JP2019105167A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】専用のロック制御弁やロック解除のための専用の油路を必要としない構成でありながら、ロック解除判定を効率的に行うことができる弁開閉時期制御装置を提供する。【解決手段】電磁弁が進角室Ｃａに作動流体を供給する制御を実行することにより、第一ロック機構Ｌｓのロックを解除して中間ロック位相よりも進角方向Ｓａに相対回転位相を変位させ、相対回転位相が中間ロック位相から進角方向Ｓａの所定位相まで設定されたシーケンス領域を超えた後に、電磁弁が遅角室Ｃｂに作動流体を供給する制御を実行することにより、第二ロック機構Ｌｍのロックを解除するロック解除制御部を備えている。このロック解除制御部は、所定の判定位相を基準として中間ロック機構がロック解除されているか否かの判定を行うロック解除判定部を有している。【選択図】図９

Description

本発明は、クランクシャフトと同期回転する駆動側回転体、及び、弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体を備え、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を保持する中間ロック機構を備えた弁開閉時期制御装置に関する。

上記構成の弁開閉時期制御装置として特許文献１には、規制機構と拘束機構とを備えた中間ロック機構を有し、位相センサでの検知結果に基づいて電磁弁の制御により相対回転位相を設定することでロック状態の解除と、ロック状態への移行とを可能にする技術が示されている。

この特許文献１に記載の技術では、電磁弁を遅角ポジションに設定して拘束機構が解除された後、規制機構の第１ロック部材が規制解除可能範囲内に達した場合に、電磁弁を進角ポジションに切り換える制御により第２状態（拘束機構によるロック状態が解除された状態）から第１状態（規制機構の規制が解除された状態）へ移行する。また、第１状態にある場合に、第１ロック部材が規制範囲内に達した場合に電磁弁を進角ポジションに切り換える制御により、ロック状態へ移行する制御形態が示されている。

特開２０１３‐１６００９５号公報

特許文献１のように、電磁弁による駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相の制御によってロック状態への移行と、ロック状態の解除への移行とを可能にする技術は、中間ロック機構を制御するための専用のロック制御弁や、ロック解除のための専用の油路を必要とせず、既存の油路に弁開閉時期制御装置を組付けるだけで良いので利便性が高い。

しかしながら、特許文献１に記載される技術は、規制機構の第１ロック部材が規制解除可能範囲内に達した場合に電磁弁を進角ポジションに切替える制御が実行されるが、相対回転位相が規制解除可能範囲内にある時間が短い場合にはロック解除が実行されずに規制範囲内に達してしまう。その結果、規制範囲内に達したときに電磁弁が進角ポジションであるため、意図せずロック状態となるおそれがある。

また、車両走行中においては、相対回転位相が規制範囲内で保持されてロック状態に移行してしまっているときに電磁弁が進角ポジションに切替えられると、進角位相に制御することができない。このため、第１ロック部材の位置状態が分からない状況下においては、相対回転位相が規制範囲内にある限り、必ず、電磁弁を遅角ポジションに切替えた後に進角ポジションに切替えるといったロック解除制御が実行されるので、燃費や応答性の悪化を招いてしまう。

そこで、専用のロック制御弁やロック解除のための専用の油路を必要としない構成でありながら、ロック解除判定を効率的に行うことができる弁開閉時期制御装置が求められている。

弁開閉時期制御装置の特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記駆動側回転体に内包され、前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯で前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に区画形成される進角室と遅角室とに作動流体を供給することで前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相を変位させる電磁弁と、前記相対回転位相を中間ロック位相に保持する中間ロック機構と、前記相対回転位相を検知する位相検知部と、前記位相検知部の検知信号に基づいて前記電磁弁を制御する制御部と、を備え、前記中間ロック機構が、前記駆動側回転体および前記従動側回転体の一方に支持された第一ロック部材と前記駆動側回転体および前記従動側回転体の他方に形成された第一ロック凹部と前記第一ロック部材を前記第一ロック凹部に向けて付勢する第一付勢部材とで構成される第一ロック機構と、前記駆動側回転体および前記従動側回転体の一方に支持された第二ロック部材と前記駆動側回転体および前記従動側回転体の他方に形成された第二ロック凹部と前記第二ロック部材を前記第二ロック凹部に向けて付勢する第二付勢部材とで構成される第二ロック機構とを有し、前記制御部は、前記電磁弁が前記進角室および前記遅角室の何れか一方に作動流体を供給する制御を実行することにより、前記第一付勢部材の付勢力に対抗して前記第一ロック部材を前記第一ロック凹部から退避させて前記中間ロック位相よりも進角方向又は遅角方向となる第一方向に前記相対回転位相を変位させ、前記相対回転位相が、前記中間ロック位相から前記第一方向の所定位相まで設定されたシーケンス領域を超えたことを前記位相検知部が検知した後に、前記電磁弁が前記進角室および前記遅角室の何れか他方に作動流体を供給する制御を実行することにより、前記第二付勢部材の付勢力に対抗して前記第二ロック部材を前記第二ロック凹部から退避させるロック解除制御部を有しており、前記ロック解除制御部は、所定の判定位相に基づいて前記中間ロック機構がロック解除されているか否かの判定を行うロック解除判定部を有している点にある。

本構成では、中間ロック機構を第一ロック機構と第二ロック機構とで構成し、例えば電磁弁を進角ポジションに設定して第一ロック機構のロック解除を行い、相対回転位相がシーケンス領域を超えた後に電磁弁を遅角ポジションに切替えて第二ロック機構のロック解除を行うものである。このため、電磁弁を進角，遅角ポジションに切替えて既存の流路に作動流体を供給する構成でありながら、中間ロック機構のロック解除を行うことができる。その結果、中間ロック機構を制御するための専用のロック制御弁や、ロック解除のための専用の油路を必要とせず、既存の油路に弁開閉時期制御装置を組付けるだけで良いので利便性が高い。

さらに、本構成のロック解除判定部は、所定の判定位相に基づいてロック解除されているか否かの判定を行うので、ロック解除を確実に実行することができる。また、車両走行中において、第二ロック部材の位置状態が分からない状況下においても、ロック解除判定部によってロック解除されていないと判定したときのみ、ロック解除制御を実行すれば良いので、燃費や応答性の悪化を招くといった不都合を抑制できる。従って、専用のロック制御弁やロック解除のための専用の油路を必要としない構成でありながら、ロック解除判定を効率的に行うことができる弁開閉時期制御装置が構成された。

他の構成として、前記判定位相は、前記シーケンス領域よりも前記第一方向に設定された第一判定位相と、前記シーケンス領域よりも前記第一方向とは反対方向である第二方向に設定された第二判定位相とで構成され、前記中間ロック機構において、前記第一ロック部材が前記第一ロック凹部に係合し、且つ、前記第二ロック部材が前記第二ロック凹部に係合しているロック状態であり、前記ロック解除判定部は、前記位相検知部で検知された前記相対回転位相が前記中間ロック位相から前記第一方向に変位して前記第一判定位相を超えた後、前記相対回転位相が前記第二方向に変位して前記第二判定位相を超えたときに前記ロック状態が解除されたと判定しても良い。

本構成では、例えば第一方向を進角方向、第二方向を遅角方向とした場合、シーケンス領域よりも進角側に設定された第一判定位相と、シーケンス領域よりも遅角側に設定された第二判定位相とに基づいて、ロック解除判定が実行される。つまり、電磁弁を進角ポジションに設定して第一ロック機構のロック解除が行われたことを第一判定位相で判定し、電磁弁を遅角ポジションに切替えて第二ロック機構のロック解除が行われたことを第二判定位相で判定することができる。

他の構成として、前記判定位相は、前記シーケンス領域よりも前記第一方向に設定された第三判定位相と、前記シーケンス領域のうち前記第一方向の側の境界に位置する第四判定位相とで構成され、前記中間ロック機構において、前記第一ロック部材が前記第一ロック凹部に係合し、且つ、前記第二ロック部材が前記第二ロック凹部に係合しているロック状態であり、前記ロック解除判定部は、前記位相検知部で検知された前記相対回転位相が前記中間ロック位相から前記第一方向に変位して前記第三判定位相を超えた後、前記相対回転位相が前記第一方向とは反対方向である第二方向に変位して前記第四判定位相を超えるまでの時間が第一所定値よりも大きいときに前記ロック状態が解除されたと判定しても良い。

本構成では、例えば第一方向を進角方向、第二方向を遅角方向とした場合、シーケンス領域よりも進角側に設定された第三判定位相と、シーケンス領域のうち進角側の境界に位置する第四判定位相とに基づいて、ロック解除判定が実行される。つまり、第三判定位相を超えてから第四判定位相を超えるまでの時間が第一所定値より大きいときには、相対回転位相がシーケンス領域を超えて再びシーケンス領域に戻るまでにおいて、電磁弁が遅角ポジションである時間を十分に確保することができる。これによって、第二ロック機構のロック解除が確実に実行される。

他の構成として、前記判定位相は、前記シーケンス領域よりも前記第一方向に設定された第五判定位相で構成され、前記中間ロック機構において、前記第一ロック部材が前記第一ロック凹部に係合し、且つ、前記第二ロック部材が前記第二ロック凹部に係合しているロック状態であり、前記ロック解除判定部は、前記位相検知部で検知された前記相対回転位相が前記中間ロック位相から前記第一方向に変位して前記第五判定位相の前後に設定された所定位相範囲内にある時間が第二所定値よりも大きいときに前記ロック状態が解除されたと判定しても良い。

本構成では、例えば第一方向を進角方向とした場合、シーケンス領域よりも進角側に設定された第五判定位相に基づいて、ロック解除判定が実行される。つまり、第五判定位相の前後に設定された所定位相範囲内にある時間が第二所定値よりも大きいときには、相対回転位相がシーケンス領域を超えて再びシーケンス領域に戻るまでにおいて、電磁弁が遅角ポジションである時間を十分に確保することができる。これによって、第二ロック機構のロック解除が確実に実行される。

他の構成として、前記シーケンス領域に前記相対回転位相が設定された場合に、前記第二ロック部材に作用する作動流体を排出することで前記第二ロック部材が前記第二ロック凹部に係合するロック移行作動を行わせるドレン流路をさらに備え、前記判定位相は、前記シーケンス領域よりも前記第一方向とは反対方向である第二方向に設定された第六判定位相と、前記シーケンス領域よりも前記第一方向に設定された第七判定位相とで構成され、前記中間ロック機構において、前記第一ロック部材が前記第一ロック凹部に係合し、且つ、前記第二ロック部材が前記第二ロック凹部に係合しているロック状態が解除されており、前記ロック解除判定部は、前記位相検知部で検知された前記相対回転位相が前記第六判定位相よりも前記第二方向に変位した後に前記シーケンス領域に位置している状態において、前記相対回転位相が前記第七判定位相よりも前記第一方向に変位せず、且つ前記電磁弁が前記進角室および前記遅角室の前記何れか他方に作動流体を供給する制御を実行したとき、前記ロック状態に移行したと判定しても良い。

本構成では、例えば第一方向を進角方向、第二方向を遅角方向とした場合、シーケンス領域よりも遅角側に設定された第六判定位相とシーケンス領域よりも進角側に設定された第七判定位相とに基づいてロック解除判定が実行され、シーケンス領域では第二ロック部材に作用する作動流体がドレン流路から排出される。つまり、車両の走行中において、相対回転位相がシーケンス領域よりも遅角側に設定された第六判定位相よりも遅角方向に変位した後、相対回転位相が進角方向に制御されることで、シーケンス領域に入って第二ロック部材は第二ロック凹部に係合する。そして、第一ロック部材が第一ロック凹部に係合すればロック状態となるが、相対回転位相がシーケンス領域よりも進角側に設定された第七判定位相よりも進角側に変位していれば、ロック状態とはなっていない。一方、相対回転位相が第七判定位相よりも進角側に変位していなければ、ロック状態となっている蓋然性が高い。

そこで、本構成のように、相対回転位相が第七判定位相よりも進角方向に変位しておらず、且つ電磁弁が遅角室に作動流体を供給する制御を実行したときは、第一ロック部材が第一ロック凹部に係合している蓋然性があるため、ロックが解除されていないと判定し、再度ロック解除制御を実行する。逆に、シーケンス領域にある場合でも、相対回転位相が第六判定位相よりも遅角方向に変位していないときや第七判定位相よりも進角方向に変位しているときには、ロックが解除されていると判定する。このため、シーケンス領域から遅角制御した場合に、必ずロック解除制御を行う必要がないので、燃費や応答性の悪化を招くといった不都合がない。

弁開閉時期制御装置の構成図である。 図１のII−II線断面図である。 制御系のブロック回路図である。 主ロック機構のロック状態でのイメージ図である。 中間ロック位相にあるロック機構の作動イメージ図である。 第２停止位相にあるロック機構の作動イメージ図である。 ロック解除開始位相でのロック機構の作動イメージ図である。 遅角作動を開始したロック機構の作動イメージ図である。 遅角作動の継続時のロック機構の作動イメージ図である。 第１停止位相にあるロック機構の作動イメージ図である。 進角作動を開始したロック機構の作動イメージ図である。 ロック解除制御での位相変位を示すタイミングチャートである。 第一実施例に係るロック解除制御のフローチャートである。 第一実施例に係る位相変位を示すタイミングチャートである。 第二実施例に係るロック解除制御のフローチャートである。 第二実施例に係る位相変位を示すタイミングチャートである。 第三実施例に係るロック解除制御のフローチャートである。 第三実施例に係る位相変位を示すタイミングチャートである。 第四実施例に係るロック解除制御のフローチャートである。 第四実施例に係る位相変位を示すタイミングチャートである。 第五実施例に係るロック解除制御のフローチャートである。 第五実施例に係る位相変位を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１〜図３に示すように、駆動側回転体としての外部ロータ２０と、この外部ロータ２０に内包される従動側回転体としての内部ロータ３０と、作動流体としての作動油を制御する電磁弁４０とを備えて弁開閉時期制御ユニットＡが構成されている。また、この弁開閉時期制御ユニットＡと、電磁弁４０を制御する制御部９０とを備えて弁開閉時期制御装置１００が構成されている。

内部ロータ３０は、内燃機関としてのエンジンＥの吸気カムシャフト５に連結され、外部ロータ２０は、吸気カムシャフト５の回転軸芯Ｘと同軸芯で内部ロータ３０と相対回転自在に備えられている。更に、これらの間に流体圧室Ｃとして進角室Ｃａと遅角室Ｃｂが形成されている。

電磁弁４０は、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの一方に作動油を供給すると同時に、他方から作動油を排出することで回転軸芯Ｘを中心に外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相（以下、相対回転位相と称する）を変位させ、この変位により吸気弁５Ｖの開閉時期の制御を実現する。また、電磁弁４０による作動油の制御により、中間ロック位相Ｍでのロック状態への移行と、ロック状態を解除するロック解除とを実現する。

図２に示すように、弁開閉時期制御ユニットＡはエンジンＥの稼働時に全体が駆動回転方向Ｓに回転する。内部ロータ３０が外部ロータ２０に対して駆動回転方向Ｓと同方向に変位する方向を進角方向Ｓａと称し、この逆方向への変位を遅角方向Ｓｂと称している。
尚、進角方向Ｓａへ変位することにより吸気弁５Ｖの開閉タイミングを早め、遅角方向Ｓｂへ変位することにより吸気弁５Ｖの開閉タイミングを遅らせる。つまり、進角方向Ｓａへ変位することにより吸気弁５Ｖの開弁時のクランクアングルが基準角よりもマイナス方向に変位し、遅角方向Ｓｂへ変位することにより吸気弁５Ｖの開弁時のクランクアングルが基準角よりもプラス方向に変位する。

弁開閉時期制御ユニットＡは、相対回転位相を図２に示す中間ロック位相Ｍに保持する中間ロック機構ＬＵを備えている。この中間ロック機構ＬＵは、主ロック部Ｌｍ（第二ロック機構の一例）と副ロック部Ｌｓ（第一ロック機構の一例）とで構成され、中間ロック位相Ｍでは、これらが同時に係合状態に達する。

中間ロック位相Ｍは、吸気弁５ＶをエンジンＥの始動に適した開閉タイミングに設定する位相である。従って、エンジンＥを停止する際には制御部９０が、エンジンＥの停止に先立って相対回転位相を中間ロック位相Ｍまで変位させ、中間ロック機構ＬＵをロック状態に設定する制御が行われる。一方、始動後に相対回転位相をフィードバック制御する際には、中間ロック機構ＬＵを中間ロック解除状態に設定する制御が行われる。

〔エンジン〕
図１のエンジンＥ（内燃機関の一例）は、自動車などの車両に備えられるものを想定している。このエンジンＥは、下部にクランクシャフト１を備え、上部のシリンダブロック２の４つのシリンダボアの各々にピストン３を収容している。ピストン３とクランクシャフト１とをコネクティングロッド４で連結することにより、このエンジンＥは４気筒型に構成されている。更に、エンジンＥの上部には、吸気弁５Ｖを開閉作動させる吸気カムシャフト５と、図示されない排気カムシャフトとを備えている。

エンジンＥのクランクシャフト１に形成した出力スプロケット６と、外部ロータ２０のタイミングスプロケット２２Ｓとに亘ってタイミングチェーン７が巻回されている。尚、排気側の排気カムシャフトの前端にもスプロケットが備えられ、このスプロケットにもタイミングチェーン７が巻回される。

吸気カムシャフト５を回転自在に支持するエンジン構成部材１０には、エンジンＥで駆動される油圧ポンプＰから作動油が供給される供給流路８が形成されている。油圧ポンプＰは、エンジンＥのオイルパンに貯留される潤滑油を、供給流路８を介して作動油として電磁弁４０に供給する。

尚、この実施形態では、吸気カムシャフト５に備えた弁開閉時期制御ユニットＡを示しているが、弁開閉時期制御ユニットＡは排気カムシャフトに備えられるものでも良く、吸気カムシャフト５と排気カムシャフトとの双方に備えられるものでも良い。

〔弁開閉時期制御ユニット〕
図１、図２に示すように、外部ロータ２０は、外部ロータ本体２１と、フロントプレート２２と、リヤプレート２３とを有し、これらが複数の締結ボルト２４により一体化されている。フロントプレート２２の外周には前述したタイミングスプロケット２２Ｓが形成されている。外部ロータ本体２１の内周には、径方向の内側に突出する複数（３つ）の突出部２１Ｔが一体形成されている。

内部ロータ３０は、外部ロータ本体２１の突出部２１Ｔに密接する円柱状の内部ロータ本体３１と、外部ロータ本体２１の内周面に接触するように内部ロータ本体３１の外周から径方向の外方に突出する複数（３つ）のベーン部３２とを備えている。

この構成から、回転方向で隣接する突出部２１Ｔの中間位置で、内部ロータ本体３１の外周側に複数（３つ）の流体圧室Ｃが形成され、これらの流体圧室Ｃがベーン部３２で仕切られることにより、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが区画形成される。更に、内部ロータ３０には、進角室Ｃａに連通する複数（３つ）の進角流路３３と、遅角室Ｃｂに連通する複数（３つ）の遅角流路３４が形成されている。

図１に示すように、フロントプレート２２には、中間部材９を備えており、この中間部材９の外周領域に中間部材９と外部ロータ２０との間に付勢力を作用させるトーションスプリング２８を備えている。このトーションスプリング２８は、相対回転位相を最遅角位相から中間ロック位相Ｍまで進角方向Ｓａに付勢力を作用させ、この進角方向Ｓａへの変位をアシストする。

〔弁開閉時期制御ユニット：連結ボルト〕
図１に示すように、連結ボルト５０は、一部が筒状となるボルト本体５１と、外端部のボルト頭部５２と、内端部の雄ネジ部５３とを備えている。

吸気カムシャフト５の内部には、連結ボルト５０の一部が密嵌合するシャフト内空間５Ｔが形成されると共に、連結ボルト５０の雄ネジ部５３が螺合する雌ネジ部が形成されている。シャフト内空間５Ｔは、前述した供給流路８と連通しており、油圧ポンプＰから作動油が供給される。

ボルト本体５１の内部には、ボルト頭部５２から雄ネジ部５３の方向に向け回転軸芯Ｘと同軸芯でスプール室が形成され、このスプール室に対し回転軸芯Ｘに沿う方向に移動自在にスプール４１が収容されている。スプール４１は、回転軸芯Ｘに沿う方向での位置変更により、進角流路３３と遅角流路３４とに対する作動油の給排を行う。このスプール４１はスプールスプリング（図示せず）の付勢力により外端側（ボルト頭部５２の方向）が外方に突出し、この突出端部には作動油を排出するドレン孔４１Ｄが形成されている。

この構成から、連結ボルト５０を吸気カムシャフト５の雌ネジ部に螺合させて連結操作を行うことにより、中間部材９と内部ロータ本体３１と吸気カムシャフト５とが一体化される。また、スプール４１を回転軸芯Ｘに沿う方向に操作することにより油圧ポンプＰからシャフト内空間５Ｔに供給された作動油を進角流路３３と遅角流路３４とに選択的に供給できる。

〔電磁弁〕
前述したように、電磁弁４０は、スプール４１と、電磁ソレノイド４４とを備えている。電磁ソレノイド４４は供給される電力により突出量が制御されるプランジャ４４ａを備えている。本実施形態における電磁弁４０は、電磁ソレノイド４４の電力量は、公知のＰＷＭ制御、つまりパルス幅を変調するデューティ比（Ｄｕｔｙ）に基づいて制御されている。

スプール４１は、プランジャ４４ａの作動により、図１に示す進角ポジションと、これより所定量だけスプール４１が押し込まれる中立ポジションと、これより更にスプール４１が押し込まれる遅角ポジションとに操作される。

そして、中立ポジションでは、進角流路３３と遅角流路３４とが閉塞され、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに対して作動油が給排されず、相対回転位相が維持される。

また、進角ポジションでは、油圧ポンプＰからの作動油が進角流路３３に供給され、これと同時に遅角流路３４からの作動油がスプール４１のドレン孔４１Ｄを介して排出される。これにより相対回転位相が進角方向Ｓａに変位する。

更に、遅角ポジションでは、油圧ポンプＰからの作動油が遅角流路３４に供給され、これと同時に進角流路３３からの作動油がスプール４１のドレン孔４１Ｄを介して排出される。これにより、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位する。

尚、この電磁弁４０ではプランジャ４４ａの突出量の制御により、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに給排する作動油の油量の調節も可能にする。

〔中間ロック機構：主ロック部〕
図２、図４に示すように、主ロック部Ｌｍ（第二ロック機構）は、複数のベーン部３２のうちの１つに回転軸芯Ｘと平行姿勢で形成されたガイド孔７０を備えると共に、主ロック部材７１（第二ロック部材の一例）と、主ロック凹部７２（第二ロック凹部の一例）と、主ロックスプリング７３（第二付勢部材の一例）とを備えている。

主ロック部材７１は、ガイド孔７０にスライド移動自在に挿入されている。主ロック凹部７２は、主ロック部材７１の係合部７１ｂが係合するようにリヤプレート２３に溝状に形成されている。主ロックスプリング７３は、係合部７１ｂを主ロック凹部７２に係合させる付勢力を主ロック部材７１に作用させる圧縮コイル型に構成されている。

ガイド孔７０は、大径ガイド孔部７０ａと、これより小径の小径ガイド孔部７０ｂとを備えている。主ロック部材７１は、全体的に円柱状であり、ガイド孔７０の大径ガイド孔部７０ａに収容される本体部７１ａと、本体部７１ａより小径で小径ガイド孔部７０ｂに収容される係合部７１ｂと、これらの中間位置において係合部７１ｂより小径となる軸状部７１ｃとを備えている。

主ロック部材７１は、本体部７１ａと係合部７１ｂとの中間で本体部７１ａの端面に第１受圧面Ｕ１が形成され、係合部７１ｂの突出側の端部に第２受圧面Ｕ２が形成されている。

主ロック凹部７２は、係合部７１ｂの直径より僅かに広い幅で、回転軸芯Ｘを中心にする円弧状の領域に形成されている。これにより係合部７１ｂは、主ロック凹部７２に係合した状態で、主規制領域での相対回転位相の変位が可能となる。また、この主規制領域は、後述するシーケンス領域Ｇと、ロック解除領域Ｆ（シーケンス領域Ｇの進角端から最進角位相までの領域）と、を併せた領域となる。

ガイド孔７０が形成されたベーン部３２には、小径ガイド孔部７０ｂに連通する第１ロック解除流路７５と、大径ガイド孔部７０ａに連通する第２ロック解除流路７６とが形成されている。

図５〜図７に示す如く、係合部７１ｂは、主ロック凹部７２に完全に係合するロックレベルＪ１と、図１１に示す如く、主ロック凹部７２から抜け出した直後のロック境界レベルＪ２と、図９、図１０に示す如く、ロック境界レベルＪ２より更に主ロック凹部７２から退避するロック解除レベルＪ３とに移動自在に構成されている。

係合部７１ｂがロックレベルＪ１にある場合には、第１ロック解除流路７５が第１受圧面Ｕ１に連通する（図５参照）。特に、係合部７１ｂがロックレベルＪ１からロック境界レベルＪ２に亘る領域にある場合に、第２ロック解除流路７６は、本体部７１ａにより閉塞され、第１受圧面Ｕ１と非連通状態となる（図５〜図８，図１１参照）。

また、係合部７１ｂがロック解除レベルＪ３にある場合には、第１ロック解除流路７５が第２受圧面Ｕ２と連通し、第２ロック解除流路７６が第１受圧面Ｕ１と連通する（図９、図１０参照）。

第１ロック解除流路７５は、ガイド孔７０から退避した位置においてリヤプレート２３の内面に向けて開放する第１制御ポート７５ａを介して第１遅角ポート７５ｂと連通可能に構成されている。これら第１制御ポート７５ａと第１遅角ポート７５ｂとは、図２に示す位置関係で形成されるものである。

図５に示す中間ロック位相Ｍから図９の位相よりも若干進角側の位相に亘る回転位相の領域をシーケンス領域Ｇと称している（図４参照）。このシーケンス領域Ｇでは、第１制御ポート７５ａがリヤプレート２３に穿設されたドレン流路２３Ｄに連通する。シーケンス領域Ｇでは、第１受圧面Ｕ１に圧力を作用させる作動油をドレン流路２３Ｄから排出するため、主ロックスプリング７３の付勢力による係合部７１ｂの主ロック凹部７２への係合を可能にする。

尚、ドレン流路２３Ｄは、リヤプレート２３の外部空間に連通しており、シーケンス領域Ｇは数度程度（クランクアングルで１０度程度、中間ロック位相Ｍから進角方向Ｓａの所定位相（例えば、−１０度）まで）の角度領域である。

シーケンス領域Ｇの進角端より相対回転位相が進角方向Ｓａに変位した位相をロック解除領域Ｆと称している（図４参照）。このロック解除領域Ｆでは、リヤプレート２３に形成された第１遅角側溝２３Ｒに第１遅角ポート７５ｂが連通するため、遅角室Ｃｂに供給される作動油の圧力が第１受圧面Ｕ１に作用し、主ロック部材７１が主ロック凹部７２から退避する方向に作動する（図８参照）。

第２ロック解除流路７６は、遅角流路３４に作動油が供給される際に、遅角流路３４と等しい圧力の作動油が供給される。この構成から、主ロック部材７１が図９に示すロック解除レベルＪ３にある場合に限り、第２ロック解除流路７６から第１受圧面Ｕ１に作動油の供給が可能となる。

尚、第２ロック解除流路７６に対して作動油を供給する構成としては、この第２ロック解除流路７６を遅角流路３４に連通させることや、第２ロック解除流路７６を遅角室Ｃｂに連通させる流路構成を採用することも可能である。

図１０に示すように、フロントプレート２２の内面にロックアシスト流路２２Ａが溝状に形成されている。このロックアシスト流路２２Ａは、相対回転位相が中間ロック位相Ｍより遅角方向Ｓｂに変位した場合に大径ガイド孔部７０ａの開口部分に連通する。このロックアシスト流路２２Ａは、図２に示すようにベーン部３２に形成されたアシスト溝３２ａに連通することで作動油の一部を大径ガイド孔部７０ａに供給するものであるが、理解を容易にするため図４〜図１１等にはロックアシスト流路２２Ａが大径ガイド孔部７０ａに直接的に連通可能な構成として示し、アシスト溝３２ａを示していない。

これにより、相対回転位相が中間ロック位相Ｍより遅角側に変位した場合には、進角室Ｃａに供給される作動油の一部をロックアシスト流路２２Ａから大径ガイド孔部７０ａに供給し、主ロック部材７１の主ロック凹部７２への係合を補助する。

更に、図４に示すように、フロントプレート２２に対し外部空間と連通する連通部２５が孔状に形成されている。この連通部２５は、相対回転位相が中間ロック位相Ｍよりも進角方向Ｓａにある場合に、大径ガイド孔部７０ａの開口部分に連通することにより、この大径ガイド孔部７０ａと外部空間を連通させる。この連通部２５は、図２に示すようにフロントプレート２２に貫通する開口として構成され、ベーン部３２に形成された連通溝３２ｂを介して大径ガイド孔部７０ａに連通するものであるが、理解を容易にするため図４〜図１１等には連通部２５を溝状に示しており、連通溝３２ｂを示していない。

この連通部２５が形成されることにより、主ロック部材７１の係合部７１ｂが主ロック凹部７２に係合する際に大径ガイド孔部７０ａへ外気を吸引させ、負圧の影響を軽減して主ロック部材７１の作動を容易に行わせる。

〔ロック機構：副ロック部〕
図２に示すように、副ロック部Ｌｓ（第一ロック機構の一例）は、外部ロータ本体２１の複数の突出部２１Ｔのうちの１つに回転軸芯Ｘを中心とする半径方向に沿う姿勢で形成した支持孔部８０を備えると共に、副ロック部材８１（第一ロック部材の一例）と、副ロック凹部８２（第一ロック凹部の一例）と、副ロックスプリング８３（第一付勢部材の一例）とを備えている。

副ロック部材８１は、支持孔部８０にスライド自在に挿入されている。副ロック凹部８２は副ロック部材８１の規制端部８１ａが係合するように内部ロータ本体３１の外周に周方向に沿って凹状に形成されている。副ロックスプリング８３は、規制端部８１ａを副ロック凹部８２に係合させる付勢力を作用させる圧縮コイル型に構成されている。

これにより、規制端部８１ａが副ロック凹部８２に係合した状態では、副ロック凹部８２の形成方向に沿った副規制領域（中間ロック位相Ｍから最遅角位相）で相対回転位相の変位が可能となる。副ロック凹部８２には、副ロック解除流路３５が連通しており、これには進角流路３３からの作動油が供給される。

図５に示すように、主ロック部Ｌｍの主ロック部材７１が主ロック凹部７２に係合し、この主ロック凹部７２の主規制領域の端部に当接し、副ロック部Ｌｓの副ロック部材８１が副ロック凹部８２の副規制領域の端部に当接することにより、相対回転位相が中間ロック位相Ｍにロックされる。

〔位相センサ〕
弁開閉時期制御装置１００は、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を検知する位相センサＮ（位相検知部の一例）を備えている（図１参照）。図３に示すように、位相センサＮは、クランクシャフト１の回転を検知する第１センサ１１と、吸気カムシャフト５の回転を検知する第２センサ１２とを備えている。

この位相センサＮは、エンジンＥの始動時に４つの気筒における点火順序を決めるための気筒判別センサに兼用される。また、この位相センサＮは、吸気カムシャフト５の回転角を検知する回転角センサＮＡ（回転角検知部の一例）として用いられ、第２センサ１２がクランクシャフト１の回転数を検知する回転数センサにも用いられる。

第１センサ１１は、クランクシャフト１と一体回転し鉄材等の磁性体で成る第１ディスク１１Ａと、この第１ディスク１１Ａの外周に形成された多数の第１歯部１１Ａｔを検知するピックアップ型の第１近接センサ部１１Ｂとを備えている。第１ディスク１１Ａの外周には第１歯部１１Ａｔが存在しない切欠部１１Ａｎが１箇所形成され、この切欠部１１Ａｎを基準にして（「０」にして）第１歯部１１Ａｔの歯数を計数したカウント値（積算値）の取得が可能に構成されている。

第２センサ１２は、吸気カムシャフト５（内部ロータ３０）と一体回転し鉄材等の磁性体で成る第２ディスク１２Ａと、この第２ディスク１２Ａの外周に形成された複数（４つ）の第２歯部１２Ａｔを検知するピックアップ型の第２近接センサ部１２Ｂとを備えている。尚、複数の第２歯部１２Ａｔは、気筒判別を可能にするために各々の周長を異ならせている。

この構成では、弁開閉時期制御ユニットＡの相対回転位相が基準となる位相にある場合には、吸気カムシャフト５が回転する際に４つの第２歯部１２Ａｔのエッジ部分を第２近接センサ部１２Ｂで検知（ダウンエッジを検知）するタイミングにおける第１センサ１１のカウント値（切欠部１１Ａｎを基準にした積算値）が、基準となる姿勢に対応する値と一致する。

従って、制御部９０の位相判定部９１で相対回転位相を判定する場合には、第２近接センサ部１２Ｂで検知される４つの第２歯部１２Ａｔが、何れの第２歯部１２Ａｔであるかを識別する。この識別とともに第２歯部１２Ａｔのエッジを検知したタイミングでの第１近接センサ部１１Ｂの検知信号のカウント値（切欠部１１Ａｎを基準にした積算値）と、基準値（４つの第２歯部１２Ａｔに対応した基準値）とのカウント値の差（オフセット値）から相対回転位相の取得が可能となる。

尚、４つの第２歯部１２Ａｔの周長が異なるため、第２近接センサ部１２Ｂが第２歯部１２Ａｔを検知する領域にある場合の第１センサ１１カウント値が異なり、このカウント値から４つの第２歯部１２Ａｔの識別が行われる。

〔位相センサ：回転角センサとしての機能〕
また、回転角センサＮＡとして機能させるため、第２ディスク１２Ａの第２歯部１２Ａｔのダウンエッジ側の端部は、回転軸芯Ｘを中心とする角度で４等分（９０度で分割）された位置に形成されている。

これにより、吸気カムシャフト５が基準となる回転角に達した場合において第１近接センサ部１１Ｂの検知信号のカウント値（切欠部１１Ａｎを基準にした積算値）は、４つの第２歯部１２Ａｔに対応して決まった値になる。従って、所定タイミングでの吸気カムシャフト５の回転角を判定する場合には、第１近接センサ部１１Ｂの検知信号のカウント値を取得し、何れの第２歯部１２Ａｔのカウント値であるかを識別し、基準となるカウント値と取得したカウント値との差（基準値によっては正負何れかの値）から回転角の判定が可能となる。

更に、第１センサ１１の第１近接センサ部１１Ｂの検知信号を単位時間内にカウントすることによりクランクシャフト１の回転速度の取得が可能である。

〔制御部〕
図３に示すように、制御部９０は、エンジンＥを制御するＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）の機能も有しており、相対回転位相を検知する位相センサＮと、エンジンＥの温度（基本的には冷却水の水温）を検知する温度センサＴとの検知信号が入力され、電磁弁４０の電磁ソレノイド４４に制御信号を出力する。

また、制御部９０は、位相判定部９１と、回転角判定部９２と、位相制御部９３と、初期位相設定部９４と、ロック移行制御部９５と、ロック解除制御部９６と、補正処理部９７と、テーブル９８とを備えている。

位相判定部９１は、前述したように位相センサＮの検知結果に基づいて相対回転位相を判定する。回転角判定部９２は、前述したように位相センサＮを回転角センサＮＡとして機能させることにより、第２センサ１２の検知結果から吸気カムシャフト５の回転角を判定する。位相制御部９３は相対回転位相を目標とする位相に設定する。

初期位相設定部９４は、ロック移行制御部９５により中間ロック機構ＬＵをロック状態に移行する制御を実行する際に相対回転位相を予め設定した位相（ロック移行開始位相Ｋまたは第１停止位相Ｑ１）に移行させる（図８又は図１０）。ロック移行制御部９５は中間ロック機構ＬＵをロック状態へ移行させる制御を行う。ロック解除制御部９６は中間ロック機構ＬＵのロック状態を解除する制御を行う。詳細は後述するが、本実施形態におけるロック解除制御部９６は、所定の判定位相に基づいて、中間ロック機構ＬＵがロック解除されているか否かの判定を行うロック解除判定部９６ａを有している。

テーブル９８は、ロック解除制御部９６における中間ロック機構ＬＵのロック解除への移行時の各種パラメータ（後述する第一判定位相〜第七判定位相、再判定位相領域、第一所定値〜第三所定値）を記憶している。補正処理部９７は、テーブル９８に記憶された各種パラメータを、エンジンＥの回転速度や油温等に基づいて補正処理を行う。

尚、位相判定部９１と回転角判定部９２と位相制御部９３と初期位相設定部９４とロック移行制御部９５とロック解除制御部９６と補正処理部９７とはソフトウエアで構成されるものであるが、ロジック等のハードウエアとソフトウエアとの組み合わせにより構成しても良い。

〔ロック解除〕
中間ロック機構ＬＵのロック解除を行う作動について、図５〜図１２を用いて説明する。なお、以下の説明では、相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させる流路系（進角流路３３、進角室Ｃａ等）に作動油を供給する制御を「進角作動」と称し、これとは逆に、相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる流路系（遅角流路３４、遅角室Ｃｂ等）に作動油を供給する制御を「遅角作動」と称する。

本実施形態では、中間ロック機構ＬＵのロック解除を行う場合に、ロック解除制御部９６が、相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させた後に、遅角方向Ｓｂに作動させる順序で制御が行われる。その詳細を後述する。

エンジンＥの始動時には、図５に示すように、相対回転位相が中間ロック位相Ｍに拘束されたロック状態となっている（図１２のV）。次いで、エンジンＥの始動後、相対回転位相の位相制御を実行するタイミングに達した時点で、ロック解除制御部９６は進角作動を実行する。この進角作動では、進角流路３３から進角室Ｃａに作動油が供給されると共に、その作動油の一部が副ロック解除流路３５に供給される。

この供給に伴い、副ロック部Ｌｓでは、図６に示すように副ロック部材８１の規制端部８１ａが副ロック凹部８２から退避すると共に、主ロック部Ｌｍでは係合部７１ｂが主ロック凹部７２に係合した状態で変位が行われ、中間ロック位相Ｍから最進角位相までの領域における任意の位相に設定される。

つまり、ロック解除制御部９６が最初に進角作動を実行することにより副ロック部Ｌｓのロック状態が解除される（図１２のVI）。そして、相対回転位相がシーケンス領域Ｇを超えて、図７に示すロック解除領域Ｆに到達した場合に進角作動を停止する（図１２のVII）。この状態で、ロック解除制御部９６は進角作動を停止して遅角室Ｃｂに作動油を供給する制御を実行するが、遅角室Ｃｂには作動油が充填されていないため、ロック解除領域Ｆに到達してロック解除制御部９６が進角作動を停止した場合でも、相対回転位相は更に進角方向Ｓａに変位する（図１２のVIII）。

その後、ロック解除制御部９６が遅角室Ｃｂに作動油を供給する制御を実行することにより遅角流路３４に作動油が供給されるため、第１遅角側溝２３Ｒを介して第１ロック解除流路７５から第１受圧面Ｕ１に作動油の圧力が作用する。これにより、図８に示すように主ロック部材７１がロック解除方向に作動を開始する。その後、主ロック部材７１のロック解除方向への移動と共に相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位し、図９に示すようにロック解除レベルＪ３に達する（図１２のIX）。ロック解除レベルＪ３では、ロック境界レベルＪ２を超えているので、第２ロック解除流路７６から第１受圧面Ｕ１に作動油の供給が可能となる。この遅角方向Ｓｂへの変位を継続することにより、主ロック部材７１がロック解除レベルＪ３に維持された状態で相対回転位相が中間ロック位相Ｍを超えることになり、このとき副ロック部Ｌｓでは、副ロック凹部８２の作動油が進角室Ｃａからの作動油の排出に伴い排出されるので、副ロック部材８１は副ロック凹部８２に係合する（図１０、図１２のX）。この遅角方向への変位では、副ロック部材８１が副ロック凹部８２に係合する状態で変位可能な範囲（中間ロック位相Ｍ〜最遅角位相）で行われる。

このように、中間ロック機構ＬＵのロック解除が適正に実行された場合には、図１２の実線に示すように、相対回転位相がシーケンス領域Ｇの遅角端、すなわち中間ロック位相Ｍを超えることとなる。しかし、相対回転位相がシーケンス領域Ｇの進角端を超えて第１遅角側溝２３Ｒと第１ロック解除流路７５とが連通する状態（図７の状態）から主ロック部材７１がロック解除レベルＪ３に達する状態（図９の状態）となるまでの時間が短い場合や、第１受圧面Ｕ１に作用する作動油圧が低い場合には、主ロック部材７１がロック境界レベルＪ２に達することができず、図１２の一点鎖線で示すようにロック解除が実行できないおそれがある。

また、中間ロック機構ＬＵのロック解除が適正に実行されたとしても、図１０に示す状態から図１１に示す状態に進角作動され、シーケンス領域Ｇに含まれる第２停止位相Ｑ２で相対回転位相が保持されることがある（図１２のX〜XI）。上述したように、シーケンス領域Ｇでは、第１受圧面Ｕ１に圧力を作用させる作動油がドレン流路２３Ｄから排出されるため、第２停止位相Ｑ２で相対回転位相が保持された場合、主ロックスプリング７３の付勢力により主ロック部材７１が主ロック凹部７２に係合する（図６参照）。このとき、図１２の破線で示すように、第２停止位相Ｑ２から遅角作動が実行された場合、副ロック解除流路３５に作動油が供給されないため、副ロック部Ｌｓの副ロック部材８１が副ロック凹部８２に係合して、中間ロック位相Ｍでのロック状態となってしまう。このため、相対回転位相がシーケンス領域Ｇにあるときに遅角作動が実行された場合には、再度、図１２の実線で示すように、ロック解除制御部９６がロック解除制御を実行しなければならない。その結果、燃費の悪化や弁開閉時期制御装置１００の応答性の低下を招いてしまう。

そこで、エンジンＥの始動後にロック解除要求があった場合に確実にロック解除できる制御方法や、ロック解除後の車両走行中において相対回転位相がシーケンス領域Ｇで保持された場合に必ずロック解除制御しなければならないといった不都合を解消できる制御方法が求められている。そこで、以下において、上記制御方法を実現するために用いられるロック解除制御部９６のロック解除判定部９６ａにおける具体的内容について説明する。

〔制御方法〕
（第一実施例）
図１３〜図１４を用いて、ロック解除制御部９６のロック解除判定部９６ａにおける判定手順の第一実施例を説明する。本実施例におけるロック解除判定部９６ａに用いられる判定位相は、シーケンス領域Ｇよりも進角方向Ｓａ（第一方向の一例）に設定された第一判定位相（例えば、中間ロック位相Ｍよりもクランクアングル−１２度）と、シーケンス領域Ｇよりも遅角方向Ｓｂ（第一方向とは反対方向である第二方向の一例）に設定された第二判定位相（例えば、中間ロック位相Ｍよりもクランクアングル＋２度）とで構成されている。

エンジンＥの始動時には相対回転位相が中間ロック位相Ｍに保持されており、ロック解除判定部９６ａは、運転者がアクセルペダルを踏んだ等のロック解除要求があるか否か判定する（図１３の♯１１）。ロック解除要求があった場合（図１３の♯１１Ｙｅｓ判定）、ロック解除制御部９６は、進角作動となるデューティ比で電磁弁４０に電力を供給する（図１３の♯１２、図１４参照）。その結果、副ロック部Ｌｓのロック状態が解除され、主ロック部Ｌｍでは係合部７１ｂが主ロック凹部７２に係合した状態で変位が行われることにより、相対回転位相が中間ロック位相Ｍから進角方向Ｓａ（図５から図７の状態）に変位する。

次いで、ロック解除判定部９６ａは、位相センサＮで検知された相対回転位相が、第一判定位相よりも小さいか否かを判定する（図１３の♯１３）。つまり、位相センサＮで検知された相対回転位相が第一判定位相を超えて、さらに進角側に変位したか否かを判定する。相対回転位相が第一判定位相よりも小さくなった場合（図１３の♯１３Ｙｅｓ判定）、ロック解除制御部９６は、遅角作動となるデューティ比で電磁弁４０に電力を供給する（図１３の♯１４、図１４参照）。このとき、遅角室Ｃｂには作動油が充填されていないことや電磁弁４０の応答遅れに起因して、ロック解除制御部９６がロック解除領域Ｆの第一判定位相に到達して進角作動を停止した場合でも、相対回転位相が一時的に進角側に変位した後、遅角側に変位する（図１４参照）。このとき、第１遅角側溝２３Ｒを介して第１ロック解除流路７５から第１受圧面Ｕ１に作動油の圧力が作用して、主ロック部材７１がロック解除方向に作動を開始する（図８〜図９参照）。

次いで、ロック解除判定部９６ａは、位相センサＮで検知された相対回転位相が、第二判定位相よりも大きいか否かを判定する（図１３の♯１５）。つまり、位相センサＮで検知された相対回転位相が第二判定位相を超えて、さらに遅角側に変位したか否かを判定する。相対回転位相が第二判定位相以下の場合（図１３の♯１５Ｎо判定）、ロック解除判定部９６ａは、ロック解除要求があってから（又は、相対回転位相が第一判定位相を超えてから）所定時間経過したか否かを判定する（図１３の♯１６）。♯１６の判定の結果、所定時間が経過していない場合は遅角作動を継続し、所定時間が経過している場合は主ロック部材７１がロック境界レベルＪ２に達していない、すなわち中間ロック機構ＬＵがロック解除されていないと判断し、♯１２に戻って、ロック解除シーケンスを再実行する。

一方、♯１５の判定の結果、相対回転位相が第二判定位相より大きい場合（図１３の♯１５Ｙｅｓ判定）、中間ロック機構ＬＵがロック解除されたと判定する。この状態では、
主ロック部材７１がロック解除方向に作動を開始した後に、ロック解除レベルＪ３に達している（図９〜図１０参照）。中間ロック機構ＬＵがロック解除されることにより、位相制御部９３は、相対回転位相が目標位相となるようにフィードバック制御を実行することとなる（図１４参照）。これによって、エンジンＥの始動時における中間ロック機構ＬＵのロック解除を確実に実行することができる。

（第二実施例）
図１５〜図１６を用いて、ロック解除制御部９６のロック解除判定部９６ａにおける判定手順の第二実施例を説明する。本実施例におけるロック解除判定部９６ａに用いられる判定位相は、シーケンス領域Ｇよりも進角方向Ｓａに設定された第三判定位相（例えば、中間ロック位相Ｍよりもクランクアングル−１３度）と、シーケンス領域Ｇのうち進角方向Ｓａの側の境界付近に位置する第四判定位相（例えば、中間ロック位相Ｍよりもクランクアングル−９度）とで構成されている。

エンジンＥの始動時には相対回転位相が中間ロック位相Ｍに保持されており、ロック解除判定部９６ａは、運転者がアクセルペダルを踏んだ等のロック解除要求があるか否か判定する（図１５の♯２１）。ロック解除要求があった場合（図１５の♯２１Ｙｅｓ判定）、ロック解除制御部９６は、進角作動となるデューティ比で電磁弁４０に電力を供給する（図１５の♯２２、図１６参照）。その結果、副ロック部Ｌｓのロック状態が解除され、主ロック部Ｌｍでは係合部７１ｂが主ロック凹部７２に係合した状態で変位が行われることにより、相対回転位相が中間ロック位相Ｍから進角方向Ｓａ（図５から図７の状態）に変位する。

次いで、ロック解除判定部９６ａは、位相センサＮで検知された相対回転位相が、第三判定位相よりも小さいか否かを判定する（図１５の♯２３）。つまり、位相センサＮで検知された相対回転位相が第三判定位相を超えて、さらに進角側に変位したか否かを判定する。相対回転位相が第三判定位相よりも小さくなった場合（図１５の♯２３Ｙｅｓ判定）、ロック解除制御部９６は、時間計測を開始すると共に、遅角作動となるデューティ比で電磁弁４０に電力を供給する（図１５の♯２４，♯２５、図１６参照）。このとき、遅角室Ｃｂには作動油が充填されていないことや電磁弁４０の応答遅れに起因して、ロック解除制御部９６がロック解除領域Ｆの第三判定位相に到達して進角作動を停止した場合でも、相対回転位相が一時的に進角側に変位した後、遅角側に変位する（図１６参照）。そして、第１遅角側溝２３Ｒを介して第１ロック解除流路７５から第１受圧面Ｕ１に作動油の圧力が作用して、主ロック部材７１がロック解除方向に作動を開始する（図８〜図９参照）。

次いで、ロック解除判定部９６ａは、位相センサＮで検知された相対回転位相が、第四判定位相よりも大きいか否かを判定する（図１５の♯２６）。つまり、位相センサＮで検知された相対回転位相が第四判定位相を超えて、さらに遅角側に変位したか否かを判定する（図１６参照）。相対回転位相が第四判定位相以下の場合（図１５の♯２６Ｎо判定）、ロック解除判定部９６ａは、相対回転位相が第三判定位相を超えてからの計測時間Ｔ１が、第一所定値（例えば１秒）を超えたか否かを判定する（図１５の♯２７）。♯２７の判定の結果、計測時間Ｔ１が、第一所定値を超えていない場合は、ロック解除制御部９６は遅角作動を継続する（図１５の♯２７Ｎｏ判定）。一方、♯２７の判定の結果、計測時間Ｔ１が、第一所定値を超えている場合（図１５の♯２７Ｙｅｓ判定）は、中間ロック機構ＬＵがロック解除されたと判定する。この状態では、主ロック部材７１がロック解除方向に作動を開始してからロック解除レベルＪ３に達するまでの遅角作動時間が十分確保されているので、中間ロック機構ＬＵがロック解除されたと推定される。中間ロック機構ＬＵがロック解除されることにより、位相制御部９３は、相対回転位相が目標位相となるようにフィードバック制御を実行することとなる（図１６参照）。

一方、♯２６の判定の結果、相対回転位相が第四判定位相より大きい場合（図１５の♯２６Ｙｅｓ判定）、ロック解除判定部９６ａは、相対回転位相が第三判定位相を超えてからの計測時間Ｔ１が、第一所定値を超えたか否かを判定する（図１５の♯２８）。♯２８の判定の結果、計測時間Ｔ１が、第一所定値を超えている場合（図１５の♯２８Ｙｅｓ判定）は、♯２７のＹｅｓ判定結果と同様に中間ロック機構ＬＵがロック解除されたと判定する。♯２８の判定の結果、計測時間Ｔ１が、第一所定値を超えていない場合（図１５の♯２８Ｎо判定）は、遅角作動時間が十分確保されていない。このため、ロック解除判定部９６ａは、主ロック部材７１がロック境界レベルＪ２に達していない、すなわち中間ロック機構ＬＵがロック解除されていないと判断し、♯２２に戻って、ロック解除制御部９６はロック解除シーケンスを再実行する。これによって、エンジンＥの始動時における中間ロック機構ＬＵのロック解除を確実に実行することができる。

（第三実施例）
図１７〜図１８を用いて、ロック解除制御部９６のロック解除判定部９６ａにおける判定手順の第三実施例を説明する。本実施例におけるロック解除判定部９６ａに用いられる判定位相は、シーケンス領域Ｇよりも進角方向Ｓａに設定された第五判定位相（例えば、中間ロック位相Ｍよりもクランクアングル−１５度）で構成されており、第五判定位相の前後（例えば、クランクアングル±３度）に判定位相領域（所定位相範囲の一例）を設けている。

エンジンＥの始動時には相対回転位相が中間ロック位相Ｍに保持されており、ロック解除判定部９６ａは、運転者がアクセルペダルを踏んだ等のロック解除要求があるか否か判定する（図１７の♯３１）。ロック解除要求があった場合（図１７の♯３１Ｙｅｓ判定）、ロック解除制御部９６は、相対回転位相が判定位相領域内の位相となるデューティ比で電磁弁４０に電力を供給する（図１７の＃３２、図１８参照）。相対回転位相が判定位相領域内の位相となるデューティ比とは、ロック解除要求があった場合に、ロック解除制御部９６は、一時的に進角作動となるデューティ比に設定した後に、位相センサＮで検知された相対回転位相が判定位相領域内の位相となるようにフィードバック制御することである。つまり、一時的に進角作動となるデューティ比に設定した結果、副ロック部Ｌｓのロック状態が解除され、主ロック部Ｌｍでは係合部７１ｂが主ロック凹部７２に係合した状態で変位が行われることにより、相対回転位相が中間ロック位相Ｍから進角方向Ｓａに変位する（図５から図７の状態）。その後、相対回転位相が判定位相領域内の位相となるようにフィードバック制御した結果、第１遅角側溝２３Ｒを介して第１ロック解除流路７５から第１受圧面Ｕ１に作動油の圧力が作用して、主ロック部材７１がロック解除方向に作動を開始する（図８〜図９参照）。

次いで、ロック解除判定部９６ａは、位相センサＮで検知された相対回転位相が、判定位相領域内に位置する時間Ｔ２が第二所定値（例えば２秒）より大きいか否かを判定する（図１７の♯３３）。相対回転位相が、判定位相領域内に位置する時間Ｔ２が第二所定値より大きい場合（図１７の♯３３Ｙｅｓ判定）は、中間ロック機構ＬＵがロック解除されたと判定する。この状態では、主ロック部材７１がロック解除方向に作動を開始してからロック解除レベルＪ３に達するまでの遅角作動時間が十分確保されているので、中間ロック機構ＬＵがロック解除されたと推定される。中間ロック機構ＬＵがロック解除されることにより、位相制御部９３は、相対回転位相が目標位相となるようにフィードバック制御を実行することとなる（図１８参照）。一方、相対回転位相が、判定位相領域内に位置する時間Ｔ２が第二所定値以下の場合（図１７の♯３３Ｎо判定）は、遅角作動時間が十分確保されていない。このため、ロック解除判定部９６ａは、主ロック部材７１がロック境界レベルＪ２に達していない、すなわち中間ロック機構ＬＵがロック解除されていないと判断し、♯３２に戻って、ロック解除制御部９６は相対回転位相が判定位相領域内の位相となるデューティ比で電磁弁４０に電力を供給する。これによって、エンジンＥの始動時における中間ロック機構ＬＵのロック解除を確実に実行することができる。

（第四実施例）
図１９〜図２０を用いて、ロック解除制御部９６のロック解除判定部９６ａにおける判定手順の第四実施例を説明する。本実施例におけるロック解除判定部９６ａに用いられる判定位相は、シーケンス領域Ｇよりも進角方向Ｓａに設定された第五判定位相（例えば、中間ロック位相Ｍよりもクランクアングル−１５度）で構成されており、第五判定位相の前後（例えば、クランクアングル±３度）に判定位相領域（所定位相範囲の一例）を設けている。さらに、本実施例では、判定位相領域よりも遅角側に再判定位相領域（例えば、中間ロック位相Ｍよりもクランクアングル−１１度から±１度）を設けている。

本実施例における図１９の♯３１〜♯３３は、第三実施例で説明した図１７の♯３１〜♯３３と同様の構成であるため、図１９の♯３４以降について説明する。

ロック解除判定部９６ａは、位相センサＮで検知された相対回転位相が判定位相領域内に位置する時間Ｔ２が第二所定値より大きい場合（図１９の♯３３Ｙｅｓ判定）において、さらに、相対回転位相が再判定位相領域となるようにフィードバック制御を実行する（図１９の♯３４）。つまり、一時的に遅角作動となるデューティ比に設定した後、相対回転位相が再判定位相領域となるようにフィードバック制御する（図２０参照）。次いで、ロック解除判定部９６ａは、再判定位相領域のフィードバック制御時間Ｔ３が第三所定値（例えば１秒）より大きくなった場合（図１９の♯３５Ｙｅｓ判定）、中間ロック機構ＬＵがロック解除されたと判定する。本実施例では、第三実施例よりも、さらにロック解除領域Ｆ内での遅角作動時間を確保することができるため、より確実に中間ロック機構ＬＵをロック解除できる。中間ロック機構ＬＵがロック解除されることにより、位相制御部９３は、相対回転位相が目標位相となるようにフィードバック制御を実行することとなる（図２０参照）。

（第五実施例）
図２１〜図２２を用いて、ロック解除制御部９６のロック解除判定部９６ａにおける判定手順の第五実施例を説明する。本実施例におけるロック解除判定部９６ａに用いられる判定位相は、シーケンス領域Ｇよりも遅角方向Ｓｂに設定された第六判定位相（例えば、中間ロック位相Ｍよりもクランクアングル＋５度）と、シーケンス領域Ｇよりも進角方向Ｓａに設定された第七判定位相（例えば、中間ロック位相Ｍよりもクランクアングル−１２度）と、で構成されている。

エンジンＥの始動後、第一実施例から第四実施例に示したようなロック解除判定が実行され、位相センサＮで検知された相対回転位相が目標位相となるようにフィードバック制御が実行される（図２１の♯４１，♯４２）。次いで、ロック解除判定部９６ａは、位相センサＮで検知された相対回転位相が、第六判定位相よりも大きいか否かを判定する（図２１の♯４３）。つまり、位相センサＮで検知された相対回転位相が第六判定位相を超えて、さらに遅角側に変位したか否かを判定する。

上述したように、相対回転位相が中間ロック位相Ｍより遅角側にある場合、副ロック部Ｌｓの副ロック部材８１が副ロック凹部８２に係合しており、且つ、第１遅角側溝２３Ｒと第１ロック解除流路７５とが連通していない（図１０参照）。この状態で進角作動を行うと、進角室Ｃａに供給される作動油の一部がロックアシスト流路２２Ａを介して主ロック部材７１に作用し、主ロック部材７１の主ロック凹部７２への係合を補助する。このため、相対回転位相が第六判定位相よりも大きい場合（図２１の♯２３Ｙｅｓ判定）、主ロック部材７１が主ロック凹部７２に係合する可能性が高いとして判定フラグを「ＴＲＵＥ」に設定する（図２１の♯４４、図２２参照）。

次いで、ロック解除判定部９６ａは、位相センサＮで検知された相対回転位相が、第七判定位相よりも小さいか否かを判定する（図２１の♯４５）。上述したように、シーケンス領域Ｇでは、第１制御ポート７５ａがリヤプレート２３に穿設されたドレン流路２３Ｄに連通するので、第１受圧面Ｕ１に圧力を作用させる作動油がドレン流路２３Ｄから排出され、主ロックスプリング７３の付勢力により主ロック部材７１が主ロック凹部７２へ係合する可能性が高い。一方、♯４５の判定の結果、位相センサＮで検知された相対回転位相が、第七判定位相よりも小さい場合（図２１の♯４５Ｙｅｓ判定）は、主ロック部材７１が主ロック凹部７２へ係合することなく、シーケンス領域Ｇを通過しているため、判定フラグを「ＦＡＬＳＥ」に設定する（図２１の♯４６、図２２参照）。

次いで、ロック解除判定部９６ａは、位相センサＮで検知された相対回転位相が、第六判定位相よりも進角方向Ｓａに変位した後に、（１）シーケンス領域Ｇに位置している、（２）目標位相を遅角方向Ｓｂとする遅角作動が実行されている、（３）判定フラグが「ＴＲＵＥ」になっている、の３要件をすべて充足するか否かを判定する（図２１の♯４７）。つまり、相対回転位相が第七判定位相を超えておらずシーケンス領域Ｇで保持されている場合は、主ロック部材７１が主ロック凹部７２へ係合している可能性が高く、このシーケンス領域Ｇでは第１遅角側溝２３Ｒと第１ロック解除流路７５とが連通していないので、遅角作動しても中間ロック機構ＬＵがロック解除されない（図６参照）。したがって、♯４７の判定条件を満足する場合（図２１の♯４７Ｙｅｓ判定）は、実施例１から４に示すようなロック解除シーケンスを実行する（図２１の♯４８、図２２参照）。一方、♯４７の判定条件を満足しない場合（図２１の♯４７Ｎо判定）は、中間ロック機構ＬＵがロック解除されていると判定し、♯４２に戻って、相対回転位相が目標位相となるようにフィードバック制御が実行される。このように、相対回転位相がシーケンス領域Ｇで遅角作動があった場合に必ずロック解除シーケンスを実行する必要がないので、燃費の悪化や弁開閉時期制御装置１００の応答性の低下を招くといった不都合がない。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。

（ａ）上述した第一実施例〜第五実施例における各種パラメータ（第一判定位相〜第七判定位相、再判定位相領域、第一所定値〜第三所定値）は、補正処理部９７によって所定時間毎に補正しても良い。この場合、例えば、作動油の油温が低く粘度が高い場合においてはロック解除に時間を要することから、作動油の油温が低くなるほど第一所定値〜第三所定値を大きくすること等が考えられる。

（ｂ）作動流体制御機構として弁開閉時期制御ユニットＡの外部に電磁弁を備えても良い。この構成では弁開閉時期制御ユニットＡの内部に電磁弁を備えるものと比較して流路構成を単純化させることも可能となる。

（ｃ）主ロック部Ｌｍをベーン部３２に備える構成の変形例として、主ロック部材７１が半径方向の外方に突出するように構成しても良い。また、副ロック部Ｌｓとして、副ロック部材８１が回転軸芯Ｘに平行する軸芯に沿って出退するように構成しても良い。主ロック部Ｌｍと副ロック部Ｌｓの構成は任意である。

（ｄ）シーケンス領域Ｇを、実施形態とは逆にロック位相（中間ロック位相Ｍ）を基準に遅角側に形成する。この場合、「遅角」と「進角」とが反対の用語に置き換えられ、上述した第一方向が遅角方向Ｓｂとなり、第二方向が進角方向Ｓａとなる。このようにシーケンス領域Ｇを設定した場合でも、同様の制御によりロック解除を実行することができる。

本発明は、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を保持する中間ロック機構を備えた弁開閉時期制御装置に利用することができる。

１ クランクシャフト
５ 吸気カムシャフト（カムシャフト）
２０ 内部ロータ（駆動側回転体）
２３Ｄ ドレン流路
３０ 外部ロータ（従動側回転体）
４０ 電磁弁
７１ 主ロック部材（第二ロック部材）
７２ 主ロック凹部（第二ロック凹部）
７３ 主ロックスプリング（第二付勢部材）
８１ 副ロック部材（第一ロック部材）
８２ 副ロック凹部（第一ロック凹部）
８３ 副ロックスプリング（第一付勢部材）
９０ 制御部
９６ ロック解除制御部
９６ａ ロック解除判定部
Ｃａ 進角室
Ｃｂ 遅角室
Ｅ エンジン（内燃機関）
Ｇ シーケンス領域
ＬＵ 中間ロック機構
Ｌｍ 主ロック部（第二ロック機構）
Ｌｓ 副ロック部（第一ロック機構）
Ｎ 位相センサ（位相検知部）
Ｍ 中間ロック位相
Ｓａ 進角方向（第一方向）
Ｓｂ 遅角方向（第二方向）
Ｘ 回転軸芯

Claims (5)

1. 内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
   前記駆動側回転体に内包され、前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯で前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、
   前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に区画形成される進角室と遅角室とに作動流体を供給することで前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相を変位させる電磁弁と、
   前記相対回転位相を中間ロック位相に保持する中間ロック機構と、
   前記相対回転位相を検知する位相検知部と、
   前記位相検知部の検知信号に基づいて前記電磁弁を制御する制御部と、を備え、
   前記中間ロック機構が、前記駆動側回転体および前記従動側回転体の一方に支持された第一ロック部材と前記駆動側回転体および前記従動側回転体の他方に形成された第一ロック凹部と前記第一ロック部材を前記第一ロック凹部に向けて付勢する第一付勢部材とで構成される第一ロック機構と、前記駆動側回転体および前記従動側回転体の一方に支持された第二ロック部材と前記駆動側回転体および前記従動側回転体の他方に形成された第二ロック凹部と前記第二ロック部材を前記第二ロック凹部に向けて付勢する第二付勢部材とで構成される第二ロック機構とを有し、
   前記制御部は、前記電磁弁が前記進角室および前記遅角室の何れか一方に作動流体を供給する制御を実行することにより、前記第一付勢部材の付勢力に対抗して前記第一ロック部材を前記第一ロック凹部から退避させて前記中間ロック位相よりも進角方向又は遅角方向となる第一方向に前記相対回転位相を変位させ、前記相対回転位相が、前記中間ロック位相から前記第一方向の所定位相まで設定されたシーケンス領域を超えたことを前記位相検知部が検知した後に、前記電磁弁が前記進角室および前記遅角室の何れか他方に作動流体を供給する制御を実行することにより、前記第二付勢部材の付勢力に対抗して前記第二ロック部材を前記第二ロック凹部から退避させるロック解除制御部を有しており、
   前記ロック解除制御部は、所定の判定位相に基づいて前記中間ロック機構がロック解除されているか否かの判定を行うロック解除判定部を有している弁開閉時期制御装置。
2. 前記判定位相は、前記シーケンス領域よりも前記第一方向に設定された第一判定位相と、前記シーケンス領域よりも前記第一方向とは反対方向である第二方向に設定された第二判定位相とで構成され、
   前記中間ロック機構において、前記第一ロック部材が前記第一ロック凹部に係合し、且つ、前記第二ロック部材が前記第二ロック凹部に係合しているロック状態であり、
   前記ロック解除判定部は、前記位相検知部で検知された前記相対回転位相が前記中間ロック位相から前記第一方向に変位して前記第一判定位相を超えた後、前記相対回転位相が前記第二方向に変位して前記第二判定位相を超えたときに前記ロック状態が解除されたと判定する請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
3. 前記判定位相は、前記シーケンス領域よりも前記第一方向に設定された第三判定位相と、前記シーケンス領域のうち前記第一方向の側の境界に位置する第四判定位相とで構成され、
   前記中間ロック機構において、前記第一ロック部材が前記第一ロック凹部に係合し、且つ、前記第二ロック部材が前記第二ロック凹部に係合しているロック状態であり、
   前記ロック解除判定部は、前記位相検知部で検知された前記相対回転位相が前記中間ロック位相から前記第一方向に変位して前記第三判定位相を超えた後、前記相対回転位相が前記第一方向とは反対方向である第二方向に変位して前記第四判定位相を超えるまでの時間が第一所定値よりも大きいときに前記ロック状態が解除されたと判定する請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
4. 前記判定位相は、前記シーケンス領域よりも前記第一方向に設定された第五判定位相で構成され、
   前記中間ロック機構において、前記第一ロック部材が前記第一ロック凹部に係合し、且つ、前記第二ロック部材が前記第二ロック凹部に係合しているロック状態であり、
   前記ロック解除判定部は、前記位相検知部で検知された前記相対回転位相が前記中間ロック位相から前記第一方向に変位して前記第五判定位相の前後に設定された所定位相範囲内にある時間が第二所定値よりも大きいときに前記ロック状態が解除されたと判定する請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
5. 前記シーケンス領域に前記相対回転位相が設定された場合に、前記第二ロック部材に作用する作動流体を排出することで前記第二ロック部材が前記第二ロック凹部に係合するロック移行作動を行わせるドレン流路をさらに備え、
   前記判定位相は、前記シーケンス領域よりも前記第一方向とは反対方向である第二方向に設定された第六判定位相と、前記シーケンス領域よりも前記第一方向に設定された第七判定位相とで構成され、
   前記中間ロック機構において、前記第一ロック部材が前記第一ロック凹部に係合し、且つ、前記第二ロック部材が前記第二ロック凹部に係合しているロック状態が解除されており、
   前記ロック解除判定部は、前記位相検知部で検知された前記相対回転位相が前記第六判定位相よりも前記第二方向に変位した後に前記シーケンス領域に位置している状態において、前記相対回転位相が前記第七判定位相よりも前記第一方向に変位せず、且つ前記電磁弁が前記進角室および前記遅角室の前記何れか他方に作動流体を供給する制御を実行したとき、前記ロック状態に移行したと判定する請求項１〜４の何れか一項に記載の弁開閉時期制御装置。

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