JPH11132013A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジング部材とベーン部材との相対回動を
拘束する拘束手段の損傷を防止し、応答性に優れるバル
ブタイミング調整装置を提供する。 【解決手段】 ベーンロータ９が最遅角位置に保持され
た状態で、各ベーンに加わる進角側の力と遅角側の力と
はフィードバック制御手段により釣り合うように制御さ
れている。さらに、フィードバック制御手段により制御
される進角側の油圧によりストッパ穴からストッパピス
トン７が抜け出している。したがって、ストッパ穴にス
トッパピストン７が嵌合したままベーンロータ９が最遅
角位置から進角側に回転することを防止するので、スト
ッパピストン７およびストッパ穴が損傷することを防止
する。ベーンロータ９が最遅角位置に保持された状態で
各進角油圧室にはすでに油圧が加わっているので、油路
を切り換えることなく各進角油圧室の油圧を上昇するだ
けでベーンロータ９が最遅角位置から進角側に速やかに
回転する。

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（以下、
「内燃機関」をエンジンという）の吸気弁および排気弁
の少なくともいずれか一方の開閉タイミング（以下、
「開閉タイミング」をバルブタイミングという）を運転
条件に応じて変更するためのバルブタイミング調整装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、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
トを介してカムシャフトに駆動力を伝達する駆動力伝達
系に設けられ、吸気弁および排気弁の少なくともいずれ
か一方のバルブタイミングを制御するバルブタイミング
調整装置として、特開平７−２２４６１６号公報に開示
されているものが知られている。このバルブタイミング
調整装置は、ヘリカルスプラインを有するリングギアを
タイミングプーリとカムシャフトとの間に配設してお
り、進角側油圧室または遅角側油圧室の終端にリングギ
アが配置されたとき、リングギアの制御上不必要な油圧
室にも潤滑油を供給している。例えば遅角側油圧室の終
端にリングギアを配置したとき、進角側にリングギアが
移動しない範囲内で進角側油圧室に作動油を供給してお
き、遅角側油圧室の終端位置から進角側にリングギアを
移動する際の応答性を向上させようとしている。

【０００３】このようなリングギアを用いたバルブタイ
ミング調整装置に対し、ベーン式のバルブタイミング調
整装置も知られている。ベーン式のバルブタイミング調
整装置には、ベーンとともに回動するカムシャフト側回
転体であるロータに嵌合穴を設け、この嵌合穴に嵌合可
能なストッパピストンをタイミングプーリに設けている
ものがある。タイミングプーリに対してカムシャフトが
最遅角位置または最進角位置にあるときにストッパピス
トンが嵌合穴に嵌合することによりタイミングプーリと
ロータとの相対回動が拘束される。これにより、タイミ
ングプーリに対してカムシャフトが最遅角位置または最
進角位置にあるときに吸気弁または排気弁の駆動に伴い
カムシャフトが正負のトルク変動を受けても、タイミン
グプーリとベーンとがばたつくことによる打音の発生を
防止することができる。

【０００４】ストッパピストンが嵌合穴に嵌合した状態
からタイミングプーリに対するカムシャフトの位相を変
化させるときには、嵌合穴から抜け出す方向にストッパ
ピストンに油圧を加え、ストッパピストンを嵌合穴から
抜き出すことによりタイミングプーリとカムシャフトと
の相対回動を可能にする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したストッパピス
トンを有するベーン式のバルブタイミング調整装置にお
いても、例えばタイミングプーリに対して最遅角位置に
あるカムシャフトを進角側に回転させるとき、進角側に
ベーンが回転しない範囲内で進角側にベーンを駆動する
油圧室に予め作動油を供給しておき、進角側にベーンが
移動する際の応答性を高めることができる。

【０００６】しかしながら、ストッパピストンを嵌合穴
から抜くためにストッパピストンに加える油圧の加わり
方によっては、ストッパピストンが抜ける前にロータが
進角側に回転を開始することもある。この場合、ロータ
の回転力がストッパピストンに加わることによりストッ
パピストンおよびストッパピストン周囲の部材が損傷す
る恐れがある。

【０００７】ロータが進角側に回転を開始する前に確実
にストッパピストンを嵌合穴から抜くためには、ストッ
パピストンの受圧面積を大きくすればよいが、ストッパ
ピストンの体格が大きくなるという問題がある。本発明
の目的は、ハウジング部材とベーン部材との相対回動を
拘束する拘束手段の損傷を防止し、応答性に優れるバル
ブタイミング調整装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１または
２記載のバルブタイミング調整装置によると、ハウジン
グ部材に対するベーン部材の現在位置をフィードバック
し、ハウジング部材に対するベーン部材の目標位置を流
体圧力で制御するフィードバック制御手段を備えてい
る。ハウジング部材に対してベーン部材が目標位置に達
すると、ハウジング部材に対してベーン部材を進角側お
よび遅角側に駆動する力がフィードバック制御手段によ
り釣り合いを保たれるので、ベーン部材を目標位置に保
持することができる。さらに、フィードバック制御手段
から供給される作動流体の圧力により当接部と被当接部
との当接状態は解除されている。したがって、当接部と
被当接部とが当接することによりハウジング部材に対す
るベーン部材の相対回動を拘束する拘束位置においてベ
ーン部材が保持されている場合も、当接部と被当接部と
の当接状態は解除されている。したがって、拘束位置と
異なる目標位置が新たに設定されても、当接部と被当接
部とが当接したままハウジング部材に対してベーン部材
が相対回動することを防止し、当接部および被当接部が
損傷することを防止できる。

【０００９】さらに、拘束位置でベーン部材を保持する
場合、ベーン部材を進角側および遅角側に駆動する力は
釣り合っており、当接部と被当接部との当接が解除され
た状態でハウジング部材に対しベーン部材を進角側また
は遅角側に駆動する流体圧力がベーン部材に共に加わっ
ている。したがって、拘束位置と異なる目標位置が新た
に設定され、フィードバック制御手段から供給する作動
流体の圧力を変化させるだけでベーン部材が拘束位置か
ら速やかに回動を開始するので、拘束位置から回動する
際のベーン部材の応答性が向上する。

【００１０】本発明の請求項３記載のバルブタイミング
調整装置によると、フィードバック制御手段はハウジン
グ部材に対しベーン部材を目標位置で保持する際の保持
制御値を学習する学習手段を有し、拘束位置近傍におい
て保持制御値の学習を禁止している。なぜなら、拘束位
置として最遅角位置または最進角位置が設定される場
合、正負の変動トルクから受ける力によりベーン部材が
ハウジング部材に押しつけられることがあっても保持状
態が維持されるからでる。

【００１１】したがって、拘束位置近傍である最遅角位
置近傍または最進角位置近傍においてフィードバック制
御手段から供給される作動流体の圧力以外の要素で保持
状態が維持されている可能性があるので、フィードバッ
ク制御手段の保持制御値を学習しても適切な学習をした
ことにはならない。拘束位置近傍において保持制御値の
学習を禁止し、拘束位置近傍以外においてフィードバッ
ク制御手段から供給される作動流体の圧力でベーン部材
の保持状態を維持しているときの保持制御値だけを学習
することにより、ハウジング部材に対するベーン部材の
位相制御を高精度に行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図に基づいて説明する。本発明の一実施例によ
るエンジン用バルブタイミング調整装置を図１および図
２に示す。本実施例のバルブタイミング調整装置は油圧
制御式であり、吸気弁のバルブタイミングを制御するも
のである。

【００１３】図２に示すタイミングプーリ１は、図示し
ないタイミングベルトにより図示しないエンジンの駆動
軸としてのクランクシャフトと結合して駆動力を伝達さ
れ、クランクシャフトと同期して回転する。リア部材４
はプレート部４ａおよび筒部４ｂからなり、筒部４ｂの
外周にタイミングプーリ１が嵌合している。従動軸とし
てのカムシャフト２は、タイミングプーリ１から駆動力
を伝達され、図示しない吸気弁を開閉駆動する。カムシ
ャフト２は、タイミングプーリ１に対し所定の位相差を
おいて相対回動可能である。タイミングプーリ１および
カムシャフト２は図２に示す矢印Ｘ方向からみて時計方
向に回転する。以下この回転方向を進角方向とする。

【００１４】シューハウジング３およびベーンロータ９
の軸方向両端面はリア部材４のプレート部４ａおよびフ
ロントプレート５により覆われている。タイミングプー
リ１、シューハウジング３、リア部材４およびフロント
プレート５は駆動側回転体を構成し、互いにボルト２０
により同軸上に固定されている。また、シューハウジン
グ３、リア部材４およびフロントプレート５は特許請求
の範囲に記載した「ハウジング部材」を構成している。

【００１５】図１に示すように、シューハウジング３は
周方向にほぼ等間隔に台形状に形成されたシュー３ａ、
３ｂ、３ｃを有している。シュー３ａ、３ｂ、３ｃの周
方向の三箇所の間隙にはそれぞれベーン部材としてのベ
ーン９ａ、９ｂ、９ｃを収容する収容室としての扇状空
間部４０が形成されており、シュー３ａ、３ｂ、３ｃの
内周面は断面円弧状に形成されている。

【００１６】ベーン部材としてのベーンロータ９は周方
向にほぼ等間隔にベーン９ａ、９ｂ、９ｃを有し、この
ベーン９ａ、９ｂ、９ｃがシュー３ａ、３ｂ、３ｃの周
方向の間隙に形成されている扇状空間部４０に回動可能
に収容されている。図１に示す遅角方向、進角方向を表
す矢印は、シューハウジング３に対するベーンロータ９
の遅角方向、進角方向を表している。図２に示すよう
に、ベーンロータ９およびブッシュ６は、ボルト２１に
よりカムシャフト２に一体に固定されており、従動側回
転体を構成している。

【００１７】カムシャフト２およびブッシュ６はそれぞ
れリア部材４の筒部４ｂおよびフロントプレート５の内
周壁５ａに相対回動可能に嵌合している。リア部材４の
筒部４ｂおよびフロントプレート５の内周壁５ａは従動
側回転体の軸受け部を構成している。したがって、カム
シャフト２およびベーンロータ９はタイミングプーリ１
およびシューハウジング３に対して同軸に相対回動可能
である。

【００１８】図１に示すように、シール部材１６はベー
ンロータ９の外周壁に嵌合している。ベーンロータ９の
外周壁とシューハウジング３の内周壁との間には微小ク
リアランスが設けられており、このクリアランスを介し
て油圧室間に作動油が漏れることをシール部材１６によ
り防止している。シール部材１６はそれぞれ板ばね１７
の付勢力によりシューハウジング３の内周壁に向けて押
されている。

【００１９】図２に示すように、ガイドリング１９は収
容孔２３を形成するベーン９ａの内壁に圧入保持され、
このガイドリング１９に当接部としてのストッパピスト
ン７が挿入されている。ストッパピストン７は軸方向に
ほぼ同一外径を有するように形成されており、ガイドリ
ング１９に往復移動可能に支持されている。ストッパピ
ストン７はカムシャフト２の軸方向に摺動可能にガイド
リング１９に収容され、かつ付勢手段としてのスプリン
グ８によりフロントプレート５側に付勢されている。フ
ロントプレート５に被当接部としてのストッパ穴５ｂが
形成されており、ストッパピストン７はストッパ穴５ｂ
に嵌合可能である。ストッパピストン７がストッパ穴５
ｂに嵌合し、ストッパピストン７とストッパ穴５ｂとが
当接した状態ではシューハウジング３に対するベーンロ
ータ９の相対回動は拘束される。したがって、シューハ
ウジング３とベーンロータ９とがばたつことによる打音
の発生を防止できる。ストッパピストン７、ストッパ穴
５ｂおよびスプリング８は拘束手段を構成している。

【００２０】ストッパピストン７のフロントプレート５
側に形成された油圧室３０は、図示しない油路を介して
後述する進角油圧室１３と連通している。ストッパピス
トン７は油圧室３０の作動油から受ける力だけをストッ
パ穴５ｂから抜け出る力として受ける。進角油圧室１３
および油圧室３０に所定圧以上の作動油が供給される
と、スプリング８の付勢力に抗してストッパピストン７
はストッパ穴５ｂから抜け出す。アイドル運転時のよう
に作動油の油圧が低い場合にも油圧室３０の進角油圧だ
けでストッパピストン７がストッパ穴５ｂから確実に抜
け出すために、ストッパピストン７は断面積全体で油圧
室３０の進角油圧を受けている。スプリング８の付勢力
は、ストッパ穴５ｂにストッパピストン７を嵌合可能な
程度に極力弱く設定してある。

【００２１】ストッパピストン７の位置とストッパ穴５
ｂの位置とは、シューハウジング３に対してベーンロー
タ９が最遅角位置にあるとき、つまりクランクシャフト
に対してカムシャフト２が最遅角位置にあるときにスプ
リング８の付勢力によりストッパピストン７がストッパ
穴５ｂに嵌合可能なように設定されている。筒部４ｂに
形成された連通路２５は収容孔２３に連通するとともに
大気開放されているので、ストッパピストン７の移動が
妨げられない。

【００２２】図１に示すように、シュー３ａとベーン９
ａとの間に遅角油圧室１０が形成され、シュー３ｂとベ
ーン９ｂとの間に遅角油圧室１１が形成され、シュー３
ｃとベーン９ｃとの間に遅角油圧室１２が形成されてい
る。また、シュー３ｃとベーン９ａとの間に進角油圧室
１３が形成され、シュー３ａとベーン９ｂとの間に進角
油圧室１４が形成され、シュー３ｂとベーン９ｃとの間
に進角油圧室１５が形成されている。

【００２３】各遅角油圧室に連通する油圧通路１０１、
ならびに各進角油圧室に連通する油圧通路１０２は、電
磁弁５０のスプール５１の移動により、油圧通路１０３
またはドレイン通路１０４、１０５との連通を断続され
る。油圧通路１０３は油圧ポンプ６０によりドレイン６
１から汲み上げた作動油を供給する通路であり、ドレイ
ン通路１０４、１０５は作動油をドレイン６１に排出す
る通路である。

【００２４】エンジン制御装置７１（以下、「エンジン
制御装置」をＥＣＵという）は、エンジンの運転状態を
検出するセンサを備えている。例えば、エンジンの負荷
を検出する吸気量センサ等の公知のセンサ７２を備えて
いる。さらに、シューハウジング３に対するベーンロー
タ９の相対的位置（実進角量）を検出するためのセンサ
７３、７４を備えている。センサ７３、７４として、例
えばクランク角センサとカム角センサとが用いられる。
これらＥＣＵ７１と、センサ７２、７３、７４と、後述
する制御ルーチンのフロチャートによりフィードバック
（Ｆ／Ｂ）制御手段７０が構成されている。ＥＣＵ７１
は、センサ７２、７３、７４から入力する検出信号に基
いて電磁弁５０のコイル５２に供給する制御電流のデュ
ーティ比を調整することによりスプール５１の位置を制
御している。デューティ比を調整しスプール５１の位置
を変更することにより、各遅角油圧室、各進角油圧室お
よび油圧室３０の油圧が増減する。

【００２５】図２に示すようにベーンロータ９のボス部
９ｄには、カムシャフト２との当接部において油路３１
が設けられており、ブッシュ６との当接部において油路
３２が設けられている。油路３１および３２はそれぞれ
円弧状に形成されている。油路３１および油路２６は図
１に示す油路１０１の一部を構成し、図示しない油路に
より遅角油圧室１０、１１、１２と連通している。

【００２６】油路３２および油路２７は図１に示す油路
１０２の一部を構成し、油路３３、３４、３５を介して
進角油圧室１３、１４、１５ならびに油圧室３０と連通
している。次に、電磁弁５０に供給する制御電流のデュ
ーティ比と、各遅角油圧室および各進角油圧室に加わる
油圧との関係を説明する。

【００２７】デューティ比が０％のとき、スプール５１
は図１よりも右側に移動し、図３に示すように各遅角油
圧室に供給される作動油の油圧は最大値になり、各進角
油圧室には作動油が供給されない。デューティ比が上昇
すると、デューティ比が０％のときよりもスプール５１
は左側に移動する。すると各遅角油圧室に供給される作
動油の油圧は減少し、各進角油圧室に作動油が供給され
るようになる。そして各遅角油圧室と各進角油圧室との
差圧から各ベーンが受ける力とカムシャフト２が受ける
正負の変動トルクの平均値とが釣り合うと、図３に示す
ようにベーンロータ９は進角側および遅角側のどちらに
も回転しない応答速度が０になる平衡状態に保持され
る。各遅角油圧室の油圧よりも各進角油圧室の油圧が高
くなった状態で平衡状態になるのは、カムシャフト２が
受ける正負の変動トルクの平均値が遅角側に働くためで
ある。さらにデューティ比が上昇すると、ベーンロータ
９は進角側に回転する。ストッパピストン７は、図３の
平衡状態における油圧室３０の油圧よりも低い油圧でス
トッパ穴５ｂから抜け出るように、ストッパピストン７
の受圧面積、ならびにスプリング８の付勢力が設定され
ている。

【００２８】このように、電磁弁５０に供給する制御電
流のデューティ比を調整することにより、各遅角油圧室
および各進角油圧室の油圧を制御し、シューハウジング
３に対するベーンロータ９の位相、つまりクランクシャ
フトに対するカムシャフト２の位相を制御する。次に、
具体的な油圧制御について説明する。図４および図５は
シューハウジング３に対するベーンロータ９の位相制御
を行う制御ルーチンである。

【００２９】エンジンが始動されると、電磁弁５０に供
給される制御電流のデューティ比の初期値は０％に設定
される。このとき、油路１０１は油圧通路１０３と連通
し、油路１０２はスプール５１により閉塞されている。
したがって、各遅角油圧室に作動油を供給可能であり、
各進角油圧室および油圧室３０に作動油は供給されな
い。

【００３０】ＥＣＵ７１は、エンジン始動直後における
デューティ比０％のときのクランクシャフトとカムシャ
フト２との位相差をベーンロータ９の最遅角位置として
学習し、その位相差を基準値として以後の位相制御を行
う。この基準値としての位相差を正しく得るためには、
シューハウジング３に対してベーンロータ９を正しく最
遅角位置に保持する必要がある。しかし、エンジン始動
直後の油圧ポンプ６０からまだ十分に作動油が導入され
ない状態においてシューハウジング３に対するベーンロ
ータ９の相対位置を油圧により確実に制御することは困
難である。本実施例の構成では、油圧ポンプ６０からま
だ十分に作動油が導入されない状態においても、油圧に
よらず次の(1) および(2) に述べるようにシューハウジ
ング３に対してベーンロータ９を最遅角位置に保持する
ことは可能である。本実施例では、下記(1) 、 (2)のい
ずれの方式を採用してもよい。

【００３１】(1) ベーンロータ９を最遅角位置に保持し
ストッパ穴５ｂにストッパピストン７を嵌合させてから
エンジンの運転を終了させる方式では、エンジン始動直
後のエンジン回転数が低くアイドル回転数の範囲内に達
していない状態において、油圧ポンプ６０から各進角油
圧室および油圧室３０に作動油が導入されていないの
で、スプリング８の付勢力によりストッパ穴５ｂにスト
ッパピストン７が嵌合している。したがって、ベーンロ
ータ９が確実に最遅角位置に保持されている。

【００３２】(2) 一方、ストッパ穴５ｂにストッパピス
トン７を強制的に嵌合させないでエンジンの運転を終了
させる方式では、ストッパ穴５ｂにストッパピストン７
が嵌合していない状態、つまりベーンロータ９の位置が
最遅角位置からずれている状態でエンジンが始動される
こともある。この場合にも、カムシャフト２が受ける正
負の変動トルクの平均値はベーンロータ９を遅角側に付
勢する力として働き、油圧ポンプ６０から各進角油圧室
および油圧室３０に作動油が導入されていないので、ベ
ーンロータ９が遅角側に回転し最遅角位置に達するとス
プリング８の付勢力によりストッパ穴５ｂにストッパピ
ストン７が嵌合する。したがって、ベーンロータ９が確
実に最遅角位置に保持される。

【００３３】本実施例のＥＣＵ７１は、ストッパ穴５ｂ
にストッパピストン７が嵌合しベーンロータ９の最遅角
位置が保持されていてもいなくても、エンジン回転数が
アイドル回転数の範囲内に上昇し各遅角油圧室に作動油
が十分に導入されることにより確実に最遅角位置に油圧
制御でベーンロータ９を保持できるまで待機する。図４
に示す制御ルーチンはエンジン始動直後に一度だけ実行
されるルーチンであり、ステップ１００がこの待機処理
を表している。図４に示す制御ルーチンの実行中はデュ
ーティ比が０％に設定されているので、各遅角油圧室に
作動油が供給され、各進角油圧室と油圧室３０に作動油
が供給されない。したがって、各遅角油圧室と各進角油
圧室との差圧から受ける力、およびカムシャフト２が受
ける正負の変動トルクの平均値とから受ける力により、
ベーンロータ９はシューハウジング３に対して最遅角位
置に保持される。デューティ比が０％に設定されている
間、ストッパピストン７はストッパ穴５ｂに嵌合したま
まである。

【００３４】図４において、エンジン回転数がアイドル
回転数の範囲内まで上昇すると、シューハウジング３に
対するベーンロータ９の目標位置である目標進角量（以
下、「ＶＴＴ」という）を０°ＣＡに設定する（ステッ
プ１０１）。ＶＴＴを０°ＣＡに設定することは、ベー
ンロータ９を最遅角位置、つまり拘束位置に保持するこ
とを意味する。

【００３５】次に、実際にベーンロータ９が最遅角位置
から変動していないことを確認するために、シューハウ
ジング３に対するベーンロータ９の現在位置である実進
角量（以下、「ＶＴ」という）の変化が所定値以下であ
るかを判定し、カムシャフト２が正負の変動トルクを受
けても各遅角油圧室から受ける油圧によりベーンロータ
９が最遅角位置に保持されているかを判定する（ステッ
プ１０２）。ベーンロータ９が最遅角位置に保持されて
いれば、このときのクランクシャフトとカムシャフト２
との位相差を最遅角位置として学習し（ステップ１０
３）、この位相差を以後の位相制御の基準値とする。最
遅角位置における位相差を設定し終えたら（ステップ１
０４）、図４に示す制御ルーチンを終了する。

【００３６】図４に示す制御ルーチンが終了し、既に学
習しメモリに格納されている保持学習値としての保持デ
ューティ比を電磁弁５０のデューティ比として用いるこ
とにより各進角油圧室および油圧室３０の油圧が上昇す
ると、ストッパピストン７はストッパ穴５ｂから抜け出
す。前述したように、ストッパピストン７は、図３の平
衡状態における油圧室３０の油圧よりも低い油圧でスト
ッパ穴５ｂから抜け出るように設定されているので、ベ
ーンロータ９が最遅角位置、つまり拘束位置から進角側
に回転する前にストッパピストン７はストッパ穴５ｂか
ら抜け出す。

【００３７】図５に示す制御ルーチンは、図４に示す制
御ルーチン実行後の通常運転状態において、タイマ割り
込みで定期的に実行される制御ルーチンであり、エンジ
ン運転状態に基づいて電磁弁５０に供給する制御電流の
デューティ比を変化させて各遅角油圧室および各進角油
圧室に供給する作動油の油圧を調整し、シューハウジン
グ３に対するベーンロータ９の位相制御を行う。

【００３８】ＶＴを算出し（ステップ１１１）、エンジ
ン運転状態に基づいてＶＴＴを算出する（ステップ１１
２）。そしてＶＴＴ≒０°ＣＡを判定し（ステップ１１
３）、ＶＴＴ≒０°ＣＡであれば端部フラグをオンにす
る（ステップ１１４）。ＶＴＴ≒０°ＣＡは、ベーンロ
ータ９が最遅角位置近傍、つまり拘束位置近傍に存在す
ることを表す。端部フラグは後述するステップ１１７に
おいてオンかオフかを判定される。ステップ１１４実行
後ステップ１１５に移る。

【００３９】ステップ１１３においてＶＴＴが拘束位置
近傍でなければ、端部フラグをオフし、ＶＴとＶＴＴと
の差の絶対値が所定値以下であるかを判定する（ステッ
プ１１５）。これは、シューハウジング３に対するベー
ンロータ９の位相差が、ＶＴＴの近傍に到達したか否か
を判定するステップである。差の絶対値が所定値以下で
あれば、電磁弁５０に供給されている制御電流のデュー
ティ比を増減することなく既に学習した保持デューティ
比をそのまま制御電流のデューティ比として用いる（ス
テップ１１６）。

【００４０】ステップ１１７では端部フラグがオンかオ
フ化を判定し、端部フラグがオフであれば最遅角位置近
傍、つまり拘束位置近傍以外の位置でベーンロータ９が
保持状態にあることを示しており、そのときのデューテ
ィ比を保持デューティ比としてメモリに格納する。端部
フラグがオンであれば最遅角位置近傍、つまり拘束位置
近傍でベーンロータ９が保持状態にあることを示してお
り、そのときのデューティ比を保持デューティ比として
メモリに格納しない。したがって、最遅角位置近傍で保
持状態にあるときに用いられる保持デューティ比は、最
遅角位置近傍以外のところでベーンロータ９が保持さ
れ、そのときに学習した保持デューティ比である。

【００４１】ＶＴとＶＴＴとの差の絶対値が所定値より
も大きい、つまりシューハウジング３に対するベーンロ
ータ９の位相差がＶＴＴにまだ近づいていないのであれ
ばＶＴＴとＶＴの大小関係を判定し（ステップ１１
８）、ＶＴＴ＞ＶＴであれば、ベーンを進角させるため
にＶＴＴとＶＴとの差に応じた値を保持デューティ比に
加算してデューティ比を増加させる（ステップ１１
９）。ステップ１１９の処理は、進角モードを表してい
る。

【００４２】ＶＴＴ＜ＶＴであれば、ベーンを遅角させ
るためにＶＴＴとＶＴとの差に応じた値を保持デューテ
ィ比から減算してデューティ比を低下させる（ステップ
１２０）。ステップ１２０の処理は、遅角モードを表し
ている。ＶＴＴの値、ならびにＶＴＴとＶＴとの大小関
係によりベーンロータ９を遅角側または進角側に回転さ
せるかその位置で保持するステップ１１３〜１２０にお
ける処理はＦ／Ｂモードを構成している。

【００４３】以上説明した本発明の実施の形態を示す実
施例では、エンジンがアイドル回転数以上の回転数で運
転されている通常運転時において、拘束位置においてベ
ーンロータ９が保持されている場合、各遅角油圧室と各
進角油圧室との差圧から各ベーンが受ける力とカムシャ
フト２が受ける正負の変動トルクの平均との合力は釣り
合っている。正の変動トルクが大きい場合には、遅角側
に各ベーンを押しつける力の方が大きくなることもあ
る。このとき、油圧室３０から受ける進角油圧によりス
トッパピストン７はストッパ穴５ｂから抜け出してい
る。

【００４４】したがって、各進角油圧室に予め油圧が
加わっているので、油路を切り換えることなくデューテ
比を上昇させ各進角油圧室に供給される作動油の油圧を
上昇させるだけで各ベーンが受ける力の合力が進角側に
大きくなり、進角側にベーンロータ９を回転させること
ができる。したがって、拘束位置からベーンロータ９が
進角側に回転するときの応答性が向上する。また、ス
トッパ穴５ｂにストッパピストン７が嵌合した状態でベ
ーンロータ９が最遅角位置から進角側に回転することを
防止し、ストッパピストン７およびストッパ穴５ｂが損
傷することを防止できる。

【００４５】上記実施例では、Ｆ／Ｂ制御手段以外の要
素で保持状態が維持されている可能性のある最遅角位置
近傍でベーンロータ９が保持状態にあるときに保持デュ
ーティ比の学習を禁止し、最遅角位置近傍以外において
ベーンロータ９が保持状態にあるときに保持デューティ
比を学習している。これにより、Ｆ／Ｂ制御手段で適切
に保持状態を維持したときの保持デューティ比を学習す
ることができるので、シューハウジング３に対するベー
ンロータ９の位相制御を高精度に行うことができる。

【００４６】上記実施例では、最遅角位置近傍でベーン
ロータ９が保持状態にあるときに保持デューティ比の学
習を禁止しているが、丁度最遅角位置でベーンロータ９
が保持状態にあるときだけ保持デューティ比の学習を禁
止してもよい。また、図５に示す制御ルーチンにおいて
ステップ１１４および１１７の処理を削除することによ
り、最遅角位置近傍でベーンロータ９が保持状態にある
ときに保持デューティ比を学習する制御にしてもよい。

【００４７】また上記実施例では、ストッパピストン７
を軸方向にほぼ同一径に形成し、進角油圧室１３と連通
する油圧室３０の進角油圧だけでストッパ穴５ｂからス
トッパピストン７を抜き出す構成にしたことにより、進
角側の油圧を受ける受圧面積を極力大きくすることがで
きる。したがって、エンジン回転数が低下し進角油圧が
低下しても、確実にストッパ穴５ｂからストッパピスト
ン７を抜け出させることができる。

【００４８】軸方向にほぼ同一径のストッパピストンに
する代わりに、ストッパピストンを小径部と大径部とか
らなる二段ピストンにすることによりストッパ穴５ｂか
ら抜き出すためにストッパピストン７が受ける作動油の
受圧面を二面にし、進角油圧および遅角油圧の両方でス
トッパ穴５ｂからストッパピストン７を抜き出してもよ
い。また、二段または多段にピストンを形成し、各受圧
面に進角油圧を加えてもよい。

【００４９】また上記実施例では、ストッパピストン７
がベーンロータ９の軸方向に移動してハウジング部材と
してのフロントプレート５に設けたストッパ穴５ｂに嵌
合する構成としたが、例えばストッパピストンをシュー
ハウジングに収容し、ストッパピストンがシューハウジ
ングの径方向に移動してベーンロータに設けたストッパ
穴に嵌合する構成としてもよい。

【００５０】また本発明の上記実施例では、タイミンプ
ーリ１によりクランクシャフトの回転駆動力をカムシャ
フトに伝達する構成を採用したが、チェーンスプロケッ
トやタイミングギア等を用いる構成にすることも可能で
ある。また、駆動軸としてのクランクシャフトの駆動力
をベーン部材で受け、従動軸としてのカムシャフトとハ
ウジング部材とを一体に回転させることも可能である。

【００５１】また上記実施例では、吸気弁を駆動するバ
ルブタイミング調整装置について説明したが、本発明の
バルブタイミング調整装置により排気弁を駆動すること
も可能である。ストッパピストンは、遅角側の油圧から
だけ力を受ける構成にすればよい。この場合、最進角位
置においてストッパピストンはストッパ穴に嵌合し、シ
ューハウジングに対するベーンロータの相対回動が拘束
される。シューハウジングに対してベーンロータが最進
角位置にある場合、Ｆ／Ｂ制御手段において保持制御値
の学習は行わない。

【００５２】また、本発明のバルブタイミング調整装置
により吸気弁および排気弁の両方を駆動することも可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるバルブタイミング調整
装置を示す図２のＩ−Ｉ線断面図である。

【図２】本実施例によるバルブタイミング調整装置を示
す縦断面図である。

【図３】デューティ比と遅角室圧および進角室圧との関
係を示す特性図である。

【図４】本実施例によるエンジン始動直後に実行される
制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】本実施例による定期的に実行される制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ タイミングプーリ ２ カムシャフト（従動軸） ３ シューハウジング（ハウジング部材） ３ａ、３ｂ、３ｃ シュー ４ リア部材（ハウジング部材） ５ フロントプレート（ハウジング部材） ５ｂ ストッパ穴（被当接部） ６ ブッシュ ７ ストッパピストン（当接部） ９ ベーンロータ（ベーン部材） ９ａ、９ｂ、９ｃ ベーン（ベーン部材） ７０ フィードバック制御手段 ７１ ＥＣＵ（フィードバック制御手段） ７２、７３、７４ センサ（フィードバック制御手
段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の吸気弁および排気弁の少なく
   ともいずれか一方を開閉する従動軸に駆動軸から駆動力
   を伝達する駆動力伝達系に設けられるバルブタイミング
   調整装置であって、 前記駆動軸または前記従動軸のいずれか一方とともに回
   転するハウジング部材と、 前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転し、前
   記ハウジング部材内に形成された収容室に前記ハウジン
   グ部材に対して所定角度範囲に限って相対回動可能に収
   容されるベーン部材と、 前記ハウジング部材と前記ベーン部材とにそれぞれ設け
   られる当接部および被当接部であって、前記ハウジング
   部材に対して前記ベーン部材が所定位置にあるときに互
   いに当接することにより前記ハウジング部材に対する前
   記ベーン部材の相対回動を拘束する当接部および被当接
   部、ならびに前記被当接部との当接方向へ前記当接部を
   付勢する付勢手段を有し、前記当接部の変位により前記
   当接部と前記被当接部との当接状態を解除可能に構成さ
   れる拘束手段と、 前記ハウジング部材に対する前記ベーン部材の現在位置
   をフィードバックし、前記ハウジング部材に対する前記
   ベーン部材の目標位置を流体圧力で制御するフィードバ
   ック制御手段とを備え、 前記フィードバック制御手段から供給される作動流体の
   圧力により前記当接部と前記被当接部との当接状態が解
   除されることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 【請求項２】 前記当接部と前記被当接部とは、最遅角
   位置または最進角位置で当接することを特徴とする請求
   項１記載のバルブタイミング調整装置。
3. 【請求項３】 前記フィードバック制御手段は、前記ハ
   ウジング部材に対して前記ベーン部材を目標位置に保持
   する際の保持制御値を学習する学習手段を有し、前記ハ
   ウジング部材と前記ベーン部材との拘束位置近傍におい
   て前記保持制御値の学習を禁止することを特徴とする請
   求項２記載のバルブタイミング調整装置。