JPH09209724A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品点数の増加、コスト上昇、大型化を招くこ
となく機関始動時の回転位相変更部材による打音発生を
長期間にわたり抑制する。 【解決手段】タイミングプーリ31、ピストン部材73、第
１圧力室74、第２圧力室75、第１油路79、第２油路81、
オイルコントロールバルブ(OCV)82 、クランク角センサ
52、スロットルセンサ及び電子制御装置(ECU)88 を設け
る。ECU88 はエンジン11の始動後、オイルポンプ７６に
よるエンジンオイル70が圧力室74,75 に到達するまで
は、油路79,81 及び圧力室74,75 内の空気を利用してピ
ストン部材73の動きを抑制すべく、カムシャフト26のト
ルク変動によるピストン部材73の移動方向に応じてOCV8
2 を制御する。オイル70の到達後は、センサ52等の検出
値に応じてOCV82 を制御してピストン部材73の位置を調
整することにより、エンジン運転状態に応じた開閉時期
にて吸気バルブを開閉させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の吸・排気
バルブの開閉時期を機関運転状態に応じて可変制御する
バルブタイミング制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の運転状態に応じて
カムシャフトの回転位相を変化させて、吸気バルブの開
閉時期を早めたり遅らせたりするバルブタイミング制御
装置が種々実用化されている。その一つとして、図９に
示すものがある。この装置では、ピストン部材１１１
が、タイミングプーリ１１２に固定されたハウジング１
１６と、カムシャフト１１３に固定されたインナキャッ
プ１１８とに対しスプライン歯１１１ｂ，１１１ａにて
噛合している。スプライン歯１１１ｂ，１１１ａは、カ
ムシャフト１１３の軸線Ｌに対し斜めに交差するヘリカ
ルスプラインとなっている。

【０００３】ピストン部材１１１は、その前側（図９の
左側）の第１圧力室１１４に供給される油圧と、後側の
第２圧力室１１５に供給される油圧とによって往復動す
る。例えば、第２圧力室１１５にのみ油圧が供給され、
ピストン部材１１１に対し後側から加わる油圧が前側か
ら加わる油圧に打ち勝つと、同ピストン部材１１１は第
１圧力室１１４の油圧に抗して前方ヘ移動しながら回動
する。このとき、タイミングプーリ１１２及びカムシャ
フト１１３に捩じり力が付与される。タイミングプーリ
１１２に対するカムシャフト１１３の回転位相が変えら
れ、吸気バルブの作動タイミングが遅らされる。ピスト
ン部材１１１がハウジング１１６の内底面に当接して停
止したとき、吸気バルブの開放及び閉鎖のタイミングが
最も遅らされる。

【０００４】一方、第１圧力室１１４にのみ油圧が供給
され、ピストン部材１１１に対し前側から加わる油圧が
後側から加わる油圧に打ち勝つと、同ピストン部材１１
１は第２圧力室１１５の油圧に抗して後方ヘ移動しなが
ら回動する。このときの捩じり力の付与により、タイミ
ングプーリ１１２に対するカムシャフト１１３の回転位
相が変えられ、吸気バルブの作動タイミングが早められ
る。ピストン部材１１１がタイミングプーリ１１２に当
接して停止したとき、吸気バルブの開放及び閉鎖のタイ
ミングが最も早められる。

【０００５】前述したバルブタイミング制御装置では、
内燃機関の停止とともに両圧力室１１４，１１５内への
油圧の供給が停止される。両圧力室１１４，１１５内の
エンジンオイルはハウジング１１６とプラグ１１７との
隙間や、同ハウジング１１６とタイミングプーリ１１２
との隙間等から漏れ出る。このため、機関停止後、時間
の経過に従い両圧力室１１４，１１５内のエンジンオイ
ルが減少してゆき、やがてエンジンオイルの無い状態と
なる。この状態で内燃機関を始動させると、カムシャフ
ト１１３のトルク変動により、ピストン部材１１１がス
プライン歯１１１ａ，１１１ｂによりスラスト方向に振
動し、ハウジング１１６と衝突して打音を発生する。ト
ルク変動は、カムがバルブスプリングの付勢力に抗して
吸気バルブをリフトさせることにより発生するものであ
る。

【０００６】そこで、このような不具合を回避するため
の技術が、例えば実開平６−３７５０５号公報において
提案されている。この技術は、ハウジング内にばね等の
緩衝部材を配置し、機関始動時にピストン部材が振動し
ても、その振動にともなう衝撃を緩衝部材の弾性変形に
よって和らげ、打音発生を抑制しようとするものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した公
報の技術では、打音発生の抑制のために緩衝部材を別途
追加しなければならず、その分、バルブタイミング制御
装置を構成する部品の点数が増加する。それにともな
い、同制御装置のコストが上昇するばかりでなく、制御
装置全体が大型になるという問題がある。さらに、緩衝
部材は高温のエンジンオイルに晒されるので経時劣化し
やすく、同緩衝部材による打音発生の抑制効果の低下を
招くおそれがある。

【０００８】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は部品点数の増加、コスト上昇、大
型化を招くことなく機関始動時の打音発生を長期間にわ
たり抑制することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の第１の発明は、内燃機関のバルブ駆
動用カムシャフトの外周に設けられ、同内燃機関のクラ
ンクシャフトに駆動連結された回転体と、前記カムシャ
フト及び回転体間に設けられ、同回転体に対するカムシ
ャフトの回転位相を変更するための回転位相変更部材
と、前記クランクシャフトに駆動連結された液体供給源
と、前記回転位相変更部材の移動方向の少なくとも一端
側に設けられた圧力室と、前記液体供給源からの液体を
圧力室に導き、回転位相変更部材の端部に液体圧を作用
させる液体通路と、前記液体通路に設けられ、前記液体
圧を調整するための液体圧調整弁と、前記内燃機関の始
動後、液体供給源による液体が前記圧力室に到達するま
では、前記液体通路及び圧力室内の気体を利用して回転
位相変更部材の動きを抑制すべく、前記カムシャフトの
トルク変動による回転位相変更部材の移動方向に応じて
前記液体圧調整弁を制御する第１の制御手段と、前記内
燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記
液体供給源によって液体が圧力室へ所定量到達した後
は、前記運転状態検出手段による運転状態に応じて液体
圧調整弁を制御して前記液体圧を変化させ、前記回転位
相変更部材の位置を調整することにより回転体に対する
カムシャフトの回転位相を変更し、同運転状態に応じた
開閉時期にて前記バルブを開閉させる第２の制御手段と
を備えている。

【００１０】上記第１の発明では、内燃機関の始動後、
液体供給源による液体が圧力室に到達するまでは、第１
の制御手段はカムシャフトのトルク変動による回転位相
変更部材の移動方向に応じて液体圧調整弁を制御する。
すると、機関停止にともなう液体供給源の停止時に液体
が漏出しても、圧力室及び液体通路内の気体によって回
転位相変更部材の動きが抑制される。このため、回転位
相変更部材が移動範囲の端部まで移動して他の部材に当
たった場合の衝撃は小さなものとなる。このように圧力
室及び液体通路内の気体を利用し、既設の液体圧調整弁
の制御内容を考慮するだけで機関始動時の打音を抑制す
ることが可能である。打音抑制のための別部材の追加は
不要である。

【００１１】液体供給源によって液体が圧力室へ所定量
到達した後には、第２の制御手段は運転状態検出手段に
よる内燃機関の運転状態に応じて液体圧調整弁を制御し
て液体圧を変化させる。すると、回転位相変更部材の位
置が調整され、回転体に対するカムシャフトの回転位相
が変更される。そして、前記運転状態に応じた開閉時期
にてバルブが開閉させられる。

【００１２】請求項２に記載の第２の発明は、第１の発
明の構成に加え、第１の制御手段は、前記トルク変動に
より回転位相変更部材が圧力室とは反対側へ移動すると
き、液体圧調整弁を制御して液体通路を開放するように
している。

【００１３】上記第２の発明によると、回転位相変更部
材は液体通路内の気体を吸引しながら、圧力室とは反対
側へ移動しようとする。気体通過時の液体通路の管路抵
抗により回転位相変更部材の反圧力室側への動きが妨げ
られる。

【００１４】請求項３に記載の第３の発明は、第１の発
明の構成に加え、前記第１の制御手段は、前記トルク変
動により回転位相変更部材が圧力室側へ移動するとき、
液体圧調整弁を制御して液体通路を閉鎖するようにして
いる。

【００１５】上記第３の発明によると、回転位相変更部
材は液体通路及び圧力室内の空気を圧縮しながら移動す
ることになる。この際、圧縮された気体が回転位相変更
部材の圧力室側への動きを妨げる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態について図１〜図６に従って説明する。

【００１７】図１に示すように、車両には内燃機関とし
てのガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）１
１が搭載されている。エンジン１１はシリンダブロック
１２及びシリンダヘッド１３を備えている。シリンダブ
ロック１２には複数の気筒（シリンダ１４）が並設さ
れ、各シリンダ１４内にピストン１５が往復動可能に収
容されている。各ピストン１５はコネクティングロッド
１６を介しクランクシャフト１７に連結されている。各
ピストン１５の往復運動はコネクティングロッド１６に
よって回転運動に変換された後、クランクシャフト１７
に伝達される。

【００１８】シリンダブロック１２及びシリンダヘッド
１３間において、各ピストン１５の上側には燃焼室１８
が形成されている。シリンダヘッド１３には、各燃焼室
１８に連通する吸気ポート１９及び排気ポート２１がそ
れぞれ設けられている。これらの吸・排気ポート１９，
２１を開放及び閉鎖するために、シリンダヘッド１３に
は吸気バルブ２２及び排気バルブ２３がそれぞれ往復動
可能に支持されている。図３に示すように、吸気バルブ
２２はバルブスプリング２４によって、吸気ポート１９
を閉鎖する方向（略上方）へ付勢され、排気バルブ２３
はバルブスプリング２５によって、排気ポート２１を閉
鎖する方向（略上方）へ付勢されている。シリンダヘッ
ド１３において吸気バルブ２２の上方には、カム２８を
有する吸気側カムシャフト２６が回転可能に設けられ、
排気バルブ２３の上方にはカム２９を有する排気側カム
シャフト２７が回転可能に設けられている。図１，２に
示すように、各カムシャフト２６，２７の端部にそれぞ
れ設けられた回転体としてのタイミングプーリ３１，３
２は、タイミングベルト３３により前記クランクシャフ
ト１７に駆動連結されている。そして、同シャフト１７
が回転すると、その回転がタイミングベルト３３を介し
て両タイミングプーリ３１，３２に伝達される。タイミ
ングプーリ３１，３２の回転にともないカムシャフト２
６，２７が回転すると、カム２８，２９の押し下げ力と
バルブスプリング２４，２５の付勢力とが釣り合うよう
にバルブ２２，２３が往復動し、ポート１９，２１がそ
のバルブ２２，２３により開放及び閉鎖される。この
際、各カムシャフト２６，２７には、回転方向又は逆転
方向の正負のトルク変動が交互に発生する。

【００１９】図１に示すように、吸気ポート１９にはエ
アクリーナ３４、スロットルバルブ３５、サージタンク
３６、吸気マニホールド３７等を備えた吸気通路３８が
接続されている。エンジン１１外部の空気は吸気通路３
８の各部材３４，３５，３６，３７を順に通過して燃焼
室１８に取り込まれる。

【００２０】スロットルバルブ３５は、吸気通路３８内
に軸３５ａにより回動可能に支持されている。軸３５ａ
はワイヤ等を介して運転席のアクセルペダル（図示略）
に連結されており、運転者によるアクセルペダルの踏み
込み操作に連動してスロットルバルブ３５と一体に回動
する。吸気通路３８を流れる空気の量、すなわち吸入空
気量は、スロットルバルブ３５の回動角度に応じて決定
される。サージタンク３６は吸入空気の脈動、すなわち
圧力変動を平滑化させるためのものである。

【００２１】吸気マニホールド３７には気筒数と同数の
インジェクタ３９が取り付けられている。各インジェク
タ３９は電磁弁であり、通電されると開弁して各吸気ポ
ート１９へ向けて燃料を噴射する。そして、各インジェ
クタ３９から噴射される燃料と吸入空気とからなる混合
気は、各燃焼室１８内へ導入される。この混合気に着火
するために、シリンダヘッド１３には点火プラグ４１が
取り付けられている。点火プラグ４１は、ディストリビ
ュータ４２によって分配された点火信号に基づいて駆動
される。ディストリビュータ４２は、イグナイタ４３か
ら出力される高電圧を、クランクシャフト１７の回転
角、すなわちクランク角に同期して、点火プラグ４１に
分配して印加する。そして、燃焼室１８内へ導入された
混合気は点火プラグ４１の点火によって爆発・燃焼され
る。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピスト
ン１５が往復動させられ、クランクシャフト１７が回転
してエンジン１１の駆動力が得られる。

【００２２】排気ポート２１には排気マニホールド４
４、触媒コンバータ４５等を備えた排気通路４６が接続
されている。燃焼室１８で生じた燃焼ガスは、排気通路
４６の各部材４４，４５等を順に通ってエンジン１１の
外部へ排出される。

【００２３】前記エンジン１１にはカム角センサ５１、
クランク角センサ５２、水温センサ５３、スロットルセ
ンサ５４、吸気圧センサ５５等の各種センサが用いられ
ている。

【００２４】カム角センサ５１は図２に示すように、吸
気側カムシャフト２６上に取り付けられたロータ５１ａ
と、その近傍に対向配置された電磁ピックアップ５１ｂ
とを備えている。ロータ５１ａは円盤状の磁性体からな
り、その外周に多数の歯を有している。電磁ピックアッ
プ５１ｂは、吸気側カムシャフト２６の回転にともなっ
てロータ５１ａが回転して、その歯が同ピックアップ５
１ｂの前方を通過する毎にパルス状のカム角信号ＳＧ２
を出力する。

【００２５】クランク角センサ５２の構成は前記カム角
センサ５１と同様であり、クランクシャフト１７上に取
り付けられたロータ（図示略）と、その近傍に対向配置
された電磁ピックアップ（図示略）とを備えている。ロ
ータは円盤状の磁性体からなり、その外周に等角度毎に
多数の歯を有している。電磁ピックアップは、クランク
シャフト１７の回転にともないロータが回転してその歯
が同ピックアップの前方を通過する毎にパルス状のクラ
ンク角信号ＳＧ１を出力する。

【００２６】図１に示すように、水温センサ５３はシリ
ンダブロック１２に取り付けられ、エンジン１１の冷却
水の温度、すなわち冷却水温ＴＨＷを検出する。スロッ
トルセンサ５４は吸気通路３８のスロットルバルブ３５
の近傍に取り付けられ、そのバルブ３５の軸３５ａの回
動角度、すなわちスロットル開度ＴＡを検出する。吸気
圧センサ５５はサージタンク３６に取り付けられ、真空
を基準とした場合の同タンク３６内の圧力、すなわち吸
気圧ＰＭを検出する。本実施の形態では、前述したクラ
ンク角センサ５２及びスロットルセンサ５４によって運
転状態検出手段が構成されている。

【００２７】前述したエンジン１１には可変バルブタイ
ミング機構（以下、ＶＶＴという）６３が設けられてい
る。ＶＶＴ６３は、タイミングプーリ３１、ひいてはク
ランクシャフト１７の回転に対する吸気側カムシャフト
（以下、単にカムシャフトという）２６の位相を変化さ
せることにより、吸気バルブ２２の作動タイミングをク
ランク角に関して連続的に変更するための機構であり、
油圧により駆動される。次に、ＶＶＴ６３の構成につい
て説明する。

【００２８】カムシャフト２６は、シリンダヘッド１３
及びベアリングキャップ６４間で回転自在に支持されて
いる。カムシャフト２６の前端部（図２の左端部）外周
には前述したタイミングプーリ３１が相対回動可能に装
着されている。カムシャフト２６の前端には、インナキ
ャップ６５が中空ボルト６６及びピン６７により一体回
転可能に取り付けられている。

【００２９】タイミングプーリ３１には、ボルト６９及
びピン７１によりハウジング６８が一体回転可能に取り
付けられている。ハウジング６８にはプラグ７２が取り
外し可能に装着されており、両者６８，７２によってカ
ムシャフト２６の前端部及びインナキャップ６５の全体
が覆われている。また、タイミングプーリ３１の外周に
は、タイミングベルト３３を掛装するための外歯３１ａ
が多数形成されている。

【００３０】カムシャフト２６及びタイミングプーリ３
１は、ハウジング６８及びインナキャップ６５間に介在
された、回転位相変更部材としてのピストン部材７３に
よって連結されている。ピストン部材７３は略円環形状
をなし、タイミングプーリ３１、ハウジング６８及びイ
ンナキャップ６５によって囲まれた空間Ｓ内に収容され
ている。ピストン部材７３は第１の位置と第２の位置と
の間で往復動する。ピストン部材７３は第１の位置に配
置されたとき、図２に示すようにハウジング６８の内底
面６８ａに当接する。このとき、クランクシャフト１７
に対するカムシャフト２６の回転位相が最も遅れ、吸気
バルブ２２の作動タイミングがクランクシャフト１７の
回転に対して最も遅くなる。ピストン部材７３は第２の
位置に配置されたとき、タイミングプーリ３１に当接す
る。このとき、クランクシャフト１７に対するカムシャ
フト２６の回転位相が最も進み、吸気バルブ２２の作動
タイミングが最も早くなる。

【００３１】ピストン部材７３の内周及び外周にはそれ
ぞれ多数のスプライン歯７３ａ，７３ｂが形成されてい
る。これに対応して、インナキャップ６５の外周及びハ
ウジング６８の内周にも、それぞれ多数のスプライン歯
６５ａ，６８ｂが形成されている。これらのスプライン
歯７３ａ，７３ｂ，６５ａ，６８ｂは、いずれもカムシ
ャフト２６の軸線Ｌに対して交差するヘリカルスプライ
ンからなる。ヘリカルスプラインの歯すじの傾きは、ピ
ストン部材７３が回転したときに前方に向かう力が作用
するように設定されている。そして、スプライン歯７３
ａ，６５ａが互いに噛合し、スプライン歯７３ｂ，６８
ｂが互いに噛合している。これらの噛合によって、タイ
ミングプーリ３１の回転はハウジング６８、ピストン部
材７３及びインナキャップ６５を介してカムシャフト２
６に伝達される。

【００３２】第１圧力室７４は前記空間Ｓにおいてピス
トン部材７３の前側に形成され、第２圧力室７５は後側
に形成されている。各圧力室７４，７５に液体圧を供給
するための液体供給源として、エンジン１１に既設のオ
イルポンプ７６が利用されている。オイルポンプ７６は
クランクシャフト１７に駆動連結されており、エンジン
１１の運転にともない作動し、オイルパン７７内に貯留
されている液体としてのエンジンオイル７０を吸引及び
吐出する。吐出されたエンジンオイル７０中の異物、金
属粉等はオイルフィルタ７８によって除去される。そし
て、オイルフィルタ７８を通過したエンジンオイル７０
はベアリングキャップ６４、カムシャフト２６、中空ボ
ルト６６等に形成された第１油路７９を通って第１圧力
室７４に供給されるとともに、ベアリングキャップ６
４、カムシャフト２６等に形成された第２油路８１を通
って第２圧力室７５に供給される。これらの第１油路７
９及び第２油路８１によって液体通路が構成されてい
る。

【００３３】両油路７９，８１の途中には、各圧力室７
４，７５に供給される油圧の大きさを調整するために、
液体圧調整弁としてのオイルコントロールバルブ（以
下、ＯＣＶという）８２が設けられている。ＯＣＶ８２
のケーシング８５は、タンクポート８５ｔ、Ａポート８
５ａ、Ｂポート８５ｂ及び一対のリザーバポート８５ｒ
を有している。タンクポート８５ｔはオイルフィルタ７
８を介してオイルポンプ７６に接続され、Ａポート８５
ａは第１油路７９に接続されている。Ｂポート８５ｂは
第２油路８１に接続され、両リザーバポート８５ｒはオ
イルパン７７に接続されている。

【００３４】ケーシング８５内にはスプール８４が往復
動可能に収容されている。スプール８４の外周には、前
述した２つのポート間でのエンジンオイル７０の流れを
遮断する４つのランド８４ａが形成されている。スプー
ル８４の外周において隣接するランド８４ａ間には、２
つのポート間を連通してエンジンオイル７０の流れを許
容するパセージ８４ｂ，８４ｃ，８４ｃが形成されてい
る。そして、スプール８４による各ポートの連通状態、
すなわちスプール８４の軸線方向における位置を変更す
ることによって、第１圧力室７４及び第２圧力室７５に
供給される油圧の大きさを調整することが可能である。

【００３５】ケーシング８５の前部にはスプール８４を
後方へ付勢するスプリング８６が配置され、後部には通
電によって励磁されてスプール８４を前方へ押圧する電
磁ソレノイド８７が配置されている。そして、単位時間
に占める電磁ソレノイド８７への通電時間の割合（デュ
ーティ比）を種々変更する、いわゆるデューティ制御を
行うことにより、スプール８４をケーシング８５内の任
意の位置へ移動させることが可能となっている。

【００３６】例えば、１００％のデューティ比で電磁ソ
レノイド８７が通電されて、スプール８４がスプリング
８６の付勢力に抗して前方（図の左方）へ移動させられ
ると、パセージ８４ｂによってタンクポート８５ｔ及び
Ａポート８５ａ間が連通される。すると、オイルポンプ
７６から吐出されたエンジンオイル７０が、第１油路７
９を通って第１圧力室７４に供給され、ピストン部材７
３に前側から加わる油圧が上昇する。これと同時に、後
側のパセージ８４ｃによって、Ｂポート８５ｂ及び後側
のリザーバポート８５ｒ間が連通される。すると、第２
圧力室７５内のエンジンオイル７０は、第２油路８１、
Ｂポート８５ｂ、リザーバポート８５ｒを通じてオイル
パン７７に排出され、ピストン部材７３に後側から加わ
る油圧が低下する。

【００３７】ピストン部材７３に対し前側から加わる油
圧が後側から加わる油圧に打ち勝つと、スプライン歯７
３ａ，６５ａ及び７３ｂ，６８ｂがヘリカルスプライン
であることから、同ピストン部材７３は第２圧力室７５
内の油圧に抗して後方ヘ移動しながら回動する。このと
き、インナキャップ６５及びハウジング６８に捩じり力
が付与される。

【００３８】その結果、タイミングプーリ３１に対する
カムシャフト２６の回転位相が変えられ、吸気バルブ２
２の作動タイミングが早められる。この動作について、
図４（ｂ）のダイヤグラムを参照すると、吸気バルブ２
２の開放期間全体が、そのバルブ２２の開放のタイミン
グを早めるようにシフトされる。吸気バルブ２２と排気
バルブ２３とがともに開いているバルブオーバラップ期
間が拡大される。ピストン部材７３の後方への移動にと
もない、そのピストン部材７３がタイミングプーリ３１
に当接して第２の位置で停止したとき、吸気バルブ２２
の開放及び閉鎖のタイミングが最も早められる。

【００３９】一方、図２において例えば、電磁ソレノイ
ド８７が通電されずデューティ比が０％となって、スプ
リング８６によってスプール８４が後方（図の右方）へ
移動させられると、パセージ８４ｂによりタンクポート
８５ｔ及びＢポート８５ｂ間が連通される。すると、オ
イルポンプ７６からのエンジンオイル７０が第２油路８
１を通って第２圧力室７５に供給され、ピストン部材７
３に後側から加わる油圧が上昇する。また、前側のパセ
ージ８４ｃによって、Ａポート８５ａ及び前側のリザー
バポート８５ｒ間が連通される。すると、第１圧力室７
４内のエンジンオイル７０は、第１油路７９、Ａポート
８５ａ、リザーバポート８５ｒを通ってオイルパン７７
に排出され、ピストン部材７３に前側から加わる油圧が
低下する。

【００４０】ピストン部材７３に対し後側から加わる油
圧が前側から加わる油圧に打ち勝つと、同ピストン部材
７３は第１圧力室７４内の油圧に抗して前方ヘ移動しな
がら回動する。このとき、インナキャップ６５及びハウ
ジング６８に捩じり力が付与される。

【００４１】その結果、タイミングプーリ３１に対する
カムシャフト２６の回転位相が変えられ、吸気バルブ２
２の作動タイミングが遅らされる。この動作について、
図４（ａ）のダイヤグラムを参照すると、吸気バルブ２
２の開放期間全体が、そのバルブ２２の開放のタイミン
グを遅らせるようにシフトされ、バルブオーバラップ期
間が縮小される。ピストン部材７３の前方への移動にと
もない、そのピストン部材７３がハウジング６８に当接
して第１の位置で停止したとき、吸気バルブ２２の開放
及び閉鎖のタイミングが最も遅らされる。

【００４２】上記のようにＶＶＴ６３が構成されている
ため、ＯＣＶ８２の電磁ソレノイド８７に対するデュー
ティ比を変化させて同ＶＶＴ６３を作動させることによ
り、吸気バルブ２２の作動タイミング、ひいてはバルブ
オーバラップ期間を、図４（ａ）に示す状態と、図４
（ｂ）に示す状態との間で連続的に変更することができ
る。

【００４３】ここで、前記ＶＶＴ６３では、エンジン１
１の停止とともにオイルポンプ７６が停止され、両圧力
室７４，７５内へ油圧が供給されなくなる。両圧力室７
４，７５内のエンジンオイル７０はハウジング６８とプ
ラグ７２との隙間や、同ハウジング６８とタイミングプ
ーリ３１との隙間等から漏れ出てオイルパン７７へ排出
される。このため、エンジン停止後、時間の経過に従い
両圧力室７４，７５内のエンジンオイル７０が減少して
ゆき、やがてほとんど無い状態となる。このようにピス
トン部材７３に前後からの油圧が加わらない状態でエン
ジン１１を始動させると、ヘリカルスプラインによる前
方への力によってピストン部材７３が前方へ移動する。
そして、ピストン部材７３はその移動範囲の前端位置
（第１の位置）の近傍まで移動すると、カムシャフト２
６のトルク変動によりスラスト方向に沿って振動しよう
とする。

【００４４】ところで、上述した各種センサ５１〜５５
による検出値に基づき、各インジェクタ３９、イグナイ
タ４３及びＯＣＶ８２を制御するために電子制御装置
（以下、ＥＣＵという）８８が用いられている。ＥＣＵ
８８は図５に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）８
９、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）９０、ランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）９１、バックアップＲＡＭ９２、外
部入力回路９３及び外部出力回路９４を備えている。こ
れらの各回路８９〜９４はバス９５によって互いに接続
されている。

【００４５】ＲＯＭ９０は所定の制御プログラムや初期
データを予め記憶している。例えば、ＲＯＭ９０は図６
に示すバルブタイミングを制御するためのプログラムを
記憶している。ＣＰＵ８９はＲＯＭ９０に記憶された制
御プログラム及び初期データに従って各種の演算処理を
実行する。ＲＡＭ９１はＣＰＵ８９による演算結果を一
時的に記憶する。バックアップＲＡＭ９２はＥＣＵ８８
に対する電力供給が停止された後にも、ＲＡＭ９１内の
各種データを保持する。

【００４６】外部入力回路９３には前述したカム角セン
サ５１、クランク角センサ５２、水温センサ５３、スロ
ットルセンサ５４及び吸気圧センサ５５がそれぞれ接続
されている。一方、外部出力回路９４には各インジェク
タ３９、イグナイタ４３及びＯＣＶ８２がそれぞれ接続
されている。

【００４７】そして、各センサ５１〜５５の検出信号は
外部入力回路９３を介してＣＰＵ８９に入力される。Ｃ
ＰＵ８９はそれらの入力に基づき、エンジン回転速度Ｎ
Ｅ、変位角θ等を算出する。さらに、ＣＰＵ８９はこれ
らの算出値に基づき、各インジェクタ３９、イグナイタ
４３及びＯＣＶ８２を作動させ、燃料噴射制御、点火時
期制御、バルブタイミング制御等を実行する。

【００４８】例えば、ＣＰＵ８９は、クランク角センサ
５２が出力するクランク角信号ＳＧ１の時間間隔を計測
することにより、単位時間当たりのクランクシャフト１
７の回転数であるエンジン回転速度ＮＥを演算する。ま
た、ＣＰＵ８９はカム角信号ＳＧ２の発生と同時にクラ
ンク角信号ＳＧ１を入力し、その後、予め設定された基
準のクランク角信号ＳＧ１を入力するまでの同信号のパ
ルス数に基づき、カムシャフト２６の回転位相、すなわ
ち変位角θを演算する。この変位角θとは、吸気バルブ
２２の作動タイミングの調整のために、ＶＶＴ６３によ
り変更されるカムシャフト２６の角度である。

【００４９】燃料噴射制御のために、ＣＰＵ８９は吸気
通路３８を通って燃焼室１８へ導かれる吸入空気の量を
求め、その吸入空気によって燃焼される燃料の質量、す
なわち燃料噴射量を求める。ここで、燃料噴射量はイン
ジェクタ３９のニードルバルブ（図示略）が開いている
間に燃料が噴射される噴射時間、すなわち、ニードルバ
ルブを作動させるためのソレノイドコイル（図示略）へ
の通電時間によって決定される。そのため、ＣＰＵ８９
はそのときのエンジン１１の運転状態に基づき、燃料噴
射量に関連するパラメータとしてインジェクタ通電時間
ＴＡＵを算出する。この時間ＴＡＵにわたり各インジェ
クタ３９のソレノイドコイルに通電し、同インジェクタ
３９から噴射される燃料量を制御する。

【００５０】また、点火時期の制御のために、ＲＯＭ９
０にはエンジン１１の運転状態に応じた最適な点火時期
に関するデータが予め記憶されている。ＣＰＵ８９は各
センサからの検出信号によりエンジン１１の運転状態、
例えば、エンジン回転速度ＮＥ、吸気圧ＰＭ、暖機状態
等を検知する。そして、ＲＯＭ９０内のデータを参照し
て最適な点火時期を割り出し、イグナイタ４３に一次電
流の遮断信号を出力して点火時期を制御する。

【００５１】次に、バルブタイミング制御ルーチンの内
容を、図６のフローチャートに従って説明する。このル
ーチンはエンジン１１の始動とともに開始され、その後
は所定時間が経過する毎に起動される。同ルーチンの各
処理はカウンタに基づいて実行される。カウンタはエン
ジン始動後におけるバルブタイミング制御ルーチンの実
行回数をカウントし、そのカウント値Ｃを記憶する。カ
ウント値Ｃはエンジン始動後の経過時間に対応してい
る。

【００５２】ＣＰＵ８９はまずステップ１０１におい
て、クランク角センサ５２によるクランク角信号ＳＧ１
と、カム角センサ５１によるカム角信号ＳＧ２とを読み
込む。ステップ１０２において、両信号ＳＧ１，ＳＧ２
から今回制御周期での変位角θ（ｉ）を求める。すなわ
ち、カム角信号ＳＧ２の発生と同時にクランク角信号Ｓ
Ｇ１を入力する。予め設定された基準のクランク角信号
ＳＧ１を入力するまでの同信号のパルス数をカウントす
る。そのカウント値と、クランク角信号ＳＧ１の角度間
隔とから、カムシャフト２６の回転位相である変位角θ
（ｉ）を演算する。

【００５３】次に、ステップ１０３においてカウンタを
「１」インクリメントし、ステップ１０４でカウント値
Ｃが第１の所定値α以上であるか否かを判定する。第１
の所定値αは、エンジン１１が始動されてからオイルパ
ン７７内のエンジンオイル７０が両圧力室７４，７５に
到達するまでの時間（数秒）に対応した値である。この
ステップ１０４の判定条件が満たされていなければ（Ｃ
＜α）、エンジン１１の始動直後であり、エンジンオイ
ル７０が両圧力室７４，７５にまで達していないと判断
し、ステップ１０５において前回の処理で記憶した変位
角θ(i-1) を読み出す。

【００５４】ステップ１０６において、今回の変位角θ
(i) から前回の変位角θ(i-1) を減算して、変位角の変
動量Δθ（＝θ(i) −θ(i-1) ）を求める。その変動量
Δθが「０」以上であるか否かを判定する。この判定条
件が満たされていれば（Δθ≧０）、カムシャフト２６
のトルク変動によりピストン部材７３が、吸気バルブ２
２の作動タイミングを早める方向（図２の右方）へ移動
していると判断し、ステップ１０７でＯＣＶ８２のＡポ
ート８５ａ及びリザーバポート８５ｒ間を連通させて第
１油路７９を開放し、Ｂポート８５ｂ及びリザーバポー
ト８５ｒ間を連通させて第２油路８１を開放する。

【００５５】これに対しステップ１０６の判定条件が満
たされていないと（Δθ＜０）、カムシャフト２６のト
ルク変動によりピストン部材７３が、吸気バルブ２２の
作動タイミングを遅らせる方向（図２の左方）へ移動し
ていると判断し、ステップ１０８において、前記カウン
ト値Ｃが第２の所定値β以上であるか否かを判定する。
第２の所定値βは、エンジン１１が始動されてからオイ
ルパン７７内のエンジンオイル７０がＯＣＶ８２に到達
するまでの時間（数秒）に対応した値であり、前記第１
の所定値αよりも小さい。第２の所定値βはエンジン１
１の種類、使用条件、温度等を考慮して決定されてい
る。

【００５６】ステップ１０８の判定条件が満たされてい
ないと（Ｃ＜β）、エンジンオイル７０がＯＣＶ８２ま
で達していないと判断し、ステップ１０９においてＯＣ
Ｖ８２のＡポート８５ａ及びＢポート８５ｂをともにタ
ンクポート８５ｔに連通させて、第１油路７９及び第２
油路８１をともに閉鎖する。同判定条件が満たされてい
ると（Ｃ≧β）、エンジンオイル７０がＯＣＶ８２を通
過していると判断し、ステップ１１０においてＯＣＶ８
２のＡポート８５ａ及びタンクポート８５ｔ間を連通さ
せて第１油路７９を閉鎖し、Ｂポート８５ｂ及びリザー
バポート８５ｒ間を連通させて第２油路８１を開放す
る。

【００５７】前記ステップ１０７，１０９，１１０の処
理後、ステップ１１１へ移行し、次回の制御周期での演
算に備えて今回の変位角θ(i) を前回の変位角θ(i-1)
とし、ＲＡＭ９１に記憶する。その後、このルーチンを
一旦終了する。

【００５８】一方、前記ステップ１０４の判定条件が満
たされていると（Ｃ≧α）、オイルパン７７内のエンジ
ンオイル７０が両圧力室７４，７５に達しており、同エ
ンジンオイル７０により打音の発生が抑制されると判断
し、ステップ１１２〜１１４においてバルブタイミング
をフィードバック制御する。

【００５９】ステップ１１２においてスロットルセンサ
５４によるスロットル開度ＴＡと、別のルーチンにおい
てクランク角センサ５２から求めたエンジン回転速度Ｎ
Ｅとをそれぞれ読み込む。ステップ１１３において、予
め用意された制御マップを用い、前記スロットル開度Ｔ
Ａ及びエンジン回転速度ＮＥ等に基づき目標変位角θＶ
ＴＡを算出する。そして、ステップ１１４において、変
位角θ（ｉ）が目標変位角θＶＴＡに合致するようにＯ
ＣＶ８２のポートの開放割合をフィードバック制御す
る。この制御により、ＶＶＴ６３の両圧力室７４，７５
へ供給される油圧が調整される。そして、吸気バルブ２
２の作動タイミングがエンジン１１の運転状態に応じて
連続的に変更され、もってバルブオーバラップ区間が連
続的に調整される。ステップ１１４の処理を実行した
後、このルーチンを終了する。

【００６０】本実施の形態では、前記ステップ１０１〜
１１１の処理が第１の制御手段に相当し、ステップ１０
４，１１２〜１１４の処理が第２の制御手段に相当す
る。このバルブタイミング制御ルーチンによると、エン
ジン始動後の経過時間とピストン部材７３の移動方向と
に応じてＯＣＶ８２の制御内容が切替えられて、両油路
７９，８１が次に示す(i) ,(ii),(iii) ,(iv),(v) のよ
うに開放又は閉鎖される。

【００６１】(i) エンジン始動後、エンジンオイル７０
がＯＣＶ８２に到達するまでの期間であって、ピストン
部材７３が吸気バルブ２２の作動タイミングを早める方
向（第２圧力室７５側）へ移動している場合。

【００６２】この場合には、ステップ１０１〜１０７，
１１１の処理が順に行われ、第１油路７９及び第２油路
８１がともに開放される。 第１油路７９が開放される
と、ピストン部材７３は同油路７９内外の空気を吸引し
ながら、第２圧力室７５側へ移動しようとする。第１油
路７９は空気通過時の抵抗となり（絞りとして作用
し）、ピストン部材７３の動きを妨げる。

【００６３】この際、仮に第１油路７９を閉鎖しても、
第１圧力室７４内の空気の圧力を減少させ、前記と同様
にしてピストン部材７３を動きにくくさせることが可能
である。しかし、同空気の圧力が第２圧力室７５内の空
気の圧力（大気圧）よりも低くなると、両圧力室７４，
７５での空気の圧力差により、ピストン部材７３には第
１圧力室７４へ向かう力が働く。その結果、次回にピス
トン部材７３が吸気バルブ２２の作動タイミングを遅ら
せる方向へ移動しようとしたときに、同ピストン部材７
３がハウジング６８の内底面６８ａに強く当たる。従っ
て、そのときの衝撃により打音発生のおそれがある。第
１油路７９を開放して空気通過時の抵抗（管路抵抗）を
利用すれば、このような不具合は起こりにくい。

【００６４】また、第２油路８１が開放されると、ピス
トン部材７３は第２圧力室７５内及び同油路８１内の空
気を押し出しながら、第２圧力室７５側へ移動しようと
する。第２油路８１は空気通過時の抵抗となり（絞りと
して作用し）、ピストン部材７３の動きを妨げる。

【００６５】この際、仮に第２油路８１を閉鎖すれば、
ピストン部材７３の移動により第２圧力室７５内の空気
の圧力を上昇させ、前記と同様にしてピストン部材７３
を動きにくくさせることが可能である。しかし、次回に
ピストン部材７３が吸気バルブ２２の作動タイミングを
遅らせる方向へ移動しようとしたときに、第２圧力室７
５内の圧縮された空気がばねとして作用し、同ピストン
部材７３がハウジング６８の内底面６８ａに強く当た
る。従って、そのときの衝撃により打音発生のおそれが
ある。第２油路８１を開放して空気通過時の抵抗（管路
抵抗）を利用すれば、このような不具合は起こりにく
い。

【００６６】このように両油路７９，８１の開放によ
り、ピストン部材７３の第２圧力室７５側への移動を抑
制することができ、また同ピストン部材７３が次回に第
１圧力室７４側へ移動する際に、その移動が助長される
のを未然に防止できる。

【００６７】(ii)エンジン始動後、エンジンオイル７０
がＯＣＶ８２に到達するまでの期間であって、ピストン
部材７３が吸気バルブ２２の作動タイミングを遅らせる
方向（第１圧力室７４側）へ移動している場合。

【００６８】この場合には、ステップ１０１〜１０６，
１０８，１０９，１１１の処理が順に行われ、第１油路
７９及び第２油路８１がともに閉鎖される。 第１油路
７９が閉鎖されると、ピストン部材７３は同油路７９及
び第１圧力室７４内の空気を圧縮しながら移動しなけれ
ばならず、同圧縮空気がエアクッションとして作用し、
ピストン部材７３の動きを妨げる。

【００６９】また、第２油路８１が閉鎖されると、第２
圧力室７５内に外部から空気が入り込まなくなり、同圧
力室７５内の空気の圧力が減少する。同空気の圧力が第
１圧力室７４内の空気の圧力より低下する。両圧力室７
４，７５での空気の圧力差により、ピストン部材７３に
は第２圧力室７５へ向かう力が働く。この力はピストン
部材７３の動きを妨げる。

【００７０】このように両油路７９，８１の閉鎖によ
り、ピストン部材７３の第１圧力室７４側への移動を抑
制することができる。 (iii) エンジンオイル７０がＯＣＶ８２を通過した後、
両圧力室７４，７５に到達するまでの期間であって、ピ
ストン部材７３が吸気バルブ２２の作動タイミングを早
める方向（第２圧力室７５側）へ移動している場合。

【００７１】この場合には、前述した(i) と同様にして
ステップ１０１〜１０７，１１１の処理が順に行われ、
第１油路７９及び第２油路８１がともに開放される。従
って、ピストン部材７３の第２圧力室７５側への移動を
抑制することができ、また同ピストン部材７３が次回に
第１圧力室７４側へ移動する際に、その移動が助長され
るのを未然に防止できる。

【００７２】(iv)エンジンオイル７０がＯＣＶ８２を通
過した後、両圧力室７４，７５に到達するまでの期間で
あって、ピストン部材７３が吸気バルブ２２の作動タイ
ミングを遅らせる方向（第１圧力室７４側）へ移動して
いる場合。

【００７３】この場合には、ステップ１０１〜１０６，
１０８，１１０，１１１の処理が順に行われ、第１油路
７９が閉鎖されるとともに第２油路８１が開放される。
第１油路７９が閉鎖されると、ピストン部材７３は同油
路７９及び第１圧力室７４内の空気を圧縮しながら移動
しなければならず、同圧縮空気がエアクッションとして
作用し、ピストン部材７３の動きを妨げる。

【００７４】第２油路８１が開放されると、ＯＣＶ８２
を通過したエンジンオイル７０の同油路８１及び第２圧
力室７５への流入が許容される。また、同エンジンオイ
ル７０が第２圧力室７５内へ流入する前には、ピストン
部材７３は同圧力室７５内の空気及び第２油路８１内の
空気を吸引しながら、第１圧力室７４側へ移動しようと
する。第２油路８１は空気通過時の抵抗となり（絞りと
して作用し）、ピストン部材７３の動きを妨げる。

【００７５】（ｖ）エンジンオイル７０が両圧力室７
４，７５に到達した後。この場合には、ステップ１０１
〜１０４，１１２〜１１４の処理が順に行われ、ＯＣＶ
８２の各ポートの開放割合がフィードバック制御され
て、そのときのエンジン１１の運転状態に応じたタイミ
ングで吸気バルブ２２が開閉される。

【００７６】上述したように、本実施の形態によると、
エンジン１１の始動後、エンジンオイル７０が圧力室７
４，７５に到達するまでは、カムシャフト２６のトルク
変動によるピストン部材７３の移動方向に応じてＯＣＶ
８２の制御内容が切替えられる。すると、エンジン１１
の停止時にエンジンオイル７０が漏出しても、圧力室７
４，７５内及び油路７９，８１内の空気によってピスト
ン部材７３の動きが抑制される。このため、ピストン部
材７３が移動範囲の前端部まで移動して振動し、ハウジ
ング６８の内底面６８ａに当たっても、そのときの衝撃
は小さなものとなる。このように圧力室７４，７５内及
び油路７９，８１内の空気を利用することにより、既設
のＯＣＶ８２の制御内容を変更するだけでエンジン始動
時の打音を抑制することが可能となる。従来技術とは異
なり、打音抑制のための別部材の追加は不要である。従
って、その別部材の追加に付随する不具合、すなわち、
バルブタイミング制御装置のコスト上昇や、制御装置全
体の大型化や、経時劣化による打音抑制効果の低下を防
止できる。

【００７７】本実施の形態は前述した事項以外にも次に
示す特徴を有する。 （ａ）ピストン部材７３が吸気バルブ２２の作動タイミ
ングを遅らせる方向（第１圧力室７４側）へ移動してい
るとき、エンジンオイル７０がＯＣＶ８２を通過してい
るか否かによって同ＯＣＶ８２の制御内容を異ならせて
いる。このため、エンジンオイル７０がＯＣＶ８２に到
達するまでは、両圧力室７４，７５内及び両油路７９，
８１内の空気によってピストン部材７３の動きを妨げて
打音の発生を抑制できる。エンジンオイル７０がＯＣＶ
８２を通過した後両圧力室７４，７５に到達するまで
は、第１圧力室７４内及び第１油路７９内の空気によっ
てピストン部材７３の動きを妨げて打音の発生を抑制す
るとともに、第２油路８１の管路抵抗によってピストン
部材７３の動きを抑制しつつエンジンオイル７０の第２
圧力室７５への流入を確保できる。

【００７８】（ｂ）カウント値Ｃが第１の所定値αとな
ったとき、すなわちエンジン始動後、所定時間が経過し
たとき、エンジンオイル７０が圧力室７４，７５に到達
したものと推定するようにしている。このため、簡単な
構成でＯＣＶ８２の制御内容の切替時期を把握できる。

【００７９】（ｃ）カム角センサ５１及びクランク角セ
ンサ５２の検出値に基づき、クランクシャフト１７に対
するカムシャフト２６の実際の回転位相の変化を求め、
同カムシャフト２６のトルク変動によるピストン部材７
３の移動方向を決定するようにしている。このように移
動方向の決定に既設のセンサを利用しているので、別
途、専用のセンサ等を付加しなくてもすむ。

【００８０】（ｄ）エンジン始動後にエンジンオイル７
０が両圧力室７４，７５に到達するまでは、第１油路７
９及び第２油路８１の両方を開放又は閉鎖するようにし
ている。このため、一方の油路７９（又は８１）のみを
開放又は閉鎖する場合に比べ、ピストン部材７３の振動
をより効果的に抑制することができる。

【００８１】なお、本発明は次に示す別の実施の形態に
具体化することができる。 （１）第１〜第３の発明はロータリタイプのＶＶＴにも
適用できる。このタイプでは、図７，８に示すようにカ
ムシャフト２６の外周にスリーブ９６が配置され、その
先端部（図７の左端部）に、回転体としてのタイミング
スプロケット９７及びハウジング９８が順に取り付けら
れている。ハウジング９８の内周面には複数（図８では
３つ）の溝部９９が等角度毎に形成されている。また、
カムシャフト２６の先端には、外周に複数のベーン１０
０を有する回転位相変更部材としての羽根車１０１が一
体回転可能に取り付けられている。各ベーン１００は対
応する溝部９９内に回動可能に収容されている。各溝部
９９においてベーン１００の回動方向両側の空間は第１
圧力室１０２及び第２圧力室１０３となっている。シリ
ンダヘッド１３、ベアリングキャップ６４、スリーブ９
６、カムシャフト２６及び羽根車１０１には、オイルパ
ン７７内のエンジンオイル７０を第１圧力室１０２に導
く第１油路１０４と、同オイルパン７７内のエンジンオ
イル７０を第２圧力室１０３に導く第２油路１０５とが
それぞれ形成されている。第１油路１０４及び第２油路
１０５によって液体通路が構成されている。両油路１０
４，１０５の途中には前記実施の形態と同一構成のＯＣ
Ｖ８２が配置されている。

【００８２】前記した構成のＶＶＴ１０６ではＯＣＶ８
２が制御されることにより、各圧力室１０２，１０３に
供給される油圧が調整される。そして、羽根車１０１の
回動により、両圧力室１０２，１０３の油圧が釣り合う
位置へベーン１００が移動し、タイミングスプロケット
９７（クランクシャフト）に対するカムシャフト２６の
回転位相、すなわち吸気バルブの開閉タイミングが変更
される。

【００８３】そして、このタイプでもエンジン始動後、
エンジンオイル７０が両圧力室１０２，１０３に到達す
るまでは、両油路１０４，１０５及び両圧力室１０２，
１０３内の空気を利用してベーン１００の動きを抑制す
べく、カムシャフト２６のトルク変動によるベーン１０
０の移動方向に応じてＯＣＶ８２の制御内容を切替え
る。このようにすれば、前記実施の形態と同様に、部品
点数の増加、コスト上昇、大型化を招くことなく始動時
のベーン１００による打音発生を長期間にわたり抑制す
ることができる。

【００８４】（２）第１〜第３の発明は、第２圧力室７
５内にエンジンオイル７０に代えてリターンスプリング
を配置し、ピストン部材７３に対し前方から油圧を作用
させ、後方からばね力を作用させ、両力の釣り合う位置
へピストン部材７３を移動させるようにしたＶＶＴにも
適用可能である。

【００８５】このタイプのＶＶＴでは、エンジン始動時
の打音発生を抑制する対策として、リターンスプリング
のばね定数を大きくすることが考えられる。このように
すればピストン部材７３がハウジング６８の内底面６８
ａに強く押し付けられ、振動による打音が抑制される。
しかし、この対策では、ピストン部材７３の第２圧力室
７５側への移動速度が遅くなり、エンジン１１の運転状
態の変化に応じたバルブタイミングの制御応答性が悪化
する問題が新たに生ずる。

【００８６】これに対し、前記実施の形態において説明
したようにＯＣＶ８２を制御すればピストン部材７３の
動きを抑制できるので、前記リターンスプリングのばね
定数を大きくしなくてもすむ。従って、同ばね定数の増
大にともなう制御応答性の悪化を回避できる。

【００８７】（３）本発明は、回転体としてのタイミン
グプーリ３１をタイミングスプロケットに変更し、タイ
ミングベルト３３をタイミングチェーンに変更した構成
を有するＶＶＴや、排気バルブ２３の作動タイミングを
変更するように構成したＶＶＴにも適用できる。また、
本発明は、ピストン部材７３のスプライン歯７３ａ，７
３ｂの一方のみをヘリカルスプラインとした構成のＶＶ
Ｔにも適用できる。

【００８８】（４）ピストン部材７３が吸気バルブ２２
の作動タイミングを遅らせる方向へ移動している場合、
エンジンオイル７０がＯＣＶ８２を通過しているか否か
にかかわらず、同ＯＣＶ８２の制御内容を前記(iv)と同
一、すなわち、第１油路７９を閉鎖し、第２油路８１を
開放するようにしてもよい。

【００８９】（５）前記実施の形態では、オイルポンプ
７６によるエンジンオイル７０が圧力室７４，７５に到
達したかどうかを、エンジン始動後からの経過時間によ
って推定したが、同圧力室７４，７５内におけるエンジ
ンオイル７０の有無をセンサによって検出してもよい。

【００９０】また、エンジンオイル７０がＯＣＶ８２に
到達したかどうかに関しても、上記と同様にセンサを用
いて検出してもよい。 （６）油路７９，８１毎にＯＣＶを設け、これらを別々
に制御するようにしてもよい。

【００９１】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、各形態から把握できる請求項以外の技術的思想
について、以下にそれらの効果とともに記載する。 （イ）請求項１に記載の制御装置において、前記第１及
び第２の制御手段は機関始動後の経過時間が所定値とな
ったとき、液体供給源による液体が圧力室に到達したも
のと推定するものである内燃機関のバルブタイミング制
御装置。このようにすることにより、液体圧調整弁の制
御内容の切替時期を簡単な構成で把握できる。

【００９２】（ロ）請求項１に記載の制御装置におい
て、前記圧力室は回転位相変更部材の移動方向の両端側
に設けられた第１圧力室及び第２圧力室からなり、前記
液体通路は第１圧力室に液体を導く第１液体通路、及び
第２圧力室に液体を導く第２液体通路からなり、回転位
相変更部材は機関始動時に第１圧力室側端部に位置する
ものであり、前記第１の制御手段は前記内燃機関の始動
後、液体供給源による液体が両圧力室に到達するまで
は、両液体通路及び両圧力室内の気体を利用して回転位
相変更部材の動きを抑制すべく、前記カムシャフトのト
ルク変動による回転位相変更部材の移動方向に応じて前
記液体圧調整弁を制御するものである内燃機関のバルブ
タイミング制御装置。

【００９３】上記実施の形態では第１油路７９が第１液
体通路に相当し、第２油路８１が第２液体通路に相当す
る。このような構成とすることにより、一方の液体通路
のみを開放又は閉鎖する場合に比べ、回転位相変更部材
の振動をより効果的に抑制することができる。

【００９４】（ハ）上記（ロ）に記載の制御装置におい
て、前記第１の制御手段は、前記トルク変動により回転
位相変更部材が第２圧力室側へ移動するとき、液体圧調
整弁を制御して第１液体通路及び第２液体通路をともに
開放する内燃機関のバルブタイミング制御装置。

【００９５】このような構成とすると、両液体通路が気
体通過時の抵抗となって回転位相変更部材の動きを妨げ
るので、打音の発生を確実に抑制できる。 （ニ）上記（ロ）に記載の制御装置において、前記第１
の制御手段は、液体供給源による液体が液体圧調整弁に
到達する前であって、前記トルク変動により回転位相変
更部材が第１圧力室側へ移動するときには、液体圧調整
弁を制御して第１液体通路及び第２液体通路をともに閉
鎖する内燃機関のバルブタイミング制御装置。

【００９６】このような構成とすると、第１液体通路及
び第１圧力室内の気体が回転位相変更部材の動きを妨げ
る。また、第２圧力室内の気体の圧力が第１圧力室の気
体圧力よりも低くなり、回転位相変更部材には第２圧力
室に向かう力が働き、同変更部材の動きを妨げる。従っ
て、回転位相変更部材の振動に起因する打音の発生を確
実に抑制できる。

【００９７】（ホ）上記（ロ）に記載の制御装置におい
て、前記第１の制御手段は、液体供給源による液体が液
体圧調整弁を通過した後両圧力室に到達するまでであっ
て、前記トルク変動により回転位相変更部材が第１圧力
室側へ移動するときには、液体圧調整弁を制御して第１
液体通路を閉鎖するとともに第２液体通路を開放する内
燃機関のバルブタイミング制御装置。

【００９８】このような構成とすると、第１液体通路内
及び第１圧力室内の圧縮された気体が回転位相変更部材
の動きを妨げる。また、第２液体通路の開放により、液
体圧調整弁を通過した液体の第２圧力室への流入が許容
される。特に、液体が第２圧力室内へ流入する前には、
第２液体通路が気体通過時の抵抗となり、回転位相変更
部材の動きを妨げる。従って、打音発生を抑制しつつ、
液体を第２圧力室へ確実に流入させることができる。

【００９９】（ヘ）請求項１に記載の制御装置におい
て、前記回転位相変更部材は、内外周面にスプライン歯
を有し、かつ少なくともその一方がヘリカルスプライン
である円筒状のピストン部材であり、同ピストン部材は
前記液体供給源による液体の圧力が同ピストン部材に加
えられるとカムシャフトの軸線に沿って移動し、回転体
及びカムシャフトの回転位相を変化させてバルブの開閉
時期を調整するものであり、さらに前記ヘリカルスプラ
インの歯すじの傾きは回転位相変更部材に液体圧が加わ
らないとき、同変更部材に圧力室へ向かう力が作用する
ように設定されている内燃機関のバルブタイミング制御
装置。

【０１００】このような構成とすると、回転位相変更部
材に液体圧が加わらない機関始動時には同変更部材が圧
力室側へ移動して振動するが、この振動を妨げて打音発
生を効果的に抑制できる。

【０１０１】

【発明の効果】以上詳述したように第１の発明によれ
ば、圧力室及び液体通路内の気体を利用することによ
り、既設の液体圧調整弁を制御するだけで回転位相変更
部材の振動を抑制できる。このため、部品点数の増加、
コスト上昇、大型化を招くことなく機関始動時の回転位
相変更部材による打音発生を長期間にわたり抑制するこ
とが可能となる。

【０１０２】第２及び第３の発明によれば、第１の発明
の効果に加え、回転位相変更部材の動きを確実に抑制で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バルブタイミング制御装置を搭載したエンジン
の概略構成図。

【図２】バルブタイミング制御装置の概略構成図。

【図３】エンジンの動弁機構の断面図。

【図４】吸・排気バルブの開放期間を示すダイヤグラ
ム。

【図５】ＥＣＵの内部構成を示すブロック図。

【図６】バルブタイミング制御ルーチンを示すフローチ
ャート。

【図７】バルブタイミング制御装置の別の実施形態を示
す概略構成図。

【図８】図７のVIII-VIII 線断面図。

【図９】従来のバルブタイミング制御装置を示す断面
図。

【符号の説明】

１１…内燃機関としてのエンジン、１７…クランクシャ
フト、２２…吸気バルブ、２３…排気バルブ、２６…吸
気側カムシャフト、２７…排気側カムシャフト、３１…
回転体としてのタイミングプーリ、５２…運転状態検出
手段の一部を構成するクランク角センサ、５４…運転状
態検出手段の一部を構成するスロットルセンサ、７０…
液体としてのエンジンオイル、７３…回転位相変更部材
としてのピストン部材、７４，１０２…第１圧力室、７
５，１０３…第２圧力室、７６…液体供給源としてのオ
イルポンプ、７９，１０４…液体通路としての第１油
路、８１，１０５…液体通路としての第２油路、８２…
液体圧調整弁としてのＯＣＶ、９７…回転体としてのタ
イミングスプロケット、１０１…回転位相変更部材とし
ての羽根車。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のバルブ駆動用カムシャフトの
   外周に設けられ、同内燃機関のクランクシャフトに駆動
   連結された回転体と、 前記カムシャフト及び回転体間に設けられ、同回転体に
   対するカムシャフトの回転位相を変更するための回転位
   相変更部材と、 前記クランクシャフトに駆動連結された液体供給源と、 前記回転位相変更部材の移動方向の少なくとも一端側に
   設けられた圧力室と、 前記液体供給源からの液体を圧力室に導き、回転位相変
   更部材の端部に液体圧を作用させる液体通路と、 前記液体通路に設けられ、前記液体圧を調整するための
   液体圧調整弁と、 前記内燃機関の始動後、液体供給源による液体が前記圧
   力室に到達するまでは、前記液体通路及び圧力室内の気
   体を利用して回転位相変更部材の動きを抑制すべく、前
   記カムシャフトのトルク変動による回転位相変更部材の
   移動方向に応じて前記液体圧調整弁を制御する第１の制
   御手段と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 前記液体供給源によって液体が圧力室へ所定量到達した
   後は、前記運転状態検出手段による運転状態に応じて液
   体圧調整弁を制御して前記液体圧を変化させ、前記回転
   位相変更部材の位置を調整することにより回転体に対す
   るカムシャフトの回転位相を変更し、同運転状態に応じ
   た開閉時期にて前記バルブを開閉させる第２の制御手段
   とを備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置。
2. 【請求項２】 前記第１の制御手段は、前記トルク変動
   により回転位相変更部材が圧力室とは反対側へ移動する
   とき、液体圧調整弁を制御して液体通路を開放する請求
   項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
3. 【請求項３】 前記第１の制御手段は、前記トルク変動
   により回転位相変更部材が圧力室側へ移動するとき、液
   体圧調整弁を制御して液体通路を閉鎖する請求項１に記
   載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。