(57)【要約】【課題】内燃機関の停止を指令するためのオフ操作をした操作者に与える違和感を軽減することと、オフ操作後に回転体をロックする確実性を高めることとの両立を図った内燃機関制御装置を提供する。【解決手段】進遅角位置制御手段としてのエンジンＥＣＵは、車両ドライバがＩＧオフ操作をした時点から、ロータをロック位置（最遅角位置）に向けて相対回転させるように油圧制御バルブを制御するロック制御（ステップＳ５０）を実行する。そして、エンジン制御手段としてのエンジンＥＣＵは、車両ドライバがＩＧオフ操作をした時点から、エンジンへの燃料噴射カットを禁止しつつ、目標回転速度を徐々に低下させる（ステップＳ６０）。【選択図】      図７
2008280933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整機構が搭載された内燃機関に適用され、前記内燃機関の駆動軸の回転速度が目標回転速度に近づくように前記内燃機関の駆動を制御するエンジン制御手段を備えた内燃機関制御装置であって、
前記バルブタイミング調整機構は、前記駆動軸から前記バルブを開閉駆動する従動軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられているとともに、前記駆動軸とともに回転する駆動側回転体、前記従動軸とともに回転する従動側回転体、前記内燃機関を駆動源とし、前記両回転体の一方を他方に対して相対回転させるよう作動油を供給する油圧ポンプ、前記作動油の供給状態を制御することで前記一方の回転体の相対回転位置を制御する進遅角位置制御手段、及び前記一方の回転体を最遅角位置又は最進角位置で相対回転不能にロックするロック機構、を有しており、
前記進遅角位置制御手段は、前記内燃機関の停止を指令するためのオフ操作を検出した場合に、前記一方の回転体を前記ロックの位置に向けて相対回転させるロック制御を実行し、
前記エンジン制御手段は、前記オフ操作を検出した場合に、前記内燃機関への燃料噴射カットを禁止しつつ、前記目標回転速度を徐々に低下させることを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項２】
前記エンジン制御手段は、前記オフ操作を検出した場合に、前記一方の回転体を相対回転させるに必要な油圧を確保できる所定回転速度に向けて前記目標回転速度を徐々に低下させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記エンジン制御手段は、
前記駆動軸の実回転速度の変化量に基づき、前記駆動軸の実回転速度が減少して前記所定回転速度に達するまでの回転低下所要時間を推定する第１推定手段と、
前記一方の回転体の実相対回転位置に基づき、前記一方の回転体が前記ロックの位置に達するまでのロック所要時間を推定する第２推定手段と、
を有するとともに、
推定した前記両所要時間に応じて、前記目標回転速度を徐々に低下させる時の低下率を決定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記エンジン制御手段は、推定した前記ロック所要時間が前記回転低下所要時間より長い場合に、前記両所要時間の差が大きいほど前記目標回転速度を徐々に低下させる時の低下率を小さくすることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記エンジン制御手段は、前記駆動軸の実回転速度が減少して前記所定回転速度に達するまでに前記一方の回転体が前記ロックの位置に達することとなるように、前記目標回転速度を徐々に低下させる時の低下率を決定することを特徴とする請求項３又は４に記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】
前記エンジン制御手段は、前記駆動軸の実回転速度が減少して前記所定回転速度に達した時点で、前記一方の回転体が前記ロックの位置に達しているか否かに拘わらず前記内燃機関への燃料噴射カットを実行することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の内燃機関制御装置。
【請求項７】
前記エンジン制御手段は、前記一方の回転体が前記ロックの位置に達した時点で、前記駆動軸の実回転速度が前記所定回転速度に達していない場合には、前記内燃機関への燃料噴射カットを実行することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の内燃機関制御装置。
【請求項８】
前記エンジン制御手段は、前記オフ操作の時点における、前記一方の回転体の実相対回転位置、前記駆動軸の実回転速度、前記作動油の温度、及び前記駆動軸の減速比を切り換える変速機のシフト位置の少なくとも一つをパラメータとして、前記目標回転速度を徐々に低下させる時の低下率を決定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の内燃機関制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の内燃機関制御装置と、
吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整機構と、
を備えることを特徴とする内燃機関制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の駆動を制御する内燃機関制御装置、及びその装置を備えた内燃機関制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを調整する従来のバルブタイミング調整機構は、内燃機関のクランク軸（駆動軸）とともに回転する駆動側回転体と、カム軸（従動軸）とともに回転する従動側回転体とを備え、従動側回転体を駆動側回転体に対して相対回転させるよう油圧ポンプから作動油を供給する構成である。そして、作動油の供給先を制御バルブにより切り換え制御することで、従動側回転体を相対回転させる向きを制御している。
【０００３】
ここで、カム軸は、バルブスプリングから力を受けることに起因して、開弁作動時には回転を妨げる向きにトルクを受け、閉弁作動時には回転を促進する向きにトルクを受ける。つまり、周期的に変動するトルク（以下、変動トルクと呼ぶ）をカム軸は受けており、この変動トルクはカム軸を介して従動側回転体に伝達されることとなる。そして、内燃機関の始動時には、一方の回転体に供給される作動油の油圧が未だ低いため、従動側回転体は変動トルクにより駆動側回転体に対して揺れ動いてしまうこととなる。すると、駆動側回転体に衝突して打音が発生するといった問題や、一方の回転体を目標位置まで相対回転させるのに要する時間が長くなるといった問題が生じる。
【０００４】
これらの問題の対策として従来では、一方の回転体を最遅角位置又は最進角位置で相対回転不能にロックするロック機構を備えている。そして、内燃機関の停止を指令するためのイグニッションスイッチのオフ操作（以下、ＩＧオフ操作と呼ぶ）を検出した場合に、一方の回転体をロックの位置に向けて相対回転させるように制御バルブを制御するロック制御を実行している。これによれば、次回、イグニッションスイッチをオン操作して内燃機関を始動させる時には、従動側回転体はロック機構によりロックされているので、変動トルクを受けても駆動側回転体に対して揺れ動いてしまうことがなくなる。よって、前述の打音発生や相対回転時間の短縮化を図ることができる。
【０００５】
しかしながら、油圧ポンプは内燃機関を駆動源としているため、ＩＧオフ操作後には油圧が低下する。すると、作動油の温度その他の各種条件によっては、前記ロック制御を行なったとしても一方の回転体がロック位置まで到達できない場合が生じる。
【０００６】
そこで、特許文献１記載の内燃機関制御装置では、ＩＧオフ操作後において内燃機関への燃料噴射をカットするタイミングを遅延させることで、ＩＧオフ操作後における油圧の低下を遅延させている。
【特許文献１】特開２００２−３５７１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＩＧオフ操作後に燃料噴射カットを遅延させるにあたり、イグニッションスイッチの操作者にとっては、ＩＧオフ操作したにも拘わらずクランク軸の回転速度が直ぐには低下しないこととなるため、その遅延時間が長すぎると操作者に違和感を与えてしまう。
【０００８】
この対策として特許文献１記載の内燃機関制御装置では、ＩＧオフ操作時点から所定時間（図８中の符号Ｔ１にて例示される時間）が経過したら強制的に燃料噴射カットを実行させている。そのため、ＩＧオフ操作後にロック制御を行なったとしても、一方の回転体がロック位置まで到達できない場合が依然として生じており、前述した回転体の打音発生の問題、及び目標位置まで相対回転させる所要時間の長大化の問題が十分に解決されていない。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関の停止を指令するためのオフ操作をした操作者に与える違和感を軽減することと、オフ操作後に回転体をロックする確実性を高めることとの両立を図った内燃機関制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【００１１】
請求項１記載の発明は、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整機構が搭載された内燃機関に適用され、前記内燃機関の駆動軸の回転速度が目標回転速度に近づくように前記内燃機関の駆動を制御するエンジン制御手段を備えた内燃機関制御装置であって、前記バルブタイミング調整機構は、前記駆動軸から前記バルブを開閉駆動する従動軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられているとともに、前記駆動軸とともに回転する駆動側回転体、前記従動軸とともに回転する従動側回転体、前記内燃機関を駆動源とし、前記両回転体の一方を他方に対して相対回転させるよう作動油を供給する油圧ポンプ、前記作動油の供給状態を制御することで前記一方の回転体の相対回転位置を制御する進遅角位置制御手段、及び前記一方の回転体を最遅角位置又は最進角位置で相対回転不能にロックするロック機構、を有しており、前記進遅角位置制御手段は、前記内燃機関の停止を指令するためのオフ操作を検出した場合に、前記一方の回転体を前記ロックの位置に向けて相対回転させるロック制御を実行し、前記エンジン制御手段は、前記オフ操作を検出した場合に、前記内燃機関への燃料噴射カットを禁止しつつ、前記目標回転速度を徐々に低下させることを特徴とする。
【００１２】
これによれば、オフ操作を検出した場合に、燃料噴射カットを禁止しつつ目標回転速度を徐々に低下させるので、オフ操作をすると駆動軸の回転速度が低下し始める。そのため、回転体をロックする確実性を高めるべく燃料噴射カットを禁止する期間を上記特許文献１における所定時間（Ｔ１）より長くしても、オフ操作した操作者に与える違和感を軽減できる。
よって、イグニッションスイッチをオフ操作した操作者に与える違和感を軽減することと、オフ操作後に回転体をロックする確実性を高めることとの両立を図ることができる。
【００１３】
なお、上記「徐々に低下させる」とは、図８（ｅ）欄の実線に例示されるように時間経過とともにリニアに低下させる場合の他に、一点鎖線に例示されるようにステップ状に低下させる場合をも含む意味である。
【００１４】
請求項２記載の発明は、前記エンジン制御手段は、前記オフ操作を検出した場合に、前記一方の回転体を相対回転させるに必要な油圧を確保できる所定回転速度に向けて前記目標回転速度を徐々に低下させることを特徴とする。これによれば、操作者に与える違和感軽減と回転体のロック確実性を高めることとのバランスを鑑みた内燃機関の駆動制御をエンジン制御手段が行うにあたり、徐々に低下させるときの低下率を制御すればよいこととなるので、前記バランスを鑑みた内燃機関の駆動制御を、エンジン制御手段は容易に行うことができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、前記エンジン制御手段は、前記駆動軸の実回転速度の変化量に基づき、前記駆動軸の実回転速度が減少して前記所定回転速度に達するまでの回転低下所要時間を推定する第１推定手段と、前記一方の回転体の実相対回転位置に基づき、前記一方の回転体が前記ロックの位置に達するまでのロック所要時間を推定する第２推定手段と、を有するとともに、推定した前記両所要時間に応じて、前記目標回転速度を徐々に低下させる時の低下率を決定することを特徴とする。これによれば、実際の回転低下所要時間が前述のバランスを鑑みた時間となるように制御するにあたり、精度良く制御することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、前記エンジン制御手段は、推定した前記ロック所要時間が前記回転低下所要時間より長い場合に、前記両所要時間の差が大きいほど前記目標回転速度を徐々に低下させる時の低下率を小さくすることを特徴とする。そのため、オフ操作後に回転体をロックする確実性をより一層高めることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記エンジン制御手段は、前記駆動軸の実回転速度が減少して前記所定回転速度に達するまでに前記一方の回転体が前記ロックの位置に達することとなるように、前記目標回転速度を徐々に低下させる時の低下率を決定することを特徴とする。そのため、オフ操作後に回転体を確実にロックすることができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、前記エンジン制御手段は、前記駆動軸の実回転速度が減少して前記所定回転速度に達した時点で、前記一方の回転体が前記ロックの位置に達しているか否かに拘わらず前記内燃機関への燃料噴射カットを実行することを特徴とする。そのため、イグニッションスイッチをオフ操作した操作者に与える違和感をより一層軽減できる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、前記エンジン制御手段は、前記一方の回転体が前記ロックの位置に達した時点で、前記駆動軸の実回転速度が前記所定回転速度に達していない場合には、前記内燃機関への燃料噴射カットを実行することを特徴とする。これによれば、ロック位置に達したにも拘わらず燃料噴射カットを禁止する場合に比べて、無駄な燃料噴射を回避して、オフ操作した操作者に与える違和感を軽減することができる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、前記エンジン制御手段は、前記オフ操作の時点における、前記一方の回転体の実相対回転位置、前記駆動軸の実回転速度、前記作動油の温度、及び前記駆動軸の減速比を切り換える変速機のシフト位置の少なくとも一つをパラメータとして、前記目標回転速度を徐々に低下させる時の低下率を決定することを特徴とする。
【００２１】
これらのパラメータは、駆動軸の実回転速度が減少して所定回転速度に達するまでの回転低下所要時間と、回転体がロックの位置に達するまでのロック所要時間との少なくとも一方に影響を及ぼす。よって、これらの所要時間に影響を及ぼすパラメータとして前記低下率を決定するので、前記バランスを鑑みた内燃機関の駆動制御を、エンジン制御手段は容易に行うことができる。
【００２２】
ちなみに、オフ操作の時点における実相対回転位置がロック位置から離れた位置であるほどロック所要時間が長くなる。また、オフ操作の時点における駆動軸の実回転速度が速いほど回転低下所要時間が長くなる。また、作動油の温度が低いほど作動油の粘性が高くなり油圧が低下するためロック所要時間が長くなる。また、シフト位置により変速機等における機械摩擦損失が異なるため回転低下所要時間が変化する。例えば、シフト位置が走行レンジ（Ｄレンジ）の場合にはニュートラルレンジ（Ｎレンジ）の場合よりも機械摩擦損失が大きいため、回転低下所要時間が短くなる。
【００２３】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の内燃機関制御装置と、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整機構と、を備えることを特徴とする内燃機関制御システムである。この内燃機関制御システムによれば、上述の各種効果を同様に発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１に示すように、車両に搭載されて走行駆動源となる内燃機関にはガソリンエンジン１１が適用され、該エンジン１１はダブルオーバヘッドカム式である。そして、クランク軸１２（駆動軸）からの動力がタイミングチェーン１３により各スプロケット１４，１５を介して吸気側カム軸１６（従動軸）と排気側カム軸１７とに伝達されるようになっている。但し、吸気側カム軸１６には、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の進角量を調整するバルブタイミング調整装置１８が設けられている。また、吸気側カム軸１６の外周側には、カム角を検出するカム角センサ１９が設置され、一方、クランク軸１２の外周側には、クランク角を検出するクランク角センサ２０が設置されている。
【００２６】
これらクランク角センサ２０及びカム角センサ１９の出力信号は、エンジン制御手段としてのエンジンＥＣＵ２１に入力される。そして、エンジンＥＣＵ２１によって図示しない吸気バルブの実バルブタイミングが演算されると共に、クランク角センサ２０の出力パルスの周波数からエンジン回転速度が演算される。また、エンジン運転状態を検出する各種センサ（吸気圧センサ２２、水温センサ２３、スロットルセンサ２４等）の出力信号や、イグニッションスイッチ２５の出力信号がエンジンＥＣＵ２１に入力される。なお、イグニッションスイッチ２５が車両ドライバによりオフ操作されると、エンジン１１を停止させる停止指令信号がエンジンＥＣＵ２１に入力される。
【００２７】
このエンジンＥＣＵ２１は、これら各種の入力信号に基づいて燃料噴射制御や点火制御を行うと共に、後述する可変バルブタイミング制御を行い、吸気バルブの実バルブタイミング（吸気側カム軸１６の実進角量）を目標バルブタイミング（目標進角量）に一致させるようにバルブタイミング調整装置１８のバルブタイミングをフィードバック制御する。
【００２８】
このバルブタイミング調整装置１８の油圧回路には、オイルパン２７内のオイルが油圧ポンプ２８により作動油として供給される。油圧ポンプ２８はエンジン１１を駆動源としており、クランク軸１２からの動力がタイミングチェーンにより伝達されるようになっている。
【００２９】
そして、油圧ポンプ２８による作動油の供給先を油圧制御バルブ２９により切り換えることで、バルブタイミングを進角側及び遅角側のいずれに変化させるかを制御する。また、油圧制御バルブ２９により作動油の供給量を制御することで、吸気側カム軸１６の実進角量（実バルブタイミング）が制御される。
【００３０】
また、エンジンＥＣＵ２１の電源端子には、メインリレー７１のスイッチ７２を介してバッテリ７３のプラス端子側が接続されている。エンジンＥＣＵ２１は、イグニッションスイッチ２５からオン信号が入力されると、メインリレー７１のリレー駆動コイル７４に通電してメインリレー７１のスイッチ７２をオンし、バッテリ７３から電源の供給を受ける。メインリレー７１を通して供給される電源は、エンジンＥＣＵ２１の他に、油圧制御バルブ２９等、制御系全体に供給される。メインリレー７１は、イグニッションスイッチ２５のオフ後も、引き続き所定時間オン状態に保持され、その期間に、後述するロック制御を実行できるようになっている。
【００３１】
次に、図２〜図４に基づいてバルブタイミング調整装置１８の構成を説明する。
【００３２】
バルブタイミング調整装置１８のハウジング３１（駆動側回転体（他方の回転体））は、吸気側カム軸１６の外周に回動自在に支持されたスプロケット１４にボルト３２で締め付け固定されている。これにより、クランク軸１２の回転がタイミングチェーン１３を介してスプロケット１４とハウジング３１に伝達され、スプロケット１４とハウジング３１がクランク軸１２と同期して回転するようになっている。
【００３３】
一方、吸気側カム軸１６は、シリンダヘッド３３とベアリングキャップ３４により回転可能に支持され、この吸気側カム軸１６の一端部に、ロータ３５（従動側回転体（一方の回転体））がストッパ３６を介してボルト３７で締め付け固定されている。このロータ３５は、ハウジング３１内に相対回転自在に収納されている。
【００３４】
図３及び図４に示すように、ハウジング３１の内部には、複数の油圧室４０が形成され、各油圧室４０が、ロータ３５の外周部に形成されたベーン４１によって進角室４２と遅角室４３とに区画されている。そして、ロータ３５の外周部とベーン４１の外周部には、それぞれシール部材４４が装着され、各シール部材４４が板ばね４５（図２参照）によって外周方向に付勢されている。これにより、ロータ３５の外周面とハウジング３１の内周面との隙間及びベーン４１の外周面と油圧室４０の内周面との隙間がシール部材４４でシールされている。
【００３５】
図２に示すように、吸気側カム軸１６の外周部に形成された環状の進角溝４６と遅角溝４７が、それぞれ油圧制御バルブ２９の所定ポートに接続され、エンジン１１の動力で油圧ポンプ２８が駆動されることにより、オイルパン２７から汲み上げたオイル（作動油）が油圧制御バルブ２９を介して進角溝４６や遅角溝４７に供給される。進角溝４６に接続された進角油路４８は、吸気側カム軸１６の内部を貫通してロータ３５に形成された円弧状進角油路４９（図３参照）に連通するように形成され、この円弧状進角油路４９が各進角室４２に連通している。一方、遅角溝４７に接続された遅角油路５０は、吸気側カム軸１６の内部を貫通してロータ３５に形成された円弧状遅角油路５１（図４参照）に連通するように形成され、この円弧状遅角油路５１が各遅角室４３に連通している。
【００３６】
油圧制御バルブ２９は、ソレノイド５３とスプリング５４で弁体を駆動する４ポート３位置切換弁であり、弁体の位置を、進角室４２に作動油を供給する進角供給位置と、遅角室４３に作動油を供給する遅角供給位置と、進角室４２と遅角室４３のいずれにも作動油を供給しない保持位置との間で切り換えるようになっている。ソレノイド５３の通電停止時には、スプリング５４によって弁体が進角室４２に作動油を供給する位置に自動的に切り換えられ、カム軸位相を進角させる方向に油圧が働くようになっている。なお、図１及び図２に示す油圧制御バルブ２９は、ソレノイド５３の通電時における作動状態を示している。
【００３７】
進角室４２と遅角室４３に所定圧以上の油圧が供給された状態では、進角室４２と遅角室４３の油圧でベーン４１が固定されて、クランク軸１２の回転によるハウジング３１の回転が作動油を介してベーン４１に伝達される。これにより、前述した変動トルクによりロータ３５がハウジング３１に対して揺れ動いてしまうことが抑制された状態で、クランク軸１２と吸気側カム軸１６とは一体的に回転する。
【００３８】
エンジン運転中は、進角室４２と遅角室４３の油圧を油圧制御バルブ２９で制御してロータ３５をハウジング３１に対して相対回転させることで、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の回転位相（カム軸位相）を制御して吸気バルブのバルブタイミングを可変する。具体的には、油圧制御バルブ２９を前述の進角供給位置又は遅角供給位置に作動させてロータ３５を相対回転させ、目標相対回転位置に到達したら、油圧制御バルブ２９を保持位置に作動させてロータ３５の相対回転位置を保持させる。
【００３９】
ここで、吸気側カム軸１６が吸気バルブを駆動する場合に、吸気バルブを閉弁方向に付勢するバルブスプリングから吸気側カム軸１６は正・負に変動する変動トルクを受ける。正方向の変動トルクは、ロータ３５を遅角側に相対回転させる方向のトルクを表し、負方向の変動トルクは、ロータ３５を進角側に相対回転させる方向のトルクを表している。そして、変動トルクの平均は正方向、つまり遅角方向に働いている。そこで、ロータ３５を進角側に相対回転させる場合に、遅角側に相対回転させる場合に比べて相対回転の応答性が悪化することを回避するために、進角方向に相対回転させる油圧力をばね力で補助するばね部材としてのコイルばね５５（図２参照）を備えている。このコイルばね５５はスプロケット１４に収容されている。
【００４０】
また、図３及び図４に示すように、いずれか１つのベーン４１に形成されたロックピン収容孔５７には、ハウジング３１に対してロータ３５を相対回転不能にロックするためのロックピン５８（ロック機構）が出没可能に収容され、このロックピン５８がハウジング３１に設けられた図２に示すロック穴５９（ロック機構）に嵌り込むことで、カム軸位相がその調整可能範囲の最遅角位置（ロック位置）でロックされる。
【００４１】
図５及び図６に示すように、ロックピン５８は、ロックピン収容孔５７の内周に嵌合された円筒部材６１内に摺動可能に挿入され、スプリング６２によってロック方向（突出方向）に付勢されている。また、ロックピン５８の中央外周部に形成された弁部６３によって、円筒部材６１とロックピン５８との隙間が、ロック油圧室６４とロック解除保持用の解除保持油圧室６５とに区画されている。そして、ロック油圧室６４と解除保持油圧室６５に進角室４２から作動油を供給するために、ベーン４１には、進角室４２に連通するロック油路６６とロック解除保持用の油路６７が形成されている。また、ハウジング３１には、ロック穴５９と遅角室４３とを連通するロック解除油路６８が形成されている。
【００４２】
図５に示すように、ロックピン５８のロック時には、ロックピン５８の弁部６３がロック解除保持用の油路６７を塞いで、ロック油路６６をロック油圧室６４に連通させた状態となる。これにより、進角室４２からロック油圧室６４に油圧が供給され、この油圧とスプリング６２によってロックピン５８がロック穴５９に嵌まり込んだ状態に保持され、カム軸位相が最遅角位置でロックされる。
【００４３】
エンジン停止中は、ロック油圧室６４の油圧（進角室４２の油圧）が低下するが、スプリング６２によってロックピン５８がロック位置に保持される。したがって、エンジン始動は、ロックピン５８がロック位置に保持された状態（最遅角位置）で行われ、エンジン始動後に、ロック穴５９の油圧（遅角室４３の油圧）が高くなると、その油圧によって次のようにしてロックピン５８のロックが解除される。エンジン始動後に、遅角室４３からロック解除油路６８を通してロック穴５９に供給される油圧（ロック解除方向の力）が、ロック油圧室６４の油圧（進角室４２の油圧）とスプリング６２のばね力との合力（ロック方向の力）よりも大きくなると、ロック穴５９の油圧によってロックピン５８がロック穴５９から押し出されて図６のロック解除位置に移動し、ロックピン５８のロックが解除される。
【００４４】
このロック解除状態では、図６に示すように、ロックピン５８の弁部６３がロック油路６６を塞いで、ロック解除保持用の油路６７を解除保持油圧室６５に連通させた状態となる。これにより、進角室４２から解除保持油圧室６５に油圧が供給され、この解除保持油圧室６５の油圧（進角室４２の油圧）とロック穴５９の油圧（遅角室４３の油圧）とによってロックピン５８がスプリング６２に抗してロック解除位置に保持される。そして、エンジン運転中は、進角室４２と遅角室４３のいずれかの油圧が高くなっているため、その油圧でロックピン５８がロック解除位置に保持され、ロータ３５が相対回転可能な状態（つまりバルブタイミング制御が可能な状態）に保持される。
【００４５】
エンジンＥＣＵ２１は、ソレノイド５３の作動を制御することにより油圧制御バルブ２９の作動を制御する進遅角位置制御手段としても機能し、クランク角センサ２０及びカム角センサ１９の出力信号に基づいて吸気バルブの実バルブタイミング（吸気側カム軸１６の実進角量）を演算すると共に、吸気圧センサ２２、水温センサ２３等のエンジン運転状態を検出する各種センサの出力に基づいて吸気バルブの目標バルブタイミング（吸気側カム軸１６の目標進角量）を演算する。そして、吸気バルブの実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるようにバルブタイミング調整装置１８の油圧制御バルブ２９をフィードバック制御する。
【００４６】
換言すれば、エンジンＥＣＵ２１は、進角室４２と遅角室４３の油圧を制御して、ハウジング３１に対するロータ３５の実相対回転位置（実進角量に相当）を目標相対回転位置（目標進角量に相当）まで相対回転させることで、吸気バルブの実バルブタイミングが目標バルブタイミングに一致するよう、カム軸位相を変化させる。
【００４７】
その後、エンジン１１を停止させる際に、エンジン回転速度が低下すると、油圧ポンプ２８の吐出圧が低下するため、進角室４２や遅角室４３の油圧が低下してくる。これにより、解除保持油圧室６５の油圧（進角室４２の油圧）とロック穴５９の油圧（遅角室４３の油圧）が低下して、スプリング６２のばね力がこれらの油圧に打ち勝つようになると、スプリング６２のばね力によってロックピン５８が突出してロック穴５９に嵌まり込むようになる。但し、ロックピン５８がロック穴５９に嵌まり込むには、両者の位置が一致していること、つまり、ロータ３５が最遅角位置に一致していることが条件となる。
【００４８】
次に、エンジン制御手段及び進遅角位置制御手段としてのエンジンＥＣＵ２１のマイクロコンピュータが実行する、図７に示すロック制御プログラムについて説明する。
【００４９】
このロック制御プログラムは、エンジンＥＣＵ２１の動作中に周期的に実行される。本プログラムが起動されると、まずステップＳ１０で、車両ドライバによりイグニッションスイッチ２５がオフ操作されて、イグニッションスイッチ２５がオン状態からオフ状態に切り換わったか否かを判定する。前述したように、メインリレー７１は、イグニッションスイッチ２５がオフ操作された後も、所定時間オン状態に保持されるため、その期間に、以下に述べるロック制御を実行できる。
【００５０】
イグニッションスイッチ２５がオン状態からオフ状態に切り換わったと判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２０において、オフ状態に切り換わった時点（オフ操作時点）における以下の検出値を読み取る。すなわち、実進角量（ＣＡ：Clanking Angle）、実エンジン回転速度（ｒｐｍ）、作動油の温度（℃）、及び変速機のシフト位置を読み取る。そして、これらの検出値をパラメータとして、目標エンジン回転速度の減算量ΔＮＥ（低下量）を算出する。
【００５１】
具体的には、オフ操作時点における実相対回転位置がロック位置（最遅角位置）から離れた進角側に位置しているほど、減算量ΔＮＥを小さくする。また、オフ操作時点における実エンジン回転速度が速いほど減算量ΔＮＥを大きくする。また、オフ操作時点における作動油温度が低いほど減算量ΔＮＥを小さくする。また、シフト位置が予め設定された高摩擦損失レンジ（例えばＤレンジ）である場合には、予め設定された低摩擦損失レンジ（例えばＮレンジ）である場合よりも減算量ΔＮＥを小さくする。
【００５２】
ちなみに、ＩＧオフ操作される以前においては、目標エンジン回転速度（ｒｐｍ）は実エンジン回転速度をアイドル回転速度に制御する時に用いられる目標値であり、ステップＳ２０にて、オフ操作時点における目標エンジン回転速度も読み取っておく。
【００５３】
オン操作時点でないと判定された場合（Ｓ１０：ＮＯ）にはステップＳ３０に進む。そして、ステップＳ３０においてイグニッションスイッチ２５がオフ状態（ＩＧオフ状態）であると判定されれば（Ｓ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ２０による減算量ΔＮＥ算出処理を実行することなくステップＳ４０に進む。一方、ＩＧオフ状態でないと判定されれば（Ｓ３０：ＮＯ）処理を終了する。
【００５４】
ステップＳ４０では、実進角量がゼロより大きいか否か、つまりロータ３５が最遅角位置にないか否かを判定する。実進角量がゼロより大きい（最遅角位置でない）と判定された場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）にはステップＳ５０に進み、実位相が最遅角位相となるように油圧制御バルブ２９の作動を制御する。具体的には、ステップＳ５０において、ソレノイド５３への通電をオンさせることにより、図２に示す状態に油圧制御バルブ２９を作動させ、遅角室４３に作動油を供給する。これにより、ロータ３５をロック位置（最遅角位置）に向けて相対回転させて、ロックピン５８をロック穴５９に嵌め込ませるロック制御を行う。
【００５５】
また、実進角量がゼロである（最遅角位置にある）と判定された場合（Ｓ４０：ＮＯ）には、ロックピン５８がロック穴５９に既に嵌まり込んでいるとみなし、上述のロック制御を行うことなくステップＳ１３０に進み、後述のエンジン停止制御を実行する。
【００５６】
続くステップＳ６０では、ステップｓ２０にて読み取ったＩＧオフ操作時の目標エンジン回転速度から、ステップＳ２０にて算出した減算量ΔＮＥだけ減算することにより、目標エンジン回転速度を低下させる。続くステップＳ７０では、ステップＳ６０にて低下させた目標エンジン回転速度に実エンジン回転速度が近づくようにスロットル開度を制御する。ちなみに、スロットル開度に連動してインジェクタから噴射される燃料噴射量も制御する。
【００５７】
次に、第２推定手段としてのステップＳ８０において、実進角量（実相対回転位置）及びその変化率に基づき、ロータ３５がロック位置（最遅角位置）に達するまでのロック所要時間Ａを推定する。また、第１推定手段としてのステップＳ９０において、実エンジン回転速度及びその変化率に基づき、実エンジン回転速度が減少して所定値（所定回転速度）に達するまでの回転低下所要時間Ｂを推定する。
【００５８】
なお、前記所定値は、ロータ３５を相対回転させるに必要な油圧を確保できる最低限のエンジン回転速度となるように設定されており、エンジン１１をアイドル運転させる時のアイドル回転速度よりも低い値に設定されている。ちなみに、アイドル回転速度は、水温センサ２３にて検出されるエンジン冷却水温度、空調装置の圧縮機等の補機の作動状態に応じて可変設定される。
【００５９】
そして、ステップＳ１００において、回転低下所要時間Ｂとロック所要時間Ａとを大小比較し、ロック所要時間Ａ＜回転低下所要時間Ｂでないと判定された場合（Ｓ１００：ＮＯ）にはステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、ステップＳ２０にて算出した減算量ΔＮＥを小さくするよう減算量ΔＮＥを補正する。
【００６０】
ステップＳ１１０の処理の後、又はロック所要時間Ａ＜回転低下所要時間Ｂであると判定された場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）には、ステップＳ１２０に進む。ステップＳ１２０では、実エンジン回転速度が前記所定値（アイドル回転速度）よりも小さいか否かを判定し、実エンジン回転速度＜所定値と判定された場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）には、実進角量がゼロであるか否かに拘わらず（最遅角位置に到達したか否かに拘わらず）、ステップＳ１３０においてエンジン１１への燃料噴射をカットするとともに点火装置の作動を停止させる、燃料噴射カット制御を実行する。これにより、実エンジン回転速度は速やかに減少してゼロとなる。
【００６１】
一方、実エンジン回転速度≧所定値と判定された場合（Ｓ１２０：ＮＯ）であっても、ステップＳ１４０にて実進角量がゼロ（最遅角位置に到達した）と判定された場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１３０に進み、上述の燃料噴射カット及び点火停止を実行する。また、実エンジン回転速度≧所定値と判定された場合（Ｓ１２０：ＮＯ）において、実進角量がゼロ（最遅角位置に到達した）と判定されなかった場合（Ｓ１４０：ＮＯ）には処理を終了する。
【００６２】
次に、上述したロック制御プログラムによる実エンジン回転速度及び実進角量等の経時変化を、図８のタイミングチャートを用いて説明する。
【００６３】
なお、図８中の点線は上記特許文献１に記載の従来制御による各種変化を示し、図８中の実線は本実施形態に係るロック制御による各種変化を示している。また、図８の（ａ）欄はイグニッションスイッチ２５のオンオフ状態を示し、（ｂ）欄は変速機のシフト位置を示し、（ｃ）欄は作動油温度を示し、（ｄ）欄は実エンジン回転速度を示し、（ｅ）欄は目標エンジン回転速度を示し、（ｆ）欄はスロットル開度を示し、（ｇ）欄は実進角量を示す。
【００６４】
先ず、図８中のｔ１に示す時点でイグニッションスイッチ２５がオン操作されてエンジン１１が始動すると、作動油温度が上昇し、実エンジン回転速度が上昇し、車両ドライバのアクセル操作に応じてスロットル開度が変化する。そして、エンジン始動時にはロックピン５８がロック穴５９に嵌まり込んでいるため、ロータ３５がロック位置（最遅角位置）にあり、実進角量はゼロとなっている。
【００６５】
ここで、エンジン始動時等の低速運転時には、吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁期間とをオーバラップ期間を小さくすることが望ましく、高速運転時には前記オーバラップ期間を大きくすることが望ましい。これは、高速運転時にはオーバラップ期間を大きくしても吸気が排気に引っ張られるように燃焼室に流入するので、吸気量を大きくでき、ひいてはエンジン出力向上を図ることができるためである。一方、低速運転時にはオーバラップ期間を大きくすると、既燃ガスを燃焼室から排出させることができずに滞留させてしまい、燃焼が不安定になるためである。
【００６６】
これらの理由により、エンジン始動時にはロータ３５を最遅角位置に制御しているが、実エンジン回転速度の上昇に伴いエンジン出力向上を図るべく、実進角量を増大させてロータ３５を進角側に相対回転させている。
【００６７】
次に、図８中のｔ２に示す時点でイグニッションスイッチ２５がオフ操作されると、図８の（ｅ）欄に示すように、ステップＳ６０の制御により目標エンジン回転速度が徐々に低下される。その結果、スロットル開度が徐々に小さくなるように制御され、ひいては実エンジン回転速度が徐々に低下する。また、ＩＧオフ操作されたｔ２の時点で、ステップＳ５０によるロック制御が実行され、ロータ３５が最遅角位置に向けて相対回転し、実進角量が低下し、ｔ３に示す時点でロック位置（最遅角位置）に到達する。
【００６８】
このｔ３の時点で、ステップＳ１３０による燃料噴射カット制御が実行され、目標エンジン回転速度がゼロとなる。その結果、スロットル開度がゼロとなり、実エンジン回転速度がｔ２〜ｔ３の期間に比べて速く減少し、ｔ４の時点で実エンジン回転速度がゼロとなる。ちなみに、図８（ｂ）欄の実線はＮレンジ又はＰレンジを示し、一点鎖線はＤレンジを示している。
【００６９】
次に、本実施形態の比較として、図８中の点線に示す従来制御によるタイミングチャートを説明する。
【００７０】
従来制御によると、ＩＧオフ操作のｔ２時点から所定時間Ｔ１が経過するまで目標エンジン回転速度を維持させてロック制御を実行している。そして、ｔ２時点から所定時間Ｔ１が経過したｔ３０の時点で、ＩＧオフ操作したドライバに対する違和感を回避すべく、目標エンジン回転速度をゼロにして燃料噴射カット制御を実行している。そのため、図８（ｇ）欄の点線に示すように、実エンジン回転速度が所定値に達した時点でロータ３５は相対回転できなくなり、実進角量がゼロにならずに（ロック位置に到達せずに）実回転速度がゼロとなり、エンジン１１が停止する。
【００７１】
このように、従来制御では、ＩＧオフ操作のｔ２時点から所定時間Ｔ１が経過するｔ３０の時点まで目標エンジン回転速度を維持させてロック制御を実行しているので、ｔ２〜ｔ３０の期間（所定時間Ｔ１）における実エンジン回転速度はＩＧオフ操作時点ｔ２のまま低下しない。よって、ＩＧオフ操作したドライバに与える違和感が大きい。これに対し、本実施形態の制御によれば、ＩＧオフ操作のｔ２時点から目標エンジン回転速度を徐々に低下させるので、ＩＧオフ操作時点ｔ２から実エンジン回転速度は徐々に低下する。よって、ドライバに与える違和感を軽減できる。
【００７２】
換言すれば、ＩＧオフ操作をした時点ｔ２から目標エンジン回転速度を徐々に低下させるので、ＩＧオフ操作をすると直ぐに実エンジン回転速度が低下し始める。そのため、ロータ３５を相対回転させてロック位置に到達させる確実性を高めるべく燃料噴射カットを禁止する期間（ｔ２〜ｔ３の期間）を上記従来制御における所定時間Ｔ１より長くしても、ＩＧオフ操作したドライバに与える違和感を軽減できる。よって、ドライバに与える違和感を軽減することと、ＩＧオフ操作後にロータ３５をロック位置に到達させる確実性を高めることとの両立を図ることができる。
【００７３】
また、本実施形態によれば、回転低下所要時間Ｂとロック所要時間Ａとを推定（Ｓ８０，Ｓ９０）し、ロック所要時間Ａ＜回転低下所要時間Ｂでなければ（Ｓ１００：ＮＯ）、目標エンジン回転速度を減算させる減算量ΔＮＥを小さくする（Ｓ１１０）。そのため、ＩＧオフ操作後にロータ３５をロックする確実性を高めることができる。さらに、ステップＳ１１０において、両所要時間Ａ，Ｂの差が大きいほど減算量ΔＮＥを小さくすれば、ＩＧオフ操作後にロータ３５をロックする確実性をより一層高めることができる。
【００７４】
また、本実施形態によれば、実エンジン回転速度＜所定値と判定された場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）には、実進角量がゼロであるか否かに拘わらず燃料噴射カット制御を実行する。そのため、ロータ３５をロックするために実エンジン回転速度をアイドル回転速度で維持させるといった制御を実行する場合に比べて、ＩＧオフ操作したドライバに与える違和感を軽減できる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、ＩＧオフ操作時点ｔ２における、実進角量、実エンジン回転速度、作動油温度、及び変速機のシフト位置をパラメータとして、目標エンジン回転速度の減算量ΔＮＥを算出している（Ｓ２０）。そして、これらのパラメータは、回転低下所要時間Ｂ及びロック所要時間Ａに影響を及ぼす。よって、これらの所要時間Ａ，Ｂに影響を及ぼすパラメータとして減算量ΔＮＥを算出するので、ドライバに与える違和感軽減とロータ３５のロック確実性を高めることとのバランスを鑑みた減算量ΔＮＥに設定することを、エンジンＥＣＵ２１は容易に行うことができる。
【００７６】
また、本実施形態によれば、実エンジン回転速度≧所定値と判定された場合（Ｓ１２０：ＮＯ）であっても、ステップＳ１４０にて実進角量がゼロ（最遅角位置に到達した）と判定された場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１３０にて燃料噴射カット制御を実行する。これによれば、ロック位置に達したにも拘わらず燃料噴射カットを禁止する場合に比べて、無駄な燃料噴射を回避して、ＩＧオフ操作したドライバに与える違和感を軽減できる。
【００７７】
（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。なお、各実施形態の特徴的構造をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
【００７８】
・上記実施形態では、ステップＳ２０にて減算量ΔＮＥを算出するにあたり、ロック所要時間Ａ及び回転低下所要時間Ｂとは無関係に算出しているが、ロック所要時間Ａ＜回転低下所要時間Ｂとなるように減算量ΔＮＥを決定するようにしてもよい。これによれば、ＩＧオフ操作後にロータ３５を確実にロックすることができる。
【００７９】
・上記実施形態では、吸気側カム軸１６の駆動力伝達系に設けられたバルブタイミング調整装置１８を制御対象としているが、排気側カム軸１７の駆動力伝達系に設けられたバルブタイミング調整装置１８を制御対象としてもよい。この場合には、エンジン始動時等の低速運転時における吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁期間とのオーバラップ期間を小さくするために、ロック位置が最進角位置となるようにロックピン５８等のロック機構を構成することとなる。
【００８０】
・上記実施形態では、ガソリンエンジン１１を制御対象としているが、ディーゼルエンジンを制御対象としてもよい。
【００８１】
・上記実施形態では、吸気側カム軸１６（従動軸）と同期して回転するロータ３５（一方の回転体）を、クランク軸１２（駆動軸）と同期して回転するハウジング３１（他方の回転体）に対して相対回転させるように構成しているが、ハウジング３１を一方の回転体とし、一方の回転体としてのロータ３５に対してハウジング３１を相対回転させるように構成してもよい。
【００８２】
・上記実施形態では、ＩＧオフ操作のｔ２時点から目標エンジン回転速度を時間経過とともにリニアに低下させているが、図８（ｅ）欄の一点鎖線に示すように、実エンジン回転速度が所定値（所定回転速度）を下回らない範囲でステップ状に低下させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御システム全体を示す概略構成図。
【図２】図１のバルブタイミング調整装置を示す縦断面図。
【図３】図２のＩ−Ｉ断面図。
【図４】図２のII−II断面図。
【図５】図２のロック機構によるロック状態を示す断面図。
【図６】図２のロック機構によるロック解除状態を示す断面図。
【図７】図１のエンジンＥＣＵによる制御内容を示すフローチャート。
【図８】図７の制御による実エンジン回転速度及び実進角量等の経時変化を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００８４】
１１…ガソリンエンジン（内燃機関）、１２…クランク軸（駆動軸）、１８…バルブタイミング調整装置（バルブタイミング調整機構）、２１…エンジンＥＣＵ（エンジン制御手段、進遅角位置制御手段）、２８…油圧ポンプ（バルブタイミング調整機構）、２９…油圧制御バルブ、３１…ハウジング、３５…ロータ、５８…ロックピン（ロック機構）、５９…ロック穴（ロック機構）。
【図１】
2008280933.tif 000003
【図２】
2008280933.tif 000004
【図３】
2008280933.tif 000005
【図４】
2008280933.tif 000006
【図５】
2008280933.tif 000007
【図６】
2008280933.tif 000008
【図７】
2008280933.tif 000009
【図８】
2008280933.tif 000010