JPH08326512A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

内燃機関のバルブタイミング制御装置

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JPH08326512A
JPH08326512A JP7198830A JP19883095A JPH08326512A JP H08326512 A JPH08326512 A JP H08326512A JP 7198830 A JP7198830 A JP 7198830A JP 19883095 A JP19883095 A JP 19883095A JP H08326512 A JPH08326512 A JP H08326512A
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忠久 長縄
Yoshito Moriya
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与史也 山下
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変バルブタイミング機構の最変位状態にお
いて、スプライン噛合部分、及びスリーブとプーリの当
接部からの異音の発生を抑制し、また、次回制御時にお
ける応答性に優れる内燃機関のバルブタイミング制御装
置を提供する。 【解決手段】 ＥＣＵ５０はエンジン１の運転状態に応
じてオイルコントロールバルブ４１を制御することによ
り、可変バルブタイミング機構３０を変位させて吸気バ
ルブ１２の開閉タイミングを調節する。ＥＣＵ５０はＶ
ＶＴ３０のＶＶＴスプール３５が最遅角位置に変位され
た場合、遅角側圧力室３７の油圧を進角側圧力室３６の
油圧より高くする。さらに、ＥＣＵ５０は、エンジン回
転数ＮＥが低い時には両圧力室３６、３７間の圧力差を
小さくして次回制御時の応答性を確保するとともに、回
転数ＮＥが高くなるにつれて両圧力室３６、３７間の圧
力差を大きくして、スプライン噛合部分の歯打ちに起因
する異音発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気・
排気バルブの開閉タイミングを調節可能なバルブタイミ
ング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関のバルブタイミング制御
装置として、特開昭６３−１３１８０８号公報に示す技
術が存在する。この開示技術では、スプールが、内燃機
関の回転に同期して回転されるプーリに設けられたハウ
ジングと、バルブ駆動用のカムシャフトとの間に介在さ
れている。そして、同スプールの外周に設けられた外側
スプラインは、ハウジングの内周に設けられたスプライ
ンに噛合されている。また、スプールの内周に設けられ
た内側スプラインは、カムシャフトの外周に設けられた
スプラインに噛合されている。このスプライン噛合によ
り、プーリの駆動力がスプールを介してカムシャフトに
伝達される。
【０００３】そして、前記ハウジングとスプール或いは
スプールとカムシャフトのうちの少なくとも一組の噛合
関係はヘリカルスプライン噛合となっている。また、ハ
ウジング、スプール、スリーブ、及びプーリによって、
進角側及び遅角側圧力室がスプールの前後にそれぞれ区
画形成されている。そして、両圧力室とオイルポンプと
の間の油路上に介在された電磁式のオイルコントロール
バルブ（以下、ＯＣＶとする）が、内燃機関の運転状態
に基づいてデューティ比制御されることにより、各圧力
室に供給される作動油の油圧が調節される。従って、ス
プールはこの両圧力室間における差圧によりカムシャフ
トの軸線方向の前後に移動されて、ヘリカルスプライン
の作用により同時に捩じり方向へ回動される。これによ
り、プーリに対するカムシャフトの相対回転位相がずれ
て、バルブの開閉タイミングが調節されるようになって
いる。
【０００４】このようなバルブタイミング制御装置にお
いて、バルブタイミングを変更するには、先ず、内燃機
関の運転状態に基づいて制御目標となるバルブタイミン
グ（以下、目標バルブタイミングとする）を算出する。
そして、実際のバルブタイミング（以下、実バルブタイ
ミングとする）を目標バルブタイミングに収束させるよ
うに前記ＯＣＶをフィードバック制御する。さらに、実
バルブタイミングが目標バルブタイミングに収束された
なら、スプールをその位置に保持する保持デューティ値
を出力する制御に切り換えることにより、同可変バルブ
タイミング機構は目標バルブタイミングに収束された位
置にて保持される。
【０００５】ところが、上記従来公報においては、スプ
ールが、例えば、最遅角位置に変位された場合、同スプ
ールをその最遅角位置において保持する、所謂、可変バ
ルブタイミング機構の最遅角保持制御については言及さ
れていない。
【０００６】ここで、例えば、目標バルブタイミングが
最遅角のバルブタイミングである場合には、遅角側圧力
室のみに作動油を供給するようＯＣＶを制御することが
考えられる。この制御によれば、スプールは確実に最遅
角側に変位され、ハウジングと当接された位置（最遅角
位置）で遅角側圧力室内のみに供給される作動油の油圧
により、同ハウジングに押しつけられて確実に保持され
る。
【０００７】しかし、この制御では進角側圧力室には作
動油が供給されず、スプールがハウジングに押しつけら
れた状態が継続されると、進角側圧力室に作動油を供給
するための油路内の作動油がオイルパンに完全に抜けて
しまう。従って、次にスプールを進角側へ移動させよう
としても、同油路内に作動油が充填されるまで時間がか
かり制御応答性が損なわれる。
【０００８】そこで、本出願人は、スプールが最遅角位
置に変位された場合には、保持デューティ値を最遅角側
にわずかにオフセットさせたＯＣＶ駆動デューティ値を
出力する方法を提案している。このようにすれば、進角
側圧力室においても遅角側圧力室よりわずかに少ないだ
けの油圧力で作動油が供給されることになる。従って、
スプールを最遅角位置に確実に保持できるとともに、次
にスプールを進角側に移動させるためには、両圧力室間
のわずかな油圧差を解消させるようにＯＣＶを制御すれ
ばよく、制御応答性に優れるという利点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述したタイプ
の可変バルブタイミング機構においては、スプライン噛
合部分のバックラッシュに起因した歯打ちにより異音が
生じるという問題が、従来から指摘されている。この異
音は、内燃機関が高回転となる程激しくなり、特に、車
両停止時等の内燃機関の無負荷状態において、アクセル
ペダルを踏み込む等した場合に耳障りとなる等の問題が
生じていた。
【００１０】ところが、本出願人の提案したスプールの
最遅角保持制御は、次回制御時の応答性を考慮したもの
であるため、遅角側圧力室に供給される作動油の油圧力
は、進角側圧力室に供給される油圧力よりわずかに大き
いだけである。つまり、スプールをハウジングに押しつ
ける力は弱い。従って、スプライン噛合部分の噛み合い
をきつくすることができず、異音発生を抑えるには至ら
なかった。
【００１１】また、バックラッシュに起因した歯打ち音
のみならず、スプールが遅角、進角に際して移動するこ
とにより、スリーブがプーリと当接し、スラスト打音が
発生するという問題があった。
【００１２】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、可変バルブタイミン
グ機構の最変位状態において、スプライン噛合部分から
の異音発生を抑えることができるとともに、次回制御時
における応答性にも優れる内燃機関のバルブタイミング
制御装置を提供することを目的とする。また、可変バル
ブタイミング機構の最変位状態において、スリーブがプ
ーリに当接することに起因する打音を抑制することを目
的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明に係る内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置は、内外周面にスプラインを有し、その少
なくとも一方がヘリカルスプラインであるスプールを内
燃機関の回転に同期して回転される回転体とバルブ駆動
用のカムシャフトとの間に介在させて、回転体とカムシ
ャフトとを連結するとともに、同スプールと回転体との
間に進角側及び遅角側圧力室を形成した可変バルブタイ
ミング機構と、同可変バルブタイミング機構は進角側及
び遅角側圧力室に作動油が供給されることによりスプー
ルがカムシャフトの軸線方向に移動され、回転体とカム
シャフトとの相対回転位相を変化させて内燃機関の吸気
側或いは排気側バルブの少なくとも一方の開閉時期を変
更させることと、油圧発生手段からの作動油の油圧を調
節して前記進角側及び遅角側圧力室へ供給する作動油圧
調節手段と、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検
出手段と、同運転状態検出手段により検出された内燃機
関の運転状態に基づいて作動油圧調節手段を制御するバ
ルブタイミング制御手段と、内燃機関の回転数を検出す
る回転数検出手段とからなり、前記バルブタイミング制
御手段は、スプールを最変位位置に保持する場合、前記
進角側及び遅角側圧力室のいずれか一方の圧力室に供給
される作動油の油圧を、他方の圧力室に供給される作動
油の油圧以上とするとともに、回転数検出手段による検
出値が低回転数の時には高回転数の時と比較して、前記
一方の圧力室に供給される作動油の油圧と、前記他方の
圧力室に供給される作動油の油圧の圧力差を小さくする
よう前記作動油圧調節手段を制御することを特徴とす
る。
【００１４】また、請求項２に記載の発明に係る内燃機
関のバルブタイミング制御装置は、請求項１に記載の内
燃機関のバルブタイミング装置において、前記可変バル
ブタイミング機構が設けられた側のバルブの実バルブタ
イミングを検出するバルブタイミング検出手段と、前記
バルブタイミング制御手段によるスプールの最変位保持
制御時において、バルブタイミング検出手段により検出
された実バルブタイミングが最変位状態からずれていな
いかをチェックする実バルブタイミングチェック手段
と、同実バルブタイミングチェック手段により、実バル
ブタイミングが最変位状態からずれたと判断された場合
には、作動油圧調節手段を制御する最変位保持制御値
を、同最変位側へオフセットさせた値に更新する保持制
御値更新手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】さらに、請求項３に記載の発明に係る内燃
機関のバルブタイミング制御装置は、請求項１に記載の
内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記回
転体は、前記カムシャフトの先端に回動自在に嵌合され
ているプーリと、前記カムシャフトの先端部を覆って前
記プーリと連結されるハウジングとを備え、前記可変バ
ルブタイミング機構は、前記カムシャフトの先端部にお
いて前記プーリに近接して一体回転可能に固定されると
ともに、前記スプールの内周面に形成されたスプライン
と噛合するスプラインを有するスリーブを備え、前記進
角側及び遅角側圧力室のいずれか一方の圧力室の油圧
を、他方の圧力室の油圧以上として前記スプールが最変
位位置に移動させられるのに伴い、前記スプールが前記
プーリに当接することにより発生する打音の大小を判定
するための判定手段と、その判定手段によって打音が所
定値より大きいと判定された場合には、打音が所定値以
下であると判定された場合と比較して前記他方の圧力室
の圧力を高くするための打音抑制手段とを備えたことを
特徴とする。
【００１６】また、請求項４に記載の発明に係る内燃機
関のバルブタイミング制御装置は、請求項３に記載の内
燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記判定
手段は、前記回転数検出手段により検出された回転数が
所定値以上の場合に打音が大きいと判定することを特徴
とする。
【００１７】また、請求項５に記載の発明に係る内燃機
関のバルブタイミング制御装置は、請求項３に記載の内
燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記運転
状態検出手段は、少なくとも作動油の粘度を検出し、前
記判定手段は、前記運転状態検出手段により検出された
作動油の粘度が所定値より低い場合に打音が大きいと判
定することを特徴とする。
【００１８】（作用）請求項１に記載の発明に係る内燃
機関のバルブタイミング制御装置では、バルブタイミン
グ制御手段により、運転状態検出手段の検出値に基づい
て作動油圧調節手段が制御される。従って、可変バルブ
タイミング機構の進角側及び遅角側圧力室に供給される
作動油の油圧が調節され、スプールは最進角側或いは最
遅角側へ移動される。同スプールの移動にともなうヘリ
カルスプラインの作用により、回転体とカムシャフトと
の相対回転位相がずれて、内燃機関の吸気側或いは排気
側バルブの少なくとも一方の開閉時期が変更される。
【００１９】ここで、回転体内における最変位位置に変
位されたスプールを同位置に保持する場合、同スプール
を最変位側に移動せしめる油圧を発生する一方の圧力室
の油圧を、他方の圧力室に供給される作動油の油圧以上
とすることにより、スプールは最変位位置において確実
に保持される。
【００２０】そして、バルブタイミング制御手段は、こ
のスプールの最変位保持制御時において、回転数検出手
段による検出値が低回転数の時には高回転数の時と比較
して、両圧力室間の圧力差が小さくなるように前記作動
油圧調節手段を制御する。
【００２１】従って、例えば、車両が停止状態から発進
する場合（一般に、内燃機関は低回転数）、それに応じ
て最遅角位置にあるスプールを進角側へ移動させるに
は、両圧力室の少ない圧力差を解消するように作動油圧
調節手段を制御すれば良く、制御応答性に優れる。
【００２２】また、例えば、車両停止状態でアクセルペ
ダルを踏み込む等して、内燃機関の回転数が上昇された
場合には両圧力室間の圧力差が大きくなり、スプールを
回転体に押しつける力が前述した低回転数の場合と比較
して強くなる。従って、スプライン噛合部分の噛み合い
をきつくでき、同噛合部分の歯打ちに起因した異音の発
生を抑えることができる。
【００２３】したがって、内燃機関の回転数に応じて、
最適なスプールの最変位保持制御を行い得る。ところ
で、前記バルブタイミング制御手段によるスプールの最
変位保持制御は、最変位保持制御値を一方的に出力する
制御となる。従って、実バルブタイミングをチェックし
ながら、可変バルブタイミング機構を目標とするバルブ
タイミングに収束させるフィードバック制御と比較し
て、作動油圧調節手段の作動回数が低減され、同手段の
劣化等を抑制することができる。
【００２４】しかし、一方で、可変バルブタイミング機
構の実バルブタイミングをチェックしない制御であるた
め、最変位保持制御値が保持側とは反対側に大きくずれ
ていた場合（圧力室間の油圧差が逆転）、スプールが同
ずれ側に誤変位してしまうという弊害もある。
【００２５】そこで、請求項２に記載の発明に係る内燃
機関のバルブタイミング制御装置では、実バルブタイミ
ングチェック手段は、前記バルブタイミング制御手段に
よるスプールの最変位保持制御時において、実バルブタ
イミングが最変位状態からずれていないかをチェックし
ている。そして、保持制御値更新手段は、同実バルブタ
イミングチェック手段により実バルブタイミングが最変
位状態からずれたと判定された場合には、スプールを最
変位位置に保持する最変位保持制御値を、同最変位側へ
オフセットさせた値に更新する。従って、バルブタイミ
ング制御手段による、スプールの最変位保持制御は、常
に、進角側へのずれが抑えられた適正な最変位保持制御
値により行われる。よって、同制御値のずれに起因し
て、スプールが保持側とは反対側へ誤変位することが防
止される。
【００２６】請求項３に記載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、判定手段は、進角側及び
遅角側圧力室のいずれか一方の圧力室における油圧を、
他方の圧力室における油圧以上としてスプールが最変位
位置に移動させられるのに伴い、スリーブがプーリに当
接することにより発生する打音の大小を判定する。打音
抑制手段は、判定手段によって打音が所定値より大きい
と判定された場合には、打音が所定値以下であると判定
された場合と比較して他方の圧力室の圧力を高くする。
したがって、、スプールの移動は緩やかになり、スプー
ルの移動の影響を受けるスリーブの移動も緩やかにな
る。この結果、プーリに対するスリーブの当接の度合い
も弱められ、両者の当接に起因して発生する打音も抑制
される。
【００２７】請求項４に記載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、判定手段は、回転数検出
手段により検出された回転数が所定値以上の場合に、打
音が大きいと判断する。
【００２８】請求項５に記載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、判定手段は、運転状態検
出手段により検出された作動油の粘度が所定値より低い
場合に、打音が大きいと判定する。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化したいくつ
かの発明の実施の形態について図面を参照して説明す
る。先ず、第１の発明の実施の形態について、図１〜図
５を参照して説明する。
【００３０】図１は内燃機関としてのガソリンエンジン
（以下、エンジンとする）１を示す概略構成図である。
シリンダブロック２には、シリンダボア３が形成されて
おり、また、シリンダブロック２の外周面を流動する冷
却水の温度を検出する水温センサ６３が配設されてい
る。シリンダボア３内には、クランクシャフト４にロッ
ド５を介して支持されたピストン６が配置されている。
燃焼室７はシリンダボア３に形成され、シリンダブロッ
ク２の上面にはシリンダボア３を覆うシリンダヘッド８
が固定されている。点火プラグ９は燃焼室７に臨むよう
にして装着されている。吸気通路１０は吸気ポート１０
αを介して燃焼室７に接続され、燃焼室７から排気ポー
ト１１αを介して排気通路１１に連通されている。
【００３１】吸気バルブ１２及び排気バルブ１３は、吸
気ポート１０α及び排気ポート１１αにそれぞれ設けら
れている。吸気側カムシャフト１４及び排気側カムシャ
フト１５は、それぞれシリンダヘッド８とベアリングキ
ャップ１６との間で回転可能に支持されている。そし
て、吸気バルブ１２及び排気バルブ１３は、吸気側カム
シャフト１４及び排気側カムシャフト１５の回転によ
り、図示しないカムを介して開閉動作される。また、回
転体としての吸気側タイミングプーリ１７及び排気側タ
イミングプーリ１８は、各カムシャフト１４、１５の一
端にそれぞれ設けられている。更に、各タイミングプー
リ１７、１８は、タイミングベルト１９を介してクラン
クシャフト４に駆動連結されている。
【００３２】従って、エンジン１の運転時には、クラン
クシャフト４からタイミングベルト１９及び各タイミン
グプーリ１７、１８を介して各カムシャフト１４、１５
に回転動力が伝達され、吸気バルブ１２及び排気バルブ
１３が開閉駆動される。また、これら吸気バルブ１２及
び排気バルブ１３は、クランクシャフト４の回転に同期
して、即ち吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行程及び排
気行程の一連の四行程に同期して、所定の開閉タイミン
グで駆動される。
【００３３】エアクリーナ２０は吸気通路１０の入口側
に設けられている。また、燃料噴射用のインジェクタ２
１は、吸気ポート１０αの近傍に設けられている。そし
て、吸気通路１０にはエアクリーナ２０を通じて外気が
取り込まれる。また、その外気の取り込みと同時にイン
ジェクタ２１から燃料が噴射されることにより、外気と
燃料との混合気が吸入行程における吸気バルブ１２の開
放に同期して燃焼室７に吸入される。
【００３４】更に、燃焼室７に吸入された混合気が点火
プラグ９の作動により爆発・燃焼され、これによりピス
トン６及びロッド５を介してクランクシャフト４が回転
されてエンジン１の駆動力が得られる。そして、燃焼後
の排気ガスは、排気行程における排気バルブ１３の開き
に同期して、燃焼室７から排気ポート１１α及び排気通
路１１を介して外部へ排出される。
【００３５】触媒コンバータ２２は排気通路１１の途中
に設けられ、内蔵する三元触媒により排気ガスを浄化す
る。スロットルバルブ２３は吸気通路１０の途中に設け
られ、アクセルペダル２４の操作に連動して開閉され
る。このスロットルバルブ２３が開閉されることによ
り、吸気通路１０への吸入空気量が調節される。アイド
ルスイッチ６２はアクセルペダル２４に設けられ、アク
セルペダル２４が操作されていない場合（スロットルバ
ルブ２３が全閉状態）にはアイドル信号ＩＤＬを出力す
る。サージタンク２５はスロットルバルブ２３の下流側
に設けられ、吸気脈動を平滑化する。吸気圧センサ６０
は、サージタンク２５に連通して設けられ、吸気圧ＰＭ
を検出する。
【００３６】点火プラグ９は、ディストリビュータ２６
を介してイグナイタ２７に接続されている。イグナイタ
２７は高電圧を出力し、ディストリビュータ２６はその
高電圧をクランクシャフト４の回転角（クランク角）に
同期して点火プラグ９に印加する。この点火プラグ９の
点火タイミングは、イグナイタ２７からの高電圧の出力
タイミングにより決定される。
【００３７】ディストリビュータ２６は図示しないロー
タを有し、同ロータは排気側カムシャフト１５に連結さ
れてクランクシャフト４の回転に同期して回転される。
回転数センサ６１はディストリビュータ２６に取り付け
られ、ロータの回転からエンジン回転数ＮＥを検出す
る。また、気筒判別センサ５６はディストリビュータ２
６に取り付けられ、そのロータの回転に応じてクランク
シャフト４の回転基準位置を所定の割合で検出する。ク
ランク角センサ５７はクランクシャフトの近傍に設けら
れ、気筒判別センサ５６によるクランクシャフト４の回
転基準位置信号の検出タイミングを基に、クランクシャ
フト４の回転角度を検出する。カム角センサ５８は吸気
側カムシャフト１４の近傍に配設され、同カムシャフト
１４のカム角度を検出する。エンジン１には図示しない
自動変速機が連結されており、シフトポジションセンサ
５９（図３に示す）はこの変速機のシフトレバーの位置
（シフトポジションＳＰ）を検出する。
【００３８】本発明の実施の形態においては、シフトポ
ジションセンサ５９、吸気圧センサ６０、回転数センサ
６１及びアイドルスイッチ６２により、エンジン１の運
転状態を検出する運転状態検出手段が構成されている。
また、同回転数センサ６１によりエンジン１の回転数を
検出する回転数検出手段が構成されている。さらに、ク
ランク角センサ５７及びカム角センサ５８により、バル
ブタイミング検出手段が構成されている。
【００３９】そして、可変バルブタイミング機構（以
下、ＶＶＴとする）３０は、吸気側カムシャフト１４と
吸気側タイミングプーリ１７との間に介在され、吸気バ
ルブ１２の開閉タイミングを変更する。以下、同ＶＶＴ
３０及びその周辺構成について説明する。
【００４０】図２に示すように、円筒状のスリーブ３１
は、吸気側カムシャフト１４の先端部に外嵌されてお
り、中空ボルト３２及びピン３３により一体回転可能に
取り付けられている。ヘリカルスプライン３１αはスリ
ーブ３１の外周面に形成されている。
【００４１】吸気側タイミングプーリ１７は、吸気側カ
ムシャフト１４の前部外周に外嵌され、同カムシャフト
１４のフランジ部１４αとスリーブ３１との間に配置さ
れている。ハウジング３４はタイミングプーリ１７の前
側面においてカムシャフト１４の先端部を包囲するよう
にして取着され、このハウジング３４の内周面とタイミ
ングプーリ１７の前側面とにより囲まれた空間が環状空
間Ｋをなしている。ヘリカルスプライン３４αは同ハウ
ジング３４の内周面に形成されている。
【００４２】ＶＶＴスプール３５は環状空間Ｋ内におい
て、カムシャフト１４の軸線方向に移動可能に配置され
ている。即ち、円筒状をなすＶＶＴスプール３５には、
その内外周面にそれぞれ内側及び外側ヘリカルスプライ
ン３５α，３５βが形成されている。そして、同ＶＶＴ
スプール３５はスリーブ３１とハウジング３４との間に
介在され、その内側ヘリカルスプライン３５αはスリー
ブ３１のヘリカルスプライン３１αに、外側ヘリカルス
プライン３５βはハウジング３４のヘリカルスプライン
３４αにそれぞれ噛合される。従って、吸気側タイミン
グプーリ１７に伝達されたクランクシャフト４の回転力
は、ＶＶＴスプール３５及びスリーブ３１を介して吸気
側カムシャフト１４に伝達される。
【００４３】ＶＶＴスプール３５の外周面にはフランジ
部３５γが形成され、同フランジ部３５γが有するシー
ル部材３５δにより、環状空間Ｋが区画されている。そ
して、そのフランジ部３５γによるシール部分から前方
側（図面左側）の空間が進角側圧力室３６、後方側（同
右側）の空間が遅角側圧力室３７となっている。
【００４４】第１及び第２油圧供給孔１６α，１６βは
ベアリングキャップ１６に形成されている。また、第１
及び第２油圧供給通路１４β，１４γは吸気側カムシャ
フト１４に形成され、同第１油圧供給通路１４βは中空
ボルト３２を介して第１油圧供給孔１６αと進角側圧力
室３６とを接続し、また、第２油圧供給通路１４γは第
２油圧供給孔１６βと遅角側圧力室３７とを接続してい
る。
【００４５】油圧発生手段としてのオイルポンプ３８、
オイルパン３９及びオイルフィルタ４０等はエンジン１
の潤滑系が兼ねるものであり、第１及び第２油圧供給孔
１６α，１６βは、作動油圧調節手段としての電磁制御
式のオイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶとする）
４１を介してこの油圧発生手段に接続されている。この
ＯＣＶ４１は、電磁式アクチュエータ４２及びコイルス
プリング４３によって駆動されるプランジャ４４がバル
ブスプール４５を軸方向に往復移動させることにより、
作動油の流れ方向を切り換える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４２がデューティ比
制御されることによって、後述するポートの開度が調整
され、各圧力室３６、３７に供給する油圧の大きさが調
整される。
【００４６】すなわち、ＯＣＶ４１のケーシング４６
は、タンクポート４６α、Ａポート４６β、Ｂポート４
６γ及びリザーバポート４６δを有している。そして、
タンクポート４６αは、オイルポンプ３８を介してオイ
ルパン３９と接続されており、Ａポート４６βは第１油
圧供給孔１６αと、Ｂポート４６γは第２油圧供給孔１
６βとそれぞれ接続されている。また、リザーバポート
４６δは、オイルパン３９と連通されている。
【００４７】バルブスプール４５は円筒状の弁体であ
り、２つのポート４６β，４６γ間における作動油の流
れを封止する４つのランド４５αと、２つのポート４６
β，４６γ間を連通し、作動油の流れを許容する中央の
パセージ４５βと、同中央のパセージ４５βの両側に位
置される２つのパセージ４５γとを有している。
【００４８】これらの構成を備えるＶＶＴ３０では、電
磁式アクチュエータ４２が最大励磁電流（デューティ比
＝１００％）により励磁され、バルブスプール４５がコ
イルスプリング４３に抗して図面左方に移動された場合
には、中央のパセージ４５βはタンクポート４６αとＡ
ポート４６βとを連通し、第１油圧供給孔１６αに作動
油が供給される。そして、第１油圧供給孔１６αに供給
された作動油は、第１油圧供給路１４βを介して進角側
圧力室３６に供給され、ＶＶＴスプール３５の先端側に
油圧が印加される。この第１油圧供給孔１６αとタンク
ポート４６αとの接続量は最大（１００％）となってい
る。
【００４９】これと同時に、図中右側のパセージ４５γ
は、Ｂポート４６γとリザーバポート４６δとを連通
し、遅角側圧力室３７内の作動油は、第２油圧供給路１
４γ、第２油圧供給孔１６β及びＯＣＶ４１のＢポート
４６γを介してオイルパン３９に排出される。この第２
油圧供給孔１６βとリザーバポート４６δとの接続量は
最大（１００％）となっている。
【００５０】従って、ＶＶＴスプール３５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
がら最大速度で移動され、スリーブ３１を介して吸気側
カムシャフト１４に捻じりが付与される。この結果、吸
気側タイミングプーリ１７（クランクシャフト４）に対
する吸気側カムシャフト１４の相対回転位相が変更さ
れ、同カムシャフト１４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１２の開弁タイミングが進角
される。なお、ＶＶＴスプール３５は吸気側タイミング
プーリ１７に当接されることによりそれ以上の移動が規
制され、同ＶＶＴスプール３５がこの当接位置（最進角
位置）に変位された状態において吸気バルブ１２の開弁
タイミングが最も早くなる。
【００５１】一方、電磁式アクチュエータ４２が消励
（デューティ比＝０％）された場合には、コイルスプリ
ング４３の付勢力によりバルブスプール４５が図面右側
に移動される。すると、中央のパセージ４５βはタンク
ポート４６αとＢポート４６γとを連通し、第２油圧供
給孔１６βに作動油が供給される。そして、第２油圧供
給孔１６βに供給された作動油は、第２油圧供給通路１
４γを介して遅角側圧力室３７に供給され、ＶＶＴスプ
ール３５の後端側に油圧が印加される。この第２油圧供
給孔１６βとタンクポート４６αとの接続量は最大（１
００％）となる。
【００５２】これと同時に、図中左側のパセージ４５γ
は、Ａポート４６βとリザーバポート４６δとを連通
し、進角側圧力室３６内の作動油は、第１油圧供給路１
４β、第１油圧供給孔１６α及びＯＣＶ４１のＡポート
４６β、リザーバポート４６δを介して、オイルパン３
９に排出される。この第１油圧供給孔１６αとリザーバ
ポート４６δとの接続量は最大（１００％）となる。
【００５３】従って、ＶＶＴスプール３５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
がら最大速度で移動され、スリーブ３１を介して吸気側
カムシャフト１４に逆向きの捻じりが付与される。この
結果、吸気側タイミングプーリ１７（クランクシャフト
４）に対する吸気側カムシャフト１４の回転位相が変更
され、同カムシャフト１４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１２の開弁タイミングが遅
角される。なお、ＶＶＴスプール３５はプーリ１７のハ
ウジング３４に当接されることによりそれ以上の移動が
規制され、同ＶＶＴスプール３５がこの当接位置（最遅
角位置）に変位された状態において吸気バルブ１２の開
弁タイミングが最も遅くなる。
【００５４】上記のように、電磁式アクチュエータ４２
を制御するデューティ比を０％〜１００％の間で変更す
ることにより、ＶＶＴスプール３５のストロークが変更
される。従って、第１及び第２油圧供給孔１６α，１６
βとタンクポート４６αとの接続量、及び第１及び第２
油圧供給孔１６α，１６βとリザーバポート４６δとの
接続量が０％〜１００％の間で変更され、ＶＶＴスプー
ル３５の最進角側或いは最遅角側への移動速度が変更さ
れる。
【００５５】ここで、電磁式アクチュエータ４２が、あ
るデューティ比により制御されると、バルブスプール４
５はそのランド４５αを以てＡポート４６β、Ｂポート
４６γを閉塞する位置に変位される。従って、第１及び
第２油圧供給孔１６α，１６βとタンクポート４６α、
及び同第１及び第２油圧供給孔１６α，１６βとリザー
バポート４６δとの接続量がそれぞれ０％となり、ＶＶ
Ｔスプール３５は進角側又は遅角側のいずれにも変位さ
れず（移動速度がゼロとなり）、その位置で保持され
る。このデューティ比に対応する信号が保持デューティ
値ＧＤＶＴＨとして予め定められている。そして、本発
明の実施の形態においてこの保持デューティ値ＧＤＶＴ
Ｈは、部品公差、経年劣化等による誤差を除くため、学
習により更新される。
【００５６】次に、本発明の実施の形態のＶＶＴ３０を
有するエンジン１を制御するための、ＥＣＵ５０の電気
的構成について図３のブロック図に従い説明する。本発
明の実施の形態のバルブタイミング制御手段、実バルブ
タイミングチェック手段及び保持制御値更新手段を構成
するＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５１、
各種プログラムを記憶したＲＯＭ（読み出し専用のメモ
リ）５２及び各種情報等を一時的に記憶するＲＡＭ（読
み書き可能なメモリ）５３等により構成されている。
【００５７】気筒判別センサ５６、クランク角センサ５
７、カム角センサ５８、シフトポジションセンサ５９、
吸気圧センサ６０、回転数センサ６１、アイドルスイッ
チ６２、及び水温センサ６３は、外部入力回路５４を介
してＣＰＵ５１に接続されている。また、ＯＣＶ４１
（電磁式アクチュエータ４２）、インジェクタ２１及び
イグナイタ２７等は外部出力回路５５を介してＣＰＵ５
１に接続されている。そして、ＣＰＵ５１は各センサ５
６〜６１及びアイドルスイッチ６２等からの信号に基づ
き、ＲＯＭ５２内に格納された制御プログラムに従い、
ＯＣＶ４１、インジェクタ２１（燃料噴射時期等）及び
イグナイタ２７（点火時期）等を好適に制御する。
【００５８】次に、上記構成を備えた内燃機関のバルブ
タイミング制御装置における第１の発明の実施の形態に
係るバルブタイミング制御に関するプログラムについ
て、図４のフローチャートを参照して説明する。なお、
このフローチャートはＯＣＶ４１をデューティ比制御す
るためのＯＣＶ駆動デューティ値（以下、駆動デューテ
ィ値とする）ＤＶＴを算出する「第１の発明の実施の形
態に係るＤＶＴ算出ルーチン」を示す。
【００５９】先ず、ステップ１０１において、シフトポ
ジションセンサ５９、吸気圧センサ６０、回転数センサ
６１及びアイドルスイッチ６２から読み込まれた吸気圧
ＰＭ、アイドル信号ＩＤＬ、シフトポジションＳＰ及び
エンジン回転数ＮＥに基づいて、目標バルブタイミング
ＶＴＴが算出される。ここで、本発明の実施の形態にお
いては、アイドルスイッチ６２からアイドル信号ＩＤＬ
が入力されるか、或いは、シフトポジションセンサ５９
により検出されたシフトポジションＳＰが「ニュートラ
ル」又は「パーキング」である場合には、一義的に目標
バルブタイミングをＶＴＴ＝０°ＣＡ（最遅角）とす
る。次に、ステップ１０２に移行され、カム角センサ５
８及びクランク角センサ５７による検出値からＶＶＴ３
０の実バルブタイミングＶＴが算出される。
【００６０】ステップ１０２からステップ１０３に移行
され、目標バルブタイミングＶＴＴが最遅角のバルブタ
イミングであるか否か、つまり、目標バルブタイミング
ＶＶＴ＝０°ＣＡであるか否かが判断される。同ステッ
プ１０３においてＶＶＴ≠０°ＣＡであると判定された
なら、ステップ１０４に移行され、駆動デューティ値Ｄ
ＶＴに 式：ＧＤＶＴＨ＋Ｋ×（ＶＴＴ−ＶＴ） より求められた値が代入される。同式において、ＧＤＶ
ＴＨは前述したＶＶＴスプール３５を任意の位置で保持
させる保持デューティ値、Ｋは比例制御ゲイン値をそれ
ぞれ表している。
【００６１】この駆動デューティ値ＤＶＴが出力される
ことにより、実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイ
ミングＶＴＴに収束させるようにＶＶＴ３０がフィード
バック制御される。そして、実バルブタイミングＶＴが
目標バルブタイミングＶＴＴに収束された時点（ＶＴＴ
＝ＶＴ）で、保持デューティ値ＧＤＶＴＨが出力される
ことになり、従って、目標バルブタイミングＶＴＴにお
いてのＶＶＴ３０の位相保持制御が行われる。
【００６２】さて、ステップ１０３においてＶＴＴ＝０
°ＣＡ、つまり、目標バルブタイミングＶＴＴが最遅角
のバルブタイミングである場合にはステップ１０５に移
行され、実バルブタイミングＶＴ≧ａ（°ＣＡ）である
か否かが判定される。ここで「ａ」は、実バルブタイミ
ングＶＴが最遅角状態にあるか否かを判定するしきい値
であり、以降のステップにより算出された最遅角制御用
の駆動デューティ値ＤＶＴにより制御されたＶＶＴ３０
が、最遅角状態に保持されているか否かがチェックされ
る。
【００６３】同ステップ１０５において、実バルブタイ
ミングＶＴが最遅角状態からずれていると判断されたな
ら、ステップ１０６に移行される。同ステップ１０６に
おいては、保持デューティ値ＧＤＶＴＨの更新時期が満
たされたか否かが判断される。すなわち、前回の目標バ
ルブタイミングＶＴＴが最遅角のバルブタイミングでは
なく、今回の目標バルブタイミングＶＴＴが最遅角のバ
ルブタイミングである場合にカウント値ＣＯＵＮＴのカ
ウントが開始される。そして、ステップ１０６において
は、カウント値ＣＯＵＮＴが所定値ｂ（時間）以上経過
されたか否かが判断される。
【００６４】そして、同ステップ１０６において、更新
時期が満たされたと判断されたなら、保持制御値更新手
段としてのステップ１０７に移行され、保持デューティ
値ＧＤＶＴＨの更新が行われる。すなわち、ＶＶＴ３０
が最遅角状態に保持されない要因である保持デューティ
値ＧＤＶＴＨの進角側へのずれを解消するため、前回の
保持デューティ値ＧＤＶＴＨi-1 から遅角側へのオフセ
ット量ｃ（所定値）分が減算された値を新しい保持デュ
ーティ値ＧＤＶＴＨi としている。
【００６５】そして、同ステップ１０７或いはステップ
１０５におけるＮｏ判定（保持デューティ値ＧＤＶＴＨ
の進角側へのずれはなし）からステップ１０８に移行さ
れ、カウント値ＣＯＵＮＴがリセットされて、更新時期
のカウントが最初から行われる。ステップ１０６におけ
るＮｏ判定或いはステップ１０８からステップ１０９に
移行される。同ステップ１０９においては、読み込まれ
たエンジン回転数ＮＥからＶＶＴスプール３５の遅角側
へのオフセット量αが算出される。同オフセット量α
は、図５のグラフに示すように、エンジン回転数ＮＥが
低回転から高回転となるに従って大きくなるようになっ
ている。次に、ステップ１１０に移行され、最遅角制御
用の駆動デューティ値ＤＶＴに保持デューティ値ＧＤＶ
ＴＨからオフセット量αを減算した値が代入される。
【００６６】ここで、オフセット量αは、エンジン回転
数ＮＥが所定回転数以下の場合には小さく、エンジン回
転数ＮＥが所定回転数より高い場合には、大きくなるエ
ンジン回転数ＮＥの関数である。
【００６７】以上のようにして算出された駆動デューテ
ィ値ＤＶＴに従って、ＯＣＶ４１が最遅角保持制御され
る。つまり、ＯＣＶ４１がこのデューティ値ＤＶＴによ
り制御されると、遅角側圧力室３７の油圧が進角側圧力
室３６の油圧より大きくなるとともに、両圧力室３６、
３７間の圧力差がオフセット量αに比例して大きくな
る。その結果、両圧力室間３６、３７の圧力差によりＶ
ＶＴスプール３５が最遅角側に移動され、ハウジング３
４との当接位置（最遅角位置）において押しつけ保持さ
れる。
【００６８】次に、第２の発明の実施の形態に係るバル
ブタイミング制御に関するプログラムについて、図６の
フローチャートを参照して説明する。ここで、このフロ
ーチャートはＯＣＶ４１をデューティ比制御するための
ＯＣＶ駆動デューティ値（以下、駆動デューティ値とす
る）ＤＶＴを算出する「第１の発明の実施の形態に係る
ＤＶＴ算出ルーチン」を示す。なお、第１の発明の実施
の形態に係るバルブタイミング制御と同一の処理に関し
ては、簡潔な説明に留める。
【００６９】先ず、ステップ（以下「Ｓ」とする。）２
０１において、アイドル信号ＩＤＬ、シフトポジション
ＳＰ等に基づいて、目標バルブタイミングＶＴＴを算出
する。ここで、本発明の実施の形態においても、アイド
ルスイッチ６２からアイドル信号ＩＤＬが入力される
か、或いは、シフトポジションセンサ５９により検出さ
れたシフトポジションＳＰが「ニュートラル」又は「パ
ーキング」である場合には、一義的に目標バルブタイミ
ングをＶＴＴ＝０°ＣＡ（最遅角）とする。
【００７０】続くＳ１０２では、カム角センサ５８及び
クランク角センサ５７による検出値からＶＶＴ３０の実
バルブタイミングＶＴを算出し、ステップはＳ２０３に
移行する。
【００７１】Ｓ２０３では、目標バルブタイミングＶＴ
Ｔが最遅角のバルブタイミングであるか否か、つまり、
目標バルブタイミングＶＴＴ＝０°ＣＡであるか否かを
判断する。そして、目標バルブタイミングＶＴＴ＝０°
ＣＡでないと判断した場合には（Ｓ２０３：ＮＯ）、ス
リーブ３１が吸気側タイミングプーリ１７に当接するま
で移動することはない。したがって、ステップはＳ２０
６に移行して通常のデューティ制御を実行する。
【００７２】一方、目標バルブタイミングＶＴＴ＝０°
ＣＡであると判断した場合には（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、
スリーブ３１は吸気側タイミングプーリ１７に当接する
まで移動する。したがって、両者１７、３１の当接にと
もない発生するスラスト打音を抑制する必要が生じてく
る。ここで、本発明の実施の形態では、作動油の粘度に
応じてさらに詳細なデューティ制御を実行する。
【００７３】すなわち、作動油の温度が低い状態では作
動油の粘性は高く、一種のダンパーとして機能し得るの
で、スリーブ３１と吸気側タイミングプーリ１７とが当
接してもスラスト打音が発生し難いからである。また、
作動油の温度が低いような冷間では、エンジン１の燃焼
安定性を確保するため、目標バルブタイミングＶＶＴを
最遅角としてバルブオーバラップ量を少なくする必要が
あるからである。
【００７４】そこで、ステップ２０４では、水温センサ
６３によって検出された水温ＴＨＷがｄ℃以上であるか
否かを判断する。すなわち、水温ＴＨＷと作動油温度と
は比例関係にあるので、水温ＴＨＷを検出して、予め定
められた関係に基づいて間接的に作動油温度を検出する
のである。そして、水温ＴＨＷがｄ℃以上であると判断
した場合には（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、目標バルブタイミ
ングＶＴＴをｅ°ＣＡに設定し直す（Ｓ２０５）。ここ
で、目標バルブタイミングＶＴＴ＝ｅ°ＣＡは、最遅角
のバルブタイミングが要求されるエンジン回転数ＮＥ域
において、内部ＥＧＲ量の増加を極力抑制しつつ、最遅
角のバルブタイミングから僅かに進角されたバルブタイ
ミングを意味する。
【００７５】すなわち、作動油の温度が高い領域では、
作動油の粘性が低くなり、スリーブ３１と吸気側タイミ
ングプーリ１７との当接に伴うスラスト打音が発生し易
い状態にある。そこで、両者１７、３１が当接する最遅
角のバルブタイミングよりも、僅かに進角させたバルブ
タイミングを目標バルブタイミングＶＴＴとし、両者を
物理的に当接させないことでスラスト打音の発生を防止
するのである。
【００７６】続く、ステップ２０６では、実バルブタイ
ミングＶＴと目標バルブタイミングＶＴＴの偏差に基づ
いて、以下の式から駆動デューティ値ＤＶＴを算出す
る。 ＤＶＴ＝ＧＤＶＴＨ＋Ｋ×（ＶＴＴ−ＶＴ） ここで、上式において、ＧＤＶＴＨは前述したＶＶＴス
プール３５を任意の位置で保持させる保持デューティ
値、Ｋは比例制御ゲイン値をそれぞれ表している。
【００７７】そして、得られた駆動デューティ値ＤＶＴ
を出力し、実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミ
ングＶＴＴに収束させるようにＶＶＴ３０をフィードバ
ック制御する。やがて、実バルブタイミングＶＴが目標
バルブタイミングＶＴＴに収束された時点（ＶＴＴ＝Ｖ
Ｔ）で、保持デューティ値ＧＤＶＴＨが出力される。こ
の結果、目標バルブタイミングＶＴＴにおけるＶＶＴ３
０の位相保持制御が行われる。
【００７８】これに対して、Ｓ２０４において水温ＴＨ
Ｗがｄ℃未満であると判断した場合には（Ｓ２０４：Ｎ
Ｏ）、ステップ２０７において、駆動デューティ値ＤＶ
Ｔに保持デューティ値ＧＤＶＴＨからオフセット量αを
減算した値をストアする。
【００７９】ここで、オフセット量αは、エンジン回転
数ＮＥが所定回転数以下の場合には小さく、エンジン回
転数ＮＥが所定回転数より高い場合には、大きくなるエ
ンジン回転数ＮＥの関数である。
【００８０】以上のようにして算出された駆動デューテ
ィ値ＤＶＴに従って、ＯＣＶ４１が最遅角保持制御され
る。つまり、ＯＣＶ４１がこのデューティ値ＤＶＴによ
り制御されると、遅角側圧力室３７の油圧が進角側圧力
室３６の油圧より大きくなるとともに、両圧力室３６、
３７間の圧力差がオフセット量αに比例して大きくな
る。その結果、両圧力室間３６、３７の圧力差によりＶ
ＶＴスプール３５が最遅角側に移動され、ハウジング３
４との当接位置（最遅角位置）において押しつけ保持さ
れる。
【００８１】以上、各発明の実施の形態に基づき説明し
たように、第１及び第２の発明の実施の形態において
は、オフセット量α（ＶＶＴスプール３５のハウジング
３４への押しつけ力）がエンジン回転数ＮＥに応じて変
更されるようになっている。つまり、両圧力室３６、３
７間の油圧差が、エンジン回転数ＮＥが低回転数の時に
は高回転数の時と比較して小さくなる。
【００８２】従って、エンジン回転数ＮＥが低回転数の
時には、ＶＶＴスプール３５をハウジング３４に押しつ
ける油圧力が高回転の時と比較して小さくなり、例え
ば、車両が停止状態から発進する場合（低回転数）、そ
れに応じてＶＶＴ３０を進角側に変位させるには、両圧
力室３６、３７間の少ない油圧差を解消するようにＯＣ
Ｖ４１を制御すれば良く、ＶＶＴ３０の制御応答性が向
上される。
【００８３】また、車両停止状態（シフトポジションＳ
Ｐが「パーキング」等に表れる）において、例えば、ア
クセルペダル２４を踏み込む等してエンジン回転数ＮＥ
が上昇されたとする。この場合には、両圧力室３６、３
７間の圧力差が大きくなり、前述した低回転数の時と比
較してＶＶＴスプール３５をハウジング３４に押しつけ
る力が強くなる。従って、スプライン噛合部分の噛み合
いをきつくして、歯打ち音に起因した異音の発生を防止
することができる。
【００８４】以上のように、エンジン回転数ＮＥに応じ
たＶＶＴ３０の最適な最遅角保持制御を行うことができ
る。ところが、保持デューティ値ＧＤＶＴＨが進角側に
ずれていた場合、ＶＶＴスプール３５を最遅角位置に押
しつけ保持する所望の押しつけ力が得られないばかりで
なく、同ずれ量がオフセット量αより大きい場合には、
同デューティ値ＤＶＴを出力したとたんに、ＶＶＴスプ
ール３５が最進角側に移動してしまうことがある。
【００８５】そこで、第１の発明の実施の形態では、ス
テップ１０５では最遅角保持制御時においてＶＶＴ３０
が最遅角状態にあるか否かがチェックされる。そして、
ステップ１０７において進角側にずれた保持デューティ
値ＧＤＶＴＨが遅角側に校正される。つまり、同ステッ
プ１０７においては、前回の保持デューティ値ＧＤＶＴ
Ｈi-1 に遅角側へのオフセット（ｃ）が加えられた値
が、更新された新しい保持デューティ値ＧＤＶＴＨi と
される。従って、保持デューティ値ＧＤＶＴＨは進角側
へのずれが校正された適正な値となり、ＶＶＴスプール
３５を最遅角位置において確実に保持できる。
【００８６】ところで、前回のルーチンにおいて目標バ
ルブタイミングＶＴＴが最遅角のバルブタイミング（０
°ＣＡ）ではなく、今回のルーチンにおいて目標バルブ
タイミングＶＴＴが最遅角のバルブタイミングである場
合には、当然、ステップ１０２において算出された実バ
ルブタイミングＶＴは、ステップ１０５においてはしき
い値αを越えていると判断される。従って、保持デュー
ティ値ＧＤＶＴＨは、正しい値（進角側へのずれがない
値）であるにもかかわらず、ステップ１０７において誤
更新されるおそれがある。
【００８７】また、本ルーチンの割り込み間隔はＶＶＴ
３０の機械的応答と比べて遙かに速いため、ステップ１
１０において算出された正しい保持デューティ値ＧＤＶ
ＴＨの駆動デューティ値ＤＶＴによりＶＶＴ３０が制御
されたとしても、それがステップ１０５における実バル
ブタイミングＶＴの最遅角判断に反映される間には、多
数回のルーチンが繰り返されることになる。従って、保
持デューティ値ＧＤＶＴＨがルーチン毎に更新される
と、進角側へのずれを解消するどころか、今度は、遅角
側に大きくずれてしまうおそれがある。
【００８８】しかし、本発明の実施の形態においては、
保持デューティ値ＧＤＶＴＨの更新時期を設定し、この
時期（ＣＯＵＮＴ≧ｂ）を満たさなければ同保持デュー
ティ値ＧＤＶＴＨの更新はなされない。従って、目標バ
ルブタイミングＶＴＴが最遅角のバルブタイミングとな
る初回のルーチン（以降、複数回連続して繰り返される
最遅角保持制御のうちの最初のルーチンである）におい
ては、ステップ１０３において最初のＶＶＴ＝０の判定
から所定時間ｂが経過されていないため、ステップ１０
６においてはＮｏ判定となり、保持デューティ値ＧＤＶ
ＴＨの不必要な更新は行われない。また、保持デューテ
ィ値ＧＤＶＴＨの更新結果がステップ１０５に反映され
る時間（ｂ）を考慮しているため、次の保持デューティ
値ＧＤＶＴＨの更新はＶＶＴ３０の応答遅れを考慮した
適正な更新となる。
【００８９】次に、第２の発明の実施の形態では、作動
油の温度（水温ＴＨＷ）が所定温度より高い場合、すな
わち作動油の粘性が所定値より低い場合には、最遅角の
目標バルブタイミングＶＴＴを僅かに進角側に変更する
構成を備えている。
【００９０】したがって、スリーブ３１が吸気側タイミ
ングプーリ１７と当接することはなく、両者１７、３１
の当接に伴うスラスト打音の発生を防止することができ
る。また、作動油の粘性が所定値より高い場合には、ス
リーブ３１と吸気側タイミングプーリ１７とが当接する
のでバルブオーバラップ量を少なくすることができると
ともに、スリーブ３１の移動速度が緩やかであるため、
両者１７、３１が当接しても打音は発生し難い。したが
って、エンジン１における燃焼安定性を確保しつつ、ス
ラスト打音の発生を抑制することができる。
【００９１】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下の態様でも実施できる。 （１）上記発明の実施の形態においては、吸気側のバル
ブにＶＶＴ３０が配設されていた。これを変更し、排気
側のバルブにＶＶＴ３０を配設しても良いし、両バルブ
側共にＶＶＴ３０を配設しても良い。 （２）ステップ１０５〜ステップ１０８の保持デューテ
ィ値ＧＤＶＴＨの更新構成を削除すること。 （３）目標バルブタイミングＶＴＴを算出するにあた
り、スロットル開度や吸気量等の他のパラメータを用い
ること。 （４）ＶＶＴスプール３５が最遅角位置に変位された場
合、エンジン回転数ＮＥが低回転数（アイドリング回
転）の時には、オフセット量αをゼロとすること。この
ようにすれば、次回制御時の応答性にさらに優れる。 （５）保持デューティ値ＧＤＶＴＨの変更時のオフセッ
ト量ｃを、実バルブタイミングＶＴの最遅角からのずれ
量に応じて変更すること。
【００９２】上記発明の実施の形態から把握できる技術
的思想について記載すると、前回の保持制御値ＤＶＴの
更新から所定時間が経過されていない場合には、保持制
御値ＤＶＴの更新を禁止する保持制御値更新禁止手段
（ステップ１０６）を設けた請求項２に記載の内燃機関
のバルブタイミング制御装置。
【００９３】このようにすれば、保持制御値ＤＶＴの更
新が適正行われる。
【００９４】
【発明の効果】上記構成の請求項１の発明によれば、可
変バルブタイミング機構の最変位状態において、スプラ
イン噛合部分からの異音発生を抑えることができて、な
おかつ、次回制御時における応答性にも優れる。
【００９５】請求項２の発明によれば、最変位保持制御
値にずれが生じても、それを解消してスプールを最変位
位置において確実に保持することができる。請求項３乃
至請求項５に記載の発明によれば、スプールがプーリに
当接することにより発生する打音を抑制することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 エンジンの概略構成図。
【図２】 可変バルブタイミング機構及びその周辺構成
の概略構成図。
【図３】 ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図。
【図４】 第１の発明の実施の形態に係るＯＣＶ駆動デ
ューティ値算出ルーチンを示すフローチャート。
【図５】 オフセット量αとエンジン回転数ＮＥとの関
係を示すグラフ。
【図６】 第２の発明の実施の形態に係るＯＣＶ駆動デ
ューティ値算出ルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１…内燃機関としてのガソリンエンジン、１２…吸気バ
ルブ、１４…吸気側カムシャフト、１７…回転体として
の吸気側タイミングプーリ、３０…可変バルブタイミン
グ機構、３５…ＶＶＴスプール、３５α…内側ヘリカル
スプライン、３５β…外側ヘリカルスプライン、３６…
進角側圧力室、３７…遅角側圧力室、３８…油圧発生手
段としてのオイルポンプ、４１…作動油圧調節手段とし
てのオイルコントロールバルブ、５０…バルブタイミン
グ制御手段を構成するＥＣＵ、５９〜６２…運転状態検
出手段を構成するセンサ及びスイッチ、６１…回転数検
出手段を構成する回転数センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 守谷 嘉人 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 山下 与史也 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 宇田 等 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 吉原 裕二 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 (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内外周面にスプラインを有し、その少な
    くとも一方がヘリカルスプラインであるスプールを、内
    燃機関の回転に同期して回転される回転体とバルブ駆動
    用のカムシャフトとの間に介在させて回転体とカムシャ
    フトとを連結するとともに、同スプールと回転体との間
    に進角側及び遅角側圧力室を形成した可変バルブタイミ
    ング機構と、 同可変バルブタイミング機構は、進角側及び遅角側圧力
    室に作動油が供給されることによりスプールがカムシャ
    フトの軸線方向に移動され、回転体とカムシャフトとの
    相対回転位相を変化させて内燃機関の吸気側或いは排気
    側バルブの少なくとも一方の開閉時期を変更させること
    と、 油圧発生手段からの作動油の油圧を調節して前記進角側
    及び遅角側圧力室へ供給する作動油圧調節手段と、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 同運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状
    態に基づいて作動油圧調節手段を制御するバルブタイミ
    ング制御手段と、 内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段とからな
    り、 前記バルブタイミング制御手段は、スプールを最変位位
    置に保持する場合、前記進角側及び遅角側圧力室のいず
    れか一方の圧力室に供給される作動油の油圧を、他方の
    圧力室に供給される作動油の油圧以上とするとともに、
    回転数検出手段による検出値が低回転数の時には高回転
    数の時と比較して、前記一方の圧力室に供給される作動
    油の油圧と、前記他方の圧力室に供給される作動油の油
    圧の圧力差を小さくするよう前記作動油圧調節手段を制
    御する内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイ
    ミング制御装置において、 前記可変バルブタイミング機構が設けられた側のバルブ
    の実バルブタイミングを検出するバルブタイミング検出
    手段と、 前記バルブタイミング制御手段によるスプールの最変位
    保持制御時において、バルブタイミング検出手段により
    検出された実バルブタイミングが最変位状態からずれて
    いないかをチェックする実バルブタイミングチェック手
    段と、 同実バルブタイミングチェック手段により、実バルブタ
    イミングが最変位状態からずれたと判断された場合に
    は、作動油圧調節手段を制御する最変位保持制御値を、
    同最変位側へオフセットさせた値に更新する保持制御値
    更新手段とを備え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。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイ
    ミング制御装置において、 前記回転体は、前記カムシャフトの先端に回動自在に嵌
    合されているプーリと、前記カムシャフトの先端部を覆
    って前記プーリと連結されるハウジングとを備え、 前記可変バルブタイミング機構は、前記カムシャフトの
    先端部において前記プーリに近接して一体回転可能に固
    定されるとともに、前記スプールの内周面に形成された
    スプラインと噛合するスプラインを有するスリーブを備
    えていることと、 前記進角側及び遅角側圧力室のいずれか一方の圧力室の
    油圧を、他方の圧力室の油圧以上として前記スプールが
    最変位位置に移動させられるのに伴い、前記スプールが
    前記プーリに当接することにより発生する打音の大小を
    判定するための判定手段と、 その判定手段によって打音が所定値より大きいと判定さ
    れた場合には、打音が所定値以下であると判定された場
    合と比較して前記他方の圧力室の圧力を高くするための
    打音抑制手段とを備え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。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の内燃機関のバルブタイ
    ミング制御装置において、 前記判定手段は、前記回転数検出手段により検出された
    回転数が所定値以上の場合に打音が大きいと判定するこ
    とを特徴とする記載の内燃機関のバルブタイミング制御
    装置。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載の内燃機関のバルブタイ
    ミング制御装置において、 前記運転状態検出手段は、少なくとも作動油の粘度を検
    出し、 前記判定手段は、前記運転状態検出手段により検出され
    た作動油の粘度が所定値より低い場合に打音が大きいと
    判定することを特徴とする記載の内燃機関のバルブタイ
    ミング制御装置。
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