JPH08210158A

JPH08210158A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置

Info

Publication number: JPH08210158A
Application number: JP7018153A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sone; 茂曽根; Koji Endo; 浩二遠藤; Nobunao Okawa; 信尚大川; Kazushi Katou; 千詞加藤; Tadahisa Osanawa; 忠久長縄
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】目標バルブタイミングと実バルブタイミングと
の誤差を解消するべく、基準バルブタイミングを学習す
るに当たり、学習期間の短期化及びバルブオーバーラッ
プ量増大に伴う不具合の防止を図る。【構成】ＥＣＵ７０はバルブタイミングを制御するべく
オイルコントロールバルブ８０を制御する。目標変位角
が最遅角時である場合、ＥＣＵ７０は最遅角学習を行
い、目標バルブタイミングに対する検出された実バルブ
タイミングの偏差を校正する。学習完了後に、その校正
結果による実バルブタイミングを目標バルブタイミング
に向けてＶＶＴ５０をフィードバック制御する。最遅角
学習を行うに際しての初期値として、バルブタイミング
の公差上の上限値を用いるため、はじめのうちは、最遅
角学習値は比較的大きな値となり、最遅角学習が完了す
るまでの時間が短くなる。また、学習が完了するまで
は、ＶＶＴ５０の制御が禁止され、過度なＶＶＴ５０の
作動が行われない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置に係り、特に、吸気バルブと排気バルブ
とが同時に開弁する期間（バルブオーバラップ期間）を
制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの運転状態に応じ
て、吸気バルブと排気バルブとが同時に開弁する期間
（バルブオーバラップ期間）を変更させるための可変バ
ルブタイミング機構が実用化されている。この可変バル
ブタイミング機構によれば、エンジンの高回転域におい
ては、吸気バルブの閉タイミングを遅角させることによ
り、吸気慣性等を得て燃焼室内への吸入空気の充填効率
を向上させることができる。一方、低回転域において
は、吸気バルブの閉タイミングを進角させることによ
り、充填効率を向上させることができる。

【０００３】このような可変バルブタイミング機構を備
えるエンジンでは、バルブタイミングを変更しなければ
ならない。このため、該機構の作動に伴って生じる目標
とするバルブタイミングと実際のバルブタイミングとの
偏差、具体的には、目標変位角と実際の変位角との間に
生じる偏差が問題となる。すなわち、目標変位角は、エ
ンジンの運転状態に基づいて算出されており、また、目
標変位角に実際の変位角が一致することを前提として決
定されるものである。従って、経年変化等により目標変
位角と実際の変位角との間に偏差が生じ、目標変位角ど
おりに実際の変位角が得られない場合には、所望とする
エンジン特性を実現することができなくなる。

【０００４】そこで、目標変位角と実際の変位角との間
に生じた偏差を学習し、実際の変位角から偏差を除去す
る可変バルブタイミング制御装置におけるカムシャフト
位相フィードバック制御による自動校正法が特表平４−
５０６８５１号公報に開示されている。この自動校正法
によれば、センサによって検出されたクランクシャフト
に対するカムシャフトの位相と、機械的結合によって得
られるクランクシャフトに対するカムシャフトの既知の
位相の差が許容値を外れている場合には、両者の位相差
を除去する校正が実行される。すなわち、両者の位相差
を補正するオフセットをフィードバック信号に加え、両
者の差異を校正し、今回のオフセットが前回のオフセッ
トよりも大きい場合には、これを更新するのである。こ
の結果、センサの取付誤差、機構許容誤差等を除去する
ことができ、確実なカム位相フィードバック制御を実行
することができるという利点を有する。

【０００５】このように、センサによって検出された実
位相（変位角）と既知の位相（変位角）との差異を学習
する技術を、例えば、特開平４−２７９７０５号公報記
載のバルブタイミング制御装置に適用することが考えら
れる。このバルブタイミング制御装置は、ヘリカルスプ
ラインギヤを介してカムシャフトに捩りを与え、クラン
クシャフトに対するカムシャフトの位相（変位角）を変
化させる可変バルブタイミング機構を備えている。

【０００６】かかるバルブタイミング制御装置では、例
えば、クランクシャフトに対するカムシャフトの目標変
位角が０°ＣＡ（最遅角）である場合に、カム角センサ
等によって検出されたクランクシャフトに対するカムシ
ャフトの変位角を基準位置（可変バルブタイミング機構
の基準タイミング）として学習させることが有効であ
る。これは、カムシャフトは、最遅角の状態において機
械的に係止されており、カムシャフトの変位角の変動が
少なく安定しているからである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術において、例えばバッテリを取り替えたような場合に
は、新たに最遅角学習を行うに際し、まず、所定の値を
学習の初期値として設定する必要がある。しかしなが
ら、この場合において、初期値として採用される値によ
っては、学習が完了するまでの間、学習精度が著しく悪
化する場合があった。すなわち、初期値として、例えば
許容される最大の値を採用した場合には、学習完了まで
の時間の短期化を図ることができるものの、バルブオー
バーラップ量が大きくなりすきでしまうおそれがあっ
た。その結果、特にエンジン低回転域においては、燃焼
が不安定となり、ひいては失火、エンジンストール等の
不具合を引き起こしてしまうという問題があった。

【０００８】一方、初期値として、例えば許容される最
小の値を採用した場合には、バルブオーバーラップ量が
大きくなりすきでしまうおそれはほとんどないものの、
学習完了までの時間が長期化してしまうおそれがあっ
た。

【０００９】本発明は、上述した従来の問題点を解消す
るためになされたものである。すなわち、請求項１に係
る発明の目的は、可変バルブタイミング機構を備える内
燃機関において、目標バルブタイミングと実バルブタイ
ミングとの誤差を解消するべく、基準バルブタイミング
を学習するに当たり、学習期間の短期化及びバルブオー
バーラップ量増大に伴う不具合の防止を図ることの可能
な内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供すること
にある。

【００１０】また、請求項２に係る発明の目的は、学習
精度の向上及び可変バルブタイミング機構の長期の非制
御による不具合の防止を図ることの可能な内燃機関のバ
ルブタイミング制御装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、図１に示すよう
に、内燃機関Ｍ１のクランクシャフトＭ２の回転に同期
して所定のタイミングで駆動され、燃焼室Ｍ３に通じる
吸気通路Ｍ４及び排気通路Ｍ５をそれぞれ開閉する吸気
バルブＭ６及び排気バルブＭ７と、前記内燃機関Ｍ１の
運転状態を検出するための運転状態検出手段Ｍ８と、そ
の運転状態検出手段Ｍ８によって検出された内燃機関Ｍ
１の運転状態に応じた目標バルブタイミングを決定する
ための目標バルブタイミング決定手段Ｍ９と、前記吸気
バルブＭ６又は前記排気バルブＭ７のうち少なくともい
ずれか一方のバルブタイミングを変更させる可変バルブ
タイミング機構Ｍ１０と、その可変バルブタイミング機
構Ｍ１０が配設された側におけるバルブの実バルブタイ
ミングを検出するためのバルブタイミング検出手段Ｍ１
１と、前記目標バルブタイミング決定手段Ｍ９により決
定された目標バルブタイミングが予め定められた所定バ
ルブタイミングである場合に、前記バルブタイミング検
出手段Ｍ１０によって検出された実バルブタイミングを
基準バルブタイミングとして学習する基準バルブタイミ
ング学習手段Ｍ１２と、その基準バルブタイミング学習
手段Ｍ１２によって学習された基準バルブタイミングを
用いて目標バルブタイミングに対する実バルブタイミン
グの偏差を校正する実バルブタイミング校正手段Ｍ１３
と、その実バルブタイミング校正手段Ｍ１３によって校
正された実バルブタイミングを、前記目標バルブタイミ
ング決定手段Ｍ９によって決定された目標バルブタイミ
ングに収束させるため前記可変バルブタイミング機構Ｍ
１０を制御するバルブタイミング制御手段Ｍ１４とを備
えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、前
記基準バルブタイミング学習手段１２によって基準バル
ブタイミングが学習される際の学習初期値を、バルブタ
イミングの公差上のほぼ上限値とする初期値設定手段Ｍ
１５と、前記基準バルブタイミング学習手段Ｍ１２によ
る基準バルブタイミングの学習が完了するまでは、前記
バルブタイミング制御手段Ｍ１４による前記可変バルブ
タイミング機構Ｍ１０の制御を禁止する制御禁止手段Ｍ
１６とを設けたことをその要旨としている。

【００１２】また、請求項２に記載の発明においては、
図１に示すように、内燃機関Ｍ１のクランクシャフトＭ
２の回転に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼
室Ｍ３に通じる吸気通路Ｍ４及び排気通路Ｍ５をそれぞ
れ開閉する吸気バルブＭ６及び排気バルブＭ７と、前記
内燃機関Ｍ１の運転状態を検出するための運転状態検出
手段Ｍ８と、その運転状態検出手段Ｍ８によって検出さ
れた内燃機関Ｍ１の運転状態に応じた目標バルブタイミ
ングを決定するための目標バルブタイミング決定手段Ｍ
９と、前記吸気バルブＭ６又は前記排気バルブＭ７のう
ち少なくともいずれか一方のバルブタイミングを変更さ
せる可変バルブタイミング機構Ｍ１０と、その可変バル
ブタイミング機構Ｍ１０が配設された側におけるバルブ
の実バルブタイミングを検出するためのバルブタイミン
グ検出手段Ｍ１１と、前記目標バルブタイミング決定手
段Ｍ９により決定された目標バルブタイミングが予め定
められた所定バルブタイミングである場合に、前記バル
ブタイミング検出手段Ｍ１０によって検出された実バル
ブタイミングを基準バルブタイミングとして学習する基
準バルブタイミング学習手段Ｍ１２と、その基準バルブ
タイミング学習手段Ｍ１２によって学習された基準バル
ブタイミングを用いて目標バルブタイミングに対する実
バルブタイミングの偏差を校正する実バルブタイミング
校正手段Ｍ１３と、その実バルブタイミング校正手段Ｍ
１３によって校正された実バルブタイミングを、前記目
標バルブタイミング決定手段Ｍ９によって決定された目
標バルブタイミングに収束させるため前記可変バルブタ
イミング機構Ｍ１０を制御するバルブタイミング制御手
段Ｍ１４とを備えた内燃機関のバルブタイミング制御装
置であって、前記基準バルブタイミング学習手段Ｍ１２
によって基準バルブタイミングが学習される際の学習初
期値を、バルブタイミングの公差上のほぼ下限値とする
初期値設定手段Ｍ２１と、前記基準バルブタイミング学
習手段Ｍ１２による基準バルブタイミングの学習が完了
する前においても、前記バルブタイミング制御手段Ｍ１
４による前記可変バルブタイミング機構Ｍ１０の制御を
許容する制御許容手段Ｍ２２とを設けたことをその要旨
としている。

【００１３】

【作用】上記構成を備えた請求項１の発明に係る内燃機
関のバルブタイミング制御装置では、内燃機関Ｍ１が始
動すると、吸気バルブＭ６、及び排気バルブＭ７は内燃
機関Ｍ１の回転に同期して所定のタイミングで駆動さ
れ、燃焼室Ｍ３に通じる吸気通路Ｍ４、及び排気通路Ｍ
５を開閉する。また、可変バルブタイミング機構Ｍ１０
は、吸気バルブＭ６、排気バルブＭ７のうち少なくとも
いずれか一方のバルブタイミングを変更する。さらに、
運転状態検出手段Ｍ８は、内燃機関Ｍ１の運転状態を検
出し、目標バルブタイミング決定手段Ｍ９は、内燃機関
Ｍ１の運転状態に応じた目標バルブタイミングを決定す
る。

【００１４】バルブタイミング検出手段Ｍ１１は、可変
バルブタイミング機構Ｍ１０が配設された側におけるバ
ルブの実バルブタイミングを検出する。そして、基準バ
ルブタイミング学習手段Ｍ１２は、目標バルブタイミン
グ決定手段Ｍ９によって決定された目標バルブタイミン
グが予め定められた所定バルブタイミングである場合
に、バルブタイミング検出手段１１によって検出された
実バルブタイミングを基準バルブタイミングとして学習
する。

【００１５】こうして、基準バルブタイミングを学習す
ることにより、個々の可変バルブタイミング機構Ｍ１０
が有する組み付け誤差、経年変化等による誤差が取り除
かれ、目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの
マッチングの向上が図られる。

【００１６】さらに、実バルブタイミング校正手段Ｍ１
３は、基準バルブタイミング学習手段Ｍ１２によって学
習された基準バルブタイミングを用いて目標バルブタイ
ミングに対する実バルブタイミングの偏差を校正する。
そして、バルブタイミング制御手段Ｍ１４は、実バルブ
タイミング校正手段Ｍ１３によって校正された実バルブ
タイミングを目標バルブタイミングに収束させるため可
変バルブタイミング機構Ｍ１０を制御する。この結果、
目標バルブタイミングに向けて実バルブタイミングを収
束させる制御がより正確に実行され、所望とする内燃機
関Ｍ１の特性が得られる。

【００１７】さて、本発明では、また、基準バルブタイ
ミング学習手段１２によって基準バルブタイミングが学
習される際の学習初期値が、初期値設定手段Ｍ１５によ
り、バルブタイミングの公差上のほぼ上限値とされる。
このため、学習が完了するまでの時間が短いものとな
る。また、基準バルブタイミング学習手段Ｍ１２による
基準バルブタイミングの学習が完了するまでは、制御禁
止手段Ｍ１６によって、バルブタイミング制御手段Ｍ１
４による可変バルブタイミング機構Ｍ１０の制御が禁止
される。従って、過度な可変バルブタイミング機構Ｍ１
０の作動が行われることがない。

【００１８】また、請求項２の発明に係る内燃機関のバ
ルブタイミング制御装置では、基準バルブタイミング学
習手段Ｍ１２によって基準バルブタイミングが学習され
る際の学習初期値が、初期値設定手段Ｍ２１により、バ
ルブタイミングの公差上のほぼ下限値とされる。また、
制御許容手段Ｍ２２によって、基準バルブタイミング学
習手段Ｍ１２による基準バルブタイミングの学習が完了
する前においても、バルブタイミング制御手段Ｍ１４に
よる可変バルブタイミング機構Ｍ１０の制御が許容され
る。このとき、学習完了までの時間を要するものの、学
習精度の向上が図られうる。このため、基準バルブタイ
ミングの学習中において可変バルブタイミング機構Ｍ１
０の制御が実行されたとしても、内燃機関Ｍ１の特性が
大幅に悪化することがない。

【００１９】

【実施例】

（第１実施例）以下、本発明の内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置をガソリンエンジンのそれに具体化した第
１実施例について、図２〜図５を参照して説明する。

【００２０】先ず、エンジン１０のバルブタイミング制
御装置ＶＣの構成について図２及び図３を参照して説明
する。ここに、図２は内燃機関のバルブタイミング制御
装置ＶＣを含むガソリンエンジンシステムを示す概略構
成図である。

【００２１】内燃機関としてのエンジン１０は、複数の
シリンダが形成されているシリンダブロック１１と、シ
リンダブロック１１上部に連結されるシリンダヘッド１
２と、シリンダブロック１１の各シリンダ内を上下に往
復移動するピストン１３とを備えている。また、ピスト
ン１３の下端部にはクランクシャフト１４が連結されて
おり、ピストン１３が上下動することによりクランクシ
ャフト１４が回転させられる。

【００２２】さらに、クランクシャフト１４の近傍に
は、クランク角センサ４０が配設されており、クランク
角センサ４０は、クランクシャフト１４に連結されてい
る磁性体ロータ（図示しない）と、電磁ピックアップ
（図示しない）とから構成されている。ここで、ロータ
の外周には等角度歯が形成されており、ロータの等角度
歯が電磁ピックアップの前方を通過する毎に、パルス状
のクランク角度信号が検出される。そして、後述する気
筒判別センサ４２による基準位置信号の発生後に、クラ
ンク角センサ４０からのクランク角度信号の発生数を計
測することで、クランクシャフト１４の回転角度（クラ
ンク角度）が検出される。

【００２３】各シリンダブロック１１、及びシリンダヘ
ッド１２の内壁と、ピストン１３の頂部とによって区画
形成された空間は、混合気を燃焼させるための燃焼室１
５として機能する。また、シリンダヘッド１２の頂部に
は、混合気に点火するための点火プラグ１６が、燃焼室
１５に突出するように配設されている。各点火プラグ１
６は、プラグコード等（図示しない）を介してディスト
リビュータ１８に接続されている。そして、イグナイタ
１９から出力された高電圧は、ディストリビュータ１８
によって、クランク角度に同期して各点火プラグ１６に
分配される。

【００２４】さらに、ディストリビュータ１８には、排
気側カムシャフト３３に連結され、クランクシャフト１
４の回転数を検出するエンジン回転数センサ４１が配設
されている。エンジン回転数センサ４１は、クランクシ
ャフト１４に同期して回転する磁性体ロータ（図示しな
い）と、電磁ピックアップ（図示しない）とからなり、
電磁ピックアップがロータの回転数を検出することによ
り、クランクシャフト１４の回転数（エンジン回転数Ｎ
Ｅ）が検出されることとなる。また、ディストリビュー
タ１８には、ロータの回転からクランクの基準位置を所
定の割合で検出するための気筒判別センサ４２が配設さ
れている。

【００２５】シリンダブロック１１には、冷却水通路を
流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出するため
の水温センサ４３が配設されている。シリンダヘッド１
２は、吸気ポート２２及び排気ポート３２を有してお
り、吸気ポート２２には吸気通路２０が接続されてお
り、排気ポート３２には排気通路３０が接続されてい
る。また、シリンダヘッド１２の吸気ポート２２には、
吸気バルブ２１が配設され、排気ポート３２には排気バ
ルブ３１が配設されている。

【００２６】そして、吸気バルブ２１の上方には、吸気
バルブ２１を開閉駆動するための吸気側カムシャフト２
３が配置され、排気バルブ３１の上方には、排気バルブ
３１を開閉駆動するための排気側カムシャフト３３が配
置されている。また、各カムシャフト２３、３３の一端
には、吸気側タイミングプーリ２７、排気側タイミング
プーリ３４が装着されており、各タイミングプーリ２
７、３４は、タイミングベルト３５を介して、クランク
シャフト１４に連結されている。

【００２７】従って、エンジン１０の作動時にはクラン
クシャフト１４からタイミングベルト３５及び各タイミ
ングプーリ２７、３４を介して各カムシャフト２３、３
３に回転駆動力が伝達され、各カムシャフト２３、３３
が回転することにより吸気バルブ２１、及び排気バルブ
３１が開閉駆動される。これら各バルブ２１、３１は、
クランクシャフト１４の回転及びピストン１３の上下動
に同期して、すなわち吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張
行程、及び排気行程よりなるエンジン１０における一連
の４行程に同期して、所定の開閉タイミングで駆動され
る。

【００２８】さらに、吸気側カムシャフト２３の近傍に
は、吸気バルブ２１のバルブタイミングを検出するため
のカム角センサ４４が配設されており、カム角センサ４
４は、吸気側カムシャフト２３に連結された磁性体ロー
タ（図示せず）と電磁ピックアップとから構成されてい
る。また、磁性体ロータの外周には、複数の歯が等角度
毎に形成されており、例えば、所定気筒の圧縮上死点
（ＴＤＣ）の前、ＢＴＤＣ９０°〜３０°の間に、吸気
側カムシャフト２３の回転にともなうパルス状のカム角
度信号が検出されるようになっている。

【００２９】吸気通路２０の空気取り入れ側には、エア
クリーナ２４が接続されており、吸気通路２０の途中に
は、アクセルペダル（図示しない）に連動して開閉駆動
されるスロットルバルブ２６が配設されている。そし
て、かかるアクセルペダルが開閉されることにより、吸
入空気量が調整される。

【００３０】そして、スロットルバルブ２６の近傍に
は、スロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ４
５が配設されている。さらに、スロットルバルブ２６の
下流側には、吸気脈動を抑制するためのサージタンク２
５が形成されている。そして、サージタンク２５には、
サージタンク２５内における吸気圧力を検出する吸気圧
力センサ４６が配設されている。また、各シリンダの吸
気ポート２２の近傍には、燃焼室１５へ燃料を供給する
ためのインジェクタ１７が配設されている。各インジェ
クタ１７は、通電により開弁される電磁弁であり、各イ
ンジェクタ１７には、燃料ポンプ（図示しない）から圧
送される燃料が供給される。

【００３１】従って、エンジン１０の作動時において
は、吸気通路２０には、エアクリーナ２４によって濾過
された空気が取り込まれ、その空気の取り込みと同時に
各インジェクタ１７から吸気ポート２２に向けて燃料が
噴射される。この結果、吸気ポート２２では混合気が生
成され、混合気は、吸入行程において開弁される吸気バ
ルブ２１の開弁にともなって、燃焼室１５内に吸入され
る。

【００３２】排気通路３０の途中には、排ガスを浄化す
るための三元触媒を内蔵してなる触媒コンバータ３６が
配置されている。また、排気通路３０の途中には、排ガ
ス中の酸素濃度を検出する酸素センサ４７が配設されて
いる。

【００３３】本実施例におけるガソリンエンジンシステ
ムでは、吸気バルブ２１の開閉タイミングを変更してバ
ルブオーバラップ量の変更を実現するために、油圧によ
り駆動される可変バルブタイミング機構５０（以下「Ｖ
ＶＴ」という。）が配設されている。このＶＶＴ５０
は、クランクシャフト１４（吸気側タイミングプーリ２
７）の回転に対する吸気側カムシャフト２３の回転の位
相を変化させることにより、吸気バルブ２１のバルブタ
イミングを連続的に変更させるための機構である。

【００３４】かかるＶＶＴ５０のシステム構成につい
て、図３を参照して説明する。ここに、図３はＶＶＴ５
０が配設された吸気側カムシャフト２３近傍の断面、及
びＶＶＴ５０の制御システム全体を示す説明図である。

【００３５】ＶＶＴ５０の制御システムは、ＶＶＴ５
０、ＶＶＴ５０に対して駆動力を印加するオイルコント
ロールバルブ８０（以下「ＯＣＶ」という。）、カム角
度信号を検出するカム角センサ４４、その他の各種セン
サ、及びカム角センサ４４をはじめとする各種センサか
らの入力信号に基づいてＯＣＶ８０を駆動制御する電子
制御装置（以下「ＥＣＵ」という）７０を備えている。

【００３６】ＶＶＴ５０は、吸気側カムシャフト２３と
吸気側タイミングプーリ２７との間に配設されており、
吸気側カムシャフト２３は、シリンダヘッド１２、及び
ベアリングキャップ５１間において回転自在に支持され
ている。吸気側カムシャフト２３の先端部近傍には、吸
気側タイミングプーリ２７が相対回転可能に装着されて
おり、また、吸気側カムシャフト２３の先端には、イン
ナキャップ５２が中空ボルト５３及びピン５４により一
体回転可能に取着されている。

【００３７】吸気側タイミングプーリ２７には、キャッ
プ５５を有するハウジング５６がボルト５７及びピン５
８により一体回転可能に取着されており、このハウジン
グ５６によって、吸気側カムシャフト２３の先端、及び
インナキャップ５２の全体が覆われている。また、吸気
側タイミングプーリ２７の外周には、タイミングベルト
３５を掛装するための外歯２７ａが多数形成されてい
る。

【００３８】吸気側カムシャフト２３及び吸気側タイミ
ングプーリ２７は、ハウジング５６及びインナキャップ
５２間に介在されたリングギヤ５９によって連結されて
いる。リングギヤ５９は、略円環形状をなし、吸気側タ
イミングプーリ２７、ハウジング５６及びインナキャッ
プ５２によって囲まれた空間Ｓ内において、吸気側カム
シャフト２３の軸方向へ往復動自在に収容されている。
また、リングギヤ５９の内外周には多数の歯５９ａ、５
９ｂが形成されている。

【００３９】これに対応して、インナキャップ５２の外
周及びハウジング５６の内周には、多数の歯５２ａ、５
６ｂがそれぞれ形成されている。これらの歯５９ａ、５
９ｂ、５２ａ、５６ｂはいずれも、その歯すじが吸気側
カムシャフト２３の軸線に対して所定角度で交差するヘ
リカル歯となっている。すなわち、歯５１ａと歯５８ａ
とが互いに噛合し、歯５６ｂと歯５８ｂとが互いに噛合
している、ヘリカルスプラインを構成している。そし
て、これらの噛合によって、吸気側タイミングプーリ２
７の回転は、ハウジング５６、及びインナキャップ５２
を介して、吸気側カムシャフト２３に伝達される。ま
た、各歯５９ａ、５９ｂ、５２ａ、５６ｂがヘリカル歯
であることから、リングギヤ５９が吸気側カムシャフト
２３の軸方向に移動すると、インナキャップ５２及びハ
ウジング５６に捻り力が付与され、吸気側カムシャフト
２３が吸気側タイミングプーリ２７に対して相対移動す
る。

【００４０】空間Ｓ内においては、リングギヤ５９を軸
方向へ移動させるために、リングギヤ５９の先端側に第
１油圧室６０が、リングギヤ５９の後端側に第２油圧室
６１がそれぞれ形成されている。また、ベアリングキャ
ップ５１には、第１油圧供給孔５１ａ及び第２油圧供給
孔５１ｂが形成されている。さらに、吸気側カムシャフ
ト２３内部には、第１油圧供給孔５１ａと第１油圧室６
０とを連通する第１油圧供給路６２、及び第２油圧供給
孔５１ｂと第２油圧室６１とを連通する第２油圧供給路
６３がそれぞれ形成されている。

【００４１】そして、各油圧供給孔５１ａ、５１ｂに
は、油圧ポンプ６４によってオイルパン６５から吸い上
げられた潤滑油が、所定の圧力をもってオイルフィルタ
６６を介して供給される。また、各油圧供給路６２、６
３を介して各油圧室６０、６１へ選択的に油圧を供給す
るために、各油圧供給孔５１ａ、５１ｂには、ＯＣＶ８
０が接続されている。

【００４２】このＯＣＶ８０は、電磁式アクチュエータ
８１及びコイルスプリング８２によって駆動されるプラ
ンジャ８３がスプール８４を軸方向に往復移動させるこ
とにより、潤滑油の流れ方向を切り替える４ポート方向
制御弁である。そして、電磁式アクチュエータ８１がデ
ューティ制御されることによって、その開度が調整さ
れ、各油圧室６０、６１に供給する油圧の大きさが調整
される。

【００４３】ＯＣＶ８０のケーシング８５は、タンクポ
ート８５ｔ、Ａポート８５ａ、Ｂポート８５ｂ、及びリ
ザーバポート８５ｒを有している。そして、タンクポー
ト８５ｔは、油圧ポンプ６４を介してオイルパン６５と
接続されており、Ａポート８５ａは第１油圧供給孔５１
ａと、Ｂポート８５ｂは第２油圧供給孔５１ｂとそれぞ
れ接続されている。また、リザーバポート８５ｒは、オ
イルパン６５と連通されている。

【００４４】スプール８４は、円筒状の弁体であり、２
つのポート間における潤滑油の流れを封止する４つのラ
ンド８４ａと、２つのポート間を連通し、潤滑油の流れ
を許容するパセージ８４ｂと、さらに他の２つのパセー
ジ８４ｃとを有している。

【００４５】これらの構成を備えるＶＶＴ５０では、Ｏ
ＣＶ８０が駆動制御され、スプール８４が図面左方に移
動された場合には、中央のパセージ８４ｂはタンクポー
ト８５ｔとＡポート８５ａとを連通し、第１油圧供給孔
５１ａに潤滑油が供給される。そして、第１油圧供給孔
５１ａに供給された潤滑油は、第１油圧供給路６２を介
して第１油圧室６０に供給され、リングギヤ５９の先端
側に油圧が印加される。

【００４６】これと同時に、図中右側のパセージ８４ｃ
は、Ｂポート８５ｂとリザーバポート８５ｒとを連通
し、第２油圧室６１内の潤滑油は、第２油圧供給路６
３、第２油圧供給孔５１ｂ、及びＯＣＶ８０のＢポート
８５ｂ、リザーバポート８５ｒを介して、オイルパン６
５に排出される。

【００４７】従って、リングギヤ５９は、先端側に印加
された油圧によって後端側（図面右方）に回動しながら
移動され、インナキャップ５２を介して吸気側カムシャ
フト２３に捻りが付与される。この結果、吸気側タイミ
ングプーリ２７（クランクシャフト１４）に対する吸気
側カムシャフト２３の回転位相が変更され、吸気側カム
シャフト２３は最遅角位置から最進角位置に向けて回転
し、吸気バルブ２１の開弁タイミングが進角される。

【００４８】こうして開弁タイミングが進角された吸気
バルブ２１は、排気バルブ３１が開弁している間に開弁
されることとなり、吸気バルブ２１と排気バルブ３１と
が同時に開弁するバルブオーバラップ期間が拡大され
る。なお、リングギヤ５９の後端側への移動は、リング
ギヤ５９が吸気側タイミングプーリ２７と当接すること
によって規制され、リングギヤ５９が吸気側タイミング
プーリ２７と当接して停止した際に、吸気バルブ２１の
開弁タイミングが最も早くなる。

【００４９】一方、ＯＣＶ８０が駆動制御され、スプー
ル８４が図面右方に移動された場合には、中央のパセー
ジ８４ｂはタンクポート８５ｔとＢポート８５ｂとを連
通し、第２油圧供給孔５１ｂに潤滑油が供給される。そ
して、第２油圧供給孔５１ｂに供給された潤滑油は、第
２油圧供給路６３を介して第２油圧室６１に供給され、
リングギヤ５９の後端側に油圧が印加される。

【００５０】これと同時に、図中左側のパセージ８４ｃ
は、Ａポート８５ａとリザーバポート８５ｒとを連通
し、第１油圧室６０内の潤滑油は、第１油圧供給路６
２、第１油圧供給孔５１ａ、及びＯＣＶ８０のＡポート
８５ａ、リザーバポート８５ｒを介して、オイルパン６
５に排出される。

【００５１】したがって、リングギヤ５９は、後端側に
印加された油圧によって先端側（図面左方）に回動しな
がら移動され、インナキャップ５２を介して吸気側カム
シャフト２３に逆向きの捻りが付与される。この結果、
吸気側タイミングプーリ２７（クランクシャフト１４）
に対する吸気側カムシャフト２３の回転位相が変更さ
れ、吸気側カムシャフト２３は最進角位置から最遅角位
置に向けて回転し、吸気バルブ２１の開弁タイミングが
遅角される。

【００５２】こうして、吸気バルブ２１の開弁タイミン
グが遅角されることにより、吸気バルブ２１と排気バル
ブ３１とが同時に開弁するバルブオーバラップ期間が縮
小、あるいは、除去される。なお、リングギヤ５９の先
端側への移動は、リングギヤ５９がハウジング５６と当
接することによって規制され、リングギヤ５９がハウジ
ング５６と当接して停止した際に、吸気バルブ２１の開
弁タイミングが最も遅くなる。

【００５３】上記ＶＶＴ５０により変更される吸気バル
ブ２１のバルブタイミングは、カム角センサ４４から出
力されるカム角度信号と、クランク角センサ４０から出
力されるクランク角度信号とによって算出される。すな
わち、ＥＣＵ７０にカム角度信号が入力されてから、Ｂ
ＴＤＣ３０°のクランク角度信号（基準ＮＥタイミング
信号）が入力されるまでに要する時間、例えば、エンジ
ン回転数ＮＥを計測し、その時間を変位角に換算するこ
とによってクランクシャフト１４に対する吸気側カムシ
ャフト２３の実変位角が算出されるのである。

【００５４】続いて、本実施例に係る内燃機関のバルブ
タイミング制御装置ＶＣの制御系について図４に示す制
御ブロック図を参照して説明する。本実施例に係る内燃
機関のバルブタイミング制御装置ＶＣの制御系は、電子
制御ユニット７０（以下「ＥＣＵ」という。）を核とし
て構成されている。そして、ＥＣＵ７０によって目標バ
ルブタイミング決定手段、基準バルブタイミング学習手
段、実バルブタイミング校正手段、バルブタイミング制
御手段、初期値設定手段及び制御禁止手段が構成されて
いる。

【００５５】ＥＣＵ７０は、吸気側カムシャフト２３の
基準位置（最遅角位置）を学習するＶＶＴ最遅角学習プ
ログラム等の各種制御プログラム、各種条件に対応した
バルブタイミングの変更を行うためのマップを格納した
ＲＯＭ７１を有している。また、ＥＣＵ７０はＲＯＭ７
１に格納された制御プログラムに基づいて演算処理を実
行するＣＰＵ７２、ＣＰＵ７２での演算結果、各センサ
から入力されたデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ７
３、電源供給停止時にＲＡＭ７３に格納された各種デー
タを保持するためのバックアップＲＡＭ７４を有してい
る。そして、ＣＰＵ７２、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ７３及び
バックアップＲＡＭ７４は、双方向バス７５を介して互
いに接続されるとともに、入力インターフェース７６及
び出力インターフェース７７と接続されている。

【００５６】入力インターフェース７６には、クランク
角センサ４０、エンジン回転数センサ４１、気筒判別セ
ンサ４２、水温センサ４３、カム角センサ４４、スロッ
トルセンサ４５、吸気圧力センサ４６、酸素センサ４７
等が接続されている。そして、各センサから出力された
信号がアナログ信号である場合には、図示しないＡ／Ｄ
コンバータによってデジタル信号に変換された後、双方
向バス７５に出力される。また、出力インターフェース
７７には、インジェクタ１７、イグナイタ１９、ＯＣＶ
６２等の外部回路が接続されており、これら外部回路
は、ＣＰＵ７２において実行された制御プログラムの演
算結果に基づいて作動制御される。

【００５７】次に、上記構成を備えた本実施例に係る内
燃機関のバルブタイミング制御装置ＶＣにおける最遅角
学習及び可変バルブタイミング（ＶＶＴ）制御プログラ
ムについて図５に示すフローチャートを参照して説明す
る。図５に示すフローチャートは、ＥＣＵ７０により実
行される「最遅角学習・ＶＶＴ制御ルーチン」を示すも
のであって、所定時間毎の定時割り込みで実行される。
但し、本実施例において、最遅角学習を行うに際しての
初期値、すなわち、バッテリを取り替えたような場合の
当初の最遅角学習値ＧＶＴＦＲは、バルブタイミングの
公差上の上限値とされる。

【００５８】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
７０はまず、ステップ１０１において、基準ＮＥタイミ
ング信号とカム角度信号とに基づいて、クランクシャフ
ト１４に対する吸気側カムシャフト２３の実際の変位角
である実変位角ＶＴＢを算出する。この実変位角ＶＴＢ
の算出に当たっては、先ず、カム角センサ４４によって
検出されたカム角度信号がＥＣＵ７０に入力されてか
ら、クランク角センサ４０によって検出された基準タイ
ミング信号ＮＥがＥＣＵ７０に入力されるまでの時間
を、例えば、エンジン回転数ＮＥによって計測する。そ
して、既知のクランク角度とエンジン回転数ＮＥとの関
係と、計測されたエンジン回転数ＮＥとから、計測され
た時間を、クランク角度に対するカム角度の実際の変位
角である、実変位角ＶＴＢに換算するのである。

【００５９】続いて、ステップ１０２においては、別途
のルーチンで算出された吸気側カムシャフト２３の目標
変位角が「０°ＣＡ」であるか否かを判断する。そし
て、目標変位角が「０°ＣＡ」でない場合には、最遅角
学習をすることなくステップ１０３へ移行する。

【００６０】ステップ１０３において、ＥＣＵ７０は、
目標変位角に基づいてＶＶＴフィードバック制御を実行
する。すなわち、前回の最遅角学習値ＧＶＴＦＲを用い
て実変位角ＶＴＢの校正、認識が行われる（校正された
実変位角ＶＴＢ＝算出された実変位角ＶＴＢ−最遅角学
習値ＧＶＴＦＲ）。そして、今回認識された実変位角Ｖ
ＴＢが目標変位角となるよう、ＥＣＵ７０はＯＣＶ８０
ひいてはＶＶＴ５０をフィードバック制御する。そし
て、その後の処理を一旦終了する。

【００６１】一方、ステップ１０２において、目標変位
角が「０°ＣＡ」の場合には、最遅角学習を実行するべ
くステップ１０４へ移行する。ここで、目標変位角が
「０°ＣＡ」（所定バルブタイミング）である場合に吸
気側カムシャフト２３の最遅角学習をすることとしたの
は、目標変位角「０°ＣＡ」にしたがって吸気側カムシ
ャフト２３が変位した後には、吸気側カムシャフト２３
が極めて安定した状態となるからである。すなわち、最
遅角位置等の最変位位置において、吸気側カムシャフト
２３を回転させるリングギヤ５９は、ハウジング５６と
当接した状態にあり、他の変位位置と比較して最遅角位
置等を確定し易いからである。

【００６２】さて、ステップ１０４においては、今回算
出された実変位角ＶＴＢから最遅角学習値ＧＶＴＦＲを
減算した値が予め定められた値（本実施例では例えば
「−０．０４９°ＣＡ」）よりも低い値であるか否かを
判断する。そして、今回算出された実変位角ＶＴＢから
最遅角学習値ＧＶＴＦＲを減算した値が「−０．０４９
°ＣＡ」よりも低い場合には、ステップ１０５へ移行す
る。ステップ１０５においては、前回までの最遅角学習
値ＧＶＴＦＲに、所定のなまし値（ＶＴＢ＋ＧＶＴＦ
Ｒ）／８を加算した値を新たな最遅角学習値ＧＶＴＦＲ
として設定する。次に、ＥＣＵ７０は、ステップ１０６
において、今回算出された実変位角ＶＴＢから新たな最
遅角学習値ＧＶＴＦＲを減算した絶対値が、所定値（本
実施例では例えば「０．０４９°ＣＡ」）よりも小さい
か否かを判断する。そして、算出された実変位角ＶＴＢ
から最遅角学習値ＧＶＴＦＲを減算した絶対値が、
「０．０４９°ＣＡ」よりも小さい場合には、最遅角学
習が完了したものと判断してステップ１０３へ移行し、
上述したＶＶＴフィードバック制御を実行する。すなわ
ち、今回の最遅角学習値ＧＶＴＦＲを用いて実変位角Ｖ
ＴＢの校正、認識を行い、今回認識された実変位角ＶＴ
Ｂが目標変位角となるよう、ＯＣＶ８０、ＶＶＴ５０を
フィードバック制御する。そして、その後の処理を一旦
終了する。

【００６３】これに対し、ステップ１０６において、算
出された実変位角ＶＴＢから最遅角学習値ＧＶＴＦＲを
減算した絶対値が、「０．０４９°ＣＡ」よりも小さく
ない場合には、未だ最遅角学習が完了していないものと
判断して、ＶＶＴ制御を実行することなく、その後の処
理を一旦終了する。

【００６４】また、前記ステップ１０４において、今回
算出された実変位角ＶＴＢから最遅角学習値ＧＶＴＦＲ
を減算した値が「−０．０４９°ＣＡ」よりも低くない
場合には、ステップ１０７へ移行する。ステップ１０７
においては、今回算出された実変位角ＶＴＢから新たな
最遅角学習値ＧＶＴＦＲを減算した値が、所定値（本実
施例では例えば「＋０．０４９°ＣＡ」）以上か否かを
判断する。そして、算出された実変位角ＶＴＢから最遅
角学習値ＧＶＴＦＲを減算した値が、「０．０４９°Ｃ
Ａ」以上の場合には、ステップ１０８へ移行する。

【００６５】ステップ１０８においては、前回までの最
遅角学習値ＧＶＴＦＲに、所定値「０．０２４°ＣＡ」
を加算した値を新たな最遅角学習値ＧＶＴＦＲとして設
定する。そして、ＥＣＵ７０は、ステップ１０６以降の
処理を実行する。また、ステップ１０７において、算出
された実変位角ＶＴＢから最遅角学習値ＧＶＴＦＲを減
算した値が、「０．０４９°ＣＡ」未満の場合には、特
に最遅角学習値ＧＶＴＦＲについての学習更新を行う必
要がないものと判断してステップ１０６へジャンプし、
それ以降の処理を実行する。このように、この「最遅角
学習・ＶＶＴ制御ルーチン」においては、そのときどき
の基準ＮＥ信号、カム角度信号等の結果に応じて、最遅
角学習、ＶＶＴ制御が実行される。

【００６６】以上説明したように、本実施例において
は、目標変位角が「０°ＣＡ」という最遅角時におい
て、最遅角学習を行うとともに、目標バルブタイミング
に対する検出された実バルブタイミングの偏差を校正す
るようにした。そして、学習完了後において、その校正
結果による実バルブタイミングを目標バルブタイミング
に向けてＶＶＴ５０をフィードバック制御するようにし
た。この結果、目標バルブタイミングに向けて実バルブ
タイミングを収束させる制御がより正確に実行され、所
望とするエンジン１０の特性を得ることができる。

【００６７】また、本実施例では、最遅角学習を行うに
際しての初期値、すなわち、バッテリを取り替えたよう
な場合の当初の最遅角学習値ＧＶＴＦＲとして、バルブ
タイミングの公差上の上限値を用いることとした。この
ため、はじめのうちは、最遅角学習値ＧＶＴＦＲは比較
的大きな値となるため、多くの場合、上記ルーチンのス
テップ１０４において肯定判定されることとなる。従っ
て、ステップ１０５における処理が繰り返し行われるこ
ととなり、ステップ１０６において肯定判定されるまで
の時間、つまり、最遅角学習が完了するまでの時間を短
いものとすることができる。

【００６８】また、ステップ１０６で肯定判定されるま
では、つまり、学習が完了するまでは、ＶＶＴ５０の制
御が実行されることがない。従って、過度なＶＶＴ５０
の作動が行われることがなく、その結果、バルブオーバ
ーラップ量増大に伴う燃焼の不安定化、ひいては、失
火、エンジンストール等の不具合の発生を確実に防止す
ることができる。

【００６９】（第２実施例）次に、本発明を具体化した
第２実施例について図６を参照して説明する。但し、本
実施例の機械的、電気的構成等においては上述した第１
実施例と同等であるため、同一の部材等については同一
の符号を付してその説明を省略する。そして、以下に
は、第１実施例との相違点を中心として説明することと
する。

【００７０】本実施例では、ＥＣＵ７０による制御内容
が上述した第１実施例とは異なっている。すなわち、Ｅ
ＣＵ７０は第１実施例の制御禁止手段の代わりに制御許
容手段を構成している。

【００７１】さて、以下には、上記構成を備えた本実施
例に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置ＶＣにお
ける最遅角学習及び可変バルブタイミング（ＶＶＴ）制
御プログラムについて図６に示すフローチャートを参照
して説明する。図６に示すフローチャートは、ＥＣＵ７
０により実行される「最遅角学習・ＶＶＴ制御ルーチ
ン」を示すものであって、所定時間毎の定時割り込みで
実行される。但し、本実施例において、最遅角学習を行
うに際しての初期値、すなわち、バッテリを取り替えた
ような場合の当初の最遅角学習値ＧＶＴＦＲは、バルブ
タイミングの公差上の下限値とされる。

【００７２】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
７０はまず、ステップ２０１において、基準ＮＥタイミ
ング信号とカム角度信号とに基づいて、クランクシャフ
ト１４に対する吸気側カムシャフト２３の実際の変位角
である実変位角ＶＴＢを算出する。

【００７３】続いて、ステップ２０２において、別途の
ルーチンで算出された吸気側カムシャフト２３の目標変
位角が「０°ＣＡ」であるか否かを判断する。そして、
目標変位角が「０°ＣＡ」でない場合には、最遅角学習
をすることなくステップ２０３へ移行する。

【００７４】ステップ２０３において、ＥＣＵ７０は、
目標変位角に基づいてＶＶＴフィードバック制御を実行
する。すなわち、前回の最遅角学習値ＧＶＴＦＲを用い
て実変位角ＶＴＢの校正、認識が行われる（校正された
実変位角ＶＴＢ＝算出された実変位角ＶＴＢ−最遅角学
習値ＧＶＴＦＲ）。そして、今回認識された実変位角Ｖ
ＴＢが目標変位角となるよう、ＥＣＵ７０はＯＣＶ８０
ひいてはＶＶＴ５０をフィードバック制御する。そし
て、その後の処理を一旦終了する。

【００７５】一方、ステップ２０２において、目標変位
角が「０°ＣＡ」の場合には、最遅角学習を実行するべ
くステップ２０４へ移行する。ステップ２０４において
は、今回算出された実変位角ＶＴＢから最遅角学習値Ｇ
ＶＴＦＲを減算した値が予め定められた値（本実施例で
は例えば「−０．０４９°ＣＡ」）よりも低い値である
か否かを判断する。そして、今回算出された実変位角Ｖ
ＴＢから最遅角学習値ＧＶＴＦＲを減算した値が「−
０．０４９°ＣＡ」よりも低い場合には、ステップ２０
５へ移行する。ステップ２０５においては、前回までの
最遅角学習値ＧＶＴＦＲに、所定のなまし値（ＶＴＢ＋
ＧＶＴＦＲ）／８を加算した値を新たな最遅角学習値Ｇ
ＶＴＦＲとして設定する。

【００７６】次に、ＥＣＵ７０は、最遅角学習が完了し
たか否かを判断することなくステップ２０３へ移行し、
上述したＶＶＴフィードバック制御を実行する。また、
前記ステップ２０４において、今回算出された実変位角
ＶＴＢから最遅角学習値ＧＶＴＦＲを減算した値が「−
０．０４９°ＣＡ」よりも低くない場合には、ステップ
２０６へ移行する。ステップ２０６においては、今回算
出された実変位角ＶＴＢから新たな最遅角学習値ＧＶＴ
ＦＲを減算した値が、所定値（本実施例では例えば「＋
０．０４９°ＣＡ」）以上か否かを判断する。そして、
算出された実変位角ＶＴＢから最遅角学習値ＧＶＴＦＲ
を減算した値が、「０．０４９°ＣＡ」以上の場合に
は、ステップ２０７へ移行する。

【００７７】ステップ２０７においては、前回までの最
遅角学習値ＧＶＴＦＲに、所定値「０．０２４°ＣＡ」
を加算した値を新たな最遅角学習値ＧＶＴＦＲとして設
定する。そして、ＥＣＵ７０は、ステップ２０３の処理
を実行する。また、ステップ２０６において、算出され
た実変位角ＶＴＢから最遅角学習値ＧＶＴＦＲを減算し
た値が、「０．０４９°ＣＡ」未満の場合には、特に最
遅角学習値ＧＶＴＦＲについての学習更新を行う必要が
ないものと判断してステップ２０３へジャンプして、Ｖ
ＶＴ制御を処理を実行し、その後の処理を一旦終了す
る。このように、この「最遅角学習・ＶＶＴ制御ルーチ
ン」においては、そのときどきの基準ＮＥ信号、カム角
度信号等の結果に応じて、最遅角学習、ＶＶＴ制御が実
行されるが、最遅角学習が完了していなくてもＶＶＴ制
御が実行される点で第１実施例とは大きく異なってい
る。

【００７８】以上説明したように、本実施例において
は、目標変位角が「０°ＣＡ」という最遅角時におい
て、最遅角学習を行うとともに、目標バルブタイミング
に対する検出された実バルブタイミングの偏差を校正す
るようにした。そして、学習完了後において、その校正
結果による実バルブタイミングを目標バルブタイミング
に向けてＶＶＴ５０をフィードバック制御するようにし
た。この結果、目標バルブタイミングに向けて実バルブ
タイミングを収束させる制御がより正確に実行され、所
望とするエンジン１０の特性を得ることができる。

【００７９】また、本実施例では、最遅角学習を行うに
際しての初期値、すなわち、バッテリを取り替えたよう
な場合の当初の最遅角学習値ＧＶＴＦＲとして、バルブ
タイミングの公差上の下限値を用いることとした。この
ため、はじめのうちは、最遅角学習値ＧＶＴＦＲは比較
的小さな値となるため、多くの場合、上記ルーチンのス
テップ２０４において否定判定されることとなる。従っ
て、ステップ２０７における処理が繰り返し行われるこ
ととなり、最遅角学習が完了するまでの時間が比較的長
いものとなってしまう。

【００８０】しかし、本実施例では、最遅角学習が完了
するまでの間においてもＶＶＴ５０の制御が実行され
る。これは、当初の最遅角学習値ＧＶＴＦＲとして、バ
ルブタイミングの公差上の下限値が用いられているた
め、学習精度の向上が図られうることとなり、学習中に
おいてＶＶＴ５０の制御が実行されたとしても、オーバ
ーラップ量の増大に伴うエンジン１０の特性が大幅に悪
化することがないためである。従って、本実施例では、
学習精度の向上を計ることができるとともに、ＶＶＴ５
０が長期にわたって制御されないことによる不具合の発
生を防止することができるといえる。

【００８１】尚、本発明は上記各実施例に限定されず、
例えば次の如く構成してもよい。（１）上記各実施例では、目標変位角と実変位角とのズ
レを校正するための学習値として、リングギヤ５４がハ
ウジング５１に当接する場合（吸気側カムシャフト２３
が最遅角位置にある場合）における、最遅角学習値ＧＶ
Ｔを用いている。すなわち、所定バルブタイミングとし
て吸気側カムシャフト２３が最遅角位置にある場合を採
用することとした。しかしながら、吸気側カムシャフト
２３が最進角位置にある場合における最進角学習値を用
いてもよい。すなわち、吸気側カムシャフト２３が最進
角位置にある場合にも、リングギヤ５４はハウジング５
１に当接し、その位置出しを容易に行うことができ、目
標変位角と実変位角とのズレを校正するための学習値と
して適切だからである。さらには、これら以外のバルブ
タイミングにおいて学習を行うようにしてもよい。

【００８２】（２）上記各実施例では、吸気バルブ２１
のバルブタイミングを可変制御することによりバルブオ
ーバラップの期間を変更する構成を備えている。しかし
ながら、排気バルブ３１のバルブタイミングを可変制御
することにより、あるいは、吸気バルブ２１、及び排気
バルブ３１のバルブタイミングを可変制御することによ
りバルブオーバラップの期間を変更する構成としてもよ
い。

【００８３】いずれの場合にも、バルブオーバラップ期
間が変更されることに変わりなく、所望するエンジン特
性が得られるように、採用すれば良いことである。（３）上記各実施例においては、内燃機関としてガソリ
ンエンジンのバルブタイミング制御について具体化した
が、ディーゼルエンジンのそれに具体化することもでき
る。

【００８４】特許請求の範囲の各請求項に記載されない
ものであって、上記実施例から把握できる技術的思想に
ついて以下にその効果とともに記載する。（ａ）請求項１または請求項２に記載の内燃機関の燃料
噴射制御装置において、前記所定バルブタイミングは、
最変位バルブタイミングであることを特徴とする。かか
る構成を備える場合には、所定バルブタイミングの確定
を容易かつ確実に行うことができるという利点を有す
る。

【００８５】

【発明の効果】以上説明した通り請求項１の発明に係る
内燃機関のバルブタイミング制御装置によれば、目標バ
ルブタイミングと実バルブタイミングとの誤差を解消す
るべく、基準バルブタイミングを学習するに当たり、学
習期間の短期化及びバルブオーバーラップ量増大に伴う
不具合の防止を図ることができるという優れた効果を奏
する。

【００８６】また、請求項２に係る発明によれば、学習
精度の向上及び可変バルブタイミング機構の長期の非制
御による不具合の防止を図ることができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な概念構成を説明する概念構成
図である。

【図２】第１実施例におけるエンジンシステム等の概略
構成図である。

【図３】第１実施例における可変バルブタイミング機構
システムの概略構成図である。

【図４】第１実施例のＥＣＵ等の電気的構成を示すブロ
ック図である。

【図５】ＥＣＵにより実行される「最遅角学習・ＶＶＴ
制御ルーチン」を示すフローチャートである。

【図６】第２実施例においてＥＣＵにより実行される
「最遅角学習・ＶＶＴ制御ルーチン」を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０…内燃機関としてのエンジン、１５…燃焼室、２０
…吸気通路、２１…吸気バルブ、２２…吸気ポート、２
６…スロットルバルブ、３０…排気通路、４０…クラン
ク角センサ、４１…エンジン回転数センサ、４２…気筒
判別センサ、４３…水温センサ、４４…カム角センサ、
４５…スロットルセンサ、４６…吸気圧力センサ、４７
…酸素センサ（４１〜４７の各センサは運転状態検出手
段を構成している。又、カム角センサ４７等はバルブタ
イミング検出手段を構成している。）、５０…ＶＶＴ、
７０…目標バルブタイミング決定手段、基準バルブタイ
ミング学習手段、実バルブタイミング校正手段、バルブ
タイミング制御手段、初期値設定手段及び制御禁止手段
並びに制御許容手段を構成するＥＣＵ、７１…ＲＯＭ、
７３…ＲＡＭ、ＶＣ…内燃機関のバルブタイミング制御
装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤千詞愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者長縄忠久愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関のクランクシャフトの回転に同
期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室に通じる吸
気通路及び排気通路をそれぞれ開閉する吸気バルブ及び
排気バルブと、前記内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出
手段と、その運転状態検出手段によって検出された内燃機関の運
転状態に応じた目標バルブタイミングを決定するための
目標バルブタイミング決定手段と、前記吸気バルブ又は前記排気バルブのうち少なくともい
ずれか一方のバルブタイミングを変更させる可変バルブ
タイミング機構と、その可変バルブタイミング機構が配設された側における
バルブの実バルブタイミングを検出するためのバルブタ
イミング検出手段と、前記目標バルブタイミング決定手段により決定された目
標バルブタイミングが予め定められた所定バルブタイミ
ングである場合に、前記バルブタイミング検出手段によ
って検出された実バルブタイミングを基準バルブタイミ
ングとして学習する基準バルブタイミング学習手段と、その基準バルブタイミング学習手段によって学習された
基準バルブタイミングを用いて目標バルブタイミングに
対する実バルブタイミングの偏差を校正する実バルブタ
イミング校正手段と、その実バルブタイミング校正手段によって校正された実
バルブタイミングを、前記目標バルブタイミング決定手
段によって決定された目標バルブタイミングに収束させ
るため前記可変バルブタイミング機構を制御するバルブ
タイミング制御手段とを備えた内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置であって、前記基準バルブタイミング学習手段によって基準バルブ
タイミングが学習される際の学習初期値を、バルブタイ
ミングの公差上のほぼ上限値とする初期値設定手段と、前記基準バルブタイミング学習手段による基準バルブタ
イミングの学習が完了するまでは、前記バルブタイミン
グ制御手段による前記可変バルブタイミング機構の制御
を禁止する制御禁止手段とを設けたことを特徴とする内
燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項２】内燃機関のクランクシャフトの回転に同
期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室に通じる吸
気通路及び排気通路をそれぞれ開閉する吸気バルブ及び
排気バルブと、前記内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出
手段と、その運転状態検出手段によって検出された内燃機関の運
転状態に応じた目標バルブタイミングを決定するための
目標バルブタイミング決定手段と、前記吸気バルブ又は前記排気バルブのうち少なくともい
ずれか一方のバルブタイミングを変更させる可変バルブ
タイミング機構と、その可変バルブタイミング機構が配設された側における
バルブの実バルブタイミングを検出するためのバルブタ
イミング検出手段と、前記目標バルブタイミング決定手段により決定された目
標バルブタイミングが予め定められた所定バルブタイミ
ングである場合に、前記バルブタイミング検出手段によ
って検出された実バルブタイミングを基準バルブタイミ
ングとして学習する基準バルブタイミング学習手段と、その基準バルブタイミング学習手段によって学習された
基準バルブタイミングを用いて目標バルブタイミングに
対する実バルブタイミングの偏差を校正する実バルブタ
イミング校正手段と、その実バルブタイミング校正手段によって校正された実
バルブタイミングを、前記目標バルブタイミング決定手
段によって決定された目標バルブタイミングに収束させ
るため前記可変バルブタイミング機構を制御するバルブ
タイミング制御手段とを備えた内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置であって、前記基準バルブタイミング学習手段によって基準バルブ
タイミングが学習される際の学習初期値を、バルブタイ
ミングの公差上のほぼ下限値とする初期値設定手段と、前記基準バルブタイミング学習手段による基準バルブタ
イミングの学習が完了する前においても、前記バルブタ
イミング制御手段による前記可変バルブタイミング機構
の制御を許容する制御許容手段とを設けたことを特徴と
する内燃機関のバルブタイミング制御装置。