(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の駆動軸によって回転駆動される駆動部材と、
この駆動部材の回転トルクをバルブ開閉用の従動軸に伝達する従動部材と、
前記駆動部材に対して前記従動部材を進角側へ付勢するアシストスプリングと、
前記駆動部材の回転に対して前記従動部材の回転に位相差を生じさせる油圧アクチュエータと、
前記内燃機関の運転状態を検出する手段を備え、その手段によって検出される運転状態に応じて前記油圧アクチュエータを制御する制御装置と、
を備えたバルブタイミング調整装置であって、
前記アシストスプリングは、前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、前記従動部材を進角側へ付勢する、あるいは前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、進角領域に位置する場合よりも強く前記従動部材を進角側へ付勢するように設けられ、
前記制御装置は、
前記従動部材の位相位置が前記遅角領域に位置する場合、前記遅角領域における前記アシストスプリングの付勢力を加味した遅角側制御値を用いて前記油圧アクチュエータを制御し、
前記従動部材の位相位置が前記進角領域に位置する場合、前記進角領域における前記アシストスプリングの付勢力を加味した進角側制御値を用いて前記油圧アクチュエータを制御する
ことを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
内燃機関の駆動軸によって回転駆動される駆動部材と、
この駆動部材の回転トルクをバルブ開閉用の従動軸に伝達する従動部材と、
前記駆動部材に対して前記従動部材を進角側へ付勢するアシストスプリングと、
前記駆動部材の回転に対して前記従動部材の回転に位相差を生じさせる油圧アクチュエータと、
前記内燃機関の運転状態を検出する手段を備え、その手段によって検出される運転状態に応じて前記油圧アクチュエータを制御する制御装置と、
を備えたバルブタイミング調整装置であって、
前記アシストスプリングは、前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、前記従動部材を進角側へ付勢する、あるいは前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、進角領域に位置する場合よりも強く前記従動部材を進角側へ付勢するように設けられ、
前記制御装置は、
前記駆動部材に対する前記従動部材の実際の位相を検出する手段と、
前記従動部材の位相位置が前記遅角領域に位置する場合に、前記遅角領域における前記アシストスプリングの付勢力を加味した遅角側制御値を用いて前記油圧アクチュエータを制御し、前記従動部材の位相位置が前記進角領域に位置する場合、前記進角領域における前記アシストスプリングの付勢力を加味した進角側制御値を用いて前記油圧アクチュエータを制御する制御値切替手段と、
実際の位相が目標の位相となるように前記遅角側制御値あるいは前記進角側制御値を修正する修正手段と、
この修正手段による修正量が所定値よりも大きい場合に、その時の実際の位相を前記遅角領域と前記進角領域との変位点として学習する変位点学習手段と
を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
内燃機関の駆動軸によって回転駆動される駆動部材と、
この駆動部材の回転トルクをバルブ開閉用の従動軸に伝達する従動部材と、
前記駆動部材に対して前記従動部材を進角側へ付勢するアシストスプリングと、
前記駆動部材の回転に対して前記従動部材の回転に位相差を生じさせる油圧アクチュエータと、
前記内燃機関の運転状態を検出する手段を備え、その手段によって検出される運転状態に応じて前記油圧アクチュエータを制御する制御装置と、
を備えたバルブタイミング調整装置であって、
前記アシストスプリングは、前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、前記従動部材を進角側へ付勢する、あるいは前記従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、進角領域に位置する場合よりも強く前記従動部材を進角側へ付勢するように設けられ、
前記制御装置は、
前記駆動部材に対する前記従動部材の位相を検出する手段と、
前記従動部材の回動範囲が、前記遅角領域と前記進角領域の変位点を含む中間回動範囲か、この中間回動範囲よりも遅角側の第１回動範囲か、前記中間回動範囲よりも進角側の第２回動範囲かを区別する回動範囲判別手段と、
実際の位相が目標の位相となるように前記遅角側制御値あるいは前記進角側制御値を修正する修正手段と、
前記従動部材の回動範囲が前記第１回動範囲で、且つ前記従動部材の位相が所定時間一定の場合に、前記油圧アクチュエータの制御値を遅角側制御値として学習する遅角側学習手段と、
前記従動部材の回動範囲が前記第２回動範囲で、且つ前記従動部材の位相が所定時間一定の場合に、前記油圧アクチュエータの制御値を進角側制御値として学習する進角側学習手段とを備え、
前記従動部材の回動範囲が前記中間回動範囲の時は、前記従動部材の位相が所定時間一定でも、前記油圧アクチュエータの制御値を学習しないように設けられている
ことを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、エンジン）のバルブ（吸気弁あるいは排気弁）の開閉弁時期を調整するバルブタイミング調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バルブタイミング調整装置として、エンジンのクランクシャフト（駆動軸に相当する）によって回転駆動される駆動部材と、カムシャフト（従動軸に相当する）とともに回転する従動部材とを備え、駆動部材に対して従動部材を相対回転させて、バルブの開閉弁時期を調整し、エンジンの出力の向上や、燃費の改善を図るものが知られている。
【０００３】
ここで、吸気バルブについて説明する。吸気バルブをエンジンの下死点位置よりも遅く閉じることにより、エンジンのポンピングロスを防ぎ、燃費を向上させることが知られている。しかし、エンジンの下死点位置よりも遅く吸気バルブを閉じるタイミングは、エンジン暖気後において燃費が向上する反面、エンジンの冷間時に実圧縮比が低下し、ピストンの上死点時での空気温度が十分に上昇しないため、エンジンが始動不良を起こし、始動時間が長くなったり、始動できなくなる可能性がある。
【０００４】
このように、エンジン冷間時に最適な吸気バルブの開閉時期は、エンジン暖気時に最適な開閉時期よりも進角側である。従って、吸気バルブのバルブタイミングを変化させるバルブタイミング調整装置には、エンジン暖気時に適した開閉弁時期とは別に、エンジン冷間始動時に適した開閉弁時期が設定できる要求がある。
この要求に応える技術として、吸気バルブを開閉するカムシャフトと一体に回転する従動部材を、駆動部材に対する最遅角位置よりも所定量進角した中間位相でロックさせ、その状態でエンジン始動を行うものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
エンジンの始動時に従動部材を中間位相でロックさせるには、エンジンの停止時に従動部材を中間位相よりも進角側に変位させておく必要がある。エンジンを停止する時の油圧は通常はアイドリング回転数であるため低く、且つその油圧は油温によって大きく異なってしまう。このため、エンジンの停止時に油温が高いと、従動部材を進角側へ駆動する進角油圧が低下し、従動部材を中間位相以上に進角させることが困難となる。
【０００６】
これに対し、特開平１１−２２３１１２号公報に開示されるように、アシストスプリングによって従動部材を進角側へ付勢するバルブタイミング調整装置が知られている。この公報に開示されるアシストスプリングは、最遅角から最進角の全域に亘って、一定の付勢力で従動部材を進角側へアシストするものである。このようなアシストスプリングを用いた場合、エンジンを停止した時に、従動部材が所定の中間位相よりも進角側で停止した状態であっても、エンジンを始動する場合にアシストスプリングの付勢力によってカムシャフトの遅角変位が妨げられ、始動時にすぐにカムシャフトが遅角しない場合がある。
このため、従動部材が中間位相以上の進角位置で始動が行われることになり、エンジンの始動性が低下してしまう不具合があった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明の第１の目的は、従動部材を進角側へ駆動する油圧が低い状態であっても従動部材を最遅角位置よりも進角側の中間位相以上に回動させるとともに、エンジン始動のトルクが駆動部材に生じた時に、所定の中間位相以上に回動していた従動部材を所定の中間位相まで確実に回動させることができるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【０００８】
さらに、本発明の第１の目的は、従動部材の付勢力が遅角領域と進角領域とで異なる場合に、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の第２の目的は、上記の第１の目的を達成した場合に発生する不具合を解決することのできるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
即ち、従動部材の付勢力が遅角領域と進角領域とで異なる場合は、その付勢力が変化する変位点（遅角領域と進角領域とが切り替わる回動点、プリセット点）が明確でないと、その変位点前後では従動部材を正確に制御ができない。
そこで、第２の目的は、組付け誤差や経時変化によって実際の変位点が変化するような場合であっても、実際の変位点を検出し、その検出した変位点をもとに従動部材の位相を制御することにより、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の第３の目的も、上記の第２の目的と同様、上述した第１の目的を達成した場合に発生する不具合を解決することのできるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
即ち、従動部材の付勢力が遅角領域と進角領域とで異なる場合は、遅角側の制御値（学習値）と、進角側の制御値（学習値）が異なる。そして、従動部材への付勢力が変化する変位点の付近で学習制御が行われる場合、実際の変位点と制御装置が認識する変位点とが異なると、変位点の境界部分で誤った制御値が学習されてしまい、誤学習によって従動部材の位相制御が乱れてしまう。
そこで、第３の目的は、変位点の境界部分では誤った制御値が学習されないようにして、誤学習による制御の乱れをなくし、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
請求項１を採用するバルブタイミング調整装置では、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する。あるいは、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する付勢力は、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、従動部材が進角領域に位置する場合よりも強く設けられている。
この結果、従動部材を進角側へ駆動する油圧が低い状態であっても従動部材を最遅角位置よりも進角側へ回動させるとともに、従動部材が中間位相よりもさらに進角側に回動している状態ではカムトルクによって従動部材が所定の中間位相に容易に戻される。
このため、従動部材の位相位置を所定の中間位相に確実に回動させることができる。このため、エンジンの始動時にカムシャフトの位相を最適な中間位相に設定することができ、エンジンの始動性を高めることができる。
【００１２】
また、請求項１の手段では、従動部材の位相位置を制御する制御装置は、従動部材の位相位置が遅角領域に位置する場合、遅角領域におけるアシストスプリングの付勢力を加味した遅角側制御値を用いて油圧アクチュエータを制御し、従動部材の位相位置が進角領域に位置する場合、進角領域におけるアシストスプリングの付勢力を加味した進角側制御値を用いて油圧アクチュエータを制御する。
このため、従動部材の付勢力が遅角領域と進角領域とで異なる場合であっても、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できる。
【００１３】
〔請求項２の手段〕
請求項２の手段を採用するバルブタイミング調整装置では、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する。あるいは、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する付勢力は、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、従動部材が進角領域に位置する場合よりも強く設けられている。  そして、従動部材の位相位置を制御する制御装置は、実際の位相が目標の位相となるように遅角側制御値あるいは進角側制御値を修正した場合、その修正量が所定値よりも大きい場合に、その時の実際の位相を遅角領域と進角領域との変位点として学習するように設けられている。
このため、組付け誤差や経時変化によってアシストスプリングによる付勢力の変位点が変化するような場合であっても、実際の変位点が検出されて学習されるため、その修正された実際の変位点をもとに従動部材の位相を制御することができ、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できる。
【００１４】
ここで、変位点（プリセット位相）の学習条件の例を開示する。
上記では、遅角側制御値あるいは進角側制御値の修正量が所定値よりも大きい場合に、その時の変位点を学習するように設けたが、次のように設けても良い。
（１）前記制御装置は、前記駆動部材に対する前記従動部材の実際の位相を検出する実位相検出手段を備えるとともに、
前記駆動部材に対する前記従動部材の位相が前記遅角領域と前記進角領域との変位点を含む所定範囲内（例えば、請求項３の中間回動範囲）の領域にあり、且つ前記内燃機関の運転状態に応じて設定された目標位相と前記実際の位相との差が所定値より大きく、且つその差が一定時間ほとんど変化しない場合に、前記駆動部材に対する前記従動部材の位相を前記遅角領域と前記進角領域との変位点として学習する変位点学習手段を備えることを特徴とする。
つまり、従動部材の位相位置を制御する制御装置は、従動部材の位相が遅角領域と進角領域との変位点を含む所定範囲内（例えば、請求項３の中間回動範囲）の領域にあり、目標位相と実際の位相との差が所定値より大きく、さらにその差が一定時間ほとんど変化しない場合、その時の従動部材の位相を遅角領域と進角領域との変位点として学習するように設けられている。
このように設けても、組付け誤差や経時変化によってアシストスプリングによる付勢力の変位点が変化するような場合であっても、実際の変位点が検出されて学習されるため、その修正された実際の変位点をもとに従動部材の位相を制御することができ、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できる。
【００１５】
（２）前記制御装置は、前記駆動部材に対する前記従動部材の実際の位相を検出する実位相検出手段を備えるとともに、
前記駆動部材に対する前記従動部材の位相が前記遅角領域と前記進角領域との変位点を含む所定範囲内（例えば、請求項３の中間回動範囲）の領域にあり、且つ前記内燃機関の運転状態に応じて設定された目標位相と前記実際の位相との差が所定値より小さく、且つ一定時間内に前記目標位相に前記実際の位相を一致させるための制御値の変更を所定回数以上行った場合に、前記駆動部材に対する前記従動部材の位相を前記遅角領域と前記進角領域との変位点として学習する変位点学習手段を備えることを特徴とする。
つまり、従動部材の位相位置を制御する制御装置は、従動部材の位相が遅角領域と進角領域との変位点を含む所定範囲内（例えば、請求項３の中間回動範囲）の領域にあり、目標位相と実際の位相との差が所定値より小さく、さらに一定時間内に目標位相に実際の位相を一致させるための制御値の変更を所定回数以上行った場合、その時の従動部材の位相を遅角領域と進角領域との変位点として学習するように設けられている。
このように設けても、組付け誤差や経時変化によってアシストスプリングによる付勢力の変位点が変化するような場合であっても、実際の変位点が検出されて学習されるため、その修正された実際の変位点をもとに従動部材の位相を制御することができ、従動部材の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できる。
【００１６】
〔請求項３の手段〕
請求項３の手段を採用するバルブタイミング調整装置では、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合にのみ、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する。あるいは、アシストスプリングが従動部材を進角側へ付勢する付勢力は、従動部材が所定の遅角領域に位置する場合の方が、従動部材が進角領域に位置する場合よりも強く設けられている。  そして、従動部材の位相位置を制御する制御装置は、従動部材の回動範囲が遅角領域と進角領域の変位点を含む中間回動範囲の時は従動部材の位相が所定時間一定でも、制御値を学習しないように設けられている。
このように、変位点の境界部分で誤った制御値が学習されないため、誤学習による制御の乱れが発生せず、従動部材の実際の位相を素早く、且つ正確に目標の位相に制御できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、実施例と変形例を用いて説明する。
〔実施例〕
実施例を図１〜図９を参照して説明する。なお、図１〜図４はバルブタイミング調整装置の構造を示す図であり、図１はバルブタイミング調整装置の軸方向に沿う断面図、図２はシューハウジングの内部を示す図、図３はロック機構の説明図、図４はアシストスプリングの配置を示す図である。
本実施例で示すバルブタイミング調整装置は、吸気バルブと排気バルブが独立したカムシャフトによって駆動されるＤＯＨＣエンジンの吸気側のカムシャフトに取り付けられるものであり、吸気バルブの開閉タイミングを連続的に可変可能なものである。また、この実施例では、図１の左側をフロント側、右側をリヤ側として説明する。
【００１８】
バルブタイミング調整装置１は、クランクシャフトよりタイミングチェーンＡ（またはタイミングベルト等）を介して駆動される駆動部材Ｂと、この駆動部材Ｂによって駆動されて、その駆動トルクをカムシャフトＤに伝達する従動部材Ｃとに大別されるものであり、シューハウジング２内に構成される油圧アクチュエータによって駆動部材Ｂに対して従動部材Ｃを相対的に回転駆動して、カムシャフトＤを進角側あるいは遅角側へ変化させるものである。
【００１９】
駆動部材Ｂは、内部に油圧アクチュエータが構成されるシューハウジング２とタイミングチェーンＡが架け渡されるスプロケット３を備え、クランクシャフトと同期して回転するものであり、シューハウジング２とスプロケット３との間には、シューハウジング２の内部に形成される油室（後述する進角室６ａ、遅角室６ｂ）のリヤ側を閉塞するシールプレート４が介在されている。これらシューハウジング２、スプロケット３およびシールプレート４は複数のボルト５によって強固に締結されている。
なお、駆動部材Ｂは、タイミングチェーンＡによって、図２において時計方向に回転するものであり、この回転方向が進角方向である。そして、シューハウジング２の内部には、図２に示すように、略扇状の凹部６が複数（この実施例では３つ）形成されている。
【００２０】
一方、従動部材Ｃは、カムシャフトＤと一体に回転するベーンロータ７を備える。このベーンロータ７は、カムシャフトＤに固着された位置決めピン８に嵌まり合う位置決め穴９を備えるものであり、その位置決めピン８と位置決め穴９が嵌まり合うことによって、カムシャフトＤに対するベーンロータ７の位置決めがなされている。また、ベーンロータ７は、カムシャフトＤに締結されるボルト１０によってカムシャフトＤの端部に固定されるものである。
【００２１】
ベーンロータ７は、シューハウジング２の凹部６内を進角室６ａと遅角室６ｂに区画するベーン１２を備えるものであり、ベーンロータ７はシューハウジング２に対して所定角度内で回動可能に設けられている。進角室６ａおよび遅角室６ｂは、シューハウジング２、シールプレート４およびベーンロータ７に囲まれる油圧室であり、ベーンロータ７の外周面の溝やベーン１２の先端溝に配置したシール部材１２ａ等によって各室内の液密性が保たれている。
なお、進角室６ａは油圧によってベーン１２を進角側へ駆動するための油圧室であってベーン１２の反回転方向側の凹部６内に形成されるものであり、逆に、遅角室６ｂは油圧によってベーン１２を遅角側へ駆動するための油圧室であってベーン１２の回転方向側の凹部６内に形成されるものである。
【００２２】
バルブタイミング調整装置１は、進角室６ａおよび遅角室６ｂに流体（オイル）を給排して、進角室６ａと遅角室６ｂに油圧差を発生させてベーンロータ７を回動させる作動油圧発生手段が設けられている。この作動油圧発生手段は、進角室６ａと遅角室６ｂに油圧差を発生させることによって、ベーンロータ７をシューハウジング２に対して相対回転させるための手段である。
【００２３】
この手段の一例を図１、図３に示す。この作動油圧発生手段は、クランクシャフトによって駆動されるオイルポンプ１３、このオイルポンプ１３によって圧送されるオイルを進角室６ａまたは遅角室６ｂに切り替えて供給する第１切替弁１４、この第１切替弁１４を切替駆動する第１電磁アクチュエータ１５、遅角室６ｂがドレーンされている時に進角室６ａも同時にドレーンさせるための第２切替弁１６、この第２切替弁１６を切替駆動する第２電磁アクチュエータ１７、上記第１、第２電磁アクチュエータ１５、１７を制御する制御装置（以下、ＥＣＵ）１８等から構成される。
【００２４】
このＥＣＵ１８は、各種センサによって検出されるクランク角、エンジン回転速度、アクセル開度等のエンジンの運転状態に応じて第１、第２電磁アクチュエータ１５、１７を制御して、エンジンの運転状態に応じた作動油圧を進角室６ａと遅角室６ｂに発生させるものであり、詳細な第１電磁アクチュエータ１５のデューティー比制御については後述する。
【００２５】
次に、ベーンロータ７を所定の中間位相に固定するためのロック機構を説明する。
ベーン１２の１つには、エンジンの始動時にベーンロータ７の回動位置を所定の中間位相（例えば、最遅角位置から１０°進角側へ回転した位置）に固定しておくためのストッパピン２０が装着されている。
このストッパピン２０によるシューハウジング２とベーンロータ７のロック構造を説明する。
【００２６】
ストッパピン２０は、ベーン１２に形成された挿通穴内に挿入され、ストッパリング２１により、所定量以上飛び出ないように固定されている。ストッパピン２０には、圧縮コイルバネ２２によってフロント側に向かう付勢力が加えられている。そして、シューハウジング２に固着されたリング状のストッパブッシュ２３内のストッパ穴２３ａにストッパピン２０の頭部（フロント側端部）が嵌合した状態で、シューハウジング２に対してベーンロータ７がロックされる。
【００２７】
ストッパピン２０のフロント側の面は、シューハウジング２に形成された溝（図示しない）によって遅角室６ｂと連通しており、遅角室６ｂの油圧によってストッパピン２０をロック解除側（リヤ側）へ付勢するように設けられている。
ストッパピン２０の中間部には、フロント側およびリヤ側の両方から油圧を受ける鍔状のフランジ部２４が形成されている。フランジ部２４のフロント側の油室（フロント油室）２５は、ロックが解除された状態で遅角室６ｂと連通するように設けられており、遅角室６ｂの油圧によってストッパピン２０をロック解除側（リヤ側）へ付勢する。
【００２８】
一方、フランジ部２４のリヤ側の油室（リヤ油室）２６は、ベーン１２に形成された横穴２７を介して進角室６ａと連通しており、進角室６ａの油圧によってストッパピン２０をロック側（フロント側）へ付勢するように設けられている。また、リヤ油室２６は、ベーンロータ７に形成された斜め穴２８と、シールプレート４に形成された長穴２９を介して進角室６ａと連通可能に設けられている。シールプレート４に形成された長穴２９は、図３に示すようにベーン１２（ストッパピン２０）が進角側に回動しているときに進角室６ａとリヤ油室２６を斜め穴２８を介して連通させるものであるが、ストッパピン２０が最遅角側に回動しているときは斜め穴２８との連通が遮断されるものである。
【００２９】
長穴２９は、シールプレート４を薄板から打ち抜き加工した際に同時に形成された油路であり、この長穴２９（打ち抜き油路）はシューハウジング２とスプロケット３との間に挟まれて外部（大気）と遮断されるものである。
【００３０】
次にアシストスプリング３１について説明する。
バルブタイミング調整装置１は、駆動部材Ｂに対して従動部材Ｃを進角側へ付勢するねじりコイルバネよりなるアシストスプリング３１が設けられている。このアシストスプリング３１は、エンジンを停止する際に、ベーンロータ７を最遅角位置からロック位置へ回転し易くするためのものであり、ベーンロータ７が所定の遅角領域▲１▼（ロック位置よりも遅角側の領域）に位置する場合にのみ、ベーンロータ７を進角側へ付勢するものであり、ベーンロータ７が進角領域▲２▼（ロック位置よりも進角側の領域）に位置する時は、アシストスプリング３１の付勢力はベーンロータ７に作用しないものである。
【００３１】
このアシストスプリング３１は、図１に示すように硬質なスプロケット３に形成されたスプリング収容部３２の内部に直接収納されるものであり、アシストスプリング３１の一端３１ａはスプロケット３に形成されたフック溝３３に保持される。アシストスプリング３１の他端３１ｂはスプロケット３に形成された回動壁３４内に挟まれて所定範囲（遅角領域▲１▼に相当する範囲）の回動が可能なものである。
【００３２】
一方、ベーンロータ７のリヤ側の面には、アシストスプリング３１の他端３１ｂと係合可能な係合ピン３５が圧入されている。スプロケット３のフロント側の面には、係合ピン３５の回動を自由にするための逃がし溝３６が形成されている。また、シールプレート４には、係合ピン３５を貫通させる円弧窓３７が形成されており、この円弧窓３７は係合ピン３５が最遅角位置から最進角位置まで回動できるように略円弧状に開成されたものである。
アシストスプリング３１は、上記のような構成によってベーンロータ７と係合するため、ベーンロータ７が遅角領域▲１▼（ロック位置よりも遅角側）に位置する時のみ進角側に向かう付勢力を受ける。
【００３３】
次に、エンジン停止時およびエンジン始動時の作動を説明する。
エンジンに停止指示が与えられると、ＥＣＵ１８の働きによって遅角室６ｂ側がドレーンされるとともに、進角室６ａ側に油圧が供給される。この時、油温の上昇によって進角室６ａに供給される油圧が低下していても、ベーンロータ７が遅角領域▲１▼に位置するときは、アシストスプリング３１によって進角側に付勢されているため、ベーンロータ７がロック位置よりも進角側（進角領域▲２▼）へ確実に回転する。
ベーンロータ７がロック位置よりも進角側へ回転すると、図３に示すように、長穴２９と横穴２７を介してリヤ油室２６に油圧が供給される。すると、圧縮コイルバネ２２とともにストッパピン２０をフロント側へ押し出す力が上回り、ストッパピン２０がシューハウジング２に当接する。この状態でエンジンが停止する。
【００３４】
エンジンが始動されると、ＥＣＵ１８の働きによって進角室６ａと遅角室６ｂが共にドレーンされる。そして、クランク軸によって駆動部材Ｂが進角側へ駆動される。この時、ベーンロータ７は進角領域▲２▼に存在するために、アシストスプリング３１の付勢力は受けておらず、従動部材ＣにはカムシャフトＤの負荷が加えられるため、シューハウジング２が進角側に回転すると、相対的にベーンロータ７が遅角側に移動する。
そして、ベーンロータ７の位相位置がロック位置まで回動すると、圧縮コイルバネ２２の作用でストッパピン２０がストッパ穴２３ａに嵌合し、結果的にシューハウジング２とベーンロータ７とが所定の中間位相でロックする。つまり、吸気側のカムシャフトＤを所定の中間位相にロックした状態で確実にエンジン始動を行うことができる。
【００３５】
従って、この第１実施例のバルブタイミング調整装置１では、ベーンロータ７を所定の中間位相にロックした状態で確実にエンジン始動を行うことができるため、吸気バルブがエンジン冷間時の始動に適した最適なバルブタイミングになるので、エンジン始動不良がなくなり、エンジン始動時間を短縮できる。また、エンジンの暖気後は暖気したエンジンに適した最適なバルブタイミングにすることができるため、エンジンの出力向上やエミッションを改善することができる。
【００３６】
次に、請求項１の発明にかかる実施例を説明する。
ＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力ポート等を備えた周知の電子制御ユニットによって構成されるものであって、そのＲＯＭには、エンジンの運転時、各種センサによって検出されるエンジン回転速度、アクセル開度、エンジン水温等からエンジンの運転状態に適したベーンロータ７の位相角（目標の位相）を算出し、その目標の位相が実際の位相と一致するようにＰＤ制御によって第１電磁アクチュエータ１５をデューティー比制御するプログラムが書き込まれている。
【００３７】
なお、ＥＣＵ１８には、エンジンの運転状態を検出するためセンサ類の他に、クランクシャフトの回転角を検出するクランク角度検出センサと、吸気側のカムシャフトＤの回転角を検出するカムシャフト角度検出センサとが接続されており、クランクシャフトの回転角とカムシャフトＤの回転角とから、ベーンロータ７の実際の位相を検出している。
【００３８】
上述したように、アシストスプリング３１は、ベーンロータ７が遅角領域▲１▼に位置するときのみベーンロータ７を進角側に付勢するものであるため、図５（ａ）に示すように、ベーンロータ７が遅角領域▲１▼に位置する場合と、進角領域▲２▼に位置する場合とでは、プリセット位相（変位点）を境界線としてベーンロータ７の変化速度が異なる。
なお、図５（ｂ）は、ＥＣＵ１８内において区別される制御領域の概略図である。
【００３９】
このため、ＥＣＵ１８は、ベーンロータ７が遅角領域▲１▼に位置する場合と、ベーンロータ７が進角領域▲２▼に位置する場合とで、別々の制御値（遅角側保持制御値と進角側保持制御値）を切り替えて用いて第１電磁アクチュエータ１５をデューティー比制御するように設けられている（制御値切替手段の機能）。
（ベーンロータ７が遅角領域▲１▼に位置する場合）
保持モード時（目標の位相が一定状態）は、第１電磁アクチュエータ１５の制御デューティー比を、遅角側保持制御値（デューティー値）として与えるものである。
フィードバック制御時（目標の位相と実際の位相が異なる状態）は、第１電磁アクチュエータ１５のデューティー比を、遅角側保持制御値（デューティー値）＋Ｐ制御量＋Ｄ制御量として与えるものである。
【００４０】
（ベーンロータ７が進角領域▲２▼に位置する場合）
保持モード時は、第１電磁アクチュエータ１５のデューティー比を、進角側保持制御値（デューティー値）として与えるものである。
フィードバック制御時は、第１電磁アクチュエータ１５のデューティー比を、進角側保持制御値（デューティー値）＋Ｐ制御量＋Ｄ制御量として与えるものである。
なお、上記Ｐ制御量は目標の位相と実際の位相の差による比例制御値であり、上記Ｄ制御量は目標の位相と実際の位相の差による微分制御値である。
【００４１】
つまり、ベーンロータ７が遅角領域▲１▼に位置する場合は、制御値として遅角側保持制御値（デューティー値）を用い、ベーンロータ７が進角領域▲２▼に位置する場合は、制御値として進角側保持制御値（デューティー値）を用いるものである。
【００４２】
このように、遅角領域▲１▼と進角領域▲２▼において別々の制御値を用いて制御しているので、遅角領域▲１▼と進角領域▲２▼でベーンロータ７の変化速度が異なっても、ベーンロータ７の実際の位相を正確且つ素早く目標の位相に制御できる。
また、図６（ｂ）に示すように、ベーンロータ７が遅角領域▲１▼と進角領域▲２▼のプリセット位相を横切って変位する場合、図６（ａ）に示すように、保持制御値（デューティー比）が遅角側保持制御値（デューティー比）と進角側保持制御値（デューティー比）に切り替わるため、ベーンロータ７の実際の位相をスムーズに目標の位相に制御できる。
【００４３】
次に、請求項２の発明にかかる実施例を説明する。
ＥＣＵ１８は、ベーンロータ７の実際の位相が目標の位相に収束していない場合、保持制御値（デューティー比）を修正するように設けられている。つまり、ベーンロータ７が遅角領域（１）の状態で目標の位相に収束していない場合は、遅角側保持制御値（デューティー比）を修正し、ベーンロータ７が進角領域（２）の状態で目標の位相に収束していない場合は、進角側保持制御値（デューティー比）を修正するように設けられている。なお、修正値は後述するように、中間回動範囲αの領域（不感帯領域）では学習せず、第１、第２回動範囲β、γの領域では学習するように設けられている。
【００４４】
そして、ＥＣＵ１８が認知するプリセット位相と実際のプリセット位相とが異なる場合で、且つ実際の位相と目標の位相がプリセット位相をまたいでいる場合は、実際の位相を目標の位相に収束しようと保持制御値（デューティー比）を変更する場合、その保持制御値（デューティー比）は大きく変化する（例えば、デューティー比の２〜３％よりも大きく変化する）。
【００４５】
ＥＣＵ１８は、この保持制御値（デューティー比）の変化量（変更量）が所定よりも大きい場合に、ＥＣＵ１８が認知するプリセット位相と実際のプリセット位相とが異なると判断して、修正後の実際の位相を実際のプリセット位相として学習するように設けられている。
具体的には、図７（ｂ）に示すように、実際の位相が遅角領域▲１▼で、その実際の位相が目標の位相となるように遅角側保持制御値（デューティー比）を修正した場合、図７（ａ）の破線に示すように、遅角側保持制御値（デューティー比）が進角側へ所定値（２〜３％）より大きく変化した場合は、修正後のベーンロータ７の位相をプリセット位相（遅角領域▲１▼と進角領域▲２▼との変位点）として学習する（変位点学習手段の機能）。
【００４６】
逆に、実際の位相が進角領域▲２▼で、その実際の位相が目標の位相となるように進角側保持制御値（デューティー比）を修正した場合、その進角側保持制御値（デューティー比）が遅角側へ所定値（２〜３％）より大きく変化した場合は、修正後のベーンロータ７の位相をプリセット位相（遅角領域▲１▼と進角領域▲２▼との変位点）として学習する（変位点学習手段の機能）。
なお、保持制御値（デューティー比）の変更量が所定値（２〜３％）よりも小さい場合は、ＥＣＵ１８はプリセット位相の学習は行わず、前回学習した値をプリセット位相として認識する。
【００４７】
このため、この実施例のバルブタイミング調整装置１では、組付け誤差や経時変化によってプリセット位相（変位点）が変化するような場合であっても、正確なプリセット位相が検出されて学習されるため、そのプリセット位相を介して別れる遅角領域▲１▼の制御と、進角領域▲２▼の制御とを正確に切り替えることができ、結果的にベーンロータ７の実際の位相を目標の位相にスムーズに制御できる。
【００４８】
次に、請求項３の発明にかかる実施例を説明する。
ＥＣＵ１８は、上述したように、ベーンロータ７の目標の位相が所定時間一定で、且つその実際の位相が目標の位相に収束していない場合、保持制御値（デューティー比）を変更するように設けられている。つまり、ベーンロータ７が遅角領域（１）の状態で一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合は、遅角側保持制御値（デューティー比）を変更し、ベーンロータ７が進角領域（２）の状態で一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合は、進角側保持制御値（デューティー比）を変更するように設けられている。
【００４９】
一方、ＥＣＵ１８は、ベーンロータ７の回動範囲が、図８（ｂ）に示すように、プリセット位相（変位点）を含む中間回動範囲αか、この中間回動範囲αよりも遅角側の第１回動範囲βか、中間回動範囲αよりも進角側の第２回動範囲γかを区別するように設けられている（回動範囲判別手段の機能）。
【００５０】
そして、ＥＣＵ１８には、ベーンロータ７が第１回動範囲βの時は、ベーンロータ７が一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合に、遅角側保持制御値（デューティー比）を実際の位相が目標の位相に収束する制御値に変更し、その変更した制御値を学習するように設けられている（遅角側学習手段の機能）。また、ＥＣＵ１８には、ベーンロータ７が第２回動範囲γの時は、ベーンロータ７が一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合に、進角側保持制御値（デューティー比）を実際の位相が目標の位相に収束する制御値に変更し、その変更した制御値を学習するように設けられている（進角側学習手段の機能）。
さらに、ＥＣＵ１８には、ベーンロータ７が中間回動範囲αの時は、ベーンロータ７が一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合に、遅角側保持制御値（デューティー比）あるいは進角側保持制御値（デューティー比）を、実際の位相が目標の位相に収束する制御値に一時的に変更するが、その変更した制御値は学習しないように設けられている。
【００５１】
つまり、ベーンロータ７が中間回動範囲αの時は、図９（ｃ）に示すように、ベーンロータ７が一定時間に亘って目標の位相に収束していない場合、図９（ｂ）の破線に示すように、遅角側保持制御値（デューティー比）あるいは進角側保持制御値（デューティー比）を、実際の位相が目標の位相に収束する制御値に一時的に変更するが、その変更した制御値は学習しない。
【００５２】
このように、この実施例のバルブタイミング調整装置１では、遅角側の第１回動範囲βおよび進角側の第２回動範囲γでは、変更した制御値を学習してベーンロータ７の実際の位相を目標の位相に素早く、且つ正確に制御できる。また、この実施例のバルブタイミング調整装置１では、ベーンロータ７が中間回動範囲αの時は、制御値を変更して実際の位相を目標の位相に制御しているが、その変更した制御値を学習しないため、プリセット位相の境界部分で誤った制御値が学習されない。このため、誤学習による制御の乱れが発生せず、ベーンロータ７の実際の位相を素早く、且つ正確に目標の位相に制御できる。
【００５３】
〔変形例〕
上記の実施例では、ベーンロータ７の回動位置（位相）が遅角領域▲１▼に位置する場合に遅角側保持制御値（デューティー比）を用い、ベーンロータ７の回動位置（位相）が進角領域▲２▼に位置する場合に進角側保持制御値（デューティー比）を用いるように、プリセット位相を起点に保持制御値（デューティー比）を切り換えた例を示した。
しかし、図１０に示すように、例えば、ベーンロータ７の回動位置（位相）を、中間回動位置α（不感帯領域）、遅角側の第１回動範囲β、進角側の第２回動範囲γに区分し、ベーンロータ７の回動位置（位相）が中間回動位置α（不感帯領域）に位置する場合は、中間回動位置α（不感帯領域）の制御値（デューティー比）を用いてベーンロータ７の回動位置を制御するように設けても良い。
この中間回動位置α（不感帯領域）の制御値（デューティー比）の一例としては、図１０に示すように、遅角側保持制御値（デューティー比）と進角側保持制御値（デューティー比）を用いた関数（例えば線形化）を用い、その関数から中間回動位置α（不感帯領域）における保持制御値（デューティー比）を求めても良い。
【００５４】
上記の実施例では、アシストスプリング３１をベーンロータ７のスプロケット３側に配置した例を示したが、反スプロケット３側に配置しても良い。
上記の実施例では、ベーンロータ７がカムシャフトＤの端部に固着される例を示したが、カムシャフトＤがベーンロータ７の内部を貫通するタイプのバルブタイミング調整装置１に本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、吸気側のカムシャフトＤに取り付けられるバルブタイミング調整装置１に本発明を適用した例を示したが、排気側のカムシャフトＤに取り付けられるバルブタイミング調整装置１に本発明を適用しても良い。
【００５５】
上記の実施例では、ストッパピン２０がフロント方向へ移動してストッパ穴２３ａに嵌合する例を示したが、ストッパピン２０がリヤ方向へ移動してストッパ穴２３ａに嵌合するように設けても良いし、ストッパピン２０を径方向へ移動させてストッパ穴２３ａに嵌合するように設けても良い。
また、ストッパピン２０をベーンロータ７側に収納した例を示したが、ストッパピン２０をシューハウジング２側に収納してベーンロータ７をロックさせても良い。
【００５６】
上記の実施例では、シューハウジング２内に３つの凹部６を形成し、ベーンロータ７の外周部に３つのベーン１２を設けた例を示したが、凹部６の数やベーン１２の数は構成上１つあるいはそれ以上であればいくつでも構わないものであり、凹部６の数およびベーン１２の数を他の数にしても良い。つまり、例えば、シューハウジング２に２つの凹部６を形成してベーンロータ７の外周部に２つのベーン１２を設けても良いし、シューハウジング２に４つの凹部６を形成してベーンロータ７の外周部に４つのベーン１２を設けても良い。
【００５７】
上記の実施例では、シューハウジング２がクランクシャフト（駆動軸）とともに回転し、ベーンロータ７がカムシャフトＤ（従動軸）とともに回転する例を示したが、ベーンロータ７がクランクシャフト（駆動軸）とともに回転し、シューハウジング２がカムシャフトＤ（従動軸）とともに回転するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】バルブタイミング調整装置の軸方向に沿う断面図である。
【図２】シューハウジングの内部を示す図である。
【図３】ロック構造の概略説明図である。
【図４】スプロケットの内部を示す図である。
【図５】遅角領域および進角領域におけるベーンロータの変化速度および制御領域を示す図である。
【図６】遅角領域および進角領域における制御値（保持デューティー比）の切替説明図である。
【図７】プリセット位相を検出する時の位相および制御値（保持デューティー比）の説明図である。
【図８】制御値（保持デューティー比）学習の不感帯領域を示す説明図である。
【図９】制御値（保持デューティー比）学習の不感帯領域を示す作動説明図である。
【図１０】第１回動範囲、中間回動範囲、第２回動範囲における制御値（保持デューティー比）の説明図である。
【符号の説明】
Ａ    クランクシャフトによって駆動されるタイミングチェーン
Ｂ    駆動部材
Ｃ    従動部材
Ｄ    カムシャフト（従動軸）
１    バルブタイミング調整装置
２    シューハウジング
６    凹部
６ａ  進角室
６ｂ  遅角室
７    ベーンロータ
１２    ベーン
１８    ＥＣＵ（制御装置）
３１    アシストスプリング
▲１▼    遅角領域
▲２▼    進角領域
α    中間回動範囲
β    遅角側の第１回動範囲
γ    進角側の第２回動範囲
【図１】
0004329274.tif 000002
【図２】
0004329274.tif 000003
【図３】
0004329274.tif 000004
【図４】
0004329274.tif 000005
【図５】
0004329274.tif 000006
【図６】
0004329274.tif 000007
【図７】
0004329274.tif 000008
【図８】
0004329274.tif 000009
【図９】
0004329274.tif 000010
【図１０】
0004329274.tif 000011