KR100427434B1 - 내연기관의 밸브타이밍 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 정지과정에 있어서 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상을 시동타이밍에 대응하는 위상(소정의 진각상태)보다도 진각측으로 변화하도록 밸브타이밍가변기구(24)의 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)내의 유압이 조정되어 해당 상대회전 위상이 소정의 진각상태보다도 진각측으로 변화한 후, 상기 유압을 조정할 때에 사용되는 제어량인 듀티비(D)가 상기 상대회전 위상을 유지하는 값에 고정된다. 이 상태에 있어서는 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 소정의 진각상태의 근방에서 또한 동위상보다도 진각측의 상태로 유지된다.

Description

내연기관의 밸브타이밍 제어장치 및 그 제어방법{VALVE TIMING CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연기관의 밸브타이밍 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

차량탑재용 엔진 등의 내연기관에 있어서는 출력의 향상이나 이미션의 개선등을 의도하여 그 기관의 밸브타이밍을 적절하게 변경하는 밸브타이밍 제어장치가 설치되어 있다. 이와 같은 밸브타이밍 제어장치로서, 예를 들면 일본국 특개평11-210424호 공보에 기재되어 있다.

상기 공보에 기재된 밸브타이밍 제어장치는, 진각측 압력실내의 유체압 및 지각(遲角)측 압력실내의 유체압에 의거하여 내연기관의 크랭크샤프트에 대한 캠샤프트의 상대회전 위상을 변경하는 밸브타이밍가변기구를 구비한다. 오일제어밸브는 소정의 제어량에 의거하여 제어됨으로써 상기 양 유압실내의 유압을 조정하도록 동작하고, 록기구 및 스토퍼기구는 캠샤프트의 상대회전 위상을 최대 지각상태보다도 소정량만큼 진각한 소정의 진각상태로 고정한다. 이 밸브타이밍 제어장치는 아이들운전시에 적합한 흡기밸브의 밸브타이밍이 얻어지도록 흡기 캠샤프트의 상대회전 위상이 최대 지각부근의 상태로 하도록 제어한다. 또 록기구 및 스토퍼기구를 사용하여 밸브타이밍이 시동타이밍이 되도록 밸브타이밍제어의 제어범위를 설정한다. 그리고 이 밸브타이밍장치는 기관시동시에 록기구 및 스토퍼기구에 의한 상기 상대회전 위상의 고정을 행함과 동시에 통상의 기관운전시에는 해당 고정을 해제함으로써 기관시동시의 밸브타이밍을 최적으로 하면서 밸브타이밍제어의 제어범위의 축소를 억제하는 것을 가능하게 하고 있다.

이 밸브타이밍 제어장치에서는 기관회전수가 아이들회전수로부터 서서히 저하하는 내연기관의 정지과정에 있어서, 흡기 캠샤프트의 상대회전 위상을 아이들운전시에 적합한 최대 지각부근으로부터 시동타이밍에 대응한 위상의 근방, 즉 해당 위상보다도 약간 진각측의 소정범위로 변화시킨다. 그리고 상위 상대회전 위상을 변화시킨 후, 상기 록기구 및 스토퍼기구에 의해 시동운전시에 적합한 상대회전 위상으로 고정을 행하는 것을 가능하게 하고 있다. 상기 밸브타이밍 제어장치에서는 기관정지과정에서 오일제어밸브의 제어량을 진각측 유압실내의 유압이 가장 높아지는 값으로 설정함으로써 흡기 캠샤프트의 상대회전 위상을 시동타이밍에 대응하는 위상을 향하여 진각측으로 변화시키고 있다.

이와 같이 제어량을 설정한 경우, 기관정지과정에서 먼저 상기 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상(소정의 진각상태)보다도 진각측으로 변화하게 된다. 그 후 기관회전수의 저하에 따라 진각측 유압실내의 유압이 저하하면 흡기밸브의 개폐구동에 따른 반력이 흡기 캠샤프트에 대하여 회전토오크로서 지각측에 작용하기 때문에 상기 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상을 향하여 지각측으로 변화한다. 이와 같이 기관정지과정에 있어서 상기 상대회전 위상을 시동타이밍에 대응하는 위상의 근방으로 변화시켜 상기 록기구 및 스토퍼기구에 의한 고정을 행하는 것이 가능한 상태가 되도록 하고 있다.

따라서 이 밸브타이밍 제어장치에서는 상기 상대회전 위상이 기관정지완료시점에서 시동타이밍에 대응하는 위상의 근방이 되도록 아이들운전시의 진각측 유압실내의 유압에 영향을 미치는 파라미터인 아이들회전수 등에 따라 기관정지 개시직전(아이들운전시)의 상기 상대회전 위상을 미리 적절한 상태로 변경하도록 하고 있다. 이와 같이 아이들운전시의 상기 상대회전 위상을 미리 변경해 둠으로써 기관정지완료시에 상기 상대회전 위상을 정확하게 시동타이밍에 대응하는 위상(소정의 진각상태)의 근방으로 할 수 있게 된다.

그러나 아이들운전시에 상기와 같은 상대회전 위상의 변경을 행하면 그 상대회전 위상이 아이들운전에 대하여 최적의 상태가 아니기 때문에 내연기관의 아이들운전이 불안정하게 될 염려가 있다.

본 발명의 목적은, 아이들운전시에 있어서의 캠샤프트의 상대회전 위상을 적절한 상태로부터 변경하지않아도 기관정지과정에서 상기 상대회전 위상을 소정의 진각상태(시동타이밍에 대응하는 위상)부근으로 변화시킬 수 있는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 밸브타이밍 제어장치가 적용되는 엔진의 전체구성을 나타내는 개략도,

도 2는 밸브타이밍가변기구에 대한 작동오일의 공급구조를 나타내는 단면도,

도 3은 상기 밸브타이밍가변기구의 내부구조를 나타내는 단면도,

도 4는 도 3에 나타내는 록기구를 화살표(D-D)방향에서 본 단면도,

도 5는 도 3에 나타내는 스토퍼기구를 화살표(B-B)방향에서 본 단면도,

도 6은 상기 스토퍼기구의 수용구멍에의 몰입상태를 나타내는 단면도,

도 7은 밸브타이밍 제어장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도,

도 8은 듀티비(D)의 산출순서를 나타내는 플로우차트,

도 9(a) 내지 도 9(d)는 엔진의 정지과정에 있어서의 듀티비(D), 진각량, 엔진회전수(NE) 및 진각측 유압실내의 유압의 추이를 나타내는 타임챠트,

도 10은 엔진에 있어서의 정지처리의 순서를 나타내는 플로우차트이다.

본 발명의 일 형태는 밸브타이밍가변기구와, 고정수단과, 유체압 조정수단과, 제어량 제어기를 포함하고 있다. 밸브타이밍가변기구는 진각측 압력실내의 유체압 및 지각측 압력실내의 유체압에 의거하여 내연기관의 크랭크샤프트에 대한 캠샤프트의 상대회전 위상을 변경한다. 스토퍼는 상기 캠샤프트의 상대회전 위상을 최대 지각상태보다도 소정량만큼 진각한 소정의 진각상태에서 적어도 지각측에 대하여 고정한다. 유체압 조정수단은, 소정의 제어량에 의거하여 제어됨으로써 상기 진각측 압력실 및 상기 지각측 압력실내의 유체압을 조정하도록 동작한다. 제어량설정수단은 상기 내연기관의 정지과정에서 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 상기소정의 진각상태보다도 진각측의 상태가 되도록 상기 제어량을 설정하고, 그 다음에 상기 제어량을 캠샤프트의 상대회전 위상이 유지되는 값으로 설정한다.

상기한 구성에 의하면, 유체압 조정수단의 제어에 사용되는 제어량은 내연기관의 정지과정에 있어서 캠샤프트의 상대회전 위상이 소정의 진각상태보다도 진각측으로 변화한 후, 상기 상대회전 위상이 유지되는 값으로 설정된다. 이 상태에 있어서는 캠샤프트의 상대회전 위상이 소정의 진각상태의 진각측 부근에 유지된다. 이 때문에 캠샤프트의 상대회전 위상은 기관정지개시 전의 아이들운전시의 위상상태에 관계없이 기관정지과정에서 소정의 진각상태의 근방으로 변화하게 된다. 따라서 기관정지 전의 아이들운전시에는 캠샤프트의 상대회전 위상을 아이들운전에 적합한 위상으로 하면서 기관정지과정에서 상기 상대회전 위상을 적확하게 소정의 진각상태 부근으로 변화시킬 수 있다.

또한 상기 제어량의 설정은, 기관정지과정의 소정기간에 행할 뿐만 아니라, 기관시동개시로부터 자립운전개시까지 사이의 소정기간에 있어서 행하여도 좋다. 또 기관정지과정에서 캠샤프트의 상대회전 위상이 소정의 진각상태보다도 진각한 상태로 되었는지의 여부의 판단은, 해당 상대회전 위상의 실측치에 의거하여 행하는 것이나 기관정지개시로부터의 경과시간에 의거하여 행하는 것을 생각할 수 있다. 그리고 이 경과시간에 의거하여 상기의 판단을 행하는 경우에는 상기 상대회전 위상의 실측치가 부정확하여도 적확하게 상기 상대회전 위상을 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태로 할 수 있다는 효과가 있다. 또한 상기 상대회전 위상을 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태로 하기 위한 제어량으로서, 예를 들면 상기내연기관의 정지과정에서 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 상기 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태로 할 때까지 일정한 값을 채용하도록 하면 제어량 설정수단에 의한 제어량의 설정을 간략화하는 것이 가능하게 된다. 또 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 상기 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태로 하기까지의 시간을 상기 제어량에 따라 변화시키도록 하여도 좋다.

또한 상기 캠샤프트의 상대회전 위상을 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태로 하기 위한 상기 제어량의 설정으로서, 해당 상대회전 위상의 실측치와 목표치의 편차에 의거하여 상기 제어량의 설정을 행하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우 캠샤프트의 상대회전 위상이 소정의 진각상태보다도 과도하게 진각측의 상태가 되는 것을 억제할 수 있다.

또 상기 제어량 설정수단은 내연기관의 정지과정에서 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태가 되도록 상기 제어량을 설정할때에 적어도 상기 캠샤프트가 회전할 때의 토오크변동에 따르는 해당 상대회전 위상의 변동량에 대응하는 분만큼 상기 상대회전 위상이 상기 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태가 되도록 상기 제어량을 설정하는 것으로 하여도 좋다.

기관정지과정에서 캠샤프트의 상대회전 위상을 유지하고 있을 때에는 캠샤프트가 회전할 때의 토오크변동에 따라 해당 상대회전 위상에 변동이 생김과 동시에 캠샤프트가 회전할 때의 반력에 따라 해당 상대회전 위상이 서서히 지각측으로 변화한다. 또 가령 캠샤프트의 상대회전 위상이 소정의 진각상태보다도 지각측에 있는 상태가 계속되면 고정수단이 고정동작하는 것을 할 수 없는 상태가 된다. 그 때문에 기관정지과정에서 캠샤프트의 상대회전 위상을 유지하고 있을 때 상기 상대회전 위상이 상기 토오크변동에 따라 서서히 지각측으로 변화하면서 변동함으로써 상기 상대회전 위상이 소정의 진각상태보다도 지각측이 되는 상태가 계속되면 고정수단의 고정동작이 방해될 가능성이 있다. 그러나 기관정지과정에 있어서 캠샤프트의 상대회전 위상이 상기한 바와 같이 소정의 진각상태보다도 진각측으로 변화하는 상기 구성에 의하면 내연기관의 정지과정에서 캠샤프트의 상대회전 위상을 유지할 때에 그 상대회전 위상이 변동하면서 서서히 지각측으로 변화되어도 상기한 바와 같이 고정수단의 고정동작이 방해되는 것은 억제되게 된다.

또 상기 제어량설정수단은 기관운전시에 상기 캠샤프트의 상대회전 위상의 실측치와 목표치가 일치하도록 상기 제어량을 증감함과 동시에, 그들 실측치와 목표치의 편차가 소정치 이하가 되었을 때의 제어량을 유지데이터로서 기억하는 것으로, 내연기관의 정지과정에서 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 상기 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태가 되도록 상기 제어량을 설정한 후, 해당 제어량을 상기유지데이터로부터 구해지는 값으로 설정하는 것으로 하여도 좋다.

상기 구성에 의하면, 캠샤프트의 상대회전 위상이 고정되는 값으로 제어량을 설정할 때, 그 고정을 위한 제어량을 내연기관운전시에 기억된 유지데이터로부터 용이하게 구할 수 있다.

또한 제어량을 설정할 때의 값을 구하기 위한 유지데이터로서는, 예를 들면 기관정지개시 직전의 기관운전시에 기억된 유지데이터가 채용된다. 이 경우 제어량을 설정할 때의 값이 최신의 유지데이터로부터 구해지기 때문에 이 제어량의 설정에 의거하는 캠샤프트의 상대회전 위상의 유지를 적확하게 행할 수 있다.

또한 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 유지되는 값으로 설정하는 제어량은 상기 유지데이터로부터 구해지는 값에 한정되지 않는다.

또 상기 밸브타이밍 제어장치는, 다시 상기 진각측 압력실 및 상기 지각측 압력실내의 유체압이 소정치 이하일 때 상기 캠샤프트의 상대회전 위상을 상기 소정의 진각상태로 고정하도록 동작하는 것이고, 상기 제어량 설정수단은 내연기관의 정지과정에서 상기 제어량이 설정된 이후, 상기 토출수단으로부터의 유체의 압력이 소정치 이하일 때, 상기 제어량을 상기 진각측 압력실내의 유체압이 상기 소정치를 향하여 저하하는 값으로 설정하는 것으로 하여도 좋다.

또한 상기 유체토출수단의 하류측에 설치되는 유압검출기를 구비하고, 이 유압검출기는 상기 유체토출수단으로부터 토출되는 유체의 압력을 검출하고, 상기 제어량 설정수단은 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 유지되는 값인 제어량으로 설정한 후, 상기 유압검출기에 의해 검출된 유압이 소정치 이하일 때 상기 제어량을 상기진각측 압력실내의 유체압이 저하하도록 변경하도록 하여도 좋다.

내연기관의 정지과정에서 캠샤프트의 상대회전 위상이 유지되고 있을 때, 진각측 압력실내의 유체압이 저하하도록 제어량을 설정하면 진각측 압력실내의 유체압에 대하여 지각측 압력실내의 유체압이 높은 상태가 된다. 이 때 유체토출수단으로부터 토출되는 유체의 압력(토출유체압)이 높으면 캠샤프트의 상대회전 위상이 지각측으로 변화하려고 하여 진각측 압력실내의 유체가 압축되어 진각측 압력실내의 유체압의 저하가 지연되어 고정수단의 고정동작이 행하여지기 어렵게 된다. 그러나 내연기관의 정지과정에 있어서 토출유체압이 소정의 판단치 이하로 될 때 진각측 압력실내의 유체압이 저하하도록 제어량이 설정되는 상기의 구성에 의하면 상기 제어량의 설정에 따라 캠샤프트의 상대회전 위상이 지각측으로 변화하고자 하여진각측 압력실내의 유체가 압축되어도 진각측 압력실내의 유체압의 저하가 지연되는 일은 없다. 그 때문에 진각측 압력실내의 유체압이 고정수단의 고정동작이 행해지는 소정치를 향하여 신속하게 저하하여 적확하게 내연기관의 정지과정에서 고정수단이 고정동작하게 된다.

또한 상기한 바와 같은 진각측 압력실내의 유체압을 저하시키는 제어량의 설정은 기관정지과정에 있어서의 소정기간뿐만 아니라, 그 기관의 자립운전개시까지의 사이의 소정기간에 있어서 행하여도 좋다. 또 토출유체압이 소정의 판단치 이하 인지의 여부는 예를 들면 상기한 바와 같이 해당 압력을 직접 검출하는 검출수단의 검출결과에 의거하여 판단하여도 좋고, 상기 유체토출수단이 상기 진각측 압력실 및 상기 지각측 압력실에 공급되는 유체를 기관회전에 따른 양만큼 토출하는 것이면 해당 토출유체압에 대응하여 변화하는 기관회전수 등의 파라미터가 상기 판단치에 대응하는 값 이하인지의 여부에 의거하여 판단하여도 좋다. 또한 상기 판단치으로서는 내연기관의 정지과정에서 캠샤프트의 상대회전 위상을 유지하고 있는 상태에서 진각측 압력실내의 유체압이 상기 소정치 이하가 되기 전에 있어서의 유체토출수단의 토출유체압에 대응하는 값으로 하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우 고정수단의 고정동작이 행하여지기 전에 적확하게 진각측 압력실내의 유체압을 상기소정치를 향하여 저하시킬 수 있다.

또 상기 제어량 설정수단은, 내연기관의 정지지령이 이루어졌을 때에 상기캠샤프트의 상대회전 위상이 상기 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태가 되도록 상기 제어량을 설정하는 것으로 하여 상기 제어량의 설정에 의거하여 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 상기 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태가 된 후, 내연기관의 정지를 개시하는 정지개시수단을 더 구비하는 것으로 하여도 좋다.

상기한 구성에 의하면, 내연기관의 정지지령이 이루어진 직후의 통상운전중에 있어서 진각측 압력실 및 지각측 압력실내의 유체압이 안정된 상태하에서 캠샤프트의 상대회전 위상이 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태로 되고, 그 후에 상기 상대회전 위상이 유지되는 값으로 제어량이 설정된다. 그리고 이 상태가 되고 나서 내연기관의 정지가 개시되어 진각측 압력실 및 지각측 압력실내의 유체압이 저하하기 시작한다. 그 때문에 내연기관의 정지과정에서 캠샤프트의 상대회전 위상을 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태를 향하여 변화시킬 때 이것을 진각측 압력실 및 지각측 압력실내의 유체압이 안정된 상태를 기초로 적확하게 행할 수 있다.

다음에 본 발명을 자동차용 엔진에 적용한 일 실시형태를 도 1 내지 도 10에 따라 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이 엔진(11)의 실린더블록(11a)에는 각 기통마다 모두 4개의 피스톤(12)(도 1에는 1개만 나타냄)이 왕복이동 가능하게 설치되어 있다. 이 피스톤(12)은 커넥팅로드(13)를 거쳐 엔진(11)의 출력축인 크랭크샤프트(14)에 연락되어 있다. 그리고 피스톤(12)의 왕복이동은 커넥팅로드(13)에 의해 크랭크샤프트(14)의 회전으로 변환되도록 되어 있다. 또 엔진(11)의 시동시에는 이그니션스위치(26)의 조작에 의거하여 구동되는 스타터(25)로 크랭크샤프트(14)가 강제적으로 회전된다.

상기 크랭크샤프트(14)에는 시그널 로우터(14a)가 설치되어 있다. 이 시그널 로우터(14a)의 바깥 둘레부에는 복수의 돌기(14b)가 크랭크샤프트(14)의 축선을 중심으로 하는 소정각도마다 설치되어 있다. 또 시그널 로우터(14a)의 옆쪽에는 크랭크 포지션센서(14c)가 설치되어 있다. 그리고 크랭크샤프트(14)가 회전하여 시그널 로우터(14a)의 각 돌기(14b)가 차례로 크랭크포지션센서(14c)의 옆쪽을 통과함으로써 상기 센서(14c)로부터 그들 각 돌기(14b)의 통과에 대응한 펄스형상의 검출신호가 출력되게 된다. 다른 돌기보다 큰 돌기(14d)는 시그널 로우터(14a)에 구비되어 크랭크샤프트(14)가 기준위치에 위치하였을 때 크랭크포지션센서(14c)에 의해 검출된다.

상기 실린더블록(11a)의 상단에 설치된 실린더헤드(15)와 상기 피스톤(12) 사이에는 연소실(16)이 설치되어 있다. 이 연소실(16)에는 실린더헤드(15)에 설치된 흡기포트(17) 및 배기포트(18)가 연통되고, 흡기포트(17) 및 배기포트(18)에는 흡기통로(32) 및 배기통로(33)가 연통하고 있다. 그들 흡기포트(17) 및 배기포트 (18)에는 각각 흡기밸브(19) 및 배기밸브(20)가 설치되어 있다.

또 실린더헤드(15)에는 상기 흡기밸브(19) 및 배기밸브(20)를 개폐구동하기 위한 흡기 캠샤프트(21) 및 배기 캠샤프트(22)가 회전 가능하게 지지되어 있다. 이들 흡기 및 배기 캠샤프트(21, 22)에는 크랭크샤프트(14)의 회전이 기어 및 체인 등을 거쳐 전달된다. 그리고 흡기 캠샤프트(21)가 회전하면 흡기밸브(19)가 개폐구동되어 흡기포트(7)와 연소실(16)이 연통하거나 차단되거나 한다. 또 배기 캠샤프트(22)가 회전하면 배기밸브(20)가 개폐구동되어 배기포트(18)와 연소실(16)이 연통하거나 차단되거나 한다.

실린더헤드(15)에 있어서 흡기 캠샤프트(21)의 옆쪽에는 그 캠샤프트(21)의 바깥 둘레면에 설치된 돌기(21a)를 검출하여 검출신호를 출력하는 캠포지션센서 (21b)가 설치되어 있다. 그리고 흡기 캠샤프트(21)가 회전하면 상기 캠샤프트(21)의 돌기(21a)가 캠포지션센서(21b)의 옆쪽을 통과한다. 이 상태에 있어서는 캠포지션센서(21b)로부터 상기 돌기(21a)의 통과에 대응하여 소정간격마다 검출신호가 출력되게 된다.

한편 흡기통로(32)에는 엔진(11)의 흡기압을 검출하기 위한 진공센서(36)가 설치되어 있다. 또 흡기통로(32)의 하류끝에는 흡기포트(17)내에 연료를 분사하기 위한 연료분사밸브(37)가 설치되어 있다. 이 연료분사밸브(37)는 엔진(11)의 흡기행정으로 흡기통로(32)내의 공기가 연소실(16)로 흡입될 때 흡기포트(17)내에 연료를 분사하여 연료 및 공기로 이루어지는 혼합기를 형성한다.

또 실린더헤드(15)에는 연소실(16)내에 충전된 혼합기에 대하여 점화를 행하기 위한 점화플러그(38)가 설치되어 있다. 그리고 연소실(16)내의 혼합기에 대하여 점화가 행하여져 혼합기가 연소하면, 그 연소에너지에 의해 피스톤(12)이 왕복이동하여 크랭크샤프트(14)가 회전하여 엔진(11)이 구동된다. 연소실(16)내에서 연소한 혼합기는 엔진(11)의 배기행정 중에 피스톤(12)의 상승에 의해 배기로서 배기통로(33)에 송출된다.

다음에 상기 엔진(11)에 있어서의 흡기밸브(19)의 개폐타이밍(밸브타이밍)을 가변으로 하는 밸브타이밍가변기구(24)에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2에 나타내는 바와 같이 밸브타이밍가변기구(24)가 설치되는 흡기 캠샤프트(21)는 그 저널(21c)이 실린더헤드(15)의 베어링부(15a)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 밸브타이밍가변기구(24)는 크랭크샤프트(14)의 회전이 체인 등을 거쳐 전달되는 기어(24a)와, 흡기 캠샤프트(21)의 선단면에 볼트(42)에 의해 고정된 회전부재(41)를 구비하고 있다. 상기 기어(24a)는 그 중심부를 관통하는 흡기 캠샤프트(21)에 대하여 상대회전 가능하게 되어 있다.

또 기어(24a)의 선단면(도면중 좌측면)에는 회전부재(41)를 둘러싸도록 설치된 링커버(44)가 맞닿고, 상기 링커버(44)의 선단 개구부는 폐쇄판(45)에 의해 막혀져 있다. 그리고 기어(24a), 링커버(44) 및 폐쇄판(45)은 볼트(46)에 의해 일체 회전 가능하게 고정되어 있다. 따라서 흡기 캠샤프트(21)와 회전부재(41)는 상기 캠샤프트(21)의 축선(1)을 중심으로 일체 회전 가능하게 되어 있고, 이들에 대하여 상기 기어(24a), 링커버(44) 및 폐쇄판(45)은 축선(L)을 중심으로 상대회전 가능하게 되어 있다.

밸브타이밍가변기구(24)에는 상기 베어링부(15a)나 흡기 캠샤프트(21) 등에 도시한 바와 같이 형성된 진각측 유로(47)나 지각측 유로(48)로부터 작동오일이 공급된다. 이와 같이 작동오일이 공급되어 밸브타이밍가변기구(24)가 작동하면, 크랭크샤프트(14)에 대한 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 진각측 또는 지각측으로 변경되어 흡기밸브(19)의 밸브타이밍이 변경되게 된다.

상기 진각측 유로(47) 및 지각측 유로(48)는 오일제어밸브(OCV)(49)에 접속되어 있다. 또 OCV(49)에는 공급통로(50) 및 배출통로(51)가 접속되어 있다. 그리고 공급통로(50)는 크랭크샤프트(14)의 회전에 따라 구동되는 오일펌프(52)를 거쳐 엔진(11)의 하부에 설치된 오일팬(11c)에 연결되어 있다. 배출통로(51)는 오일팬(11c)에 주입되어 있다. 공급통로(50)에 있어서 오일펌프(52)의 하류측 부분의 압력은 유압센서(34)에 의해 검출된다. 이 오일펌프(52)에 있어서의 작동오일의 토출량은 엔진회전수가 높아질수록 많아지기 때문에 유압센서(34)에 의해 검출되는 압력은 엔진회전수가 높아질수록 높은 값이 된다.

한편 상기 OCV(49)는 4개의 밸브부(64)를 가지고 코일스프링(62) 및 전자 솔레노이드(65)에 의해 각각 반대 방향으로 가세되는 스풀(63)을 구비하고 있다. 이 OCV(49)에 있어서는 그 전자 솔레노이드(65)에 대한 전압인가가 전자제어유닛(이하, ECU라 함)(92)에 의해 듀티제어되는 것에 의거하여 스풀(63)의 위치(밸브위치)가 제어된다.

즉, ECU(92)에 의해 전자 솔레노이드(65)에 대한 전압인가의 듀티비가 100%가 되면 스풀(63)이 코일스프링(62)의 가세력에 저항하여 한쪽 끝측(도면중 왼쪽)에 배치된다. 이 상태에 있어서는 진각측 유로(47)와 공급통로(50)가 연통하여 오일팬(11c)내의 작동오일이 오일펌프(52)에 의해 진각측 유로(47)로 송출됨과 동시에 지각측 유로(48)와 배출통로(51)가 연통하여 지각측 유로(48)내의 작동오일이 오일팬(11c)내로 되돌려진다.

또 ECU(92)에 의해 전자 솔레노이드(65)에 대한 전압인가의 듀티비가 0%가되면 스풀(63)이 코일스프링(62)의 가세력에 의해 다른쪽 끝측(도면 중 오른쪽)에 배치된다. 이 상태에 있어서는 지각측 유로(48)와 공급통로(50)가 연통하여 오일팬(11c)내의 작동오일이 오일펌프(52)에 의해 지각측 유로(48)에 송출됨과 동시에 진각측 유로(47)와 배출통로(51)가 연통하여 진각측 유로(47)내의 작동오일이 오일팬(11c)내로 되돌려진다.

다음에 밸브타이밍가변기구(24)에 있어서의 회전부재(41) 및 링커버(44)의 상세구조에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3에 나타내는 바와 같이 링커버(44)의 안 둘레면(44a)에는 흡기 캠샤프트 (21)(도 2참조)의 축선(L)을 향하여 반경 안쪽방향으로 돌출하는 4개의 내밀음부 (66)가 링커버(44)의 둘레방향에 대하여 소정간격마다 형성되어 있다. 이 각 내밀음부(66) 사이에는 각각 홈부(67)가 링커버(44)의 둘레방향에 대하여 소정간격마다 형성되어 있다. 또 회전부재(41)는 그 바깥 둘레면으로부터 각 홈부(67)에 삽입되 도록 바깥쪽으로 돌출하는 4개의 베인(68a 내지 68d)을 구비하고 있다. 이들 베인 (68a 내지 68d)이 삽입된 각 홈부(67)내는 그 베인(68a 내지 68d)에 의하여 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)로 구획되어 있다. 이들 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)은 베인(68a 내지 68d)을 회전부재(41)의 둘레방향 양측으로부터 끼우도록 위치하고 있다. 그리고 진각측 유압실(69)에는 회전부재(41)내를 통과하도록 형성된 상기 진각측 유로(47)가 연통하고 있다. 지각측 유압실(70)에는 기어(24a)내를 통과하도록 형성된 상기 지각측 유로(48)가 연통하고 있다.

이와 같은 밸브타이밍가변기구(24)에 있어서, ECU(92)에 의해 OCV(49)의 전자솔레노이드(65)에 대한 전압인가의 듀티비가 100%가 되면, 진각측 유로(47)로부터 진각측 유압실(69)에 작동오일이 공급됨과 동시에, 지각측 유압실(70)로부터 지각측 유로(48)를 거쳐 작동오일이 배출된다. 그 결과 각 베인(68a 내지 68d)이 화살표(AY)방향으로 상대이동함으로써 회전부재(41)가 도면 중 오른쪽 방향으로 상대회동하여 기어(24a)[크랭크샤프트(14)]에 대한 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 변경된다. 이와 관련하여 그 밸브타이밍가변기구(24)에 있어서는 크랭크샤프트 (14)의 회전이 체인 등을 거쳐 기어(24a)에 전달되면, 이 기어(24a) 및 흡기 캠샤프트(21)는 모두 도면 중 오른쪽 방향으로 회전한다. 따라서 상기 화살표(AY)방향에 대한 각 베인(68a 내지 68d)의 상대이동이 행하여지면 흡기 캠샤프트(21)가 크랭크샤프트(14)에 대하여 진각하고, 그 결과 흡기밸브(19)의 밸브타이밍도 진각 하게 된다.

또 ECU(92)에 의해 OCV(49)의 전자솔레노이드(65)에 대한 전압인가의 듀티비가 0%가 되면, 지각측 유로(48)로부터 지각측 유압실(70)에 작동오일이 공급됨과 동시에 진각측 유압실(69)로부터 진각측 유로(47)를 거쳐 작동오일이 배출된다. 그 결과 각 베인(68a 내지 68d)이 화살표(AY)와 반대방향으로 상대이동함으로써 회전부재(41)가 도면 중 왼쪽 방향으로 상대회동하여 기어(24a)[크랭크샤프트(14)]에 대한 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 상기와 반대방향으로 변경된다. 상기 밸브타이밍가변기구(24)에 있어서는 이 경우 흡기 캠샤프트(21)가 크랭크샤프트 (14)에 대하여 지각하고, 그 결과 흡기밸브(19)의 밸브타이밍도 지각하게 된다.

따라서 ECU(92)에 의해 전자솔레노이드(65)에 대한 전압인가의 듀티비를 0내지 100% 사이에서 임의로 변경함으로써 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)에 대한 작동오일의 공급·배출이 제어되고, 이들 유압실(69, 70)내의 유압이 제어되게 된다. 이와 같이 하여 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)내의 유압을 제어함으로써 흡기밸브(19)의 밸브타이밍을 변경하거나 소정의 상태로 유지하거나 하는 것이 가능하게 된다.

그러나 엔진(11)의 시동개시시에는 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)로부터 작동오일이 빠져 나간 상태로 되어 있기 때문에 그들 유압실(69, 70)에 작동오일을 공급하기 시작하고 나서 실제로 밸브타이밍을 제어하거나 고정하거나 하는 것이 가능한 유압을 확보하는 데에는 소정의 시간이 필요하다. 그 때문에 엔진 (11)의 시동개시로부터 소정시간이 경과할 때까지는 뒤에서 설명하는 스토퍼기구 (56) 및 록기구(76)에 의해 흡기밸브(19)의 밸브타이밍을 엔진(11)의 시동에 적합한 타이밍(이하, 시동타이밍이라 함)로 고정하도록 하고 있다. 상기 스토퍼기구 (56)는 밸브타이밍가변기구(24)에 있어서 베인(68a) 옆의 진각측 유압실(69)에 대응하는 위치에 설치되어 있어 상기 록기구(76)는 베인(68c) 등에 설치되어 있다.

다음으로 록기구(76)의 상세구조를 도 4에 의거하여 설명한다. 도 4는 도 3의 록기구(76)를 화살표(D-D)방향에서 본 단면도이다.

도 4에 나타내는 바와 같이 록기구(76)는 베인(68c)에 설치되어 코일스프링 (80)에 의해 기어(24a)를 향하여 가세되는 록핀(78)과, 기어(24a)에 설치되어 록핀(78)의 선단이 삽입되는 구멍(79)을 구비하고 있다. 상기 록핀(78) 및 코일스프링(80)은 베인(68c)에 형성된 수용구멍(81)내에 배치되어 있다. 록핀(78)의 바깥 둘레면에는 플랜지(78a)가 형성되어 있다. 이 플랜지(78a)에 의해 수용구멍 (81)내에 있어서 록핀(78)의 선단 근방의 위치에 오일실(82)이 구획형성되어 있다. 이 오일실(82)은 통로(83)를 거쳐 지각측 유압실(70)에 연통하고 있고, 그 지각측유압실(70)로부터 작동오일이 공급되도록 되어 있다. 한편 록핀(78)의 선단이 삽입되는 구멍(79)에 있어서 그 바닥부에는 오일실(84)이 형성되어 있다. 오일실 (84)은 통로(85)를 거쳐 진각측 유압실(69)에 연통하고 있고, 이 진각측 유압실 (69)로부터 작동오일이 공급되도록 되어 있다.

이와 같은 록기구(76)는 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)에 공급되는 작동오일의 압력, 즉 이들 유압실(69, 70)내의 유압에 따라 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상의 고정 및 상기 고정의 해제를 행한다.

엔진(11)의 운전 중에 있어서, 진각측 유압실(69)과 지각측 유압실(70)의 적어도 한쪽으로 작동오일이 공급되고 있을 때에는 상기 오일실(82, 84)내에 있어서의 적어도 한쪽의 유압에 의해 록핀(78)이 코일스프링(80)의 가세력에 저항하여 구멍 (79)으로부터 빠져 나온 상태로 유지된다. 이 때에는 록기구(76)에 의한 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상[흡기밸브(19)의 밸브타이밍]의 진각측 및 지각측에 대한 고정이 해제된 상태로 유지된다.

또 엔진(11)이 정지하는 과정에 있어서, 크랭크샤프트(14)의 회전속도가 서서히 저하하면 오일펌프(52)에 의해 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)로 보내지는 작동오일량이 서서히 저하한다. 그 결과 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)내에 있어서의 유압이 저하하고, 그것에 따라 록기구(76)의 오일실(82,84)내에서의 유압도 저하하게 된다. 그리고 이들 유압이 록핀(78)을 코일스프링 (80)의 가세력에 저항하여 수용구멍(81)에 몰입시켜 두는 것이 불가능한 값까지 저하하면 록핀(78)이 코일스프링(80)의 가세력에 의해 수용구멍(81)으로부터 돌출하려고 한다. 이 때 밸브타이밍이 시동타이밍으로 되어 있어 수용구멍(81)이 구멍 (79)과 적확하게 겹쳐 있으면 록핀(78)이 수용구멍(81)으로부터 돌출하여 구멍(79)에 삽입되어 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 진각측과 지각측의 양쪽에 대하여 고정된다.

상기한 바와 같이 록기구(76)에 의해 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 고정된 상태에 있어서는 그 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응한 위상에서, 또한 최대 지각상태보다도 소정량만큼 진각한 소정의 진각상태가 되도록 흡기밸브(19)의 밸브타이밍의 제어범위가 설정된다. 이에 의하여 흡기밸브(19)에 있어서는 그 밸브타이밍의 제어범위의 지각측의 한계가 상기 시동타이밍보다도 지각측으로 설정되게 된다. 그 때문에 흡기밸브(19)의 밸브타이밍의 제어범위가 광범위하게 되어 엔진(11)의 모든 운전영역에 걸쳐 흡기밸브(19)의 밸브타이밍을 적절하게 제어하는 것이 가능해진다.

다음으로 상기 스토퍼기구(56)의 상세구조를 도 5 및 도 6에 의거하여 설명한다. 도 5는 도 3의 스토퍼기구(56)를 화살표(B-B)방향에서 본 단면도이다.

도 5에 나타내는 바와 같이 스토퍼기구(56)는 코일스프링(57)에 의해 기어 (24a)로부터 진각측 유압실(69)내를 향하여 가세되는 스토퍼핀(58)을 구비하고 있다. 이들 코일스프링(57) 및 스토퍼핀(58)은 상기 기어(24a)에 형성되어 흡기 캠샤프트(21)의 축선(1)(도 3참조)과 병행으로 연장되는 수용구멍(60)내에 배치되어 있다. 상기 스토퍼핀(58)에는 큰 지름부(58a)가 형성됨과 동시에 수용구멍(60)에는 작은 지름부(60a)가 형성되고, 이 작은 지름부(60a)의 내경은 상기 큰 지름부 (58a)의 외경보다도 작은 값으로 되어 있다.

그리고 진각측 유압실(69)내의 유압이 소정치보다도 클 때에는 그 유압에 의한 힘이 코일스프링(57)의 가세력에 저항하여 작용하고, 스토퍼핀(58)이 도 6에 나타내는 바와 같이 수용구멍(60)내에 몰입한다. 또 진각측 유압실(69)내의 유압이 상기 소정치 이하가 되면 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상보다도 진각측의 상태일 것을 조건으로 코일스프링(57)의 가세력에 의해 스토퍼핀(58)이 도 5에 나타내는 바와 같이 수용구멍(60)으로부터 진각측 유압실 (69)내로 돌출한다. 이 때에는 스토퍼핀(58)의 큰 지름부(58a)가 수용구멍(60)의 작은 지름부(60a)에 걸려 스토퍼핀(58)이 과도하게 진각측 유압실(69)내로 돌출하지 않도록 되어 있다.

스토퍼핀(58)이 진각측 유압실(69)내로 돌출한 상태에 있어서는 흡기밸브 (19)의 밸브타이밍이 시동타이밍보다도 지각측으로 변화하도록 베인(68a)의 지각측으로의 이동이 스토퍼핀(58)에 의해 규제된다. 이에 의하여 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상(소정의 진각상태)에서 지각측에 대하여 고정되게 된다.

상기 스토퍼핀(58)의 돌출이라는 스토퍼기구(56)의 고정동작은 진각측 유압실(69)내의 유압이 상기 소정치 이하인지의 여부에 따라 행하여지나, 이 소정치는코일스프링(57)의 가세력이나 진각측 유압실(69)내의 유압에 대한 스토퍼핀(58)의 수압면적 등에 의해 변화한다. 본 실시형태에서는 상기 소정치가 예를 들면 엔진 (11)의 정지과정에 있어서 록기구(76)에 의한 고정이 행하여지기 전에 스토퍼기구 (56)의 고정동작이 행하여지는 값이 되도록 코일스프링(57)의 가세력 및 스토퍼 핀(58)의 수압면적 등이 조정된다.

다음으로 본 실시형태에 있어서의 밸브타이밍 제어장치의 전기적 구성에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다.

이 밸브타이밍 제어장치는 엔진(11)의 운전상태를 제어하기 위한 상기 ECU (92)를 구비하고 있다. 이 ECU(92)는 ROM(98), CPU(94), RAM(95) 및 백업 RAM(96)등을 구비하는 산술논리연산회로로서 구성되어 있다.

여기서 ROM(93)은 각종 제어프로그램이나 그들 각종 제어프로그램을 실행할 때에 참조되는 맵 등이 기억된 메모리이다. CPU(94)는 ROM(93)에 기억된 각종 제어프로그램이나 맵에 의거하여 연산처리를 실행한다. 또 RAM(95)은 CPU(94)에서의 연산결과나 각 센서로부터 입력된 데이터 등을 일시적으로 기억하는 메모리이다. 백업 RAM(96)은 엔진(11)의 정지시에 그 기억된 데이터 등을 저장하는 불휘발성의 메모리이다. 그리고 ROM(93), CPU(94), RAM(95) 및 백업 RAM(96)은 버스(97)를 거쳐 서로 접속됨과 동시에 외부 입력회로(98) 및 외부 출력회로(99)와 접속되어 있다.

외부 입력회로(98)에는 크랭크포지션센서(14c), 캠포지션센서(21b), 이그니션스위치(26), 유압센서(34) 및 진공센서(36) 등이 접속되어 있다. 또 외부 출력회로(99)에는 연료분사밸브(37) 및 OCV(49) 등이 접속되어 있다.

이와 같이 구성된 ECU(92)는 OCV(49)의 전자솔레노이드(65)에 대한 전압인가를 엔진(11)의 운전상태에 따라 산출되는 듀티비(D)에 의거하여 듀티제어함으로써 흡기밸브(19)의 밸브타이밍을 제어한다. 이와 같은 밸브타이밍제어에서는 흡기밸브(19)에 있어서의 밸브타이밍의 진각량이 제어된다. 이 진각량이란, 밸브타이밍이 최대 지각상태로 되었을 때를 기준(「0」)으로 하여 상기 밸브타이밍이 어느 정도 진각한 상태에 있는지를 나타내는 값이다.

다음으로 상기 듀티비(D)의 산출순서에 대하여 듀티비 산출루틴을 나타내는 도 8의 플로우차트에 의거하여 설명한다. 이 듀티비 산출루틴은 ECU(92)을 통하여 예를 들면 소정시간마다의 시간 인터럽트에 의해 실행된다.

듀티비 산출루틴에 있어서, ECU(92)는 단계(S101)의 처리로서 운전자의 엔진정지조작에 대응하는 이그니션스위치(26)로부터의 신호에 의거하여 엔진(11)의 정지지령이 행하여졌는지의 여부를 판단한다. 그리고 이 정지지령이 있었을 경우에는 단계(S106)로 진행하여 엔진(11)의 정지과정에서의 처리를 실행하고, 정지지령이 없는 경우에는 단계(S102 내지 S105)의 처리를 실행한다. 단계(S102 내지 S105)의 처리는 엔진(11)의 통상운전시에 있어서의 듀티비(D)를 산출하기 위한 것이다. 이 듀티비(D)는 뒤에서 설명하는 제어이득(P) 및 유지듀티비(H)를 사용하여 하기의 식(1)에 의해 산출된다.

D = P + H

ECU(92)는 단계(S102)의 처리로서 상기 제어이득(P)을 산출한다. 이 제어 이득(P)은 흡기밸브(19)의 실제의 밸브타이밍이 엔진(11)의 운전상태에 적합한 것이 되도록 증감하는 값이다. ECU(92)는 제어이득(P)을 산출함에 있어서, 크랭크포지션센서(14c) 및 캠포지션센서(21b)로부터의 검출신호에 의거하여 흡기밸브(19)에 있어서의 밸브타이밍의 진각량인 실 진각량(θr)을 구한다. 또한 ECU(92)는 크랭크포지션센서(14c)로부터의 검출신호에 의거하여 엔진회전수(NE)를 구함과 동시에 진공센서(36)로부터의 검출신호에 의거하여 엔진(11)의 흡기압(PM)을 구하고, 엔진회전수(NE) 및 흡기압(PM)에 의거하여 상기 진각량의 목표치인 목표 진각량(θt)을 산출한다.

ECU(92)는 목표 진각량(θt)과 실 진각량(θr)에 의거하여 제어이득(P)을 산출한다. 이와 같이 하여 산출되는 제어이득(P)은 실 진각량(θr)이 목표 진각량 (θt)보다도 커질 수록 즉 진각측의 값이 될 수록 듀티비(D)를 0%측(밸브타이밍 지각측)으로 변화시키는 값이 된다. 또 제어이득(P)은 실 진각량(θr)이 목표 진각량(θt)보다도 작아질 수록, 즉 지각측의 값이 될 수록 듀티비(D)를 100%측(밸브타이밍 진각측)으로 변화시키는 값이 된다. 이와 같이 하여 제어이득(P)을 산출한 후, 단계(S103)로 진행한다.

ECU(92)는 단계(S103)의 처리로서 상기 식(1)을 사용하여 듀티비(D)를 산출한다. 그리고 ECU(92)는 도 3의 루틴과는 다른 루틴에서 듀티비(D)에 의거하여 OCV(49)의 전자솔레노이드(65)에 대한 전압인가를 듀티제어함으로써 흡기밸브(19)의 밸브타이밍을 엔진(11)의 운전상태에 적합한 것으로 제어한다. 또 상기 식(1)에 의해 듀티비(D)를 산출할 때에 사용되는 유지듀티비(H)는 목표 진각량(θt)과 실 진각량(θr)의 편차(Δθ)가 소정치(a) 미만이 되었을 때의 듀티비(D)를 유지데이터로서 기억한 값이다. 이와 같은 유지 듀티비(H)의 기억은 계속되는 단계 (S104, S105)의 처리에 의해 행하여진다.

ECU(92)는 단계(S104)의 처리로서 상기 편차(Δθ)가 소정치(a) 미만인지의 여부를 판단한다. 그리고 「Δθ< a」이면 계속되는 단계(S105)의 처리에서 그 때의 듀티비(D)를 유지 듀티비(H)로서 기억하고,「Δθ< a」가 아니면 해당 듀티비 산출루틴을 일단 종료한다. 이와 같이 하여 기억된 유지 듀티비(H)는 제어이득(P) 에 의한 듀티비(D)의 증감이 행하여질 때 이 듀티비(D)의 증감의 중심이 되는 값이다. 이 유지듀티비(H)는「50%」가 될 것이나, 밸브타이밍가변기구(24)의 개체차 등에 의해 약간「50%」보다도 크거나 또는 작은 값이 되는 것이 보통이다.

다음으로 상기 단계(S101)의 처리에 있어서, 엔진(11)의 정지지령이 이루어졌음이 판단된 경우에 실행되는 상기 단계(S106)의 정지처리에 대하여 그 개요를 도 9의 타임챠트를 참조하여 설명한다. 도 9(a) 내지 도 9(d)는 엔진(11)이 정지하는 과정에서의 듀티비(D), 흡기밸브(19)에 있어서의 밸브타이밍의 진각량, 엔진회전수(NE) 및 진각측 유압실(69)내에서의 유압의 추이를 나타내는 것이다.

엔진(11)의 정지지령이 이루어지기 전에는 엔진(11)이 아이들운전으로 되어있다. 엔진회전수(NE)는 도 9(c)에 나타내는 바와 같이 아이들회전수로 되어 있다. 이 때에는 흡기밸브(19)의 밸브타이밍이 아이들운전에 적합한 상태(최대 지각)가 되도록 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 최대 지각상태로 된다. 그 결과 상기 밸브타이밍의 진각량은 도 9(b)에 나타내는 바와 같이 「0」이 된다.

그 후 엔진(11)의 정지지령이 행하여지면 ECU(92)는 도 9(a)에 나타내는 바와 같이 듀티비(D)를 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상을 진각측으로 변화시키는 값(예를 들면 80%)에 고정한다. 그리고 ECU(92)는 상기 듀티비(D)의 고정상태를 시간(t)(예를 들면 0.1 초) 사이에만 계속함으로써 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상을 시동타이밍에 대응하는 위상보다도 진각측의 상태가 되도록 한다. 이 시간(t)이 경과하기 까지의 사이, 진각측 유압실(69)내의 유압은 도 9(d)에서 나타내는 바와 같이 서서히 높아지고, 진각량은 도 9(b)에 나타내는 바와 같이 서서히 증가하는 것이 된다.

또 상기 시간(t)은 흡기밸브(19)의 개폐구동에 의한 흡기 캠샤프트(21)의토오크변동에 따라 그 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 변동할 때의 변동량(이하, 단지 위상변동량이라 함)에 대응하는 분만큼, 그 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상보다도 진각측의 상태가 되도록 실험 등에 의해 미리 정해진 값이다. 따라서 시간(t)이 경과하였을 때 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상은 시동타이밍에 대응하는 위상에 대하여 상기 위상변동량에 대응한 분만큼 진각측의 상태, 또는 그보다도 약간 진각한 상태가 된다. 이 때 도 9(b)에 나타내는 진각량은 시동타이밍에 대응한 진각량(θ1)보다도 큰 값이 된다.

상기 시간(t)이 경과하면 ECU(92)는 듀티비(D)를 도 9(a)에 나타내는 바와 같이 유지듀티비(H)에 소정의 정수(A)를 가산 또는 감산한 값(「H±A」)으로 고정함과 동시에, 연료분사밸브(37)에 의한 연료분사를 정지하여 엔진(11)의 정지를 개시한다. 엔진(11)의 정지가 개시되면 엔진회전수(NE)가 도 9(c)에 나타내는 바와 같이 서서히 저하한다. 그에 따라 오일펌프(52)에 있어서의 작동오일의 토출량이 감소하여 공급통로(50)내의 유압이 저하하기 때문에 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)내의 유압도 저하한다.

이 때 듀티비(D)가「H ±A」% [흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상을 유지하는 값)로 고정된 상태에서는 흡기 캠샤프트(21)에는 흡기밸브(19)의 개폐구동에 따르는 토오크변동이 생김과 동시에 상기 개폐구동에 따르는 반력으로서 지각방향으로의 회전토오크가 작용하게 된다. 이 회전토오크는 엔진회전수(NE)의 저하에 따라 서서히 커진다. 그리고 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상은 상기 토오크변동에 의해 진각측 및 지각측으로 변동함과 동시에, 상기 회전토오크에 의해 서서히 지각측으로 변화한다. 그 결과 도 9(b)에 나타내는 진각량(정확하게는 상기 상대회전 위상의 변동에 따라 변동하는 진각량의 평균치)도 서서히 작은 값으로 변화하게 된다.

그 후 도 9(c)에 나타내는 바와 같이 엔진회전수(NE)가 소정치(b)보다도 낮아지면 ECU(92)는 진각측 유압실(69)내의 유압이 스토퍼기구(56)의 고정동작이 행하여지는 값을 향하여 저하하도록 듀티비(D)를 도 9(a)에 나타내는 바와 같이 예를 들면 0%로 설정한다. 듀티비(D)가「H ±A」%로 고정된 상태에 있어서는 진각측 유압실(69)내의 유압은 공급통로(50)내의 유압이 낮아질수록, 즉 엔진회전수(NE)가 낮아질수록 작은 값으로 변화한다. 상기 소정치(b)는 듀티비(D)가「H ±A」%로 고정된 상태에 있어서 엔진회전수(NE)의 저하에 따라 진각측 유압실(69)내의 유압이스토퍼기구(56)를 고정동작시키는 값이 되기 전의 엔진회전수(NE)[공급통로 (50)내의 유압]에 대응하는 값이 된다. 이에 의하여 스토퍼기구(56)의 고정동작이 행하여지기 전에 적확하게 진각측 유압실(69)내의 유압을 저하시킬 수 있게 된다.

또 듀티비(D)가 0%로 설정되면 이에 따라 지각측 유압실(70)내의 유압이 높아짐과 동시에, 진각측 유압실(69)내의 유압이 낮아져 베인(68a 내지 68d)이 지각측으로 이동하려고 하여 진각측 유압실(69)내에 잔류하는 작동오일이 압축된다. 이와 같은 압축에 따른 진각측 유압실(69)내에 있어서의 유압저하의 지연은 상기 압축이 개시될 때의 공급통로(50)내의 유압이 높을 수록 즉 엔진회전수(NE)가 높을 수록 커진다. 그 때문에 듀티비(D)를 0%로 설정할 때의 판단기준이 되는 상기 소정치(b)는 상기와 같은 작동오일의 압축에 따른 진각측 유압실(69)내의 유압저하의 지연에 의해 스토퍼기구(56)의 고정동작이 방해되는 일이 없는 엔진회전수(NE)[공급통로(50)내의 유압]에 대응하는 값으로 설정된다. 이와 같은 값으로서는 예를 들면 200 rpm을 채용할 수 있다.

상기한 바와 같이 듀티비(D)를 0%로 설정하여 진각측 유압실(69)내의 유압을 도 9(d)에 나타내는 바와 같이 신속하게 「0」을 향하여 저하시키면, 그 도중에 스토퍼기구(56)가 고정동작하려자 하여 스토퍼핀(58)이 진각측 유압실(69)내로 돌출하려고 한다. 이 때 도 9(b)에 나타내는 진각량[흡기캠샤프트(21)의 상대회전 위상에 대응]은, 흡기 캠샤프트(21)에 작용하는 상기 회전토오크에 의해 서서히 감소하는 과정에 있으나, 상기 진각량(θ1)보다 큰 상태로는 유지되고 있다.

흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상은 상기 토오크변동에 의해 변동하기 때문에 이와 같은 변동 중에 있어서 그 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상보다도 진각측의 상태에 있을 때 스토퍼기구(56)의 스토퍼핀(58)이 진각측 유압실 (69)내로 돌출한다. 또 스토퍼기구(56)가 고정동작하려고 할 때, 가령 도 9(b)에 나타내는 진각량이 진각량(θ1)보다 작다고 하여도 상기 변동에 의해 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상보다도 진각측의 상태가 되면 상기와 마찬가지로 스토퍼핀(58)이 진각측 유압실(69)내로 돌출한다.

한편, 듀티비(D)가 0%로 설정된 후에는 지각측 유압실(70)내에 잔류한 유압, 및 흡기밸브(19)를 개폐구동할 때의 반력으로서 흡기 캠샤프트(21)에 작용하는 상기 회전토오크에 의해 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상을 향하여 신속하게 지각측으로 변화한다. 이 상대회전 위상의 시동타이밍에 대응하는 위상보다도 지각측으로의 변화는 스토퍼기구(56)의 스토퍼핀(58)에 의해 규제된다. 그 때문에 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상은 시동타이밍에 대응한 위상(소정의 진각상태)에서 지각측에 대해서만 고정되고, 해당 위상에 의해 일시적으로 유지되게 된다.

그 후 지각측 유압실(70)내의 유압이 더욱 저하하면 록기구(76)의 록핀(78)이 수용구멍(81)으로부터 구멍(79)을 향하여 돌출하려고 한다. 이 때 스토퍼기구 (56)에 의해 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상에 유지되어 있기 때문에 수용구멍(81)과 구멍(79)이 적확하게 겹쳐친 상태로 되어 있어, 돌출하려고 하는 록핀(78)이 적확하게 구멍(79)에 삽입된다. 이와 같이 하여 엔진(11)이 정지하는 과정에 있어서 적확하게 스토퍼기구(56) 및 록기구(76)에 의한 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상의 고정이 행하여지게 된다.

다음에 상기와 같은 정지처리의 순서를 정지처리루틴을 나타내는 도 10의 플로우차트를 참조하여 설명한다. 이 정지처리루틴은 듀티비 산출루틴(도 8)에 있어서의 단계(S106)로 진행할 때마다 ECU(92)를 통하여 실행된다. 즉 엔진(11)의 정지처리가 행하여지면 이 정지처리루틴이 개시되게 된다.

정지처리루틴에 있어서 ECU(92)는 단계(S201)의 처리에서 듀티비(D)를 80%로 고정하고, 계속되는 단계(S202)의 처리에서 엔진(11)의 정지지령이 이루어지고 나서 시간(t)이 경과하였는지의 여부를 판단한다. 그리고 시간(t)이 경과한 것으로 판단되면 ECU(92)는 단계(S203)의 처리에서 듀티비(D)를「H ±A」%라는 값로 고정하고, 계속되는 단계(S204)의 처리에서 엔진(11)의 정지개시를 지시한다. 이 지시에 의거하여 연료분사밸브(37)에 의한 연료분사가 정지되고, 엔진(11)의 정지가 개시된다. 그리고 이 엔진(11)의 정지개시 후에는 엔진회전수(NE)가 서서히 저하하게 된다. ECU(92)는 단계(S205)의 처리에서 엔진회전수(NE)가 소정치(b) 미만인지의 여부를 판단하여「NE < b」이면 단계(S206)의 처리에서 듀티비(D)를 0%로 고정한다. 계속해서 ECU(92)는 단계(S207)의 처리에서 엔진회전수(NE)가「0」인지의 여부를 판단하여「NE = 0」이면 해당 정지처리루틴을 종료한다.

이상 상세하게 설명한 본 실시형태에 의하면, 이하에 나타내는 효과가 얻어지게 된다.

(1) 엔진(11)의 정지과정에 있어서 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상을 시동타이밍에 대응하는 위상보다도 진각측으로 변화시키고, 그 다음에 듀티비(D)를 상기 상대회전 위상이 유지되는 값에 고정하도록 하였다. 이 상태에서는 상기 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상의 근방에서 또한 그 위상보다도 진각측의 상태로 유지된다. 이 때문에 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상은 엔진(11)의 정지개시 전의 아이들운전시의 위상상태에 관계없이 엔진(11)의 정지과정에 있어서 시동타이밍에 대응하는 위상의 근방으로 변화하게 된다. 따라서 엔진(11)의 정지개시 전의 아이들운전시에는 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상을 아이들운전에 적합한 위상(최대 지각상태)으로 하면서 엔진(11)의 정지과정에서 상기 상대회전 위상을 적확하게 시동타이밍에 대응하는 위상의 근방으로 변화시킬 수 있다. 이와 같이 하여 엔진(11)의 정지과정에 있어서 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상은 시동타이밍에 대응하는 위상에서 스토퍼기구(56) 및 록기구(76)에 의한 고정을 행하는 것이 가능한 상태가 된다.

(2) 엔진(11)의 정지과정에서 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상을 유지할 때, 듀티비(D)의 값은 유지듀티비(H)로부터 구해지는 「H ±A」%라는 값으로 고정된다. 이 유지듀티비(H)는 엔진(11)의 운전시에 기억되는 값이다. 그 때문에 상기한 바와 같이 듀티비(D)를 고정할 때 그 고정을 위한 값(「H ±A」%)을 엔진(11)의 운전시에 기억된 유지듀티비(H)로부터 용이하게 구할 수 있다.

(3) 또 유지듀티비(H)는 목표 진각량(θt)과 실 진각량(θr)의 편차(Δθ)가 소정치(a) 미만일 때의 듀티비(D)를 유지데이터로서 기억한 값이고, 편차(Δθ)가 소정치(a) 미만인 것을 조건으로 소정주기마다 갱신되게 된다. 그 때문에 엔진 (11)의 정지개시 전의 아이들운전시에도 유지듀티비(H)는 갱신되고, 이 최신의 유지듀티비(H)가 엔진(11)의 정지과정에서 듀티비(D)를 고정하는 값(「H ±A」%)을 구할 때에 사용된다. 이와 같이 최신의 유지듀티비(H)로부터 상기「H ±A」%라는 값이 구해지기 때문에 듀티비(D)를「H ±A」%로 고정함으로써 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상의 유지를 적확하게 행할 수 있다.

(4) 듀티비(D)가「H ±A」%로 고정된 후, 엔진회전수(NE)가 소정치(b)(예를 들면 200 rpm) 미만으로 저하하면 진각측 유압실(69)내의 유압을 스토퍼기구(56)가 고정동작하는 값을 향하여 저하시키도록 듀티비(D)가 0%로 설정된다. 이에 따라 지각측 유압실(70)내의 유압이 높아짐과 동시에 진각측 유압실(69)내의 유압이 낮아져 베인(68a 내지 68d)이 지각측으로 이동하려고 하여 진각측 유압실(69)내에 잔류하는 작동오일이 압축된다. 이와 같은 압축에 따르는 진각측 유압실(69)내에 있어서의 유압저하의 지연은, 상기 압축이 시작될 때의 공급통로(50)내의 유압이 높을 수록, 즉 엔진회전수(NE)가 높을 수록 커진다. 상기 소정치(b)는 상기와 같은 작동오일의 압축에 따르는 진각측 유압실(69)내의 유압저하의 지연에 의해 스토퍼기구 (56)의 고정동작이 방해되는 일이 없는 엔진회전수(NE)[공급통로(50)내의 유압]에 대응하는 값에 설정된다. 따라서 듀티비(D)를 0%로 설정함으로써 진각측 유압실 (69)내의 유압을 스토퍼기구(56)의 고정동작이 행하여지는 값을 향하여 신속하게 저하시켜 엔진(11)의 정지과정에서 적확하게 스토퍼기구(56)의 고정동작을 행하게 하는 것이 가능하게 된다.

(5) 또 상기 소정치(b)는 듀티비(D)가「H ±A」%로 고정된 상태에 있어서, 엔진회전수(NE)의 저하에 따라 진각측 유압실(69)내의 유압이 스토퍼기구(56)를 고정동작시키는 값이 되기 전의 엔진회전수(NE)[공급통로(50)내의 유압]에 대응하는 값이 된다. 그 때문에 엔진(11)의 정지과정에 있어서 스토퍼기구(56)의 고정동작이 행하여지기 전에 듀티비(D)를 0%로 하여 적확하게 진각측 유압실(69)내의 유압을 저하시킬 수 있다.

(6) 엔진(11)의 정지과정에 있어서 듀티비(D)가「H ±A」%라는 값에 고정되어 있을 때에는 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상은 상기 토오크변동에 의해 진각측 및 지각측으로 변동함과 동시에, 상기 회전토오크에 의해 서서히 지각측으로 변화한다. 가령 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상보다도 지각측에 있는 상태가 계속되면 스토퍼핀(58)의 돌출이 베인(68a)에 의해 방해되어 스토퍼기구(56)의 고정동작을 행할 수 없는 상태가 된다. 그러나 엔진 (11)의 정지과정에 있어서는 상기 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상보다도 상기 위상변동량에 대응한 분만큼 진각측의 상태로 변화한다. 따라서 그 후에 듀티비(D)가「H ±A」%라는 값으로 고정될 때, 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 변동하면서 서서히 지각측으로 변화되어도 상기한 바와 같이 스토퍼기구 (56)의 고정동작이 방해되는 것은 억제되게 된다.

(7) 엔진(11)의 정지과정에 있어서, 엔진(11)의 정지지령이 이루어진 직후에는 엔진(11)의 정지가 개시되지 않고 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상보다도 진각측의 상태로 변화되고, 그 후에 듀티비(D)가「H ±A」%라는 값으로 고정된다. 그리고 이 상태가 되고 나서 엔진(11)의 정지가 개시되고 엔진회전수(NE)의 저하에 따라 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)내의 유압이 저하하기 시작한다. 따라서 엔진(11)의 정지과정에서 흡기 캠샤프트 (21)의 상대회전 위상을 시동타이밍에 대응하는 위상보다도 진각측으로 변화시킬 때, 이것을 진각측 유압실(69) 및 지각측 유압실(70)내의 유압을 안정된 상태하에서 적확하게 행할 수 있다.

또한 본 실시형태는 예를 들면 아래와 같이 변경할 수도 있다.

·엔진(11)의 정지과정에 있어서, 듀티비(D)를 80%로 고정하는 시간(t)이 경과하였을 때, 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상(소정의 진각상태)보다도 진각측의 상태라고 판단하여 듀티비(D)를「H ±A」%로 설정하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 실 진각량(θr)이 진각량(θ1)보다도 상기 위상변동량에 대응한 분만큼 커졌을 때, 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상(소정의 진각상태)보다도 진각측의 상태라고 판단하여 듀티비(D)를「H ±A」%로 설정하여도 좋다.

·엔진(11)의 정지과정에 있어서, 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상(소정의 진각상태)보다도 진각측으로 변화한 후, 즉 엔진 (11)의 정지지령이 이루어지고 나서 시간(t)이 경과한 후, 엔진(11)의 정지를 개시하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 엔진(11)의 정지지령이 이루어진 후이어서 흡기 캠샤프트의 상대회전 위상이 소정의 진각상태보다도 진각측의 상태가 되기 전[시간(t)이 경과하기 전]에 엔진(11)의 정지를 개시하여도 좋다. 또 엔진(11)의 정지지령이 이루어짐과 동시에 엔진(11)의 정지를 개시하여도 좋다.

·엔진(11)의 정지과정에 있어서, 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 시동타이밍에 대응하는 위상(소정의 진각상태)보다도 상기 위상변동량에 대응한 분만큼 진각측의 상태가 되도록 상기 시간(t) 동안만 듀티비(D)를 80%로 설정하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 듀티비(D)의 값을 80%가 아니라 100% 등 다른 값으로 설정함과 동시에, 시간(t)도 이에 대응하여 변경하도록 하여도 좋다.

·또 상기한 바와 같이 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상을 진각측으로 변화시키는데 80%나 100% 로의 듀티비(D)의 고정 및 그 고정하는 시간(t)을 사용하는 대신에 다른 방법을 사용하여도 좋다. 예를 들면 상기한 바와 같이 상대회전 위상이 소정의 진각상태보다도 위상변동량분만큼 진각한 상태에 대응하는 진각량을 목표 진각량(θt)으로 하고, 이 목표 진각량(θt)과 실 진각량(θr)의 편차(Δθ)가 작아지도록 듀티비(D)[제어이득(P)]를 증감시켜 이에 따라 상기 상대회전 위상을 소정의 진각상태보다도 위상변동량에 대응한 분만큼 진각측의 상태로 변화시켜도 좋다. 또한 듀티비(D)를 80%나 100% 라는 고정값으로 고정하는 상기의 방법을 채용하면 이 듀티비(D)의 설정을 간략화할 수 있다는 효과가 있다. 또 본 실시형태와 같이 듀티비(D)를 80%나 100%로 고정한 상태를 시간(t) 동안만 계속함으로써 상기한 바와 같이 상대회전 위상을 변화시키는 경우, 가령 엔진(11)의 정지과정에 있어서 상기 실 진각량(θr)이 부정확하여도 해당 상대회전 위상을 적확하게 상기한 바와 같이 변화시킬 수 있다.

·엔진(11)의 정지과정에 있어서, 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상을 시동타이밍에 대응하는 위상(소정의 진각상태)보다도 상기 위상변동량에 대응한 분만큼 진각측의 상태가 될 때까지 변화시켜 거기서 듀티비(D)를「H ±A」%로 고정하였으나, 이것보다도 더욱 진각측의 상태로 될 때까지 진각측으로 변화시킨 후에 듀티비(D)를「H ±A」%로 고정하여도 좋다. 이 경우 듀티비(D)를「H ±A」%내지 0%로 설정하였을 때, 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 지각측으로 변화되어 시동타이밍에 대응하는 위상까지 되돌아가게 된다.

·엔진(11)의 정지과정에 있어서, 듀티비(D)를 유지듀티비(H)로부터 구해지는 「H ±A」%라는 값으로 고정하는 대신에, 유지듀티비(H)에 고정하거나 「50%」라는 고정치에 고정하거나 하여도 좋다. 또 듀티비(D)를 예를 들면 「50%」라는 고정치에 소정의 정수(A)를 가산 또는 감산한 값「50±A」%로 고정하거나 하여도 좋다.

·흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 유지되는 값(「CH ±A」% 등)에서의 듀티비(D)의 고정은 엔진(11)의 정지과정에서 행할 뿐만 아니라, 엔진(11)의 정지완료로부터 자립운전개시까지 사이의 소정기간에 있어서 실행하여도 좋다.

·엔진(11)의 정지과정에 있어서, 듀티비(D)가 진각측 유압실(69)내의 유압을 저하시키는 값(0%)으로 설정되나, 듀티비(D)를 0%로 설정할지의 여부의 판단을 엔진회전수(NE)가 소정치(b) 미만인지의 여부에 의거하여 행하는 대신에 유압센서 (34)로부터의 검출신호에 의거하여 구해지는 유압이 상기 소정치(b)에 대응하는 소정의 판단치 미만인지의 여부에 의거하여 행하여도 좋다.

·상기한 바와 같이 진각측 유압실(69)내의 유압을 저하시키는 경우에 반드시 듀티비(D)를 0%로 할 필요는 없고 50%보다도 작은 다른 값으로 설정할 수도 있다.

·이와 같은 듀티비(D)의 0% 등으로의 설정은 엔진(11)의 정지과정에서 행할 뿐만 아니라, 엔진(11)의 정지완료로부터 자립운전개시까지 사이의 소정기간에 있어서 실행하여도 좋다. 예를 들면 상기한 바와 같이 엔진(11)의 정지완료로부터 자립운전개시까지의 소정기간에 있어서, 듀티비(D)를 흡기 캠샤프트(21)의 상대회전 위상이 유지되는 값(「H ±A」% 등)으로 고정한 경우, 그것에 계속해서 듀티비 (D)를 0% 등으로 설정하여도 좋다.

·록기구(76)를 스토퍼기구(56)와 같이 고정동작하는 것으로 하고, 이 스토퍼기구(56)를 생략하도록 하여도 좋다.

상기한 실시형태에 있어서, 제어기(ECU(92))는 프로그램된 범용의 컴퓨터를 사용하여 실현된다. 제어기가 전체의 시스템레벨 제어를 행하기 위한 메인 또는 중앙연산부를 가지는 단일의 특정목적의 집적회로(예를 들면, ASIC)를 사용함으로써 실현되는 것 및 제어기가 중앙연산부에 의한 제어 아래, 여러가지의 다른 특정한 계산, 기능, 다른 공정을 실행하는 부분으로 분할되는 것은, 당업자에게 있어서 명백하다. 제어기는 복수의 프로그램 가능한 집적회로 또는 그 밖의 전자회로나, 전자디바이스(예를 들면 하나하나의 전자회로와 같은 하드웨어적인 전자회로, 논리회로, 또는 PLD, PLA, PAL 등의 프로그램 가능한 논리장치)로 할 수 있다. 제어기는 범용의 컴퓨터 예를 들면 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 그 밖의 연산장치(CPU나 MPU)를 단일로, 또는 1 이상의 주변(예를 들면, 집적회로)의 데이터·신호처리장치를 조합시킨 것으로 사용하기 위하여 적절하게 프로그램된다. 일반적으로 상기한 순서를 실현 가능한 유한상태 가능한 기계상의 어느 하나의 장치, 또는 조합된 장치군은 제어기로서 사용할 수 있다. 분산된 처리구성은 최대의 데이터/신호처리용량이나 처리속도를 위해 사용할 수 있다.

본 발명을 바람직한 실시형태에 의거하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시형태나 구성에 한정되는 것이 아닌 것은 이해될 것이다. 또 본 발명은 상기 실시형태의 변형예나 균등물도 포함한다. 아울러 바람직한 형태의 여러가지의 요소는 여러가지의 조합, 배치로 나타내고 있으나, 그 조합이나 배치는 전형적인 것으로, 하나 또는 그 이상, 또는 그것 이하의 요소를 포함하는 그 밖의 조합이나 배치도 본 발명의 범주이다.

Claims (11)

1. 진각측 압력실(69) 내의 유체압 및 지각측 압력실(70) 내의 유체압에 의거하여 내연기관의 크랭크샤프트(14)에 대한 캠샤프트(21, 22)의 상대회전 위상을 변경하는 밸브타이밍가변기구와;

   상기 캠샤프트의 상대회전 위상을 최대 지각상태보다도 소정량만큼 진각한 소정의 중간상태에서 적어도 지각측에 대하여 고정하는 고정수단(76)을 구비하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치에 있어서,

   상기 진각측 압력실 및 상기 지각측 압력실 내의 유체압을 조정하기 위한 유체압조정수단(49)을 더욱 포함하고,

   상기 내연기관의 정지지령이 이루어진 이후에 상기 캠샤프트(21, 22)의 상대회전 위상이 상기 소정의 중간상태보다도 진각측의 상태로 되도록 상기 유체압을 제어하고, 그 다음, 상기 내연기관의 정지과정동안 내연기관의 회전수가 소정값으로 감소할 때까지 상기 캠샤프트(21, 22)의 상대회전 위상을 유지하기 위하여 상기 유체압조정수단을 제어하고, 그 후에 상기 압력제어에 의하여 상기 캠샤프트를 상기 중간위치로 이동시키는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어수단은, 상기 내연기관의 정지지령이 이루어진 후에 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 상기 소정의 중간상태보다도 진각측의 상태가 되도록, 상기 유체압조정수단의 듀티비를 일정한 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제어수단은, 상기 내연기관의 정지지령이 이루어진 후에 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 상기 소정의 중간상태보다도 진각측의 상태가 되도록, 상기 유체압조정수단의 듀티비를 증감하여, 현재의 상대회전 위상의 진각량과 상기 소정의 중간상태의 진각량 사이의 편차가 작아지도록 하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 내연기관의 정지지령이 이루어진 후에 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 상기 소정의 중간상태보다도 진각측의 상태가 되도록 상기 유체압조정수단을 제어함에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 상기 소정의 중간상태보다, 또한 적어도 상기 캠샤프트가 회전할 때의 토오크변동에 따르는 해당 상대회전 위상의 변동량에 대응한 만큼 진각측의 상태가 되도록 상기 유체압조정수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제어수단은, 상기 캠샤프트의 상대회전 위상을 유지하도록 상기 유체압조정수단의 듀티비를 일정한 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 제어수단은, 상기 내연기관의 운전시에 상기 캠샤프트의 상대회전 위상의 실측치와 목표치가 일치하도록 상기 유체압조정수단의 듀티비를 증감시킴과 동시에, 그들 실측치와 목표치의 편차가 소정치 이하가 되었을 때의 듀티비를 유지데이터로서 기억하며, 상기 듀티비를 상기 캠샤프트의 상대회전 위상을 유지하는 값으로 설정하고, 상기 값은 상기 유지데이터로부터 구해지는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 진각측 압력실 및 상기 지각측 압력실에 공급되는 유체를 토출하는 유체토출수단을 더욱 구비하고,

   상기 고정수단은 상기 진각측 압력실내의 유체압이 소정치 이하일 때, 상기 캠샤프트의 상대회전 위상을 상기 소정의 중간상태로 고정하도록 동작하며,

   상기 제어수단은, 상기 유체압조정수단이 상기 캠샤프트의 상대회전 위상을 유지하도록 제어된 후에, 또한 상기 유체토출수단으로부터 토출되는 유체의 압력이 소정의 판단치 이하일 때에, 상기 진각측 압력실내의 유체압이 저하하도록 상기 유체압조정수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 유체토출수단의 하류측에 설치되는 유압검출기를 더욱 구비하고,

   상기 유압검출기는 상기 유체토출수단으로부터 토출되는 유체의 압력을 검출하고, 상기 제어수단은, 상기 유압검출기에 의해 검출된 유압이 소정치 이하일 때 상기 진각측 압력실내의 유체압이 저하하도록 상기 유체압조정수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 유체토출수단은, 진각측 압력실 및 상기 지각측 압력실에 공급되는 유체를 상기 내연기관 회전에 따른 양만큼 토출하고,

   상기 제어수단은, 상기 내연기관의 회전수가 소정치 이하일 때, 상기 진각측 압력실내의 유체압이 저하하도록 상기 유체압조정수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 유체압조정수단의 제어에 의거하여 상기 캠샤프트의 상대회전 위상이 상기 소정의 중간상태보다도 진각측의 상태가 된 후, 내연기관의 정지를 개시하는 정지개시수단을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍 제어장치.
11. 진각측 압력실내의 유체압 및 지각측 압력실내의 유체압에 의거하여 내연기관의 크랭크샤프트에 대한 캠샤프트의 상대회전 위상을 변경하는 밸브타이밍가변기구를 구비하고,

    유체압조정수단에 의거하여 상기 진각측 압력실 및 상기 지각측 압력실내의 유체압이 조정되는 밸브타이밍 제어장치의 제어방법은,

    내연기관의 정지지령이 이루어졌을 때, 흡기밸브와 배기밸브의 적어도 한쪽의 밸브타이밍을 조정하는 캠샤프트를 최대 지각상태에 대하여 소정량만큼 진각한 소정의 중간상태보다도 진각측의 상태가 되도록 상기 유체압조정수단을 제어하는 제 1 단계와;

    상기 제 1 단계 이후, 상기 캠샤프트의 상대회전 위상을 소정의 중간상태보다도 진각측의 상태로 유지하도록 상기 유체압조정수단을 제어하는 제 2 단계와;

    상기 제 2 단계 이후, 상기 소정의 중간상태에서 상기 캠샤프트를 고정하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브타이밍제어방법.