JP2001082190A - エンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 可変バルブタイミング機構の基準位置に対す
るズレの学習値がクリアされている場合、早期に基準位
置に対する学習を実施してバルブタイミング制御の制御
精度を確保する。 【解決手段】 最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲがクリアされ
ている場合（Ｓ１０１）、エンジン１がラン状態にある
か否かを判断する（Ｓ１０３）。そして、エンジンラン
状態の場合、エンジン運転開始後の経過時間Ｔが設定時
間Ｔｓｅｔ内であるか否かを調べ（Ｓ１０４）、Ｔ＜Ｔ
ｓｅｔの場合、強制的に学習を実施させるべく最遅角学
習許可フラグＦＬＲをセットする（Ｓ１０６）。これに
より、イニシャルセットにより最遅角学習値がクリアさ
れている場合であっても、エンジン始動後、学習条件の
成立を待つことなく、設定時間の間、強制的に最遅角学
習を実施させ、可変バルブタイミング機構の最遅角位置
に対するズレを早期に学習してバルブタイミング制御に
反映させることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸気バ
ルブと排気バルブとの少なくとも一方のバルブタイミン
グをエンジン運転状態に応じて変更する可変バルブタイ
ミング機構を備えるエンジンのバルブタイミング制御装
置に関し、詳しくは、可変バルブタイミング機構の基準
位置の学習の実効性を早期に達成するエンジンのバルブ
タイミング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンのクランク軸とカム軸と
の間の回転位相を調整する可変バルブタイミング機構を
備えた可変バルブタイミング機構付きエンジンが実用化
されており、この種の可変バルブタイミング機構付きエ
ンジンでは、エンジン運転状態に応じて吸気バルブと排
気バルブとの少なくとも一方のバルブタイミングを連続
的に変更する。

【０００３】このバルブタイミング制御においては、ク
ランク軸に対するカム軸の回転位相（変位角）すなわち
バルブタイミングを、センサからの信号を電子制御装置
で処理して算出するようにしており、例えば、クランク
軸に同期して回転するクランクロータに所定クランク角
毎に形成された突起等のクランク角指標を検出してクラ
ンク角を表すクランクパルスを出力するクランク角セン
サと、カム軸に同期して回転するカムロータに形成され
た突起等のカム位置指標を検出してカム位置を表すカム
位置パルスを出力するカム位置センサとを用いて基準ク
ランク角に対するカム位置の実変位角（実バルブタイミ
ング）を算出し、この実バルブタイミングがエンジン運
転状態に基づき設定した目標バルブタイミングに収束す
るよう可変バルブタイミング機構を制御する。

【０００４】この場合、センサからの信号に基づいて電
子制御装置で算出する実変位角（実バルブタイミング）
と、可変バルブタイミング機構における機械的結合から
得られるカム軸の既値の変位角との間には、センサの取
付け位置の誤差や経年変化等によって個体毎に異なるズ
レ（オフセット）が存在するため、可変バルブタイミン
グ機構の基準位置を学習し、センサからの信号に基づい
て算出した見かけ上の実バルブタイミングを校正する必
要がある。

【０００５】ここで、基準位置の学習は、誤学習を防止
するため、カム軸の変位角の変動が少ない安定している
状態で行う必要があり、例えば特開平８−２１０１５８
号公報に開示されているように、可変バルブタイミング
機構が機械的に係止される最遅角位置を基準として行わ
れる（最遅角学習）。

【０００６】可変バルブタイミング機構の基準位置に対
するズレの学習値は、一般に、他の各種学習値と同様、
バッテリバックアップされるメモリに記憶されるが、自
動車生産後の最初の運転時には、可変バルブタイミング
機構の基準位置に対するズレの学習が行われておらず、
イニシャルセットにより学習値がクリアされている。ま
た、市場における車両の修理やバッテリ交換のため、バ
ッテリが取り外されたような場合にも、バックアップ電
源の供給が無くなるため、学習値のデータが消失してし
まう。

【０００７】従って、前述の特開平８−２１０１５８号
公報では、バッテリを取り替えたような場合の最遅角学
習の初期値を、バルブタイミングの公差上の上限値とし
て学習完了まで可変バルブタイミング機構の制御を禁止
することで学習期間を短縮化して不具合発生を防止す
る、或いは、バルブタイミングの公差上の下限値として
可変バルブタイミング機構の制御を許容することで学習
精度の向上と学習期間の長期化による不具合発生を防止
するようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最遅角
学習値がクリアされた状態から学習条件の成立を待って
実際に学習が完了するまでの間は、基準位置に対するズ
レが反映されない状態で一義的に設定した初期値を用い
ることになって満足な制御性が得られず、エンジン出力
性能を十分に引き出すことは困難である。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、可変バルブタイミング機構の基準位置に対するズレ
の学習値がクリアされている場合、早期に基準位置に対
する学習を実施してバルブタイミング制御の制御精度を
確保することのできるエンジンのバルブタイミング制御
装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、エンジンのクランク軸とカ
ム軸との間の回転位相を調整する可変バルブタイミング
機構を備え、該可変バルブタイミング機構の基準位置と
クランク角及びカム位置から算出した実バルブタイミン
グとのズレを学習して該実バルブタイミングを校正し、
校正した実バルブタイミングがエンジン運転状態に基づ
いて設定した目標バルブタイミングに収束するよう上記
可変バルブタイミング機構を制御するエンジンのバルブ
タイミング制御装置において、上記可変バルブタイミン
グ機構の基準位置と上記実バルブタイミングとのズレを
学習する学習値がクリアされている場合、エンジン始動
後の設定時間の間、強制的に上記目標バルブタイミング
を上記可変バルブタイミング機構の基準位置として上記
学習を実施させる学習強制手段を備えたことを特徴とす
る。

【００１１】すなわち、請求項１記載の発明では、エン
ジンのクランク軸とカム軸との間の回転位相を調整する
可変バルブタイミング機構の基準位置と、クランク角及
びカム位置から算出した実バルブタイミングとのズレを
学習する学習値が、自動車生産後の最初の運転時、或い
は、バッテリ交換等によってイニシャルセットによりク
リアされている場合、エンジン始動後の設定時間の間、
強制的に目標バルブタイミングを可変バルブタイミング
機構の基準位置として学習を実施させ、早期に実バルブ
タイミングの基準位置に対するズレを学習してバルブタ
イミング制御に反映させる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図１３は本発明の実施の一
形態に係わり、図１は最遅角学習条件判定ルーチンのフ
ローチャート、図２は最遅角学習・バルブタイミング制
御ルーチンのフローチャート、図３はバルブタイミング
の制御領域を示す説明図、図４は排気バルブに対する吸
気バルブのバルブタイミングの変化を示す説明図、図５
はクランクパルス、気筒判別パルス、及びカム位置パル
スの関係を示すタイムチャート、図６は可変バルブタイ
ミング機構付きエンジンの全体構成図、図７は可変バル
ブタイミング機構の概略構成図、図８は可変バルブタイ
ミング機構の最進角状態を図７のＡ−Ａ断面で示す説明
図、図９は可変バルブタイミング機構の最遅角状態を図
７のＡ−Ａ断面で示す説明図、図１０はクランクロータ
とクランク角センサの正面図、図１１は吸気カムプーリ
の背面図、図１２はカムロータとカム位置センサの正面
図、図１３は電子制御系の回路構成図である。

【００１３】先ず、本発明が適用される可変バルブタイ
ミング機構付きエンジンの全体構成について、図６に従
い説明する。同図において、符号１は、可変バルブタイ
ミング機構付きエンジン（以下、単に「エンジン」と略
記する）であり、図においては、ＤＯＨＣ水平対向型４
気筒ガソリンエンジンを示す。このエンジン１のシリン
ダブロック１ａの左右両バンクには、シリンダヘッド２
がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッド２に気筒毎に吸
気ポート２ａと排気ポート２ｂとが形成されている。

【００１４】エンジン１の吸気系としては、各吸気ポー
ト２ａにインテークマニホルド３が連通され、このイン
テークマニホルド３に各気筒の吸気通路が集合するエア
チャンバ４を介して、アクセルペダルに連動するスロッ
トル弁５ａが介装されたスロットルチャンバ５が連通さ
れている。そして、このスロットルチャンバ５の上流に
吸気管６を介してエアクリーナ７が取付けられ、このエ
アクリーナ７に接続されるエアインテーク通路にチャン
バ８が連通されている。

【００１５】また、吸気管６には、スロットル弁５ａを
バイパスするバイパス通路９が接続されており、このバ
イパス通路９に、アイドル時にその弁開度によって該バ
イパス通路９を流れるバイパス空気量を調整することで
アイドル回転数を制御するアイドル制御弁１０が介装さ
れている。

【００１６】更に、インテークマニホルド３の各気筒の
吸気ポート２ａの直上流に、インジェクタ１１が配設さ
れている。また、先端の放電電極を燃焼室に露呈する点
火プラグ１２が、シリンダヘッド２に各気筒毎に配設さ
れている。そして、各点火プラグ１２は、イグナイタ内
蔵イグニッションコイル１３に接続されている。

【００１７】一方、エンジン１の排気系としては、シリ
ンダヘッド２の各排気ポート２ｂに連通するエキゾース
トマニホルド１４の集合部に排気管１５が連通され、こ
の排気管１５に触媒コンバータ１６が介装されてマフラ
１７に連通されている。

【００１８】ここで、図６〜図９に基づいて、エンジン
１の可変バルブタイミング機構について説明する。

【００１９】エンジン１のクランク軸１８の回転は、左
右バンクの各シリンダヘッド２内にそれぞれ配設された
各吸気カム軸１９及び各排気カム軸２０に、クランク軸
１８に固設されたクランクプーリ２１、タイミングベル
ト２２、吸気カム軸１９に介装された吸気カムプーリ２
３、排気カム軸２０に固設された排気カムプーリ２４等
を介して伝達され、クランク軸１８とカム軸１９，２０
とが２対１の回転角度となるよう設定されている。そし
て、吸気カム軸１９に設けられたカム１９ａ、及び排気
カム軸２０に設けられた排気カム（図示せず）は、それ
ぞれクランク軸１８と２対１の回転角度に維持される各
カム軸１９，２０の回転に基づいて、吸気バルブ２５、
排気バルブ２６を開閉駆動する。

【００２０】図７に示すように、左右バンクの各吸気カ
ム軸１９と吸気カムプーリ２３との間には、吸気カムプ
ーリ２３と吸気カム軸１９とを相対回動してクランク軸
１８に対する吸気カム軸１９の回転位相（変位角）を連
続的に変更する油圧駆動式の可変バルブタイミング機構
２７が配設されている。この可変バルブタイミング機構
２７は、周知のように、リニアソレノイド弁或いはデュ
ーティソレノイド弁等からなるオイルフロー制御弁３６
Ｒ（３６Ｌ）によって油圧が切換えられるものであり、
後述の電子制御装置６０からの駆動信号により作動す
る。尚、以下において、符号における添え字Ｌ，ＬＨは
右バンク、Ｒ，ＲＨは左バンクを表す。

【００２１】吸気カム軸１９は、シリンダヘッド２及び
ベアリングキャップ（図示せず）間において回転自在に
支持され、吸気カム軸１９の先端部に、図７〜図９に示
すように、３つのベーン２８ａを有するベーンロータ２
８がボルト２９により一体回転可能に取付けられてい
る。

【００２２】また、吸気カムプーリ２３には、ハウジン
グ３０及びハウジングカバー３１がボルト３２により一
体回転可能に取付けられている。また、吸気カムプーリ
２３の外周には、タイミングベルト２２を掛装するため
の外歯２３ａが多数形成されている。

【００２３】そして、吸気カム軸１９が回動自在にハウ
ジングカバー３１を貫通し、吸気カム軸１９に固設され
たベーンロータ２８の各ベーン２８ａが吸気カムプーリ
２３と一体のハウジング３０に形成された３つの扇状空
間部３３に回動自在に収納される。各扇状空間部３３
は、それぞれベーン２８ａによって進角室３３ａと遅角
室３３ｂとに区画される。

【００２４】進角室３３ａは、それぞれベーンロータ２
８、吸気カム軸１９、シリンダヘッド２に形成された進
角側オイル通路２８ｂ，１９ｂ，３４を介してオイルフ
ロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）のＡポート３６ａに連通さ
れ、また、遅角室３３ｂは、それぞれベーンロータ２
８、吸気カム軸１９、シリンダヘッド２に形成された遅
角側オイル通路２８ｃ，１９ｃ，３５を介してオイルフ
ロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）のＢポート３６ｂに連通さ
れている。

【００２５】オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）は、
オイルパン３７からオイルポンプ３８、オイルフィルタ
３９を介してオイルすなわち所定の油圧が供給されるオ
イル供給通路４０に接続するオイル供給ポート３６ｃ
と、２つのドレイン通路４１，４２にそれぞれ連通する
ドレインポート３６ｄ，３６ｆとを有し、４つのランド
及び各ランド間に形成された３つのパッセージを有する
スプール３６ｇを軸方向に往復動させることで、Ａポー
ト３６ａ，Ｂポート３６ｂと、オイル供給ポート３６
ｃ，ドレインポート３６ｄ又は３６ｆとを選択的に連通
する。

【００２６】本形態においては、オイルフロー制御弁３
６Ｒ（３６Ｌ）は、後述の電子制御装置６０により電流
制御されるリニアソレノイドをアクチュエータとして備
える４方向制御弁であり、リニアソレノイドの通電電流
に比例してスプール３６ｇが軸方向に移動し、オイルの
流れ方向を切換えると共にパッセージの開度を調整し、
各進角室３３ａ、遅角室３３ｂに供給する油圧の大きさ
が調整される。

【００２７】また、符号２８ｄは、ベーンロータ２８の
ベーン２８ａに挿通されたストッパピンであり、可変バ
ルブタイミング機構２７が最遅角状態のとき（図９参
照）、ハウジング３０に形成された孔３０ａに係合して
位置決めを行う。この機械的な係合による可変バルブタ
イミング機構２７の最遅角位置は、電子制御装置６０に
おいて、センサからの信号に基づいて演算されるクラン
ク軸１８に対する吸気カム軸１９の回転位相（変位角）
を校正するための基準位置となり、この基準位置でセン
サ値から算出した吸気カム軸１９の実変位角（実バルブ
タイミング）とのズレが学習される（最遅角学習）。
尚、図８は可変バルブタイミング機構２７の最進角状態
を示し、図９は可変バルブタイミング機構２７の最遅角
状態を示す。

【００２８】以上の可変バルブタイミング機構２７に
は、その作動位置を検出するセンサとして、クランク軸
１８に軸着されて同期回転するクランクロータ４３外周
の所定クランク角毎の突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃ（図
１０参照）を検出し、クランク角を表すクランクパルス
を出力するクランク角センサ４４と、吸気カム軸１９の
後端に固設されて同期回転するカムロータ４５外周の等
角度毎の複数の突起４５ａ（図１２参照）を検出し、カ
ム位置を表すカム位置パルスを出力するカム位置センサ
４６Ｒ（４６Ｌ）とが用いられる。

【００２９】そして、クランク角センサ４４から出力さ
れるクランクパルス、及び、カム位置センサ４６Ｒ（４
６Ｌ）から出力されるカム位置パルスを電子制御装置６
０に入力し、該電子制御装置６０によって、クランクパ
ルスとカム位置パルスとに基づいて基準クランク角に対
する吸気カム位置の実変位角（実バルブタイミング）を
算出し、この実バルブタイミングがエンジン運転状態に
基づき設定した目標バルブタイミングに収束するよう可
変バルブタイミング機構２７をフィードバック制御す
る。

【００３０】本実施の形態においては、可変バルブタイ
ミング機構２７を吸気カム軸１９側にのみ設け、図４に
示すように、排気バルブ２６の開閉タイミングに対し、
吸気バルブ２５の開閉タイミングをエンジン運転状態に
応じて変更する。また、本形態で採用するリニアソレノ
イド式のオイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）は、電子
制御装置６０から出力される制御電流値が大きい程、ス
プール３６ｇが図８に示すように左方向に移動してクラ
ンク軸１８に対する吸気カム軸１９の変位角を進角さ
せ、制御電流値が小さいほど、スプール３６ｇが図９に
示すように右方向に移動してクランク軸１８に対する吸
気カム軸１９の変位角を遅角させる。

【００３１】すなわち、エンジン運転状態に基づいて設
定した目標変位角（目標バルブタイミング）に対し、ク
ランク角センサ４４から出力されるクランクパルス、及
び、カム位置センサ４６Ｒ（４６Ｌ）から出力されるカ
ム位置パルスとに基づいて基準クランク角に対する吸気
カム位置の回転位相、すなわちクランク軸１８に対する
吸気カム軸１９の変位角が進角しているときには、電子
制御装置６０は、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）
に出力する制御電流値を減少し、可変バルブタイミング
機構２７の作動によりクランク軸１８に対する吸気カム
軸１９の変位角を遅角させ、クランク軸１８に対する吸
気カム軸１９の変位角が遅角しているときには、オイル
フロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）に出力する制御電流値を
増加して可変バルブタイミング機構２７の作動によりク
ランク軸１８に対する吸気カム軸１９の変位角を進角さ
せる。

【００３２】オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）の制
御電流値が増加すると、スプール３６ｇが図８に示すよ
うに左方向に移動し、Ａポート３６ａとオイル供給ポー
ト３６ｃとが連通して可変バルブタイミング機構２７の
進角室３３ａが進角側オイル通路２８ｂ，１９ｂ，３
４、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）を介してオイ
ル供給通路４０に連通する。また、これと共に、Ｂポー
ト３６ｂとドレインポート３６ｆとが連通することで、
可変バルブタイミング機構２７の遅角室３３ｂが遅角側
オイル通路２８ｃ，１９ｃ，３５、オイルフロー制御弁
３６Ｒ（３６Ｌ）を介してドレイン通路４２に連通す
る。

【００３３】その結果、可変バルブタイミング機構２７
の進角室３３ａにオイルが供給されて進角室３３ａに作
用する油圧が上昇すると共に、遅角室３３ｂ内のオイル
のドレインにより遅角室３３ｂに作用する油圧が低下
し、図８に示すように、ベーンロータ２８が図の時計回
り方向に回動し、吸気カムプーリ２３に対する吸気カム
軸１９の回転位相、すなわちクランク軸１８に対する吸
気カム軸１９の変位角が進角化されて、吸気カム軸１９
の吸気カム１９ａによって駆動される吸気バルブ２５の
開閉タイミングが進角される。

【００３４】逆に、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６
Ｌ）の制御電流値が減少すると、スプール３６ｇが図９
に示すように右方向に移動し、Ａポート３６ａとドレイ
ンポート３６ｄとが連通して可変バルブタイミング機構
２７の進角室３３ａが進角側オイル通路２８ｂ，１９
ｂ，３４、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）を介し
てドレイン通路４１に連通する。また、これと共に、Ｂ
ポート３６ｂとオイル供給ポート３６ｃとが連通するこ
とで、可変バルブタイミング機構２７の遅角室３３ｂが
遅角側オイル通路２８ｃ，１９ｃ，３５、オイルフロー
制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）を介してオイル供給通路４０に
連通する。

【００３５】これにより、可変バルブタイミング機構２
７の進角室３３ａ内のオイルのドレインにより進角室３
３ａに作用する油圧が低下すると共に、遅角室３３ｂに
オイルが供給されて遅角室３３ｂに作用する油圧が上昇
し、図９に示すように、ベーンロータ２８が図の反時計
回り方向に回動し、吸気カムプーリ２３に対する吸気カ
ム軸１９の回転位相、すなわちクランク軸１８に対する
吸気カム軸１９の変位角が遅角化されて、吸気カム軸１
９の吸気カム１９ａによって駆動される吸気バルブ２５
の開閉タイミングが遅角される。

【００３６】次に、エンジン運転状態を検出するための
センサ類について説明する。吸気管６のエアクリーナ７
の直下流には、ホットワイヤ或いはホットフィルム等を
用いた熱式の吸入空気量センサ４７が介装され、スロッ
トルチャンバ５に配設されたスロットル弁５ａにスロッ
トル開度センサ４８が連設されている。

【００３７】また、エンジン１のシリンダブロック１ａ
にノックセンサ４９が取付けられ、シリンダブロック１
ａの左右両バンクを連通する冷却水通路５０に冷却水温
センサ５１が臨まされている。そして、触媒コンバータ
１６の上流にＯ2センサ５２が配設されている。

【００３８】また、エンジン１のクランク軸１８に軸着
するクランクロータ４３の外周にクランク角センサ４４
が対設され、更に、クランク軸１８に対し１／２回転す
る吸気カムプーリ２３の裏面に気筒判別センサ５３が対
設され（図７参照）、吸気カム軸１９の後端に固設され
たカムロータ４５の外周にカム位置センサ４６Ｒ（４６
Ｌ）が対設されている。

【００３９】クランクロータ４３は、図１０に示すよう
に、その外周に突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃが形成さ
れ、これらの各突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃが、各気筒
（＃１，＃２気筒と＃３，＃４気筒）の圧縮上死点前
（ＢＴＤＣ）θ１，θ２，θ３の位置に形成されてい
る。本形態においては、θ１＝９７°ＣＡ，θ２＝６５
°ＣＡ，θ３＝１０°ＣＡである。

【００４０】また、図１１に示すように、吸気カムプー
リ２３の裏面の外周側に、気筒判別用の突起２３ｂ，２
３ｃ，２３ｄが形成され、突起２３ｂが＃３，＃４気筒
の圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ４の位置に形成され、突
起２３ｃが３個の突起で構成されて最初の突起が＃１気
筒のＡＴＤＣθ５の位置に形成されている。更に、突起
２３ｄが２個の突起で形成され、最初の突起が＃２気筒
のＡＴＤＣθ６の位置に形成されている。尚、本形態に
おいては、θ４＝２０°ＣＡ，θ５＝５°ＣＡ，θ６＝
２０°ＣＡである。また、これら気筒判別用の突起２３
ｂ，２３ｃ，２３ｄ、及び、気筒判別センサ５３は、一
方のバンクのみに設けられる。

【００４１】さらに、本形態で採用するエンジン１が４
気筒エンジンであるのに対応して、カムロータ４５は、
図１２に示すように、その外周にカム位置検出用の突起
４５ａが１８０°ＣＡの等角度毎に１個づつ計４個形成
されている。そして、これら各突起４５ａは、可変バル
ブタイミング機構２７の作動によって、各気筒の圧縮上
死点を基準として、θ７＝ＢＴＤＣ４０°ＣＡ〜ＡＴＤ
Ｃ１０°ＣＡの間で変化する。

【００４２】尚、図１２においては、ＲＨ側の吸気カム
軸１９に固設されているカムロータ４５を示すが、ＬＨ
側の吸気カム軸１９にも、同様にカムロータ４５が固設
され、その外周にカム位置検出用の突起４５ａが１８０
°ＣＡの等角度毎に４個形成されており、これら各突起
４５ａは、可変バルブタイミング機構２７の作動によっ
て、各気筒の圧縮上死点を基準として、θ８＝ＢＴＤＣ
４０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ１０°ＣＡの間で変化する。

【００４３】そして、図５のタイムチャートに示すよう
に、エンジン運転に伴い、クランク軸１８、吸気カムプ
ーリ２３、及び吸気カム軸１９の回転により、クランク
ロータ４３及びカムロータ４５が回転して、クランクロ
ータ４３の各突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃがクランク角
センサ４４によって検出され、クランク角センサ４４か
らθ１，θ２，θ３（ＢＴＤＣ９７°，６５°，１０°
ＣＡ）の各クランクパルスがエンジン１／２回転（１８
０°ＣＡ）毎に出力される。また、θ３クランクパルス
とθ１クランクパルスとの間で吸気カムプーリ２３の各
突起２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが気筒判別センサ５３によ
って検出され、気筒判別センサ５３から所定数の気筒判
別パルスが出力される。

【００４４】また、可変バルブタイミング機構２７によ
ってクランク軸１８に対し回転位相が変化する右バン
ク，左バンクの各吸気カム軸１９の後端に固設されたカ
ムロータ４５の各突起４５ａがカム位置センサ４６Ｒ，
４６Ｌによって検出され、カム位置センサ４６Ｒ，４６
Ｌからそれぞれθ７，θ８のカム位置パルスが出力され
る。

【００４５】そして、以下のエンジン制御用の電子制御
装置（以下、「ＥＣＵ」と略記する）６０において、ク
ランク角センサ４４から出力されるクランクパルスの入
力間隔時間に基づいてエンジン回転数ＮＥを算出し、ま
た、各気筒の燃焼行程順（例えば、＃１気筒→＃３気筒
→＃２気筒→＃４気筒）と、気筒判別センサ５３からの
気筒判別パルスをカウンタによって計数した値とのパタ
ーンに基づいて、燃焼行程気筒、燃料噴射対象気筒や点
火対象気筒の気筒判別を行う。さらに、ＥＣＵ６０は、
クランク角センサ４４から出力されるクランクパルス
（例えば、突起４３ｂに対応するθ２クランクパル
ス）、及び、カム位置センサ４６Ｒ，４６Ｌから出力さ
れるθ７，θ８カム位置パルスとに基づいて基準クラン
ク角に対する吸気カム位置の実変位角（実バルブタイミ
ング）を算出する。

【００４６】ＥＣＵ６０は、前述のインジェクタ１１、
点火プラグ１２、アイドル制御弁１０、可変バルブタイ
ミング機構２７に供給する油圧を調節するためのオイル
フロー制御弁３６Ｒ，３６Ｌ等のアクチュエータ類に対
する制御量の演算、制御信号の出力、すなわち、燃料噴
射制御、点火時期制御、アイドル回転数制御、吸気バル
ブ２５に対するバルブタイミング制御等を行うものであ
り、図１３に示すように、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、Ｒ
ＡＭ６３、バックアップＲＡＭ６４、カウンタ・タイマ
群６５、及びＩ／Ｏインターフェイス６６がバスライン
を介して接続されるマイクロコンピュータを中心として
構成され、各部に安定化電源を供給する定電圧回路６
７、Ｉ／Ｏインターフェイス６６に接続される駆動回路
６８、Ａ／Ｄ変換器６９等の周辺回路が内蔵されてい
る。

【００４７】尚、カウンタ・タイマ群６５は、フリーラ
ンカウンタ、気筒判別センサ信号（気筒判別パルス）の
入力計数用カウンタ等の各種カウンタ、燃料噴射用タイ
マ、点火用タイマ、定期割込みを発生させるための定期
割込み用タイマ、クランク角センサ信号（クランクパル
ス）の入力間隔計時用タイマ、及びシステム異常監視用
のウオッチドッグタイマ等の各種タイマを便宜上総称す
るものであり、その他、各種のソフトウエアカウンタ・
タイマが用いられる。

【００４８】定電圧回路６７は、２回路のリレー接点を
有する電源リレー７０の第１のリレー接点を介してバッ
テリ７１に接続され、電源リレー７０は、そのリレーコ
イルの一端が接地され、リレーコイルの他端が駆動回路
６８に接続されている。尚、電源リレー７０の第２のリ
レー接点には、バッテリ７１から各アクチュエータに電
源を供給するための電源線が接続されている。バッテリ
７１には、イグニッションスイッチ７２の一端が接続さ
れ、このイグニッションスイッチ７２の他端がＩ／Ｏイ
ンターフェイス６６の入力ポートに接続されている。

【００４９】さらに、定電圧回路６７は、直接、バッテ
リ７１に接続されており、イグニッションスイッチ７２
のＯＮが検出されて電源リレー７０の接点が閉となる
と、ＥＣＵ６０内の各部へ電源を供給する一方、イグニ
ッションスイッチ７２のＯＮ，ＯＦＦに拘らず、常時、
バックアップＲＡＭ６４にバックアップ用の電源を供給
する。

【００５０】Ｉ／Ｏインターフェイス６６の入力ポート
には、ノックセンサ４９、クランク角センサ４４、気筒
判別センサ５３、カム位置センサ４６Ｒ，４６Ｌ、車速
を検出するための車速センサ５４が接続されており、更
に、Ａ／Ｄ変換器６９を介して、吸入空気量センサ４
７、スロットル開度センサ４８、冷却水温センサ５１、
及びＯ2センサ５２が接続されると共に、バッテリ電圧
ＶBが入力されてモニタされる。

【００５１】一方、Ｉ／Ｏインターフェイス６６の出力
ポートには、アイドル制御弁１０、インジェクタ１１、
オイルフロー制御弁３６Ｒ，３６Ｌ、及び、電源リレー
７０のリレーコイルが駆動回路６８を介して接続される
と共に、イグナイタ内蔵イグニッションコイル１３のイ
グナイタ１３ａが接続されている。

【００５２】ＥＣＵ６０は、ＲＯＭ６２に記憶されてい
る制御プログラムに従って、Ｉ／Ｏインターフェイス６
６を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出信
号、及びバッテリ電圧等をＣＰＵ６１で処理すると共
に、ＲＡＭ６３に格納される各種データ、バックアップ
ＲＡＭ６４に格納されている各種学習値データ、及びＲ
ＯＭ６２に記憶されている固定データ等に基づき、燃料
噴射量、点火時期、アイドル制御弁１０に対する制御信
号のデューティ比、オイルフロー制御弁３６Ｒ，３６Ｌ
に対する制御電流値等を演算し、燃料噴射制御、点火時
期制御、アイドル回転数制御、バルブタイミング制御等
のエンジン制御を行う。

【００５３】ここで、上述のように、可変バルブタイミ
ング機構２７によるバルブタイミング制御においては、
クランク角センサ４４から出力されるクランクパルス
と、カム位置センサ４６Ｒ（４６Ｌ）から出力されるカ
ム位置パルスとに基づいて基準クランク角に対する吸気
カム位置の回転位相、すなわちクランク軸１８に対する
吸気カム軸１９の実変位角（実バルブタイミング）を算
出し、この実バルブタイミングがエンジン運転状態に基
づいて設定した目標バルブタイミングに収束するようオ
イルフロー制御弁３６Ｒ，３６Ｌに対する制御電流値を
演算し、この制御電流値による制御電流をオイルフロー
制御弁３６Ｒ，３６Ｌに出力して可変バルブタイミング
機構２７をフィードバック制御する。

【００５４】その際、クランク角センサ４４及びカム位
置センサ４６Ｒ（４６Ｌ）からの信号に基づく吸気カム
軸１９の実変位角と、可変バルブタイミング機構２７の
機械的な結合によって得られる吸気カム軸１９の既値の
変位角との間に存在するズレを補償するため、クランク
角センサ４４及びカム位置センサ４６Ｒ（４６Ｌ）から
の信号に基づいて算出される吸気カム軸１９の変位角
は、可変バルブタイミング機構２７が機械的に係止され
て安定した状態にある最遅角位置（図９参照）を基準と
する最遅角学習による学習値によって校正される。

【００５５】この最遅角学習の学習値は、他の各種学習
値と同様、バックアップＲＡＭ６４にストアされ、自動
車生産後の最初の運転時や、市場においてバッテリ７１
が交換されてバックアップＲＡＭ６４のデータが失われ
た場合、イニシャルセットで最遅角学習値がクリアされ
る。このため、本実施の形態は、エンジン始動後、最遅
角学習値がクリアされているか否かをチェックし、最遅
角学習値がクリアされている場合には、学習条件の成立
を待つことなく、エンジン始動後の設定時間の間、強制
的に最遅角学習を実施し、早期に、可変バルブタイミン
グ機構２７の最遅角位置に対するズレをバルブタイミン
グ制御に反映させる。

【００５６】すなわち、ＥＣＵ６０は、バルブタイミン
グ制御機能において本発明に係わる学習強制手段として
の機能を含み、具体的には、図１に示すルーチンによっ
てその機能を実現する。

【００５７】以下、ＥＣＵ６０によるバルブタイミング
制御に係わる処理について、図１及び図２に示すフロー
チャートに従って説明する。

【００５８】先ず、イグニッションスイッチ７２がＯＮ
され、ＥＣＵ６０に電源が投入されると、システムがイ
ニシャライズされ、各フラグ、各カウンタ類が初期化さ
れる。尚、バックアップＲＡＭ６４に格納されているト
ラブルデータ及び各種学習値等のデータは、自動車生産
後、或いは、車両の修理やバッテリ７１の交換等により
システムのバックアップ電源がＯＦＦされた後、初回の
電源投入時にのみイニシャルセットされる。

【００５９】次に、スタータスイッチ（図示せず）がＯ
Ｎされてエンジンが起動すると、所定時間毎（例えば、
１ｍｉｎ毎）に図１の最遅角学習条件判定ルーチンが実
行され、可変バルブタイミング機構２７の最遅角位置の
学習値がクリアされているかをチェックして学習許可・
禁止を決定する。そして、所定周期毎（所定時間毎）毎
に実行される図２の最遅角学習・バルブタイミング制御
ルーチンにおいて、最遅角学習及びエンジン運転状態に
適合する目標バルブタイミングへのフィードバック制御
が実行される。

【００６０】先ず、図１の最遅角学習条件判定ルーチン
について説明する。このルーチンでは、最初のステップ
Ｓ１０１で、自動車生産後、或いは、車両の修理やバッ
テリ７１の交換等によりシステムのバックアップ電源が
ＯＦＦされた後、初回の電源投入時のイニシャルセット
でバックアップＲＡＭ６４の最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲ
がクリアされているか否かを調べる。

【００６１】その結果、最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲがク
リアされていない場合には、ステップＳ１０２へ進み、
エンジン１の運転状態が暖機完了後のアイドル状態であ
り、学習条件が成立するか否かを調べる。エンジン暖機
完了後のアイドル状態は、例えば、冷却水温センサ５１
からの信号に基づくエンジン冷却水温が設定温度（例え
ば、７０°Ｃ）以上を示し、且つ、スロットル開度セン
サ４８からの信号に基づくスロットル開度がスロットル
弁全閉を示している場合、エンジン暖機完了後のアイド
ル状態と判断する。

【００６２】そして、ステップＳ１０２において、エン
ジン１の運転状態が暖機完了後のアイドル状態でない場
合には、ステップＳ１０５で最遅角学習許可フラグＦＬ
Ｒをクリアして（ＦＬＲ←０）ルーチンを抜け、暖機完
了後のアイドル状態である場合、ステップＳ１０６で最
遅角学習許可フラグＦＬＲをセットして（ＦＬＲ←１）
ルーチンを抜ける。最遅角学習許可フラグＦＬＲは、図
２の最遅角学習・バルブタイミング制御ルーチンにおい
て参照され、ＦＬＲ＝１で最遅角学習を許可し、ＦＬＲ
＝０で最遅角学習を禁止する。

【００６３】一方、ステップＳ１０１において最遅角学
習値ＶＴＲＥＬＲがクリアされている（ＶＴＲＥＬＲ＝
０）場合には、ステップＳ１０３へ進み、エンジン１が
運転状態（ラン状態）にあるか否かを判断する。エンジ
ン１がラン状態か否かは、例えばエンジン回転数ＮＥを
設定回転数（例えば、５００ｒｐｍ）と比較することで
判断することが可能であり、エンジンラン状態でない場
合には、前述のステップＳ１０５（最遅角学習許可フラ
グＦＬＲクリア）を経てルーチンを抜け、エンジンラン
状態の場合、ステップＳ１０４へ進む。

【００６４】ステップＳ１０４では、エンジン運転開始
後の経過時間Ｔが設定時間Ｔｓｅｔ（例えば、５〜３０
ｓｅｃ）内であるか否かを調べる。そして、Ｔ≧Ｔｓｅ
ｔの場合、前述のステップＳ１０５を経てルーチンを抜
け、Ｔ＜Ｔｓｅｔの場合、強制的に学習を実施させるべ
くステップＳ１０６で最遅角学習許可フラグＦＬＲをセ
ットしてルーチンを抜ける。

【００６５】すなわち、自動車生産後の最初の運転時、
或いは、車両の修理やバッテリ７１の交換等によりバッ
クアップＲＡＭ６４の最遅角学習値がイニシャルセット
によってクリアされている場合、エンジン始動後、学習
条件の成立を待つことなく、設定時間の間、強制的に最
遅角学習を実施させ、センサ値に基づく実バルブタイミ
ングと可変バルブタイミング機構２７の最遅角位置との
間のズレを、早期に学習してバルブタイミング制御に反
映させる。

【００６６】以上の最遅角学習条件判定ルーチンに対
し、図２に示す最遅角学習・バルブタイミング制御ルー
チンは、ステップＳ２０１で、クランク角センサ４４か
ら出力されるクランクパルスとカム位置センサ４６Ｒ
（４６Ｌ）から出力されるカム位置パルスとに基づき、
クランク軸１８に対する吸気カム軸１９の実バルブタイ
ミング（実変位角）ＶＴＢを算出する。尚、ここでの実
バルブタイミングＶＴＢは、センサ値から算出される見
かけ上の実バルブタイミングであり、後述するステップ
Ｓ２１２において、最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲにより可
変バルブタイミング機構２７の最遅角位置に対するセン
サ値のズレが校正される。

【００６７】クランク角センサ４４及びカム位置センサ
４６Ｒ（４６Ｌ）からの出力信号による実バルブタイミ
ングＶＴＢの算出は、具体的には、クランクパルスによ
って算出されるエンジン回転数ＮＥから単位角度当たり
の回転時間を求め、この単位角度回転当たりの時間に、
θ２クランクパルスが入力してからθ７，θ８カム位置
パルスが入力するまでの時間を乗算することで、θ２ク
ランクパルスによる基準クランク角に対する吸気カム位
置の回転位相、すなわちクランク軸１８に対する吸気カ
ム軸１９の変位角ＶＴＢに換算することで行われる。

【００６８】次いで、ステップＳ２０２へ進み、エンジ
ン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ（＝Ｋ×Ｑ／Ｎ
Ｅ；Ｑは吸入空気量、Ｋはインジェクタ特性補正定数）
とエンジン回転数ＮＥとに基づいてテーブルを検索し、
補間計算により目標バルブタイミング（目標変位角）Ｖ
ＴＴＧＴを設定する。

【００６９】すなわち、図３に示すように、バルブタイ
ミング制御領域を、エンジン負荷とエンジン回転数とに
よる運転状態に応じて４つの領域に分け、それぞれ目標
バルブタイミングＶＴＴＧＴを設定してエンジン１を最
適な状態に制御するようにしており、低負荷低回転のア
イドル領域においては、目標バルブタイミングＶＴＴＧ
Ｔを０°として、吸気バルブ２５の開閉タイミングを進
角量＝０°の最遅角状態に制御し、排気バルブ２６と吸
気バルブ２５とのオーバラップをなくしてアイドル回転
安定化を図る。

【００７０】また、中負荷運転領域では、目標バルブタ
イミングＶＴＴＧＴを小〜中の進角量に設定し、吸気バ
ルブ２５の開閉タイミングを進角側に制御し、排気バル
ブ２６と吸気バルブ２５とのオーバラップ量を大きくし
て内部ＥＧＲ率を増加することで、エンジンのポンピン
グロスを低減して燃費の向上を図る一方、高負荷運転領
域では、目標バルブタイミングＶＴＴＧＴを進角量大に
設定して吸気バルブ２５の開閉タイミングを中負荷域よ
りも進角側に制御し、排気バルブ２６と吸気バルブ２５
とのオーバラップを増加させて充填効率及び掃気効率を
高め、エンジン出力を向上する。更に、低負荷高回転の
運転領域では、目標バルブタイミングＶＴＴＧＴを進角
量小として吸気バルブ２５の開閉タイミングを遅角側に
制御し、バルブオーバラップ量を減少させてエンジンの
過回転を防止する。

【００７１】尚、各気筒の吸気バルブ２５、排気バルブ
２６のうち、前側の吸気バルブ２５、排気バルブ２６に
おいて、排気バルブ２６に対する吸気バルブ２５の最遅
角時のバルブオーバラップ量は、例えば、６°ＣＡに設
定され、最進角時のバルブオーバラップ量は、例えば５
６°ＣＡに設定される。また、各気筒の吸気バルブ２
５、排気バルブ２６のうち、後側の吸気バルブ２５、排
気バルブ２６において、排気バルブ２６に対する吸気バ
ルブ２５の最遅角時のバルブオーバラップ量は、例えば
１０°ＣＡに設定され、最進角時のバルブオーバラップ
量は例えば６０°ＣＡに設定される。この場合、各吸気
カム軸１９のクランク軸１８（吸気カムプーリ２３）に
対する回転位相は、可変バルブタイミング機構２７によ
って、最大５０°ＣＡ変化する。

【００７２】続くステップＳ２０３では、最遅角学習許
可フラグＦＬＲの値を参照し、ＦＬＲ＝０で最遅角学習
が許可されていない場合には、ステップＳ２１１へジャ
ンプし、目標バルブタイミングＶＴＴＧＴを０°ＣＡと
するフィードバック制御の継続時間を計時するためのカ
ウント値Ｃをクリアし（Ｃ←０）、更に、ステップＳ２
１２以降で目標バルブタイミングＶＴＴＧＴへのフィー
ドバック制御処理を実行する。

【００７３】目標バルブタイミングＶＴＴＧＴへのフィ
ードバック制御処理では、先ず、ステップＳ２１２で、
バックアップＲＡＭ６４から最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲ
を読出して実バルブタイミングＶＴＢに加算し、最遅角
位置のズレを校正した実バルブタイミングＶＴを算出す
る（ＶＴ←ＶＴＢ＋ＶＴＲＥＬＲ）。

【００７４】次に、ステップＳ２１３へ進み、オイルフ
ロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）の保持電流値ＩＶＴＨに、
目標バルブタイミングＶＴＴＧＴと校正後の実バルブタ
イミングＶＴとの偏差に比例ゲインＫを乗算したフィー
ドバック電流値（Ｋ×（ＶＴＴＧＴ−ＶＴ））を加算
し、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）の制御電流値
ＩＶＴを算出する。そして、ステップＳ２１４で、制御
電流値ＩＶＴによる制御電流を駆動回路６８を介してオ
イルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）に出力すべく、制御
電流値ＩＶＴをセットして、ルーチンを抜ける。

【００７５】保持電流値ＩＶＴＨは、オイルフロー制御
弁３６Ｒ（３６Ｌ）のスプール３６ｇを、そのランドを
以ってＡポート３６ａ及びＢポート３６ｂを閉塞する位
置に保持し、シリンダヘッド２側の進角側オイル通路３
４、遅角側オイル通路３５を、オイルフロー制御弁３６
Ｌ（３６Ｒ）のオイル供給ポート３６ｃ、ドレインポー
ト３６ｄ，３６ｆから遮断することで、可変バルブタイ
ミング機構２７のベーンロータ２８を進角側にも遅角側
にも変位させず、所定の目標バルブタイミングに収束し
た定常状態に保持するための電流値であり、個別の制御
系のオイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）毎に学習され
る。

【００７６】オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）の制
御電流値ＩＶＴは、保持電流値ＩＶＴＨに対して目標バ
ルブタイミングＶＴＴＧＴと実バルブタイミングＶＴと
の偏差に応じたフィードバック電流値（Ｋ×（ＶＴＴＧ
Ｔ−ＶＴ））により増減され（例えば、ＩＶＴ＝１００
ｍＡ〜１０００ｍＡ）、スプール３６ｇのストロークが
変更されて、進角側オイル通路３４或いは遅角側オイル
通路３５とオイル供給通路４０との接続量、進角側オイ
ル通路３４或いは遅角側オイル通路３５とドレイン通路
４１，４２との接続量が０〜１００％の間で変更され、
実バルブタイミングＶＴが目標バルブタイミングＶＴＴ
ＧＴに収束するようフィードバック制御される。

【００７７】すなわち、目標バルブタイミングＶＴＴＧ
Ｔに対し、実バルブタイミングＶＴが遅角しているとき
には、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）の制御電流
値ＩＶＴが増加され、スプール３６ｇが進角側オイル通
路３４とオイル供給通路４０との接続量及び遅角側オイ
ル通路３５とドレイン通路４２との接続量を増加する方
向に移動する。これにより、可変バルブタイミング機構
２７の進角室３３ａの油圧が上昇すると共に遅角室３３
ｂの油圧が低下し、ベーンロータ２８が時計回り方向
（図８参照）に回動し、吸気カムプーリ２３に対する吸
気カム軸１９の回転位相すなわちクランク軸１８に対す
る吸気カム軸１９の回転位相（変位角）が進角化され、
吸気カム軸１９の吸気カム１９ａによって駆動される吸
気バルブ２５の開閉タイミングが進角される。

【００７８】また、逆に、目標バルブタイミングＶＴＴ
ＧＴに対し、実バルブタイミングＶＴが進角していると
きには、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）の制御電
流値ＩＶＴが減少され、スプール３６ｇが遅角側オイル
通路３５とオイル供給通路４０との接続量及び進角側オ
イル通路３４とドレイン通路４１との接続量を増加する
方向に移動する。これにより、可変バルブタイミング機
構２７の進角室３３ａの進角室３３ａの油圧が低下する
と共に遅角室３３ｂの油圧が上昇し、ベーンロータ２８
が反時計回り方向（図９参照）に回動し、吸気カムプー
リ２３に対する吸気カム軸１９の回転位相すなわちクラ
ンク軸１８に対する吸気カム軸１９の回転位相（変位
角）が遅角化され、吸気カム軸１９の吸気カム１９ａに
よって駆動される吸気バルブ２５の開閉タイミングが遅
角される。

【００７９】そして、実バルブタイミングＶＴが目標バ
ルブタイミングＶＴＴＧＴに収束すると（ＶＴＴＧＴ＝
ＶＴ）、フィードバック電流値が０となってオイルフロ
ー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）のスプール３６ｇが進角側オ
イル通路３４及び遅角側オイル通路３５を閉塞する位置
に移動し、可変バルブタイミング機構２７のベーンロー
タ２８が停止・保持される。

【００８０】一方、ステップＳ２０３において、最遅角
学習許可フラグＦＬＲがＦＬＲ＝１で最遅角学習が許可
されている場合には、ステップＳ２０４へ進み、目標バ
ルブタイミングＶＴＴＧＴを０°ＣＡの最遅角位置とし
てステップＳ２０５へ進み、目標バルブタイミングＶＴ
ＴＧＴを０°ＣＡとするフィードバック制御の継続時間
を計時するための前述のカウント値Ｃが設定値Ｃｓ（例
えば、１〜３ｓｅｃの設定時間相当値）以上となってい
るか否かを調べる。

【００８１】そして、ステップＳ２０５において、Ｃ＜
Ｃｓの場合には、ステップＳ２０６でカウント値Ｃをカ
ウントアップ（Ｃ←Ｃ＋１）した後、ステップＳ２１２
へジャンプして目標バルブタイミングを最遅角位置とす
るフィードバック制御処理を継続し、また、Ｃ≧Ｃｓの
場合、ステップＳ２０７〜Ｓ２１０で最遅角学習を行
う。

【００８２】すなわち、最遅角学習が許可された状態下
において目標バルブタイミングＶＴＴＧＴを０°ＣＡと
する最遅角位置へのフィードバック制御が設定時間継続
したか否かを判断することで、可変バルブタイミング機
構２７が完全に最遅角状態となったか否かを判断し、可
変バルブタイミング機構２７が完全に最遅角状態にない
場合の最遅角学習を回避し、誤学習を防止する。

【００８３】ステップＳ２０７以降の最遅角学習では、
先ず、ステップＳ２０７で、実バルブタイミングＶＴＢ
と最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲとの偏差（ＶＴＢ−ＶＴＲ
ＥＬＲ）が設定値ＡＧＬ１（例えば、０．０５０°Ｃ
Ａ）によって定まる誤差の許容幅のマイナス側下限値−
ＡＧＬ１以下か否かを調べる。

【００８４】その結果、ステップＳ２０７において、Ｖ
ＴＢ−ＶＴＲＥＬＲ≦−ＡＧＬ１の場合には、ステップ
Ｓ２０８へ進んで、偏差（ＶＴＢ−ＶＴＲＥＬＲ）を重
みｎでなまして前回までの最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲに
加算し、新たな最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲとしてバック
アップＲＡＭ６４の学習値を更新する（ＶＴＲＥＬＲ←
（ＶＴＢ−ＶＴＲＥＬＲ）／ｎ）。

【００８５】また、ステップＳ２０７において、ＶＴＢ
−ＶＴＲＥＬＲ＞−ＡＧＬ１の場合、ステップＳ２０７
からステップＳ２０９へ進み、更に、実バルブタイミン
グＶＴＢと最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲとの偏差（ＶＴＢ
−ＶＴＲＥＬＲ）が許容幅のプラス側上限値ＡＧＬ１以
上か否かを調べる。

【００８６】その結果、ステップＳ２０９において（Ｖ
ＴＢ−ＶＴＲＥＬＲ）＜ＡＧＬ１の場合、すなわち、−
ＡＧＬ１＜（ＶＴＢ−ＶＴＲＥＬＲ）＜ＡＧＬ１で実バ
ルブタイミングＶＴＢと最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲとの
偏差が許容幅内に収まっている場合には、最遅角学習値
ＶＴＲＥＬＲを更新せずにステップＳ２１１へジャンプ
し、（ＶＴＢ−ＶＴＲＥＬＲ）≧ＡＧＬ１の場合、ステ
ップＳ２１０へ進んで、前回までの最遅角学習値ＶＴＲ
ＥＬＲに設定値ＡＧＬ２（例えば、０．０２５°ＣＡ）
を加算した値を、新たな最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲとし
てバックアップＲＡＭ６４の学習値を更新する（ＶＴＲ
ＥＬＲ←ＶＴＲＥＬＲ＋ＡＧＬ２）。

【００８７】これにより、自動車生産後の最初の運転
時、或いは、バッテリ交換等によりバックアップＲＡＭ
６４の最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲがイニシャルセットに
よりクリアされていても、エンジン始動後、直ちに最遅
角学習が開始され、バルブタイミング制御の制御精度を
確保してエンジン出力性能を十分に引き出すことが可能
となる。

【００８８】そして、最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲを更新
後、ステップＳ２１１でカウント値Ｃをクリアし、更新
した最遅角学習値ＶＴＲＥＬＲを用いてステップＳ２１
２以降で同様にバルブタイミング制御を行う。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、エンジンのクランク軸とカム軸との間の回
転位相を調整する可変バルブタイミング機構の基準位置
と、クランク角及びカム位置から算出した実バルブタイ
ミングとのズレを学習する学習値が、自動車生産後の最
初の運転時、或いは、バッテリ交換等によってイニシャ
ルセットによりクリアされている場合、エンジン始動後
の設定時間の間、強制的に目標バルブタイミングを可変
バルブタイミング機構の基準位置として学習を実施させ
るので、早期に実バルブタイミングの基準位置に対する
ズレを学習してバルブタイミング制御に反映させること
ができ、制御精度を確保してエンジン出力性能を十分に
引き出すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】最遅角学習条件判定ルーチンのフローチャート

【図２】最遅角学習・バルブタイミング制御ルーチンの
フローチャート

【図３】バルブタイミングの制御領域を示す説明図

【図４】排気バルブに対する吸気バルブのバルブタイミ
ングの変化を示す説明図

【図５】クランクパルス、気筒判別パルス、及びカム位
置パルスの関係を示すタイムチャート

【図６】可変バルブタイミング機構付きエンジンの全体
構成図

【図７】可変バルブタイミング機構の概略構成図

【図８】可変バルブタイミング機構の最進角状態を図７
のＡ−Ａ断面で示す説明図

【図９】可変バルブタイミング機構の最遅角状態を図７
のＡ−Ａ断面で示す説明図

【図１０】クランクロータとクランク角センサの正面図

【図１１】吸気カムプーリの背面図

【図１２】カムロータとカム位置センサの正面図

【図１３】電子制御系の回路構成図

【符号の説明】

１ …可変バルブタイミング機構付きエンジン １８…クランク軸 １９…吸気カム軸 ２７…可変バルブタイミング機構 ６０…電子制御装置（学習強制手段） ＶＴＢ…実バルブタイミング ＶＴＴＧＴ…目標バルブタイミング ＶＴＲＥＬＲ…最遅角学習値 Ｔｓｅｔ…設定時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４０Ｅ Ｆターム(参考） 3G016 AA08 AA11 AA19 BA28 BA38 DA06 DA22 GA00 3G084 BA23 CA01 DA04 DA21 DA22 EB11 EB17 FA03 FA07 FA10 FA20 FA25 FA39 3G092 AA11 DA01 DA02 DA09 DF09 DG05 DG09 EA04 EA14 EA15 EA17 EA22 EA25 EA28 EA29 EB06 EB08 EC01 EC05 FA06 FA36 FA48 GA01 HA01Z HA06Z HA13X HA13Z HC05Z HE03Z HE05Z HE08Z HF02Z 3G301 HA19 JA14 JA15 JA17 KA01 KA07 LA07 NC08 ND06 ND22 ND30 NE12 NE16 NE23 PA01Z PA11Z PC08Z PE03Z PE05Z PE08Z PE10A PE10Z PG01Z

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのクランク軸とカム軸との間の
   回転位相を調整する可変バルブタイミング機構を備え、
   該可変バルブタイミング機構の基準位置とクランク角及
   びカム位置から算出した実バルブタイミングとのズレを
   学習して該実バルブタイミングを校正し、校正した実バ
   ルブタイミングがエンジン運転状態に基づいて設定した
   目標バルブタイミングに収束するよう上記可変バルブタ
   イミング機構を制御するエンジンのバルブタイミング制
   御装置において、 上記可変バルブタイミング機構の基準位置と上記実バル
   ブタイミングとのズレを学習する学習値がクリアされて
   いる場合、エンジン始動後の設定時間の間、強制的に上
   記目標バルブタイミングを上記可変バルブタイミング機
   構の基準位置として上記学習を実施させる学習強制手段
   を備えたことを特徴とするエンジンのバルブタイミング
   制御装置。