JP2010248950A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単一の制御弁により可変動弁機構及び位相固定機構を制御することと、同機構によりバルブタイミングを的確に固定することとを両立することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供する。
【解決手段】この可変動弁装置は、バルブタイミング可変機構３０と、バルブタイミングを中間角に固定する中間ロック機構４０と、これら機構を油圧により駆動する油圧供給装置とを備えている。また油圧供給装置は、単一のオイルコントロールバルブにより進角室３５及び遅角室３６及び中間ロック機構４０の中間室についての潤滑油の給排状態を制御する。オイルコントロールバルブは第１〜第４モードを有し、第３モードでバルブタイミングを進角し且つ中間ロック機構４０を突出方向に駆動し、第４モードでバルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の供給量を第３モードよりも少なくしてバルブタイミングを進角し且つ中間ロック機構４０を解除方向に駆動する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、バルブタイミングを変更する可変動弁機構と、バルブタイミングを最進角と最遅角との間にある中間角に固定する位相固定機構と、これら可変動弁機構及び位相固定機構を油圧により駆動する油圧制御機構とを備える内燃機関の可変動弁装置に関する。

上記可変動弁装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
この可変動弁装置には、同文献の段落［００３５］〜［００４３］及び図３〜図６に記載されるように、吸気弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更する可変動弁機構と、吸気弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間にある中間角に固定する位相固定機構と、これら可変動弁機構及び位相固定機構を油圧により駆動する油圧制御機構とが設けられている。

また位相固定機構は、可変動弁機構の遅角室と連通する中間室と、出力側回転体に設けられて同回転体に対して固定位置と解除位置との間で移動する規制体と、入力側回転体に設けられて同規制体がはめ込まれる規制穴とにより構成されている。また油圧制御機構は、可変動弁機構及び位相固定機構のそれぞれに対する潤滑油（作動油）の給排状態を制御する単一の制御弁を含めて構成されている。

そして、可変動弁機構の入力側回転体と出力側回転体との相対的な回転位相がバルブタイミングの中間角と対応するところにあり、且つ制御弁により遅角室を介して中間室に潤滑油が供給されるとき、規制体が出力側回転体から突出して固定位置に移動することにより入力側回転体と出力側回転体との相対回転を規制してバルブタイミングを中間角に固定する。一方、可変動弁機構の入力側回転体と出力側回転体との相対的な回転位相がバルブタイミングの中間角と対応するところにあり、且つ制御弁により中間室から遅角室を介して潤滑油が排出されるとき、規制体が規制穴から引き抜かれて解除位置に移動することにより入力側回転体と出力側回転体との相対回転の規制を解除してバルブタイミングの変化を許容する。

特開２００１−５００６４号公報

ところで、上記可変動弁装置では機関停止時に限り位相固定機構によるバルブタイミングの固定を行うようにしているものの、同固定機構の機能をより有効に活用するうえでは、機関運転中においてもバルブタイミングの固定を行うことが望ましいといえる。しかし、同可変動弁装置は遅角室と中間室とが互いに連通した構成であるため、バルブタイミングの固定を行うに際しては、遅角室から潤滑油を排出することすなわち制御弁の動作モードを進角用のモードに設定することが必要となる。一方、このモードは通常のバルブタイミング制御において機関運転状態に基づく進角要求に応じることを前提としたものであるため、同モードが選択されているときのバルブタイミングの変更速度は比較的大きなものとなる。このため、位相固定機構によるバルブタイミングの固定を行うにあたり、制御弁のモードとして進角モードを選択したとき、規制体が規制穴にはめ込まれることなく規制穴を通過してしまうことにより、位相固定機構によるバルブタイミングの固定が適切に行われないこともある。

そこで、こうした問題を解消するために、可変動弁機構のための制御弁と位相固定機構のための制御弁とを備え、これらを各別に制御することが考えられるものの、この場合には２つの制御弁が必要となるため実用性の面からは好ましいとは言い難い。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、単一の制御弁により可変動弁機構及び位相固定機構を制御することと機構によりバルブタイミングを的確に固定することとを両立することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。

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。
（１）請求項１に記載の発明は、機関弁としての吸気弁または排気弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更する可変動弁機構と、前記機関弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間にある中間角に固定する位相固定機構と、これら可変動弁機構及び位相固定機構を油圧により駆動する油圧制御機構とを備え、同位相固定機構は、前記バルブタイミングが前記中間角にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が第１給排状態にあるときに固定位置に移動して前記バルブタイミングを前記中間角に固定し、前記バルブタイミングが前記中間角にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が第２給排状態にあるときに解除位置に移動して前記バルブタイミングの固定を解除する内燃機関の可変動弁装置において、前記油圧制御機構は、単一の制御弁により前記可変動弁機構の進角室及び前記可変動弁機構の遅角室及び前記位相固定機構のそれぞれについての作動油の給排状態を制御するものであり、前記単一の制御弁は、駆動状態ＭＡにあるとき、前記可変動弁機構を進角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第２給排状態に維持するものであり、駆動状態ＭＢにあるとき、前記可変動弁機構の進角室に対する作動油の供給量を前記駆動状態ＭＡよりも少なくした状態のもと前記可変動弁機構を進角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第１給排状態に維持するものであることを要旨としている。

この発明によれば、制御弁の駆動状態として上記の駆動状態ＭＡ及び駆動状態ＭＢが設定されているため、バルブタイミングを中間角に固定する要求があるときに制御弁を駆動状態ＭＢに維持することにより、可変動弁機構の進角速度に起因して位相固定機構によるバルブタイミングの固定が行われない状況が生じることを抑制することができるようになる。すなわち単一の制御弁により可変動弁機構及び位相固定機構を制御することと、同機構によりバルブタイミングを的確に固定することとを両立することができるようになる。

（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記単一の制御弁は、前記駆動状態ＭＡまたは前記駆動状態ＭＢにあるとき、前記可変動弁機構の進角室に作動油を供給する進角室流路が当該制御弁内に形成されるものであり、前記駆動状態ＭＡにあるときに形成される進角室流路の作動油の流量と前記駆動状態ＭＢにあるときに形成される進角室流路の作動油の流量とを比較したとき、後者の方が小さいことにより前記駆動状態ＭＡと前記駆動状態ＭＢとの間で前記可変動弁機構の進角室に対する作動油の供給量に差が生じるものであることを要旨としている。

（３）請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記単一の制御弁は、複数のポートが設けられるスリーブと複数の弁体が設けられるスプールとを含めて構成され、これらスリーブ及びスプールの相対的な移動にともない前記複数のポートのそれぞれの開口面積が前記複数の弁体のうちの対応する弁体により変更されるものであり、前記駆動状態ＭＡまたは前記駆動状態ＭＢにあるときには、前記複数のポートのうち前記可変動弁機構の進角室につながる進角ポートと作動油の供給ポートとが互いに連通されるものであり、前記駆動状態ＭＡにあるときの前記進角ポートまたは前記供給ポートの開口面積と前記駆動状態ＭＢにあるときの前記進角ポートまたは前記供給ポートの開口面積とを比較したとき、後者の方が小さいことにより前記駆動状態ＭＡと前記駆動状態ＭＢとの間で前記進角室流路の作動油の流量に差が生じるものであることを要旨としている。

（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記単一の制御弁は、駆動状態ＭＣにあるとき、前記可変動弁機構を遅角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第２給排状態に維持するものであり、当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングを前記中間角に固定する要求があり且つそのときの前記バルブタイミングが前記中間角よりも進角側にあるとき、前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＭＣに維持して前記バルブタイミングを前記中間角よりも遅角側のものに変更し、その後に前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＭＢに維持して前記バルブタイミングを進角するものであることを要旨としている。

（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングを前記中間角に固定する要求があり且つそのときの前記バルブタイミングが前記中間角よりも遅角側にあるとき、前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＭＢに維持して前記バルブタイミングを進角するものであることを要旨としている。

（６）請求項６に記載の発明は、機関弁としての吸気弁または排気弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更する可変動弁機構と、前記機関弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間にある中間角に固定する位相固定機構と、これら可変動弁機構及び位相固定機構を油圧により駆動する油圧制御機構とを備え、同位相固定機構は、前記バルブタイミングが前記中間角にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が第１給排状態にあるときに固定位置に移動して前記バルブタイミングを前記中間角に固定し、前記バルブタイミングが前記中間角にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が第２給排状態にあるときに解除位置に移動して前記バルブタイミングの固定を解除する内燃機関の可変動弁装置において、前記油圧制御機構は、単一の制御弁により前記可変動弁機構の進角室及び前記可変動弁機構の遅角室及び前記位相固定機構のそれぞれについての作動油の給排状態を制御するものであり、前記単一の制御弁は、駆動状態ＮＡにあるとき、前記可変動弁機構を遅角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第２給排状態に維持するものであり、駆動状態ＮＢにあるとき、前記可変動弁機構の遅角室に対する作動油の供給量を前記駆動状態ＮＡよりも少なくした状態のもと前記可変動弁機構を遅角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第１給排状態に維持するものであることを要旨としている。

この発明によれば、制御弁の駆動状態として上記の駆動状態ＮＡ及び駆動状態ＮＢが設定されているため、バルブタイミングを中間角に固定する要求があるときに制御弁を駆動状態ＮＢに維持することにより、可変動弁機構の遅角速度に起因して位相固定機構によるバルブタイミングの固定が行われない状況が生じることを抑制することができるようになる。すなわち、単一の制御弁により可変動弁機構及び位相固定機構を制御することと、同位相固定機構によりバルブタイミングを的確に固定することとを両立することができるようになる。

（７）請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記単一の制御弁は、前記駆動状態ＮＡまたは前記駆動状態ＮＢにあるとき、前記可変動弁機構の遅角室に作動油を供給する遅角室流路が当該制御弁内に形成されるものであり、前記駆動状態ＮＡにあるときに形成される遅角室流路の作動油の流量と前記駆動状態ＮＢにあるときに形成される遅角室流路の作動油の流量とを比較したとき、後者の方が小さいことにより前記駆動状態ＮＡと前記駆動状態ＮＢとの間で前記可変動弁機構の遅角室に対する作動油の供給量に差が生じるものであることを要旨としている。

（８）請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記単一の制御弁は、複数のポートが設けられるスリーブと複数の弁体が設けられるスプールとを含めて構成され、これらスリーブ及びスプールの相対的な移動にともない前記複数のポートのそれぞれの開口面積が前記複数の弁体のうちの対応する弁体により変更されるものであり、前記駆動状態ＮＡまたは前記駆動状態ＮＢにあるときには、前記複数のポートのうち前記可変動弁機構の遅角室につながる遅角ポートと作動油の供給ポートとが互いに連通されるものであり、前記駆動状態ＮＡにあるときの前記遅角ポートまたは前記供給ポートの開口面積と前記駆動状態ＮＢにあるときの前記遅角ポートまたは前記供給ポートの開口面積とを比較したとき、後者の方が小さいことにより前記駆動状態ＮＡと前記駆動状態ＮＢとの間で前記遅角室流路の作動油の流量に差が生じるものであることを要旨としている。

（９）請求項９に記載の発明は、請求項６〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記単一の制御弁は、駆動状態ＮＣにあるとき、前記可変動弁機構を進角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第２給排状態に維持するものであり、当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングを前記中間角に固定する要求があり且つそのときの前記バルブタイミングが前記中間角よりも遅角側にあるとき、前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＮＣに維持して前記バルブタイミングを前記中間角よりも進角側のものに変更し、その後に前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＮＢに維持して前記バルブタイミングを遅角するものであることを要旨としている。

（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングを前記中間角に固定する要求があり且つそのときの前記バルブタイミングが前記中間角よりも進角側にあるとき、前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＮＢに維持して前記バルブタイミングを遅角するものであることを要旨としている。

（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記可変動弁機構は、クランクシャフトに連動して回転する入力側回転体と前記機関弁のカムシャフトに連動して回転する出力側回転体との相対的な回転位相である相対位相を変更することにより前記バルブタイミングを変更するものであり、前記位相固定機構は、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の一方である収容側回転体に設けられて同回転体に対して前記固定位置と前記解除位置との間で移動する規制体と、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の他方である係合側回転体に設けられて同規制体がはめ込まれる規制穴とを含めて構成されるものであり、前記相対位相が前記中間角に対応する中間位相にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が前記第１給排状態にあるときに前記規制体が前記固定位置に移動して前記規制穴にはめ込まれることにより前記バルブタイミングを前記中間角に固定し、前記相対位相が前記中間角に対応する中間位相にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が前記第２給排状態にあるときに前記規制体が前記解除位置に移動して前記規制穴から引き抜かれることにより前記バルブタイミングの前記中間角への固定を解除するものであることを要旨としている。

本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した第１実施形態について、同内燃機関の構成を模式的に示す模式図。 同実施形態の可変動弁装置を構成するバルブタイミング可変機構について、（ａ）その平面構造を示す平面図、及び（ｂ）図２（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面構造を示す断面図。 同実施形態のバルブタイミング可変機構について、図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿う断面構造を平面上に展開して模式的に示す模式図。 同実施形態のバルブタイミング可変機構について、潤滑油路の構成を示す模式図。 同実施形態の油圧供給装置を構成するオイルコントロールバルブについて、その断面構造を示す断面図。 同実施形態のオイルコントロールバルブについて、各動作モードにあるときの断面構造を示す断面図。 同実施形態のオイルコントロールバルブについて、スプール位置に対する各ポートの潤滑油流量の関係を示すグラフ。 同実施形態のオイルコントロールバルブについて、（ａ）その動作モードとバルブタイミング可変機構に対する潤滑油供給態様との関係を示すテーブル、及び（ｂ）その動作モードとバルブタイミング可変機構及び中間ロックピンの動作態様との関係を示すテーブル、及び（ｃ）その動作モードと機関運転状態との関係を示すテーブル。 同実施形態の電子制御装置により実行される「中間ロック処理」について、その処理手順を示すフローチャート。 同実施形態のバルブタイミング可変機構について、図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿う断面構造を平面上に展開して模式的に示す模式図。 本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した第２実施形態のオイルコントロールバルブについて、各動作モードにあるときの断面構造を示す断面図。 本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した第３実施形態のオイルコントロールバルブについて、各動作モードにあるときの断面構造を示す断面図。 本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した第４実施形態のバルブタイミング可変機構について、図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿う断面構造を平面上に展開して模式的に示す模式図。 本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した第５実施形態のオイルコントロールバルブについて、各動作モードにあるときの断面構造を示す断面図。 同実施形態のオイルコントロールバルブについて、（ａ）その動作モードとバルブタイミング可変機構に対する潤滑油供給態様との関係を示すテーブル、及び（ｂ）その動作モードとバルブタイミング可変機構及び中間ロックピンの動作態様との関係を示すテーブル、及び（ｃ）その動作モードと機関運転状態との関係を示すテーブル。 同実施形態のバルブタイミング可変機構について、図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿う断面構造を平面上に展開して模式的に示す模式図。

（第１実施形態）
図１〜図１０を参照して、本発明の内燃機関の可変動弁装置をインテークバルブのバルブタイミングを変更する可変動弁装置として具体化した第１実施形態について説明する。本実施形態では、バルブタイミング可変機構３０及びオイルコントロールバルブ５１及び電子制御装置１００を含めて可変動弁装置が構成されている。

図１に示されるように内燃機関１には、空気及び燃料からなる混合気の燃焼を通じて動力を得る機関本体１０と、インテークバルブ２１のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構３０と、機関本体１０及びバルブタイミング可変機構３０に潤滑油を供給する油圧供給装置５０と、これら装置を統括的に制御する電子制御装置１００とが設けられている。

機関本体１０には、インジェクタ１７を通じて噴射された燃料と吸気通路を流れる空気との混合気を燃焼室１４にて燃焼させ、これにともなうピストン１５の直線運動をクランクシャフト１６の回転運動に変換するシリンダブロック１１が設けられている。このシリンダブロック１１の下部には、内燃機関１の各部位に供給される潤滑油を貯留するオイルパン１２が取り付けられている。シリンダブロック１１の上部には、動弁系の部品が配置されるシリンダヘッド１３が取り付けられている。

シリンダヘッド１３には、燃焼室１４を吸気通路に対して開閉するインテークバルブ２１及びこれを開閉駆動するインテークカムシャフト２２と、燃焼室１４を排気通路に対して開閉するエキゾーストバルブ２３及びこれを開閉駆動するエキゾーストカムシャフト２４とが設けられている。

クランクシャフト１６には、オイルパン１２の潤滑油を汲み上げて吐出するオイルポンプ１８が連結されている。オイルポンプ１８により吐出された潤滑油は、潤滑油路５２を通過して内燃機関１の各部位に供給され、その一部はオイルコントロールバルブ５１を通じてバルブタイミング可変機構３０に供給される。また、内燃機関１の各部位を流通した後の潤滑油及び、バルブタイミング可変機構３０から排出された潤滑油は、再びオイルパン１２に戻される。

電子制御装置１００には、その制御を補助するための各種センサとして、クランクポジションセンサ１０１及びカムポジションセンサ１０２等が接続されている。クランクポジションセンサ１０１は、クランクシャフト１６の付近に設けられて、同シャフトの回転角度に応じた信号を出力する。カムポジションセンサ１０２は、インテークカムシャフト２２の付近に設けられて、同シャフトの回転角度に応じた信号を出力する。電子制御装置１００は、クランクポジションセンサ１０１及びカムポジションセンサ１０２の出力に基づいてインテークバルブ２１のバルブタイミング（以下、「バルブタイミングＩＮＶＴ」）を算出する。

電子制御装置１００は、これらセンサの出力等に基づいて、インジェクタ１７の制御を通じて燃料噴射量を調整する燃料噴射制御、及びオイルコントロールバルブ５１の制御を通じてバルブタイミングＩＮＶＴを調整するバルブタイミング制御等の各種制御を行う。

図２を参照して、バルブタイミング可変機構３０の構成について説明する。なお図２（ａ）は、ハウジング３１からカバー３４を取り外した状態での同可変機構の平面構造を示す。また、同図において矢印Ａは、インテークカムシャフト２２及びバルブタイミング可変機構３０の回転方向を示す。

バルブタイミング可変機構３０は、タイミングチェーンを介してクランクシャフト１６と連結されることにより同シャフトに同期して回転するスプロケット３２と、インテークカムシャフト２２の端部に固定されることにより同シャフトに同期して回転するベーンロータ３３とにより構成されている。スプロケット３２には、これと一体をなす態様で回転するハウジング３１が設けられている。ベーンロータ３３は、このハウジング３１内の空間に配置されてハウジング３１にカバー３４が取り付けられることにより、同空間に収容される。

ハウジング３１には、径方向においてベーンロータ３３に向けて突出する３つの区画壁３１Ａが設けられている。またベーンロータ３３には、ハウジング３１に向けて突出する３つのベーン３３Ａが設けられている。隣り合う区画壁３１Ａの間にある空間は、対応する一のベーン３３Ａにより進角室３５及び遅角室３６に区画されている。

進角室３５は、ベーン３３Ａを基準としたときにこれよりもインテークカムシャフト２２の回転方向後方側に位置するものであり、油圧供給装置５０によるバルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の給排状態に応じて容積が変化する。一方の遅角室３６は、ベーン３３Ａを基準としたときにこれよりもインテークカムシャフト２２の回転方向前方側に位置するものであり、進角室３５と同じく油圧供給装置５０によるバルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の給排状態に応じて容積が変化する。

バルブタイミング可変機構３０は、上記の構成に基づいてハウジング３１及びスプロケット３２に対するベーンロータ３３の相対的な回転位相を変更することにより、バルブタイミングＩＮＶＴを変更する。同可変機構３０によるバルブタイミングＩＮＶＴの変更は具体的には次のように行われる。

進角室３５への潤滑油の供給及び遅角室３６からの潤滑油の排出により、ベーンロータ３３がハウジング３１に対して進角側すなわちインテークカムシャフト２２の回転方向前方側に回転するとき、バルブタイミングＩＮＶＴは進角側に変化する。ベーンロータ３３がハウジング３１に対して最大限に進角側に回転したとき、バルブタイミングＩＮＶＴは最も進角側のタイミング（以下、「最進角ＩＮＶＴｍａｘ」）に設定される。以降では、このときのハウジング３１に対するベーンロータ３３の回転位相を最進角位相ＰＨとする。なお、最進角位相ＰＨとしては、ベーンロータ３３の進角側への回転にともないベーン３３Ａが区画壁３１Ａに突き当てられるときの位相、またはベーンロータ３３がこの位相付近にあるときの位相が設定される。

進角室３５からの潤滑油の排出及び遅角室３６への潤滑油の供給により、ベーンロータ３３がハウジング３１に対して遅角側すなわちインテークカムシャフト２２の回転方向後方側に回転するとき、バルブタイミングＩＮＶＴは遅角側に変化する。ベーンロータ３３がハウジング３１に対して最大限に遅角側に回転したとき、バルブタイミングＩＮＶＴは最も遅角側のタイミング（以下、「最遅角ＩＮＶＴｍｉｎ」）に設定される。以降では、このときのハウジング３１に対するベーンロータ３３の回転位相を最遅角位相ＰＬとする。なお、最遅角位相ＰＬとしては、ベーンロータ３３の遅角側への回転にともないベーン３３Ａが区画壁３１Ａに突き当てられるときの位相、またはベーンロータ３３がこの位相付近にあるときの位相が設定される。

進角室３５及び遅角室３６のそれぞれと油圧供給装置５０との間における潤滑油の流通が遮断されることにより、すなわち進角室３５及び遅角室３６のそれぞれに潤滑油が保持されることにより、ハウジング３１とベーンロータ３３との相対的な回転が不能となり、バルブタイミングＩＮＶＴはそのときのタイミングに維持される。

バルブタイミング可変機構３０には、進角室３５及び遅角室３６の油圧にかかわらずハウジング３１に対するベーンロータ３３の回転を規制して、バルブタイミングＩＮＶＴを最進角ＩＮＶＴｍａｘと最遅角ＩＮＶＴｍｉｎとの間にある特定のタイミング（以下、「中間角ＩＮＶＴｍｄｌ」）に固定する中間ロック機構４０が設けられている。この中間角ＩＮＶＴｍｄｌとしては機関始動に適したタイミングが設定されている。すなわち、機関始動時においてバルブタイミングＩＮＶＴが中間角ＩＮＶＴｍｄｌに設定された場合と、これよりも遅角側のタイミングに設定された場合とを比較したとき、前者の方がより高い始動性が確保されるようになる。

中間ロック機構４０は、油圧供給装置５０による当該中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態に基づいて動作し、ハウジング３１に対するベーンロータ３３の回転位相が中間角ＩＮＶＴｍｄｌに対応する回転位相（以下、「中間位相ＰＭ」）にあるときに、ハウジング３１とベーンロータ３３とを互いに固定してバルブタイミングＩＮＶＴを中間角ＩＮＶＴｍｄｌに保持する。

具体的には、ベーン３３Ａに設けられたロックピン４１と、同じくベーン３３Ａに設けられて油圧供給装置５０により潤滑油が供給される中間室４２と、また同じくベーン３３Ａに設けられてロックピン４１を一方向に押すロックばね４３と、ハウジング３１に設けられたロック穴４４とにより構成されている。

ロックピン４１は、中間室４２の潤滑油の力とロックばね４３の力との関係に基づいて、ベーン３３Ａから突出する方向（以下、「突出方向ＺＡ」）とベーン３３Ａに引込む方向（以下、「収容方向ＺＢ」）との間で動作する。中間室４２の油圧は、ロックピン４１に対して収容方向ＺＢに作用し、ロックばね４３の力は、ロックピン４１に対して突出方向ＺＡに作用する。

油圧供給装置５０により中間室４２に対して潤滑油が供給されて中間室４２が潤滑油にて満たされるとき、すなわち中間室４２に対する潤滑油の給排状態が「第１給排状態」にあるとき、中間室４２の潤滑油による収容方向ＺＢの力がロックばね４３による突出方向ＺＡの力を上回るようになる。これにより、ロックピン４１に対してはこれを収容方向ＺＢに動作させようとする力が生じるようになる。そしてロックピン４１がロック穴４４にはめ込まれた状態のもとで、ロックピン４１に対して収容方向ＺＢの力が作用するとき、ロックピン４１がロック穴４４から離脱し解除位置に移動してベーン３３Ａ内に収容される。これにより、ロックピン４１とロック穴４４との係合によるハウジング３１とベーンロータ３３との固定が解除されて、ハウジング３１に対するベーンロータ３３の回転が許容される。

一方、油圧供給装置５０により中間室４２から潤滑油が排出されて中間室４２が潤滑油により満たされないとき、すなわち中間室４２に対する潤滑油の給排状態が「第２給排状態」にあるとき、ロックばね４３による突出方向ＺＡの力により、ロックピン４１に対してはこれを突出方向ＺＡに動作させようとする力が生じるようになる。そしてこの状態のもとで、ハウジング３１に対するベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭにあるとき、すなわちロックピン４１とロック穴４４との周方向の位置が一致しているとき、ロックピン４１がベーン３３Ａから固定位置にまで突出し、ロック穴４４にはめ込まれる。これにより、ロックピン４１とロック穴４４との係合を通じてハウジング３１とベーンロータ３３とが互いに固定され、これらの相対的な回転位相は中間位相ＰＭに保持される。

図３に、バルブタイミング可変機構３０の断面構造を模式的に示す。なお同図は、図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿うバルブタイミング可変機構３０の断面構造を平面上に展開したものについて、これを模式的に示している。

ハウジング３１に対するベーンロータ３３の回転位相について、これが図３（ａ）に示される最進角位相ＰＨから図３（ｂ）に示される最遅角位相ＰＬまでの間で変更されるときには、ロックピン４１はベーン３３Ａ内に収容された状態に維持される。また、ベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭにあるときであっても、中間室４２への潤滑油の供給にともないロックピン４１がベーン３３Ａ内に収容されている限りは、図３（ｃ）に示されるようにベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭに固定されることはない。

一方、ベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭにあるときに、中間室４２から潤滑油の排出が行われてロックピン４１に対して突出方向ＺＡの力が作用するときには、図３（ｄ）に示されるようにロックピン４１がベーン３３Ａから突出してロック穴４４にはめ込まれ、これによりベーンロータ３３が中間位相ＰＭに保持される。

このような構成により、ロックピン４１に対して突出方向ＺＡの力が作用し且つロックピン４１がロック穴４４よりも遅角側の位置にある状況のもと、ベーンロータ３３がハウジング３１に対して進角側に駆動された場合には、これらの相対的な回転位相が中間位相ＰＭに達したときにロックピン４１の先端部がロック穴４４にはめ込まれるようになる。

図４を参照して、バルブタイミング可変機構３０と油圧供給装置５０との間における潤滑油の流通態様について説明する。なお同図は、これら装置の間における油路の構成を模式的に示している。

油圧供給装置５０は、オイルパン１２及びオイルポンプ１８及びオイルコントロールバルブ５１と、これらの間で互いに潤滑油を流通させる潤滑油路５２とを含めて構成されている。またこの潤滑油路５２として、オイルパン１２からオイルコントロールバルブ５１に潤滑油を供給する供給油路５３と、同コントロールバルブ５１からオイルパン１２に潤滑油を還流する排出油路５４と、同コントロールバルブ５１と各進角室３５との間で潤滑油を流通する進角油路５５と、同コントロールバルブ５１と各遅角室３６との間で潤滑油を流通する遅角油路５６と、同コントロールバルブ５１と中間室４２との間で潤滑油を流通する中間油路５７とが設けられている。

進角油路５５及び遅角油路５６及び中間油路５７はそれぞれ、オイルコントロールバルブ５１と進角室３５及び遅角室３６及び中間室４２のいずれか対応するものとを直接的に接続している。すなわち中間油路５７は、進角室３５及び遅角室３６のいずれも介することなく潤滑油をオイルコントロールバルブ５１との間で流通させる油路として形成されている。

オイルコントロールバルブ５１は、供給油路５３及び排出油路５４と進角油路５５及び遅角油路５６及び中間油路５７との連通状態を切り替えることにより、進角室３５及び遅角室３６及び中間室４２に対する潤滑油の給排状態を変更する。

図５及び図６を参照して、オイルコントロールバルブ５１の構造及びその動作モードについて説明する。なお、図５及び図６はいずれも同バルブの軸方向に沿う断面構造を示すものであり、それぞれ異なる動作モードにあるときの断面構造を示す。また、各図中の矢印は潤滑油の流れを示す。

図５に示されるように、オイルコントロールバルブ５１は、複数のポートが設けられた単一のスリーブ７０と、このスリーブ７０内に設けられる単一のスプール６０とにより構成されている。そして、このスプール６０がスリーブ７０に対して移動することにより、ポート同士の連通状態を切り替えて進角室３５及び遅角室３６及び中間室４２に対する潤滑油の給排状態を変更する。

スリーブ７０には、進角油路５５に接続される進角ポート７５と、遅角油路５６に接続される遅角ポート７６と、中間油路５７に接続される中間ポート７７とが形成されている。またこれらポートは、スリーブ７０の軸方向に沿って、進角ポート７５及び遅角ポート７６及び中間ポート７７の順に形成されている。

スリーブ７０には、上記の各ポートに加えて、供給油路５３に接続される第１供給ポート７１と、この第１供給ポート７１とは別に設けられて同じく供給油路５３に接続される第２供給ポート７２と、排出油路５４に接続される第１排出ポート７３と、この第１排出ポート７３とは別に設けられて同じく排出油路５４に接続される第２排出ポート７４とが形成されている。さらに、スリーブ７０の内壁において第２供給ポート７２と第２排出ポート７４との間には、壁面に沿う形状の溝としての中間連通路７８が形成されている。

スプール６０には、スリーブ７０に対する当該スプール６０の移動にともない、各ポート７１〜７７のそれぞれについての開口面積を変更する次の各弁体が設けられている。すなわち、第１供給ポート７１及び第１排出ポート７３及び進角ポート７５のそれぞれの開口面積を変更する進角弁６１と、第１供給ポート７１及び遅角ポート７６のそれぞれの開口面積を変更する調整弁６２と、第１供給ポート７１及び第２排出ポート７４及び遅角ポート７６のそれぞれの開口面積を変更する遅角弁６３と、第２排出ポート７４及び中間ポート７７のそれぞれの開口面積を変更する第１中間弁６４と、第２供給ポート７２及び中間ポート７７のそれぞれの開口面積を変更する第２中間弁６５と、第２供給ポート７２及び中間ポート７７のそれぞれの開口面積を変更する第３中間弁６６とが設けられている。

こうした構造のオイルコントロールバルブ５１においては、スリーブ７０に対するスプール６０の軸方向への移動にともない各ポート間の連通状態が変更されることにより、その駆動モードが以下に説明する第１モード〜第４モードのいずれかに設定される。

図６を参照して、オイルコントロールバルブ５１の各動作モードについて説明する。
図６（ａ）に示されるように、スリーブ７０に対するスプール６０の位置が第１位置にあるとき、動作モードは第１モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート７５については、第１排出ポート７３との間が連通され、且つ第１供給ポート７１との間が進角弁６１により遮断される。また遅角ポート７６については、第１供給ポート７１との間が連通され、且つ第２排出ポート７４との間が遅角弁６３により遮断される。また中間ポート７７については、第２供給ポート７２との間が連通され、且つ第２排出ポート７４との間が第１中間弁６４により遮断される。

そして第１モードにおいてはこうしたポート同士の連通状態にあることにより、進角室３５の潤滑油が進角油路５５及び進角ポート７５及び第１排出ポート７３及び排出油路５４の順に流通してオイルパン１２に還流される。また、オイルポンプ１８からの潤滑油が供給油路５３及び第１供給ポート７１及び遅角ポート７６及び遅角油路５６の順に流通して遅角室３６に供給される。また、オイルポンプ１８からの潤滑油が供給油路５３及び第２供給ポート７２及び中間ポート７７及び中間油路５７の順に流通して中間室４２に供給される。

図６（ｂ）に示されるように、スリーブ７０に対するスプール６０の位置が第２位置にあるとき、動作モードは第２モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート７５については、第１供給ポート７１との間が進角弁６１により遮断され、且つ第１排出ポート７３との間が進角弁６１により遮断される。また遅角ポート７６については、第１供給ポート７１との間が遅角弁６３により遮断され、且つ第２排出ポート７４との間が遅角弁６３により遮断される。また中間ポート７７については、第２供給ポート７２との間が連通され、且つ第２排出ポート７４との間が第２中間弁６５により遮断される。

そして第２モードにおいてはこうしたポート同士の連通状態にあることにより、オイルポンプ１８からオイルコントロールバルブ５１を通じての進角室３５への潤滑油の流れ及び進角室３５からオイルコントロールバルブ５１を通じてのオイルパン１２への潤滑油の流れはいずれも遮断される。また、オイルポンプ１８から同コントロールバルブ５１を通じての遅角室３６への潤滑油の流れ及び遅角室３６から同コントロールバルブ５１を通じてのオイルパン１２への潤滑油の流れはいずれも遮断される。中間室４２については、オイルポンプ１８からの潤滑油が供給油路５３及び第２供給ポート７２及び中間ポート７７及び中間油路５７の順に流通して供給される。

図６（ｃ）に示されるように、スリーブ７０に対するスプール６０の位置が第３位置にあるとき、動作モードは第３モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート７５については、第１供給ポート７１との間が連通され、且つ第１排出ポート７３との間が進角弁６１により遮断される。また遅角ポート７６については、第２排出ポート７４との間が連通され、且つ第１供給ポート７１との間が遅角弁６３により遮断される。また中間ポート７７については、第２供給ポート７２との間が連通され、且つ第２排出ポート７４との間が第２中間弁６５により遮断される。

そして第３モードにおいてはこうしたポート同士の連通状態にあることにより、オイルポンプ１８からの潤滑油が供給油路５３及び第１供給ポート７１及び進角ポート７５及び進角油路５５の順に流通して進角室３５に供給される。また、遅角室３６の潤滑油が遅角油路５６及び遅角ポート７６及び第２排出ポート７４及び排出油路５４の順に流通してオイルパン１２に還流される。また、オイルポンプ１８からの潤滑油が供給油路５３及び第２供給ポート７２及び中間ポート７７及び中間油路５７の順に流通して中間室４２に供給される。

図６（ｄ）に示されるように、スリーブ７０に対するスプール６０の位置が第４位置にあるとき、動作モードは第４モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート７５については、第１供給ポート７１との間が連通され、且つ第１排出ポート７３との間が進角弁６１により遮断される。また遅角ポート７６については、第２排出ポート７４との間が連通され、且つ第１供給ポート７１との間が遅角弁６３により遮断される。また中間ポート７７については、中間連通路７８を通じて第２排出ポート７４との間が連通され、且つ第２供給ポート７２との間が第３中間弁６６により遮断される。

そして第４モードにおいてはこうしたポート同士の連通状態にあることにより、オイルポンプ１８からの潤滑油が供給油路５３及び第１供給ポート７１及び進角ポート７５及び進角油路５５の順に流通し、且つ第３モード時よりも流量が絞られた状態で進角室３５に供給される。また、遅角室３６の潤滑油が遅角油路５６及び遅角ポート７６及び第２排出ポート７４及び排出油路５４の順に流通してオイルパン１２に還流される。また、中間室４２の潤滑油が中間油路５７及び中間ポート７７及び中間連通路７８及び第２排出ポート７４及び排出油路５４の順に流通してオイルパン１２に還流される。

以上のように、オイルコントロールバルブ５１は、複数のポートが設けられるスリーブ７０と複数の弁体が設けられるスプール６０とを含めて構成され、これらスリーブ７０及びスプール６０の相対的な移動にともない複数のポートのそれぞれの開口面積が複数の弁体のうちの対応する弁体により変更される。

第３モードまたは第４モードにあるときには、複数のポートのうちバルブタイミング可変機構３０の進角室３５につながる進角ポート７５と潤滑油の供給源につながる第１供給ポート７１とが互いに連通され、バルブタイミング可変機構３０の進角室３５に潤滑油を供給する進角室流路５８が当該オイルコントロールバルブ５１内に形成される。

第４モードにあるときの第１供給ポート７１の開口面積は、第３モードにあるときの第１供給ポート７１の開口面積よりも小さいことにより、第４モードにあるときの進角室流路５８の潤滑油の流量は第３モードにあるときの進角室流路５８の潤滑油の流量よりも小さくなる。これにより、第４モードにあるときの進角室３５に対する潤滑油の供給量は第３モードにあるときの進角室３５に対する潤滑油の供給量よりも少なくなるため、第４モードにあるときのバルブタイミング可変機構３０の進角速度は第３モードにあるときのバルブタイミング可変機構３０の進角速度よりも小さくなる。

すなわち、第３モードにあるときには、バルブタイミング可変機構３０が進角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が供給状態に維持され、第４モードにあるときには、バルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の供給量が第３モードよりも少ない状態のもとバルブタイミング可変機構３０が進角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が排出状態に維持される。

図７を参照して、スリーブ７０に対するスプール６０の位置と進角室３５及び遅角室３６及び中間室４２のそれぞれに対する潤滑油流量との関係について説明する。
（Ａ）スプール６０が第１位置にあるとき、進角ポート７５の排出方向の流量は最も大きくなる。スプールが第１位置から第２位置に向かうにつれて、進角ポート７５の排出方向の流量は次第に小さくなる。スプール６０が第２位置及びその付近にあるとき、進角ポート７５の供給方向及び排出方向の流量は「０」にとなる。スプール６０が第２位置から第３位置に向かうにつれて、進角ポート７５の供給方向の流量は次第に大きくなる。スプール６０が第３位置付近の位置にあるとき、進角ポート７５の供給方向の流量は最も大きくなる。スプール６０が同位置から第４位置に向かうにつれて、進角ポート７５の供給方向の流量は次第に小さくなる。

（Ｂ）スプール６０が第１位置にあるとき、遅角ポート７６の供給方向の流量は最も大きくなる。スプール６０が第１位置から第２位置に向かう過程において、遅角ポート７６の供給方向の流量は次第に小さくなり、これらの間の位置で供給方向及び排出方向の流量は一旦「０」となる。そして、スプール６０が同間の位置から第２位置に向かうにつれて、遅角ポート７６の供給方向の流量は再び増大し、その後さらに第２位置に向かうにつれて、遅角ポート７６の供給方向の流量は小さくなる。スプール６０が第２位置及びその付近にあるとき、遅角ポート７６の供給方向及び排出方向の流量は「０」にとなる。スプール６０が第２位置から第３位置に向かうにつれて、遅角ポート７６の排出方向の流量は次第に大きくなる。スプール６０が第３位置及びその付近にあるとき、遅角ポート７６の排出方向の流量は最も大きくなる。スプール６０が同位置から第４位置に向かうにつれて、遅角ポート７６の排出方向の流量は次第に小さくなる。

（Ｃ）スプール６０が第１位置にあるとき、中間ポート７７の供給方向の流量は最も大きくなる。スプール６０が第１位置から第２位置に向かう過程において、中間ポート７７の供給方向の流量は次第に小さくなり、これらの間の位置で供給方向及び排出方向の流量は一旦「０」となる。そして、スプール６０が同間の位置から第２位置に向かうにつれて、中間ポート７７の供給方向の流量は再び増大する。スプール６０が第２位置及びその付近にあるとき、中間ポート７７の供給方向の流量はスプール６０が第１位置にあるときと略同じ大きさとなる。スプール６０が第２位置から第３位置に向かうにつれて、中間ポート７７の供給方向の流量は次第に小さくなる。スプール６０が第３位置と第４位置との間の位置にあるとき、中間ポート７７の供給方向及び排出方向の流量は「０」となる。スプール６０が同位置から第４位置に向かうにつれて、中間ポート７７の排出方向の流量は次第に大きくなる。スプール６０が第４位置にあるとき、中間ポート７７の排出方向の流量は最も大きくなる。

図８を参照して、オイルコントロールバルブ５１の動作モードとバルブタイミング可変機構３０及び中間ロック機構４０との関係、及び機関運転状態に基づく動作モードの設定態様について説明する。なお、図８（ｂ）の表記について、「ＶＶＴ」はバルブタイミング可変機構３０を、また「突出」は中間室４２の油圧によりロックピン４１に対して突出方向ＺＡの力が作用している状態を、また「収容」はロックばね４３の力によりロックピン４１に対して収容方向ＺＢの力が作用している状態をそれぞれ示している。

第１モードにあるとき、進角室３５から潤滑油が排出され且つ遅角室３６に潤滑油が供給され且つ中間室４２に潤滑油が供給され、これによりバルブタイミング可変機構３０が遅角方向に駆動されるとともにロックピン４１に対して収容方向ＺＢの力が付与される。

第２モードにあるとき、進角室３５の潤滑油が保持され且つ遅角室３６の潤滑油が保持され且つ中間室４２に潤滑油が供給され、これによりバルブタイミング可変機構３０の動作状態が保持されるとともにロックピン４１に対して収容方向ＺＢの力が付与される。

第３モードにあるとき、進角室３５に潤滑油が供給され且つ遅角室３６から潤滑油が排出され且つ中間室４２に潤滑油が供給され、これによりバルブタイミング可変機構３０が進角方向に駆動されるとともにロックピン４１に対して収容方向ＺＢの力が付与される。

第４モードにあるとき、進角室３５に第３モードのときよりも小さい流量にて潤滑油が供給され、且つ遅角室３６から潤滑油が排出され、且つ中間室４２から潤滑油が排出され、これによりバルブタイミング可変機構３０が第３モードのときよりも小さい速度にて進角方向に駆動されるとともに、ロックピン４１に対して突出方向ＺＡの力が付与される。

図８（ｃ）に示されるように、オイルコントロールバルブ５１の駆動モードは機関運転状態に基づいて次のように切り替えられる。なお以降では、バルブタイミングＩＮＶＴを中間角ＩＮＶＴｍｄｌに固定する要求を「固定要求」とする。

機関始動時すなわち固定要求があるときには、第４モードに設定される。また、固定要求が解除されたときには、第４モードから第２モードに切り替えられる。また、機関運転中に固定要求が生じていないときには、機関運転状態に基づくバルブタイミングＩＮＶＴの変更要求にともない第１モードと第２モードと第３モードとの間で切り替えられる。また、機関停止時及び機関アイドル運転時すなわち固定要求が生じたときには、第１モード及び第２モード及び第３モードのいずれかのモードから第４モードに切り替えられる。

なお、本実施形態のオイルコントロールバルブ５１の上記各モードについて、第３モードは請求項に記載の駆動状態ＭＡに相当し、また第４モードは請求項に記載の駆動状態ＭＢに相当し、また第１モードは請求項に記載の駆動状態ＭＣに相当する。

図９を参照して、中間ロック機構４０によりバルブタイミングＩＮＶＴを中間角ＩＮＶＴｍｄｌに固定するための処理手順を定めた「中間ロック処理」について、その詳細を説明する。また図１０を併せ参照して、同処理に基づくベーンロータ３３及び中間ロック機構４０の動作態様について、その一例を説明する。なお当該処理は、機関運転中に電子制御装置１００により実行されるものであり、一旦終了のステップに到達した後は、機関運転中である限りステップＳ１０１から順に同様の処理が繰り返し行われる。

この処理ではまずステップＳ１０１において、固定要求が設定されているか否かを判定する。ここで固定要求は、電子制御装置１００により別途実行される制御において、次の態様をもって設定または解除される。すなわち、機関始動要求、機関停止要求、及びアイドル運転要求がある旨判定されるとき、これに基づいて固定要求が設定される。またバルブタイミングＩＮＶＴの変更要求がある旨判定されるとき、これに基づいて固定要求が解除される。

ステップＳ１０１の判定処理により固定要求が設定されていない旨判定したとき、所定の制御周期が経過した後に再び同判定処理を行う。一方、固定要求が設定されている旨判定したときには、次のステップＳ１０２においてハウジング３１に対するベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭよりも遅角側にあるか否かを判定する。すなわち、クランクポジションセンサ１０１及びカムポジションセンサ１０２の出力から得られるバルブタイミングＩＮＶＴが中間角ＩＮＶＴｍｄｌよりも遅角側にあるか否かを判定する。

ステップＳ１０２の判定処理により中間位相ＰＭよりも遅角側にある旨判定したとき、すなわち例えば図１０（ｂ）に示される回転位相にあるとき、ステップＳ１０３の処理を省略してステップＳ１０５の処理に移行する。一方、中間位相ＰＭよりも進角側にある旨判定したとき、すなわち例えば図１０（ａ）に示される回転位相にあるとき、ステップＳ１０３の処理を経た後にステップＳ１０５の処理に移行する。

ステップＳ１０３においては、オイルコントロールバルブ５１の動作モードを第１モードに切り替えることにより、ベーンロータ３３を遅角側に駆動する。これにより、ステップＳ１０５の処理の実行前においてベーンロータ３３が図１０（ａ）に例示される回転位相にあるとき、同ステップの処理が実行されることにともないベーンロータ３３の回転位相は図１０（ｂ）に例示されるように中間位相ＰＭよりも遅角側の回転位相に変化する。

ステップＳ１０４においてベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭよりも遅角側にある旨判定したとき、すなわちバルブタイミングＩＮＶＴが中間角ＩＮＶＴｍｄｌよりも遅角側にある旨判定したとき、次のステップＳ１０５にてオイルコントロールバルブ５１の動作モードを第４モードに切り替える。

これにより、進角室３５に潤滑油が供給されるとともに遅角室３６から潤滑油が排出され、図１０（ｃ）に示されるようにベーンロータ３３がハウジング３１に対して第３モード時よりも低速で進角側に駆動する。またこのとき、中間室４２から潤滑油が排出されることにより、ロックピン４１に対して突出方向ＺＡの力が付与される状態にあるため、ベーンロータ３３の進角駆動にともないロックピン４１がロック穴４４と対応するところにまで移動したとき、図１０（ｄ）に示されるようにロックピン４１がロック穴４４に挿入される。これにより、ハウジング３１に対するベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭに固定される。

次のステップＳ１０６では、固定要求が解除されたか否かを判定する。固定要求が設定されている旨判定したときには、所定の演算周期が経過した後に再び同判定処理を行う。これにより、ロックピン４１がロック穴４４にはめ込まれた後、固定要求が継続して設定される限りはオイルコントロールバルブ５１の第４モードが維持されるため、ベーンロータ３３を進角側に駆動させる力が進角室３５の潤滑油により付与され続けるようになる。すなわちロックピン４１は、その側面がロック穴４４をなす壁面に押し付けられた状態に維持されるようになる。

一方、固定要求が解除された旨判定したときには、次のステップＳ１０７にてオイルコントロールバルブ５１の動作モードを第２モードに切り替え、これによりロックピン４１をロック穴４４から引き抜く。その後、バルブタイミングＩＮＶＴの進角要求があるときには第３モードを選択し、バルブタイミングＩＮＶＴの遅角要求があるときには第１モードを選択し、バルブタイミングＩＮＶＴの保持要求があるときには第２モードを選択する。

本実施形態の内燃機関の可変動弁装置によれば以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、バルブタイミング可変機構３０及び中間ロック機構４０のそれぞれについての潤滑油の給排状態は、単一のオイルコントロールバルブ５１により制御されている。そして、このオイルコントロールバルブ５１は、第３モードにあるとき、バルブタイミング可変機構３０を進角方向に駆動し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態を供給状態に維持するものであり、第４モードにあるとき、バルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の供給量を第３モードよりも少なくした状態のもとバルブタイミング可変機構３０を進角方向に駆動し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態を排出状態に維持する。

この構成によれば、オイルコントロールバルブ５１の駆動状態として上記の第３モード及び第４モードが設定されているため、バルブタイミングＩＮＶＴを中間角ＩＮＶＴｍｄｌに固定する要求があるときにオイルコントロールバルブ５１を第４モードに維持することにより、バルブタイミング可変機構３０の進角速度に起因して中間ロック機構４０によるバルブタイミングＩＮＶＴの固定が行われない状況が生じることを抑制することができる。すなわち、単一のオイルコントロールバルブ５１によりバルブタイミング可変機構３０及び中間ロック機構４０を制御することと、同中間ロック機構４０によりバルブタイミングＩＮＶＴを的確に固定することとを両立することができるようになる。

（第２実施形態）
図１１を参照して、本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した第２実施形態について説明する。以下では、前記第１実施形態の構成からの変更点についての詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符合を付してその説明を省略する。

前記第１実施形態のオイルコントロールバルブ５１では、進角弁６１と第１中間弁６４との間に調整弁６２及び遅角弁６３が設けられる構成を採用している。これに対して、本実施形態のオイルコントロールバルブ５１では、調整弁６２及び遅角弁６３に代えて単一の弁体６７を設けるようにしている。

オイルコントロールバルブ５１の各動作モードについて説明する。
図１１（ａ）に示されるように、スリーブ７０に対するスプール６０の位置が第１位置にあるとき、動作モードは第１モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート７５については、第１排出ポート７３との間が連通され、且つ第１供給ポート７１との間が進角弁６１により遮断される。また遅角ポート７６については、第１供給ポート７１との間が連通され、且つ第２排出ポート７４との間が弁体６７により遮断される。また中間ポート７７については、第２供給ポート７２との間が連通され、且つ第２排出ポート７４との間が第１中間弁６４により遮断される。この場合の潤滑油の流れは、上記第１実施形態での第１モード選択時と実質的に同じものとなる。

図１１（ｂ）に示されるように、スリーブ７０に対するスプール６０の位置が第２位置にあるとき、動作モードは第２モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート７５については、第１供給ポート７１との間が進角弁６１により遮断され、且つ第１排出ポート７３との間が進角弁６１により遮断される。また遅角ポート７６については、第１供給ポート７１との間が弁体６７により遮断され、且つ第２排出ポート７４との間が弁体６７により遮断される。また中間ポート７７については、第２供給ポート７２との間が連通され、且つ第２排出ポート７４との間が第２中間弁６５により遮断される。この場合の潤滑油の流れは、上記第１実施形態での第２モード選択時と実質的に同じものとなる。

図１１（ｃ）に示されるように、スリーブ７０に対するスプール６０の位置が第３位置にあるとき、動作モードは第３モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート７５については、第１供給ポート７１との間が連通され、且つ第１排出ポート７３との間が進角弁６１により遮断される。また遅角ポート７６については、第２排出ポート７４との間が連通され、且つ第１供給ポート７１との間が弁体６７により遮断される。また中間ポート７７については、第２供給ポート７２との間が連通され、且つ第２排出ポート７４との間が第２中間弁６５により遮断される。この場合の潤滑油の流れは、上記第１実施形態での第３モード選択時と実質的に同じものとなる。

図１１（ｄ）に示されるように、スリーブ７０に対するスプール６０の位置が第４位置にあるとき、動作モードは第４モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート７５については、第１供給ポート７１との間が連通され、且つ第１排出ポート７３との間が進角弁６１により遮断される。また遅角ポート７６については、第２排出ポート７４との間が連通され、且つ第１供給ポート７１との間が弁体６７により遮断される。また中間ポート７７については、中間連通路７８を通じて第２排出ポート７４との間が連通され、且つ第２供給ポート７２との間が第３中間弁６６により遮断される。この場合の潤滑油の流れは、上記第１実施形態での第４モード選択時と実質的に同じものとなる。

上記構成のオイルコントロールバルブ５１によれば、第３モードにあるときには、バルブタイミング可変機構３０が進角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が供給状態に維持され、第４モードにあるときには、バルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の供給量が第３モードよりも少ない状態のもとバルブタイミング可変機構３０が進角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が排出状態に維持される。これにより、先の第１実施形態による前記（１）の効果に準じた効果を奏することができる。

（第３実施形態）
図１２を参照して、本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した第３実施形態について説明する。以下では、前記第１実施形態の構成からの変更点についての詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符合を付してその説明を省略する。

前記第１実施形態のオイルコントロールバルブ５１では６つの弁体（進角弁６１〜第３中間弁６６）が設けられるスプール６０と、２つの供給ポート及び２つの排出ポートが設けられるスリーブ７０とを採用している。これに対して、本実施形態のオイルコントロールバルブ５１では、上記６つの弁体に代えて、これら弁体とは構造の異なる６つの弁体（第１弁体８１〜第６弁体８６）が設けられるスプール８０と、３つの供給ポート及び３つの排出ポートが設けられるスリーブ９０とを採用している。なお、３つの供給ポート（進角供給ポート９１及び遅角供給ポート９３及び中間供給ポート９５）はそれぞれ供給油路５３に接続され、また３つの排出ポート（進角排出ポート９２及び遅角排出ポート９４及び中間排出ポート９６）はそれぞれ排出油路５４に接続されている。

オイルコントロールバルブ５１の各動作モードについて説明する。
図１２（ａ）に示されるように、スリーブ９０に対するスプール８０の位置が第１位置にあるとき、動作モードは第１モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート９７については、進角排出ポート９２の間が連通され、且つ進角供給ポート９１との間が第２弁体８２により遮断される。また遅角ポート９８については、遅角供給ポート９３との間が連通され、且つ遅角排出ポート９４との間が第４弁体８４により遮断される。また中間ポート９９については、中間供給ポート９５との間が連通され、且つ中間排出ポート９６との間が第５弁体８５により遮断される。この場合の潤滑油の流れは、上記第１実施形態での第１モード選択時と実質的に同じものとなる。

図１２（ｂ）に示されるように、スリーブ９０に対するスプール８０の位置が第２位置にあるとき、動作モードは第２モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート９７については、進角供給ポート９１との間が第２弁体８２により遮断され、且つ進角排出ポート９２との間が第２弁体８２により遮断される。また遅角ポート９８については、遅角供給ポート９３との間が第４弁体８４により遮断され、且つ遅角排出ポート９４との間が第４弁体８４により遮断される。また中間ポート９９については、中間供給ポート９５との間が連通され、且つ中間排出ポート９６との間が第５弁体８５により遮断される。この場合の潤滑油の流れは、上記第１実施形態での第２モード選択時と実質的に同じものとなる。

図１２（ｃ）に示されるように、スリーブ９０に対するスプール８０の位置が第３位置にあるとき、動作モードは第３モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート９７については、進角供給ポート９１との間が連通され、且つ進角排出ポート９２との間が第２弁体８２により遮断される。また遅角ポート９８については、遅角排出ポート９４との間が連通され、且つ遅角供給ポート９３との間が第４弁体８４により遮断される。また中間ポート９９については、中間供給ポート９５との間が連通され、且つ中間排出ポート９６との間が第５弁体８５により遮断される。この場合の潤滑油の流れは、上記第１実施形態での第３モード選択時と実質的に同じものとなる。

図１２（ｄ）に示されるように、スリーブ９０に対するスプール８０の位置が第４位置にあるとき、動作モードは第４モードに設定され、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート９７については、進角供給ポート９１との間が連通され、且つ進角排出ポート９２との間が第２弁体８２により遮断される。また遅角ポート９８については、遅角排出ポート９４との間が連通され、且つ遅角供給ポート９３との間が第４弁体８４により遮断される。また中間ポート９９については、中間排出ポート９６との間が連通され、且つ中間供給ポート９５との間が第６弁体８６により遮断される。この場合の潤滑油の流れは、上記第１実施形態での第４モード選択時と実質的に同じものとなる。

上記構成のオイルコントロールバルブ５１によれば、第３モードにあるときには、バルブタイミング可変機構３０が進角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が供給状態に維持され、第４モードにあるときには、バルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の供給量が第３モードよりも少ない状態のもとバルブタイミング可変機構３０が進角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が排出状態に維持される。これにより、先の第１実施形態による前記（１）の効果に準じた効果を奏することができる。

（第４実施形態）
図１３を参照して、本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した第４実施形態について説明する。以下では、前記第１実施形態の構成からの変更点についての詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符合を付してその説明を省略する。

本実施形態のバルブタイミング可変機構３０では、前記第１実施形態のバルブタイミング可変機構３０のハウジング３１に対して、ロック穴４４に連続するロック溝４５がさらに追加されている。

ロック溝４５は、ロック穴４４よりも浅く、且つ同ロック穴４４からこれよりも遅角側の所定位置までにわたりロックピン４１の周方向の軌跡に沿う態でハウジング３１に形成されている。そして、中間ロック機構４０がこのロック溝４５も含めて構成されるものであることにより、ロックピン４１は次の態様をもってロック穴４４にはめ込まれるようになる。

図１３（ａ）に示されるように、機関運転中に固定要求が設定された場合において、ベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭよりも進角側にあるときには、同回転位相が中間位相ＰＭよりも遅角側に変更される。

図１３（ｂ）に示されるように、固定要求にともないベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭよりも遅角側に変更された後、あるいはベーンロータ３３の回転位相がすでに中間位相ＰＭよりも遅角側にあるとき、オイルコントロールバルブ５１の動作モードが第４モードに切り替えられる。これにより、進角室３５に第３モード時よりも少量の潤滑油が供給されるとともに遅角室３６から潤滑油が排出され、ベーンロータ３３がハウジング３１に対して進角側に駆動する。またこのとき、中間室４２から潤滑油が排出され、これによりロックピン４１は突出方向ＺＡの力が付与された状態にある。

図１３（ｃ）に示されるように、ベーンロータ３３の進角駆動にともないロックピン４１がロック溝４５と対応するところにまで移動したとき、ベーン３３Ａからロックピン４１が突出してその先端部がロック溝４５に挿入するようになる。すなわち、ベーンロータ３３の回転位相が図１３（ｂ）に示される回転位相から図１３（ｃ）に示される回転位相に変化したことにともない、ロックピン４１の先端部がロック溝４５の底面に突き当てられる。

そして、ロックピン４１の先端部がロック溝４５内にある状態のもと、オイルコントロールバルブ５１の第４モードが維持されていることにより、ベーンロータ３３が引き続き進角側に駆動することにともないロックピン４１もロック溝４５上を進角側に移動する。

図１３（ｄ）に示されるように、ハウジング３１に対するベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭに達したとき、ロックピン４１の側面がロック穴４４をなす壁面に突き当てられ、ロックピン４１がベーン３３Ａから最大限に突出してロック穴４４にはめ込まれるようになる。

本実施形態の内燃機関の可変動弁装置によれば、先の第１実施形態による前記（１）の効果に加えて、さらに以下に示す効果を奏することができる。
（２）本実施形態では、ロック穴４４と比較してロックピン４１の先端部をはめ込むことのできる面積の大きいロック溝４５が設けられている。

この構成によれば、ハウジング３１とベーンロータ３３との相対回転速度が比較的大きい状況においてもロックピン４１は的確にロック溝４５にはめ込まれるようになる。また、ロック溝４５がロック穴４４よりも深さの小さい空間として形成されていることにより、ロック溝４５上をロック穴４４に向けて移動するロックピン４１の側面はロック穴４４をなす壁面に自ずと突き当てられるようになる。すなわち、ロックピン４１の先端部がロック溝４５にはめ込まれた後は、ベーンロータ３３をハウジング３１に対していずれの速度で遅角側に駆動してもロックピン４１がロック穴４４を通過する状況が生じることは抑制される。したがって、ロックピン４１の側面とロック穴４４の壁面との接触を通じてロックピン４１を的確にロック穴４４にはめ込むことができるようになる。

（第５実施形態）
図１４〜図１６を参照して、本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した第５実施形態について説明する。以下では、前記第１実施形態の構成からの変更点についての詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符合を付してその説明を省略する。

前記第１実施形態のオイルコントロールバルブ５１によれば、第３モードにあるとき、バルブタイミング可変機構３０が進角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が供給状態に維持され、第４モードにあるとき、バルブタイミング可変機構３０の進角室３５に対する潤滑油の供給量が第３モードよりも少ない状態のもとバルブタイミング可変機構３０が進角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が排出状態に維持される。すなわち、バルブタイミングＩＮＶＴの進角と中間ロック機構４０の突出方向ＺＡへの動作とが併せて行われるモード構成が採用されている。

これに対して本実施形態のオイルコントロールバルブ１５１では、バルブタイミングＩＮＶＴの遅角と中間ロック機構４０の突出方向ＺＡへの動作とが併せて行われるモード構成を採用している。すなわち、上記第３モードに代わる第７モードにあるとき、バルブタイミング可変機構３０が遅角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が供給状態に維持され、上記第４モードに代わる第８モードにあるとき、バルブタイミング可変機構３０の遅角室３６に対する潤滑油の供給量が第７モードよりも少ない状態のもとバルブタイミング可変機構３０が遅角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が排出状態に維持されるようにしている。

そして、前記第１実施形態のオイルコントロールバルブ５１から進角ポートと遅角ポートとの位置が入れ替えられた構造のスリーブ１７０を採用するオイルコントロールバルブより、上記モード構成を実現するようにしている。なお、オイルコントロールバルブ１５１のその他の構成については、前記第１実施形態のオイルコントロールバルブ５１と実質的に同様となる。

図１４を参照して、オイルコントロールバルブ１５１の動作について説明する。
図１４（ａ）に示されるように、スリーブ１７０に対するスプール１６０が第５位置にあるとき、動作モードは第５モードに設定され、各ポートの連通状態は次のように維持される。すなわち遅角ポート１７６については、第３排出ポート１７３との間が連通され、且つ第３供給ポート１７１との間が遅角弁１６１により遮断される。また進角ポート１７５については、第３供給ポート１７１との間が連通され、且つ第４排出ポート１７４との間が進角弁１６３により遮断される。また中間ポート１７７については、第４供給ポート１７２との間が連通され、且つ第４排出ポート１７４との間が第１中間弁１６４により遮断される。

図１４（ｂ）に示されるように、スリーブ１７０に対するスプール１６０が第６位置にあるとき、動作モードは第６モードに設定され、各ポートの連通状態は次のように維持される。すなわち遅角ポート１７６については、第３供給ポート１７１との間が遅角弁１６１により遮断され、且つ第３排出ポート１７３との間が遅角弁１６１により遮断される。また進角ポート１７５については、第３供給ポート１７１との間が進角弁１６３により遮断され、且つ第４排出ポート１７４との間が進角弁１６３により遮断される。また中間ポート１７７については、第４供給ポート１７２との間が連通され、且つ第４排出ポート１７４との間が第２中間弁１６５により遮断される。

図１４（ｃ）に示されるように、スリーブ１７０に対するスプール１６０が第７位置にあるとき、動作モードは第７モードに設定され、各ポートの連通状態は次のように維持される。すなわち遅角ポート１７６については、第３供給ポート１７１との間が連通され、且つ第３排出ポート１７３との間が遅角弁１６１により遮断される。また進角ポート１７５については、第４排出ポート１７４との間が連通され、且つ第３供給ポート１７１との間が進角弁１６３により遮断される。また中間ポート１７７については、第４供給ポート１７２との間が連通され、且つ第４排出ポート１７４との間が第２中間弁１６５により遮断される。

図１４（ｄ）に示されるように、スリーブ１７０に対するスプール１６０が第８位置にあるとき、動作モードは第８モードに設定され、各ポートの連通状態は次のように維持される。すなわち遅角ポート１７６については、第３供給ポート１７１との間が連通され、且つ第３排出ポート１７３との間が遅角弁１６１により遮断される。また進角ポート１７５については、第４排出ポート１７４との間が連通され、且つ第３供給ポート１７１との間が進角弁１６３により遮断される。また中間ポート１７７については、中間連通路１７８を通じて第４排出ポート１７４との間が連通され、且つ第４供給ポート１７２との間が第３中間弁１６６により遮断される。

以上のように、オイルコントロールバルブ１５１は、複数のポートが設けられるスリーブ１７０と複数の弁体が設けられるスプール１６０とを含めて構成され、これらスリーブ１７０及びスプール１６０の相対的な移動にともない複数のポートのそれぞれの開口面積が複数の弁体のうちの対応する弁体により変更される。

また、第７モードにあるときには、複数のポートのうちバルブタイミング可変機構３０の遅角室３６につながる遅角ポート１７６と潤滑油の供給源につながる第３供給ポート１７１とが互いに連通され、バルブタイミング可変機構３０の遅角室３６に潤滑油を供給する遅角室流路５９が当該オイルコントロールバルブ１５１内に形成される。

また、第８モードにあるときには、複数のポートのうちバルブタイミング可変機構３０の遅角室３６につながる遅角ポート１７６と潤滑油の供給源につながる第３供給ポート１７１とが互いに連通され、バルブタイミング可変機構３０の遅角室３６に潤滑油を供給する遅角室流路５９がオイルコントロールバルブ１５１内に形成される。

そして、第８モードにあるときの第３供給ポート１７１の開口面積は、第７モードにあるときの第３供給ポート１７１の開口面積よりも小さいことにより、第８モードにあるときの遅角室流路５９の潤滑油の流量は第７モードにあるときの遅角室流路５９の潤滑油の流量よりも小さくなる。これにより、第８モードにあるときの遅角室３６に対する潤滑油の供給量は第７モードにあるときの遅角室３６に対する潤滑油の供給量よりも少なくなるため、第８モードにあるときのバルブタイミング可変機構３０の遅角速度は第７モードにあるときのバルブタイミング可変機構３０の遅角速度よりも小さくなる。

すなわち、第７モードにあるときには、バルブタイミング可変機構３０が遅角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が供給状態に維持され、第８モードにあるときには、バルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の供給量が第７モードよりも少ない状態のもとバルブタイミング可変機構３０が遅角方向に回転し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態が排出状態に維持される。

図１５を参照して、オイルコントロールバルブ１５１の動作モードとバルブタイミング可変機構３０及び中間ロック機構４０との関係、及び機関運転状態に基づく動作モードの設定態様について説明する。

第５モードにあるとき、進角室３５に潤滑油が供給され且つ遅角室３６から潤滑油が排出され且つ中間室４２に潤滑油が供給され、これによりバルブタイミング可変機構３０が進角方向に駆動されるとともにロックピン４１に対して収容方向ＺＢの力が付与される。

第６モードにあるとき、進角室３５の潤滑油が保持され且つ遅角室３６の潤滑油が保持され且つ中間室４２に潤滑油が供給され、これによりバルブタイミング可変機構３０の動作状態が保持されるとともにロックピン４１に対して収容方向ＺＢの力が付与される。

第７モードにあるとき、進角室３５から潤滑油が排出され且つ遅角室３６に潤滑油が供給され且つ中間室４２に潤滑油が供給され、これによりバルブタイミング可変機構３０が遅角方向に駆動されるとともにロックピン４１に対して収容方向ＺＢの力が付与される。

第８モードにあるとき、進角室３５から潤滑油が排出され、且つ遅角室３６に第７モードのときよりも小さい流量にて潤滑油が供給され、且つ中間室４２から潤滑油が排出され、これによりバルブタイミング可変機構３０が第７モードのときよりも小さい速度にて遅角方向に駆動されるとともに、ロックピン４１に対して突出方向ＺＡの力が付与される。

図１５（ｃ）に示されるように、オイルコントロールバルブ５１の駆動モードは機関運転状態に基づいて次のように切り替えられる。
機関始動時すなわち固定要求があるときには、第８モードに設定される。また、固定要求が解除されたときには、第８モードから第６モードに切り替えられる。また、機関運転中に固定要求が生じていないときには、機関運転状態に基づくバルブタイミングＩＮＶＴの変更要求にともない第５モードと第６モードと第７モードとの間で切り替えられる。また、機関停止時及び機関アイドル運転時すなわち固定要求が生じたときには、第５モード及び第６モード及び第７モードのいずれかのモードから第８モードに切り替えられる。

なお、本実施形態のオイルコントロールバルブ５１の上記各モードについて、第７モードは請求項に記載の駆動状態ＮＡに相当し、また第８モードは請求項に記載の駆動状態ＮＢに相当し、また第５モードは請求項に記載の駆動状態ＮＣに相当する。

図１６を参照して、バルブタイミングＩＮＶＴを中間角ＩＮＶＴｍｄｌに固定するため中間ロック機構４０の動作態様について、その一例を説明する。
固定要求が設定された状態のもと、中間位相ＰＭよりも遅角側にある旨判定されたとき、すなわち例えば図１６（ａ）に示される回転位相にあるとき、オイルコントロールバルブ１５１の動作モードが第５モードに切り替えられる。これにより、ベーンロータ３３が進角側に駆動される。

ベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭよりも進角側にある旨判定されたとき、すなわち例えば図１６（ｂ）に示される回転位相にあるとき、オイルコントロールバルブ１５１の動作モードが第８モードに切り替えられる。これにより、進角室３５から潤滑油が排出されるとともに遅角室３６に潤滑油が供給され、図１６（ｃ）に示されるようにベーンロータ３３がハウジング３１に対して第７モード時よりも低速で遅角側に駆動する。またこのとき、中間室４２から潤滑油が排出されることによりロックピン４１に対して突出方向ＺＡの力が付与される状態にあるため、ベーンロータ３３の遅角駆動にともないロックピン４１がロック穴４４と対応するところにまで移動したとき、図１６（ｄ）に示されるようにロックピン４１がロック穴４４に挿入される。これにより、ハウジング３１に対するベーンロータ３３の回転位相が中間位相ＰＭに固定される。

ロックピン４１がロック穴４４にはめ込まれた後、固定要求が継続して設定される限りはオイルコントロールバルブ１５１の第４モードが維持される。このため、ベーンロータ３３を遅角側に駆動させる力が遅角室３６の潤滑油により付与され続けるようになる。すなわちロックピン４１は、その側面がロック穴４４をなす壁面に押し付けられた状態に維持されるようになる。

一方、固定要求が解除されたときには、オイルコントロールバルブ１５１の動作モードが第６モードに切り替えられ、これによりロックピン４１がロック穴４４から引き抜かれる。その後、バルブタイミングＩＮＶＴの遅角要求があるときには第７モードが選択され、バルブタイミングＩＮＶＴの進角要求があるときには第５モードが選択され、バルブタイミングＩＮＶＴの保持要求があるときには第６モードが選択される。

本実施形態の内燃機関の可変動弁装置によれば以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、バルブタイミング可変機構３０及び中間ロック機構４０のそれぞれについての潤滑油の給排状態は、単一のオイルコントロールバルブ１５１により制御されている。そして、このオイルコントロールバルブ１５１は、第７モードにあるとき、バルブタイミング可変機構３０を遅角方向に駆動し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態を供給状態に維持するものであり、第８モードにあるとき、バルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の供給量を第７モードよりも少なくした状態のもとバルブタイミング可変機構３０を遅角方向に駆動し且つ中間ロック機構４０に対する潤滑油の給排状態を排出状態に維持する。

この構成によれば、オイルコントロールバルブ１５１の駆動状態として上記の第７モード及び第８モードが設定されているため、バルブタイミングＩＮＶＴを中間角ＩＮＶＴｍｄｌに固定する要求があるときにオイルコントロールバルブ１５１を第４モードに維持することにより、バルブタイミング可変機構３０の遅角速度に起因して中間ロック機構４０によるバルブタイミングＩＮＶＴの固定が行われない状況が生じることを抑制することができる。すなわち、単一のオイルコントロールバルブ１５１によりバルブタイミング可変機構３０及び中間ロック機構４０を制御することと、同中間ロック機構４０によりバルブタイミングＩＮＶＴを的確に固定することとを両立することができるようになる。

（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記各実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。

・上記第１実施形態では、第４モード時の進角室流路５８の開口面積を第３モード時よりも小さくすることにより、第４モード時の進角室３５に対する潤滑油の流量を第３モード時よりも小さくするオイルコントロールバルブ５１の構成を採用したが、同機能を実現するための構成はこれに限られるものではない。例えば、第４モード時の進角室流路５８を閉鎖することにより、第４モード時の進角室３５に対する潤滑油の流量を第３モード時よりも小さくすることもできる。また、こうした変形後のモードを予め設定されている第４モードとは別のモードとしてさらに追加することもできる。

・上記第５実施形態では、第８モード時の遅角室流路５９の開口面積を第７モード時よりも小さくすることにより、第８モード時の遅角室３６に対する潤滑油の流量を第７モード時よりも小さくするオイルコントロールバルブ１５１の構成を採用したが、同機能を実現するための構成はこれに限られるものではない。例えば、第８モード時の遅角室流路５９を閉鎖することにより、第８モード時の遅角室３６に対する潤滑油の流量を第７モード時よりも小さくすることもできる。また、こうした変形後のモードを予め設定されている第８モードとは別のモードとしてさらに追加することもできる。

・上記各実施形態では、ロックピン４１に対する中間室４２の油圧が解除されるときに同ピンがベーン３３Ａから突出し得る状態に維持される構成としたが、中間室４２とロックばね４３との関係を上記各実施形態とは反対のものに設定することもできる。すなわち、中間室４２の油圧によりロックピン４１を突出方向に動作させるとともに、ロックばね４３の力によりロックピン４１を収容方向に動作させる構成に変更することもできる。

・上記各実施形態では、中間ロック機構４０の構成として、収容側回転体としてのベーンロータ３３にロックピン４１等が設けるとともに、係合側回転体としてのハウジング３１にロック穴４４が設けられる構成を採用したが、中間ロック機構４０の構成はこれに限られるものではない。例えば、ハウジング３１にロックピン４１等を設け、ベーンロータ３３にロック穴４４を設けることもできる。

・上記各実施形態では、インテークバルブ２１のバルブタイミング可変機構３０を備える可変動弁装置に対して本発明を適用したが、エキゾーストバルブ２３のバルブタイミング可変機構を備える可変動弁装置に対しても上記実施形態に準じた態様をもって本発明を適用することはできる。

・バルブタイミング可変機構３０及び中間ロック機構４０の構成をはじめとして本発明の適用対象となる可変動弁装置の構成は上記各実施形態にて例示した内容に限られるものではない。要するに、バルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構と、バルブタイミングを特定の中間角に固定する中間ロック機構と、これら機構に対する潤滑油の給排状態をオイルコントロールバルブにより制御する油圧制御機構とを備えるものであれば、いずれの可変動弁装置に対しても本発明を適用することは可能であり、その場合にも上記実施形態の作用効果に準じた作用効果を奏することはできる。

１…内燃機関、１０…機関本体、１１…シリンダブロック、１２…オイルパン、１３…シリンダヘッド、１４…燃焼室、１５…ピストン、１６…クランクシャフト、１７…インジェクタ、１８…オイルポンプ、２１…インテークバルブ、２２…インテークカムシャフト、２３…エキゾーストバルブ、２４…エキゾーストカムシャフト、３０…バルブタイミング可変機構、３１…ハウジング、３１Ａ…区画壁、３２…スプロケット（入力側回転体）、３３…ベーンロータ（出力側回転体）、３３Ａ…ベーン、３４…カバー、３５…進角室、３６…遅角室、４０…中間ロック機構（位相固定機構）、４１…ロックピン（規制体）、４２…中間室、４３…ロックばね、４４…ロック穴（規制穴）、４５…ロック溝、５０…油圧供給装置（油圧制御機構）、５１…オイルコントロールバルブ、５２…潤滑油路、５３…供給油路、５４…排出油路、５５…進角油路、５６…遅角油路、５７…中間油路、５８…進角室流路、５９…遅角室流路、６０…スプール、６１…進角弁、６２…調整弁、６３…遅角弁、６４…第１中間弁、６５…第２中間弁、６６…第３中間弁、６７…弁体、７０…スリーブ、７１…第１供給ポート、７２…第２供給ポート、７３…第１排出ポート、７４…第２排出ポート、７５…進角ポート、７６…遅角ポート、７７…中間ポート、７８…中間連通路、８０…スプール、８１…第１弁体、８２…第２弁体、８３…第３弁体、８４…第４弁体、８５…第５弁体、８６…第６弁体、９０…スリーブ、９１…進角供給ポート、９２…進角排出ポート、９３…遅角供給ポート、９４…遅角排出ポート、９５…中間供給ポート、９６…中間排出ポート、９７…進角ポート、９８…遅角ポート、９９…中間ポート、１００…電子制御装置、１０１…クランクポジションセンサ、１０２…カムポジションセンサ、１５１…オイルコントロールバルブ、１６０…スプール、１６１…遅角弁、１６２…調整弁、１６３…進角弁、１６４…第１中間弁、１６５…第２中間弁、１６６…第３中間弁、１７０…スリーブ、１７１…第３供給ポート、１７２…第４供給ポート、１７３…第３排出ポート、１７４…第４排出ポート、１７５…進角ポート、１７６…遅角ポート、１７７…中間ポート、１７８…中間連通路。

Claims (11)

1. 機関弁としての吸気弁または排気弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更する可変動弁機構と、前記機関弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間にある中間角に固定する位相固定機構と、これら可変動弁機構及び位相固定機構を油圧により駆動する油圧制御機構とを備え、同位相固定機構は、前記バルブタイミングが前記中間角にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が第１給排状態にあるときに固定位置に移動して前記バルブタイミングを前記中間角に固定し、前記バルブタイミングが前記中間角にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が第２給排状態にあるときに解除位置に移動して前記バルブタイミングの固定を解除する内燃機関の可変動弁装置において、
   前記油圧制御機構は、単一の制御弁により前記可変動弁機構の進角室及び前記可変動弁機構の遅角室及び前記位相固定機構のそれぞれについての作動油の給排状態を制御するものであり、
   前記単一の制御弁は、駆動状態ＭＡにあるとき、前記可変動弁機構を進角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第２給排状態に維持するものであり、駆動状態ＭＢにあるとき、前記可変動弁機構の進角室に対する作動油の供給量を前記駆動状態ＭＡよりも少なくした状態のもと前記可変動弁機構を進角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第１給排状態に維持するものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記単一の制御弁は、前記駆動状態ＭＡまたは前記駆動状態ＭＢにあるとき、前記可変動弁機構の進角室に作動油を供給する進角室流路が当該制御弁内に形成されるものであり、前記駆動状態ＭＡにあるときに形成される進角室流路の作動油の流量と前記駆動状態ＭＢにあるときに形成される進角室流路の作動油の流量とを比較したとき、後者の方が小さいことにより前記駆動状態ＭＡと前記駆動状態ＭＢとの間で前記可変動弁機構の進角室に対する作動油の供給量に差が生じるものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記単一の制御弁は、複数のポートが設けられるスリーブと複数の弁体が設けられるスプールとを含めて構成され、これらスリーブ及びスプールの相対的な移動にともない前記複数のポートのそれぞれの開口面積が前記複数の弁体のうちの対応する弁体により変更されるものであり、前記駆動状態ＭＡまたは前記駆動状態ＭＢにあるときには、前記複数のポートのうち前記可変動弁機構の進角室につながる進角ポートと作動油の供給ポートとが互いに連通されるものであり、前記駆動状態ＭＡにあるときの前記進角ポートまたは前記供給ポートの開口面積と前記駆動状態ＭＢにあるときの前記進角ポートまたは前記供給ポートの開口面積とを比較したとき、後者の方が小さいことにより前記駆動状態ＭＡと前記駆動状態ＭＢとの間で前記進角室流路の作動油の流量に差が生じるものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記単一の制御弁は、駆動状態ＭＣにあるとき、前記可変動弁機構を遅角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第２給排状態に維持するものであり、
   当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングを前記中間角に固定する要求があり且つそのときの前記バルブタイミングが前記中間角よりも進角側にあるとき、前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＭＣに維持して前記バルブタイミングを前記中間角よりも遅角側のものに変更し、その後に前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＭＢに維持して前記バルブタイミングを進角するものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングを前記中間角に固定する要求があり且つそのときの前記バルブタイミングが前記中間角よりも遅角側にあるとき、前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＭＢに維持して前記バルブタイミングを進角するものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
6. 機関弁としての吸気弁または排気弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更する可変動弁機構と、前記機関弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間にある中間角に固定する位相固定機構と、これら可変動弁機構及び位相固定機構を油圧により駆動する油圧制御機構とを備え、同位相固定機構は、前記バルブタイミングが前記中間角にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が第１給排状態にあるときに固定位置に移動して前記バルブタイミングを前記中間角に固定し、前記バルブタイミングが前記中間角にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が第２給排状態にあるときに解除位置に移動して前記バルブタイミングの固定を解除する内燃機関の可変動弁装置において、
   前記油圧制御機構は、単一の制御弁により前記可変動弁機構の進角室及び前記可変動弁機構の遅角室及び前記位相固定機構のそれぞれについての作動油の給排状態を制御するものであり、
   前記単一の制御弁は、駆動状態ＮＡにあるとき、前記可変動弁機構を遅角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第２給排状態に維持するものであり、駆動状態ＮＢにあるとき、前記可変動弁機構の遅角室に対する作動油の供給量を前記駆動状態ＮＡよりも少なくした状態のもと前記可変動弁機構を遅角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第１給排状態に維持するものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
7. 請求項６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記単一の制御弁は、前記駆動状態ＮＡまたは前記駆動状態ＮＢにあるとき、前記可変動弁機構の遅角室に作動油を供給する遅角室流路が当該制御弁内に形成されるものであり、前記駆動状態ＮＡにあるときに形成される遅角室流路の作動油の流量と前記駆動状態ＮＢにあるときに形成される遅角室流路の作動油の流量とを比較したとき、後者の方が小さいことにより前記駆動状態ＮＡと前記駆動状態ＮＢとの間で前記可変動弁機構の遅角室に対する作動油の供給量に差が生じるものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
8. 請求項７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記単一の制御弁は、複数のポートが設けられるスリーブと複数の弁体が設けられるスプールとを含めて構成され、これらスリーブ及びスプールの相対的な移動にともない前記複数のポートのそれぞれの開口面積が前記複数の弁体のうちの対応する弁体により変更されるものであり、前記駆動状態ＮＡまたは前記駆動状態ＮＢにあるときには、前記複数のポートのうち前記可変動弁機構の遅角室につながる遅角ポートと作動油の供給ポートとが互いに連通されるものであり、前記駆動状態ＮＡにあるときの前記遅角ポートまたは前記供給ポートの開口面積と前記駆動状態ＮＢにあるときの前記遅角ポートまたは前記供給ポートの開口面積とを比較したとき、後者の方が小さいことにより前記駆動状態ＮＡと前記駆動状態ＮＢとの間で前記遅角室流路の作動油の流量に差が生じるものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記単一の制御弁は、駆動状態ＮＣにあるとき、前記可変動弁機構を進角方向に駆動し且つ前記位相固定機構についての作動油の給排状態を前記第２給排状態に維持するものであり、
   当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングを前記中間角に固定する要求があり且つそのときの前記バルブタイミングが前記中間角よりも遅角側にあるとき、前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＮＣに維持して前記バルブタイミングを前記中間角よりも進角側のものに変更し、その後に前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＮＢに維持して前記バルブタイミングを遅角するものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
10. 請求項６〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングを前記中間角に固定する要求があり且つそのときの前記バルブタイミングが前記中間角よりも進角側にあるとき、前記制御弁の駆動状態を前記駆動状態ＮＢに維持して前記バルブタイミングを遅角するものである
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記可変動弁機構は、クランクシャフトに連動して回転する入力側回転体と前記機関弁のカムシャフトに連動して回転する出力側回転体との相対的な回転位相である相対位相を変更することにより前記バルブタイミングを変更するものであり、
    前記位相固定機構は、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の一方である収容側回転体に設けられて同回転体に対して前記固定位置と前記解除位置との間で移動する規制体と、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の他方である係合側回転体に設けられて同規制体がはめ込まれる規制穴とを含めて構成されるものであり、前記相対位相が前記中間角に対応する中間位相にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が前記第１給排状態にあるときに前記規制体が前記固定位置に移動して前記規制穴にはめ込まれることにより前記バルブタイミングを前記中間角に固定し、前記相対位相が前記中間角に対応する中間位相にあり且つ前記油圧制御機構による作動油の給排状態が前記第２給排状態にあるときに前記規制体が前記解除位置に移動して前記規制穴から引き抜かれることにより前記バルブタイミングの前記中間角への固定を解除するものである
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。

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