JP5333183B2 - バルブタイミング調整システム - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関（以下、「エンジン」という）の吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整システムに関する。

従来、エンジンのクランクシャフトと共に回転するハウジングを介してカムシャフトを駆動し、相対回転するハウジングとカムシャフトとの位相差を利用して吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整するベーン式のバルブタイミング調整装置が知られている。また、このようなバルブタイミング調整装置では、ベーンロータに突出可能に収容された規制部材を突出させハウジングに嵌合させることによって、ハウジングに対するベーンロータの相対回転を規制位置で規制する（例えば、特許文献１参照）。これは、作動流体が十分に供給されないエンジン始動時など、カムシャフトのトルク変動によりベーンロータが揺動することで異音が発生することがあるためである。

このように、エンジン始動時などにおけるベーンロータの相対回動を規制すべく規制部材が用いられる。したがって、一般的に、上記規制位置は、エンジン始動に最適な位置となっている。

特開２００６−１８３６３１号公報

しかしながら、運転者の意図せぬエンジン停止、いわゆるエンジンストールにより、規制部材がハウジングに嵌合していない状態でエンジンが停止することがある。この場合、ベーンロータはエンジン始動に最適な位置に保持されていないため、エンジンを始動させるのに要する時間が長くなる虞がある。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、意図せぬエンジン停止など、ベーンロータが規制位置にない場合であっても、速やかにエンジンを始動可能なバルブタイミング調整システムを提供することにある。

上述した課題を解決するためになされた請求項１に記載のバルブタイミング調整システムは、バルブタイミング調整装置、流路切換弁、及び制御部を備えている。
バルブタイミング調整装置は、エンジンの駆動軸と従動軸との位相を調整することによって従動軸によって開閉駆動されるエンジンの吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを変える装置である。

バルブタイミング調整装置は、駆動軸及び従動軸のうち一方とともに回転するハウジングと、駆動軸及び従動軸のうち他方とともに回転し、作動流体の圧力によりハウジングに対して相対回転駆動されるベーンロータと、規制部材とを有している。ハウジングが有する複数のシューとベーンロータが有する複数のベーンとの間には、油圧によってベーンロータを進角側に回転させる進角油圧室および油圧によって前記ベーンロータを遅角側に回転させる遅角油圧室が形成される。規制部材は、ベーンロータに突出可能に収容され、ベーンロータから突出しハウジングに嵌合することで、ハウジングに対するベーンロータの相対回転駆動を規制位置で規制可能である。

ここでいう「規制位置」とは、エンジンを始動させる際に最適なバルブタイミングとなるようなハウジングに対するベーンロータの位置（以下、「エンジン始動最適位置」という）をいう。「エンジン始動最適位置」とは、エンジンの構成によってその詳細な位置は異なるが、最進角位置と最遅角位置との中間位置であることが例示される。

流路切換弁は、作動流体が貯留されている作動流体貯留部からバルブタイミング調整装置の前記進角油圧室又は前記遅角油圧室に作動流体を供給するための流路の切り換えを行う。流路切換弁の制御は制御部により司られている。

制御部は、エンスト情報記憶手段とベーンロータ回動手段とを有している。エンスト情報記憶手段は、エンジンの停止の際、エンジンストールが生じていたか否かを示すエンスト情報を記憶する。なお、ここでいう「エンジンストール」とは、運転者の意図に関わりなくエンジンが停止する現象をいう。

ベーンロータ回動手段は、エンスト情報記憶手段によって記憶されたエンスト情報に基づきエンジンストールが生じていた場合、エンジンの始動の際に、規制部材がハウジングに嵌合するようにベーンロータを回動させる。

このような構成によれば、エンジンの始動の際、制御部はベーンロータ回動手段によって規制部材がハウジングに嵌合するようにベーンロータを回動させるため、規制部材がハウジングに嵌合していなかったとしても、規制部材はハウジングに速やかに嵌合する可能性が高い。これによりベーンロータはエンジン始動最適位置で保持される。その結果、意図せぬエンジン停止など、ベーンロータがエンジン始動最適位置にない場合であっても、速やかにエンジンを始動することができ、エンジン始動に要する時間を短縮することができる。

制御部は、エンスト情報記憶手段によって記憶されたエンスト情報に基づきエンジンストールが生じていたか否かを判断するために、エンスト情報読み出し手段とエンスト情報判断手段とを有する。エンスト情報読み出し手段は、エンジンの始動の際、情報記憶手段によって記憶されたエンスト情報の読み出しを行う。エンスト情報判断手段は、エンスト情報読み出し手段によって読み出されたエンスト情報に基づきエンジンストールが生じていたか否かを判断する。

バルブタイミング調整システムでは、制御部は、完爆判断手段とベーンロータ回動停止手段とを有している。完爆判断手段は、エンジンが完爆したか否かを判断する。ここでいう「完爆」とは、「スタータモータなどによる初期回転の付与後にエンジンが自力で回転を維持できるようになる状態」をいう。

ベーンロータ回動停止手段は、完爆判断手段によってエンジンが完爆したと判断された場合、ベーンロータ回動手段によるベーンロータの回動を停止させる。これにより、制御部は、エンジンが完爆するまでの間、ベーンロータ回動手段によってベーンロータを回動し続けるため、エンジンを確実に始動することができる。結果として、意図せぬエンジン停止など、ベーンロータがエンジン始動最適位置にない場合であっても、速やかにエンジンを始動することができる。

ベーンロータ回動手段は、進角油圧室および遅角油圧室から交互に作動油が排出されるように、流路切換弁の開閉を断続して行うことでベーンロータを揺動させる。
または、ベーンロータ回動手段は、作動流体貯留部からバルブタイミング調整装置への作動流体の供給を阻止するとともにバルブタイミング調整装置から作動流体貯留部へ作動流体が排出されるように、かつ、進角油圧室および遅角油圧室から交互に作動油が排出されるように流路切換弁を制御することで、ベーンロータを回動させる。ここでいう「作動流体貯留部からバルブタイミング調整装置への作動流体の供給を阻止するとともにバルブタイミング調整装置から作動流体貯留部へ作動流体が排出される」状態とは、バルブタイミング調整装置に作動流体を給排する流路が、いわゆる「大気開放」されている状態をいう。

ところで、エンスト情報記憶手段は、エンジンストールの発生を如何なる手法で判断してもよい。一例として、請求項３に示すバルブタイミング調整装置では、エンスト情報記憶手段が、エンジン停止判断手段、嵌合判断手段、及びエンスト情報書き込み手段を有する。
エンジン停止判断手段は、エンジン停止の際、エンジンが停止したか否かを判断する。具体的には、クランク角センサによる検出値や運転者によるキーオフ操作が行われたこと等に基づき、エンジンが停止したと判断することが例示される。
嵌合判断手段は、エンジン停止判断手段によってエンジンが停止したと判断された場合、規制部材がハウジングに嵌合しているか否かを判断する。

エンスト情報書き込み手段は、エンスト情報をエンスト情報記憶部に書き込む。エンスト情報は、嵌合判断手段によって規制部材がハウジングに嵌合していると判断された場合はエンジンストールが生じていなかったことを示し、規制部材がハウジングに嵌合していないと判断された場合はエンジンストールが生じていたことを示す。

なお、ここで嵌合判断手段は、具体的には請求項４に示すように、カム角センサによる検出値に基づきベーンロータがエンジン始動最適位置に保持されている場合に、規制部材がハウジングに嵌合していると判断することが例示される。

本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整システムを示す模式図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明のバルブタイミング調整システムが適用される駆動力伝達系を示す模式図である。 本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整システムの制御部における処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整システムのエンスト情報記憶手段の機能としての処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態のバルブタイミング調整システムを示す模式図である。

以下、本発明による実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本形態のバルブタイミング調整システムを図１に示す。バルブタイミング調整システム１は、駆動力伝達系に適用される。そこではじめに、バルブタイミング調整システム１が適用される駆動力伝達系について説明する。

駆動力伝達系では、図３に示すように、エンジン３のクランクシャフト４に固定されるギア５と、カムシャフト６、７に固定されるギア８、９にチェーン８０が巻き掛けられ、クランクシャフト４からカムシャフト６、５に駆動力が伝達される。一方のカムシャフト６は排気バルブ２０を開閉駆動し、他方のカムシャフト７は吸気バルブ２１を開閉駆動する。本形態では、バルブタイミング調整システム１は排気バルブ２０のバルブタイミングの調整に適用される。なお、クランクシャフト４は「駆動軸」を構成し、カムシャフト６、７は「従動軸」を構成している。

バルブタイミング調整システム１は、作動流体として作動油を用いる油圧制御式のバルブタイミング調整装置１０、油圧制御弁（Ｏｉｌｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖｕｌｂｅ。以下、ＯＣＶという）２４及びエンジンコントロールユニット（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ。以下、ＥＣＵという）１００を備えている（図１参照）。なお、ＯＣＶ２４は「流路切換弁」を構成し、ＥＣＵ１００が「制御部」を構成する。以下、詳細に説明する。

バルブタイミング調整装置１０は、図１及び図２に示すように、ハウジング１２、ベーンロータ１４、及び規制部材としてのストッパピストン３０等を有している。

ハウジング１２は、側壁としてのフロントプレート１３、周壁としてのシューハウジング１５及び側壁としてのプロケット１１を有している。スプロケット１１、シューハウジング１５及びフロントプレート１３は、ボルト１９によって同軸上に固定されている。これにより、シューハウジング１５の軸方向両端にフロントプレート１３及びスプロケット１１が接続し、シューハウジング１５、フロントプレート１３及びスプロケット１１によって収容室３５が形成されている。ハウジング１２は、スプロケット１１の径外方向端部に形成されているギア８を経て伝達されるクランクシャフト４の駆動力によって、クランクシャフト４と同期して回転する。

カムシャフト６には、ハウジング１２を経てクランクシャフト４の駆動力が伝達される。カムシャフト６は、スプロケット１１に対し所定の位相差をおいて回転可能にスプロケット１１に挿入されている。

ベーンロータ１４は、収容室３５に収容され、カムシャフト６の回転軸方向端面と接している。カムシャフト６及びベーンロータ１４は、ボルト１７によって同軸上に固定されている。ベーンロータ１４とカムシャフト６との回転方向の位置決めは、ベーンロータ１４及びカムシャフト６に位置決めピン４８をはめ込むことにより行われる。これにより、ベーンロータ１４及びカムシャフト６は、ハウジング１２に対して同軸に相対回転可能となっている。カムシャフト６、ハウジング１２及びベーンロータ１４は、図２の紙面左側すなわち反カムシャフト６側から見て時計方向へ回転する。以下、この回転方向をクランクシャフト４に対するカムシャフト６の進角方向とする。

フロントプレート１３とベーンロータ１４との間にはアシストスプリング１６が挿入されている。アシストスプリング１６は、一端をフロントプレート１３に係止され、他端をベーンロータ１４に係止されている。アシストスプリング１６は、フロントプレート１３に対し進角する方向にベーンロータ１４を付勢する。

図２に示すように、ハウジング１２のシューハウジング１５は、筒状の筒部１５０と、筒部１５０から径内方向へ延びるシュー１５１〜１５４とを有している。シュー１５１〜１５４は略台形に形成され、筒部１５０の回転方向にほぼ等間隔に配置されている。

ベーンロータ１４は、円筒状のロータ４０と、ロータ４０の外周側に回転方向へほぼ等間隔に配置されたベーン４１〜４４とを有している。ベーン４１〜４４は、ロータ４０と一体に形成されている。前述のように、ベーンロータ１４は、ハウジング１２に対し相対回転可能に収容室３５に収容されている。収容室３５は回転方向に隣接するシュー１５１〜１５４によって四つのベーン収容室５０に区切られており、各ベーン収容室５０にはベーン４１〜４４がそれぞれ収容されている。

ベーン４１〜４４は、各ベーン収容室５０を遅角油圧室と進角油圧室とに仕切っている。すなわち、シュー１５１とベーン４１との間に遅角油圧室５５が形成され、シュー１５２とベーン４２との間に遅角油圧室５６が形成され、シュー１５３とベーン４３との間に遅角油圧室５７が形成され、シュー１５４とベーン４４との間に遅角油圧室５８が形成されている。また、シュー１５４とベーン４１との間に進角油圧室５１が形成され、シュー１５１とベーン４２との間に進角油圧室５２が形成され、シュー１５２とベーン４３との間に進角油圧室５３が形成され、シュー１５３とベーン４４との間に進角油圧室５４が形成されている。

シール部材１８は、径方向に向き合うシュー１５１〜１５４とロータ４０との間、ならびにベーン４１〜４４とシューハウジング１５の筒部１５０との間に配設されている。シール部材１８は、シュー１５１〜１５４の先端、およびベーン４１〜４４の反ロータ４０側端部に設けた溝にはめ込まれており、例えば、ばね等によりロータ４０の外周壁及び筒部１５０の内周壁に向けて押し付けられている。この構成により、シール部材１８は各進角油圧室５１〜５４と各遅角油圧室５５〜５８とを液密に保持し、各進角油圧室５１〜５４と各遅角油圧室５５〜５８との間に作動油が漏れることを防止する。

ベーンロータ１４は、回転軸方向に貫通するようベーン４１に形成された収容孔４７を有している（図１及び２参照）。収容孔４７には、ストッパ部材としてのストッパピストン３０が往復移動可能に収容されている。

ストッパピストン３０は、筒部３１と、外径が筒部３１の外径よりも相対的に小さく形成されている嵌合部３２とを有している。筒部３１は、その径方向内側に、スプリング３９を有している。スプリング３９は、一端が筒部３１に係止され、他端がフロントプレート１３の端面に係止されている。スプリング３９によって、ストッパピストン３０はスプロケット１１側へ付勢される。

スプロケット１１のベーンロータ１４側端面には、図１に示すように、溝３８に圧入された嵌合リング３３によって嵌合穴３４が形成されている。本形態では、嵌合穴３４は、エンジン始動最適位置として、ベーン４１がとり得る最進角位置と最遅角位置との略中間位置に形成されている。嵌合穴３４は、ストッパピストン３０のスプロケット１１側端部である嵌合部３２に対応した形状となっている。これにより、ベーンロータ１４がエンジン始動最適位置に位置するとき、ストッパピストン３０は嵌合穴３４に嵌合可能になっている。

ストッパピストン３０において、筒部３１は、外径が収容孔４７の内径と略同一、または収容孔４７の内径よりわずかに小さな径で形成されており、収容孔４７に対して液密に摺動可能である。収容孔４７の内壁と筒部３１の外壁に形成された凹部とによって収容孔４７には圧力室３６が形成されている。圧力室３６は進角油圧室５１と連通している。また、収容孔４７の内壁と嵌合部３２の外壁とによって収容孔４７には圧力室３７が形成されている。圧力室３７は遅角油圧室５５と連通している。

進角油圧室５１を経て圧力室３６に供給される作動油の圧力、及び遅角油圧室５５を経て圧力室３７に供給される作動油の圧力は、ともにストッパピストン３０が嵌合穴３４から抜け出す方向に作用する。すなわち、バルブタイミング調整装置１０では、圧力室３６及び圧力室３７に供給される作動油の圧力によって、ベーンロータ１４がストッパピストン３０によりエンジン始動最適位置で保持されるか否かが決定される。

ＯＣＶ２４は、本形態では電磁スプール弁である。ＯＣＶ２４は、図１に示すように、作動流体貯留部としてのオイルタンク２７及びオイルタンク２７から作動油を汲み上げる油圧ポンプ２２と、進角油路２５及び遅角油路２６との連通及び非連通を切り換える。なお、進角油路２５及び遅角油路２６は「流路」を構成している。

ここで、進角油路２５は、スプロケット１１、ベーンロータ１４及びカムシャフト６に形成されている図示しない進角油路を介して各進角油圧室に接続されている。遅角油路２６は、スプロケット１１、ベーンロータ１４及びカムシャフト６に形成されている図示しない遅角油路を介して各遅角油圧室に接続されている。これにより、油圧ポンプ２２によってオイルタンク２７から汲み上げられた作動油は、ＯＣＶ２４を介して、進角油圧室５１〜５４または遅角油圧室５５〜５８に供給される。

ＥＣＵ１００は、ＯＣＶ２４の制御を司っている。ＥＣＵ１００は、ＯＣＶ２４を切り換えることによって、油圧ポンプ２２及びオイルタンク２７に接続する油路２５及び２６を切り換える。

このように構成したバルブタイミング調整システム１は、通常のエンジン始動時からエンジン停止時において、例えば次に示すように作動する。
通常、運転者はイグニッションキーによってエンジンを始動し、イグニッションキーによってエンジンを停止する。

イグニッションキーによるエンジン始動の際、作動油は油圧ポンプ２２から各進角油圧室及び各遅角油圧室へまだ供給されておらず、ストッパピストン３０は、ハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合しており、ベーンロータ１４はエンジン始動最適位置に保持されている。この状態において、ベーンロータ１４はハウジング１２に対する相対回転が規制されている。

エンジン通常運転中、ＥＣＵ１００がＯＣＶ２４を切り換えることによって、作動油が油圧ポンプ２２から進角油圧室５１または遅角油圧室５５を経て圧力室３６または圧力室３７に供給されると、圧力室３６または圧力室３７における内圧が高くなる。圧力室３６または圧力室３７に供給された作動油の圧力がスプリング３９による付勢力より大きくなると、ストッパピストン３０はハウジング１２の嵌合穴３４から抜け出し、ベーンロータ１４のハウジング１２に対する相対回転が許容される。

このとき、作動油が油圧ポンプ２２から各進角油圧室５１〜５４に供給されると、進角油圧室５１〜５４において作動油の圧力が高くなるため、ベーン４１〜４４は進角方向へ押圧される。これにより、ベーンロータ１４は進角側に回転駆動され、カムシャフト６はクランクシャフト４に対して相対的に進角する。
また、作動油が油圧ポンプ２２から各遅角油圧室５５〜５８に供給されると、遅角油圧室５５〜５８において作動油の圧力が高くなるため、ベーン４１〜４４は遅角方向へ押圧される。これにより、ベーンロータ１４は遅角側に回動され、カムシャフト６はクランクシャフト４に対して相対的に遅角する。

イグニッションキーによるエンジン停止の際、エンジン回転数の低下に伴い油圧ポンプ２２の出力も次第に低下する。ＥＣＵ１００は、ベーンロータ１４をエンジン始動最適位置に位置させるべく、ＯＣＶ２４を切り換えることによってベーンロータ１４を進角側あるいは遅角側へ回動させる。ベーンロータ１４がエンジン始動最適位置に位置すると、ＥＣＵ１００はバルブタイミング調整装置１０への作動油の供給及び排出を阻止するようにＯＣＶ２４を切り換える。

これにより、ベーンロータ１４はエンジン始動最適位置に保持され、ストッパピストン３０はハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合する。ストッパピストン３０の嵌合によって、ベーンロータ１４のハウジング１２に対する相対回転は阻止される。この後エンジン３の回転が完全に停止すると、クランクシャフト４及びカムシャフト６は停止するため、クランクシャフト４及びカムシャフト６は、エンジン始動に最適なバルブタイミングを保持した状態のまま次の運転再開時に備える。

このように、通常、運転者がイグニッションキーによってエンジン停止する場合、ストッパピストン３０はハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合し、ベーンロータ１４はエンジン始動最適位置に保持された状態となっている。

ところで、意図せぬエンジン停止によって、ストッパピストン３０がハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合していない状態でエンジンが停止することがある。この場合、ベーンロータ１４はエンジン始動最適位置に保持されていない。
そこで特に、本形態では、エンジン始動の際、意図せぬエンジン停止が生じていた場合など、ストッパピストン３０をハウジング１２に速やかに嵌合させるべく、ＥＣＵ１００によるＯＣＶ２４の制御によってベーンロータ１４を回動させている。以下、詳細に説明する。

ＥＣＵ１００は、内部に情報記憶部３００を有している。情報記憶部３００は、例えばＲＡＭとして実現される記憶装置である。ＥＣＵ１００には運転状態検出部４００及び始動停止検出部４１０が接続されている。運転状態検出部４００は、クランク角センサ４０１及びカム角センサ４０２を有している。クランク角センサ４０１は、クランクシャフト４の回転数を検出可能である。カム角センサ４０２は、回転するカムシャフト６の角度を検出可能である。

始動停止検出部４１０は、エンジン３の始動及び停止を検出する装置であり、例えばイグニッションスイッチ４１１として実現される。イグニッションスイッチ４１１は、例えば、運転者がイグニッションキーによってエンジン３を始動させた場合にオン状態となり、エンジン３を停止させた場合にオフ状態となる。

ところで上述のように、本形態においては、エンジン始動の際、エンジンストールが生じていたと判断された場合、ストッパピストン３０をハウジング１２に嵌合させるべく、ＥＣＵ１００によるＯＣＶ２４の制御によってベーンロータ１４を回動させることを特徴としている。そこで、図４に示すフローチャートに基づき、処理を説明する。

最初のステップＳ１０１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す）ではエンスト情報読み出しが行われる。エンスト情報読み出しは、運転者がイグニッションキーを回動させることをきっかけとして、情報記憶部３００に記憶されたエンスト情報が読み出される。

Ｓ１０２では、Ｓ１０１によって読み出されたエンスト情報に基づいて、エンジンストールが生じていたか否かを判断する。ここでは、エンジンストールが生じていなかったことをエンスト情報が示す場合に、肯定判断される。ここで、エンジンストールが生じていなかったと判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、以降の処理を実行せず、本処理を終了する。一方、エンジンストールが生じていたと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０３へ移行する。

Ｓ１０３では、エンジン始動のため、図示しないスタータモータによるクランキングを開始する。
続くＳ１０４では、ストッパピストン３０がハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合するように、ベーンロータ１４を回動させる。なお、ベーンロータ１４の回動は具体的には次のように行われる。

本形態では、各進角油圧室または各遅角油圧室から交互に作動油がオイルタンク２７へ排出されるように、ＯＣＶ２４の切り換えを断続して行うことによってベーンロータ１４を回動させている。ＯＣＶ２４の切り換えに伴って、ベーンロータ１４は進角側又は遅角側へ交互に揺動する。また、ＯＣＶ２４の切り換えを繰り返すに伴って、各進角油圧室又は各遅角油圧室の作動油は次第に排出され、また同時に空気を吸い込むため、ベーンロータ１４が進角側又は遅角側へ揺動する範囲は次第に大きくなる。この揺動により、ベーンロータ１４がエンジン始動最適位置に位置すると、ストッパピストン３０はハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合する。

次にＳ１０５では、エンジン３が完爆したか否かを判断する。ここでは、クランク角センサ４０１によって検出されたクランク回転数が予め定められた所定回転数を超えたとき、肯定判断される。ここで、エンジン３が完爆したと判断された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、Ｓ１０６に移行する。一方、エンジン３が完爆していないと判断された場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１０５の判断処理を繰り返す。つまり、ベーンロータ１４の回動は、エンジン３が完爆するまでの間、継続して行われる。

エンジンが完爆したと判断された場合に移行するＳ１０６では、ベーンロータ１４の回動を停止し、Ｓ１０７へ移行する。本形態では、具体的には、ＯＣＶ２４の開閉を停止することによって、ベーンロータの回動を停止する。
次のＳ１０７では、クランキングを終了し、本処理を終了する。

なお、本形態におけるＥＣＵ１００が、「エンスト情報読み出し手段」、「エンスト情報判断手段」、「ベーンロータ回動手段」、「完爆判断手段」、及び「ベーンロータ回動停止手段」を構成する。また、図４中のＳ１０１が「エンスト情報読み出し手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ１０２が「エンスト情報判断手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ１０４が「ベーンロータ回動手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ１０５が「完爆判断手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ１０６が「ベーンロータ回動停止手段」の機能としての処理に相当する。

また、上述のＳ１０１ではエンスト情報を情報記憶部３００から読み出していたが、エンスト情報は次のように情報記憶部３００に記憶される。以下、図５に示すフローチャートに基づき、処理を説明する。

最初のステップＳ２０１では、始動停止検出部４１０のイグニッションスイッチ４１１のオンオフ状態を検出し、Ｓ２０２に移行する。運転者のイグニッションキーによってイグニッションスイッチ４１１がオフされたか否かを示すキーオフ情報を読み出す。

Ｓ２０２では、Ｓ２０１によって読み出されたオンオフ状態に基づいて、運転者がイグニッションキーによってエンジン３を停止させたか否かを判断する。ここでは、イグニッションスイッチがオフ状態の場合に、肯定判断される。ここで、運転者がイグニッションキーによってエンジン３を停止させたと判断された場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓ２０３へ移行する。一方、運転者がイグニッションキーによってエンジン３を停止させていないと判断された場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、Ｓ２０６に移行する。

運転者がイグニッションキーによってエンジン３を停止させたと判断された場合に移行するＳ２０３では、カム角センサ４０２の検出値を読み出し、Ｓ２０４へ移行する。
次のＳ２０４では、カム角センサ４０２の検出値に基づいて、ストッパピストン３０がハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合しているか否かを判断する。ここでは、カム角センサ４０２の検出値によってベーンロータ１４の回転角がエンジン始動最適位置に等しいか否かを判断し、ベーンロータ１４の回転角がエンジン始動最適位置に等しい場合、肯定判断される。ここで、ストッパピストン３０がハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合していると判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、Ｓ２０６へ移行する。一方、ストッパピストン３０がハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合していないと判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０５へ移行する。

ストッパピストン３０がハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合していないと判断された場合に移行するＳ２０５では、エンスト情報としてエンジンストールが生じていたことを情報記憶部３００に書き込み、本処理を終了する。
運転者がイグニッションキーによってエンジン３を停止させていないと判断された場合、及びストッパピストン３０がハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合していると判断された場合に移行するＳ２０６では、エンスト情報としてエンジンストールが生じていなかったことを情報記憶部３００に書き込み、本処理を終了する。

なお、本形態におけるＥＣＵ１００が、「エンスト情報記憶手段」を構成し、「エンスト情報記憶手段」は「エンジン停止判断手段」、「嵌合判断手段」、及び「エンスト情報書き込み手段」を構成している。また、図５中のＳ２０２が「エンジン停止判断手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ２０４が「嵌合判断手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ２０５及びＳ２０６が「エンスト情報書き込み手段」の機能としての処理に相当する。

以上のように構成された本形態のバルブタイミング調整システム１によれば、エンジン３の始動の際、ＥＣＵ１００はベーンロータ回動手段によってストッパピストン３０がハウジング１２に嵌合するようにベーンロータ１４を回動させるため、ストッパピストン３０がハウジング１２に嵌合していなかったとしても、ストッパピストン３０はハウジング１２に速やかに嵌合する可能性が高い。これによりベーンロータ１４はエンジン始動最適位置で保持される。その結果、意図せぬエンジン停止など、ベーンロータ１４がエンジン始動最適位置にない場合であっても、速やかにエンジン３を始動することができ、エンジン始動に要する時間を短縮することができる。

なお、本形態において、バルブタイミング調整装置１０、油圧ポンプ２２、オイルタンク２７等の配置によっては、エンジンストールなどの意図せぬエンジン停止の場合、バルブタイミング調整装置１０及び各油路に作動油と共に空気が残存する場合がある。残存した空気は、ベーンロータ１４を回動させるとき圧縮空気となり、回動の妨げとなるため、ストッパピストン３０をハウジング１２に嵌合させる迄の時間が長くなる虞がある。
本形態によれば、このような場合にも、エンジン３を始動させる際、ＥＣＵ１００はベーンロータ回動手段によってベーンロータ１４を回動させるため、ベーンロータ１４の回動によってストッパピストン３０は速やかにハウジング１２に嵌合する。結果として、本形態によれば、バルブタイミング調整装置１０、油圧ポンプ２２、オイルタンク２７等の配置に関わらず、エンジン始動に要する時間を短縮することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態のバルブタイミング調整システム２について説明する。本形態では、バルブタイミング調整装置に作動油を供給するための油路及び油路を切り換える油圧制御弁の構成が上記形態とは異なっている。なお、本形態のバルブタイミング調整装置の構成は、図１及び２を用いて説明した上記形態と同様である。したがって以下では、バルブタイミング調整装置へ作動油を給排するための流路の構成を中心に説明する。さらにまた、煩雑になることを避けるため、流用できる符号は、上記形態のものを流用する。

本形態では、図６に示すように、バルブタイミング調整装置１０へ作動油を給排するために、進角油路７１、進角逆止弁７２、進角逆止弁バイパス７３、進角ドレイン制御弁７４及び進角パイロット油路７５と、遅角油路８１、遅角逆止弁８２、遅角逆止弁バイパス８３、遅角ドレイン制御弁８４及び遅角パイロット油路８５とを備えている。なお、進角油路７１及び遅角油路８１が「流路」を構成する。

さらに本形態では、上記形態のＯＣＶ２４に代わり、油圧制御弁６２と制御油路切換弁６３とを一体に有する電磁スプール弁である複合切換弁６１を備えている。なお、複合切換弁６１が「流路切換弁」を構成する。

進角油路７１は、油圧制御弁６２と進角油圧室５３とを接続する。進角油圧室５３は、図示しない油路によって進角油圧室５１、５２及び５４と接続されている。進角油路７１には進角逆止弁７２が設けられている。進角逆止弁７２は、油圧制御弁６２から進角油圧室５３への作動油の流れを許容し、進角油圧室５３から油圧制御弁６２への作動油の流れを阻止する。

進角逆止弁バイパス７３は、進角逆止弁７２の進角油圧室５３側と油圧制御弁６２側とを接続している。進角逆止弁バイパス７３によって、進角油圧室５３から油圧制御弁６２へ排出される作動油は進角逆止弁７２を迂回可能である。進角逆止弁バイパス７３には進角ドレイン制御弁７４が設けられている。進角ドレイン制御弁７４は、機械式の開閉スプール弁であり、パイロット油路７５を経て給排される作動油の圧力によって、進角逆止弁バイパス７３の連通または非連通を切り換えている。

遅角油路８１は、油圧制御弁６２と遅角油圧室５７とを接続する。遅角油圧室５７は、図示しない油路によって遅角油圧室５５、５６及び５８と接続されている。遅角油路８１には遅角逆止弁８２が設けられている。遅角逆止弁８２は、油圧制御弁６２から遅角油圧室５７への作動油の流れを許容し、遅角油圧室５７から油圧制御弁６２への作動油の流れを阻止する。

遅角逆止弁バイパス８３は、遅角逆止弁８２の遅角油圧室５７側と油圧制御弁６２側とを接続している。遅角逆止弁バイパス８３には遅角ドレイン制御弁８４が設けられている。遅角ドレイン制御弁８４は、機械式の開閉スプール弁であり、制御油路切換弁６３からパイロット油路８５を経て給排される作動油の圧力によって、遅角逆止弁バイパス８３の連通または非連通を切り換えている。

油圧制御弁６２は、オイルタンク２７及び油圧ポンプ２２と、進角油圧室５３及び遅角油圧室５７との連通及び非連通を切り換える。制御油路切換弁６３は、オイルタンク２７及び油圧ポンプ２２と、進角パイロット油路７５及び遅角パイロット油路８５との連通及び非連通を切り換える。油圧制御弁６２及び制御油路切換弁６３は、いずれも電磁スプール弁であり、複合油路切換弁６１として一体に形成されている。

複合油路切換弁６１は、油圧制御弁６２及び制御油路切換弁６３という二つの制御弁の機能を軸方向に並べて設けているものであり、図６において、左側が油圧制御弁６２の機能を果たし、右側が制御油路切換弁６３の機能を果たすものである。複合油路切換弁６１の切り換えはＥＣＵ１００によって司られている。なお、図６では、簡単のため、複合油路切換弁６１による切り換えパターンを１パターンのみ例示している。

このように構成されたバルブタイミング調整システム２は、例えば、カムシャフト６をクランクシャフト４に対して相対的に進角させる場合、次のように作動する。
エンジン通常運転中、ＥＣＵ１００の制御によって複合油路切換弁６１が切り換えられると、油圧制御弁６２によって油圧ポンプ２２と進角油路７１とが連通するとともにオイルタンク２７と遅角油路８１とが連通するものとする。同時に、制御油路切換弁６３によって、油圧ポンプ２２と進角パイロット油路７５とが連通するとともにオイルタンク２７と遅角パイロット油路８５とが連通するものとする。

この場合、進角ドレイン制御弁７４は、パイロット油路７５を経て供給される作動油によって、進角逆止弁バイパス７３を非連通とするように切り換えられる。作動油は、油圧ポンプ２２から進角逆止弁７２を経て各進角油圧室５１〜５４に供給され、各進角油圧室５１〜５４から進角逆止弁バイパス７３を経てオイルタンク２７へ排出されることが阻止される。また、遅角ドレイン制御弁８４は、パイロット油路８５を経て作動油がオイルタンク２７に排出されることによって、遅角逆止弁バイパス８３を連通するように切り換えられる。作動油は遅角油圧室５７から遅角逆止弁バイパス８３を経てオイルタンク２７へ排出される。

ここで、進角油圧室５１を経て圧力室３６に供給される作動油の圧力が、スプリング３９による付勢力より大きくなると、ストッパピストン３０はハウジング１２の嵌合穴３４から抜け出し、ベーンロータ１４のハウジング１２に対する相対回転が許容される。進角油圧室５１〜５４において圧力が高くなった作動油はベーン４１〜４４を進角方向へ押圧する。これにより、ベーンロータ１４は進角側に回転駆動され、カムシャフト６はクランクシャフト４に対して相対的に進角する。

なお、本形態では特に、複合油路切換弁６１は、ＥＣＵ１００により、油圧制御弁６２によって進角油路７１及び遅角油路８１の複合油路切換弁６１側をオイルタンク２７に接続すると同時に、制御油路切換弁６３によって進角パイロット油路７５及び遅角パイロット油路８５の複合油路切換弁６１側をオイルタンク２７に接続するように切り換え可能となっている（図６参照）。このとき、油圧ポンプ２２は、いずれの油路にも接続されない。

この場合、作動油は、進角油圧室５１〜５４から進角逆止弁バイパス７３を経てオイルタンク２７へ排出されるとともに、遅角油圧室５５〜５８から遅角逆止弁バイパス８３を経てオイルタンク２７へ排出される。すなわち、バルブタイミング調整装置１０に作動油を給排する流路は、いわゆる「大気開放」されている状態となる。これにより、ベーンロータ１４は、進角方向、遅角方向へ揺動し、ストッパピストン３０がエンジン始動最適位置で嵌合穴３４に嵌合する。

ところで、本形態においても、エンジン始動の際、エンジンストールが生じていたと判断された場合、ストッパピストン３０がハウジング１２に嵌合するようにベーンロータ１４を回動させることを特徴としている。上記形態では、図４に示すフローチャートのＳ１０４においてＯＣＶ２４の切り換えを断続して行うことにより、バルブタイミング調整装置１０の各進角油圧室５１〜５４及び各遅角油圧室５５〜５８からの作動油の排出を交互に行い、ベーンロータ１４を揺動させていた。

これに対し本形態では、上述のＳ１０４において、作動油が、進角油圧室５１〜５４から進角逆止弁バイパス７３を経てオイルタンク２７へ排出されるとともに、遅角油圧室５５〜５８から遅角逆止弁バイパス８３を経てオイルタンク２７へ排出されるように、ＥＣＵ１００によって複合油路切換弁６１を切り換える。バルブタイミング調整装置１０に作動油を給排する各油路は、いわゆる「大気開放」されている状態となる。

これにより、各進角油圧室５１〜５４及び各遅角油圧室５５〜５８からの作動油の排出に伴って、ベーンロータ１４は、進角方向及び遅角方向へ揺動するようになる。また、各進角油圧室５１〜５４及び各遅角油圧室５５〜５８の両方から作動油が排出されるため、ベーンロータ１４が進角側及び遅角側へ揺動する範囲は速やかに次第に大きくなる。この揺動により、ベーンロータ１４がエンジン始動最適位置に位置するようになると、ストッパピストン３０はハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合するようになる。

このような本形態のバルブタイミング調整システム２によれば、ＥＣＵ１００は、ベーンロータ回動手段において、バルブタイミング調整装置１０に作動油を給排する油路を「大気開放」の状態にすることで、各進角油圧室及び各遅角油圧室の両方から作動油を排出するため、速やかにベーンロータ１４の揺動範囲を大きくすることができる。これにより、本形態では、ストッパピストン３０がハウジング１２の嵌合穴３４に嵌合するまでに要する時間が短縮される。

結果として、本形態によれば、意図せぬエンジン停止など、ベーンロータ１４がエンジン始動最適位置にない場合であっても、速やかにエンジン３を始動することができ、エンジン始動に要する時間を短縮することができる。

（他の実施形態）
上記形態では、バルブタイミング調整システムをエンジンの排気弁に適用する例について説明したが、本発明のバルブタイミング調整システムは吸気弁に適用してもよい。
また、上記形態では、バルブタイミング調整装置のエンジン始動最適位置は最進角位置と最遅角位置との中間位置であったが、エンジン始動最適位置は、最進角位置または最遅角位置であってもよい。
いずれの形態によっても、意図しないエンジン停止など、ベーンロータがエンジン始動最適位置にない場合、速やかにエンジンを始動することができ、上記形態と同様の効果が奏される。

また、上記形態では、「ベーンロータ回動手段」の処理（Ｓ１０４）において、ＯＣＶ２４の開閉を継続して行い、エンジン３が完爆したと判断された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、「ベーンロータ回動停止手段」の処理（Ｓ１０７）において、ＯＣＶ２４の開閉の継続を停止した。これに対して、本形態では、例えば、Ｓ１０７の処理を省略し、Ｓ１０４の処理において、予め定められた所定回数のみＯＣＶ２４の開閉を行うこととしてもよい。

この場合、エンジン３が完爆していないと判断された場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、処理はＳ１０４に移行する。つまり、Ｓ１０５の判断処理において否定判断される度に、ＯＣＶ２４の開閉が所定回数行われ、ベーンロータ１４の揺動が繰り返し行われる。これにより、本形態では、ストッパピストン３０は、エンジン３の始動の際にハウジング１２に嵌合していなかったとしても、ベーンロータ１４の揺動によってハウジング１２に速やかに嵌合する可能性が高い。ストッパピストン３０がハウジング１２に嵌合すると、ベーンロータ１４はエンジン始動最適位置で保持される。
結果として、本形態では、意図しないエンジン停止など、ベーンロータがエンジン始動最適位置にない場合であっても、速やかにエンジンを始動することができ、上記形態と同様の効果が奏される。

以上本発明は、上述した形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる形態で実施できることは言うまでもない。

１、２：バルブタイミング調整システム、３：エンジン、４：クランクシャフト、５：ギア、６、７：カムシャフト、８、９：ギア、１０：バルブタイミング調整装置、１１：スプロケット、１２：ハウジング、１３：フロントプレート、１４：ベーンロータ、１５：シューハウジング、１６：アシストスプリング、１７：バルト、１８：シール部材、１９：ボルト、２０排気バルブ、２１：吸気バルブ、２２：油圧ポンプ、２４：ＯＣＶ（流路切換弁）、２５：進角油路（流路）、２６：遅角油路（流路）、３０：ストッパピストン（規制部材）、３１：筒部、３２：嵌合部、３４：嵌合穴、３５：収容室、３６：圧力室、３７：圧力室、３９：スプリング、４０：ロータ、４１〜４４：ベーンロータ、４７：収容孔、４８：位置決めピン、５０：ベーン収容室、５１〜５４：進角油圧室、５５〜５８：遅角油圧室、６１：複合切換弁（流路切換弁）、６２：油路切換弁、６３：制御油路切換弁、７１：進角油路、７２：進角逆止弁、７３：進角逆止弁バイパス、７４：進角ドレイン制御弁、７５：進角パイロット油路、８０：チェーン、８１：遅角油路、８２：遅角逆止弁、８３：遅角逆止弁バイパス、８４：遅角ドレイン制御弁、８５：遅角パイロット油路、１００：ＥＣＵ（制御部、エンスト情報記憶手段、ベーンロータ回動手段、エンスト情報読み出し手段、エンスト情報判断手段、完爆判断手段、ベーンロータ回動停止手段）、１５０：筒部、１５１〜１５４：シュー、３００：情報記憶部（エンスト情報記憶部）、４００：運転状態検出部、４０１：クランク角センサ、４０２：カム角センサ、４１０：始動停止検出部、４１１：イグニッションスイッチ

Claims (4)

1. 内燃機関の駆動軸及び従動軸のうち一方とともに回転するハウジングと、前記駆動軸及び前記従動軸のうち他方とともに回転し、作動流体の圧力により前記ハウジングに対して相対回転駆動されるベーンロータと、前記ベーンロータに突出可能に収容され、前記ベーンロータから突出し前記ハウジングに嵌合することで、前記ハウジングに対する前記ベーンロータの相対回転駆動を規制位置で規制可能な規制部材とを備え、前記ハウジングが有する複数のシューと前記ベーンロータが有する複数のベーンとの間には、油圧によってベーンロータを進角側に回転させる進角油圧室および油圧によって前記ベーンロータを遅角側に回転させる遅角油圧室が形成され、前記駆動軸と前記従動軸との位相を調整することによって前記従動軸によって開閉駆動される前記内燃機関の吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方の開閉タイミングを変えるバルブタイミング調整装置と、
   作動流体が貯留されている作動流体貯留部から前記バルブタイミング調整装置の前記進角油圧室又は前記遅角油圧室に作動流体を供給するための流路の切り換えを行う流路切換弁と、
   前記流路切換弁の制御を司る制御部と、
   を備える内燃機関のバルブタイミング調整システムにおいて、
   前記制御部は、
   前記内燃機関の停止の際に、エンジンストールが生じていたか否かを示すエンスト情報を記憶するエンスト情報記憶手段と、
   前記エンスト情報記憶手段によって記憶された前記エンスト情報に基づきエンジンストールが生じていた場合、前記内燃機関の始動の際に、前記規制部材が前記ハウジングに嵌合するよう前記ベーンロータを回動させるベーンロータ回動手段と、
   前記内燃機関の始動の際に、前記エンスト情報記憶手段によって記憶された前記エンスト情報を読み出すエンスト情報読み出し手段と、
   前記エンスト情報読み出し手段によって読み出された前記エンスト情報に基づきエンジンストールが生じていたか否かを判断するエンスト情報判断手段と、
   前記内燃機関が完爆したか否かを判断する完爆判断手段と、
   前記完爆判断手段によって前記内燃機関が完爆したと判断された場合、前記ベーンロータ回動手段によるベーンロータの回動を停止させるベーンロータ回動停止手段と、
   を有しており、
   前記ベーンロータ回動手段は、前記進角油圧室および前記遅角油圧室から交互に作動油が排出されるように、前記流路切換弁の切り換えを断続して行うことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング調整装置。
2. 内燃機関の駆動軸及び従動軸のうち一方とともに回転するハウジングと、前記駆動軸及び前記従動軸のうち他方とともに回転し、作動流体の圧力により前記ハウジングに対して相対回転駆動されるベーンロータと、前記ベーンロータに突出可能に収容され、前記ベーンロータから突出し前記ハウジングに嵌合することで、前記ハウジングに対する前記ベーンロータの相対回転駆動を規制位置で規制可能な規制部材とを備え、前記ハウジングが有する複数のシューと前記ベーンロータが有する複数のベーンとの間には、油圧によってベーンロータを進角側に回転させる進角油圧室および油圧によって前記ベーンロータを遅角側に回転させる遅角油圧室が形成され、前記駆動軸と前記従動軸との位相を調整することによって前記従動軸によって開閉駆動される前記内燃機関の吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方の開閉タイミングを変えるバルブタイミング調整装置と、
   作動流体が貯留されている作動流体貯留部から前記バルブタイミング調整装置の前記進角油圧室又は前記遅角油圧室に作動流体を供給するための流路の切り換えを行う流路切換弁と、
   前記流路切換弁の制御を司る制御部と、
   を備える内燃機関のバルブタイミング調整システムにおいて、
   前記制御部は、
   前記内燃機関の停止の際に、エンジンストールが生じていたか否かを示すエンスト情報を記憶するエンスト情報記憶手段と、
   前記エンスト情報記憶手段によって記憶された前記エンスト情報に基づきエンジンストールが生じていた場合、前記内燃機関の始動の際に、前記規制部材が前記ハウジングに嵌合するよう前記ベーンロータを回動させるベーンロータ回動手段と、
   前記内燃機関の始動の際に、前記エンスト情報記憶手段によって記憶された前記エンスト情報を読み出すエンスト情報読み出し手段と、
   前記エンスト情報読み出し手段によって読み出された前記エンスト情報に基づきエンジンストールが生じていたか否かを判断するエンスト情報判断手段と、
   前記内燃機関が完爆したか否かを判断する完爆判断手段と、
   前記完爆判断手段によって前記内燃機関が完爆したと判断された場合、前記ベーンロータ回動手段によるベーンロータの回動を停止させるベーンロータ回動停止手段と、
   を有しており、
   前記ベーンロータ回動手段は、前記作動流体貯留部から前記バルブタイミング調整装置への作動流体の供給を阻止するとともに前記バルブタイミング調整装置から前記作動流体貯留部へ作動流体が排出されるように、かつ、前記進角油圧室および前記遅角油圧室から交互に作動油が排出されるように、前記流路切換弁を制御することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング調整装置。
3. 前記エンスト情報記憶手段は、
   エンジン停止の際に、エンジンが停止したか否かを判断するエンジン停止判断手段と、
   前記エンジン停止判断手段によってエンジンが停止したと判断された場合、前記規制部材が前記ハウジングに嵌合しているか否かを判断する嵌合判断手段と、
   前記嵌合判断手段によって規制部材がハウジングに嵌合していると判断された場合はエンジンストールが生じていなかったことを示し、規制部材がハウジングに嵌合していないと判断された場合はエンジンストールが生じていたことを示すエンスト情報をエンスト情報記憶部に書き込むエンスト情報書き込み手段と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載のバルブタイミング調整システム。
4. 前記嵌合判断手段は、前記ベーンロータの回転角が前記規制位置と同じである場合、前記規制部材が前記ハウジングに嵌合していると判断することを特徴とする請求項３に記載のバルブタイミング調整システム。

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