JPH1162641A - 可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変動弁装置において学習機会を確実に確保
し、誤学習を防止できるようにして高精度の弁特性を得
られるようにした、可変動弁装置を提供する。 【解決手段】 カムシャフトと、吸気弁又は排気弁を駆
動するカム部を有するカムローブと、カムシャフトとカ
ムローブとの回転位相差を変化させる位相調整機構と、
制御弁を通じて油室にオイルを供給することでベーン部
材を回転駆動させ位相調整機構を駆動するアクチュエー
タと、制御弁の中立位置を学習する学習手段８２と、目
標値と学習手段８２による学習により算出された学習値
に基づいて制御値を設定しアクチュエータに出力する制
御手段８３とを有し、目標値は所定回転域で一定値に設
定されており、学習手段８２は目標値が一定値に設定さ
れた所定回転域でのみ学習を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気弁
や排気弁を機関の運転状態に応じたタイミングで開閉制
御する可変動弁装置に関し、特に、入力回転の回転速度
を一回転中で増減しながら出力しうる不等速継手を利用
した、可変動弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】往復動式内燃機関（以下、エンジンとい
う）には、吸気弁や排気弁（以下、これらを総称して機
関弁又は単にバルブともいう）がそなえられるが、この
ようなバルブは、カムの形状や回転位相に応じたバルブ
リフト状態で駆動されるので、バルブの開閉タイミング
及び開放期間（バルブを開放している期間をクランクの
回転角度の単位で示した量）も、カムの形状や回転位相
に応じることになる。

【０００３】ところで、エンジンにそなえられた吸気弁
や排気弁の場合には、エンジンの負荷状態や速度状態に
応じて最適な開閉タイミングや開放期間が異なる。そこ
で、このようなバルブの開閉タイミングや開放期間を変
更できるようにした、所謂可変バルブタイミング装置
（可変動弁装置）が各種提案されている。例えば、カム
とカムシャフトとの間に、偏心機構を用いた不等速継手
を介装し、カムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸
を偏心した位置に設定することで、カムシャフトが１回
転する間にカムをカムシャフトの回転速度に対して増減
又は位相変化させうるようにして、偏心機構におけるか
かるカム側回転軸の偏心状態（即ち、カム側回転軸の軸
心軸位置）を調整することで、バルブの開閉タイミング
及び開放期間を調整できるようにした技術も開発されて
いる。

【０００４】このような不等速継手を利用した可変動弁
装置では、カムシャフト側回転軸とカム側回転軸との間
に、カムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を所定
の偏心状態に保持する部材（軸支部材）が必要になる。
このため、カムシャフトの外周に不等速継手及び軸支部
材を配設し、この軸支部材によってカムシャフト側回転
軸に対してカム側回転軸を所定の偏心状態に保持するよ
うにしている。

【０００５】これらの不等速継手及び軸支部材は、カム
シャフトの回転位相に対してカムローブの回転位相を調
整する位相調整機構として機能するものであり、バルブ
の開閉タイミングや開放期間を調整するためには、この
位相調整機構を構成する軸支部材の位置を変更してカム
シャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態（一
般には、偏心軸心の位置）を変更する必要がある。

【０００６】このため、軸支部材を一定の範囲で回転又
は揺動するアクチュエータを配設し、このアクチュエー
タによってカムシャフト側回転軸に対するカム側回転軸
の偏心状態を変更して、バルブの開閉タイミングや開放
期間を調整するようにしている。このような不等速継手
を用いた技術は、例えば特公昭４７−２０６５４号，特
開平３−１６８３０９号，特開平４−１８３９０５号，
特開平６−１０６３０号等にて提案されている。

【０００７】また、バルブ開放期間は一定で、バルブの
開閉タイミングのみを変更する可変動弁機構としては、
実開昭６１−２１８０８号公報や特開平７−２３８８０
６号公報に提案された技術がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
不等速継手を利用した内燃機関の可変動弁装置では、バ
ルブの開閉タイミングや開放期間を最適なものとするた
めには、エンジンの負荷状態や速度状態に応じてカムシ
ャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態を正確
に調整する必要がある。

【０００９】しかし、エンジンの負荷状態や速度状態に
応じた最適なバルブの開閉タイミングや開放期間が得ら
れるようにカムシャフトとカムローブとの間の回転位相
差を目標となる回転位相差に正確に制御しても、製作誤
差等がある場合には実際の回転位相差は異なるものとな
ってしまい、カムシャフト側回転軸に対するカム側回転
軸の偏心状態を正確な位置に調整することができない場
合がある。

【００１０】この場合、実際の回転位相差を反映した学
習制御を行なうことが考えられる。このような学習制御
を行なう技術としては、例えば、特開平８−７４５３０
号公報に開示された技術がある。このような学習制御
は、わざわざ学習制御だけのためにエンジンを作動させ
るのではなく、エンジンの通常運転時に可変動弁装置本
来の作動に支障なく行なえることが最も望ましい。

【００１１】しかしながら、エンジン運転時には、可変
動弁装置が適宜作動する（即ち、バルブタイミングの調
整を行なう）ので、学習制御はこのようなバルブタイミ
ングを変更する状況を除いて行なわなくてはならない。
ところで、高出力を狙ったエンジンにおいては、バルブ
タイミングの調整が重要になるのは、一般にエンジンの
高速回転時であり、このため、エンジン回転数が高い領
域（即ち、所定回転数以上の領域）において、エンジン
回転数に応じてカムシャフトとカムローブとの間の回転
位相差を微調整してバルブタイミングの調整を行ない、
エンジン回転数が低い領域（即ち、所定回転数以下の領
域）では、バルブタイミングを低速側に固定してバルブ
タイミングにかかる制御頻度を低減させるようにしたも
のが考えられている。

【００１２】この場合、エンジンの高回転時には可変機
構の作動状態が多いことにより学習機会が非常に少な
く、また、誤学習のおそれもある。もちろん、エンジン
の高速回転時に、学習機会を確保し、誤学習を防止する
ために、エンジン回転数を一定に保ち、カムシャフトと
カムローブとの間の回転位相差の調整が必要ないような
状態にして学習を行なうことも考えられるが、実際には
エンジン回転数を一定に保つことは難しく、現実的では
ない。

【００１３】また、上述のアクチュエータとして、例え
ばベーン式の油圧アクチュエータを用いることが考えら
れるが、このベーン式の油圧アクチュエータでは、その
構造上、特有の学習制御を行なう必要がある。本発明
は、上述の課題に鑑み創案されたもので、可変動弁装置
において、学習機会を確実に確保し、誤学習を防止でき
るようにして高精度の弁特性を得られるようにした、可
変動弁装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の可変
動弁装置では、学習手段が制御弁の中立位置を目標値が
一定値に設定された所定回転域でのみ学習を行ない、少
なくとも回転数に基づいて設定され、所定回転域で一定
値に設定されている目標値及び学習手段による学習によ
って算出された学習値に基づいて、制御手段が制御値を
設定しアクチュエータに出力する。これにより、油室及
び油室を区画するベーン部材を有するアクチュエータの
油室に制御弁を通じてオイルを供給することでベーン部
材を回転駆動させて、カムシャフトとカムローブとの間
に介装された位相調整機構を駆動することにより、内燃
機関の運転状態に応じて、内燃機関のクランク軸からの
回転力により回転駆動されるカムシャフトに対して、カ
ムシャフトに相対回転可能にカムローブが設けられ、吸
気弁又は排気弁を駆動するカム部を有するカムローブの
回転位相差を変化させる。

【００１５】この場合、学習を行なうよう設定された所
定回転域は、５０００ｒｐｍ以下であることが好まし
い。

【００１６】

【発明の実施形態】以下、図面により、本発明の実施の
形態について説明する。図１〜図１６は本発明の一実施
形態にかかる可変動弁装置を示すものである。 ［可変動弁装置を構成する可変動弁機構の説明］本実施
形態にかかる内燃機関は、レシプロ式の内燃機関であ
り、また、この実施形態にかかる可変動弁機構は、気筒
上方に設置された吸気弁又は排気弁（これらを総称し
て、機関弁又は単にバルブという）を駆動するようにそ
なえられている。

【００１７】図２，図３は本可変動弁機構の要部を示す
斜視図，断面図であり、図２，図３に示すように、シリ
ンダヘッド１には、図示しない吸気ポート又は排気ポー
トを開閉すべくバルブ（弁部材）２が装備されており、
このバルブ２のステム端部２Ａには、バルブ２を閉鎖側
に付勢する図示しないバルブスプリングが設置されてい
る。

【００１８】さらに、バルブ２のステム端部２Ａには、
ロッカアーム８が当接しており、このロッカアーム８に
カム６が当接している。そして、カム６の凸部（カム山
部分）６Ａによってバルブスプリングの付勢力に抗する
ようにしてバルブ２が開方向へ駆動される。本可変動弁
機構は、このようなカム６を回動させるためにそなえら
れている。

【００１９】本可変動弁機構は、図２，図３に示すよう
に、ベルト（タイミングベルト）４１とプーリ４２とを
介してエンジンのクランク軸（図示略）に連動して回転
駆動されるカムシャフト（第１回転軸部材）１１と、こ
のカムシャフト１１の外周に設けられたカムローブ（第
２回転軸部材）１２とをそなえ、カム（カム部）６はこ
のカムローブ１２の外周に突設されている。なお、この
カムローブ１２の外周はシリンダヘッド１側の軸受部７
によって回転自在に軸支されている。

【００２０】また、カムシャフト１１はこのカムローブ
１２を介して軸受部７に支持されるが、カムシャフト１
１の端部は、同一軸心線上に結合された端部部材４３を
介してシリンダヘッド１の軸受部１Ａに軸支されてい
る。前述のプーリ４２は、このような端部部材４３に装
備されているので、このプーリ４２を装備した端部部材
４３を、入力部と称することができる。

【００２１】なお、軸受部７は、図３に示すように、二
つ割れ構造になっており、シリンダヘッド１に形成され
た軸受下半部７Ａと、この軸受下半部７Ａに上方から接
合される軸受キャップ７Ｂと、軸受下半部７Ａに軸受キ
ャップ７Ｂを結合する図示しないボルトとから構成され
る。そして、カムシャフト１１とカムローブ１２との間
に不等速継手１３が設けられている。

【００２２】なお、本可変動弁機構は、多気筒エンジン
に適しており、多気筒エンジンに適用した場合には、各
気筒毎に、カムローブ１２及び不等速継手１３を設ける
ようにする。ここでは、一例として本可変動弁機構を直
列４気筒エンジンに適用した場合を説明する。この不等
速継手１３は、カムシャフト１１の外周に回動可能に支
持されたコントロールディスク（軸支部材）１４と、こ
のコントロールディスク１４に一体的に設けられた偏心
部（軸支部）１５と、この偏心部１５の外周に設けられ
た係合ディスク（中間回転部材）１６と、係合ディスク
１６に接続されたカムシャフト側スライダ（第１接続部
材）１７及びカムローブ側スライダ（第２接続部材）１
８とをそなえている。なお、係合ディスク１６は、ハー
モニックリングともいう。

【００２３】偏心部１５は、図２に示すように、カムシ
ャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ₁ から偏
心した位置に回転中心Ｏ₂ を有しており、係合ディスク
１６はこの偏心部１５の中心（第２回転中心軸線）Ｏ₂
の回りに回転するようになっている。カムシャフト側ス
ライダ１７及びカムローブ側スライダ１８は、図２に示
すように、それぞれその先端にスライダ本体部２１，２
２をそなえ、それぞれ基端側にドライブピン部２３，２
４をそなえている。

【００２４】そして、係合ディスク１６の一面には、図
３に示すように、半径方向（ラジアル方向）に、カムシ
ャフト側スライダ１７のスライダ本体部２１が摺動自在
に嵌合したスライダ用溝１６Ａと、カムローブ側スライ
ダ１８のスライダ本体部２２が摺動自在に嵌合したスラ
イダ用溝１６Ｂとが形成されている。ここでは、２つの
スライダ用溝１６Ａ，１６Ｂが互いに１８０°だけカム
シャフト中心に対してずれた位置にあってカムローブ１
２とカムシャフト１１とが回転位相差を得られるように
同一直径上に配置されている。

【００２５】また、カムシャフト１１にはドライブアー
ム１９が設けられ、カムローブ１２にはアーム部２０が
設けられ、ドライブアーム１９には、カムシャフト側ス
ライダ１７のドライブピン部２３が回転自在に嵌入する
穴部１９Ａが設けられ、アーム部２０には、カムローブ
側スライダ１８のドライブピン部２４が回転自在に嵌入
する穴部２０Ａが設けられている。

【００２６】なお、ドライブアーム１９は、カムローブ
１２とコントロールディスク１４との間のアーム部２０
を除く空間に、カムシャフト１１から半径方向（ラジア
ル方向）に突出するように設けられ、ロックピン２５に
よりカムシャフト１１と一体回転するように結合されて
いる。一方、アーム部２０はカムローブ１２の端部を、
係合ディスク１６の一側面に近接する位置まで半径方向
（ラジアル方向）及び軸方向へ突出させるように一体形
成されている。

【００２７】また、本機構では、図３に示すように、係
合ディスク（中間回転部材）１６の一側面１６Ｃは、カ
ムローブ１２のアーム部（取付部）２０に対向している
が、特に、カムローブ１２のアーム部２０の端面（フラ
ンジ部）２０Ａは、係合ディスク（中間回転部材）１６
の一側面に当接している。このアーム部２０の両端面２
０Ａは、図３，図５に示すように、アーム部２０にそな
えられたスライダ用溝（第２溝部）１６Ｂと略９０°又
はこれ以上の位相差の部分まで延設され、この延設部
は、軸心からできるだけ外方へ配置されている。そし
て、係合ディスク１６の一側面は、この延長されたアー
ム部端面（フランジ部）２０Ａにも当接するようになっ
ており、こうして係合ディスク１６がカムローブ１２側
に当接することになり、係合ディスク１６の軸振れ方向
の傾斜（倒れ）が防止されるようになっている。

【００２８】さらに、カムローブ１２の後端には、ウェ
ーブドワッシャ４６が装備されており、アーム部端面２
０Ａの係合ディスク１６の一側面への当接力を増大し
て、係合ディスク１６の倒れ防止荷重を十分に確保でき
るようになっている。また、係合ディスク１６とカムロ
ーブ１２とは前述のようにその偏心に応じて微小な位相
ずれを生じながら回転するため、係合ディスク１６とア
ーム部端面２０Ａとの当接部分は微小に摺動することに
なるが、この部分へは潤滑油（エンジンオイル）を供給
されるため滑らかな摺動が行なわれるようになってい
る。

【００２９】更に、本実施形態では、図３，図４に示す
ように、係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部、即
ち、偏心部１５の外周面と係合ディスク１６の内周面と
の間に、前述のベアリング３７が介装されている。ここ
では、よりコンパクトに介装しうるニードルベアリング
が用いられているが、ベアリング３７はこのニードルベ
アリングに限定されず、種々のベアリングを用いること
ができる。

【００３０】このような係合ディスク１６と偏心部１５
との摺動部を「単なる滑り軸受け」とした場合、流体潤
滑となりにくい時、特に、機関の始動時に、係合ディス
ク１６と偏心部１５とのフリクションが大きくなるが、
このベアリング３７を装備することにより、係合ディス
ク１６と偏心部１５とのフリクションが大幅に低減され
て、係合ディスク１６を通じた回転力の伝達や、位相調
整をより円滑に行なるようになり、機関の始動性も良好
なものにできるようになっている。

【００３１】逆に言えば、始動や偏心位置調整にかかる
スタータやアクチュエータの負荷を低減できるため、こ
れらのスタータやアクチュエータとしてより低容量で小
型のものを採用しうるようになる。なお、本実施形態で
は、偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部は、滑り
軸受け（ジャーナル軸受け）４７としているが、ニード
ルベアリングのようなベアリングを、偏心部１５とカム
シャフト１１との摺動部の間に設置して、ベアリング
を、係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部と偏心部
１５とカムシャフト１１との摺動部との間の両方に設置
するようにしてもよい。

【００３２】しかし、両方の摺動部のベアリングを介装
するとシステムの大型化や搭載性の低下を招くので、こ
の点が問題ならば、いずれか一方の摺動部にかかるベア
リングを介装することになる。この場合には、カムシャ
フト１１と偏心部１５との間の径よりも、より径の大き
い係合ディスク１６と偏心部１５との間に設置した方
が、ベアリングをより効果的に発揮することができて好
ましい。

【００３３】また、図３中の符号７Ｅ，１１Ａ，１１Ｂ
は各摺動部へ潤滑油（エンジンオイル）を供給する油穴
である。 〔不等速機構の作動原理の説明〕ところで、スライダ本
体部２１と溝１６Ａとの間では、図４に示すように、ス
ライダ本体部２１の外側平面２１Ｂ，２１Ｃと溝１６Ａ
の内壁平面２８Ａ，２８Ｂとの間で、溝１６Ｂとスライ
ダ本体部２２との間では、溝１６Ｂの内壁平面２８Ｃ，
２８Ｄとスライダ本体部２２の外側平面２２Ｂ，２２Ｃ
との間で、それぞれ回転力の伝達が行なわれる。

【００３４】このように回転を伝達する際に、係合ディ
スク１６が偏心していることにより、係合ディスク１６
はカムシャフト１１に対して先行したり遅延したりする
ことを繰り返し、また、カムローブ１２は係合ディスク
１６に対して先行したり遅延したりすることを繰り返し
ながら、カムローブ１２がカムシャフト１１とは不等速
で回転するようになっている。 〔不等速機構の作動特性の説明〕このようなカムシャフ
ト１１側の回転速度特性に対して、カムローブ１２側の
回転位相特性（即ち、カムローブ１２側がカムシャフト
１１側よりも進むか遅れるかといった特性）について
は、図５の中段に記載したグラフ内の曲線ＰＡ１，ＰＡ
２に示すようになる。

【００３５】つまり、図５（ａ１）に示すように、係合
ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ₂ が、
カムシャフト１１，カムローブ１２の回転中心（第１回
転中心軸線）Ｏ₁ に対して上方に偏心しているもの（高
速上方偏心）とする。そして、回転中心Ｏ₁ ，Ｏ₂ の上
方にスライダ溝１６Ａ及びカムシャフト側スライダ１７
が位置し、回転中心Ｏ₁ ，Ｏ₂ の下方にスライダ溝１６
Ｂ及びカムローブ側スライダ１８が位置した状態を基準
（カムシャフト回転角度が０）とすると、カムローブ１
２側の位相特性は、図５の曲線ＰＡ１に示すようにな
る。

【００３６】図５の曲線ＰＡ１に示すように、図５（ａ
１）に示すようなカムシャフト回転角度が０のときに
は、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位
相角度となる。この後のカムシャフト１１の回転角度に
応じたカムローブ１２側の回転位相特性、即ち、カムシ
ャフト１１側の回転位相に対するカムローブ１２側の回
転位相の進みや遅れの特性は、カムシャフト１１側の回
転速度に対するカムローブ１２側の回転速度を積分した
積分値に相当する。

【００３７】したがって、図５の曲線ＰＡ１に示すよう
に、カムシャフト１１が０°から９０°へと回動する際
には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行し
てその進み角度が次第に増大するが、カムシャフト１１
が９０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフ
ト１１側よりも最も先行して〔図５（ａ２）参照〕、こ
の後、カムシャフト１１が９０°から１８０°へと回動
する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に
先行してはいるがその進み角度は次第に減少して、カム
シャフト１１が１８０°になった時点で、カムローブ１
２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図
５（ａ３）参照〕。

【００３８】さらに、カムシャフト１１が１８０°から
２７０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカム
シャフト１１側から遅れてその遅れ角度が次第に増大す
るが、カムシャフト１１が２７０°となった時点でカム
ローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も遅れて
〔図５（ａ４）参照〕、その後、カムシャフト１１が２
７０°から３６０°へと回動する際には、カムローブ１
２側がカムシャフト１１側に遅れてはいるがその遅れ角
度は次第に減少して、カムシャフト１１が３６０°にな
った時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と
等しい位相角度となる〔図５（ａ５）参照〕。

【００３９】ここで、カムシャフト１１が１８０°の位
置で、バルブリフトが最大となるように、カム６に対す
るバルブ２の位置を設定すると、バルブのリフトカーブ
は、図５の曲線ＶＬ１に示すようになる。なお、図８中
の曲線ＶＬ０は、カムローブ１２側がカムシャフト１１
側に対して偏心していないでカムローブ１２側がカムシ
ャフト１１側と常に等しい位相角度となる場合のバルブ
のリフトカーブ特性（リフトカーブベース）を示すもの
である。

【００４０】曲線ＶＬ１に示すリフトカーブ特性では、
バルブの開放タイミング（開放開始時期）ＳＴ１はリフ
トカーブベースの開放タイミングＳＴ０よりも早くな
り、バルブの閉鎖タイミング（開放終了時期）ＥＴ１は
リフトカーブベースの閉鎖タイミングＥＴ０よりも遅く
なる。バルブの開放タイミングＳＴ１がリフトカーブベ
ースよりも早まるのは、バルブが開放を開始する領域で
は、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転
位相角度が進んでいるためであり、バルブの閉鎖タイミ
ングＥＴ１がリフトカーブベースよりも遅くなるのは、
バルブが開放を終了する領域では、カムローブ１２側は
カムシャフト１１側よりも回転位相角度が遅れているた
めである。

【００４１】一方、図５（ｂ１）に示すように、係合デ
ィスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ₂ が、カ
ムシャフト１１，カムローブ１２の回転中心（第１回転
中心軸線）Ｏ₁ に対して下方に偏心（低速下方偏心）し
ていて、回転中心Ｏ₁ ，Ｏ₂の上方にスライダ溝１６Ａ
及びカムシャフト側スライダ１７が位置し、回転中心Ｏ
₁ ，Ｏ₂ の下方にスライダ溝１６Ｂ及びカムローブ側ス
ライダ１８が位置した状態を基準（カムシャフト回転角
度が０）とすると、カムローブ１２側の位相特性は、図
５の曲線ＰＡ２に示すようになる。

【００４２】つまり、図５の曲線ＰＡ２に示すように、
図５（ａ１）に示すようなカムシャフト回転角度が０の
ときには、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等
しい位相角度となり、この後は、カムシャフト１１が０
°から９０°へと回動する際には、カムローブ１２側が
カムシャフト１１側から遅れてその遅れ角度が次第に増
大するが、カムシャフト１１が９０°となった時点でカ
ムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も遅れて
〔図５（ｂ２）参照〕、この後、カムシャフト１１が９
０°から１８０°へと回動する際には、カムローブ１２
側がカムシャフト１１側から遅れてはいるがその遅れ角
度は次第に減少して、カムシャフト１１が１８０°にな
った時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と
等しい位相角度となる〔図５（ｂ３）参照〕。

【００４３】さらに、カムシャフト１１が１８０°から
２７０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカム
シャフト１１側に先行してその進み角度が次第に増大す
るが、カムシャフト１１が２７０°となった時点でカム
ローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も進んで
〔図５（ｂ４）参照〕、その後、カムシャフト１１が２
７０°から３６０°へと回動する際には、カムローブ１
２側がカムシャフト１１側より先行してはいるがその進
み角度は次第に減少して、カムシャフト１１が３６０°
になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１
側と等しい位相角度となる〔図５（ｂ５）参照〕。

【００４４】このように、図５の曲線ＰＡ２に示すよう
な回転位相特性でカムローブ１２が回転する場合には、
バルブのリフトカーブは、図５の曲線ＶＬ２に示すよう
になる。この曲線ＶＬ２に示すリフトカーブ特性では、
バルブの開放タイミング（開放開始時期）ＳＴ２はリフ
トカーブベースの開放タイミングＳＴ０よりも遅くな
り、バルブの閉鎖タイミング（開放終了時期）ＥＴ２は
リフトカーブベースの閉鎖タイミングＥＴ０よりも早く
なる。

【００４５】このようにバルブの開放タイミングＳＴ２
がリフトカーブベースよりも遅くなるのは、バルブが開
放を開始する領域では、カムローブ１２側はカムシャフ
ト１１側よりも回転位相角度が遅れているためである。
また、バルブの閉鎖タイミングＥＴ２がリフトカーブベ
ースよりも早くなるのは、バルブが開放を終了する領域
では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回
転位相角度が進んでいるためである。

【００４６】このように、係合ディスク１６の回転中心
（第２回転中心軸線）Ｏ₂ 、即ち、係合ディスク１６の
偏心位置に応じて、バルブのリフトカーブ特性を変更す
ることができるのである。バルブの開放タイミングが早
く閉鎖タイミングが遅い場合には、バルブ開放期間が長
くなり、機関の高速回転時に適し、バルブの開放タイミ
ングが遅く閉鎖タイミングが速い場合には、バルブ開放
期間が短くなり、機関の低速回転時に適している。

【００４７】このため、図５（ａ１）に示すように、係
合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ₂ が
カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ₁
に対して上方（バルブリフトトップを与える回転位相方
向と逆方向）にあれば、バルブ開放期間が最も長くなる
ため、高速用偏心となり、図５（ｂ１）に示すように、
係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ₂
が、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）
Ｏ₁ に対して下方（バルブリフトトップを与える回転位
相方向）にあれば、バルブ開放期間が最も短くなるた
め、低速用偏心となる。

【００４８】そして、係合ディスク１６の回転中心（第
２回転中心軸線）Ｏ₂ が図５（ａ１）に示す位置と図５
（ｂ１）に示す位置との中間的な位置にある場合には、
その位置に応じたバルブ特性（バルブの開放タイミング
や閉鎖タイミング）でバルブ２を駆動することになる。
つまり、第２回転中心軸線Ｏ₂ を図５（ａ１）に示す上
方偏心位置から下方位置へずらしていくと、バルブ特性
は、曲線ＶＬ１で示すリフトカーブ特性（高速用特性）
から曲線ＶＬ０で示すリフトカーブベース特性へと近づ
いて、第２回転中心軸線Ｏ₂ が第１回転中心軸線Ｏ₁ と
ほぼ等しい高さになる（上下方向への偏差がなくなる）
と、バルブ特性はほぼリフトカーブベース特性に近いも
のになる。さらに、第２回転中心軸線Ｏ₂ を図５（ｂ
１）に示す下方偏心位置へ向けてずらしていくと、バル
ブ特性は、曲線ＶＬ０で示すリフトカーブベース特性か
ら曲線ＶＬ２で示すリフトカーブ特性（低速用特性）へ
と近づく。

【００４９】したがって、例えば機関の回転数（回転速
度）等の機関の運転状態に応じて、第２回転中心軸線Ｏ
₂ の位置を連続的又は段階的に調整すれば、機関の運転
状態に常に適した特性でバルブ２を駆動させることがで
きる。 ［可変動弁機構の偏心位置調整機構の説明］係合ディス
ク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ₂ を位置調整
するためには、係合ディスク１６を偏心状態に支持する
偏心部１５を回転させればよいので、本機構には、偏心
部１５を有するコントロールディスク１４を回転させて
偏心部１５の偏心位置を調整する偏心位置調整機構３０
が設けられている。

【００５０】この偏心位置調整機構３０は、図２，図３
に示すように、コントロールディスク１４の外周に形成
された偏心制御ギヤ３１と、この偏心制御ギヤ３１と噛
合するコントロールギヤ３５をそなえカムシャフト１１
と平行に設置されたギヤ軸（コントロールシャフト）３
２と、このコントロールシャフト３２を回転駆動するた
めのアクチュエータ３３とをそなえて構成されており、
ＥＣＵ３４を通じて作動を制御するようになっている。
なお、偏心制御ギヤ３１及びギヤ軸３２は、機関回転数
（機関運転状態）に応じてカムシャフト１１に対するカ
ムローブ１２の回転位相差を変化させるものであるため
位相調整機構という。

【００５１】つまり、図２に示すように、ＥＣＵ３４
に、エンジン回転数センサ（図示略）からの検出情報
（エンジン回転数情報），スロットルポジションセンサ
からの検出情報（ＴＰＳ情報），エアフローセンサ（図
示略）からの検出情報（ＡＦＳ情報）等が入力されるよ
うになっており、偏心位置調整機構３０におけるモータ
の制御は、これらの情報に基づいて、エンジンの回転速
度や負荷状態に応じて行なうようになっている。

【００５２】そして、例えばエンジンの高速時や高負荷
時には、図５中の曲線ＶＬ１のようなバルブリフト特性
になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調
整して、バルブの開放期間を長期間にするように制御す
る。また、エンジンの低速時や低負荷時には、図５中の
曲線ＶＬ２のようなバルブリフト特性になるようにコン
トロールディスク１４の回転位相を調整して、バルブの
開放期間を短期間にするように制御する。一般には、エ
ンジンの回転や負荷に応じて、図５中の曲線ＶＬ１と曲
線ＶＬ２との中間的なバルブリフト特性になるようにコ
ントロールディスク１４の回転位相を調整する。

【００５３】ところで、コントロールシャフト３２にそ
なえられたコントロールギヤ３５は、２つのギヤ３５
Ａ，３５Ｂからなるシザースギヤであって、一方のギヤ
３５Ａはコントロールシャフト３２に固定されている
が、他方のギヤ３５Ｂはコントロールシャフト３２に対
して回転可能に装備されている。つまり、ギヤ３５Ｂ
は、ギヤ３５Ａに当接するように配設されており、コン
トロールシャフト３２の外周に固定されるジャーナル３
６との間に装備されたねじりスプリング３８によって、
回転方向への付勢力を受けるように設置され、両ギヤ３
５Ａ，３５Ｂによって、コントロールディスク１４側の
偏心制御ギヤ３１とコントロールギヤ３５とがガタつく
ことなく噛合するようになっている。

【００５４】なお、偏心位置調整機構３０の設置にあた
っては、既に設置されているカムシャフト１１外周のコ
ントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１に対し
て、両ギヤ３５Ａ，３５Ｂを噛合させた上で、ジャーナ
ル３６をコントロールシャフト３２に対して回転させな
がら軸方向所定位置に配置することで、ギヤ３５Ｂに軸
方向付勢力及び回転方向付勢力を与えておいてから、ジ
ャーナル３６を回り止めピン３６Ａによりコントロール
シャフト３２と一体回転するように固定する。

【００５５】また、本可変動弁機構を４気筒エンジンに
適用した場合には、各気筒毎にカムローブ１２及び不等
速継手１３を設けるようにすることになるが、ここで
は、各気筒に、吸気弁駆動用の可変動弁機構と、排気弁
駆動用の可変動弁機構とをそなえている。つまり、図６
に示すように、吸気弁用カムシャフト１１_INと排気弁用
カムシャフト１１_EXとをそなえ、吸気弁用カムシャフト
１１_INにおいても排気弁用カムシャフト１１_EXにおいて
も、それぞれ各気筒毎にカムローブ１２及び不等速継手
１３がそなえられる。

【００５６】そして、偏心位置調整機構３０は、吸気弁
用カムシャフト１１_INに各気筒毎に装備されたコントロ
ールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１と、排気弁用カ
ムシャフト１１_EXにやはり各気筒毎に装備されたコント
ロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１と、吸気弁用
カムシャフト１１_INに隣接した吸気弁側コントロールシ
ャフト３２と、排気弁用カムシャフト１１_EXに隣接した
排気弁側コントロールシャフト３２と、これらの各コン
トロールシャフト３２において各気筒毎に設置されて各
偏心制御ギヤ３１と噛合するコントロールギヤ３５及び
ジャーナル３６及びスプリング３８とをそなえている。

【００５７】一方、アクチュエータ３３はスプロケット
（端部部材）４３と反対側端部の図示しないシリンダヘ
ッド側部分に１つだけそなえられ、ここでは、排気弁用
カムシャフト１１_EXの軸端部にアクチュエータ３３がそ
なえられる。このアクチュエータ３３は、ジョイント３
３Ａを介して排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａに接続さ
れており、アクチュエータ３３の駆動力は、排気弁側ド
ライブギヤ機構３９Ａから排気弁側コントロールシャフ
ト３２に伝達され、排気弁用カムシャフト１１_EXの各偏
心制御ギヤ３１の回転駆動が行なわれるようになってい
る。

【００５８】この一方、排気弁側ドライブギヤ機構３９
Ａはインタメディエイトギヤ機構４０を介して吸気弁側
ドライブギヤ機構３９Ｂに接続されており、アクチュエ
ータ３３の駆動力は、排気弁側ドライブギヤ機構３９
Ａ，インタメディエイトギヤ機構４０，吸気弁側ドライ
ブギヤ機構３９Ｂを経て吸気弁側コントロールシャフト
３２に伝達され、吸気弁用カムシャフト１１_INの各偏心
制御ギヤ３１の回転駆動が行なわれるようになってい
る。

【００５９】したがって、図７に示すように、排気弁側
（図中ＥＸ参照）では、アクチュエータ３３の駆動力
は、ドライブギヤ機構３９Ａ，排気弁側コントロールシ
ャフト３２及び各コントロールギヤ３５を介して各偏心
制御ギヤ３１に伝達され、吸気弁側（図中ＩＮ参照）で
は、アクチュエータ３３の駆動力は、ドライブギヤ機構
３９Ａ，インタメディエイトギヤ機構４０，ドライブギ
ヤ機構３９Ｂ，吸気弁側コントロールシャフト３２及び
各コントロールギヤ３５を介して各偏心制御ギヤ３１に
伝達されるようになっている。

【００６０】なお、図６に示すように、各ドライブギヤ
機構３９Ａ，３９Ｂは、いずれも、軸３９ａに固定され
た固定ギヤ３９ｂ及び固定ギヤ３９ｂとの間にスプリン
グ３９ｃを介して装備された可動ギヤ３９ｄの２枚のギ
ヤからなるシザースギヤ３９ｅと、コントロールシャフ
ト３２の端部に固定されたギヤ３９ｆとから構成され
る。シザースギヤ３９ｅでは、可動ギヤ３９ｄがスプリ
ング３９ｃにより回転方向に付勢された状態で、固定ギ
ヤ３９ｂと共にギヤ３９ｆと噛合しており、ドライブギ
ヤ機構３９Ａ，３９Ｂにガタが生じないようになってい
る。

【００６１】また、インタメディエイトギヤ機構４０
は、互いに噛合する３つのギヤ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ
からなり、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａの軸３９ａ
の回転を同方向に同速度で吸気弁側ドライブギヤ機構３
９Ｂの軸３９ａに伝達するようになっている。さらに、
各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂのシザースギヤ３９
ｅ（即ち、ギヤ３９ｂ，３９ｄ）は各偏心制御ギヤ３１
と等しい歯数に設定され、各ドライブギヤ機構３９Ａ，
３９Ｂのギヤ３９ｆは各コントロールギヤ３５と等しい
歯数に設定されており、アクチュエータ軸の回転角度と
偏心制御ギヤ３１の回転角度とが等しくなるように設定
されている。［偏心位置調整機構を構成するアクチュエ
ータの説明］ここで、アクチュエータ３３について説明
すると、このアクチュエータ３３は、例えば図８に示す
ように、オイルコントロールバルブ５０を有する油圧供
給手段５１とアクチュエータ本体５２とをそなえて構成
される。

【００６２】アクチュエータ本体５２は、いわゆる油圧
式アクチュエータであって、ベーン（ベーン部材）５５
を油圧によりその軸線回りに往復回転させるようになっ
ている。つまり、アクチュエータ本体５２は、図８に示
すように、ハウジング５３と、排気弁側ドライブギヤ機
構３９Ａの軸３９ａにジョイント機構（オルダムジョイ
ント）を介して連結される軸部（コントロールシャフ
ト）５４と、この軸部（出力軸部）５４の軸線から半径
方向に延びるベーン５５と、このベーン５５により区画
された第１油室５６Ａ及び第２油室５６Ｂとをそなえて
いる。また、ハウジング５３内の上部には、オイルコン
トロールバルブ５０のスプール弁（制御弁）５７が収容
され、このスプール弁５７は、圧縮状態のスプリング５
８により付勢されており、オイルコントロールバルブ５
０のコイル部分５９からの電磁力を受けるとスプリング
５８の付勢力に抗してスプール弁５７が所望の位置に調
整されるようになっている。

【００６３】スプール弁５７は、第１油室５６Ａ及び第
２油室５６Ｂへそれぞれ連通した油路６０Ａ，６０Ｂ
と、エンジンオイル供給系６１からの作動油入口（オイ
ル入口，作動油供給口）６２と、シリンダヘッド１内に
作動油を排出するドレン６３Ａ，６３Ｂとの間に設けら
れている。スプール弁５７が図８に示すような中立位置
のときには、油路６０Ａ，６０Ｂが閉鎖されて両油室５
６Ａ，５６Ｂの油圧は給排されないため、ベーン５５が
固定状態となる。また、このようなアクチュエータ３３
の低速側及び高速側のいずれにもオイルが流れないスプ
ール弁５７の中立位置は固定位置ともいう。

【００６４】この中立位置からスプール弁５７が図８中
の左方向に移動すると、第１油室５６Ａに通じる油路６
０Ａとオイル入口６２とが連通し（油路６０Ａが開
口）、第２油室５６Ｂに通じる油路６０Ｂとドレン６３
Ｂとが連通して、第１油室５６Ａ内へ作動油が供給され
第２油室５６Ｂ内の作動油が排出されるため、ベーン５
５は図８中の右方向（反時計回り）へ回動する。

【００６５】逆に、中立位置からスプール弁５７が図８
中の右方向に移動すると、第１油室５６Ａに通じる油路
６０Ａとドレン６３Ｂとが連通し、第２油室５６Ｂに通
じる油路６０Ｂとオイル入口６２とが連通して（油路６
０Ｂが開口）、第１油室５６Ａ内の作動油が排出され第
２油室５６Ｂ内へ作動油が供給されるため、ベーン５５
は図８中の左方向（時計回り）へ回動する。

【００６６】このように、スプール弁５７の位置に応じ
て、ベーン５５を左右いずれかに回動させたり固定させ
たりすることができる。この場合、ベーン５５の回転位
相角に応じてコントロールディスク１４の回転位相角、
即ち係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）
Ｏ₂ の位置が決まるが、ここでは、ベーン５５が図８中
の最も右方へ回転した位置（図中に位相角０°と示す）
になったら係合ディスク１６が低速用偏心状態となり、
ベーン５５が図８中の最も左方へ回転した位置（図中に
位相角１８０°と示す）になったら係合ディスク１６が
高速用偏心状態となるように設定されている。

【００６７】つまり、ベーン５５が低速用偏心位置（ベ
ーン位相角０°）になったら係合ディスク１６の回転中
心（第２回転中心軸線）Ｏ₂ の位置は、図５（ｂ１）〜
（ｂ５）に示すように、カムシャフト１１の回転中心
（第１回転中心軸線）Ｏ₁ に対して下方（バルブリフト
トップを与える回転位相方向）となって、低速用偏心状
態となる。

【００６８】また、ベーン５５が高速用偏心位置（ベー
ン位相角１８０°）になったら係合ディスク１６の回転
中心（第２回転中心軸線）Ｏ₂ の位置は、図５（ａ１）
〜（ａ５）に示すように、カムシャフト１１の回転中心
（第１回転中心軸線）Ｏ₁ に対して上方（バルブリフト
トップを与える回転位相方向と逆方向）となって、高速
用偏心状態となる。

【００６９】そして、ベーン５５は、エンジンの回転速
度等に応じて低速用偏心位置（ベーン位相角０°）から
高速用偏心位置（ベーン位相角１８０°）までの間で位
相調整されるようになっている。 ［ベーンの位相角制御］このベーン５５の位相角制御
は、ポジションフィードバック制御により行なわれる。

【００７０】このため、アクチュエータ３３には、図９
に示すように、オイルコントロールバルブ５０のベーン
５５（図示せず）の位置（回転位相）を検出するポジシ
ョンセンサ７０が設けられており、このポジションセン
サ７０により検出されるベーン５５の実際のポジション
（実ポジション）Ｐ_r はＥＣＵ３４に入力されるように
なっている。また、ＥＣＵ３４には、エンジン回転数Ｎ
ｅも入力されるようになっている。

【００７１】そして、ＥＣＵ３４では、エンジン回転数
Ｎｅ等に基づいて目標値設定手段８１により設定される
目標ポジション（目標値）Ｐ_P と実ポジションＰ_r とに
基づいてオイルコントロールバルブ５０の駆動デューテ
ィ値（駆動ＤＵＴＹ）が算出され、この駆動デューティ
値に応じてオイルコントロールバルブ制御を行なうよう
になっている。

【００７２】ここで、図１０は駆動デューティ値とスプ
ール弁５７のストロークとの関係を示す図である。図１
０中、実線Ａで示すように、ＥＣＵ３４からの制御信号
としての駆動デューティ値がｂ₀ ％〜ｂ₁ ％のときはス
トロークが０ｍｍ〜ａ₁ ｍｍの範囲になり、第１油路６
０Ａが開口するようになっている。

【００７３】また、駆動デューティ値がｂ₁ ％〜ｂ₃ ％
のときはストロークがａ₁ ｍｍ〜ａ ₃ ｍｍの範囲にな
り、第１油路６０Ａ及び第２油路６０Ｂのいずれも閉鎖
するようになっている。このうち、駆動デューティ値が
ｂ₂ ％程度のときはスプール弁５７のストロークがａ₂
ｍｍとなるように調整され、この位置がスプール弁５７
の中立位置となる。この場合の駆動デューティ値は固定
デューティ値と等しい値となる。

【００７４】なお、ストロークがａ₁ ｍｍ〜ａ₃ ｍｍの
範囲では第１油路６０Ａ及び第２油路６０Ｂのいずれも
閉鎖され、ストロークがこの範囲であるときはベーン５
５の位置が固定保持されるため、この範囲を固定幅とい
い、この範囲における駆動デューティ値を固定デューテ
ィ幅（固定ＤＵＴＹ幅）という。また、駆動デューティ
値がｂ₃ ％〜ｂ₄ ％のときはストロークがａ₃ ｍｍ〜ａ
₄ ｍｍの範囲になり、第２油路６０Ｂが開口するように
なっている。 〔オイルコントロールバルブ制御（ＯＣＶ制御）の説
明〕本実施形態のオイルコントロールバルブ制御は、図
９に示すように、ＥＣＵ３４によりオイルコントロール
バルブ５０の駆動デューティ値を算出し、この駆動デュ
ーティ値に対応する電流をアクチュエータ３３のオイル
コントロールバルブ５０のコイル部分５９に供給するこ
とにより行なわれる。

【００７５】ここで、図１１はオイルコントロールバル
ブの駆動デューティ値の算出に関するオイルコントロー
ルバルブ制御（ＯＣＶ制御）の制御系を示す図である。
図１１に示すように、ＥＣＵ３４には、スプール弁５７
を中立位置に固定する制御信号としての固定デューティ
値を設定する機能（固定デューティ値設定手段）８０
と、アクチュエータ３３のベーン５５の目標ポジション
Ｐ_P を設定する機能（目標値設定手段）８１と、オイル
コントロールバルブ５０の制御デューティ値を算出して
アクチュエータ３３のオイルコントロールバルブ５０の
コイル部分５９に出力する制御手段８３とが備えられて
いる。

【００７６】ここで、固定デューティ値設定手段８０
は、バッテリセンサ７３により検出されるバッテリ電圧
Ｖｂを読み込み、マップにより、固定デューティ値を設
定するものである。目標値設定手段８１は、エンジン回
転数センサ７２により検出されるエンジン回転数Ｎｅ及
び圧力センサ７１により検出されるインマニ圧（インテ
ークマニホールド内の圧力）Ｐｂを読み込み、これらの
値Ｎｅ，Ｐｂに基づきマップにより、アクチュエータ３
３のベーン５５の目標ポジションＰ_P をオイルコントロ
ールバルブ５０の駆動デューティ値に相当する値として
設定するものである。なお、ベーン５５の目標ポジショ
ンＰ_P は、カムシャフト１１とカムローブ１２との回転
位相差の目標値を意味する。

【００７７】制御手段８３は、目標値設定手段８１によ
り設定された目標ポジションＰ_P とポジションセンサ７
０により検出される実ポジションＰ_r との偏差ΔＰ（＝
Ｐ_P−Ｐ_r ）に応じて設定される補正値（比例係数，積
分係数，微分係数）に基づいてオイルコントロールバル
ブ５０の制御値としての駆動デューティ値（駆動ＤＵＴ
Ｙ）を設定し、アクチュエータ３３のオイルコントロー
ルバルブ５０のコイル部分５９への供給電流を制御する
ものである。

【００７８】なお、実ポジションＰ_r は、カムシャフト
１１とカムローブ１２との回転位相差に相当する値であ
るため、ポジションセンサ７０は実位相差検出手段とい
う。また、制御手段８３による駆動デューティ値の設定
は、目標ポジションＰ_P と実ポジションＰ_r との偏差Δ
Ｐが不感帯内（所定範囲内）にない時（ΔＰ＞｜ａ｜）
に行なわれるようになっている。

【００７９】このため、制御手段８３には、比例補正手
段８３Ａ，積分補正手段８３Ｂ及び微分補正手段８３Ｃ
を備え、さらに、それぞれの補正手段により算出された
補正値を加算する演算部８３Ｄと、固定デューティ値設
定手段８０により設定される固定デューティ値に補正値
を加算する演算部８３Ｅとを備えて構成される。そし
て、比例補正手段８３Ａ，積分補正手段８３Ｂ及び微分
補正手段８３Ｃにより算出されたそれぞれの補正値は演
算部８３Ｄで加算され、さらに、この演算部８３Ｄで加
算された補正値は演算部８３Ｅで固定デューティ値に加
算されて制御デューティ値が算出される。

【００８０】このうち、比例補正手段８３Ａは、フィー
ドバック比例制御（Ｆ／Ｂ比例制御）における比例係数
Ｋｐとしての正方向デューティ値，負方向デューティ値
を算出するものである。この比例補正手段８３Ａでは、
正方向デューティ値，負方向デューティ値Ｋｐを、目標
ポジションＰ_P と実ポジションＰ_r との偏差ΔＰの方向
（Ｐ_P ，Ｐ_r のいずれが大きいか）及び大きさに応じて
算出するようになっている。

【００８１】積分補正手段８３Ｂは、フィードバック積
分制御（Ｆ／Ｂ積分制御）における積分係数Ｋｉを所定
時間毎に算出するものである。この積分補正手段８３Ｂ
では、目標ポジションＰ_P と実ポジションＰ_r との偏差
ΔＰの方向に応じて積分ゲインＧｉを算出し、この積分
ゲインＧｉを所定時間毎に加算又は減算することによ
り、積分係数Ｋｉ〔＝Σｆ（Ｉ）〕を次式（１）により
算出するものである。つまり、積分補正手段８３Ｂで
は、目標ポジションＰ_P と実ポジションＰ_r との偏差Δ
Ｐの方向が、正の時には積分ゲインＧｉを加算し、負の
時には積分ゲインＧｉを減算することにより積分係数Ｋ
ｉを算出するようになっている。

【００８２】 Ｋｉ＝ΣＧｉ ・・・（１） 但し、積分係数Ｋｉは、以下の条件が成立した時に０に
リセットされる。 エンスト また、積分係数Ｋｉは、以下の条件が成立した時にはホ
ールドされる。 目標ポジションＰ_P ≧所定値（例えば、４．５Ｖ） 目標ポジションＰ_P ≦所定値（例えば、０．５Ｖ） これは、製作誤差を考慮しない場合のアクチュエータの
可動範囲がポジションセンサの読みで０．５Ｖ〜４．５
Ｖであり、可動範囲外に目標ポジションＰ_P が設定され
た場合に実ポジションを変更させないために積分係数Ｋ
ｉをホールドさせている。微分補正手段８３Ｃは、フィ
ードバック微分制御（Ｆ／Ｂ微分制御）における微分係
数Ｋｄを算出するものである。この微分補正手段８３Ｃ
では、目標ポジションＰ_P と実ポジションＰ_r との偏差
ΔＰが不感帯内（所定範囲内）にない時（ΔＰ＞｜ａ
｜）に、所定時間毎に前回の駆動デューティ値と今回の
駆動デューティ値との変化量ｄＰ／ｄｔに応じて微分係
数Ｋｄを算出するようになっている。

【００８３】但し、前回と今回とで、偏差ΔＰが不感帯
内から不感帯外に変化するような場合には、直前（前
回）の不感帯内にある時の駆動デューティ値と今回の駆
動デューティ値との変化量ｄＰ／ｄｔに応じて微分係数
Ｋｄを算出するようになっている。また、比例補正手段
８３Ａ，積分補正手段８３Ｂ及び微分補正手段８３Ｃに
より算出された補正値に基づく駆動デューティ値の算出
は、目標ポジションＰ_P の変化量ｄＰ_P ／ｄｔが所定変
化量ｂ以上の場合（ｄＰ_P ／ｄｔ≧ｂ）は行なわないよ
うにしている。

【００８４】このため、制御手段８３にはスイッチＳ３
が備えられており、目標ポジションＰ_P の変化量ｄＰ_P
／ｄｔが所定変化量ｂ以上の場合（ｄＰ_P ／ｄｔ≧ｂ）
はポジションＰ５に切り換わり、目標ポジションＰ_P の
変化量ｄＰ_P ／ｄｔが所定変化量ｂ未満の場合（ｄＰ_P
／ｄｔ＜ｂ）はポジションＰ６に切り換わるようになっ
ている。 〈学習制御〉本実施形態にかかるアクチュエータ３３で
は、ポジションフィードバック制御によりベーン５５の
位相角制御が行なわれるが、オイルコントロールバルブ
５０のスプール弁５７やスプリング５８の製作誤差等に
よりスプール弁５７の中立位置がずれてしまい、このよ
うなずれが生じていると、ベーン５５の目標ポジション
Ｐ_P と実ポジションＰ_r とを正確に一致させることがで
きず、正確な位相角制御が行なえないことが考えられ
る。

【００８５】このようなスプール弁５７やスプリング５
８の製作誤差がある場合は、図１０中、破線Ｂ，Ｃで示
すように、駆動デューティ値とスプール弁５７のストロ
ークとの関係にばらつきが生じてしまうことになる。つ
まり、実線Ａで示す駆動デューティ値と同じ値であった
としても、スプール弁５７のストロークが多くなった
り、少なくなったりしてしまい、スプール弁５７のスト
ロークを正確に調整することができず、ベーン５５の正
確な位相角制御が行なえないことになる。

【００８６】このため、このような製作誤差等によりス
プール弁５７の中立位置がずれている場合であっても正
確な位相角制御を行なえるように、ＥＣＵ３４には、図
１１に示すように、スプール弁５７の中立位置を学習
し、これを学習値として算出する機能（学習手段）８２
が備えられている。この学習手段８２は、後述する学習
値更新条件が成立した場合に、所定時間毎の偏差ΔＰの
方向により検出される積分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔを平
均化した平均値に基づいてリアルタイム学習値Ｋ_LRNRを
算出し、さらに、このリアルタイム学習値Ｋ_LRNRに基づ
いてロングタイム学習値Ｋ_LRNLを算出するものである。
なお、学習値の算出方法については後述する。

【００８７】また、上述した制御手段８３では、学習手
段８２により算出される学習値としてのロングタイム学
習値Ｋ_LRNLに基づいて制御デューティ値を算出するよう
になっており、この制御デューティ値をアクチュエータ
３３のオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９
の電流制御に反映させるようになっている。つまり、制
御手段８３では、固定デューティ値設定手段８０により
設定される固定デューティ値を、学習手段８２により算
出されるロングタイム学習値Ｋ_LRNLによって補正するこ
とにより制御デューティ値を算出するようになってい
る。 （学習値更新条件）本実施形態では、学習値更新条件が
成立した場合に学習値の更新を行なうようにしている。
このため、ＥＣＵ３４には、図１１に示すように、学習
値更新条件判定手段８４が備えられており、学習値更新
条件を判定するようになっている。

【００８８】この学習値更新条件判定手段８４は、以下
の全ての条件を満たしている場合に学習値更新条件が成
立したと判定し、積分係数演算タイミング毎にリアルタ
イム学習値Ｋ_LRNR及びロングタイム学習値Ｋ_LRNLを更新
するようになっている。 オイルコントロールバルブ制御におけるメインルー
チン毎の目標ポジション変化量ｄＰ_P ／ｄｔが所定変化
量ｂ未満（ｄＰ_P ／ｄｔ＜ｂ）の状態が所定時間継続し
ていること。

【００８９】ここで、目標ポジション変化量ｄＰ_P ／ｄ
ｔが所定変化量ｂ未満か否かを判定するのは、目標ポジ
ション変化量ｄＰ_P ／ｄｔが大きいと偏差ΔＰが短時間
で不感帯から外れやすいため、このような場合には誤学
習を防止すべく学習値の更新を行なわないようにするた
めである。なお、この場合、固定デューティ値の補正は
行なわれない。

【００９０】 偏差ΔＰが不感帯内（所定範囲内：Δ
Ｐ≦｜ａ｜）に所定時間滞留していること。 目標ポジションＰ_P が所定値ｃ（例えば、０．５
Ｖ）と所定値ｄ（例えば、０．８３Ｖ）との間にあるこ
と（ｃ＜Ｐ_P ＜ｄ）。なお、所定値ｃは例えばベーン５
５の位相角０°に相当し、所定値ｄは例えばベーン５５
の位相角１５°に相当する。これは、ベーン５５の目標
ポジションＰ_P が変動しないで学習機会が多く、かつ、
安定した油圧が得られる所定のエンジン回転数Ｎｅの範
囲内で学習を行なうようにするためである。

【００９１】本実施形態では、図１に示すように、エン
ジン回転数によって目標位相角を決定しており、０．５
Ｖ〜０．８３Ｖ（エンジン回転数で０〜４０００ｒｐｍ
付近）で学習している。このため、学習値更新条件判定
手段８４には、偏差ΔＰが不感帯内（所定範囲内：ΔＰ
≦｜ａ｜）であるか否かによってポジションＰ１とポジ
ションＰ２とを切り換えるスイッチＳ１と、目標ポジシ
ョン変化量ｄＰ_P ／ｄｔが所定変化量ｂ未満（ｄＰ_P ／
ｄｔ＜ｂ）であり、かつ、目標ポジションＰ_P が所定値
ｃと所定値ｄとの間（ｃ＜Ｐ_P ＜ｄ）であるか否かによ
ってポジションＰ３とポジションＰ４とを切り換えるス
イッチＳ２とが備えられている。

【００９２】そして、偏差ΔＰが不感帯内である場合
（ΔＰ≦｜ａ｜）は、スイッチＳ１がポジションＰ２側
になり、また、目標ポジション変化量ｄＰ_P ／ｄｔが所
定変化量ｂ未満であり（ｄＰ_P ／ｄｔ＜ｂ）、かつ、目
標ポジションＰ_P が所定値ｃと所定値ｄとの間である場
合（ｃ＜Ｐ_P ＜ｄ）は、スイッチＳ２がポジションＰ３
側になり、学習値の更新が行なわれる。

【００９３】一方、偏差ΔＰが不感帯内でない場合（Δ
Ｐ＞｜ａ｜）は、スイッチＳ１がポジションＰ１側にな
り、ベーン５５のポジションフィードバック制御を行な
うべく、制御手段８３により補正値が算出される。ま
た、目標ポジション変化量ｄＰ _P ／ｄｔが所定変化量ｂ
以上である場合（ｄＰ_P ／ｄｔ≧ｂ）、又は、目標ポジ
ションＰ_P が所定値ｃと所定値ｄとの間でない場合（Ｐ
_P ≦ｃ，Ｐ_P ≧ｄ）は、スイッチＳ２がポジションＰ４
側になり、固定デューティ値の補正は行なわない。 （学習制御時のオイルコントロールバルブ制御）このよ
うな学習値更新条件が成立した場合に学習制御を行なう
ことになるが、本実施形態では、リアルタイム学習値Ｋ
_LRNR及びロングタイム学習値Ｋ_LRNLを算出するために、
学習手段８２では積分制御（Ｉ制御）を行なうようにし
ている。そして、積分制御による積分係数Ｋｉの変曲点
Ｋｉｔを検出し、変曲点Ｋｉｔにおける積分係数Ｋｉを
平均化することによりスプール弁５７の中立位置を予想
するようにしている。

【００９４】これは、積分制御のマルチサインカーブの
中心がスプール弁５７の中立位置とほぼ一致することを
利用するものである。そして、積分制御のマルチサイン
カーブの中心における積分係数Ｋｉにより固定デューテ
ィ値を補正すれば、スプール弁５７の中立位置のずれを
補正することができ、正確な位相角制御を行なえるよう
になる。

【００９５】このため、学習手段８２には、積分係数Ｋ
ｉを算出する積分補正部８２Ａが備えられており、この
積分補正部８２Ａにより求められる積分ゲインＧｉを加
算又は減算することにより、所定時間毎に積分係数Ｋｉ
が算出されるようになっている。また、学習手段８２に
は、固定デューティ値を補正する補正値を算出する固定
デューティ補正値算出部８２Ｂが備えられており、算出
された補正値を制御手段８３に出力するようになってい
る。

【００９６】さらに、制御手段８３には、固定デューテ
ィ補正値算出部８２Ｂにより算出された補正値を加算す
る演算部８３Ｆが備えられており、この演算部８３Ｆ
で、固定デューティ値設定手段８０により設定された固
定デューティ値に学習手段８２の固定デューティ補正値
算出部８２Ｂにより算出された補正値を加算することに
より駆動デューティ値を算出するようになっている。

【００９７】そして、この駆動デューティ値（固定デュ
ーティ値＋積分係数Ｋｉ）に応じた電流がオイルコント
ロールバルブ５０のコイル部分５９に供給され、スプー
ル弁５７のストロークが調整されてアクチュエータ３３
のベーン５５の位相角が調整されるようになっている。
ここで、積分補正部８２Ａは、上述の制御手段８０の積
分補正手段８０Ｂによる積分係数Ｋｉの算出と同様に、
目標ポジションＰ_P と実ポジションＰ_r との偏差ΔＰの
方向により積分ゲインＧｉを加算又は減算することによ
り、所定時間毎に積分係数Ｋｉを算出するものである。
つまり、積分補正部８２Ａは、偏差ΔＰが正の時は積分
ゲインＧｉを加算することにより、負の時は積分ゲイン
Ｇｉを減算することにより積分係数Ｋｉを算出するよう
になっている。

【００９８】この場合、目標ポジションＰ_P は、ベーン
５５が所定のポジション（例えば、１０ｄｅｇ程度）に
なるように設定される。なお、目標ポジションＰ_P の設
定については後述する。 （学習制御範囲の設定）学習制御を行なう学習制御範囲
の設定について説明する。

【００９９】まず、アクチュエータ３３のベーン５５の
位相角制御について説明すると、ベーン５５の位相角制
御は、例えば図１２に示すように、エンジン回転数Ｎｅ
に応じて設定される目標位相角（目標値）に基づいて行
なわれる。ベーン５５の目標位相角は、図１２に示すよ
うに、所定のエンジン回転数（例えば、５０００ｒｐ
ｍ）以下では０°に設定されており、所定のエンジン回
転数（例えば、５０００ｒｐｍ）以上では、正確な位相
角制御が必要になるため目標位相角がエンジン回転数に
応じて変化するように設定されている。

【０１００】このようにエンジン回転数Ｎｅが所定のエ
ンジン回転数（例えば、５０００ｒｐｍ）以上の高い範
囲では、わずかにエンジン回転数Ｎｅが変化した場合で
あっても目標位相角が変更されるため、誤学習のおそれ
があり、また、目標位相角が一定に保たれないと学習が
行なえないため学習機会も少ない。一方、エンジン回転
数Ｎｅが低い状態では、油圧が高まらないため、アクチ
ュエータのレスポンスが良くないため、学習を行なうに
は適していない。

【０１０１】そこで、図１に示すように、目標位相角の
変動しないで学習機会が多く、かつ、安定した油圧が得
られる領域で学習が行なわれるようにすべく、所定のエ
ンジン回転数Ｎｅの範囲内（所定回転域：例えば、３０
００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ）を学習範囲として設定し
ている。このようにして設定された範囲内で学習を行な
うことにより、学習機会を確実に確保し、誤学習を確実
に防止でき、適正な学習を行なうことができることにな
る。

【０１０２】また、この学習範囲内では、ベーン５５の
目標位相角が所定の位相角（一定値：例えば１０ｄｅｇ
程度）になるように、目標値設定手段８１により目標ポ
ジションＰ_P を設定し、この目標ポジションＰ_P になる
ように、学習手段８２により学習値を算出するための積
分制御を行なうようにしている。 （学習値の演算）このようにしてアクチュエータ３３の
ベーン５５の位相角を調整しながら、学習値の演算を行
なう。

【０１０３】学習手段８２は、図１３のタイムチャート
に示すように、所定の演算タイミング毎に演算される積
分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔによりリアルタイム学習値Ｋ
_LRNRとして算出し、このリアルタイム学習値Ｋ_LRNRから
ロングタイム学習値Ｋ_LRNLを算出し、このロングタイム
学習値Ｋ_LRNLを学習値として設定する。なお、ロングタ
イム学習値Ｋ_LRNLはバッテリバックアップされる。

【０１０４】まず、リアルタイム学習値Ｋ_LRNRの演算に
ついて説明する。リアルタイム学習値Ｋ_LRNRは、積分係
数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔを検出し、この変曲点Ｋｉｔにお
ける積分係数Ｋｉを平均化して算出される。ここでは、
リアルタイム学習値Ｋ_LRNRは、図１３のタイムチャート
に示すように、学習値更新条件成立した状態で、積分係
数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔを検出する毎に、次式（２）によ
り求めるようにしている。

【０１０５】 Ｋ_LRNR（ｎ）＝〔Ｋｉ（ｍ−１）＋Ｋｉ（ｍ）〕／２ ・・・（２） ここで、変曲点Ｋｉｔは、偏差ΔＰの方向をサンプリン
グし、この方向が変化した場合に検出されるようになっ
ている。なお、図１３中、Ｋ_LRNR（ｎ）は今回のリアル
タイム学習値、Ｋ_LRNR（ｎ−１）は前回のリアルタイム
学習値をそれぞれ示している。また、Ｋｉ（ｍ）は今回
の変曲点における積分係数、Ｋｉ（ｍ−１）は前回の変
曲点における積分係数、Ｋｉ（ｍ−２）は前々回の変曲
点における積分係数をそれぞれ示している。また、リア
ルタイム学習値Ｋ_LRNRは、イグニッションスイッチがオ
ンになった時に初期設定（１．０）とされる。

【０１０６】一方、学習更新条件不成立の場合は、リア
ルタイム学習値Ｋ_LRNRは前回算出されたものにホールド
される。次に、ロングタイム学習値Ｋ_LRNLの演算につい
て説明する。ロングタイム学習値Ｋ_LRNLは、図１３に示
すように、学習値更新条件成立した場合、リアルタイム
学習値更新タイミング毎に、次式（３）により求められ
る。

【０１０７】 Ｋ_LRNL(n)=［〔count(n)−１〕＊Ｋ_LRNL（ｎ−1)＋Ｋ_LRNR(n) ］／count(n) ・・・（３） 但し、count(n)は今回のロングタイム学習値更新回数で
ある。また、count(n)には、イグニッションスイッチを
オンにした後、ロングタイム学習値更新毎に、前回のco
unt(n-1)に１が加算される（count(n)＝count(n-1)＋
１）。

【０１０８】また、ロングタイム学習値更新回数は所定
回数（例えば、５０回）でクリップされる（count(n)≦
５０）。これは、初期のバラツキを考慮してロングタイ
ム学習値Ｋ_LRNLを学習値としているが、ロングタイム学
習値更新回数が所定回数以上になった場合、学習値はほ
ぼ一定値に収束してくると考えられるためである。な
お、Ｋ_LRNL(n) は今回のロングタイム学習値、Ｋ
_LRNL（ｎ−1)は前回のロングタイム学習値をそれぞれ示
している。

【０１０９】また、ロングタイム学習値Ｋ_LRNLはバッテ
リバックアップされる。また、count(n)は、イグニッシ
ョンスイッチをオンにした時、初期設定（０）とされ
る。また、バックアップ電源投入直後、初期設定（１．
０）とされる。一方、学習更新条件不成立の場合は、ロ
ングタイム学習値Ｋ_LRNLは、ホールドされる。

【０１１０】ここで、この学習値演算制御について、図
１４のフローチャートを参照しながら、さらに具体的に
説明する。なお、この学習値演算制御は、積分係数演算
タイミング毎に実行される。まず、ステップＢ１０で
は、学習値更新条件判定手段８４により学習制御開始条
件が成立しているか否かを判定する。つまり、学習値更
新条件判定手段８４は、目標ポジションＰ_P と実ポジシ
ョンＰ_r との偏差ΔＰが不感帯内（ΔＰ≦｜ａ｜）であ
るか否かを判定し、目標ポジション変化量ｄＰ_P ／ｄｔ
が所定変化量ｂ未満（ｄＰ_P ／ｄｔ＜ｂ）か否かを判定
し、さらに、目標ポジションＰ_P が所定値ｃと所定値ｄ
との間であるか否か（ｃ＜Ｐ_P ＜ｄ）を判定する。

【０１１１】この判定の結果、学習制御開始条件が成立
している場合、即ち、偏差ΔＰが不感帯内であり、目標
ポジション変化量ｄＰ_P ／ｄｔが所定変化量ｂ未満であ
り、かつ、目標ポジションＰ_P が所定値ｃと所定値ｄと
の間である場合は、ステップＢ２０に進み、ポジション
フィードバック制御を禁止し、学習手段８１の積分補正
部８１Ａ及び固定デューティ補正値算出部８２Ｂにより
補正値としての積分係数Ｋｉを算出して積分制御を行な
うとともに、学習手段８１により、ステップＢ３０〜ス
テップＢ６０のリアルタイム学習値Ｋ_LRNRの演算処理を
実行する。

【０１１２】この学習手段８１によるリアルタイム学習
値Ｋ_LRNRの演算は、まず、ステップＢ３０で、目標ポジ
ションＰ_P と実ポジションＰ_r との偏差ΔＰの方向（正
方向か負方向か）をサンプリングしながら、ステップＢ
４０で所定時間毎に積分係数Ｋｉを算出して更新する。
そして、ステップＢ５０で、変曲点Ｋｉｔを検出したか
否かを判定し、変曲点Ｋｉｔを検出した場合は、ステッ
プＢ６０に進み、リアルタイム学習値Ｋ_LRNRを上述の式
（２）により算出する。

【０１１３】このようにしてリアルタイム学習値Ｋ_LRNR
を算出した後、学習手段８２により、ステップＢ７０，
ステップＢ８０のロングタイム学習値Ｋ_LRNLの演算処理
を実行する。この学習手段８２によるロングタイム学習
値Ｋ_LRNLの演算は、まず、ステップＢ７０で、前回のロ
ングタイム学習値更新回数count(ｎ−１）に１を加算す
ることにより今回のロングタイム学習値更新回数count
(ｎ）を算出してステップＢ８０に進み、ロングタイム
学習値Ｋ_LRNLを上述の式（３）により算出する。

【０１１４】そして、ステップＢ９０で、ロングタイム
学習値更新回数count(ｎ）が所定回数（ここでは５０
回）であるか否かを判定し、所定回数（ここでは５０
回）である場合はステップＢ１００に進み、ロングタイ
ム学習値更新回数count(ｎ）をクリップして、リターン
する。一方、ステップＢ９０で、ロングタイム学習値更
新回数count(ｎ）が所定回数（ここでは５０回）でない
と判定された場合は、そのままリターンする。

【０１１５】ところで、ステップＢ１０で、学習値更新
条件判定部８４により学習制御開始条件が成立していな
いと判定された場合は、ステップＢ１１０に進み、リア
ルタイム学習値Ｋ_LRNRをホールドし、さらにステップＢ
１２０に進み、ロングタイム学習値Ｋ_LRNLもホールドし
て、ステップＢ１３０に進む。そして、ステップＢ１３
０で、ホールドされたリアルタイム学習値Ｋ_LRNR及びロ
ングタイム学習値Ｋ_LRNLに基づいて、制御手段８３によ
り補正値を設定してポジッションフィードバック制御を
実行し、リターンする。 （スプール弁の駆動デューティ値の算出方法）上述のよ
うに、ベーン５５の位相角制御に際し、オイルコントロ
ールバルブ５０のスプール弁５７のストロークはデュー
ティ制御により調整される。つまり、ＥＣＵ３４により
制御信号としての駆動デューティ値が算出され、スプー
ル弁５７のストロークは、この駆動デューティ値に対応
する電流がオイルコントロールバルブ５０のコイル部分
５９へ供給され、これにより、スプール弁５７のストロ
ークが調整されるようになっている。

【０１１６】このデューティ制御における制御信号とし
ての駆動デューティ値（駆動ＤＵＴＹ）の算出方法につ
いて、図１５を参照しながら説明する。図１５に示すよ
うに、目標ポジションＰ_P と実ポジションＰ_r との偏差
ΔＰ（＝Ｐ_P −Ｐ_r ）が０以上であり、かつ、不感帯内
である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値
（固定ＤＵＴＹ），学習値（ここではロングタイム学習
値Ｋ_LRNL），積分係数Ｋｉとに基づいて、次式（４）に
より求められる。

【０１１７】 駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値＋Ｋｉ ・・・（４） また、目標ポジションＰ_P と実ポジションＰ_r との偏差
ΔＰ（＝Ｐ_P −Ｐ_r ）が０以上であり、かつ、不感帯外
である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値，
学習値，正方向デューティ値（正方向ＤＵＴＹ），積分
係数Ｋｉ，微分係数Ｋｄに基づいて、次式（５）により
求められる。

【０１１８】 駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値＋正方向ＤＵＴＹ＋Ｋｉ＋Ｋｄ ・・・（５） また、目標ポジションＰ_P と実ポジションＰ_r との偏差
ΔＰ（＝Ｐ_P −Ｐ_r ）が０未満であり、かつ、不感帯内
である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値
（固定ＤＵＴＹ），学習値，積分係数Ｋｉとに基づい
て、次式（６）により求められる。

【０１１９】 駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値＋Ｋｉ ・・・（６） また、目標ポジションＰ_P と実ポジションＰ_r との偏差
ΔＰ（＝Ｐ_P −Ｐ_r ）が０未満であり、かつ、不感帯外
である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値，
学習値，負方向デューティ値（負方向ＤＵＴＹ），積分
係数Ｋｉ，微分係数Ｋｄに基づいて、次式（７）により
求められる。

【０１２０】 駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値−負方向ＤＵＴＹ＋Ｋｉ−Ｋｄ ・・・（７） （オイルコントロールバルブ制御における制御動作の説
明）本実施形態にかかるオイルコントロールバルブの制
御系は、上述のように構成されるため、例えば図１６の
フローチャートに示すように動作するようになってい
る。

【０１２１】ここで、図１６はオイルコントロールバル
ブ制御を示すフローチャートである。まず、ステップＡ
１０では、ＥＣＵ３４の目標値設定手段３４Ａが、エン
ジンの運転状態、即ち、エンジン回転数センサ７２から
エンジン回転数Ｎｅを、圧力センサ７１からインマニ圧
（インテークマニホールド内の圧力）Ｐｂをそれぞれ読
み込み、ステップＡ２０で、これらのエンジン回転数Ｎ
ｅ，インマニ圧Ｐｂから、マップにより、アクチュエー
タ３３のベーン５５の目標ポジションＰ_P を読み込む。

【０１２２】また、ステップＡ３０で、ＥＣＵ３４が、
アクチュエータ３３に設けられたポジションセンサ７０
により検出されるベーン５５の実ポジションＰ_r を読み
込む。そして、ステップＡ４０で、ＥＣＵ３４が、目標
ポジションＰ_P と実ポジションＰ_r とから偏差ΔＰを算
出し、ステップＡ５０に進む。

【０１２３】ステップＡ５０では、ＥＣＵ３４が、偏差
ΔＰが不感帯内であるか否かを判定し（ΔＰ≦｜ａ
｜）、偏差ΔＰが不感帯内でなく、目標ポジション変化
量ｄＰ_P／ｄｔが不感帯内でない場合には、制御手段８
０により、偏差ΔＰに応じた比例係数としての正方向デ
ューティ又は負方向デューティ，積分係数Ｋｉ，微分係
数Ｋｄが算出され、これらにより固定デューティ値が補
正されて駆動デューティ値が算出される。

【０１２４】一方、偏差ΔＰが不感帯内である場合は、
学習手段８１により、積分係数Ｋｉが算出されるととも
に、ロングタイム学習値Ｋ_LRNLが更新され、ステップＡ
６０で、これらに基づいて固定デューディ値が補正され
てオイルコントロールバルブ５０の駆動デューティ値が
算出され、ステップＡ７０で、駆動デューティ値に応じ
た電流をオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５
９に供給され、オイルコントロールバルブ５０が駆動さ
れる。

【０１２５】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構
は、上述のように構成されているので、このような可変
動弁機構をそなえた内燃機関では、偏心位置調整機構３
０を通じて、コントロールディスク１４の回転位相を調
整しながら、バルブの開度特性が制御される。つまり、
ＥＣＵ３４において、エンジン回転数情報，吸気量情報
（ＡＦＳ情報）等に基づき、エンジンの回転速度や負荷
状態に応じたコントロールディスク１４の回転位相を設
定して、ポジションセンサ７０の検出信号に基づいて、
コントロールディスク１４の実際の回転位相が設定され
た状態になるように、アクチュエータ３３の作動制御を
通じてコントロールディスク１４を駆動する。

【０１２６】そして、このＥＣＵ３４によるアクチュエ
ータ３３の作動制御を通じて、偏心部１５を回動させて
位相角度を調整し、係合ディスク１６の回転中心（第２
回転中心軸線）Ｏ₂ を変位させながら、例えばエンジン
の回転速度やエンジンの負荷が高くなるほど、図５の曲
線ＶＬ１に近づけるようにしてバルブ開放期間を長くし
ていき、逆に、エンジンの回転速度やエンジンの負荷が
低くなるほど、図５の曲線ＶＬ２に近づけるようにして
バルブ開放期間を短くしていく。

【０１２７】このようにして、エンジンの運転状態に応
じてコントロールディスク１４の回転位相（位置）を制
御しながら、エンジンの運転状態に適したバルブ駆動を
行なえるようになる。特に、バルブの開弁角特性は、連
続的に調整することができるので、常にエンジンの運転
状態に最適の特性でバルブ駆動を行なえるようになるの
である。特に、本可変動弁機構では、学習手段８１によ
り、スプール弁５７の中立位置を学習する学習制御が行
なわれるため、オイルコントロールバルブ５０，スプー
ル弁５７，スプリング５８等の製作誤差がある場合であ
っても、スプール弁５７のストローク制御が正確に行な
われる。

【０１２８】したがって、本可変動弁装置によれば、低
コストのベーン５５を備えるアクチュエータ３３を用い
た場合でも、スプール弁５７の中立位置のずれを学習し
ながら制御することで、オイルコントロールバルブ５
０，スプール弁５７，スプリング５８等の製作誤差等を
補償しながら、ベーン５５の正確な位相角制御を行なう
ことができ、これにより、高精度な弁特性を得ることが
できるという利点がある。

【０１２９】また、簡素な制御でアクチュエータ３３の
ベーン５５を所定位置に保持するスプール弁５７の中立
位置に対応する正確な学習値を算出することができると
いう利点もある。また、ベーン５５の位相角制御がほと
んど行なわれず、安定している時期に学習が行なわれる
ため、誤学習を防止できるという利点もある。

【０１３０】なお、本実施形態の可変動弁装置では、学
習手段８１の積分補正部８１Ａにより積分制御を行ない
ながら、学習値を算出する学習制御を行なうようにして
いるが、学習値を算出する際の制御は積分制御に限られ
るものではない。また、本実施形態の可変動弁装置で
は、まずリアルタイム学習値Ｋ_LRNRを算出し、次いでリ
アルタイム学習値Ｋ_LRNRに基づいてロングタイム学習値
Ｋ_LRNLを算出して、このロングタイム学習値Ｋ_LRNLを学
習値としているが、リアルタイム学習値Ｋ_LRNRのみを算
出して、このリアルタイム学習値Ｋ_LRNRをそのまま学習
値としてもよい。

【０１３１】また、本実施形態の可変動弁装置では、ベ
ーン５５のポジションフィードバック制御をＰＩＤ制御
により行なうようにしているが、これに限られるもので
はなく、ＰＩ制御等であってもよい。

【０１３２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の可変動弁
装置によれば、可変動弁装置において、学習機会を確実
に確保できるとともに誤学習を防止でき、これにより、
安定したアクチュエータの駆動制御が可能となり、高精
度な弁特性を得ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる可変動弁装置の位
相角制御における学習範囲を示す模式図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の斜
視図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の要
部縦断面図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構にお
ける不等速継手を示す断面図あり、図３のＡ−Ａ矢視断
面図である。

【図５】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の不
等速機構についての作動特性を説明する特性図であり、
（ａ１）〜（ａ５）は高速時の作動状態を示し、（ｂ
１）〜（ｂ５）は低速時の作動状態を示す。

【図６】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の分
解斜視図である。

【図７】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の偏
心位置調整の動力伝達経路を示す図である。

【図８】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の偏
心位置調整機構のアクチュエータを示す図である。

【図９】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のア
クチュエータの制御装置を説明するための図である。

【図１０】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の
オイルコントロールバルブの固定デューティ値を説明す
るための図である。

【図１１】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の
アクチュエータの制御系を説明するための図である。

【図１２】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の
アクチュエータの位相角制御を説明するための図であ
る。

【図１３】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の
アクチュエータの制御における学習値の算出方法を説明
するためのタイムチャートである。

【図１４】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の
オイルコントロールバルブ制御における学習値演算制御
を示すフローチャートである。

【図１５】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の
アクチュエータの駆動デューティ値の算出方法を説明す
るための図である。

【図１６】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の
オイルコントロールバルブの駆動制御を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

３３ アクチュエータ ３４ ＥＣＵ ５０ オイルコントロールバルブ ５５ ベーン ５７ スプール弁（制御弁） ７０ ポジションセンサ（実位相差検出手段） ７１ 圧力センサ ７２ エンジン回転数センサ ７３ バッテリセンサ ８０ 制御手段 ８０Ａ 比例補正手段 ８０Ｂ 積分補正手段 ８０Ｃ 微分補正手段 ８１ 学習手段 ８１Ａ 積分補正部 ８２ 目標値設定手段 ８２Ａ 積分補正部 ８２Ｂ 固定デューティ補正値算出部 ８３ 固定デューティ値設定手段 ８３Ａ 比例補正手段 ８３Ｂ 積分補正手段 ８３Ｃ 微分補正手段 ８４ 学習値更新条件判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茶本 哲男 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のクランク軸からの回転力によ
   り回転駆動されるカムシャフトと、 吸気弁又は排気弁を駆動するカム部を有し該カムシャフ
   トに相対回転可能に設けられたカムローブと、 該カムシャフトと該カムローブとの間に介装され該内燃
   機関の運転状態に応じて該カムシャフトに対する該カム
   ローブの回転位相差を変化させる位相調整機構と、 油室及び該油室を区画するベーン部材を有し制御弁を通
   じて該油室にオイルを供給することで該ベーン部材を回
   転駆動させることで該位相調整機構を駆動するアクチュ
   エータと、 該制御弁の中立位置を学習する学習手段と、 少なくとも回転数に基づいて設定された目標値及び該学
   習手段による学習によって算出された学習値により制御
   値を設定し該アクチュエータに出力する制御手段とを有
   し、 該目標値は所定回転域で一定値に設定されており、該学
   習手段は該目標値が一定値に設定された該所定回転域で
   のみ学習を行なうことを特徴とする、可変動弁装置。