JP2012184676A - Valve timing control system of internal combustion engine - Google Patents

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Takeshi Tokuda
剛 徳田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suitably lock valve timing to a lock phase when shutting down an internal combustion engine while inhibiting reduction in a setting range of the valve timing.SOLUTION: This system of an internal combustion engine includes a hydraulic type valve timing change mechanism and a lock mechanism for regulating the valve timing to a predetermined lock phase. The lock mechanism mechanically engages a member coupled with an engine output shaft with a member coupled with a camshaft when the valve timing is in the lock phase, thereby regulating the valve timing to the lock phase. Meanwhile, the lock mechanism disengages them to allow the valve timing to change. A control limit phase LA1 is set (S105) on the basis of an estimated oil temperature THO and travelling speed SPD of a vehicle, and in addition, activation of the valve timing change mechanism is controlled (S106) while limiting the change of the valve timing according to the control limit phase LA1.

Description

本発明は、内燃機関の出力軸に対するカムシャフトの相対回転位相を変更することにより機関バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング制御装置に関するものである。   The present invention relates to a valve timing control device that changes the opening / closing timing of an engine valve by changing the relative rotation phase of a camshaft with respect to an output shaft of an internal combustion engine.

近年、自動車などの車両に駆動源として搭載された内燃機関にバルブタイミング制御装置を設けることが多用されている。バルブタイミング制御装置は、内燃機関の燃費性能や出力性能の向上、エミッションの低減などを図るために、吸気バルブや排気バルブの開閉時期、いわゆるバルブタイミングを機関運転状態に応じて変更する。   In recent years, it is often used to provide a valve timing control device in an internal combustion engine mounted as a drive source in a vehicle such as an automobile. The valve timing control device changes the opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve, so-called valve timing, in accordance with the engine operating state in order to improve the fuel efficiency and output performance of the internal combustion engine and reduce emissions.

特許文献１に記載のバルブタイミング制御装置では、内燃機関の出力軸に連結されるハウジングの内部に、カムシャフトに固定されるベーン体が回動可能に収容され、このベーン体から周方向に延伸するベーンによってハウンジング内に進角用油圧室と遅角用油圧室とが区画形成されている。そして、それら油圧室の油圧を変更することによりベーン体を回動させ、これにより出力軸に対するカムシャフトの相対回転位相を変更させてバルブタイミングを変更する。   In the valve timing control device described in Patent Document 1, a vane body fixed to a camshaft is rotatably accommodated in a housing connected to an output shaft of an internal combustion engine, and extends in the circumferential direction from the vane body. The advance hydraulic chamber and the retard hydraulic chamber are partitioned in the housing by the vanes. Then, the vane body is rotated by changing the hydraulic pressure in the hydraulic chambers, thereby changing the relative rotation phase of the camshaft with respect to the output shaft to change the valve timing.

また、このバルブタイミング制御装置では、ベーン体が回動してバルブタイミングが機関始動に適した所定のロック位相となると、ベーン体に設けられたロックピンがハウジングに設けられたロック孔に対して出入可能な状態となる。そして、この状態において、ベーン体のロックピンが、圧縮スプリングの付勢力によってハウジングのロック孔に挿入されることにより、ベーン体の回動が規制されてバルブタイミングがロック位相に規制（ロック）される。また、この状態において、ロックピンに対して圧縮スプリングの付勢力に抗する方向に油圧を作用させることにより、ロックピンがロック孔から抜き出た状態となってバルブタイミングの変更が許容される。   Further, in this valve timing control device, when the vane body rotates and the valve timing reaches a predetermined lock phase suitable for engine starting, the lock pin provided on the vane body is in contact with the lock hole provided in the housing. You can enter and exit. In this state, the lock pin of the vane body is inserted into the lock hole of the housing by the urging force of the compression spring, so that the rotation of the vane body is restricted and the valve timing is restricted (locked) to the lock phase. The Further, in this state, by applying a hydraulic pressure to the lock pin in a direction against the urging force of the compression spring, the lock pin is pulled out from the lock hole, and the change of the valve timing is allowed.

こうしたバルブタイミング制御装置では、内燃機関の運転停止時に、次回の機関始動に備えてバルブタイミングが上記ロック位相にロックされる。具体的には、イグニッションスイッチがオフ位置に操作されたときに、バルブタイミングを上記ロック位相に変更するべく各油圧室の油圧が調節されてベーン体が回動するようになっている。   In such a valve timing control device, when the operation of the internal combustion engine is stopped, the valve timing is locked to the lock phase in preparation for the next engine start. Specifically, when the ignition switch is operated to the OFF position, the oil pressure in each hydraulic chamber is adjusted to change the valve timing to the lock phase so that the vane body rotates.

特開２００２−３０９９７４号公報JP 2002-309974 A

上記バルブタイミング制御装置において、バルブタイミングのロック位相でのロックを適正に行うためには、イグニッションスイッチがオフ位置に操作されてから内燃機関の出力軸の回転が停止するまでの間に、バルブタイミングがロック位相に到達していることが望ましい。   In the valve timing control device described above, in order to properly lock the valve timing at the lock phase, the valve timing is between the ignition switch being operated to the OFF position and the rotation of the output shaft of the internal combustion engine being stopped. Preferably reaches the lock phase.

ここで、上述した油圧作動式のバルブタイミング制御装置では、同一の態様で各油圧室の油圧を調節したとしても、バルブタイミングがロック位相に到達するのに要する時間は作動油の温度などの種々の要因によって異なる。そうした時間の相異によることなくバルブタイミングが確実にロック位相に到達するように内燃機関の運転が停止される時期を遅くすると、その分だけ内燃機関の運転時間が長くなるために、燃費性能の低下やエミッションの増加を招いてしまう。また、上記時間の相異によることなくバルブタイミングが確実にロック位相に到達する範囲で同バルブタイミングの変更制御を行うことも考えられるが、これは変更制御におけるバルブタイミングの設定範囲を不要に狭くする一因となる可能性があるため好ましくない。   Here, in the above-described hydraulically operated valve timing control device, even if the hydraulic pressure of each hydraulic chamber is adjusted in the same manner, the time required for the valve timing to reach the lock phase varies depending on the temperature of the hydraulic oil and the like. It depends on the factors. If the time when the internal combustion engine is stopped is delayed so that the valve timing can reliably reach the lock phase regardless of the difference in time, the operation time of the internal combustion engine becomes longer by that amount. Decreasing and increasing emissions. It is also conceivable that the valve timing change control is performed within a range in which the valve timing reliably reaches the lock phase without depending on the time difference, but this makes the valve timing setting range in the change control unnecessarily narrow. This is not preferable because it may contribute.

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バルブタイミングの設定範囲の減少を抑えつつ内燃機関の運転停止に際して同バルブタイミングを好適にロック位相でロックすることのできる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of suitably locking the valve timing with a lock phase when the operation of the internal combustion engine is stopped while suppressing a decrease in the valve timing setting range. The object is to provide an engine valve timing control device.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明には、車載内燃機関の出力軸に対するカムシャフトの位相を変更することにより機関バルブのバルブタイミングを変更する油圧作動式の変更機構と、バルブタイミングを予め定められたロック位相で規制するロック状態および同バルブタイミングの変更を許容する非ロック状態のいずれかに切り替えるロック機構とが設けられている。ロック機構は、バルブタイミングがロック位相であるときに機関出力軸に連結される部材とカムシャフトに連結される部材とが機械的に係合することによってロック状態になる一方、その係合を解除することによって非ロック状態になる。 Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
According to the first aspect of the present invention, there is provided a hydraulically operated change mechanism that changes the valve timing of the engine valve by changing the phase of the camshaft with respect to the output shaft of the in-vehicle internal combustion engine, and a lock having a predetermined valve timing. There is provided a lock mechanism that switches between a locked state that is regulated by phase and an unlocked state that allows the valve timing to be changed. The lock mechanism is in a locked state by mechanically engaging a member connected to the engine output shaft and a member connected to the camshaft when the valve timing is the lock phase, while releasing the engagement. To enter the unlocked state.

油圧作動式の変更機構では、供給される作動油の温度が低いときほど、同変更機構の作動速度が遅くなってバルブタイミングの変化速度も遅くなるために、機関停止に際してバルブタイミングが確実にロック位相に到達するようになるバルブタイミングの制御範囲が狭くなってしまう。また、車両の走行速度が遅いときほど、車両を停止させるための操作がなされてから実際に車両が停止するまでに要する時間が短くなるために、車両停止後に内燃機関の運転が停止されると仮定した場合においてバルブタイミングをロック位相に変更するための制御を実行可能な時間が短くなる。そのため、この場合においてもバルブタイミングが確実にロック位相に到達するようになるバルブタイミングの制御範囲は狭くなってしまう。   In the hydraulically operated change mechanism, the lower the temperature of the supplied hydraulic oil, the slower the change mechanism operates and the slower the valve timing change speed. The control range of the valve timing at which the phase is reached is narrowed. Also, the slower the vehicle travels, the shorter the time it takes to stop the vehicle after the operation for stopping the vehicle is performed. In this case, the time during which control for changing the valve timing to the lock phase can be performed is shortened. Therefore, even in this case, the valve timing control range in which the valve timing reliably reaches the lock phase is narrowed.

この点をふまえて請求項１に記載の発明では、変更機構に供給される作動油の温度と車両の走行速度とに基づいてバルブタイミングの制御範囲についての限界位相（制御限界位相）が設定されるとともに、この制御限界位相によってバルブタイミングの変更を制限しつつ変更機構の作動制御が実行される。   In view of this point, the limit phase (control limit phase) for the control range of the valve timing is set based on the temperature of the hydraulic oil supplied to the change mechanism and the traveling speed of the vehicle. At the same time, the control of the change mechanism is executed while the change of the valve timing is limited by the control limit phase.

これにより、そのときどきのバルブタイミングの変化速度とバルブタイミングをロック位相に変更するための制御を実行可能な時間とをそれぞれ把握するとともに、それら変化速度および時間に応じたかたちで、バルブタイミングをロック位相に到達させることの可能な制御範囲についての限界位相（上記制御限界位相）を設定することができる。そのため上記変化速度が高いときや上記時間が長いときには広い範囲でバルブタイミングを変更する一方、上記変化速度が低いときや上記時間が短いときには狭い範囲でバルブタイミングを変更するといったように、バルブタイミングをロック位相に到達させることの可能な条件のもとで高い自由度でバルブタイミングの制御範囲を定めることができる。   As a result, the change rate of the valve timing at that time and the time during which the control for changing the valve timing to the lock phase can be grasped, and the valve timing is locked in accordance with the change rate and the time. It is possible to set a limit phase (the control limit phase) for a control range in which the phase can be reached. For this reason, the valve timing is changed over a wide range when the change speed is high or the time is long, while the valve timing is changed within a narrow range when the change speed is low or the time is short. The control range of the valve timing can be determined with a high degree of freedom under conditions that allow the lock phase to be reached.

したがって請求項１に記載の発明によれば、バルブタイミングの設定範囲の減少を抑えつつ内燃機関の運転停止に際してバルブタイミングを好適にロック位相でロックすることができる。   Therefore, according to the first aspect of the present invention, the valve timing can be suitably locked at the lock phase when the operation of the internal combustion engine is stopped while suppressing a decrease in the valve timing setting range.

請求項２に記載の発明によれば、前記制御限界位相として、車両の走行速度が高いときほどロック位相から離間した位相が設定される。そのため、車両の走行速度が高いときほど、すなわち車両を停止させるための操作がなされてから実際に車両が停止するまでに要する時間が長く機関停止に際してバルブタイミングをロック位相に変更するための制御を実行可能な時間が長いときほど、バルブタイミングの設定範囲を大きくすることができる。   According to the second aspect of the present invention, as the control limit phase, a phase separated from the lock phase is set as the traveling speed of the vehicle increases. Therefore, the higher the vehicle traveling speed, that is, the longer the time required for the vehicle to actually stop after the operation for stopping the vehicle is longer, the control for changing the valve timing to the lock phase when the engine is stopped. The longer the executable time, the larger the valve timing setting range.

変更機構の作動に用いられる作動油としては様々な種類のものがある。そして、変更機構の作動速度、すなわちバルブタイミングの変化速度は、作動油の温度変化に伴い変化することに加えて、そうした作動油の種類（詳しくは、粘度の温度特性）によっても変化する。そうした作動油の粘度の温度特性を考慮することなく前記制御限界位相を設定する場合において、機関停止に際してバルブタイミングを確実にロック位相に到達させるためには、最も粘度の高い種類の作動油が用いられた状況を想定して制御限界位相を設定せざるを得ない。この場合には、粘度の低い作動油が用いられると、バルブタイミングを比較的広い範囲で設定可能な状況であるにも関わらず、同バルブタイミングの制御範囲として狭い範囲が設定されてしまう。   There are various types of hydraulic oil used for the operation of the changing mechanism. The operating speed of the change mechanism, that is, the change speed of the valve timing changes in accordance with the temperature change of the hydraulic oil, and also changes depending on the type of the hydraulic oil (specifically, the temperature characteristic of the viscosity). When setting the control limit phase without considering the temperature characteristics of the viscosity of such hydraulic oil, the highest viscosity type of hydraulic oil is used to ensure that the valve timing reaches the lock phase when the engine is stopped. The control limit phase must be set assuming the situation. In this case, when hydraulic oil having a low viscosity is used, a narrow range is set as the control range of the valve timing even though the valve timing can be set in a relatively wide range.

ここで、予め定められた制御態様で前記作動制御を実行した場合におけるバルブタイミングの変化速度と作動油の温度と同作動油の種類（詳しくは、粘度の温度特性）との関係は、実験やシミュレーションの結果をもとに求めることができる。そのため、予め定められた制御態様での作動制御の実行時におけるバルブタイミングの変化速度と作動油の温度とを共に検出することにより、それら変化速度および作動油の温度の関係をもとに作動油の粘度の温度特性を把握することができる。そして、そのようにして把握される作動油の粘度の温度特性とそのときどきの作動油の温度とに基づいて、機関停止時におけるバルブタイミングの変化速度を精度よく把握することができる。   Here, when the operation control is executed in a predetermined control mode, the relationship between the change speed of the valve timing, the temperature of the hydraulic oil, and the type of the hydraulic oil (specifically, the temperature characteristic of the viscosity) It can be obtained based on the result of simulation. Therefore, by detecting both the change speed of the valve timing and the temperature of the hydraulic oil when executing the operation control in a predetermined control mode, the hydraulic oil is based on the relationship between the change speed and the temperature of the hydraulic oil. The temperature characteristics of the viscosity can be grasped. Based on the temperature characteristic of the viscosity of the hydraulic oil thus grasped and the temperature of the hydraulic oil at that time, it is possible to accurately grasp the change rate of the valve timing when the engine is stopped.

この点をふまえて請求項３に記載の発明では、予め定められた制御態様での作動制御の実行時におけるバルブタイミングの変化速度と作動油の温度とが共に検出され、それら変化速度および作動油温度の関係に基づいて制御限界位相が設定される。そのため、実際の作動油の粘度に見合う値を制御限界位相として設定することができるようになり、作動油の粘度の温度特性を考慮することなく制御限界位相を設定するものと比較してバルブタイミングの設定範囲を大きくすることができる。   In view of this point, the invention according to claim 3 detects both the change speed of the valve timing and the temperature of the hydraulic oil when the operation control is executed in a predetermined control mode, and the change speed and the hydraulic oil. A control limit phase is set based on the temperature relationship. As a result, a value that matches the actual hydraulic fluid viscosity can be set as the control limit phase, and the valve timing is compared with that in which the control limit phase is set without considering the temperature characteristics of the hydraulic fluid viscosity. The setting range can be increased.

請求項４に記載の発明によれば、前記制御限界位相として、そのときどきの作動油の温度が高いときほどロック位相から離間した位相が設定される。そのため、作動油の温度が高いときほど、すなわちバルブタイミングの変化速度が速く機関停止に際してバルブタイミングが確実にロック位相に到達するようになるバルブタイミングの制御範囲が広いときほど、バルブタイミングの設定範囲を大きくすることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, as the control limit phase, a phase that is more distant from the lock phase is set as the hydraulic oil temperature at that time is higher. Therefore, the higher the hydraulic oil temperature, that is, the faster the valve timing change speed is, and the wider the valve timing control range that ensures that the valve timing reaches the lock phase when the engine is stopped, the wider the valve timing setting range. Can be increased.

例えば内燃機関の冷間運転時など、同内燃機関の温度が低く作動油の温度が低いときには変更機構の動作速度が低いために機関停止に際してバルブタイミングがロック位相に到達しなくなるとの不都合を招くおそれがある。これに対して、作動油の温度が十分に高いときには変更機構の動作速度が高いために、上記不都合が発生する可能性は低くなる。   For example, when the temperature of the internal combustion engine is low and the temperature of the hydraulic oil is low, such as during cold operation of the internal combustion engine, the operating speed of the change mechanism is low, so that the valve timing does not reach the lock phase when the engine is stopped. There is a fear. On the other hand, since the operating speed of the changing mechanism is high when the temperature of the hydraulic oil is sufficiently high, the possibility that the above-described problem occurs is low.

請求項５に記載の発明によれば、作動油の温度が所定温度以下であることを条件に制御限界位相の設定と変更機構の作動制御の実行とが行われるために、上記不都合の発生を招く可能性が高いときに限って制御限界位相によるバルブタイミングの変更を制限することができ、バルブタイミングの設定範囲をより大きくすることができる。   According to the fifth aspect of the invention, since the setting of the control limit phase and the execution of the operation control of the change mechanism are performed on the condition that the temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than the predetermined temperature, the occurrence of the inconvenience is prevented. Only when there is a high possibility of incurring, the change of the valve timing by the control limit phase can be limited, and the setting range of the valve timing can be further increased.

本発明を具体化した第１実施形態にかかる内燃機関のバルブタイミング制御装置の概略構成を示す略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows schematic structure of the valve timing control apparatus of the internal combustion engine concerning 1st Embodiment which actualized this invention. バルブタイミング変更機構の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of a valve timing change mechanism. （ａ）および（ｂ）ロック機構の断面構造を示す断面図。(A) And (b) Sectional drawing which shows the cross-section of a locking mechanism. 第１実施形態の作動制御処理の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of the operation control process of 1st Embodiment. Ａマップのマップ構造を示す略図。A schematic diagram showing a map structure of A map. 第２実施形態の作動制御処理の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of the operation control process of 2nd Embodiment. Ｂマップのマップ構造を示す略図。Schematic diagram showing the map structure of the B map.

（第１実施形態）
以下、本発明にかかるバルブタイミング制御装置を車載内燃機関のバルブタイミング制御装置に具体化した第１実施形態について説明する。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a valve timing control device according to the present invention is embodied in a valve timing control device for an in-vehicle internal combustion engine will be described.

図１に示すように、内燃機関１０の出力軸１１には機関バルブとしての吸気バルブ（図示略）を開閉するためのカムシャフト１２がタイミングチェーン１３を介して連結されている。この内燃機関１０は駆動源として車両に搭載されている。   As shown in FIG. 1, a camshaft 12 for opening and closing an intake valve (not shown) as an engine valve is connected to an output shaft 11 of the internal combustion engine 10 via a timing chain 13. The internal combustion engine 10 is mounted on a vehicle as a drive source.

カムシャフト１２の先端にはバルブタイミング変更機構２０が設けられており、タイミングチェーン１３はこのバルブタイミング変更機構２０のスプロケット２１に巻き掛けられている。内燃機関１０の運転に伴い出力軸１１が回転すると、その駆動力がタイミングチェーン１３を介してバルブタイミング変更機構２０に伝達されて、バルブタイミング変更機構２０とともにカムシャフト１２が回転する。   A valve timing changing mechanism 20 is provided at the tip of the camshaft 12, and the timing chain 13 is wound around a sprocket 21 of the valve timing changing mechanism 20. When the output shaft 11 rotates with the operation of the internal combustion engine 10, the driving force is transmitted to the valve timing changing mechanism 20 via the timing chain 13, and the camshaft 12 rotates together with the valve timing changing mechanism 20.

図２に示すように、スプロケット２１と一体に形成されたバルブタイミング変更機構２０のハウジング２２の内部には、カムシャフト１２に固定されたロータ２３が回動可能に収容されている。本実施形態では、ハウジング２２が内燃機関１０の出力軸１１に連結される部材として機能し、ロータ２３が内燃機関１０のカムシャフト１２に連結される部材として機能する。   As shown in FIG. 2, a rotor 23 fixed to the camshaft 12 is rotatably accommodated in a housing 22 of a valve timing changing mechanism 20 formed integrally with the sprocket 21. In the present embodiment, the housing 22 functions as a member connected to the output shaft 11 of the internal combustion engine 10, and the rotor 23 functions as a member connected to the camshaft 12 of the internal combustion engine 10.

ロータ２３にはその中心から径方向に突出する４つのベーン２４が設けられているとともに、ハウジング２２にはこれらベーン２４をそれぞれ収容する４つの収容室２５が設けられている。これにより、ハウジング２２内にロータ２３が収容された状態において、収容室２５がベーン２４によって進角用油圧室２６と遅角用油圧室２７とに区画されている。そして、このようにベーン２４を挟むように配設された進角用油圧室２６および遅角用油圧室２７内の油圧が調整されることにより、ベーン２４が収容室２５内で移動して、ロータ２３がハウジング２２内で回動するようになる。   The rotor 23 is provided with four vanes 24 projecting radially from the center thereof, and the housing 22 is provided with four accommodating chambers 25 for accommodating these vanes 24 respectively. Thereby, in a state where the rotor 23 is accommodated in the housing 22, the accommodating chamber 25 is partitioned into the advance hydraulic chamber 26 and the retard hydraulic chamber 27 by the vane 24. Then, by adjusting the hydraulic pressure in the advance hydraulic chamber 26 and the retard hydraulic chamber 27 arranged so as to sandwich the vane 24 in this way, the vane 24 moves in the storage chamber 25, The rotor 23 rotates in the housing 22.

図１に示すように、進角用油圧室２６および遅角用油圧室２７への作動油の供給は、内燃機関１０の出力軸１１に連結された機械式のオイルポンプ１５によって行われる。バルブタイミング変更機構２０の進角用油圧室２６には進角用油路４２が接続されており、遅角用油圧室２７には遅角用油路４３が接続されている。それら進角用油路４２および遅角用油路４３は、第１油圧調整弁４０を介して第１供給油路４１および第１還流油路４４に接続されている。   As shown in FIG. 1, the hydraulic oil is supplied to the advance hydraulic chamber 26 and the retard hydraulic chamber 27 by a mechanical oil pump 15 connected to the output shaft 11 of the internal combustion engine 10. An advance oil passage 42 is connected to the advance hydraulic chamber 26 of the valve timing changing mechanism 20, and a retard oil passage 43 is connected to the retard hydraulic chamber 27. The advance oil passage 42 and the retard oil passage 43 are connected to the first supply oil passage 41 and the first return oil passage 44 via the first hydraulic pressure regulating valve 40.

上記オイルポンプ１５は第１供給油路４１の途中に設けられている。このオイルポンプ１５によってオイルパン１４からくみ上げられた作動油は、第１供給油路４１を通じて各油圧室２６，２７に選択的に供給される。また、ロータ２３の回動に伴い各油圧室２６，２７から排出される作動油は第１還流油路４４を通じてオイルパン１４に戻される。なお、オイルポンプ１５から吐出される作動油の一部は、図示しない潤滑油通路を通じて内燃機関１０の各部に潤滑油として供給されて機関各部の潤滑に供された後、オイルパン１４へと戻される。   The oil pump 15 is provided in the middle of the first supply oil passage 41. The hydraulic oil pumped up from the oil pan 14 by the oil pump 15 is selectively supplied to the hydraulic chambers 26 and 27 through the first supply oil passage 41. Further, the hydraulic oil discharged from the hydraulic chambers 26 and 27 with the rotation of the rotor 23 is returned to the oil pan 14 through the first reflux oil passage 44. A part of the hydraulic oil discharged from the oil pump 15 is supplied as lubricating oil to each part of the internal combustion engine 10 through a lubricating oil passage (not shown) and used for lubricating each part of the engine, and then returned to the oil pan 14. It is.

第１油圧調整弁４０としては電気的な駆動信号に基づき駆動されるソレノイドバルブが採用されている。この第１油圧調整弁４０は、入力される駆動信号のデューティ比の大小に応じて上記各油路４１〜４４の接続態様を切り替える。具体的には、デューティ比が５０％のときには上記各油路４１〜４４の連通を全て遮断する状態（図１に示す状態）になる。そして、デューティ比が５０％よりも小さいときには、第１供給油路４１と進角用油路４２とを連通するとともに、第１還流油路４４と遅角用油路４３とを連通する状態になり、デューティ比が小さくなるほど進角用油圧室２６に供給される作動油の量を増大させる。一方、デューティ比が５０％よりも大きいときには、第１供給油路４１と遅角用油路４３とを連通するとともに、第１還流油路４４と進角用油路４２とを連通する状態になり、デューティ比が大きくなるほど遅角用油圧室２７に供給される作動油の量を増大させる。   As the first hydraulic pressure adjusting valve 40, a solenoid valve driven based on an electrical drive signal is employed. The first hydraulic pressure adjusting valve 40 switches the connection mode of the oil passages 41 to 44 in accordance with the duty ratio of the input drive signal. Specifically, when the duty ratio is 50%, the communication of all the oil passages 41 to 44 is blocked (the state shown in FIG. 1). When the duty ratio is smaller than 50%, the first supply oil passage 41 and the advance oil passage 42 are in communication with each other, and the first return oil passage 44 and the retard oil passage 43 are in communication with each other. Thus, the smaller the duty ratio is, the more hydraulic oil is supplied to the advance hydraulic chamber 26. On the other hand, when the duty ratio is larger than 50%, the first supply oil passage 41 and the retarding oil passage 43 are communicated, and the first return oil passage 44 and the advance oil passage 42 are communicated. Thus, as the duty ratio increases, the amount of hydraulic oil supplied to the retarding hydraulic chamber 27 increases.

これにより、デューティ比が５０％よりも小いときには、オイルポンプ１５によってくみ上げられた作動油が第１供給油路４１および進角用油路４２を通じて進角用油圧室２６へと供給されるとともに、遅角用油圧室２７内の作動油が遅角用油路４３および第１還流油路４４を通じてオイルパン１４へと戻されるようになる。こうして進角用油圧室２６内の油圧が増大すると、図２においてロータ２３がハウジング２２内において右回り、すなわち破線矢印で示される進角側に回動する。これに伴いカムシャフト１２が進角側に回動し、出力軸１１に対するカムシャフト１２の相対回転位相がバルブタイミングを進角させる方向に変位する。   Thus, when the duty ratio is less than 50%, the hydraulic oil pumped up by the oil pump 15 is supplied to the advance hydraulic chamber 26 through the first supply oil passage 41 and the advance oil passage 42. The hydraulic oil in the retarding hydraulic chamber 27 is returned to the oil pan 14 through the retarding oil passage 43 and the first reflux oil passage 44. When the hydraulic pressure in the advance hydraulic chamber 26 increases in this way, the rotor 23 rotates clockwise in the housing 22 in FIG. Along with this, the camshaft 12 rotates to the advance side, and the relative rotation phase of the camshaft 12 with respect to the output shaft 11 is displaced in a direction to advance the valve timing.

一方、デューティ比が５０％よりも大きいときには、オイルポンプ１５によってくみ上げられた作動油が第１供給油路４１および遅角用油路４３を通じて遅角用油圧室２７へと供給されるとともに、進角用油圧室２６内の作動油が進角用油路４２および第１還流油路４４を通じてオイルパン１４へと戻されるようになる。こうして遅角用油圧室２７内の油圧が増大すると、図２においてロータ２３がハウジング２２内で左回り、すなわち破線矢印で示される遅角側に回動する。これに伴いカムシャフト１２が遅角側に回動し、出力軸１１に対するカムシャフト１２の相対回転位相がバルブタイミングを遅角させる方向に変位する。   On the other hand, when the duty ratio is larger than 50%, the hydraulic oil pumped up by the oil pump 15 is supplied to the retarding hydraulic chamber 27 through the first supply oil passage 41 and the retarding oil passage 43, and is advanced. The hydraulic oil in the corner hydraulic chamber 26 is returned to the oil pan 14 through the advance oil passage 42 and the first reflux oil passage 44. When the hydraulic pressure in the retarding hydraulic chamber 27 increases in this way, the rotor 23 rotates counterclockwise in the housing 22 in FIG. Along with this, the camshaft 12 rotates to the retard angle side, and the relative rotation phase of the camshaft 12 with respect to the output shaft 11 is displaced in a direction to retard the valve timing.

また、デューティ比が５０％に設定されたときには、各油圧室２６，２７内の作動油の給排が停止されるため、各油圧室２６，２７内の油圧によってハウジング２２内でのロータ２３の回動が規制され、バルブタイミングが保持される。   Further, when the duty ratio is set to 50%, the supply and discharge of the hydraulic oil in the hydraulic chambers 26 and 27 is stopped, so that the hydraulic pressure in the hydraulic chambers 26 and 27 causes the rotor 23 in the housing 22 to move. The rotation is restricted and the valve timing is maintained.

ところで、上述した油圧駆動式のバルブタイミング変更機構２０にあっては、オイルポンプ１５から各油圧室２６，２７に供給される油圧が低い機関始動時には、各油圧室２６，２７内の油圧が不足するため、ロータ２３の回動を規制してバルブタイミングを所望の位相に保持することが困難となる。そのため、このバルブタイミング変更機構２０には、機械的な係合を通じてロータ２３の回動を規制することによってバルブタイミングを内燃機関１０の始動に適した所定のロック位相（本実施形態では、最遅角位相）に保持するロック機構３０が設けられている。このロック機構３０により、機関始動時のように各油圧室２６，２７内の油圧が低いときにはバルブタイミングが前記ロック位相で保持される。以下、ロック機構３０の構造について具体的に説明する。   By the way, in the hydraulic drive type valve timing changing mechanism 20 described above, the hydraulic pressure in each of the hydraulic chambers 26 and 27 is insufficient at the time of engine start when the hydraulic pressure supplied from the oil pump 15 to each of the hydraulic chambers 26 and 27 is low. Therefore, it is difficult to restrict the rotation of the rotor 23 and maintain the valve timing at a desired phase. For this reason, the valve timing changing mechanism 20 has a predetermined lock phase suitable for starting the internal combustion engine 10 by restricting the rotation of the rotor 23 through mechanical engagement (in this embodiment, the latest delay phase). A lock mechanism 30 is provided to maintain the angular phase. The lock mechanism 30 maintains the valve timing at the lock phase when the hydraulic pressure in each of the hydraulic chambers 26 and 27 is low, such as when the engine is started. Hereinafter, the structure of the lock mechanism 30 will be specifically described.

図２および図３に示すように、ロック機構３０はハウジング２２における４つの収容室２５のうちの１つの壁面に形成されたロック孔３３と、ベーン２４から出没するように往復動可能に設けられるロックピン３１とを備えている。このロックピン３１は、バルブタイミングがロック位相になると、収容室２５の壁面に形成されたロック孔３３に対応する位置となり、ベーン２４に対して往復動することによってロック孔３３に対して出入自在な状態となる。なお、こうした構成に代えて、ロック孔３３およびロックピン３１を複数の収容室２５およびベーン２４に設けるようにしてもよく、さらにはロータ２３にロック孔３３を形成するとともにハウジング２２にロックピン３１を設けるようにしてもよい。   As shown in FIGS. 2 and 3, the lock mechanism 30 is provided so as to be able to reciprocate so as to protrude from the vane 24 and a lock hole 33 formed in one wall surface of the four accommodating chambers 25 in the housing 22. And a lock pin 31. When the valve timing becomes the lock phase, the lock pin 31 becomes a position corresponding to the lock hole 33 formed in the wall surface of the storage chamber 25, and can freely move in and out of the lock hole 33 by reciprocating with respect to the vane 24. It becomes a state. Instead of such a configuration, the lock hole 33 and the lock pin 31 may be provided in the plurality of storage chambers 25 and the vanes 24. Furthermore, the lock hole 33 is formed in the rotor 23 and the lock pin 31 is formed in the housing 22. May be provided.

図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ロックピン３１はスプリング３２によって常にベーン２４から突出する方向に付勢されている。そして、ロック孔３３の底部には作動油が供給されて油圧が作用するロック用油路３４が形成されている。このロック用油路３４内の油圧は、上記スプリング３２の付勢力に抗してロックピン３１の先端部を押圧する方向に作用する。ロック用油路３４は、図１に示すように、第２油圧調整弁４７を介して第２供給油路４８と第２還流油路４９とに接続されており、それら第２供給油路４８と第２還流油路４９とはそれぞれ第１供給油路４１におけるオイルポンプ１５の下流側と第１還流油路４４とに接続されている。この第２油圧調整弁４７は、電気的な駆動信号に基づいて駆動されるソレノイドバルブからなる。この第２油圧調整弁４７は、駆動信号のデューティ比が大きくなるとオイルパン１４内の作動油を第１供給油路４１および第２供給油路４８を通じてロック用油路３４へ多く供給する一方、デューティ比が小さくなると第２還流油路４９および第１還流油路４４を通じてロック用油路３４内の作動油をオイルパン１４に還流する。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the lock pin 31 is always urged by the spring 32 in the direction of protruding from the vane 24. A lock oil passage 34 is formed at the bottom of the lock hole 33 where hydraulic oil is supplied and hydraulic pressure acts. The hydraulic pressure in the lock oil passage 34 acts in a direction in which the tip of the lock pin 31 is pressed against the urging force of the spring 32. As shown in FIG. 1, the lock oil passage 34 is connected to a second supply oil passage 48 and a second recirculation oil passage 49 via a second hydraulic pressure regulating valve 47, and these second supply oil passages 48. And the second reflux oil passage 49 are connected to the downstream side of the oil pump 15 in the first supply oil passage 41 and the first reflux oil passage 44, respectively. The second hydraulic pressure regulating valve 47 is a solenoid valve that is driven based on an electrical drive signal. When the duty ratio of the drive signal increases, the second hydraulic pressure adjusting valve 47 supplies a large amount of hydraulic oil in the oil pan 14 to the lock oil passage 34 through the first supply oil passage 41 and the second supply oil passage 48. When the duty ratio decreases, the hydraulic oil in the lock oil passage 34 is returned to the oil pan 14 through the second reflux oil passage 49 and the first reflux oil passage 44.

ロータ２３が回動してバルブタイミングがロック位相になると、図３（ａ）に示すように、ロック機構３０においてはロック用油路３４の油圧を低下させることにより、ロックピン３１がスプリング３２によって付勢されてロック孔３３に挿入されるロック状態となり、ロータ２３の回動が規制される。こうしたロック機構３０を有するバルブタイミング変更機構２０によれば、機関始動時のように各油圧室２６，２７内の油圧を十分に確保できないときにロック機構３０をロック状態とすることにより、ロータ２３の回動を規制して、バルブタイミングが不安定になることを回避することができる。   When the rotor 23 rotates and the valve timing becomes the lock phase, as shown in FIG. 3A, the lock pin 31 is moved by the spring 32 by lowering the hydraulic pressure of the lock oil passage 34 in the lock mechanism 30. The rotor 23 is energized to be inserted into the lock hole 33, and the rotation of the rotor 23 is restricted. According to the valve timing changing mechanism 20 having such a lock mechanism 30, the lock mechanism 30 is brought into the locked state when the hydraulic pressure in each of the hydraulic chambers 26 and 27 cannot be sufficiently secured as at the time of starting the engine, whereby the rotor 23 This prevents the valve timing from becoming unstable.

一方、内燃機関１０が始動されると、オイルポンプ１５が駆動されるとともに第２油圧調整弁４７の開度制御が実行される。このとき、ロック用油路３４内の油圧を上昇させることによって同油圧が所定圧力以上となると、図３（ｂ）に破線矢印で示されるように、ロックピン３１がスプリング３２の付勢力に抗して押し戻されて、ロック機構３０が非ロック状態となる。そして、ロック機構３０が非ロック状態であるときには、進角用油圧室２６（図２）や遅角用油圧室２７の油圧が調整されることにより、ロータ２３が回動してバルブタイミングが変更される。   On the other hand, when the internal combustion engine 10 is started, the oil pump 15 is driven and the opening degree control of the second hydraulic pressure regulating valve 47 is executed. At this time, when the oil pressure in the lock oil passage 34 is increased to become equal to or higher than a predetermined pressure, the lock pin 31 resists the urging force of the spring 32 as shown by a broken line arrow in FIG. As a result, the lock mechanism 30 is unlocked. When the lock mechanism 30 is unlocked, the hydraulic pressure in the advance hydraulic chamber 26 (FIG. 2) and the retard hydraulic chamber 27 is adjusted, so that the rotor 23 rotates and the valve timing is changed. Is done.

こうしたバルブタイミング変更機構２０におけるバルブタイミングの変更やロック機構３０のロック状態および非ロック状態の切り替えは、車両に搭載されて内燃機関１０を統括的に制御する電子制御装置５０によって行われる。   The change of the valve timing in the valve timing changing mechanism 20 and the switching between the locked state and the unlocked state of the lock mechanism 30 are performed by an electronic control unit 50 that is mounted on the vehicle and controls the internal combustion engine 10 in an integrated manner.

電子制御装置５０は、車両や内燃機関１０の運転制御に関する各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。   The electronic control unit 50 includes a CPU that executes various calculation processes related to operation control of the vehicle and the internal combustion engine 10, a ROM that stores programs and data necessary for the control, a RAM that temporarily stores calculation results of the CPU, and the like. Input / output ports for inputting / outputting signals to / from the.

電子制御装置５０の入力ポートには、車両や内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサが接続されている。各種センサとしては、内燃機関１０の出力軸１１の回転位相（クランク角）および回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランク角センサ５１や、カムシャフト１２の回転位相を検出するためのカムポジションセンサ５２、冷却水の温度ＴＨＷを検出するための水温センサ５３が設けられている。その他、内燃機関１０の吸入空気量ＧＡを検出するためのエアフロメータ５４や、運転者によるアクセル操作部材（例えばアクセルペダル）の操作量（アクセル操作量ＡＣＣ）を検出するためのアクセルポジションセンサ５５、車両の走行速度ＳＰＤを検出するための車速センサ５６なども設けられている。また電子制御装置５０には、運転者の操作によりオフ位置、アクセサリ位置、スタート位置およびオン位置のいずれかに切り換えられるイグニッションスイッチ６０なども接続されている。   Various sensors for detecting the operating state of the vehicle and the internal combustion engine 10 are connected to the input port of the electronic control unit 50. As various sensors, a crank angle sensor 51 for detecting the rotation phase (crank angle) and rotation speed (engine rotation speed NE) of the output shaft 11 of the internal combustion engine 10 and a rotation phase of the camshaft 12 are detected. A cam position sensor 52 and a water temperature sensor 53 for detecting the temperature THW of the cooling water are provided. In addition, an air flow meter 54 for detecting the intake air amount GA of the internal combustion engine 10, an accelerator position sensor 55 for detecting an operation amount (accelerator operation amount ACC) of an accelerator operation member (for example, an accelerator pedal) by the driver, A vehicle speed sensor 56 for detecting the traveling speed SPD of the vehicle is also provided. The electronic control device 50 is also connected to an ignition switch 60 that can be switched to any one of an off position, an accessory position, a start position, and an on position by a driver's operation.

また、電子制御装置５０の出力ポートには、車両や内燃機関１０に設けられる各種機器の他、上記オイルポンプ１５や第１油圧調整弁４０並びに第２油圧調整弁４７等の駆動回路が接続されている。電子制御装置５０は、各種センサやイグニッションスイッチ６０から出力される信号に基づいて各種の演算処理を実行し、その結果に基づいて車両や内燃機関１０の運転制御を実行する。具体的には、電子制御装置５０は、例えばアクセル操作量ＡＣＣに基づいて出力要求の大きさを推定し、出力要求の大きさに見合った出力を発生するように内燃機関１０の燃料噴射量を制御する。また、クランク角センサ５１によって検出される出力軸１１の回転位相とカムポジションセンサ５２によって検出されるカムシャフト１２の回転位相とに基づいて、出力軸１１の回転位相に対するカムシャフト１２の回転位相（相対回転位相）を算出する。そして、電子制御装置５０は、機関回転速度ＮＥや吸入空気量ＧＡに基づいて最適なバルブタイミングとなるように同バルブタイミングの目標位相を算出し、実際の相対回転位相がこの目標位相に一致するように第１油圧調整弁４０に出力する駆動信号のデューティ比を制御する。このようにデューティ比を設定して第１油圧調整弁４０を制御することによって進角用油圧室２６および遅角用油圧室２７に供給する作動油の量を調整して相対回転位相を変更する位相変更制御を実行することにより、吸気バルブのバルブタイミングを機関運転状態に応じた適切なタイミングに変更する。   In addition to the various devices provided in the vehicle and the internal combustion engine 10, drive circuits such as the oil pump 15, the first hydraulic pressure adjustment valve 40, and the second hydraulic pressure adjustment valve 47 are connected to the output port of the electronic control unit 50. ing. The electronic control unit 50 executes various arithmetic processes based on signals output from various sensors and the ignition switch 60, and executes operation control of the vehicle and the internal combustion engine 10 based on the results. Specifically, the electronic control unit 50 estimates the size of the output request based on, for example, the accelerator operation amount ACC, and sets the fuel injection amount of the internal combustion engine 10 so as to generate an output corresponding to the size of the output request. Control. Further, based on the rotational phase of the output shaft 11 detected by the crank angle sensor 51 and the rotational phase of the camshaft 12 detected by the cam position sensor 52, the rotational phase of the camshaft 12 relative to the rotational phase of the output shaft 11 ( Relative rotational phase) is calculated. Then, the electronic control unit 50 calculates the target phase of the valve timing based on the engine speed NE and the intake air amount GA so that the optimal valve timing is obtained, and the actual relative rotational phase matches this target phase. Thus, the duty ratio of the drive signal output to the first hydraulic pressure regulating valve 40 is controlled. Thus, by setting the duty ratio and controlling the first hydraulic pressure regulating valve 40, the amount of hydraulic fluid supplied to the advance hydraulic chamber 26 and the retard hydraulic chamber 27 is adjusted to change the relative rotation phase. By executing the phase change control, the valve timing of the intake valve is changed to an appropriate timing according to the engine operating state.

また、電子制御装置５０は、内燃機関１０の停止時に、次回の始動時に備えて、ロック機構３０によりバルブタイミングをロック位相で規制するようにしている。具体的には、電子制御装置５０は、内燃機関１０の停止要求があると、バルブタイミングがロック位相になるように第１油圧調整弁４０を作動させることによりロータ２３を回動させるとともに、ロック機構３０においてロックピン３１がロック孔３３に挿入されるようにロック機構３０を作動させる。そして、電子制御装置５０は、その後に内燃機関１０を停止するようにしている。   In addition, the electronic control unit 50 regulates the valve timing with the lock phase by the lock mechanism 30 in preparation for the next start when the internal combustion engine 10 is stopped. Specifically, when there is a request to stop the internal combustion engine 10, the electronic control unit 50 rotates the rotor 23 by operating the first hydraulic pressure adjustment valve 40 so that the valve timing becomes the lock phase, and locks the rotor 23. In the mechanism 30, the lock mechanism 30 is operated so that the lock pin 31 is inserted into the lock hole 33. The electronic control unit 50 then stops the internal combustion engine 10.

ここで本実施形態のバルブタイミング制御装置において、ロック機構３０によるバルブタイミングのロック位相でのロックを適正に行うためには、イグニッションスイッチ６０がオフ位置に操作されてから内燃機関１０の出力軸１１の回転が停止するまでの間に、バルブタイミングがロック位相に到達することが望ましい。   Here, in the valve timing control device of the present embodiment, in order to properly lock the valve timing at the lock phase of the valve timing, the output shaft 11 of the internal combustion engine 10 is operated after the ignition switch 60 is operated to the off position. It is desirable that the valve timing reaches the lock phase until the rotation of the valve stops.

上記バルブタイミング変更機構２０においてバルブタイミングがロック位相に到達するのに要する時間（以下、到達時間Ｔ１）は、同一の態様で進角用油圧室２６および遅角用油圧室２７の油圧を調節したとしても、作動油の温度などの種々の要因によって異なる。そうした到達時間Ｔ１の相異によることなくバルブタイミングが確実にロック位相に到達するように内燃機関１０の運転が停止される時期を遅くすると、その分だけ内燃機関１０の運転時間が長くなるために、燃費性能の低下やエミッションの増加を招いてしまう。また、上記到達時間Ｔ１の相異によることなくバルブタイミングが確実にロック位相に到達する範囲で位相変更制御を行うことも考えられるが、これは位相変更制御におけるバルブタイミングの設定範囲を不要に狭くする一因となる可能性があるため好ましくない。   In the valve timing changing mechanism 20, the time required for the valve timing to reach the lock phase (hereinafter referred to as arrival time T1) is adjusted in the hydraulic pressure in the advance hydraulic chamber 26 and the retard hydraulic chamber 27 in the same manner. Even so, it depends on various factors such as the temperature of the hydraulic oil. If the timing at which the operation of the internal combustion engine 10 is stopped is delayed so that the valve timing reliably reaches the lock phase without depending on such a difference in the arrival time T1, the operation time of the internal combustion engine 10 becomes longer accordingly. This will cause a decrease in fuel consumption performance and an increase in emissions. It is also conceivable that the phase change control is performed in a range in which the valve timing reliably reaches the lock phase without depending on the difference in the arrival time T1, but this is an unnecessary narrowing of the valve timing setting range in the phase change control. This is not preferable because it may contribute.

バルブタイミング変更機構２０に供給される作動油の温度が低いときほど、バルブタイミング変更機構２０の作動速度が低くなってバルブタイミングの変化速度も低くなるために、内燃機関１０の運転停止に際してバルブタイミングが確実にロック位相に到達するようになるバルブタイミングの制御範囲は狭くなる。また、車両の走行速度ＳＰＤが低いときほど、車両を停止させるための操作がなされてから実際に車両が停止するまでに要する時間が短くなるために、このとき仮に車両を停止させた後に内燃機関１０の運転を停止させるとした場合に、バルブタイミングをロック位相に変更するための位相変更制御を実行可能な時間も短くなる。そのため、車両の走行速度ＳＰＤが低いときほど、内燃機関１０の運転停止に際してバルブタイミングが確実にロック位相に到達するようになるバルブタイミングの制御範囲は狭くなると云える。   The lower the temperature of the hydraulic oil supplied to the valve timing changing mechanism 20, the lower the operating speed of the valve timing changing mechanism 20 and the lower the valve timing changing speed. The control range of the valve timing at which the lock phase is surely reached becomes narrow. Further, the lower the vehicle traveling speed SPD is, the shorter the time required for the vehicle to actually stop after the operation for stopping the vehicle is performed. Therefore, the internal combustion engine is temporarily stopped after the vehicle is temporarily stopped at this time. When the operation of 10 is stopped, the time during which the phase change control for changing the valve timing to the lock phase can be executed is also shortened. Therefore, it can be said that the lower the vehicle traveling speed SPD, the narrower the valve timing control range in which the valve timing reliably reaches the lock phase when the operation of the internal combustion engine 10 is stopped.

この点をふまえて本実施形態では、バルブタイミング変更機構２０に供給される作動油の温度と車両の走行速度ＳＰＤとに基づいてバルブタイミングの制御範囲についての限界位相（制御限界位相ＬＡ１）を設定するようにしている。この制御限界位相ＬＡ１としては、具体的には、作動油温度が高いときほど、また車両の走行速度ＳＰＤが高いときほど、ロック位相から離間した位相、すなわち進角側の位相が設定される。そして、この制御限界位相ＬＡ１によってバルブタイミングの変更を制限しつつバルブタイミング変更機構２０の作動制御を実行するようにしている。   In view of this point, in the present embodiment, a limit phase (control limit phase LA1) for the control range of the valve timing is set based on the temperature of the hydraulic oil supplied to the valve timing changing mechanism 20 and the traveling speed SPD of the vehicle. Like to do. Specifically, the control limit phase LA1 is set such that the higher the hydraulic oil temperature and the higher the vehicle traveling speed SPD, the farther from the lock phase, that is, the advanced phase. Then, the operation control of the valve timing changing mechanism 20 is executed while limiting the change of the valve timing by the control limit phase LA1.

そのため、そのときどきの作動油温度に基づいてバルブタイミングの変化速度を把握するとともに、その変化速度に応じたかたちで制御限界位相ＬＡ１を設定することができる。詳しくは、バルブタイミングの変化速度が高いために機関停止に際してバルブタイミングが確実にロック位相に到達するようになるバルブタイミングの制御範囲が広いときほど、制御限界位相ＬＡ１として進角側の位相を設定することができ、バルブタイミングの設定範囲を大きくすることができる。   Therefore, the change rate of the valve timing can be grasped based on the hydraulic oil temperature at that time, and the control limit phase LA1 can be set in accordance with the change rate. Specifically, because the change speed of the valve timing is high, the valve timing will surely reach the lock phase when the engine is stopped. The wider the valve timing control range, the more advanced the phase is set as the control limit phase LA1. It is possible to increase the valve timing setting range.

また、そのときどきの車両の走行速度ＳＰＤに基づいてバルブタイミングをロック位相に変更するための位相変更制御を実行可能な時間（以下、実行可能時間Ｔ２）を把握するとともに、その実行可能時間Ｔ２に応じたかたちで制御限界位相ＬＡ１を設定することができる。詳しくは、車両を停止させるための操作がなされてから実際に車両が停止するまでに要する時間が長く上記実行可能時間Ｔ２が長いときほど、制御限界位相ＬＡ１として進角側の位相を設定することができ、バルブタイミングの設定範囲を大きくすることができる。   In addition, the time during which phase change control for changing the valve timing to the lock phase based on the traveling speed SPD of the vehicle at that time (hereinafter, executable time T2) is grasped, and at the executable time T2. The control limit phase LA1 can be set in response. Specifically, the longer the time required for the vehicle to actually stop after the operation for stopping the vehicle is longer, the more the executable time T2 is longer, the more the advance side is set as the control limit phase LA1. The valve timing setting range can be increased.

このように本実施形態によれば、バルブタイミングの変化速度が高いときや上記実行可能時間Ｔ２が長いときには広い範囲でバルブタイミングを変更する一方で、上記変化速度が低いときや上記実行可能時間Ｔ２が短いときには狭い範囲でバルブタイミングを変更することができる。これにより、バルブタイミングをロック位相に到達させることの可能な条件のもとで高い自由度をもってバルブタイミングの設定範囲を定めることができ、その設定範囲の減少を抑えつつ内燃機関１０の運転停止に際してバルブタイミングを好適にロック位相でロックすることができる。   As described above, according to the present embodiment, the valve timing is changed in a wide range when the change rate of the valve timing is high or the executable time T2 is long, while the variable timing is low or the executable time T2 is changed. When is short, the valve timing can be changed within a narrow range. As a result, the valve timing setting range can be determined with a high degree of freedom under conditions that allow the valve timing to reach the lock phase, and when the operation of the internal combustion engine 10 is stopped while suppressing a decrease in the setting range. The valve timing can be suitably locked with the lock phase.

内燃機関１０の冷間運転時など、同内燃機関１０の温度が低く作動油の温度が低いときには、バルブタイミング変更機構２０の動作速度が低いために、内燃機関１０の運転停止に際してバルブタイミングがロック位相に到達しなくなるとの不都合を招くおそれがある。これに対して、作動油の温度が十分に高いときにはバルブタイミング変更機構２０の動作速度が高いために、上記不都合が発生する可能性は低くなる。   When the temperature of the internal combustion engine 10 is low and the temperature of the hydraulic oil is low, such as during cold operation of the internal combustion engine 10, the valve timing is locked when the operation of the internal combustion engine 10 is stopped because the operating speed of the valve timing changing mechanism 20 is low. There is a risk of inconvenience that the phase is not reached. On the other hand, since the operating speed of the valve timing changing mechanism 20 is high when the temperature of the hydraulic oil is sufficiently high, the possibility that the above inconvenience occurs is reduced.

そのため本実施形態では、作動油の温度（詳しくは、後述する推定油温ＴＨＯ）が所定温度ＪＴ（例えば、４０度）以下であることを条件に、前記制御限界位相ＬＡ１の設定および同制御限界位相ＬＡ１に基づくバルブタイミング変更機構２０の作動制御の実行を行うようにしている。これにより、作動油の温度が低いために上記不都合の発生を招く可能性が高いときに限って制御限界位相ＬＡ１によるバルブタイミングの変更制限を実行することができ、上記不都合の発生を抑えつつバルブタイミングの設定範囲を大きくすることができる。   Therefore, in the present embodiment, the setting of the control limit phase LA1 and the control limit are performed on the condition that the temperature of the hydraulic oil (specifically, an estimated oil temperature THO described later) is equal to or lower than a predetermined temperature JT (for example, 40 degrees). The operation control of the valve timing changing mechanism 20 based on the phase LA1 is executed. As a result, the change in valve timing by the control limit phase LA1 can be executed only when there is a high possibility that the above-mentioned problem will be caused because the temperature of the hydraulic oil is low. The timing setting range can be increased.

以下、そうした制御限界位相ＬＡ１に基づくバルブタイミング変更機構２０の作動制御にかかる処理（作動制御処理）の実行手順について具体的に説明する。
図４に、上記作動制御処理の実行手順を示す。なお同図のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御装置５０により実行される。 Hereinafter, the execution procedure of the processing (operation control processing) related to the operation control of the valve timing changing mechanism 20 based on the control limit phase LA1 will be specifically described.
FIG. 4 shows an execution procedure of the operation control process. The series of processes shown in the flowchart of FIG. 8 is executed by the electronic control unit 50 as an interrupt process at predetermined intervals.

図４に示すように、この処理では先ず、内燃機関１０の始動後において始動時における冷却水温度（始動時水温ＴＨＷｓｔ）が記憶された履歴がない場合には（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、このときの冷却水温度ＴＨＷが始動時水温ＴＨＷｓｔとして記憶される（ステップＳ１０２）。そして本処理では、この始動時水温ＴＨＷｓｔとそのときどきの冷却水温度ＴＨＷとに基づいて関係式「ＴＨＯ＝（ＴＨＷｓｔ＋ＴＨＷ）／２」から作動油温度の推定値（推定油温ＴＨＯ）が算出される（ステップＳ１０３）。   As shown in FIG. 4, in this process, first, after the internal combustion engine 10 is started, if there is no history of the stored coolant temperature (starting water temperature THWst) at the time of starting (step S101: YES), at this time The cooling water temperature THW is stored as the starting water temperature THWst (step S102). In this process, the estimated value of the hydraulic oil temperature (estimated oil temperature THO) is calculated from the relational expression “THO = (THWst + THW) / 2” based on the starting water temperature THWst and the cooling water temperature THW at that time. (Step S103).

その後、推定油温ＴＨＯが所定温度ＪＴ以下であるか否かが判断される（ステップＳ１０４）。そして、推定油温ＴＨＯが所定温度ＪＴ以下である場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、推定油温ＴＨＯおよび車両の走行速度ＳＰＤに基づいてＡマップから前記制御限界位相ＬＡ１が算出される（ステップＳ１０５）。   Thereafter, it is determined whether the estimated oil temperature THO is equal to or lower than a predetermined temperature JT (step S104). If the estimated oil temperature THO is equal to or lower than the predetermined temperature JT (step S104: YES), the control limit phase LA1 is calculated from the A map based on the estimated oil temperature THO and the vehicle traveling speed SPD (step S104). S105).

本実施形態では、内燃機関１０の出力軸１１の回転が停止するまでにバルブタイミングをロック位相に到達させることの可能な推定油温ＴＨＯと車両の走行速度ＳＰＤと制御限界位相ＬＡ１との関係が各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められるとともに、同関係が上記Ａマップに記憶されている。   In the present embodiment, the relationship among the estimated oil temperature THO, the vehicle traveling speed SPD, and the control limit phase LA1 that can cause the valve timing to reach the lock phase before the rotation of the output shaft 11 of the internal combustion engine 10 is stopped. It is obtained in advance based on the results of various experiments and simulations, and the relationship is stored in the A map.

このＡマップの設定に際しては、推定油温ＴＨＯに基づき把握されるバルブタイミングの変化速度や、車両の走行速度ＳＰＤに基づき把握される前記到達時間Ｔ１が考慮されることに加えて、次の時間も考慮される。すなわち、車両停止（走行速度ＳＰＤ＝０）から運転者がイグニッションスイッチ６０をオフ位置に操作するまでにかかる時間や、イグニッションスイッチ６０がオフ位置に操作されてから内燃機関１０の出力軸１１の回転が停止するまでにかかる時間、内燃機関１０の運転停止を遅延させる制御が実行される場合にはその遅延時間が考慮される。また、上記Ａマップには具体的には、図５に示すように、車両の走行速度ＳＰＤが高いときほど、また推定油温ＴＨＯが高いときほど制御限界位相ＬＡ１として進角側の値が算出されるようになる関係が記憶されている。   In setting this A map, in addition to considering the change speed of the valve timing grasped based on the estimated oil temperature THO and the arrival time T1 grasped based on the traveling speed SPD of the vehicle, Is also considered. That is, the time it takes for the driver to operate the ignition switch 60 to the OFF position after the vehicle stops (travel speed SPD = 0), or the rotation of the output shaft 11 of the internal combustion engine 10 after the ignition switch 60 is operated to the OFF position. When the control for delaying the stoppage of the operation of the internal combustion engine 10 is executed, the delay time is taken into consideration. Further, specifically, in the A map, as shown in FIG. 5, the advance value is calculated as the control limit phase LA1 as the vehicle traveling speed SPD is higher and as the estimated oil temperature THO is higher. The relationship that will be done is stored.

そして、このようにして制御限界位相ＬＡ１が算出されると、この制御限界位相ＬＡ１によってバルブタイミングの進角側への変更を制限しつつ、バルブタイミング変更機構２０の作動制御が実行される（ステップＳ１０６）。このときバルブタイミングが制御限界位相ＬＡ１より進角側への変更が禁止される。   When the control limit phase LA1 is calculated in this way, the operation control of the valve timing changing mechanism 20 is executed while restricting the change of the valve timing to the advance side by the control limit phase LA1 (step). S106). At this time, the valve timing is prohibited from changing to the advance side from the control limit phase LA1.

その後、本処理が繰り返し実行されて推定油温ＴＨＯが所定温度ＪＴより高くなると（ステップＳ１０４：ＮＯ）、以後において制御限界位相ＬＡ１の算出が停止されて（ステップＳ１０５の処理がジャンプされて）、同制御限界位相ＬＡ１によるバルブタイミングの制限が解除される（ステップＳ１０７）。   Thereafter, when this process is repeatedly executed and the estimated oil temperature THO becomes higher than the predetermined temperature JT (step S104: NO), the calculation of the control limit phase LA1 is stopped thereafter (the process of step S105 is jumped), The restriction on the valve timing by the control limit phase LA1 is released (step S107).

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）推定油温ＴＨＯと車両の走行速度ＳＰＤとに基づいて制御限界位相ＬＡ１を設定するとともに、この制御限界位相ＬＡ１によってバルブタイミングの変更を制限しつつバルブタイミング変更機構２０の作動制御を実行するようにした。そのため、バルブタイミングをロック位相に到達させることの可能な条件のもとで高い自由度をもってバルブタイミングの設定範囲を定めることができ、その設定範囲の減少を抑えつつ内燃機関１０の運転停止に際してバルブタイミングを好適にロック位相でロックすることができる。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The control limit phase LA1 is set based on the estimated oil temperature THO and the traveling speed SPD of the vehicle, and the operation control of the valve timing changing mechanism 20 is executed while the change of the valve timing is limited by the control limit phase LA1. I tried to do it. Therefore, the setting range of the valve timing can be determined with a high degree of freedom under conditions that allow the valve timing to reach the lock phase, and the valve can be stopped when the operation of the internal combustion engine 10 is stopped while suppressing a decrease in the setting range. The timing can be suitably locked with the lock phase.

（２）制御限界位相ＬＡ１として、車両の走行速度ＳＰＤが高いときほどロック位相から離間した位相を設定するようにした。そのため、車両を停止させるための操作がなされてから実際に車両が停止するまでに要する時間が長いためにバルブタイミングをロック位相に変更するための位相変更制御を実行可能な時間が長いときほど制御限界位相ＬＡ１として進角側の位相を設定することができ、バルブタイミングの設定範囲を大きくすることができる。   (2) As the control limit phase LA1, a phase separated from the lock phase is set as the vehicle traveling speed SPD is higher. Therefore, the longer it takes to execute the phase change control to change the valve timing to the lock phase because the time required for the vehicle to actually stop after the operation to stop the vehicle is longer, the more control is performed The phase on the advance side can be set as the limit phase LA1, and the valve timing setting range can be increased.

（３）制御限界位相ＬＡ１として、推定油温ＴＨＯが高いときほど、ロック位相から離間した位相を設定するようにした。そのため、バルブタイミングの変化速度が高いために機関停止に際してバルブタイミングが確実にロック位相に到達するようになるバルブタイミングの制御範囲が広いときほど、制御限界位相ＬＡ１として進角側の位相を設定することができ、バルブタイミングの設定範囲を大きくすることができる。   (3) The control limit phase LA1 is set such that the phase separated from the lock phase is set as the estimated oil temperature THO is higher. Therefore, as the valve timing change speed is high and the valve timing is such that the valve timing reliably reaches the lock phase when the engine is stopped, the advance side is set as the control limit phase LA1 as the control range of the valve timing is wider. The valve timing setting range can be increased.

（４）推定油温ＴＨＯが所定温度ＪＴ以下であることを条件に、制御限界位相ＬＡ１の設定および同制御限界位相ＬＡ１に基づくバルブタイミング変更機構２０の作動制御の実行を行うようにした。そのため、内燃機関１０の運転停止に際してバルブタイミングがロック位相に到達しなくなるとの不都合の発生を招く可能性が高いときに限って制御限界位相ＬＡ１によるバルブタイミングの変更制限を実行することができ、上記不都合の発生を抑えつつバルブタイミングの設定範囲を大きくすることができる。   (4) On the condition that the estimated oil temperature THO is equal to or lower than the predetermined temperature JT, the setting of the control limit phase LA1 and the operation control of the valve timing changing mechanism 20 based on the control limit phase LA1 are performed. Therefore, the change of the valve timing by the control limit phase LA1 can be executed only when there is a high possibility of causing a disadvantage that the valve timing does not reach the lock phase when the operation of the internal combustion engine 10 is stopped. The setting range of the valve timing can be increased while suppressing the occurrence of the inconvenience.

（第２実施形態）
以下、本発明にかかるバルブタイミング制御装置を具体化した第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。 (Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment that embodies the valve timing control device according to the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment.

本実施形態のバルブタイミング制御装置と第１実施形態のバルブタイミング制御装置とは、作動制御処理の実行態様が異なる。なお本実施形態のバルブタイミング制御装置の構造は第１実施形態のバルブタイミング制御装置と同一であるため詳細な説明は省略する。   The valve timing control device of the present embodiment and the valve timing control device of the first embodiment differ in the execution mode of the operation control process. The structure of the valve timing control device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

以下、本実施形態の作動制御処理の実行態様について説明する。
図６は本実施形態の作動制御処理の実行手順を示している。同図のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御装置５０により実行される。 Hereinafter, the execution aspect of the operation control process of this embodiment is demonstrated.
FIG. 6 shows an execution procedure of the operation control process of this embodiment. A series of processes shown in the flowchart of FIG. 6 is executed by the electronic control unit 50 as an interrupt process at predetermined intervals.

図６に示すように、この処理では先ず、内燃機関１０の始動後において始動時における冷却水温度（始動時水温ＴＨＷｓｔ）が記憶された履歴がないことを条件に（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、このときの冷却水温度ＴＨＷが始動時水温ＴＨＷｓｔとして記憶される（ステップＳ２０２）。その後においては、この始動時水温ＴＨＷｓｔとそのときどきの冷却水温度ＴＨＷとに基づいて関係式「ＴＨＯ＝（ＴＨＷｓｔ＋ＴＨＷ）／２」から作動油温度の推定値（推定油温ＴＨＯ）が算出される（ステップＳ２０３）。   As shown in FIG. 6, in this process, first, after the internal combustion engine 10 is started, there is no history in which the cooling water temperature at the time of starting (starting water temperature THWst) is stored (step S201: YES). Is stored as the starting water temperature THWst (step S202). Thereafter, an estimated value of the hydraulic oil temperature (estimated oil temperature THO) is calculated from the relational expression “THO = (THWst + THW) / 2” based on the starting water temperature THWst and the cooling water temperature THW at that time ( Step S203).

また、内燃機関１０の始動後に、後の処理（ステップＳ２０９）においてバルブタイミングの変化速度Ｖの算出に用いられる演算マップを選択した履歴がないことを条件に（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、演算マップを選択する処理が実行される（ステップＳ２０５およびステップＳ２０６）。   In addition, after the internal combustion engine 10 is started, on the condition that there is no history of selecting the calculation map used for calculating the valve timing change speed V in the subsequent processing (step S209) (step S204: YES), the calculation map is displayed. The process to select is performed (step S205 and step S206).

こうした演算マップを選択する処理を実行する理由を説明する。
バルブタイミング変更機構２０の作動に用いられる作動油としては様々な種類のものがある。そして、バルブタイミング変更機構２０の作動速度、すなわちバルブタイミングの変化速度は、作動油の温度変化に伴い変化することに加えて、そうした作動油の種類（詳しくは、粘度の温度特性）によっても変化する。そうした作動油の粘度の温度特性を考慮することなくバルブタイミングの制御範囲についての限界位相（制御限界位相ＬＡ２）を設定する場合において、内燃機関１０の運転停止に際してバルブタイミングを確実にロック位相に到達させるためには、最も粘度の高い種類の作動油が用いられた状況を想定して制御限界位相ＬＡ２を設定せざるを得ない。この場合には、粘度の低い種類の作動油が用いられると、バルブタイミングを比較的広い範囲で設定可能な状況であるにも関わらず、同バルブタイミングの制御範囲として狭い範囲が設定されてしまう。 The reason for executing the process of selecting such an operation map will be described.
There are various types of hydraulic oil used for the operation of the valve timing changing mechanism 20. The operating speed of the valve timing changing mechanism 20, that is, the changing speed of the valve timing changes in accordance with the temperature change of the operating oil, and also changes depending on the type of the operating oil (specifically, the temperature characteristic of the viscosity). To do. When setting the limit phase (control limit phase LA2) for the control range of the valve timing without considering the temperature characteristic of the viscosity of the hydraulic oil, the valve timing reliably reaches the lock phase when the internal combustion engine 10 is stopped. In order to achieve this, the control limit phase LA2 must be set assuming a situation in which the type of hydraulic oil having the highest viscosity is used. In this case, when a low-viscosity type hydraulic oil is used, a narrow range is set as the control range of the valve timing even though the valve timing can be set in a relatively wide range. .

ここで、予め定められた制御態様でバルブタイミング変更機構２０の作動制御を実行した場合におけるバルブタイミングの変化速度と作動油の温度と同作動油の種類（詳しくは、その粘度の温度特性）との関係は、実験やシミュレーションの結果をもとに求めることができる。そのため、予め定められた制御態様でバルブタイミング変更機構２０の作動制御を実行し、このときのバルブタイミングの変化速度と作動油の温度とを共に検出することにより、それら変化速度および作動油の温度の関係をもとに作動油の粘度の温度特性を把握することができる。そして、そのようにして把握される作動油の粘度の温度特性とそのときどきの作動油の温度とに基づいて機関停止時におけるバルブタイミングの変化速度を精度よく把握することができる。   Here, when the operation control of the valve timing changing mechanism 20 is executed in a predetermined control mode, the change speed of the valve timing, the temperature of the hydraulic oil, the type of the hydraulic oil (specifically, the temperature characteristics of the viscosity), and This relationship can be obtained based on the results of experiments and simulations. Therefore, the operation control of the valve timing changing mechanism 20 is executed in a predetermined control mode, and by detecting both the change speed of the valve timing and the temperature of the hydraulic oil at this time, the change speed and the temperature of the hydraulic oil are detected. Based on the relationship, the temperature characteristic of the viscosity of the hydraulic oil can be grasped. Then, based on the temperature characteristic of the viscosity of the hydraulic oil thus grasped and the temperature of the hydraulic oil at that time, it is possible to accurately grasp the change rate of the valve timing when the engine is stopped.

本実施形態では、内燃機関１０の運転を停止させたと仮定した場合におけるバルブタイミングの変化速度Ｖが算出されるとともに（後述するステップＳ２０８）、同変化速度Ｖに基づいて制御限界位相ＬＡ２が算出される（後述するステップＳ２１０）。そのため、バルブタイミングの変化速度Ｖの算出に用いる演算マップとして実際の作動油の粘度の温度特性に見合うものを選択的に用いることにより、実際の作動油の粘度に見合う値を制御限界位相ＬＡ２として設定することができるようになって、バルブタイミングの設定範囲をより大きくすることができるようになる。   In the present embodiment, the valve timing changing speed V is calculated when it is assumed that the operation of the internal combustion engine 10 is stopped (step S208 described later), and the control limit phase LA2 is calculated based on the changing speed V. (Step S210 described later). Therefore, by selectively using a calculation map used for calculating the valve timing change speed V that matches the temperature characteristics of the actual hydraulic fluid viscosity, a value corresponding to the actual hydraulic fluid viscosity is set as the control limit phase LA2. As a result, the valve timing setting range can be increased.

本処理における演算マップの選択は、具体的には、以下のように実行される。
本実施形態のバルブタイミング制御装置では、内燃機関１０の始動が完了すると、バルブタイミングの変更を開始するべく、予め定められた制御態様でバルブタイミング変更機構２０およびロック機構３０の作動制御が実行される。詳しくは、ロック機構３０を非ロック状態とするべく第２油圧調整弁４７（図１）の作動が制御されてロック用油路３４（図２）内の油圧が上昇するようになる。また、このとき出力軸１１に対するカムシャフト１２の相対回転位相の目標位相としてロック位相より所定位相（例えば５°クランク角）だけ進角側の位相が設定されて進角用油圧室２６の油圧が上昇するようになる。 Specifically, the selection of the calculation map in this processing is executed as follows.
In the valve timing control device of the present embodiment, when the start of the internal combustion engine 10 is completed, the operation control of the valve timing changing mechanism 20 and the lock mechanism 30 is executed in a predetermined control mode in order to start changing the valve timing. The Specifically, the operation of the second hydraulic pressure regulating valve 47 (FIG. 1) is controlled to bring the lock mechanism 30 into the unlocked state, and the hydraulic pressure in the lock oil passage 34 (FIG. 2) increases. At this time, as the target phase of the relative rotation phase of the camshaft 12 with respect to the output shaft 11, a phase on the advance side is set by a predetermined phase (for example, 5 ° crank angle) from the lock phase, and the hydraulic pressure in the advance hydraulic chamber 26 is To rise.

本処理のステップＳ２０５（図６）の処理では、内燃機関１０の始動完了後においてバルブタイミング変更機構２０の作動制御が開始されてから上記相対回転位相が上記所定位相だけ進角側の位相に変化する時間（以下、位相変化時間ＴＣ）が検出される。この位相変化時間ＴＣが、上述した予め定められた制御態様でのバルブタイミング変更機構２０の作動制御の実行時におけるバルブタイミングの変化速度として用いられる。   In the process of step S205 (FIG. 6) of the present process, after the start of the internal combustion engine 10 is started, the relative rotation phase is changed to the advance side by the predetermined phase after the operation control of the valve timing changing mechanism 20 is started. Time (hereinafter referred to as phase change time TC) is detected. This phase change time TC is used as a change speed of the valve timing when the operation control of the valve timing changing mechanism 20 in the above-described predetermined control mode is executed.

そして、ステップＳ２０６の処理では、位相変化時間ＴＣとこのときの推定油温ＴＨＯとに基づいて演算マップが選択される。図７に示すように、バルブタイミングの変化速度の算出に用いるＢマップは、作動油の粘度の温度特性毎にバルブタイミングの変化速度Ｖと推定油温ＴＨＯとの関係を定めた複数の演算マップ（Ｂ１〜Ｂｎ）により構成されている。ステップＳ２０６の処理では、位相変化時間ＴＣと推定油温ＴＨＯとに基づき把握される作動油の粘度の温度特性をもとに、複数の演算マップの中から同特性に見合うマップが選択される。   In the process of step S206, the calculation map is selected based on the phase change time TC and the estimated oil temperature THO at this time. As shown in FIG. 7, the B map used for calculating the valve timing change speed is a plurality of calculation maps that define the relationship between the valve timing change speed V and the estimated oil temperature THO for each temperature characteristic of the viscosity of the hydraulic oil. (B1 to Bn). In the process of step S206, based on the temperature characteristic of the viscosity of the hydraulic fluid ascertained based on the phase change time TC and the estimated oil temperature THO, a map that matches the characteristic is selected from a plurality of calculation maps.

本実施形態では、位相変化時間ＴＣおよび同位相変化時間ＴＣの検出時における推定油温ＴＨＯに基づき把握される作動油の粘度の温度特性と、そのときどきの推定油温ＴＨＯと、バルブタイミングの変化速度Ｖとの関係が各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められるとともに、同関係がＢマップに記憶されている。なおＢマップにおける各演算マップには具体的には、図７に示すように、推定油温ＴＨＯが高いときほどバルブタイミングの変化速度Ｖとして高い速度が算出されるようになる関係が記憶されている。   In the present embodiment, the temperature characteristics of the viscosity of the hydraulic oil ascertained based on the phase change time TC and the estimated oil temperature THO at the time of detection of the phase change time TC, the estimated oil temperature THO at that time, and the change in valve timing The relationship with the speed V is obtained in advance based on the results of various experiments and simulations, and the relationship is stored in the B map. Specifically, each calculation map in the B map stores a relationship in which a higher speed is calculated as the valve timing change speed V as the estimated oil temperature THO is higher, as shown in FIG. Yes.

このようにして演算マップが選択された後、推定油温ＴＨＯが所定温度ＪＴ以下であるか否かが判断される（図６のステップＳ２０７）。そして、推定油温ＴＨＯが所定温度ＪＴ以下である場合には（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、推定油温ＴＨＯに基づいてＢマップ（詳しくは、ステップＳ２０６の処理において選択された演算マップ［図７参照］）から、バルブタイミングの変化速度Ｖが算出される（ステップＳ２０８）。   After the calculation map is selected in this way, it is determined whether or not the estimated oil temperature THO is equal to or lower than a predetermined temperature JT (step S207 in FIG. 6). If the estimated oil temperature THO is equal to or lower than the predetermined temperature JT (step S207: YES), the B map (specifically, the calculation map selected in the process of step S206 [see FIG. 7) based on the estimated oil temperature THO. ]), The valve timing changing speed V is calculated (step S208).

また、車両の走行速度ＳＰＤに基づいてＣマップから、内燃機関１０の出力軸１１の回転が停止するまでにかかる時間についての最短時間、言い換えればバルブタイミングをロック位相に変更するための位相変更制御を実行可能な時間（前記実行可能時間Ｔ２）が算出される（ステップＳ２０９）。本実施形態では、上記実行可能時間Ｔ２と車両の走行速度ＳＰＤとの関係が各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められるとともに、同関係が上記Ｃマップに記憶されている。   Further, the phase change control for changing the shortest time from the C map based on the vehicle traveling speed SPD until the rotation of the output shaft 11 of the internal combustion engine 10 stops, in other words, changing the valve timing to the lock phase. (Executable time T2) that can be executed is calculated (step S209). In the present embodiment, the relationship between the executable time T2 and the vehicle traveling speed SPD is obtained in advance based on the results of various experiments and simulations, and the relationship is stored in the C map.

このＣマップの設定に際しては、車両を停止させるための操作がなされてから実際に車両が停止するまでに要する時間や、車両停止（走行速度ＳＰＤ＝０）から運転者がイグニッションスイッチ６０をオフ位置に操作するまでにかかる時間が考慮される。その他、イグニッションスイッチ６０がオフ位置に操作されてから内燃機関１０の出力軸１１の回転が停止するまでにかかる時間や、内燃機関１０の運転停止を遅延させる制御が実行される場合にはその遅延時間なども考慮される。上記Ｃマップには具体的には、車両の走行速度ＳＰＤが高いときほど、実行可能時間Ｔ２として長い時間が算出されるようになる関係が記憶されている。   When setting the C map, the driver switches the ignition switch 60 to the OFF position after the operation for stopping the vehicle until the vehicle actually stops or from the vehicle stop (traveling speed SPD = 0). It takes into account the time it takes to operate. In addition, the time it takes for the rotation of the output shaft 11 of the internal combustion engine 10 to stop after the ignition switch 60 is operated to the off position, or when the control for delaying the operation stop of the internal combustion engine 10 is executed. Time is also considered. Specifically, the C map stores a relationship in which a longer time is calculated as the executable time T2 as the vehicle traveling speed SPD is higher.

実行可能時間Ｔ２が算出された後、この実行可能時間Ｔ２をバルブタイミングの変化速度Ｖに乗算した値が制御限界位相ＬＡ２（＝Ｖ×Ｔ２）として算出されるとともに（ステップＳ２１０）、この制御限界位相ＬＡ２によってバルブタイミングの進角側への変更を禁止しつつ、バルブタイミング変更機構２０の作動制御が実行される（ステップＳ２１１）。   After the feasible time T2 is calculated, a value obtained by multiplying the feasible time T2 by the valve timing change speed V is calculated as a control limit phase LA2 (= V × T2) (step S210), and the control limit. The operation control of the valve timing changing mechanism 20 is executed while prohibiting the change of the valve timing to the advance side by the phase LA2 (step S211).

その後、本処理が繰り返し実行されて推定油温ＴＨＯが所定温度ＪＴより高くなると（ステップＳ２０７：ＮＯ）、以後において制御限界位相ＬＡ２の算出が停止されて（ステップＳ２０８〜Ｓ２１１の処理がジャンプされて）、同制御限界位相ＬＡ２によるバルブタイミングの制限が解除される（ステップＳ２１２）。   Thereafter, when this process is repeatedly executed and the estimated oil temperature THO becomes higher than the predetermined temperature JT (step S207: NO), the calculation of the control limit phase LA2 is stopped thereafter (the processes of steps S208 to S211 are jumped). ), The restriction of the valve timing by the control limit phase LA2 is released (step S212).

以上説明したように、本実施形態によれば、予め定められた制御態様でのバルブタイミング変更機構２０の作動制御の実行時においてバルブタイミングの変化速度（具体的には、位相変化時間ＴＣ）と作動油の温度（具体的には、推定油温ＴＨＯ）とが共に検出される。そして、その位相変化時間ＴＣと同位相変化時間ＴＣの検出時における推定油温ＴＨＯとの関係に基づいて制御限界位相ＬＡ２が設定される。そのため、作動油の粘度の温度特性に応じたかたちで制御限界位相ＬＡ２を設定することができ、作動油の粘度の温度特性を考慮することなく制御限界位相を設定するものと比較してバルブタイミングの設定範囲を大きくすることができる。   As described above, according to the present embodiment, the valve timing change speed (specifically, the phase change time TC) at the time of execution of the operation control of the valve timing changing mechanism 20 in a predetermined control mode. The temperature of the hydraulic oil (specifically, the estimated oil temperature THO) is detected together. The control limit phase LA2 is set based on the relationship between the phase change time TC and the estimated oil temperature THO at the time of detecting the same phase change time TC. Therefore, the control limit phase LA2 can be set in accordance with the temperature characteristic of the viscosity of the hydraulic oil, and the valve timing is compared with that in which the control limit phase is set without considering the temperature characteristic of the viscosity of the hydraulic oil. The setting range can be increased.

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・第２実施形態では、位相変化時間ＴＣと同位相変化時間ＴＣの検出時における推定油温ＴＨＯとに基づいて演算マップを選択するとともに、同マップから推定油温ＴＨＯに基づいてバルブタイミングの変化速度Ｖを算出するようにした。これに代えて、位相変化時間ＴＣと、同位相変化時間ＴＣの検出時における推定油温ＴＨＯと、そのときどきの推定油温ＴＨＯとを算出パラメータとする演算マップや演算式を用いてバルブタイミングの変化速度を算出するようにしてもよい。 (Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.
In the second embodiment, a calculation map is selected based on the phase change time TC and the estimated oil temperature THO at the time of detection of the phase change time TC, and the valve timing change based on the estimated oil temperature THO from the map. The speed V was calculated. Instead of this, the valve timing of the valve timing is calculated using a calculation map or a calculation formula using the phase change time TC, the estimated oil temperature THO at the time of detection of the phase change time TC, and the estimated oil temperature THO at that time as calculation parameters. The change speed may be calculated.

・各実施形態では、推定油温ＴＨＯが所定温度ＪＴ以下であることを条件に、制御限界位相の算出と同制御限界位相に基づくバルブタイミング変更機構２０の作動制御の実行とを行うようにした。バルブタイミングがロック位相になる前に内燃機関１０の出力軸１１の回転が停止するとの不都合が発生する可能性があるのであれば、推定油温ＴＨＯによることなく、制御限界位相の算出と同制御限界位相に基づくバルブタイミング変更機構の作動制御の実行とを行うようにしてもよい。   In each embodiment, the control limit phase is calculated and the operation control of the valve timing changing mechanism 20 is executed based on the control limit phase on condition that the estimated oil temperature THO is equal to or lower than the predetermined temperature JT. . If there is a possibility that the rotation of the output shaft 11 of the internal combustion engine 10 stops before the valve timing becomes the lock phase, the same control as the calculation of the control limit phase is performed without using the estimated oil temperature THO. You may make it perform execution control of the valve timing change mechanism based on a limit phase.

・各実施形態において、ロック用油路３４専用の第２油圧調整弁４７を設けることなく、例えばロック用油路と進角用油圧室とを連通させることにより、ロック用油路３４に対して進角用油圧室２６を通じて作動油が供給されるようにしてもよい。こうした構成によっても、内燃機関１０の始動に際して進角用油圧室２６に作動油を供給することにより、ロック機構３０のロック状態から非ロック状態への切り換えとバルブタイミングの進角側の位相への変更とが共に実行されるようになる。   In each embodiment, without providing the second hydraulic pressure regulating valve 47 dedicated to the lock oil passage 34, for example, by connecting the lock oil passage and the advance hydraulic chamber to the lock oil passage 34, The hydraulic oil may be supplied through the advance hydraulic chamber 26. Even with such a configuration, when the internal combustion engine 10 is started, hydraulic fluid is supplied to the advance angle hydraulic chamber 26, so that the lock mechanism 30 is switched from the locked state to the unlocked state and the valve timing is shifted to the advanced phase. Changes are executed together.

・各実施形態は、バルブタイミングを最遅角位相で規制するロック機構３０が設けられたバルブタイミング装置に限らず、バルブタイミングを最遅角位相と最進角位相との間の中間位相で規制するロック機構が設けられたバルブタイミング装置にも適用することができる。   Each embodiment is not limited to the valve timing device provided with the lock mechanism 30 that regulates the valve timing by the most retarded phase, but regulates the valve timing by an intermediate phase between the most retarded phase and the most advanced angle phase. The present invention can also be applied to a valve timing device provided with a locking mechanism.

・各実施形態にかかるバルブタイミング制御装置は、機関バルブとしての排気バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング制御装置にも適用することができる。こうしたバルブタイミング制御装置では、ロック機構として、排気バルブのバルブタイミングを最進角位相で規制するものや、最遅角位相と最進角位相との間の中間位相で規制するものが設けられる。また、こうしたバルブタイミング制御装置における制御限界位相としては、ロック位相より遅角側の位相であって、車両の走行速度ＳＰＤが高いときほど、また推定油温ＴＨＯが高いときほど遅角側の位相を設定すればよい。   -The valve timing control apparatus concerning each embodiment is applicable also to the valve timing control apparatus which changes the valve timing of the exhaust valve as an engine valve. In such a valve timing control device, there are provided a lock mechanism that restricts the valve timing of the exhaust valve by the most advanced angle phase and that regulates the exhaust valve by an intermediate phase between the most retarded phase and the most advanced angle phase. Further, the control limit phase in such a valve timing control device is a phase that is retarded from the lock phase, and the phase that is retarded as the vehicle traveling speed SPD is higher and the estimated oil temperature THO is higher. Should be set.

・作動油の温度の推定方法は、同温度を精度よく推定することができるのであれば、任意に変更することができる。
・バルブタイミング変更機構２０に供給される作動油の温度を検出するための油温センサを新たに設けるとともに、同油温センサにより検出した作動油の温度を推定油温ＴＨＯに代えて作動制御処理に用いるようにしてもよい。 The hydraulic oil temperature estimation method can be arbitrarily changed as long as the temperature can be accurately estimated.
An oil temperature sensor for detecting the temperature of the hydraulic oil supplied to the valve timing changing mechanism 20 is newly provided, and the operation control process is performed by replacing the temperature of the hydraulic oil detected by the oil temperature sensor with the estimated oil temperature THO. You may make it use for.

・各実施形態において、バルブタイミングを変更するバルブタイミング変更機構としては、内燃機関１０の出力軸１１に連結されるハウジング２２と同ハウジング２２の内部において相対回転可能に収容されてカムシャフト１２に固定されるロータ２３とを有するものに限らず、その他の構成のものを採用するようにしてもよい。   In each embodiment, the valve timing changing mechanism for changing the valve timing is housed so as to be rotatable relative to the housing 22 connected to the output shaft 11 of the internal combustion engine 10 and fixed to the camshaft 12. It is not limited to the one having the rotor 23 to be used, and other configurations may be adopted.

・各実施形態において、ロック機構は、油圧以外の流体圧によりロック状態と非ロック状態とに切り換えられるものであってもよい。またロック機構は、電動アクチュエータによる駆動力などの流体圧以外の駆動力によってロック状態と非ロック状態とを切り換えるものであってもよい。さらに、ロック機構は、機械的な係合によってバルブタイミングを所定位相に規制するものであればよく、ロック孔にロックピンを挿入するものに限定されない。   In each embodiment, the lock mechanism may be switched between a locked state and an unlocked state by a fluid pressure other than hydraulic pressure. The lock mechanism may be switched between a locked state and an unlocked state by a driving force other than fluid pressure such as a driving force by an electric actuator. Furthermore, the lock mechanism may be any mechanism that restricts the valve timing to a predetermined phase by mechanical engagement, and is not limited to a mechanism that inserts a lock pin into the lock hole.

１０…内燃機関、１１…出力軸、１２…カムシャフト、１３…タイミングチェーン、１４…オイルパン、１５…オイルポンプ、２０…バルブタイミング変更機構、２１…スプロケット、２２…ハウジング、２３…ロータ、２４…ベーン、２５…収容室、２６…進角用油圧室、２７…遅角用油圧室、３０…ロック機構、３１…ロックピン、３２…スプリング、３３…ロック孔、３４…ロック用油路、４０…第１油圧調整弁、４１…第１供給油路、４２…進角用油路、４３…遅角用油路、４４…第１還流油路、４７…第２油圧調整弁、４８…第２供給油路、４９…第２還流油路、５０…電子制御装置（実行手段）、５１…クランク角センサ、５２…カムポジションセンサ、５３…水温センサ、５４…エアフロメータ、５５…アクセルポジションセンサ、５６…車速センサ、６０…イグニッションスイッチ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Output shaft, 12 ... Cam shaft, 13 ... Timing chain, 14 ... Oil pan, 15 ... Oil pump, 20 ... Valve timing change mechanism, 21 ... Sprocket, 22 ... Housing, 23 ... Rotor, 24 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Vane, 25 ... Accommodating chamber, 26 ... Advance angle hydraulic chamber, 27 ... Delay angle hydraulic chamber, 30 ... Lock mechanism, 31 ... Lock pin, 32 ... Spring, 33 ... Lock hole, 34 ... Lock oil passage, DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... 1st hydraulic pressure adjustment valve, 41 ... 1st supply oil path, 42 ... Advance angle oil path, 43 ... Delay angle oil path, 44 ... 1st recirculation | reflux oil path, 47 ... 2nd hydraulic pressure adjustment valve, 48 ... 2nd supply oil path, 49 ... 2nd recirculation oil path, 50 ... Electronic controller (execution means), 51 ... Crank angle sensor, 52 ... Cam position sensor, 53 ... Water temperature sensor, 54 ... Air flow meter, 55 ... Accelerator position SE Service, 56 ... vehicle speed sensor, 60 ... ignition switch.

Claims (5)

駆動源として車両に搭載される内燃機関に設けられて同内燃機関の出力軸に対するカムシャフトの位相を変更することにより機関バルブのバルブタイミングを変更する油圧作動式の変更機構と、
前記バルブタイミングが予め定められたロック位相であるときに、前記出力軸に連結される部材と前記カムシャフトに連結される部材とを機械的に係合させることによって前記バルブタイミングを前記ロック位相で規制するロック状態と、前記係合を解除することによって前記バルブタイミングの変更を許容する非ロック状態とのいずれかに切り換えるロック機構と、
前記変更機構に供給される作動油の温度と前記車両の走行速度とに基づいて前記バルブタイミングの制御限界位相を設定するとともに、同制御限界位相によって前記バルブタイミングの変更を制限しつつ前記変更機構の作動制御を実行する実行手段と
を備える内燃機関のバルブタイミング制御装置。 A hydraulically operated change mechanism that is provided in an internal combustion engine mounted on a vehicle as a drive source and changes the valve timing of the engine valve by changing the phase of the camshaft with respect to the output shaft of the internal combustion engine;
When the valve timing is a predetermined lock phase, the valve timing is set to the lock phase by mechanically engaging a member connected to the output shaft and a member connected to the camshaft. A lock mechanism that switches between a locked state that regulates and an unlocked state that allows the valve timing to be changed by releasing the engagement;
The control mechanism sets a control limit phase of the valve timing based on the temperature of hydraulic oil supplied to the change mechanism and the traveling speed of the vehicle, and limits the change of the valve timing by the control limit phase. A valve timing control device for an internal combustion engine, comprising execution means for executing the operation control of the internal combustion engine. 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記実行手段は、前記制御限界位相として、前記車両の走行速度が高いときほど前記ロック位相から離間した位相を設定する
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the execution means sets a phase separated from the lock phase as the traveling speed of the vehicle increases as the control limit phase. 請求項１または２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記実行手段は、予め定められた制御態様での前記作動制御の実行時における前記バルブタイミングの変化速度と前記作動油の温度とを共に検出し、それら検出した変化速度および作動油の温度の関係に基づいて前記制御限界位相を設定する
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The execution means detects both the change speed of the valve timing and the temperature of the hydraulic oil when executing the operation control in a predetermined control mode, and the relationship between the detected change speed and the temperature of the hydraulic oil. A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the control limit phase is set based on 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記実行手段は、前記制御限界位相として、前記作動油の温度が高いときほど前記ロック位相から離れた位相を設定する
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the execution means sets a phase farther from the lock phase as the temperature of the hydraulic oil is higher as the control limit phase. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記実行手段は、前記作動油の温度が所定温度以下であることを条件に、前記制御限界位相の設定および前記作動制御の実行を行う
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the execution means sets the control limit phase and executes the operation control on condition that the temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than a predetermined temperature.
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