JP6337759B2 - 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置に関する発明である。

車両に搭載される内燃機関においては、出力向上、燃費節減、エミッション低減等を目的として、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（ＶＣＴ位相）を変化させて吸気バルブや排気バルブのバルブタイミング（開閉タイミング）を変化させる可変バルブタイミング装置を搭載したものがある。

可変バルブタイミング装置を備えたシステムにおいては、例えば、特許文献１（特開２００９−１３８６１０号公報）に記載されたものがある。このものは、クランク軸の回転に同期してクランク角センサから出力されるクランク角信号とカム軸の回転に同期してカム角センサから出力されるカム角信号とに基づいて実ＶＣＴ位相を算出し、実ＶＣＴ位相（実バルブタイミング）を目標ＶＣＴ位相（目標バルブタイミング）に一致させるように可変バルブタイミング装置を制御するようにしている。

特開２００９−１３８６１０号公報

近年、可変バルブタイミング装置の電動化に伴って、内燃機関の停止途中（内燃機関の回転が停止する過程の期間）においてもＶＣＴ位相制御（バルブタイミング制御）を行うことが要求されるようになってきている。

しかし、内燃機関は、回転が停止する間際に圧縮上死点を越えられずに逆回転することがあり、逆回転時にはカム角信号とクランク角信号の発生順序が正回転時と逆になる。このため、内燃機関の停止途中に、内燃機関の運転中と同じ方法で実ＶＣＴ位相を算出しようとしても、逆回転が発生すると、実ＶＣＴ位相を正確に算出できなくなってしまい、ＶＣＴ位相を精度良く制御することが困難になる。また、上記特許文献１においても内燃機関の停止途中に実ＶＣＴ位相を算出する技術は開示されていない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、内燃機関の停止途中に逆回転が発生しても実ＶＣＴ位相を精度良く算出することができ、内燃機関の停止途中のＶＣＴ位相の制御精度を確保することができる内燃機関の可変バルブタイミング制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、内燃機関（１１）のクランク軸（１２）に対するカム軸（１６）の回転位相であるＶＣＴ位相を変化させてバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置（１８）と、クランク軸（１２）の回転に同期
してクランク角信号を出力するクランク角センサ（２１）と、カム軸（１６）の回転に同期してカム角信号を出力するカム角センサ（１９）とを備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、内燃機関（１１）の回転が停止する過程の期間にカム角信号とクランク角信号とに基づいて算出されるクランク軸に対するカム軸の回転位相である実ＶＣＴ位相を算出する位相算出手段（３０）を備え、この位相算出手段（３０）は、内燃機関（１１）の正回転時と逆回転時で、実ＶＣＴ位相の算出に用いるクランク角信号を、実ＶＣＴ位相の算出に用いる特定のカム角信号の入力タイミングに対して互いに反対側のクランク角位置のクランク角信号に切り換えるようにしたものである。

このようにすれば、内燃機関の逆回転時に、カム角信号とクランク角信号の発生順序が正回転時と逆になるのに対応して、実ＶＣＴ位相の算出に用いるクランク角信号を、実ＶＣＴ位相の算出に用いる特定のカム角信号の入力タイミングに対して正回転時と反対側のクランク角位置のクランク角信号に切り換えることができる。これにより、内燃機関の停止途中（内燃機関の回転が停止する過程の期間）に逆回転が発生しても、実ＶＣＴ位相の算出に用いるカム角信号とクランク角信号の発生順序を正回転時と同様の順序に設定して、実ＶＣＴ位相を精度良く算出することができ、内燃機関の停止途中のＶＣＴ位相の制御精度を確保することができる。

図１は本発明の実施例１におけるバルブタイミング制御システムの概略構成を示す図である。 図２は可変バルブタイミング装置及びその周辺部の概略構成図である。 図３は実施例１のエンジン正回転時及び逆回転時のＶＣＴ位相の算出方法を説明する図である。 図４は実施例１のＶＣＴ位相算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図５は実施例２のエンジン正回転時及び逆回転時のＶＣＴ位相の算出方法を説明する図である。 図６は実施例２のＶＣＴ位相算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図７は実施例３のエンジン正回転時及び逆回転時のＶＣＴ位相の算出方法を説明する図である。 図８は実施例３のＶＣＴ位相算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図９は実施例４のエンジン正回転時及び逆回転時のＶＣＴ位相の算出方法を説明する図である。 図１０は実施例４のＶＣＴ位相算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図４に基づいて説明する。
まず、図１及び図２に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。
図１に示すように、内燃機関であるエンジン１１は、クランク軸１２からの動力がタイミングチェーン１３（又はタイミングベルト）により各スプロケット１４，１５を介して吸気側カム軸１６と排気側カム軸１７とに伝達されるようになっている。吸気側カム軸１６には、電動式の可変バルブタイミング装置１８が設けられている。この可変バルブタイミング装置１８によって、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させることで、吸気側カム軸１６によって開閉駆動される吸気バルブ（図示せず）のバルブタイミング（開閉タイミング）を変化させるようになっている。

また、図１及び図２に示すように、吸気側カム軸１６の外周側には、吸気側カム軸１６の回転に同期して所定のカム角毎にカム角信号を出力するカム角センサ１９が取り付けられている。一方、クランク軸１２の外周側には、クランク軸１２の回転に同期して所定のクランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ２１が取り付けられている。このクランク角センサ２１は、クランク軸１２の正回転時と逆回転時とで異なるクランク角信号（例えばパルス幅が異なるクランク角信号）を出力する逆転検出機能付きのクランク角センサである。

図２に示すように、可変バルブタイミング装置１８は、モータ２２（例えばブラシモータ等）を駆動源として、ＶＣＴ位相（クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の回転位相）を変化させてバルブタイミングを変化させるように構成されている。

前述した各種センサの出力は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。

また、ＥＣＵ３０は、エンジン運転状態等に基づいて目標ＶＣＴ位相を算出すると共に、クランク角信号とカム角信号に基づいて実ＶＣＴ位相を算出し、実ＶＣＴ位相（実バルブタイミング）を目標ＶＣＴ位相（目標バルブタイミング）に一致させるように可変バルブタイミング装置１８のモータ２２をフィードバック制御するＶＣＴ位相制御を行う。

ところで、近年、可変バルブタイミング装置１８の電動化に伴って、エンジン１１の停止途中（エンジン１１の回転が停止する過程の期間）においてもＶＣＴ位相制御（バルブタイミング制御）を行うことが要求されるようになってきている。しかし、エンジン１１は、回転が停止する間際に圧縮上死点を越えられずに逆回転することがあり、逆回転時にはカム角信号とクランク角信号の発生順序が正回転時と逆になる。このため、エンジン１１の停止途中に、エンジン１１の運転中と同じ方法で実ＶＣＴ位相を算出しようとしても、逆回転が発生すると、実ＶＣＴ位相を正確に算出できなくなってしまい、ＶＣＴ位相を精度良く制御することが困難になる。

そこで、本実施例１では、ＥＣＵ３０により後述する図４のＶＣＴ位相算出ルーチンを実行することで、エンジン１１の停止途中にカム角信号とクランク角信号とに基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。その際、エンジン１１の正回転時と逆回転時で、実ＶＣＴ位相の算出に用いるクランク角信号を、実ＶＣＴ位相の算出に用いる特定のカム角信号の入力タイミングに対して互いに反対側のクランク角位置（クランクタイミング）のクランク角信号に切り換えるようにしている。

具体的には、図３（ａ）に示すように、エンジン１１の正回転時には、特定のカム角信号の入力後の進角側（クランクカウンタ増加側）のクランク角位置Ａ（クランクカウンタ＝Ａとなる位置）のクランク角信号の入力タイミングで、特定のカム角信号と進角側のクランク角位置Ａのクランク角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。

一方、図３（ｂ）に示すように、エンジン１１の逆回転時には、特定のカム角信号の入力後の遅角側（クランクカウンタ減少側）のクランク角位置Ｂ（クランクカウンタ＝Ｂとなる位置）のクランク角信号の入力タイミングで、特定のカム角信号と遅角側のクランク角位置Ｂのクランク角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。

このようにすれば、エンジン１１の逆回転時に、カム角信号とクランク角信号の発生順序が正回転時と逆になるのに対応して、実ＶＣＴ位相の算出に用いるクランク角信号を、実ＶＣＴ位相の算出に用いる特定のカム角信号の入力タイミングに対して正回転時と反対側のクランク角位置のクランク角信号に切り換えることができる。これにより、エンジン１１の停止途中に逆回転が発生しても、実ＶＣＴ位相の算出に用いるカム角信号とクランク角信号の発生順序を正回転時と同様の順序に設定して、実ＶＣＴ位相を精度良く算出することができる。

以下、本実施例１でＥＣＵ３０が実行する図４のＶＣＴ位相算出ルーチンの処理内容を説明する。
図４に示すＶＣＴ位相算出ルーチンは、ＥＣＵ３０の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう位相算出手段としての役割を果たす。

本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、エンジン１１の停止途中（エンジン１１の回転が停止する過程の期間）であるか否かを、例えば、エンジン１１の燃焼停止後であるか否か等によって判定し、エンジン１１の停止途中ではないと判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、エンジン１１の停止途中と判定された場合には、ステップ１０２に進み、クランク角センサ２１のクランク角信号に基づいてエンジン１１の正回転中であるか否かを判定する。

このステップ１０２で、エンジン１１の正回転中と判定された場合には、ステップ１０３に進み、特定のカム角信号が入力されたか否かを判定し、特定のカム角信号が入力されていないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ１０３で、特定のカム角信号が入力されたと判定された場合には、ステップ１０４に進み、特定のカム角信号の入力タイミングよりも進角側のクランク角位置Ａに到達した（クランクカウンタ＝Ａ）か否かを判定し、進角側のクランク角位置Ａに到達していないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ１０４で、進角側のクランク角位置Ａに到達したと判定された時点（つまり進角側のクランク角位置Ａのクランク角信号の入力タイミング）で、ステップ１０５に進み、特定のカム角信号と進角側のクランク角位置Ａのクランク角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。

これに対して、上記ステップ１０２で、エンジン１１の正回転中ではない（つまりエンジン１１の逆回転中）と判定された場合には、ステップ１０６に進み、特定のカム角信号が入力されたか否かを判定し、特定のカム角信号が入力されていないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ１０６で、特定のカム角信号が入力されたと判定された場合には、ステップ１０７に進み、特定のカム角信号の入力タイミングよりも遅角側のクランク角位置Ｂに到達した（クランクカウンタ＝Ｂ）か否かを判定し、遅角側のクランク角位置Ｂに到達していないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ１０７で、遅角側のクランク角位置Ｂに到達したと判定された時点（つまり遅角側のクランク角位置Ｂのクランク角信号の入力タイミング）で、ステップ１０８に進み、特定のカム角信号と遅角側のクランク角位置Ｂのクランク角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。

以上説明した本実施例１では、エンジン１１の停止途中（エンジン１１の回転が停止する過程の期間）にカム角信号とクランク角信号とに基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。その際、エンジン１１の正回転時には、特定のカム角信号の入力後の進角側のクランク角位置Ａのクランク角信号の入力タイミングで、特定のカム角信号と進角側のクランク角位置Ａのクランク角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。一方、エンジン１１の逆回転時には、特定のカム角信号の入力後の遅角側のクランク角位置Ｂのクランク角信号の入力タイミングで、特定のカム角信号と遅角側のクランク角位置Ｂのクランク角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。

このようにすれば、エンジン１１の正回転時と逆回転時のいずれの場合にも、特定のカム角信号の入力後のクランク角信号の入力タイミングで、特定のカム角信号と、この特定のカム角信号の入力後のクランク角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を精度良く算出することができる。これにより、エンジン１１の停止途中に逆回転が発生しても実ＶＣＴ位相を精度良く算出することができ、エンジン１１の停止途中のＶＣＴ位相の制御精度を確保することができる。

次に、図５及び図６を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例２では、ＥＣＵ３０により後述する図６のＶＣＴ位相算出ルーチンを実行することで、エンジン１１の停止途中にカム角信号とクランク角信号とに基づいて実ＶＣＴ位相を次のようにして算出する。

図５（ａ）に示すように、エンジン１１の正回転時には、特定のカム角信号の入力タイミングで、この特定のカム角信号の入力前の遅角側のクランク角位置Ｃ（クランクカウンタ＝Ｃとなる位置）のクランク角信号と特定のカム角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。

一方、図５（ｂ）に示すように、エンジン１１の逆回転時には、特定のカム角信号の入力タイミングで、この特定のカム角信号の入力前の進角側のクランク角位置Ｄ（クランクカウンタ＝Ｄとなる位置）のクランク角信号と特定のカム角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。

以下、本実施例２でＥＣＵ３０が実行する図６のＶＣＴ位相算出ルーチンの処理内容を説明する。
図６に示すＶＣＴ位相算出ルーチンでは、まず、ステップ２０１で、エンジン１１の停止途中であるか否かを判定し、エンジン１１の停止途中ではないと判定された場合には、ステップ２０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ２０１で、エンジン１１の停止途中と判定された場合には、ステップ２０２に進み、クランク角信号に基づいてエンジン１１の正回転中であるか否かを判定する。

このステップ２０２で、エンジン１１の正回転中と判定された場合には、ステップ２０３に進み、特定のカム角信号の入力タイミングよりも遅角側のクランク角位置Ｃに到達した（クランクカウンタ＝Ｃ）か否かを判定し、遅角側のクランク角位置Ｃに到達していないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ２０３で、遅角側のクランク角位置Ｃに到達したと判定された場合には、ステップ２０４に進み、特定のカム角信号が入力されたか否かを判定し、特定のカム角信号が入力されていないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ２０４で、特定のカム角信号が入力されたと判定された時点（つまり特定のカム角信号の入力タイミング）で、ステップ２０５に進み、遅角側のクランク角位置Ｃのクランク角信号と特定のカム角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。

これに対して、上記ステップ２０２で、エンジン１１の正回転中ではない（つまりエンジン１１の逆回転中）と判定された場合には、ステップ２０６に進み、特定のカム角信号の入力タイミングよりも進角側のクランク角位置Ｄに到達した（クランクカウンタ＝Ｄ）か否かを判定し、進角側のクランク角位置Ｄに到達していないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ２０６で、進角側のクランク角位置Ｄに到達したと判定された場合には、ステップ２０７に進み、特定のカム角信号が入力されたか否かを判定し、特定のカム角信号が入力されていないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ２０７で、特定のカム角信号が入力されたと判定された時点（つまり特定のカム角信号の入力タイミング）で、ステップ２０８に進み、進角側のクランク角位置Ｄのクランク角信号と特定のカム角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。

以上説明した本実施例２では、エンジン１１の正回転時には、特定のカム角信号の入力タイミングで、この特定のカム角信号の入力前の遅角側のクランク角位置Ｃのクランク角信号と特定のカム角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。一方、エンジン１１の逆回転時には、特定のカム角信号の入力タイミングで、この特定のカム角信号の入力前の進角側のクランク角位置Ｄのクランク角信号と特定のカム角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を算出する。このようにすれば、エンジン１１の正回転時と逆回転時のいずれの場合にも、特定のカム角信号の入力タイミングで、特定のカム角信号と、この特定のカム角信号の入力前のクランク角信号との位相差に基づいて実ＶＣＴ位相を精度良く算出することができる。これにより、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。

次に、図７及び図８を用いて本発明の実施例３を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

可変バルブタイミング装置１８を備えたシステムでは、カム軸１６に作用するカムトルクの変動によってＶＣＴ位相が変動するという特性がある。このような特性を考慮して、本実施例３では、図７（ａ）に示すように、カム角センサ１９は、エンジン１１の正回転時にＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング（例えば変動中心に対する変動量の絶対値が最小になるタイミング）でカム角信号が立ち上がるように設定されている。つまり、ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミングでカム角センサ１９のカム角信号が立ち上がるようにカムロータ３１（図２参照）の外周部に歯が設けられている。

ところで、図７に示すように、カム角信号の立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングを区別して検出するシステムでは、エンジン１１の正回転時と逆回転時でカム角信号の立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングが逆になる。このため、正回転・逆回転に拘らずカム角信号の立ち上がりタイミングをカム角信号の入力タイミングとすると、逆回転時のカム角信号の入力タイミングが正回転時のカム角信号の入力タイミング（ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）と異なるタイミングとなってしまい、エンジン１１の停止途中の実ＶＣＴ位相の算出精度が低下する可能性がある。

そこで、本実施例３では、ＥＣＵ３０により後述する図８のＶＣＴ位相算出ルーチンを実行することで、エンジン１１の停止途中に実ＶＣＴ位相を算出する際に、カム角信号の入力タイミングを次のようにして設定する。

図７（ａ）に示すように、エンジン１１の正回転時には、カム角信号の立ち上がりタイミングをカム角信号の入力タイミングとする。一方、図７（ｂ）に示すように、エンジン１１の逆回転時には、カム角信号の立ち下がりタイミングをカム角信号の入力タイミングとする。

以下、本実施例３でＥＣＵ３０が実行する図８のＶＣＴ位相算出ルーチンの処理内容を説明する。
図８に示すＶＣＴ位相算出ルーチンでは、まず、ステップ３０１で、エンジン１１の停止途中であるか否かを判定し、エンジン１１の停止途中ではないと判定された場合には、ステップ３０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ３０１で、エンジン１１の停止途中と判定された場合には、ステップ３０２に進み、クランク角信号に基づいてエンジン１１の正回転中であるか否かを判定する。

このステップ３０２で、エンジン１１の正回転中と判定された場合には、ステップ３０３に進み、カム角信号の立ち上がりタイミングであるか否かを判定し、カム角信号の立ち上がりタイミングではないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ３０３で、カム角信号の立ち上がりタイミングと判定された時点で、カム角信号の入力タイミング（ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）と判断して、ステップ３０４に進み、クランク角信号とカム角信号との位相差に基づいて変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。この場合、例えば、カム角信号の入力前の遅角側のクランク角位置のクランク角信号の入力タイミングとカム角信号の入力タイミング（立ち上がりタイミング）との位相差に基づいて変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。

これに対して、上記ステップ３０２で、エンジン１１の正回転中ではない（つまりエンジン１１の逆回転中）と判定された場合には、ステップ３０５に進み、カム角信号の立ち下がりタイミングであるか否かを判定し、カム角信号の立ち下がりタイミングではないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ３０５で、カム角信号の立ち下がりタイミングと判定された時点で、カム角信号の入力タイミング（ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）と判断して、ステップ３０６に進み、クランク角信号とカム角信号との位相差に基づいて変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。この場合、例えば、カム角信号の入力前の進角側のクランク角位置のクランク角信号の入力タイミングとカム角信号の入力タイミング（立ち下がりタイミング）との位相差に基づいて変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。

以上説明した本実施例３では、エンジン１１の正回転時には、カム角信号の立ち上がりタイミングをカム角信号の入力タイミングとし、エンジン１１の逆回転時には、カム角信号の立ち下がりタイミングをカム角信号の入力タイミングとして、実ＶＣＴ位相を算出する。このようにすれば、カム角信号の立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングを区別して検出するシステムにおいて、逆回転時のカム角信号の入力タイミングを正回転時のカム角信号の入力タイミング（ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）と同じタイミングにすることができ、エンジン１１の停止途中の実ＶＣＴ位相の算出精度を向上させることができる。

尚、上記実施例３では、エンジン１１の正回転時にＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミングでカム角信号が立ち上がるように設定したが、これに限定されず、エンジン１１の正回転時にＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミングでカム角信号が立ち下がるように設定しても良い。この場合、エンジン１１の正回転時にカム角信号の立ち下がりタイミングをカム角信号の入力タイミングとし、エンジン１１の逆回転時にカム角信号の立ち上がりタイミングをカム角信号の入力タイミングとする。

次に、図９及び図１０を用いて本発明の実施例４を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例４では、図９（ａ）に示すように、カム角センサ１９は、エンジン１１の正回転時に、ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミングでカム角信号が立ち上がり、ＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミング（例えば変動中心に対する変動量の絶対値が最大になるタイミング）でカム角信号が立ち下がるように設定されている。つまり、ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミングでカム角センサ１９のカム角信号が立ち上がると共に、ＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミングでカム角センサ１９のカム角信号が立ち下がるようにカムロータ３１（図２参照）の外周部に歯が設けられている。従って、図９（ｂ）に示すように、カム角センサ１９は、エンジン１１の逆回転時には、ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミングでカム角信号が立ち下がり、ＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミングでカム角信号が立ち上がることになる。

更に、本実施例４では、ＥＣＵ３０により後述する図１０のＶＣＴ位相算出ルーチンを実行することで、エンジン１１の停止途中に実ＶＣＴ位相及び実ＶＣＴ位相の振幅（変動量）を次のようにして算出する。

図９（ａ）に示すように、エンジン１１の正回転時には、カム角信号の立ち上がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）で、カム角信号とクランク角信号との位相差に基づいて変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。更に、カム角信号の立ち下がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミング）で、カム角信号とクランク角信号との位相差に基づいて変動大時の実ＶＣＴ位相を算出し、この変動大時の実ＶＣＴ位相と変動小時の実ＶＣＴ位相との差を実ＶＣＴ位相の振幅として算出する。

一方、図９（ｂ）に示すように、エンジン１１の逆回転時には、カム角信号の立ち下がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）で、カム角信号とクランク角信号との位相差に基づいて変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。更に、カム角信号の立ち上がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミング）で、カム角信号とクランク角信号との位相差に基づいて変動大時の実ＶＣＴ位相を算出し、この変動大時の実ＶＣＴ位相と変動小時の実ＶＣＴ位相との差を実ＶＣＴ位相の振幅として算出する。

以下、本実施例４でＥＣＵ３０が実行する図１０のＶＣＴ位相算出ルーチンの処理内容を説明する。
図１０に示すＶＣＴ位相算出ルーチンでは、まず、ステップ４０１で、エンジン１１の停止途中であるか否かを判定し、エンジン１１の停止途中ではないと判定された場合には、ステップ４０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ４０１で、エンジン１１の停止途中と判定された場合には、ステップ４０２に進み、クランク角信号に基づいてエンジン１１の正回転中であるか否かを判定する。

このステップ４０２で、エンジン１１の正回転中と判定された場合には、ステップ４０３に進み、カム角信号の立ち上がりタイミングであるか否かを判定し、カム角信号の立ち上がりタイミングではないと判定された場合には、ステップ４０５に進み、カム角信号の立ち下がりタイミングであるか否かを判定する。

上記ステップ４０３でカム角信号の立ち上がりタイミングではないと判定され、且つ、上記ステップ４０５でカム角信号の立ち下がりタイミングではないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ４０３で、カム角信号の立ち上がりタイミングと判定された時点で、カム角信号の第１の入力タイミング（ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）と判断して、ステップ４０４に進み、クランク角信号とカム角信号との位相差に基づいて変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。この場合、例えば、カム角信号の入力前の遅角側のクランク角位置のクランク角信号の入力タイミングとカム角信号の第１の入力タイミング（立ち上がりタイミング）との位相差に基づいて変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。

その後、上記ステップ４０５で、カム角信号の立ち下がりタイミングと判定された時点で、カム角信号の第２の入力タイミング（ＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミング）と判断して、ステップ４０６に進み、クランク角信号とカム角信号との位相差に基づいて変動大時の実ＶＣＴ位相を算出する。この場合、例えば、カム角信号の入力前の遅角側のクランク角位置のクランク角信号の入力タイミングとカム角信号の第２の入力タイミング（立ち下がりタイミング）との位相差に基づいて変動大時の実ＶＣＴ位相を算出する。
この後、ステップ４０７に進み、変動大時の実ＶＣＴ位相と変動小時の実ＶＣＴ位相との差を実ＶＣＴ位相の振幅として算出する。

これに対して、上記ステップ４０２で、エンジン１１の正回転中ではない（つまりエンジン１１の逆回転中）と判定された場合には、ステップ４０８に進み、カム角信号の立ち下がりタイミングであるか否かを判定し、カム角信号の立ち下がりタイミングではないと判定された場合には、ステップ４１０に進み、カム角信号の立ち上がりタイミングであるか否かを判定する。

上記ステップ４０８でカム角信号の立ち下がりタイミングではないと判定され、且つ、上記ステップ４１０でカム角信号の立ち上がりタイミングではないと判定された場合には、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ４０８で、カム角信号の立ち下がりタイミングと判定された時点で、カム角信号の第１の入力タイミング（ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）と判断して、ステップ４０９に進み、クランク角信号とカム角信号との位相差に基づいて変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。この場合、例えば、カム角信号の入力前の進角側のクランク角位置のクランク角信号の入力タイミングとカム角信号の第１の入力タイミング（立ち下がりタイミング）との位相差に基づいて変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。

その後、上記ステップ４１０で、カム角信号の立ち上がりタイミングと判定された時点で、カム角信号の第２の入力タイミング（ＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミング）と判断して、ステップ４１１に進み、クランク角信号とカム角信号との位相差に基づいて変動大時の実ＶＣＴ位相を算出する。この場合、例えば、カム角信号の入力前の進角側のクランク角位置のクランク角信号の入力タイミングとカム角信号の第２の入力タイミング（立ち上がりタイミング）との位相差に基づいて変動大時の実ＶＣＴ位相を算出する。
この後、ステップ４１２に進み、変動大時の実ＶＣＴ位相と変動小時の実ＶＣＴ位相との差を実ＶＣＴ位相の振幅として算出する。

以上説明した本実施例４では、エンジン１１の正回転時には、カム角信号の立ち上がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）で変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。更に、カム角信号の立ち下がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミング）で変動大時の実ＶＣＴ位相を算出し、この変動大時の実ＶＣＴ位相と変動小時の実ＶＣＴ位相との差を実ＶＣＴ位相の振幅として算出する。

一方、エンジン１１の逆回転時には、カム角信号の立ち下がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）で変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。更に、カム角信号の立ち上がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミング）で変動大時の実ＶＣＴ位相を算出し、この変動大時の実ＶＣＴ位相と変動小時の実ＶＣＴ位相との差を実ＶＣＴ位相の振幅として算出する。
このようにすれば、エンジン１１の正回転時と逆回転時の両方で、実ＶＣＴ位相の振幅を精度良く算出することができる。

尚、上記実施例４では、エンジン１１の正回転時に、ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミングでカム角信号が立ち上がり、ＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミングでカム角信号が立ち下がるように設定している。しかし、これとは逆に、エンジン１１の正回転時に、ＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミングでカム角信号が立ち下がり、ＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミングでカム角信号が立ち上がるように設定しても良い。

この場合、エンジン１１の正回転時には、カム角信号の立ち下がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）で変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。更に、カム角信号の立ち上がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミング）で変動大時の実ＶＣＴ位相を算出し、この変動大時の実ＶＣＴ位相と変動小時の実ＶＣＴ位相との差を実ＶＣＴ位相の振幅として算出する。

一方、エンジン１１の逆回転時には、カム角信号の立ち上がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が小さくなるタイミング）で変動小時の実ＶＣＴ位相を算出する。更に、カム角信号の立ち下がりタイミング（つまりＶＣＴ位相の変動が大きくなるタイミング）で変動大時の実ＶＣＴ位相を算出し、この変動大時の実ＶＣＴ位相と変動小時の実ＶＣＴ位相との差を実ＶＣＴ位相の振幅として算出する。

また、上記各実施例１〜４では、吸気バルブの可変バルブタイミング装置に本発明を適用したが、これに限定されず、排気バルブの可変バルブタイミング装置に本発明を適用しても良い。

また、本発明は、電動式の可変バルブタイミング装置に限定されず、エンジン停止途中にＶＣＴ位相制御（バルブタイミング制御）を実行可能なシステムであれば、油圧駆動式の可変バルブタイミング装置（例えばモータ等で駆動される電動オイルポンプにより油圧が供給される可変バルブタイミング装置）に適用しても良い。

１１…エンジン（内燃機関）、１２…クランク軸、１６…吸気側カム軸、１８…可変バルブタイミング装置、１９…カム角センサ、２１…クランク角センサ、３０…ＥＣＵ（位相算出手段）

Claims (4)

1. 内燃機関（１１）のクランク軸（１２）に対するカム軸（１６）の回転位相であるＶＣＴ位相を変化させてバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置（１８）と、前記クランク軸（１２）の回転に同期してクランク角信号を出力するクランク角センサ（２１）と、前記カム軸（１６）の回転に同期してカム角信号を出力するカム角センサ（１９）とを備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、
   前記内燃機関（１１）の回転が停止する過程の期間に前記カム角信号と前記クランク角信号とに基づいて算出されるクランク軸に対するカム軸の回転位相である実ＶＣＴ位相を算出する位相算出手段（３０）を備え、
   前記位相算出手段（３０）は、前記内燃機関（１１）の正回転時と逆回転時で、前記実ＶＣＴ位相の算出に用いるクランク角信号を、前記実ＶＣＴ位相の算出に用いる特定のカム角信号の入力タイミングに対して互いに反対側のクランク角位置のクランク角信号に切り換えることを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
2. 前記位相算出手段（３０）は、
   前記内燃機関（１１）の正回転時には前記特定のカム角信号の入力後の進角側のクランク角位置のクランク角信号の入力タイミングで前記特定のカム角信号と前記進角側のクランク角位置のクランク角信号との位相差に基づいて前記実ＶＣＴ位相を算出し、
   前記内燃機関（１１）の逆回転時には前記特定のカム角信号の入力後の遅角側のクランク角位置のクランク角信号の入力タイミングで前記特定のカム角信号と前記遅角側のクランク角位置のクランク角信号との位相差に基づいて前記実ＶＣＴ位相を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
3. 前記位相算出手段（３０）は、
   前記内燃機関（１１）の正回転時には前記特定のカム角信号の入力タイミングで前記特定のカム角信号の入力前の遅角側のクランク角位置のクランク角信号と前記特定のカム角信号との位相差に基づいて前記実ＶＣＴ位相を算出し、
   前記内燃機関（１１）の逆回転時には前記特定のカム角信号の入力タイミングで前記特定のカム角信号の入力前の進角側のクランク角位置のクランク角信号と前記特定のカム角信号との位相差に基づいて前記実ＶＣＴ位相を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
4. 前記位相算出手段（３０）は、
   前記内燃機関（１１）の正回転時には前記カム角信号の立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングのうちの一方のタイミングを前記特定のカム角信号の入力タイミングとし、
   前記内燃機関（１１）の逆回転時には前記カム角信号の立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングのうちの他方のタイミングを前記特定のカム角信号の入力タイミングとすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。

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