(57)【要約】【課題】バルブタイミングの固定を円滑に解除することができる内燃機関の可変動弁装置を提供する。【解決手段】この可変動弁装置は、バルブタイミングを変更する機能およびバルブタイミングを最遅角に固定する機能を備えるバルブタイミング可変機構と、この可変動弁機構への潤滑油の供給態様を制御するオイルコントロールバルブと、このオイルコントロールバルブのデューティ比を設定領域内で変更する制御装置とを含む。この設定領域は、進角感帯ＡＲ３、遅角感帯ＡＲ１、保持領域ＢＲ２、進角解除領域ＢＲ３および遅角解除領域ＢＲ１を含む。進角解除領域ＢＲ３は、バルブタイミングの変化速度が保持領域ＢＲ２よりも大きく、かつハウジングロータとベーンロータとの係合を解除する領域である。制御装置は、機関運転状態が解除要求状態のとき、オイルコントロールバルブのデューティ比を進角解除領域ＢＲ３内のデューティ比に設定する。【選択図】図７
2011231713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力回転体に対する出力回転体の回転位相を変更することによりバルブタイミングを変更する機能および前記入力回転体と前記出力回転体とを互いに係合することによりバルブタイミングを特定角に固定する機能を備える油圧式可変動弁機構と、この油圧式可変動弁機構への潤滑油の供給態様を制御する油圧制御機構と、この油圧制御機構のデューティ比を設定領域内で変更する制御装置とを含む内燃機関の可変動弁装置において、
前記設定領域は、不感帯および感帯を含む領域であり、前記不感帯は、保持領域および解除領域を含む領域であり、前記保持領域は、バルブタイミングの変化速度が「０」となるデューティ比である保持デューティ比を含む領域であり、
前記解除領域は、バルブタイミングの変化速度が前記保持領域よりも大きく、かつ前記入力回転体と前記出力回転体との係合を解除する領域であり、
前記感帯は、バルブタイミングの変化速度が前記不感帯内の前記保持領域および前記解除領域よりも大きい領域であり、
前記制御装置は、機関運転状態が解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記解除領域内のデューティ比に設定するものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記解除領域は、バルブタイミングの進角側への変化速度である進角速度が前記保持領域よりも大きく、かつ前記入力回転体と前記出力回転体との係合を解除する進角解除領域であり、
前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記進角解除領域内のデューティ比に設定するものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
バルブタイミングの進角速度が第１進角速度となるデューティ比を第１進角デューティ比とし、バルブタイミングの進角速度が前記第１進角速度よりも大きい第２進角速度となるデューティ比を第２進角デューティ比として、前記第１進角デューティ比から前記第２進角デューティ比までの領域が前記進角解除領域として設定される
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記解除要求状態を、バルブタイミングが前記特定角にありかつ機関運転状態が進角要求状態にある運転状態とし、
前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記進角解除領域内のデューティ比に設定し、その後にバルブタイミングが前記特定角よりも進角側に変化したことが検出または推定されたとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記感帯内のデューティ比に変更する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記油圧式可変動弁機構は、バルブタイミングを進角するための進角室と、バルブタイミングを遅角するための遅角室と、バルブタイミングの前記特定角での固定を解除するための進角解除室とを含むものであり、
前記油圧制御機構は、前記油圧式可変動弁機構の潤滑油の供給態様が互いに異なる複数の動作モードを有するとともに、そのうちの１つとして、前記進角室および前記進角解除室に潤滑油を供給するとともに前記遅角室の潤滑油を保持する進角解除モードを有するものであり、
前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記進角解除領域内のデューティ比に設定することにより、前記油圧制御機構の動作モードを前記進角解除モードに設定する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記進角室は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を進角させるときに潤滑油が供給され、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を遅角させるときに潤滑油が排出されるものであり、
前記遅角室は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を遅角させるときに潤滑油が供給され、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を進角させるときに潤滑油が排出され、前記油圧制御機構が前記進角解除モードにあるときに潤滑油が保持されるものであり、
前記進角解除室は、前記進角室を介して潤滑油が供給されるものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記油圧式可変動弁機構は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を変更することにより吸気バルブのバルブタイミングを変更する機能、および前記入力回転体と前記出力回転体とを互いに係合することによりバルブタイミングを前記特定角としての最遅角に保持する機能を備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項８】
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記解除領域は、バルブタイミングの遅角側への変化速度である遅角速度が前記保持領域よりも大きく、かつ前記入力回転体と前記出力回転体との係合を解除する遅角解除領域であり、
前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記遅角解除領域内のデューティ比に設定するものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
バルブタイミングの遅角速度が第１遅角速度となるデューティ比を第１遅角デューティ比とし、バルブタイミングの遅角速度が前記第１遅角速度よりも大きい第２遅角速度となるデューティ比を第２遅角デューティ比として、前記第２遅角デューティ比から前記第１遅角デューティ比までの領域が前記遅角解除領域として設定される
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記解除要求状態を、バルブタイミングが前記特定角にありかつ機関運転状態が遅角要求状態にある運転状態とし、
前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記遅角解除領域内のデューティ比に設定し、その後にバルブタイミングが前記特定角よりも遅角側に変化したことが検出または推定されたとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記感帯内のデューティ比に変更する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記油圧式可変動弁機構は、バルブタイミングを進角するための進角室と、バルブタイミングを遅角するための遅角室と、バルブタイミングの前記特定角での固定を解除するための遅角解除室とを含むものであり、
前記油圧制御機構は、前記油圧式可変動弁機構の潤滑油の供給態様が互いに異なる複数の動作モードを有するとともに、そのうちの１つとして、前記遅角室および前記遅角解除室に潤滑油を供給するとともに前記進角室の潤滑油を保持する遅角解除モードを有するものであり、
前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記遅角解除領域内のデューティ比に設定することにより、前記油圧制御機構の動作モードを前記遅角解除モードに設定する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記進角室は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を進角させるときに潤滑油が供給され、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を遅角させるときに潤滑油が排出され、前記油圧制御機構が前記遅角解除モードにあるときに潤滑油が保持されるものであり、
前記遅角室は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を遅角させるときに潤滑油が供給され、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を進角させるときに潤滑油が排出されるものであり、
前記遅角解除室は、前記遅角室を介して潤滑油が供給されるものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記油圧式可変動弁機構は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を変更することにより排気バルブのバルブタイミングを変更する機能、および前記入力回転体と前記出力回転体とを互いに係合することによりバルブタイミングを前記特定角としての最進角に保持する機能とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記制御装置は、機関始動後に前記保持デューティ比を学習するものであり、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記学習した保持デューティ比に基づいて前記解除領域を設定する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力回転体に対する出力回転体の相対的な回転位相を変更することによりバルブタイミングを変更する油圧式可変動弁機構を含む内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記可変動弁装置として、例えば特許文献１に記載されているように、油圧式可変動弁機構、油圧制御機構および制御装置を含むものが知られている。
油圧式可変動弁機構は、入力回転体に対する出力回転体の回転位相を変更することによりバルブタイミングを変更する機能、および入力回転体と出力回転体とを互いに係合することによりバルブタイミングを最遅角に固定する機能とを備えている。
【０００３】
制御装置は、バルブタイミングの固定を解除する要求があるとき、油圧制御機構のデューティ比を１００％に設定する。これにともない、油圧制御機構の動作状態はバルブタイミングを進角するとともにバルブタイミングの固定を解除する状態に変更される。
【０００４】
これにより、油圧式可変動弁機構の進角室に潤滑油が供給され、かつ遅角室から潤滑油が排出され、かつロックピンを係合穴から抜くための解除室に潤滑油が供給される。このとき、ロックピンによる入力回転体と出力回転体との係合が解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０３８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、バルブタイミングの固定を解除するときにデューティ比を１００％にすると、バルブタイミングを固定するロックピンが係合穴から抜け出る前にロックピンと係合穴とが互いに押し合って、ロックピンが係合穴から抜けにくくなる場合があった。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バルブタイミングの固定を円滑に解除することができる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、入力回転体に対する出力回転体の回転位相を変更することによりバルブタイミングを変更する機能および前記入力回転体と前記出力回転体とを互いに係合することによりバルブタイミングを特定角に固定する機能を備える油圧式可変動弁機構と、この油圧式可変動弁機構への潤滑油の供給態様を制御する油圧制御機構と、この油圧制御機構のデューティ比を設定領域内で変更する制御装置とを含む内燃機関の可変動弁装置において、前記設定領域は、不感帯および感帯を含む領域であり、前記不感帯は、保持領域および解除領域を含む領域であり、前記保持領域は、バルブタイミングの変化速度が「０」となるデューティ比である保持デューティ比を含む領域であり、前記解除領域は、バルブタイミングの変化速度が前記保持領域よりも大きく、かつ前記入力回転体と前記出力回転体との係合を解除する領域であり、前記感帯は、バルブタイミングの変化速度が前記不感帯内の前記保持領域および前記解除領域よりも大きい領域であり、前記制御装置は、機関運転状態が解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記解除領域内のデューティ比に設定するものであることを要旨とする。
【０００９】
この発明では、機関運転状態が解除要求状態にあるとき、油圧制御機構のデューティ比を解除領域内のデューティ比に設定する。すなわち、入力回転体と出力回転体との係合を解除するとき、油圧制御機構のデューティ比を感帯のデューティ比よりも小さくしている。従って、バルブタイミングの固定を円滑に解除することができる。
【００１０】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記解除領域は、バルブタイミングの進角側への変化速度である進角速度が前記保持領域よりも大きく、かつ前記入力回転体と前記出力回転体との係合を解除する進角解除領域であり、前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記進角解除領域内のデューティ比に設定するものであることを要旨とする。
【００１１】
この発明によれば、機関運転状態が解除要求状態にあるとき、油圧制御機構のデューティ比を進角解除領域内のデューティ比に設定するため、バルブタイミングの進角速度が大きいことに起因して入力回転体と出力回転体との係合が解除されない状況が生じる頻度を少なくすることができる。
【００１２】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、バルブタイミングの進角速度が第１進角速度となるデューティ比を第１進角デューティ比とし、バルブタイミングの進角速度が前記第１進角速度よりも大きい第２進角速度となるデューティ比を第２進角デューティ比として、前記第１進角デューティ比から前記第２進角デューティ比までの領域が前記進角解除領域として設定されることを要旨とする。
【００１３】
この発明によれば、油圧制御機構のデューティ比が進角解除領域内の値に設定されたとき、バルブタイミングの進角速度は第２進角速度よりも小さくなる。また、油圧制御機構のデューティ比が感帯内の値に設定されたとき、バルブタイミングの進角速度は第２進角速度よりも大きくなる。
【００１４】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記解除要求状態を、バルブタイミングが前記特定角にありかつ機関運転状態が進角要求状態にある運転状態とし、前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記進角解除領域内のデューティ比に設定し、その後にバルブタイミングが前記特定角よりも進角側に変化したことが検出または推定されたとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記感帯内のデューティ比に変更することを要旨とする。
【００１５】
この発明では、バルブタイミングが特定角よりも進角側に変化したことが検出または推定されたとき、すなわち入力回転体と出力回転体との係合の解除が検出または推定されたとき、進角要求に基づいて、デューティ比を不感帯内の値から感帯内の値に変更する。従って、入力回転体と出力回転体との係合が解除される前にバルブタイミングの進角速度が大きなものに設定されることを抑制することができる。
【００１６】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記油圧式可変動弁機構は、バルブタイミングを進角するための進角室と、バルブタイミングを遅角するための遅角室と、バルブタイミングの前記特定角での固定を解除するための進角解除室とを含むものであり、前記油圧制御機構は、前記油圧式可変動弁機構の潤滑油の供給態様が互いに異なる複数の動作モードを有するとともに、そのうちの１つとして、前記進角室および前記進角解除室に潤滑油を供給するとともに前記遅角室の潤滑油を保持する進角解除モードを有するものであり、前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記進角解除領域内のデューティ比に設定することにより、前記油圧制御機構の動作モードを前記進角解除モードに設定することを要旨とする。
【００１７】
この発明では、機関運転状態が解除要求状態にあるとき、進角室および進角解除室に潤滑油を供給するとともに遅角室の潤滑油を保持するため、遅角室の潤滑油を保持しない場合と比較してバルブタイミングの進角速度が小さくなる。従って、バルブタイミングの固定をより円滑に解除することができる。
【００１８】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記進角室は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を進角させるときに潤滑油が供給され、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を遅角させるときに潤滑油が排出されるものであり、前記遅角室は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を遅角させるときに潤滑油が供給され、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を進角させるときに潤滑油が排出され、前記油圧制御機構が前記進角解除モードにあるときに潤滑油が保持されるものであり、前記進角解除室は、前記進角室を介して潤滑油が供給されるものであることを要旨とする。
【００１９】
この発明によれば、油圧制御機構の動作モードが進角解除モードに設定されたとき、進角室に潤滑油が供給され、進角室を介して進角解除室に潤滑油が供給され、遅角室に潤滑油が保持される。これにより、入力回転体と出力回転体との係合が円滑に解除される。
【００２０】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項２〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記油圧式可変動弁機構は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を変更することにより吸気バルブのバルブタイミングを変更する機能、および前記入力回転体と前記出力回転体とを互いに係合することによりバルブタイミングを前記特定角としての最遅角に保持する機能を備えることを要旨とする。
【００２１】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記解除領域は、バルブタイミングの遅角側への変化速度である遅角速度が前記保持領域よりも大きく、かつ前記入力回転体と前記出力回転体との係合を解除する遅角解除領域であり、前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記遅角解除領域内のデューティ比に設定するものであることを要旨とする。
【００２２】
この発明によれば、機関運転状態が解除要求状態にあるとき、油圧制御機構のデューティ比を遅角解除領域内のデューティ比に設定するため、バルブタイミングの遅角速度が大きいことに起因して入力回転体と出力回転体との係合が解除されない状況が生じる頻度を少なくすることができる。
【００２３】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、バルブタイミングの遅角速度が第１遅角速度となるデューティ比を第１遅角デューティ比とし、バルブタイミングの遅角速度が前記第１遅角速度よりも大きい第２遅角速度となるデューティ比を第２遅角デューティ比として、前記第２遅角デューティ比から前記第１遅角デューティ比までの領域が前記遅角解除領域として設定されることを要旨とする。
【００２４】
この発明によれば、油圧制御機構のデューティ比が遅角解除領域内の値に設定されたとき、バルブタイミングの遅角速度は第２遅角速度よりも小さくなる。また、油圧制御機構のデューティ比が感帯内の値に設定されたとき、バルブタイミングの遅角速度は第２遅角速度よりも大きくなる。
【００２５】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記解除要求状態を、バルブタイミングが前記特定角にありかつ機関運転状態が遅角要求状態にある運転状態とし、前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記遅角解除領域内のデューティ比に設定し、その後にバルブタイミングが前記特定角よりも遅角側に変化したことが検出または推定されたとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記感帯内のデューティ比に変更することを要旨とする。
【００２６】
この発明では、バルブタイミングが特定角よりも遅角側に変化したことが検出または推定されたとき、すなわち入力回転体と出力回転体との係合の解除が検出または推定されたとき、遅角要求に基づいて、デューティ比を不感帯内の値から感帯内の値に変更する。従って、入力回転体と出力回転体との係合が解除される前にバルブタイミングの遅角速度が大きなものに設定されることを抑制することができる。
【００２７】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記油圧式可変動弁機構は、バルブタイミングを進角するための進角室と、バルブタイミングを遅角するための遅角室と、バルブタイミングの前記特定角での固定を解除するための遅角解除室とを含むものであり、前記油圧制御機構は、前記油圧式可変動弁機構の潤滑油の供給態様が互いに異なる複数の動作モードを有するとともに、そのうちの１つとして、前記遅角室および前記遅角解除室に潤滑油を供給するとともに前記進角室の潤滑油を保持する遅角解除モードを有するものであり、前記制御装置は、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記油圧制御機構のデューティ比を前記遅角解除領域内のデューティ比に設定することにより、前記油圧制御機構の動作モードを前記遅角解除モードに設定することを要旨とする。
【００２８】
この発明では、機関運転状態が解除要求状態にあるとき、遅角室および解除室に潤滑油を供給するとともに進角室の潤滑油を保持するため、進角室の潤滑油を保持しない場合と比較してバルブタイミングの遅角速度が小さくなる。従って、バルブタイミングの固定をより円滑に解除することができる。
【００２９】
（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記進角室は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を進角させるときに潤滑油が供給され、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を遅角させるときに潤滑油が排出され、前記油圧制御機構が前記遅角解除モードにあるときに潤滑油が保持されるものであり、前記遅角室は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を遅角させるときに潤滑油が供給され、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を進角させるときに潤滑油が排出されるものであり、前記遅角解除室は、前記遅角室を介して潤滑油が供給されるものであることを要旨とする。
【００３０】
この発明によれば、油圧制御機構の動作モードが遅角解除モードに設定されたとき、遅角室に潤滑油が供給され、遅角室を介して遅角解除室に潤滑油が供給され、進角室に潤滑油が保持される。これにより、入力回転体と出力回転体との係合が円滑に解除される。
【００３１】
（１３）請求項１３に記載の発明は、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記油圧式可変動弁機構は、前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相を変更することにより排気バルブのバルブタイミングを変更する機能、および前記入力回転体と前記出力回転体とを互いに係合することによりバルブタイミングを前記特定角としての最進角に保持する機能とを備えることを要旨とする。
【００３２】
（１４）請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記制御装置は、機関始動後に前記保持デューティ比を学習するものであり、機関運転状態が前記解除要求状態にあるとき、前記学習した保持デューティ比に基づいて前記解除領域を設定することを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態について内燃機関の構造を模式的に示す模式図。
【図２】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、（Ａ）は同バルブタイミング可変機構の断面構造を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面構造を示す断面図。
【図３】同実施形態の位相固定機構の構造を模式的に示す断面図。
【図４】同実施形態の油圧制御装置を模式的に示す模式図。
【図５】同実施形態のオイルコントロールバルブの構造を模式的に示す断面図。
【図６】同実施形態のオイルコントロールバルブの構造を模式的に示す断面図。
【図７】同実施形態のオイルコントロールバルブについて、デューティ比と変位速度との関係を示すグラフ。
【図８】同実施形態のオイルコントロールバルブについて、バルブタイミングの変位速度と、制限ピンの移動速度と、制限ピンと係合穴との押圧力との関係を示すグラフ。
【図９】同実施形態の可変動弁装置について、フィードバック制御によるバルブタイミングの変化を示すタイミングチャート。
【図１０】同実施形態の可変動弁装置について電子制御装置により実行される「バルブタイミング制御」の処理手順を示すフローチャート。
【図１１】同実施形態の可変動弁装置について、デューティ比およびバルブタイミングの変化を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１〜図１１を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１に内燃機関の全体構成を示す。
内燃機関１は、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２およびオイルパン１３を含む機関本体１０と、シリンダヘッド１２に設けられた動弁系の各要素を含む可変動弁装置２０と、機関本体１０等に潤滑油を供給する油圧制御装置５０と、これら装置を統括的に制御する制御装置９０とを含む。
【００３５】
可変動弁装置２０は、燃焼室１４を開閉する吸気バルブ２１および排気バルブ２３と、これらバルブそれぞれを押し下げる吸気カムシャフト２２および排気カムシャフト２４と、クランクシャフト１５に対する吸気カムシャフト２２の回転位相（以下、「バルブタイミングＶＴ」）を変更するバルブタイミング可変機構３０と、を含めて構成されている。
【００３６】
油圧制御装置５０は、オイルパン１３の潤滑油を吐出するオイルポンプ５２と、オイルポンプ５２から吐出された潤滑油を内燃機関１の各部位に供給する潤滑油路５１と、バルブタイミング可変機構３０への潤滑油の供給態様を制御するオイルコントロールバルブ６０とを含めて構成されている。
【００３７】
制御装置９０は、内燃機関１を制御するための各種の演算処理等を行う電子制御装置９１と、クランクポジションセンサ９２およびカムポジションセンサ９３をはじめとする各種のセンサとを含めて構成されている。クランクポジションセンサ９２は、クランクシャフト１５の回転角度に応じた信号を電子制御装置９１に出力する。カムポジションセンサ９３は、吸気カムシャフト２２の回転角度に応じた信号を電子制御装置９１に出力する。
【００３８】
電子制御装置９１は、各種の制御に用いるためのパラメータとして次のものを算出する。すなわち、クランクポジションセンサ９２からの出力信号に基づいて、クランクシャフト１５の回転角度に相当する演算値（以下、「クランク角度信号ＣＡ」）を算出する。また、カムポジションセンサ９３からの出力信号に基づいて、吸気カムシャフト２２の回転角度に相当する演算値（以下、「吸気カム角度信号ＤＡ」）を算出する。また、クランク角度信号ＣＡおよび吸気カム角度信号ＤＡに基づいてバルブタイミングＶＴに相当する演算値（以下、「実位相角ＶＴＲ」）を算出する。
【００３９】
電子制御装置９１により行われる制御として、バルブタイミング可変機構３０の制御によりバルブタイミングＶＴを変更するバルブタイミング制御が挙げられる。バルブタイミング制御では、機関運転状態に基づいてバルブタイミングＶＴを最も進角側のバルブタイミングＶＴ（以下、「最進角ＶＴｍａｘ」）と最も遅角側のバルブタイミングＶＴ（以下、「最遅角ＶＴｍｉｎ」）との間で変更する。また、内燃機関１の停止時にはバルブタイミングＶＴを最遅角ＶＴｍｉｎ（特定位相）に変更する。
【００４０】
図２を参照して、バルブタイミング可変機構３０の構成について説明する。なお、図中の矢印Ｘは、クランクシャフト１５（スプロケット３３）および吸気カムシャフト２２の回転方向Ｘを示している。
【００４１】
バルブタイミング可変機構３０は、クランクシャフト１５に同期して回転するハウジングロータ３１と、吸気カムシャフト２２に同期して回転するベーンロータ３５と、バルブタイミングＶＴを最進角ＶＴｍａｘに固定する位相固定機構４０とを含めて構成されている。
【００４２】
ハウジングロータ３１は、タイミングチェーンを介してクランクシャフト１５に連結されたスプロケット３３と、スプロケット３３の内側に組みつけられてスプロケット３３と一体的に回転するハウジング本体３２と、ハウジング本体３２に取り付けられるカバー３４とを含めて構成されている。ハウジング本体３２には、径方向においてハウジングロータ３１の回転軸（吸気カムシャフト２２）に向けて突出する３つの区画壁３１Ａが設けられている。
【００４３】
ベーンロータ３５は、吸気カムシャフト２２の端部に固定されるとともにハウジング本体３２内の空間に配置されている。ベーンロータ３５には、ハウジング本体３２の隣り合う区画壁３１Ａの間に向けて突出した３つのベーン３６が設けられている。各ベーン３６は、区画壁３１Ａの間に形成されているベーン収容室３７を進角室３８および遅角室３９に区画している。
【００４４】
進角室３８は、ベーン収容室３７内においてベーン３６よりも吸気カムシャフト２２の回転方向Ｘの後方側に位置している。遅角室３９は、ベーン収容室３７内においてベーン３６よりも吸気カムシャフト２２の回転方向Ｘの前方側に位置している。進角室３８および遅角室３９の容積は、オイルコントロールバルブ６０によるバルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の供給状態に応じて変化する。
【００４５】
バルブタイミング可変機構３０の動作について説明する。
進角室３８への潤滑油の供給および遅角室３９からの潤滑油の排出により、進角室３８が拡大するとともに遅角室３９が縮小して、ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して進角側すなわち吸気カムシャフト２２の回転方向Ｘに回転する。これにより、バルブタイミングＶＴが進角側に変化する。ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して最も進角側に回転したとき、すなわちハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が回転方向Ｘの最も前方側の位相にあるとき、バルブタイミングＶＴは最進角ＶＴｍａｘに設定される。
【００４６】
進角室３８からの潤滑油の排出および遅角室３９への潤滑油の供給により、遅角室３９が拡大するとともに進角室３８が縮小して、ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して遅角側すなわち吸気カムシャフト２２の回転方向Ｘとは反対方向に回転する。これにより、バルブタイミングＶＴは遅角側に変化する。ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して最も遅角側に回転したとき、すなわちハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が回転方向Ｘの最も後方側の位相（以下、「最遅角位相ＰＢ」）にあるとき、バルブタイミングＶＴは最遅角ＶＴｍｉｎに設定される。
【００４７】
図３を参照して位相固定機構４０の構造を説明する。
位相固定機構４０は、ベーン３６に設けられた制限ピン４１と、制限ピン４１を収容する収容室４２と、制限ピン４１と係合する係合穴４８と、制限ピン４１を移動させる動作部４３と、を含めて構成されている。係合穴４８は、スプロケット３３の壁面のうちで、ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５が最遅角位相ＰＢに回転したときに制限ピン４１が配置されるところに対応して設けられている。
【００４８】
動作部４３は、ベーン３６内に設けられて制限ピン４１を一方向に押す制限ばね４４と、ベーン３６内に形成された同ばねを収容するばね室４５と、ベーン３６内部に設けられて制限ピン４１を移動する遅角解除室４６と、スプロケット３３に設けられて制限ピン４１を移動する進角解除室４７とを含めて構成されている。
【００４９】
遅角解除室４６は、制限ピン４１の摺接部４１ｂと、制限ピン４１の側面と、制限ピン４１が収容する収容室４２の壁面とにより囲われている。収容室４２の壁面には、遅角室３９と遅角解除室４６とを連通する遅角連通路４６ａが設けられている。遅角連通路４６ａを通じて遅角解除室４６に潤滑油が供給される。潤滑油が遅角解除室４６に供給されたとき、制限ピン４１の摺接部４１ｂに油圧が加わるため、制限ばね４４の力に抗して制限ピン４１がベーン３６に収容される方向（以下、「収容方向ＺＢ」）に動作する。遅角解除室４６と進角室３８とが連通しているため、遅角室３９に潤滑油が供給されることにより、制限ピン４１が収容方向ＺＢに動作する。
【００５０】
進角解除室４７は係合穴４８の内部空間として構成されている。進角解除室４７には、同室と進角室３８とを連通する進角連通路４７ａが設けられている。進角連通路４７ａを通じて進角解除室４７に潤滑油が供給される。潤滑油が進角解除室４７に供給されたとき、制限ピン４１の先端面４１ａに油圧が加わるため、制限ピン４１は収容方向ＺＢに動作する。進角解除室４７と進角室３８とが連通しているため、進角室３８に潤滑油が供給されたとき、制限ピン４１が収容方向ＺＢに動作する。
【００５１】
遅角解除室４６および進角解除室４７に潤滑油が供給されていないとき、制限ばね４４の力により制限ピン４１がベーン３６から突出する方向（以下、「突出方向ＺＡ」）に動作する。制限ピン４１に突出方向ＺＡの力が加わっているときに、ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５が回転して制限ピン４１が係合穴４８のところに移動すると、制限ピン４１が突出して係合穴４８に嵌まり込む。これにより、ハウジングロータ３１とベーンロータ３５とが固定される。
【００５２】
バルブタイミング可変機構３０の動作と位相固定機構４０の動作との関係について説明する。
バルブタイミングＶＴの進角要求があるとき、油圧制御装置５０により進角室３８に潤滑油が供給される。このとき、進角解除室４７にも潤滑油が供給される。このため、制限ピン４１が収容室４２に収容された状態で、ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５が進角側に回転する。
【００５３】
バルブタイミングＶＴの遅角要求があるとき、油圧制御装置５０により遅角室３９に潤滑油が供給される。このとき、遅角解除室４６にも潤滑油が供給される。このため、制限ピン４１が収容室４２に収容された状態で、ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５が遅角側に回転する。
【００５４】
機関停止時においてバルブタイミングＶＴの最遅角要求があるとき、油圧制御装置５０により、遅角室３９に潤滑油が供給される状態に維持される。これにより、ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５が遅角側に回転する。また、機関停止のためオイルポンプ５２の回転低下により油圧が徐々に低下する。このため、進角解除室４７および遅角解除室４６の油圧が低下するため制限ピン４１は突出方向ＺＡに付勢される。ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が最遅角位相ＰＢになったとき、制限ピン４１が係合穴４８に嵌まりこむ。これにより、バルブタイミングＶＴが最遅角ＶＴｍｉｎに固定される。
【００５５】
図４を参照して、油圧制御装置５０による潤滑油の供給構造について説明する。
バルブタイミング可変機構３０には、油圧制御装置５０により潤滑油の供給および排出の状態が切り替えられる２種類の油圧室、すなわち進角室３８および遅角室３９が設けられている。進角室３８と進角解除室４７とは進角連通路４７ａを介して連通されている。遅角室３９と遅角解除室４６とは遅角連通路４６ａを介して連通されている。
【００５６】
オイルポンプ５２から吐出された潤滑油は、供給油路５４または給油路を介してオイルコントロールバルブ６０に供給される。潤滑油は、オイルコントロールバルブ６０の動作状態に応じて次のように潤滑油路５１を流通する。
【００５７】
（ａ）オイルコントロールバルブ６０の動作状態が進角室３８に潤滑油を供給し、かつ遅角室３９から潤滑油を排出する動作状態（以下、「第１モードＭＤ１」）にあるとき、進角油路５５を介して進角室３８に潤滑油が供給されるとともに遅角油路５６を介して遅角室３９の潤滑油が排出される。遅角室３９から排出された潤滑油は、オイルコントロールバルブ６０および排出油路５３を介してオイルパン１３に戻される。
【００５８】
（ｂ）オイルコントロールバルブ６０の動作状態が進角室３８に潤滑油を供給し、かつ遅角室３９に対する潤滑油の流通を遮断する動作状態（以下、「第２モードＭＤ２」）にあるとき、進角油路５５を介して進角室３８に潤滑油が供給されるとともに遅角油路５６が閉鎖される。
【００５９】
（ｃ）オイルコントロールバルブ６０の動作状態が進角室３８に対する潤滑油の流通を遮断し、かつ遅角室３９に対する潤滑油の流通を遮断する動作状態（以下、「第３モードＭＤ３」）にあるとき、遅角油路５６および進角油路５５が閉鎖される。すなわち、進角室３８および遅角室３９の油圧が一定に維持される。
【００６０】
（ｄ）オイルコントロールバルブ６０の動作状態が進角室３８に対する潤滑油の流通を遮断し、かつ遅角室３９に潤滑油を供給する動作状態（以下、「第４モードＭＤ４」）にあるとき、遅角油路５６を介して遅角室３９に潤滑油が供給されるとともに進角油路５５が閉鎖される。
【００６１】
（ｅ）オイルコントロールバルブ６０の動作状態が進角室３８から潤滑油を排出し、かつ遅角室３９から潤滑油を供給する動作状態（以下、「第５モードＭＤ５」）にあるとき、進角油路５５を介して進角室３８から潤滑油が排出されるとともに遅角油路５６を介して遅角室３９に潤滑油が供給される。進角室３８から排出された潤滑油は、オイルコントロールバルブ６０および排出油路５３を介してオイルパン１３に戻される。
【００６２】
図５を参照して、オイルコントロールバルブ６０の構造を説明する。
オイルコントロールバルブ６０は、複数のポートが設けられたスリーブ６１と、スリーブ６１内に設けられるスプール６２とにより構成されている。スプール６２がスリーブ６１に対して移動することにより、ポート同士の連通状態を切り替えて進角室３８および遅角室３９に対する潤滑油の流通状態を変更する。
【００６３】
スリーブ６１には、進角油路５５に接続される進角ポート６１ａと、遅角油路５６に接続される遅角ポート６１ｂと、供給油路５４に接続される供給ポート６１ｃと、排出油路５３に接続される第１排出ポート６１ｄと、同排出油路５３に接続される第２排出ポート６１ｅとが形成されている。
【００６４】
スプール６２の先端部には、同スプール６２を進角ポート６１ａから遅角ポート６１ｂの方向に向けて押すスプールばね６３が設けられている。スプール６２の基部には、スプールばね６３に抗して同スプール６２を移動する駆動機構が設けられている。駆動機構は、電子制御装置９１から出力されるデューティ比に基づいてスプール６２を移動する。
【００６５】
スプール６２には、スリーブ６１に対する同スプール６２の移動にともない、各ポートの開口面積を変更する次の各弁体が設けられている。すなわち、供給ポート６１ｃおよび第１排出ポート６１ｄおよび進角ポート６１ａの開口面積を変更する進角弁６４と、供給ポート６１ｃおよび遅角ポート６１ｂおよび第２排出ポート６１ｅの開口面積を変更する遅角弁６５と、スプール６２の端部に設けられた封止弁６６とが設けられている。
【００６６】
オイルコントロールバルブ６０は、スリーブ６１に対してスプール６２の軸方向に移動することにより、進角室３８および遅角室３９に対する潤滑油の流通状態を上記第１モードＭＤ１〜第５モードＭＤ５のいずれかに切り換える。
【００６７】
図５および図６を参照して各動作モードとスプール６２の位置との関係を説明する。なお、第１位置ＰＳ１〜第４位置ＰＳ４は、所定の位置を示すのではなく、各位置について下記に示す潤滑油の流通状態を満たす位置関係を示す。
【００６８】
図５（Ａ）に示されるように、オイルコントロールバルブ６０の動作が第５モードＭＤ５に設定されるとき、スリーブ６１に対するスプール６２の位置が第１位置ＰＳ１となり、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート６１ａと第１排出ポート６１ｄとが連通され、かつ遅角ポート６１ｂと供給ポート６１ｃとが連通される。こうしたポート同士の連通状態にあることにより、進角室３８から潤滑油が排出されるとともに、遅角室３９に潤滑油が供給される。
【００６９】
図５（Ｂ）に示されるように、オイルコントロールバルブ６０の動作が第４モードＭＤ４に設定されるとき、スリーブ６１に対するスプール６２の位置が第２位置ＰＳ２となり、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート６１ａが進角弁６４により閉鎖され、かつ遅角ポート６１ｂと供給ポート６１ｃとが連通される。このときの遅角ポート６１ｂの開口面積は第５モードＭＤ５に比べて小さい。こうしたポート同士の連通状態にあることにより、進角室３８の潤滑油の流通が遮断されるとともに、遅角室３９にわずかに潤滑油が供給される。
【００７０】
図５（Ｃ）に示されるように、オイルコントロールバルブ６０の動作が第３モードＭＤ３に設定されるとき、スリーブ６１に対するスプール６２の位置が第３位置ＰＳ３となり、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート６１ａが進角弁６４により閉鎖され、かつ遅角ポート６１ｂが遅角弁６５により閉鎖される。このようにポート間の連通状態が遮断されることにより、進角室３８および遅角室３９の油圧が維持される。
【００７１】
図６（Ａ）に示されるように、オイルコントロールバルブ６０の動作が第２モードＭＤ２に設定されるとき、スリーブ６１に対するスプール６２の位置が第４位置ＰＳ４となり、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート６１ａと供給ポート６１ｃとが連通するとともに、遅角ポート６１ｂが遅角弁６５により閉鎖される。このときの進角ポート６１ａの開口面積は第１モードＭＤ１に比べて小さい。こうしたポート同士の連通状態にあることにより、進角室３８に潤滑油が供給されるとともに、遅角室３９の潤滑油の流通が遮断される。
【００７２】
図６（Ｂ）に示されるように、オイルコントロールバルブ６０の動作が第１モードＭＤ１に設定されるとき、スリーブ６１に対するスプール６２の位置が第５位置ＰＳ５となり、各ポート間が次の連通状態に維持される。すなわち進角ポート６１ａと供給ポート６１ｃとが連通され、かつ遅角ポート６１ｂと第２排出ポート６１ｅとが連通される。こうしたポート同士の連通状態にあることにより、進角室３８に潤滑油が供給されるとともに、遅角室３９から潤滑油が排出される。
【００７３】
図７を参照して、オイルコントロールバルブ６０に入力されるデューティ比とバルブタイミングＶＴの変位速度（変化速度）ＳＰとの関係について説明する。なお、デューティ比の値とスプール位置とは相関する。デューティ比の設定領域は、遅角感帯ＡＲ１と、不感帯ＡＲ２と、進角感帯ＡＲ３とに区分される。
【００７４】
不感帯ＡＲ２は、遅角解除領域ＢＲ１と保持領域ＢＲ２と進角解除領域ＢＲ３とに区分される。これら領域は、バルブタイミングＶＴの変位速度ＳＰの変化率により区分されている。なお、不感帯ＡＲ２は、遅角側について、デューティ比に対し、バルブタイミングＶＴの変位速度ＳＰの変化率が遅角感帯ＡＲ１の同変化率よりも小さくなる範囲、および進角側について、デューティ比に対し、バルブタイミングＶＴの進角方向への変位速度ＳＰの変化率が進角感帯ＡＲ３の同変化率よりも小さくなる範囲を示す。
【００７５】
遅角感帯ＡＲ１は、バルブタイミングＶＴの遅角方向への変位速度ＳＰが所定の変位速度（以下、「第２遅角速度Ａ２」）よりも大きい範囲に対応する。デューティ比を遅角感帯ＡＲ１に設定するとき、スプール６２は第１位置ＰＳ１にあり、オイルコントロールバルブ６０は第５モードＭＤ５で駆動する。
【００７６】
遅角解除領域ＢＲ１は、バルブタイミングＶＴの遅角方向への変位速度ＳＰが所定の変位速度（以下、「第１遅角速度Ａ１」）以上であって第２遅角速度Ａ２以下にある範囲に対応する。すなわち、バルブタイミングＶＴが第１遅角速度Ａ１となるデューティ比を第１遅角デューティ比ＤＨＸ１とし、バルブタイミングＶＴが第２遅角速度Ａ２となるデューティ比を第２遅角デューティ比ＤＨＸ２とするとき、遅角解除領域ＢＲ１は、第２遅角デューティ比ＤＨＸ２以上でありかつ第１遅角デューティ比ＤＨＸ１以下の領域となる。デューティ比を遅角解除領域ＢＲ１に設定するとき、スプール６２は第２位置ＰＳ２にあり、オイルコントロールバルブ６０は第４モードＭＤ４で駆動する。
【００７７】
保持領域ＢＲ２は、バルブタイミングＶＴの遅角方向への変位速度ＳＰが第１遅角速度Ａ１よりも小さい範囲とバルブタイミングＶＴの進角側への変位速度ＳＰが所定の変位速度（以下、「第１進角速度Ｂ１」）よりも小さい範囲とを含めた範囲に対応する。デューティ比を保持領域ＢＲ２に設定するとき、スプール６２は第３位置ＰＳ３にあり、オイルコントロールバルブ６０は第３モードＭＤ３で駆動する。
【００７８】
進角解除領域ＢＲ３は、バルブタイミングＶＴの進角方向への変位速度ＳＰが第１進角速度Ｂ１以上であって所定の変位速度（以下、「第２進角速度Ｂ２」）以下にある範囲に対応する。すなわち、バルブタイミングＶＴが第１進角速度Ｂ１となるデューティ比を第１進角デューティ比ＤＨＹ１とし、バルブタイミングＶＴが第２進角速度Ｂ２となるデューティ比を第２進角デューティ比ＤＨＹ２とするとき、進角解除領域ＢＲ３は、第１進角デューティ比ＤＨＹ１以上でありかつ第２進角デューティ比ＤＨＹ２以下の領域となる。デューティ比を進角解除領域ＢＲ３に設定するとき、スプール６２は第４位置ＰＳ４にあり、オイルコントロールバルブ６０は第２モードＭＤ２で駆動する。
【００７９】
進角感帯ＡＲ３は、バルブタイミングＶＴの進角方向への変位速度ＳＰが第２進角速度Ｂ２よりも大きい範囲に対応する。デューティ比を進角感帯ＡＲ３に設定するとき、スプール６２は第５位置ＰＳ５にあり、オイルコントロールバルブ６０は第１モードＭＤ１で駆動する。
【００８０】
バルブタイミングＶＴの変位速度ＳＰとオイルコントロールバルブ６０の動作との関係は次のようになる。
（ａ）デューティ比が遅角感帯ＡＲ１の値をとるとき、デューティ比が小さくなるほど遅角側へのバルブタイミングＶＴの変位速度ＳＰが大きくなる。このような動作は次の理由による。デューティ比が遅角感帯ＡＲ１であるとき、オイルコントロールバルブ６０は第５モードＭＤ５で駆動する。この範囲でデューティ比を大きくすると進角ポート６１ａおよび遅角ポート６１ｂの開口面積を大きくなるため、ベーンロータ３５の遅角側への回転速度が増大する。
【００８１】
（ｂ）デューティ比が遅角解除領域ＢＲ１の値をとるとき、デューティ比が遅角感帯ＡＲ１の値をとるときと比べて、デューティ比に対する変位速度ＳＰの変化率が小さい。このような動作は次の理由による。デューティ比が遅角解除領域ＢＲ１であるとき、オイルコントロールバルブ６０は第４モードＭＤ４で駆動する。このモードでは遅角ポート６１ｂに潤滑油が供給されている一方で進角ポート６１ａが閉鎖されて進角室３８の潤滑油が保持されるため、ベーンロータ３５の回転が抑制される。
【００８２】
（ｃ）デューティ比が保持領域ＢＲ２の値をとるとき、デューティ比が遅角感帯ＡＲ１および遅角解除領域ＢＲ１および進角解除領域ＢＲ３および進角感帯ＡＲ３の値をとるときと比べて、デューティ比に対する変位速度ＳＰの変化率が小さい。
【００８３】
すなわち、オイルコントロールバルブ６０が第３モードＭＤ３で駆動するとき、進角ポート６１ａが進角弁６４により閉鎖されるとともに遅角ポート６１ｂが遅角弁６５により閉鎖されている。しかし、このように進角ポート６１ａおよび遅角ポート６１ｂが閉鎖されている状態であっても、進角弁６４と進角ポート６１ａとの隙間および遅角弁６５と遅角ポート６１ｂとの隙間からわずかに潤滑油が漏れている。このため、デューティが保持領域ＢＲ２の範囲内で、デューティ比が保持デューティ比ＤＨＡからずれた値をとるときは、ベーンロータ３５は進角側または遅角側に回転する。なお、保持デューティ比ＤＨＡは、ベーンロータ３５の位置が変化しないデューティ比により定義される。
【００８４】
（ｄ）デューティ比が進角解除領域ＢＲ３の値をとるとき、デューティ比が進角感帯ＡＲ３の値をとるときと比べて、デューティ比に対する変位速度ＳＰの変化率が小さい。このような動作は次の理由による。デューティ比が進角解除領域ＢＲ３であるとき、オイルコントロールバルブ６０は第２モードＭＤ２で駆動する。このモードでは進角ポート６１ａに潤滑油が供給されている一方で遅角ポート６１ｂが閉鎖されて遅角室３９の潤滑油が保持されるため、ベーンロータ３５の回転が抑制される。
【００８５】
（ｅ）デューティ比が進角感帯ＡＲ３の値をとるとき、デューティ比が大きくなるほど進角側へのバルブタイミングＶＴの変位速度ＳＰが大きくなる。このような動作は次の理由による。デューティ比が進角感帯ＡＲ３のとき、オイルコントロールバルブ６０が第１モードＭＤ１で駆動する。この範囲でデューティ比を大きくすると進角ポート６１ａおよび遅角ポート６１ｂの開口面積を大きくなるため、ベーンロータ３５の進角側への回転速度が増大する。
【００８６】
図８を参照して、オイルコントロールバルブ６０に入力されるデューティ比と、制限ピン４１の移動速度と、制限ピン４１および係合穴４８の押圧力（係合力）との関係について説明する。同図（Ａ）は、図７の一部を拡大したものであり、同図（Ｂ）はデューティ比に対する制限ピン４１の移動速度を示し、同図（Ｃ）は制限ピン４１と係合穴４８とが係合した状態における両者の押圧力を示す。
【００８７】
（ａ）デューティ比が遅角感帯ＡＲ１の値をとるとき、オイルコントロールバルブ６０は第５モードＭＤ５で駆動する。このとき、第４モードＭＤ４に比べて、進角ポート６１ａおよび遅角ポート６１ｂの開口面積が大きい。このためベーンロータ３５が遅角側に回転する速度は第４モードＭＤ４に比べて速い。制限ピン４１が収容室４２に収容される場合、第５モードＭＤ５における制限ピン４１と収容室４２との押圧力は、第４モードＭＤ４における同押圧力に比べて大きい。このため、制限ピン４１が収容室４２に収容されるよりも前に、ベーンロータ３５の遅角方向への回転に加速が加わったとき、制限ピン４１と係合穴４８とが押し合うことによって制限ピン４１が係合穴４８から抜けにくくなる。
【００８８】
なお、バルブタイミング可変機構３０はバルブタイミングＶＴを最遅角ＶＴｍｉｎにて固定するため、制限ピン４１が係合穴４８に嵌っている状態において第５モードＭＤ５でベーンロータ３５を遅角側に回転させることはない。しかし、仮に、バルブタイミングＶＴが最遅角ＶＴｍｉｎであるときに、デューティ比を遅角感帯ＡＲ１とすれば、制限ピン４１と係合穴４８とが押し合うため制限ピン４１が係合穴４８から抜けにくくなる。
【００８９】
（ｂ）デューティ比が遅角解除領域ＢＲ１の値をとるとき、オイルコントロールバルブ６０は第４モードＭＤ４で駆動する。このとき、第５モードＭＤ５に比べて遅角ポート６１ｂの開口面積が小さい。進角ポート６１ａは閉鎖されている。このため、ベーンロータ３５が遅角側に回転する速度は、第５モードＭＤ５に比べて遅い。制限ピン４１が係合穴４８に嵌っている場合、第４モードＭＤ４における制限ピン４１と係合穴４８との押圧力は、第５モードＭＤ５における同押圧力に比べて小さい。このことから、第５モードＭＤ５の場合に比べて制限ピン４１が抜けにくくなることが抑制される。
【００９０】
また、遅角ポート６１ｂの開口面積は第３モードＭＤ３に比べて大きい。このため、制限ピン４１の移動速度は第３モードＭＤ３のときよりも大きい。このため、第３モードＭＤ３に比べて、係合穴４８から制限ピン４１を速く抜くことができる。
【００９１】
（ｃ）デューティ比が保持領域ＢＲ２の値をとるとき、オイルコントロールバルブ６０は第３モードＭＤ３で駆動する。このとき、第２モードＭＤ２および第４モードＭＤ４に比べて、進角ポート６１ａおよび遅角ポート６１ｂの開口面積が小さい。このため、ベーンロータ３５が遅角側に回転する速度、および制限ピン４１が収容方向ＺＢに移動する移動速度は、第４モードＭＤ４に比べて遅い。また、ベーンロータ３５が進角側に回転する速度、および制限ピン４１が収容方向ＺＢに移動する移動速度は、第２モードＭＤ２に比べて遅い。
【００９２】
デューティ比を保持デューティ比ＤＨＡにしたときは、進角ポート６１ａおよび遅角ポート６１ｂが閉鎖されるため、ハウジングに対するベーンロータ３５の位置および制限ピン４１の位置は維持される。
【００９３】
（ｄ）デューティ比が進角解除領域ＢＲ３の値をとるとき、オイルコントロールバルブ６０は第２モードＭＤ２で駆動する。このとき、第１モードＭＤ１に比べて進角ポート６１ａの開口面積が小さい。遅角ポート６１ｂは閉鎖されている。このため、ベーンロータ３５が進角側に回転する速度は、第１モードＭＤ１に比べて遅い。制限ピン４１が係合穴４８に嵌っている場合、第２モードＭＤ２における制限ピン４１と係合穴４８との押圧力は、第１モードＭＤ１における同押圧力に比べて小さい。このことから第１モードＭＤ１の場合と比べて制限ピン４１が抜けにくくなることが抑制される。
【００９４】
また、進角ポート６１ａの開口面積は第３モードＭＤ３に比べて大きい。このため、制限ピン４１の移動速度は第３モードＭＤ３のときよりも大きい。このため、第３モードＭＤ３に比べて、係合穴４８から制限ピン４１を速く抜くことができる。
【００９５】
（ｅ）デューティ比が進角感帯ＡＲ３の値をとるとき、オイルコントロールバルブ６０は第１モードＭＤ１で駆動する。このとき、第２モードＭＤ２に比べて、進角ポート６１ａおよび遅角ポート６１ｂの開口面積が大きい。このためベーンロータ３５が進角側に回転する速度は第２モードＭＤ２に比べて速い。制限ピン４１が収容室４２に収容される場合、第１モードＭＤ１における制限ピン４１と収容室４２との押圧力は、第２モードＭＤ２における同押圧力に比べて大きい。このため、制限ピン４１が収容室４２に収容されるよりも前に、ベーンロータ３５の進角方向への回転に加速が加わったとき、図３に示すように制限ピン４１と係合穴４８とが押し合うことによって制限ピン４１が係合穴４８から抜けにくくなる。この場合、ベーンロータ３５の進角方向への回転が阻害されるため、バルブタイミングＶＴの進角が遅れることになる。
【００９６】
次に、バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミング（以下、「目標位相角ＶＴＴ」）に変更するバルブタイミング制御について説明する。
バルブタイミング制御には、当該制御時の実位相角ＶＴＲを目標位相角ＶＴＴに収束させるフィードバック制御と、保持デューティ比ＤＨＡを学習する学習制御（以下、「保持学習制御」）と、フィードバック制御の前に実行される制御（以下、「プレ制御」）が含まれる。
【００９７】
フィードバック制御は次に示すように実行される。運転状態および機関負荷状態に基づいて同状態に適した目標位相角ＶＴＴを求める。また、電子制御装置９１において、クランク角度信号ＣＡおよび吸気カム角度信号ＤＡに基づいて当該処理時での実位相角ＶＴＲを求める。これらの値は演算周期毎に更新される。次に、目標位相角ＶＴＴに対する実位相角ＶＴＲの差位相ＶＴＤを求め、差位相ＶＴＤに応じてオイルコントロールバルブ６０のデューティ比が求められる。
【００９８】
図９にフィードバック制御時の実位相角ＶＴＲとデューティ比との関係について説明する。
デューティ比は、目標位相角ＶＴＴに対する実位相角ＶＴＲの差位相ＶＴＤが大きい値ときほど、保持デューティ比ＤＨＡから大きく離れた値に設定される。目標位相角ＶＴＴに対する実位相角ＶＴＲの差位相ＶＴＤが小さくなると、デューティ比は、保持デューティ比ＤＨＡに近い値に設定される。また、目標位相角ＶＴＴに対する実位相角ＶＴＲの差位相ＶＴＤの絶対値が基準値（以下、「ずれ量基準値ＸＡ」）よりも小さくなったとき、デューティ比は保持デューティ比ＤＨＡにされる。ずれ量基準値ＸＡは、実位相角ＶＴＲが目標位相角ＶＴＴに収束したと判定するための値として予め設定されている。
【００９９】
次に、保持学習制御について説明する。
保持デューティ比ＤＨＡは、機関状態すなわち冷間状態または温間状態または暖機終了状態により変化する。これは、機関状態により潤滑油の粘性やバルブタイミング可変機構３０の部材間のクリアランスが変化にともなってスリーブ６１の各ポートを流通する潤滑油の抵抗が変わり、スプール６２を所定位置に移動する駆動力が変動するためである。このため、機関運転時において周期的に保持学習制御が実行される。
【０１００】
保持学習制御は、機関始動時に学習する初期学習と、同初期学習が終了後に行われる運運転時学習とが含まれる。初期学習のときに学習されたデューティ比は基準デューティ比ＤＨＫとして記憶される。機関始動時から機関停止までの運転機関中においては、基準デューティ比ＤＨＫは変更されない。運転時学習のときに学習されたデューティ比は保持デューティ比ＤＨＡとして毎回更新される。初期学習と運転時学習との学習方法は同じであるが、学習時期および更新されるか否かという点で両者は異なる。
【０１０１】
保持学習制御は、目標位相角ＶＴＴに対する実位相角ＶＴＲの差位相ＶＴＤがずれ量基準値ＸＡよりも小さくなった旨の判定が所定時間にわたって維持されたときに、実行される。すなわち、目標位相角ＶＴＴに対する実位相角ＶＴＲの差位相ＶＴＤがずれ量基準値ＸＡよりも小さくなったとき、このときのデューティ比が一旦記憶される。運転時学習の場合は記憶されたデューティ比が保持デューティ比ＤＨＡの更新値とされる。初期学習のときは、記憶されたデューティ比が基準デューティ比ＤＨＫとされて保存される。
【０１０２】
次に、プレ制御について説明する。
バルブタイミングＶＴの変更は、機関始動時および冷間時および暖機完了以降の期間に関わらず、運転状態および機関負荷の変化に対応して行われる。機関始動時はバルブタイミングＶＴが最遅角ＶＴｍｉｎにある。機関始動後において運転状態および機関負荷が変化したとき、最遅角ＶＴｍｉｎから進角側の所定のバルブタイミングＶＴに変更する。しかし、機関始動時においては、制限ピン４１が係合穴４８に嵌っているため、フィードバック制御に基づいてバルブタイミングＶＴを変更したときに、制限ピン４１と係合穴４８が係合することによりベーンロータ３５の回転が阻害される場合がある。特に、目標位相角ＶＴＴが最遅角ＶＴｍｉｎから離れている場合は、フィードバック制御によりオイルコントロールバルブ６０のデューティ比は大きい値に設定されてオイルコントロールバルブ６０が第１モードＭＤ１で駆動するため、制限ピン４１が係合穴４８から抜けにくくなることが多くなると考えられる。そこで、制限ピン４１と係合穴４８との係合によるベーンロータ３５の進角阻害の発生を抑制するため、フィードバック制御の前にプレ制御が実行される。すなわち、プレ制御では、制限ピン４１が係合穴４８に嵌っている可能性があるときに、すなわちバルブタイミングＶＴが最遅角ＶＴｍｉｎにあるときに進角要求があることに基づいて、第２モードＭＤ２（進角解除モード）を実行して、制限ピン４１を係合穴４８から抜く。さらに、実位相角ＶＴＲに基づいて、バルブタイミングＶＴが最遅角ＶＴｍｉｎにあるか否かを判定する。
【０１０３】
図１０を参照して、プレ制御およびフィードバック制御および保持学習制御を含めて実行されるバルブタイミング制御について説明する。プレ制御は、ステップＳ１１０とステップＳ１４０とステップＳ１５０とを含む。なお同処理は、電子制御装置９１により所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
【０１０４】
ステップＳ１００において、初期解除が終了しているか否か判定される。初期解除とは、機関始動完了したときに、オイルコントロールバルブ６０を第２モードＭＤ２（進角解除モード）にすることにより、制限ピン４１と係合穴４８との係合の解除が実行されたことを示す。
【０１０５】
初期解除が実行されていないときは、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の制御が実行される。すなわち、ステップＳ１０１にて、機関回転数に基づいて機関始動完了しているか否か判定され、機関始動完了しているとき、制限ピン４１と係合穴４８との係合を解除する解除要求状態にあるとして、オイルコントロールバルブ６０を第２モードＭＤ２（進角解除モード）にする。その後、所定期間経過したときに、機関始動完了後に初期解除が行われた状態にあることをフラッグＦに記録する。
【０１０６】
初期解除が実行されているときは、ステップＳ１１０以降の制御が行われる。ステップＳ１１０以降の制御は、目標位相角ＶＴＴに基づいてバルブタイミングＶＴを変更するフィードバック制御と、このフィードバック制御に先立つプレ制御とが実行される。
【０１０７】
ステップＳ１１０において、フィードバック制御の位相変更要求が実位相角ＶＴＲに対してバルブタイミングＶＴを進角する進角要求であるか否か、および実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎであるか否かについて判定される。すなわち、同判定により、制限ピン４１と係合穴４８との係合を解除する必要があるか否か（進角解除要求）について把握される。実際には、制限ピン４１の動作を直接的に検出するセンサがない限りは制限ピン４１と係合穴４８とが係合しているか否かを判定することができない。このため、本制御では、実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎにある場合は、制限ピン４１と係合穴４８との係合を解除する要求状態（解除要求状態）にあるとみなして、進角解除要求があると判定する。
【０１０８】
バルブタイミング変更要求が進角要求であり、かつ実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎである条件が成立するとき以外は、ステップＳ１２０にてフィードバック制御が実行されて、バルブタイミングＶＴが目標位相角ＶＴＴに変更される。フィードバック制御後、ステップＳ１３０にて保持学習制御が実行されて、保持デューティ比ＤＨＡが更新される。
【０１０９】
一方、ステップＳ１１０において、バルブタイミング変更要求が進角要求であり、かつ実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎである条件が成立するときは、ステップＳ１４０にて、オイルコントロールバルブ６０のデューティ比が進角解除領域ＢＲ３内にある所定のデューティ比（以下、「解除デューティ比ＤＨＦ」）に設定される。このとき、オイルコントロールバルブ６０は第２モードＭＤ２（進角解除モード）で駆動する。
【０１１０】
解除デューティ比ＤＨＦは、基準デューティ比ＤＨＫに対して予め求めた補正量を加算することにより求められる。補正量は、同補正値を基準デューティ比ＤＨＫに加えて求めたときにその値が進角解除領域ＢＲ３内に入るように求められている。
【０１１１】
次いで、ステップＳ１５０にて、実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎであるか否か判定される。例えば、実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎよりも進角側の判定角ＶＴＪよりも進角か否か判定される。これにより、バルブタイミングＶＴが固定されているか否か、すなわち制限ピン４１と係合穴４８との係合が解除されているか否かについて判断される。同ステップＳ１５０にて、否定判定されたときは、フィードバック制御が実行される。一方、肯定判定されたときは当該処理が終了して、所定周期後に、再度同様のプレ制御すなわち、ステップＳ１１０からステップＳ１５０までの処理が実行される。すなわち、制限ピン４１と係合穴４８との係合が解除されたことが把握されたときに、フィードバック制御および保持学習制御が実行される。
【０１１２】
このようにバルブタイミング制御では、フィードバック制御を実行する前に、バルブタイミングが固定されている可能性について判定する。そして、バルブタイミングが固定されている可能性があるときすなわちバルブタイミングＶＴが最遅角ＶＴｍｉｎにあるときは、ステップＳ１４０およびステップＳ１５０にて、バルブタイミングが固定されている可能性がなくなるまでフィードバック制御を実行しない。バルブタイミングが最遅角ＶＴｍｉｎでない旨判定されたとき、フィードバック制御を実行する。
【０１１３】
図１１を参照して、実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎにあるときにバルブタイミング制御が実行されたときのバルブタイミングＶＴおよびデューティ比の推移の一例について説明する。
【０１１４】
時刻ｔ０すなわち、実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎにあり、デューティ比は保持デューティ比ＤＨＡにある。このとき、目標位相角ＶＴＴは最遅角ＶＴｍｉｎにあり、実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎ付近にある。目標位相角ＶＴＴに対する実位相角ＶＴＲの差位相ＶＴＤがずれ量基準値ＸＡよりも小さいため、フィードバック制御により、デューティ比は保持デューティ比ＤＨＡに維持されている。
【０１１５】
時刻ｔ１すなわち、機関負荷および運転状況に基づいて電子制御装置９１により進角要求が出されて、目標位相角ＶＴＴが目標位相角ＶＴＴに設定される。このとき、プレ制御により、実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎにありかつ進角要求が出されている旨判定される。このため、デューティ比は解除デューティ比ＤＨＦに設定される。
【０１１６】
時刻ｔ２すなわち、実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎよりも進角側にある。このとき、バルブタイミング制御のプレ制御により、実位相角ＶＴＲが判定角ＶＴＪよりも進角側にあると判定される。このとき、フィードバック制御により、目標位相角ＶＴＴに基づいてデューティ比が設定される。その後、フィードバック制御によりデューティ比が周期的に更新される。
【０１１７】
時刻ｔ３すなわち、実位相角ＶＴＲが目標位相角ＶＴＴに近づいて、目標位相角ＶＴＴに対する実位相角ＶＴＲの差位相ＶＴＤがずれ量基準値ＸＡよりも小さくなった旨判定されたとき、実位相角ＶＴＲが目標位相角ＶＴＴに収束したと判断されてデューティ比は保持デューティ比ＤＨＡに維持される。
【０１１８】
本実施形態よれば以下の作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、機関運転状態が機関完了状態にあるとき、あるいは実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎにありかつバルブタイミングＶＴについて進角要求があるときを、解除要求状態にあるときとする。そして、制御装置９０は、機関運転状態がこの解除要求状態にあるとき、デューティ比を進角解除領域ＢＲ３内の値に設定する。
【０１１９】
この構成では、ハウジングロータ３１とベーンロータ３５との係合を解除するとき、オイルコントロールバルブ６０のデューティ比を感帯のデューティ比よりも小さくしている。このため、バルブタイミングＶＴの進角速度が大きいことに起因してハウジングロータ３１とベーンロータ３５との係合が解除されない状況が生じる頻度を少なくすることができる。すなわち、バルブタイミングＶＴの固定を円滑に解除することができる。
【０１２０】
（２）本実施形態では、バルブタイミングＶＴの進角速度が第１進角速度Ｂ１となるデューティ比を第１進角デューティ比ＤＨＹ１とし、バルブタイミングＶＴの進角速度が第１進角速度Ｂ１よりも大きい第２進角速度Ｂ２となるデューティ比を第２進角デューティ比ＤＨＹ２として設定される。第１進角デューティ比ＤＨＹ１から第２進角デューティ比ＤＨＹ２までの領域が進角解除領域ＢＲ３として設定される。
【０１２１】
この構成によれば、オイルコントロールバルブ６０のデューティ比が進角解除領域ＢＲ３内の値に設定されたとき、バルブタイミングＶＴの進角速度は第２進角速度Ｂ２よりも小さくなる。また、オイルコントロールバルブ６０のデューティ比が進角感帯ＡＲ３内の値に設定されたとき、バルブタイミングＶＴの進角速度は第２進角速度Ｂ２よりも大きくなる。
【０１２２】
（３）本実施形態では、制御装置９０は、機関運転状態が解除要求状態にあるとき、オイルコントロールバルブ６０のデューティ比を進角解除領域ＢＲ３内のデューティ比に設定する。その後、バルブタイミングＶＴが最遅角ＶＴｍｉｎよりも進角側に変化したことが検出されたとき、オイルコントロールバルブ６０のデューティ比を進角感帯ＡＲ３内のデューティ比に変更する。
【０１２３】
この構成では、バルブタイミングＶＴが最遅角ＶＴｍｉｎよりも進角側に変化したことが検出されたとき、すなわちハウジングロータ３１とベーンロータ３５との係合の解除が検出されたとき、進角要求に基づいて、デューティ比を不感帯ＡＲ２内の値から進角感帯ＡＲ３内の値に変更する。従って、ハウジングロータ３１とベーンロータ３５との係合が解除される前に、バルブタイミングＶＴの進角速度が大きなものに設定されることを抑制することができる。
【０１２４】
（４）本実施形態では、制御装置９０は、機関運転状態が解除要求状態にあるとき、オイルコントロールバルブ６０のデューティ比を進角解除領域ＢＲ３内のデューティ比に設定することにより、オイルコントロールバルブ６０の動作モードを第２モードＭＤ２（進角解除モード）に設定する。
【０１２５】
この構成では、機関運転状態が解除要求状態にあるとき、進角室３８および進角解除室４７に潤滑油を供給するとともに遅角室３９の潤滑油を保持するため、遅角室３９の潤滑油を保持しない場合と比較してバルブタイミングＶＴの進角速度が小さくなる。従って、バルブタイミングＶＴの固定をより円滑に解除することができる。
【０１２６】
（５）本実施形態では、進角解除室４７は、進角室３８を介して潤滑油が供給されるものである。この構成によれば、オイルコントロールバルブ６０の動作モードが第２モードＭＤ２（進角解除モード）に設定されたとき、進角室３８に潤滑油が供給され、進角室３８を介して進角解除室４７に潤滑油が供給され、遅角室３９に潤滑油が保持される。これにより、ハウジングロータ３１とベーンロータ３５との係合が円滑に解除される。
【０１２７】
（６）本実施形態では、制御装置９０は保持デューティ比ＤＨＡを学習する。機関運転状態が解除要求状態にあるとき、機関始動後に学習した基準デューティ比ＤＨＫに基づいて、進角解除領域ＢＲ３を設定する。
【０１２８】
保持デューティ比ＤＨＡは、ベーンロータ３５の位置が変化しないデューティ比を学習することにより設定されるが、機関運転状態の変動の影響により、ベーンロータ３５の位置が変化しないデューティ比からずれた値として学習されることがある。機関始動後は、その後の機関運転時よりも、種々のパラメータの変動が小さく内燃機関１が安定した状態となっている。このため、機関始動後における保持デューティ比ＤＨＡの学習は、機関運転時における保持デューティ比ＤＨＡの学習に比べて、誤学習が生じる頻度が小さい。従って、上記構成により、設定による進角解除領域ＢＲ３と実際の進角解除領域ＢＲ３とのずれを抑制することができる。
【０１２９】
（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
【０１３０】
・上記実施形態では、図１０に示すように、機関始動後において制限ピン４１と係合穴４８との係合が解除されたか否か判定しているが、機関始動後における制限ピン４１と係合穴４８との係合の解除（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３）、およびその判定（ステップＳ１００）を省略してもよい。すなわち、本実施形態のバルブタイミング可変機構３０では、制限ピン４１と係合穴４８との係合の解除は、機関始動の後の進角解除室４７の油圧の上昇に伴って生じる。このため、機関始動後における制限ピン４１と係合穴４８との係合の解除の実行を省略することができる。
【０１３１】
・上記実施形態では、図１０に示すように、バルブタイミングＶＴを目標位相角ＶＴＴに変更するバルブタイミング変更要求があるとき、オイルコントロールバルブ６０のデューティ比を進角解除領域ＢＲ３内の解除デューティ比ＤＨＦに設定する。その後、実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎであるか否か判定する。しかし、このような判定（ステップＳ１５０）を省略してもよい。
【０１３２】
・またこの判定の代わりに、オイルコントロールバルブ６０のデューティ比を解除デューティ比ＤＨＦに設定した時から所定時間の経過後に、次のステップを実行してもよい。すなわち、所定時間の経過により実位相角ＶＴＲが最遅角ＶＴｍｉｎから進角したと推定して、次のフィードバック制御を行う。
【０１３３】
・上記実施形態では、解除デューティ比ＤＨＦは、進角解除領域ＢＲ３内の所定の値をとるように基準デューティ比ＤＨＫに基づいて算出する。しかし、進角解除領域ＢＲ３内の狭い範囲内に限定して解除デューティ比ＤＨＦを設定することもできる。例えば、進角解除領域ＢＲ３の進角側端部のデューティ比付近の値をとるように解除デューティ比ＤＨＦを設定することもできる。
【０１３４】
・上記実施形態では、デューティ比に対するバルブタイミングＶＴの変位速度ＳＰとスプール６２の位置関係とが密接に関係していることを前提として、進角解除領域ＢＲ３のデューティ比の範囲が設定されている。このような設定に代えて、進角解除領域ＢＲ３のデューティ比の範囲をハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の進角回転速度の関係で規定することもできる。例えば、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の進角回転速度の変化率が大きくなる第２進角回転速度に対応するデューティ比を第２進角デューティ比ＤＨＷ２とし、この第２進角回転速度よりも小さい第１進角回転速度に対応するデューティ比を第１進角デューティ比ＤＨＷ１とする。進角解除領域ＢＲ３を第１進角デューティ比ＤＨＷ１以上でありかつ第２進角デューティ比ＤＨＷ２以下の範囲に設定することができる。
【０１３５】
・また、進角解除領域ＢＲ３をバルブタイミングＶＴの変位速度ＳＰの関係のみで規定することもできる。例えば、図７に示すデューティ比に対する変位速度ＳＰのグラフにおいて、変位速度ＳＰの変化率が大きくなるポイントのデューティ比を第２進角デューティ比ＤＨＺ２とし、この値から所定値を引いたものを第１進角デューティ比ＤＨＺ１として求める。そして、進角解除領域ＢＲ３を第１進角デューティ比ＤＨＺ１以上にありかつ第２進角デューティ比ＤＨＺ２以下の範囲の値に設定する。
【０１３６】
・また、デューティ比の各範囲をスリーブ６１に対するスプール６２の位置の関係のみで規定することもできる。例えば、スリーブ６１に対するスプール６２の位置が第４位置ＰＳ４を満たす場合において、進角側の端部の位置に対応するデューティ比を第２進角デューティ比ＤＨＵ２とし、遅角側の端部の位置に対応するデューティ比を第１進角デューティ比ＤＨＵ１として求める。そして、進角解除領域ＢＲ３を第１進角デューティ比ＤＨＵ１以上にありかつ第２進角デューティ比ＤＨＵ２以下の範囲の値に設定する。
【０１３７】
・上記実施形態では、バルブタイミングＶＴを最遅角ＶＴｍｉｎに固定する位相固定機構４０を有するバルブタイミング可変機構３０について本発明を適用しているが、進角するときに遅角室３９から潤滑油の排出を抑制するものであってかつ進角解除室４７に潤滑油を供給するモードを含む油圧制御を有するものであれば、本発明を適用することができる。
【０１３８】
・上記実施形態では、１つの制限ピン４１によりハウジングロータ３１とベーンロータ３５とを固定する位相固定機構４０を有したバルブタイミング可変機構３０について本発明を適用しているが、本発明は、２つの制限ピン４１によりハウジングロータ３１とベーンロータ３５とを固定する位相固定機構４０を有したバルブタイミング可変機構３０についても適用することができる。
【０１３９】
・上記実施形態では、制限ピン４１をベーンロータ３５に設け、各係合穴４８をハウジングロータ３１に設ける構成としたが、制限ピン４１をハウジングロータ３１に設けるとともに係合穴４８をベーンロータ３５に設ける構成とすることもできる。
【０１４０】
・上記実施形態では、制限ピン４１と係合穴４８との係合および解除方向をベーンロータ３５の軸方向としているが、同方向をベーンロータ３５の径方向と一致するように制限ピン４１と係合穴４８とを形成することもできる。
【０１４１】
・上記実施形態では、バルブタイミングＶＴを最遅角ＶＴｍｉｎで固定するバルブタイミング可変機構３０について本発明を適用しているが、バルブタイミングＶＴを最進角ＶＴｍａｘで固定するバルブタイミング可変機構３０について本発明を適用することもできる。以下、バルブタイミングＶＴを最進角ＶＴｍａｘで固定するバルブタイミング可変機構３０について本発明を適用する具体例について説明する。
【０１４２】
バルブタイミングＶＴを最進角ＶＴｍａｘで固定するバルブタイミング可変機構３０は排気カムシャフト２４に設けられる。このバルブタイミング可変機構３０の位相固定機構４０は、バルブタイミングＶＴが最進角ＶＴｍａｘのときにハウジングに対してベーンロータ３５を最進角位相ＰＣに固定する。進角室３８と進角解除室４７と進角油路５５との関係、および遅角室３９と遅角解除室４６と遅角油路５６との関係は、上記実施形態と同様である。ただし、進角解除室４７と遅角解除室４６の関係については上記実施形態とは反対の関係にある。すなわち、遅角解除室４６が係合穴４８に対応し、進角解除室４７がベーン３６内に設けられた油圧室に対応する。
【０１４３】
バルブタイミング変更要求が遅角要求であり、かつ実位相角ＶＴＲが最進角ＶＴｍａｘである条件が成立するとき、オイルコントロールバルブ６０のデューティ比が遅角解除領域ＢＲ１内にある所定の解除デューティ比ＤＨＦに設定される。このとき、オイルコントロールバルブ６０は第４モードＭＤ４（遅角解除モード）で駆動する。これにより、バルブタイミングＶＴは、オイルコントロールバルブ６０を第５モードＭＤ５としたときと比べて、遅い速度で遅角する。また制限ピン４１は、オイルコントロールバルブ６０を第３モードＭＤ３としたときと比べて、速い速度で収容方向ＺＢに移動する。これにより、制限ピン４１と係合穴４８との係合を円滑に解除することができる。
【０１４４】
この場合、遅角解除領域ＢＲ１は上記実施形態と同様に設定することができるが、次のように設定することもできる。例えば、遅角解除領域ＢＲ１をハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の遅角速度の関係のみで規定することもできる。例えば、デューティ比の減少に対し、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の遅角回転速度の変化率が大きくなる第２遅角回転速度に対応するデューティ比を第４遅角デューティ比ＤＨＷ４とし、この第２遅角回転速度よりも小さい第１遅角回転速度に対応するデューティ比を第３遅角デューティ比ＤＨＷ３とする。そして、遅角解除領域ＢＲ１を第４遅角デューティ比ＤＨＷ４以上にありかつ第３遅角デューティ比ＤＨＷ３以下の範囲の値に設定することができる。
【０１４５】
・また、遅角解除領域ＢＲ１をバルブタイミングＶＴの変位速度ＳＰの関係のみで規定したり、遅角解除領域ＢＲ１をスリーブ６１に対するスプール６２の位置の関係のみで規定したりすることもできる。
【符号の説明】
【０１４６】
１…内燃機関、１０…機関本体、１１…シリンダブロック、１２…シリンダヘッド、１３…オイルパン、１４…燃焼室、１５…クランクシャフト、２０…可変動弁装置、２１…吸気バルブ、２２…吸気カムシャフト、２３…排気バルブ、２４…排気カムシャフト、３０…バルブタイミング可変機構（油圧式可変動弁機構）、３１…ハウジングロータ（入力回転体）、３１Ａ…区画壁、３２…ハウジング本体、３３…スプロケット、３４…カバー、３５…ベーンロータ（出力回転体）、３７…ベーン収容室、３６…ベーン、３８…進角室、３９…遅角室、４０…位相固定機構、４１…制限ピン（係合体）、４１ａ…先端面、４１ｂ…摺接部、４２…収容室、４３…動作部、４４…制限ばね、４５…ばね室、４６…遅角解除室、４６ａ…遅角連通路、４７…進角解除室、４７ａ…進角連通路、４８…係合穴（係合部）、５０…油圧制御装置、５１…潤滑油路、５２…オイルポンプ、５３…排出油路、５４…供給油路、５５…進角油路、５６…遅角油路、６０…オイルコントロールバルブ（油圧制御機構）、６１…スリーブ、６１ａ…進角ポート、６１ｂ…遅角ポート、６１ｃ…供給ポート、６１ｄ…第１排出ポート、６１ｅ…第２排出ポート、６２…スプール、６３…スプールばね、６４…進角弁、６５…遅角弁、６６…封止弁、９１…電子制御装置、９０…制御装置、９２…クランクポジションセンサ、９３…カムポジションセンサ。
【図１】
2011231713.tif 000003
【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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