(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフト及びカムシャフトの一方とともに回転する筒状の第１回転体と、
上記クランクシャフト及び上記カムシャフトの他方とともに回転し、上記第１回転体の径方向内方に同軸上かつ相対回転可能に配置された第２回転体と、
上記第１回転体及び上記第２回転体の一方に設けられ、上記第１回転体の内周と上記第２回転体の外周との間に形成される空間を、進角側油圧室と遅角側油圧室とに仕切るベーンと、
上記進角側油圧室と上記遅角側油圧室との油圧を制御することにより、上記第１回転体と上記第２回転体との相対回転位置を変更・保持して、上記カムシャフトにより駆動される機関弁のバルブタイミングを変更・保持する油圧機構と、
上記相対回転位置を所定のロック位置に機械的に拘束するロック機構と、
を有する可変バルブタイミング機構を備え、
上記進角側油圧室及び上記遅角側油圧室の一方の油圧室の油圧が上記カムシャフトの軸方向に作用するように構成されており、
この油圧室からの油圧に起因した上記カムシャフトの軸方向の移動に伴うスラスト打音を抑制するように、所定の打音抑制領域では、上記一方の油圧室への油圧供給を停止することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
上記所定の打音抑制領域では、上記ロック機構により上記相対回転位置を上記ロック位置に拘束するとともに、上記一方の油圧室への油圧供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項３】
上記ロック位置は、上記第１回転体と上記第２回転体とが相対回転可能な最進角位置から最遅角位置までの可動範囲のうち、上記最進角位置と上記最遅角位置とを除く中間ロック位置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項４】
上記可変バルブタイミング機構が吸気弁側に設けられ、
上記一方の油圧室が、上記進角側油圧室であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項５】
上記打音抑制領域は、少なくとも油温が所定温度以上の領域であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項６】
上記打音抑制領域は、少なくとも機関回転数が所定回転数以下の低回転領域であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項７】
上記打音抑制領域は、少なくとも機関負荷が所定負荷以下の低負荷領域であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項８】
上記打音抑制領域は、少なくとも車速が所定速度以下の低車速領域であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項９】
上記可変バルブタイミング機構が吸気弁側と排気弁側の双方に設けられ、
上記打音抑制領域で上記相対回転位置を上記ロック位置に拘束する場合、上記ロック位置へ向けた吸気弁のバルブタイミングの変更に応じて、排気弁のバルブタイミングを変更することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１０】
上記打音抑制領域で上記相対回転位置を上記ロック位置に拘束する場合、上記ロック位置へ向けた吸気弁のバルブタイミングの変更よりも所定のディレイ時間前に、排気弁のバルブタイミングを変更することを特徴とする請求項９に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１１】
車両駆動源として上記内燃機関とモーターとを併用するハイブリッド車両において、
車両運転中に内燃機関を一時的に停止する内燃機関の自動停止が行なわれる運転条件のときには、上記ロック機構による上記相対回転位置の拘束を禁止することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１２】
上記ロック位置は、車両停止状態から内燃機関を始動する際のバルブタイミングに対応した位置であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の内燃機関の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、内燃機関のバルブタイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、内燃機関の吸気弁や排気弁（以下、両者を総称して「機関弁」と呼ぶ）のバルブタイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構が知られている。一例として、特許文献１に記載されている可変バルブタイミング機構では、カムシャフトの軸方向の変位を規制するスラスト軸受部とカムシャフトとの干渉によるスラスト打音が搭乗者に与える影響を抑制するために、スラスト軸受部をヘッドカバーによって覆われたカム室の内部に設けることで、スラスト打音の影響を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８２８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
油圧駆動式の可変バルブタイミング機構では、クランクシャフト及びカムシャフトのそれぞれとともに回転する２つの回転体が同軸上に相対回転可能に設けられ、両者の間に形成される進角側油圧室と遅角側油圧室との油圧を制御することにより、両回転体の相対回転位置を変更して、バルブタイミングを変更するようになっている。
【０００５】
このような進角側油圧室と遅角側油圧室のうち一方の油圧室の油圧がカムシャフトの軸方向に作用するように構成されていると、この一方の油圧室内の油圧変動によりカムシャフトが軸方向に変位し、カムシャフトとそのスラスト軸受部との干渉に伴うスラスト打音を生じるおそれがある。
【０００６】
一方、可変バルブタイミング機構には、例えば油圧が低い機関始動時にも始動に適した適切なバルブタイミングに保持できるように、両回転体の相対回転位置を所定位置に拘束するロック機構が設けられている。
【０００７】
本発明は、このようなロック機構を利用して、カムシャフトのスラスト打音の発生やこのスラスト打音が搭乗者に与える影響を抑制することができる新規な内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置は、クランクシャフト及びカムシャフトの一方とともに回転する筒状の第１回転体と、上記クランクシャフト及び上記カムシャフトの他方とともに回転し、上記第１回転体の径方向内方に同軸上かつ相対回転可能に配置された第２回転体と、上記第１回転体及び上記第２回転体の一方に設けられ、上記第１回転体の内周と上記第２回転体の外周との間に形成される空間を、進角側油圧室と遅角側油圧室とに仕切るベーンと、上記進角側油圧室と上記遅角側油圧室との油圧を制御することにより、上記第１回転体と上記第２回転体との相対回転位置を変更・保持して、上記カムシャフトにより駆動される機関弁のバルブタイミングを変更・保持する油圧機構と、上記相対回転位置を所定のロック位置に機械的に拘束するロック機構と、を有する可変バルブタイミング機構を備えている。
【０００９】
また、上記進角側油圧室及び上記遅角側油圧室の一方の油圧室の油圧が上記カムシャフトの軸方向に作用するように構成されている。そして、この油圧室からの油圧変動に起因した上記カムシャフトの軸方向の移動に伴うスラスト打音を抑制するように、所定の打音抑制領域では、上記一方の油圧室への油圧供給を停止する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、所定の打音抑制領域では、上記一方の油圧室への油圧供給を停止することにより、油圧室からの油圧及び油圧変動に起因したカムシャフトの軸方向変位を抑制し、スラスト打音の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るバルブタイミング制御装置が適用される内燃機関のシステム構成の一例を示す構成図。
【図２】遅角時の可変バルブタイミング機構の油圧回路を示す断面対応図。
【図３】中間ロックを含む打音抑制制御時の状態を示す断面対応図。
【図４】保持時の可変バルブタイミング機構の油圧回路を示す断面対応図。
【図５】進角時の可変バルブタイミング機構の油圧回路を示す断面図。
【図６】本発明の第１実施例に係る打音抑制制御の流れを示すフローチャート。
【図７】本発明の第２実施例に係る打音抑制制御の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図示実施例により本発明を説明する。図１は、本発明に係るバルブタイミング制御装置が適用される内燃機関のシステム構成の一例を示している。
【００１３】
内燃機関１０のピストン１１の上方により形成される燃焼室１２には、機関弁としての吸気弁１３を介して吸気通路１４が接続されるとともに、機関弁としての排気弁１５を介して排気通路１６が接続されている。吸気通路１４には、吸入空気量を検出するエアーフローメーター１７がエアークリーナー１８の下流側に配置されているとともに、吸気コレクタ１９の上流側に電子制御式のスロットル弁２０が配置されている。排気通路１６には、排気浄化用の触媒２１が配置されているとともに、その上流側に空燃比センサ２２が配置されている。
【００１４】
燃焼室１２には、その頂部に点火プラグ２３が配置されているとともに、燃焼室１２内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁２４が配置されている。なお、ここでは筒内直噴型の内燃機関であるが、燃料噴射弁２４を吸気ポートに配置するポート噴射型の内燃機関にも本発明を同様に適用可能である。
【００１５】
また内燃機関１０には、上述したエアーフローメーター１７や空燃比センサ２２の他、機関回転数及びクランクシャフト２５のクランク角を検出するクランク角センサ２６，ノッキングを検知するノッキングセンサ２７，内燃機関の冷却水温を検出する水温センサ２８，内燃機関の作動油の温度を検出する油温センサ２９，及びアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ３０等の機関運転状態を検出する様々なセンサが設けられている。制御部３１は、これらセンサの検出信号に基づいて、スロットル弁２０，燃料噴射弁２４，点火プラグ２３及び後述する動弁機構３２，３３等に制御信号を出力して、スロットル開度，燃料噴射量，燃料噴射時期，点火時期及びバルブタイミング等を制御する。
【００１６】
吸気弁１３の動弁機構３２、排気弁１５の動弁機構３３は、いずれもバルブタイミングを変更・保持可能な可変バルブタイミング機構３２，３３となっており、制御部３１からの制御信号により機関運転状態に応じてバルブタイミングが制御される。
【００１７】
図２〜図５は、吸気弁１３側の可変バルブタイミング機構３２を示している。この可変バルブタイミング機構３２は、第１回転体としての筒状のハウジング３４と、このハウジング３４の径方向内方に同軸上に配置され、ハウジング３４に対して相対回転可能な第２回転体としてのロータ３５と、を有している。ハウジング３４は、外周にスプロケット３６が設けられ、このスプロケット３６とクランクシャフト２５とに巻き掛けられるタイミングチェーンを介してクランクシャフト２５とともに回転する。ロータ３５は、ボルト３７によりカムシャフト３８の先端に共締固定される固定プレート３９を備え、カムシャフト３８と一体的に回転する。
【００１８】
図３〜図５に示すように、ハウジング３４には、その内周より径方向内方へ張り出した複数（この例では４つ）のシュー４０が突設されている。各シュー４０の先端はロータ３５の外周面に摺接している。従って、隣り合うシュー４０の間には、作動油が充填される空間が形成されている。一方、ロータ３５には、その外周より径方向外方へ突出する複数（この例では４つ）の板状のベーン４１が設けられている。各ベーン４１は、上記の空間内を挿通して、その先端がハウジング３４の内周面に接している。従って、各ベーン４１により、上記の空間が進角側油圧室４２と遅角側油圧室４３とに液密に仕切られている。
【００１９】
なお、図示の例では第１回転体としてのハウジング３４がクランクシャフト２５とともに回転し、第２回転体としてのロータ３５がカムシャフト３８とともに回転するように構成しているが、これとは逆に、第１回転体がカムシャフトとともに回転し、第２回転体がクランクシャフトとともに回転するように構成しても良い。また、ロータ３５にベーン４１を設けているが、ハウジング３４にベーンを設ける構成とすることも可能である。
【００２０】
油圧機構４４は、制御部３１からの制御信号（デューティー信号）により作動する３位置切換型の油圧制御弁４５を備えている。可変バルブタイミング機構３２の内部には、進角側油圧室４２に連通する進角側油圧通路４６と、遅角側油圧室４３に連通する遅角側油圧通路４７と、が形成されている。油圧制御弁４５は、制御部３１からのデューティ信号によりスプリング４８の反力に抗してスプール４９の位置を変更するソレノイド５０を有し、この油圧制御弁４５により、進角側油圧通路４６及び遅角側油圧通路４７と、オイルポンプ５１に接続する油圧供給通路５２及びオイルパン５４へ作動油を排出する排出通路５３と、の接続が切り換えられる。この油圧制御弁４５の切換により、進角側油圧室４２及び遅角側油圧室４３の油圧が制御されて、ハウジング３４とロータ３５との相対回転位置が変更・保持され、ひいてはカムシャフト３８により駆動される吸気弁のバルブタイミングが変更・保持される。
【００２１】
なお、油圧制御弁としてはこれに限らず、例えば５位置切換型などの他の形式の油圧制御弁を用いるようにしても良い。
【００２２】
図２及び図３は、ハウジング３４とロータ３５の相対回転位置を遅角方向へ移動する遅角時の油圧回路構成を示している。なお、図３は後述する打音抑制制御時の状態を示しており、このため、中間ロックピン６１により相対回転位置が中間ロック位置に拘束された状態となっているが、このような打音抑制制御を除く通常の機関運転中には、ハウジング３４とロータ３５は中間ロックピン６１により拘束されておらず、互いに相対回転可能である。
【００２３】
遅角時には、図２及び図３に示すように、スプール４９を右方向に移動させて、進角側油圧通路４６を排出通路５３、遅角側油圧通路４７を油圧供給通路５２に接続させる。これにより、進角側油圧室４２内の作動油が進角側油圧通路４６及び排出通路５３を経由してオイルパン５４側へ排出されるとともに、油圧供給通路５２及び遅角側油圧通路４７を介して遅角側油圧室４３にオイルポンプ５１からの油圧が供給されて、相対回転位置が遅角方向へ変位する。
【００２４】
図４は、相対回転位置を保持する保持時の油圧回路構成を示している。この保持時には、スプール４９を中立位置に配置して、進角側油圧通路４６及び遅角側油圧通路４７の双方を遮断し、進角側油圧室４２と遅角側油圧室４３の双方をそれぞれ封止した状態とする。これにより各油圧室内の油圧が保持されて、相対回転位置が現在の位置に保持される。
【００２５】
図５は、相対回転位置を進角方向へ移動させる進角時の油圧回路構成を示している。この進角時には、スプール４９を図の左方へ移動させることで、進角側油圧通路４６を油圧供給通路５２、遅角側油圧通路４７を排出通路５３に接続させる。これにより、オイルポンプ５１からの油圧が油圧供給通路５２及び進角側油圧通路４６を介して進角側油圧室４２に供給されるとともに、遅角側油圧室４３内の作動油が遅角側油圧通路４７及び排出通路５３を経由してオイルパン５４側へ排出されて、相対回転位置が進角方向へ変位する。
【００２６】
また、相対回転位置を、機関始動に適した所定の中間ロック位置（中間位置）に機械的に拘束・ロックする中間ロック機構（中間機構）が設けられている。このロック機構は、ハウジング３４に径方向に移動可能に支持された中間ロックピン６１を二箇所に備えている。図４及び図５に示すように、各中間ロックピン６１の先端がハウジング３４の外周より突出していない、つまり中間ロックピン６１全体がハウジング３４内に引き込まれた引込姿勢のときには、ハウジング３４とロータ３５との相対回転位置が機械的に拘束されることはない。一方、図３に示すように、各中間ロックピン６１の先端がハウジング３４の内周よりも径方向内方へ突出して、その先端がハウジング３４の内周に凹設されたピン孔６２に嵌り込むことによって、ハウジング３４とロータ３５との相対回転位置が機械的に拘束・保持される（以下、単に「中間ロック」とも呼ぶ）。各中間ロックピン６１の移動動作は、中間ロックピン６１の基端側に設けられたピン用油圧室６３内の油圧を切換える切換弁６４（図２参照）により制御される。図２に示すように、可変バルブタイミング機構３２の内部には、ピン用油圧室６３に連通するピン用油圧通路６５が形成されている。切換弁６４は、このピン用油圧通路６５を、オイルポンプ５１から作動油が圧送されるピン用油圧供給通路６６と、作動油をオイルパン５４側へ排出するピン用排出通路６７と、のいずれかに接続することで、油圧の供給・停止を切り換える。
【００２７】
なお、可変バルブタイミング機構３２の内部では、各油圧室や油圧通路を液密にシールするための複数のシール部材６８が設けられている。
【００２８】
中間ロックピン６１により機械的に拘束されるロック位置は、油圧が低い内燃機関の始動時にも始動に適したバルブタイミングが得られるように、機関始動に適した位置とされており、比較的遅角寄りの位置とされている。但し、ハウジング３４とロータ３５とが相対回転可能な最遅角位置から最進角位置までの可動範囲の中間の位置とされており、つまり最遅角位置と最進角位置とを除く中間ロック位置とされている。
【００２９】
機関停止時には次回の機関始動時のために中間ロック機構により相対回転位置が中間ロック位置に機械的に拘束され、機関運転中は、後述する打音抑制制御を実施する場合を除き、中間ロック機構による中間ロックは行なわず、機関運転状態に応じてバルブタイミングが制御される。
【００３０】
排気弁側の可変バルブタイミング機構３３についても、吸気弁側の可変バルブタイミング機構３２と同様の構成であるため、ここでは具体的な説明を省略する。なお、排気弁側の可変バルブタイミング機構３３については、中間ロック機構を省略する構成としても良い。
【００３１】
図６は、本発明の第１実施例に係る打音抑制制御の流れを示すフローチャートである。本ルーチンは、制御部３１により極短い所定期間（例えば、１０ｍｓ）毎に繰り返し実行される。
【００３２】
ステップＳ１１〜ステップＳ１５では、所定の打音抑制領域であるか否かを判定する。この打音抑制領域について説明すると、機関運転中、吸気弁のバルブタイミングは機関運転状態に応じて制御されるために、最進角位置又は最遅角位置に定常的に保持されている場合を除き、進角側油圧室４２，遅角側油圧室４３及びその油圧通路４６，４７の内部には作動油が密封され、その油圧によりハウジング３４とロータ３５との相対回転位置が保持もしくは変更される。
【００３３】
ここで、進角側油圧室４２内の油圧の変動について考察すると、吸気弁の開弁時には、バルブスプリング反力に抗して吸気弁を開くため、進角側油圧室４２内の油圧は上昇する。一方、吸気弁の閉弁時にはバルブスプリング反力を受けて閉弁していくため、進角側油圧室４２内の油圧は低下する。この結果、カムシャフト３８の回転に伴って進角側油圧室４２内の油圧は変動する。この油圧変動は、進角側油圧室４２内のみならず、この進角側油圧室４２に連通する進角側油圧通路４６内でも発生する。
【００３４】
図示の例の可変バルブタイミング機構３２では、カムシャフト３８にボルト３７で締結固定される固定プレート３９の軸方向側面に進角側油圧室４２や進角側油圧通路４６の一部が直接的に接触しているために、進角側油圧室４２及び進角側油圧通路４６の内部の油圧変動により、カムシャフト３８に軸方向のスラスト荷重が作用する。
【００３５】
ここでカムシャフト３８はシリンダヘッド７０に回転可能に支持されるとともに、シリンダヘッド７０に設けられたスラストベアリング７１によって軸方向の移動が規制されている。つまり、カムシャフト３８には径方向外方へ張り出した円盤状のフランジプレート７２が設けられ、このフランジプレート７２の外周縁部が、径方向外方へ窪んだスラストベアリング７１の凹部７３に緩く嵌り込んでいる。従って、カムシャフト３８が軸方向に変位すると、フランジプレート７２の軸方向の側面の一方がスラストベアリング７１の凹部７３の側面に接触して、カムシャフト３８の軸方向の変位が規制される。このようにカムシャフト３８のフランジプレート７２がスラストベアリング７１の凹部７３に衝突する際に、打音が発生する。つまり、上述した進角側油圧室４２及び進角側油圧通路４６の内部の油圧変動に起因して打音が生じ、搭乗者に違和感や不快感を生じるおそれがある。
【００３６】
この打音は、油膜が形成され難い低粘度、つまり油温が所定温度以上の高油温領域で顕在化し易い。また、バックグラウンドノイズが小さい運転領域、具体的には、車速が所定速度以下の低車速領域、機関負荷が所定負荷以下の低負荷領域、及び機関回転数が低回転以下の低回転領域においては、バックグラウンドノイズが小さく、打音の抑制が望ましい。具体的な例としては、車両一時停止中に内燃機関を自動停止するアイドルストップ車両において、バッテリの蓄電量の不足等の理由により車両一時停止中であるにもかかわらず内燃機関を自動停止することなくアイドル運転しているような場合に、バックグラウンドノイズが小さいにもかかわらずスラスト打音が発生すると、搭乗者に違和感や不快感を与え易い。
【００３７】
そこで本実施例では、このように打音が健在化し易く、かつ、バックグラウンドノイズが小さいために打音による不快感を生じ易い特定の打音抑制領域に限り、後述するように打音抑制制御を行なうようにしている。
【００３８】
再び図６を参照して、ステップＳ１１では、打音が顕在化し易い低油温領域であるか否かを判定する。油温は、この実施例では油温センサ２９により直接的に検出しているが、水温センサ２８や運転履歴等から間接的に検出もしくは推定しても良い。
【００３９】
ステップＳ１２では、車両速度が所定速度以下の低車速領域であるか否かを判定する。ステップＳ１３では、機関回転数が所定回転数以下の低回転数領域であるか否かを判定する。ステップＳ１４では、機関負荷が所定負荷以下の低負荷領域であるか否かを判定する。
【００４０】
ステップＳ１５は、車両駆動源として内燃機関１０の他にモータを併用するハイブリッド車両の場合に、中間ロックを含む打音抑制制御を禁止する条件として追加されるステップである。ハイブリッド車両の場合、運転者のイグニッションキー操作による車両停止に伴う内燃機関の停止の他に、車両運転中に自動的に内燃機関を停止する、いわゆる機関自動停止処理が行なわれる。このステップＳ１５では、内燃機関の自動停止前では無いか、つまり内燃機関の自動停止が行なわれる運転条件（例えば、信号待ちによる一時停止中）では無いかが判定される。
【００４１】
機関自動停止から内燃機関を自動再始動する際には、いわゆるデコンプ状態として始動時のトルクショックを軽減する等の目的で、吸気弁のバルブタイミングを大幅に遅角させた最遅角位置とされる。従って、機関自動停止時には次回の内燃機関の自動再始動に備えてバルブタイミングは最遅角位置に保持される。このようにバルブタイミングが最遅角位置に保持されている場合、進角側油圧室４２及び進角側油圧通路４６内への油圧供給は停止された状態に保持されることから、進角側油圧室４２及び進角側油圧通路４６内で油圧変動が生じることがなく、この油圧変動によるカムシャフトのスラスト打音も発生しない。従って、中間ロックを含む打音抑制制御を行なう必要がないので、機関自動停止が行なわれるような運転条件では、打音抑制制御を禁止している。
【００４２】
ステップＳ１６では、誤判定を防止して判定精度を向上する目的で、ステップＳ１１〜Ｓ１５の判定が全て肯定された時点から所定時間（例えば、０．４〜０．６秒程度）が経過したか否かを判定する。
【００４３】
上述したステップＳ１１〜Ｓ１６の判定が全て肯定されると、機関運転状態が所定の打音抑制領域であり、かつ、機関自動停止前では無い状態が確定したと判断して、ステップＳ１７以降の処理へ進み、スラスト打音を抑制するための中間ロックを含む打音抑制制御を実施する。一方、ステップＳ１１〜Ｓ１６のいずれか一つでも否定されると、打音抑制制御を実施することなく本ルーチンを終了する。このように、打音抑制制御を実施する運転領域を厳密に限定することで、不必要に中間ロックが行なわれてバルブタイミングが本来の適切な特性から外れることに伴う運転性の低下を最小限に抑制している。
【００４４】
ステップＳ１７では、吸気弁のバルブタイミングを中間ロック位置に変更することに伴うトルク変動を抑制・吸収するように、排気弁側の可変バルブタイミング機構３３による排気弁の目標バルブタイミングを変更する。例えば、吸気弁のバルブタイミングを進角した場合、これに伴うトルク増加を相殺するように、排気弁のバルブタイミングを遅角側に調整し、内部ＥＧＲを増加させてトルクを低下させる。
【００４５】
ステップＳ１８では、油圧制御弁４５及び切換弁６４へ出力する中間ロック指示の信号を生成し、ステップＳ１９では、その信号を油圧制御弁４５及び切換弁６４へ出力し、ハウジング３４とロータ３５の相対回転位置を中間ロック位置へ向けて移動させるとともに、中間ロックピン６１をピン孔６２に嵌合する突出姿勢に移動させる。ステップＳ２０では、中間ロックが完了したか、つまり中間ロックピン６１がピン孔６２に嵌合したか否かを判定する。中間ロックが完了したと判定されると、ステップＳ２１へ進み、スプール４９を図３に示す遅角時の位置として、進角側油圧室４２への油圧供給を停止する。これにより図３に示すように進角側油圧室４２及び進角側油圧通路４６の内部の作動油が排出されて、進角側油圧室４２及び進角側油圧通路４６の内部の油圧変動が確実に回避される。
【００４６】
以上のように本実施例では、機関始動用の中間ロック機構を利用して、進角側油圧室４２及び進角側油圧通路４６の内部の油圧変動に起因するカムシャフトのスラスト打音を有効に抑制することができる。特に本実施例では、打音が発生し易く（高油温領域）、かつ、バックグラウンドノイズが小さく打音の影響が大きい（低回転、低負荷、低車速領域）場合に限り、中間ロックを含む打音抑制制御を実施しており、それ以外の運転領域では打音抑制制御を行なわないようにしているために、中間ロックによってバルブタイミングが最適な特性から外れることに伴う運転性の低下を抑制することができる。
【００４７】
しかも本実施例では、機関始動（車両停止時からの始動）用のバルブタイミングに機械的に拘束するための中間ロック機構を利用してスラスト打音の発生を抑制する構成としており、新たな構成の追加を必要としないために、コストの増加がほとんどなく、既存の内燃機関にも容易に適用可能である。
【００４８】
図７は本発明の第２実施例に係る打音抑制制御の流れを示すフローチャートである。なお、図６の第１実施例と同じ処理ステップには同じ参照符号を付して重複する説明を省略し、第１実施例と異なる部分について主に説明する。
【００４９】
ステップＳ１１〜ステップＳ１６までの処理内容は第１実施例と同様である。ステップＳ１７では、吸気弁のバルブタイミングを中間ロック位置に移動するよりも所定のディレイ時間（例えば、０．２〜０．４秒）前に、排気弁側の目標バルブタイミングを予め変更しておく。この理由は、排気弁側のバルブタイミングの変更（内部ＥＧＲの増加）によるトルクの低下は、吸気弁のバルブタイミングの変更（進角化）によるトルク増加に対して遅れる傾向にあるため、予め排気弁のバルブタイミングを先に変更しておくことで、トルク変動をより精度良く吸収・相殺することができるためである。
【００５０】
ステップＳ１７Ａでは、排気弁のバルブタイミングの変更からディレイ時間が経過したかを判定する。排気弁のバルブタイミングの変更からディレイ時間が経過すると、ステップＳ１８以降へ進み、上記の第１実施例と同様に、中間ロックを含む打音抑制制御が実施される。
【００５１】
このように第２実施例においては、第１実施例と同様の作用効果が得られることに加え、中間ロック位置へ向けた吸気弁のバルブタイミングの変更よりも前に、トルク変化の応答性が低い排気弁のバルブタイミングを予め変更しておくことで、バルブタイミングの変更に伴うトルク変動をより精度良く吸収・相殺することができる。
【００５２】
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形・変更を含むものである。例えば、本実施例では進角側油圧室内の油圧がカムシャフトの軸方向に作用する構成であるために、打音抑制制御の際に進角側油圧室への油圧供給を停止しているが、遅角側油圧室内の油圧がカムシャフトの軸方向に作用する構成である場合には、打音抑制制御の際に遅角側油圧室への油圧供給を停止することにより、上記実施例と同様の作用効果が得られる。
【符号の説明】
【００５３】
１０…内燃機関
２５…クランクシャフト
３２…吸気弁側の可変バルブタイミング機構
３３…排気弁側の可変バルブタイミング機構
３４…ハウジング（第１回転体）
３５…ロータ（第２回転体）
３８…カムシャフト
４１…ベーン
４２…進角側油圧室
４３…遅角側油圧室
４４…油圧機構
４６…進角側油圧通路
４７…遅角側油圧通路
６１…中間ロックピン（ロック機構）
【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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