JP2001082194A - エンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents

エンジンのバルブタイミング制御装置

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JP2001082194A
JP2001082194A JP26104199A JP26104199A JP2001082194A JP 2001082194 A JP2001082194 A JP 2001082194A JP 26104199 A JP26104199 A JP 26104199A JP 26104199 A JP26104199 A JP 26104199A JP 2001082194 A JP2001082194 A JP 2001082194A
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valve timing
engine
learning
intake
actual
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JP26104199A
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Akira Ogura
明 小倉
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Fuji Heavy Industries Ltd
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変バルブタイミング機構の基準位置を学習
する際、エンジンに掛かる外部負荷による影響を補償
し、誤学習を防止する。 【解決手段】 エンジンが安定状態にあり、最遅角位置
を目標バルブタイミングVTTGTとするフィードバッ
ク制御である場合、エアコンがONされているか否かを
調べ(S103,S104,S105)、エアコンON
の場合、実バルブタイミングVTBにエアコン補正値V
TACを加算して実バルブタイミングを補正する(S1
06)。更に走行レンジにあるか否かを調べ(S10
7)、走行レンジの場合、実バルブタイミングVTBに
走行レンジ補正値VTDRJを加算して実バルブタイミ
ングを補正する(S108)。そして、補正した実バル
ブタイミングを用いて最遅角学習を行うことで、エンジ
ンに掛かる外部負荷による影響を補償して誤学習を防止
すると共に、最遅角位置とのズレを正確に学習値に反映
して学習精度を向上し、バルブタイミング制御の制御性
を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸気バ
ルブと排気バルブとの少なくとも一方のバルブタイミン
グをエンジン運転状態に応じて変更する可変バルブタイ
ミング機構を備えるエンジンのバルブタイミング制御装
置に関し、詳しくは、可変バルブタイミング機構の基準
位置を学習する際の学習精度を向上するエンジンのバル
ブタイミング制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、エンジンのクランク軸とカム軸と
の間の回転位相を調整する可変バルブタイミング機構を
備えた可変バルブタイミング機構付きエンジンが実用化
されており、この種の可変バルブタイミング機構付きエ
ンジンでは、エンジン運転状態に応じて吸気バルブと排
気バルブとの少なくとも一方のバルブタイミングを連続
的に変更する。
【0003】このバルブタイミング制御においては、ク
ランク軸に対するカム軸の回転位相(変位角)すなわち
バルブタイミングを、センサからの信号を電子制御装置
で処理して算出するようにしており、例えば、クランク
軸に同期して回転するクランクロータに所定クランク角
毎に形成された突起等のクランク角指標を検出してクラ
ンク角を表すクランクパルスを出力するクランク角セン
サと、カム軸に同期して回転するカムロータに形成され
た突起等のカム位置指標を検出してカム位置を表すカム
位置パルスを出力するカム位置センサとを用いて基準ク
ランク角に対するカム位置の実変位角(実バルブタイミ
ング)を算出し、この実バルブタイミングがエンジン運
転状態に基づき設定した目標バルブタイミングに収束す
るよう可変バルブタイミング機構を制御する。
【0004】この場合、センサからの信号に基づいて電
子制御装置で算出する実変位角(実バルブタイミング)
と、可変バルブタイミング機構における機械的結合から
得られるカム軸の既値の変位角との間には、センサの取
付け位置の誤差や経年変化等によって個体毎に異なるズ
レ(オフセット)が存在するため、可変バルブタイミン
グ機構の基準位置を学習し、センサからの信号に基づい
て算出した見かけ上の実バルブタイミングを校正する必
要がある。
【0005】この基準位置の学習は、誤学習を防止する
ため、カム軸の変位角の変動が少ない安定している状態
である必要があり、例えば特開平8−200020号公
報に開示されているように、可変バルブタイミング機構
が機械的に係止される最遅角位置を基準位置として行わ
れる(最遅角学習)。更に、特開平8−200020号
公報に開示の先行技術では、可変バルブタイミング機構
がフェイルしているか否かを判断し、可変バルブタイミ
ング機構がフェイルしていると判断したときには学習を
禁止して誤学習を防止するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、システ
ムが正常で通常に制御が行われている状況であっても、
エアコンがOFFからONへ切換えられた場合や、自動
変速機搭載車でN,Pレンジ等の非走行レンジから走行
レンジに切換えられた場合等のように、エンジンに比較
的大きな外部負荷が掛かると、タイミングベルトの撓み
等に起因してクランク軸とカムプーリとの位相が相対的
に変位し、クランク角センサにより検出されるクランク
角とカム位置センサにより検出されるカム位置とに基づ
いて算出される実変位角(実バルブタイミング)が変動
する。
【0007】このため、クランク角センサにより検出さ
れるクランク角とカム位置センサにより検出されるカム
位置とに基づいて算出される実バルブタイミングをその
まま用いて基準位置の学習を行うと、センサ値によって
算出される実バルブタイミングの変動により基準位置と
のズレを正確に把握することができないまま学習が行わ
れてしまい、誤差を含んだ学習値によってセンサ値によ
る実バルブタイミングが校正され、バルブタイミング制
御の制御性が悪化する不都合を生じる。
【0008】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、可変バルブタイミング機構の基準位置を学習する
際、エンジンに掛かる外部負荷による影響を補償し、誤
学習を防止することのできるエンジンのバルブタイミン
グ制御装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、エンジンのクランク軸とカ
ム軸との間の回転位相を調整する可変バルブタイミング
機構を備え、該可変バルブタイミング機構の基準位置と
クランク角及びカム位置から算出した実バルブタイミン
グとのズレを学習して該実バルブタイミングを校正し、
校正した実バルブタイミングがエンジン運転状態に基づ
いて設定した目標バルブタイミングに収束するよう上記
可変バルブタイミング機構を制御するエンジンのバルブ
タイミング制御装置において、上記可変バルブタイミン
グ機構の基準位置と上記実バルブタイミングとのズレを
学習する際、上記実バルブタイミングを、エンジンに掛
かる外部負荷に応じて補正する実バルブタイミング補正
手段を備えたことを特徴とする。
【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、上記実バルブタイミングの補正を、エアコ
ンがオンされた場合のエアコン補正値と自動変速機が走
行レンジにある場合の走行レンジ補正値との少なくとも
一方を上記実バルブタイミングに加算して行うことを特
徴とする。
【0011】すなわち、請求項1記載の発明では、エン
ジンのクランク軸とカム軸との間の回転位相を調整する
可変バルブタイミング機構の基準位置と、クランク角及
びカム位置から算出した実バルブタイミングとのズレを
学習する際、エンジンに掛かる外部負荷に応じて実バル
ブタイミングを補正し、補正した実バルブタイミングを
用いて学習を行う。
【0012】その際、請求項2記載の発明では、エアコ
ンがオンされた場合のエアコン補正値と自動変速機が走
行レンジにある場合の走行レンジ補正値との少なくとも
一方を実バルブタイミングに加算することで、実バルブ
タイミングを補正する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1〜図13は本発明の実施の一
形態に係わり、図1及び図2は最遅角学習・バルブタイ
ミング制御ルーチンのフローチャート、図3はバルブタ
イミングの制御領域を示す説明図、図4は排気バルブに
対する吸気バルブのバルブタイミングの変化を示す説明
図、図5はクランクパルス、気筒判別パルス、及びカム
位置パルスの関係を示すタイムチャート、図6は可変バ
ルブタイミング機構付きエンジンの全体構成図、図7は
可変バルブタイミング機構の概略構成図、図8は可変バ
ルブタイミング機構の最進角状態を図7のA−A断面で
示す説明図、図9は可変バルブタイミング機構の最遅角
状態を図7のA−A断面で示す説明図、図10はクラン
クロータとクランク角センサの正面図、図11は吸気カ
ムプーリの背面図、図12はカムロータとカム位置セン
サの正面図、図13は電子制御系の回路構成図である。
【0014】先ず、本発明が適用される可変バルブタイ
ミング機構付きエンジンの全体構成について、図6に従
い説明する。同図において、符号1は、可変バルブタイ
ミング機構付きエンジン(以下、単に「エンジン」と略
記する)であり、図においては、DOHC水平対向型4
気筒ガソリンエンジンを示す。このエンジン1のシリン
ダブロック1aの左右両バンクには、シリンダヘッド2
がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッド2に気筒毎に吸
気ポート2aと排気ポート2bとが形成されている。
【0015】エンジン1の吸気系としては、各吸気ポー
ト2aにインテークマニホルド3が連通され、このイン
テークマニホルド3に各気筒の吸気通路が集合するエア
チャンバ4を介して、アクセルペダルに連動するスロッ
トル弁5aが介装されたスロットルチャンバ5が連通さ
れている。そして、このスロットルチャンバ5の上流に
吸気管6を介してエアクリーナ7が取付けられ、このエ
アクリーナ7に接続されるエアインテーク通路にチャン
バ8が連通されている。
【0016】また、吸気管6には、スロットル弁5aを
バイパスするバイパス通路9が接続されており、このバ
イパス通路9に、アイドル時にその弁開度によって該バ
イパス通路9を流れるバイパス空気量を調整することで
アイドル回転数を制御するアイドル制御弁10が介装さ
れている。
【0017】更に、インテークマニホルド3の各気筒の
吸気ポート2aの直上流に、インジェクタ11が配設さ
れている。また、先端の放電電極を燃焼室に露呈する点
火プラグ12が、シリンダヘッド2に各気筒毎に配設さ
れている。そして、各点火プラグ12は、イグナイタ内
蔵イグニッションコイル13に接続されている。
【0018】一方、エンジン1の排気系としては、シリ
ンダヘッド2の各排気ポート2bに連通するエキゾース
トマニホルド14の集合部に排気管15が連通され、こ
の排気管15に触媒コンバータ16が介装されてマフラ
17に連通されている。
【0019】ここで、図6〜図9に基づいて、エンジン
1の可変バルブタイミング機構について説明する。
【0020】エンジン1のクランク軸18の回転は、左
右バンクの各シリンダヘッド2内にそれぞれ配設された
各吸気カム軸19及び各排気カム軸20に、クランク軸
18に固設されたクランクプーリ21、タイミングベル
ト22、吸気カム軸19に介装された吸気カムプーリ2
3、排気カム軸20に固設された排気カムプーリ24等
を介して伝達され、クランク軸18とカム軸19,20
とが2対1の回転角度となるよう設定されている。そし
て、吸気カム軸19に設けられたカム19a、及び排気
カム軸20に設けられた排気カム(図示せず)は、それ
ぞれクランク軸18と2対1の回転角度に維持される各
カム軸19,20の回転に基づいて、吸気バルブ25、
排気バルブ26を開閉駆動する。
【0021】図7に示すように、左右バンクの各吸気カ
ム軸19と吸気カムプーリ23との間には、吸気カムプ
ーリ23と吸気カム軸19とを相対回動してクランク軸
18に対する吸気カム軸19の回転位相(変位角)を連
続的に変更する油圧駆動式の可変バルブタイミング機構
27が配設されている。この可変バルブタイミング機構
27は、周知のように、リニアソレノイド弁或いはデュ
ーティソレノイド弁等からなるオイルフロー制御弁36
R(36L)によって油圧が切換えられるものであり、
後述のエンジン制御用の電子制御装置60からの駆動信
号により作動する。尚、以下において、符号における添
え字L,LHは右バンク、R,RHは左バンクを表す。
【0022】吸気カム軸19は、シリンダヘッド2及び
ベアリングキャップ(図示せず)間において回転自在に
支持され、吸気カム軸19の先端部に、図7〜図9に示
すように、3つのベーン28aを有するベーンロータ2
8がボルト29により一体回転可能に取付けられてい
る。
【0023】また、吸気カムプーリ23には、ハウジン
グ30及びハウジングカバー31がボルト32により一
体回転可能に取付けられている。また、吸気カムプーリ
23の外周には、タイミングベルト22を掛装するため
の外歯23aが多数形成されている。
【0024】そして、吸気カム軸19が回動自在にハウ
ジングカバー31を貫通し、吸気カム軸19に固設され
たベーンロータ28の各ベーン28aが吸気カムプーリ
23と一体のハウジング30に形成された3つの扇状空
間部33に回動自在に収納される。各扇状空間部33
は、それぞれベーン28aによって進角室33aと遅角
室33bとに区画される。
【0025】進角室33aは、それぞれベーンロータ2
8、吸気カム軸19、シリンダヘッド2に形成された進
角側オイル通路28b,19b,34を介してオイルフ
ロー制御弁36R(36L)のAポート36aに連通さ
れ、また、遅角室33bは、それぞれベーンロータ2
8、吸気カム軸19、シリンダヘッド2に形成された遅
角側オイル通路28c,19c,35を介してオイルフ
ロー制御弁36R(36L)のBポート36bに連通さ
れている。
【0026】オイルフロー制御弁36R(36L)は、
オイルパン37からオイルポンプ38、オイルフィルタ
39を介してオイルすなわち所定の油圧が供給されるオ
イル供給通路40に接続するオイル供給ポート36c
と、2つのドレイン通路41,42にそれぞれ連通する
ドレインポート36d,36fとを有し、4つのランド
及び各ランド間に形成された3つのパッセージを有する
スプール36gを軸方向に往復動させることで、Aポー
ト36a,Bポート36bと、オイル供給ポート36
c,ドレインポート36d又は36fとを選択的に連通
する。
【0027】本形態においては、オイルフロー制御弁3
6R(36L)は、後述のエンジン制御用の電子制御装
置60により電流制御されるリニアソレノイドをアクチ
ュエータとして備える4方向制御弁であり、リニアソレ
ノイドの通電電流に比例してスプール36gが軸方向に
移動し、オイルの流れ方向を切換えると共にパッセージ
の開度を調整し、各進角室33a、遅角室33bに供給
する油圧の大きさが調整される。
【0028】また、符号28dは、ベーンロータ28の
ベーン28aに挿通されたストッパピンであり、可変バ
ルブタイミング機構27が最遅角状態のとき(図9参
照)、ハウジング30に形成された孔30aに係合して
位置決めを行う。この機械的な係合による可変バルブタ
イミング機構27の最遅角位置は、エンジン制御用の電
子制御装置60において、センサからの信号に基づいて
演算されるクランク軸18に対する吸気カム軸19の回
転位相(変位角)を校正するための基準位置となり、こ
の基準位置でセンサ値から算出した吸気カム軸19の実
変位角(実バルブタイミング)とのズレが学習される
(最遅角学習)。尚、図8は可変バルブタイミング機構
27の最進角状態を示し、図9は可変バルブタイミング
機構27の最遅角状態を示す。
【0029】以上の可変バルブタイミング機構27に
は、その作動位置を検出するセンサとして、クランク軸
18に軸着されて同期回転するクランクロータ43外周
の所定クランク角毎の突起43a,43b,43c(図
10参照)を検出し、クランク角を表すクランクパルス
を出力するクランク角センサ44と、吸気カム軸19の
後端に固設されて同期回転するカムロータ45外周の等
角度毎の複数の突起45a(図12参照)を検出し、カ
ム位置を表すカム位置パルスを出力するカム位置センサ
46R(46L)とが用いられる。
【0030】そして、クランク角センサ44から出力さ
れるクランクパルス、及び、カム位置センサ46R(4
6L)から出力されるカム位置パルスをエンジン制御用
の電子制御装置60に入力し、該電子制御装置60によ
って、クランクパルスとカム位置パルスとに基づいて基
準クランク角に対する吸気カム位置の実変位角(実バル
ブタイミング)を算出し、この実バルブタイミングがエ
ンジン運転状態に基づき設定した目標バルブタイミング
に収束するよう可変バルブタイミング機構27をフィー
ドバック制御する。
【0031】本実施の形態においては、可変バルブタイ
ミング機構27を吸気カム軸19側にのみ設け、図4に
示すように、排気バルブ26の開閉タイミングに対し、
吸気バルブ25の開閉タイミングをエンジン運転状態に
応じて変更する。また、本実施の形態で採用するリニア
ソレノイド式のオイルフロー制御弁36R(36L)
は、電子制御装置60から出力される制御電流値が大き
い程、スプール36gが図8に示すように左方向に移動
してクランク軸18に対する吸気カム軸19の変位角を
進角させ、制御電流値が小さいほど、スプール36gが
図9に示すように右方向に移動してクランク軸18に対
する吸気カム軸19の変位角を遅角させる。
【0032】すなわち、エンジン運転状態に基づいて設
定した目標変位角(目標バルブタイミング)に対し、ク
ランク角センサ44から出力されるクランクパルス、及
び、カム位置センサ46R(46L)から出力されるカ
ム位置パルスとに基づいて基準クランク角に対する吸気
カム位置の回転位相、すなわちクランク軸18に対する
吸気カム軸19の変位角が進角しているときには、エン
ジン制御用の電子制御装置60は、オイルフロー制御弁
36R(36L)に出力する制御電流値を減少して可変
バルブタイミング機構27の作動によりクランク軸18
に対する吸気カム軸19の変位角を遅角させ、クランク
軸18に対する吸気カム軸19の変位角が遅角している
ときには、オイルフロー制御弁36R(36L)に出力
する制御電流値を増加して可変バルブタイミング機構2
7の作動によりクランク軸18に対する吸気カム軸19
の変位角を進角させる。
【0033】オイルフロー制御弁36R(36L)の制
御電流値が増加すると、スプール36gが図8に示すよ
うに左方向に移動し、Aポート36aとオイル供給ポー
ト36cとが連通して可変バルブタイミング機構27の
進角室33aが進角側オイル通路28b,19b,3
4、オイルフロー制御弁36R(36L)を介してオイ
ル供給通路40に連通する。また、これと共に、Bポー
ト36bとドレインポート36fとが連通することで、
可変バルブタイミング機構27の遅角室33bが遅角側
オイル通路28c,19c,35、オイルフロー制御弁
36R(36L)を介してドレイン通路42に連通す
る。
【0034】その結果、可変バルブタイミング機構27
の進角室33aにオイルが供給されて進角室33aに作
用する油圧が上昇すると共に、遅角室33b内のオイル
のドレインにより遅角室33bに作用する油圧が低下
し、図8に示すように、ベーンロータ28が図の時計回
り方向に回動し、吸気カムプーリ23に対する吸気カム
軸19の回転位相、すなわちクランク軸18に対する吸
気カム軸19の変位角が進角化されて、吸気カム軸19
の吸気カム19aによって駆動される吸気バルブ25の
開閉タイミングが進角される。
【0035】逆に、オイルフロー制御弁36R(36
L)の制御電流値が減少すると、スプール36gが図9
に示すように右方向に移動し、Aポート36aとドレイ
ンポート36dとが連通して可変バルブタイミング機構
27の進角室33aが進角側オイル通路28b,19
b,34、オイルフロー制御弁36R(36L)を介し
てドレイン通路41に連通する。また、これと共に、B
ポート36bとオイル供給ポート36cとが連通するこ
とで、可変バルブタイミング機構27の遅角室33bが
遅角側オイル通路28c,19c,35、オイルフロー
制御弁36R(36L)を介してオイル供給通路40に
連通する。
【0036】これにより、可変バルブタイミング機構2
7の進角室33a内のオイルのドレインにより進角室3
3aに作用する油圧が低下すると共に、遅角室33bに
オイルが供給されて遅角室33bに作用する油圧が上昇
し、図9に示すように、ベーンロータ28が図の反時計
回り方向に回動し、吸気カムプーリ23に対する吸気カ
ム軸19の回転位相、すなわちクランク軸18に対する
吸気カム軸19の変位角が遅角化されて、吸気カム軸1
9の吸気カム19aによって駆動される吸気バルブ25
の開閉タイミングが遅角される。
【0037】次に、エンジン運転状態を検出するための
センサ類について説明する。吸気管6のエアクリーナ7
の直下流には、ホットワイヤ或いはホットフィルム等を
用いた熱式の吸入空気量センサ47が介装され、スロッ
トルチャンバ5に配設されたスロットル弁5aにスロッ
トル開度センサ48が連設されている。
【0038】また、エンジン1のシリンダブロック1a
にノックセンサ49が取付けられ、シリンダブロック1
aの左右両バンクを連通する冷却水通路50に冷却水温
センサ51が臨まされている。そして、触媒コンバータ
16の上流にO2センサ52が配設されている。
【0039】また、エンジン1のクランク軸18に軸着
するクランクロータ43の外周にクランク角センサ44
が対設され、更に、クランク軸18に対し1/2回転す
る吸気カムプーリ23の裏面に気筒判別センサ53が対
設され(図7参照)、吸気カム軸19の後端に固設され
たカムロータ45の外周にカム位置センサ46R(46
L)が対設されている。
【0040】クランクロータ43は、図10に示すよう
に、その外周に突起43a,43b,43cが形成さ
れ、これらの各突起43a,43b,43cが、各気筒
(#1,#2気筒と#3,#4気筒)の圧縮上死点前
(BTDC)θ1,θ2,θ3の位置に形成されてい
る。本形態においては、θ1=97°CA,θ2=65
°CA,θ3=10°CAである。
【0041】また、図11に示すように、吸気カムプー
リ23の裏面の外周側に、気筒判別用の突起23b,2
3c,23dが形成され、突起23bが#3,#4気筒
の圧縮上死点後(ATDC)θ4の位置に形成され、突
起23cが3個の突起で構成されて最初の突起が#1気
筒のATDCθ5の位置に形成されている。更に、突起
23dが2個の突起で形成され、最初の突起が#2気筒
のATDCθ6の位置に形成されている。尚、本形態に
おいては、θ4=20°CA,θ5=5°CA,θ6=
20°CAである。また、これら気筒判別用の突起23
b,23c,23d、及び、気筒判別センサ53は、一
方のバンクのみに設けられる。
【0042】さらに、本形態で採用するエンジン1が4
気筒エンジンであるのに対応して、カムロータ45は、
図12に示すように、その外周にカム位置検出用の突起
45aが180°CAの等角度毎に1個づつ計4個形成
されている。そして、これら各突起45aは、可変バル
ブタイミング機構27の作動によって、各気筒の圧縮上
死点を基準として、θ7=BTDC40°CA〜ATD
C10°CAの間で変化する。
【0043】尚、図12においては、RH側の吸気カム
軸19に固設されているカムロータ45を示すが、LH
側の吸気カム軸19にも、同様にカムロータ45が固設
され、その外周にカム位置検出用の突起45aが180
°CAの等角度毎に4個形成されており、これら各突起
45aは、可変バルブタイミング機構27の作動によっ
て、各気筒の圧縮上死点を基準として、θ8=BTDC
40°CA〜ATDC10°CAの間で変化する。
【0044】そして、図5のタイムチャートに示すよう
に、エンジン運転に伴い、クランク軸18、吸気カムプ
ーリ23、及び吸気カム軸19の回転により、クランク
ロータ43及びカムロータ45が回転して、クランクロ
ータ43の各突起43a,43b,43cがクランク角
センサ44によって検出され、クランク角センサ44か
らθ1,θ2,θ3(BTDC97°,65°,10°
CA)の各クランクパルスがエンジン1/2回転(18
0°CA)毎に出力される。また、θ3クランクパルス
とθ1クランクパルスとの間で吸気カムプーリ23の各
突起23b,23c,23dが気筒判別センサ53によ
って検出され、気筒判別センサ53から所定数の気筒判
別パルスが出力される。
【0045】また、可変バルブタイミング機構27によ
ってクランク軸18に対し回転位相が変化する右バン
ク,左バンクの各吸気カム軸19の後端に固設されたカ
ムロータ45の各突起45aがカム位置センサ46R,
46Lによって検出され、カム位置センサ46R,46
Lからそれぞれθ7,θ8のカム位置パルスが出力され
る。
【0046】そして、以下のエンジン制御用の電子制御
装置(以下、「ECU」と略記する)60において、ク
ランク角センサ44から出力されるクランクパルスの入
力間隔時間に基づいてエンジン回転数NEを算出し、ま
た、各気筒の燃焼行程順(例えば、#1気筒→#3気筒
→#2気筒→#4気筒)と、気筒判別センサ53からの
気筒判別パルスをカウンタによって計数した値とのパタ
ーンに基づいて、燃焼行程気筒、燃料噴射対象気筒や点
火対象気筒の気筒判別を行う。さらに、ECU60は、
クランク角センサ44から出力されるクランクパルス
(例えば、突起43bに対応するθ2クランクパル
ス)、及び、カム位置センサ46R,46Lから出力さ
れるθ7,θ8カム位置パルスとに基づいて基準クラン
ク角に対する吸気カム位置の実変位角(実バルブタイミ
ング)を算出する。
【0047】ECU60は、前述のインジェクタ11、
点火プラグ12、アイドル制御弁10、可変バルブタイ
ミング機構27に供給する油圧を調節するためのオイル
フロー制御弁36R,36L等のアクチュエータ類に対
する制御量の演算、制御信号の出力、すなわち、燃料噴
射制御、点火時期制御、アイドル回転数制御、吸気バル
ブ25に対するバルブタイミング制御等を行うものであ
り、図13に示すように、CPU61、ROM62、R
AM63、バックアップRAM64、カウンタ・タイマ
群65、I/Oインターフェイス66A、及びシリアル
シリアルインターフェイス(SCI)66Bがバスライ
ンを介して接続されるマイクロコンピュータを中心とし
て構成され、各部に安定化電源を供給する定電圧回路6
7、I/Oインターフェイス66Aに接続される駆動回
路68、A/D変換器69等の周辺回路が内蔵されてい
る。
【0048】尚、カウンタ・タイマ群65は、フリーラ
ンカウンタ、気筒判別センサ信号(気筒判別パルス)の
入力計数用カウンタ等の各種カウンタ、燃料噴射用タイ
マ、点火用タイマ、定期割込みを発生させるための定期
割込み用タイマ、クランク角センサ信号(クランクパル
ス)の入力間隔計時用タイマ、及びシステム異常監視用
のウオッチドッグタイマ等の各種タイマを便宜上総称す
るものであり、その他、各種のソフトウエアカウンタ・
タイマが用いられる。
【0049】定電圧回路67は、2回路のリレー接点を
有する電源リレー70の第1のリレー接点を介してバッ
テリ71に接続され、電源リレー70は、そのリレーコ
イルの一端が接地され、リレーコイルの他端が駆動回路
68に接続されている。尚、電源リレー70の第2のリ
レー接点には、バッテリ71から各アクチュエータに電
源を供給するための電源線が接続されている。バッテリ
71には、イグニッションスイッチ72の一端が接続さ
れ、このイグニッションスイッチ72の他端がI/Oイ
ンターフェイス66Aの入力ポートに接続されている。
【0050】さらに、定電圧回路67は、直接、バッテ
リ71に接続されており、イグニッションスイッチ72
のONが検出されて電源リレー70の接点が閉となる
と、ECU60内の各部へ電源を供給する一方、イグニ
ッションスイッチ72のON,OFFに拘らず、常時、
バックアップRAM64にバックアップ用の電源を供給
する。
【0051】I/Oインターフェイス66Aの入力ポー
トには、ノックセンサ49、クランク角センサ44、気
筒判別センサ53、カム位置センサ46R,46L、車
速を検出するための車速センサ54、エアコンスイッチ
55が接続されており、更に、A/D変換器69を介し
て、吸入空気量センサ47、スロットル開度センサ4
8、冷却水温センサ51、及びO2センサ52が接続さ
れると共に、バッテリ電圧VBが入力されてモニタされ
る。
【0052】また、I/Oインターフェイス66Aの出
力ポートには、アイドル制御弁10、インジェクタ1
1、オイルフロー制御弁36R,36L、及び、電源リ
レー70のリレーコイルが駆動回路68を介して接続さ
れると共に、イグナイタ内蔵イグニッションコイル13
のイグナイタ13aが接続されている。
【0053】一方、符号80は、変速機制御用の電子制
御装置(TCU)であり、エンジン制御用のECU60
と同様、マイクロコンピュータを中心として構成され、
エンジン制御用のECU60に、SCI66Bを介して
互いにデータ交換可能に接続されている。
【0054】本形態では、エンジン1の出力軸に連設さ
れる変速駆動系として、インペラとタービンとを係合す
るためのロックアップクラッチ85を備えたトルクコン
バータ86に、前進・後退の切換や変速切り換えを行う
ための各種油圧クラッチや各種油圧ブレーキ等からなる
クラッチ機構部とプラネタリーギヤ等からなる主変速機
構部とを備えた自動変速機90が連設されている。自動
変速機90には、各機構部へのライン圧やパイロット圧
を制御する各種コントロール弁を一体的に形成した油圧
制御部95が連設されている。
【0055】TCU80には、ECU60と共用するス
ロットル開度センサ48、冷却水温センサ51、及び車
速センサ54からの各信号が入力されると共に、タービ
ン回転数信号、ATF油温信号、ブレーキ信号、セレク
ト機構部96の操作位置(変速レンジ位置)を示す信号
等が入力され、油圧制御部95を介して、ロックアップ
クラッチ85の締結・スリップ・解放を制御すると共
に、自動変速機90の変速制御を行う。
【0056】エンジン制御用のECU60では、ROM
62に記憶されている制御プログラムに従って、I/O
インターフェイス66Aを介して入力されるセンサ・ス
イッチ類からの検出信号、及びバッテリ電圧等をCPU
61で処理すると共に、SCI66Bを介して変速機制
御用のTCU80から変速制御データや操作位置(レン
ジ位置)データ、ロックアップクラッチ85の制御デー
タ等を受信し、これらの受信データ、RAM63に格納
される各種データ、バックアップRAM64に格納され
ている各種学習値データ、及びROM62に記憶されて
いる固定データ等に基づき、燃料噴射量、点火時期、ア
イドル制御弁10に対する制御信号のデューティ比、オ
イルフロー制御弁36R,36Lに対する制御電流値等
を演算し、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回転
数制御、バルブタイミング制御等のエンジン制御を行
う。
【0057】ここで、上述のように、可変バルブタイミ
ング機構27によるバルブタイミング制御においては、
クランク角センサ44から出力されるクランクパルス
と、カム位置センサ46R(46L)から出力されるカ
ム位置パルスとに基づいて基準クランク角に対する吸気
カム位置の回転位相、すなわちクランク軸18に対する
吸気カム軸19の実変位角(実バルブタイミング)を算
出し、この実バルブタイミングがエンジン運転状態に基
づいて設定した目標バルブタイミングに収束するようオ
イルフロー制御弁36R,36Lに対する制御電流値を
演算し、この制御電流値による制御電流をオイルフロー
制御弁36R,36Lに出力して可変バルブタイミング
機構27をフィードバック制御する。
【0058】その際、クランク角センサ44及びカム位
置センサ46R(46L)からの信号に基づく吸気カム
軸19の実変位角と、可変バルブタイミング機構27の
機械的な結合によって得られる吸気カム軸19の既値の
変位角との間に存在するズレを補償するため、クランク
角センサ44及びカム位置センサ46R(46L)から
の信号に基づいて算出される吸気カム軸19の変位角
は、可変バルブタイミング機構27が機械的に係止され
て安定した状態にある最遅角位置(図9参照)を基準と
する最遅角学習による学習値によって校正される。
【0059】この最遅角学習では、エアコンのOFFか
らONへの移行や自動変速機のN,Pレンジから走行レ
ンジへのシフト等によってエンジンに掛かる外部負荷を
監視し、エンジン1に比較的大きな外部負荷が掛かった
場合、この外部負荷によるタイミングベルト22の撓み
等に起因するクランク軸18と吸気カムプーリ23との
位相の変位による誤学習を防止するため、クランク角セ
ンサ44により検出されるクランク角とカム位置センサ
46R(46L)により検出されるカム位置とに基づい
て算出される実変位角(実バルブタイミング)を補正
し、この補正した実バルブタイミングを用いて最遅角学
習を行うようにしている。
【0060】すなわち、ECU60は、バルブタイミン
グ制御機能において本発明に係わる実バルブタイミング
補正手段としての機能を含み、具体的には、図1及び図
2に示すルーチンによってその機能を実現する。
【0061】以下、ECU60によるバルブタイミング
制御に係わる処理について、図1及び図2に示すフロー
チャートに従って説明する。
【0062】先ず、イグニッションスイッチ72がON
され、ECU60に電源が投入されると、システムがイ
ニシャライズされ、バックアップRAM64に格納され
ているトラブルデータ及び各種学習値等のデータを除
く、各フラグ、各カウンタ類が初期化される。次に、ス
タータスイッチ(図示せず)がONされてエンジンが起
動すると、所定周期毎(所定時間毎)に図1及び図2の
最遅角学習・バルブタイミング制御ルーチンが実行され
る。
【0063】この最遅角学習・バルブタイミング制御ル
ーチンは、先ず、ステップS101で、クランク角セン
サ44から出力されるクランクパルスとカム位置センサ
46R(46L)から出力されるカム位置パルスとに基
づき、クランク軸18に対する吸気カム軸19の実バル
ブタイミング(実変位角)VTBを算出する。尚、ここ
での実バルブタイミングVTBは、センサ値から算出さ
れる見かけ上の実バルブタイミングであり、後述するス
テップS116において、可変バルブタイミング機構2
7の最遅角位置を基準位置として学習した学習値(最遅
角学習値VTRELR)により、この基準位置に対する
センサ値のズレが校正される。
【0064】クランク角センサ44及びカム位置センサ
46R(46L)からの出力信号による実バルブタイミ
ングVTBの算出は、具体的には、クランクパルスによ
って算出されるエンジン回転数NEから単位角度当たり
の回転時間を求め、この単位角度回転当たりの時間に、
θ2クランクパルスが入力してからθ7,θ8カム位置
パルスが入力するまでの時間を乗算することで、θ2ク
ランクパルスによる基準クランク角に対する吸気カム位
置の回転位相、すなわちクランク軸18に対する吸気カ
ム軸19の変位角VTBに換算することで行われる。
【0065】次いで、ステップS102へ進み、エンジ
ン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Tp(=K×Q/N
E;Qは吸入空気量、Kはインジェクタ特性補正定数)
とエンジン回転数NEとに基づいてテーブルを検索し、
補間計算により目標バルブタイミング(目標変位角)V
TTGTを設定する。
【0066】すなわち、図3に示すように、バルブタイ
ミング制御領域を、エンジン負荷とエンジン回転数とに
よる運転状態に応じて4つの領域に分け、それぞれ目標
バルブタイミングVTTGTを設定してエンジン1を最
適な状態に制御するようにしており、低負荷低回転のア
イドル領域においては、目標バルブタイミングVTTG
Tを0°として、吸気バルブ25の開閉タイミングを進
角量=0°の最遅角状態に制御し、排気バルブ26と吸
気バルブ25とのオーバラップをなくしてアイドル回転
安定化を図る。
【0067】また、中負荷運転領域では、目標バルブタ
イミングVTTGTを小〜中の進角量に設定し、吸気バ
ルブ25の開閉タイミングを進角側に制御し、排気バル
ブ26と吸気バルブ25とのオーバラップ量を大きくし
て内部EGR率を増加することで、エンジンのポンピン
グロスを低減して燃費の向上を図る一方、高負荷運転領
域では、目標バルブタイミングVTTGTを進角量大に
設定して吸気バルブ25の開閉タイミングを中負荷域よ
りも進角側に制御し、排気バルブ26と吸気バルブ25
とのオーバラップを増加させて充填効率及び掃気効率を
高め、エンジン出力を向上する。更に、低負荷高回転の
運転領域では、目標バルブタイミングVTTGTを進角
量小として吸気バルブ25の開閉タイミングを遅角側に
制御し、バルブオーバラップ量を減少させてエンジンの
過回転を防止する。
【0068】尚、各気筒の吸気バルブ25、排気バルブ
26のうち、前側の吸気バルブ25、排気バルブ26に
おいて、排気バルブ26に対する吸気バルブ25の最遅
角時のバルブオーバラップ量は、例えば、6°CAに設
定され、最進角時のバルブオーバラップ量は、例えば5
6°CAに設定される。また、各気筒の吸気バルブ2
5、排気バルブ26のうち、後側の吸気バルブ25、排
気バルブ26において、排気バルブ26に対する吸気バ
ルブ25の最遅角時のバルブオーバラップ量は、例えば
10°CAに設定され、最進角時のバルブオーバラップ
量は例えば60°CAに設定される。この場合、各吸気
カム軸19のクランク軸18(吸気カムプーリ23)に
対する回転位相は、可変バルブタイミング機構27によ
って、最大50°CA変化する。
【0069】続くステップS103では、エンジン1の
運転状態が最遅角学習を行うに適した安定状態にあるか
否かを調べる。例えば、冷却水温センサ51からの信号
に基づくエンジン冷却水温が設定温度(例えば、70°
C)以上を示し、且つ、スロットル開度センサ48から
の信号に基づくスロットル開度がスロットル弁全閉を示
すエンジン暖機完了後のアイドル状態である場合、最遅
角学習に適したエンジン安定状態であると判断する。
【0070】そして、ステップS103において、エン
ジン1が最遅角学習に適した安定状態にないと判断され
た場合には、ステップS115へジャンプし、目標バル
ブタイミングVTTGTを0°CAとするフィードバッ
ク制御の継続時間を計時するためのカウント値Cをクリ
アし(C←0)、更に、ステップS116以降で目標バ
ルブタイミングVTTGTへのフィードバック制御処理
を実行する。
【0071】また、ステップS103においてエンジン
1が安定状態と判断された場合には、ステップS104
へ進んで目標バルブタイミングVTTGTが0°CAの
最遅角位置であるか否かを調べ、目標バルブタイミング
VTTGTが0°CAの最遅角位置でない場合、最遅角
学習の学習条件不成立と判断して、同様にステップS1
15へジャンプし、ステップS116以降で、目標バル
ブタイミングVTTGTへのフィードバック制御処理を
実行する。
【0072】目標バルブタイミングVTTGTへのフィ
ードバック制御処理では、先ず、ステップS116で、
バックアップRAM64から最遅角学習値VTRELR
を読出して実バルブタイミングVTBに加算し、最遅角
位置のズレを校正した実バルブタイミングVTを算出す
る(VT←VTB+VTRELR)。
【0073】次に、ステップS117へ進み、オイルフ
ロー制御弁36R(36L)の保持電流値IVTHに、
目標バルブタイミングVTTGTと校正後の実バルブタ
イミングVTとの偏差に比例ゲインKを乗算したフィー
ドバック電流値(K×(VTTGT−VT))を加算
し、オイルフロー制御弁36R(36L)の制御電流値
IVTを算出する。そして、ステップS118で、制御
電流値IVTによる制御電流を駆動回路68を介してオ
イルフロー制御弁36R(36L)に出力すべく、制御
電流値IVTをセットして、ルーチンを抜ける。
【0074】保持電流値IVTHは、オイルフロー制御
弁36R(36L)のスプール36gを、そのランドを
以ってAポート36a及びBポート36bを閉塞する位
置に保持し、シリンダヘッド2側の進角側オイル通路3
4、遅角側オイル通路35を、オイルフロー制御弁36
L(36R)のオイル供給ポート36c、ドレインポー
ト36d,36fから遮断することで、可変バルブタイ
ミング機構27のベーンロータ28を進角側にも遅角側
にも変位させず、所定の目標バルブタイミングに収束し
た定常状態に保持するための電流値であり、個別の制御
系のオイルフロー制御弁36R(36L)毎に学習され
る。
【0075】オイルフロー制御弁36R(36L)の制
御電流値IVTは、保持電流値IVTHに対して目標バ
ルブタイミングVTTGTと実バルブタイミングVTと
の偏差に応じたフィードバック電流値(K×(VTTG
T−VT))により増減され(例えば、IVT=100
mA〜1000mA)、スプール36gのストロークが
変更されて、進角側オイル通路34或いは遅角側オイル
通路35とオイル供給通路40との接続量、進角側オイ
ル通路34或いは遅角側オイル通路35とドレイン通路
41,42との接続量が0〜100%の間で変更され、
実バルブタイミングVTが目標バルブタイミングVTT
GTに収束するようフィードバック制御される。
【0076】すなわち、目標バルブタイミングVTTG
Tに対し、実バルブタイミングVTが遅角しているとき
には、オイルフロー制御弁36R(36L)の制御電流
値IVTが増加され、スプール36gが進角側オイル通
路34とオイル供給通路40との接続量及び遅角側オイ
ル通路35とドレイン通路42との接続量を増加する方
向に移動する。これにより、可変バルブタイミング機構
27の進角室33aの油圧が上昇すると共に遅角室33
bの油圧が低下し、ベーンロータ28が時計回り方向
(図8参照)に回動し、吸気カムプーリ23に対する吸
気カム軸19の回転位相すなわちクランク軸18に対す
る吸気カム軸19の回転位相(変位角)が進角化され、
吸気カム軸19の吸気カム19aによって駆動される吸
気バルブ25の開閉タイミングが進角される。
【0077】また、逆に、目標バルブタイミングVTT
GTに対し、実バルブタイミングVTが進角していると
きには、オイルフロー制御弁36R(36L)の制御電
流値IVTが減少され、スプール36gが遅角側オイル
通路35とオイル供給通路40との接続量及び進角側オ
イル通路34とドレイン通路41との接続量を増加する
方向に移動する。これにより、可変バルブタイミング機
構27の進角室33aの進角室33aの油圧が低下する
と共に遅角室33bの油圧が上昇し、ベーンロータ28
が反時計回り方向(図9参照)に回動し、吸気カムプー
リ23に対する吸気カム軸19の回転位相すなわちクラ
ンク軸18に対する吸気カム軸19の回転位相(変位
角)が遅角化され、吸気カム軸19の吸気カム19aに
よって駆動される吸気バルブ25の開閉タイミングが遅
角される。
【0078】そして、実バルブタイミングVTが目標バ
ルブタイミングVTTGTに収束すると(VTTGT=
VT)、フィードバック電流値が0となってオイルフロ
ー制御弁36R(36L)のスプール36gが進角側オ
イル通路34及び遅角側オイル通路35を閉塞する位置
に移動し、可変バルブタイミング機構27のベーンロー
タ28が停止・保持される。
【0079】一方、ステップS104において、目標バ
ルブタイミングVTTGTが0°CAの最遅角位置であ
る場合、すなわち、エンジン1が安定状態にあり、最遅
角位置を目標バルブタイミングVTTGTとするフィー
ドバック制御である場合には、学習条件成立と判断し、
ステップS105〜S108でエンジン1に掛かる外部
負荷の有無に応じて実バルブタイミングVTBを補正
し、外部負荷の変動に伴う実バルブタイミングVTBの
変動を補償する処理を行う。
【0080】このため、ステップS105では、エアコ
ンスイッチ55からの信号によりエアコンがONされて
いるか否かを調べ、エアコンOFFの場合には、ステッ
プS107へジャンプし、エアコンONの場合、ステッ
プS106で実バルブタイミングVTBにエアコン補正
値VTAC(例えば、VTAC=0.5°CA)を加算
して実バルブタイミングを補正し(VTB←VTB+V
TAC)、ステップS107へ進む。
【0081】ステップS107では、更に、TCU80
から受信した変速機の操作位置(レンジ位置)データを
参照して現在の操作位置が走行レンジにあるか否かを調
べ、走行レンジでない場合にはステップS109へジャ
ンプし、走行レンジにある場合、ステップS108で、
実バルブタイミングVTBに走行レンジ補正値VTDR
J(例えば、VTDRJ=1°CA)を加算して実バル
ブタイミングを補正し(VTB←VTB+VTDR
J)、ステップS109へ進む。
【0082】尚、マニュアルトランスミッション搭載車
の場合には、走行レンジでのエンジンに対する外部負荷
を実際上無視することができるため、走行レンジ補正は
必要なく、上述のステップS107,S108は不要と
なる。すなわち、エアコンのOFFからONへの移行や
自動変速機の走行レンジ等の比較的大きな外部負荷がエ
ンジンに掛かった場合にのみ実バルブタイミングを補正
し、不必要な処理を行うことなく制御性を確保する。
【0083】ここで、エアコン補正値VTACは、予め
シミュレーション或いは実験等により、エンジン1が安
定状態、且つ目標バルブタイミングVTTGTを最遅角
位置(VTTGT=0°CA)とするフィードバック制
御が行われている学習条件の成立下において、エアコン
スイッチ55がOFFからONとなり、エンジン1にエ
アコン作動に伴う外部負荷が掛かった際のタイミングベ
ルト22の撓み等に起因するクランク軸18と吸気カム
プーリ23との位相角の変化量を求め、この位相角の変
化量をエアコン補正値VTACとして設定したものであ
り、ROM42に固定データとして格納されている。
【0084】また、走行レンジ補正値VTDRJは、同
様に予めシミュレーション或いは実験等により、上述の
学習条件成立下において、エンジン1に走行レンジへの
移行による外部負荷が掛かった際のタイミングベルト2
2の撓み等に起因するクランク軸18と吸気カムプーリ
23との位相角の変化量を求め、この位相角の変化量を
走行レンジ補正値VTDRJとして設定したものであ
り、ROM42に固定データとして格納されている。
【0085】従って、学習条件の成立により最遅角学習
を行う際にエアコンが作動している時には、センサ出力
値に基づいて算出した実バルブタイミングVTBにエア
コン補正値VTACを加算して実バルブタイミングVT
Bを補正し、補正後の実バルブタイミングVTBを用い
て最遅角学習を行うことで、エアコン作動に伴う外部負
荷が掛かった際のクランク軸18と吸気カムプーリ23
との位相角の変化量を補償することが可能となる。これ
により、エアコン作動に伴うエンジン1への外部負荷の
影響を排除して、算出値による実バルブタイミングVT
Bと基準位置(最遅角位置)とのずれを正確に最遅角学
習値VTRELRに反映させることが可能となり、エア
コン作動に伴う最遅角位置の誤学習を防止して学習精度
を向上でき、バルブタイミング制御の制御性を向上する
ことが可能となる。
【0086】また、学習条件の成立により最遅角学習を
行う際に走行レンジにある時には、センサ出力値に基づ
いて算出した実バルブタイミングVTBに走行レンジ補
正値VTDRJを加算して実バルブタイミングVTBを
補正し、補正後の実バルブタイミングVTBを用いて最
遅角学習を行うことで、エンジン1に走行レンジへの移
行による外部負荷が掛かった際のクランク軸18と吸気
カムプーリ23との位相角の変化量を補償することが可
能となる。これにより、走行レンジによるエンジン1へ
の外部負荷の影響を排除して、算出値による実バルブタ
イミングVTBと基準位置(最遅角位置)とのずれを正
確に最遅角学習値VTRELRに反映させることが可能
となり、走行レンジによる外部負荷の影響による最遅角
位置の誤学習を防止して学習精度を向上でき、バルブタ
イミング制御の制御性を向上することが可能となる。
【0087】また、実バルブタイミングVTBの変化が
大きいエアコン作動時と、走行レンジ時のみ、算出値に
よる実バルブタイミングVTBを補償するので、著しい
実効性を確保しつつ、微小な外部負荷での不必要な処理
を行うことなく演算負担を軽減して実現できる。
【0088】ステップS109では、前述の目標バルブ
タイミングVTTGTを0°CAとするフィードバック
制御の継続時間を計時するためのカウント値Cが設定値
Cs(例えば、1〜3secの設定時間相当値)以上と
なっているか否かを調べる。そして、C<Csの場合に
は、ステップS110でカウント値Cをカウントアップ
(C←C+1)した後、ステップS116へジャンプし
て目標バルブタイミングを最遅角位置とするフィードバ
ック制御処理を継続し、また、C≧Csの場合、ステッ
プS111〜S114で最遅角学習を行う。
【0089】すなわち、目標バルブタイミングVTTG
Tを0°CAとするフィードバック制御が設定時間継続
したか否かを判断することで、可変バルブタイミング機
構27が完全に最遅角状態となったか否かを判断し、可
変バルブタイミング機構27が完全に最遅角状態にない
場合の最遅角学習を回避し、誤学習を防止する。
【0090】ステップS111以降の最遅角学習では、
先ず、ステップS111で、実バルブタイミングVTB
と最遅角学習値VTRELRとの偏差(VTB−VTR
ELR)が設定値AGL1(例えば、0.050°C
A)によって定まる誤差の許容幅のマイナス側下限値−
AGL1以下か否かを調べる。
【0091】その結果、ステップS111において、V
TB−VTRELR≦−AGL1の場合には、ステップ
S112へ進んで、偏差(VTB−VTRELR)を重
みnでなまして前回までの最遅角学習値VTRELRに
加算し、新たな最遅角学習値VTRELRとしてバック
アップRAM64の学習値を更新する(VTRELR←
(VTB−VTRELR)/n)。
【0092】また、ステップS111において、VTB
−VTRELR>−AGL1の場合、ステップS111
からステップS113へ進み、更に、実バルブタイミン
グVTBと最遅角学習値VTRELRとの偏差(VTB
−VTRELR)が許容幅のプラス側上限値AGL1以
上か否かを調べる。
【0093】そして、ステップS113において(VT
B−VTRELR)<AGL1の場合、すなわち、−A
GL1<(VTB−VTRELR)<AGL1で実バル
ブタイミングVTBと最遅角学習値VTRELRとの偏
差が許容幅内に収まっている場合には、最遅角学習値V
TRELRを更新せずにステップS115へジャンプ
し、(VTB−VTRELR)≧AGL1の場合、ステ
ップS114へ進んで、前回までの最遅角学習値VTR
ELRに設定値AGL2(例えば、0.025°CA)
を加算した値を、新たな最遅角学習値VTRELRとし
てバックアップRAM64の学習値を更新する(VTR
ELR←VTRELR+AGL2)。
【0094】そして、最遅角学習値VTRELRを更新
後、ステップS115でカウント値Cをクリアし、更新
した最遅角学習値VTRELRを用いてステップS11
6以降で同様にバルブタイミング制御を行う。
【0095】これにより、最遅角学習中、エンジンに外
部負荷が掛かっているときには、クランク角センサ44
とカム位置センサ46R(46L)とに基づいて算出さ
れる実バルブタイミングを補正し、補正した実バルブタ
イミングに基づいて学習を行うため、誤学習を防止して
可変バルブタイミング機構27の最遅角位置とのズレを
正確に学習値に反映することができ、学習精度を向上す
ることができる。
【0096】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、エンジンのクランク軸とカム軸との間の回
転位相を調整する可変バルブタイミング機構の基準位置
と、クランク角及びカム位置から算出した実バルブタイ
ミングとのズレを学習する際、エンジンに掛かる外部負
荷に応じて実バルブタイミングを補正し、補正した実バ
ルブタイミングを用いて学習を行うので、エンジンに掛
かる外部負荷の影響を補償して誤学習を防止すると共
に、可変バルブタイミング機構の基準位置とのズレを正
確に学習値に反映して学習精度を向上し、バルブタイミ
ング制御の制御性を向上することができる。
【0097】その際、請求項2記載の発明によれば、エ
アコンがオンされた場合のエアコン補正値と自動変速機
が走行レンジにある場合の走行レンジ補正値との少なく
とも一方を実バルブタイミングに加算して実バルブタイ
ミングを補正するので、請求項1記載の発明の効果に加
え、微小な外部負荷での不必要な処理を行うことなく、
制御性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】最遅角学習・バルブタイミング制御ルーチンの
フローチャート
【図2】最遅角学習・バルブタイミング制御ルーチンの
フローチャート(続き)
【図3】バルブタイミングの制御領域を示す説明図
【図4】排気バルブに対する吸気バルブのバルブタイミ
ングの変化を示す説明図
【図5】クランクパルス、気筒判別パルス、及びカム位
置パルスの関係を示すタイムチャート
【図6】可変バルブタイミング機構付きエンジンの全体
構成図
【図7】可変バルブタイミング機構の概略構成図
【図8】可変バルブタイミング機構の最進角状態を図7
のA−A断面で示す説明図
【図9】可変バルブタイミング機構の最遅角状態を図7
のA−A断面で示す説明図
【図10】クランクロータとクランク角センサの正面図
【図11】吸気カムプーリの背面図
【図12】カムロータとカム位置センサの正面図
【図13】電子制御系の回路構成図
【符号の説明】
1 …可変バルブタイミング機構付きエンジン 18…クランク軸 19…吸気カム軸 27…可変バルブタイミング機構 60…電子制御装置(実バルブタイミング補正手段) VTB…実バルブタイミング VTTGT…目標バルブタイミング VTAC…エアコン補正値 VTDRJ…走行レンジ補正値
フロントページの続き Fターム(参考) 3G016 AA02 AA08 AA11 AA12 AA19 BA22 BA26 BA36 BA39 BA43 DA06 DA22 DA23 DA27 3G092 AA11 BA09 BB01 DA01 DA10 DA12 DC04 DE01S DF04 DF06 DG05 DG09 EA03 EA04 EA17 EA25 EB06 EC01 EC05 EC08 EC09 FA02 FA05 FA06 FA21 FA24 FA36 FA39 FA44 GA04 GA05 GA06 GA17 GA18 HA01Z HA06Z HA13X HA13Z HC05Z HD05Z HE01Z HE03Z HE05Z HE08Z HF02Z HF04Z HF12Z HF21Z HF26Z 3G093 AA05 BA14 CA04 CA06 CA07 CA10 CA11 DA01 DA05 DA06 DA07 DA09 DB05 DB11 DB15 DB19 DB23 DB25 EA05 EA07 EA13 EA15 FA04 FA14 FB01 FB02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンのクランク軸とカム軸との間の
    回転位相を調整する可変バルブタイミング機構を備え、
    該可変バルブタイミング機構の基準位置とクランク角及
    びカム位置から算出した実バルブタイミングとのズレを
    学習して該実バルブタイミングを校正し、校正した実バ
    ルブタイミングがエンジン運転状態に基づいて設定した
    目標バルブタイミングに収束するよう上記可変バルブタ
    イミング機構を制御するエンジンのバルブタイミング制
    御装置において、 上記可変バルブタイミング機構の基準位置と上記実バル
    ブタイミングとのズレを学習する際、上記実バルブタイ
    ミングを、エンジンに掛かる外部負荷に応じて補正する
    実バルブタイミング補正手段を備えたことを特徴とする
    エンジンのバルブタイミング制御装置。
  2. 【請求項2】 上記実バルブタイミングの補正を、エア
    コンがオンされた場合のエアコン補正値と自動変速機が
    走行レンジにある場合の走行レンジ補正値との少なくと
    も一方を上記実バルブタイミングに加算して行うことを
    特徴とする請求項1記載のエンジンのバルブタイミング
    制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007123020A1 (ja) * 2006-04-24 2007-11-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 内燃機関装置およびこれを搭載する車両並びに内燃機関装置の制御方法
US7661297B2 (en) 2004-05-27 2010-02-16 Robert Bosch Gmbh Method and system for making available an improved phase signal of a phase sensor on a camshaft of an internal combustion engine

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