(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドレン回収系（５）から供給源（４）を通じて供給される作動液の圧力を利用することにより、内燃機関にてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸（２）が開閉する動弁のバルブタイミングを、可変とするバルブタイミング可変装置であって、
前記クランク軸と連動して回転するハウジングロータ（１１）と、
前記カム軸と連動して回転し、前記ハウジングロータの内部に液室（２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８）を並べて区画し、それら液室に対する前記作動液の入出により前記ハウジングロータに対する回転位相が調整されるベーンロータ（１４）と、
前記供給源からの前記作動液の導入により前記回転位相の調整方向への変化を可能にする前記液室を、導入室として選択すると共に、前記回転位相の前記調整方向への変化に際して前記ドレン回収系への前記作動液の排出を必須とする前記液室を、排出室として選択し、それら導入室及び排出室に対する前記作動液の入出を制御する制御系（４０，２０４０）とを、備え、
前記導入室へ導入される前記作動液は、前記回転速度に追従する圧力をもって、前記供給源から供給され、
前記導入室を複数選択する前記制御系は、
通電状態に応じて、前記供給源及び前記ドレン回収系のうちから、前記導入室及び前記排出室の各々の連通先を切り替える方向制御弁（６０，２０６０）と、
前記調整方向へ前記回転位相を変化させる場合に、前記内燃機関の回転速度を判定する速度判定手段（Ｓ１０４）と、
前記回転速度は低いとする低速判定が前記速度判定手段により下されるのに応じて前記方向制御弁への通電を制御することにより、全ての前記導入室（２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８）を前記供給源に連通させる状態へ、前記方向制御弁を切り替える低速時制御手段（Ｓ１０５）と、
前記回転速度は高いとする高速判定が前記速度判定手段により下されるのに応じて前記方向制御弁への通電を制御することにより、一部の前記導入室（２１，２２，２５，２６）を前記供給源に連通させると共に、残りの前記導入室（２３，２４，２７，２８）を前記ドレン回収系に連通させる状態へ、前記方向制御弁を切り替える高速時制御手段（Ｓ１０７）とを、有することを特徴とするバルブタイミング可変装置。
【請求項２】
前記制御系は、
前記ドレン回収系から前記導入室の間に、流体絞り（６８３，６８７）を有し、
前記高速時制御手段は、
一部の前記導入室を前記供給源に連通させると共に、前記流体絞りを介して残りの前記導入室を前記ドレン回収系に連通させ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可変装置。
【請求項３】
前記方向制御弁（６０）は、前記ベーンロータ及び前記カム軸からなる連動回転体に内蔵されることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブタイミング可変装置。
【請求項４】
前記制御系は、
前記調整方向へ前記回転位相を変化させる場合に、前記回転位相の目標調整量を判定する目標判定手段（Ｓ１０６）と、
前記高速判定が前記速度判定手段により下され、且つ前記目標調整量は小さいとする小目標判定が前記目標判定手段により下された場合に、全ての前記導入室を前記供給源に連通させる微調整時制御手段（Ｓ１０８）と、
前記高速判定が前記速度判定手段により下され、且つ前記目標調整量は大きいとする大目標判定が前記目標判定手段により下された場合に、一部の前記導入室を前記供給源に連通させると共に、残りの前記導入室を前記ドレン回収系に連通させる前記高速時制御手段とを、有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブタイミング可変装置。
【請求項５】
前記調整方向を進角方向（Ａ）及び遅角方向（Ｒ）のいずれかに切り替えて、回転位相を変化させる前記制御系は、
前記導入室及び前記排出室をそれぞれ同数ずつ選択することにより、前記調整方向の切り替えに応じて、前記導入室としての前記液室と前記排出室としての前記液室とを入れ替え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可変装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関にてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、可変とするバルブタイミング可変装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドレンパン等のドレン回収系からポンプ等の供給源を通じて供給される作動液の圧力を利用して、バルブタイミングを可変とする液圧式のバルブタイミング可変装置が、知られている。このような装置の一種として特許文献１には、ハウジングロータ内部に液室を並べて区画するベーンロータにつき、それら液室に対する作動液の入出によりハウジングに対する回転位相を調整することで、所期のバルブタイミングを実現するものが、開示されている。
【０００３】
具体的に特許文献１の開示装置では、供給源からの作動液の導入により調整方向への回転位相変化を可能にする液室と、同調整方向への回転位相変化においてドレン回収系への作動液の排出を必須とする液室とを、複数ずつ選択している。ここで、調整方向への回転位相変化を可能にする液室は複数存在しており、回転位相がロック位相以外の場合、その全てが供給源に連通させられるが、当該ロック位相の場合、その一部が供給源との連通を遮断されるように構成されている。即ち、かかる構成では、作動液が実際に導入される実導入先の液室数を、変更可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８６８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、本発明者は、液圧式のバルブタイミング可変装置につき、これまで鋭意研究を行ってきた結果、調整方向への回転位相変化時に作動液が実際に導入される実導入先の液室数は、バルブタイミングの可変速度に影響を与えるという知見を、得たのである。
【０００６】
具体的には、実導入先の液室数を減らすと、カム軸から伝達されるカムトルクの交番に応じて、実導入先の内圧の高低度合いが大きくなる。このとき、内燃機関の回転速度が低くなることで、カムトルクの交番周期が長くなるほど、カムトルクの交番変化に対して実導入先の内圧変化が鋭敏に応答する。故に、内燃機関の回転速度が低い場合に実導入先の液室数を減らすと、実導入先から供給源側へ向かう作動液の逆流が増大してしまう。その結果、実導入先一室当たりの作動液の実導入量が減少するので、当該実導入量に応じた回転位相の調整速度、即ちバルブタイミングの可変速度を低下させることが、判明したのである。
【０００７】
また一方、実導入先の液室数を増やすと、供給源からの作動液供給量のうち、実導入先一室当たりに分配される分配供給量は減少する。このとき、内燃機関の回転速度が高くなることで、カムトルクの交番周期が短くなるほど、カムトルクの交番変化に対する実導入先の内圧変化は、作動液の持つ慣性によって鈍化する。故に、内燃機関が高速回転する場合に実導入先の液室数を増やすと、逆流は抑制されるものの、上述の如く分配供給量が減少することで、実導入先一室当たりの作動液の実導入量も減少してしまう。その結果として、バルブタイミングの可変速度が低下することも、判明したのである。
【０００８】
こうした知見の下、特許文献１の開示装置を見てみると、特定のロック位相以外では、作動液が実際に導入される液室を変更できない。そのため、内燃機関の回転速度によっては、バルブタイミングの可変速度低下を抑制することが困難である。
【０００９】
本発明は、以上説明した問題に鑑みて創作されたものであって、その目的は、バルブタイミングの可変速度を、内燃機関の回転速度に応じて高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために開示された第一の発明は、ドレン回収系（５）から供給源（４）を通じて供給される作動液の圧力を利用することにより、内燃機関にてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸（２）が開閉する動弁のバルブタイミングを、可変とするバルブタイミング可変装置であって、クランク軸と連動して回転するハウジングロータ（１１）と、カム軸と連動して回転し、ハウジングロータの内部に液室（２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８）を並べて区画し、それら液室に対する作動液の入出によりハウジングロータに対する回転位相が調整されるベーンロータ（１４）と、供給源からの作動液の導入により回転位相の調整方向への変化を可能にする液室を、導入室として選択すると共に、回転位相の調整方向への変化に際してドレン回収系への作動液の排出を必須とする液室を、排出室として選択し、それら導入室及び排出室に対する作動液の入出を制御する制御系（４０，２０４０）とを、備え、導入室へ導入される作動液は、回転速度に追従する圧力をもって、供給源から供給され、導入室を複数選択する制御系は、通電状態に応じて、供給源及びドレン回収系のうちから、導入室及び排出室の各々の連通先を切り替える方向制御弁（６０，２０６０）と、調整方向へ回転位相を変化させる場合に、内燃機関の回転速度を判定する速度判定手段（Ｓ１０４）と、回転速度は低いとする低速判定が速度判定手段により下されるのに応じて方向制御弁への通電を制御することにより、全ての導入室（２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８）を供給源に連通させる状態へ、方向制御弁を切り替える低速時制御手段（Ｓ１０５）と、回転速度は高いとする高速判定が速度判定手段により下されるのに応じて方向制御弁への通電を制御することにより、一部の前記導入室（２１，２２，２５，２６）を供給源に連通させると共に、残りの導入室（２３，２４，２７，２８）をドレン回収系に連通させる状態へ、方向制御弁を切り替える高速時制御手段（Ｓ１０７）とを、有することを特徴とする。
【００１１】
この発明によると、作動液導入により調整方向への回転位相変化を可能にする液室として複数選択される導入室については、調整方向への回転位相変化時に内燃機関の回転速度が低いと、その全てが供給源と連通する。これにより、内燃機関が低速回転する場合には、作動液が実際に導入される実導入先の導入室数を増やして、当該実導入先の内圧の高低度合いを小さくできる。故に、カム軸から伝達されるカムトルクの交番変化に対して、実導入先の内圧変化が鋭敏に応答する低速回転の場合にあっても、実導入先から供給源側へ向かう作動液の逆流を抑制し得る。かかる抑制の結果、実導入先一室当たりの作動液の実導入量は増加するので、当該実導入量に応じた回転位相の調整速度、即ちバルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００１２】
また一方で、調整方向への回転位相変化時に内燃機関の回転速度が高いと、複数の導入室のうち一部は、供給源と連通して作動液の導入を受けるが、その残りは、作動液を排出させるドレン回収系と連通する。これにより、内燃機関が高速回転する場合には、作動液が実際に導入される実導入先の導入室数を減らすことができるので、供給源からの作動液供給量のうち、実導入先一室当たりに分配される分配供給量を増加させ得る。かかる増加の結果、高速回転に伴う逆流抑制作用も相俟って、実導入先一室当たりの作動液の実導入量は増加するので、高速回転の場合にも、バルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００１４】
さらに、この発明において、供給源からの作動液の供給圧力が低下するほど、ハウジングロータ及びベーンロータ間の隙間等を通じた作動液の漏れ量は、減少する傾向にある。そこで、内燃機関が低速回転する場合には、当該回転の速度に追従する供給圧力を低下させて漏れ量を減少させつつ、実導入先の導入室数を増やして逆流量をも減少させ得る。故に、実導入先一室当たりの実導入量を確実に増加させて、バルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００１５】
尚、内燃機関が高速回転する場合には、当該回転の速度に追従する供給圧力が上昇して、作動液の漏れは生じるものの、実導入先の導入室数を減らすことによる分配供給量の増加作用を、逆流抑制作用と共に発揮できる。これによれば、実導入先一室当たりの実導入量を増加させることにつき、作動液の漏れに起因して大きく阻害される事態を回避し得るので、バルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００１６】
またさらに、開示された第二の発明において制御系は、調整方向へ回転位相を変化させる場合に、回転位相の目標調整量を判定する目標判定手段（Ｓ１０６）と、高速判定が速度判定手段により下され、且つ目標調整量は小さいとする小目標判定が目標判定手段により下された場合に、全ての導入室を供給源に連通させる微調整時制御手段（Ｓ１０８）と、高速判定が速度判定手段により下され、且つ目標調整量は大きいとする大目標判定が目標判定手段により下された場合に、一部の導入室を供給源に連通させると共に、残りの導入室をドレン回収系に連通させる上記高速時制御手段とを、有する。
【００１７】
この発明において、内燃機関の回転速度が高くても、回転位相の目標調整量が小さい微調整を行う場合には、バルブタイミングの可変速度を高めるよりも、同可変速度を低くしてバルブタイミングの可変分解能を高めることが好ましい。そこで、高速回転且つ小目標調整量の場合に全ての導入室を供給源に連通させることで、それら導入室一室当たりの分配供給量、ひいては実導入量を減少させて、可変速度を低下させ得る。これによれば、可変分解能を高めるような微調整を、実現可能となる。
【００１８】
尚、内燃機関の回転速度が高い状況下、回転位相の目標調整量が大きい場合には、一部の導入室を供給源に且つ残りの導入室をドレン通路に、それぞれ連通させることで、実導入先となる当該一部導入室の一室当たりの実導入量を増加させ得る。故に、高速回転且つ大目標調整量の場合には、可変分解能よりも可変速度を優先的に、高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第一実施形態によるバルブタイミング可変装置を示す図であって、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】変動トルクについて説明するための特性図である。
【図４】図２に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図５】図２に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図６】図２に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図７】図２に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図８】図２に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図９】作動油の供給圧力及び制御原理について説明するための特性図である。
【図１０】図１に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図１１】図１に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図１２】図１に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図１３】図１に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図１４】図１に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図１５】制御原理について説明するための特性図である。
【図１６】制御原理について説明するための特性図である。
【図１７】制御原理について説明するための特性図である。
【図１８】制御原理について説明するための特性図である。
【図１９】制御原理について説明するための特性図である。
【図２０】制御フローを示すフローチャートである。
【図２１】第二実施形態によるバルブタイミング可変装置を示す図であって、図１に相当する断面図である。
【図２２】図２１に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図２３】図２１に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図２４】図２１に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図２５】図２１に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図２６】図２１に対応して、作動状態を説明するための模式図である。
【図２７】図２０の変形例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、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
【００２１】
（第一実施形態）
図１に示すように、本発明の第一実施形態によるバルブタイミング可変装置１は、車両の内燃機関に搭載される。装置１は、作動液である作動油の圧力を利用することで、内燃機関のバルブタイミングを可変にする。装置１は、内燃機関にてクランク軸からの機関トルクの伝達によりカム軸２が開閉する動弁のバルブタイミングとして、吸気弁のバルブタイミングを可変にする。装置１は、回転機構系１０と制御系４０とを組み合わせて構成されている。
【００２２】
（回転機構系）
まず、図１に示す回転機構系１０の構成を説明する。回転機構系１０は、クランク軸（図示しない）からカム軸２への機関トルクの伝達経路に、設置される。回転機構系１０は、ハウジングロータ１１及びベーンロータ１４を備えている。
【００２３】
図１，２に示すように金属製のハウジングロータ１１は、スプロケットプレート１３とカバープレート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。円環板状のスプロケットプレート１３は、水平面上の車両においては水平方向（即ち、図１の左右方向）に軸合わせして配置される。スプロケットプレート１３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プレート１３へ伝達されることで、ハウジングロータ１１がクランク軸と連動して一定方向（即ち、図２の時計方向）に回転する。
【００２４】
シューリング１２は、リング本体１２０及び複数のシュー１２１，１２２，１２３，１２４を有している。円筒状のリング本体１２０は、水平面上の車両においては水平方向に軸合わせして配置され、同軸上のスプロケットプレート１３を通じて機関トルクを受ける。各シュー１２１，１２２，１２３，１２４は、リング本体１２０にて回転方向に所定間隔ずつあけた箇所から径方向内側へ、略扇形状に突出している。回転方向にて隣り合うシュー１２１，１２２，１２３，１２４同士の間には、それぞれ収容室２０が形成されている。
【００２５】
金属製のベーンロータ１４は、ハウジングロータ１１の内部に同軸上に収容され、軸方向ではスプロケットプレート１３とカバープレート１５との間に挟持されている。ベーンロータ１４は、回転軸１４０及び複数のベーン１４１，１４２，１４３，１４４を有している。円筒状の回転軸１４０は、水平面上の車両においては水平方向（即ち、図１の左右方向）に軸合わせして配置され、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（即ち、図２の時計方向）に回転しつつ、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。即ち、ベーンロータ１４とカム軸２とは、互いに連動回転する連動回転体を構成している。
【００２６】
ここで内燃機関の回転中、カム軸２と連動回転するベーンロータ１４には、吸気弁のスプリング反力等に起因して、当該軸２からカムトルクが伝達される。図３に例示するようにカムトルクは、ハウジングロータ１１に対する進角方向Ａへ作用する負トルクと、ハウジングロータ１１に対する遅角方向Ｒへ作用する正トルクとの間にて、交番変化する。本実施形態のカムトルクについては、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及び負トルクの平均トルクが正トルク側（遅角方向Ｒ）に偏っている。
【００２７】
図１，２に示すように各ベーン１４１，１４２，１４３，１４４は、回転軸１４０にて回転方向に所定間隔ずつあけた箇所から径方向外側へ、略扇形状に突出している。各ベーン１４１，１４２，１４３，１４４は、それぞれ対応する収容室２０に挿入されることで、図２に示すように、複数の液室としての進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８を回転方向に区画している。これら進角室２１，２２，２３，２４と遅角室２５，２６，２７，２８とは、回転方向に交互に並んで形成されている。
【００２８】
ここで特に本実施形態では、ベーン１４１，１４２がメインベーン且つベーン１４３，１４４がサブベーンと定義され、メインベーン１４１，１４２とサブベーン１４３，１４４とが回転方向に交互に配置されている。かかる配置形態下、各メインベーン１４１，１４２をそれぞれ回転方向に挟んだ液室は、メイン進角室２１，２２及びメイン遅角室２５，２６と定義されている。それと共に、各サブベーン１４３，１４４をそれぞれ回転方向に挟んだ液室は、サブ進角室２３，２４及びサブ遅角室２７，２８と定義されている。
【００２９】
こうした構成の回転機構系１０では、ハウジングロータ１１に対するベーンロータ１４の回転位相を調整して、当該位相に応じたバルブタイミングを実現するために、進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８に対して作動油が入出される。具体的に作動油の入出は、作動油が実際に導入される液室にクロスハッチングを付して図４〜７に示すように、行われる。
【００３０】
まず、回転位相の調整方向を図４，５の進角方向Ａに設定して、バルブタイミングを進角させる場合、作動油導入により当該方向Ａへの回転位相変化を可能にする導入室には、メイン進角室２１，２２及びサブ進角室２３，２４が選択される。但し、図４の状態では、導入室の全てとなるメイン進角室２１，２２及びサブ進角室２３，２４に対して、作動油が導入される。一方、図５の状態では、導入室の一部となるメイン進角室２１，２２には作動油が導入されるものの、導入室の残りとなるサブ進角室２３，２４には作動油が導入されず、それらサブ進角室２３，２４からの作動油の排出が可能となる。
【００３１】
また、調整方向を図４，５の進角方向Ａに設定して、バルブタイミングを進角させる場合、当該方向Ａへの回転位相変化に際して作動油排出を必須とする排出室には、メイン遅角室２５，２６及びサブ遅角室２７，２８が選択される。その結果、図４，５のいずれの状態においても、排出室の全てとなるメイン遅角室２５，２６及びサブ遅角室２７，２８から、作動油の排出が可能となる。
【００３２】
次に、回転位相の調整方向を図６，７の遅角方向Ｒに設定して、バルブタイミングを遅角させる場合、作動油導入により当該方向Ｒへの回転位相変化を可能にする導入室には、メイン遅角室２５，２６及びサブ遅角室２７，２８が選択される。但し、図６の状態では、導入室の全てとなるメイン遅角室２５，２６及びサブ遅角室２７，２８に対して、作動油が導入される。一方、図７の状態では、導入室の一部となるメイン遅角室２５，２６には作動油が導入されるものの、導入室の残りとなるサブ遅角室２７，２８には作動油が導入されず、それらサブ遅角室２７，２８からの作動油の排出が可能となる。
【００３３】
また、調整方向を図６，７の遅角方向Ｒに設定して、バルブタイミングを遅角させる場合、当該方向Ｒへの回転位相変化に際して作動油排出を必須とする排出室には、メイン進角室２１，２２及びサブ進角室２３，２４が選択される。その結果、図６，７のいずれの状態においても、排出室の全てとなるメイン進角室２１，２２及びサブ進角室２３，２４から、作動油の排出が可能となる。
【００３４】
このように本実施形態では、調整方向を進角方向Ａ及び遅角方向Ｒのいずれに設定した場合でも、導入室及び排出室はそれぞれ同数ずつ選択されるようになっている。そのため、調整方向が進角方向Ａ及び遅角方向Ｒの一方から他方へ切り替えられるとき、進角室２１，２２，２３，２４と遅角室２５，２６，２７，２８とは、導入室としての機能と排出室としての機能とを互いに入れ替えられることになる。
【００３５】
以上の他、作動油圧力によっては回転位相を変化させず、カムトルクに起因した変動の範囲にてバルブタイミングを実質保持する図８の場合には、進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８のいずれも、導入室及び排出室として選択されない。その結果、進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８の各々では、作動油乃至は空気が閉じ込められることになる。
【００３６】
（制御系）
次に、図１に示す制御系４０の構成を説明する。制御系４０は、回転機構系１０を駆動するために、作動油の入出を制御する。制御系４０は、メイン進角通路４１、サブ進角通路４３、メイン遅角通路４５、サブ遅角通路４７、供給通路４８、ドレン通路４９、方向制御弁６０及び制御回路８０を備えている。
【００３７】
図１，２に示すようにメイン進角通路４１は、回転軸１４０に形成され、メイン進角室２１，２２と連通している。サブ進角通路４３は、回転軸１４０に形成され、サブ進角室２３，２４と連通している。メイン遅角通路４５は、回転軸１４０に形成され、メイン遅角室２５，２６と連通している。サブ遅角通路４７は、回転軸１４０に形成され、サブ遅角室２７，２８と連通している。
【００３８】
図１に示すように供給通路４８は、回転軸１４０及びカム軸２からそれらの外部に跨って形成され、供給源としてのポンプ４に連通している。ここで、内燃機関に設けられるポンプ４は、機関トルクを受けて駆動されるメカポンプであり、当該機関トルクの発生する内燃機関の回転中は、ドレン回収系としてのドレンパン５から作動油を吸入して吐出する。このような本実施形態では、内燃機関がクランキングにより始動するのに伴って、ドレンパン５の作動油がポンプ４を通じて供給通路４８へと吐出供給される一方、内燃機関が停止するのに伴って、当該吐出供給が停止する。また、そうした始動の完了後から停止までの間にて内燃機関が回転を継続する通常運転時には、図９に示すように、当該回転の速度が増減するのに追従して、ポンプ４からの作動油の供給圧力も増減する。
【００３９】
図１に示すようにドレン通路４９は、回転機構系１０及びカム軸２の外部に形成されている。ドレン通路４９は、大気に開放されるドレンパン５と連通することで、当該ドレンパン５へと作動油を排出可能となっている。
【００４０】
図１，２に示すように方向制御弁６０は、本実施形態ではスプール弁である。方向制御弁６０は、リニアソレノイド６２の発生する駆動力と、当該駆動力に抗してリターンスプリング６４の発生する復原力とを利用することで、スリーブ６６内部のスプール６８を往復駆動する。
【００４１】
図１に示すように金属製のスリーブ６６は、有底円筒状に形成され、ベーンロータ１４のうち回転軸１４０とカム軸２とに跨って同軸上に内蔵されている。かかる内蔵形態によりスリーブ６６は、水平面上の車両においては水平方向（図１の左右方向）に軸合わせして配置されている。スリーブ６６にて底側に設けられる螺子部６６ａは、カム軸２に対して同軸上に螺着されている。スリーブ６６にて開口側に設けられるフランジ部６６ｂは、カム軸２との間に回転軸１４０を挟持することで、当該軸２に対してベーンロータ１４を固定している。
【００４２】
スリーブ６６は、サブ進角ポート６６３、メイン進角ポート６６１、メイン遅角ポート６６５及びサブ遅角ポート６６７を、軸方向の底側から開口側へ向かってこの順で、形成している。ここでメイン進角ポート６６１は、メイン進角通路４１と連通することで、当該通路４１を介してメイン進角室２１，２２とも連通している。サブ進角ポート６６３は、サブ進角通路４３と連通することで、当該通路４３を介してサブ進角室２３，２４とも連通している。メイン遅角ポート６６５は、メイン遅角通路４５と連通することで、当該通路４５を介してメイン遅角室２５，２６とも連通している。サブ遅角ポート６６７は、サブ遅角通路４７と連通することで、当該通路４７を介してサブ遅角室２７，２８とも連通している。
【００４３】
さらにスリーブ６６は、軸方向のメイン進角ポート６６１及びメイン遅角ポート６６５間に供給ポート６６８を形成すると共に、軸方向のサブ遅角ポート６６７より開口側にドレンポート６６９を形成している。ここで供給ポート６６８は、供給通路４８と連通することで、当該通路４８を介してポンプ４とも連通している。ドレンポート６６９は、ドレン通路４９と連通することで、当該通路４９を介してドレンパン５とも連通している。
【００４４】
金属製のスプール６８は、有底円筒状に形成され、スリーブ６６の内部に同軸上に収容されている。かかる収容形態によりスプール６８は、水平面上の車両においては水平方向（即ち、図１の左右方向）に軸合わせして配置され、スリーブ６６に対して軸方向に往復摺動可能となっている（例えば図１０〜１４参照）。スプール６８は、スリーブ６６の開口を通じてリニアソレノイド６２の駆動軸６２ａと接触することで、当該軸６２ａから軸方向の駆動力を受ける。それと共にスプール６８は、スリーブ６６の底との間にリターンスプリング６４を挟持することで、当該スプリング６４から軸方向の復原力を受ける。
【００４５】
スプール６８は、自身の底側端部では径方向に貫通し且つ当該底側端部よりも開口側では軸方向に貫通する連通通路６８９を、形成している。それと共にスプール６８は、底側端部及び開口側端部の間の二箇所にてそれぞれ径方向に貫通することで、絞られた小さな流路面積にて連通通路６８９と連通する絞り通路６８３，６８７を、形成している。ここで進角絞り通路６８３は、図１１の如くサブ進角ポート６６３と連通又は図１３の如くメイン進角ポート６６１と連通するときに、流体絞りとして機能することで、連通通路６８９を通じた流体流れを当該連通先及びドレンポート６６９間にて絞る。一方、遅角絞り通路６８７は、図１３の如くサブ遅角ポート６６７と連通又は図１１の如くメイン遅角ポート６６５と連通するときに、流体絞りとして機能することで、連通通路６８９を通じた流体流れを当該連通先及びドレンポート６６９間にて絞る。
【００４６】
さて、図１に示す制御回路８０は、マイクロコンピュータを主体に構成される電子回路であり、リニアソレノイド６２及び内燃機関の各種電装品（図示しない）等に電気接続されている。制御回路８０は、リニアソレノイド６２への通電を含む内燃機関の作動を、制御する。
【００４７】
こうした構成の制御系４０では、制御回路８０からリニアソレノイド６２への通電状態に応じて、スプール６８が図１０〜１４の如く移動する。その結果、供給ポート６６８及びドレンポート６６９のうちから、進角ポート６６１，６６３及び遅角ポート６６５，６６７の各々の連通先が切り替えられる。即ち、ポンプ４及びドレンパン５のうちから、進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８の各々の連通先が切り替えられる。これにより、進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８に対する作動油の入出が制御される。尚、図１０〜１４と、それら図面に対応する図４〜８においては、作動油が実際に導入される液室へ向かう通路及びポートに、クロスハッチングを付して示している。
【００４８】
具体的に、図１０の状態では、スプール６８が第一進角位置Ｐａ１に移動している。この第一進角位置Ｐａ１では、メイン進角ポート６６１及びサブ進角ポート６６３が供給ポート６６８と連通する。それと共に第一進角位置Ｐａ１では、メイン遅角ポート６６５及びサブ遅角ポート６６７がドレンポート６６９と連通する。こうした連通形態下、図１０，４の如く、内燃機関の通常運転時にポンプ４から供給される作動油は、通路４８，４１を通じてメイン進角室２１，２２に導入され、また通路４８，４３を通じてサブ進角室２３，２４に導入される。このとき、メイン遅角室２５，２６の作動油は通路４５，４９を通じて、またサブ遅角室２７，２８の作動油は通路４７，４９を通じて、それぞれドレンパン５に排出可能となる。以上により第一進角位置Ｐａ１の場合には、メイン進角室２１，２２及びサブ進角室２３，２４への作動油導入量に応じた速度にて回転位相が進角方向Ａへと変化することで、バルブタイミングが進角する。
【００４９】
図１１の状態では、スプール６８が第二進角位置Ｐａ２に移動している。この第二進角位置Ｐａ２では、メイン進角ポート６６１が供給ポート６６８と連通し、またサブ進角ポート６６３が進角絞り通路６８３及び連通通路６８９を介してドレンポート６６９と連通する。それと共に第二進角位置Ｐａ２では、サブ遅角ポート６６７がドレンポート６６９と連通し、またメイン遅角ポート６６５が遅角絞り通路６８７及び連通通路６８９を介してドレンポート６６９と連通する。こうした連通形態下、図１１，５の如く、内燃機関の通常運転時にポンプ４から供給される作動油は、通路４８，４１を通じてメイン進角室２１，２２に導入される。このとき、サブ進角室２３，２４の作動油は通路４３，６８３，６８９，４９を通じて、またメイン遅角室２５，２６の作動油は通路４５，６８７，６８９，４９を通じて、さらにサブ遅角室２７，２８の作動油は通路４７，４９を通じて、それぞれドレンパン５に排出可能となる。ここで特に、サブ進角室２３，２４からドレンパン５の間では、進角絞り通路６８３により作動油又は空気の流れが絞られ、またメイン遅角室２５，２６からドレンパン５の間でも、遅角絞り通路６８７により作動油又は空気の流れが絞られる。以上により第二進角位置Ｐａ２の場合には、メイン進角室２１，２２のみへの作動油導入量に応じた速度にて回転位相が進角方向Ａへと変化することで、バルブタイミングが進角する。
【００５０】
図１２の状態では、スプール６８が第一遅角位置Ｐｒ１に移動している。この第一遅角位置Ｐｒ１では、メイン遅角ポート６６５及びサブ遅角ポート６６７が供給ポート６６８と連通する。それと共に第一遅角位置Ｐｒ１では、メイン進角ポート６６１及びサブ進角ポート６６３が連通通路６８９を介してドレンポート６６９と連通する。こうした連通形態下、図１２，６の如く、内燃機関の通常運転時にポンプ４から供給される作動油は、通路４８，４５を通じてメイン遅角室２５，２６に導入され、また通路４８，４７を通じてサブ遅角室２７，２８に導入される。このとき、メイン進角室２１，２２の作動油は通路４１，６８９，４９を通じて、またサブ進角室２３，２４の作動油は通路４３，６８９，４９を通じて、それぞれドレンパン５に排出可能となる。以上により第一遅角位置Ｐｒ１の場合には、メイン遅角室２５，２６及びサブ遅角室２７，２８への作動油導入量に応じた速度にて回転位相が遅角方向Ｒへと変化することで、バルブタイミングが遅角する。
【００５１】
図１３の状態では、スプール６８が第二遅角位置Ｐｒ２に移動している。この第二遅角位置Ｐｒ２では、メイン遅角ポート６６５が供給ポート６６８と連通し、またサブ遅角ポート６６７が遅角絞り通路６８７及び連通通路６８９を介してドレンポート６６９と連通する。それと共に第二遅角位置Ｐｒ２では、サブ進角ポート６６３が連通通路６８９を介してドレンポート６６９と連通し、またメイン進角ポート６６１が進角絞り通路６８３及び連通通路６８９を介してドレンポート６６９と連通する。こうした連通形態下、図１３，７の如く、内燃機関の通常運転時にポンプ４から供給される作動油は、通路４８，４５を通じてメイン遅角室２５，２６に導入される。このとき、サブ遅角室２７，２８の作動油は通路４７，６８７，６８９，４９を通じて、またメイン進角室２１，２２の作動油は通路４１，６８３，６８９，４９を通じて、さらにサブ進角室２３，２４の作動油は通路４３，６８９，４９を通じて、それぞれドレンパン５に排出可能となる。ここで特に、サブ遅角室２７，２８からドレンパン５の間では、遅角絞り通路６８７により作動油又は空気の流れが絞られ、またメイン進角室２１，２２からドレンパン５の間でも、進角絞り通路６８３により作動油又は空気の流れが絞られる。以上により第二遅角位置Ｐｒ２の場合には、メイン遅角室２５，２６のみへの作動油導入量に応じた速度にて回転位相が遅角方向Ｒへと変化することで、バルブタイミングが遅角する。
【００５２】
図１４の状態では、スプール６８が保持位置Ｐｈに移動している。この保持位置Ｐｈでは、ポート６６１，６６３，６６５，６６７，６６８，６６９間の連通が全て遮断される。こうした連通形態下、図１４，８の如く、内燃機関の通常運転時にポンプ４から供給される作動油は、進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８のいずれに対しても、導入を止められる。このとき、進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８には、作動油乃至は空気が閉じ込められる。故に保持位置Ｐｈの場合には、回転位相が作動油圧力によっては変化しないことで、バルブタイミングが実質保持される。
【００５３】
（制御原理）
次に、内燃機関の通常運転時にバルブタイミングの可変速度を最適化するための制御原理につき、説明する。尚、以下においては、回転位相の調整方向を進角方向Ａに設定する場合、即ちスプール６８を各進角位置Ｐａ１，Ｐａ２へ移動させる場合を例にとって、説明をする。
【００５４】
図９に示すように本実施形態では、ポンプ４からの作動油の供給圧力が内燃機関の回転速度に追従して変化することは、上述の通りである。これに起因して、導入室としての進角室２１，２２，２３，２４のうち作動油が実際に導入される実導入先へと向かって、分配されることになる作動油の分配供給量も、図１５に示す如く、内燃機関の回転速度に追従して変化する。
【００５５】
また、導入室としての進角室２１，２２，２３，２４のうち実導入先では、調整方向である進角方向Ａのカムトルク、即ち負トルクにより内圧が低くなる一方、それとは反対方向Ｒのカムトルク、即ち正トルクにより内圧が高くなる。故に、実導入先が四室となる第一進角位置Ｐａ１の場合に比べて、実導入先が二室となる第二進角位置Ｐａ２の場合には、実導入先一室当たりの内圧の高低度合いが大きくなる。ここで、内燃機関の回転速度が低くなることで、カムトルクの交番周期が長くなるほど、カムトルクの交番変化に対して実導入先の内圧変化は、鋭敏に応答する。故に、第二進角位置Ｐａ２の場合には、回転速度が低くなるにつれ、実導入先一室当たりにおける内圧の高低が顕著となるため、実導入先の各メイン進角室２１，２２からポンプ４側へ向かう作動油の逆流量は、図１６に示す如く増加してしまう。
【００５６】
そこで、内燃機関の回転速度が所定の切替速度Ｖｃ以下となるときに本実施形態では、実導入先が四室となる第一進角位置Ｐａ１を、採用する。これにより、実導入先となる進角室２１，２２，２３，２４の一室当たりの内圧は、高低の度合いが小さくなるため、それら各実導入先からポンプ４側へ向かう作動油の逆流量は、図１６に示す如く減少する。また、切替速度Ｖｃ以下にて実現されることで、そうした逆流抑制作用を生む第一進角位置Ｐａ１の場合には、ハウジングロータ１１及びベーンロータ１４間の隙間等を通じた作動油の漏れ量も、図１７に示す如く減少する。これは、図９に示す如く回転速度が低下するほど、供給圧力が低下することに、依拠している。
【００５７】
以上のことから、切替速度Ｖｃ以下にて低速回転する内燃機関においては、第二進角位置Ｐａ２よりも第一進角位置Ｐａ１を採用することで、実導入先一室当たりの作動油の実導入量（＝分配供給量−逆流量−漏れ量）は、図１８に示す如く増加する。その結果、実導入先一室当たりの分配供給量が減少する低速回転の場合にあっても、回転位相の進角調整速度に応じたバルブタイミングの進角可変速度は、図１９に示す如く高められることとなる。
【００５８】
一方、内燃機関の回転速度が高くなることで、カムトルクの交番周期が短くなるほど、カムトルクの交番変化に対する実導入先の内圧変化は、作動油の持つ慣性によって鈍化する。これにより、第一進角位置Ｐａ１の場合だけでなく、第二進角位置Ｐａ２の場合にも、図１６に示す如く回転速度が高くなるほど、実導入先一室当たりの逆流量が減少する。それと共に、第一進角位置Ｐａ１の場合に比べて第二進角位置Ｐａ２の場合には、図１５に示す如く回転速度が高くなるほど、実導入先の一室当たりの分配供給量が増加する。
【００５９】
そこで、内燃機関の回転速度が所定の切替速度Ｖｃを超えるときに本実施形態では、実導入先が二室となる第二進角位置Ｐａ２を、採用する。これにより、回転速度に追従する供給圧力が図９に示す如く上昇することで、図１７の如く作動油の漏れは生じるものの、図１６の如き逆流量の減少と図１５の如き分配供給量の増加とが達成されるのである。
【００６０】
以上のことから、切替速度Ｖｃを超えて高速回転する内燃機関においては、第一進角位置Ｐａ１よりも第二進角位置Ｐａ２を採用することで、実導入先一室当たりの作動油の実導入量（＝分配供給量−逆流量−漏れ量）は、図１８に示す如く増加する。その結果、漏れ量が増加する高速回転の場合にあっても、回転位相の進角調整速度に応じたバルブタイミングの進角可変速度は、図１９に示す如く高められることとなる。
【００６１】
尚、回転位相の調整方向を遅角方向Ｒに設定する場合、即ちスプール６８を各遅角位置Ｐｒ１，Ｐｒ２へ移動させる場合にも、上述した進角方向Ａの場合と同様の原理により、バルブタイミングの遅角可変速度は高められることとなる。また、調整方向が進角方向Ａ及び遅角方向Ｒのいずれの場合でも、切替速度Ｖｃについては、ポンプ４を含む内燃機関の構成や、装置１の構成等に応じて予設定されるものであり、例えば本実施形態では、２０００ｒｐｍ程度に予設定される。
【００６２】
（制御フロー）
次に、制御回路８０が内部メモリに記憶のコンピュータプログラムを実行することで、内燃機関の通常運転時にバルブタイミングの可変速度を最適化するための制御フローを、図２０に従って説明する。尚、この制御フローは、内燃機関の始動完了に伴って開始され、内燃機関の停止に伴って終了する。
【００６３】
制御フローのＳ１０１では、回転位相に関して現時点の目標位相と実位相とが一致しているか否かを、判定する。ここで目標位相は、例えば車両の運転状態や、内燃機関の回転状態等に基づいて、制御回路８０により随時算出される。実位相は、例えばクランク軸の回転を検出するクランクセンサの出力信号や、カム軸２の回転を検出するカムセンサの出力信号等に基づいて、制御回路８０により随時算出される。こうした目標位相と実位相との一致判定乃至は不一致判定は、それら位相値の算出誤差を考慮して下される。そして、一致判定が下された場合には、Ｓ１０２へ移行して保持時制御モードを実行する。この保持時制御モードでは、スプール６８を保持位置Ｐｈへ移動させることで、バルブタイミングを実質保持する。一方、不一致判定が下された場合には、回転位相を実位相から目標位相まで変化させることで所期のバルブタイミングを実現するために、まずはＳ１０３へと移行する。
【００６４】
Ｓ１０３では、直前のＳ１０１により算出した現時点の目標位相及び実位相に基づき、回転位相を変化させる調整方向を、設定する。具体的には、目標位相が実位相よりも進角方向Ａの回転位相である場合には、当該方向Ａを調整方向に設定する。一方、目標位相が実位相よりも遅角方向Ｒの回転位相である場合には、当該方向Ｒを調整方向に設定する。これらいずれの設定後においても、Ｓ１０４へと移行することで、内燃機関の回転速度が切替速度Ｖｃ以下であるか否かを、判定する。ここで本実施形態では、回転速度が切替速度Ｖｃ以下の低い状態にあるとする判定を、低速判定といい、回転速度が切替速度Ｖｃを超えて高い状態にあるとする判定を、高速判定という。
【００６５】
Ｓ１０４により低速判定が下された場合には、Ｓ１０５へ移行することで、低速時制御モードを実行する。この低速時制御モードでは、直前のＳ１０３により設定した調整方向に応じて、スプール６８を第一進角位置Ｐａ１又は第一遅角位置Ｐｒ１へ移動させる。
【００６６】
具体的に、調整方向が進角方向Ａに設定されている場合のＳ１０５では、スプール６８を第一進角位置Ｐａ１に移動させる。これにより、導入室としてのメイン進角室２１，２２及びサブ進角室２３，２４の全てをポンプ４と連通させることになるので、それら進角室２１，２２，２３，２４のいずれにも作動油を分配導入して、回転位相を進角方向Ａに変化させる。即ち、実導入先となる導入室の数を増やして、バルブタイミングを進角させることで、切替速度Ｖｃ以下の回転速度では、図１９の如くバルブタイミングの進角可変速度が高められる。
【００６７】
また一方、調整方向が遅角方向Ｒに設定されている場合のＳ１０５では、スプール６８を第一遅角位置Ｐｒ１に移動させる。これにより、導入室としてのメイン遅角室２５，２６及びサブ遅角室２７，２８の全てをポンプ４と連通させることになるので、それら遅角室２５，２６，２７，２８のいずれにも作動油を導入して、回転位相を遅角方向Ｒに変化させる。即ち、実導入先となる導入室の数を増やして、バルブタイミングを遅角させることで、切替速度Ｖｃ以下の回転速度では、進角の場合と同様にしてバルブタイミングの遅角可変速度が高められる。
【００６８】
このような低速時制御モードに対し、Ｓ１０４により高速判定が下された場合には、図２０のＳ１０６へと移行して、Ｓ１０７による高速時制御モードとＳ１０８による微調整時調整モードのうちいずれを選択するかを、判定する。具体的には、直前のＳ１０１により算出した現時点の目標位相及び実位相に基づき、それら位相の偏差である目標調整量が切替量Ｑｃ以上であるか否かを、判定する。ここで本実施形態では、目標調整量が切替量Ｑｃ以上で大きいとする判定を、大目標判定といい、目標調整量が切替量Ｑｃを超えて小さいとする判定を、小目標判定という。尚、切替量Ｑｃについては、ポンプ４を含む内燃機関の構成や、装置１の構成、Ｓ１０７，Ｓ１０８の実行時間等に応じて予設定されるものであり、例えば本実施形態では、カム角で５°程度に予設定される。
【００６９】
Ｓ１０６により大目標判定が下された場合には、Ｓ１０７へ移行することで、高速時制御モードを実行する。この高速時制御モードでは、直前のＳ１０３により設定した調整方向に応じて、スプール６８を第二進角位置Ｐａ２又は第二遅角位置Ｐｒ２へ移動させる。
【００７０】
具体的に、調整方向が進角方向Ａに設定されている場合のＳ１０７では、スプール６８を第二進角位置Ｐａ２に移動させる。これにより、導入室としてのメイン進角室２１，２２及びサブ進角室２３，２４のうち、一部となるメイン進角室２１，２２をポンプ４と連通させると共に、残りとなるサブ進角室２３，２４をドレンパン５に連通させる。その結果、ポンプ４と連通したメイン進角室２１，２２のみに作動油を分配導入して、回転位相を進角方向Ａに変化させる。即ち、実導入先となる導入室の数を減らして、バルブタイミングを進角させることで、切替速度Ｖｃを超える回転速度では、図１９の如くバルブタイミングの進角可変速度が高められる。
【００７１】
また一方、調整方向が遅角方向Ｒに設定されている場合のＳ１０７では、スプール６８を第二遅角位置Ｐｒ２に移動させる。これにより、導入室としてのメイン遅角室２５，２６及びサブ遅角室２７，２８のうち、一部となるメイン遅角室２５，２６をポンプ４と連通させると共に、残りとなるサブ遅角室２７，２８をドレンパン５に連通させる。その結果、ポンプ４と連通したメイン遅角室２５，２６のみに作動油を分配導入して、回転位相を遅角方向Ｒに変化させる。即ち、実導入先となる導入室の数を減らして、バルブタイミングを遅角させることで、切替速度Ｖｃを超える回転速度では、進角の場合と同様にバルブタイミングの遅角可変速度が高められる。
【００７２】
このような高速時制御モードに対し、Ｓ１０６により小目標判定が下された場合には、図２０のＳ１０８へと移行することで、微調整時制御モードを実行する。この微調整時制御モードでは、Ｓ１０５の低速時制御モードと同様に、調整方向に応じた第一進角位置Ｐａ１又は第一遅角位置Ｐｒ１へスプール６８を移動させる。但し、微調整時制御モードについては、その実行時間を、Ｓ１０５による低速時制御モード及びＳ１０７による高速時制御モードの場合よりも十分に短くすることで、目標位相を超える変化を抑制して回転位相の微調整を可能にする。
【００７３】
尚、Ｓ１０２，Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１０８の実行終了後には、Ｓ１０１へと戻ることで、内燃機関の通常運転中は、Ｓ１０１〜Ｓ１０８のうち適宜なステップが繰り返されることになる。
【００７４】
ここまでの説明から本実施形態では、制御回路８０としてＳ１０４を実行する部分が速度判定手段に相当し、制御回路８０としてＳ１０５を実行する部分が低速時制御手段に相当し、制御回路８０としてＳ１０７を実行する部分が高速時制御手段に相当する。それと共に本実施形態では、制御回路８０としてＳ１０６を実行する部分が目標判定手段に相当し、制御回路８０としてＳ１０８を実行する部分が微調整時制御手段に相当する。
【００７５】
（作用効果）
次に、以上説明した第一実施形態の作用効果を説明する。
【００７６】
作動油導入により調整方向への回転位相変化を可能にする複数の導入室としては、進角室２１，２２，２３，２４又は遅角室２５，２６，２７，２８が選択される。これら複数の導入室については、調整方向への回転位相変化時に内燃機関の回転速度が低いと、その全てがポンプ４と連通する。これにより、内燃機関が低速回転する場合には、作動油が実際に導入される実導入先の導入室数を増やして、当該実導入先の内圧の高低度合いを小さくできる。故に、カム軸２から伝達されるカムトルクの交番変化に対して、実導入先の内圧変化が鋭敏に応答する低速回転の場合にあっても、実導入先からポンプ４側へ向かう作動油の逆流を抑制し得る。かかる抑制の結果、実導入先一室当たりの作動油の実導入量は増加するので、当該実導入量に応じた回転位相の調整速度、即ちバルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００７７】
また一方で、調整方向への回転位相変化時に内燃機関の回転速度が高いと、複数の導入室のうち一部であるメイン進角室２１，２２又はメイン遅角室２５，２６は、ポンプ４と連通して作動油の導入を受ける。しかし、複数の導入室のうち、その残りであるサブ進角室２３，２４又はサブ遅角室２７，２８は、作動油を排出させるドレンパン５と連通する。これにより、内燃機関が高速回転する場合には、作動油が実際に導入される実導入先の導入室数を減らすことができるので、ポンプ４からの作動油供給量のうち、実導入先一室当たりに分配される分配供給量を増加させ得る。かかる増加の結果、高速回転に伴う逆流抑制作用も相俟って、実導入先一室当たりの作動油の実導入量は増加するので、高速回転の場合にも、バルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００７８】
さらに、ポンプ４からの作動油の供給圧力が低下するほど、ハウジングロータ１１及びベーンロータ１４間の隙間等を通じた作動油の漏れ量は、減少する傾向にある。そこで、内燃機関が低速回転する場合には、当該回転の速度に追従する供給圧力を低下させて漏れ量を減少させつつ、実導入先の導入室数を増やして逆流量をも減少させ得る。故に、実導入先一室当たりの実導入量を確実に増加させて、バルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００７９】
尚、内燃機関が高速回転する場合には、当該回転の速度に追従する供給圧力が上昇して、作動油の漏れは生じるものの、実導入先の導入室数を減らすことによる分配供給量の増加作用を、逆流抑制作用と共に発揮できる。これによれば、実導入先一室当たりの実導入量を増加させることにつき、作動油の漏れに起因して大きく阻害される事態を回避し得るので、バルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００８０】
またさらに、高速回転の場合に導入室としてのサブ進角室２３，２４又はサブ遅角室２７，２８は、流体絞りとしての進角絞り通路６８３又は遅角絞り通路６８７を介してドレンパン５と連通する。これらドレンパン５と連通する側の導入室では、カムトルクの交番変化により内圧上昇しても、内部の作動油又は空気がドレンパン５側へ向かう流れは絞られるので、それら内部流体が排出され難くなる。またこのとき、ポンプ４と連通する側のメイン進角室２１，２２又はメイン遅角室２５，２６、即ち実導入先の導入室では、カムトルクの交番変化により内圧上昇しても、ポンプ４からの供給圧力が作用することで、内部の作動油が排出され難くなる。これらの排出規制作用によれば、調整方向とは反対方向にカムトルクが作用して回転位相の戻りが生じる事態を、抑制できる。故に、実導入先一室当たりの実導入量の増加と相俟って、バルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００８１】
加えて、低速回転の場合に全ての導入室をポンプ４に連通させることと、高速回転の場合に一部の導入室をポンプ４に且つ残りの導入室をドレンパン５に連通させることとの切り替えは、共通の方向制御弁６０によって実現できる。これによれば、制御系４０の構成を可及的に簡素化しつつ、低速回転及び高速回転いずれの場合にあっても、所期の連通形態へと迅速に切り替えてバルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００８２】
また加えて、方向制御弁６０は、ベーンロータ１４及びカム軸２からなる連動回転体に内蔵されることで、当該ロータ１４の区画する液室、即ち進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８に対しては、可及的に近接して配置され得る。これにより方向制御弁６０は、進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８のうち、近接した全導入室又は一部導入室には作動油導入を、近接した排出室には作動油排出を、迅速に行うことができる。故に、実導入先一室当たりの実導入量の増加と相俟って、バルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００８３】
さらに加えて、内燃機関の回転速度が高くても、回転位相の目標調整量が小さい微調整を行う場合には、バルブタイミングの可変速度を高めるよりも、同可変速度を低くしてバルブタイミングの可変分解能を高めることが好ましい。そこで、高速回転且つ小目標調整量の場合に全導入室としての進角室２１，２２，２３，２４又は遅角室２５，２６，２７，２８をポンプ４に連通させるので、それら導入室一室当たりの分配供給量を減少させ得る。これによれば、導入室一室当たりの導入量も減少するので、バルブタイミングの可変速度を低下させ得る。したがって、バルブタイミングの可変分解能を高めるような微調整を、実現可能となる。
【００８４】
尚、内燃機関の回転速度が高い状況下、回転位相の目標調整量が大きい場合には、上述の如く一部の導入室をポンプ４に且つ残りの導入室をドレンパン５に、それぞれ連通させることで、実導入先となる当該一部導入室の一室当たりの実導入量を増加させ得る。故に、高速回転且つ大目標調整量の場合には、バルブタイミングの可変分解能よりも可変速度を優先的に、高めることが可能となる。
【００８５】
またさらに加え、複数選択される導入室としての進角室２１，２２，２３，２４と、それら導入室と同数選択される排出室としての遅角室２５，２６，２７，２８は、調整方向が進角方向Ａから遅角方向Ｒへ切り替えられるのに応じて、機能を入れ替えられる。同様に、複数選択される導入室としての遅角室２５，２６，２７，２８と、それら導入室と同数選択される排出室としての進角室２１，２２，２３，２４は、調整方向が遅角方向Ｒから進角方向Ａへ切り替えられるのに応じて、機能を入れ替えられる。こうした構成によれば、調整方向が進角方向Ａ及び遅角方向Ｒのいずれであっても、実導入先の導入室数を内燃機関の回転速度に応じて増減させて、バルブタイミングの可変速度を高めることが可能となる。
【００８６】
（第二実施形態）
図２１に示すように本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態の制御系２０４０では、通路４１，４３，４５，４７が回転軸１４０及びカム軸２からそれらの外部に跨って形成され、通路４８，４９が回転機構系２０１０及びカム軸２の外部に形成されている。それと共に制御系２０４０では、方向制御弁２０６０がベーンロータ１４及びカム軸２からなる連動回転体には内蔵されず、回転機構系２０１０及びカム軸２の外部に配置されている。
【００８７】
方向制御弁２０６０において金属製のスリーブ２０６６は、有底円筒状に形成され、内燃機関の固定節に固定されている。かかる固定によりスリーブ２０６６は、水平面上の車両においては水平方向（図２１の左右方向）に軸合わせして配置されている。スリーブ２０６６は、サブ進角ポート６６３、メイン進角ポート６６１、メイン遅角ポート６６５及びサブ遅角ポート６６７を、軸方向の底側から開口側へ向かってこの順で、形成している。それと共にスリーブ２０６６は、軸方向のメイン進角ポート６６１及びメイン遅角ポート６６５間に供給ポート６６８を形成している。さらにスリーブ２０６６は、軸方向のサブ遅角ポート６６７より開口側にドレンポート６６９を形成し、軸方向のメイン進角ポート６６１より底側に別のドレンポート２６６０，２６６９を形成している。ここでドレンポート２６６０，２６６９は、ドレンポート６６９と同様にドレン通路４９と連通することで、当該通路４９を介してドレンパン５にも連通している。
【００８８】
また、方向制御弁２０６０において金属製のスプール２０６８は、有底円筒状に形成され、スリーブ２０６６の内部に同軸上に収容されている。かかる収容形態によりスプール２０６８は、水平面上の車両においては水平方向（即ち、図２１の左右方向）に軸合わせして配置され、スリーブ２０６６に対して軸方向に往復摺動可能となっている（例えば図２２〜２６参照）。スプール２０６８は、スリーブ２０６６の開口を通じてリニアソレノイド６２の駆動軸６２ａと接触することで、当該軸６２ａから軸方向の駆動力を受ける。それと共にスプール２０６８は、スリーブ２０６６の底との間にリターンスプリング６４を挟持することで、当該スプリング６４から軸方向の復原力を受ける。
【００８９】
スプール２０６８は、スリーブ２０６６の底に向かって軸方向に開口し且つ絞り通路６８３，６８７と連通する有底孔状に、連通通路６８９を形成している。これにより進角絞り通路６８３は、図２３の如くサブ進角ポート６６３と連通又は図２５の如くメイン進角ポート６６１と連通するときに、流体絞りとして機能することで、連通通路６８９を通じた流体流れを当該連通先及びドレンポート２６６９間にて絞る。一方、遅角絞り通路６８７は、図２５の如くサブ遅角ポート６６７と連通又は図２３の如くメイン遅角ポート６６５と連通するときに、流体絞りとして機能することで、連通通路６８９を通じた流体流れを当該連通先及びドレンポート２６６９間にて絞る。
【００９０】
以上の方向制御弁２０６０を備えた制御系２０４０では、制御回路８０からリニアソレノイド６２への通電状態に応じて、スプール２０６８が図２２〜２６の如く移動する。その結果、供給ポート６６８及びドレンポート６６９，２６６０，２６６９のうちから、進角ポート６６１，６６３及び遅角ポート６６５，６６７の各々の連通先が切り替えられる。即ち、ポンプ４及びドレンパン５のうちから、進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８の各々の連通先が切り替えられる。これにより第二実施形態では、進角室２１，２２，２３，２４及び遅角室２５，２６，２７，２８に対する作動油の入出が制御される。尚、第一実施形態で説明した図４〜８は、第二実施形態においてはそれぞれ図２２〜２６に対応しており、それら図２２〜２６では、作動油が実際に導入される液室へ向かうポートに、クロスハッチングを付して示している。
【００９１】
図２２の状態では、第一実施形態と同様の連通形態となる第一進角位置Ｐａ１に、スプール２０６８が移動している。故に、この第一進角位置Ｐａ１の場合にも、図４の如きメイン進角室２１，２２及びサブ進角室２３，２４への作動油導入量に応じた速度にて、回転位相が進角方向Ａへ変化することで、バルブタイミングが進角する。
【００９２】
図２３の状態では、サブ進角ポート６６３及びメイン遅角ポート６６５の連通先がドレンポート２６６９となる以外は、第一実施形態と同様の連通形態となる第二進角位置Ｐａ２に、スプール２０６８が変化している。故に、第二進角位置Ｐａ２の場合にも、図５の如きメイン進角室２１，２２への作動油導入量に応じた速度にて、回転位相が進角方向Ａへ変化することで、バルブタイミングが進角する。
【００９３】
図２４の状態では、メイン進角ポート６６１及びサブ進角ポート６６３が連通通路６８９を介さずにドレンポート２６６０と連通する以外は、第一実施形態と同様の連通形態となる第一遅角位置Ｐｒ１に、スプール２０６８が移動している。故に、この第一遅角位置Ｐｒ１の場合にも、図６の如きメイン遅角室２５，２６及びサブ遅角室２７，２８への作動油導入量に応じた速度にて、回転位相が遅角方向Ｒへ変化することで、バルブタイミングが遅角する。
【００９４】
図２５の状態では、サブ遅角ポート６６７及びメイン進角ポート６６１の連通先がドレンポート２６６９となり且つサブ進角ポート６６３が連通通路６８９を介さずにドレンポート２６６０と連通する以外は、第一実施形態と同様の連通形態となる第二遅角位置Ｐｒ２に、スプール２０６８が移動している。故に、この第二遅角位置Ｐｒ２の場合にも、図７の如きメイン遅角室２５，２６への作動油導入量に応じた速度にて、回転位相が遅角方向Ｒへ変化することで、バルブタイミングが遅角する。
【００９５】
図２６の状態では、ポート６６１，６６３，６６５，６６７，６６８，６６９，２６６０，２６６９間の連通を全て遮断する保持位置Ｐｈに、スプール２０６８が移動している。故に、この保持位置Ｐｈの場合にも、図８の如く回転位相が作動油圧力によっては変化しないことで、バルブタイミングが実質保持される。
【００９６】
以上説明した第二実施形態においても、第一実施形態に準じた制御原理及び制御フローにより、方向制御弁６０の内蔵に関すること以外は、第一実施形態と同様な作用効果を発揮可能である。
【００９７】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの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及び組み合わせに適用することができる。
【００９８】
具体的に変形例１では、例えば電動ポンプ等、回転速度には依拠しない圧力をもって作動油を供給するポンプ４を、供給源として採用してもよい。また、変形例２では、通路６８３，６８７に流体絞りとしての機能を、持たせなくてもよい。
【００９９】
変形例３では、図２７に示すように、Ｓ１０６，１０８を実行しない制御フローを、採用してもよい。また、変形例４では、第二進角位置Ｐａ２及び第二遅角位置Ｐｒ２のうち一方を、スプール６８の移動位置として採用しなくてもよい。
【０１００】
変形例５では、メイン進角室２１，２２とサブ遅角室２７，２８とを、共通のベーンを挟んだ両側に形成すると共に、サブ進角室２３，２４とメイン遅角室２５，２６とを、共通のベーンを回転方向に挟んだ両側に形成してよい。また、変形例６では、動弁として排気弁のバルブタイミングを可変にする装置や、動弁として吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを可変にする装置にも、本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１  バルブタイミング可変装置、２  カム軸、４  ポンプ、５  ドレンパン、１０，２０１０  回転機構系、１１  ハウジングロータ、１４  ベーンロータ、２１，２２  メイン進角室、２３，２４  サブ進角室、２５，２６  メイン遅角室、２７，２８  サブ遅角室、４０，２０４０  制御系、６０，２０６０  方向制御弁、６６，２０６６  スリーブ、６８，２０６８  スプール、８０  制御回路、６８３  進角絞り通路、６８７  遅角絞り通路、Ａ  進角方向、Ｐａ１  第一進角位置、Ｐａ２  第二進角位置、Ｐｒ１  第一遅角位置、Ｐｒ２  第二遅角位置、Ｑｃ  切替量、Ｒ  遅角方向、Ｖｃ  切替速度
【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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【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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【図２７】
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