油圧が所定値以上に増加すると、前記ロックピ
ン３３は前記スプリング３６の付勢力に抗して前記前面
カバー２２方向へ移動する。この移動により、前記ロッ
クピン３３が前記係止穴３７内から離脱すると、前述の
内部ロータ１４とカムギア１８との相対回動の制限が解
除され、可変バルブタイミング機構１１は本来の機能を
回復する。
【００２９】図１に示すように、前記ベーン１９および
突起部２０の先端には断面矩形状をなす溝２４が形成さ
れており、同溝２４内にはシール部材２５が配設されて
いる。さらに、同部材２５は、板バネ２６によって前記
凹部２１の内周壁あるいは前記内部ロータ１４の外周側
面に向かって付勢されている。以上により、前記ベーン
１９の先端と前記ハウジング１６の内周側面との間がシ
ールされ、前記進角側および遅角側圧力室２９、３０間
に供給される油の移動が規制されるようになっている。
【００３０】一方、上記の可変バルブタイミング機構１
１のカムシャフト１２は図１に示すように先端が２段に
なっており、第１回転体である前記内部ロータ１４等の
回転軸心と第２回転体である前記ハウジング１６等の回
転軸心は、これらが前記カムシャフト１２に組み付けら
れることによって同一軸心となるよう調整される。
【００３１】また、本実施例の可変バルブタイミング機
構１１にあっては、前記前面カバー２２には挿通孔３８
が、前記内部ロータ１４にはネジ穴３９が形成されてい
る。これらの挿通孔３８およびネジ穴３９は、前記ロッ
ク機構が作動する最遅角位置において互いが重なり連通
するような位置に設けられている。また、内部ロータ１
４に形成される前記ネジ穴３９は、前記圧力室２９，３
０からの油の漏出を少なくするため、前記内部ロータ１
４の前記ベーン１９が突き出している角度範囲内に設け
られている。
【００３２】前記カムシャフト１２から可変バルブタイ
ミング機構１１を取り外す際には、予め前記挿通孔３８
を介してネジ穴３９内にボルト４０を螺着し、前記内部
ロータ１４と前記前面カバー２２とを締結しておく。前
記前面カバー２２は、前記ハウジング１６および前記カ
ムギア１８と前記取付けボルト１７により固定されるこ
とで一体となっている。そのため、上記ボルト４０によ
り締結した状態で同機構１１を前記カムシャフト１２か
ら取り外しても、前記内部ロータ１４は、前記ハウジン
グ１６（カムギア１８）に対してその回転軸心が同一の
軸心に位置決めされた状態に維持されている。すなわ
ち、前記ロックピン３３と前記係止穴３７とが、同機構
１１のカムシャフト１２からの取り外しによって係止穴
３７に対するロックピン３３の嵌入深さが変化すること
はない。
【００３３】さらに、前記可変バルブタイミング機構１
１の前記カムシャフト１４への再組付けに際しては、同
再組み付け作業終了後に前記ボルト４０を取り外すこと
で、前記可変バルブタイミング機構１１としての機能を
再許容させることができる。しかも、このときには、同
可変バルブタイミング機構１１をその取り外し以前とほ
ぼ同じ状態で前記カムシャフト１２に取り付け直すこと
ができるため、前記ロック機構も含め同機構１１として
の安定した動作が保証されるようにもなる。
【００３４】なお、本実施の形態の上記締結機構は、前
記前面カバー２２および内部ロータ１４にそれぞれ挿通
孔３８とネジ穴３９を設けるとともに、前記締結用のボ
ルト４０を用意するだけの極めて簡素な構造であるた
め、既存の可変バルブタイミング機構への採用も極めて
容易に行うことができる。
【００３５】図１２は、前記可変バルブタイミング機構
１１の正面断面図を示している。前記内部ロータ１４の
外周側面には、同ロータ１４の径方向に突き出した複数
の（同例では４つの）ベーン１９が設けられている。ま
た、前記ハウジング１６の内周側面には複数の突起部２
０が設けられており、それら各突起部２０の間の部分
（以後、凹部という）２１に前記ベーン１９が配設され
ている。同ベーン１９の先端部分は前記ハウジング１６
の凹部２１の内周側面に、また前記突起部２０の先端は
前記内部ロータ１４の外周側面にそれぞれ摺接されてい
る。したがって、前記内部ロータ１４と前記ハウジング
１６は、同一の回転軸心を中心として相対回動可能とな
っている。
【００３６】一方、前記凹部２１の内周壁、前記前面カ
バー２２（図１）および前記ベーン１９の側面とによ
り、同ベーン１９の両側には進角側圧力室２９、遅角側
圧力室３０なる２つの空間が形成されている。
【００３７】次に、ＯＣＶ４４について説明する。前述
したように、ＯＣＶ４４は、圧力通路Ｐ１および圧力通
路Ｐ２を選択的に開閉して、ベーン１９の停止位置を切
り換えるためのものである。図１に示すように、ＯＣＶ
４４は、ハウジング５０、スリーブ５１、スプール５２
およびアクチュエータとしてのソレノイド５３を備えて
いる。スリーブ５１はハウジング５０の収容空間ａ内に
収容され、供給ポート５４、第１の吐出ポート５５、第
２の吐出ポート５６、第１のドレインポート５７、およ
び第２のドレインポート５８を有している。供給ポート
５４はオイルポンプ４１に接続されている。また、第１
の吐出ポート５５は圧力通路Ｐ１に接続され、第２の吐
出ポート５６は圧力通路Ｐ２に接続されている。さら
に、第１のドレインポート５７および第２のドレインポ
ート５８は、オイルパン４２に接続されている。
【００３８】スプール５２は、前記スリーブ５１内にお
いて前後方向（図１の左右方向）へ摺動可能に配設され
ている。スプール５２の外周には、三本の環状凹部５
９、６０、６１が互いに前後方向に離間した状態で形成
されている。
【００３９】ＯＣＶ４４の後半部（図の右側部）にはソ
レノイド（リニアソレノイド）５３が設けられており、
このソレノイド５３に供給される電流に応じて磁力がコ
ントロールされ、前記スプール５２が移動するようにな
っている。このソレノイド５３は、前述したようにＥＣ
Ｕ２８にてデューティ制御される。すなわち、ＥＣＵ２
８は、デューティ比を通信手段として駆動ユニットに通
信する。そして、そのデューティ比に対応した電流がソ
レノイド５３に供給され、磁力が制御される。この制御
により、スプール５２はスリーブ５１内を往復運動す
る。
【００４０】つまり、スプール５２は、ソレノイド５３
に供給される電流がゼロのとき、（例えば、デューティ
比＝０％）、スリーブ５１の前端部に収容されたスプリ
ング６２の付勢力により図１で示す位置に保持される。
【００４１】一方、ソレノイド５３に供給される電流が
最大（たとえば、デューティ比＝１００％）のとき、前
記スプリング６２の付勢力に抗して、図２に示す位置ま
で前進する。また、スプール５２は、ソレノイド５３に
供給される電流が、中程度のとき、（たとえば、デュー
ティ比＝５０％）、適当な中間位置、すなわち図３に示
す位置に保持されるようになっている。
【００４２】より詳しく説明すると、前記ソレノイド５
３への供給電流をゼロ（デューティ比＝０％）とするこ
とにより、スプール５２が図１の位置まで後退すると、
メイン油路４６、供給ポート５４、中央の環状凹部６０
および第２の吐出ポート５６が連通する。また、第１の
吐出ポート５５、前側の環状凹部６１および第１のドレ
インポート５７が連通する。すると、オイルポンプ４１
からの作動油は、第２の吐出ポート５６から圧力油路Ｐ
１へと供給される。一方、圧力油路Ｐ２からの作動油
は、第１の吐出ポート５５から第１のドレインポート５
７を経てオイルパン４２へと排出される。
【００４３】また、前記ソレノイド５３への供給電流を
最大（デューティ比＝１００％）とすることにより、前
記スプール５２が図２の位置まで前進すると、メイン油
路４６、供給ポート５４、中央の環状凹部６０及び第１
の吐出ポート５５が連通する。また、第２の吐出ポート
５６、後側の環状凹部５９および第２のドレインポート
５８が連通する。すると、オイルポンプ４１からの作動
油は、第１の吐出ポート５５から圧力油路Ｐ２へと供給
される。一方、圧力油路Ｐ１からの作動油は、第２の吐
出ポート５６から第２のドレインポート５８を経てオイ
ルパン４２へと排出される。
【００４４】さらに、前記ソレノイド５３への供給電流
を中程度（デューティ比＝５０％）とすることにより、
スプール５２が図３の位置に保持されると、中央の環状
凹部６０は出口側において塞がれることとなる。つま
り、供給ポート５４から導入された作動油は、中央の環
状凹部６０内で遮断され、第１および第２の吐出ポート
５５、５６のいずれにも吐出されない。そして、作動油
はメイン油路４６を通過し、動弁機構およびクランク機
構等のエンジン本体潤滑系のみに供給される。
【００４５】すなわち、図７に示すように、スプール５
２は、その時々のデューティ比に応じて、前後方向に移
動し、作動油の流れを切り換える。そして、デューティ
比が５０％前後（４０％から６０％）のときには、スプ
ール５２は中間位置に保持され、作動油の供給量はほぼ
ゼロになるのである。
【００４６】以上のような構成を持つ可変バルブタイミ
ング機構において、このＯＣＶ４４のスプール５２と供
給ポート５４、および、第１、第２の吐出ポート５５、
５６および第１、第２のドレインポート５７、５８との
間に、異物が噛み込む問題がある。この異物がＯＣＶ４
４に噛み込むと、バルブタイミング制御に不具合を生じ
る。そこで、本実施例では上述の問題点を解決するため
に、以下に記述するクリーニング処理を実行する。
【００４７】図５は、メインルーチン全体の処理の流れ
を示すフローチャートである。このメインルーチンは、
所定時間毎又は所定クランク角毎に繰り返し処理され
る。ＥＣＵ２８は、メインルーチンの処理を開始する
と、まずステップ１１０で、クランク位置センサ（図示
しない）からのクランク位置信号、カム位置センサ（図
示しない）からのカム位置信号、冷却水温信号、吸気量
信号等の内燃機関運転状態を検出する各種センサの検出
信号を読み込む。この後、ステップ１１１で、冷却水
温、吸気量、エンジン回転速度等の内燃機関運転状態に
基づき、ＥＣＵ２８のＲＯＭ（図示せず）に格納された
データを参照して最適な目標バルブタイミングを算出す
る。
【００４８】そして、次のステップ１１２で、クランク
位置センサ及びカム軸位置センサからの信号がＥＣＵ２
８へ入力されるタイミングに基づき両信号間の位相差を
検出し、実バルブタイミングを算出する。この後、ステ
ップ１１３で、実バルブタイミングのフィードバック制
御のための制御電流Ｉｆｂを算出する。この制御電流Ｉ
ｆｂは、保持電流Ｉｈを基準にして目標バルブタイミン
グｒと実バルブタイミングｙとの制御偏差ｅに応じたＰ
Ｄ制御式に基づき次式により算出される。
【００４９】ｅ＝ｒ−ｙ Ｉｆｂ＝Ｉｈ＋ｆ（Ｋｐ×ｅ＋Ｋｄ×ｄｅ／ｄｔ） 上記の式において、Ｋｐ，Ｋｄは、それぞれ定数を表
す。関数ｆ（ ）は、図４に示すように、実バルブタイ
ミング変化特性が持つ非線形性を補正する関数であり、
Ｋｐ×ｅ＋Ｋｄ×ｄｅ／ｄｔに比例した実バルブタイミ
ング変化速度が得られるような、保持電流からの電流変
化量を演算するものである。
【００５０】次のステップ１１４においては、後述する
図６に示す制御異常判定ルーチンを実行して実バルブタ
イミングのフィードバック制御の異常の有無を判定す
る。この後、ステップ１１５において、後述する図８に
示すクリーニング条件判定ルーチンを実行してクリーニ
ング条件が成立したか否かを判定する。
【００５１】この後、ステップ１１６で、後述する図９
に示す出力電流算出ルーチンを実行して、ＯＣＶ４４へ
の出力電流を算出し、続くステップ１１７で、この出力
電流をＯＣＶ４４へ出力する。これにより、ＯＣＶ４４
の開度を調整し、オイルパン４２からオイルポンプ４１
によってバルブタイミング機構１１に圧送される作動油
の供給量を制御する。
【００５２】一方、図６は、制御異常判定ルーチンの処
理の流れを示すフローチャートである。本ルーチンは、
図５のメインプログラムのステップ１１４でサブルーチ
ンコールされる。本ルーチンの処理が開始されると、ま
ずステップ１２０で、目標バルブタイミングｒと実バル
ブタイミングｙとの差の絶対値｜ｒ−ｙ｜が所定値α以
上か否かを判定する。ここで、｜ｒ−ｙ｜＜αの場合に
は、フィードバック制御が正常と判断され、ステップ１
２２へ進み、制御異常状態が継続している時間を計測す
るフェイル判定カウンタＴｆを「０」にリセットし、続
くステップ１２５で、制御異常フラグＸｆａｉｌを正常
を示す「０」にセットして制御異常判定処理を終了す
る。
【００５３】これに対し、｜ｒ−ｙ｜≧αの場合には、
実バルブタイミングのフィードバック制御が異常である
可能性がある。この場合には、ステップ１２１へ進ん
で、フェイル判定カウンタＴｆをカウントアップするこ
とで、制御異常状態が継続している時間を計測する。こ
の後、ステップ１２３で、フェイル判定カウンタＴｆが
所定値β以上か否かを判定し、Ｔｆ≧βの場合には、制
御異常状態が継続している時間が所定時間以上になった
ため、制御異常と判定し、ステップ１２４へ進み、制御
異常フラグＸｆａｉｌを制御異常を示す「１」にセット
して制御異常判定処理を終了する。
【００５４】一方、Ｔｆ＜βの場合には、制御異常状態
が継続している時間が所定時間未満であるため、この段
階ではまだ制御異常とは判定せず、ステップ１２５に進
み、制御異常フラグＸｆａｉｌを正常を示す「０」に維
持して制御異常判定を終了する。これら一連の処理によ
り、実バルブタイミングのフィードバック制御に異常が
有るか無いかを判定することができる。
【００５５】一方、図８は、クリーニング条件判定ルー
チンの処理の流れを示すフローチャートである。本ルー
チンは、図５のメインルーチンのステップ１１５でサブ
ルーチンコールされる。本ルーチンの処理が開始される
と、まずステップ１３０で、エンジンが停止状態かを判
定する。エンジン停止状態のときには、クリーニング条
件が成立し、ＯＣＶ４４のクリーニングを実行するた
め、ステップ１３７へ進み、クリーニング要求フラグＸ
ｃｌをクリーニング要求を示す「１」にセットして、ク
リーニング条件判定処理を終了する。
【００５６】一方、エンジン停止状態に該当しない場合
には、ステップ１３８へ進み、クリーニング要求フラグ
Ｘｃｌをクリーニング不要を示す「０」にセットして、
クリーニング条件判定処理を終了する。さらに、ステッ
プ１３０にて、エンジンのストールが検出され、その
後、所定期間内に運転者が再始動を行ったとき（イグニ
ッションをオンしスタートすると）エンジン始動と判断
されるので、ステップ１３８に進むこととなり、クリー
ニング処理は、キャンセルされるようになっている。
【００５７】これら一連の動作によりＯＣＶ４４をクリ
ーニングすることが望ましいエンジン停止時を検出し、
クリーニング要求を出力電流算出部１０５へ出力するこ
とができる。
【００５８】なお、ステップ１３０では、エンジンの停
止状態を回転速度で判定している。例えばこの判定方法
として、エンジンの回転速度が０になったときにエンジ
ン停止であると判定してもよいし、エンジンストールが
起こるような所定回転速度を判定値として、判定値を下
回るな回転速度になるとエンジン停止であると判定して
も良い。
【００５９】図９は、出力電流算出ルーチンの処理の流
れを示すフローチャートである。本ルーチンは、図５の
メインルーチンのステップ１１６でサブルーチンコール
される。本ルーチンの処理が開始されると、まずステッ
プ１４０で、制御異常フラグＸｆａｉｌが制御異常を示
す「１」か否かを判定し、Ｘｆａｉｌ＝１の場合にはバ
ルブタイミングのフィードバック制御異常時の処理をす
るため、ステップ１４４へ進み、出力電流Ｉを最小値Ｉ
ｍｉｎにセットして出力電流算出処理を終了する。ここ
で、Ｉｍｉｎは、ＯＣＶ４４に通電しても、ＯＣＶ４４
がほとんど発熱することのない少ない電流である。
【００６０】これに対し、Ｘｆａｉｌ＝０（制御正常）
の場合には、ステップ１４１へ進み、クリーニング要求
フラグＸｃｌがクリーニング要求を示す「１」であるか
否かを判定し、Ｘｃｌ≠１（クリーニング不要）の場合
には、ステップ１４２に進み、クリーニング終了フラグ
Ｘｅｎｄ＝０、クリーニングカウンタＣＣ＝０とし、次
回のクリーニング実行に備える。そして、次のステップ
１４５で、出力電流Ｉをバルブタイミングをフィードバ
ック制御するための制御電流Ｉｆｂに設定し、出力電流
算出処理を終了する。
【００６１】一方、上記ステップ１４１で、クリーニン
グ要求フラグＸｃｌがクリーニング要求を示す「１」で
ある場合には、ＯＣＶ４４のクリーニングを実行するた
め、ステップ１４３へ進み、クリーニング終了フラグＸ
ｅｎｄがクリーニング終了前を示す「０」か否かを判定
し、Ｘｅｎｄ＝０（クリーニング終了前）の場合にはス
テップ１４６に進み、後述する図１０に示すクリーニン
グ電流算出ルーチンを実行して、ＯＣＶ４４をクリーニ
ングするためのクリーニング電流Ｉｃを算出し、出力電
流算出処理を終了する。
【００６２】上記ステップ１４３で、Ｘｅｎｄ＝１（ク
リーニング終了）の場合には、ステップ１４７に進み、
出力電流Ｉを、異物を取り除くための制御が終了した後
の電流Ｉｅｎｄに設定し、出力電流算出処理を終了す
る。
【００６３】図１０は、クリーニング電流算出ルーチン
の処理の流れを示すフローチャートである。本ルーチン
は、図９の出力電流算出ルーチンのステップ１４６でサ
ブルーチンコールされる。本ルーチンの処理が開始され
ると、まずステップ１５０で、クリーニングカウンタＣ
Ｃ＝０か否かで、クリーニング実行開始タイミングか否
かを判定し、ＣＣ＝０（クリーニング実行開始タイミン
グ）の場合にはステップ１５１へ進み、クリーニング実
行開始時の処理として、クリーニング時間カウンタＴｃ
を「０」にセットし、クリーニングカウンタＣＣを
「１」にセットして各種変数の初期化を行い、ステップ
１５３へ進む。
【００６４】上記ステップ１５０で、クリーニングカウ
ンタＣＣ≠０の場合（つまり初期化終了済みの場合）に
は、直ちにステップ１５３に進み、クリーニング時間カ
ウンタＴｃが所定値ζよりも大きいか否かを判定し、Ｔ
ｃ＞ζの場合には、ステップ１５４へ進み、クリーニン
グ時間カウンタＴｃを「０」にセットし、クリーニング
カウンタＣＣをインクリメントするが、Ｔｃ≦ζの場合
には、ステップ１５５へ進み、クリーニング時間カウン
タＴｃをカウントアップすることで、ＯＣＶ４４の開度
大の状態が継続している時間を計測し、ステップ１５６
へ進む。
【００６５】このステップ１５６では、クリーニングカ
ウンタＣＣが１０を越えたか否かを判定し、ＣＣ＞１０
の場合には、クリーニング処理終了のために、ステップ
１５８へ進み、クリーニング終了フラグＸｅｎｄをクリ
ーニング終了を示す「１」にセットし、ステップ１６１
に進む。ステップ１６１では、ベーン１９をストッパ位
置まで戻すための電流ＩｓｔをＩｅｎｄに格納し、クリ
ーニング電流算出処理を終了する。
【００６６】一方、クリーニングカウンタＣＣが１０以
下の場合には、クリーニング処理を継続し、ステップ１
５７へ進んで、クリーニングカウンタＣＣが奇数か否か
を判定し、ＣＣが奇数の場合には、ステップ１６０へ進
み、クリーニング電流Ｉｃを最大値Ｉｍａｘに設定し、
ＣＣが偶数の場合には、ステップ１５９へ進み、クリー
ニング電流Ｉｃを最小値Ｉｍｉｎに設定し、クリーニン
グ電流算出処理を終了する。ここで、Ｉｍａｘは、ＯＣ
Ｖ４４におけるオイルポンプ４１からバルブタイミング
機構１１の進角側油圧室２９への油路を最大にする電流
であり、ＩｍｉｎはＯＣＶ４４におけるオイルポンプ４
１からバルブタイミング機構１１の遅角側油圧室３０へ
の油路を最大にする電流である。
【００６７】これら一連の処理により、クリーニングカ
ウンタＣＣがカウントアップされる度に、ＯＣＶ４４の
オイルポンプ４１から進角側油圧室２９への油路の開閉
と遅角側油圧室３０への油路の開閉が交互にそれぞれ５
回ずつ繰り返される。
【００６８】以上説明した制御の一例が図１１にタイム
チャートで示されている。
【００６９】図１１はエンジン回転速度ＮＥ、ＯＣＶ４
４への出力電流Ｉ、バルブタイミングの変化を示してい
る。この例では、イグニッションをオフした後、エンジ
ンの回転速度がゼロとなる。そして、図中のエンジン停
止位置でエンジンが停止し、クリーニング要求フラグＸ
ｃｌ＝１の場合に、クリーニング処理を実行する。クリ
ーニング処理は、出力電流Ｉ＝Ｉｍａｘ，Ｉｍｉｎへの
ステップ状の変化を交互に繰り返し行う処理である。こ
の出力電流Ｉのステップ状の変化を合計１０回繰り返し
た時点で、クリーニング終了フラグＸｅｎｄ＝１とな
り、クリーニング処理が終了する。
【００７０】この間、エンジンは停止しているためオイ
ルポンプ４１も停止している。オイルポンプ４１が停止
していることによりバルブタイミング機構を制御する油
の流動がなく、バルブタイミングの変動は起こらない。
この状態で、ＯＣＶ４４への出力電流をＩｍａｘ、Ｉｍ
ｉｎと交互に振ることでバルブタイミングが変動するこ
となく、ＯＣＶ４４に噛み込んだ異物を確実に取り除く
ことが可能となっている。
【００７１】また、本実施例では、カムシャフトの位相
を変更することで、吸気バルブのタイミングのみを可変
にする構成のバルブタイミングシステムを用いている
が、排気バルブのタイミングを可変にするものでも良い
し、リフト量可変のものに用いても良い、さらに、上述
の構成を併せ持つものに用いても良い。
【００７２】なお、本実施例において、図８のステップ
１３０が位相不変状態検出手段、図１０がクリーニング
制御手段、図９のステップ１４５が通常制御手段、図６
が異物検出手段にそれぞれ相当し機能する。
【００７３】＜第２実施例＞本実施例は、内燃機関のク
リーニング処理をハイブリッド車両に適用させたもので
ある。以下に、ハイブリッド型車両を表わす概略構成図
を示す。
【００７４】図１４に示すように、本実施形態のハイブ
リッド型車両は、パラレル・シリーズ型のハイブリッド
型車両であり、内燃機関としての４気筒エンジン７１
と、電動モータ或いは発電機として動作する２つのモー
タ／ジェネレータ（以下、Ｍ／Ｇと記す）７３，７５
と、動力伝達機構としての遊星ギヤユニット７７とを備
えている。また、エンジン７１に示される１１４は、吸
気・排気バルブの開閉タイミングおよび／または該バル
ブのリフト量を油圧により制御するバルブタイミング機
構である。
【００７５】そして、エンジン７１の出力軸（クランク
軸）７１ａが、遊星ギヤユニット７７のリングギヤＲに
接続され、Ｍ／Ｇ７３のロータから伸びた出力軸７３ａ
が、遊星ギヤユニット７７のサンギヤＳＮに接続され、
Ｍ／Ｇ７３のロータから伸びた出力軸７５ａが、遊星ギ
ヤユニット７７のキャリアＣＲに接続されている。ま
た、Ｍ／Ｇ７５の出力軸７５ａの上記キャリアＣＲとは
反対側は、当該車両の車輪（駆動輪）８０Ｒ，８０Ｌを
駆動する駆動軸８に接続され、その駆動軸７８からディ
ファレンシャルギヤ７９を介して、両車輪８０Ｒ，８０
Ｌに駆動力が伝達される。
【００７６】そして更に、本実施形態のハイブリッド型
車両には、Ｍ／Ｇ７３，７５の各々が発電機として動作
した際に発電された電力が充電されると共に、Ｍ／Ｇ７
３，７５の各々が電動モータとして動作する際の電力を
供給するメインバッテリ８２と、Ｍ／Ｇ７３，７５の各
々を２つのインバータ８３，８５を介して制御するモー
タ／ジェネレータ制御装置（以下、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵとい
う）８７と、このＭ／Ｇ・ＥＣＵ８７との間で制御情報
をやり取りしつつエンジン７１を制御するエンジン制御
装置（以下、エンジンＥＣＵという）８９とが設けられ
ている。
【００７７】尚、インバータ８３は、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８
７からの指令に基づき、メインバッテリ８２の直流電力
を３相交流電力に変換してＭ／Ｇ３を電動モータとして
動作させ、また、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７からの指令に基づ
き、Ｍ／Ｇ７３を発電機として動作させると共に、その
発電された交流電力を直流電力に変換してメインバッテ
リ８２に充電させる。同様に、インバータ８５は、Ｍ／
Ｇ・ＥＣＵ８７からの指令に基づき、メインバッテリ８
２の直流電力を３相交流電力に変換してＭ／Ｇ７５を電
動モータとして動作させ、また、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７か
らの指令に基づき、Ｍ／Ｇ７５を発電機として動作させ
ると共に、その発電された交流電力を直流電力に変換し
てメインバッテリ８２に充電させる。但し、２つのＭ／
Ｇ７３，７５のうちの一方が電動モータとして動作し、
他方が発電機として動作する場合には、電動モータとし
て動作する方のＭ／Ｇは、メインバッテリ８２のみなら
ず発電機として動作する方のＭ／Ｇからの電力によって
も駆動される。
【００７８】一方、エンジン１の吸気経路９１には、エ
ンジン７１の吸入空気量（延いては、エンジン７１の出
力）を調節するためのスロットル弁９３が設けられてお
り、そのスロットル弁９３の開度（以下、スロットル開
度という）は、アクチュエータとしてのＤＣモータ９５
により調節されるようになっている。
【００７９】また、エンジン１の周辺には、エンジンＥ
ＣＵ８９からの駆動信号に従って各気筒に燃料を噴射す
るインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）９７と、エンジン
ＥＣＵ８９からの点火指令信号に従って各気筒内への点
火を行う点火系機器９９とが設けられている。尚、点火
系機器９９は、周知のイグナイタ，イグニッションコイ
ル，及び点火プラグ等から構成されている。そして、こ
のような点火系機器９９とインジェクタ９７は、実際に
はエンジン７１の各気筒毎に夫々対応して設けられてい
るが、図１では１つのみ示している。
【００８０】また更に、エンジン７１には、その出力軸
７１ａの回転角度、即ちエンジン７１のクランク軸の回
転角度（以下、クランク回転角度という）錣及び気筒位
置や、エンジン７１の実際の回転速度（以下、実回転速
度という）ＮＥｎ等を検出するための回転系センサとし
て、エンジン７１の出力軸７１ａが所定角度回転する毎
にパルス信号を出力する回転角センサ１０１と、上記出
力軸７１ａが予め定められた回転角度位置となる毎に気
筒判別用のパルス信号を出力する気筒判別センサ１０２
とが設けられている。そして、その回転角センサ１０１
と気筒判別センサ１０２からの各パルス信号は、エンジ
ンＥＣＵ８９に入力される。
【００８１】一方、Ｍ／Ｇ７３，７５の各々には、ロー
タのステータに対する相対回転角度（以下、ロータ回転
角度という）鏗や、ロータの回転数を検出するためのロ
ータ位置検出センサ１０３，１０５が設けられており、
各ロータ位置検出センサ１０３，１０５からの信号は、
Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７に入力される。
【００８２】また、本実施形態のハイブリッド型車両に
は、メインバッテリ８２の実際の電圧Ｖを検出するため
の電圧センサ１０７と、メインバッテリ８２に流れる実
際の電流Ｉを検出するための電流センサ１０９とが設け
られており、両センサ１０７，１０９からの信号も、Ｍ
／Ｇ・ＥＣＵ８７に入力される。
【００８３】また更に、図示はされていないが、Ｍ／Ｇ
・ＥＣＵ８７には、車両運転者により操作されるアクセ
ルペダルの踏込量（以下、アクセル踏込量という）ＰＡ
を検出するアクセルセンサ，当該車両の走行速度（即
ち、車速）ｖを検出する車速センサ，及び車両のブレー
キペダルが操作されたことを検出するブレーキセンサな
ど、当該車両の運転状態を検出するための各種センサか
らの信号も入力されている。
【００８４】尚、本実施形態では、メインバッテリ８２
の直流電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１により所定
の電源電圧（例えば１２Ｖ）に降圧されてサブバッテリ
１１３に供給される。そして、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７及び
エンジンＥＣＵ８９は、車両のイグニッションスイッチ
（図示省略）がオンされると、上記サブバッテリ１１３
からの電力により動作するようになっている。
【００８５】このようなバルブタイミング機構および／
またはリフト量可変機構を備える内燃機関と電動モータ
或いは発電機として動作する２つのモータ／ジェネレー
タ（以下、Ｍ／Ｇと記す）７３，７５を備えるハイブリ
ッド車においても、バルブタイミング機構を油圧によっ
て制御するためのＯＣＶに異物の噛み込みが検出される
虞がある。該ＯＣＶに異物が噛み込むとバルブタイミン
グ機構は意図しないバルブタイミングにロックされる。
これにより、バルブタイミングやオーバーラップ量に不
具合を生じる。そのため、ＯＣＶへの異物の噛み込みが
検出された場合、本実施例では、第１実施例と同様に、
イグニッションオフ後に内燃機関が停止したら、ＯＣＶ
に印加する電流を最大電流、最小電流と交互に振ること
でＯＣＶに噛み込んだ異物を除去している。
【００８６】また、ハイブリッド車は、燃費を向上さ
せ、排気ガスをクリーンにすることを主な目的として開
発された車両であり、低車速時には、モータの出力で走
行し、所定の車速以上での一定車速で走行する場合に
は、エンジンの出力で走行し、より大きい駆動力が要求
される場合には、エンジンとモータとの出力で走行する
など、走行状態に応じて駆動源を選択する。
【００８７】このため低車速時のモータ駆動による運転
時には、エンジンは停止している。そこで、本実施例で
は、上述の構成を有するハイブリッド車において、運転
中であってもエンジンの停止が検出されると第１実施例
に示すＯＣＶクリーニングを行う。
【００８８】また、上記実施例で用いたパラレルシリー
ズのハイブリッドシステム以外にも、たとえば、内燃機
関により発電機を駆動し、その発電電力により電動モー
タを回転させて、その電動モータの回転出力を車輪に伝
達するといった具合に、内燃機関が発電機の駆動だけを
行い電動モータのみにより車輪の駆動を行うシリーズ型
のハイブリッドシステムに本発明を用いても良いし、内
燃機関と電動モータとの両方によって車輪に駆動力を与
えるパラレル型のハイブリッドシステムに用いても良
い。
【００８９】なお、本実施例で第２の回転電機を含む動
力変換手段は、モータ／ジェネレータ７３，７５と、遊
星ギヤユニット７７とに相当し、停止状態検出手段は、
第１の実施例において示した前記停止状態検出手段に加
えて、運転中においてモータにより駆動され、内燃機関
が停止している状態を検出することに相当し、停止後制
御手段は、車両がモータにより駆動され、内燃機関が停
止している状態で第１の実施例のようなクリーニング制
御を行うことに相当し、機能する。
【００９０】＜第３実施例＞本実施例を図１５、１６、
１７を用いて説明する。本実施例は第１実施例で用いた
ロック機構付きバルブタイミングシステムに用いられ、
ロック機構を利用し、内燃機関の運転中であっても、バ
ルブタイミング機構の位相が変更されることなくクリー
ニング処理を行うことに特徴を有する。
【００９１】図１５は、本発明の概略構成図である。バ
ルブタイミング機構１２０は、第１実施例同様、ベーン
式バルブタイミング機構であり、ロックピン１２１、進
角室１２２、遅角室１２３から成る。ＯＣＶ１（１２
４）は、図示しないベーンの位相を油圧によって制御す
るものであり、進角室１２２、遅角室１２３に油圧を供
給することで、図示しないカムの位相を制御している。
また、ＯＣＶ２（１２５）は、ロックピン１２１を制御
するための油圧制御弁であり、ロックピン１２１への油
圧供給量を制御している。この２つの油圧制御弁への油
圧の供給源は、オイルポンプ１２６である。オイルポン
プ１２６の下には、オイルパン１２７が備えられてい
る。
【００９２】このように、２つのＯＣＶにてカムの位相
とロックピンが独立して制御されるバルブタイミング機
構では、ロックピン１２１が嵌入された状態であれば、
位相制御用ＯＣＶ１（１２４）に電流を流してクリーニ
ング処理を行ってもロックピンが嵌入されているため、
カムの位相が変更されることなくクリーニング制御を実
行することができる。以下に図１６のフローチャートを
もちいて、詳細を説明する。
【００９３】図１６は、位相制御用ＯＣＶ１（１２４）
のルーチンを示すフローチャートである。まず、ステッ
プ２００にて位相制御用ＯＣＶ１（１２４）に異物が噛
み込んだか否かを検出する。検出方法としては、たとえ
ば、第１実施例に示す図６の制御以上ルーチンのよう
に、バルブタイミング機構の位相が目標バルブタイミン
グへ所定期間を越えて追従しない場合に異物の噛み込み
と判定しても良いし、位相制御用ＯＣＶ１（１２４）へ
の電流値に対するカムの位相を表すマップによって異物
の噛み込みを検出しても良い。ステップ２００にて、異
物が検出されなければ、ステップ２０８へ進んで通常の
制御を行い本ルーチンを終了する。異物が検出されれ
ば、ステップ２０１へ進む。ステップ２０１では、バル
ブタイミング機構のロックピン１２１が嵌入されている
状態か否かが判定される。ロックピン１２１が嵌入され
ていなければ、ステップ２０９にてＯＣＶ１（１２４）
に加える電流をＩｃ＝０にセットして終了する。ロック
ピン１２１が嵌入されていればステップ２０２へ進む。
【００９４】なお、ロックピンが嵌入状態かどうかを検
出する方法としては、後述するロックピン制御用ＯＣＶ
２（１２５）の状態を図示しないＥＣＵにより検出し、
判定する方法が挙げられる。例えば、ＯＣＶ２（１２
５）が電流によるオン／オフ制御であることを利用し
て、電流がオフであればロックピン嵌入状態であると判
定することができる。そして、ステップ２０２では、ク
リーニング電流算出ルーチンとして第１実施例の図６の
フローチャートが行われ、本ルーチンを終了する。
【００９５】つぎに、ロックピン制御用ＯＣＶ２（１２
５）の制御について、図１７のフローチャートをもちい
て説明する。
【００９６】まず、ステップ２２０にてロックピンを解
除するか否かが判定される。判定方法としては、ロック
が必要な運転条件として、例えば、内燃機関のアイドル
状態や始動直後または所定期間などにより、ロックを解
除するか否かが検出できる。ステップ２２０にて、ロッ
クピンを解除する必要があると判定されれば、ステップ
２２１においてＩｃ２として、Ｉｏｐｅｎが設定され、
ロックピンが外れるまで油圧を供給するようになる。ま
た、ステップ２２０にて、ロックピンを解除する必要が
ないと判定されれば、ステップ２２２にて出力電流Ｉｃ
２がＩｒｏｃｋに設定され、ロックピンがロック位置に
維持される電流を出力し、本ルーチンを終了する。
【００９７】ところで、ロックピン制御用ＯＣＶ２（１
２５）に異物が検出されたときは、位相制御用ＯＣＶ１
（１２４）にて、バルブタイミング機構のベーンをロッ
ク位置に固定し、ロックピン制御用ＯＣＶ２（１２５）
を開閉制御することにより、クリーニングを行うことも
できる。
【００９８】本実施例では、カムの位相を油圧にて制御
するＯＣＶ１（１２４）とロックピンの嵌入状態を油圧
にて制御するＯＣＶ２（１２５）とを備えるバルブタイ
ミング機構について、説明したが、ロックピンとカムの
位相を一つのＯＣＶにて制御するものでは、たとえば、
ロックピンが抜ける油圧値にガードを設け、強制的にロ
ックピンが抜けない状態とし、そのガード値以下の油圧
のとき、言い換えればロックピンが嵌入されている状態
でのみ、上述のような位相制御を行っても良い。また、
進角室と遅角室のいずれかに油圧が作用したときに、ロ
ックピンが抜ける構成をもつものでは、例えば、進角側
の油圧でロックピンが抜ける場合、遅角側にＯＣＶを駆
動すれば良いし、逆に遅角側の油圧でロックピンが抜け
るも場合は、進角側にＯＣＶを駆動すれば良い。いずれ
にしても、ロックピンがあるものにおいては、運転中に
おいてもクリーニングを行うことができるので、ＯＣＶ
異物が噛み込んでも即座に異物を解除することが可能と
なるため、運転中にバルブタイミング機構の制御性を回
復することができる。
【００９９】なお、本実施例は、運転中にクリーニング
するほかにも第１実施例のように、内燃機関の停止後
に、クリーニング処理を実施しても良いし、また、本実
施例を第２実施例に用いても良い。
【０１００】本実施例では、図１６のステップ２００が
異物検出手段に、図１６のステップ２０１がロック状態
検出手段にそれぞれ相当し機能する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施例の可変バルブタイミング機構
とデューティ出力０％のときのＯＣＶとの側面断面図。
【図２】本発明第１実施例の可変バルブタイミング機構
とデューティ出力１００％のときのＯＣＶとの側面断面
図。
【図３】本発明第１実施例の可変バルブタイミング機構
とデューティ出力５０％程度のときのＯＣＶとの側面断
面図。
【図４】本実施例第１実施例のＯＣＶのスプール位置と
可変バルブタイミング機構の実バルブタイミング変加速
度との関係を示す図。
【図５】本発明第１実施例の制御を示すメインのフロー
チャート。
【図６】本発明第１実施例の制御異常判定ルーチンを示
すフローチャート。
【図７】本発明第１実施例のＯＣＶへの電流出力値に対
するヘッド油路へのオイル供給量を示す図。
【図８】本発明第１実施例のクリーニング条件判定ルー
チンを示すフローチャート。
【図９】本発明第１実施例の出力電流算出ルーチンを示
すフローチャート。
【図１０】本発明第１実施例のクリーニング電流算出ル
ーチンを示すフローチャート。
【図１１】本発明第１実施例のクリーニング処理を示す
タイミングチャート。
【図１２】本発明第１実施例のバルブタイミング機構の
正面断面図。
【図１３】本発明第１実施例のバルブタイミング機構の
正面断面図。
【図１４】本発明第２実施例のハイブリッド機構を示す
図。
【図１５】本発明第３実施例のバルブタイミング機構を
示すブロック図。
【図１６】本発明第３実施例の位相変換用油圧制御弁の
処理を示すフローチャート。
【図１７】本発明第３実施例のロックピン用油圧制御弁
の処理を示すフローチャート。
【符号の簡単な説明】
１１ バルブタイミング機構 １２ カムシャフト １４ 内部ロータ １８ タイミングプーリ １９ ベーン ２８ ＥＣＵ ４１ オイルポンプ ４２ オイルパン ４４ ＯＣＶ ７１ 内燃機関 ７３、７５ モータジェネレータ ８２ メインバッテリ ８７ モータ／ジェネレータ制御装置 ８９ エンジン制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｌ 13/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３２１Ｃ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３２１ 45/00 ３１４Ｇ 45/00 ３１４ Ｆ１６Ｋ 31/06 ３８５Ａ // Ｆ１６Ｋ 31/06 ３８５ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｃ Ｆターム(参考） 3G018 AA14 AB16 BA29 DA20 DA49 DA57 DA72 DA73 DA74 EA01 EA35 FA01 FA06 FA07 GA02 GA09 GA23 3G084 CA07 DA04 DA31 EA02 EB22 EC06 FA36 3G092 AA11 DA03 DA10 DF04 DG09 EC08 FA06 FB04 GA10 HA13Y HF01X 3G093 AA07 BA14 DA13 EC01 EC04 FA14 3H106 DA03 DB32 DC09 KK17

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関のクランクシャフトの回転に対
    するカムシャフトの回転位相および／または前記カムシ
    ャフトにて駆動されるバルブのリフト量を、作動油の油
    圧を利用して変化させて、前記バルブの開閉タイミング
    を調整するバルブタイミング機構と、 前記作動油を加圧して前記バルブタイミング機構へと吐
    出するオイルポンプと、 前記バルブタイミング機構と前記オイルポンプとの間に
    設けられ、前記バルブタイミング機構への油圧を調整す
    るための油圧制御弁と、 前記バルブタイミング機構を制御するために、前記油圧
    制御弁を制御する通常制御手段と、 油圧制御弁を駆動しても前記バルブタイミング機構の位
    相が変化しない状態を検出する位相不変状態検出手段
    と、 前記位相不変状態検出手段により油圧制御弁を駆動して
    も前記位相が変化しない状態にあると検出されたとき
    に、前記油圧制御弁を所定期間制御するクリーニング制
    御手段とを備えることを特徴とする内燃機関のバルブ制
    御装置。
  2. 【請求項２】 内燃機関と、該内燃機関に連結される電
    動モータと、 前記電動モータを駆動するためのインバータ装置と、 該インバータ装置に電気的に接続された蓄電装置とを備
    えるハイブリッド車において、 内燃機関のクランクシャフトの回転に対するカムシャフ
    トの回転位相および／または前記カムシャフトにて駆動
    されるバルブのリフト量を、作動油の油圧を利用して変
    化させて、前記バルブの開閉タイミングを調整するバル
    ブタイミング機構と、 前記作動油を加圧して前記バルブタイミング機構へと吐
    出するオイルポンプと、 前記バルブタイミング機構と前記オイルポンプとの間に
    設けられ、前記バルブタイミング機構への油圧を調整す
    るための油圧制御弁と、 前記バルブタイミング機構を制御するために、前記油圧
    制御弁を制御する通常制御手段と、 油圧制御弁を駆動しても前記バルブタイミング機構の位
    相が変化しない状態を検出する位相不変状態検出手段
    と、 前記位相不変状態検出手段により油圧制御弁を駆動して
    も前記位相が変化しない状態にあると検出されたとき
    に、前記油圧制御弁を所定期間制御するクリーニング制
    御弁制御手段とを備えることを特徴とする内燃機関のバ
    ルブ制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項１乃至請求項２に記載の内燃機関
    のバルブ制御装置において、 前記位相不変状態検出手段は、内燃機関の停止状態およ
    び／または内燃機関のストールを検出する手段であるこ
    とを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか一つに
    記載の内燃機関のバルブ制御装置において、 前記バルブタイミング機構の位相変換を規制するロック
    機構と、 前記バルブタイミング機構がロックされたことを検出す
    るロック状態検出手段とを備え、 前記位相不変状態検出手段は、前記ロック状態検出手段
    により前記バルブタイミング機構のロック状態が検出さ
    れたときに、前記油圧駆動弁を駆動しても前記バルブタ
    イミング機構の位相が変化しない状態にあると検出する
    ものであり、 前記クリーニング制御手段は、前記バルブタイミング機
    構の位相が変化しない状態にあると検出されると、前記
    油圧制御弁を所定期間制御することを特徴とする内燃機
    関のバルブ制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４記載の内燃機関の
    バルブ制御装置において、 前記油圧制御弁に異物が噛み込んだことを検出する異物
    検出手段を備え、 前記クリーニング制御手段は、前記異物検出手段により
    前記油圧制御弁に異物の噛み込みが検出されたときに、
    前記油圧制御弁を所定期間制御することを特徴とする内
    燃機関のバルブ制御装置。
  6. 【請求項６】 請求項４乃至請求項５記載の内燃機関の
    バルブ制御装置において、 前記油圧制御弁は、前記バルブタイミング機構の位相を
    制御するための第１の油圧制御弁と、前記バルブタイミ
    ング機構をロックさせるロックピンを制御するための第
    ２の油圧制御弁とからなり、 前記異物検出手段により前記第１の油圧制御弁に異物の
    噛み込みが検出され、かつ、前記ロック状態検出手段に
    より前記バルブタイミング機構がロック状態であること
    が検出されたとき、前記クリーニング制御手段により、
    前記第１の油圧制御弁を所定期間制御することを特徴と
    する内燃機関のバルブ制御装置。
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