WO2015015960A1 - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

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WO2015015960A1
WO2015015960A1 PCT/JP2014/066854 JP2014066854W WO2015015960A1 WO 2015015960 A1 WO2015015960 A1 WO 2015015960A1 JP 2014066854 W JP2014066854 W JP 2014066854W WO 2015015960 A1 WO2015015960 A1 WO 2015015960A1
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fluid
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lock member
determination
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PCT/JP2014/066854
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沼波晃志
岩屋崇
天野寛之
小林昌樹
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アイシン精機株式会社
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    • F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism

Definitions

  • the present invention relates to a valve opening / closing timing control device that controls a relative rotation phase of a driven side rotating member that rotates integrally with a cam shaft of an internal combustion engine with respect to a driving side rotating member that rotates synchronously with a crankshaft of the internal combustion engine.
  • valve opening / closing timing control device that controls the opening / closing timing of one or both of an intake valve and an exhaust valve has been used in order to improve fuel consumption of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”).
  • engine an internal combustion engine
  • This type of valve opening / closing timing control device controls the opening / closing timing by changing the relative rotation phase between a driving side rotating member that rotates synchronously with the crankshaft and a driven side rotating member that rotates integrally with the camshaft.
  • the optimal opening and closing timing of the intake and exhaust valves varies depending on the engine operating conditions such as when the engine is started and when the vehicle is running.
  • the relative rotational phase of the driven side rotational member (hereinafter referred to as “relative rotational phase”) with respect to the rotation of the driving side rotational member is restricted to a predetermined phase between the most retarded angle phase and the most advanced angle phase.
  • This makes it possible to open and close the intake and exhaust valves that are optimal for starting the engine.
  • HC hydrocarbon
  • Patent Document 1 discloses a variable valve timing control device for an internal combustion engine having a function of locking a rotational phase of a camshaft with respect to a crankshaft of the internal combustion engine with an intermediate lock phase positioned substantially in the middle of the adjustable range.
  • the variable valve timing control device for an internal combustion engine includes a lock control means for controlling the hydraulic control device so that the rotation phase of the camshaft is locked at an intermediate lock phase by a lock pin when a lock request is generated.
  • the lock control means controls the hydraulic control device so that the rotation phase of the cam shaft passes the intermediate lock phase while urging the lock pin in the lock direction when a lock request is generated, and the cam shaft is controlled during this phase variable control.
  • the control amount of the hydraulic control device is further changed by a predetermined amount in the direction of moving the rotational phase of the camshaft. At this time, it is determined that the lock is completed when the rotational phase of the cam shaft does not move.
  • Patent Document 1 controls the rotational phase of the camshaft to pass the intermediate lock phase when a lock request is generated. Further, after the control, when the rotational phase of the cam shaft stops moving near the intermediate lock phase, the control amount of the hydraulic control device is further changed by a predetermined amount in the direction of moving the rotational phase of the cam shaft, and the rotational phase of the cam shaft is further changed. If it does not move, it is determined that the lock is complete. For this reason, the rotational phase of the camshaft may pass the intermediate lock phase, and in this case, it takes time to complete the lock.
  • an object of the present invention is to provide a valve opening / closing timing control device capable of quickly determining that an intermediate lock phase has been reached.
  • the characteristic configuration of the valve timing control apparatus includes a driving side rotating member that rotates synchronously with a crankshaft of an internal combustion engine, a camshaft of the internal combustion engine that rotates together with the driving side.
  • a driven-side rotating member that is rotatable relative to the rotating member; a fluid pressure chamber formed by the drive-side rotating member and the driven-side rotating member; and the fluid pressure chamber, the fluid pressure chamber being a fluid A retarding direction in which the volume of the retarding chamber is increased by the inflow of the fluid, and the relative rotation phase of the driven rotating member with respect to the driving rotating member is partitioned into a retarding chamber and an advance chamber allowing the inflow or discharge of And a vane that selectively moves between an advance angle direction in which the volume of the advance angle chamber increases due to the inflow of the fluid, and one of the drive side rotation member and the driven side rotation member, and the other Vs.
  • a locking member that is movable, and a recess that extends in a circumferential direction and is provided on one of the driving-side rotating member and the driven-side rotating member, and the locking member fits into the recess
  • a locked state in which the relative rotational phase is constrained to an intermediate lock phase between a most advanced angle phase and a most retarded angle phase, and an unlocked state in which the constraint is released by retracting the lock member from the recess.
  • An intermediate locking mechanism that can be switched to the medium, and supply of fluid to the retard chamber and discharge of fluid from the advance chamber, or from the retard chamber so that the lock member reaches the intermediate lock phase.
  • a phase control unit that controls discharge of fluid and supply of fluid to the advance chamber, and the phase control unit supplies fluid to the retard chamber and discharges fluid from the advance chamber; Fluid discharge from the corner chamber Then, after performing one control of the fluid supply to the advance chamber, the lock member is controlled to move toward a determination phase set at a position different from the intermediate lock phase in the recess. When the lock member reaches the determination phase, and when it is determined that the lock member has not reached the determination phase based on the determination result, the relative rotation phase is in the locked state. And a determination unit that determines that there is.
  • the lock member when the lock member is controlled to reach the intermediate lock phase in the state where the current position of the lock member, the intermediate lock phase, and the determination phase are arranged in this order as viewed from the current lock member position, If the lock member does not reach the determination phase in the determination operation (operation to move the relative rotation phase to the determination phase side), the lock member is in the intermediate lock phase (the relative rotation phase of the driven-side rotation member with respect to the drive-side rotation member is intermediate) It is possible to determine that it is a lock phase.
  • the lock member when the lock member is controlled so as to reach the intermediate lock phase in the state where the current position of the lock member, the determination phase, and the intermediate lock phase are arranged in this order as viewed from the current lock member position, the lock member Passes the determination phase, and if the determination phase is not reached again in the final determination operation, it can be determined that the lock member is in the intermediate lock phase.
  • the intermediate lock phase since the determination phase is provided at a position different from the intermediate lock phase in the recess, the intermediate lock phase is set when the relative rotational phase is shifted to the intermediate lock phase. It is possible to determine whether or not the lock member has reached the intermediate lock phase simply by controlling the target position (target phase) to be reached. Further, in the determination operation, it is only necessary to control the lock member so as to move to the determination phase side. Therefore, for example, the time for switching the control valve or the like can be shortened. Therefore, it can be quickly determined that the intermediate lock phase has been reached.
  • phase control unit is configured to supply the fluid to the retard chamber and discharge the fluid from the advance chamber, discharge the fluid from the retard chamber, and supply the fluid to the advance chamber.
  • the determination unit determines that the lock member has not reached the determination phase after performing one control, or when the determination unit determines whether the lock member reaches the determination phase, It is preferable to supply fluid alternately to each of the retard chamber and the advance chamber.
  • the determination phase is provided in any one of the two recesses, and one of the lock members is phased inside the corresponding recess.
  • the determination phase is set to a concave portion corresponding to a portion having a narrow restriction range with respect to the intermediate lock phase.
  • the determination phase can be set within a narrow regulation range, the interval between the determination phase and the intermediate lock phase can be narrowed. Therefore, it is possible to improve the determination accuracy of whether or not the relative rotation phase is the intermediate lock phase.
  • the length of one recess in the circumferential direction is shorter than the length of the other recess, and the determination phase is provided in the recess having a shorter circumferential length. It is.
  • the determination phase can be set within a narrow regulation range, the interval between the determination phase and the intermediate lock phase can be narrowed. Therefore, it is possible to improve the accuracy of determining whether or not the relative rotation phase is the intermediate lock phase.
  • the recess and the lock member are provided one by one, and the depth of the recess increases stepwise along the retardation direction, and the depth of the recess is deeper than other portions in the circumferential direction. Is preferably set so that displacement of the relative rotational phase of the driven-side rotator relative to the drive-side rotator is prohibited when the lock member is fitted into a deep recess.
  • the lock member when viewed from the current position of the lock member, the lock member is controlled so as to reach the intermediate lock phase in the state where the current position of the lock member, the intermediate lock phase, and the determination phase are arranged in this order. If the lock member does not reach the determination phase in the final determination operation, it can be determined that the lock member is in the intermediate lock phase.
  • the lock member when the lock member is controlled so as to reach the intermediate lock phase in the state where the current position of the lock member, the determination phase, and the intermediate lock phase are arranged in this order as viewed from the current lock member position, the lock member Passes the determination phase, and if the determination phase is not reached again in the final determination operation, it can be determined that the lock member is in the intermediate lock phase.
  • the concave portion and the lock member are provided one by one, and the length of the concave portion in the circumferential direction is a relative rotational phase of the driven side rotary body with respect to the driving side rotary body when the lock member is fitted into the concave portion. Is preferably set to be displaceable.
  • the lock member reaches the intermediate lock phase in the state where the current position of the lock member, the intermediate lock phase, and the determination phase are arranged in this order as viewed from the current position of the lock member.
  • the lock member passeses the determination phase, and if the determination phase is not reached again in the final determination operation, it can be determined that the lock member is in the intermediate lock phase.
  • FIG. 2 is a view showing a cross section in an unlocked state taken along line II-II in FIG. It is the figure which showed the cross section of the most retarded angle phase state in the II-II line of FIG. It is the figure which showed the intermediate
  • FIG. 1 is a side sectional view showing an overall configuration of a valve opening / closing timing control device 1 according to the present embodiment.
  • 2 to 4 are cross-sectional views of various states taken along line II-II in FIG.
  • the valve opening / closing timing control device 1 is mounted on a vehicle including an engine as the internal combustion engine E as a drive source, or a hybrid vehicle including a drive source including an engine and an electric motor.
  • the valve opening / closing timing control device 1 includes an external rotor 12 as a driving side rotating member and an internal rotor 2 as a driven side rotating member.
  • the external rotor 12 rotates synchronously with the crankshaft 110 of the internal combustion engine E.
  • the internal rotor 2 is arranged coaxially so as to rotate integrally with the cam shaft 101 of the internal combustion engine E and to be relatively rotatable with respect to the external rotor 12.
  • the valve opening / closing timing control device 1 controls the opening / closing timing of the intake valve 115 by setting the relative rotation phase (relative rotation angle) about the axis X of the external rotor 12 and the internal rotor 2. .
  • the inner rotor 2 is assembled integrally with the tip of the cam shaft 101. Specifically, the inner rotor 2 is fastened and fixed to the tip end portion of the camshaft 101 by fastening bolts 20.
  • a front plate 11, an external rotor 12, and a timing sprocket 15 that are provided on the side opposite to the side to which the cam shaft 101 is connected are integrally formed, and the cam shaft 101 is connected.
  • a rear plate 13 provided on the side.
  • the outer rotor 12 is externally mounted on the inner rotor 2 and is sandwiched between the front plate 11 and the rear plate 13 from both sides in the axial direction. In this state, the front plate 11, the external rotor 12, and the rear plate 13 are fastened and fixed by the fastening bolt 20 described above.
  • the outer rotor 12 is formed with a plurality of projecting portions 14 projecting radially inward and spaced apart from each other along the rotational direction S.
  • a pressure chamber 4 is formed.
  • the protruding portion 14 functions as a shoe for the outer peripheral surface 2 a of the inner rotor 2.
  • an example in which four fluid pressure chambers 4 are formed is described, but the present invention is not limited to this.
  • a vane groove 21 having a radial direction of the inner rotor 2 as a depth direction is formed in a portion of the outer peripheral surface 2a facing the fluid pressure chamber 4.
  • a part of the vane 22 is inserted into the vane groove 21 and is erected on the radially outer side. Accordingly, the vane 22 is disposed in the fluid pressure chamber 4.
  • the fluid pressure chamber 4 is partitioned by the vane 22 into an advance chamber 41 and a retard chamber 42 that allow inflow or discharge of oil along the rotation direction S.
  • the retard chamber 42 When oil is supplied to the retard chamber 42, the relative rotation phase of the inner rotor 2 with respect to the outer rotor 12 is moved (displaced) in the retard direction of the relative rotation direction.
  • the retarding direction is a direction in which the volume of the retarding chamber 42 increases due to the inflow of oil, and is the direction indicated by reference sign S2 in FIG.
  • the relative rotation phase is moved (displaced) in the advance direction of the relative rotation direction.
  • the advance angle direction is a direction in which the vane 22 rotates relative to the outer rotor 12 and the volume of the advance chamber 41 increases due to the inflow of oil, and is a direction indicated by reference sign S1 in FIG.
  • a spring 23 is disposed between the vane groove 21 and the vane 22, and the vane 22 is biased radially outward. As a result, oil leakage between the advance chamber 41 and the retard chamber 42 is prevented.
  • the vane 22 selectively moves the relative rotational phase between the retard direction and the advance direction.
  • an advance passage 43 is formed in the internal rotor 2 and the camshaft 101 so as to communicate with each advance chamber 41.
  • a retard passage 44 is formed in the internal rotor 2 and the cam shaft 101 so as to communicate with each retard chamber 42.
  • the advance passage 43 and the retard passage 44 are connected to a predetermined port of the first control valve 174.
  • a torsion spring 3 is provided across the inner rotor 2 and the front plate 11.
  • the torsion spring 3 biases the internal rotor 2 toward the advance side so as to resist the average displacement force in the retard direction S2 based on the torque fluctuation of the cam shaft 101.
  • the relative rotational phase can be displaced smoothly and quickly in the advance angle direction S1.
  • the inner rotor 2 can smoothly rotate relative to the outer rotor 12 around the axis X within a certain range.
  • a certain range in which the outer rotor 12 and the inner rotor 2 can move relative to each other, that is, the phase difference between the most advanced angle phase and the most retarded angle phase corresponds to the range in which the vane 22 can be displaced inside the fluid pressure chamber 4. To do. It is the most retarded phase that the volume of the retard chamber 42 is maximized, and the most advanced angle phase that the volume of the advance chamber 41 is maximized.
  • the intermediate lock mechanism 6 holds the outer rotor 12 and the inner rotor 2 at a predetermined relative position in a situation where the fluid pressure of the oil is not stable, such as immediately after the start of the internal combustion engine E, so that the outer rotor 12 and the inner rotor 2 are held.
  • the relative rotational phase of the phase is restricted to an intermediate lock phase between the most retarded angle phase and the most advanced angle phase.
  • the intermediate lock phase is the phase at which the valve opening timings of the intake valve 115 and the exhaust valve partially overlap (overlap), or the timing at which the exhaust valve closes and the intake valve 115 is opened.
  • the phase is almost the same as the timing (zero lap).
  • the opening timings of the intake valve 115 and the exhaust valve partially overlap, the hydrocarbon (HC) at the start of the internal combustion engine E is reduced, and the low emission internal combustion engine E is obtained. be able to.
  • the timing at which the exhaust valve is closed and the timing at which the intake valve 115 is opened are substantially the same, the internal combustion engine E having good startability and idling stability in the cold region can be obtained. .
  • the intermediate lock mechanism 6 includes an intermediate lock passage 61, two intermediate lock grooves 62, an accommodating portion 63, and two plate-like intermediate lock members 64. And a spring 65.
  • the intermediate lock groove 62 corresponds to the concave portion of the present invention
  • the intermediate lock member 64 corresponds to the lock member of the present invention.
  • the intermediate lock passage 61 is formed in the inner rotor 2 and the camshaft 101, and connects the intermediate lock groove 62 and the second control valve 175. By controlling the second control valve 175, the supply and discharge of oil to and from the intermediate lock groove 62 can be switched independently.
  • the intermediate lock groove 62 is formed on the outer peripheral surface 2a of the inner rotor 2 so as to extend in the circumferential direction, and has a certain width in the relative rotational direction.
  • the accommodating part 63 is formed in two places of the external rotor 12.
  • the two intermediate lock members 64 are disposed in the respective accommodating portions 63 and can be withdrawn and retracted from the accommodating portions 63 in the radial direction.
  • the intermediate locking member 64 is formed on the outer rotor 12 and is movable with respect to the inner rotor 2.
  • the spring 65 is disposed in the accommodating portion 63 and biases each intermediate lock member 64 radially inward, that is, toward the intermediate lock groove 62 side.
  • each of the two intermediate lock members 64 protrudes and fits into each of the intermediate lock grooves 62, whereby each intermediate lock member 64 is placed in a predetermined position of the intermediate lock groove 62. Will be locked at the same time.
  • the relative rotational phase of the inner rotor 2 with respect to the outer rotor 12 is constrained by the above-described intermediate lock phase.
  • a state in which the intermediate lock mechanism 6 restrains the relative rotational phase to the intermediate phase is referred to as a “lock state”.
  • a state in which the locked state is released is referred to as a “lock released state”.
  • the intermediate lock mechanism 6 is configured to be able to switch between such “locked state” and “unlocked state”.
  • a pin shape or the like can be appropriately employed in addition to the plate shape shown in the present embodiment.
  • the two intermediate lock grooves 62 are formed in a ratchet structure so that the groove depth increases stepwise along the retarding direction S2 in the inner rotor 2.
  • the intermediate lock member 64 is regulated in stages, and the intermediate lock member 64 can easily enter the intermediate lock groove 62.
  • the intermediate lock passage 61 is bifurcated in the middle of the inner rotor 2 and connected to each intermediate lock groove 62.
  • the valve opening / closing timing control device 1 includes a most retarded angle locking mechanism 7 in addition to the intermediate locking mechanism 6 described above.
  • the most retarded angle locking mechanism 7 holds the outer rotor 12 and the inner rotor 2 at a predetermined relative position during low speed rotation such as idling operation, thereby restraining the relative rotation phase to the most retarded angle phase. That is, since the internal rotor 2 does not move relative to each other regardless of the displacement force in the retard direction S2 and the advance direction S1 based on the torque fluctuation of the cam shaft 101, a stable idling operation state can be realized.
  • the most retarded angle phase is a phase that opens at a timing later than the closing timing of the exhaust valve, and avoids pre-ignition in the warm region of the internal combustion engine E while avoiding preignition. This is a phase that can ensure startability.
  • the most retarded angle locking mechanism 7 includes a most retarded angle lock passage 71, a most retarded angle lock groove 72, a housing portion 73, a plate-shaped most retarded angle lock member 74, and a spring 75.
  • the most retarded angle lock passage 71 is configured in combination with one of the plurality of advance angle passages 43.
  • the most retarded angle lock member 74 is the same member as the intermediate lock member 64 on the advance angle direction S1 side of the two intermediate lock members 64.
  • the accommodation portion 73 is the same as the accommodation portion 63 on the side of the advance direction S ⁇ b> 1 among the two accommodation portions 63
  • the spring 75 is the same as the spring 65 disposed in the accommodation portion 63.
  • the most retarded angle lock member 74 When the relative rotational phase is a phase other than the most retarded angle phase, the most retarded angle lock member 74 is displaced with respect to the most retarded angle lock groove 72 and therefore only makes sliding contact with the outer peripheral surface 2 a of the inner rotor 2. .
  • a pin shape or the like can be appropriately employed in addition to the plate shape shown in the present embodiment.
  • the most retarded lock member 74 (64) is the most retarded. It enters into the lock groove 72 and becomes the most retarded lock state.
  • the configuration can be simplified, the number of parts can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the intermediate lock member 64 and the most retarded angle lock member 74 are shared, there is a space in the outer rotor 12 in the circumferential direction, and four fluid pressure chambers 4 are provided as shown in FIG. it can.
  • the force for displacing the relative rotational phase is increased, and a rapid phase displacement can be realized. It is also possible to widen the circumferential range of the fluid pressure chamber 4 to widen the range in which the relative rotational phase can be displaced.
  • the hydraulic circuit includes a pump 171 that is driven by the internal combustion engine E to supply oil, a first control valve 174 that controls supply of oil to the fluid pressure chamber 4, and an intermediate lock.
  • a second control valve 175 that controls the supply of oil to the mechanism 6 is provided.
  • the phase control unit 180 controls the operation of the first control valve 174 and the second control valve 175 in order to control the above-described relative rotational phase.
  • the phase control unit 180 supplies the fluid to the retard chamber 42 and discharges the fluid from the advance chamber 41 or discharges the fluid from the retard chamber 42 so that the intermediate lock member 64 reaches the intermediate lock phase, for example. And the supply of fluid to the advance chamber 41 is controlled.
  • the phase control unit 180 uses an arithmetic processing unit, and may be composed of a single control device or a plurality of control devices.
  • the pump 171 is a mechanical hydraulic pump that is driven by the rotational force transmitted from the crankshaft 110 of the internal combustion engine E.
  • the pump 171 sucks oil stored in the oil pan 176 from the suction port, and discharges the oil downstream from the discharge port.
  • the discharge port of the pump 171 communicates with predetermined ports of the first control valve 174 and the second control valve 175.
  • the first control valve 174 can be, for example, a variable electromagnetic spool valve that displaces a spool that is slidably disposed in the sleeve by energizing the solenoid from the phase control unit 180 against the spring.
  • the first control valve 174 includes an advance port that communicates with the advance passage 43, a retard port that communicates with the retard passage 44, a supply port that communicates with a flow path downstream of the pump 171, and an oil pan 176. And a drain port communicating with the.
  • the first control valve 174 communicates the advance port with the supply port, advances the retard port with the drain port, communicates the retard port with the supply port, and connects the advance port with the drain port. It is composed of a three-position control valve capable of performing three state controls of angle control and hold control for closing the advance port and the retard port.
  • the advance angle control By performing the advance angle control, the vane 22 moves relative to the external rotor 12 in the advance angle direction S1, and the relative rotation phase is displaced toward the advance angle side.
  • the retard control is performed, the vane 22 relatively rotates in the retard direction S2 with respect to the external rotor 12, and the relative rotation phase is displaced to the retard side.
  • the hold control is performed, the vane 22 does not move relative to the rotation, and the relative rotation phase can be held at an arbitrary phase.
  • the first control valve 174 operates under the control of the phase control unit 180 and controls the supply or discharge of oil to the advance chamber 41 and the most retarded lock passage 71 or the retard chamber 42. As a result, the first control valve 174 performs switching control of the locked state or the released state of the intermediate lock mechanism 6 and control of the relative rotation phase of the internal rotor 2 with respect to the external rotor 12. In this embodiment, when the first control valve 174 is energized, the retard control can be performed, and when the power supply to the first control valve 174 is stopped, the advance control can be performed. The first control valve 174 sets the opening degree by adjusting the duty ratio of the power supplied to the electromagnetic solenoid. Thereby, fine adjustment of the supply and discharge amount of oil is possible.
  • the second control valve 175 is configured using a variable electromagnetic spool valve in the same manner as the first control valve 174.
  • the second control valve 175 has a restriction port that communicates with the intermediate lock passage 61, a supply port that communicates with the flow path on the downstream side of the pump 171, and a drain port that communicates with the oil pan 176.
  • the second control valve 175 is configured as a two-position control valve capable of performing two state controls: a release control that communicates the restriction port with the supply port, and a restriction control that communicates the restriction port with the drain port. .
  • the second control valve 175 operates under the control of the phase control unit 180 and controls the supply or discharge of oil to or from the intermediate lock groove 62 of the intermediate lock mechanism 6. In this manner, the second control valve 175 performs switching control of the restricted state or the released state of the intermediate lock mechanism 6.
  • the second control valve 175 can switch between oil supply to the intermediate lock groove 62 and oil discharge from the intermediate lock groove 62.
  • the second control valve 175 can discharge oil from the intermediate lock groove 62 when power is supplied, and can supply oil to the intermediate lock groove 62 when power supply is stopped. It is comprised so that it may be in a state.
  • a crank angle sensor for detecting the rotation angle of the crankshaft 110 is provided in the vicinity of the crankshaft 110 of the internal combustion engine E.
  • a cam shaft angle sensor that detects the rotation angle of the cam shaft 101 is provided in the vicinity of the cam shaft 101.
  • the phase control unit 180 detects the relative rotation phase from the detection results of the crank angle sensor and the cam shaft angle sensor, and determines which phase the relative rotation phase is in. Further, the ignition controller ON / OFF information and the like are transmitted to the phase controller 180.
  • optimal relative rotational phase control information corresponding to the operating state of the internal combustion engine E is stored in the memory of the phase control unit 180.
  • the phase control unit 180 controls the relative rotation phase according to the operating state of the internal combustion engine E.
  • the phase control unit 180 supplies the fluid to the retard chamber 42 and discharges the fluid from the advance chamber 41, discharges the fluid from the retard chamber 42, and discharges the fluid to the advance chamber 41.
  • the intermediate lock member 64 is controlled to move toward the determination phase set at a position different from the intermediate lock phase in the intermediate lock groove 62 after performing one control with the supply, the determination phase is changed to the determination phase. It is determined whether or not the intermediate lock member 64 has reached, and based on the determination result, when it is determined that the intermediate lock member 64 has not reached the determination phase, it is determined that the relative rotation phase is in the locked state.
  • One control of the fluid supply to the retard chamber 42 and the fluid discharge from the advance chamber 41 and the fluid discharge from the retard chamber 42 and the fluid supply to the advance chamber 41 is an intermediate lock.
  • hydraulic oil is supplied to and discharged from the advance chamber 41 and the retard chamber 42 so that the member 64 is in the intermediate lock phase.
  • FIG. 5 schematically shows the intermediate lock phase and the determination phase according to the present embodiment.
  • FIG. 5 shows a locked state in which the intermediate lock members 64 are respectively fitted in the intermediate lock grooves 62.
  • the position A where the intermediate lock member 64 exists in such a state corresponds to the position of the intermediate lock phase.
  • the position of the determination phase is set at a position different from such position A.
  • the position of such a determination phase is indicated with a symbol B.
  • the position of the determination phase is provided in one of the two intermediate lock grooves 62.
  • the determination phase is an intermediate lock corresponding to a portion having a narrow restriction range with respect to the intermediate lock phase.
  • the groove 62 is set.
  • the intermediate lock member 64 fitted in each of the intermediate lock grooves 62 is set in advance. Accordingly, the corresponding intermediate lock groove 62 corresponds to the intermediate lock groove 62 into which the predetermined intermediate lock member 64 is inserted when the relative rotational phase is the intermediate lock phase.
  • the restriction range with respect to the intermediate lock phase refers to a range in which the intermediate lock member 64 is movable in a state where the intermediate lock member 64 is fitted in the intermediate lock groove 62.
  • the intermediate lock groove 62 on the retarding direction S2 side corresponds to the range indicated by the symbol L1
  • the intermediate lock groove 62 on the advance angle direction S1 side corresponds to the range indicated by the symbol L2. Therefore, in the present embodiment, the intermediate lock groove 62 on the narrow side of the restriction range corresponds to the intermediate lock groove 62 on the advance angle direction S1 side.
  • the determination phase is set on the side of the end portion that is separated from the position A of the intermediate lock phase among the shallow depths in the intermediate lock groove 62 on the advance angle direction S1 side. More specifically, the determination phase is set at the center position in the circumferential direction of the intermediate lock member 64 when the intermediate lock member 64 is located at such an end.
  • the intermediate locking member 64 positioned at such an end is indicated by a two-dot chain line.
  • the intermediate lock member by the phase control unit 180 is used.
  • the determination unit 181 again turns the intermediate lock member 64 on the phase control unit 180.
  • the hydraulic oil is controlled to be supplied and discharged so as to rotate in the advance angle direction S1 (hereinafter referred to as “determination control”).
  • This determination control corresponds to the above-described “the intermediate lock member 64 is controlled to move toward the determination phase set at a position different from the intermediate lock phase in the intermediate lock groove 62”.
  • the determination unit 181 determines that the intermediate lock member 64 has reached the determination phase position B
  • the result is transmitted to the phase control unit 180.
  • the phase control unit 180 recognizes that the relative rotation phase of the inner rotor 2 with respect to the outer rotor 12 is not the intermediate lock phase (recognizes that the intermediate lock member 64 has passed the intermediate lock phase), and the phase control unit 180 performs the first control.
  • the valve 174 is controlled to rotate the inner rotor 2 in the retarding direction S2 to shift to the intermediate lock phase.
  • the phase control unit 180 recognizes that the relative rotation phase of the inner rotor 2 with respect to the outer rotor 12 is the intermediate lock phase, and the phase control unit 180 stops the control of the first control valve 174.
  • the intermediate by the phase control unit 180 is performed.
  • the determination unit 181 again instructs the intermediate lock member to the phase control unit 180.
  • the hydraulic fluid is controlled to be supplied and discharged (determination control is performed) so that 64 rotates in the advance direction S1.
  • the phase control unit 180 recognizes that the relative rotation phase of the internal rotor 2 with respect to the external rotor 12 is not the intermediate lock phase, and the phase control unit 180 controls the first control valve 174 to cause the internal rotor 2 to move in the retarding direction S2. To shift to the intermediate lock phase.
  • the phase control unit 180 recognizes that the relative rotation phase of the inner rotor 2 with respect to the outer rotor 12 is the intermediate lock phase, and the phase control unit 180 stops the control of the first control valve 174.
  • the above series of forms can be rephrased as follows.
  • the intermediate lock member 64 When viewed from the current position of the intermediate lock member 64, the intermediate lock member 64 is controlled so as to reach the intermediate lock phase in a state where the current position of the intermediate lock member 64, the intermediate lock phase, and the determination phase are arranged in this order. In this case, if the intermediate lock member 64 does not reach the determination phase in the final determination operation, it is determined that the intermediate lock member 64 is in the intermediate lock phase (the relative rotation phase of the internal rotor 2 with respect to the external rotor 12 is the intermediate lock phase). be able to.
  • the intermediate lock member 64 when viewed from the current position of the intermediate lock member 64, the intermediate lock member 64 is controlled so as to reach the intermediate lock phase in the state where the current position of the intermediate lock member 64, the determination phase, and the intermediate lock phase are arranged in this order. If the intermediate lock member 64 passes through the determination phase and does not reach the determination phase again in the final determination operation, it can be determined that the intermediate lock member 64 is in the intermediate lock phase.
  • the phase controller 180 supplies the fluid to the retard chamber 42 and discharges the fluid from the advance chamber 41, discharges the fluid from the retard chamber 42, and discharges the fluid to the advance chamber 41.
  • the determination unit 181 determines that the intermediate lock member 64 has not reached the determination phase after performing one control of supply, the fluid is alternately supplied to each of the retard chamber 42 and the advance chamber 41. Determination is made after one of the control of the supply of the fluid to the retard chamber 42 and the discharge of the fluid from the advance chamber 41 and the discharge of the fluid from the retard chamber 42 and the supply of the fluid to the advance chamber 41 are performed.
  • the case where the portion 181 determines that the intermediate lock member 64 has not reached the determination phase corresponds to the case where the intermediate lock member 64 is positioned at the intermediate lock phase.
  • the phase controller 180 since the relative rotation of the inner rotor 2 and the outer rotor 12 is restricted, the phase controller 180 alternately supplies fluid to each of the retard chamber 42 and the advance chamber 41, so that the relative rotation is performed.
  • the vane 22 In the restricted state, the vane 22 is swung in the advance angle direction S1 and the retard angle direction S2.
  • the intermediate lock member 64 does not reach the determination phase, it can be determined that the intermediate lock member 64 is securely fitted in the intermediate lock groove 62. Therefore, with this configuration, it is possible to confirm the fitted state of the intermediate lock member 64.
  • the hydraulic pressure in the passage connected to the retard chamber 42 and the advance chamber 41 is also increased / decreased. Can be removed (cleaned).
  • this valve opening / closing timing control device 1 since the determination phase is provided at a position different from the intermediate lock phase in the intermediate lock groove 62, when the relative rotational phase is shifted to the intermediate lock phase, It is possible to determine whether or not the intermediate lock member 64 has reached the intermediate lock phase simply by controlling the target position (target phase) to reach the intermediate lock phase. Further, in the determination operation, it is only necessary to control the intermediate lock member 64 so as to move to the determination phase side, so that the time required for switching the first control valve 174 can be shortened. Therefore, it can be quickly determined that the intermediate lock phase has been reached.
  • the determination phase is described as being set at the position B of the intermediate lock groove 62 on the advance angle direction S1 side in FIG.
  • the scope of application of the present invention is not limited to this.
  • the circumferential distance of the intermediate lock groove 62 on the retard angle direction S2 side is shorter than the circumferential distance of the intermediate lock groove 62 on the advance angle direction S1 side. (L1 ⁇ L2), it is naturally possible to set the determination phase at a predetermined position B on the advance angle direction S1 side in the intermediate lock groove 62 on the retard angle direction S2 side.
  • the two intermediate lock grooves 62 are described as being formed in a ratchet structure so that the groove depth gradually increases along the retarding direction S2 in the inner rotor 2.
  • the scope of application of the present invention is not limited to this.
  • the position A of the intermediate lock phase is provided at a predetermined position on the advance angle direction S1 side in the intermediate lock groove 62 on the advance angle direction S1 side, and is delayed on the intermediate lock groove 62 on the retard angle direction S2 side. It is provided at a predetermined position on the side of the angular direction S2.
  • the determination phase is the length in the circumferential direction. Is preferably provided within the short intermediate lock groove 62. Specifically, for example, as shown in FIG. 7, the circumferential distance of the intermediate lock groove 62 on the advance angle direction S1 side is larger than the circumferential distance of the intermediate lock groove 62 on the retard angle direction S2 side. If it is shorter (L1> L2), it is preferable to set the determination phase at a predetermined position B on the retard angle direction S2 side in the intermediate lock groove 62 on the advance angle direction S1 side.
  • the distance in the circumferential direction of the intermediate lock groove 62 on the retarded angle S2 side is shorter than the distance in the circumferential direction of the intermediate lock groove 62 on the advanced angle direction S1 side.
  • the intermediate lock groove 62 and the intermediate lock member 64 are provided one by one, and the intermediate lock groove 62 has a groove depth stepwise along the retarding direction S ⁇ b> 2 in the inner rotor 2. It may be formed with a ratchet structure so as to be deep. In such a case, the length on the side where the groove depth is deeper than the other parts in the circumferential direction is such that the outer rotor 12 and the inner rotor 2 do not rotate relative to each other when the intermediate lock member 64 is fitted into the deeper groove. It is preferable to set the degree. In other words, it is preferable to set so that the displacement of the relative rotational phase of the inner rotor 2 with respect to the outer rotor 12 is prohibited.
  • the intermediate lock groove 62 with a uniform groove depth.
  • the length of the intermediate lock groove 62 in the circumferential direction is such that the relative rotation between the outer rotor 12 and the inner rotor 2 can be permitted even when the intermediate lock member 64 is fitted into the intermediate lock groove 62. It is preferable to set. In other words, it is preferable to set so that the displacement of the relative rotational phase of the inner rotor 2 relative to the outer rotor 12 can be displaced.
  • the intermediate lock member is arranged in the order of the current position of the intermediate lock member 64, the intermediate lock phase, and the determination phase as viewed from the current position of the intermediate lock member 64.
  • 64 is controlled to reach the intermediate lock phase, if the intermediate lock member 64 does not reach the determination phase in the final determination operation, it can be determined that the intermediate lock member 64 is in the intermediate lock phase. Further, when viewed from the current position of the intermediate lock member 64, the intermediate lock member 64 is controlled so as to reach the intermediate lock phase in the state where the current position of the intermediate lock member 64, the determination phase, and the intermediate lock phase are arranged in this order.
  • the intermediate lock member 64 may be configured to be used together with the most retarded angle lock member 74 or may be configured separately.
  • the intermediate lock member 64 is provided in the outer rotor 12 and the intermediate lock groove 62 is provided in the inner rotor 2.
  • the scope of application of the present invention is not limited to this.
  • the intermediate lock member 64 may be provided in the inner rotor 2 and the intermediate lock groove 62 may be provided in the outer rotor 12.
  • the determination phase is described as being provided in one of the two intermediate lock grooves 62.
  • the scope of application of the present invention is not limited to this. It is also possible to configure so that the determination phase is provided in both of the two intermediate lock grooves 62.
  • the determination phase when the intermediate lock member 64 is in a state in which the phase change is restricted inside the intermediate lock groove 62, the determination phase is set to the intermediate lock groove 62 on the side where the restriction range with respect to the intermediate lock phase is narrow.
  • the determination phase can also be set to the intermediate lock groove 62 on the side where the restriction range relative to the intermediate lock phase is wide when the intermediate lock member 64 is in a state where the phase change is restricted inside the intermediate lock groove 62.
  • the phase control unit 180 supplies the fluid to the retard chamber 42 and discharges the fluid from the advance chamber 41, discharges the fluid from the retard chamber 42, and discharges the fluid to the advance chamber 41.
  • the determination unit 181 determines that the intermediate lock member 64 has not reached the determination phase after performing one control with supply, the fluid is alternately supplied to each of the retard chamber 42 and the advance chamber 41.
  • the first control valve 174 is one of the supply of the fluid to the retard chamber 42 and the discharge of the fluid from the advance chamber 41 and the discharge of the fluid from the retard chamber 42 and the supply of the fluid to the advance chamber 41.
  • the phase control unit 180 When the determination unit 181 determines that the intermediate lock member 64 has not reached the determination phase after the control is performed, the phase control unit 180 does not supply the fluid alternately to the retard chamber 42 and the advance chamber 41. Of course, it is also possible to configure. Further, the phase control unit 180 is configured to supply fluid alternately to each of the retard chamber 42 and the advance chamber 41 when the determination unit 181 determines whether or not the intermediate lock member 64 reaches the determination phase. Of course it is also possible.
  • the two intermediate lock grooves 62 are described as being formed in a ratchet structure so that the groove depth gradually increases along the retarding direction S2 in the inner rotor 2.
  • the scope of application of the present invention is not limited to this.
  • valve opening / closing timing control device 1 has been described with an example of controlling the opening / closing timing of the intake valve 115.
  • the scope of application of the present invention is not limited to this.
  • the valve opening / closing timing control device 1 may be configured to control the opening / closing timing of the exhaust valve.
  • the present invention is used for a valve opening / closing timing control device that controls a relative rotation phase of a driven side rotating member that rotates integrally with a cam shaft of an internal combustion engine with respect to a driving side rotating member that rotates synchronously with a crankshaft of the internal combustion engine. Is possible.
  • Valve opening / closing timing control device 2 Internal rotor (driven rotation member) 4: Fluid pressure chamber 6: Intermediate lock mechanism 12: External rotor (drive side rotating member) 22: vane 41: advance chamber 42: retard chamber 62: intermediate lock groove (concave) 64: Intermediate lock member (lock member) 101: Camshaft 110: Crankshaft 180: Phase control unit 181: Determination unit E: Internal combustion engine S1: Advance direction S2: Delay direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

中間ロック位相への到達を迅速に判定可能な弁開閉時期制御装置は、駆動側回転部材に設けられたロック部材が突出して、従動側回転部材に設けられた凹部に嵌入することにより相対回転位相を中間ロック位相に拘束するロック状態と、ロック部材が凹部から引退することにより拘束が解除されたロック解除状態とに切り替え可能な中間ロック機構と、ロック部材が中間ロック位相に達するように、遅角室への流体の供給及び進角室からの流体の排出、又は遅角室からの流体の排出及び進角室への流体の供給を制御する位相制御部と、当該遅角室への流体の供給及び進角室からの流体の排出と、遅角室からの流体の排出及び進角室への流体の供給との一方の制御を実施した後に、ロック部材が凹部における中間ロック位相とは異なる位置に設定された判定位相に向かって移動するように制御された時、当該判定位相にロック部材が達するか否かを判定し、判定結果に基づき、ロック部材が判定位相に未到達であると判定したとき、相対回転位相がロック状態であると判定する判定部と、を備える。

Description

弁開閉時期制御装置
　本発明は、内燃機関のクランク軸と同期回転する駆動側回転部材に対して、内燃機関のカム軸と一体回転する従動側回転部材の相対回転位相を制御する弁開閉時期制御装置に関する。
　従来、内燃機関（以下「エンジン」とする）の燃費向上を図るべく、吸気弁及び排気弁の一方又は双方の開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置が利用されてきた。この種の弁開閉時期制御装置は、クランク軸と同期回転する駆動側回転部材と、カム軸と一体回転する従動側回転部材との相対回転位相を変更して上記開閉時期を制御する。
　一般に、吸排気弁の最適な開閉時期はエンジンの始動時や車両の走行時等エンジンの運転状況により異なる。エンジンの始動時には、駆動側回転部材の回転に対する従動側回転部材の相対回転位相（以下「相対回転位相」とする）を最遅角位相と最進角位相との間の所定位相に拘束することにより、エンジンの始動に最適な吸排気弁の開閉時期を実現している。しかしながら、エンジン始動後のアイドリング時にあっては、相対回転位相をエンジン始動時の位相に維持すると炭化水素（ＨＣ）排出量が増加するので、エンジン始動後のアイドリング時には、相対回転位相をＨＣ排出量が抑制可能な位相に変化させることが望まれる。また、通常運転中にブレーキペダルを踏み込んで停車した際にエンジンを一時的に停止するアイドルストップ時には、高温状態のエンジンを再始動させることが容易になる相対回転位相に変化させることが望ましい。係る技術として下記に出典を示す特許文献１に記載のものがある。
　特許文献１には、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相をその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックする機能を備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置が開示される。この内燃機関の可変バルブタイミング制御装置は、ロック要求が発生した時にロックピンによりカム軸の回転位相を中間ロック位相でロックさせるように油圧制御装置を制御するロック制御手段を備えて構成される。当該ロック制御手段は、ロック要求が発生した時にロックピンをロック方向に付勢しながらカム軸の回転位相が中間ロック位相を通り越すように油圧制御装置を制御し、この位相可変制御中にカム軸の回転位相が中間ロック位相付近で動かなくなった時に油圧制御装置の制御量をカム軸の回転位相を動かす方向に更に所定量変化させる。この際、カム軸の回転位相が動かない場合にロック完了と判定する。
特開２０１０－１３８６９９号公報
　特許文献１に記載の技術は、ロック要求が発生した時に、カム軸の回転位相が中間ロック位相を通り越すように制御する。また、その制御後に、カム軸の回転位相が中間ロック位相付近で動かなくなった時に油圧制御装置の制御量をカム軸の回転位相を動かす方向に更に所定量変化させ、更にカム軸の回転位相が動かない場合にロック完了と判定する。このため、カム軸の回転位相が中間ロック位相を通り越すことがあり、係る場合、ロック完了までに時間を要してしまう。
　本発明の目的は、上記問題に鑑み、中間ロック位相に達したことを迅速に判定することが可能な弁開閉時期制御装置を提供することにある。
　上記目的を達成するための本発明に係る弁開閉時期制御装置の特徴構成は、内燃機関のクランク軸と同期回転する駆動側回転部材と、前記内燃機関のカム軸と一体回転すると共に前記駆動側回転部材に対して相対回転可能な従動側回転部材と、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とにより形成される流体圧室と、前記流体圧室内に配置され、前記流体圧室を流体の流入又は排出を許容する遅角室及び進角室に仕切り、前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転位相を前記流体の流入により前記遅角室内の容積が増大する遅角方向と前記流体の流入により前記進角室内の容積が増大する進角方向との間で選択的に移動させるベーンと、前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材のいずれか一方に設けられ、他方に対して移動可能であるロック部材と、周方向に沿って延在し、前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材のいずれか他方に設けられた凹部とを含み、前記ロック部材が前記凹部に嵌入することにより前記相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の中間ロック位相に拘束するロック状態と、前記ロック部材が前記凹部から引退することにより拘束が解除されたロック解除状態とに切り替え可能な中間ロック機構と、前記ロック部材が前記中間ロック位相に達するように、前記遅角室への流体の供給及び前記進角室からの流体の排出、又は前記遅角室からの流体の排出及び前記進角室への流体の供給を制御する位相制御部と、前記位相制御部が、前記遅角室への流体の供給及び前記進角室からの流体の排出と、前記遅角室からの流体の排出及び前記進角室への流体の供給との一方の制御を実施した後に、前記ロック部材が前記凹部における前記中間ロック位相とは異なる位置に設定された判定位相に向かって移動するように制御された時、当該判定位相に前記ロック部材が達するか否かを判定し、判定結果に基づき、前記ロック部材が前記判定位相に未到達であると判定したとき、前記相対回転位相が前記ロック状態であると判定する判定部と、を備えている点にある。
　このような特徴構成とすれば、駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相が中間ロック位相であるか否かを、凹部内に設けられた判定位相にロック部材が達するか否かの判定結果に基づいて容易に判定することが可能となる。つまり、現在のロック部材の位置から見て、ロック部材の現在位置、中間ロック位相、判定位相の順で並んでいる状態において、ロック部材が中間ロック位相に達するように制御された場合、最後の判定動作（相対回転位相を判定位相の側に移動させる動作）で判定位相にロック部材が達しなければロック部材が中間ロック位相にある（駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相が中間ロック位相である）と判定することができる。また、現在のロック部材の位置から見て、ロック部材の現在位置、判定位相、中間ロック位相の順で並んでいる状態において、ロック部材が中間ロック位相に達するように制御された場合、ロック部材が判定位相を通過し、最後の判定動作で判定位相に再び達しなければロック部材が中間ロック位相にあると判定することができる。このように、本弁開閉時期制御装置によれば、凹部内における中間ロック位相とは異なる位置に判定位相を設けているので、相対回転位相を中間ロック位相に移行する際に、中間ロック位相を到達する目標位置（目標位相）として制御するだけでロック部材が中間ロック位相に達しているか否かを判定することが可能となる。また、判定動作では、ロック部材が判定位相の側に移動するように制御するだけで良いので、例えば制御弁の切り替え等に係る時間を短くすることができる。したがって、中間ロック位相に達したことを迅速に判定することができる。
　また、前記位相制御部は、前記遅角室への流体の供給及び前記進角室からの流体の排出と、前記遅角室からの流体の排出及び前記進角室への流体の供給との一方の制御を実施した後に前記判定部が、前記判定位相に前記ロック部材が達していないと判定した場合、又は前記判定部が当該判定位相に前記ロック部材が達するか否かを判定する時、前記遅角室及び前記進角室の夫々に交互に流体を供給すると好適である。
　ロック部材が中間ロック位相にある場合には、駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転が規制される。このような構成において、ロック部材が判定位相に達しなければ、ロック部材が凹部に確実に嵌入されているのでロック部材が中間ロック位相にあることを確認することができる。また、遅角室及び進角室の油圧を増減することにより遅角室及び進角室と共に、これらに接続される通路の油圧も増減するので、通路内の異物を流通させて除去する（クリーニングする）ことが可能となる。
　また、前記凹部及び前記ロック部材が２つずつ設けられ、前記判定位相は、前記２つの凹部のうちいずれか一方の凹部に設けられ、前記ロック部材の一方が、対応する前記凹部の内部で位相変化が規制される状態にあるとき、前記判定位相は、前記中間ロック位相に対する規制範囲の狭い部分に相当する凹部に設定されていると好適である。
　このような構成とすれば、狭い規制範囲内に判定位相を設定することができるので、判定位相と中間ロック位相との間隔を狭くすることができる。したがって、相対回転位相が中間ロック位相であるか否かの判定精度を高めることが可能となる。
　また、前記凹部が２つ設けられ、周方向における一方の凹部の長さは他方の凹部の長さに比べて短く、前記判定位相は周方向の長さが短い前記凹部内に設けられると好適である。
　このような構成であっても、狭い規制範囲内に判定位相を設定することができるので、判定位相と中間ロック位相との間隔を狭くすることができる。したがって、相対回転位相が中間ロック位相であるか否かの判定精度を高めることができる。
　また、前記凹部及び前記ロック部材は１つずつ設けられ、前記凹部は前記遅角方向に沿って深さが段階的に深くなり、周方向に関して他の部分よりも深さが深い凹部の長さは、前記ロック部材が深い部分の凹部内に嵌入した時、前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の相対回転位相の変位が禁止されるように設定されると好適である。
　このような構成であれば、現在のロック部材の位置から見て、ロック部材の現在位置、中間ロック位相、判定位相の順で並んでいる状態において、ロック部材が中間ロック位相に達するように制御された場合、最後の判定動作で判定位相にロック部材が達しなければロック部材が中間ロック位相にあると判定することができる。また、現在のロック部材の位置から見て、ロック部材の現在位置、判定位相、中間ロック位相の順で並んでいる状態において、ロック部材が中間ロック位相に達するように制御された場合、ロック部材が判定位相を通過し、最後の判定動作で判定位相に再び達しなければロック部材が中間ロック位相にあると判定することができる。
　また、前記凹部及び前記ロック部材は１つずつ設けられ、周方向における前記凹部の長さは前記ロック部材が前記凹部に嵌入した場合、前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の相対回転位相が変位できるように設定されると好適である。
　このような構成であっても、現在のロック部材の位置から見て、ロック部材の現在位置、中間ロック位相、判定位相の順で並んでいる状態において、ロック部材が中間ロック位相に達するように制御された場合、最後の判定動作で判定位相にロック部材が達しなければロック部材が中間ロック位相にあると判定することができる。また、現在のロック部材の位置から見て、ロック部材の現在位置、判定位相、中間ロック位相の順で並んでいる状態において、ロック部材が中間ロック位相に達するように制御された場合、ロック部材が判定位相を通過し、最後の判定動作で判定位相に再び達しなければロック部材が中間ロック位相にあると判定することができる。
弁開閉時期制御装置の断面図である。 図１のII－II線におけるロック状態の断面を示した図である。 図１のII－II線におけるロック解除状態の断面を示した図である。 図１のII－II線における最遅角位相状態の断面を示した図である。 中間ロック位相及び判定位相を模式的に示した図である。 その他の実施形態に係る中間ロック位相及び判定位相を模式的に示した図である。 その他の実施形態に係る中間ロック位相及び判定位相を模式的に示した図である。 その他の実施形態に係る中間ロック位相及び判定位相を模式的に示した図である。 その他の実施形態に係る中間ロック位相及び判定位相を模式的に示した図である。 その他の実施形態に係る中間ロック位相及び判定位相を模式的に示した図である。
　本発明に係る弁開閉時期制御装置は、駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相を中間ロック位相にする際に、ロック部材が中間ロック位相にあるか否かを容易に判定可能に構成される。以下、本実施形態の弁開閉時期制御装置１について詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る弁開閉時期制御装置１の全体構成を示す側方断面図である。図２－図４は、図１のII－II線における各種状態の断面を示した図である。弁開閉時期制御装置１は、内燃機関Ｅとしてのエンジンを駆動源として備える車両や、エンジン及び電動モータを含む駆動源を備えるハイブリッド車両に搭載される。
　弁開閉時期制御装置１は、駆動側回転部材としての外部ロータ１２と、従動側回転部材としての内部ロータ２とを備えて構成される。外部ロータ１２は、内燃機関Ｅのクランク軸１１０に対して同期回転する。内部ロータ２は、内燃機関Ｅのカム軸１０１に対して一体回転すると共に外部ロータ１２に対して相対回転可能に同軸に配置される。本実施形態では、弁開閉時期制御装置１は、外部ロータ１２と内部ロータ２との軸芯Ｘを中心にした相対回転位相（相対回転角）の設定により、吸気弁１１５の開閉タイミングを制御する。
　内部ロータ２は、カム軸１０１の先端部に一体的に組付けられている。具体的には、内部ロータ２は、締結ボルト２０によってカム軸１０１の先端部に締結固定されている。
　弁開閉時期制御装置１は、カム軸１０１が接続される側とは反対側に設けられたフロントプレート１１と、外部ロータ１２と、タイミングスプロケット１５が一体的に形成され、カム軸１０１が接続される側に設けられたリアプレート１３と、を備えて構成される。外部ロータ１２は内部ロータ２に外装され、フロントプレート１１とリアプレート１３とで軸方向両側から挟みこまれる。この状態でフロントプレート１１と外部ロータ１２とリアプレート１３とは、上述の締結ボルト２０によって締結固定される。
　クランク軸１１０が回転駆動すると、動力伝達部材１０２を介してタイミングスプロケット１５に回転駆動力が伝達され、外部ロータ１２が図２に示される回転方向Ｓに回転駆動する。外部ロータ１２の回転駆動に伴い、内部ロータ２が回転方向Ｓに回転駆動してカム軸１０１が回転し、カム軸１０１に設けられたカム１１６が内燃機関Ｅの吸気弁１１５を押し下げて開弁させる。
　図２に示されるように、外部ロータ１２には、径方向内側に突出する複数個の突出部１４が回転方向Ｓに沿って互いに離間させて形成され、外部ロータ１２と内部ロータ２とにより流体圧室４が形成される。突出部１４は内部ロータ２の外周面２ａに対するシューとして機能する。本実施形態においては、流体圧室４が４つ形成されている例を挙げて説明しているが、これに限定されるものではない。
　外周面２ａのうち流体圧室４に面する部分には、内部ロータ２の径方向を深さ方向とするベーン溝２１が形成されている。ベーン溝２１には、ベーン２２の一部が挿入され、径方向外側に立設配置される。したがって、ベーン２２は流体圧室４内に配置される。
　また、流体圧室４は、ベーン２２によって回転方向Ｓに沿ってオイルの流入又は排出を許容する進角室４１と遅角室４２とに仕切られている。遅角室４２にオイルが供給されると、外部ロータ１２に対する内部ロータ２の相対回転位相が相対回転方向のうち遅角方向に移動（変位）される。遅角方向とは、オイルの流入により遅角室４２の容積が増大する方向であり、図２において符号Ｓ２で示される方向である。進角室４１にオイルが供給されると、相対回転位相を相対回転方向のうち進角方向に移動（変位）される。進角方向とは、ベーン２２が外部ロータ１２に対して相対回転移動し、オイルの流入により進角室４１の容積が増大する方向であり、図２において符号Ｓ１で示される方向である。ベーン溝２１とベーン２２との間にはスプリング２３が配設され、ベーン２２は径方向外側に付勢される。これにより、進角室４１と遅角室４２との間でのオイルの漏洩を防止している。ベーン２２は、上記相対回転位相を遅角方向と進角方向との間で選択的に移動させる。
　図１及び図２に示されるように、各進角室４１に連通するよう、進角通路４３が内部ロータ２及びカム軸１０１に形成される。また、各遅角室４２に連通するよう、遅角通路４４が内部ロータ２及びカム軸１０１に形成される。進角通路４３及び遅角通路４４は第１制御弁１７４の所定のポートに接続される。
　第１制御弁１７４を制御することによって、進角室４１及び遅角室４２に対してオイルを供給、排出、又は給排を保持し、ベーン２２に当該オイルの流体圧力を作用させる。このようにして、相対回転位相を進角方向Ｓ１又は遅角方向Ｓ２へ変位させ、或いは、任意の位相に保持する。
　また、図１に示されるように、内部ロータ２とフロントプレート１１とに亘ってトーションスプリング３が設けられる。トーションスプリング３は、カム軸１０１のトルク変動に基づく遅角方向Ｓ２への平均変位力に抗するよう、内部ロータ２を進角側に付勢する。これにより、相対回転位相を円滑かつ迅速に進角方向Ｓ１へ変位させることが可能となる。
　このような構成により、内部ロータ２は外部ロータ１２に対して軸芯Ｘの回りに一定の範囲内で円滑に相対回転移動可能である。外部ロータ１２と内部ロータ２とが相対回転移動可能な一定の範囲、即ち最進角位相と最遅角位相との位相差は、流体圧室４の内部でベーン２２が変位可能な範囲に対応する。遅角室４２の容積が最大となるのが最遅角位相であり、進角室４１の容積が最大となるのが最進角位相である。
　中間ロック機構６は、内燃機関Ｅの始動直後等のオイルの流体圧力が安定しない状況において、外部ロータ１２と内部ロータ２とを所定の相対位置に保持することで、外部ロータ１２と内部ロータ２との相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との間の中間ロック位相に拘束する。このように相対回転位相を中間ロック位相に保持することにより、クランク軸１１０の回転位相に対するカム軸１０１の回転位相を適正に維持し、内燃機関Ｅの安定的な回転を実現する。なお、本実施形態では、中間ロック位相を、吸気弁１１５と排気弁との開弁時期が一部重複（オーバーラップ）する位相、もしくは排気弁の閉弁するタイミングと吸気弁１１５の開弁するタイミングとがほぼ同等（ゼロラップ）となる位相としている。この結果、吸気弁１１５と排気弁との開弁時期が一部重複する位相であれば、内燃機関Ｅの始動時の炭化水素（ＨＣ）の低減が図られ、低エミッションの内燃機関Ｅとすることができる。また、排気弁の閉弁するタイミングと吸気弁１１５の開弁するタイミングとがほぼ同等となる位相であれば、冷間域での始動性及びアイドリング安定性の良い内燃機関Ｅとすることができる。
　本実施形態では、中間ロック機構６は、図１及び図２に示されるように、中間ロック通路６１と、２つの中間ロック溝６２と、収容部６３と、プレート状の２つの中間ロック部材６４と、スプリング６５と、を備えて構成される。中間ロック溝６２は本発明の凹部に相当し、中間ロック部材６４は本発明のロック部材に相当する。
　中間ロック通路６１は、内部ロータ２とカム軸１０１とに形成され、中間ロック溝６２と第２制御弁１７５とを接続する。第２制御弁１７５を制御することによって、中間ロック溝６２へのオイルの給排を単独で切換えることができる。中間ロック溝６２は、内部ロータ２の外周面２ａに周方向に延在して形成されており、相対回転方向に一定の幅を有している。収容部６３は、外部ロータ１２の二箇所に形成されている。二つの中間ロック部材６４は各収容部６３に夫々配設され、収容部６３から径方向に出退可能である。このため、本実施形態では中間ロック部材６４は外部ロータ１２に形成され、内部ロータ２に対して移動可能である。スプリング６５は収容部６３に配設され、各中間ロック部材６４を径方向内側、即ち、中間ロック溝６２の側に付勢する。
　中間ロック溝６２からオイルが排出されていると、２つの中間ロック部材６４の夫々が突出して中間ロック溝６２の夫々に嵌入することにより、中間ロック溝６２の所定の位置に各中間ロック部材６４が夫々同時に係止することとなる。この結果、図２に示されるように、外部ロータ１２に対する内部ロータ２の相対回転位相が上述した中間ロック位相に拘束される。第２制御弁１７５を制御して、中間ロック溝６２にオイルを供給すると、図３に示されるように、両方の中間ロック部材６４が中間ロック溝６２から収容部６３へ引退して相対回転位相の拘束が解除され、内部ロータ２は相対回転移動自在となる。以下、中間ロック機構６が相対回転位相を中間位相に拘束している状態を「ロック状態」と称する。また、ロック状態が解除された状態を「ロック解除状態」と称する。中間ロック機構６は、このような「ロック状態」と「ロック解除状態」とを切り替え可能に構成される。
　なお、中間ロック部材６４の形状としては、本実施形態に示されたプレート状の他にピン状等を適宜採用することができる。
　本実施形態では、２つの中間ロック溝６２が、内部ロータ２における遅角方向Ｓ２に沿って溝深さが段階的に深くなるようにラチェット構造で形成されている。これにより、中間ロック部材６４が段階的に規制され、中間ロック部材６４が中間ロック溝６２に突入し易くなる。なお、中間ロック通路６１は内部ロータ２の途中で二手に分岐され、各中間ロック溝６２に接続されている。
　本弁開閉時期制御装置１は、上述した中間ロック機構６に加え、最遅角ロック機構７も備えている。最遅角ロック機構７は、アイドリング運転時等の低速回転時において、外部ロータ１２と内部ロータ２とを所定の相対位置に保持することで、相対回転位相を最遅角位相に拘束する。即ち、カム軸１０１のトルク変動に基づく遅角方向Ｓ２及び進角方向Ｓ１の変位力に拘らず、内部ロータ２が相対回転移動しないため、安定したアイドリング運転状態を実現できる。なお、本実施形態において、最遅角位相は、排気弁の閉弁タイミングよりも遅い時期にて開弁する位相であり、内燃機関Ｅの温間域にてプレイグニッションを回避しつつ内燃機関Ｅの始動性を確保できる位相である。
　最遅角ロック機構７は、図２に示されるように、最遅角ロック通路７１と、最遅角ロック溝７２と、収容部７３と、プレート状の最遅角ロック部材７４と、スプリング７５と、を備えている。本実施形態では、最遅角ロック通路７１は、複数の進角通路４３のうちの一つと併用して構成される。最遅角ロック部材７４は、２つの中間ロック部材６４のうち進角方向Ｓ１の側の中間ロック部材６４と同一の部材である。同様に、収容部７３は、二つの収容部６３のうち進角方向Ｓ１の側の収容部６３と同一であり、スプリング７５は、その収容部６３に配設されるスプリング６５と同一である。
　このような構成において、最遅角ロック溝７２からオイルが排出されていると、最遅角ロック部材７４は最遅角ロック溝７２に突出する。図４に示されるように、最遅角ロック溝７２に最遅角ロック部材７４が係止されると、内部ロータ２の外部ロータ１２に対する相対回転移動が拘束され、相対回転位相が最遅角位相に保持される。第１制御弁１７４を制御して相対回転位相を進角側へ変位させようとすると、最遅角ロック溝７２にオイルが供給され、最遅角ロック部材７４が最遅角ロック溝７２から収容部７３へ引退する。即ち、相対回転位相の拘束は解除される。
　相対回転位相が最遅角位相以外の位相であるときは、最遅角ロック部材７４は最遅角ロック溝７２と位置ずれしているため、内部ロータ２の外周面２ａに摺接するだけである。なお、最遅角ロック部材７４の形状としては、本実施形態に示されたプレート状の他にピン状等を適宜採用することができる。
　このような構成において、図２に示されるような中間ロック状態において、第２制御弁１７５への給電を停止すれば、図３に示されるように、ロック解除状態となる。その後、第２制御弁１７５への給電が停止され続ける限りは、中間ロック溝６２にオイルが供給され続けるため、中間ロック部材６４が中間ロック溝６２に突入することはない。
　図４に示されるように、相対回転位相が最遅角位相に変位し、最遅角ロック部材７４が最遅角ロック溝７２に対向すると、最遅角ロック部材７４（６４）が最遅角ロック溝７２に突入し、最遅角ロック状態となる。
　このように、本実施形態の構成であると、構成を簡易化することができると共に、部品点数を減らすことができ、製作コストの低減が可能となる。また、中間ロック部材６４と最遅角ロック部材７４とを共用するため、周方向において外部ロータ１２にスペースの余裕ができ、図２に示されるように、流体圧室４を四箇所備えることができる。この結果、相対回転位相を変位させる力が大きくなり、迅速な位相変位が実現できる。また、流体圧室４の周方向の幅を広くして、相対回転位相の変位可能範囲を広くすることも可能である。
　次に、本実施形態に係る油圧回路の構成について説明する。油圧回路には、図１に示されるように、内燃機関Ｅにより駆動されてオイルの供給を行うポンプ１７１と、流体圧室４へのオイルの供給を制御する第１制御弁１７４と、中間ロック機構６へのオイルの供給を制御する第２制御弁１７５とが設けられる。
　位相制御部１８０は、上述の相対回転位相を制御するべく、第１制御弁１７４及び第２制御弁１７５の動作制御を行う。位相制御部１８０は、例えば中間ロック部材６４が中間ロック位相に達するように、遅角室４２への流体の供給及び進角室４１からの流体の排出、又は遅角室４２からの流体の排出及び進角室４１への流体の供給を制御する。この位相制御部１８０は、演算処理装置を利用したものであり、単一の制御機器で構成されることもあれば、複数の制御機器で構成されることもある。
　本実施形態において、ポンプ１７１は、内燃機関Ｅのクランク軸１１０から伝達される回転力により駆動される機械式の油圧ポンプからなる。ポンプ１７１は、オイルパン１７６に貯留されたオイルを吸入ポートから吸入し、当該オイルを吐出ポートから下流側に吐出する。ポンプ１７１の吐出ポートは、第１制御弁１７４及び第２制御弁１７５の所定のポートに連通している。
　第１制御弁１７４は、例えば、位相制御部１８０からのソレノイドへの通電によってスリーブ内に摺動可能に配置されたスプールをスプリングに抗して変位させる可変式電磁スプールバルブを用いることができる。この第１制御弁１７４は、進角通路４３に連通する進角ポートと、遅角通路４４に連通する遅角ポートと、ポンプ１７１の下流側の流路に連通する供給ポートと、オイルパン１７６に連通するドレインポートとを有している。
　第１制御弁１７４は、進角ポートを供給ポートと連通し、遅角ポートをドレインポートと連通する進角制御、遅角ポートを供給ポートと連通し、進角ポートをドレインポートと連通する遅角制御、及び進角ポート及び遅角ポートを閉塞するホールド制御の３つの状態制御を行うことが可能な３位置制御弁から構成される。進角制御を行うことにより、ベーン２２は外部ロータ１２に対して進角方向Ｓ１に相対回転移動し、相対回転位相は進角側へ変位する。遅角制御を行うと、ベーン２２は外部ロータ１２に対して遅角方向Ｓ２に相対回転移動し、相対回転位相は遅角側へ変位する。ホールド制御を行うと、ベーン２２は相対回転移動せず、相対回転位相を任意の位相に保持できる。
　進角制御が行われると、進角通路４３と最遅角ロック通路７１とにオイルが供給される。最遅角ロック状態のときは、最遅角ロック通路７１は最遅角ロック部材７４によって閉塞されている。進角制御によって最遅角ロック部材７４が最遅角ロック溝７２から引退して最遅角ロック解除状態となると、進角通路４３を介して進角室４１にオイルが供給され、内部ロータ２は進角側へ相対回転移動する。
　また、第１制御弁１７４は、位相制御部１８０により制御されて動作し、進角室４１及び最遅角ロック通路７１、又は遅角室４２に対するオイルの供給又は排出の制御を行う。これにより、第１制御弁１７４は、中間ロック機構６のロック状態又は解除状態の切替制御、及び外部ロータ１２に対する内部ロータ２の相対回転位相の制御を行う。本実施形態では第１制御弁１７４に通電すると遅角制御が可能な状態となり、第１制御弁１７４への給電を停止すると進角制御が可能な状態となるように設定されている。また、第１制御弁１７４は、電磁ソレノイドに供給する電力のデューティ比の調節により開度を設定するものである。これにより、オイルの給排量の微調節が可能である。
　第２制御弁１７５は、第１制御弁１７４と同様に可変式電磁スプールバルブを用いて構成される。第２制御弁１７５は、中間ロック通路６１に連通する規制ポートと、ポンプ１７１の下流側の流路に連通する供給ポートと、オイルパン１７６に連通するドレインポートとを有している。また、第２制御弁１７５は、規制ポートを供給ポートと連通する解除制御、及び規制ポートをドレインポートと連通する規制制御の２つの状態制御を行うことが可能な２位置制御弁として構成される。第２制御弁１７５は、位相制御部１８０により制御されて動作し、中間ロック機構６の中間ロック溝６２へのオイルの供給又は排出の制御を行う。このようにして、第２制御弁１７５は、中間ロック機構６の規制状態又は解除状態の切替制御を行う。
　第２制御弁１７５により、中間ロック溝６２へのオイルの供給と、中間ロック溝６２からのオイルの排出とが切換え可能である。なお、本実施形態においては、第２制御弁１７５は、給電されると中間ロック溝６２からのオイルが排出可能な状態となり、給電が停止されると中間ロック溝６２へのオイルが供給可能な状態となるように構成されている。
　ここで、内燃機関Ｅのクランク軸１１０の近傍には、当該クランク軸１１０の回転角を検出するクランク角センサが備えられる。また、カム軸１０１の近傍には、当該カム軸１０１の回転角を検出するカム軸角センサが備えられる。位相制御部１８０は、クランク角センサとカム軸角センサとの検出結果から相対回転位相を検出し、相対回転位相がいずれの位相にあるかを判定する。また、位相制御部１８０には、イグニッションキーのＯＮ／ＯＦＦ情報等が伝達される。また、位相制御部１８０のメモリ内には、内燃機関Ｅの運転状態に応じた最適の相対回転位相の制御情報が記憶されている。位相制御部１８０は、内燃機関Ｅの運転状態に応じて相対回転位相を制御する。
　判定部１８１は、位相制御部１８０が、遅角室４２への流体の供給及び進角室４１からの流体の排出と、遅角室４２からの流体の排出及び進角室４１への流体の供給との一方の制御を実施した後に、中間ロック部材６４が中間ロック溝６２における中間ロック位相とは異なる位置に設定された判定位相に向かって移動するように制御された時、当該判定位相に中間ロック部材６４が達するか否かを判定し、判定結果に基づき、中間ロック部材６４が判定位相に未到達であると判定したとき、相対回転位相がロック状態であると判定する。遅角室４２への流体の供給及び進角室４１からの流体の排出と、遅角室４２からの流体の排出及び進角室４１への流体の供給との一方の制御とは、中間ロック部材６４が中間ロック位相となるように進角室４１及び遅角室４２の作動油の給排を行う制御である。
　ここで、図５には本実施形態に係る中間ロック位相及び判定位相が模式的に示される。図５においては、中間ロック部材６４は夫々中間ロック溝６２に嵌入しているロック状態が示される。このような状態における中間ロック部材６４が存在する位置Ａが中間ロック位相の位置にあたる。このような位置Ａに対して異なる位置に判定位相の位置が設定される。このような判定位相の位置は符号Ｂを付して示される。
　本実施形態では、判定位相の位置は、２つの中間ロック溝６２のうちいずれか一方の中間ロック溝６２に設けられる。具体的には、中間ロック部材６４の一方が、対応する中間ロック溝６２の内部で位相変化が規制される状態にあるとき、判定位相は中間ロック位相に対する規制範囲の狭い部分に相当する中間ロック溝６２に設定される。ここで、相対回転位相が中間ロック位相になる場合には、中間ロック溝６２の夫々に嵌入する中間ロック部材６４が予め設定されている。したがって、対応する中間ロック溝６２とは、相対回転位相が中間ロック位相とされる場合に、所定の中間ロック部材６４が嵌入される中間ロック溝６２が相当する。中間ロック部材６４の一方が、対応する中間ロック溝６２の内部で位相変化が規制される状態にあるときとは、中間ロック部材６４が中間ロック溝６２内のいずれかの位置にある状態をいう。中間ロック位相に対する規制範囲とは、中間ロック部材６４が中間ロック溝６２内に嵌っている状態において、移動可能な範囲をいう。図５において、遅角方向Ｓ２側の中間ロック溝６２では符号Ｌ１を付した範囲が相当し、進角方向Ｓ１側の中間ロック溝６２では符号Ｌ２を付した範囲が相当する。したがって、本実施形態では規制範囲の狭い側の中間ロック溝６２とは、進角方向Ｓ１側の中間ロック溝６２が相当する。
　本実施形態では、判定位相はこのような進角方向Ｓ１側の中間ロック溝６２における深さが浅い側のうち、中間ロック位相の位置Ａから離間した端部の側に設定される。より具体的には、判定位相はこのような端部に中間ロック部材６４が位置した場合における中間ロック部材６４の周方向の中央の位置に設定される。図５においては、理解を容易にするために、このような端部に位置する中間ロック部材６４が二点鎖線で示される。
　２つの中間ロック部材６４が夫々、中間ロック溝６２内に位置していない状態から内部ロータ２が進角方向Ｓ１に回転して中間ロック位相に移行する際において、位相制御部１８０による中間ロック部材６４が中間ロック位相となるように進角室４１及び遅角室４２の作動油の給排を行う制御が終了すると、判定部１８１は位相制御部１８０に対して、再度、中間ロック部材６４が進角方向Ｓ１の方向に回転するように作動油の給排を行うよう制御させる（以下「判定制御」とする）。この判定制御が、上述の「中間ロック部材６４が中間ロック溝６２における中間ロック位相とは異なる位置に設定された判定位相に向って移動するように制御した」ことに相当する。この判定制御後、判定部１８１により中間ロック部材６４が判定位相の位置Ｂに達したと判定された場合には、その結果が位相制御部１８０に伝達される。係る場合、位相制御部１８０は外部ロータ１２に対する内部ロータ２の相対回転位相が中間ロック位相でないと認識（中間ロック部材６４が中間ロック位相を通り越したと認識）し、位相制御部１８０は第１制御弁１７４を制御して内部ロータ２を遅角方向Ｓ２に回転して中間ロック位相に移行させる。
　一方、判定制御後、判定部１８１により中間ロック部材６４が判定位相の位置Ｂに達していないと判定された場合には、その結果が位相制御部１８０に伝達される。係る場合、位相制御部１８０は外部ロータ１２に対する内部ロータ２の相対回転位相が中間ロック位相であると認識し、位相制御部１８０は第１制御弁１７４の制御を停止する。
　また、２つの中間ロック部材６４が夫々、中間ロック溝６２内に位置していない状態から内部ロータ２が遅角方向Ｓ２に回転して中間ロック位相に移行する際において、位相制御部１８０による中間ロック部材６４が中間ロック位相となるように進角室４１及び遅角室４２の作動油の給排を行う制御が終了すると、判定部１８１は位相制御部１８０に対して、再度、中間ロック部材６４が進角方向Ｓ１の方向に回転するように作動油の給排を行うよう制御させる（判定制御させる）。この判定制御後、判定部１８１により中間ロック部材６４が判定位相の位置Ｂに達したと判定された場合には、その結果が位相制御部１８０に伝達される。係る場合、位相制御部１８０は外部ロータ１２に対する内部ロータ２の相対回転位相が中間ロック位相でないと認識し、位相制御部１８０は第１制御弁１７４を制御して内部ロータ２を遅角方向Ｓ２に回転して中間ロック位相に移行させる。
　一方、判定制御後、判定部１８１により中間ロック部材６４が判定位相の位置Ｂに達していないと判定された場合には、その結果が位相制御部１８０に伝達される。係る場合、位相制御部１８０は外部ロータ１２に対する内部ロータ２の相対回転位相が中間ロック位相であると認識し、位相制御部１８０は第１制御弁１７４の制御を停止する。
　即ち、上記一連の形態は以下のように言い換えることができる。現在の中間ロック部材６４の位置から見て、中間ロック部材６４の現在位置、中間ロック位相、判定位相の順で並んでいる状態において、中間ロック部材６４が中間ロック位相に達するように制御された場合、最後の判定動作で判定位相に中間ロック部材６４が達しなければ中間ロック部材６４が中間ロック位相にある（外部ロータ１２に対する内部ロータ２の相対回転位相が中間ロック位相である）と判定することができる。また、現在の中間ロック部材６４の位置から見て、中間ロック部材６４の現在位置、判定位相、中間ロック位相の順で並んでいる状態において、中間ロック部材６４が中間ロック位相に達するように制御された場合、中間ロック部材６４が判定位相を通過し、最後の判定動作で判定位相に再び達しなければ中間ロック部材６４が中間ロック位相にあると判定することができる。
　本実施形態では、位相制御部１８０は、遅角室４２への流体の供給及び進角室４１からの流体の排出と、遅角室４２からの流体の排出及び進角室４１への流体の供給との一方の制御を実施した後に判定部１８１が、判定位相に中間ロック部材６４が達していないと判定した場合、遅角室４２及び進角室４１の夫々に交互に流体を供給する。遅角室４２への流体の供給及び進角室４１からの流体の排出と、遅角室４２からの流体の排出及び進角室４１への流体の供給との一方の制御を実施した後に判定部１８１が、判定位相に中間ロック部材６４が達していないと判定した場合とは、中間ロック部材６４が中間ロック位相に位置している場合に相当する。係る場合、内部ロータ２と外部ロータ１２とが相対回転が規制されているので、位相制御部１８０が遅角室４２及び進角室４１の夫々に交互に流体を供給することにより、相対回転が規制された状態でベーン２２が進角方向Ｓ１及び遅角方向Ｓ２に揺さぶられることになる。このように中間ロック部材６４が判定位相に達しなければ、中間ロック部材６４が中間ロック溝６２に確実に嵌入されていると判定することができる。したがって、本構成により、中間ロック部材６４の嵌入状態を確認することができる。また、遅角室４２及び進角室４１の油圧を増減することにより、遅角室４２及び進角室４１と共に、これらに接続される通路の油圧も増減するので、通路内の異物を流通させて除去する（クリーニングする）ことが可能となる。
　このように、本弁開閉時期制御装置１によれば、中間ロック溝６２内における中間ロック位相とは異なる位置に判定位相を設けているので、相対回転位相を中間ロック位相に移行する際に、中間ロック位相を到達する目標位置（目標位相）として制御するだけで中間ロック部材６４が中間ロック位相に達しているか否かを判定することが可能となる。また、判定動作では、中間ロック部材６４が判定位相の側に移動するように制御するだけで良いので、第１制御弁１７４の切り替え等に係る時間を短くすることができる。したがって、中間ロック位相に達したことを迅速に判定することができる。
〔その他の実施形態〕
　上記実施形態では、図５において進角方向Ｓ１側にある中間ロック溝６２の位置Ｂに判定位相が設定されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば図６に示されるように、進角方向Ｓ１の側の中間ロック溝６２の周方向の距離よりも、遅角方向Ｓ２の側の中間ロック溝６２の周方向の距離の方が短い場合には（Ｌ１＜Ｌ２）、遅角方向Ｓ２の側の中間ロック溝６２内の進角方向Ｓ１の側の所定の位置Ｂに判定位相を設定することも当然に可能である。
　上記実施形態では、２つの中間ロック溝６２が、内部ロータ２における遅角方向Ｓ２に沿って溝深さが段階的に深くなるようにラチェット構造で形成されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、図７に示されるように、溝深さが一様な中間ロック溝６２で構成することも当然に可能である。係る場合、中間ロック位相の位置Ａは、進角方向Ｓ１の側の中間ロック溝６２では進角方向Ｓ１の側の所定の位置に設けられ、遅角方向Ｓ２の側の中間ロック溝６２では遅角方向Ｓ２の側の所定の位置に設けられる。また、中間ロック溝６２が２つ設けられ、周方向における一方の中間ロック溝６２の長さは他方の中間ロック溝６２の長さに比べて短い場合には、判定位相は周方向の長さが短い中間ロック溝６２内に設けると良い。具体的には、例えば図７に示されるように、遅角方向Ｓ２の側の中間ロック溝６２の周方向の距離よりも、進角方向Ｓ１の側の中間ロック溝６２の周方向の距離の方が短い場合には（Ｌ１＞Ｌ２）、進角方向Ｓ１の側の中間ロック溝６２内の遅角方向Ｓ２の側の所定の位置Ｂに判定位相を設定すると好適である。
　また、例えば図８に示されるように、進角方向Ｓ１の側の中間ロック溝６２の周方向の距離よりも、遅角方向Ｓ２の側の中間ロック溝６２の周方向の距離の方が短い場合には（Ｌ１＜Ｌ２）、遅角方向Ｓ２の側の中間ロック溝６２内の進角方向Ｓ１の側の所定の位置Ｂに判定位相を設定すると好適である。
　また、上記実施形態では、中間ロック溝６２及び中間ロック部材６４が２つずつ設けられているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、図９に示されるように、中間ロック溝６２及び中間ロック部材６４が１つずつ設けられ、中間ロック溝６２が、内部ロータ２における遅角方向Ｓ２に沿って溝深さが段階的に深くなるようにラチェット構造で形成されていても良い。係る場合、周方向に関して他の部分よりも溝深さが深い側の長さは、中間ロック部材６４が当該深い側の溝に嵌入した際に、外部ロータ１２と内部ロータ２とが相対回転しない程度に設定すると好適である。すなわち、外部ロータ１２に対する内部ロータ２の相対回転位相の変位が禁止されるように設定すると好適である。
　また、例えば図１０に示されるように、溝深さが一様な中間ロック溝６２で構成することも可能である。係る場合、周方向における中間ロック溝６２の長さは、中間ロック部材６４が当該中間ロック溝６２に嵌入した場合であっても、外部ロータ１２と内部ロータ２との相対回転を許容できる程度に設定すると好適である。すなわち、外部ロータ１２に対する内部ロータ２の相対回転位相の変位が変位できるように設定すると好適である。
　図７－図１０の場合であっても、現在の中間ロック部材６４の位置から見て、中間ロック部材６４の現在位置、中間ロック位相、判定位相の順で並んでいる状態において、中間ロック部材６４が中間ロック位相に達するように制御された場合、最後の判定動作で判定位相に中間ロック部材６４が達しなければ中間ロック部材６４が中間ロック位相にあると判定することができる。また、現在の中間ロック部材６４の位置から見て、中間ロック部材６４の現在位置、判定位相、中間ロック位相の順で並んでいる状態において、中間ロック部材６４が中間ロック位相に達するように制御された場合、中間ロック部材６４が判定位相を通過し、最後の判定動作で判定位相に再び達しなければ中間ロック部材６４が中間ロック位相にあると判定することができる。なお、図９及び図１０の例にあっては、中間ロック部材６４は、最遅角ロック部材７４と併用する構成であっても良いし、別体で設ける構成であっても良い。
　上記実施形態では、中間ロック部材６４が外部ロータ１２に設けられ、中間ロック溝６２が内部ロータ２に設けられるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。中間ロック部材６４が内部ロータ２に設けられ、中間ロック溝６２が外部ロータ１２に設けられるように構成することも当然に可能である。
　上記実施形態では、判定位相は、２つの中間ロック溝６２のうちいずれか一方の中間ロック溝６２に設けられるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。判定位相を、２つの中間ロック溝６２の双方に設けるように構成することも可能である。
　上記実施形態では、判定位相は、中間ロック部材６４が中間ロック溝６２の内部で位相変化が規制される状態にあるとき、中間ロック位相に対する規制範囲の狭い側の中間ロック溝６２に設定されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。判定位相は、中間ロック部材６４が中間ロック溝６２の内部で位相変化が規制される状態にあるとき、中間ロック位相に対する規制範囲の広い側の中間ロック溝６２に設定することも可能である。
　上記実施形態では、位相制御部１８０は、遅角室４２への流体の供給及び進角室４１からの流体の排出と、遅角室４２からの流体の排出及び進角室４１への流体の供給との一方の制御を実施した後に判定部１８１が、判定位相に中間ロック部材６４が達していないと判定した場合、遅角室４２及び進角室４１の夫々に交互に流体を供給するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。第１制御弁１７４が遅角室４２への流体の供給及び進角室４１からの流体の排出と、遅角室４２からの流体の排出及び進角室４１への流体の供給との一方の制御を実施した後に判定部１８１が判定位相に中間ロック部材６４が達していないと判定した場合、位相制御部１８０が遅角室４２及び進角室４１の夫々に交互に流体を供給しないように構成することも当然に可能である。また、位相制御部１８０が、判定部１８１が判定位相に中間ロック部材６４が達するか否かを判定する時に、遅角室４２及び進角室４１の夫々に交互に流体を供給する構成とすることも当然に可能である。
　上記実施形態では、２つの中間ロック溝６２が、内部ロータ２における遅角方向Ｓ２に沿って溝深さが段階的に深くなるようにラチェット構造で形成されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。２つの中間ロック溝６２のうちの一方の中間ロック溝６２のみを溝深さが段階的に深くなるようにラチェット構造で形成することも当然に可能である。係る場合、判定位相を溝深さが段階的に深くなるように中間ロック溝６２に設けることも可能であるし、溝深さが段階的に深くならない中間ロック溝６２に設けることも当然に可能である。
　上記実施形態では、弁開閉時期制御装置１は、吸気弁１１５の開閉タイミングを制御する例を挙げて説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。弁開閉時期制御装置１が、排気弁の開閉タイミングを制御する構成とすることも当然に可能である。
　本発明は、内燃機関のクランク軸と同期回転する駆動側回転部材に対して、内燃機関のカム軸と一体回転する従動側回転部材の相対回転位相を制御する弁開閉時期制御装置に用いることが可能である。
　１：弁開閉時期制御装置
　２：内部ロータ（従動側回転部材）
　４：流体圧室
　６：中間ロック機構
　１２：外部ロータ（駆動側回転部材）
　２２：ベーン
　４１：進角室
　４２：遅角室
　６２：中間ロック溝（凹部）
　６４：中間ロック部材（ロック部材）
　１０１：カム軸
　１１０：クランク軸
　１８０：位相制御部
　１８１：判定部
　Ｅ：内燃機関
　Ｓ１：進角方向
　Ｓ２：遅角方向

Claims (6)

  1. 　内燃機関のクランク軸と同期回転する駆動側回転部材と、
    　前記内燃機関のカム軸と一体回転すると共に前記駆動側回転部材に対して相対回転可能な従動側回転部材と、
    　前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とにより形成される流体圧室と、
    　前記流体圧室内に配置され、前記流体圧室を流体の流入又は排出を許容する遅角室及び進角室に仕切り、前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転位相を前記流体の流入により前記遅角室内の容積が増大する遅角方向と前記流体の流入により前記進角室内の容積が増大する進角方向との間で選択的に移動させるベーンと、
    　前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材のいずれか一方に設けられ、他方に対して移動可能であるロック部材と、周方向に沿って延在し、前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材のいずれか他方に設けられた凹部とを含み、前記ロック部材が前記凹部に嵌入することにより前記相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の中間ロック位相に拘束するロック状態と、前記ロック部材が前記凹部から引退することにより拘束が解除されたロック解除状態とに切り替え可能な中間ロック機構と、
    　前記ロック部材が前記中間ロック位相に達するように、前記遅角室への流体の供給及び前記進角室からの流体の排出、又は前記遅角室からの流体の排出及び前記進角室への流体の供給を制御する位相制御部と、
    　前記位相制御部が、前記遅角室への流体の供給及び前記進角室からの流体の排出と、前記遅角室からの流体の排出及び前記進角室への流体の供給との一方の制御を実施した後に、前記ロック部材が前記凹部における前記中間ロック位相とは異なる位置に設定された判定位相に向かって移動するように制御された時、当該判定位相に前記ロック部材が達するか否かを判定し、判定結果に基づき、前記ロック部材が前記判定位相に未到達であると判定したとき、前記相対回転位相が前記ロック状態であると判定する判定部と、
    を備えた弁開閉時期制御装置。
  2. 　前記位相制御部は、前記遅角室への流体の供給及び前記進角室からの流体の排出と、前記遅角室からの流体の排出及び前記進角室への流体の供給との一方の制御を実施した後に前記判定部が、前記判定位相に前記ロック部材が達していないと判定した場合、又は前記判定部が当該判定位相に前記ロック部材が達するか否かを判定する時、前記遅角室及び前記進角室の夫々に交互に流体を供給する請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
  3. 　前記凹部及び前記ロック部材が２つずつ設けられ、
    　前記判定位相は、前記２つの凹部のうちいずれか一方の凹部に設けられ、前記ロック部材の一方が、対応する前記凹部の内部で位相変化が規制される状態にあるとき、前記判定位相は、前記中間ロック位相に対する規制範囲の狭い部分に相当する凹部に設定されている請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。
  4. 　前記凹部が２つ設けられ、周方向における一方の凹部の長さは他方の凹部の長さに比べて短く、前記判定位相は周方向の長さが短い前記凹部内に設けられる請求項１から３のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
  5. 　前記凹部及び前記ロック部材は１つずつ設けられ、前記凹部は前記遅角方向に沿って深さが段階的に深くなり、周方向に関して他の部分よりも深さが深い凹部の長さは、前記ロック部材が深い部分の凹部内に嵌入した時、前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の相対回転位相の変位が禁止されるように設定される請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。
  6. 　前記凹部及び前記ロック部材は１つずつ設けられ、周方向における前記凹部の長さは前記ロック部材が前記凹部に嵌入した場合、前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の相対回転位相が変位できるように設定される請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。
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