JP2003278566A - 車輌用内燃機関の油圧式バルブタイミング制御装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エコラン車やハイブリッド車の機関一時停止
後の機関再始動時に、その当初から内燃機関に最適のバ
ルブタイミングによる静粛な運転を確保するようバルブ
タイミング制御装置を運転する。 【解決手段】 エコラン車やハイブリッド車の内燃機関
の一時停止中にバルブタイミング制御装置を少なくとも
機関一時停止直前の作動状態に維持するよう、その油圧
源を電動式の油圧ポンプとするか、補助の電動式油圧ポ
ンプを設け、内燃機関の一時停止中にも必要最小限度の
バルブタイミング制御装置用油圧の供給を続ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輌用内燃機関の
油圧式バルブタイミング制御装置に係り、特にその運転
方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】自動車の内燃機関に於いて、機関暖機後
の通常運転時には吸気圧縮比を比較的低くして機関を低
振動且つ高燃費にて運転し、機関暖機前の機関冷温時、
特に機関冷温でのクランキング時には吸気圧縮比を高め
て機関の始動性をよくすることが従来より知られてい
る。また、吸気圧縮比は機関暖機後の運転時にも負荷の
高低に応じて増減制御されてよく、これによって内燃機
関の燃費を改善することができる。ピストン式内燃機関
の吸気圧縮比の変更は、バルブタイミング制御装置によ
り吸気弁が閉じる位相を前後に偏倚させること、吸気行
程より圧縮行程に移行する間の適宜の位相を選んで排気
弁を一時開弁させること、吸排気弁駆動用カムを３次元
カムとしてそのリフトを適宜調節すること、ピストンロ
ッドとクランク軸或はピストンロッドとピストンの間の
連結部に調節可能な偏心軸受を設けること等、種々の方
法により可能である。

【０００３】その一例として、吸気弁の閉じ位相を前後
に偏倚させることにより吸気圧縮比を変更する装置の例
が、本件出願人と同一人の出願になる特開２０００−３
２０３５６号公報に開示されている。この構造による吸
気圧縮比の変更は、バルブタイミング制御装置による吸
気弁の開閉位相をクランク軸の回転位相に対し図１に示
す如く可変に制御し、特にその閉じ位相をピストンの往
復動位相に対し相対的に進めたり遅らせたりすることに
より、吸気弁が閉じられる瞬間にシリンダ室内に装填さ
れる吸気の量を増減して吸気の圧縮比を可変に制御する
ものである。４サイクルエンジンに於ける吸気弁閉じ位
相は、従来一般に下死点以後（After Bottom Dead Cent
er、略してＡＢＤＣ）で測って７０°近辺にあるが、こ
れがバルブタイミング制御装置により１１０〜１２０°
程度まで更に大きくされる（遅らされる）と、吸気弁が
閉じる時点にてシリンダ室内に捕捉される吸気の量が少
なくなることにより吸気圧縮比が下がる。かかるバルブ
タイミング制御装置による吸気弁閉じ位相の変更によ
り、圧縮行程終了時に於ける筒内圧は、図２に例示する
如く大きく変化する。

【０００４】上記の如く吸気圧縮比を可変に制御される
内燃機関は、機関暖機状態では、吸気圧縮比を下げ、高
めのクランキング回転数とすることにより、低振動にて
静粛に機関が始動され、機関が冷温状態にて始動される
ときには、吸気圧縮比を上げることによりその始動性を
確保することができる。

【０００５】図３〜５は、上記公報に示されているバル
ブタイミング制御装置をハイブリッド車に適用した例を
示したものであり、このうち図４および５は図３におけ
る断面Ａ-Ａを２つの作動態様にて示す図である。図３
に於いて、ｅは内燃機関であり、そのクランク軸ｃに電
動機と発電機の両機能を備えた第一および第二の電動発
電機（モータ・ジェネレータ）ｍｇ１およびｍｇ２が遊
星歯車式のトルク分配装置ｐを介して駆動連結されてお
り、また、かかる内燃機関と電動発電機よりなる原動回
生装置に対し、一対の車輪ｗが、車軸ｓ、差動歯車ｄ、
変速機ｔを経て電動発電機ｍｇ１の回転軸の部分にて駆
動連結されている。電動発電機ｍｇ１およびｍｇ２はイ
ンバータｉを介して蓄電装置ｂと電気的に接続され、車
輌の運行状態に応じて電動機または発電機として作動す
るようになっている。

【０００６】１０にて全体的に示されている部分が吸気
弁に対する上記のバルブタイミング制御装置である。こ
のバルブタイミング制御装置は、内燃機関のクランク軸
ｃより無端ベルト１２を経てクランク軸に同期（但し４
サイクルエンジンでは１／２の割合で同期）して回転駆
動される歯車１４と、吸気弁作動カム１６を担持する吸
気弁カム軸１８との間に作用する、ロータリーアクチュ
エータの構造を有している。

【０００７】より詳細には、歯車１４には４本のボルト
２０によって内歯スプライン状の環状部材２２と、環状
の端板２４とが組み合わされて、４つの内向きの放射状
隔壁部２６を備えた作動室空間が郭定されている。そし
てこの作動室空間内には、ボルト２８によりカム軸１８
の一端に固定されたロータ３０が設けられている。この
ロータ３０はその中心のハブ部の周りに４つの羽根部３
２を有するものであり、各羽根部は、その周方向両側に
位置する一対の郭壁部２６の間に形成された扇形室３４
内にて、図４に示されている如き回動位置と、図５に示
されている如き回動位置との間で、歯車１４、環状部材
２２、端板２４とからなるハウジングに対し、相対的に
回動し得るようになっている。

【０００８】同ハウジングは、クランク軸の正回転に伴
って、無端ベルト１２により歯車１４の部分にて図４お
よび５において矢印にて示されている如く時計廻り方向
に駆動されるので、図４に示されている状態では、カム
軸１８はクランク軸に対し最も位相を遅らされた状態に
あり、図５に示されている状態では、逆にカム軸１８は
クランク軸に対し最も位相を進められた状態にある。

【０００９】羽根部３２の一つには段付きシリンダ孔３
６が設けられており、該段付きシリンダ孔内にはその大
径部に大径のヘッド部３８にてピストン式に係合したロ
ックピン４０がはめ込まれている。ロックピン４０の小
径部４２は段付きシリンダ孔３６の小径部に係合し、そ
れに沿って摺動するよう案内されている。そしてこの小
径部４２の先端部は、カム軸１８がクランク軸に対して
最も進角されたとき、即ちロータ３０の羽根部３２が環
状部材２２に対し図５に示されている回動位置に来たと
き、歯車１４の対応する個所にロックピンの先端部を受
入れるピン孔として設けられた窪み孔４４内に嵌入し得
るようになっている。ロックピン４０は圧縮コイルばね
４６により窪み孔４４へ向けて付勢されており、段付き
シリンダ孔３６の大径部内にロックピン４０のヘッド部
３８との間に形成された環状の作動室（符号３６の引出
し位置）内に後述の要領にて油圧が供給されていないと
きには、ロータ３０が環状部材２２に対し図５に示され
ている如き最進角位置に来たとき、ロックピン４０は圧
縮コイルばね４６のばね力によりその小径部４２の端部
が窪み孔４４内へ落とし込まれ、クランク軸に対するカ
ム軸１８の相対的回動位置関係を最進角位置に係止する
ようになっている。

【００１０】環状部材２２の４つの郭壁部２６の隣接す
るものどうしの間に形成された作動室３４の各々に対し
ては、その内部に配置されたロータ３０の羽根部３２に
対しこれを環状部材２２に対し図４または５でみて反時
計廻り方向へ駆動する油圧を供給する第一のポート４８
と、逆に羽根部３２を環状部材２２に対し図４または５
でみて時計廻り方向へ駆動する油圧を供給する第二のポ
ート５０とが開口している。第一のポート４８は環状の
油路５２に連通しておリ、第二のポート５０は環状の油
路５４に連通している。油路５２は更に段付きシリンダ
孔３６の上記の環状作動室（符号３６の引出し位置）に
も連通している。環状溝５２はカム軸１８の端部内に形
成された油路５６を経て内燃機関のシリンダヘッド部に
形成されたカム軸１８のための軸受部５８に形成された
環状油路６０に連通している。一方、環状油路５４は同
じくカム軸１８の端部内に形成された油路６１、６２を
経て軸受部５８に形成された環状油路６４に連通してい
る。環状油路６０はポート６６およびそれに接続された
油路６８を経て電磁作動の油圧切換弁７０の第一のポー
ト７２に接続されており、一方、環状油路６４はポート
７４より油路７６を経て電磁式油圧切換弁の第二のポー
ト７８に接続されている。

【００１１】電磁式油圧切換弁７０は、上記のポート７
２および７８に加えて、油圧ポンプ８０よりその吐出油
圧を受ける油圧ポート８２と、第一のポート７２を選択
的に油溜８４へ向けて逃がす第一のドレンポート８６
と、第二のポート７８を選択的に油溜８４へ向けて逃が
す第二のドレンポート８８とを有する弁ハウジング９０
と、該弁ハウジング内にソレノイド９２と圧縮コイルば
ね９４との作用の下に往復動して上記の各ポート間の連
通を制御する弁スプール９６とを有している。

【００１２】ソレノイド９２は、コンピュータを組み込
んだ車輌運転制御装置（ＥＣＵ）９８からの指令信号に
よりその作動を制御される。ソレノイド９２が通電され
ていないときには、弁スプール９６は圧縮コイルばね９
４の作用により図示の如く右方へ一杯に変位した位置に
あり、このとき第二のポート７８は油圧ポート８２に連
通され、第一のポート７２は第一のドレンポート８６へ
連通される。従って、かかる状態にてポンプ８０が作動
されると、油路７６を経て供給された油圧はポート７４
より環状油路６４を経て油路６２へ供給され、これより
油路６１を経て環状油路５４へ供給され、更にポート５
０を経て作動室３４へ供給される。従って、このときに
はロータ３０の羽根部３２は環状部材２２に対し図４ま
たは５で見て時計廻り方向へ駆動され、吸気弁閉じ位相
は進角される。かかる進角方向の駆動が終端に達する
と、ロックピン４０は窪み孔４４に整合し、ロックピン
は圧縮コイルばね４６の作用により図３でみて右方へ駆
動され、その小径端４２が窪み孔４４内に嵌入し、カム
軸１８はクランク軸に対し最進角位置にロックされるこ
とになるが、機関始動時には油圧ポンプ８０の吐出油圧
は未だ立ち上がっていないので、油圧によるかかる最進
角位置への進角は機関始動時には生じない。

【００１３】これに対しソレノイド９２が連続的に通電
されると、弁スプール９６は圧縮コイルばね９４の作用
に抗して図３で見て左方へ一杯に駆動される。このとき
には第一のポート７２が油圧ポート８２に連通し、第二
のポート７８は第二のドレンポート８８に連通する。弁
スプール９６がかかる位置にあるとき、油圧ポンプ８０
が作動されると、それが発生する油圧は、油路６８を経
てポート６６より環状油路６０へ供給され、これより油
路５６および環状油路５２を経てポート４８より作動室
３４へ供給されると同時に、段付きシリンダ孔３６の上
記環状作動室へも供給される。従って、このときにはロ
ックピン４０は圧縮コイルばね４６の作用に抗して図３
に示されている位置へ駆動され、その小径端部４２が窪
み孔４４に嵌入していたときには、その嵌入が解除され
るとともに、ロータ３０の羽根部３２は環状部材２２に
対し図４または図５でみて反時計廻り方向へ駆動され、
カム軸１８はクランク軸に対し遅角方向へ変位される。

【００１４】ソレノイド９２への通電がオンオフパルス
通電として制御されるときには、弁スプール９６はパル
ス電流のデューティ比に応じて上記の２つの極端位置の
間の任意の中間位置に設定され、それに応じてロータ３
０の羽根部３２の両側に作用する油圧の大きさが相対的
に平衡制御され、クランク軸に対するカム軸１８の相対
的角度位置は、最進角位置と最遅角位置の間の任意の中
間位置に設定される。

【００１５】車輌運転制御装置（ＥＣＵ）９８には、図
には示されていない車輌のキースイッチよりそれがオン
とされたか否か、さらにそれが機関のクランキングを行
なうクランキング位置まで回動されたか否かを表す信号
Ｓｋ、アクセルペダルの踏込み量を表す信号Ｄａ、車速
を表す信号Ｖｅ、機関回転数を表す信号Ｎｅ、機関温度
を表す信号Ｔｅ、クランク軸ｃの回転角を表す信号Ａ
ｃ、吸気弁作動カム軸１８の回転角を表す信号Ａｖ、電
動発電機ｍｇ１およびｍｇ２の回転速度を表す信号ω
ｒ、ωｓ等が供給され、車輌運転制御装置９８はこれら
の入力信号に基づいて所定の制御プログラムによる制御
演算を行い、その一環としてソレノイド９２の作動を上
記の要領にて制御し、ピストンの往復動に対する吸気弁
の開閉タイミングを制御する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記の如きバルブタイ
ミング制御装置は、本来内燃機関の一部であり、従来、
内燃機関が車輌運行停止に伴って停止される場合にも、
或いはエコラン車やハイブリッド車に於いて内燃機関が
一時停止される場合にも、内燃機関が停止されるときに
は、それに伴ってバルブタイミング制御装置の作動も停
止されている。即ち、バルブタイミング制御装置の油圧
源となっている油圧ポンプ８０が内燃機関のクランク軸
より駆動されているときには、当然のことながら内燃機
関の停止に伴って油圧ポンプは駆動されなくなり、バル
ブタイミング制御装置は停止状態となる。また、バルブ
タイミング制御装置の油圧ポンプ８０が電動機により駆
動される場合にも、内燃機関が停止されるときには、か
かる電動ポンプの電源は切られている。

【００１７】上記の如く油圧源とスプール型油圧切換弁
とロータリーアクチュエータとからなる油圧作動装置を
備え、ロータリーアクチュエータの進角側および遅角側
油圧室への油圧の供給を油圧切換弁により切り換えるこ
とによりロータリーアクチュエータの作動角が制御され
るようになっているバルブタイミング制御装置に於いて
は、ロータリーアクチュエータの作動角が一定値に留ま
っている間はロータリーアクチュエータの油圧室への油
の出入りは必要ではなく、従って油圧切換弁よりロータ
リーアクチュエータへ向かう油の流れもロータリーアク
チュエータより油圧切換弁へ向かう油の流れもない筈で
あるが、それは油の幾何学的体積の上での事項であり、
ロータリーアクチュエータの作動角はロータ３０の羽根
部３２の両側に作用する油圧のバランスによってその位
置が保たれているのであり、ロータリーアクチュエータ
の作動角をある所定角に維持するためには、油圧切換弁
はロータリーアクチュエータの二つの油圧室に対する油
圧を釣り合わせる油圧制御を実行している必要がある。
このことは、油圧切換弁に於ける弁スプール９６とそれ
を受け入れる弁ハウジング９０のボアとの嵌合には、或
るクリアランスが必要であり、油圧切換弁はそのような
クリアランスを伴う弛い嵌合に基づき、常時油を供給側
よりドレーン側へ逃しつつ（即ち油を消費しつつ）、二
つの油圧ポート７２と７８に現れる油圧のバランスを保
つ作用を行なっていなければならないことを意味する。
またそのようにロータリーアクチュエータに対する油圧
のバランスが動的に維持されることにより、偏倚が必要
な時、制御信号に対し滑らかで且つ応答性のよい制御偏
倚が得られる。

【００１８】一方、ロータリーアクチュエータに於いて
は、互いに相対的に回動するロータ３０とそれを囲む歯
車１４、環状部材２２、環状端板２４よりなるハウジン
グ部材の二つが互いに相対的に回転摺動するよう組み合
わされており、これら二つの部材の間の摺動係合は、ロ
ータリーアクチュエータが油圧切換弁に於ける弁スプー
ルの偏倚に敏感に応答して偏倚し、滑らかで応答性の高
い良質のバルブタイミング制御が得られるよう、弛い摺
動係合とされている。即ち、かかるロータリーアクチュ
エータは、その作動中、互いに摺動係合して相対的に回
動偏倚する二つの回動部材の摺動係合部に油膜を形成さ
せ、かかる油膜を形成する油の一部を常時僅かずつ漏洩
させることにより油膜を更新する新陳代謝を行いつつ作
動するようになっている。

【００１９】油圧切換弁とロータリーアクチュエータに
は上記の如き油の供給に対する漏洩性があることから、
かかる油圧作動装置に於いては、その油圧源となる油圧
ポンプが停止されると、時の経過とともにロータリーア
クチュエータの油圧作動室を満たしていた油は重力の作
用により次第に摺動係合部や弁スプール周りの隙間を通
って流失していき、やがて油圧作動室内には油層が漏入
空気により置き換えられた空洞が生ずる。ロータリーア
クチュエータの油圧作動室内に上記の如き空洞が生じた
状態で内燃機関が始動されると、機関始動時にバルブタ
イミングが適正に制御されなくなり、またロータリーア
クチュエータのハウジング部材とロータ部材との間の相
対位置にばたつきが生じて異音が発生したりする不都合
が生ずる。

【００２０】本発明は、内燃機関がある期間以上休止さ
れた後始動されるとき、バルブタイミング制御装置には
上記の現象が生ずることと、エコラン車やハイブリッド
車に於いては内燃機関の一時停止とそれに続く再始動と
が頻繁に繰り返されることに鑑み、エコラン車やハイブ
リッド車の機関一時停止後の機関再始動時に、その当初
から内燃機関に最適のバルブタイミングによる静粛な運
転を確保することを課題としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するも
のとして、本発明は、車輌運行中に所定の機関一時停止
条件が成立したとき内燃機関の運転を一時停止させる車
輌の内燃機関の油圧式バルブタイミング制御装置の運転
方法にして、内燃機関の一時停止中に少なくともバルブ
タイミング制御装置の油にて満たされているべき空間が
空気により置き換えられることを阻止するに足りるだけ
の油圧の供給を維持することを特徴とするバルブタイミ
ング制御装置運転方法を提供するものである。

【００２２】前記の機関一時停止中の油圧の供給は、バ
ルブタイミング制御装置の油圧源を電動ポンプとし、内
燃機関の一時停止中に該電動ポンプを運転することであ
ってよい。

【００２３】或いはまた、前記の機関一時停止中の油圧
の供給は、バルブタイミング制御装置の正規の油圧源に
補助の電動ポンプを付加し、内燃機関の一時停止中に該
補助電動ポンプを運転することであってもよい。

【００２４】更にまた、内燃機関の一時停止中に内燃機
関の温度を検出し、機関温度の低下に応じて吸気圧縮比
を高めるようにバルブタイミングを修正するようバルブ
タイミング制御装置を作動させてもよい。

【００２５】

【発明の作用及び効果】上記の如く、車輌運行中に所定
の機関一時停止条件が成立したとき内燃機関の運転を一
時停止させるとき、内燃機関の一時停止中に少なくとも
油にて満たされているべき空間が空気により置き換えら
れることを阻止するに足りるだけの油圧の供給を維持す
ることが行われれば、その間に、バルブタイミング制御
装置の油圧作動系内の正常作動時には油の層にて満たさ
れているべき部分が、油の重力による抜け落ちによって
空洞と化することが回避され、機関再始動時に、バルブ
タイミング制御装置は、機関一時停止前の作動状態から
始まってその作動を再開する場合にも、或いは機関一時
停止に伴ってその作動状態を変更される場合にも、バル
ブタイミング制御装置の迅速な作動復帰が可能となり、
また上記の空洞の発生が回避されることにより、バルブ
タイミング制御装置の作動開始時にばたつきが生ずるこ
とも回避される。

【００２６】エコラン車やハイブリッド車に於いては、
内燃機関の一時停止中にも車輌運転制御装置は作動して
いるので、上記の如き機関一時停止中の油圧の供給が、
バルブタイミング制御装置の油圧源を電動ポンプとし、
内燃機関の一時停止中に該電動ポンプを運転することに
よって行われる場合には、電動ポンプの正規の運転に対
する運転制御プログラムに、機関一時停止中に電動ポン
プを比較的低い一定出力にて運転する程度の簡単な運転
制御プログラムを追加するだけの、ソフトウェア的プロ
グラム修正により本発明を実施することができる。ま
た、機関一時停止中の油圧の供給を、補助の電動ポンプ
により行う場合にも、補助の電動ポンプに要する運転制
御プログラムは上記と同様の簡単なものであってよい。

【００２７】また、機関一時停止中にバルブタイミング
制御装置を機関一時停止直前の作動状態に維持するに
は、バルブタイミング制御装置を新たに制御する場合に
要する程の油圧が供給されなくてもよいので、油圧ポン
プが電動ポンプとされる場合の機関一時停止中の運転、
或いは補助の電動ポンプが設けられる場合のその出力
は、重力による油の抜け落ちに対抗してバルブタイミン
グ制御装置内を油にて満たす程度であってよく、バルブ
タイミング制御装置の正規の運転に対する油圧ポンプの
出力に比してかなり低いものであってよい。

【００２８】更にまた、上記の如くバルブタイミング制
御装置の油圧源が電動ポンプとされ、或いは補助電動ポ
ンプを有する場合に、その機関一時停止中のポンプ出力
が、重力による油の抜け落ちに対抗してバルブタイミン
グ制御装置内を油にて満たす程度より僅かに高くされれ
ば、ハイブリッド車に於ける如く内燃機関の一時停止期
間が長引き、その間に内燃機関の温度が低下するような
場合にも、その温度低下に応じて機関再始動時の吸気圧
縮比を高めるようにバルブタイミング制御装置の設定状
態をごく緩やかに変更し、機関一時停止の時間が長引い
ても、機関再始動時の機関の再始動性を良好に維持する
ことができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図３〜図５に示し
た如き従来のハードウエア構造を有する車輌用内燃機関
の油圧式バルブタイミング制御装置に於いて実施するも
のとしてその実施例を説明する。その場合、ある実施例
に於いては、油圧ポンプ８０は電動式の油圧ポンプであ
るとし、また他の実施例に於いては、油圧ポンプ８０は
内燃機関のクランク軸より駆動されるポンプであるが、
その吐出側には、特に図には示さないが、電動式の補助
油圧ポンプが並列に接続されているものとする。

【００３０】図６は、油圧ポンプが電動ポンプとして構
成されている場合の、本発明によるバルブタイミング制
御装置運転方法の一つの実施例を示すフローチャートで
ある。この場合、この運転方法による制御は、このバル
ブタイミング制御装置を組み込んだ内燃機関を備えたエ
コラン車またはハイブリット車がそのキースイッチをオ
ンとされることにより運転開始されると同時に開始され
る。制御が開始されると、ステップ１に於いて内燃機関
が一時停止されたか否かが判断される。答がイエスであ
ると、制御はステップ２へ進み、電動式の油圧ポンプを
ある所定の低出力運転に切り換えることが行われる。こ
の低出力運転とは、上に記した通り内燃機関の一時停止
が開始されたとき、その直前に於けるバルブタイミング
制御装置の作動状態、即ち、図３〜図５に例示した構造
に於ける歯車１４、環状部材２２、環状端板２４よりな
るロータリーアクチュエータのハウジング部材とロータ
３０との間の相対的角偏倚をそのまま維持し且つその内
部の油圧作動室に油の抜け落ちによる空洞が生ずること
のない程度に油の補給を行うに必要な油圧出力である。

【００３１】上記のハウジング部材とロータよりなる如
きロータリーアクチュエータに於いては、それが油圧切
換弁７０に於けるソレノイド９２への車輌運転制御装置
９８からの制御信号による弁スプール９６の微細な偏位
に応答して迅速に且つ滑らかにハウジング部材とロータ
との間に角偏倚を生ずることができるようにするため、
歯車１４の側面とロータ３０の側面との間の摺接部や環
状端板２４とロータ３０の側面との間の摺接部は、軽い
接合状態となっており、バルブタイミング制御装置の運
転中、これらの摺動接合面間には常時それに沿ってハウ
ジング外へ向けて流失する油のかすかな流れが生じるよ
うになっており、油圧切換弁は常時かかるロータリーア
クチュエータの油圧作動室からの油の流出を補う作用を
行い、そのような新陳代謝的油補充の過程で、ロータリ
ーアクチュエータにスティックを生ずることなく、車輌
運転制御装置９８より与えられる制御信号による角偏倚
を確実に実現するようになっている。このように、ロー
タリーアクチュエータには、その角偏倚の変更が行われ
ないときにも、上記の新陳代謝のための最低量の油の補
給が必要であり、それが途絶えると油圧作動室内には油
の層が空気より置き換えられた空洞が生ずる。上記の油
圧ポンプの低出力運転は、上記の如き新陳代謝を維持
し、上記の空洞を生じさせないために必要な最小限度の
油を供給する運転であってよい。

【００３２】制御がステップ２へ進んだときには、次の
ステップ３にてフラグＦを１にセットし、制御はステッ
プ１の前に戻り、機関一時停止状態を監視しつつ、それ
が続く間、制御はステップ２による油圧ポンプの低出力
運転を続ける。そして、機関一時停止が終了し、内燃機
関が再始動されると、ステップ１の答はイエスよりノー
に転じ、制御はステップ４へ進む。ステップ４に於いて
は、フラグＦが１であるか否かが判断される。機関一時
停止があった後それが終了して制御がこのステップに来
たときには、答はイエスであるので、制御はこれよりス
テップ５へ進み、電動式油圧ポンプの低出力運転が解除
される。この後、制御はステップ６へ進み、フラグＦを
０にリセットした後、ステップ１の前に戻り、次回の機
関一時停止に備える。制御開始後未だ機関一時停止がな
されていないとき、或いは機関一時停止が終了し、低出
力運転が解除され、フラグＦが０にリセットされた後の
状態では、制御がステップ４に至ったときの答はノーで
あり、このときには制御はそのままステップ１の前に戻
る。

【００３３】図７は、内燃機関の運転中に作動する油圧
ポンプはクランク軸により駆動されるポンプであり、こ
れに補助の電動式油圧ポンプが付加されている場合の、
本発明によるバルブタイミング制御装置運転方法の一つ
の実施例を示すフローチャートである。この場合にも、
この運転方法による制御は、バルブタイミング制御装置
を組み込んだ内燃機関を備えたエコラン車またはハイブ
リット車がそのキースイッチをオンとされることにより
運転開始されると同時に開始される。制御が開始される
と、ステップ１１に於いて内燃機関が一時停止されたか
否かが判断される。答がイエスであると、制御はステッ
プ１２へ進み、補助の電動式油圧ポンプの運転が開始さ
れる。この補助電動式油圧ポンプの出力は、図６の実施
例に於ける電動式油圧ポンプの低出力運転時の出力に相
当するものであってよい。

【００３４】制御がステップ１２へ進んだときには、次
のステップ３にてフラグＦを１にセットし、制御はステ
ップ１の前に戻り、機関一時停止状態を監視しつつ、そ
れが続く間、制御はステップ１２による補助油圧ポンプ
の運転を続ける。そして、機関一時停止が終了し、内燃
機関が再始動されると、ステップ１１の答がイエスより
ノーに転じ、制御はステップ１４へ進む。ステップ４に
於いては、フラグＦが１であるか否かが判断される。機
関一時停止があった後それが終了して制御がこのステッ
プに来たときには、答はイエスであるので、制御はこれ
よりステップ１５へ進み、補助電動油圧ポンプが停止さ
れる。この後、制御はステップ１６へ進み、フラグＦを
０にリセットした後、ステップ１１の前に戻り、次回の
機関一時停止に備える。制御開始後未だ機関一時停止が
なされていないとき、或いは機関一時停止が終了し、補
助電動油圧ポンプが停止され、フラグＦが０にリセット
された後の状態では、制御がステップ１４に至ったとき
の答はノーであり、このときには制御はそのままステッ
プ１１の前に戻る。

【００３５】図８は、内燃機関の一時停止中、バルブタ
イミング制御装置を、その油圧ポンプが電動式である場
合にはこれを低出力にて運転し、またバルブタイミング
制御装置の正規の油圧ポンプがクランク軸より駆動され
るポンプであって補助の電動式油圧ポンプが設けられて
いる場合にはこの補助油圧ポンプを運転することによ
り、内燃機関の温度の経過に応じてそれに適合したバル
ブタイミングを設定するように制御する実施例を示すフ
ローチャートである。この場合にも、この運転方法によ
る制御は、バルブタイミング制御装置を組み込んだ内燃
機関を備えたエコラン車またはハイブリット車がそのキ
ースイッチをオンとされることにより運転開始されると
同時に開始される。制御が開始されると、ステップ１０
１に於いて内燃機関が一時停止されたか否かが判断され
る。答がイエスであると、制御はステップ１０２へ進
み、機関温度が検出される。

【００３６】次いでステップ１０３に於いて、正規また
は補助の電動式油圧ポンプの出力が機関温度に応じて所
定の出力に制御される。この所定の出力とは、上記のロ
ータリーアクチュエータに於ける新陳代謝的油の循環を
賄う程度より僅かに余裕のある出力であってよい。この
場合、機関一時停止の開始より間もない内は、機関は暖
機状態にあり、上記の新陳代謝的油の循環は低い油圧ポ
ンプ出力にて賄えるが、特にハイブリット車の場合に起
こり得るように機関一時停止期間が長引くことにより内
燃機関が次第に冷えてくると、油の粘度が上がり、新陳
代謝的油循環に要する油圧ポンプ出力が増大してくる。
また機関温度の低下に応じてバルブタイミングをそれに
適合させるよう変更する場合には、そのために油が消費
されるので、それに応じて更に油圧ポンプ出力に対する
要求度が増す。これらの機関温度に応じた油圧ポンプ出
力に対する要求度の変化に対してポンプ出力を調節する
のがこのステップ１０３に於ける制御である。尚、かか
る機関温度に応じた電動式油圧ポンプの出力制御は省略
され、機関一時停止時には当初から上記の如きバルブタ
イミンの修正を可能にするだけの油圧出力が得られるよ
うに電動式油圧ポンプの出力制御が行われるようになっ
ていてもよい。

【００３７】次いで、ステップ１０４に於いて、機関温
度に応じたバルブタイミング、特にこの実施例に於いて
は吸気弁閉じ位相の変更のための油圧切換弁の制御が行
われる。内燃機関の再始動に当たっては、機関一時停止
期間が短く、暖機度がまだ十分保たれているときには、
吸気弁の閉じ位相は、機関一時停止の直前に於ける排気
ガス浄化と低燃費をもたらす十分な遅角位置に保たれた
ままであってよいが、機関一時停止が長引き、機関温度
が次第に低下するときには、吸気圧縮比を高めて機関の
良好な再始動性を確保するよう、その低下の度合いに応
じて吸気弁閉じ位相が早まるように変更されるのが好ま
しい。この場合、機関の一時停止中に於ける緩やかな機
関温度の低下に対応して行われるバルブタイミングの設
定変更は、ロータリーアクチュエータの相対的に回動す
るハウジング部とロータとの間に力が作用していない状
態において緩やかに行われればよいので、それに要する
油圧は極低いものであってよく、それは上記の通りロー
タリーアクチュエータに於ける新陳代謝的油の循環を賄
う程度より僅かに余裕のある出力であってよい。

【００３８】こうしてステップ１０１〜１０４を巡りつ
つ、機関の一時停止中、機関温度の経過に合わせたバル
ブタイミング制御装置の設定変更が行われ、作動復帰時
の当初からのバルブタイミング制御装置を最適作動させ
るための準備が行われる。かかる準備制御は、機関一時
停止が終わり、ステップ１０１の答がイエスからノーに
転じたところで終了する。

【００３９】以上に於いては本発明をいくつかの実施例
について詳細に説明したが、これらの実施例について本
発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者
にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸気圧縮比を可変に制御するために吸気弁の開
閉位相を可変に制御する要領を排気弁の開閉位相と共に
示す線図。

【図２】吸気弁閉じ位相の下死点後角度の大小に応じて
クランキングにより筒内圧が上昇する経過を例示するグ
ラフ。

【図３】吸気弁開閉タイミング制御装置の一例の基本構
成をハイブリッド車に適用したものとして幾分解図的に
示す説明図。

【図４】図３の吸気弁開閉タイミング制御装置を吸気弁
閉じ位相が最遅角された状態にて示す図３のＡ−Ａによ
る矢視図。

【図５】図３の吸気弁開閉タイミング制御装置を吸気弁
閉じ位相が最進角された状態にて示す図３のＡ−Ａによ
る矢視図。

【図６】油圧ポンプが電動式ポンプとして構成されてい
る場合の、本発明によるバルブタイミング制御装置運転
方法の一つの実施例を示すフローチャート。

【図７】電動式油圧ポンプが補助ポンプとして構成され
ている場合の、本発明によるバルブタイミング制御装置
運転方法の一つの実施例を示すフローチャート。

【図８】内燃機関の一時停止中、その正規のまたは補助
の電動式油圧ポンプを運転し、バルブタイミング制御装
置の設定を機関温度の変化に応じて変える一つの実施例
を示すフローチャート。

【符号の説明】

ｅ…内燃機関 ｃ…クランク軸 ｍｇ１、ｍｇ２…電動発電機 ｐ…遊星歯車式トルク分配装置 ｔ…変速機 ｄ…差動歯車 ｗ…車輪 ｓ…車軸 ｉ…インバータ ｂ…蓄電装置 １０…吸気弁開閉タイミング制御装置 １２…無端ベルト １４…歯車 １６…吸気弁作動カム １８…吸気弁カム軸 ２０…ボルト ２２…スプライン状の環状部材 ２４…環状の端板 ２６…放射状隔壁部 ２８…ボルト ３０…ロータ ３２…羽根部 ３４…扇形室 ３６…段付きシリンダ孔 ３８…大径のヘッド部 ４０…ロックピン ４２…ロックピンの小径部 ４３…ロックピン下端の面取り部 ４４…窪み孔 ４５…窪み孔開口端の面取り部 ４６…圧縮コイルばね ４８…ポート ５０…ポート ５２…環状油路 ５４…環状油路 ５６…油路 ５８…軸受部 ６０…環状油路 ６１、６２…油路 ６４…環状油路 ６６…ポート ６８…油路 ７０…油圧切換弁 ７２…ポート ７４…ポート ７６…油路 ７８…ポート ８０…油圧ポンプ ８２…油圧ポート ８４…油溜 ８６、８８…ドレンポート ９０…弁ハウジング ９２…ソレノイド ９４…圧縮コイルばね ９６…弁スプール ９８…車輌運転制御装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年３月２０日（２００２．３．２
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 車輌用内燃機関の油圧式バルブ
タイミング制御装置の運転方法

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｄ 29/02 ３２１ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３２１Ａ Ｆターム(参考） 3G018 AA05 AA14 AB02 BA01 BA33 CA02 DA49 DA56 DA67 DA68 DA70 DA71 EA02 EA05 EA21 FA07 FA08 FA09 FA16 FA21 FA27 GA03 GA08 GA11 GA33 3G092 AA01 AA11 AA12 AB02 AC02 BA01 CA01 CA10 DA06 DB04 DD07 DF04 FA06 FA15 FA24 FA32 GA01 GA02 GA10 GB01 GB10 HA01Z HE01Z HE03Z HF01Z HF02Z HF21Z 3G093 AA07 AA16 AB00 BA21 BA22 CA02 DA05 EA15 EB05 EC02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輌運行中に所定の機関一時停止条件が成
   立したとき内燃機関の運転を一時停止させる車輌の内燃
   機関の油圧式バルブタイミング制御装置の運転方法にし
   て、内燃機関の一時停止中に少なくともバルブタイミン
   グ制御装置の油にて満たされているべき空間が空気によ
   り置き換えられることを阻止するに足りるだけの油圧の
   供給を維持することを特徴とする油圧式バルブタイミン
   グ制御装置運転方法。
2. 【請求項２】前記の機関一時停止中の油圧の供給は、バ
   ルブタイミング制御装置の油圧源を電動ポンプとし、内
   燃機関の一時停止中に該電動ポンプを運転することであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の油圧式バルブタイ
   ミング制御装置運転方法。
3. 【請求項３】前記の機関一時停止中の油圧の供給は、バ
   ルブタイミング制御装置の正規の油圧源に補助の電動ポ
   ンプを付加し、内燃機関の一時停止中に該補助電動ポン
   プを運転することであることを特徴とする請求項１に記
   載の油圧式バルブタイミング制御装置運転方法。
4. 【請求項４】内燃機関の一時停止中に内燃機関の温度を
   検出し、機関温度の低下に応じて吸気圧縮比を高めるよ
   うにバルブタイミングを修正することを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載の油圧式バルブタイミング制
   御装置運転方法。