阅读说明：本技术 可变阀正时控制装置 (Vario valve arrangement for controlling timing ) 是由 天野宽之 田边滋弘 岩屋崇 野口祐司 于 2019-05-15 设计创作，主要内容包括：一种可变阀正时控制装置(A),包括相位检测部(T),在得到由相位检测部(T)检测到的检测信号时驱动电磁螺线管(Va)以使卷轴(55)设定至相位控制区域(W1,W5)和锁定区域(W2,W4)中的一个的相位控制部(15),以及存储在相位控制部(15)运行相位控制时用于参照相位控制区域(W1,W5)和锁定区域(W2,W4)之间的边界的边界电流值(La,Lb)的边界存储部(16),以及通过计算得到边界电流值(La,Lb)的特性计算部(18),边界电流值(La,Lb)根据电磁螺线管(Va)的螺线管特性信息和电磁控制阀(V)的阀特性信息支持相位控制区域(W1,W5)和锁定区域(W2,W4)之间的边界,特性计算部(18)存储边界电流值(La,Lb)至边界存储部(16)。(A kind of vario valve arrangement for controlling timing (A), including phase-detection portion (T), electromagnetic solenoid (Va) is driven in the detection signal for obtaining being detected by phase-detection portion (T) so that spool (55) is set to phase control area (W1, ) and ' locked ' zone (W2 W5, W4 one phase control division (15) in), and for referring to phase control area (W1 when being stored in phase control division (15) operation phase controlling, ) and ' locked ' zone (W2 W5, bound current value (the La on the boundary between W4), Lb boundary storage unit (16)), and bound current value (La is obtained by calculation, Lb characteristic calculation part (18)), bound current value (La, Lb) according to the solenoid characteristic information and solenoid electric valve of electromagnetic solenoid (Va) (V) valve characteristic Informational support phase control area (W1,) and ' locked ' zone (W2 W5, W4 the boundary between), characteristic calculation part (18) stored boundary current value (La, Lb) to boundary storage unit (16).)

可变阀正时控制装置

技术领域

本公开大体上涉及一种可变阀正时控制装置。

背景技术

JP2016-180318A(以下称为专利对比文件1)中公开的可变阀正时控制装置包括控制内转子和外转子的相对旋转相位的电磁阀和锁定机构。专利对比文件1中公开的可变阀正时控制装置获知相位控制区域和电磁阀的卷轴的工作区域的锁定区域之间的分界，并且基于该获知进行控制。

也就是说，专利对比文件1中公开的可变阀正时控制装置包括检测相对旋转相位的传感器部，并且在获知相位控制区域和锁定区域之间的分界的情况中，改变供给至电磁螺线管的电流，并且存储电流值作为分界电流值，在相对旋转相位在供给至电磁螺线管的电流变化的过程中变化的情况下(在锁定机构转入锁定状态时的时间点)。

根据专利对比文件1中公开的可变阀正时控制装置，电磁阀配置为使得卷轴容纳于可变阀正时控制装置的主体中，并且使卷轴工作的电磁螺线管设置于可变阀正时控制装置的主体的外部。考虑到卷轴(包括卷轴的工作油控制部)和电磁螺线管的性能差异，专利对比文件1中公开的获知分界电流的技术是有作用的。

根据专利对比文件1中公开的获知，由于可变阀正时控制装置在锁定机构未锁定的状态中通过计算供给预定电流至电磁螺线管的程序来确定锁定机构是否转入锁定，在锁定机构没有确定转入锁定状态的情况下，会改变供给至电磁螺线管的电流值来重复进行同样的程序。

在可变阀正时控制装置在获知时重复同样程序的情形下，获知需要耗费时间，在例如可变阀正时控制装置在车辆的发动机(内燃机)工作的状态中获知的情况下，由于发动机不稳定转动可能造成使用者感到不舒适。

由于获知需要根据专利对比文件1中公开的获知的每个可变阀正时控制装置耗费工时，造成耗费时间和生产成本增加的问题。

因此，亟需一种包括控制阀的可变阀正时控制装置，控制阀具有通过电磁螺线管运行的卷轴并且容易设定相位控制区域和锁定区域之间的分界。

发明内容

根据本公开的一方面，可变阀正时控制装置包括与内燃机的曲轴同步旋转的驱动侧旋转构件，与驱动侧旋转构件的旋转轴同轴设置并且与配置为打开和关闭阀的凸轮轴一体旋转的被驱动侧旋转构件，形成于驱动侧旋转构件和被驱动侧旋转构件之间的提前角腔室，形成于驱动侧旋转构件和被驱动侧旋转构件之间的滞后角腔室，包括锁定凹部、偏压构件以及锁定构件的锁定机构，锁定凹部形成于驱动侧旋转构件和被驱动侧旋转构件中的一个上，锁定构件形成于驱动侧旋转构件和被驱动侧旋转构件中的另一个上，锁定构件能通过偏压构件的偏压力与锁定凹部接合以便使驱动侧旋转构件和被驱动侧旋转构件的相对旋转相位转入最滞后角相位和最提前角相位之间的锁定状态，可变阀正时控制装置还包括控制流体供给至提前角腔室、滞后角腔室以及锁定凹部和从提前角腔室、滞后角腔室以及锁定凹部排放的电磁控制阀。电磁控制阀包括控制流体的供给和排放的卷轴，通过与卷轴的外端相接触操作卷轴抵抗弹簧的偏压力的电磁螺线管。卷轴包括工作区域，该工作区域包括相位控制区域和锁定区域，在相位控制区域，在卷轴供给流体至锁定凹部的状态中，卷轴供给流体至提前角腔室和滞后角腔室之一，在锁定区域，在卷轴从锁定凹部排放流体的状态中，卷轴供给流体至提前角腔室和滞后角腔室之一。可变阀正时控制装置还包括检测相对旋转相位的相位检测部、在得到由相位检测部检测到的检测信号时驱动电磁螺线管以使卷轴设定至相位控制区域和锁定区域中的一个的相位控制部，存储在相位控制部运行相位控制时用于参照相位控制区域和锁定区域之间的边界的边界电流值的边界存储部，以及通过计算得到边界电流值的特性计算部，该边界电流值根据电磁螺线管的螺线管特性信息和电磁控制阀的阀特性信息支持相位控制区域和锁定区域之间的边界，特性计算部存储边界电流值至边界存储部。

根据前述构造，根据电磁螺线管的螺线管特性信息和电磁控制阀的阀特性信息，特性计算部计算支持相位控制区域和锁定区域之间的边界的边界电流值，并且存储边界电流值至边界存储部。也就是说，螺线管特性信息和阀特性信息在生产时不同，在通过简单结合螺线管特性信息和阀特性信息来生产电磁控制阀的情况下，卷轴相对于驱动电磁阀的电流的运行量可与前述假定值不同。另一方面，由于边界电流值在结合每个特性信息时通过计算得出，通过支持不需要获知过程的任意结合可得到合理的边界电流值。边界存储部存储边界电流值，并且通过在运行相位控制的情况下参照存储于边界存储部中的边界电流值，设定供给至电磁螺线管的电流值能避免造成误锁。相应地，可变阀正时控制装置通过包括由电磁螺线管运行的卷轴的控制阀能容易地设定相位控制区域和锁定区域之间的边界。

根据本公开的另一方面，边界电流值根据由特性计算部计算出的计算结果通过沿相位控制区域中包括的方向位移预定量被指定。

相应地，由于边界电流值根据相位控制区域和锁定区域之间的实际边界通过位移至相位控制区域被指定，解决了在进行相位控制时造成误锁状态的不便。

根据本公开的再一方面，特性计算部计算在卷轴被抑制向提前角腔室和滞后角腔室供给流体和从提前角腔室和滞后角腔室排放流体时支持保持区域的提前角侧和滞后角侧之间的边界的保持边界电流值，特性计算部存储保持边界电流值和根据保持边界电流值计算的保持电流值中的至少一个至边界存储部。

根据前述构造，特性计算部设定保持边界电流值或设定流体不供给至提前角腔室和滞后角腔室也不从提前角腔室和滞后角腔室排放以停止相对旋转以便可靠地控制停止相对旋转相位的支持保持区域的提前角侧和滞后角侧之间的边界的保持电流值。

根据本公开的另一方面，螺线管特性信息是电磁螺线管的制造偏差信息。

根据本公开的再一方面，阀特性信息是除了电磁螺线管的电磁控制阀的阀单元的制造偏差信息。

附图说明

参照附图，从以下详细说明中，本公开的前述和其它特征和特性将更清楚，其中：

图1为根据本文公开的实施例的可变阀正时控制装置的剖视图；

图2为沿图1的线II-II的剖视图；

图3的表格总结了设定卷轴的区域和工作油的供给和排放之间的关系；

图4为具有设置于第一锁定区域的卷轴的阀单元的剖视图；

图5为具有的卷轴处于提前角区域的阀单元的剖视图；

图6为具有的卷轴处于保持区域的阀单元的剖视图；

图7为具有的卷轴处于滞后角区域的阀单元的剖视图；

图8为具有位于第二锁定区域的卷轴的阀单元的剖视图；

图9为阀单元的分解示意图；

图10为控制电路的电路框图；

图11为计算程序的流程图；

图12的曲线图描绘了螺线管电磁特性；

图13的曲线图描绘了相对于冲程的阀的负载特性；

图14的曲线图描绘了特性计算处理；以及

图15的曲线图描绘了相对于电流的冲程特性。

具体实施方式

下面将参照附图介绍本公开的实施例。

如图1和图2所示，可变阀正时控制装置A包括作为驱动侧旋转构件的外转子20、作为被驱动侧旋转构件的内转子30以及用于控制作为流体的工作油的电磁控制阀V。如图10所示，可变阀正时控制装置A包括相位控制单元B，该相位控制单元B在相对旋转相位的目标相位被确定时根据由相位检测部T检测到的检测信号通过控制电磁控制阀V使相对旋转相位设置为作为目标的相位。

本实施例的可变阀正时控制装置A与进气凸轮轴5(即，作为凸轮轴)的旋转轴X同轴以便设置汽车或类似物的发动机E(内燃机的示例)的进气凸轮轴5的开闭正时。

内转子30(被驱动侧旋转构件的示例)与进气凸轮轴5的旋转轴X同轴地设置，并且通过借由连接螺栓40与进气凸轮轴5连接能与进气凸轮轴5一体旋转。外转子20(驱动侧旋转构件的示例)容纳内转子30并且通过与旋转轴X同轴地设置能与发动机E的曲轴1同步旋转。在该构造中，外转子20和内转子30能相对彼此旋转。

可变阀正时控制装置A包括保持外转子20和内转子30的相对旋转相位处于如图2所示的中间锁定相位M的锁定机构L。外转子20和内转子30的相对旋转相位在适于启动发动机E的开闭阀的时间点处于中间锁定相位M，并且在发动机E被控制要停止时被控制转移。中间锁定相位M对应于最滞后角相位和最提前角相位之间的相位，并不仅限于特定相位，其中最滞后角相位是在如图2所示的滞后角方向Sb上的机械限定，最提前角相位是提前角方向Sa上的机械限定。

电磁控制阀V设置有电磁螺线管Va和由发动机E支撑的阀单元Vb。该阀单元Vb包括连接螺栓40和容纳于连接螺栓40的内部空间40R中的卷轴55。

电磁螺线管Va包括螺线管部50和相对于螺线管部50伸出和缩回的柱塞51。阀单元Vb包括的卷轴55与旋转轴X同轴地设置并且控制工作油(流体的示例)的供给和排放。位置关系设置成使得柱塞51的突出端与卷轴55的外端相接触。

电磁控制阀V通过控制供给至螺线管部50的电流来设置柱塞51的突出量，以运作卷轴55。通过卷轴55的运作，工作油的流动被控制以设置进气阀53的开闭正时，锁定机构L可转入锁定和非锁定。

如图1所示，发动机E在发动机E的上部位置设置的缸体2的缸筒中容纳有活塞3，并且配置为四冲程型，通过连杆4连接活塞3和曲轴1。在发动机E的上部设置有配置为开闭进气阀5V的进气凸轮轴5和排气凸轮轴。

支撑进气凸轮轴5以便能随之转动的发动机组成构件10设置有供给流道8，该供给流道8从通过发动机E驱动的油压泵P供给工作油。通过供给流道8，油压泵P供给在发动机E的油底壳9中累积的润滑油至阀单元Vb，该润滑油作为工作油(流体的示例)。

正时链条7绕在发动机E的曲轴1处设置的输出链轮6和外转子20的正时链轮21S上。这样，外转子20与曲轴1同步转动。链轮还设置于排气凸轮轴的前端，并且绕有正时链条7。

如图2所示，通过从曲轴1传送的驱动力，外转子20沿驱动旋转方向S旋转。内转子30相对于外转子20以与驱动旋转方向S相同的方向旋转的相对旋转方向作为提前角方向Sa，相反方向作为滞后角方向Sb。可变阀正时控制装置A设置曲轴1与进气凸轮轴5之间的关系，以便响应沿提前角方向Sa的相对旋转相位的位移量的增加来提高进气压缩比，并且响应沿滞后角方向Sb的相对旋转相位的位移量的增加来降低进气压缩比。

在本实施例中公开的是可变阀正时控制装置A设置于进气凸轮轴5处。作为选择，可变阀正时控制装置A也可设置于排气凸轮轴处，或者也可设置于进气凸轮轴5和排气凸轮轴二者处。

以下将介绍外转子20和内转子30。如图1所示，外转子20包括外转子主体21、前板22和后板23，这些部分通过多个紧固螺栓24的固定而形成为一体。正时链轮21S设置于外转子主体21的外周处。

如图2所示，在径向方向上朝向内侧突出的复数个突出部21T设置于外转子主体21上。内转子30包括形成为圆柱形的内转子主体31，该内转子主体31与外转子主体21的突出部21T紧密接触，并且内转子30还包括从内转子主体31的外周处上沿径向方向朝向外侧突出的复数个叶片部32，以便与外转子主体21的内周面相接触。

由此，外转子20容纳内转子30，且复数个流体压室C在旋转方向上彼此相邻的突出部21T的中间位置形成于内转子主体31的外周处。流体压室C被叶片部32分隔开来，从而界定出提前角腔室Ca和滞后角腔室Cb。另外，内转子主体31设置有各与提前角腔室Ca连通的提前角流道33和各与滞后角腔室Cb连通的滞后角流道34。

如图1和图2所示，锁定机构L包括锁定构件25、锁定弹簧26(即，作为偏压构件)以及锁定凹部27，锁定构件25被支撑以便相对于外转子20的突出部21T沿径向方向伸出和缩回，锁定弹簧26分别偏压锁定构件25以使锁定构件25突出，锁定凹部27设置于内转子主体31的外周处。内转子主体31设置有锁定控制流道35，每个锁定控制流道35与锁定凹部27连通。

锁定机构L在由锁定弹簧26的偏压力支撑的状态中通过两个锁定构件25与锁定凹部27的同时接合使相对旋转相位保持于中间锁定相位M中。在锁定状态中，工作油供给至锁定控制流道35，从而锁定构件25分别从锁定凹部27释放，抵抗锁定弹簧26的偏压力，锁定机构L被解锁。另一方面，工作油从锁定控制流道35排放，从而锁定构件25通过锁定弹簧26的偏压力分别与锁定凹部27接合，锁定机构L被锁定。

作为选择，锁定机构L可配置成使得单个锁定机构25与对应的单个锁定凹部27接合。并且，锁定机构L可被引导使得锁定机构25沿旋转轴X移动。

以下将介绍连接螺栓40。如图1、图4和图9所示，连接螺栓40包括整体形成为柱体的螺栓主体41和设置于螺栓主体41的外端部(图4中的左边)处的螺栓头部42。在沿旋转轴X的方向上贯穿的内部空间40R位于连接螺栓40内，并且外螺纹部41S设置于螺栓主体41的内端部(图4中的右边)的外周处。

如图1所示，进气凸轮轴5具有绕旋转轴X的轴内部空间5R，轴内部空间5R的内周处形成有内螺纹部5S。轴内部空间5R连通供给流道8并且从油压泵P被供给有工作油。

在该构造中，螺栓主体41设置于内转子30中，阳螺纹部41S螺接至进气凸轮轴5的阴螺纹部5S上，并且内转子30通过螺栓头部42的旋转操作安装至进气凸轮轴5。通过该固定，内转子30安装至进气凸轮轴5，轴内部空间5R和连接螺栓40的内部空间40R(特别是流体供给管54的内部空间)彼此连通。

连接螺栓40的内部空间40R的内周表面的内端侧(图4中的右边)在沿旋转轴X的方向具有限制壁44，限制壁44沿朝向旋转轴X的方向伸出。如图4和图9所示，形成为槽形的复数个(四个)排放流路Da设置于从中间位置到连接螺栓40的内周处的远端的区域，以便呈沿旋转轴X的姿势，并且，沿径向贯穿的复数个(四个)排放孔Db设置于连接螺栓40的内端侧。

以下将介绍阀单元Vb。如图1、图4和图9所示，阀单元Vb包括连接螺栓40，装入螺栓主体41的内周表面成紧密接触状态的套筒53，收容于内部空间40R中以便与旋转轴X同轴的流体供给管54，以及在沿旋转轴X的方向在通过套筒53的内周表面和流体供给管54的管路部54T的外周表面引导的状态中可滑动地设置的卷轴55。

阀单元Vb包括沿伸出方向偏压卷轴55的卷轴弹簧56(即，作为弹簧)、止回阀CV、滤油器F以及固定环61。

如图9所示，止回阀CV包括开口板57和阀板58，各由具有相同外径的金属板制成。复数个开口部57a在绕旋转轴X的环形区域处贯穿开口板57。阀板58包括环形阀部58a，环形阀部58a配置为在压力水平降低时关闭开口板57的开口部57a。

阀板58由弹簧材料制成，并且通过在供给工作油时与开口板57的开口部57a分离的阀部58a供给工作油。在止回阀CV的上游的工作油的压力水平减小为低于其下游其压力水平的情况下，开口板57的开口部57a在被阀板58的阀部58a重叠的状态中关闭以抑制工作油逆流。

滤油器F包括过滤构件59，该过滤构件59具有与开口板57和阀板58的外径相同的外径，还包括支撑过滤构件59的支撑构件60。

在该构造中，阀单元Vb被组装以使得过滤构件59、支撑构件60、开口板57以及阀板58被***连接螺栓40的内部空间40R中，以使得流体供给管54、套筒53、卷轴弹簧56以及卷轴55被***内部空间40R中，并且使得固定环61适合地安装至连接螺栓40的外端部。

如上所述组装的阀单元Vb配置为使得通过提前角流道33连通提前角腔室Ca的提前角端口PA、通过滞后角流道34连通滞后角腔室Cb的滞后角端口PB以及通过锁定控制流道35连通锁定凹部27的锁定端口PL作为沿径向从螺栓主体41穿过套筒53的通孔。

提前角端口PA各包括设置于螺栓主体41处的提前角通孔41a和设置于套筒53处的提前角开口53a。滞后角端口PB各具有设置于螺栓主体41处的滞后角通孔41b和设置于套筒53处的滞后角开口53b。锁定端口PL各包括设置于螺栓主体41处的锁定通孔41c和设置于套筒53处的锁定开口53c。

排放工作油至螺栓主体41的外缘侧(图4中的左边)的复数个(例如四个)排放流路Da设置于螺栓主体41的内周处。复数个排放孔Db在螺栓主体41的内缘侧(图4中的右边)穿透。

排放流路Da作为在卷轴55位于第一锁定区域W1的情况下从锁定端口PL排放工作油的锁定排放流路，并且作为在卷轴55位于第二锁定区域W5的情况下从提前角端口PA排放工作油的相位控制排放流路。排放孔Db作为在卷轴55位于第一锁定区域W1和提前角区域W2的情况下从滞后角端口PB排放工作油的相位控制排放流路。工作油的流动对应于卷轴55被确定或设定的区域。

以下将介绍阀单元Vb的套筒53。如图1、图4和图9所示，套筒53包括端部壁53W，该端部壁53W形成为绕旋转轴X的圆柱形，并且被弯曲以便通过例如在内缘侧(图4中的右边)的拉深法与旋转轴X正交。

套筒53包括复数个(例如四个)提前角开口53a、复数个(例如四个)滞后角开口53b以及复数个(例如四个)锁定开口53c。而且，复数个(例如四个)第一排放开口53d位于套筒53的中间部，复数个(例如四个)第二排放开口53e位于套筒53的内缘部。

提前角开口53a、滞后角开口53b以及锁定开口53c在绕旋转轴X的周向上的四个部分在沿旋转轴X的方向上一个挨着一个设置。第一排放开口53d和第二排放开口53e在沿旋转轴X的方向上一个挨着一个设置在四个部分一个挨着一个设置，以使其相位角与提前角开口53a、滞后角开口53b以及锁定开口53c的相位角不同。

如图9所示，一对接合突出部53T设置于套筒53的外缘位置，并且与设置于螺栓主体41的开口部以便保持套筒53的接合凹部相接合，从而不随螺栓主体41旋转。

这样，由于套筒53不旋转地保持于螺栓主体41，如图4所示，提前角开口53a、滞后角开口53b以及锁定开口53保持于连通分别支撑提前角开口53a、滞后角开口53b以及锁定开口53c的提前角连通孔41a、滞后角连通孔41b以及锁定连通孔41c的状态中。第一排放开口53d和排放流路Da彼此连通以建立锁定排放流路，并且第二排放开口53e和排放孔Db彼此连通以建立相位控制排放流路。相应地，设置有提前角端口PA、滞后角端口PB以及锁定端口PL。特别是，如图1所示，排放孔Db连通设置于进气凸轮轴5的排放通孔5d。

以下将介绍阀单元Vb的流体供给管54。如图4和图9所示，流体供给管54包括***内部空间40R中的基端部54S和直径小于基端部54S的管路部54T，基端部54S和管路部54T一体地形成。复数个第一供给开口54a设置于靠近基端部54S的位置，在管路部54T的远端部的外周处，并且复数个第二供给开口54b位于复数个第一供给开口54a的外侧。

复数个第一供给开口54a各形成为在周向上具有宽的宽度并沿旋转轴X延伸的长孔。四个中间孔部55c设置于卷轴55处与第一供给开口54a对应的位置，各形成为圆形。在该构造中，从管路部54T传送的工作油可靠地供给至中间孔部55c。

第二供给开口54b各形成为大体上四边形，并且复数个端侧孔部55d各形成为圆形，端侧孔部55d设置于卷轴55上与第二供给开口54d对应的位置。在该构造中，工作油可靠地从管路部54T供给至端侧孔部55d。

以下将介绍卷轴55和阀单元Vb的卷轴弹簧56。如图4和图9所示，卷轴55包括形成为圆柱形并且在外端侧具有接触表面的卷轴主体55a和设置于卷轴主体55a的外周处的四个接地部55b。内流道设置于卷轴55内，并且连通内流道的复数个中间孔部55c设置于沿旋转轴X在内端侧设置的上述一对接地部55b的中间位置(即接地部55b将中间孔部55c夹在中间)。连通内流道的端侧孔部55d设置于在沿旋转轴X的方向上在外端侧设置的上述一对接地部55b的中间位置(接地部55b将端侧孔部55d夹在中间)。

卷轴弹簧56为压缩螺旋弹簧并且设置于在内端侧设置的接地部55b和套筒53的端部壁53W之间。

以下将介绍可变阀正时控制装置A的工作方式。根据可变阀正时控制装置A，在没有对电磁螺线管Va的螺线管部50供给电流的状态中，柱塞51没有向卷轴55施加压力，如图4所示，卷轴55保持于在卷轴弹簧56外侧设置的接地部55b通过卷轴弹簧56的偏压力与固定环61相接触的位置。

如图4所示的卷轴55的位置对应于第一锁定区域W1的外端位置。如图3所示，通过供给至螺线管部50的电流值的增加，根据第一锁定区域W1，卷轴55能按顺序在提前角区域W2、保持区域W3、滞后角区域W4以及第二锁定区域W5中运行。也就是说，通过设置供给至电磁螺线管Va的螺线管部50的电流值，五个区域中的一个区域得以设定。

在没有向螺线管部50供给电流的状态中，卷轴55如图4所示保持于第一锁定区域W1的外端位置。如图8所示，供给至螺线管部50的电流值被最大化以使得卷轴55设定于第二锁定区域W5的外端。

复数个区域中的提前角区域W2和滞后角区域W4对应于相位控制区域，而第一锁定区域W1和第二锁定区域W5对应于锁定区域。

在阀单元Vb中，在卷轴55设定于第一锁定区域W1或第二锁定区域W5两者之中任一的情况下，锁定机构L能够在当相对旋转相位达到中间锁定相位M的时间点转入锁定状态。

以下将介绍第一锁定区域中的工作方式。在卷轴55设定于第一锁定区域W1的情况下，如图4所示，从油压泵P传送来的工作油通过卷轴55的中间孔部55c、提前角端口PA以及提前角流道33被供给至提前角腔室Ca。同时，从滞后角腔室Cb传送来的工作油被发送至滞后角流道34、滞后角端口PB、第二排放开口53e以及排放孔Db并且被排放到外面。

在第一锁定区域W1中，锁定凹部27中的工作油被发送至锁定控制流道35、锁定端口PL、第一排放开口53d以及排放流路Da并且被排放到外面。

相应地，相对旋转相位沿提前角方向Sa位移，并且通过在达到中间锁定相位M的时间点锁定凹部27和锁定构件25的接合转入锁定状态。相对旋转相位在已经处于锁定状态的状态中维持于中间锁定相位M中。

以下将介绍提前角区域W2中的工作方式。在卷轴55设定于提前角区域W2的情况下，如图5所示，从油压泵P传送来的工作油通过卷轴55的中间孔部55c、提前角端口PA以及提前角流道33被供给至提前角腔室Ca，就像第一锁定区域W1被设定的情况。同时，从滞后角腔室Cb传送来的工作油被发送至滞后角流道34、滞后角端口PB、第二排放开口53e以及排放孔Db并且从排放通孔5d被排放到外面。

在提前角区域W2中，从油压泵P传送来的工作油通过卷轴55的端侧孔部、锁定端口PL以及锁定控制流道35被供给至锁定凹部27。相应地，锁定构件25从锁定凹部27缩回以使得锁定机构L位于解锁状态，从而相对旋转相位沿提前角方向Sa位移。

以下将介绍当卷轴55位于保持区域W3中时的工作方式。在卷轴55设定于保持区域W3中的情况下，如图6所示，提前角端口PA和滞后角端口PB通过卷轴55的接地部55b关闭，工作油不会供给至提前角腔室Ca和滞后角腔室Cb。在保持区域W3中，从油压泵P传送来的工作油通过卷轴55的端侧孔部55d、锁定端口PL以及锁定控制流道35被供给至锁定凹部27，锁定构件25从锁定凹部27缩回以便维持于解锁状态中。

相应地，在保持区域W3中，相对旋转相位不会位移，并且保持不变。

以下将介绍当卷轴55位于滞后角区域W4中时的工作方式。在卷轴55设定于滞后角区域W4的情况下，如图7所示，从油压泵P传送来的工作油通过卷轴55的中间孔部55c、滞后角端口PB以及滞后角流道34被供给至滞后角腔室Cb。同时，从提前角腔室Ca传送来的工作油被发送至提前角流道33、提前角端口PA、第一排放开口53d以及排放孔Da，并且被排放到外面。

在滞后角区域W4中，从油压泵P传送来的工作油通过卷轴55的端侧孔部55d、锁定端口PL以及锁定控制流道35被供给至锁定凹部27。相应地，锁定构件25从锁定凹部27缩回以使得锁定机构L位于解锁状态中，从而相对旋转相位沿滞后角方向Sb位移。

以下将介绍当卷轴55位于第二锁定区域W5中时的工作方式。在卷轴55设定于第二锁定区域W5的情况下，如图8所示，从油压泵P传送来的工作油通过卷轴55的中间孔部55c、滞后角端口PB以及滞后角流道34被供给至滞后角腔室Cb。同时，从提前角腔室Ca传送来的工作油被发送至提前角流道33、提前角端口PA、第一排放开口53d以及排放孔Da，并且被排放到外面。

在第二锁定区域W5中，从锁定凹部27传送来的工作油通过锁定控制流道35和锁定端口PL被发送至套筒53的内部空间，并且在工作油从卷轴53的外端(图8中的左端)穿过固定环61的内周的状态中被排放到外面。

相应地，相对旋转相位沿滞后角方向Sb位移，并且在相对旋转相位达到中间锁定相位M的时间点，锁定构件25与锁定凹部27接合以便转入锁定状态中。在锁定构件27处于锁定状态中的情况下，相对旋转相位保持于中间锁定相位M中。

以下将介绍提前角端口和滞后角端口的结构。如前所述，在卷轴55设定于第一锁定区域W1或第二锁定区域W5两者之中任一的情况下，锁定机构L能够在当相对旋转相位位移达到中间锁定相位M的时间点达到锁定状态。

以下将介绍相位控制单元B。如图10所示，相位控制单元B包括相位控制部15、边界存储部16、脉宽调制(PWM)输出部17以及特性计算部18。PWM输出部17供给电流至电磁螺线管Va。

在该构造中，假定相位控制部15和特性计算部18通过软件配置，但是，特性计算部18的一部分可通过硬件配置，例如通过逻辑电路配置。边界存储部16通过软件和包括非易失性存储器的硬件的结合配置。PWM输出部17包括，例如，控制来自电源的电流的开关元件。来自电源的电流通过开关元件等在一定时期被接通和断开，电流值可通过PWM设定，PWM设定期间接通电流的时间。

来自检测外转子20和内转子30的相对旋转相位的相位检测部T的信号输入相位控制单元B。相位检测部T假定为根据通过检测曲轴1的旋转角度的曲轴传感器和通过检测进气凸轮轴5的旋转角度的凸轮轴传感器得到的信号来计算相对旋转相位的部分。作为选择，可采用检测相对旋转相位的专用传感器。

在目标相位被设定的情况下，相位控制单元B供给电流至电磁螺线管Va，以便在根据例如比例积分微分控制或PID控制给出相位检测部T的检测信号作为反馈的状态中控制卷轴55的工作位置(例如，包括提前角区域W2的目标位置)，从而使目标相位和由相位检测部T检测到的实际相位(相对旋转相位)之间的偏差最小化。

前述相位控制是设定电磁控制阀V的卷轴55于提前角区域W2和滞后角区域W4。但是，例如，卷轴55设定为靠近第一锁定区域W1和第二锁定区域W5使相对旋转相位高速位移(以增加提前角端口PA或滞后角端口PB的开口)的情况下，卷轴55可意外地进入第一锁定区域W1和第二锁定区域W5。为了不使卷轴55意外地进入锁定区域，当进行相位控制时，涉及保存于边界存储部16中的边界电流值(第一边界电流值La和第二边界电流值Lb)和保持电流值(第一保持边界电流值Ka和第二保持边界电流值Kb)。

以下将介绍在相位控制单元的计算。在可变阀正时控制装置A中，在得到通过电磁控制阀V设计的合理性能的情况下，卷轴55的相对于供给至电磁螺线管Va的电流值的运行量可为预定的合理值。

但是，因为电磁控制阀V是由电磁螺线管Va和阀单元Vb结合，供给至电磁螺线管Va的电流值和卷轴55的运行位置之间的关系可由于电磁螺线管Va和阀单元Vb的特性的偏差而不在设计位置。

由此，在上述关系不在设计位置的情况下，作为第一锁定区域W1和提前角区域W2之间的边界的第一边界电流值La和作为滞后角区域W4和第二锁定区域W5之间的边界的第二边界电流值Lb可能没有适当地设定。

类似地，如图3所示，对应于保持区域W3的提前角侧之间的边界的第一保持边界电流值Ka(保持电流值的示例)和对应于滞后角区域W4侧之间的边界的第二保持边界电流值Kb(保持电流值的示例)没有指定。

为了指定这些边界电流值，当发动机E被驱动时，每个边界电流值可通过获知例如测量卷轴55的位置、测量在卷轴55处工作油的供给量和排放量以及确定锁定机构L的运行来设定。但是，获知过程要耗费时间，并且需要将专用传感器附接至车辆，由此，设定边界电流值而不需要运行获知过程的技术是优选的。

由此原因，在可变阀正时控制装置A中，当电磁控制阀V如图11中的流程图被组装时，特性计算部18运行计算程序。

也就是说，电磁螺线管Va的螺线管特性信息在生产时应用于每个电磁螺线管Va。类似地，阀单元Vb的阀特性信息在生产时应用于每个阀单元Vb。

作为特性信息的特定示例，图12描绘示出了电磁螺线管Va的螺线管电磁特性。在图12的曲线图中，纵轴对应于负载(以牛顿(N)为单位表示)并且横轴对应于卷轴55的冲程(以mm(毫米)为单位表示)。图12中示出的复数个曲线图Ia、Ib、Ic、Id表示了在不同电流值的电流供给至电磁螺线管Va时功率和冲程之间的关系。

螺线管电磁特性是在电磁螺线管的生产过程完成时的时间点通过专用测量装置测量的值。图12中示出的复数个曲线图Ia、Ib、Ic、Id的特定值是例如1.2A、1.0A、0.8A以及0.6A。

作为特性信息的特定示例，图13描绘示出了阀的相对于冲程的负载特性。在图13的曲线图中，纵轴对应于功率(牛顿)，横轴对应于卷轴55的冲程(mm)，并且图13示出了阀的相对于冲程S-F的负载特性。

阀的相对于冲程的负载特性对应于在电磁螺线管的生产完成时的时间点通过专用测量装置测量的值。

特性信息作为有关例如单独地应用于电磁螺线管Va和阀单元Vb的编号的数据来管理，或单独地应用于电磁螺线管Va和阀单元Vb作为要发送至发动机E的生产线的特性信息的二维码的QR码(注册商标)。

如图11的流程图所示，在生产线中，得到(步骤S01、S02)电磁螺线管Va的螺线管电磁特性和阀的相对于阀单元Vb的冲程的负载特性，组装于发动机E中的电磁螺线管Va和阀单元Vb。

螺线管电磁特性和阀的相对于冲程的负载特性是能得到的，从而通过网络能得到根据例如电磁螺线管Va和阀单元Vb的编号的对应特性信息，或者附接至电磁螺线管Va和阀单元Vb的QR码能通过代码阅读器被扫描。

接着，如图15所示有关电流(I-S)的冲程特性根据螺线管电磁特性和阀的相对于冲程的负载特性通过图14所示的过程计算获得(步骤S03)。

如图14所示的特性运行过程描述了步骤S03中的操作的一部分的可视化。在该过程中，前述螺线管电磁特性和阀的相对于冲程的负载特性彼此结合，电流值根据阀的相对于冲程(S-F)的负载特性的曲线图和复数个曲线图Ia、Ib、Ic、Id彼此相交的点来确定。

该结合示出了可视化的说明，并且具体地，进行一个过程，其中配置螺线管电磁特性的公式图表和相对于冲程的值的负载特性的公式图表的交点通过计算来算出。

在如图15所示相对于电流(I-S)的冲程特性的曲线图中，纵轴对应于冲程(mm)，横轴对应于电流值(以A(安培)为单位表示)。通过相对于电流(I-S)的冲程特性，确定用于在第一锁定区域W1、提前角区域W2、保持区域W3、滞后角区域W4以及第二锁定W5中的每一个处运行卷轴55所需要的电流值。

根据该原理，第一锁定区域W1和提前角区域W2之间的实际边界(机械边界)被计算出，并且如图3所示，参照实际边界的电流值位移设定值H转入提前角侧(电流增加的一侧)的第一边界电流值La被指定。类似地，滞后角区域W4和第二锁定区域W5之间的实际边界(机械边界)被计算出，并且参照实际边界的电流值位移设定值H到滞后角侧(电流减小的一侧)的第二边界电流值Lb被指定(步骤S04)。

接着，支持保持区域W3的提前角侧的边界的第一保持边界电流值Ka和支持滞后角区域W4的一侧的边界的第二保持边界电流值Kb被指定(步骤S05)。

接着，如上所述指定的相对于电流(I-S)的冲程特性、第一边界电流值La、第二边界电流值Lb、第一保持边界电流值Ka以及第二保持边界电流值Kb通过特性计算部18写入边界存储部16的非易失性存储器中(步骤S06)。作为步骤S06中的过程，例如，通过例如根据第一保持边界电流值K和第二保持边界电流值Kb的计算牢固地设定卷轴55于保持区域W3的两个保持电流值(大于第一保持边界电流值Ka并小于第二保持边界电流值Kb)能计算出，并且两个保持电流值通过变为第一保持边界电流值Ka和第二保持边界电流值Kb能存储于边界存储部16中。

由此，相对于电流(I-S)的冲程特性、第一边界电流值La、第二边界电流值Lb、第一保持边界电流值Ka以及第二保持边界电流值Kb存储至边界存储部16，并且相应地，在得到目标相位信息的情况下，相位控制单元B设定根据目标相位信息和由相位检测部T检测到的相对旋转相位用相对于电流(I-S)的冲程特性计算要输出的电流值。

在提前角端口PA的开口增加以使相对旋转相位高速位移的情况下，通过参考第一边界电流值La，能解决相对旋转相位意外地转入锁定状态的不便(误锁状态)。类似地，在滞后角端口PB的开口设定为增加的情况下，通过参考第二边界电流值Lb，能解决相对旋转相位意外地转入锁定状态的不便(误锁状态)。相应地，工作油能用宽开口供给和排放，并且能实现响应控制。

在相对旋转相位通过控制达到目标相位的情况下(包括相对旋转相位和目标相位的偏差减小的情况下)，第一保持边界电流值Ka和第二保持边界电流值Kb之间的电流被输出以便可靠地停止相对旋转相位的位移。

在该构造中，通过以PWM输出部17设定电流值，无需使用检测供给至电磁螺线管Va的电流的电流传感器，相对旋转相位能被高精度地控制。

以下介绍实施例的改进示例。即，除了前述实施例，本公开配置如下。具有与本实施例描述的相同功能的部件用相同的附图标记描述。

根据实施例，卷轴55可设定于从第一锁定区域W1到第二锁定区域W5的五个区域。作为选择，可变阀正时控制装置A可配置为不具有第一锁定区域W1和第二锁定区域W5中的一个，即，卷轴55可设定于四个区域。

该改进示例应配置以使得第一边界电流值La和第二边界电流值Lb的一个被设定，然而，控制方式可设定为类似于该实施例公开的控制方式。

根据实施例，第一边界电流值La和第二边界电流值Lb根据设定值H被指定。作为选择，设定值H不应指定为预定值，并且，例如，根据在电磁螺线管Va采用的线圈的性能考虑线圈的老化的值，或者，例如，考虑即使在电磁螺线管Va被激励时卷轴55不能适当运行的距离的值，这些值可应用为支持性能的变量。

电磁控制阀V可配置使得卷轴55的控制区域设定于从实施例的第一锁定区域W1到滞后角区域W4的四个区域，或者，卷轴55的控制区域可设定于对应于从实施例的提前角区域W2到第二锁定W5的四个区域的区域。

由此，即使锁定区域设置于卷轴55的运行区域的端部中的一个，边界电流值(占空比的值)能被设定。

本发明适用于包括通过流体压力水平控制相位控制和锁定机构的电磁型控制阀的可变阀正时控制装置。