JP2019085940A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】相対回転位相を制御する位相制御でロック機構がロック状態に移行することのない弁開閉時期制御装置を構成する。【解決手段】スプールが、進角室および遅角室への流体の供給を停止する保持領域と、進角室に流体を供給する進角領域と、遅角室に流体を供給する遅角領域と、ロック領域とに作動自在に構成されている。制御ユニット１０は、位相センサ１１の検知に基づいてスプールが保持領域にあることを判定した際に、電磁ソレノイド６０に供給される駆動電流と、既定駆動電流とに基づいてロック領域より設定量だけ保持領域の方向に離間する制御限界値を再設定する限界設定部１０ｃを備えた。【選択図】図１０

Description

本発明は、電磁ソレノイドの駆動よりスプールを作動させ流体を制御することで内燃機関のバルブの開閉時期と、ロック機構のロック状態とを制御する弁開閉時期制御装置に関する。

上記構成の弁開閉時期制御装置として特許文献１には、弁開閉時期制御装置に給排する流体を制御するため、単一のスプールを電磁式に操作する制御バルブを備え、スプールを複数の制御位置の何れかに設定することにより、相対回転位相の制御と、ロック機構の制御を実現する技術が記載されている。

特許文献１では、電磁ソレノイドに供給する電流（文献では給電量）の増大に伴いスプールを４つの制御領域（文献では制御位置）に設定できるように構成され、４つの制御領域のうち端部のものが、ロック機構をロック状態に移行させるロック領域（文献では位置Ｗ１）に設定されている。

特許文献１では電磁ソレノイドに供給する電流の設定により進角室と遅角室とに対して選択的に流体の給排を行って相対回転位相の制御が行われる。また、ロック機構が凹部と、バネで突出付勢されたロック体とで構成され、ロック機構をロック状態に移行する際には、凹部から流体を排出する（ドレンする）状態で、相対回転位相を中間ロック位相に移行する制御が行われる。

また、特許文献２は、特許文献１と基本的に共通する構成を有するものであるが、スプールの制御領域が５つであり、ロック状態からロック解除に切り換わる境界の駆動電流の値を再設定できる点が特許文献１と異なっている。

つまり、制御バルブが、単一のスプールの位置の設定により相対回転位相の制御と、ロック機構の制御とを行うように構成されるため、相対回転位相を制御するためのスプールの制御領域と、ロック機構をロック状態に設定する制御領域とが隣接している。

このような構成から、例えば、電源の電圧が変化した場合でも、適正な制御を可能にするため、スプールの駆動電流を変化させる状況でロック解除状態からロック状態に切り換わりと、ロック状態からロック解除状態への切り換わりとの駆動電流を取得し、取得した電流を境界電流として再設定している。

特開２００４−１１６４１１号公報 特開２０１６−１８０３１８号公報

特許文献２にも記載されるように、単一のスプールを電流で駆動することで所定の制御領域に設定するものでは、例えば、電源の電圧の変化や、流体の温度、制御バルブの経年変化等に起因して、制御バルブのスプールに対し予め設定された制御領域と、電流との関係が変化してしまい不正確になる不都合を招くことがあった。

このように、スプールに予め設定された制御領域と電流の関係が不正確になる場合には、相対回転位相を制御する領域の電流と、ロック機構をロック状態に維持する領域の電流との境界の電流が変化するため、特許文献２にも記載されるように境界の電流の再設定も必要とされる。

特許文献２に記載されるようにスプールの作動領域の両端部に形成されるロック領域の各々について境界電流を取得して境界電流を再設定するものでは、弁開閉時期制御装置を２つのロック位相まで移行させる制御を行い、この制御により２つのロック位相に対応する境界電流を取得する必要があるため、再設定できるタイミングがエンジンを停止する際等に限られるため改善の余地がある。

このような理由から、相対回転位相を制御する位相制御でロック機構がロック状態に移行することのない弁開閉時期制御装置が求められる。

本発明の特徴は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体と同軸芯に配置され、前記内燃機関のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成される進角室および遅角室と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体とを所定の相対回転位相で保持するためにロック凹部と、該ロック凹部に係合するロック部材とを有するロック機構と、
前記進角室および前記遅角室への流体の給排により前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相の制御を行うと共に、前記ロック部材への流体の給排によりロック状態の制御を行う制御バルブと、
前記相対回転位相を検知する位相センサの検知信号を取得して前記制御バルブを制御する制御ユニットとを備えると共に、
前記制御バルブが、直線状に移動して前記進角室に流体を供給する進角領域と、前記進角室および前記遅角室への流体の供給を停止する保持領域と、前記遅角室に流体を供給する遅角領域と、前記ロック凹部から流体を排出するロック領域とに夫々位置するように操作される単一のスプールと、このスプールを移動させる電磁ソレノイドとを備え、
前記保持領域が、前記進角領域と前記遅角領域とに挟まれる位置に配置され、前記ロック領域が前記進角領域と前記遅角領域との少なくとも一方の外端側に配置され、
前記制御ユニットは、デューティ比の調節によって駆動電圧を前記電磁ソレノイドに供給する電圧設定部を備え、前記電圧設定部は、前記相対回転位相の制御を行う際には、前記ロック領域と、これに隣接する前記進角領域または前記遅角領域の境界を基準にした制御限界値により駆動電圧を制御し、
前記制御ユニットは、既定条件下において前記スプールを前記保持領域に設定するために必要な既定駆動電流を記憶しており、前記相対回転位相の制御を行う際に前記スプールが前記保持領域に達したことを、前記位相センサの検知から判定した場合に、前記スプールが前記保持領域に達した際の前記デューティ比と、前記既定駆動電流とを対応させて、各前記制御限界値を前記デューティ比に換算して再設定する限界設定部を備えている点にある。

この特徴構成によると、電磁ソレノイドに対しデューティ比に対応して駆動電圧を設定して相対回転位相の制御を行う際に、位相センサの検知に基づいてスプールが保持領域にあることを判定した際には、デューティ比と、既定電流とに基づいて制御限界値をデューティ比に換算して再設定できる。このように再設定される制御限界値は制御時に電磁ソレノイドに供給されたデューティ比が反映されるため、例えば、電源の電圧、流体の温度が変化した場合や、制御バルブの経年変化した状況にあっても電磁ソレノイドに供給されるデューティ比とスプールの位置との関係を適正な値に維持できる。また、この構成では、内燃機関の稼動時おいてスプールが保持位相に達し相対回転位相の変位が停止する毎に制御限界値を再設定できるため、制御限界値を高精度に設定することも可能となる。
従って、相対回転位相を制御する位相制御でロック機構がロック状態に移行することのない弁開閉時期制御装置が構成された。

他の構成として、前記制御バルブが、前記スプールの作動領域の両端位置に前記ロック領域を配置しており、前記限界設定部は、２つの前記ロック領域に対応して設定される２つの前記制御限界値のうちの少なくとも一方の再設定を行っても良い。

これによると、２つのロック領域が存在し、これら２つのロック領域に対応して２つの制御限界値の少なくとも一方を設定することが可能となる。

他の構成として、前記限界設定部は、前記相対回転位相の制御を行う際に前記スプールが前記保持領域に達したことを、前記位相センサの検知から判定した場合に、前記スプールが前記保持領域に達した際のデューティ比と、前記既定駆動電流とから前記ロック機構が非ロック状態からロック状態に切り換わる境界を領域境界値として取得すると共に、この領域境界値を基準に前記保持領域の方向に設定量だけシフトした値を前記制御限界値として再設定しても良い。

弁開閉時期制御装置の誤作動において問題となるのは、スプールをロック領域に移行させる制御において進角領域または遅角領域のままでロック領域まで移動しない場合よりも、進角領域または遅角領域に維持する制御において誤ってロック領域に移動してしまう場合である。このような理由から制御限界値は、ロック領域と、このロック領域に隣り合う進角領域と遅角領域との一方との境界となる領域境界値を基準にして、ロック領域から設定量だけ離間した位置に形成されるものである。このような位置関係を考えると、スプールが保持位相に達したことを位相センサで検知した際のデューティ比と、既定駆動電流とに基づき領域境界を設定し、この後に、領域境界を基準に設定量だけシフトした位置に制御限界値を再設定することも可能となり、このように再設定される制御限界値は、領域境界値を基準にして高い精度となり、進角領域または遅角領域に維持する制御においてスプールが誤ってロック領域に移動してしまうことがない。
また、制御限界値は相対回転位相の制御時に、ロック機構がロック状態に移行することのない領域を適正に決めるものであるため、この制御限界値をロック移行側に超えないように制御を行うことにより円滑な位相制御を実現する。

他の構成として、前記電磁ソレノイドに流れる駆動電流を検知する電流センサを備え、
前記制御ユニットが、既定条件下において前記スプールを前記保持領域に設定した際に前記電流センサで検知される既定駆動電流を記憶しており、
前記限界設定部は、前記相対回転位相の制御を行う際に前記スプールが前記保持領域に達したことを、前記位相センサの検知から判定した場合に、前記既定駆動電流と、前記電流センサで検知される駆動電流とに基づいて前記制御限界値を再設定しても良い。

これによると、例えば、内燃機関の熱の影響で電磁ソレノイドの電気抵抗が変化した場合のように、既定駆動電流と電流センサで検知される駆動電流とに差を生じている場合には、この差に基づいて既定駆動電流と制御限界値とを再設定することにより、制御限界値も適正な値設定できる。

制御バルブを備えた弁開閉時期制御装置の断面図である。 図１のII−II線の断面図である。 ロック解除状態の弁開閉時期制御装置の断面図である。 スプールの設定領域と作動油の給排パターンを示す図である。 スプールが第１ロック領域にある制御バルブの断面図である。 スプールが進角領域にある制御バルブの断面図である。 スプールが保持領域にある制御バルブの断面図である。 スプールが遅角領域にある制御バルブの断面図である。 スプールが第２ロック領域にある制御バルブの断面図である。 制御ユニットのブロック図である。 既定グラフとスプールの領域と駆動電流との関係を示す図である。 既定グラフと実グラフとの関係を示すグラフである。 位相制御ルーチンのフローチャートである。 第１補正ルーチンのフローチャートである。 第２補正ルーチンのフローチャートである。 別実施形態（ａ）の第１補正ルーチンのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１には内燃機関としてのエンジンＥの吸気弁Ｖａの開閉時期（開閉タイミング）を設定する弁開閉時期制御装置Ａの断面を示している。この弁開閉時期制御装置Ａは、電磁作動型の制御バルブＣＶを備えており、制御ユニット１０が制御バルブＣＶを制御することによりエンジンＥの吸気弁Ｖａの開閉時期を設定する。

エンジンＥ（内燃機関の一例）は、例えば、乗用車などの車両に備えられるものである。このエンジンＥは、シリンダブロック２のシリンダボアにピストン４を収容し、このピストン４とクランクシャフト１とをコネクティングロッド５で連結した４サイクル型に構成されている。

図１、図２に示すように、弁開閉時期制御装置Ａは、エンジンＥのクランクシャフト１と同期回転する駆動側回転体としての外部ロータ２０と、エンジンＥの吸気弁Ｖａを制御する吸気カムシャフト７と一体回転する従動側回転体としての内部ロータ３０とを備えている。

弁開閉時期制御装置Ａは、外部ロータ２０（駆動側回転体の一例）と内部ロータ３０（従動側回転体の一例）とを有し、これらの間に進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成されている。この弁開閉時期制御装置Ａは、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相（以下、相対回転位相と略称する）を中間ロック位相Ｍに保持するロック機構Ｌを備えている。

エンジンＥには、クランクシャフト１の駆動力で駆動される油圧ポンプＰを備えており、この油圧ポンプＰは、エンジンＥのオイルパンの潤滑油を作動油（流体の一例）として供給油路８から制御バルブＣＶに供給する。尚、供給油路８にはチェック弁９が介装されている。制御バルブＣＶは、エンジンＥに支持され、スリーブ４０を支持する軸状部４１を内部ロータ３０に挿入している。この制御バルブＣＶは、軸状部４１の内部に形成した流路を介して弁開閉時期制御装置Ａに作動油を給排する。

制御ユニット１０は、ＥＣＵとして機能するものであり、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を検知する位相センサ１１、及び、電磁ソレノイド６０に供給された電流を検知する電流センサ１２からの信号とが入力する。

この制御ユニット１０は、エンジンＥの稼動状況に応じて相対回転位相を設定する位相制御を実行する共に、中間ロック位相Ｍにおいてロック機構Ｌをロック状態にするロック移行制御を実行する。また、この制御ユニット１０は、これらの制御を実現するためのソフトウエアと、メモリ等のハードウエアとを備えている。

尚、制御バルブＣＶは、図１に示す位置に配置されるものに限らず、弁開閉時期制御装置Ａから分離して配置されるものでも良い。このように分離する構成では、制御バルブＣＶと弁開閉時期制御装置Ａとの間に作動油の給排を行う流路が形成される。

この実施形態では、吸気カムシャフト７に対して弁開閉時期制御装置Ａを備えた構成を示しているが、排気シャフトに弁開閉時期制御装置Ａを備えても良く、吸気カムシャフト７と排気カムシャフトとの双方に弁開閉時期制御装置Ａを備えても良い。

〔弁開閉時期制御装置の具体構成〕
図１〜図３に示すように、弁開閉時期制御装置Ａは、外部ロータ２０に対し、内部ロータ３０を内包し、これらが吸気カムシャフト７の回転軸芯Ｘと同軸芯上で相対回転自在に配置される。内部ロータ３０は、吸気カムシャフト７に対して連結ボルト３３により連結される。外部ロータ２０に形成された駆動スプロケット２２Ｓと、クランクシャフト１に形成したスプロケット１Ｓとに亘ってタイミングチェーン６（タイミングベルトでも良い）が巻回されている。

外部ロータ２０は、円筒状となるロータ本体２１を有すると共に、回転軸芯Ｘに沿う方向でロータ本体２１の一方の端部に配置されるリヤブロック２２と、回転軸芯Ｘに沿う方向でロータ本体２１の他方の端部に配置されるフロントプレート２３とを複数の締結ボルト２４で締結している。リヤブロック２２の外周には駆動スプロケット２２Ｓが形成され、このロータ本体２１の内周側には回転軸芯Ｘに近接する方向（径方向内側）に突出する複数の突出部２１Ｔが形成されている。

図２、図３に示すように、内部ロータ３０には、回転軸芯Ｘと同軸芯の内周面３０Ｓが形成されると共に、回転軸芯Ｘを中心とする円柱状の外周面が形成されている。この内部ロータ３０の中央位置で回転軸芯Ｘに沿う方向での一方の端部には鍔状部３２が形成され、この鍔状部３２の内周の孔部に挿通する連結ボルト３３により内部ロータ３０が吸気カムシャフト７に連結されている。

内部ロータ３０の外周面には外方に突出する複数のベーン３１を備えている。この構成から、内部ロータ３０を外部ロータ２０に嵌め込む（内包する）状態においては、ロータ本体２１と内部ロータ３０との間に流体圧室Ｃが形成される。また、この流体圧室Ｃがベーン３１で仕切られることで進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成される。更に、内部ロータ３０には進角室Ｃａに連通する進角流路３４と、遅角室Ｃｂに連通する遅角流路３５と、ロック制御流路３６とが形成される。

この弁開閉時期制御装置Ａでは、タイミングチェーン６から伝えられる駆動力により外部ロータ２０が駆動回転方向Ｓの方向に回転する。また、進角室Ｃａに作動油が供給されることで相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させ、遅角室Ｃｂに作動油が供給されることで相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる。尚、この弁開閉時期制御装置Ａでは、相対回転位相が進角方向Ｓａに変位するほど吸気タイミングを早め、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位するほど吸気タイミングを遅らせる。

図２、図３に示すように、複数の突出部２１Ｔの１つに対して回転軸芯Ｘから放射状となる姿勢で一対のガイド溝が形成されている。これらのガイド溝にプレート状のロック部材２５が出退自在に挿入され、ロータ本体２１には各々のロック部材２５を回転軸芯Ｘに接近する方向（ロック方向）に付勢するロックスプリング２６を備えている。また、内部ロータ３０の外周には一対のロック部材２５の係合が可能なロック凹部３７が形成され、これにロック制御流路３６が連通している。

このように、ロック部材２５と、これらを突出方向に付勢するロックスプリング２６と、ロック凹部３７とでロック機構Ｌが構成されている。このような構成から、相対回転位相が中間ロック位相Ｍに達した場合には、図２に示すように、一対のロック部材２５がロック凹部３７に嵌り込むと共に、ロック凹部３７の周方向の端面に各々のロック部材２５が当接することにより、ロック機構Ｌが相対回転位相を中間ロック位相Ｍに拘束する。

そして、相対回転位相が中間ロック位相Ｍに拘束される状態においてロック制御流路３６に作動油を供給することで、図３に示すようにロックスプリング２６の付勢力に抗して２つのロック部材２５をロック凹部３７からロック部材２５を抜き出すように移動させてロック状態が解除される。

尚、ロック部材２５の形状はプレート状に限るものではなく、例えば、ロッド状であっても良い。また、単一のロック部材２５と単一のロックスプリング２６とでロック機構Ｌを構成しても良い。更に、ロック機構Ｌは、回転軸芯Ｘに沿う方向に作動するロック部材２５と、このロック部材２５が係合するロック凹部３７とを備えて構成しても良い。

ベーン３１が進角方向Ｓａの移動端（回転軸芯Ｘを中心にした回動限界）に達した状態での相対回転位相を最進角位相と称し、ベーン３１が遅角側の移動端（回転軸芯Ｘを中心にした回動限界）に達した状態での相対回転位相を最遅角位相と称している。

中間ロック位相Ｍは、最進角位相と最遅角位相との中間となる位相であり、冷熱状態のエンジンＥを良好に始動する位相である。このような理由からエンジンＥを停止する場合には、エンジンＥが完全に停止する以前に相対回転位相を中間ロック位相に変位させてロック機構Ｌによるロック状態に移行するロック移行制御が実行される。

図１に示すように、外部ロータ２０のリヤブロック２２と内部ロータ３０とに亘ってトーションスプリング２７が備えられている。このトーションスプリング２７は、相対回転位相が最遅角位相にある状態から最進角位相の方向に向かう付勢力を作用させる。

〔制御バルブ〕
制御バルブＣＶは、図１及び図５に示すように、バルブブロック４３に支持されるスリーブ４０と、このスリーブ４０に対してスライド移動自在に収容されるスプール５０と、スプール５０を駆動する電磁ソレノイド６０と、スプールスプリング６１とを備えて構成されている。

また、スプール５０は、スリーブ４０のスプール収容空間に対してスプール軸芯Ｙに沿って移動自在に収容されている。電磁ソレノイド６０は、スプール５０に対しスプールスプリング６１の付勢力に抗する方向に操作力を作用させる。

この制御バルブＣＶでは、スプール５０が、スプール軸芯Ｙを中心として全体的に円柱状であり、このスプール５０を摺動自在に収容できるようにスリーブ４０がスプール軸芯Ｙと同軸芯の円筒状に成形されている。尚、この実施形態では、図１に示す如く、電磁ソレノイド６０を上方に配置した縦長姿勢で使用され、この姿勢を基準に各部の配置等を説明する。

この制御バルブＣＶでは、前述した軸状部４１が回転軸芯Ｘと同軸芯となる円柱状に成形され、この軸状部４１を内部ロータ３０に相対回転自在に挿入している。弁開閉時期制御装置Ａが回転軸芯Ｘを中心に回転する際にも作動油の供給と排出とを可能にするため、軸状部４１の外周と、内部ロータ３０の内周面３０Ｓとの間には複数のリング状のシール４２が備えられている。軸状部４１は、スリーブ４０を収容するバルブブロック４３と一体形成され、このバルブブロック４３がエンジンＥに支持される。

電磁ソレノイド６０は、鉄等の磁性体で構成されるプランジャ６０Ａの外周にソレノイドコイル６０Ｂを配置して構成されている。この電磁ソレノイド６０は、ソレノイドコイル６０Ｂに供給される電流が増大するほどスプールスプリング６１の付勢力に抗してスプール５０を下方に変位させるように磁力を作用させる。

図５〜図９に示すように、スリーブ４０には、スプール軸芯Ｙに沿う方向で電磁ソレノイド６０に近い位置から、進角ドレンポート４０Ａｄと、進角ポート４０Ａと、第１ポンプポート４０Ｐａと、遅角ポート４０Ｂと、遅角ドレンポート４０Ｂｄと、第２ポンプポート４０Ｐｂと、ロック制御ポート４０Ｌと、ロックドレンポート４０Ｌｄとが、この順序で形成されている。また、スリーブ４０の下端には補助ドレンポート４０ｄが形成されている。

スプール５０は、上端位置の小径となる連結筒部５０Ｓを電磁ソレノイド６０のプランジャ６０Ａに連結し、これより下側（プランジャ６０Ａから離間する側）には後述する複数のランド部を形成しており、内部にはスプール軸芯Ｙに沿ってドレン流路５０ｄが孔状に形成されている。

スプール５０には、電磁ソレノイド６０に近い位置から、第１ランド部５１と、第２ランド部５２と、第３ランド部５３と、第４ランド部５４と、第５ランド部５５と、第６ランド部５６とが、この順序で形成されている。また、これらのランド部に挟まれる位置にグルーブ部が形成されている。

〔スプールの作動領域〕
図４に示すように、スプール５０は、スプール軸芯Ｙに沿って直線的に作動することにより、第１ロック領域Ｗ１と、進角領域Ｗ２と、保持領域Ｗ３と、遅角領域Ｗ４と、第２ロック領域Ｗ５とに設定自在となる。このようにスプール５０の作動領域の両端部にロック領域が配置されている。

つまり、ソレノイドコイル６０Ｂに駆動電流が供給されない状態でスプール５０は図５に示すように、第１ロック領域Ｗ１の端部に保持される。この状態から駆動電流の増大に伴い、スプールスプリング６１の付勢力に抗してスプール５０が、進角領域Ｗ２と、保持領域Ｗ３と、遅角領域Ｗ４と、第２ロック領域Ｗ５とに、この順序で操作される。

〔保持領域〕
電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流の設定により、図４、図７に示すようにスプール５０が保持領域Ｗ３に設定可能である。この保持領域Ｗ３では、進角ポート４０Ａが第２ランド部５２で閉じられ、遅角ポート４０Ｂが第３ランド部５３で閉じられる。これと同時に、ロックドレンポート４０Ｌｄが第６ランド部５６で閉塞され、ロック制御ポート４０Ｌが第２ポンプポート４０Ｐｂに連通する。

このため、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとには作動油の給排は行われず、ロック凹部３７への作動油の供給によりロック機構Ｌのロック状態が解除された状態で、相対回転位相は保持される。

〔進角領域〕
電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流の設定により、図４、図６に示すようにスプール５０が進角領域Ｗ２に設定可能である。この進角領域Ｗ２では、第２ランド部５２が進角ポート４０Ａを第１ポンプポート４０Ｐａに連通させ、第３ランド部５３が遅角ポート４０Ｂを遅角ドレンポート４０Ｂｄに連通させる。更に、ロックドレンポート４０Ｌｄが第６ランド部５６で閉塞され、第５ランド部５５がロック制御ポート４０Ｌを第２ポンプポート４０Ｐｂに連通させる。

このため、ロック凹部３７への作動油の供給によりロック機構Ｌのロック状態が解除された状態で、作動油が進角室Ｃａに供給され、遅角室Ｃｂの作動油が排出される結果、相対回転位相は進角方向Ｓａに変位する。

〔第１ロック領域〕
電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流の設定により、図４、図５に示すようにスプール５０が第１ロック領域Ｗ１に設定可能である。尚、図５では駆動電流を供給しない状態（駆動電流を「０」にした状態）を示している。この第１ロック領域Ｗ１では、第２ランド部５２が進角ポート４０Ａを第１ポンプポート４０Ｐａに連通させ、第３ランド部５３が遅角ポート４０Ｂを遅角ドレンポート４０Ｂｄに連通させる。更に、第５ランド部５５がロック制御ポート４０Ｌをロックドレンポート４０Ｌｄに連通させる。

このため、作動油が進角室Ｃａに供給され、遅角室Ｃｂの作動油が排出されることで相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させ、相対回転位相が中間ロック位相Ｍに達したタイミングで一対のロック部材２５をロック凹部３７に係合させることができ、その結果、中間ロック状態への移行が実現する。

〔遅角領域〕
電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流の設定により、図４、図８に示すようにスプール５０が遅角領域Ｗ４に設定可能である。この遅角領域Ｗ４では、第２ランド部５２が進角ポート４０Ａを進角ドレンポート４０Ａｄに連通させ、第３ランド部５３が遅角ポート４０Ｂを第１ポンプポート４０Ｐａに連通させる。更に、ロックドレンポート４０Ｌｄが第６ランド部５６で閉塞され、第５ランド部５５がロック制御ポート４０Ｌを第２ポンプポート４０Ｐｂに連通させる。

このため、ロック凹部３７への作動油の供給によりロック機構Ｌのロック状態が解除された状態で、作動油が遅角室Ｃｂに供給され、進角室Ｃａの作動油が排出される結果、相対回転位相は遅角方向Ｓｂに変位する。

〔第２ロック領域〕
電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流の設定により、図４、図９に示すようにスプール５０が第２ロック領域Ｗ５に設定可能である。この第２ロック領域Ｗ５では、第２ランド部５２が進角ポート４０Ａを進角ドレンポート４０Ａｄに連通させ、第３ランド部５３が遅角ポート４０Ｂを第１ポンプポート４０Ｐａに連通させる。更に、第５ランド部５５がロック制御ポート４０Ｌをロックドレンポート４０Ｌｄに連通させる。

このため、作動油が遅角室Ｃｂに供給され、進角室Ｃａの作動油が排出されることで相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させ、相対回転位相が中間ロック位相Ｍに達したタイミングで一対のロック部材２５をロック凹部３７に係合させることができ、その結果、中間ロック状態への移行が実現する。

〔制御ユニット〕
図１０に示すように、制御ユニット１０は、位相制御部１０ａと、電圧設定部１０ｂと、限界設定部１０ｃとを備え、スプール制御テーブル１０ｄとを備えている。この構成では、スプール制御テーブル１０ｄがメモリの作業領域に作り出される。また、位相制御部１０ａ、電圧設定部１０ｂ、限界設定部１０ｃの各々はソフトウエアで構成されるものを想定しているが、例えば、各々の一部をハードウエアで構成することも可能である。

この制御ユニット１０では、図１１に示すように、既定グラフＤとして示される位置にスプール５０が設定された際の位置と、これらの位置に対応して電磁ソレノイド６０に供給される電流値をＲＯＭ等のメモリに記憶している。尚、このようにＲＯＭ等のメモリに記憶されている電流値のうち、例えば、保持領域Ｗ３にスプール５０が設定された際に電磁ソレノイド６０に供給される駆動電流の電流値は、相対回転位相が保持領域Ｗ３に維持されている際に電流センサ１２で検出される電流値と一致する。

そして、制御を開始する際には、メモリに記憶されている電流値をメモリに展開することによりスプール制御テーブル１０ｄが作り出される。

つまり、スプール制御テーブル１０ｄには、図１１に示す保持最小値Ｈａと、保持最大値Ｈｂと、限界最小値Ｕａ（制御限界値の一例）と、限界最大値Ｕｂ（制御限界値の一例）とが既定値として書き込まれる。また、限界最小値Ｕａは保持領域Ｗ３の最小電流値（保持領域Ｗ３と進角領域Ｗ２との境界）となり、限界最大値Ｕｂは、保持領域Ｗ３の最大電流値（保持領域Ｗ３と遅角領域Ｗ４との境界）となる。

尚、既定値として展開される保持最小値Ｈａと、保持最大値Ｈｂと、限界最小値Ｕａと、限界最大値Ｕｂとの値は、例えば、電源電圧が１２Ｖ（ボルト）で、電磁ソレノイド６０の温度が想定された値にある状況で、電磁ソレノイド６０に供給される電流とスプール５０の位置との関係を示すものである。

〔制御ユニット：位相制御部と電圧設定部〕
位相制御部１０ａは、取得した制御信号に基づき相対回転位相を進角方向Ｓａと遅角方向Ｓｂとの何れかに変位させるため制御バルブＣＶの目標開度を設定する。これに対応して電圧設定部１０ｂは目標開度に対応したデューティ比の駆動信号を電磁ソレノイド６０に出力する。これにより、スプール５０は進角領域Ｗ２と遅角領域Ｗ４との何れかに設定される。このデューティ比は前述したＰＷＭ制御の技術によって設定される。

この位相制御により相対回転位相が進角方向Ｓａと遅角方向Ｓｂとの何れかに変位し、この変位により相対回転位相が目標位相に達したことを位相センサ１１の検知結果から判定した場合には、相対回転位相の変位を停止させるためスプール５０を保持領域Ｗ３に保持するための駆動電流が設定され、この駆動電流に対応したデューティ比の駆動信号が電磁ソレノイド６０に供給される。

位相制御部１０ａでの制御形態の一例として、ＰＩＤ制御（Proportional-Integral-Differential-control）により目標開度を設定している。この制御では、相対回転位相と目標位相との偏差を短い周期でフィードバックすることにより、偏差が大きいほど制御バルブＣＶの目標開度を大きく設定する。具体的な制御形態として位相制御とロック移行制御との何れの制御を行う際にも目標開度に対応した駆動電流が設定されると共に、この駆動電流に対応したデューティ比の駆動信号が電磁ソレノイド６０に出力される。

また、位相制御部１０ａは、取得した制御信号に基づきエンジンＥを停止する際には、エンジンＥが完全に停止する以前にロック機構Ｌをロック状態に移行するロック移行制御を実行する。このロック移行制御では、位相センサ１１の検知に基づいて相対回転位相の変位方向を設定し、制御バルブＣＶの目標開度が設定される。

つまり、このロック移行制御では、位相センサ１１で検知される相対回転位相（実位相）が中間ロック位相Ｍより遅角側にある場合には相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させ、相対回転位相が中間ロック位相Ｍより進角側にある場合には相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させるように位相制御部１０ａが変位方向を設定する。これに基づき、電圧設定部１０ｂがスプール５０を第１ロック領域Ｗ１と、第２ロック領域Ｗ５との何れかに設定するように電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流のデューティ比を設定する。そして、このロック移行制御により位相センサ１１で検知される実位相が中間ロック位相Ｍに達し、相対回転の変位が停止した時点で電磁ソレノイド６０が非駆動状態となる。

図１１に示す既定グラフＤでは、保持領域Ｗ３と進角領域Ｗ２との境界を保持最小値Ｈａとし、保持領域Ｗ３と遅角領域Ｗ４との境界を保持最大値Ｈｂとしている。また、進角領域Ｗ２のうち第１ロック領域Ｗ１に近い位置に限界最小値Ｕａを設定し、遅角領域Ｗ４のうち第２ロック領域Ｗ５に近い位置に限界最大値Ｕｂを設定し、各々の電流値をスプール制御テーブル１０ｄに記憶している。

つまり、進角領域Ｗ２と第１ロック領域Ｗ１との境界を境界最小値Ｌａ（領域境界値の一例）とし、遅角領域Ｗ４と第２ロック領域Ｗ５との境界を境界最大値Ｌｂ（領域境界値の一例）としている。前述した限界最小値Ｕａは、境界最小値Ｌａから保持領域Ｗ３の方向へ設定量Ｔだけ変位した値である。これと同様に、前述した限界最大値Ｕｂは、境界最大値Ｌｂから保持領域Ｗ３の方向に設定量Ｔだけ変位している。

特に、電圧設定部１０ｂは、相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させる制御では、位相制御部１０ａで設定される目標開度に対応するスプール５０の位置が、限界最小値Ｕａに対応するスプール５０の位置より第１ロック領域Ｗ１の方向に変位する場合には、目標開度に対応する目標電流に代えて、限界最大値Ｕｂに対応する電流値が設定され、この電流値に対応する目標電流を設定する。

つまり、この位相制御において目標開度に対応する目標電流が設定された場合には、この目標電流と限界最小値Ｕａとの大小関係から目標電流が、限界最小値Ｕａを第１ロック領域Ｗ１の方向に超えない場合には、目標電流を変更することはない。これに対して、目標電流が、限界最小値Ｕａを第１ロック領域Ｗ１の方向に超える場合には、目標電流に代えて限界最小値Ｕａに対応する電流値を目標電流に設定するのである。

これと同様に、相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる制御では、位相制御部１０ａで設定される目標開度に対応するスプール５０の位置が、限界最大値Ｕｂに対応するスプール５０の位置より第２ロック領域Ｗ５の方向に変位する場合には、目標開度に対応する目標電流に代えて限界最小値Ｕａに対応する電流値を目標電流値に設定する。

この位相制御において目標開度に対応する目標電流が設定された場合には、この目標電流と限界最大値Ｕｂとの大小関係から目標電流が、限界最大値Ｕｂを第２ロック領域Ｗ５の方向に超えない場合には、目標電流を変更することはない。これに対して、目標電流が限界最大値Ｕｂを第２ロック領域Ｗ５の方向に超える場合には、目標電流に代えて限界最大値Ｕｂに対応する電流値を目標電流に設定するのである。

このように限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとを設定することにより、電源の電圧が変動した場合や、位相制御時にスプール５０がオーバーシュートした場合でも、ロック状態への移行を意図していないにも拘わらずスプール５０が第１ロック領域Ｗ１あるいは第２ロック領域Ｗ５に設定される不都合を解消している。

〔制御ユニット：限界設定部〕
例えば、エンジンＥの始動直後のようにエンジンＥが低温であり作動油の粘性が高い場合や、電源の電圧が低下している場合には、図１２に示すように、駆動電流とスプール５０との位置関係が実グラフＦに示す位置に現れ、この実グラフＦは、既定グラフＤと比較して電流の増大方向に変位量Ｑだけ変位する。

前述したように、既定グラフＤに基づいて保持最小値Ｈａと、保持最大値Ｈｂと、限界最小値Ｕａと、限界最大値Ｕｂとが設定されているため、エンジンＥが低温である場合や、電源の電圧が低下している場合には、これらの値も不正確になる。

一例を挙げると、電流値とスプール５０の位置との関係が崩れた結果、この関係が、図１２の実グラフＦに示される位置にある状況において、保持最小値Ｈａの変位後の電流値が変位量Ｑだけ変位する結果、保持最小変位値Ｈｘとなり、これと同様に保持最大値Ｈｂの変位後の値が保持最大変位値Ｈｙとなる。また、限界最小値Ｕａが変位量Ｑだけ変位した電流値が限界最小変位値Ｕｘとなり、これと同様に限界最大値Ｕｂの変位後の電流値が限界最大変位値Ｕｙとなる。

従って、電流値とスプール５０の位置との関係が崩れていることを考慮しない場合には、例えば、位相制御時に電磁ソレノイド６０に限界最小値Ｕａを超える駆動電流を供給した際にスプール５０は第１ロック領域Ｗ１に含まれることもあり、このようにスプール５０が第１ロック領域Ｗ１に設定された場合には、ロック状態への移行を意図しない位相制御であるにも拘わらずロック状態に移行する不都合に繋がるものであった。この不都合を解消するため、限界設定部１０ｃが以下に説明する制御を実行する。

〔制御形態：位相制御ルーチン〕
図１３のフローチャートに示すように、位相制御ルーチンでは、スプール制御テーブル１０ｄが更新されていない場合に限り、イニシャライズを行う（＃１０１、＃１０２ステップ）。

このイニシャライズでは、スプール制御テーブル１０ｄに対し図１１に示す既定グラフＤに対応した保持最小値Ｈａと保持最大値Ｈｂと限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとが書き込まれる。この保持最小値Ｈａと保持最大値Ｈｂと限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとは電流値である。

尚、第１補正ルーチン（＃２００ステップ）又は第２補正ルーチン（＃３００ステップ）によってスプール制御テーブル１０ｄが更新された場合には、再び位相制御ルーチンを実行する際にイニシャライズは行われない。

次に、駆動電流を設定し、駆動電流に対応したデューティ比の信号を電磁ソレノイド６０に出力し、この出力を偏差が設定値未満に収束するまで繰り返して行う（＃１０３〜＃１０５ステップ）。

この位相制御では、制御信号から目標とする相対回転位相を取得し、位相センサ１１で検知される実位相を取得することにより、位相制御部１０ａが、制御方向と、制御バルブＣＶの目標開度とを設定し、電圧設定部１０ｂが目標開度に対応する駆動電圧を設定し、この目標電流に対応したデューティ比（図１３ではＤｕｔｙと記載）の駆動信号を電磁ソレノイド６０に出力する。

この位相制御では、目標開度に対応する目標電流が限界最小値Ｕａより大きい場合には、その目標電流が維持され、目標開度に対応する目標電流が限界最小値Ｕａより小さい場合には、電圧設定部１０ｂが、目標開度に対応する駆動電圧に対応するデューティ比に代えて、限界最小値Ｕａのデューティ比を設定する。また、目標開度に対応する目標電流が限界最大値Ｕｂより小さい場合には、その目標電流が維持され、目標開度に対応する目標電流が限界最大値Ｕｂより大きい場合には、電圧設定部１０ｂが目標開度に対応するデューティ比に代えて限界最大値Ｕｂのデューティ比に設定する。

次に、位相制御において偏差が設定値未満まで収束した場合には、相対回転位相の変位を停止させるようにスプール５０を保持領域Ｗ３に移行する。そして、位相センサ１１の検知結果から相対回転位相の変位が停止した際には、そのデューティ比を維持する（＃１０６、＃１０７ステップ）。

次に、位相センサ１１の検知結果から相対回転位相の変位が停止したことを判定した場合には、位相の変位が停止した時点から設定時間が経過した後に、限界設定部１０ｃが第１補正ルーチンと第２補正ルーチンとを実行する（＃２００、＃３００ステップ）。

このように、位相の変位が停止したことを判定し、設定時間が経過した後に、駆動電流のデューティ比を取得する理由は、相対回転位相の変位に伴う小さな変動が収束した後に、駆動電流のデューティ比が安定した値を取得するためである。

〔制御形態：第１補正ルーチン〕
図１４に示すように、第１補正ルーチン（＃２００ステップ）では、スプール５０の位置と駆動電流（デューティ比）との関係を表す実グラフＦが、既定グラフＤと異なる位置に表される状況において、相対回転位相が停止した場合に出力されている駆動電流ＯＰ（Ｄｕｔｙ）を取得し、スプール５０が保持領域Ｗ３にある際に出力されるべき既定駆動電流ＩＳをスプール制御テーブル１０ｄから取得し、演算を行う（＃２０１〜＃２０３ステップ）。

この制御では、スプール５０が進角領域Ｗ２に設定された後に、保持領域Ｗ３に移行した場合には、スプール５０は進角側の境界位置にある。これと同様にスプール５０が遅角領域Ｗ４に設定された後に、保持領域Ｗ３に移行した場合には、スプール５０は遅角側の境界位置にある。

このような理由から、スプール５０の位置と駆動電流（デューティ比）との関係を表す実グラフＦが、既定グラフＤと異なる位置に表される状況において、スプール５０が進角側から保持領域Ｗ３に移行した場合に駆動電流ＯＰは、保持最小変位値Ｈｘと略一致する。これとは逆にスプール５０が、遅角側から保持領域Ｗ３に移行した場合には、駆動電流ＯＰは、保持最大変位値Ｈｙと略一致する。

演算では、＃２０３ステップに示すように、電磁ソレノイド６０のソレノイドコイル６０Ｂの抵抗値をＲとしており（以下、抵抗値Ｒと記載する）、電源の電圧をＶｂａｔとしている（以下、電源電圧Ｖｂａｔと称する）。また、限界最小値Ｕａと、限界最大値Ｕｂとのうち、スプール５０の保持位置に対応する電流値をスプール制御テーブル１０ｄから取得し、既定駆動電流ＩＳに設定する。図１４の＃２０３ステップに示す式（１）では、この限界最小変位値Ｕｘと限界最大変位値Ｕｙとに基づいて現在の抵抗値Ｒを求める。

また、図１４の＃２０３ステップに示す式（２）では限界最小変位値Ｕｘ（Ｄｕｔｙ）を求め、図１４の＃２０３ステップに示す式（３）では限界最大変位値Ｕｙ（Ｄｕｔｙ）を求める。この式（２）と式（３）から理解できるように、この演算では電源電圧Ｖｂａｔの値が消去されるため、この演算では電源電圧Ｖｂａｔの値は無視できる。

このように、限界最小変位値Ｕｘ（Ｄｕｔｙ）と、限界最大変位値Ｕｙ（Ｄｕｔｙ）とを求めた後に、限界最小変位値Ｕｘ（Ｄｕｔｙ）に対応する電流値を、限界最小値Ｕａとしてスプール制御テーブル１０ｄを更新し、限界最大変位値Ｕｙ（Ｄｕｔｙ）に対応する電流値を、限界最大値Ｕｂとして更新する（＃２０４ステップ）。この更新はスプール制御テーブル１０ｄにオーバーライトする処理形態となる。

〔制御形態：第２補正ルーチン〕
位相制御では、電磁ソレノイド６０に対して継続的に電流を供給するため、発熱により電磁ソレノイド６０の電気抵抗が変化することもあった。このような理由から電圧設定部１０ｂからスプール制御テーブル１０ｄに従ってデューティ比の駆動電流を出力しても、電磁ソレノイド６０のソレノイドコイル６０Ｂに対して現実に流れる電流が変化し、スプール５０の作動も不適正になることもあった。

このような不都合に対応するため、図１５に示すように、第２補正ルーチン（＃３００ステップ）では、相対回転位相が停止する状況で電圧設定部１０ｂの駆動電流ＯＰ（Ｄｕｔｙ）を取得し、電流センサ１２で検知された電流を、検知電流（Ｓｃ）に設定する。また、駆動電流ＯＰ（Ｄｕｔｙ）に基づきスプール５０が保持されている位置に対応する既定電流（Ｉｃ）をスプール制御テーブル１０ｄから取得する（＃３０１〜＃３０３ステップ）。

次に、検知電流（Ｓｃ）と既定電流（Ｉｃ）との比較により、これらの電流のオフセット量を取得し、このオフセット量に対応してスプール制御テーブル１０ｄを再設定する（＃３０４、＃３０５ステップ）。つまり、オフセット量に対応する量だけ、スプール制御テーブル１０ｄの保持最小値Ｈａと保持最大値Ｈｂと限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとの電流値をシフトさせた電流値をオーバーライトする更新が行われる。

これにより、温度の影響によりソレノイドコイル６０Ｂの抵抗値Ｒが変化した場合でも、この抵抗値Ｒの変化に伴う誤差を解消して適正な制御を実現する。特に、スプール制御テーブル１０ｄを再設定することにより、限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとを含めて更新されるため、位相制御の実行時に意図に反してロック機構Ｌがロック状態に移行する不都合も解消できる。

〔実施形態の作用効果〕
このように、弁開閉時期制御装置Ａの相対回転位相を制御する際には、制御バルブＣＶのスプール５０を進角領域Ｗ２と遅角領域Ｗ４との何れかに設定した後に必ず保持領域Ｗ３に設定する。このような制御形態を利用することにより、スプール５０が保持領域Ｗ３に設定される毎に限界設定部１０ｃが、第１補正ルーチンの制御と、第２補正ルーチンの制御とを行い、スプール制御テーブル１０ｄにおける限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとを常に適正な値に維持できる。

尚、スプール制御テーブル１０ｄの更新は、スプール５０が保持領域Ｗ３に移行する毎に実行する必要はなく、例えば、設定時間内において１度だけ実行することや、スプール５０が保持領域Ｗ３に移行する回数が設定値に達するタイミングで実行しても良い。

具体的には、位相制御おいて電源の電圧が変動した場合や、電磁ソレノイド６０の電気抵抗が変化した場合や、制御バルブＣＶが経年変化した場合のように、電磁ソレノイド６０に供給される電流とスプール５０の位置との関係が変化しても適正な制御が可能となる。つまり、進角制御と遅角制御との何れの制御を行う際には、相対回転位相の変位を高速で行うために制御バルブＣＶの目標開度を大きく設定しても、限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとに基づいて電流の最小値と最大値とが決められるため、スプール５０が第１ロック領域Ｗ１あるいは第２ロック領域Ｗ５に設定されることはない。

また、限界設定部１０ｃをソフトウエアで構成できるため、ハードウエアを付加する構成と比較して、機械的な改良を行うことなく、ロック機構Ｌが誤ってロック状態となる不都合を抑制できる。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

（ａ）図１６に示すように、第１補正ルーチン（＃４００ステップ）を設定する。この別実施形態（ａ）では、＃４０１、＃４０２ステップの制御が、実施形態の第１補正ルーチン（＃２００ステップ）の＃２０１、＃２０２ステップと共通し、＃４０３、＃４０４ステップの制御が、実施形態の＃２０３、＃２０４ステップに類似している。

つまり、スプール５０の位置と駆動電流との関係を表す実グラフＦが、既定グラフＤと異なる位置に表される状況において、相対回転位相が停止した場合に電圧設定部１０ｂから出力される駆動電流ＯＰ（Ｄｕｔｙ）を取得し、スプール５０が保持領域Ｗ３にある際に出力されるべき既定駆動電流ＩＳをスプール制御テーブル１０ｄから取得する（＃４０１、＃４０２ステップ）。

次に、＃４０３ステップにおいて、図１６の＃４０３ステップの式（１）では、この限界最小変位値Ｕｘと、限界最大変位値Ｕｙとに基づいて現在の抵抗値Ｒを求める。また、図１６の＃４０３ステップの式（２）では最小境界変位値Ｌｘ（Ｄｕｔｙ）を求め、図１６の＃４０３ステップの式（３）では最大境界変位値Ｌｙ（Ｄｕｔｙ）を求める。この制御では、図１１に示す境界最小値Ｌａの変動後の値を最小境界変位値Ｌｘとしており、これと同様に、境界最大値Ｌｂの変位後の値を最大境界変位値Ｌｙとしている。

そして、＃４０４ステップでは、最小境界変位値Ｌｘと最大境界変位値Ｌｙとを基準に設定量Ｔだけシフトした値を限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとしてスプール制御テーブル１０ｄを更新する。

このように第１補正ルーチンの制御形態を設定したものでも限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとの適正な値に維持できる。尚、この別実施形態（ａ）の制御を実現するためには、境界最小値Ｌａと境界最大値Ｌｂとの値を、スプール制御テーブル１０ｄ等に予め展開する処理を必要とする。

（ｂ）実施形態のようにスプール５０の作動領域の両端に第１ロック領域Ｗ１と第２ロック領域Ｗ５とを振り分けて配置し、これらに対応して制御限界値としての限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとを形成した構成において、限界設定部１０ｃが、限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとの一方だけを再設定するように制御形態を設定する。

この別実施形態（ｂ）では、例えば、位相制御において、進角領域Ｗ２と遅角領域Ｗ４とのうち大きい開度を設定する頻度が低い領域、あるいは、大きい開度を設定する頻度が低い領域の制御限界値（限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとの一方）を再設定しなくとも不都合を招くことはなく制御構成を簡素にできる。

（ｃ）エンジンＥの温度を検知する温度センサを備え、この温度センサの検出値に基づいてスプール制御テーブル１０ｄの値を補正、あるいは、再設定する制御を加える。このようにエンジンＥの温度を補正に反映させることにより、位相制御時にロック状態に移行する不都合を、一層良好に解消できる。

（ｄ）相対回転位相が遅角領域Ｗ４と第２ロック領域Ｗ５の境界にある場合に電磁ソレノイド６０に供給される電流をＩｍａｘとし、相対回転位相が進角領域Ｗ２と第１ロック領域Ｗ１境界にある場合に電磁ソレノイド６０に供給される電流ををＩｍｉｎとし、相対回転位相が保持領域Ｗ３にある場合のデューティ比をＤｕｔｙｈｏｌｄとし、相対回転位相が保持領域Ｗ３にある場合に電磁ソレノイド６０に供給される電流をＩｈｏｌｄと設定する。この設定においてＩｍａｘと、Ｉｍｉｎと、Ｉｈｏｌｄとは、デューティ比として表される既定値である。
このように設定された状況で、相対回転位相が保持領域Ｗ３に達した状況で電磁ソレノイド６０を駆動するデューティ比をＤｕｔｙｈｏｌｄとした場合に、限界最大値Ｕｂ（ＤｕｔｙＭａｘ）と、限界最小値Ｕａ（Ｄｕｔｙｍｉｎ）とを再設定する処理として以下の式を実行する。
Ｄｕｔｙｍａｘ＝Ｉｍａｘ×Ｄｕｔｙｈｏｌｄ／Ｉｈｏｌｄ‥‥‥‥‥‥（ａ）
Ｄｕｔｙｍｉｎ＝Ｉｍｉｎ×Ｄｕｔｙｈｏｌｄ／Ｉｈｏｌｄ‥‥‥‥‥‥（ｂ）
この式（ａ）（ｂ）を演算することにより、限界最大値Ｕｂ（ＤｕｔｙＭａｘ）と、限界最小値Ｕａ（Ｄｕｔｙｍｉｎ）との再設定が可能となる。

（ｅ）制御バルブＣＶとして、スプール５０を４つの領域に設定可能な構成のものに適用する。この構成の制御バルブＣＶでは、スプール５０の作動領域に一方の端部にロック領域が配置され、限界設定部１０ｃでは、一方の限界となるデューティ比を設定することになるものの、位相制御においてロック状態に移行する不都合を解消できる。

（ｆ）実施形態では図１１に示すように、限界最小値Ｕａ（制御限界値の一例）と、限界最大値Ｕｂ（制御限界値の一例）の各々を、境界最小値Ｌａと境界最大値Ｌｂとを基準に設定していたが、これに代えて、境界最小値Ｌａと境界最大値Ｌｂとを限界最小値Ｕａと限界最大値Ｕｂとに設定するように制御形態を設定することも可能である。

この別実施形態（ｆ）のように制御形態を設定した場合には、位相制御において相対回転位相が第１ロック領域Ｗ１あるいは第２ロック領域Ｗ５に入り込むことがないようにソフトウエア的にデューティ比を制限するように制御形態が設定される。

本発明は、電磁ソレノイドの駆動により位相制御とロック状態への移行を可能に構成した弁開閉時期制御装置に利用することができる。

１ クランクシャフト
７ 吸気カムシャフト（カムシャフト）
１０ 制御ユニット
１０ｂ 電圧設定部
１０ｃ 限界設定部
１１ 位相センサ
１２ 電流センサ
２０ 外部ロータ（駆動側回転体）
２５ ロック部材
３０ 内部ロータ（従動側回転体）
３７ ロック凹部
５０ スプール
６０ 電磁ソレノイド
Ｃａ 進角室
Ｃｂ 遅角室
ＣＶ 制御バルブ
Ｅ エンジン（内燃機関）
Ｌ ロック機構
Ｌａ 最小境界値（領域境界値）
Ｌｂ 最大境界値（領域境界値）
Ｔ 設定量
Ｕａ 限界最小値（制御限界値）
Ｕｂ 限界最大値（制御限界値）
Ｗ１ 第１ロック領域（ロック領域）
Ｗ２ 進角領域
Ｗ３ 保持領域
Ｗ４ 遅角領域
Ｗ５ 第２ロック領域（ロック領域）

Claims (4)

1. 内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
   前記駆動側回転体と同軸芯に配置され、前記内燃機関のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、
   前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成される進角室および遅角室と、
   前記駆動側回転体と前記従動側回転体とを所定の相対回転位相で保持するためにロック凹部と、該ロック凹部に係合するロック部材とを有するロック機構と、
   前記進角室および前記遅角室への流体の給排により前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相の制御を行うと共に、前記ロック部材への流体の給排によりロック状態の制御を行う制御バルブと、
   前記相対回転位相を検知する位相センサの検知信号を取得して前記制御バルブを制御する制御ユニットとを備えると共に、
   前記制御バルブが、直線状に移動して前記進角室に流体を供給する進角領域と、前記進角室および前記遅角室への流体の供給を停止する保持領域と、前記遅角室に流体を供給する遅角領域と、前記ロック凹部から流体を排出するロック領域とに夫々位置するように操作される単一のスプールと、このスプールを移動させる電磁ソレノイドとを備え、
   前記保持領域が、前記進角領域と前記遅角領域とに挟まれる位置に配置され、前記ロック領域が前記進角領域と前記遅角領域との少なくとも一方の外端側に配置され、
   前記制御ユニットは、デューティ比の調節によって駆動電圧を前記電磁ソレノイドに供給する電圧設定部を備え、前記電圧設定部は、前記相対回転位相の制御を行う際には、前記ロック領域と、これに隣接する前記進角領域または前記遅角領域の境界を基準にした制御限界値により駆動電圧を制御し、
   前記制御ユニットは、既定条件下において前記スプールを前記保持領域に設定するために必要な既定駆動電流を記憶しており、前記相対回転位相の制御を行う際に前記スプールが前記保持領域に達したことを、前記位相センサの検知から判定した場合に、前記スプールが前記保持領域に達した際の前記デューティ比と、前記既定駆動電流とを対応させて、各前記制御限界値を前記デューティ比に換算して再設定する限界設定部を備えている弁開閉時期制御装置。
2. 前記制御バルブが、前記スプールの作動領域の両端位置に前記ロック領域を配置しており、前記限界設定部は、２つの前記ロック領域に対応して設定される２つの前記制御限界値のうちの少なくとも一方の再設定を行う請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
3. 前記限界設定部は、前記相対回転位相の制御を行う際に前記スプールが前記保持領域に達したことを、前記位相センサの検知から判定した場合に、前記スプールが前記保持領域に達した際のデューティ比と、前記既定駆動電流とから前記ロック機構が非ロック状態からロック状態に切り換わる境界を領域境界値として取得すると共に、この領域境界値を基準に前記保持領域の方向に設定量だけシフトした値を前記制御限界値として再設定する請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。
4. 前記電磁ソレノイドに流れる駆動電流を検知する電流センサを備え、
   前記制御ユニットが、既定条件下において前記スプールを前記保持領域に設定した際に前記電流センサで検知される既定駆動電流を記憶しており、
   前記限界設定部は、前記相対回転位相の制御を行う際に前記スプールが前記保持領域に達したことを、前記位相センサの検知から判定した場合に、前記既定駆動電流と、前記電流センサで検知される駆動電流とに基づいて前記制御限界値を再設定する請求項１〜３のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。

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