(57)【要約】【課題】機関停止時のバルブタイミングの固定動作にともない機関停止までの期間が長くなる頻度を低減し、且つ機関運転中のバルブタイミングの変更要求に対する応答性の低下を抑制することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供する。【解決手段】この可変動弁装置は、吸気バルブのバルブタイミングＶＴを変更するバルブタイミング可変機構４０と、固定ピン５１によりバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定する位相固定機構５０と、規制ピン６１によりバルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも遅角側に変化することを規制する位相規制機構６０とを備える。そして、アイドル運転要求があることに基づいて、固定ピン５１の動作位置を解除位置に保持し且つ規制ピン６１の動作位置を規制位置に保持する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、前記バルブタイミングを最遅角よりも進角側にある所定の固定角に固定する位相固定を行う位相固定機構と、これら可変動弁機構及び位相固定機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記位相固定機構は、その動作位置が固定位置にあるときに前記位相固定を有効にするとともにその動作位置が解除位置にあるときに前記位相固定を無効にする内燃機関の可変動弁装置において、
当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングが前記最遅角と前記固定角との間にある規制角または前記固定角よりも遅角側に変化することを規制する位相規制、すなわち前記バルブタイミングの変更範囲を最進角から最遅角までの範囲よりも小さい範囲に規制する位相規制を行う位相規制機構をさらに備えるものであり、
この位相規制機構は、その動作位置が規制位置にあるときに前記位相規制を有効にするとともにその動作位置が解除位置にあるときに前記位相規制を無効にするものであり、
前記制御装置は、機関運転中に位相規制条件が成立することに基づいて、前記位相固定機構の動作位置を前記解除位置に保持し且つ前記位相規制機構の動作位置を前記規制位置に保持するものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、前記バルブタイミングを最遅角よりも進角側にある所定の固定角に固定する位相固定を行う位相固定機構と、これら可変動弁機構及び位相固定機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記位相固定機構は、その動作位置が固定位置にあるときに前記位相固定を有効にするとともにその動作位置が解除位置にあるときに前記位相固定を無効にする内燃機関の可変動弁装置において、
当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングが最進角と前記固定角との間にある規制角または前記固定角よりも進角側に変化することを規制する位相規制、すなわち前記バルブタイミングの変更範囲を最進角から最遅角までの範囲よりも小さい範囲に規制する位相規制を行う位相規制機構をさらに備えるものであり、
この位相規制機構は、その動作位置が規制位置にあるときに前記位相規制を有効にするとともにその動作位置が解除位置にあるときに前記位相規制を無効にするものであり、
前記制御装置は、機関運転中に位相規制条件が成立することに基づいて、前記位相固定機構の動作位置を前記解除位置に保持し且つ前記位相規制機構の動作位置を前記規制位置に保持するものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記制御装置は、前記位相規制条件の成立に基づいて前記位相固定機構の解除位置への保持及び前記位相規制機構の規制位置への保持を実行している状態のもと前記バルブタイミングの変更要求が設定されたとき、前記位相規制機構の動作位置を前記規制位置から前記解除位置に変更する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記制御装置は、機関停止動作が行われていること、及び機関停止要求があることのいずれかに基づいて前記位相固定機構による前記バルブタイミングの固定を行う
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記位相規制条件として、機関運転状態がアイドル運転状態にあること、及び同アイドル運転状態に移行する旨の要求があることのいずれかが用いられる
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記制御装置は、機関運転状態がアイドル運転状態にあること、及び同アイドル運転状態に移行する旨の要求があることのいずれかに基づいて、前記バルブタイミングを前記固定角に変更するとともに可変動弁機構の進角室及び遅角室の油圧により同バルブタイミングを保持する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記固定角として最進角と最遅角との間にある中間角が設定される
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記可変動弁機構は、クランクシャフトから伝達される力により回転する入力側回転体と、この入力側回転体から伝達される力により吸気バルブまたは排気バルブのカムシャフトとともに回転する出力側回転体とを含めて構成されるものであり、
前記位相固定機構は、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の一方である収容側回転体に設けられて同回転体に収容される収容位置と同回転体から突出した突出位置との間で移動する固定体と、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の他方である係合側回転体に設けられて同固定体がはめ込まれる固定穴とを含めて構成されるものであって、前記固定体が前記固定位置としての前記突出位置にあるときにその一部が前記固定穴にはめ込まれることにより前記位相固定を有効にし、前記固定体が前記解除位置としての前記収容位置にあるときに同一部が前記固定穴から離脱していることにより前記位相固定を無効にするものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
当該可変動弁装置は、前記可変動弁機構及び前記位相固定機構及び前記位相規制機構についての作動油の給排状態を制御してこれら機構を駆動する油圧制御機構をさらに備えるものであり、
前記位相固定機構は、前記収容側回転体に設けられて前記油圧制御機構により作動油の給排状態が操作される固定室をさらに含めて構成されるものであって、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記固定角と対応する位相にあり且つ前記固定室に対する作動油の給排状態が第１の給排状態に設定されるとき、前記固定体が前記突出位置に維持され、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記固定角に対応する位相にあり且つ前記固定室に対する作動油の給排状態が第２の給排状態に設定されるとき、前記固定体が前記収容位置に維持されるものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記可変動弁機構は、クランクシャフトから伝達される力により回転する入力側回転体と、この入力側回転体から伝達される力により前記吸気バルブまたは排気バルブのカムシャフトとともに回転する出力側回転体とを含めて構成されるものであり、
前記位相規制機構は、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の一方である収容側回転体に設けられて同回転体に収容される収容位置と同回転体から突出した突出位置との間で移動する規制体と、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の他方である係合側回転体に設けられて同規制体がはめ込まれる規制溝とを含めて構成されるものであって、前記規制体が前記規制位置としての前記突出位置にあるときにその一部が前記規制溝にはめ込まれることにより前記位相規制を有効にし、前記規制体が前記解除位置としての前記収容位置にあるときに同一部が前記規制溝から離脱していることにより前記位相規制を無効にするものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
当該可変動弁装置は、前記可変動弁機構及び前記位相固定機構及び前記位相規制機構についての作動油の給排状態を制御してこれら機構を駆動する油圧制御機構をさらに備えるものであり、
前記位相規制機構は、前記収容側回転体に設けられて前記油圧制御機構により作動油の給排状態が操作される規制室をさらに含めて構成されるものであって、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記規制溝の範囲と対応するところにあり且つ前記規制室に対する作動油の給排状態が第３の給排状態に設定されるとき、前記規制体が前記突出位置に維持され、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記規制溝の範囲と対応するところにあり且つ前記規制室に対する作動油の給排状態が第４の給排状態に設定されるとき、前記規制体が前記収容位置に維持されるものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１２】
請求項９または１１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記油圧制御機構は、前記可変動弁機構及び前記位相固定機構についての作動油の給排状態を制御する第１油路制御弁と、前記位相規制機構についての作動油の給排状態を制御する第２油路制御弁とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、バルブタイミングを最遅角よりも進角側にある所定の固定角に固定する位相固定を行う位相固定機構と、これら可変動弁機構及び位相固定機構の動作を制御する制御装置とを備える内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可変動弁装置においては一般に、イグニッションスイッチの操作による機関停止要求が生じたとき、これに基づいて位相固定機構によりバルブタイミングを最進角と最遅角との間にある中間角（固定角）に固定する。これにより、次回の機関始動時はバルブタイミングが中間角に固定された状態にあるため、良好な始動性のもとに内燃機関の始動動作が行われるようになる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３１１１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記可変動弁装置を備えた内燃機関においては、機関停止時にバルブタイミングの固定が行われることにより、そうしたバルブタイミングの固定が行われない内燃機関と比較して機関停止までの期間が長くなることが懸念される。そこで、機関運転中（主にアイドル運転時）においてもバルブタイミングの固定を行うことにより、機関停止時のバルブタイミングの固定に起因して機関停止までの期間が長くなる頻度を低減することが考えられる。
【０００５】
しかし、例えばアイドル運転時に位相固定機構によりバルブタイミングを固定するようにした場合、同固定の後に通常の機関運転状態に復帰する要求が生じ、これにともないバルブタイミングを変更する要求が併せて生じたときには、まずはバルブタイミングの固定を解除することが必要となる。このため、バルブタイミングの変更要求に対する応答性の低下をまねくようになる。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関停止時のバルブタイミングの固定動作にともない機関停止までの期間が長くなる頻度を低減し、且つ機関運転中のバルブタイミングの変更要求に対する応答性の低下を抑制することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、前記バルブタイミングを最遅角よりも進角側にある所定の固定角に固定する位相固定を行う位相固定機構と、これら可変動弁機構及び位相固定機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記位相固定機構は、その動作位置が固定位置にあるときに前記位相固定を有効にするとともにその動作位置が解除位置にあるときに前記位相固定を無効にする内燃機関の可変動弁装置において、当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングが前記最遅角と前記固定角との間にある規制角または前記固定角よりも遅角側に変化することを規制する位相規制、すなわち前記バルブタイミングの変更範囲を最進角から最遅角までの範囲よりも小さい範囲に規制する位相規制を行う位相規制機構をさらに備えるものであり、この位相規制機構は、その動作位置が規制位置にあるときに前記位相規制を有効にするとともにその動作位置が解除位置にあるときに前記位相規制を無効にするものであり、前記制御装置は、機関運転中に位相規制条件が成立することに基づいて、前記位相固定機構の動作位置を前記解除位置に保持し且つ前記位相規制機構の動作位置を前記規制位置に保持するものであることを要旨としている。
【０００８】
この発明によれば、機関運転中に位相規制条件が成立したときに位相固定機構による位相固定が無効にされることにより、位相規制条件の成立後にバルブタイミングの変更要求が生じた際に位相固定機構を解除位置に変更する動作が要求されることはない。従って、機関運転中の位相固定機構によるバルブタイミングの固定に起因して、バルブタイミングの変更要求に対する応答性の低下が生じることを抑制することができるようになる。
【０００９】
また上記発明によれば、機関運転中に位相規制条件が成立したときに位相規制機構による位相規制が有効にされることにより、同条件が成立している状態のもとでバルブタイミングが固定角に対して遅角側に乖離する量は、位相規制機構による位相規制が行われない場合よりも小さくなる。すなわち、位相規制機構による位相規制として、固定角よりも遅角側へのバルブタイミングの変化が規制されるときには、上記遅角側に乖離する量は実質的には「０」となり、また位相規制機構による位相規制として、規制角よりも遅角側へのバルブタイミングの変化が規制されるときには、上記遅角側に乖離する量は最大でも規制角と固定角との差に応じたものとなる。これに対して位相規制機構による位相規制が行われない場合には、上記遅角側に乖離する量は最大で最遅角と固定角との差に応じたものとなる。
【００１０】
従って、位相規制条件が成立した状態のもとで機関停止要求が生じたときに位相固定機構によりバルブタイミングを固定するにあたり、位相規制が行われないときと比較して、バルブタイミングをそのときの値から固定角まで変更する量が小さくなる頻度は高くなる。これにより、機関停止時のバルブタイミングの固定動作にともない機関停止までの期間が長くなる頻度を低減することができるようになる。
【００１１】
以上のように当該発明によれば、機関停止時のバルブタイミングの固定動作にともない機関停止までの期間が長くなる頻度を低減し、且つ機関運転中のバルブタイミングの変更要求に対する応答性の低下を抑制することができるようになる。
【００１２】
（２）請求項２に記載の発明は、吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、前記バルブタイミングを最遅角よりも進角側にある所定の固定角に固定する位相固定を行う位相固定機構と、これら可変動弁機構及び位相固定機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記位相固定機構は、その動作位置が固定位置にあるときに前記位相固定を有効にするとともにその動作位置が解除位置にあるときに前記位相固定を無効にする内燃機関の可変動弁装置において、当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングが最進角と前記固定角との間にある規制角または前記固定角よりも進角側に変化することを規制する位相規制、すなわち前記バルブタイミングの変更範囲を最進角から最遅角までの範囲よりも小さい範囲に規制する位相規制を行う位相規制機構をさらに備えるものであり、この位相規制機構は、その動作位置が規制位置にあるときに前記位相規制を有効にするとともにその動作位置が解除位置にあるときに前記位相規制を無効にするものであり、前記制御装置は、機関運転中に位相規制条件が成立することに基づいて、前記位相固定機構の動作位置を前記解除位置に保持し且つ前記位相規制機構の動作位置を前記規制位置に保持するものであることを要旨としている。
【００１３】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記制御装置は、前記位相規制条件の成立に基づいて前記位相固定機構の解除位置への保持及び前記位相規制機構の規制位置への保持を実行している状態のもと前記バルブタイミングの変更要求が設定されたとき、前記位相規制機構の動作位置を前記規制位置から前記解除位置に変更することを要旨としている。
【００１４】
この発明によれば、位相規制機構の動作位置が解除位置に変更されることにより、バルブタイミングの変更範囲が最進角から最遅角までに拡大されるため、バルブタイミングの変更要求に柔軟に対応することができるようになる。
【００１５】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記制御装置は、機関停止動作が行われていること、及び機関停止要求があることのいずれかに基づいて前記位相固定機構によるバルブタイミングの固定を行うことを要旨としている。
【００１６】
この発明によれば、次回の機関始動時にはバルブタイミングが固定角に固定された状態にあるため、機関始動時にバルブタイミングが固定角よりも遅角側となることに起因して始動性の低下が生じることを抑制することができるようになる。
【００１７】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記位相規制条件として、機関運転状態がアイドル運転状態にあること、及び同アイドル運転状態に移行する旨の要求があることのいずれかが用いられることを要旨としている。
【００１８】
この発明によれば、その後に機関停止される可能性の高いアイドル運転状態のときに位相規制機構による位相規制が行われるため、機関停止時のバルブタイミングの固定動作にともない機関停止までの期間が長くなる頻度をより好適に低減することができるようになる。
【００１９】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記制御装置は、機関運転状態がアイドル運転状態にあること、及び同アイドル運転状態に移行する旨の要求があることのいずれかに基づいて、前記バルブタイミングを前記固定角に変更するとともに可変動弁機構の進角室及び遅角室の油圧により同バルブタイミングを保持することを要旨としている。
【００２０】
この発明によれば、アイドル運転状態においてバルブタイミングが固定角に保持されるため、その後に機関停止が行われるときには位相固定機構によるバルブタイミングの固定をより速やかに完了させることができるようになる。
【００２１】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記固定角として最進角と最遅角との間にある中間角が設定されることを要旨としている。
【００２２】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記可変動弁機構は、クランクシャフトから伝達される力により回転する入力側回転体と、この入力側回転体から伝達される力により吸気バルブまたは排気バルブのカムシャフトとともに回転する出力側回転体とを含めて構成されるものであり、前記位相固定機構は、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の一方である収容側回転体に設けられて同回転体に収容される収容位置と同回転体から突出した突出位置との間で移動する固定体と、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の他方である係合側回転体に設けられて同固定体がはめ込まれる固定穴とを含めて構成されるものであって、前記固定体が前記固定位置としての前記突出位置にあるときにその一部が前記固定穴にはめ込まれることにより前記位相固定を有効にし、前記固定体が前記解除位置としての前記収容位置にあるときに同一部が前記固定穴から離脱していることにより前記位相固定を無効にするものであることを要旨としている。
【００２３】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、当該可変動弁装置は、前記可変動弁機構及び前記位相固定機構及び前記位相規制機構についての作動油の給排状態を制御してこれら機構を駆動する油圧制御機構をさらに備えるものであり、前記位相固定機構は、前記収容側回転体に設けられて前記油圧制御機構により作動油の給排状態が操作される固定室をさらに含めて構成されるものであって、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記固定角と対応する位相にあり且つ前記固定室に対する作動油の給排状態が第１の給排状態に設定されるとき、前記固定体が前記突出位置に維持され、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記固定角に対応する位相にあり且つ前記固定室に対する作動油の給排状態が第２の給排状態に設定されるとき、前記固定体が前記収容位置に維持されるものであることを要旨としている。
【００２４】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記可変動弁機構は、クランクシャフトから伝達される力により回転する入力側回転体と、この入力側回転体から伝達される力により前記吸気バルブまたは排気バルブのカムシャフトとともに回転する出力側回転体とを含めて構成されるものであり、前記位相規制機構は、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の一方である収容側回転体に設けられて同回転体に収容される収容位置と同回転体から突出した突出位置との間で移動する規制体と、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の他方である係合側回転体に設けられて同規制体がはめ込まれる規制溝とを含めて構成されるものであって、前記規制体が前記規制位置としての前記突出位置にあるときにその一部が前記規制溝にはめ込まれることにより前記位相規制を有効にし、前記規制体が前記解除位置としての前記収容位置にあるときに同一部が前記規制溝から離脱していることにより前記位相規制を無効にするものであることを要旨としている。
【００２５】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の内燃機関の可変動弁装置において、当該可変動弁装置は、前記可変動弁機構及び前記位相固定機構及び前記位相規制機構についての作動油の給排状態を制御してこれら機構を駆動する油圧制御機構をさらに備えるものであり、前記位相規制機構は、前記収容側回転体に設けられて前記油圧制御機構により作動油の給排状態が操作される規制室をさらに含めて構成されるものであって、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記規制溝の範囲と対応するところにあり且つ前記規制室に対する作動油の給排状態が第３の給排状態に設定されるとき、前記規制体が前記突出位置に維持され、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記規制溝の範囲と対応するところにあり且つ前記規制室に対する作動油の給排状態が第４の給排状態に設定されるとき、前記規制体が前記収容位置に維持されるものであることを要旨としている。
【００２６】
（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項９または１１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記油圧制御機構は、前記可変動弁機構及び前記位相固定機構についての作動油の給排状態を制御する第１油路制御弁と、前記位相規制機構についての作動油の給排状態を制御する第２油路制御弁とを備えることを要旨としている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した第１実施形態について、同装置を備える内燃機関の構成を模式的に示す断面図。
【図２】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、（Ａ）はその平面構造を示す平面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面構造を平面上に展開したものを示す断面図、（Ｃ）は図２（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面構造を平面上に展開したものを示す断面図。
【図３】同実施形態の潤滑装置及びバルブタイミング可変機構について、これらの間における潤滑油路の構成を模式的に示す模式図。
【図４】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、固定ピン及び固定穴及び固定溝と規制ピン及び規制溝との関係を模式的に示す模式図。
【図５】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、固定ピン及び固定穴及び固定溝と規制ピン及び規制溝との関係を模式的に示す模式図。
【図６】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、固定ピン及び固定穴及び固定溝と規制ピン及び規制溝との関係を模式的に示す模式図。
【図７】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、固定ピン及び固定穴及び固定溝と規制ピン及び規制溝との関係を模式的に示す模式図。
【図８】同実施形態の電子制御装置により実行される「位相規制処理」について、その処理手順の前半部分を示すフローチャート。
【図９】同実施形態の電子制御装置により実行される「位相規制処理」について、その処理手順の後半部分を示すフローチャート。
【図１０】同実施形態の「位相規制処理」を実行した際の各パラメータについて、その変化態様の一例を示すタイミングチャート。
【図１１】本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した第２実施形態について、固定ピン及び固定穴及び固定溝と規制ピン及び規制溝との関係を模式的に示す模式図。
【図１２】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、固定ピン及び固定穴及び固定溝と規制ピン及び規制溝との関係を模式的に示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１〜図１０を参照して、本発明の内燃機関の可変動弁装置について、これを吸気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁装置として具体化した第１実施形態について説明する。
【００２９】
図１に示されるようにエンジン１０には、吸気及び燃料からなる混合気の燃焼を通じて動力を得るエンジン本体２０と、吸気バルブ３１のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構４０と、エンジン本体２０及びバルブタイミング可変機構４０に潤滑油を供給する潤滑装置７０と、これら装置を統括的に制御する電子制御装置９０とが設けられている。なお、本実施形態においては、バルブタイミング可変機構４０及び潤滑装置７０及び電子制御装置９０を含めて可変動弁装置が構成されている。
【００３０】
エンジン本体２０には、インジェクタ２７を通じて供給された燃料と、吸気装置を通じて供給された吸気との混合気を燃焼室２３にて燃焼させるシリンダブロック２１が設けられている。このシリンダブロック２１には、燃焼室２３を形成するシリンダ２４と、このシリンダ２４内にて往復運動するピストン２５と、ピストン２５の往復運動ともない回転運動するクランクシャフト２６とが設けられている。
【００３１】
シリンダブロック２１においてその下部には、エンジン１０の各部位に供給される潤滑油を貯留するオイルパン７１が取り付けられている。またシリンダブロック２１の上部には、動弁系の部品が配置されるシリンダヘッド２２が取り付けられている。
【００３２】
シリンダヘッド２２には、吸気ポートに対して燃焼室２３を開閉する吸気バルブ３１と、排気ポートに対して燃焼室２３を開閉する排気バルブ３３とが設けられている。吸気バルブ３１上方には、これを吸気カムにより押し下げる吸気カムシャフト３２が設けられている。また排気バルブ３３上方には、これを排気カムにより押し下げる排気カムシャフト３４が設けられている。
【００３３】
潤滑装置７０は、オイルパン７１の潤滑油を潤滑油路８０によりエンジン本体２０の各潤滑部位に供給する。この潤滑油路８０の途中には、オイルパン７１から潤滑油を汲み上げてこれを吐出するオイルポンプ７２が設けられている。オイルポンプ７２により吐出された潤滑油は、潤滑油路８０を通過してエンジン１０の各部位に供給され、その一部は第１オイルコントロールバルブ７３または第２オイルコントロールバルブ７４を介してバルブタイミング可変機構４０に供給される。エンジン１０の各部位を流通した後の潤滑油及びバルブタイミング可変機構４０から排出された潤滑油は、オイルパン７１に戻される。
【００３４】
電子制御装置９０は、クランクポジションセンサ９１及びカムポジションセンサ９２等の各種センサからの信号に基づいて機関運転状態及び車両走行状態及び運転者の要求を把握し、そのうえで次に示す制御をはじめとして各種の制御を行う。すなわち、スロットルバルブにより吸気流量を調整するスロットル制御、及びインジェクタ２７の燃料噴射量を調整する噴射制御、第１オイルコントロールバルブ７３及び第２オイルコントロールバルブ７４の制御を通じて吸気バルブ３１のバルブタイミング（以下、「バルブタイミングＶＴ」）を調整するバルブタイミング制御等の各種の制御等を行う。
【００３５】
クランクポジションセンサ９１は、クランクシャフト２６の回転角度に応じた信号を出力する。カムポジションセンサ９２は、吸気カムシャフト３２の回転角度に応じた信号を出力する。
【００３６】
バルブタイミング制御においては、機関運転状態（機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＥＬ）に基づいてバルブタイミングＶＴの目標値（以下、「目標バルブタイミングＶＴＴ」）を設定し、クランクポジションセンサ９１及びカムポジションセンサ９２の出力に基づいて算出されるバルブタイミングＶＴを同目標バルブタイミングＶＴＴに一致させるべく第１オイルコントロールバルブ７３を操作する。
【００３７】
図２を参照して、バルブタイミング可変機構４０の構成について説明する。なお図２（Ａ）は、ハウジング本体４２からカバーを取り外した状態での同可変機構４０の平面構造を示す。また、吸気カムシャフト３２及びスプロケット４３の回転方向を回転方向Ｘとする。
【００３８】
図２（Ａ）に示されるように、バルブタイミング可変機構４０は、クランクシャフト２６に同期して回転するハウジングロータ４１と、吸気カムシャフト３２に同期して回転するベーンロータ４５とにより構成されている。
【００３９】
ハウジングロータ４１は、タイミングチェーンを介してクランクシャフト２６と連結されることにより同シャフト２６に同期して回転するスプロケット４３と、スプロケット４３の内側に組みつけられてスプロケット４３と一体をなす態様で回転するハウジング本体４２と、この本体４２に取り付けられるカバーとから構成されている。
【００４０】
ベーンロータ４５は、吸気カムシャフト３２の端部に固定されるとともにハウジング本体４２内の空間に配置され、同本体４２とカバーとにより形成される空間に収容される。
ハウジング本体４２には、径方向においてベーンロータ４５に向けて突出する３つの区画壁４４が設けられている。ベーンロータ４５には、ハウジング本体４２に向けて突出し、区画壁４４の間にある３つのベーン収容室をそれぞれ進角室４７及び遅角室４８に区画する３つのベーン４６が設けられている。
【００４１】
進角室４７は、１つのベーン収容室内においてベーン４６よりも吸気カムシャフト３２の回転方向Ｘの後方側に位置するものであり、潤滑装置７０によるバルブタイミング可変機構４０に対する潤滑油の供給状態に応じて容積が変化する。遅角室４８は、１つのベーン収容室内においてベーン４６よりも吸気カムシャフト３２の回転方向Ｘの前方側に位置するものであり、進角室４７と同じく潤滑装置７０によるバルブタイミング可変機構４０に対する潤滑油の供給状態に応じて容積が変化する。
【００４２】
バルブタイミング可変機構４０は、上記の構成に基づいてハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の相対的な回転位相（以下、「回転位相Ｐ」）を変更することにより、バルブタイミングＶＴを変更する。同可変機構４０によるバルブタイミングＶＴの変更は具体的には以下のように行われる。
【００４３】
進角室４７への潤滑油の供給及び遅角室４８からの潤滑油の排出により、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して進角側すなわち吸気カムシャフト３２の回転方向Ｘに回転するとき、バルブタイミングＶＴは進角側に変化する。ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して最大限進角側に回転したとき、すなわちベーンロータ４５の回転位相Ｐが最も回転方向Ｘの前方側の位相（以下、「最進角位相ＰＨ」）にあるとき、バルブタイミングＶＴは最も進角側のタイミング（以下、「最進角ＶＴｍａｘ」）に設定される。なお、最進角位相ＰＨとしては、ベーン４６が遅角室４８側の区画壁４４に突き当てられる位置、あるいはベーン４６が遅角室４８側の区画壁４４付近にある位置が設定される。
【００４４】
進角室４７からの潤滑油の排出及び遅角室４８への潤滑油の供給により、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して遅角側すなわち吸気カムシャフト３２の回転方向Ｘの後方側に回転するとき、バルブタイミングＶＴは遅角側に変化する。ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して最大限に遅角側に回転したとき、すなわちベーンロータ４５の回転位相Ｐが最も回転方向Ｘの後方側の位相（以下、「最遅角位相ＰＬ」）にあるとき、バルブタイミングＶＴは最も遅角側のタイミング（以下、「最遅角ＶＴｍｉｎ」）に設定される。なお、最遅角位相ＰＬとしては、ベーン４６が進角室４７側の区画壁４４に突き当てられる位置、あるいはベーン４６が進角室４７側の区画壁４４付近にある位置が設定される。
【００４５】
またバルブタイミング可変機構４０には、進角室４７及び遅角室４８の油圧にかかわらずハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転を固定して、バルブタイミングＶＴを最進角ＶＴｍａｘと最遅角ＶＴｍｉｎとの間にある特定のタイミング（以下、「中間角ＶＴｍｄｌ」）に固定する位相固定機構５０が設けられている。
【００４６】
この中間角ＶＴｍｄｌとしては、エンジン１０の始動に適したタイミングが設定されている。すなわち、機関始動時においてバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに設定した場合と、これよりも遅角側のタイミングに設定した場合とを比較したとき、前者の方がより高い始動性が確保されるようになる。なお以降では、中間角ＶＴｍｄｌに対応するベーンロータ４５の回転位相Ｐを「中間角位相ＰＭ」とする。
【００４７】
またバルブタイミング可変機構４０には、進角室４７及び遅角室４８の油圧にかかわらずハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転を制限して、バルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌと最遅角ＶＴｍｉｎとの間にある所定のタイミング（以下、「遅角規制角ＶＴｒｇｔＬ」）よりも遅角側に変化することを規制する位相規制機構６０が設けられている。
【００４８】
この遅角規制角ＶＴｒｇｔＬとしては、機関始動不良を抑制するために最低限必要とされる分だけ最遅角ＶＴｍｉｎよりも進角側にあるバルブタイミングまたはその付近のバルブタイミングが設定されている。すなわち、機関始動時においてバルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも進角側に維持されるときには、機関始動時にバルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも遅角側にあるときと比較して、機関始動不良が生じる頻度は十分に低減される。なお以降では、遅角規制角ＶＴｒｇｔＬに対応するベーンロータ４５の回転位相Ｐを「遅角規制角位相ＰＲＬ」とする。
【００４９】
図２（Ｂ）を参照して、位相固定機構５０の構造の詳細について説明する。なお、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿うバルブタイミング可変機構４０の断面構造を平面上に展開したものを示す。
【００５０】
位相固定機構５０は具体的には、ベーン４６に設けられた固定ピン５１と、ベーン４６に設けられて潤滑装置７０により潤滑油が供給される固定室５２と、ベーン４６に設けられて固定ピン５１を一方向に押す固定ばね５３と、ハウジングロータ４１に設けられた固定穴５４とにより構成されている。
【００５１】
固定ピン５１は、固定室５２の潤滑油の力と固定ばね５３の力との関係に基づいて、ベーン４６から突出する方向（以下、「突出方向ＺＡ」）とベーン４６に引き込まれる方向（以下、「収容方向ＺＢ」）との間で動作する。固定室５２の油圧は、固定ピン５１に対して収容方向ＺＢに作用し、固定ばね５３の力は、固定ピン５１に対して突出方向ＺＡに作用する。以降では、固定ピン５１の位置について、ベーン４６から突出して固定穴５４にはめ込まれた位置を「固定ピン５１の固定位置」とし、ベーン４６に引き込まれてベーン４６に収容された位置を「固定ピン５１の解除位置」とする。
【００５２】
固定溝５５は、固定穴５４よりも深さの小さい溝として、且つ同固定穴５４からこれよりも遅角側の所定位置までにわたり固定ピン５１の周方向の軌跡に沿う態で形成されている。すなわち、ベーンロータ４５の回転位相Ｐとの関係のもとにおいては、中間角位相ＰＭから同中間角位相ＰＭと最遅角位相ＰＬとの間にある所定の位相（以下、「遅角位相ＰＭＬ」）までにわたり形成されている。
【００５３】
潤滑装置７０により固定室５２に対して潤滑油が供給されて固定室５２が潤滑油にて満たされるとき、すなわち固定室５２に対する潤滑油の給排状態が「第２の給排状態」にあるとき、固定室５２の潤滑油による収容方向ＺＢの力を通じて、固定ピン５１に対してはこれを収容方向ＺＢに移動させようとする力が生じるようになる。そして、固定位置にある固定ピン５１に対して収容方向ＺＢの力が作用するとき、固定ピン５１が固定穴５４から離脱してベーン４６内に収容される。これにより、固定ピン５１と固定穴５４との係合によるハウジングロータ４１とベーンロータ４５との固定が解除され、ハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転が許容される。
【００５４】
一方、潤滑装置７０により固定室５２から潤滑油が排出されて固定室５２が潤滑油により満たされないとき、すなわち固定室５２に対する潤滑油の給排状態が「第１の給排状態」にあるとき、固定ばね５３による突出方向ＺＡの力が固定室５２の潤滑油による収容方向ＺＢの力を上回るようになる。これにより、固定ピン５１に対してはこれを突出方向ＺＡに移動させようとする力が生じるようになる。そして、この状態のもとで回転位相Ｐが中間角位相ＰＭにあるとき、すなわち固定ピン５１と固定穴５４との周方向の位置が一致しているとき、固定ピン５１がベーン４６から突出して固定穴５４にはめ込まれる。これにより、固定ピン５１と固定穴５４との係合を通じてハウジングロータ４１とベーンロータ４５とが互いに固定されるため、これらの相対的な回転位相は中間角位相ＰＭに保持される。
【００５５】
また、潤滑装置７０により固定室５２から潤滑油が排出されて固定室５２が潤滑油により満たされていない状態、且つベーンロータ４５の回転位相Ｐが遅角位相ＰＭＬよりも遅角側にある状態のもと、ベーンロータ４５の進角側への駆動により回転位相Ｐが遅角位相ＰＭＬに達したとき、固定ピン５１の先端部が固定溝５５内にはめ込まれる。そして、この状態もとでベーンロータ４５がさらに進角側に駆動したとき、固定ピン５１は固定溝５５上を固定穴５４に向けて移動し、ベーンロータ４５の回転位相Ｐが中間角位相ＰＭに達したときに固定ピン５１が固定穴５４にはめ込まれるようになる。
【００５６】
図２（Ｃ）を参照して、位相規制機構６０の構造の詳細について説明する。なお、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿うバルブタイミング可変機構４０の断面構造を平面上に展開したものを示す。
【００５７】
位相規制機構６０は具体的には、ベーン４６に設けられた規制ピン６１と、ベーン４６に設けられて潤滑装置７０により潤滑油が供給される規制室６２と、ベーン４６に設けられて規制ピン６１を一方向に押す規制ばね６３と、ハウジングロータ４１に設けられた遅角規制溝６４とにより構成されている。
【００５８】
規制ピン６１は、規制室６２の潤滑油の力と規制ばね６３の力との関係に基づいて、突出方向ＺＡと収容方向ＺＢとの間で動作する。規制室６２の油圧は、規制ピン６１に対して収容方向ＺＢに作用し、規制ばね６３の力は、規制ピン６１に対して突出方向ＺＡに作用する。以降では、規制ピン６１の位置について、ベーン４６から突出して遅角規制溝６４にはめ込まれた位置を「規制ピン６１の規制位置」とし、ベーン４６に引き込まれてベーン４６に収容された位置を「規制ピン６１の解除位置」とする。
【００５９】
遅角規制溝６４は、最遅角位相ＰＬに対応する位置と中間角位相ＰＭに対応する位置との間にある所定位置から最進角位相ＰＨに対応する位置までにわたり規制ピン６１の周方向の軌跡に沿う態で形成されている。すなわち、ベーンロータ４５の回転位相Ｐとの関係のもとにおいては、遅角規制角位相ＰＲＬから最進角位相ＰＨまでにわたり形成されている。
【００６０】
潤滑装置７０により規制室６２に対して潤滑油が供給されて規制室６２が潤滑油にて満たされるとき、すなわち規制室６２に対する潤滑油の給排状態が「第４の給排状態」にあるとき、規制室６２の潤滑油による収容方向ＺＢの力を通じて、規制ピン６１に対してはこれを収容方向ＺＢに移動させようとする力が生じるようになる。そして、規制ピン６１の規制位置のもとで規制ピン６１に対して収容方向ＺＢの力が作用するとき、規制ピン６１が遅角規制溝６４から離脱してベーン４６内に収容される。これにより、規制ピン６１と遅角規制溝６４との係合によるハウジングロータ４１とベーンロータ４５との固定が解除され、ハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転が許容される。
【００６１】
一方、潤滑装置７０により規制室６２から潤滑油が排出されて規制室６２が潤滑油により満たされないとき、すなわち規制室６２に対する潤滑油の給排状態が「第３の給排状態」にあるとき、規制ばね６３による突出方向ＺＡの力が規制室６２の潤滑油による収容方向ＺＢの力を上回るようになる。これにより、規制ピン６１に対してはこれを突出方向ＺＡに移動させようとする力が生じるようになる。そして、この状態のもとで回転位相Ｐが遅角規制角位相ＰＲＬにあるとき、すなわち規制ピン６１と遅角規制溝６４との周方向の位置が一致しているとき、規制ピン６１がベーン４６から突出して遅角規制溝６４にはめ込まれる。これにより、規制ピン６１と遅角規制溝６４との係合を通じてハウジングロータ４１とベーンロータ４５とが互いに規制されるため、これらの相対的な回転位相Ｐは遅角規制角位相ＰＲＬよりも進角側に規制される。
【００６２】
図３を参照して、潤滑装置７０とバルブタイミング可変機構４０との間における潤滑油の流通構造について説明する。なお同図は、これら装置の間における油路の構成を模式的に示している。
【００６３】
バルブタイミング可変機構４０には、第１オイルコントロールバルブ７３及び第２オイルコントロールバルブ７４のそれぞれにより潤滑油の供給及び排出の状態が切り替えられる４種類の油圧室、すなわち複数の進角室４７及び複数の遅角室４８及び固定室５２及び規制室６２が設けられている。
【００６４】
潤滑装置７０は、潤滑油を貯留するオイルパン７１と、オイルパン７１の潤滑油を汲み上げて吐出するオイルポンプ７２と、潤滑油の流路を切り替える各オイルコントロールバルブ７３，７４と、バルブタイミング可変機構４０及びエンジン本体２０に潤滑油を供給する潤滑油路８０とを含めて構成されている。
【００６５】
潤滑油路８０は、第１供給油路８１及び第１排出油路８２及び第２供給油路８３及び第２排出油路８４及び進角室油路８５及び遅角室油路８６及び固定室油路８７及び規制室油路８８により構成されている。第１供給油路８１及び第２供給油路８３は、オイルポンプ７２から各オイルコントロールバルブ７３，７４のそれぞれに潤滑油を供給する。第１排出油路８２及び第２排出油路８４は、各オイルコントロールバルブ７３，７４からオイルパン７１に潤滑油を還流する。進角室油路８５は、第１オイルコントロールバルブ７３と各進角室４７との間で潤滑油を流通する。遅角室油路８６は、第１オイルコントロールバルブ７３と各遅角室４８との間で潤滑油を流通する。固定室油路８７は、第１オイルコントロールバルブ７３と固定室５２との間で潤滑油を流通する。規制室油路８８は、第２オイルコントロールバルブ７４と規制室６２との間で潤滑油を流通する。
【００６６】
進角室油路８５及び遅角室油路８６及び固定室油路８７はそれぞれ、第１オイルコントロールバルブ７３と進角室４７及び遅角室４８及び固定室５２のそれぞれとを直接的に接続している。また、規制室油路８８は、第２オイルコントロールバルブ７４と規制室とを直接的に接続している。すなわち、第１オイルコントロールバルブ７３及び第２オイルコントロールバルブ７４はそれぞれ独立して対応する油圧室についての潤滑油の給排状態を制御する弁として構成されている。
【００６７】
第１オイルコントロールバルブ７３は、スリーブ７３Ａに対するスプール７３Ｂの位置（以下、「スプール７３Ｂの制御位置」）を制御位置Ａ１〜制御位置Ａ４のいずれかに変更することにより自身の動作モードを動作モードＡ１〜動作モードＡ４のうちの対応するものに設定し、これにより第１供給油路８１及び第１排出油路８２と進角室油路８５及び遅角室油路８６及び固定室油路８７との接続状態を切り替える。なおスプール７３Ｂの制御位置は、スプール７３Ｂがスリーブ７３Ａに対して一方から他方に向けて移動することにともない、制御位置Ａ４及び制御位置Ａ１〜制御位置Ａ３の順に変更される。以下の（Ａ）〜（Ｄ）に、各制御モードにおいてのバルブタイミング可変機構４０の動作を示す。
【００６８】
（Ａ）スプール７３Ｂの制御位置が制御位置Ａ１にあるとき、第１オイルコントロールバルブ７３の動作モードは動作モードＡ１に設定される。このとき、進角室油路８５と第１供給油路８１とが接続され、且つ遅角室油路８６と第１排出油路８２とが接続され、且つ固定室油路８７と第１供給油路８１とが接続される。これにより、オイルポンプ７２からの潤滑油が第１供給油路８１及び進角室油路８５の順に流通して進角室４７に供給される。また、遅角室４８の潤滑油が遅角室油路８６及び第１排出油路８２の順に流通してオイルパン７１に還流される。また、オイルポンプ７２からの潤滑油が第１供給油路８１及び固定室油路８７の順に流通して固定室５２に供給される。
【００６９】
そしてこの動作モードＡ１においては、バルブタイミング可変機構４０の駆動状態がベーンロータ４５の回転位相Ｐを進角側に変更しようとする状態に維持され、且つ固定ピン５１が解除位置に保持されるため、バルブタイミングＶＴは進角される。
【００７０】
（Ｂ）スプール７３Ｂの制御位置が制御位置Ａ２にあるとき、第１オイルコントロールバルブ７３の動作モードは動作モードＡ２に設定される。このとき、進角室油路８５と第１供給油路８１及び第１排出油路８２との間が遮断され、且つ遅角室油路８６と第１供給油路８１及び第１排出油路８２との間が遮断され、且つ固定室油路８７と第１供給油路８１とが接続される。これにより、オイルポンプ７２から第１オイルコントロールバルブ７３を介しての進角室４７への潤滑油の流れ、及び進角室４７から第１オイルコントロールバルブ７３を介してのオイルパン７１への潤滑油の流れはいずれも遮断される。また、オイルポンプ７２から第１オイルコントロールバルブ７３を介しての遅角室４８への潤滑油の流れ、及び遅角室４８から第１オイルコントロールバルブ７３を介してのオイルパン７１への潤滑油の流れはいずれも遮断される。一方、固定室５２については、オイルポンプ７２からの潤滑油が第１供給油路８１及び固定室油路８７の順に流通して供給される。
【００７１】
そしてこの動作モードＡ２においては、バルブタイミング可変機構４０の駆動状態がベーンロータ４５の回転位相Ｐを保持する状態に維持され、且つ固定ピン５１が解除位置に保持されるため、バルブタイミングＶＴは一定のタイミングに保持される。
【００７２】
（Ｃ）スプール７３Ｂの制御位置が制御位置Ａ３にあるとき、第１オイルコントロールバルブ７３の動作モードは動作モードＡ３に設定される。このとき、進角室油路８５と第１排出油路８２とが接続され、且つ遅角室油路８６と第１供給油路８１とが接続され、且つ固定室油路８７と第１供給油路８１とが接続される。これにより、進角室４７の潤滑油が進角室油路８５及び第１排出油路８２の順に流通してオイルパンに還流される。また、オイルポンプ７２からの潤滑油が第１供給油路８１及び遅角室油路８６の順に流通して遅角室４８に供給される。また、オイルポンプ７２からの潤滑油が第１供給油路８１及び固定室油路８７の順に流通して固定室５２に供給される。
【００７３】
そしてこの動作モードＡ３においては、バルブタイミング可変機構４０の駆動状態がベーンロータ４５の回転位相Ｐを遅角側に変更しようとする状態に維持され、且つ固定ピン５１が解除位置に保持されるため、バルブタイミングＶＴは遅角される。
【００７４】
（Ｄ）スプール７３Ｂの制御位置が制御位置Ａ４にあるとき、第１オイルコントロールバルブ７３の動作モードは動作モードＡ４に設定される。このとき、進角室油路８５と第１供給油路８１とが接続され、且つ遅角室油路８６と第１排出油路８２とが接続され、且つ固定室油路８７と第１排出油路８２とが接続される。これにより、オイルポンプ７２からの潤滑油が第１供給油路８１及び進角室油路８５の順に流通して進角室４７に供給される。また、遅角室４８の潤滑油が遅角室油路８６及び第１排出油路８２の順に流通してオイルパン７１に還流される。また、固定室５２の潤滑油が固定室油路８７及び第１排出油路８２の順に流通してオイルパン７１に還流される。
【００７５】
そしてこの動作モードＡ４においては、バルブタイミング可変機構４０の駆動状態がベーンロータ４５の回転位相Ｐを進角側に変更しようとする状態に維持され、且つ固定ピン５１が固定位置に保持されるため、ベーンロータ４５の回転位相Ｐが中間角位相ＰＭに達したときにバルブタイミングＶＴは中間角ＶＴｍｄｌに固定される。
【００７６】
第２オイルコントロールバルブ７４は、スリーブ７４Ａに対するスプール７４Ｂの位置（以下、「スプール７４Ｂの制御位置」）を制御位置Ｂ１及び制御位置Ｂ２のいずれかに変更することにより自身の動作モードを動作モードＢ１及び動作モードＢ２のうちの対応するものに設定し、これにより第２供給油路８３及び第２排出油路と規制室油路８８との接続状態を切り替える。なおスプール７４Ｂの制御位置は、スプール７４Ｂがスリーブ７４Ａに対して一方から他方に向けて移動することにともない、制御位置Ｂ１及び制御位置Ｂ２の順に変更される。以下の（Ａ）及び（Ｂ）に、各制御モードにおいてのバルブタイミング可変機構４０の動作を示す。
【００７７】
（Ａ）スプール７４Ｂの制御位置が制御位置Ｂ１にあるとき、第２オイルコントロールバルブ７４の動作モードは動作モードＢ１に設定される。このとき、規制室油路８８と第２供給油路８３とが接続される。これにより、オイルポンプ７２からの潤滑油が第２供給油路８３及び規制室油路８８の順に流通して規制室６２に供給される。そしてこの動作モードＢ１においては、位相規制機構６０の規制ピン６１が解除位置に保持されるため、同機構６０を通じてバルブタイミングＶＴの変更範囲が縮小されることはない。
【００７８】
（Ｂ）スプール７４Ｂの制御位置が制御位置Ｂ２にあるとき、第２オイルコントロールバルブ７４の動作モードは動作モードＢ２に設定される。このとき、規制室油路８８と第２排出油路８４とが接続される。これにより、規制室６２の潤滑油が規制室油路８８及び第２排出油路８４の順に流通してオイルパン７１に還流される。そしてこの動作モードＢ２においては、ベーンロータ４５の回転位相Ｐが遅角規制角位相ＰＲＬよりも進角側にあるときに位相規制機構６０の規制ピン６１が規制位置に保持されるため、同機構６０を通じてバルブタイミングＶＴの変更範囲が縮小される。
【００７９】
図４及び図５を参照して、バルブタイミング可変機構４０の制御態様について説明する。なお図４及び図５においては、位相固定機構５０と位相規制機構６０との関係を容易に把握できるようにするため、便宜上、図２に示される断面構造とは異なるかたちでバルブタイミング可変機構４０の構造を模式化している。
【００８０】
バルブタイミング制御において、バルブタイミングＶＴが最進角ＶＴｍａｘから最遅角ＶＴｍｉｎまでの間で変更されるとき、すなわちベーンロータ４５の回転位相Ｐが図４（Ａ）に示される最進角位相ＰＨから図４（Ｂ）に示される最遅角位相ＰＬまでの間にて変更されるとき、固定ピン５１は解除位置に維持される。
【００８１】
バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌにあるとき、すなわちベーンロータ４５の回転位相Ｐが中間角位相ＰＭにあるときであっても、固定室５２への潤滑油の供給にともない固定ピン５１がベーン４６内に収容されている限りは、図４（Ｃ）に示されるように、回転位相Ｐが中間角位相ＰＭに固定されることはない。そして、固定室５２からの潤滑油の排出にともない固定ピン５１に対して突出方向ＺＡの力が付与されるときには、図５（Ａ）に示されるように、固定ばね５３の力により固定ピン５１がベーン４６から突出して固定穴５４にはめ込まれ、これによりベーンロータ４５が中間角位相ＰＭに保持される。
【００８２】
一方、バルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬにあるとき、すなわちベーンロータ４５の回転位相Ｐが遅角規制角位相ＰＲＬにあるときであっても、規制室６２への潤滑油の供給にともない規制ピン６１がベーン４６内に収容されている限りは、図５（Ｂ）に示されるように、ベーンロータ４５の遅角規制角位相ＰＲＬよりも遅角側への回転が規制されることはない。そして、規制室６２からの潤滑油の排出にともない規制ピン６１に対して突出方向ＺＡの力が付与されるときには、図５（Ｃ）に示されるように、規制ばね６３の力により規制ピン６１がベーン４６から突出して遅角規制溝６４にはめ込まれ、これによりベーンロータ４５の遅角規制角位相ＰＲＬよりも遅角側への回転が規制される。
【００８３】
このように、規制ピン６１が遅角規制溝６４の遅角側の端に接触しているときには、ベーンロータ４５のそれ以上の遅角側への回転が規制される。すなわち、ベーンロータ４５の回転位相Ｐは中間角位相ＰＭよりも所定量だけ遅角側の遅角規制角位相ＰＲＬに維持される（図５（Ｃ））。そして、遅角規制角位相ＰＲＬと中間角位相ＰＭとの差である上記所定量は、ベーンロータ４５の回転位相Ｐが遅角規制角位相ＰＲＬにある状態のもとでバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定する要求が設定されたときに、同要求に速やかに応じることのできる大きさに設定される。
【００８４】
図６を参照して、機関始動時においての位相固定機構５０によるバルブタイミングＶＴの中間角ＶＴｍｄｌへの固定態様について説明する。
バルブタイミング可変機構４０の制御を通じて良好な機関始動性を確保するためには、エンジン１０の始動動作が開始された時点においてバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌにすでに保持されていることが要求される。そこで当該エンジン１０では、機関運転中にイグニッションスイッチの切替操作にともなう機関停止要求が生じたとき、次回の機関始動に備えて位相固定機構５０によるバルブタイミングＶＴの固定を行うようにしている。すなわち、機関停止要求に基づいてエンジン１０の運転を停止する前に位相固定機構５０によりバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定し、その後に機関停止要求に基づいてエンジン１０の運転を停止（以下、「機関通常停止」）するようにしている。一方、イグニッションスイッチの切替操作に基づくことのないエンジン１０の運転停止（以下、「機関異常停止」）が生じたときには、上述した機関通常停止前のバルブタイミングＶＴの固定が行われないため、次回の機関始動時における始動性の低下が問題となる。
【００８５】
この点、当該バルブタイミング可変機構４０の位相固定機構５０によれば、機関異常停止後の機関始動時において次のようにバルブタイミングＶＴの中間角ＶＴｍｄｌへの固定が行われるようになる。
【００８６】
ここで図６（Ａ）に示されるように、機関異常停止にともないベーンロータ４５の回転位相Ｐが中間角位相ＰＭよりも遅角側にある状態のもと、エンジン１０の始動動作が開始された状況を想定する。この場合、吸気カムシャフト３２のトルクの変動が生じることにともなうベーンロータ４５の進角駆動により固定ピン５１が固定溝５５と対応するところにまで移動したとき、ベーン４６から固定ピン５１が突出してその先端部が固定溝５５に挿入するようになる。すなわち、ベーンロータ４５の回転位相Ｐが図６（Ａ）に示される回転位相から図６（Ｂ）に示される回転位相に変化したことにともない、固定ピン５１の先端部が固定溝５５の底面に突き当てられる。
【００８７】
そして、固定ピン５１の先端部が固定溝５５内にある状態のもと、ベーンロータ４５が引き続き進角側に駆動することにともない固定ピン５１も固定溝５５上を進角側に移動する。
【００８８】
図６（Ｃ）に示されるように、ベーンロータ４５の回転位相Ｐが中間角位相ＰＭに達したとき、固定ピン５１の側面が固定穴５４をなす壁面に突き当てられ、固定ピン５１がベーン４６から最大限に突出して固定穴５４にはめ込まれるようになる。
【００８９】
このようにバルブタイミング可変機構４０は、吸気カムシャフト３２のトルクの変動が生じることにより、バルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定する機構（以下、「自立固定機構」）を備えているため、機関異常停止時においてもバルブタイミングＶＴを速やかに中間角ＶＴｍｄｌに固定するようにしている。
【００９０】
ところで、機関通常停止時にバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定されることにより、そうしたバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定されないものと比較して機関停止までの期間が長くなることが懸念される。
【００９１】
そこで、機関運転中（主にアイドル運転時）においてもバルブタイミングＶＴの固定を行うことにより、機関通常停止時のバルブタイミングＶＴの固定に起因して機関停止までの期間が長くなる頻度を低減することが考えられる。しかし、例えばアイドル運転時に固定ピン５１を固定位置に移動させることによりバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定するようにした場合、同固定の後に通常の機関運転状態に復帰する要求が生じ、これにともないバルブタイミングＶＴを変更する要求が併せて生じたときには、まずはバルブタイミングＶＴの固定を解除すること、すなわち固定ピン５１を解除位置に移動させることが必要となる。このため、バルブタイミングＶＴの変更要求に対する応答性の低下をまねくようになる。
【００９２】
そこで、本実施形態のバルブタイミング制御においては、アイドル運転時には、位相固定機構５０の固定ピン５１を解除位置に維持するとともに、位相規制機構６０の規制ピン６１についてはこれを規制位置に維持するようにしている。
【００９３】
図７を参照して、上述したアイドル運転時における固定ピン５１及び規制ピン６１の変更態様について説明する。
図７（Ａ）に示されるように、機関運転状態をアイドル運転状態に変更する旨の要求（以下、「アイドル運転要求」）、及びバルブタイミングＶＴの遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも遅角側への変更を規制する要求（以下、「規制要求」）がある場合において、バルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも遅角側にあるとき、規制要求に基づいてベーンロータ４５が進角側に駆動されるとともに位相規制機構６０の規制室６２の油圧が解除される。そして、このベーンロータ４５の駆動により規制ピン６１が遅角規制溝６４と対応するところにまで移動したとき、図７（Ｂ）に示されるように、ベーン４６から規制ピン６１が突出してその先端部が遅角規制溝６４に挿入される。
【００９４】
この状態のもと、機関運転状態を通常の運転状態に変更する旨の要求が生じたとき、図７（Ｃ）に示されるように、位相規制機構６０の規制室６２に油圧が供給されることにより規制ピン６１が解除位置に戻される。一方、機関通常停止にともないバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定する旨の要求（以下、「固定要求」）が生じたときには、図７（Ｄ）に示されるように、同固定要求に基づいてベーンロータ４５が進角側に駆動されるとともに位相固定機構５０の固定室５２の油圧が解除される。そして、このベーンロータ４５の駆動により固定ピン５１が固定穴５４と対応するところにまで移動したとき、ベーン４６から固定ピン５１が突出してその先端部が固定穴５４に挿入される。
【００９５】
図８及び図９を参照して、このようなアイドル運転時におけるベーンロータ４５の回転位相Ｐを規制するための処理手順を定めた「位相規制処理」について、その詳細を説明する。なお同処理は、エンジン１０の運転中において電子制御装置９０により実行されるものであり、一旦終了のステップに到達した後には再びステップＳ１１０から以降の各処理が繰り返し行われる。また、同図においては第１オイルコントロールバルブ７３を「第１ＯＣＶ」として、また第２オイルコントロールバルブ７４を「第２ＯＣＶ」として表記している。
【００９６】
当該処理では、ステップＳ１１０にて位相規制条件が成立している旨、すなわちアイドル運転要求が生じている旨判定し、且つステップ１２０にてそのときのバルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも遅角側にある旨判定したとき、ステップＳ１３０にて第１オイルコントロールバルブ７３の動作モードを動作モードＡ１に設定し、第２オイルコントロールバルブ７４の動作モードを動作モードＢ２に設定する。すなわち、バルブタイミングＶＴを進角する指令及び固定ピン５１を解除位置に移動させる指令が第１オイルコントロールバルブ７３に送信されるとともに、規制ピン６１を規制位置に移動させる指令が第２オイルコントロールバルブ７４に送信される。
【００９７】
一方、ステップＳ１２０にてそのときのバルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも進角側または遅角規制角ＶＴｒｇｔＬにある旨判定したときは、ステップＳ１４０にて第１オイルコントロールバルブ７３の動作モードを動作モードＡ３に設定し、第２オイルコントロールバルブ７４の動作モードを動作モードＢ２に設定する。すなわち、バルブタイミングＶＴを遅角する指令及び固定ピン５１を解除位置に移動させる指令が第１オイルコントロールバルブ７３に送信されるとともに、規制ピン６１を規制位置に移動させる指令が第２オイルコントロールバルブ７４に送信される。
【００９８】
ステップＳ１３０及びステップＳ１４０の処理によりバルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬに向けて移動している状態のもと、ステップＳ１５０においてバルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬに達した旨判定したとき、ステップＳ１６０にて第１オイルコントロールバルブ７３の動作モードを動作モードＡ３に設定し、第２オイルコントロールバルブ７４の動作モードを動作モードＢ２に設定する。また、各オイルコントロールバルブ７３，７４についてすでにこれら動作モードが設定されているときにはこれを維持する。すなわち、バルブタイミングＶＴを遅角する指令及び固定ピン５１を解除位置に移動させる指令が第１オイルコントロールバルブ７３に送信されるとともに、規制ピン６１を規制位置に移動させる指令が第２オイルコントロールバルブ７４に送信される。
【００９９】
次に、ステップＳ１７０にてバルブタイミングＶＴの変更要求がある旨判定したとき、ステップＳ１８０にて第２オイルコントロールバルブ７４の動作モードを動作モードＢ１に設定する。すなわち、規制ピン６１を解除位置に移動させる指令が第２オイルコントロールバルブ７４に送信される。
【０１００】
次に、ステップＳ１９０にて機関停止要求がある旨判定したとき、すなわち固定要求がある旨判定したとき、ステップＳ２００にて第１オイルコントロールバルブ７３の動作モードを動作モードＡ４に設定し、第２オイルコントロールバルブ７４の動作モードを動作モードＢ２に設定する。すなわち、バルブタイミングＶＴを進角する指令及び固定ピン５１を固定位置に移動させる指令が第１オイルコントロールバルブ７３に送信されるとともに、規制ピン６１を規制位置に移動させる指令が第２オイルコントロールバルブ７４に送信される。
【０１０１】
そして、ステップＳ２００の処理に基づいてステップＳ２１０にて固定ピン５１が固定穴５４にはめ込まれた旨判定したとき、ステップＳ２２０にて機関運転を停止する。固定ピン５１が固定穴５４にはめこまれたか否かについては、例えば各センサ９１，９２の出力に基づいて算出されるバルブタイミングＶＴが一定期間にわたり継続して一定値を示していることにより確認することができる。なお、当該位相規制処理において、ステップＳ１１０またはＳ１５０の判定処理により否定判定をしたときには、所定の制御周期が経過した後に再び同判定処理を行う。また、ステップＳ１９０の判定処理により否定判定をしたときには、所定の制御周期が経過した後に再びステップＳ１７０移行の処理を行う。
【０１０２】
図１０を参照して、「位相規制処理」の実行態様の一例について説明する。
時刻ｔ１において、機関運転要求が機関始動要求からアイドル運転要求に変化したとすると、このとき、固定要求が解除されることに基づいて位相固定機構５０が解除位置に維持されるとともに、規制要求が設定されたことに基づいて位相規制機構６０が規制位置に維持される。これにより、バルブタイミングＶＴの変更範囲が縮小される。
【０１０３】
時刻ｔ２において、機関運転要求がアイドル運転要求から通常運転要求に変化したとすると、このとき、規制要求が解除されることに基づいて位相規制機構６０が解除位置に維持される。これにより、バルブタイミングＶＴの変更範囲の縮小が解除される。
【０１０４】
時刻ｔ３において、機関運転要求が通常運転要求からアイドル運転要求に変化したとすると、このとき、規制要求が設定されることに基づいて位相規制機構６０が規制位置に維持される。これにより、バルブタイミングＶＴの変更範囲が再び縮小される。
【０１０５】
時刻ｔ４において、機関運転要求がアイドル運転要求から機関停止要求に変化したとすると、このとき、固定要求が設定されることに基づいて位相固定機構５０が固定位置に維持される。すなわち、バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定される。
【０１０６】
以上にて説明した本実施形態によれば以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、アイドル運転要求があるときに固定ピン５１によるバルブタイミングＶＴの中間角ＶＴｍｄｌへの固定を行わないようにしているため、アイドル運転時にバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌ以外に変更する旨の要求が生じたとき、固定ピン５１を解除位置に移動させる動作が必要とされない。これにより、アイドル運転時の固定ピン５１によるバルブタイミングＶＴの固定に起因して、バルブタイミングＶＴの変更要求に対する応答性の低下が生じることを抑制することができるようになる。
【０１０７】
（２）本実施形態では、アイドル運転要求があるときに規制ピン６１によるバルブタイミングＶＴの遅角規制角ＶＴｒｇｔＬにおける規制が行なわれることにより、アイドル運転時にバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに対して遅角側に乖離する量は、規制ピン６１によるバルブタイミングＶＴの規制が行われない場合よりも小さくなる。すなわち、規制ピン６１によるバルブタイミングＶＴの規制として、中間角ＶＴｍｄｌよりも遅角側へのバルブタイミングＶＴの変化が規制されるときには、上記遅角側に乖離する量は実質的には「０」となり、また、遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも遅角側へのバルブタイミングＶＴの変化が規制されるときには、上記遅角側に乖離する量は最大でも遅角規制角ＶＴｒｇｔＬと中間角ＶＴｍｄｌとの差に応じたものとなる。これに対して規制ピン６１による規制が行われない場合には、上記遅角側に乖離する量は最大で最遅角ＶＴｍｉｎと中間角ＶＴｍｄｌとの差に応じたものとなる。これにより、アイドル運転時のもとで機関停止要求が生じたとき、固定ピン５１によりバルブタイミングＶＴを固定するにあたりバルブタイミングＶＴをそのときの値から中間角ＶＴｍｄｌまで変更する量は、規制が行われないときよりも小さくなる。従って、機関停止時のバルブタイミングＶＴの固定動作にともない機関停止までの期間が長くなる頻度を低減することができるようになる。
【０１０８】
（３）本実施形態では、アイドル運転要求がない機関運転状態において、規制ピン６１が解除位置に変更されるようになる。これにより、バルブタイミングＶＴの変更範囲が最進角ＶＴｍａｘから最遅角ＶＴｍｉｎまでに拡大されるため、バルブタイミングＶＴの変更要求が生じたときに柔軟に対応することができるようになる。
【０１０９】
（４）本実施形態では、次回の機関始動時にはバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定された状態にあるようにしている。これにより、機関始動時にバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌよりも遅角側となることに起因して始動性の低下が生じることを抑制することができるようになる。
【０１１０】
（５）本実施形態では、その後に機関停止される可能性の高いアイドル運転状態のときに規制ピン６１が規制位置に維持されることによる規制が行われるようにしている。これにより、機関停止時に固定ピン５１によりバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定されることにともない機関停止までの期間が長くなる頻度をより好適に低減することができるようになる。
【０１１１】
（６）本実施形態では、アイドル運転状態においてバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに保持されるようにしている。これにより、その後に機関停止が行われるときには固定ピン５１によるバルブタイミングＶＴの固定をより速やかに完了させることができるようになる。
【０１１２】
（７）機関異常停止が生じたときには、バルブタイミング制御を通じての位相固定機構５０によるバルブタイミングＶＴの固定が行われないため、次回の機関始動時における始動性の低下が懸念される。一方、バルブタイミング可変機構４０にはカムシャフト３２のトルク変動を利用して位相固定機構によるバルブタイミングの固定を行う機能（自立固定機能）も設けられているため、上記のように機関異常停止が生じたとしても次回の機関始動時に同機能によるバルブタイミングの固定が行われたときには始動性の低下は抑制されるようになる。とはいえ、機関始動態様によっては自立固定機構によるバルブタイミングの固定が行われないこともあるため、自立固定機構を備えていても機関異常停止が生じた後の始動性の低下は依然として懸念される。
【０１１３】
この点、本実施形態では位相規制機構６０を設けるようにしているため、バルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも進角側にある状態のもとで機関異常停止が生じたときには、位相規制機構６０による位相規制が有効になるため、機関始動時にバルブタイミングＶＴの固定が行われなくとも、少なくとも遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも遅角側に変化することは抑制される。従って、機関異常停止にともない次回の機関始動性が過度に低下した状態が生じる頻度を低減することができるようになる。すなわち、機関運転中に位相規制条件が成立するときには位相規制機構６０による位相規制が行われるため、この状態のもと機関非常停止が生じたことにより位相固定機構５０による位相固定が行われなかったとしても、次回の機関始動時にバルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも遅角側に変化することは抑制されるようになる。従って、機関運転中に位相固定機構５０によりバルブタイミングＶＴの固定をしなくとも、機関非常停止が生じた後の機関始動時にバルブタイミングＶＴの遅角に起因して機関始動性の低下が生じることを抑制することができるようになる。
【０１１４】
（第２実施形態）
図８及び図９及び図１１及び図１２を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。以下では、先の第１実施形態との相違点を中心に説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符合を付してその説明を省略する。
【０１１５】
第１実施形態では、バルブタイミング可変機構４０の位相規制機構６０として、バルブタイミングＶＴが遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも遅角側に変化することを規制するものを備えるようにしている。
【０１１６】
これに対して本実施形態では、バルブタイミング可変機構４０の位相規制機構６０として、バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌよりも進角側にある進角規制角ＶＴｒｇｔＨについて、これよりも進角側に変化することを規制するものを備えるようにしている。なお、上記進角規制角ＶＴｒｇｔＨに対応するベーンロータ４５の回転位相Ｐを進角規制角位相ＰＲＨとしたとき、この進角規制角位相ＰＲＨと中間角位相ＰＭとの差である所定量は、第１実施形態と同様に、ベーンロータ４５の回転位相Ｐが進角規制角位相ＰＲＨにある状態のもとでバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定する要求が設定されたときに、同要求に速やかに応じることのできる大きさに設定される。
【０１１７】
また本実施形態では、こうしたバルブタイミング可変機構４０についての構成の変更にともない、第１オイルコントロールバルブ７３に代わる第３オイルコントロールバルブ７５を備えるようにしている。
【０１１８】
第３オイルコントロールバルブ７５は、スリーブ７５Ａに対するスプール７５Ｂの位置（以下、「スプール７５Ｂの制御位置」）を制御位置Ａ１〜制御位置Ａ３及び制御位置Ａ５のいずれかに変更することにより自身の動作モードを動作モードＡ１〜動作モードＡ３および動作モードＡ５のうちの対応するものに設定し、これにより第１供給油路８１及び第１排出油路８２と進角室油路８５及び遅角室油路８６及び固定室油路８７との接続状態を切り替える。なおスプール７５Ｂの制御位置は、スプール７５Ｂがスリーブ７５Ａに対して一方から他方に向けて移動することにともない、制御位置Ａ１〜制御位置Ａ３及び制御位置Ａ５の順に変更される。以下、第１オイルコントロールバルブ７３との相違点である動作モードＡ５の内容について説明し、同バルブ７３と共通する動作モードＡ１〜Ａ３についてはその説明を割愛する。
【０１１９】
スプール７５Ｂの制御位置が制御位置Ａ５にあるとき、第３オイルコントロールバルブ７５の動作モードは動作モードＡ５に設定される。このとき、進角室油路８５と第１排出油路８２とが接続され、且つ遅角室油路８６と第１供給油路８１とが接続され、且つ固定室油路８７と第１排出油路８２とが接続される。これにより、進角室４７の潤滑油が進角室油路８５及び第１排出油路８２の順に流通してオイルパン７１に還流される。また、オイルポンプ７２からの潤滑油が第１供給油路８１及び遅角室油路８６の順に流通して遅角室４８に供給される。また、固定室５２の潤滑油が固定室油路８７及び第２排出油路８４の順に流通してオイルパン７１に還流される。
【０１２０】
そしてこの動作モードＡ５においては、バルブタイミング可変機構４０の駆動状態がベーンロータ４５の回転位相Ｐを遅角側に変更しようとする状態に維持され、且つ固定ピン５１が固定位置に保持されるため、ベーンロータ４５の回転位相Ｐが中間角位相ＰＭに達したときには、バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定される。
【０１２１】
図１１を参照して、上述した進角規制溝６５及び第３オイルコントロールバルブ７５を備えた可変動弁装置におけるアイドル運転時の位相規制態様について説明する。
バルブタイミングＶＴが進角規制角ＶＴｒｇｔＨにあるとき、すなわちベーンロータ４５の回転位相Ｐが進角規制角位相ＰＲＨにあるときであっても、規制室６２への潤滑油の供給にともない規制ピン６１がベーン４６内に収容されている限りは、図１１（Ａ）に示されるように、回転位相Ｐが進角規制角位相ＰＲＨに固定されることはない。そして、規制室６２からの潤滑油の排出にともない規制ピン６１に対して突出方向ＺＡの力が付与されるときには、図１１（Ｂ）に示されるように、規制ばね６３の力により規制ピン６１がベーン４６から突出して進角規制溝６５にはめ込まれ、これによりベーンロータ４５が進角規制角位相ＰＲＨに保持される。
【０１２２】
図１２を参照して、アイドル運転時における固定ピン５１及び規制ピン６１の変更態様について説明する。
図１２（Ａ）に示されるように、アイドル運転要求及び規制要求がある場合において、バルブタイミングＶＴが進角規制角ＶＴｒｇｔＨよりも進角側にあるとき、規制要求に基づいてベーンロータ４５が遅角側に駆動されるとともに位相規制機構６０の規制室６２の油圧が解除される。そして、このベーンロータ４５の駆動により規制ピン６１が進角規制溝６５と対応するところにまで移動したとき、図１２（Ｂ）に示されるように、ベーン４６から規制ピン６１が突出してその先端部が進角規制溝６５に挿入される。
【０１２３】
この状態のもと、機関運転状態を通常の運転状態に変更する旨の要求が生じたとき、図１２（Ｃ）に示されるように、位相規制機構６０の規制室６２に油圧が供給されることにより規制ピン６１が解除位置に戻される。一方、固定要求が生じたときには、図１２（Ｄ）に示されるように、同固定要求に基づいてベーンロータ４５が遅角側に駆動されるとともに位相固定機構５０の固定室５２の油圧が解除される。そして、このベーンロータ４５の駆動により固定ピン５１が固定穴５４と対応するところにまで移動したとき、ベーン４６から固定ピン５１が突出してその先端部が固定穴５４に挿入される。
【０１２４】
図８及び図９を参照して、本実施形態の「位相規制処理」に関する先の第１実施形態からの変更点について説明する。なお、以下で説明するところを除いては第１実施形態に準じた処理が行われる。
【０１２５】
当該処理では、ステップＳ１１０にて位相規制条件が成立している旨、すなわちアイドル運転要求が生じている旨判定し、且つステップ１２０にてそのときのバルブタイミングＶＴが進角規制角ＶＴｒｇｔＨよりも進角側にある旨判定したとき、ステップＳ１３０にて第３オイルコントロールバルブ７５の動作モードを動作モードＡ３に設定し、第２オイルコントロールバルブ７４の動作モードを動作モードＢ２に設定する。すなわち、バルブタイミングＶＴを遅角する指令及び固定ピン５１を解除位置に移動させる指令が第３オイルコントロールバルブ７５に送信されるとともに、規制ピン６１を規制位置に移動させる指令が第２オイルコントロールバルブ７４に送信される。
【０１２６】
一方、バルブタイミングＶＴが進角規制角ＶＴｒｇｔＨよりも遅角側または進角規制角ＶＴｒｇｔＨにある旨判定したときは、ステップＳ１４０にて第３オイルコントロールバルブ７５の動作モードを動作モードＡ１に設定し、第２オイルコントロールバルブ７４の動作モードを動作モードＢ２に設定する。すなわち、バルブタイミングＶＴを進角する指令及び固定ピン５１を解除位置に移動させる指令が第３オイルコントロールバルブ７５に送信されるとともに、規制ピン６１を規制位置に移動させる指令が第２オイルコントロールバルブ７４に送信される。
【０１２７】
ステップＳ１３０及びステップＳ１４０の処理によりバルブタイミングＶＴが進角規制角ＶＴｒｇｔＨに向けて移動している状態のもと、ステップＳ１５０においてバルブタイミングＶＴが進角規制角ＶＴｒｇｔＨに達した旨判定したとき、ステップＳ１６０の処理にて第３オイルコントロールバルブ７５の動作モードを動作モードＡ１に設定し、第２オイルコントロールバルブ７４の動作モードを動作モードＢ２に設定する。また、各オイルコントロールバルブ７５，７４についてすでにこれら動作モードが設定されているときにはこれを維持する。すなわち、バルブタイミングＶＴを進角する指令及び固定ピン５１を解除位置に移動させる指令が第３オイルコントロールバルブ７５に送信されるとともに、規制ピン６１を規制位置に移動させる指令が第２オイルコントロールバルブ７４に送信される。
【０１２８】
次に、ステップＳ１９０にて機関停止要求がある旨判定したとき、すなわち固定要求がある旨判定したとき、ステップＳ２００にて第３オイルコントロールバルブ７５の動作モードを動作モードＡ５に設定し、第２オイルコントロールバルブ７４の動作モードを動作モードＢ２に設定する。すなわち、バルブタイミングＶＴを遅角する指令及び固定ピン５１を固定位置に移動させる指令が第３オイルコントロールバルブ７５に送信されるとともに、規制ピン６１を規制位置に移動させる指令が第２オイルコントロールバルブ７４に送信される。なお、本実施形態によっても先の第１実施形態による前記（１）〜（３）及び（５）及び（６）の効果を奏することはできる。
【０１２９】
（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記各実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示すように変更することもできる。また以下の各変形例は、上記各実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
【０１３０】
・上記第１実施形態では、ベーンロータ４５の遅角規制角位相ＰＲＬを中間角位相ＰＭよりも所定量だけ遅角側に設定するようにしたが、遅角規制角位相ＰＲＬを中間角位相ＰＭと同じところに設定することもできる。要するに位相規制機構６０としては、バルブタイミングＶＴの変更範囲を最進角ＶＴｍａｘから最遅角ＶＴｍｉｎまでの範囲よりも小さい範囲に規制する位相規制を行うものであれば、その範囲内において構成を適宜変更することができる。なお、遅角規制角位相ＰＲＬを中間角位相ＰＭと同じところに設定した場合には、規制ピン６１と遅角規制溝６４の遅角側壁面との接触によりベーンロータ４５の回転位相Ｐについて遅角規制角位相ＰＲＬよりも遅角側への変更が規制された状態のもと、位相固定機構５０によりバルブタイミングＶＴを固定する要求が設定されたとき、バルブタイミングＶＴがすでに中間角ＶＴｍｄｌに保持された状態にあるため、同要求に基づいてバルブタイミングＶＴを速やかに固定することができるようになる。
【０１３１】
・上記第１実施形態では、位相規制処理の実行中にバルブタイミングＶＴを変更する旨の要求が生じたとき、規制ピン６１を規制位置から解除位置に戻すようにしたが、同要求がバルブタイミングＶＴを遅角規制角ＶＴｒｇｔＬよりも進角側に変更する旨のものであるときには、規制ピン６１を規制位置に維持することもできる。
【０１３２】
・上記第１実施形態では、ベーンロータ４５の回転位相Ｐが遅角規制角位相ＰＲＬから最進角位相ＰＨまでの範囲に遅角規制溝６４を形成する構成としたが、遅角規制溝６４の形成範囲はこれに限られるものではない。例えば、遅角規制角位相ＰＲＬから中間角位相ＰＭよりも進角側の所定位相までの範囲に形成することもできる。
【０１３３】
・上記第２実施形態では、ベーンロータ４５の進角規制角位相ＰＲＨを中間角位相ＰＭよりも所定量だけ進角側に設定するようにしたが、進角規制角位相ＰＲＨを中間角位相ＰＭと同じところに設定することもできる。要するに位相規制機構６０としては、バルブタイミングＶＴの変更範囲を最進角ＶＴｍａｘから最遅角ＶＴｍｉｎまでの範囲よりも小さい範囲に規制する位相規制を行うものであれば、その範囲内において構成を適宜変更することができる。なお、進角規制角位相ＰＲＨを中間角位相ＰＭと同じところに設定した場合には、規制ピン６１と進角規制溝６５の遅角側壁面との接触によりベーンロータ４５の回転位相Ｐについて進角規制角位相ＰＲＨよりも遅角側への変更が規制された状態のもと、位相固定機構５０によりバルブタイミングＶＴを固定する要求が設定されたとき、バルブタイミングＶＴがすでに中間角ＶＴｍｄｌに保持された状態にあるため、同要求に基づいてバルブタイミングＶＴを速やかに固定することができるようになる。
【０１３４】
・上記第２実施形態では、位相規制処理の実行中にバルブタイミングＶＴを変更する旨の要求が生じたときに、規制ピン６１を規制位置から解除位置に戻すようにしたが、同要求がバルブタイミングＶＴを進角規制角ＶＴｒｇｔＨよりも遅角側に変更する旨のものであるときには、規制ピン６１を規制位置に維持することもできる。
【０１３５】
・上記第２実施形態では、ベーンロータ４５の回転位相Ｐが進角規制角位相ＰＲＨから最遅角位相ＰＬよりも進角側の範囲に進角規制溝６５を形成する構成としたが、進角規制溝６５の形成範囲はこれに限られるものではない。例えば、進角規制角位相ＰＲＨから中間角位相ＰＭと同じところに形成することもできる。
【０１３６】
・上記各実施形態では、バルブタイミング可変機構４０としてバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定する位相固定機構５０を備えるものを採用したが、位相固定機構により固定されるバルブタイミングＶＴは中間角ＶＴｍｄｌに限られるものではなく、これを最進角ＶＴｍａｘまたは最遅角ＶＴｍｉｎに変更することもできる。要するに、位相固定機構により固定されるバルブタイミングの特定角としては、最進角ＶＴｍａｘ及び最遅角ＶＴｍｉｎ及び中間角ＶＴｍｄｌのいずれをも採用することができる。
【０１３７】
・上記各実施形態では、機関運転中に位相規制条件が成立することに基づいて、位相固定機構５０の動作位置を解除位置に保持し且つ位相規制機構６０の動作位置を規制位置に保持するようにしたが、機関運転中における位相固定機構５０の制御態様はこれに限られるものではない。例えば、位相規制条件とは別に機関運転中に成立する別の条件を予め設定し、同条件の成立に基づいて、機関運転中に位相固定機構５０を固定位置に保持するようにしてもよい。
【０１３８】
・上記各実施形態では、機関運転状態がアイドル運転状態にあることを位相規制条件として設定したが、同条件の内容はこれに限られるものではない。例えば、機関運転状態が機関低負荷領域にあることを位相規制条件として採用することもできる。
【０１３９】
・上記各実施形態では、固定穴５４から遅角側に形成される固定溝５５を位相固定機構５０に設ける構成としたが、この固定溝５５を省略しても上記実施形態による（７）の効果を奏することはできる。
【０１４０】
・上記各実施形態では、イグニッションスイッチの切替操作にともなう機関停止要求に基づいて位相固定機構５０の制御を行うようにしたが、機関自動停止条件の成立にともなう機関停止要求に基づいて同様に位相固定機構５０の制御を行うこともできる。
【０１４１】
・上記各実施形態では、進角室４７及び遅角室４８及び固定室５２についての潤滑油の給排状態を第１オイルコントロールバルブ７３または第３オイルコントロールバルブ７５により制御し、規制室６２についての潤滑油の給排状態を第２オイルコントロールバルブ７４により制御する構成を採用したが、バルブタイミング可変機構４０についての潤滑油の給排を制御するための構成はこれに限られるものではない。例えば、進角室４７及び遅角室４８についての潤滑油の給排状態をオイルコントロールバルブＡにより制御し、固定室５２についての潤滑油の給排状態をオイルコントロールバルブＢにより制御し、規制室６２についての潤滑油の給排状態をオイルコントロールバルブＣにより制御する構成を採用することもできる。
【０１４２】
・上記各実施形態では、位相固定機構５０の構成として、ベーンロータ４５に固定ピン５１及び固定室５２及び固定ばね５３が設けられるとともに、ハウジングロータ４１に固定穴５４及び固定溝５５が設けられる構成を採用したが、位相固定機構の構成はこれに限られるものではない。例えば、ハウジングロータ４１に固定ピン５１及び固定室５２及び固定ばね５３を設け、ベーンロータ４５に固定穴５４及び固定溝５５を設けることもできる。
【０１４３】
・上記各実施形態では、位相規制機構６０の構成として、ベーンロータ４５に規制ピン６１及び規制室６２及び規制ばね６３が設けられるとともに、ハウジングロータ４１に遅角規制溝６４または進角規制溝６５が設けられる構成を採用したが、位相規制機構の構成はこれに限られるものではない。例えば、ハウジングロータ４１に規制ピン６１及び規制室６２及び規制ばね６３を設け、ベーンロータ４５に遅角規制溝６４または進角規制溝６５を設けることもできる。
【０１４４】
・上記各実施形態では、位相固定機構５０の構成として、固定ピン５１に対する固定室５２の油圧が解除されるときに固定ピン５１がベーン４６から突出し得る状態に維持されるものを採用したが、固定室５２と固定ばね５３との関係を上記各実施形態とは反対のものに設定することもできる。すなわち、固定室５２の油圧により固定ピン５１に対して突出方向ＺＡの力を付与するとともに、固定ばね５３の力により固定ピン５１に対して収容方向ＺＢの力を付与する構成に変更することもできる。
【０１４５】
・上記各実施形態では、位相規制機構６０の構成として、規制ピン６１に対する規制室６２の油圧が解除されるときに規制ピン６１がベーン４６から突出し得る状態に維持されるものを採用したが、規制室６２と規制ばね６３との関係を上記各実施形態とは反対のものに設定することもできる。すなわち、規制室６２の油圧により規制ピン６１に対して突出方向ＺＡの力を付与するとともに、規制ばね６３の力により規制ピン６１に対して収容方向ＺＢの力を付与する構成に変更することもできる。
【０１４６】
・上記各実施形態では、吸気バルブ３１のバルブタイミング可変機構４０を備える可変動弁装置に対して本発明を適用したが、排気バルブのバルブタイミング可変機構を備える可変動弁装置に対しても上記実施形態に準じた態様をもって、本発明を適用することはできる。
【０１４７】
・バルブタイミング可変機構４０及び位相固定機構５０及び位相規制機構６０及び潤滑装置７０の構成をはじめとして本発明の適用対象となる可変動弁装置の構成は上記各実施形態にて例示した内容に限られるものではない。すなわち、バルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構と、バルブタイミングを特定の固定角に固定する位相固定機構と、バルブタイミングを特定の範囲に規制する位相規制機構とを備えるものであれば、いずれの可変動弁装置に対しても本発明を適用することは可能であり、その場合にも上記各実施形態の作用効果に準じた作用効果を奏することはできる。
【符号の説明】
【０１４８】
１０…エンジン、２０…エンジン本体、２１…シリンダブロック、２２…シリンダヘッド、２３…燃焼室、２４…シリンダ、２５…ピストン、２６…クランクシャフト、２７…インジェクタ、３１…吸気バルブ、３２…吸気カムシャフト、３３…排気バルブ、３４…排気カムシャフト、４０…バルブタイミング可変機構（可変動弁機構）、４１…ハウジングロータ（入力側回転体（係合側回転体））、４２…ハウジング本体、４３…スプロケット、４４…区画壁、４５…ベーンロータ（出力側回転体（収容側回転体））、４６…ベーン、４７…進角室、４８…遅角室、５０…位相固定機構、５１…固定ピン（固定体）、５２…固定室、５３…固定ばね、５４…固定穴、５５…固定溝、６０…位相規制機構、６１…規制ピン（規制体）、６２…規制室、６３…規制ばね、６４…遅角規制溝、６５…進角規制溝、７０…潤滑装置（油圧制御機構）、７１…オイルパン、７２…オイルポンプ、７３…第１オイルコントロールバルブ、７３Ａ…スリーブ、７３Ｂ…スプール、７４…第２オイルコントロールバルブ、７４Ａ…スリーブ、７４Ｂ…スプール、７５…第３オイルコントロールバルブ、７５Ａ…スリーブ、７５Ｂ…スプール、８０…潤滑油路、８１…第１供給油路、８２…第１排出油路、８３…第２供給油路、８４…第２排出油路、８５…進角室油路、８６…遅角室油路、８７…固定室油路、８８…規制室油路、９０…電子制御装置、９１…クランクポジションセンサ、９２…カムポジションセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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