(57)【要約】【課題】吸気バルブの開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構が搭載されたエンジンにおいて、良好な始動性とアイドル運転時の安定性の双方を実現する。【解決手段】吸気カムシャフト２１のカムトルクに抗して当該吸気カムシャフト２１の回転位相を進角する捩りコイルばね（進角付勢ばね）１１０と、可変バルブタイミング機構１００に供給する油圧を補助する電動オイルポンプ（サブオイルポンプ）２０とを設け、エンジン１の始動時に、捩りコイルばね１１０の付勢力により吸気バルブ１３の開閉タイミングを所定の進角位置に保持することで、始動時の実圧縮比を高めて良好な始動性を確保する。エンジン始動後のアイドル運転時には、電動オイルポンプ２０を駆動して、吸気バルブ１３の開閉タイミングを始動時の進角位置に対して遅角することで、バルブオーバーラップを少なくして安定したアイドル運転を確保する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトに対する吸気カムシャフトの回転位相を変化させて吸気バルブの開閉タイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング機構と、前記内燃機関の回転により駆動される機械式オイルポンプと、前記機械式オイルポンプから前記可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する油圧制御手段とを備えた可変バルブタイミング制御装置において、
前記吸気カムシャフトのカムトルクに抗して当該吸気カムシャフトの回転位相を進角する進角付勢ばねと、前記内燃機関の回転以外の動力で駆動されるサブオイルポンプとを設け、前記内燃機関の始動時に、前記進角付勢ばねの付勢力により、前記吸気バルブの開閉タイミングを所定の進角位置に保持し、前記内燃機関の始動後のアイドル運転時には、前記サブオイルポンプを駆動して、前記吸気バルブの開閉タイミングを、前記始動時の進角位置に対して遅角することを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、
前記内燃機関の停止動作中に前記サブオイルポンプを駆動して、前記吸気バルブの開閉タイミングを所定の進角位置まで進角することを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、
前記サブオイルポンプが電動オイルポンプであることを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の機関バルブの開閉タイミングを機関運転状態に応じて制御する内燃機関の可変バルブタイミング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される内燃機関（以下、エンジンともいう）においては、クランクシャフトの回転がタイミングベルト等を介してカムシャフトに伝達される。エンジンの機関バルブ（吸気バルブ・排気バルブ）は、カムシャフトのカムにより周期的に押し下げられて往復動し、吸気通路・排気通路を開閉する。このタイプのエンジンでは、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相は常に一定である。これに対し、近年では、エンジンに可変バルブタイミング（ＶＶＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ）機構を搭載している（例えば、特許文献１、２参照）。可変バルブタイミング機構は、エンジンの出力向上、燃費向上、排気エミッション低減などを目的として、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させ、機関バルブの開閉タイミングを変更する機構である。
【０００３】
可変バルブタイミング機構としては、例えばヘリカルスプライン式とベーン式の機構がある。これらのうち、ベーン式可変バルブタイミング機構は、例えば、内周面に凹部が形成されたベーンハウジングと、そのベーンハウジングの凹部を２つの油圧室（遅角側油圧室、進角側油圧室）に区画するベーンを有するベーンロータとを備え、前記ベーンハウジングをタイミングベルト等を介してクランクシャフトに連結し、ベーンロータをカムシャフトに連結した状態で、前記遅角側油圧室及び進角側油圧室に供給する油圧をオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）によって制御することにより、クランクシャフトとカムシャフトとの回転位相をずらして機関バルブの開閉タイミングを連続的に変化させる構造となっている。
【特許文献１】特開２００２−２２７６２１号公報
【特許文献２】特開平１０−６８３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンの始動時においては、実圧縮比を高めて良好な始動性を確保するために、吸気バルブの閉じタイミングを早くすることが望ましい。一方、アイドル運転時には、安定したエンジン運転状態を確保するために、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップを小さくすることが望ましい。しかし、従来の可変バルブタイミング制御装置では、エンジン始動時とアイドル運転時との回転位相が同位相に設定されているため、始動時に適した条件とアイドル運転時に適した条件の双方を満足することができない。このため、従来では、エンジンの始動時とアイドル運転時の両者の妥協が必要であった。
【０００５】
ここで、エンジンの始動性向上に関して、上記した特許文献１、２には、吸気カムシャフトの回転位相を進角する進角アシストスプリング（進角付勢ばね）を可変バルブタイミング機構に設け、エンジン始動時に、吸気バルブの開閉タイミングを進角位置に保持することが記載されている。しかし、進角アシストスプリングによって始動時の進角状態を保持する方法を採用した場合、始動後のアイドル運転時における遅角制御が困難である。すなわち、アイドル運転時等でエンジン回転数が低回転域にあるときには、エンジンの回転で駆動される機械式オイルポンプの吐出圧が低いため、進角アシストスプリングの付勢力に抗して可変バルブタイミング機構を遅角するのに必要な油圧を得ることができず、確実な遅角制御を行うことが難しい。
【０００６】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、吸気バルブの開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関において、良好な始動性とアイドル運転時の安定性の双方を実現することが可能な内燃機関の可変バルブタイミング制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内燃機関のクランクシャフトに対する吸気カムシャフトの回転位相を変化させて吸気バルブの開閉タイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング機構と、前記内燃機関の回転により駆動される機械式オイルポンプと、前記機械式オイルポンプから前記可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する油圧制御手段（例えばオイルコントロールバルブ）とを備えた可変バルブタイミング制御装置において、前記吸気カムシャフトのカムトルクに抗して当該吸気カムシャフトの回転位相を進角する進角付勢ばねと、前記内燃機関の回転以外の動力で駆動されるサブオイルポンプとを設け、前記内燃機関の始動時に、前記進角付勢ばねの付勢力により、前記吸気バルブの開閉タイミングを所定の進角位置に保持し、前記内燃機関の始動後のアイドル運転時には、前記サブオイルポンプを駆動して、前記吸気バルブの開閉タイミングを、前記始動時の進角位置に対して遅角することを特徴としている。
【０００８】
なお、内燃機関の回転以外の動力で駆動されるサブオイルポンプとしては電動オイルポンプを挙げることができる。
【０００９】
本発明によれば、吸気カムシャフトのカムトルクに抗して当該吸気カムシャフトの回転位相を進角する進角付勢ばねと、内燃機関の回転以外の動力で駆動して可変バルブタイミング機構に供給する油圧を補助するサブオイルポンプとを設けているので、内燃機関の良好な始動性とアイドル運転時の安定性の双方を実現することができる。この点について、以下に説明する。
【００１０】
まず、本発明では、吸気バルブの開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構に、吸気カムシャフトのカムトルクに抗して当該吸気カムシャフトの回転位相を進角する進角付勢ばね（例えば捩りコイルばね）を設け、内燃機関の始動時には、進角付勢ばねの付勢力によって吸気バルブの開閉タイミングを所定の進角位置（例えば最進角位置）に保持し、吸気バルブの閉じタイミングを早くすることで、内燃機関の始動時の実圧縮比を高めて良好な始動性を確保する。
【００１１】
次に、始動後のアイドル運転時には、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップを小さくするために遅角制御を行うが、吸気カムシャフトの回転位相を進角する進角付勢ばねを設けた可変バルブタイミング機構において、遅角制御を行うには、進角付勢ばねの付勢力と吸気カムシャフトのカムトルクとの差よりも大きな油圧を可変バルブタイミング機構の遅角側圧力室に作用させる必要がある。しかし、アイドル運転時においては機械式オイルポンプ（内燃機関の回転に駆動されるポンプ）の吐出圧が低いため、可変バルブタイミング機構を遅角制御することができない。
【００１２】
そこで、本発明では、内燃機関の回転以外の動力で駆動されるサブオイルポンプ（例えば電動オイルポンプ）を設け、アイドル運転時にサブオイルポンプを駆動することによって、可変バルブタイミング機構に供給する油圧を高くすることで、アイドル運転時の遅角制御を実現可能としている。そして、このような遅角制御により、アイドル運転時において、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップを無くすことが可能となり、これによって安定したアイドル運転状態を確保することができる。
【００１３】
本発明において、内燃機関の停止動作中（イグニッションスイッチオフから機関の回転が完全停止するまでの間）にサブオイルポンプを駆動して、吸気バルブの開閉タイミングを所定の進角位置まで進角するようにしてもよい。このような停止動作中の進角制御により、吸気バルブの開閉タイミングを所定の進角位置（例えば最進角位置）に確実に制御することができるので、次回の始動時において、吸気バルブの開閉タイミングを所定の進角位置に保持した状態で内燃機関を始動することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、吸気カムシャフトのカムトルクに抗して当該吸気カムシャフトの回転位相を進角する進角付勢ばねと、内燃機関の回転以外の動力で駆動して可変バルブタイミング機構に供給する油圧を補助するサブオイルポンプとを設け、内燃機関の始動時に、進角付勢ばねの付勢力により吸気バルブの開閉タイミングを所定の進角位置に保持し、始動後のアイドル運転時には、サブオイルポンプを駆動して吸気バルブの開閉タイミングを始動時の進角位置に対して遅角するように構成しているので、良好な始動性とアイドル運転時の安定性の双方を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
まず、本発明の可変バルブタイミング制御装置を適用するエンジン（内燃機関）について説明する。
【００１７】
−エンジン−
図１は本発明の可変バルブタイミング制御装置を適用するエンジンの概略構成を示す図である。なお、図１にはエンジンの１気筒の構成のみを示している。
【００１８】
エンジン１は、車両に搭載されるポート噴射型多気筒ガソリンエンジンであって、その各気筒を構成するシリンダブロック１ａ内には上下方向に往復動するピストン１ｃが設けられている。ピストン１ｃはコネクティングロッド１６を介してクランクシャフト１５に連結されており、ピストン１ｃの往復運動がコネクティングロッド１６によってクランクシャフト１５の回転へと変換される。エンジン１のクランクシャフト１５はトランスミッションに連結される。
【００１９】
クランクシャフト１５にはシグナルロータ１７が取り付けられている。シグナルロータ１７の外周面には複数の突起（歯）１７ａ・・１７ａが等角度ごとに設けられている。シグナルロータ１７の側方近傍にはクランクポジションセンサ（エンジン回転数センサ）３７が配置されている。クランクポジションセンサ３７は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト１５が回転する際にシグナルロータ１７の突起１７ａに対応するパルス状の信号（出力パルス）を発生する。
【００２０】
エンジン１のシリンダブロック１ａには冷却水温を検出する水温センサ３１が配置されている。また、シリンダブロック１ａの上端にはシリンダヘッド１ｂが設けられており、このシリンダヘッド１ｂとピストン１ｃとの間に燃焼室１ｄが形成されている。エンジン１の燃焼室１ｄには点火プラグ３が配置されている。点火プラグ３の点火タイミングはイグナイタ４によって調整される。イグナイタ４はＥＣＵ（電子制御ユニット）３００によって制御される。
【００２１】
エンジン１のシリンダブロック１ａの下部には、潤滑油を貯留するオイルパン１ｅが設けられている。このオイルパン１ｅに貯留された潤滑油は、エンジン１の運転時に、異物を除去するオイルストレーナ１８（図２参照）を介して機械式オイルポンプ１９によって汲み上げられて、ピストン１ｃ、クランクシャフト１５、コネクティングロッド１６などに供給され、各部の潤滑・冷却等に使用される。そして、このようにして供給された潤滑油は、エンジン１の各部の潤滑・冷却などに使用された後、オイルパン１ｅに戻され、再び機械式オイルポンプ１９によって汲み上げられるまでオイルパン１ｅ内に貯留される。また、この例においては、オイルパン１ｅに貯留された潤滑油を、後述する可変バルブタイミング機構（以下、ＶＶＴという）１００の作動油にも利用している。なお、機械式オイルポンプ１９は、エンジン１のクランクシャフト１５の回転によって駆動される。
【００２２】
エンジン１の燃焼室１ｄには吸気通路１１と排気通路１２とが接続されている。吸気通路１１には、エアクリーナ７、熱線式のエアフロメータ３２、吸気温センサ３３（エアフロメータ３２に内蔵）、及び、エンジン１の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ５などが配置されている。スロットルバルブ５はスロットルモータ６によって駆動される。スロットルバルブ５の開度はスロットルポジションセンサ３６によって検出される。エンジン１の排気通路１２には、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ2センサ３４及び三元触媒８などが配置されている。
【００２３】
吸気通路１１と燃焼室１ｄとの間に吸気バルブ１３が設けられており、この吸気バルブ１３を開閉駆動することにより、吸気通路１１と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。また、排気通路１２と燃焼室１ｄとの間に排気バルブ１４が設けられており、この排気バルブ１４を開閉駆動することにより、排気通路１２と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。これら吸気バルブ１３及び排気バルブ１４の開閉駆動は、クランクシャフト１５の回転がタイミングベルト等を介して伝達される吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２の各回転によって行われる。吸気カムシャフト２１の端部にはＶＶＴ１００が設けられている。ＶＶＴ１００の構造については後述する。
【００２４】
また、吸気カムシャフト２１の近傍にはカムポジションセンサ３８が配置されている。カムポジションセンサ３８は、例えば電磁ピックアップであって、吸気カムシャフト２１に一体的に設けられたロータ外周面の１個の突起に対向するように配置されており、吸気カムシャフト２１が回転する際にパルス状の信号を出力する。なお、吸気カムシャフト２１（排気カムシャフト２２）は、クランクシャフト１５の１／２の回転速度で回転するので、クランクシャフト１５が７２０°回転するごとにカムポジションセンサ３８が１つのパルス状の信号を発生する。
【００２５】
そして、吸気通路１１には燃料噴射用のインジェクタ（燃料噴射弁）２が配置されている。インジェクタ２には燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、吸気通路１１内に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン１の燃焼室１ｄに導入される。燃焼室１ｄに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ３にて点火されて燃焼・爆発する。この混合気の燃焼室１ｄ内での燃焼・爆発によりピストン１ｃが往復運動してクランクシャフト１５が回転する。以上のエンジン１は運転状態はＥＣＵ３００によって制御される。
【００２６】
−ＶＶＴ−
ＶＶＴ１００は、エンジン１のクランクシャフト１５に対する吸気カムシャフト２１の回転位相を可変とする機構であって、図２及び図３に示すように、略中空円盤状のベーンハウジング１０１と、このベーンハウジング１０１内に回転自在に収容されたベーンロータ１０４とを備えている。ベーンロータ１０４には複数（この例では４枚）のベーン１０５が一体形成されている。ベーンロータ１０４はセンタボルト１０６によって吸気カムシャフト２１に固定されており、吸気カムシャフト２１と一体となって回転する。
【００２７】
ベーンハウジング１０１の前面側はフロントカバー１０７によって覆われている。これらベーンハウジング１０１とフロントカバー１０７はボルト１０８にてタイミングプーリ１０９に固定されており、ベーンハウジング１０１及びフロントカバー１０７はタイミングプーリ１０９と一体となって回転する。タイミングプーリ１０９は、タイミングベルトを介してクランクシャフト１５に連結される。
【００２８】
また、この例のＶＶＴ１００には、吸気カムシャフト２１の始動時のカムトルクに抗して当該吸気カムシャフト２１の回転位相を進角する捩りコイルばね（進角付勢ばね）１１０が設けられている。捩りコイルばね１１０は、フロントカバー１０７に一体形成されたスプリングガイド１０７ａ内に収容されている。捩りコイルばね１１０の一端は、フロントカバー１０７に固着された係止ピン１０７ｂに係止されており、他端はベーンロータ１０４に係止されている。なお、吸気カムシャフト２１のカムトルクとは、吸気バルブ１３のバルブスプリングの反力及びジャーナルの引き摺りトルク等が起因となって生じるトルクのことである。
【００２９】
次に、ＶＶＴ１００の各部について説明する。
【００３０】
まず、ベーンハウジング１０１の内部には、ベーンロータ１０４のベーン１０５と同数の凸部１０２が形成されており、その各凸部１０２間に形成された凹部１０３内にベーンロータ１０４の各ベーン１０５が収容されている。各ベーン１０５の先端面は凹部１０３の内周面に摺動可能に接触している。ベーンロータ１０４は、作動油の圧力をベーン１０５で受けることによりベーンハウジング１０１に対して相対回転する。この相対回転により、クランクシャフト１５に対する吸気カムシャフト２１の回転位相が変化する。
【００３１】
ベーンハウジング１０１の各凹部１０３には、ベーンロータ１０４のベーン１０５によって区画された２つの空間が形成されている。これら２つの空間のうち、ベーン１０５に対してカムシャフト回転方向（図３の矢印の方向）の後側の空間が進角側油圧室１１１を構成し、カムシャフト回転方向の前側の空間が遅角側油圧室１１２を構成している。
【００３２】
ベーンロータ１０４のベーン１０５の１つには、段差付きの貫通孔１１４が形成されている。この貫通孔１１４には、フランジ付きロックピン１１３が摺動可能に収容されている。ロックピン１１３は圧縮コイルばね１１５の弾性力によってタイミングプーリ１０９側に付勢されている。一方、タイミングプーリ１０９には、ロックピン１１３に対応する位置に係止孔１１６が形成されており、ベーンロータ１０４の相対回転によりロックピン１１３が係止孔１１６に一致したときには、圧縮コイルばね１１５の弾性力によってロックピン１１３が突き出し、その先端が係止孔１１６に突入する。
【００３３】
このようなロックピン１１３の係止孔１１６への突入により、ベーンロータ１０４のベーンハウジング１０１に対する相対回転が規制され、その規制状態での相対回転位相を維持した状態で吸気カムシャフト２１とタイミングプーリ１０９とが一体に回転する。この例では、ロックピン１１３と係止孔１１６とが、ロック位相つまり吸気カムシャフト２１の回転位相が最進角位相となったときに一致するように構成されている。
【００３４】
ロックピン１１３のロックを解除するために、そのロックピン１１３を有するベーン１０５には油通路１１７が設けられている。この油通路１１７は進角側油圧室１１１と係止孔１１６とに連通しており、進角側油圧室１１１に供給された油圧が係止孔１１６に導入される。また、ロックピン１１３のフランジ部分と貫通孔１１４の段差部分との間には環状油空間１１８が形成されている。この環状油空間１１８は、油通路１１９を介して遅角側油圧室１１２と連通しており、遅角側油圧室１１２に供給された油圧が環状油空間１１８にも導入される。そして、係止孔１１６または環状油空間１１８の油圧が圧縮コイルばね１１５の付勢力に打ち勝つと、ロックピン１１３が係止孔１１６から外れ、ロックピン１１３の係止が解除される。このようなロックピン１１３の係止解除によって、ベーンハウジング１０１とベーンロータ１０４との間の相対回転が許容され、進角側油圧室１１１及び遅角側油圧室１１２に供給される油圧に基づいて、ベーンハウジング１０１に対するベーンロータ１０４の回転位相の調整が可能となる。
【００３５】
以上の構造のＶＶＴ１００では、進角側油圧室１１１内と遅角側油圧室１１２内の各油圧によってベーンロータ１０４がベーンハウジング１０１に対して相対回転する。すなわち、進角側油圧室１１１内の油圧を遅角側油圧室１１２内の油圧よりも高くすると、ベーンロータ１０４はベーンハウジング１０１に対して吸気カムシャフト２１の回転方向に相対回転する。このとき、吸気カムシャフト２１の回転位相はクランクシャフト１５の回転位相に対して進められる（進角）。これとは逆に、遅角側油圧室１１２内の油圧を進角側油圧室１１１の油圧よりも高くすると、ベーンロータ１０４はベーンハウジング１０１に対して吸気カムシャフト２１の回転方向と逆方向に相対回転され、吸気カムシャフト２１の回転位相はクランクシャフト１５の回転位相に対して遅らされる（遅角）。そして、このような回転位相の調整によって吸気バルブ１３のバルブタイミングを可変とすることができる。
【００３６】
次に、進角側油圧室１１１と遅角側油圧室１１２とに供給する作動油の圧力を制御する油圧制御系の構成について図２を参照して説明する。
【００３７】
まず、シリンダヘッド１ｂ、吸気カムシャフト２１、ベーンロータ１０４等には、進角側油圧室１１１に連通する進角側通路１２１と、遅角側油圧室１１２に連通する遅角側通路１２２とが形成されている。これら進角側通路１２１と遅角側通路１２２には、オイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶという）２００が接続されている。ＯＣＶ２００にはオイル供給通路１３１とオイル排出通路（ドレーン通路）１３２とが接続されている。オイル供給通路１３１には、車両に搭載されるバッテリ等からの電力で駆動する電動オイルポンプ２０が接続されている。また、オイル供給通路１３１には、電動オイルポンプ２０をバイパスするバイパス通路１３３が接続されている。バイパス通路１３３には逆止弁（一方弁）１３４が設けられている。
【００３８】
電動オイルポンプ２０の吸込口はリザーブタンク１４０の内部に連通している。リザーブタンク１４０には、上記した機械式オイルポンプ１９によってオイルパン１ｅから汲み上げられた潤滑油（作動油）が供給される。リザーブタンク１４０は簡易密閉型のタンクであって、電動オイルポンプ２０を駆動していないときには、オイルパン１ｅから機械式オイルポンプ１９によって汲み上げられた作動油が、リザーブタンク１４０及びバイパス通路１３３（逆止弁１３４）を通過してＯＣＶ２００に供給される。また、電動オイルポンプ２０を駆動したときには、機械式オイルポンプ１９の油圧に電動オイルポンプ２０の油圧を付加した油圧がＯＣＶ２００に供給される。なお、この例において、電動オイルポンプ２０は、後述する「始動後・アイドル運転時」や「停止動作中」に駆動されるが、通常運転時においても、ＯＣＶ２００に供給する油圧を高くする必要がある場合などにおいて、電動オイルポンプ２０を駆動して油圧を補助する場合もある。また、機械式オイルポンプ１９が停止中に電動オイルポンプ２０のみを駆動する場合もある。
【００３９】
ＯＣＶ２００は、電磁ソレノイド２０１と圧縮コイルばね２０２とによってスプール弁を駆動する４ポート３位置切換弁であって、スプール弁の位置を、進角側通路１２１（進角側油圧室１１１）に油圧を供給する位置、遅角側通路１２２（遅角側油圧室１１２）に油圧を供給する位置、または、進角側通路１２１及び遅角側通路１２２のいずれにも油圧を供給しない位置に選択的に切り換えるようになっている。ＯＣＶ２００の電磁ソレノイド２０１に印加する電圧は、ＥＣＵ３００によってデューティ制御され、そのデューティ制御により、ベーンロータ１０４の回転位相を最進角位相から最遅角位相までの範囲で任意に調整することができる。なお、この例では、電磁ソレノイド２０１の通電停止時（０デューティ時）には、圧縮コイルばね２０２の弾性力によってスプール弁が進角側通路１２１に油圧を供給する位置に設定される。
【００４０】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ３００は、図４に示すように、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３及びバックアップＲＡＭ３０４などを備えている。ＲＯＭ３０２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ３０３はＣＰＵ３０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ３０４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。これらＲＯＭ３０２、ＣＰＵ３０１、ＲＡＭ３０３、及び、バックアップＲＡＭ３０４はバス３０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース３０５及び出力インターフェース３０６と接続されている。
【００４１】
入力インターフェース３０５には、水温センサ３１、エアフロメータ３２、吸気温センサ３３、Ｏ2センサ３４、アクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ３５、スロットルポジションセンサ３６、クランクポジションセンサ３７、カムポジションセンサ３８、及び、トランスミッションのシフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ３９などの各種センサが接続されている。出力インターフェース３０６には、インジェクタ２、点火プラグ３のイグナイタ４、スロットルバルブ５のスロットルモータ６、ＯＣＶ２００、及び、電動オイルポンプ２０などが接続されている。
【００４２】
そして、ＥＣＵ３００は、上記した各種センサの検出信号に基づいて、インジェクタ２の噴射時期制御及び点火プラグ３の点火時期制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。さらにＥＣＵ３００は、下記の「停止時・始動時制御」、「始動後・アイドル運転時制御」及び「停止動作中の制御」を含むＶＶＴ１００（ＯＣＶ２００）の制御と電動オイルポンプ２０の制御を実行する。
【００４３】
−停止時・始動時制御−
エンジン１の停止時・始動時には、捩りコイルばね１１０の付勢力によって吸気バルブ１３の開閉タイミングが最進角位置（図５（Ａ））に設定され、その最進角位置にロックピン１１３にて機械的にロックされている。従って、エンジン始動時には、吸気バルブ１３の開閉タイミング（閉じタイミング）を最進角位置に保持した状態でエンジン１を始動することができるので、始動時の実圧縮比を高めることができ、良好な始動性を確保することができる。なお、吸気バルブ１３の閉じタイミングを早くすると、吸気バルブ１３と排気バルブ１４とのバルブオーバーラップが大きくなるが、エンジン１の始動時は吸気管負圧が小さいため、吸気側への吹き返し等の問題は起こらない。
【００４４】
−始動後・アイドル運転時−
エンジン１が始動し、エンジン１の運転状態が安定した時点で（始動後）、電動オイルポンプ２０を速やかに駆動するとともに、ＯＣＶ２００を制御して吸気バルブ１３の開閉タイミングを遅角制御する。具体的には、電動オイルポンプ２０の駆動によりＶＶＴ１００の遅角側圧力室１１２に油圧を供給して、ロックピン１１３による進角ロックを解除する同時に吸気カムシャフト２１の回転位相を遅角させ、吸気バルブ１３の開閉タイミングを、図５（Ｂ）に示すように、最進角位置に対して所定の遅角量だけ遅角する遅角制御を実行する。このとき、エンジン１の始動直後で、機械式オイルポンプ１９の吐出圧が低くても、電動オイルポンプ２０の油圧が付加されるので、捩りコイルばね１１０の付勢力に抗して吸気カムシャフト２１の回転位相を確実に遅角させることが可能であり、このような遅角制御により、吸気バルブ１３と排気バルブ１４とのバルブオーバーラップを無くすことが可能となり、アイドル運転時の安定性を確保することができる。
【００４５】
−通常運転時−
エンジン１の運転状態に応じてＯＣＶ２００を駆動してＶＶＴ１００の進遅角制御を行うことによって、エンジン１の運転状態に合った適切な吸気バルブ１３の開閉タイミングを設定する。なお、車両停止時などにおいてスロットルバルブ５が全閉となり、エンジン１が通常運転状態からアイドル運転に移行したときには、上記したアイドル運転時の制御つまり吸気バルブ１３の開閉タイミングを最進角位置に対して所定の遅角量だけ遅角する制御（図５（Ｂ））を行う。
【００４６】
−停止動作中の制御−
エンジン１の停止動作中（イグニッションスイッチオフからエンジン１の回転が完全停止するまでの間）において、ＯＣＶ２００のスプール弁の位置を進角側通路１２１（進角側油圧室１１１）に油圧を供給する位置に設定するとともに、電動オイルポンプ２０を完全停止まで駆動することにより、進角側油圧室１１１に油圧を供給する。このような電動オイルポンプ２０の駆動により、捩りコイルばね１１０の付勢力に加えて、進角側油圧室１１１の油圧がベーンロータ１０４（つまり吸気カムシャフト２１）に作用するので、吸気バルブ１３の開閉タイミングを最進角位置に確実に設定することが可能となり、その最進角位置でのロックピン１１３の突き出しによってＶＶＴ１００がロック位相に確実にロックされる。従って、次回の始動時において、吸気バルブ１３の開閉タイミング（閉じタイミング）を最進角位置に確実に保持（ロック）した状態でエンジン１を始動することができ、良好な始動性を確保することができる。
【００４７】
以上のように、この例によれば、吸気カムシャフト２１のカムトルクに抗して当該吸気カムシャフト２１の回転位相を進角する捩りコイルばね１１０と、ＶＶＴ１００に供給する油圧を補助する電動オイルポンプ２０とを設けているので、エンジン１の始動時には、捩りコイルばね１１０の付勢力によって、吸気バルブ１３の開閉タイミングを最進角位相に保持することができ、また、アイドル運転時には、電動オイルポンプ２０の駆動により吸気バルブ１３の開閉タイミングを遅角してバルブオーバーラップを無くすことが可能になる。これによって、エンジン１の始動時において良好な始動性を確保することができるとともに、安定したアイドル運転状態を確保することが可能になる。
【００４８】
−他の実施形態−
以上の例では、吸気カムシャフトにＶＶＴを設けた例を示しているが、本発明はこれに限られることなく、吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの双方にＶＶＴを設けたエンジンにも適用することができる。
【００４９】
以上の例では、ベーン式ＶＶＴを搭載したエンジンの制御について説明したが、これに替えて、例えばヘリカルスプライン式ＶＶＴ等の他の方式のＶＶＴを搭載したエンジンの制御にも本発明を適用することができる。
【００５０】
以上の例では、ポート噴射型ガソリンエンジンの可変バルブタイミング制御装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、筒内直噴型ガソリンエンジンの可変バルブタイミング制御装置にも適用可能である。また、直列多気筒ガソリンエンジンのほか、Ｖ型多気筒ガソリンエンジンにも本発明の可変バルブタイミング制御装置を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の可変バルブタイミング制御装置を適用するエンジンの一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のエンジンに搭載するＶＶＴの縦断面図及び油圧制御系の概略構成図を併記して示す図である。
【図３】図２のＶＶＴのＸ−Ｘ断面図である。
【図４】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】停止時・始動時の吸気バルブの開閉タイミングを示す図（Ａ）とアイドル運転時の吸気バルブの開閉タイミングを示す図（Ｂ）とを併記して示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  エンジン
１３  吸気バルブ
１４  排気バルブ
１５  クランクシャフト
１８  オイルストレーナ
１９  機械式オイルポンプ
２０  電動オイルポンプ（サブオイルポンプ）
２１  吸気カムシャフト
２２  排気カムシャフト
１００  ＶＶＴ（可変バルブタイミング機構）
１０１  ベーンハウジング
１０４  ベーンロータ
１０５  ベーン
１０７  フロントカバー
１０７ａ  スプリングガイド
１０７ｂ  係止ピン
１０９  タイミングプーリ
１１０  捩りコイルばね
１１１  進角側油圧室
１１２  遅角側油圧室
１１３  ロックピン
１２１  進角側通路
１２２  遅角側通路
１３１  オイル供給通路
１３２  オイル排出通路
１３３  バイパス通路
１３４  逆止弁
１４０  リザーブタンク
２００  ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）
３００  ＥＣＵ
【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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