JP3358242B2 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents
バルブタイミング調整装置Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
- F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/34403—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
- F01L1/34406—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のバルブタイミ
ングを運転条件に応じて変更するバルブタイミング調整
装置（ＶＶＴ）に関する。
ングを運転条件に応じて変更するバルブタイミング調整
装置（ＶＶＴ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の運転条件に応じて吸気弁開閉
タイミングを可変制御する機構として、クランクシャフ
トに同期して回転するカムプーリーに対するカムシャフ
トの回転位相を変更するようにしたバルブタイミング調
整装置が知られている。例えば特開平１−１３４０１０
号公報に開示されるように、内燃機関の吸気弁の開閉タ
イミング（バルブタイミング）を変更させるための油圧
サーボ弁を備えたタイミング変更手段を設け、さらに、
このサーボ弁のスプールを油圧シリンダによって駆動す
る流体圧駆動手段を設けるものが知られている。
タイミングを可変制御する機構として、クランクシャフ
トに同期して回転するカムプーリーに対するカムシャフ
トの回転位相を変更するようにしたバルブタイミング調
整装置が知られている。例えば特開平１−１３４０１０
号公報に開示されるように、内燃機関の吸気弁の開閉タ
イミング（バルブタイミング）を変更させるための油圧
サーボ弁を備えたタイミング変更手段を設け、さらに、
このサーボ弁のスプールを油圧シリンダによって駆動す
る流体圧駆動手段を設けるものが知られている。
【０００３】そして、この従来技術では、上記流体圧駆
動手段に備えられる２つの開閉弁を開、閉制御し、サー
ボ弁を一定の速度で移動させることにより、タイミング
変更手段においてバルブタイミングを変化させている。
動手段に備えられる２つの開閉弁を開、閉制御し、サー
ボ弁を一定の速度で移動させることにより、タイミング
変更手段においてバルブタイミングを変化させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来技術で
は、タイミング変更手段と流体圧駆動手段とに、それぞ
れ油圧系が必要であるため構造が複雑である。さらに、
上記従来技術では、２つの開閉弁によって油圧の供給を
断続するだけであるため、微小な移動量の制御や、サー
ボ弁の移動速度の制御が困難であり、バルブタイミング
を微小量だけ変化させる制御や、所望の速度で変化させ
ることができず、より正確な制御ができないという問題
点があった。
は、タイミング変更手段と流体圧駆動手段とに、それぞ
れ油圧系が必要であるため構造が複雑である。さらに、
上記従来技術では、２つの開閉弁によって油圧の供給を
断続するだけであるため、微小な移動量の制御や、サー
ボ弁の移動速度の制御が困難であり、バルブタイミング
を微小量だけ変化させる制御や、所望の速度で変化させ
ることができず、より正確な制御ができないという問題
点があった。
【０００５】そこで、開閉弁ではなく、開度を調節する
ことにより油量を調節できる弁を用い、バルブタイミン
グを所望の速度で変化させることが考えられる。しか
し、このような弁を使用すると、弁の製造ばらつき、弁
からの油漏れ等により、弁の駆動信号とバルブタイミン
グとの変化が正確に一致しないおそれがある。例えば、
バルブタイミングをそのままの状態に保持できないと
か、バルブタイミングの変化が得られないといった不具
合がある。
ことにより油量を調節できる弁を用い、バルブタイミン
グを所望の速度で変化させることが考えられる。しか
し、このような弁を使用すると、弁の製造ばらつき、弁
からの油漏れ等により、弁の駆動信号とバルブタイミン
グとの変化が正確に一致しないおそれがある。例えば、
バルブタイミングをそのままの状態に保持できないと
か、バルブタイミングの変化が得られないといった不具
合がある。
【０００６】本発明は上記のような従来技術の問題点に
鑑み、装置全体の構造を簡単にできるとともに、開度調
節に応じて油量調節できる弁を使用しても弁の製造上の
ばらつき等の影響なく正確にバルブタイミングを制御す
ることのできるバルブタイミング調整装置を提供するこ
とを目的とする。
鑑み、装置全体の構造を簡単にできるとともに、開度調
節に応じて油量調節できる弁を使用しても弁の製造上の
ばらつき等の影響なく正確にバルブタイミングを制御す
ることのできるバルブタイミング調整装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、図１２のブロック構成図に示すように、ク
ランク軸と同期回転するクランク軸部材と、前記クラン
ク軸部材から駆動力を受けて回転するカム軸と、前記ク
ランク軸部材と前記カム軸との間に軸方向移動可能に配
置され、前記クランク軸部材と前記カム軸との間の位相
を変化させる油圧ピストンと、前記油圧ピストンの軸方
向に設けられる油圧室と、前記油圧室に連通する油圧通
路と、前記油圧通路に設けられ、前記油圧室へ供給され
る油量を開度に応じて調節する弁と、外部から入力され
る駆動信号に応じて、前記弁の開度を調節する駆動手段
と、前記クランク軸と、前記カム軸との相対回転角を検
出する相対回転角検出手段と、運転状態に応じて前記カ
ム軸と前記クランク軸との目標相対回転角を算出する目
標相対回転角算出手段と、前記相対回転角と前記目標相
対回転角とに基づいて、前記相対回転角を前記目標相対
回転角へ一致させるための前記駆動手段の駆動信号を算
出する制御手段と、前記相対回転角検出手段で検出され
る前記相対回転角によって前記油圧ピストンの作動状態
を検出し、前記油圧ピストンを所定の作動状態とする前
記駆動手段の駆動信号を学習し、この学習値に基づき前
記制御手段において算出される駆動信号を補正する学習
手段とを備えたことを特徴とするバルブタイミング調整
装置、という技術的手段を採用する。
するために、図１２のブロック構成図に示すように、ク
ランク軸と同期回転するクランク軸部材と、前記クラン
ク軸部材から駆動力を受けて回転するカム軸と、前記ク
ランク軸部材と前記カム軸との間に軸方向移動可能に配
置され、前記クランク軸部材と前記カム軸との間の位相
を変化させる油圧ピストンと、前記油圧ピストンの軸方
向に設けられる油圧室と、前記油圧室に連通する油圧通
路と、前記油圧通路に設けられ、前記油圧室へ供給され
る油量を開度に応じて調節する弁と、外部から入力され
る駆動信号に応じて、前記弁の開度を調節する駆動手段
と、前記クランク軸と、前記カム軸との相対回転角を検
出する相対回転角検出手段と、運転状態に応じて前記カ
ム軸と前記クランク軸との目標相対回転角を算出する目
標相対回転角算出手段と、前記相対回転角と前記目標相
対回転角とに基づいて、前記相対回転角を前記目標相対
回転角へ一致させるための前記駆動手段の駆動信号を算
出する制御手段と、前記相対回転角検出手段で検出され
る前記相対回転角によって前記油圧ピストンの作動状態
を検出し、前記油圧ピストンを所定の作動状態とする前
記駆動手段の駆動信号を学習し、この学習値に基づき前
記制御手段において算出される駆動信号を補正する学習
手段とを備えたことを特徴とするバルブタイミング調整
装置、という技術的手段を採用する。
【０００８】
【作用】以上に述べた本発明のバルブタイミング調整装
置の構成によると、駆動手段によって弁の開度が調節さ
れると、この開度に応じた油量が油圧通路に連通する油
圧室へ供給される。そして、油圧ピストンはこの油量に
応じて軸方向に移動するため、カム軸とクランク軸部材
との相対回転角は変化する。
置の構成によると、駆動手段によって弁の開度が調節さ
れると、この開度に応じた油量が油圧通路に連通する油
圧室へ供給される。そして、油圧ピストンはこの油量に
応じて軸方向に移動するため、カム軸とクランク軸部材
との相対回転角は変化する。
【０００９】また、制御手段では、実際の相対回転角
が、運転状態に応じて算出された目標相対回転角に一致
するように弁の開度を調節する駆動信号が算出される。
ここで、学習手段は、検出される相対回転角に基づいて
油圧ピストンの作動状態を検出し、油圧ピストンを所定
の作動状態とする駆動信号を学習している。このため、
この学習された駆動信号が駆動手段に出力されると、弁
は、油圧ピストンを所定の作動状態とするのに必要な開
度へ、常に正確に制御される。そして、学習手段は、上
記学習された駆動信号に基づいて、制御手段から出力さ
れる駆動信号を補正する。
が、運転状態に応じて算出された目標相対回転角に一致
するように弁の開度を調節する駆動信号が算出される。
ここで、学習手段は、検出される相対回転角に基づいて
油圧ピストンの作動状態を検出し、油圧ピストンを所定
の作動状態とする駆動信号を学習している。このため、
この学習された駆動信号が駆動手段に出力されると、弁
は、油圧ピストンを所定の作動状態とするのに必要な開
度へ、常に正確に制御される。そして、学習手段は、上
記学習された駆動信号に基づいて、制御手段から出力さ
れる駆動信号を補正する。
【００１０】このため、駆動手段に入力される駆動信号
は、相対回転角を目標回転角に制御するために必要な油
圧ピストンの作動状態を確実に得ることのできる駆動信
号とされ、その作動状態とするのに必要な弁の開度が確
実に得られる。従って、弁の製造ばらつきや、弁の油漏
れ等によって、駆動信号と弁の開度との関係に誤差が生
じる場合にも、相対回転角を目標相対回転角に一致させ
るように弁の開度は正確に制御される。
は、相対回転角を目標回転角に制御するために必要な油
圧ピストンの作動状態を確実に得ることのできる駆動信
号とされ、その作動状態とするのに必要な弁の開度が確
実に得られる。従って、弁の製造ばらつきや、弁の油漏
れ等によって、駆動信号と弁の開度との関係に誤差が生
じる場合にも、相対回転角を目標相対回転角に一致させ
るように弁の開度は正確に制御される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を適用したバルブタイミング調
整装置の第１実施例を図面に基づいて説明する。図１
は、ダブルオーバーヘッドカム式内燃機関に本発明を適
用した実施例を示す概略図であり、図２は、バルブタイ
ミング調整装置の断面図である。
整装置の第１実施例を図面に基づいて説明する。図１
は、ダブルオーバーヘッドカム式内燃機関に本発明を適
用した実施例を示す概略図であり、図２は、バルブタイ
ミング調整装置の断面図である。
【００１２】内燃機関１では、クランクシャフト２から
の動力を伝達するタイミングチェーン３によって一対の
スプロケット１３ａ、１３ｂを介して一対のカムシャフ
ト４、５が駆動される。そして、カムシャフト５には、
図中破線で示すバルブタイミング調整装置４０が設けら
れている。
の動力を伝達するタイミングチェーン３によって一対の
スプロケット１３ａ、１３ｂを介して一対のカムシャフ
ト４、５が駆動される。そして、カムシャフト５には、
図中破線で示すバルブタイミング調整装置４０が設けら
れている。
【００１３】また、クランクシャフト２には、クランク
位置検出センサ４２が取り付けられ、カムシャフト５に
は、カムシャフト位置検出センサ４４が取り付けられ
る。ここで、クランク位置検出センサ４２からのパルス
数が、クランクシャフト２が１回転するとＮ個発生する
とき、カムシャフト位置検出センサ４４からのパルス数
が、カムシャフト５が１回転すると２Ｎ個発生するよう
にする。また、カムシャフト５のタイミング変換角最大
値をθｍａｘクランク角とすると、Ｎ＜３６０度／θｍ
ａｘとなるようパルス数Ｎを設定する。これによって、
後述の相対回転角θを算出するときに、クランク位置検
出センサ４２のパルスと、このパルスの次に連続して発
生するカムシャフト位置検出センサ４４のパルスとを使
用することができる。
位置検出センサ４２が取り付けられ、カムシャフト５に
は、カムシャフト位置検出センサ４４が取り付けられ
る。ここで、クランク位置検出センサ４２からのパルス
数が、クランクシャフト２が１回転するとＮ個発生する
とき、カムシャフト位置検出センサ４４からのパルス数
が、カムシャフト５が１回転すると２Ｎ個発生するよう
にする。また、カムシャフト５のタイミング変換角最大
値をθｍａｘクランク角とすると、Ｎ＜３６０度／θｍ
ａｘとなるようパルス数Ｎを設定する。これによって、
後述の相対回転角θを算出するときに、クランク位置検
出センサ４２のパルスと、このパルスの次に連続して発
生するカムシャフト位置検出センサ４４のパルスとを使
用することができる。
【００１４】このクランク位置検出センサ４２およびカ
ムシャフト位置検出センサ４４からの信号は制御装置４
６に入力される。この信号の他に内燃機関１の冷却水温
信号、スロットル開度信号等が入力され、制御装置４６
のマイクロプロセッサが、これらの信号を基にクランク
シャフト２に対するカムシャフト５の目標相対回転角θ
ａを演算する。そして、制御装置４６で演算された駆動
信号を電磁アクチュエータである後述のリニアソレノイ
ド６４へ入力し、後述のスプール弁３０を駆動する。そ
して、このスプール弁３０を駆動することによって、オ
イルパン２８からオイルポンプ２９によって圧送され、
バルブタイミング調整装置４０へ供給されるオイルの油
量を調整する。
ムシャフト位置検出センサ４４からの信号は制御装置４
６に入力される。この信号の他に内燃機関１の冷却水温
信号、スロットル開度信号等が入力され、制御装置４６
のマイクロプロセッサが、これらの信号を基にクランク
シャフト２に対するカムシャフト５の目標相対回転角θ
ａを演算する。そして、制御装置４６で演算された駆動
信号を電磁アクチュエータである後述のリニアソレノイ
ド６４へ入力し、後述のスプール弁３０を駆動する。そ
して、このスプール弁３０を駆動することによって、オ
イルパン２８からオイルポンプ２９によって圧送され、
バルブタイミング調整装置４０へ供給されるオイルの油
量を調整する。
【００１５】以下、このバルブタイミング調整装置４０
の構成を説明する。図２において、カムシャフト５の端
部には、カムシャフト５と一体に回転するようにピン１
２とボルト１０とによって固定された略円筒形のカムシ
ャフトスリーブ１１が設けられている。また、このカム
シャフトスリーブ１１の外周面の一部には、外歯ヘリカ
ルスプライン１１ａが形成されている。さらに、カムシ
ャフトスリーブ１１には、シリンダヘッド２５にボルト
２４で取り付けられるハウジング２３の内部に突出する
円筒部１１ｂが設けられている。
の構成を説明する。図２において、カムシャフト５の端
部には、カムシャフト５と一体に回転するようにピン１
２とボルト１０とによって固定された略円筒形のカムシ
ャフトスリーブ１１が設けられている。また、このカム
シャフトスリーブ１１の外周面の一部には、外歯ヘリカ
ルスプライン１１ａが形成されている。さらに、カムシ
ャフトスリーブ１１には、シリンダヘッド２５にボルト
２４で取り付けられるハウジング２３の内部に突出する
円筒部１１ｂが設けられている。
【００１６】また、スプロケット１３ａは、カムシャフ
ト５とカムシャフトスリーブ１１との間に挟まれて支持
され、軸方向の移動は阻止されているがカムシャフト５
に対して相対回転可能となっている。そして、スプロケ
ット１３ａの図２左側には、略円筒形のクランク軸部材
であるスプロケットスリーブ１５がピン１４とボルト１
６とによってスプロケット１３ａと一体に回転するよう
固定されている。また、このスプロケットスリーブ１５
には、ハウジング２３の内部に上記カムシャフトスリー
ブ１１を覆うように突出した円筒部１５ｂが設けられて
いる。そして、この突出した円筒部１５ｂの内周面の一
部に内歯ヘリカルスプライン１５ａが形成されている。
この内歯ヘリカルスプライン１５ａは、上記外歯ヘリカ
ルスプライン１１ａとは逆方向のねじれ角を有するよう
に形成されている。なお、外歯ヘリカルスプライン１１
ａまたは内歯ヘリカルスプライン１５ａのいずれか一方
は、ねじれ角をゼロとして、軸方向に平行な直線歯を有
するスプラインとしてもよい。
ト５とカムシャフトスリーブ１１との間に挟まれて支持
され、軸方向の移動は阻止されているがカムシャフト５
に対して相対回転可能となっている。そして、スプロケ
ット１３ａの図２左側には、略円筒形のクランク軸部材
であるスプロケットスリーブ１５がピン１４とボルト１
６とによってスプロケット１３ａと一体に回転するよう
固定されている。また、このスプロケットスリーブ１５
には、ハウジング２３の内部に上記カムシャフトスリー
ブ１１を覆うように突出した円筒部１５ｂが設けられて
いる。そして、この突出した円筒部１５ｂの内周面の一
部に内歯ヘリカルスプライン１５ａが形成されている。
この内歯ヘリカルスプライン１５ａは、上記外歯ヘリカ
ルスプライン１１ａとは逆方向のねじれ角を有するよう
に形成されている。なお、外歯ヘリカルスプライン１１
ａまたは内歯ヘリカルスプライン１５ａのいずれか一方
は、ねじれ角をゼロとして、軸方向に平行な直線歯を有
するスプラインとしてもよい。
【００１７】そして、カムシャフトスリーブ１１の円筒
部１１ｂと、スプロケットスリーブ１５の円筒部１５ｂ
との隙間の一部には、軸方向に略一様な断面を有する環
状の空間９０が形成され、その空間９０内で軸方向に液
密状態を保って摺動することができるように、略円筒形
状の油圧ピストン１７が挿入される。この油圧ピストン
１７の内面の一部には、カムシャフトスリーブ１１の外
歯ヘリカルスプライン１１ａと噛み合う内歯ヘリカルス
プライン１７ａが形成されていると共に、外面の一部に
はスプロケットスリーブ１５の内歯ヘリカルスプライン
１５ａと噛み合う外歯ヘリカルスプライン１７ｂが形成
されている。上記スプライン同士の噛み合いにより、図
１に示すタイミングチェーンを介してスプロケット１３
ａに伝達されるクランクシャフト２の回転は、スプロケ
ットスリーブ１５、油圧ピストン１７、カムシャフトス
リーブ１１を経てカムシャフト５に伝達される。また、
油圧ピストン１７の左側端部に形成されるつば部の外周
には、オイルシール７０が備えられている。このオイル
シール７０は、スプロケットスリーブ１５の円筒部１５
ｂの内周面と接触するように設けられる。
部１１ｂと、スプロケットスリーブ１５の円筒部１５ｂ
との隙間の一部には、軸方向に略一様な断面を有する環
状の空間９０が形成され、その空間９０内で軸方向に液
密状態を保って摺動することができるように、略円筒形
状の油圧ピストン１７が挿入される。この油圧ピストン
１７の内面の一部には、カムシャフトスリーブ１１の外
歯ヘリカルスプライン１１ａと噛み合う内歯ヘリカルス
プライン１７ａが形成されていると共に、外面の一部に
はスプロケットスリーブ１５の内歯ヘリカルスプライン
１５ａと噛み合う外歯ヘリカルスプライン１７ｂが形成
されている。上記スプライン同士の噛み合いにより、図
１に示すタイミングチェーンを介してスプロケット１３
ａに伝達されるクランクシャフト２の回転は、スプロケ
ットスリーブ１５、油圧ピストン１７、カムシャフトス
リーブ１１を経てカムシャフト５に伝達される。また、
油圧ピストン１７の左側端部に形成されるつば部の外周
には、オイルシール７０が備えられている。このオイル
シール７０は、スプロケットスリーブ１５の円筒部１５
ｂの内周面と接触するように設けられる。
【００１８】この空間９０内に、油圧ピストン１７が設
けられることによって、空間９０は２つの室に分割され
る。これによって、油圧ピストン１７の左側に進角側油
圧室２２が形成され、右側に遅角側油圧室３２が形成さ
れる。そして、上記オイルシール７０によって、油圧室
２２と３２との間のシール性が確保される。また、スプ
ロケットスリーブ１５の図中左側開口端には、エンドプ
レート５０が取り付けられている。このエンドプレート
５０には、円筒部と、その円筒部の図中右側端部に形成
され、スプロケットスリーブ１５の上記開口端に取り付
けられるつば部とが備えられる。また、エンドプレート
５０の円筒部の外周には溝が設けられ、この溝にオイル
シール７１が保持される。
けられることによって、空間９０は２つの室に分割され
る。これによって、油圧ピストン１７の左側に進角側油
圧室２２が形成され、右側に遅角側油圧室３２が形成さ
れる。そして、上記オイルシール７０によって、油圧室
２２と３２との間のシール性が確保される。また、スプ
ロケットスリーブ１５の図中左側開口端には、エンドプ
レート５０が取り付けられている。このエンドプレート
５０には、円筒部と、その円筒部の図中右側端部に形成
され、スプロケットスリーブ１５の上記開口端に取り付
けられるつば部とが備えられる。また、エンドプレート
５０の円筒部の外周には溝が設けられ、この溝にオイル
シール７１が保持される。
【００１９】そして、エンドプレート５０とカムシャフ
トスリーブ１１との左側端部には、ノックピン５３によ
ってハウジング２３に固定される環状のリングプレート
５１が設けられている。このリングプレート５１は、コ
字状断面に形成され、エンドプレート５０の円筒部と、
カムシャフトスリーブ１１の円筒部１１ｂとを内部に回
転可能に収容する。また、リングプレート５１の内側円
筒部の外周には溝が設けられ、この溝にオイルシール７
２が保持される。このオイルシール７２はリングプレー
ト５１とカムシャフトスリーブ１１との間のシール性を
確保する。一方、上記オイルシール７１はエンドプレー
ト５０とリングプレート５１との間のシール性を確保す
る。これによって、進角側油圧室２２内のシール性は確
保される。
トスリーブ１１との左側端部には、ノックピン５３によ
ってハウジング２３に固定される環状のリングプレート
５１が設けられている。このリングプレート５１は、コ
字状断面に形成され、エンドプレート５０の円筒部と、
カムシャフトスリーブ１１の円筒部１１ｂとを内部に回
転可能に収容する。また、リングプレート５１の内側円
筒部の外周には溝が設けられ、この溝にオイルシール７
２が保持される。このオイルシール７２はリングプレー
ト５１とカムシャフトスリーブ１１との間のシール性を
確保する。一方、上記オイルシール７１はエンドプレー
ト５０とリングプレート５１との間のシール性を確保す
る。これによって、進角側油圧室２２内のシール性は確
保される。
【００２０】リングプレート５１の中心の開口と、ハウ
ジング２３の開口とには、ボルト５２が取り付けられて
いる。このボルト５２が取り付けられると、カムシャフ
トスリーブ１１の内周と、カムシャフト５との間に空間
９１が形成される。また、ボルト５２の内部には、この
空間９１に連通する断面Ｔ字形の油圧通路６１ｂが形成
される。さらに、ボルト５２の外周には環状溝が形成さ
れており、この油圧通路６１ｂの半径方向の両端が連通
する。
ジング２３の開口とには、ボルト５２が取り付けられて
いる。このボルト５２が取り付けられると、カムシャフ
トスリーブ１１の内周と、カムシャフト５との間に空間
９１が形成される。また、ボルト５２の内部には、この
空間９１に連通する断面Ｔ字形の油圧通路６１ｂが形成
される。さらに、ボルト５２の外周には環状溝が形成さ
れており、この油圧通路６１ｂの半径方向の両端が連通
する。
【００２１】また、ハウジング２３には、上記ボルト５
２の環状溝と連通する油圧通路６１ａが形成されてい
る。この油圧通路６１ａは、断面Ｔ字形の油圧通路６１
ｂを介して、空間９１に連通し、この空間９１からカム
シャフトスリーブ１１に形成される油圧通路６１ｃを通
じて上記遅角側油圧室３２に連通する。さらに、ハウジ
ング２３には、上記進角側油圧室２２に連通する油圧通
路６０が形成されている。上記油圧通路６１ａおよび６
０は、ハウジング２３に形成され、後述のスプール弁３
０を収容する空間部９５に開口している。また、この空
間部９５には、内燃機関１のオイルパン２８からオイル
ポンプ２９によって圧送されるオイルを供給する油圧供
給路６５が開口し、オイルパン２８にオイルを戻す油圧
開放路６６が開口する。
２の環状溝と連通する油圧通路６１ａが形成されてい
る。この油圧通路６１ａは、断面Ｔ字形の油圧通路６１
ｂを介して、空間９１に連通し、この空間９１からカム
シャフトスリーブ１１に形成される油圧通路６１ｃを通
じて上記遅角側油圧室３２に連通する。さらに、ハウジ
ング２３には、上記進角側油圧室２２に連通する油圧通
路６０が形成されている。上記油圧通路６１ａおよび６
０は、ハウジング２３に形成され、後述のスプール弁３
０を収容する空間部９５に開口している。また、この空
間部９５には、内燃機関１のオイルパン２８からオイル
ポンプ２９によって圧送されるオイルを供給する油圧供
給路６５が開口し、オイルパン２８にオイルを戻す油圧
開放路６６が開口する。
【００２２】以下、スプール弁３０の構成を図３に基づ
いて説明する。なお、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、
油圧通路を切り替えるときのスプール弁３０の断面図で
あり、その動作は後述する。空間部９５に収容されるス
プール弁３０のシリンダ３０ａには、上記油圧通路６１
ａと連通する油圧ポート３０ｂと、油圧通路６０と連通
する油圧ポート３０ｃとが設けられる。また、油圧供給
路６５と連通する吸入ポート３０ｄおよび油圧開放路６
６と連通する吐出ポート３０ｅ、３０ｆが設けられる。
そして、シリンダ３０ａ内には、内部を摺動可能に移動
し、上記ポートの連通を切り替えるスプール３１が挿入
されている。このスプール３１の図中右側にはスプール
３１を図中左方向へ付勢するスプリング３１ａが設けら
れている。さらに、スプール３１の図中左側には、電磁
アクチュエータとして作用するリニアソレノイド６４が
設けられる。このリニアソレノイド６４に発生する電磁
力によって、スプール３１はスプリング３１ａの付勢力
に抗して図中右側へ移動する。
いて説明する。なお、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、
油圧通路を切り替えるときのスプール弁３０の断面図で
あり、その動作は後述する。空間部９５に収容されるス
プール弁３０のシリンダ３０ａには、上記油圧通路６１
ａと連通する油圧ポート３０ｂと、油圧通路６０と連通
する油圧ポート３０ｃとが設けられる。また、油圧供給
路６５と連通する吸入ポート３０ｄおよび油圧開放路６
６と連通する吐出ポート３０ｅ、３０ｆが設けられる。
そして、シリンダ３０ａ内には、内部を摺動可能に移動
し、上記ポートの連通を切り替えるスプール３１が挿入
されている。このスプール３１の図中右側にはスプール
３１を図中左方向へ付勢するスプリング３１ａが設けら
れている。さらに、スプール３１の図中左側には、電磁
アクチュエータとして作用するリニアソレノイド６４が
設けられる。このリニアソレノイド６４に発生する電磁
力によって、スプール３１はスプリング３１ａの付勢力
に抗して図中右側へ移動する。
【００２３】以下、スプール弁３０内のスプール３１の
移動による油圧通路切り替えの動作を説明する。図３
（ａ）に示すように、スプール３１が右側に移動すると
き、吸入ポート３０ｄと油圧ポート３０ｃとが開き、油
圧供給路６５と油圧通路６０とが連通する。このため、
オイルポンプ２９からの油圧は進角側油圧室２２に供給
される。同時に、吐出ポート３０ｅと油圧ポート３０ｂ
とが開き、油圧通路６１と油圧開放路６６とが連通す
る。このため、遅角側油圧室３２の油圧は開放される。
これによって、油圧ピストン１７は右方向へ移動するた
め、スプロケット１３すなわちクランクシャフト２に対
しカムシャフト５が相対的に進角する。
移動による油圧通路切り替えの動作を説明する。図３
（ａ）に示すように、スプール３１が右側に移動すると
き、吸入ポート３０ｄと油圧ポート３０ｃとが開き、油
圧供給路６５と油圧通路６０とが連通する。このため、
オイルポンプ２９からの油圧は進角側油圧室２２に供給
される。同時に、吐出ポート３０ｅと油圧ポート３０ｂ
とが開き、油圧通路６１と油圧開放路６６とが連通す
る。このため、遅角側油圧室３２の油圧は開放される。
これによって、油圧ピストン１７は右方向へ移動するた
め、スプロケット１３すなわちクランクシャフト２に対
しカムシャフト５が相対的に進角する。
【００２４】図３（ｂ）に示すように、スプール３１が
中央にあるときは、油圧ポート３０ｂ、３０ｃが共に閉
じるため、油圧室２２、３２からのオイルの漏れがない
場合、油圧ピストン１７の位置が保持され、スプロケッ
ト１３とカムシャフト５との回転位相は変化しない。次
に、図３（ｃ）に示すように、スプール３１が左側に移
動するとき、吸入ポート３０ｄと油圧ポート３０ｂとが
開き、油圧供給路６５と油圧通路６１とが連通するた
め、オイルポンプ２９からの油圧は遅角側油圧室３２に
供給される。一方、吐出ポート３０ｆと油圧ポート３０
ｃとが開き、油圧通路６０と油圧開放路６６とが連通す
る。このため、進角側油圧室２２の油圧は開放される。
これによって、油圧ピストン１７は左方向に移動するた
め、スプロケット１３すなわちクランクシャフト２に対
してカムシャフト５が相対的に遅角する。
中央にあるときは、油圧ポート３０ｂ、３０ｃが共に閉
じるため、油圧室２２、３２からのオイルの漏れがない
場合、油圧ピストン１７の位置が保持され、スプロケッ
ト１３とカムシャフト５との回転位相は変化しない。次
に、図３（ｃ）に示すように、スプール３１が左側に移
動するとき、吸入ポート３０ｄと油圧ポート３０ｂとが
開き、油圧供給路６５と油圧通路６１とが連通するた
め、オイルポンプ２９からの油圧は遅角側油圧室３２に
供給される。一方、吐出ポート３０ｆと油圧ポート３０
ｃとが開き、油圧通路６０と油圧開放路６６とが連通す
る。このため、進角側油圧室２２の油圧は開放される。
これによって、油圧ピストン１７は左方向に移動するた
め、スプロケット１３すなわちクランクシャフト２に対
してカムシャフト５が相対的に遅角する。
【００２５】次に、この実施例のバルブタイミング調整
装置の基本的な作動を図６のフローチャートに基づいて
説明する。なお、このフローチャートは、制御回路にお
ける処理の内、回転角をフィードバック制御するステッ
プを抜き出したものである。ステップ５０において、ク
ランク位置検出センサ４２、カムシャフト位置検出セン
サ４４からのセンサ信号を読み込む。そして、図４に示
すようにこの２つのセンサ４２、４４からの信号に基づ
いて、クランク位置角θ１とカムシャフト位置角θ２と
の相対回転角θを算出する。
装置の基本的な作動を図６のフローチャートに基づいて
説明する。なお、このフローチャートは、制御回路にお
ける処理の内、回転角をフィードバック制御するステッ
プを抜き出したものである。ステップ５０において、ク
ランク位置検出センサ４２、カムシャフト位置検出セン
サ４４からのセンサ信号を読み込む。そして、図４に示
すようにこの２つのセンサ４２、４４からの信号に基づ
いて、クランク位置角θ１とカムシャフト位置角θ２と
の相対回転角θを算出する。
【００２６】次に、ステップ５１で、そのときの運転状
態に応じたクランクシャフト２に対するカムシャフト５
の相対回転角としての目標相対回転角θａと、冷却水温
度によって、スプール弁３０の特性のずれを補正する水
温補正デューティ値Ｔｔｈｗとを演算する。なお、この
水温補正デューティ値Ｔｔｈｗと水温との関係は、図７
に示すようになる。
態に応じたクランクシャフト２に対するカムシャフト５
の相対回転角としての目標相対回転角θａと、冷却水温
度によって、スプール弁３０の特性のずれを補正する水
温補正デューティ値Ｔｔｈｗとを演算する。なお、この
水温補正デューティ値Ｔｔｈｗと水温との関係は、図７
に示すようになる。
【００２７】そして、ステップ５２で、クランクシャフ
ト２とカムシャフト５との相対回転角θと、目標相対回
転角θａとの偏差が、所定の許容偏差Δθより小さいか
否かを判別する。ここで、｜θａ−θ｜≦Δθであれ
ば、ステップ５６へ進み、マイクロプロセッサから出力
される出力デューティ値Ｔｄは、Ｔｄ＝Ｔｈ＋Ｔｔｈｗ
として出力される。なお、このＴｈは学習保持デューテ
ィ値であり、油圧ピストン１７をその位置で保持する作
動状態とするための駆動信号である。つまり、このデュ
ーティ値によって、クランクシャフト２とカムシャフト
５との相対回転角θは、そのままの状態で保持される。
このデューティ値Ｔｈの学習方法については後述する。
ト２とカムシャフト５との相対回転角θと、目標相対回
転角θａとの偏差が、所定の許容偏差Δθより小さいか
否かを判別する。ここで、｜θａ−θ｜≦Δθであれ
ば、ステップ５６へ進み、マイクロプロセッサから出力
される出力デューティ値Ｔｄは、Ｔｄ＝Ｔｈ＋Ｔｔｈｗ
として出力される。なお、このＴｈは学習保持デューテ
ィ値であり、油圧ピストン１７をその位置で保持する作
動状態とするための駆動信号である。つまり、このデュ
ーティ値によって、クランクシャフト２とカムシャフト
５との相対回転角θは、そのままの状態で保持される。
このデューティ値Ｔｈの学習方法については後述する。
【００２８】一方、｜θａ−θ｜＞Δθであれば、ステ
ップ５３へ進み、θａ＞θであるか否かを判別する。こ
こで、θａ＞θのときステップ５４で、出力デューティ
値ＴｄはＴｄ＝Ｔａ＋ｆ（θａ−θ）＋Ｔｔｈｗとして
出力される。なお、このＴａは学習進角デューティ値で
あり、油圧ピストン１７が進角側へ動きはじめる作動状
態とする駆動信号である。つまり、このデューティ値に
よって、相対回転角θが進角側へ変化し始めることがで
きる。この学習進角デューティ値Ｔａの学習方法につい
ては後述する。
ップ５３へ進み、θａ＞θであるか否かを判別する。こ
こで、θａ＞θのときステップ５４で、出力デューティ
値ＴｄはＴｄ＝Ｔａ＋ｆ（θａ−θ）＋Ｔｔｈｗとして
出力される。なお、このＴａは学習進角デューティ値で
あり、油圧ピストン１７が進角側へ動きはじめる作動状
態とする駆動信号である。つまり、このデューティ値に
よって、相対回転角θが進角側へ変化し始めることがで
きる。この学習進角デューティ値Ｔａの学習方法につい
ては後述する。
【００２９】一方、θａ≦θのときステップ５５で、出
力デューティ値ＴｄはＴｄ＝Ｔｒ＋ｆ（θａ−θ）−Ｔ
ｔｈｗとして出力される。なお、このＴｒは学習進角デ
ューティ値であり、油圧ピストン１７が動きはじめる作
動状態とするための駆動信号である。油圧ピストン１７
が遅角側へ動きはじめる作動状態とする駆動信号であ
る。つまり、このデューティ値によって、相対回転角θ
が遅角側へ変化し始めることができる。この学習遅角デ
ューティ値Ｔｒの学習方法については後述する。
力デューティ値ＴｄはＴｄ＝Ｔｒ＋ｆ（θａ−θ）−Ｔ
ｔｈｗとして出力される。なお、このＴｒは学習進角デ
ューティ値であり、油圧ピストン１７が動きはじめる作
動状態とするための駆動信号である。油圧ピストン１７
が遅角側へ動きはじめる作動状態とする駆動信号であ
る。つまり、このデューティ値によって、相対回転角θ
が遅角側へ変化し始めることができる。この学習遅角デ
ューティ値Ｔｒの学習方法については後述する。
【００３０】また、上記ステップ５４、５５の出力デュ
ーティ値Ｔｄ中のｆ（θａ−θ）は、偏差（θａ−θ）
に応じたフィードバック補正デューティ値である。この
関数ｆは、偏差（θａ−θ）に、比例および微分演算を
施す制御関数である。なお、ｆは、積分演算も含めた制
御関数としてもよい。このようにして、相対回転角θ
が、制御装置４６内でフィードバック制御される。この
とき、制御装置４６から出力される出力デューティ値Ｔ
ｄによって、相対回転角θが目標相対回転角θａに一致
するするように、油圧ピストン１７は移動する。そし
て、相対回転角θと目標相対回転角θａとの偏差が許容
偏差内に入ったところで、出力デューティ値を学習保持
デューティ値Ｔｈと温度補償デューティ値Ｔｔｈｗとの
和とする。これによって、相対回転角θが目標相対回転
角θａとなる位置で、油圧ピストン１７は保持される。
ーティ値Ｔｄ中のｆ（θａ−θ）は、偏差（θａ−θ）
に応じたフィードバック補正デューティ値である。この
関数ｆは、偏差（θａ−θ）に、比例および微分演算を
施す制御関数である。なお、ｆは、積分演算も含めた制
御関数としてもよい。このようにして、相対回転角θ
が、制御装置４６内でフィードバック制御される。この
とき、制御装置４６から出力される出力デューティ値Ｔ
ｄによって、相対回転角θが目標相対回転角θａに一致
するするように、油圧ピストン１７は移動する。そし
て、相対回転角θと目標相対回転角θａとの偏差が許容
偏差内に入ったところで、出力デューティ値を学習保持
デューティ値Ｔｈと温度補償デューティ値Ｔｔｈｗとの
和とする。これによって、相対回転角θが目標相対回転
角θａとなる位置で、油圧ピストン１７は保持される。
【００３１】次に、クランクシャフト２とカムシャフト
５との相対回転角θが変化し始めるための学習進角デュ
ーティ値Ｔａ、および学習遅角デューティ値Ｔｒの学習
方法について、図８に示すフローチャートを用いて説明
する。なお、このルーチンは図６のルーチンとともに実
行される。まず、学習条件判定が実行される。ステップ
７０において、内燃機関１の運転状態がアイドル状態で
あるか否かを判断する。そして、アイドル状態であるな
らばステップ７１へ進み、非アイドル状態ならば本学習
条件判定を終了する。
５との相対回転角θが変化し始めるための学習進角デュ
ーティ値Ｔａ、および学習遅角デューティ値Ｔｒの学習
方法について、図８に示すフローチャートを用いて説明
する。なお、このルーチンは図６のルーチンとともに実
行される。まず、学習条件判定が実行される。ステップ
７０において、内燃機関１の運転状態がアイドル状態で
あるか否かを判断する。そして、アイドル状態であるな
らばステップ７１へ進み、非アイドル状態ならば本学習
条件判定を終了する。
【００３２】ステップ７１で、機関がアイドル状態で安
定しているときに、あらかじめ設定された所定の目標相
対回転角θａと、相対回転角θとの偏差｜θａ−θ｜
が、所定の許容偏差Δθ１以内に入ったか否かを判定す
る。そして許容偏差内に入ったとき、油圧ピストン１７
は上記目標相対回転角θａに収束していると判断され、
ステップ７２へ進む。一方、θがθａに収束していない
と判断されたときには、本学習条件判定を終了する。
定しているときに、あらかじめ設定された所定の目標相
対回転角θａと、相対回転角θとの偏差｜θａ−θ｜
が、所定の許容偏差Δθ１以内に入ったか否かを判定す
る。そして許容偏差内に入ったとき、油圧ピストン１７
は上記目標相対回転角θａに収束していると判断され、
ステップ７２へ進む。一方、θがθａに収束していない
と判断されたときには、本学習条件判定を終了する。
【００３３】ステップ７２において、クランクシャフト
２とカムシャフト５との相対回転角θを、そのままの状
態で保持するために、出力デューティ値Ｔｄを学習保持
デューティ値Ｔｈと温度補償デューティ値Ｔｔｈｗとの
和として出力する。そして、この出力デューティ値Ｔｄ
によって、相対回転角θが保持された状態のとき、学習
条件が成立したと判定され、学習を開始する。
２とカムシャフト５との相対回転角θを、そのままの状
態で保持するために、出力デューティ値Ｔｄを学習保持
デューティ値Ｔｈと温度補償デューティ値Ｔｔｈｗとの
和として出力する。そして、この出力デューティ値Ｔｄ
によって、相対回転角θが保持された状態のとき、学習
条件が成立したと判定され、学習を開始する。
【００３４】まずステップ７３で、上記出力デューティ
値Ｔｄに所定デューティ値ΔＴｄを加算する。このと
き、スプール３１が移動し、油圧供給路６５と油圧通路
６０とを連通させ始めるまで、出力デューティ値Ｔｄは
加算される。そして、油圧供給路６５と油圧通路６０と
が連通されはじめ、進角側油圧室２２への油量が増大す
ると、油圧ピストン１７は図２中右側へ移動し、相対回
転角θが増加していく。
値Ｔｄに所定デューティ値ΔＴｄを加算する。このと
き、スプール３１が移動し、油圧供給路６５と油圧通路
６０とを連通させ始めるまで、出力デューティ値Ｔｄは
加算される。そして、油圧供給路６５と油圧通路６０と
が連通されはじめ、進角側油圧室２２への油量が増大す
ると、油圧ピストン１７は図２中右側へ移動し、相対回
転角θが増加していく。
【００３５】ここで、ステップ７４において、相対回転
角θの所定時間における増加量Δθ２を検出し、所定値
θＡと比較し、Δθ２≧θＡであるか否かを判断する。
すなわち、油圧ピストン１７の進角側移動速度が所定速
度以上となったか否かを判断し、スプール弁３０のスプ
ール３１が、油圧供給路６５と油圧通路６０とを連通さ
せ始める位置になったか否かを判断する。また、Δθ２
≦θＡのとき、再びステップ７３に戻り、所定デューテ
ィ値ΔＴｄを加算する。
角θの所定時間における増加量Δθ２を検出し、所定値
θＡと比較し、Δθ２≧θＡであるか否かを判断する。
すなわち、油圧ピストン１７の進角側移動速度が所定速
度以上となったか否かを判断し、スプール弁３０のスプ
ール３１が、油圧供給路６５と油圧通路６０とを連通さ
せ始める位置になったか否かを判断する。また、Δθ２
≦θＡのとき、再びステップ７３に戻り、所定デューテ
ィ値ΔＴｄを加算する。
【００３６】このフィードバックを繰り返してΔθ２≧
θＡとなり、相対回転角θの進角側への変化速度が所定
速度以上となるとき、ステップ７５において、このとき
の出力デューティ値Ｔｄを、学習進角デューティ値Ｔａ
として記憶する。この後、ステップ７６において、この
ときの出力デューティ値Ｔｄを所定デューティ値ΔＴｄ
で減算する。このとき、スプール３１が移動し、油圧供
給路６５と油圧通路６１ａとを連通させ始めるまで、出
力デューティ値Ｔｄは減算される。そして、油圧供給路
６５と油圧通路６１ａとが連通されはじめ、遅角側油圧
室３２への油量が増大すると、油圧ピストン１７は図２
中左側へ移動し、相対回転角θが減少していく。
θＡとなり、相対回転角θの進角側への変化速度が所定
速度以上となるとき、ステップ７５において、このとき
の出力デューティ値Ｔｄを、学習進角デューティ値Ｔａ
として記憶する。この後、ステップ７６において、この
ときの出力デューティ値Ｔｄを所定デューティ値ΔＴｄ
で減算する。このとき、スプール３１が移動し、油圧供
給路６５と油圧通路６１ａとを連通させ始めるまで、出
力デューティ値Ｔｄは減算される。そして、油圧供給路
６５と油圧通路６１ａとが連通されはじめ、遅角側油圧
室３２への油量が増大すると、油圧ピストン１７は図２
中左側へ移動し、相対回転角θが減少していく。
【００３７】ここで、ステップ７７において、相対回転
角θの所定時間における減少量Δθ２（＜０）を検出
し、所定値θＢ（＜０）と比較し、Δθ２≦θＢである
か否かを判断する。すなわち、油圧ピストン１７の遅角
側移動速度が所定速度以上となったか否かを判断し、ス
プール弁３０のスプール３１が、油圧供給路６５と油圧
通路６１ａとを連通させ始める位置になったか否かを判
断する。そして、Δθ≧θＢのとき、再びステップ７６
に戻り、所定デューティ値ΔＴｄで減算する。
角θの所定時間における減少量Δθ２（＜０）を検出
し、所定値θＢ（＜０）と比較し、Δθ２≦θＢである
か否かを判断する。すなわち、油圧ピストン１７の遅角
側移動速度が所定速度以上となったか否かを判断し、ス
プール弁３０のスプール３１が、油圧供給路６５と油圧
通路６１ａとを連通させ始める位置になったか否かを判
断する。そして、Δθ≧θＢのとき、再びステップ７６
に戻り、所定デューティ値ΔＴｄで減算する。
【００３８】このフィードバックを繰り返してΔθ≦θ
Ｂとなり、相対回転角θの遅角側への変化速度が所定速
度以上となったとき、ステップ７８において、このとき
の出力デューティ値Ｔｄを、学習遅角デューティ値Ｔｒ
とする。なお、本実施例では、アイドル状態において学
習された学習デューティ値Ｔａ、Ｔｒを、冷却水温度、
回転数による補正係数で補正することによって、全運転
領域にわたった学習デューティ値が算出されている。そ
して、この学習デューティ値が、図６中のステップ５
４、５５の出力デューティ値Ｔｄの算出に使用されてい
る。
Ｂとなり、相対回転角θの遅角側への変化速度が所定速
度以上となったとき、ステップ７８において、このとき
の出力デューティ値Ｔｄを、学習遅角デューティ値Ｔｒ
とする。なお、本実施例では、アイドル状態において学
習された学習デューティ値Ｔａ、Ｔｒを、冷却水温度、
回転数による補正係数で補正することによって、全運転
領域にわたった学習デューティ値が算出されている。そ
して、この学習デューティ値が、図６中のステップ５
４、５５の出力デューティ値Ｔｄの算出に使用されてい
る。
【００３９】ここで、本実施例のようにアイドル状態に
おいて学習したデューティ値を各運転状態に応じて補正
し、その補正値を全運転領域にわたって適用するのでは
なく、各運転状態における学習値をそれぞれ算出する場
合、本実施例に比べ制御装置の演算負荷および記憶領域
が増大してしまう問題がある。しかし、本実施例ではア
イドル状態で学習するだけで全運転領域の学習デューテ
ィ値を算出することができるため、制御回路４６の規模
を小さくすることができる。
おいて学習したデューティ値を各運転状態に応じて補正
し、その補正値を全運転領域にわたって適用するのでは
なく、各運転状態における学習値をそれぞれ算出する場
合、本実施例に比べ制御装置の演算負荷および記憶領域
が増大してしまう問題がある。しかし、本実施例ではア
イドル状態で学習するだけで全運転領域の学習デューテ
ィ値を算出することができるため、制御回路４６の規模
を小さくすることができる。
【００４０】上記学習デューティ値Ｔａ、Ｔｒを学習す
ることによって、油圧ピストン１７を移動させるとき
に、油圧通路６０および６１ａが開きはじめるまで、ス
プール３１を確実に駆動させることができる。そして、
スプール３１をこの学習デューティ値Ｔａ、Ｔｒによる
位置からさらに移動させることで、油圧室２２あるいは
３２への油量を確実に増大させることができる。したが
って、油圧ピストン１７の移動速度を所望の速度とする
ことができる。このため、バルブタイミングの変化を所
望の速度で制御することができる。
ることによって、油圧ピストン１７を移動させるとき
に、油圧通路６０および６１ａが開きはじめるまで、ス
プール３１を確実に駆動させることができる。そして、
スプール３１をこの学習デューティ値Ｔａ、Ｔｒによる
位置からさらに移動させることで、油圧室２２あるいは
３２への油量を確実に増大させることができる。したが
って、油圧ピストン１７の移動速度を所望の速度とする
ことができる。このため、バルブタイミングの変化を所
望の速度で制御することができる。
【００４１】また、スプール弁３０やリニアソレノイド
６４の製造ばらつき等によって、出力デューティ値に対
するスプール３１の駆動距離が変化したときにも、上記
学習制御によりこの変化分を学習して学習デューティ値
を更新することによって、油圧室２２あるいは３２へ油
量が供給されはじめる位置にスプール３１を確実に駆動
することができる。
６４の製造ばらつき等によって、出力デューティ値に対
するスプール３１の駆動距離が変化したときにも、上記
学習制御によりこの変化分を学習して学習デューティ値
を更新することによって、油圧室２２あるいは３２へ油
量が供給されはじめる位置にスプール３１を確実に駆動
することができる。
【００４２】次に、クランクシャフトとカムシャフトの
相対回転角θが変化しないように保持する学習保持デュ
ーティ値の学習方法について図９に示すフローチャート
を用いて説明する。なお、このルーチンは図６、図８の
ルーチンとともに実行される。ステップ１００におい
て、内燃機関１の運転状態がアイドル状態であるか否か
を判断する。そして、非アイドル状態のとき、ステップ
１１０へ進み、クランクシャフト２とカムシャフト５と
の相対回転角θと、目標相対回転角θａとの偏差の絶対
値が、許容偏差Δθ３以下か否かを判断する。
相対回転角θが変化しないように保持する学習保持デュ
ーティ値の学習方法について図９に示すフローチャート
を用いて説明する。なお、このルーチンは図６、図８の
ルーチンとともに実行される。ステップ１００におい
て、内燃機関１の運転状態がアイドル状態であるか否か
を判断する。そして、非アイドル状態のとき、ステップ
１１０へ進み、クランクシャフト２とカムシャフト５と
の相対回転角θと、目標相対回転角θａとの偏差の絶対
値が、許容偏差Δθ３以下か否かを判断する。
【００４３】この絶対値がΔθ３以下のとき、ステップ
１１５に進み、制御装置４６の出力デューティ値Ｔｄ
を、前回の学習保持デューティ値Ｔｈと温度補償デュー
ティ値Ｔｔｈｗとの和として出力する。そして、ステッ
プ１２０で、この出力デューティ値Ｔｄが所定時間以上
出力されたか否かを判定する。そして、所定時間以上出
力デューティ値が上記出力値であった場合、ステップ１
３０へ進む。
１１５に進み、制御装置４６の出力デューティ値Ｔｄ
を、前回の学習保持デューティ値Ｔｈと温度補償デュー
ティ値Ｔｔｈｗとの和として出力する。そして、ステッ
プ１２０で、この出力デューティ値Ｔｄが所定時間以上
出力されたか否かを判定する。そして、所定時間以上出
力デューティ値が上記出力値であった場合、ステップ１
３０へ進む。
【００４４】ステップ１３０では、相対回転角θが一定
であるか否か、すなわち所定時間上記デューティ値Ｔｄ
が一定であったときに相対回転角θが変化したかを判断
する。そして、θが変化しなかったときには、このとき
の学習保持デューティ値Ｔｈによって相対回転角θは十
分に保持され、相対回転角θは保持されるとして、本ル
ーチンを終了する。
であるか否か、すなわち所定時間上記デューティ値Ｔｄ
が一定であったときに相対回転角θが変化したかを判断
する。そして、θが変化しなかったときには、このとき
の学習保持デューティ値Ｔｈによって相対回転角θは十
分に保持され、相対回転角θは保持されるとして、本ル
ーチンを終了する。
【００４５】一方、θが変化したときには、ステップ１
４０で前回の相対回転角より増加したか否かを判定す
る。そして、θが増加したときは、ステップ１５０にお
いて、学習保持デューティ値Ｔｈを所定デューティ値Δ
Ｔだけ減少させる。一方、θが減少したときは、ステッ
プ１６０において、学習保持デューティ値Ｔｈを所定デ
ューティ値ΔＴだけ増加させる。
４０で前回の相対回転角より増加したか否かを判定す
る。そして、θが増加したときは、ステップ１５０にお
いて、学習保持デューティ値Ｔｈを所定デューティ値Δ
Ｔだけ減少させる。一方、θが減少したときは、ステッ
プ１６０において、学習保持デューティ値Ｔｈを所定デ
ューティ値ΔＴだけ増加させる。
【００４６】この処理を繰り返していくことによって、
スプール３１が油圧通路６０および６１ａを閉じる位置
へ確実に駆動することができる。このため、クランクシ
ャフト２とカムシャフト５との相対回転角θを確実に保
持することができる。また、バルブタイミング調整装置
４０の製造ばらつきによって、油圧室２２、３２からオ
イルが漏れ、油圧ピストン１７が移動してしまうときに
も、この漏れ量に等しいだけの量を油圧室へ供給するよ
うに学習保持デューティ値Ｔｈを更新し、スプール３１
をその位置へ制御することができる。したがって、常に
相対回転角θを保持することができる。
スプール３１が油圧通路６０および６１ａを閉じる位置
へ確実に駆動することができる。このため、クランクシ
ャフト２とカムシャフト５との相対回転角θを確実に保
持することができる。また、バルブタイミング調整装置
４０の製造ばらつきによって、油圧室２２、３２からオ
イルが漏れ、油圧ピストン１７が移動してしまうときに
も、この漏れ量に等しいだけの量を油圧室へ供給するよ
うに学習保持デューティ値Ｔｈを更新し、スプール３１
をその位置へ制御することができる。したがって、常に
相対回転角θを保持することができる。
【００４７】上記によって、目標とする出力デューティ
値を学習することにより、スプール弁３０の製造ばらつ
き等による不具合を解消し、油圧ピストン１７を任意の
位置に高速に移動させ、保持するようにスプール弁３０
を確実に制御することが可能となる。これによって、内
燃機関１を常に所望のバルブタイミングで作動させるこ
とができ、燃費、エミッション、出力の向上を図ること
ができる。
値を学習することにより、スプール弁３０の製造ばらつ
き等による不具合を解消し、油圧ピストン１７を任意の
位置に高速に移動させ、保持するようにスプール弁３０
を確実に制御することが可能となる。これによって、内
燃機関１を常に所望のバルブタイミングで作動させるこ
とができ、燃費、エミッション、出力の向上を図ること
ができる。
【００４８】さらに、本発明を適用したバルブタイミン
グ調整装置の第２実施例を以下に説明する。この第２実
施例は、上記第１実施例のように３つの学習デューティ
値Ｔｈ、ＴａおよびＴｒを学習するのではなく、学習保
持デューティ値Ｔｈのみを学習して処理の簡素化を図る
ものである。以下、図１０のフローチャートに基づいて
第２実施例の制御方法を説明する。
グ調整装置の第２実施例を以下に説明する。この第２実
施例は、上記第１実施例のように３つの学習デューティ
値Ｔｈ、ＴａおよびＴｒを学習するのではなく、学習保
持デューティ値Ｔｈのみを学習して処理の簡素化を図る
ものである。以下、図１０のフローチャートに基づいて
第２実施例の制御方法を説明する。
【００４９】ステップ１７０において、クランク位置検
出センサ４２、カムシャフト位置検出センサ４４からの
センサ信号を読み込み相対回転角θを算出する。次に、
ステップ１７１で、そのときの運転状態に応じた目標相
対回転角θａを演算する。そして、ステップ１７２で、
相対回転角θと目標相対回転角θａとの偏差が、所定の
許容偏差Δθより小さいか否かを判別する。
出センサ４２、カムシャフト位置検出センサ４４からの
センサ信号を読み込み相対回転角θを算出する。次に、
ステップ１７１で、そのときの運転状態に応じた目標相
対回転角θａを演算する。そして、ステップ１７２で、
相対回転角θと目標相対回転角θａとの偏差が、所定の
許容偏差Δθより小さいか否かを判別する。
【００５０】ここで、｜θａ−θ｜≦Δθであればステ
ップ１７６へ進み、マイクロプロセッサから出力される
出力デューティ値Ｔｄを、学習保持デューティ値Ｔｈと
して出力する。一方、｜θａ−θ｜＞Δθであれば、ス
テップ１７３へ進み、θａ＞θであるか否かを判別す
る。
ップ１７６へ進み、マイクロプロセッサから出力される
出力デューティ値Ｔｄを、学習保持デューティ値Ｔｈと
して出力する。一方、｜θａ−θ｜＞Δθであれば、ス
テップ１７３へ進み、θａ＞θであるか否かを判別す
る。
【００５１】ここで、θａ＞θのとき、ステップ１７４
で、出力デューティ値ＴｄをＴｄ＝Ｔｈ＋ΔＴａ＋ｆ
（θａ−θ）として出力する。一方、θａ≦θのとき、
ステップ１７５で、出力デューティ値ＴｄをＴｄ＝Ｔｈ
−ΔＴｒ＋ｆ（θａ−θ）として出力する。なお、上記
ΔＴａは、油圧ピストン１７が進角側へ動き始める作動
状態とするデューティ値と学習保持デューティ値Ｔｈと
の差分であり、予め設定される設計値である。また、Δ
Ｔｒは、油圧ピストン１７が遅角側へ動き始める作動状
態とするデューティ値と学習保持デューティ値Ｔｈとの
差分であり、これも予め設定される設計値である。
で、出力デューティ値ＴｄをＴｄ＝Ｔｈ＋ΔＴａ＋ｆ
（θａ−θ）として出力する。一方、θａ≦θのとき、
ステップ１７５で、出力デューティ値ＴｄをＴｄ＝Ｔｈ
−ΔＴｒ＋ｆ（θａ−θ）として出力する。なお、上記
ΔＴａは、油圧ピストン１７が進角側へ動き始める作動
状態とするデューティ値と学習保持デューティ値Ｔｈと
の差分であり、予め設定される設計値である。また、Δ
Ｔｒは、油圧ピストン１７が遅角側へ動き始める作動状
態とするデューティ値と学習保持デューティ値Ｔｈとの
差分であり、これも予め設定される設計値である。
【００５２】次に、上記図１０中の学習保持デューティ
値Ｔｈを学習する処理を図１１のフローチャートに基づ
いて説明する。ステップ２００において、相対回転角θ
と目標相対回転角θａとの偏差の絶対値が、許容偏差Δ
θ３以下か否かを判断する。この絶対値がΔθ３以下の
とき、ステップ２０１に進み、制御装置４６の出力デュ
ーティ値Ｔｄをこのときに設定されていた学習保持デュ
ーティ値Ｔｈで保持する。
値Ｔｈを学習する処理を図１１のフローチャートに基づ
いて説明する。ステップ２００において、相対回転角θ
と目標相対回転角θａとの偏差の絶対値が、許容偏差Δ
θ３以下か否かを判断する。この絶対値がΔθ３以下の
とき、ステップ２０１に進み、制御装置４６の出力デュ
ーティ値Ｔｄをこのときに設定されていた学習保持デュ
ーティ値Ｔｈで保持する。
【００５３】そして、ステップ２０２で、相対回転角θ
が一定であるか否か、すなわち、ステップ２０１で、あ
る学習保持デューティ値Ｔｈで一定に保持されたＴｄ
で、相対回転角θが変化したかどうかを判断する。そし
て、θが変化しなかったときには、このときのＴｈによ
って相対回転角θは十分に保持されるとして、本ルーチ
ンを終了する。
が一定であるか否か、すなわち、ステップ２０１で、あ
る学習保持デューティ値Ｔｈで一定に保持されたＴｄ
で、相対回転角θが変化したかどうかを判断する。そし
て、θが変化しなかったときには、このときのＴｈによ
って相対回転角θは十分に保持されるとして、本ルーチ
ンを終了する。
【００５４】一方、θが変化したときには、ステップ２
０３でθが前回の値より増加したか否かを判定する。そ
して、θが増加したときは、ステップ２０４において、
学習保持デューティ値Ｔｈを所定デューティ値ΔＴだけ
減少させる。一方、θが減少したときは、ステップ２０
５において、学習保持デューティ値Ｔｈを所定デューテ
ィ値ΔＴだけ増加させる。
０３でθが前回の値より増加したか否かを判定する。そ
して、θが増加したときは、ステップ２０４において、
学習保持デューティ値Ｔｈを所定デューティ値ΔＴだけ
減少させる。一方、θが減少したときは、ステップ２０
５において、学習保持デューティ値Ｔｈを所定デューテ
ィ値ΔＴだけ増加させる。
【００５５】この処理を繰り返すことによって、クラン
クシャフト２とカムシャフト５との相対回転角θを一定
に保持できるように、スプール３１の位置が確定され
る。以上の図１０、１１のフローチャートで説明したよ
うに、この第２実施例では、相対回転角θを所望の位置
で保持させるための学習保持デューティ値Ｔｈが学習さ
れる。また、バルブタイミングを進角側、あるいは遅角
側へ変更させるとき、そのバルブタイミングが変化し始
める位置へスプール３１を移動させるためのデューティ
値と学習保持デューティ値との差分は予めに設定された
所定値（ΔＴａ、ΔＴｒ）とされている。これにより、
所望のバルブタイミングで確実に保持できるとともに、
処理の簡素化を図ることができ、結果として、プログラ
ムの簡素化を図ることができる。
クシャフト２とカムシャフト５との相対回転角θを一定
に保持できるように、スプール３１の位置が確定され
る。以上の図１０、１１のフローチャートで説明したよ
うに、この第２実施例では、相対回転角θを所望の位置
で保持させるための学習保持デューティ値Ｔｈが学習さ
れる。また、バルブタイミングを進角側、あるいは遅角
側へ変更させるとき、そのバルブタイミングが変化し始
める位置へスプール３１を移動させるためのデューティ
値と学習保持デューティ値との差分は予めに設定された
所定値（ΔＴａ、ΔＴｒ）とされている。これにより、
所望のバルブタイミングで確実に保持できるとともに、
処理の簡素化を図ることができ、結果として、プログラ
ムの簡素化を図ることができる。
【００５６】
【発明の効果】以上に述べた本発明のバルブタイミング
調整装置の構成および作用によると、学習手段において
学習された駆動信号が駆動手段に出力されることによっ
て、油圧ピストンを所定の作動状態とする開度へ、弁は
正確に制御される。このため、弁の製造ばらつき等によ
って誤差が発生する場合でも、この誤差を補償し、常に
油圧ピストンを所定の作動状態とする開度に弁を正確に
制御することができる。
調整装置の構成および作用によると、学習手段において
学習された駆動信号が駆動手段に出力されることによっ
て、油圧ピストンを所定の作動状態とする開度へ、弁は
正確に制御される。このため、弁の製造ばらつき等によ
って誤差が発生する場合でも、この誤差を補償し、常に
油圧ピストンを所定の作動状態とする開度に弁を正確に
制御することができる。
【００５７】したがって、この学習された駆動信号に基
づき、制御手段で算出される駆動信号を補正することに
よって、相対回転角を目標相対回転角へ一致させるよう
に弁を正確に制御することができる。このため、バルブ
タイミングの制御は正確となる。
づき、制御手段で算出される駆動信号を補正することに
よって、相対回転角を目標相対回転角へ一致させるよう
に弁を正確に制御することができる。このため、バルブ
タイミングの制御は正確となる。
【図１】本発明の実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例によるバルブタイミング調整装
置の要部を示す断面図である。
置の要部を示す断面図である。
【図３】油圧通路の切り替え動作を示すスプール弁の断
面図である。
面図である。
【図４】クランク位置角とカムシャフト位置角の関係を
示すタイムチャートである。
示すタイムチャートである。
【図５】マイクロプロセッサからの出力デューティ値を
示す波形図である。
示す波形図である。
【図６】本発明の第１実施例の制御方法を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図７】水温と水温補正デューティ値の関係を示す特性
図である。
図である。
【図８】学習進角デューティ値Ｔａおよび学習遅角デュ
ーティ値Ｔｒを学習するフローチャートである。
ーティ値Ｔｒを学習するフローチャートである。
【図９】学習保持デューティ値Ｔｈを学習するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１０】第２実施例の制御方法を示すフローチャート
である。
である。
【図１１】第２実施例の学習保持デューティ値Ｔｈを学
習するフローチャートである。
習するフローチャートである。
【図１２】本発明のブロック構成図である。
２ クランクシャフト ５ カムシャフト １３ａ スプロケット １１ カムスリーブ １５ スプロケットスリーブ １７ 油圧ピストン ２２ 進角側油圧室 ３０ スプール弁 ３１ スプール ３２ 遅角側油圧室 ４２ クランク位置検出センサ ４４ カムシャフト位置検出センサ ４６ 制御装置 ６０ 油圧通路 ６１ａ 油圧通路 ６１ｂ 油圧通路 ６１ｃ 油圧通路 ６４ リニアソレノイド ６５ 油圧供給路 ６６ 油圧開放路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 13/02 F01L 1/34 F02D 11/06 F02D 45/00 340
Claims (1)
- 【請求項１】 クランク軸と同期回転するクランク軸部
材と、 前記クランク軸部材から駆動力を受けて回転するカム軸
と、 前記クランク軸部材と前記カム軸との間に軸方向移動可
能に配置され、前記クランク軸部材と前記カム軸との間
の位相を変化させる油圧ピストンと、 前記油圧ピストンの軸方向に設けられる油圧室と、 前記油圧室に連通する油圧通路と、 前記油圧通路に設けられ、前記油圧室へ供給される油量
を開度に応じて調節する弁と、 外部から入力される駆動信号に応じて、前記弁の開度を
調節する駆動手段と、 前記クランク軸と、前記カム軸との相対回転角を検出す
る相対回転角検出手段と、 運転状態に応じて前記カム軸と前記クランク軸との目標
相対回転角を算出する目標相対回転角算出手段と、 前記相対回転角と前記目標相対回転角とに基づいて、前
記相対回転角を前記目標相対回転角へ一致させるための
前記駆動手段の駆動信号を算出する制御手段と、 前記相対回転角検出手段で検出される前記相対回転角に
よって前記油圧ピストンの作動状態を検出し、前記油圧
ピストンを所定の作動状態とする前記駆動手段の駆動信
号を学習し、この学習値に基づき前記制御手段において
算出される駆動信号を補正する学習手段とを備えたこと
を特徴とするバルブタイミング調整装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18368693A JP3358242B2 (ja) | 1992-09-25 | 1993-07-26 | バルブタイミング調整装置 |
| US08/124,554 US5333577A (en) | 1992-09-25 | 1993-09-22 | Variable valve operation timing control device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25636892 | 1992-09-25 | ||
| JP4-256368 | 1992-09-25 | ||
| JP18368693A JP3358242B2 (ja) | 1992-09-25 | 1993-07-26 | バルブタイミング調整装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000144651A Division JP2000337178A (ja) | 1992-09-25 | 2000-05-17 | バルブタイミング調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159105A JPH06159105A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3358242B2 true JP3358242B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=26502021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18368693A Expired - Lifetime JP3358242B2 (ja) | 1992-09-25 | 1993-07-26 | バルブタイミング調整装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5333577A (ja) |
| JP (1) | JP3358242B2 (ja) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0754620A (ja) * | 1993-06-16 | 1995-02-28 | Robert Bosch Gmbh | カム軸の角度位置を調節する方法と装置 |
| JP3232809B2 (ja) * | 1993-09-28 | 2001-11-26 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
| JPH07127407A (ja) * | 1993-11-05 | 1995-05-16 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
| FR2712350B1 (fr) * | 1993-11-10 | 1996-02-09 | Siemens Automotive Sa | Procédé et dispositif d'optimisation ou remplissage en air d'un cylindre de moteur à combustion interne. |
| JP3018892B2 (ja) * | 1994-03-15 | 2000-03-13 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
| JP3351090B2 (ja) * | 1994-03-31 | 2002-11-25 | 株式会社デンソー | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
| JP3733600B2 (ja) * | 1994-08-31 | 2006-01-11 | 株式会社デンソー | エンジンの弁動作タイミング調整装置 |
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-
1993
- 1993-07-26 JP JP18368693A patent/JP3358242B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-22 US US08/124,554 patent/US5333577A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5333577A (en) | 1994-08-02 |
| JPH06159105A (ja) | 1994-06-07 |
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