JP2017141839A - 油圧により係合されるロックピンを備えた可変カムシャフトタイミング機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックピンの係合、解除を確実に行う。
【解決手段】油圧作動カムシャフト位相整合機構は、２つのロックピン１４３，１４７を有する。ロックピンのうちの一方は、中間位置で係合し、端部ロックピン１４７は、フェイザー権限範囲の端部における停止位置のうちの一方の付近で係合する。ロックピンのうちの少なくとも１つ、好ましくは端部ロックピン１４７は、ベーンが端部停止位置にあると、端部ロックピン１４７の油圧側が放出を行う際に解放されるべく搭載される油圧及びばねによって係合される。
【選択図】図１

Description

本発明は、可変カムタイミング分野に係る。本発明は特に、油圧により係合される少なくとも１つのロックピンを備えた可変カムシャフトタイミング機構に係る。

内燃機関は、エンジン性能の向上又は排ガス削減のため、カムシャフトとクランクシャフトとの間の相対的タイミングを変化させる種々の機構を採用してきた。これらの可変カムシャフトタイミング（ＶＣＴ）機構の多くは、エンジンカムシャフト（又はマルチカムシャフトエンジンの場合、複数のカムシャフト）に１つ以上の「ベーンフェイザー」を用いる。図面に示すとおり、ベーンフェイザーは、１つ以上のベーン１０４を備え、カムシャフトの端部に搭載され、ベーンの取り付けられたベーンチャンバを備えたハウジングアセンブリ１００に包囲された回転子１０５を有する。ベーン１０４をハウジングアセンブリ１００に搭載し、回転子アセンブリ１０５のチャンバに搭載することができる。ハウジングの外周１０１は、通常クランクシャフトから、又は恐らくはマルチカムエンジンの他のカムシャフトからチェーン、ベルト、又はギアを通じて駆動力を受容するスプロケット、プーリ、又はギアを形成する。

カムシャフトトルク駆動（ＣＴＡ）可変カムシャフトタイミング（ＶＣＴ）システムとは別に、油圧ＶＣＴシステムの多くは、２つの動作原理、油圧駆動（ＯＰＡ）又は捩り補助（ＴＡ）に基づいて動作する。油圧駆動ＶＣＴシステムでは、オイル制御バルブ（ＯＣＶ）がエンジン油圧をＶＣＴフェイザー内の１つの作動チャンバに向かわせ、同時にハウジングアセンブリ、回転子アセンブリ、及びベーンによって規定される反対側の作動チャンバが放出を行う。これにより、ベーンの１つ以上に圧力差を生じ、一方側又は他方側にＶＣＴフェイザーを油圧で押圧する。バルブをヌル位置へ無効化又は移動させることにより、ベーンの両側に等しい圧力を付与し、任意の中間位置にフェイザーを保持する。バルブが直ちに開放又は閉鎖するような方向にフェイザーが移動する場合、このフェイザーは進角しているという。またバルブが後に開放又は閉鎖するような方向にフェイザーが移動する場合、このフェイザーは遅角しているという。

捩り補助（ＴＡ）システムは、カム動作によって引き起こされるトルク脈動等、対抗する力を生じるとＶＣＴフェイザーがコマンドで指示された方向と反対方向に移動してしまうのを防ぐため、１つ以上のチェックバルブを有する点以外は、同様の動作原理に基づいて動作する。

自動車産業では、吸気カムシャフト位相整合機構とともに用いることのできる多数のストラテジーがあると判断してきた。例えば、任意の中間始動位置でロックされたカムシャフトフェイザーは、エンジンの冷間始動時の排ガスには最良である。最遅角位置にコマンド指示された吸気カムシャフトフェイザーは、エンジン動作中の燃費向上には最良である。

上述のストラテジーを実行する際、ＯＰＡシステム又はＴＡシステムで発生する問題として、オイル制御バルブが、進角又は遅角のいずれかのチャンバからすべてのオイルを排出して反対のチャンバを充填する位置にデフォルトされるという点がある。このモードにおいてフェイザーは、ロックピンが係合する最終停止位置へ向かう一方向に移動するようデフォルトされる。付勢ねじを用いて、フェイザーを所望の位置に優先的に案内してもよい。ＯＰＡシステム又はＴＡシステムは、エンジンが油圧を発生していないエンジン始動サイクル中、ＶＣＴフェイザーを他の任意の位置に向かわせることはできない。これにより、エンジンシャットダウンモードにおいてのみ、フェイザーを一方向に移動させることができるよう制限する。従来、これは、エンジンシャットダウン時及びエンジン始動中には、ＶＣＴフェイザーが最終移動限界（最進角又は最遅角のいずれか）の一方でロックするようコマンド指示されるため、許容可能であった。

さらに、車両の内燃機関のアイドリング時間を短縮することにより、燃料効率が向上し、排ガスが低減する。従って車両は、車両停止時、例えば、停止信号時又は渋滞時のエンジンアイドリング時間を短縮するために、内燃機関を自動停止及び自動再始動する「停止−始動モード」を用いることができる。このエンジン停止は、車両ユーザがエンジンをシャットダウンしたり、又は駐車して車両を停めるイグニションスイッチの解除による「キーオフ」位置又はマニュアル停止とは異なる。「停止−始動モード」では、車両停止時にエンジンが停止し、車両ユーザにはほぼ検知できないように自動的に再始動する。「停止−始動」では、最遅角フェイザー位置でエンジン始動に要するエネルギーを低減し、熱間エンジン再始動時のエンジン騒音・振動・乗り心地の悪さ（ＮＶＨ）を緩和する。以上に述べたものとは異なるロック位置を要求する他のストラテジーが展開されてもよい。

最遅角停止でロックする権限及び能力の範囲を拡張した吸気カムシャフトフェイザー設計の問題として、吸気カムシャフトフェイザーが遅角又は遅角付近でロックした状態でエンジンがシャットダウンされて冷却されると、遅角停止付近でロックされたフェイザーにより冷間始動を成功させることができないことがある。従ってフェイザーは、ロックされず、エンジンクランキング中に中間ロック位置に再配置されることが望ましい。通常の油圧動作カムシャフトフェイザーは、ロックピンの係合にばね力を用い、ロックピンの解放にエンジン油圧を用いる。しかしながら、エンジンクランキング中は、ロックピンを開放するのにエンジン油圧が十分でないことがある。

いくつかの実施形態において、油圧作動カムシャフト位相整合機構は、２つのロックピンを有する。ロックピンのうちの一方は、中間位置において係合し、端部ロックピンは、フェイザー権限範囲の進角端部又は遅角端部の停止位置のうちの一方の付近で係合する。ロックピンのうちの少なくとも一方、好ましくは遅角停止位置にある端部ロックピンは、端部ロックピンの油圧側が放出を行う際に解放されるべく搭載される油圧及びばねによって係合される。

代替の実施形態において、アキュムレータがロックピン切り替え回路と流体連通して、端部ロックピンがエンジンシャットダウン後に係合される時間を延ばしてもよい。

一実施形態において、端部ロックピンは、「停止−始動」中のクランキングの際にはロック状態を維持しつつ、エンジンクランキング中にエンジンの冷間始動に対してより最適な位置にフェイザーを再配置できるように、エンジン中のエンジン油圧を生じさせる前に解放される。

他の実施形態において、フェイザー範囲の進角端部又は遅角端部の停止位置のうちの一方の付近で係合する単一のロックピンが設けられる。

図１は、進角位置に移動する第１実施形態に係るカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図である。 図２は、完全停止遅角位置にある第１実施形態に係るカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図であり、端部ロックピンはロック位置にあり、フェイザーをロックしている。 図３は、保持位置にある第１実施形態に係るカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図である。 図４は、第１実施形態に係るカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図であり、油圧回路は開放位置にあり、中間ロックピンはロック位置にあり、フェイザーをロックしている。 図５は、遅角位置に移動する第１実施形態に係るカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図である。 図６は、第２実施形態に係るカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図であり、アキュムレータは遅角端部ロックピンと流体連通し、遅角端部ロックピンはロック位置にあり、フェイザーをロックしている。 図７は、第３実施形態に係るカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図であり、注入チェックバルブの下流にある中間ロックピンに対するソースオイル及び圧力をともに示している。 図８は、完全停止進角位置にある代替実施形態のカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図であり、端部ロックピンはロック位置にあり、フェイザーをロックしている。 図９は、最進角位置に移動する他の代替実施形態に係る捩り補助（ＴＡ）フェイザーの概略図である。 図１０は、遅角位置に移動する他の代替実施形態に係る捩り補助（ＴＡ）フェイザーの概略図である。 図１１は、完全停止遅角位置にある他の代替実施形態に係る捩り補助（ＴＡ）フェイザーの概略図であり、端部ロックピンはロック位置にあり、フェイザーをロックしている。 図１２は、保持位置にある他の代替実施形態に係る捩り補助（ＴＡ）フェイザーの概略図である。 図１３は、他の代替実施形態に係る捩り補助（ＴＡ）フェイザーの概略図であり、油圧回路は開放位置にあり、中間ロックピンはロック位置にあり、フェイザーをロックしている。 図１４は、進角戻り止めラインが進角チャンバに露出して中間ロックピンがロック解除される位置から、中間ロックピンが油圧回路を介してロックされる中間位置に移動する他の代替実施形態に係る捩り補助（ＴＡ）フェイザーの概略図である。 図１５は、遅角戻り止めラインが遅角チャンバに露出して中間ロックピンがロック解除される位置から、中間ロックピンが油圧回路を介してロックされる中間位置に移動する他の代替実施形態に係る捩り補助（ＴＡ）フェイザーの概略図である。 図１６は、進角位置に移動する他の実施形態に係るカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図である。 図１７は、遅角ロック位置における他の実施形態に係るカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図である。 図１８は、遅角位置に移動する他の実施形態に係るカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図である。 図１９は、保持位置における他の実施形態に係るカムトルク駆動（ＣＴＡ）フェイザーの概略図である。

一実施形態に係る油圧作動カムシャフト位相整合機構は、２つのロックピンを有し、その一方はエンジンシャットダウンに先立ってエンジン油圧により係合され、ロックピンが周囲に放出を行い、油圧を解放する際に作用するばね力によって解放される。他方のロックピンは、ばね力によって係合され、エンジンが作動すると油圧によって解放される。

代替の実施形態において、アキュムレータがロックピン切り替え回路と流体連通し、端部ロックピンがエンジンシャットダウン後に係合される時間を延ばしてもよい。

開示の実施形態において、端部ロックピンは、エンジンクランキング中にエンジンの冷間始動に対してより最適な位置にフェイザーを再配置できるように、エンジン中のエンジン油圧を生じさせる前に解放される。

いくつかの実施形態において、カムシャフト位相整合機構又はフェイザーの位置及び駆動率を制御する制御バルブは、ロックピン切り替え機能を制御する部分も有する。またこの同一の油圧回路を用いて、カムシャフト位相整合機構に中間ロック位置を発見させる油圧戻り止めバルブを制御することができる。

いくつかの実施形態では、圧力によって係合される端部ロックピンが遅角停止位置にあったが、フェイザー権限範囲内の他の任意の位置でロックする際にも同一の概念を用いることができる。

いくつかの実施形態において、油圧戻り止め切り替え機能を管理する際の油圧回路補助にオフセットパイロットバルブ又は遠隔パイロットバルブを付加し、クランキング中又はエンジンの完全シャットダウンに先立ってエンジンの冷間始動のために中間位置ロックを提供するフェイザーを用いる。フェイザーの中間位置ロックにより、電流信号がアクチュエータ又は可変力ソレノイドから取り除かれると、エンジンの冷間始動に最適な位置にカムを配置する。またフェイザーも、停止−始動モードのエンジンの自動「停止」中、最遅角位置にロックされてもよい。

いくつかの実施形態において、フェイザーは２つのロックピンを有する。双方のロックピンは、ロック位置においてハウジングアセンブリの外側端部プレートに係合するか、ロック位置においてハウジングアセンブリの内側端部プレートに係合するか、又はロック位置にある中間ロックピンがフェイザーのハウジングアセンブリの外側端部プレートに係合してロック位置にある端部ロックピンがハウジングアセンブリの内側端部プレートに係合するように分離されてもよい。一実施形態において、ロックピンのうちの一方は、フェイザーが最遅角位置にある際にロック位置から移動し、ロックピンのうちの他方は、フェイザーが中間位置又は中間位相角度にある際にロック位置から移動する。或いは、ロックピンのうちの一方は、フェイザーが最進角にある際にロック位置から移動し、ロックピンのうちの他方は、フェイザーが中間位置又は中間位相角度にある際にロック位置から移動する。他の代替実施形態において、ロックピンのうちの一方は、フェイザーが最進角にある際にロック位置から移動してもよく、ロックピンのうちの他方は、フェイザーが最遅角位置にある際にロック位置から移動してもよい。

他の実施形態において、フェイザーは、ロック位置にある際、ハウジングアセンブリの外側端部プレートと係合するか、又はロック位置にある際、ハウジングアセンブリの内側端部プレートに係合して、回転子に対するハウジングの回転をロックする。ロックピンは、フェイザーが最遅角位置にある際にロック位置に移動するのが好ましい。ロックピンをロック位置に移動させるためには、ばねの力に抗ってロックピンの本体を移動させ、ロックピンの位置に応じて、ハウジングアセンブリの外側端部プレート又はハウジングアセンブリの内側端部プレートと係合させる圧力が要求される。

パイロットバルブは、２つのロックピンのうちの一方と係合又は解放する同一の油圧回路でオン／オフを制御されてもよい。これにより、可変カムタイミング（ＶＣＴ）制御バルブから２つの油圧回路、ＶＣＴ制御回路、及び複合ロックピン／油圧戻り止め制御回路までを短縮する。パイロットバルブの第１位置への移動は、遠隔オン／オフバルブ又はフェイザーの制御バルブによってアクティブ制御される。

遠隔パイロットバルブを用いる利点の１つとして、ソレノイドにより制限されないため、制御バルブに比して長いストロークを得られることが挙げられる。従ってパイロットバルブは、油圧戻り止めモードでより大きな流路を開放することができ、戻り止めモードにおける駆動率を向上することができる。また遠隔パイロットバルブの位置により、油圧戻り止め回路を短縮及び簡略化することで、ＶＣＴ戻り止めモード又はフェイザーの中間位相角度位置における性能を向上する。

図１〜図５は、スプールバルブ位置に応じた、ＣＴＡ ＶＣＴフェイザーの動作モードを示している。図面に示した位置は、ＶＣＴフェイザーの移動方向を規定している。位相制御バルブは無限数の中間位置を有することで、制御バルブがＶＣＴフェイザーの移動方向のみを制御するのでなく、具体的なスプール位置に応じて、ＶＣＴフェイザーが位置を変える速度を制御することが理解される。従って、位相制御バルブも無限の中間位置で作動可能であり、図示の位置に限定されないことが理解される。

図１〜図５を参照すると、開閉エンジンバルブの力によって生じるカムシャフトのトルク反転により、ベーン１０４を移動させる。進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３は、カムシャフトの正のトルクパルス及び負のトルクパルスに抵抗するよう配置され、カムトルクによって交互に加圧される。制御バルブ１０９は、所望の移動方向に応じて、進角チャンバ１０２から遅角チャンバ１０３へ、又はその逆へ流体の流れを許容することにより、フェイザー内のベーン１０４を移動させる。

フェイザーのハウジングアセンブリ１００は、駆動力を受容する外周１０１と、内側端部プレート（図示せず）と、外側端部プレート（図示せず）を有する。回転子アセンブリ１０５は、カムシャフトに接続され、ハウジングアセンブリ１００内に同軸に配置される。回転子アセンブリ１０５は、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５との間に形成されたチャンバを、進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３に分離するベーン１０４を有する。ベーン１０４は、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５の相対角度位置を移行するよう回転可能である。さらに、油圧戻り止め回路１３３及びロックピン回路１２３も設けられる。油圧戻り止め回路１３３及びロックピン回路１２３は、基本的には上述の回路の１つであるが、簡潔さのため、個々に検討する。

油圧戻り止め回路１３３は、パイロットバルブ１３０と進角チャンバ１０２をパイロットバルブ１３０及び共通ライン１１４に接続する進角戻り止めライン１２８に搭載されたばね１３１と、遅角チャンバ１０３をパイロットバルブ１３０に接続する遅角戻り止めライン１３４と、パイロットバルブ１３０及び共通ライン１１４に接続されるライン１２９とを備える。進角戻り止めライン１２８及び遅角戻り止めライン１３４は、ベーン１０４から所定の距離すなわち長さである。パイロットバルブ１３０は、回転子アセンブリ１０５内にあり、ライン１３２を通じてロックピン回路１２３及びライン１１９ａと流体接続される。ロックピン回路１２３は、中間ロックピン１４３、中間ロックピンばね１３９、ライン１３２、パイロットバルブ１３０、供給ライン１１９ａ、ライン１４５、排出ライン１２１、ライン１４６、端部ロックピン１４７、及び端部ロックピンばね１４４を備える。

中間ロックピン１４３及び端部ロックピン１４７は、回転子アセンブリ１０５、より好ましくはベーン１０４内の孔部にスライド可能に収容される。中間ロックピン１４３の端部は、中間ロックピンばね１３９により、ハウジングアセンブリ１００の端部プレートにおける凹部１４２に向かってばね付勢され、凹部１４２内に嵌合される。端部ロックピン１４７の端部は、ハウジングアセンブリ１００の端部プレートにおいて、凹部１４１から離間するようにばね付勢されるか、又は凹部１４１に向かって油圧付勢されて凹部１４１内に嵌合される。油圧戻り止め回路１３３の開閉及びロックピン回路１２３の加圧はともに、位相制御バルブ１０９の切り替え／移動によって制御される。

中間ロックピン１４３及び端部ロックピン１４７がロックピン回路１２３全体の一部であるとき、端部ロックピン１４７から放出を行い、中間ロックピンが加圧又は充填される独立モードが設けられる。例えば、スプールが図１に示す進角位置に完全にある場合、又はこの進角位置に向かって移動している場合、中間ロックピン１４３は加圧又は充填され、端部ロックピン１４７から放出を行うか、又は充填されない。負荷サイクルが低いとき、中間ロックピン１４３は加圧又は充填され、端部ロックピンも図２に示すとおり、加圧又は充填される。負荷サイクルが０％であるとき、中間ロックピン１４３及び端部ロックピンは双方とも、図４に示すとおり、放出を行うか、又は充填されない。

制御バルブ１０９、好ましくはスプールバルブは、スリーブ１１６内にスライド可能に受容される円筒形ランド１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、及び１１１ｄを有するスプール１１１を備える。制御バルブは、カムシャフトでパイロット動作する回転子アセンブリ１０５の孔部内、又はフェイザーの中心ボルトにおいて、フェイザーから離間して配置されてもよい。スプールの一端はばね１１５に接触し、スプールの他端はパルス幅変調可変力ソレノイド（ＶＦＳ）１０７に接触する。ソレノイド１０７は、電流又は電圧を変化させることにより、若しくは他の適用可能な方法によって線形に制御されてもよい。さらにスプール１１１の反対の端部は、可変力ソレノイド１０７の代わりにモータ又は他のアクチュエータに接触して影響を受けてもよい。

制御バルブ１０９の位置は、可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルを制御するエンジン制御部（ＥＣＵ）１０６によって制御される。ＥＣＵ１０６は、好ましくは、エンジン、メモリ、並びに外部装置及びセンサとデータ交換に用いられる入力出力ポートを制御するために種々の演算プロセスを作動させる中央処理装置（ＣＰＵ）を備える。

スプール１１１の位置は、ＥＣＵ１０６によって制御されるばね１１５及びソレノイド１０７の影響を受ける。フェイザーの制御についての詳細は、以下に議論する。スプール１１１の位置により、フェイザーの動き（例えば、進角位置、保持位置、遅角位置、又は遅角ロック位置への移動）と、ロックピン回路１２３及び油圧戻り止め回路１３３が開放（オン）しているか閉鎖（オフ）しているか、中間ロックピン１４３又は端部ロックピン１４７がロック位置又はロック解除位置にあるかを制御する。換言すると、スプール１１１の位置により、パイロットバルブ１３０をアクティブ制御する。制御バルブ１０９は、進角モード、遅角モード、遅角ロックモード、ヌルモード（保持位置）、及び戻り止めモードを有する。

進角モードにおいて、スプール１１１は、流体がスプール１１１を通じて遅角チャンバ１０３から進角チャンバ１０２へ流れてもよい位置に移動し、流体が進角チャンバ１０２から流出しないように遮断され、戻り止めバルブ回路１３３がオフされる、すなわち閉鎖される。ロックピン１４７及び１４３は双方とも、ロック解除位置にある。

遅角モードにおいて、スプール１１１は、流体がスプール１１１を通じて進角チャンバ１０２から遅角チャンバ１０３へ流れてもよい位置に移動し、流体が遅角チャンバ１０３から流出しないように遮断され、戻り止めバルブ回路１３３がオフされ、ロックピン１４７及び１４３は双方とも、ロック解除位置にある。

ヌルモードにおいて、スプール１１１は、進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３から流体が流出しないように遮断する位置へと移動し、戻り止めバルブ回路１３３がオフされる。

遅角ロックモード又は端部停止ロックモードにおいて、ベーン１０４は既に、最遅角位置へ移動しており、スプール１１１を通じて進角チャンバ１０２から遅角チャンバまでの流れは、遅角チャンバ１０３を流出する流体を遮断しつつ、継続する。本モードにおいて、戻り止め回路がオフされ、端部ロックピン１４７が加圧されることにより、端部ロックピンばね１４４に端部ロックピン１４７を圧縮させ、端部プレートの凹部１４１と係合させてロック位置に移動させる。「最遅角位置」は、ベーン１０４がチャンバ１１７の進角壁部１０２ａと接触するか、進角壁部１０２ａに略近接する際の位置として規定され、ベーンの「遅角端部停止位置」と称されてもよい。

戻り止めモードにおいて、３つの機能が生じる。戻り止めモードの第１の機能として、スプールランド１１１ｂがスプールランド１１１ａと１１１ｂとの間のライン１１２からの流体の流れが他のライン及びライン１１３のいずれにも流入しないように遮断する位置へとスプール１１１を移動することにより、制御バルブ１０９からのフェイザーの制御を効果的に取り除くというものである。戻り止めモードの第２の機能として、戻り止めバルブ回路１３３を開放すなわちオンするというものである。戻り止めバルブ回路１３３は、ベーン１０４が中間位相角度位置に到達するまで、フェイザーを進角又は遅角に移動させるよう完全制御する。戻り止めモードの第３の機能として、ロックピン回路１２３から放出を行い、中間ロックピン１４３をハウジングアセンブリ１００の端部プレートの凹部１４２に係合させるというものである。端部ロックピン１４７からも放出を行い、端部ロックピン１４７は端部ロックピンばね１４４によってロック解除位置にばね付勢されることに注意しなければならない。中間位相角度位置又は中間位置は、ベーン１０４が、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５との間にチャンバを規定する進角壁部１０２ａと遅角壁部１０３ａとの間のいずれかの箇所にある際の位置である。中間位相角度位置は、進角壁部１０２ａと遅角壁部１０３ａとの間の任意の箇所とすることができ、ベーン１０４に対して戻り止め通路１２８及び１３４がどこにあるかによって判定される。

スプール１１１は、パルス幅変調可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルに基づき、そのストロークに合わせて対応位置に移動する。可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルが約４０％、６０％、及び６０％超であると、スプール１１１は、各々、遅角モード／遅角ロックモード、ヌルモード（保持位置）、及び進角モードに対応する位置に移動し、パイロットバルブ１３０は加圧され、第１位置に移動及び保持され、油圧戻り止め回路１３３は閉鎖され、中間ロックピン１４３は加圧されてロック解除位置に解放されるであろう。遅角ロックモード又は端部停止ロックモードにおいて、端部ロックピン１４７は、加圧され、ハウジングアセンブリ１００の端部プレートの凹部１４１に係合する。

可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルが０％であると、スプール１１１は、パイロットバルブ１３０が放出を行い、第２位置に移動するように戻り止めモードに移行し、油圧戻り止め回路１３３は開放され、中間ロックピン１４３は放出を行い、凹部１４２に係合されるであろう。端部ロックピン１４７もまたライン１４６を通じて排出ライン１２１に放出を行い、端部ロックピンばね１４４が、端部ロックピン１４７を凹部１４１との係合から解放するように付勢することにより、ロック解除位置にくるようにする。動力又は制御が喪失されると、フェイザーがロック位置にデフォルトされるため、油圧戻り止め回路１３３を開放し、パイロットバルブ１３０の放出を行い、中間ロックピン１４３の放出を行って凹部１４２と係合させるため、スプールストロークに沿った最終位置として０％の負荷サイクルが選択される。以上に列挙した負荷サイクルのパーセンテージは、一例であり、変更されてもよいことに注意しなければならない。さらに、所望に応じて、負荷サイクルが１００％のとき、油圧戻り止め回路１３３が開放され、パイロットバルブ１３０が放出を行い、中間ロックピン１４３が放出を行って凹部１４２に係合されてもよい。

負荷サイクルが６０％を超えて設定されると、フェイザーのベーンは、進角位置に向かって、且つ／又は、進角位置において移動する。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、進角位置について３．５〜５ｍｍの範囲である。

図１は、進角位置に移動するフェイザーを示している。進角位置に移動させるため、負荷サイクルは６０％を超えるよう増加され、ばね１１５の力がＶＦＳ１０７の力と均衡するまで、スプール１１１に掛かるＶＦＳ１０７の力が増し、スプール１１１が進角モードでＶＦＳ１０７により右側に移動される。図示の進角モードにおいて、スプールランド１１１ａは、ライン１１２を遮断し、ライン１１３及び１１４が開放される。カムシャフトトルクによって遅角チャンバ１０３を加圧し、流体を遅角チャンバ１０３から進角チャンバ１０２内に移動させ、ベーン１０４を遅角壁部１０３ａに向かって移動させる。流体は、ライン１１３を通って、遅角チャンバ１０３からスプールランド１１１ａと１１１ｂとの間の制御バルブ１０９に流出し、中心ライン１１４及び進角チャンバ１０２に通じるライン１１２に再循環する。

補給オイルは、漏れの補給を行うポンプ１４０によって供給部Ｓからフェイザーに供給され、ライン１１９に流入する。制御バルブ１０９がカムシャフト内にある場合、ライン１１９は、軸受を通してドリル穴開けされてもよい。ライン１１９は、２つのライン１１９ａ及び１１９ｂに分割される。

ライン１１９ｂは、注入チェックバルブ１１８及び制御バルブ１０９に通じる。流体は、制御バルブ１０９から、進角チェックバルブ１０８を通ってライン１１４に流入し、進角チャンバ１０２に流れる。

ライン１１９ａは、２つの異なるライン、つまりライン１４６から端部ロックピン１４７と、ライン１４５から中間ロックピン１４３に通じる。ライン１４５はさらに、パイロットバルブ１３０に通じるライン１３２へと分岐する。ライン１１９ａ内の流体の圧力は、ランド１１１ｃと１１１ｄの間のスプール１１１を通ってライン１４５内へ移動し、中間ロックピンばね１３９に抗って中間ロックピン１４３を解放位置に付勢する。ライン１４５内の流体もまた、ライン１３２を通って流れ、ばね１３１に抗ってパイロットバルブ１３０を加圧し、遅角戻り止めライン１３４、進角戻り止めライン１２８、及びライン１２９が図１に示すとおり遮断されて戻り止め回路がオフされる位置までパイロットバルブ１３０を移動する。同時に、端部ロックピン１４７と流体連通したライン１４６からの流体が排出ライン１２１に放出されることで、端部ロックピンばね１４４が、凹部１４１との係合から解放されるよう端部ロックピン１４７を付勢することにより、ロック解除位置にくるようにする。排出ライン１２１は、ライン１４５が放出を行わないようにするスプールランド１１１ｃにより遮断される。スプールランド１１１ｂは、ライン１１３からの流体が排出ライン１２１を通って放出されないようにする。

負荷サイクルが４０〜６０％の範囲に設定されると、フェイザーのベーンが遅角位置に移動し、且つ／又は、遅角位置において移動する。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、遅角位置について、２〜３．５ｍｍの範囲である。

図５は、遅角位置に移動するフェイザーを示している。遅角位置に移動させるには、負荷サイクルは、４０％超且つ６０％未満に変更され、ばね１１５の力がＶＦＳ１０７の力と均衡するまで、スプール１１１に掛かるＶＦＳ１０７の力が低減され、スプール１１１がばね１１５によって移動される。遅角モードにおいて、スプールランド１１１ｂがライン１１３を遮断し、ライン１１２及び１１４が開放される。カムシャフトトルクが進角チャンバ１０２を加圧することにより、進角チャンバ１０２内の流体を遅角チャンバ１０３内に移動させ、ベーン１０４を進角チャンバ壁部１０２ａに向かって移動させる。流体は、ライン１１２を通って、進角チャンバ１０２からスプールランド１１１ａ及び１１１ｂの間の制御バルブ１０９に流出し、中心ライン１１４及び遅角チャンバ１０３に通じるライン１１３に再循環する。

補給オイルは、漏れの補給を行うポンプ１４０によって供給部Ｓからフェイザーに供給され、ライン１１９に流入する。ライン１１９は、２つのライン１１９ａ及び１１９ｂに分割される。ライン１１９ｂは、注入チェックバルブ１１８及び制御バルブ１０９に通じる。流体は、制御バルブ１０９から、遅角チェックバルブ１１０を通ってライン１１４に流入し、遅角チャンバ１０３に流れる。

ライン１１９ａは、２つの異なるライン、すなわちライン１４６から端部ロックピン１４７と、ライン１４５から中間ロックピン１４３に通じる。ライン１４５はさらに、パイロットバルブ１３０に通じるライン１３２に分岐する。ライン１１９ａ内の流体の圧力は、ランド１１１ｃと１１１ｄの間のスプール１１１を通ってライン１４５内へ移動し、中間ロックピンばね１３９に抗って中間ロックピン１４３を解放位置に付勢し、ロックピン回路１２３に流体を充填する。ライン１４５内の流体もまた、ライン１３２を通って流れ、ばね１３１に抗ってパイロットバルブ１３０を加圧し、遅角戻り止めライン１３４、進角戻り止めライン１２８、及びライン１２９が遮断されて戻り止め回路がオフされる位置までパイロットバルブ１３０を移動する。ライン１４６は、スプールランド１１１ｃ及び１１１ｄの間の排出ライン１２１に部分的に開放される。端部ロックピン１４７は、図２に示すとおり、端部プレートの凹部１４１が端部ロックピン１４７と配列されるまで、解放位置においてばね１４４に抗うよう部分的に付勢されたままとされるであろう。排出ライン１２１はスプールランド１１１ｃによって遮断されることにより、ライン１４５及び１４６から放出されないようにする。

負荷サイクルが４０〜６０％の範囲に設定されると、フェイザーのベーンが遅角ロック位置に移動し、且つ／又は、遅角ロック位置において移動する。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、遅角ロック位置について、約２ｍｍである。

図２は、最遅角位置又は遅角端部停止位置において、遅角ロック位置にあるフェイザーを示している。最遅角位置に移動させるには、負荷サイクルは、４０％超且つ６０％未満に変更され、ばね１１５の力がＶＦＳ１０７の力と均衡するまで、スプール１１１に掛かるＶＦＳ１０７の力が低減され、スプール１１１がばね１１５によって図面の端部停止ロックモードにおいて左側に移動される。図示の端部停止ロックモードにおいて、スプールランド１１１ｂがライン１１３を遮断し、ライン１１２及び１１４が開放される。カムシャフトトルクが進角チャンバ１０２を加圧することにより、進角チャンバ１０２内の流体を遅角チャンバ１０３内に移動させ、ベーン１０４を進角チャンバ壁部１０２ａに向かって移動させる。流体は、ライン１１２を通って、進角チャンバ１０２からスプールランド１１１ａ及び１１１ｂの間の制御バルブ１０９に流出し、中心ライン１１４及び遅角チャンバ１０３に通じるライン１１３に再循環する。フェイザーは、ベーン１０４が進角壁部１０２ａに接触するか、又は進角壁部１０２ａに略近接する際、最遅角位置又は遅角端部停止位置にくる。

補給オイルは、漏れの補給を行うポンプ１４０によって供給部Ｓからフェイザーに供給され、ライン１１９に流入する。ライン１１９は、２つのライン１１９ａ及び１１９ｂに分割される。ライン１１９ｂは、注入チェックバルブ１１８及び制御バルブ１０９に通じる。流体は、制御バルブ１０９から、遅角チェックバルブ１１０を通ってライン１１４に流入し、遅角チャンバ１０３に流れる。

ライン１１９ａは、２つの異なるライン、つまりライン１４６から端部ロックピン１４７と、ライン１４５から中間ロックピン１４３に通じる。ライン１４５はさらに、パイロットバルブ１３０に通じるライン１３２へと分岐する。ライン１１９ａ内の流体の圧力は、ランド１１１ｃと１１１ｄの間のスプール１１１を通ってライン１４５内へ移動し、ばね１４４に抗って中間ロックピン１４３を解放位置に付勢し、ロックピン回路１２３に流体を充填する。ライン１４５内の流体もまた、ライン１３２を通って流れ、ばね１３１に抗ってパイロットバルブ１３０を加圧し、遅角戻り止めライン１３４、進角戻り止めライン１２８、及びライン１２９が遮断されて戻り止め回路がオフされる位置までパイロットバルブ１３０を移動する。ライン１４６はまた、ライン１１９ａからの流体も受容する。ライン１４６内の流体は、端部プレート１７１の凹部１４１内に端部ロックピン１４７を付勢し、ロック位置とされ、回転子アセンブリ１０５に対してハウジングアセンブリ１００をロックする。排出ライン１２１は、ライン１４５及び１４６が放出を行わないようにするスプールランド１１１ｃによって遮断される。

端部ロックピン１４７は、熱いエンジンをシャットダウンする直前の圧力を用いて係合又はロックされる。スプールバルブ１１１は、２ｍｍ（端部停止ロックモード）位置に留まり、端部ロックピン１４７の後方にオイルを捕獲し、オイルがロックピンチャンバに残留する限り、端部ロックピン１４７を係合状態に保持するであろう。エンジンが「停止−始動」エンジン技術、次いで「キーオフ」で用いられるようなエンジン制御シャットダウンとは対照的に、顧客主導「キーオフ」モードに移行すると、制御バルブ１０９はゼロ位置に移動することにより、完全停止ロックの放出及び解放を行うであろう。これにより、次のエンジンクランキングサイクル中、フェイザーを最適な冷間始動位置に戻すこととなろう。

フェイザーの保持位置は、ハウジングに対して、ベーンの遅角位置と進角位置との間に生じるのが好ましい。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、３．５ｍｍである。

図３は、ヌル位置のフェイザーを示している。この位置において、可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルは約６０％であり、保持モードにおいて、スプール１１１の一端に掛かるＶＦＳ１０７の力はスプール１１１の他端に掛かるばね１１５の力に等しい。ランド１１１ａ及び１１１ｂは各々、ライン１１２及び１１３からの流体の流れを遮断する。補給オイルは、漏れの補給を行うポンプ１４０によって供給部Ｓからフェイザーに供給され、ライン１１９に流入する。

ライン１１９は、２つのライン１１９ａ及び１１９ｂに分割される。ライン１１９ｂは、注入チェックバルブ１１８及び制御バルブ１０９に通じる。流体は、制御バルブ１０９から、チェックバルブ１０８又は１１０のいずれかを通ってライン１１４に流入し、進角チャンバ１０２又は遅角チャンバ１０３に流れる。ライン１１９ａは、ライン１４５と中間ロックピン１４３とに通じる。ライン１４５はさらに、パイロットバルブ１３０に通じるライン１３２へと分岐する。ライン１１９ａ内の流体の圧力は、ランド１１１ｃと１１１ｄの間のスプール１１１を通ってライン１４５内へ移動し、中間ロックピンばね１３９に抗って中間ロックピン１４３を解放位置に付勢する。ライン１４５内の流体もまた、ライン１３２を通って流れ、ばね１３１に抗ってパイロットバルブ１３０を加圧し、遅角戻り止めライン１３４、進角戻り止めライン１２８、及びライン１２９が遮断されて戻り止め回路がオフされる位置までパイロットバルブ１３０を移動する。排出ライン１２１は、ライン１４５が放出を行わないようにするスプールランド１１１ｃによって遮断される。ライン１４６内の流体は、排出ライン１２１を通ってスプールランド１１１ｂと１１１ｃとの間で放出される。ライン１４６による放出で、端部ロックピンばね１４４に、凹部から離間してロック解除位置へ向かうよう端部ロックピン１４７を付勢させる。

負荷サイクルが０％であると、フェイザーのベーンは中間位置又は中間位相角度位置にくる。スプールのストローク（スプールのスリーブに対する位置）は０ｍｍである。

図４は、中間位置又は中間位相角度位置にあるファイザーを示しており、可変力ソレノイドの負荷サイクルは０％であり、スプール１０９は戻り止めモードで、パイロットバルブ１３０はスプールを通じて、サンプすなわち排出タンクに通じる排出ライン１２１に放出を行い、油圧戻り止め回路１３３が開放、すなわちオンされる。

可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルが０％に変化するのに先立ってベーン１０４がどこにあるかに応じて、進角戻り止めライン１２８又は遅角戻り止めライン１３４のいずれかが、各々進角チャンバ１０２又は遅角チャンバ１０３に露出される。またエンジンがクランキング中に異常シャットダウンした場合（例えば、エンスト）、可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルは０％になり、回転子アセンブリ１０５は戻り止め回路を介して中間位置又は中間位相角度位置に移動し、中間ロックピン１４３は、エンジンの異常シャットダウンに先立ってベーン１０４がハウジングアセンブリ１００に対してどの位置にあったかに関わらず、中間位置又は中間位相角度位置において係合されるであろう。

電子制御を用いることなく中間位置又は中間位相角度位置にデフォルトするという本発明に係るフェイザーの能力により、フェイザーは、カムフェイザー位置の制御に電子制御が通常用いられないエンジンクランキングの間でさえも、フェイザーを中間位置又は中間位相角度位置に移動させる。またフェイザーが中間位置又は中間位相角度位置にデフォルトされるため、特に制御信号又は動力が喪失されると、ＶＣＴフェイザーのアクティブコントロールがなくてもエンジンが始動及び作動可能となることを保証するフェールセーフ位置を提供する。フェイザーは、エンジンクランキングに際して中間位置又は中間位相角度位置を採るため、フェイザーの位相をより長く移動することが可能となり、較正の機会を提供する。従来、エンジンのクランキングや始動に際して中間位置又は中間位相角度位置が存在せず、エンジンは最進角又は最遅角の停止位置のいずれかで始動することが困難であったため、フェイザーの移動を長くしたり、位相角度を長くすることは不可能であった。

可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルが０％に設定されたばかりでは、スプール１１１に掛かるＶＦＳの力が低減し、ばね１１５は、スプールの戻り止めモードへの移動の最左端までスプール１１１を移動させる。戻り止めモードにおいて、スプールランド１１１ｂは、スプールランド１１１ａ及び１１１ｂの間のライン１１２からの流体の流れが、他のライン及びライン１１３のいずれにも流入するのを遮断し、効果的に制御バルブ１０９からフェイザーに掛かる制御を取り除く。同時に、供給部からの流体は、ライン１１９を通ってライン１１９ｂに流れ、注入チェックバルブ１１８を通ってスリーブ１１６内の孔部周囲の共通ライン１１４に流れてもよい。

流体は、スプールランド１１１ｄにより、ライン１１９ａからライン１４５へ、且つライン１３２からパイロットバルブ１３０へと流れないようにされる。流体がライン１４５及び１３２に流れることができないため、パイロットバルブ１３０は排出ライン１２１に放出を行い、進角戻り止めライン１２８及び遅角戻り止めライン１３４の間の通路をパイロットバルブ１３０を通じてライン１２９及び共通ライン１１４に開放する。換言すると、油圧戻り止め回路１３３を開放、すなわちオンする。中間ロックピンばね１３９は、流体をライン１３２及び１４５から排出することにより、中間ロックピン１４３を付勢し、ハウジングアセンブリ１００の端部プレート内の凹部１４２に係合させ、回転子アセンブリ１０５に対してハウジングアセンブリ１００をロックする。同時に、流体も、排出ライン１２１を通じてライン１４６から排出される。端部ロックピンばね１４７は、ライン１４６から放出される流体により、端部ロックピン１４７を解除位置、すなわちロック解除位置へと付勢する。

ベーン１０４が進角位置付近又は進角位置においてハウジングアセンブリ１００内に配置され、進角戻り止めライン１２８が進角チャンバ１０２に露出されると、進角チャンバ１０２からの流体が進角戻り止めライン１２８内に流入し、解放パイロットバルブ１３０を流れ、且つ、共通ライン１１４に通じるライン１２９に流れる。流体は、共通ライン１１４から、チェックバルブ１１０を通って流れ、遅角チャンバ１０３内に流入し、ベーン１０４をハウジングアセンブリ１００に対して移動させて進角チャンバ１０２に対して進角戻り止めライン１２８を閉鎖すなわち遮断する。回転子アセンブリ１０５が進角戻り止めライン１２８を進角チャンバ１０２から閉鎖するため、ベーン１０４は、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５との間に形成されたチャンバ内で中間位置又は中間位相角度位置に移動する。

ベーン１０４が遅角位置付近又は遅角位置においてハウジングアセンブリ１００内に配置され、遅角戻り止めライン１３４が遅角チャンバ１０３に露出されると、遅角チャンバ１０３からの流体は、遅角戻り止めライン１３４内に流入し、解放されたパイロットバルブ１３０を通って流れ、且つ共通ライン１１４に通じるライン１２９に流れる。流体は、共通ライン１１４から、チェックバルブ１０８を通じて流れ、且つ進角チャンバ１０２内に流入し、ベーン１０４をハウジングアセンブリ１００に対して移動させて、遅角戻り止めライン１３４を遅角チャンバ１０３に対して閉鎖する。回転子アセンブリ１０５が遅角戻り止めライン１３４を遅角チャンバ１０３から閉鎖するので、ベーン１０４は、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５との間に形成されたチャンバ内で中間位置又は中間位相角度位置に移動される。

端部停止ロックモードを最遅角位置におけるフェイザーのロックとして説明したが、最遅角位置は、最進角におけるフェイザーのロックと代替されてもよいことに注意しなければならない。この位置において、最進角は、ベーン１０４が遅角壁部１０３ａと接触するか、又は図８に示すとおり、遅角壁部１０３ａに略近接している際の位置であり、ベーンの「進角端部停止位置」と称されてもよい。

最進角で端部停止ロックモードのフェイザーについて、進角モードでは、スプール１１１は、流体がスプール１１１を通って遅角チャンバ１０３から進角チャンバ１０２へと流れてもよい位置へと移動され、流体が進角チャンバ１０２からの流出を遮断され、戻り止めバルブ回路１３３がオフ、すなわち閉鎖される。ロックピン１４７及び１４３はともにロック解除位置にある。

遅角モードにおいて、スプール１１１は、流体がスプール１１１を通じて進角チャンバ１０２から遅角チャンバ１０３に流れてもよい位置に移動され、流体は遅角チャンバ１０３からの流出を遮断され、戻り止めバルブ回路１３３はオフされ、ロックピン１４７及び１４３はともにロック解除位置にある。

ヌルモードにおいて、スプール１１１は、進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３からの流体の流出を遮断する位置に移動され、戻り止めバルブ回路１３３はオフされる。

進角ロックモードにおいて、ベーン１０４は既に最進角に移動しており、スプール１１１を通じた遅角チャンバ１０３から進角チャンバ１０２への流れは継続し、流体は進角チャンバ１０２からの流出を遮断される。このモードにおいて、戻り止め回路はオフされ、端部ロックピン１４７は加圧されることにより、ばね１４４が端部ロックピン１４７を圧縮し、端部プレートの凹部１４１に係合させ、ロック位置に移動させる。「最進角」は、ベーン１０４がチャンバ１１７の遅角壁部１０３ａと接触するか、又は遅角壁部１０３ａと略近接した際の位置として規定され、ベーンの「進角端部停止位置」と称されてもよい。

戻り止めモードにおいて、３つの機能が生じる。戻り止めモードの第１の機能として、スプールランド１１１ｂがスプールランド１１１ａと１１１ｂとの間のライン１１２からの流体の流れが他のライン及びライン１１３のいずれにも流入しないように遮断する位置へとスプール１１１を移動することにより、制御バルブ１０９からのフェイザーの制御を効果的に取り除くというものである。戻り止めモードの第２の機能として、戻り止めバルブ回路１３３を開放すなわちオンするというものである。戻り止めバルブ回路１３３は、ベーン１０４が中間位相角度位置に到達するまで、フェイザーを進角又は遅角に移動させるよう完全制御する。戻り止めモードの第３の機能として、ロックピン回路１２３から放出を行い、中間ロックピン１４３をハウジングアセンブリ１００の端部プレートの凹部１４２に係合させるというものである。端部ロックピン１４７からも放出を行い、端部ロックピン１４７は端部ロックピンばね１４４によってロック解除位置に付勢されることに注意しなければならない。中間位相角度位置又は中間位置は、ベーン１０４が、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５との間にチャンバを規定する進角壁部１０２ａと遅角壁部１０３ａとの間のいずれかの箇所にある際の位置である。中間位相角度位置は、進角壁部１０２ａと遅角壁部１０３ａとの間の任意の箇所とすることができ、ベーン１０４に対して戻り止め通路１２８及び１３４がどこにあるかによって判定される。

スプール１１１は、パルス幅変調可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルに基づき、そのストロークに合わせて対応位置に移動する。可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルが約４０％、６０％、及び６０％超であると、スプール１１１は、各々、進角モード／進角ロックモード、ヌルモード、及び遅角モードに対応する位置に移動し、パイロットバルブ１３０は加圧され、第１位置に移動及び保持され、油圧戻り止め回路１３３は閉鎖され、中間ロックピン１４３は加圧されてロック解除位置に解放されるであろう。遅角ロックモード又は端部停止ロックモードにおいて、端部ロックピン１４７は、加圧され、ハウジングアセンブリ１００の端部プレートの凹部１４１に係合する。

可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルが０％であると、スプール１１１は、パイロットバルブ１３０が放出を行い、第２位置に移動するように戻り止めモードに移行し、油圧戻り止め回路１３３は開放され、中間ロックピン１４３は放出を行い、凹部１４２に係合されるであろう。端部ロックピン１４７もまたライン１４６を通じて排出ライン１２１に放出を行い、端部ロックピンばね１４４が、端部ロックピン１４７を凹部１４１との係合から解放するように付勢することにより、ロック解除位置にくるようにする。動力又は制御が喪失されると、フェイザーがロック位置にデフォルトされるため、油圧戻り止め回路１３３を開放し、パイロットバルブ１３０の放出を行い、中間ロックピン１４３の放出を行って凹部１４２と係合させるため、スプールストロークに沿った最終位置として０％の負荷サイクルが選択される。以上に列挙した負荷サイクルのパーセンテージは、一例であり、変更されてもよいことに注意しなければならない。さらに、所望に応じて、負荷サイクルが１００％のとき、油圧戻り止め回路１３３が開放され、パイロットバルブ１３０が放出を行い、中間ロックピン１４３が放出を行って凹部１４２に係合されてもよい。

負荷サイクルが６０％を超えて設定されると、フェイザーのベーンは、遅角位置に向かって、且つ／又は、進角位置において移動する。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、遅角位置について３．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲である。

負荷サイクルが４０〜６０％の範囲に設定されると、フェイザーのベーンが進角位置に移動し、且つ／又は、進角位置において移動する。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、進角位置について、２〜３．５ｍｍの範囲である。

フェイザーの保持位置は、ハウジングに対して、ベーンの遅角位置と進角位置との間に生じるのが好ましい。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、３．５ｍｍである。

負荷サイクルが０％であると、フェイザーのベーンは中間位置又は中間位相角度位置にくる。スプールのストローク（スプールのスリーブに対する位置）は０ｍｍである。

図６は、最遅角位置又は遅角端部停止位置において遅角ロック位置の第２実施形態に係るフェイザーを示している。このフェイザーは、図２に示すフェイザーと同様であり、アキュムレータ２００がライン１４６に付加されている。端部ロックピン１４７の後方のオイルが所望より早く漏れ出すことがあり、熱いエンジンが再始動する前に端部ロックピン１４７が係合解除することがあると見込まれるため、アキュムレータ２００がロックピン切り替え回路１２３のライン１４６と流体連通してもよい。アキュムレータ２００は、エンジンシャットダウン後、端部ロックピン１４７が凹部１４１に係合される時間を延ばす。アキュムレータ２００は、外部ソース２０１及び２０２による圧力下に非圧縮油圧流体を保持する圧力貯蔵槽である。本実施形態において、外部ソースは、ばね２０１で付勢したピストン２０２である。外部ソースはばね、持ち上げられた重り、又は圧縮ガスとすることもできる。他の位置、例えば、ヌルモード（保持位置）、進角モード、遅角モード、及び戻り止めモードは、図１、図３、図４、及び図５との関連で上述した通りであり、ここに参照として組み込む。

図６において、アキュムレータ２００は、ライン１１９及び１１９ａとも連通することができ、アキュムレータがライン１４６内に配置された場合と同様の結果を生じ得ることに注意しなければならない。

図７は、最遅角位置又は遅角端部停止位置において遅角ロック位置の第３実施形態に係るフェイザーを示す。このフェイザーは、図６に示すフェイザーと同様であり、アキュムレータ２００がライン１４６に付加されている。このフェイザーと図６に示すフェイザーとの相違は、注入チェックバルブ１１８の配置である。図７のフェイザーでは、図１〜図５に示す注入チェックバルブ１１８に先立って、対照的に、流体がソースＳから中間ロックピン１４３及び端部ロックピン１４７に供給され、注入チェックバルブ１１８を通じて流れる。

図６において、アキュムレータ２００は、ライン１１９、１１９ａ、又は１１９ｂとも連通することができ、アキュムレータがライン１４６内に配置された場合と同様の結果を生じ得ることに注意しなければならない。

図６及び図７に示す端部停止ロックモードは、最遅角位置におけるフェイザーのロックとして上述したが、最遅角位置は、最進角におけるフェイザーのロックと代替されてもよいことに注意しなければならない。この位置において、最進角は、ベーン１０４が遅角壁部１０３ａと接触するか、又は図８に示すとおり、遅角壁部１０３ａに略近接する際の位置であり、ベーンの「進角端部停止位置」と称されてもよい。

図９〜図１５は、スプールバルブ位置に応じた、ＴＡ ＶＣＴフェイザーの動作モードを示している。図面に示した位置は、ＶＣＴフェイザーの移動方向を規定している。フェイザー制御バルブは無限数の中間位置を有することで、制御バルブがＶＣＴフェイザーの移動方向のみを制御するのでなく、具体的なスプール位置に応じて、ＶＣＴフェイザーが位置を変える速度を制御することが理解される。従って、フェイザー制御バルブも無限の中間位置で作動可能であり、図示の位置に限定されないことが理解される。

オイル供給部１４０からの油圧がベーン１０４を移動させる。制御バルブ２０９は、所望の移動方向に応じて、供給部１４０から進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３から排出ライン１２２へ、又は供給部１４０から遅角チャンバ１０３及び進角チャンバ１０２から排出ライン１２１へ、流体の流れを許容することにより、フェイザーのベーン１０４を移動させる。

フェイザーのハウジングアセンブリ１００は、駆動力を受容する外周１０１と、内側端部プレート（図示せず）と、外側端部プレート（図示せず）を有する。回転子アセンブリ１０５は、カムシャフトに接続され、ハウジングアセンブリ１００内に同軸に配置される。回転子アセンブリ１０５は、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５との間に形成されたチャンバを、進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３に分離するベーン１０４を有する。ベーン１０４は、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５の相対角度位置を移行するよう回転可能である。

さらに、油圧戻り止め回路２３３（図示せず）及びロックピン回路１２３（図示せず）も設けられる。油圧戻り止め回路２３３及びロックピン回路１２３は、基本的には上述の回路の１つであるが、簡潔さのため、個々に検討する。

油圧戻り止め回路２３３は、パイロットバルブ１３０と進角チャンバ１０２をパイロットバルブ１３０及び共通ライン２１４に接続する進角戻り止めライン１２８とに搭載されたばね１３１と、遅角チャンバ１０３をパイロットバルブ１３０に接続する遅角戻り止めライン１３４と、パイロットバルブ１３０及び共通ライン２１４に接続されるライン１２９とを備える。このフェイザーにおいて、共通ライン２１４はパイロットバルブ１３０のみに接続され、制御バルブ２０９には直接接続されないことに注意しなければならない。共通ライン２１４はさらに、進角チェックバルブ１０８及び遅角チェックバルブ１１０と流体連通する。進角チェックバルブ１０８及び遅角チェックバルブ１１０は、進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３からの流体がライン１２９及び油圧戻り止め回路２３３に流入しないようにする。

進角チェックバルブ１０８及び遅角チェックバルブ１１０は常に、パイロットバルブ１３０の開閉に関わらず、オイルがライン１２９に流入しないようにする。パイロットバルブ１３０は、閉鎖時、進角戻り止めライン１２８及び遅角戻り止めライン１３４からの前方流を防ぐ。チェックバルブ１０８及び１１０は、常に後方流を防ぐ。

進角戻り止めライン１２８及び遅角戻り止めライン１３４は、ベーン１０４から所定の距離すなわち長さである。パイロットバルブ１３０は、回転子アセンブリ１０５内にあり、ライン１３２を通じてロックピン回路１２３及びライン１１９ａと流体接続される。ロックピン回路１２３は、中間ロックピン１４３、中間ロックピンばね１３９、ライン１３２、パイロットバルブ１３０、供給ライン１１９ａ、ライン１４５、排出ライン１２１、ライン１４６、端部ロックピン１４７、及び端部ロックピンばね１４４を備える。

中間ロックピン１４３及び端部ロックピン１４７は、回転子アセンブリ１０５、より好ましくはベーン１０４内の孔部にスライド可能に収容される。中間ロックピン１４３の端部は、中間ロックピンばね１３９により、ハウジングアセンブリ１００の端部プレートにおける凹部１４２に向かってばね付勢され、凹部１４２内に嵌合される。端部ロックピン１４７の端部は、ハウジングアセンブリ１００の端部プレートにおいて、凹部１４１から離間するように付勢され、且つ凹部１４１に向かって油圧付勢されて凹部１４１内に嵌合される。油圧戻り止め回路２３３の開閉及びロックピン回路１２３の加圧はともに、位相制御バルブ２０９の切り替え／移動によって制御される。

中間ロックピン１４３及び端部ロックピン１４７がロックピン回路１２３全体の一部であるとき、端部ロックピン１４７から放出を行い、中間ロックピンが加圧又は充填される独立モードが設けられる。例えば、スプールが図９に示す進角位置に完全にある場合、又はこの進角位置に向かって移動している場合、中間ロックピン１４３は加圧又は充填され、中間ロックピン１４３をロック解除位置に移動し、端部ロックピン１４７から放出を行うか充填されず、端部ロックピンをロック解除位置に移動させる。負荷サイクルが低いとき、中間ロックピン１４３は加圧又は充填され、中間ロックピン１４３をロック解除位置に移動させ、端部ロックピン１４７も加圧又は充填され、図１１に示すとおり、端部ロックピン１４７をロック位置に移動させる。負荷サイクルが０％であるとき、中間ロックピン１４３及び端部ロックピン１４７は双方とも、図１３に示すとおり、放出を行うか又は充填されないで、中間ロックピン１４３がロック位置に移動し、端部ロックピン１４７がロック解除位置に移動される。

制御バルブ２０９、好ましくはスプールバルブは、スリーブ１１６内にスライド可能に受容される円筒形ランド２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ、及び２１１ｅを有するスプール２１１を備える。制御バルブは、カムシャフトでパイロット動作する回転子アセンブリ１０５の孔部内、又はフェイザーの中心ボルトにおいて、フェイザーから離間して配置されてもよい。スプールの一端はばね１１５に接触し、スプールの他端はパルス幅変調可変力ソレノイド（ＶＦＳ）１０７に接触する。ソレノイド１０７は、電流又は電圧を変化させることにより、若しくは他の適用可能な方法によって線形に制御されてもよい。さらにスプール２１１の反対の端部は、可変力ソレノイド１０７の代わりにモータ又は他のアクチュエータに接触して影響を受けてもよい。

制御バルブ２０９の位置は、可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルを制御するエンジン制御部（ＥＣＵ）１０６によって制御される。ＥＣＵ１０６は、好ましくは、エンジン、メモリ、並びに外部装置及びセンサとデータ交換に用いられる入力出力ポートを制御するために種々の演算プロセスを作動させる中央処理装置（ＣＰＵ）を備える。

スプール２１１の位置は、ＥＣＵ１０６によって制御されるばね１１５及びソレノイド１０７の影響を受ける。フェイザーの制御についての詳細は、以下に議論する。スプール２１１の位置により、フェイザーの動き（例えば、進角位置、保持位置、遅角位置、又は遅角ロック位置への移動）と、ロックピン回路１２３及び油圧戻り止め回路２３３が開放（オン）しているか閉鎖（オフ）しているか、中間ロックピン１４３又は端部ロックピン１４７がロック位置又はロック解除位置にあるかを制御する。換言すると、スプール２１１の位置により、パイロットバルブ１３０をアクティブ制御する。制御バルブ２０９は、進角モード、遅角モード、遅角ロックモード、ヌルモード（保持位置）、及び戻り止めモードを有する。

進角モードにおいて、スプール２１１は、流体がスプール２１１を通じて供給部１４０から進角チャンバ１０２へ流れてもよい位置に移動する。流体は、スプール２１１により、進角チャンバ１０２から流出しないように遮断される。遅角チャンバ１０３内の流体は、スプール２１１を通じて排出ライン１２２に放出される。戻り止めバルブ回路１３３は、オフすなわち閉鎖される。ロックピン１４７及び１４３はともに、ロック解除位置にある。

遅角モードにおいて、スプール２１１は、流体がスプール２１１を通じて供給部１４０から遅角チャンバ１０３に流れてもよい位置に移動される。流体は、スプール２１１により、遅角チャンバ１０３からの流出を遮断される。進角チャンバ１０２内の流体は、スプール２１１を通って排出ライン１２１へ放出される。戻り止めバルブ回路２３３はオフされ、ロックピン１４７及び１４３はともにロック解除位置にある。

ヌルモードにおいて、スプール２１１は、進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３から流体が流出しないように遮断する位置へと移動し、戻り止めバルブ回路２３３がオフされる。

遅角ロックモード又は端部停止ロックモードにおいて、ベーン１０４は既に、最遅角位置又は遅角端部停止位置へ移動しており、進角チャンバ１０２からの流体は、スプール２１１を通じて排出ライン１２１に流れる。供給部１４０からは、依然として遅角チャンバに流体が供給される。本モードにおいて、戻り止め回路がオフされ、端部ロックピン１４７が加圧されることにより、ばね１４４に端部ロックピン１４７を圧縮させ、端部プレートの凹部１４１と係合させてロック位置に移動させる。「最遅角位置」は、ベーン１０４がチャンバ１１７の進角壁部１０２ａと接触するか、進角壁部１０２ａに略近接する際の位置として規定され、ベーンの「遅角端部停止位置」と称されてもよい。

戻り止めモードにおいて、３つの機能が生じる。戻り止めモードの第１の機能として、スプールランド２１１ｂがライン１１３及び遅角チャンバ１０３からの流体を排出ライン１２２に流出させないよう遮断し、スプールランド２１１ｄがライン１１２及び進角チャンバ１０２からの流体を排出ライン１２１に流出させないように遮断する位置にスプール２１１を移動させることにより、制御バルブ２０９からのフェイザーの制御を効果的に取り除くというものである。戻り止めモードの第２の機能として、戻り止めバルブ回路２３３を開放すなわちオンするというものである。戻り止めバルブ回路２３３は、ベーン１０４が中間位相角度位置に到達するまで、フェイザーを進角又は遅角に移動させるよう完全制御する。戻り止めモードの第３の機能として、ロックピン回路１２３から放出を行い、中間ロックピン１４３をハウジングアセンブリ１００の端部プレートの凹部１４２に係合させるというものである。端部ロックピン１４７からも放出を行い、端部ロックピン１４７は端部ロックピンばね１４４によってロック解除位置にばね付勢されることに注意しなければならない。中間位相角度位置又は中間位置は、ベーン１０４が、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５との間にチャンバを規定する進角壁部１０２ａと遅角壁部１０３ａとの間のいずれかの箇所にある際の位置である。中間位相角度位置は、進角壁部１０２ａと遅角壁部１０３ａとの間の任意の箇所とすることができ、ベーン１０４に対して戻り止め通路１２８及び１３４がどこにあるかによって判定される。

スプール２１１は、パルス幅変調可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルに基づき、そのストロークに合わせて対応位置に移動する。可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルが約４０％、６０％、及び６０％超であると、スプール２１１は、各々、遅角モード／遅角ロックモード、ヌルモード、及び進角モードに対応する位置に移動し、パイロットバルブ１３０は加圧され、第１位置に移動及び保持され、油圧戻り止め回路２３３は閉鎖され、中間ロックピン１４３は加圧されてロック解除位置に解放されるであろう。遅角ロックモード又は端部停止ロックモードにおいて、端部ロックピン１４７は、加圧され、ハウジングアセンブリ１００の端部プレートの凹部１４１に係合する。

可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルが０％であると、スプール２１１は、パイロットバルブ１３０が放出を行い、第２位置に移動するように戻り止めモードに移行し、油圧戻り止め回路２３３は開放され、中間ロックピン１４３は放出を行い、凹部１４２に係合されるであろう。端部ロックピン１４７もまたライン１４６を通じて排出ライン１２１に放出を行い、端部ロックピンばね１４４が、端部ロックピン１４７を凹部１４１との係合から解放するように付勢することにより、ロック解除位置にくるようにする。動力又は制御が喪失されると、フェイザーがロック位置にデフォルトされるため、油圧戻り止め回路１３３を開放し、パイロットバルブ１３０の放出を行い、中間ロックピン１４３の放出を行って凹部１４２と係合させるため、スプールストロークに沿った最終位置として０％の負荷サイクルが選択される。以上に列挙した負荷サイクルのパーセンテージは、一例であり、変更されてもよいことに注意しなければならない。さらに、所望に応じて、負荷サイクルが１００％のとき、油圧戻り止め回路２３３が開放され、パイロットバルブ１３０が放出を行い、中間ロックピン１４３が放出を行って凹部１４２に係合されてもよい。

負荷サイクルが６０％を超えて設定されると、フェイザーのベーンは、進角位置に向かって、且つ／又は、進角位置において移動する。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、進角位置について３．５〜５ｍｍの範囲である。

図９は、進角位置に移動するフェイザーを示している。進角位置に移動させるには、負荷サイクルは、６０％を上回って増加し、ばね１１５の力がＶＦＳ１０７の力と均衡するまで、スプール２１１に掛かるＶＦＳ１０７の力を増加させ、スプール２１１を進角モードにおいてＶＦＳ１０７により左側に移動させる。

進角モードにおいて、スプールランド２１１ｃは、進角チャンバ１０２及び供給部からの流体が排出ライン１２１に排出されないようにする。流体は、ポンプ１４０により、供給部Ｓからフェイザーに供給され、ライン１１９に流入する。制御バルブ２０９がカムシャフト内にある場合、ライン１１９は、軸受を通してドリル穴開けされてもよい。ライン１１９は、２つのライン１１９ａ及び１１９ｂに分割される。ライン１１９ｂは、注入チェックバルブ１１８及び制御バルブ２０９に通じる。流体は、ライン１１９ｂから、スプールランド２１１ｂ及び２１１ｃの間のスプール２１１を通じて、またライン１１２を通じて進角チャンバ１０２へ供給される。同時に、遅角チャンバ１０３内の流体は、ライン１１３を通じて、またスプールランド２１１ａ及び２１１ｂの間のスプール２１１を通じて排出ライン１２２に排出される。流体は、スプールランド２１１ｂにより、供給部１４０から遅角チャンバ１０３への供給がなされないようにする。進角チャンバ１０２内の流体は、ベーン１０４を遅角壁部１０３ａに向かって移動させる。

ライン１１９ａは、２つの異なるライン、つまりライン１４６から端部ロックピン１４７と、ライン１４５から中間ロックピン１４３に通じる。ライン１４５はさらに、パイロットバルブ１３０に通じるライン１３２へと分岐する。ライン１１９ａ内の流体の圧力は、ランド２１１ｄ及び２１１ｅの間のスプール２１１を通ってライン１４５内へ移動し、中間ロックピンばね１３９に抗って中間ロックピン１４３を解放位置に付勢する。ライン１４５内の流体もまた、ライン１３２を通って流れ、ばね１３１に抗ってパイロットバルブ１３０を加圧し、遅角戻り止めライン１３４、進角戻り止めライン１２８、及びライン１２９が図９に示すとおり遮断されて戻り止め回路がオフされる位置までパイロットバルブ１３０を移動する。同時に、ライン１４６からの流体が端部ロックピン１４７と流体連通し、スプールランド２１１ｄ及び２１１ｃの間の排出ライン１２１に放出されることで、端部ロックピンばね１４４が、凹部１４１との係合から解放されるよう端部ロックピン１４７を付勢することにより、ロック解除位置にくるようにする。排出ライン１２１は、ライン１４５が放出を行わないようにするスプールランド２１１ｄにより遮断される。

負荷サイクルが４０〜６０％の範囲に設定されると、フェイザーのベーンが遅角位置に移動し、且つ／又は、遅角位置において移動する。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、遅角位置について、２〜３．５ｍｍの範囲である。

図１０は、遅角位置に移動するフェイザーを示している。遅角位置に移動させるには、負荷サイクルは、４０％超且つ６０％未満に変更され、ばね１１５の力がＶＦＳ１０７の力と均衡するまで、スプール２１１に掛かるＶＦＳ１０７の力が低減され、スプール２１１がばね１１５によって移動される。

遅角モードにおいて、スプールランド２１１ｂは、遅角チャンバ１０３及び供給部Ｓからの流体が排出ライン１２２に排出されないようにする。流体は、ポンプ１４０により、供給部Ｓからフェイザーに供給され、ライン１１９に流入する。制御バルブ２０９がカムシャフト内にある場合、ライン１１９は、軸受を通してドリル穴開けされてもよい。ライン１１９は、２つのライン１１９ａ及び１１９ｂに分割される。ライン１１９ｂは、注入チェックバルブ１１８及び制御バルブ２０９に通じる。流体は、ライン１１９ｂから、スプールランド２１１ｂ及び２１１ｃの間のスプール２１１を通じて、またライン１１３を通じて遅角チャンバ１０３へ供給される。同時に、進角チャンバ１０２内の流体は、ライン１１２を通じて、またスプールランド２１１ｃ及び２１１ｄの間のスプール２１１を通じて排出ライン１２１に排出される。流体は、スプールランド２１１ｃにより、供給部１４０から進角チャンバ１０２への供給がなされないようにする。進角チャンバ１０３内の流体は、ベーン１０４を進角壁部１０２ａに向かって移動させる。

ライン１１９ａは、２つの異なるライン、つまりライン１４６から端部ロックピン１４７と、ライン１４５から中間ロックピン１４３に通じる。ライン１４５はさらに、パイロットバルブ１３０に通じるライン１３２へと分岐する。ライン１１９ａ内の流体の圧力は、ランド２１１ｄ及び２１１ｅの間のスプール２１１を通ってライン１４５内へ移動し、中間ロックピンばね１３９に抗って中間ロックピン１４３を解放位置に付勢し、ロックピン回路１２３に流体を充填する。ライン１４５内の流体もまた、ライン１３２を通って流れ、ばね１３１に抗ってパイロットバルブ１３０を加圧し、遅角戻り止めライン１３４、進角戻り止めライン１２８、及びライン１２９が遮断されて戻り止め回路がオフされる位置までパイロットバルブ１３０を移動する。ライン１４６は、ライン１１９ａからの流体で加圧され、端部ロックピン１４７は、図１０に示すとおり、端部プレートの凹部１４１が端部ロックピン１４７と配列されるまで、解放位置においてばね１４４に抗うよう部分的に付勢されたままとされるであろう。排出ライン１２１は、ライン１４５及び１４６が放出を行わないようにするスプールランド２１１ｄによって遮断される。

負荷サイクルが４０〜６０％の範囲に設定されると、フェイザーのベーンが遅角ロック位置に移動し、且つ／又は、遅角ロック位置において移動する。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、遅角ロック位置について、約２ｍｍである。

図１１は、最遅角位置又は遅角端部停止位置において、遅角ロック位置にあるフェイザーを示している。最遅角位置に移動させるには、負荷サイクルは、４０％超且つ６０％未満に変更され、ばね１１５の力がＶＦＳ１０７の力と均衡するまで、スプール２１１に掛かるＶＦＳ１０７の力が低減され、スプール２１１がばね１１５によって図面の端部停止ロックモードにおいて右側に移動される。

図示の端部停止ロックモードにおいて、スプールランド２１１ｂは、遅角チャンバ１０３及び供給部Ｓからの流体が排出ライン１２２に排出されないようにする。流体は、ポンプ１４０により、供給部Ｓからフェイザーに供給され、ライン１１９に流入する。制御バルブ２０９がカムシャフト内にある場合、ライン１１９は、軸受を通してドリル穴開けされてもよい。ライン１１９は、２つのライン１１９ａ及び１１９ｂに分割される。ライン１１９ｂは、注入チェックバルブ１１８及び制御バルブ２０９に通じる。流体は、ライン１１９ｂから、スプールランド２１１ｂ及び２１１ｃの間のスプール２１１を通じて、またライン１１３を通じて遅角チャンバ１０３へ供給される。同時に、進角チャンバ１０２内の流体は、ライン１１２を通じて、またスプールランド２１１ｃ及び２１１ｄの間のスプール２１１を通じて排出ライン１２１に排出される。流体は、スプールランド２１１ｃにより、供給部１４０から進角チャンバ１０２への供給がなされないようにする。遅角チャンバ１０３内の流体は、ベーン１０４を進角壁部１０２ａに向かって移動させる。端部停止ロックモードは、ベーン１０４が遅角壁部１０３ａと適切な接触を行うように移動されており、端部ロックピン１４７をハウジングアセンブリ１００の端部プレートの凹部１４１と配列して凹部１４１に係合する以外は、図１０に示す遅角モードと同様であることに注意しなければならない。端部ロックピン１４７をハウジングアセンブリ１００の端部プレートの凹部１４１と係合させることにより、ベーン１０４が最終移動端部にある位置において回転子アセンブリ１０５に対してベーン１０４をロックする。中間ロックピン１４３は解放位置のままである。排出ライン１２１は、ライン１４５及び１４６に放出を行わせないようにするスプールランド２１１ｄによって遮断される。

ライン１４５内の流体もまた、ライン１３２を通って流れ、ばね１３１に抗ってパイロットバルブ１３０を加圧し、遅角戻り止めライン１３４、進角戻り止めライン１２８、及びライン１２９が遮断されて戻り止め回路がオフされる位置までパイロットバルブ１３０を移動する。

端部ロックピン１４７は、熱いエンジンをシャットダウンする直前の圧力を用いて係合又はロックされる。スプールバルブ２１１は、２ｍｍ（端部停止ロックモード）位置に留まり、端部ロックピン１４７の後方にオイルを捕獲し、オイルがロックピンチャンバに残留する限り、端部ロックピン１４７を係合状態に保持するであろう。エンジンが「停止−始動」エンジン技術、次いで「キーオフ」で用いられるようなエンジン制御シャットダウンとは対照的に、顧客主導「キーオフ」モードに移行すると、制御バルブ２０９はゼロ位置に移動することにより、完全停止ロックの放出及び解放を行うであろう。これにより、次のエンジンクランキングサイクル中、フェイザーを最適な冷間始動位置に戻すこととなろう。

フェイザーの保持位置は、ハウジングに対して、ベーンの遅角位置と進角位置との間に生じるのが好ましい。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、３．５ｍｍである。

図１２は、ヌル位置のフェイザーを示している。この位置において、可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルは約６０％であり、保持モードにおいて、スプール２１１の一端に掛かるＶＦＳ１０７の力はスプール２１１の他端に掛かるばね１１５の力に等しい。ランド２１１ｂ及び２１１ｃは各々、供給部Ｓから、ライン１１９及び注入チェックバルブ１１８を通ってライン１１９ｂへ、スプール２１１を通ってライン１１２及び１１３内へ、且つ進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３へ各々少量の流体を流す。

ライン１１９ａは、ライン１４５と中間ロックピン１４３とに通じる。ライン１４５はさらに、パイロットバルブ１３０に通じるライン１３２へと分岐する。ライン１１９ａ内の流体の圧力は、ランド２１１ｄと２１１ｅの間のスプール２１１を通ってライン１４５内へ移動し、中間ロックピンばね１３９に抗って中間ロックピン１４３を解放位置に付勢する。ライン１４５内の流体もまた、ライン１３２を通って流れ、ばね１３１に抗ってパイロットバルブ１３０を加圧し、遅角戻り止めライン１３４、進角戻り止めライン１２８、及びライン１２９が遮断されて戻り止め回路がオフされる位置までパイロットバルブ１３０を移動する。排出ライン１２１は、ライン１４５が放出を行わないようにするスプールランド２１１ｄによって遮断される。流体は、ライン１１９ａからライン１４６までにも提供される。端部ロックピン１４７が加圧されてロックしても、端部ロックピン１４７は、端部ロックピン１４７を受容する凹部１４１がベーン１０４の最終移動端部にのみ存在するので、回転子アセンブリ１０５に対してハウジングアセンブリ１００をロックすることができない。従って端部ロックピン１４７は、ロック解除位置に維持される。

負荷サイクルが０％であると、フェイザーのベーンは中間位置又は中間位相角度位置にくる。スプールのストローク（スプールのスリーブに対する位置）は０ｍｍである。

図１３は、中間位置又は中間位相角度位置にあるファイザーを示しており、可変力ソレノイドの負荷サイクルは０％であり、スプール２０９は戻り止めモードで、パイロットバルブ１３０はスプールを通じて、サンプすなわち排出タンクに通じる排出ライン１２１に放出を行い、油圧戻り止め回路２３３が開放、すなわちオンされる。

可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルが０％に変化するのに先立ってベーン１０４がどこにあるかに応じて、進角戻り止めライン１２８又は遅角戻り止めライン１３４のいずれかが、各々進角チャンバ１０２又は遅角チャンバ１０３に露出される。またエンジンがクランキング中に異常シャットダウンした場合（例えば、エンスト）、可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルは０％になり、回転子アセンブリ１０５は戻り止め回路２３３を介して中間位置又は中間位相角度位置に移動し、中間ロックピン１４３は、エンジンの異常シャットダウンに先立ってベーン１０４がハウジングアセンブリ１００に対してどの位置にあったかに関わらず、中間位置又は中間位相角度位置において係合されるであろう。

電子制御を用いることなく中間位置又は中間位相角度位置にデフォルトするというフェイザーの能力により、フェイザーは、カムフェイザー位置の制御に電子制御が通常用いられないエンジンクランキングの間でさえも、フェイザーを中間位置又は中間位相角度位置に移動させる。またフェイザーが中間位置又は中間位相角度位置にデフォルトされるため、特に制御信号又は動力が喪失されると、ＶＣＴフェイザーのアクティブコントロールがなくてもエンジンが始動及び作動可能となることを保証するフェールセーフ位置を提供する。フェイザーは、エンジンクランキングに際して中間位置又は中間位相角度位置を採るため、フェイザーの位相をより長く移動することが可能となり、較正の機会を提供する。従来、エンジンのクランキングや始動に際して中間位置又は中間位相角度位置が存在せず、エンジンは最進角又は最遅角の停止位置のいずれかで始動することが困難であったため、フェイザーの移動を長くしたり、位相角度を長くすることは不可能であった。

可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルが０％に設定されたばかりでは、スプール２１１に掛かるＶＦＳの力が低減し、ばね１１５は、スプールの戻り止めモードへの移動の最右端までスプール２１１を移動させる。流体は、スプールランド２１１ｅにより、ライン１１９ａからライン１４５及びライン１３２へ、またさらにパイロットバルブ１３０へと流れないようにされる。流体がライン１４５及び１３２に流れることができないため、パイロットバルブ１３０は排出ライン１２１に放出を行い、進角戻り止めライン１２８及び遅角戻り止めライン１３４の間の通路をパイロットバルブ１３０を通じてライン１２９及び共通ライン２１４に開放する。換言すると、油圧戻り止め回路２３３を開放、すなわちオンする。中間ロックピンばね１３９は、流体をライン１３２及び１４５から排出することにより、中間ロックピン１４３を付勢し、ハウジングアセンブリ１００の端部プレート内の凹部１４２に係合させ、回転子アセンブリ１０５に対してハウジングアセンブリ１００をロックする。同時に、流体も、排出ライン１２１を通じてライン１４６から排出される。端部ロックピンばね１４７は、放出される流体により、端部ロックピン１４７を解除位置、すなわちロック解除位置へと付勢する。

流体は、ライン１１９ｂから、供給部Ｓから進角ライン１１２及び遅角ライン１１３の双方へのオイルを制限するものの、少量の流体が進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３に継続的に流入するのを許容するスプールランド２１１ｃを通じても流れる。流体は、スプールランド２１１ｄにより、進角チャンバ１０２及び進角ライン１１２から排出されないようにされる。流体はまた、スプールランド２１１ｂにより、遅角チャンバ１０３及び遅角ライン１１３からも排出されないようにされ、効果的に制御バルブ２０９によるフェイザーの制御を取り除く。

ベーン１０４が図１４に示す進角位置付近又は進角位置においてハウジングアセンブリ１００内に配置され、進角戻り止めライン１２８が進角チャンバ１０２に露出されると、進角チャンバ１０２からの流体が進角戻り止めライン１２８内に流入し、解放パイロットバルブ１３０を流れ、且つ、共通ライン２１４に通じるライン１２９に流れる。流体は、共通ライン２１４から、遅角チェックバルブ１１０を通って流れ、遅角チャンバ１０３内に流入し、ベーン１０４をハウジングアセンブリ１００に対して移動させて進角チャンバ１０２に対して進角戻り止めライン１２８を閉鎖すなわち遮断する。回転子アセンブリ１０５が進角戻り止めライン１２８を進角チャンバ１０２から閉鎖するため、ベーン１０４は、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５との間に形成されたチャンバ内で中間位置又は中間位相角度位置に移動する。

ベーン１０４が図１５に示す遅角位置付近又は遅角位置においてハウジングアセンブリ１００内に配置され、遅角戻り止めライン１３４が遅角チャンバ１０３に露出されると、遅角チャンバ１０３からの流体は、遅角戻り止めライン１３４内に流入し、解放されたパイロットバルブ１３０を通って流れ、且つ共通ライン２１４に通じるライン１２９に流れる。流体は、共通ライン２１４から、進角チェックバルブ１０８を通じて流れ、且つ進角チャンバ１０２内に流入し、ベーン１０４をハウジングアセンブリ１００に対して移動させて、遅角戻り止めライン１３４を遅角チャンバ１０３に対して閉鎖する。回転子アセンブリ１０５が遅角戻り止めライン１３４を遅角チャンバ１０３から閉鎖するので、ベーン１０４は、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５との間に形成されたチャンバ内で中間位置又は中間位相角度位置に移動される。

端部停止ロックモードを最遅角位置又は遅角端部停止位置におけるフェイザーのロックとして説明したが、最遅角位置は、最進角又は進角端部停止位置におけるフェイザーのロックと代替されてもよいことに注意しなければならない。この位置において、最進角は、ベーン１０４が遅角壁部１０３ａと接触するか、又は遅角壁部１０３ａに略近接している際の位置であり、ベーンの「進角端部停止位置」と称されてもよい。

図１６〜図１９は、他の実施形態に係るカムトルク駆動フェイザーの位置を示している。開閉エンジンバルブの力によって生じるカムシャフトのトルク反転により、ベーン１０４を移動させる。進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３は、カムシャフトの正のトルクパルス及び負のトルクパルスに抵抗するよう配置され、カムトルクによって交互に加圧される。制御バルブ３０９は、所望の移動方向に応じて、進角チャンバ１０２から遅角チャンバ１０３へ、又はその逆へ流体の流れを許容することにより、フェイザー内のベーン１０４を移動させる。

フェイザーのハウジングアセンブリ１００は、駆動力を受容する外周１０１と、内側端部プレート（図示せず）と、外側端部プレート（図示せず）を有する。回転子アセンブリ１０５は、カムシャフトに接続され、ハウジングアセンブリ１００内に同軸に配置される。回転子アセンブリ１０５は、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５との間に形成されたチャンバを、進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３に分離するベーン１０４を有する。ベーン１０４は、ハウジングアセンブリ１００と回転子アセンブリ１０５の相対角度位置を移行するよう回転可能である。

端部ロックピン３４７は、回転子アセンブリ１０５内、好ましくはベーン１０４内の孔部にスライド可能に収容される。端部ロックピン３４７の端部は、凹部１４１から離間してばね付勢され、ハウジングアセンブリ１００の端部プレートの凹部１４１に向かって油圧付勢され、凹部１４１に嵌合される。端部ロックピン３４７の加圧は、制御バルブ３０９の移動によって制御される。

制御バルブ３０９、好ましくはスプールバルブは、スリーブ１１６内にスライド可能に受容される円筒形ランド３１１ａ、３１１ｂ、及び３１１ｃを有するスプール３１１を備える。制御バルブ３０９は、カムシャフトでパイロット動作する回転子アセンブリ１０５の孔部内、又はフェイザーの中心ボルトにおいて、フェイザーから離間して配置されてもよい。スプールの一端はばね１１５に接触し、スプールの他端はパルス幅変調可変力ソレノイド（ＶＦＳ）１０７に接触する。ソレノイド１０７は、電流又は電圧を変化させることにより、若しくは他の適用可能な方法によって線形に制御されてもよい。さらにスプール３１１の反対の端部は、可変力ソレノイド１０７の代わりにモータ又は他のアクチュエータに接触して影響を受けてもよい。

制御バルブ３０９の位置は、可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルを制御するエンジン制御部（ＥＣＵ）１０６によって制御される。ＥＣＵ１０６は、好ましくは、エンジン、メモリ、並びに外部装置及びセンサとデータ交換に用いられる入力出力ポートを制御するために種々の演算プロセスを作動させる中央処理装置（ＣＰＵ）を備える。

スプール３１１の位置は、ＥＣＵ１０６によって制御されるばね１１５及びソレノイド１０７の影響を受ける。フェイザーの制御についての詳細は、以下に議論する。スプール３１１の位置により、フェイザーの動き（例えば、進角位置、保持位置、遅角位置、又は遅角ロック位置への移動）と、端部ロックピン３４７がロック位置にあるか又はロック解除位置にあるかを制御する。制御バルブ３０９は、進角モード、遅角モード、遅角ロックモード、及びヌルモード（保持位置）を有する。

進角モードにおいて、スプール３１１は、流体がスプール３１１を通じて遅角チャンバ１０３から進角チャンバ１０２へ流れてもよい位置に移動し、流体が進角チャンバ１０２から流出しないように遮断される。端部ロックピン３４７は、ロック解除位置にある。

遅角モードにおいて、スプール３１１は、流体がスプール３１１を通じて進角チャンバ１０２から遅角チャンバ１０３へ流れてもよい位置に移動し、流体が遅角チャンバ１０３から流出しないように遮断される。端部ロックピン１４７は、ロック解除位置にある。

ヌルモードにおいて、スプール３１１は、進角チャンバ１０２及び遅角チャンバ１０３からの流体の流出を遮断する位置に移動される。

遅角ロックモード又は端部停止ロックモードにおいて、ベーン１０４は既に、最遅角位置へ移動しており、スプール３１１を通じて進角チャンバ１０２から遅角チャンバ１０３までの流れは、遅角チャンバ１０３を流出する流体を遮断しつつ、継続する。本モードにおいて、端部ロックピン３４７が加圧されることにより、ばね３４４に端部ロックピン３４７を圧縮させ、端部プレートの凹部３４１と係合させてロック位置に移動させる。「最遅角位置」は、ベーン１０４がチャンバ１１７の進角壁部１０２ａと接触するか、進角壁部１０２ａに略近接する際の位置として規定され、ベーンの「遅角端部停止位置」と称されてもよい。

スプール３１１は、パルス幅変調可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルに基づき、そのストロークに合わせて対応位置に移動する。可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルが約４０％、６０％、及び６０％超であると、スプール３１１は、各々、遅角モード／遅角ロックモード、ヌルモード、及び進角モードに対応する位置に移動する。遅角ロックモード又は端部停止ロックモードにおいて、端部ロックピン３４７は、加圧され、ハウジングアセンブリ１００の端部プレートの凹部３４１に係合する。以上に列挙した負荷サイクルのパーセンテージは、一例であり、変更されてもよいことに注意しなければならない。

負荷サイクルが６０％を超えて設定されると、フェイザーのベーンは、進角位置に向かって、且つ／又は、進角位置において移動する。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、進角位置について３．５〜５ｍｍの範囲である。

図１６は、進角位置に移動するフェイザーを示している。進角位置に移動させるには、負荷サイクルは、６０％超に変更され、ばね１１５の力がＶＦＳ１０７の力と均衡するまで、スプール３１１に掛かるＶＦＳ１０７の力が増加され、スプール３１１がＶＦＳ１０７によって右側に移動される。進角モードにおいて、スプールランド３１１ａがライン１１２を遮断し、ライン１１３及び１１４が開放される。カムシャフトトルクが遅角チャンバ１０３を加圧することにより、遅角チャンバ１０３内の流体を進角チャンバ１０２内に移動させ、ベーン１０４を遅角壁部１０３ａに向かって移動させる。流体は、ライン１１３を通って、遅角チャンバ１０３からスプールランド３１１ａ及び３１１ｂの間の制御バルブ３０９に流出し、中心ライン１１４及び進角チャンバ１０２に通じるライン１１２に再循環する。

補給オイルは、漏れの補給を行うポンプ１４０によって供給部Ｓからフェイザーに供給され、ライン１１９に流入する。制御バルブ３０９がカムシャフト内にある場合、ライン１１９は、軸受を通してドリル穴開けされてもよい。ライン１１９は、２つのライン１１９ａ及び１１９ｂに分割される。

ライン１１９ａは、ライン３４６から端部ロックピン３４７に通じる。ライン１１９ｂは、チェックバルブ１１８及び制御バルブ３０９に通じる。流体は、制御バルブ３０９から進角チェックバルブ１０８を通じてライン１１４に流入し、進角チャンバ１０２に流れる。

ライン１１９ａ内の流体の圧力は、スプールランド３１１ｂによって遮断され、ライン１１３からの流体が排出ライン１２１に放出されないようにする。端部ロックピン３４７と流体連通するライン３４６からの流体は、スプールランド３１１ｂ及び３１１ｃの間の排出ライン１２１に放出されることで、端部ロックピンばね３４４が、端部ロックピン３４７を凹部３４１との係合から解放するよう付勢することによってロック解除位置に来るようにする。スプールランド３１１ａは、いずれの流体も遅角チャンバ１０３及びライン１１２から排出されないようにする。

負荷サイクルが４０〜６０％の範囲に設定されると、フェイザーのベーンが遅角位置に移動し、且つ／又は、遅角位置において移動する。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、遅角位置について、２〜３．５ｍｍの範囲である。

図１８は、遅角位置に移動するフェイザーを示している。遅角位置に移動させるには、負荷サイクルは、４０％超且つ６０％未満に変更され、ばね１１５の力がＶＦＳ１０７の力と均衡するまで、スプール３１１に掛かるＶＦＳ１０７の力が低減され、スプール３１１がばね１１５によって移動される。遅角モードにおいて、スプールランド３１１ｂがライン１１３を遮断し、ライン１１２及び１１４が開放される。カムシャフトトルクが進角チャンバ１０２を加圧することにより、進角チャンバ１０２内の流体を遅角チャンバ１０３内に移動させ、ベーン１０４を進角チャンバ壁部１０２ａに向かって移動させる。流体は、ライン１１２を通って、進角チャンバ１０２からスプールランド３１１ａ及び３１１ｂの間の制御バルブ３０９に流出し、中心ライン１１４及び遅角チャンバ１０３に通じるライン１１３に再循環する。

補給オイルは、漏れの補給を行うポンプ１４０によって供給部Ｓからフェイザーに供給され、ライン１１９に流入する。ライン１１９は、２つのライン１１９ａ及び１１９ｂに分割される。ライン１１９ａは、ライン３４６から端部ロックピン３４７に通じる。ライン１１９ｂは、注入チェックバルブ１１８及び制御バルブ３０９に通じる。

流体は、制御バルブ３０９から、遅角チェックバルブ１１０を通ってライン１１４に流入し、遅角チャンバ１０３に流れる。ライン１１９ａ内の流体の圧力は、スプールランド３１１ｂによって遮断され、ライン１１２からの流体が排出ライン１２１に放出されないようにする。ライン３４６からの流体は、端部ロックピン３４７と流体連通し、供給部１４０からの流体で加圧される。凹部３４１が端部ロックピン３４７の端部を受容するよう配列されないため、端部ロックピン３４７がロック位置にないことに注意しなければならない。スプールランド３１１ｂは、いずれの流体も遅角チャンバ１０３及びライン１１３から排出されないようにする。

負荷サイクルが４０〜６０％の範囲に設定されると、フェイザーのベーンが遅角ロック位置に移動し、且つ／又は、遅角ロック位置において移動する。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、遅角位置について、約２ｍｍである。

図１７は、最遅角位置又は遅角端部停止位置において遅角ロック位置のフェイザーを示している。遅角位置に移動させるには、負荷サイクルは、４０％超且つ６０％未満に変更され、ばね１１５の力がＶＦＳ１０７の力と均衡するまで、スプール３１１に掛かるＶＦＳ１０７の力が低減され、スプール３１１がばね１１５によって図面の端部停止ロックモードにおいて左側に移動される。図示の端部停止ロックモードにおいて、スプールランド３１１ｂがライン１１３を遮断し、ライン１１２及び１１４が開放される。カムシャフトトルクが進角チャンバ１０２を加圧することにより、進角チャンバ１０２内の流体を遅角チャンバ１０３内に移動させ、ベーン１０４を進角チャンバ壁部１０２ａに向かって移動させる。流体は、ライン１１２を通って、進角チャンバ１０２からスプールランド３１１ａ及び３１１ｂの間の制御バルブ３０９に流出し、中心ライン１１４及び遅角チャンバ１０３に通じるライン１１３に再循環する。フェイザーは、ベーン１０４が進角壁部１０２ａと接触するか、又は進角壁部１０２ａに略近接する際の最遅角位置にあり、ベーンの「遅角端部停止位置」と称されてもよい。

補給オイルは、漏れの補給を行うポンプ１４０によって供給部Ｓからフェイザーに供給され、ライン１１９に流入する。ライン１１９は、２つのライン１１９ａ及び１１９ｂに分割される。ライン１１９ｂは、注入チェックバルブ１１８及び制御バルブ３０９に通じる。流体は、制御バルブ３０９から、遅角チェックバルブ１１０を通ってライン１１４に流入し、遅角チャンバ１０３に流れる。

ライン１１９ａは、ライン３４６から端部ロックピン３４７に通じる。ライン３４６内の流体は、端部ロックピン３４７を端部プレート１７１の凹部３４１内に付勢し、ロック位置にあり、回転子アセンブリ１０５に対してハウジングアセンブリ１００をロックする。排出ライン１２１は、ライン３４６が放出を行わないようにするスプールランド３１１ｃによって遮断される。

端部ロックピン３４７は、エンジンシャットダウン及び顧客主導キーオフを含む、エンジンシャットダウン直前の圧力を用いて係合又はロックされる。エンジンのクランキング中、フェイザーは、エンジンシャットダウン又は顧客主導「キーオフ」の直前にロックされた位置とは異なる始動位置に移動されてもよい。これは、車両に燃料供給をする際にエタノールの変化レベルが生じる「フレックス燃料」車両にとって、且つこれらのエタノールレベルに基づき、有利であることが分かり、フェイザーの始動位置が異なれば有利である。

フェイザーの保持位置は、ハウジングに対して、ベーンの遅角位置と進角位置との間に生じるのが好ましい。スプールのストローク、すなわちスプールのスリーブに対する位置は、３．５ｍｍである。

図１９は、ヌル位置のフェイザーを示している。この位置において、可変力ソレノイド１０７の負荷サイクルは約６０％であり、保持モードにおいて、スプール３１１の一端に掛かるＶＦＳ１０７の力はスプール３１１の他端に掛かるばね１１５の力に等しい。ランド３１１ａ及び３１１ｂは各々、ライン１１２及び１１３からの流体の流れを遮断する。補給オイルは、漏れの補給を行うポンプ１４０によって供給部Ｓからフェイザーに供給され、ライン１１９に流入する。

ライン１１９は、２つのライン１１９ａ及び１１９ｂに分割される。ライン１１９ｂは、注入チェックバルブ１１８及び制御バルブ３０９に通じる。流体は、制御バルブ３０９から、チェックバルブ１０８又は１１０のいずれかを通ってライン１１４に流入し、進角チャンバ１０２又は遅角チャンバ１０３に流れる。ライン３４６内の流体は、排出ライン１２１を通じてスプールランド３１１ｂと３１１ｃとの間で放出される。ライン３４６による放出で、端部ロックピンばね３４４は、端部ロックピン３４７を凹部３４１から離間させ、ロック解除位置に付勢する。

図１４〜図１７は端部停止ロックモードを遅角位置にあるものとして図示及び説明したが、端部停止ロックモードは、ベーン１０４が遅角壁部１０３ａと接触又は略接触する際、最進角モードにあってもよい。

したがって、本明細書に記載の発明の実施形態は、単に本発明の動作原理の適用例を例示したものであることが理解されなければならない。本明細書において図示の実施形態の詳細を参照したが、これは請求項の範囲を限定することを意図するものでなく、請求項自体が本発明の必須事項と考えられるこれらの特徴を列挙したものである。

Claims (42)

1. 駆動力を受容する外周を備えたハウジングアセンブリと、カムシャフトに接続する回転子アセンブリと、前記ハウジング内に同軸に配置される複数のベーンとを備え、前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリは、ベーンにより、進角壁部を備えた進角チャンバと前記進角壁部と対向する遅角壁部を備えた遅角チャンバとに分離される少なくとも１つのチャンバを規定し、前記チャンバ内のベーンの動きは、制御バルブによる流体で前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリの相対角度位置を移行させるよう作用する内燃機関の可変カムタイミング機構であって、
   第１ロックピン及び第２ロックピンを備え、各ロックピンは、前記回転子アセンブリ又は前記ハウジングアセンブリの一方にスライド可能に配置され、前記ロックピンは、前記端部が前記回転子アセンブリ又は前記ハウジングアセンブリの他方の凹部に係合しないロック解除位置から、端部が前記凹部に係合するロック位置に移動可能であり、ロック位置における前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリの相対角度位置をロックし、前記第１ピンは、ばねによって前記ロック位置に付勢され、前記第２ロックピンは、ばねによって前記ロック解除位置に付勢され、
   前記第１ロックピンの前記ロック位置は、前記進角壁部と前記遅角壁部との間の中間位置にあり、
   前記第２ロックピンの前記ロック位置は、前記ベーンが遅角端部停止位置にある際、端部位置にあり、
   前記機構は、第１位置と第２位置との間で移動可能なパイロットバルブを備え、前記パイロットバルブは、ばねによって前記第２位置に付勢され、流体圧力によって前記第１位置に移動可能であり、
   前記制御バルブは、
   流体が前記進角チャンバ、前記パイロットバルブ、及び前記第１ロックピンに送られ、前記パイロットバルブが前記第１位置に移動され、前記第１ロックピンが前記ロック解除位置に移動され、流体が前記第２ロックピンには送られないことにより、前記第２ロックピンは前記ばねによって前記ロック解除位置に移動される進角モードと、
   流体が前記遅角チャンバ、前記パイロットバルブ、前記第１ロックピン、及び前記第２ロックピンに送られ、前記パイロットバルブが前記第１位置に移動され、前記第１ロックピンが前記ロック解除位置に移動され、前記第２ロックピンを加圧してロック位置に移動させる遅角モードと、
   流体が前記遅角チャンバ、前記パイロットバルブ、前記第１ロックピン、及び前記第２ロックピンに送られ、前記パイロットバルブが前記第１位置に移動され、前記第１ロックピンが前記ロック解除位置に移動され、前記第２ロックピンが前記ロック位置に移動される端部停止ロックモードと、
   前記回転子アセンブリが、中間位相角度位置にある、又は前記中間位相角度位置付近にあると制限又は遮断される前記進角チャンバ又は前記遅角チャンバと連通する複数の戻り止めラインを通じて、前記ハウジングアセンブリに対して中間位相角度位置に移動して保持され、且つ、前記制御バルブからの流体が前記パイロットバルブに供給されることにより、前記パイロットバルブが前記第２位置に移動され、且つ、流体が前記第１ロックピン又は前記第２ロックピンのいずれかに供給されないことで、前記第１ロックピンが前記ロック位置に移動され、前記第２ロックピンが前記ロック解除位置に移動されるようにする戻り止めモードとに移行可能な可変カム機構。
2. 前記制御バルブは、内燃機関がマニュアルで停止されると前記制御バルブが前記戻り止めモードに移行するように、ＥＣＵによって作動される請求項１に記載の可変カム機構。
3. 前記制御バルブは、内燃機関が停止−始動モードで停止されると前記制御バルブが前記端部停止ロックモードに移行し、前記ベーンが前記遅角端部停止位置にある際、ロック位置に前記第２ロックピンがくるように、ＥＣＵによって作動される請求項１に記載の可変カム機構。
4. 前記制御バルブは、可変力ソレノイドにより、前記進角モード、前記遅角モード、前記端部停止ロックモード、及び前記戻り止めモードの間で移行可能である請求項１に記載の可変カム機構。
5. 前記制御バルブは、前記戻り止めモードの際、最終移動端部にある請求項１に記載の可変カム機構。
6. 前記第１ロックピンは前記ハウジングアセンブリ内にあり、前記凹部は前記回転子アセンブリ内にあり、前記第２ロックピンは前記回転子アセンブリ内にあり、前記凹部は前記ハウジングアセンブリ内にある請求項１に記載の可変カム機構。
7. 前記第１ロックピンは前記回転子アセンブリ内にあり、前記凹部は前記ハウジングアセンブリ内にあり、前記第２ロックピンは前記ハウジングアセンブリ内にあり、前記凹部は前記回転子アセンブリ内にある請求項１に記載の可変カム機構。
8. 前記第２ロックピンと流体連通するアキュムレータをさらに備える請求項１に記載の可変カム機構。
9. 前記第１ロックピン及び前記第２ロックピンと流体連通する供給ライン内に設けられたチェックバルブをさらに備える請求項８に記載の可変カム機構。
10. 前記端部停止ロックモードでは、前記ベーンが前記遅角端部停止位置にある際、最遅角位置に前記機構をロックする請求項１に記載の可変カム機構。
11. 前記制御バルブが前記進角モード、前記遅角モード、及び前記端部停止ロックモードの際、前記可変カム機構は、エンジン油圧によって作動される請求項１に記載の可変カム機構。
12. 前記制御バルブが前記進角モード、前記遅角モード、前記端部停止ロックモード、及び前記戻り止めモードの際、前記可変カム機構は、カムトルクによって作動される請求項１に記載の可変カム機構。
13. 前記パイロットバルブは、前記回転子アセンブリ内にある請求項１に記載の可変カム機構。
14. 前記パイロットバルブは、前記可変カム機構から離間して配置される請求項１に記載の可変カム機構。
15. 駆動力を受容する外周を備えたハウジングアセンブリと、カムシャフトに接続する回転子アセンブリと、前記ハウジング内に同軸に配置される複数のベーンとを備え、前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリは、ベーンにより、進角壁部を備えた進角チャンバと前記進角壁部と対向する遅角壁部を備えた遅角チャンバとに分離される少なくとも１つのチャンバを規定し、前記チャンバ内のベーンの動きは、制御バルブからの流体で前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリの相対角度位置を移行させるよう作用する内燃機関の可変カムタイミング機構であって、
    第１ロックピン及び第２ロックピンを備え、各ロックピンは、前記回転子アセンブリ又は前記ハウジングアセンブリの一方にスライド可能に配置され、前記ロックピンは、前記端部が前記回転子アセンブリ又は前記ハウジングアセンブリの他方の凹部に係合しないロック解除位置から、端部が前記凹部に係合するロック位置に移動可能であり、ロック位置における前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリの相対角度位置をロックし、前記第１ピンは、ばねによって前記ロック位置に付勢され、前記第２ロックピンは、ばねによって前記ロック解除位置に付勢され、
    前記第１ロックピンの前記ロック位置は、前記進角壁部と前記遅角壁部との間の中間位置にあり、
    前記第２ロックピンの前記ロック位置は、前記ベーンが進角端部停止位置にある際、端部位置にあり、
    前記機構は、第１位置と第２位置との間で移動可能なパイロットバルブを備え、前記パイロットバルブは、ばねによって前記第２位置に付勢され、流体圧力によって前記第１位置に移動可能であり、
    前記制御バルブは、
    流体が前記進角チャンバ、前記パイロットバルブ、及び前記第１ロックピン、及び前記第２ロックピンに送られ、前記パイロットバルブが前記第１位置に移動され、前記第１ロックピンが前記ロック解除位置に移動され、前記第２ロックピンを加圧してロック位置に移動させる進角モードと、
    流体が前記遅角チャンバ、前記パイロットバルブ、及び前記第１ロックピンに送られ、前記パイロットバルブが前記第１位置に移動され、前記第１ロックピンが前記ロック解除位置に移動され、前記流体が前記第２ロックピンに送られないことで、前記第２ロックピンを前記ばねによって前記ロック解除位置に移動させる遅角モードと、
    流体が前記進角チャンバ、前記パイロットバルブ、前記第１ロックピン、及び前記第２ロックピンに送られ、前記パイロットバルブが前記第１位置に移動され、前記第１ロックピンが前記ロック解除位置に移動され、前記第２ロックピンが前記ロック位置に移動される端部停止ロックモードと、
    前記回転子アセンブリが、中間位相角度位置にある、又は前記中間位相角度位置付近にあると制限又は遮断される前記進角チャンバ又は前記遅角チャンバと連通する複数の戻り止めラインを通じて、前記ハウジングアセンブリに対して中間位相角度位置に移動して保持され、且つ、前記制御バルブからの流体が前記パイロットバルブに供給されることにより、前記パイロットバルブが前記第２位置に移動され、且つ、流体が前記第１ロックピン又は前記第２ロックピンのいずれかに供給されないことで、前記第１ロックピンが前記ロック位置に移動され、前記第２ロックピンが前記ロック解除位置に移動されるようにする戻り止めモードとに移行可能な可変カム機構。
16. 前記制御バルブは、内燃機関がマニュアルで停止されると前記制御バルブが前記戻り止めモードに移行するように、ＥＣＵによって作動される請求項１５に記載の可変カム機構。
17. 前記制御バルブは、内燃機関が停止−始動モードで停止されると前記制御バルブが前記端部停止ロックモードに移行し、前記ベーンが前記進角端部停止位置にある際、ロック位置に前記第２ロックピンがくるように、ＥＣＵによって作動される請求項１５に記載の可変カム機構。
18. 前記制御バルブは、可変力ソレノイドにより、前記進角モード、前記遅角モード、前記端部停止ロックモード、及び前記戻り止めモードの間で移行可能である請求項１５に記載の可変カム機構。
19. 前記制御バルブは、前記戻り止めモードの際、最終移動端部にある請求項１５に記載の可変カム機構。
20. 前記第１ロックピンは前記ハウジングアセンブリ内にあり、前記凹部は前記回転子アセンブリ内にあり、前記第２ロックピンは前記回転子アセンブリ内にあり、前記凹部は前記ハウジングアセンブリ内にある請求項１５に記載の可変カム機構。
21. 前記第１ロックピンは前記回転子アセンブリ内にあり、前記凹部は前記ハウジングアセンブリ内にあり、前記第２ロックピンは前記ハウジングアセンブリ内にあり、前記凹部は前記回転子アセンブリ内にある請求項１５に記載の可変カム機構。
22. 前記第２ロックピンと流体連通するアキュムレータをさらに備える請求項１５に記載の可変カム機構。
23. 前記第１ロックピン及び前記第２ロックピンと流体連通する供給ライン内に設けられたチェックバルブをさらに備える請求項２２に記載の可変カム機構。
24. 前記端部停止ロックモードでは、前記ベーンが前記進角端部停止位置にある際、最進角位置に前記機構をロックする請求項１５に記載の可変カム機構。
25. 前記制御バルブが前記進角モード、前記遅角モード、及び前記端部停止ロックモードの際、前記可変カム機構は、エンジン油圧によって作動される請求項１５に記載の可変カム機構。
26. 前記制御バルブが前記進角モード、前記遅角モード、前記端部停止ロックモード、及び前記戻り止めモードの際、前記可変カム機構は、カムトルクによって作動される請求項１５に記載の可変カム機構。
27. 前記パイロットバルブは、前記回転子アセンブリ内にある請求項１５に記載の可変カム機構。
28. 前記パイロットバルブは、前記可変カム機構から離間して配置される請求項１５に記載の可変カム機構。
29. 駆動力を受容する外周を備えたハウジングアセンブリと、カムシャフトに接続する回転子アセンブリと、前記ハウジング内に同軸に配置される複数のベーンとを備え、前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリは、ベーンにより、進角壁部を備えた進角チャンバと前記進角壁部と対向する遅角壁部を備えた遅角チャンバとに分離される少なくとも１つのチャンバを規定し、前記チャンバ内のベーンの動きは、制御バルブからの流体及びカムトルクで前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリの相対角度位置を移行させるよう作用する内燃機関の可変カムタイミング機構であって、
    前記回転子アセンブリ又は前記ハウジングアセンブリの一方にスライド可能に配置される端部ロックピンを備え、前記端部ロックピンは、前記端部が前記回転子アセンブリ又は前記ハウジングアセンブリの他方の凹部に係合しないロック解除位置から端部が前記凹部に係合するロック位置に移動可能であり、ロック位置で前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリの相対角度位置をロックし、前記端部ロックピンは、ばねによって前記ロック解除位置に付勢され、
    前記端部ロックピンの前記ロック位置は、前記ベーンが遅角端部停止位置にある際、端部位置にあり、
    前記制御バルブは、
    流体が前記進角チャンバに送られて前記端部ロックピンには送られないことで、前記端部ロックピンをばねによって前記ロック解除位置に移動させる進角モードと、
    流体が前記遅角チャンバに送られ、前記端部ロックピンを加圧して前記ロック位置に移動させる遅角モードと、
    流体が前記遅角チャンバに送られ、前記端部ロックピンが前記ロック位置にある端部停止ロックモードとに移行可能な可変カム機構。
30. 前記制御バルブは、内燃機関が停止−始動モードで停止されると前記端部停止ロックモードに移行し、前記ベーンが前記遅角端部停止位置にある際、ロック位置に前記端部ロックピンがくるように、ＥＣＵによって作動される請求項２９に記載の可変カム機構。
31. 前記制御バルブは、可変力ソレノイドにより、前記進角モード、前記遅角モード、前記端部停止ロックモード、及び前記戻り止めモードの間で移行可能である請求項２９に記載の可変カム機構。
32. 前記端部ロックピンは前記ハウジングアセンブリ内にあり、前記凹部は前記回転子アセンブリ内にある請求項２９に記載の可変カム機構。
33. 前記端部ロックピンは前記回転子アセンブリ内にあり、前記凹部は前記ハウジングアセンブリ内にある請求項２９に記載の可変カム機構。
34. 前記端部ロックピンと流体連通する供給ライン内に設けられたチェックバルブをさらに備える請求項２９に記載の可変カム機構。
35. 前記端部停止ロックモードでは、前記ベーンが前記遅角端部停止位置にある際、最遅角位置に前記機構をロックする請求項２９に記載の可変カム機構。
36. 駆動力を受容する外周を備えたハウジングアセンブリと、カムシャフトに接続する回転子アセンブリと、前記ハウジング内に同軸に配置される複数のベーンとを備え、前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリは、ベーンにより、進角壁部を備えた進角チャンバと前記進角壁部と対向する遅角壁部を備えた遅角チャンバとに分離される少なくとも１つのチャンバを規定し、前記チャンバ内のベーンの動きは、制御バルブからの流体及びカムトルクで前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリの相対角度位置を移行させるよう作用する内燃機関の可変カムタイミング機構であって、
    前記回転子アセンブリ又は前記ハウジングアセンブリの一方にスライド可能に配置される端部ロックピンを備え、前記端部ロックピンは、前記端部が前記回転子アセンブリ又は前記ハウジングアセンブリの他方の凹部に係合しないロック解除位置から端部が前記凹部に係合するロック位置に移動可能であり、ロック位置で前記ハウジングアセンブリ及び前記回転子アセンブリの相対角度位置をロックし、前記端部ロックピンは、ばねによって前記ロック解除位置に付勢され、
    前記端部ロックピンの前記ロック位置は、前記ベーンが進角端部位置にある際、端部位置にあり、
    前記制御バルブは、
    流体が前記遅角チャンバに送られて前記端部ロックピンには送られないことで、前記端部ロックピンをばねによって前記ロック解除位置に移動させる遅角モードと、
    流体が前記進角チャンバに送られ、前記流体が前記端部ロックピンを加圧して前記ロック位置に移動させる進角モードと、
    流体が前記進角チャンバに送られ、前記端部ロックピンが前記ロック位置にある端部停止ロックモードとに移行可能な可変カム機構。
37. 前記制御バルブは、内燃機関が停止−始動モードで停止されると前記端部停止ロックモードに移行し、前記ベーンが前記進角端部停止位置にある際、ロック位置に前記端部ロックピンがくるように、ＥＣＵによって作動される請求項３６に記載の可変カム機構。
38. 前記制御バルブは、可変力ソレノイドにより、前記進角モード、前記遅角モード、前記端部停止ロックモード、及び前記戻り止めモードの間で移行可能である請求項３６に記載の可変カム機構。
39. 前記端部ロックピンは前記ハウジングアセンブリ内にあり、前記凹部は前記回転子アセンブリ内にある請求項３６に記載の可変カム機構。
40. 前記端部ロックピンは前記回転子アセンブリ内にあり、前記凹部は前記ハウジングアセンブリ内にある請求項３６に記載の可変カム機構。
41. 前記端部ロックピンと流体連通する供給ライン内に設けられたチェックバルブをさらに備える請求項３６に記載の可変カム機構。
42. 前記端部停止ロックモードでは、前記ベーンが前記進角端部停止位置にある際、最進角位置に前記機構をロックする請求項３６に記載の可変カム機構。

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