KR20010030066A - 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치 - Google Patents

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KR20010030066A
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사토오사무
오카다모토히로
이노우에마사오미
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오카메 히로무
가부시키가이샤 덴소
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Abstract

가변 밸브 타이밍 제어장치에 있어서, 잠금 핀(58)의 잠금을 해제하기 위한 잠금 해제실(60)로는, 지각실로부터만 유압을 공급하는 구성으로 하며, 엔진 시동시에는, 진각실로만 유압을 공급하도록 유압 제어 밸브(29)를 제어하여, 잠금 해제실(지각실(60))에는 유압이 걸리지 않도록 제어한다. 이에 의해, 시동후에 잠금 핀(58)의 잠금이 해제되어 버리는 것을 미연에 방지한다. 그 후, 시동 완료후로부터, 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압을 공급할 수 있는 상태로 될 때까지에 필요한 시간이 경과한 시점에서, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 제어전류를, 캠축 위상의 위치를 유지하는 유지전류(Ih)로 절환하여, 진각실과 지각실의 양 방향으로 균등하게 유압을 공급한다. 이에 의해, 지각실로부터 잠금 해제실(60)에도 유압이 공급되어, 잠금 핀(58)의 잠금이 해제된다.

Description

내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치{VARIABLE VALVE TIMING CONTROL APPARATUS FOR ENGINES}
최근, 차량에 탑재되는 내연기관에 있어서는, 출력향상, 연비절감, 배기 에미션(emission) 저감을 목적으로 하여, 가변 밸브 타이밍 제어장치를 채용하는 경우가 증가하고 있다. 예를 들면, 베인(vein) 방식 가변 밸브 타이밍 제어장치의 기본적인 구성은, 도 36에 도시한 바와 같이, 엔진의 크랭크축과 같은 속도로 회전하는 하우징(1)과, 흡기(또는 배기) 밸브의 캠축에 연결된 로터(2)를 동축상으로 배치하고 하우징(1)에 형성된 유체실(3)을 로터(2)에 설치된 베인(4)에 의해 진각실(5)과 지각실(6)로 구분한다. 그리고, 진각실(5)과 지각실(6)의 유압을 유압 제어 밸브로 제어하여 하우징(1)과 로터(2)(베인(4))를 상대 회동시킴으로써, 크랭크축에 대한 캠축의 회전 위상(「캠축 위상」)을 변화시켜서, 밸브 타이밍을 가변 제어하도록 하고 있다.
또한, JP-A-9-324613 호에서는, 엔진 정지시의 잠금(lock) 위상을 캠축 위상에 대한 조정가능 범위의 거의 중간 위치로 설정함으로써, 밸브 타이밍(캠축 위상)의 조정가능 범위를 확대하는 것이 제안되고 있다.
그러나, 이 구성은, 보통 잠금 핀(7)에 대하여 진각실(5)과 지각실(6) 양방향의 유압이 잠금 해제 방향으로 작용하기 때문에, 엔진 시동시에, 엔진 회전수(오일 펌프 회전수)의 상승에 따른 유압의 상승으로 인해, 진각실(5)과 지각실(6)중 어느 한 쪽의 유압이 먼저 높아지면, 다른 쪽의 유압이 낮은데도 불구하고, 잠금 핀(7)이 해제되어 버리는 것이다. 이와 같은 상태로 잠금이 해제되어도, 다른 쪽의 유압이 낮기 때문에, 잠금 해제 순간에 캠축 위상이 급변하여 밸브 타이밍을 목표치로 제어하는 것이 불가능하며, 그 결과 부적정한 밸브 타이밍에서 시동하게 되기 때문에, 시동성이 나쁘게 되며, 엔진 시동 시간이 길어지기도 하고, 시동 후의 엔진 운전 상태가 유압이 상승할 때까지 불안정하게 되어 버린다. 게다가, 유압이 상승할 때까지 베인(4)의 위치가 고정되어 있기 때문에, 베인(4)이 하우징(1)에 충돌하여 소음을 발생시킨다고 하는 문제도 생긴다.
또한, 잠금 해제 순간에 캠축 위상이 유압이 높은 쪽으로 급변하여 버리고, 실제 밸브 타이밍(캠축 위상)이 목표치로부터 크게 벗어나 버린다. 이 때문에, 가변 밸브 타이밍 제어장치의 이상 유무를 판정하는 이상 판정 시스템이 잠금 해제시의 캠축 위상의 과도적인 거동을 이상으로 오판정해 버리는 것이다.
저온시에 유온이 그다지 상승하지 않은 때 엔진을 정지하도록 한 경우는, 유압 회로 내의 오일의 점도가 높아서, 오일의 유동성이 나쁘기 때문에, 엔진 정지시에 잠금 구멍으로부터 오일이 빠지기 어렵고, 잠금 핀(7)이 잠금 구멍으로 들어가기 어렵다. 또한, 고장 등으로 캠축 위상의 움직임이 지연되는 경우도, 잠금 핀(7)이 잠금 구멍으로 들어가기 어렵다. 이러한 경우에, 엔진 운전중에 잠금 핀(7)의 잠금을 해제해 버리면, 그 후의 엔진 정지시에 잠금 핀(7)이 잠금 구멍으로 들어가기 어려워서, 캠축 위상을 중간 잠금 위상에서 고정시킬 수 없을 가능성이 있다.
만약 엔진 정지시에 캠축 위상을 중간 잠금 위상에서 고정시킬 수 없다면, 다음 번의 시동시에, 엔진 회전수(오일 펌프 회전수)가 상승하여 유압이 상승할 때까지는, 밸브 타이밍(캠축 위상)을 목표치(중간 잠금 위상 부근)로 제어하는 것이 불가능하며, 그 결과 목표치로부터 벗어난 밸브 타이밍에서 시동하게 되기 때문에, 시동성이 나쁘게 되어, 엔진 시동 시간이 길어져 버린다.
게다가, 캠축 위상을 고정하지 않은 상태에서 시동하면, 유압이 상승할 때까지 베인(4)의 위치가 고정되지 않기 때문에, 베인(4)이 하우징(1)에 충돌하여 소음이 발생한다고 하는 문제가 생긴다.
본 발명의 제 1 목적은, 시동시에 부주의로 캠축 위상의 잠금이 해제되어 버리는 것을 확실하게 방지할 수 있는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 2 목적은, 잠금 해제 직후의 캠축 위상의 과도적인 거동을 이상으로 오판정하는 것을 미연에 방지하여, 이상 판정의 신뢰성을 향상하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 3 목적은, 캠축 위상을 고정하지 않은 상태에서 시동하는 것을 방지하여, 잠금 불량에 의한 시동성 악화, 소음 등의 문제를 피하는 것이다.
상기 제 1의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에는, 시동시에 잠금 수단의 잠금 해제실에 잠금 해제를 일으키는 유체압력이 걸리지 않도록, 잠금 해제 제어수단으로 유체압력 제어수단을 제어한다. 이와 같이 해 버리면, 시동시에 부주의로 캠축 위상의 잠금이 해제되어 버리는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 부주의한 잠금 해제에 의한 시동성 악화, 엔진 제어성 악화, 소음 등의 문제를 피하는 것이 가능하다.
상기 제 2의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 내연기관 가변 밸브 타이밍 제어장치는, 잠금 수단의 잠금을 해제한 때에 이상 판정 조건을 이상 판정조건 완화수단으로 완화한다. 이와 같이, 잠금 해제 직후의 캠축 위상의 과도적인 거동을 이상으로 오판정하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 게다가, 잠금 해제시에도, 완화한 이상 판정 조건으로 이상 판정을 계속할 수 있기 때문에, 만약 이상이 발생하고 있다면, 그 이상을 조기에 검출하는 것이 가능하며, 이상의 조기 검출과 오검출 방지를 양립시키는 것이 가능하다.
잠금 수단의 잠금 해제를 검출하고 나서 소정 시간 경과 후에 이상 판정 조건을 통상치로 복귀시키도록 하면 좋다. 이와 같이 하면, 잠금 해제 후에 캠축 위상의 제어가 안정되는 것을 기다려서 이상 판정 조건을 복귀시키는 것이 가능하다.
잠금 해제 후에 캠축 위상의 제어가 안정될 때까지의 기간은, 그 때의 유압 회로 내의 오일의 점도(오일의 유동성)에 따라 변화하고, 오일의 점도는 유온에 따라 변화한다. 또한, 유온은, 냉각수 온도 및 기관 온도와 상관 관계가 있기 때문에, 유온의 대용 정보로서 냉각수 온도 또는 기관온도를 사용해도 좋다.
본 발명의 제 3 목적을 달성하기 위해서, 시동 후에 캠축 위상이 움직이기 쉬운 상태로 될 때까지 잠금 해제 금지 수단으로 잠금 수단의 잠금 해제를 금지하도록 하면 좋다. 이와 같이 하면, 시동 후에 캠축 위상이 움직이기 쉬운 상태로 되기 전에 내연기관이 정지되면, 잠금 수단에 의해 캠축 위상이 고정된 상태에서 내연기관이 정지한다. 이 때문에, 다음 번의 시동시에, 확실하게 잠금 수단으로 캠축 위상을 고정시킨 상태로 시동하는 것이 가능하고, 잠금 불량에 의한 시동성 악화, 소음 등의 문제를 피할 수 있다.
이 경우, 캠축 위상의 이동은, 유압 회로 내의 오일의 점도(유온)에 따라 변화하는 것을 고려하여, 유온, 냉각수 온도, 기관 온도 등의 온도 정보를 근거로 하여 캠축 위상이 움직이기 쉬운 상태인가 아닌가를 판정하도록 해도 좋다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 제어 시스템 전체의 개략 구성도.
도 2는 제 1 실시예의 밸브 타이밍 조정장치의 종단면도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 에 따라 도시한 단면도.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 에 따라 도시한 단면도.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ에 따라 도시한 단면도.
도 6은 제 1 실시예에 있어서, 잠금 핀의 잠금 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.
도 7은 제 1 실시예에 있어서, 잠금 핀의 잠금 해제 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.
도 8은 제 1 실시예에 있어서, 밸브 타이밍 제어를 설명하기 위한 제어 블록(block)도.
도 9는 제 1 실시예에 있어서, 캠축 위상의 진각 속도 특성을 나타내는 도면.
도 10은 제 1 실시예에 있어서, 유지 전류 학습부의 유지 전류 학습 방법을 설명하기 위한 블록도.
도 11은 제 1 실시예에 있어서, 잠금 해제 제어 프로그램의 처리를 나타내는 플로우 챠트(flow-chart).
도 12는 제 1 실시예의 제어예를 나타내는 타임 챠트(time-chart).
도 13은 본 발명에 대한 제 2 실시예의 밸브 타이밍 조정장치의 단면도.
도 14는 제 2 실시예에 있어서, 잠금 핀의 잠금 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.
도 15는 제 2 실시예에 있어서, 잠금 해제 제어 프로그램의 처리를 나타내는 플로우 챠트.
도 16은 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 제어 시스템 전체의 개략 구성도.
도 17은 제 3 실시예에 있어서, 밸브 타이밍 조정장치의 종단면도.
도 18은 도 17의 ⅩⅧ-ⅩⅧ선에 따라 도시한 단면도.
도 19는 도 17의 ⅩⅨ-ⅩⅨ선에 따라 도시한 단면도.
도 20은 도 19의 ⅩⅩ-ⅩⅩ선에 따라 도시한 단면도.
도 21은 제 3 실시예에 있어서, 잠금 핀의 잠금 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.
도 22는 제 3 실시예에 있어서, 잠금 핀의 잠금 해제 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.
도 23은 제 3 실시예에 있어서, 이상 판정 프로그램의 처리를 나타내는 플로우 챠트.
도 24는 제 3 실시예에 있어서, 잠금 해제 제어 프로그램의 처리를 나타내는 플로우 챠트.
도 25는 제 3 실시예에 있어서, 제어예를 나타내는 타임 챠트.
도 26은 제 3 실시예에 있어서, 잠금 진각 제어 프로그램의 처리를 나타내는 플로우 챠트.
도 27은 제 3 실시예에 있어서, 제어예를 나타내는 타임 챠트.
도 28은 본 발명의 제 4 실시예의 밸브 타이밍 조정장치의 종단면도.
도 29는 도 28의 ⅩⅩⅨ-ⅩⅩⅨ선에 따라 도시한 단면도.
도 30은 제 4 실시예에 있어서, 잠금 핀의 잠금 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.
도 31은 제 4 실시예에 있어서, 잠금 해제 제어 프로그램의 처리를 나타내는 플로우 챠트.
도 32는 본 발명의 제 5 실시예에 있어서, 잠금 해제 제어 프로그램의 처리를 나타내는 플로우 챠트.
도 33은 본 발명의 제 6 실시예에 있어서, 잠금 해제 금지/허가 판정 프로그램의 처리를 나타내는 플로우 챠트.
도 34는 본 발명의 제 7 실시예에 있어서, 메인 릴레이(main-relay) 제어 프로그램의 처리를 나타내는 플로우 챠트.
도 35는 제 7 실시예의 제어예를 나타내는 타임 챠트.
도 36은 종래의 밸브 타이밍 조정장치의 단면도.
이하, 본 발명을 흡기 밸브의 가변 밸브 타이밍 제어장치에 적용한 제 1 실시예를 도 1 내지 도 12에 기초하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 내연기관인 DOHC 엔진(11)은, 크랭크축(12)으로부터의 동력이 타이밍 체인(timing-chain) (13)에 의해 각 스프로켓(sprocket)(14), (15)을 통해 흡기측 캠축(16)과 배기측 캠축(17)으로 전달되도록 되어 있다. 단, 흡기측 캠축(16)에는, 크랭크축(12)에 대한 흡기측 캠축(16)의 진각량을 조정하는 밸브 타이밍 조정장치(18)가 설치되어 있다. 또한, 흡기측 캠축(16)의 외주측에는, 캠각을 검출하는 캠각 센서(19)가 설치되는 한편, 크랭크축(12)의 외주측에는, 크랭크각을 검출하는 각 센서(20)가 설치되어 있다.
이 크랭크각 센서(20) 및 캠각 센서(19)의 출력신호는, 엔진 제어회로(21)에 입력되어, 이 엔진 제어회로(21)에 의해 흡기 밸브의 실제 밸브 타이밍이 연산되는 것과 함께, 크랭크각 센서(20)의 출력 펄스 주파수로부터 엔진 회전수가 연산된다. 또한, 엔진 운전 상태를 검출하는 각종 센서(압력 센서(22), 냉각수 센서(23), 드로틀 센서(24) 등)의 출력신호와, 점화 스위치(25) 및 타이머(26)의 출력신호도 엔진 제어회로(21)로 입력된다.
이 엔진 제어회로(21)는, 이 각종의 입력신호를 근거로 연료 분사 제어 및 점화 제어를 수행하는 것과 함께, 후술하는 가변 밸브 타이밍 제어를 수행하며, 흡기 밸브의 실제 밸브 타이밍(흡기측 캠축(16)의 실제 진각량)을 목표 밸브 타이밍(목표 진각량)과 일치시키도록 밸브 타이밍 조정장치(18)를 피드백 제어한다. 이 밸브 타이밍 조정장치(18)의 유압회로에는, 오일 저장실(27) 내의 오일이 오일 펌프(28)에 의해 유압 제어 밸브(29)(유체 압력 제어수단)를 통해 공급되며, 그 유압을 유압 제어 밸브(29)로 제어함으로써, 흡기측 캠(16)의 실제 진각량(실제 밸브 타이밍)이 제어된다.
다음으로는, 도 2 내지 도 5를 근거로 밸브 타이밍 조정장치(18)의 구성을 설명한다. 밸브 타이밍 조정장치(18)의 하우징(31)(제 1 회전체)은, 흡기측 캠축(16)의 외주에서 자유로이 회동할 수 있는 상태로 지지된 스프로켓(14)에 볼트(32)로 체결되어 고정되어 있다. 이와 같이, 크랭크축(12)의 회전이 타이밍 체인(13)을 통해 스프로켓(14)과 하우징(31)으로 전달되어, 스프로켓(14)과 하우징(31)이 크랭크축(12)과 같은 속도로 회전하도록 되어 있다.
한편, 흡기측 캠축(16)은, 실린더 헤드(33)와 베어링 캡(34)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 이 흡기측 캠축(16)의 한 끝부에, 로터(35)(제 2 회전체)가 스토퍼(36)를 통해 볼트(37)로 체결되어 취부되게 고정되어 있다. 이 로터(35)는, 하우징(31) 내에서 자유롭게 상대 회동할 수 있는 상태로 수납되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 하우징(31)의 내부에는, 복수의 유체실(40)이 형성되어, 각 유체실(40)은 로터(35)의 외주부에 형성된 베인(41)에 의해 진각실(42)과 지각실(43)로 구분되어 있다. 그리고, 로터(35)의 외주부와 베인(41)의 외주부에는, 각각 씰부재(44)가 장착되며, 각 씰부재(44)는 판 스프링(45)(도 2 참조)에 의해 외주 방향으로 눌려져 있다. 이와 같이, 로터(35)의 외주면과 하우징(31)의 내주면과의 간격 및 베인(41)의 외주면과 유체실(40)의 내주면과의 간격은 씰부재(44)로 밀폐되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 흡기측 캠축(16)의 외주부에 형성된 환형 진각홈(46)과 지각홈(47)은, 각각 유압 제어 밸브(29)의 소정 포트(port)에 접속되어, 엔진(11)의 동력으로 오일 펌프(28)가 구동됨으로써, 오일 저장실(27)로부터 올라온 오일이 유압 제어 밸브(29)를 통해 진각홈(46) 및 지각홈(47)으로 공급된다.
진각홈(46)에 접속된 진각 유로(48)는, 흡기측 캠축(16)의 내부를 관통하여 로터(35)의 좌측면에 형성된 원호형 진각 유로(49)(도 3 참조)와 연통하도록 형성되어, 이 원호형 진각 유로(49)가 각 진각실(42)과 연통하고 있다. 한편, 지각홈(47)에 접속된 지각 유로(50)는, 흡기측 캠축(16)의 내부를 관통하여 로터(35)의 우측면에 형성된 원호형 지각 유로(51)(도 4 참조)와 연통하도록 형성되어, 이 원호형 지각 유로(51)가 각 지각실(43)과 연통하고 있다.
유압 제어 밸브(29)는, 솔레노이드(53)와 스프링(54)으로 밸브 몸통을 구동하는 4 포트 3 위치 절환 밸브이고, 밸브 몸통의 위치를, 진각실(42)에 유압을 공급하는 위치와, 지각실(43)에 유압을 공급하는 위치와, 진각실(42)과 지각실(43)중 어느 곳에도 유압을 공급하지 않는 위치와의 사이에서 절환하도록 되어 있다. 솔레노이드(53)의 통전 정지시에는, 스프링(54)에 의해 밸브 몸통이 진각실(42)로 유압을 공급하는 위치로 자동적으로 절환되어, 캠축 위상을 진각시키는 방향으로 유압이 이동하도록 되어 있다.
진각실(42)과 지각실(43)에 소정압 이상의 유압이 공급된 상태에서는, 진각실(42)과 지각실(43)의 유압에 의해 베인(41)이 고정되어, 크랭크축(12)의 회전에 의한 하우징(31)의 회전이 오일을 통해 로터(35)(베인(41))로 전달되어, 로터(35)와 일체로 흡기측 캠축(16)이 회전 구동된다. 엔진 운전중에는, 진각실(42)과 지각실(43)의 유압을 유압 제어 밸브(29)로 제어하여 하우징(31)과 로터(35)를 상대 회동시킴으로써, 크랭크축(12)에 대한 흡기측 캠축(16)의 회전 위상(이하「캠축 위상」이라 한다)을 제어하여 흡기 밸브의 밸브 타이밍을 가변시킨다.
또한, 스프로켓(14)에는, 진각 제어시에 로터(35)를 진각 방향으로 상대 회동시키는 오일의 압력을 스프링 힘으로 보조하는 비틀림 코일 스프링(55)(도 2 참조)이 수용되어 있다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 각각 하나의 베인(41)의 양측부에는, 하우징(31)에 대한 로터(35)(베인(41))의 상대 회동 범위를 규제하는 스토퍼부(56)가 형성되어, 이 스토퍼부(56)에 의해 캠축 위상의 최 지각 위상과 최 진각 위상이 규제되고 있다. 다시, 그 밖의 베인(41)에 형성된 로터 핀 수용공(57)에는, 하우징(31)과 로터(35)(베인(41))와의 상대 회동을 멈추게 하기 위한 잠금 핀(58)(잠금 수단)이 수용되며, 이 잠금 핀(58)이 하우징(31)에 설치된 잠금 구멍(59)(도 2 참조)에 들어감으로써, 캠축 위상이 그 조정가능 범위의 약 중간 위치(중간 잠금 위상)에서 고정된다. 이 중간 잠금 위상은 시동에 적합한 위상으로 설정되어 있다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 잠금 핀(58)은, 잠금 핀 수용공(57)의 내주에서 합쳐진 원통부재(61) 내에 습동 가능하게 삽입되며, 스프링(62)에 의해 잠금 방향(돌출 방향)으로 눌려져 있다. 잠금 구멍(59) 내의 간격은 잠금 해제실(60)로 되어 있으며, 잠금 핀(58)과 원통 부재(61)의 사이에 형성된 잠금 해제홈(63)이 잠금 해제실(60)과 연통하고 있다. 그리고, 지각실(43)로부터 잠금 해제홈(63)을 통해 잠금 해제실(60)로 유압을 공급하기 위해, 베인(41)에는, 잠금 해제홈(63)과 지각실(43)을 연통시키는 연통공(65)이 형성되어 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 잠금 핀(58)의 잠금시에는, 스프링(62)에 의해 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)으로 들어간 상태로 유지되며, 캠축 위상이 중간 잠금 위상으로 유지된다.
엔진 정지 중에는, 잠금 해제실(60)의 유압(지각실(43)의 유압)과 잠금 해제홈(63)의 유압이 낮아지기 때문에, 스프링(62)에 의해 잠금 핀(58)이 잠금 위치에서 유지된다. 따라서, 엔진 시동은, 잠금 핀(58)이 잠금 위치에서 유지된 상태(중간 잠금 위상)에서 이루어지며, 엔진 시동 후에, 잠금 해제실(60)의 유압(지각실(43)의 유압)과 잠금 해제홈(63)의 유압이 높아지면, 그 유압에 의해 다음과 같이 하여 잠금 핀(58)의 잠금이 해제된다. 엔진 시동후에, 지각실(43)로부터 연통공(65)과 잠금 해제홈(63)을 통해 잠금 해제실(60)로 공급하는 유압(잠금 해제 방향의 힘)이, 스프링(62)의 스프링 힘보다도 커지면, 잠금 해제실(60)의 유압과 잠금 해제홈(63)의 유압에 의해 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)으로부터 나와서 도 7의 잠금 해제 위치로 이동하여서, 잠금 핀(58)의 잠금이 해제된다.
엔진 운전중에는, 잠금 해제실(60)의 유압(지각실(43)의 유압)과 잠금 해제홈(63)의 유압이 높게 되어 있기 때문에, 그 유압으로 잠금 핀(58)이 잠금 해제 위치에서 유지되어, 하우징(31)과 로터(35)가 상대 회동 가능한 상태(즉, 밸브 타이밍 제어가 가능한 상태)로 유지된다.
엔진 운전중에는, 엔진 제어회로(21)는, 밸브 타이밍 제어수단으로서도 기능하고, 도 8의 제어 블록도에서 나타낸 바와 같이, 실제 진각량 연산부(66)에서, 크랭크각 센서(20) 및 캠각 센서(19)의 출력 신호를 근거로 흡기측 캠축(16)의 실제 진각량(흡기 밸브의 실제 밸브 타이밍)을 연산하는 것과 함께, 목표 진각량 연산부(67)에서, 엔진 회전수, 흡기량, 냉각수 온도 등의 엔진 운전상태 신호를 근거로 흡기측 캠축(16)의 목표 진각량(흡기 밸브의 목표 밸브 타이밍)을 연산한다. 그리고, PD 제어부(68)에서, 실제 진각량과 목표 진각량의 편차를 근거로 피드백 제어 전류(Ifb)를 산출하고, 후술하는 바와 같이 하여 유지 전류 학습부(69)에서 학습한 유지 전류(Ih)에 피드백 제어 전류(Ifb)를 가산하여 제어 전류(I)(I = Ih +Ifb)를 구하고, 이 제어 전류(I)로 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 전류를 피드백 제어한다. 이와 같이, 밸브 타이밍 조정장치(18)의 진각실(42)과 지각실(43)의 유압을 제어하여 하우징(31)과 로터(35)를 상대 회동시킴으로써, 캠축 위상을 변화시켜 흡기 캠축(16)의 실제 진각량을 목표 진각량과 일치시킨다.
여기서, 유지전류(Ih)는, 캠축 위상의 진각 속도를 "0"으로 하는 제어전류(도 9 참조), 즉, 캠축 위상을 일정 위치로 유지하는 유압 제어 밸브(29)의 제어전류이다. 전술한 유지전류 학습부(69)는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 실제 진각량과 목표 진각량을 근거로 정상상태(캠축 위상의 진각 속도가 "0"임)인가 아닌가를 판정하고, 정상 상태이면, 정상 신호를 출력하여, 그 때의 제어전류(I)를 유지전류(Ih)로 갱신한다. 이 유지전류 학습부(69)는 유지전류 학습수단으로서의 역할을 다한다.
한편, 엔진(11)을 정지시킬 때, 엔진 회전수가 낮아지면, 오일 펌프(28)의 토출압이 낮아지기 때문에, 진각실(42) 및 지각실(43)의 유압이 낮아지기 시작한다. 이와 같이, 잠금 해제실(60)의 유압(지각실(43)의 유압)이 낮아져, 스프링(62)의 힘이 이 유압보다 세어지면, 스프링(62)의 힘에 의해 잠금 핀(58)이 돌출하여 잠금 구멍(59)으로 들어가게 된다. 단, 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)으로 들어가는데는, 양자의 위치가 일치하고 있을 것, 즉, 캠축 위상이 중간 잠금 위상과 일치하고 있을 것이 조건으로 된다.
엔진(11)이 정지할 때는, 엔진 회전수(오일 펌프(28)의 회전수)가 낮아져서 유압이 낮아지기 때문에, 캠축(16)의 부하 토르크에 의해 캠축 위상이 자연스럽게 지각측으로 변화해 가며, 그 과정에서, 도 6에 도시한 바와 같이, 잠금 핀(58)을 잠금 구멍(59)으로 넣어서 캠축 위상을 중간 잠금 위상으로 고정시킨다. 또한, 캠축 위상을 중간 잠금 위상에서 확실하게 고정시키기 때문에, 엔진(11)이 정지할 때, 캠축 위상을 진각시키도록 유압 제어 밸브(29)를 제어하도록 해도 좋다.
그런데, 전술한 바와 같이, 엔진의 시동은, 잠금 핀(58)이 잠금 위치로 유지된 상태(중간 잠금 위상)에서 이루어지며, 잠금 해제실(60)의 유압(지각실(43)의 유압) 또는 잠금 해제홈(63)의 유압이 높아지면, 그 유압에 의해 잠금 핀(58)의 잠금이 해제된다. 그러나, 엔진 시동시에 잠금 해제실(60)(지각실(43)) 또는 잠금 해제홈(63)에 유압이 공급되도록 되어 있으면, 엔진 회전수(오일 펌프(28)의 회전수)의 상승에 따른 유압의 상승으로 인해, 엔진 시동시에 잠금 핀(58)의 잠금이 해제되어 버릴 염려가 있다.
만약, 시동 완료전에 잠금 핀(58)의 잠금이 해제되면, 캠축 위상이 시동에 적절한 중간 잠금 위상으로부터 벗어나 버려서, 부적정한 밸브 타이밍에서 시동하게 되기 때문에, 시동성이 악화되고, 엔진 시동 시간이 길어지기도 하며, 시동 후의 엔진 운전 상태가 유압이 상승할 때까지 불안정하게 되어 버린다.
그런데, 엔진 제어회로(21)는, 도 11에 나타낸 잠금 해제 프로그램을 실행함으로써, 엔진 시동시에, 잠금 해제실(60)(지각실(43))과 잠금 해제홈(63)에 유압이 걸리지 않도록 진각실(42)로만 유압을 공급하여, 시동시 잠금 핀(58)의 잠금 해제를 방지한다. 그리고, 시동 완료후에, 진각실(42)과 지각실(43)의 양방향으로 유압을 가하도록 유압 제어 밸브(29)를 제어하여, 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)에 잠금 해제 유압을 가하여 잠금 핀(58)의 잠금을 해제한다.
도 11의 잠금 해제 제어 프로그램은, 점화 스위치(25)의 온(on)후에 주기적으로 실행되어, 잠금 해제 제어수단으로서의 역할을 다한다. 본 프로그램이 기동되면, 우선, 단계(101)에서, 잠금 핀(58)이 잠금 상태인가 아닌가를 판정하고, 이미 잠금이 해제되어 있는 경우는, 단계(102) 이하의 잠금 해제 처리를 수행하지 않고 본 프로그램을 종료한다.
한편, 상기 단계(101)에서, 잠금 상태로 판정된 경우는, 단계(102)로 넘어가고, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 제어 전류(I)를, 예를 들면, "0"으로 설정하여, 유압 제어 밸브(29)의 스프링(54)에 의해 밸브 몸통을 진각실(42)로만 유압을 공급하는 위치로 제어한다. 이 경우, 지각실(43)에 유압이 공급되지 않기 때문에 잠금 해제실(60)에는 유압이 걸리지 않는다.
그 후, 단계(103)로 넘어가서, 냉각수 온도를 파라미터(parameter)로 하는 소정 시간(T)의 맵(map)을 검색하여, 현재의 냉각수 온도에 따른 소정 시간(T)을 구한다. 여기서, 소정 시간(T)은, 시동 완료로부터, 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압을 공급할 수 있는 상태로 되는데 필요한 시간보다도 약간 긴 시간으로 설정된다. 일반적으로, 충분한 유압을 공급할 수 있는 상태로 되는데 필요한 시간은, 그 때의 유압회로의 오일의 점도(오일의 유동성)에 따라 변화하고, 오일의 점도는 유온에 따라 변화한다. 따라서, 유온의 대용정보인 냉각수 온도를 파라미터로 하는 맵으로 소정 시간(T)을 설정하면, 충분한 유압을 공급할 수 있는 상태로 되는데 필요한 시간이 유온에 의해 변화하는 경우에 대응하여 소정 시간(T)을 적절히 설정할 수 있다. 또한, 냉각수 온도 대신에 유온 또는 기관 온도를 파라미터로 하는 소정 시간(T)의 맵을 이용하여 소정 시간(T)을 산출하도록 해도 좋다.
소정 시간(T)의 산출후, 단계(104)로 넘어가서, 시동 완료로부터의 경과시간을 계산하는 시동후 카운터(도 12 참조)의 카운트 값으로, 시동 완료로부터 소정 시간(T)이 경과했는지 아닌지를 판정하고, 소정 시간(T)이 경과하지 않았으면, 아직도 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압을 공급할 수 없다고 판단하여, 단계(104)에서 대기한다.
그 후, 단계(104)에서, 시동 완료로부터 소정 시간(T)이 경과했다고 판정된 때, 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압을 공급할 수 있다고 판단하여, 단계(105)로 넘어가서, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 제어전류(I)를, 앞에서의 엔진 운전중에 학습한 유지전류(Ih)로 설정하여, 진각실(42)와 지각실(43)의 양방향으로 유압을 공급한다. 이와 같이, 지각실(43)로부터 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)에도 유압이 공급되어, 잠금 해제 유압이 잠금 핀(58)의 스프링(62) 힘보다도 커지면, 잠금 해제 유압에 의해 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)로부터 나와서, 잠금 핀(58)의 잠금이 해제된 상태로 된다.
이상 설명한 제 1 실시예의 잠금 해제 제어의 실행예를 도 12의 타임 챠트를 이용하여 설명한다. 점화 스위치(25)의 온에 의해 엔진(11)의 크랭킹이 개시되면, 오일 펌프(28)가 회전하여 유압이 상승하기 시작하지만, 진각실(42)로만 유압을 공급하도록 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 제어전류를 제어하여, 잠금 해제실(60)(지각실(43))과 잠금 해제홈(63)에는 유압이 걸리지 않도록 한다.
이 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)에 잠금 해제 유압이 걸리지 않는 제어는, 시동 완료로부터 소정 시간(T)이 경과할 때까지 계속되어, 시동 완료로부터, 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압을 공급할 수 있는 상태로 될 때까지에 필요한 소정 시간(T)이 경과한 시점에서, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 제어전류를, 앞에서의 엔진 운전중에 학습한 유지전류(Ih)로 절환하여, 진각실(42)과 지각실(43)의 양방향으로 유압을 공급한다. 이와 같이, 지각실(43)로부터 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)에도 유압이 공급되어, 잠금 핀(58)의 잠금이 해제된다.
이상 설명한 제 1 실시예에 의하면, 시동시에는, 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)으로 유압을 공급하지 않도록 유압 제어 밸브(29)를 제어하기 때문에, 시동시에 부주의로 캠축 위상의 잠금이 해제되어 버리는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 부주의한 잠금 해제에 의한 시동성 악화, 소음 등의 문제를 피할 수 있다.
또한, 시동이 완료되어도, 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압을 공급할 수 있는 상태로 될 때까지는, 어느 정도의 시간이 걸리는 것을 고려하여, 시동 완료로부터, 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압을 공급할 수 있는 상태로 될 때까지에 필요한 소정 시간(T)이 경과할 때까지, 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)에 잠금 해제 유압이 걸리지 않는 제어를 계속하고, 소정 시간(T)이 경과하고 나서, 잠금 핀(58)의 잠금을 해제하도록 하고 있기 때문에, 캠축 위상이 제어 가능한 상태로 되기 전에, 잠금 핀(58)의 잠금이 해제되어 버리는 것을 피할 수 있다.
게다가, 충분한 유압을 공급할 수 있는 상태로 될 때까지에 필요한 소정 시간(T)이, 그 때의 유온(오일의 점도)에 따라 변화하는 것에 주목하여, 소정 시간(T)을 유온의 대용정보인 냉각수 온도에 따라 설정하도록 하고 있기 때문에, 유온을 검출하는 센서를 새로 설치할 필요가 없어서, 저 코스트화 하는 것이 가능하다.
또한, 잠금 해제실(60)을 지각실(43)과 연통시켜 지각실(43)로부터 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)으로 유압을 공급하는 구성으로서, 시동시에 진각실(42)로만 유압을 공급하도록 유압 제어 밸브(29)를 제어하며, 시동 완료후에, 진각실(42)와 지각실(43)의 양방향으로 유압을 공급하도록 유압 제어 밸브(29)를 제어하여 잠금 핀(58)의 잠금을 해제하도록 하고 있기 때문에, 잠금 해제실(60)로 유압을 공급하는 통로의 구성을 단순화하는 것이 가능한 것과 함께, 진각실(42)과 지각실(43)의 유압을 제어하는 유압 제어 밸브(29)를 그대로 이용하여 잠금 해제의 제어도 행할 수 있어서, 제어계의 구성도 간단화하는 것이 가능하며, 종합적으로 비용을 절감할 수 있다.
또한, 잠금 핀(58)의 잠금 해제시, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 제어전류를, 앞에서의 엔진 운전중에 학습한 유지전류(Ih)로 제어하여, 진각실(42)과 지각실(43)의 양방향으로 유압을 공급한 상태에서, 캠축 위상의 잠금을 해제하기 때문에, 잠금이 해제된 순간으로부터 유압으로 캠축 위상을 중간 잠금 위상 부근에서 유지하는 것이 가능하고, 잠금 해제 직후에 캠축 위상이 급변하는 것을 방지할 수 있어서, 엔진 운전 상태의 안정성을 해치지 않고서, 잠금을 해제하는 것이 가능한 것과 함께, 잠금 해제 직후로부터 밸브 타이밍(캠축 위상)을 목표치로 제어하는 것이 가능하다.
또한 유지전류(Ih)를 학습하는 기능(유지전류 학습부(69)) 대신에, 유온, 냉각수 온도, 엔진 온도 등의 온도정보를 근거로 유지전류(Ih)를 산출하는 유지전류 산출수단을 설치하고, 잠금 핀(58)의 잠금을 해제할 때의 유압 제어 밸브(29) 제어전류를, 산출한 유지전류(Ih) 부근으로 설정하도록 해도 좋다. 즉, 유지전류(Ih)는 오일의 점도(유동성)에 따라 변화하고, 오일의 점도는 유온에 따라서 변화하기 때문에, 유온 또는 그 대용정보인 냉각수 온도, 엔진 온도를 근거로 유지전류(Ih)를 산출하는 것이 가능하다. 이와 같이, 유지전류(Ih)를 산출해도, 이를 학습하는 경우와 거의 동일한 형태의 효과를 얻는 것이 가능하다.
다음으로는, 본 발명의 제 2 실시예를, 도 13 내지 도 15를 이용하여 설명한다.
도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 잠금 해제홈(63)과 진각실(43)을 연통하는 연통공(70)을 베인(41)에 형성하여, 진각실(42)로부터 잠금 해제홈(63)을 통해 잠금 구멍(59) 내의 잠금 해제실(60)로 유압을 공급하는 구성으로 되어 있다. 또한, 오일 펌프(28)의 토출측에는, 유압을 검출하는 유압 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또한, 유압 센서를 설치하지 않고서, 예를 들면, 크랭킹 개시로부터의 경과 시간, 냉각수 온도(또는 유온), 엔진 회전수 등의 엔진 운전상태 파라미터로부터 유압을 추정하도록 해도 좋다. 기타의 구성은, 제 1 실시예와 동일하다.
제 2 실시예에 의해 실행되는 도 15의 잠금 해제 제어 프로그램은, 도 11의 단계(102)를 단계(102a)의 처리로 변경하고, 단계(103), (104)를 단계(104a)의 처리로 변경한 것이며, 그 외 단계의 처리는 도 11과 동일하다.
본 프로그램은, 단계(101)에서 잠금 상태로 판정되면, 단계(102a)로 넘어가고, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 제어전류(I)를, 지각실(43)로만 유압을 공급하도록 제어한다. 이 경우, 진각실(42)로 유압이 공급되지 않기 때문에, 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)에는 유압이 걸리지 않는다.
그 후, 단계(104a)로 넘어가고, 오일 펌프(28)로부터 토출되는 유압이 소정압력(P) 이상인지 아닌지를 판정한다. 여기서, 소정압력(P)은, 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압으로 설정된다. 만약, 오일 펌프(28)로부터 토출되는 유압이 소정압력(P) 미만이면, 아직도, 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압을 공급할 수 없다고 판단하여, 단계(104a)에서 대기한다. 그 후, 오일 펌프(28)로부터 토출된 유압이 소정압력(P) 이상으로 상승한 시점에서, 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압을 공급할 수 있다고 판단하여, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 제어전류(I)를 유지전류(Ih)에 설정하여, 진각실(42)과 지각실(43)의 양방향으로 유압을 공급하고, 진각실(42)로부터 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)으로 유압을 공급하여 잠금 핀(58)의 잠금을 해제한다(단계(105)).
이상 설명한 제 2 실시예에 있어서도, 시동시에는, 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)에 유압을 공급하지 않도록 제어하기 때문에, 시동시에 부주의로 캠축 위상의 잠금이 해제되어 버리는 것을 확실하게 방지하는 것이 가능하고, 부주의한 잠금 해제에 의한 시동성 악화, 엔진 제어성 악화, 소음 등의 문제를 피할 수 있다.
게다가, 오일 펌프(28)로부터 토출된 유압이 소정압력(P) 이상으로 상승하고 나서 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)으로 유압을 공급하도록 하고 있기 때문에, 유압이 실제로 캠축 위상을 제어하는데 충분한 압력으로 상승하고 나서, 잠금 핀(58)의 잠금을 해제하여 밸브 타이밍 제어를 개시하는 것이 가능하다.
또한, 오일 펌프(28)로부터 토출되는 유압이 소정압력(P) 이상으로 상승하고 나서 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)으로 유압을 공급하도록 했지만, 제 1 실시예와 마찬가지로, 시동 완료로부터 소정 시간(T)이 경과하고 나서 잠금 해제실(60)로 유압을 공급하도록 해도 좋다.
제 3 실시예는, 제 16도에 도시된 바와 같이, 엔진 제어회로(21)의 전원 단자에는, 메인 릴레이(71)의 스위치(72)를 통해 배터리(73)의 플러스 단자측이 접속되어 있다. 엔진 제어회로(21)는, 점화 스위치(25)로부터 온신호가 입력되면, 메인 릴레이(71)의 릴레이 구동 코일(74)과 통전하여 메인 릴레이(71)의 스위치(72)를 온시켜서, 배터리(73)로부터 전원을 공급받는다. 메인 릴레이(71)를 통해 공급되는 전원은, 엔진 제어회로(21) 이외에, 유압 제어 밸브(29) 등, 제어계 전체로 공급된다. 메인 릴레이(71)는, 점화 스위치(25)의 오프(off) 후에도, 계속해서 소정 시간 온상태로 유지되어, 그 기간에, 후술하는 잠금 진각 제어를 실행할 수 있도록 되어 있다.
밸브 타이밍 장치는, 제 17도 내지 제 20도에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예와 거의 동일한 형태로 구성되어 있다.
제 3 실시예는, 도 21 및 도 22에 나타낸 바와 같이, 잠금 핀(58)의 중앙 외주부에 형성된 밸브부(71)에 의해, 원통부재(61)와 잠금 핀(58)과의 간격이, 잠금 유압실(72)과 잠금 해제 유지용의 유압실(73)로 구분되어 있다. 그리고, 잠금 유압실(72)과 잠금 해제 유지용의 유압실(73)로 진각실(42)로부터 유압을 공급하기 위해, 베인(41)에는, 진각실(42)과 연통하는 잠금 유로(74)와 잠금 해제 유지용의 유로(75)가 형성되어 있다. 또한, 하우징(31)에는, 잠금 해제실(60)과 지각실(43)을 연통하는 잠금 해제 유로(76)가 형성되어 있다.
도 21에 나타낸 바와 같이, 엔진 정지중에는, 스프링(62)에 의해 잠금 핀(58)이 잠금 위치에서 유지된 상태(중간 잠금 위상)로 수행되고, 우선, 진각실(42)로만 유압이 공급된다. 잠금 핀(58)의 잠금시에는, 잠금 핀(58)의 밸브부(71)가 잠금 해제 유지용의 유로(75)를 막고, 잠금 유로(74)를 잠금 유압실(72)과 연통시킨 상태로 되어 있다. 이 때문에, 진각실(42)로부터 잠금 유압실(72)로 유압이 공급되어, 이 유압과 스프링(62)에 의해 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)으로 들어간 상태로 유지되어, 캠축 위상이 중간 잠금 위상에서 유지된다.
그리고, 엔진 시동 완료후, 진각실(42)과 지각실(43)의 양방향으로 유압이 공급되면, 그 유압에 의해 다음과 같이 하여 잠금 핀(58)의 잠금이 해제된다. 지각실(43)로부터 잠금 해제 유로(76)을 통해 잠금 해제실(60)로 공급되는 유압에 의해 발생하는 잠금 해제 방향의 힘이, 잠금 유압실(72)의 유압과 스프링(62)에 의해 발생하는 잠금 방향의 힘보다도 커지면, 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)으로부터 눌려져 나와서 도 18의 잠금 해제 위치로 이동해서, 잠금 핀(58)의 잠금이 해제된다.
이 잠금 해제상태는, 도 22에 나타낸 바와 같이, 잠금 핀(58)의 밸브부(71)가 잠금 유로(74)를 막고, 잠금 해제 유지용의 유로(75)를 잠금 해제 유지용의 유압실(73)과 연통시킨 상태로 된다. 이와 같이, 진각실(42)로부터 잠금 해제 유지용의 유압실(73)로 유압이 공급되어, 이 잠금 해제 유지용 유압실(73)의 유압(진각실(42)의 유압)과 잠금 해제실(60)의 유압(지각실(43)의 유압)에 의해 잠금 핀(58)이 스프링(62)에 대항하여 잠금 해제 위치로 유지된다.
엔진 운전 중에는, 진각실(42)과 지각실(43)중 어느 쪽인가의 유압이 높게 되어 있기 때문에, 그 유압으로 잠금 핀(58)이 잠금 해제 위치로 유지되어, 하우징(31)과 로터(35)가 상대 회동 가능한 상태(즉, 밸브 타이밍 제어가 가능한 상태)로 유지된다.
엔진(11)을 정지할 때, 엔진 회전수의 저하(오일 펌프(28)의 토출압이 저하)로 인해, 진각실(42) 및 지각실(43)의 유압이 낮아지면, 잠금 해제 유지용 유압실(73)의 유압(진각실(42)의 유압)과 잠금 해제실(60)의 유압(지각실(43)의 유압)이 낮아져서, 스프링(62)의 힘이 이 유압보다 세어지면, 스프링(62)의 힘에 의해 잠금 핀(58)이 돌출하여 잠금 구멍(59)에 들어가도록 된다.
제 3 실시예에서는, 엔진 제어회로(21)가, 제 1 실시예와 동일한 도 11의 잠금 해제 제어 프로그램을 실행하여, 엔진 시동후에, 잠금 해제실(지각실(43))에 유압이 걸리지 않도록 진각실(42)로만 유압을 공급하여, 시동시 잠금 핀(58)의 잠금 해제를 방지한다. 그리고, 시동 완료후, 소정의 잠금 해제 실행 조건이 성립한 때, 진각실(42)과 지각실(43)의 양방향으로 유압을 가하도록 유압 제어 밸브(29)를 제어하여, 잠금 해제실(60)에 잠금 해제 유압을 가하여 잠금 핀(58)의 잠금을 해제한다. 여기서, 잠금 해제 실행 조건은, 예를 들면, 시동으로부터 소정 시간이 경과하고 있을 것, 또는 오일 펌프(28)로부터 토출되는 유압이 소정값 이상으로 상승할 것 등이다.
제 3 실시예에서는, 잠금 핀(58)이 잠금 위치에 있는 상태에서는, 진각실(42)의 유압을 잠금 핀(58)의 잠금 방향으로 작용시키며, 잠금 핀(58)이 잠금 해제 위치에 있는 상태에서는, 진각실(42)의 유압을 잠금 핀(58)의 잠금 해제 방향으로 작용시키도록 하고 있기 때문에, 시동시의 잠금 해제 방지 효과를 더욱 더 높히는 것이 가능한 것과 함께, 시동 완료후에는 잠금 핀(58)의 잠금 해제 위치에서 안정되게 유지하는 것이 가능하다.
또한, 제 3 실시예와는 반대로, 잠금 해제실(60)을 진각실(42)과 연통시키며, 잠금 유압실(72)과 잠금 해제 유지용의 유압실(73)을 지각실(43)과 연통시킨 구성으로 해도 좋으며, 이 경우, 엔진 시동시에 지각실(43)로만 유압을 공급하고, 시동 완료후에 진각실(42)과 지각실(43)의 양방향으로 유압을 가하도록 유압 제어 밸브(29)를 제어하면 좋다.
제 3 실시예에서는, 엔진 제어회로(21)가, 다시 도 23의 이상 판정 프로그램 및 도 24의 잠금 해제 제어 프로그램을 실행한다. 이하, 이 프로그램의 처리 내용을 설명한다.
도 23의 이상 판정 프로그램은, 소정 주기로 반복 실행되어, 밸브 타이밍 제어 시스템의 이상 유무를 판정하는 이상 판정 수단으로서의 기능을 한다. 본 프로그램이 기동되면, 우선, 단계(301)에서, 현재, 밸브 타이밍 제어중인지 아닌지를 판정하고, 밸브 타이밍 제어가 수행되고 있지 않는 때(잠금 핀(58)이 잠금 상태인 때)는, 이하의 이상 판정 처리를 수행하지 않고 본 프로그램을 종료한다.
한편, 밸브 타이밍 제어중이면, 단계(302)로 넘어가서, 목표 밸브 타이밍(VTT)과 실제 밸브 타이밍(VT)과의 편차(△VT)(밸브 타이밍의 어긋난 정도)를 다음의 식으로 산출한다.
△VT = VTT - VT
이후, 단계(303)에서, 밸브 타이밍의 편차(△VT)가 이상 판정치(α)보다도 크면, 이상의 가능성이 있기 때문에, 이상 상태의 계속시간(C1)을 카운트하는 타임 카운터를 카운트 엎(count-up)하지만, 밸브 타이밍의 편차(△VT)가 이상 판정치(α) 이하이면, 정상인 것으로 판단하여 타임 카운터의 값(C1)을 리세트한다.
그리고, 다음의 단계(306)에서, 타임 카운터로 카운트한 이상 상태의 계속시간(C1)이 소정 시간(β)를 넘었는지 아닌지를 판정하여, 이상 상태의 계속시간(C1)이 소정 시간(β)을 넘으면, 밸브 타이밍 제어 시스템의 이상이 있는 것으로 판정하고(단계(308)), 이상 상태의 계속시간(C1)이 소정 시간(β) 이하에 있으면, 정상으로 판정한다(단계(307)).
요컨데, 밸브 타이밍의 편차(△VT)가 이상 판정치(α)보다도 큰 상태가 연속하여 소정 시간(β) 이상 계속되면, 이상이 있는 것으로 판정하지만, 그 외의 경우는 정상으로 판정한다. 또한, 이상 판정 방법은 상기의 방법에 한정되지 않고, 예를 들면, 이상 판정치(α)를 어느 정도 큰 값으로 설정하여, 밸브 타이밍의 편차(△VT)가 이상 판정치(α)를 넘은 시점에서, 즉시 이상이 있는 것으로 판정하도록 해도 좋다.
그런데, 밸브 타이밍 제어중에는, 로크 핀(58)에 대해서 진각실(42)과 지각실(43) 양방향의 유압이 잠금 해제 방향으로 작용하기 때문에, 엔진 시동후의 엔진 회전수(오일 펌프 회전수)의 상승에 수반되는 유압의 상승에 의해, 진각실(42)과 지각실(43)중 어느 쪽이든 한 쪽의 유압이 먼저 높아지면, 다른 쪽의 유압이 낮음에도 불구하고, 잠금 핀(58)이 해제되어 버리는 것이다. 이와 같은 상태로 잠금이 해제되어도, 다른 쪽의 유압이 낮기 때문에, 잠금 해제 순간에 캠축 위상은 유압이 낮은 쪽으로 급변하여 버려서, 실제 밸브 타이밍(VT)이 목표 밸브 타이밍(VTT)으로부터 많이 벗어나 버린다. 이 경우, 잠금 해제 후에 진각실(42)과 지각실(43) 양쪽의 유압이 충분히 상승하여 정상적인 밸브 타이밍 제어를 행할 수 있는 상태로 될 때까지는, 얼마동안 시간이 걸리기 때문에, 앞서 설명한 잠금 해제 직후의 실제 밸브 타이밍(VT)의 과도적인 편차(△VT) 증대를 이상으로 오판정해 버릴 위험이 있다.
그래서, 엔진 제어회로(21)는, 도 24의 잠금 해제 제어 프로그램을 실행함으로써, 잠금 핀(58)의 잠금을 해제한 때에 이상 판정 조건을 완화하여, 잠금 해제 직후의 실제 밸브 타이밍(VT)의 과도적인 편차(△VT) 증대를 이상으로 오판정하는 것을 미연에 방지한다.
이와 같은, 제어를 행하는 도 24의 잠금 해제 제어 프로그램은, 소정주기로 반복 실행된다. 본 프로그램이 기동되면, 우선, 단계(311)에서, 스타터 스위치의 신호와 엔진 회전수를 근거로 잠금 해제 요구가 있는지 아닌지를 판정한다. 예를 들어, 시동후 엔진 회전수가 소정 회전수 이상으로 상승하면, 잠금 해제 요구가 있다고 판정한다. 만약, 잠금 해제 요구가 없으면, 이하의 처리를 수행하지 않고, 본 프로그램을 종료하지만, 잠금 해제 요구가 있으면, 단계(312)로 넘어가서, 잠금 해제 요구 플랙(relflag)을 「온」으로 절환하며, 다음 단계(314)에서, 잠금 해제 제어를 실행하고, 잠금 핀(58)의 잠금을 해제한다. 이 잠금 해제 제어는, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53)에서, 캠축 위상을 중간 잠금 위상으로 유지하기 위한 유지전류를 인가하는 것이며, 진각실(42)과 지각실(43)의 양방향으로 균등하게 유압을 가하면서, 그 유압에 의해 잠금 핀(58)을 잠금 구멍(59)으로부터 눌려져 나오게 하여 잠금을 해제한다.
그리고, 단계(314)에서, 잠금 핀(58)의 잠금 해제가 검출되었는지 아닌지를 판정하고, 잠금 해제가 검출 될 때까지, 잠금 해제 제어를 계속한다. 그 후, 잠금 해제가 검출된 시점에서, 단계(315)로 넘어가서, 잠금 해제 요구 플랙(relflag)을 잠금 해제 요구가 없음을 의미하는 「오프」로 절환한다. 그 후, 단계(316)에서, 잠금 해제 검출후의 경과시간(C2)을 카운트하는 타임 카운터를 리세트한 후, 이 타임 카운터의 값(C2)을 카운터업하고(단계(317)), 잠금 해제 검출후의 경과시간(C2)을 계측한다.
그 후, 단계(318)에서, 잠금 해제 검출후의 경과시간(C2)이 소정 시간()을 넘었는지 아닌지를 판정한다. 여기서, 소정 시간()은, 잠금 해제시에 이상 판정 조건을 완화하는 기간을 설정하는 것이며, 미리 설정한 고정값으로 하여도 좋지만, 유온, 냉각수 온도, 기관 온도 등의 온도 정보를 파라미터로 하는 맵 또는 수식으로 소정 시간()을 설정해도 좋다. 이와 같이 하면, 유온(오일의 점도)에 의해, 캠축 위상의 제어가 안정될 때까지의 기간이 변화하는 경우에 대응하여, 이상 판정 조건을 통상치로 복귀시킬 때까지의 기간을 적절히 설정하는 것이 가능하다.
이렇게 하여, 잠금 해제 검출후의 경과시간(C2)이 소정 시간()을 넘을 때까지, 잠금 해제 직후의 실제 밸브 타이밍(VT)의 과도적인 편차(△VT) 증대를 이상으로 오판정하는 것을 피할 수 있기 때문에, 도 23의 이상 판정 프로그램에서 사용하는 이상 판정 조건중의 이상 판정치(α)와 소정 시간(β)의 양쪽 또는 어느 쪽이든 한쪽을 완화한다(단계(319)). 예를 들면, 이상 판정치(α)를 크게 하기도 하고, 소정 시간(β)을 길게 하기도 한다.
그 후, 잠금 해제 검출후의 경과시간(C2)이 소정 시간()을 넘은 시점에서, 단계(320)로 넘어가서, 이상 판정 조건을 통상치로 복귀시킨다. 또한, 상기 단계(314∼320)의 처리는 이상 판정 조건 완화수단으로서의 역할을 다한다.
이상 설명한 도 24의 잠금 해제 제어 프로그램을 실행한 경우의 제어예를 도 25의 타임 챠트를 이용해 설명한다. 스타터 스위치의 신호와 엔진 회전수를 근거로, 시동후, 엔진 회전수가 소정 회전수 이상으로 상승했다고 판단한 때, 잠금 해제 요구 플랙(relflag)을 「온」으로 절환한다. 이와 같이, 잠금 해제 제어를 개시하여, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53)에서, 캠축 위상을 중간 잠금 위상으로 유지하기 위한 유지전류를 인가하는 것이며, 진각실(42)과 지각실(43) 양쪽으로 균등하게 유압을 가하면서, 그 유압에 의해 잠금 핀(58)을 잠금 구멍(59)으로부터 눌려져 나오게 하여 잠금을 해제한다.
이 잠금 해제가 검출된 시점에서, 잠금 해제 검출후의 경과시간(C2)을 타임 카운터로 카운트하고, 잠금 해제 검출후의 경과시간(C2)이 소정 시간()을 넘을 때까지, 이상 판정 조건을 완화한다. 그 후, 잠금 해제 검출후의 경과시간(C2)이 소정 시간()을 넘은 시점에서, 이상 판정 조건을 통상치로 복귀시킨다.
이와 같이, 잠금 해제 검출후의 경과시간(C2)이 소정 시간()을 넘을 때까지, 이상 판정 조건을 완화하면, 잠금 해제 직후의 실제 밸브 타이밍(VT)의 과도적인 편차(△VT) 증대를 이상으로 오판정하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 더구나, 잠금 해제 직후에도, 완화한 이상 판정 조건으로 이상 판정 처리를 계속할 수 있기 때문에, 만약 이상이 발생하고 있다면, 그 이상을 조기에 검출하는 것이 가능하며, 이상의 조기 검출과 오검출 방지를 양립시키는 것이 가능하다.
엔진(11)이 정지할 때는, 엔진 회전수(오일 펌프(28)의 회전수)가 낮아져서 압력이 낮아지기 때문에, 캠축(16)의 부하 토르크에 의해 캠축 위상이 자연히 지각측으로 변화해 가며, 그 과정에서, 도 21에 나타낸 바와 같이, 잠금 핀(58)을 잠금 구멍(59)으로 들어가게 하여 캠축 위상을 중간 잠금 위상에서 고정할 필요가 있다. 그러나, 엔진(11)이 정지할 때, 이미 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 지각측에 있다면, 유압 저하에 의해 캠축 위상이 지각측으로 변화해 가도, 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)에 도달하지 않기 때문에, 캠축 위상을 중간 잠금 위상에서 고정할 수 없다.
그래서, 엔진 제어회로(21)는, 도 26에 나타낸 진각 제어 프로그램을 실행하는 것이며, 엔진 정지시 등, 캠축위상을 중간 잠금 위상으로 고정할 필요가 있을 때, 캠축 위상을 고정하기 위해 진각시키도록 유압 제어 밸브(29)를 제어한다(「잠금 진각 제어」).
도 26의 잠금 진각 제어 프로그램은, 엔진 제어회로(21)의 작동중에 주기적으로 실행된다. 본 프로그램이 기동되면, 우선 단계(321)에서, 엔진 정지 지령이 나왔는지 아닌지를, 점화 스위치(25)가 오프되었는지 아닌지로 판정한다. 이 단계(321)의 처리는 기관 정지지령 검출 역할을 다한다. 전술한 바와 같이, 메인 릴레이(71)는, 점화 스위치(25)의 오프 후에도, 소정 시간 온상태로 유지되기 때문에, 그 기간에, 이하에서 서술하는 잠금 진각 제어를 실행할 수 있다.
만약 단계(321)에서 점화 스위치(25)가 오프되어 엔진 정지 지령이 나왔다고 판정된 경우는, 단계(322)로 넘어가서, 캠축 위상의 진각 제어를 개시한다. 이 진각 제어는, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 통전을 정지시켜, 유압 제어 밸브(29)의 스프링(54)으로 밸브 몸통을 진각실(42)로 유압을 공급하는 위치로 절환하고, 캠축 위상을 진각시키는 방향으로 유압을 작용시키며, 동시에 지각실(43)의 유압을 드레인(drain)으로 배출시킨다. 이 때, 엔진 정지 지령후에는, 연료 분사가 정지되기 때문에, 엔진 회전수(오일 펌프 회전수)가 낮아져서 유압이 낮아지고 있지만(도 27 참조), 아이들링(idling) 가능한 회전수이면, 전술한 비틀림 코일 스프링(55)의 진각 방향 스프링 힘을 보조로 하여 유압에 의해 진각 제어가 가능하게 된다.
진각 제어 개시후, 단계(323)로 넘어가서, 크랭크각 센서(20) 및 캠각 센서(19)의 출력 신호를 근거로 산출된 캠축 위상(흡기 밸브의 실제 밸브 타이밍)이 중간 잠금 위상보다도 진각했는지 아닌지를 판정하며, 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 진각되어 있지 않다면, 단계(324)로 넘어가서, 캠축 위상의 진각 제어(솔레노이드(53)의 통전 정지)를 계속한다.
이에 대해, 단계(323)에서, 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 진각되어 있다고 판정된 경우는, 단계(325)로 넘어가서, 캠축 위상을 중간 잠금 위상과 일치시키도록 유압 제어 밸브(29)를 피드백 제어한다.
그 후, 단계(324) 또는 단계(325)로부터 단계(326)로 넘어가서, 엔진(11)이 정지(엔진 회전수가 0)했는지 아닌지를 판정하고, 엔진(11)이 정지해 있지 않으면, 상기 단계(323)로 되돌아 가서, 캠축 위상의 진각 제어 또는 중간 잠금 위상으로의 피드백 제어를 반복한다(단계(323∼325)). 이와 같이 하여, 캠축 위상이 중간 잠금 위상 부근으로 제어되고 있는 사이에, 엔진 회전수의 저하에 수반되는 유압의 저하에 의해 잠금 핀(58)의 스프링(62) 힘이 유압보다 세어지면, 잠금 핀(58)이 돌출하여 잠금 구멍(59)으로 들어가서, 갬축 위상이 중간 잠금 위상에서 고정된다. 그 후, 단계(326)에서, 엔진이 정지했다고 판정된 때, 본 프로그램을 종료한다.
한편, 단계(321)에서, 점화 스위치(25)가 온으로 판정된 경우는, 단계(327)로 넘어가서, 밸브 타이밍 제어에 사용하는 센서(크랭크각 센서(20) 및 캠각 센서(19) 등)의 이상이 있는지 없는지를 판정한다. 이 단계(327)의 처리는 이상 판정으로서의 역할을 다하는 것이다. 센서가 이상없는 것으로 판정된 경우는, 단계(328)로 넘어가서, 엔진 스톨 경향인지 아닌지, 즉, 엔진 스톨(engine-stall)이 발생하기 쉬운 운전 상태인지 아닌지를 판정한다. 엔진 스톨 경향은, 예를 들면, 엔진 저회전 영역에 있어서의 엔진 회전 변동의 크기로 판정한다. 이 단계(328)의 처리는 엔진 스톨 경향 판정의 역할을 다하는 것이다. 이 단계(328)에서, 엔진 스톨 경향이 아니라고 판정된 경우는, 단계(329)로 넘어가서, 엔진 회전수가 소정 회전수(S) 이하인지 아닌지를 판정한다. 여기서, 소정 회전수(S)는, 캠축 위상을 중간 잠금 위상까지 진각시키는데 필요한 유압을 확보할 수 없게 되는 회전수다도 조금 높은 회전수로 설정된다.
단계(328)에서 엔진 스톨 경향으로 판정된 경우 또는 단계(329)에서 엔진 회전수가 소정 회전수(S) 이하로 판정된 경우에는, 단계(322)로 넘어가서, 캠축 위상의 진각 제어(솔레노이드(53)의 통전 정지)를 개시하고, 엔진(11)이 정지할 때까지, 캠축 위상의 진각 제어 또는 중간 잠금 위상으로의 피드백 제어를 반복한다(단계(323)∼단계(326)). 이에 의해, 캠축 위상이 중간 잠금 위상 부근으로 제어되고 있는 사이에, 잠금 핀(58)의 스프링(62) 힘이 유압보다 세어지면, 잠금 핀(58)에 의해 캠축 위상이 중간 잠금 위상에서 고정된다.
앞서 설명한 단계(328), (329)에서, 함께 「NO」로 판정된 경우는, 정상적인 엔진 운전 상태로 판단하여, 단계(330)로 넘어가서, 캠축 위상(실제 밸브 타이밍)을 목표 위상(목표 밸브 타이밍)으로 제어하는 통상의 밸브 타이밍 제어를 실시한다.
한편, 상기 단계(327)에서, 센서의 이상이 있는 것으로 판정된 경우는, 캠축 위상을 목표 위상으로 정확하게 제어할 수 없는 상태이기 때문에, 단계(331)로 넘어가서, 캠축 위상의 진각 제어(솔레노이드(53)의 통전 정지)를 실시한다. 센서의 이상이 있는 경우는, 엔진(11)이 정지할 때까지, 캠축 위상의 진각 제어가 행하여지며, 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 진각측으로 위치하도록 된다.
이상 설명한 잠금 진각 제어의 실행예를, 도 27의 타임 챠트를 사용하여 설명한다. 도 27은, 점화 스위치(25)를 오프할 때(아이들링 운전시), 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 지각측으로 제어되고 있는 시스템에 적합한 예이다.
점화스위치(25)를 오프하면, 연료 분사가 정지되기 때문에, 엔진 회전수(오일 펌프 회전수)가 낮아져서 유압이 낮아지고 있지만, 점화 스위치(25)의 오프에 의해, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 통전이 정지되어서, 유압 제어 밸브(29)의 스프링(54)에 의해 밸브 몸통이 진각실(42)로 유압을 공급하는 위치로 절환된다. 이와 같이, 캠축 위상의 진각 제어가 개시되어, 캠축 위상이 진각 방향으로 변화해 간다.
그 후,도 27에 점선으로 나타낸 바와 같이, 만약 캠축 위상이 중간 잠금 위상을 넘어 가서 진각한 경우는, 솔레노이드(53)의 제어전류를 피드백 제어하여 캠축 위상을 중간 잠금 위상으로 되돌린다. 이와 같은 진각 제어 또는 중간 잠금 위상으로의 피드백 제어에 의해, 캠축 위상이 중간 잠금 위상 부근으로 제어되고 있는 사이에, 잠금 핀(58)의 스프링(62) 힘이 유압보다 세어지면, 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)으로 들어가서, 캠축 위상이 중간 잠금 위상에서 고정된 상태로 된다. 그 후, 엔진(11)이 정지한다.
이상의 설명으로부터 분명해진 바와 같이, 점화 스위치(25)가 오프되면, 잠금 진각 제어에 의해 캠축 위상을 중간 잠금 위상 이상으로 진각시키기 때문에, 점화 스위치(25)의 오프 시에 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 지각측에 있었다고 해도, 잠금 진각 제어로 캠축 위상을 중간 잠금 위상에서 확실하게 고정하는 것이 가능하다. 이에 의해, 다음 번의 엔진의 시동성을 향상시키는 것이 가능한 것과 함께, 시동시의 베인의 진동에 의한 소음을 방지하는 것이 가능하다.
게다가, 잠금 진각 제어시에, 이미 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 진각측에 위치할 때, 혹은, 잠금 진각 제어에 의해 캠축 위상이 중간 잠금 위상을 지나쳐서 진각한 때에, 중간 잠금 위상으로의 피드백 제어를 행하도록 했기 때문에, 피드백 제어에 의해 빠르면서도 보다 확실하게 고정하는 것이 가능하다.
단, 중간 잠금 위상으로의 피드백 제어를 행하지 않는 구성으로 해도 좋다. 이 경우에도, 잠금 진각 제어에 의해 캠축 위상이 중간 잠금 위상 이상으로 진각하면, 그 후, 엔진 회전수(펌프 회전수)의 저하에 수반되는 유압 저하에 의해, 캠축 위상이 지각측으로 변화해 가는 과정에서 반드시 중간 잠금 위상에 도달하게 되어, 캠축 위상을 중간 잠금 위상으로 확실하게 고정할 수 있다.
또한, 엔진 스톨이 발생하기 쉬운 운전 상태인 때에도 잠금 진각 제어하도록 하고 있기 때문에, 엔진 스톨시에도, 캠축 위상을 중간 잠금 위상에서 확실하게 고정하는 것이 가능하며, 다음 번의 엔진 시동성을 향상시킬 수 있다.
그러나, 엔진 회전수(오일 펌프의 회전수)가 낮아지면, 유압이 낮아지기 때문에, 엔진 회전수가 지나치게 낮아지면, 캠축 위상을 중간 잠금 위상까지 진각시키는데 필요한 유압을 확보할 수 없게 될 우려가 있다. 그러나, 제 3 실시예에서는, 엔진 회전수가 소정 회전수(S) 이하로 된 때, 즉, 엔진 회전수가 캠축 위상을 중간 잠금 위상까지 진각시키는데 필요한 유압을 확보할 수 없게 되는 저회전 영역에 도달하기 전에, 잠금 진각 제어를 개시하도록 하고 있기 때문에, 엔진 회전수 저하에 의한 유압 저하에 의해 캠축 위상을 중간 잠금 위상까지 진각시킬 수 없게 되는 사태를 미연에 피하는 것이 가능하다.
또한, 센서의 이상이 있는 것으로 판정된 때, 잠금 진각 제어를 실시하도록 하고 있기 때문에, 센서 이상때문에 캠축 위상을 목표 위상으로 제어할 수 없는 상태에서도, 엔진(11)을 정지시킬 때는, 캠축 위상을 중간 잠금 위상보다도 진각측으로 위치시키는 것이 가능하다. 이때문에, 센서의 이상 발생시에도, 엔진 정지시에, 엔진 회전수(펌프 회전수)의 저하에 수반되는 유압의 저하에 의해, 캠축 위상이 지각측으로 변화해 가는 과정에서, 반드시 중간 잠금 위상에 도달하도록 되어, 캠축 위상을 중간 잠금 위상에서 확실하게 고정하는 것이 가능하다.
또한 센서를 포함한 밸브 타이밍 제어 시스템 전체의 이상 유무를 감시하여, 밸브 타이밍 제어가 이상하게 된 때, 잠금 진각 제어를 실시하도록 해도 좋다.
또한, 유압 제어 밸브(29)는, 솔레노이드(53)의 통전 정지시에, 스프링(54)에 의해 밸브 몸통이 진각실(42)로 유압을 공급하는 위치로 자동적으로 절환되도록 되어 있기 때문에, 만일 잠금 진각 제어 도중에 메인 릴레이(71)가 오프되어도, 계속해서 캠축 위상을 진각시키는 방향으로 유압을 이동시키는 것이 가능하고, 캠축 위상을 중간 잠금 위상 이상으로 진각시키는 것이 가능하다. 단, 본 발명은, 솔레노이드(53)의 통전시, 캠축 위상을 진각시키는 방향으로 유압이 이동하도록 해도 좋다.
그런데, 점화 스위치(25)를 오프할 때, 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 진각측으로 제어되어 있는 상태에서는, 잠금 진각 제어를 행하지 않고서도 캠축 위상을 중간 잠금 위상으로 고정하는 것이 가능하다. 이 경우에도, 잠금 진각 제어를 행하는 것으로 하면, 잠금 진각 제어에 의해 캠축 위상이 중간 잠금 위상으로부터 멀어져 가기 때문에, 캠축 위상을 중간 잠금 위상에서 고정시킬 때까지의 시간이 길어져 버린다.
그래서, 도 26의 진각 제어 프로그램에 있어서, 단계(322)의 앞에, 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 지각측으로 위치하는지 아닌지를 판정하는 처리를 추가하고, 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 지각측으로 위치한다고 판정된 때에만, 단계(322) 이하의 잠금 진각 제어를 실시하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 잠금 진각 제어가 불필요한 때에, 쓸데 없는 잠금 진각 제어를 행하지 않고 끝내어서, 캠축 위상을 중간 잠금 위상에서 고정시킬 수 있을 때까지의 시간을 단축하는 것이 가능하다.
또한 점화 스위치(25)의 오프 후에도, 메인 릴레이(71)를 소정 시간 온상태로 유지하고, 그 기간에, 도 26의 잠금 진각 제어 프로그램을 실행할 수 있도록 되어 있지만, 유압 제어 밸브(29)의 밸브 몸통을 스프링(54)에 의해 진각실(42)로 유압을 공급하는 위치로 누르는 구성으로 한 경우에는, 점화 스위치(25)의 오프와 동시에 메인 릴레이(71)를 오프하여, 시스템의 전원 공급을 차단하도록 해도 좋다. 이 경우에는, 점화 스위치(25)의 오프와 동시에 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53) 통전이 정지되기 때문에, 유압 제어 밸브(29)의 스프링(54)에 의해 밸브 몸통이 진각실(42)로 유압을 공급하는 위치로 절환되어, 캠축 위상을 진각시키는 방향으로 유압이 이동하게 된다. 이와 같이, 전원 공급이 차단된 상태에서도, 캠축 위상을 중간 잠금 위치 이상으로 진각시키는 것이 가능하고, 캠축 위상을 중간 잠금 위상으로 고정하는 것이 가능하다.
(제 4 실시예)
도 28 내지 도 31에 도시한 본 발명의 제 4 실시예에서는, 진각실(42)과 지각실(43)과는 별도의 경로로 잠금 구멍(59) 내의 잠금 해제실(60)로 유압을 공급하는 구성으로 되어 있다.
도 28 내지 도 31에 나타낸 바와 같이, 진각실(42)와 지각실(43)의 유압을 제어하는 유압 제어 밸브(29) 외에, 잠금 해제 전용의 해제 유압 제어 밸브(78)(유체 압력 제어수단)가 설치되어 있다. 흡기측 캠축(16)의 외주부에 추가 형성된 환형의 해제홈(77)이 해제 유압 제어밸브(78)에 접속되어, 오일 펌프(28)에서 올라온 오일이 해제 유압 제어 밸브(78)를 통해 해제홈(77)으로 공급된다. 해제홈(77)에 접속된 해제 유로(79)는, 흡기측 캠축(16) 및 볼트(37)의 내부를 관통하여 로터(35) 내부에 형성된 연통공(80)과 연통하도록 형성되어, 이 연통공(80)이 로터 해제홈(63)과 연통하고 있다(도 29 및 도 31 참조).
해제 유압 제어 밸브(78)는, 솔레노이드(82)와 스프링(81)으로 밸브 몸통을 구동하는 2 포트 3 위치 절환 밸브이고, 밸브 몸통의 위치를, 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)으로 유압을 공급하는 위치와, 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)을 오일 펌프(28)과 드레인중 어느 곳에도 접속하지 않은 위치와의 사이에서 절환하도록 되어 있다.
제 4 실시예에서는, 엔진 제어회로(21)가, 도 31의 잠금 해제 제어 프로그램을 실행한다. 본 프로그램에서는, 단계(401)에서 잠금 상태로 판정되면, 단계(402)로 넘어가서, 해제 유압 제어 밸브(78)의 솔레노이드(82)의 제어전류를, 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)으로 유압을 공급하지 않는 위치(예를 들면, 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)을 드레인과 접속하는 위치)로 밸브 몸통이 절환되도록 제어한다.
그 후, 단계(403)으로 넘어가서, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53)의 제어전류를 지각실(43)로만 유압을 공급하도록 제어하며, 다음의 단계(404)에서, 지각실(43)로의 유압 공급 개시로부터 소정 시간(S)이 경과했는지 아닌지를 판정한다. 여기서, 소정 시간(S)은, 유압의 공급에 의해 장치 내부의 에어가 빠지는데 필요한 시간으로 설정된다. 만약 소정 시간(S)이 경과하고 있지 않으면, 아직도 장치 내부의 에어 빼기가 충분하지 않다고 판단하여, 단계(404)에서 대기한다.
그 후, 단계(404)에서, 지각실(43)로의 유압 공급 개시로부터 소정 시간(S)이 경과했다고 판정된 때, 장치 내부의 에어 빼기가 되었다고 판단하여, 단계(405)로 넘어가서, 유압 제어 밸브(29)의 솔레노이드(53)의 제어전류(I)를 보호전류(Ih)에 설정하여, 진각실(42)과 지각실(43) 양방향으로 유압을 공급하며, 다음 단계(406)에서, 시동 완료로부터 소정 시간(T)이 경과했는지 아닌지를 판정한다. 이 소정 시간(T)은, 냉각수 온도, 기관 온도, 유체 온도 등에 따라서 맵 또는 관련 수식에 의해 산출되어, 시동 완료로부터 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압을 공급하는데 필요한 시간보다도 약간 긴 시간으로 설정된다. 시동 완료로부터 소정 시간(T)이 경과하고 있지 않으면, 아직도 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압을 공급할 수 없다고 판단하여, 단계(406)에서 대기한다.
그 후, 단계(406)에서, 시동 완료로부터 소정 시간(T)이 경과했다고 판정된 때, 캠축 위상을 제어하는데 충분한 유압이 공급되었다고 판단하여, 단계(407)로 넘어가서, 해제 유압 제어 밸브(78)의 솔레노이드(82) 제어전류를 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)으로 유압을 공급하도록 제어하여, 잠금 핀(58)의 잠금을 해제한다.
이상 설명한 제 4 실시예에 있어서도, 시동시에 잠금 핀(58)의 잠금이 해제되어 버리는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 시동성 악화, 엔진 제어성 악화, 소음 등의 문제를 피할 수 있다.
그런데, 진각실(42)과 지각실(43)과는 별도의 경로로 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)으로 유압을 공급하는 시스템에서는, 잠금 핀(58)의 잠금을 해제할 때, 진각실(42)과 지각실(43)의 양방향으로 유압을 동시에 공급하도록 해도 좋지만, 그렇게 하면, 장치 내부로 들어온 에어가 빠져 나갈 곳이 없게 되어 버려서, 진각실(42) 및 지각실(43)에 에어가 차서 유압의 공급이 방해되어 버릴 우려가 있다.
그 점에서, 제 4 실시예에서는, 잠금 핀(58)의 잠금을 해제할 때, 우선, 지각실(43)로 유압을 공급하여 장치 내부의 에어 빼기를 하고, 에어가 빠지는데 필요한 소정 시간(S)이 경과하고 나서, 진각실(42)과 지각실(43)의 양방향으로 유압을 공급하도록 하고 있기 때문에, 잠금 해제를 행할 때마다 장치 내부의 에어 빼기를 행하는 것이 가능하여, 진각실(42) 및 지각실(43)에 에어가 차는 것을 방지할 수 있고, 에어에 의한 유압의 공급 불량을 방지하는 것이 가능하며, 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 4 실시예에서는, 지각실(43)로 유압을 공급하고 나서 양실(42), (43)로 유압을 공급하도록 했지만, 진각실(42)로 유압을 공급하고 나서 양실(42), (43)로 유압을 공급하도록 해도 좋다.
또한, 진각실(42)과 지각실(43)의 유압 제어와, 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)의 유압 제어를 별도의 제어 밸브(유압 제어 밸브(29)와 해제 유압 제어 밸브(78))로 행하도록 했지만, 진각실(42)과 지각실(43)의 유압 제어와, 잠금 해제실(60)과 잠금 해제홈(63)의 유압 제어를 하나의 제어 밸브로 행하도록 해도 좋다.
(제 5 실시예)
제 3 실시예에서는, 이상 판정 조건을 완화하는 기간을 잠금 해제 검출후의 경과시간(C2)으로 설정했지만, 도 32에 나타낸 제 5 실시예에서는, 잠금 해제후에 실제 밸브 타이밍(VT)(캠축 위상)이 중간 잠금 위상 부근의 소정 범위 내에서 소정 시간 이상 머무르고 있는지 아닌지로 이상 판정 조건을 완화하는 기간의 종료 시기를 판단한다. 즉, 진각실(42)과 지각실(43) 양방향의 유압이 불균형한 상태에서, 잠금 핀(58)의 잠금이 해제되면, 잠금 해제 순간에 캠축 위상이 유압이 높은 쪽에 의해 눌려져 급변해 버리지만, 그 후, 진각실(42)과 지각실(43) 양쪽의 유압이 균형되게 되어 캠축 위상이 제어 가능한 상태로 되면, 캠축 위상이 목표치(중간 잠금 위상 부근)로 제어되게 된다. 따라서, 잠금 해제후에 실제 밸브 타이밍(VT)이 중간 잠금 위상 부근의 소정 범위 내에서 소정 시간 이상 머무르고 있으면, 실제 밸브 타이밍(VT)의 제어가 안정되었다고 판단할 수 있다. 이 경우는, 즉시 이상 판정 조건을 통상치로 복귀시켜도, 잠금 해제 직후의 실제 밸브 타이밍(VT)의 과도적인 편차(△VT) 증대를 이상으로 오판정하는 일이 없다.
따라서, 도 32의 잠금 해제 제어 프로그램에 의해, 이상 판정 조건의 완화/복귀를 제어한다. 본 프로그램에서도, 단계(501)∼단계(505)에 있어서, 도 24의 단계(311)∼단계(315)와 동일한 처리를 수행하고, 잠금 해제 요구에 따라서 잠금 핀(58)의 잠금을 해제하여, 잠금 해제 요구 플랙(relflag)을 「오프」로 절환한다.
그 후, 단계(506)에서, 크랭크각 센서(20) 및 캠각 센서(19)의 출력신호를 근거로 흡기 밸브의 실제 밸브 타이밍(VT)(흡기측 캠축(16)의 실제 진각량)을 검출한 후, 단계(507)로 넘어가서, 실제 밸브 타이밍(VT)이 중간 잠금 위상 부근의 소정 범위내(VTA〈VT〈VTB)에 있는지 아닌지를 판정한다. 만약 실제 밸브 타이밍(VT)이 중간 잠금 위상 부근의 소정 범위 내에 없으면, 단계(508)로 넘어가고, 실제 밸브 타이밍(VT)이 중간 잠금 위상 부근의 소정 범위내에 들어가 있는 시간(C3)을 카운트하는 타임 카운터를 리세트하여, 단계(511)로 넘어가고, 잠금 해제 직후의 실제 밸브 타이밍(VT)의 과도적인 편차(△VT) 증대를 이상으로 오판정하는 것을 피하기 위해, 도 23의 이상 판정 프로그램에서 사용하는 이상 판정 조건중의 이상 판정치(α)와 소정 시간(β)의 양쪽 또는 어느 쪽이든 한 쪽을 완화하여, 상기 단계(506)로 되돌린다.
한편, 실제 밸브 타이밍(VT)이 중간 잠금 위상 부근의 소정 범위 내에 있으면, 단계(509)로 넘어가서, 타임 카운터의 값(C3)을 카운트업하며, 실제 밸브 타이밍(VT)이 중간 잠금 위상 부근의 소정 범위 내에 들어가 있는 시간(C3)을 카운트한다. 그리고, 다음의 단계(510)에서, 이 시간(C3)이 소정 시간(δ)을 넘었는지 아닌지를 판정하며, 소정 시간을 넘고 있지 않으면, 단계(511)로 넘어가서, 이상 판정 조건을 완화하여, 상기 단계(506)로 되돌린다. 이와 같은 처리를 반복함으로써, 실제 밸브 타이밍(VT)이 중간 잠금 위상 부근의 소정 범위 내에 들어가 있는 시간(C3)이 소정 시간을 넘을 때까지, 이상 판정 조건을 완화한 상태를 지속시킨다.
그 후, 실제 밸브 타이밍(VT)이 중간 잠금 위상 부근의 소정 범위 내에 들어가 있는 시간(C3)이 소정 시간을 넘은 시점에서, 단계(512)로 넘어가서, 이상 판정 조건을 통상치로 복귀시키며, 다음의 단계(513)에서, 타임 카운터의 값(C3)을 리세트하여 본 프로그램을 종료한다.
이상 설명한 제 5 실시예에서는, 잠금 해제후의 실제 밸브 타이밍(VT)(캠축 위상)의 거동으로부터 밸브 타이밍 제어가 실제로 안정되었는지 아닌지를 판단하여, 이상 판정 조건을 통상치로 복귀시키는 것이 가능하며, 보다 확실하게 이상의 오검출을 방지하는 것이 가능하다.
(제 6 실시예)
제 3, 5 실시예에서는, 시동후, 엔진 회전수가 소정 회전수 이상으로 상승한 시점에서 즉시 잠금 핀(58)의 잠금을 해제하도록 했지만, 이와 같이 하면, 엔진 정지시에 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)으로 들어가기 어려운 경우가 있다. 예를 들면, 저온시에 유온이 그다지 상승하지 않는 가운데 엔진(11)을 정지시키도록 한 경우는, 유압 회로중의 오일 점도가 크고, 오일의 유동성이 나쁘기 때문에, 엔진 정지시에 잠금 구멍(59)으로부터 오일이 빠지기 어려워서, 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)으로 들어가기 어렵다. 이와 같은 상태일 때, 엔진 운전중에 잠금 핀(58)의 잠금을 해제해 버리면, 그 후의 엔진 정지시에 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)으로 들어가기 어려워서, 캠축 위상을 중간 잠금 위상으로 고정시킬 수 없을 가능성이 있다.
그래서, 제 6 실시예에서는, 도 33의 잠금 해제 허가/금지 프로그램에 의해, 시동후에 캠축 위상이 움직이기 쉬운 상태로 될 때까지 잠금 핀(58)의 잠금 해제를 금지한다. 이 실시예에서는, 캠축 위상의 이동이 유압 회로중의 오일의 점도(유온)에 따라 변화하는 것을 고려하여, 유온의 대용 정보인 냉각수 온도를 이용해 캠축 위상이 움직이기 쉬운 상태인지 아닌지를 판정한다.
도 33의 잠금 해제 허가/금지 프로그램이 기동되면, 우선 단계(601)에서, 냉각수 온도가 소정 온도(Tc)보다 낮은지 아닌지를 판정한다. 만약 냉각수 온도가 소정 온도(Tc)보다 낮으면, 유압 회로중의 오일 점도가 높아져서, 잠금 핀(58)이 잠금 구멍(59)으로 들어가기 어렵다고 판단하여, 단계(602)로 넘어가서, 잠금 해제를 금지한다. 이 경우는, 잠금 핀(58)을 고정시킨 상태 그대로 엔진 운전이 계속되어, 밸브 타이밍 제어가 수행되지 않는다.
그 후, 냉각수 온도가 소정 온도 이상으로 상승한 시점에서, 캠축 위상이 움직이기 쉬운 상태로 되었다고 판단하여, 단계(603)로 넘어가서, 잠금해제를 허가한다. 이 경우는, 그 밖의 잠금 해제 조건이 성립하고 있으면, 잠금 해제 제어가 실행되고, 잠금 핀(58)의 잠금이 해제되어 통상의 밸브 타이밍 제어가 개시된다.
제 6 실시예에 의하면, 시동후에 캠축 위상이 움직이기 쉬운 상태로 될 때까지 잠금 핀(58)의 잠금 해제를 금지하도록 했기 때문에, 시동후에 캠축 위상이 움직이기 쉬운 상태로 되기 전에 엔진(11)이 정지되면, 잠금 핀(58)에 의해 캠축 위상이 고정된 상태에서 엔진(11)이 정지한다. 이 때문에, 다음번의 시동시에, 확실하게 잠금 핀(58)으로 캠축 위상을 고정한 상태로 시동하는 것이 가능하고, 잠금 불량에 의한 시동성 악화, 소음 등의 문제를 피할 수 있다.
또한, 이 실시예에서, 유온 및 엔진 온도를 이용하여 캠축 위상이 움직이기 쉬운 상태인지 아닌지를 판정하여도 좋다. 또한, 밸브 타이밍 제어 시스템의 이상이 검출된 때, 캠축 위상이 움직이기 어렵다고 판단하여, 잠금 핀(58)의 잠금 해제를 금지하도록 해도 좋다.
(제 7 실시예)
제 7 실시예에서는, 캠축 위상이 중간 잠금 위상까지 진각한 시점에서, 즉시 엔진 제어 회로(21)는, 도 26(제 3 실시예)의 잠금 진각 제어 프로그램과 함께, 도 34의 메인 릴레이 제어 프로그램을 실행한다. 도 34의 메인 제어 프로그램은, 점화 스위치(25)의 오프와 동시에 기동되어, 메인 릴레이 제어 수단으로서의 역할을 다한다. 본 프로그램에서는, 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 진각했는지 아닌지를 판정하는 처리(단계(701))와, 점화 스위치(25)의 오프로부터 소정 시간이 경과했는지 아닌지를 판정하는 처리(단계(702))를 소정 주기로 반복한다. 여기서, 소정 시간은, 예를 들면 캠축 위상이 중간 잠금 위상 이상으로 진각하는데 필요한 시간 정도의 여유를 가지게 하여 설정되어 있다.
그 후, 단계(701)과 단계(702)의 어느 쪽이든 한쪽에서 「Yes」로 판정된 때, 단계(703)로 넘어가서, 메인 릴레이(71)를 오프하여 본 프로그램을 종료한다. 또한, 캠축 위상이 중간 잠금 위상까지 진각한 시점에서 즉시 메인 릴레이(71)를 오프시키기 때문에, 도 26의 잠금 진각 제어 프로그램을 실행하는 경우, 중간 잠금 위상으로의 피드백 제어 처리(단계(323, 325))가 필요없게 된다.
이상 설명한 제 7 실시예에 의하면, 도 35에 나타낸 바와 같이, 잠금 진각 제어에 의해 캠축 위상이 중간 잠금 위상에 도달한 시점에서, 메인 릴레이(71)를 오프한다(도 35 내의 실선). 이에 의해, 점화 스위치(25) 오프후의 메인 릴레이(71)의 온시간(전원 공급 시간)을 언제나 필요한 만큼 최소한으로 설정하는 것이 가능하다. 또한, 시스템 이상이 발생한 경우의 페일 세이프(fail-safe)로서, 점화 스위치(25)의 오프로부터 소정 시간이 경과할 때까지, 캠축 위상이 중간 잠금 위상보다도 진각될 수 없는 경우에는, 소정 시간(T)이 경과한 시점에서, 메인 릴레이(71)를 오프한다(도 35의 이점쇄선). 이에 의해, 시스템 이상시에, 메인 릴레이(71)가 장시간 온되어 지속되는 사태를 미연에 방지하는것이 가능하다. 도 34의 단계(702)에 대한 처리를 생략하도록 해도 좋다.
이상 설명한 각 실시 형태는, 본 발명을 흡기 밸브의 가변 밸브 타이밍 제어 장치에 적용한 것이지만, 본 발명은, 배기 밸브의 가변 밸브 타이밍 제어장치에 적용해도 좋다. 기타, 본 발명은, 밸브 타이밍 조정장치의 구조를 적당히 변경해도 좋으며, 요는, 캠축 위상을 중간 잠금 위상에서 고정시키는 방식의 밸브 타이밍 조정장치이면 좋다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 내연기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치에 의해, 시동시에 부주의로 캠축 위상의 잠금이 해제되어 버리는 것을 확실하게 방지할 수 있으며, 잠금 해제 직후의 캠축 위상의 과도적인 거동을 이상으로 오판정하는 것을 미연에 방지함으로써, 이상 판정의 신뢰성을 향상시키는 것과 함께, 캠축 위상을 고정하지 않은 상태에서 시동하는 것을 방지함으로써, 잠금 불량에 의한 시동성 악화 및 소음 등의 문제를 피할 수 있는 효과가 있다.

Claims (20)

  1. 내연 기관의 크랭크축과 같은 속도로 회전하는 제 1 회전체와, 이 제 1 회전체와 동축상에 배치되어, 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 개폐구동하는 캠축에 연결된 제 2 회전체와,
    상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체중 어느 쪽이든 한쪽에 설치되어, 양회전체 사이에 형성된 유체실을 진각실과 지각실로 구분하는 베인과,
    상기 진각실과 상기 지각실로 공급하는 유체 압력을 제어하는 유체압력 제어수단과,
    상기 유체압력 제어수단을 제어하여 상기 진각실과 상기 지각실의 유체압력을 각각 변화시켜 상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체를 상대 회동시키는 것으로, 상기 크랭크축에 대한 상기 캠축의 회전 위상(이하, 「캠축 위상」이라 한다)을 변화시켜 밸브 타이밍을 가변 제어하는 밸브 타이밍 제어수단과,
    내연기관의 정지중 및 시동시에 상기 캠축 위상을 그 조정 가능 범위의 중간 잠금 위상에서 고정시키도록 눌려진 잠금수단과,
    상기 잠금수단에 의한 상기 캠축 위상의 잠금을 해제하는 유체 압력이 공급되는 잠금 해제실을 포함하여 구성된 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어 장치에 있어서,
    시동시에 상기 잠금 해제실에 잠금 해제를 일으키는 유체 압력이 걸리지 않도록 상기 유체 압력 제어수단을 제어하는 잠금 해제 제어수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 잠금 해제실은, 상기 지각실과 연통되어 이 지각실로부터 유체 압력이 공급되며,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 시동시에, 상기 진각실로만 유체 압력을 공급하도록 상기 유체 압력 제어수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 잠금 해제실은, 상기 진각실과 연통되어 이 진각실로부터 유체 압력이 공급되며,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 시동시에 상기 지각실로만 유체 압력을 공급하도록 상기 유체 압력 제어수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 잠금 해제실은, 상기 진각실과 상기 지각실과는 별도의 경로로 유체 압력이 공급되며,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 시동시에 상기 잠금 해제실에, 잠금 해제를 일으키는 유체 압력이 걸리지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 시동 완료로부터 소정 기간이 경과할 때까지는, 상기 잠금 해제실에, 잠금 해제를 일으키는 유체 압력이 걸리지 않는 제어를 계속하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 상기 소정 기간을 유체 온도에 따라 설정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 상기 소정 기간을 냉각수 온도 또는 기관 온도에 따라 설정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  8. 제 1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 상기 유체압력 제어수단으로 제어하는 유체압력이 소정 압력 이상으로 된 때에 상기 잠금 해제실로 유체 압력의 공급을 개시하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  9. 제 1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 상기 잠금수단의 잠금을 해제할 때, 상기 진각실과 상기 지각실중 적어도 한쪽으로 유체 압력을 공급한 상태에서, 상기 잠금 해제실로 유체 압력을 공급하여 상기 잠금수단의 잠금을 해제하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  10. 제 2항 또는 제 3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 상기 잠금수단의 잠금을 해제할 때, 상기 진각실과 상기 지각실의 양 방향으로 유체 압력을 공급하도록 상기 유체 압력 제어수단을 제어하여 상기 잠금수단의 잠금을 해제하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  11. 제 4항에 있어서,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 상기 잠금수단의 잠금을 해제할 때, 상기 진각실과 상기 지각실중 한쪽 실로 유체 압력을 공급하고 나서 다른 쪽의 실로 유체 압력을 공급하여 양쪽의 실에 유체 압력을 가한 상태에서, 상기 잠금 해제실로 유체 압력을 공급하여 상기 잠금수단의 잠금을 해제하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  12. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠축 위상을 유지하는 상기 유체 압력 제어수단의 제어전류를 유지전류로서 학습하는 유지전류 학습수단을 포함하며,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 상기 잠금수단의 잠금을 해제할 때의 상기 유체 압력 제어수단의 제어전류를, 상기 유지전류 학습수단으로 학습한 유지전류 부근으로 설정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  13. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,
    유체 온도, 냉각수 온도, 기관 온도 등의 온도 정보를 근거로 상기 캠축 위상을 유지하는 상기 유체 압력 제어수단의 제어전류를 유지전류로서 산출하는 유지전류 산출수단을 포함하며,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 상기 잠금수단의 잠금을 해제할 때의 상기 유체 압력 제어수단의 제어전류를, 상기 유지전류 산출수단으로 산출한 유지전류 부근으로 설정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 잠금 해제 제어수단은, 상기 잠금수단의 잠금을 해제할 때의 상기 유체 압력 제어수단의 제어전류를, 상기 유지전류를 소정치 오프셋(offset)시킨 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  15. 내연기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전 위상을 유압으로 변화시켜 밸브 타이밍을 가변 제어하는 밸브 타이밍 제어 수단과,
    내연 기관의 정지중 및 시동시에 상기 캠축 위상을 그 조정 가능 범위의 약 중간에 위치하는 중간 잠금 위상에서 고정시키도록 눌려진 잠금수단과,
    상기 밸브 타이밍 제어수단의 이상 유무를 판정하는 이상 판정수단을 포함하여 구성된 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어 장치에 있어서,
    상기 잠금수단의 잠금을 해제한 때에 상기 이상 판정수단으로 사용하는 이상 판정 조건을 완화하는 이상 판정조건 완화수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 이상 판정조건 완화수단은, 상기 잠금수단의 잠금 해제를 검출하고 나서 소정 기간 경과후에 상기 이상 판정조건을 통상치로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 이상 판정조건 완화수단은, 상기 소정 기간을 유온, 냉각수 온도, 기관 온도 등의 온도 정보를 근거로 설정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  18. 제 15항 내지 제 17항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이상 판정조건 완화수단은, 상기 잠금수단의 잠금 해제후에 상기 캠축 위상이 소정 범위 내에 소정 시간 이상 머무르고 있을 때에 상기 이상 판정조건을 통상치로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  19. 내연 기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전 위상을 유압으로 변화시켜 밸브 타이밍을 가변 제어하는 밸브 타이밍 제어수단과,
    내연 기관의 정지중 및 시동시에 상기 캠축 위상을 그 조정 가능 범위의 대략 중간에 위치하는 중간 잠금 위상에서 고정시키도록 눌려진 잠금수단과,
    상기 밸브 타이밍 제어 수단의 이상 유무를 판정하는 이상 판정수단을 포함하여 구성된 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치에 있어서,
    시동후에 상기 캠축 위상이 움직이기 쉬운 상태로 될 때까지 상기 잠금수단의 잠금 해제를 금지하는 잠금해제 금지수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 잠금해제 금지수단은, 유온, 냉각수 온도, 기관 온도 등의 온도 정보를 근거로 상기 캠축 위상이 움직이기 쉬운 상태인지 아닌지를 판정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어장치.
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