JPH11173119A - 内燃機関のバルブタイミング制御方法及びバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関停止時の惰性回転を利用して内燃機
関再始動時のバルブの開閉タイミングを確実に遅角側の
所定の開閉タイミングとする。 【解決手段】 バルブタイミング調整機構１７の遅角室
及び進角室に対して作動油を給排するＯＣＶ７６に油圧
を供給するオイルポンプ８４の吐出側と該吐出側と連通
されるＯＣＶ７６の第５ポートＰとの間に電磁方向制御
弁７８を設ける。電磁方向制御弁７８は、第５ポートＰ
をオイルパン７７に連通する第３制御位置と、吐出側と
第５ポートＰとを連通する第４制御位置とに切り換え可
能とする。ＥＣＵ８７は、エンジンの運転状態に基づき
ＯＣＶ７６を制御してベーンロータの相対位相を変更す
る。又、ＥＣＵ８７は、エンジンが運転されている状態
では電磁方向制御弁７８を第４制御位置とし、エンジン
が停止されるときには第３制御位置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の運転状
態に応じて内燃機関の吸気側バルブあるいは排気側バル
ブの開閉タイミングを変更する内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置及びバルブタイミング制御方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの運転状態に応じて
吸気側バルブや排気側バルブのバルブタイミング（開閉
タイミング）を変更し、エンジンの動力特性をその運転
状態に対して最適な特性に制御するバルブタイミング制
御装置が実用化されている。この種のバルブタイミング
制御装置は、その回転がエンジンの基準回転位相となる
クランクシャフトに対する吸気側あるいは排気側カムシ
ャフトの相対位相を変化させるものである。

【０００３】例えば、図１３及び図１４は、特開平９−
６０５０８号公報にて開示された内燃機関用バルブタイ
ミング制御装置を示している。バルブタイミング制御装
置１２０は、カムシャフト１２１の端部に一体回転可能
に固定されたベーンロータ１２２と、同ベーンロータ１
２２に対して相対回動可能に支持されたベーンロータ収
容体１２３とを備えている。ベーンロータ収容体１２３
は、図示しないタイミングトチェーンによりエンジンの
基準回転位相となるクランクシャフトの回転に同期して
回転駆動される。ベーンロータ１２２はベーンロータ収
容体１２３に対して所定の相対位相を保った状態で回転
駆動される。この相対位相を変更することにより、クラ
ンクシャフトの回転基準位相に対するバルブの開閉タイ
ミングの位相が調整される。

【０００４】ベーンロータ収容体１２３は、タイミング
チェーンを介してクランク軸に連結されたチェーンスプ
ロケット１２４、ベーン室１２５を形成するシューハウ
ジング１２６、及び、ベーン室１２５を閉塞するフロン
トプレート１２７にて形成されている。ベーンロータ収
容体１２３には、２個のベーン室１２５が形成され、各
ベーン室１２５内に収容されたベーンロータ１２２のベ
ーン１２８によりベーン室１２５が遅角室１２９と進角
室１３０とに区画されている。そして、ベーンロータ収
容体１２３が回転駆動されると、遅角室１２９及び進角
室１３０に充満されている作動油を介してベーンロータ
１２２が回転駆動され、カムシャフト１２１がクランク
シャフトと同期して回転駆動される。

【０００５】遅角室１２９と進角室１３０とに対して共
に同じ油圧が供給されている状態では、ベーンロータ１
２２とベーンロータ収容体１２３との相対回動が遅角室
１２９と進角室１３０の油圧の均衡により規制される。
この状態では、クランクシャフトに対するカムシャフト
の回転位相が変更されず、バルブの開閉タイミングがそ
のときのままで保持される。

【０００６】一方、遅角室１２９に作動油が供給される
とともに進角室１３０から作動油が排出されると、ベー
ンロータ１２２がベーンロータ収容体１２３に対して遅
角側に相対回動する。すると、クランクシャフトに対す
るカムシャフト１２１の回転位相が遅れるように相対回
動され、バルブの開閉タイミングが相対的に遅角側に変
更される。この場合には、ベーンロータ１２２がベーン
ロータ収容体１２３に対して最も遅角側に相対回動した
最遅角位置にあるときが、最遅角タイミングとなる。

【０００７】反対に、進角室１３０に作動油が供給され
るとともに遅角室１２９から作動油が排出されると、ベ
ーンロータ１２２がベーンロータ収容体１２３に対して
進角側に相対回動する。すると、クランクシャフトに対
するカムシャフト１２１の回転位相が進むように相対回
動され、バルブの開閉タイミングが相対的に進角側に変
更される。この場合には、ベーンロータ１２２がベーン
ロータ収容体１２３に対して最も進角側に相対回動した
最進角位置にあるときが、最進角タイミングとなる。

【０００８】各遅角室１２９及び進角室１３０には、エ
ンジン側から作動油が給排されるようになっている。シ
リンダブロック１３１には、各遅角室１２９に対して作
動油を給排するための遅角側油路１３２と、各進角室１
３０に対して作動油を給排するための進角側油路１３３
が設けられている。この各油路１３２，１３３は、電磁
方向制御弁１３４を介してオイルポンプ１３５及びオイ
ルタンク１３６に接続されている。

【０００９】この電磁方向制御弁１３４は、遅角側油路
１３２にオイルポンプ１３５の吐出側を連通するととも
に進角側油路１３３をオイルタンク１３６に連通する遅
角側制御位置と、反対に、遅角側油路１３２をオイルタ
ンク１３６に連通するとともに進角側油路１３３にオイ
ルポンプ１３５の吐出側を連通する進角側制御位置とに
切り換え配置されるスプールを備えている。そして、ス
プールが遅角側制御位置に配置されると、遅角室１２９
に作動油が供給されるとともに進角室１３０から作動油
が排出されベーンロータ収容体１２３に対するベーンロ
ータ１２２の相対位相が遅角側に変更される。反対に、
スプールが進角側制御位置に配置されると、進角室１３
０に作動油が供給されるとともに遅角室１２９から作動
油が排出されベーンロータ収容体１２３に対するベーン
ロータ１２２の相対位相が進角側に変更される。

【００１０】電磁方向制御弁１３４は、スプールを遅角
側制御位置に付勢保持するリターンスプリング１３７
と、同リターンスプリング１３７の付勢力に抗してスプ
ールを遅角側制御位置から進角側制御位置に移動させる
電磁ソレノイド１３８とを備えている。従って、イグニ
ッションスイッチがオフとされエンジン電子制御装置と
共にエンジンの運転が停止されると、スプールは遅角側
制御位置に配置される。すると、進角側油路１３３はオ
イルタンク１３６に接続された状態となり、遅角側油路
１３２はオイルポンプ１３５に接続された状態となる。
又、エンジンの運転が停止されると、オイルポンプ１３
５の運転が停止して電磁方向制御弁１３４に油圧が供給
されなくなる。従って、エンジンが停止されると、各遅
角室１２９に供給されていた油圧が抜けるとともに各進
角室１３０に供給されていた油圧が抜ける。

【００１１】ところで、エンジンはイグニッションスイ
ッチがオフとされ運転が停止されても惰性でしばらく回
転する。このとき、カムシャフトを回転駆動するために
必要な回転トルクが反力としてベーンロータ１２２に作
用する。一方、各遅角室１２９及び進角室１３０には所
定の油圧が供給されなくなるため、ベーンロータ１２２
とベーンロータ収容体１２３との相対回動が規制されな
くなっている。その結果、惰性によりクランクシャフト
が回転する間に、ベーンロータ１２２がベーンロータ収
容体１２３に対して相対回動して最遅角位置側に移動配
置される。

【００１２】又、エンジンが一旦停止された状態から始
動されるときには、オイルポンプ１３５から電磁方向制
御弁１３４に供給される油圧が所定の油圧が達していな
い。このため、ベーンロータ１２２とベーンロータ収容
体１２３とは、遅角室１２９と進角室１３０の油圧の均
衡によって相対回動が規制されていない状態にある。こ
の状態でクランキングによりベーンロータ収容体１２３
が回転駆動されると、カムシャフトを回転駆動する反力
により、ベーンロータ１２２が最遅角位置側に移動する
ように付勢される。

【００１３】ところで、クランキング時においてカムシ
ャフトを１回転させるとき、そのために必要な回転トル
クの大きさが負となる領域がある。このため、クランキ
ング中にベーンロータ１２２が最遅角位置で保持され
ず、最遅角位置とやや進角側の位置との間を繰り返し往
復移動して各ベーン１２８が進角室１２９の側壁に繰り
返し衝突することが知られている。

【００１４】このような状態を防止するため、バルブタ
イミング制御装置１２０には、エンジン始動時にのみベ
ーンロータ１２２を最遅角位置で保持するためのロック
ピン１３９が設けられている。このロックピン１３９は
ベーンロータ１２２の１つのベーン１２８に設けられて
いる。一方、フロントプレート１２７には、ベーンロー
タ１２２が最遅角位置に配置されたときロックピン１３
９が係合可能な係合穴１４０が設けられている。このロ
ックピン１３９は圧縮コイルばね１４１にてフロントプ
レート１２７側に付勢されており、ベーンロータ１２２
が最遅角位置に配置されたとき係合穴１４０に係合する
ようになっている。

【００１５】又、ロックピン１３９には遅角室１２９あ
るいは進角室１３０に供給される油圧が同ロックピン１
３９をチェーンスプロケット１２４側に付勢するように
印加されている。そして、エンジンが運転中であるとき
には遅角室１２９あるいは進角室１３０に供給される油
圧による付勢力が圧縮コイルばね１４１の付勢力を上回
ることにより、ロックピン１３９が係合穴１４０に係合
しないベーンロータ１２２側の位置で保持されるように
なっている。従って、エンジンが運転中であるときに
は、ベーンロータ１２２が最遅角位置に調整されても、
ベーンロータ１２２が最遅角位置に固定されないように
なっている。

【００１６】そして、エンジン停止時に惰性でベーンロ
ータ収容体１２３が回転駆動される間にベーンロータ１
２２が最遅角位置に移動配置されると、ロックピン１３
９が係合穴１４０に係合する。その結果、ベーンロータ
１２２が最遅角位置に配置された状態でベーンロータ収
容体１２３に対して相対回動不能に連結固定され、バル
ブの開閉タイミングが最遅角タイミングに固定される。
この状態でエンジン始動のためにクランキングが行われ
ると、ベーンロータ１２２が連結固定されたままでベー
ンロータ収容体１２３が回転駆動される。そして、エン
ジンが始動し遅角室１２９あるいは進角室１３０に所定
の油圧が供給されると、ロックピン１３９による連結が
解除され、遅角室１２９及び進角室１３０への作動油の
給排に基づくベーンロータ１２２とベーンロータ収容体
１２３との相対回動が可能となる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
に、エンジンが停止されるとオイルポンプ１３５から遅
角室１２９及び進角室１３０に所定の油圧で作動油が供
給されなくなり、惰性回転によりベーンロータ１２２が
最遅角位置側に移動配置される。このとき、進角室１３
０はオイルタンク１３６に接続されているため作動油が
小さい排出抵抗で排出される。しかし、遅角室１２９は
オイルポンプ１３５に接続されているため油圧が閉じ込
められた状態となる。その結果、カムシャフト１２１が
受ける反力によりベーンロータ１２２が最遅角位置側に
移動するように付勢されると、遅角室１３５に背圧が作
用する状態となり、ベーンロータ１２２が最遅角位置側
に容易に移動しない状態となる。従って、エンジン停止
時の惰性回転の間にベーンロータ１２２を最遅角位置ま
で確実に移動させることができず、ベーンロータ１２２
を最遅角位置でロックピン１３９により固定することが
できない場合があった。

【００１８】しかも、エンジン停止時にベーンロータ１
２２が最遅角位置まで移動したとしても、遅角室１２９
に抜けない状態で残っている油圧によりロックピン１３
９が係合穴１４０に係合しにくい状態となっていため、
ベーンロータ１２２を確実に固定することができなかっ
た。

【００１９】もし、ベーンロータが最遅角位置まで移動
していない状態でエンジンを始動すると、クランキング
時にカムシャフトが受ける反力によりベーンロータ１２
２がベーンロータ収容体１２３に対して相対回動して最
遅角位置まで移動する。ところが、前述のようにカムシ
ャフトが受ける反力はその方向が反転する状態で変動し
ているため、ベーンロータ１２２は最遅角位置に止まる
ことなく再び進角側に移動する。さらに、反力の方向が
反転する毎に、ベーンロータ１２２は遅角側に移動して
最遅角位置まで達した後、進角側の位置まで戻る動作を
繰り返すようになる。このとき、ベーンロータ１２２は
速い速度で移動するため、ベーンロータ１２２が最遅角
位置に移動してもロックピン１３９が係合穴１４０に係
合する動作が間に合わない状態となる。従って、エンジ
ンの始動時にベーンロータ１２２を最遅角位置に確実に
固定することは困難である。

【００２０】以上のように、内燃機関の始動時のバルブ
の開閉タイミングを確実に最遅角タイミングとして、始
動時における高い始動性を確実に確保することができな
かった。

【００２１】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、内燃機関停止時の惰
性回転を利用して内燃機関再始動時のバルブの開閉タイ
ミングを確実に遅角側の所定開閉タイミングとすること
ができる内燃機関のバルブタイミング制御方法及びバル
ブタイミング制御装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、内燃機関のクランクシャフトに駆動連結された第１
回転体と、バルブを開閉駆動するカムシャフトに駆動連
結され、前記第１回転体に対して同一回転軸で相対回動
可能に設けられた第２回転体と、前記第１回転体あるい
は第２回転体の一方に設けられたベーン室と、前記第１
回転体あるいは第２回転体の他方に設けられ、前記ベー
ン室を遅角室と進角室とに区画するベーンとを備えたバ
ルブタイミング調整手段に対して、内燃機関により駆動
されるオイルポンプの吐出側を前記遅角室あるいは進角
室の一方に連通するとともに、両室の他方をオイル回収
手段に連通することにより、前記第１回転体を第２回転
体に対して相対回動させ、前記カムシャフトのクランク
シャフトに対する回転位相を変更する内燃機関のバルブ
タイミング制御方法において、内燃機関が停止されると
きには、前記遅角室及び進角室を共に前記オイル回収手
段に連通させる。

【００２３】請求項２に記載の発明は、内燃機関のクラ
ンクシャフトに駆動連結された第１回転体と、バルブを
開閉駆動するカムシャフトに駆動連結され、前記第１回
転体に対して同一回転軸で相対回動可能に設けられた第
２回転体と、前記第１回転体あるいは第２回転体の一方
に設けられたベーン室と、前記第１回転体あるいは第２
回転体の他方に設けられ、前記ベーン室を遅角室と進角
室とに区画するベーンとを備えたバルブタイミング調整
手段と、前記遅角室及び進角室に連通されるとともにオ
イルポンプの吐出側及びオイル回収手段に連通され、前
記遅角室を前記オイルポンプの吐出側に連通するととも
に前記進角室を前記オイル回収手段に連通する第１制御
状態と、前記遅角室を前記オイル回収手段に連通すると
ともに前記進角室を前記オイルポンプの吐出側に連通す
る第２制御状態とに切り換え可能な第１給排制御手段
と、内燃機関の運転状態に基づき、前記第１給排制御手
段を前記第１制御状態あるいは第２制御状態に制御し
て、前記第１回転体と前記第２回転体との相対位相を前
記運転状態に応じて予め設定された相対位相に制御する
バルブタイミング制御手段と、前記オイルポンプの吐出
側と該吐出側と連通される前記第１給排制御手段の導入
側との間に設けられ、該導入側を前記オイル回収手段に
連通する第３制御状態と、前記吐出側と該導入側とを連
通する第４制御状態とに切り換え可能な第２給排制御手
段と、内燃機関が運転されているときには、前記第２給
排制御手段を第４制御状態とし、内燃機関の運転が停止
されていないときには、第２給排制御手段を第３制御状
態とする給排状態制御手段とを備えた。

【００２４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、内燃機関が運転されていないときに
は、前記第１回転体が遅角側の所定位置にあるとき該第
１回転体と第２回転体とを相対回動不能に連結し、内燃
機関が運転されたときには、前記第１回転体が前記所定
位置に移動しても該第１回転体と第２回転体とを相対回
動不能に連結しない連結手段を備えた。

【００２５】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記連結手段は、前記遅角室あるいは
進角室に供給される作動油の油圧が所定の油圧未満のと
きには前記第１回転体と第２回転体とを連結し、前記所
定の油圧以上であるときに該油圧に基づき該第１回転体
と第２回転体とを連結しないように構成され、前記給排
状態制御手段は、内燃機関が始動された後、前記オイル
ポンプから第２給排制御手段に供給される油圧が、前記
カムシャフトが受ける反力に抗して前記第１回転体を第
２回転体に対して進角側に相対回動させることができる
油圧以上の油圧となったときに第３制御状態から第４制
御状態に切り換えるように構成され、前記連結手段は、
前記給排状態制御手段が第３制御状態から第４状態に切
り換わるときの油圧未満の大きさの油圧に基づき第１回
転体と第２回転体とを連結しないように設定された。

【００２６】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
内燃機関が運転されている状態では、オイルポンプから
遅角室あるいは進角室の一方に供給されるとともに両室
の他方からオイル回収手段に排出される。すると、第１
回転体と第２回転体との相対位相が変更され、カムシャ
フトのクランクシャフトに対する回転位相が変更され
て、バルブの開閉タイミングがクランクシャフトの回転
に対して遅角側あるいは進角側に変更される。一方、内
燃機関が停止されるときには、遅角室及び進角室から共
にオイル回収手段に作動油が排出される。従って、内燃
機関の運転が停止され惰性で回転する間に、カムシャフ
トが受ける反力により第１回転体が第２回転体に対して
容易に遅角側に相対回動し、機械的に相対回動が規制さ
れる遅角側の所定位置に配置される。

【００２７】請求項２に記載の発明によれば、内燃機関
が運転されている状態では、オイルポンプから供給され
る作動油が第２給排制御手段を介して第１給排制御手段
に供給され、第１給排制御手段からバルブタイミング調
整機構の遅角室あるいは進角室に供給される。その結
果、第１回転体と第２回転体との相対位相が変更され、
クランクシャフトの回転に対するバルブの開閉タイミン
グが遅角側あるいは進角側に変更される。一方、内燃機
関の運転が停止されると、オイルポンプから第２給排制
御手段に供給される作動油がそのままオイル回収手段に
戻されるとともに第２給排制御手段を介してオイルポン
プの吐出側と連通される第１給排制御手段の導入側がオ
イル回収手段と連通される。その結果、バルブタイミン
グ制御手段の遅角室と進角室が共にオイル回収手段に連
通される。従って、内燃機関の運転が停止され惰性で回
転する間に、カムシャフトが受ける反力により第１回転
体が第２回転体に対して遅角側に容易に相対回動し、機
械的に相対回動が規制される遅角側の所定位置に配置さ
れる。

【００２８】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明の作用に加えて、内燃機関の運転が停止さ
れるときに第１回転体が遅角側の所定の位置に配置され
ると、連結手段により第２回転体に対して相対回動不能
に固定される。一方、内燃機関が運転されたときには、
第１回転体と第２回転体との相対回動が規制されない。
従って、内燃機関が始動されるときに、内燃機関が運転
されるまでの間はクランキングによりカムシャフトが受
ける方向が反転する反力により第１回転体と第２回転体
とが相対回動することが規制される。

【００２９】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の作用に加えて、内燃機関の運転が開始さ
れても、第１回転体と第２回転体との相対回動が許容さ
れた場合にカムシャフトが受ける反力により第１回転体
が第２回転体に対して揺動する可能性がある状態では、
第１回転体と第２回転体との相対回動が連結手段にて禁
止される。そして、油圧が所定の油圧以上となりバルブ
タイミング調整機構の遅角室あるいは進角室に作動油が
供給されると、第１回転体と第２回転体との連結状態が
解除される。それとともに、カムシャフトが受ける反力
に抗して第１回転体が第２回転体に対して進角側に相対
回動されるか、あるいは、遅角側の所定位置に保持され
る。従って、第１回転体と第２回転体との連結状態が解
除されるときには、第１回転体がカムシャフトが受ける
反力に拘らず遅角室あるいは進角室に供給されている油
圧にて制御される。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図１〜図１０に従って説明する。図２は、弁駆
動方式がＤＯＨＣ（Double Over Head Camshaft ）で弁
数が吸気側２バルブ排気側２バルブである４気筒エンジ
ン（内燃機関）の吸気側カムシャフト１１及び排気側カ
ムシャフト１２を示す摸式平面図である。排気側カムシ
ャフト１２の一端にはカムプーリ１３が固定され、カム
プーリ１３には駆動軸としての図示しないクランクシャ
フトの一端に固定されているクランクプーリに掛装され
たタイミングベルト１４が掛装されている。排気側カム
シャフト１２には、各気筒に対応する位置にそれぞれ排
気側カム１５が設けられている。排気側カムシャフト１
２の他端には、ドライブギア１６が固定されている。

【００３１】カムシャフトとしての吸気側カムシャフト
１１において、前記ドライブギア１６側と対応する端部
には、バルブタイミング調整機構１７が設けられてい
る。バルブタイミング調整機構１７は、ドライブギア１
６にて回転駆動されるようになっている。吸気側カムシ
ャフト１１には、各気筒に対応する位置にそれぞれバル
ブとしての吸気側カム１８が設けられている。

【００３２】図４は、バルブタイミング調整機構１７を
示す吸気側カムシャフト１１の中心軸を含む断面図であ
って、図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。吸気側カム
シャフト１１のジャーナル１９は、シリンダヘッド２０
とベアリングキャップ２１により回転可能に支持されて
いる。吸気側カムシャフト１１の端部にはジャーナル１
９より大径の拡径部２２が設けられ、拡径部２２の端面
には小径の突出部２３が設けられている。吸気側カムシ
ャフト１１には、その中心軸方向に貫通する貫通孔２４
が設けられ、貫通孔２４の端部には雌ねじ部２５が設け
られている。バルブタイミング調整機構１７は、拡径部
２２から外側に設けられている。

【００３３】バルブタイミング調整機構１７は、ドリブ
ンギア２６、第１回転体としてのロータハウジング２
７、第２回転体としてのベーンロータ２８、カバー２９
等を備えている。

【００３４】ドリブンギア２６は円環状に形成され、拡
径部２２に対して相対回動可能に嵌合されている。ドリ
ブンギア２６には、前記ドライブギア１６が歯合されて
いる。ドリブンギア２６の外側端面には、ロータハウジ
ング２７が連結ボルト３８にて連結固定されている。図
５は、図４におけるＡ−Ａ線断面である。ロータハウジ
ング２７は、クランクシャフトにより、図５において時
計方向にエンジンの基準回転位相に同期して回転駆動さ
れるようになっている。

【００３５】図５に示すように、ロータハウジング２７
は、その中心部に円柱状の空間部３０を備えるとともに
該空間部３０から外周側に拡開する略扇形状のベーン室
３１が複数個等角度間隔に備えている。ロータハウジン
グ２７の空間部３０及び各ベーン室３１には、前記ベー
ンロータ２８が収容されている。

【００３６】ベーンロータ２８は、円柱状の軸部３２を
備え、該軸部３２の外周面には外周側に拡開する略扇形
状のベーン３３が複数個等角度間隔で設けられている。
軸部３２は空間部３０に対して相対回動可能に嵌挿さ
れ、各ベーン３３はそれぞれベーン室３１内に収容され
ている。

【００３７】図４に示すように、軸部３２の端面には嵌
合穴３４が設けられ、該嵌合穴３４は前記突出部２３に
外嵌されている。軸部３２は、吸気側カムシャフト１１
の拡径部２２の端面から突出する図示しないノックピン
にて同カムシャフト１１に対して相対回動不能とされて
いる。

【００３８】嵌合穴３４の開口端には段差部３５が形成
され、この段差部３５の側面と、突出部２３の外周面
と、拡径部２２の端面とにより、円環状の油路３６が形
成されている。軸部３２の中心には雌ねじ孔２５よりや
や大径に形成され、軸部３２を貫通して雌ねじ孔２５に
連通する中心孔３７が設けられている。

【００３９】図４に示すように、ロータハウジング２７
の端面には、前記カバー２９が相対回動可能に外嵌され
ている。カバー２９の内側面は前記ベーンロータ２８の
端面に当接されている。カバー２９の中央部には前記中
心孔３７よりも大径に形成され、該中心孔３７に連通さ
れた取付用孔４４が設けられている。取付用孔４４から
は、吸気側カムシャフト１１、ベーンロータ２８及びカ
バー２９をスラスト方向に固定するボルト４５が、軸部
３２の中心孔３７を挿通して吸気側カムシャフト１１の
雌ねじ孔２５に螺合されている。従って、吸気側カムシ
ャフト１１に対して、ベーンロータ２８及びカバー２９
が一体回動可能に連結固定されている。そして、吸気側
カムシャフト１１の拡径部２２、ドリブンギア２６、ロ
ータハウジング２７及びカバー２９により、ロータハウ
ジング２７の各ベーン室３１が閉塞されている図５及び
図６に示すように、各ベーン室３１は、ベーン３３にて
遅角室４６と進角室４７とに区画されている。本実施の
形態では、各ベーン室３１において、ベーン３３に対し
てロータハウジング２７の回転方向と同方向側に遅角室
４６が形成され、同じくその反対方向側に進角室４７が
形成されている。

【００４０】そして、各ベーン３３が遅角室４６側から
進角室４７側に移動配置されるように、ロータハウジン
グ２７とベーンロータ２８とが相対回動すると、吸気側
カム１８にて開閉される吸気側バルブの開閉タイミング
がより遅角側に調整されるように吸気側カムシャフト１
１のクランクシャフトに対する相対位相が変更される。
そして、図５に示すように、各ベーン３３が進角室４７
に移動して１つのベーン３３が同進角室４７の側壁に当
接してベーンロータ２８とロータハウジング２７との相
対回動が規制される最遅角位置となったとき、吸気側バ
ルブの開閉タイミングが最遅角タイミングに調整され
る。

【００４１】反対に、各ベーン３３が進角室４７側から
遅角室４６側に移動配置されるように、ロータハウジン
グ２７とベーンロータ２８とが相対回動すると、吸気側
バルブの開閉タイミングがより進角側に調整されるよう
に吸気側カムシャフト１１のクランクシャフトに対する
相対位相が変更される。そして、図６に示すように、各
ベーン３３が遅角室４６に移動して同遅角室４６の側壁
に当接してベーンロータ２８とロータハウジング２７と
の相対回動が規制される最進角位置となったとき、吸気
側バルブの開閉タイミングが最進角タイミングに調整さ
れる。

【００４２】バルブタイミング調整機構１７の遅角室４
６及び進角室４７に対しては、エンジン側から吸気側カ
ムシャフト１１を介して作動油が給排されるように構成
されている。以下、各遅角室４６及び進角室４７に対し
て作動油の給排を行うために設けられた油路の構成を説
明する。

【００４３】図４に示すように、エンジンのシリンダヘ
ッド２０には、各遅角室４６に対して作動油を給排する
ための遅角側ヘッド油路６４と、各進角室４７に対して
作動油の給排を行うための進角側ヘッド油路６５が設け
られている。

【００４４】シリンダヘッド２０及びベアリングキャッ
プ２１にて形成されるジャーナル軸受の内周面には、遅
角側ヘッド油路６４が連通された環状油溝６６と、進角
側ヘッド油路６５が連通された環状油溝６７とが設けら
れている。環状油溝６６は、前記吸気側カムシャフト１
１の中心軸線上に形成された油路６９と同カムシャフト
１１に形成された油路７０を介して連通されている。前
記油路６９は、前記吸気側カムシャフト１１に形成され
た貫通孔２４内において前記ボルト４５及び球６８にて
形成されている。又、前記拡径部２２の外周面には周方
向に延びる環状油溝７１が設けられ、該環状油溝７１に
は前記油路６９と連通する油孔７２が形成されている。
又、ドリブンギア２６の内部には、図７及び図８に示す
ように、環状油溝７１を各遅角室４６に連通する遅角側
給排油路７３が設けられている。従って、各遅角室４６
は、油路７３、環状油溝７１、油路７２、油路６９、油
路７０及び環状油溝６６を介して遅角側ヘッド油路６４
に連通されている。

【００４５】一方、吸気側カムシャフト１１の拡径部２
２側には、図４に示すように、環状油溝６７を前記油路
３６に連通する油路７４が設けられている。又、ベーン
ロータ２８のドリブンギア２６側の端面には、前記油路
３６を各進角室４７に連通する進角側給排油溝７５がそ
れぞれ設けられている。従って、各進角室４７は、進角
側給排油溝７５、油路３６、油路７４及び環状油溝６７
を介して進角側ヘッド油路６５に連通されている。

【００４６】図４及び図５に示すように、前記ベーン３
３の１つには、最遅角位置に配置されたベーンロータ２
８とロータハウジング２７との相対回動を規制するため
のロックピン４８が設けられている。ロックピン４８が
設けられたベーン３３には、図７に示すように、中心軸
方向に延びる断面円形状の保持孔４９が設けられてい
る。保持孔４９は、カバー２９側の大径部５０と、ドリ
ブンギア２６側の小径部５１とを備えている。保持孔４
９には、回転体形状のロックピン４８が中心軸方向に移
動可能に保持されている。ロックピン４８は、小径部５
１に摺接する軸部５２と、大径部５０に摺接する拡径部
５３とを備えている。ロックピン４８は中心軸方向の長
さが保持孔４９の同長さよりもやや短く形成され、拡径
部５３は同長さが大径部５０の同長さよりも小さく形成
されている。そして、大径部５０の内周面と、軸部５２
の外周面との間には、円環状の油室５４が形成されてい
る。油室５４は、ベーンロータ２８に形成された油路５
５を介して前記油路３６と連通されている。

【００４７】ロックピン４８には、大径部５０の端面か
ら中心軸方向に延びるばね穴５６が設けられ、該ばね穴
５６にはカバー２９の内側面に当接してロックピン４８
をドリブンギア２６側に付勢する圧縮コイルばね５７が
保持されている。ばね穴５６の内周面、大径部５０の内
周面、及び、カバー２９の内側面により、ロックピン４
８の大径部５０の端面側に背圧室５８が形成されてい
る。

【００４８】一方、ドリブンギア２６のベーン室３１を
形成する側面には、ベーンロータ２８が最遅角位置とな
ったときにロックピン４８が相対する位置に係合穴５９
が設けられている。係合穴５９は、図８に示すように、
ロックピン４８のドリブンギア２６側への移動を許容し
て小径部５１が係合するように形成されている。図９及
び図１０に示すように、係合穴５９には、遅角室４６に
連通された油溝６０が連通されている。本実施の形態で
は、ロックピン４８、保持孔４９、圧縮コイルばね５７
及び係合穴５９にて連結手段が構成されている。

【００４９】ロックピン４８は、図７に示すように、大
径部５０側の端面がカバー２９の内側面に当接し小径部
５１側の端部がベーンロータ２８のドリブンギア２６側
の端面から突出しない退避位置と、図８に示すように、
大径部５０側の端面がカバー２９の内側面から離れて小
径部５１側の端面が係合穴５９の底面に当接する係合位
置との間で切り換え可能に設けられている。そして、ロ
ックピン４８は、係合穴５９即ち遅角室４６に供給され
た油圧が所定値以上、あるいは、前記油室５４即ち進角
室４７に供給された油圧が所定値以上のとき、圧縮コイ
ルばね５７の付勢力に抗して係合位置に配置されるよう
になっている。

【００５０】ロックピン４８の背圧室５８は、外部に連
通されている。図５及び図６に示すように、ベーンロー
タ２８の軸部３２には、カバー２９側の端面に、中心軸
を中心とする環状溝６１が設けられている。又、ベーン
３３の同端面には、環状溝６１と前記保持孔４９とを連
通する連通溝６２が設けられている。この連通溝６２
は、図８に示すように、前記ロックピン４８が圧縮コイ
ルばね５７の付勢力によりカバー２９の内側面から離れ
たとき背圧室５８を環状溝６１に連通するように形成さ
れている。又、カバー２９には、図４に示すように、環
状溝６１に連通する空気孔６３が設けられている。従っ
て、背圧室５８は、連通溝６２、環状溝６１及び空気孔
６３を介して外気に連通可能になっている。

【００５１】前記遅角側ヘッド油路６４及び進角側ヘッ
ド油路６５は、図１に示すように、電磁比例方向流量制
御弁である第１給排制御手段としてのＯＣＶ（Oil Cont
rolValve ）７６にそれぞれ接続されている。ＯＣＶ７
６は、第１ポートＡ、第２ポートＢ、第３ポートＲ１、
第４ポートＲ２及び第５ポートＰを備えている。第１ポ
ートＡは進角側ヘッド油路６５と連通され、第２ポート
Ｂは遅角側ヘッド油路６４と連通されている。又、第３
ポートＲ１及び第４ポートＲ２はオイル回収手段として
のオイルパン７７に連通され、第５ポートＰは、第２給
排制御手段としての電磁方向制御弁７８と連通されてい
る。

【００５２】本実施の形態ではＯＣＶ７６はスプール型
であって、前記各ポートが形成されたケーシング７９の
内部に第１弁体としてのスプール８０が収容されてい
る。ＯＣＶ７６は、スプール８０の移動により、図１に
示すように、第１ポートＡと第３ポートＲ１とを連通す
るとともに第２ポートＢと第５ポートＰとを連通する第
１制御状態としての第１制御位置と、図３に示すよう
に、第１ポートＡと第５ポートＰとを連通するとともに
第２ポートＢと第４ポートＲ２とを連通する第２制御状
態としての第２制御位置との間で切り換え可能に形成さ
れている。又、スプール８０は、第１制御位置と第２制
御位置との間において、全てのポートＡ，Ｂ，Ｐ，Ｒ
１，Ｒ２間を連通しない中立位置に配置可能に設けられ
ている。

【００５３】ケーシング７９内には、スプール８０を第
１制御位置側に付勢する第１ばね部材としての圧縮コイ
ルばね８１と、第１制御位置に付勢配置されているスプ
ール８０を該圧縮コイルばね８１の付勢力に抗して第１
制御位置から第２制御位置に切り換え配置する第１単動
型電磁ソレノイドとしての電磁ソレノイド８２とが設け
られている。

【００５４】電磁方向制御弁７８は、図１に示すよう
に、第１ポートＣ、第２ポートＤ及び第３ポートＥを備
えている。第１ポートＣは、前記ＯＣＶ７６の第５ポー
トＰと連通されている。第２ポートＤは、フィルタ８３
を介してオイルポンプ８４の吐出側と連通され、第３ポ
ートＥは、オイルパン７７と連通されている。

【００５５】本実施の形態では、電磁方向制御弁７８は
スプール型であって、図示しない第２弁体としてのスプ
ールを備えている。電磁方向制御弁７８は、スプールの
移動により、第１ポートＣ及び第２ポートＤを共に第３
ポートＥに連通する第３制御状態としての第３制御位置
と、第１ポートＣと第２ポートＤとを連通するとともに
第３ポートＥを遮断する第４制御状態としての第４制御
位置（図１に示す状態）とに切り換え可能に形成されて
いる。

【００５６】電磁方向制御弁７８は、スプールを第３制
御位置に付勢する第２ばね部材としての圧縮コイルばね
８５を備えるとともに、第３制御位置に付勢配置されて
いるスプールを該圧縮コイルばね８５の付勢力に抗して
第３制御位置から第４制御位置に移動配置する第２単動
型電磁ソレノイドとしての電磁ソレノイド８６を備えて
いる。ＯＣＶ７６の電磁ソレノイド８２と電磁方向制御
弁７８の電磁ソレノイド８６は、バルブタイミング制御
手段及び給排状態制御手段としてのエンジン電子制御装
置（ Engine Electronic Control Unit 、以下、ＥＣ
Ｕ）８７の出力側に電気的に接続されている。

【００５７】ＥＣＵ８７の入力側には、イグニッション
スイッチ８８、エンジンの回転数を検出する回転数セン
サ８９、吸気圧を検出する吸気圧センサ９０、クランク
角を検出するクランク角センサ９１、及び、吸気側カム
シャフト１１のカム角を検出するカム角センサ９２がそ
れぞれ電気的に接続されている。

【００５８】ＥＣＵ８７は、イグニッションスイッチ８
８がオンとされると起動し、エンジンが運転されたか否
かを判断する。そして、ＥＣＵ８７は、エンジンが運転
されてから所定の待機時間だけ経過するとオイルポンプ
８４からＯＣＶ７６に所定の油圧が供給されている状態
になったと判断し、ＯＣＶ７６を第３制御位置から第４
制御位置に切り換えてその状態を保持する。この所定の
油圧は、吸気側カムシャフト１１が受ける反力に抗して
ベーンロータ２８をロータハウジング２７に対して進角
側に相対回動させることができる大きさの油圧である。
そして、前記ロックピン４８が係合位置に配置されると
きの油圧は、ＥＣＵ８７がＯＣＶ７６を第３制御位置か
ら第４制御位置に切り換えるときの油圧よりも小さい油
圧となるように前記圧縮コイルばね５７のばね定数、油
室５４及び係合穴５９の受圧面積が設定されている。Ｅ
ＣＵ８７は、イグニッションスイッチ８７がオフとされ
ると非作動状態となる。

【００５９】又、ＥＣＵ８７は、エンジンが運転されて
いる間は、エンジンの回転数、吸気圧及び吸気側カムシ
ャフト１１の回転位相に基づいてエンジンの運転状態を
判断し、その運転状態に対する目標開閉タイミングに対
応した吸気側カムシャフト１１とクランクシャフトとの
目標相対位相を求める。そして、ＥＣＵ８７は、そのと
きの実際の相対位相と目標相対位相との偏差を求め、同
偏差が所定値以下となるようにバルブタイミング調整機
構１７を制御すべくＯＣＶ７６をデューティ制御する。

【００６０】次に、上記のように構成されたバルブタイ
ミング制御装置の作用について説明する。エンジン始動
のためにイグニッションスイッチ８８がオンされると、
クランキングによりクランクシャフトが回転駆動されて
ロータハウジング２７が回転駆動される。このとき、ベ
ーンロータ２８は、吸気側カムシャフト１から受ける反
力により最遅角位置側に相対回動するように付勢された
状態で回転する。クランキングにて回転駆動されるオイ
ルポンプ８４からは、電磁方向制御弁７８側に作動油が
供給される。このとき、オイルポンプ８４から供給され
る作動油の油圧はベーンロータ２８を相対回動させる所
定の油圧まで達していないが、電磁方向制御弁７８は第
３制御位置のままであるためそのままオイルパン７７に
戻される。

【００６１】エンジンが始動した時点から所定の待機時
間が経過するまでには、オイルポンプ８４から電磁方向
制御弁７８側に供給される油圧がベーンロータ２８を吸
気側カムシャフト１１が受ける反力に抗して進角側に相
対回動させることができる所定の油圧に達する。このと
き、ＥＣＵ８７は、電磁方向制御弁７８を第３制御位置
から第４制御位置に切り換え制御する。その結果、ＯＣ
Ｖ７６の第５ポートＰには、最初からベーンロータ２８
を相対回動させることができる大きさの油圧が供給され
る。

【００６２】こうしてＯＣＶ９３に所定の大きさの油圧
が供給された状態で、ＥＣＵ８７が、吸気側バルブの開
閉タイミングを遅角側あるいは進角側に変更するために
ＯＣＶ７９を中立位置から第１制御位置側あるいは第２
制御位置側にデューティ制御すると、油室５４あるいは
係合穴５９に供給される油圧によりロックピン４８が係
合位置から退避位置に切り換え配置される。すると、ベ
ーンロータ２８とロータハウジング２７との相対回動が
許容され、吸気側カムシャフト１１とクランクシャフト
との相対位相を調整することが可能となる。このとき、
ＯＣＶ７６から遅角側ヘッド油路６４あるいは進角側ヘ
ッド油路６５には供給される油圧は、吸気側カムシャフ
ト１１が受ける反力に抗してベーンロータ２８を進角側
に相対回動させることができる大きさの油圧である。そ
の結果、ロックピン４８が係合位置から退避位置に移動
してベーンロータ２８とロータハウジング２７との相対
回動が許容されると、ベーンロータ２８が吸気側カムシ
ャフト１１が受ける反力に拘らず進角側に相対回動され
るか、あるいは、最遅角位置で保持される。

【００６３】エンジンが始動して運転されている状態
で、ＥＣＵ８７が、吸気側バルブの開閉タイミングをよ
り遅角側に調整するためにＯＣＶ７６の制御位置を中立
位置よりも第２制御位置側に所定時間デューティ制御す
ると、電磁方向制御弁７８を介してオイルポンプ８４か
ら供給される作動油が各遅角室４６に供給されるととも
に各進角室４７から作動油がオイルパン７７に排出され
る。すると、遅角室４６と進角室４７間の油圧差により
各ベーン３３がより遅角室４６側に移動するようにベー
ンロータ２８とロータハウジング２７とが相対回動され
る。その結果、吸気側カムシャフト１１とクランクシャ
フトとの相対位相が変更され、吸気側バルブの開閉タイ
ミングがより遅角側となるように変更される。

【００６４】反対に、ＥＣＵ８７が、吸気側バルブの開
閉タイミングをより進角側に調整するために、ＯＣＶ７
６の制御位置を中立位置よりも第１制御位置側に所定時
間デューティ制御すると、電磁方向制御弁弁７８を介し
てオイルポンプ８４から供給される作動油が各進角室４
７に供給されるとともに各遅角室４６から作動油がオイ
ルパン７７に排出される。すると、遅角室４６と進角室
４７間の油圧差により各ベーン３３がより進角室４７側
に移動するようにベーンロータ２８とロータハウジング
２７とが相対回動される。その結果、吸気側カムシャフ
ト１１とクランクシャフトとの相対位相が変更され、吸
気側バルブの開閉タイミングがより進角側となるように
変更される。

【００６５】一方、ＥＣＵ８７が、吸気側バルブの開閉
タイミングをそのときの開閉タイミングから変更しない
ようにするために、ＯＣＶ７６の制御位置を中立位置に
デューティ制御すると、オイルポンプ８４から供給され
ている油圧が各遅角室４６及び進角室４７のいずれにも
供給されず、又、遅角室４６と進角室４７のいずれから
も作動油がオイルパン７７に排出されなくなる。する
と、各ベーン３３の位置が保持されベーンロータ２８と
ロータハウジング２７との相対回動が規制される。その
結果、吸気側カムシャフト１１とクランクシャフトとが
相対回動せず、吸気側バルブの開閉タイミングがそのと
きのままで保持される。

【００６６】エンジンの運転を停止するためにイグニッ
ションスイッチ８８がオフされると、ＥＣＵ８７は非作
動状態となる。すると、ＯＣＶ７６は圧縮コイルばね８
１の付勢力により第２制御位置から第１制御位置に切り
換えられ、各進角室４７がオイルパン７７に連通され
る。又、電磁方向制御弁７８は圧縮コイルばね８５の付
勢力により第４制御位置から第３制御位置に切り換えら
れ、ＯＣＶ７６の第５ポートＰが電磁方向制御弁７８を
介してオイルパン７７に連通される。その結果、各遅角
室４６及び進角室４７が共にオイルパン７７に連通され
た状態となる。

【００６７】一方、イグニッションスイッチ８８がオフ
されても運転が停止したエンジンがしばらくの間だけ惰
性で回転する。このとき、ベーンロータ２８には、吸気
側カムシャフト１１に加わる反力としての回転トルクが
加わる。このため、ベーンロータ２８は、ロータハウジ
ング２７に対して相対回動して最遅角位置に移動するよ
うに付勢される。すると、各遅角室４６からは作動油が
オイルパン７７に排出されるとともに各進角室４７には
背圧が発生しないように作動油が導入される。このと
き、各遅角室４６が直接オイルパン７７に連通されてい
るため、各遅角室４６からは作動油が小さな排出抵抗で
排出される。一方、各進角室４７もオイルパン７７に直
接連通されているため、各ベーン３３が遅角側に移動す
るに応じて小さい吸入抵抗で作動油が導入される。その
結果、エンジンが惰性で回転している間に、ベーンロー
タ２８がロータハウジング２７に対して容易に相対回動
して最遅角位置まで移動する。

【００６８】又、各遅角室４６及び進角室４７が共にオ
イルパン７７に連通されるため、ロックピン４８を係合
位置に付勢する油圧が導入される油室５４及び係合穴５
９の油圧が共に減少する。従って、イグニッションスイ
ッチ８８がオフとされると、ロックピン４８が圧縮コイ
ルばね５７により退避位置から係合位置側に移動するよ
うに付勢された状態となりドリブンギア２６の端面に当
接した状態で保持される。従って、ベーンロータ２８が
最遅角位置に移動配置されロックピン４８が係合穴５９
に相対向する位置となると、ロックピン４８が係合穴５
９側に移動して係合位置に配置される。このとき、エン
ジンの回転数が次第に低くなりロータハウジング２７に
対するベーンロータ２８の回動速度が小さくなるため、
ロックピン４８が係合穴５９側に容易に係合する。その
結果、エンジンが停止されるときに、ベーンロータ２８
が最遅角位置に固定された状態でベーンロータ２８とロ
ータハウジング２７とが相対回動しないように連結固定
される。

【００６９】エンジン始動時のクランキングによりロー
タハウジング２７が回転駆動されると、ベーンロータ２
８が最遅角位置に配置された状態で回転駆動される。従
って、吸気側バルブの開閉タイミングが最遅角タイミン
グの状態でエンジンが始動される。

【００７０】このとき、オイルポンプ８４から供給され
る作動油は電磁方向制御弁７８からオイルパン７７に戻
されるため、各遅角室４６及び進角室４７には所定の油
圧が供給されていない。しかし、ベーンロータ２８は、
ロックピン４８にてロータハウジング２７に対して最遅
角位置で連結固定されているため、吸気側カムシャフト
１１に加わる大きさが変動する反力に拘らず最遅角位置
で保持される。その結果、エンジンの始動時には、吸気
側カムシャフト１２が受ける反力によりベーンロータ２
８がロータハウジング２７に対して相対回動することが
防止される。そして、吸気側バルブの開閉タイミングが
最遅角タイミングの状態でエンジンが始動される。

【００７１】エンジンが始動して所定の油圧が油室５４
あるいは係合穴５９に供給されると、ロックピン４８は
係合位置から退避位置に移動配置される。その結果、ベ
ーンロータ２８とロータハウジング２７との相対回動が
許容され、吸気側バルブの開閉タイミングを変更するこ
とが可能になる。

【００７２】以上詳述したように、本実施の形態の内燃
機関におけるバルブタイミング調整機構によれば、以下
の効果を得ることができる。 （ａ） 内燃機関が停止すると、遅角室４６及び進角室
４７が共にオイルパン７７に直接連通される。従って、
内燃機関の停止後の惰性回転によりロータハウジング２
７が回転駆動されると、遅角室４６から小さい排出抵抗
で作動油がオイルタンク７７に排出されるとともに進角
室４７に背圧が発生しないように作動油が遅角室４６に
導入される。従って、ベーンロータ２８がロータハウジ
ング２７に対して容易に相対回動し、最遅角位置に移動
配置される。その結果、エンジン停止時の惰性回転を利
用してエンジン再始動時の吸気側バルブの開閉タイミン
グを確実に最遅角タイミングとすることができる。

【００７３】（ｂ） 内燃機関の停止時に最遅角位置に
移動したベーンロータ２８が、ロックピン４８、保持孔
４９、係合穴５９等にて構成された連結手段によりロー
タハウジング２７に対して相対回動不能に固定される。
従って、内燃期間の始動時に、吸気側カムシャフト１１
が受ける方向が反転する反力によりベーンロータ２８が
ロータハウジング２７に対して揺動して衝突することが
防止される。その結果、始動時における異音の発生を防
止することができる。

【００７４】（ｃ） 内燃機関の運転が開始されても、
ベーンロータ２８とロータハウジング２７との相対回動
が許容された場合に吸気側カムシャフト１１が受ける変
動反力によりベーンロータ２８がロータハウジング２７
に対して揺動する可能性がある状態では、ベーンロータ
２８とロータハウジング２７との相対回動がロックピン
４８、保持孔４９、係合穴５９等にて構成される連結手
段にて規制される。そして、油圧が所定の油圧以上とな
りバルブタイミング調整機構１７の遅角室４６あるいは
進角室４７に作動油が供給されると、ベーンロータ２８
とロータハウジング２７との連結状態が解除されるとと
ともにベーンロータ２８がロータハウジング２７に対し
て相対回動される。従って、ベーンロータ２８とロータ
ハウジング２７との連結状態が解除されるときには、ベ
ーンロータ２８が最遅角位置に保持されるか、あるいは
最遅角位置から進角側に移動するように制御される。そ
の結果、内燃機関が始動しても油圧が低くてベーンロー
タ２８のロータハウジング２７に対する相対位相を変更
することができない間は、ベーンロータ２８とロータハ
ウジング２７とが揺動するように相対回動することを防
止して、その衝突を防止することができる。

【００７５】（ｄ） １つのＥＣＵ８７にてバルブタイ
ミング制御手段と給排状態制御手段とが構成されるた
め、構成を簡素することができる。 （ｅ） 内燃機関の停止時に吸気側バルブの開閉タイミ
ングが確実に最遅角タイミングとされるため、内燃機関
の始動時には最遅角タイミングで内燃機関が始動され
る。その結果、始動時に吸気側バルブの開閉タイミング
が最遅角タイミングよりも進角側の開閉タイミングとな
ることを防止して、バルブオーバラップ期間が長くなり
燃焼室における内部ＥＧＲ量が過多となることによる始
動性の悪化を防止することができる。

【００７６】（ｆ） 内燃機関が運転されている間は、
遅角室４６と進角室４７に対して作動油を給排するＯＣ
Ｖ７６に電磁方向制御弁７８を介してオイルポンプ８４
の吐出側が連通される。内燃機関が停止してＥＣＵ８７
が非作動状態となると、ＯＣＶ７６が電磁方向制御弁７
８を介してオイルパン７７に連通される。従って、内燃
機関を停止したときには、ＥＣＵ８７も非作動状態とす
ることができる。その結果、内燃機関を積んだ車両の運
転を終了したときには、ＥＣＵ８７を非作動状態とする
ことができる。

【００７７】尚、実施の形態は上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、以下のように変更して実施してもよ
い。 ・ ＯＣＶ７６の第５ポートＰとオイルポンプ４８の吐
出側との間に、第５ポートＰをオイルポンプ８４の吐出
側あるいはオイルパン７７の一方に連通する電磁制御弁
７８を設ける代わりに、エンジンの遅角側ヘッド油路６
４（遅角室４６）とＯＣＶ７６の第２ポートＢ（給排ポ
ート）との間に、同ヘッド油路６４をオイルパン７７に
連通する第５制御状態と、同ヘッド油路６４を第２ポー
トＢに連通する第６制御状態とに切り換え可能な電磁制
御弁（第３給排制御手段）を設けた構成としてもよい。
この場合にも、内燃機関が運転されているときには第６
制御状態として遅角室４６に対して作動油が給排される
ようにし、運転が停止されたときには第５制御状態とし
て遅角室４６に背圧が発生しないようにすることができ
る。そして、内燃機関停止時の惰性回転を利用して内燃
機関再始動時の吸気側バルブの開閉タイミングを確実に
再遅角タイミングとすることができる。

【００７８】・ 内燃機関停止時にベーンロータ２８が
ロータハウジング２７に対して遅角側に相対回動して配
置される位置は、上記実施の形態のように、ベーン３３
がベーン室３１の側壁に当接することにより相対回動が
規制される最遅角位置に限らない。これを、内燃機関の
始動時に、吸気側バルブの開閉タイミングを最遅角位置
に対応する最遅角タイミングよりもやや進角側に設定さ
れた始動タイミングとなるようにロータハウジング２７
とベーンロータ２８との相対位相を設定する始動タイミ
ング設定手段を備えたバルブタイミング調整機構を含む
バルブタイミング制御装置において実施してもよい。

【００７９】図１１及び図１２は、そのような始動タイ
ミング設定手段を備えたバルブタイミング調整機構の構
成と作動状態を示す摸式断面図である。内燃機関の運転
が停止されるときには、惰性により回転するクランクシ
ャフトの回転数がある程度まで減速したときに、図１１
に示すように、第１ストッパ１００が圧縮コイルばね１
０１にて始動位置に配置される。そして、吸気側カムシ
ャフト１１が受ける反力によりベーンロータ２８がロー
タハウジング２７に対して遅角側に相対回動すると、第
１ストッパ１００の当接部１０２が第２ストッパ１０３
に当接する位置で相対回動が規制される。従って、内燃
機関が停止されたときにはロータハウジング２７が最遅
角位置よりもやや進角側の始動位置に配置された状態と
なり、内燃機関の再始動時にはバルブの開閉タイミング
が最遅角タイミングよりもやや進角側に設定された始動
タイミングに制御される。

【００８０】内燃機関が運転されると、第１ストッパ１
００に作用する遠心力により、第１ストッパ１００は圧
縮コイルばね１０１の付勢力に抗して当接部１０２が第
２ストッパ１０３に当接しない運転位置に移動配置され
る。従って、内燃機関の運転中には、図１２に示すよう
に、ロータハウジング２７が始動位置を超えて最遅角位
置まで相対回動される。その結果、運転状態に応じた最
適な開閉タイミングに調整することができるとともに高
い始動性を得ることができる。

【００８１】このように構成されたバルブタイミング調
整機構を備えたバルブタイミング制御装置に実施した場
合には、内燃機関停止時の惰性回転を利用して再始動時
のバルブの開閉タイミングを確実に最遅角タイミングよ
りもやや進角側に設定された始動タイミングとすること
ができる。

【００８２】・ 上記実施の形態では、イグニッション
スイッチ８８がオフとされＥＣＵ７６が非作動状態とな
る通常の運転停止時に電磁制御弁７８の励磁制御が終了
するようにした。これを、イグニッションスイッチ８８
がオンでのままであってＥＣＵ７６が作動状態であると
きにエンジンの運転が停止される所謂エンストの場合に
実施してもよい。この場合には、ＥＣＵ７８が作動状態
である状態で、車両が走行中であるか停止状態であるか
に拘らずエンジンの運転が停止した状態を検出すること
が必要である。その方法としては、エンジンの回転数に
対応したパルス信号を取り出すようにしたり、オルタネ
ータからの出力をモニタする方法がある。そして、ＥＣ
Ｕ７６がエンジンの運転が停止したと判断すると、電磁
制御弁を制御して遅角室４６をオイルパン７７に連通す
る。この場合には、車両が停止中あるいは走行中におい
て所謂エンストが発生したときに、再始動時には吸気側
バルブの開閉タイミングを確実に最遅角タイミングとす
ることができる。

【００８３】・ ロータハウジング２７が備えるベーン
室３１の数、及び、ベーンロータ２８が備えるベーン３
３の数は、４つに限らず、３つ以下、あるいは、５つ以
上であってもよい。

【００８４】・ オイル回収手段は、遅角室４６に連通
する油路内に空気を導入しない状態で背圧の発生を防止
することができるものであればよく、オイルパン７７に
限らず、例えばオイルパンを持たないドライサンプ方式
の内燃機関の場合におけるオイルタンクであってもよ
い。

【００８５】・ ロックピン４８等にて構成される連結
手段を備えないバルブタイミング調整機構としてもよ
い。但し、この場合には、内燃機関始動時のクランキン
グにより、吸気側カムシャフト１１がバルブスプリング
等から受ける方向が反転する変動反力によりロータハウ
ジング２７とベーンロータ２８とが揺動する。

【００８６】・ バルブタイミング制御手段だけをＥＣ
Ｕ８７にて構成し、給排状態制御手段は別に設けた制御
装置としてもよい。この場合には、従来のバルブタイミ
ング制御装置に電磁方向制御弁７８と同制御装置を追加
してバルブタイミング制御装置を構成することができ
る。

【００８７】・ ロータハウジング２７がカムシャフト
と一体回転可能に設けられ、ベーンロータ２８がクラン
クシャフトにて回転駆動されるように構成されたバルブ
タイミング調整機構を備えたバルブタイミング制御装置
としてよい。

【００８８】・ 連結手段を構成するロックピン４８を
ロータハウジングに設けた構成としてもよい。この場合
には、例えば、吸気側カムシャフト１１に固定された円
盤プレートに内周面が摺接するように設けられたスプロ
ケットにロックピン４８を収容し、円盤プレートにロッ
クピン４８が係合する係合穴を設ける。

【００８９】・ バルブタイミング調整機構は、バルブ
オーバラップが大きめに設定された状態で排気側バルブ
の開閉タイミングを調整するように排気側カムシャフト
１２に設けられたものであってもよい。この場合には、
内燃機関の停止時に排気側バルブの開閉タイミングが遅
角側の所定の開閉タイミングに設定される。従って、運
転時には大きなバルブオーバラップにより吸気慣性効果
を大きくしてより高回転で運転することができ、始動時
にはオーバラップを最小として始動性を確保することが
できる。

【００９０】・ 吸気側あるいは排気側バルブの駆動方
式は、直動式、スイングアーム式、ロッカアーム式のい
ずれの方式であってもよい。 ・ 吸気側カムシャフト１１及び排気側カムシャフト１
２の同じ側の端部にそれぞれ固定されたタイミングプー
リ（スプロケット）と、クランクシャフトの同じ側の端
部に固定されたタイミングプーリ（スプロケット）との
間にタイミングベルト（チェーン）を掛装したベルト
（チェーン）駆動方式の弁駆動機構を備えたエンジンに
実施してもよい。

【００９１】・ 平歯車列にて駆動されるギアトレイン
弁駆動方式のエンジンや、シャフトとかさ歯車にて駆動
されるシャフト駆動方式のエンジンに実施してもよい。 ・ 車両用エンジンに限らず、船舶用、航空機用等の内
燃機関に実施してもよい。

【００９２】以下、特許請求の範囲に記載された技術的
思想の外に前述した各実施の形態から把握される技術的
思想をその効果とともに記載する。 （１） 内燃機関のクランクシャフトに駆動連結された
第１回転体と、バルブを開閉駆動するカムシャフトに駆
動連結され、前記第１回転体に対して同一回転軸で相対
回動可能に設けられた第２回転体と、前記第１回転体あ
るいは第２回転体の一方に設けられたベーン室と、前記
第１回転体あるいは第２回転体の他方に設けられ、前記
ベーン室を遅角室と進角室とに区画するベーンとを備え
たバルブタイミング調整手段と、前記遅角室及び進角室
に連通されるとともにオイルポンプの吐出側及びオイル
回収手段に連通され、前記遅角室を前記オイルポンプの
吐出側に連通するとともに前記進角室を前記オイル回収
手段に連通する第１制御状態と、前記遅角室を前記オイ
ル回収手段に連通するとともに前記進角室を前記オイル
ポンプの吐出側に連通する第２制御状態とに切り換え可
能な第１給排制御手段と、内燃機関の運転状態に基づ
き、前記第１給排制御手段を前記第１制御状態あるいは
第２制御状態に制御して、前記第１回転体と前記第２回
転体との相対位相を前記運転状態に応じて予め設定され
た相対位相に制御するバルブタイミング制御手段と、前
記遅角室と該遅角室に連通される前記第１給排制御手段
の給排ポートとの間に設けられ、該遅角室を前記オイル
回収手段に連通する第５制御状態と、該遅角室と前記給
排ポートとを連通する第６制御状態とに切り換え可能な
第３給排手段と、内燃機関が運転されているときには、
前記第３給排制御手段を第６制御状態とし、内燃機関の
運転が停止されていないときには、第３給排制御手段を
第５制御状態とする給排状態制御手段とを備えた内燃機
関のバルブタイミング制御装置。

【００９３】このような構成によっても、内燃機関停止
時の惰性回転を利用して再始動時のバルブの開閉タイミ
ングを確実に遅角側の所定の開閉タイミングとすること
ができる。

【００９４】（２） 請求項２に記載の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、前記第２給排制御手段
は、前記第３制御状態に対応する第３制御位置と、前記
第４制御状態に対応する第４制御位置とを備えるととも
に該両制御位置の切り換えを行う第２弁体を備え、該第
２弁体を付勢して前記第３制御位置に配置する第２ばね
部材と、前記第２ばね部材の付勢力に抗して前記第２弁
体を前記第４制御位置に切り換え配置する第２単動型電
磁ソレノイドを有する第２電磁操作方向制御弁であり、
前記給排状態制御手段は、内燃機関が運転されていると
きには前記第２単動型ソレノイドを磁励制御し、内燃機
関が運転されていないときには非作動状態となる。この
ような構成によれば、内燃機関を停止したときには給排
状態制御手段を作動させる必要がない。

【００９５】（３） 上記（２）に記載の内燃機関のバ
ルブタイミング制御装置において、前記第１給排制御手
段は、前記第１制御状態に対応する第１制御位置と、前
記第２制御状態に対応する第２制御位置とを備えるとと
もに両制御位置の切り換えを行う第１弁体を備え、該第
１弁体を付勢して前記両制御位置のいずれか一方の制御
位置に配置する第１ばね部材と、該第１ばね部材の付勢
力に抗して前記第１弁体を両制御位置の他方の制御位置
に切り換え配置する第１単動型電磁ソレノイドとを備え
た第１電磁操作方向制御弁であり、前記バルブタイミン
グ制御手段は、内燃機関が運転されているときには前記
第１単動型電磁ソレノイドを励磁制御し、内燃機関が運
転されていないときには非作動状態となる。このような
構成によれば、内燃機関を停止したときにバルブタイミ
ング制御装置を作動させる必要がない。

【００９６】（４） 請求項２〜請求項４及び上記
（１）〜（３）のいずれか一項に記載の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、前記内燃機関の始動時
に、前記バルブの開閉タイミングを、内燃機関運転時に
おいて開閉タイミングが前記クランクシャフトの回転位
相に対して最も遅れた最遅角タイミングよりも進角側に
設定された始動タイミングとなるように前記ロータハウ
ジング２７とベーンロータ２８との相対位相を設定する
始動タイミング設定手段を備えた。このような構成によ
れば、内燃機関停止時の惰性回転を利用して再始動時の
バルブの開閉タイミングを確実に始動タイミングとする
ことができる。

【００９７】（５） 請求項２〜請求項４及び上記
（１）〜（３）のいずれか一項に記載の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、前記バルブタイミング
制御手段及び給排状態制御手段は、共に同一のコンピュ
ータにて構成された。このような構成によれば、各制御
手段を別々に設ける場合に比較して構成を簡素化するこ
とができる。

【００９８】（６） 請求項２〜請求項４及び上記
（１）〜（３）のいずれか一項に記載の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、前記カムシャフトは、
吸気側カムシャフトである。このような構成によれば、
始動時に内部ＥＧＲ量が過多となることを防止して始動
性の悪化を防止することができる。

【００９９】（７） 請求項２〜請求項４及び上記
（１）〜（３）のいずれか一項に記載の内燃機関におけ
るバルブタイミング制御装置を備えた内燃機関。このよ
うな構成によれば、始動を確実に遅角側の所定の開閉タ
イミングで行うことができる。

【０１００】（８） 上記付記（７）に記載の内燃機関
を備えた車両。このような構成によれば、内燃機関の始
動を確実に遅角側の所定の開閉タイミングで行うことが
できる。

【０１０１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜請求項
４に記載の発明によれば、内燃機関停止時の惰性回転を
利用して内燃機関再始動時のバルブの開閉タイミングを
確実に遅角側の所定の開閉タイミングとすることができ
る。

【０１０２】請求項３に記載の発明によれば、内燃機関
の始動時に第１回転体と第２回転体とが揺動して衝突す
ることを防止することができる。請求項４に記載の発明
によれば、内燃機関が始動しても油圧が低くて第１回転
体の相対位相を変更することができない間は第１回転体
と第２回転体とが揺動して衝突することを防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 バルブタイミング制御装置を示す摸式構成
図。

【図２】 吸気側及び排気側カムシャフトを示す摸式平
面図。

【図３】 電磁比例制御弁を示す摸式断面図。

【図４】 バルブタイミング調整機構を示す断面図。

【図５】 バルブタイミング調整機構を示す正面側から
見た断面図。

【図６】 同じく正面側から見た断面図。

【図７】 ロックピンを含む部位の断面図。

【図８】 同じく作動状態を示す断面図。

【図９】 ロックピンを示す要部断面図。

【図１０】 図９におけるＣ−Ｃ線断面図。

【図１１】 始動タイミング設定手段を示す正面から見
た断面図。

【図１２】 同じく作動状態を示す断面図。

【図１３】 従来例のバルブタイミング調整機構を示す
正面からの断面図。

【図１４】 図１３におけるＤ−Ｄ線断面図。

【符号の説明】

１１…カムシャフトとしての吸気側カムシャフト、２７
…第１回転体としてのロータハウジング、２８…第２回
転体としてのベーンロータ、３１…ベーン室、３３…ベ
ーン、４６…遅角室、４７…進角室、４８…連結手段を
構成するロックピン、４９…同じく保持孔、５７…同じ
く圧縮コイルばね、５９…同じく係合穴、７６…第１給
排制御手段としてのＯＣＶ、７７…オイル回収手段とし
てのオイルパン、７８…第２給排態制御手段としての電
磁方向制御弁、８０…第１弁体としてのスプール、８１
…第１ばね部材としての圧縮コイルばね、８２…第１単
動型電磁ソレノイドとしての電磁ソレノイド、８４…オ
イルポンプ、８５…第２ばね部材としての圧縮コイルば
ね、８６…第２単動型電磁ソレノイドとしての電磁ソレ
ノイド、８７…バルブタイミング制御手段、給排状態制
御手段及びコンピュータとしてのＥＣＵ、１００…始動
タイミング設定手段を構成する第１ストッパ、１０１…
同じく圧縮コイルばね、１０２…同じく当接部、１０３
…同じく第２ストッパ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のクランクシャフトに駆動連結
   された第１回転体と、バルブを開閉駆動するカムシャフ
   トに駆動連結され、前記第１回転体に対して同一回転軸
   で相対回動可能に設けられた第２回転体と、前記第１回
   転体あるいは第２回転体の一方に設けられたベーン室
   と、前記第１回転体あるいは第２回転体の他方に設けら
   れ、前記ベーン室を遅角室と進角室とに区画するベーン
   とを備えたバルブタイミング調整手段に対して、 内燃機関により駆動されるオイルポンプの吐出側を前記
   遅角室あるいは進角室の一方に連通するとともに、両室
   の他方をオイル回収手段に連通することにより、前記第
   １回転体を第２回転体に対して相対回動させ、前記カム
   シャフトのクランクシャフトに対する回転位相を変更す
   る内燃機関のバルブタイミング制御方法において、 内燃機関が停止されるときには、前記遅角室及び進角室
   を共に前記オイル回収手段に連通させる内燃機関のバル
   ブタイミング制御方法。
2. 【請求項２】 内燃機関のクランクシャフトに駆動連結
   された第１回転体と、バルブを開閉駆動するカムシャフ
   トに駆動連結され、前記第１回転体に対して同一回転軸
   で相対回動可能に設けられた第２回転体と、前記第１回
   転体あるいは第２回転体の一方に設けられたベーン室
   と、前記第１回転体あるいは第２回転体の他方に設けら
   れ、前記ベーン室を遅角室と進角室とに区画するベーン
   とを備えたバルブタイミング調整手段と、 前記遅角室及び進角室に連通されるとともにオイルポン
   プの吐出側及びオイル回収手段に連通され、前記遅角室
   を前記オイルポンプの吐出側に連通するとともに前記進
   角室を前記オイル回収手段に連通する第１制御状態と、
   前記遅角室を前記オイル回収手段に連通するとともに前
   記進角室を前記オイルポンプの吐出側に連通する第２制
   御状態とに切り換え可能な第１給排制御手段と、 内燃機関の運転状態に基づき、前記第１給排制御手段を
   前記第１制御状態あるいは第２制御状態に制御して、前
   記第１回転体と前記第２回転体との相対位相を前記運転
   状態に応じて予め設定された相対位相に制御するバルブ
   タイミング制御手段と、 前記オイルポンプの吐出側と該吐出側と連通される前記
   第１給排制御手段の導入側との間に設けられ、該導入側
   を前記オイル回収手段に連通する第３制御状態と、前記
   吐出側と該導入側とを連通する第４制御状態とに切り換
   え可能な第２給排制御手段と、 内燃機関が運転されているときには、前記第２給排制御
   手段を第４制御状態とし、内燃機関の運転が停止されて
   いないときには、第２給排制御手段を第３制御状態とす
   る給排状態制御手段とを備えた内燃機関のバルブタイミ
   ング制御装置。
3. 【請求項３】 内燃機関が運転されていないときには、
   前記第１回転体が遅角側の所定位置にあるとき該第１回
   転体と第２回転体とを相対回動不能に連結し、内燃機関
   が運転されたときには、前記第１回転体が前記所定位置
   に移動しても該第１回転体と第２回転体とを相対回動不
   能に連結しない連結手段を備えた請求項２に記載の内燃
   機関のバルブタイミング制御装置。
4. 【請求項４】 前記連結手段は、前記遅角室あるいは進
   角室に供給される作動油の油圧が所定の油圧未満のとき
   には前記第１回転体と第２回転体とを連結し、前記所定
   の油圧以上であるときに該油圧に基づき該第１回転体と
   第２回転体とを連結しないように構成され、 前記給排状態制御手段は、内燃機関が始動された後、前
   記オイルポンプから第２給排制御手段に供給される油圧
   が、前記カムシャフトが受ける反力に抗して前記第１回
   転体を第２回転体に対して進角側に相対回動させること
   ができる油圧以上の油圧となったときに第３制御状態か
   ら第４制御状態に切り換えるように構成され、 前記連結手段は、前記給排状態制御手段が第３制御状態
   から第４状態に切り換わるときの油圧未満の大きさの油
   圧に基づき第１回転体と第２回転体とを連結しないよう
   に設定された請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミ
   ング制御装置。