(57)【要約】  ＥＣＵ（１０１）は、進角ロックピン解除油路（５ａ）にロックピン解除油圧を供給して進角係合溝（９）から進角ロックピン（６）を係合解除させ、ロータ（１）を進角側へ回転可能状態にすると共に進角係合溝（９）と進角ロックピン（６）との間に遅角ロックピン解除油路（５ｃ）へ連通する隙間を生じさせる。次に、ＥＣＵ（１０１）は、進角油圧室（１６）に油圧を供給してロータ（１）を回転させ、ロックピン解除油圧を隙間及び遅角ロックピン解除油路（５ｃ）を経由して遅角係合溝（１０）に供給して遅角ロックピン（７）を係合解除させる。
2019167135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油圧室を有する第１回転体と、
前記第１回転体に収容されて前記作動油圧室を進角側と遅角側とに区分するベーンを有し、前記第１回転体に対して相対回転する第２回転体と、
前記第２回転体を最進角位置と最遅角位置との間の中間位置にロックするロック機構とを備え、
前記ロック機構は、
前記ベーンの内部に前記第２回転体の軸方向に形成された貫通孔と、
前記貫通孔との軸方向摺動及び径方向回転動作が規制された状態で前記貫通孔に組み込まれた円筒形状の円筒部材と、
前記円筒部材の内部に同軸上に配置された第１ロックピン及び第２ロックピンと、
前記第１回転体に形成されて前記第１ロックピン及び前記第２ロックピンが係合する第１係合溝及び第２係合溝と、
前記第１ロックピンを前記第１係合溝の方向へ付勢し前記第２ロックピンを前記第２係合溝の方向へ付勢する付勢部材と、
前記円筒部材の外周面又は前記貫通孔の内周面に形成され、前記第１係合溝へロックピン解除油圧を供給する第１ロックピン解除油路と、
前記円筒部材の外周面又は前記貫通孔の内周面に形成され、前記第１係合溝へ供給された前記ロックピン解除油圧を前記第２係合溝へ供給する第２ロックピン解除油路とを備えるバルブタイミング調整装置の制御装置であって、
前記第１ロックピンが前記第１係合溝に係合し前記第２ロックピンが前記第２係合溝に係合して前記第２回転体を前記中間位置にロックした状態において、前記第１ロックピン解除油路に前記ロックピン解除油圧を供給して前記第１係合溝から前記第１ロックピンを係合解除させ、前記第２回転体を進角側又は遅角側へ回転可能状態にすると共に前記第１係合溝と前記第１ロックピンとの間に前記第２ロックピン解除油路へ連通する隙間を生じさせ、前記第２回転体が回転可能状態となった側の前記作動油圧室に油圧を供給して前記第２回転体を回転させ、前記第１係合溝の前記ロックピン解除油圧を前記隙間及び前記第２ロックピン解除油路を経由して前記第２係合溝に供給して前記第２ロックピンを係合解除させて前記第２回転体のロックを解除することを特徴とするバルブタイミング調整装置の制御装置。
【請求項２】
前記第２回転体を前記中間位置にロックする場合、
前記第１係合溝及び前記第２係合溝に前記ロックピン解除油圧を供給し、進角側又は遅角側のいずれか一方の前記作動油圧室に油圧を供給して前記第２回転体を最進角位置又は最遅角位置のいずれか一方へ回転させ、前記第１係合溝及び前記第２係合溝から前記ロックピン解除油圧を排出し、進角側又は遅角側のいずれか他方の前記作動油圧室に油圧を供給して前記中間位置の方向に前記第２回転体を回転させ、前記第１ロックピンを前記第１係合溝に係合させ前記第２ロックピンを前記第２係合溝に係合させて、前記第２回転体をロックすることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置の制御装置。
【請求項３】
作動油圧室を有する第１回転体と、
前記第１回転体に収容されて前記作動油圧室を進角側と遅角側とに区分するベーンを有し、前記第１回転体に対して相対回転する第２回転体と、
前記第２回転体を最進角位置と最遅角位置との間の中間位置にロックするロック機構とを備え、
前記ロック機構は、
前記ベーンの内部に前記第２回転体の軸方向に形成された貫通孔と、
前記貫通孔との軸方向摺動及び径方向回転動作が規制された状態で前記貫通孔に組み込まれた円筒形状の円筒部材と、
前記円筒部材の内部に同軸上に配置された第１ロックピン及び第２ロックピンと、
前記第１回転体に形成されて前記第１ロックピン及び前記第２ロックピンが係合する第１係合溝及び第２係合溝と、
前記第１ロックピンを前記第１係合溝の方向へ付勢し前記第２ロックピンを前記第２係合溝の方向へ付勢する付勢部材と、
前記円筒部材の外周面又は前記貫通孔の内周面に形成され、前記第１係合溝へロックピン解除油圧を供給する第１ロックピン解除油路と、
前記円筒部材の外周面又は前記貫通孔の内周面に形成され、前記第１係合溝へ供給された前記ロックピン解除油圧を前記第２係合溝へ供給する第２ロックピン解除油路とを備えるバルブタイミング調整装置の制御方法であって、
前記第１ロックピンが前記第１係合溝に係合し前記第２ロックピンが前記第２係合溝に係合して前記第２回転体を前記中間位置にロックした状態において、前記第１ロックピン解除油路に前記ロックピン解除油圧を供給して前記第１係合溝から前記第１ロックピンを係合解除させ、前記第２回転体を進角側又は遅角側へ回転可能状態にすると共に前記第１係合溝と前記第１ロックピンとの間に前記第２ロックピン解除油路へ連通する隙間を生じさせ、前記第２回転体が回転可能状態となった側の前記作動油圧室に油圧を供給して前記第２回転体を回転させ、前記第１係合溝の前記ロックピン解除油圧を前記隙間及び前記第２ロックピン解除油路を経由して前記第２係合溝に供給して前記第２ロックピンを係合解除させて前記第２回転体のロックを解除することを特徴とするバルブタイミング調整装置の制御方法。
【請求項４】
前記第２回転体を前記中間位置にロックする場合、
前記第１係合溝及び前記第２係合溝に前記ロックピン解除油圧を供給し、進角側又は遅角側のいずれか一方の前記作動油圧室に油圧を供給して前記第２回転体を最進角位置又は最遅角位置のいずれか一方へ回転させ、前記第１係合溝及び前記第２係合溝から前記ロックピン解除油圧を排出し、進角側又は遅角側のいずれか他方の前記作動油圧室に油圧を供給して前記中間位置の方向に前記第２回転体を回転させ、前記第１ロックピンを前記第１係合溝に係合させ前記第２ロックピンを前記第２係合溝に係合させて、前記第２回転体をロックすることを特徴とする請求項３記載のバルブタイミング調整装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、最進角位置と最遅角位置との間に設定された中間位置にロックピンを係合させるバルブタイミング調整装置の制御装置及び制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から吸気又は排気バルブの開閉タイミングを制御するバルブタイミング調整装置が考案されている。上記バルブタイミング調整装置は、第１回転体と、第１回転体に対して所定角度相対回転可能な第２回転体と、第２回転体をエンジン始動時に中間位置でロックするためのロック機構とを備えている。【０００３】
例えば、特許文献１に係るバルブタイミング調整装置の制御装置は、進角油圧室に油圧を供給して第２回転体に進角側の回転力を与えて進角ロックピンを進角係合穴の周面に押し付けた状態にし、その状態で進角係合穴及び遅角係合穴にロックピンに油圧を供給して先ず遅角ロックピンを遅角係合溝から係合解除させる。その後、制御装置は、遅角油圧室に油圧を供給して第２回転体に遅角側の回転力を与え、進角ロックピンを進角係合穴の周面から離して係合解除させるという手順を踏む必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０３３６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係るバルブタイミング調整装置の制御装置は、中間ロックを解除するために進角油圧、ロックピン解除油圧、及び遅角油圧を順に供給する必要があった。そのため、中間ロックを解除してバルブタイミング調整装置を動作させるまでに長い時間を要し、応答性が悪いという課題があった。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、中間ロックを解除してバルブタイミング調整装置を動作させるまでに要する時間を短縮し、応答性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るバルブタイミング調整装置の制御装置は、作動油圧室を有する第１回転体と、第１回転体に収容されて作動油圧室を進角側と遅角側とに区分するベーンを有し、第１回転体に対して相対回転する第２回転体と、第２回転体を最進角位置と最遅角位置との間の中間位置にロックするロック機構とを備え、ロック機構は、ベーンの内部に第２回転体の軸方向に形成された貫通孔と、貫通孔との軸方向摺動及び径方向回転動作が規制された状態で貫通孔に組み込まれた円筒形状の円筒部材と、円筒部材の内部に同軸上に配置された第１ロックピン及び第２ロックピンと、第１回転体に形成されて第１ロックピン及び第２ロックピンが係合する第１係合溝及び第２係合溝と、第１ロックピンを第１係合溝の方向へ付勢し第２ロックピンを第２係合溝の方向へ付勢する付勢部材と、円筒部材の外周面又は貫通孔の内周面に形成され、第１係合溝へロックピン解除油圧を供給する第１ロックピン解除油路と、円筒部材の外周面又は貫通孔の内周面に形成され、第１係合溝へ供給されたロックピン解除油圧を第２係合溝へ供給する第２ロックピン解除油路とを備えるバルブタイミング調整装置の制御装置であって、第１ロックピンが第１係合溝に係合し第２ロックピンが第２係合溝に係合して第２回転体を中間位置にロックした状態において、第１ロックピン解除油路にロックピン解除油圧を供給して第１係合溝から第１ロックピンを係合解除させ、第２回転体を進角側又は遅角側へ回転可能状態にすると共に第１係合溝と第１ロックピンとの間に第２ロックピン解除油路に連通する隙間を生じさせ、第２回転体が回転可能状態となった側の作動油圧室に油圧を供給して第２回転体を回転させ、第１係合溝のロックピン解除油圧を隙間及び第２ロックピン解除油路を経由して第２係合溝に供給して第２ロックピンを係合解除させて第２回転体のロックを解除するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ロックピン解除油圧と、進角又は遅角のいずれか一方の油圧とを供給して中間ロックを解除するようにしたので、従来に比べて、中間ロックを解除してバルブタイミング調整装置を動作させるまでに要する時間を短縮でき、応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置の構成例を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置の構成例を示す分解斜視図である。
【図３】実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置の構成例を示す正面図である。
【図４】実施の形態１の圧入部材の構成例を示す図であり、図４Ａはプレート側の端面、図４Ｂは断面、図４Ｃはカバー側の端面を示す。
【図５】実施の形態１のロック機構を図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。
【図６】実施の形態１のロック機構を図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック解除状態を示す。
【図７】実施の形態１の進角係合溝及び遅角係合溝の形状例を示す正面図である。
【図８】実施の形態２のロック機構を図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。
【図９】実施の形態２の進角係合溝及び遅角係合溝の形状例を示す正面図である。
【図１０】実施の形態３のロック機構を図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。
【図１１】実施の形態４のロック機構を図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。
【図１２】実施の形態４の進角係合溝及び遅角係合溝の形状例を示す正面図である。
【図１３】実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置の動作制御に関する構成例を示す図である。
【図１４】バルブタイミング調整装置が中間位置でロックされている状態を示す図であり、図１４Ａは図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図、図１４Ｂは図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図である。
【図１５】進角ロックピンが係合解除され、遅角ロックピン解除油路が開口した状態を示す図であり、図１５Ａは図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図、図１５Ｂは図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図である。
【図１６】進角ロックピンに加えて遅角ロックピンも係合解除された状態を示す図であり、図１６Ａは図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図、図１６Ｂは図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図である。
【図１７】遅角油圧を受けてロータが遅角側に動作する状態を示す図であり、図１７Ａは図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図、図１７Ｂは図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図である。
【図１８】実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置のロック解除手順を示すフローチャートである。
【図１９】実施の形態５におけるロック解除実施時の位相制御デューティ、実位相、解除油路給排状態、進角ロックピンの係合状態、遅角ロックピンの係合状態を示すグラフである。
【図２０】ロータが進角側にある状態を示す図であり、図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図である。
【図２１】遅角ロックピンが遅角係合溝の段差部に係合した状態を示す図であり、図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図である。
【図２２】バルブタイミング調整装置が中間位置でロックされた状態を示す図であり、図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図である。
【図２３】実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置のロック手順を示すフローチャートである。
【図２４】実施の形態５におけるロック実施時の位相制御デューティ、実位相、解除油路給排状態、進角ロックピンの係合状態、遅角ロックピンの係合状態を示すグラフである。
【図２５】実施の形態６に係るバルブタイミング調整装置のうちのロータと圧入部材の構成例を示す分解斜視図である。
【図２６】実施の形態６のロック機構を図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００の構成例を示す分解斜視図であり、正面側から見た状態である。図２は、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００の構成例を示す分解斜視図であり、背面側から見た状態である。なお、図１及び図２においてコイルスプリング８は図示を省略している。図３は、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００の構成例を示す正面図であり、ケース２が中間位置でロックされたロック状態である。なお、図３においてプレート３は図示を省略している。
【００１１】
ケース２は、内周に突出し複数の作動油圧室を形成するための複数のシュー１１を有する。ロータ１は、ケース２の作動油圧室を進角油圧室１６と遅角油圧室１７とに区画する複数のベーン１２を有する。ケース２の内部にロータ１が収容された状態で、プレート３とケース２とカバー４とはねじ等によって一体化される。一体化により、ケース２の両面がプレート３及びカバー４で塞がれて、作動油圧室が密封される。これらケース２、プレート３及びカバー４により、第１回転体が構成される。第２回転体は、ロータ１により構成される。第２回転体は、第１回転体に対して相対回転可能である。
【００１２】
ケース２の外周にはスプロケット２ａが形成される。このスプロケット２ａに装着される不図示のタイミングベルトにより、エンジンのクランクシャフトの駆動力がケース２に伝達され、ケース２、プレート３及びカバー４により構成された第１回転体がクランクシャフトと同期回転する。一方、ロータ１は、後述する図５に示されるカムシャフト２０に固定され、カムシャフトと同期回転する。
【００１３】
ロータ１の内部には、複数の進角油路１８、複数の遅角油路１９、及び１つのロータ側ロックピン解除油路１４が形成されている。各進角油路１８は、各進角油圧室１６に連通し、各遅角油路１９は、各遅角油圧室１７に連通する。ロータ側ロックピン解除油路１４は、後述する進角ロックピン解除油路５ａに連通する。
【００１４】
後述する図１３に示されるオイルコントロールバルブ１０２（以下、「ＯＣＶ１０２」と称する。）から給排される油圧は、進角油路１８及び遅角油路１９を経由して進角油圧室１６及び遅角油圧室１７に給排される。進角油圧室１６に油圧が供給されることにより、第１回転体に対する第２回転体の相対位相が進角側に調整されると、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対位相が進角側に変化してエンジンの吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングも変化する。一方、遅角油圧室１７に油圧が供給されることにより、第１回転体に対する第２回転体の相対位相が遅角側に調整されると、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対位相が遅角側に変化してエンジンの吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングも変化する。図３では、ケース２に対してロータ１が時計回りに回転する方向が進角側、反時計回りに回転する方向が遅角側である。
【００１５】
また、ロータ１のベーン１２には、ロータ１を最進角位置と最遅角位置との間の中間位置にロックするためのロック機構が設けられている。なお、中間位置は、最進角位置と最遅角位置との間の任意の位置であればよく、厳密に中間位置である必要はない。以下、図４〜図７を用いて、ロック機構の詳細を説明する。
【００１６】
図４は、圧入部材５の構成例を示す図であり、図４Ａはプレート３側の端面、図４Ｂは断面、図４Ｃはカバー４側の端面を示す。図５は、実施の形態１のロック機構を図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。図６は、実施の形態１のロック機構を図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック解除状態を示す。図７は、実施の形態１の進角係合溝９及び遅角係合溝１０の形状例を示す正面図である。図７において、進角係合溝９の外形は実線で示され、遅角係合溝１０の外形は破線で示され、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７の外形は二点鎖線で示される。
【００１７】
ベーン１２には、このベーン１２をケース２の軸方向に貫通する貫通孔１３が形成されている。貫通孔１３には、円筒形状の圧入部材５が圧入されている。圧入部材５は、貫通孔１３に圧入されることにより、貫通孔１３との軸方向の摺動及び径方向の回転動作が規制された状態で貫通孔１３に組み込まれる。なお、圧入部材５は、後述するようにロータ１のロータ側ロックピン解除油路１４に連通してロックピン解除油路を構成すればよいため、貫通孔１３に圧入されることによって組み込まれる必要はない。例えば、円筒部材が貫通孔１３に挿入された構成であっても、この円筒部材が軸方向に摺動せず、径方向に回転動作しなければ、圧入部材５と同等の機能を果たすことができる。
【００１８】
圧入部材５の内部には、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７が同軸上に配置されている。プレート３において進角ロックピン６と対面する位置に、ケース２の回転方向の曲率半径に沿った円弧形状の溝が形成され、この円弧形状の溝から後述する圧入部材５の切欠部５ｂと対面する方向へ突き出した溝も形成され、これらの溝により進角係合溝９が構成される。また、カバー４において遅角ロックピン７と対面する位置に、ケース２の回転方向の曲率半径に沿った円弧形状の溝が形成され、この円弧形状の溝から後述する圧入部材５の切欠部５ｃ２と対面する方向へ突き出した溝も形成され、これらの溝により遅角係合溝１０が構成される。
【００１９】
進角ロックピン６と遅角ロックピン７との間には、付勢部材であるコイルスプリング８が１つ配置されている。このコイルスプリング８は、進角ロックピン６を進角係合溝９の方向に付勢して進角ロックピン６を進角係合溝９に係合させると共に、遅角ロックピン７を遅角係合溝１０の方向に付勢して遅角ロックピン７を遅角係合溝１０に係合させる。
【００２０】
圧入部材５の外周面には、ロータ側ロックピン解除油路１４から進角係合溝９へとのびる溝が形成されており、この溝が進角ロックピン解除油路５ａとなる。この溝は、貫通孔１３の内周面とプレート３の内面とで塞がれて密封される。また、圧入部材５は、進角ロックピン解除油路５ａにおける進角係合溝９に対向する部分が切り欠かれ、切欠部５ｂが形成されている。切欠部５ｂが存在することにより、進角ロックピン解除油路５ａと進角係合溝９とが連通する。ロータ側ロックピン解除油路１４へ供給されたロックピン解除油圧は、ロータ側ロックピン解除油路１４から進角ロックピン解除油路５ａ及び切欠部５ｂを経由して進角係合溝９へと供給される。進角係合溝９へ供給されたロックピン解除油圧は、コイルスプリング８の付勢力に抗して進角ロックピン６を進角係合溝９から後退させ、進角ロックピン６と進角係合溝９との係合を解除させる。係合時、進角係合溝９に貯留したオイルは、進角ロックピン解除油路５ａを経由してロータ側ロックピン解除油路１４へと排出される。
【００２１】
また、圧入部材５の外周面には、進角係合溝９から遅角係合溝１０へとのびる溝と、溝の両端部が切り欠かれた切欠部５ｃ１，５ｃ２とが形成されており、これらの溝と切欠部５ｃ１，５ｃ２とが遅角ロックピン解除油路５ｃとなる。これらの溝と切欠部５ｃ１，５ｃ２とは、貫通孔１３の内周面とプレート３の内面とカバー４の内面とで塞がれて密封される。ただし、進角ロックピン６が進角係合溝９から後退し係合が解除された場合には、進角ロックピン６と進角係合溝９との間に隙間が生じ、この隙間が遅角ロックピン解除油路５ｃの進角係合溝９側の切欠部５ｃ１に連通する。また、切欠部５ｃ２は、遅角係合溝１０に対向する位置に形成されている。進角係合溝９へ供給されたロックピン解除油圧は、進角ロックピン６と進角係合溝９との間に生じた上記隙間から遅角ロックピン解除油路５ｃを経由して遅角係合溝１０へと供給される。遅角係合溝１０へ供給されたロックピン解除油圧は、コイルスプリング８の付勢力に抗して遅角ロックピン７を遅角係合溝１０から後退させ、遅角ロックピン７と遅角係合溝１０との係合を解除させる。係合時、遅角係合溝１０に貯留したオイルは、遅角ロックピン解除油路５ｃ、進角係合溝９、及び進角ロックピン解除油路５ａを経由してロータ側ロックピン解除油路１４へと排出される。
【００２２】
なお、進角ロックピン解除油路５ａの溝又は遅角ロックピン解除油路５ｃの溝は、直線形状であってもよいし、螺旋形状等の任意の形状であってもよい。
また、図示例では、進角ロックピン解除油路５ａと遅角ロックピン解除油路５ｃとが等間隔に配置されたが、両油路の位置関係は任意でよい。
【００２３】
図５に示されるように、コイルスプリング８の付勢力が作用して、進角ロックピン６が進角係合溝９に係合し、かつ、遅角ロックピン７が遅角係合溝１０に係合している状態では、ロータ１は中間位置にロックされる。一方、図６に示されるように、ロータ側ロックピン解除油路１４から供給されるロックピン解除油圧が作用して、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除され、かつ、遅角ロックピン７が遅角係合溝１０から係合解除されている状態では、ロータ１は相対回転可能である。なお、進角係合溝９及び遅角係合溝１０から後退した進角ロックピン６及び遅角ロックピン７が圧入部材５のストッパ５ｆに当接することによって、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７のこれ以上の後退が規制される。
【００２４】
進角ロックピン６は、遅角方向のカムトルクを受けていないため、進角係合溝９から抜けやすい。一方、遅角ロックピン７は、カムトルクを受けて遅角係合溝１０の遅角側の側壁に押し付けられるため、遅角係合溝１０から抜けにくい。そのため、実施の形態１のロック機構は、カムトルクを受けない進角ロックピン６の係合を最初に解除し、その後に遅角ロックピン７の係合を解除する構成である。この構成により、遅角ロックピン７より先に、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
【００２５】
また、遅角ロックピン７より先に進角ロックピン６を確実に係合解除するために、以下に説明する構成とすることが望ましい。
ケース２の軸方向における切欠部５ｂの長さを「Ａ」とする。また、ケース２の軸方向における進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さを「Ｂ」とする。「Ｂ」の隙間は、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除されたときに生じる隙間であり、進角係合溝９から遅角ロックピン解除油路５ｃへロックピン解除油圧が供給される油路となる。ＡとＢの大小関係は、図５に示されるロック状態においてはＡ＞Ｂであり、図６に示されるロック解除状態においてはＡ≦Ｂである。この大小関係であることにより、図５のロック状態においては進角ロックピン６が係合解除されない限り、遅角ロックピン解除油路５ｃが確保されないので、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
【００２６】
圧入部材５のストッパ５ｆの位置には、圧入部材５の内外を連通する貫通孔である流体抜き路５ｄが形成されている。また、圧入部材５の外周面には、流体抜き路５ｄとロータ側流体抜き路１５とを連通する溝である流体抜き路５ｅが形成されている。圧入部材５と進角ロックピン６との間及び圧入部材５と遅角ロックピン７との間には、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７を摺動させるための隙間が必ず存在する。この隙間を通じて圧入部材５の内部にオイル及び空気が入り込む。このオイル及び空気は、流体抜き路５ｄ及び流体抜き路５ｅを経由して、ロータ側流体抜き路１５から外部へと排出される。
【００２７】
以上のように、実施の形態１のロック機構を構成する貫通孔１３は、ベーン１２の内部に、第２回転体であるケース２の軸方向に形成される。圧入部材５は、円筒形状の部材であって、貫通孔１３に、貫通孔１３との軸方向摺動及び径方向回転動作が規制された状態に組み込まれる。進角ロックピン６及び遅角ロックピン７は、圧入部材５の内部に同軸上に配置される。進角係合溝９及び遅角係合溝１０は、第１回転体であるプレート３及びカバー４に形成され、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７が係合する。コイルスプリング８は、進角ロックピン６を進角係合溝９の方向へ付勢し、遅角ロックピン７を遅角係合溝１０の方向へ付勢する。進角ロックピン解除油路５ａは、圧入部材５の外周面に形成され、進角係合溝９へロックピン解除油圧を供給する。遅角ロックピン解除油路５ｃは、圧入部材５の外周面に形成され、進角係合溝９へ供給されたロックピン解除油圧を遅角係合溝１０へ供給する。このように、圧入部材５の外周面に形成された単純な形状の縦溝を進角ロックピン解除油路５ａ及び遅角ロックピン解除油路５ｃとしたので、ベーン１２の内部に複雑な形状のロックピン解除油路を加工する必要がなく、ベーン１２には単純な形状の貫通孔１３を加工するだけでよい。
【００２８】
また、実施の形態１の圧入部材５は、進角ロックピン解除油路５ａにおける進角係合溝９に対向する部分が切り欠かれた切欠部５ｂを有する。この構成において、進角ロックピン６が進角係合溝９に係合している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、切欠部５ｂの長さＡ未満である。一方、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、切欠部５ｂの長さＡ以上である。これにより、遅角ロックピン７より先に、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
【００２９】
また、実施の形態１の圧入部材５は、進角ロックピン６と遅角ロックピン７との間の流体を外部へ排出する流体抜き路５ｄ，５ｅを有する。一方、ベーン１２側には、流体抜き路５ｄ，５ｅに連通する縦穴、つまりロータ側流体抜き路１５を加工すれば足りる。従来は、ロータ１に横穴を加工してロータ側流体抜き路とする方法がよく用いられるが、実施の形態１ではロータ１に縦穴を加工してロータ側流体抜き路１５とすることができる。これにより、従来に比べて容易な加工により流体抜き路を実現できる。
なお、流体抜き路５ｅを設けず、流体抜き路５ｄをロータ側流体抜き路１５に直接連通させる構成であってもよい。
【００３０】
また、実施の形態１のコイルスプリング８は、線形のばね定数を持つものであってもよいし、非線形のばね定数を持つものであってもよい。非線形のばね定数を持つコイルスプリング８は、伸縮途中で付勢力が変化する不等ピッチスプリング等である。例えば、非線形のばね定数を持つコイルスプリング８を用いて、進角ロックピン６を進角係合溝９の方向へ付勢する力に比べて、遅角ロックピン７を遅角係合溝１０の方向へ付勢する力を強くする。これにより、ロック解除時、ロックピン解除油圧が隙間を通じて遅角係合溝１０へ漏れ出たとしても、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除する前に遅角ロックピン７が遅角係合溝１０から係合解除する事態を防止できる。
【００３１】
実施の形態２．
実施の形態２に係るバルブタイミング調整装置１００は、ロック機構以外、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００と同じ構成であるため、図１〜図７を援用する。図８は、実施の形態２のロック機構を図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。図９は、実施の形態２の進角係合溝９及び遅角係合溝１０の形状例を示す正面図である。図９において、進角係合溝９の外形は実線で示され、遅角係合溝１０の外形は破線で示され、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７の外形は二点鎖線で示される。図８及び図９において、図１〜図７と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
【００３２】
実施の形態１では、圧入部材５が切欠部５ｂを有する構成であったが、実施の形態２では、この切欠部５ｂに代えて凹部９ａが形成される。つまり、進角係合溝９は、進角ロックピン解除油路５ａに対向する部分が凹んだ凹部９ａを有する。凹部９ａが存在することにより、進角ロックピン解除油路５ａと進角係合溝９とが連通する。ロータ側ロックピン解除油路１４へ供給されたロックピン解除油圧は、ロータ側ロックピン解除油路１４から進角ロックピン解除油路５ａ及び凹部９ａを経由して進角係合溝９へと供給される。
【００３３】
なお、進角側と同様に、遅角側の切欠部５ｃ２に代えて、遅角係合溝１０に凹部１０ａが形成されてもよい。進角係合溝９へ供給されたロックピン解除油圧は、進角係合溝９から切欠部５ｃ１、遅角ロックピン解除油路５ｃ及び凹部１０ａを経由して遅角係合溝１０へと供給される。
【００３４】
ここで、ケース２の軸方向における凹部９ａの長さを「Ａ」とする。また、実施の形態１と同様に、ケース２の軸方向における進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さを「Ｂ」とする。ＡとＢの大小関係は、図８に示されるロック状態においてはＡ＞Ｂであり、図示しないロック解除状態においてはＡ≦Ｂである。この大小関係であることにより、図８のロック状態においては進角ロックピン６が係合解除されない限り、遅角ロックピン解除油路５ｃが確保されないので、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
【００３５】
以上のように、実施の形態２の進角係合溝９は、進角ロックピン解除油路５ａに対向する部分が凹んだ凹部９ａを有する。この構成において、進角ロックピン６が進角係合溝９に係合している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、凹部９ａの長さＡ未満である。一方、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、凹部９ａの長さＡ以上である。これにより、遅角ロックピン７より先に、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
【００３６】
実施の形態３．
実施の形態３に係るバルブタイミング調整装置１００は、ロック機構以外、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００と同じ構成であるため、図１〜図７を援用する。図１０は、実施の形態３のロック機構を図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。図１０において、図１〜図９と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
【００３７】
実施の形態１では、圧入部材５が切欠部５ｂを有する構成であったが、実施の形態３では、この切欠部５ｂに加えて、実施の形態２で示された凹部９ａが形成される。つまり、進角係合溝９は、圧入部材５の切欠部５ｂに対向する部分が凹んだ凹部９ａを有する。切欠部５ｂ及び凹部９ａが存在することにより、進角ロックピン解除油路５ａと進角係合溝９とが連通する。ロータ側ロックピン解除油路１４へ供給されたロックピン解除油圧は、ロータ側ロックピン解除油路１４から進角ロックピン解除油路５ａ、切欠部５ｂ及び凹部９ａを経由して進角係合溝９へと供給される。
【００３８】
なお、進角側と同様に、遅角側も切欠部５ｃ２に加えて、遅角係合溝１０に凹部１０ａが形成されてもよい。進角係合溝９へ供給されたロックピン解除油圧は、進角係合溝９から切欠部５ｃ１、遅角ロックピン解除油路５ｃ、切欠部５ｃ２及び凹部１０ａを経由して遅角係合溝１０へと供給される。
【００３９】
ここで、ケース２の軸方向における切欠部５ｂの長さと凹部９ａの長さとを足した長さを「Ａ」とする。また、実施の形態１と同様に、ケース２の軸方向における進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さを「Ｂ」とする。ＡとＢの大小関係は、図１０に示されるロック状態においてはＡ＞Ｂであり、図示しないロック解除状態においてはＡ≦Ｂである。この大小関係であることにより、図１０のロック状態においては進角ロックピン６が係合解除されない限り、遅角ロックピン解除油路５ｃが確保されないので、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
【００４０】
以上のように、実施の形態３の圧入部材５は、進角ロックピン解除油路５ａにおける進角係合溝９に対向する部分が切り欠かれた切欠部５ｂを有する。また、進角係合溝９は、切欠部５ｂに対向する部分が凹んだ凹部９ａを有する。この構成において、進角ロックピン６が進角係合溝９に係合している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、切欠部５ｂの長さと凹部９ａの長さとを足した長さＡ未満である。一方、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、切欠部５ｂの長さと凹部９ａの長さとを足した長さＡ以上である。これにより、遅角ロックピン７より先に、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
【００４１】
また、実施の形態１では、１つのコイルスプリング８が使用されたが、実施の形態３では２つのコイルスプリング８ａ，８ｂが使用される。第１コイルスプリングに相当するコイルスプリング８ａは、進角ロックピン６を進角係合溝９の方向へ付勢する。第２コイルスプリングに相当するコイルスプリング８ｂは、遅角ロックピン７を遅角係合溝１０の方向へ付勢する。なお、コイルスプリング８ａの付勢力より、コイルスプリング８ｂの付勢力を強くしてもよい。これにより、ロック解除時、ロックピン解除油圧が隙間を通じて遅角係合溝１０へ漏れ出たとしても、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除する前に遅角ロックピン７が遅角係合溝１０から係合解除する事態を防止できる。
【００４２】
実施の形態４．
実施の形態４に係るバルブタイミング調整装置１００は、ロック機構以外、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００と同じ構成であるため、図１〜図７を援用する。図１１は、実施の形態４のロック機構を図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。図１２は、実施の形態４の進角係合溝９及び遅角係合溝１０の形状例を示す正面図である。
【００４３】
実施の形態１では、進角係合溝９及び遅角係合溝１０の深さは、相対回転方向において一定であったが、実施の形態４では、進角係合溝９の遅角側に少なくとも１段の段差部９ｂが形成され、進角係合溝９の深さが多段階になっている。また、遅角係合溝１０の進角側に少なくとも１段の段差部１０ｂが形成され、遅角係合溝１０の深さが多段階になっている。なお、進角側のみ、または遅角側のみ、深さが多段階になっていてもよいし、進角側及び遅角側の両方の深さが多段階になっていてもよい。これにより、進角ロックピン６又は遅角ロックピン７のいずれか一方が係合状態である場合にバルブタイミング調整装置１００が振動を受けたとしても、進角ロックピン６又は遅角ロックピン７が、進角係合溝９と段差部９ｂとで構成される壁又は遅角係合溝１０と段差部１０ｂとで構成される壁に当接し、ロータ１の相対回転が防止される。
【００４４】
なお、実施の形態２及び実施の形態３に係るバルブタイミング調整装置１００において、進角係合溝９及び遅角係合溝１０に段差部９ｂ及び段差部１０ｂが形成されてもよい。
【００４５】
実施の形態５．
図１３は、実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置１００の動作制御に関する構成例を示す図である。実施の形態１にバルブタイミング調整装置１００は、実施の形態１〜４に係るバルブタイミング調整装置１００と同じ構成であるため、図１〜図１２を援用する。図１３に示されるバルブタイミング調整システムは、バルブタイミング調整装置１００の制御装置であるエンジンコントロールユニット１０１（以下、「ＥＣＵ１０１」と称する。）と、ＯＣＶ１０２と、バルブタイミング調整装置１００とを含む。
【００４６】
ＥＣＵ１０１は、ＯＣＶ１０２の動作を制御することによって、ＯＣＶ１０２とロータ側ロックピン解除油路１４との間の連通状態、ＯＣＶ１０２と進角油路１８との連通状態、及びＯＣＶ１０２と遅角油路１９との連通状態を切り替える。ＯＣＶ１０２は、図示しないオイルポンプから供給されるオイルを、ＥＣＵ１０１の制御に従い、ロータ側ロックピン解除油路１４、進角油路１８、又は遅角油路１９へ供給する。また、ＯＣＶ１０２は、ＥＣＵ１０１の制御に従い、ロータ側ロックピン解除油路１４、進角油路１８、又は遅角油路１９へ供給されたオイルを、供給時とは逆の経路を辿って排出させる。
【００４７】
ＥＣＵ１０１は、プロセッサ１０１ａ及びメモリ１０１ｂを備えるコンピュータ又はマイクロコンピュータである。ＥＣＵ１０１の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１０１ｂに格納される。プロセッサ１０１ａは、メモリ１０２ｂに格納されたプログラムを読みだして実行することにより、ＥＣＵ１０１の機能を実現する。即ち、ＥＣＵ１０１は、プロセッサ１０１ａにより実行されるときに、後述する図１８及び図２３のフローチャートで示されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１０２ｂを備える。また、このプログラムは、後述する図１８及び図２３のフローチャートで示される手順又は方法をコンピュータ又はマイクロコンピュータに実行させるものであるとも言える。
【００４８】
次に、ＥＣＵ１０１によるバルブタイミング調整装置１００の制御方法を説明する。
まず、ロック機構のロック解除手順を、図１４〜図１７のロック機構、図１８のフローチャート、及び図１９のグラフを参照しながら説明する。なお、実施の形態５では、実施の形態４に係るバルブタイミング調整装置１００を例に用いる。
【００４９】
図１４は、バルブタイミング調整装置１００が中間位置でロックされている状態を示す図であり、図１４Ａは図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図、図１４Ｂは図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図である。図１５は、進角ロックピン６が係合解除され、遅角ロックピン解除油路５ｃが開口した状態を示す図であり、図１５Ａは図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図、図１５Ｂは図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図である。図１６は、進角ロックピン６に加えて遅角ロックピン７も係合解除された状態を示す図であり、図１６Ａは図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図、図１６Ｂは図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図である。図１７は、遅角油圧を受けてロータ１が遅角側に動作する状態を示す図であり、図１７Ａは図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図、図１７Ｂは図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図である。
【００５０】
また、図１８は、実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置１００のロック解除手順を示すフローチャートである。図１９は、実施の形態５におけるロック解除実施時の位相制御デューティ、実位相、解除油路給排状態、進角ロックピン６の係合状態、遅角ロックピン７の係合状態を示すグラフである。位相制御デューティは、ＯＣＶ１０２の電流を制御する値であり、ＥＣＵ１０１が位相制御デューティを調整することで進角油圧室１６及び遅角油圧室１７の油圧が制御される。実位相は、角度センサ等の検出値から求まるクランクシャフトに対するカムシャフト２０の相対回転角度である。解除油路給排状態は、ＯＣＶ１０２からロータ側ロックピン解除油路１４に給排されるオイルの状態を示す値であり、この値が大きいほどロータ側ロックピン解除油路１４に供給されるオイル量が多くなる。解除油路給排状態は、ＥＣＵ１０１により制御される。係合状態は、解除油路給排状態に応じて動作する進角ロックピン６の進角係合溝９に対する位置関係と、遅角ロックピン７の遅角係合溝１０に対する位置関係とを示す。係合は、ロックピンが係合溝に進出して完全に嵌り込んでいる状態であり、解除は、ロックピンが係合溝から後退して完全に抜け出た状態である。
【００５１】
ロータ１が中間位置でロックされている状態、つまり図１４Ａ及び図１４Ｂのように進角ロックピン６と遅角ロックピン７がそれぞれ進角係合溝９と遅角係合溝１０に係合している状態でエンジンが始動すると、車両側からＥＣＵ１０１へロック解除要求が通知される。
【００５２】
ステップＳＴ１において、ＥＣＵ１０１は、車両側からロック解除要求を受けた場合（ステップＳＴ１“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２へ進み、それ以外の場合（ステップＳＴ１“ＮＯ”）、ステップＳＴ１を繰り返す。
【００５３】
ステップＳＴ２において、ＥＣＵ１０１は、ロックピン解除制御を実施する。具体的には、ＥＣＵ１０１は、ロータ側ロックピン解除油路１４へロックピン解除油圧を供給するよう、ＯＣＶ１０２を制御する。ロックピン解除油圧は、ロータ側ロックピン解除油路１４、進角ロックピン解除油路５ａ、及び切欠部５ｂを経由して、進角係合溝９へ供給される。すると、図１５Ａに示されるように、進角係合溝９へ供給されたロックピン解除油圧が進角ロックピン６に作用し、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除される。また、図１５Ｂに示されるように、進角ロックピン６と進角係合溝９との間に隙間が生じ、遅角ロックピン解除油路５ｃが開口し、ロックピン解除油圧が進角係合溝９から遅角ロックピン解除油路５ｃへ供給される。
【００５４】
ステップＳＴ３において、ＥＣＵ１０１は、ロックピン解除制御を実施した時点から計時を開始し、予め定められた設定時間が経過したか否かを判定する。ＥＣＵ１０１は、設定時間が経過した場合（ステップＳＴ３“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ４へ進み、設定時間が経過していなければ（ステップＳＴ３“ＮＯ”）、ステップＳＴ３を繰り返す。設定時間は、ロータ側ロックピン解除油路１４へロックピン解除油圧が供給されて進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除するまでに要する時間であり、図１９のグラフにおいてロックピン解除制御から進角動作制御までの時間に相当する。なお、ＥＣＵ１０１は、予め定められている設定時間を、油圧及び油温等に応じて適宜調整してもよい。
【００５５】
ステップＳＴ４において、ＥＣＵ１０１は、進角動作制御を実施する。具体的には、ＥＣＵ１０１は、進角油路１８へ油圧を供給するよう、ＯＣＶ１０２を制御する。この油圧は、進角油路１８を経由して進角油圧室１６へ供給される。上述したように、遅角ロックピン７は、カムトルクを受けて遅角係合溝１０の遅角側の側壁に押し付けられた状態であり、抜けにくい。進角動作制御によって、図１６Ａに示されるようにロータ１が進角側に動作すると、遅角ロックピン７が遅角係合溝１０の側壁から離れ両者の引っかかりが解消され、遅角ロックピン７が係合解除可能な状態となる。そして、図１６Ｂに示されるように、遅角ロックピン解除油路５ｃから遅角係合溝１０へ供給されたロックピン解除油圧が遅角ロックピン７に作用し、遅角ロックピン７が遅角係合溝１０から係合解除される。
【００５６】
ＥＣＵ１０１によるステップＳＴ１〜ＳＴ４の制御により、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７が係合解除され、ロータ１の中間ロックが解除される。その後、ＥＣＵ１０１は、目的の実位相になるように、ＯＣＶ１０２を制御して進角油圧室１６又は遅角油圧室１７に油圧を供給させ、ロータ１を進角側又は遅角側へ動作させる。
【００５７】
次に、ロック機構のロック手順を、図２０〜図２２のロック機構、図２３のフローチャート、及び図２４のグラフを参照しながら説明する。
【００５８】
図２０は、ロータ１が進角側にある状態を示す図であり、図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図である。図２１は、遅角ロックピン７が遅角係合溝１０の段差部１０ｂに係合した状態を示す図であり、図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図である。図２２は、バルブタイミング調整装置１００が中間位置でロックされた状態を示す図であり、図３のＱ−Ｑ線に沿って切断した断面図である。
【００５９】
図２３は、実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置１００のロック手順を示すフローチャートである。図２４は、実施の形態５におけるロック実施時の位相制御デューティ、実位相、解除油路給排状態、進角ロックピン６の係合状態、遅角ロックピン７の係合状態を示すグラフである。
【００６０】
進角ロックピン６及び遅角ロックピン７の各係合が解除されて、ロータ１が進角側及び遅角側に動作可能な状態でエンジンが停止すると、車両側からＥＣＵ１０１へロック要求が通知される。
【００６１】
ステップＳＴ１１において、ＥＣＵ１０１は、車両側からロック要求を受けた場合（ステップＳＴ１１“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１２へ進み、それ以外の場合（ステップＳＴ１１“ＮＯ”）、ステップＳＴ１１を繰り返す。
【００６２】
ステップＳＴ１２において、ＥＣＵ１０１は、ロータ側ロックピン解除油路１４へロックピン解除油圧を供給するようＯＣＶ１０２を制御し、進角係合溝９及び遅角係合溝１０にロックピン解除油圧を供給する。これにより、続くステップＳＴ１３におけるロータ１の進角動作中に、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７が誤って進角係合溝９及び遅角係合溝１０に係合しないようにする。
【００６３】
ステップＳＴ１３において、ＥＣＵ１０１は、進角動作制御を実施する。具体的には、ＥＣＵ１０１は、進角油路１８を経由して進角油圧室１６へ油圧を供給するよう、かつ、遅角油圧室１７の油圧を遅角油路１９を経由して排出するよう、ＯＣＶ１０２を制御し、ロータ１を最進角位置へ動作させる。
【００６４】
ステップＳＴ１４において、ＥＣＵ１０１は、図２０に示されるように実位相が最進角位置になったか否かを判定する。ＥＣＵ１０１は、実位相が最進角位置である場合（ステップＳＴ１４“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１５へ進み、実位相が最進角位置でない場合（ステップＳＴ１４“ＮＯ”）、ステップＳＴ１４を繰り返す。
【００６５】
ステップＳＴ１５において、ＥＣＵ１０１は、遅角動作制御を実施する。具体的には、ＥＣＵ１０１は、遅角油路１９を経由して遅角油圧室１７へ油圧を供給するよう、かつ、進角油圧室１６の油圧を進角油路１８を経由して排出するよう、ＯＣＶ１０２を制御する。これにより、図２１に示されるように、ロータ１は遅角側へ動作する。
【００６６】
ステップＳＴ１６において、ＥＣＵ１０１は、ステップＳＴ１５の遅角動作制御と同時に、進角係合溝９及び遅角係合溝１０のロックピン解除油圧をロータ側ロックピン解除油路１４を経由して排出するよう、ＯＣＶ１０２を制御する。これにより、ロータ１が遅角側へ動作していき、図２１に示されるように最初に遅角ロックピン７が段差部１０ｂに係合し、続いて遅角係合溝１０に係合する。遅角ロックピン７が遅角係合溝１０の遅角側の側壁に当接することによってロータ１の中間位置より先への遅角動作を規制し、進角ロックピン６も進角係合溝９に係合する。これにより、図２２に示されるようにロータ１が中間位置でロックされる。
【００６７】
ステップＳＴ１７において、ＥＣＵ１０１は、実位相が中間位置で停止した状態になったか否かを判定する。ＥＣＵ１０１は、実位相が中間位置である場合（ステップＳＴ１７“ＹＥＳ”）、図２２に示されるように進角ロックピン６が進角係合溝９に係合し遅角ロックピン７が遅角係合溝１０に係合してロータ１が中間位置でロックされたと判断し、図２３のフローチャートに示される動作を終了する。一方、ＥＣＵ１０１は、実位相が中間位置でない場合（ステップＳＴ１７“ＮＯ”）、ステップＳＴ１８へ進む。実位相が中間位置でない場合、進角ロックピン６と遅角ロックピン７が進角係合溝９と遅角係合溝１０に係合していない状態である。
【００６８】
ステップＳＴ１８において、ＥＣＵ１０１は、実位相が中間位置より遅角側であるか否かを判定する。実位相が中間位置より遅角側である場合、進角係合溝９及び遅角係合溝１０からロックピン解除油圧を排出し終える前に進角ロックピン６及び遅角ロックピン７が進角係合溝９及び遅角係合溝１０を通り過ぎたため係合できなかった、又は、ロックピン解除油圧を排出し終えていたが係合に失敗したと考えられる。そのため、ＥＣＵ１０１は、実位相が中間位置より遅角側である場合（ステップＳＴ１８“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１２へ戻り、再びロック制御ルーチンを実施する。一方、実位相が中間位置より遅角側でない場合、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７は、まだ進角係合溝９及び遅角係合溝１０へ到達していないと考えられる。そのため、ＥＣＵ１０１は、実位相が中間位置より遅角側でない場合（ステップＳＴ１８“ＮＯ”）、ステップＳＴ１７へ戻る。
【００６９】
以上のように、実施の形態５においてロータ１の中間ロックを解除する場合、ＥＣＵ１０１は、進角ロックピン解除油路５ａにロックピン解除油圧を供給して進角係合溝９から進角ロックピン６を係合解除させ、ケース２を進角側へ回転可能な状態にすると共に、進角ロックピン６と進角係合溝９との間に遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する隙間を生じさせる。次に、ＥＣＵ１０１は、進角油圧室１６に油圧を供給してロータ１を回転させ、進角係合溝９のロックピン解除油圧を上記隙間及び遅角ロックピン解除油路５ｃを経由して遅角係合溝１０に供給して遅角ロックピン７を係合解除させる。これにより、ＥＣＵ１０１は、従来に比べて、中間ロックを解除してバルブタイミング調整装置１００を動作させるまでに要する時間を短縮でき、応答性を向上させることができる。
【００７０】
また、実施の形態５においてロータ１を中間ロックする場合、ＥＣＵ１０１は、進角係合溝９及び遅角係合溝１０にロックピン解除油圧を供給し、進角油圧室１６に油圧を供給してロータ１を最進角位置へ回転させる。次に、ＥＣＵ１０１は、進角係合溝９及び遅角係合溝１０からロックピン解除油圧を排出し、遅角油圧室１７に油圧を供給して中間位置の方向にロータ１を回転させ、進角ロックピン６を進角係合溝９に係合させ遅角ロックピン７を遅角係合溝１０に係合させる。これにより、ＥＣＵ１０１は、ロータ１を最進角位置から遅角側へ動作させることにより、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７を自動的に進角係合溝９及び遅角係合溝１０に係合させることができる。
【００７１】
実施の形態６．
実施の形態６に係るバルブタイミング調整装置１００は、ロック機構以外、実施の形態１〜４に係るバルブタイミング調整装置１００と同じ構成であるため、図１〜図１２を援用する。図２５は、実施の形態６に係るバルブタイミング調整装置１００のうちのロータ１と圧入部材５の構成例を示す分解斜視図である。図２６は、実施の形態６のロック機構を図３のＰ−Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。
【００７２】
実施の形態１〜４では、圧入部材５が進角ロックピン解除油路５ａを有する構成であったが、実施の形態６では、貫通孔１３が進角ロックピン解除油路１３ａを有する構成である。図２５及び図２６に示されるように、貫通孔１３の内周面には、ロータ側ロックピン解除油路１４から圧入部材５の切欠部５ｂへとのびる溝が形成されており、この溝が進角ロックピン解除油路１３ａとなる。
同様に、圧入部材５が遅角ロックピン解除油路５ｃを有する構成であったが、貫通孔１３が遅角ロックピン解除油路１３ｂを有する構成であってもよい。図２５及び図２６に示されるように、貫通孔１３の内周面には、進角係合溝９から遅角係合溝１０へとのびる溝が形成されており、この溝が遅角ロックピン解除油路１３ｂとなる。
【００７３】
実施の形態６では、貫通孔１３の内周面に形成された単純な形状の縦溝を進角ロックピン解除油路１３ａ及び遅角ロックピン解除油路１３ｂとしたので、ベーン１２の内部に複雑な形状のロックピン解除油路を加工する必要がない。
【００７４】
上記説明では、ロックピン解除油圧が先に供給される上流側である「第１」側を進角とし、下流側である「第２」側を遅角とした。そのため、「第１ロックピン」は進角ロックピン６に相当し、「第２ロックピン」は遅角ロックピン７に相当する。また、「第１係合溝」は進角係合溝９に相当し、「第２係合溝」は遅角係合溝１０に相当する。さらに、「第１ロックピン解除油路」は進角ロックピン解除油路５ａ，１３ａに相当し、「第２ロックピン解除油路」は遅角ロックピン解除油路５ｃ，１３ｂに相当する。
【００７５】
ただし、バルブタイミング調整装置１００をエンジンに取り付ける向き等によっては、進角と遅角とが逆になる。つまり、進角ロックピン６及び進角係合溝９が遅角ロックピン及び遅角係合溝として機能し、遅角ロックピン７及び遅角係合溝１０が進角ロックピン及び進角係合溝として機能する。また、進角ロックピン解除油路５ａ，１３ａが遅角ロックピン解除油路として機能し、遅角ロックピン解除油路５ｃ，１３ｂが進角ロックピン解除油路として機能する。この場合、遅角側が「第１」となり、進角側が「第２」となる。そして、遅角ロックピンとして機能する進角ロックピン６が最初に係合解除され、その後に進角ロックピンとして機能する遅角ロックピン７が係合解除される。なお、遅角ロックピンとして機能する進角ロックピン６は、カムトルクを受けて抜けにくくなる。そこで、非線形のばね定数を持つコイルスプリング８又は２つのコイルスプリング８ａ，８ｂを用いて、遅角ロックピンとして機能する進角ロックピン６を付勢する力を弱くし、進角ロックピンとして機能する遅角ロックピン７を付勢する力を強くすることによって、遅角ロックピンとして機能する進角ロックピン６が確実に最初に係合解除されるよう構成することが望ましい。
【００７６】
進角と遅角とが逆である場合、ＥＣＵ１０１は、図１８に示されるフローチャートのステップＳＴ４において、遅角動作制御を実施する。また、ＥＣＵ１０１は、図２３に示されるフローチャートのステップＳＴ１３において遅角動作制御を実施し、ステップＳＴ１５において実位相が最遅角位置であるか否かを判定し、ステップＳＴ１５において進角動作制御を実施し、ステップＳＴ１８において実位相が中間位置より進角側であるか否かを判定する。
【００７７】
なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
この発明に係るバルブタイミング調整装置の制御装置は、２つのロックピンによってロータを中間位置にロックする構成にしたので、エンジンの吸気バルブ及び排気バルブ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の制御装置等に用いるのに適している。
【符号の説明】
【００７９】
１  ロータ（第２回転体）、２  ケース（第１回転体）、２ａ  スプロケット、３  プレート（第１回転体）、４  カバー（第１回転体）、５  圧入部材（円筒部材）、５ａ，１３ａ  進角ロックピン解除油路（第１ロックピン解除油路）、５ｂ，５ｃ１，５ｃ２  切欠部、５ｃ，１３ｂ  遅角ロックピン解除油路（第２ロックピン解除油路）、５ｄ，５ｅ  流体抜き路、５ｆ  ストッパ、６  進角ロックピン（第１ロックピン）、７  遅角ロックピン（第２ロックピン）、８，８ａ，８ｂ  コイルスプリング（付勢部材）、９  進角係合溝（第１係合溝）、９ａ，１０ａ  凹部、９ｂ，１０ｂ  段差部、１０  遅角係合溝（第２係合溝）、１１  シュー、１２  ベーン、１３  貫通孔、１４  ロータ側ロックピン解除油路、１５  ロータ側流体抜き路、１６  進角油圧室、１７  遅角油圧室、１８  進角油路、１９  遅角油路、２０  カムシャフト、１００  バルブタイミング調整装置、１０１  ＥＣＵ（制御装置）、１０１ａ  プロセッサ、１０１ｂ  メモリ、１０２  ＯＣＶ。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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