(57)【要約】【課題】バルブタイミング調整装置の制御に与える影響を抑制しつつ、油圧制御バルブ内の異物を除去することができるバルブタイミング制御装置を提供する。【解決手段】バルブタイミング調整装置は、エンジン（内燃機関）のクランク軸（駆動軸）の回転に伴って回転するハウジング（駆動側回転体）と、吸気バルブを開閉させる吸気側カム軸（従動軸）にハウジングを介してクランク軸の駆動力を伝達するロータ（従動側回転体）と、ハウジング及びロータを相対回転させる油圧機構と、油圧機構へ作動油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプから油圧機構へ供給される作動油を調整するＯＣＶ（油圧制御バルブ）とを有している。このバルブタイミング調整装置について、油圧機構へ供給される作動油の供給状態が低圧状態であるか否かを判定し、当該作動油の供給状態が低圧状態であると判定された場合に、ＯＣＶ内の異物を除去すべく当該ＯＣＶを作動させるように制御する。【選択図】図８
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【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装置が搭載された内燃機関に適用され、
前記バルブタイミング調整装置は、前記内燃機関の駆動軸により駆動される駆動側回転体と、前記駆動軸により駆動されて前記バルブを開閉駆動する従動軸に設けられている従動側回転体と、これらの両回転体を相対回転させる油圧機構と、前記油圧機構へ作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから前記油圧機構へ供給される作動油を調整する油圧制御バルブと、を有するものであり、
前記油圧機構へ供給される作動油の供給状態が所定の低圧状態であるか否かを判定する供給状態判定手段と、
前記供給状態判定手段により作動油の供給状態が低圧状態であると判定された場合に、前記油圧制御バルブ内の異物を除去すべく当該油圧制御バルブを作動させるクリーニング手段と、
を備えていることを特徴とするバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
前記バルブタイミング調整装置は、前記両回転体の回転位相が所定のロック位置にあり、かつ、前記油圧機構へ供給される作動油の油圧が所定のロック圧以下となったことを条件に、当該両回転体の相対回転を不能にロックするロック機構を有するものであり、
前記低圧状態は、前記油圧機構へ供給される作動油の油圧が前記ロック圧以下である状態とされていることを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング制御装置。
【請求項３】
前記油圧ポンプは前記内燃機関により駆動されるものであり、
前記供給状態判定手段は、前記内燃機関が停止してからの経過時間及び前記内燃機関の温度の少なくともいずれか一方に基づいて、前記作動油の供給状態について判定を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブタイミング制御装置。
【請求項４】
前記クリーニング手段は、前記供給状態判定手段により作動油の供給状態が低圧状態であると判定され、かつ、イグニッションスイッチがオンされた場合に、前記異物除去用の前記油圧制御バルブの作動を開始させる請求項１乃至３にいずれか一項に記載のバルブタイミング制御装置。
【請求項５】
前記油圧ポンプは前記内燃機関により駆動されるものであり、
前記クリーニング手段は、前記供給状態判定手段により作動油の供給状態が低圧状態であると判定され、かつ、イグニッションスイッチがオフされた場合に、前記異物除去用の前記油圧制御バルブの作動を開始させる請求項１乃至４にいずれか一項に記載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、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装置を制御するバルブタイミング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸気バルブや排気バルブの開閉タイミング（バルブタイミング）を調整するバルブタイミング調整装置が知られている。このバルブタイミング調整装置は、内燃機関のクランク軸（駆動軸）により駆動される駆動側回転体と、クランク軸に駆動され上記バルブを開閉させるカム軸（従動軸）に設けられている従動側回転体と、これらの両回転体を相対回転させる油圧機構と、内燃機関により駆動されて油圧機構へ作動油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプから油圧機構へ供給される作動油を調整する油圧制御バルブと、を備えている。そして、油圧制御バルブの開閉制御によって、両回転体の相対回転の位相が調整され、ひいてはバルブタイミングが調整されるようになっている。
【０００３】
このバルブタイミング調整装置では、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。そして、カム軸が受ける上記トルク（変動トルク）は従動側回転体に伝達される。ここで、内燃機関の始動時には、油圧機構に供給される作動油の油圧は未だ低い。そのため、両回転体が上記変動トルクによって相対的に揺れ動く状態（バタツキ状態）となって、両回転体が互いに衝突することにより打音が発生するといった問題などが生じる。
【０００４】
この問題の対策としては、駆動側回転体及び従動側回転体が所定の位相差となる回転位置（ロック位置）で相対回転不能にロックするロック機構を備え、イグニッションスイッチのオフ操作（ＩＧオフ操作）に伴って、両回転体をロック位置まで相対回転させるように油圧制御バルブを操作するロック制御を実施することが知られている。この場合、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ときには、両回転体がロック機構によりロックされているので、上記変動トルクを受けてもバタツキ状態とならない。
【０００５】
一方、作動油に含まれる異物が油圧制御バルブの摺動部に噛み込まれてしまうことがある。こうなると、油圧制御バルブを意図したように制御することができず、ひいてはバルブタイミングを正確に調整することができなくなる。この問題の対策としては、バルブタイミングに基づいて油圧制御バルブの操作量がフィードバック制御されているバルブタイミング調整装置において、油圧制御バルブの操作量が正常範囲に含まれるか否かを判定し、その判定結果に応じて油圧制御バルブを強制的に開閉させることが知られている（特許文献１参照）。これにより、油圧制御バルブの摺動部における異物の噛み込みを検出し、同異物を除去しようとしている。
【特許文献１】特開２００３−２２２０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このクリーニング処理を行うことにより、バルブタイミング調整装置の制御に不都合が生じうる。
【０００７】
例えば、ＩＧオフ操作後、駆動側回転体及び従動側回転体がロックされる前に、クリーニング処理が実施された場合には、両回転体がロックされないこと（ロック不良）が懸念される。すなわち、ＩＧオフ操作後は、内燃機関及び油圧ポンプの停止に伴って、油圧機構へ供給される作動油の油圧が低下する。そのため、ＩＧオフ操作後にクリーニング処理が行われると、当該クリーニング制御の終了後には油圧がかなり低下してしまう。その結果、上記クリーニング制御後にロック制御を実施したとしても、その時点で十分な油圧が残っておらず、両回転体がロック位置まで相対回転しないという事態が生じうる。この場合、ロック不良となる。
【０００８】
また、内燃機関の運転中にクリーニング処理が行われた場合には、当該クリーニング処理による油圧制御バルブの開閉の結果、バルブタイミングが変化してしまうこと（バルブタイミングの調整不良）が懸念される。
【０００９】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであって、バルブタイミング調整装置の制御に与える影響を抑制しつつ、油圧制御バルブ内の異物を除去することができるバルブタイミング制御装置を提供することを主たる目的とするものである。
【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説明する。
【００１１】
本発明は、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（バルブタイミング）を調整するバルブタイミング調整装置が搭載された内燃機関に適用され、内燃機関の駆動軸により駆動される駆動側回転体と、駆動軸に駆動され上記バルブを開閉させる従動軸に設けられている従動側回転体と、両回転体を相対回転させる油圧機構と、油圧機構へ作動油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプから油圧機構へ供給される作動油を調整する油圧制御バルブと、を有している、バルブタイミング調整装置を制御するバルブタイミング制御装置である。
【００１２】
特に、請求項１に記載の発明では、油圧機構へ供給される作動油の供給状態が所定の低圧状態であるか否かを判定し、当該作動油の供給状態が低圧状態であると判定された場合に、油圧制御バルブ内の異物を除去すべく当該油圧制御バルブを作動させる。
【００１３】
ここで、油圧機構は作動油の供給を受けて作動する。この場合、異物除去用の油圧制御バルブの作動を行った時点の作動油の油圧が高いほど、当該作動が油圧機構の作動に与える影響が大きく、当該作動がバルブタイミング調整装置の制御に与える影響が大きくなる。この点、請求項１に記載の発明によれば、油圧機構へ供給される作動油の供給状態が所定の低圧状態である場合に、異物除去用の油圧制御バルブの作動が行われる。これにより、バルブタイミング調整装置の制御に与える影響を抑制しつつ、油圧制御バルブ内の異物を除去することができる。
【００１４】
なお、上記作動油の低圧状態には、油圧機構へ供給される作動油の油圧が大気圧相当である状態が含まれる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、バルブタイミング調整装置は、両回転体の回転位相が所定のロック位置にあり、かつ、油圧機構へ供給される油圧が所定のロック圧以下となった場合に当該両回転体の相対回転をロックするロック機構を有するバルブタイミング調整装置に適用される。そして、上記作動油の低圧状態は油圧機構へ供給される作動油の油圧が上記ロック圧以下である状態とされている。
【００１６】
この請求項２に記載の発明によれば、油圧機構へ供給される油圧がロック圧以下である場合に、異物除去用の油圧制御バルブの作動が行われる。そのため、ＩＧオフ操作後、両回転体がロック機構によりロックされる前に、異物除去用の油圧制御バルブの作動が行われることはない。これにより、異物除去用の油圧制御バルブの作動に起因するロック不良の発生を抑制することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、油圧ポンプが内燃機関により駆動されるものであり、内燃機関が停止してからの経過時間及び内燃機関の温度の少なくともいずれか一方に基づいて、上記作動油の供給状態が上記低圧状態であるか否かを判定する。
【００１８】
油圧ポンプが内燃機関により駆動されている場合には、内燃機関が停止状態となると油圧ポンプも停止状態となる。そのため、内燃機関の停止後、油圧機構へ供給される作動油の油圧は低下する。また、内燃機関の停止後、当該内燃機関の温度も低下する。このように、内燃機関が停止してからの経過時間及び内燃機関の温度は、油圧機構へ供給される作動油の油圧に相関する。
【００１９】
この点に着目すると、上述の如く内燃機関が停止してからの経過時間や内燃機関の温度に基づいて、上記作動油の供給状態が低圧状態であるか否かを判定することが可能である。この場合、イグニッションスイッチのオフからの経過時間を計測するタイマや内燃機関の冷却水温を検出する水温センサなど既存の構成要素を用いて上記作動油の供給状態が低圧状態であるか否かを判定することができることから、油圧機構へ供給される作動油の油圧を検出するセンサを要しない。これにより、バルブタイミング制御装置のコスト削減を図ることができる。
【００２０】
なお、油圧ポンプが電動機により駆動される場合には、当該電動機への供給電力や当該電動機の回転速度などに基づいて上記作動油の供給状態が低圧状態であるか否かを判定することが可能である。
【００２１】
請求項４に記載の発明では、上記作動油の供給状態が低圧状態であると判定され、かつ、イグニッションスイッチがオンされた場合に、異物除去用の油圧制御バルブの作動を開始させる。
【００２２】
この請求項４に記載の発明によれば、異物除去用の油圧制御バルブの作動が内燃機関の始動直前に行われる。これにより、油圧制御バルブ内の異物を確実に除去した上で内燃機関を始動させることができる。すなわち、内燃機関の停止後、当該内燃機関の始動までの期間において、油圧制御バルブ内に異物が堆積することが考えられるが、内燃機関の始動直前に異物除去用の油圧制御バルブの作動を行うことにより、上述の如く油圧制御バルブ内に堆積した異物を確実に除去した上で内燃機関を始動させることができる。
【００２３】
ところで、油圧制御バルブ内の異物を除去すべく当該油圧制御バルブを作動させると、その作動に伴う音（作動音）が発生する。そのため、内燃機関が車両に搭載されるものである場合には、上記油圧制御バルブの作動音が車両の運転者に違和感を与えることが考えられる。
【００２４】
これに対し、請求項４に記載の発明を車載用の内燃機関に適用した場合には、上記油圧制御バルブの作動音が運転者に与える違和感を低減することができる。すなわち、多くの車両では上記油圧制御バルブの作動音は車外に比べて車内に聞こえにくくなっている。また、運転者は車内においてイグニッションスイッチのオン操作を行うと考えられる。そのため、上述の如くイグニッションスイッチがオンされた場合に、油圧制御バルブの作動を開始させることにより、運転者が車内にいる蓋然性の高い状態で異物除去用の油圧制御バルブの作動を行うことができ、ひいては、上記油圧制御バルブの作動音が車両の運転者に与える違和感を低減することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明では、油圧ポンプは内燃機関により駆動されるものであり、上記作動油の供給状態が低圧状態であると判定され、かつ、イグニッションスイッチがオフされた場合に、異物除去用の油圧制御バルブの作動を開始させる。
【００２６】
この請求項５に記載の発明によれば、イグニッションスイッチをオンさせた後に、スタータスイッチをオンさせずに、再びイグニッションスイッチをオフさせることにより、油圧制御バルブ内の異物を除去すべく当該油圧制御バルブを作動させることが可能である。
【００２７】
すなわち、油圧ポンプが内燃機関を動力源としている場合には、内燃機関の停止状態では、油圧ポンプも停止状態となっており、当該油圧ポンプにより油圧機構へ作動油が供給されることはない。そのため、内燃機関の停止状態では、油圧機構へ供給される作動油の供給状態が上記低圧状態となっていると考えられる。したがって、上述したイグニッションスイッチの操作において当該イグニッションスイッチがオフされると、異物除去用の油圧制御バルブの作動が開始されることとなる。このように異物除去用の油圧制御バルブの作動を強制的に実行する操作を受け付け可能とすることにより、油圧制御バルブ内の異物を確実に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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。
【００２９】
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、当該エンジン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。
【００３０】
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、ＥＣＵ２１に入力される。そして、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。
【００３１】
ＥＣＵ２１には、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や水温センサ２３やスロットルセンサ２４等）、及びスイッチ類（イグニッションＳＷ２５やスタータＳＷ２６）が接続されている。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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（ＯＣＶ）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、ＯＣＶ２９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。
【００３４】
また、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。ＥＣＵ２１は、イグニッションＳＷ２５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、ＥＣＵ２１の他に、ＯＣＶ２９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ＳＷ２５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。
【００３５】
次に、バルブタイミング調整装置１８の油圧機構の構成について、図２〜図４を参照しつつ説明する。
【００３６】
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）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。
【００３７】
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）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。
【００３８】
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。
【００３９】
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ＯＣＶ２９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ＯＣＶ２９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。
【００４０】
ＯＣＶ２９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ＯＣＶ２９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。
【００４１】
進角室４２及び遅角室４３に所定圧以上の油圧が供給された状態では、進角室４２及び遅角室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（バタツキ）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。
【００４２】
エンジン運転中は、進角室４２と遅角室４３の油圧をＯＣＶ２９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とする。具体的には、ＯＣＶ２９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、ＯＣＶ２９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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
図５に示すロック状態では、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がロック油圧室６４と連通する。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。
【００４７】
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、その油圧によってロックピン５８のロックが解除される（図６参照）。すなわち、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から押し出されてロック解除位置に移動し、これによりロックピン５８のロックが解除される。
【００４８】
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（バルブタイミング制御が可能な状態）に保持される。
【００４９】
ＥＣＵ２１は、ソレノイド５３の作動を制御することによりＯＣＶ２９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ＯＣＶ２９をフィードバック制御する。
【００５０】
換言すれば、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の実相対回転位置を目標相対回転位置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。以下、この制御を「バルブタイミング調整制御」という。
【００５１】
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。この場合、上述の如くロックピン５８がロック穴５９に嵌り込むときの油圧ポンプ２８の吐出圧が「ロック圧」に相当する。
【００５２】
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。この条件を満たすべく、イグニッションＳＷ２５のオフ操作（ＩＧオフ操作）を検出した場合に、ＥＣＵ２１は、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るようにＯＣＶ２９を操作するロック制御を実行している。以下、このロック制御においてＯＣＶ２９を操作する処理を「ロック処理」という。
【００５３】
このロック制御によりロータ３５を最遅角位置に到達させることができれば、ロックピン５８がロック穴５９に嵌まり込んだロック状態で、次回、ＩＧオン操作してエンジン１１を始動させることができる。
【００５４】
ここで、エンジン始動時には、進角室４２及び遅角室４３に作動油が供給されていないため、仮に、ロックピン５８がロック穴５９に嵌まり込んでいない非ロック状態であったとすれば、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状態（バタツキ状態）となり、ロータ３５がハウジング３１に衝突して異音発生及びバルブタイミング調整装置１８の損傷を招くおそれがある。しかしながら、上述のロック制御によりエンジン始動時にロック状態になっていれば、ロータ３５は相対回転不能にロックされるので、前記バタツキ状態を回避できる。
【００５５】
ところで、バルブタイミング調整装置１８において、作動油に含まれる異物、例えば作動油の不純物やエンジン１１の切削加工時の切り粉などが、ＯＣＶ２９の摺動部に噛み込まれてしまうことがある。こうなると、ＯＣＶ２９の操作量を正確に制御することができず、ひいてはバルブタイミングを正確に制御できなくなる。これに対し、バルブタイミング調整装置１８では、所定のクリーニング条件が成立した場合に、クリーニング処理を行うようにしている。すなわち、ＥＣＵ２１は、上記クリーニング条件の成否を判定し、当該条件が成立した場合に、ＯＣＶ２９の操作量を大きく変化させる。これにより、ＯＣＶ２９内の異物が除去されるようになっている。
【００５６】
ところが、このクリーニング処理により、バルブタイミング調整装置１８の制御に不都合が生じうる。
【００５７】
例えば、ＩＧオフ操作後、ロック処理が実行される前に、クリーニング処理が行われた場合には、バルブタイミング調整装置１８をロック状態にできないこと（ロック不良）が懸念される。すなわち、油圧ポンプ２８はエンジン１１を駆動源としているため、ＩＧオフ操作後には、進角室４２や遅角室４３へ供給される油圧が低下する。そのため、上述の如くＩＧオフ操作後、ロック処理が実行される前に、クリーニング処理が行われた場合には、その後のロック処理の実行時において十分な油圧が残っておらず、ロータ３５をロック位置まで相対回転させることができない事態が生じうる。この場合、ロック不良となる。
【００５８】
また、エンジン１１の運転中にクリーニング処理が行われた場合には、当該クリーニング処理によるＯＣＶ２９の作動の結果、バルブタイミングが変化してしまうこと（バルブタイミングの調整不良）が懸念される。
【００５９】
そこで、本実施形態では、上記ロック不良やバルブタイミングの調整不良を抑制すべく、ＯＣＶ２９や進角室４２や遅角室４３への作動油の供給状態が所定の低圧状態である場合に上記クリーニング処理を行うようにしている。ここで、作動油の低圧状態は、ＯＣＶ２９等に供給される作動油の油圧がエンジン１１の運転状態における圧力よりも低い状態を意味する。本実施形態では、特に、作動油の低圧状態を、ＯＣＶ２９や進角室４２や遅角室４３へ供給される作動油の油圧が上記ロック圧よりも低い状態としている。
【００６０】
詳しくは、下記条件（１）が成立し、かつ、下記条件（２）〜（４）のいずれかが成立したときに、クリーニングフラグを所定のクリーニング時間（例えば５００μｓ）だけセットする。そして、このクリーニングフラグに応じて、クリーニング処理を行う。ここで、クリーニングフラグとは、クリーニング処理を行うか否かを示すフラグである。本実施形態では、クリーニング処理を行う場合にクリーニングフラグをセットし、クリーニング処理を行わない場合にクリーニングフラグをリセットすることを想定している。
【００６１】
（１）作動油の供給状態が低圧状態である。
（２）イグニッションＳＷ２５がオフ状態からオン状態へ遷移した。
（３）イグニッションＳＷ２５がオン状態からオフ状態へ遷移した。
（４）エンジン１１が運転状態から停止状態へ遷移した。
【００６２】
上記条件（１）については、エンジン１１が停止してからの経過時間に基づいて判定する。すなわち、油圧ポンプ２８はエンジン１１を駆動源としているため、エンジン１１停止後にはＯＣＶ２９等へ供給される作動油の油圧は低下する。そして、エンジン１１の停止から一定時間が経過するとロック圧以下となると考えられる。そのため、エンジン１１が停止してからの経過時間が所定の判定時間よりも大きい場合に、作動油の供給状態が低圧状態であると判定することが可能である。
【００６３】
上記条件（２），（３）については、イグニッションＳＷ２５の状態を都度検出し、当該イグニッションＳＷ２５の今回の状態と前回の状態とを比較することにより判定する。
【００６４】
上記条件（４）については、エンジン停止フラグに基づいて判定する。ここで、エンジン停止フラグとは、エンジン１１の回転速度が所定速度未満となった場合にセットされ、エンジン１１の回転速度が所定速度以下となった場合にリセットされるフラグである。
【００６５】
以下、クリーニングフラグの設定処理について、図７を参照しつつ詳しく説明する。図７はクリーニングフラグ設定プログラムの流れを示すフローチャートである。このプログラムは、ＥＣＵ２１により所定周期（所定クランク角ごとに又は所定時間周期）で実行される。
【００６６】
図７に示すステップＳ１０では、ＥＣＵ２１は、上記条件（１）の成否、すなわち作動油の供給状態が低圧状態であるか否かをタイマ２１ａのカウント値に基づいて判定する。
【００６７】
ステップＳ１０において、作動油の供給状態が低圧状態であると判定した場合には、ＥＣＵ２１は、ステップＳ１１〜Ｓ１３において、上記条件（２）〜（４）について判定する。すなわち、ＥＣＵ２１は、ステップＳ１１においてイグニッションＳＷ２５がオンされたか否かを判定し、ステップＳ１２においてイグニッションＳＷ２５がオフされたか否かを判定し、ステップＳ１３においてエンストフラグがセットされたか否かを判定する。そして、ＥＣＵ２１は、上記条件（２）〜（４）のいずれかが成立していると判定した場合にはステップＳ１４の処理に進み、上記条件（２）〜（４）のいずれも成立していないと判定した場合にはステップＳ１５の処理に進む。
【００６８】
ステップＳ１４では、ＥＣＵ２１はクリーニングフラグをセットする。そして、ＥＣＵ２１は今回のプログラムの実行を終了する。
【００６９】
ステップＳ１５では、ＥＣＵ２１はクリーニングフラグがセットされているか否かを判定する。そして、ＥＣＵ２１は、クリーニングフラグがセットされていると判定した場合にはステップＳ１６の処理に進み、クリーニングフラグがリセットされていると判定した場合には今回のプログラムの実行を終了する。
【００７０】
ステップＳ１６では、ＥＣＵ２１はクリーニングフラグのセット後の経過時間がクリーニング時間以上であるか否かを判定する。そして、ＥＣＵ２１、上記経過時間がクリーニング時間以上であると判定した場合にはステップＳ１７の処理に進み、上記経過時間がクリーニング時間未満であると判定した場合には今回のプログラムの実行を終了する。
【００７１】
ステップＳ１０において、作動油の供給状態が低圧状態でないと判定した場合には、ＥＣＵ２１はステップＳ１７の処理に進む。
【００７２】
ステップＳ１７では、ＥＣＵ２１は、クリーニングフラグをリセットする。そして、ＥＣＵ２１は今回のプログラムの実行を終了する。
【００７３】
次に、クリーニング制御の一態様について図８を参照しつつ説明する。
【００７４】
図８において、（ａ）は車両のドアの開閉状態、（ｂ）はＥＣＵ２１への電力供給状態、（ｃ）はイグニッションＳＷ２５の状態、（ｄ）はスタータＳＷ２６の状態、（ｅ）はエンジン回転速度、（ｆ）はエンジン停止フラグ、（ｇ）は作動油の油圧、（ｈ）はクリーニングフラグの推移を示している。図８では以下のことを想定している。なお、図８（ｇ）においてＰ１はエンジン１１の運転状態における作動油の供給状態を示している。
【００７５】
図８に示すタイミングｔ１において車両のドアが開かれると、ＥＣＵ２１への電力供給が開始される。
【００７６】
エンジン１１の停止から一定時間が経過し作動油の供給状態が低圧状態となっているタイミングｔ２においてＩＧオン操作がされると、上記条件（１），（２）が成立する。これにより、クリーニングフラグがセットされる。そして、タイミングｔ２からクリーニング時間が経過したタイミングｔ３では、クリーニングフラグがリセットされる。その結果、タイミングｔ２〜ｔ３において、ＯＣＶ２９のクリーニング処理が行われる。
【００７７】
タイミングｔ４においてスタータＳＷがオン操作されると、エンジン回転速度が上昇しひいてはＯＣＶ２９等へ供給される作動油の油圧が上昇する。そして、エンジン回転速度が所定速度Ｎ１に達するタイミングｔ５において、エンジン停止フラグがリセットされる。
【００７８】
その後、タイミングｔ６においてエンジンストールが発生すると、エンジン回転速度が低下し、ひいてはＯＣＶ２９等へ供給される作動油の油圧が低下する。
【００７９】
そして、タイミングｔ７において、エンジン回転速度が所定速度Ｎ１以下となると、エンジン停止フラグがセットされる。これにより、上記条件（４）が成立する。但し、このタイミングでは、エンジン１１の停止から一定時間が経過しておらず、作動油の供給状態が低圧状態でないと判定される。この場合、クリーニングフラグがセットされることはない。すなわち、上記条件（４）は成立するものの、上記条件（１）によりクリーニング処理の実行が禁止されることとなる。
【００８０】
タイミングｔ８においてスタータＳＷのオン操作がされると、エンジン回転速度が再び上昇し、ひいてはＯＣＶ２９等へ供給される作動油の油圧が上昇する。そして、エンジン回転速度が所定速度Ｎ１に達するタイミングｔ９において、エンジン停止フラグが再びリセットされる。
【００８１】
タイミングｔ１０においてＩＧオフ操作がされると、上記条件（３）が成立する。さらに、このＩＧオフ操作に伴ってエンジン回転速度が低下し、タイミングｔ１１において同エンジン回転速度が所定速度Ｎ１になると、エンジン停止フラグが再びセットされる。これにより、上記条件（４）も成立する。但し、これらのタイミングｔ１０，ｔ１１では、タイミングｔ６と同様、上記条件（１）が成立せず、クリーニングフラグがセットされることはない。この場合、上記条件（３）又は上記条件（４）は成立するものの、上記条件（１）によりクリーニング処理の実行が禁止されることとなる。
【００８２】
エンジン１１の停止から一定時間が経過し作動油の供給状態が低圧状態となっているタイミングｔ１２において、ＩＧオン操作がされると、タイミングｔ２と同様に、上記条件（１），（２）が成立するため、クリーニングフラグがセットされる。そして、タイミングｔ１２からクリーニング時間が経過したタイミングｔ１３において、クリーニングフラグがリセットされる。
【００８３】
さらに、タイミングｔ１２からクリーニング時間以上の時間が経過したタイミングｔ１４においてＩＧオフ操作がされると、上記条件（３）が成立する。しかも、ＩＧオン操作がされたタイミングｔ１２以降、スタータＳＷ２６がオン操作されておらず、エンジン１１の停止状態が継続されているので、このタイミングｔ１４では、作動油の供給状態が低圧状態であると判定される。この場合、上記条件（１），（３）が成立するため、クリーニングフラグが再びセットされる。そして、タイミングｔ１４からクリーニング時間が経過したタイミングｔ１５において、クリーニングフラグが再びリセットされる。その結果、タイミングｔ１２〜ｔ１５において、クリーニング処理が連続して２回実行される。
【００８４】
なお、車両の運転者が上記タイミングｔ１２〜ｔ１５における操作を繰り返し行った場合、すなわち、スタータＳＷ２６のオン操作をすることなくＩＧオン操作及びＩＧオフ操作を繰り返し行った場合には、クリーニング処理が連続して複数回行われる。
【００８５】
また、タイミングｔ１２〜ｔ１５では、運転者がＩＧオン操作及びＩＧオフ操作をクリーニング時間以上の間隔を空けて行うことを想定したが、運転者がＩＧオン操作及びＩＧオフ操作をクリーニング時間以上の間隔を空けずに行った場合には、クリーニングフラグのセット時間が延長され、ひいてはクリーニング制御の実行時間が延長される。
【００８６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００８７】
バルブタイミング調整装置１８は作動油の供給を受けて作動する。この場合、クリーニング処理の実行時点における作動油の油圧が高いほど、当該クリーニング処理がバルブタイミング調整装置１８の制御に与える影響が大きくなる。これに対し、作動油の油圧がロック圧以下である場合にクリーニング処理が行われるようにした。これにより、クリーニング処理がバルブタイミング調整装置１８の制御に与える影響を抑制しつつ、当該クリーニング制御によりＯＣＶ２９内の異物を除去することが可能となる。
【００８８】
特に、作動油の低圧状態を、ＯＣＶ２９や進角室４２や遅角室４３へ供給される作動油の油圧がロック圧より低い状態とした。その結果、エンジン１１が停止してから作動油の油圧がロック圧以下になるまでの期間には、クリーニング処理が実行されない。これにより、クリーニング処理がロック制御に与える影響を排除することができ、バルブタイミング調整装置１８のロック不良を効果的に抑制することができる。また、エンジン１１の運転中はクリーニング処理が実行されない。これにより、クリーニング処理がバルブタイミング調整制御に与える影響を排除することができ、バルブタイミング調整装置１８のバルブタイミングの調整不良を抑制することができる。
【００８９】
ＩＧオン操作に伴ってクリーニング処理が開始されるようにした。その結果、クリーニング処理はエンジン１１の始動直前に実行される。これにより、ＯＣＶ２９内の異物を確実に除去した上でエンジン１１を始動させることができる。すなわち、エンジン１１の停止後、当該エンジン１１の始動までの期間に、ＯＣＶ２９内に異物が堆積することが考えられるが、エンジン１１の始動直前にクリーニング処理を実行することにより、上述の如くＯＣＶ２９内に堆積した異物を除去した上でエンジン１１を始動させることができる。
【００９０】
ところで、クリーニング処理が実行されると、ＯＣＶ２９において作動音が発生する。そのため、この作動音が車両の運転者に違和感を与えることが考えられる。この点、上述の如くＩＧオン操作に伴ってクリーニング処理が開始されることにより、ＯＣＶ２９の作動音が運転者に与える違和感を低減することができる。すなわち、多くの車両ではＯＣＶ２９の作動音は車外に比べて車内に聞こえにくくなっている。また、ＩＧオン操作は運転者により車内で行われる。そのため、ＩＧオン操作に伴ってクリーニング処理が開始された場合、運転者が車内にいる状態で当該クリーニング処理が実行される蓋然性が高い状態でクリーニング処理を実行することができ、ひいてはクリーニング処理に伴うＯＣＶ２９の作動音が運転者に与える違和感を低減することができる。
【００９１】
エンジン１１の停止後からの経過時間に基づいて作動油の供給状態が低圧状態であるか否かを判定するようにした。この場合、作動油の油圧を検出するセンサを要さない。これにより、バルブタイミング調整装置１８のコスト削減を図ることができる。
【００９２】
スタータＳＷ２６のオン操作をすることなくＩＧオン操作及びＩＧオフ操作を繰り返し行うことにより、クリーニング処理の連続実行又はクリーニング処理の延長実行を可能とした。これにより、ＯＣＶ２９内の異物を確実に除去することができる。
【００９３】
（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、例えば次のように実施されてもよい。
【００９４】
・エンジン１１の温度に関する情報に基づいて、ＯＣＶ２９等へ供給される作動油の供給状態が低圧状態であるか否かを判定するようにしてもよい。エンジン１１が停止されると、ＯＣＶ２９等へ供給される作動油の油圧とともに当該エンジン１１の温度も低下する。そのため、エンジン１１の温度に関する情報に基づいて上記作動油の供給状態が低圧状態であるか否かを判定することができる。この場合でも、上記実施形態と同様ＯＣＶ２９等へ供給される作動油の油圧を検出するセンサを要さず、バルブタイミング調整装置のコスト削減の観点から好ましい。すなわち、エンジン１１の温度に関する情報は、エンジン１１が停止してからの経過時間と同様、クリーニング制御以外の各種制御に用いられている。そのため、エンジン１１の温度に関する情報を検出する既存のセンサ、例えば水温センサ２３の検出値に基づいて、上記作動油の供給状態が低圧状態であるか否かを判定することが可能である。
【００９５】
また、ＯＣＶ２９等へ供給される作動油の油圧を検出する圧力センサを設けて、この圧力センサによる検出値に基づいて、上記作動油の供給状態が低圧状態であるか否かを判定することが可能である。この場合、作動油の油圧以外のパラメータ（エンジン１１が停止してからの経過時間やエンジン１１の温度に関する情報）から同油圧を推定する場合よりも、上記作動油の供給状態が低圧状態であるか否かを正確に判定することができる点で好ましい。
【００９６】
・上記実施形態では、ＯＣＶ２９等へ供給される作動油の供給状態が低圧状態でなくなったことの他、クリーニングフラグのセットからクリーニング時間が経過したことを、クリーニングフラグのリセット条件をとした。しかしながら、これに限られず、例えばスタータＳＷ２６がオフ状態からオン状態へ遷移したことを、クリーニングフラグのリセット条件としてもよい。この場合、エンジン回転速度の上昇に伴って進角室４２や遅角室４３へ供給される作動油の油圧が上昇する前にクリーニング処理を終了させることができる。これにより、クリーニング処理がバルブタイミング調整装置１８の制御（バルブタイミング調整制御など）に与える影響を効果的に抑制することができる。
【００９７】
・本発明は、電動機を動力源とする電動式の油圧ポンプを備えたバルブタイミング調整装置にも適用可能である。この場合、電動機への供給電力や電動機の回転速度などに基づいてＯＣＶ２９等へ供給される作動油の供給状態が低圧状態であるか否かを判定することができる。また、作動油の供給状態が低圧状態である限り、所望のタイミングでクリーニング処理を実行することができる。例えば、車両のドアが閉じられてから所定時間が経過した後にクリーニング処理を実行することが可能である。この場合、運転者が車両の運転後に当該車両から十分離れたタイミングでクリーニング処理を実行することができる。これにより、クリーニング処理に伴うＯＣＶ２９の作動音が運転者に与える違和感を低減することができる。
【００９８】
・上記実施形態では、本発明を吸気側カム軸１６のバルブタイミング調整装置１８の制御に適用した。しかしながら、これに限られず、排気側カム軸１７にバルブタイミング調整装置が設けられている場合には、当該バルブタイミング調整装置の制御に、本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【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】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】クリーニングフラグ設定プログラムの流れを示すフローチャート。
【図８】クリーニング制御の一態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１００】
１１…ガソリンエンジン（内燃機関）、１２…クランク軸（駆動軸）、１６…吸気側カム軸（従動軸）、１８…バルブタイミング調整装置、２１…ＥＣＵ（供給状態判定手段、クリーニング手段）、２８…油圧ポンプ、３１…ハウジング（駆動側回転体）、３５…ロータ（従動側回転体）、５８…ロックピン（ロック機構）、５９…ロック穴（ロック機構）。
【図１】
2009270487.tif 000003
【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】
2009270487.tif 000008
【図７】
2009270487.tif 000009
【図８】
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