(57)【要約】【課題】ロック専用の弁を必要としない有効性を活かしながら、ロック状態への確実な移行が可能な弁開閉時期制御装置を提供する。【解決手段】相対回転位相がシーケンス領域Ｇにある状況でドレン流路２３Ｄから流体を排出することでロック部材７１の作動を抑制する流体を排出し、付勢部材７３の付勢力によりロック凹部７２への係合を可能にする。ロック移行制御部はロック機構ＬＵをロック状態に移行させるロック移行信号を取得した場合には、カムシャフトの回転角が予め設定された角度に達したタイミングでロック移行制御を開始する。【選択図】図１５
2018123734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体に内包され、前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯で前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に区画形成される進角室と遅角室との一方に作動流体を供給することで前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相を変位させる作動流体制御機構と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体とをロック位相に保持するロック機構と、
前記相対回転位相を検知する位相検知部と、
前記カムシャフトの回転角を検知する回転角検知部と、
前記位相検知部および前記回転角検知部の検知信号に基づいて前記作動流体制御機構を制御する制御ユニットと、を備えると共に、
前記ロック機構が、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との一方に出退自在に支持されたロック部材を、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との他方に形成されたロック凹部に対し付勢部材の付勢力で係合させることで前記相対回転位相の変位を制限し、作動流体の供給により前記付勢部材の付勢力に抗して前記ロック部材を前記ロック凹部から抜き出し可能に構成され、且つ、前記ロック位相から進角側と遅角側との何れか一方に形成されたシーケンス領域に前記相対回転位相が設定された場合に、前記ロック部材に作用する作動流体を排出することで前記ロック部材が前記ロック凹部に係合するロック移行作動を行わせるドレン流路を備えて構成され、
前記制御ユニットは、前記相対回転位相をロック移行開始位相から前記シーケンス領域に向けて変位させ前記ロック位相を超えた第１停止位相で停止させ、次に、前記相対回転位相を前記第１停止位相から逆方向に変位させて前記シーケンス領域に含まれる第２停止位相に達した時点で停止して保持することにより、前記ロック部材に作用する作動流体を前記ドレン流路から排出して前記ロック部材を前記ロック凹部に係合させるロック移行制御を少なくとも実行するロック移行制御部を備え、
前記ロック移行制御部は、前記ロック機構をロック状態に移行すべきロック移行信号を前記制御ユニットから取得した場合には、前記相対回転位相が前記ロック移行開始位相または前記第１停止位相に設定した状態において、前記回転角検知部で検知される前記カムシャフトの回転角が予め設定された値に達したタイミングを基準に設定されるロック開始タイミングで前記ロック移行制御を開始する弁開閉時期制御装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記ロック移行信号を取得したタイミングで前記位相検知部で検知される前記相対回転位相が、前記ロック移行開始位相または前記第１停止位相にないことを判定した場合に前記相対回転位相を前記ロック移行開始位相又は前記第１停止位相に変位させる初期位相設定部を備えている請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項３】
前記回転角検知部が、前記カムシャフトと一体回転し、前記内燃機関の気筒数と等しい数の歯部を外周に形成したディスクと、当該ディスクの回転時に歯部が近接したタイミングで検知信号を出力する近接センサとを備えて構成され、
前記制御ユニットは、前記近接センサが検出信号を出力した後に前記ロック移行制御を開始するまでのディレイ時間を記憶するテーブルを備えている請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項４】
前記ディレイ時間を、前記作動流体の温度と前記作動流体の圧力との少なくとも一方に基づいて補正する補正処理部を備えている請求項３に記載の弁開閉時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトと同期回転する駆動側回転体、及び、弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体を備え、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を保持するロック機構を備えた弁開閉時期制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記構成の弁開閉時期制御装置として特許文献１には、規制機構と拘束機構とを備えたロック機構を有し、位相センサでの検知結果に基づいて電磁弁の制御により相対回転位相を設定することでロック状態の解除と、ロック状態への移行とを可能にする技術が示されている。
【０００３】
この特許文献１では、規制機構の第１ロック部材が規制解除可能範囲の範囲内に達した場合に、電磁弁を遅角ポジションに切り換える制御により第２状態（拘束機構によるロック状態が解除された状態）から第１状態（規制機構の規制が解除された状態）へ移行する。また、第１状態にある場合に、第１ロック部材が規制範囲の範囲内に達した場合に電磁弁を進角ポジションに切り換える制御により、ロック状態へ移行する制御形態が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３‐１６００９５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のように、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を設定によってロック状態への移行と、ロック状態の解除への移行とを可能にする構成は、ロック機構のロック部材を制御するための専用のロック制御弁や、ロック解除のための専用の油路を必要としない構成で済むものである。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載される構成は、ロック状態に移行する場合に外部ロータ（駆動側回転体）と内部ロータ（従動側回転体）との相対回転位相を変位させる制御を実行しても、カム変動トルクの影響によりロック状態に移行しやすい場合と、ロック状態への移行が困難な場合とがあり改善の余地がある。
【０００７】
即ち、ロック専用の弁を必要としない有効性を活かしながら、ロック状態への確実な移行が可能な弁開閉時期制御装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体に内包され、前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯で前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に区画形成される進角室と遅角室との一方に作動流体を供給することで前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相を変位させる作動流体制御機構と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体とをロック位相に保持するロック機構と、
前記相対回転位相を検知する位相検知部と、
前記カムシャフトの回転角を検知する回転角検知部と、
前記位相検知部および前記回転角検知部の検知信号に基づいて前記作動流体制御機構を制御する制御ユニットと、を備えると共に、
前記ロック機構が、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との一方に出退自在に支持されたロック部材を、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との他方に形成されたロック凹部に対し付勢部材の付勢力で係合させることで前記相対回転位相の変位を制限し、作動流体の供給により前記付勢部材の付勢力に抗して前記ロック部材を前記ロック凹部から抜き出し可能に構成され、且つ、前記ロック位相から進角側と遅角側との何れか一方に形成されたシーケンス領域に前記相対回転位相が設定された場合に、前記ロック部材に作用する作動流体を排出することで前記ロック部材が前記ロック凹部に係合するロック移行作動を行わせるドレン流路を備えて構成され、
前記制御ユニットは、前記相対回転位相をロック移行開始位相から前記シーケンス領域に向けて変位させ前記ロック位相を超えた第１停止位相で停止させ、次に、前記相対回転位相を前記第１停止位相から逆方向に変位させて前記シーケンス領域に含まれる第２停止位相に達した時点で停止して保持することにより、前記ロック部材に作用する作動流体を前記ドレン流路から排出して前記ロック部材を前記ロック凹部に係合させるロック移行制御を少なくとも実行するロック移行制御部を備え、
前記ロック移行制御部は、前記ロック機構をロック状態に移行すべきロック移行信号を前記制御ユニットから取得した場合には、前記相対回転位相が前記ロック移行開始位相または前記第１停止位相に設定した状態において、前記回転角検知部で検知される前記カムシャフトの回転角が予め設定された値に達したタイミングを基準に設定されるロック開始タイミングで前記ロック移行制御を開始する点にある。
【０００９】
このような構成において従来のロック移行制御では、ロック移行開始位相または第１停止位相から相対回転位相を変位させる場合に進角室と遅角室とのうち変位作動に必要なものに作動流体を供給する。しかしながら、カム変動トルクの作用により進角室と遅角室との圧力が交互に変動するため、例えば、制御部がロック移行信号を取得した後に直ちに進角作動させるロック移行制御を開始する制御形態では、進角室に作動油を供給したタイミングで遅角室の圧力が上昇している場合には相対回転位相の進角方向への変位の開始が遅れることになり、シーケンス領域で作動流体の排出を充分に行えず、ロック状態への移行が不能になることも考えられた。
【００１０】
これに対して、ロック移行信号を制御部が取得した場合には、相対回転位相がロック移行開始位相または第１停止位相に設定される状態において、ロック移行制御部が、回転角検知部で検知されるカムシャフトの回転角が予め設定された値に達したタイミングを基準に設定されるロック開始タイミングでロック移行制御を開始する。これにより、カム変動トルクの作用により相対回転位相の変位の開始が遅れるタイミングを避けてロック移行制御を開始することが可能になるだけでなく、相対回転位相の変位方向をカム変動トルクが作用する方向に沿わせることにより、相対回転位相の変位を促進してロック状態への移行を適正に行える。
従って、ロック専用の弁を必要としない有効性を活かしながら、ロック状態への確実な移行が可能な弁開閉時期制御装置が構成された。
【００１１】
他の構成として、前記制御ユニットは、前記ロック移行信号を取得したタイミングで前記位相検知部で検知される前記相対回転位相が、前記ロック移行開始位相または前記第１停止位相にないことを判定した場合に前記相対回転位相を前記ロック移行開始位相又は前記第１停止位相に変位させる初期位相設定部を備えても良い。
【００１２】
これによると、ロック移行信号を取得したタイミングで位相検知部で検知される相対回転位相が、ロック移行開始位相または第１停止位相にないことを判定した場合には、初期位相設定部が相対回転位相をロック移行開始位相又は停止位相に変位させる。これにより、ロック移行開始位相または第１停止位相を基準にロック移行制御を実行することが可能となる。
【００１３】
他の構成として、前記回転角検知部が、前記カムシャフトと一体回転し、前記内燃機関の気筒数と等しい数の歯部を外周に形成したディスクと、当該ディスクの回転時に歯部が近接したタイミングで検知信号を出力する近接センサとを備えて構成され、
前記制御ユニットは、前記近接センサが検出信号を出力した後に前記ロック移行制御を開始するまでのディレイ時間を記憶するテーブルを備えても良い。
【００１４】
これによると、回転角検知部の検知信号の検知タイミングが、カム変動トルクに同期することになり、この検知信号に基づいてテーブルからディレイ時間を取得し、検知タイミングを基準にディレイ時間が経過したタイミングでロック移行制御を実行することも可能となる。
【００１５】
他の構成として、前記ディレイ時間を、前記作動流体の温度と前記作動流体の圧力との少なくとも一方に基づいて補正する補正処理部を備えても良い。
【００１６】
これによると、作動流体の温度と圧力との何れか少なくとも一方に基づいて補正処理部がディレイ時間を補正することにより、作動流体の粘性や圧力の影響を抑制してロック機構のロック状態に移行を確実にする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】弁開閉時期制御装置の構成図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】制御系のブロック回路図である。
【図４】主ロック機構のロック状態でのイメージ図である。
【図５】ロック移行開始位相でのロック機構の作動イメージ図である。
【図６】遅角作動を開始したロック機構の作動イメージ図である。
【図７】遅角作動の継続時のロック機構の作動イメージ図である。
【図８】第１停止位相にあるロック機構の作動イメージ図である。
【図９】進角作動を開始したロック機構の作動イメージ図である。
【図１０】第２停止位相にあるロック機構の作動イメージ図である。
【図１１】中間ロック位相にあるロック機構の作動イメージ図である。
【図１２】ロック移行制御での位相変位を示すタイミングチャートである。
【図１３】ロック移行制御のフローチャートである。
【図１４】リトライ制御ルーチンのフローチャートである。
【図１５】第２停止位相にある主ロック機構のイメージ図である。
【図１６】遅角室連通、進角室連通等を示すチャートである。
【図１７】相対回転位相の変化と主ロック部材の位置とを示すチャートである。
【図１８】進角作動時の遅角室連通、進角室連通等の変化を示すチャートである。
【図１９】進角作動時の遅角室連通、進角室連通等の変化を示すチャートである。
【図２０】別実施形態（ａ）のロック移行制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１〜図３に示すように、駆動側回転体としての外部ロータ２０と、この外部ロータ２０に内包される従動側回転体としての内部ロータ３０と、作動流体としての作動油を制御する作動流体制御機構としての電磁制御弁４０とを備えて弁開閉時期制御ユニットＡが構成されている。また、この弁開閉時期制御ユニットＡと、電磁制御弁４０を制御する制御ユニット９０とを備えて弁開閉時期制御装置１００が構成されている。
【００１９】
内部ロータ３０は、内燃機関としてのエンジンＥの吸気カムシャフト５に連結し、外部ロータ２０は、吸気カムシャフト５の回転軸芯Ｘと同軸芯で内部ロータ３０と相対回転自在に備えられている。更に、これらの間に流体圧室Ｃとして進角室Ｃａと遅角室Ｃｂが形成されている。
【００２０】
電磁制御弁４０は、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの一方に作動油を供給すると同時に、他方から作動油を排出することで回転軸芯Ｘを中心に外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相（以下、相対回転位相と称する）を変位させ、この変位により吸気弁５Ｖの開閉時期の制御を実現する。また、電磁制御弁４０による作動油の制御により、中間ロック位相Ｍでロック状態への移行と、ロック状態を解除するロック解除とを実現する。
【００２１】
図２に示すように、弁開閉時期制御ユニットＡはエンジンＥの稼働時に全体が駆動回転方向Ｓに回転する。内部ロータ３０が外部ロータ２０に対して駆動回転方向Ｓと同方向に変位する方向を進角方向Ｓａと称し、この逆方向への変位を遅角方向Ｓｂと称している。尚、進角方向Ｓａへ変位することにより吸気弁５Ｖの開閉タイミングを早め、遅角方向Ｓｂへ変位することにより吸気弁５Ｖの開閉タイミングを遅らせる。
【００２２】
弁開閉時期制御ユニットＡは、相対回転位相を図２に示す中間ロック位相Ｍに保持するロック機構ＬＵを備えている。このロック機構ＬＵは、主ロック部Ｌｍと副ロック部Ｌｓとで構成され、中間ロック位相Ｍでは、これらが同時に係合状態に達する。
【００２３】
中間ロック位相Ｍは、吸気弁５ＶをエンジンＥの始動に適した開閉タイミングに設定する位相である。従って、エンジンＥを停止する際には制御ユニット９０が、エンジンＥの停止に先立って相対回転位相を中間ロック位相Ｍまで変位させ、ロック機構ＬＵをロック状態に設定する制御が行われる。この制御ユニット９０の構成と、制御形態については後述する。
【００２４】
〔エンジン〕
図１のエンジンＥ（内燃機関の一例）は、乗用車などの車両に備えられるものを想定している。このエンジンＥは、下部にクランクシャフト１を備え、上部のシリンダブロック２の４つのシリンダボアの各々にピストン３を収容している。ピストン３とクランクシャフト１とをコネクティングロッド４で連結することにより、このエンジンＥは４気筒型に構成されている。更に、エンジンＥの上部には、吸気弁５Ｖを開閉作動させる吸気カムシャフト５と、図示されない排気カムシャフトとを備えている。
【００２５】
エンジンＥのクランクシャフト１に形成した出力スプロケット６と、外部ロータ２０のタイミングスプロケット２２Ｓとに亘ってタイミングチェーン７が巻回されている。尚、排気側の排気カムシャフトの前端にもスプロケットが備えられ、このスプロケットにもタイミングチェーン７が巻回される。
【００２６】
吸気カムシャフト５を回転自在に支持するエンジン構成部材１０には、エンジンＥで駆動される油圧ポンプＰから作動油が供給される供給流路８が形成されている。油圧ポンプＰは、エンジンＥのオイルパンに貯留される潤滑油を、供給流路８を介して作動油として電磁制御弁４０に供給する。
【００２７】
尚、この実施形態では、吸気カムシャフト５に備えた弁開閉時期制御ユニットＡを示しているが、弁開閉時期制御ユニットＡは排気カムシャフトに備えられるものでも良く、吸気カムシャフト５と排気カムシャフトとの双方に備えられるものでも良い。
【００２８】
〔弁開閉時期制御ユニット〕
図１、図２に示すように、外部ロータ２０は、外部ロータ本体２１と、フロントプレート２２と、リヤプレート２３とを有し、これらが複数の締結ボルト２４により一体化されている。フロントプレート２２の外周には前述したタイミングスプロケット２２Ｓが形成されている。外部ロータ本体２１の内周には、径方向の内側に突出する複数（３つ）の突出部２１Ｔが一体形成されている。
【００２９】
内部ロータ３０は、外部ロータ本体２１の突出部２１Ｔに密接する円柱状の内部ロータ本体３１と、外部ロータ本体２１の内周面に接触するように内部ロータ本体３１の外周から径方向の外方に突出する複数（３つ）のベーン部３２とを備えている。
【００３０】
この構成から、回転方向で隣接する突出部２１Ｔの中間位置で、内部ロータ本体３１の外周側に複数（３つ）の流体圧室Ｃが形成され、これらの流体圧室Ｃがベーン部３２で仕切られることにより、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが区画形成される。更に、内部ロータ３０には、進角室Ｃａに連通する複数（３つ）の進角流路３３と、遅角室Ｃｂに連通する複数（３つ）の遅角流路３４が形成されている。
【００３１】
図１に示すように、フロントプレート２２には、中間部材９を備えており、この中間部材９の外周領域に中間部材９と外部ロータ２０との間に付勢力を作用させるトーションスプリング２８を備えている。このトーションスプリング２８は、相対回転位相を最遅角位相から進角方向Ｓａに付勢力を作用させ、この進角方向Ｓａへの変位をアシストする。
【００３２】
〔弁開閉時期制御ユニット：連結ボルト〕
図１に示すように、連結ボルト５０は、一部が筒状となるボルト本体５１と、外端部のボルト頭部５２と、内端部の雄ネジ部５３とを備えている。
【００３３】
吸気カムシャフト５の内部には、連結ボルト５０の一部が密嵌合するシャフト内空間５Ｔが形成されると共に、連結ボルト５０の雄ネジ部５３が螺合する雌ネジ部が形成されている。シャフト内空間５Ｔは、前述した供給流路８と連通しており、油圧ポンプＰから作動油が供給される。
【００３４】
ボルト本体５１の内部には、ボルト頭部５２から雄ネジ部５３の方向に向け回転軸芯Ｘと同軸芯でスプール室が形成され、このスプール室に対し回転軸芯Ｘに沿う方向に移動自在にスプール４１が収容されている。スプール４１は、回転軸芯Ｘに沿う方向での位置変更により、進角流路３３と遅角流路３４とに対する作動油の給排を行う。このスプール４１はスプールスプリング（図示せず）の付勢力により外端側（ボルト頭部５２の方向）が外方に突出し、この突出端部には作動油を排出するドレン孔４１Ｄが形成されている。
【００３５】
この構成から、連結ボルト５０を吸気カムシャフト５の雌ネジ部に螺合させて連結操作を行うことにより、中間部材９と内部ロータ本体３１とが吸気カムシャフト５とが一体化する。また、スプール４１を回転軸芯Ｘに沿う方向に操作することにより油圧ポンプＰからシャフト内空間５Ｔに供給された作動油を進角流路３３と遅角流路３４とに選択的に供給できる。
【００３６】
〔電磁制御弁〕
前述したように、電磁制御弁４０は、スプール４１と、電磁ソレノイド４４とを備えている。電磁ソレノイド４４は供給される電力により突出量が制御されるプランジャ４４ａを備えている。
【００３７】
スプール４１は、プランジャ４４ａの作動により、図１に示す進角ポジションと、これより所定量だけスプール４１が押し込まれる中立ポジションと、これより更にスプール４１が押し込まれる遅角ポジションとに操作される。
【００３８】
そして、中立ポジションでは、進角流路３３と遅角流路３４とが閉塞され、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに対して作動油が給排されず、相対回転位相が維持される。
【００３９】
また、進角ポジションでは、油圧ポンプＰからの作動油が進角流路３３に供給され、これと同時に遅角流路３４からの作動油がスプール４１のドレン孔４１Ｄを介して排出される。これにより相対回転位相が進角方向Ｓａに変位する。
【００４０】
更に、遅角ポジションでは、油圧ポンプＰからの作動油が遅角流路３４に供給され、これと同時に進角流路３３からの作動油がスプール４１のドレン孔４１Ｄを介して排出される。これにより、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位する。
【００４１】
尚、この電磁制御弁４０ではプランジャ４４ａの突出量の制御により、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに給排する作動油の油量の調節も可能にする。
【００４２】
〔ロック機構：主ロック部〕
図２、図４〜図１１に示すように、主ロック部Ｌｍは、複数のベーン部３２のうちの１つに回転軸芯Ｘと平行姿勢で形成されたガイド孔７０を備えると共に、主ロック部材７１（ロック部材の一例）と、主ロック凹部７２（ロック凹部の一例）と、主ロックスプリング７３（付勢部材の一例）とを備えている。
【００４３】
主ロック部材７１は、ガイド孔７０にスライド移動自在に挿入されている。主ロック凹部７２は、主ロック部材７１の係合部７１ｂが係合するようにリヤプレート２３に溝状に形成されている。主ロックスプリング７３は、係合部７１ｂを主ロック凹部７２に係合させる付勢力を主ロック部材７１に作用させる圧縮コイル型に構成されている。
【００４４】
ガイド孔７０は、大径ガイド孔部７０ａと、これより小径の小径ガイド孔部７０ｂとを備えている。主ロック部材７１は、全体的に円柱状であり、ガイド孔７０の大径ガイド孔部７０ａに収容される本体部７１ａと、本体部７１ａより小径で小径ガイド孔部７０ｂに収容される係合部７１ｂと、これらの中間位置において係合部７１ｂより小径となる軸状部７１ｃとを備えている。
【００４５】
主ロック部材７１は、本体部７１ａと係合部７１ｂとの中間で本体部７１ａの端面に第１受圧面Ｕ１が形成され、係合部７１ｂの突出側の端部に第２受圧面Ｕ２が形成されている。
【００４６】
主ロック凹部７２は、図２に示すように係合部７１ｂの直径より僅かに広い幅で、回転軸芯Ｘを中心にする円弧状の領域に形成されている。これにより係合部７１ｂは、主ロック凹部７２に係合した状態で、主規制領域での相対回転位相の変位が可能となる。また、この主規制領域は、後述するシーケンス領域Ｇと、ロック解除領域Ｆとを併せた領域となる。
【００４７】
ガイド孔７０が形成されたベーン部３２には、小径ガイド孔部７０ｂに連通する第１ロック解除流路７５と、大径ガイド孔部７０ａに連通する第２ロック解除流路７６とが形成されている。
【００４８】
図５、図１０、図１１に示す如く、係合部７１ｂは、主ロック凹部７２に完全に係合するロックレベルＪ１と、図９に示す如く、主ロック凹部７２から抜け出した直後のロック境界レベルＪ２と、図７、図８に示す如く、ロック境界レベルＪ２より更に主ロック凹部７２から離間するロック解除レベルＪ３とに移動自在に構成されている。
【００４９】
係合部７１ｂがロックレベルＪ１にある場合には、第１ロック解除流路７５が第１受圧面Ｕ１に連通する。特に、係合部７１ｂがロックレベルＪ１からロック境界レベルＪ２に亘る領域にある場合に、第２ロック解除流路７６は、本体部７１ａにより閉塞され、第１受圧面Ｕ１と非連通状態となる。
【００５０】
また、係合部７１ｂがロック解除レベルＪ３にある場合には、第１ロック解除流路７５が第２受圧面Ｕ２と連通し、第２ロック解除流路７６が第１受圧面Ｕ１と連通する。
【００５１】
第１ロック解除流路７５は、ガイド孔７０から離間した位置においてリヤプレート２３の内面に向けて開放する第１制御ポート７５ａを介して第１遅角ポート７５ｂと連通可能に構成されている。これら第１制御ポート７５ａと第１遅角ポート７５ｂとは、図２に示す位置関係で形成されるものであるが、理解を容易にするため図４〜図１１等には構成の詳細を示していない。
【００５２】
図４に示す中間ロック位相Ｍから図７の位相に亘る回転位相の領域をシーケンス領域Ｇと称している。このシーケンス領域Ｇでは、第１制御ポート７５ａがリヤプレート２３に穿設されたドレン流路２３Ｄに連通する。このシーケンス領域Ｇでは、第１受圧面Ｕ１に圧力を作用させる作動油をドレン流路２３Ｄから排出するため、主ロックスプリング７３の付勢力による係合部７１ｂの主ロック凹部７２への係合を可能にする。
【００５３】
尚、ドレン流路２３Ｄは、リヤプレート２３の外部空間に連通しており、シーケンス領域Ｇは数度程度（クランクアングルで１０度程度）の角度領域である。
【００５４】
図７に示すものより相対回転位相が進角方向Ｓａに変位した位相をロック解除領域Ｆと称している（図４を参照）。このロック解除領域Ｆでは、リヤプレート２３に形成された第１遅角側溝２３Ｒに第１遅角ポート７５ｂが連通するため、遅角室Ｃｂに供給される作動油の圧力が第１受圧面Ｕ１に作用し、主ロック部材７１が主ロック凹部７２から抜き出る方向に作動する。
【００５５】
第２ロック解除流路７６は、遅角流路３４に作動油が供給される際に、遅角流路３４と等しい圧力の作動油が供給される。この構成から、主ロック部材７１が図７に示すロック解除レベルＪ３にある場合に限り、第２ロック解除流路７６から第１受圧面Ｕ１に作動油の供給が可能となる。
【００５６】
尚、第２ロック解除流路７６に対して作動油を供給する構成としては、この第２ロック解除流路７６を遅角流路３４に連通させることや、第２ロック解除流路７６を遅角室Ｃｂに連通させる流路構成を採用することも可能である。
【００５７】
図８に示すように、フロントプレート２２の内面にロックアシスト流路２２Ａが溝状に形成されている。このロックアシスト流路２２Ａは、相対回転位相が中間ロック位相Ｍより遅角方向Ｓｂに変位した場合に大径ガイド孔部７０ａの開口部分に連通する。このロックアシスト流路２２Ａは、図２に示すようにベーン部３２に形成されたアシスト溝３２ａに連通することで作動油の一部を大径ガイド孔部７０ａに供給するものであるが、理解を容易にするため図４〜図１１等にはロックアシスト流路２２Ａが大径ガイド孔部７０ａに直接的に連通可能な構成として示し、アシスト溝３２ａを示していない。
【００５８】
これにより、相対回転位相が中間ロック位相Ｍより遅角側に変位した場合には、進角室Ｃａに供給される作動油の一部をロックアシスト流路２２Ａから大径ガイド孔部７０ａに供給し、主ロック部材７１の主ロック凹部７２への係合を補助する。
【００５９】
更に、図５〜図７に示すように、フロントプレート２２に対し外部空間と連通する連通部２５が孔状に形成されている。この連通部２５は、相対回転位相が中間ロック位相Ｍから進角方向Ｓａにある場合に、大径ガイド孔部７０ａの開口部分に連通することにより、この大径ガイド孔部７０ａと外部空間を連通させる。この連通部２５は、図２に示すようにフロントプレート２２に貫通する開口として構成され、ベーン部３２に形成された連通溝３２ｂを介して大径ガイド孔部７０ａに連通するものであるが、理解を容易にするため図４〜図１１等には連通部２５を溝状に示しており、連通溝３２ｂを示していない。
【００６０】
この連通部２５が形成されることにより、主ロック部材７１の係合部７１ｂが主ロック凹部７２に係合する際に大径ガイド孔部７０ａへ外気を吸引させ、負圧の影響を軽減して主ロック部材７１の作動を容易に行わせる。
【００６１】
〔ロック機構：副ロック部〕
図２に示すように、副ロック部Ｌｓは、外部ロータ本体２１の複数の突出部２１Ｔのうちの１つに回転軸芯Ｘを中心とする半径方向に沿う姿勢で形成した支持孔部８０を備えると共に、副ロック部材８１と、副ロック凹部８２と、副ロックスプリング８３とを備えている。
【００６２】
副ロック部材８１は、支持孔部８０にスライド自在に挿入されている。副ロック凹部８２は副ロック部材８１の規制端部８１ａが係合するように内部ロータ本体３１の外周に周方向に沿って凹状に形成されている。副ロックスプリング８３は、規制端部８１ａを副ロック凹部８２に係合させる付勢力を作用させる圧縮コイル型に構成されている。
【００６３】
これにより、規制端部８１ａが副ロック凹部８２に係合した状態では、副ロック凹部８２の形成方向に沿った副規制領域で相対回転位相の変位が可能となる。副ロック凹部８２には、副ロック解除流路３５が連通しており、これには進角流路３３からの作動油が供給される。
【００６４】
図１１に示すように、主ロック部Ｌｍの主ロック部材７１が主ロック凹部７２に係合し、この主ロック凹部７２の主規制領域の端部に当接し、副ロック部Ｌｓの副ロック部材８１が副ロック凹部８２の副規制領域の端部に当接することにより、相対回転位相が中間ロック位相Ｍにロックされる。
【００６５】
〔位相センサ〕
弁開閉時期制御装置１００には、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を検知する位相センサＮ（位相検知部の一例）を備えている。図３に示すように、位相センサＮは、クランクシャフト１の回転を検知する第１センサ１１と、吸気カムシャフト５の回転を検知する第２センサ１２とを備えている。
【００６６】
この位相センサＮは、エンジンＥの始動時に４つの気筒における点火順序を決めるための気筒判別センサに兼用される。また、この位相センサＮは、吸気カムシャフト５の回転角を検知する回転角センサＮＡ（回転角検知部の一例）として用いられ、第２センサ１２がクランクシャフト１の回転数を検知する回転数センサにも用いられる。
【００６７】
第１センサ１１は、クランクシャフト１と一体回転し鉄材等の磁性体で成る第１ディスク１１Ａと、この第１ディスク１１Ａの外周に形成された多数の第１歯部１１Ａｔを検知するピックアップ型の第１近接センサ部１１Ｂとを備えている。第１ディスク１１Ａの外周には第１歯部１１Ａｔが存在しない切欠部１１Ａｎが１箇所形成され、この切欠部１１Ａｎを基準にして（「０」にして）第１歯部１１Ａｔの歯数を計数したカウント値（積算値）の取得が可能に構成されている。
【００６８】
第２センサ１２は、吸気カムシャフト５（内部ロータ３０）と一体回転し鉄材等の磁性体で成る第２ディスク１２Ａと、この第２ディスク１２Ａの外周に形成された複数（４つ）の第２歯部１２Ａｔを検知するピックアップ型の第２近接センサ部１２Ｂとを備えている。尚、複数の第２歯部１２Ａｔは、気筒判別を可能にするために各々の周長を異ならせている。
【００６９】
この構成では、弁開閉時期制御ユニットＡの相対回転位相が基準となる位相にある場合には、吸気カムシャフト５が回転する際に４つの第２歯部１２Ａｔのエッジ部分を第２近接センサ部１２Ｂで検知（ダウンエッジを検知）するタイミングにおける第１センサ１１のカウント値（切欠部１１Ａｎを基準にした積算値）が、基準となる姿勢に対応する値と一致する。
【００７０】
従って、制御ユニット９０の位相判定部９１（図３を参照）で相対回転位相を判定する場合には、第２近接センサ部１２Ｂで検知される４つの第２歯部１２Ａｔが、何れの第２歯部１２Ａｔであるかを識別する。この識別とともに第２歯部１２Ａｔのエッジを検知したタイミングでの第１近接センサ部１１Ｂの検知信号のカウント値（切欠部１１Ａｎを基準にした積算値）と、基準値（４つの第２歯部１２Ａｔに対応した基準値）とのカウント値の差（オフセット値）から相対回転位相の取得が可能となる。
【００７１】
尚、４つの第２歯部１２Ａｔの周長が異なるため、第２近接センサ部１２Ｂが第２歯部１２Ａｔを検知する領域にある場合の第１センサ１１カウント値が異なり、このカウント値から４つ第２歯部１２Ａｔの識別が行われる。
【００７２】
〔位相センサ：回転角センサとしての機能〕
また、回転角センサＮＡとして機能させるため、第２ディスク１２Ａの第２歯部１２Ａｔのダウンエッジ側の端部は、回転軸芯Ｘを中心とする角度で４等分（９０度で分割）された位置に形成されている。
【００７３】
これにより、吸気カムシャフト５が基準となる回転角に達した場合において第１近接センサ部１１Ｂの検知信号のカウント値（切欠部１１Ａｎを基準にした積算値）は、４つの第２歯部１２Ａｔに対応して決まった値になる。従って、所定タイミングでの吸気カムシャフト５の回転角を判定する場合には、第１近接センサ部１１Ｂの検知信号のカウント値を取得し、何れの第２歯部１２Ａｔのカウント値であるかを識別し、基準となるカウント値と取得したカウント値との差（基準値によっては正負何れかの値）から回転角の判定が可能となる。
【００７４】
更に、第１センサ１１の第１近接センサ部１１Ｂの検知信号を単位時間内にカウントすることによりクランクシャフト１の回転速度の取得が可能である。
【００７５】
〔制御ユニット〕
図３に示すように、制御ユニット９０は、エンジンＥを制御するＥＣＵの機能も有しており、相対回転位相を検知する位相センサＮと、エンジンＥの温度（基本的には冷却水の水温）を検知する温度センサＴとの検知信号が入力され、電磁制御弁４０の電磁ソレノイド４４に制御信号を出力する。
【００７６】
また、制御ユニット９０は、位相判定部９１と、回転角判定部９２と、位相制御部９３と初期位相設定部９４と、ロック移行制御部９５と、ロック解除制御部９６と、補正処理部９７と、テーブル９８とを備えている。
【００７７】
位相判定部９１は、前述したように位相センサＮの検知結果に基づいて相対回転位相を判定する。回転角判定部９２は、前述したように位相センサＮを回転角センサＮＡとして機能させることにより、第２センサ１２の検知結果から吸気カムシャフト５の回転角を判定する。位相制御部９３は相対回転位相を目標とする位相に設定する。
【００７８】
初期位相設定部９４は、ロック機構ＬＵをロック状態に移行する制御（ロック移行制御部９５）を実行する際に相対回転位相を予め設定した位相（ロック移行開始位相Ｋまたは第１停止位相Ｑ１）に移行させる。ロック移行制御部９５はロック機構ＬＵをロック状態へ移行させる制御を行う。ロック解除制御部９６はロック機構ＬＵのロック状態を解除する制御を行う。
【００７９】
テーブル９８はロック移行制御部９５によるロック機構ＬＵのロック状態への移行時のディレイ時間Ｄを記憶している。補正処理部９７はテーブル９８から読み出したディレイ時間Ｄの補正処理を行う。
【００８０】
尚、位相判定部９１と回転角判定部９２と位相制御部９３と初期位相設定部９４とロック移行制御部９５とロック解除制御部９６と補正処理部９７とはソフトウエアで構成されるものであるが、ロジック等のハードウエアとソフトウエアとの組み合わせにより構成しても良い。
【００８１】
〔制御の概要〕
エンジンＥの稼働時には吸気カムシャフト５に対してカム変動トルクが作用するため進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの圧力は交互に上昇と低下とを繰り返す。この理由からロック機構ＬＵをロック状態に移行すべきロック移行信号を制御ユニット９０が取得したタイミングでロック移行制御部９５が直ちにロック移行制御を開始しても適正にロック状態に移行できないこともあった。
【００８２】
つまり、カム変動トルクによって遅角室Ｃｂの圧力が上昇している状況では、進角室Ｃａに作動油を供給しても相対回転位相の変位が一時的に抑制されることから相対回転位相の変位が遅れ、その結果、ロック状態への移行が不能となることもあった。
【００８３】
このような理由から、ロック移行制御部９５は、ロック状態に移行すべきロック移行信号を取得した場合には、カム変動トルクが吸気カムシャフト５に対してロック状態への移行が抑制されるタイミングを避けたタイミングでロック移行制御を行うように制御形態が設定されている。
【００８４】
また、以下の説明では、相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させる流路系（進角流路３３、進角室Ｃａ等）に作動油を供給する制御を「進角作動」と称し、これとは逆に、相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる流路系（遅角流路３４、遅角室Ｃｂ等）に作動油を供給する制御を「遅角作動」と称する。
【００８５】
〔主ロック部のロック状態への移行〕
図１２のタイミングチャートと図１３のフローチャートとに示すように、ロック移行信号を取得することでロック移行制御を実行する場合には相対回転位相を、現状の位相を保持した状態でテーブル９８からロック開始タイミングを決めるディレイ時間Ｄを取得する（＃１０１ステップ）。
【００８６】
相対回転位相をロック移行開始位相Ｋに変位させる制御は初期位相設定部９４が実行する。また、テーブル９８にはクランクシャフト１の回転速度に対応した複数のディレイ時間Ｄが予め記憶され、＃１０１ステップでは、クランクシャフト１の回転速度に対応したディレイ時間Ｄが取得される。
【００８７】
フローチャートには示していないが、ディレイ時間Ｄは、温度センサＴで検知される作動油の温度と、第１センサ１１のカウント値に基づくクランクシャフト１の回転速度に基づく作動油の圧力とに基づいて補正処理部９７で補正される。
【００８８】
つまり、作動油は高温であるほど粘性が低いため、位相制御の変位速度が高速化する。また、クランクシャフト１の回転速度が高速であるほど油圧ポンプＰから送り出される作動油の油圧が上昇し、変位制御での変位速度が高速化する。これに伴い運転状態に応じた最適なディレイ時間Ｄが設定される。尚、この補正処理部９７での補正処理は作動油の温度と、作動油の油圧との一方だけに基づいて補正を行うように処理形態が設定されても良い。
【００８９】
ロック移行開始位相Ｋは、図５、図１２に示すように、シーケンス領域Ｇより進角側の相対回転位相に設定されているが、移行開始位相Ｋは進角側に限らず、どの位相でも良い。ディレイ時間Ｄは、第２歯部１２Ａｔのエッジ部分を第２近接センサ部１２Ｂで検知（ダウンエッジを検知）したタイミングを基準にした時間値として設定されている。
【００９０】
尚、このディレイ時間Ｄは、ロック移行信号を取得したタイミングでの吸気カムシャフト５の回転角を基準に設定される時間値であっても良い。このようにディレイの基準が異なるものであっても、＃１０１ステップでは、クランクシャフト１の回転速度に対応したディレイ時間Ｄが取得される。
【００９１】
このロック移行制御部９５では、ロック移行開始位相Ｋにおいて相対回転位相を遅角側に変位を開始するタイミングと、第１停止位相Ｑ１に達した後に相対回転位相を進角側に変位を開始するタイミングとにおいてロック作動に最適なタイミングが設定されている。このようにタイミングを設定する理由は、後に〔ロック開始タイミングの設定〕において説明する。
【００９２】
尚、ロック移行開始位相Ｋは、シーケンス領域Ｇより進角側に変位した相対回転位相であれば特定の位相でなくても良く、例えば、予め設定された領域に含まれていれば、その位置をロック移行開始位相Ｋとすることも可能である。
【００９３】
次に、回転角判定部９２が、吸気カムシャフト５の回転角を判定する処理により、第２歯部１２Ａｔのエッジ部分を第２近接センサ部１２Ｂで検知（ダウンエッジを検知）した基準タイミングからディレイ時間Ｄが経過し、ロック開始タイミングに達したことを判定した場合に遅角作動を開始する（＃１０２〜＃１０４ステップ）。
【００９４】
この制御では、ロック移行信号を取得した後に最初に第２近接センサ部１２Ｂで検知（ダウンエッジを検知）したタイミングを基準タイミングすることが理想である。しかしながら、制御ユニット９０での制御遅れを考慮すると、吸気カムシャフト５が所定角度だけ回転した後（例えば１回転した後）に第２近接センサ部１２Ｂで検知（ダウンエッジを検知）したタイミングを基準タイミングとして設定することも可能である。
【００９５】
尚、ロック移行信号を取得したタイミングでの吸気カムシャフト５の回転角を基準にディレイ時間Ｄを設定するように制御形態を設定するものを想定すると、吸気カムシャフト５が所定角度だけ回転した後（例えば１回転した後）に第２近接センサ部１２Ｂで基準となる角度を検知したタイミングを基準タイミングとして設定することになる。
【００９６】
このように遅角作動を開始した後には、相対回転位相を中間ロック位相Ｍの方向に向けて変位させる第１位相制御を開始する。この第１位相制御により、相対回転位相が図１２に示すようにシーケンス領域Ｇを通過し、中間ロック位相Ｍを超え、第１停止位相Ｑ１に達したことを位相センサＮが検知した時点で変位を停止し、直後に進角作動を開始する（＃１０５〜＃１０７ステップ）。
【００９７】
遅角作動を開始した場合には、遅角流路３４に作動油が供給されるため、第１ロック解除流路７５から第１受圧面Ｕ１に作用する作動油の圧力により、図６に示すように主ロック部材７１がロック解除方向に作動を開始した後に、図７に示すようにロック解除レベルＪ３に達する。
【００９８】
このように図５〜図７に示すように相対回転位相が変位する際には、図１２ではＶ〜ＶＩＩのように順次タイミングが変化する。また、このように相対回転位相が変化する状況において副ロック部材８１は非ロック状態にある。そして、主ロック部材７１がロック解除レベルＪ３に達した場合には、第１受圧面Ｕ１に対して第２ロック解除流路７６が連通し、第１ロック解除流路７５が第２受圧面Ｕ２に連通しており、これらに作動油の圧力が作用するため、主ロック部材７１はロック解除レベルＪ３に維持される。
【００９９】
この遅角作動を継続することにより、主ロック部材７１がロック解除レベルＪ３に維持された状態で相対回転位相が図８に示す第１停止位相Ｑ１に達する（図１２のＶＩＩＩのタイミング）。この相対回転位相に達した場合に副ロック部材８１は副ロック凹部８２に嵌り込む状態に達する。
【０１００】
この第１停止位相Ｑ１は、中間ロック位相Ｍより遅角側の相対回転位相であり、この第１停止位相Ｑ１に達する過程で中間ロック位相Ｍを通過する際に第１制御ポート７５ａがドレン流路２３Ｄに連通するが、第２ロック解除流路７６からの作動油の圧力で主ロック部材７１をロック解除レベルＪ３に維持するため、主ロック部材７１の係合部７１ｂは主ロック凹部７２に嵌り込むことはない。
【０１０１】
この後には、進角作動により相対回転位相を第１位相制御と逆方向に向けて変位させるように第２位相制御が開始される。前述したように第１停止位相Ｑ１から進角作動を行う場合には、ロック作動が促進されるようにタイミングが設定されている。
【０１０２】
第１停止位相Ｑ１では図８に示すように、ロックアシスト流路２２Ａが大径ガイド孔部７０ａの開口部分に連通するため、相対回転位相の進角方向Ｓａに変位と共に、作動油の圧力により主ロック部材７１の主ロック凹部７２への作動をアシストする。
【０１０３】
この進角作動により相対回転位相が図９に示す位相を通過した後に、図１０に示すように、シーケンス領域Ｇに含まれる第２停止位相Ｑ２に達する。この第２停止位相Ｑ２に達したことを位相センサＮで検知した時点で変位を停止し、第１設定時間Ｔ１だけウェイト（作動を停止して待機）する（＃１０８〜＃１０９ステップ）。
【０１０４】
図９、図１０の位相は、図１２のＩＸ、Ｘのタイミングにおいて現れる。また、図１２には、第２停止位相Ｑ２に達した後に第１設定時間Ｔ１だけウェイトした際の状態を示している。また、進角作動中には副ロック解除流路３５に作動油が供給されるため、副ロック部材８１は副ロック凹部８２から抜け出す。
【０１０５】
第１設定時間Ｔ１は温度センサＴで検知される温度が低温であるほど長く設定される。このようにウェイトする際には、遅角流路３４と遅角室Ｃｂとの圧力が大きく低下した状態にある。また、この第２停止位相Ｑ２では、第１ロック解除流路７５を介してドレン流路２３Ｄと連通する状態と、連通部２５がガイド孔７０の大径ガイド孔部７０ａの開口部分を外部空間に連通する状態とが継続的に維持される。これにより、第１受圧面Ｕ１と第２受圧面Ｕ２とに作用する圧力が低下し、主ロックスプリング７３の付勢力により主ロック部材７１の係合部７１ｂが主ロック凹部７２に嵌り込む作動が行われる。
【０１０６】
特に、この第２停止位相Ｑ２では、第２ロック解除流路７６は、主ロック部材７１の本体部７１ａで閉塞されるため第２ロック解除流路７６に作動油が流れることはなく、この第２ロック解除流路７６で作動油に作用する流路抵抗に起因して主ロック部材７１の作動速度を減ずる不都合を招くこともない。
【０１０７】
この後に、遅角作動により相対回転位相を中間ロック位相Ｍの方向に変位させる第３位相制御が行われる。この遅角作動により位相センサＮで検知される相対回転位相が図１１に示す中間ロック位相Ｍで停止した場合には制御を終了する（＃１１０、＃１１１ステップ）。
【０１０８】
中間ロック位相Ｍに達した際の位相変化を図１２のＸＩのタイミングとして示している。この制御で位相センサＮで検知される相対回転位相が中間ロック位相Ｍで停止する場合には、この停止以前に、図１０に示す如く主ロック部材７１の係合部７１ｂが主ロック凹部７２に嵌り込んだ状態にある。この状態で相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位することにより、係合部７１ｂが主ロック凹部７２の主規制領域の端部に当接して相対回転が停止する。
【０１０９】
また、相対回転が停止したタイミングでは、副ロック部Ｌｓの副ロック部材８１の規制端部８１ａが副ロック凹部８２に嵌り込む状態に移行する。これにより弁開閉時期制御ユニットＡの相対回転位相が中間ロック位相Ｍに保持されるのである。
【０１１０】
これに対して中間ロック位相Ｍに保持されない場合には、この第３位相制御の後に、位相センサＮで検知される相対回転位相が中間ロック位相Ｍを超えて遅角側に変位する。この遅角側への位相センサＮで検知した場合には、リトライ制御（＃２００ステップ）が実行される。
【０１１１】
このリトライ制御（＃２００ステップ）は、サブルーチンとして設定されている。つまり、図１２のタイミングチャート（二点鎖線で示す領域）と、図１４のフローチャートとに示すように、相対回転位相が第１停止位相Ｑ１に達したことを位相センサＮが検知した時点で変位を停止する第４位相制御が行われる（＃２０１、＃２０２ステップ）。
【０１１２】
次に、テーブル９８から開始タイミングを決めるディレイ時間Ｄを取得し、回転角判定部９２が吸気カムシャフト５の回転角を判定する処理により、第２歯部１２Ａｔのエッジ部分を第２近接センサ部１２Ｂで検知（ダウンエッジを検知）したタイミングを基準タイミングに設定する。そして、基準タイミングからディレイ時間Ｄが経過しロック開始タイミングに達したことを判定した際に進角作動を開始する（＃２０３〜＃２０６ステップ）。尚、＃２０３ステップでもクランクシャフト１の回転速度に対応したディレイ時間Ｄが取得され、前述と同様に補正処理部９７により補正される。
【０１１３】
この＃２０３ステップから進角作動を開始する制御をロック移行制御と捉えることも可能である。この進角作動を開始するタイミングを決めるディレイ時間Ｄは進角制御を開始するタイミングを決めるため値であるため、＃１０１ステップで取得したディレイ時間Ｄと異なる値を想定している。
【０１１４】
この第４位相制御では、相対回転位相を第２位相制御と同じ方向に向けて変位させるように、進角作動が行われる。この制御により相対回転位相がシーケンス領域Ｇに含まれる第２停止位相Ｑ２に達したことを位相センサＮで検知した時点で第４位相制御による変位を停止し、第１設定時間Ｔ１より長時間となる第２設定時間Ｔ２だけウェイトする（＃２０７、＃２０８ステップ）。
【０１１５】
このように第２停止位相Ｑ２で停止状態が長時間継続することにより、小径ガイド孔部７０ｂが第１ロック解除流路７５を介してドレン流路２３Ｄと連通する状態が長時間に亘って維持される。これにより、小径ガイド孔部７０ｂの圧力が低下し、主ロックスプリング７３の付勢力により主ロック部材７１の係合部７１ｂが主ロック凹部７２に嵌り込む作動を作り出すことが可能となる。
【０１１６】
この後に、第５位相制御により遅角作動を行うことで、相対回転位相を中間ロック位相Ｍの方向に変位させ、この位相センサＮで検知される相対回転位相が中間ロック位相Ｍで停止した場合には第５位相制御を終了する（＃２０９ステップ）。
【０１１７】
このリトライ制御（＃２００ステップ）において、中間ロック位相Ｍで相対回転位相の停止が行われない場合には、＃１１１ステップと＃２００ステップとが反復して行われることになるが、例えば、反復回数が設定回数に達した場合には、強制的にロック移行制御を終了させることや、エラー情報を出力して制御を終了する制御形態が考えられる。
【０１１８】
特に、リトライ制御（＃２００ステップ）が繰り返して行われる場合には、繰り返し回数に対応してウェイト時間を延長するように制御形態を設定しても良い。
【０１１９】
尚、相対回転位相が中間ロック位相Ｍを挟んでロック移行開始位相Ｋと対向する位相にある状況において、ロック移行制御を実行する場合には、図１３のフローチャートのうち＃１０６テップから制御が開始しても良い。
【０１２０】
〔ロック開始タイミングの設定〕
図１５には第２停止位相Ｑ２にある弁開閉時期制御ユニットＡの断面を示しており、図１６には横軸に「０」（クランクアングル）で示される中間ロック位相Ｍを基準に遅角側（同図で左側）の領域と、中間ロック位相Ｍを基準に進角側（同図で右側）のシーケンス領域Ｇとにおいて作動油の給排が行われる各流路の等価直径をグラフ化したチャートを示している。
【０１２１】
図１６では、相対回転位相が、中間ロック位相Ｍより遅角側（同図で左側の端部近傍）にある状況では、ロックアシスト流路２２Ａと進角室Ｃａとの連通部位の進角連通径を進角室連通Ｄａとしてグラフ化している。その流路面積は、相対回転位相が中間ロック位相Ｍに近付く際に所定値まで上昇するものの、中間ロック位相Ｍに達する以前に零となる（完全に閉塞する）。
【０１２２】
これと同様の相対回転位相では、遅角室Ｃｂと主ロック凹部７２との連通部位の遅角連通径を遅角室連通Ｄｂとしてグラフ化しており、その流路面積は、相対回転位相が中間ロック位相Ｍに近付くほど縮小し、中間ロック位相Ｍに達する以前に零となる（完全に閉塞する）。
【０１２３】
また、相対回転位相が、中間ロック位相Ｍより進角側（同図で右側）のシーケンス領域Ｇにある状況では、連通部２５の外部空間との連通部位の連通径を大気連通Ｄｃとしてグラフ化しており、その流路面積は、中間ロック位相Ｍにおいて零であり（完全に閉塞し）、中間ロック位相Ｍから進角側に離れるほど拡大する。
【０１２４】
更に、第１ロック解除流路７５とドレン流路２３Ｄとの連通部位のドレン連通径をドレン連通Ｄｄとしてグラフ化しており、その流路面積は、相対回転位相が中間ロック位相Ｍ付近にある場合に最も大きくなり、進角側と遅角側とにおいて中間ロック位相Ｍから離れるほど縮小する。
【０１２５】
図１６に示す如く、大気連通Ｄｃのグラフと、ドレン連通Ｄｄのグラフとがシーケンス領域Ｇのうち中央で交差しており、この中央近傍に相対回転位相がある場合に連通部２５と、ドレン流路２３Ｄとが略等しい開口径となるため、この中央に第２停止位相Ｑ２を設定している。これにより第２停止位相Ｑ２では、連通部２５から外気を吸引しつつ、ドレン流路２３Ｄから作動油を排出し、主ロックスプリング７３の付勢力により主ロック部材７１の係合部７１ｂの主ロック凹部７２に対する迅速な係合を実現している。
【０１２６】
図１７のチャートでは、進角室Ｃａに作動油を供給したタイミングでカム変動トルクに起因して進角室Ｃａ圧力が作用しない状況と、進角室Ｃａに圧力が作用する状況とにおける相対回転位相の変化と、主ロック部材７１の変位量との関係をグラフ化して示している。特に、このチャートでは、第１停止位相Ｑ１からロック移行制御を開始した際のシミュレーションの結果を示している。
【０１２７】
図１７では、相対回転位相は中間ロック位相Ｍ（０：クランクアングル）を基準に遅角側の１５度（−１５：クランクアングル）から進角側の１０度（＋１０：クランクアングル）に亘る領域での主ロック部材７１は、係合部７１ｂの端部と主ロック凹部７２との位置関係を示している。
【０１２８】
同図では、相対回転位相が遅角側の１５度（−１５）にある状態で、ロック移行制御を実行するために進角室Ｃａに作動油の供給を開始したタイミングで進角室Ｃａの圧力がカム変動トルクにより既に上昇している状況での相対回転位相の変化を変位Ｒａとして実線で示している。また、進角室Ｃａに作動油を供給したタイミングでカム変動トルクにより進角室Ｃａの圧力が低下している状況での相対回転位相の変化を比較変位Ｒｂとして破線で示している。
【０１２９】
ロック移行制御を開始する際に、進角室Ｃａの圧力が上昇している（遅角室Ｃｂの圧力は低下している）場合には、変位Ｒａに示されるように相対回転位相は進角方向Ｓａへの変位開始が迅速に行われる。これとは逆に、進角室Ｃａの圧力が低下している（遅角室Ｃｂの圧力は上昇している）場合には、相対回転位相は進角方向Ｓａに比較変位Ｒｂに示されるように変位開始が抑制される。
【０１３０】
また、このチャートでは、相対位相の変化に伴い主ロック凹部７２に対する主ロック部材７１の係合深さを「ロック部材の位置」として示している。関係では、相対回転位相が変位Ｒａに従って変位する場合に主ロック部材７１は、作動Ｒａｐのように作動することで主ロック凹部７２の開口（凹部開口）から係合方向に高速で移動し、主ロック凹部７２の底部（凹部底面）の近傍に達する。これとは逆に、相対回転位相が比較変位Ｒｂに従って変位する場合に主ロック部材７１は、比較作動Ｒｂｐのように作動することで主ロック凹部７２の開口（凹部開口）から係合方向に移動する。
【０１３１】
特に、主ロック部材７１は同図に示す「ロック判定」の位置より深い位置に達することにより係合状態が確実に維持できるものであり、主ロック部材７１が変位Ｒａに示されるように作動して係合することにより、比較変位Ｒｂに示されるように作動して係合するものより確実な係合を可能にする。
【０１３２】
図１８のチャートと図１９のチャートには、ロック移行制御を開始する際の進角室連通Ｄａと遅角室連通Ｄｂと大気連通Ｄｃとドレン連通Ｄｄとの開口径をグラフ化したものであり、図１８は、ロック移行制御の開始時に進角室Ｃａの圧力が上昇（遅角室Ｃｂの圧力は低下）する状況に対応し、図１９は、ロック移行制御の開始時に進角室Ｃａの圧力が低下（遅角室Ｃｂの圧力は上昇）する状況に対応する。尚、これらのチャート中に付した用語は図１６で既に説明したものと共通する。
【０１３３】
これらのチャートから理解できるように、ロック移行制御を開始する際に、進角室Ｃａの圧力が上昇している状況では、相対回転位相が迅速に進角方向Ｓａに変位するため、図１８に示すように、制御開始の直後に遅角室連通Ｄｂの連通径が小さく、進角室連通Ｄａの開口径が短時間のうちに上昇する（図１８「０」秒の近傍）。また、連通部２５から強いアシスト力を得ると共に、早期のうちドレン連通Ｄｄを拡大してドレン流路２３Ｄから作動油を排出できる。
【０１３４】
これに対して、ロック移行制御を開始する際に、進角室Ｃａの圧力が低下している（遅角室Ｃｂの圧力は上昇している）状況では、相対回転位相の変位が緩やかに行われるため、図１９に示すように、制御開始の直後に遅角室連通Ｄｂの連通径が大きく、進角室連通Ｄａの開口径が上昇するまでに時間を要する（図１９「０」秒の近傍）。また、連通部２５からアシスト力を得難く、ドレン連通Ｄｄの連通径の拡大が遅延することからドレン流路２３Ｄから作動油の排出が抑制される。
【０１３５】
このように、例えば、進角作動を行う場合には、進角室Ｃａの圧力が上昇しているタイミングでロック移行制御を開始することにより進角方向Ｓａの作動が迅速に行われるだけでなく、作動油の流れや、連通部２５での外気の吸入等の要因により主ロック部材７１が主ロック凹部７２に係合する方向への作動が促進される結果、ロック状態への移行が確実に行われるのである。
【０１３６】
〔ロック解除：進角方向への変位〕
図１１に示すように、相対回転位相が中間ロック位相Ｍにロックされた状態を起点として、相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させる場合には、ロック解除制御部９６が進角作動を実行する。この制御では進角流路３３から進角室Ｃａに作動油が供給されると共に、その作動油の一部が副ロック解除流路３５に供給される。
【０１３７】
この供給に伴い、副ロック部Ｌｓでは、図５に示すように副ロック部材８１の規制端部８１ａが、副ロック凹部８２から離脱すると共に、主ロック部Ｌｍでは係合部７１ｂが主ロック凹部７２に係合した状態で（嵌合可能領域の範囲内で）変位が行われ、任意の位相に設定できる。
【０１３８】
〔ロック解除：遅角方向への変位〕
これとは逆に、図１１に示すように、相対回転位相が中間ロック位相Ｍにロックされた状態を起点として、相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる場合には、ロック解除制御部９６が、相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させた後に、遅角方向Ｓｂに作動させる順序で制御が行われる。
【０１３９】
つまり、ロック解除制御部９６が最初に進角作動を実行することにより副ロック部Ｌｓのロック状態が解除される。そして、相対回転位相がシーケンス領域Ｇを超えて図５に示すロック解除領域Ｆに到達した場合に変位を停止する。
【０１４０】
この状態で、遅角室Ｃｂに作動油を供給する制御を実行することにより、図７に示すように主ロック部材７１がロック解除レベルＪ３に達する。この遅角方向Ｓｂへの変位を継続することにより、主ロック部材７１がロック解除レベルＪ３に維持された状態で相対回転位相が中間ロック位相Ｍを超えることになり、副ロック部Ｌｓでは、副ロック部材８１は副ロック凹部８２に係合する。この遅角方向への変位では、副ロック部材８１が副ロック凹部８２に係合する状態で変位可能な範囲で行われる。
【０１４１】
〔実施形態の作用・効果〕
この実施形態では、ロック機構ＬＵの主ロック部Ｌｍと副ロック部Ｌｓとが同時にロック状態に達することにより、相対回転位相を中間ロック位相Ｍに維持できる。また、中間ロック位相Ｍへ移行する場合には、単一の電磁制御弁４０の制御により相対回転位相の変位方向、変位速度の設定で実現するため、ロック部材を制御するための専用の制御弁を必要としない。
【０１４２】
第１停止位相Ｑ１で相対回転位相を保持することにより、相対回転位相がオーバーシュートする現象を抑制し、弁の開閉タイミングを大きく変化させることがなく、第２停止位相Ｑ２で相対回転位相を保持することにより、相対回転位相を確実にシーケンス領域Ｇに保持することが可能となる。この後に、第３位相制御により相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させることにより中間ロック位相Ｍにおいてロック状態に移行できる。
【０１４３】
エンジンＥを停止する際に、相対回転位相を変位させるために作動油を供給するタイミングを、ロック作動に最適なタイミングに設定することにより主ロック部材７１の主ロック凹部７２への係合を迅速に行わせ、確実なロック状態への移行を行える。
【０１４４】
更に、ロック移行制御では、中間ロック位相Ｍでロック状態に移行できない場合には、リトライ制御を実行することにより、ロック状態への移行を確実にする。また、このリトライ制御を繰り返す際には、保持時間を延長することや変位速度を低減することによりロック状態への移行を確実にしている。
【０１４５】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
【０１４６】
（ａ）図２０のフローチャートに示すように、ロック移行信号を取得した場合には相対回転位相を、現状の位相に保持した状態で中間ロック位相Ｍの方向に向けて変位させる遅角作動を開始する（＃３０１ステップ）。
【０１４７】
この遅角制御により、相対回転位相がシーケンス領域Ｇを通過し、中間ロック位相Ｍを超え、第１停止位相Ｑ１に達したことを位相センサＮが検知した時点で変位を停止する（＃３０２、＃３０３ステップ）。
【０１４８】
このように第１停止位相Ｑ１で停止した際に、テーブル９８からロック開始タイミングを決めるディレイ時間Ｄを取得し、回転角判定部９２が吸気カムシャフト５の回転角を判定する処理により、第２歯部１２Ａｔのエッジ部分を第２近接センサ部１２Ｂで検知（ダウンエッジを検知）したタイミングを基準タイミングに設定する。そして、基準タイミングからディレイ時間Ｄが経過しロック開始タイミングに達したことを判定した際に進角作動を開始する（＃３０４〜＃３０７ステップ）。尚、＃３０４ステップでもクランクシャフト１の回転速度に対応したディレイ時間Ｄが取得され、前述と同様に補正処理部９７により補正される。
【０１４９】
第１停止位相Ｑ１では図８に示すように、ロックアシスト流路２２Ａが大径ガイド孔部７０ａの開口部分に連通するため、相対回転位相の進角方向Ｓａへの変位を迅速に行え、作動油の圧力により主ロック部材７１の主ロック凹部７２への作動のアシストも可能である。
【０１５０】
この進角作動により相対回転位相が図９に示す位相を通過した後に、図１０に示すように、シーケンス領域Ｇに含まれる第２停止位相Ｑ２に達する。この第２停止位相Ｑ２に達したことを位相センサＮで検知した時点で変位を停止し、第１設定時間Ｔ１だけウェイト（作動を停止して待機）する（＃３０８、＃３０９ステップ）。
【０１５１】
の第２停止位相Ｑ２では、第１ロック解除流路７５を介してドレン流路２３Ｄと連通する状態と、連通部２５がガイド孔７０の大径ガイド孔部７０ａの開口部分を外部空間に連通する状態とが継続的に維持される。これにより、第１受圧面Ｕ１と第２受圧面Ｕ２とに作用する圧力が低下し、主ロックスプリング７３の付勢力により主ロック部材７１の係合部７１ｂが主ロック凹部７２に嵌り込む作動が行われる。
【０１５２】
この後に、遅角作動により相対回転位相を中間ロック位相Ｍの方向に変位させる第３位相制御が行われる。この遅角作動により位相センサＮで検知される相対回転位相が図１１に示す中間ロック位相Ｍで停止した場合には制御を終了する（＃３１０、＃３１１ステップ）。
【０１５３】
特に、この第３位相制御の後に、位相センサＮで検知される相対回転位相が中間ロック位相Ｍを超えて遅角側に変位したことを位相センサＮで検知した場合には、リトライ制御（＃２００ステップ）が実行される。尚、＃２００ステップのリトライ制御は実施形態で説明したものと同様の制御が行われる。
【０１５４】
このように別実施形態（ａ）では、ロック移行信号を取得した場合には、遅角作動を先に行い第１停止位相Ｑ１で遅角作動を停止し、この停止時にディレイ時間Ｄを取得すると共に、吸気カムシャフト５の回転角を基準にしてディレイ時間Ｄで決まる開始タイミングに達した時点で進角作動を行う。この進角作動を開始するタイミングを決めることにより、吸気カムシャフト５に作用するカム変動トルクにより進角作動が不適正になる不都合の解消が可能となる。
【０１５５】
（ｂ）作動流体制御機構として弁開閉時期制御ユニットＡの外部に電磁弁を備えても良い。この構成では弁開閉時期制御ユニットＡの内部に電磁弁を備えるものと比較して流路構成を単純化させることも可能となる。
【０１５６】
（ｃ）主ロック部Ｌｍをベーン部３２に備える構成の変形例として、主ロック部材７１が半径方向の外方に突出するように構成しても良い。また、副ロック部Ｌｓとして、副ロック部材８１が回転軸芯Ｘに平行する軸芯に沿って出退するように構成しても良い。
【０１５７】
（ｄ）シーケンス領域Ｇを、実施形態とは逆にロック位相（中間ロック位相Ｍ）を基準に遅角側に形成する。このように領域を設定した場合には、ロック移行制御のロック移行開始位相Ｋと第１停止位相Ｑ１と第２停止位相Ｑ２とが実施形態で説明したものと配置が逆になるものの、同様の制御によりロック状態に移行することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を保持するロック機構を備えた弁開閉時期制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５９】
１          クランクシャフト
５          吸気カムシャフト（カムシャフト）
１２Ａ      第２ディスク（ディスク）
１２Ａｔ    第２歯部（歯部）
１２Ｂ      第２近接センサ部（近接センサ）
２０        内部ロータ（駆動側回転体）
２３Ｄ      ドレン流路
３０        外部ロータ（従動側回転体）
４０        電磁制御弁（作動流体制御機構）
７１        主ロック部材（ロック部材）
７２        主ロック凹部（ロック凹部）
７３        主ロックスプリング（付勢部材）
９０        制御ユニット
９４        初期位相設定部
９５        初期位相設定部
９６        ロック移行制御部
９７        補正処理部
９８        テーブル
９９        補正処理部
Ｃａ        進角室
Ｃｂ        遅角室
Ｄ          ディレイ時間
Ｅ          エンジン（内燃機関）
Ｇ          シーケンス領域
Ｋ          ロック移行開始位相
Ｌｍ        主ロック機構（ロック機構）
Ｎ          位相センサ（位相検知部）
ＮＡ        回転角センサ（回転角検知部）
Ｍ          中間ロック位相（ロック位相）
Ｑ１        第１停止位相
Ｑ２        第２停止位相
Ｘ          回転軸芯
【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】
2018123734.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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