JP2004340019A - 車載内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機関停止過程でカムシャフトの相対回転位相を所定進角状態に固定することができなくなるのを抑制する。
【解決手段】エンジン運転中、エンジン停止開始後に吸気カムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に変化しきらないエンジン運転状況のもとでは、ストッパ機構１６による固定が解除されることはない。この状態にあっては、当該相対回転位相の所定進角状態よりも遅角側への変化がストッパ機構１６によって禁止されたままになる。このことから、エンジン停止開始時に上記相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側になるのは、エンジン停止開始後に当該相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変更することが可能なときだけになる。従って、エンジン停止過程において、上記相対回転位相が所定進角側よりも進角側に移行しきらなくなることは抑制され、ロック機構１５によって的確に所定進角状態に固定されるようになる。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載内燃機関のバルブタイミング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車用エンジン等の車載内燃機関にあっては、出力向上や燃費改善等を意図して、同機関のバルブタイミングを適宜変更するバルブタイミング可変機構が設けられている。こうしたバルブタイミング可変機構は、例えば車載内燃機関の吸気カムシャフトに連結された可動部材と、可動部材を挟むように設けられた進角側圧力室及び遅角側圧力室とを備えている。そして、それら圧力室に選択的にオイルを供給して油圧で可動部材を移動させることにより、同機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を進遅角させる。このようにカムシャフトの相対回転位相を変更することにより、同機関における吸気バルブのバルブタイミングが変更されるようになる。
【０００３】
ところで、内燃機関の始動開始時には、圧力室からオイルが抜けた状態になっており、機関始動開始と同時に圧力室にオイルを供給し始めても、可動部材が油圧により移動可能となるのに所定の時間を要する。そのため、この場合は、吸気バルブのバルブタイミングを制御することができなくなるとともに、可動部材に油圧が働かないことから、吸気バルブの開閉駆動に伴う反力によってカムシャフトの相対回転位相（バルブタイミング）が最遅角状態となる。従って、内燃機関の始動性を良好なものとするためには、吸気バルブのバルブタイミングが最遅角状態になったとき、機関始動に適したバルブタイミング（以下、始動タイミングという）が得られるよう同バルブタイミングの制御範囲を設定する必要が生じる。なお、この始動タイミングとは、圧縮行程中に機関始動に適した混合気の圧縮を行うことが可能なバルブタイミングである。
【０００４】
しかし、上記のような要求が満たされるようにバルブタイミングの制御範囲を設定すると、その制御範囲の遅角限界が始動タイミングまでに制限されため、バルブタイミングの制御範囲が狭くなって内燃機関の全運転領域に亘ってバルブタイミングを最適に制御することが困難になる。そこで、機関始動時のバルブタイミングを最適にしつつ、バルブタイミング制御の制御範囲の縮小を抑制する技術として、機関始動時にはカムシャフトの相対回転位相を最遅角状態よりも所定量だけ進角した状態である所定進角状態で固定することが提案されている。
【０００５】
例えば、カムシャフトの相対回転位相を所定進角状態で進角側と遅角側との両方について固定可能なロック機構を設け、同機構によりカムシャフトの相対回転位相が固定される状態のとき、バルブタイミングが始動タイミングとなるようにバルブタイミング制御の制御範囲を設定する。この場合、ロック機構によってカムシャフトの相対回転位相が固定されているときには、圧力室にオイルが満たされていなくてもバルブタイミングを始動タイミングに維持することが可能になる。そのため、機関始動中においては、上記ロック機構による固定がなされた状態とすることで、内燃機関の始動性が良好なものとされる。
【０００６】
上記ロック機構による固定を実現するため、内燃機関が停止開始されたときにカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側にある場合には、特許文献１に示されるように当該相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に変更させられる。そして、その後の内燃機関の自立運転停止過程で、所定進角状態よりも進角したカムシャフトの相対回転位相が、吸気バルブの開閉駆動に伴う反力によって遅角して所定進角状態とされ、その状態でロック機構による固定が行われる。なお、機関始動中に圧力室にオイルが満たされると、ロック機構による固定を解除することが可能となり、同固定の解除によってカムシャフトの相対回転位相の変更によるバルブタイミング制御が可能になる。このバルブタイミング制御では、バルブタイミングを始動タイミングよりも遅角側に制御することができるようになる。
【０００７】
上記のようにロック機構を設けるとともに、機関始動時に同機構による固定及び固定解除を実現することで、機関始動時にバルブタイミングを始動タイミングに保持しつつ、機関始動後におけるバルブタイミング制御の制御範囲の縮小を抑制することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２１３２６２公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、機関停止開始後においては、内燃機関の自立運転が停止されて機関回転速度が徐々に低下してゆくことになる。バルブタイミング可変機構の圧力室に供給されるオイルは、内燃機関の回転に基づき駆動されるオイルポンプから吐出されるものであるため、上記機関回転速度の低下に伴いオイルポンプのオイル吐出量も徐々に低下してゆく。機関停止開始時にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側にあって、機関停止開始後にカムシャフトの相対回転位相を所定進角状態よりも進角させるときには、上記オイルポンプからのオイルが進角側圧力室に供給されることになる。しかし、機関停止開始時点での機関運転状況によっては、カムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらなくなる場合がある。
【００１０】
このような不都合が生じる機関運転状況としては、例えば以下に示すものがあげられる。
・低温時であってオイル粘度が高いとき。この場合、機関停止過程で進角側圧力室にオイルを供給しようとしても、そのオイル粘度が高いことに起因してオイルの流れが悪くなり油圧の上昇に時間がかかることから、カムシャフトの相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変化させる上で必要なオイルの油圧が得られなくなる。従って、カムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらなくなる。
【００１１】
・高温時であってオイル粘度が低いとき。この場合、機関停止過程で進角側圧力室にオイルを供給しようとしても、オイル粘度が低いことに起因して供給途中でのオイルの漏れが多くなることから、カムシャフトの相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変化させる上で必要なオイルの油圧が得られなくなる。従って、カムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらなくなる。
【００１２】
・機関回転速度が低いとき。この場合、オイルポンプからのオイルの吐出量が少なくなってカムシャフトの相対回転位相を進角させるための油圧が低くなるとともに、機関停止開始後に機関回転速度が「０」になるまでの期間が短くなることからカムシャフトの相対回転位相を進角させることの可能な期間も短くなる。従って、カムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらなくなる。
【００１３】
・内燃機関における補機を駆動するための負荷が大きいとき。この場合、内燃機関により駆動される補機の駆動抵抗が大であることから、機関停止開始後に機関回転速度が速やかに「０」になり、機関停止開始後に機関回転速度が「０」になるまでの期間が短くなる。このため、機関停止過程において、カムシャフトの相対回転位相を進角させることの可能な期間が短くなり、当該相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらなくなる。
【００１４】
以上のような機関運転状況が原因で、機関停止開始後にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないと、機関回転速度が「０」になったときにも、当該相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側の状態のままになる。この場合、カムシャフトの相対回転位相をロック機構によって所定進角状態で固定することができなくなり、次回の機関始動時にはバルブタイミングが始動タイミングでない状態で内燃機関の始動を行わなければならず、内燃機関の始動性低下を招くこととなる。
【００１５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、機関停止過程でカムシャフトの相対回転位相を所定進角状態に固定することができなくなり、次回の機関始動時にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態からずれた状態になるのを抑制することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、車載内燃機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を進遅角させるバルブタイミング可変機構と、前記カムシャフトの相対回転位相を最遅角状態よりも所定量だけ進角した所定進角状態で進角側と遅角側との両方について固定可能なロック手段とを備え、前記カムシャフトの相対回転位相が前記所定進角状態よりも遅角側にあって同機関が停止開始したとき、当該相対回転位相が前記所定進角状態よりも進角側に向けて変更されるよう前記バルブタイミング可変機構を制御する車載内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態で遅角側についてのみ固定するストッパ手段と、機関運転中、機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相が前記所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能な機関運転状況にある旨判断されることを条件に、前記ストッパ手段による固定の解除を許容する制御手段とを備えた。
【００１７】
上記構成によれば、機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相が前記所定進角状態よりも進角側に変化しきらない機関運転状況下では、機関運転中にストッパ手段による固定が解除されることはなく、当該相対回転位相の所定進角状態よりも遅角側への変更がストッパ手段によって禁止されたままになる。そして、機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能な機関運転状況になって始めてストッパ手段による固定の解除が許容される。このことから、機関停止開始時にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側になるのは、機関停止開始後にカムシャフトの相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変更することが可能なときだけということになる。従って、機関停止開始後にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという不都合が生じることはなくなる。このため、機関停止過程で的確にロック機構による固定を行うことができるようになり、次回の機関始動時にはカムシャフトの相対回転位相を的確に所定進角状態として内燃機関の始動を行うことができる。
【００１８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記バルブタイミング可変機構は、オイルの供給を受けて油圧駆動されるものであって、前記制御手段は、機関運転中にあって、前記オイルの油圧が機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能な所定値以上である旨判断されるとき、前記ストッパ手段による固定の解除を許容するものとした。
【００１９】
上記油圧が機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能な所定値未満である旨判断されるときには、機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相が前記所定進角状態よりも進角側に変化しきらない機関運転状況にあることになる。このような状況下ではストッパ手段による固定が維持される。これにより、機関停止開始後にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという状況が生じるのを抑制することができる。
【００２０】
なお、上記油圧が所定値以上であるか、或いは所定値未満であるかの判断については、同油圧を直接検出して行ってもよいし、同油圧に関係するパラメータを用いて行ってもよい。こうしたパラメータとしては、例えばオイルの油温、内燃機関の冷却水温や吸気温をあげることができる。また、バルブタイミング可変機構が車載内燃機関の回転に基づき駆動されるオイルポンプから吐出されるオイルの油圧によって駆動されるものである場合は、機関回転速度を上記パラメータとして用いることも可能である。
【００２１】
請求項３記載の発明では、請求項１記載において、前記制御手段は、機関運転中であって、機関回転速度が機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態よりも進角側に変化させる前に機関回転が停止する所定値以上である旨判断されるとき、前記ストッパ手段による固定の解除を許容するものとした。
【００２２】
機関回転速度が、機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態よりも進角側に変化させる前に機関回転が停止する所定値未満である旨判断されるときには、機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相が前記所定進角状態よりも進角側に変化しきらない機関運転状況にあることになる。このような状況下ではストッパ手段による固定が維持される。これにより、機関停止開始後にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという状況が生じるのを抑制することができる。
【００２３】
請求項４記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、機関運転中であって、機関回転抵抗が機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態よりも進角側に変化させる前に機関回転が停止する所定値未満である旨判断されるとき、前記ストッパ手段による固定の解除を許容するものとした。
【００２４】
機関回転抵抗が、機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態よりも進角側に変化させる前に機関回転が停止する所定値以上である旨判断されるときには、機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相が前記所定進角状態よりも進角側に変化しきらない機関運転状況にあることになる。このような状況下ではストッパ手段による固定が維持される。これにより、機関停止開始後にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという状況が生じるのを抑制することができる。
【００２５】
なお、上記機関回転抵抗としては、例えば車載内燃機関によって駆動される補機の駆動抵抗をあげることができる。
請求項５記載の発明では、車載内燃機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を進遅角させるバルブタイミング可変機構と、前記カムシャフトの相対回転位相を最遅角状態よりも所定量だけ進角した所定進角状態で進角側と遅角側との両方について固定可能なロック手段とを備え、前記カムシャフトの相対回転位相が前記所定進角状態よりも遅角側にあって同機関が停止開始したとき、当該相対回転位相が前記所定進角状態よりも進角側に向けて変更されるよう前記バルブタイミング可変機構を制御する車載内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態で遅角側についてのみ固定するストッパ手段と、機関運転中、機関停止開始されることのない機関運転状況にある旨判断されることを条件に、前記ストッパ手段による固定の解除を許容する制御手段とを備えた。
【００２６】
上記構成によれば、機関停止開始される可能性のある機関運転状況下では、機関運転中にストッパ手段による固定が解除されることはなく、カムシャフトの相対回転位相の所定進角状態よりも遅角側への変更がストッパ手段によって禁止されたままになる。そして、機関停止開始される可能性のない機関運転状況になって始めてストッパ手段による固定の解除が許容される。このことから、機関停止開始時にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側にあるという状況は生じ得ないものとなる。従って、機関停止開始後にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという不都合が生じることはなくなる。このため、機関停止過程で的確にロック機構による固定を行うことができるようになり、次回の機関始動時にはカムシャフトの相対回転位相を的確に所定進角状態として内燃機関の始動を行うことができる。
【００２７】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の発明において、前記制御手段は、機関出力要求のある旨判断されるとき、前記ストッパ手段による固定の解除を許容するものとした。
【００２８】
機関出力要求がない旨判断されるときには、機関停止開始される可能性のある機関運転状況にあることになる。このような状況下ではストッパ手段による固定が維持されるため、機関停止開始時にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側にあるという状況は生じ得ないものとなる。従って、機関停止開始後にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという状況が生じるのを抑制することができる。
【００２９】
なお、上記機関出力要求がなされているか否かの判断については、例えば車載内燃機関のスロットル開度やアクセル操作量が最小値以外の値であるか否か、またブレーキ操作がなされているか否か等に基づき行うことが可能である。
【００３０】
請求項７記載の発明では、請求項５記載の発明において、前記制御手段は、車速が「０」又はそれに近い値でない旨判断されるとき、前記ストッパ手段による固定の解除を許容するものとした。
【００３１】
車速が「０」又はそれに近い値である旨判断されるときには、機関停止開始される可能性のある機関運転状況にあることになる。このような状況下ではストッパ手段による固定が維持されるため、機関停止開始時にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側にあるという状況は生じ得ないものとなる。従って、機関停止開始後にカムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという状況が生じるのを抑制することができる。
【００３２】
なお、上記車速が「０」又はそれに近い値ではないか否かの判断については、例えば車速センサ等からの検出信号に基づき行うことや、車載内燃機関に連結される変速機の変速態様を変更するためのシフトレバーの操作位置がニュートラルポジション及びパーキングポジションにない状態か否かに基づき行うことが可能である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明を自動車用エンジンに適用した第１実施形態を図１〜図５に従って説明する。
【００３４】
図１に示されるエンジン１においては、その駆動に伴うクランクシャフト２の回転が自動車に搭載される各種補機に伝達されるとともに、自動変速機等の変速機を介して自動車の車輪に伝達される。こうした回転伝達に基づき、自動車が走行したり各種補機が駆動したりするようになる。
【００３５】
また、エンジン１の駆動に伴うクランクシャフト２の回転は吸気カムシャフト３及び排気カムシャフト４に伝達され、これらカムシャフト３，４の回転に基づき吸気バルブ５及び排気バルブ６が開閉動作する。吸気カムシャフト３には、吸気バルブ５のバルブ特性としてバルブタイミング（開閉タイミング）を変更すべく、クランクシャフト２に対する吸気カムシャフト３の相対回転位相を変更するバルブタイミング可変機構７が設けられている。このバルブタイミング可変機構７の内部構造を図２に示す。
【００３６】
同装置７は、吸気カムシャフト３の軸線上に設けられて同シャフト３に固定されるロータ８と、ロータ８と同軸上に設けられてクランクシャフト２に対しチェーン等を介して連結されるギヤ９と、ロータ８と同軸上で同ロータ８の周りを囲うように設けられてギヤ９に固定されるリングカバー１０とを備えている。ロータ８の外周部には複数のベーン１１が突出形成され、これらベーン１１によりリングカバー１０内が進角側油圧室１２と遅角側油圧室１３とに区画されている。
【００３７】
こうしたバルブタイミング可変機構７にあって、進角側油圧室１２に油路を通じて作動油が供給されると、その作動油の油圧に基づきロータ８がギヤ９及びリングカバー１０に対し図中左方向に相対回転しながら、遅角側油圧室１３内の作動油が油路を通じて排出されるようになる。上記ロータ８の左方向への相対回転により、クランクシャフト２に対する吸気カムシャフト３の相対回転位相が進角側に変化し、吸気バルブ５のバルブタイミングが進角する。
【００３８】
また、遅角側油圧室１３に油路を通じて作動油が供給されると、その作動油の油圧に基づきロータ８がギヤ９及びリングカバー１０に対し図中右方向に相対回転しながら、進角側油圧室１２内の作動油が油路を通じて排出されるようになる。上記ロータ８の右方向への相対回転位相により、クランクシャフト２に対する吸気カムシャフト３の相対回転位相が遅角側に変化し、吸気バルブ５のバルブタイミングが遅角する。
【００３９】
バルブタイミング可変機構７には、吸気カムシャフト３の相対回転位相を最遅角状態よりも所定量だけ進角した所定進角状態で固定可能なロック機構１５が設けられている。このロック機構１５による固定が行われているときには、吸気バルブ５のバルブタイミングがエンジン１の始動に適したタイミング（以下、始動タイミングという）となる。即ち、吸気カムシャフト３の相対回転位相を上記所定進角状態としたとき、吸気バルブ５のバルブタイミングが上記始動タイミングとなるよう、同バルブタイミングの制御範囲が予め設定されている。
【００４０】
次に、バルブタイミング可変機構７へのオイル供給構造、及び上記ロック機構１５の詳細な構造について図３を参照して説明する。同図は、図２のバルブタイミング可変機構７及びロック機構１５を矢印Ａ−Ａ方向から見た状態を模式的に示すとともに、バルブタイミング可変機構７へのオイル供給を行うための油圧回路を示すものである。
【００４１】
バルブタイミング可変機構７において、ロック機構１５が設けられるベーン１１は、ギヤ９、リングカバー１０、及びプレート１４等によって囲われた状態となっている。そして、それらギヤ９、リングカバー１０、及びプレート１４等の内側に、上記ベーン１１によって区画された進角側油圧室１２及び遅角側油圧室１３が形成されている。また、バルブタイミング可変機構７には、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態に向けて進角側（図中右側）に変化するよう、上記ベーン１１（ロータ８）を進角側に付勢するばね１７が設けられている。
【００４２】
バルブタイミング可変機構７へのオイル供給を行う油圧回路は、進角側油圧室１２に接続される進角側油路１８と、遅角側油圧室１３に接続される遅角側油路１９とを備えている。そして、これら油路１８，１９は、オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）２０、供給通路２１、及び排出通路２２を介して、エンジン１のオイルパン２３に繋がっている。
【００４３】
上記供給通路２１には、クランクシャフト２に連結されて同シャフト２の回転に基づき駆動されるオイルポンプ２４が設けられている。また、上記ＯＣＶ２０は、互いに逆方向に働くコイルスプリング２５及び電磁ソレノイド２６の付勢力によって切換動作し、供給通路２１及び排出通路２２と進角側油路１８及び遅角側油路１９との接続状態を変更する。このＯＣＶ２０の駆動制御は、エンジン１等の運転制御を行うべく自動車に搭載された電子制御装置４１を通じて、電磁ソレノイド２６に対する電圧印可を制御することによって行われる。
【００４４】
ＯＣＶ２０は、電磁ソレノイド２６の消磁状態においては、遅角側油路１９と供給通路２１とを連通するとともに、進角側油路１８と排出通路２２とを連通する。この場合、オイルパン２３内のオイルがオイルポンプ２４により遅角側油圧室１３へ送り出されるとともに、進角側油圧室１２内にあったオイルがオイルパン２３内へ戻される。このときには、遅角側油圧室１３に供給されるオイルの油圧によりベーン１１が遅角側（図中左側）に押され、クランクシャフト２に対する吸気カムシャフト３の相対回転位相が遅角側に移行する。その結果、吸気バルブ５のバルブタイミングが遅角側に変化するようになる。
【００４５】
また、電磁ソレノイド２６が励磁されたときには、遅角側油路１９と排出通路２２とが連通するとともに、進角側油路１８と供給通路２１とが連通する。この場合、オイルパン２３内のオイルがオイルポンプ２４により進角側油圧室１２に送り出されるとともに、遅角側油圧室１３内にあったオイルがオイルパン２３内へ戻される。このときには、進角側油圧室１２に供給されるオイルの油圧によりベーン１１が進角側（図中右側）に押され、クランクシャフト２に対する吸気カムシャフト３の相対回転位相が進角側に移行する。その結果、吸気バルブ５のバルブタイミングが進角側に変化するようになる。
【００４６】
上記ロック機構１５は、進角側油圧室１２及び遅角側油圧室１３内に存在するオイルの油圧に基づき動作し、吸気カムシャフト３の相対回転位相の所定進角状態での固定、及び当該固定の解除を行うものである。以下、ロック機構１５の詳細な構造について説明する。
【００４７】
ロック機構１５は、ベーン１１に設けられてコイルスプリング２７によりギヤ９に向かって付勢されるロックピン２８と、ギヤ９に設けられてロックピン２８の先端が挿入される穴２９とを備えている。この穴２９は、ロックピン２８の先端よりも若干大径に形成されるとともに、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態となったときにロックピン２８の先端に対応して位置するように設けられている。また、穴２９の底部には油室３２が形成されている。油室３２は、進角側油圧室１２に連通しており、この進角側油圧室１２からのオイルを受け入れるようになっている。一方、上記ロックピン２８及びコイルスプリング２７は、ベーン１１に形成された収容孔３０内に配設されている。ロックピン２８の外周面にはフランジ２８ａが形成され、このフランジ２８ａにより収容孔３０内においてロックピン２８の先端寄りの位置に油室３１が区画形成されている。この油室３１は、遅角側油圧室１３と連通しており、同遅角側油圧室１３からのオイルを受け入れるようになっている。
【００４８】
エンジン１の運転中であって、進角側油圧室１２と遅角側油圧室１３との少なくとも一方に作動油が供給されているときには、上記油室３１，３２内における少なくとも一方の油圧によりロックピン２８がコイルスプリング２７の付勢力に抗して穴２９から抜き出された状態に維持される。このときには、ロック機構１５による吸気カムシャフト３の相対回転位相（吸気バルブ５のバルブタイミング）の進角側と遅角側との両方についての固定が解除された状態となる。
【００４９】
また、エンジン１が停止する過程において、クランクシャフト２の回転速度が徐々に低下すると、オイルポンプ２４により進角側油圧室１２及び遅角側油圧室１３に送り出されるオイルの量が徐々に低下し、それら油圧室１２内におけるオイルの油圧が低下する。吸気カムシャフト３には、吸気バルブ５を開閉駆動する際の反力による回転トルクが同シャフト３の相対回転位相を遅角側に変化させる方向に働く。このため、進角側油圧室１２及び遅角側油圧室１３内のオイルの油圧が低下するエンジン１の停止過程にあって、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側にあるときには、当該相対回転位相が上記回転トルクによって遅角側に変化しようとする。
【００５０】
一方、エンジン１の停止開始時点で、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側にあるときには、ばね１７の付勢力が吸気カムシャフト３の相対回転位相を進角側に変更させる方向に働くこととなる。このばね１７の付勢力により、エンジン１の停止過程で吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態に維持することができれば、エンジン１の停止過程で吸気カムシャフト３の相対回転位相をロック機構１５によって所定進角状態で固定することが可能になる。即ち、エンジン停止過程で進角側油圧室１２及び遅角側油圧室１３内のオイルの油圧が低下し、ロックピン２８がコイルスプリング２７の付勢力によりベーン１１から突出しようとするとき、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態であればロックピン２８が穴２９に挿入される。これにより、当該相対回転位相の所定進角状態からの進角側及び遅角側への変化が禁止され、ロック機構１５による固定が実現される。
【００５１】
しかし、エンジン１の停止過程において、上記ばね１７の付勢力だけで吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態に維持できるとは限らず、維持できずに当該相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側変化している場合には、上記ロック機構１５による固定が実現不可能となる。このため、エンジン１の停止開始時点（図４のタイミングＴ１）で、吸気カムシャフト３の相対回転位相が図４（ａ）に実線で示されるように所定進角状態よりも遅角側にあるときには、当該相対回転位相が一旦所定進角状態よりも進角側に移行させられる。即ち、電子制御装置４１を通じてＯＣＶ２０が励磁され、進角側油圧室１２へのオイル供給が図られる。これにより、図４（ａ）に実線で示されるように、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行する。その後、図４（ｂ）に示されるエンジン回転速度（機関回転速度）の低下に伴い、進角側油圧室１２及び遅角側油圧室１３内のオイルの油圧が低下し、ロックピン２８がコイルスプリング２７の付勢力によって突出可能な状態となる。この状態にあって、吸気カムシャフト３の相対回転位相が吸気バルブ５の開閉駆動に伴う反力に基づき所定進角状態まで遅角すると（タイミングＴ２）、ロックピン２８が穴２９に挿入され、図４（ｃ）に実線で示されるようにロック機構１５による固定が行われるようになる。
【００５２】
ただし、エンジン１の停止開始時点での同エンジン１の運転状況によっては、図４（ａ）に破線で示されるように、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらなくなる場合がある。このような不都合が生じる状況としては、［従来の技術］の欄にも記載したように、エンジン低高温時のオイル粘度が高いとき、エンジン回転速度が低いとき、及びエンジン１の補機を駆動するための負荷が大きいとき等の状況があげられる。エンジン停止過程において、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないと、図４（ｃ）に破線で示されるようにロック機構１５による固定を行えなくなり、吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態で固定することができなくなる。その結果、次回のエンジン始動時には吸気バルブ５のバルブタイミング始動タイミングではない状態で、エンジン１の始動を行わなければならなくなり、エンジン１の始動性の低下を招くことになる。
【００５３】
そこで本実施形態では、吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態で遅角側についてのみ固定するストッパ機構１６を設ける。そして、エンジン運転中、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能なエンジン運転状況にある旨判断されることを条件に、上記ストッパ機構１６による固定の解除を許容する。
【００５４】
この場合、エンジン運転中、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に変化しきらない状況下では、ストッパ機構１６による固定が解除されることはなく、当該相対回転位相の所定進角状態よりも遅角側への変更がストッパ機構１６によって禁止されたままになる。そして、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能なエンジン運転状況になって始めてストッパ機構１６による固定の解除が許容される。
【００５５】
このことから、エンジン停止開始時に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側になるのは、エンジン停止開始後に当該相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変更することが可能なときだけということになる。従って、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという不都合が生じることはなくなる。このため、エンジン停止過程で的確にロック機構１５による固定を行うことができるようになり、次回のエンジン始動時には吸気カムシャフト３の相対回転位相を的確に所定進角状態としてエンジン１の始動を行うことができる。
【００５６】
ここで、上記ストッパ機構１６の構造について、図３を参照して詳しく説明する。
ストッパ機構１６は、ベーン１１に設けられてコイルスプリング３３によりプレート１４に向かって付勢されるストッパピン３４と、プレート１４に設けられてストッパピン３４の先端が挿入される長穴３５とを備えている。
【００５７】
この長穴３５においては、ベーン１１の移動方向（図中左右方向）に延びるように形成され、その移動方向の長さがロック機構１５の固定位置からのベーン１１の進角側への最大移動量と同じ値か、それよりも大きい値に設定されている。また、長穴３５は、吸気カムシャフトの相対回転位相が所定進角状態にあって、ロック機構１５による固定が行われる位置にベーン１１が存在しているとき、ストッパピン３４の先端が長穴３５の遅角側の端部（図中左端）に挿入されるよう形成されている。従って、ストッパピン３４が長穴３５に挿入されてストッパ機構１６による固定が行われているときにも、ベーン１１の進角側への移動に際してはストッパピン３４の先端が長穴３５内を進角側の端部（図中右端）まで移動可能となる。このため、ストッパ機構１６による固定が行われているときにも、吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態から最進角状態まで進角側に移行させることができる。
【００５８】
一方、上記ストッパピン３４及びコイルスプリング３３は、ベーン１１に形成された収容孔３６内に配設されている。ストッパピン３４の外周面にはフランジ３４ａが形成され、このフランジ３４ａにより収容孔３６内においてストッパピン３４の先端寄りの位置に油室３７が区画形成されている。そして、油室３７には給排通路３８が接続され、同通路３８はオイルスイッチングバルブ（ＯＳＶ）３９、供給通路２１、及び排出通路４０を介して、エンジン１のオイルパン２３に繋がっている。なお、上記供給通路２１は上記オイルポンプ２４の下流側で二つに分岐しており、そのうちの一方がＯＳＶ３９に接続されるとともに、他方が上記ＯＣＶ２０に接続されている。
【００５９】
ＯＳＶ３９は、互いに逆方向に働くコイルスプリング４２と電磁ソレノイド４３の付勢力によって切換動作し、給排通路３８に対する供給通路２１と排出通路４０との接続状態を変更するものである。このＯＳＶ３９の駆動制御は、上記電子制御装置４１を通じて、電磁ソレノイド４３に対する電圧印可を制御することによって行われる。
【００６０】
ＯＳＶ３９は、電磁ソレノイド４３の消磁状態においては、給排通路３８と排出通路４０とを連通する。この場合、油室３７内にあったオイルがオイルパン２３内へ戻される。そして、ストッパピン３４がコイルスプリング３３の付勢力によってベーン１１の収容孔３６内から突出し、ストッパピン３４の先端が長穴３５に挿入されるようになる。
【００６１】
また、電磁ソレノイド４３が励磁されたときには、給排通路３８と供給通路２１とが連通する。この場合、オイルパン２３内のオイルがオイルポンプ２４により油室３７へ送り出される。そして、油室３７内のオイルの油圧により、ストッパピン３４がコイルスプリング３３の付勢力に抗して長穴３５から抜き出され、ベーン１１の収容孔３６内に没入するようになる。
【００６２】
次に、本実施形態におけるバルブタイミング制御装置の電気的構成について説明する。
バルブタイミング制御装置は、吸気バルブ５のバルブタイミング制御を行うべくＯＣＶ２０を駆動制御するとともに、ストッパ機構１６による固定及び固定解除を行うべくＯＳＶ３９を駆動制御する上記電子制御装置４１を備えている。この電子制御装置４１には、以下に示される各種信号が入力される。
【００６３】
・クランクシャフト２の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ４４からの検出信号。
・吸気カムシャフト３の回転位置を検出するカムポジションセンサ４５からの検出信号。
【００６４】
・オイルポンプ２４から吐出されるオイルの油圧を検出する油圧センサ４６からの検出信号。
・オイルポンプ２４から吐出されるオイルの油温を検出する油温センサ４７からの検出信号。
【００６５】
・エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ４８からの検出信号。
・エンジン１における吸入空気の温度を検出する吸気温センサ４９からの検出信号。
【００６６】
・自動車の運転者によるアクセルペダルの踏込量を検出するアクセルポジションセンサ５０からの検出信号。
・エンジン１のスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ５１からの検出信号。
【００６７】
・自動車の運転者によるブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ５３からの検出信号。
・自動車の走行速度を検出する車速センサ５５からの検出信号。
【００６８】
・自動変速機の変速態様を変更すべく自動車の運転者によって操作されるシフトレバーの操作位置に対応した信号を出力するシフトスイッチ５６からの検出信号。
【００６９】
・自動車に搭載された各種補機を駆動するための駆動回路５７から出力される各種補機の駆動に対応した信号。
・エンジン１の吸気圧を検出するバキュームセンサ５８からの検出信号。
【００７０】
上記電子制御装置４１は、エンジン回転速度及びエンジン負荷等に基づきＯＣＶ２０を駆動し、吸気バルブ５のバルブタイミング制御を実行する。上記エンジン回転速度はクランクポジションセンサ４４からの検出信号に基づき求められ、エンジン負荷は吸入空気量に関係するパラメータとエンジン回転速度とに基づき求められる。なお、吸入空気量に関係するパラメータとしては、吸気圧、スロットル開度、及びアクセル踏込量等を用いることができる。
【００７１】
上述した吸気バルブ５のバルブタイミング制御として、通常は、最適なバルブタイミングが始動タイミングよりも進角側に存在することから、バルブタイミングの調整は始動タイミングよりも進角側の領域で行われることとなる。ただし、エンジン軽負荷時には燃費改善という観点から、またエンジン１に対する高出力要求時には出力向上の観点から、最適なバルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側に移行する。そして、これら最適なバルブタイミングが得られるよう吸気バルブ５のバルブタイミング制御を行うことで、当該バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側の領域で調整されるようになる。
【００７２】
なお、エンジン軽負荷時に吸気バルブ５のバルブタイミングを始動タイミングよりも遅角側とすることでエンジン１の燃費が改善するのは、当該バルブタイミング調整によって吸気バルブ５と排気バルブ６とのバルブオーバラップが小となって内部ＥＧＲ量が減少し、燃焼が安定するためである。また、エンジン１に対する高出力要求時に吸気バルブ５のバルブタイミングを始動タイミングよりも遅角側とすることでエンジン１の出力が向上するのは、当該バルブタイミング調整によって吸気バルブ５の閉弁タイミングが吸気脈動を利用した吸気充填効率の向上に適したタイミングとなるためである。
【００７３】
次に、ストッパ機構１６による固定、及び当該固定解除の実行手順について、ストッパピン制御ルーチンを示す図５のフローチャートを参照して説明する。このストッパピン制御ルーチンは、電子制御装置４１を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００７４】
ストッパ制御ルーチンにおいては、エンジン運転中（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能な状況であるか否かが判断される（Ｓ１０２）。こうした判断は、例えば以下に示される［１］〜［６］の各条件が全て成立しているか否かに基づき行われる。
【００７５】
［１］オイルポンプ２４から吐出されるオイルの油圧が所定値ａ以上であること。なお、所定値ａは、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側に存在した状態でのエンジン停止開始後に、進角側油圧室１２へのオイル供給によって上記相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に移行させることの可能な油圧の最低値に等しい値に設定される。
【００７６】
［２］オイルポンプ２４から吐出されるオイルの油温が低温領域及び高温領域を除く所定範囲内の値であること。なお、オイルの油温が所定値ｂ未満の低温領域にあるときには、オイル粘度が高くなってオイルの流れる速度が緩やかになるため、オイルの油圧上昇に時間がかかって同油圧が低くなる傾向がある。また、オイルの油温が所定値ｃ以上の高温領域にあるときには、オイル粘度が低くなって油圧回路からのオイル漏れが多くなることから、オイルの油圧上昇が妨げられて同油圧が低くなる傾向がある。上記所定範囲については、その下限及び上現がそれぞれ上述した所定値ｂ，ｃに設定される。このように設定された所定範囲は、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側に存在した状態でのエンジン停止開始後に、進角側油圧室１２へのオイル供給によって上記相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に移行させることの可能な油圧が得られる油温の範囲となる。
【００７７】
［３］エンジン１の冷却水温が低温領域及び高温領域を除く所定範囲内の値であること。エンジン１の冷却水温は、上記オイルの油温に対応して変化するパラメータである。従って、エンジン１の冷却水温が上記所定値ｂに対応する値である所定値ｄ未満となる低温領域にあるときには、オイル粘度が高くなってオイルの油圧が低くなる傾向がある。また、エンジン１の冷却水温が上記所定値ｃに対応する所定値ｅ以上となる高温領域にあるときには、オイルの粘度が低くなってオイルの油圧が低くなる傾向がある。上記所定範囲については、その下限及び上限がそれぞれ上述した所定値ｄ，ｅに設定される。このように設定された所定範囲は、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側に存在した状態でのエンジン停止開始後に、進角側油圧室１２へのオイル供給によって上記相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に移行させることの可能な油圧が得られる冷却水温の範囲となる。
【００７８】
［４］エンジン１の吸気温が低温領域及び高温領域を除く所定範囲内の値であること。エンジン１の吸気温は、上記オイルの油温及びエンジン１の冷却水温に影響を及ぼすパラメータである。従って、油温及び冷却水温がそれぞれ所定値ｂ，ｄ未満になる可能性のある吸気温である所定値ｆ未満の低温領域まで当該吸気温が低下しているときには、オイル粘度が高くなってオイルの油圧が低くなる傾向がある。また、油温及び冷却水温がそれぞれ所定値ｃ，ｅ以上になる可能性のある吸気温である所定値ｇ以上の高温領域まで当該吸気温が上昇しているときには、オイル粘度が低くなってオイルの油圧が低くなる傾向がある。上記所定範囲については、その下限及び上限がそれぞれ上述した所定値ｆ，ｇに設定される。このように設定された所定範囲については、油温が所定値ｂ〜所定値ｃの範囲に入る、また冷却水温が所定値ｄ〜所定値ｅの範囲に入る吸気温の範囲となる。
【００７９】
［５］エンジン回転速度が所定値ｈ以上であること。エンジン回転速度は、オイルポンプ２４からのオイル吐出量、即ち同ポンプ２４から吐出されるオイルの油圧に関係するパラメータである。また、エンジン停止開始時点でのエンジン回転速度は、エンジン停止開始からエンジン回転速度が「０（エンジン停止完了）」になるまでの時間に関係するパラメータでもある。従って、エンジン回転速度が低いほど、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側に存在した状態でのエンジン停止開始後に、進角側油圧室１２へのオイル供給によって上記相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に移行させることができなくなる可能性が高い。上記所定値ｈは、エンジン１の停止過程において、進角側油圧室１２へのオイル供給によって吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に移行させることの可能なエンジン回転速度の最低値に等しい値に設定される。
【００８０】
［６］エンジン１によって駆動される各種補機による駆動抵抗が所定値ｊ未満であること。この駆動抵抗が所定値ｊ未満であるか否かは、駆動回路５７からの信号によって分かる各種補機の駆動状態に基づき判断することができる。エンジン１の各種補機による駆動抵抗が大になるほど、吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側に存在した状態でのエンジン停止開始後に、進角側油圧室１２へのオイル供給によって上記相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に移行させる前にエンジン回転が停止する可能性が高い。これは、エンジン１の各種補機による駆動抵抗が大になるほど、エンジン１の回転抵抗（機関回転抵抗）が大となり、エンジン停止開始からエンジン回転速度が「０」になるまでの時間が短くなるためである。上記所定値ｊは、エンジン１の停止過程において進角側油圧室１２へのオイル供給により吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に変化する前にエンジン回転が停止する上記各種補機の駆動抵抗に等しい値に設定される。
【００８１】
以上の［１］〜［６］の各条件のうち、成立していないものが一つでもある場合には（Ｓ１０２：ＮＯ）、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変化させることのできないエンジン運転状況である旨判断され、ステップＳ１０５に進む。このステップＳ１０５では、ストッパピン３４が長穴３５内に突出させられ、ストッパ機構１６による固定を実行した状態とされる。
【００８２】
一方、［１］〜［６］の各条件が全て成立すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能なエンジン運転状況である旨判断され、ステップＳ１０３に進む。そして、ステップＳ１０３の処理ではストッパ機構１６による固定の解除を許容し、続くステップＳ１０４の処理でストッパピン３４が長穴３５から抜き出されて収容孔３６内に没入した状態とされる。こうしてストッパ機構１６による固定が解除される。
【００８３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）エンジン運転中、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に変化しきらないエンジン運転状況下では、エンジン運転中にストッパ機構１６による固定が解除されることはない。この状態にあっては、当該相対回転位相の所定進角状態よりも遅角側への変化がストッパ機構１６によって禁止されたままになる。そして、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能なエンジン運転状況になって始めてストッパ機構１６による固定の解除が許容され、ストッパピン３４が長穴３５から抜き出される。このことから、エンジン停止開始時に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側になるのは、エンジン停止開始後に当該相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変更することが可能なときだけということになる。従って、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという不都合が生じることはなくなる。このため、エンジン停止過程で的確にロック機構１５による固定を行うことができるようになり、次回のエンジン始動時には吸気カムシャフト３の相対回転位相を的確に所定進角状態としてエンジン１の始動を行うことができる。
【００８４】
（２）エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に変化しきらないエンジン運転状況としては、オイルポンプ２４から吐出されるオイルの油圧が所定値ａ未満になる状況があげられる。このような状況では、ストッパ機構１６による固定が維持されて吸気カムシャフト３の相対回転位相の所定進角状態よりも遅角側への変化が禁止される。これにより、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという状況が生じるのを抑制することができる。
【００８５】
（３）オイルポンプ２４から吐出されるオイルの油圧に関係するパラメータとしては、同オイルの油温、エンジン１の冷却水温や吸気温、及びエンジン回転速度といったものがあげられる。そして、これらパラメータに基づいて、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に変化させることのできる油圧を確保可能か否かが判断される（条件［２］〜［５］）。同判断の結果として、上記油圧を確保できない旨の判断がなされる場合、即ち条件［２］〜［５］の少なくとも一つが不成立である場合には、ストッパ機構１６による固定が維持されて吸気カムシャフト３の相対回転位相の所定進角状態よりも遅角側への変化が禁止される。これにより、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという状況が生じるのを抑制することができる。
【００８６】
（４）また、エンジン回転速度が所定値ｈ未満である状況や、各種補機による駆動抵抗が所定値ｊ以上である状況も、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に変化しきらないエンジン運転状況ということになる。これらの状況のもとで上記相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないのは、エンジン停止開始からエンジン回転速度が「０」になるまでの時間が短いためである。そして、これらの状況のもとでは、ストッパ機構１６による固定が維持されて吸気カムシャフト３の相対回転位相の所定進角状態よりも遅角側への変化が禁止される。これにより、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという状況が生じるのを抑制することができる。
【００８７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図６に基づき説明する。
図６は、本実施形態におけるストッパピン制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００８８】
このストッパピン制御ルーチンにおいては、エンジン運転中（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、エンジン停止開始されることのないエンジン運転状況にあるか否かが判断される（Ｓ２０２）。ここで、否定判定であれば、ストッパピン３４が長穴３５内に突出させられ、ストッパ機構１６による固定を実行した状態とされる（Ｓ２０５）。また、肯定判定であれば、ストッパ機構１６による固定の解除が許容され（Ｓ２０６）、ストッパピン３４が長穴３５から抜き出されて収容孔３６内に没入した状態とされる（Ｓ２０７）。こうしてストッパ機構１６による固定が解除される。
【００８９】
上記ステップＳ２０２での判断は、例えば以下に示される［７］〜［１１］の各条件が全て成立しているか否かに基づき行われる。
［７］スロットル開度が最小値よりも大きい値であること。このときにはエンジン１に対する出力要求がなされており、エンジン１が停止開始される可能性はほとんどない状況である。
【００９０】
［８］アクセル踏込量が最小値よりも大きい値であること。このときにはエンジン１に対する出力要求がなされており、エンジン１が停止開始される可能性はほとんどない状況である。
【００９１】
［９］ブレーキペダルの踏み込みがなされていないこと。アクセルペダルの踏み込み等に基づくエンジン１への出力要求がなされているときには、ブレーキペダルが踏み込まれていないことになる。このため、ブレーキペダルが踏み込まれていないときには、アクセルペダルの踏み込み等に基づくエンジン１への出力要求がなされている可能性が高くなる。
【００９２】
［１０］車速が「０」又はそれに近い値ではないこと。このときには自動車が走行している最中であることから、エンジン１が停止開始される可能性がほとんどない状況ということになる。
【００９３】
［１１］シフトレバーの操作位置がニュートラルポジション及びパーキングポジションにはないこと。自動車の走行中にはシフトレバーの操作位置がドライブポジションなどニュートラルポジション及びパーキングポジション以外の位置になることから、同レバーがパーキングポジション及びニュートラルポジションでないときには、車速が「０」又はそれに近い値ではない可能性が高くなる。
【００９４】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（５）エンジン停止開始される可能性のあるエンジン運転状況下では（Ｓ２０２：ＮＯ）、エンジン運転中にストッパ機構１６による固定が解除されることはなく、吸気カムシャフト３の相対回転位相の所定進角状態から遅角側への変更がストッパ機構１６によって禁止されたままになる。そして、エンジン停止開始される可能性のないエンジン運転状況になって（Ｓ２０２：ＹＥＳ）始めてストッパ機構１６による固定の解除が許容され、ストッパピン３４が長穴３５から抜き出される。このことから、エンジン停止開始時に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側にあるという状況は生じ得ないものとなる。従って、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという不都合が生じることはなくなる。このため、エンジン停止過程で的確にロック機構１５による固定を行うことができるようになり、次回のエンジン始動時には吸気カムシャフト３の相対回転位相を的確に所定進角状態としてエンジン１の始動を行うことができる。
【００９５】
（６）エンジン１が停止開始される可能性のあるエンジン運転状況としては、エンジン１に対する出力要求がなされていない状況があげられる。同出力要求がなされている旨の判断については、スロットル開度が最小値よりも大きいこと、アクセル踏込量が最小値よりも大きいこと、及びブレーキペダルの踏み込みがないこと等に基づき行われる（条件［７］〜［９］）。従って、これらのような状況でないことに基づきエンジン１に対する出力要求がなされていない旨判断される場合には、エンジン１が停止開始される可能性があることから、ストッパ機構１６による固定が維持されて吸気カムシャフト３の相対回転位相の所定進角状態よりも遅角側への変化が禁止される。これにより、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという状況が生じるのを抑制することができる。
【００９６】
（７）エンジン１が停止開始される可能性のあるエンジン運転状況としては、車速が「０」又はそれに近い値となっている状況があげられる。このような状況下では、ストッパ機構１６による固定が維持されて吸気カムシャフト３の相対回転位相の所定進角状態よりも遅角側への変化が禁止される。これにより、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという状況が生じるのを抑制することができる。
【００９７】
（８）また、シフトレバーの操作位置がニュートラルポジション及びパーキングポジションにないときには、自動車の走行中である可能性が高く、車速が「０」又はそれに近い値ではない可能性が高い。従って、車速が「０」又はそれに近い値ではない旨の判断については、車速を直接的にモニタする他に、シフトレバーの操作位置がニュートラルポジション及びパーキングポジションにはない旨の判断に基づき行うこともできる（条件［１１］）。そして、同判断の結果として、車速が「０」又はそれに近い値である旨の判断がなされた場合には、ストッパ機構１６による固定が維持されて吸気カムシャフト３の相対回転位相の所定進角状態よりも遅角側への変化が禁止される。これにより、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に移行しきらないという状況が生じるのを抑制することができる。
【００９８】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１実施形態においては、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能な状況であるか否かを判断するための条件として、上記［１］〜［６］に示される合計六つの条件を例示したが、これら各条件のうちの一つ又は複数だけを用いてもよい。なお、第１実施形態のように［１］〜［６］に示される六つの条件全てを用いれば、一層的確な判断を行うことができる。
【００９９】
・第１実施形態においては、上記［１］〜［６］の各条件のうちの一つでも不成立であれば、エンジン停止開始後に吸気カムシャフト３の相対回転位相が所定進角状態よりも進角側に変化しきらない状況である旨判断したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記各条件のうちの一つのみ又は任意の複数のみが成立していないだけのときには、エンジン停止開始後に吸気カムシャフトの相対回転位相を所定進角状態に変化させることの可能な状況である旨の判断をするようにしてもよい。
【０１００】
・第１実施形態において、条件［１］で用いられる所定値ａを、より大きい値に設定してもよい。
・第１実施形態において、条件［２］で用いられる所定範囲の下限値である所定値ｂをより大きい値に設定したり、同所定範囲の上限値である所定値ｃをより小さい値に設定したりしてもよい。
【０１０１】
・第１実施形態において、条件［３］で用いられる所定範囲の下限値である所定値ｄをより大きい値に設定したり、同所定範囲の上限値である所定値ｅをより大きい値に設定したりしてもよい。
【０１０２】
・第１実施形態において、条件［４］で用いられる所定範囲の下限値である所定値ｆをより大きい値に設定したり、同所定範囲の上限値である所定値ｇをより大きい値に設定したりしてもよい。
【０１０３】
・第１実施形態において、条件［５］で用いられる所定値ｈを、より大きい値に設定してもよい。
・第１実施形態において、条件［６］で用いられる所定値ｉを、より小さい値に設定してもよい。
【０１０４】
・第２実施形態においては、エンジン停止開始されることのないエンジン運転状況にあるか否かを判断するための条件として、上記［７］〜［１１］に示される合計五つの条件を例示したが、これら各条件の一つ又は複数だけを用いてもよい。なお、第２実施形態のように［７］〜［１１］に示される五つの条件全てを用いれば、一層的確な判断を行うことができる。
【０１０５】
・第２実施形態においては、上記［７］〜［１１］の各条件のうちの一つでも不成立であれば、エンジン１が停止開始される可能性のある状況である旨判断したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記各条件のうちの一つのみ又は任意の複数のみが成立していないだけのときには、エンジン１が停止開始されることのない状況である旨の判断をするようにしてもよい。
【０１０６】
・エンジン運転中にストッパ機構１６による固定の解除を許容するか否かを判断するに当たり、第１実施形態のストッパピン制御ルーチン（図５）におけるステップＳ１０２の判断と、第２実施形態のストッパピン制御ルーチン（図６）におけるステップＳ２０２の判断との両方を行うようにしてもよい。
【０１０７】
・第１及び第２実施形態では、ストッパ機構１６による固定の解除が許容されたとき（Ｓ１０３，Ｓ２０３）、ストッパピン３４を長穴３５から抜き出してストッパ機構１６による固定を解除したが（Ｓ１０３，Ｓ１０４）、本発明はこれに限定されない。例えば、ストッパ機構１６による固定の解除が許容された後、エンジン軽負荷時やエンジン１に対する高出力要求時など、実際に吸気カムシャフト３の相対回転位相を所定進角状態よりも遅角側とすべき状況になってから、ストッパ機構１６による固定を解除するようにしてもよい。この場合、吸気カムシャフト３の相対回転位相を実際に所定進角状態よりも遅角側に移行させるべき状況になって始めてストッパ機構１６による固定が解除される。このため、同固定の解除が誤って行われて吸気カムシャフト３の相対回転位相が誤って所定進角状態よりも遅角側に変化してしまう可能性を極力排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のバルブタイミング制御装置が適用されるエンジン全体を示す略図。
【図２】バルブタイミング可変機構の内部構造を示す略図。
【図３】図２のバルブタイミング可変機構を矢印Ａ−Ａ方向から見た状態を模式的に示すとともに、同バルブタイミング可変機構へのオイル供給を行うための油圧回路を示す図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、エンジン停止開始後における吸気カムシャフトの相対回転位相が所定進角状態よりも遅角側にある状態からのエンジン停止開始後における当該相対回転位相の変化態様、エンジン回転速度の変化態様、並びに、ロック機構における固定及び固定解除の実行態様を示すタイムチャート。
【図５】第１実施形態におけるストッパ機構による固定、及び当該固定解除の実行手順を示すフローチャート。
【図６】第２実施形態におけるストッパ機構による固定、及び当該固定解除の実行手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…クランクシャフト、３…吸気カムシャフト、４…排気カムシャフト、５…吸気バルブ、６…排気バルブ、７…バルブタイミング可変機構、８…ロータ、９…ギヤ、１０…リングカバー、１１…ベーン、１２…進角側油圧室、１３…遅角側油圧室、１４…プレート、１５…ロック機構（ロック手段）、１６…ストッパ機構（ストッパ手段）、１７…ばね、１８…進角側油路、１９…遅角側油路、２０…オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）、２１…供給通路、２２…排出通路、２３…オイルパン、２４…オイルポンプ、２５…コイルスプリング、２６…電磁ソレノイド、２７…コイルスプリング、２８…ロックピン、２８ａ…フランジ、２９…穴、３０…収容孔、３１，３２…油室、３３…コイルスプリング、３４…ストッパピン、３４ａ…フランジ、３５…長穴、３６…収容孔、３７…油室、３８…給排通路、３９…オイルスイッチングバルブ（ＯＳＶ）、４０…排出通路、４１…電子制御装置（制御手段）、４２…コイルスプリング、４３…電磁ソレノイド、４４…クランクポジションセンサ、４５…カムポジションセンサ、４６…油圧センサ、４７…油温センサ、４８…水温センサ、４９…吸気温センサ、５０…アクセルポジションセンサ５１…スロットルポジションセンサ、５３…ブレーキスイッチ、５５…車速センサ、５６…シフトスイッチ、５７…駆動回路、５８…バキュームセンサ。

Claims (7)

1. 車載内燃機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を進遅角させるバルブタイミング可変機構と、前記カムシャフトの相対回転位相を最遅角状態よりも所定量だけ進角した所定進角状態で進角側と遅角側との両方について固定可能なロック手段とを備え、前記カムシャフトの相対回転位相が前記所定進角状態よりも遅角側にあって同機関が停止開始したとき、当該相対回転位相が前記所定進角状態よりも進角側に向けて変更されるよう前記バルブタイミング可変機構を制御する車載内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態で遅角側についてのみ固定するストッパ手段と、
   機関運転中、機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相が前記所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能な機関運転状況にある旨判断されることを条件に、前記ストッパ手段による固定の解除を許容する制御手段と、
   を備えることを特徴とする車載内燃機関のバルブタイミング制御装置。
2. 前記バルブタイミング可変機構は、オイルの供給を受けて油圧駆動されるものであって、
   前記制御手段は、機関運転中にあって、前記オイルの油圧が機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態よりも進角側に変化させることの可能な所定値以上である旨判断されるとき、前記ストッパ手段による固定の解除を許容する
   請求項１記載の車載内燃機関のバルブタイミング制御装置。
3. 前記制御手段は、機関運転中であって、機関回転速度が機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態よりも進角側に変化させる前に機関回転が停止する所定値以上である旨判断されるとき、前記ストッパ手段による固定の解除を許容する
   請求項１記載の車載内燃機関のバルブタイミング制御装置。
4. 前記制御手段は、機関運転中であって、機関回転抵抗が機関停止開始後に前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態よりも進角側に変化させる前に機関回転が停止する所定値未満である旨判断されるとき、前記ストッパ手段による固定の解除を許容する
   請求項１記載の車載内燃機関のバルブタイミング制御装置。
5. 車載内燃機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を進遅角させるバルブタイミング可変機構と、前記カムシャフトの相対回転位相を最遅角状態よりも所定量だけ進角した所定進角状態で進角側と遅角側との両方について固定可能なロック手段とを備え、前記カムシャフトの相対回転位相が前記所定進角状態よりも遅角側にあって同機関が停止開始したとき、当該相対回転位相が前記所定進角状態よりも進角側に向けて変更されるよう前記バルブタイミング可変機構を制御する車載内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記カムシャフトの相対回転位相を前記所定進角状態で遅角側についてのみ固定するストッパ手段と、
   機関運転中、機関停止開始されることのない機関運転状況にある旨判断されることを条件に、前記ストッパ手段による固定の解除を許容する制御手段と、
   を備えることを特徴とする車載内燃機関のバルブタイミング制御装置。
6. 前記制御手段は、機関出力要求のある旨判断されるとき、前記ストッパ手段による固定の解除を許容する
   請求項５記載の車載内燃機関のバルブタイミング制御装置。
7. 前記制御手段は、車速が「０」又はそれに近い値でない旨判断されるとき、前記ストッパ手段による固定の解除を許容する
   請求項５記載の車載内燃機関のバルブタイミング制御装置。

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