JP2017002776A

JP2017002776A - 電磁アクチュエータ

Info

Publication number: JP2017002776A
Application number: JP2015116418A
Authority: JP
Inventors: 晴弘真田; Haruhiro Sanada
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2035-06-09
Also published as: JP6402682B2

Abstract

【課題】応答性を向上する電磁アクチュエータを提供する。【解決手段】バルブタイミング調整装置が備える電磁アクチュエータ１０は、エンジンの吸気弁または排気弁の開閉タイミングを調整可能なバルブタイミング調整部２０にオイルを供給する油圧制御弁３０の駆動を制御する。電磁アクチュエータ１０は、固定コア１２、可動コア１３、通電すると固定コア１２及び可動コア１３を通る磁界を形成するコイル１１、可動コア１３と一体に往復移動可能に設けられ油圧制御弁３０に連結するロッド１４、可動コア１３を往復移動可能に収容するコア室１２０及びコア室１２０に連通しロッド１４が挿通される挿通孔１６３を有するハウジング１６、並びに、コイル１１と電気的に接続する制御部を備える。制御部は、エンジンが停止した後、可動コア１３がコア室１２０を往復移動するようコイル１１に通電する。【選択図】図４

Description

本発明は、電磁アクチュエータに関する。

従来、油圧制御弁が供給するオイルの油圧によって吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置が知られている。バルブタイミング調整装置は、スリーブ及びスプールを有する油圧制御弁、油圧制御弁が供給するオイルが流入または流出する進角室及び遅角室を有するバルブタイミング調整部、スプールを駆動する電磁アクチュエータ、電磁アクチュエータに通電する制御部などから構成されている。例えば、特許文献１には、バルブタイミングが変化しないときスプールが往復移動するよう電磁アクチュエータに通電する制御部を備え、スリーブとスプールとの間の異物を除去するバルブタイミング調整装置が記載されている。

特開２００１−２３４７６８号公報

特許文献１に記載のバルブタイミング調整装置が備える電磁アクチュエータは、固定コア、可動コア、コイル、スプールと連結しているロッド、固定コアなどを収容しロッドが挿通されるハウジングを有している。ロッドが挿通されているハウジングの挿通孔は、油圧制御弁に対向するよう設けられている。このため、油圧制御弁から排出される比較的高温のオイルは、電磁アクチュエータにかかる。電磁アクチュエータにかかったオイルは、挿通孔とロッドとの隙間からハウジング内に侵入する。ハウジング内に侵入したオイルはオイル自体の温度が下がると粘度が高くなるため、例えば、エンジン停止後、低温条件下でエンジンを再始動する場合、バルブタイミングを調整するために可動コアが移動するときの抵抗となる。このため、エンジン始動直後のバルブタイミングの応答性が悪化するおそれがある。

本発明の目的は、応答性を向上する電磁アクチュエータを提供することにある。

本発明は、エンジンの吸気弁または排気弁の開閉タイミングを調整可能なバルブタイミング調整部にオイルを供給する油圧制御弁に対向して設けられ、油圧制御弁を駆動する電磁アクチュエータである。本発明の電磁アクチュエータは、固定コア、可動コア、コイル、ロッド、ハウジング、及び、制御部を備える。
可動コアは、固定コアに対して相対移動可能である。
コイルは、通電すると固定コア及び可動コアを通る磁界を形成する。
ロッドは、可動コアと一体に往復移動可能に設けられ、油圧制御弁に連結する。
ハウジングは、可動コアを移動可能に収容するコア室、及び、コア室に連通しロッドが挿通される挿通孔を有する。
制御部は、コイルと電気的に接続し、エンジンが停止した後、可動コアが往復移動するようコイルに通電する。

本発明の電磁アクチュエータでは、制御部は、エンジンが停止した後、可動コアがコア室を往復移動するようコイルに通電する。コイルへの通電によって固定コアと可動コアとの間に磁気空引力が発生し可動コアがコア室を移動すると、コア室の空気が挿通孔を通ってコア室の外部に押し出される。このとき、コア室の空気に含まれているオイルは空気と一緒にコア室の外部に排出される。これにより、温度が低下すると粘度が高くなるため可動コアが移動するときの抵抗となるコア室のオイルをコア室から確実に除去することができる。したがって、低温条件下でのエンジンの再始動においても可動コアをスムーズに移動させることができるため、バルブタイミングの応答性を向上することができる。

本発明の第一実施形態による電磁アクチュエータを備えるバルブタイミング調整装置の模式図である。本発明の第一実施形態による電磁アクチュエータのオイル排出処理のフローチャートである。本発明の第一実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理の特性図である。本発明の第一実施形態による電磁アクチュエータの部分断面図である。本発明の第二実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理の特性図である。本発明の第三実施形態による電磁アクチュエータのオイル排出処理のフローチャートである。本発明の第三実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理の特性図である。本発明の第四実施形態による電磁アクチュエータのオイル排出処理のフローチャートである。本発明の第四実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理の特性図である。本発明の第五実施形態による電磁アクチュエータのオイル排出処理のフローチャートである。本発明の第五実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理の特性図である。本発明の第六実施形態による電磁アクチュエータを備えるバルブタイミング調整装置の模式図である。本発明の第六実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理の特性図である。本発明の第六実施形態による電磁アクチュエータの部分断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による電磁アクチュエータを図１〜４に基づいて説明する。第一実施形態による電磁アクチュエータ１０は、図１に示すバルブタイミング調整装置１が備えている。バルブタイミング調整装置１は、電磁アクチュエータ１０の他に、バルブタイミング調整部２０、油圧制御弁３０などを備える。バルブタイミング調整装置１は、クランクシャフト９及びカムシャフト３と回転しつつ、油圧制御弁３０を通じて供給されるオイルによってクランクシャフト９に対するカムシャフト３の相対回転位相を制御する。

最初に、電磁アクチュエータ１０の構成について説明する。
電磁アクチュエータ１０は、バルブタイミング調整部２０の回転中心部に固定された油圧制御弁３０に対向するよう設けられている。電磁アクチュエータ１０は、油圧制御弁３０を駆動する。電磁アクチュエータ１０は、コイル１１、固定コア１２、可動コア１３、ロッド１４、ヨーク１５、ハウジング１６、制御部１７などを備えている。

コイル１１は、ボビン及びボビンに巻回されている巻線から形成されている。巻線には、ハウジング１６に設けられているコネクタ１７１の端子１７２を介して電力が供給される。

固定コア１２は、磁性体から形成されている。固定コア１２は、コイル１１の内側に設けられる第一筒部１２１及び第二筒部１２２、コイル１１の油圧制御弁３０側に設けられるフランジ部１２３、可動コア１３の油圧制御弁３０とは反対側でロッド１４を往復移動可能に支持するロッド支持部１２４、第一筒部１２１及び第二筒部１２２とコイル１１との間に設けられる非磁性部材１２５などを有する。第一筒部１２１及び第二筒部１２２の内側に可動コア１３が収容されるコア室１２０が形成される。

第一筒部１２１の第二筒部１２２側、及び、第二筒部１２２の第一筒部１２１側は、端部が細くなるよう形成されている。第一筒部１２１の第二筒部１２２側の端部と第二筒部１２２の第一筒部１２１側の端部との間には隙間１２６が形成されている。

可動コア１３は、磁性体から形成されている、可動コア１３は、軸方向に往復移動可能にコア室１２０に収容されている。可動コア１３は、ロッド１４が挿通される挿通孔１３１を有する。
可動コア１３は、可動コア１３の油圧制御弁３０側のコア室１２０と油圧制御弁３０とは反対側のコア室１２０とを連通する空気孔１３２を有する。空気孔１３２には、例えば、図１の状態から可動コア１３が油圧制御弁３０側に移動するとき、可動コア１３の油圧制御弁３０側のコア室１２０の空気が油圧制御弁３０とは反対側のコア室１２０に向かって流れる。また、可動コア１３が油圧制御弁３０側から油圧制御弁３０とは反対側に移動するとき、可動コア１３の油圧制御弁３０とは反対側のコア室１２０の空気が油圧制御弁３０側のコア室１２０に向かって流れる。

ロッド１４は、可動コア１３に固定され、可動コア１３と一体となって軸方向に往復移動可能に設けられている。ロッド１４は、油圧制御弁３０のスプール３２を押圧可能である。

ヨーク１５は、磁性体から有底筒状に形成されている。ヨーク１５は、底部１５１及び円筒部１５２を有する。
底部１５１は、コイル１１の油圧制御弁３０とは反対側を覆うよう設けられている。円筒部１５２は、底部１５１の外縁から油圧制御弁３０側に筒状に延びるよう形成されている。円筒部１５２は、端部がフランジ部１２３の外縁に接続している。ヨーク１５は、固定コア１２及び可動コア１３とともに磁気回路を形成する。

ハウジング１６は、コイル１１、固定コア１２、可動コア１３、ロッド１４、ヨーク１５などを収容する。ハウジング１６は、モールド体１６１及び蓋部１６２を有する。
モールド体１６１は、ヨーク１５の外側とコイル１１の一部を樹脂モールドしている。

蓋部１６２は、第一筒部１２１及びフランジ部１２３と一体に形成されている。蓋部１６２は、油圧制御弁３０の一方の端部３１４に対向する位置にコア室１２０の油圧制御弁３０側を塞ぐよう設けられている。蓋部１６２は、挿通孔１６３、及び、連通路１６４を有する。挿通孔１６３にはロッド１４が挿通される。これにより、ロッド１４は、蓋部１６２とロッド支持部１２４とに往復移動可能に支持される。連通路１６４は、コア室１２０と大気とを連通している。連通路１６４は、可動コア１３がコア室１２０を往復移動するとき、コア室１２０の空気を大気へ排出可能、または、大気からコア室１２０に空気を吸入可能である。
ハウジング１６は、ボルト孔１６５に挿通される図示しないボルトにより、エンジンカバー５に取り付け可能である。

制御部１７は、コネクタ１７１を経由してコイル１１と電気的に接続している。また、制御部１７は、クランクシャフト９の回転角を検出するクランク角センサ９０と電気的に接続している。制御部１７は、コイル１１を流れる電流のデューティ比を調整することで油圧制御弁３０の作動を制御する。具体的には、制御部１７がコイル１１に通電すると、固定コア１２、可動コア１３及びヨーク１５を通る磁界を形成され、磁気回路が構成される。このとき、隙間１２６を形成している第一筒部１２１と第二筒部１２２との間の磁気抵抗は大きいため、第一筒部１２１と可動コア１３との間に磁気吸引力が発生する。これにより、可動コア１３が第一筒部１２１に磁気吸引され、可動コア１３に固定されているロッド１４は、油圧制御弁３０のスプール３２を押圧する。制御部１７は、電流のデューティ比によってスプール３２に作用する押圧力の大きさを制御可能である。

バルブタイミング調整部２０は、図示しないエンジンのクランクシャフト９の回転を吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフト３へ伝達しつつ、クランクシャフト９に対するカムシャフト３の相対回転位相を切り替える。バルブタイミング調整部２０は、ハウジング２１、フロントカバー２２、ベーンロータ２３、及び、中間ロック部材２４を備えている。

ハウジング２１は、フロントプレート２１１、リアプレート２１２および周壁２１３などから構成される。ハウジング２１は、周壁２１３に設けられたギヤ２１４に図示しないチェーンが巻き掛けられ、クランクシャフト９に連結し回転する。

フロントカバー２２は、フロントプレート２１１の電磁アクチュエータ側に設けられる。フロントカバー２２は、円板部２２１、及び、凹部２２２を有する。
円板部２２１は、電磁アクチュエータ１０のフランジ部１２３及び蓋部１６２と平行に設けられる。
凹部２２２は、円板部２２１の略中央からカムシャフト３側に凹むよう形成されている。凹部２２２内には、油圧制御弁３０のスリーブ３１が有する一方の端部３１４が設けられている。スリーブ３１の一方の端部３１４とは反対側に設けられている雄ねじ３１５がカムシャフト３に設けられた雌ねじ４に螺合すると、スリーブ３１、フロントカバー２２、ベーンロータ２３及びカムシャフト３が固定される。

ベーンロータ２３は、ハウジング２１の内側に収容されている。ベーンロータ２３は、カムシャフト３の端部に固定され、カムシャフト３と一体に回転する。ベーンロータ２３は、ハウジング２１内を図示しない進角室と遅角室とに区画している。ベーンロータ２３は、進角室または遅角室に供給される油圧によってハウジング２１に対し進角方向または遅角方向へ相対回転する。これにより、バルブタイミング調整部２０は、クランクシャフト９に対するカムシャフト３の相対回転位相を切り替えることが可能である。

中間ロック部材２４は、ベーンロータ２３が有する収容孔２３１に収容されている。中間ロック部材２４は、リアプレート２１２の内壁に形成されている嵌合孔２１５に嵌合可能に形成されている。中間ロック部材２４は、油圧制御弁３０が供給するオイルの圧力の大きさに応じて収容孔２３１を往復移動し、嵌合孔２１５と嵌合または嵌合孔２１５との嵌合を解除する。中間ロック部材２４が嵌合孔２１５に嵌合すると、ハウジング２１に対するベーンロータ２３の相対回転位相が所定の位相に固定される。これにより、クランクシャフト９とカムシャフト３との相対回転位相を所定の位相に固定することができる。

油圧制御弁３０は、バルブタイミング調整部２０の回転中心に固定されている。油圧制御弁３０は、スリーブ３１、スプール３２、及び、スプリング３３などを有している。油圧制御弁３０は、バルブタイミング調整部２０の進角室または遅角室に供給する油圧を切替可能である。

スリーブ３１は、筒状の部位である。スリーブ３１は、径方向に複数の油圧ポート３１１、３１２、３１３を有する。複数の油圧ポート３１１、３１２、３１３は、バルブタイミング調整部２０の進角室、遅角室、及び、油圧供給油路２３２に連通している。

スプール３２は、スリーブ３１の内側に往復移動可能に設けられている。スプール３２は、径方向の外壁に油路３２１、３２２、３２３を有する。油路３２１、３２２、３２３は、油圧ポート３１１、３１２、３１３に対応している。また、スプール３２は、軸方向に延びる排出油路３２４を有する。排出油路３２４は、スリーブ３１の軸方向の両方の端部に位置するオイル排出口３００、３２５に連通している。

スプリング３３は、スプール３２の電磁アクチュエータ１０とは反対側の端部に設けられている。スプリング３３は、スプール３２を電磁アクチュエータ１０側へ付勢している。

次に、バルブタイミング調整装置１の作動について説明する。
エンジンのオイルパン６からオイルポンプ７によって汲み上げられたオイルは、カムシャフト３の油路８からバルブタイミング調整部２０の油圧供給油路２３２を通り、油圧制御弁３０に供給される。油圧制御弁３０では、電磁アクチュエータ１０がスプール３２に作用する押圧力とスプリング３３がスプール３２を作用させる弾性力とが釣り合うときにスリーブ３１に対するスプール３２の位置が決定する。このスリーブ３１に対するスプール３２の位置によって油圧ポート３１１、３１２、３１３と油路３２１、３２２、３２３との位置関係が決定され、進角室または遅角室の一方にオイルが供給される。

また、油圧制御弁３０が進角室または遅角室の一方にオイルを供給するとき、進角室または遅角室の他方に貯留されていたオイルは、油圧ポート３１１、３１３を経由し、オイル排出口３００から排出される。オイル排出口３００から排出されるオイルの大部分は、フランジ部１２３及び蓋部１６２と円板部２２１との間を流れ、オイルパン６に戻るが、オイル排出口３００から排出されるオイルの一部は、挿通孔１６３とロッド１４との隙間などを経由してコア室１２０に入る。

第一実施形態では、電磁アクチュエータ１０は、エンジン停止後にコア室１２０のオイルを外部に排出するオイル排出処理を実行する。ここでは、電磁アクチュエータ１０におけるオイルの排出処理について、図２〜４に基づいて説明する。図３（ａ）は、第一実施形態のオイルの排出処理でのエンジンの回転数の時間変化を示す特性図であって、図３（ｂ）は、第一実施形態のオイルの排出処理でのコイル１１を流れる電流のデューティ比の時間変化を示す特性図である。

最初に、ステップ（以下、単に「Ｓ」という）１０１において、イグニッションをＯＦＦにする。図３の時刻ｔ１０においてイグニッションをＯＦＦにすると、時刻ｔ１１においてエンジンが停止する。制御部１７は、クランク角センサ９０が出力する検出結果に基づいてエンジンが停止していると判定する。

エンジンが停止した後、Ｓ１０２において、可動コア１３の往復移動制御を行う。Ｓ１０２では、図３の時刻ｔ１２から時刻ｔ１５に示すように、コイル１１に流れる電流のデューティ比をパルス状に変化させる。具体的には、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの間にデューティ比を０％から１００％まで増加させる。次に、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの間にデューティ比を１００％から０％まで低下させる。第一実施形態では、制御部１７は、図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ１２から時刻ｔ１４までの電流の変化を複数回繰り返すようコイル１１に通電する。

Ｓ１０２における可動コア１３の往復移動制御の作用及び効果について、図４に基づいて説明する。図４（ａ）は、コイル１１にデューティ比０％の電流、すなわち、電流が流れていない状態の電磁アクチュエータ１０の状態を示す。また、図４（ｂ）は、コイル１１にデューティ比１００％の電流が流れている状態の電磁アクチュエータ１０の状態を示す。
Ｓ１０１においてイグニッションをＯＦＦにしエンジンを停止したとき、可動コア１３は、図４（ａ）に示すように、蓋部１６２から最も離れた位置にある。このとき、コア室１２０に入っているオイルは、重力方向地側の内壁、例えば、図４では、第一筒部１２１の内壁上に溜まっていたり、可動コア１３と蓋部１６２との間のコア室１２０に空気に含まれる形で浮遊していたりする。そこで、Ｓ１０２においてコイル１１に流れる電流のデューティ比を１００％にすると、可動コア１３は、図４（ｂ）に示すように、蓋部１６２に最も近づく。可動コア１３が蓋部１６２に近づくと、図４（ｂ）の実線矢印Ｆ１１に示すように、第一筒部１２１の内壁上に溜まっているオイルは連通路１６４から電磁アクチュエータ１０の外部に押し出される。また、可動コア１３と蓋部１６２との間のコア室１２０の体積は小さくなるため、可動コア１３と蓋部１６２との間のコア室１２０に空気に含まれる形で浮遊しているオイルは、図４（ｂ）の実線矢印Ｆ１２に示すように、挿通孔１６３とロッド１４との隙間から空気とともに電磁アクチュエータ１０の外部に排出される。
Ｓ１０２が終了すると、今回のオイルの排出処理を終了する。

（ａ）第一実施形態による電磁アクチュエータ１０では、制御部１７は、エンジンが停止した後、可動コア１３がコア室１２０を往復移動するようコイル１１に通電する。可動コア１３がコア室１２０を往復移動すると、コア室１２０の空気に含まれている気体状のオイルは、空気と一緒にコア室１２０の外部に排出される。また、第一筒部１２１の内壁上に溜まっている液体状のオイルは、可動コア１３によってコア室１２０の外部に押し出される。これにより、コア室１２０に入っていたオイルをコア室１２０から確実に除去できるため、低温条件下でのエンジンの再始動においてもオイルの粘度に影響されることなく可動コア１３をスムーズに移動させることができる。したがって、エンジン始動直後のバルブタイミングの応答性を向上することができる。

（ｂ）また、電磁アクチュエータ１０では、コイル１１を流れる電流のデューティ比を複数回変更する。これにより、一回の可動コア１３の往復移動では排出しきれない多量のオイルを外部に確実に排出することができる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態による電磁アクチュエータを図５に基づいて説明する。第二実施形態は、エンジン停止後の電磁アクチュエータにおけるオイルの排出処理の方法が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第二実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理の特性図を図５に示す。図５（ａ）は、第二実施形態のオイルの排出処理でのエンジンの回転数の時間変化を示す特性図であって、図５（ｂ）は、第二実施形態のオイルの排出処理でのコイル１１を流れる電流のデューティ比の時間変化を示す特性図である。

第二実施形態のオイル排出処理では、図５の時刻ｔ２０にイグニッションをＯＦＦにし、時刻ｔ２１にエンジンが停止した後、時刻ｔ２２から時刻ｔ２５に示すように、コイル１１に流れる電流のデューティ比をパルス状に変化させる。具体的には、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの間にデューティ比を０％から１００％まで増加させる。デューティ比を増加させた後、時刻ｔ２３から時刻ｔ２４までの間にデューティ比を１００％から０％まで低下させる。このとき、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの間の時間は、時刻ｔ２３から時刻ｔ２４までの間の時間に比べて短くなるよう制御部１７は、コイル１１への通電を制御する。

第二実施形態による電磁アクチュエータでは、図５（ｂ）に示す電流波形となる電流をコイル１１に流すと、可動コア１３は、ロッド支持部１２４に当接している状態から蓋部１６２に比較的高速で近づく。これにより、可動コア１３は、可動コア１３と蓋部１６２との間のオイルを含む空気を比較的素早く電磁アクチュエータ１０の外部に押し出すことができる。
一方、可動コア１３は、蓋部１６２に最も近づいた後、蓋部１６２から比較的低速で離れる。これにより、可動コア１３が蓋部１６２から離れるときに負圧となるコア室１２０に電磁アクチュエータ１０の外部のオイルを含むおそれがある空気を必要以上に吸い込まないようにすることができる。
このように、第二実施形態による電磁アクチュエータでは、コア室１２０のオイルを含む空気を素早く外部に押し出す一方、オイルを含むおそれがある外部の空気を必要以上にコア室１２０に吸い込まないよう可動コア１３の往復移動を制御する。これにより、第二実施形態は、第一実施形態の効果（ａ）、（ｂ）を奏するとともに、第二実施形態の効果（ｃ）として新たなオイルの吸引を防止することができる。

（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態による電磁アクチュエータを図６、７に基づいて説明する。第三実施形態は、エンジン停止後の電磁アクチュエータにおけるオイルの排出処理の方法が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第三実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理のフローチャートを図６に示す。図７には、第三実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理の特性図を示す。図７（ａ）は、第三実施形態のオイルの排出処理でのエンジンの回転数の時間変化を示す特性図である。図７（ｂ）は、第三実施形態のオイルの排出処理でのバルブタイミング調整部２０内の油圧の時間変化を示す特性図である。図７（ｃ）は、第三実施形態のオイルの排出処理でのコイル１１を流れる電流のデューティ比の時間変化を示す特性図である。

第三実施形態のオイル排出処理では、最初に、Ｓ３０１において、第一実施形態のＳ１０１と同様に、イグニッションをＯＦＦにする。図６の時刻ｔ３０においてイグニッションをＯＦＦにすると、時刻ｔ３１においてエンジンが停止する。

次に、Ｓ３０２において、バルブタイミング調整部２０内に残るオイルを排出する残圧除去制御を行う。エンジンを停止したとき、進角室及び遅角室には、バルブタイミングの調整に利用されたオイルが残っている。制御部１７は、図７（ｃ）に示すように、時刻ｔ３２から時刻ｔ３３までの間にコイル１１に通電し、スリーブ３１内でスプール３２を往復移動させる。このとき、制御部１７は、デューティ比１００％の電流をコイル１１に流す。これにより、進角室及び遅角室に残っているオイルは、オイル排出口３００から排出され、バルブタイミング調整部２０内の油圧は０となる（図７（ｂ）参照）。

次に、Ｓ３０３において、第一実施形態のＳ１０２と同様に、可動コア１３の往復移動制御を行う（図７の時刻ｔ３４から時刻ｔ３５までの間）。これにより、コア室１２０のオイルを含む空気がコア室１２０から排出される。

第一実施形態のようにエンジン停止後に可動コア１３が往復移動するとき、バルブタイミング調整部２０内にオイルが残っていると、可動コア１３に連結しているスプール３２の往復移動によってバルブタイミング調整部２０内や油圧制御弁３０内にオイルがオイル排出口３００から外部に排出される。このオイル排出口３００から排出されるオイルは、空気とともに新たにコア室１２０に吸引されるおそれがある。
そこで、第三実施形態による電磁アクチュエータでは、制御部１７は、エンジン停止後、最初に、バルブタイミング調整部２０内の油圧が０となるようデューティ比１００％の電流をコイル１１に通電する。次に、コア室１２０のオイルを含む空気を排出するために可動コア１３を往復移動する。これにより、コア室１２０のオイルを含む空気を排出するための可動コア１３の往復移動によってオイルを含む空気を新たに吸引することを確実に防止することができる。したがって、第四実施形態は、第一実施形態の効果（ａ）、（ｂ）及び第二実施形態の効果（ｃ）を奏することができる。

また、第三実施形態では、バルブタイミング調整部２０内の油圧を０にするため、エンジンの再始動時にバルブタイミングを所望の位置に調整するとき、バルブタイミング調整部２０内に残っているオイルの粘度によってベーンロータ２３の動きが阻害されることを防止できる。これにより、第三実施形態の効果（ｄ）として、エンジンの再始動におけるクランキング時のバルブタイミングの応答性をさらに向上することができる。

（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態による電磁アクチュエータを図８、９に基づいて説明する。第四実施形態は、エンジン停止後の電磁アクチュエータにおけるオイルの排出処理の方法が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第四実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理のフローチャートを図８に示す。図９には、第四実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理の特性図を示す。図９（ａ）は、第四実施形態のオイルの排出処理でのエンジンの回転数の時間変化を示す特性図である。図９（ｂ）は、第四実施形態のオイルの排出処理でのバルブタイミング調整部２０内の油圧の時間変化を示す特性図である。図９（ｃ）は、第四実施形態のオイルの排出処理でのコイル１１を流れる電流のデューティ比の時間変化を示す特性図である。

第四実施形態による電磁アクチュエータでは、最初に、Ｓ４０１において、第一実施形態のＳ１０１と同様に、イグニッションをＯＦＦにする。図９に示す時刻ｔ４０においてイグニッションをＯＦＦにすると、時刻ｔ４１においてエンジンが停止する。

次に、Ｓ４０２において、バルブタイミング調整部２０の部分残圧除去制御を行う。Ｓ４０２では、制御部１７は、中間ロック部材２４が嵌合孔２１５に嵌合している状態を維持しつつバルブタイミング調整部２０内のオイルのうち「一定量のオイル」を外部に排出することが可能なデューティ比αの電流をコイル１１に流す（図９の時刻ｔ４２から時刻ｔ４３までの間）。これにより、ハウジング２１に対するベーンロータ２３の相対回転位相が所定の位相に固定されたまま、バルブタイミング調整部２０内に残るオイルの油圧が０になる。

次に、Ｓ４０３において、第一実施形態のＳ１０２と同様に、可動コア１３の往復移動制御を行う（図９の時刻ｔ４４から時刻ｔ４５までの間）。これにより、コア室１２０のオイルを含む空気がコア室１２０から排出される。

第四実施形態による電磁アクチュエータでは、制御部１７は、エンジン停止後、最初に中間ロック部材２４が嵌合孔２１５に嵌合している状態を維持しつつバルブタイミング調整部２０内の「一定量のオイル」を外部に排出することが可能なデューティ比αの電流をコイル１１に流す。これにより、第四実施形態による電磁アクチュエータでは、中間ロック部材２４によってハウジング２１に対するベーンロータ２３の相対回転位相が所定の位相に固定されたままとなるため、エンジンの再始動時に所望のバルブタイミングでエンジンを始動させることができる。したがって、第四実施形態は、第一実施形態の効果（ａ）、（ｂ）、及び、第二実施形態の効果（ｃ）を奏するとともに、第四実施形態の効果（ｅ）として最適なバルブタイミングでエンジンを始動することができる。

（第五実施形態）
次に、本発明の第五実施形態による電磁アクチュエータを図１０、１１に基づいて説明する。第五実施形態は、エンジン停止後の電磁アクチュエータにおけるオイルの排出処理の方法が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第五実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理のフローチャートを図１０に示す。図１１には、第五実施形態による電磁アクチュエータにおけるオイル排出処理の特性図を示す。図１１（ａ）は、第五実施形態のオイルの排出処理でのエンジンの回転数の時間変化を示す特性図である。図１１（ｂ）は、第五実施形態のオイルの排出処理でのバルブタイミング調整部２０内の油圧の時間変化を示す特性図である。図１１（ｃ）は、第五実施形態のオイルの排出処理でのバルブタイミング調整部２０内のオイル量の時間変化を示す特性図である。図１１（ｄ）は、第五実施形態のオイルの排出処理でのコイル１１を流れる電流のデューティ比の時間変化を示す特性図である。

第五実施形態による電磁アクチュエータでは、最初に、Ｓ５０１において、第一実施形態のＳ１０１と同様に、イグニッションをＯＦＦにする。図１０の時刻ｔ５０においてイグニッションをＯＦＦにすると、時刻ｔ５１においてエンジンが停止する。

次に、Ｓ５０２において、第四実施形態のＳ４０２と同様に、バルブタイミング調整部２０の部分残圧除去制御を行う。制御部１７は、時刻ｔ５２から時刻ｔ５３までの間にデューティ比αの電流をコイル１１に流す。これにより、ハウジング２１に対するベーンロータ２３の相対回転位相が所定の位相に固定されたまま、バルブタイミング調整部２０内に残るオイルの油圧が０になる（図１１（ｂ）参照）。

次に、Ｓ５０３において、第三実施形態のＳ３０２と同様に、バルブタイミング調整部２０内に残るオイルを排出する残圧除去制御を行う。制御部１７は、時刻ｔ５４から時刻ｔ５５までの間にデューティ比１００％の電流をコイル１１に流す。これにより、進角室及び遅角室に残っているオイルは、オイル排出口３００から排出され、バルブタイミング調整部２０内のオイル量は０となる（図１１（ｃ）参照）。

次に、Ｓ５０４において、第一実施形態のＳ１０２と同様に、可動コア１３の往復移動制御を行う（図１１の時刻ｔ５６から時刻ｔ５７までの間）。これにより、コア室１２０のオイルを含む空気が外部に排出される。

第五実施形態では、制御部１７は、エンジン停止後、最初にバルブタイミング調整部２０内に残るオイルの一部を排出するようデューティ比αの電流をコイル１１に流す。これにより、中間ロック部材２４によってハウジング２１に対するベーンロータ２３の相対回転位相を所定の位相に固定されたまま、バルブタイミング調整部２０内に残るオイルの一部が排出される。次に、制御部１７は、バルブタイミング調整部２０内の残りのオイルを排出するようデューティ比１００％の電流をコイル１１に流す。これにより、コア室１２０のオイルを含む空気を排出するための可動コア１３の往復移動によってオイルを含む空気を新たに吸引することを確実に防止することができる。したがって、第五実施形態は、第一実施形態の効果（ａ）、（ｂ）、第二実施形態の効果（ｃ）、第三実施形態の効果（ｄ）、第四実施形態の効果（ｅ）を奏する。

（第六実施形態）
次に、本発明の第六実施形態による電磁アクチュエータを図１２〜１４に基づいて説明する。第三実施形態は、固定コアの形状、及び、エンジン停止後の電磁アクチュエータにおけるオイルの排出処理の方法が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第六実施形態による電磁アクチュエータを備えるバルブタイミング調整装置２の模式図を図１２に示す。バルブタイミング調整装置２は、電磁アクチュエータ４０、バルブタイミング調整部２０、油圧制御弁３０などを備える。

電磁アクチュエータ４０が備える固定コア４２は、重力方向地側の第二筒部４２２に連通路４２４が形成されている。連通路４２４は、天地方向に第二筒部４２２を貫通する。連通路４２４は、可動コア１３の油圧制御弁３０とは反対側のコア室１２０とコア室１２０の外部とを連通する。

電磁アクチュエータ４０におけるオイル排出処理の特性図を図１３に示す。図１３（ａ）は、第六実施形態のオイルの排出処理でのエンジンの回転数の時間変化を示す特性図であって、図１３（ｂ）は、第六実施形態のオイルの排出処理でのコイル１１を流れる電流のデューティ比の時間変化を示す特性図である。

第六実施形態のオイル排出処理では、時刻ｔ６０においてイグニッションをＯＦＦし時刻ｔ６１においてエンジンが停止した後、可動コア１３の往復移動制御を行う。このとき、制御部１７は、図１３の時刻ｔ６２から時刻ｔ６６に示すデューティ比の電流をコイル１１に流す。具体的には、時刻ｔ６２から時刻ｔ６３までの間にデューティ比を０％から１００％まで増加させる。デューティ比を増加させた後、「所定の時間」としての時刻ｔ６３から時刻ｔ６４までの間ではデューティ比を１００％のままとして一定とする。デューティ比を一定とした後、時刻ｔ６４から時刻ｔ６５までの間にデューティ比を１００％から０％まで低下させる。このとき、時刻ｔ６２から時刻ｔ６３までの間の時間は、時刻ｔ６４から時刻ｔ６５までの間の時間に比べて短くなるよう制御部１７は、コイル１１への通電を制御する。第六実施形態のオイル排出処理では、このようなデューティ比の変化を複数回行い、可動コア１３の往復移動制御を複数回繰り返す。

第六実施形態のオイル排出処理では、可動コア１３を油圧制御弁３０側に移動する時間帯と可動コア１３を油圧制御弁３０とは反対側に移動する時間帯との間にデューティ比を一定とする時間帯を設けている。ここで、電磁アクチュエータ４０におけるオイル排出処理での作動について図１４に基づいて説明する。図１４（ａ）は、コイル１１にデューティ比０％の電流、すなわち、電流が流れていない状態の電磁アクチュエータ４０の状態を示す。また、図１４（ｂ）は、コイル１１にデューティ比１００％の電流が流れている状態の電磁アクチュエータ４０の状態を示す。

電磁アクチュエータ４０におけるオイル排出処理において、図１４（ａ）に示す状態から可動コア１３が油圧制御弁３０側に移動すると、可動コア１３の油圧制御弁３０側のコア室１２０のオイルを含む空気は、図１４（ｂ）の実線矢印Ｆ６１に示すように、空気孔１３２を通って可動コア１３の油圧制御弁３０とは反対側のコア室１２０に流入する（図１４（ｂ）参照）。デューティ比を一定とし可動コア１３を油圧制御弁３０側で停止させると、可動コア１３の油圧制御弁３０とは反対側のコア室１２０に流入した空気に含まれるオイルは重力にしたがって落下し、第二筒部１２２の内壁上に溜まる。第二筒部１２２の内壁上に溜まっているオイルは、可動コア１３の油圧制御弁３０とは反対側への移動によって、図１４（ｂ）の実線矢印Ｆ６２に示すように連通路４２４を通ってコア室１２０の外部に排出される。

可動コア１３の往復移動制御において可動コア１３が油圧制御弁３０側に移動するとき、空気孔１３２を通って可動コア１３の油圧制御弁３０とは反対側のコア室１２０にオイルを含む空気が流入する。そこで、第六実施形態では、空気に含まれるオイルは、連通路４２４を利用してコア室１２０の外部に排出される。このとき、空気に含まれるオイルが重力によって十分に落下し堆積する時間をオイル排出処理に設ける。これにより、空気孔１３２を通って可動コア１３の油圧制御弁３０とは反対側のコア室１２０に移動する空気に含まれるオイルを確実に外部に排出することができる。したがって、第六実施形態は、第一実施形態の効果（ａ）、（ｂ）を奏するとともに、可動コア１３の油圧制御弁３０とは反対側のコア室１２０に流入するオイルも確実に排出することができる。

（他の実施形態）
第一〜五実施形態では、蓋部にコア室と外部とを連通する連通路を有するとした。しかしながら、連通路はなくてもよい。

上述の実施形態では、可動コアは空気孔を有するとした。しかしながら、空気孔はなくてもよい。

上述の実施形態では、可動コアの往復移動制御において、コイルに流れる電流のデューティ比をパルス状に変化させるとした。しかしながら、電流のデューティ比の変化はこれに限定されない。

上述の実施形態では、可動コアの往復移動制御において、コイルに流れる電流のデューティ比の最大値は１００％であるした。しかしながら、デューティ比の最大値は１００％でなくてもよい。

上述の実施形態では、コア室のオイルを排出する可動コアの往復移動制御では、デューティ比を０％から１００％に変化させる制御を複数回実施するとした。しかしながら、デューティ比を０％から１００％に変化させる制御を一回であってもよい。

上述の実施形態では、エンジンの停止は、クランク角センサが出力する検出結果に基づいて制御部が判定するとした。しかしながら、エンジンの状態を検出する方法はこれに限定されない。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１０、４０・・・電磁アクチュエータ
１１・・・コイル
１２、４２・・・固定コア
１２０・・・コア室
１３・・・可動コア
１４・・・ロッド
１６・・・ハウジング
１６３・・・挿通孔
１７・・・制御部

Claims

エンジンの吸気弁または排気弁の開閉タイミングを調整可能なバルブタイミング調整部（２０）にオイルを供給する油圧制御弁（３０）に対向して設けられ、前記油圧制御弁を駆動する電磁アクチュエータ（１０、４０）であって、
固定コア（１２、４２）と、
前記固定コアに対して相対移動可能な可動コア（１３）と、
通電すると前記固定コア及び前記可動コアを通る磁界を形成するコイル（１１）と、
前記可動コアと一体に往復移動可能に設けられ、前記油圧制御弁に連結するロッド（１４）と、
前記可動コアを移動可能に収容するコア室（１２０）、及び、前記コア室に連通し前記ロッドが挿通される挿通孔（１６３）を有するハウジング（１６）と、
前記コイルと電気的に接続し、前記エンジンが停止した後、前記可動コアが往復移動するよう前記コイルに通電する制御部（１７）と、
を備えることを特徴とする電磁アクチュエータ。
前記制御部は、前記エンジンが停止した後、前記可動コアが往復移動する前に前記バルブタイミング調整部内のオイルを排出するよう前記コイルに通電することを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
前記制御部は、前記エンジンが停止した後、前記バルブタイミング調整部内の一定量のオイルを排出してから前記バルブタイミング調整部内の残りのオイルを排出するよう前記コイルに通電することを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
前記制御部は、前記エンジンが停止した後、前記可動コアが往復移動する前に前記バルブタイミング調整部内の一定量のオイルを排出するよう前記コイルに通電することを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
前記可動コアは、前記可動コアの前記油圧制御弁側の前記コア室と前記可動コアの前記油圧制御弁とは反対側の前記コア室とを連通する空気孔（１３２）を有し、
前記ハウジングは、地側に前記可動コアの前記油圧制御弁とは反対側の前記コア室と大気とを連通する連通路（４２４）を有し、
前記制御部は、前記可動コアが前記油圧制御弁側に移動した後、前記油圧制御弁側に移動した位置に前記可動コアを所定の時間停止するよう前記コイルに通電することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ。
前記制御部は、前記可動コアが前記油圧制御弁側に移動する速度を前記可動コアが前記油圧制御弁とは反対側に移動する速度より速くなるよう前記コイルに通電することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ。
前記制御部は、前記可動コアを複数回往復移動するよう前記コイルに通電することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ。