(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関におい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、前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相に応じて可変制御するバルブタイミング制御システム（１）であって、
作動液の導入に応じて前記回転位相を変化させるためのトルクの発生方向が逆となる第一作動室（２２）及び第二作動室（２４）を、前記クランク軸及び前記カム軸とそれぞれ連動回転するロータ（１２，１４）間に有し、前記第一作動室及び前記第二作動室に対する作動液の入出により前記回転位相を調整する位相調整ユニット（１１）と、
前記第一作動室を通じて作動液の入出するロック解除室（１６４）から作動圧が印加されるロック部材（１６０）を、前記ロータ間に有し、前記ロック部材へ印加される作動圧がロック解除圧未満となることにより前記回転位相のロックされた状態下、前記ロック解除圧以上の作動圧が前記ロック部材へ印加されると、前記回転位相のロックを解除するロックユニット（１６）と、
前記第一作動室及び前記第二作動室に対する作動液の入出を制御指令値（Ｉ，Ｉｒｈ，Ｉａｈ，Ｉｒｖ，Ｉａｖ）に従って制御する制御弁（６０）と、
前記制御指令値を設定する制御指令ユニット（７０）とを、備え、
前記制御指令ユニットは、
前記回転位相のロックされた状態下、前記第一作動室へ作動液を導入させる前記制御指令値としての初段指令値（Ｉｒｈ）を、前記ロック部材への前記ロック解除圧以上の作動圧印加を開始するように、設定する初段設定ブロック（７０２）と、
前記初段指令値の設定後、前記第二作動室へ作動液を導入させる前記制御指令値としての次段指令値（Ｉａｈ）を、前記ロック部材への前記ロック解除圧以上の作動圧印加を維持するように、設定する次段設定ブロック（７０３）とを、有し、
前記初段設定ブロックは、
前記第二作動室へ作動液が導入且つ前記第一作動室から作動液が排出されることにより前記回転位相のロックされた状態下、前記初段指令値を設定するバルブタイミング制御システム。
【請求項２】
内燃機関におい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、前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相に応じて可変制御するバルブタイミング制御システム（１）であって、
作動液の導入に応じて前記回転位相を変化させるためのトルクの発生方向が逆となる第一作動室（２２）及び第二作動室（２４）を、前記クランク軸及び前記カム軸とそれぞれ連動回転するロータ（１２，１４）間に有し、前記第一作動室及び前記第二作動室に対する作動液の入出により前記回転位相を調整する位相調整ユニット（１１）と、
前記第一作動室を通じて作動液の入出するロック解除室（１６４）から作動圧が印加されるロック部材（１６０）を、前記ロータ間に有し、前記ロック部材へ印加される作動圧がロック解除圧未満となることにより前記回転位相のロックされた状態下、前記ロック解除圧以上の作動圧が前記ロック部材へ印加されると、前記回転位相のロックを解除するロックユニット（１６）と、
前記第一作動室及び前記第二作動室に対する作動液の入出を制御指令値（Ｉ，Ｉｒｈ，Ｉａｈ，Ｉｒｖ，Ｉａｖ）に従って制御する制御弁（６０）と、
前記制御指令値を設定する制御指令ユニット（７０）とを、備え、
前記制御指令ユニットは、
前記回転位相のロックされた状態下、前記第一作動室へ作動液を導入させる前記制御指令値としての初段指令値（Ｉｒｈ）を、前記ロック部材への前記ロック解除圧以上の作動圧印加を開始するように、設定する初段設定ブロック（７０２）と、
前記初段指令値の設定後、前記第二作動室へ作動液を導入させる前記制御指令値としての次段指令値（Ｉａｈ）を、前記ロック部材への前記ロック解除圧以上の作動圧印加を維持するように、設定する次段設定ブロック（７０３）とを、有し、
前記次段設定ブロックは、
前記第二作動室へ作動液を導入且つ前記第一作動室に対する作動液の入出を規制することにより前記回転位相を保持する前記次段指令値を、設定するバルブタイミング制御システム。
【請求項３】
前記次段設定ブロックは、
前記第二作動室へ作動液を導入且つ前記第一作動室に対する作動液の入出を規制することにより前記回転位相を保持する保持領域（Ｒａｈ）の前記制御指令値のうち、前記第二作動室へ作動液を導入且つ前記第一作動室から作動液を排出させることにより前記回転位相を変化させる可変領域（Ｒａｖ）との境界値（Ｉａｂ）に、前記次段指令値を設定する請求項２に記載のバルブタイミング制御システム。
【請求項４】
前記次段設定ブロックは、
前記保持領域において前記次段指令値を、前記境界値に設定してから前記可変領域とは反対側へ漸次変化させる請求項３に記載のバルブタイミング制御システム。
【請求項５】
前記初段設定ブロックは、
前記第二作動室へ作動液が導入且つ前記第一作動室から作動液が排出されることにより前記回転位相のロックされた状態下、前記初段指令値を設定する請求項２〜４のいずれか一項に記載のバルブタイミング制御システム。
【請求項６】
前記初段設定ブロックは、
前記第一作動室へ作動液を導入且つ前記第二作動室に対する作動液の入出を規制することにより前記回転位相を保持する前記初段指令値を、設定する請求項１又は５に記載のバルブタイミング制御システム。
【請求項７】
前記制御指令ユニットは、
前記次段指令値の設定後、前記回転位相のロック解除を確認するために、前記第一作動室へ作動液を導入させる前記制御指令値としての確認段指令値（Ｉｒｈ，Ｉｒｖ）を、設定する確認段設定ブロック（７０４）を、さらに有する請求項１〜６のいずれか一項に記載のバルブタイミング制御システム。
【請求項８】
前記確認段設定ブロックは、
前記第一作動室へ導入する作動液流量を漸次増大させるように、設定変化モードを実行して前記確認段指令値を変化させる請求項７に記載のバルブタイミング制御システム。
【請求項９】
前記確認段設定ブロックは、
前記回転位相のロック解除が確認されるまで、前記設定変化モードを繰り返す請求項８に記載のバルブタイミング制御システム。
【請求項１０】
次回の前記設定変化モードを繰り返すのに先立って前記確認段設定ブロックは、
前記第二作動室へ作動液を導入且つ前記第一作動室に対する作動液の入出を規制する前記制御指令値に、前記確認段指令値（Ｉａｈ）を設定する請求項９に記載のバルブタイミング制御システム。
【請求項１１】
内燃機関におい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、前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相に応じて可変制御するバルブタイミング制御システム（１）において、制御指令値（Ｉ，Ｉｒｈ，Ｉａｈ，Ｉｒｖ，Ｉａｖ）を設定する制御指令ユニット（７０）であって、
前記バルブタイミング制御システムは、
作動液の導入に応じて前記回転位相を変化させるためのトルクの発生方向が逆となる第一作動室（２２）及び第二作動室（２４）を、前記クランク軸及び前記カム軸とそれぞれ連動回転するロータ（１２，１４）間に有し、前記第一作動室及び前記第二作動室に対する作動液の入出により前記回転位相を調整する位相調整ユニット（１１）と、
前記第一作動室を通じて作動液の入出するロック解除室（１６４）から作動圧が印加されるロック部材（１６０）を、前記ロータ間に有し、前記ロック部材へ印加される作動圧がロック解除圧未満となることにより前記回転位相のロックされた状態下、前記ロック解除圧以上の作動圧が前記ロック部材へ印加されると、前記回転位相のロックを解除するロックユニット（１６）と、
前記第一作動室及び前記第二作動室に対する作動液の入出を前記制御指令値に従って制御する制御弁（６０）とを、備え、
前記制御指令ユニットは、
前記回転位相のロックされた状態下、前記第一作動室へ作動液を導入させる前記制御指令値としての初段指令値（Ｉｒｈ）を、前記ロック部材への前記ロック解除圧以上の作動圧印加を開始するように、設定する初段設定ブロック（７０２）と、
前記初段指令値の設定後、前記第二作動室へ作動液を導入させる前記制御指令値としての次段指令値（Ｉａｈ）を、前記ロック部材への前記ロック解除圧以上の作動圧印加を維持するように、設定する次段設定ブロック（７０３）とを、有し、
前記初段設定ブロックは、
前記第二作動室へ作動液が導入且つ前記第一作動室から作動液が排出されることにより前記回転位相のロックされた状態下、前記初段指令値を設定する制御指令ユニット。
【請求項１２】
内燃機関におい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、前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相に応じて可変制御するバルブタイミング制御システム（１）において、制御指令値（Ｉ，Ｉｒｈ，Ｉａｈ，Ｉｒｖ，Ｉａｖ）を設定する制御指令ユニット（７０）であって、
前記バルブタイミング制御システムは、
作動液の導入に応じて前記回転位相を変化させるためのトルクの発生方向が逆となる第一作動室（２２）及び第二作動室（２４）を、前記クランク軸及び前記カム軸とそれぞれ連動回転するロータ（１２，１４）間に有し、前記第一作動室及び前記第二作動室に対する作動液の入出により前記回転位相を調整する位相調整ユニット（１１）と、
前記第一作動室を通じて作動液の入出するロック解除室（１６４）から作動圧が印加されるロック部材（１６０）を、前記ロータ間に有し、前記ロック部材へ印加される作動圧がロック解除圧未満となることにより前記回転位相のロックされた状態下、前記ロック解除圧以上の作動圧が前記ロック部材へ印加されると、前記回転位相のロックを解除するロックユニット（１６）と、
前記第一作動室及び前記第二作動室に対する作動液の入出を前記制御指令値に従って制御する制御弁（６０）とを、備え、
前記制御指令ユニットは、
前記回転位相のロックされた状態下、前記第一作動室へ作動液を導入させる前記制御指令値としての初段指令値（Ｉｒｈ）を、前記ロック部材への前記ロック解除圧以上の作動圧印加を開始するように、設定する初段設定ブロック（７０２）と、
前記初段指令値の設定後、前記第二作動室へ作動液を導入させる前記制御指令値としての次段指令値（Ｉａｈ）を、前記ロック部材への前記ロック解除圧以上の作動圧印加を維持するように、設定する次段設定ブロック（７０３）とを、有し、
前記次段設定ブロックは、
前記第二作動室へ作動液を導入且つ前記第一作動室に対する作動液の入出を規制することにより前記回転位相を保持する前記次段指令値を、設定する制御指令ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関におい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、クランク軸に対するカム軸の回転位相に応じて可変制御するバルブタイミング制御システム及び制御指令ユニットに、関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クランク軸及びカム軸間の回転位相を調整する位相調整ユニットと、その回転位相をロック可能なロックユニットとを、制御弁及び指令ユニットの協働により制御するバルブタイミング制御システムは、広く知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示されるシステムでは、作動液としてのオイルを利用することで、位相調整ユニット及びロックユニットを駆動させている。具体的に位相調整ユニットは、オイルの導入に応じて回転位相を変化させるためのトルク発生方向が逆となる進角側油圧室及び遅角側油圧室を、クランク軸及びカム軸とそれぞれ連動回転するロータ間に有している。そこで位相調整ユニットは、進角側油圧室及び遅角側油圧室へのオイルの入出により回転位相を調整する。一方でロックユニットは、進角側油圧室を通じてオイルの入出するロック解除油圧室から油圧の印加されるロックピンを、位相調整ユニットのロータ間に有している。そこでロックユニットは、ロックピンへの印加油圧がロック解除圧未満となることで回転位相のロックされた状態下、ロック解除圧以上の油圧がロックピンへ印加されると、回転位相のロックを解除する。こうした構成から特許文献１の開示システムでは、制御指令ユニットにより設定した電流値に従って制御弁を作動させることで、進角側油圧室及び遅角側油圧室へのオイルの入出を制御して、位相調整ユニット及びロックユニットを駆動することが可能となっている。
【０００４】
さて、特許文献１の開示システムでは、回転位相のロック状態下、ロック解除油圧室へのロック解除圧以上の作動圧印加を開始する際の電流値として、進角側油圧室へのオイルの導入により回転位相を変化させるような値を採用すると、問題が生じるとされている。その問題とは、ロック解除前に進角側油圧室の油圧が急増した場合に、回転位相が急変してロータ間のロックピンがこじれてしまい、その後のバルブタイミング調整が阻害されるというものである。
【０００５】
そこで、特許文献１の開示システムでは、回転位相を変化させない低いロック解除圧での作動圧印加から開始するように、電流値が設定されている。これによれば、ロック解除前の回転位相変化に起因した作動不良であるロックピンのこじれを、回避することが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７５５６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の開示システムでは、低温下でのオイルの粘度上昇によりロックピンに作用する油圧が高まり難い場合や、ロータ間にてロックピンの摺動抵抗が大きくなる場合には、動きの遅れたロックピンがこじれる事態となってしまう。
【０００８】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロック解除に伴う作動不良を回避するバルブタイミング制御システム及び制御指令ユニットを、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。尚、発明の技術的手段を開示する特許請求の領域及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的領域を限定するものではない。
【００１０】
上述の課題を解決するために開示された第一発明は、
内燃機関におい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、クランク軸に対するカム軸の回転位相に応じて可変制御するバルブタイミング制御システム（１）であって、
作動液の導入に応じて回転位相を変化させるためのトルクの発生方向が逆となる第一作動室（２２）及び第二作動室（２４）を、クランク軸及びカム軸とそれぞれ連動回転するロータ（１２，１４）間に有し、第一作動室及び第二作動室に対する作動液の入出により回転位相を調整する位相調整ユニット（１１）と、
第一作動室を通じて作動液の入出するロック解除室（１６４）から作動圧が印加されるロック部材（１６０）を、ロータ間に有し、ロック部材へ印加される作動圧がロック解除圧未満となることにより回転位相のロックされた状態下、ロック解除圧以上の作動圧がロック部材へ印加されると、回転位相のロックを解除するロックユニット（１６）と、
第一作動室及び第二作動室に対する作動液の入出を制御指令値（Ｉ，Ｉｒｈ，Ｉａｈ，Ｉｒｖ，Ｉａｖ）に従って制御する制御弁（６０）と、
制御指令値を設定する制御指令ユニット（７０）とを、備え、
制御指令ユニットは、
回転位相のロックされた状態下、第一作動室へ作動液を導入させる制御指令値としての初段指令値（Ｉｒｈ）を、ロック部材へのロック解除圧以上の作動圧印加を開始するように、設定する初段設定ブロック（７０２）と、
初段指令値の設定後、第二作動室へ作動液を導入させる制御指令値としての次段指令値（Ｉａｈ）を、ロック部材へのロック解除圧以上の作動圧印加を維持するように、設定する次段設定ブロック（７０３）とを、有し、
初段設定ブロックは、
第二作動室へ作動液が導入且つ第一作動室から作動液が排出されることにより回転位相のロックされた状態下、初段指令値を設定する。
また、上述の課題を解決するために開示された第二発明は、
内燃機関におい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、クランク軸に対するカム軸の回転位相に応じて可変制御するバルブタイミング制御システム（１）であって、
作動液の導入に応じて回転位相を変化させるためのトルクの発生方向が逆となる第一作動室（２２）及び第二作動室（２４）を、クランク軸及びカム軸とそれぞれ連動回転するロータ（１２，１４）間に有し、第一作動室及び第二作動室に対する作動液の入出により回転位相を調整する位相調整ユニット（１１）と、
第一作動室を通じて作動液の入出するロック解除室（１６４）から作動圧が印加されるロック部材（１６０）を、ロータ間に有し、ロック部材へ印加される作動圧がロック解除圧未満となることにより回転位相のロックされた状態下、ロック解除圧以上の作動圧がロック部材へ印加されると、回転位相のロックを解除するロックユニット（１６）と、
第一作動室及び第二作動室に対する作動液の入出を制御指令値（Ｉ，Ｉｒｈ，Ｉａｈ，Ｉｒｖ，Ｉａｖ）に従って制御する制御弁（６０）と、
制御指令値を設定する制御指令ユニット（７０）とを、備え、
制御指令ユニットは、
回転位相のロックされた状態下、第一作動室へ作動液を導入させる制御指令値としての初段指令値（Ｉｒｈ）を、ロック部材へのロック解除圧以上の作動圧印加を開始するように、設定する初段設定ブロック（７０２）と、
初段指令値の設定後、第二作動室へ作動液を導入させる制御指令値としての次段指令値（Ｉａｈ）を、ロック部材へのロック解除圧以上の作動圧印加を維持するように、設定する次段設定ブロック（７０３）とを、有し、
次段設定ブロックは、
第二作動室へ作動液を導入且つ第一作動室に対する作動液の入出を規制することにより回転位相を保持する次段指令値を、設定する。
【００１１】
また、上述の課題を解決するために開示された第三発明は、
内燃機関におい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、クランク軸に対するカム軸の回転位相に応じて可変制御するバルブタイミング制御システム（１）において、制御指令値（Ｉ，Ｉｒｈ，Ｉａｈ，Ｉｒｖ，Ｉａｖ）を設定する制御指令ユニット（７０）であって、
バルブタイミング制御システムは、
作動液の導入に応じて回転位相を変化させるためのトルクの発生方向が逆となる第一作動室（２２）及び第二作動室（２４）を、クランク軸及びカム軸とそれぞれ連動回転するロータ（１２，１４）間に有し、第一作動室及び第二作動室に対する作動液の入出により回転位相を調整する位相調整ユニット（１１）と、
第一作動室を通じて作動液の入出するロック解除室（１６４）から作動圧が印加されるロック部材（１６０）を、ロータ間に有し、ロック部材へ印加される作動圧がロック解除圧未満となることにより回転位相のロックされた状態下、ロック解除圧以上の作動圧がロック部材へ印加されると、回転位相のロックを解除するロックユニット（１６）と、
第一作動室及び第二作動室に対する作動液の入出を制御指令値に従って制御する制御弁（６０）とを、備え、
制御指令ユニットは、
回転位相のロックされた状態下、第一作動室へ作動液を導入させる制御指令値としての初段指令値（Ｉｒｈ）を、ロック部材へのロック解除圧以上の作動圧印加を開始するように、設定する初段設定ブロック（７０２）と、
初段指令値の設定後、第二作動室へ作動液を導入させる制御指令値としての次段指令値（Ｉａｈ）を、ロック部材へのロック解除圧以上の作動圧印加を維持するように、設定する次段設定ブロック（７０３）とを、有し、
初段設定ブロックは、
第二作動室へ作動液が導入且つ第一作動室から作動液が排出されることにより回転位相のロックされた状態下、初段指令値を設定する。
また、上述の課題を解決するために開示された第四発明は、
内燃機関におい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、クランク軸に対するカム軸の回転位相に応じて可変制御するバルブタイミング制御システム（１）において、制御指令値（Ｉ，Ｉｒｈ，Ｉａｈ，Ｉｒｖ，Ｉａｖ）を設定する制御指令ユニット（７０）であって、
バルブタイミング制御システムは、
作動液の導入に応じて回転位相を変化させるためのトルクの発生方向が逆となる第一作動室（２２）及び第二作動室（２４）を、クランク軸及びカム軸とそれぞれ連動回転するロータ（１２，１４）間に有し、第一作動室及び第二作動室に対する作動液の入出により回転位相を調整する位相調整ユニット（１１）と、
第一作動室を通じて作動液の入出するロック解除室（１６４）から作動圧が印加されるロック部材（１６０）を、ロータ間に有し、ロック部材へ印加される作動圧がロック解除圧未満となることにより回転位相のロックされた状態下、ロック解除圧以上の作動圧がロック部材へ印加されると、回転位相のロックを解除するロックユニット（１６）と、
第一作動室及び第二作動室に対する作動液の入出を制御指令値に従って制御する制御弁（６０）とを、備え、
制御指令ユニットは、
回転位相のロックされた状態下、第一作動室へ作動液を導入させる制御指令値としての初段指令値（Ｉｒｈ）を、ロック部材へのロック解除圧以上の作動圧印加を開始するように、設定する初段設定ブロック（７０２）と、
初段指令値の設定後、第二作動室へ作動液を導入させる制御指令値としての次段指令値（Ｉａｈ）を、ロック部材へのロック解除圧以上の作動圧印加を維持するように、設定する次段設定ブロック（７０３）とを、有し、
次段設定ブロックは、
第二作動室へ作動液を導入且つ第一作動室に対する作動液の入出を規制することにより回転位相を保持する次段指令値を、設定する。
【００１２】
第一〜第四発明による回転位相のロック状態下、ロック部材へのロック解除圧以上の作動圧印加が開始されるように第一作動室へ作動液を導入させる初段指令値は、制御指令ユニットの初段設定ブロックにより設定される。故に、ロック部材に作用する作動圧が高まり難い場合や、ロック部材の摺動抵抗が大きくなる場合でも、第一作動室を通じて作動液の導入されるロック解除室では、作動圧を可及的に高め得るので、ロック部材の動きの遅れを抑制し得る。
【００１３】
しかも、初段設定ブロックによる初段指令値の設定後、ロック部材へのロック解除圧以上の作動圧印加が維持されるように第二作動室へ作動液を導入させる次段指令値は、制御指令ユニットの次段設定ブロックにより設定される。これによれば、ロック部材の動きの遅れ抑制機能を保った状態下、初段指令値に従う第一作動室への作動液導入に応じて回転位相を変化させるためのトルクとは逆方向のトルクを、次段指令値に従う第二作動室への作動液導入により発生させ得る。故に、ロック解除前の回転位相変化を抑制しつつも、ロック部材によりロック解除を迅速に実現できる。したがって、ロック解除に伴う作動不良として、ロック部材のこじりを回避することが可能となる。
【００１４】
さらに、開示された第五発明による制御指令ユニットは、
次段指令値の設定後、回転位相のロック解除を確認するために、第一作動室へ作動液を導入させる制御指令値としての確認段指令値（Ｉｒｈ，Ｉｒｖ）を、設定する確認段設定ブロック（７０４）を、さらに有する。
【００１５】
第五発明による次段指令値の設定後、ロック解除を確認するために第一作動室へ作動液を導入させる確認段指令値は、制御指令ユニットの確認段設定ブロックにより設定される。これによれば、次段指令値に従う第二作動室への作動液導入を経てロック解除が実現されたか否かを、確認段指令値に従う第一作動室への作動液導入に応じて回転位相変化が生まれたか否かに基づき、確認し得る。故に、ロック解除の確認に伴って回転位相変化が過大となることでロック部材のこじりを招く事態につき、回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一実施形態によるバルブタイミングシステムを示す図であって、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】第一実施形態の制御指令ユニットが設定する制御指令値について説明するための特性図である。
【図４】第一実施形態の制御指令ユニットが構築する複数ブロックを示すブロック図である。
【図５】第一実施形態の制御指令ユニットによるロック解除処理について説明するためのタイムチャートである。
【図６】第一実施形態の制御指令ユニットによるロック解除処理について説明するためのタイムチャートである。
【図７】第一実施形態の制御指令ユニットにより遂行されるロック解除フローを示すフローチャートである。
【図８】図７の初段設定サブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】図７の次段設定サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】図７の確認段設定サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】第二実施形態の制御指令ユニットによるロック解除処理について説明するためのタイムチャートである。
【図１２】図５の変形例によるロック解除処理について説明するためのタイムチャートである。
【図１３】図５の変形例によるロック解除処理について説明するためのタイムチャートである。
【図１４】図５の変形例によるロック解除処理について説明するためのタイムチャートである。
【図１５】図５の変形例によるロック解除処理について説明するためのタイムチャートである。
【図１６】図４の変形例による複数ブロックを示すブロック図である。
【図１７】図７の変形例によるロック解除フローを示すフローチャートである。
【図１８】図６の変形例によるロック解除処理について説明するためのタイムチャートである。
【図１９】図６の変形例によるロック解除処理について説明するためのタイムチャートである。
【図２０】図６の変形例によるロック解除処理について説明するためのタイムチャートである。
【図２１】図６の変形例によるロック解除処理について説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
（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制御システム１は、車両の内燃機関においてクランク軸からのクランク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、排気弁のバルブタイミングを可変制御する。このときシステム１は、ポンプ４から供給されて内燃機関を潤滑するエンジン潤滑油を作動液として利用することで、クランク軸に対するカム軸２の回転位相に応じたバルブタイミングを実現する。具体的にシステム１は、図１，２に示す如き回転機構系１０及び制御系５０等から、構成されている。
【００１９】
（回転機構系）
回転機構系１０は、クランクトルクをクランク軸からカム軸２へと伝達する伝達経路に、設置される。回転機構系１０は、ハウジングロータ１２及びベーンロータ１４にアシストスプリング１５の組み合わされた位相調整ユニット１１を、備えている。
【００２０】
ハウジングロータ１２においてシューハウジング１２ａの軸方向両端部には、カム側プレート１２ｂ及びスプリング側プレート１２ｃがそれぞれ締結されている。シューハウジング１２ａは、ハウジング本体１２０、複数のシュー１２２及びスプロケット１２４を有している。
【００２１】
円筒状のハウジング本体１２０において回転方向に所定間隔ずつあけた箇所からは、それぞれ略扇形状のシュー１２２が径方向内側へ突出している。回転方向に隣り合うシュー１２２の間には、それぞれ収容室２０が形成されている。スプロケット１２４は、ハウジング本体１２０の外周部に設けられている。スプロケット１２４は、タイミングチェーンを介してクランク軸と連繋する。これにより内燃機関の運転中（即ち、回転中）は、クランク軸からスプロケット１２４へクランクトルクが伝達されることで、ハウジングロータ１２がクランク軸と連動して一定方向（即ち本実施形態では、図２の時計方向）に回転する。
【００２２】
ベーンロータ１４は、ハウジングロータ１２内に同軸上に収容されている。ベーンロータ１４は、軸方向両端部にてカム側プレート１２ｂ及びスプリング側プレート１２ｃにそれぞれ摺接する。ベーンロータ１４は、回転軸１４０及び複数のベーン１４２を有している。
【００２３】
回転軸１４０は、カム側プレート１２ｂの中心孔を通じて、カム軸２と同軸上に連結されている。これ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１２と同一方向（即ち本実施形態では、図２の時計方向）に回転しつつ、ハウジングロータ１２に対しては相対回転可能となっている。
【００２４】
回転軸１４０において軸本体部１４０ａの軸方向一端部には、スプリング受部１４０ｂが締結されている。スプリング受部１４０ｂは、スプリング側プレート１２ｃの中心孔を通じて、ハウジングロータ１２外に露出している。トーションコイルスプリング状のアシストスプリング１５は、スプリング受部１４０ｂ及びスプリング側プレート１２ｃの間に介装されている。アシストスプリング１５は、ハウジングロータ１２に対してベーンロータ１４を進角方向へと付勢するように、復原力を発生する。
【００２５】
図１，２に示すように、回転軸１４０において回転方向に所定間隔ずつあけた箇所からは、それぞれ略扇形状のベーン１４２が径方向外側へ突出している。各ベーン１４２は、それぞれ対応する収容室２０に収容されることで、図２に示す如く対応収容室２０を回転方向に区画している。かかる区画状態下、各ベーン１４２と進角方向のシュー１２２との間には、「第一作動室」としての遅角作動室２２が形成されている。一方、各ベーン１４２と遅角方向のシュー１２２との間には、「第二作動室」としての進角作動室２４が形成されている。
【００２６】
このように位相調整ユニット１１は、ベーンロータ１４及びハウジングロータ１２の間に設けられた遅角作動室２２と進角作動室２４とを、回転方向に交互にそれぞれ複数ずつ有している。これにより各遅角作動室２２と各進角作動室２４とでは、作動液の導入に応じて回転位相を変化させるためのトルクの発生方向が互いに逆となっている。こうした構成から位相調整ユニット１１では、各遅角作動室２２及び各進角作動室２４に対する作動液の入出により、バルブタイミングを決める回転位相が調整される。
【００２７】
各遅角作動室２２へ作動液が導入且つ各進角作動室２４から作動液が排出される図３の遅角可変領域Ｒｒｖでは、ハウジングロータ１２に対してベーンロータ１４を遅角させる方向に遅角トルクが発生することで、回転位相が遅角方向へと変化する。各遅角作動室２２へ作動液が導入且つ各進角作動室２４に対する作動液の入出が規制される図３の遅角保持領域Ｒｒｈでは、遅角トルクは発生するものの、当該作動液導入によっては回転位相が実質変化せずに保持される。
【００２８】
各進角作動室２４へ作動液が導入且つ各遅角作動室２２から作動液が排出される図３の進角可変領域Ｒａｖでは、ハウジングロータ１２に対してベーンロータ１４を進角させる方向に進角トルクが発生することで、回転位相が進角方向へと変化する。各進角作動室２４へ作動液が導入且つ各遅角作動室２２に対する作動液の入出が規制される図３の進角保持領域Ｒａｈでは、進角トルクは発生するものの、当該作動液導入によっては回転位相が実質変化せずに保持される。
【００２９】
図１，２に示すように回転機構系１０はさらに、位相調整ユニット１１内にロックユニット１６を備えている。ロックユニット１６は、ロック部材１６０、ロック孔１６１、弾性部材１６２及びロック解除室１６４及び有している。
【００３０】
円筒状のロック部材１６０は、特定の一つベーン１４２ａにより往復移動可能に支持されている。有底円筒孔状のロック孔１６１は、カム側プレート１２ｂにおいて回転方向の特定箇所に設けられている。回転位相のうち、ハウジングロータ１２に対してベーンロータ１４が最も進角した図２の最進角位相では、図１の如くロータ１２，１４間にてロック部材１６０がロック孔１６１へと嵌合することで、回転位相がロック位相としての当該最進角位相にロックされる。一方、ロータ１２，１４間にてロック部材１６０がロック孔１６１から離脱することで、回転位相のロックは解除される。
【００３１】
図１，２に示すように圧縮コイルスプリング状の弾性部材１６２は、ロック部材１６０及びベーン１４２ａの間に介装されている。弾性部材１６２は、ロック部材１６０をカム側プレート１２ｂへ向かって付勢するように、復原力を発生する。
【００３２】
ロック部材１６０とカム側プレート１２ｂとの間には、作動液の入出するロック解除室１６４が常に確保されるようになっている。ロック解除室１６４は、カム側プレート１２ｂに設けられたロック通路１６８を通じて、特定の一つ遅角作動室２２ａと連通している。これによりロック解除室１６４に対しては、遅角作動室２２ａを通じた作動液の入出が可能となっている。ロック部材１６０には、このようなロック解除室１６４へと導入された作動液の圧力である作動圧が印加されることで、弾性部材１６２の復原力に抗してスプリング側プレート１２ｃへと向かう方向に駆動力が作用する。
【００３３】
こうした構成から、図１の如く回転位相が最進角位相にロックされた状態下、ロック解除室１６４への作動液の導入によりロック解除室１６４から印加される作動圧が所定のロック解除圧以上となったときのロック部材１６０は、ロック孔１６１から離脱する。これにより最進角位相での回転位相ロックが解除された状態となると、位相調整ユニット１１による回転位相の調整、ひいてはバルブタイミングの可変制御が許容される。一方、ロック解除室１６４からの作動液の排出によりロック解除室１６４から印加される作動圧がロック解除圧未満となったときのロック部材１６０は、最進角位相では図１の如くロック孔１６１に嵌合する。これにより回転位相が最進角位相にロックされた状態となると、位相調整ユニット１１による回転位相の調整、ひいてはバルブタイミングの可変制御が制限される。
【００３４】
（制御系）
制御系５０は、回転機構系１０を駆動するために、各遅角作動室２２及び各進角作動室２４に対する作動液の入出を制御する。図１，２に示すように制御系５０は、遅角主通路５１、遅角分岐通路５２、進角主通路５３、進角分岐通路５４、供給通路５５、ドレン通路５６、制御弁６０及び制御指令ユニット７０を備えている。
【００３５】
遅角主通路５１は、回転軸１４０のうち軸本体部１４０ａの内周部に設けられている。遅角分岐通路５２は、回転軸１４０のうち軸本体部１４０ａを貫通して複数設けられている。各遅角分岐通路５２は、それぞれ対応する遅角作動室２２と、共通の遅角主通路５１との間を連通している。進角主通路５３は、回転軸１４０のうちスプリング受部１４０ｂの内周部に設けられている。進角分岐通路５４は、回転軸１４０のうち軸本体部１４０ａを貫通して複数設けられている。各進角分岐通路５４は、それぞれ対応する進角作動室２４と、共通の進角主通路５３との間を連通している。
【００３６】
供給通路５５は、回転軸１４０のうち軸本体部１４０ａを貫通して設けられている。供給通路５５は、内燃機関において図１に示す如き搬送通路３を介して、ポンプ４と連通している。ここでポンプ４は、内燃機関の運転に伴ってクランク軸からクランクトルクを受けることで回転駆動されるメカポンプである。そうした回転駆動中のポンプ４は、ドレンパン５から吸入した作動液を継続的に吐出する。カム軸２を貫通する搬送通路３は、ポンプ４の吐出口と供給通路５５との間を連通している。これにより搬送通路３は、内燃機関の運転中にはポンプ４から吐出される作動液を、供給通路５５へと搬送する。
【００３７】
ドレン通路５６は、回転機構系１０及びカム軸２の外部に設けられている。ドレン通路５６は、ドレン回収部としてのドレンパン５と共に、大気に開放されている。これによりドレン通路５６は、ドレンパン５へ向かって作動液を排出可能となっている。
【００３８】
図１，２に示すように制御弁６０は、軸方向に往復移動させるスプール６１をスリーブ６２内に有した、所謂スプール弁である。本実施形態の制御弁６０は、ベーンロータ１４及びカム軸２の双方に内蔵されているが、ベーンロータ１４及びカム軸２の片方に内蔵されていてもよいし、ベーンロータ１４及びカム軸２の外部に配置されていてもよい。
【００３９】
図１に示すようにスリーブ６２には、遅角ポート６３、進角ポート６４、供給ポート６５、ドレンポート６６，６７が設けられている。遅角ポート６３は遅角主通路５１と連通し、進角ポート６４は進角主通路５３と連通している。供給ポート６５は供給通路５５と連通し、各ドレンポート６６，６７は共通のドレン通路５６と連通している。制御弁６０は、これらポート６３，６４，６５，６６，６７間の流通面積を、スプール６１の移動位置に応じて図３の如く調整する。これにより制御弁６０は、各遅角作動室２２に対する作動液の入出と、各進角作動室２４に対する作動液の入出とを、それぞれ個別に制御可能となっている。
【００４０】
ここで、図１に示す制御弁６０においてスプール６１の移動位置は、リターンスプリング６８の弾性変形により発生する復原力と、駆動源６９への通電により発生する駆動力とのバランスに応じて、変化する。そこで図３の如く制御弁６０は、駆動源６９への通電電流を決める例えばデューティ値、電流値、又はスプール６１のストローク値等の制御指令値Ｉに従って、スプール６１の移動位置を変化させてポート６３，６４，６５，６６，６７間の流通面積を調整することで、各遅角作動室２２及び各進角作動室２４に対する作動液の入出を制御する。
【００４１】
図１に示すように制御指令ユニット７０は、プロセッサ７１及びメモリ７２を有するマイクロコンピュータを主体に構成された、所謂ＥＣＵである。制御指令ユニット７０は、車両の各種電装品及び制御弁６０の駆動源６９に対して、接続されている。制御指令ユニット７０は、内燃機関の運転と共に制御弁６０の作動を、制御する。このとき特に制御指令ユニット７０は、各遅角作動室２２及び各進角作動室２４に対する作動液の入出を制御するために駆動源６９へと与える制御指令値Ｉを、図３の如く設定する。
【００４２】
具体的に制御指令ユニット７０は、遅角可変領域Ｒｒｖの制御指令値Ｉとして、各遅角作動室２２へ作動液を導入且つ各進角作動室２４から作動液を排出させる遅角可変指令値Ｉｒｖを、設定する。遅角保持領域Ｒｒｈの制御指令値Ｉとして制御指令ユニット７０は、各遅角作動室２２へ作動液を導入且つ各進角作動室２４に対する作動液の入出を規制する遅角保持指令値Ｉｒｈを、設定する。
【００４３】
進角可変領域Ｒａｖの制御指令値Ｉとして制御指令ユニット７０は、各進角作動室２４へ作動液を導入且つ各遅角作動室２２から作動液を排出させる進角可変指令値Ｉａｖを、設定する。進角保持領域Ｒａｈの制御指令値Ｉとして制御指令ユニット７０は、各進角作動室２４へ作動液を導入且つ各遅角作動室２２に対する作動液の入出を規制する進角保持指令値Ｉａｈを、設定する。
【００４４】
（制御指令ユニットによるロック解除処理）
以下、制御指令ユニット７０によるロック解除処理に関して、詳細に説明する。
【００４５】
図１に示す制御指令ユニット７０は、メモリ７２に記憶されたロック解除プログラムをプロセッサ７１により実行することで、図４に示す複数のブロック７０１，７０２，７０３，７０４を機能的に構築してロック解除処理を実現する。尚、これらのブロック７０１，７０２，７０３，７０４のうち少なくとも一部は、一つ又は複数のＩＣ等によりハードウェア的に構築されていてもよい。また、ブロック７０１，７０２，７０３，７０４を構築するために制御プログラム等を記憶するメモリ７２は、半導体メモリ、磁気媒体若しくは光学媒体等といった記憶媒体を一つ又は複数使用して、構成されていてもよい。
【００４６】
解除判定ブロック７０１は、制御指令値Ｉとしての進角可変指令値Ｉａｖの設定により回転位相のロックされた状態下、機能する。解除判定ブロック７０１は、回転位相のロック解除条件が成立したか否かを判定する（例えば図５，６の期間Ｔ０）。即ち、解除判定ブロック７０１は、各進角作動室２４へ作動液が導入且つ各遅角作動室２２から作動液が排出される進角可変領域Ｒａｖの進角可変指令値Ｉａｖが設定されることで回転位相がロックされた状態下、ロック解除条件の成立有無を判定する。
【００４７】
ロック解除条件が成立していない場合の解除判定ブロック７０１は、進角可変指令値Ｉａｖの設定を継続する。一方、ロック解除条件が成立した場合の解除判定ブロック７０１は、ロック解除処理を初段設定ブロック７０２に受け渡す。ここでロック解除条件は、車両においてパワースイッチがオンされる又はアイドルストップシステムの再始動指令が出される等により、図５，６に示すように内燃機関が始動されてエンジン回転速度（即ち、単位時間当たりのエンジン回転数）が閾値Ｖｔｈを超えると、成立する。尚、ロック解除条件は、例えば車両の発進時、加速時、又は無負荷状態を含む極軽負荷状態からクランクトルクが増加するトルク増加時等に、成立するものであってもよい。
【００４８】
図４に示す初段設定ブロック７０２は、ロック解除条件の成立後にて機能する。初段設定ブロック７０２は、進角可変指令値Ｉａｖの設定による回転位相のロック状態下、ロック部材１６０へのロック解除圧以上の作動圧印加を開始するように、制御指令値Ｉを遅角保持指令値Ｉｒｈに設定する（例えば図５，６の期間Ｔ１）。即ち、初段設定ブロック７０２は、各遅角作動室２２へ作動液を導入且つ各進角作動室２４に対する作動液の入出を規制することで回転位相を保持する「初段指令値」として、遅角保持領域Ｒｒｈの遅角保持指令値Ｉｒｈを設定する。
【００４９】
このとき遅角保持指令値Ｉｒｈは、遅角保持領域Ｒｒｈの制御指令値Ｉのうち、遅角可変領域Ｒｒｖとの遅角側境界値Ｉｒｂへと近付けた一定値に、固定設定される。これは、遅角側境界値Ｉｒｂに近いほど、各遅角作動室２２へと導入される作動液流量が図３に示すポート６３，６５間の流通面積に従って増大することで、ロック解除室１６４での作動圧がロック解除圧以上となるまでの時間につき、短縮可能となるためである。そこで、遅角保持指令値Ｉｒｈへの設定を継続する図５，６の期間Ｔ１は、ロック解除室１６４での作動圧がロック解除圧以上となるまでの設計上又は実験上の時間を考慮して、車両の注目物理量に基づき設定される。ここで、期間Ｔ１を設定するための注目物理量とは、作動液の状態に影響する物理量、例えばエンジン冷却水温度、エンジン潤滑油温度、エンジン回転速度、及びポンプ４の供給元圧等のうち少なくとも一種類の物理量に、定義される。こうして遅角保持指令値Ｉｒｈの設定が完了すると、ロック解除処理は、初段設定ブロック７０２から次段設定ブロック７０３へと受け渡される。
【００５０】
図４に示す次段設定ブロック７０３は、初段設定ブロック７０２による遅角保持指令値Ｉｒｈの設定完了後にて機能する。次段設定ブロック７０３は、ロック部材１６０へのロック解除圧以上の作動圧印加を維持するように、制御指令値Ｉを進角保持指令値Ｉａｈに設定する（例えば図５，６の期間Ｔ２）。即ち、次段設定ブロック７０３は、各進角作動室２４へ作動液を導入且つ各遅角作動室２２に対する作動液の入出を規制することで回転位相を保持する「次段指令値」として、進角保持領域Ｒａｈの進角保持指令値Ｉａｈを設定する。
【００５１】
このとき進角保持指令値Ｉａｈは、進角保持領域Ｒａｈの制御指令値Ｉのうち、進角可変領域Ｒａｖとの進角側境界値Ｉａｂに固定設定される。これは、進角側境界値Ｉａｂに近いほど、各進角作動室２４へと導入される作動液流量が図３に示すポート６４，６５間の流通面積に従って増大することで、ロック解除前の回転位相変化を抑制するのに必要な作動圧を各進角作動室２４にて確保するまでの時間につき、短縮可能となるためである。そこで、進角保持指令値Ｉａｈへの設定を継続する図５，６の期間Ｔ２は、そうした必要作動圧を各進角作動室２４にて確保するまでの設計上又は実験上の時間を考慮して、上述の如き車両の注目物理量に基づき設定される。こうして進角保持指令値Ｉａｈの設定が完了すると、ロック解除処理は、次段設定ブロック７０３から確認段設定ブロック７０４へと受け渡される。
【００５２】
図４に示す確認段設定ブロック７０４は、次段設定ブロック７０３による進角保持指令値Ｉａｈの設定完了後にて機能する。確認段設定ブロック７０４は、回転位相のロック解除を確認するために制御指令値Ｉを、進角保持指令値Ｉａｈから遅角可変指令値Ｉｒｖの間にて可変設定する（例えば図５，６の期間Ｔ３）。即ち、確認段設定ブロック７０４は、「確認指令値」としての制御指令値Ｉを変化させる設定変化モードを、実行する。ここで、特に図５，６に示す本実施形態において確認段設定ブロック７０４は、回転位相の変化によりロック解除が確認されるまで、そうした設定変化モードを一回だけ又は複数回繰り返して実行する。ここで一回又は各回の設定変化モードには、第一〜第四の四段階のサブモードが用意されている。
【００５３】
まず、第一サブモード（例えば図５，６の期間Ｔ３１）は、設定変化モードにて必須に実行される。この第一サブモードでは、進角可変領域Ｒａｖとの進角側境界値Ｉａｂから遅角保持領域Ｒｒｈとの中間境界値Ｉｍｂへ向かって、進角保持領域Ｒａｈの進角保持指令値Ｉａｈを漸次変化させる。これにより第一サブモードでは、各遅角作動室２２に対する作動液の入出が規制された状態下、各進角作動室２４へと導入される作動液流量が、図３に示すポート６４，６５間の流通面積に従って漸次減少する。このときロックが解除されていれば、各遅角作動室２２に対する作動液の入出規制下にあっても、カム軸２からベーンロータ１４に伝達される遅角方向のカムトルクにより、回転位相が最進角位相から遅角方向へと僅かに変化する。故に第一サブモードでは、回転位相が遅角方向へと変化したか否かに基づき、ロック解除の確認が可能となる。
【００５４】
次に第二サブモード（例えば図５，６の期間Ｔ３２）は、第一サブモードにてロック解除の確認されない場合に、実行される。この第二サブモードでは、進角保持領域Ｒａｈとの中間境界値Ｉｍｂから遅角可変領域Ｒｒｖとの遅角側境界値Ｉｒｂへ向かって、遅角保持領域Ｒｒｈの遅角保持指令値Ｉｒｈを漸次変化させる。これにより第二サブモードでは、各進角作動室２４に対する作動液の入出が規制された状態下、各遅角作動室２２へと導入される作動液流量が、図３に示すポート６３，６５間の流通面積に従って漸次増大する。このときロックが解除されていれば、各進角作動室２４に対する作動液の入出規制下にあっても、遅角方向のカムトルクにより回転位相が最進角位相から遅角方向へと僅かに変化する。故に第二サブモードでは、回転位相が遅角方向へと変化したか否かに基づき、ロック解除の確認が可能となる。
【００５５】
続いて第三サブモード（例えば図６の期間Ｔ３３）は、第二サブモードにてロック解除の確認されない場合に実行される。この第三サブモードでは、遅角側境界値Ｉｒｂを超えるまで、遅角保持領域Ｒｒｈの遅角保持指令値Ｉｒｈを遅角可変領域Ｒｒｖの遅角可変指令値Ｉｒｖへと漸次変化させる。これにより第三サブモードでは、各遅角作動室２２へと導入される作動液流量且つ各進角作動室２４から排出される作動液流量が、図３に示すポート６３，６５間及びポート６４，６６間の流通面積に従って漸次増大する。このときロックが解除されていれば、各遅角作動室２２への作動液導入に応じて発生する遅角トルクと、遅角方向のカムトルクとにより、回転位相が最進角位相から遅角方向へと変化し易くなる。故に第三サブモードでは、回転位相が遅角方向へと変化したか否かに基づき、ロック解除の確認が可能となる。
【００５６】
さらに続いて第四サブモード（例えば図６の期間Ｔ３４）は、第三サブモードにてロック解除の確認されない場合に実行される。この第四サブモードでは、次段設定ブロック７０３の場合と同様な進角側境界値Ｉａｂに、進角保持領域Ｒａｈの進角保持指令値Ｉａｈを固定設定する。これにより第四サブモードでは、作動液の各進角作動室２４への導入且つ各遅角作動室２２に対する入出規制が、維持される。このときロックが解除されていれば、各遅角作動室２２に対する作動液の入出規制下にあっても、遅角方向のカムトルクにより回転位相が最進角位相から遅角方向へと僅かに変化する。故に第四サブモードでは、回転位相が遅角方向へと変化したか否かに基づき、ロック解除の確認が可能となる。一方、第四サブモードでもロック解除が確認されない場合には、次回の設定変化モードが繰り返されることになる。即ち第四サブモードは、次回の設定変化モードが繰り返されるのに先立って、実行されるのである。
【００５７】
ここで、第一〜第三サブモードにて制御指令値Ｉの時間変化率は、先述した車両の注目物理量に基づき設定される。また、少なくとも第一、第二及び第四サブモードの実行時間として、制御指令値Ｉの漸次変化継続時間又は設定継続時間は、ロータ１２，１４間でのロック部材１６０のこじりを回避しつつも、回転位相変化によりロック解除を確認可能な設計上又は実験上の時間を考慮して、先述した車両の注目物理量に基づき設定される。さらに、第一〜第四のうちいずれかのサブモードにてロック解除が確認された場合には、設定変化モードと共にロック解除処理が終了する。尚、以上において図５は、第一及び第二サブモードまでの一回の設定変化モードにより、ロック解除が確認された場合を例示している。一方で図６は、第一〜第四サブモードまでの複数回の設定変化モード後、第一及び第二サブモードまでの設定変化モードがさらに一回実行されたことで、ロック解除が確認された場合を例示している。
【００５８】
ここまで説明の如きブロック７０１，７０２，７０３，７０４を有する制御指令ユニット７０によると、図７〜１０に示すように、ロック解除処理としてのロック解除制御フローが内燃機関に対して遂行されることから、その詳細を以下に説明する。ここでロック解除制御フローは、制御指令値Ｉとしての進角可変指令値Ｉａｖの設定により回転位相がロックされると、開始される。尚、ロック解除制御フロー中の「Ｓ」とは、各ステップを意味する。
【００５９】
図７に示すようにＳ１０では、ロック解除条件が成立したか否かを、解除判定ブロック７０１により判定する。その結果、ロック解除条件が成立するまでは、Ｓ１０が繰り返し実行される。一方、ロック解除条件が成立した場合には、Ｓ２０へと移行する。
【００６０】
Ｓ２０では、初段設定ブロック７０２により初段設定サブルーチンを実行する。図８に示すように初段設定サブルーチンのＳ２０１では、制御指令値Ｉを遅角保持指令値Ｉｒｈに設定する。次にＳ２０２では、遅角保持指令値Ｉｒｈへの設定を継続する期間Ｔ１を、設定する。続いてＳ２０３では、初段設定サブルーチンの開始後に最初のＳ２０１を実行してからの経過時間が、Ｓ２０２での設定期間Ｔ１に達したか否かを、判定する。その結果、経過時間が設定期間Ｔ１に達していない場合には、Ｓ２０１へと戻る。一方、経過時間が設定期間Ｔ１に達した場合には、初段設定サブルーチンが終了して、図７に示すＳ３０へと移行する。尚、以上のＳ２０では、Ｓ２０１〜Ｓ２０３のうちいずれの実行時にあっても、回転位相が変化した場合には、ロック解除制御フローを強制的に終了させてもよい。
【００６１】
Ｓ３０では、次段設定ブロック７０３により次段設定サブルーチンを実行する。図９に示すように次段設定サブルーチンのＳ３０１では、制御指令値Ｉを進角保持指令値Ｉａｈに設定する。次にＳ３０２では、進角保持指令値Ｉａｈへの設定を継続する期間Ｔ２を、設定する。続いてＳ３０３では、次段設定サブルーチンの開始後に最初のＳ３０１を実行してからの経過時間が、Ｓ３０２での設定期間Ｔ２に達したか否かを、判定する。その結果、経過時間が設定期間Ｔ２に達していない場合には、Ｓ３０１へと戻る。一方、経過時間が設定期間Ｔ２に達した場合には、次段設定サブルーチンが終了して、図７に示すＳ４０へと移行する。尚、以上のＳ３０では、Ｓ３０１〜Ｓ３０３のうちいずれの実行時にあっても、回転位相が変化した場合には、ロック解除制御フローを強制的に終了させてもよい。
【００６２】
Ｓ４０では、確認段設定ブロック７０４により確認段設定サブルーチンを実行する。図１０に示すように確認段設定サブルーチンのＳ４０１では、設定変化モードのうちの第一サブモードにより、制御指令値Ｉとしての進角保持指令値Ｉａｈを漸次変化させる。次にＳ４０２では、進角保持指令値Ｉａｈの漸次変化を継続する期間Ｔ３１を、設定する。続いてＳ４０３では、クランク軸の回転角とカム軸２の回転角とに基づき、回転位相が変化したか否かを判定する。その結果、回転位相が変化していないと判定された場合には、Ｓ４０４へと移行する。Ｓ４０４では、確認設定サブルーチンの開始後に最初のＳ４０１を実行してからの経過時間が、Ｓ４０３での設定期間Ｔ３１に達したか否かを、判定する。その結果、経過時間が設定期間Ｔ３１に達していない場合には、Ｓ４０１へと戻る。一方、経過時間が設定期間Ｔ３１に達した場合には、Ｓ４０５へと移行する。
【００６３】
Ｓ４０５では、設定変化モードのうちの第二サブモードにより、制御指令値Ｉとしての遅角保持指令値Ｉｒｈを漸次変化させる。次にＳ４０６では、遅角保持指令値Ｉｒｈの漸次変化を継続する期間Ｔ３２を、設定する。続いてＳ４０７では、クランク軸の回転角とカム軸２の回転角とに基づき、回転位相が変化したか否かを判定する。その結果、回転位相が変化していないと判定された場合には、Ｓ４０８へと移行する。Ｓ４０８では、確認設定サブルーチンの開始後に最初のＳ４０５を実行してからの経過時間が、Ｓ４０６での設定期間Ｔ３２に達したか否かを、判定する。その結果、経過時間が設定期間Ｔ３２に達していない場合には、Ｓ４０５へと戻る。一方、経過時間が設定期間Ｔ３２に達した場合には、Ｓ４０９へと移行する。
【００６４】
Ｓ４０９では、設定変化モードのうちの第三サブモードにより、制御指令値Ｉを遅角保持指令値Ｉｒｈから遅角可変指令値Ｉｒｖへと漸次変化させる。これにより制御指令値Ｉが遅角側境界値Ｉｒｂを超えると、クランク軸の回転角とカム軸２の回転角とに基づきＳ４１０では、回転位相が変化したか否かを判定する。その結果、回転位相が変化していないと判定された場合には、Ｓ４１１へと移行する。
【００６５】
Ｓ４１１では、設定変化モードのうち第三サブモードにより、制御指令値Ｉを進角保持指令値Ｉａｈに設定する。次にＳ４１２では、進角保持指令値Ｉａｈへの設定を継続する期間Ｔ３４を、設定する。続いてＳ４１３では、クランク軸の回転角とカム軸２の回転角とに基づき、回転位相が変化したか否かを判定する。その結果、回転位相が変化していないと判定された場合には、Ｓ４１４へと移行する。Ｓ４１４では、確認設定サブルーチンの開始後に最初のＳ４１１を実行してからの経過時間が、Ｓ４１２での設定期間Ｔ３４に達したか否かを、判定する。その結果、経過時間が設定期間Ｔ３４に達していない場合には、Ｓ４１１へと戻る。一方、経過時間が設定期間Ｔ３４に達した場合には、Ｓ４０１へと戻ることで、設定変化モードが繰り返されることとなる。
【００６６】
以上において、Ｓ４０３，Ｓ４０７，Ｓ４１０，Ｓ４１３のいずれかにより回転位相が変化したと判定された場合には、確認段設定サブルーチンが終了すると共に、ロック解除制御フローが図７に示すように終了する。
【００６７】
（作用効果）
ここまで説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。
【００６８】
第一実施形態による回転位相のロック状態下、ロック部材１６０へのロック解除圧以上の作動圧印加が開始されるように各遅角作動室２２へ作動液を導入させる遅角保持指令値Ｉｒｈは、初段設定ブロック７０２により設定される。故に、ロック部材１６０に作用する作動圧が高まり難い場合や、ロック部材１６０の摺動抵抗が大きくなる場合でも、各遅角作動室２２を通じて作動液の導入されるロック解除室１６４では、作動圧を可及的に高め得るので、ロック部材１６０の動きの遅れを抑制し得る。
【００６９】
しかも、初段設定ブロック７０２による遅角保持指令値Ｉｒｈの設定後、ロック部材１６０へのロック解除圧以上の作動圧印加が維持されるように各進角作動室２４へ作動液を導入させる進角保持指令値Ｉａｈは、次段設定ブロック７０３により設定される。これによれば、ロック部材１６０の動きの遅れ抑制機能を保った状態下、遅角保持指令値Ｉｒｈに従う各遅角作動室２２への作動液導入に応じて回転位相を変化させるためのトルクとは逆方向のトルクを、進角保持指令値Ｉａｈに従う各進角作動室２４への作動液導入により発生させ得る。故に、ロック解除前の回転位相変化を抑制しつつも、ロック部材１６０によりロック解除を迅速に実現できる。したがって、ロック解除に伴う作動不良として、ロック部材のこじりを回避することが可能となる。
【００７０】
ここで、第一実施形態の初段設定ブロック７０２によると、各進角作動室２４へ作動液が導入且つ各遅角作動室２２から作動液が排出されることで回転位相のロックされた状態下、遅角保持指令値Ｉｒｈが設定される。これにより遅角保持指令値Ｉｒｈの設定後には、ロック状態にて作動液の導入されていた各進角作動室２４へと進角保持指令値Ｉａｈに従う作動液導入が追加されることで、ロック解除前の回転位相変化が迅速に抑制され得る。故に、ロック解除に伴うロック部材１６０のこじりを回避する効果につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００７１】
また、第一実施形態の初段設定ブロック７０２によると、各遅角作動室２２へ作動液を導入且つ各進角作動室２４に対する作動液の入出を規制することで回転位相を保持する制御指令値Ｉとして、遅角保持指令値Ｉｒｈが設定される。故に、ロック状態にて作動液の導入されている各進角作動室２４では、遅角保持指令値Ｉｒｈに従う作動液の入出規制後に、進角保持指令値Ｉａｈに従う作動液導入が実現されることとなるため、ロック解除前に回転位相変化を抑制する機能発揮の迅速性を高め得る。故に、ロック解除に伴うロック部材１６０のこじりを回避する効果の信頼性につき、保証をすることが可能となる。
【００７２】
さらに、第一実施形態の次段設定ブロック７０３によると、各進角作動室２４へ作動液を導入且つ各遅角作動室２２に対する作動液の入出を規制することで回転位相を保持する制御指令値Ｉとして、進角保持指令値Ｉａｈが設定される。故に、遅角保持指令値Ｉｒｈに従う各遅角作動室２２への作動液導入に応じてロック部材１６０へと印加された作動圧は、進角保持指令値Ｉａｈに従う各遅角作動室２２への作動液入出規制により、ロック解除圧以上のまま維持され易くなる。これによれば、ロック部材１６０の動きの遅れ抑制機能を確実に保つことができるので、ロック解除に伴うロック部材１６０のこじりを回避する効果につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００７３】
またさらに、第一実施形態の次段設定ブロック７０３によると、各進角作動室２４へ作動液を導入且つ各遅角作動室２２に対する作動液の入出を規制することで回転位相を保持する進角保持領域Ｒａｈの制御指令値Ｉとして、進角保持指令値Ｉａｈが設定される。ここで特に進角保持指令値Ｉａｈは、そうした進角保持領域Ｒａｈの制御指令値Ｉのうち、各進角作動室２４へ作動液を導入且つ各遅角作動室２２から作動液を排出させることで回転位相を変化させる進角可変領域Ｒａｖとの進角側境界値Ｉａｂに、設定される。これによれば、制御弁６０の機械的構造に依拠する進角側境界値Ｉａｂを利用して、進角保持指令値Ｉａｈに従う各遅角作動室２２への作動液入出規制を正確に実行し得る。故に、各遅角作動室２２からの作動液排出によりロック部材１６０の動きの遅れ抑制機能が阻害されるのを抑制できるので、ロック解除に伴うロック部材１６０のこじりを回避する効果の信頼性につき、保証をすることが可能となる。
【００７４】
加えて、第一実施形態の次段設定ブロック７０３による進角保持指令値Ｉａｈの設定後、ロック解除を確認するために各遅角作動室２２へ作動液を導入させる遅角保持指令値Ｉｒｈ及び遅角可変指令値Ｉｒｖは、確認段設定ブロック７０４により順次設定される。これによれば、進角保持指令値Ｉａｈに従う各進角作動室２４への作動液導入を経てロック解除が実現されたか否かを、遅角保持指令値Ｉｒｈ又は遅角可変指令値Ｉｒｖに従う各遅角作動室２２への作動液導入に応じて回転位相変化が生まれたか否かに基づき、確認し得る。故に、ロック解除の確認に伴って回転位相変化が過大となることでロック部材１６０のこじりを招く事態につき、回避することが可能となる。
【００７５】
また加えて、第一実施形態の確認段設定ブロック７０４によると、設定変化モードの実行により順次設定される遅角保持指令値Ｉｒｈ及び遅角可変指令値Ｉｒｖは、各遅角作動室２２へ導入する作動液流量を漸次増大させるように変化させられる。これによれば、ロック解除が万が一、実現されていなかった場合でも、遅角保持指令値Ｉｒｈ又は遅角可変指令値Ｉｒｖに従う作動液導入により各遅角作動室２２での作動圧が急上昇して回転位相変化が過大となるのを、抑制できる。故に、ロック解除の確認に伴うロック部材１６０のこじりを回避する効果につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００７６】
さらに加えて、第一実施形態の確認段設定ブロック７０４によると、ロック解除が確認されるまで、遅角保持指令値Ｉｒｈ又は遅角可変指令値Ｉｒｖを変化させる設定変化モードが繰り返される。これによれば、遅角保持指令値Ｉｒｈ又は遅角可変指令値Ｉｒｖの変化に従う作動液導入により各遅角作動室２２での作動圧が変化する範囲を、ロック部材１６０のこじり回避に適した範囲に制限しつつ、ロック解除の確認を繰り返し実行し得る。故に、ロック解除の確認に伴うロック部材１６０のこじりを回避する効果につき、信頼性の保証をすることが可能となる。
【００７７】
またさらに加えて、第一実施形態の確認段設定ブロック７０４によると、次回の設定変化モードを繰り返すのに先立ち、進角保持指令値Ｉａｈが設定される。これにより、各進角作動室２４へ作動液を導入且つ各遅角作動室２２に対する作動液の入出が規制されることから、先回の設定変化モードにて各遅角作動室２２へ導入の作動液流量が漸次増大されていても、回転位相変化が過大となる前に抑制され得る。故に、ロック解除の確認に伴うロック部材１６０のこじりを回避する効果につき、高い信頼性をもって保証をすることが可能となる。
【００７８】
（第二実施形態）
図１１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。第二実施形態による次段設定ブロック７０３は、進角保持領域Ｒａｈにて時間変化する可変値に、進角保持指令値Ｉａｈを設定する。このとき特に進角保持指令値Ｉａｈは、進角保持領域Ｒａｈにて進角可変領域Ｒａｖとの進角側境界値Ｉａｂに設定されてから、同領域Ｒａｈにて進角可変領域Ｒａｖとは反対側へと離間するように、漸次変化させられる。ここで、進角保持指令値Ｉａｈの時間変化率は、第一実施形態にて説明した車両の注目物理量に基づき設定される。
【００７９】
このように第二実施形態の次段設定ブロック７０３によると、進角保持領域Ｒａｈにて進角保持指令値Ｉａｈは、進角可変領域Ｒａｖとの進角側境界値Ｉａｂに設定されてから、進角可変領域Ｒａｖとは反対側へ漸次変化させられる。これによれば、制御弁６０の機械的構造に依拠する製品誤差が進角側境界値Ｉａｂに生じていても、進角可変領域Ｒａｖとは反対側への進角保持指令値Ｉａｈの漸次変化により、各遅角作動室２２からの作動液排出を最小限に食い止め得る。故に、ロック部材１６０へ印加の作動圧がロック解除圧未満となることでロック部材１６０の動きの遅れ抑制機能が阻害されるのを、確実に抑制できる。したがって、ロック解除に伴うロック部材１６０のこじりを回避する効果につき、高い信頼性をもって保証をすることが可能となる。
【００８０】
（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。尚、以下では、第一及び第二実施形態に共通する変形例を説明するが、図１２〜２１は、第一実施形態に関する変形例のみを示している。
【００８１】
変形例１の初段設定ブロック７０２では、図１２に示すように、各遅角作動室２２へ作動液を導入且つ各進角作動室２４から作動液を排出させることで回転位相を変化させる遅角可変町域Ｒｒｖの遅角可変指令値Ｉｒｖを、設定してもよい。変形例２の初段設定ブロック７０２では、図１３に示すように遅角保持領域Ｒｒｈにて時間変化する可変値に、遅角保持指令値Ｉｒｈを設定してもよい。ここで特に、変形例２の初段設定ブロック７０２では、例えば図１３の如く遅角保持領域Ｒｒｈにて遅角可変領域Ｒｒｖ側へと近付くように、遅角保持指令値Ｉｒｈを漸次変化させてもよい。また特に、変形例２の初段設定ブロック７０２では、遅角保持指令値Ｉｒｈの時間間変化率を、第一実施形態にて説明した車両の注目物理量に基づき設定する。
【００８２】
変形例３の次段設定ブロック７０３では、図１４に示すように、各進角作動室２４へ作動液を導入且つ各遅角作動室２２から作動液を排出させることで回転位相を変化させる進角可変領域Ｒａｖの進角可変指令値Ｉａｖを、設定してもよい。変形例４の次段設定ブロック７０３では、図１５に示すように進角保持領域Ｒａｈのうち、進角側境界値Ｉａｂから進角可変領域Ｒａｖとは反対側へ離間した進角保持指令値Ｉａｈを、設定してもよい。
【００８３】
変形例５では、図１６に示すように確認段設定ブロック７０４を構築しないで、図１７に示すように確認段設定サブルーチンを省略してもよい。変形例６の確認段設定ブロック７０４では、図１８に示すように期間Ｔ３４の第四モードを省略してもよい。
【００８４】
変形例７の確認段設定ブロック７０４では、図１９に示すように期間Ｔ３１，Ｔ３２の第一及び第二サブモードのうち少なくとも一方を、省略してもよい。尚、図１９は、期間Ｔ３１，Ｔ３２の第一及び第二サブモードのうち、第一サブモードのみを省略した場合を示している。
【００８５】
変形例８の確認段設定ブロック７０４では、図２０に示すように、期間Ｔ３２の第二サブモードにて制御指令値Ｉが所定の遅角保持指令値Ｉｒｈまで漸次変化すると、期間Ｔ３３の第三サブモードを省略してもよい。変形例９の確認段設定ブロック７０４では、設定変化モードに代えて、図２１に示すように制御指令値Ｉを、進角保持指令値Ｉａｈから遅角可変指令値Ｉｒｖの間における一つ又は複数の値に設定してもよい。ここで特に、図２１に示す変形例９の期間Ｔ３には、所定の遅角可変指令値Ｉｒｖを設定している。
【００８６】
変形例１０では、制御指令値Ｉとしての進角保持指令値Ｉａｈの設定により各進角作動室２４へ作動液を導入且つ各遅角作動室２２に対する作動液の入出を規制することで、回転位相を中間位相にロックしてもよい。変形例１１では、「進角」と「遅角」の関係を各実施形態にて説明の関係とは入れ替えることで、各進角作動室２４を「第一作動室」として機能させると共に、各遅角作動室２２を「第二作動室」として機能させてもよい。
【００８７】
変形例１２では、内燃機関のポンプ４として、電動ポンプを使用してもよい。変形例１３では、「動弁」としての吸気弁のバルブタイミングを可変制御するシステムや、「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制御するシステムに、本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１  バルブタイミング制御システム、２  カム軸、４  ポンプ、１０  回転機構系、１１  位相調整ユニット、１２  ハウジングロータ、１４  ベーンロータ、１６  ロックユニット、２２，２２ａ  遅角作動室、２４  進角作動室、５０  制御系、６０  制御弁、６９  駆動源、７０  制御指令ユニット、７１  プロセッサ、７２  メモリ、１６０  ロック部材、１６４  ロック解除室、７０１  解除判定ブロック、７０２  初段設定ブロック、７０３  次段設定ブロック、７０４  確認段設定ブロック、Ｉ  制御指令値、Ｉａｂ  進角側境界値、Ｉａｈ  進角保持指令値、Ｉａｖ  進角可変指令値、Ｉｍｂ  中間境界値、Ｉｒｂ  遅角側境界値、Ｉｒｈ  遅角保持指令値、Ｉｒｖ  遅角可変指令値、Ｒａｈ  進角保持領域、Ｒａｖ  進角可変領域、Ｒｒｈ  遅角保持領域、Ｒｒｖ  遅角可変領域
【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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