(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトの回転に対するカムシャフトの回転位相および／または前記カムシャフトにて駆動されるバルブのリフト量を、作動油の油圧を利用して変化させて、前記バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング機構と、
前記作動油を加圧して前記バルブタイミング機構へと吐出するオイルポンプと、
前記バルブタイミング機構と前記オイルポンプとの間に設けられ、前記バルブタイミング機構への油圧を調整するための油圧制御弁と、
前記バルブタイミング機構を制御するために、前記油圧制御弁を制御する通常制御手段と、
油圧制御弁を駆動しても前記バルブタイミング機構の位相が変化しない状態を検出する位相不変状態検出手段と、
前記位相不変状態検出手段により油圧制御弁を駆動しても前記位相が変化しない状態にあると検出されたときに、前記油圧制御弁を所定期間制御するクリーニング制御手段とを備え、
前記バルブタイミング機構の位相変換を規制するロック機構と、
前記バルブタイミング機構がロックされたことを検出するロック状態検出手段とを備え、
前記位相不変状態検出手段は、前記ロック状態検出手段により前記バルブタイミング機構のロック状態が検出されたときに、前記油圧駆動弁を駆動しても前記バルブタイミング機構の位相が変化しない状態にあると検出するものであり、
前記クリーニング制御手段は、前記バルブタイミング機構の位相が変化しない状態にあると検出されると、前記油圧制御弁を所定期間制御することを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
【請求項２】
内燃機関と、該内燃機関に連結される電動モータと、
前記電動モータを駆動するためのインバータ装置と、
該インバータ装置に電気的に接続された蓄電装置とを備えるハイブリッド車において、
内燃機関のクランクシャフトの回転に対するカムシャフトの回転位相および／または前記カムシャフトにて駆動されるバルブのリフト量を、作動油の油圧を利用して変化させて、前記バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング機構と、
前記作動油を加圧して前記バルブタイミング機構へと吐出するオイルポンプと、
前記バルブタイミング機構と前記オイルポンプとの間に設けられ、前記バルブタイミング機構への油圧を調整するための油圧制御弁と、
前記バルブタイミング機構を制御するために、前記油圧制御弁を制御する通常制御手段と、
油圧制御弁を駆動しても前記バルブタイミング機構の位相が変化しない状態を検出する位相不変状態検出手段と、
前記位相不変状態検出手段により油圧制御弁を駆動しても前記位相が変化しない状態にあると検出されたときに、前記油圧制御弁を所定期間制御するクリーニング制御弁制御手段とを備え、
前記バルブタイミング機構の位相変換を規制するロック機構と、
前記バルブタイミング機構がロックされたことを検出するロック状態検出手段とを備え、
前記位相不変状態検出手段は、前記ロック状態検出手段により前記バルブタイミング機構のロック状態が検出されたときに、前記油圧駆動弁を駆動しても前記バルブタイミング機構の位相が変化しない状態にあると検出するものであり、
前記クリーニング制御手段は、前記バルブタイミング機構の位相が変化しない状態にあると検出されると、前記油圧制御弁を所定期間制御することを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
【請求項３】
請求項１乃至請求項２に記載の内燃機関のバルブ制御装置において、
前記位相不変状態検出手段は、内燃機関の停止状態および／または内燃機関のストールを検出する手段であることを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３記載の内燃機関のバルブ制御装置において、
前記油圧制御弁に異物が噛み込んだことを検出する異物検出手段を備え、
前記クリーニング制御手段は、前記異物検出手段により前記油圧制御弁に異物の噛み込みが検出されたときに、前記油圧制御弁を所定期間制御することを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関のバルブ制御装置において、
前記油圧制御弁は、前記バルブタイミング機構の位相を制御するための第１の油圧制御弁と、前記バルブタイミング機構をロックさせるロックピンを制御するための第２の油圧制御弁とからなり、
前記異物検出手段により前記第１の油圧制御弁に異物の噛み込みが検出され、かつ、前記ロック状態検出手段により前記バルブタイミング機構がロック状態であることが検出されたとき、前記クリーニング制御手段により、前記第１の油圧制御弁を所定期間制御することを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の内燃機関のバルブ制御装置において、
前記クリーニング制御弁制御手段は、ロックピンが抜けない油圧値にて前記バルブタイミング機構の位相制御することを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
【請求項７】
請求項１または請求項６のいずれか１つに記載の内燃機関のバルブ制御装置において、
前記クリーニング手段は、内燃機関の運転中に実施されることを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、作動油の油圧を利用して内燃機関のバルブの開閉時期および／またはバルブのリフト量を可変とするバルブ制御装置に関わる。
【０００２】
【従来技術】
従来より、内燃機関の吸気バルブや排気バルブの開閉タイミング（位相やリフト量、もしくはその両方）を可変にするものが知られている。バルブの位相を可変にする可変バルブタイミング機構では、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相を変更することで、吸気・排気バルブの開閉時期を最適化することが可能になる。また、リフト量を可変にする可変バルブリフト機構では、カムシャフトのリフト量を変更するだけで吸気・排気バルブのリフト量やリフト時間を最適化することが可能になる。したがって、可変バルブタイミング機構や可変バルブリフト機構は、内燃機関の様々な運転状態に応じた制御が可能となり、燃費や出力、エミッションの低減など大幅に向上させることができる。
【０００３】
このような可変バルブタイミング機構や可変バルブリフト機構は、様々な形式のものが存在している。例えば、可変バルブタイミング機構として特開平１−９２５０４号公報に示されるものでは、カムシャフトと一体となって回転する第１の回転体と、内燃機関のクランクシャフトに駆動連結されたドリブンギアと一体回転する第２の回転体を備えている。また、前記両回転体のどちらか一方に形成された凹部内に、もう一方の回転体に形成されたベーンが配設されている。更に、前記凹部を前記ベーンとによって区画することで、同ベーンの両側には、第１油圧室および第２油圧室が形成されている。
【０００４】
これら第１油圧室内および第２油圧室内の油圧を変化させることで、両回転体は相対回動させられる。この相対回動により前記カムシャフトと前記ドリブンギアの回転位相が変化し、同カムシャフトの位相が変化する。よって同カムシャフトにより開閉駆動する吸気・排気バルブの開閉位相を変更することが可能となる。そして、この第１油圧室と第２油圧室に油圧を供給制御する機構に、油圧制御弁（以下ＯＣＶ）が用いられている。ＯＣＶは、そのハウジング内部に収容されたスリーブと、前記スリーブ内部に摺動可能に設けられたスプールとを備える。そして、エンジンの運転時においては、リニアソレノイドの制御により前記スプールの移動量が調整される。この調整により、ＯＣＶからの油圧が調整されて、その油圧調整された作動油が前記第１油圧室および前記第２油圧室へと導入される。この導入により、前記ベーンが進角側および遅角側に適宜移動する。このとき、前記カムシャフトとドリブンギアとの回転位相が変化し、結果的にバルブの開閉位相が調整される。
【０００５】
ところが、上記従来技術では、エンジンの加工時にメインホールとオイルフィルタとの間或いはその近傍に発生した切粉等の異物が、作動油中に混在してしまう場合がある。かかる場合、その異物がＯＣＶのスプールと、ドレインへ通じる油路との仕切り部分に噛み込んでしまい、いわゆるバルブロックが発生してしまう虞があった。そこで、例えば、特開平８−２８２１９号公報に示される内燃機関のバルブタイミング機構制御装置は、作動油中の異物が油圧制御弁に噛み込んでしまった場合に、ＯＣＶの開口量を増量させている。これにより、ＯＣＶに異物が噛み込まれたことを検出した時に、異物を解除し、解除した異物をオイルポンプによる作動油で流すようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、内燃機関の運転中にＯＣＶを制御する通電量を増減させ、ＯＣＶの開口量を増大または減少させる。このために、例えば、ＯＣＶの開口量を増大させるために通電量を増大していた場合に、ＯＣＶに噛み込まれた異物が解除されると、開口量を増大させるために流していた大きな通電量によりＯＣＶが所望の位置を越えて大きく移動するため、バルブタイミング機構に意図しない油圧が加わりバルブタイミングが大きく変更されてしまう。内燃機関の運転状態には、不適切なバルブタイミングとなる問題がある。
【０００７】
【課題を解決すための手段】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、請求項１記載の内燃機関のバルブ制御装置では、バルブタイミング機構を制御する油圧制御弁に異物が噛み込んでも、位相不変状態検出手段によりバルブタイミング機構の位相が変化しない状態で、クリーニング制御手段により油圧制御弁を所定期間制御するので、バルブタイミングが不適切な位相に変更されることなく、油圧制御弁に噛み込んだ異物を除去することができる。
更に、請求項１記載の内燃機関のバルブ制御装置では、可変バルブタイミング機構の位相変換機能を規制するロック機構と、前記可変バルブタイミングが前記ロック機構によりロック状態であることを検出するロック状態検出手段とを備え、前記ロック状態検出手段により前記バルブタイミング機構の位相変換機能および／またはリフト量変換機能が規制された状態であると検出されたときに、前記油圧制御弁の開口量を所定期間制御する。
上記の如く、ロック機構によりバルブタイミング機構が規制されている状態であれば、内燃機関の運転中であってもクリーニング制御手段を用いることができるので、運転中にバルブタイミング機構が不適切な位置になることなく早期にバルブタイミング機構の制御性を回復することができる。
【０００８】
なお、請求項１記載においてバルブの開閉タイミングとは、カムシャフトの位相を変更することによって得られるバルブの開閉タイミングと、リフト量を変更することによって得られる所望のバルブリフト量との少なくともいずれか一方のことである。
【０００９】
請求項２記載の内燃機関のバルブ制御装置では、内燃機関と電動モータと電動モータを駆動するためのインバータとを備えるハイブリッド車において、内燃機関は、バルブタイミング機構を備える。上述の構成にて、バルブタイミング機構を油圧にて制御する油圧制御弁に異物が噛み込んだとしても、位相不変状態検出手段によりバルブタイミング機構の位相が変化しない状態で、クリーニング制御手段をもちいる。これにより内燃機関の運転中にクリーニング制御手段により油圧制御弁を所定期間制御し、異物を除去しても異物除去直後にクリーニング制御手段による油圧制御弁への制御電流によってバルブ開閉時期やリフト量が変化することがない。よって、異物除去時に吸気量や、バルブオーバラップ量が不適切になることを防止することができる。
更に、請求項２記載の内燃機関のバルブ制御装置では、可変バルブタイミング機構の位相変換機能を規制するロック機構と、前記可変バルブタイミングが前記ロック機構によりロック状態であることを検出するロック状態検出手段とを備え、前記ロック状態検出手段により前記バルブタイミング機構の位相変換機能および／またはリフト量変換機能が規制された状態であると検出されたときに、前記油圧制御弁の開口量を所定期間制御する。
上記の如く、ロック機構によりバルブタイミング機構が規制されている状態であれば、内燃機関の運転中であってもクリーニング制御手段を用いることができるので、運転中にバルブタイミング機構が不適切な位置になることなく早期にバルブタイミング機構の制御性を回復することができる。
【００１０】
更に、ハイブリッドシステムでは、電動モータにより車両が駆動され、内燃機関が停止している状態があるので、車両が運転中であっても油圧制御弁の開弁量をクリーニング制御手段により所定期間制御することでバルブタイミング機構が不適切なタイミングになることなく異物を取り除くことができ、異物が検出されてから早期にバルブタイミングの制御性を回復でき、不適切なバルブタイミングにより発生するエミッションを低減することができる。
【００１１】
請求項３記載の内燃機関のバルブ制御装置では、請求項１乃至請求項２に記載の内燃機関のバルブ制御装置において、内燃機関の停止および／または内燃機関のストールを検出する位相不変状態検出手段により内燃機関の停止および／またはストールが検出されると、クリーニング制御手段を用いる。
【００１２】
これにより、内燃機関の停止状態やストール状態では、オイルポンプによる油圧の供給が停止されているため、異物除去時に油圧制御弁が駆動されてもバルブ開閉時期やリフト量が変更されない。よって、異物除去時に吸気量や、バルブオーバーラップ量が制御上不適切になることを防止できる。
【００１５】
請求項４記載の内燃機関のバルブ制御装置では、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の内燃機関のバルブ制御装置において、油圧制御弁に異物が噛み込んだことを検出する異物検出手段により、異物の噛み込みが検出でき、クリーニング制御が可能な運転状態で早期にクリーニング制御を実行することができる。
【００１６】
請求項５記載の内燃機関のバルブ制御装置では、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の内燃機関のバルブ制御装置において、油圧制御弁は、バルブタイミング機構の位相を制御するための第１の油圧制御弁と、バルブタイミング機構をロックさせるために設けられたロックピンを制御する第２の油圧制御弁とからなり、異物検出手段により第１の油圧制御弁に異物の噛み込みが検出されたとき、ロック状態検出手段によりバルブタイミング機構がロック状態であれば、クリーニング制御手段を用いる。
【００１７】
これにより、ロックピンを制御する第２の油圧制御弁にて、ロック機構のロック状態を継続させることによりバルブタイミング機構の位相を規制する。そして、この状態で、第１の油圧制御弁をクリーニング手段により駆動する。これにより、第１の油圧制御弁を駆動しても、バルブタイミング機構がロック機構により規制されているために、バルブタイミング機構が不適切なタイミングになることなく異物を除去することができる。
【００１８】
【本発明の実施の形態】
＜第１実施例＞
以下、本発明にかかる可変バルブタイミング機構の実施の形態について、図１から図１４を参照して詳細を説明する。
【００１９】
本実施例は、ロック機構付きベーン式可変バルブタイミング機構を用いている。そこで、ロック機構付きベーン式可変バルブタイミング機構の概要について図１に基づいて説明する。図１は、ロック機構付きベーン式可変バルブタイミング機構１１の側面断面図を示している。同機構１１が組み付けられるカムシャフト１２は、エンジンのシリンダヘッド１３の上端面とベアリングキャップ２３により回転可能に支持されている。同カムシャフト１２の先端には内部ロータ１４が、センタボルト１５により同シャフト１２と一体回転可能に取り付けられている。また、同内部ロータ１４の外周は、同ロータ１４と相対回動可能なハウジング１６により覆われている。さらに同ハウジング１６は、複数の取付ボルト１７によりカムギアあるいはスプロケットまたはタイミングプーリ（以下、単に「カムギア」とだけ表記する）１８および前面カバー２２と一体回転可能に取り付けられている。該カムギア１８は、チェーンやタイミングベルト等（図示しない）を介してエンジンの出力軸であるクランクシャフト（図示しない）に駆動連結されている。
【００２０】
つぎに、ロック機構の構造について説明する。図１に示すように、前記内部ロータ１４のベーン１９の一つには、前記カムシャフト１２の軸方向に延びる断面円形状の貫通孔３２が形成されている。同孔３２には、その途中に段部が設けられており、同段部より前記前面カバー２２側の部分は拡径された形状となっている。
【００２１】
さらに、同孔３２内にはロックピン３３が挿入されている。同ロックピン３３は、有底テーパ形状をしており、その外周側面が前記貫通孔３２の内周側面に摺接した状態で、前記カムシャフト１２の軸線と平行に移動することができるようになっている。
【００２２】
前記貫通孔３２の拡径された内周壁と、前記ロックピン３３の外周側面とによって囲まれた環状の空間により、同ロックピン３３の係止状態を解除するための圧力室３４が形成されている。この圧力室３４は、図１２に示される圧力室２９へ油圧を供給する油圧通路Ｐ１に連通されており、前記圧力室２９と同時に同圧力室３４へも油圧を供給することができる。
【００２３】
同ロックピン３３内部と前記前面カバー２２の間には図１２に示す軸方向に延びる収容空間３５が形成されており、同空間３５の内部にはスプリング３６が設けられている。前記ロックピン３３は、同スプリング３６により前記カムギア１８側に付勢されている。
【００２４】
また、前記カムギア１８の可変バルブタイミング機構１１の前方向の側面において、前記ロックピン３３の先端と向かい合う面には、同ピン３３が嵌入可能なテーパ形状の係止穴３７が形成されている。前記ロックピン３３が同穴３７内に嵌入されると、前記内部ロータ１４と前記カムギア１８との相対回動が規制される。その結果、前記カムシャフト１２（内部ロータ１４）は前記カムギア１８（ハウジング１６）と一体となって回転するようになる。なお、図１は、前記ロックピン３３が前記係止穴３７内に嵌入した状態を示している。
【００２５】
また、前記係止穴３７内に前記ロックピンが嵌入されると、前記内部ロータ１４と前記ハウジング１６とは、図１２に示されるような位置関係に保持される。すなわち、前記ベーン１９は、前記ハウジング１６の凹部２１内において、前記カムシャフト１２の前記カムギア１８に対する回転位相が最も遅れた状態になる位置（以下、この状態におけるハウジング１６に対する内部ロータ１４の相対的な位置を「最遅角位置」という）に配置される。
【００２６】
また、回転位相がこの最遅角位置から進角方向に動いたときの状態を図１３に示している（以下、この状態におけるハウジング１６に対する内部ロータ１４の相対的な位置を「進角位置」という）。
【００２７】
この可変バルブタイミング機構１１は、エンジン停止時には前述した最遅角位置にあり、前述のロック機構により前記内部ロータ１４と前記カムギア１８との相対回動が制限された状態におかれている。このとき前記ロックピン３３は、図１の側面断面図に示されているように、前記係止穴３７内に嵌入されている。
【００２８】
エンジンが始動すると、前記クランクシャフトの回転により駆動される前記オイルポンプ４１がオイルフィルタ４３により浄化された油を、オイルストレーナ４５を介して前記ＯＣＶ４４に圧送する。この供給された油圧は、同ＯＣＶ４４により前記油圧通路Ｐ１に送られ、それにより前記進角側圧力室２９内の油圧が高められる。このとき同時に、前記貫通孔３２に設けられた圧力室３４にも油圧が供給される。そして、同圧力室３４内の油圧が所定値以上に増加すると、前記ロックピン３３は前記スプリング３６の付勢力に抗して前記前面カバー２２方向へ移動する。この移動により、前記ロックピン３３が前記係止穴３７内から離脱すると、前述の内部ロータ１４とカムギア１８との相対回動の制限が解除され、可変バルブタイミング機構１１は本来の機能を回復する。
【００２９】
図１に示すように、前記ベーン１９および突起部２０の先端には断面矩形状をなす溝２４が形成されており、同溝２４内にはシール部材２５が配設されている。さらに、同部材２５は、板バネ２６によって前記凹部２１の内周壁あるいは前記内部ロータ１４の外周側面に向かって付勢されている。以上により、前記ベーン１９の先端と前記ハウジング１６の内周側面との間がシールされ、前記進角側および遅角側圧力室２９、３０間に供給される油の移動が規制されるようになっている。
【００３０】
一方、上記の可変バルブタイミング機構１１のカムシャフト１２は図１に示すように先端が２段になっており、第１回転体である前記内部ロータ１４等の回転軸心と第２回転体である前記ハウジング１６等の回転軸心は、これらが前記カムシャフト１２に組み付けられることによって同一軸心となるよう調整される。
【００３１】
また、本実施例の可変バルブタイミング機構１１にあっては、前記前面カバー２２には挿通孔３８が、前記内部ロータ１４にはネジ穴３９が形成されている。これらの挿通孔３８およびネジ穴３９は、前記ロック機構が作動する最遅角位置において互いが重なり連通するような位置に設けられている。また、内部ロータ１４に形成される前記ネジ穴３９は、前記圧力室２９，３０からの油の漏出を少なくするため、前記内部ロータ１４の前記ベーン１９が突き出している角度範囲内に設けられている。
【００３２】
前記カムシャフト１２から可変バルブタイミング機構１１を取り外す際には、予め前記挿通孔３８を介してネジ穴３９内にボルト４０を螺着し、前記内部ロータ１４と前記前面カバー２２とを締結しておく。前記前面カバー２２は、前記ハウジング１６および前記カムギア１８と前記取付けボルト１７により固定されることで一体となっている。そのため、上記ボルト４０により締結した状態で同機構１１を前記カムシャフト１２から取り外しても、前記内部ロータ１４は、前記ハウジング１６（カムギア１８）に対してその回転軸心が同一の軸心に位置決めされた状態に維持されている。すなわち、前記ロックピン３３と前記係止穴３７とが、同機構１１のカムシャフト１２からの取り外しによって係止穴３７に対するロックピン３３の嵌入深さが変化することはない。
【００３３】
さらに、前記可変バルブタイミング機構１１の前記カムシャフト１４への再組付けに際しては、同再組み付け作業終了後に前記ボルト４０を取り外すことで、前記可変バルブタイミング機構１１としての機能を再許容させることができる。しかも、このときには、同可変バルブタイミング機構１１をその取り外し以前とほぼ同じ状態で前記カムシャフト１２に取り付け直すことができるため、前記ロック機構も含め同機構１１としての安定した動作が保証されるようにもなる。
【００３４】
なお、本実施の形態の上記締結機構は、前記前面カバー２２および内部ロータ１４にそれぞれ挿通孔３８とネジ穴３９を設けるとともに、前記締結用のボルト４０を用意するだけの極めて簡素な構造であるため、既存の可変バルブタイミング機構への採用も極めて容易に行うことができる。
【００３５】
図１２は、前記可変バルブタイミング機構１１の正面断面図を示している。前記内部ロータ１４の外周側面には、同ロータ１４の径方向に突き出した複数の（同例では４つの）ベーン１９が設けられている。また、前記ハウジング１６の内周側面には複数の突起部２０が設けられており、それら各突起部２０の間の部分（以後、凹部という）２１に前記ベーン１９が配設されている。同ベーン１９の先端部分は前記ハウジング１６の凹部２１の内周側面に、また前記突起部２０の先端は前記内部ロータ１４の外周側面にそれぞれ摺接されている。したがって、前記内部ロータ１４と前記ハウジング１６は、同一の回転軸心を中心として相対回動可能となっている。
【００３６】
一方、前記凹部２１の内周壁、前記前面カバー２２（図１）および前記ベーン１９の側面とにより、同ベーン１９の両側には進角側圧力室２９、遅角側圧力室３０なる２つの空間が形成されている。
【００３７】
次に、ＯＣＶ４４について説明する。前述したように、ＯＣＶ４４は、圧力通路Ｐ１および圧力通路Ｐ２を選択的に開閉して、ベーン１９の停止位置を切り換えるためのものである。図１に示すように、ＯＣＶ４４は、ハウジング５０、スリーブ５１、スプール５２およびアクチュエータとしてのソレノイド５３を備えている。スリーブ５１はハウジング５０の収容空間ａ内に収容され、供給ポート５４、第１の吐出ポート５５、第２の吐出ポート５６、第１のドレインポート５７、および第２のドレインポート５８を有している。供給ポート５４はオイルポンプ４１に接続されている。また、第１の吐出ポート５５は圧力通路Ｐ１に接続され、第２の吐出ポート５６は圧力通路Ｐ２に接続されている。さらに、第１のドレインポート５７および第２のドレインポート５８は、オイルパン４２に接続されている。
【００３８】
スプール５２は、前記スリーブ５１内において前後方向（図１の左右方向）へ摺動可能に配設されている。スプール５２の外周には、三本の環状凹部５９、６０、６１が互いに前後方向に離間した状態で形成されている。
【００３９】
ＯＣＶ４４の後半部（図の右側部）にはソレノイド（リニアソレノイド）５３が設けられており、このソレノイド５３に供給される電流に応じて磁力がコントロールされ、前記スプール５２が移動するようになっている。このソレノイド５３は、前述したようにＥＣＵ２８にてデューティ制御される。すなわち、ＥＣＵ２８は、デューティ比を通信手段として駆動ユニットに通信する。そして、そのデューティ比に対応した電流がソレノイド５３に供給され、磁力が制御される。この制御により、スプール５２はスリーブ５１内を往復運動する。
【００４０】
つまり、スプール５２は、ソレノイド５３に供給される電流がゼロのとき、（例えば、デューティ比＝０％）、スリーブ５１の前端部に収容されたスプリング６２の付勢力により図１で示す位置に保持される。
【００４１】
一方、ソレノイド５３に供給される電流が最大（たとえば、デューティ比＝１００％）のとき、前記スプリング６２の付勢力に抗して、図２に示す位置まで前進する。また、スプール５２は、ソレノイド５３に供給される電流が、中程度のとき、（たとえば、デューティ比＝５０％）、適当な中間位置、すなわち図３に示す位置に保持されるようになっている。
【００４２】
より詳しく説明すると、前記ソレノイド５３への供給電流をゼロ（デューティ比＝０％）とすることにより、スプール５２が図１の位置まで後退すると、メイン油路４６、供給ポート５４、中央の環状凹部６０および第２の吐出ポート５６が連通する。また、第１の吐出ポート５５、前側の環状凹部６１および第１のドレインポート５７が連通する。すると、オイルポンプ４１からの作動油は、第２の吐出ポート５６から圧力油路Ｐ１へと供給される。一方、圧力油路Ｐ２からの作動油は、第１の吐出ポート５５から第１のドレインポート５７を経てオイルパン４２へと排出される。
【００４３】
また、前記ソレノイド５３への供給電流を最大（デューティ比＝１００％）とすることにより、前記スプール５２が図２の位置まで前進すると、メイン油路４６、供給ポート５４、中央の環状凹部６０及び第１の吐出ポート５５が連通する。また、第２の吐出ポート５６、後側の環状凹部５９および第２のドレインポート５８が連通する。すると、オイルポンプ４１からの作動油は、第１の吐出ポート５５から圧力油路Ｐ２へと供給される。一方、圧力油路Ｐ１からの作動油は、第２の吐出ポート５６から第２のドレインポート５８を経てオイルパン４２へと排出される。
【００４４】
さらに、前記ソレノイド５３への供給電流を中程度（デューティ比＝５０％）とすることにより、スプール５２が図３の位置に保持されると、中央の環状凹部６０は出口側において塞がれることとなる。つまり、供給ポート５４から導入された作動油は、中央の環状凹部６０内で遮断され、第１および第２の吐出ポート５５、５６のいずれにも吐出されない。そして、作動油はメイン油路４６を通過し、動弁機構およびクランク機構等のエンジン本体潤滑系のみに供給される。
【００４５】
すなわち、図７に示すように、スプール５２は、その時々のデューティ比に応じて、前後方向に移動し、作動油の流れを切り換える。そして、デューティ比が５０％前後（４０％から６０％）のときには、スプール５２は中間位置に保持され、作動油の供給量はほぼゼロになるのである。
【００４６】
以上のような構成を持つ可変バルブタイミング機構において、このＯＣＶ４４のスプール５２と供給ポート５４、および、第１、第２の吐出ポート５５、５６および第１、第２のドレインポート５７、５８との間に、異物が噛み込む問題がある。この異物がＯＣＶ４４に噛み込むと、バルブタイミング制御に不具合を生じる。そこで、本実施例では上述の問題点を解決するために、以下に記述するクリーニング処理を実行する。
【００４７】
図５は、メインルーチン全体の処理の流れを示すフローチャートである。このメインルーチンは、所定時間毎又は所定クランク角毎に繰り返し処理される。ＥＣＵ２８は、メインルーチンの処理を開始すると、まずステップ１１０で、クランク位置センサ（図示しない）からのクランク位置信号、カム位置センサ（図示しない）からのカム位置信号、冷却水温信号、吸気量信号等の内燃機関運転状態を検出する各種センサの検出信号を読み込む。この後、ステップ１１１で、冷却水温、吸気量、エンジン回転速度等の内燃機関運転状態に基づき、ＥＣＵ２８のＲＯＭ（図示せず）に格納されたデータを参照して最適な目標バルブタイミングを算出する。
【００４８】
そして、次のステップ１１２で、クランク位置センサ及びカム軸位置センサからの信号がＥＣＵ２８へ入力されるタイミングに基づき両信号間の位相差を検出し、実バルブタイミングを算出する。この後、ステップ１１３で、実バルブタイミングのフィードバック制御のための制御電流Ｉｆｂを算出する。この制御電流Ｉｆｂは、保持電流Ｉｈを基準にして目標バルブタイミングｒと実バルブタイミングｙとの制御偏差ｅに応じたＰＤ制御式に基づき次式により算出される。
【００４９】
ｅ＝ｒ−ｙ
Ｉｆｂ＝Ｉｈ＋ｆ（Ｋｐ×ｅ＋Ｋｄ×ｄｅ／ｄｔ）
上記の式において、Ｋｐ，Ｋｄは、それぞれ定数を表す。関数ｆ（  ）は、図４に示すように、実バルブタイミング変化特性が持つ非線形性を補正する関数であり、Ｋｐ×ｅ＋Ｋｄ×ｄｅ／ｄｔに比例した実バルブタイミング変化速度が得られるような、保持電流からの電流変化量を演算するものである。
【００５０】
次のステップ１１４においては、後述する図６に示す制御異常判定ルーチンを実行して実バルブタイミングのフィードバック制御の異常の有無を判定する。この後、ステップ１１５において、後述する図８に示すクリーニング条件判定ルーチンを実行してクリーニング条件が成立したか否かを判定する。
【００５１】
この後、ステップ１１６で、後述する図９に示す出力電流算出ルーチンを実行して、ＯＣＶ４４への出力電流を算出し、続くステップ１１７で、この出力電流をＯＣＶ４４へ出力する。これにより、ＯＣＶ４４の開度を調整し、オイルパン４２からオイルポンプ４１によってバルブタイミング機構１１に圧送される作動油の供給量を制御する。
【００５２】
一方、図６は、制御異常判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。本ルーチンは、図５のメインプログラムのステップ１１４でサブルーチンコールされる。本ルーチンの処理が開始されると、まずステップ１２０で、目標バルブタイミングｒと実バルブタイミングｙとの差の絶対値｜ｒ−ｙ｜が所定値α以上か否かを判定する。ここで、｜ｒ−ｙ｜＜αの場合には、フィードバック制御が正常と判断され、ステップ１２２へ進み、制御異常状態が継続している時間を計測するフェイル判定カウンタＴｆを「０」にリセットし、続くステップ１２５で、制御異常フラグＸｆａｉｌを正常を示す「０」にセットして制御異常判定処理を終了する。
【００５３】
これに対し、｜ｒ−ｙ｜≧αの場合には、実バルブタイミングのフィードバック制御が異常である可能性がある。この場合には、ステップ１２１へ進んで、フェイル判定カウンタＴｆをカウントアップすることで、制御異常状態が継続している時間を計測する。この後、ステップ１２３で、フェイル判定カウンタＴｆが所定値β以上か否かを判定し、Ｔｆ≧βの場合には、制御異常状態が継続している時間が所定時間以上になったため、制御異常と判定し、ステップ１２４へ進み、制御異常フラグＸｆａｉｌを制御異常を示す「１」にセットして制御異常判定処理を終了する。
【００５４】
一方、Ｔｆ＜βの場合には、制御異常状態が継続している時間が所定時間未満であるため、この段階ではまだ制御異常とは判定せず、ステップ１２５に進み、制御異常フラグＸｆａｉｌを正常を示す「０」に維持して制御異常判定を終了する。これら一連の処理により、実バルブタイミングのフィードバック制御に異常が有るか無いかを判定することができる。
【００５５】
一方、図８は、クリーニング条件判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。本ルーチンは、図５のメインルーチンのステップ１１５でサブルーチンコールされる。本ルーチンの処理が開始されると、まずステップ１３０で、エンジンが停止状態かを判定する。エンジン停止状態のときには、クリーニング条件が成立し、ＯＣＶ４４のクリーニングを実行するため、ステップ１３７へ進み、クリーニング要求フラグＸｃｌをクリーニング要求を示す「１」にセットして、クリーニング条件判定処理を終了する。
【００５６】
一方、エンジン停止状態に該当しない場合には、ステップ１３８へ進み、クリーニング要求フラグＸｃｌをクリーニング不要を示す「０」にセットして、クリーニング条件判定処理を終了する。さらに、ステップ１３０にて、エンジンのストールが検出され、その後、所定期間内に運転者が再始動を行ったとき（イグニッションをオンしスタートすると）エンジン始動と判断されるので、ステップ１３８に進むこととなり、クリーニング処理は、キャンセルされるようになっている。
【００５７】
これら一連の動作によりＯＣＶ４４をクリーニングすることが望ましいエンジン停止時を検出し、クリーニング要求を出力電流算出部１０５へ出力することができる。
【００５８】
なお、ステップ１３０では、エンジンの停止状態を回転速度で判定している。例えばこの判定方法として、エンジンの回転速度が０になったときにエンジン停止であると判定してもよいし、エンジンストールが起こるような所定回転速度を判定値として、判定値を下回るな回転速度になるとエンジン停止であると判定しても良い。
【００５９】
図９は、出力電流算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。本ルーチンは、図５のメインルーチンのステップ１１６でサブルーチンコールされる。本ルーチンの処理が開始されると、まずステップ１４０で、制御異常フラグＸｆａｉｌが制御異常を示す「１」か否かを判定し、Ｘｆａｉｌ＝１の場合にはバルブタイミングのフィードバック制御異常時の処理をするため、ステップ１４４へ進み、出力電流Ｉを最小値Ｉｍｉｎにセットして出力電流算出処理を終了する。ここで、Ｉｍｉｎは、ＯＣＶ４４に通電しても、ＯＣＶ４４がほとんど発熱することのない少ない電流である。
【００６０】
これに対し、Ｘｆａｉｌ＝０（制御正常）の場合には、ステップ１４１へ進み、クリーニング要求フラグＸｃｌがクリーニング要求を示す「１」であるか否かを判定し、Ｘｃｌ≠１（クリーニング不要）の場合には、ステップ１４２に進み、クリーニング終了フラグＸｅｎｄ＝０、クリーニングカウンタＣＣ＝０とし、次回のクリーニング実行に備える。そして、次のステップ１４５で、出力電流Ｉをバルブタイミングをフィードバック制御するための制御電流Ｉｆｂに設定し、出力電流算出処理を終了する。
【００６１】
一方、上記ステップ１４１で、クリーニング要求フラグＸｃｌがクリーニング要求を示す「１」である場合には、ＯＣＶ４４のクリーニングを実行するため、ステップ１４３へ進み、クリーニング終了フラグＸｅｎｄがクリーニング終了前を示す「０」か否かを判定し、Ｘｅｎｄ＝０（クリーニング終了前）の場合にはステップ１４６に進み、後述する図１０に示すクリーニング電流算出ルーチンを実行して、ＯＣＶ４４をクリーニングするためのクリーニング電流Ｉｃを算出し、出力電流算出処理を終了する。
【００６２】
上記ステップ１４３で、Ｘｅｎｄ＝１（クリーニング終了）の場合には、ステップ１４７に進み、出力電流Ｉを、異物を取り除くための制御が終了した後の電流Ｉｅｎｄに設定し、出力電流算出処理を終了する。
【００６３】
図１０は、クリーニング電流算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。本ルーチンは、図９の出力電流算出ルーチンのステップ１４６でサブルーチンコールされる。本ルーチンの処理が開始されると、まずステップ１５０で、クリーニングカウンタＣＣ＝０か否かで、クリーニング実行開始タイミングか否かを判定し、ＣＣ＝０（クリーニング実行開始タイミング）の場合にはステップ１５１へ進み、クリーニング実行開始時の処理として、クリーニング時間カウンタＴｃを「０」にセットし、クリーニングカウンタＣＣを「１」にセットして各種変数の初期化を行い、ステップ１５３へ進む。
【００６４】
上記ステップ１５０で、クリーニングカウンタＣＣ≠０の場合（つまり初期化終了済みの場合）には、直ちにステップ１５３に進み、クリーニング時間カウンタＴｃが所定値ζよりも大きいか否かを判定し、Ｔｃ＞ζの場合には、ステップ１５４へ進み、クリーニング時間カウンタＴｃを「０」にセットし、クリーニングカウンタＣＣをインクリメントするが、Ｔｃ≦ζの場合には、ステップ１５５へ進み、クリーニング時間カウンタＴｃをカウントアップすることで、ＯＣＶ４４の開度大の状態が継続している時間を計測し、ステップ１５６へ進む。
【００６５】
このステップ１５６では、クリーニングカウンタＣＣが１０を越えたか否かを判定し、ＣＣ＞１０の場合には、クリーニング処理終了のために、ステップ１５８へ進み、クリーニング終了フラグＸｅｎｄをクリーニング終了を示す「１」にセットし、ステップ１６１に進む。ステップ１６１では、ベーン１９をストッパ位置まで戻すための電流ＩｓｔをＩｅｎｄに格納し、クリーニング電流算出処理を終了する。
【００６６】
一方、クリーニングカウンタＣＣが１０以下の場合には、クリーニング処理を継続し、ステップ１５７へ進んで、クリーニングカウンタＣＣが奇数か否かを判定し、ＣＣが奇数の場合には、ステップ１６０へ進み、クリーニング電流Ｉｃを最大値Ｉｍａｘに設定し、ＣＣが偶数の場合には、ステップ１５９へ進み、クリーニング電流Ｉｃを最小値Ｉｍｉｎに設定し、クリーニング電流算出処理を終了する。ここで、Ｉｍａｘは、ＯＣＶ４４におけるオイルポンプ４１からバルブタイミング機構１１の進角側油圧室２９への油路を最大にする電流であり、ＩｍｉｎはＯＣＶ４４におけるオイルポンプ４１からバルブタイミング機構１１の遅角側油圧室３０への油路を最大にする電流である。
【００６７】
これら一連の処理により、クリーニングカウンタＣＣがカウントアップされる度に、ＯＣＶ４４のオイルポンプ４１から進角側油圧室２９への油路の開閉と遅角側油圧室３０への油路の開閉が交互にそれぞれ５回ずつ繰り返される。
【００６８】
以上説明した制御の一例が図１１にタイムチャートで示されている。
【００６９】
図１１はエンジン回転速度ＮＥ、ＯＣＶ４４への出力電流Ｉ、バルブタイミングの変化を示している。この例では、イグニッションをオフした後、エンジンの回転速度がゼロとなる。そして、図中のエンジン停止位置でエンジンが停止し、クリーニング要求フラグＸｃｌ＝１の場合に、クリーニング処理を実行する。クリーニング処理は、出力電流Ｉ＝Ｉｍａｘ，Ｉｍｉｎへのステップ状の変化を交互に繰り返し行う処理である。この出力電流Ｉのステップ状の変化を合計１０回繰り返した時点で、クリーニング終了フラグＸｅｎｄ＝１となり、クリーニング処理が終了する。
【００７０】
この間、エンジンは停止しているためオイルポンプ４１も停止している。オイルポンプ４１が停止していることによりバルブタイミング機構を制御する油の流動がなく、バルブタイミングの変動は起こらない。この状態で、ＯＣＶ４４への出力電流をＩｍａｘ、Ｉｍｉｎと交互に振ることでバルブタイミングが変動することなく、ＯＣＶ４４に噛み込んだ異物を確実に取り除くことが可能となっている。
【００７１】
また、本実施例では、カムシャフトの位相を変更することで、吸気バルブのタイミングのみを可変にする構成のバルブタイミングシステムを用いているが、排気バルブのタイミングを可変にするものでも良いし、リフト量可変のものに用いても良い、さらに、上述の構成を併せ持つものに用いても良い。
【００７２】
なお、本実施例において、図８のステップ１３０が位相不変状態検出手段、図１０がクリーニング制御手段、図９のステップ１４５が通常制御手段、図６が異物検出手段にそれぞれ相当し機能する。
【００７３】
＜第２実施例＞
本実施例は、内燃機関のクリーニング処理をハイブリッド車両に適用させたものである。以下に、ハイブリッド型車両を表わす概略構成図を示す。
【００７４】
図１４に示すように、本実施形態のハイブリッド型車両は、パラレル・シリーズ型のハイブリッド型車両であり、内燃機関としての４気筒エンジン７１と、電動モータ或いは発電機として動作する２つのモータ／ジェネレータ（以下、Ｍ／Ｇと記す）７３，７５と、動力伝達機構としての遊星ギヤユニット７７とを備えている。また、エンジン７１に示される１１４は、吸気・排気バルブの開閉タイミングおよび／または該バルブのリフト量を油圧により制御するバルブタイミング機構である。
【００７５】
そして、エンジン７１の出力軸（クランク軸）７１ａが、遊星ギヤユニット７７のリングギヤＲに接続され、Ｍ／Ｇ７３のロータから伸びた出力軸７３ａが、遊星ギヤユニット７７のサンギヤＳＮに接続され、Ｍ／Ｇ７３のロータから伸びた出力軸７５ａが、遊星ギヤユニット７７のキャリアＣＲに接続されている。また、Ｍ／Ｇ７５の出力軸７５ａの上記キャリアＣＲとは反対側は、当該車両の車輪（駆動輪）８０Ｒ，８０Ｌを駆動する駆動軸８に接続され、その駆動軸７８からディファレンシャルギヤ７９を介して、両車輪８０Ｒ，８０Ｌに駆動力が伝達される。
【００７６】
そして更に、本実施形態のハイブリッド型車両には、Ｍ／Ｇ７３，７５の各々が発電機として動作した際に発電された電力が充電されると共に、Ｍ／Ｇ７３，７５の各々が電動モータとして動作する際の電力を供給するメインバッテリ８２と、Ｍ／Ｇ７３，７５の各々を２つのインバータ８３，８５を介して制御するモータ／ジェネレータ制御装置（以下、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵという）８７と、このＭ／Ｇ・ＥＣＵ８７との間で制御情報をやり取りしつつエンジン７１を制御するエンジン制御装置（以下、エンジンＥＣＵという）８９とが設けられている。
【００７７】
尚、インバータ８３は、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７からの指令に基づき、メインバッテリ８２の直流電力を３相交流電力に変換してＭ／Ｇ３を電動モータとして動作させ、また、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７からの指令に基づき、Ｍ／Ｇ７３を発電機として動作させると共に、その発電された交流電力を直流電力に変換してメインバッテリ８２に充電させる。同様に、インバータ８５は、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７からの指令に基づき、メインバッテリ８２の直流電力を３相交流電力に変換してＭ／Ｇ７５を電動モータとして動作させ、また、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７からの指令に基づき、Ｍ／Ｇ７５を発電機として動作させると共に、その発電された交流電力を直流電力に変換してメインバッテリ８２に充電させる。但し、２つのＭ／Ｇ７３，７５のうちの一方が電動モータとして動作し、他方が発電機として動作する場合には、電動モータとして動作する方のＭ／Ｇは、メインバッテリ８２のみならず発電機として動作する方のＭ／Ｇからの電力によっても駆動される。
【００７８】
一方、エンジン１の吸気経路９１には、エンジン７１の吸入空気量（延いては、エンジン７１の出力）を調節するためのスロットル弁９３が設けられており、そのスロットル弁９３の開度（以下、スロットル開度という）は、アクチュエータとしてのＤＣモータ９５により調節されるようになっている。
【００７９】
また、エンジン１の周辺には、エンジンＥＣＵ８９からの駆動信号に従って各気筒に燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）９７と、エンジンＥＣＵ８９からの点火指令信号に従って各気筒内への点火を行う点火系機器９９とが設けられている。尚、点火系機器９９は、周知のイグナイタ，イグニッションコイル，及び点火プラグ等から構成されている。そして、このような点火系機器９９とインジェクタ９７は、実際にはエンジン７１の各気筒毎に夫々対応して設けられているが、図１では１つのみ示している。
【００８０】
また更に、エンジン７１には、その出力軸７１ａの回転角度、即ちエンジン７１のクランク軸の回転角度（以下、クランク回転角度という）錣及び気筒位置や、エンジン７１の実際の回転速度（以下、実回転速度という）ＮＥｎ等を検出するための回転系センサとして、エンジン７１の出力軸７１ａが所定角度回転する毎にパルス信号を出力する回転角センサ１０１と、上記出力軸７１ａが予め定められた回転角度位置となる毎に気筒判別用のパルス信号を出力する気筒判別センサ１０２とが設けられている。そして、その回転角センサ１０１と気筒判別センサ１０２からの各パルス信号は、エンジンＥＣＵ８９に入力される。
【００８１】
一方、Ｍ／Ｇ７３，７５の各々には、ロータのステータに対する相対回転角度（以下、ロータ回転角度という）鏗や、ロータの回転数を検出するためのロータ位置検出センサ１０３，１０５が設けられており、各ロータ位置検出センサ１０３，１０５からの信号は、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７に入力される。
【００８２】
また、本実施形態のハイブリッド型車両には、メインバッテリ８２の実際の電圧Ｖを検出するための電圧センサ１０７と、メインバッテリ８２に流れる実際の電流Ｉを検出するための電流センサ１０９とが設けられており、両センサ１０７，１０９からの信号も、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７に入力される。
【００８３】
また更に、図示はされていないが、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７には、車両運転者により操作されるアクセルペダルの踏込量（以下、アクセル踏込量という）ＰＡを検出するアクセルセンサ，当該車両の走行速度（即ち、車速）ｖを検出する車速センサ，及び車両のブレーキペダルが操作されたことを検出するブレーキセンサなど、当該車両の運転状態を検出するための各種センサからの信号も入力されている。
【００８４】
尚、本実施形態では、メインバッテリ８２の直流電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１により所定の電源電圧（例えば１２Ｖ）に降圧されてサブバッテリ１１３に供給される。そして、Ｍ／Ｇ・ＥＣＵ８７及びエンジンＥＣＵ８９は、車両のイグニッションスイッチ（図示省略）がオンされると、上記サブバッテリ１１３からの電力により動作するようになっている。
【００８５】
このようなバルブタイミング機構および／またはリフト量可変機構を備える内燃機関と電動モータ或いは発電機として動作する２つのモータ／ジェネレータ（以下、Ｍ／Ｇと記す）７３，７５を備えるハイブリッド車においても、バルブタイミング機構を油圧によって制御するためのＯＣＶに異物の噛み込みが検出される虞がある。該ＯＣＶに異物が噛み込むとバルブタイミング機構は意図しないバルブタイミングにロックされる。これにより、バルブタイミングやオーバーラップ量に不具合を生じる。そのため、ＯＣＶへの異物の噛み込みが検出された場合、本実施例では、第１実施例と同様に、イグニッションオフ後に内燃機関が停止したら、ＯＣＶに印加する電流を最大電流、最小電流と交互に振ることでＯＣＶに噛み込んだ異物を除去している。
【００８６】
また、ハイブリッド車は、燃費を向上させ、排気ガスをクリーンにすることを主な目的として開発された車両であり、低車速時には、モータの出力で走行し、所定の車速以上での一定車速で走行する場合には、エンジンの出力で走行し、より大きい駆動力が要求される場合には、エンジンとモータとの出力で走行するなど、走行状態に応じて駆動源を選択する。
【００８７】
このため低車速時のモータ駆動による運転時には、エンジンは停止している。そこで、本実施例では、上述の構成を有するハイブリッド車において、運転中であってもエンジンの停止が検出されると第１実施例に示すＯＣＶクリーニングを行う。
【００８８】
また、上記実施例で用いたパラレルシリーズのハイブリッドシステム以外にも、たとえば、内燃機関により発電機を駆動し、その発電電力により電動モータを回転させて、その電動モータの回転出力を車輪に伝達するといった具合に、内燃機関が発電機の駆動だけを行い電動モータのみにより車輪の駆動を行うシリーズ型のハイブリッドシステムに本発明を用いても良いし、内燃機関と電動モータとの両方によって車輪に駆動力を与えるパラレル型のハイブリッドシステムに用いても良い。
【００８９】
なお、本実施例で第２の回転電機を含む動力変換手段は、モータ／ジェネレータ７３，７５と、遊星ギヤユニット７７とに相当し、停止状態検出手段は、第１の実施例において示した前記停止状態検出手段に加えて、運転中においてモータにより駆動され、内燃機関が停止している状態を検出することに相当し、停止後制御手段は、車両がモータにより駆動され、内燃機関が停止している状態で第１の実施例のようなクリーニング制御を行うことに相当し、機能する。
【００９０】
＜第３実施例＞
本実施例を図１５、１６、１７を用いて説明する。本実施例は第１実施例で用いたロック機構付きバルブタイミングシステムに用いられ、ロック機構を利用し、内燃機関の運転中であっても、バルブタイミング機構の位相が変更されることなくクリーニング処理を行うことに特徴を有する。
【００９１】
図１５は、本発明の概略構成図である。バルブタイミング機構１２０は、第１実施例同様、ベーン式バルブタイミング機構であり、ロックピン１２１、進角室１２２、遅角室１２３から成る。ＯＣＶ１（１２４）は、図示しないベーンの位相を油圧によって制御するものであり、進角室１２２、遅角室１２３に油圧を供給することで、図示しないカムの位相を制御している。また、ＯＣＶ２（１２５）は、ロックピン１２１を制御するための油圧制御弁であり、ロックピン１２１への油圧供給量を制御している。この２つの油圧制御弁への油圧の供給源は、オイルポンプ１２６である。オイルポンプ１２６の下には、オイルパン１２７が備えられている。
【００９２】
このように、２つのＯＣＶにてカムの位相とロックピンが独立して制御されるバルブタイミング機構では、ロックピン１２１が嵌入された状態であれば、位相制御用ＯＣＶ１（１２４）に電流を流してクリーニング処理を行ってもロックピンが嵌入されているため、カムの位相が変更されることなくクリーニング制御を実行することができる。以下に図１６のフローチャートをもちいて、詳細を説明する。
【００９３】
図１６は、位相制御用ＯＣＶ１（１２４）のルーチンを示すフローチャートである。まず、ステップ２００にて位相制御用ＯＣＶ１（１２４）に異物が噛み込んだか否かを検出する。検出方法としては、たとえば、第１実施例に示す図６の制御以上ルーチンのように、バルブタイミング機構の位相が目標バルブタイミングへ所定期間を越えて追従しない場合に異物の噛み込みと判定しても良いし、位相制御用ＯＣＶ１（１２４）への電流値に対するカムの位相を表すマップによって異物の噛み込みを検出しても良い。ステップ２００にて、異物が検出されなければ、ステップ２０８へ進んで通常の制御を行い本ルーチンを終了する。異物が検出されれば、ステップ２０１へ進む。ステップ２０１では、バルブタイミング機構のロックピン１２１が嵌入されている状態か否かが判定される。ロックピン１２１が嵌入されていなければ、ステップ２０９にてＯＣＶ１（１２４）に加える電流をＩｃ＝０にセットして終了する。ロックピン１２１が嵌入されていればステップ２０２へ進む。
【００９４】
なお、ロックピンが嵌入状態かどうかを検出する方法としては、後述するロックピン制御用ＯＣＶ２（１２５）の状態を図示しないＥＣＵにより検出し、判定する方法が挙げられる。例えば、ＯＣＶ２（１２５）が電流によるオン／オフ制御であることを利用して、電流がオフであればロックピン嵌入状態であると判定することができる。そして、ステップ２０２では、クリーニング電流算出ルーチンとして第１実施例の図６のフローチャートが行われ、本ルーチンを終了する。
【００９５】
つぎに、ロックピン制御用ＯＣＶ２（１２５）の制御について、図１７のフローチャートをもちいて説明する。
【００９６】
まず、ステップ２２０にてロックピンを解除するか否かが判定される。判定方法としては、ロックが必要な運転条件として、例えば、内燃機関のアイドル状態や始動直後または所定期間などにより、ロックを解除するか否かが検出できる。ステップ２２０にて、ロックピンを解除する必要があると判定されれば、ステップ２２１においてＩｃ２として、Ｉｏｐｅｎが設定され、ロックピンが外れるまで油圧を供給するようになる。また、ステップ２２０にて、ロックピンを解除する必要がないと判定されれば、ステップ２２２にて出力電流Ｉｃ２がＩｒｏｃｋに設定され、ロックピンがロック位置に維持される電流を出力し、本ルーチンを終了する。
【００９７】
ところで、ロックピン制御用ＯＣＶ２（１２５）に異物が検出されたときは、位相制御用ＯＣＶ１（１２４）にて、バルブタイミング機構のベーンをロック位置に固定し、ロックピン制御用ＯＣＶ２（１２５）を開閉制御することにより、クリーニングを行うこともできる。
【００９８】
本実施例では、カムの位相を油圧にて制御するＯＣＶ１（１２４）とロックピンの嵌入状態を油圧にて制御するＯＣＶ２（１２５）とを備えるバルブタイミング機構について、説明したが、ロックピンとカムの位相を一つのＯＣＶにて制御するものでは、たとえば、ロックピンが抜ける油圧値にガードを設け、強制的にロックピンが抜けない状態とし、そのガード値以下の油圧のとき、言い換えればロックピンが嵌入されている状態でのみ、上述のような位相制御を行っても良い。また、進角室と遅角室のいずれかに油圧が作用したときに、ロックピンが抜ける構成をもつものでは、例えば、進角側の油圧でロックピンが抜ける場合、遅角側にＯＣＶを駆動すれば良いし、逆に遅角側の油圧でロックピンが抜けるも場合は、進角側にＯＣＶを駆動すれば良い。いずれにしても、ロックピンがあるものにおいては、運転中においてもクリーニングを行うことができるので、ＯＣＶ異物が噛み込んでも即座に異物を解除することが可能となるため、運転中にバルブタイミング機構の制御性を回復することができる。
【００９９】
なお、本実施例は、運転中にクリーニングするほかにも第１実施例のように、内燃機関の停止後に、クリーニング処理を実施しても良いし、また、本実施例を第２実施例に用いても良い。
【０１００】
本実施例では、図１６のステップ２００が異物検出手段に、図１６のステップ２０１がロック状態検出手段にそれぞれ相当し機能する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施例の可変バルブタイミング機構とデューティ出力０％のときのＯＣＶとの側面断面図。
【図２】本発明第１実施例の可変バルブタイミング機構とデューティ出力１００％のときのＯＣＶとの側面断面図。
【図３】本発明第１実施例の可変バルブタイミング機構とデューティ出力５０％程度のときのＯＣＶとの側面断面図。
【図４】本実施例第１実施例のＯＣＶのスプール位置と可変バルブタイミング機構の実バルブタイミング変加速度との関係を示す図。
【図５】本発明第１実施例の制御を示すメインのフローチャート。
【図６】本発明第１実施例の制御異常判定ルーチンを示すフローチャート。
【図７】本発明第１実施例のＯＣＶへの電流出力値に対するヘッド油路へのオイル供給量を示す図。
【図８】本発明第１実施例のクリーニング条件判定ルーチンを示すフローチャート。
【図９】本発明第１実施例の出力電流算出ルーチンを示すフローチャート。
【図１０】本発明第１実施例のクリーニング電流算出ルーチンを示すフローチャート。
【図１１】本発明第１実施例のクリーニング処理を示すタイミングチャート。
【図１２】本発明第１実施例のバルブタイミング機構の正面断面図。
【図１３】本発明第１実施例のバルブタイミング機構の正面断面図。
【図１４】本発明第２実施例のハイブリッド機構を示す図。
【図１５】本発明第３実施例のバルブタイミング機構を示すブロック図。
【図１６】本発明第３実施例の位相変換用油圧制御弁の処理を示すフローチャート。
【図１７】本発明第３実施例のロックピン用油圧制御弁の処理を示すフローチャート。
【符号の簡単な説明】
１１  バルブタイミング機構
１２  カムシャフト
１４  内部ロータ
１８  タイミングプーリ
１９  ベーン
２８  ＥＣＵ
４１  オイルポンプ
４２  オイルパン
４４  ＯＣＶ
７１  内燃機関
７３、７５  モータジェネレータ
８２  メインバッテリ
８７  モータ／ジェネレータ制御装置
８９  エンジン制御装置
【図１】
0003770033.tif 000002
【図２】
0003770033.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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