JP4240756B2 - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動弁装置において吸気弁または排気弁の開閉時期を制御するために使用される弁開閉時期制御装置（内燃機関用バルブ開閉タイミング調整装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の弁開閉時期制御装置の一つとして、内燃機関のクランク軸から内燃機関の吸気弁を開閉するカム軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記クランク軸または前記カム軸と一体的に回転するハウジング部材と、このハウジング部材に設けたシュー部に相対回転可能に組付けられてベーン部にて前記ハウジング部材内に進角油室と遅角油室を形成し前記カム軸または前記クランク軸と一体的に回転するロータ部材と、このロータ部材を前記ハウジング部材に対して回転付勢するトーションスプリングと、前記ハウジング部材と前記ロータ部材の初期位相を規定するストッパ機構と、前記初期位相にて作動油の給排によりアンロック・ロックが可能でありロック状態では前記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転を規制しアンロック状態では前記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転を許容するロック機構を備えるとともに、前記進角油室及び前記遅角油室への作動油の給排を制御するとともに前記ロック機構への作動油の給排を制御する油圧回路を備えたものがあり、例えば特開平９−２６４１１０号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した弁開閉時期制御装置においては、通常、初期位相から目標進角値への位相変換時に、油圧回路の油圧制御状態が、初期位相に保持可能でロック機構によるロックを可能とする初期の油圧制御状態から、ロック機構をアンロック可能かつ目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態に瞬時に切り換えられるようになっている。このため、ロック機構が油圧回路から供給される作動油によってアンロック作動を開始する前に、トーションスプリングの回転付勢作用により、ロータ部材がハウジング部材に対して相対回転し、ロック機構のロック部材（ロック位置にてロータ部材とハウジング部材の両方に係合して相対回転を規制し、アンロック位置にて何れか一方から離脱退避して相対回転を許容する例えばロックピン）が、ロータ部材とハウジング部材間に挟まれて摺動抵抗を大きくされ、ロック位置からアンロック位置への離脱退避移動を阻害されることがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、上記した弁開閉時期制御装置において、前記トーションスプリングは、前記ハウジング部材に対して前記ロータ部材を進角側に回転付勢するものであり、その付勢力は前記吸気弁を閉方向に付勢するスプリングの付勢力に起因して前記カム軸及び前記ロータ部材が遅角側に回転付勢されるのを打ち消す値であり、前記初期位相は最遅角位相であり、前記ロック機構には前記進角油室内と同じ油圧が常に供給可能であり、前記初期位相から目標進角値への位相変換時に、前記油圧回路の油圧制御状態が、前記初期位相に保持可能で前記ロック機構によるロックを可能とする初期の油圧制御状態から、前記初期位相に保持可能かつ前記ロック機構をアンロック可能な油圧制御状態を設定時間経て、前記目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態に移行するようにし、前記初期位相に保持可能かつ前記ロック機構をアンロック可能な油圧制御状態では、前記遅角油室内の油圧を前記進角油室内および前記ロック機構の油圧より高く維持した状態で前記進角油室内および前記ロック機構の油圧を徐々に高めるようにしたこと（請求項１に係る発明）に特徴がある。
【０００５】
前記初期位相（最遅角位相）に保持可能かつ前記ロック機構をアンロック可能な油圧制御状態においては、前記遅角油室内の油圧によって得られる遅角側へのトルクが、前記進角油室内の油圧によって得られる進角側へのトルクと前記トーションスプリングによって得られる進角側へのトルクの和と比べて同じか或いは大きいこと（請求項２に係る発明）が望ましい。
【０００６】
【発明の作用・効果】
本発明による弁開閉時期制御装置（請求項１に係る発明）においては、初期位相から目標進角値への位相変換時に、油圧回路の油圧制御状態が、初期位相に保持可能でロック機構によるロックを可能とする初期の油圧制御状態から、初期位相に保持可能かつロック機構をアンロック可能な油圧制御状態を設定時間経て、目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態に移行する。このため、上記した設定時間内において、ハウジング部材とロータ部材がストッパ機構と油圧回路により初期位相に保持された状態にて、ロック機構が油圧回路から供給される作動油の油圧によってアンロック作動を開始する。
【０００７】
ところで、油圧回路の油圧制御状態が初期位相に保持可能かつロック機構をアンロック可能な油圧制御状態であるときには、遅角油室内の油圧を進角油室内およびロック機構の油圧より高く維持した状態で、進角油室内およびロック機構の油圧を徐々に高めるようにしたため、遅角油室内の油圧でロータ部材をハウジング部材に対して最遅角位相（初期位相）に保持することができる。このため、ロック機構のロック部材（ロック位置にてロータ部材とハウジング部材の両方に係合しアンロック位置にて何れか一方から離脱退避する例えばロックピン）が、ロック位置とアンロック位置間を殆ど摺動抵抗なく移動可能である。したがって、ロック機構のロック部材は、上記した設定時間にてロック位置からアンロック位置に向けて素早く移動し、同設定時間後においてロータ部材とハウジング部材間に挟まれることなく的確に離脱退避する。
【０００８】
また、上記した初期位相に保持可能かつロック機構をアンロック可能な油圧制御状態にて、遅角油室内の油圧によって得られる遅角側へのトルクが、進角油室内の油圧によって得られる進角側へのトルクとトーションスプリングによって得られる進角側へのトルクの和と比べて同じか或いは大きい場合（請求項２に係る発明）には、遅角油室内の油圧でロータ部材をハウジング部材に対して最遅角位相（初期位相）に確実に保持することができて、ロック機構のロック部材を確実にアンロック位置に離脱退避させることができる。
【０００９】
また、本発明（請求項１または２に係る発明）では、上記した初期位相に保持可能かつロック機構をアンロック可能な油圧制御状態にて、遅角油室内の油圧を進角油室内およびロック機構の油圧より高く維持した状態で進角油室内およびロック機構の油圧を徐々に高めるために、遅角油室と進角油室の両方に作動油が供給されるため、作動油が遅角油室と進角油室から各部材間の隙間を通して洩れる場合にも的確に対処することができて、所期の作動を的確に得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図７に示した本発明による弁開閉時期制御装置は、カム軸１０の先端部に一体的に組付けたロータ部材２０と、このロータ部材２０に所定範囲で相対回転可能に外装されたハウジング部材３０と、ハウジング部材３０とロータ部材２０間に介装したトーションスプリングＳと、ハウジング部材３０とロータ部材２０の最遅角位相（初期位相）と最進角位相を規定するストッパ機構Ａ１及びＡ２と、最遅角位相（初期位相）にてハウジング部材３０とロータ部材２０の相対回転を規制するロック機構Ｂを備えるとともに、後述する進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２への作動油の給排を制御するとともにロック機構Ｂへの作動油の給排を制御する油圧回路Ｃを備えている。
【００１１】
カム軸１０は、吸気弁（図示省略）を開閉する周知のカム（図示省略）を有していて、内燃機関のシリンダヘッド４０に回転自在に支持されており、内部にはカム軸１０の軸方向に延びる進角通路１１と遅角通路１２が設けられている。進角通路１１は、径方向の通路１３と環状の通路１４と接続通路Ｐ１を介して油圧制御弁１００の接続ポート１０１に接続されている。また、遅角通路１２は、径方向の通路１５と環状の通路１６と接続通路Ｐ２を介して油圧制御弁１００の接続ポート１０２に接続されている。なお、径方向の通路１３，１５と環状の通路１６はカム軸１０に形成されており、環状の通路１４はカム軸１０とシリンダヘッド４０の段部間に形成されている。
【００１２】
ロータ部材２０は、メインロータ２１と、このメインロータ２１の前方（図１の左方）に一体的に組付けた段付筒状のフロントロータ２２によって構成されていて、ボルト５０によってカム軸１０の前端に一体的に固着されており、ボルト５０の頭部によって前端を閉塞された各ロータ２１，２２の中心内孔はカム軸１０に設けた進角通路１１に連通している。
【００１３】
メインロータ２１は、フロントロータ２２が同軸的に組付けられる内孔２１ａを有するとともに、４個のベーン２３とこれを径外方へ付勢するスプリング２４（図１参照）を組付けるためのベーン溝２１ｂを有している。各ベーン２３は、ベーン溝２１ｂに組付けられて径外方に延びており、ハウジング部材３０内に４個の進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２を区画形成している。また、メインロータ２１には、径方向内端にて中心内孔を通して進角通路１１に連通し径方向外端にて進角油室Ｒ１に連通する径方向の通路２１ｃが４個設けられるとともに、遅角通路１２に連通する軸方向の通路２１ｄと、径方向内端にて通路２１ｄに連通し径方向外端にて遅角油室Ｒ２に連通する径方向の通路２１ｅがそれぞれ４個設けられている。
【００１４】
ハウジング部材３０は、ハウジング本体３１と、フロントプレート３２と、リヤ薄肉プレート３３と、これらを一体的に連結する５本のボルト３４（図２参照）によって構成されていて、ハウジング本体３１の後方外周にはスプロケット３１ａが一体的に形成されている。スプロケット３１ａは、周知のように、タイミングチェーン(図示省略)を介して内燃機関のクランク軸(図示省略)に連結されていて、クランク軸からの駆動力が伝達されて図２の時計方向へ回転されるように構成されている。
【００１５】
ハウジング本体３１は、径内方に突出する４個のシュー部３１ｂを有していて、各シュー部３１ｂの径方向内端にてメインロータ２１を相対回転可能に支承している。フロントプレート３２とリヤ薄肉プレート３３は、軸方向の対向する端面にて、メインロータ２１の軸方向端面外周および各ベーン２３の軸方向端面全体にそれぞれ摺動可能に接している。
【００１６】
また、ハウジング本体３１には、最遅角位相（初期位相）を規定するストッパ機構Ａ１をベーン２３とによって構成する突起３１ｃ（図２の実線参照）が形成されるとともに、最進角位相を規定するストッパ機構Ａ２をベーン２３とによって構成する突起３１ｄ（図２の仮想線参照）が形成され、またロック機構Ｂを構成するロックピン６１、ロックスプリング６２及びリテーナ６３等を組付けるための取付孔３１ｅが設けられている。取付孔３１ｅは、径方向にて貫通していて、径外方に退避するロックピン６１を内部に収容可能となっている。
【００１７】
ロックピン６１は、有底筒状に形成されていて、径内方の先端部がメインロータ２１に設けたロック穴２１ｆに抜き差し可能（嵌合・離脱可能）となっており、ロック穴２１ｆに作動油が供給されることによりロックスプリング６２の付勢力（小さい値に設定されている）に抗して径外方へ移動して取付孔３１ｅに退避収容されるようになっている。ロック穴２１ｆは、図２に示したように、メインロータ２１の外周部に設けた周方向の通路２１ｇとハウジング本体３１の内周部に設けた周方向の通路３１ｆを通してメインロータ２１に設けた径方向の通路２１ｃに連通している。なお、ロックピン６１がロック穴２１ｆに嵌合している状態は、ロック機構Ｂのロック状態であって、ハウジング部材３０とロータ部材２０の相対回転が規制される。また、ロックピン６１がロック穴２１ｆから離脱している状態は、ロック機構Ｂのアンロック状態であって、ハウジング部材３０とロータ部材２０の相対回転が許容される。
【００１８】
ハウジング部材３０とロータ部材２０間に介装したトーションスプリングＳは、ハウジング部材３０に対してロータ部材２０を進角側に回転付勢するものであり、その付勢力は吸気弁を閉方向に付勢するスプリング（図示省略）の付勢力に起因してカム軸１０及びロータ部材２０が遅角側に回転付勢されるのを打ち消す程度の値とされている。このため、ロータ部材２０のハウジング部材３０に対する相対回転位相を進角側へ変更する場合の作動応答性が良好とされている。
【００１９】
図１に示した油圧制御弁１００は、内燃機関によって駆動されるオイルポンプ１１０、内燃機関のオイル溜１２０等とにより油圧回路Ｃを構成していて、通電制御装置２００によるソレノイド１０３への通電によってスプール１０４をスプリング１０５に抗して図１の左方向へ移動できるものであり、デューティ値（％）を変えることにより図７の▲１▼〜▲５▼に示した各通電領域で作動させることができるように構成されている。通電制御装置２００は、各種センサ（クランク角、カム角、スロットル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温、車速等を検出するセンサ）からの検出信号に基づき、予め設定した制御パターンに従い、内燃機関の運転状態に応じて出力（デューティ値）を制御するようになっている。
【００２０】
第１の通電領域（図７の▲１▼領域）で作動する油圧制御弁１００では、図３に例示したように、オイルポンプ１１０の吐出口に接続された供給ポート１０６が接続ポート１０２に連通するとともに、接続ポート１０１がオイル溜１２０に接続された排出ポート１０７に連通して、供給ポート１０６から接続ポート１０２に作動油が流れるとともに、接続ポート１０１から排出ポート１０７に作動油が流れる。このため、オイルポンプ１１０から遅角通路１２に作動油が供給されるとともに、進角通路１１からオイル溜１２０に作動油が排出される。なお、オイルポンプ１１０から遅角通路１２に供給される作動油の一部は、各部材間の隙間（例えば相対回転可能なロータ部材２０とハウジング部材３０間の隙間）を通して洩れて、オイル溜１２０に還流する。
【００２１】
また第２の通電領域（図７の▲２▼領域）で作動する油圧制御弁１００では、図４に例示したように、供給ポート１０６が接続ポート１０２に連通し、接続ポート１０１が排出ポート１０７との連通を遮断されて、供給ポート１０６から接続ポート１０２に作動油が絞られて流れるとともに、供給ポート１０６から接続ポート１０１にスプール１０４の外周隙間を通して少量の作動油が流れる。このため、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に作動油が供給される。なお、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に供給される作動油の一部は、各部材間の隙間（例えば相対回転可能なロータ部材２０とハウジング部材３０間の隙間）を通して洩れてオイル溜１２０に還流する。
【００２２】
また第３の通電領域（図７の▲３▼領域）で作動する油圧制御弁１００では、図示を省略したが、供給ポート１０６が接続ポート１０１及び１０２との連通を遮断されるとともに、排出ポート１０７が接続ポート１０１及び１０２との連通を遮断されて、供給ポート１０６から接続ポート１０１及び１０２にスプール１０４の外周隙間を通してそれぞれ少量の作動油が流れる。このため、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に作動油が供給される。なお、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に供給される作動油の一部は、各部材間の隙間（例えば相対回転可能なロータ部材２０とハウジング部材３０間の隙間）を通して洩れてオイル溜１２０に還流する。
【００２３】
また第４の通電領域（図７の▲４▼領域）で作動する油圧制御弁１００では、図５に例示したように、供給ポート１０６が接続ポート１０１に連通し、接続ポート１０２が排出ポート１０７との連通を遮断されて、供給ポート１０６から接続ポート１０１に作動油が絞られて流れるとともに、供給ポート１０６から接続ポート１０２にスプール１０４の外周隙間を通して少量の作動油が流れる。このため、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に作動油が供給される。なお、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に供給される作動油の一部は、各部材間の隙間（例えば相対回転可能なロータ部材２０とハウジング部材３０間の隙間）を通して洩れてオイル溜１２０に還流する。
【００２４】
また第５の通電領域（図７の▲５▼領域）で作動する油圧制御弁１００では、図６に例示したように、供給ポート１０６が接続ポート１０１に連通するとともに、接続ポート１０２が排出ポート１０７に連通して、供給ポート１０６から接続ポート１０１に作動油が流れるとともに、接続ポート１０２から排出ポート１０７に作動油が流れる。このため、オイルポンプ１１０から進角通路１１に作動油が供給されるとともに、遅角通路１２からオイル溜１２０に作動油が排出される。なお、オイルポンプ１１０から進角通路１１に供給される作動油の一部は、各部材間の隙間（例えば相対回転可能なロータ部材２０とハウジング部材３０間の隙間）を通して洩れて、オイル溜１２０に還流する。
【００２５】
ところで、本実施形態においては、図２に示した初期位相から目標進角値への位相変換時に、通電制御装置２００による油圧制御弁１００のソレノイド１０３への通電が図７にて示したように予め設定した制御パターンに従って制御されて、油圧回路Ｃの油圧制御状態が、初期の油圧制御状態（油圧制御弁１００が図３に示した第１の通電領域、すなわちデューティ値０％で作動する状態）から、過渡的な油圧制御状態（油圧制御弁１００が図４に示した第２の通電領域で作動する状態）を設定時間ｔ１（数ｍｓｅｃ程度の時間）経て、目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態（油圧制御弁１００が第５〜第３の通電領域で作動する状態）に移行するように設定されている。
【００２６】
上記した初期の油圧制御状態（油圧制御弁１００が図３に示した第１の通電領域、すなわちデューティ値０％で作動する状態）では、オイルポンプ１１０から遅角通路１２に作動油を供給可能かつ進角通路１１からオイル溜１２０に作動油を排出可能であって、遅角通路１２を通して遅角油室Ｒ２に供給される作動油の油圧によってロータ部材２０をハウジング部材３０に対して初期位相に保持可能であり、かつロック機構Ｂのロックピン６１をロックスプリング６２によってロック穴２１ｆに嵌合可能である。
【００２７】
また、上記した過渡的な油圧制御状態（油圧制御弁１００が図４に示した第２の通電領域で作動する状態）では、オイルポンプ１１０から進角通路１１と遅角通路１２に作動油を供給可能であって、遅角通路１２を通して遅角油室Ｒ２に供給される作動油によって遅角油室Ｒ２内の油圧を高い値に維持した状態にて、進角通路１１を通して進角油室Ｒ１及びロック穴２１ｆに供給される作動油によって進角油室Ｒ１内及びロック穴２１ｆ内の油圧を徐々に高めることが可能である。
【００２８】
このため、所定時間（上記した設定時間ｔ１より長い時間）内であれば、遅角油室Ｒ２内の油圧によって得られる遅角側へのトルクが進角油室Ｒ１内の油圧によって得られる進角側へのトルクとトーションスプリングＳによる進角側へのトルクとの和に比べて同じか或いは大きくなる状態（換言すれば、トーションスプリングＳの回転付勢作用が油圧回路Ｃから進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２に供給される作動油の油圧によって打ち消された状態）を維持できて、ロータ部材２０をハウジング部材３０に対して初期位相に確実に保持可能であり、かつ進角通路１１を通してロック穴２１ｆに供給される作動油によってロック機構Ｂのロックピン６１をロックスプリング６２に抗して移動させてアンロック可能である。
【００２９】
また、上記した目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態（油圧制御弁１００が第５〜第３の通電領域で作動する状態）では、ソレノイド１０３への通電が図７にて示したように所定の時間ｔ２（２００ｍｓｅｃ程度の時間）で第５の通電領域▲５▼から第４の通電領域▲４▼を経て第３の通電領域▲３▼へと順次変化されることにより、図７に示したように、実進角値が最遅角から目標進角値に順次変化する。
【００３０】
上記のように構成した本実施形態においては、内燃機関の駆動時、油圧制御弁１００のソレノイド１０３への通電が通電制御装置２００によって制御されることにより、ロータ部材２０のハウジング部材３０に対する相対回転位相が最遅角位相（進角油室Ｒ１の容積が最小となり遅角油室Ｒ２の容積が最大となる位相）から最進角位相（進角油室Ｒ１の容積が最大となり遅角油室Ｒ２の容積が最小となる位相）までの範囲の任意の位相に調整保持することができて、内燃機関の駆動時における吸気弁の弁開閉時期を最遅角制御状態での作動と最進角制御状態での作動間で適宜に調整保持することができる。
【００３１】
また、本実施形態においては、初期位相（最遅角位相）から目標進角値への位相変換時に、油圧回路Ｃの油圧制御状態が、初期位相に保持可能でロック機構Ｂによるロックを可能とする初期の油圧制御状態から、初期位相に保持可能かつロック機構Ｂをアンロック可能な油圧制御状態を設定時間ｔ１経て、目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態に移行する。このため、上記した設定時間ｔ１内において、ハウジング部材３０とロータ部材２０がストッパ機構Ａ１と油圧回路Ｃにより初期位相に保持された状態（トーションスプリングＳの回転付勢作用が油圧回路Ｃから進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２に供給される作動油の油圧によって打ち消された状態）にて、ロック機構Ｂが油圧回路Ｃからロック穴２１ｆに供給される作動油によってアンロック作動を開始する。
【００３２】
ところで、ハウジング部材３０とロータ部材２０がストッパ機構Ａ１と油圧回路Ｃにより初期位相に保持されている状態では、ロック機構Ｂのロックピン６１が、ロック位置とアンロック位置間を殆ど摺動抵抗なく移動可能である。したがって、ロック機構Ｂのロックピン６１は、上記した設定時間ｔ１にてロック位置からアンロック位置に向けて素早く移動し、同設定時間ｔ１後においてロータ部材２０とハウジング部材３０間に挟まれることなく的確に離脱退避する。
【００３３】
上記した設定時間ｔ１は、ロック機構Ｂのロックピン６１が油圧回路Ｃからロック穴２１ｆに供給される作動油の油圧によりロック位置からアンロック位置に移動するに要する時間（１０ｍｓｅｃ程度）より短くてもよく（１ｍｓｅｃ〜２ｍｓｅｃ程度でも実施可能）、かかる場合には、トーションスプリングＳの回転付勢作用により、ロック機構Ｂのロックピン６１がロータ部材２０とハウジング部材３０間に挟まれつつあるものの、ロックピン６１は既にアンロック位置に向けて移動を開始していて、ロック穴２１ｆとロックピン６１との間には適度なクリアランスが設けられており、ロータ部材２０とハウジング部材３０との間に挟まれる以前に、アンロック位置に離脱退避する。
【００３４】
上記実施形態においては、ハウジング部材３０がクランク軸と一体的に回転し、ロータ部材２０がカム軸１０と一体的に回転するように構成した弁開閉時期制御装置に本発明を実施したが、ハウジング部材がカム軸と一体的に回転し、ロータ部材がクランク軸と一体的に回転するように構成した弁開閉時期制御装置にも、本発明は同様に実施することが可能である。また、本発明は、ベーンがロータ本体に一体的に形成されるタイプの装置にも同様に実施し得るものである。
【００３６】
また、上記実施形態においては、初期位相から目標進角値への位相変換時に、油圧回路Ｃの油圧制御状態が、初期位相に保持可能でロック機構Ｂによるロックを可能とする初期の油圧制御状態から、初期位相に保持可能かつロック機構Ｂをアンロック可能な油圧制御状態を設定時間ｔ１経て、目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態に移行する際に、油圧制御弁１００を図４に示した第２の通電領域で設定時間ｔ１作動させて、上記した初期位相に保持可能かつロック機構Ｂをアンロック可能な油圧制御状態が得られるようにしたが、これに代えて、油圧制御弁１００を図５に示した第４の通電領域や図示しない第３の通電領域（この場合にも、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に作動油が供給される）で設定時間ｔ１作動させて、上記した初期位相に保持可能かつロック機構Ｂをアンロック可能な油圧制御状態が得られるようにして実施することも可能である。
【００３７】
また、上記実施形態においては、油圧回路Ｃを流れる作動油の温度に拘らず、上記した作動が同様に得られるようにして実施したが、油圧回路Ｃを流れる作動油の温度を直接または間接的に検出し、同作動油の温度に応じて図７に示した制御パターンの設定時間ｔ１が適宜な値（ゼロを含む）に変更されるようにして実施することも可能である。なお、上記した設定時間ｔ１は、初期位相から目標進角値への位相変換時のトータル時間を長くするものであるため、できる限り短く設定するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による弁開閉時期制御装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】 図１の要部縦断正面図である。
【図３】 図１に示した油圧制御弁の第１の通電状態での断面図である。
【図４】 図１に示した油圧制御弁の第２の通電状態での断面図である。
【図５】 図１に示した油圧制御弁の第４の通電状態での断面図である。
【図６】 図１に示した油圧制御弁の第５の通電状態での断面図である。
【図７】 初期位相から目標進角値への位相変換時における作動制御パターンを示す線図である。
【符号の説明】
１０…カム軸、１１…進角通路、１２…遅角通路、２０…ロータ部材、２１…ロータ本体、２３…ベーン、３０…ハウジング部材、３１…ハウジング本体、３１ｂ…シュー部、Ｓ…トーションスプリング、Ａ１…初期位相を規定するストッパ機構、Ｂ…ロック機構、６１…ロックピン、６２…ロックスプリング、６３…リテーナ、Ｒ１…進角油室、Ｒ２…遅角油室、Ｃ…油圧回路、１００…油圧制御弁、１１０…オイルポンプ、１２０…オイル溜。
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動弁装置において吸気弁または排気弁の開閉時期を制御するために使用される弁開閉時期制御装置（内燃機関用バルブ開閉タイミング調整装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の弁開閉時期制御装置の一つとして、内燃機関のクランク軸から内燃機関の吸気弁を開閉するカム軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記クランク軸または前記カム軸と一体的に回転するハウジング部材と、このハウジング部材に設けたシュー部に相対回転可能に組付けられてベーン部にて前記ハウジング部材内に進角油室と遅角油室を形成し前記カム軸または前記クランク軸と一体的に回転するロータ部材と、このロータ部材を前記ハウジング部材に対して回転付勢するトーションスプリングと、前記ハウジング部材と前記ロータ部材の初期位相を規定するストッパ機構と、前記初期位相にて作動油の給排によりアンロック・ロックが可能でありロック状態では前記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転を規制しアンロック状態では前記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転を許容するロック機構を備えるとともに、前記進角油室及び前記遅角油室への作動油の給排を制御するとともに前記ロック機構への作動油の給排を制御する油圧回路を備えたものがあり、例えば特開平９−２６４１１０号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した弁開閉時期制御装置においては、通常、初期位相から目標進角値への位相変換時に、油圧回路の油圧制御状態が、初期位相に保持可能でロック機構によるロックを可能とする初期の油圧制御状態から、ロック機構をアンロック可能かつ目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態に瞬時に切り換えられるようになっている。このため、ロック機構が油圧回路から供給される作動油によってアンロック作動を開始する前に、トーションスプリングの回転付勢作用により、ロータ部材がハウジング部材に対して相対回転し、ロック機構のロック部材（ロック位置にてロータ部材とハウジング部材の両方に係合して相対回転を規制し、アンロック位置にて何れか一方から離脱退避して相対回転を許容する例えばロックピン）が、ロータ部材とハウジング部材間に挟まれて摺動抵抗を大きくされ、ロック位置からアンロック位置への離脱退避移動を阻害されることがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、上記した弁開閉時期制御装置において、前記トーションスプリングは、前記ハウジング部材に対して前記ロータ部材を進角側に回転付勢するものであり、その付勢力は前記吸気弁を閉方向に付勢するスプリングの付勢力に起因して前記カム軸及び前記ロータ部材が遅角側に回転付勢されるのを打ち消す値であり、前記初期位相は最遅角位相であり、前記ロック機構には前記進角油室内と同じ油圧が常に供給可能であり、前記初期位相から目標進角値への位相変換時に、前記油圧回路の油圧制御状態が、前記初期位相に保持可能で前記ロック機構によるロックを可能とする初期の油圧制御状態から、前記初期位相に保持可能かつ前記ロック機構をアンロック可能な油圧制御状態を設定時間経て、前記目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態に移行するようにし、前記初期位相に保持可能かつ前記ロック機構をアンロック可能な油圧制御状態では、前記遅角油室内の油圧を前記進角油室内および前記ロック機構の油圧より高く維持した状態で前記進角油室内および前記ロック機構の油圧を徐々に高めるようにしたこと（請求項１に係る発明）に特徴がある。
【０００５】
前記初期位相（最遅角位相）に保持可能かつ前記ロック機構をアンロック可能な油圧制御状態においては、前記遅角油室内の油圧によって得られる遅角側へのトルクが、前記進角油室内の油圧によって得られる進角側へのトルクと前記トーションスプリングによって得られる進角側へのトルクの和と比べて同じか或いは大きいこと（請求項２に係る発明）が望ましい。
【０００６】
【発明の作用・効果】
本発明による弁開閉時期制御装置（請求項１に係る発明）においては、初期位相から目標進角値への位相変換時に、油圧回路の油圧制御状態が、初期位相に保持可能でロック機構によるロックを可能とする初期の油圧制御状態から、初期位相に保持可能かつロック機構をアンロック可能な油圧制御状態を設定時間経て、目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態に移行する。このため、上記した設定時間内において、ハウジング部材とロータ部材がストッパ機構と油圧回路により初期位相に保持された状態にて、ロック機構が油圧回路から供給される作動油の油圧によってアンロック作動を開始する。
【０００７】
ところで、油圧回路の油圧制御状態が初期位相に保持可能かつロック機構をアンロック可能な油圧制御状態であるときには、遅角油室内の油圧を進角油室内およびロック機構の油圧より高く維持した状態で、進角油室内およびロック機構の油圧を徐々に高めるようにしたため、遅角油室内の油圧でロータ部材をハウジング部材に対して最遅角位相（初期位相）に保持することができる。このため、ロック機構のロック部材（ロック位置にてロータ部材とハウジング部材の両方に係合しアンロック位置にて何れか一方から離脱退避する例えばロックピン）が、ロック位置とアンロック位置間を殆ど摺動抵抗なく移動可能である。したがって、ロック機構のロック部材は、上記した設定時間にてロック位置からアンロック位置に向けて素早く移動し、同設定時間後においてロータ部材とハウジング部材間に挟まれることなく的確に離脱退避する。
【０００８】
また、上記した初期位相に保持可能かつロック機構をアンロック可能な油圧制御状態にて、遅角油室内の油圧によって得られる遅角側へのトルクが、進角油室内の油圧によって得られる進角側へのトルクとトーションスプリングによって得られる進角側へのトルクの和と比べて同じか或いは大きい場合（請求項２に係る発明）には、遅角油室内の油圧でロータ部材をハウジング部材に対して最遅角位相（初期位相）に確実に保持することができて、ロック機構のロック部材を確実にアンロック位置に離脱退避させることができる。
【０００９】
また、本発明（請求項１または２に係る発明）では、上記した初期位相に保持可能かつロック機構をアンロック可能な油圧制御状態にて、遅角油室内の油圧を進角油室内およびロック機構の油圧より高く維持した状態で進角油室内およびロック機構の油圧を徐々に高めるために、遅角油室と進角油室の両方に作動油が供給されるため、作動油が遅角油室と進角油室から各部材間の隙間を通して洩れる場合にも的確に対処することができて、所期の作動を的確に得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図７に示した本発明による弁開閉時期制御装置は、カム軸１０の先端部に一体的に組付けたロータ部材２０と、このロータ部材２０に所定範囲で相対回転可能に外装されたハウジング部材３０と、ハウジング部材３０とロータ部材２０間に介装したトーションスプリングＳと、ハウジング部材３０とロータ部材２０の最遅角位相（初期位相）と最進角位相を規定するストッパ機構Ａ１及びＡ２と、最遅角位相（初期位相）にてハウジング部材３０とロータ部材２０の相対回転を規制するロック機構Ｂを備えるとともに、後述する進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２への作動油の給排を制御するとともにロック機構Ｂへの作動油の給排を制御する油圧回路Ｃを備えている。
【００１１】
カム軸１０は、吸気弁（図示省略）を開閉する周知のカム（図示省略）を有していて、内燃機関のシリンダヘッド４０に回転自在に支持されており、内部にはカム軸１０の軸方向に延びる進角通路１１と遅角通路１２が設けられている。進角通路１１は、径方向の通路１３と環状の通路１４と接続通路Ｐ１を介して油圧制御弁１００の接続ポート１０１に接続されている。また、遅角通路１２は、径方向の通路１５と環状の通路１６と接続通路Ｐ２を介して油圧制御弁１００の接続ポート１０２に接続されている。なお、径方向の通路１３，１５と環状の通路１６はカム軸１０に形成されており、環状の通路１４はカム軸１０とシリンダヘッド４０の段部間に形成されている。
【００１２】
ロータ部材２０は、メインロータ２１と、このメインロータ２１の前方（図１の左方）に一体的に組付けた段付筒状のフロントロータ２２によって構成されていて、ボルト５０によってカム軸１０の前端に一体的に固着されており、ボルト５０の頭部によって前端を閉塞された各ロータ２１，２２の中心内孔はカム軸１０に設けた進角通路１１に連通している。
【００１３】
メインロータ２１は、フロントロータ２２が同軸的に組付けられる内孔２１ａを有するとともに、４個のベーン２３とこれを径外方へ付勢するスプリング２４（図１参照）を組付けるためのベーン溝２１ｂを有している。各ベーン２３は、ベーン溝２１ｂに組付けられて径外方に延びており、ハウジング部材３０内に４個の進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２を区画形成している。また、メインロータ２１には、径方向内端にて中心内孔を通して進角通路１１に連通し径方向外端にて進角油室Ｒ１に連通する径方向の通路２１ｃが４個設けられるとともに、遅角通路１２に連通する軸方向の通路２１ｄと、径方向内端にて通路２１ｄに連通し径方向外端にて遅角油室Ｒ２に連通する径方向の通路２１ｅがそれぞれ４個設けられている。
【００１４】
ハウジング部材３０は、ハウジング本体３１と、フロントプレート３２と、リヤ薄肉プレート３３と、これらを一体的に連結する５本のボルト３４（図２参照）によって構成されていて、ハウジング本体３１の後方外周にはスプロケット３１ａが一体的に形成されている。スプロケット３１ａは、周知のように、タイミングチェーン(図示省略)を介して内燃機関のクランク軸(図示省略)に連結されていて、クランク軸からの駆動力が伝達されて図２の時計方向へ回転されるように構成されている。
【００１５】
ハウジング本体３１は、径内方に突出する４個のシュー部３１ｂを有していて、各シュー部３１ｂの径方向内端にてメインロータ２１を相対回転可能に支承している。フロントプレート３２とリヤ薄肉プレート３３は、軸方向の対向する端面にて、メインロータ２１の軸方向端面外周および各ベーン２３の軸方向端面全体にそれぞれ摺動可能に接している。
【００１６】
また、ハウジング本体３１には、最遅角位相（初期位相）を規定するストッパ機構Ａ１をベーン２３とによって構成する突起３１ｃ（図２の実線参照）が形成されるとともに、最進角位相を規定するストッパ機構Ａ２をベーン２３とによって構成する突起３１ｄ（図２の仮想線参照）が形成され、またロック機構Ｂを構成するロックピン６１、ロックスプリング６２及びリテーナ６３等を組付けるための取付孔３１ｅが設けられている。取付孔３１ｅは、径方向にて貫通していて、径外方に退避するロックピン６１を内部に収容可能となっている。
【００１７】
ロックピン６１は、有底筒状に形成されていて、径内方の先端部がメインロータ２１に設けたロック穴２１ｆに抜き差し可能（嵌合・離脱可能）となっており、ロック穴２１ｆに作動油が供給されることによりロックスプリング６２の付勢力（小さい値に設定されている）に抗して径外方へ移動して取付孔３１ｅに退避収容されるようになっている。ロック穴２１ｆは、図２に示したように、メインロータ２１の外周部に設けた周方向の通路２１ｇとハウジング本体３１の内周部に設けた周方向の通路３１ｆを通してメインロータ２１に設けた径方向の通路２１ｃに連通している。なお、ロックピン６１がロック穴２１ｆに嵌合している状態は、ロック機構Ｂのロック状態であって、ハウジング部材３０とロータ部材２０の相対回転が規制される。また、ロックピン６１がロック穴２１ｆから離脱している状態は、ロック機構Ｂのアンロック状態であって、ハウジング部材３０とロータ部材２０の相対回転が許容される。
【００１８】
ハウジング部材３０とロータ部材２０間に介装したトーションスプリングＳは、ハウジング部材３０に対してロータ部材２０を進角側に回転付勢するものであり、その付勢力は吸気弁を閉方向に付勢するスプリング（図示省略）の付勢力に起因してカム軸１０及びロータ部材２０が遅角側に回転付勢されるのを打ち消す程度の値とされている。このため、ロータ部材２０のハウジング部材３０に対する相対回転位相を進角側へ変更する場合の作動応答性が良好とされている。
【００１９】
図１に示した油圧制御弁１００は、内燃機関によって駆動されるオイルポンプ１１０、内燃機関のオイル溜１２０等とにより油圧回路Ｃを構成していて、通電制御装置２００によるソレノイド１０３への通電によってスプール１０４をスプリング１０５に抗して図１の左方向へ移動できるものであり、デューティ値（％）を変えることにより図７の▲１▼〜▲５▼に示した各通電領域で作動させることができるように構成されている。通電制御装置２００は、各種センサ（クランク角、カム角、スロットル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温、車速等を検出するセンサ）からの検出信号に基づき、予め設定した制御パターンに従い、内燃機関の運転状態に応じて出力（デューティ値）を制御するようになっている。
【００２０】
第１の通電領域（図７の▲１▼領域）で作動する油圧制御弁１００では、図３に例示したように、オイルポンプ１１０の吐出口に接続された供給ポート１０６が接続ポート１０２に連通するとともに、接続ポート１０１がオイル溜１２０に接続された排出ポート１０７に連通して、供給ポート１０６から接続ポート１０２に作動油が流れるとともに、接続ポート１０１から排出ポート１０７に作動油が流れる。このため、オイルポンプ１１０から遅角通路１２に作動油が供給されるとともに、進角通路１１からオイル溜１２０に作動油が排出される。なお、オイルポンプ１１０から遅角通路１２に供給される作動油の一部は、各部材間の隙間（例えば相対回転可能なロータ部材２０とハウジング部材３０間の隙間）を通して洩れて、オイル溜１２０に還流する。
【００２１】
また第２の通電領域（図７の▲２▼領域）で作動する油圧制御弁１００では、図４に例示したように、供給ポート１０６が接続ポート１０２に連通し、接続ポート１０１が排出ポート１０７との連通を遮断されて、供給ポート１０６から接続ポート１０２に作動油が絞られて流れるとともに、供給ポート１０６から接続ポート１０１にスプール１０４の外周隙間を通して少量の作動油が流れる。このため、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に作動油が供給される。なお、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に供給される作動油の一部は、各部材間の隙間（例えば相対回転可能なロータ部材２０とハウジング部材３０間の隙間）を通して洩れてオイル溜１２０に還流する。
【００２２】
また第３の通電領域（図７の▲３▼領域）で作動する油圧制御弁１００では、図示を省略したが、供給ポート１０６が接続ポート１０１及び１０２との連通を遮断されるとともに、排出ポート１０７が接続ポート１０１及び１０２との連通を遮断されて、供給ポート１０６から接続ポート１０１及び１０２にスプール１０４の外周隙間を通してそれぞれ少量の作動油が流れる。このため、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に作動油が供給される。なお、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に供給される作動油の一部は、各部材間の隙間（例えば相対回転可能なロータ部材２０とハウジング部材３０間の隙間）を通して洩れてオイル溜１２０に還流する。
【００２３】
また第４の通電領域（図７の▲４▼領域）で作動する油圧制御弁１００では、図５に例示したように、供給ポート１０６が接続ポート１０１に連通し、接続ポート１０２が排出ポート１０７との連通を遮断されて、供給ポート１０６から接続ポート１０１に作動油が絞られて流れるとともに、供給ポート１０６から接続ポート１０２にスプール１０４の外周隙間を通して少量の作動油が流れる。このため、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に作動油が供給される。なお、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に供給される作動油の一部は、各部材間の隙間（例えば相対回転可能なロータ部材２０とハウジング部材３０間の隙間）を通して洩れてオイル溜１２０に還流する。
【００２４】
また第５の通電領域（図７の▲５▼領域）で作動する油圧制御弁１００では、図６に例示したように、供給ポート１０６が接続ポート１０１に連通するとともに、接続ポート１０２が排出ポート１０７に連通して、供給ポート１０６から接続ポート１０１に作動油が流れるとともに、接続ポート１０２から排出ポート１０７に作動油が流れる。このため、オイルポンプ１１０から進角通路１１に作動油が供給されるとともに、遅角通路１２からオイル溜１２０に作動油が排出される。なお、オイルポンプ１１０から進角通路１１に供給される作動油の一部は、各部材間の隙間（例えば相対回転可能なロータ部材２０とハウジング部材３０間の隙間）を通して洩れて、オイル溜１２０に還流する。
【００２５】
ところで、本実施形態においては、図２に示した初期位相から目標進角値への位相変換時に、通電制御装置２００による油圧制御弁１００のソレノイド１０３への通電が図７にて示したように予め設定した制御パターンに従って制御されて、油圧回路Ｃの油圧制御状態が、初期の油圧制御状態（油圧制御弁１００が図３に示した第１の通電領域、すなわちデューティ値０％で作動する状態）から、過渡的な油圧制御状態（油圧制御弁１００が図４に示した第２の通電領域で作動する状態）を設定時間ｔ１（数ｍｓｅｃ程度の時間）経て、目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態（油圧制御弁１００が第５〜第３の通電領域で作動する状態）に移行するように設定されている。
【００２６】
上記した初期の油圧制御状態（油圧制御弁１００が図３に示した第１の通電領域、すなわちデューティ値０％で作動する状態）では、オイルポンプ１１０から遅角通路１２に作動油を供給可能かつ進角通路１１からオイル溜１２０に作動油を排出可能であって、遅角通路１２を通して遅角油室Ｒ２に供給される作動油の油圧によってロータ部材２０をハウジング部材３０に対して初期位相に保持可能であり、かつロック機構Ｂのロックピン６１をロックスプリング６２によってロック穴２１ｆに嵌合可能である。
【００２７】
また、上記した過渡的な油圧制御状態（油圧制御弁１００が図４に示した第２の通電領域で作動する状態）では、オイルポンプ１１０から進角通路１１と遅角通路１２に作動油を供給可能であって、遅角通路１２を通して遅角油室Ｒ２に供給される作動油によって遅角油室Ｒ２内の油圧を高い値に維持した状態にて、進角通路１１を通して進角油室Ｒ１及びロック穴２１ｆに供給される作動油によって進角油室Ｒ１内及びロック穴２１ｆ内の油圧を徐々に高めることが可能である。
【００２８】
このため、所定時間（上記した設定時間ｔ１より長い時間）内であれば、遅角油室Ｒ２内の油圧によって得られる遅角側へのトルクが進角油室Ｒ１内の油圧によって得られる進角側へのトルクとトーションスプリングＳによる進角側へのトルクとの和に比べて同じか或いは大きくなる状態（換言すれば、トーションスプリングＳの回転付勢作用が油圧回路Ｃから進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２に供給される作動油の油圧によって打ち消された状態）を維持できて、ロータ部材２０をハウジング部材３０に対して初期位相に確実に保持可能であり、かつ進角通路１１を通してロック穴２１ｆに供給される作動油によってロック機構Ｂのロックピン６１をロックスプリング６２に抗して移動させてアンロック可能である。
【００２９】
また、上記した目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態（油圧制御弁１００が第５〜第３の通電領域で作動する状態）では、ソレノイド１０３への通電が図７にて示したように所定の時間ｔ２（２００ｍｓｅｃ程度の時間）で第５の通電領域▲５▼から第４の通電領域▲４▼を経て第３の通電領域▲３▼へと順次変化されることにより、図７に示したように、実進角値が最遅角から目標進角値に順次変化する。
【００３０】
上記のように構成した本実施形態においては、内燃機関の駆動時、油圧制御弁１００のソレノイド１０３への通電が通電制御装置２００によって制御されることにより、ロータ部材２０のハウジング部材３０に対する相対回転位相が最遅角位相（進角油室Ｒ１の容積が最小となり遅角油室Ｒ２の容積が最大となる位相）から最進角位相（進角油室Ｒ１の容積が最大となり遅角油室Ｒ２の容積が最小となる位相）までの範囲の任意の位相に調整保持することができて、内燃機関の駆動時における吸気弁の弁開閉時期を最遅角制御状態での作動と最進角制御状態での作動間で適宜に調整保持することができる。
【００３１】
また、本実施形態においては、初期位相（最遅角位相）から目標進角値への位相変換時に、油圧回路Ｃの油圧制御状態が、初期位相に保持可能でロック機構Ｂによるロックを可能とする初期の油圧制御状態から、初期位相に保持可能かつロック機構Ｂをアンロック可能な油圧制御状態を設定時間ｔ１経て、目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態に移行する。このため、上記した設定時間ｔ１内において、ハウジング部材３０とロータ部材２０がストッパ機構Ａ１と油圧回路Ｃにより初期位相に保持された状態（トーションスプリングＳの回転付勢作用が油圧回路Ｃから進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２に供給される作動油の油圧によって打ち消された状態）にて、ロック機構Ｂが油圧回路Ｃからロック穴２１ｆに供給される作動油によってアンロック作動を開始する。
【００３２】
ところで、ハウジング部材３０とロータ部材２０がストッパ機構Ａ１と油圧回路Ｃにより初期位相に保持されている状態では、ロック機構Ｂのロックピン６１が、ロック位置とアンロック位置間を殆ど摺動抵抗なく移動可能である。したがって、ロック機構Ｂのロックピン６１は、上記した設定時間ｔ１にてロック位置からアンロック位置に向けて素早く移動し、同設定時間ｔ１後においてロータ部材２０とハウジング部材３０間に挟まれることなく的確に離脱退避する。
【００３３】
上記した設定時間ｔ１は、ロック機構Ｂのロックピン６１が油圧回路Ｃからロック穴２１ｆに供給される作動油の油圧によりロック位置からアンロック位置に移動するに要する時間（１０ｍｓｅｃ程度）より短くてもよく（１ｍｓｅｃ〜２ｍｓｅｃ程度でも実施可能）、かかる場合には、トーションスプリングＳの回転付勢作用により、ロック機構Ｂのロックピン６１がロータ部材２０とハウジング部材３０間に挟まれつつあるものの、ロックピン６１は既にアンロック位置に向けて移動を開始していて、ロック穴２１ｆとロックピン６１との間には適度なクリアランスが設けられており、ロータ部材２０とハウジング部材３０との間に挟まれる以前に、アンロック位置に離脱退避する。
【００３４】
上記実施形態においては、ハウジング部材３０がクランク軸と一体的に回転し、ロータ部材２０がカム軸１０と一体的に回転するように構成した弁開閉時期制御装置に本発明を実施したが、ハウジング部材がカム軸と一体的に回転し、ロータ部材がクランク軸と一体的に回転するように構成した弁開閉時期制御装置にも、本発明は同様に実施することが可能である。また、本発明は、ベーンがロータ本体に一体的に形成されるタイプの装置にも同様に実施し得るものである。
【００３６】
また、上記実施形態においては、初期位相から目標進角値への位相変換時に、油圧回路Ｃの油圧制御状態が、初期位相に保持可能でロック機構Ｂによるロックを可能とする初期の油圧制御状態から、初期位相に保持可能かつロック機構Ｂをアンロック可能な油圧制御状態を設定時間ｔ１経て、目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態に移行する際に、油圧制御弁１００を図４に示した第２の通電領域で設定時間ｔ１作動させて、上記した初期位相に保持可能かつロック機構Ｂをアンロック可能な油圧制御状態が得られるようにしたが、これに代えて、油圧制御弁１００を図５に示した第４の通電領域や図示しない第３の通電領域（この場合にも、オイルポンプ１１０から遅角通路１２と進角通路１１に作動油が供給される）で設定時間ｔ１作動させて、上記した初期位相に保持可能かつロック機構Ｂをアンロック可能な油圧制御状態が得られるようにして実施することも可能である。
【００３７】
また、上記実施形態においては、油圧回路Ｃを流れる作動油の温度に拘らず、上記した作動が同様に得られるようにして実施したが、油圧回路Ｃを流れる作動油の温度を直接または間接的に検出し、同作動油の温度に応じて図７に示した制御パターンの設定時間ｔ１が適宜な値（ゼロを含む）に変更されるようにして実施することも可能である。なお、上記した設定時間ｔ１は、初期位相から目標進角値への位相変換時のトータル時間を長くするものであるため、できる限り短く設定するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による弁開閉時期制御装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】 図１の要部縦断正面図である。
【図３】 図１に示した油圧制御弁の第１の通電状態での断面図である。
【図４】 図１に示した油圧制御弁の第２の通電状態での断面図である。
【図５】 図１に示した油圧制御弁の第４の通電状態での断面図である。
【図６】 図１に示した油圧制御弁の第５の通電状態での断面図である。
【図７】 初期位相から目標進角値への位相変換時における作動制御パターンを示す線図である。
【符号の説明】
１０…カム軸、１１…進角通路、１２…遅角通路、２０…ロータ部材、２１…ロータ本体、２３…ベーン、３０…ハウジング部材、３１…ハウジング本体、３１ｂ…シュー部、Ｓ…トーションスプリング、Ａ１…初期位相を規定するストッパ機構、Ｂ…ロック機構、６１…ロックピン、６２…ロックスプリング、６３…リテーナ、Ｒ１…進角油室、Ｒ２…遅角油室、Ｃ…油圧回路、１００…油圧制御弁、１１０…オイルポンプ、１２０…オイル溜。
Claims (2)
- 内燃機関のクランク軸から内燃機関の吸気弁を開閉するカム軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記クランク軸または前記カム軸と一体的に回転するハウジング部材と、
このハウジング部材に設けたシュー部に相対回転可能に組付けられてベーン部にて前記ハウジング部材内に進角油室と遅角油室を形成し前記カム軸または前記クランク軸と一体的に回転するロータ部材と、
このロータ部材を前記ハウジング部材に対して回転付勢するトーションスプリングと、
前記ハウジング部材と前記ロータ部材の初期位相を規定するストッパ機構と、
前記初期位相にて作動油の給排によりアンロック・ロックが可能でありロック状態では前記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転を規制しアンロック状態では前記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転を許容するロック機構を備えるとともに、
前記進角油室及び前記遅角油室への作動油の給排を制御するとともに前記ロック機構への作動油の給排を制御する油圧回路を備えた弁開閉時期制御装置において、
前記トーションスプリングは、前記ハウジング部材に対して前記ロータ部材を進角側に回転付勢するものであり、その付勢力は前記吸気弁を閉方向に付勢するスプリングの付勢力に起因して前記カム軸及び前記ロータ部材が遅角側に回転付勢されるのを打ち消す値であり、
前記初期位相は最遅角位相であり、前記ロック機構には前記進角油室内と同じ油圧が常に供給可能であり、
前記初期位相から目標進角値への位相変換時に、前記油圧回路の油圧制御状態が、前記初期位相に保持可能で前記ロック機構によるロックを可能とする初期の油圧制御状態から、前記初期位相に保持可能かつ前記ロック機構をアンロック可能な油圧制御状態を設定時間経て、前記目標進角値に位相変換可能な油圧制御状態に移行するようにし、
前記初期位相に保持可能かつ前記ロック機構をアンロック可能な油圧制御状態では、前記遅角油室内の油圧を前記進角油室内および前記ロック機構の油圧より高く維持した状態で前記進角油室内および前記ロック機構の油圧を徐々に高めるようにしたことを特徴とする弁開閉時期制御装置。 - 前記初期位相に保持可能かつ前記ロック機構をアンロック可能な油圧制御状態においては、前記遅角油室内の油圧によって得られる遅角側へのトルクが、前記進角油室内の油圧によって得られる進角側へのトルクと前記トーションスプリングによって得られる進角側へのトルクの和と比べて同じか或いは大きいことを特徴とする請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
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