JP5817845B2

JP5817845B2 - バルブタイミング制御装置

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Publication number: JP5817845B2
Application number: JP2013553146A
Authority: JP
Inventors: 金井　弘; 弘金井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2015-11-18
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Also published as: US20140352639A1; WO2013105247A1; DE112012005652B4; CN104024605A; CN104024605B; US9441507B2; JPWO2013105247A1; DE112012005652T5

Description

本発明は、内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを変更可能なバルブタイミング制御装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、カムシャフトに結合され、クランクシャフトに対する該カムシャフトの相対位相を所定の変更範囲内で変更可能であると共に、該相対位相をロック位置に設定するためのロック機構を有するアクチュエータを備える装置が提案されている。ここでは特に、ロック機構のロックピンの油圧をエンジン回転数やエンジン始動後の経過時間から予測し、油圧が十分に上昇したと判定された場合に、ロックピン解除のためのアンロックモードが実行されることが開示されている（特許文献１参照）。

或いは、第１の回転体と、第２の回転体と、該第１の回転体及び第２の回転体の相対回動を拘束するロックピンとを備えるバルブタイミング調整装置であって、ロックピンによる第１の回転体及び第２の回転体の拘束が完全に解除されるまで、遅角室に油が流入しないように構成されたバルブタイミング調整装置が提案されている（特許文献２参照）。

或いは、カムシャフトとともに回転するベーンロータと、該ベーンロータと相対回動するハウジングと、ベーンロータ及びハウジングの相対回動を規制するロック機構とを備えるバルブタイミング調整装置において、カムシャフトのトルク変動を大きくすることで、ハウジングとベーンロータとの揺動を激しくし、ロックピンが抜けやすい状態にする技術が提案されている（特許文献３参照）。

或いは、クランクシャフトと同期回転する第１の回転体と、カムシャフトに固定された第２の回転体と、第１の回転体に対して第２の回転体を第１の相対角度でロックするロック機構とを備えるカム位相アクチュエータにおいて、ロック状態であると判定された場合の進角制御時のみロックピン解除制御を実施して、ロックピン解除制御による進角動作遅れの発生を低減する技術が提案されている（特許文献４参照）。

特開２００２−３３２８７４号公報特開２００４−３６０６０６号公報特開２０１１−１１７３７９号公報特開２００３−３１４３１１号公報

ところで、内燃機関の始動時には、クランクシャフトの回転に伴って吸気弁及び排気弁が開閉駆動される。すると、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉駆動に起因するトルクがカムシャフトを介して可変バルブタイミング機構に付与される。このためロックピンには、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉駆動に起因するトルクによるせん断力が働き、該ロックピンの解除が困難になる可能性があるという技術的問題点がある。上記背景技術では、該技術的問題点を解決することは極めて難しい。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、ロックピンを適切に解除することができるバルブタイミング制御装置を提供することを課題とする。

本発明のバルブタイミング制御装置は、上記課題を解決するために、内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を開閉駆動するカムシャフトの回転に同期して回転すると共に複数のベーンを有する第１回転体と、前記内燃機関のクランクシャフトの回転に同期して回転すると共に、夫々前記複数のベーンに対応し、前記複数のベーン各々の可動範囲を規定する複数の凹部を有する第２回転体と、少なくとも前記内燃機関の停止時に、前記複数のベーン各々が対応する凹部の一方の端部に接するように前記第１回転体及び前記第２回転体を互いに係合するロック機構と、前記複数の凹部各々が対応するベーンで区画されることによって前記対応するベーンの少なくとも一方の側に形成された液室に係る液圧を制御して、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を変更可能な回転位相変更手段と、を備えるバルブタイミング制御装置であって、前記内燃機関の始動時、且つ前記吸気弁又は前記排気弁に係るバルブリフト量が増加している時に、前記ロック機構による前記第１回転体及び前記第２回転体の係合が解除されるように、前記相対回転位相を進角側へ制御開始する進角制御開始手段、及び前記内燃機関の始動時、且つ前記吸気弁又は前記排気弁に係るバルブリフト量が減少している時に、前記ロック機構による前記第１回転体及び前記第２回転体の係合が解除されるように、前記相対回転位相を遅角側へ制御開始する遅角制御開始手段、のうち少なくとも一方を更に備える。

本発明のバルブタイミング制御装置によれば、バルブタイミング装置は、第１回転体、第２回転体、ロック機構、及び回転位相変更手段を備えて構成されている。

第１回転体は、例えばベーンロータ等であり、複数のベーンを有している。該第１回転体は、カムシャフトの回転に同期して回転する。第２回転体は、例えばハウジング等であり、第１回転体の複数のベーンに夫々対応し、該複数のベーン各々の可動範囲を規定する複数の凹部を有している。該第２回転体は、クランクシャフトの回転に同期して回転する。

ロック機構は、少なくとも内燃機関の停止時に、第１回転体の複数のベーン各々が対応する第２回転体の凹部の一方の端部に接するように、第１回転体及び第２回転体を互いに係合する。

回転位相変更手段は、第２回転体の複数の凹部各々が対応する第１回転体のベーンで区画されることによって、該対応するベーンの少なくとも一方の側に形成された液室に係る液圧（例えば、油圧）を制御して、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更可能に構成されている。

当該バルブタイミング制御装置は、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる進角制御開始手段と、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる遅角制御開始手段と、の少なくとも一方を更に備えて構成されている。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる進角制御開始手段は、内燃機関の始動時、且つ吸気弁又は排気弁に係るバルブリフト量が増加している時（つまり、吸気弁又は排気弁の下降時）に、ロック機構による第１回転体及び第２回転体の係合が解除されるように、相対回転位相を進角側へ制御開始する。「内燃機関の始動時」とは、クランキング開始時点、又は、該クランキング開始時点から所定時間前の時点（例えば、始動要求信号が発信された時点）から、内燃機関が完爆するまでの期間を意味する。

「相対回転位相を進角側へ制御開始」とは、例えば、ロック機構による第１回転体及び第２回転体の係合の解除や、必要な液圧を確保すること等、実際に相対回転位相が進角側へ変化し始めるまでに必要な処理も含む一連の制御処理を開始することを意味する。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる遅角制御開始手段は、内燃機関の始動時、且つ吸気弁又は排気弁に係るバルブリフト量が減少している時（つまり、吸気弁又は排気弁の上昇時）に、ロック機構による第１回転体及び第２回転体の係合が解除されるように、相対回転位相を遅角側へ制御開始する。「相対回転位相を遅角側へ制御開始」とは、例えば、ロック機構による第１回転体及び第２回転体の係合の解除や、必要な液圧を確保すること等、実際に相対回転位相が遅角側へ変化し始めるまでに必要な処理も含む一連の制御処理を開始することを意味する。

ここで、本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、内燃機関の始動時には、典型的には、ロック機構による第１回転体及び第２回転体の係合が解除される前に、クランクシャフトが回転される。該クランクシャフトの回転に連動してカムシャフトも回転し、該カムシャフトの回転に伴い吸気弁及び排気弁の開閉動作が行われる。すると、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉動作に起因してカムシャフトにトルク変動が生じ、ロック機構を構成するロックピンにせん断力が作用する。すると、該せん断力の影響により第１回転体及び第２回転体の係合が解除できない、又は解除しにくくなる可能性がある。

ところで、カムシャフトに接続されているカムの断面形状は、例えば卵型等であるため、ロックピンに働くせん断力の大きさが周期的に変化する。具体的には例えば、相対回転位相を進角側へ変更する場合（つまり、第１回転体及び第２回転体が遅角側で係合されている、所謂遅角ロックの場合）、バルブリフト量が増加している時に、ロックピンに働くせん断力の大きさが比較的小さくなる。他方、相対回転位相を遅角側へ変更する場合（つまり、第１回転体及び第２回転体が進角側で係合されている、所謂進角ロックの場合）、バルブリフト量が減少している時に、ロックピンに働くせん断力の大きさが比較的小さくなる。

そこで本発明では、進角制御開始手段により、内燃機関の始動時、且つ吸気弁又は排気弁に係るバルブリフト量が増加している時に、ロック機構による第１回転体及び第２回転体の係合が解除されるように、相対回転位相の進角側への制御が開始される。或いは、遅角制御開始手段により、内燃機関の始動時、且つ吸気弁又は排気弁に係るバルブリフト量が減少している時に、ロック機構による第１回転体及び第２回転体の係合が解除されるように、相対回転位相の遅角側への制御が開始される。

このため、比較的容易にして、ロック機構による第１回転体及び第２回転体の係合を解除する（即ち、ロックピンを解除する）ことができる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係るエンジンの構成を示すブロック図である。実施形態に係る吸気側の可変バルブタイミング機構の要部を示す図である。実施形態に係るカムシャフトの回転方向と、バルブスプリングに起因するトルクとの関係を示す図である。実施形態に係るバルブリフト量の時間変動と、遅角ロックピンに作用するせん断力の時間変動と、の一例を示す図である。エンジン回転数、ＶＶＴ遅角室油圧及びロックピン油圧の時間変動の一例を示す図である。吸気弁の開閉タイミングの進角量の演算処理を示すフローチャートである。オイルコントロールバルブに係る制御処理を示すフローチャートである。実施形態に係る排気側の可変バルブタイミング機構の要部を示す図である。実施形態に係るバルブリフト量の時間変動と、進角ロックピンに作用するせん断力の時間変動と、の一例を示す図である。

以下、本発明のバルブタイミング制御装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。

（エンジンの構成）
実施形態に係るエンジンの構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係るエンジンの構成を示すブロック図である。

図１において、本発明に係る「内燃機関」の一例としての、エンジン１は、気筒１１、ピストン１２、吸気通路１３、吸気弁１４、排気通路１５、及び排気弁１６を備えて構成されている。尚、図１では、本発明に直接関係しない部材については図示を省略している。

エンジン１は、（ｉ）吸気弁１４を開閉駆動するカム２１と、該カム２１が接続されたカムシャフト２３と、該カムシャフト２３に連結され、該カムシャフト２３の回転位相を変更可能なアクチュエータ２５と、該アクチュエータ２５に油圧を供給するオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）２７と、を有する吸気側の可変バルブタイミング機構（ＶａｒｉａｂｌｅＶａｌｖｅＴｉｍｉｎｇ：ＶＶＴ）と、（ｉｉ）排気弁１６を開閉駆動するカム２２と、該カム２２が接続されたカムシャフト２４と、該カムシャフト２４に連結され、該カムシャフトの回転位相を変更可能なアクチュエータ２６と、該アクチュエータ２６に油圧を供給するオイルコントロールバルブ２８と、を有する排気側の可変バルブタイミング機構と、を更に備えて構成されている。

ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：電子制御ユニット）３０は、エンジン１の状態等に応じて、オイルコントロールバルブ２７及び２８を夫々制御する。

（吸気側可変バルブタイミング機構の構成）
次に、吸気側の可変バルブタイミング機構の構成について、図２を参照して説明を加える。図２は、実施形態に係る吸気側の可変バルブタイミング機構の要部を示す図である。

図２において、アクチュエータ２５は、エンジン１のクランクシャフト（図示せず）の回転に同期して回転するハウジング２５１と、カムシャフト２３の回転に同期して回転するベーンロータ２５２と、少なくともエンジン１の停止時に、ハウジング２５１及びベーンロータ２５２を互いに係合するロック機構２５３と、を備えて構成されている。

ハウジング２５１は、ベーンロータ２５２の複数のベーン２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ及び２５２ｄに夫々対応し、該複数のベーン２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ及び２５２ｄ各々の可動範囲を規定する複数の凹部２５１ａ、２５１ｂ、２５１ｃ及び２５１ｄを有する。

エンジン１のオイルパンに貯留されたオイルは、オイルポンプによりオイルストレーナを介して汲みあげられ、オイルフィルタで異物が除去された後、逆止弁及びＶＶＴ用油路を経由して、オイルコントロールバルブ２７に供給される。

オイルコントロールバルブ２７は、ハウジング２５１の複数の凹部２５１ａ、２５１ｂ、２５１ｃ及び２５１ｄ各々が対応するベーンで区画されることによって、該対応するベーンの少なくとも一方の側に形成された液室（具体的には、進角室、遅角室）に係る液圧（ここでは、油圧）を制御する。

オイルコントロールバルブ２７により、アクチュエータ２５にオイルが供給されることにより、ハウジング２５１とベーンロータ２５２との相対位置が変更され、この結果、クランクシャフトに対するカムシャフト２３の相対回転位相が変更される。ここで、オイルコントロールバルブ２７からアクチュエータ２５に供給されるオイル量は、ＥＣＵ３０から出力されるＶＶＴ制御信号に基づいて決定される。

本実施形態に係るバルブタイミング制御装置１００は、アクチュエータ２５と、オイルコントロールバルブ２７と、ＥＣＵ３０と、を備えて構成されている。つまり、本実施形態では、エンジン１（及び、該エンジン１が搭載される車両）の各種電子制御用のＥＣＵ３０の機能の一部を、バルブタイミング制御装置１００の一部として用いている。

尚、図２には、ロック機構２５３により、複数のベーン２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ及び２５２ｄが、最遅角位置に調整された状態で、ハウジング２５１及びベーンロータ２５２が係合されている状態が示されている。

エンジン１の始動時には、カムシャフト２３が回転駆動される。ここで、カム２１の断面形状は、図３に示すように、例えば卵型等をしているので、吸気弁１４のバルブスプリングがカム２１に加える力の方向と、カムシャフト２３の回転方向との関係が周期的に変化する。

具体的には、バルブリフト量の増加時には、図３（ａ）に示すように、カムシャフト２３の回転方向と、バルブスプリングがカム２１に加える力の方向とは互いに反対方向になる。他方、バルブリフト量の減少時には、図３（ｂ）に示すように、カムシャフト２３の回転方向と、バルブスプリングがカム２１に加える力の方向とは同じになる。

図３は、実施形態に係るカムシャフトの回転方向と、バルブスプリングに起因するトルクとの関係を示す図である。

ところで、エンジン１の始動時には、アクチュエータ２５におけるハウジング２５１及びベーンロータ２５２の係合が解除される（即ち、ロック機構２５３のロックピンが解除される）。

上述の如く、吸気弁１４のバルブスプリングがカム２１に加える力の方向と、カムシャフト２３の回転方向との関係が周期的に変化する。この結果、ロック機構２５３のロックピンに加わるせん断力の大きさが、図４に示すように、周期的に変化する。図４は、実施形態に係るバルブリフト量の時間変動と、遅角ロックピンに作用するせん断力の時間変動と、の一例を示す図である。

ロックピンに加わるせん断力が大きければ、該ロックピンを解除するために必要な油圧は大きくなる。他方、ロックピンに加わるせん断力が小さければ、該ロックピンを解除するために必要な油圧は小さくなる。従って、ロックピンに加わるせん断力が小さい時に、該ロックピンの解除処理を実施すれば、比較的容易にしてロックピンを解除することができる。

具体的には、ベーンとハウジングとが押し付けられる状態であれば、ロックピンに加わるせん断力は増加しないが、ベーンとハウジングとが離間しようとする状態であると、ロックピンがかじりついてせん断力が増加する。このため、ロック機構２５３によりハウジング２５１及びベーンロータ２５２が係合されている（即ち、ロックピンが解除されていない）状態で、カムシャフトが回転すると、図４に示すように、せん断力が周期的に増加する。

そこで、ＥＣＵ３０は、バルブリフト量の増加時にロックピンを解除して、クランクシャフトに対するカムシャフト２３の相対回転位相の進角側への制御を開始するように、オイルコントロールバルブ２７を制御する。具体的には例えば、ＥＣＵ３０は、図４における期間Ａのいずれかにおいて、オイルコントロールバルブ２７へのＶＶＴ進角信号（図４の最下段参照）の出力を開始する。

仮に、遅角ロックピン（即ち、アクチュエータ２５のロック機構２５３のロックピン）に加わるせん断力を考慮しなければ、例えば図５に破線で示すように、ロックピン油圧が十分に高くなる時点（即ち、時点ｔ３）まで待ってからでなければ、ＶＶＴ進角信号の出力を開始することができない。

しかるに本実施形態に係るバルブタイミング制御装置１００では、遅角ロックピンに加わるせん断力が考慮されるので、例えば図５に実線で示すように、ロックピン油圧が比較的低い時点（ここでは、時点ｔ２）に、ＶＶＴ進角信号の出力を開始することができる。つまり、比較的早期にＶＶＴ進角信号の出力を開始して、相対回転位相を進角側へ変更することができる。

尚、ＥＣＵ３０は、例えば、ＶＶＴ進角信号が出力されてから実際に油圧がロックピンに供給されるまでの時間、フリクション等を考慮して、ＶＶＴ進角信号の出力時期を決定してもよい。

図５は、エンジン回転数、ＶＶＴ遅角室油圧及びロックピン油圧の時間変動の一例を示す図である。

（吸気側可変バルブタイミング機構の制御処理）
次に、以上のように構成されたバルブタイミング制御装置１００が、吸気側の可変バルブタイミング機構に対して実施する制御処理について、図６及び図７のフローチャートを参照して説明する。図６は、吸気弁１４の開閉タイミングの進角量の演算処理を示すフローチャートであり、図７は、オイルコントロールバルブ２７に係る制御処理を示すフローチャートである。

図６において、ＥＣＵ３０は、先ず、吸気弁１４の開閉タイミングに係る初期値を設定する（ステップＳ１０１）。次に、ＥＣＵ３０は、最遅角位置を学習する（ステップＳ１０２）。尚、最遅角位置の学習方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、詳細な説明は割愛する。

次に、ＥＣＵ３０は、例えばエンジン１の動作状態等に基づいて、目標ＶＶＴ進角量を計算する（ステップＳ１０３）。尚、目標ＶＶＴ進角量の計算方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、詳細な説明は割愛する。

次に、計算された目標ＶＶＴ進角量と実際の進角量との差分（即ち、乖離分）を求める（ステップＳ１０４）。次に、求められた差分に基づいて、オイルコントロールバルブ２７に係る制御量を計算する（ステップＳ１０５）。つまり、求められた差分に基づいて、オイルコントロールバルブ２７をフィードバック（ＦＢ）制御する。

図６のフローチャートで示した処理と並行して、ＥＣＵ３０は、図７のフローチャートで示す処理を実行する。即ち、図７において、ＥＣＵ３０は、先ず、エンジン１のクランキングが開始されてから所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、「所定時間」は、例えば、ロックピンに加わるせん断力が比較的低い場合に、該ロックピンを解除可能な程度に、ロックピン油圧が上昇するまでの時間として設定すればよい。

エンジン１のクランキングが開始されてから所定時間経過していないと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、オイルコントロールバルブ２７に係る制御量をクリアして（ステップＳ２０７）、一旦処理を終了する。

他方、エンジン１のクランキングが開始されてから所定時間経過したと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、進角開始許可フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

進角開始許可フラグがＯＮであると判定された場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、後述するステップＳ２０５の処理を実施する。進角開始許可フラグがＯＦＦである場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、吸気弁１４に係るバルブリフト量の減少中であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。

吸気弁１４に係るバルブリフト量の減少中であると判定された場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、遅角ロックピンに加わるせん断力が比較的高い（図４参照）と判定して、ステップＳ２０７の処理を実施する。

他方、吸気弁１４に係るバルブリフト量の増加中であると判定された場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、遅角ロックピンに加わるせん断力が比較的低い（図４参照)と判定して、進角開始許可フラグをＯＮにする（ステップＳ２０４）。

次に、ＥＣＵ３０は、上述のステップＳ１０５で計算されたオイルコントロールバルブ２７に係る制御量を取得する（ステップＳ２０５）。続いて、ＥＣＵ３０は、取得されたオイルコントロールバルブ２７に係る制御量を、オイルコントロールバルブ２７に対して出力することによって、該オイルコントロールバルブ２７を制御する（ステップＳ２０６）。

（排気側可変バルブタイミング機構の構成）
次に、排気側の可変バルブタイミング機構の構成について、図８を参照して説明を加える。図８は、図２と同趣旨の、実施形態に係る排気側の可変バルブタイミング機構の要部を示す図である。

図８において、アクチュエータ２６は、エンジン１のクランクシャフト（図示せず）の回転に同期して回転するハウジング２６１と、カムシャフト２３の回転に同期して回転するベーンロータ２６２と、少なくともエンジン１の停止時に、ハウジング２６１及びベーンロータ２６２を互いに係合するロック機構２６３と、を備えて構成されている。

ハウジング２６１は、ベーンロータ２６２の複数のベーン２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ及び２６２ｄに夫々対応し、該複数のベーン２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ及び２６２ｄ各々の可動範囲を規定する複数の凹部２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃ及び２６１ｄを有する。

オイルコントロールバルブ２８は、ハウジング２６１の複数の凹部２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃ及び２６１ｄ各々が対応するベーンで区画されることによって、該対応するベーンの少なくとも一方の側に形成された液室（具体的には、進角室、遅角室）に係る液圧（ここでは、油圧）を制御する。

オイルコントロールバルブ２８により、アクチュエータ２６にオイルが供給されることにより、ハウジング２６１とベーンロータ２６２との相対位置が変更され、この結果、クランクシャフトに対するカムシャフト２４の相対回転位相が変更される。ここで、オイルコントロールバルブ２８からアクチュエータ２６に供給されるオイル量は、ＥＣＵ３０から出力されるＶＶＴ制御信号に基づいて決定される。

本実施形態に係るバルブタイミング制御装置１００は、アクチュエータ２６と、オイルコントロールバルブ２８と、を更に備えて構成されている。

尚、図８には、ロック機構２６３により、複数のベーン２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ及び２６２ｄが、最進角位置に調整された状態で、ハウジング２６１及びベーンロータ２６２が係合されている状態が示されている。

エンジン１の始動時には、カム２２の断面形状に起因して、排気弁１６のバルブスプリングがカム２２に加える力の方向と、カムシャフト２４の回転方向との関係が周期的に変化する。この結果、ロック機構２６３のロックピンに加わるせん断力の大きさが、図９に示すように、周期的に変化する。図９は、図４と同趣旨の、実施形態に係るバルブリフト量の時間変動と、進角ロックピンに作用するせん断力の時間変動と、の一例を示す図である。

進角ロックピン（即ち、アクチュエータ２６のロック機構２６３のロックピン）に加わるせん断力は、遅角ロックピンとは反対に、排気弁１６に係るバルブリフト量の増加時に比較的大きくなり、排気弁１６に係るバルブリフト量の減少時に比較的小さくなる。

そこで、ＥＣＵ３０は、バルブリフト量の減少時にロックピンを解除して、クランクシャフトに対するカムシャフト２４の相対回転位相の遅角側への制御を開始するように、オイルコントロールバルブ２８を制御する。具体的には例えば、ＥＣＵ３０は、図９における期間Ｂのいずれかにおいて、オイルコントロールバルブ２８へのＶＶＴ遅角信号（図９の最下段参照）の出力を開始する。

排気側の可変バルブタイミング機構の制御処理については、図６のフローチャートのステップＳ１０２における「最遅角位置学習」を「最進角位置学習」と、ステップＳ１０３における「目標ＶＶＴ進角量計算」を「目標ＶＶＴ遅角量計算」と、読み替えればよい。同様に、図７のフローチャートのステップＳ２０２における「進角開始許可フラグＯＮか？」を「遅角開始許可フラグＯＮか？」と、ステップＳ２０３における「バルブリフト量減少中？」を「バルブリフト量増加中？」と、ステップＳ２０４における「進角開始許可フラグＯＮ」を「遅角開始許可フラグＯＮ」と、読み替えればよい。

実施形態に係る「ベーンロータ２５２」及び「ベーンロータ２６２」は、本発明に係る「第１回転体」の一例である。実施形態に係る「ハウジング２５１」及び「ハウジング２６１」は、本発明に係る「第２回転体」の一例である。実施形態に係る「オイルコントロールバルブ２７」及び「オイルコントロールバルブ２８」は、本発明に係る「回転位相変更手段」の一例である。実施形態に係る「ＥＣＵ３０」は、本発明に係る「進角制御開始手段」及び「遅角制御開始手段」の一例である。

尚、実施形態では、４気筒エンジンにおける遅角ロックピン及び進角ロックピン各々に加わるせん断力の一例を示したが、気筒が、例えば６気筒、８気筒等と増加した場合には、図４における期間Ａ、図９における期間Ｂの長さが短くなるだけであって、上述した制御自体に変更は無い。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うバルブタイミング制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…エンジン、１１…気筒、１２…ピストン、１３…吸気通路、１４…吸気弁、１５…排気通路、１６…排気弁、２１、２２…カム、２３、２４…カムシャフト、２５、２６…アクチュエータ、２７、２８…オイルコントロールバルブ、３０…ＥＣＵ、１００…バルブタイミング制御装置、２５１、２６１…ハウジング、２５２、２６２…ベーンロータ、２５３、２６３…ロック機構

Claims

内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を開閉駆動するカムシャフトの回転に同期して回転すると共に複数のベーンを有する第１回転体と、前記内燃機関のクランクシャフトの回転に同期して回転すると共に、夫々前記複数のベーンに対応し、前記複数のベーン各々の可動範囲を規定する複数の凹部を有する第２回転体と、少なくとも前記内燃機関の停止時に、前記複数のベーン各々が対応する凹部の一方の端部に接するように前記第１回転体及び前記第２回転体を互いに係合するロック機構と、前記複数の凹部各々が対応するベーンで区画されることによって前記対応するベーンの少なくとも一方の側に形成された液室に係る液圧を制御して、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を変更可能な回転位相変更手段と、を備えるバルブタイミング制御装置であって、
前記内燃機関の始動時、且つ前記吸気弁又は前記排気弁に係るバルブリフト量が増加している時に、前記ロック機構による前記第１回転体及び前記第２回転体の係合が解除されるように、前記相対回転位相を進角側へ制御開始する進角制御開始手段、及び前記内燃機関の始動時、且つ前記吸気弁又は前記排気弁に係るバルブリフト量が減少している時に、前記ロック機構による前記第１回転体及び前記第２回転体の係合が解除されるように、前記相対回転位相を遅角側へ制御開始する遅角制御開始手段、のうち少なくとも一方を更に備える
ことを特徴とするバルブタイミング制御装置。
前記ロック機構は、前記内燃機関の停止時に、最遅角位置として、前記複数のベーン各々が対応する凹部の一方の端部に接するように前記第１回転体及び前記第２回転体を互いに係合し、
当該バルブタイミング制御装置は、前記進角制御開始手段を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング制御装置。
前記ロック機構は、前記内燃機関の停止時に、最進角位置として、前記複数のベーン各々が対応する凹部の一方の端部に接するように前記第１回転体及び前記第２回転体を互いに係合し、
当該バルブタイミング制御装置は、前記遅角制御開始手段を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング制御装置。