JP4049905B2

JP4049905B2 - 油圧式バルブタイミング調節システム

Info

Publication number: JP4049905B2
Application number: JP29411598A
Authority: JP
Inventors: 一加古; 克之福原; 睦生関谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2018-10-15
Also published as: DE69813458T2; JPH11200903A; KR19990045234A; US6024062A; EP0916813B1; DE69813458D1; EP0916813A2; KR100288621B1; EP0916813A3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンの運転条件に応じて吸気弁と排気弁の一方もしくは両方の開閉タイミングを、作動油が供給されるアクチュエータで変化させるための油圧式バルブタイミング調節システムに関し、特に、アクチュエータのクリーニングを可能とした油圧式バルブタイミング調節システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の油圧式バルブタイミング調節システムとして、エンジンのクランクシャフトと同期回転するタイミングプーリやチェーンスプロケットによってカムシャフトを駆動する際に、タイミングプーリとカムシャフトとの間にベーン式のバルブタイミング機構を設け、このバルブタイミング機構を作動油で駆動するアクチュエータにオイルポンプからオイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶという）を介して作動油を供給することにより、クランクシャフトに対してカムシャフトを相対的に回転させ、クランクシャフトの回転に対するカムシャフトの回転を遅角・進角させることにより、吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングをエンジンの回転に対しシフトして、排気ガスの低減や燃費の向上を図るものは、例えば、特開平７−１３９３１９号公報、特開平７−１３９３２０号公報、特開平８−２８２１９号公報、特開平８−１２１１２２号公報、特開平９−６０５０７号公報、特開平９−６０５０８号公報などによって既に知られている。
【０００３】
かかる従来の油圧式バルブタイミング調節システムに採用されている前記アクチュエータは、ハウジング内でロータが摺動する構成となっており、ＯＣＶからハウジング内に作動油を供給することにより、前記ロータを遅角もしくは進角させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の油圧式バルブタイミング調節システムは以上のように構成されているので、アクチュエータのハウジング内に供給される作動油のスラッジが、ロータの遠心力でハウジングの内周面に付着し易く、しかも、ロータは通常運転時に最大進角位置まで移動することが少ないために、ハウジングの内周面に付着したスラッジが、ハウジング内周面におけるロータの最大進角領域（ハウジング内周面におけるロータが摺動しない部分）までロータで押しやられて堆積し、これに起因して、ロータを狭い摺動範囲から広い摺動範囲に移動させるような場合には、ハウジング内周面に堆積したスラッジを乗り越えてロータを移動させなければならないため、ロータ動作の妨げとなる可能性が生じるという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、エンジンの燃料カット時に、アクチュエータのハウジングをロータでクリーニングすることができる油圧式バルブタイミング調節システムを得ることを目的とする。
また、この発明は、エンジンの燃料カット時に、アクチュエータのハウジング内周面におけるロータの稼動範囲全域をロータでクリーニングすることができる油圧式バルブタイミング調節システムを得ることを目的とする。
また、この発明は、エンジンのパワーゾーンを犠牲とせずに、燃費の拡大を図ることができる油圧式バルブタイミング調節システムを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る油圧式バルブタイミング調節システムは、エンジンの回転に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室に通じる吸気通路及び排気通路をそれぞれ開閉するための吸気バルブ及び排気バルブと、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、エンジンの運転状態に対する目標バルブタイミングを、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて算出する目標バルブタイミング算出手段と、ハウジング内のロータを進角方向もしくは遅角方向に駆動し、前記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくとも一方のバルブ開閉タイミングを変更するバルブタイミング可変用のアクチュエータと、前記ロータを駆動すべくアクチュエータに作動油を供給すると共にその流量調整が可能な流体供給手段と、前記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくとも一方の実バルブタイミングを検出する実バルブタイミング検出手段と、前記実バルブタイミングを前記目標バルブタイミングに変更するために、前記流体供給手段を制御することにより、前記アクチュエータを制御する実バルブタイミング制御手段とを備えたエンジンの油圧式バルブタイミング調節システムにおいて、前記燃焼室への燃料カット時に、前記ロータを燃料カット時の位置から更に進角して最大進角となるように前記流体供給手段を制御する進角制御手段と、エンジンの回転数及び負荷等の運転状態に対応して前記ロータの進角の要否を判定し、その判定結果が要のときに、前記ロータを進角させて前記ハウジング内をクリーニングするクリーニングモードを設定・実行させるためのクリーニング条件判定手段と、前記運転状態に応じて前記流体供給手段を通常制御モードとクリーニングモードとに切り換える切換手段とを備えて成るものである。
【０００７】
この発明に係る油圧式バルブタイミング調節システムは、進角制御手段が、目標バルブタイミングが所定値以上の時においても、ロータを目標バルブタイミング位置から進角させるべく、流体供給手段を制御し、切換手段により通常制御モードからクリーニングモードに切り換えるものである。
【０００９】
この発明に係る油圧式バルブタイミング調節システムは、進角制御手段により、クリーニング条件判定手段の判定結果によるクリーニングモードの設定・実行後の所定時間経過時点でクリーニングモードを解除するものである。
【００１０】
この発明に係る油圧式バルブタイミング調節システムは、進角制御手段が、エンジンの中速・中負荷時においても、ロータが最大進角となるように、流体供給手段を制御し、切換手段により通常制御モードからクリーニングモードに切り換えるものである。
【００１１】
この発明に係る油圧式バルブタイミング調節システムは、進角制御手段が、クリーニングモードにおいて、ロータが最大進角位置に到達した時点で遅角方向に戻るように、流体供給手段を制御するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図２はこの発明の実施の形態１による油圧式バルブタイミング調節システムを備えたガソリンエンジンシステムを示す概略的な断面図である。図において、１は複数のシリンダで構成され、その１気筒を図示したエンジン（図１のＭ１）、２はエンジン１の複数のシリンダを形成するシリンダブロック、３はシリンダブロック２の上部に設けられたシリンダヘッド、４はシリンダブロック２の各シリンダ内を上下に往復移動するピストン、５はピストン４の下端部に連結されたクランクシャフトであり、このクランクシャフト５はピストン４の上下動によって回転駆動される。
【００１３】
６はクランクシャフト５の近傍に配設されたクランク角センサであり、エンジン１の回転数ＮＥとクランクシャフト５が所定のクランク角度にあることを検出する。７はクランクシャフト５に連結されたシグナルロータであり、このシグナルロータ７の外周には２個の歯が１８０゜毎に形成されており、この歯がクランク角センサ６の前方を通過する毎に、クランク角センサ６からパルス状のクランク角検出信号を発生する。
【００１４】
８は混合気を燃焼させるための燃焼室（図１のＭ２）であり、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３の各内壁とピストン４の頂部とによって区画形成されている。９は燃焼室８内の混合気に点火するための点火プラグであり、シリンダヘッド３の頂部に配設されて燃焼室８内に突出している。１０はシリンダヘッド３の後述する排気側カムシャフト２０に連結して配設されたディストリビュータ、１１は高電圧を発生するイグナイタである。ここで、各点火プラグ９は高圧コード（図示せず）を介してディストリビュータ１０に接続されており、イグナイタ１１から出力された高電圧は、ディストリビュータ１０によりクランクシャフト５の回転に同期して各点火プラグ９に分配される。
【００１５】
１２はシリンダブロック２に配設された水温センサであり、この水温センサ１２は冷却水通路を流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出する。１３はシリンダヘッド３に設けられた吸気ポート、１４はシリンダヘッド３に設けられた排気ポート、１５は吸気ポート１３に接続された吸気通路（図１のＭ３）、１６は排気ポート１４に接続された排気通路（図１のＭ４）、１７はシリンダヘッド３に設けられて吸気ポート１３を開閉する吸気バルブ（図１のＭ５）、１８はシリンダヘッド３に設けられて排気ポート１４を開閉する排気バルブ（図１のＭ６）である。
【００１６】
１９は吸気バルブ１７の上方に配置された吸気側カムシャフト、１９ａは吸気側カムシャフト１９に同期回転可能に設けられて吸気バルブ１７を開閉駆動する吸気側カム、２０は排気バルブ１８の上方に配置された排気側カムシャフト、２０ａは排気側カムシャフト２０に同期回転可能に設けられて排気バルブ１８を開閉駆動する排気側カム、２１は吸気側カムシャフト１９の一端に装着された吸気側タイミングプーリ、２２は排気側カムシャフト２０の一端に装着された排気側タイミングプーリ、２３は各タイミングプーリ２１，２２をクランクシャフト５に連動させるタイミングベルトである。
【００１７】
従って、エンジン１の稼動時には、クランクシャフト５からタイミングベルト２３及び各タイミングプーリ２１，２２を介して各カムシャフト１９，２０に回転駆動力が伝達され、各カムシャフト１９，２０と一体に各カム１９ａ，２０ａが回転することにより、吸気バルブ１７及び排気バルブ１８が開閉駆動され、これらの各バルブ１７，１８は、クランクシャフト５の回転及びピストン４の上下動に同期、すなわち、吸気工程と圧縮工程と爆発・膨張工程及び排気工程とからなるエンジン１の一連の４工程に同期して、所定の開閉タイミングで駆動される。
【００１８】
２４は吸気側カムシャフト１９の近傍に配置されたカム角センサであり、吸気バルブ１７の開閉タイミング（いわゆるバルブタイミング）を検出する。２５は吸気側カムシャフト１９に連結されたシグナルロータであり、このシグナルロータ２５の外周には４個の歯が９０゜毎に形成されており、これらの歯がカム角センサ２４の前方を通過する毎に、カム角センサ２４からパルス状のカム角検出信号が発生する。
【００１９】
２６は吸気通路１５の途中に配置されたスロットルバルブであり、このスロットルバルブ２６がアクセルペダル（図示せず）に連動して開閉駆動されることにより、吸入空気量が調整される。２７はスロットルバルブ２６に連結配置されたスロットルセンサであり、スロットル開度ＴＶＯを検出する。２８はスロットルバルブ２６の上流側に配置された吸入空気量センサであり、エンジン１に吸入される空気流量（吸入空気量）ＱＡを検出する。２９はスロットルバルブ２６の下流側に形成されて吸気脈動を抑制するためのサージタンク、３０は各シリンダの吸気ポート１３の近傍に配置されて燃焼室８に燃料を供給するためのインジェクタである。
【００２０】
ここで、インジェクタ３０は、通電により開弁する電磁弁からなって、燃料ポンプ（図示せず）から燃料が圧送供給される。
従って、エンジン１の稼動時には、吸気通路１５に空気が取り込まれると同時に、各インジェクタ３０から吸気ポート１３に向けて燃料が噴射される。この結果、吸気ポート１３では混合気が生成され、この混合気は、吸入工程で開弁される吸気バルブ１７の開弁に伴って、燃焼室８内に吸入される。
【００２１】
４０は吸気側カムシャフト１９に連結して配設されたバルブタイミング可変用のアクチュエータ（図１のＭ９）である。このアクチュエータ４０は、作動油としてエンジン１の潤滑油で駆動されることにより、吸気側タイミングプーリ２１に対する吸気側カムシャフト１９の変位角度を変化させて、吸気バルブ１７の開閉タイミング（バルブタイミング）を連続的に変更させるもので、その詳細構成については後述する。
【００２２】
８０はアクチュエータ４０に作動油を供給してその油量を調整する流体供給手段としてのＯＣＶ（図１のＭ１０）であり、この詳細構成については後述する。
【００２３】
１００は電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）であり、このＥＣＵ１００は、主に吸入空気量センサ２８、スロットルセンサ２７、水温センサ１２、クランク角センサ６、カム角センサ２４からの信号に基づき、インジェクタ３０、イグナイタ１１、ＯＣＶ８０を駆動して、燃料噴射量、点火時期、バルブタイミングを制御すると共に、後述するＩＧスイッチのＯＦＦ後におけるＯＣＶ８０の閉弁時期を制御するもので、その詳細構成については後述する。
【００２４】
図３と図４はこの発明の実施の形態１による油圧式バルブタイミングシステムを示す断面図である。図において、４０は吸気バルブ１７のバルブタイミングを調整するためのアクチュエータであり、このアクチュエータ４０の構成について以下に説明する。なお、図２と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
図３において、４１は吸気側カムシャフト１９の軸受、４２はアクチュエータ４０のハウジングであり、このハウジング４２は吸気側カムシャフト１９に対して回転自在に取り付けられている。４３はハウジング４２に固定されたケース、４４は吸気側カムシャフト１９にボルト４５で連結固定されてケース４３内に収納されたベーン式のロータであり、このロータ４４はケース４３に対して相対的に回転可能となっている。４６はケース４３とロータ４４との間に介在させたチップシールであり、このチップシール４６は、ケース４３とロータ４４によって区切られる油圧室間の油の移動を防止する。
【００２５】
４７はケース４３とチップシール４６との間に配置されたバックスプリングであり、このバックスプリング４７はチップシール４６をロータ４４に押し付ける板バネから成っている。４８はケース４３に固定されたカバー、４９はハウジング４２とケース４３とカバー４８とを共締め固定するボルト、５０はボルト４９とボルト穴との隙間から外部への油漏れを防止するＯリング、５１はカバー４８にネジ５２で取り付け固定されたプレートである。ここで、ハウジング４２とケース４３とカバー４８とによってアクチュエータ４０のハウジング部材が構成される。
【００２６】
５３はハウジング４２とケース４３との間に介在させた油漏れ防止用のＯリング、５４はケース４３とカバー４８との間に介在させた油漏れ防止用のＯリング、５５はロータ４４に設けられた円柱状のホルダであり、このホルダ５５は後述するプランジャ５６を係合させるための凹部５５ａを軸方向一端に有している。５６はハウジング４２内に摺動可能に設けられたプランジャであり、このプランジャ５６はホルダ５５の凹部５５ａに係合させるための凸部５６ａを有している。５７はプランジャ５６をホルダ５５側に付勢するスプリング、５８はホルダ５５内に作動油を導入するプランジャ油路であり、図４に示すようにこのプランジャ油路５８からホルダ５５の凹部５５ａに導入された作動油でプランジャ５６をスプリング５７に抗して移動させることにより、ホルダ５５に対するプランジャ５６のロックが解除されるようになっている。
【００２７】
５９はハウジング４２に設けられてプランジャ５６のスプリング５７側を常時大気圧にするための空気穴、６０は吸気側カムシャフト１９とロータ４４とを軸心部で連結固定する軸ボルトであり、この軸ボルト６０はカバー４８に対して回転可能である。６１は軸ボルト６０および吸気側カムシャフト１９に設けられ、プレート５１の内側を大気圧と同圧にするための空気穴である。
【００２８】
６２は吸気側カムシャフト１９およびロータ４４に設けられた第１油路で、この第１油路６２はロータ４４を遅角方向に移動させるための後述する遅角油圧室７３に連通している。６３は同じく吸気側カムシャフト１９およびロータ４４に設けられた第２油路であり、この第２油路６３はロータ４４を進角方向に移動させるための後述する進角油圧室７４に連通している。
【００２９】
次に、図３中で上述のように構成されたアクチュエータ４０に供給される作動油の圧力制御を行うＯＣＶ８０の構成について説明する。
８１はＯＣＶ８０のハウジング（以下、バルブハウジングという）、８２はバルブハウジング８１内を摺動するスプール、８３はスプール８２を一方向に付勢するスプリング、８４はスプール８２をスプリング８３の付勢力に抗して作動させるためのリニアソレノイド、８５はバルブハウジング８１に形成された供給ポート（１次側ポート）、８６はバルブハウジング８１に形成されたＡポート（２次側ポート）、８７はバルブハウジング８１に形成されたＢポート（２次側ポート）、８８ａ，８８ｂはバルブハウジング８１に形成されたドレンポート、８８はドレンポート８８ａ，８８ｂに接続された共通のドレン管路、８９は第１油路６２とＡポート８６とを接続する第１管路、９０は第２油路６３とＢポート８７とを接続する第２管路、９１はオイルパン、９２はオイルポンプ、９３はオイルフィルタである。
【００３０】
ここで、オイルポンプ９２は、吸込側がオイルパン９１内に連通し、且つ、吐出側がオイルフィルタ９３を介して供給ポート８５に接続している。また、オイルパン９１内にはドレン管路８８が連通させてある。
【００３１】
以上において、オイルパン９１とオイルポンプ９２とオイルフィルタ９３は、エンジン１の各部を潤滑するための潤滑装置を構成し、且つ、ＯＣＶ８０と共にアクチュエータ４０への作動油供給装置を構成している。
【００３２】
図５は図３のＸ−Ｘ線に沿った断面矢視図、図６は図５中のスライドプレートの移動状態を示す部分断面図、図７は図３のＹ−Ｙ線に沿った断面矢視図、図８は図３のＺ−Ｚ線に沿った断面矢視図である。
これらの図において、６４〜６７はロータ４４から外径方向に凸設された第１〜第４のベーンであり、これらのベーン６４〜６７の先端はケース４３の内周面と摺接するようになっており、それらの先端摺接部にはチップシール６８が設けられている。
【００３３】
７１はケース４３の内周面に凸設された等間隔複数（図では４個）のシュー、７２はシュー７１に設けられたボルト穴であり、このボルト穴７２には、図３中のボルト４９が挿入される。また、シュー７１の突端は、ロータ４４の中心部分であるベーン支持体６９に摺接するようになっており、その突端摺接部には図３でも述べたチップシール４６が設けられている。
【００３４】
７３は第１〜第４のベーン６４〜６７を遅角方向に回転させるための遅角油圧室、７４は第１〜第４のベーン６４〜６７を進角方向に回転させるための進角油圧室であり、これらの遅角油圧室７３および進角油圧室７４は、ケース４３とロータ４４との間でケース４３のシュー７１とロータ４４の各ベーン６４〜６７との間に扇柱状に形成されている。
【００３５】
７５は第１のベーン６４に設けられて当該ベーン６４の両側の遅角油圧室７３と進角油圧室７４とを連通する連通油路、７６は連通油路７５の途中に凹設された移動溝であり、この移動溝７６の途中にプランジャ油路５８が連通している。７７は移動溝７６内を移動するスライドプレートであり、このスライドプレート７７によって連通油路７５が分断され、遅角油圧室７３と進角油圧室７４との間で油漏れが生じないようにしている。また、スライドプレート７７は、遅角油圧室７３の油圧が高いとき、図６に示すように進角油圧室７４側に移動し、進角油圧室７４の油圧が高いとき、図７に示すように遅角油圧室７３側に移動するものである。
７８は各ベーン６４〜６７のそれぞれに設けられ、ケース４３と各ベーン６４〜６７との間をシールして油漏れを防止するチップシールである。なお、図５、図７、図８中の矢印はアクチュエータ４０全体の回転方向を示す。
【００３６】
以上において、遅角油圧室７３および進角油圧室７４は、ハウジング４２とケース４３とロータ４４とカバー４８とで囲まれており、遅角油圧室７３は第１油路６２に連通し、この第１油路６２から作動油が供給され、また、進角油圧室７４は第２油路６３に連通し、この第２油路６３から作動油が供給され、そして、遅角油圧室７３と進角油圧室７４に供給される作動油の油量に応じて、ロータ４４がハウジング４２に対して相対移動し、遅角油圧室７３と進角油圧室７４のそれぞれの体積が変化するものである。
【００３７】
次に、アクチュエータ４０及びＯＣＶ８０の動作について説明する。
まず、エンジン１が停止した状態でのロータ４４は、図５に示すような最大遅角位置、すなわち、ハウジング４２に対して進角方向に最大に相対回動した位置にあり、オイルポンプ９２も停止状態となって、第１油路６２および第２油路６３には作動油が供給されず、プランジャ油路５８にも作動油が供給されないので、アクチュエータ４０の内部に溜った油圧は低くなっている。このため、プランジャ５６はスプリング５７の付勢力でホルダ５５に押し付けられ、プランジャ５６とホルダ５５とは係合してハウジング４２とロータ４４とがロックされた状態にある。
【００３８】
その状態からエンジン１を始動すると、オイルポンプ９２が稼動し、ＯＣＶ８０に供給される作動油の圧力が上昇することにより、ＯＣＶ８０のＡポート８６から第１管路８９および第１油路６２を介してアクチュエータ４０内の遅角油圧室７３に作動油が供給される。このとき、遅角油圧室７３の油圧によって、スライドプレート７７が進角油圧室７４側に移動し、遅角油圧室７３とプランジャ油路５８とが連通し、プランジャ５６が押圧されてハウジング４２側に移動し、プランジャ５６とロータ４４との係合が解除される。
【００３９】
しかしながら、遅角油圧室７３には作動油が供給されているので、ロータ４４の各ベーン６４〜６７は遅角方向のシュー７１に押圧当接した状態にあり、このため、プランジャ５６によるロータ４４の係合が解除されても、ハウジング４２とロータ４４とは遅角油圧室７３の油圧で押し付け合い、振動や衝撃を低減、解消することができる。
このように、遅角油圧室７３の油圧でプランジャ５６を移動させることができるので、エンジン１を始動して所定の油圧（スライドプレート７７およびプランジャ５６が移動可能な油圧）が生じれば、プランジャ５６とロータ４４との係合が解除されることにより、ロータ４４を進角させる必要が生じた際、即座に対応することができる。
【００４０】
次に、ロータ４４を進角させるために、ＯＣＶ８０のＢポート８７が開けられると、第２管路９０から第２油路６３を介して進角油圧室７４に作動油が供給され、その油圧が進角油圧室７４から連通油路７５に伝わってスライドプレート７７を押圧することにより、スライドプレート７７は遅角油圧室７３側に移動する。このスライドプレート７７の移動によって、プランジャ油路５８は連通油路７５の進角油圧室７４側に連通し、進角油圧室７４からプランジャ油路５８に油圧が伝えられ、この油圧により、プランジャ５６がスプリング５７の付勢力に抗してハウジング４２側に移動し、プランジャ５６とホルダ５５との係合が解除される。
【００４１】
その係合解除状態で、ＯＣＶ８０のＡポート８６とＢポート８７の開閉で供給油量を調節することにより、遅角油圧室７３と進角油圧室７４の油量を調整し、ハウジング４２の回転に対してロータ４４の回転を進角・遅角させることができる。例えばロータ４４を最大に進角させた場合、図６に示すように、ロータ４４の各ベーン６４〜６７は遅角油圧室７３側のシュー７１に当接した状態で回転する。また、遅角油圧室７３の油圧を進角油圧室７４の油圧よりも大きくした場合、ロータ４４はハウジング４２に対して遅角方向に回転する。このように、遅角油圧室７３および進角油圧室７４への供給油圧を調節してハウジング４２に対するロータ４４の遅角・進角を調節することができる。
【００４２】
ここで、ＯＣＶ８０の供給油圧は、ハウジング４２に対するロータ４４の相対回転角度を検出するポジションセンサと、オイルポンプ９２による加圧量を決定するクランク角センサとからの信号により、後述するＥＣＵ１００で演算されてフィードバック制御される。
【００４３】
図９（ａ）〜（ｃ）はＯＣＶ８０の代表的な作動状態を示す説明図である。図９（ａ）はＥＣＵ１００からの制御電流値が０．１Ａのときの例であり、スプール８２がスプリング８３によりバルブハウジング８１の左端に付勢され、供給ポート８５とＡポート８６との間、Ｂポート８７とドレンポート８８ｂとの間が連通した状態を示している。この状態では、遅角油圧室７３に作動油が供給される一方、進角油圧室７４からは作動油が排出されるので、図９（ａ）に示すロータ４４はハウジング４２に対して同図中で反時計方向に回転し、吸気側タイミングプーリ２１に対する吸気側カムシャフト１９の位相が遅れて遅角制御となる。
【００４４】
図９（ｂ）はＥＣＵ１００からの制御電流が０．５Ａのときの例であり、相対するリニアソレノイド８４とスプリング８３とが釣り合って、スプール８２がＡポート８６とＢポート８７の両方を閉鎖する位置に維持され、遅角油圧室７３、進角油圧室７４の作動油の供給及び排出が行われていない状態を示している。この状態において、遅角油圧室７３及び進角油圧室７４から作動油の漏れが無い場合、ロータ４４は現在位置に保持され、吸気側タイミングプーリ２１と吸気側カムシャフト１９の位相は現状のまま維持される。
【００４５】
図９（ｃ）はＥＣＵ１００からの制御電流が１．０Ａのときの例であり、スプール８２がリニアソレノイド８４によりバルブハウジング８の右端に駆動され、供給ポート８５とＢポート８７との間、及びＡポート８６とドレンポート８８ａとの間が連通した状態を示している。この状態では、進角油圧室７４に第２油路６３を通して作動油が供給される一方、遅角油圧室７３からは作動油が排出される。これにより、図９（ｃ）に示すロータ４４はハウジング４２に対して同図中で時計方向に回転し、吸気側タイミングプーリ２１に対する吸気側カムシャフト１９の位相が進んで進角制御となる。
【００４６】
また、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）において、供給ポート８５とＡポート８６（又はＢポート８７）との間の連通度及びドレンポート８８ｂ（又はドレンポート８８ａ）とＢポート８７（又はＡポート８６）との間の連通度は、スプール８２によって制御される。また、スプール８２の位置とリニアソレノイド８４の電流値とは比例関係にある。
【００４７】
図１０はエンジン１の或る運転条件でのリニアソレノイド８４の電流値（以下、ソレノイド電流という）と、実バルブタイミング変化速度との関係を表す特性図である。図において、実バルブタイミング変化速度の正の領域が進角方向に移動している領域に相当し、一方、実バルブタイミング変化速度の負の領域が遅角方向に移動している領域に相当する。
【００４８】
図１０中の符号（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）のスプール８２の各位置に対応するソレノイド電流をそれぞれ示す。ここで、符号（ｂ）で示すような実バルブタイミングが変化しないソレノイド電流は、各油圧室７３，７４、油圧配管８９，９０、スプール８２の各部から漏れる作動油量とオイルポンプ９２から圧送される作動油量との釣り合う一点しかない。
【００４９】
さらに、この点は、エンジン回転数や温度の変化による作動油吐出圧によって特性が図１１に示すように変化するため、常に変動する。また、スプール８２の寸法等の製品バラツキにより、この点及び特性の変化の仕方に製品毎に異なる。この実バルブタイミングが変化しない点のソレノイド電流を、以後、保持電流と呼び、記号ＨＬＤで表す。この保持電流ＨＬＤを基準にバルブタイミングを進角させたい時はソレノイド電流を大きくし、逆に遅角させたい時はソレノイド電流を小さくすることで、制御できる。
【００５０】
次に、バルブタイミングの検出方法を図１２について説明する。図１２（ａ）はクランク角信号を、図１２（ｂ）は遅角時のカム角信号を、図１２（ｃ）は進角時のカム角信号をそれぞれ示すタイミングチャートである。ＥＣＵ１００は、クランク角信号周期Ｔとカム角信号までの位相差時間ＴＶＴをを計測し、バルブタイミングが最遅角状態にある時の位相差時間ＴＶＴ０とクランク角信号周期Ｔから、最遅角バルブタイミングＶＴＲを数１の式によって求め、予め記憶しておく。
（数１）ＶＴＲ＝ＴＶＴ０／Ｔ×１８０゜ＣＡ
実バルブタイミングＶＴＡは、位相差時間ＴＶＴとクランク角信号周期Ｔ及び最遅角バルブタイミングＶＴＲより、数２の式によって求める。
（数２）ＶＴＡ＝ＴＶＴ／Ｔ×１８０゜ＣＡ−ＶＴＲ
ＥＣＵ１００は、この実バルブタイミングＶＴＡと目標バルブタイミングＶＴＴの偏差に基づいてソレノイド電流をフィードバックすることにより、実バルブタイミングＶＴＡを目標バルブタイミングＶＴＴに収束させる。
【００５１】
次に、ＥＣＵ１００の内部構成について説明する。図１３はＥＣＵ１００の内部構成を示すブロック図である。図において、１０１はマイクロコンピュータであり、各種の演算や判定を行う中央処理装置（ＣＰＵ）１０２と、所定の制御プログラムを予め記憶する読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１０３と、ＣＰＵ１０２による演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０４と、アナログ電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器１０５と、入力信号の周期等を計測するカウンタ１０６と、出力信号の駆動時間等を計測するタイマ１０７と、出力信号を出力する出力ポート１０８と、これらを接続するコモンバス１１１とから構成されている。
【００５２】
１１２は第１入力回路であり、クランク角センサ６とカム角センサ２４からの入力信号を波形整形し、割込み指令信号（ＩＮＴ）としてマイクロコンピュータ１０１に入力する。ＣＰＵ１０２は、その割込みがかけられる毎にカウンタ１０６の値を読み取ってＲＡＭ１０４に記憶する。ここで、第１入力回路１１２は、クランク角センサ６からの信号を波形整形し、割込み信号（ＩＮＴ）としてマイクロコンピュータ１０１に入力することにより、その割込みがかけられる毎にＣＰＵ１０２は、カウンタ１０６の値を読み取ってＲＡＭ１０４に記憶し、前回、クランク角センサ６から信号を入力した時のカウンタ値との差からクランク角信号周期Ｔを算出し、更に、このクランク角信号周期Ｔに基づいてエンジン回転数ＮＥを算出する。また、ＲＡＭ１０４に記憶されているカム角センサ２４からの信号入力時のカウンタ値との差から位相差時間ＴＶＴを算出する。
【００５３】
１１３は第２入力回路であり、水温センサ１２とスロットルセンサ２７及び吸入空気量センサ２８からの信号を、ノイズ成分除去や増幅等してＡ／Ｄ変換器１０５に入力し、冷却水温ＴＨＷ、スロットル開度ＴＶＯ、吸入空気量ＱＡの各デジタルデータに変換する。
【００５４】
１１４はインジェクタ３０を駆動するための駆動回路、１１５はイグナイタ１１を駆動するための駆動回路である。ここで、ＣＰＵ１０２は、上記の各種入力信号に基づいてインジェクタ駆動時間、点火タイミングを演算し、タイマ１０７の時間計測結果に基づき、出力ポート１０８、各駆動回路１１４，１１５を介してインジェクタ３０、イグナイタ１１を駆動し、燃料噴射量制御、点火時期制御を行う。
【００５５】
１１６はＯＣＶ８０のソレノイド電流ＣＮＴを制御するための電流制御回路である。ここで、ＣＰＵ１０２は、上記各種の入力信号に基づいてＯＣＶ８０のソレノイド電流ＣＮＴを演算し、タイマ１０７の時間計測結果に基づき、出力ポート１０８にＯＣＶ８０のソレノイド電流ＣＮＴに相当するデューティ信号を出力する。電流制御回路１１６は、そのデューティ信号に基づいてＯＣＶ８０のリニアソレノイド８４を流れる電流がソレノイド電流ＣＮＴとなるように制御することにより、バルブタイミング制御を行う。
【００５６】
１１８は電源回路、１２２はバッテリ（電源）、１２３はキースイッチであり、マイクロコンピュータ１０１は、キースイッチ１２３を介してバッテリ１２２から電力を供給される電源回路１１８から定電圧を受けて動作する。
【００５７】
次に、ＣＰＵ１０２の動作について、図１４乃至図１６を参照して説明する。図１４は積分制御手段が無い制御装置において、実際の保持電流ＨＬＤが基準値０．５Ａと一致している場合の動作タイミング図、図１５は積分制御手段が無い制御装置において、実際の保持電流ＨＬＤが基準値０．５Ａよりも高電流側にずれている場合の動作タイミング図、図１６は積分制御手段が有る制御装置において、実際の保持電流ＨＬＤが基準値０．５Ａよりも高電流側にずれている場合の動作タイミング図である。
【００５８】
ＯＣＶ８０は単位時間当たりの供給作動油量を調整することができ、アクチュエータ４０の供給作動油の積算量に対応して変位角度が決まる。その意味で制御対象であるアクチュエータ４０は積分要素を含んでいるため、ＯＣＶ８０の実際の保持電流ＨＬＤが標準値０．５Ａと一致しているとした場合、制御手段は、０．５Ａを基準に目標バルブタイミングＶＴＴと実バルブタイミングＶＴＡの偏差ＥＲに応じた比例制御を行うことにより、実バルブタイミングを目標バルブタイミングに収束させることができる。この時のＯＣＶ８０のソレノイド電流ＣＮＴは数３の式で与えられる。
（数３）ＣＮＴ＝ＫＰ×ＥＲ＋０．５Ａ
数３の式において、ＥＲは目標バルブタイミングＶＴＴと実バルブタイミングＶＴＡの偏差ＥＲは、数４の式で算出される。
（数４）ＥＲ＝ＶＴＴ−ＶＴＡ
また、数３の式において、ＫＰは比例動作に対応するゲインである。この時の目標バルブタイミングＶＴＴ、実バルブタイミングＶＴＡ、ソレノイド電流ＣＮＴの動きを図１４に示す。
【００５９】
しかし、ＯＣＶ８０の実際の保持電流ＨＬＤは、標準値０．５Ａとは必ずしも一致していない。例えば、実際の保持電流ＨＬＤが標準値０．５Ａよりも高電流側にずれていた場合、数３の式に基づいた制御を行うと、図１５に示すように、実バルブタイミングＶＴＡは目標バルブタイミングＶＴＴに収束せず、定常偏差ＥＲ１が残る。この定常偏差ＥＲ１は数５の式で表される。
（数５）ＥＲ１＝（ＨＬＤ−０．５Ａ）／ＫＰ
【００６０】
そこで、従来の制御装置においては、数３の式の比例制御に更に積分制御を加え、数６の式で表される制御を行うことにより、上記の定常偏差が残らないようにしている。
（数６）ＣＮＴ＝ＫＰ×ＥＲ＋ΣＫＩ＋０．５Ａ
数６の式において、ΣＫＩは目標バルブタイミングＶＴＴと実バルブタイミングＶＴＡの偏差ＥＲに基づいて算出した積分増減値を積算した積算補正値であって、数７の式のように算出される。
（数７） ΣＫＩ＝ΣＫＩ（ｉ−１）＋ＫＩ×ＥＲ
数７の式において、ΣＫＩ（ｉ−１）は、今回積算前の積分補正値であり、ＫＩは積分動作に対応するゲインである。また、ＫＩ×ＥＲは積分増減値に相当するが、このＫＩは、ステップ応答等の際に生じる過渡的な偏差ＥＲの増大によって、積分補正値ΣＫＩが大きく変動し、その結果、制御が不安定にならないような非常に小さな値に設定されている。目標バルブタイミングＶＴＴと実バルブタイミングＶＴＡの間に定常偏差が残らない状態、すなわち、積分制御の結果、積分補正値ΣＫＩが数８の式を満たすようになった状態における、目標バルブタイミングＶＴＴ、実バルブタイミングＶＴＡ、ソレノイド電流ＣＮＴの動きを図１６に示す。
（数８）ＨＬＤ≒ΣＫＩ＋０．５Ａ
【００６１】
次に、この発明の実施の形態１によるエンジンの油圧式バルブタイミングシステムの動作について、図１７乃至図１９を参照して説明する。図１７は実バルブタイミングＶＴＡが目標バルブタイミングＶＴＴ近傍に収束している状態での制御状態を示す動作タイミング図である。目標バルブタイミングＶＴＴと実バルブタイミングＶＴＡの偏差ＥＲの絶対値が所定値Ｅ１（例えば、１゜ＣＡ）未満であるときは、実バルブタイミングが目標バルブタイミングに収束していると判断し、積分増減値を、ＯＣＶ８０の保持電流の微少な変化に対応できる程度の小さな値ＫＩ１（例えば、０．１ｍＡ）とする。但し、実バルブタイミングＶＴＡがわずかにでも目標バルブタイミングＶＴＴに向って動いているときは、積分補正値ΣＫＩを更に増減させる必要がないため、実バルブタイミングＶＴＡが所定の積分停止判断速度Ｖ１（例えば０．０１゜ＣＡ／２５ｍｓ）以上の速さで目標バルブタイミングに向って動いているときは、積分増減値の積分を停止する。
【００６２】
図１８は実バルブタイミングＶＴＡと目標バルブタイミングＶＴＴとの間に定常偏差が発生している状態での制御動作を示す動作タイミング図である。目標バルブタイミングＶＴＴと実バルブタイミングＶＴＡの偏差ＥＲの絶対値が所定値Ｅ１以上で、実バルブタイミングＶＴＡが目標バルブタイミングＶＴＴに向って所定の積分停止判定速度以上の速さで動いているときは、目標バルブタイミングＶＴＴと実バルブタイミングＶＴＴとの間に定常偏差が発生していると判断して、定常偏差を無くす方向へ急速に制御させるために、積分増減値を上記ＫＩ１よりも大きな値ＫＩ２（例えば１ｍＡ）に設定する。ここで、所定の積分停止判定速度が、上記Ｖ１のままであると、積分増減値をいくら大きくしても、実バルブタイミングＶＴＡの変化速度がＶ１以上となった時点で、積分増減値が停止するため、実バルブタイミングＶＴＡの変化速度はＶ１以上にはならない。そこで、偏差ＥＲの絶対値が所定値Ｅ１以上のときは、積分増減値の増大を合わせて、積分停止判定速度をＶ１より大きな値Ｖ２（例えば０．１゜ＣＡ／２５ｍｓ）に設定することにより、実バルブタイミングＶＴＡは速度Ｖ２の速さで目標バルブタイミングに近づくことができる。
【００６３】
図１９は積分補正値が安定した状態でのステップ応答時の制御動作を示す動作タイミング図である。この図に示すように、目標バルブタイミングＶＴＴが変化した後、作動油の伝達遅れ等により、しばらく実バルブタイミングＶＴＡが動かないか、或いは動きが遅い場合がある。この状態では、目標バルブタイミングＶＴＴと実バルブタイミングＶＴＡの偏差ＥＲの絶対値は所定値Ｅ１以上となっているため、上述の制御を行うと、定常偏差が発生していると誤判断して、積分増減値をＫＩ２に、積分停止判定速度をＶＩ２に設定するので、本来、増減させる必要のない積分補正値ΣＫＩを増減させてしまう。そこで、偏差ＥＲの絶対値が所定値ＥＩ未満から所定値ＥＩ以上となったのち、所定時間ＴＤ（例えば、０．２ｓｅｃ）の間は、偏差ＥＲの絶対値が所定値Ｅ１未満のときと同様に、積分増減値をＫＩ１に、積分停止判定速度をＶ１に設定する。
【００６４】
これにより、目標バルブタイミングＶＴＴが変化した後、実バルブタイミングＶＴＡが未だ動いていない状態での積分補正値ΣＫＩの増減はわずかに抑えることができ、また、実バルブタイミングＶＴＡがわずかでも目標バルブタイミングＶＴＴに向って動きだせば、積分増減値の計算を停止するため、積分補正値ΣＫＩは殆ど変動しない。そして所定時間ＴＤが経過した後は、実バルブタイミングＶＴＡは、既にＶ２以上の変化速度で目標バルブタイミングＶＴＴに向って動いているため、このときも積分増減値の積算は停止している、さらに、実バルブタイミングＶＴＡが目標バルブタイミングＶＴＴに近づくと、その変化速度は低下するが、目標バルブタイミングＶＴＴと偏差ＥＲが所定値Ｅ１未満の領域に入れば、積分停止判定速度はＶ１に、積分増減値はＫＩ１にという具合にそれぞれ小さな値となるため、このときも積分補正値ΣＫＩが不必要に増減することはなく、実バルブタイミングＶＴＡは目標バルブタイミングＶＴＴに安定して収束する。
【００６５】
以上の動作を図２０の動作フロー図に基づいて以下に説明する。図２０はＲＯＭ１０３に格納された制御プログラムの動作フロー図であり、このフロー図は、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１０２内で所定時間毎、例えば２５ｍｓ毎に処理される。図２０において、まず、ステップＳＴ１では、クランク角センサ６、カム角センサ２４、吸入空気量センサ２８、スロットルセンサ２７、水温センサ１２のそれぞれから、クランク角信号周期Ｔ、エンジン回転数ＮＥ、位相差時間ＴＶＴ、吸入空気量センサＱＡ、スロットル開度ＴＶＯ、冷却水温ＴＨＷ等のエンジン運転状態信号を入力する。
【００６６】
次に、ステップＳＴ２では、クランク角信号周期Ｔと位相差時間ＴＶＴから、クランクシャフト５に対する吸気側カムシャフト１９の変位角度（実バルブタイミング）ＶＴＡを数２の式により算出する。ステップＳＴ３では、エンジン回転数ＮＥ、吸入空気量ＱＡ、スロットル開度ＴＶＯ、冷却水温ＴＨＷのそれぞれに基づいて、目標バルブタイミングＶＴＴを算出する。
【００６７】
ステップＳＴ４では、インジェクタ３０による燃焼室８への供給燃料がカット中か否かを判断し、燃料カット中の場合はステップＳＴ９に進み、燃料カットでない場合にはステップＳＴ５に進む。ステップＳＴ５では、目標バルブタイミングＶＴＴが最大進角位置に近い状態（例えば、ＶＴＴ≧４０゜ＣＡ）か否かを判断し、ＶＴＴ≧４０゜ＣＡである場合にはステップＳＴ９に進み、ＶＴＴ≧４０゜ＣＡでない場合にはステップＳＴ６〜ステップＳＴ８に順次進んで、ＶＴＡがＶＴＴに収束されるようにＣＮＴが演算されてＯＣＶ８０が制御される。
【００６８】
ステップＳＴ９では、燃料カット中およびＶＴＴ≧４０゜ＣＡの場合に完了フラグか否かを判断し、完了フラグの場合はステップＳＴ６に進み、完了フラグでない場合にはステップＳＴ１０に進む。ステップＳＴ１０では、実バルブタイミングＶＴＡ≧５５゜ＣＡが０．２ｓｅｃ以上継続しているか否かを判断し、継続していない場合にはステップＳＴ１１に進む。このステップＳＴ１１では、ＯＣＶ８０のソレノイド電流ＣＮＴが所定値で一定時間（例えば、ＣＮＴ＝１．０Ａが２ｓｅｃ）以上継続しているか否かを判断し、ＣＮＴ＝１．０Ａが２ｓｅｃ以上継続していない場合には、ステップＳＴ１２にて、ＯＣＶ８０のソレノイド電流を１．０Ａに制御する。
【００６９】
このように、エンジンの燃料カット中は、ステップＳＴ１２でＯＣＶ８０のソレノイド電流ＣＮＴが１．０Ａに制御され、ＯＣＶ８０からアクチュエータ４０に作動油が供給されることにより、ロータ４４を燃料カット時の位置（実バルブタイミング位置）から更に進角させることができ、このロータ４４の進角によってハウジング４２の内周面をクリーニングできる。
【００７０】
ここで、エンジンは減速時に燃料カットするが、エンジンを減速ののち、すぐに加速した場合、エンジンが減速しないうちに加速モードとなる時があり、この時はステップＳＴ９およびステップＳＴ１３にてクリーニングモードを解除する。
【００７１】
また、エンジンの中速・中負荷時は、ロータ４４の進角量が最も多いため、その進角量の多い領域でクリーニングを行うモードを設定し、目標バルブタイミングＶＴＴが最大進角に近い状態（例えば、ＶＴＴ≧４０゜ＣＡ）でも、この状態からエンジンをフル出力してロータ４４を最大進角位置まで動かすことにより、アクチュエータ４０のハウジング４２のクリーニングを実行させるべく、ＯＣＶ８０のソレノイド電流ＣＮＴを制御することができる。
【００７２】
さらには、ステップＳＴ１１にて、ＯＣＶ８０のソレノイド電流ＣＮＴ＝１．０Ａが２ｓｅｃ以上継続していると判断しても、ステップＳＴ１０にて、ＶＴＡ≧５５゜ＣＡが０．２ｓｅｃ以上継続していないと判断した場合、ロータ４４が最大進角位置まで移動したと判断し、その時点でロータを遅角側に戻すように制御することも可能である。
【００７３】
なお、上述した実施の形態において、完了フラグのリセット時期（０→完了フラグ）については、エンジン電源のＯＮ時にリセットすれば、電源ＯＮ中に１回のみクリーニングを実行でき、エンジンアイドル時にリセットすれば、アイドル→走行→アイドルの間に１回クリーニングを実行できる。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、エンジンの回転に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室に通じる吸気通路及び排気通路をそれぞれ開閉するための吸気バルブ及び排気バルブと、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、エンジンの運転状態に対する目標バルブタイミングを、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて算出する目標バルブタイミング算出手段と、ハウジング内のロータを進角方向もしくは遅角方向に駆動し、前記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくとも一方のバルブ開閉タイミングを変更するバルブタイミング可変用のアクチュエータと、前記ロータを駆動すべくアクチュエータに作動油を供給すると共にその流量調整が可能な流体供給手段と、前記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくとも一方の実バルブタイミングを検出する実バルブタイミング検出手段と、前記実バルブタイミングを前記目標バルブタイミングに変更するために、前記流体供給手段を制御することにより、前記アクチュエータを制御する実バルブタイミング制御手段とを備えたエンジンの油圧式バルブタイミング調節システムにおいて、前記燃焼室への燃料カット時に、前記ロータを燃料カット時の位置から更に進角して最大進角となるように前記流体供給手段を制御する進角制御手段と、エンジンの回転数及び負荷等の運転状態に対応して前記ロータの進角の要否を判定し、その判定結果が要のときに、前記ロータを進角させて前記ハウジング内をクリーニングするクリーニングモードを設定・実行させるためのクリーニング条件判定手段と、前記運転状態に応じて前記流体供給手段を通常制御モードとクリーニングモードとに切り換える切換手段とを備えて成る構成としたので、エンジンの燃料カット時に、アクチュエータのハウジングをロータでクリーニングすることができる効果がある。
【００７５】
また、アクチュエータのハウジング内周面におけるロータの稼動範囲全域をロータでクリーニングできる効果がある。
【００７６】
この発明によれば、進角制御手段が、目標バルブタイミングが所定値以上の時においても、ロータを目標バルブタイミング位置から進角させるべく、流体供給手段を制御し、切換手段により通常制御モードからクリーニングモードに切り換える構成としたので、エンジンの運転状態に応じてアクチュエータのハウジングをクリーニングできる効果がある。
【００７７】
この発明によれば、進角制御手段によって、クリーニング条件判定手段の判定結果によるクリーニングモードの設定・実行後の所定時間経過時点でクリーニングモードを解除する構成としたので、アクチュエータのクリーニング後にロータを戻すことができる効果がある。
【００７８】
この発明によれば、進角制御手段が、エンジンの中速・中負荷時においても、ロータが最大進角となるように、流体供給手段を制御し、切換手段により通常制御モードからクリーニングモードに切り換える構成としたので、ロータの進角量が最も多いエンジン運転領域でアクチュエータのクリーニングを実行でき、エンジンのパワーゾーンを犠牲とせずに、燃費の拡大を図ることができる効果がある。
【００７９】
この発明によれば、進角制御手段が、クリーニングモードにおいて、ロータが最大進角位置に到達した時点で遅角方向に戻るように、流体供給手段を制御する構成としたので、アクチュエータが何らの悪影響をも受ける恐れがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の基本的な概念構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による油圧式バルブタイミング調節システムを備えたガソリンエンジンシステムを示す概略的な断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による油圧式バルブタイミング調節システムを示す断面図である。
【図４】図３中のプランジャに油圧がかけられた状態を示す断面図である。
【図５】図３のＸ−Ｘ線に沿った断面矢視図である。
【図６】図５中のスライドプレートの移動状態を示す部分断面図である。
【図７】図３のＹ−Ｙ線に沿った断面矢視図である。
【図８】図３のＺ−Ｚ線に沿った断面矢視図である。
【図９】オイルコントロールバルブの代表的な作動状態を示す断面説明図である。
【図１０】リニアソレノイド電流と実バルブタイミング変化速度との関係を示す特性図である。
【図１１】リニアソレノイド電流と実バルブタイミング変化速度との関係を示す特性図である。
【図１２】クランク角信号とカム角信号の位相関係及び実バルブタイミングの算出方法を示す動作タイミング図である。
【図１３】電子制御ユニットの内部構成を示すブロック図である。
【図１４】積分制御手段が無い制御装置において、実際の保持電流ＨＬＤが標準値０．５Ａと一致している場合の動作を説明するための動作タイミング図である。
【図１５】積分制御手段が無い制御装置において、実際の保持電流ＨＬＤが標準値０．５Ａよりも高電流側にずれている場合の動作を説明するための動作タイミング図である。
【図１６】積分制御手段を有する装置において、実際の保持電流ＨＬＤが標準値０．５Ａよりも高電流側にずれている場合の動作を説明するための動作タイミング図である。
【図１７】この発明の実施の形態１における実バルブタイミングが目標バルブタイミング近傍に収束している状態での動作を説明するための動作タイミング図である。
【図１８】この発明の実施の形態１における実バルブタイミングと目標バルブタイミング特許の間に定常偏差が発生している状態での動作を説明するための動作タイミング図である。
【図１９】この発明の実施の形態１における積分補正値が安定した状態でのステップ応答時の動作を説明するための動作タイミング図である。
【図２０】この発明の実施の形態１における油圧式バルブタイミング調節システムの動作を示す動作フロー図である。
【符号の説明】
Ｍ１エンジン、Ｍ２燃焼室、Ｍ３吸気通路、Ｍ４排気通路、Ｍ５吸気バルブ、Ｍ６排気バルブ、Ｍ７運転状態検出手段、Ｍ８目標バルブタイミング算出手段、Ｍ９アクチュエータ、Ｍ１０流体供給手段、Ｍ１１実バルブタイミング検出手段、Ｍ１２実バルブタイミング制御手段、Ｍ１３進角制御手段、Ｍ１４クリーニング条件判定手段、Ｍ１５切換手段。

Claims

エンジンの回転に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室に通じる吸気通路及び排気通路をそれぞれ開閉するための吸気バルブ及び排気バルブと、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、エンジンの運転状態に対する目標バルブタイミングを、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて算出する目標バルブタイミング算出手段と、ハウジング内のロータを進角方向もしくは遅角方向に駆動し、前記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくとも一方のバルブ開閉タイミングを変更するバルブタイミング可変用のアクチュエータと、前記ロータを駆動すべくアクチュエータに作動油を供給すると共にその流量調整が可能な流体供給手段と、前記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくとも一方の実バルブタイミングを検出する実バルブタイミング検出手段と、前記実バルブタイミングを前記目標バルブタイミングに変更するために、前記流体供給手段を制御することにより、前記アクチュエータを制御する実バルブタイミング制御手段とを備えたエンジンの油圧式バルブタイミング調節システムにおいて、前記燃焼室への燃料カット時に、前記ロータを燃料カット時の位置から更に進角して最大進角となるように前記流体供給手段を制御する進角制御手段と、エンジンの回転数及び負荷等の運転状態に対応して前記ロータの進角の要否を判定し、その判定結果が要のときに、前記ロータを進角させて前記ハウジング内をクリーニングするクリーニングモードを設定・実行させるためのクリーニング条件判定手段と、前記運転状態に応じて前記流体供給手段を通常制御モードとクリーニングモードとに切り換える切換手段とを備えて成ることを特徴とする油圧式バルブタイミング調節システム。
進角制御手段は、目標バルブタイミングが所定値以上の時においても、ロータを目標バルブタイミング位置から進角させるべく、流体供給手段を制御し、切換手段により通常制御モードからクリーニングモードに切り換えることを特徴とする請求項１記載の油圧式バルブタイミング調節システム。
進角制御手段は、クリーニング条件判定手段の判定結果によるクリーニングモードの設定・実行後の所定時間経過時点でクリーニングモードを解除することを特徴とする請求項１記載の油圧式バルブタイミング調節システム。
進角制御手段は、エンジンの中速・中負荷時においても、ロータが最大進角となるように、流体供給手段を制御し、切換手段により通常制御モードからクリーニングモードに切り換えることを特徴とする請求項１記載の油圧式バルブタイミング調節システム。
進角制御手段は、クリーニングモードにおいて、ロータが最大進角位置に到達した時点で遅角方向に戻るように、流体供給手段を制御することを特徴とする請求項１または請求項４記載の油圧式バルブタイミング調節システム。