JPH08338271A - 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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JPH08338271A JP21498695A JP21498695A JPH08338271A JP H08338271 A JPH08338271 A JP H08338271A JP 21498695 A JP21498695 A JP 21498695A JP 21498695 A JP21498695 A JP 21498695A JP H08338271 A JPH08338271 A JP H08338271A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関のバルブタイミング制御装置におい
て、実位相を目標位相に保持するための保持制御から機
構上の公差や経時変化の影響を排除し、その保持制御を
修正するための学習制御を学習の最初から最適化する。 【解決手段】油圧式の可変機構(VVT)25はバルブオ
ーバラップを変更するためにバルブタイミングを変更す
る。電磁弁55はVVT25に供給される油圧を制御する。
電子制御装置(ECU)80はエンジン1の運転状態に適
合したバルブオーバラップを得るために、実位相が運転
状態に応じた目標位相に合致するように油圧制御弁(L
SV)55を制御する。実位相が目標位相に近似したと
き、ECU80はその時点の位相を保持するためにLSV
55を保持制御する。ECU80は最初に学習を開始したと
きに、学習値をバルブオーバラップが小さくなる初期値
に初期化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関に設けら
れた吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバル
ブタイミングを制御するようにしたバルブタイミング制
御装置に係る。詳しくは、バルブタイミングを内燃機関
の運転状態に応じて連続的に制御するようにしたバルブ
タイミング制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、基本的構成を有する内燃機関(エ
ンジン)では、そのエンジンに設けられた吸気バルブ及
び排気バルブが燃焼室に通じる吸気通路及び排気通路を
それぞれ開く。これらのバルブタイミングはクランクシ
ャフトの回転位相、延いてはピストンが上下動するタイ
ミングに一義的に同期する。従って、燃焼室における吸
排気量は吸気通路に別途設けられたスロットルバルブの
開度やエンジンの回転速度に依存することになる。
【0003】これに対し、昨今では、燃焼室における吸
排気量を更に自由度をもって調節可能とするために、バ
ルブタイミングを変更可能に構成した装置がある。この
種の装置はバルブタイミングを変更するための可変機構
と、その可変機構の動きを制御するためのコンピュータ
とを備える。コンピュータはエンジンの運転状態に応じ
て可変機構を制御することにより、吸気バルブ及び排気
バルブの少なくとも一方のバルブタイミングを制御し、
もって吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップ
の大きさを制御する。この制御により、コンピュータは
燃焼室に充填すべき燃料及び空気の混合気を調節し、空
燃比の適正化を図り、もってエンジンの出力を制御す
る。
【0004】例えば、コンピュータはエンジンの回転速
度がある程度高い場合に、バルブオーバラップが相対的
に大きくなるように可変機構を制御する。この制御によ
れば、吸入空気の慣性効果を利用することができ、燃焼
室に対する吸入空気の充填効率が高められ、エンジンの
出力が向上する。一方、コンピュータはエンジンの回転
速度がある程度低い場合に、バルブオーバラップが相対
的に小さくなるように可変機構を制御する。この制御に
よれば、燃焼室から一旦排出された排気ガスが燃焼室に
逆流することが防止され、燃焼室における残留排気ガ
ス、即ち内部EGRの割合が低減して混合気の燃焼不良
が防止される。
【0005】ここで、特開平4−279705号公報は
この種の装置の一例を開示する。この装置はエンジンの
運転状態に応じてバルブタイミングを連続的、且つ任意
に変更することを実現する。図17に示すように、この
装置で、カム位置センサ91はカムシャフト92の回転
位置を検出する。クランク位置センサ93はクランクシ
ャフト94の回転位置を検出する。第1及び第2の油圧
ポンプ95,96はオイルパン97のオイルを吐出す
る。カムシャフト92に設けられた回転位相変化手段
(可変機構:VVT)98は油圧により駆動されること
により、カムシャフト92の回転位相を変更する。この
VVT98はタイミングプーリ98aを備え、その内部
には同プーリ98aとカムシャフト92とを連結するリ
ング状ピストン及び伝達部材(共に図示しない)等を内
蔵する。そして、そのピストンを油圧により移動させる
ことにより、カムシャフト92の回転位相が変わる。油
圧ライン99は第2の油圧ポンプ96とVVT98との
間をつなぐ。油圧ライン99の途中に設けられた第1及
び第2の油圧制御弁100,101はVVT98に対す
る油圧の供給を制御する。電子制御装置102はエンジ
ン103の回転速度等の値に基づいてカムシャフト92
の回転位相に係る、即ちバルブタイミングの制御に係る
目標位相を算出する。電子制御装置102は両センサ9
1,93の出力信号に基づいてバルブタイミングの実位
相を検出する。電子制御装置102は、検出された実位
相と算出された目標位相とを比較することにより、カム
シャフト92の回転位相を変化させるために使用される
べき変化値を算出する。そして、電子制御装置102は
算出された変化値に基づいて両油圧制御弁100,10
1の開度をデューティ制御する。この制御により、VV
T98が連続的に制御され、エンジン103の運転状態
に応じた最適なバルブタイミングが得られる。
【0006】例えば、電子制御装置102はバルブタイ
ミングを現状よりも進める(進角させる)ために、第2
の油圧制御弁101を全閉とし、第1の油圧制御弁10
0の開度を上記変化値に応じてデューティ制御する。そ
して、電子制御装置102はカムシャフト92の回転位
相の変化値が目標値に合致したときに、バルブタイミン
グを保持するために両油圧制御弁100,101を全閉
とする。この制御により、油圧ライン99が密閉状態に
保たれ、カムシャフト92の回転位相の変化値が保持さ
れてバルブタイミングがそのときの状態に保持される。
ここで、油圧ライン99の各部からオイルが洩れること
により、バルブタイミングが変化するおそれがある。そ
こで、電子制御装置102はバルブタイミングを常時検
出することにより、両油圧制御弁100,101を用い
てバルブタイミングをフィードバック制御する。一方、
電子制御装置102はバルブタイミングを現状よりも遅
れさせる(遅角させる)ために、第1の油圧制御弁10
0を全閉とし、第2の油圧制御弁101の開度を変化値
に応じてデューティ制御する。そして、電子制御装置1
02はカムシャフト92の回転位相の変化値が目標値に
合致したときに、同じくバルブタイミングを保持するた
めに両油圧制御弁100,101を全閉とする。この制
御により、カムシャフト92の回転位相の変化値が保持
されてバルブタイミングがそのときの状態に保持され
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報の
装置は、バルブタイミングを目標の位相に保持するため
の保持制御において、その保持制御の結果を評価し、そ
の評価に基づき保持制御を修正するための学習値を学習
するような学習制御を行わない。従って、同装置は保持
制御に学習制御を適用したときの最適な学習制御を示唆
していない。
【0008】ここで、VVT98及び両油圧制御弁10
0,101等の出力特性公差や経時変化を含む。この
出力特性はエンジン103の運転状態の違いによっても
異なる。つまり、両ポンプ95,96により得られる油
圧がエンジン103の回転速度や暖機状態の違いによっ
て異なり、その油圧の違いが各部材98,100,10
1の出力特性を変えるのである。従って、上記公差や経
時変化の影響を保持制御から排除するために、保持制御
に学習制御を適用することが必要になる。更に、この学
習制御をどのように保持制御に適合させるかについて、
幾つかの課題がある。
【0009】例えば、上記公差や経時変化を考慮した上
で、最初に開始される学習に適用される初期値をどのよ
うな値にするかは一つの課題である。この初期値が不適
当である場合には、最初に開始された学習が一旦完了す
るまでの間で、保持制御の結果が不良となるおそれがあ
る。更に、保持制御の実行を前提として、VVT98が
故障による固定状態から正常な状態へ復帰したときに、
保持制御に適用されるべき学習値をどのような値にする
かも一つの課題である。この値が不適当である場合に
は、故障復帰後に学習が一旦完了するまでの間で、保持
制御の結果が不良となるおそれがある。上記各課題に関
する適合が良好でない場合には、一時的に良好なバルブ
タイミングが得られなくなる。バルブタイミングが一時
的に進み過ぎた状態となることも考えられ、その場合に
は、バルブオーバラップが一時的に過大となり、燃焼室
における混合気の燃焼が不安定となり、失火やエンジン
ストールの発生に至るおそれがある。
【0010】加えて、VVT98がその機構上の制約を
受けて一旦動かなくることがある。ここで、単に保持制
御を実行しただけでは、VVT98が保持制御によって
動きを止めているのか、機構上の制約を受けて動かない
のかを区別することができない。従って、保持制御に学
習制御を適用した場合に、学習制御によって誤った学習
値が得られるおそれがある。或いは、学習制御によって
学習値が更新されても、バルブタイミングの実位相が目
標位相に収束しなくなるおそれがある。
【0011】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その第1の目的は、バルブタイミングに
係る保持制御にその制御を修正するための学習制御を適
用することにより、装置機構上の公差や経時変化等の影
響を保持制御から排除することを可能とし、併せて、新
たに学習が開始されてからその学習が一旦完了するまで
の間で最適な学習制御を実行することを可能にした内燃
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。
【0012】この発明の第2の目的は、バルブタイミン
グに係る保持制御にその制御を修正するための学習制御
を適用することにより、装置機構上の公差や経時変化等
の影響を保持制御から排除することを可能とし、併せ
て、機構上の制約を受けて装置が動かなくなることを前
提として、最適な学習制御を実行することを可能にした
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。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために請求項1に記載の第1の発明では、図1に示す
ように、内燃機関M1の燃焼室M2に通じる吸気通路M
3及び排気通路M4のそれぞれを開くために内燃機関M
1の出力軸M1aの回転に同期して作動する吸気バルブ
M5及び排気バルブM6の少なくとも一方のバルブタイ
ミングを内燃機関M1の運転状態に応じて制御すること
により、バルブオーバラップを制御するようにしたバル
ブタイミング制御装置であって、バルブオーバラップを
変更するために、油圧により駆動されることにより両バ
ルブM5,M6の少なくとも一方のバルブタイミングの
位相を連続的に変更可能とする可変機構M7と、その可
変機構M7を駆動するために同可変機構M7に油圧を供
給すると共にその油圧を調整可能とした油圧供給手段M
8と、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M9と、バルブタイミングの制御に係る目標
の位相を運転状態検出手段M9の検出結果に基づいて算
出するための目標位相算出手段M10と、可変機構M7
により変更されるバルブタイミングの実際の位相を検出
するための実位相検出手段M11と、内燃機関M1の運
転状態に適合したバルブオーバラップを得るために、実
位相検出手段M11により検出される実際の位相が目標
位相算出手段M10により算出される目標の位相に近似
するように油圧供給手段M8を制御することにより可変
機構M7を制御する実位相制御手段M12とを備えた内
燃機関のバルブタイミング制御装置において、実位相制
御手段M12の制御により実際の位相が目標の位相に近
似したときに、そのときのバルブタイミングの位相が保
持されるように油圧供給手段M8を制御することにより
可変機構M7を制御するための保持制御手段M13と、
実位相制御手段M12の制御によりバルブタイミングの
位相がある状態を継続するときに、目標の位相と実際の
位相とを比較することにより保持制御手段M13による
制御の結果を評価し、その評価に基づいて保持制御手段
M13の制御を修正するための学習値を学習するための
学習制御手段M14と、その学習制御手段M14により
最初の学習に適用されるべき学習値に係る初期値を、バ
ルブオーバラップが相対的に小さくなる方向へ可変機構
M7を制御するための値として記憶する初期値記憶手段
M15とを備えたことを趣旨とする。
【0014】第1の発明の構成によれば、内燃機関M1
の運転時に吸気バルブM5及び排気バルブM6が出力軸
M1aの回転に同期して作動する。この作動により、吸
気通路M3及び排気通路M4のそれぞれが開いて燃焼室
M2に対する吸気及び排気が行われる。このとき、目標
位相算出手段M10は運転状態検出手段M9の検出結果
に基づいてバルブタイミングの制御に係る目標の位相を
算出する。そして、実位相制御手段M12は実位相検出
手段M11により検出される実際の位相が上記目標の位
相に近似するように油圧供給手段M8を制御することに
より可変機構M7を制御する。この制御により、両バル
ブM5,M6の少なくとも一方のバルブタイミングが変
更され、そのときどきの内燃機関M1の運転状態に適合
したバルブオーバラップが得られる。
【0015】ここで、保持制御手段M13は実際の位相
が目標の位相に近似したときに、そのときのバルブタイ
ミングの位相が保持されるように油圧供給手段M8を制
御することにより可変機構M7を制御する。学習制御手
段M14はバルブタイミングの位相がある状態を継続し
ているときに、目標の位相と実際の位相とを比較するこ
とにより保持制御手段M13による制御の結果を評価
し、その評価に基づいて保持制御手段M13の制御を修
正するための学習値を学習する。そして、最初の学習に
おいて、学習制御手段M14は初期値を学習値として適
用する。この初期値はバルブオーバラップが相対的に小
さくなる方向へ可変機構M7を制御するための値として
初期値記憶手段M1に記憶されている。
【0016】従って、学習制御手段M14による最初の
学習において、その学習が一旦完了するまでの間で、可
変機構M7及び油圧供給手段M8の機械的な公差等に起
因して保持制御手段M13の制御によるバルブオーバラ
ップが過大になることはなく、燃焼室M2に残る排気ガ
スが増えることはない。
【0017】上記第1の目的を達成するために請求項2
に記載の第2の発明では、図2に示すように、第1の発
明の構成とほぼ共通する各手段等M1〜M14を備え
る。但し、第1の発明はバルブタイミングを制御するこ
とによりバルブオーバラップを制御するようにした制御
装置であるのに対し、第2の発明は単にバルブタイミン
グを制御するようにした制御装置である。そして、第2
の発明の特徴は、バルブタイミングの位相が固定される
ような可変機構M7に係る故障を実位相検出手段M11
の検出結果に基づいて判断するための故障判断手段M1
6と、可変機構M7が故障から正常な状態へ復帰したと
故障判断手段M16の判断結果に基づいて判断したとき
に、学習制御手段M14における学習値を所定値に初期
化するための初期化手段M17とを備えたことを趣旨と
する。
【0018】第2の発明の構成によれば、第1の発明と
異なり、故障判断手段M16は可変機構M7に係る故障
を判断する。初期化手段M17は可変機構M7が故障か
ら復帰したと上記判断結果に基づいて判断したときに、
学習制御手段M14における学習値を所定値に初期化す
る。従って、故障期間中に学習制御手段M14により学
習値が誤って学習されたとしても、可変機構M7が故障
から復帰した直後の最初の学習において、その学習が一
旦完了するまでの間で、保持制御手段M13の制御によ
るバルブタイミングが不適切な状態となることはない。
【0019】上記第2の目的を達成するために請求項3
に記載の第3の発明では、図3に示すように、第2の発
明の構成と共通する各手段等M1〜M14を備える。そ
して、第3の発明の特徴は、目標位相算出手段M10に
より算出される目標の位相がその可変限度から所定範囲
内となるときに、学習制御手段M14による学習を禁止
するための禁止手段M18を備えたことを趣旨とする。
【0020】第3の発明の構成によれば、目標位相算出
手段M10により算出される目標の位相がその可変限度
に近似するときに、禁止手段M18が学習制御手段M1
4の学習を禁止する。ここで、一般に、目標の位相がそ
の可変限度に近似するとき、それに対応して、可変機構
M7はその機構上の制約を受けて一旦動かなくなること
がある。この制約は可変機構M7の製造上のバラツキを
含むことがある。このため、可変機構M7が一旦動かな
くなる前後で目標の位相と実際の位相が一致しない場
合、そのときの実際の位相を反映して学習制御手段M1
4により誤った学習値が学習されるおそれがある。しか
し、本発明の構成によれば、目標の位相がその可変限度
に近似するときに学習値の学習が禁止されることから、
可変機構M7が一旦動かなくなったときに、誤った学習
値が学習されることはない。
【0021】上記第2の目的を達成するために請求項4
に記載の第4の発明では、図4に示すように、第2の発
明の構成と共通する各手段等M1〜M14を備える。そ
して、第4の発明の特徴は、目標位相算出手段M10に
より算出される目標の位相がその可変限度から所定範囲
内となるときには、目標の位相が所定範囲外にあるとき
における学習制御手段M14による学習値に基づき、そ
の学習制御手段M14による学習値の学習に制限を加え
るための制限手段M19を備えたことを趣旨とする。
【0022】第4の発明の構成によれば、目標位相算出
手段M10により算出される目標の位相がその可変限度
に近似するとき、制限手段M19が適合可能な条件の下
で学習制御手段M14による学習値の学習に制限を加え
ながらその学習を許容する。従って、目標の位相がその
可変限度に近似するときに、学習値が必要に応じて更新
されることになり、実際の位相が目標の位相に合致する
ように制御される。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、第1及び第2の発明におけ
る内燃機関のバルブタイミング制御装置を自動車のガソ
リンエンジンシステムに具体化した第1の実施形態を図
5〜図14を参照して詳細に説明する。
【0024】図5はこの実施形態のバルブタイミング制
御装置に係るガソリンエンジンシステムを示す概略構成
図である。内燃機関としてのエンジン1は複数のシリン
ダ2を備える。各シリンダ2にそれぞれ設けられたピス
トン3は出力軸としてのクランクシャフト1aにつなが
り、各シリンダ2の中で上下動可能となっている。各シ
リンダ2においてピストン3の上側は燃焼室4を構成す
る。各燃焼室4のそれぞれに対応して設けられた点火プ
ラグ5は燃焼室4に導入された混合気を点火する。各燃
焼室4に対応して設けられた吸気ポート6a及び排気ポ
ート7aのそれぞれは吸気通路6及び排気通路7の一部
を構成する。各燃焼室4に対応して設けられた吸気バル
ブ8及び排気バルブ9のそれぞれは各ポート6a,7a
をそれぞれ開く。これらのバルブ8,9のそれぞれは異
なるカムシャフト10,11の回転に基づいて作動す
る。各カムシャフト10,11の先端にそれぞれ設けら
れたタイミングプーリ12,13はタイミングベルト1
4を介してクランクシャフト1aにつながる。
【0025】エンジン1の運転時には、クランクシャフ
ト1aの回転力がタイミングベルト14及び各タイミン
グプーリ12,13を介して各カムシャフト10,11
に伝わる。各カムシャフト10,11が回転することに
より、各バルブ8,9が作動する。各バルブ8,9はク
ランクシャフト1aの回転に同期して、即ち各ピストン
3の上下動に応じた吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行
程及び排気行程に同期して、所定のタイミングで作動可
能となっている。
【0026】吸気通路6の入口に設けられたエアクリー
ナ15は同通路6に取り込まれる外気を清浄化する。各
吸気ポート6aの近傍にそれぞれ設けられたインジェク
タ16は吸気ポート6aへ向かって燃料を噴射する。エ
ンジン1の運転時には、外気がエアクリーナ15を介し
て吸気通路6に取り込まれる。このとき、各インジェク
タ16が燃料を噴射することにより、その燃料と外気と
の混合気が吸入行程において吸気バルブ8が吸気ポート
6aを開くときに、燃焼室4に吸入される。燃焼室4に
吸入された混合気は、点火プラグ5が作動することによ
り、爆発・燃焼する。その結果、ピストン3が作動して
クランクシャフト1aが回転し、エンジン1に出力が得
られる。燃焼後の排気ガスは、排気行程において排気バ
ルブ9が排気ポート7aを開くときに、燃焼室4から導
出され、排気通路7を通って外部へ排出される。
【0027】吸気通路6に設けられたスロットルバルブ
17は図示しないアクセルペダルの操作に連動して作動
する。このバルブ17の開度が調節されることにより、
吸気通路6に対する外気の取り込み量、即ち吸入空気量
Qが調節される。スロットルバルブ17の下流側に設け
られたサージタンク18は吸入空気の脈動を平滑化す
る。エアクリーナ15の近傍に設けられた吸気温センサ
71は吸気温度THAを検出し、その検出値に応じた信
号を出力する。スロットルバルブ17の近傍に設けられ
たスロットルセンサ72は、同バルブ17の開度(スロ
ットル開度)TAを検出し、その検出値に応じた信号を
出力する。このセンサ72はスロットルバルブ17が全
閉の状態となったときに、そのことを検出して出力す
る。サージタンク18に設けられた吸気圧センサ73
は、同タンク18における吸入空気の圧力(吸気圧力)
PMを検出し、その検出値に応じた信号を出力する。
【0028】一方、排気通路7の途中に設けられた触媒
コンバータ19は内蔵された三元触媒20により排気ガ
スを浄化する。排気通路7に設けられた酸素センサ74
は排気ガス中の酸素濃度Oxを検出し、その検出値に応
じた信号を出力する。エンジン1に設けられた水温セン
サ75は、エンジン1を冷却するための冷却水の温度
(冷却水温度)THWを検出し、その検出値に応じた信
号を出力する。
【0029】ディストリビュータ21は、イグナイタ2
2から出力される高電圧を、各点火プラグ5を作動させ
るための点火信号として各点火プラグ5へ分配する。従
って、各点火プラグ5を作動させるタイミングはイグナ
イタ22が高電圧を出力するタイミングにより決まる。
【0030】ディストリビュータ21に内蔵されたロー
タ(図示しない)は、クランクシャフト1aに同期して
回転するカムシャフト11により回転させられる。ディ
ストリビュータ21に設けられた回転速度センサ76
は、エンジン1の回転速度(エンジン回転速度)NEを
ロータの回転に基づいて検出し、その検出値をパルス信
号として出力する。ディストリビュータ21に設けられ
た気筒判別センサ77はクランク角度(°CA)の基準
位置GPをロータの回転に応じて所定の割合で検出し、
その検出値を同じくパルス信号として出力する。この実
施形態において、エンジン1の一連の4行程に対してク
ランクシャフト1aは2回転する。クランクシャフト1
aが2回転する間に、回転速度センサ76は30°CA
毎に1パルスの信号を出力する。気筒判別センサ77は
360°CA毎に1パルスの信号を出力する。
【0031】この実施形態で、タイミングプーリ12に
設けられた油圧駆動式の可変機構(以下単に「VVT」
と書き表す。)25は吸気バルブ8に係るバルブタイミ
ングを変更する。VVT25とそれを駆動するための本
発明の油圧供給手段の構成について詳しく説明する。
【0032】図6,7はVVT25及びそれに付随する
リニアソレノイドバルブ(LSV)55の構造を示す。
エンジン1のシリンダヘッド26及びベアリングキャッ
プ27はカムシャフト10をそのジャーナル10aにお
いて回転可能に支持する。VVT25はカムシャフト1
0の先端に設けられたタイミングプーリ12と一体をな
す。ジャーナル10aに設けられた二つの油溝31,3
2はジャーナル10aの外周に沿って延びる。ベアリン
グキャップ27に設けられた油路33,34はジャーナ
ル10a及び各油溝31,32に潤滑油を供給する。こ
の実施形態で、図5に示すように、エンジン1に設けら
れたオイルパン28、オイルポンプ29及びオイルフィ
ルタ30等はエンジン1の各部を潤滑するための潤滑装
置を構成する。この潤滑装置はVVT25を駆動するた
めに同VVT25に油圧を供給する。LSV55はVV
T25に供給される油圧を調節可能とする。この潤滑装
置及びLSV55は本発明の油圧供給装置を構成する。
【0033】エンジン1の運転に連動してオイルポンプ
29が作動することにより、オイルパン28から吸い上
げられた潤滑油がオイルポンプ29より吐出される。吐
出された潤滑油はオイルフィルタ30を通り、LSV5
5により各油路33,34へ選択的に圧送され、各油溝
31,32及びジャーナル10aに供給される。
【0034】略円板状をなすタイミングプーリ12と同
プーリ12に取り付けられたカバー35はハウジング3
6を構成する。有底円筒状をなすカバー35はプーリ1
2の一側面及びカムシャフト10の先端を覆う。プーリ
12はその外周に複数の外歯37を有し、中央にボス3
8を有する。ボス38においてカムシャフト10に装着
されたプーリ12は、同シャフト10と相対回動可能と
なっている。前述したタイミングベルト14は外歯37
につながる。
【0035】カバー35はその外周にフランジ39を有
し、その底部中央に孔40を有する。複数のボルト41
及びピン42はフランジ39をプーリ12の一側面に固
定する。孔40に装着された蓋43は取り外し可能であ
る。カバー35はその内周に複数の内歯35aを有す
る。
【0036】プーリ12及びカバー35により囲まれた
空間44は円筒状をなすインナキャップ45等を収容す
る。中空ボルト46及びピン47はキャップ45をカム
シャフト10の先端に固定する。キャップ45の周壁4
5aはボス38を包み、両者45,38は相対回動可能
となっている。周壁45aはその外周に複数の外歯45
bを有する。
【0037】ハウジング35とキャップ45との間に介
在されたリングギヤ48はハウジング35とカムシャフ
ト10とを連結する。空間44に収容されたリングギヤ
48は環状をなし、カムシャフト10の軸方向に沿って
移動可能となっている。リングギヤ48はその内外周に
複数の歯48a,48bを有し、その両方がヘリカル歯
をなす。リングギヤ48はカムシャフト10に沿って移
動することにより、同シャフト10に対して相対的に回
動する。リングギヤ48の内歯48aはキャップ45の
外歯45bに、リングギヤ48の外歯48bはカバー3
5の内歯35aにそれぞれ噛み合う。
【0038】プーリ12が回転することにより、リング
ギヤ48により連結されたハウジング35とキャップ4
6とが一体に回転し、もってカムシャフト10とハウジ
ング35とが一体的に回転する。
【0039】図6,7に示すように、空間44はリング
ギヤ48により区画された第1及び第2の油圧室49,
50を含む。第1の油圧室50はリングギヤ48の左端
とカバー37の底壁との間に位置する。第2の油圧室5
0はリングギヤ48の右端とプーリ12との間に位置す
る。
【0040】ここで、第1の油圧室49に潤滑油による
油圧を供給するために、カムシャフト10はその内部に
軸方向に沿って延びる油路51を有する。この油路51
の先端は中空ボルト46の孔46aを通じて第1の油圧
室49に連通する。この油路51の基端はカムシャフト
10の半径方向へ延びる油孔52を介して油溝31に通
じる。
【0041】一方、第2の油圧室50に潤滑油による油
圧を供給するために、カムシャフト10はその内部に油
路51と平行に延びる別の油路53を有する。ボス38
に形成された油孔54は第2の油圧室50と油路53と
の間を連通する。
【0042】上記の構成において、油路33、油孔5
2、油路51及び孔46a等は、第1の油圧室50に潤
滑油による油圧を供給するための第1の油圧供給通路を
構成する。油路34、油路53及び油孔54等は、第2
の油圧室51に潤滑油による油圧を供給するための第2
の油圧供給通路を構成する。ここで、両油圧供給通路の
途中に設けられたLSV55はその開度がデューティ制
御されることにより、各油圧室49,50に供給される
油圧を制御する。図5にはこのLSV55とオイルパン
28、オイルポンプ29及びオイルフィルタ30との接
続の関係が示されている。
【0043】図6,7に示すように、LSV55を構成
するケーシング56は、第1〜第5のポート57,5
8,59,60,61を有する。第1のポート57は油
路33に連通し、第2のポート58は油路34に連通す
る。第3及び第4のポート59,60はオイルパン28
に連通し、第5のポート61はオイルフィルタ30を介
してオイルポンプ29の吐出側に連通する。ケーシング
56の内部に設けられた串形のスプール62は円筒状の
4つの弁体62aを有する。スプール62はその軸方向
に沿って往復動可能となっている。ケーシング56に設
けられた電磁ソレノイド63はスプール62を図6に示
す第1の位置と図7に示す第2の位置との間で移動させ
る。第1の位置とは、図6,7において、スプール62
がケーシング56に対して最も右側に達したときの位
置、即ちスプール62のストロークが最も小さくなる位
置を意味する。第2の位置とは、図6,7において、ス
プール62がケーシング56に対して最も左側に達した
ときの位置、即ちスプール62のストロークが最も大き
くなる位置を意味する。ケーシング56に設けられたス
プリング64はスプール62を第1の位置へ向けて付勢
する。
【0044】そして、図7に示すように、スプリング6
4の付勢力に抗してスプール62が第2の位置に配置さ
れることにより、即ちスプール62のストロークが最も
大きくなることにより、オイルポンプ29の吐出側と油
路33とが連通し、油路34とオイルパン28とが連通
する。これにより、第1の油圧室49に油圧が供給さ
れ、リングギヤ48が第2の油圧室50に残る油に抗し
て軸方向へ移動しながら回動する。第2の油圧室50の
中の油はオイルパン28へとドレンされる。この結果、
カムシャフト10とハウジング36との間で回転位相が
相対的に変わる。ここでは、カムシャフト10の回転位
相がプーリハウジング36のそれよりも進む。その結
果、吸気バルブ8のバルブタイミングの位相がクランク
シャフト1aの回転位相よりも進む。
【0045】この場合、図9(b)に示すように、吸気
バルブ8のバルブタイミングが相対的に進み、吸気行程
における吸気バルブ8と排気バルブ9とのバルブオーバ
ラップが相対的に大きくなる。このように、第1の油圧
室49に供給される油圧を制御することにより、図7に
示すようにリングギヤ48をタイミングプーリ12に接
近する終端位置まで移動させることができる。リングギ
ヤ48がその終端位置に達したとき、吸気バルブ8のバ
ルブタイミングは最も進み、バルブオーバラップは最も
大きくなる。一方、図6に示すように、スプール62が
第1の位置に配置されることにより、即ちスプール62
のストロークが最も小さくなることにより、オイルポン
プ29の吐出側と油路34とが連通し、油路33とオイ
ルパン28とが連通する。これにより、第2の油圧室5
0に油圧が供給され、リングギヤ48が第1の油圧室4
9に残る油に抗して軸方向へ移動しながら回動する。第
1の油圧室49の中の油はオイルパン28へとドレンさ
れる。この結果、カムシャフト10とハウジング36と
の間で回転位相が上記と反対の方向へ相対的に変わる。
ここでは、カムシャフト10の回転位相がハウジング3
6のそれよりも遅れる。その結果、吸気バルブ8のバル
ブタイミングの位相がクランクシャフト1aの回転位相
よりも遅れる。
【0046】この場合、図9(a)に示すように、吸気
バルブ8のバルブタイミングが相対的に遅れ、吸気行程
におけるバルブオーバラップが相対的に小さくなる。こ
の実施形態では、バルブオーバラップが無くなる。この
ように、第2の油圧室50に供給される油圧を制御する
ことにより、図6に示すように、リングギヤ48をカバ
ー35に接近する終端位置まで移動させることができ
る。リングギヤ48が終端位置に達したとき、吸気バル
ブ8のバルブタイミングは最も遅れ、バルブオーバラッ
プは最も小さくなる。
【0047】スプール62が第1及び第2の位置の間の
任意な位置に配置されることにより、各油圧室49,5
0に対する油の流路面積が変わり、バルブタイミングが
進む速度(進角速度)及び遅れる速度(遅角速度)がそ
れぞれ微妙に変わる。ここで、スプール62が第1及び
第2の位置のほぼ中間に配置されることにより、油路3
3,34とオイルポンプ29及びオイルパン28との間
が遮断される。その結果、各油圧室49,50に対する
油圧の供給が規制され、VVT25の駆動が停止してバ
ルブタイミングの変位が停止する。
【0048】上記のようにVVT25を適宜に制御する
ことにより、吸気バルブ8のバルブタイミング、延いて
はバルブオーバラップを、図9(a)に示す範囲から図
9(b)に示す範囲の間で連続的(無段階)に変更する
ことができる。
【0049】ここで、LSV55の特性を図11のグラ
フに示す。このグラフにおいて横軸はスプール62のス
トロークの大きさを示し、縦軸はVVT25により得ら
れるバルブタイミングの変位速度(進角速度及び遅角速
度)の大きさを示す。尚、横軸のストロークの大きさは
LSV55を制御するための駆動デューティ比DVTの
大きさに比例すると共に、電磁ソレノイド63に供給さ
れる電流値の大きさに比例する。この実施形態では、所
要の駆動デューティ比DVTの値に基づいてLSVを制
御することにより、バルブタイミングが制御される。こ
の実施形態において、バルブタイミングを目標値に一致
させるために、LSV55を制御するためのパラメータ
として駆動デューティ比DVTを使用する。この駆動デ
ューティ比DVTの値を変化させることにより、バルブ
タイミングはその変位速度が決定されるのであって、そ
の変位角度が決定されるのではない。即ち、駆動デュー
ティ比DVTに基づきLSV55を制御してスプール6
2を移動させたときに、そのデューティ比DVTの積分
量がスプール62を動かした後のバルブタイミングの変
位角度となるのである。
【0050】ここで、図5に示すように、カムシャフト
10に設けられたカムセンサ78はカムシャフト10の
回転に係る実際の変位角度(実変位角度)VTを検出
し、その検出値に応じた信号を出力する。このカムセン
サ78はカムシャフト10上に等角度間隔をもって配置
された複数の突起と、各突起に対向可能に配置されたピ
ックアップコイルとを含む。そして、カムシャフト10
が回転して各突起がピックアップコイルを横切ることに
より、ピックアップコイルが起電力を発生する。カムセ
ンサ78はその起電力を実変位角度VTを示すパルス信
号として出力する。このカムセンサ78は本発明の実位
相検出手段を構成する。この実施形態では、上記の各セ
ンサ等71〜78が本発明の運転状態検出手段を構成す
る。
【0051】ここで、電子制御装置(ECU)80は本
発明における目標位相算出手段、実位相制御手段、保持
制御手段、学習制御手段、初期値記憶手段、故障判断手
段及び初期化手段を構成する。図5に示すように、EC
U80は前述した各センサ等71〜78から出力される
信号を入力する。ECU80はこれらの信号に基づいて
各部材16,22,55をそれぞれ制御する。
【0052】図8にブッロック図で示すように、ECU
80は中央処理装置(CPU)81、読み出し専用メモ
リ(ROM)82、ランダムアクセスメモリ(RAM)
83及びバックアップRAM84等を備える。ECU8
0はこれら各部81〜84と、A/D変換器を含む外部
入力回路85と、外部出力回路86等とをバス87によ
って接続してなる論理演算回路を構成する。この実施形
態で、CPU81はカウンタの機能を兼ね備える。RO
M82は所定の制御プログラム等を予め記憶する。RA
M83はCPU81の演算結果等を一時記憶する。バッ
クアップRAM84は予め記憶されたデータを保存す
る。前述した各センサ等71〜78は外部入力回路85
につながる。前述した各部材16,22,55は外部出
力回路86につながる。このECU80は電源用のバッ
テリ(図示しない)から電力の供給を受ける。
【0053】CPU81は外部入力回路85を介して入
力される各センサ等71〜78の信号を入力値として読
み込む。CPU81はそれらの入力値に基づき燃料噴射
量制御、点火時期制御及びバルブタイミング制御等を実
行するために各部材16,22,55等を制御する。
【0054】ここで、燃料噴射量制御とは、エンジン1
の運転状態に応じて算出される目標値に基づき各インジ
ェクタ16を制御することにより、燃焼室4へ供給され
る燃料量を制御することである。点火時期制御とは、エ
ンジン1の運転状態に応じて算出される目標値に基づき
イグナイタ22を制御することにより、各点火プラグ5
の点火タイミングを制御することである。
【0055】バルブタイミング制御とは、エンジン1の
運転状態に応じて算出される駆動デューティ比DVTの
値に基づきLSV55を制御することにより、VVT2
5を制御して吸気バルブ8のバルブタイミング、延いて
はバルブオーバラップを制御することである。この実施
形態で、バルブタイミング制御は保持制御とその保持制
御のための学習制御を含む。保持制御とは、バルブタイ
ミングをある位相で一定に保持するための制御である。
学習制御とは、その保持制御の結果を評価し修正するた
めの学習値としての保持デューティ学習値GDVTHを
学習する制御である。ROM82はこれらの制御を実行
するためのプログラム等を予め記憶している。更に、R
OM82はその学習値GDVTHに係る初期値GDVT
HIを予め記憶している。ECU80(CPU81)は
最初に学習を始めるに際して、その初期値GDVTHI
を学習値GDVTHとして適用する。この初期値GDV
THIはバルブオーバラップが相対的に小さくなる方向
へVVT25を制御することのできる値として設定され
ている。この初期値GDVTHIはVVT25が故障し
ているときに、学習値GDVTHを所定値に初期化し得
るものである。従って、エンジン1が初めて運転された
とき、新しいバッテリに交換された後にエンジン1が最
初に運転されたとき、或いはVVT25が故障している
とき等に初期値GDVTHIが学習値GDVTHとして
適用される。この実施形態で、ROM82を含むECU
80が本発明の初期値記憶手段に相当する。
【0056】次に、前述したバルブタイミング制御につ
いて詳しく説明する。図13は「バルブタイミング制御
ルーチン」を示すフローチャートである。ECU80は
このルーチンを所定の時間間隔をもって周期的に実行す
る。
【0057】処理がこのルーチンへ移行すると、ステッ
プ110において、ECU80は各センサ72,73,
76,78からの信号に基づきスロットル開度(スロッ
トルバルブ17の全閉状態を含む)TA,吸気圧力P
M、エンジン回転速度NE及び実変位角度VTの値をそ
れぞれ読み込む。
【0058】続いて、ステップ112において、ECU
80は今回読み込まれた各パラメータTA,PM,NE
の値に基づいてVVT25を制御するための目標変位角
度VTTの値を算出する。ECU80はこの目標変位角
度VTTの値を図10にグラフで示す関数データを参照
することにより算出する。この関数データにおいて、目
標変位角度VTTは吸気圧力PM及びエンジン回転速度
NEより求められるエンジン1の負荷LDと、エンジン
回転速度NEとの関係から予め実験的に最適に定められ
ている。この関数データにおいて、目標変位角度VTT
の値は最遅角側の値である「0°CA」から最進角側の
値である「60°CA」までの範囲をもって設定されて
いる。この「0〜60°CA」の値は一例に過ぎない。
この実施形態でステップ112の処理を実行するECU
80は、本発明の目標位相算出手段に相当する。
【0059】そして、ステップ113において、ECU
80は今回算出された目標変位角度VTTの値が「0°
CA」であるか否か、即ちバルブタイミングを最も遅れ
た状態(最遅角の状態)に制御すべきか否かを判断す
る。この実施形態でステップ113の処理を実行するE
CU80は、バルブタイミングを最遅角に制御するか否
かを判断するための判断手段に相当する。ここで、目標
変位角度VTTの値が「0°CA」である場合には、ス
テップ115において、ECU80はバルブタイミング
を最遅角の状態に制御するために、ステップ115,1
60の処理を実行する。
【0060】即ち、ステップ115において、ECU8
0はLSV55をデューティ制御するために使用される
駆動デューティ比DVTの値を「0%」に設定する。更
に、ステップ160において、ECU80はそのデュー
ティ比DVTの値に基づいてLSV55をデューティ制
御することにより、カムシャフト10の変位角度を制御
する。ここで、ECU80は「0%」の駆動デューティ
比DVTをLSV55をデューティ制御するための電流
値に換算することにより、LSV55を制御する。この
制御により、VVT25によってバルブタイミングが最
遅角の状態に制御され、バルブオーバラップが無い状態
に制御される。この実施形態でステップ113,11
5,160の処理を実行するECU80は、目標変位角
度VTTが「0°CA」となった場合に、バルブタイミ
ングを最遅角の状態に制御するための制御手段に相当す
る。一方、ステップ113において、目標変位角度VT
Tの値が「0°CA」でない場合には、ECU80は処
理をステップ117へ移行する。
【0061】ステップ117において、ECU80は学
習フラグXGDが「1」であるか否かを判断する。この
学習フラグXGDはエンジン1が初めて運転されたと
き、或いは新しいバッテリに交換された後にエンジン1
が最初に運転されたときに、最初に学習制御が実行され
るものであるか否かを示す。ECU80はこの学習フラ
グXGDを別途の処理ルーチン(図示しない)に従い設
定する。即ち、ECU80は最初に学習制御を実行する
ときに学習フラグXGDを「1」に設定し、それ以外の
ときに学習フラグXGDを「0」に設定する。この実施
形態でステップ117の処理を実行するECU80は、
最初に学習制御が行われるか否かを判断するための判断
手段に相当する。
【0062】ここで、ステップ117において、最初に
学習制御が実行された場合には、ステップ118におい
て、ECU80はROM82に記憶されている初期値G
DVTHIを保持デューティ学習値GDVTHとして設
定した後、処理をステップ120へ移行する。即ち、ス
テップ118において、ECU80は保持デューティ学
習値GDVTHを初期値GDVTHIに初期化するので
ある。この実施形態でステップ118の処理を実行する
ECU80は、学習値GDVTHを初期化するための初
期化手段に相当する。一方、ステップ117において、
最初に学習制御が実行されていない場合には、ECU8
0は処理をステップ120へ移行する。
【0063】ステップ120において、ECU80は今
回算出された目標変位角度VTTの値と今回読み込まれ
た実変位角度VTの値との偏差値(絶対値)が所定の基
準値α以下であるか否かを判断する。ここで、基準値α
として「3°CA」を当てはめることができる。この実
施形態でステップ120の処理を実行するECU80
は、目標変位角度VTTに対する実変位角度VTの偏差
の大きさを判断するための判断手段に相当する。そし
て、ステップ120において、偏差値が基準値αよりも
大きい場合には、ECU80はフィードバック制御及び
学習制御を実行するためにステップ130〜160の処
理を実行する。
【0064】即ち、ステップ130において、ECU8
0は実変位角度VTの値がある値に収束し、その値の状
態が所定時間だけ継続したか否かを判断する。ここで、
実変位角度VTがある値の状態で所定時間継続しない場
合には、その角度VTの値が変化していることから、E
CU80はステップ155,160の処理を実行する。
実変位角度VTがある値の状態で所定時間継続した場合
には、その角度VTの値がある値に収束していることか
ら、ECU80は処理をステップ135へ移行する。こ
の実施形態でステップ120,130の処理を実行する
ECU80は、実変位角度VTの値が目標変位角度VT
Tの値に一致しないで、ある値に収束したか否かを判断
するための判断手段に相当する。
【0065】ステップ135において、ECU80は駆
動デューティ比DVTの値がある値に収束し、その値の
状態が所定時間だけ継続したか否かを判断する。ここ
で、駆動デューティ比DVTがある値の状態で所定時間
だけ継続しない場合には、その比DVTが変化している
ことから、ECU80はステップ155,160の処理
を実行する。駆動デューティ比DVTがある値の状態で
所定時間だけ継続した場合には、その比DVTがある値
に収束していることから、ECU80は処理をステップ
140へ移行する。この実施形態でステップ120,1
35の処理を実行するECU80は、実変位角度VTの
値が目標変位角度VTTの値に一致しないで、駆動デュ
ーティ比DVTがある値に収束したか否かを判断するた
めの判断手段に相当する。
【0066】ステップ130,135から移行してステ
ップ155において、ECU80は以下の計算式に従っ
て駆動デューティ比DVTの値を算出する。 DVT=(VTT−VT)*KP+GDVTH ここで、「KP」は定数であり、比例制御のゲインに相
当する。
【0067】更に、ステップ160において、ECU8
0は前述したと同様、算出された駆動デューティ比DV
Tの値に基づいてLSV55を制御することにより、V
VT25によってバルブタイミング、バルブオーバラッ
プを制御する。ここで、ステップ120,130,15
5,160の処理を実行するECU80は、本発明の実
位相制御手段に相当する。又、ステップ135,15
5,160の処理を実行するECU80は、駆動デュー
ティ比DVTの値が変化している場合に、その比DVT
がある値に収束するようにVVT25を制御するための
制御手段に相当する。
【0068】一方、ステップ135から移行してステッ
プ140において、ECU80はVVT25が故障して
いるか否かを判断する。ここで、VVT25の故障と
は、バルブタイミングの位相がある状態に固定されるよ
うなことを意味する。ECU80はこのステップ140
の判断を二つの故障フラグXVFA,XVFRに基づい
て行う。一方の故障フラグXVFAはバルブタイミング
の位相が進んだ状態(進角状態)で故障しているか否か
を示す。故障フラグXVFRはバルブタイミングが遅角
状態で故障しているか否かを示す。ECU80はこれら
故障フラグXVFA,XVFRの一方が故障を示す
「1」である場合に、VVT25が故障していると判断
する。ECU80はこれらの故障フラグXVFA,XV
FRを後述する「故障検出ルーチン」に基づいて設定す
る。この実施形態でステップ140の処理を実行するE
CU80は、本発明の故障判断手段に相当する。
【0069】そして、ステップ140において、VVT
25が故障している場合には、ECU80は処理をステ
ップ145へ移行する。ステップ145において、EC
U80はROM82に記憶されている初期値GDVTH
Iを新たな保持デューティ学習値GDVTHとして設定
する。この初期値GDVTHIはVVT25が故障して
いるときに、学習値GDVTHを所定値に初期化し得る
ものである。更に、この初期値GDVTHIはVVT2
5が故障の状態から正常な状態へ復帰したときに、学習
値GDVTHを所定値に初期化し得るものである。ここ
で、所定値とは、既に説明したようにバルブオーバラッ
プが相対的に小さくなる方向へVVT25を制御するこ
とのできる値である。この実施形態でステップ145の
処理を実行するECU80は、本発明の初期化手段に相
当する。
【0070】ステップ145の処理を終了した後、EC
U80は前述したと同様にステップ155,160の処
理を実行する。この実施形態でステップ145,15
5,160の処理を実行するECU80は、初期化され
た保持デューティ学習値GDVTHに基づき駆動デュー
ティ比DVTの値を算出し、その算出された駆動デュー
ティ比DVTの値に基づきLSV55を制御するための
制御手段に相当する。
【0071】従って、VVT25が故障している間は、
駆動デューティ比DVTの算出において初期値GDVT
HIが保持デューティ学習値GDVTHとして使われ続
ける。この制御により、バルブタイミングが遅角状態に
制御され、バルブオーバラップが相対的に小さくなる。
【0072】一方、ステップ140において、VVT2
5が故障していない場合には、実変位角度VTの値が目
標変位角度VTTの値に対して偏差を持った状態で、実
変位角度VT及び駆動デューティ比DVTの値がある値
に収束していることになる。このとき、ECU80はス
テップ150,155,160の処理を実行する。
【0073】即ち、ステップ150において、ECU8
0は前回算出された駆動デューティ比DVTの値を保持
デューティ学習値GDVTHとして設定する。ECU8
0はその保持デューティ学習値GDVTHを駆動デュー
ティ比DVTの値により更新することにより、同学習値
GDVTHを学習するのである。つまり、ECU80は
両パラメータVTT,VTの値を比較することにより保
持制御の結果を評価し、その評価に基づいて保持制御を
修正するための保持デューティ学習値GDVTHを学習
するのである。この実施形態でステップ120,13
0,135,150の処理を実行するECU80は、本
発明の学習制御手段に相当する。ステップ150の処理
を終了した後、ECU80は前述したと同様にステップ
155,160の処理を実行する。ここで、ステップ1
50,155の処理を実行するECU80は、新たな保
持デューティ学習値GDVTHに基づいて駆動デューテ
ィ比DVTを算出するための算出手段に相当する。
【0074】従って、VVT25が故障していないとき
には、新たな保持デューティ学習値GDVTHが駆動デ
ューティ比DVTの算出において使われる。そして、実
変位角度VTの値が目標変位角度VTTの値に合致する
ように、バルブタイミングの位相が制御され、バルブオ
ーバラップが制御される。
【0075】一方、ステップ120において、両パラメ
ータVTT,VTの偏差値が基準値α以下である場合に
は、その時点の実変位角度VTの値が目標変位角度VT
Tの値にほぼ合致していることになる。そして、ECU
80はその時点のバルブタイミングの位相を保持するた
めに、ステップ125,160の処理を実行する。
【0076】即ち、ステップ125において、ECU8
0は現在までに学習された保持デューティ学習値GDV
THを駆動デューティ比DVTの値として設定する。更
に、ステップ160において、ECU80は設定された
駆動デューティ比DVTの値に基づいて上記と同様にL
SV55をデューティ制御する。つまり、実変位角度V
Tの値が目標変位角度VTTの値にほぼ合致したとき、
ECU80はLSV55に出力すべき駆動デューティ比
DVTの値をカムシャフト10の回転位相を変化させる
値から、その回転位相を一定に保持するための保持デュ
ーティ学習値GDVTHに切り換える。この学習値GD
VTHはVVT25の両圧力室49,50に対する油圧
の供給状態を現状から変化させないために、LSV55
に出力されるべき指令値である。そして、バルブタイミ
ングに係る保持制御からLSV55及びVVT25に係
る公差及び経時変化等の影響を排除するために、ECU
80は学習値GDVTHを前述したように学習するので
ある。ECU80がこの学習値GDVTHに基づいてL
SV55を制御することにより、カムシャフト10の変
位角度は進みも遅れもせず、保持が開始される直前の目
標変位角度VTTの値に保たれる。つまり、バルブタイ
ミングの位相は保持が開始される直前の位相に保持され
るのである。この制御が保持制御である。この実施形態
でステップ120,125,160の処理を実行するE
CU80は、本発明の保持制御手段に相当する。
【0077】そして、ステップ160の処理を実行した
後、ECU80は次の制御周期を待ってステップ110
からの処理を再開する。図14はVVT25の故障を検
出するための「故障検出ルーチン」を示すフローチャー
トである。ECU80はこのルーチンを所定のクランク
角度間隔(例えば「240°CA」)をもって周期的に
実行する。
【0078】ステップ200において、ECU80は第
1のカウンタCERの値をクリアするための条件を確認
する。ECU80は、実変位角度VTと目標変位角度V
TTとの偏差が小さいとき、或いはエンジン1が高速度
又は低速度で運転されているときに、このカウンタCE
Rの値をクリアし、「32m秒」の時間間隔をもってそ
のインクリメントを再開する。
【0079】続いて、ステップ210において、ECU
80は第2のカウンタCSTの値をクリアするための条
件を確認する。ECU80は、実変位角度VTの値が大
きく変化するときにこのカウンタCSTの値をクリア
し、「32m秒」の時間間隔をもってそのインクリメン
トを再開する。これと同時に、ECU80は二つの故障
フラグXVFA,XVFRをそれぞれ「0」にリセット
する。
【0080】そして、ステップ220において、ECU
80は第1のカウンタCERの値が所定の基準値T1以
上となり、且つ第2のカウンタCSTの値が所定の基準
値T2以上となったか否かを判断する。ここで、両基準
値T1,T2として、例えば「5秒」を当てはめること
ができる。即ち、ECU80は実変位角度VTと目標変
位角度VTTの偏差が大きくなって基準値T1だけ時間
が経過し、且つ実変位角度VTが変化しなくなって基準
値T2だけ時間が経過したか否かを判断するのである。
【0081】ステップ220において、各カウンタCE
R,CSTの値が各基準値T1,T2未満である場合に
は、ECU80はVVT25の故障が検出されていない
ものとして、その後の処理を一旦終了する。一方、各カ
ウンタCER,CSTの値が各基準値T1,T2以上で
ある場合には、ECU80はVVT25の故障が検出さ
れているものとして、処理をステップ230へ移行す
る。
【0082】ステップ230において、ECU80は実
変位角度VTの値が所定の基準値β以上であるか否かを
判断する。この基準値βとして、例えば「30°CA」
を当てはめることができる。ここで、実変位角度VTの
値が所定の基準値β以上である場合には、バルブタイミ
ングの位相がある程度進んだ状態でVVT25が故障し
ていることから、ECU80はステップ240において
故障フラグXVFAを「1」に設定し、その後の処理を
一旦終了する。実変位角度VTの値が所定の基準値β未
満である場合には、ECU80は処理をステップ250
へ移行する。
【0083】ステップ250において、ECU80はバ
ルブタイミングのフィードバック制御の状態が所定の基
準値T3だけ継続したか否かを判断する。この基準値T
3として、例えば「5秒」を当てはめることができる。
そして、基準値T3だけ時間が継続していない場合に
は、ECU80はその後の処理を一旦終了する。基準値
T3だけ時間が継続している場合には、バルブタイミン
グの位相がある程度遅れた状態でVVT25が故障して
いることから、ECU80はステップ260において、
故障フラグXVFRを「1」に設定し、その後の処理を
一旦終了する。
【0084】このように、VVT25の故障が検出さ
れ、その検出結果に基づいて各故障フラグXVFA,X
VFRが設定される。前述したように、ECU80は各
故障フラグXVFA,XVFRを「バルブタイミング制
御ルーチン」においてVVT25の故障を判断するため
に使う。
【0085】次に、上記のように構成したバルブタイミ
ング制御装置の作用及び効果について説明する。エンジ
ン1の運転時に吸気バルブ8及び排気バルブ9はクラン
クシャフト1aの回転に同期して作動する。この作動に
より、吸気ポート6a及び排気ポート7aのそれぞれが
開いて燃焼室4に対する吸気及び排気が行われる。この
とき、ECU80は図10に示す関数データを参照する
ことにより、バルブタイミングの制御に係る最適な目標
変位角度VTTの値を算出する。そして、ECU80は
算出された目標変位角度VTTの値に基づいて駆動デュ
ーティ比DVTの値を算出する。ECU80はこの駆動
デューティ比DVTの値に基づいてLSV55を制御す
ることにより、VTT25を制御する。この結果、吸気
バルブ8のバルブタイミングが変更され、そのときのエ
ンジン1の運転状態に適合したバルブオーバラップが得
られる。
【0086】ここで、エンジン回転速度NEがある程度
高く負荷LDがある程度大きい場合には、バルブオーバ
ラップが大きくなるようにVVT25が制御される。こ
の制御により、吸気通路6における吸入空気の慣性効果
を利用して燃焼室4に対する吸入空気の充填効率を高め
ることができ、エンジン1の出力を向上させることがで
きる。一方、エンジン回転速度NEが低く負荷LDが小
さい場合には、バルブオーバラップが小さくなるように
VVT25が制御される。この制御により、燃焼室4に
おける内部EGRの割合を低減させることができ、混合
気の燃焼不良を防止することができる。エンジン回転速
度NEと負荷LDとのその他の関係においても、最適な
バルブオーバラップを得ることができ、エンジン1の出
力向上と混合気の燃焼不良の防止を図ることができる。
【0087】ここで、ECU80は実変位角度VTの値
が目標変位角度VTTの値に近似したときに、その時点
のバルブタイミングの位相が保持されるようにLSV5
5を制御することによりVTT25を制御する。つま
り、ECU80はバルブタイミングに係る保持制御を行
う。ECU80はバルブタイミングの位相がある一定の
状態を継続しているとき、両パラメータVTT,VTの
値を比較することにより保持制御の結果を評価し、その
評価に基づき保持制御を修正するための保持デューティ
学習値GDVTHを学習する。
【0088】図11,12を参照して目標変位角度VT
T、実変位角度VT、駆動デューティ比DVT及び保持
デューティ学習値GDVTH等の関係を説明する。図1
1はLSV55の特性を示すグラフである。図12は目
標変位角度VTTの値を一定としたときの各パラメータ
VT,DVT,GDVTHの挙動を示すタイミングチャ
ートである。ここでは、図11に示すように、現時点に
おける保持デューティ学習値GDVTHがその「真値」
よりも小さい「誤値」であるときを想定する。そして、
その学習値GDVTHが誤値から真値に更新されるまで
の間の各パラメータVT,DVT,GDVTHの動きを
図12に従って説明する。
【0089】時刻t1と時刻t2との間では、実変位角
度VTは目標変位角度VTTよりも遅角側の値である。
従って、フィードバック制御の結果、実変位角度VTの
値は目標変位角度VTTの値に徐々に近づくように進角
側へ変わる。つまり、偏差(VTT−VT)により決ま
る比例項と学習値GDVTHとの和である駆動デューテ
ィ比DVTの値は、同値が学習値GDVTHよりも大き
い間は徐々に減少し、実変位角度VTの値も徐々に進角
側へ変わる。又、比例項は偏差(VTT−VT)が減少
するに連れて減少する。
【0090】そして、時刻t2において、駆動デューテ
ィ比DVTの値が学習値GDVTHの真値と等しくなる
と、その後の時刻t3までの間で、実変位角度VTは偏
差(VTT−VT)を残したまま、即ち目標変位角度V
TTの値に収束しないまま一定値を継続する。この間、
駆動デューティ比DVTも一定値を継続する。
【0091】そして、時刻t3において、両パラメータ
VT,DVTの値が一定となって所定時間を経過する
と、その時点の駆動デューティ比DVTの値が学習値G
DVTHの真値であると判断することができることか
ら、その値が学習値GDVTHとして更新される。この
とき、駆動デューティ比DVTの値は比例項の分だけ学
習値GDVTHよりも大きくなる。その後、駆動デュー
ティ比DVTの値が学習値GDVTHへ向かって徐々に
減少すると、実変位角度VTの値は最終的に目標変位角
度VTTの値に収束する。そして、実変位角度VTの
値、即ちバルブタイミングの位相は保持制御によって目
標変位角度VTTの値に保持される。
【0092】上記のように学習値GDVTHに係る学習
制御が行われ、その学習結果に基づいて保持制御が修正
されるのである。ここで、ECU80は、最初に学習を
開始するに際して、初期値GDVTHIを学習値GDV
THとして適用する。この初期値GDVTHIはバルブ
オーバラップが相対的に小さくなる方向へVVT25を
制御できるように設定された値である。
【0093】従って、エンジン1が初めて運転されると
き、或いは、新しいバッテリに交換されてエンジン1が
最初に運転されるとき等に、最初に学習制御が開始され
るときには、初期値GDVTHIにより保持制御が修正
されることになる。このため、最初に開始された学習が
一旦完了するまでの間で、VVT25及びLSV55等
の機械的な公差等に起因して保持制御によるバルブオー
バラップが過大になることはなく、燃焼室4に残る排気
ガスが増えることはない。その結果、内部EGRの増加
に起因する失火やエンジンストールの発生を未然に防止
することができる。このように、バルブタイミングに係
る保持制御に学習制御を適用することにより、VVT2
5やLSV55等の公差の影響を保持制御から排除する
ことができる。併せて、新たに学習を開始してからその
学習が一旦完了するまでの間で、バルブタイミングの制
御に対して最適な学習制御を実行することができる。
【0094】更に、この実施形態で、ECU80はVV
T25が故障から復帰したと判断したときに、学習制御
による学習値GDVTHを所定値に初期化する。即ち、
この実施形態で、VVT25が故障している間に、EC
U80は初期値GDVTHIを駆動デューティ比DVT
の算出に適用し続ける。そして、VVT25が故障から
復帰したとき、ECU80はその復帰直前に初期値GD
VTHIを一つのパラメータとして算出された駆動デュ
ーティ比DVTの値を学習値GDVTHとして更新す
る。これにより、学習値GDVTHを所定値に初期化す
る。
【0095】従って、VVT25が故障している間に、
学習値GDVTHが誤って学習されることはなく、故障
復帰直後から学習値GDVTHの学習が一旦完了するま
での間で、保持制御によるバルブタイミングの位相が不
適切な状態となることはない。その結果、バルブオーバ
ラップが過大になることはなく、内部EGRの増加に起
因する失火やエンジンストールの発生を防止することが
できる。又、故障復帰後に新たな学習が開始されその学
習が一旦完了するまでの間で、誤った学習値GDVTH
によってバルブタイミングの制御が悪化することを防止
することができ、バルブタイミングの制御に対して最適
な学習制御を実行することができる。更に、VVT25
が故障している間は、初期値GDVTHIが駆動デュー
ティ比DVTの算出に適用されることから、その故障の
期間中に学習値GDVTHがバルブタイミングの制御に
とって不利な値となることはない。
【0096】ここで、VVT25の故障が検出されたと
きには、学習値GDVTHの誤学習を回避するために学
習を禁止することも考えられる。しかし、VVT25の
故障を検出するためには、バルブタイミングの位相があ
る時間だけ一定値となったことを判定することが必要に
なる。更に、一般的には、故障検出の判定に必要な基準
時間を学習値GDVTHの更新の判定に必要な基準時間
よりも大きくすることが望ましい。従って、VVT25
の故障が検出された後に学習値GDVTHの学習を禁止
したのでは、故障が発生してから故障が検出されるまで
の間で、学習値GDVTHに関する誤学習を防止するこ
とができない。その意味で、本実施形態における学習値
GDVTHの初期化が有利であることが分かる。
【0097】更に、この実施形態では、ECU80が必
要に応じて保持制御を実行することにより、VVT25
によるカムシャフト10の変位角度を保持制御が開始さ
れる直前の目標変位角度VTTの値に安定して保つこと
ができる。しかも、ECU80は保持制御で使用される
保持デューティ学習値GDVTHを学習する。従って、
その学習値GDVTHからLSV55及びVVT25に
係る公差や経時変化等の影響を排除することができ、常
に最適な保持制御の実行を図ることができる。
【0098】加えて、この実施形態では、保持制御以外
のフィードバック制御の際にも、ECU80は駆動デュ
ーティ比DVTを算出するための一つのパラメータとし
て保持デューティ学習値GDVTHを使用する。従っ
て、フィードバック制御の際にも、駆動デューティ比D
VTの値からLSV55及びVVT25に係る公差や経
時変化等の影響を排除することができ、常に最適なフィ
ードバック制御の実行を図ることができる。
【0099】次に、第3及び第4の発明における内燃機
関のバルブタイミング制御装置を具体化した第2の実施
形態を図15,16を参照して説明する。尚、この実施
形態では、前記第1の実施形態と同一の構成要素につい
て同一の符号を付して説明を省略する。従って、第2の
実施形態では、第1の実施形態と特に異なる点を中心に
説明する。
【0100】第2の実施形態では、保持デューティ学習
値GDVTHの学習制御の内容について第1の実施形態
のそれと異なる。ここで、ECU80は本発明における
目標位相算出手段、実位相制御手段、保持制御手段、学
習制御手段、禁止手段及び制限手段を構成する。
【0101】図15,16は本実施形態の「バルブタイ
ミング制御ルーチン」の内容を示すフローチャートであ
る。図15のルーチンにおいて、図13のルーチンと同
一の符号により示される各ステップ110、112,1
13,115,117,118,120,125,15
5,160の内容は第1の実施形態のそれと同じであ
る。第2の実施形態では、図15のステップ300にお
ける保持デューティ学習値GDVTHの学習の内容につ
いて、図13のステップ130,135,140,14
5,150のそれと異なる。
【0102】図16はステップ300の処理内容を詳し
く示す。ステップ310において、ECU80は実変位
角度VTの値がある値に収束し、その値の状態が所定時
間だけ継続したか否かを判断する。ここで、実変位角度
VTがある値の状態で所定時間継続しない場合には、そ
の角度VTの値が変化していることから、ECU80は
ステップ155,160の処理を実行する。実変位角度
VTがある値の状態で所定時間継続した場合には、その
角度VTの値がある値に収束していることから、ECU
80は処理をステップ320へ移行する。この実施形態
でステップ120,310の処理を実行するECU80
は、実変位角度VTの値が目標変位角度VTTの値に一
致せずある値に収束したか否かを判断するための判断手
段に相当する。
【0103】ステップ320において、ECU80は駆
動デューティ比DVTの値がある値に収束し、その値の
状態が所定時間だけ継続したか否かを判断する。ここ
で、駆動デューティ比DVTがある値の状態で所定時間
だけ継続しない場合には、その比DVTが変化している
ことから、ECU80はステップ155,160の処理
を実行する。駆動デューティ比DVTがある値の状態で
所定時間だけ継続した場合には、その比DVTがある値
に収束していることから、ECU80は処理をステップ
330へ移行する。この実施形態でステップ120,3
20の処理を実行するECU80は、実変位角度VTの
値が目標変位角度VTTの値に一致しないで、駆動デュ
ーティ比DVTがある値に収束したか否かを判断するた
めの判断手段に相当する。更に、ステップ120,31
0,155,160の処理を実行するECU80は、本
発明の実位相制御手段に相当する。又、ステップ32
0,155,160の処理を実行するECU80は、駆
動デューティ比DVTの値が変化している場合に、その
比DVTがある値に収束するようにVVT25を制御す
るための制御手段に相当する。
【0104】一方、ステップ320から移行してステッ
プ330において、ECU80は今回算出された目標変
位角度VTTの値が「55°CA」以上であるか否かを
判断する。この「55°CA」という値は一例に過ぎな
い。前述したように、図10に示す関数データにおい
て、目標変位角度VTTの値は「0〜60°CA」の範
囲で設定されている。従って、ここでは、目標変位角度
VTTの値がその上側の可変限度(最進角側)の値に相
当する「60°CA」から「55°CA」までの範囲内
の値であるか否かを判断する。目標変位角度VTTの値
が「55°CA」以上である場合、ECU80は処理を
ステップ370へ移行する。目標変位角度VTTの値が
「55°CA」未満である場合、ECU80は処理をス
テップ340へ移行する。
【0105】ステップ340において、ECU80は今
回算出された目標変位角度VTTの値が「5°CA」未
満であるか否かを判断する。この「5°CA」という値
は一例に過ぎない。つまり、ここでは、目標変位角度V
TTの値がその下側の可変限度(最遅角側)の値に相当
する「0°CA」から「5°CA」までの範囲内の値で
あるか否かを判断する。目標変位角度VTTの値が「5
°CA」未満である場合、ECU80は処理をそのまま
ステップ155へ移行する。目標変位角度VTTの値が
「5°CA」以上である場合、ECU80は処理をステ
ップ350へ移行する。ステップ350において、EC
U80は前回算出された駆動デューティ比DVTの値を
保持デューティ学習値GDVTHとして設定する。EC
U80はその保持デューティ学習値GDVTHを駆動デ
ューティ比DVTの値により更新することにより、同学
習値GDVTHを学習するのである。この実施形態でス
テップ120,310,320,350の処理を実行す
るECU80は、本発明の学習制御手段に相当する。ス
テップ350の処理を終了した後、ECU80は前述し
たと同様にステップ155,160の処理を実行する。
ここで、ステップ350,155の処理を実行するEC
U80は、新たな保持デューティ学習値GDVTHに基
づき駆動デューティ比DVTを算出するための算出手段
に相当する。
【0106】更に、ステップ360において、ECU8
0は前回算出された駆動デューティ比DVTの値を保持
デューティ学習記憶値GDVTHMとしてRAM83に
一旦記憶し、処理をステップ155へ移行する。
【0107】ここで、ステップ340において、目標変
位角度VTTの値が「5°CA」未満である場合、EC
U80はステップ350において保持デューティ学習値
GDVTHを学習・更新することなく、即ち学習を禁止
して、処理をそのままステップ155へ移行する。従っ
て、ステップ340の処理を実行するECU80は、本
発明の禁止手段手段に相当する。
【0108】一方、ステップ330において、目標変位
角度VTTの値が「55°CA」以上である場合、EC
U80はステップ370において、保持デューティ学習
値GDVTHを学習・更新し、処理をステップ155へ
移行する。ECU80は、前回算出された駆動デューテ
ィ比DVTの値が、最新の保持デューティ学習記憶値G
DVTHMに所定の補正値γを加算することにより得ら
れた「GDVTHM+γ」の値以下である場合に、その
ときの「GDVTHM+γ」の値を保持デューティ学習
値GDVTHとして設定するのである。ここで、補正値
γとは、保持デューティ学習値GDVTHの可変限度
(上限値)を制限するための値である。つまり、目標変
位角度VTTの値が「55〜60°CA」の範囲外にあ
るときに学習された学習値としての保持デューティ学習
記憶値GDVTHMに基づき、その記憶値GDVTHM
に補正値γを加えた値によって、保持デューティ学習値
GDVTHの学習に制限を加えているのである。この実
施態様で、ステップ330,360,370の処理を実
行するECU80は本発明の制限手段に相当する。以上
がステップ300の詳しい内容である。
【0109】この実施形態では、目標変位角度VTTの
値がその最遅角側付近である「0〜5°CA」の範囲内
にあるとき、VVT25が機構上の制約を受けて動かな
いでいるものとして、ECU80は保持デューティ学習
値GDVTHの学習を禁止する。従って、目標変位角度
VTTの値が可変限度である最遅角側の「0°CA」に
近似するときに、学習値GDVTHの学習が行われるこ
とはない。
【0110】ここで、一般に、目標変位角度VTTの値
が「0°CA」に近似するとき、その値に対応して制御
されるVVT25では、リングギヤ48がその移動スト
ロークの終端に位置することになり、VVT25はその
機構上の制約を受けて一旦動かなくなる。この制約はV
VT25の製造上のバラツキを含むことがある。例え
ば、リングギヤ48の移動ストロークにおける終端位置
が目標変位角度VTTの「0°CA」に対応すべきであ
るにもかかわらず、その終端位置が「0°CA」から若
干ずれた「2°CA」に対応したとする。
【0111】このため、VVT25が機構上の制約を受
けて一旦動かなくなる前後で目標変位角度VTTの値
(「0°CA」)と実変位角度VTの値(「2°C
A」)とが一致しない場合、そのときの実変位角度VT
の値(「2°CA」)を反映して誤った保持デューティ
学習値GDVTHが学習されるおそれがある。しかしな
がら、この実施形態では、目標変位角度VTTの値がそ
の最遅角側に近似するときに、保持デューティ学習値G
DVTHの学習が禁止されることから、VVT25が一
旦動かなくなったときに、誤った学習値GDVTHが学
習されることはなく、保持制御によるバルブタイミング
の位相が不適切な状態になることはない。この結果、機
構上の制約を受けてVVT25が動かなくなることを前
提として、保持制御のために最適な学習制御を実行する
ことができる。即ち、最小にすべきバルブオーバラップ
が不必要に大きくなることはなく、エンジン1の内部E
GRが不必要に増加することはない。このため、エンジ
ン1において内部EGRに起因する失火やエンジンスト
ールの発生を防止することができる。
【0112】更に、この実施形態では、目標変位角度V
TTの値が最進角側付近の「55〜60°CA」の範囲
内にあるときには、ECU80は目標変位角度VTTの
値がその「55〜60°CA」の範囲外にあるときに学
習された保持デューティ学習値GDVTH(GDVTH
M)に基づいて保持デューティ学習値GDVTHの学習
に制限を加える。
【0113】従って、目標変位角度VTTの値が可変限
度である最進角側の「60°CA」に近似するときに
は、その値が「55〜60°CA」となる範囲外で学習
されて有効に適合可能な学習値GDVTHに基づき、学
習値GDVTHの学習に制限が加えられて学習が許容さ
れる。目標変位角度VTTの値が「60°CA」に近似
するとき、その値に対応して制御されるVVT25で
は、リングギヤ48がその移動ストローク上の終端に位
置し、VVT25はその機構上の制約を受けて一旦動か
なくなる。
【0114】従って、この実施形態では、VVT25が
一旦動かなくなるような条件、即ち目標変位角度VTT
が最進角側の「60°CA」に近似する条件下で、必要
以上に誤学習が進まない程度に学習値GDVTHの学習
が許容されることになる。このため、上記条件下でも実
変位角度VTの値を目標変位角度VTTの値に収束させ
ることが可能となり、保持制御によるバルブタイミング
の位相が不適切な状態になることはない。この結果、機
構上の制約を受けてVVT25が動かなくなることを前
提として、保持制御のために最適な学習制御を実行する
ことができる。即ち、最大にすべきバルブオーバラップ
が不必要に小さくなることはなく、内部EGRが不必要
に減少することはない。このため、バルブオーバラップ
の制御によって得られる内部EGRの効果を生かして、
エンジン1のエミッションや燃費の悪化を防止すること
ができる。
【0115】つまり、この実施形態では、バルブタイミ
ングを最進角側に制御して最大のバルブオーバラップを
得る場合に、エンジン1のエミッションや燃費の要求を
重視する。そして、ECU80は保持デューティ学習値
GDVTHの学習を所定の条件下で許容することによ
り、ある程度の精度をもって、実変位角度VTの値を目
標変位角度VTTの値に収束させる。これに対し、両者
VT,VTTの値を高精度に収束させる必要性の少ない
場合、即ちバルブタイミングを最遅角側に制御して最小
のバルブオーバラップを得る場合には、エンジン1の耐
失火性や耐エンジンストール性を重視する。そして、E
CU80は学習値GDVTHの学習を禁止することによ
り、学習値GDVTHの誤学習を優先して防止する。
【0116】この実施形態において、バルブタイミング
の制御内容につき第1の実施形態のそれと同一の構成、
即ち図13,図15のルーチンにおいて共通する構成に
より得られる作用及び効果は、第1の実施形態のそれと
同じである。
【0117】尚、この発明は次のような別の実施形態に
具体化することもできる。以下の別の実施形態でも前記
各実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。 (1)前記各実施形態では、吸気側のカムシャフト10
に設けられたVVT25により吸気バルブ8のバルブタ
イミングだけを変更することにより、バルブオーバラッ
プを変更するようにした。これに対し、排気側のカムシ
ャフト11にVVTを設け、そのVVTにより排気バル
ブ9のバルブタイミングだけを変更することにより、バ
ルブオーバラップを変更するようにしてもよい。或い
は、吸気側及び排気側の両カムシャフト10,11にV
VTをそれぞれ設け、それら各VVTにより吸気バルブ
8及び排気バルブ9のバルブタイミングをそれぞれ変更
することにより、バルブオーバラップを変更するように
してもよい。
【0118】(2)前記第1の実施形態では、VVT2
5が故障から復帰したとき、その復帰直前に初期値GD
VTHIに基づき算出された駆動デューティ比DVTの
値により保持デューティ学習値GDVTHを初期化し
た。これに対し、VVT25が故障から復帰したときに
初めて、初期値GDVTHIにより保持デューティ学習
値GDVTHを初期化するようにしてもよい。或いは、
VVT25が故障から復帰したときに、故障が検出され
る直前にVVT25を確実に作動させることができるよ
うに学習された学習値GDVTHにより学習値GDVT
Hを初期化するようにしてもよい。
【0119】(3)前記第1の実施形態では、上記第1
及び第2の両方の発明を具体化したが、第1及び第2の
発明を個別に具体化することもできる。即ち、第1の発
明だけを具体化する意味で、図13のフローチャートに
おいて、ステップ140,145を省略することもでき
る。一方、第2の発明だけを具体化する意味で、同フロ
ーチャートにおいて、ステップ117,118を省略す
ることもできる。更に、第2の発明だけを具体化したと
きには、バルブタイミングの制御によってバルブオーバ
ラップを制御することの代わりに、バルブオーバラップ
にかかわりなく単にバルブタイミングを制御するだけの
制御装置とすることもできる。
【0120】(4)前記第2の実施形態では、目標変位
角度VTTの値がその可変限度である最進角側の値に近
似する場合に、保持デューティ学習値GDVTHの学習
を所定条件に基づいて制限を加えながら許容し、目標変
位角度VTTの値がその可変限度である最遅角側の値に
近似する場合に、学習値GDVTHの学習を禁止するよ
うにしている。これに対し、目標変位角度VTTの値が
その最遅角側の値に近似する場合に、学習値GDVTH
の学習を所定条件に基づいて制限を加えながら許容して
もよい。或いは、目標変位角度VTTの値がその最進角
側の値に近似する場合に、学習値GDVTHの学習を禁
止するようにしてもよい。
【0121】更に、上記各実施形態には、特許請求の範
囲に記載した技術的思想に係る次のような実施態様が含
まれることを以下にその効果と共に記載する。 (イ)請求項2に記載の第2の発明において、前記初期
化手段は前記可変機構が故障から正常な状態へ復帰した
と判断したときに、その故障が正常な状態へ復帰するま
での間で有利な所定値に設定された学習値に基づいて算
出された算出値により、前記学習制御手段における学習
値を初期化するようにした内燃機関のバルブタイミング
制御装置。
【0122】この構成によれば、前記可変機構の故障が
正常な状態へ復帰するまでの間で前記学習値がバルブタ
イミングの制御に対して不利な値となることはない。 (ロ)請求項3に記載の第3の発明において、前記禁止
手段における前記可変限度を最遅角側の値とした内燃機
関のバルブタイミング制御装置。
【0123】この構成によれば、バルブタイミングをそ
の最遅角側においてある程度の誤差を許容して制御する
ことが可能な場合に、エンジンの耐失火性や耐エンジン
ストール性を重視してバルブタイミングを制御すること
ができる。
【0124】(ハ)請求項4に記載の第4の発明におい
て、前記制限手段における前記可変限度を最進角側の値
とした内燃機関のバルブタイミング制御装置。この構成
によれば、バルブタイミングをその最進角側で高精度に
制御することが必要な場合に、エンジンのエミッション
や燃費の要求を重視してバルブタイミングを制御するこ
とができる。
【0125】
【発明の効果】請求項1に記載の第1の発明によれば、
バルブタイミングを内燃機関の運転状態に応じて可変機
構により連続的に制御することにより、バルブオーバラ
ップを制御するようにしたバルブタイミング制御装置を
前提とする。そして、実際の位相が目標の位相に近似し
たとき、その時点の位相を保持するように可変機構を制
御する。又、位相がある状態を継続しているときに、保
持制御の評価に基づき同制御を修正するための学習値を
学習する。そして、最初の学習には、バルブオーバラッ
プが相対的に小さくなる方向へ可変機構を制御すること
のできる初期値によって学習値を初期化するようにして
いる。
【0126】従って、最初の学習が開始されてからその
学習が一旦完了するまでの間で、装置の機構的な公差等
に起因して、保持制御によるバルブオーバラップが過大
になることはなく、燃焼室に残る排気ガスが増えること
はない。その結果、バルブタイミングに係る保持制御に
その制御を修正するための学習制御を適用することによ
り、装置機構上の公差等の影響を保持制御から排除する
ことができる。併せて、新たに学習を開始してからその
学習が一旦完了するまでの間で、最適な学習制御を実行
することができるという効果を発揮する。
【0127】請求項2に記載の第2の発明の構成によれ
ば、第1の発明のそれとは異なり、可変機構が故障から
復帰したと判断したときに、学習制御における学習値を
所定値に初期化するようにしている。
【0128】従って、可変機構が故障から復帰した直後
の最初の学習では、故障期間中に学習値が誤って学習さ
れたとしても、学習が一旦完了するまでの間で保持制御
によるバルブタイミングが不適切な状態となることはな
い。その結果、バルブタイミングに係る保持制御にその
制御を修正するための学習制御を適用することにより、
装置機構上の公差や経時変化等の影響を保持制御から排
除することができる。併せて、新たに学習を開始してか
らその学習が一旦完了するまでの間で、最適な学習制御
を実行することができるという効果を発揮する。
【0129】請求項3に記載の第3の発明の構成によれ
ば、第2の発明のそれとは異なり、算出される目標の位
相がその可変限度から所定範囲内となるときに、学習制
御における学習値の学習を禁止するようにしている。
【0130】従って、可変機構がその機構上の制約を受
けて一旦動かなくなったときに、誤った学習値が学習さ
れることはない。その結果、バルブタイミングに係る保
持制御にその制御を修正するための学習制御を適用する
ことにより、装置機構上の公差や経時変化等の影響を保
持制御から排除することができる。併せて、機構上の制
約を受けて可変機構が動かなくなることを前提として、
最適な学習制御を実行することができるという効果を発
揮する。
【0131】請求項4に記載の第4の発明の構成によれ
ば、第2の発明のそれとは異なり、算出される目標の位
相がその可変限度から所定範囲内となるときには、目標
の位相が所定範囲外にあるときに学習制御により得られ
る学習値に基づき、学習値の学習に制限を加えるように
している。
【0132】従って、目標の位相がその可変限度に近似
するときに、学習値が必要に応じて更新されることにな
り、実際の位相が目標の位相に合致するように制御され
る。その結果、バルブタイミングに係る保持制御にその
制御を修正するための学習制御を適用することにより、
装置機構上の公差や経時変化等の影響を保持制御から排
除することができる。併せて、機構上の制約を受けて可
変機構が動かなくなることを前提として、最適な学習制
御を実行することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の発明の基本的な概念構成を示す概念構
成図。
【図2】 第2の発明の基本的な概念構成を示す概念構
成図。
【図3】 第3の発明の基本的な概念構成を示す概念構
成図。
【図4】 第4の発明の基本的な概念構成を示す概念構
成図。
【図5】 ガソリンエンジンシステムを示す概略構成
図。
【図6】 VVT及びLSVの構造等を示す断面図。
【図7】 VVT及びLSVの構造等を示す断面図。
【図8】 ECUの構成を示すブロック図。
【図9】 (a),(b)はバルブオーバラップの変化
を示す説明図。
【図10】 目標変位角度に係る関数データを示すグラ
フ。
【図11】 LSVの特性を示すグラフ。
【図12】 各種パラメータの挙動を示すタイミングチ
ャート。
【図13】 「バルブタイミング制御ルーチン」を示す
フローチャート。
【図14】 「故障検出ルーチン」を示すフローチャー
ト。
【図15】 「バルブタイミング制御ルーチン」を示す
フローチャート。
【図16】 図15の一部を詳説するフローチャート。
【図17】 従来の装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
1…内燃機関としてのエンジン、1a…出力軸としての
クランクシャフト、4…燃焼室、6…吸気通路、7…排
気通路、8…吸気バルブ、9…排気バルブ、25…可変
機構(VVT)、55…LSV(55は油圧供給手段を
構成する)、72…スロットルセンサ、73…吸気圧セ
ンサ、76…回転速度センサ(72,73,76等は運
転状態検出手段を構成する)、78…カムセンサ(78
は実位相検出手段を構成する)、80…ECU(80は
目標位相算出手段、実位相制御手段、保持制御手段、学
習制御手段、初期値記憶手段、故障判断手段、初期化手
段、禁止手段及び制限手段を構成する)。
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

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路及び
    排気通路のそれぞれを開くために前記内燃機関の出力軸
    の回転に同期して作動する吸気バルブ及び排気バルブの
    少なくとも一方のバルブタイミングを前記内燃機関の運
    転状態に応じて制御することにより、バルブオーバラッ
    プを制御するようにしたバルブタイミング制御装置であ
    って、 前記バルブオーバラップを変更するために、油圧により
    駆動されることにより前記両バルブの少なくとも一方の
    バルブタイミングの位相を連続的に変更可能とする可変
    機構と、 前記可変機構を駆動するために同可変機構に油圧を供給
    すると共にその油圧を調整可能とした油圧供給手段と、 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、 前記バルブタイミングの制御に係る目標の位相を前記運
    転状態検出手段の検出結果に基づいて算出するための目
    標位相算出手段と、 前記可変機構により変更されるバルブタイミングの実際
    の位相を検出するための実位相検出手段と、 前記内燃機関の運転状態に適合した前記バルブオーバラ
    ップを得るために、前記実位相検出手段により検出され
    る前記実際の位相が前記目標位相算出手段により算出さ
    れる前記目標の位相に近似するように前記油圧供給手段
    を制御することにより前記可変機構を制御する実位相制
    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
    において、 前記実位相制御手段の制御により前記実際の位相が前記
    目標の位相に近似したときに、そのときのバルブタイミ
    ングの位相が保持されるように前記油圧供給手段を制御
    することにより前記可変機構を制御するための保持制御
    手段と、 前記実位相制御手段の制御により前記バルブタイミング
    の位相がある状態を継続するときに、前記目標の位相と
    前記実際の位相とを比較することにより前記保持制御手
    段による制御の結果を評価し、その評価に基づいて前記
    保持制御手段の制御を修正するための学習値を学習する
    ための学習制御手段と、 前記学習制御手段により最初の学習に適用されるべき前
    記学習値に係る初期値を、前記バルブオーバラップが相
    対的に小さくなる方向へ前記可変機構を制御するための
    値として記憶する初期値記憶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。
  2. 【請求項2】 内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路及び
    排気通路のそれぞれを開くために前記内燃機関の出力軸
    の回転に同期して作動する吸気バルブ及び排気バルブの
    少なくとも一方のバルブタイミングを前記内燃機関の運
    転状態に応じて制御するようにしたバルブタイミング制
    御装置であって、 油圧により駆動されることにより前記両バルブの少なく
    とも一方のバルブタイミングの位相を連続的に変更可能
    とする可変機構と、 前記可変機構を駆動するために同可変機構に油圧を供給
    すると共にその油圧を調整可能とした油圧供給手段と、 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、 前記バルブタイミングの制御に係る目標の位相を前記運
    転状態検出手段の検出結果に基づいて算出するための目
    標位相算出手段と、 前記可変機構により変更されるバルブタイミングの実際
    の位相を検出するための実位相検出手段と、 前記内燃機関の運転状態に適合した前記バルブタイミン
    グを得るために、前記実位相検出手段により検出される
    前記実際の位相が前記目標位相算出手段により算出され
    る前記目標の位相に近似するように前記油圧供給手段を
    制御することにより前記可変機構を制御する実位相制御
    手段とを備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置に
    おいて、 前記実位相制御手段の制御により前記実際の位相が前記
    目標の位相に近似したときに、そのときのバルブタイミ
    ングの位相が保持されるように前記油圧供給手段を制御
    することにより前記可変機構を制御するための保持制御
    手段と、 前記実位相制御手段の制御により前記バルブタイミング
    の位相がある状態を継続するときに、前記目標の位相と
    前記実際の位相とを比較することにより前記保持制御手
    段による制御の結果を評価し、その評価に基づいて前記
    保持制御手段の制御を修正するための学習値を学習する
    ための学習制御手段と、 前記バルブタイミングの位相が固定されるような前記可
    変機構に係る故障を前記実位相検出手段の検出結果に基
    づいて判断するための故障判断手段と、 前記可変機構が故障から正常な状態へ復帰したと前記故
    障判断手段の判断結果に基づいて判断したときに、前記
    学習制御手段における学習値を所定値に初期化するため
    の初期化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】 内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路及び
    排気通路のそれぞれを開くために前記内燃機関の出力軸
    の回転に同期して作動する吸気バルブ及び排気バルブの
    少なくとも一方のバルブタイミングを前記内燃機関の運
    転状態に応じて制御するようにしたバルブタイミング制
    御装置であって、 油圧により駆動されることにより前記両バルブの少なく
    とも一方のバルブタイミングの位相を連続的に変更可能
    とする可変機構と、 前記可変機構を駆動するために同可変機構に油圧を供給
    すると共にその油圧を調整可能とした油圧供給手段と、 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、 前記バルブタイミングの制御に係る目標の位相を前記運
    転状態検出手段の検出結果に基づいて算出するための目
    標位相算出手段と、 前記可変機構により変更されるバルブタイミングの実際
    の位相を検出するための実位相検出手段と、 前記内燃機関の運転状態に適合した前記バルブタイミン
    グを得るために、前記実位相検出手段により検出される
    前記実際の位相が前記目標位相算出手段により算出され
    る前記目標の位相に近似するように前記油圧供給手段を
    制御することにより前記可変機構を制御する実位相制御
    手段とを備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置に
    おいて、 前記実位相制御手段の制御により前記実際の位相が前記
    目標の位相に近似したときに、そのときのバルブタイミ
    ングの位相が保持されるように前記油圧供給手段を制御
    することにより前記可変機構を制御するための保持制御
    手段と、 前記実位相制御手段の制御により前記バルブタイミング
    の位相がある状態を継続するときに、前記目標の位相と
    前記実際の位相とを比較することにより前記保持制御手
    段による制御の結果を評価し、その評価に基づいて前記
    保持制御手段の制御を修正するための学習値を学習する
    ための学習制御手段と、 前記目標位相算出手段により算出される前記目標の位相
    がその可変限度から所定範囲内となるときに、前記学習
    制御手段による学習を禁止するための禁止手段とを備え
    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】 内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路及び
    排気通路のそれぞれを開くために前記内燃機関の出力軸
    の回転に同期して作動する吸気バルブ及び排気バルブの
    少なくとも一方のバルブタイミングを前記内燃機関の運
    転状態に応じて制御するようにしたバルブタイミング制
    御装置であって、 油圧により駆動されることにより前記両バルブの少なく
    とも一方のバルブタイミングの位相を連続的に変更可能
    とする可変機構と、 前記可変機構を駆動するために同可変機構に油圧を供給
    すると共にその油圧を調整可能とした油圧供給手段と、 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、 前記バルブタイミングの制御に係る目標の位相を前記運
    転状態検出手段の検出結果に基づいて算出するための目
    標位相算出手段と、 前記可変機構により変更されるバルブタイミングの実際
    の位相を検出するための実位相検出手段と、 前記内燃機関の運転状態に適合した前記バルブタイミン
    グを得るために、前記実位相検出手段により検出される
    前記実際の位相が前記目標位相算出手段により算出され
    る前記目標の位相に近似するように前記油圧供給手段を
    制御することにより前記可変機構を制御する実位相制御
    手段とを備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置に
    おいて、 前記実位相制御手段の制御により前記実際の位相が前記
    目標の位相に近似したときに、そのときのバルブタイミ
    ングの位相が保持されるように前記油圧供給手段を制御
    することにより前記可変機構を制御するための保持制御
    手段と、 前記実位相制御手段の制御により前記バルブタイミング
    の位相がある状態を継続するときに、前記目標の位相と
    前記実際の位相とを比較することにより前記保持制御手
    段による制御の結果を評価し、その評価に基づいて前記
    保持制御手段の制御を修正するための学習値を学習する
    ための学習制御手段と、 前記目標位相算出手段により算出される前記目標の位相
    がその可変限度から所定範囲内となるときには、前記目
    標の位相が前記所定範囲外にあるときにおける前記学習
    制御手段による学習値に基づき、前記学習制御手段によ
    る学習値の学習に制限を加えるための制限手段とを備え
    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。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6260524B1 (en) 1999-11-30 2001-07-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Valve timing control system for internal combustion engine
JP2011153538A (ja) * 2010-01-26 2011-08-11 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンのバルブタイミング制御装置
JP2019203393A (ja) * 2018-05-21 2019-11-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8215292B2 (en) 1996-07-17 2012-07-10 Bryant Clyde C Internal combustion engine and working cycle
US5787848A (en) * 1997-12-05 1998-08-04 Ford Global Technologies, Inc. Method of system for operating an internal combustion engine having variable valve timing
US5937806A (en) * 1998-03-13 1999-08-17 General Motors Corporation Closed-loop camshaft phaser control
DE19823021B4 (de) * 1998-05-22 2004-08-12 Fev Motorentechnik Gmbh Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten Kolbenbrennkraftmaschine mit geregeltem Abgaskatalysator und elektromagnetisch betätigten Gaswechselventilen
JP3749395B2 (ja) 1999-04-22 2006-02-22 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
JP3290422B2 (ja) * 1999-04-26 2002-06-10 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3061796B1 (ja) * 1999-05-20 2000-07-10 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3292707B2 (ja) * 1999-05-20 2002-06-17 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3059162B1 (ja) * 1999-06-02 2000-07-04 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
KR100443184B1 (ko) * 1999-09-14 2004-08-04 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 오일컨트롤밸브
JP2001182567A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Honda Motor Co Ltd 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP4224944B2 (ja) 2000-03-01 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE10064652B4 (de) * 2000-12-22 2016-02-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur schnellen Veränderung eines Drehmoments einer Brennkraftmaschine
JP3699655B2 (ja) * 2001-02-01 2005-09-28 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE10108055C1 (de) * 2001-02-20 2002-08-08 Siemens Ag Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine
US6766775B2 (en) * 2001-11-01 2004-07-27 Ford Global Technologies, Llc Method and system for increasing the estimation accuracy of cam phase angle in an engine with variable cam timing
JP2003206767A (ja) * 2002-01-15 2003-07-25 Denso Corp 内燃機関用バルブタイミング制御装置
JP2004353574A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3843965B2 (ja) * 2003-06-04 2006-11-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブ特性制御装置
JP4268839B2 (ja) * 2003-06-26 2009-05-27 株式会社日立製作所 内燃機関の可変動弁制御装置
WO2005019619A1 (en) * 2003-08-18 2005-03-03 Bryant, Clyde, C. Improved internal combustion engine and working cycle
US7210450B2 (en) * 2004-11-02 2007-05-01 Nissan Motor Co., Ltd. Intake control apparatus and method for internal combustion engine
JP4655036B2 (ja) * 2006-12-27 2011-03-23 トヨタ自動車株式会社 可変動弁機構の制御装置
JP4798234B2 (ja) * 2009-03-04 2011-10-19 トヨタ自動車株式会社 可変動弁システム
JP5115592B2 (ja) * 2010-06-10 2013-01-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の可変動弁装置
JP5490646B2 (ja) * 2010-08-23 2014-05-14 株式会社デンソー 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
KR101448794B1 (ko) 2013-07-02 2014-10-08 현대자동차 주식회사 오일 컨트롤 밸브의 전류 제어에 따른 연속 가변 밸브 타이밍 제어 방법
JP6210042B2 (ja) * 2014-09-26 2017-10-11 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP7302466B2 (ja) * 2019-12-23 2023-07-04 トヨタ自動車株式会社 車両用内燃機関の劣化判定装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3247916A1 (de) * 1982-12-24 1984-06-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur steuerung der ventile einer brennkraftmaschine ueber eine nockenwelle
JP2613875B2 (ja) * 1986-11-21 1997-05-28 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2712544B2 (ja) * 1989-05-11 1998-02-16 日産自動車株式会社 車両用内燃機関のバルブタイミング制御装置
US4928640A (en) * 1989-07-20 1990-05-29 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Autocalibration of camshaft phasing feedback in a variable valve timing system
JPH04175429A (ja) * 1990-11-08 1992-06-23 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
US5271360A (en) * 1990-11-08 1993-12-21 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Valve opening and closing timing control apparatus
JP2971592B2 (ja) * 1991-03-06 1999-11-08 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP3358242B2 (ja) * 1992-09-25 2002-12-16 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP3776463B2 (ja) * 1992-11-30 2006-05-17 株式会社デンソー 内燃機関における弁動作タイミング制御装置
JP3232809B2 (ja) * 1993-09-28 2001-11-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3119050B2 (ja) * 1993-09-28 2000-12-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JPH07127407A (ja) * 1993-11-05 1995-05-16 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3508194B2 (ja) * 1994-02-04 2004-03-22 株式会社デンソー 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3232925B2 (ja) * 1994-03-10 2001-11-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の吸入空気量演算装置
JP3018892B2 (ja) * 1994-03-15 2000-03-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3351090B2 (ja) * 1994-03-31 2002-11-25 株式会社デンソー 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3733600B2 (ja) * 1994-08-31 2006-01-11 株式会社デンソー エンジンの弁動作タイミング調整装置
JP3039331B2 (ja) * 1995-03-27 2000-05-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6260524B1 (en) 1999-11-30 2001-07-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Valve timing control system for internal combustion engine
JP2011153538A (ja) * 2010-01-26 2011-08-11 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンのバルブタイミング制御装置
JP2019203393A (ja) * 2018-05-21 2019-11-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

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