JP4126600B2 - 弁開閉時期制御装置の制御機構 - Google Patents

弁開閉時期制御装置の制御機構 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載されるエンジンの駆動条件に応じてエンジンの吸気弁及び排気弁の一方又は両方の開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置の制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の弁開閉時期制御装置は、クランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材に対して同軸状に配置され、カムシャフトに対して一体回転する従動側回転部材と、前記駆動側回転部材或いは前記従動側回転部材の少なくとも一方に形成された流体圧室と、前記流体圧室を進角室と遅角室とに仕切るベーンと、前記進角室及び前記遅角室の一方若しくは両方に対する作動油の給排出を実行して前記流体圧室に対する前記ベーンの相対位置を変更し、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との相対回転位相を前記進角室の容積が最大となるときの最進角位相と前記遅角室の容積が最大となるときの最遅角位相との間で調整可能な相対回転位相調整機構とを備えて構成される。
【０００３】
更に、エンジン始動時において、弁を開閉駆動させるためにカムシャフトに発生する周期的なカム変動トルクによって上記ベーンが流体圧室内で振動することを防止し、エンジンの円滑な始動性を得ると共に、両回転部材の相対回転位相の調整幅を進角側及び遅角側の両方に確保するために、弁開閉時期制御装置には、両回転部材の相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定のロック位相にあるときに、前記相対回転を拘束可能なロック機構が設けられる。
【０００４】
かかるロック機構は、例えば駆動側回転部材に設けられたロック体をバネにより従動側回転部材側に付勢し、上記ロック体を従動側回転部材に設けられたロック油室内に突入させて、上記相対回転を拘束してロック状態とし、一方、上記ロック油室内にロック油を供給して油圧を付加することで、ロック体を駆動側回転部材側に引退させて、上記ロック状態を解除するように構成される。
【０００５】
従来の弁開閉時期制御装置の制御機構において、上記ロック機構を働かせて、駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転位相をロック位相に拘束してロック状態とするために、例えば、イグニッションキースイッチからエンジン停止信号が入力されて、エンジンを停止させるときに、カム角センサ及びクランク角センサを用いて上記両回転部材の相対回転位相を検知しながら、上記相対回転位相調整機構をフィードバック制御して、両回転部材の相対回転位相をロック位相側に調整することで、上記ロック機構により上記相対回転を拘束してロック状態とする場合がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかし、上記の弁開閉時期制御装置の制御機構は、イグニッションキースイッチからエンジン停止信号が入力されてからクランクシャフトの回転が停止するまでという比較的短時間の間に、ロック油室からロック油を排出して上記ロック状態とする必要があり、例えば、エンジンが否暖機状態でありエンジンオイルが未だ低温で粘性が高いときには上記ロック状態を確保できない場合があった。
【０００７】
そこで、弁開閉時期制御装置の制御機構において、エンジン始動時において上記ロック状態とするために、イグニッションキースイッチからエンジン始動信号が入力され、クランクシャフトをスタータで強制回転させる（以下、クランキングと呼ぶ。）ときに、進角室、遅角室及びロック油室の全てをドレイン状態として、カム変動トルクによって上記ベーンを流体圧室内で振動させることにより、両回転部材の相対回転位相をロック位相を通過させて、ロック機構によりロック状態を確保するように構成される場合がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−５００６３号公報
【特許文献２】
特開２００１−３５５４６８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記ロック状態を確保するのを阻害する要因としては、進角室又は遅角室に作動油が残留しており、ベーンの流体室内における振動即ち駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転を阻害することに起因するものや、ロック油室にロック油が残留してロック体のロック油室への突入を阻害することに起因するものがある。
【００１０】
特に、エンジンが否暖機状態でありエンジンオイルが未だ低温で粘性が高いときにエンジンが停止して、すぐにエンジンを再始動する場合には、エンジンオイルが未だ低温で粘性が高いので、進角室又は遅角室の作動油やロック油室のロック油が完全に排出されていない場合があり、ロック油室からロック油が完全に排出されていないと、両回転部材の相対回転やロック体の突入が阻害されて、ロック状態を確保できないことがある。
【００１１】
従って、本発明の目的は、上記の事情に鑑みて、駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転を拘束するロック状態を、確実に確保できる弁開閉時期制御装置の制御機構を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明に係る弁開閉時期制御装置の制御機構の第一特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した如く、エンジン停止信号の入力に伴って、前記相対回転位相調整機構を働かせて、前記相対回転位相を前記最進角位相と前記最遅角位相とから離間した中間位相とする中間位相操作を実行し、その後前記クランクシャフトの回転が停止するまでの間に前記進角室及び前記遅角室の両室に対して作動油の排出を行うドレイン操作を実行する点にある。
【００１３】
即ち、上記第一特徴構成の弁開閉時期制御装置の制御機構によれば、ロック機構を備えて、駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転位相が進角室の容積が最大となるときの最進角位相と遅角室の容積が最大となるときの最遅角位相との間の所定のロック位相にあるときに相対回転を拘束するように構成された弁開閉時期制御装置において、エンジン停止信号の入力に伴って、上記中間位相操作を実行して、上記両回転部材の相対回転位相を上記ロック位相近傍で上記最進角位相と上記最遅角位相とから離間した中間位相に移行し、その後クランクシャフトの回転が停止するまでの間に上記ドレイン操作を実行して上記進角室及び遅角室の両室に対して作動油の排出を行うことで、エンジン停止時においてドレイン操作を実行してからクランクシャフトの回転が停止するまでの期間、又は、次のエンジン始動時においてクランクシャフトをクランキングしている期間に、上記カム変動トルクによって、上記両回転部材の相対回転位相を中間位相近傍で振動させて確実にロック位相を通過させることができ、ロック機構によりロック状態を確保することができる。
【００１４】
本発明に係る弁開閉時期制御装置の制御機構の第二特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載した如く、上記第一特徴構成に加えて、前記中間位相操作において、エンジン停止信号入力時の前記相対回転位相が前記中間位相である場合には前記進角室及び前記遅角室に対する作動油の供給を停止して前記相対回転位相を保持する保持操作を実行し、前記エンジン停止信号入力時の前記相対回転位相が前記中間位相でない場合には前記相対回転位相を前記中間位相に移行させる移行操作を実行する点にある。
【００１５】
即ち、上記第二特徴構成の弁開閉時期制御装置の制御機構によれば、エンジン停止信号が入力された時点における駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転位相を検知して、上記両回転部材の相対回転位相がロック位相近傍の中間位相である場合には上記保持操作を実行し、上記両回転部材の相対回転位相がロック位相近傍の中間位相でない場合には上記移行操作を実行することで、エンジン停止時において確実且つ瞬時に上記両回転部材の相対回転位相を中間位相とすることができる。
【００１６】
本発明に係る弁開閉時期制御装置の制御機構の第三特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項３に記載した如く、上記第二特徴構成に加えて、前記保持操作において、エンジン停止信号入力時に非暖機状態である場合には、前記クランクシャフトの回転が停止するまで、前記相対回転位相を保持する点にある。
【００１７】
即ち、上記第三特徴構成の弁開閉時期制御装置の制御機構によれば、エンジン停止信号入力時に、エンジンオイルの油温や冷却水の水温等が低く、エンジンが否暖機状態である場合には、上記保持操作において、少なくともクランクシャフトの回転が停止するまで、駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転位相をエンジン停止時の中間位相に保持することで、エンジン停止後に、上記両回転部材の相対回転位相を中間位相に静止させることができる。
【００１８】
そして、例えば、エンジン停止後すぐにエンジンを再始動した場合に、進角室又は遅角室の作動油やロック油室のロック油が低温で粘性が高いために完全に排出されていないことにより上記両回転部材の相対回転位相を十分に振動させることができなくても、中間位相に静止していた相対回転位相をロック位相近傍で振動させてロック位相を通過させることができ、ロック機構によりロック状態を確保することができる。
尚、上記保持操作において、エンジンが否暖機状態で、特に、作動油及びロック油が非常に低温で粘度が非常に高い場合には、ドレイン操作を早く完了させ、次の再始動時において、作動油及びロック油の残留を少なくするために、クランクシャフトの回転が停止してから、速やかにドレイン操作を実行することが好ましい。
【００１９】
本発明に係る弁開閉時期制御装置の制御機構の第四特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項４に記載した如く、上記第二乃至第三特徴構成に加えて、前記移行操作において、前記エンジン停止信号入力時のエンジン動作パラメータに基づいて前記相対回転位相調整機構を働かせて前記相対回転位相を前記中間位相に移行させる点にある。
【００２０】
即ち、上記第四特徴構成の弁開閉時期制御装置の制御機構によれば、エンジンオイルの温度又は冷却水の温度から認識できるエンジン暖機状態、クランクシャフトの回転数、駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転位相、ＡＴシフトレンジ等のエンジン動作パラメータに基づいて、上記相対回転位相調整機構を働かせて、エンジン停止時において中間位相にない上記両回転部材の相対回転位相を、確実にロック位相近傍の中間位相に移行させることができる。
【００２１】
本発明に係る弁開閉時期制御装置の制御機構の第五特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項５に記載した如く、上記第四特徴構成に加えて、前記移行操作において、前記エンジン停止信号入力時のエンジン動作パラメータに基づいて、前記相対回転位相の目標調整量に対する前記相対回転位相調整機構の制御パラメータを決定する点にある。
【００２２】
即ち、上記第五特徴構成の弁開閉時期制御装置の制御機構によれば、エンジン停止時の両回転部材の相対回転位相から中間位相に移行するまでの上記相対回転位相の目標調整量を、エンジン停止時におけるエンジン動作パラメータから認識することができるので、その目標調整量に対する相対回転位相調整機構の制御パラメータを上記エンジン動作パラメータに基づいて正確に決定し、その制御パラメータに基づいて相対回転位相調整機構を制御することで、両回転部材の相対回転位相を確実に中間位相に移行させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１に示す弁開閉時期制御装置は、自動車用エンジンのクランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転部材としての外部ロータ２と、前記外部ロータ２に対して同軸状に配置され、カムシャフト３に対して一体回転する従動側回転部材としての内部ロータ１とを備えて構成されている。
【００２４】
上記内部ロータ１は、エンジンのシリンダヘッドに一体回転するように支持されたカムシャフト３の先端部に一体的に組付けられている。
【００２５】
上記外部ロータ２は、上記内部ロータ１に対して所定の相対回転位相の範囲内で相対回転可能に外装され、フロントプレート２２、リアプレート２３及び外部ロータ２の外周に一体的に設けたタイミングスプロケット２０を備える。
【００２６】
タイミングスプロケット２０とエンジンのクランクシャフトに取り付けられたギアとの間には、タイミングチェーンやタイミングベルト等の動力伝達部材２４が架設されている。
【００２７】
そして、エンジンのクランクシャフトが回転駆動すると、動力伝達部材２４を介してタイミングスプロケット２０に回転動力が伝達されるので、上記タイミングスプロケット２０を備えた外部ロータ２が図２に示す回転方向Ｓに沿って回転駆動し、更には、内部ロータ１が回転方向Ｓに沿って回転駆動してカムシャフト３が回転し、カムシャフト３に設けられたカムがエンジンの吸気弁又は排気弁を押し下げて開弁させる。
【００２８】
図２に示すように、上記外部ロータ２には、径内方向に突出するシューとして機能する突部４の複数個が回転方向に沿って互いに離間して並設されている。そして、外部ロータ２の隣接する突部４の夫々の間には、内部ロータ１と外部ロータ２との間で規定される流体圧室４０が形成されている。
【００２９】
内部ロータ１の外周部の、上記各流体圧室４０に対面する個所にはベーン溝４１が形成されており、このベーン溝４１には、上記流体圧室４０を相対回転方向（図２において矢印Ｓ１，Ｓ２方向）において進角室４３と遅角室４２とに仕切るベーン５が放射方向に沿って摺動可能に挿入されている。
【００３０】
また、上記進角室４３は内部ロータ１に形成された進角通路１１に連通し、遅角室４２は内部ロータ１に形成された遅角通路１０に連通し、進角通路１１及び遅角通路１０は、後述する油圧回路７に接続されている。
【００３１】
油圧回路７は、上記進角通路１１及び上記遅角通路１０を介して進角室４３及び遅角室４２の一方若しくは両方に対する作動油としてのエンジンオイルの給排出を実行し、ベーン５の流体圧室４０での相対位置を変更して内部ロータ１と外部ロータ２との相対回転位相（以下、両ロータ１，２の相対回転位相と呼ぶ。）を最進角位相（進角室４３の容積が最大となるときの両ロータ１，２の相対回転位相）と最遅角位相（遅角室４２の容積が最大となるときの両ロータ１，２の相対回転位相）との間で調整可能な相対回転位相調整機構として機能する。
【００３２】
詳しくは、油圧回路７は、エンジンの駆動力で駆動し、作動油又は後述のロック油となるエンジンオイルを制御弁７６側に供給するポンプ７０と、ＥＣＵ９による給電量制御によりスプールの位置を変化させて複数のポートにおけるエンジンオイルの給排出を実行するソレノイド式の制御弁７６と、エンジンオイルを貯留するオイルパン７５とを備え、上記進角通路１１及び上記遅角通路１０が、上記制御弁７６の所定のポートに接続されている。
【００３３】
内部ロータ１と外部ロータ２との間には、両ロータ１，２の相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間に設定された所定のロック位相にあるときに、両ロータ１，２の相対回転を拘束可能なロック機構６が設けられている。
【００３４】
ロック機構６は、外部ロータ２に設けられた遅角用ロック部６Ａ及び進角用ロック部６Ｂと、内部ロータ１の外周部の一部に凹状のロック油室６２とを備えて構成されている。
【００３５】
遅角用ロック部６Ａ及び進角用ロック部６Ｂは、外部ロータ２に径方向において摺動自在に設けられたロック体６０と、ロック体６０を径内方向に付勢するバネ６１とを有する。尚、ロック体６０の形状は、プレート形状、ピン形状、又はその他の形状を採用することができる。
【００３６】
そして、上記遅角用ロック部６Ａは、ロック体６０をロック油室６２内に突入させることで、内部ロータ１が外部ロータ２に対してロック位相から遅角方向へ相対回転することを阻止し、上記進角用ロック体６Ｂは、ロック体６０をロック油室６２内に突入させることで、内部ロータ１が外部ロータ２に対してロック位相から進角方向へ相対回転することを阻止するように構成されている。更に、遅角用ロック部６Ａ及び進角用ロック体６Ｂの両方のロック体６０を、ロック油室６２内に突入させることで、両ロータ１，２の相対回転位相を、最進角位相と最遅角位相との間に設定された所定のロック位相に拘束する所謂ロック状態とすることができる。尚、上記ロック位相は、エンジンの弁の開閉時期がエンジンの円滑な始動性が得られるような位相に設定されている。
【００３７】
上記ロック油室６２は内部ロータ１に形成されたロック油通路６３に連通し、ロック油通路６３は上記油圧回路７の制御弁７６における所定のポートに接続されている。
即ち、油圧回路７は、ロック油通路６３を介して、ロック油室６２にロック油としてのエンジンオイルの給排出を実行するように構成され、制御弁７６からロック油室６２にロック油が供給されると、図３に示すように、ロック体６０が外部ロータ２側に引退して、両ロータ１，２の相対回転のロック状態が解除される。
【００３８】
図４に示すように、油圧回路７の制御弁７６は、ＥＣＵ９からの給電量に比例してスプール位置を位置Ｗ１から位置Ｗ４まで変化させ、進角室４３、遅角室４２、及び、ロック油室６２に作動油又はロック油となるエンジンオイルの供給、ドレイン、停止等を切り替えるように構成されている。
【００３９】
即ち、制御弁７６のスプール位置を位置Ｗ１とすることで、進角室４３及び遅角室４２の作動油と共にロック油室６２のロック油をオイルパン７５側にドレインするドレイン操作を実行することができる。
【００４０】
制御弁７６のスプール位置を位置Ｗ２とすることで、ロック油室６２にロック油が供給されて両ロータ１，２の相対回転のロック状態を解除し、更に、遅角室４２の作動油をドレインしつつ、進角室４３に作動油を供給して、両ロータ１，２の相対回転位相を進角方向Ｓ２に移動する進角移行操作を実行することができる。
【００４１】
制御弁７６のスプール位置を位置Ｗ３とすることで、両ロータ１，２の相対回転のロック状態を解除しつつ、進角室４３及び遅角室４２に対する作動油の供給を停止して、両ロータ１，２の相対回転位相をその時点での位相に保持する保持操作を実行することができる。
【００４２】
制御弁７６のスプール位置を位置Ｗ４とすることで、両ロータ１，２の相対回転のロック状態を解除し、更に、進角室４３の作動油をドレインしつつ、遅角室４２に作動油を供給して、両ロータ１，２の相対回転位相を遅角方向Ｓ１に移動する遅角移行操作を実行することができる。
尚、制御弁７６の作動構成は、上記のものに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００４３】
エンジンに設けられているＥＣＵ９は、所定のプログラム等を格納したメモリ、ＣＰＵ、入力出力インターフェース等が内蔵され、本発明に係る弁開閉時期制御装置の制御機構として機能する。
【００４４】
ＥＣＵ９には、カムシャフトの位相を検知するカム角センサ９０ａ、クランクシャフトの位相を検知するクランク角センサ９０ｂ、エンジンオイルの温度を検知する油温センサ９０ｃ、クランクシャフトの回転数（エンジン回転数）を検知する回転数センサ９０ｄ、イグニッションキースイッチ（ＩＧ／ＳＷと略称する）９０ｅや、その他の、車速センサ、エンジンの冷却水温センサ、又は、スロット開度センサ等の各種センサの検知信号が入力される。また、ＥＣＵ９は、カム角センサ９０ａで検知したカムシャフトの位相と、クランク角センサ９０ｂで検知したクランクシャフトの位相とから、両ロータ１，２の相対回転位相、即ち、弁開閉時期制御装置における両ロータ１，２の相対回転位相を求めることができる。
【００４５】
ＥＣＵ９は、上記のようなエンジンオイルの温度、クランクシャフトの回転数、車速、スロット開度等のエンジン動作パラメータに基づいて、上記油圧回路７の制御弁７６への給電量を調整して、両ロータ１，２の相対回転位相をその動作パラメータに適した位相に制御するように構成されている。
【００４６】
次に、エンジン始動時における弁開閉時期制御装置の制御状態について、図５に基づいて説明する。
【００４７】
制御機構としてのＥＣＵ９は、ＩＧ／ＳＷ９０ｅからエンジン始動信号が入力されると、クランクシャフトをクランキングしてエンジンを始動するのであるが、そのエンジン始動時には、制御弁７のスプール位置を位置Ｗ１として、進角室４３及び遅角室４２の作動油、及び、ロック油室６２のロック油をドレインしている。
【００４８】
そして、進角室４３及び遅角室４２の作動油がドレインされている状態で、クランクシャフトをクランキングすると、カムシャフトにおいて弁を開閉駆動させるために発生する周期的なカム変動トルクにより、流体圧室４０内においてベーン５が往復移動し、両ロータ１，２の相対回転位相が前述のロック位相を間に挟む領域内で周期的に変動する。また、この始動時においては、一対のロック体６０はバネ６１により内部ロータ１側に付勢されている。
【００４９】
即ち、一対のロック体６０を内部ロータ１側に付勢しながら、両ロータ１，２の相対回転位相がロック位相を間に挟む領域内で周期的に変動させることにより、ロック油の油温が比較的高く、ロック油室６２におけるロック油の残圧が殆どない状態である場合には、両ロータ１，２の相対回転位相がロック位相となった瞬間に、一対のロック体６０がロック油室６２内に突入し、両ロータ１，２の相対回転位相がロック位相に良好に拘束されてロック状態とされるのである。
そして、エンジン始動時に、上記のような両ロータ１，２の相対回転位相のロック位相へのロックを迅速に行うことで、良好なエンジンの始動性を得ることができる。
【００５０】
次に、エンジン停止時における弁開閉時期制御装置の制御状態について、図６〜図１３に基づいて説明する。
【００５１】
制御機構としてのＥＣＵ９は、図６に示すように、ＩＧ／ＳＷ９０ｅからエンジン停止信号が入力されたか否かを判定し（ステップ１００）、エンジン停止信号が入力されたと判定した場合には、エンジンが正常停止するものとして、後述するステップ１０１〜１０４の正常停止処理を行い、エンジン停止信号が入力されなかったと判定した場合には、エンジンストールの発生等に起因してエンジンが異常停止するものとして、後述するステップ１０５〜１０８の異常停止処理を行う。そして、上記正常停止処理及び上記異常停止処理を行った後に、ステップ１０９において、制御弁７６のスプール位置を位置Ｗ１として、進角室４３及び遅角室４２の作動油と共にロック油室６２のロック油をオイルパン７５側にドレインするドレイン操作を実行する。
【００５２】
先ず、正常停止処理を実行した後に上記ステップ１０９のドレイン操作を実行する形態について説明する。
上記ステップ１００でＩＧ／ＳＷ９０ｅからエンジン停止信号が入力されたと判定した後の正常停止処理において、ＥＣＵ９は、先ず、ステップ１０１を実行して、油温センサ９０ｃで検知したエンジンオイルの温度が所定の暖機温度に到達しており、エンジンが暖機状態であるか又は否暖機状態であるかを判定する。
【００５３】
そして、ＥＣＵ９は、上記ステップ１０１においてエンジンが否暖機状態である判定した場合には、ステップ１０２を実行して、後述する所定の保持操作を実行して、エンジンが暖機状態であると判定した場合には、後述するステップ１０３を実行する。
【００５４】
上記ステップ１０１においてエンジンが否暖機状態であると判定したときには、両ロータ１，２の相対回転位相は、制御弁７６のスプール位置が位置Ｗ１とされてロック機構６によりロック位相に拘束されているか、又は、制御弁７６のスプール位置が位置Ｗ３とされて上記ロック位相近傍で、上記最進角位相と上記最遅角位相とから離間した中間位相に保持されていると考えられる。
【００５５】
従って、上記ステップ１０１においてエンジンが否暖機状態であると判定したときには、ＥＣＵ９は、上記ステップ１０２において、図７に示すように、クランクシャフトの回転数が０となるまで、制御弁７６への給電量をエンジン停止信号入力時の給電量に維持して、上記両ロータ１，２の相対回転位相を、エンジン停止信号入力時の位相、即ち中間位相に保持する保持操作を実行し、上記ステップ１０２の保持操作の後に、前述のステップ１０９のドレイン操作を実行する。
【００５６】
即ち、ステップ１０１においてエンジンが否暖機状態であると判定したときには、図９にも示すように、上記ステップ１０２の保持操作において、クランクシャフトの回転が停止するまで、両ロータ１，２の相対回転位相を保持した後に、ステップ１０９のドレイン操作を実行することで、エンジン停止後すぐにエンジンを再始動したときに、進角室４３又は遅角室４２の作動油やロック油室６２のロック油が低温で粘性が高いために完全に排出されておらず、上記両ロータ１，２の相対回転位相を十分な幅を持って振動させることができなくても、両ロータ１，２の相対回転位相を中間位相近傍で振動させて、確実にロック位相を通過させることができ、ロック機構６によりロック状態を確保することができる。
【００５７】
上記ステップ１０１においてエンジンが暖機状態であると判定したときに、ＥＣＵ９は、ステップ１０３を実行して、カム角センサ９０ａで検知したカムシャフトの位相とクランク角センサ９０ｂで検知したクランクシャフトの位相とから、両ロータ１，２の相対回転位相を検知し、その相対回転位相が、ロック位相近傍の中間位相にあるかを判定する。
【００５８】
そして、上記ステップ１０３において、両ロータ１，２の相対回転位相が最遅角位相又は最進角位相等であり中間位相でないと判定した場合には、後述のステップ１０４の移行操作を実行し、両ロータ１，２の相対回転位相が中間位相である場合には、前述のステップ１０９のドレイン操作を実行する。
【００５９】
上記ステップ１０４の移行操作は、図８に示すように、先ず、両ロータ１，２の相対回転位相を中間位相に移行するために、油温センサ９０ｃで検知したエンジンオイルの温度、回転数センサ９０ｄで検知したクランクシャフトの回転数、カム角センサ９０ａ及びクランク角センサ９０ｂで検知した両ロータ１，２の相対回転位相、冷却水の温度、及び、ＡＴシフトレンジ等の、エンジンの停止信号が入力されたときのエンジン動作パラメータに基づいて、制御弁７６への給電量及びその給電量を維持する時間である給電時間を制御弁７６の制御パラメータとして算出した後に、制御弁７６を上記算出した制御パラメータに基づいて制御して、制御弁７６のスプール位置を位置Ｗ２又は位置Ｗ４として、進角移行操作又は遅角移行操作を実行する。
【００６０】
即ち、ステップ１０４の移行操作において、エンジンの停止時における上記両ロータ１，２の相対回転位相を中間位相に移行するための目標調整量を、上記エンジン動作パラメータから認識し、その両ロータ１，２の相対回転位相の目標調整量を達成するための制御弁７６のスプールの位置Ｗ２又は位置Ｗ４に対応する制御弁７６への給電量、及び、その給電量を維持する時間に対応する給電時間を算出する。
そして、算出した給電量及び給電時間に従って制御弁７６への給電を行うことで、制御弁７６が所定の給電時間の間、進角移行操作又は遅角移行操作を実行することにより、両ロータ１，２の相対回転位相は、エンジン停止信号入力時に最遅角位相又は最進角位相の何れの位相にあった場合でも、中間位相に移行され、その後、前述のステップ１０９のドレイン操作が実行されて、比較的高温の作動油及びロック油が瞬時に排出されることで、上記両ロータ１，２の相対回転位相が中間位相において振動し、進角室４３及び遅角室４２の作動油が良好に排出されて、エンジンが停止する。
【００６１】
このように、ステップ１０１においてエンジンが暖機状態であると判定し、更に、ステップ１０２において両ロータ１，２の相対回転位相が中間位相でないと判定したときには、図１０にも示すように、上記両ロータ１，２の相対回転位相を中間位相とした後に、ステップ１０９のドレイン操作を実行することで、進角室４３又は遅角室４２の作動油やロック油室６２のロック油が比較的高温で粘度が低いために、そのエンジン停止時におけるドレイン操作後、又は、エンジン再始動時におけるクランクシャフトのクランキング開始後において、上記両ロータ１，２の相対回転位相を中間位相において良好に振動させることができ、確実にロック位相を通過させてロック機構６によりロック状態を確保することができる。
【００６２】
一方、ＥＣＵ９は、上記ステップ１０３において、両ロータ１，２の相対回転位相が中間位相であると判定した場合には、進角室４３又は遅角室４２の作動油やロック油室６２のロック油が比較的高温で粘度が低いので、図１１にも示すように、すぐに、前述のステップ１０９のドレイン操作を実行することで、そのエンジン停止時におけるドレイン操作後、又は、エンジン再始動時におけるクランクシャフトのクランキング開始後に、上記両ロータ１，２の相対回転位相を中間位相において良好に振動させて、ロック機構６によりロック状態を確保することができる。
【００６３】
次に、異常停止処理を行った後に、上記ステップ１０９のドレイン操作を実行する形態について説明する。
上記ステップ１００でＩＧ／ＳＷ９０ｅからエンジン停止信号が入力されなかったと判定した後の異常停止処理において、ＥＣＵ９は、先ず、ステップ１０５を実行して、入力されるエンジンストール回避信号によりエンジンストールの回避ができたかを判定し、エンジンストールが回避できた場合には、通常の運転制御を実行して、エンジンの運転を維持する。
【００６４】
そして、上記ステップ１０５においてエンジンストールが回避できないと判定した場合には、ステップ１０６を実行して、前述のステップ１０３と同様に、両ロータ１，２の相対回転位相がロック位相近傍の中間位相にあるかを判定すると共に、ステップ１０７を実行して、前述のステップ１０１と同様に、エンジンが暖機状態であるか又は否暖機状態であるかを判定する。
【００６５】
そして、上記ステップ１０６において両ロータ１，２の相対回転位相が中間位相にないと判定した場合、又は、上記ステップ１０６において両ロータ１，２の相対回転位相が中間位相であると判定したが上記ステップ１０６においてエンジンが暖機状態であると判定した場合には、すぐに、前述のステップ１０９のドレイン操作１０８を実行する。
【００６６】
このように、両ロータ１，２の相対回転位相が中間位相でない場合、又は、エンジンが暖機状態である場合に、すぐにドレイン操作を実行することで、図１２に示すように、エンジンストールにおいて短時間にクランクシャフトの回転が停止する場合でも、上記両ロータ１，２の相対回転位相を十分に振動させることで、進角室４３及び遅角室４２の作動油を良好に排出して、エンジンを停止させることができる。
そして、そのエンジン停止時におけるドレイン操作後、又は、エンジン再始動時におけるクランクシャフトのクランキング開始後に、上記両ロータ１，２の相対回転位相が良好に振動して、ロック機構６によりロック状態を確保することができる。
【００６７】
一方、上記ステップ１０６において両ロータ１，２の相対回転位相が中間位相にあると判定し、更に、上記ステップ１０６においてエンジンが否暖機状態であると判定した場合には、上記ステップ１０８において、前述のステップ１０２と同様に、クランクシャフトの回転数が０となるまで、制御弁７６への給電量をその時点での給電量に維持して、上記両ロータ１，２の相対回転位相を中間位相に保持する保持操作を実行し、上記ステップ１０８の保持操作の後に、前述のステップ１０９のドレイン操作を実行する。
【００６８】
即ち、ステップ１０７においてエンジンが否暖機状態であると判定したときには、図１３にも示すように、上記ステップ１０８の保持操作において、クランクシャフトの回転が停止するまで、両ロータ１，２の相対回転位相を保持した後に、ステップ１０９のドレイン操作を実行することで、エンジン停止後すぐにエンジンを再始動したときに、進角室４３又は遅角室４２の作動油やロック油室６２のロック油が低温で粘性が高いために完全に排出されておらず、上記両ロータ１，２の相対回転位相を十分な幅を持って振動させることができなくても、両ロータ１，２の相対回転位相がロック位相近傍を振動するので、ロック機構６によりロック状態を確保することができる。
【００６９】
本実施の形態では、制御弁７６は単一のものを用いているが、これに限らず、複数の油圧制御弁を用いても構わない。例えば、遅角室４２に対して作動油の給排出を行うためのもの、進角室４３に対し作動油の給排出を行うためのもの、ロック油室６２に対してロック油の給排出を行うためのものを、複数の制御弁で構成しても構わない。
【００７０】
上記実施の形態では、エンジンが暖機状態であるか否かを、エンジンオイルの温度が所定の暖機温度に到達しているか否かで判定したが、別に、エンジン冷却水温度が所定の暖機温度に到達しているか否かによって、エンジンが暖機状態であるか否かを判定しても構わない。
【００７１】
これまで説明してきた弁開閉時期制御装置の各種構成は、例えば、ベーン５と内部ロータ１とを一体化したり、ロック機構６の構成を変更するなどして、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 弁開閉時期制御装置の概略構成を示す側断面図
【図２】 ロック機構による相対回転位相のロック状態を示す立断面図
【図３】 ロック機構による相対回転位相のロック解除状態を示す立断面図
【図４】 制御弁の作動構成を示す図
【図５】 エンジン始動時における各種状態を示すタイミングチャート
【図６】 エンジン停止時における弁開閉時期制御装置の制御状態を示す処理フロー図
【図７】 図６に示す移行操作の処理フロー図
【図８】 図６に示す保持操作の処理フロー図
【図９】 正常停止処理において保持操作を実行したときの各種状態を示すタイミングチャート
【図１０】 正常停止処理において移行操作を実行したときの各種状態を示すタイミングチャート
【図１１】 正常停止処理において保持操作又は移行操作を実行しなかったときの各種状態を示すタイミングチャート
【図１２】 異常停止処理において保持操作を実行しなかったときの各種状態を示すタイミングチャート
【図１３】 異常停止処理において保持操作を実行したときの各種状態を示すタイミングチャート
【符号の説明】
１：内部ロータ
２：外部ロータ
３：カムシャフト
４：突部
５：ベーン
６：ロック機構
６Ａ：遅角用ロック部
６Ｂ：進角用ロック部
７：油圧回路
９：ＥＣＵ
１０：遅角通路
１１：進角通路
２０：タイミングスプロケット
２２：フロントプレート
２３：リアプレート
２４：動力伝達部材
４０：流体圧室
４１：ベーン溝
４２：遅角室
４３：進角室
６０：ロック体
６１：バネ
６２：ロック油室
６３：ロック油通路
７０：ポンプ
７５：オイルパン
７６：制御弁
９０ａ：カム角センサ
９０ｂ：クランク角センサ
９０ｃ：油温センサ
９０ｄ：回転数センサ
９０ｅ：イグニッションキースイッチ（ＩＧ／ＳＷ）

Claims (5)

  1. クランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転部材と、
    前記駆動側回転部材に対して同軸状に配置され、カムシャフトに対して一体回転する従動側回転部材と、
    前記駆動側回転部材或いは前記従動側回転部材の少なくとも一方に形成された流体圧室と、
    前記流体圧室を進角室と遅角室とに仕切るベーンと、
    前記進角室及び前記遅角室の一方若しくは両方に対する作動油の給排出を実行して前記流体圧室に対する前記ベーンの相対位置を変更し、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との相対回転位相を前記進角室の容積が最大となるときの最進角位相と前記遅角室の容積が最大となるときの最遅角位相との間で調整可能な相対回転位相調整機構と、
    前記相対回転位相が前記最進角位相と前記最遅角位相との間の所定のロック位相にあるときに、前記相対回転を拘束可能なロック機構とを備えた弁開閉時期制御装置の制御機構であって、
    エンジン停止信号の入力に伴って、前記相対回転位相調整機構を働かせて、前記相対回転位相を前記最進角位相と前記最遅角位相とから離間した中間位相とする中間位相操作を実行し、その後前記クランクシャフトの回転が停止するまでの間に前記進角室及び前記遅角室の両室に対して作動油の排出を行うドレイン操作を実行する弁開閉時期制御装置の制御機構。
  2. 前記中間位相操作において、エンジン停止信号入力時の前記相対回転位相が前記中間位相である場合には前記進角室及び前記遅角室に対する作動油の供給を停止して前記相対回転位相を保持する保持操作を実行し、前記エンジン停止信号入力時の前記相対回転位相が前記中間位相でない場合には前記相対回転位相を前記中間位相に移行させる移行操作を実行する請求項１に記載の弁開閉時期制御装置の制御機構。
  3. 前記保持操作において、エンジン停止信号入力時に非暖機状態である場合には、前記クランクシャフトの回転が停止するまで、前記相対回転位相を保持する請求項２に記載の弁開閉時期制御装置の制御機構。
  4. 前記移行操作において、前記エンジン停止信号入力時のエンジン動作パラメータに基づいて前記相対回転位相調整機構を働かせて前記相対回転位相を前記中間位相に移行させる請求項２又は３に記載の弁開閉時期制御装置の制御機構。
  5. 前記移行操作において、前記エンジン停止信号入力時のエンジン動作パラメータに基づいて、前記相対回転位相の目標調整量に対する前記相対回転位相調整機構の制御パラメータを決定する請求項４に記載の弁開閉時期制御装置の制御機構。
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