JP2002276431A - エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】可変バルブタイミング機構を備えたエンジンに
おいて、過渡運転時の燃料噴射量制御精度を向上する。 【解決手段】吸気弁のバルブタイミングＶＴＣＮＯＷ
と、目標バルブタイミングＶＴＣＮＯＷとの偏差を算出
し（Ｓ２１，Ｓ２２）、該偏差すなわち目標バルブオー
バラップ量に対する実際バルブオーバラップ量のずれ量
に基づいて、バルブタイミング制御の応答遅れに対する
過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出し（Ｓ２３）、これによっ
て燃料噴射量の過渡補正量を修正する。
おいて、過渡運転時の燃料噴射量制御精度を向上する。 【解決手段】吸気弁のバルブタイミングＶＴＣＮＯＷ
と、目標バルブタイミングＶＴＣＮＯＷとの偏差を算出
し（Ｓ２１，Ｓ２２）、該偏差すなわち目標バルブオー
バラップ量に対する実際バルブオーバラップ量のずれ量
に基づいて、バルブタイミング制御の応答遅れに対する
過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出し（Ｓ２３）、これによっ
て燃料噴射量の過渡補正量を修正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変バルブタイミ
ング機構を備えたエンジンにおいて、バルブタイミング
を可変制御する過渡運転時の燃料噴射量を高精度に補正
制御する技術に関する。
ング機構を備えたエンジンにおいて、バルブタイミング
を可変制御する過渡運転時の燃料噴射量を高精度に補正
制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用エンジンの燃料噴射制御において
は、過渡運転時に燃料の壁流量が変化することによる空
燃比変化を抑制するため、過渡補正を行っている。例え
ば、特開平１１−２１８０４３号に開示されるもので
は、噴射燃料の吸気ポートに付着するポート壁流量や、
シリンダ内壁に付着するシリンダ壁流量などを算出し、
これら壁流量が変化する過渡運転時にも精度良く燃料噴
射量が設定されるようにしている。
は、過渡運転時に燃料の壁流量が変化することによる空
燃比変化を抑制するため、過渡補正を行っている。例え
ば、特開平１１−２１８０４３号に開示されるもので
は、噴射燃料の吸気ポートに付着するポート壁流量や、
シリンダ内壁に付着するシリンダ壁流量などを算出し、
これら壁流量が変化する過渡運転時にも精度良く燃料噴
射量が設定されるようにしている。
【０００３】一方、例えば、クランクシャフトに対する
カムシャフトの回転位相を変化させることで、吸・排気
弁のバルブタイミング（開閉時期）を連続的に可変制御
する可変バルブタイミング機構を備えたエンジンがある
（特開平１０−１４１０２２号公報等参照）。上記可変
バルブタイミング機構を備えたエンジンにおいて、過渡
運転時には運転状態の変化に伴いバルブタイミングが変
更され、吸・排気弁のバルブオーバラップ量が変化す
る。したがって、過渡運転時に燃料噴射量を制御する際
は、バルブオーバラップ量の変化も前記壁流量に影響す
るが、従来は、バルブオーバラップ量変化も含んだ過渡
運転時の運転状態変化に応じて過渡補正量の適合（設
定）を行っている。
カムシャフトの回転位相を変化させることで、吸・排気
弁のバルブタイミング（開閉時期）を連続的に可変制御
する可変バルブタイミング機構を備えたエンジンがある
（特開平１０−１４１０２２号公報等参照）。上記可変
バルブタイミング機構を備えたエンジンにおいて、過渡
運転時には運転状態の変化に伴いバルブタイミングが変
更され、吸・排気弁のバルブオーバラップ量が変化す
る。したがって、過渡運転時に燃料噴射量を制御する際
は、バルブオーバラップ量の変化も前記壁流量に影響す
るが、従来は、バルブオーバラップ量変化も含んだ過渡
運転時の運転状態変化に応じて過渡補正量の適合（設
定）を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにバルブオーバラップ量変化も含んだ過渡運転時の
運転状態変化に応じて過渡補正量を適合した場合は、バ
ルブタイミングの過渡特性のバラツキに対応できない。
すなわち、同一条件で運転状態を変化させたときに目標
バルブタイミングに対する実際のバルブタイミングの応
答特性が、過渡補正量適合時の特性に対して許容範囲か
ら外れている場合には、バルブオーバラップの変化特性
のずれにより、燃料噴射量が良好に設定されず、空燃比
のずれにより過渡運転性能、排気エミッション性能が悪
化する。
ようにバルブオーバラップ量変化も含んだ過渡運転時の
運転状態変化に応じて過渡補正量を適合した場合は、バ
ルブタイミングの過渡特性のバラツキに対応できない。
すなわち、同一条件で運転状態を変化させたときに目標
バルブタイミングに対する実際のバルブタイミングの応
答特性が、過渡補正量適合時の特性に対して許容範囲か
ら外れている場合には、バルブオーバラップの変化特性
のずれにより、燃料噴射量が良好に設定されず、空燃比
のずれにより過渡運転性能、排気エミッション性能が悪
化する。
【０００５】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、可変バルブタイミング機構の応答性
のバラツキに影響されることなく、バルブタイミングが
変化する過渡運転時の燃料噴射量を良好に制御できるよ
うにしたエンジンの燃料噴射制御装置を提供することを
目的とする。
てなされたもので、可変バルブタイミング機構の応答性
のバラツキに影響されることなく、バルブタイミングが
変化する過渡運転時の燃料噴射量を良好に制御できるよ
うにしたエンジンの燃料噴射制御装置を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、バルブタイミングを連続的に可変制御する可
変バルブタイミング機構を備えたエンジンにおいて、バ
ルブタイミングを可変制御するときに、吸・排気弁のバ
ルブオーバラップ量の検出値に基づいて、エンジンに供
給される燃料の過渡補正量を修正することを特徴とす
る。
る発明は、バルブタイミングを連続的に可変制御する可
変バルブタイミング機構を備えたエンジンにおいて、バ
ルブタイミングを可変制御するときに、吸・排気弁のバ
ルブオーバラップ量の検出値に基づいて、エンジンに供
給される燃料の過渡補正量を修正することを特徴とす
る。
【０００７】請求項１に係る発明によると、バルブタイ
ミング制御の応答性にバラツキがあっても、吸・排気弁
のバルブオーバラップ量の検出値に基づいて過渡補正量
を修正することにより、応答遅れに応じた修正が行われ
る。これにより、バルブタイミングが可変制御される過
渡運転時の過渡補正量を適正に設定することができ、良
好な過渡運転性能を確保することができる。
ミング制御の応答性にバラツキがあっても、吸・排気弁
のバルブオーバラップ量の検出値に基づいて過渡補正量
を修正することにより、応答遅れに応じた修正が行われ
る。これにより、バルブタイミングが可変制御される過
渡運転時の過渡補正量を適正に設定することができ、良
好な過渡運転性能を確保することができる。
【０００８】また、請求項２に係る発明は、目標バルブ
オーバラップ量と実際のバルブオーバラップ量との偏差
に応じて、前記過渡補正量を修正することを特徴とす
る。請求項２に係る発明によると、目標バルブオーバラ
ップ量に適合して設定した過渡補正量を、目標バルブオ
ーバラップ量と実際のバルブオーバラップ量との偏差に
応じて修正することにより、応答遅れに応じた適正な修
正を容易に行うことができる。
オーバラップ量と実際のバルブオーバラップ量との偏差
に応じて、前記過渡補正量を修正することを特徴とす
る。請求項２に係る発明によると、目標バルブオーバラ
ップ量に適合して設定した過渡補正量を、目標バルブオ
ーバラップ量と実際のバルブオーバラップ量との偏差に
応じて修正することにより、応答遅れに応じた適正な修
正を容易に行うことができる。
【０００９】また、請求項３に係る発明は、前記目標バ
ルブオーバラップ量と実際のバルブオーバラップ量との
偏差が大きいときほど、前記過渡補正量の修正量を大き
くすることを特徴とする。請求項３に係る発明による
と、目標バルブオーバラップ量と実際のバルブオーバラ
ップ量との偏差が大きいときほど、バルブタイミング制
御の応答遅れが大きいので、過渡補正量の修正量を大き
くすることにより適正な修正を行うことができる。
ルブオーバラップ量と実際のバルブオーバラップ量との
偏差が大きいときほど、前記過渡補正量の修正量を大き
くすることを特徴とする。請求項３に係る発明による
と、目標バルブオーバラップ量と実際のバルブオーバラ
ップ量との偏差が大きいときほど、バルブタイミング制
御の応答遅れが大きいので、過渡補正量の修正量を大き
くすることにより適正な修正を行うことができる。
【００１０】また、請求項４に係る発明は、前記目標バ
ルブオーバラップ量に対して実際のバルブオーバラップ
量が大きい場合は、過渡補正量を減量する方向に修正
し、目標バルブオーバラップ量に対して実際のバルブオ
ーバラップ量が大きい場合は、過渡補正量を増量する方
向に修正することを特徴とする。
ルブオーバラップ量に対して実際のバルブオーバラップ
量が大きい場合は、過渡補正量を減量する方向に修正
し、目標バルブオーバラップ量に対して実際のバルブオ
ーバラップ量が大きい場合は、過渡補正量を増量する方
向に修正することを特徴とする。
【００１１】請求項４に係る発明によると、目標バルブ
オーバラップ量に対して実際のバルブオーバラップ量が
大きい場合は、目標バルブオーバラップ量どおりに制御
された場合に比較して排気吹き抜け量が大きく吸気ポー
ト壁に付着する燃料の壁流量が減少するので、過渡補正
量を減量する方向に修正することで燃料供給量を適正に
設定でき、逆の場合は、壁流量が増大するので、過渡補
正量を増量する方向に修正することで燃料供給量を適正
に設定できる。
オーバラップ量に対して実際のバルブオーバラップ量が
大きい場合は、目標バルブオーバラップ量どおりに制御
された場合に比較して排気吹き抜け量が大きく吸気ポー
ト壁に付着する燃料の壁流量が減少するので、過渡補正
量を減量する方向に修正することで燃料供給量を適正に
設定でき、逆の場合は、壁流量が増大するので、過渡補
正量を増量する方向に修正することで燃料供給量を適正
に設定できる。
【００１２】また、請求項５に係る発明は、エンジン過
渡運転状態のパラメータに基づいて算出された過渡補正
量の基本値を、前記バルブオーバラップ量の変化状態に
基づいて算出した修正値によって修正することを特徴と
する。例えば、エンジンの回転速度、負荷の他、スロッ
トル弁開度の変化率等、過渡運転状態のパラメータに基
づいて過渡補正量の基本値が算出される。ここで、該過
渡運転状態によるバルブタイミング変更による影響も含
めて基本値が算出される。そして、前記実際のバルブタ
イミング変化の応答遅れに対して前記基本値を修正する
ことで、適正な過渡補正量とすることができる。
渡運転状態のパラメータに基づいて算出された過渡補正
量の基本値を、前記バルブオーバラップ量の変化状態に
基づいて算出した修正値によって修正することを特徴と
する。例えば、エンジンの回転速度、負荷の他、スロッ
トル弁開度の変化率等、過渡運転状態のパラメータに基
づいて過渡補正量の基本値が算出される。ここで、該過
渡運転状態によるバルブタイミング変更による影響も含
めて基本値が算出される。そして、前記実際のバルブタ
イミング変化の応答遅れに対して前記基本値を修正する
ことで、適正な過渡補正量とすることができる。
【００１３】また、請求項６に係る発明は、前記可変バ
ルブタイミング制御機構は、吸気弁のバルブタイミング
のみを可変制御することを特徴とする。請求項６に係る
発明によると、吸気弁のバルブタイミングのみを可変制
御するものでは、該バルブタイミングの制御量のみでバ
ルブオーバラップ量を検出でき、過渡補正量を容易に修
正することができる。
ルブタイミング制御機構は、吸気弁のバルブタイミング
のみを可変制御することを特徴とする。請求項６に係る
発明によると、吸気弁のバルブタイミングのみを可変制
御するものでは、該バルブタイミングの制御量のみでバ
ルブオーバラップ量を検出でき、過渡補正量を容易に修
正することができる。
【００１４】また、請求項７に係る発明は、前記可変バ
ルブタイミング制御機構は、吸気弁のバルブタイミング
と、排気弁のバルブタイミングとを独立に可変制御する
ことを特徴とする。請求項７に係る発明によると、吸気
弁のバルブタイミングと、排気弁のバルブタイミングと
を独立に可変制御するものでは、これら吸気弁のバルブ
タイミングと、排気弁のバルブタイミングとの双方の制
御量に基づいてバルブオーバラップ量が検出され、過渡
補正量が修正される。
ルブタイミング制御機構は、吸気弁のバルブタイミング
と、排気弁のバルブタイミングとを独立に可変制御する
ことを特徴とする。請求項７に係る発明によると、吸気
弁のバルブタイミングと、排気弁のバルブタイミングと
を独立に可変制御するものでは、これら吸気弁のバルブ
タイミングと、排気弁のバルブタイミングとの双方の制
御量に基づいてバルブオーバラップ量が検出され、過渡
補正量が修正される。
【００１５】また、請求項８に係る発明は、前記可変バ
ルブタイミング制御機構は、クランクシャフトに対する
カムシャフトの回転位相を変化させることで、バルブタ
イミングを連続的に可変制御することを特徴とする。請
求項８に係る発明によると、クランクシャフトに対する
カムシャフトの回転位相を変化させることで、カムシャ
フトにより駆動される吸・排気弁のバルブタイミングが
連続的に可変制御される。
ルブタイミング制御機構は、クランクシャフトに対する
カムシャフトの回転位相を変化させることで、バルブタ
イミングを連続的に可変制御することを特徴とする。請
求項８に係る発明によると、クランクシャフトに対する
カムシャフトの回転位相を変化させることで、カムシャ
フトにより駆動される吸・排気弁のバルブタイミングが
連続的に可変制御される。
【００１６】また、請求項９に係る発明は、主として吸
気ポートに燃料が噴射されるエンジンに適用されること
を特徴とする。請求項９に係る発明によると、吸気ポー
トに燃料が噴射されるエンジンでは、吸気ポートに付着
する燃料壁流量が、吸・排気弁のバルブオーバラップ量
が変化して排気吹き抜け量が変化することにより大きく
変化するので、特に、本発明を適用することによる効果
が大きい。
気ポートに燃料が噴射されるエンジンに適用されること
を特徴とする。請求項９に係る発明によると、吸気ポー
トに燃料が噴射されるエンジンでは、吸気ポートに付着
する燃料壁流量が、吸・排気弁のバルブオーバラップ量
が変化して排気吹き抜け量が変化することにより大きく
変化するので、特に、本発明を適用することによる効果
が大きい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図１〜図６は、本実施形態において、エンジンに
備えられる可変バルブタイミング機構を示す。図におい
て、エンジン（内燃機関）のクランクシャフト（図示省
略）によりタイミングチェーンを介して回転駆動される
カムスプロケット１（タイミングスプロケット）と、該
カムスプロケット１に対して相対回転可能に設けられた
カムシャフト２と、該カムシャフト２の端部に固定され
てカムスプロケット１内に回転自在に収容された回転部
材３と、該回転部材３をカムスプロケット１に対して相
対的に回転させる油圧回路４と、カムスプロケット１と
回転部材３との相対回転位置を所定位置で選択的にロッ
クするロック機構１０とを備えている。
する。図１〜図６は、本実施形態において、エンジンに
備えられる可変バルブタイミング機構を示す。図におい
て、エンジン（内燃機関）のクランクシャフト（図示省
略）によりタイミングチェーンを介して回転駆動される
カムスプロケット１（タイミングスプロケット）と、該
カムスプロケット１に対して相対回転可能に設けられた
カムシャフト２と、該カムシャフト２の端部に固定され
てカムスプロケット１内に回転自在に収容された回転部
材３と、該回転部材３をカムスプロケット１に対して相
対的に回転させる油圧回路４と、カムスプロケット１と
回転部材３との相対回転位置を所定位置で選択的にロッ
クするロック機構１０とを備えている。
【００１８】前記カムスプロケット１は、外周にタイミ
ングチェーン（又はタイミングベルト）が噛合する歯部
５ａを有する回転部５と、該回転部５の前方に配置され
て回転部材３を回転自在に収容したハウジング６と、該
ハウジング６の前端開口を閉塞する蓋体たる円板状のフ
ロントカバー７と、ハウジング６と回転部５との間に配
置されてハウジング６の後端部を閉塞する略円板状のリ
アカバー８とから構成され、これら回転部５とハウジン
グ６及びフロントカバー７，リアカバー８は、４本の小
径ボルト９によって軸方向から一体的に結合されてい
る。
ングチェーン（又はタイミングベルト）が噛合する歯部
５ａを有する回転部５と、該回転部５の前方に配置され
て回転部材３を回転自在に収容したハウジング６と、該
ハウジング６の前端開口を閉塞する蓋体たる円板状のフ
ロントカバー７と、ハウジング６と回転部５との間に配
置されてハウジング６の後端部を閉塞する略円板状のリ
アカバー８とから構成され、これら回転部５とハウジン
グ６及びフロントカバー７，リアカバー８は、４本の小
径ボルト９によって軸方向から一体的に結合されてい
る。
【００１９】前記回転部５は、略円環状を呈し、周方向
の約９０°の等間隔位置に各小径ボルト９が螺着する４
つの雌ねじ孔５ｂが前後方向へ貫通形成されていると共
に、内部中央位置に後述する通路構成用のスリーブ２５
が嵌合する段差径状の嵌合孔１１が貫通形成されてい
る。更に、前端面には、前記リアカバー８が嵌合する円
板状の嵌合溝１２が形成されている。
の約９０°の等間隔位置に各小径ボルト９が螺着する４
つの雌ねじ孔５ｂが前後方向へ貫通形成されていると共
に、内部中央位置に後述する通路構成用のスリーブ２５
が嵌合する段差径状の嵌合孔１１が貫通形成されてい
る。更に、前端面には、前記リアカバー８が嵌合する円
板状の嵌合溝１２が形成されている。
【００２０】また、前記ハウジング６は、前後両端が開
口形成された円筒状を呈し、内周面の周方向の９０°位
置には、４つの隔壁部１３が突設されている。この隔壁
部１３は、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング６
の軸方向に沿って設けられて、各両端縁がハウジング６
の両端縁と同一面になっていると共に、基端側には、小
径ボルト９が挿通する４つのボルト挿通孔１４が軸方向
へ貫通形成されている。更に、各隔壁部１３の内端面中
央位置に軸方向に沿って切欠形成された保持溝１３ａ内
に、コ字形のシール部材１５と該シール部材１５を内方
へ押圧する板ばね１６が嵌合保持されている。
口形成された円筒状を呈し、内周面の周方向の９０°位
置には、４つの隔壁部１３が突設されている。この隔壁
部１３は、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング６
の軸方向に沿って設けられて、各両端縁がハウジング６
の両端縁と同一面になっていると共に、基端側には、小
径ボルト９が挿通する４つのボルト挿通孔１４が軸方向
へ貫通形成されている。更に、各隔壁部１３の内端面中
央位置に軸方向に沿って切欠形成された保持溝１３ａ内
に、コ字形のシール部材１５と該シール部材１５を内方
へ押圧する板ばね１６が嵌合保持されている。
【００２１】更に、前記フロントカバー７は、中央の比
較的大径なボルト挿通孔１７が穿設されていると共に、
前記ハウジング６の各ボルト挿通孔１４と対応する位置
に４つのボルト孔１８が穿設されている。また、リアカ
バー８は、後端面に前記回転部材５の嵌合溝１２内に嵌
合保持される円板部８ａを有していると共に、中央にス
リーブ２５の小径な円環部２５ａが嵌入する嵌入孔８ｃ
が穿設され、更に、前記ボルト挿通孔１４に対応する位
置に４つのボルト孔１９が同じく形成されている。
較的大径なボルト挿通孔１７が穿設されていると共に、
前記ハウジング６の各ボルト挿通孔１４と対応する位置
に４つのボルト孔１８が穿設されている。また、リアカ
バー８は、後端面に前記回転部材５の嵌合溝１２内に嵌
合保持される円板部８ａを有していると共に、中央にス
リーブ２５の小径な円環部２５ａが嵌入する嵌入孔８ｃ
が穿設され、更に、前記ボルト挿通孔１４に対応する位
置に４つのボルト孔１９が同じく形成されている。
【００２２】前記カムシャフト２は、シリンダヘッド２
２の上端部にカム軸受２３を介して回転自在に支持さ
れ、外周面の所定位置に、バルブリフターを介して吸気
弁を開動作させるカム（図示省略）が一体に設けられて
いると共に、前端部にはフランジ部２４が一体に設けら
れている。前記回転部材３は、フランジ部２４と嵌合穴
１１にそれぞれ前後部が嵌合した前記スリーブ２５を介
して軸方向から挿通した固定ボルト２６によってカムシ
ャフト２の前端部に固定されており、中央に前記固定ボ
ルト２６が挿通するボルト挿通孔２７ａを有する円環状
の基部２７と、該基部２７の外周面周方向の９０°位置
に一体に設けられた４つのベーン２８ａ，２８ｂ，２８
ｃ，２８ｄとを備えている。
２の上端部にカム軸受２３を介して回転自在に支持さ
れ、外周面の所定位置に、バルブリフターを介して吸気
弁を開動作させるカム（図示省略）が一体に設けられて
いると共に、前端部にはフランジ部２４が一体に設けら
れている。前記回転部材３は、フランジ部２４と嵌合穴
１１にそれぞれ前後部が嵌合した前記スリーブ２５を介
して軸方向から挿通した固定ボルト２６によってカムシ
ャフト２の前端部に固定されており、中央に前記固定ボ
ルト２６が挿通するボルト挿通孔２７ａを有する円環状
の基部２７と、該基部２７の外周面周方向の９０°位置
に一体に設けられた４つのベーン２８ａ，２８ｂ，２８
ｃ，２８ｄとを備えている。
【００２３】前記第１〜第４ベーン２８ａ〜２８ｄは、
それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部１３間の凹
部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベ
ーン２８ａ〜２８ｄの両側と各隔壁部１３の両側面との
間に、進角側油圧室３２と遅角側油圧室３３を構成す
る。また、各ベーン２８ａ〜２８ｄの外周面の中央に軸
方向に切欠された保持溝２９にハウジング６の内周面６
ａに摺接するコ字形のシール部材３０と該シール部材３
０を外方に押圧する板ばね３１がそれぞれ嵌着保持され
ている。
それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部１３間の凹
部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベ
ーン２８ａ〜２８ｄの両側と各隔壁部１３の両側面との
間に、進角側油圧室３２と遅角側油圧室３３を構成す
る。また、各ベーン２８ａ〜２８ｄの外周面の中央に軸
方向に切欠された保持溝２９にハウジング６の内周面６
ａに摺接するコ字形のシール部材３０と該シール部材３
０を外方に押圧する板ばね３１がそれぞれ嵌着保持され
ている。
【００２４】前記ロック機構１０は、前記回転部５の嵌
合溝１２の外周側所定位置に形成された係合溝２０と、
前記係合溝２０に対応した前記リアカバー８の所定位置
に貫通形成されて、内周面がテーパ状の係合孔２１と、
該係合孔２１に対応した前記１つのベーン２８の略中央
位置に内部軸方向に沿って貫通形成された摺動用孔３５
と、該１つのベーン２８の前記摺動用孔３５内に摺動自
在に設けられたロックピン３４と、該ロックピン３４の
後端側に弾装されたばね部材であるコイルスプリング３
９と、ロックピン３４と摺動用孔３５との間に形成され
た受圧室４０とから構成されている。
合溝１２の外周側所定位置に形成された係合溝２０と、
前記係合溝２０に対応した前記リアカバー８の所定位置
に貫通形成されて、内周面がテーパ状の係合孔２１と、
該係合孔２１に対応した前記１つのベーン２８の略中央
位置に内部軸方向に沿って貫通形成された摺動用孔３５
と、該１つのベーン２８の前記摺動用孔３５内に摺動自
在に設けられたロックピン３４と、該ロックピン３４の
後端側に弾装されたばね部材であるコイルスプリング３
９と、ロックピン３４と摺動用孔３５との間に形成され
た受圧室４０とから構成されている。
【００２５】前記ロックピン３４は、中央側の中径状の
本体３４ａと、該本体３４ａの先端側に略先細り円錐状
に形成された係合部３４ｂと、本体３４ａの後端側に形
成された段差大径状のストッパ部３４ｃとから構成され
ており、ストッパ部３４ｃの内部凹溝３４ｄの底面とフ
ロントカバー７の内端面との間に弾装された前記コイル
スプリング３９のばね力によって係合孔２１方向へ付勢
されるようになっていると共に、前記本体３４ａとスト
ッパ部３４ｃとの間の外周面及び摺動用孔３５の内周面
との間に形成された受圧室４０内の油圧によって、係合
孔２１から抜け出る方向に摺動するようになっている。
また、この受圧室４０は、前記ベーン２８の側部に形成
された通孔３６によって前記遅角側油圧室３３に連通し
ている。また、ロックピン３４の係合部３４ｂは、回転
部材３の最大遅角側の回動位置において係合部３４ｂが
係合孔２１内に係入するようになっている。
本体３４ａと、該本体３４ａの先端側に略先細り円錐状
に形成された係合部３４ｂと、本体３４ａの後端側に形
成された段差大径状のストッパ部３４ｃとから構成され
ており、ストッパ部３４ｃの内部凹溝３４ｄの底面とフ
ロントカバー７の内端面との間に弾装された前記コイル
スプリング３９のばね力によって係合孔２１方向へ付勢
されるようになっていると共に、前記本体３４ａとスト
ッパ部３４ｃとの間の外周面及び摺動用孔３５の内周面
との間に形成された受圧室４０内の油圧によって、係合
孔２１から抜け出る方向に摺動するようになっている。
また、この受圧室４０は、前記ベーン２８の側部に形成
された通孔３６によって前記遅角側油圧室３３に連通し
ている。また、ロックピン３４の係合部３４ｂは、回転
部材３の最大遅角側の回動位置において係合部３４ｂが
係合孔２１内に係入するようになっている。
【００２６】前記油圧回路４は、進角側油圧室３２に対
して油圧を給排する第１油圧通路４１と、遅角側油圧室
３３に対して油圧を給排する第２油圧通路４２との２系
統の油圧通路を有し、この両油圧通路４１，４２には、
供給通路４３とドレン通路４４とがそれぞれ通路切り換
え用の電磁切換弁４５を介して接続されている。前記供
給通路４３には、オイルパン４６内の油を圧送するオイ
ルポンプ４７が設けられている一方、ドレン通路４４の
下流端がオイルパン４６に連通している。
して油圧を給排する第１油圧通路４１と、遅角側油圧室
３３に対して油圧を給排する第２油圧通路４２との２系
統の油圧通路を有し、この両油圧通路４１，４２には、
供給通路４３とドレン通路４４とがそれぞれ通路切り換
え用の電磁切換弁４５を介して接続されている。前記供
給通路４３には、オイルパン４６内の油を圧送するオイ
ルポンプ４７が設けられている一方、ドレン通路４４の
下流端がオイルパン４６に連通している。
【００２７】前記第１油圧通路４１は、シリンダヘッド
２２内からカムシャフト２の軸心内部に形成された第１
通路部４１ａと、固定ボルト２６内部の軸線方向を通っ
て頭部２６ａ内で分岐形成されて第１通路部４１ａと連
通する第１油路４１ｂと、頭部２６ａの小径な外周面と
回転部材３の基部２７内に有するボルト挿通孔２７ａの
内周面との間に形成されて第１油路４１ｂに連通する油
室４１ｃと、回転部材３の基部２７内に略放射状に形成
されて油室４１ｃと各進角側油圧室３２に連通する４本
の分岐路４１ｄとから構成されている。
２２内からカムシャフト２の軸心内部に形成された第１
通路部４１ａと、固定ボルト２６内部の軸線方向を通っ
て頭部２６ａ内で分岐形成されて第１通路部４１ａと連
通する第１油路４１ｂと、頭部２６ａの小径な外周面と
回転部材３の基部２７内に有するボルト挿通孔２７ａの
内周面との間に形成されて第１油路４１ｂに連通する油
室４１ｃと、回転部材３の基部２７内に略放射状に形成
されて油室４１ｃと各進角側油圧室３２に連通する４本
の分岐路４１ｄとから構成されている。
【００２８】一方、第２油圧通路４２は、シリンダヘッ
ド２２内及びカムシャフト２の内部一側に形成された第
２通路部４２ａと、前記スリーブ２５の内部に略Ｌ字形
状に折曲形成されて第２通路部４２ａと連通する第２油
路４２ｂと、回転部材５の嵌合孔１１の外周側孔縁に形
成されて第２油路４２ｂと連通する4つの油通路溝４２
ｃと、リアカバー８の周方向の約９０°の位置に形成さ
れて、各油通路溝４２ｃと遅角側油圧室３３とを連通す
る４つの油孔４２ｄとから構成されている。
ド２２内及びカムシャフト２の内部一側に形成された第
２通路部４２ａと、前記スリーブ２５の内部に略Ｌ字形
状に折曲形成されて第２通路部４２ａと連通する第２油
路４２ｂと、回転部材５の嵌合孔１１の外周側孔縁に形
成されて第２油路４２ｂと連通する4つの油通路溝４２
ｃと、リアカバー８の周方向の約９０°の位置に形成さ
れて、各油通路溝４２ｃと遅角側油圧室３３とを連通す
る４つの油孔４２ｄとから構成されている。
【００２９】前記電磁切換弁４５は、内部のスプール弁
体が各油圧通路４１，４２と供給通路４３及びドレン通
路４４ａ，４４ｂとを相対的に切り換え制御するように
なっていると共に、コントローラ４８からの制御信号に
よって切り換え作動されるようになっている。具体的に
は、図４〜図６に示すように、シリンダブロック４９の
保持孔５０内に挿通固定された筒状のバルブボディ５１
と、該バルブボディ５１内の弁孔５２に摺動自在に設け
られて流路を切り換えるスプール弁体５３と、該スプー
ル弁体５３を作動させる比例ソレノイド型の電磁アクチ
ュエータ５４とから構成されている。
体が各油圧通路４１，４２と供給通路４３及びドレン通
路４４ａ，４４ｂとを相対的に切り換え制御するように
なっていると共に、コントローラ４８からの制御信号に
よって切り換え作動されるようになっている。具体的に
は、図４〜図６に示すように、シリンダブロック４９の
保持孔５０内に挿通固定された筒状のバルブボディ５１
と、該バルブボディ５１内の弁孔５２に摺動自在に設け
られて流路を切り換えるスプール弁体５３と、該スプー
ル弁体５３を作動させる比例ソレノイド型の電磁アクチ
ュエータ５４とから構成されている。
【００３０】前記バルブボディ５１は、周壁の略中央位
置に前記供給通路４３の下流側端と弁孔５２とを連通す
る供給ポート５５が貫通形成されていると共に、該供給
ポート５５の両側に前記第１，第２油圧通路４１，４２
の他端部と弁孔５２とを連通する第１ポート５６及び第
２ポート５７がそれぞれ貫通形成されている。また、周
壁の両端部には、両ドレン通路４４ａ，４４ｂと弁孔５
２とを連通する第３，第４ポート５８，５９が貫通形成
されている。
置に前記供給通路４３の下流側端と弁孔５２とを連通す
る供給ポート５５が貫通形成されていると共に、該供給
ポート５５の両側に前記第１，第２油圧通路４１，４２
の他端部と弁孔５２とを連通する第１ポート５６及び第
２ポート５７がそれぞれ貫通形成されている。また、周
壁の両端部には、両ドレン通路４４ａ，４４ｂと弁孔５
２とを連通する第３，第４ポート５８，５９が貫通形成
されている。
【００３１】前記スプール弁体５３は、小径軸部の中央
に供給ポート５５を開閉する略円柱状の第１弁部６０を
有していると共に、両端部に第３，第４ポート５８，５
９を開閉する略円柱状の第２，第３弁部６１，６２を有
している。また、スプール弁体５３は、前端側の支軸５
３ａの一端縁に有する傘部５３ｂと弁孔５２の前端側内
周壁に有するスプリングシート５１ａとの間に弾装され
た円錐状の弁ばね６３によって、図中右方向、つまり第
１弁部６０で供給ポート５５と第２油圧通路４２とを連
通する方向に付勢されている。
に供給ポート５５を開閉する略円柱状の第１弁部６０を
有していると共に、両端部に第３，第４ポート５８，５
９を開閉する略円柱状の第２，第３弁部６１，６２を有
している。また、スプール弁体５３は、前端側の支軸５
３ａの一端縁に有する傘部５３ｂと弁孔５２の前端側内
周壁に有するスプリングシート５１ａとの間に弾装され
た円錐状の弁ばね６３によって、図中右方向、つまり第
１弁部６０で供給ポート５５と第２油圧通路４２とを連
通する方向に付勢されている。
【００３２】前記電磁アクチュエータ５４は、コア６
４，移動プランジャ６５，コイル６６，コネクタ６７な
どを備え、移動プランジャ６５の先端に前記スプール弁
体５３の傘部５３ｂを押圧する駆動ロッド６５ａが固定
されている。前記コントローラ４８は、機関回転速度を
検出する回転センサ１０１や吸入空気量を検出するエア
フローメータ１０２からの信号によって現在の運転状態
（負荷、回転）を検出すると共に、クランク角センサ１
０３及びカムセンサ１０４からの信号によってカムスプ
ロケット１とカムシャフト２との相対回動位置、即ち、
クランクシャフトに対するカムシャフト２の回転位相を
検出する。
４，移動プランジャ６５，コイル６６，コネクタ６７な
どを備え、移動プランジャ６５の先端に前記スプール弁
体５３の傘部５３ｂを押圧する駆動ロッド６５ａが固定
されている。前記コントローラ４８は、機関回転速度を
検出する回転センサ１０１や吸入空気量を検出するエア
フローメータ１０２からの信号によって現在の運転状態
（負荷、回転）を検出すると共に、クランク角センサ１
０３及びカムセンサ１０４からの信号によってカムスプ
ロケット１とカムシャフト２との相対回動位置、即ち、
クランクシャフトに対するカムシャフト２の回転位相を
検出する。
【００３３】前記コントローラ４８は、前記電磁アクチ
ュエータ５４に対する通電量をデューティ制御信号に基
づいて制御する。例えば、コントローラ４８から電磁ア
クチュエータ５４にデューティ比０％の制御信号（ＯＦ
Ｆ信号）を出力すると、スプール弁体５３が弁ばね６３
のばね力で図４に示す位置、つまり、最大右方向に移動
する。これによって、第１弁部６０が供給ポート５５の
開口端５５ａを開成して第２ポート５７と連通させると
同時に、第２弁部６１が第３ポート５８の開口端を開成
すると共に、第４弁部６２が第４ポート５９を閉止す
る。このため、オイルポンプ４７から圧送された作動油
は、供給ポート５５，弁孔５２，第２ポート５７，第２
油圧通路４２を通って遅角側油圧室３３に供給されると
共に、進角側油圧室３２内の作動油が、第１油圧通路４
１，第１ポート５６，弁孔５２，第３ポート５８を通っ
て第１ドレン通路４４ａからオイルパン４６内に排出さ
れる。
ュエータ５４に対する通電量をデューティ制御信号に基
づいて制御する。例えば、コントローラ４８から電磁ア
クチュエータ５４にデューティ比０％の制御信号（ＯＦ
Ｆ信号）を出力すると、スプール弁体５３が弁ばね６３
のばね力で図４に示す位置、つまり、最大右方向に移動
する。これによって、第１弁部６０が供給ポート５５の
開口端５５ａを開成して第２ポート５７と連通させると
同時に、第２弁部６１が第３ポート５８の開口端を開成
すると共に、第４弁部６２が第４ポート５９を閉止す
る。このため、オイルポンプ４７から圧送された作動油
は、供給ポート５５，弁孔５２，第２ポート５７，第２
油圧通路４２を通って遅角側油圧室３３に供給されると
共に、進角側油圧室３２内の作動油が、第１油圧通路４
１，第１ポート５６，弁孔５２，第３ポート５８を通っ
て第１ドレン通路４４ａからオイルパン４６内に排出さ
れる。
【００３４】従って、遅角側油圧室３３の内圧が高、進
角側油圧室３２の内圧が低となって、回転部材３は、ベ
ーン２８ａ〜２８ｂを介して最大一方向に回転する。こ
れによって、カムスプロケット１とカムシャフト２とは
一方側へ相対回動して位相が変化し、この結果、吸気弁
の開時期が遅くなり、排気弁とのオーバーラップが小さ
くなる。
角側油圧室３２の内圧が低となって、回転部材３は、ベ
ーン２８ａ〜２８ｂを介して最大一方向に回転する。こ
れによって、カムスプロケット１とカムシャフト２とは
一方側へ相対回動して位相が変化し、この結果、吸気弁
の開時期が遅くなり、排気弁とのオーバーラップが小さ
くなる。
【００３５】一方、各種エンジン制御を行うエンジンコ
ントロールユニット（ＥＣＵ）４８から電磁アクチュエ
ータ５４にデューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信
号）を出力すると、スプール弁体５３が弁ばね６３のば
ね力に抗して図６に示すように左方向へ最大に摺動し
て、第３弁部６１が第３ポート５８を閉止すると同時
に、第４弁部６２が第４ポート５９を開成すると共に、
第１弁部６０が、供給ポート５５と第１ポート５６とを
連通させる。このため、作動油は、供給ポート５５、第
１ポート５６、第１油圧通路４１を通って進角側油圧室
３２内に供給されると共に、遅角側油圧室３３内の作動
油が第２油圧通路４２、第２ポート５７、第４ポート５
９、第２ドレン通路４４ｂを通ってオイルパン４６に排
出され、遅角側油圧室３３が低圧になる。
ントロールユニット（ＥＣＵ）４８から電磁アクチュエ
ータ５４にデューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信
号）を出力すると、スプール弁体５３が弁ばね６３のば
ね力に抗して図６に示すように左方向へ最大に摺動し
て、第３弁部６１が第３ポート５８を閉止すると同時
に、第４弁部６２が第４ポート５９を開成すると共に、
第１弁部６０が、供給ポート５５と第１ポート５６とを
連通させる。このため、作動油は、供給ポート５５、第
１ポート５６、第１油圧通路４１を通って進角側油圧室
３２内に供給されると共に、遅角側油圧室３３内の作動
油が第２油圧通路４２、第２ポート５７、第４ポート５
９、第２ドレン通路４４ｂを通ってオイルパン４６に排
出され、遅角側油圧室３３が低圧になる。
【００３６】このため、回転部材３は、ベーン２８ａ〜
２８ｄを介して他方向へ最大に回転し、これによって、
カムスプロケット１とカムシャフト２とは他方側へ相対
回動して位相が変化し、この結果、吸気弁の開時期が早
くなり（進角され）、排気弁とのオーバーラップが大き
くなる。前記ＥＣＵ４８は、第１弁部６０が供給ポート
５５を閉止し、かつ、第３弁部６１が第３ポート５８を
閉止し、かつ、第４弁部６２が第４ポート５９を閉止す
る位置となるデューティ比をベースデューティ比ＢＡＳ
ＥＤＴＹとする一方、クランク角センサ１０３及びカム
センサ１０４からの信号に基づいて検出されるカムスプ
ロケット１とカムシャフト２との相対回動位置（回転位
相）と、運転状態に応じて設定した前記相対回動位置
（回転位相）の目標値（目標進角値）とを一致させるた
めのフィードバック補正分ＵＤＴＹを後述するように設
定し、前記ベースデューティ比ＢＡＳＥＤＴＹとフィー
ドバック補正分ＵＤＴＹとの加算結果を最終的なデュー
ティ比ＶＴＣＤＴＹとし、該デューティ比ＶＴＣＤＴＹ
の制御信号を電磁アクチュエータ５４に出力するように
してある。
２８ｄを介して他方向へ最大に回転し、これによって、
カムスプロケット１とカムシャフト２とは他方側へ相対
回動して位相が変化し、この結果、吸気弁の開時期が早
くなり（進角され）、排気弁とのオーバーラップが大き
くなる。前記ＥＣＵ４８は、第１弁部６０が供給ポート
５５を閉止し、かつ、第３弁部６１が第３ポート５８を
閉止し、かつ、第４弁部６２が第４ポート５９を閉止す
る位置となるデューティ比をベースデューティ比ＢＡＳ
ＥＤＴＹとする一方、クランク角センサ１０３及びカム
センサ１０４からの信号に基づいて検出されるカムスプ
ロケット１とカムシャフト２との相対回動位置（回転位
相）と、運転状態に応じて設定した前記相対回動位置
（回転位相）の目標値（目標進角値）とを一致させるた
めのフィードバック補正分ＵＤＴＹを後述するように設
定し、前記ベースデューティ比ＢＡＳＥＤＴＹとフィー
ドバック補正分ＵＤＴＹとの加算結果を最終的なデュー
ティ比ＶＴＣＤＴＹとし、該デューティ比ＶＴＣＤＴＹ
の制御信号を電磁アクチュエータ５４に出力するように
してある。
【００３７】なお、前記ベースデューティ比ＢＡＳＥＤ
ＴＹは、供給ポート５５，第３ポート５８，第４ポート
５９が共に閉止され、いずれの油圧室３２，３３でも油
の給排が行われないデューティ比範囲の略中央値（例え
ば５０％）に設定されている。つまり、前記相対回動位
置（回転位相）を遅角方向へ変化させる必要がある場合
には、前記フィードバック補正分ＵＤＴＹによりデュー
ティ比が減少され、オイルポンプ４７から圧送された作
動油が遅角側油圧室３３に供給されると共に、進角側油
圧室３２内の作動油がオイルパン４６内に排出されるよ
うになり、逆に、前記相対回動位置（回転位相）を進角
方向へ変化させる必要がある場合には、前記フィードバ
ック補正分ＵＤＴＹによりデューティ比が増大され、作
動油が進角側油圧室３２内に供給されると共に、遅角側
油圧室３３内の作動油がオイルパン４６に排出されるよ
うになる。そして、前記相対回動位置（回転位相）を現
状の状態に保持する場合には、前記フィードバック補正
分ＵＤＴＹの絶対値が減ることで、ベースデューティ比
付近のデューティ比に戻るよう制御され、供給ポート５
５，第３ポート５８，第４ポート５９の閉止（油圧の給
排の停止）により各油圧室３２，３３の内圧を保持する
ように制御される。
ＴＹは、供給ポート５５，第３ポート５８，第４ポート
５９が共に閉止され、いずれの油圧室３２，３３でも油
の給排が行われないデューティ比範囲の略中央値（例え
ば５０％）に設定されている。つまり、前記相対回動位
置（回転位相）を遅角方向へ変化させる必要がある場合
には、前記フィードバック補正分ＵＤＴＹによりデュー
ティ比が減少され、オイルポンプ４７から圧送された作
動油が遅角側油圧室３３に供給されると共に、進角側油
圧室３２内の作動油がオイルパン４６内に排出されるよ
うになり、逆に、前記相対回動位置（回転位相）を進角
方向へ変化させる必要がある場合には、前記フィードバ
ック補正分ＵＤＴＹによりデューティ比が増大され、作
動油が進角側油圧室３２内に供給されると共に、遅角側
油圧室３３内の作動油がオイルパン４６に排出されるよ
うになる。そして、前記相対回動位置（回転位相）を現
状の状態に保持する場合には、前記フィードバック補正
分ＵＤＴＹの絶対値が減ることで、ベースデューティ比
付近のデューティ比に戻るよう制御され、供給ポート５
５，第３ポート５８，第４ポート５９の閉止（油圧の給
排の停止）により各油圧室３２，３３の内圧を保持する
ように制御される。
【００３８】ここで、前記フィードバック補正分ＵＤＴ
Ｙは、例えば、通常のＰＩＤ制御当によって算出され
る。すなわち、前記検出されるカムスプロケット１とカ
ムシャフト２との相対回動位置（回転位相）を可変バル
ブタイミング機構（ＶＴＣ）の実角度ＶＴＣＮＯＷ、そ
の目標値をＶＴＣの目標角度ＶＴＣＴＲＧとしてとき、
両者の偏差ＶＴＣＥＲＲ（＝ＶＴＣＮＯＷ−ＶＴＣＴＲ
Ｇ）に対して比例分Ｐ、積分分Ｉ、微分分Ｄを算出して
制御する。
Ｙは、例えば、通常のＰＩＤ制御当によって算出され
る。すなわち、前記検出されるカムスプロケット１とカ
ムシャフト２との相対回動位置（回転位相）を可変バル
ブタイミング機構（ＶＴＣ）の実角度ＶＴＣＮＯＷ、そ
の目標値をＶＴＣの目標角度ＶＴＣＴＲＧとしてとき、
両者の偏差ＶＴＣＥＲＲ（＝ＶＴＣＮＯＷ−ＶＴＣＴＲ
Ｇ）に対して比例分Ｐ、積分分Ｉ、微分分Ｄを算出して
制御する。
【００３９】図７は、上記可変バルブタイミング機構を
備えたエンジンのシステム構成を示す。図において、上
記可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）１２１は、吸気
弁側にのみ設けられる。エンジン２０１の吸気通路２０
２には、気筒毎の吸気ポートに燃料噴射する燃料噴射弁
２０３が設けられており、該燃料噴射弁２０３から噴射
される燃料と空気とが予混合し、シリンダ内に吸気弁２
０４を介して吸引される。シリンダ内の燃焼混合気は、
点火栓２０５による火花点火によって着火燃焼し、燃焼
排気は、排気弁２０６を介して排気通路２０７に排出さ
れる。
備えたエンジンのシステム構成を示す。図において、上
記可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）１２１は、吸気
弁側にのみ設けられる。エンジン２０１の吸気通路２０
２には、気筒毎の吸気ポートに燃料噴射する燃料噴射弁
２０３が設けられており、該燃料噴射弁２０３から噴射
される燃料と空気とが予混合し、シリンダ内に吸気弁２
０４を介して吸引される。シリンダ内の燃焼混合気は、
点火栓２０５による火花点火によって着火燃焼し、燃焼
排気は、排気弁２０６を介して排気通路２０７に排出さ
れる。
【００４０】排気通路２０７には、三元触媒２０８が介
装されており、該三元触媒２０８で排気中のＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯｘが浄化される。前記三元触媒２０８の上流側
には、排気空燃比の変化に対して出力値が変化する特性
を有することにより空燃比を検出する空燃比センサ２０
９が介装されている。
装されており、該三元触媒２０８で排気中のＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯｘが浄化される。前記三元触媒２０８の上流側
には、排気空燃比の変化に対して出力値が変化する特性
を有することにより空燃比を検出する空燃比センサ２０
９が介装されている。
【００４１】また、吸気通路２０２には、吸入空気量を
制御するスロットル弁２１０が介装されると共に、該ス
ロットル弁１２０の開度を検出するスロットルセンサ２
１１が設けられ、更にその上流には吸入空気量を検出す
る前記エアフローメータ１０２が設けられる。その他、
エンジン冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ２１２が
設けられる。
制御するスロットル弁２１０が介装されると共に、該ス
ロットル弁１２０の開度を検出するスロットルセンサ２
１１が設けられ、更にその上流には吸入空気量を検出す
る前記エアフローメータ１０２が設けられる。その他、
エンジン冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ２１２が
設けられる。
【００４２】前記各センサの検出信号は，前記ＥＣＵ４
８に入力され、該ＥＣＵ４８は、前記ＶＴＣ１２１によ
る吸気弁２０４のバルブタイミング制御の他、前記燃料
噴射弁２０３による燃料噴射量制御、点火栓２０５によ
る点火制御などを行う。以下、前記本発明にかかる過渡
補正を含む燃料噴射量制御について、図８以下のフロー
チャートを参照しつつ説明する。
８に入力され、該ＥＣＵ４８は、前記ＶＴＣ１２１によ
る吸気弁２０４のバルブタイミング制御の他、前記燃料
噴射弁２０３による燃料噴射量制御、点火栓２０５によ
る点火制御などを行う。以下、前記本発明にかかる過渡
補正を含む燃料噴射量制御について、図８以下のフロー
チャートを参照しつつ説明する。
【００４３】燃料噴射制御のメインルーチンを示す図８
において、ステップ１では、前記クランク角センサ１０
１によって検出されたエンジン回転速度Ｎｅと、エアフ
ローメータ１０２によって検出された吸入空気流量Ｑと
に基づいて、基本燃料噴射量Ｔｐを算出する。ステップ
２では、水温等に基づく各種補正係数ＣＯＥＦおよびバ
ッテリ電圧に応じた無効パルス分Ｔｓを設定する。
において、ステップ１では、前記クランク角センサ１０
１によって検出されたエンジン回転速度Ｎｅと、エアフ
ローメータ１０２によって検出された吸入空気流量Ｑと
に基づいて、基本燃料噴射量Ｔｐを算出する。ステップ
２では、水温等に基づく各種補正係数ＣＯＥＦおよびバ
ッテリ電圧に応じた無効パルス分Ｔｓを設定する。
【００４４】ステップ３では、別ルーチンで算出される
過渡補正量Ｔｔｒを読み込む。ステップ４では、次式に
より最終的な燃料噴射量（燃料噴射量パルス幅）Ｔｉを
算出する。Ｔｉ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ＋Ｔｔｒ＋Ｔｓステッ
プ５では、前記燃料噴射量Ｔｉの噴射パルス信号を、燃
料噴射弁２０３に出力して燃料噴射制御する。
過渡補正量Ｔｔｒを読み込む。ステップ４では、次式に
より最終的な燃料噴射量（燃料噴射量パルス幅）Ｔｉを
算出する。Ｔｉ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ＋Ｔｔｒ＋Ｔｓステッ
プ５では、前記燃料噴射量Ｔｉの噴射パルス信号を、燃
料噴射弁２０３に出力して燃料噴射制御する。
【００４５】図９は、前記ステップ３で読み込まれる過
渡補正量Ｔｔｒを演算するルーチンのフローチャートを
示す。ステップ１１では、エンジン回転速度Ｎｅ、基本
燃料噴射量Ｔｐ（負荷）、スロットル弁開度ＴＶＯ等が
読み込まれる。ステップ１２では、エンジン回転速度Ｎ
ｅ、基本燃料噴射量Ｔｐ、スロットル弁開度ＴＶＯの変
化率ΔＴＶＯ等より、基本過渡補正量Ｔｔｒｂを算出す
る。ここで、該基本過渡補正量Ｔｔｒｂは、運転状態変
化により可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）で可変制
御されるバルブタイミング変化の影響も含めて設定され
ており、具体的には、バルブタイミングが目標バルブタ
イミングに遅れなく制御された場合の吸気ポートの燃料
壁流量変化に見合って設定されている。
渡補正量Ｔｔｒを演算するルーチンのフローチャートを
示す。ステップ１１では、エンジン回転速度Ｎｅ、基本
燃料噴射量Ｔｐ（負荷）、スロットル弁開度ＴＶＯ等が
読み込まれる。ステップ１２では、エンジン回転速度Ｎ
ｅ、基本燃料噴射量Ｔｐ、スロットル弁開度ＴＶＯの変
化率ΔＴＶＯ等より、基本過渡補正量Ｔｔｒｂを算出す
る。ここで、該基本過渡補正量Ｔｔｒｂは、運転状態変
化により可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）で可変制
御されるバルブタイミング変化の影響も含めて設定され
ており、具体的には、バルブタイミングが目標バルブタ
イミングに遅れなく制御された場合の吸気ポートの燃料
壁流量変化に見合って設定されている。
【００４６】ステップ１３では、バルブオーバラップ量
の変化状態に応じたＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出
する。前記ＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出するサブ
ルーチンを、図１０にしたがって説明する。ステップ２
１では、可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）の実角度
ＶＴＣＮＯＷと、目標角度ＶＴＣＴＲＧとを読み込む。
の変化状態に応じたＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出
する。前記ＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出するサブ
ルーチンを、図１０にしたがって説明する。ステップ２
１では、可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）の実角度
ＶＴＣＮＯＷと、目標角度ＶＴＣＴＲＧとを読み込む。
【００４７】ステップ２２では、前記実角度ＶＴＣＮＯ
Ｗと目標角度ＶＴＣＴＲＧの偏差ＶＴＣＥＲＲ（＝ＶＴ
ＣＮＯＷ−ＶＴＣＴＲＧ）を算出する。ステップ２３で
は、前記偏差ＶＴＣＥＲＲに基づいて、予め図１１に示
したよな特性テーブルから前記ＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖ
ｔｃを検索する。ここで、バルブオーバラップ量と燃料
に壁流量との関係について、図１２を用いて説明する。
まず、燃料噴射弁２０４から噴射された燃料Ｔｏｕｔの
うち、一部は吸気ポート壁に付着してポート壁流Ｆｗと
なり、またシリンダ内に流入する燃料の一部はシリンダ
壁に付着してシリンダ壁流Ｆｃｙｌとなるが、これら２
つの壁流のうち、バルブオーバラップ量により壁流量が
大きく影響されるのは、ポート壁流Ｆｗの方である。す
なわち、シリンダ壁流Ｆｃｙｌの方は、バルブオーバラ
ップ期間中に、排気ポートから吸気ポートへの排気の吹
き抜けがあっても、シリンダ内は燃焼ガスに晒されてい
るのでシリンダ壁温が大きく変化することはない。これ
に対し、前記バルブオーバラップ期間中の排気の吹き抜
け量が多いほど、該吹き抜け排気によって吸気ポート壁
が暖められてポート壁温が大きく上昇すること、およ
び、吹き抜け排気とポート壁流との衝突による壁流燃料
の微粒化が促進されることにより、ポート壁流の燃料蒸
発率ｐが増大する。そして、バルブオーバラップ期間が
長いほど排気の吹き抜け量が多くなるので、ポート壁流
の燃料蒸発率ｐが増大してポート壁流量Ｆｗが減少す
る。
Ｗと目標角度ＶＴＣＴＲＧの偏差ＶＴＣＥＲＲ（＝ＶＴ
ＣＮＯＷ−ＶＴＣＴＲＧ）を算出する。ステップ２３で
は、前記偏差ＶＴＣＥＲＲに基づいて、予め図１１に示
したよな特性テーブルから前記ＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖ
ｔｃを検索する。ここで、バルブオーバラップ量と燃料
に壁流量との関係について、図１２を用いて説明する。
まず、燃料噴射弁２０４から噴射された燃料Ｔｏｕｔの
うち、一部は吸気ポート壁に付着してポート壁流Ｆｗと
なり、またシリンダ内に流入する燃料の一部はシリンダ
壁に付着してシリンダ壁流Ｆｃｙｌとなるが、これら２
つの壁流のうち、バルブオーバラップ量により壁流量が
大きく影響されるのは、ポート壁流Ｆｗの方である。す
なわち、シリンダ壁流Ｆｃｙｌの方は、バルブオーバラ
ップ期間中に、排気ポートから吸気ポートへの排気の吹
き抜けがあっても、シリンダ内は燃焼ガスに晒されてい
るのでシリンダ壁温が大きく変化することはない。これ
に対し、前記バルブオーバラップ期間中の排気の吹き抜
け量が多いほど、該吹き抜け排気によって吸気ポート壁
が暖められてポート壁温が大きく上昇すること、およ
び、吹き抜け排気とポート壁流との衝突による壁流燃料
の微粒化が促進されることにより、ポート壁流の燃料蒸
発率ｐが増大する。そして、バルブオーバラップ期間が
長いほど排気の吹き抜け量が多くなるので、ポート壁流
の燃料蒸発率ｐが増大してポート壁流量Ｆｗが減少す
る。
【００４８】本実施形態のように吸気弁側にのみＶＴＣ
を備える場合は、実角度ＶＴＣＮＯＷが目標角度ＶＴＣ
ＴＲＧより進角側（遅角側）にあるときは、目標バルブ
オーバラップ量に対して実バルブオーバラップ量が大き
い（小さい）。そして、実バルブオーバラップ量が相対
的に大きい（小さい）ほど、排気の吹き抜け量が相対的
に大きく（小さく）なって、ポート壁流量Ｆｗが目標バ
ルブオーバラップ量に対応する値より減少（増大）す
る。
を備える場合は、実角度ＶＴＣＮＯＷが目標角度ＶＴＣ
ＴＲＧより進角側（遅角側）にあるときは、目標バルブ
オーバラップ量に対して実バルブオーバラップ量が大き
い（小さい）。そして、実バルブオーバラップ量が相対
的に大きい（小さい）ほど、排気の吹き抜け量が相対的
に大きく（小さく）なって、ポート壁流量Ｆｗが目標バ
ルブオーバラップ量に対応する値より減少（増大）す
る。
【００４９】そこで、上記のように偏差ＶＴＣＥＲＲが
正（負）の値で大きいときほど、つまり実バルブオーバ
ラップ量が目標バルブオーバラップ量より大きい（小さ
い）ときほど、ポート壁流量Ｆｗの減少（増大）に応じ
て燃料噴射量を減少（増大）するように、前記ＶＴＣ過
渡補正係数Ｋｖｔｃが偏差ＶＴＣＥＲＲ＝０に対応する
補正なしでの値１に対して、より小さい（大きい）値に
設定されている。
正（負）の値で大きいときほど、つまり実バルブオーバ
ラップ量が目標バルブオーバラップ量より大きい（小さ
い）ときほど、ポート壁流量Ｆｗの減少（増大）に応じ
て燃料噴射量を減少（増大）するように、前記ＶＴＣ過
渡補正係数Ｋｖｔｃが偏差ＶＴＣＥＲＲ＝０に対応する
補正なしでの値１に対して、より小さい（大きい）値に
設定されている。
【００５０】図９に戻って、ステップ１４では、ステッ
プ１２で算出した基本過渡補正量Ｔｔｒｂと、ステップ
１３すなわち図１０のサブルーチンで算出したＶＴＣ過
渡補正係数Ｋｖｔｃとに基づいて、次式により最終的な
過渡補正量Ｔｔｒを算出する。過渡補正量Ｔｔｒ＝基本
過渡補正量Ｔｔｒｂ×ＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃこの
ようにすれば、過渡運転時にＶＴＣ制御によりバルブオ
ーバラップ量が変化するときに、バルブタイミング制御
の応答遅れに対して過渡補正量を適切に修正することが
でき、もって過渡運転中の空燃比のリーン化若しくはリ
ッチ化を防止でき、安定した過渡運転性能を確保できる
と共に、良好な排気エミッション低減性能を確保でき
る。
プ１２で算出した基本過渡補正量Ｔｔｒｂと、ステップ
１３すなわち図１０のサブルーチンで算出したＶＴＣ過
渡補正係数Ｋｖｔｃとに基づいて、次式により最終的な
過渡補正量Ｔｔｒを算出する。過渡補正量Ｔｔｒ＝基本
過渡補正量Ｔｔｒｂ×ＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃこの
ようにすれば、過渡運転時にＶＴＣ制御によりバルブオ
ーバラップ量が変化するときに、バルブタイミング制御
の応答遅れに対して過渡補正量を適切に修正することが
でき、もって過渡運転中の空燃比のリーン化若しくはリ
ッチ化を防止でき、安定した過渡運転性能を確保できる
と共に、良好な排気エミッション低減性能を確保でき
る。
【００５１】図１３は、エンジン加速時における各種状
態量の変化を示す。また、上記実施形態では、吸気弁側
のみにＶＴＣを設けたエンジンについて示したが、図７
に一点鎖線で示すように、排気弁側にもＶＴＣ１２２を
設けたエンジンにも適用でき、基本的な考え方は同様で
ある。図１４は、同上の吸気弁側と排気弁側との両方に
ＶＴＣを設けたエンジンに適用した第２の実施形態にお
けるＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃの算出ルーチンを示
す。
態量の変化を示す。また、上記実施形態では、吸気弁側
のみにＶＴＣを設けたエンジンについて示したが、図７
に一点鎖線で示すように、排気弁側にもＶＴＣ１２２を
設けたエンジンにも適用でき、基本的な考え方は同様で
ある。図１４は、同上の吸気弁側と排気弁側との両方に
ＶＴＣを設けたエンジンに適用した第２の実施形態にお
けるＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃの算出ルーチンを示
す。
【００５２】ステップ３１では、吸気弁側の目標開度Ｖ
ＴＣＴＲＧ（ｉｎｔ）と実開度開度ＶＴＣＮＯＷ（ｉｎ
ｔ）、排気弁側の目標開度ＶＴＣＴＲＧ（ｅｘｈ）と実
開度開度ＶＴＣＮＯＷ（ｅｘｈ）を読み込む。ステップ
３２では、目標バルブオーバラップ量ＯＬＴＲＧを、次
式により算出する。
ＴＣＴＲＧ（ｉｎｔ）と実開度開度ＶＴＣＮＯＷ（ｉｎ
ｔ）、排気弁側の目標開度ＶＴＣＴＲＧ（ｅｘｈ）と実
開度開度ＶＴＣＮＯＷ（ｅｘｈ）を読み込む。ステップ
３２では、目標バルブオーバラップ量ＯＬＴＲＧを、次
式により算出する。
【００５３】ＯＬＴＲＧ＝ＶＴＣＴＲＧ（ｉｎｔ）＋Ｖ
ＴＣＴＲＧ（ｅｘｈ）＋ＯＦＦＳＥＴ ただし、ＯＦＦＳＥＴは、ＶＴＣの非作動時における初
期バルブオーバラップ量であり、ＶＴＣＴＲＧ（ｉｎ
ｔ）、ＶＴＣＮＯＷ（ｉｎｔ）、ＶＴＣＴＲＧ（ｅｘ
ｈ）、ＶＴＣＮＯＷ（ｅｘｈ）は、それぞれバルブオー
バラップ量ＯＬＴＲＧを増大する方向すなわち、吸気弁
側では遅角方向、排気弁側では進角方向を正の値として
設定される。
ＴＣＴＲＧ（ｅｘｈ）＋ＯＦＦＳＥＴ ただし、ＯＦＦＳＥＴは、ＶＴＣの非作動時における初
期バルブオーバラップ量であり、ＶＴＣＴＲＧ（ｉｎ
ｔ）、ＶＴＣＮＯＷ（ｉｎｔ）、ＶＴＣＴＲＧ（ｅｘ
ｈ）、ＶＴＣＮＯＷ（ｅｘｈ）は、それぞれバルブオー
バラップ量ＯＬＴＲＧを増大する方向すなわち、吸気弁
側では遅角方向、排気弁側では進角方向を正の値として
設定される。
【００５４】ステップ３３では、実際のバルブオーバラ
ップ量ＯＬＮＯＷを、次式により算出する。 ＯＬＮＯＷ＝ＶＴＣＮＯＷ（ｉｎｔ）＋ＶＴＣＮＯＷ
（ｅｘｈ）＋ＯＦＦＳＥＴ ステップ３４では、前記目標バルブオーバラップ量ＯＬ
ＴＲＧと実バルブオーバラップ量ＯＬＮＯＷとの偏差Ｏ
ＬＥＲＲを、次式により算出する。
ップ量ＯＬＮＯＷを、次式により算出する。 ＯＬＮＯＷ＝ＶＴＣＮＯＷ（ｉｎｔ）＋ＶＴＣＮＯＷ
（ｅｘｈ）＋ＯＦＦＳＥＴ ステップ３４では、前記目標バルブオーバラップ量ＯＬ
ＴＲＧと実バルブオーバラップ量ＯＬＮＯＷとの偏差Ｏ
ＬＥＲＲを、次式により算出する。
【００５５】ＯＬＥＲＲ＝ＯＬＮＯＷ−ＯＬＴＲＧ ステップ３５では、前記偏差ＯＬＥＲＲに基づいて、予
め図１５に示したよな特性テーブルから前記ＶＴＣ過渡
補正係数Ｋｖｔｃを検索する。該ＶＴＣ過渡補正係数Ｋ
ｖｔｃは、既述の理由により、図１１に示したものと同
様にして設定されている。
め図１５に示したよな特性テーブルから前記ＶＴＣ過渡
補正係数Ｋｖｔｃを検索する。該ＶＴＣ過渡補正係数Ｋ
ｖｔｃは、既述の理由により、図１１に示したものと同
様にして設定されている。
【００５６】なお、上記各実施形態では、目標バルブオ
ーバラップ量に対する実バルブオーバラップ量の偏差に
基づいて過渡補正量を修正する構成としたため、簡易な
演算で修正を行えるが、基準の応答特性（応答遅れ）に
対する偏差によって過渡補正量を修正する構成としても
よい。例えば、目標バルブオーバラップ量に対して一次
遅れ演算処理等を行って基準の応答特性（応答遅れ）に
対応する基準バルブオーバラップ量を求め、該基準バル
ブオーバラップ量に対する実バルブオーバラップ量の偏
差に基づいてＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出して修
正する。このようにすれば、フィードフォワード値であ
る基本過渡補正量を実際の応答特性により近い値で設定
することができるので、より高精度に過渡補正量を設定
することができる。
ーバラップ量に対する実バルブオーバラップ量の偏差に
基づいて過渡補正量を修正する構成としたため、簡易な
演算で修正を行えるが、基準の応答特性（応答遅れ）に
対する偏差によって過渡補正量を修正する構成としても
よい。例えば、目標バルブオーバラップ量に対して一次
遅れ演算処理等を行って基準の応答特性（応答遅れ）に
対応する基準バルブオーバラップ量を求め、該基準バル
ブオーバラップ量に対する実バルブオーバラップ量の偏
差に基づいてＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出して修
正する。このようにすれば、フィードフォワード値であ
る基本過渡補正量を実際の応答特性により近い値で設定
することができるので、より高精度に過渡補正量を設定
することができる。
【図１】実施形態におけるバルブタイミング制御機構を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図３】上記バルブタイミング制御機構の分解斜視図。
【図４】上記バルブタイミング制御機構における電磁切
換弁を示す縦断面図。
換弁を示す縦断面図。
【図５】上記バルブタイミング制御機構における電磁切
換弁を示す縦断面図。
換弁を示す縦断面図。
【図６】上記バルブタイミング制御機構における電磁切
換弁を示す縦断面図。
換弁を示す縦断面図。
【図７】上記可変バルブタイミング機構を備えたエンジ
ンのシステム構成を示す図。
ンのシステム構成を示す図。
【図８】上記エンジンの燃料噴射量制御のメインルーチ
ンを示すフローチャート。
ンを示すフローチャート。
【図９】上記燃料噴射量の過渡補正量Ｔｔｒを算出する
サブルーチンを示すフローチャート。
サブルーチンを示すフローチャート。
【図１０】上記過渡補正量Ｔｔｒ算出に用いられるＶＴ
Ｃ過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出するサブルーチンを示す
フローチャート。
Ｃ過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出するサブルーチンを示す
フローチャート。
【図１１】上記ＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃを設定した
マップ。
マップ。
【図１２】噴射された燃料の状態変化を説明するための
図。
図。
【図１３】第１実施形態における加速時に各種状態の変
化を示すタイムチャート。
化を示すタイムチャート。
【図１４】第２実施形態において過渡補正量Ｔｔｒ算出
に用いられるＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出するサ
ブルーチンを示すフローチャート。
に用いられるＶＴＣ過渡補正係数Ｋｖｔｃを算出するサ
ブルーチンを示すフローチャート。
【図１５】上記第２実施形態においてＶＴＣ過渡補正係
数Ｋｖｔｃを設定したマップ。
数Ｋｖｔｃを設定したマップ。
１０１…回転センサ １０２…エアフローメータ １０３…クランク角センサ １０４…カムセンサ １２１，１２２…可変バルブタイミング機構 ２０１…エンジン ２０４…吸気弁 ２０５…点火栓 ２０６…排気弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/14 ３３０ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３３０Ａ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｚ ３０１Ｈ Ｆターム(参考） 3G018 AB07 BA33 CA20 DA25 DA60 DA67 EA02 EA08 EA11 EA16 EA22 EA31 EA32 FA09 GA00 GA09 3G084 BA13 BA23 CA04 DA01 DA10 EB12 FA10 FA20 FA33 3G092 AA01 AA11 AB02 BB02 DA03 DE01S EC01 FA03 GA12 HA06Z HA12X HB01X HE01Z 3G301 HA19 JA03 JA21 KA12 LB02 MA12 ND02 PA01Z PA11Z PE01Z PE08Z PE10A PE10Z
Claims (9)
- 【請求項１】バルブタイミングを可変制御する可変バル
ブタイミング機構を備えたエンジンにおいて、 バルブタイミングを可変制御するときに、吸・排気弁の
バルブオーバラップ量の検出値に基づいて、エンジンに
供給される燃料の過渡補正量を修正することを特徴とす
るエンジンの燃料噴射制御装置。 - 【請求項２】目標バルブオーバラップ量と実際のバルブ
オーバラップ量との偏差に応じて、前記過渡補正量を修
正することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃
料噴射制御装置。 - 【請求項３】前記目標バルブオーバラップ量と実際のバ
ルブオーバラップ量との偏差が大きいときほど、前記過
渡補正量の修正量を大きくすることを特徴とする請求項
２に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。 - 【請求項４】前記目標バルブオーバラップ量に対して実
際のバルブオーバラップ量が大きい場合は、過渡補正量
を減量する方向に修正し、目標バルブオーバラップ量に
対して実際のバルブオーバラップ量が大きい場合は、過
渡補正量を増量する方向に修正することを特徴とする請
求項２または請求項３に記載のエンジンの燃料噴射制御
装置。 - 【請求項５】エンジン過渡運転状態のパラメータに基づ
いて算出された過渡補正量の基本値を、前記バルブオー
バラップ量の変化状態に基づいて算出した修正値によっ
て修正することを特徴とする請求項１〜請求項４のいず
れか１つに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。 - 【請求項６】前記可変バルブタイミング制御機構は、吸
気弁のバルブタイミングのみを可変制御することを特徴
とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載のエン
ジンの燃料噴射制御装置。 - 【請求項７】前記可変バルブタイミング制御機構は、吸
気弁のバルブタイミングと、排気弁のバルブタイミング
とを独立に可変制御することを特徴とする請求項１〜請
求項７のいずれか１つに記載のエンジンの燃料噴射制御
装置。 - 【請求項８】前記可変バルブタイミング制御機構は、ク
ランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化
させることで、バルブタイミングを連続的に可変制御す
ることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つ
に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。 - 【請求項９】主として吸気ポートに燃料が噴射されるエ
ンジンに適用されることを特徴とする請求項１〜請求項
１０のいずれか１つに記載のエンジンの燃料噴射制御装
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