JP2014190295A - 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の中間ロック位相での固定が完了するまでに要する時間を短くする。
【解決手段】機関停止過程において、ロック機構の禁止動作を完了させるため、次のようにオイルコントロールバルブ２５を動作させる。すなわち、同バルブ２５におけるスプール弁の移動範囲における第１領域で同スプール弁を変位させ、その変位を通じてのバルブタイミング可変機構１６の駆動により、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相を中間ロック位相に調整する。その調整がなされた後、スプール弁を、第１領域内からロック機構の禁止動作を行うための第２領域に移動させる。このときのスプール弁の移動速度を、中間ロック位相に上記相対回転位相を調整するための第１領域内でのスプール弁の変位時よりも速くする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。

自動車等の車両に搭載される内燃機関では、燃費改善や出力向上等を目的として、例えば特許文献１に示されるように吸気バルブ等の機関バルブのバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御装置を適用することが知られている。

こうしたバルブタイミング制御装置は、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調整すべく油圧によって駆動されるバルブタイミング可変機構を備えている。このバルブタイミング可変機構の駆動を通じて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可変とすることにより、カムシャフトによって開閉駆動される機関バルブのバルブタイミング（開閉タイミング）が可変とされる。

上記バルブタイミング制御装置は、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が中間ロック位相となるときに油圧によって上記相対回転位相の変化を禁止する禁止動作及び同相対回転位相の変化を許可する許可動作を行うロック機構を備えている。なお、上記中間ロック位相は、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の調整可能範囲の端以外に定められた位相であり、例えば機関バルブのバルブタイミングを内燃機関の始動に適したタイミングとしたときの上記相対回転位相に対応させることが考えられる。

また、バルブタイミング制御装置は、スプール弁の位置に応じてバルブタイミング可変機構及びロック機構に対するオイルの給排を行うオイルコントロールバルブを備えている。このオイルコントロールバルブの動作モードは、スプール弁の位置に基づき駆動制御モードとロックモードとの間で切り換えられる。ちなみに、上記駆動制御モードとされたときのオイルコントロールバルブは、バルブタイミング可変機構に対するオイルの給排を通じて同バルブタイミング可変機構を駆動する一方で、ロック機構へのオイルの供給を通じて同ロック機構を許可動作状態とする。また、上記ロックモードとされたときのオイルコントロールバルブは、ロック機構からのオイルの排出を通じて同ロック機構を禁止動作可能な状態とする。

更に、バルブタイミング制御装置は、上記オイルコントロールバルブの動作指令値に基づき上記スプール弁を予め定められた移動範囲内で変位させる制御部を備えている。このスプール弁の移動範囲には、オイルコントロールバルブの動作モードを上記駆動制御モードとする第１領域と、同オイルコントロールバルブの動作モードを上記ロックモードとする第２領域とが設定されている。

内燃機関の運転中、バルブタイミング制御装置の制御部は、スプール弁を第１領域に移動させてオイルコントロールバルブの動作モードを駆動制御モードとし、その第１領域内でのスプール弁の変位により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機関運転状態等に基づいて設定された目標位相に調整する。そして、上記制御部は、機関停止過程において、次回の機関始動に備えて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中間ロック位相にて固定すべく、第１領域内にあるスプール弁を第２領域内に移動させてオイルコントロールバルブの動作をロックモードとすることにより、ロック機構の禁止動作を行う。ちなみに、中間ロック位相にて上記相対回転位相を固定するためのロック機構の禁止動作を完了すべく、機関停止過程で例えば次のようにスプール弁を変位させることが考えられる。すなわち、機関停止過程において、第１領域内でのスプール弁の変位により上記相対回転位相を中間ロック位相に調整し、その後にスプール弁を第１領域から第２領域に移動させてロック機構の禁止動作を完了させる。

ただし、上述したように第１領域内にあるスプール弁を第２領域に移動させる際、同スプール弁が第２領域に向けて移動し始めてから第１領域を出るまでは、オイルコントロールバルブの動作モードが駆動制御モードとなる。このため、バルブタイミング可変機構に対し不必要なオイルの給排が行われる。こうしたバルブタイミング可変機構に対する不必要なオイルの給排による同機構の余分な駆動により、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が中間ロック位相に対しずれるおそれがある。特許文献１では、こうしたずれを見込んで中間ロック位相から上記ずれと逆方向に所定量だけ通り越した位相を目標位相とし、第１領域内にあるスプール弁を第２領域に移動させる前に、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上記目標位相に調整するようにしている。そして、その目標位相に上記相対回転位相が到達してから、スプール弁を第１領域から第２領域に移動させる。

この場合、スプール弁を第１領域から第２領域に移動させる際、上述したバルブタイミング可変機構の余分な駆動によって上記相対回転位相が変化するとしても、その変化を含めて上記相対回転位相が中間ロック位相に調整される。言い換えれば、上述したバルブタイミング可変機構の余分な駆動による上記相対回転位相の変化に伴い、その相対回転位相が中間ロック位相からずれた状態になることは抑制される。従って、スプール弁が第２領域内に入ってオイルコントロールバルブの動作モードがロックモードになったとき、ロック機構の禁止動作の完了を実現させて上記相対回転位相を中間ロック位相で固定することができる。

特開２０１１−３２９０５公報

上述したように、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上記目標位相（中間位相を所定量だけ通り越した位相）に調整した後、第１領域内にあるスプール弁を第２領域に移動させてロック機構の禁止動作を完了させることにより、その禁止動作時に上記相対回転位相が中間ロック位相からずれた状態になることを抑制可能にはなる。しかし、第１領域内にあるスプール弁を第２領域に移動する前に、上記相対回転速度を中間ロック位相に調整するのではなく、同中間ロック位相を所定量だけ通り越した位相（上記目標位相）に調整しなければならない。従って、その分だけロック機構の禁止動作による上記相対回転位相の中間ロック位相での固定が完了するまでに要する時間が長くなることは否めない。

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の中間ロック位相での固定が完了するまでに要する時間を短くすることができる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する内燃機関のバルブタイミング制御装置は、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調整すべく油圧によって駆動されるバルブタイミング可変機構を備える。また、上記バルブタイミング制御装置は、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が中間ロック位相となるとき、油圧によって上記相対回転位相の変化を禁止する禁止動作、及び同相対回転位相の変化を許可する許可動作を行うロック機構も備える。更に、バルブタイミング制御装置は、スプール弁の位置に応じてバルブタイミング可変機構及びロック機構に対するオイルの給排態様を変化させるオイルコントロールバルブと、同オイルコントロールバルブの動作指令値に基づき上記スプール弁を予め定められた移動範囲内で変位させる制御部とを備える。

上記オイルコントロールバルブは、スプール弁の位置に基づき、駆動制御モード及びロックモードの間で動作モードが切り換えられる。ここで、上記駆動制御モードでは、バルブタイミング可変機構に対するオイルの給排を通じて同バルブタイミング可変機構が駆動される一方で、ロック機構へのオイルの供給を通じて同ロック機構が許可動作状態とされる。また、上記ロックモードでは、ロック機構からのオイルの排出を通じて同ロック機構の禁止動作が実行可能とされる。そして、スプール弁の移動範囲には、オイルコントロールバルブの動作モードを上記駆動制御モードとする第１領域と、その第１領域の隣に位置してオイルコントロールバルブの動作モードを上記ロックモードとする第２領域とが設定される。

ここで、内燃機関の停止過程では、ロック機構の禁止動作を完了すべく、オイルコントロールバルブのスプール弁を第１領域内で変位させて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中間ロック位相に調整し、その後にスプール弁を第１領域から第２領域に移動させる。そして、上記制御部は、スプール弁を上述したように第１領域から第２領域に移動させるときの移動速度を、中間ロック位相に上記相対回転位相を調整するための第１領域内でのスプール弁の変位時よりも速くする。このため、スプール弁を第１領域から第２領域に移動させる際、同スプール弁が第２領域に向けて移動し始めてから第１領域を出るまでの期間を短くすることができる。従って、その期間中にオイルコントロールバルブの動作モードが駆動制御モードとなってバルブタイミング可変機構に対し不必要なオイルの給排が行われるとしても、それによって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が中間ロック位相に対しずれることを抑制できる。

仮に、中間ロック位相に対する上記相対回転位相のずれを抑制するために、上述したようにスプール弁の移動速度を速くする代わりに、中間位相を所定量だけ通り越した位相となるよう上記相対回転位相を調整した後にスプール弁を第１領域から第２領域に移動させるようにした場合、ロック機構の動作禁止を完了するまでに要する時間が長くなる。しかし、こうしたことは上述したようにスプール弁の移動速度を速くすることによって抑制できる。このため、機関関停止過程において、ロック機構の禁止動作による上記相対回転位相の中間ロック位相での固定が完了するまでに要する時間は短くなる。

なお、上記第２領域については、スプール弁の移動範囲の端に位置するものとすることが好ましい。この場合、機関停止過程において、中間ロック位相に上記相対回転位相を調整した後、スプール弁が第１領域から第２領域に移動するときの移動速度が速くなるとしても、それに伴って同スプール弁の変位が過剰になる、いわゆるオーバーシュートが生じることは防止される。これは、第２領域がスプール弁の移動範囲の端に位置している関係から、スプール弁が第１領域から第２領域に移動するときの移動速度が速くなって同スプール弁が過剰に変位しようとしても、そのスプール弁が上記移動範囲の端よりも外側に移動することはないためである。

また、上記制御は、オイルコントロールバルブのスプール弁を移動させるべく同バルブの動作指令値を変化させる際、定められた徐変値に基づき上記動作指令値を徐変させるものとすることが考えられる。この場合、スプール弁を第１領域内から第２領域に移動させるときの移動速度が、中間ロック位相に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調整するための第１領域内でのスプール弁の変位時よりも速くされる際、それが上記徐変値の変更を通じて実現される。

また、上記第１領域内は、第２領域から離れるに従って、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角させる領域、同相対回転位相を保持する領域、同相対回転位相を遅角させる領域へと順に移行するものとすることが考えられる。この場合、ロック機構の停止動作を完了させるべく、上記相対回転位相を中間ロック位相に調整し、その後にスプール弁を第１領域内から第２領域に移動させる際、同スプール弁が第１領域内における上記相対回転位相を進角させる領域を通過することになる。そして、スプール弁が第１領域内における上記相対回転位相を進角させる領域を通過する期間中、バルブタイミング可変機構に対し不必要なオイルの給排が行われることに起因して、上記相対回転位相が中間ロック位相に対し進角側にずれるおそれがある。しかし、こうした相対回転位相のずれについては、スプール弁を第１領域から第２領域に移動させる際の移動速度を、中間ロック位相に上記相対回転位相を調整するための第１領域内でのスプール弁の変位時よりも速くすることによって抑制される。すなわち、上述したようにスプール弁の移動速度を速くすることにより、同スプール弁が第１領域内における上記相対回転位相を進角させる領域を通過する期間が短くなるため、その期間中にバルブタイミング可変機構に対し不必要なオイルの給排が行われて上記相対回転位相が中間ロック位相に対し進角側にずれることが抑制される。

バルブタイミング制御装置が適用される内燃機関全体を示す略図。 バルブタイミング可変機構の動作に基づく吸気バルブのバルブタイミングの変化態様を示すグラフ。 バルブタイミング可変機構、及び、同機構を駆動するための油圧回路を示す略図。 ロック機構の構造を示す断面図。 ロック機構の構造を示す断面図。 ロックモード時のオイルコントロールバルブ内部を示す断面図。 オイル充填モード時のオイルコントロールバルブ内部を示す断面図。 進角モード時のオイルコントロールバルブ内部を示す断面図。 保持モード時のオイルコントロールバルブ内部を示す断面図。 遅角モード時のオイルコントロールバルブ内部を示す断面図。 スプール弁の変位に伴うオイルコントロールバルブ内の各種油路の開口面積の変化を示すグラフ。 機関停止過程においてロック機構の禁止動作を完了させる手順を示すフローチャート。

以下、内燃機関のバルブタイミング制御装置の一実施形態について、図１〜図１２を参照して説明する。
図１に示される内燃機関１は、自動車等の車両に搭載されている。この内燃機関１では、燃焼室２に繋がる吸気通路３にスロットルバルブ１３が開閉可能に設けられており、同吸気通路３を通じて燃焼室２に空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁４から同機関１の吸気ポート３ａに向けて噴射された燃料が同燃焼室２に供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ５による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン６が往復移動し、内燃機関１の出力軸であるクランクシャフト７が回転する。一方、燃焼室２で燃焼した後の混合気は、排気として排気通路８に送り出される。なお、上記クランクシャフト７には、内燃機関１を始動させる際に同クランクシャフト７を強制的に回転（クランキング）させるスタータ１０が接続されている。

内燃機関１における燃焼室２と吸気通路３との間は、吸気バルブ１１の開閉動作を通じて連通・遮断される。この吸気バルブ１１は、クランクシャフト７からの回転伝達を受ける吸気カムシャフト１２の回転に伴って開閉動作する。そして、吸気カムシャフト１２の回転に伴い吸気バルブ１１が開弁する際には、バルブスプリング１１ａの圧縮時の弾性力に基づき吸気カムシャフト１２に対しその回転方向と逆方向のトルク（負トルク）が作用する。また、吸気カムシャフト１２の回転に伴い吸気バルブ１１が閉弁する際には、バルブスプリング１１ａの膨張時の弾性力に基づき吸気カムシャフト１２に対しその回転方向と同方向のトルク（正トルク）が作用する。

一方、内燃機関１における燃焼室２と排気通路８との間は、排気バルブ１４の開閉動作を通じて連通・遮断される。この排気バルブ１４は、クランクシャフト７からの回転伝達を受ける排気カムシャフト１５の回転に伴って開閉動作する。そして、排気カムシャフト１５の回転に伴い排気バルブ１４が開弁する際には、バルブスプリング１４ａの圧縮時の弾性力に基づき排気カムシャフト１５に対しその回転方向と逆方向のトルク（負トルク）が作用する。また、排気カムシャフト１５の回転に伴い排気バルブ１４が閉弁する際には、バルブスプリング１４ａの膨張時の弾性力に基づき排気カムシャフト１５に対しその回転方向と同方向のトルク（正トルク）が作用する。

内燃機関１には、吸気バルブ１１の開閉タイミングを可変とすべく、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相を変化させるバルブタイミング可変機構１６が設けられている。このバルブタイミング可変機構１６は、オイルコントロールバルブ２５の駆動によるオイルの給排を通じて、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相を変化させるよう油圧駆動される。こうしたバルブタイミング可変機構１６の駆動により、吸気バルブ１１のバルブタイミング（開閉タイミング）が可変とされる。詳しくは、図２に示すように、吸気バルブ１１の開弁期間を一定に保持した状態で同バルブ１１の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角される。

次に、バルブタイミング可変機構１６、及びその駆動を行うための油圧回路について詳しく説明する。
図３に示されるように、バルブタイミング可変機構１６は、吸気カムシャフト１２に対しボルトにより一体回転可能に固定されたロータ２１と、吸気カムシャフト１２と同一軸線上に上記ロータ２１を囲むように設けられてクランクシャフト７（図１）からの回転伝達を受けるハウジング２２とを備えている。このハウジング２２の内周面には、吸気カムシャフト１２の軸線に向かって突出する突部２３が周方向について所定の間隔をおいて複数形成されている。また、ロータ２１の外周面には、吸気カムシャフト１２の軸線から離れる方向に突出する複数のベーン２４がそれぞれ上記各突部２３の間に位置するように形成されている。これにより、ハウジング２２内における各突部２３の間に位置する部分が、ベーン２４により進角側油圧室２６と遅角側油圧室２７とに区画されている。

そして、進角側油圧室２６にオイルを供給するとともに遅角側油圧室２７からオイルを排出すると、ロータ２１がハウジング２２に対し図中の右回転方向に相対移動して吸気カムシャフト１２のクランクシャフト７に対する相対回転位相が進角側に変化し、それによって吸気バルブ１１のバルブタイミングが進角側に変化する。また、遅角側油圧室２７にオイルを供給するとともに進角側油圧室２６からオイルを排出すると、ロータ２１がハウジング２２に対し図中左回転方向に相対移動して吸気カムシャフト１２のクランクシャフト７に対する相対回転位相が遅角側に変化し、それによって吸気バルブ１１のバルブタイミングが遅角側に変化する。

バルブタイミング可変機構１６は、ロータ２１のハウジング２２に対する相対移動を禁止する禁止動作を行うとともに、その相対移動を許可状態とする許可動作を行うロック機構２８を備えている。なお、ロック機構２８の許可動作は、同機構２８の解除室２８ａへのオイルの供給を通じて同解除室２８ａの油圧を上昇させることによって行われる。そして、ロック機構２８の許可動作を通じてロータ２１のハウジング２２に対する相対移動が可能になると、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相の変化が許可される。また、ロック機構２８の禁止動作は、同機構２８の解除室２８ａからのオイルの排出を通じて同解除室２８ａの油圧を低下させることによって行われる。そして、ロック機構２８の禁止動作を通じてロータ２１のハウジング２２に対する相対移動が不可能になると、クランクシャフト７の吸気カムシャフト１２の相対回転位相の変化が禁止される。なお、上述したロック機構２８の禁止動作及び許可動作は、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相が中間ロック位相となるときに行われる。この中間ロック位相は、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相の調整可能範囲の端以外に定められた位相であり、吸気バルブ１１のバルブタイミングを内燃機関１の始動に適したタイミングとしたときの上記相対回転位相に相当する。

従って、ロック機構２８によるハウジング２２に対するロータ２１の相対移動の禁止は、吸気バルブ１１のバルブタイミングが機関始動に適したタイミングとなる状態で行われる。これは、機関停止過程でロック機構２８によるハウジング２２に対するロータ２１の相対移動の禁止を行うことにより、次回の機関始動開始時に吸気バルブ１１のバルブタイミングを機関始動に適したタイミングに固定しておき、それによって良好な機関始動を実現するためである。なお、ロック機構２８によるハウジング２２に対するロータ２１の相対移動の禁止は、上述したようにクランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相が中間ロック位相になるときに行われる。このため、機関始動完了後にロック機構２８によるハウジング２２に対するロータ２１の相対移動の禁止を解除して同相対移動を許可したとき、吸気バルブ１１のバルブタイミングを機関始動時に適したタイミングよりも遅角側に調整可能となり、より広い制御範囲での吸気バルブ１１のバルブタイミング制御が実現される。

図４に示すように、ロック機構２８には、解除室２８ａ内の油圧に基づく力及びばね２９の付勢力を受けてハウジング２２に形成された穴３０に対し出し入れされるロックピン３１が設けられている。このロック機構２８では、ロックピン３１と穴３０とを位置合わせした状態のもと、解除室２８ａからのオイルの排出を通じて同解除室２８ａ内の油圧に基づく力を小さくすることにより、上記ばね２９の付勢力でロックピン３１を穴３０内に没入する禁止動作が行われる。また、ロック機構２８では、ロックピン３１を穴３０に没入した状態のもと、解除室２８ａに対するオイルの供給を通じて同解除室２８ａ内の油圧に基づく力を大きくすることにより、上記ばね２９の付勢力に抗して図５に示すように穴３０からロックピン３１を抜き出す許可動作が行われる。

なお、ロータ２１には、ロック機構２８の上記禁止動作が行われた状態のとき（図４）、進角側油圧室２６と遅角側油圧室２７とを連通する連通路１７が形成されている。この連通路１７は、図５に示すようにロック機構２８の許可動作が完了しているときにはロックピン３１により遮断状態となる。

図３に示すように、バルブタイミング可変機構１６の進角側油圧室２６及び遅角側油圧室２７に対するオイルの給排、並びに、ロック機構２８の解除室２８ａに対するオイルの給排は、バルブタイミング可変機構１６及びロック機構２８とオイルポンプ３３とを繋ぐ油圧回路を構成する複数の油路を通じて行われる。この油圧回路における複数の油路の途中には、それら油路によるバルブタイミング可変機構１６及びロック機構２８に対するオイルの給排態様を変更するオイルコントロールバルブ２５が設けられている。そして、オイルコントロールバルブ２５を用いてバルブタイミング可変機構１６及びロック機構２８に対するオイルの給排態様を変更することで、バルブタイミング可変機構１６の動作を通じて上述したようにクランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相が変更されたり、ロック機構２８の禁止動作や許可動作が行われたりする。

オイルコントロールバルブ２５は、オイルポンプ３３に対し供給油路３４を介して接続されるとともに、そのオイルポンプ３３により汲み上げられるオイルを貯留するためのオイルパン３５に対し排出油路３６を介して接続されている。なお、上記供給油路３４に関しては、オイルポンプ３３の下流側で二つに分岐してオイルコントロールバルブ２５に対し二ヶ所で繋がっている。また、オイルコントロールバルブ２５は、バルブタイミング可変機構１６の進角側油圧室２６に対し進角側油路３７を介して接続されるとともに、同機構１６の遅角側油圧室２７に対し遅角側油路３８を介して接続されている。更に、オイルコントロールバルブ２５は、バルブタイミング可変機構１６に設けられたロック機構２８の解除室２８ａに対し解除用油路３９を介して接続されている。

そして、オイルコントロールバルブ２５は、機関運転状態等に応じて、複数の動作モードのうちのいずれかのモードで動作される。こうしたオイルコントロールバルブ２５の動作モードとしては、例えばロックモード、オイル充填モード、進角モード、保持モード、及び遅角モードがあげられる。なお、これら複数の動作モードのうち、進角モード、保持モード、及び遅角モードは、バルブタイミング可変機構１６に対するオイルの給排を通じて同バルブタイミング可変機構１６を駆動する一方で、ロック機構２８（解除室２８ａ）へのオイルの供給を通じて同ロック機構２８を許可動作状態とする駆動制御モードとなっている。以下、ロックモード、オイル充填モード、進角モード、保持モード、及び遅角モードといったオイルコントロールバルブ２５の動作モードについて、それぞれ個別に詳しく説明する。

（ロックモード）
このモードは、ロック機構２８（解除室２８ａ）からのオイルの排出を通じて同ロック機構２８の禁止動作を実行可能としたり、ロック機構２８の禁止動作の完了状態、すなわちロックピン３１を穴３０に没入した状態を維持したりするためのものである。このモードでは、排出油路３６が解除用油路３９に接続されるよう、オイルコントロールバルブ２５が動作される。これにより、ロック機構２８の解除室２８ａからオイルが排出される状態になり、ロック機構２８の禁止動作を実行することが可能になる。また、ロック機構２８の禁止動作の完了した状態、言い換えればバルブタイミング可変機構１６におけるハウジング２２に対するロータ２１の回転方向についての相対移動が禁止された状態にあっては、その状態を維持することが可能になる。

（オイル充填モード）
このモードは、機関始動時などバルブタイミング可変機構１６からオイルが抜けた状態であり、且つロック機構２８の禁止動作の完了状態（ロックピン３１が穴３０に没入された状態）のもとで、同禁止動作の完了状態を維持しつつバルブタイミング可変機構１６の油圧駆動を開始すべく同機構１６をオイルで満たすためのものである。このモードでは、供給油路３４が進角側油路３７に接続されるとともに、ロック機構２８の解除用油路３９が排出油路３６に接続され、且つ遅角側油路３８が排出油路３６に対し接続されるよう、オイルコントロールバルブ２５が動作される。これにより、バルブタイミング可変機構１６の進角側油圧室２６にオイルが供給されるとともに、ロック機構２８の解除室２８ａからオイルが排出される状態となる。また、ロック機構２８の禁止動作の完了状態のもとでは、進角側油圧室２６と遅角側油圧室２７とが連通路１７（図４）によって連通するため、上述したように進角側油圧室２６に供給されたオイルが連通路１７を介して遅角側油圧室２７に流れる。これにより、バルブタイミング可変機構１６の進角側油圧室２６及び遅角側油圧室２７が速やかにオイルで満たされ、それに伴ってバルブタイミング可変機構１６のロータ２１が速やかに動作可能な状態になる。

（進角モード）
このモードは、クランクシャフト７（図１）に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相を進角させ、それによって吸気バルブ１１のバルブタイミングを進角側に変化させるためのものである。このモードでは、図３に示す供給油路３４が進角側油路３７及び解除用油路３９に接続されるとともに遅角側油路３８が排出油路３６に接続されるよう、オイルコントロールバルブ２５が動作される。これにより、バルブタイミング可変機構１６の進角側油圧室２６及びロック機構２８の解除室２８ａにオイルが供給されるとともに、バルブタイミング可変機構１６の遅角側油圧室２７からオイルが排出される。その結果、ロック機構２８が許可動作状態にされるとともに、ハウジング２２に対しロータ２１が図中右回転方向に相対移動して吸気バルブ１１のバルブタイミングが進角側に変化する。

（保持モード）
このモードは、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相を一定に保持し、それによって吸気バルブ１１のバルブタイミングを保持状態とするためのものである。このモードでは、供給油路３４が解除用油路３９に接続されるとともに、進角側油路３７及び遅角側油路３８がそれぞれ供給油路３４と排出油路３６との両方に対し遮断状態とされるよう、オイルコントロールバルブ２５が動作される。これにより、ロック機構２８の解除室２８ａにオイルが供給されるとともに、バルブタイミング可変機構１６の進角側油圧室２６及び遅角側油圧室２７に対するオイルの給排が禁止される。その結果、ロック機構２８が許可動作状態とされた状況のもと、ハウジング２２に対するロータ２１の回転方向についての相対移動が停止して吸気バルブ１１のバルブタイミングが保持状態とされる。

（遅角モード）
このモードは、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相を遅角させ、それによって吸気バルブ１１のバルブタイミングを遅角側に変化させるためのものである。このモードでは、供給油路３４が遅角側油路３８及び解除用油路３９に接続されるとともに進角側油路３７が排出油路３６に接続されるよう、オイルコントロールバルブ２５が動作される。これにより、バルブタイミング可変機構１６の遅角側油圧室２７及びロック機構２８の解除室２８ａにオイルが供給されるとともに、バルブタイミング可変機構１６の進角側油圧室２６からオイルが排出される。その結果、ロック機構２８が許可動作状態にされるとともに、ハウジング２２に対しロータ２１が図中左回転方向に相対移動して吸気バルブ１１のバルブタイミングが遅角側に変化する。

次に、オイルコントロールバルブ２５の詳細な構造について図６〜図１０を参照して説明する。なお、図６〜図１０はそれぞれ、オイルコントロールバルブ２５の動作モードを上述したロックモード、オイル充填モード、進角モード、保持モード、及び遅角モードとした状態を示す断面図である。

これらの図（例えば図６）に示されるオイルコントロールバルブ２５においては、円筒体４１内にスプール弁４２が軸線方向に移動可能に設けられている。このスプール弁４２は、円筒体４１内に設けられたばね４３の付勢力によって上記軸線方向の一端側（図中左側、以下では基準端側という）に向けて付勢されている。そして、上記ばね４３の付勢力に抗してスプール弁４２を押圧するアクチュエータ４４、及び上記ばね４３によって、スプール弁４２の軸線方向についての移動が実現される。すなわち、アクチュエータ４４のスプール弁４２に対する押圧力を調整すると、その押圧力とばね４３の付勢力とが釣り合うようスプール弁４２が軸線方向に移動する。こうしたスプール弁４２の移動を通じて、同スプール弁４２の軸線方向についての位置調整が行われる。

スプール弁４２には、アクチュエータ４４側の端部から順に複数の弁体４５ａ〜４５ｅが互いに所定の間隔をおいて形成されている。このスプール弁４２が挿入される円筒体４１には、油圧回路における複数の油路（供給油路３４、進角側油路３７、遅角側油路３８、解除用油路３９）と円筒体４１の内周面とをそれぞれ繋ぐように、且つ円筒体４１の径方向に直線状に延びるように複数の孔４６ａ〜４６ｅが形成されている。更に、円筒体４１には、その内周面にて開口する凹部４６ｆも形成されている。上記孔４６ａは進角側油路３７と繋がっており、上記孔４６ｂは遅角側油路３８と繋がっている。また、上記孔４６ｃと上記孔４６ｄとは供給油路３４と繋がっており、上記孔４６ｅは解除用油路３９と繋がっている。一方、円筒体４１におけるアクチュエータ４４側（図中左側）の開口端は、油圧回路における複数の油路のうちの排出油路３６と繋がるとともに、スプール弁４２の内部に形成された排出通路４２ａと連通している。なお、この排出通路４２ａに関しては、スプール弁４２におけるアクチュエータ４４側（図中左側）の端部にて開口するとともに、スプール弁４２の軸線方向に延びて同スプール弁４２の軸線方向の中央部、より詳しくは弁体４５ｃと弁体４５ｄとの間の部分の外周面でも開口している。

円筒体４１における孔４６ａ，４６ｂ，４６ｅ及び凹部４６ｆの内部は、バルブタイミング可変機構１６及びロック機構２８に繋がるポートとして機能する。より詳しくは、孔４６ａは進角側油圧室２６に繋がるポートとして機能し、孔４６ｂ及び凹部４６ｆは遅角側油圧室２７に繋がるポートとして機能し、孔４６ｅ及び凹部４６ｆは解除室２８ａに繋がるポートとして機能する。そして、上記円筒体４１内のスプール弁４２をその軸線方向における任意の位置、例えば図６〜図１０に示される位置に変位させると、上記複数のポートがスプール弁４２の弁体４５ａ〜４５ｅによって開閉される。これにより、オイルコントロールバルブ２５の動作モードが、ロックモード、オイル充填モード、進角モード、保持モード、及び遅角モードといった複数の動作モードのうちのいずれかの動作モードとされる。こうした動作モードの切り換えを通じてバルブタイミング可変機構１６及びロック機構２８（共に図３）に対するオイルの給排態様が変更される。そして、バルブタイミング可変機構１６及びロック機構２８に対するオイルの給排態様の変更により、それらバルブタイミング可変機構１６及びロック機構２８が油圧駆動される。

図１１は、スプール弁４２が軸線方向について変位する際の上記油圧回路における各種油路のオイルコントロールバルブ２５内に対応する部分の開口面積の変化を示すグラフである。同図に示されるように、スプール弁４２がその移動範囲の基準端（図中の横軸の左端に対応する位置）から離れるに従い、オイルコントロールバルブ２５の動作モードがロックモード、オイル充填モード、進角モード、保持モード、及び遅角モードへと順に変化してゆく。

なお、同図において、実線Ｌ１はロック機構２８の解除室２８ａからオイルを排出する油路の開口面積の変化を示しており、二点鎖線Ｌ２はバルブタイミング可変機構１６の進角側油圧室２６にオイルを供給する油路の開口面積の変化を示している。また、破線Ｌ３は、バルブタイミング可変機構１６の遅角側油圧室２７からオイルを排出する油路の開口面積の変化を示しており、実線Ｌ４はロック機構２８の解除室２８ａにオイルを供給する油路の開口面積の変化を示している。更に、二点鎖線Ｌ５はバルブタイミング可変機構１６の遅角側油圧室２７にオイルを供給する油路の開口面積の変化を示しており、二点鎖線Ｌ６はバルブタイミング可変機構１６の進角側油圧室２６からオイルを排出する油路の開口面積の変化を示している。すなわち、上述した各油路の開口面積がスプール弁４２の変位に応じて図示のごとく変化するよう、スプール弁４２の弁体４５ａ〜４５ｅ、並びに、円筒体４１の孔４６ａ〜１６ｅ及び凹部４６ｆが形成されている。

次に、内燃機関１のバルブタイミング制御装置の電気的構成について、図１を参照して詳しく説明する。
この制御装置は、内燃機関１の運転に関する各種制御を実行する電子制御装置５１を備えている。同電子制御装置５１には、上記制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等が設けられている。

電子制御装置５１の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・吸気通路３を通過する空気の量（吸入空気量）を検出するエアフローメータ５２。
・吸気カムシャフト１２の回転に基づき同シャフト１２の回転位置に対応した信号を出力するカムポジションセンサ５３。

・クランクシャフト７の回転に対応する信号を出力するクランクポジションセンサ５４。
・吸気通路３に設けられたスロットルバルブ１３の開度（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５５。

・車両の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル５６の踏み込み量（アクセル操作量）を検出するアクセルポジションセンサ５７。
・運転者の手動での内燃機関１の始動開始時や運転停止時に操作されるイグニッションスイッチ５８。

電子制御装置５１の出力ポートには、燃料噴射弁４の駆動回路、点火プラグ５の駆動回路、スタータ１０の駆動回路、スロットルバルブ１３の駆動回路、及び、バルブタイミング可変機構１６（オイルコントロールバルブ２５（アクチュエータ４４））の駆動回路などの各種機器の駆動回路等が接続されている。

そして、電子制御装置５１は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき、機関回転速度や機関負荷（内燃機関１の１サイクル当たりに燃焼室２に吸入される空気の量）といった機関運転状態を把握する。なお、機関回転速度はクランクポジションセンサ５４からの検出信号に基づき求められる。また、機関負荷は、アクセルポジションセンサ５７、スロットルポジションセンサ５５、及びエアフローメータ５２等の検出信号に基づき求められる内燃機関１の吸入空気量と上記機関回転速度とから算出される。

更に、電子制御装置５１は、クランクポジションセンサ５４及びカムポジションセンサ５３からの検出信号に基づき、吸気バルブ１１の実際のバルブタイミング（クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相）を検出する。なお、こうして検出されるクランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相（吸気バルブ１１の実際のバルブタイミング）は、バルブタイミング可変機構１６におけるハウジング２２に対するロータ２１の回転方向についての相対位置に対応している。

電子制御装置５１は、イグニッションスイッチ５８の操作状態、機関負荷や機関回転速度といった機関運転状態、及び、吸気バルブ１１のバルブタイミングの実測値に基づき、上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして内燃機関１における燃料噴射制御、点火時期制御、吸入空気量制御、スタータ駆動制御、及び吸気バルブ１１のバルブタイミング制御等が電子制御装置５１を通じて実施される。

次に、電子制御装置５１を通じて行われるオイルコントロールバルブ２５の制御、すなわちバルブタイミング可変機構１６及びロック機構２８に対するオイルの給排態様の調整について説明する。

電子制御装置５１は、オイルコントロールバルブ２５の動作指令値に基づき同バルブ２５のスプール弁４２の位置（図１１のグラフの横軸に対応）を予め定められた移動範囲内で変化させる制御部として機能する。オイルコントロールバルブ２５は、電子制御装置５１によるスプール弁４２の上記移動範囲内での変位を通じて動作する。

図１１から分かるように、上記スプール弁４２の移動範囲には、オイルコントロールバルブ２５の動作モードを上記駆動制御モード（進角モード、保持モード、遅角モード）とする第１領域と、その第１領域の隣であって且つ上記移動範囲の端に位置してオイルコントロールバルブ２５の動作モードを上記ロックモードとする第２領域とが設定されている。また、上記移動範囲における第１領域と第２領域との間は、オイルコントロールバルブ２５の動作モードを上記オイル充填モードとする領域となっている。なお、上記第１領域内は、上記第２領域から離れるに従って、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相を進角させる領域（進角モードに対応する領域）、同相対回転位相を保持する領域（保持モードに対応する領域）、同相対回転位相を遅角させる領域（遅角モードに対応する領域）へと順に移行する。

ここで、内燃機関１の停止過程では、オイルコントロールバルブ２５の動作が以下のように行われる。
内燃機関１の運転中でのイグニッションスイッチ５８の停止操作に基づき、同機関１の停止指令がなされて燃料噴射弁４からの燃料噴射が停止されると、内燃機関１の自立運転が行われなくなって機関回転が停止する。こうした内燃機関１の停止過程においては、次回の機関始動に備えてクランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相を中間ロック位相にて固定すべく、ロック機構２８の禁止動作を完了するためのオイルコントロールバルブ２５の動作が行われる。このときのオイルコントロールバルブ２５の動作では、まずスプール弁４２を第１領域内に移動させて同バルブ２５の動作モードを駆動制御モードとし、その第１領域内でのスプール弁４２の変位を通じてクランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相を中間ロック位相に調整する。その後、第１領域内にあるスプール弁４２を第２領域に移動させてオイルコントロールバルブ２５の動作モードをロックモードとし、それによって中間ロック位相にてロックピン３１が穴３０に没入するようロック機構２８を禁止動作させる。このようにロックピン３１の穴３０への没入が完了することにより、言い換えればロック機構２８の禁止動作が完了することにより、ハウジング２２に対するロータ２１の相対移動が禁止される。

ただし、上述したように第１領域内にあるスプール弁４２を第２領域に移動させる際、同スプール弁４２が第２領域に向けて移動し始めてから第１領域を出るまでは、オイルコントロールバルブ２５の動作モードが駆動制御モードとなるため、バルブタイミング可変機構１６に対し不必要なオイルの給排が行われる。こうしたバルブタイミング可変機構１６に対する不必要なオイルの給排による同機構１６の余分な駆動により、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相が中間ロック位相に対しずれるおそれがある。ちなみに、この実施形態の第１領域内は、第２領域から離れるに従って、上記相対回転位相を進角させる領域（進角モードに対応する領域）、同相対回転位相を保持する領域（保持モードに対応する領域）、同相対回転位相を遅角させる領域（遅角モードに対応する領域）へと順に移行する。このため、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる際には、同スプール弁４２が必ず第１領域内における進角モードに対応する領域を通過することになる。そして、その通過中におけるバルブタイミング可変機構１６に対する不必要なオイルの給排による同機構１６の余分な駆動により、上記相対回転位相が中間ロック位相に対し進角側にずれるおそれがある。そして、このようなずれが発生すると、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させてオイルコントロールバルブ２５の動作モードをロックモードとし、ロック機構２８の禁止動作を行おうとしても同禁止動作を完了させることができず、上記相対回転位相を中間ロック位相で固定することができない可能性がある。

このことから、例えば次のようにオイルコントロールバルブ２５を動作させることも考えられる。すなわち、上記ずれ見込んで中間ロック位置から同ずれと逆方向（この例では遅角方向）に所定量だけ通り超した位相を目標位相とし、第１領域内にあるスプール弁を第２領域に移動させる前に、その目標位相に向けて上記相対回転位相が調整されるよう第１領域内でスプール弁を変位させる。そして、上記相対回転位相が目標位相に調整された後、第１領域内にあるスプール弁を第２領域に移動させる。この場合、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる際、上述したバルブタイミング可変機構１６の余分な駆動によって上記相対回転位相が進角側に変化するとしても、その変化を含めて上記相対回転位相が中間ロック位相に調整される。言い換えれば、上述したバルブタイミング可変機構１６の余分な駆動による上記相対回転位相の変化に伴い、その相対回転位相が中間ロック位相からずれた状態になることは抑制される。しかし、第１領域内にあるスプール弁４２を第２領域に移動する前に、上記相対回転速度を中間ロック位相に調整するのではなく、同中間ロック位相を所定量だけ通り越した位相（上記目標位相）に調整しなければならない。従って、その分だけロック機構２８の禁止動作による上記相対回転位相の中間ロック位相での固定が完了するまでに要する時間が長くなる。

この実施形態のバルブタイミング制御装置では、機関停止過程における中間ロック位相での上記相対回転位相の固定が完了するまでに要する時間を短くするため、次のようにオイルコントロールバルブ２５を動作させる。すなわち、第１領域内でのスプール弁４２の変位を通じて中間ロック位相に上記相対回転位相を調整した後、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させるときの移動速度を、中間ロック位相に上記相対回転位相を調整するための第１領域内でのスプール弁４２の変位時よりも速くする。

次に、本実施形態のバルブタイミング制御装置の作用について説明する。
機関停止過程において、第１領域内でのスプール弁４２の変位を通じて中間ロック位相に上記相対回転位相を調整した後、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる際、同スプール弁４２が第２領域に向けて移動し始めてから第１領域を出るまでの期間は短くなる。これは、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる際の移動速度が、中間ロック位相に上記相対回転位相を調整するための第１領域内でのスプール弁４２の変位時よりも速くされるためである。そして、スプール弁４２が第２領域に向けて移動し始めてから第１領域を出るまでの期間が短くなるということは、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる際、同スプール弁４２が第１領域内における上記相対回転位相を進角させる領域（進角モードに対応する領域）を通過する期間も短くなることを意味する。

従って、スプール弁４２が第２領域に向けて移動し始めてから第１領域を出るまでの期間中、オイルコントロールバルブ２５の動作モードが駆動制御モード（正確には進角モード）となってバルブタイミング可変機構１６に対し不必要なオイルの給排が行われるとしても、それによって相対回転位相が中間ロック位相に対しずれることは抑制される。また、中間ロック位相に対する上記相対回転位相のずれの抑制を目的として、中間位相を所定量だけ通り越した位相（上記目標位相）となるよう上記相対回転位相を調整した後にスプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる場合のように、ロック機構２８の動作禁止を完了するまでに要する時間が長くなることもない。これは、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる前に、中間ロック位相を所定量だけ通り越した位相となるよう上記相対回転位相を調整する必要はなく、中間ロック位相に至るまで上記相対回転位相を調整するだけでよいためである。

図１２は、機関停止過程においてロック機構２８の禁止動作を完了させるためのロック制御ルーチンを示すフローチャートである。このロック制御ルーチンは、電子制御装置５１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。

電子制御装置５１は、同ルーチンのＳ１０１の処理として、ロック機構２８における禁止動作を行うためのスプール弁４２の第１領域内から第２領域への移動中であるか否かを判断するためのフラグＦ１が「０（非移動中）」であるか否かの判断を行う。ここでフラグＦ１が「０」であればＳ１０２に進む。電子制御装置５１は、Ｓ１０２の処理として、ロック機構２８による中間位相での上記相対回転位相の固定を指示するロック指令がなされた状態であるか否かを判断するためのフラグＦ２が「０（指令なし）」であるか否かの判断を行う。電子制御装置５１は、Ｓ１０２でフラグＦ２が「０」である旨判断すると、Ｓ１０３に進んでロック指令値がなされたか否かを判断する。なお、上記ロック指令は、運転中の内燃機関１が停止開始したとき、詳しくは内燃機関１の運転中での運転者によるイグニッションスイッチ５８の停止操作が行われたときになされる。電子制御装置５１は、Ｓ１０３でロック指令がない旨判断したときには、ロック制御ルーチンを一旦終了し、Ｓ１０３でロック指令がなされた旨判断したときにはＳ１０４に進んでフラグＦ２を「１（指令あり）」に設定する。このＳ１０４の処理の実行後にはＳ１０５に進む。また、Ｓ１０４でフラグＦ２が「１」に設定されると、次回のＳ１０２の処理では否定判定がなされるため、Ｓ１０３及びＳ１０４をスキップしてＳ１０５に進むようになる。

電子制御装置５１は、Ｓ１０５の処理としてクランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相が中間ロック位相に調整されているか否かを判断し、ここで否定判定であればＳ１０６及びＳ１０７に進む。このＳ１０６及びＳ１０７の処理は、中間ロック位相に上記相対回転位相を調整するためのものである。

こうした上記相対回転位相の中間ロック位相への調整は、例えば次のようなフィードバック制御を通じて実現される。すなわち、中間ロック位相を上記相対回転位相の目標位相に設定し、その目標位相（中間ロック位相）と上記相対回転位相の実測値とに基づき、同実測値が上記目標位相と一致するようにオイルコントロールバルブ２５の動作指令値を算出する。こうして算出された動作指令値に基づいてオイルコントロールバルブ２５のスプール弁４２を図１１の第１領域内で変位させることにより、オイルコントロールバルブ２５の動作モードが駆動制御モードとなって上記相対回転位相が中間ロック位相に調整される。

なお、オイルコントロールバルブ２５の動作指令値が上記相対回転位相の実測値と目標位相とに基づき算出される際には、その動作指令値に基づいてスプール弁４２を変位させるときに同変位が過剰に行われる、いわゆるオーバーシュートが生じないよう徐変処理が施される。詳しくは、上記相対回転位相の実測値と目標位相とに基づき算出される動作指令値が変化する際、定められた徐変値に基づき同動作指令値を除変させる。なお、こうした徐変処理で用いられる上記徐変値を変更すると、徐変処理後の動作指令値に基づきスプール弁４２を移動させる際の移動速度も変更される。そして、ここで用いられる除変値としては、スプール弁４２の移動速度を上記オーバーシュートを回避可能な速度に抑え得る値（以下、第１設定値という）に設定することが好ましい。

電子制御装置５１は、Ｓ１０６の処理として除変値を上記第１設定値に設定し、続くＳ１０７の処理で上記フィードバック制御を実行する。
Ｓ１０７（図１２）でのフィードバック制御によるスプール弁４２の第１領域内での変位を通じて上記相対回転位相が中間ロック位置に調整されると、Ｓ１０５で肯定判定がなされてＳ１０８及びＳ１０９に進むようになる。このＳ１０８及びＳ１０９の処理は、ロック機構２８を禁止動作させるためのものである。

こうしたロック機構２８の禁止動作は、例えば次のようなロック制御を通じて実現される。すなわち、このロック制御では、オイルコントロールバルブ２５の動作指令値をスプール弁４２の移動範囲のうち第１領域に対応する値から第２領域側の端の位置に対応する値に変化させることにより、オイルコントロールバルブ２５をロックモードとしてロック機構２８を禁止動作させる。

なお、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動すべく、オイルコントロールバルブ２５の動作指令値をスプール弁４２の移動範囲のうち第１領域に対応する値から第２領域側の端の位置に対応する値に変化させる際には、その変化する動作指令値についても、徐変処理を通じての徐変値に基づく除変が行われる。ただし、このときの除変値は、上述したオーバーシュート回避のための値からスプール弁４２の移動速度が速くなる方向に変更された値（以下、第２設定値という）に設定される。これにより、上記スプール弁４２の第１領域内から第２領域に移動させる際の移動速度が、Ｓ１０７の処理を通じて行われる第１領域内でのスプール弁４２の変位時よりも速くなる。

電子制御装置５１は、Ｓ１０８の処理として除変値を上記第２設定値に設定し、続くＳ１０９の処理で上記ロック制御を実行する。このＳ１０９の処理が実行された後にはＳ１１０に進む。電子制御装置５１は、Ｓ１１０の処理としてフラグＦ１を「１（移動中）」に設定する。このようにフラグＦ１が「１」に設定されると、次回のＳ１０１の処理では否定判定がなされるため、Ｓ１０２及〜Ｓ１０５をスキップしてＳ１０８に進むようになる。

Ｓ１１０の処理が実行された後にはＳ１１１に進む。電子制御装置５１は、Ｓ１１１の処理として、ロック機構２８のロックピン３１が穴３０に没入して同ロック機構２８の禁止動作が完了したか否かを判断する。こうしたロック機構２８の禁止動作が完了したか否かの判断は、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相の実測値の中間ロック位相に対する変動をモニタすることによって行うことが可能である。Ｓ１０９の処理で否定判定がなされた場合、電子制御装置５１は、ロック制御ルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ１０９の処理で肯定判定、すなわちロック機構２８の禁止動作を完了した旨判断された場合には、内燃機関１の停止過程においてロック機構２８の禁止動作によって中間ロック位相にてクランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相が固定された状態となる。この場合にはＳ１１２に進む。電子制御装置５１は、Ｓ１１２の処理として、フラグＦ１を初期値である「０」に設定するとともにフラグＦ２を初期値である「０」に設定する。

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）機関停止過程において、ロック機構２８の禁止動作を完了させるため、次のようにオイルコントロールバルブ２５が動作される。すなわち、まず第１領域内でのスプール弁４２の変位を通じて中間ロック位相にクランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相を調整し、その後にスプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる。このときのスプール弁４２の移動速度を、中間ロック位相に上記相対回転位相を調整するための第１領域内でのスプール弁４２の変位時よりも速くする。このため、第１領域内でのスプール弁４２の変位を通じて中間ロック位相に上記相対回転位相を調整した後、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる際、同スプール弁４２が第２領域に向けて移動し始めてから第１領域を出るまでの期間は短くなる。そして、この期間が短くなるということは、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる際、同スプール弁４２が第１領域内における上記相対回転位相を進角させる領域（進角モードに対応する領域）を通過する期間も短くなることを意味する。従って、この期間中、オイルコントロールバルブ２５の動作モードが駆動制御モード（正確には進角モード）となってバルブタイミング可変機構１６に対し不必要なオイルの給排が行われるとしても、それによって相対回転位相が中間ロック位相に対し進角側にずれることを抑制できる。また、中間ロック位相に対する上記相対回転位相のずれの抑制を目的として、中間位相を所定量だけ通り越した位相（上記目標位相）となるよう上記相対回転位相を調整した後にスプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる場合のように、ロック機構２８の動作禁止を完了するまでに要する時間が長くなることもない。これは、スプール弁４２を第１領域内から第２領域に移動させる前に、中間ロック位相を所定量だけ通り越した位相となるよう上記相対回転位相を調整する必要はなく、中間ロック位相に至るまで上記相対回転位相を調整するだけでよいためである。従って、機関停止過程において、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１２の相対回転位相の中間ロック位相での固定が完了するまでに要する時間を短くすることができる。

（２）第２領域は、スプール弁４２の移動範囲の端に位置している関係から、スプール弁が第１領域内から第２領域に移動するときの移動速度が速くなっても、同スプール弁の過剰な変位である、いわゆるオーバーシュートが生じることを防止できる。すなわち、スプール弁４２が第１領域内から第２領域に移動する際の移動速度が速くなって同スプール弁４２が過剰に変位しようとしても、同スプール弁４２が移動範囲の端よりも外側に移動することはないため、上述したオーバーシュートが生じることもない。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１領域内における進角モードに対応する領域、保持モードに対応する領域、遅角モードに対応する領域の位置関係を適宜変更してもよい。例えば、第１領域内は、第２領域から離れるに従って、遅角モードに対応する領域、保持モードに対応する領域、進角モードに対応する領域へと順に移行するようにされていてもよい。

・第２領域については、必ずしもスプール弁４２の移動範囲の端に位置するように設定されている必要はない。

１…内燃機関、２…燃焼室、３…吸気通路、３ａ…吸気ポート、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、６…ピストン、７…クランクシャフト、８…排気通路、１０…スタータ、１１…吸気バルブ、１１ａ…バルブスプリング、１２…吸気カムシャフト、１３…スロットルバルブ、１４…排気バルブ、１４ａ…バルブスプリング、１５…排気カムシャフト、１６…バルブタイミング可変機構、１７…連通路、２１…ロータ、２２…ハウジング、２３…突部、２４…ベーン、２５…オイルコントロールバルブ、２６…進角側油圧室、２７…遅角側油圧室、２８…ロック機構、２８ａ…解除室、２９…ばね、３０…穴、３１…ロックピン、３３…オイルポンプ、３４…供給油路、３５…オイルパン、３６…排出油路、３７…進角側油路、３８…遅角側油路、３９…解除用油路、４１…円筒体、４２…スプール弁、４２ａ…排出通路、４３…ばね、４４…アクチュエータ、４５ａ〜４５ｅ…弁体、４６ａ〜４６ｅ…孔、４６ｆ…凹部、５１…電子制御装置、５２…エアフローメータ、５３…カムポジションセンサ、５４…クランクポジションセンサ、５５…スロットルポジションセンサ、５６…アクセルペダル、５７…アクセルポジションセンサ、５８…イグニッションスイッチ。

Claims (4)

1. 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調整すべく油圧によって駆動されるバルブタイミング可変機構と、前記相対回転位相が中間ロック位相となるときに油圧によって前記相対回転位相の変化を禁止する禁止動作及び同相対回転位相の変化を許可する許可動作を行うロック機構と、スプール弁の位置に応じて前記バルブタイミング可変機構及び前記ロック機構に対するオイルの給排態様を変化させるオイルコントロールバルブと、同オイルコントロールバルブの動作指令値に基づき前記スプール弁を予め定められた移動範囲内で変位させる制御部と、を備える内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記オイルコントロールバルブは、前記スプール弁の位置に基づき、前記バルブタイミング可変機構に対するオイルの給排を通じて同バルブタイミング可変機構を駆動する一方で前記ロック機構へのオイルの供給を通じて同ロック機構を許可動作状態とする駆動制御モード、及び、前記ロック機構からのオイルの排出を通じて同ロック機構の禁止動作を実行可能とするロックモードの間で動作モードが切り換えられるものであり、
   前記スプール弁の移動範囲には、前記オイルコントロールバルブの動作モードを前記駆動制御モードとする第１領域と、その第１領域の隣に位置して前記オイルコントロールバルブの動作モードを前記ロックモードとする第２領域とが設定されており、
   前記制御部は、前記ロック機構の禁止動作を完了すべく、前記オイルコントロールバルブのスプール弁を前記第１領域内で変位させて前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を中間ロック位相に調整し、その後に前記スプール弁を前記第１領域から前記第２領域に移動させるものであり、前記スプール弁を前記第１領域から前記第２領域に移動させるときの移動速度を、前記中間ロック位相に前記相対回転位相を調整するための前記第１領域内での前記スプール弁の変位時よりも速くする
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
2. 前記第２領域は、前記スプール弁の移動範囲の端に位置している請求項１記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
3. 前記制御部は、前記オイルコントロールバルブのスプール弁を移動させるべく前記動作指令値を変化させる際、定められた徐変値に基づき前記動作指令値を徐変させるものであり、その徐変値の変更を通じて前記スプール弁が第１領域内から第２領域に移動するときの移動速度を速くする請求項１又は２記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
4. 前記第１領域内は、前記第２領域から離れるに従って、前記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角させる領域、同相対回転位相を保持する領域、同相対回転位相を遅角させる領域へと順に移行する請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。