(57)【要約】【課題】エンジン温度に適した始動の実現。【解決手段】ピストン８の下死点到達より遅いタイミングで吸気弁９を閉じる主ロック位相にて回転位相ロックする主ロック機構１６は、ベーンロータ１４に支持される主ロック部材１６０と、ハウジングロータ１１に支持されて主ロック孔１６２を形成する可動部材１６４を有する。副ロック機構１７は、主ロック位相より進角した副ロック位相に回転位相ロックする。可動部材１６４は、主ロック孔１６２への主ロック部材１６０の嵌入により主ロック位相でのロックを達成するロック位置と、嵌入を維持したまま副ロック位相での回転位相ロックを許容する許容位置に往復移動する。ロック機構１６，１７の作動を制御するロック制御系１８は、内燃機関の設定温度以上での温間始動時に可動部材１６４をロック位置に保持し、内燃機関の設定温度未満での冷間始動時に可動部材１６４の許容位置への駆動を許容する。【選択図】図６
2014114731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒（７）を開閉する吸気弁（９）のバルブタイミングを、作動液の圧力により調整するバルブタイミング調整装置において、
前記内燃機関のクランク軸と連動して回転するハウジングロータ（１１）と、
前記内燃機関のカム軸（２）と連動して回転し、前記ハウジングロータ内において前記作動液の圧力を受けることにより、前記ハウジングロータに対する回転位相が変化するベーンロータ（１４）と、
前記気筒内のピストン（８）が下死点に到達するよりも遅いタイミングにて前記吸気弁を閉じるための前記回転位相を主ロック位相（Ｐｍ）とし、前記内燃機関の始動時に前記主ロック位相へ到達している前記回転位相をロックするための主ロック手段（１６）と、
前記主ロック位相よりも進角した前記回転位相を副ロック位相（Ｐｓ）とし、前記内燃機関の始動時に前記副ロック位相へ変化した場合の前記回転位相をロックするための副ロック手段（１７）と、
前記主ロック手段及び前記副ロック手段の作動を制御するロック制御手段（１８）とを、備え、
前記主ロック手段は、
前記ベーンロータにより支持され、往復移動する主ロック部材（１６０）と、
前記ハウジングロータにより支持され、主ロック孔（１６２）を形成する可動部材（１６４）であって、前記主ロック孔への前記主ロック部材の嵌入により前記主ロック位相でのロックを達成するロック位置（Ｌｌ）と、当該嵌入を維持したまま前記副ロック手段による前記副ロック位相でのロックを許容する許容位置（Ｌｐ）とに、往復移動する可動部材と、
を有し、
前記ロック制御手段は、
前記内燃機関の設定温度（Ｔｓ）以上での温間始動時に前記可動部材を前記ロック位置に保持する一方、前記内燃機関の前記設定温度未満での冷間始動時に前記可動部材の前記許容位置への駆動を許容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】
前記ロック制御手段は、
前記温間始動時に前記可動部材を前記ロック位置側に押圧する一方、前記冷間始動時に当該押圧を緩和する押圧部材（１８２）を、有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】
前記ロック制御手段は、
内部に導入される前記作動液の導入量に応じて、前記押圧部材による前記可動部材の押圧を制御する制御室（１８３）であって、前記導入量が所定のロック量（Ｑｌ）となる場合に、前記可動部材を前記ロック位置に保持するための当該押圧を行う一方、前記導入量が前記ロック量よりも少ない許容量（Ｑｐ）となる場合に、前記可動部材を前記許容位置まで駆動するために当該押圧を緩和する制御室と、
前記温間始動時に前記導入量を前記ロック量に制御する一方、前記冷間始動時に前記導入量を前記許容量に制御する制御弁（６０）とを、有することを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記作動液は、前記内燃機関により駆動される供給源（４）から、供給され、
前記制御弁は、前記内燃機関の停止に伴って前記導入量を前記ロック量に保持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】
前記副ロック手段は、
前記ベーンロータ及び前記ハウジングロータのうち一方により支持され、往復移動する副ロック部材（１７０）と、
前記ハウジングロータ及び前記ベーンロータのうち他方に形成され、前記副ロック部材の嵌入により前記副ロック位相でのロックを達成する副ロック孔（１７２）とを、有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項６】
前記主ロック手段は、
復原力を発生することにより、前記可動部材を前記許容位置側へ付勢する許容弾性部材（１６６）と、
前記許容位置において前記可動部材を係止するストッパ（１６５ｂ）とを、有し、
前記内燃機関の始動後となる通常運転中、前記主ロック部材が前記主ロック孔から脱出し且つ前記副ロック部材が前記副ロック孔から脱出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】
前記主ロック位相及び前記副ロック位相間の前記回転位相において、前記ハウジングロータに対して前記ベーンロータを進角側へ付勢する進角弾性部材（１９）を、備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項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、内燃機関の気筒を開閉する吸気弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置に、関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作動液の圧力により吸気弁のバルブタイミングを調整する液圧式のバルブタイミング調整装置が、広く知られている。一般に液圧式バルブタイミング調整装置は、内燃機関のクランク軸及びカム軸とそれぞれ連動して回転するハウジングロータ及びベーンロータを備えており、ハウジングロータ内においてベーンロータが作動液の圧力を受けることで、それらロータ間の回転位相が変化する。かかる回転位相変化の結果、バルブタイミングが調整されることになる。
【０００３】
さて、液圧式バルブタイミング調整装置の一種として特許文献１には、内燃機関において最遅角位相よりも進角した回転位相を中間位相として、当該中間位相へ到達した回転位相を内燃機関の始動時にロックすることが、開示されている。こうしたロック機能によれば、吸気弁を閉じるタイミングが可及的に早くなることで、気筒での実圧縮比が高くなるので、圧縮加熱によって気筒内ガスの温度が上昇し、燃料気化が促進されることになる。故に、例えば極低温等の低温環境下にて停止状態のまま放置された内燃機関の冷間始動時には、始動性を確保できるのである。
【０００４】
しかし、吸気弁の閉じタイミングが早い特許文献１の液圧式バルブタイミング調整装置では、気筒での高い実圧縮比に起因して、例えば常温等の比較的高温環境下にある内燃機関の温間始動時に、次の問題を発生するおそれがある。その問題の一つは、ノッキングの発生である。また、別の一つは、アイドルストップシステム乃至はハイブリッドシステムに適用された内燃機関の再始動時、あるいはイグニッションオフによるエンジン停止直後の再始動時に、気筒内ガスの圧縮時温度が高くなり過ぎて点火前に自己着火するプリイグニションを招くことや、圧縮反力が大きいことでクランキング回転の変動が増大して不快な振動乃至は騒音を招くことである。
【０００５】
そこで、特許文献２に開示される液圧式バルブタイミング調整装置では、気筒内のピストンが下死点に到達するよりも遅いタイミングにて吸気弁を閉じるための遅角位相と、当該遅角位相よりも進角した中間位相とのうち一方を、内燃機関の始動時に選択している。このような回転位相の選択によれば、内燃機関の温度（以下、「エンジン温度」という）に適した始動を実現することが、可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１６１３５６号公報
【特許文献２】特開２００２−２５６９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献２の液圧式バルブタイミング調整装置では、内燃機関の温間始動時に作動液の圧力をハウジングロータ内のベーンロータに与えることで、回転位相のロックではなく調整により、遅角位相を選択している。そのため、作動液の圧力が低下している始動時には、カム軸からの変動トルク作用によってベーンロータがハウジングロータに対する進角側へと相対回転し、回転位相が遅角位相からずれ易くなる。
【０００８】
また、特許文献２の液圧式バルブタイミング調整装置では、内燃機関の冷間始動時に中間位相への回転位相変化を変動トルクによって生じさせるため、ハウジングロータ内のベーンロータに圧力を与える作動液がドレンされている。その結果、ロック体に圧力を与える作動液もドレンされるため、当該ロック体がロック解除位置に移動して、中間位相でのロックが困難となってしまう。
【０００９】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジン温度に適した始動を実現する液圧式の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】
【００１０】
本発明は、内燃機関の気筒（７）を開閉する吸気弁（９）のバルブタイミングを、作動液の圧力により調整するバルブタイミング調整装置において、内燃機関のクランク軸と連動して回転するハウジングロータ（１１）と、内燃機関のカム軸（２）と連動して回転し、ハウジングロータ内において作動液の圧力を受けることにより、ハウジングロータに対する回転位相が変化するベーンロータ（１４）と、気筒内のピストン（８）が下死点に到達するよりも遅いタイミングにて吸気弁を閉じるための回転位相を主ロック位相（Ｐｍ）とし、内燃機関の始動時に主ロック位相へ到達している回転位相をロックするための主ロック手段（１６）と、主ロック位相よりも進角した回転位相を副ロック位相（Ｐｓ）とし、内燃機関の始動時に副ロック位相へ変化した場合の回転位相をロックするための副ロック手段（１７）と、主ロック手段及び副ロック手段の作動を制御するロック制御手段（１８）とを、備え、主ロック手段は、ベーンロータにより支持され、往復移動する主ロック部材（１６０）と、ハウジングロータにより支持され、主ロック孔（１６２）を形成する可動部材（１６４）であって、主ロック孔への主ロック部材の嵌入により主ロック位相でのロックを達成するロック位置（Ｌｌ）と、当該嵌入を維持したまま副ロック手段による副ロック位相でのロックを許容する許容位置（Ｌｐ）とに、往復移動する可動部材と、を有し、ロック制御手段は、内燃機関の設定温度（Ｔｓ）以上での温間始動時に可動部材をロック位置に保持する一方、内燃機関の設定温度未満での冷間始動時に可動部材の許容位置への駆動を許容することを特徴とする。
【００１１】
このような本発明によると、内燃機関の設定温度以上での温間始動時には、主ロック手段においてハウジングロータの支持する可動部材が、ロック制御手段によりロック位置に保持される。その結果、内燃機関始動時に到達している主ロック位相では、主ロック手段においてベーンロータの支持する主ロック部材が、ロック位置にて可動部材の主ロック孔に嵌入するため、主ロック位相での回転位相ロックが達成される。ここで、気筒内ピストンが下死点に到達するよりも遅いタイミングにて吸気弁を閉じる主ロック位相では、下死点到達後のピストンのリフトアップに応じて気筒内ガスが吸気系に押出されることで、実圧縮比が低下する。故に温間始動時には、主ロック位相での回転位相ロックを維持して、ノッキングやプリイグニション、不快な振動乃至は騒音といった始動不具合（以下、単に「始動不具合」という）の発生を、抑制できる。
【００１２】
これに対し、内燃機関の設定温度未満での冷間始動時には、ロック制御手段により可動部材が許容位置への駆動を許容される。このとき、カム軸から作用する変動トルクによりベーンロータがハウジングロータに対する進角側へ相対回転すると、ベーンロータに支持されて主ロック孔への嵌入を維持する主ロック部材が、可動部材と共に許容位置側へと移動する。その結果、主ロック位相より進角した副ロック位相まで回転位相が変化すると、許容位置の可動部材によって許容される当該副ロック位相での回転位相ロックが副ロック手段によって達成されるので、吸気弁を閉じるタイミングが可及的に早められる。これにより、気筒内ガスの押出し量が減少して、当該ガスの温度が実圧縮比と共に上昇するので、冷間始動時にあっても着火性を向上させて、始動性を確保できる。
【００１３】
以上の如き本発明の特徴によれば、エンジン温度に適した始動を実現することが、可能となる。
【００１４】
ここで、本発明のさらなる特徴としては、ロック制御手段は、温間始動時に可動部材をロック位置側に押圧する一方、冷間始動時に当該押圧を緩和する押圧部材（１８２）を、有する。
【００１５】
この特徴によると、温間始動時の可動部材は、ロック制御手段の押圧部材により変動トルクに抗して押圧されることで、当該押圧側のロック位置に保持されるので、主ロック位相での回転位相ロックは達成され得る。また一方、冷間始動時の可動部材は、押圧部材によるロック位置側への押圧を緩和されることで、変動トルクによる許容位置への駆動を許容されるので、副ロック位相での回転位相ロックは達成され得る。これらによれば、温間始動時と冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相へ正確に、切替可能となる。
【００１６】
また、本発明のさらなる特徴としては、ロック制御手段は、内部に導入される作動液の導入量に応じて、押圧部材による可動部材の押圧を制御する制御室（１８３）であって、導入量が所定のロック量（Ｑｌ）となる場合に、可動部材をロック位置に保持するための当該押圧を行う一方、導入量がロック量よりも少ない許容量（Ｑｐ）となる場合に、可動部材を許容位置まで駆動するために当該押圧を緩和する制御室と、温間始動時に導入量をロック量に制御する一方、冷間始動時に導入量を許容量に制御する制御弁（６０）とを、有する。
【００１７】
この特徴によると、温間始動時のロック制御手段において制御弁は、制御室内部に導入される作動液の導入量を、所定のロック量に制御する。その結果、押圧部材に押圧される可動部材がロック位置に確実に保持されて、主ロック位相での回転位相ロックが達成され得る。また一方、冷間始動時の制御弁は、制御室への作動液導入量をロック量よりも少ない許容量に制御する。その結果、押圧部材によって押圧緩和される可動部材が、変動トルクにより確実に許容位置へと到達して、副ロック位相での回転位相ロックが許容され得る。これらによれば、温間始動時と冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相への切替につき、信頼性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置の基本構成を示す図であって、図２のI−I線断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図２とは異なる作動状態を示す断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図１のバルブタイミング調整装置の一作動状態を示す模式図である。
【図６】図１のバルブタイミング調整装置の図５とは別の作動状態を示す模式図である。
【図７】図１のバルブタイミング調整装置の図５，６とは別の作動状態を示す模式図である。
【図８】図１のバルブタイミング調整装置の図５〜７とは別の作動状態を示す模式図である。
【図９】図１のバルブタイミング調整装置の図５〜８とは別の作動状態を示す模式図である。
【図１０】図１のバルブタイミング調整装置に作用する変動トルクについて説明するための特性図である。
【図１１】図１のXI−XI線断面図である。
【図１２】図１３のXII−XII線断面図である。
【図１３】図１のXIII−XIII線断面図である。
【図１４】図１のXIV−XIV線断面図である。
【図１５】図１のバルブタイミング調整装置の特徴を説明するための模式図である。
【図１６】図１のバルブタイミング調整装置の特徴を説明するための特性図である。
【図１７】図１のバルブタイミング調整装置について一作動例を説明するためのグラフである。
【図１８】図１のバルブタイミング調整装置について図１６とは別の作動例を説明するためのグラフである。
【図１９】図９の変形例を示す模式図である。
【図２０】図６の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に示すように、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置１は、車両の内燃機関に搭載される。尚、本実施形態において内燃機関の停止及び始動は、エンジンスイッチＳＷのオフ指令及びオン指令に応じるだけでなく、アイドルストップシステムＩＳＳのアイドルストップ指令及び再始動指令にも応じて、実現される。
【００２０】
（基本構成）
まず、バルブタイミング調整装置１の基本構成につき、説明する。バルブタイミング調整装置１は、「作動液の圧力」として作動油の圧力を利用する液圧式であり、機関トルクの伝達によりカム軸２が開閉する「動弁」として吸気弁９（後に詳述する図１６参照）のバルブタイミングを調整する。図１〜４に示すようにバルブタイミング調整装置１は、内燃機関にてクランク軸（図示しない）から出力される機関トルクをカム軸２へ伝達する伝達系に設置の回転駆動部１０と、当該駆動部１０を駆動するために作動油の入出を制御する制御部４０とを、備えている。
【００２１】
（回転駆動部）
図１，２，４に示すように、回転駆動部１０において金属製のハウジングロータ１１は、リアプレート１３とフロントプレート１５とをシューリング１２の軸方向両端部にそれぞれ締結してなる。シューリング１２は、円筒状のハウジング本体１２０、複数のシュー１２１，１２２，１２３及びスプロケット１２４を有している。図２に示すように各シュー１２１，１２２，１２３は、ハウジング本体１２０のうち回転方向に所定間隔ずつあけた箇所から、径方向内側へ突出している。回転方向に隣り合うシュー１２１，１２２，１２３の間には、それぞれ収容室２０が形成されている。スプロケット１２４は、タイミングチェーン（図示しない）を介してクランク軸と連繋する。かかる連繋により内燃機関の回転中は、機関トルクがクランク軸からスプロケット１２４へと伝達されることで、ハウジングロータ１１がクランク軸と連動して一定方向（図２の時計方向）に回転する。
【００２２】
図１，２，４に示すように金属製のベーンロータ１４は、ハウジングロータ１１内に同軸上に収容されており、軸方向両端部をそれぞれリアプレート１３とフロントプレート１５とに摺動させる。ベーンロータ１４は、円筒状の回転軸１４０及び複数のベーン１４１，１４２，１４３を有している。図１に示すように回転軸１４０は、カム軸２に対して同軸上に固定されている。かかる固定によりベーンロータ１４は、カム軸２と連動してハウジングロータ１１と同一方向（図２の時計方向）に回転可能しつつ、ハウジングロータ１１に対して相対回転可能となっている。
【００２３】
図２に示すように各ベーン１４１，１４２，１４３は、回転軸１４０のうち回転方向に所定間隔ずつあけた箇所から径方向外側へ突出し、それぞれ対応する収容室２０に収容されている。各ベーン１４１，１４２，１４３は、対応する収容室２０を回転方向に分割することで、作動油が入出する進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８を、ハウジングロータ１１内に区画している。具体的には、シュー１２１及びベーン１４１の間には進角室２２が形成され、シュー１２２及びベーン１４２の間には進角室２３が形成され、シュー１２３及びベーン１４３の間には進角室２４が形成されている。また一方、シュー１２２及びベーン１４１の間には遅角室２６が形成され、シュー１２３及びベーン１４２の間には遅角室２７が形成され、シュー１２１及びベーン１４３の間には遅角室２８が形成されている。
【００２４】
進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８に対して入出される作動油の圧力は、ハウジングロータ１１内にてベーンロータ１４に作用する。かかる圧力作用により、ベーンロータ１４がハウジングロータ１１に対して相対回転することで、ハウジングロータ１１に対するベーンロータ１４の回転位相（以下、単に「回転位相」という）が変化する。ここで図２は、回転位相が主ロック位相Ｐｍに変化した状態を示し、また図３は、回転位相が副ロック位相Ｐｓに変化した状態を示している。
【００２５】
図１に示すように、「主ロック手段」としての主ロック機構１６は、ベーン１４１に形成されて作動油の入出する主ロック解除室１６１を、有している。主ロック機構１６は、主ロック解除室１６１からの作動油排出により回転位相を、図５の如く主ロック位相Ｐｍにロックする。また一方、主ロック解除室１６１への作動油導入等により主ロック機構１６は、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを図６〜９の如く解除する。
【００２６】
図４に示すように、「副ロック手段」としての副ロック機構１７は、ベーン１４２に形成されて作動油の入出する副ロック解除室１７１を、有している。副ロック機構１７は、副ロック解除室１７１からの作動油排出等により回転位相を、図７の如く副ロック位相Ｐｓにロックする。また一方、副ロック解除室１７１への作動油導入により副ロック機構１７は、副ロック位相Ｐｓでの回転位相ロックを図５，６，８，９の如く解除する。
【００２７】
以上の回転駆動部１０では、各ロック機構１６，１７による回転位相ロックの解除下、進角室２２，２３，２４への作動油導入且つ遅角室２６，２７，２８からの作動油排出が生じることで、回転位相が進角側へ変化する（例えば、図２から図３への変化）。その結果、バルブタイミングが進角調整される。また一方、各ロック機構１６，１７による回転位相ロックの解除下、遅角室２６，２７，２８への作動油導入且つ進角室２２，２３，２４からの作動油排出が生じることで、回転位相が遅角側へ変化する（例えば、図３から図２への変化）。その結果、バルブタイミングが遅角調整される。さらに、各ロック機構１６，１７による回転位相ロックの解除下、進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８に作動油が閉じ込められることで、回転位相の変化が抑制されて、バルブタイミングが略一定に保持される。
【００２８】
（制御部）
図１，５に示す制御部４０において、主進角通路４１は、回転軸１４０に形成されて進角室２２，２３，２４と連通している。主遅角通路４５は、回転軸１４０に形成されて遅角室２６，２７，２８と連通している。ロック解除通路４９は、回転軸１４０に形成されてロック解除室１６１，１７１の双方と連通している。
【００２９】
回転軸１４０に形成される主供給通路５０は、「供給源」としてのポンプ４に搬送通路３を介して連通している。ここでポンプ４は、内燃機関の回転中に機関トルクを受けることで駆動されるメカポンプであり、当該回転中は、ドレンパン５から吸入した作動油を継続して吐出する。それと共に、カム軸２及びその軸受を貫通する搬送通路３は、カム軸２の回転に拘らずに常にポンプ４の吐出口と連通可能となっている。これらのことから、ポンプ４から主供給通路５０への作動油供給は、クランキングにより内燃機関が始動して完爆すると、各室２２，２３，２４，２６，２７，２８，１６１，１７１への搬送に必要な高い圧力にて行われ、また内燃機関と共に停止する。
【００３０】
副供給通路５２は、回転軸１４０に形成されて主供給通路５０から分岐している。副供給通路５２は、ポンプ４から供給される作動油を、主供給通路５０を通じて受ける。ドレン回収通路５４は、回転駆動部１０の外部に設けられている。ドレン回収通路５４は、ドレン回収部としてのドレンパン５と共に大気に開放され、当該ドレンパン５へ作動油を排出可能となっている。
【００３１】
制御弁６０は、リニアソレノイド６２が発生する駆動力と、付勢部材６４が当該駆動力と反対向きに発生する復原力とを利用する、所謂スプール弁である。各通路４１，４５，４９，５０，５２，５４と繋がる制御弁６０は、図１，２に示すスリーブ６６内のスプール６８を軸方向に往復移動させることで、それら通路間の連通又は遮断を切替える。その結果、図５〜７，９のロック領域Ｒｌｈ，Ｒｌｏ，Ｒｌｉへスプール６８が移動したときには、ポンプ４からの作動油が遅角室２６，２７，２８に導入されると共に、進角室２２，２３，２４及びロック解除室１６１，１７１の作動油がドレンパン５に排出される。また、図８の遅角領域Ｒｒへスプール６８が移動したときには、進角室２２，２３，２４の作動油がドレンパン５に排出されると共に、ポンプ４からの作動油が遅角室２６，２７，２８及びロック解除室１６１，１７１に導入される。さらに、図８の進角領域Ｒａへスプール６８が移動したときには、遅角室２６，２７，２８の作動油がドレンパン５に排出されると共に、ポンプ４からの作動油が進角室２２，２３，２４及びロック解除室１６１，１７１に導入される。またさらに、図８の保持領域Ｒｈへスプール６８が移動したときには、ポンプ４からの作動油がロック解除室１６１，１７１に導入されつつ、進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８に作動油が閉じ込められる。
【００３２】
制御回路８０は、図１に示すリニアソレノイド６２やエンジンスイッチＳＷ、内燃機関の各種電装品等と電気的に接続されるマイクロコンピュータであり、アイドルストップシステムＩＳＳを構成している。制御回路８０は、リニアソレノイド６２への通電及びアイドルストップを含む内燃機関の運転を、コンピュータプログラムに従い制御する。
【００３３】
（ベーンロータへの変動トルク作用）
次に、カム軸２からベーンロータ１４に作用する変動トルクにつき、説明する。
【００３４】
内燃機関の回転中は、カム軸２が開閉駆動する吸気弁９からのスプリング反力等に起因して、変動トルクがベーンロータ１４に作用する。図１０に例示するように変動トルクは、ハウジングロータ１１に対する進角側へ作用する負トルクと、ハウジングロータ１１に対する遅角側へ作用する正トルクとの間にて、交番変動する。本実施形態の変動トルクについては、カム軸２及びその軸受間のフリクション等に起因して、正トルクのピークトルクが負トルクのピークトルクよりも大きくなっており、それらの平均トルクが正トルク側（遅角側）に偏っている。
【００３５】
（ベーンロータの付勢構造）
次に、ベーンロータ１４を副ロック位相Ｐｓへ向かって付勢するための付勢構造につき、説明する。
【００３６】
図１１に示す回転駆動部１０において各ロータ１１，１４には、それぞれ係止ピン１１０，１４６が設けられている。第一係止ピン１１０は、フロントプレート１５においてシューリング１２とは軸方向反対側へ突出する円柱状に、形成されている。第二係止ピン１４６は、回転軸１４０においてフロントプレート１５と実質平行のアームプレート１４７から軸方向の当該プレート１５側へと突出する円柱状に、形成されている。これら各係止ピン１１０，１４６は、ロータ１１，１４の回転中心線から実質同一距離だけ偏心した箇所に、軸方向では互いにずれて配置されている。
【００３７】
図１，１１に示すように、フロントプレート１５及びアームプレート１４７の間には、進角弾性部材１９が配置されている。進角弾性部材１９は、実質同一平面上にて金属素線を巻いた渦巻きスプリングであり、その渦巻き中心がロータ１１，１４の回転中心線と心合わせされている。進角弾性部材１９の内周側端部は、回転軸１４０の外周部に巻装されている。進角弾性部材１９の外周側端部は、図１１の如くＵ字状に屈曲されて係止部１９０を形成している。係止部１９０は、係止ピン１１０，１４６のうち回転位相に応じたピンにより、係止可能となっている。
【００３８】
以上の構成下、副ロック位相Ｐｓよりも遅角側、即ちロック位相Ｐｓ，Ｐｍの間に回転位相が変化した状態では、係止部１９０が第一係止ピン１１０に係止される。このとき、係止部１９０から第二係止ピン１４６が離脱するので、進角弾性部材１９がねじり弾性変形して発生する復原力は、ハウジングロータ１１に対する進角側の回転トルクとしてベーンロータ１４に作用する。即ちベーンロータ１４は、進角側の副ロック位相Ｐｓへ向かって付勢される。ここで、ロック位相Ｐｓ，Ｐｍの間にて進角弾性部材１９の復原力は、遅角側に偏った変動トルク（図１０参照）の平均値よりも大きくなるように、且つ正及び負トルクのピークトルクよりも小さくなるように、予設定されている。また一方、副ロック位相Ｐｓよりも進角側に回転位相が変化した状態では、係止部１９０が第二係止ピン１４６に係止される。このとき、係止部１９０から第一係止ピン１１０が離脱するので、進角弾性部材１９によるベーンロータ１４の付勢作用は制限される。
【００３９】
（主ロック機構）
次に、主ロック機構１６の詳細を説明する。図１，２，１２に示すように主ロック機構１６は、主ロック解除室１６１に加え、主ロック部材１６０、主弾性部材１６３、可動部材１６４、支持溝１６５及び許容弾性部材１６６を有している。
【００４０】
円筒状の金属製主ロック部材１６０は、回転軸１４０から偏心して配置され、ベーン１４１により軸方向に往復移動可能に支持されている。ベーン１４１において主ロック部材１６０の周りには、主ロック解除室１６１が形成されている。
【００４１】
図１，１２に示すように、コイルスプリング状の金属製主弾性部材１６３は、ベーン１４１内に収容されている。主弾性部材１６３は、ベーン１４１のスプリング受部１４１ａと、主ロック部材１６０において当該受部１４１ａよりリアプレート１３側のスプリング受部１６０ａとの間に、介装されている。かかる介装状態の主弾性部材１６３は、主ロック部材１６０をリアプレート１３側へ付勢するように、復原力を発生する。また、主ロック解除室１６１からの圧力作用により主ロック部材１６０を駆動する駆動力は、主弾性部材１６３の復原力に抗して主ロック部材１６０に作用する。
【００４２】
図１，２に示すように円弧形平板状の金属製可動部材１６４は、当該円弧形の中心を回転軸１４０の回転中心線に合わせて配置され、リアプレート１３により回転方向に往復移動可能に支持されている。ここで図１２〜１４に示すように、本実施形態のリアプレート１３においてベーン１４１と摺動する軸方向端面には、回転方向に延伸する支持溝１６５が円弧溝状に開口形成されることで、当該溝１６５内に可動部材１６４が摺動支持されている。それと共に支持溝１６５は、回転方向両側にて閉塞されることで、ストッパ１６５ａ，１６５ｂを形成している。図５，９に示すように遅角ストッパ１６５ａは、ハウジングロータ１１に対する遅角側に移動してロック位置Ｌｌへと到達した可動部材１６４を、係止する。また一方、図７，８に示すように進角ストッパ１６５ｂは、ハウジングロータ１１に対する進角側に移動して許容位置Ｌｐへと到達した可動部材１６４を、係止する。以上の構成により可動部材１６４は、ロック位置Ｌｌと許容位置Ｌｐとに往復移動可能となっている。
【００４３】
図１，２，１２〜１４に示す可動部材１６４において、ベーン１４１と摺動する軸方向端面には、主ロック孔１６２が円筒孔状に開口形成されている。主ロック解除室１６１からの作動油排出によって主ロック孔１６２には、主弾性部材１６３の復原力を受ける主ロック部材１６０が図５〜７の如く嵌入可能となっている。ここで、主ロック位相Ｐｍにて可動部材１６４が図５のロック位置Ｌｌに保持された状態下（保持については、後に詳述する）、主ロック部材１６０が主ロック孔１６２へ嵌入することで、回転位相は当該位相Ｐｍにロックされる。また一方、主ロック孔１６２への主ロック部材１６０の嵌入が図６，７の如く維持されたまま、可動部材１６４がロック位置Ｌｌよりも許容位置Ｌｐ側へと移動することで、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックは解除される。このとき特に本実施形態では、可動部材１６４が図７の許容位置Ｌｐに到達することで、副ロック位相Ｐｓでの回転位相ロックが許容されるようになっている。さらに本実施形態では、主ロック解除室１６１への作動油導入により、主ロック部材１６０が図８，９の如く主ロック孔１６２から脱出することによっても、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックが解除されるようになっている。
【００４４】
図１２，１３に示すようにコイルスプリング状の金属製許容弾性部材１６６は、リアプレート１３において遅角ストッパ１６５ａに開口する有底円筒孔１３ａ内に、収容されている。許容弾性部材１６６は、円筒孔１３ａの底面と可動部材１６４の遅角側端面との間に、介装されている。かかる介装状態の許容弾性部材１６６は、可動部材１６４を許容位置Ｌｐ側へ付勢するように、復原力を発生する。即ち、許容弾性部材１６６の復原力は、ハウジングロータ１１に対する進角側へ向かって作用する。したがって、図５，６，７に示す主ロック位相Ｐｍから副ロック位相Ｐｓまでの回転位相にて主ロック孔１６２への主ロック部材１６０の嵌入状態では、許容弾性部材１６６の復原力と進角弾性部材１９の復原力との合力がベーンロータ１４及び可動部材１６４に作用する。そこで本実施形態では、許容弾性部材１６６の復原力と進角弾性部材１９の復原力との合力についても、変動トルク（図１０参照）の平均値よりも大きく且つ正及び負トルクのピークトルクよりも小さくなるように、予設定されている。
【００４５】
以上説明した主ロック機構１６により実現される主ロック位相Ｐｍは、図２，１５に示す如き最遅角位相に予設定されている。そして、特に本実施形態の主ロック位相Ｐｍは、図１６に示すように、内燃機関の気筒７内のピストン８が下死点ＢＤＣに到達するタイミングよりも遅いタイミングにて吸気弁９を閉じるための回転位相に、予設定されている。
【００４６】
（副ロック機構）
次に、副ロック機構１７の詳細を説明する。図２，４，１４に示すように副ロック機構１７は、副ロック解除室１７１に加え、副ロック部材１７０、副弾性部材１７３、制限溝１７４，１７５及び副ロック孔１７２を有している。
【００４７】
円筒状の金属製副ロック部材１７０は、回転軸１４０から偏心して配置され、ベーン１４２により軸方向に往復移動可能に支持されている。ベーン１４２において副ロック部材１７０の周りには、副ロック解除室１７１が形成されている。
【００４８】
図４に示すように、コイルスプリング状の金属製副弾性部材１７３は、ベーン１４２内に収容されている。副弾性部材１７３は、ベーン１４２のスプリング受部１４２ａと、副ロック部材１７０において当該受部１４２ａよりリアプレート１３側のスプリング受部１７０ａとの間に、介装されている。かかる介装状態の副弾性部材１７３は、副ロック部材１７０をリアプレート１３側へ付勢するように、復原力を発生する。また、副ロック解除室１７１からの圧力作用により副ロック部材１７０を駆動する力は、副弾性部材１７３の復原力に抗して副ロック部材１７０に作用する。
【００４９】
図４，１４に示すように、リアプレート１３においてベーン１４２と摺動する軸方向端面には、回転方向に延伸する円弧溝状に、第一制限溝１７４が開口形成されている。また、第一制限溝１７４の溝底面には、回転方向に延伸する円弧溝状に、第二制限溝１７５が開口形成されている。さらに、第二制限溝１７５の溝底面には、副ロック孔１７２が開口形成されている。
【００５０】
こうした構成下において副ロック部材１７０は、副ロック解除室１７１からの作動油排出によって、制限溝１７４，１７５のいずれかに進入可能又は副ロック孔１７２に嵌入可能となっている。ここで、図６の如く副ロック部材１７０が第一制限溝１７４へ進入することで、回転位相は第一位相範囲Ｐｒ１（図１５参照）に制限される。また、第一制限溝１７４を通じて副ロック部材１７０が第二制限溝１７５に進入することで、回転位相は第二位相範囲Ｐｒ２（図１５参照）に制限される。さらに、図７の如く副ロック部材１７０が制限溝１７４，１７５を通じて副ロック孔１７２に嵌入することで、回転位相は副ロック位相Ｐｓにロックされる。
【００５１】
これに対し、副ロック解除室１７１への作動油導入により、図８の如く副ロック部材１７０が副ロック孔１７２及び制限溝１７４，１７５から脱出することで、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックは解除される。また、副ロック解除室１７１から作動油が排出されても、図９の如く副ロック部材１７０が副ロック孔１７２及び制限溝１７４，１７５の外部にてリアプレート１３と接触することでも、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックは解除状態となる。
【００５２】
以上説明した副ロック機構１７により実現される副ロック位相Ｐｓは、図３，１５に示す如く主ロック位相Ｐｍよりも進角した中間位相に、予設定されている。そして、特に本実施形態の副ロック位相Ｐｓは、図１６に示すように、内燃機関の気筒７内のピストン８が下死点ＢＤＣに到達するタイミング乃至はその近傍のタイミングにて吸気弁９を閉じるための回転位相に、予設定されている。また、図１５に示すように本実施形態では、かかる副ロック位相Ｐｓよりも遅角側且つ主ロック位相Ｐｍよりも進角側の第一位相範囲Ｐｒ１に対して、第二位相範囲Ｐｒ２は、当該範囲Ｐｒ１の進角側端と副ロック位相Ｐｓとの間に、予設定されている。
【００５３】
（ロック制御系）
次に、各ロック機構１６，１７の作動を制御する「ロック制御手段」として、図１に示すように各部１０，４０に跨って設けられるロック制御系１８の詳細を、説明する。ロック制御系１８は、制御弁６０及び制御回路８０に、制御機構１８０及び制御通路１８１を組み合わせてなる。
【００５４】
回転駆動部１０の一部をなす制御機構１８０は、図１２，１３に示すように、作動油の圧力により駆動される押圧部材１８２と、当該作動油の入出する制御室１８３とを、有している。
【００５５】
円柱ピストン状の金属製押圧部材１８２は、リアプレート１３において進角ストッパ１６５ｂに開口する有底円筒孔１３ｂ内に、収容されている。押圧部材１８２は、支持溝１６５内に進入することで、別体である可動部材１６４の進角側端面に湾曲凸面状の先端面を、図１２〜１４の如く当接可能となっている。したがって、かかる当接下において、図５〜９に示すように押圧部材１８２は、支持溝１６５内への進入量の増大により可動部材１６４をロック位置Ｌｌ側に押圧する一方、支持溝１６５内への進入量の減少により当該押圧を緩和する。
【００５６】
図１２，１３に示すように制御室１８３は、リアプレート１３内において円筒孔１３ｂの底面と押圧部材１８２の後端面との間に、形成されている。制御室１８３は、内部に導入される作動油の導入量に応じて、押圧部材１８２による可動部材１６４の押圧を制御する。具体的に、制御室１８３への作動油導入量が増大すると、支持溝１６５内への押圧部材１８２の進入量も増大するため、可動部材１６４はロック位置Ｌｌ側へと押圧される。その結果、制御室１８３への作動油導入量が図５，９の如く所定のロック量Ｑｌに達した状態では、押圧部材１８２及び遅角ストッパ１６５ａ間に挟持されることで可動部材１６４が、ロック位置Ｌｌに保持される。また一方、制御室１８３への作動油導入量が減少すると、支持溝１６５内への押圧部材１８２の進入量も減少するため、可動部材１６４はロック位置Ｌｌ側への押圧緩和作用を受ける。その結果、制御室１８３への作動油導入量が図７，８の如くロック量Ｑｌより少ない許容量Ｑｐ（本実施形態では、例えば実質的に零となる量）に達した状態では、可動部材１６４を許容位置Ｌｐまで駆動することが可能となる。
【００５７】
図１，５に示すように制御部４０の一部をなす制御通路１８１は、リアプレート１３に形成されて制御室１８３と連通している。それと共に、制御弁６０に接続される制御通路１８１は、他の通路４１，４５，４９，５０，５２，５４との間の連通又は遮断を、スプール６８の往復移動によって切替えられる。その結果、図５の保持ロック領域Ｒｌｈにスプール６８が移動するときには、制御室１８３に作動油が閉じ込められる。また、図９の導入ロック領域Ｒｌｉにスプール６８が移動するときには、ポンプ４からの作動油が制御室１８３に導入される。さらに、図６，７の排出ロック領域Ｒｌｏにスプール６８が移動するときには、制御室１８３の作動油がドレンパン５に排出される。またさらに、図８のいずれかの領域Ｒｒ，Ｒｈ，Ｒａにスプール６８が移動するときにも、制御室１８３の作動油はドレンパン５へ排出される。
【００５８】
後に詳述するように制御回路８０は、リニアソレノイド６２への通電を、内燃機関の始動時にエンジン温度と設定温度Ｔｓ（後に詳述する図１７，１８参照）との大小関係に応じて制御する一方、内燃機関の通常運転中及び始動時にはエンジン温度に拘らず制御する。尚、設定温度Ｔｓは、それ以上の温間始動と、それ未満の冷間始動とを適切に判別するため、例えば４０〜６０℃の範囲内の温度等に予設定されている。
【００５９】
（作動）
次に、装置１の作動を詳細に説明する。
【００６０】
（１）  通常運転
始動により完爆した後における内燃機関の通常運転中は、図１７，１８の如くスプール６８を領域Ｒｒ，Ｒａ，Ｒｈのいずれかに移動させる。このときポンプ４からの作動油供給は、内燃機関の回転速度に応じた高い圧力にて継続される。その結果、各ロック解除室１６１，１７１に導入される作動油圧力により、各ロック部材１６０，１７０がそれぞれロック孔１６２，１７２から脱出することで、各ロック位相Ｐｍ，Ｐｓでの回転位相ロックの解除状態が維持される（図８）。それと共に、作動油が排出されることになる制御室１８３では、作動油導入量が許容量Ｑｐに制御されるので、許容弾性部材１６６の復原力を受ける可動部材１６４は、進角ストッパ１６５ｂに押当てられて許容位置Ｌｐに定位する。こうした維持及び定位下、スプール６８の移動位置を領域Ｒｒ，Ｒａ，Ｒｈのいずれかに適時に変更することで、バルブタイミングが適宜調整される。
【００６１】
（２）  停止・始動
エンジンスイッチＳＷのオフ指令又はアイドルストップシステムＩＳＳのアイドルストップ指令といった停止指令に応じて、内燃機関が停止するときには、燃料カットにより内燃機関を慣性回転状態とする前に、次始動に備えた準備処理を行う。
【００６２】
具体的に準備処理では、まず、内燃機関のアイドル回転によりポンプ４からの作動油供給が高い圧力にて継続される中、図１７，１８の如くスプール６８を導入ロック領域Ｒｌｉに移動させる。その結果、遅角室２６，２７，２８の作動油圧力により回転位相が最遅角位相としての主ロック位相Ｐｍに到達する。それと共に、ポンプ４からの作動油が制御室１８３に導入されることで、当該導入量がロック量Ｑｌに達すると、押圧部材１８２に押圧される可動部材１６４がロック位置Ｌｌにて遅角ストッパ１６５ａの係止作用を受ける（図９）。尚、主弾性部材１６３の復原力が予調整されていることにより、このときの主ロック部材１６０は、主ロック解除室１６１の圧力低下にあっても、主ロック孔１６２から脱出した状態を維持する。また同様に、副弾性部材１７３の復原力が予調整されていることにより、このときの副ロック部材１７０は、副ロック解除室１７１の圧力低下にあっても、副ロック孔１７２から脱出した状態を維持する。
【００６３】
さらに準備処理では、内燃機関のアイドル回転によりポンプ４からの作動油供給が高い圧力にて継続される中、図１７，１８の如くスプール６８を保持ロック領域Ｒｌｈに移動させる。その結果、遅角室２６，２７，２８の作動油圧力により、回転位相が主ロック位相Ｐｍに保持される。それと共に、制御室１８３への作動油導入量がロック量Ｑｌに保持されることで、可動部材１６４がロック位置Ｌｌに保持される。このとき、主弾性部材１６３の復原力を受ける主ロック部材１６０は、主ロック解除室１６１の圧力低下に応じて、主ロック孔１６２に嵌入する（図５）。それと共に、副弾性部材１７３の復原力を受ける副ロック部材１７０は、副ロック解除室１７１の圧力低下に応じて、副ロック孔１７２及び制限溝１７４，１７５の外部でリアプレート１３と接触する（図５）。こうした嵌入及び接触の結果、回転位相が主ロック位相Ｐｍにロックされる。
【００６４】
以上の準備処理が終了すると、図１７，１８の如くスプール６８を保持ロック領域Ｒｌｈに維持したまま、内燃機関を慣性回転状態とする。その結果、回転位相が主ロック位相Ｐｍにロックされた状態で、内燃機関が完全に停止する。
【００６５】
この後、エンジンスイッチＳＷのオン指令又はアイドルストップシステムＩＳＳの再始動指令といった始動指令に応じて、内燃機関のクランキングが設定温度Ｔｓ以上で開始される温間始動時には、図１７の如くスプール６８を保持ロック領域Ｒｌｈに維持する。このとき、ポンプ４からの作動油供給は実質止まって、当該供給の圧力は必要圧力に達しない状態となるが、制御室１８３への作動油導入量はロック量Ｑｌに制御される。その結果、可動部材１６４は、変動トルクのうち特に負トルクに抗して押圧部材１８２により押圧されることで、当該押圧側のロック位置Ｌｌに保持される。故に、主ロック解除室１６１の圧力消失状態にて主弾性部材１６３の復原力を受ける主ロック部材１６０は、主ロック孔１６２への嵌入を維持する（図５）。それと共に、副ロック解除室１７１の圧力消失状態にて副弾性部材１７３の復原力を受ける副ロック部材１７０は、副ロック孔１７２及び制限溝１７４，１７５の外部でリアプレート１３と接触する（図５）。こうした嵌入維持及び接触の結果、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックが達成された状態で、内燃機関が完爆する。
【００６６】
以上に対し、始動指令に応じて内燃機関のクランキングが設定温度Ｔｓ未満で開始される冷間始動時には、図１７の如くスプール６８を排出ロック領域Ｒｌｏに移動させることで、制御室１８３から作動油を排出させる。ここで特に本実施形態では、負トルクを受ける押圧部材１８２により制御室１８３の作動油が制御通路１８１に押出されることで、当該室１８３からの作動油排出が促進される。その結果、制御室１８３への作動油導入量が許容量Ｑｐに制御されると、可動部材１６４は、押圧部材１８２によるロック位置Ｌｌ側への押圧を緩和されるので、許容位置Ｌｐへの駆動を許容される。このとき、主ロック解除室１６１の圧力消失状態にて主弾性部材１６３の復原力を受ける主ロック部材１６０は、主ロック孔１６２への嵌入を維持したまま、ハウジングロータ１１に対して可動部材１６４及びベーンロータ１４と共に相対駆動可能となる。また、副ロック解除室１７１の圧力消失状態にて副弾性部材１７３の復原力を受ける副ロック部材１７０は、停止時と同じリアプレート１３との接触箇所から、ハウジングロータ１１に対してベーンロータ１４と共に相対駆動可能となる。
【００６７】
こうして各ロック位相Ｐｍ，Ｐｓでの回転位相ロックが解除される冷間始動時には、負トルクによりベーンロータ１４がハウジングロータ１１に対する進角側へと相対回転する。このとき、ベーンロータ１４に支持されて主ロック孔１６２への嵌入を維持する主ロック部材１６０は、可動部材１６４と共に許容位置Ｌｐ側へ移動する（図６）。その結果、回転位相が主ロック位相Ｐｍから進角すると、副ロック解除室１７１の圧力消失状態にて副弾性部材１７３の復原力を受ける副ロック部材１７０は、第一制限溝１７４及び第二制限溝１７５へと順次進入する。これにより、正トルク作用時のベーンロータ１４がハウジングロータ１１に対する遅角側へと相対回転しても、主ロック位相Ｐｍへの回転位相の戻りは、図１８の如く第一位相範囲Ｐｒ１又は第二位相範囲Ｐｒ２に制限される。
【００６８】
さらにこの後、負トルクにより回転位相が進角して副ロック位相Ｐｓまで変化すると、主ロック孔１６２への嵌入を維持した主ロック部材１６０は、可動部材１６４と共に許容位置Ｌｐへと到達して、進角ストッパ１６５ｂにより係止される（図７）。それと共に、副ロック解除室１７１の圧力消失状態にて副弾性部材１７３の復原力を受ける副ロック部材１７０は、副ロック孔１７２へ嵌入する（図７）。こうした係止及び嵌入の結果、図１８の如く回転位相が副ロック位相Ｐｓにロックされた状態で、内燃機関が完爆する。
【００６９】
（作用効果）
以上説明した装置１によると、内燃機関の設定温度Ｔｓ以上での温間始動時には、主ロック機構１６においてハウジングロータ１１の支持する可動部材１６４が、ロック制御系１８によりロック位置Ｌｌに保持される。その結果、内燃機関始動時に到達している主ロック位相Ｐｍでは、主ロック機構１６においてベーンロータ１４の支持する主ロック部材１６０が、ロック位置Ｌｌにて可動部材１６４の主ロック孔１６２に嵌入するため、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックが達成される。ここで、気筒７内のピストン８が下死点ＢＤＣに到達するよりも遅いタイミングにて吸気弁９を閉じる主ロック位相Ｐｍでは、内燃機関の次の始動時に、下死点到達後のピストン８のリフトアップに応じて気筒７内ガスが吸気系に押出されることで、実圧縮比が低下する（デコンプレッション効果）。故に温間始動時には、例えばアイドルストップシステムＩＳＳによる再始動が頻繁に繰り返される場合でも、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを維持して、始動不具合の発生を抑制できる。
【００７０】
これに対し、内燃機関の設定温度Ｔｓ未満での冷間始動時には、ロック制御系１８により可動部材１６４が許容位置Ｌｐへの駆動を許容される。このとき、カム軸２から作用する変動トルク（負トルク）によりベーンロータ１４がハウジングロータ１１に対する進角側へ相対回転すると、ベーンロータ１４に支持されて主ロック孔１６２への嵌入を維持する主ロック部材１６０が、可動部材１６４と共に許容位置Ｌｐ側へと移動する。その結果、主ロック位相Ｐｍより進角した副ロック位相Ｐｓまで回転位相が変化すると、許容位置Ｌｐの可動部材１６４によって許容される当該位相Ｐｓでの回転位相ロックが副ロック機構１７によって達成されるので、吸気弁９を閉じるタイミングが可及的に早められる。これにより、気筒７内ガスの押出し量が減少して、当該ガスの温度が実圧縮比と共に上昇するので、冷間始動時、例えば極低温環境下での車両の長時間放置後の始動時やシステムＩＳＳにより一時停止したまま運転終了する場合の再始動時等にあっても、着火性を向上させて始動性を確保できる。
【００７１】
以上の如き装置１によれば、エンジン温度に適した始動を実現することが、可能となる。
【００７２】
ここで特に、温間始動時の可動部材１６４は、ロック制御系１８の押圧部材１８２により変動トルク（負トルク）に抗して押圧されることで、当該押圧側のロック位置Ｌｌに保持されるので、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックは達成され得る。また一方、冷間始動時の可動部材１６４は、押圧部材１８２によるロック位置Ｌｌ側への押圧を緩和されることで、変動トルクによる許容位置Ｌｐへの駆動を許容されるので、副ロック位相Ｐｓでの回転位相ロックは達成され得る。これらによれば、温間始動時と冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相へ正確に、切替可能となる。
【００７３】
また、温間始動時のロック制御系１８において制御弁６０は、制御室１８３内部に導入される作動油の導入量を、所定のロック量Ｑｌに制御する。その結果、押圧部材１８２に押圧される可動部材１６４がロック位置Ｌｌに確実に保持されて、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックが達成され得る。また一方、冷間始動時の制御弁６０は、制御室１８３への作動油導入量をロック量Ｑｌよりも少ない許容量Ｑｐに制御する。その結果、押圧部材１８２によって押圧緩和される可動部材１６４が、変動トルクにより確実に許容位置Ｌｐへと到達して、副ロック位相Ｐｓでの回転位相ロックが許容され得る。これらによれば、温間始動時と冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相への切替につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００７４】
さらに、内燃機関により駆動されるポンプ４からの作動油の供給圧力は、内燃機関の始動時には、制御室１８３まで作動油を搬送するのに必要な圧力に比べて、不足する。しかし、制御室１８３への作動油導入量は、制御弁６０により内燃機関の停止に伴ってロック量Ｑｌに保持されるので、かかる停止後の温間始動時には、ポンプ４からの供給圧力に拘らず可動部材１６４をロック位置Ｌｌに保持して、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを達成し得る。したがって、温間始動性の信頼性を高めることが可能である。
【００７５】
またさらに、冷間始動時に変動トルクが作用することで、許容位置Ｌｐへの可動部材１６４の駆動を伴いながら回転位相が副ロック位相Ｐｓに変化すると、副ロック機構１７では、副ロック部材１７０が副ロック孔１７２に嵌入する。ここで、ロータ１１，１４のうち一方が副ロック部材１７０を支持し、それらロータ１１，１４のうち他方が副ロック孔１７２を形成することから、副ロック孔１７２への副ロック部材１７０の嵌入による副ロック位相Ｐｓでの回転位相ロックを、確実に達成し得る。したがって、冷間始動性の信頼性を高めることが可能である。
【００７６】
加えて、主ロック機構１６において許容弾性部材１６６の復原力により付勢される可動部材１６４は、内燃機関始動後の通常運転中に、当該付勢側の許容位置Ｌｐにおいて進角ストッパ１６５ｂにより係止される。このとき、各ロック部材１６０，１７０が各ロック孔１６２，１７２から脱出することで、両ロック位相Ｐｍ，Ｐｓでの回転位相ロックが解除された状態下、許容弾性部材１６６の復原力を受ける可動部材１６４は、進角ストッパ１６５ｂに押当てられ得る。これによれば、エンジン温度に適した始動後、回転位相変化による自由なバルブタイミング調整を実現する際には、可動部材１６４の移動を規制して、当該移動に起因する騒音（衝突音・摺動音等）及び磨耗（衝突磨耗・摺動磨耗等）の発生を抑制可能となる。
【００７７】
また加えて、主ロック位相Ｐｍ及び副ロック位相Ｐｓ間の回転位相にてベーンロータ１４は、ハウジングロータ１１に対する進角側へ進角弾性部材１９によって付勢される。故に、内燃機関の冷間始動時に進角弾性部材１９の付勢作用を受けるベーンロータ１４は、変動トルク（負トルク）の作用も相俟って、ハウジングロータ１１に対する回転位相を副ロック位相Ｐｓまで素早く変化させ得る。これによれば、冷間始動時の内燃機関において変動トルクを発生させるクランキングの開始から、副ロック位相Ｐｓにて回転位相をロックするまでに要する時間を、短縮できるので、特に冷間停止後の冷間始動性につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００７８】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００７９】
具体的には、上記実施形態の変形例１として、気筒７内のピストン８が下死点ＢＤＣに到達するタイミングよりも遅いタイミングに吸気弁９を閉じる回転位相となる限りにおいて、最遅角位相よりも進角側の主ロック位相Ｐｍを採用してもよい。また、上記実施形態の変形例２として、副ロック部材１７０をハウジングロータ１１に支持させる一方、副ロック孔１７２をベーンロータ１４に形成してもよい。さらに、上記実施形態の変形例３として、コイルスプリング以外の種類の金属製スプリングの他、例えばゴム製部材等を、弾性部材１６３，１７３，１６６に採用してもよい。
【００８０】
上記実施形態の変形例４としては、任意の時に作動油の供給を開始可能な電動ポンプを、ポンプ４に採用してもよい。ここで変形例４の場合はさらに、内燃機関の停止に伴ってロック量Ｑｌを保持する代わりに、内燃機関の温間始動に伴って、ポンプ４からの作動油導入によりロック量Ｑｌを実現してもよい。
【００８１】
上記実施形態の変形例５としては、進角弾性部材１９を設けなくてもよい。また、上記実施形態の変形例６として、許容弾性部材１６６を設けなくてもよい。さらに、上記実施形態の変形例７として、許容弾性部材１６６の復原力と進角弾性部材１９の復原力との合力（変形例５，６とさらに組み合わせる場合には、いずれか一方の復原力）を、正及び負トルクのピークトルクよりも大きくなるように予設定することで、冷間始動時には、当該合力によって可動部材１６４を進角ストッパ１６５ｂに押当てて、副ロック位相Ｐｓでの回転位相ロックを達成してもよい。ここで変形例７の場合、要素１６６，１９，１６４，１６５ｂによって構成される「副ロック手段」を、同「副ロック手段」としての副ロック機構１７と組み合わせてもよいし、副ロック機構１７を設けなくてもよい。
【００８２】
上記実施形態の変形例８としては、遅角ストッパ１６５ａによる係止作用に代えて、許容弾性部材１６６の復原力と押圧部材１８２による押圧力との釣り合いにより、可動部材１６４をロック位置Ｌｌに保持してもよい。また、上記実施形態の変形例９として、可動部材１６４の代わりに押圧部材１８２を係止するように、進角ストッパ１６５ｂを設けてもよい。さらに、上記実施形態の変形例１０として、可動部材１６４と押圧部材１８２とを、別体に形成する代わりに、一体に形成してもよい。またさらに、上記実施形態の変形例１１として可動部材１６４の直接駆動、もしくは押圧部材１８２による可動部材１６４の駆動を、例えばリニアソレノイド等の各種駆動源により実現してもよい。
【００８３】
上記実施形態の変形例１２としては、エンジンスイッチＳＷのオフ指令に応じて内燃機関が停止するときに、回転位相を副ロック位相Ｐｓにロックさせた後、エンジンスイッチＳＷのオン指令に応じて内燃機関が始動するときに、当該位相Ｐｓでの回転位相ロックをそのまま実現させてもよい。あるいは、上記実施形態の変形例１３として、アイドルストップシステムＩＳＳのアイドルストップ指令に応じて内燃機関が停止するときに、回転位相を副ロック位相Ｐｓにロックさせた後、アイドルストップシステムＩＳＳの再始動指令に応じて内燃機関が始動するときに、当該位相Ｐｓでの回転位相ロックをそのまま実現させてもよい。
【００８４】
上記実施形態の変形例１４としては、図１９に示すように、内燃機関停止時の準備処理前段に実現される導入ロック領域Ｒｌｉにて、ポンプ４からの作動油をロック解除室１６１，１７１に導入してもよい。ここで変形例１４の場合、内燃機関停止時の準備処理後段に導入ロック領域Ｒｌｉから移行する保持ロック領域Ｒｌｈにて、ロック解除室１６１，１７１の作動油を排出することになる。また、上記実施形態の変形例１５としては、図２０に示すように、内燃機関の冷間始動時に遅角領域Ｒｒを、排出ロック領域Ｒｌｏの代わりに実現してもよい。ここで変形例１５の場合、ポンプ４からの作動油供給は冷間始動時に実質止まっているので、上記実施形態と同様に主ロック部材１６０は、主ロック孔１６２への嵌入を維持したまま、ハウジングロータ１１に対して可動部材１６４及びベーンロータ１４と共に相対駆動可能となる。
【符号の説明】
【００８５】
１  バルブタイミング調整装置、２  カム軸、４  ポンプ、７  気筒、８  ピストン、９  吸気弁、１１  ハウジングロータ、１３  リアプレート、１４  ベーンロータ、１６  主ロック機構、１７  副ロック機構、１８  ロック制御系、１９  進角弾性部材、６０  制御弁、８０  制御回路、１６０  主ロック部材、１６２  主ロック孔、１６４  可動部材、１６５  支持溝、１６５ｂ  進角ストッパ、１６６  許容弾性部材、１７０  副ロック部材、１７２  副ロック孔、１８０  制御機構、１８１  制御通路、１８２  押圧部材
１８３  制御室、Ｌｌ  ロック位置、Ｌｐ  許容位置、Ｐｍ  主ロック位相、Ｐｓ  副ロック位相、Ｑｌ  ロック量、Ｑｐ  許容量、Ｒｌｈ  保持ロック領域、Ｒｌｉ  導入ロック領域、Ｒｌｏ  排出ロック領域、Ｔｓ  設定温度
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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