(57)【要約】【課題】油圧式の可変バルブタイミング機構と油圧制御弁と油圧式のチェーンテンショナと油路とを備えたエンジンの可変バルブタイミング装置において、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確保する。【解決手段】エンジンの可変バルブタイミング装置は、可変バルブタイミング機構と、油圧制御弁と、油路と、チェーンの異常状態を検出するチェーン異常検出装置と、油圧制御弁を制御する制御装置とを備えている。チェーン異常検出装置によりチェーンが異常状態であると判断されたときには、制御装置の記憶部は上記異常状態の情報を記憶し、フラグｆが１になる。フラグｆが１の場合において、スターターがＯＮ状態であると判断されたときには、制御装置は油圧制御弁のデューティ比が０％になるように制御し、油圧制御弁を閉状態にする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム軸と該カム軸の端部に位置しているスプロケットとの間に設けられ、バルブタイミングを変更可能な油圧式の可変バルブタイミング機構と、該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弁と、上記スプロケットとクランク軸とに掛け渡されたチェーンに張力を付与する油圧式のチェーンテンショナと、上流側から順に上記チェーンテンショナ、上記油圧制御弁及び上記可変バルブタイミング機構が配設され且つオイルポンプから吐出される油が流通する油路とを備えたエンジンの可変バルブタイミング装置であって、
上記チェーンが異常状態であるか否かを判定する異常判定手段と、
上記異常判定手段により上記チェーンが異常状態であると判定されたときに、該異常状態の情報を記憶する記憶手段と、
上記記憶手段による上記異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時に、所定期間上記油圧制御弁を閉状態にする制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの可変バルブタイミング装置において、
上記クランク軸の基準位置に対する上記カム軸の相対位相を検出する相対位相検出手段を備え、
上記異常判定手段は、上記相対位相検出手段により検出された相対位相と上記クランク軸の基準位置に対する上記カム軸の基準相対位相との偏差が所定値以上になったときに、上記チェーンが異常状態であると判定するように構成されていることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。
【請求項３】
請求項２記載のエンジンの可変バルブタイミング装置において、
上記相対位相検出手段により検出された相対位相と上記基準相対位相との偏差が上記所定値よりも小さいときに、上記偏差を学習する学習手段と、
上記偏差を累積加算して、該累積加算値を記憶する加算値記憶手段とを備え、
上記異常判定手段は、上記加算値記憶手段により記憶された累積加算値が上記所定値以上になったときに、上記チェーンが異常状態であると判定するように構成されていることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの可変バルブタイミング装置において、
エンジン停止からの経過時間を計測する経過時間計測手段を備え、
上記制御手段は、上記記憶手段による上記異常状態の情報の記憶後であって上記経過時間計測手段により計測されたエンジン停止からの上記経過時間が設定時間以上であるときにおいて、該エンジン停止後における最初のエンジン始動がなされた場合に、上記所定期間上記油圧制御弁を閉状態にするように構成されていることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンの可変バルブタイミング装置において、
上記所定期間は、スターター始動時と、該スターター始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから所定時間を経過した時との間であることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンの可変バルブタイミング装置において、
上記所定期間は、スターター始動時から、該スターター始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になる時までの間であることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のエンジンの可変バルブタイミング装置において、
上記可変バルブタイミング機構には、吸気カム軸用可変バルブタイミング機構と排気カム軸用可変バルブタイミング機構とが含まれ、
上記油圧制御弁には、上記吸気カム軸用可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する吸気カム軸用油圧制御弁と上記排気カム軸用可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する排気カム軸用油圧制御弁とが含まれ、
上記制御手段は、上記吸気カム軸用油圧制御弁と上記排気カム軸用油圧制御弁とを制御対象としていることを特徴とするエンジンの可変バルブタイミング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのバルブの開閉時期を変更可能なエンジンの可変バルブタイミング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジンのバルブの開閉時期を変更可能なエンジンの可変バルブタイミング装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この可変バルブタイミング装置は、進角油圧室及び遅角用油圧室が形成された可変バルブタイミング機構と、該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弁と、可変バルブタイミング機構などに供給する作動油が流通する油路とを備えている。そして、可変バルブタイミング機構の進角用油圧室及び遅角用油圧室に供給する油圧を、油圧制御弁で制御することにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対位相を変化させてバルブの開閉時期を変更する。
【０００３】
また、可変バルブタイミング機構は一般的に容量が大きく且つ油路の末端に設けられているため、可変バルブタイミング装置では、可変バルブタイミング機構以外の他の機器に対して油圧が迅速に作用しにくい。そこで、例えば、オイルポンプの吐出特性を向上させることなどにより、上記可変バルブタイミング機構による弊害が生じる可能性を抑える試みがなされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１０９９０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者らは、長期間使用したエンジンでは、エンジン始動時のエンジン完爆後に、ジャラジャラという異常音が発生することに気付いた。ここで、「完爆」とは、エンジンに配設された気筒のすべてが爆発した状態をいう。
【０００６】
そこで、本発明者らは、この異常音発生の原因を突き止めるべく種々の研究を行い、その結果、以下のことが判明した。すなわち、この異常音の発生の要因として、クランクシャフトとカムシャフトとに掛け渡されたチェーンと、可変バルブタイミング機構の上流側に設けられ且つ上記チェーンに張力を付与する油圧式のチェーンテンショナとの関係が挙げられることが分かった。具体的には、長年の使用により伸びてしまったチェーンと、エンジン始動過程における油圧の不足したチェーンテンショナのアームとが、エンジン回転数が小さいときに低いサイクルでばたつき、そして、エンジン完爆後におけるエンジン回転数が大きくなる時期に、そのばたつきが高いサイクルで再現され、異常音を発生するに至っていた。
【０００７】
また、この現象が生じやすい条件を求めるために様々なテストを行ったところ、チェーンの伸びが所定の伸び量を超えると発生しやすく、また、油路内の作動油の残量が少ないほど、その発生の可能性が高いことが分かった。さらに、特定のエンジンにおいてこの現象が生じていることも分かった。
【０００８】
この異常音の発生は、エンジンの商品性を損ねるにとどまらず、チェーンテンショナの信頼性をも損ねる可能性があり、解決するべき課題である。
【０００９】
ここで、特許文献１に係るエンジンの可変バルブタイミング装置では、エンジン始動毎に、所定期間油圧制御弁が閉じた状態にされる。これにより、エンジン始動毎に、所定期間可変バルブタイミング機構への油の供給が停止され、コネクチングロッドやクランク軸等の要潤滑部位に対して油がより迅速に供給される。したがって、エンジン始動時における潤滑不充分による上記部位での異常音の発生を防止することができる。しかしながら、このエンジンの可変バルブタイミング装置では、本発明の課題の要因であるチェーンの伸びに関して何ら意図しておらず、また、異常音の発生の可能性が高いか低いかに拘わらず、油圧制御弁が閉じた状態にされるため、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうおそれがある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バルブタイミングを変更可能な油圧式の可変バルブタイミング機構と、該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弁と、油圧式のチェーンテンショナと、該チェーンテンショナ、上記油圧制御弁及び上記可変バルブタイミング機構が配設されている油路とを備えたエンジンの可変バルブタイミング装置において、チェーンの伸びに起因する異常音の発生を適正に防止するとともに、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確保することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、カム軸と該カム軸の端部に位置しているスプロケットとの間に設けられ、バルブタイミングを変更可能な油圧式の可変バルブタイミング機構と、該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弁と、上記スプロケットとクランク軸とに掛け渡されたチェーンに張力を付与する油圧式のチェーンテンショナと、上流側から順に上記チェーンテンショナ、上記油圧制御弁及び上記可変バルブタイミング機構が配設され且つオイルポンプから吐出される油が流通する油路とを備えたエンジンの可変バルブタイミング装置であって、上記チェーンが異常状態であるか否かを判定する異常判定手段と、上記異常判定手段により上記チェーンが異常状態であると判定されたときに、該異常状態の情報を記憶する記憶手段と、上記記憶手段による上記異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時に、所定期間上記油圧制御弁を閉状態にする制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
ここで、「チェーンの異常状態」とは、例えば、チェーンの伸びが所定の伸び量以上になった状態をいう。
【００１３】
これにより、チェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時に、所定期間油圧制御弁が閉状態にされるため、比較的容量の大きい可変バルブタイミング機構への油の供給が停止される。そのため、上記エンジン始動時には、チェーンテンショナに対して油がより迅速に供給される。よって、チェーンテンショナにおける油圧が迅速に立ち上がり、チェーンのばたつきを防ぐことができる。したがって、エンジン始動時における異常音の発生を防止することができ、チェーンテンショナの信頼性を確保することができる。
【００１４】
また、異常判定手段によりチェーンが異常状態でないと判定されたときには、油圧制御弁はエンジン始動時に閉状態にされない。すなわち、エンジン始動時における異常音の発生の可能性が低いときには、油は可変バルブタイミング機構に対して供給される。したがって、エンジン始動毎に可変バルブタイミング機構への油の供給が停止されることがないため、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことはない。
【００１５】
以上により、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確保することができる。
【００１６】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記クランク軸の基準位置に対する上記カム軸の相対位相を検出する相対位相検出手段を備え、上記異常判定手段が、上記相対位相検出手段により検出された相対位相と上記クランク軸の基準位置に対する上記カム軸の基準相対位相との偏差が所定値以上になったときに、上記チェーンが異常状態であると判定するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
ところで、長年の使用等によりチェーンが伸びたときには、クランク軸の基準位置に対するカム軸の相対位相が変化する。また、チェーンの伸びが所定の伸び量以上になると、異常音が発生しやすくなる。以上により、上記相対位相の変化と異常音の発生とは密接な関係を有していることが分かる。
【００１８】
ここで、本発明によれば、異常判定手段は、検出された相対位相と基準相対位相との偏差が所定値以上になったときに、チェーンが異常状態であると判定する。すなわち、異常判定手段は、異常音の発生と密接な関係を有する相対位相の変化に基づいて、チェーンが異常状態であるか否かを判定する。そのため、異常判定手段は、可変バルブタイミング機構の制御機器を利用して、チェーンが異常状態であるか否かを適切に判定することができる。したがって、可変バルブタイミング機構の信頼性を確実に損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確実に確保することができる。
【００１９】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記相対位相検出手段により検出された相対位相と上記基準相対位相との偏差が上記所定値よりも小さいときに、上記偏差を学習する学習手段と、上記偏差を累積加算して、該累積加算値を記憶する加算値記憶手段とを備え、上記異常判定手段が、上記加算値記憶手段により記憶された累積加算値が上記所定値以上になったときに、上記チェーンが異常状態であると判定するように構成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
これにより、異常判定手段は、記憶された累積加算値が所定値以上になったときに、チェーンが異常状態であると判定する。すなわち、異常判定手段は、異常音の発生と密接な関係を有する相対位相の変化に基づいて、チェーンが異常状態であるか否かを判定する。そのため、異常判定手段は、可変バルブタイミング機構の制御機器を利用して、チェーンが異常状態であるか否かを適切に判定することができる。したがって、可変バルブタイミング機構の信頼性を確実に損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確実に確保することができる。
【００２１】
第４の発明は、上記第１〜第３の発明のいずれか１つにおいて、エンジン停止からの経過時間を計測する経過時間計測手段を備え、上記制御手段が、上記記憶手段による上記異常状態の情報の記憶後であって上記経過時間計測手段により計測されたエンジン停止からの上記経過時間が設定時間以上であるときにおいて、該エンジン停止後における最初のエンジン始動がなされた場合に、上記所定期間上記油圧制御弁を閉状態にするように構成されていることを特徴とするものである。
【００２２】
ところで、エンジン停止から該エンジン停止後における最初のエンジン始動までの経過時間が長ければ長いほど、油路内の油の残量は少なくなる。また、油路内の油の残量が少なければ少ないほど、異常音が発生しやすい。
【００２３】
ここで、本発明によれば、記憶手段による異常状態の情報の記憶後であって経過時間計測手段により計測されたエンジン停止からの経過時間が設定時間以上であるときにおいて、該エンジン停止後における最初のエンジン始動がなされた場合に、所定期間油圧制御弁を閉状態にする。すなわち、異常音の発生の可能性がより高い、油路内の油の残量が少ないときに限り、可変バルブタイミング機構への油の供給が停止される。したがって、可変バルブタイミング機構の信頼性をより確実に確保することができる。
【００２４】
第５の発明は、上記第１〜第４の発明のいずれか１つにおいて、上記所定期間が、スターター始動時と、該スターター始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから所定時間を経過した時との間であることを特徴とするものである。
【００２５】
ここで、「エンジン完爆回転数」とは、エンジンに配設された気筒のすべてが爆発したときにおけるエンジンの回転数をいう。
【００２６】
ところで、スターター始動時と、該スターター始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから所定時間を経過した時との間が、異常音が発生しやすい時間帯であることが分かっている。
【００２７】
ここで、本発明によれば、異常音が発生しやすい時間帯、すなわち、スターター始動時と、該スターター始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから所定時間を経過した時との間、油圧制御弁が閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナの信頼性をより確実に確保することができる。
【００２８】
第６の発明は、上記第１〜第４の発明のいずれか１つにおいて、上記所定期間が、スターター始動時から、該スターター始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になる時までの間であることを特徴とするものである。
【００２９】
ここで、「完爆」とは、エンジンに配設された気筒のすべてが爆発した状態をいう。
【００３０】
ところで、スターター始動時から、該スターター始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になる時までの間が、異常音が発生しやすい時間帯であることが分かっている。
【００３１】
ここで、本発明によれば、異常音が発生しやすい時間帯、すなわち、スターター始動時から、該スターター始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になる時までの間、油圧制御弁が閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナの信頼性をより確実に確保することができる。
【００３２】
第７の発明は、上記第１〜第６の発明のいずれか１つにおいて、上記可変バルブタイミング機構には、吸気カム軸用可変バルブタイミング機構と排気カム軸用可変バルブタイミング機構とが含まれ、上記油圧制御弁には、上記吸気カム軸用可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する吸気カム軸用油圧制御弁と上記排気カム軸用可変バルブタイミング機構に供給する油圧を制御する排気カム軸用油圧制御弁とが含まれ、上記制御手段が、上記吸気カム軸用油圧制御弁と上記排気カム軸用油圧制御弁とを制御対象としていることを特徴とするものである。
【００３３】
ところで、可変バルブタイミング機構として吸気カム軸用可変バルブタイミング機構と排気カム軸用可変バルブタイミング機構とを有し且つ油圧制御弁として吸気カム軸用油圧制御弁と排気カム軸用油圧制御弁とを有しているエンジンの可変バルブタイミング装置は、異常音が発生しやすいことが分かっている。
【００３４】
ここで、本発明によれば、制御手段が吸気カム軸用油圧制御弁と排気カム軸用油圧制御弁とを制御対象としているため、チェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時には、吸気カム軸用及び排気カム軸用油圧制御弁のいずれもが所定期間閉状態にされる。すなわち、吸気カム軸用及び排気カム軸用可変バルブタイミング機構のいずれに対しても、油の供給が停止される。したがって、異常音が発生しやすいエンジンの可変バルブタイミング装置において、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性をも確保することができる。
【００３５】
【発明の効果】
上記第１の発明によれば、チェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時に、所定期間油圧制御弁が閉状態にされるため、比較的容量の大きい可変バルブタイミング機構への油の供給が停止される。そのため、上記エンジン始動時には、チェーンテンショナに対して油がより迅速に供給され、チェーンテンショナにおける油圧が迅速に立ち上がり、チェーンのばたつきを防ぐことができる。したがって、エンジン始動時における異常音の発生を防止することができ、チェーンテンショナの信頼性を確保することができる。また、異常判定手段によりチェーンが異常状態でないと判定されたときには、油圧制御弁はエンジン始動時に閉状態にされない。すなわち、エンジン始動時における異常音の発生の可能性が低いときには、油は可変バルブタイミング機構に対して供給される。したがって、エンジン始動毎に可変バルブタイミング機構への油の供給が停止されることがないため、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことはない。以上により、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確保することができる。
【００３６】
上記第２の発明によれば、異常判定手段が、検出された相対位相と基準相対位相との偏差が所定値以上になったときに、チェーンが異常状態であると判定する。すなわち、異常判定手段は、異常音の発生と密接な関係を有する相対位相の変化に基づいて、チェーンが異常状態であるか否かを判定する。したがって、異常判定手段は、可変バルブタイミング機構の制御機器を利用して、チェーンが異常状態であるか否かを適切に判定することができ、可変バルブタイミング機構の信頼性を確実に損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確実に確保することができる。
【００３７】
上記第３の発明によれば、異常判定手段が、記憶された累積加算値が所定値以上になったときに、チェーンが異常状態であると判定する。すなわち、異常判定手段は、異常音の発生と密接な関係を有する相対位相の変化に基づいて、チェーンが異常状態であるか否かを判定する。したがって、異常判定手段は、可変バルブタイミング機構の制御機器を利用して、チェーンが異常状態であるか否かを適切に判定することができ、可変バルブタイミング機構の信頼性を確実に損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性を確実に確保することができる。
【００３８】
上記第４の発明によれば、記憶手段による異常状態の情報の記憶後であって経過時間計測手段により計測されたエンジン停止からの経過時間が設定時間以上であるときにおいて、該エンジン停止後における最初のエンジン始動がなされた場合に、所定期間油圧制御弁を閉状態にする。すなわち、異常音の発生の可能性がより高い、油路内の油の残量が少ないときに限り、可変バルブタイミング機構への油の供給が停止される。したがって、可変バルブタイミング機構の信頼性をより確実に確保することができる。
【００３９】
上記第５の発明によれば、異常音が発生しやすい時間帯、すなわち、スターター始動時と、該スターター始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから所定時間を経過した時との間、油圧制御弁が閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナの信頼性をより確実に確保することができる。
【００４０】
上記第６の発明によれば、異常音が発生しやすい時間帯、すなわち、スターター始動時から、該スターター始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になる時までの間、油圧制御弁が閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナの信頼性をより確実に確保することができる。
【００４１】
上記第７の発明によれば、制御手段が吸気カム軸用油圧制御弁と排気カム軸用油圧制御弁とを制御対象としているため、チェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時には、吸気カム軸用及び排気カム軸用油圧制御弁のいずれもが所定期間閉状態にされる。すなわち、吸気カム軸用及び排気カム軸用可変バルブタイミング機構のいずれに対しても、油の供給が停止される。したがって、異常音が発生しやすいエンジンの可変バルブタイミング装置において、可変バルブタイミング機構の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナの信頼性をも確保することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４３】
図１に示すように、車両の潤滑系機構１は、作動油を貯めるためのオイルパン３と、作動油から有害な固形物や粒子を濾別するオイルストレーナ５と、オイルポンプ７と、第１オイルフィルタ９と、メインベアリング１１と、クランクシャフト１３と、コネクティングロッドベアリング１５と、オイルジェットバルブ１７と、ピストン１９と、オイルプレッシャスイッチ２１と、油圧式のチェーンテンショナ２３と、第２オイルフィルタ２５と、オリフィス２７と、吸気側及び排気側油圧制御弁（ＯＣＶ）２９，３１と、吸気及び排気カムシャフト３３，３５と、油圧式の吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）３７，３９と、油路４１とを備えている。なお、本発明に係る吸気カム軸用及び排気カム軸用可変バルブタイミング機構はそれぞれ吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構３７，３９に対応し、吸気カム軸用及び排気カム軸用油圧制御弁はそれぞれ吸気側及び排気側油圧制御弁２９，３１に対応する。
【００４４】
オイルポンプ７は、クランクシャフト１３の回転を動力として、オイルパン３に貯まった作動油を吸い込み、吸い込んだ作動油を吐き出す装置である。
【００４５】
チェーンテンショナ２３は、油圧を利用して、各カムシャフト３３，３５の端部に位置しているスプロケットとクランクシャフト１３のスプロケットとに巻き掛けられたチェーンに張力を付与する装置である。
【００４６】
吸気及び排気カムシャフト３３，３５は、クランクシャフト１３に平行に配置されている。これらのカムシャフト３３，３５にはそれぞれ、複数のカムが固設されている。各カムシャフト３３，３５の一端部の近傍にはスプロケットが設けられている。
【００４７】
上記吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構３７，３９はそれぞれ、吸気及び排気カムシャフト３３，３５と、各カムシャフト３３，３５の端部に位置しているスプロケットとの間に設けられている。これらの可変バルブタイミング機構３７，３９はそれぞれ、クランクシャフト１３に対する吸気及び排気カムシャフト３３，３５の回転位相角を変更するものである。換言すれば、各可変バルブタイミング機構３７，３９はそれぞれ、クランクシャフト１３に対する吸気バルブ及び排気バルブの開閉時期の位相角を変更するものである。これらの可変バルブタイミング機構３７，３９には、進角用及び遅角用油圧室が形成されている。バルブの開閉時期を進角側から遅角側へ切り換えるときには、進角用油圧室に油圧を供給するとともに遅角用油圧室内の作動油を排出する一方、バルブの開閉時期を遅角側から進角側へ切り換えるときには、遅角用油圧室に油圧を供給すると同時に進角用油圧室内の作動油を排出する。
【００４８】
上記吸気側及び排気側油圧制御弁２９，３１はそれぞれ、吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構３７，３９の進角用及び遅角用油圧室に供給する油圧を制御する弁である。これらの油圧制御弁２９，３１は、中空のバルブケースと、このバルブケース内を軸方向に移動可能なスプールと、このスプールを１方向に付勢するスプリングとを備えている。各油圧制御弁２９，３１には、１つの入力ポートと、第１及び第２ドレインポートと、第１及び第２出力ポートとが設けられている。入力ポートは油圧供給油路に接続され、第１及び第２出力ポートはそれぞれ進角用及び遅角用油路に接続されている。油圧供給油路は、油圧源から制御の元圧を各油圧制御弁２９，３１に供給する通路である。進角用及び遅角用油路はそれぞれ、進角用及び遅角用油圧を進角用及び遅角用油圧室に対して供給する通路である。なお、油圧供給油路、進角用油路及び遅角用油路は、油路４１の一部を構成している。
【００４９】
スプールの軸方向の移動量は、後述する制御装置６１によりデューティ制御されるソレノイドによって調整される。ここで、制御装置６１によりソレノイドを非励磁状態（例えば、デューティ比＝０％）にしたときには、スプールは上方に移動し、進角用油路と油圧供給油路とが入力ポートを介して連通する。また、ソレノイドを励磁状態（例えば、デューティ比＝１００％）にしたときには、スプールは下方に移動し、遅角用油路と油圧供給油路とが入力ポートを介して連通する。さらに、ソレノイドを、励磁と非励磁とを短いサイクルで繰り返す状態（例えば、デューティ比＝５０％）にしたときには、スプールは中間位置に保たれ、進角用及び遅角用油路と油圧供給油路とは連通しない。
【００５０】
上記油路４１は、メインベアリング１１・クランクシャフト１３・コネクティングロッドベアリング１５・オイルジェットバルブ１７・ピストン１９・オイルプレッシャスイッチ２１・チェーンテンショナ２３・吸気及び排気カムシャフト３３，３５・吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構３７，３９などに対して、オイルパン３の作動油を供給するための１系統の通路である。油路４１には、上流側から順にオイルポンプ７、第１オイルフィルタ９、メインベアリング１１、オイルプレッシャスイッチ２１、チェーンテンショナ２３、第２オイルフィルタ２５、各油圧制御弁２９，３１、各カムシャフト３３，３５及び各可変バルブタイミング機構３７，３９が配設されている。
【００５１】
図２に示すように、本発明の実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置４３は、上記吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構３７，３９と、上記吸気側及び排気側油圧制御弁２９，３１と、上記油路４１の一部である進角用及び遅角用油路と、クランクシャフトの基準位置を検出するクランクシャフトセンサ４５と、クランクシャフトの基準位置に対するカムシャフトの相対位相を検出するカムアングルセンサ４７と、学習装置４９と、チェーンの異常状態を検出するチェーン異常検出装置５１と、時間を計測する計時装置５３と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ５５と、スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ５７と、冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ５９と、エンジンの始動装置であるスターター６０と、吸気側及び排気側油圧制御弁２９，３１を制御する制御装置６１とを備えている。なお、本発明に係る異常判定手段はチェーン異常検出装置５１に対応し、制御手段は制御装置６１に対応し、相対位相検出手段はクランクシャフトセンサ４５及びカムアングルセンサ４７に対応し、学習手段は学習装置４９に対応する。
【００５２】
クランクシャフトセンサ４５及びカムアングルセンサ４７は学習装置４９に接続されている。クランクシャフトセンサ４５及びカムアングルセンサ４７は各可変バルブタイミング機構３７，３９を制御する機器の一部である。
【００５３】
学習装置４９は、加算値記憶手段としての変化値記憶部５１ａ（変化値記憶部５１ａの詳細については後述する）及び制御装置６１に接続されている。学習装置４９は、位相ずれ量Δａ１が目標ずれ量ΔＡ１以上で且つ目標値ΔＡよりも小さいと判定したときに、その位相ずれ量Δａ１を学習・補正する装置である（位相ずれ量Δａ１、目標ずれ量ΔＡ１及び目標値ΔＡの詳細については後述する）。
【００５４】
チェーン異常検出装置５１は、記憶手段としての記憶部６１ａに接続されている（記憶部６１ａの詳細については後述する）。チェーン異常検出装置５１は、チェーンの伸びが所定の伸び量以上になったときに、チェーンが異常状態であると判断する装置である（チェーンの異常状態の判定方法に関する詳細は後述する）。チェーン異常検出装置５１には変化値記憶部５１ａが内蔵されている。変化値記憶部５１ａは、学習装置４９により位相ずれ量Δａ１が目標ずれ量ΔＡ１以上で且つ目標値ΔＡよりも小さいと判定されたときに、記憶している累積加算値にその位相ずれ量Δａ１を累積加算し、その新たな累積加算値を記憶するものである。ここで、「記憶している累積加算値」とは、変化値記憶部５１ａが記憶している、目標ずれ量ΔＡ１以上で且つ目標値ΔＡよりも小さい位相ずれ量Δａ１を累積加算した値である。
【００５５】
計時装置５３は後述する計時判定部６１ｂに接続され、エンジン回転数センサ５５、スロットル開度センサ５７、エンジン水温センサ５９、及びスターター６０は制御装置６１に接続されている。
【００５６】
制御装置６１は、吸気側及び排気側油圧制御弁２９，３１のソレノイドをデューティ制御する装置である。制御装置６１には記憶部６１ａと計時判定部６１ｂとが内蔵されている。記憶部６１ａは、チェーン異常検出装置５１によりチェーンが異常状態であると判定されたときに、その異常状態の情報を記憶するものである。計時判定部６１ｂは、計時装置５３により計測された、エンジン停止からの経過時間が所定時間（本実施形態では、例えば、１６時間）以上であるか否かを判定するものである。言い換えれば、計時判定部６１ｂは、油路４１内の作動油の残量が所定量よりも少ないか否かを判定するものである。なお、本発明に係る経過時間計測手段は、計時装置５３に対応する。
【００５７】
−可変バルブタイミング装置の動作−
＜フラグ＝１の場合＞
ここで、フラグｆ（フラグｆの詳細に関しては後述する）が１の場合における本実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置４３の動作を、図１〜図３を参照しながら説明する。なお、以下の説明には、制御装置６１による吸気側油圧制御弁２９の制御のみについて記載し、排気側油圧制御弁３１の制御については省略している。
【００５８】
まず、制御装置６１は、各種センサ５５，５７，５９からの検出信号に基づいて、各種信号を読み取る。次に、制御装置６１は、フラグｆが１であるか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、本実施形態における「フラグ」とは、チェーンが異常状態であるか否かを示す変数であり、フラグｆ＝１のときにはチェーンが異常状態であることを示し、フラグｆ＝０のときにはチェーンが異常状態でないことを示す。
【００５９】
フラグｆ＝１と判断されたときには、工程はステップＳ２に進み、制御装置６１の計時判定部６１ｂは、前回のエンジン停止からの経過時間が１６時間以上であるか否かを判定する。
【００６０】
その経過時間が１６時間以上であると判断されたときには、工程はステップＳ３に進み、制御装置６１はスターター６０がＯＮ状態であるか否かを判定する。すなわち、制御装置６１はスターター６０が始動したか否かを判定する。
【００６１】
スターター６０がＯＮ状態であると判断されたときには、制御装置６１は油圧制御弁２９のデューティ比が５０％になるようにソレノイドを制御する（ステップＳ４）。つまり、制御装置６１は、油圧制御弁２９を制御して該油圧制御弁２９を閉状態にする。それにより、吸気側可変バルブタイミング機構３７に対応する進角用及び遅角用油路と油圧供給油路とは連通していない状態となる。一方、スターター６０がＯＮ状態になると、オイルポンプ７も始動する。このとき、作動油は吸気側可変バルブタイミング機構３７の進角用及び遅角用油圧室に対して供給されない一方、チェーンテンショナ２３を始めとした、吸気側可変バルブタイミング機構３７以外の他の機器には、作動油が供給され始める。
【００６２】
次に、制御装置６１は現在のエンジン回転数Ｎｅがエンジン完爆回転数Ｎ１以上になったか否かを判定する（ステップＳ５）（図４も参照）。ここで、「完爆」とは、エンジンに配設された気筒のすべてが爆発した状態をいう。また、「エンジン完爆回転数」とは、エンジン完爆時におけるエンジンの回転数をいい、一般的にアイドル回転数（例えば６００ｒｐｍ）よりも小さい。本実施形態では、エンジン完爆回転数Ｎ１は、例えば５００ｒｐｍである。
【００６３】
現在のエンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ以上になったと判断されたときには、タイマーがＯＮになる（ステップＳ６）。
【００６４】
次に、制御装置６１は、タイマーがＯＮになってから所定時間（本実施形態では、例えば０．５秒）を経過したか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００６５】
タイマーがＯＮになってから０．５秒を経過したと判断されたときには、タイマーがＯＦＦになり（ステップＳ８）、制御装置６１は油圧制御弁２９のデューティ比が０％になるようにソレノイドを制御する（ステップＳ９）。それにより、吸気側バルブタイミング機構３７に対応する進角用通路と油圧供給油路とが連通する。このとき、作動油は、進角用通路及び吸気カムシャフト３３に形成された孔を介して、進角用油圧室に供給され始める。また、遅角用油圧室に予め溜まっていた作動油は、進角用油圧室からの油圧を受けることにより、オイルパン３に戻り始める。
【００６６】
次に、制御装置６１は、例えば、エンジン回転数センサ５５、スロットル開度センサ５７及びエンジン水温センサ５９などの各種センサで検出されたエンジンの運転状態に基づいて、油圧制御弁２９を制御する。その結果、エンジンの出力性能などが最適化される。
【００６７】
次に、チェーン異常検出装置５１はチェーンが異常状態であるか否かを判別する。具体的には、まず、学習装置４９は、位相ずれ量Δａ１が目標ずれ量ΔＡ１以上で且つ目標値ΔＡよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０）。ここで、「位相ずれ量Δａ１」とは、クランクシャフト１３の基準位置に対するカムシャフト３３の相対位相と、クランクシャフト１３の基準位置に対するカムシャフト３３の基準相対位相との偏差の量である。「目標ずれ量ΔＡ１」とは、長年をかけて徐々に進行する位相ずれ量を導き出す、小単位の目標ずれ量である。「目標値ΔＡ」とは、予め行った実験により求められた、異常音が発生するおそれの高いチェーンの伸び量よりもわずかに小さい伸び量に対応する値である。目標値ΔＡは目標ずれ量ΔＡ１よりも大きい。
【００６８】
位相ずれ量Δａ１が目標ずれ量ΔＡ１以上で且つ目標値ΔＡよりも小さいと判断されたときには、変化値記憶部５１ａは、その位相ずれ量Δａ１を記憶している累積加算値に加算し、その加算された累積加算値を記憶する（ステップＳ１１）。このとき、同時に、学習装置４９は、その位相ずれ量Δａ１を学習・補正する。
【００６９】
次に、チェーン異常検出装置５１は、上記累積加算値、すなわち、実誤差値Δａが目標値ΔＡ以上になったか否かを判定する（ステップＳ１２）。実誤差値Δａが目標値ΔＡ以上になったと判断されたときには、チェーン異常検出装置５１はチェーンが異常状態であると判定し、制御装置６１の記憶部６１ａに異常信号を発信する。異常信号を受信した記憶部６１ａは上記異常状態の情報を記憶し（ステップＳ１３）、それにより、フラグｆが１となる（ステップＳ１４）。なお、位相ずれ量Δａ１が目標値ΔＡ以上になったときには、チェーン異常検出装置５１はチェーンが異常状態であると判定する。その後、本ルーチンは終了する。
【００７０】
一方、ステップＳ１２において実誤差値Δａが目標値ΔＡよりも小さいと判断されたときには、フラグｆは０となる。
【００７１】
＜フラグ＝０である場合＞
次に、フラグｆが１でない場合、すなわち、フラグｆが０である場合におけるエンジンの可変バルブタイミング装置４３の動作を、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００７２】
制御装置６１は、フラグｆが１であるか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００７３】
フラグｆ＝１でないと判断されたときには、工程はステップＳ１５に進み、制御装置６１はスターター６０がＯＮ状態であるか否かを判定する。
【００７４】
スターター６０がＯＮ状態であると判断されたときには、制御装置６１は油圧制御弁２９のデューティ比が０％になるようにソレノイドを制御する（ステップＳ１６）。それにより、吸気側可変バルブタイミング機構３７に対応する進角用通路と油圧供給油路とが連通し、作動油は進角用油圧室に供給され、また、遅角用油圧室に予め溜まっていた作動油はオイルパン３に戻る。
【００７５】
次に、各種センサ５５，５７，５９で検出されたエンジンの運転状態に基づいて、油圧制御弁２９を制御する。以下の工程は、上述のフラグｆ＝１の場合における工程とほぼ同様である。
【００７６】
なお、制御装置６１による排気側油圧制御弁３１の制御も、吸気側油圧制御弁２９の制御と同様の方法で行われる。
【００７７】
以上により、本実施形態によれば、記憶部６１ａによるチェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時に、所定期間各油圧制御弁２９，３１が閉状態にされるため、比較的容量の大きい可変バルブタイミング機構３７，３９への作動油の供給が停止される。そのため、上記エンジン始動時には、チェーンテンショナ２３に対して作動油がより迅速に供給される。よって、チェーンテンショナ２３における油圧が迅速に立ち上がり、チェーンのばたつきを防ぐことができる。したがって、エンジン始動時における異常音の発生を防止することができ、チェーンテンショナ２３の信頼性を確保することができる。また、チェーン異常検出装置５１によりチェーンが異常状態でないと判定されたときには、各油圧制御弁２９，３１はエンジン始動時に閉状態にされない。すなわち、エンジン始動時における異常音の発生の可能性が低いときには、作動油は各可変バルブタイミング機構３７，３９に対して供給される。したがって、エンジン始動毎に各可変バルブタイミング機構３７，３９への作動油の供給が停止されることがないため、各可変バルブタイミング機構３７，３９の信頼性を損なうことはない。以上により、各可変バルブタイミング機構３７，３９の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナ２３の信頼性を確保することができる。
【００７８】
また、異常音の発生しやすい時間帯、すなわち、スターター６０始動時と、該スターター６０始動後におけるエンジン回転数がエンジン完爆回転数に初めて達したときから０．５秒を経過した時との間、各油圧制御弁２９，３１は閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナ２３の信頼性をより確実に確保することができる。
【００７９】
また、チェーン異常検出装置５１は、実誤差値Δａが目標値ΔＡ以上になったときに、チェーンが異常状態であると判定する。すなわち、チェーン異常検出装置５１は、異常音の発生と密接な関係を有する実誤差値Δａに基づいて、チェーンが異常状態であるか否かを判定する。そのため、チェーン異常検出装置５１は、可変バルブタイミング機構の制御機器であるクランクシャフトセンサ４５及びカムアングルセンサ４７を利用して、チェーンが異常状態であるか否かを適切に判定することができる。したがって、各可変バルブタイミング機構３７，３９の信頼性を確実に損なうことなく、チェーンテンショナ２３の信頼性を確実に確保することができる。
【００８０】
また、チェーンの異常状態の情報の記憶後であって計時装置５３により計測されたエンジン停止からの経過時間が１６時間以上であるときにおいて、該エンジン停止後における最初のエンジン始動がなされた場合に、各油圧制御弁２９，３１を閉状態にする。すなわち、異常音の発生の可能性がより高い、油路４１内の作動油の残量が少ないときに限り、各可変バルブタイミング機構３７，３９への作動油の供給が停止される。したがって、各可変バルブタイミング機構３７，３９の信頼性をより確実に確保することができる。
【００８１】
また、制御装置６１が吸気側油圧制御弁２９と排気側油圧制御弁３１とを制御対象としているため、チェーンの異常状態の情報の記憶後におけるエンジン始動時には、各油圧制御弁２９，３１のいずれもが所定期間閉状態にされる。すなわち、各可変バルブタイミング機構３７，３９のいずれに対しても、作動油の供給が停止される。したがって、異常音が発生しやすいエンジンの可変バルブタイミング装置４３において、各可変バルブタイミング機構３７，３９の信頼性を損なうことなく、チェーンテンショナ２３の信頼性をも確保することができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、タイマーがＯＮになってから０．５秒を経過したと判断されたときにタイマーがＯＦＦになるが、タイマーがＯＮになってから０．５〜１．０秒の範囲の時間を経過したときにタイマーがＯＦＦになってもよい。
【００８３】
（実施形態２）
本実施形態は、フラグｆが１の場合に、スターター６０始動時から、該スターター６０始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域において、エンジン回転数が所定回転数以下になるまでの間、各油圧制御弁２９，３１のデューティ比を５０％にするものである。その他の点に関しては、実施形態１とほぼ同様である。
【００８４】
−可変バルブタイミング装置の動作−
ここで、フラグｆが１の場合における本実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置４３の動作を、図１、図２及び図５を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、実施形態１と異なる工程を主に記載している。
【００８５】
油圧制御弁２９のデューティ比が５０％になるようにソレノイドを制御した後、制御装置６１はエンジン回転数減少領域か否かを判定する（ステップＳ１７）。ここで、「エンジン回転数減少領域」とは、エンジン完爆後におけるエンジン回転数が減少している領域である（図６を参照）。
【００８６】
エンジン回転数減少領域と判断されたときには、制御装置６１は現在のエンジン回転数Ｎｅが所定のエンジン回転数Ｎ２以下になったか否かを判定する（ステップＳ１８）。本実施形態では、所定のエンジン回転数Ｎ２は、例えば１８００ｒｐｍである。
【００８７】
現在のエンジン回転数Ｎｅが１８００ｒｐｍ以下になったと判断されたときには、制御装置６１は油圧制御弁２９のデューティ比が０％になるようにソレノイドを制御する（ステップＳ９）。
【００８８】
以上により、本実施形態によれば、異常音の発生しやすい時間帯、すなわち、スターター６０始動時から、該スターター６０始動後における最初のエンジン完爆後のエンジン回転数減少領域においてエンジン回転数Ｎｅが１８００ｒｐｍ以下になるまでの間、各油圧制御弁２９，３１が閉状態にされる。したがって、異常音の発生をより確実に防止することができ、チェーンテンショナ２３の信頼性をより確実に確保することができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、所定のエンジン回転数Ｎ２は１８００ｒｐｍであるが、これに限らず、他の値であってもよい。
【００９０】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、フラグｆが１のときに、油圧制御弁２９のデューティ比を５０％にした後０％にするが、油圧制御弁２９のデューティ比を５０％にした後１００％にしてもよい。
【００９１】
また、上記各実施形態では、フラグｆが０のときに、油圧制御弁２９のデューティ比を０％にするが、油圧制御弁２９のデューティ比を１００％にしてもよい。
【００９２】
また、上記各実施形態では、計時判定部６１ｂが、計時装置５３により計測された、エンジン停止からの経過時間が１６時間以上であるか否かを判定するものであるが、計時判定部６１ｂが、計時装置５３により計測された、エンジン停止から該エンジン停止後における最初のエンジン始動までの経過時間が１６時間以上であるか否かを判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る潤滑系機構の経路図である。
【図２】実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置のブロック図である。
【図３】実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係るエンジン回転数と時間との関係を示した図である。
【図５】実施形態に係るエンジンの可変バルブタイミング装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施形態に係るエンジン回転数と時間との関係を示した図である。
【符号の説明】
７          オイルポンプ
１３        クランクシャフト
２３        油圧式のチェーンテンショナ
２９，３１  油圧制御弁
３３，３５  カムシャフト
３７，３９  可変バルブタイミング機構
４１        油路
４５        クランクシャフトセンサ（相対位相検出手段）
４７        カムアングルセンサ（相対位相検出手段）
５１        チェーン異常検出装置（異常判定手段）
５５        エンジン回転数センサ
６１        制御装置（制御手段）
【図１】
2004332625.tif 000003
【図２】
2004332625.tif 000004
【図３】
2004332625.tif 000005
【図４】
2004332625.tif 000006
【図５】
2004332625.tif 000007
【図６】
2004332625.tif 000008