JP3382490B2 - エンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸気バルブまたは
排気バルブの開閉タイミングをエンジンの運転状態等に
応じて可変に制御するのに用いて好適なエンジンのバル
ブタイミング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジン等の運転状態
に応じて吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミング
を可変に制御するようにしたエンジンのバルブタイミン
グ制御装置は、例えば特開平６−２５１６号等によって
知られている。

【０００３】そこで、図９ないし図１６を参照して、こ
の種の従来技術によるエンジンのバルブタイミング制御
装置について述べる。

【０００４】図中、１はエンジンのクランクシャフトを
示し、該クランクシャフト１はエンジン本体（図示せ
ず）に回転可能に設けられ、その一端側には小径プーリ
１Ａが一体に取付けられている。また、クランクシャフ
ト１には、その回転位相αを検出するために後述のクラ
ンク角センサ１１が設けられている。

【０００５】２はクランクシャフト１の回転駆動力を後
述のカムシャフト４側に伝達するドライブシャフトで、
該ドライブシャフト２はエンジン本体側に軸線Ｏ1 −Ｏ
1 を中心として回転可能に設けられ、該ドライブシャフ
ト２の大径プーリ２Ａは、例えばタイミングベルト３を
介してクランクシャフト１の小径プーリ１Ａに連結され
ている。

【０００６】４はエンジンの各気筒に設けられた吸気バ
ルブ（図示せず）を開，閉させるためのカムシャフト
で、該カムシャフト４は前記エンジン本体側に軸線Ｏ1
−Ｏ1を中心として回転可能に設けられ、その回転位相
βは後述のカム位置センサ１２により検出される。そし
て、カムシャフト４はドライブシャフト２および後述の
偏心ディスク９等を介してクランクシャフト１により回
転駆動され、その回転位相βが各気筒の吸気行程に応じ
て定まる所定の回転位相となったときに、カム４Ａ，４
Ａ，…によって前記各吸気バルブをそれぞれ開，閉させ
る。

【０００７】５はドライブシャフト２を偏心ディスク９
に連結する連結プレートで、該連結プレート５はドライ
ブシャフト２の他端側に設けられ、ドライブシャフト２
と一体的に回転する。また、連結プレート５には径方向
に延びる係合溝５Ａが形成され、該係合溝５Ａには偏心
ディスク９の係合ピン９Ａが係合されている。

【０００８】６はカムシャフト４の一端側に設けられた
他の連結プレートで、該連結プレート６には径方向に延
びる係合溝６Ａが形成され、該係合溝６Ａには偏心ディ
スク９の係合ピン９Ｂが係合されている。

【０００９】７は前記各吸気バルブの開，閉タイミング
を変化させる回転位相可変手段としての偏心機構を示
し、該偏心機構７は図１０に示す如く、後述のディスク
ホルダ８、偏心ディスク９およびコントロールシャフト
１０と、例えば電磁アクチュエータ（図示せず）等の駆
動手段とから構成されている。

【００１０】そして、偏心機構７は偏心ディスク９の中
心Ｏ2 をカムシャフト４の中心Ｏ1に対して偏心量εだ
け偏心させることにより、該カムシャフト４の回転位相
βをクランクシャフト１の回転位相αに対して後述の如
く相対変化させ、これらの回転位相α，βの間に位相差
Φを生じさせる。

【００１１】８は偏心ディスク９が回転可能に収容され
るディスクホルダで、該ディスクホルダ８は一端側がエ
ンジン本体側に固定ピン８Ａを介して揺動可能に取付け
られた環状部８Ｂと、該環状部８Ｂの他端側に一体形成
された一対の係合爪８Ｃ，８Ｃとから構成されている。

【００１２】９はドライブシャフト２をカムシャフト４
に連結する偏心ディスクを示し、該偏心ディスク９は図
９に示す如く、一側面に突出形成された係合ピン９Ａ
と、他側面に突出形成された係合ピン９Ｂとを有し、該
係合ピン９Ａ，９Ｂは図１０に示す如く、偏心ディスク
９の中心Ｏ2 を挟んで互いに径方向で対向する位置に配
設されている。

【００１３】また、偏心ディスク９はディスクホルダ８
の環状部８Ｂ内に軸線Ｏ2 −Ｏ2 を中心として回転可能
に収容され、係合ピン９Ａ，９Ｂが連結プレート５，６
の係合溝５Ａ，６Ａ内に摺動可能に係合されている。こ
れにより、ドライブシャフト２とカムシャフト４とは、
連結プレート５，６および偏心ディスク９を介して互い
に連結され、この状態で偏心ディスク９は連結プレート
５，６の間でカムシャフト４（ドライブシャフト２）の
径方向に相対変位可能となっている。

【００１４】１０は偏心ディスク９を偏心させるための
コントロールシャフトで、該コントロールシャフト１０
はエンジン本体側に回動可能に設けられ、そのカム１０
Ａはディスクホルダ８の各係合爪８Ｃ間に摺動可能に配
設されている。そして、コントロールシャフト１０は、
前記電磁アクチュエータ等によって回動され、カム１０
Ａを介してディスクホルダ８を偏心ディスク９と共に図
１０中に二点鎖線で示す如く固定ピン８Ａの周囲で揺動
させる。

【００１５】これにより、偏心機構７は、コントロール
シャフト１０の回動角τに応じた偏心量εを偏心ディス
ク９に対して与え、この偏心量εに応じた位相差Φをク
ランクシャフト１の回転位相αとカムシャフト４の回転
位相βとの間に生じさせる。

【００１６】１１はカム位置センサ１２と共に位相差検
出手段を構成するクランク角センサで、該クランク角セ
ンサ１１は図１１に示す如く、クランクシャフト１の回
転位相αが所定の回転位相となったときにこれを検出
し、図１５に示す如く基準信号Ｓ1 を検出信号として出
力する。

【００１７】１２はカムシャフト４側に設けられたカム
位置センサで、該カム位置センサ１２は図１１に示す如
く、カムシャフト４の回転位相βが所定の回転位相とな
ったときにこれを検出し、図１５に示す如く基準信号Ｓ
2 を検出信号として出力する。ここで、クランク角セン
サ１１とカム位置センサ１２とは、カムシャフト４が１
回転（３６０°）する間に基準信号Ｓ1 ，Ｓ2 をそれぞ
れ出力するように構成されている。そして、偏心機構７
によりクランクシャフト１とカムシャフト４との間に位
相差Φが生じると、カム位置センサ１２の基準信号Ｓ2
が例えば図１５中にＳ2 ′として示す如く、クランク角
センサ１１の基準信号Ｓ1 に同期した位置から位相差Φ
分だけ相対変位することにより、基準信号Ｓ1 ，Ｓ2 ′
の間の時間Ｔとエンジン回転数Ｎに基づいて位相差Φ
を、

【００１８】

【数１】Φ＝ｋ×Ｔ×Ｎ として、検出する（但し、ｋは定数）。

【００１９】一方、クランク角センサ１１とカム位置セ
ンサ１２とは、制御手段としてのコントロールユニット
（図示せず）等に接続されている。そして、コントロー
ルユニットでは、基準信号Ｓ1 ，Ｓ2 ′の間の時間Ｔを
計時することにより数１の式に基づいて位相差Φを検出
し、この検出値に基づいてコントロールシャフト１０の
回動角τを算出すると共に、前記電磁アクチュエータを
作動させることによりコントロールシャフト１０の回動
角τをフィードバック制御する。

【００２０】従来技術によるエンジンのバルブタイミン
グ制御装置は、上述の如き構成を有するもので、次にそ
の作動について説明する。

【００２１】まず、エンジンによりクランクシャフト１
が回転駆動されると、この回転駆動力はタイミングベル
ト３を介してドライブシャフト２に伝達され、連結プレ
ート５と偏心ディスク９の係合ピン９Ａとを介して偏心
ディスク９に伝達される。これにより、偏心ディスク９
はディスクホルダ８内で例えば図１０中の矢示Ａ方向に
回転し、この回転駆動力は偏心ディスク９の係合ピン９
Ｂと連結プレート６とを介してカムシャフト４に伝達さ
れると共に、カムシャフト４はその回転位相βが所定の
回転位相となったときに前記各吸気バルブを開，閉させ
る。

【００２２】そして、吸気バルブの開閉タイミングを変
えるときには、前記電磁アクチュエータでコントロール
シャフト１０を回動させると、図１２に示す如く偏心デ
ィスク９が連結プレート５，６間でカムシャフト４の径
方向に相対変位し、その軸線Ｏ2 −Ｏ2 がカムシャフト
４の軸線Ｏ1 −Ｏ1 から偏心量εだけ偏心する。

【００２３】この結果、カムシャフト４の回転位相βは
クランクシャフト１の回転位相αに対して位相差Φだけ
相対変位し、カムシャフト４により開閉される吸気バル
ブの開閉タイミングが位相差Φに応じて変化するから、
この位相差Φを所望の値に変えることにより、吸気バル
ブの開閉タイミングを適切に制御することができる。

【００２４】即ち、例えば図１４に示す如く偏心ディス
ク９を偏心量ε1 （ε1 ＞ε）だけ偏心させた状態で
は、クランクシャフト１（ドライブシャフト２）が回転
位相αとなったときに、偏心ディスク９が中心Ｏ2 の周
囲で角度γだけ回転するが、このときカムシャフト４は
偏心ディスク９の係合ピン９Ｂにより中心Ｏ1 の周囲で
回転され、その回転位相βは回転位相αと異なった値に
なる。

【００２５】そして、クランクシャフト１の回転位相α
とカムシャフト４の回転位相βとの間には、下記の式に
より定義される位相差Φが生じる。

【００２６】

【数２】Φ＝α−β

【００２７】また、位相差Φの特性線は図１３に示す如
く、カムシャフト４の１回転（３６０°）を周期とする
正弦波に近い波形となり、その回転位相βに応じて周期
的に変化する。また、位相差Φの波形は、偏心ディスク
９の偏心量ε，ε1 に応じて特性線１３，１４の如く変
化する。

【００２８】ここで、クランクシャフト１とカムシャフ
ト４との位相差Φは、偏心ディスク９の偏心量ε（コン
トロールシャフト１０の回動角τ）に応じて図１３中の
特性線１３，１４の如く変化するから、この位相差Φを
検出することにより、コントロールシャフト１０が実際
に回動された回動角τを求めることができる。

【００２９】これに対し、例えばポテンショメータ等の
接触式センサによりコントロールシャフト１０の回動角
τを直接検出する方法が考えられるが、その耐久性等を
考慮するとバルブタイミング制御装置の信頼性を維持す
るのが難しくなる。

【００３０】そこで、従来技術では、コントロールユニ
ットがクランク角センサ１１とカム位置センサ１２から
の基準信号Ｓ1 ，Ｓ2 に基づいて位相差Φを検出し、こ
の検出値からコントロールシャフト１０が実際に回動さ
れた回動角τを非接触式の方法で算出する。そして、例
えばエンジン回転数等に基づいてコントロールシャフト
１０の回動角τの目標値τ0 を演算し、回動角τの算出
値がこの目標値τ0 となるようにコントロールシャフト
１０をフィードバック制御する。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、クランクシャフト１とカムシャフト４とが
ドライブシャフト２およびタイミングベルト３等を介し
て機械的に連結されているため、これらの連結部にはガ
タつきやタイミングベルト３の撓み等が生じることがあ
る。

【００３２】そして、例えば図１１中に二点鎖線で示す
如くタイミングベルト３が撓むと、クランクシャフト１
の回転位相αがカムシャフト４の回転位相βに対して位
相偏差θだけ進む方向にずれるから、図１５に示す如く
クランク角センサ１１の基準信号Ｓ1 は、カム位置セン
サ１２の基準信号Ｓ2 に対して二点鎖線で示す基準信号
Ｓ1 ′の位置まで相対変位する。

【００３３】この結果、基準信号Ｓ1 ′，Ｓ2 ′間の時
間Ｔ′は、基準信号Ｓ1 ，Ｓ2 ′間の時間Ｔよりも位相
偏差θに対応する時間ＴS だけ長くなるから、この時間
Ｔ′に基づいて前記数１により検出した位相差Φは、位
相偏差θを生じていない場合の位相差Φ（以下、正規の
位相差Φ0 という）よりも大きな値となる。

【００３４】即ち、図１６に示すように位相差Φの特性
線１５は、コントロールシャフト１０を実際に回動させ
ることによって生じる正規の位相差Φ0 の特性線１６よ
りも位相偏差θだけドリフトした値となるから、この検
出値に基づいてコントロールシャフト１０の回動角τを
求めると、実際の回動角τとは異なる値が算出されてし
まう。

【００３５】このため、従来技術では、実際の回動角τ
が目標値τ0 となるようにコントロールシャフト１０を
正確にフィードバック制御することができず、吸気バル
ブの開閉タイミングを適切に変化させるのが難しいとい
う問題がある。

【００３６】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は位相差の検出値が正規の位相差
からずれている場合でも、この検出値から正規の位相差
を高い精度で演算により求めることができ、回転位相差
可変手段を安定させてフィードバック制御できるように
した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。

【００３７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、クランクシャフトと、該クランクシャ
フトにより回転駆動され、吸気用または排気用のバルブ
を開閉させるカムシャフトと、前記バルブの開閉タイミ
ングを変化させるため、該カムシャフトの回転位相を変
化させ前記クランクシャフトとカムシャフトとの回転位
相に位相差を生じさせる回転位相可変手段と、該回転位
相可変手段により前記クランクシャフトとカムシャフト
との間に生じた位相差を検出値として検出する位相差検
出手段と、少なくとも該位相差検出手段による位相差の
検出結果に基づいて前記回転位相可変手段をフィードバ
ック制御する制御手段とを備えたエンジンのバルブタイ
ミング制御装置に適用される。

【００３８】そして、請求項１に記載の発明が採用する
構成の特徴は、前記制御手段は、前記カムシャフトの回
転位相が予め定められた第１の回転位相、第２の回転位
相となったときに前記位相差検出手段からの検出値をそ
れぞれ読込む読込み手段と、前記クランクシャフトとカ
ムシャフトとの間に生じさせるべき正規の位相差を、該
正規の位相差に対する位相偏差と前記読込み手段による
最新の検出値とに基づいて演算する位相差演算手段と、
前記最新の検出値よりも前に前記読込み手段で読込んだ
各検出値に基づき前記位相偏差を演算する位相偏差演算
手段と、前記位相差演算手段による正規の位相差から前
記回転位相可変手段の作動量を算出する作動量算出手段
と、該作動量算出手段による作動量の算出値が目標値に
対応した値となるように前記回転位相可変手段に制御信
号を出力する信号出力手段とを備える構成としたことに
ある。

【００３９】上記構成によれば、カムシャフトの回転位
相が第１の回転位相、第２の回転位相となったときに、
クランクシャフトとカムシャフトの位相差の検出値を読
込み手段によりそれぞれ読込み、位相偏差演算手段で
は、該読込み手段による検出値が正規の位相差に対して
偏位した位相偏差を、該読込み手段で最新の検出値より
も前に読込んだ各検出値に基づいて演算できる。そし
て、位相差演算手段では、該位相偏差演算手段による位
相偏差と、前記最新の検出値とに基づいて回転位相可変
手段の作動により生じた正規の位相差を演算できるか
ら、この正規の位相差の演算値に基づいて回転位相可変
手段が実際に作動した作動量を作動量算出手段により算
出でき、該作動量の算出値が目標値に対応した値となる
ように信号出力手段によって回転位相可変手段をフィー
ドバック制御できる。

【００４０】また、請求項２に記載の発明では、前記第
１の回転位相は、前記カムシャフトが１回転する間に前
記正規の位相差が実質的に零となるカムシャフトの回転
位置に対して回転位相の前側に一定の角度分だけ位相を
ずらした回転位置とし、前記第２の回転位相は、前記カ
ムシャフトの回転位置に対して回転位相の後側に前記一
定の角度分だけ位相をずらした回転位置とする構成とし
たことにある。

【００４１】これにより、第１の回転位相と第２の回転
位相とを、前記正規の位相差が実質的に零となるカムシ
ャフトの回転位置を挟んで前側，後側で対称となる回転
位置に設定できる。また、位相偏差演算手段では、第１
の回転位相、第２の回転位相で読込んだ検出値のうちい
ずれか一方の検出値と、該検出値以前に読込んだ検出値
により位相差演算手段で演算した正規の位相差とに基づ
いて他方の検出値に対応する推定値を推定演算できる。
そして、第１の回転位相、第２の回転位相を前述の如く
対称な回転位置に設定することにより、位相差の検出値
が前記正規の位相差に対する位相偏差を含んでいない場
合には、前記推定値と他方の検出値との絶対値が実質的
に等しくなる。そこで、位相偏差演算手段では、これを
利用して前記推定値と他方の検出値とを比較演算するこ
とにより、読込み手段による検出値と正規の位相差との
位相偏差を算出でき、この算出結果に基づいて位相差演
算手段により正規の位相差を演算できる。

【００４２】さらに、請求項３に記載の発明では、前記
回転位相可変手段の作動量が一定となるときに前記読込
み手段で読込んだ各検出値により前記正規の位相差を初
期値として算出する初期位相差算出手段と、該初期位相
差算出手段による初期値を前記位相差演算手段による正
規の位相差と共に更新可能な記憶値として記憶する位相
差記憶手段とを備え、前記位相偏差演算手段は、該位相
差記憶手段による記憶値と前記読込み手段による各検出
値とにより前記位相偏差を演算する構成としたことにあ
る。

【００４３】これにより、バルブタイミング制御の開始
時には、信号出力手段により回転位相可変手段の作動量
を一定に保持した状態で、読込み手段による各検出値に
基づいて初期位相差算出手段により正規の位相差を初期
値として算出できる。また、位相差記憶手段は、位相差
演算手段によりこれまでに演算した正規の位相差を、初
期演算手段による正規の位相差の初期値と共に更新可能
な記憶値として記憶できるから、該位相差記憶手段によ
る正規の位相差の記憶値と前記読込み手段による各検出
値とに基づいて位相偏差演算手段により位相偏差を演算
でき、該位相偏差演算手段による位相偏差と読込み手段
による最新の検出値とに基づいて位相差演算手段により
正規の位相差を演算できる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳細に説明する。

【００４５】ここで、図１ないし図８は本発明の実施例
を示し、本実施例では従来技術と同一の構成要素に同一
の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００４６】図中、２１は本実施例によるエンジンのバ
ルブタイミング制御装置の制御手段を構成するコントロ
ールユニットを示し、該コントロールユニット２１は従
来技術と同様に、例えばＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる記憶
エリア２１Ａを備えたマイクロコンピュータ等によって
構成され、その入力側にはクランク角センサ１１および
カム位置センサ１２が接続されると共に、出力側には後
述する電磁アクチュエータ２２が接続されている。

【００４７】そして、コントロールユニット２１の記憶
エリア２１Ａには、後述するバルブタイミング制御の処
理プログラム（図２ないし図４参照）と共に、エンジン
の運転状態に応じてコントロールシャフト１０を回動さ
せるため回動角τの目標値τ0 が、例えばエンジン回転
数と基本噴射量等に応じた特性マップとして格納されて
いる。

【００４８】また、記憶エリア２１Ａには、クランクシ
ャフト１とカムシャフト４との位相差Φ（正確には、正
規の位相差Φ0 ）からコントロールシャフト１０の回動
角τを算出するための算出マップ等が格納されている。
さらに、記憶エリア２１Ａ内には、カムシャフト４が１
回転毎に演算される後述の演算値Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ＋
１）等がそれぞれ記憶される。

【００４９】２２はコントロールシャフト１０を回動さ
せるための電磁アクチュエータで、該電磁アクチュエー
タ２２はリニア型のステッピングモータ等からなり、従
来技術とほぼ同様にコントロールユニット２１から出力
される駆動信号に応じてコントロールシャフト１０を回
動させるものである。

【００５０】本実施例によるエンジンのバルブタイミン
グ制御装置は上述の如き構成を有するもので、次に図２
ないし図８を参照しつつその作動について説明する。

【００５１】まず、コントロールユニット２１は、エン
ジン回転数等に基づいてエンジンがバルブタイミング制
御を行うべき運転状態にあると判定すると、図２ないし
図４に示すバルブタイミングの制御処理を開始する。

【００５２】そして、ステップ１では、図３および図４
に示す後述のステップ１１〜３１のように、位相差Φの
読込み演算処理を行い、コントロールシャフト１０の回
動角τを算出するために必要な正規の位相差Φ0 を演算
値Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ＋１）として、位相差Φの検出値ａ
（ｎ），ｂ（ｎ＋１）から後述の如く求める。なお、計
数値ｎ（ｎ＝１，２，３，…）は、バルブタイミング制
御の開始後にカムシャフト４の回転位相βが後述する第
１，第２の回転位相β1 ，β2 となる毎に「１」ずつ歩
進されるものとする。

【００５３】次に、ステップ２では、ステップ１で演算
した正規の位相差Φ0 の演算値Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ＋１）
に基づいて記憶エリア２１Ａ内の算出マップ等からコン
トロールシャフト１０の回動角τを算出する。これによ
り、電磁アクチュエータ２２により実際に回動されたコ
ントロールシャフト１０の回動角τが求められる。

【００５４】次に、ステップ３では、コントロールシャ
フト１０をフィードバック制御するために、例えばエン
ジン回転数と基本噴射量等に基づいた記憶エリア２１Ａ
内の特性マップからコントロールシャフト１０の回動角
τに対する目標値τ0 を算出し、この目標値τ0 とステ
ップ２で求めたコントロールシャフト１０の回動角τと
の差を所定のヒステリシス値以下とするために必要な電
磁アクチュエータ２２の制御量を演算する。

【００５５】そして、ステップ４では、ステップ３で演
算した制御量に対応する駆動信号を電磁アクチュエータ
２２に出力し、該電磁アクチュエータ２２によりコント
ロールシャフト１０をその回動角τが実質的に目標値τ
0 となるように回動させる。

【００５６】これにより、カムシャフト４の回転位相β
は、コントロールシャフト１０の回動角τ（目標値τ0
）に対応する位相差Φだけクランクシャフト１の回転
位相αに対して変化し、カムシャフト４により前記各吸
気バルブをエンジン回転数等に対応した適切なタイミン
グで開，閉させることができる。

【００５７】次に、ステップ５では、例えばエンジン回
転数等に基づいて前述の如きバルブタイミング制御を続
行すべき運転状態にあるか否かを判定し、「ＹＥＳ」と
判定したときにはステップ１〜４の処理を繰返すことに
より、コントロールシャフト１０の回動角τが常に目標
値τ0 に対応した値となるようにフィードバック制御を
行う。

【００５８】また、ステップ５で「ＮＯ」と判定したと
きには、例えばエンジン回転数が高回転になった場合
等、バルブタイミング制御を停止すべき条件が成立した
場合であるため、ステップ６に移ってバルブタイミング
制御を終了する。

【００５９】この結果、前述の如くバルブタイミング制
御を続行しているときには、例えば図５中に実線で示す
如く、位相差Φがカムシャフト４の回転位相βに応じて
周期的に変化する。そして、位相差Φは従来技術で述べ
たように、例えばタイミングベルト３の撓み等により点
線で示す正規の位相差Φ0 に対して位相偏差θ（ｎ）だ
け大きな値となっている。また、正規の位相差Φ0 は、
後述の零点位置Ｐ0 を中心としてカムシャフト４の回転
位相βに対して実質的に対称な波形となる。

【００６０】そして、図５は正規の位相差Φ0 の極大値
（極小値）がカムシャフト４の回転に対して一定の割合
で増加するようにフィードバック制御した場合を示し、
この場合、正規の位相差Φ0 は図６中に示す如く、その
演算値Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ−１）等が点線で示す特性線上
に位置すると共に、位相差Φの検出値ａ（ｎ），ｂ（ｎ
−１）等は、この正規の位相差Φ0 の特性線を位相偏差
θ（ｎ）だけ上，下に平行移動させた各特性線上に位置
するようになる。但し、図６中の検出値ｂ（ｎ−１），
ｂ（ｎ−３）および演算値Ｂ（ｎ−１），Ｂ（ｎ−３）
は後述する絶対値処理後の値である。

【００６１】次に、位相差Φ（正規の位相差Φ0 ）が図
５および図６に示す如く一定の割合で増加するようにフ
ィードバック制御した場合を例に挙げて、図３および図
４を参照しつつ位相差Φの読込み演算処理について説明
する。なお、ａ（ｎ），ｂ（ｎ＋１）は検出値を示し、
Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ＋１）は検出値ａ（ｎ），ｂ（ｎ＋
１）に対応する正規の位相差Φ0 の演算値を示すものと
する。但し、図５中で位相差Φ（正規の位相差Φ0 ）の
特性線上に位置しない推定値ａ（ｎ−１），ｂ（ｎ），
Ａ（ｎ−１）およびＢ（ｎ）は、それぞれ後述の如く推
定演算されるものである。

【００６２】まず、図３中のステップ１１およびステッ
プ１２では、第１，第２の検出値ａ（ｎ），ｂ（ｎ＋
１）を読込むタイミングを検出するために、カムシャフ
ト４の回転位相βが第１，第２の回転位相β1 ，β2 に
達したか否かを判定する。ここで、第１，第２の回転位
相β1 ，β2 とはカムシャフト４が１回転する間に、図
５中に点線で示す正規の位相差Φ0 が実質的に零となる
カムシャフト４の回転位置（以下、零点位置Ｐ0 とい
う）に対して回転位相βの前側，後側に一定の角度分
（例えば９０°）だけ位相をずらした回転位置として予
め定められ、零点位置Ｐ0 を１８０°とすると、第１の
回転位相β1 は９０°の位置となり、第２の回転位相β
2 は２７０°の位置に設定される。

【００６３】そして、ステップ１１で「ＹＥＳ」と判定
したときには、カムシャフト４の回転位相βが第１の回
転位相β1 に達しているから、ステップ１３〜２１に移
って検出値ａ（ｎ）から演算値Ａ（ｎ）を演算する。

【００６４】また、ステップ１１で「ＮＯ」と判定した
ときには、第２の回転位相β2 の判定処理を行うために
ステップ１２に移る。そして、ステップ１２で「ＹＥ
Ｓ」と判定したときには、カムシャフト４の回転位相β
が第２の回転位相β2 に達しているから、図４中のステ
ップ２２〜３１に移って検出値ｂ（ｎ＋１）から演算値
Ｂ（ｎ＋１）を演算する。また、ステップ１２で「Ｎ
Ｏ」と判定したときには、カムシャフト４の回転位相β
が回転位相β1 または回転位相β2 になるまでステップ
１１とステップ１２の判定処理を繰返す。

【００６５】この結果、カムシャフト４が１回転する毎
に演算された演算値Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ＋１）は、後述の
ステップ２０，３０でコントロールユニット２１の記憶
エリア２１Ａ内にそれぞれ記憶される。

【００６６】ここで、ステップ１３〜２１で行う処理に
ついて述べると、ステップ１３では、カムシャフト４の
回転位相βが第１の回転位相β1 に達したときに、クラ
ンク角センサ１１とカム位置センサ１２により前記数１
の式から算出した位相差Φを第１の検出値ａ（ｎ）とし
て読込む。

【００６７】次に、ステップ１４では、バルブタイミン
グ制御の開始直後に正規の位相差Φ0 を初期値として算
出する初期位相差算出時であるか否かを計数値ｎにより
判定し、例えば計数値ｎが「３」以下となって「ＹＥ
Ｓ」と判定するときには、正規の位相差Φ0 の初期位相
差算出時であるから、前回および前々回の正規の位相差
Φ0 を用いるステップ１５〜１８を行うことなくステッ
プ１９に移る。また、計数値ｎが「３」を越えることに
より、ステップ１４で「ＮＯ」と判定したときには、初
期位相差算出時ではないからステップ１５に移る。

【００６８】そして、ステップ１５では、前回の検出値
ｂ（ｎ−１）に対応する推定値ａ（ｎ−１）を演算する
ために、前回の演算値Ｂ（ｎ−１）と、前々回の演算値
Ａ（ｎ−１）とをコントロールユニット２１の記憶エリ
ア２１Ａから読出し、これらの差分Ｄ（ｎ−１）を下式
の如く演算する。

【００６９】

【数３】Ｄ（ｎ−１）＝Ｂ（ｎ−１）−Ａ（ｎ−２）

【００７０】そして、この差分Ｄ（ｎ−１）を前々回の
検出値ａ（ｎ−２）に加算することにより、図５および
図６中に示す推定値ａ（ｎ−１）を下記の式のように推
定演算する。

【００７１】

【数４】ａ（ｎ−１）＝ａ（ｎ−２）＋Ｄ（ｎ−１）

【００７２】ここで、この推定値ａ（ｎ−１）と正規の
位相差Φ0 との関係について述べる。まず、下記の式に
示すように演算値Ｂ（ｎ−１）と絶対値が等しい点を推
定値Ａ（ｎ−１）として図５中に示すと、

【００７３】

【数５】Ａ（ｎ−１）＝Ｂ（ｎ−１） であるから、この推定値Ａ（ｎ−１）は前記数３の式に
代入することより、

【００７４】

【数６】Ａ（ｎ−１）＝Ａ（ｎ−２）＋Ｄ（ｎ−１） と表すことができる。

【００７５】そして、前記数４と数６の式を比較する
と、数４の式の検出値ａ（ｎ−２）は図５に示すよう
に、数６の式の演算値Ａ（ｎ−２）よりも位相偏差θ
（ｎ−２）だけ大きいから、これらの式の左辺をなす検
出値ａ（ｎ−１）と推定値Ａ（ｎ−１）とは、

【００７６】

【数７】ａ（ｎ−１）＝Ａ（ｎ−１）＋θ（ｎ−２） なる関係として導かれる。

【００７７】即ち、位相差Φの検出値ａ（ｎ−２）と差
分Ｄ（ｎ−１）とから前記数４の式により求めた推定値
ａ（ｎ−１）は、正規の位相差Φ0 の演算値Ｂ（ｎ−
１）または推定値Ａ（ｎ−１）に対して位相偏差θ（ｎ
−２）だけ大きい値となる。

【００７８】次に、ステップ１６では、推定値ａ（ｎ−
１）と比較演算するために、カムシャフト４の回転位相
βが回転位相β2 となったときにステップ２２で読込ん
だ検出値ｂ（ｎ−１）を、ステップ２３で絶対値とした
後に読出す。

【００７９】ここで、検出値ｂ（ｎ−１）は図５に示す
如く、演算値Ｂ（ｎ−１）に対して位相偏差θ（ｎ−
１）だけ大きくなるように偏位しているが、検出値ｂ
（ｎ−１）はステップ２３で処理するまで負の値である
から、その絶対値は演算値Ｂ（ｎ−１）に対して下式に
示す如く位相偏差θ（ｎ−１）だけ小さな値となる。

【００８０】

【数８】ｂ（ｎ−１）＝Ｂ（ｎ−１）−θ（ｎ−１）

【００８１】ここで、カムシャフト４が２回転する程度
の微小な時間では、タイミングベルト３の撓み等による
位相偏差θ（ｎ）はほぼ一定であると考えることができ
るから、前記数７および数８の式の位相偏差θ（ｎ−
１），θ（ｎ−２）は、位相偏差θ（ｎ）に等しい値と
みなすことができる。

【００８２】これにより、推定値ａ（ｎ−１）と検出値
ｂ（ｎ−１）とに基づいて位相偏差θ（ｎ）を演算する
式を、前記数５、数７および数８の式から下式の如く導
出できる。そこで、ステップ１７では、この式に基づい
て位相偏差θ（ｎ）を算出する。

【００８３】

【数９】

【００８４】即ち、正規の位相差Φ0 は前述した如く零
点位置Ｐ0 を中心として実質的に対称な波形となってい
る上、第１，第２の回転位相β1 ，β2 が零点位置Ｐ0
に対して対称に設定されているため、図６に示すように
第２の検出値ｂ（ｎ−２）が演算値Ｂ（ｎ−１）よりも
位相偏差θ（ｎ）だけ小さい値として検出されたときに
は、第１の検出値ａ（ｎ−２）と差分Ｄ（ｎ−１）とか
ら前記数３および数４の式により求めた推定値ａ（ｎ−
１）も、演算値Ｂ（ｎ−１）または推定値Ａ（ｎ−１）
に比べて位相偏差θ（ｎ）だけ大きい値となる。従っ
て、前記数９の式により位相偏差θ（ｎ）を算出するこ
とができる。

【００８５】次に、ステップ１８では、今回の検出値ａ
（ｎ）と位相偏差θ（ｎ）とに基づいて演算値Ａ（ｎ）
を下式の如く演算値Ａ（ｎ）を演算する。

【００８６】

【数１０】Ａ（ｎ）＝ａ（ｎ）−θ（ｎ）

【００８７】この場合、例えば図６中の点Ｐの位置に示
す如く、位相差Φ（正規の位相差Φ0 ）の変化の割合が
コントロールシャフト１０の回動等により実線（点線）
で示す状態から二点鎖線で示す状態に変わった場合で
も、位相偏差θ（ｎ）は前記数３，数４および数９の式
に示す如く、点Ｐよりも前に定まる差分Ｄ（ｎ−１）お
よび検出値ａ（ｎ−２），ｂ（ｎ−１）によって演算さ
れるから、位相偏差θ（ｎ）の演算値は点Ｐの位置にお
ける位相差Φの変化の影響を受けず、この位相偏差θ
（ｎ）と最新の検出値ａ′（ｎ）に基づいて前記数１０
の式により点Ｐの直後の演算値Ａ′（ｎ）を正確に求め
ることができる。

【００８８】一方、ステップ１９では、正規の位相差Φ
0 の初期値を算出する初期位相差算出処理を行う。この
場合、ステップ１９では、まず電磁アクチュエータ２２
によりコントロールシャフト１０の回動角τを一定の角
度に保持する。この結果、図７に示すように検出値ａ
（ｎ），ｂ（ｎ＋１）はほぼ一定の値として検出される
ようになる。

【００８９】そして、この状態で計数値ｎが「１」であ
るときには、バルブタイミング制御の開始後に初めてカ
ムシャフト４の回転位相βが回転位相β1 に達した場合
であるから、検出値ａ（ｎ）を演算値Ａ（ｎ）に直接代
入する。また、カムシャフト４が１回転して計数値ｎが
「３」となったときには、今回の検出値ａ（３）および
前回の検出値（２）に基づいて下式により演算値Ａ
（３）を、正規の位相差Φ0 の初期値として算出する。

【００９０】

【数１１】

【００９１】これにより、例えば計数値ｎが「４」に達
したときには、数１１の式により算出した前回の演算値
Ａ（３）と、計数値ｎが「２」のときにステップ２９で
算出した前々回の演算値Ｂ（２）とに基づいて後述のス
テップ２５によりこれらの差分Ｄ（３）を演算し、この
差分Ｄ（３）と検出値ｂ（２）とから前記数３の式と同
様に推定値ｂ（３）を演算できる。

【００９２】次に、ステップ２０では、カムシャフト４
の回転位相βが回転位相β1 に達する毎にステップ１８
またはステップ１９で演算した演算値Ａ（ｎ）を、コン
トロールユニット２１の記憶エリア２１Ａ内にそれぞれ
記憶値として更新可能に記憶し、ステップ２１では、演
算値Ａ（ｎ）に基づいてコントロールシャフト１０の回
動角τを算出するためステップ２にリターンする。

【００９３】一方、カムシャフト４がさらに回転し、そ
の回転位相βが第２の回転位相β2に達したときには、
最新の演算値Ｂ（ｎ＋１）を演算するために、ステップ
１２から図４に示すステップ２２に移り、前述したステ
ップ１３〜２１とほぼ同様の処理を行う。

【００９４】そして、ステップ２２では、位相差Φを検
出値ｂ（ｎ＋１）として読込み、ステップ２３では、こ
の検出値ｂ（ｎ＋１）の符号を反転させることにより、
ｂ（ｎ＋１）を絶対値として扱う。

【００９５】次に、ステップ２４では、正規の位相差Φ
0 の初期位相差算出時であるか否かを計数値ｎにより判
定し、「ＮＯ」と判定したときには、ステップ２５に移
って前回の検出値ａ（ｎ）に対応する推定値ｂ（ｎ）を
推定演算する。

【００９６】即ち、ステップ２５では、前々回の演算値
Ｂ（ｎ−１）と前回の演算値Ａ（ｎ）とに基づいて差分
Ｄ（ｎ）を下式の如く演算し、この差分Ｄ（ｎ）を前々
回の検出値ｂ（ｎ−１）に加算することにより、図５中
の推定値ｂ（ｎ）を求める。

【数１２】Ｄ（ｎ）＝Ａ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）

【００９７】そして、ステップ２６では、推定値ｂ
（ｎ）と比較演算するために前回の検出値ａ（ｎ）を読
出し、ステップ２７では、検出値ａ（ｎ）と推定値ｂ
（ｎ）とから位相偏差θ（ｎ＋１）を前記数９の式と同
様の演算によって算出すると共に、ステップ２８では、
検出値ｂ（ｎ＋１）に位相偏差θ（ｎ＋１）を加算する
ことによって演算値Ｂ（ｎ＋１）を演算する。

【００９８】一方、ステップ２４で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、ステップ２９に移って正規の位相差Φ0 の
初期位相差算出処理を行い、例えば計数値ｎが「２」の
ときには、今回の検出値ｂ（２）と前回の検出値ａ
（１）とに基づいて前記数１１の式と同様の演算を行う
ことにより、図７中に示す演算値Ｂ（２）を初期値とし
て求める。

【００９９】最後に、ステップ３０では、ステップ２
８，２９で演算した演算値Ｂ（ｎ＋１）をコントロール
ユニット２１の記憶エリア２１Ａ内に記憶値として更新
可能に記憶した後に、ステップ３１でステップ２にリタ
ーンする。

【０１００】かくして、本実施例では、カムシャフト４
の回転位相βが第１，第２の回転位相β1 ，β2 に達し
たときに読込んだ検出値ａ（ｎ），ｂ（ｎ＋１）に基づ
いて正規の位相差Φ0 を演算値Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ＋１）
として演算し、この演算値Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ＋１）から
算出したコントロールシャフト１０の回動角τがその目
標値τ0 に対応した値となるようにフィードバック制御
する構成としている。

【０１０１】また、カムシャフト４の回転位相βが第
１，第２の回転位相β1 ，β2 に達する毎に演算した演
算値Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ＋１）をコントロールユニット２
１の記憶エリア２１Ａ内にそれぞれ更新可能に記憶し、
例えば演算値Ａ（ｎ）を演算するときには、前々回の演
算値Ａ（ｎ−２）および前回の演算値Ｂ（ｎ−１）から
求めた差分Ｄ（ｎ−１）と、前々回の検出値ａ（ｎ−
２）および前回の検出値ｂ（ｎ−１）とに基づいて位相
偏差θ（ｎ）を演算すると共に、この位相偏差θ（ｎ）
と最新の検出値ａ（ｎ）とから演算値Ａ（ｎ）を演算す
る構成としている。

【０１０２】これにより、検出値ａ（ｎ），ｂ（ｎ＋
１）が正規の位相差Φ0 に対する位相偏差θ（ｎ），θ
（ｎ＋１）を含んでいる場合でも、前記数９の式により
位相偏差θ（ｎ），θ（ｎ＋１）を正確に算出でき、こ
れらの算出値に基づいてステップ１８，２８に示すよう
に演算値Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ＋１）を高い精度で演算する
ことができる。

【０１０３】即ち、第１，第２の回転位相β1 ，β2 を
カムシャフト４の零点位置Ｐ0 に対して前，後に９０°
だけ位相をずらした回転位置として設定する構成とした
から、例えば検出値ａ（ｎ）と差分Ｄ（ｎ−１）に基づ
いて推定演算した前回の推定値ａ（ｎ−１）と、これに
対応する検出値ｂ（ｎ−１）とを比較演算することによ
り、位相偏差θ（ｎ）を正確に求めることができる。

【０１０４】また、例えば位相差Φの変化の割合が図６
中の点Ｐの位置でコントロールシャフト１０の回動等に
より変わった場合でも、回転位相βが点Ｐに達する前に
定まる差分Ｄ（ｎ−１）および検出値ａ（ｎ−２），ｂ
（ｎ−１）に基づいて位相偏差θ（ｎ）を正確に演算で
き、コントロールシャフト１０の回動等による位相差Φ
の変化が位相偏差θ（ｎ）に影響するのを確実に防止で
きると共に、この位相偏差θ（ｎ）と最新の検出値ａ′
（ｎ）とに基づいて点Ｐの直後に演算すべき正規の位相
差Φ0 を演算値Ａ′（ｎ）として高い精度で演算するこ
とができる。

【０１０５】従って、本実施例によれば、例えばタイミ
ングベルト３に撓み等が生じている場合や、コントロー
ルシャフト１０の回動等により位相差Φが過渡的な変動
状態にある場合でも、位相差Φの検出値に基づいて正規
の位相差Φ0 を正確に演算できるから、この演算結果に
基づいてコントロールシャフト１０の回動角τを高い精
度で算出でき、回動角τの算出値に基づいてコントロー
ルシャフト１０（偏心機構７）を安定してフィードバッ
ク制御することができる。

【０１０６】そして、ステップ１９，２９により正規の
位相差Φ0 の初期値を、例えば演算値Ａ（３），Ｂ
（２）として与えることができるから、バルブタイミン
グ制御の開始後まもない状態でも、これらの初期値等に
基づいて差分Ｄ（ｎ）および位相偏差θ（ｎ）を確実に
演算でき、ステップ１８，２８による正規の位相差Φ0
の演算を円滑に開始することができる。

【０１０７】さらに、クランクシャフト１や、カムシャ
フト４、クランク角センサ１１またはカム位置センサ１
２等の組付け作業時に誤組付けが生じ、クランク角セン
サ１１とカム位置センサ１２の基準信号Ｓ1 ，Ｓ2 の同
期が最初からずれている場合でも、位相差Φの検出値か
ら正規の位相差Φ0 を正確に検出でき、これらの誤組付
け等によりフィードバック制御の精度が低下するのを確
実に防止できる。

【０１０８】なお、前記実施例では、図２ないし図４に
示すプログラムのうちステップ１３，２２が読込み手段
の具体例を示し、ステップ１８，２８が位相差演算手段
の具体例を示すと共に、ステップ１５〜１７，２５〜２
７が位相偏差演算手段を、ステップ１９，２９が初期位
相差算出手段を、ステップ２０，３０が位相差記憶手段
を、ステップ２が作動量算出手段を、ステップ３，４が
信号出力手段をそれぞれ具体例として示している。

【０１０９】また、前記実施例では、例えば計数値ｎが
「３」以下のときにはステップ１９，２９により初期位
相差算出処理を行い、前記数１１の式に示すように検出
値ａ（３），ｂ（２）の平均値として求めた演算値Ａ
（３）を正規の位相差Φ0 の初期値とする構成とした
が、本発明はこれに限らず、正規の位相差Φ0 の基準値
Ｓを予め定められた所定値としてコントロールユニット
２１の記憶エリア２１Ａ内に記憶し、ステップ１９，２
９による初期位相差算出処理では、図８に示す変形例の
ようにコントロールシャフト１０の回動角を一定とした
状態で、例えば計数値ｎが「４」以下のときに基準値Ｓ
と検出値ａ（ｎ），ｂ（ｎ＋１）とに基づいて下式にそ
れぞれ示すように演算値Ａ（３），Ｂ（４）を算出する
構成としてもよい。

【０１１０】

【数１３】Ａ（３）＝ａ（３）−（ａ（１）−Ｓ）

【０１１１】

【数１４】Ｂ（４）＝ｂ（４）−（ｂ（２）−Ｓ）

【０１１２】さらに、前記実施例では、クランク角セン
サ１１およびカム位置センサ１２の基準信号Ｓ1 ，Ｓ2
により時間的に算出したカムシャフト４の回転位相βや
位相差Φ等をエンジン回転数に基づいて角度に換算する
構成としたが、本発明はこれに限らず、例えばクランク
角センサ１１等からコントロールユニット２１に、例え
ば１°毎の角度信号を出力し、この角度信号に基づいて
回転位相βや位相差Φ等を直接に角度として検出する構
成としてもよい。

【０１１３】さらにまた、前記実施例では、吸気バルブ
の開閉タイミングを制御するバルブタイミングの制御装
置を従来技術として例示したが、本発明はこれに限ら
ず、吸気バルブおよび排気バルブのうちいずれか一方ま
たは両方の開閉タイミングを制御するバルブタイミング
の制御装置に適用してもよい。

【０１１４】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に記載の発
明によれば、第１の回転位相、第２の回転位相で読込み
手段により読込んだ最新の検出値と、位相偏差演算手段
で演算した位相偏差とから位相差演算手段により正規の
位相差を演算し、この正規の位相差に基づいて作動量算
出手段により回転位相可変手段の作動量を算出すると共
に、位相偏差演算手段では前記最新の検出値よりも前に
読込んだ検出値により位相偏差を演算する構成としたか
ら、最新の検出値が正規の位相差に対する位相偏差を含
んでいる場合でも、この位相偏差を最新の検出値よりも
前に読込んだ検出値に基づいて位相偏差演算手段により
正確に演算でき、該位相偏差演算手段による位相偏差に
基づいて正規の位相差を位相差演算手段により高い精度
で演算することができる。また、位相偏差演算手段で
は、最新の検出値よりも前に読込んだ検出値に基づいて
位相偏差を演算することにより、回転位相可変手段の作
動等によって位相差が過渡的に変化したときでも、位相
差が過渡的に変化する前に読込んだ検出値に基づいて位
相偏差を正確に演算でき、この演算結果に基づいて正規
の位相差を位相差演算手段により正確に演算することが
できる。従って、機械的誤差等により位相差の検出値が
正規の位相差に対する位相偏差を含んでいる場合や、回
転位相可変手段の作動により位相差が過渡的な変動状態
にある場合でも、正規の位相差の演算値に基づいて回転
位相可変手段の作動量を高い精度で算出でき、この作動
量の算出値に基づいて回転位相可変手段を安定してフィ
ードバック制御することができる。

【０１１５】また、請求項２に記載の発明によれば、第
１の回転位相、第２の回転位相を、正規の位相差が零と
なるカムシャフトの回転位置に対して前側，後側に一定
角度分だけ位相をずらした回転位置として設定する構成
としたから、第１の回転位相、第２の回転位相で読込ん
だ検出値のうちいずれか一方の検出値と、該検出値以前
に読込んだ検出値により位相差手段で演算した正規の位
相差とに基づいて他方の検出値に対応する推定値を確実
に推定演算でき、前記位相偏差が生じていない場合に
は、前記推定値と他方の検出値とが実質的に等しくなる
ことを利用して正規の位相差を正確に演算することがで
きる。

【０１１６】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
回転位相可変手段の作動量が一定となるときに正規の位
相差を初期値として初期位相差算出手段と、位相差演算
手段および初期位相差算出手段による正規の位相差を更
新可能に記憶する位相差記憶手段とを備え、該位相差記
憶手段による記憶値と読込み手段による各検出値とから
位相偏差演算手段により位相偏差を演算する構成とした
から、初期位相差算出手段により正規の位相差を初期値
として確実に算出でき、回転位相可変手段のフィードバ
ック制御を円滑に開始することができる。また、回転位
相可変手段の作動により位相差が過渡的な変動状態にあ
る場合でも、位相差が過渡的に変化する前に位相差記憶
手段で記憶した記憶値と読込み手段による検出値に基づ
いて位相偏差演算手段により位相偏差を正確に演算で
き、回転位相可変手段を安定してフィードバック制御す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるエンジンのバルブタイミ
ング制御装置を示すブロック図である。

【図２】図１中のコントロールユニットによるバルブタ
イミング制御の制御処理を示す流れ図である。

【図３】図２中の位相差の読込み演算処理を示す流れ図
である。

【図４】図３に続く位相差の読込み演算処理を示す流れ
図である。

【図５】カムシャフトの回転位相に対する位相差の変化
を示す特性線図である。

【図６】位相差の検出値から正規の位相差を求めるため
の説明図である。

【図７】位相差の検出値から正規の位相差の初期値を求
めるための説明図である。

【図８】位相差の検出値から正規の位相差の初期値を求
めるための変形例を示す説明図である。

【図９】従来技術によるエンジンのバルブタイミング制
御装置を示す一部破断の正面図である。

【図１０】偏心ディスクをコントロールシャフト等と共
に示す図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向断面図である。

【図１１】クランクシャフト、カムシャフト、クランク
角センサおよびカム位置センサ等を示す図９中の右側面
図である。

【図１２】図１０中の偏心ディスクがカムシャフトに対
して偏心した状態を示す説明図である。

【図１３】カムシャフトの回転位相に対する位相差の変
化を図１０中の偏心ディスクの偏心量に応じて示す特性
線図である。

【図１４】偏心ディスクがドライブシャフトにより回動
された状態を示す図１２と同様の説明図である。

【図１５】図１１中のクランク角センサおよびカム位置
センサから出力される基準信号を示す特性線図である。

【図１６】正規の位相差と位相差の検出値との間に位相
偏差が生じた状態を示す特性線図である。

【符号の説明】

１ クランクシャフト ４ カムシャフト ７ 偏心機構（回転位相可変手段） ９ 偏心ディスク １０ コントロールシャフト １１ クランク角センサ（位相差検出手段） １２ カム位置センサ（位相差検出手段） ２１ コントロールユニット（制御手段） ２１Ａ 記憶エリア α，β 回転位相 β1 第１の回転位相 β2 第２の回転位相 Φ 位相差 Φ0 正規の位相差 ａ（ｎ） 第１の検出値 ｂ（ｎ） 第２の検出値 Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ） 正規の位相差の演算値 Ａ（３），Ｂ（２） 初期値 θ（ｎ） 位相偏差 τ 回動角（作動量） τ0 目標値 Ｄ 差分

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 13/00 F02D 41/20 F02D 45/00 G05B 11/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトと、該クランクシャフ
   トにより回転駆動され、吸気用または排気用のバルブを
   開閉させるカムシャフトと、前記バルブの開閉タイミン
   グを変化させるため、該カムシャフトの回転位相を変化
   させ前記クランクシャフトとカムシャフトとの回転位相
   に位相差を生じさせる回転位相可変手段と、該回転位相
   可変手段により前記クランクシャフトとカムシャフトと
   の間に生じた位相差を検出値として検出する位相差検出
   手段と、少なくとも該位相差検出手段による位相差の検
   出結果に基づいて前記回転位相可変手段をフィードバッ
   ク制御する制御手段とを備えたエンジンのバルブタイミ
   ング制御装置において、 前記制御手段は、前記カムシャフトの回転位相が予め定
   められた第１の回転位相、第２の回転位相となったとき
   に前記位相差検出手段からの検出値をそれぞれ読込む読
   込み手段と、前記クランクシャフトとカムシャフトとの
   間に生じさせるべき正規の位相差を、該正規の位相差に
   対する位相偏差と前記読込み手段による最新の検出値と
   に基づいて演算する位相差演算手段と、前記最新の検出
   値よりも前に前記読込み手段で読込んだ各検出値に基づ
   き前記位相偏差を演算する位相偏差演算手段と、前記位
   相差演算手段による正規の位相差から前記回転位相可変
   手段の作動量を算出する作動量算出手段と、該作動量算
   出手段による作動量の算出値が目標値に対応した値とな
   るように前記回転位相可変手段に制御信号を出力する信
   号出力手段とを備える構成とし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】 前記第１の回転位相は、前記カムシャフ
   トが１回転する間に前記正規の位相差が実質的に零とな
   るカムシャフトの回転位置に対して回転位相の前側に一
   定の角度分だけ位相をずらした回転位置とし、前記第２
   の回転位相は、前記カムシャフトの回転位置に対して回
   転位相の後側に前記一定の角度分だけ位相をずらした回
   転位置とする構成としてなる請求項１に記載のエンジン
   のバルブタイミング制御装置。
3. 【請求項３】 前記回転位相可変手段の作動量が一定と
   なるときに前記読込み手段で読込んだ各検出値により前
   記正規の位相差を初期値として算出する初期位相差算出
   手段と、該初期位相差算出手段による初期値を前記位相
   差演算手段による正規の位相差と共に更新可能な記憶値
   として記憶する位相差記憶手段とを備え、前記位相偏差
   演算手段は、該位相差記憶手段による記憶値と前記読込
   み手段による各検出値とにより前記位相偏差を演算する
   構成としてなる請求項１または２に記載のエンジンのバ
   ルブタイミング制御装置。