JPH07332118A - エンジンのバルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンのバルブタイミング調整装置を簡単
な構成とする。 【構成】 エンジンのバルブタイミング調整装置４０
は、エンジンの弁の開閉タイミングを変化させる油圧式
作動機構に連通する油路に設けられる電磁弁３０を有す
る。電磁弁は、外部からの信号入力端子と、入力端子か
ら入力される信号に応じて電磁弁を駆動する制御回路と
を一体的に備え、制御回路と共に前記油路に組付けられ
る。制御回路は、電磁弁の電磁ソレノイド６４への通電
電流値を所定値にフィードバック制御する電流供給回路
４９を備え、入力端子からの信号を演算処理して前記電
磁弁を駆動制御するマイクロコンピュータ４８を備え
る。入力端子には外部の制御装置から目標バルブタイミ
ングと実バルブタイミングとが多重化されたＰＷＭ信号
が入力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジン（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
イミング調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記バルブタイミング調整装置は、内燃
機関の運転条件に応じて吸気弁、排気弁の少なくとも一
方の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ものとして
知られている。

【０００３】例えば、特開昭５７−２１２３１０号公報
に記載されるように、吸気弁用カムが設けられているカ
ム軸の回転入力部と吸気弁用カム設置部との間に制御装
置に連絡した相対回転位置調節装置を設けてバルブタイ
ミングを制御することが知られている。また、実公平６
−８２４４号公報に記載されているように、油圧回路の
油圧供給通路に、内燃機関の運転状態に応じて油貯留室
から油圧回路への潤滑油の流通を許容あるいは遮断する
開閉弁を設けてバルブタイミングを制御することが知ら
れている。

【０００４】このように、従来技術では、バルブタイミ
ングを遅角させたり、進角させたりするのに油圧を使用
しているが、この油圧を制御するのにスプール弁が使用
され、スプール弁はソレノイド等の電磁アクチュエータ
により駆動され、この電磁アクチュエータは制御装置に
より駆動制御される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スプー
ル弁は一般にスプールの固着防止の目的からソレノイド
の電流をデューティ制御するためスプール弁の駆動を制
御する制御装置がスプール弁と別体であると、スプール
弁駆動用ソレノイドの交流成分を含む大電流が長い配線
を通るためノイズを発生しやすいという問題がある。ま
た、別体であることにより、既存のエンジンにバルブタ
イミング調整装置を組み込む際にバルブタイミング調整
装置専用のＥＣＵを付加する必要があるため、エンジン
システムの設計変更が大変で、容易にはできなく、配線
も煩雑になるという問題があった。また、既存のＥＣＵ
内に制御機能を追加することも容易ではない。

【０００６】したがって、本発明は、上記問題点に鑑
み、エンジンへの組付けが容易な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、エンジンの弁の開閉タイミングを変化させ
る油圧式作動機構に連通する油路に設けられる電磁弁を
有するエンジンのバルブタイミング調整装置において、
前記電磁弁は、外部からの信号入力端子と、該入力端子
から入力される信号に応じて前記電磁弁を駆動する制御
回路とを一体的に備え、前記電磁弁が前記制御回路と共
に前記油路に組付け可能に構成されることを特徴とする
エンジンの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】なお、制御回路は、前記電磁弁の電磁ソレ
ノイドへの通電電流値を所定値にフィードバック制御す
る電流供給回路を備えることが望ましい。また、電流供
給回路は、電磁ソレノイドへの通電電流値を検出する回
路を備えるとともに、目標電流値を外部から指令として
与えられ、検出電流値を目標電流値にフィードバック制
御するアナログ回路として構成されることが好ましい。

【０００９】なお、制御回路は、前記入力端子からの信
号を演算処理して前記電磁弁を駆動制御するマイクロコ
ンピュータを備えることが望ましい。このマイクロコン
ピュータとしては、公知のＲＯＭ、ＲＡＭ、マイクロプ
ロセッサなどを有するワンチップタイプのものが好まし
い。入力端子には外部の制御装置からの信号が入力され
るようにして、外部の制御装置からの信号をさらに上記
マイクロコンピュータにより処理される構成をとること
が望ましい。

【００１０】入力端子には外部の制御装置からの信号
と、センサからの信号とが入力されるようにしてもよ
い。また、入力端子には前記外部の制御装置から多重化
されたＰＷＭ信号が入力されることが望ましい。多重化
される信号としては、実バルブタイミングと目標バルブ
タイミングなど電磁弁に一体的に構成されたマイクロコ
ンピュータに担わせた演算処理機能に合わせて、また外
部の制御装置の演算処理機能に合わせて選択することが
可能である。

【００１１】なお、マイクロコンピュータは、前記入力
端子から入力される信号に応じて前記電磁弁を駆動し、
実バルブタイミングを目標バルブタイミングにフィード
バック制御するように構成されることが望ましく、この
マイクロコンピュータからの信号に応答して電流供給回
路が電磁弁の電磁ソレノイドの通電電流値を所定値にフ
ィードバック制御するよう構成することが好ましい。

【００１２】なお、電磁弁としては電磁ソレノイドを備
え、電磁ソレノイドへの通電電流値に応じて油圧式作動
機構への油路断面積を連続的に調節してバルブタイミン
グを連続的に調節可能な弁であることが望ましい。例え
ば、スプール弁が好ましく、油圧式作動機構への供給油
路と、油圧式作動機構からの戻り油路とを共に調節でき
るスプール弁がより好ましい。さらには、油圧式作動機
構の進角側油路と遅角側油路とを選択的に油圧源からの
供給油路、もしくはドレンパンへの放出油路のいずれか
に連通でき、しかもその連通油路断面積を連続的に調節
できるスプール弁が好ましい。

【００１３】

【作用】以上に述べた本発明のエンジンのバルブタイミ
ング調整装置によると、入力端子から入力される信号に
応じて電磁弁を駆動する制御回路がその電磁弁に一体的
に備えられるため、電磁弁を制御回路と共に油路に組付
けることができ、エンジンへの取付が容易になる。

【００１４】特に、電磁弁の電磁ソレノイドの電流供給
回路を一体的に備えることで、電磁ソレノイドの通電電
流が流れる配線が短くなり、この配線からのノイズ発生
が抑制される。また、演算処理機能をもつマイクロコン
ピュータを一体的に設けることで、電磁弁自体にフィー
ドバック制御機能などを与えることができる。これによ
り、車体に制御回路を設置したり、配線を敷設したりす
る工数を低減することができ、特に既存の車両内制御シ
ステムの大幅な変更を伴うことなく新たにバルブタイミ
ング調整装置を新設することができる。さらに、マイク
ロコンピュータに車種、エンジン機種毎の差異を記憶さ
せ、車種、機種毎に演算制御を変更させることで、バル
ブタイミング調整装置の部品共通化なども可能になる。

【００１５】また、制御回路を外部の制御装置かの信号
を受けるよう構成することで、演算処理量を分散するこ
とができ、既存の制御装置の演算処理機能を利用するこ
ともできる。また、制御回路を外部の制御装置からの多
重化されたＰＷＭ信号が入力されるよう構成すること
で、制御回路と外部の制御装置との間の配線が簡単化さ
れる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
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第１の実施例を示す概略図である。
本図に示すように、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を介して一対の排気
側カムシャフト４と吸気側カムシャフト５とが駆動され
る。

【００１７】そして、カムシャフト５には、図中斜線で
示すバルブタイミング調整装置４０が設けられている。
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θ_max クランク
角とすると、Ｎ＜３６０度／θ_max となるようパルス数
Ｎを設定する。これによって、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のパルスとの相対回転角
θより実バルブタイミングを検出することができる。

【００１８】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からの信号はエンジン制御装
置４６に入力される。ここで、実バルブタイミングが処
理される。また、吸気量センサ、水温センサ、スロット
ル開度センサ等の各種信号もエンジン制御装置に入力さ
れ、それに基づいて目標バルブタイミングが演算され
る。実バルブタイミングと目標バルブタイミングは、エ
ンジン制御装置４６から油量調整装置４７に通信され
る。油量調整装置４７では、マイクロコンピュータ４８
で実バルブタイミングと目標バルブタイミングが一致す
るようフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御演算を行い、スプ
ール弁３０駆動のための電磁アクチュエータであるリニ
アソレノイド６４に通電すべき目標電流を示す出力信号
を電流供給回路４９へ出力する。電流供給回路４９は、
リニアソレノイド６４に流れる電流を検出する回路を有
し、その検出電流が前記目標電流と一致するようフィー
ドバック制御する。そして、スプール弁３０を制御する
ことにより、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
れるオイルの量を調整する。

【００１９】以下、このバルブタイミング調整装置４０
の構成をさらに詳細に説明する。図２はバルブタイミン
グ調整装置４０の断面図である。本図に示すように、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１２とボルト１０とによって固定され略
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。

【００２０】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左側面には、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１６とによってスプロケット１３ａと一体に回転する
ように固定されている。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１１ａ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。

【００２１】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
蜜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。上記スプライン同志の噛み合いにより、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。

【００２２】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３０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にて、円筒部と、その円筒部の図中左側端部に形成
され、スプロケットスリーブ１５の図中左側開口端に取
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。

【００２３】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の内歯側
円筒部の外周には溝が設けられ、この溝にオイルシール
７２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。

【００２４】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字型の油圧通路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。

【００２５】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字型の油圧通路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及び６０
は、ハウジング２３に形成され、後述のスプール弁３０
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。

【００２６】図３はスプール弁の構成を示す図である。
なお、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は油圧通路を切り換
えるときのスプール弁３０の断面図であり、その動作
は、後述される。空間部９５に収容されるスプール弁３
０のシリンダ３０ａには上記油圧通路６１ａと連通する
油圧ポート３０ｂと、油圧ポート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６６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、すなわ
ち、リニアソレノイド６４への通電電流値によって、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。

【００２７】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６１ａ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、右方向に移動するた
め、スプロケット１３ａ、すなわちクランクシャフト２
に対してカムシャフト５が相対的に進角する。

【００２８】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
１３ａとカムシャフト５との回転位相は変化しない。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６１ａ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３０ｃ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１３ａ、すなわちクランクシャフト２に対し
カムシャフト５が相対的に遅角する。

【００２９】図４はマイクロコンピュータ４８でのフィ
ートバック制御処理を説明する図である。本図に示すよ
うに、エンジン制御装置４６から送信された信号は、デ
コーダ１００により元の信号情報を取り出し、１０１の
目標バルブタイミング：ｒと１０２の実バルブタイミン
グ：ｙとに、以下の如く、変換される。図５はエンジン
制御装置の出力信号の波形を示す図である。本図に示す
ように、エンジン制御装置４６からの出力信号の波形は
ＰＷＭ信号である。信号ＯＮの時間：Ｔr が目標バルブ
タイミングを、信号ＯＦＦの時間：Ｔｙが実バルブタイ
ミングを表し、１つの信号で２つの情報を通信すること
により通信配線の数を少なくしている。目標バルブタイ
ミング１０１、実バルブタイミング１０２での変換は、
次の式により行われる。

【００３０】 目標バルブタイミング：ｒ＝（Ｔ_r −Ｔ₀ ）×Ｋ 実バルブタイミング ：ｙ＝（Ｔ_y −Ｔ₀ ）×Ｋ
Ｔ₀ 、Ｋは定数 ＰＤコントローラ１０３では制御偏差：ｅ＝ｒ−ｙに基
づきＰＤ制御演算を次の式のように行う。 ＰＤコントローラ１０３の出力ｕ_f ： ｕ_f ＝Ｋ_p ×ｅ＋Ｋ_d ×ｄｅ／ｄｔ Ｋ_p 、Ｋ_d は定数 次に、実バルブタイミング１０２の後段の微分処理１０
４は、実バルブタイミングｙを微分してｄｙ／ｄｔを形
成する。

【００３１】遅延処理１０５はマイクロコンピュータ４
８の出力ｕを遅延して遅延出力ｕ_DLを形成する。微分処
理１０４の出力ｄｙ／ｄｔ及び遅延処理１０５の出力ｕ
_DLを入力する保持出力学習手段１０６が設けられる。こ
の保持出力学習手段１０６は、バルブタイミングが変化
しない図３（ｂ）の状態のスプール弁位置となるマイク
ロコンピュータ４８の出力ｕ_z を学習する。

【００３２】図６はマイクロコンピュータ出力とバルブ
タイミング変化速度との関係を示す図である。マイクロ
コンピュータ出力とバルブタイミング変化速度との関係
には、本図に示すような特性がある。実際には、バルブ
タイミングが変化しない出力（以下保持出力と呼ぶ）
は、油圧室、油圧配管、スプール弁の各部から漏れるオ
イル量とオイルポンプから供給されるオイルの量が釣り
合う１点しかなく、さらにこの点は、エンジン回転数や
温度でオイルポンプ吐出圧が変わると図６の破線のよう
に特性が変化するため常に変動しているものである。こ
のため、バルブタイミング制御の精度や安定性を得るた
めには、保持出力を逐次学習する必要がある。なお、マ
イクロコンピュータ４８の出力は、ｕ＝ｕ_f ＋ｕ_z とな
る。

【００３３】図７はマイクロコンピュータ４８内でのデ
ータ処理を説明するフローチャートである。ステップＳ
１１０において、エンジン制御装置４６からの通信信号
を目標バルブタイミング：ｒと実バルブタイミング：ｙ
に変換する。ステップＳ１１１において、上記両者の差
である制御偏差ｅ＝ｒ−ｙを算出する。

【００３４】ステップＳ１１２において、この制御偏差
に基づきＰＤ制御演算を行い、制御出力： ｕ_f ＝Ｋ_p ×ｅ＋Ｋ_d ×ｄｅ／ｄｔ を求める。ステップＳ１１３において、保持出力学習条
件が成立しているか否かを判定する。この判定が成立し
ていなければ、後述するステップＳ１１５に進む。

【００３５】ステップＳ１１４において、上記判定が成
立していれば、保持出力：ｕ_z を更新する。ステップＳ
１１５において、マイクロコンピュータ出力：ｕ＝ｕ_f
＋ｕ_z を求める。 マイクロコンピュータ出力：ｕは、電流供給回路４９へ
入力され、リニアソレノイド６４には目標電流が流れる
ようにする。

【００３６】マイクロコンピュータ４８では、実バルブ
タイミングの変化速度：ｄｙ／ｄｔとその出力：ｕをも
とに保持出力学習を、以下の如く、行う。図４の保持出
力学習手段１０６には、実バルブタイミングを微分して
得た変化速度：ｄｙ／ｄｔとマイクロコンピュータ出
力：ｕを遅延処理した値ｕ_DLが入力される。

【００３７】図８は保持出力学習手段１０６が有する特
性マップを説明する図である。保持出力学習手段１０６
は、本図に示すようなｄｙ／ｄｔと、ｕ_DL、ｕ_z の差
（ｕ_DL−ｕ_z ）：ｕ_D との関係を示す特性マップを持っ
ている。この特性マップは、図６の拡大部分の特性を用
いたものである。ｄｙ／ｄｔより特性マップからｕ_D を
求め、そしてもう一方の入力ｕ_DLを用いて、保持出力学
習値ｕ_z ＝ｕ_DL−ｕ_D を算出する。ここで、マイクロコ
ンピュータ出力：ｕに遅延処理を施してから入力するの
は、マイクロコンピュータ出力：ｕに対するバルブタイ
ミング変化速度：ｄｙ／ｄｔの応答に時間遅れがあるた
めで、両者の対応のずれを補うのが目的である。しか
し、実際には目標バルブタイミング：ｒがエンジン状態
により常に変化し、それに伴って変化速度：ｄｙ／ｄｔ
およびマイクロコンピュータ出力：ｕも変化するので、
これらの変動の大きい状況で前記学習を行うと、ｕとｒ
の時間的対応のずれによる影響が大きくなり、学習の誤
差が大きくなることがある。その対策として、前記変化
速度が所定の範囲以内の状態が所定時間以上続いたと
き、さらには前記マイクロコンピュータ出力の変化幅が
所定の範囲以内の状態が所定時間以上続いたとき学習を
行うよう条件設定するのが有効である。

【００３８】図９は保持出力学習方法を説明するフロー
チャートである。ステップＳ１２０において、現在の変
化速度：ｄｙ_C ／ｄｔの絶対値が所定値：ｄｙ_G ／ｄｔ
以下か否かの判定を行う。上記判定が成立すれば、ステ
ップＳ１２１において、コントロール出力を遅延処理し
た値：ｕ_DLとｕ_DLをなました値：ｕ_N の差の絶対値が所
定値：ｕ_G 以下か否かの判定を行う。

【００３９】上記判定が成立すれば、すなわち、ｕ_DLの
変動が少ないとの判定がされれば、ステップＳ１２２に
おいて、この状態の継続時間を計測するカウンタ：Ｔが
所定値：Ｔ_G 以下か否かの判定を行う。なお、この判定
が成立しなければ、終了に進む。上記判定が成立すれ
ば、ステップＳ１２３において、以下のようにして、保
持出力学習値：ｕ_z の算出を行う。すなわち、変化速
度：ｄｙ／ｄｔと、このときのマイクロコンピュータ出
力：ｕと実際の保持出力：ｕ_z の差ｕ_D との関係マップ
を用いて、現在の変化速度：ｄｙ_C ／ｄｔに対する
ｕ_D ：ｕ_DCを求める。

【００４０】ステップＳ１２４において、次に式により
保持出力ｕ_z を算出し、これを学習値として記憶する。 ｕ_z ＝ｕ_DL−ｕ_DC ステップＳ１２５において、ステップＳ１２０で現在の
変化速度：ｄｙ_C ／ｄｔの絶対値が所定値：ｄｙ_G ／ｄ
ｔ以下でないと判定され場合、またはステップＳ１２１
でコントロール出力を遅延処理した値ｕ_DLとｕ_DLをなま
した値ｕ_N の差の絶対値が所定値：ｕ_G 以下でないと判
定された場合は、カウンタＴをクリアする。

【００４１】なお、上述のステップＳ１２０、１２１、
１２２は、図７のステップＳ１１３に相当する機能を果
たす。なお、以上の第１の実施例で説明したフィードバ
ック制御方法を用いる場合、エンジン制御装置４６から
油量調整装置４７へ通信する信号の組み合わせは、制御
偏差：ｅと実バルブタイミング：ｙ、又は制御偏差：ｅ
とバルブタイミング変化速度：ｄｙ／ｄｔとしても実現
可能である。

【００４２】第１の実施例によれば、スプール弁３０に
油量調整装置４７が一体化され、油量調整装置４７はエ
ンジン制御装置４６から多重化された情報を受けスプー
ル弁３０の制御データを形成し、さらに、バルブタイミ
ングが変化しない制御データを独自に学習する。このた
め、油量調整装置４７とエンジン制御装置４６との間の
配線を少なくでき、配線作業が容易となる。しかも、ス
プール弁の電磁アクチュエータとしてのソレノイドの電
流をデューティ制御する電流供給回路４９がスプール弁
とソレノイドとに一体化されるため、ソレノイド電流が
流れる配線を短縮できて、ノイズの発生を防止しやくな
る。しかも、既存のエンジンにバルブタイミング調整装
置を組み込む場合にもエンジン制御装置４６の大幅な改
造を抑制でき、油量調整装置４７の付加にあたり、エン
ジンシステムの大幅な設計変更を必要とせずに、容易に
付加することが可能になった。

【００４３】さらに、エンジンのバルブタイミング調整
装置の油量調整装置がユニット化されるので、搬送など
取扱いが容易にでき、組付け作業はもちろん、油量調整
装置としての性能検査、調節も容易にできる。図１０は
本発明を適用した第２の実施例を示す概略図である。本
図に示す第２の実施例では、エンジン制御装置側のマイ
クロコンピュータの処理能力に余裕がある場合、図１の
マイクロコンピュータ４８で行っている処理も一緒に行
わせ、パワートランジスタ等の発熱量の大きい素子を含
む電流供給回路のみをスプール弁と一体にしたものであ
る。このとき、エンジン制御装置４６から油量調整装置
１３０へ通信する信号はリニアソレノイドに流す目標電
流を形成するための制御信号である。

【００４４】図１１は本発明を適用した第３の実施例を
示す概略図である。本図に示す第３の実施例では、カム
シャフト位置検出センサ４４の信号の受け回路を油量調
整装置１４０に組み込み、独自に実バルブタイミングを
形成し、エンジン制御装置側の改造をより少なくするこ
とを目的としたものである。このときのエンジン制御装
置４６から油量調整装置１４０へ通信する信号は、クラ
ンク軸センサ４２から入力されたタイミング信号と、目
標バルブタイミングとなる。なお、入力されたカムシャ
フト位置検出センサ４４からの信号は波形整形されて、
使用される。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のエンジンの
バルブタイミング調整装置によると、入力端子から入力
される信号に応じて電磁弁を駆動する制御回路がその電
磁弁に一体的備えられるため、電磁弁を制御回路と共に
油路に組付けることができ、エンジンへ容易に取り付け
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダブルオーバーヘッドカム式内燃機関に本発明
を適用した第１の実施例を示す概略図である。

【図２】バルブタイミング調整装置４０の断面図であ
る。

【図３】スプール弁３０の構成を示す図である。

【図４】マイクロコンピュータ４８でのフィードバック
制御処理を説明する図である。

【図５】エンジン制御装置の出力信号の波形を示す図で
ある。

【図６】マイクロコンピュータ出力とバルブタイミング
変化速度との関係を示す図である。

【図７】マイクロコンピュータ４８内でのデータ処理を
説明するフローチャートである。

【図８】保持出力学習手段１０６が有する特性マップを
説明する図である。

【図９】保持出力学習方法を説明するフローチャートで
ある。

【図１０】本発明を適用した第２の実施例を示す概略図
である。

【図１１】本発明を適用した第３の実施例を示す概略図
である。

【符号の説明】

１…エンジン（内燃機関） ２…クランクシャフト ４，５…カムシャフト ３０…スプール弁 ４０…バルブタイミング調整装置 ４６…エンジン制御装置（外部の制御装置） ４７…制御回路（油量調整装置） ４８…マイクロコンピュータ ４９…電流供給回路 ６４…電磁アクチュエータ（リニアソレノイド）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの弁の開閉タイミングを変化さ
   せる油圧式作動機構に連通する油路に設けられる電磁弁
   を有するエンジンのバルブタイミング調整装置におい
   て、 前記電磁弁は、外部からの信号入力端子と、該入力端子
   から入力される信号に応じて前記電磁弁を駆動する制御
   回路とを一体的に備え、前記電磁弁が前記制御回路と共
   に前記油路に組付け可能に構成されることを特徴とする
   エンジンのバルブタイミング調整装置。
2. 【請求項２】 前記制御回路は、前記電磁弁の電磁ソレ
   ノイドへの通電電流値を所定値にフィードバック制御す
   る電流供給回路を備えることを特徴とする、請求項１に
   記載のエンジンのバルブタイミング調整装置。
3. 【請求項３】 前記制御回路は、前記入力端子からの信
   号を演算処理して前記電磁弁を駆動制御するマイクロコ
   ンピュータを備えることを特徴とする、請求項１又は請
   求項２に記載のエンジンのバルブタイミング調整装置。
4. 【請求項４】 前記入力端子には外部の制御装置からの
   信号が入力されることを特徴とする、請求項３に記載の
   エンジンのバルブタイミング調整装置。
5. 【請求項５】 前記入力端子には外部の制御装置からの
   信号と、センサからの信号とが入力されることを特徴と
   する、請求項３に記載のエンジンのバルブタイミング調
   整装置。
6. 【請求項６】 前記入力端子には前記外部の制御装置か
   ら多重化されたＰＷＭ信号が入力されることを特徴とす
   る、請求項４又は請求項５に記載のエンジンのバルブタ
   イミング調整装置。
7. 【請求項７】 前記マイクロコンピュータは、前記入力
   端子から入力される信号に応じて前記電磁弁を駆動し、
   実バルブタイミングを目標バルブタイミングにフィード
   バック制御することを特徴とする、請求項３に記載のエ
   ンジンのバルブタイミング調整装置。