(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の駆動軸の駆動力を従動軸に伝達するとともに前記駆動軸と前記従動軸との回転位相を可変にし、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
前記駆動軸または前記従動軸の一方とともに回転するハウジングと、
前記ハウジングを介して前記駆動軸の駆動力を前記従動軸に伝達する動力伝達部材と、
前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転し、前記ハウジング内部を遅角室および進角室に仕切るベーンを有し、前記ハウジングに対して相対回動可能なベーンロータと、
前記ベーンロータに形成される収容孔に摺動可能に収容され、前記ハウジングの回転軸方向の一方の内壁に形成された嵌合孔に嵌合することで前記ハウジングに対する前記ベーンロータの相対回動を拘束する規制部材と、
前記規制部材と前記嵌合孔との嵌合または嵌合の解除を切り換えるための作動流体の圧力を発生する圧力発生手段と、
前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力値を制御する制御手段と、
前記駆動軸の回転角度を検出する駆動軸角度検出手段と、
前記従動軸の回転角度を検出する従動軸角度検出手段と、
を備え、
前記駆動軸角度検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度が前記動力伝達部材により前記ハウジングに作用する張力の方向である張力方向と前記収容孔の進行方向において前記張力方向に平行な成分の方向である平行成分方向とが同じ方向になる第１角度範囲内であって、かつ前記従動軸角度検出手段が検出する前記従動軸の回転角度が前記吸気弁および前記排気弁の少なくとも一方の開閉によって前記従動軸に作用するカムトルクが前記ベーンロータに作用する方向であるカムトルク方向と前記張力方向とが反対方向になる第２角度範囲内である場合、前記制御手段は前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力を前記規制部材と前記嵌合孔との嵌合を解除可能な圧力値である解除圧力値に制御することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記駆動軸角度検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度が前記第１角度範囲外であって、かつ前記駆動軸角度検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度が前記ベーンロータの目標位相が入力された時刻における前記駆動軸の回転位相から７２０度以上であって、かつ前記従動軸角度検出手段が検出する前記従動軸の回転角度が前記第２角度範囲内である場合、前記制御手段は前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力を前記解除圧力値に制御することを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
内燃機関の駆動軸の駆動力を従動軸に伝達するとともに前記駆動軸と前記従動軸との回転位相を可変にし、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
前記駆動軸または前記従動軸の一方とともに回転するハウジングと、
前記ハウジングを介して前記駆動軸の駆動力を前記従動軸に伝達する動力伝達部材と、
前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転し、前記ハウジング内部を遅角室および進角室に仕切るベーンを有し、前記ハウジングに対して相対回動可能なベーンロータと、
前記ベーンロータに形成される収容孔に摺動可能に収容され、前記ハウジングの回転軸方向の一方の内壁に形成された嵌合孔に嵌合することで前記ハウジングに対する前記ベーンロータの相対回動を拘束する規制部材と、
前記規制部材と前記嵌合孔との嵌合または嵌合の解除を切り換えるための作動流体の圧力を発生する圧力発生手段と、
前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力値を制御する制御手段と、
前記駆動軸の回転角度を検出する駆動軸角度検出手段と、
前記従動軸の回転角度を検出する従動軸角度検出手段と、
を備え、
前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が前記規制部材に作用する時刻において前記駆動軸角度検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度が前記動力伝達部材により前記ハウジングに作用する張力の方向である張力方向と前記収容孔の進行方向において前記張力方向に平行な成分の方向である平行成分方向とが同じ方向になる第３角度範囲内であって、かつ前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が前記規制部材に作用する時刻において前記従動軸角度検出手段により検出する前記従動軸の回転角度が前記吸気弁および前記排気弁の少なくとも一方の開閉によって前記従動軸に作用するカムトルクが前記ベーンロータに作用する方向であるカムトルク方向と前記張力方向とが反対方向になる第４角度範囲内である場合、前記制御手段は前記圧力発生手段が発生する圧力を前記規制部材と前記嵌合孔との嵌合を解除可能な作動流体の圧力値である解除圧力値に制御することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が前記規制部材に作用する時刻において前記駆動軸角度検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度が前記第３角度範囲外であって、かつ前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が前記規制部材に作用する時刻において前記駆動軸角度検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度が前記ベーンロータの目標位相が入力された時刻における前記駆動軸の回転位相から７２０度以上であって、かつ前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が前記規制部材に作用する時刻において前記従動軸角度検出手段が検出する前記従動軸の回転角度が前記第４角度範囲内である場合、前記制御手段は前記圧力発生手段が発生する圧力を前記解除圧力値に制御することを特徴とする請求項３に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項５】
内燃機関の駆動軸の駆動力を従動軸に伝達するとともに前記駆動軸と前記従動軸との回転位相を可変にし、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
前記駆動軸または前記従動軸の一方とともに回転するハウジングと、
前記ハウジングを介して前記駆動軸の駆動力を前記従動軸に伝達する動力伝達部材と、
前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転し、前記ハウジング内部を遅角室および進角室に仕切るベーンを有し、前記ハウジングに対して相対回動可能なベーンロータと、
前記ベーンロータに形成される収容孔に摺動可能に収容され、前記ハウジングの回転軸方向の一方の内壁に形成された嵌合孔に嵌合することで前記ハウジングに対する前記ベーンロータの相対回動を拘束する規制部材と、
前記規制部材と前記嵌合孔との嵌合または嵌合の解除を切り換えるための作動流体の圧力を発生する圧力発生手段と、
前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力値を制御する制御手段と、
前記駆動軸の回転角度を検出する駆動軸角度検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記駆動軸角度検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度が前記動力伝達部材により前記ハウジングに作用する張力方向と前記収容孔の進行方向において前記張力方向に平行な成分の方向である平行成分方向とが同じ方向になる第５角度範囲内であって、かつ前記従動軸の回転角度が前記吸気弁および前記排気弁の少なくとも一方の開閉によって前記従動軸に作用するカムトルクが前記ベーンロータに作用する方向であるカムトルク方向と前記張力方向とが反対方向となる第６角度範囲内となる前記駆動軸の回転角度を解除角度として算出し、
前記駆動軸角度検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度が前記解除角度である場合、前記制御手段は前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力を前記規制部材と前記嵌合孔との嵌合を解除可能な圧力値である解除圧力値に制御することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ベーンロータの目標位相が入力されてから最も短い時間で前記駆動軸角度検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度が前記第５角度範囲内であって、かつ前記従動軸の回転角度が前記第６角度範囲内となる前記駆動軸の回転角度を前記解除角度とすることを特徴とする請求項５に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項７】
内燃機関の駆動軸の駆動力を従動軸に伝達するとともに前記駆動軸と前記従動軸との回転位相を可変にし、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
前記駆動軸または前記従動軸の一方とともに回転するハウジングと、
前記ハウジングを介して前記駆動軸の駆動力を前記従動軸に伝達する動力伝達部材と、
前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転し、前記ハウジング内部を遅角室および進角室に仕切るベーンを有し、前記ハウジングに対して相対回動可能なベーンロータと、
前記ベーンロータに形成される収容孔に摺動可能に収容され、前記ハウジングの回転軸方向の一方の内壁に形成された嵌合孔に嵌合することで前記ハウジングに対する前記ベーンロータの相対回動を拘束する規制部材と、
前記規制部材と前記嵌合孔との嵌合または嵌合の解除を切り換えるための作動流体の圧力を発生する圧力発生手段と、
前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力値を制御する制御手段と、
前記駆動軸の回転角度を検出する駆動軸角度検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が前記規制部材に作用する時刻において前記駆動軸角度検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度が前記動力伝達部材により前記ハウジングに作用する張力方向と前記収容孔の進行方向において前記張力方向に平行な成分の方向である平行成分方向とが同じ方向になる第７角度範囲内であって、かつ前記従動軸の回転角度が前記吸気弁および前記排気弁の少なくとも一方の開閉によって前記従動軸に作用するカムトルクが前記ベーンロータに作用する方向であるカムトルク方向と前記張力方向とが反対方向となる第８角度範囲内となる前記駆動軸の角度を解除角度として算出し、
前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が前記規制部材に作用する時刻における前記駆動軸の回転角度が前記解除角度である場合、前記制御手段は前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力を前記規制部材と前記嵌合孔との嵌合を解除可能な圧力値である解除圧力値に制御することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記ベーンロータの目標位相が入力されてから最も短い時間で前記圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が前記規制部材に作用する時刻における前記駆動軸の回転角度が前記駆動軸の回転角度が前記第７角度範囲内であって、かつ前記従動軸の回転角度が前記第８角度範囲内となる前記駆動軸の回転角度を前記解除角度とすることを特徴とする請求項７に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記収容孔の進行方向と前記張力方向とが同じ方向となる前記駆動軸の回転角度を前記解除角度とすることを特徴とする請求項５または７に記載のバルブタイミング調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの駆動軸としてのクランクシャフトの駆動力を従動軸としてのカムシャフトに伝達するとともにクランクシャフトとカムシャフトとの回転位相を可変にし、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置が公知である。バルブタイミング調整装置には、カムシャフトに接続されるベーンロータのベーンを正方向（遅角方向）と負方向（進角方向）に揺動するカムトルクが交互に作用している。このため、バルブタイミング調整装置は、ベーンに設けたストッパピンをハウジングの嵌合孔に嵌合することで、エンジン始動時等の低油圧時においてカムトルクにより正逆方向に揺動するベーンとハウジングとの打音を防止している。
【０００３】
バルブタイミング調整装置では、エンジン始動時等の低油圧時から一定時間が経過した後にストッパピンによるベーンロータのロックを解除して、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整する。ストッパピンによるベーンロータのロックを解除するとき、ストッパピンには油圧制御弁によって調整された油圧が作用することでストッパピンの嵌合が解除される。このとき、バルブタイミング調整装置の異常により、ストッパピンが嵌合孔から抜けずにベーンロータのロックが解除されないときがある。特許文献１には、油圧制御弁の弁体を往復移動することにより油圧制御弁が噛み込んだ異物を除去し、油圧制御弁の異常を解消する可変バルブタイミング制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５２８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の可変バルブタイミング制御装置では、油圧制御弁における異常を解消できるが、ストッパピンの作動不良によるバルブタイミング調整装置の異常は解消できない。
【０００６】
本発明の目的は、エンジン始動時におけるストッパピンの作動不良によるベーンロータのロック解除不良の発生を防止するバルブタイミング調整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】
請求項１に記載の発明によると、バルブタイミング調整装置は内燃機関の駆動軸の駆動力を従動軸に伝達するとともに駆動軸と従動軸との回転位相を可変にし、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整する。
バルブタイミング調整装置は、駆動軸または従動軸の一方とともに回転するハウジングを備える。駆動軸の駆動力は動力伝達部材によりハウジングを介して従動軸に伝達される。ハウジングに対して相対回動するベーンロータはハウジングの内部を遅角室および進角室に仕切るベーンを有している。また、ベーンロータの相対回動を規制する規制部材は、ベーンに形成された収容孔に摺動可能に収容される。規制部材は、ハウジングの回転軸方向の一方の内壁に形成された嵌合孔に嵌合することで、ハウジングに対するベーンロータの相対回動を拘束する。圧力発生手段は、制御手段からの圧力値の指令を受けて作動流体の圧力を発生し、規制部材と嵌合孔との嵌合または嵌合の解除を切り換える。また、バルブタイミング調整装置は、駆動軸角度検出手段および従動軸角度検出手段を備える。駆動軸角度検出手段は、駆動軸の回転角度を検出する。従動軸角度検出手段は、吸気弁および排気弁の少なくとも一方を開閉する従動軸の回転角度を検出する。
【０００８】
請求項１に記載のバルブタイミング調整装置では、以下の２つの条件（１）および（２）を同時に満たしたとき、制御手段は圧力発生手段が発生する作動流体の圧力を規制部材と嵌合孔との嵌合を解除可能な圧力値である解除圧力値に制御する。
（１）駆動軸角度検出手段が検出する駆動軸の回転角度が、動力伝達部材によりハウジングに作用する張力の方向である張力方向と収容孔の進行方向において張力方向に平行な成分の方向である平行成分方向とが同じ方向になる第１角度範囲内であること。
（２）従動軸角度検出手段が検出する従動軸の回転角度が、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉によって従動軸に作用するカムトルクがベーンロータに作用する方向であるカムトルク方向と張力方向とが反対方向になる第２角度範囲内であること。
【０００９】
条件（１）は、駆動軸の回転角度が動力伝達部材によりハウジングに作用する張力方向と収容孔の進行方向とが同じ方向になる第１角度範囲内であることが条件となる。バルブタイミング調整装置において規制部材の嵌合を解除する場合、規制部材が嵌合孔の側壁に接触しない方が規制部材の嵌合は解除しやすい。ここで、嵌合孔を形成しているハウジングは動力伝達部材の張力方向に引っ張られている。一方、収容孔を形成しているベーンロータは、規制部材が嵌合孔に嵌合している場合、ハウジングとともに従動軸を中心に回転している。このとき、ハウジングの張力方向とベーンロータの回転方向における当該張力方向に平行な成分の方向である平行方向成分とが同じ方向になる場合、収容孔に収容されている規制部材は嵌合孔の側壁に接触しない。したがって、駆動軸の回転角度が張力方向と平行方向成分とが同じ方向になる第１角度範囲内である場合、規制部材と嵌合孔との嵌合は解除しやすくなる。
【００１０】
条件（２）は、従動軸の回転角度がカムトルクによりベーンロータに作用する方向であるカムトルク方向と張力方向とが反対方向になる第２角度範囲内であることが条件となる。カムトルク方向は、吸気弁または排気弁の作動状態によって動力伝達部材の張力方向と同じ方向、または反対方向のいずれかになる。このとき、カムトルク方向が張力方向と同じ方向である場合、規制部材は嵌合孔の側壁に接触するため、規制部材の嵌合を解除しにくくなる。一方、カムトルク方向が張力方向と反対方向である場合、規制部材は嵌合孔の側壁から離れるため、規制部材の嵌合は解除しやすい。なお、カムトルク方向は従動軸の回転角度から算出される。したがって、従動軸の回転角度がカムトルク方向と張力方向とが反対方向となる第２角度範囲内である場合、規制部材と嵌合孔との嵌合は解除しやすくなる。
請求項１に記載のバルブタイミング調整装置では、条件（１）および（２）を組み合わせることにより規制部材の嵌合を解除しやすいタイミングを算出し、そのタイミングにおいて規制部材の嵌合を解除する。これにより、規制部材の作動不良によるベーンロータのロック解除不良の発生を防止することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載のバルブタイミング調整装置における規制部材の嵌合を解除する条件（２）にさらに以下の条件（３）を組み合わせた条件を満たすことにより、規制部材の嵌合を解除する。
（３）駆動軸角度検出手段が検出する駆動軸の回転角度がベーンロータの目標位相が入力された時刻における駆動軸の回転位相から７２０度以上であること。
条件（３）では、ベーンロータの目標位相が入力された時刻からの駆動軸の回転角度が条件となる。請求項１に記載のバルブタイミング調整装置では、条件（１）が満たされない場合、規制部材の嵌合を解除することができない。そこで、請求項２に記載のバルブタイミング調整装置では、条件（１）が満たされない場合でも、ベーンロータの目標位相が入力された時刻からの駆動軸の回転角度が７２０度以上となる場合、条件（２）を満たすことにより、制御手段は規制部材の嵌合を解除する。これは、駆動軸が内燃機関の１周期にあたる７２０度回転した結果、駆動軸の回転角度が第１角度範囲外としかならなかった場合、これ以上駆動軸が回転しても張力方向と平行成分方向とが同じ方向となることはない。そこで、バルブタイミング調整装置はカムトルクがベーンロータに作用する方向のみで規制部材の嵌合を解除する。これにより、駆動軸の回転角度が第１角度範囲外としかならなかった場合、バルブタイミング調整装置は、規制部材の嵌合を解除することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によると、バルブタイミング調整装置では、以下の２つの条件（４）および（５）を同時に満たしたとき、制御手段は圧力発生手段が発生する作動流体の圧力を解除圧力値に制御する。
（４）圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が規制部材に作用する時刻において駆動軸角度検出手段が検出する駆動軸の回転角度が、張力方向と平行成分方向とが同じ方向になる第３角度範囲内であること。
（５）圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が規制部材に作用する時刻において従動軸角度検出手段により検出する従動軸の回転角度がカムトルク方向と張力方向とが反対方向になる第４角度範囲内であること。
【００１３】
バルブタイミング調整装置では、制御手段より圧力発生手段に対して所定圧力の発生が指令されてから実際に圧力発生手段が所定の圧力を発生するまでに時間を要する。そこで、請求項３に記載のバルブタイミング調整装置では、条件（４）および（５）を満たす場合、制御手段は圧力発生手段が発生する作動流体の圧力を解除圧力値に制御して、規制部材の嵌合を解除する。
条件（４）は、圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が規制部材に作用する時刻における駆動軸の回転角度が第３角度範囲内となることが条件となる。また、条件（５）は、圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が規制部材に作用する時刻における従動軸の回転角度が第４角度範囲内となることが条件となる。これらの条件では、判定に用いる駆動軸の回転角度および従動軸の回転角度は、圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が規制部材に作用する時刻において検出すると予想される回転角度としている。これにより、バルブタイミング調整装置では制御手段による所定圧力の発生の指令から圧力発生手段での圧力発生までに要する時間を遡って制御手段が圧力発生手段に所定圧力の発生を指令することができる。したがって、規制部材の嵌合を解除するのに適したタイミングにおいて圧力発生手段は圧力を発生するので、確実に規制部材の嵌合を解除することができる。
請求項４に記載のバルブタイミング調整装置の効果は請求項２に記載のバルブタイミング調整装置と同様である。
【００１４】
請求項５に記載の発明によると、バルブタイミング調整装置は、請求項１に記載のバルブタイミング調整装置と比べて従動軸角度検出手段を備えていない。請求項５に記載のバルブタイミング調整装置では、駆動軸角度検出手段が検出する駆動軸の回転角度が解除角度である場合、制御手段は圧力発生手段が発生する作動流体の圧力を規制部材と嵌合孔との嵌合を解除可能な圧力値である解除圧力値に制御する。ここで、「解除角度」とは、以下の２つの条件（６）および（７）を満たす駆動軸の回転角度である。
（６）駆動軸角度検出手段が検出する駆動軸の回転角度が張力方向と平行成分方向とが同じ方向になる第５角度範囲内であること。
（７）駆動軸角度から算出される従動軸の回転角度がカムトルク方向と張力方向とが反対方向となる第６角度範囲内であること。
請求項５に記載のバルブタイミング調整装置では、制御手段が駆動軸の回転角度から、前述の張力方向、平行成分方向およびカムトルク方向を算出する。さらに、バルブタイミング調整装置では、算出した張力方向、平行成分方向およびカムトルク方向から、張力方向と平行成分方向との関係、およびカムトルク方向と張力方向との関係を算出し、条件（６）および（７）を満たす規制部材の嵌合を解除するのに適した駆動軸の回転角度を「解除角度」として算出する。これにより、駆動軸の回転角度を検出するだけで規制部材の嵌合を解除することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明によると、制御手段は、ベーンロータの目標位相が入力されてから最も短い時間で駆動軸の回転角度が第５角度範囲内であって、従動軸の回転角度が第６角度範囲内となる駆動軸の回転角度を「解除角度」として算出する。
制御手段では、ベーンロータの目標位相が入力されてからベーンロータのロック解除目標位置を読み込むとき、最も短い時間で規制部材の嵌合を解除できる駆動軸の回転角度を解除角度として算出する。これにより、短時間で規制部材の嵌合を解除でき、目標とするベーンロータの位相に変更することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明によると、駆動軸角度検出手段が検出する駆動軸の回転角度が解除角度である場合、制御手段は圧力発生手段が発生する作動流体の圧力を規制部材と嵌合孔との嵌合を解除可能な圧力値である解除圧力値に制御する。ここで、「解除角度」とは、以下の２つの条件（８）および（９）を満たす駆動軸の回転角度である。
（８）圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が規制部材に作用する時刻において駆動軸角度検出手段が検出する駆動軸の回転角度が張力方向と平行成分方向とが同じ方向になる第７角度範囲内であること。
（９）圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が規制部材に作用する時刻において駆動軸角度から算出される従動軸の回転角度がカムトルク方向と張力方向とが反対方向となる第８角度範囲内であること。
【００１７】
バルブタイミング調整装置では、制御手段より圧力発生手段に対して所定圧力の発生が指令されてから実際に圧力発生手段が所定の圧力を発生するまでに時間を要する。そこで、請求項７に記載のバルブタイミング調整装置では、圧力発生手段が発生する作動流体の圧力が規制部材に作用する時刻における駆動軸の回転角度を検出する。駆動軸の回転角度が条件（８）および（９）を満たす場合、制御手段は圧力発生手段が発生する作動流体の圧力を解除圧力値に制御して、規制部材の嵌合を解除する。これにより、バルブタイミング調整装置では制御手段による所定圧力の発生の指令から圧力発生手段での圧力発生までに要する時間を遡って制御手段が圧力発生手段に所定圧力の発生を指令することができる。したがって、規制部材の嵌合を解除するのに適したタイミングにおいて圧力発生手段は圧力を発生するので、確実に規制部材の嵌合を解除することができる。
請求項８に記載のバルブタイミング調整装置の効果は請求項６に記載のバルブタイミング調整装置と同様である。
【００１８】
請求項９に記載の発明によると、制御手段は、収容孔の進行方向が張力方向と同じ方向となる駆動軸の回転角度を「解除角度」として算出する。
規制部材の嵌合を解除する場合、動力伝達部材の張力方向と収容孔の平行成分方向とが同じ方向となる角度範囲内である場合、規制部材の嵌合は解除しやすい。さらに、収容孔の平行成分方向が最大となる場合、ハウジングおよびベーンロータの移動方向が同じになるため規制部材の嵌合を解除するには最適である。収容孔の平行成分方向が最大となる駆動軸の回転角度は、収容孔の進行方向が張力方向と同じ方向になる駆動軸の回転角度と同じである。そこで、制御手段は、収容孔の進行方向が張力方向と同じ方向になる駆動軸の回転角度を解除角度として算出し、駆動軸の回転角度が当該解除角度となったとき圧力発生手段が発生する圧力を解除圧力値に制御する。これにより、規制部材の作動不良によるベーンロータのロック解除不良の発生をさらに防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整装置を使った内燃機関の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整装置の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整装置におけるベーンロータのロック解除の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整装置における（ａ）ベーンロータの位相変化、（ｂ）デューティ比の変化、（ｃ）油圧の変化、（ｄ）カムトルクの変化、（ｅ）ストッパピンの嵌合深さの変化、を示す説明図である。
【図６】本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整装置におけるハウジングの回転方向とチェーンの張力方向の関係を示す模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整装置におけるハウジングの回転方向とチェーンの張力方向の関係を示す模式図であって、図６に示した関係を含むハウジングの回転方向とチェーンの張力方向の関係を示す模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整装置におけるベーンロータと嵌合孔との位置関係を示す概念図である。
【図９】本発明の第２実施形態のバルブタイミング調整装置におけるベーンロータのロック解除の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施形態のバルブタイミング調整装置におけるベーンロータのロック解除の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４実施形態のバルブタイミング調整装置におけるベーンロータのロック解除の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態のバルブタイミング調整装置について図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を図１〜図８に示す。本実施形態のバルブタイミング調整装置は、作動流体として作動油を用いる油圧制御式である。
第１実施形態のバルブタイミング調整装置が設けられる駆動力伝達系では、図１に示すように、エンジン１の「駆動軸」としてのクランクシャフト２に固定されるギア３と、「従動軸」としてのカムシャフト４、５に固定されるギア６、１９１に「動力伝達部材」としてのチェーン７が巻き掛けられ、クランクシャフト２からカムシャフト４、５に駆動力が伝達される。一方のカムシャフト４はカム機構を経由して吸気弁８を開閉駆動し、他方のカムシャフト５はカム機構を経由して排気弁９を開閉駆動する。第１実施形態のバルブタイミング調整装置１０は、ギア１９１をチェーン７に、ベーンロータをカムシャフト４に接続して、吸気弁８の開閉タイミングを調整する。クランクシャフト２にはクランクシャフトの回転角度を検出する「駆動軸角度検出手段」としてのクランク角センサ２ａが取り付けられている。また、カムシャフト４にはカムシャフト４の回転角度を検出する「従動軸角度検出手段」としてのカム角センサ４ａが取り付けられている。
【００２１】
図２および図３に示すように、バルブタイミング調整装置１０は、ハウジング１１、ベーンロータ２０、および「規制部材」としてのストッパピン３０等を備えている。
ハウジング１１は、環状の周壁１２および仕切り部材としてのシュウ１３、１４、１５、１６から一体に形成されたシュウハウジング１７、フロントプレート１８、並びにリアプレート１９等から構成されている。略台形に形成されたシュウ１３、１４、１５、１６は、周壁１２から径方向内側へ延びており、周壁１２の周方向に略等間隔に設けられている。周方向に隣接するシュウ同士の間隙には略扇状の圧力室５０が形成されている。
【００２２】
リアプレート１９は、径外側にギア１９１を備え、周壁１２の回転軸方向の一方に設けられている。リアプレート１９は、軸方向にカムシャフト４を通す軸孔１９２を有している。
フロントプレート１８は、略円盤状に形成され、周壁１２の回転軸方向の他方に設けられている。フロントプレート１８は、円盤の中心に板厚方向に通じる円孔１８１を有している。
シュウハウジング１７、フロントプレート１８およびリアプレート１９は、ボルト１１１によって同軸上に固定されている。
【００２３】
ベーンロータ２０は、ハウジング１１と略同軸に設けられ、ハウジング１１の内側に相対回転可能に収容されている。ベーンロータ２０は、略円筒状のロータ２１、およびこのロータ２１から径外方向に突出する４個のベーン２２、２３、２４、２５を有している。
ベーンロータ２０とカムシャフト４とはボルト２６によって固定されている。ベーンロータ２０とカムシャフト４とは、ノックピン２７によって周方向の位置決めがされている。これにより、ベーンロータ２０は、カムシャフト４とともに回転する。
各ベーン２２、２３、２４、２５は、各圧力室５０を、それぞれ遅角室５１、５２、５３、５４と進角室５５、５６、５７、５８とに仕切っている。
【００２４】
遅角室５１、５２、５３、５４に油圧を供給する遅角通路６１、６２は、ベーンロータ２０のロータ２１に形成されている。進角室５５、５６、５７、５８に油圧を供給する進角通路６３、６４は、ロータ２１のリアプレート１９側の外壁に形成されている。遅角通路６１、６２および進角通路６３、６４は、それぞれカムシャフト４に形成された遅角通路６５および進角通路６６に連通している。
【００２５】
シール部材２８、２９は、例えば樹脂で形成され、各ベーン２２〜２５の径外方向の外壁と、各シュウ１３、１４、１５、１６の径内方向の内壁とに嵌合している。各ベーン２２、２３、２４、２５の径外方向の外壁に嵌合するシール部材２８は、板ばね２８１の弾性力により周壁１２に押し付けられている。各シュウ１３、１４、１５、１６の径内方向の内壁に嵌合するシール部材２９は、板ばね２９１の弾性力によりロータ２１に押し付けられている。このため、シール部材２８、２９は、遅角室５１、５２、５３、５４と進角室５５、５６、５７、５８との間の作動油の漏れを抑制している。
【００２６】
ストッパピン３０は、有底円筒状に形成されベーン２２を回転軸方向に通じる収容孔２２１に軸方向に往復移動可能に収容されている。
図３に示すように、リアプレート１９にはベーンロータ２０が最遅角位置に位相制御されている状態でストッパピン３０に対応する位置に嵌合孔３１が形成されている。この嵌合孔３１にブッシュ３２が設けられている。ストッパピン３０は、一方の端部にブッシュ３２の径内側に嵌合する嵌合部３３を有している。
ストッパピン３０の他方の端部には、嵌合孔３１側に凹む凹部３４が設けられている。この凹部３４には、付勢部材としてのコイルスプリング３５が収容されている。コイルスプリング３５は、一端が凹部３４の内壁に当接し、他端がフロントプレート１８の内壁に当接する圧縮コイルスプリングであり、ストッパピン３０をリアプレート１９側へ付勢している。
【００２７】
次に、バルブタイミング調整装置１０の作動を説明する。
＜エンジン始動時＞
エンジン１が停止している状態では、図３に示すようにストッパピン３０は嵌合孔３１のブッシュ３２に嵌合している。エンジン１を始動した直後の状態では、遅角室５１、５２、５３、５４および進角室５５、５６、５７、５８に油圧ポンプ９０から十分に作動油が供給されない。このため、ストッパピン３０はブッシュ３２に嵌合した状態を維持し、クランクシャフト２に対しカムシャフト４は最遅角位置に保持されている。
【００２８】
＜エンジン始動後＞
エンジン始動後、図４に示すような手順に従って「圧力発生手段」である油圧制御弁９２はストッパピン３０と嵌合孔３１との嵌合を解除するための油圧を供給する。
最初のステップ（以下、「ステップ」を省略し、単に記号Ｓで示す）１０１では、ベーンロータ２０の固定状態を解除する信号が電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）９１に入力される。具体的には、図５（ａ）に示すように時刻ｔ１にベーンロータ２０の目標位相がＥＣＵ９１に入力される。ここで、目標位相とは、吸気弁８の開閉を所定のタイミングとするベーンロータ２０の回動位相を指す。ＥＣＵ９１は、特許請求の範囲に記載の「制御手段」に相当する。
【００２９】
Ｓ１０２では、エンジン１のクランクシャフト２に取り付けられているクランク角センサ２ａによってクランクシャフト２の回転角度、すなわちクランク角を検出する。検出されたクランク角はＥＣＵ９１に入力される。
【００３０】
Ｓ１０３では、チェーン７がハウジング１１のリアプレート１９を引っ張る方向を算出する。図１に示すようにクランクシャフト２で発生する駆動力は、チェーン７を介してギア１９１を備えるリアプレート１９に伝達される。また、チェーン７は排気弁９側のギア６にもかかっているため、リアプレート１９はチェーン７によってクランクシャフト２の方向と排気弁９側のギア６の方向とに引っ張られる。すなわち、図６に示すようにリアプレート１９に作用するチェーン７の張力は図６の紙面に向かって左下方向にリアプレート１９の中心１９ｃに作用している。Ｓ１０３ではＳ１０２で検出したクランク角から、クランク角とチェーン７の張力の方向との関係を示したマップを使ってチェーン７がリアプレート１９を引っ張る方向であるチェーン張力方向７ａを算出する。
【００３１】
Ｓ１０４では、ストッパピン３０を収容する収容孔２２１の進行方向２２１ａについてチェーン張力方向７ａに平行な成分を算出する。具体的には、次のように収容孔２２１の進行方向２２１ａを分解してチェーン張力方向７ａと平行な成分を算出する。図６に示すように収容孔２２１の中心２２１ｃを原点として、チェーン張力方向７ａに平行な軸として平行軸Ｘ、およびチェーン張力方向７ａに垂直な軸として垂直軸Ｙを設定する。また、平行軸Ｘにおいてチェーン張力方向７ａと同じ方向を方向＋Ｘ、方向＋Ｘとは反対の方向を方向−Ｘとする。
【００３２】
Ｓ１０４では、収容孔２２１の進行方向２２１ａを平行軸Ｘと垂直軸Ｙとに成分分解したとき、平行軸Ｘに平行な成分である平行成分２２１ｘの方向が、方向＋Ｘの方向であるか、または方向−Ｘの方向であるかをＳ１０２において検出したクランク角から算出する。例えば、図６の場合、平行成分２２１ｘは方向＋Ｘの方向に向いている。ここで、図７（ａ）〜（ｃ）にはリアプレート１９が回転移動した場合の収容孔２２１の位置を示す。図７（ａ）では、収容孔２２１の進行方向２２１ａの平行成分２２１ｘは方向−Ｘの方向を向いている。図７（ｂ）では、収容孔２２１は方向７ａと同じ軸ａ上にあるため、進行方向２２１ａにおいてチェーン張力方向７ａに平行な成分は０である。また、図７（ｃ）では、図６で示したように収容孔２２１の進行方向２２１ａの平行成分２２１ｘは方向＋Ｘの方向を向いている。
【００３３】
Ｓ１０５では、クランク角がチェーン張力方向７ａと平行成分２２１ｘの方向とが同じ方向となる第１角度範囲内であるか否かを判定する。具体的には、Ｓ１０４において算出された平行成分２２１ｘの方向が方向＋Ｘの方向である場合、クランク角は第１角度範囲内であると判定する。一方、平行成分２２１ｘの方向が方向−Ｘの方向である場合、クランク角は第１角度範囲外であると判定する。Ｓ１０５では、クランク角は第１角度範囲内であると判定された場合、Ｓ１０６に移行する。クランク角は第１角度範囲内でないと判定された場合、Ｓ１０２に戻り、エンジン１のクランク角を再度検出する。
【００３４】
Ｓ１０６では、カムシャフト４の回転角度であるカム角をカム角センサ４ａによって検出する。
Ｓ１０７では、ベーンロータ２０に作用するカムトルクを算出する。バルブタイミング調整装置１０では、エンジン１の運転中、図示しないスプリングによる吸気弁８からの反力等によって、図５（ｄ）に示すように周期的に変動する正負のカムトルクがカムシャフト４を経由してベーンロータ２０に作用する。このとき、負のカムトルクはベーンロータ２０がハウジング１１に対して進角方向に相対回動するように作用し、正のカムトルクはベーンロータ２０がハウジング１１に対して遅角方向に相対回動するように作用する。
Ｓ１０７では、Ｓ１０６で検出したカム角からベーンロータ２０に作用するカムトルクを算出する。
【００３５】
Ｓ１０８では、カム角がベーンロータ２０に作用するカムトルク方向とチェーン張力方向７ａとが反対方向となる第２角度範囲内であるか否かを判定する。
図８にストッパピン３０、収容孔２２１を形成するベーンロータ２０、および嵌合孔３１を形成するリアプレート１９の位置関係を示す。図８（ａ）ではベーンロータ２０に作用するカムトルクは０であって、リアプレート１９にはチェーン張力が作用している。このとき、リアプレート１９はチェーン張力により進角方向に引っ張られている。これにより、ストッパピン３０のテーパ壁３３１は、嵌合孔３１の側壁３１１に接触しにくい。また、図８（ｂ）では、ベーンロータ２０には、正のカムトルクがチェーン張力方向７ａとは反対方向に作用している。一方、リアプレート１９にはチェーン張力方向７ａにチェーン張力が作用している。これにより、ベーンロータ２０の収容孔２２１に収容されているストッパピン３０は嵌合孔３１に対して遅角方向に移動する。このとき、嵌合部３３のテーパ壁３３１と嵌合孔３１の側壁３１１との間隔は大きくなるため、ストッパピン３０と嵌合孔３１との嵌合は解除しやすい。ここで、このときのカムトルクの作用方向とチェーン張力方向７ａとの関係をつくるカムシャフト４の回転角度の範囲を第２角度範囲とする。一方、図８（ｃ）ではベーンロータ２０には、負のカムトルクがチェーン張力方向７ａとは同じ方向に作用している。一方、リアプレート１９にはチェーン張力方向７ａにチェーン張力が作用している。これにより、ベーンロータ２０の収容孔２２１に収容されているストッパピン３０は嵌合孔３１に対して進角方向に移動する。このとき、嵌合部３３のテーパ壁３３１は嵌合孔３１の側壁３１１に当接する。このため、ストッパピン３０は嵌合孔３１より抜けにくくなる。
Ｓ１０８では、カム角が第２角度範囲内である場合、Ｓ１０９に移行する。一方、カム角が第２角度範囲内でない場合、カムトルクが正になるまでＳ１０６に戻り、カム角を検出する。
【００３６】
Ｓ１０９では、時刻ｔ２においてＥＣＵ９１は油圧制御弁９２のデューティ比を目標位相となるように変更する。これにより、図５（ｃ）に示すように時刻ｔ３において油圧制御弁９２が発生する油圧が解除圧力値となる。解除圧力値となっている作動油の圧力は、コイルスプリング３５の付勢力よりも高いため、図５（ｅ）に示すようにストッパピン３０の嵌合孔３１との嵌合深さは０となる。これにより、ベーンロータ２０とハウジング１１とが相対回動可能となる。その後、遅角室５１、５２、５３、５４および進角室５５、５６、５７、５８の油圧を制御することにより、クランクシャフト２に対するカムシャフト４の位相差が調整可能となる。
【００３７】
＜進角作動時＞
バルブタイミング調整装置１０を進角制御するとき、ＥＣＵ９１は、油圧制御弁９２のデューティ比を変更する。油圧制御弁９２は、油圧ポンプ９０と進角通路９３とを接続し、遅角通路９４とオイルパン９５とを接続する。油圧ポンプ９０が吐出する作動油は、進角通路９３、６６、６３、６４を経由し、進角室５５、５６、５７、５８に供給される。一方、遅角室５１、５２、５３、５４の作動油は、遅角通路６１、６２、６５、９４を経由し、オイルパン９５に排出される。進角室５５、５６、５７、５８の油圧はベーン２２、２３、２４、２５に作用し、ベーンロータ２０を進角方向に付勢するトルクを発生する。これにより、ベーンロータ２０は、ハウジング１１に対し進角方向に回転する。
【００３８】
＜遅角作動時＞
バルブタイミング調整装置１０を遅角制御するとき、ＥＣＵ９１は、油圧制御弁９２のデューティ比を変更する。油圧制御弁９２は、油圧ポンプ９０と遅角通路９４とを接続し、進角通路９３とオイルパン９５とを接続する。油圧ポンプ９０から吐出される作動油は、遅角通路９４、６５、６１、６２を経由し、遅角室５１、５２、５３、５４に供給される。一方、進角室５５、５６、５７、５８の作動油は進角通路６３、６４、６６、９３を経由し、オイルパン９５に排出される。遅角室５１、５２、５３、５４の油圧がベーン５１、５２、５３、５４に作用し、ベーンロータ２０を遅角方向に付勢するトルクを発生する。これにより、ベーンロータ２０は、ハウジング１１に対して遅角方向に回転する。
【００３９】
＜中間保持作動時＞
ベーンロータ２０が目標位相に到達すると、ＥＣＵ９１は油圧制御弁９２のデューティ比を変更する。油圧制御弁９２は、油圧ポンプ９０と、遅角通路９４および進角通路９３との接続を遮断し、遅角室５１、５２、５３、５４および進角室５５、５６、５７、５８からオイルパン９５に作動油が排出されることを規制する。このため、ベーンロータ２０は目標位相に保持される。
【００４０】
＜エンジン停止時作動＞
バルブタイミング調整装置１０の作動中にエンジン停止が指示されると、上記遅角作動時と同じように、ベーンロータ２０はハウジング１１に対して遅角方向に回転し、ロック位相である最遅角位置に位相制御される。また、エンジン停止指示後、エンジンの回転低下に伴って、バルブタイミング調整装置１０に供給される油圧は次第に低くなり、ストッパピン３０に作用する圧力も低下する。
【００４１】
（効果）
次に第１実施形態のバルブタイミング調整装置１０の効果について説明する。
（Ａ）エンジン１の始動時にストッパピン３０の嵌合を解除する場合、チェーン張力方向７ａおよび平行成分２２１ｘの方向を算出して比較する。平行成分２２１ｘの方向がチェーン張力方向７ａと同じ方向＋Ｘである場合、次にベーンロータ２０に作用するカムトルク方向を算出する。このとき、カムトルクがベーンロータ２０に作用する方向が遅角方向である場合、ストッパピン３０のテーパ壁３３１と嵌合孔３１の側壁３１１とは当接していないため、ストッパピン３０の嵌合を解除しやすい。そこで、ＥＣＵ９１は、前述の２つの条件を満たす場合に油圧制御弁９２に解除圧力値の圧力をもつ作動流体の発生を指令する。これにより、ストッパピン３０の動作不良によるベーンロータ２０のロック解除異常の発生を防止することができる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図９に基づいて説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、ストッパピンの嵌合を解除する手順が一部異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４３】
第２実施形態では、油圧制御弁９２が発生する圧力がストッパピン３０に作用する時のクランク角を用いてクランク角が第３角度範囲内であるか否かを判定する。同様に、油圧制御弁９２が発生する圧力がストッパピン３０に作用する時のカム角を用いてカム角が第４角度範囲内であるか否かを判定する。
具体的には、Ｓ１０４のＹｅｓ判定の後、Ｓ２０５では、油圧制御弁９２においてストッパピン３０の嵌合を解除するための油圧が発生する時刻でのクランク角がチェーン張力方向７ａと平行成分２２１ｘとが同じ方向になる第３角度範囲内であるか否かを判定する。また、Ｓ１０７の次にＳ２０８では、油圧制御弁９２においてストッパピン３０の嵌合を解除するための油圧が発生する時刻でのカム角がカムトルクの作用方向とチェーン張力方向７ａとが反対方向となる第４角度範囲内であるか否かを判定する。
【００４４】
バルブタイミング調整装置１０では、ＥＣＵ９１が油圧制御弁９２に油圧の発生を指令するとき、油圧制御弁９２では指令を受けてから実際に油圧が発生するまでに時間がかかる。バルブタイミング装置１０では、ストッパピン３０の嵌合を解除する場合、油圧制御弁９２での油圧の立ち上がり遅れを考慮して、ストッパピン３０の嵌合を解除する時にデューティ比の変更を指令するではなく、油圧の立ち上がりに要する時間分だけ前の時刻に油圧制御弁９２にデューティ比の変更を指令する。これにより、ストッパピン３０の嵌合を解除するのに適したタイミングにおいて油圧制御弁９２は圧力を発生する。したがって、第２実施形態のバルブタイミング調整装置は、第１実施形態の効果（Ａ）に加えて、ストッパピン３０の嵌合を確実に解除することができる。
【００４５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図１０に基づいて説明する。第３実施形態は、第１実施形態に対して、ストッパピンの嵌合を解除する手順が一部異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４６】
Ｓ１０５のＮｏ判定の次にＳ３０５では、Ｓ１０１においてＥＣＵ９１にベーンロータ２０の目標位相が入力された時刻でのクランクシャフト２の回転位相から７２０度回転したか否かを判定する。クランクシャフト２が７２０度回転している場合、Ｓ２０６に移行する。クランクシャフト２が７２０度回転していない場合、Ｓ１０２に戻り再度クランク角を検出する。
【００４７】
Ｓ３０６では、カムシャフト４の回転角をカム角センサ４ａによって検出する。さらにＳ３０７では、ベーンロータ２０に作用するカムトルクをＥＣＵ９１が算出する。
Ｓ３０８では、カム角が第２角度範囲内であるか否かを判定する。
カム角が第２角度範囲内である場合、Ｓ１０９に移行する。一方、カム角が第２角度範囲内でない場合、カムトルクが正になるまでＳ３０６に戻り、カム角を検出する。
【００４８】
第３実施形態では、クランク角が第１角度範囲内でないと判定された場合、Ｓ３０５においてＥＣＵ９１にベーンロータ２０の目標位相が入力されてからクランクシャフト２が７２０度回転したか否かを判定する。バルブタイミング調整装置１０では、クランクシャフト２が７２０度回転することにより、チェーン張力方向７ａと平行成分２２１ｘとの関係が同じ方向、または反対方向に変化する。しかしながら、クランクシャフト２が７２０度回転してもチェーン張力方向７ａと平行成分２２１ｘとの関係が同じ方向とならない場合、バルブタイミング調整装置１０は、カムトルクの方向のみの判定でストッパピン３０の嵌合を解除する。これにより、第１実施形態の効果（Ａ）に加えて、チェーン張力方向７ａと平行成分２２１ｘの方向とが反対方向にしかならない場合、カムトルクが正となることでストッパピン３０の嵌合を解除することができる。
【００４９】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を図１１に基づいて説明する。第４実施形態は、第１実施形態に対して、ストッパピンの嵌合を解除する手順が一部異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５０】
図１１に第４実施形態におけるストッパピン３０の嵌合を解除する手順のフローチャートを示す。
最初にＳ１０１では、ＥＣＵ９１にベーンロータ２０の目標位相が入力される。
【００５１】
次にＳ４０１では、ベーンロータ２０のロックを解除するベーンロータ２０の位置を算出する。このとき、ＥＣＵ９１は、チェーン張力方向７ａ、嵌合孔２２１の進行方向２２１ａ、およびカムトルクの方向の関係を示すマップを有している。そこで、ＥＣＵ９１にベーンロータ２０の目標位相が入力されると、ＥＣＵ９１は、クランク角がチェーン張力方向７ａと嵌合孔２２１の進行方向２２１ａの平行軸Ｘの平行成分２２１ｘの方向とが同じ方向となる第５角度範囲内であり、かつカム角がカムトルクの作用方向とチェーン張力方向７ａとが反対方向となる第６角度範囲内となるベーンロータ２０の位置を読み込む。このとき、ストッパピン３０と嵌合孔３１との嵌合を解除するベーンロータ２０の位置は、収容孔２２１の進行方向２２１ａの平行軸Ｘの平行成分２２１ｘが最も大きくなる位置としてもよい。また、クランク角が第５角度範囲内であって、かつカム角が第６角度範囲内であり、ベーンロータ２０のロックを解除可能な位置が複数ある場合は目標位相を入力してから最も短い時間でベーンロータ２０のロックを解除できる位置でもよい。
【００５２】
Ｓ４０１に続いてＳ１０２では、エンジン１のクランクシャフト２に取り付けられているクランク角センサ２ａによってクランク角を検出する。
【００５３】
Ｓ４０２では、油圧制御弁９２を制御するデューティ比を変更するベーンロータ２０の位置を算出する。
【００５４】
Ｓ４０３では、クランクシャフト２のクランク角がデューティ比を変更する位置であるか否かを判定する。クランク角がデューティ比を変更する位置である場合、Ｓ１１０に移行する。クランク角がデューティ比を変更する位置でない場合、Ｓ１０２に戻る。
【００５５】
Ｓ１０９では、ＥＣＵ９１より油圧制御弁９２のデューティ比の変更が指令される。これにより、油圧制御弁９２は油圧を発生し、ストッパピン３０の嵌合は解除される。
【００５６】
第４実施形態では、ＥＣＵ９１はクラックシャフト２のクランク角を検出することで油圧制御弁９２のデューティ比を変更する位置を算出する。このとき、ＥＣＵ９１はチェーン張力方向７ａ、嵌合孔２２１の進行方向２２１ａ、およびカムトルクの方向の関係を示すマップを有している。ＥＣＵ９１は、クランク角９１を検出することで、マップを用いてストッパピン３０の嵌合を解除するのに適した位置を算出する。これにより、第１実施形態の効果（Ａ）に加えて、カム角センサによるカム角の検出を必要とせず、クランク角のみでストッパピン３０の作動不良を低減することができる。
【００５７】
また、ＥＣＵ９１においてロックを解除する位置を選択することができる。例えば、ストッパピン３０と嵌合孔３１との嵌合を最も解除しやすいベーンロータ２０の位置を選択することでストッパピン３０の作動不良によるベーンロータ２０のロック解除不良をさらに防止することができる。また、ストッパピン３０と嵌合孔３１との嵌合を最も早く解除することができるベーンロータ２０の位置を選択することで、短時間でベーンロータ２０を目標位相に変更することができる。
【００５８】
（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、本発明は吸気弁側のバルブタイミング装置に適用されるとした。しかしながら、本発明が適用される場所はこれに限定されない。排気弁側のバルブタイミング調整装置にも適用できるし、また、吸気弁および排気弁に同時に適用することもできる。これにより、ストッパピンの作動不良によるベーンロータのロック解除をさらに低減することができる。
【００５９】
（イ）上述の実施形態では、クランクシャフトと連結するチェーンは、吸気弁のギアおよび排気弁のギアにかかっているとした。しかしながら、チェーンがかかるギアはこれに限定されない。例えば、クランクシャフトと連結するチェーンは吸気弁のギアのみにかかっており、吸気弁の別異のギアと排気弁のギアとにかかるチェーンによって排気弁が駆動されてもよい。このとき、チェーン張力方向は、吸気弁の一方のギアにかかるクランクシャフトと連結するチェーンの張力方向と、吸気弁の他方のギアにかかる排気弁のギアにかかるチェーンの張力方向とを足し合わせた方向となる。
【００６０】
（ウ）上述の第３実施形態では、クランク角センサまたはカム角センサが検出した値をクランク角またはカム角として用いてチェーン張力方向、平行成分方向およびカムトルク方向の関係を判定した。また上述の第４実施形態では、クランク角センサが検出した値をクランク角として用いてチェーン張力方向、平行成分方向およびカムトルク方向の関係を判定した。しかしながら、判定に用いるクランク角またはカム角はこれに限定されない。第２実施形態のように油圧制御弁がストッパピンの嵌合を解除するための作動油の圧力を発生する時刻におけるクランク角またはカム角でもよい。特に第４実施形態でのクランク角を油圧制御弁がストッパピンの嵌合を解除するための作動油の圧力を発生する時刻におけるクランク角とした場合、当該クランク角が第７角度範囲内であって、当該クランク角から算出されるカム角が第８角度範囲内となるクランク角を解除角度として算出する。これにより、ストッパピンの嵌合を解除するのに適したタイミングにおいて油圧制御弁は圧力を発生することができる。
【００６１】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１                    ・・・エンジン（内燃機関）、
２                    ・・・クランクシャフト（駆動軸）、
２ａ                  ・・・クランク角センサ（駆動軸角度検出手段）、
４、５                ・・・カムシャフト（従動軸）、
４ａ                  ・・・カム角センサ（従動軸角度検出手段）、
７                    ・・・チェーン（動力伝達部材）、
７ａ                  ・・・張力方向、
８                    ・・・吸気弁、
９                    ・・・排気弁、
１０                  ・・・バルブタイミング調整装置、
１１                  ・・・ハウジング、
２０                  ・・・ベーンロータ、
２２、２３、２４、２５・・・ベーン、
２２１                ・・・収容孔、
２２１ａ              ・・・進行方向、
２２１ｘ              ・・・平行成分、
３１                  ・・・嵌合孔、
３０                  ・・・ストッパピン（規制部材）、
５１、５２、５３、５４・・・遅角室、
５５、５６、５７、５８・・・進角室、
９２                  ・・・油圧制御弁（圧力発生手段）、
９１                  ・・・ＥＣＵ（制御手段）。
【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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