JP2000320356A - 内燃機関のバルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適切な吸気バルブの閉タイミングで内燃機関
を始動する。 【解決手段】 バルブタイミング調整装置１０は、ベー
ン２９とハウジング２８で形成される進角室や遅角室へ
の油圧を調整してベーン２９を進角又は遅角させて吸気
バルブの開閉タイミングを変更する。ベーン２９は、最
進角位置の係止穴４９Ａや最遅角位置の係止穴にロック
ピン４３を嵌挿することによりその位置で固定される。
エンジンの停止はベーン２９が中間位置になるよう行な
い、始動は、冷却水温度が低いときにはクランクシャフ
トを所定角度逆回転させてベーン２９を最進角位置に固
定してから行ない、温度が高いときにはそのままクラン
キングすることによりベーン２９を最遅角位置に固定し
て行なう。最進角位置で始動すると圧縮圧が高くなるか
ら冷間時の始動が容易となり、最遅角位置で始動すると
圧縮圧が低くなるから温間時の始動の際の振動を減少さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のバルブ
タイミング調整装置に関し、詳しくは、クランクシャフ
トの下死点以降の回転角で内燃機関の吸気バルブの閉タ
イミングを調整するバルブタイミング調整装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の内燃機関のバルブタイミ
ング調整装置としては、クランクシャフトに対するカム
シャフトの回転位相を変更して内燃機関の吸気バルブの
開閉タイミングを変更するものが提案されている（特開
平８−１２１１２２号公報など）。この装置は、クラン
クシャフトと同期して回転するハウジングと、カムシャ
フトに結合されハウジングに対して相対的に回転可能な
ベーンと、油の流入によってその体積を広げてベーンの
クランクシャフトに対する回転位相を進角させる進角室
と、油の流入によってその体積を広げてベーンのクラン
クシャフトに対する回転位相を遅角させる遅角室とを備
え、進角室と遅角室への油の流入を制御することによ
り、吸気バルブを駆動するカムシャフトのクランクシャ
フトに対する回転位相を可変とし、これによって吸気バ
ルブの開閉タイミングを変更できるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
たバルブタイミング調整装置では、内燃機関の始動が適
切に行えない場合を生じるといった問題があった。一般
に、内燃機関の吸気バルブの閉タイミングは、吸気の慣
性を利用して混合気をできるだけ多くシリンダ内に充填
するために、吸気行程におけるクランクシャフトの下死
点以降の回転角（例えば、４５度など）としているが、
吸気バルブの開閉タイミングを調整する装置では、内燃
機関の運転を停止したときの開閉タイミングによって内
燃機関を始動することになるから、始動に適切なタイミ
ングとならない場合が生じる。例えば、吸気バルブの閉
タイミングが遅い状態で冷えた内燃機関を始動すると、
始動時の圧縮圧力が不足して始動が困難な場合を生じた
り、吸気バルブの閉タイミングが早い状態で暖まった内
燃機関を始動すると、圧縮圧力が高くなりすぎて始動時
の振動が大きくなる場合を生じる。こうした問題は、内
燃機関の吸気バルブの閉タイミングを、ノッキングの減
少や振動の減少，燃費の向上を図るために遅角側で行な
うようにした内燃機関では顕著に現われる。

【０００４】こうした問題に対して、内燃機関の始動時
に吸気バルブの閉タイミングを変更することも考えられ
るが、進角室や遅角室への油圧を発生させるポンプの駆
動力を内燃機関の駆動力から得るものでは内燃機関の始
動時に油圧を発生することができない。

【０００５】本発明の内燃機関のバルブタイミング調整
装置は、内燃機関の始動時に吸気バルブの閉タイミング
を適切なタイミングとすることを目的の一つとする。ま
た、こうした目的を簡易な構成で達成することを目的の
一つとする。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の第１および第２の内燃機関のバルブタイミング調
整装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するため
に以下の手段を採った。

【０００７】本発明の第１の内燃機関のバルブタイミン
グ調整装置は、クランクシャフトの下死点以降の回転角
で内燃機関の吸気バルブの閉タイミングを調整するバル
ブタイミング調整装置であって、前記クランクシャフト
を回転駆動する電動機と、前記クランクシャフトの回転
角との位相を固定して、前記吸気バルブの閉タイミング
を進角側の所定角に固定可能なタイミング固定手段と、
前記内燃機関の状態を検出する状態検出手段と、前記内
燃機関の始動要求がなされたとき、前記状態検出手段に
より検出された該内燃機関の状態が所定の状態の場合に
は、前記吸気バルブの閉タイミングを前記進角側の所定
角に設定するタイミング設定手段と、前記タイミング設
定手段による設定に基づいて、前記電動機により前記ク
ランクシャフトを所定の角度逆回転させることにより、
前記タイミング固定手段によって前記クランクシャフト
の回転角との位相を前記進角側の所定角に固定する進角
制御手段とを備えることを要旨とする。

【０００８】この本発明の第１の内燃機関のバルブタイ
ミング調整装置は、内燃機関の始動要求がなされたと
き、タイミング設定手段が、状態検出手段により検出さ
れた内燃機関の状態が所定の状態のときには、吸気バル
ブの閉タイミングを進角側の所定角に設定する。タイミ
ング制御手段は、この設定された閉タイミングで内燃機
関が始動されるように、電動機によりクランクシャフト
を所定の角度逆回転させて、クランクシャフトの回転角
との位相を、上記進角側の所定角に固定する。したがっ
て、内燃機関の駆動力が得られない内燃機関の始動前で
あっても、吸気バルブの閉タイミングを変更することが
できる。

【０００９】ここで、「内燃機関の状態」には、内燃機
関の温度や内燃機関の停止時からの経過時間などが含ま
れる。したがって、例えば、状態検出手段を内燃機関の
温度を検出する手段とし、内燃機関の温度が所定温度未
満であるか否かに基づいて吸気バルブの閉タイミングを
設定したり、あるいは、状態検出手段を内燃機関の停止
時からの経過時間を検出する手段とし、内燃機関の停止
時からの経過時間が所定時間以上である否かに基づいて
吸気バルブの閉タイミングを設定するものなども含まれ
る。

【００１０】こうした本発明の第１の内燃機関のバルブ
タイミング調整装置によれば、内燃機関の状態が所定の
状態のときには、電動機を用いて、吸気バルブの閉タイ
ミングを進角側の所定角に固定するから、吸気バルブの
閉タイミングを、内燃機関の状態から必要とされる進角
側の所定角として、内燃機関を始動することができる。
この結果、始動時の圧縮圧力が不足して始動が困難とな
るといった不都合を回避することができる。

【００１１】これら変形例を含めて本発明の第１の内燃
機関のバルブタイミング調整装置において、前記状態検
出手段により検出された前記内燃機関の状態が所定の状
態にないときには、前記吸気バルブの閉タイミングを遅
角側の所定角とする手段を設けることもできる。この態
様のバルブタイミング調整装置では、前記クランクシャ
フトの回転角との位相を前記遅角側に所定角に固定する
遅角固定手段を備え、内燃機関の状態に基づいて、遅角
固定手段により前記クランクシャフトの回転角との位相
が前記遅角側の所定角に固定する構成とすることもでき
る。

【００１２】また、本発明の第２の内燃機関のバルブタ
イミング調整装置は、クランクシャフトの下死点以降の
回転角で内燃機関の吸気バルブの閉タイミングを調整す
るバルブタイミング調整装置であって、前記クランクシ
ャフトの回転角との位相を進角側の所定角に固定する進
角固定手段および前記クランクシャフトの回転角との位
相を遅角側の所定角に固定する遅角固定手段を有し、前
記吸気バルブの閉タイミングを、該進角側の所定値およ
び該遅角側の固定値のいずれかまたは両固定値間に変更
可能なタイミング変更手段と、前記内燃機関の状態を検
出する状態検出手段と、前記内燃機関の始動要求がなさ
れたとき、前記状態検出手段により検出された該内燃機
関の状態に基づいて前記吸気バルブの閉タイミングを設
定するタイミング設定手段と、該設定された閉タイミン
グで前記内燃機関が始動されるよう前記タイミング変更
手段を制御するタイミング制御手段と前記内燃機関の停
止要求がなされたとき、該内燃機関が停止したときの前
記吸気バルブの閉タイミングが前記進角側の所定角と前
記遅角側の所定角との間のタイミングとなるよう前記タ
イミング変更手段を制御する停止制御手段とを備え、前
記タイミング設定手段は、前記状態検出手段により検出
された前記内燃機関の状態に基づいて前記吸気バルブの
閉タイミングを前記進角側の所定角と前記遅角側の所定
角のいずれかに設定する手段であり、前記タイミング設
定手段は、前記状態検出手段により検出された前記内燃
機関の状態が所定の状態のときには前記吸気バルブの閉
タイミングを進角側の所定角となるタイミングに設定
し、該内燃機関の状態が該所定の状態にないときには前
記吸気バルブの閉タイミングを進角側の所定角となるタ
イミングに設定する手段であり、前記タイミング制御手
段は、前記タイミング設定手段による設定に基づいて前
記進角固定手段と前記遅角固定手段のいずれかにより前
記クランクシャフトの回転角との位相が固定されるよう
制御する手段であることを要旨としている。

【００１３】かかるバルブタイミング調整装置では、吸
気バルブの閉タイミングを、進角側の所定角および遅角
側の所定角のいずれかまたは両固定角の間に変更可能で
あり、内燃機関の停止要求がなされたときには、吸気バ
ルブの閉タイミングを両固定角の間のタイミングに制御
する。その上で、内燃機関の始動要求がなされたときに
は、内燃機関の状態が所定状態のときには、吸気バルブ
の閉タイミングを進角側の所定角に固定し、内燃機関が
所定の状態にないときには、遅角側の所定角に固定す
る。このため、適正な吸気バルブの閉タイミングで内燃
機関を始動することができ、始動時の圧縮圧力が不足し
て始動が困難となったり、圧縮圧力が高くなりすぎて始
動時の振動が大きくなるといった不都合を回避すること
ができる。

【００１４】この態様のバルブタイミング調整装置で
は、前記クランクシャフトを回転駆動する電動機を備
え、前記タイミング制御手段は、前記タイミング設定手
段により前記吸気バルブの閉タイミングが前記進角側の
所定角に設定されたときには、前記電動機により前記ク
ランクシャフトを所定の角度逆回転させて前記進角固定
手段により前記クランクシャフトの回転角との位相が固
定されるよう制御する進角制御手段と、前記タイミング
設定手段により前記吸気バルブの閉タイミングが前記遅
角側の所定角に設定されたときには、前記電動機により
前記クランクシャフトを所定の角度正回転させて前記遅
角固定手段により前記クランクシャフトの回転角との位
相が固定されるよう制御する遅角制御手段とを備えるも
のとすることもできる。

【００１５】こうすれば、油圧を発生させるポンプの駆
動力を内燃機関の駆動力から得るものであっても、内燃
機関の状態に応じてクランクシャフトを正逆に所定の角
度回転させることにより吸気バルブの閉タイミングを調
整することができる。

【００１６】進角制御手段を備える本発明の第１の内燃
機関のバルブタイミング調整装置において、前記タイミ
ング変更手段は、圧力流体が出入りする出入弁を有し該
圧力流体が流入することにより前記クランクシャフトの
回転角との位相を遅角させる遅角室を備え、前記進角制
御手段は、前記クランクシャフトを逆回転させる際に前
記出入弁が開弁するよう前記タイミング変更手段を制御
する開弁制御手段を備えるものとすることもできる。こ
うすれば、開弁されることによって遅角室の圧力流体が
流出するから、クランクシャフトの回転角との位相を容
易に進角側に変更することができる。

【００１７】本発明の第３の内燃機関のバルブタイミン
グ調整装置は、クランクシャフトの下死点以降の回転角
で内燃機関の吸気バルブの閉タイミングを調整するバル
ブタイミング調整装置であって、前記クランクシャフト
の回転角との位相を変更することにより前記吸気バルブ
の閉タイミングを変更するタイミング変更手段と、前記
内燃機関の停止要求がなされたとき、該停止要求の要因
に基づいて、停止時からの経過時間を予測し、該予測さ
れた経過時間が所定時間以上のとき、次の始動時に該内
燃機関は所定の状態にあると予測する状態予測手段と、
該予測に基づいて次の前記内燃機関の始動時の前記吸気
バルブの閉タイミングを設定するタイミング設定手段
と、該設定された閉タイミングで前記内燃機関が停止す
るよう前記タイミング変更手段を制御するタイミング制
御手段とを備えることを要旨とする。

【００１８】この本発明の第２の内燃機関のバルブタイ
ミング調整装置は、内燃機関の停止要求がなされたとき
に、状態予測手段が、この停止要求の要因に基づいて、
停止時間の経過時間を予測し、この予測された経過時間
が所定時間以上のとき、次の始動時に内燃機関は所定の
状態にあると予測し、タイミング設定手段が、この予測
された状態に基づいて次の内燃機関の始動時の吸気バル
ブの閉タイミングを設定する。タイミング制御手段は、
この設定された閉タイミングで内燃機関が停止するよう
クランクシャフトの回転角との位相を変更することによ
り吸気バルブの閉タイミングを変更するタイミング変更
手段を制御する。なお、停止要求の要因としては、運転
者による車両停止時の内燃機関の停止か、車両制御上の
養成による内燃機関の自動停止か、などの区別を設ける
ことができる。

【００１９】こうした本発明の第３の内燃機関のバルブ
タイミング調整装置によれば、予測された内燃機関の状
態に基づいて次に始動されるときの吸気バルブの閉タイ
ミングを設定し、内燃機関がその閉タイミングで停止す
るから、次の内燃機関の始動を、より適正な吸気バルブ
の閉タイミングで行なうことができる。この結果、始動
時の圧縮圧力が不足して始動が困難となったり、圧縮圧
力が高くなりすぎて始動時の振動が大きくなるといった
不都合を回避することができる。

【００２０】この本発明の第３の内燃機関のバルブタイ
ミング調整装置において、前記タイミング設定手段は、
前記状態予測手段により予測された前記内燃機関の状態
が所定の状態のときには、前記吸気バルブの閉タイミン
グを進角側の所定角となるタイミングに設定する手段で
あるものとすることもできる。この態様のバルブタイミ
ング調整装置では、前記タイミング変更手段は、前記ク
ランクシャフトの回転角との位相を前記進角側の所定角
に固定する進角固定手段を備え、前記タイミング制御手
段は、前記タイミング設定手段による設定に基づいて前
記進角固定手段により前記クランクシャフトの回転角と
の位相が前記所定角に固定されるよう制御する手段であ
るものとすることもできる。

【００２１】これら変形例を含めて本発明の第３の内燃
機関のバルブタイミング調整装置において、前記タイミ
ング設定手段は、前記状態予測手段により予測された前
記内燃機関の状態が所定の状態にないときには、前記吸
気バルブの閉タイミングを遅角側の所定角となるタイミ
ングに設定する手段であるものとすることもできる。こ
の態様のバルブタイミング調整装置では、前記タイミン
グ変更手段は、前記クランクシャフトの回転角との位相
を前記遅角側に所定角に固定する遅角固定手段を備え、
前記タイミング制御手段は、前記タイミング設定手段に
よる設定に基づいて前記遅角固定手段により前記クラン
クシャフトの回転角との位相が前記遅角側の所定角に固
定されるよう制御する手段であるものとすることもでき
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。図１は本発明の一実施例であるバ
ルブタイミング調整装置１０の構成の概略を示す構成
図、図２および図３は図１のバルブタイミング調整装置
１０のＡ−Ａ線断面図、図４は吸気側カムシャフト１２
と排気側カムシャフト２３の構成を例示する構成図、図
５は実施例のバルブタイミング調整装置１０により吸気
バルブのタイミングが調整されるエンジン６０を搭載す
る車両１００の概略構成図である。

【００２３】まず、図５を用いて車両１００の構成につ
いて簡単に説明する。図示するように、車両１００は、
エンジン６０と、エンジン６０から出力される動力によ
り発電すると共にエンジン６０を始動する際のセルモー
タとして駆動可能な発電用モータ６９と、駆動輪１７
４，１７６にディファレンシャルギヤ１７２を介して結
合された駆動軸１７０を駆動する駆動用モータ１５０
と、発電用モータ６９を駆動する発電用モータ駆動回路
１４２と、駆動用モータ１５０を駆動する駆動用モータ
駆動回路１５２と、発電用モータ駆動回路１４２を介し
て発電用モータ６９と電力の授受を行なうと共に駆動用
モータ１５０を介して駆動用モータ１５０と電力の授受
を行なうバッテリ１６０と、エンジン６０および両モー
タ６９，１５０を駆動制御すると共にバルブタイミング
調整装置１０を制御する電子制御ユニット（以下、ＥＣ
Ｕという）１７とを備える、いわゆるハイブリッド型の
電気自動車である。ここで、実施例のバルブタイミング
調整装置１０は、エンジン６０に組み込まれた後述する
位相変更機構１１やＥＣＵ１７などにより構成される。

【００２４】ＥＣＵ１７は、ＣＰＵ（図示せず）を中心
としたマイクロコンピュータであり、制御プログラムを
記憶したＲＯＭやワーク用のＲＡＭ，入出力ポートなど
を備える。ＥＣＵ１７の入力ポートには、図１および図
５に示すように、エンジン６０の運転状態や発電用モー
タ６９および駆動用モータ１５０の運転状態等を示す種
々のセンサやこれらを運転するのに必要なセンサが接続
されている。例えば、エンジン６０の運転状態を検出す
るセンサとしては、エンジン６０の負荷を検出する吸気
圧センサ８０、図示しないディストリビュータに設けら
れクランクシャフト６８の回転数と回転角度を検出する
回転数センサ８１およびクランク角センサ８２、後述す
る吸気側カムシャフト１２の回転角度を検出するカム角
センサ８３、エンジン６０の水温を検出する水温センサ
８４など、また、発電用モータ６９および駆動用モータ
１５０の運転状態を検出するセンサとしては、発電用モ
ータ駆動回路１４２を介して発電用モータ６９に流され
る三相の電流を検出する電流計１４４や駆動用モータ駆
動回路１５２を介して駆動用モータ１５０に流される三
相の電流を検出する電流計１５４などである。このほ
か、ＥＣＵ１７には、例えば、イグニッションキーの状
態を検出するイグニッションスイッチ８５や時間を計測
するタイマ８６、アクセルペダル１６３の踏込量を検出
するアクセルペダルポジションセンサ１６４、ブレーキ
ペダル１６５の踏込量を検出するブレーキペダルポジシ
ョンセンサ１６６、バッテリ１６０の残容量ＢＲＭを検
出する残容量計１６２、図示しないスロットルバルブの
開度（ポジション）を検出するスロットルバルブポジシ
ョンセンサなども接続されているが、その他のセンサ，
スイッチなどの図示は省略した。また、ＥＣＵ１７の出
力ポートには、発電用モータ駆動回路１４２や駆動用モ
ータ駆動回路１５２、図示しないイグナイタや燃料噴射
弁やスロットルバルブアクチュエータ、後述するオイル
コントロールバルブ１６の電磁ソレノイド７８等が接続
されている。

【００２５】こうして構成された車両１００では、ＥＣ
Ｕ１７は、アクセルペダルポジションセンサ１６４やブ
レーキペダルポジションセンサ１６６により検出された
アクセルペダル１６３やブレーキペダル１６５の踏込量
に応じたトルクを駆動用モータ１５０から出力するよう
駆動用モータ駆動回路１５２を制御すると共に、残容量
計１６２により検出されるバッテリ１６０の残容量ＢＲ
Ｍが所定範囲内となるようエンジン６０を間欠運転制御
する。

【００２６】次に、こうした車両１００に組み込まれる
本発明の実施例としてのバルブタイミング調整装置１０
について説明する。バルブタイミング調整装置１０は、
図１に示すように、吸気側カムシャフト１２に取り付け
られた位相変更機構１１と、エンジン６０の駆動力を動
力源として位相変更機構１１へオイルを圧送するオイル
ポンプ１５と、オイルポンプ１５により圧送されるオイ
ルの油路を変更するオイルコントロールバルブ１６と、
ＥＣＵ１７とを備える。

【００２７】吸気側カムシャフト１２は、エンジン６０
のシリンダヘッド１８の上端面とベアリングキャップ１
９により回転可能に軸支されており、その図１の右端側
には、図４に示すように外周部に２つで１対をなす４対
のカム２０が形成されている。各カム２０には、エンジ
ン６０の気筒毎に設けられた吸気バルブ６２の上端部が
当接されており、吸気側カムシャフト１２と共にカム２
０が回転することにより吸気バルブ６２が開閉するよう
になっている。

【００２８】吸気側カムシャフト１２のシリンダヘッド
１８およびベアリングキャップ１９により軸支された部
分より先端側（図１の左側）の部分には広径部２１が形
成されており、この広径部２１の外周には、環状のドリ
ブンギヤ２２が回転可能に被嵌されている。このドリブ
ンギヤ２２の外周部には、複数の外歯２２ａが形成され
ており、この外歯２２ａは、図４に示すように、排気側
カムシャフト２３に取り付けられたギヤ比が１：１のド
ライブギヤ２４の外歯２４ａに噛合されている。排気側
カムシャフト２３には、吸気側カムシャフト１２と同様
に、２つで１対をなす４対のカム２５が形成されてお
り、各カム２５には、エンジン６０の気筒毎に設けられ
た排気バルブ６４の上端部が当接されている。この結
果、排気側カムシャフト２３と共にカム２５が回転する
ことにより排気バルブ６４が開閉駆動する。

【００２９】このように噛合したドリブンギヤ２２とド
ライブギヤ２４は、図４に示すように、クランクシャフ
ト６８の端部に取り付けられたクランクプーリ６８Ａに
タイミングベルト２７によって掛装されている。クラン
クプーリ６８Ａとドリブンギヤ２２およびドライブギヤ
２４とのギヤ比は１：２となっているから、クランクシ
ャフト６８が２回転すると、ドリブンギヤ２２およびド
ライブギヤ２４が一回転するようになっている。

【００３０】位相変更機構１１は、図１ないし図３に示
すように、略中空円盤状のハウジング２８と、このハウ
ジング２８内に回転自在に嵌挿されたベーン２９とを備
えている。ハウジング２８は、ベーン２９を覆うカバー
３８と共にボルト３０でドリブンギヤ２２に固定されて
おり、カバー３８と共にドリブンギヤ２２と一体となっ
て回転する。ハウジング２８の内部には、所定間隔を隔
てた位置に吸気側カムシャフト１２の軸心に向けて突出
した４つの突部３３が形成されており、この４つの突部
３３と、ベーン２９の固定部３１に形成された略十字状
の４つの受圧部３２とにより、４つの進角油圧室１３と
４つの遅角油圧室１４とが形成されている。この進角油
圧室１３と遅角油圧室１４とは、各受圧部３２の外周部
形成された外周溝３５にシール部材３６が板ばね３７に
より外周面に付勢されるよう配設されることによりシー
ルされている。ベーン２９は、その固定部３１の中心に
設けられた中心孔４０に挿入された取付ボルト４１によ
り吸気側カムシャフト１２に固定されると共に、図示し
ないノックピンにより吸気側カムシャフト１２と係合さ
れており、吸気側カムシャフト１２と一体となって回転
する。

【００３１】ベーン２９は、ハウジング２８に回転自在
に嵌挿されているから、ハウジング２８に対して図３の
断面図の状態から図４の断面図の状態まで回転すること
ができ、その回転角だけハウジング２８に対して回転位
相をもつこととなる。この回転位相は、ハウジング２８
がクランクシャフト６８に同期して回転することから、
クランクシャフト６８に対するものということができ
る。したがって、ハウジング２８に対するベーン２９の
位置、すなわち進角油圧室１３と遅角油圧室１４の大き
さを調整することによりクランクシャフト６８に対する
吸気側カムシャフト１２の回転位相を変更することがで
きる。こうした回転位相の変更は、進角油圧室１３およ
び遅角油圧室１４に連通する進角側油路Ｐ１と遅角側油
路Ｐ２と介してオイルコントロールバルブ１６からオイ
ルを供給することによって行なうことができる。

【００３２】なお、実施例では、図６のバルブタイミン
グダイヤグラムに例示するように、吸気バルブ６２の閉
タイミングがクランクシャフト６８の下死点から約９０
度遅角させた位置を挟む範囲で調整できるようにカム２
０とのタイミングがとってある。このように吸気バルブ
６２の閉タイミングをクランクシャフト６８の下死点か
ら大きく遅角させたのは、エンジン６０の出力トルクと
回転数とを効率のよい運転ポイントで定常運転できるシ
リーズハイブリッド型の電気自動車にバルブタイミング
調整装置１０を組み込んだからである。吸気バルブ６２
の閉タイミングをこのように遅角させると、吸気バルブ
６２は圧縮行程になってもまだ開いているから、エンジ
ン６０の燃料室に一旦吸入された混合気の一部は吸気マ
ニホールド側に排出されことになり、実際の圧縮行程を
短くすることができる。このような膨張行程に比べて圧
縮行程が短いいわゆるアトキンソンサイクルでは、圧縮
圧が小さくなるからエンジン６０をノッキングや振動の
少ないものとすることができると共に、サイクルの効率
も高くなるからエンジン６０を燃費のよいものとするこ
とができる。

【００３３】ベーン２９の４つの受圧部３２のうち対角
の位置にある２つには、吸気側カムシャフト１２の軸方
向に段差部４２ａを有する貫通孔４２が形成されてお
り、この貫通孔４２には有底円筒状のロックピン４３が
嵌挿されている。このロックピン４３の内部にはスプリ
ング４８が配設されており、ロックピン４３はドリブン
ギヤ２２側に付勢されるようになっている。図３におけ
るドリブンギヤ２２のベーン２９への当接面の図３中下
部に位置するロックピン４３に対向する位置（図２中の
下部に形成される遅角油圧室１４の略中央の位置）に
は、ロックピン４３を挿入可能な進角側係止穴４９Ａが
形成されており、ロックピン４３を進角側係止穴４９Ａ
に嵌挿することによりベーン２９の回転位相を最進角側
に固定できるようになっている。同様に、図２における
ドリブンギヤ２２のベーン２９への当接面の図２中上部
に位置するロックピン４３に対向する位置（図３中の上
部に形成される進角油圧室１３の略中央の位置）には、
ロックピン４３を挿入可能な遅角側係止穴４９Ｂが形成
されており、ロックピン４３を遅角側係止穴４９Ｂに嵌
挿することによりベーン２９の回転位相を最遅角側に固
定できるようになっている。なお、上述したように、ロ
ックピン４３はスプリング４８によりドリブンギヤ２２
側に付勢されているから、ベーン２９を回転させてロッ
クピン４３を進角側係止穴４９Ａか遅角側係止穴４９Ｂ
に整合させれば、ロックピン４３は進角側係止穴４９Ａ
か遅角側係止穴４９Ｂに嵌挿することになり、ベーン２
９の回転位相を最進角側か最遅角側に固定できる。

【００３４】ロックピン４３の先端部には広径部４３ａ
が形成されており、貫通孔４２との間に環状の油圧室４
４を形成している。図２中上部に位置するロックピン４
３により形成される油圧室４４は連絡路４５Ａによって
進角側油路Ｐ１と連通している。したがって、図２中上
部に位置するロックピン４３が遅角側係止穴４９Ｂに嵌
挿した状態（ベーン２９が最遅角側に固定された状態）
のときに、進角側油路Ｐ１を介してこのロックピン４３
によって形成される油圧室４４にオイルを供給すること
により、ロックピン４３の広径部４３ａに油圧が作用し
て、ロックピン４３が遅角側係止穴４９Ｂから抜け出
し、ベーン２９の進角側への回転を可能とする。一方、
図２中下部に位置するロックピン４３により形成される
油圧室４４は連絡路４５Ｂによって遅角側油路Ｐ２と連
通している。したがって、図２中下部に位置するロック
ピン４３が進角側係止穴４９Ａに嵌挿した状態（ベーン
２９が最進角側に固定された状態）のときに、遅角側油
路Ｐ２を介してこのロックピン４３によって形成される
油圧室４４にオイルを供給することにより、ロックピン
４３が進角側係止穴４９Ａから抜け出し、ベーン２９の
遅角側への回転を可能とする。

【００３５】オイルポンプ１５は、図１に示すように、
エンジン６０の駆動力を駆動源として動作するポンプ
で、オイルパン５７に貯蔵されたオイルをオイルコント
ロールバルブ１６に圧送する。なお、オイルポンプ１５
とオイルコントロールバルブ１６との間には、オイル中
の異物を除去するオイルフィルタ５５が設けられてい
る。

【００３６】オイルコントロールバルブ１６は、図１に
示すように、ケーシング７０と、ケーシング７０に嵌挿
されたスプール７６と、スプール７６をその軸方向に駆
動する電磁ソレノイド７８と、スプール７６を電磁ソレ
ノイド７８側に付勢するスプリング７９とを備える。ケ
ーシング７０には、進角側油路Ｐ１に接続された進角側
ポート７１と、進角側油路Ｐ１から流れ込んだオイルを
オイルパン５７に排出する進角側ドレンポート７２と、
遅角側油路Ｐ２に接続された遅角側ポート７３と、遅角
側油路Ｐ２から流れ込んだオイルをオイルパン５７に排
出する遅角側ドレンポート７４と、オイルポンプ１５か
らオイルフィルタ５５を介して圧送されるオイルの流入
口である流入ポート７５とが形成されている。

【００３７】スプール７６には、進角側ポート７１と遅
角側ポート７３とを同時に閉成可能な位置にそれぞれ弁
体７７が形成されていると共に、進角側ドレンポート７
２および遅角側ドレンポート７４が開成されるように両
サイドの弁体７７が形成されている。したがって、スプ
ール７６を図中右側に移動させて図１の状態とし、流入
ポート７５と遅角側ポート７３とを連通する共に進角側
ポート７１と進角側ドレンポート７２とを連通すること
により、遅角側油路Ｐ２を介して遅角油圧室１４にオイ
ルを供給すると共に進角側油路Ｐ１を介して進角油圧室
１３からオイルを排出して、ベーン２９を遅角側に回転
させることができる。逆に、スプール７６を図中左側に
移動させて流入ポート７５と進角側ポート７１とを連通
すると共に遅角側ポート７３と遅角側ドレンポート７４
とを連通することにより、進角側油路Ｐ１を介して進角
油圧室１３にオイルを供給すると共に遅角側油路Ｐ２を
介して遅角油圧室１４からオイルを排出して、ベーン２
９を進角側に回転させることができる。なお、このスプ
ール７６は、電磁ソレノイド７８による図中左側への付
勢力とスプリング７９による図中右側への付勢力とが釣
り合う位置に静止するから、電磁ソレノイド７８へ印加
する電圧をデューティ制御することによってその位置を
制御することができる。

【００３８】次に実施例のバルブタイミング調整装置１
０によるエンジン６０の停止時および始動時の制御につ
いて図７に例示するエンジン停止時制御ルーチンと図８
に例示するエンジン始動時停止ルーチンとに基づき説明
する。

【００３９】図７のエンジン停止時制御ルーチンは、Ｅ
ＣＵ１７によるバッテリ１６０の残容量ＢＲＭの検出に
基づいてエンジン６０の運転を停止する信号が出力され
たとき及び運転者によりイグニッションキーをオフとし
たのをイグニッションスイッチ８５により検出したとき
に実行される。本ルーチンが実行されると、ＥＣＵ１７
は、まず、吸気バルブ６２の開閉タイミングを変更可能
な範囲の中央値に変更する（ステップＳ１００）。具体
的には、クランク角センサ８２とカム角センサ８３とに
より検出されるクランクシャフト６８の回転角度と吸気
側カムシャフト１２の回転角度との回転位相をもとめ、
この回転位相が変更可能な範囲の中央値となるようオイ
ルコントロールバルブ１６を駆動制御するのである。

【００４０】続いて、回転数センサ８１により検出され
るクランクシャフト６８の回転数、すなわちエンジン６
０の回転数Ｎｅを読み込み（ステップＳ１０２）、エン
ジン６０が停止しているかを判定し（ステップＳ１０
４）、エンジン６０が停止するのを待って本ルーチンを
終了する。

【００４１】こうした処理により吸気バルブ６２の開閉
タイミングを変更可能な範囲の中央値にすることができ
る。すなわち位相変更機構１１のベーン２９は、進角油
圧室１３と遅角油圧室１４とがほぼ同体積となる位置と
なり、進角側係止穴４９Ａや遅角側係止穴４９Ｂにはロ
ックピン４３が嵌挿されていない状態となる。

【００４２】この開閉タイミングでエンジン６０が停止
状態にあるときに、ＥＣＵ１７によるバッテリ１６０の
残容量ＢＲＭの検出に基づいてエンジン６０を始動する
信号が出力されたり、運転者がイグニッションキーをオ
ンとしたのをイグニッションスイッチ８５により検出さ
れると、ＥＣＵ１７は、図８のエンジン始動時制御ルー
チンを実行してエンジン６０を始動する。本ルーチンが
実行されると、ＥＣＵ１７は、まず、水温センサ８４に
より検出されるエンジン６０の冷却水の温度ＴＨＷを読
み込み（ステップＳ１１０）、読み込んだ温度ＴＨＷを
閾値ＴＨＷＲと比較する（ステップＳ１１２）。ここ
で、閾値ＴＨＷＲは、冷却水の温度ＴＨＷによりエンジ
ン６０がまだ暖かいか既に冷えてしまったかを判定する
値である。

【００４３】温度ＴＨＷが閾値ＴＨＷＲより低いときに
は、エンジン６０は既に冷えてしまっている判断し、遅
角側ポート７３と遅角側ドレンポート７４とが連通する
ようオイルコントロールバルブ１６を駆動すると共に
（ステップＳ１１４）、発電用モータ６９により所定角
度だけクランクシャフト６８を逆回転させて（ステップ
Ｓ１１６）、エンジン６０を始動する（ステップＳ１２
０）。エンジン６０の始動の前にクランクシャフト６８
を逆回転させるのは、変更可能な範囲の中央値に位置す
るベーン２９を吸気側カムシャフト１２の静止摩擦力の
作用により進角側に移動させ、進角側係止穴４９Ａにロ
ックピン４３を嵌挿させて、吸気バルブ６２の開閉タイ
ミングを最進角位置に固定するためである。なお、クラ
ンクシャフト６８の逆回転に先立って遅角側ポート７３
と遅角側ドレンポート７４とが連通するようオイルコン
トロールバルブ１６を駆動するのは、遅角油圧室１４に
溜まっているオイルによってベーン２９の移動が妨げら
れるのを防止するためである。このように冷間時のエン
ジン６０を始動するときに吸気バルブ６２の開閉タイミ
ングを最進角とするのは、冷間時のエンジン６０は混合
気に十分な圧縮圧を与えないと始動し難いから、吸気バ
ルブ６２の閉タイミングをクランクシャフト６８の下死
点に向けて進角させることにより圧縮行程を長くして十
分な圧縮圧を確保し、圧縮比の不足による始動の困難性
を低減するためである。

【００４４】一方、温度ＴＨＷが閾値ＴＨＷＲより高い
ときには、エンジン６０はまだ暖かい判断し、進角側ポ
ート７１と進角側ドレンポート７２とが連通するようオ
イルコントロールバルブ１６を駆動して（ステップＳ１
１８）、エンジン６０を始動する（ステップＳ１２
０）。エンジン６０を始動させると、変更可能な範囲の
中央値に位置するベーン２９は、吸気側カムシャフト１
２の静止摩擦力の作用により遅角側に移動し、遅角側係
止穴４９Ｂにロックピン４３を嵌挿させて、吸気バルブ
６２の開閉タイミングを最遅角位置に固定する。したが
って、この場合は、吸気バルブ６２の開閉タイミングを
載置閣位置とした状態でエンジン６０を始動する動作と
なる。ここで、エンジン６０の始動に先立って進角側ポ
ート７１と進角側ドレンポート７２とが連通するようオ
イルコントロールバルブ１６を駆動するのは、進角油圧
室１３に溜まっているオイルによってベーン２９の移動
が妨げられるのを防止するためである。なお、このよう
に温間時のエンジン６０を始動するときに吸気バルブ６
２の開閉タイミングを最遅角とするのは、エンジン６０
はまだ暖かいから十分な圧縮圧を与えなくても始動する
から、吸気バルブ６２の閉タイミングをクランクシャフ
ト６８の下死点から遅角させることにより圧縮行程を短
くして始動時および始動直後の振動を小さくするためで
ある。

【００４５】以上説明した実施例のバルブタイミング調
整装置１０によれば、エンジン６０の温度に基づいて、
吸気バルブ６２の開閉タイミングをより適切なタイミン
グとしてエンジン６０を始動することができる。すなわ
ち、冷間時の始動では、吸気バルブ６２の開閉タイミン
グを最進角として圧縮行程における混合気の圧縮圧を高
くするから、エンジン６０の始動の困難性をより小さく
することができ、温間時の始動では、吸気バルブ６２の
開閉タイミングを最遅角として圧縮行程における混合気
の圧縮圧を小さくするから、始動時およびその直後の振
動を小さくすることができる。

【００４６】実施例のバルブタイミング調整装置１０で
は、吸気バルブ６２の開閉タイミングが変更可能な範囲
の中央値となる状態でエンジン６０を停止させたが、ロ
ックピン４３が進角側係止穴４９Ａや遅角側係止穴４９
Ｂに嵌挿されていなければ、如何なる位置の状態でエン
ジン６０を停止させるものとしてもよい。

【００４７】実施例のバルブタイミング調整装置１０で
は、遅角側係止穴４９Ｂを備え、温間時の始動でロック
ピン４３を遅角側係止穴４９Ｂに嵌挿させるものとした
が、遅角側係止穴４９Ｂを備えないものとしてもよい。
温間時の始動では、ベーン２９は吸気側カムシャフト１
２の静止摩擦力や動摩擦力によって遅角側に移動し、ベ
ーン２９の受圧部３２がハウジング２８の突部３３に当
接することにより最遅角位置となるからである。

【００４８】実施例のバルブタイミング調整装置１０で
は、クランクシャフト６８の逆回転やエンジン６０の始
動に先立ってオイルコントロールバルブ１６を駆動して
遅角油圧室１４または進角油圧室１３のオイルが抜けや
すいようにしたが、エンジン６０を停止した後に進角油
圧室１３や遅角油圧室１４に溜まっているオイルが抜け
る構成の場合には、オイルコントロールバルブ１６の駆
動は不要となる。

【００４９】実施例のバルブタイミング調整装置１０で
は、エンジン６０の駆動力により駆動するオイルポンプ
１５を用いてオイルを圧送するものとしたが、バッテリ
１６０に蓄えられた電力により駆動するオイルポンプを
用いるものとしてもよい。この場合、図７のエンジン停
止制御ルーチンの実行は不要となり、図８のエンジン始
動制御ルーチンの実行では、ステップＳ１１４およびＳ
１１６の処理に代えて吸気バルブ６２の開閉タイミング
が最進角位置となるようオイルコントロールバルブ１６
を駆動する処理を行ない、ステップＳ１１８の処理に代
えて吸気バルブ６２の開閉タイミングが最遅角位置とな
るようオイルコントロールバルブ１６を駆動する処理を
行なえばよい。

【００５０】実施例のバルブタイミング調整装置１０で
は、エンジン６０を間欠運転する構成に適用したが、エ
ンジン６０を間欠運転しない構成に適用するものとして
もよい。

【００５１】次に、本発明の第２の実施例のバルブタイ
ミング調整装置１０Ｂについて説明する。第２実施例の
バルブタイミング調整装置１０Ｂは、第１実施例のバル
ブタイミング調整装置１０と同一のハード構成をしてい
る。したがって、第２実施例のバルブタイミング調整装
置１０Ｂのハード構成については、第１実施例のバルブ
タイミング調整装置１０のハード構成に付した符号と同
一の符号を付し、その説明は省略する。以下、第２実施
例のバルブタイミング調整装置１０Ｂによるエンジン６
０の停止時の制御について図９に例示するエンジン停止
時制御ルーチンに基づき説明する。

【００５２】図９のエンジン停止時制御ルーチンも、第
１実施例のバルブタイミング調整装置１０が実行する図
７のエンジン停止時制御ルーチンと同様に、ＥＣＵ１７
によるバッテリ１６０の残容量ＢＲＭの検出に基づいて
エンジン６０の運転を停止する信号が出力されたときや
運転者によりイグニッションキーをオフとしたのをイグ
ニッションスイッチ８５により検出したときに実行され
る。本ルーチンが実行されると、ＥＣＵ１７は、まず、
エンジン６０の停止命令（信号）が、ＥＣＵ１７による
バッテリ１６０の残容量ＢＲＭの検出に基づいてエンジ
ン６０の運転を停止する信号であるか、運転者によるイ
グニッションキーの操作に基づいてイグニッションスイ
ッチ８５から出力される信号であるかを判定する（ステ
ップＳ２００）。

【００５３】運転停止の信号が運転者によるものと判定
されたときには、エンジン６０の次の始動までに長時間
経過し次の始動が冷間時の始動になると判断して、吸気
バルブ６２の開閉タイミングを最進角位置に変更し（ス
テップＳ２０２）、運転停止の信号がＥＣＵ１７による
ものと判定されたときには、エンジン６０がまだ暖かい
うちに始動されると判断して、吸気バルブ６２の開閉タ
イミングを最遅角位置に変更する（ステップＳ２０
４）。そして、エンジン６０が停止するのを待って（ス
テップＳ２０６およびＳ２０８）、本ルーチンを終了す
る。なお、第２実施例のバルブタイミング調整装置１０
Ｂのハード構成は第１実施例のバルブタイミング調整装
置１０と同一であるから、吸気バルブ６２の開閉タイミ
ングを最進角位置に変更すれば、ロックピン４３が進角
側係止穴４９Ａに嵌挿されてベーン２９が最進角位置で
固定され、吸気バルブ６２の開閉タイミングを最遅角位
置に変更すれば、ロックピン４３が遅角側係止穴４９Ｂ
に嵌挿されてベーン２９が最遅角位置で固定される。し
たがって、次のエンジン６０の始動は、吸気バルブ６２
の開閉タイミングが最進角位置か最遅角位置に固定され
た状態で行なわれる。

【００５４】以上説明した第２実施例のバルブタイミン
グ調整装置１０Ｂによれば、エンジン６０の停止信号の
種類に基づいてエンジン６０の次の始動時の温度を予測
し、その温度に適する吸気バルブ６２の開閉タイミング
としてエンジン６０の運転を停止することができる。し
たがって、エンジン６０の始動を、吸気バルブ６２の開
閉タイミングの調整なしに、適切な開閉タイミングで行
なうことができる。

【００５５】次に、本発明の第３の実施例としてのバル
ブタイミング調整装置１０Ｃについて説明する。第３実
施例のバルブタイミング調整装置１０Ｃのハード構成
は、遅角側係止穴４９Ｂとこの遅角側係止穴４９Ｂに嵌
挿するロックピン４３とがない点を除いて第１実施例の
バルブタイミング調整装置１０のハード構成と同一の構
成をしている。したがって、第３実施例のバルブタイミ
ング調整装置１０Ｃの構成のうち第１実施例のバルブタ
イミング調整装置１０の構成と同一の構成については同
一の符号を付し、その説明は省略する。以下、第３実施
例のバルブタイミング調整装置１０Ｃによるエンジン６
０の停止時の制御と始動時の制御について図１０に例示
するエンジン停止時制御ルーチンと図１１に例示するエ
ンジン始動制御ルーチンに基づき説明する。なお、図１
０のエンジン停止制御ルーチンは、第１実施例や第２実
施例と同様に、ＥＣＵ１７によるバッテリ１６０の残容
量ＢＲＭの検出に基づいてエンジン６０の運転を停止す
る信号が出力されたとき及び運転者によりイグニッショ
ンキーをオフとしたのをイグニッションスイッチ８５に
より検出したときに実行され、図１１のエンジン始動時
制御ルーチンは、第１実施例と同様に、ＥＣＵ１７によ
るバッテリ１６０の残容量ＢＲＭの検出に基づいてエン
ジン６０を始動する信号が出力されたり、運転者がイグ
ニッションキーをオンとしたのをイグニッションスイッ
チ８５により検出されたときに実行される。まず図１０
のエンジン停止時制御ルーチンに基づいてエンジン６０
の停止時の処理について説明する。

【００５６】図１０のエンジン停止時制御ルーチンが実
行されると、ＥＣＵ１７は、まず、第２実施例の図９の
エンジン停止時制御ルーチンのステップＳ２００の処理
と同様に、エンジン６０の停止命令（信号）がＥＣＵ１
７によるものか運転者によるものかを判定する（ステッ
プＳ３００）。運転停止の信号が運転者によるものでは
ると判定されたときには、水温センサ８４により検出さ
れるエンジン６０の冷却水の温度ＴＨＷを読み込み（ス
テップＳ３０２）、読み込んだ温度ＴＨＷを閾値ＴＨＷ
Ｒと比較する（ステップＳ３０４）。この閾値ＴＨＷＲ
は、第１実施例で用いたものと同じものである。温度Ｔ
ＨＷが閾値ＴＨＷＲより低いときには、吸気バルブ６２
の次の始動は冷間時の始動になると判断して、吸気バル
ブ６２の開閉タイミングを最進角位置に変更し（ステッ
プＳ３０６）、エンジン６０が停止するのを待って（ス
テップＳ３１０およびＳ３１２）、タイマ８６をリセッ
トし（ステップＳ３１４）、本ルーチンを終了する。な
お、吸気バルブ６２の開閉タイミングを最進角位置に変
更すると、進角側係止穴４９Ａにロックピン４３が嵌挿
されるから、吸気バルブ６２の開閉タイミングは最進角
位置に固定されることになる。

【００５７】一方、ステップＳ３００でエンジン６０の
運転停止の信号がＥＣＵ１７によるものであると判定さ
れたときや、ステップＳ３０４で温度ＴＨＷが閾値ＴＨ
ＷＲより高いときには、エンジン６０がまだ暖かいうち
に始動される場合があると判断して、吸気バルブ６２の
開閉タイミングを最遅角位置に変更し（ステップＳ３０
８）、エンジン６０が停止するのを待って（ステップＳ
３１０およびＳ３１２）、タイマ８６をリセットし（ス
テップＳ３１４）、本ルーチンを終了する。第３実施例
のバルブタイミング調整装置１０では、遅角側係止穴４
９Ｂとこれに嵌挿するロックピン４３は備えないから、
吸気バルブ６２の開閉タイミングを最遅角位置に変更し
ても、吸気バルブ６２の開閉タイミングは最遅角位置に
固定されることはない。

【００５８】こうしてエンジン６０が停止状態にあると
きに、ＥＣＵ１７によるバッテリ１６０の残容量ＢＲＭ
の検出に基づいてエンジン６０を始動する信号が出力さ
れたり、運転者がイグニッションキーをオンとしたのを
イグニッションスイッチ８５により検出されると、ＥＣ
Ｕ１７は、図１１のエンジン始動時制御ルーチンを実行
してエンジン６０を始動する。本ルーチンが実行される
と、ＥＣＵ１７は、まず、停止時と同様に、エンジン６
０の停止命令（信号）が、ＥＣＵ１７によるものか運転
者によるものかを判定する（ステップＳ３２０）。運転
停止の信号が運転者によるものと判定したときには、エ
ンジン６０の冷却水の温度ＴＨＷを読み込み（ステップ
Ｓ３２２）、読み込んだ温度ＴＨＷを閾値ＴＨＷＲと比
較する（ステップＳ３２４）。温度ＴＨＷが閾値ＴＨＷ
Ｒより低いときには、冷間時の始動と判断し、遅角側ポ
ート７３と遅角側ドレンポート７４とが連通するようオ
イルコントロールバルブ１６を駆動すると共に（ステッ
プＳ３２６）、発電用モータ６９により所定角度だけク
ランクシャフト６８を逆回転させて（ステップＳ３２
８）、エンジン６０を始動する（ステップＳ３３６）。
吸気バルブ６２の開閉タイミングは、図１０のエンジン
停止時制御ルーチンにより、最進角位置か最遅角位置に
あるから、最進角位置にあるときには、その位置に固定
された状態でクランクシャフト６８が逆回転された後に
エンジン６０が始動され、最遅角位置にあるときには、
クランクシャフト６８の逆回転により最進角位置に固定
された後にエンジン６０が始動される。したがって、吸
気バルブ６２の開閉タイミングが如何なる位置にあって
も最進角位置で固定されてエンジン６０が始動されるこ
とになる。

【００５９】ステップＳ３２０でＥＣＵ１７によるもの
と判定されたときや、ステップＳ３２４で温度ＴＨＷが
閾値ＴＨＷＲより高いときには、タイマ８６により計測
されているエンジン６０の停止からの経過時間ＴＩＭを
読み込み（ステップＳ３３０）、経過時間ＴＩＭを閾値
ＴＩＭＲと比較する（ステップＳ３３２）。ここで、閾
値ＴＩＭＲは、オイルコントロールバルブ１６のケーシ
ング７０とスプール７６の弁体７７との間の若干のクリ
アランスが存在することにより進角油圧室１３や遅角油
圧室１４からオイルが抜け出しているか否かを判定する
ためのものである。進角油圧室１３や遅角油圧室１４か
らオイルが抜け出しているときに、吸気バルブ６２の開
閉タイミングを固定せずにエンジン６０を始動すると異
音を生じることがある。経過時間ＴＩＭを閾値ＴＩＭＲ
と比較して吸気バルブ６２の開閉タイミングを変更する
のは、こうした異音の発生を防止するためである。

【００６０】こうしたステップＳ３３０およびＳ３３２
が実行されるときは、エンジン６０の始動信号がＥＣＵ
１７によるものと判定されたときか、エンジン６０の始
動信号が運転者によるものと判定されてもエンジン６０
の冷却水の温度ＴＨＷが閾値ＴＨＷＲより高いときであ
る。こうした始動処理に先立つエンジン６０の停止制御
（図１０）では、エンジン６０の始動信号がＥＣＵ１７
によるものと判定されるときには、エンジン６０の停止
信号もＥＣＵ１７によるものと判定されるから、吸気バ
ルブ６２の開閉タイミングは最遅角位置とされ（図１０
のステップＳ３０８）、エンジン６０の始動信号が運転
者によるものと判定されてもエンジン６０の冷却水の温
度ＴＨＷが閾値ＴＨＷＲより高いときには、エンジン６
０の停止信号も運転者によると判定されるがエンジン６
０の冷却水の温度ＴＨＷも閾値ＴＨＷＲより高いと判定
されるから（図１０のステップＳ３０４）、これも同様
に、吸気バルブ６２の開閉タイミングは最遅角位置とさ
れる（図１０のステップＳ３０８）。したがって、ステ
ップＳ３３０およびＳ３３２の処理が実行されるときに
は、吸気バルブ６２の開閉タイミングは、いつも最遅角
位置になっていることになる。

【００６１】経過時間ＴＩＭが閾値ＴＩＭＲより短いと
きには、進角油圧室１３や遅角油圧室１４からのオイル
の抜け出しはないと判断し、エンジン６０を始動する
（ステップＳ３３６）。

【００６２】一方、経過時間ＴＩＭが閾値ＴＩＭＲより
長いときには、進角油圧室１３や遅角油圧室１４からオ
イルが抜け出している場合があると判断し、吸気バルブ
６２の開閉タイミングを固定するために、遅角側ポート
７３と遅角側ドレンポート７４とが連通するようオイル
コントロールバルブ１６を駆動すると共に（ステップＳ
３２６）、発電用モータ６９により所定角度だけクラン
クシャフト６８を逆回転させて（ステップＳ３２８）、
エンジン６０を始動する（ステップＳ３３６）。なお、
遅角側ポート７３と遅角側ドレンポート７４とが連通す
るようオイルコントロールバルブ１６を駆動するのは、
オイルの抜け出しがないときや、抜け出しがあっても少
量のときに、遅角油圧室１４に溜まっているオイルによ
ってベーン２９の移動が妨げられるのを防止するためで
ある。こうした処理により、吸気バルブ６２の開閉タイ
ミングは最進角位置に固定されるから、エンジン６０の
始動時に異音が生じる場合を防止することができる。

【００６３】以上説明した第３実施例のバルブタイミン
グ調整装置１０Ｃによれば、エンジン６０の温度に基づ
いて、吸気バルブ６２の開閉タイミングをより適切なタ
イミングとしてエンジン６０を始動することができる。
すなわち、冷間時の始動では、吸気バルブ６２の開閉タ
イミングを最進角として圧縮行程における混合気の圧縮
圧を高くするから、エンジン６０の始動の困難性をより
小さくすることができ、温間時の始動では、吸気バルブ
６２の開閉タイミングを最遅角として圧縮行程における
混合気の圧縮圧を小さくするから、始動時およびその直
後の振動を小さくすることができる。しかも、エンジン
６０の停止信号の種類に基づいてエンジン６０の次の始
動時の温度を予測し、その温度に適する吸気バルブ６２
の開閉タイミングとしてエンジン６０の運転を停止する
ことができ、エンジン６０の始動をより適切な吸気バル
ブ６２の開閉タイミングで行なうことができる。さら
に、エンジン６０の停止からの経過時間により進角油圧
室１３や遅角油圧室１４からのオイルの抜け出しを推測
し、オイルの抜け出しが推測されるときには、吸気バル
ブ６２の開閉タイミングを最進角位置に固定してエンジ
ン６０を始動するから、始動時に異音が生じるといった
不都合を回避することができる。

【００６４】第１，第２および第３実施例のバルブタイ
ミング調整装置１０，１０Ｂ，１０Ｃでは、吸気バルブ
６２の閉タイミングをクランクシャフト６８の下死点よ
りかなり遅角した範囲で調整可能なものに適用したが、
クランクシャフト６８の下死点以降の如何なる範囲で調
整可能なものに適用するものとしてもよい。

【００６５】また、第１，第２および第３実施例のバル
ブタイミング調整装置１０，１０Ｂ，１０Ｃでは、吸気
バルブ６２の閉タイミングの変更に伴って開タイミング
も変更されるものとしたが、吸気バルブ６２の閉タイミ
ングと開タイミングとを独立に変更可能な構成としても
よい。

【００６６】第１，第２および第３実施例のバルブタイ
ミング調整装置１０，１０Ｂ，１０Ｃでは、ダブルオー
バーヘッドカムシャフト式（ＤＯＨＣ式）のエンジン６
０に適用したが、シングルオーバーヘッドカムシャフト
式（ＳＯＨＣ式）のエンジンやオーバーヘッドバルブ式
（ＯＨＶ式）のエンジンに適用するものとしてもよい。

【００６７】第１，第２および第３実施例のバルブタイ
ミング調整装置１０，１０Ｂ，１０Ｃでは、バルブタイ
ミング調整装置をいわゆるシリーズハイブリッド型の電
気自動車に組み込んだが、バルブタイミング調整装置を
エンジンとモータとを動力源とするいわゆるパラレルハ
イブリッド型の電気自動車に組み込むものとしてもよ
く、ハイブリッド型の電気自動車に限らず通常のガソリ
ンエンジンにより駆動する自動車に組み込むものとして
もよい。

【００６８】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、例えば、バルブタイミング調整装置を船舶
や航空機などの交通手段や、その他各種産業機械などに
搭載するなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるバルブタイミング調整
装置１０の構成の概略を示す構成図である。

【図２】図１のバルブタイミング調整装置１０のＡ−Ａ
線断面図である。

【図３】図１のバルブタイミング調整装置１０のＡ−Ａ
線断面図である。

【図４】吸気側カムシャフト１２と排気側カムシャフト
２３の構成を例示する構成図である。

【図５】実施例のバルブタイミング調整装置１０により
吸気バルブのタイミングが調整されるエンジン６０を搭
載する車両１００の概略構成図である。

【図６】吸気バルブ６２および排気バルブ６４の開閉タ
イミングを例示するバルブタイミングダイヤグラムであ
る。

【図７】ＥＣＵ１７により実行されるエンジン停止時制
御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図８】ＥＣＵ１７により実行されるエンジン始動時制
御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図９】第２実施例のバルブタイミング調整装置１０Ｂ
のＥＣＵ１７により実行されるエンジン停止時制御ルー
チンの一例を示すフローチャートである。

【図１０】第３実施例のバルブタイミング調整装置１０
ＣのＥＣＵ１７により実行されるエンジン停止時制御ル
ーチンの一例を示すフローチャートである。

【図１１】第３実施例のバルブタイミング調整装置１０
ＣのＥＣＵ１７により実行されるエンジン始動時制御ル
ーチンの一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０…バルブタイミング調整装置 １０Ｂ…バルブタイミング調整装置 １０Ｃ…バルブタイミング調整装置 １１…位相変更機構 １２…吸気側カムシャフト １３…進角油圧室 １４…遅角油圧室 １５…オイルポンプ １６…オイルコントロールバルブ １７…ＥＣＵ １８…シリンダヘッド １９…ベアリングキャップ ２０…カム ２１…広径部 ２２…ドリブンギヤ ２２ａ…外歯 ２３…排気側カムシャフト ２４…ドライブギヤ ２４ａ…外歯 ２５…カム ２７…タイミングベルト ２８…ハウジング ２９…ベーン ３０…ボルト ３１…固定部 ３２…受圧部 ３３…突部 ３５…外周溝 ３６…シール部材 ３７…板ばね ３８…カバー ４０…中心孔 ４１…取付ボルト ４２…貫通孔 ４２ａ…段差部 ４３…ロックピン ４３ａ…広径部 ４４…油圧室 ４５Ａ…連絡路 ４５Ｂ…連絡路 ４８…スプリング ４９Ａ…進角側係止穴 ４９Ｂ…遅角側係止穴 ５５…オイルフィルタ ５７…オイルパン ６０…エンジン ６２…吸気バルブ ６４…排気バルブ ６８…クランクシャフト ６８Ａ…クランクプーリ ６９…発電用モータ ７０…ケーシング ７１…進角側ポート ７２…進角側ドレンポート ７３…遅角側ポート ７４…遅角側ドレンポート ７５…流入ポート ７６…スプール ７７…弁体 ７８…電磁ソレノイド ７９…スプリング ８０…吸気圧センサ ８１…回転数センサ ８２…クランク角センサ ８３…カム角センサ ８４…水温センサ ８５…イグニッションスイッチ ８６…タイマ １００…車両 １４２…発電用モータ駆動回路 １４４…電流計 １５０…駆動用モータ １５２…駆動用モータ駆動回路 １５４…電流計 １６０…バッテリ １６２…残容量計 １６３…アクセルペダル １６４…アクセルペダルポジションセンサ １６５…ブレーキペダル １６６…ブレーキペダルポジションセンサ １７０…駆動軸 １７２…ディファレンシャルギヤ １７４，１７６…駆動輪 Ｐ１…進角側油路 Ｐ２…遅角側油路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１０Ｂ ３１０Ｇ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトの下死点以降の回転角
   で内燃機関の吸気バルブの閉タイミングを調整するバル
   ブタイミング調整装置であって、 前記クランクシャフトを回転駆動する電動機と、 前記クランクシャフトの回転角との位相を固定して、前
   記吸気バルブの閉タイミングを進角側の所定角に固定可
   能なタイミング固定手段と、 前記内燃機関の状態を検出する状態検出手段と、 前記内燃機関の始動要求がなされたとき、前記状態検出
   手段により検出された該内燃機関の状態が所定の状態の
   場合には、前記吸気バルブの閉タイミングを前記進角側
   の所定角に設定するタイミング設定手段と、 前記タイミング設定手段による設定に基づいて、前記電
   動機により前記クランクシャフトを所定の角度逆回転さ
   せることにより、前記タイミング固定手段によって前記
   クランクシャフトの回転角との位相を前記進角側の所定
   角に固定する進角制御手段とを備えるバルブタイミング
   調整装置。
2. 【請求項２】 前記状態検出手段により検出された前記
   内燃機関の状態が所定の状態にないときには、前記吸気
   バルブの閉タイミングを遅角側のタイミングに設定する
   遅角制御手段を備えた請求項１記載のバルブタイミング
   調整装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のバルブタイミング調整装
   置であって、 前記クランクシャフトの回転角との位相を固定して、前
   記吸気バルブの閉タイミングを遅角側の所定角に固定可
   能な遅角固定手段を備え、 前記遅角制御手段は、状態検出手段が検出した始動時の
   内燃機関の状態に基づいて、前記遅角固定手段により、
   前記クランクシャフトの回転角との位相を前記遅角側の
   所定角に固定する手段であるバルブタイミング調整装
   置。
4. 【請求項４】 クランクシャフトの下死点以降の回転角
   で内燃機関の吸気バルブの閉タイミングを調整するバル
   ブタイミング調整装置であって、 前記クランクシャフトの回転角との位相を進角側の所定
   角に固定する進角固定手段および前記クランクシャフト
   の回転角との位相を遅角側の所定角に固定する遅角固定
   手段を有し、前記吸気バルブの閉タイミングを、該進角
   側の所定値および該遅角側の固定角のいずれかまたは両
   固定角間に変更可能なタイミング変更手段と、 前記内燃機関の状態を検出する状態検出手段と、 前記内燃機関の始動要求がなされたとき、前記状態検出
   手段により検出された該内燃機関の状態に基づいて前記
   吸気バルブの閉タイミングを設定するタイミング設定手
   段と、 該設定された閉タイミングで前記内燃機関が始動される
   よう前記タイミング変更手段を制御するタイミング制御
   手段と前記内燃機関の停止要求がなされたとき、該内燃
   機関が停止したときの前記吸気バルブの閉タイミングが
   前記進角側の所定角と前記遅角側の所定角との間のタイ
   ミングとなるよう前記タイミング変更手段を制御する停
   止制御手段とを備え、 前記タイミング設定手段は、前記状態検出手段により検
   出された前記内燃機関の状態に基づいて前記吸気バルブ
   の閉タイミングを前記進角側の所定角と前記遅角側の所
   定角のいずれかに設定する手段であり、 前記タイミング設定手段は、前記状態検出手段により検
   出された前記内燃機関の状態が所定の状態のときには前
   記吸気バルブの閉タイミングを進角側の所定角となるタ
   イミングに設定し、該内燃機関の状態が該所定の状態に
   ないときには前記吸気バルブの閉タイミングを進角側の
   所定角となるタイミングに設定する手段であり、 前記タイミング制御手段は、前記タイミング設定手段に
   よる設定に基づいて前記進角固定手段と前記遅角固定手
   段のいずれかにより前記クランクシャフトの回転角との
   位相が固定されるよう制御する手段であるバルブタイミ
   ング調整装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のバルブタイミング調整装
   置であって、 前記クランクシャフトを回転駆動する電動機を備え、 前記タイミング制御手段は、 前記タイミング設定手段により前記吸気バルブの閉タイ
   ミングが前記進角側の所定角に設定されたときには、前
   記電動機により前記クランクシャフトを所定の角度逆回
   転させて前記進角固定手段により前記クランクシャフト
   の回転角との位相が固定されるよう制御する進角制御手
   段と、 前記タイミング設定手段により前記吸気バルブの閉タイ
   ミングが前記遅角側の所定角に設定されたときには、前
   記電動機により前記クランクシャフトを所定の角度正回
   転させて前記遅角固定手段により前記クランクシャフト
   の回転角との位相が固定されるよう制御する遅角制御手
   段とを備えるバルブタイミング調整装置。
6. 【請求項６】 請求項１または５記載のバルブタイミン
   グ調整装置であって、 前記タイミング変更手段は、圧力流体が出入りする出入
   弁を有し該圧力流体が流入することにより前記クランク
   シャフトの回転角との位相を遅角させる遅角室を備え、 前記進角制御手段は、前記電動機により前記クランクシ
   ャフトを逆回転させる際に前記出入弁が開弁するよう前
   記タイミング変更手段を制御する開弁制御手段を備える
   バルブタイミング調整装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６いずれか記載のバルブ
   タイミング調整装置であって、 前記状態検出手段は、前記内燃機関の温度を検出する手
   段であり、 前記所定の状態は、前記内燃機関の温度が所定温度未満
   の状態であるバルブタイミング調整装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし６いずれか記載のバルブ
   タイミング調整装置であって、 前記状態検出手段は、前記内燃機関の停止時からの経過
   時間を検出する手段であり、 前記所定の状態は、前記経過時間が所定時間以上の状態
   であるバルブタイミング調整装置。
9. 【請求項９】 クランクシャフトの下死点以降の回転角
   で内燃機関の吸気バルブの閉タイミングを調整するバル
   ブタイミング調整装置であって、 前記クランクシャフトの回転角との位相を変更すること
   により前記吸気バルブの閉タイミングを変更するタイミ
   ング変更手段と、 前記内燃機関の停止要求がなされたとき、該停止要求の
   要因に基づいて、停止時からの経過時間を予測し、該予
   測された経過時間が所定時間以上のとき、次の始動時に
   該内燃機関は所定の状態にあると予測する状態予測手段
   と、 該予測に基づいて次の前記内燃機関の始動時の前記吸気
   バルブの閉タイミングを設定するタイミング設定手段
   と、 該設定された閉タイミングで前記内燃機関が停止するよ
   う前記タイミング変更手段を制御するタイミング制御手
   段とを備えるバルブタイミング調整装置。
10. 【請求項１０】 前記タイミング設定手段は、前記状態
    予測手段により前記内燃機関の状態が所定の状態にある
    と予測されたときには、前記吸気バルブの閉タイミング
    を進角側の所定角となるタイミングに設定する手段であ
    る請求項９記載のバルブタイミング調整装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のバルブタイミング調
    整装置であって、 前記タイミング変更手段は、前記クランクシャフトの回
    転角との位相を前記進角側の所定角に固定する進角固定
    手段を備え、 前記タイミング制御手段は、前記タイミング設定手段に
    よる設定に基づいて前記進角固定手段により前記クラン
    クシャフトの回転角との位相が前記所定角に固定される
    よう制御する手段であるバルブタイミング調整装置。
12. 【請求項１２】 前記タイミング設定手段は、前記状態
    予測手段により予測された前記内燃機関の状態が所定の
    状態にないときには、前記吸気バルブの閉タイミングを
    遅角側の所定角となるタイミングに設定する手段である
    請求項９ないし請求項１１のいずれか記載のバルブタイ
    ミング調整装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載のバルブタイミング調
    整装置であって、 前記タイミング変更手段は、前記クランクシャフトの回
    転角との位相を前記遅角側に所定角に固定する遅角固定
    手段を備え、 前記タイミング制御手段は、前記タイミング設定手段に
    よる設定に基づいて前記遅角固定手段により前記クラン
    クシャフトの回転角との位相が前記遅角側の所定角に固
    定されるよう制御する手段であるバルブタイミング調整
    装置。