JPH08270469A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バルブタイミング変更中における各可変バル
ブタイミング機構間の変位角度差を減少させ、バルブタ
イミング変更中における複数気筒群間における出力特性
のばらつきの抑制を図ること。 【構成】 ＥＣＵ７０は、各ＶＶＴ５０Ｌ、５０Ｒにお
ける各実変位角度ＶＴＢ₁ 、ＶＴＢ₂ と目標変位角度Ｖ
ＴＴとの偏差Ｋ₁ 、Ｋ₂ に基づいて、デューティ比
Ａ₁ 、Ａ₂ を算出し、また、各偏差Ｋ₁ 、Ｋ₂ の差に基
づいて各デューティ比Ａ₁ 、Ａ₂ に対する補正値α₁ 、
α₂ を算出する。そして、補正値α₁ 、α₂を加えたデ
ューティ比Ａ₁ 、Ａ₂ が各ＶＶＴ５０Ｌ、５０Ｒを駆動
制御する各ＯＣＶ８０Ｌ、８０Ｒに対して出力され、各
ＶＶＴ５０Ｌ、５０Ｒにおける各吸気側カムシャフト２
３Ｌ、２３Ｒの変位速度が変更される。この結果、各気
筒群ＬＳ、ＲＳ間における出力トルク格差が抑制され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の運転状態に
応じてバルブタイミングを変更する可変バルブタイミン
グ機構を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置に
関し、さらに詳細には、複数の可変バルブタイミング機
構を備えた内燃機関に好適な内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの運転状態に応じ
て、吸気バルブ又は排気バルブのうち少なくとも一方の
バルブ開弁タイミング（バルブタイミング）を変更させ
る可変バルブタイミング機構が実用化されている。この
可変バルブタイミング機構によれば、吸気バルブと排気
バルブとが同時に開弁する期間（バルブオーバラップ期
間）を任意の期間とすることができるので、燃焼室内に
おける燃焼効率を向上させることができる。

【０００３】かかる可変バルブタイミング機構は、例え
ば、オイルコントロールバルブにより油圧を制御し、ク
ランクシャフトに対する吸気側カムシャフト（または排
気側カムシャフト）の回転位相（変位角度）を目標変位
角度に向けて変位させることで、バルブタイミングを変
更する機構を備えている。そして、複数の気筒群を備
え、１つのクランクシャフトに対して複数の吸気側カム
シャフト（または排気側カムシャフト、以下同様）を備
えるＶ型エンジンでは、吸気側カムシャフトの本数に対
応した可変バルブタイミング機構が備えられている。

【０００４】ここで、複数の可変バルブタイミング機構
を１つのオイルコントロールバルブによって駆動制御す
る場合には、各可変バルブタイミング機構が概ね同一タ
イミングで作動するが、オイルコントロールバルブにか
かる負荷が大きなものとなるとともに、各気筒群の運転
状態に適したバルブタイミングを実現し難いという問題
がある。

【０００５】これに対して、複数の可変バルブタイミン
グ機構を対応する複数のオイルコントロールバルブによ
って駆動制御する場合には、オイルコントロールバルブ
にかかる負荷が軽減される。また、各気筒群毎に吸気側
カムシャフトの変位角度を目標変位角度に収束させるフ
ィードバック制御が実行されるので、各気筒群に適した
バルブタイミングを実現することができる。ところが、
各気筒群毎に可変バルブタイミング機構を独立して駆動
制御するため、各可変バルブタイミング機構における作
動タイミングの同期を図ることが困難であるとともに、
１の可変バルブタイミング機構に動作不良が発生した場
合に不具合が生じるという問題があった。

【０００６】そこで、可変バルブタイミング機構を駆動
制御するオイルコントロールバルブに対して、可変バル
ブタイミング機構における変位速度０（停止状態）を実
現する保持デューティのばらつき学習制御を施し、可変
バルブタイミング機構の作動開始時期の同期を図ること
が提案されている。また、各可変バルブタイミング機構
における基準位置、たとえば、最遅角位置のばらつきを
学習することにより、各可変バルブタイミング機構の変
位角度を正確に把握することが提案されている。

【０００７】また、特開平５−９８９１６号公報には、
複数の気筒群に各々配設された各可変バルブタイミング
機構の動作不良を検出し、一の可変バルブタイミング機
構に動作不良が発生した場合には、他の可変バルブタイ
ミング機構の実バルブタイミングを、一の可変バルブタ
イミング機構の実バルブタイミングに強制的に一致させ
るバルブタイミング制御装置が開示されている。かかる
バルブタイミング制御装置によれば、一の可変バルブタ
イミング機構に動作不良が生じた場合の不具合、すなわ
ち、気筒群間における出力トルクのばらつき等を抑制す
ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバルブタイミング制御装置では、各可変バルブタイ
ミング機構における吸気側カムシャフトの変位開始時期
を同期させることや、各吸気側カムシャフトの現実の変
位角度を同一の目標変位角度に収束させることはできて
も、変位中の各吸気側カムシャフトの変位角度の差を減
少させることはできないという問題を有していた。その
結果、可変バルブタイミング機構（吸気側カムシャフ
ト）が変位している過渡状態にある場合には、各気筒毎
に燃焼状態が相違し、出力トルク差の発生、振動の発生
を招来してしまうという問題を有していた。

【０００９】すなわち、各吸気側カムシャフトを目標変
位角度に変位させるための吸気側カムシャフトの変位速
度制御、つまり、オイルコントロールバルブに対して出
力されるデューティ信号の出力制御は、デューティ比に
対する変位量を見込んだオープンループ制御によって実
行されているからである。

【００１０】また、各可変バルブタイミング機構におけ
る油圧回路の回路長、回路径等にはばらつきがあり、各
可変バルブタイミング機構には内部フリクション、オイ
ルコントロールバルブには、開口特性の相違があるから
である。

【００１１】したがって、各可変バルブタイミング機構
における作動開始時期の同期や、各可変バルブタイミン
グ機構における変位の基準位置（共に停止している状
態）の同一化は図られていても、各可変バルブタイミン
グ機構を変位させるために印加される油圧にばらつきが
あるため、変位中の各吸気側カムシャフトの変位角度を
一致させることはできないのである。

【００１２】この様子を図９を参照して説明する。ここ
に、図９はオイルコントロールバルブに対して出力され
るデューティ信号と、可変バルブタイミング機構におけ
る変位速度との関係を示すグラフであり、縦軸は変位速
度を示し、横軸はデューティ信号を示している。また、
実線は応答性のよい可変バルブタイミング機構を示し、
一点鎖線は応答生の悪い可変バルブタイミング機構を示
している。

【００１３】この図から分かるように、保持デューティ
信号がオイルコントロールバルブに対して出力された場
合には、両可変バルブタイミング機構の変位速度はとも
に０で一致している。しかしながら、デューティ信号
Ｂ、Ｃがオイルコントロールバルブに対して出力された
場合には、同一のデューティ信号にもかかわらず両可変
バルブタイミング機構の変位速度が異なってしまう。

【００１４】この結果、各吸気側カムシャフトを最終的
（停止状態）には同一の目標変位角度に収束させること
はできるものの、各吸気側カムシャフトが変位している
過渡期には、各気筒群毎に内部ＥＧＲ量が異なるため各
気筒群毎の燃焼状態が相違し、出力トルクに差が発生し
てしまうためエンジンに振動が発生するという問題があ
った。

【００１５】本発明は、前記従来の問題点を解消するた
めになされたものであり、バルブタイミング変更中にお
ける各可変バルブタイミング機構間の変位角度差を減少
させ、バルブタイミング変更中における複数気筒群間に
おける出力特性のばらつきの抑制を図ることを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に記載の発明に係る内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置は、内燃機関Ｍ１のクランクシャフトＭ２に
同期してそれぞれ所定のタイミングで駆動され、燃焼室
Ｍ３に通じる吸気通路Ｍ４及び排気通路Ｍ５をそれぞれ
開閉する吸気バルブＭ６及び排気バルブＭ７と、吸気バ
ルブＭ６又は排気バルブＭ７のうち少なくとも一方のバ
ルブタイミングを変更させる可変バルブタイミング機構
Ｍ８を有する複数の気筒群Ｍ９と、前記内燃機関Ｍ１の
運転状態を検出するための運転状態検出手段Ｍ１０と、
その運転状態検出手段Ｍ１０によって検出された内燃機
関Ｍ１の運転状態に応じて、前記各可変バルブタイミン
グ機構Ｍ８により変更されるバルブタイミングの目標値
を算出するための目標バルブタイミング算出手段Ｍ１１
と、前記各可変バルブタイミング機構Ｍ８により変更さ
れる実バルブタイミングをそれぞれ検出するための複数
の実バルブタイミング検出手段Ｍ１２と、前記複数の実
バルブタイミング検出手段Ｍ１２により検出された各実
バルブタイミングが前記目標バルブタイミング算出手段
Ｍ１１により算出された目標バルブタイミングに収束す
るように前記各可変バルブタイミング機構Ｍ８を制御す
るための複数のバルブタイミング制御手段Ｍ１３と、バ
ルブタイミング変更中に前記複数の実バルブタイミング
検出手段Ｍ１２により検出された各実バルブタイミング
間の差を算出するための実バルブタイミング差算出手段
Ｍ１４と、その実バルブタイミング差算出手段Ｍ１４に
より検出された各実バルブタイミング間の差を減少すべ
く、前記各可変バルブタイミング機構Ｍ８のうち少なく
ともいずれか１つの可変バルブタイミング機構Ｍ８にお
けるバルブタイミング変更速度を補正するためのバルブ
タイミング変更速度補正手段Ｍ１５とを構成として備え
る。

【００１７】

【作用】上記構成を備えた請求項１に記載の発明に係る
内燃機関のバルブタイミング制御装置では、内燃機関Ｍ
１が始動すると、複数の気筒群Ｍ９における各吸気バル
ブＭ６及び排気バルブＭ７がクランクシャフトＭ２に同
期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室Ｍ３に通じ
る吸気通路Ｍ４及び排気通路Ｍ５をそれぞれ開閉する。

【００１８】また、運転状態検出手段Ｍ１０は、内燃機
関Ｍ１の運転状態を検出し、目標バルブタイミング算出
手段Ｍ１１は、運転状態検出手段Ｍ１０によって検出さ
れた内燃機関Ｍ１の運転状態に応じて、各可変バルブタ
イミング機構Ｍ８により変更されるバルブタイミングの
目標値を算出する。

【００１９】そして、各バルブタイミング制御手段Ｍ１
３は、各実バルブタイミング検出手段Ｍ１２により検出
される実バルブタイミングが、それぞれ目標バルブタイ
ミングに収束するように各可変バルブタイミング機構Ｍ
８を制御する。この結果、複数の気筒群Ｍ９における吸
気バルブＭ６又は排気バルブＭ７のうち少なくとも一方
のバルブタイミングが変更される。

【００２０】実バルブタイミング差算出手段Ｍ１４は、
バルブタイミングが変更されている最中に各実バルブタ
イミング検出手段Ｍ１２により検出された各実バルブタ
イミング間の差を算出する。そして、バルブタイミング
変更速度補正手段Ｍ１５は、各可変バルブタイミング機
構Ｍ８のうち少なくともいずれか１つの可変バルブタイ
ミング機構Ｍ８におけるバルブタイミング変更速度を補
正し、各可変バルブタイミング機構Ｍ８の間に存在する
実バルブタイミング差を減少させる。

【００２１】この結果、バルブタイミング変更中におい
ても、複数気筒群Ｍ９の間に生ずる出力トルク差が抑制
され、内燃機関Ｍ１に発生する振動が抑制される。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を内燃機関のバルブタイミング
制御装置に具体化した実施例について図面を参照して説
明する。

【００２３】先ず、本実施例に係る内燃機関のバルブタ
イミング制御装置ＶＣの構成について図２及び図３を参
照して説明する。ここに、図２は本実施例が適用される
ガソリンエンジンシステムを示す概略構成図である。

【００２４】内燃機関としてのエンジン１０は、複数の
シリンダが図面を垂直方向に見てＶ字状に形成されてい
るシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の上
部にそれぞれ連結される左側シリンダヘッド１２Ｌ、右
側シリンダヘッド１２Ｒとを備え、左側気筒群ＬＳと右
側気筒群ＲＳを形成している。また、エンジン１０は、
シリンダブロック１１の各シリンダ内を略上下方向に往
復移動するピストン１３を備え、各ピストン１３の下端
部にはクランクシャフト１４が連結されており、各ピス
トン１３が上下動することによりクランクシャフト１４
が回転させられる。

【００２５】また、クランクシャフト１４の近傍には、
クランク角センサ４０が配設されており、クランク角セ
ンサ４０は、クランクシャフト１４に連結されている磁
性体ロータ（図示しない）と、電磁ピックアップ（図示
しない）とから構成されている。ここで、ロータの外周
には等角度歯が形成されており、ロータの等角度歯が電
磁ピックアップの前方を通過する毎にパルス状のクラン
ク角度信号が発生する。

【００２６】さらに、後述する気筒判別センサ４２によ
る基準位置信号の発生後に、クランク角センサ４０から
のクランク角度信号の発生数を計測することで、ＥＣＵ
７０（後述する）にてクランクシャフト１４の回転速度
（エンジン回転数ＮＥ）が算出される。

【００２７】各シリンダブロック１１、及び両シリンダ
ヘッド１２Ｌ、１２Ｒの内壁と、ピストン１３の頂部と
によって区画形成された空間は、混合気を燃焼させるた
めの燃焼室１５として機能し、両シリンダヘッド１２
Ｌ、１２Ｒの頂部には、混合気に点火するための点火プ
ラグ１６が、燃焼室１５に突出するように配設されてい
る。また、両シリンダヘッド１２Ｌ、１２Ｒの両排気側
カムシャフト３３Ｌ、３３Ｒ近傍には、それぞれディス
トリビュータ１８が配設されており、各ディストリビュ
ータ１８には、両排気側カムシャフト３３Ｌ、３３Ｒの
回転に伴い、所定の割合で発生する基準位置信号を検出
するための気筒判別センサ４２が配設されている。かか
る基準位置信号は、クランクシャフト１４の基準位置の
検出、気筒の判別に用いられる。

【００２８】そして、各点火プラグ１６は、プラグコー
ド等（図示しない）を介してディストリビュータ１８に
接続されており、ＥＣＵ７０（後述する）からの点火信
号に基づきイグナイタ１９から出力された高電圧は、各
ディストリビュータ１８によって、クランク角度に同期
して各点火プラグ１６に分配される。

【００２９】また、シリンダブロック１１には、冷却水
通路を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ＴＷを検出す
るための水温センサ４３が配設されている。さらに、両
シリンダヘッド１２Ｌ、１２Ｒは、それぞれ吸気ポート
２２、及び排気ポート３２を有しており、各吸気ポート
２２には吸気通路２０が接続されており、各排気ポート
３２には排気通路３０が接続されている。また、シリン
ダヘッド１２の各吸気ポート２２には、吸気バルブ２１
が配設され、各排気ポート３２には排気バルブ３１が配
設されている。

【００３０】そして、左側気筒群ＬＳの各吸気バルブ２
１の上方には、吸気バルブ２１を開閉駆動するための左
側吸気側カムシャフト２３Ｌが配置され、右側気筒群Ｒ
Ｓの各吸気バルブ２１の上方には、吸気バルブ２１を開
閉駆動するための右側吸気側カムシャフト２３Ｒが配置
されている。また、左側気筒群ＬＳの各排気バルブ３１
の上方には、排気バルブ３１を開閉駆動するための左側
排気側カムシャフト３３Ｌが配置され、右側気筒群ＲＳ
の各排気バルブ３１の上方には、排気バルブ３１を開閉
駆動するための右側排気側カムシャフト３３Ｒが配置さ
れている。

【００３１】さらに、両吸気側カムシャフト２３Ｌ、２
３Ｒの一端には、それぞれ吸気側タイミングプーリ２７
が装着されており、両排気側カムシャフト３３Ｌ、３３
Ｒの一端には、それぞれ排気側タイミングプーリ３４が
装着されている。そして、各タイミングプーリ２７、３
４は、タイミングベルト３５を介して、クランクシャフ
ト１４に連結されている。

【００３２】したがって、エンジン１０の作動時にはク
ランクシャフト１４からタイミングベルト３５及び各タ
イミングプーリ２７、３４を介して各カムシャフト２３
Ｌ、１２Ｒ、３３Ｌ、３３Ｒに回転駆動力が伝達され、
各カムシャフト２３Ｌ、１２Ｒ、３３Ｌ、３３Ｒが回転
することにより各吸気バルブ２１、及び各排気バルブ３
１が開閉駆動される。これら各バルブ２１、３１は、ク
ランクシャフト１４の回転及びピストン１３の上下動に
同期して、すなわち、吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張
行程、及び排気行程よりなるエンジン１０における一連
の４行程に同期して、所定の開閉タイミングで駆動され
る。

【００３３】さらに、両吸気側カムシャフト２３Ｌ、２
３Ｒの近傍には、それぞれカム角センサ４４Ｌ、４４Ｒ
が配設されており、各カム角センサ４４Ｌ、４４Ｒは、
両吸気側カムシャフト２３Ｌ、２３Ｒに連結された磁性
体ロータ（図示しない）と電磁ピックアップ（図示しな
い）とから構成されている。また、磁性体ロータの外周
には、複数の歯が等角度毎に形成され、例えば、所定気
筒の圧縮ＴＤＣの前、ＢＴＤＣ９０°〜３０°の間に、
吸気側カムシャフト２３の回転にともなうパルス状のカ
ム角度信号（変位タイミング信号）が検出されるように
なっている。

【００３４】また、本実施例におけるガソリンエンジン
システムでは、吸気バルブ２１の開閉タイミングを変更
してバルブオーバラップ量の変更を実現するため、左側
気筒群ＬＳ、右側気筒群ＲＳの吸気側タイミングプーリ
２７にそれぞれ、油圧により駆動される可変バルブタイ
ミング機構５０Ｌ、５０Ｒ（以下「ＶＶＴ」という。）
が配設されている。このＶＶＴ５０Ｌ、５０Ｒは、クラ
ンクシャフト１４（吸気側タイミングプーリ２７）の回
転に対する両吸気側カムシャフト２３Ｌ、２３Ｒの変位
角度を変化させることにより、吸気バルブ２１のバルブ
タイミングを連続的に変更させるための機構である。

【００３５】そして、両ＶＶＴ５０Ｌ、５０Ｒには、そ
れぞれ対応するオイルコントロールバルブ８０Ｌ、８０
Ｒ（以下「ＯＣＶ」という。）、オイルポンプ６４Ｌ、
６４Ｒ、オイルフィルタ６６Ｌ、６６Ｒが接続されてい
る。

【００３６】吸気通路２０の空気取り入れ側には、エア
クリーナ２４が接続されており、吸気通路２０の途中に
は、アクセルペダル（図示しない）に連動して開閉駆動
されるスロットルバルブ２６が配設されている。そし
て、かかるアクセルペダルが開閉されることにより、吸
入空気量が調整される。

【００３７】そして、スロットルバルブ２６の近傍に
は、スロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ４
５が配設されている。さらに、スロットルバルブ２６の
下流側には、吸気脈動を抑制するためのサージタンク２
５が形成されている。そして、サージタンク２５には、
サージタンク２５内における吸気圧力を検出する吸気圧
力センサ４６が配設されている。また、各シリンダの吸
気ポート２２の近傍には、燃焼室１５へ燃料を供給する
ためのインジェクタ１７が配設されている。各インジェ
クタ１７は、通電により開弁される電磁弁であり、各イ
ンジェクタ１７には、燃料ポンプ（図示しない）から圧
送される燃料が供給される。

【００３８】したがって、エンジン１０の作動時には、
吸気通路２０には、エアクリーナ２４によって濾過され
た空気が取り込まれ、その空気の取り込みと同時に各イ
ンジェクタ１７から各吸気ポート２２に向けて燃料が噴
射される。この結果、吸気ポート２２では混合気が生成
され、混合気は、吸入行程において開弁される吸気バル
ブ２１の開弁にともなって、燃焼室１５内に吸入され
る。

【００３９】そして、燃焼室１５における燃焼により発
生した排ガスは、排気通路３０に配設された浄化装置を
通って、大気中に排出される。次に、ＶＶＴ５０Ｌ、５
０Ｒのシステム構成について、図３を参照して説明す
る。なお、説明の便宜上、図３には左側気筒群ＬＳにお
けるＶＶＴ５０Ｌと、右側気筒群ＲＳにおけるＶＶＴ５
０Ｒとを区別することなく、単にＶＶＴ５０が配設され
た吸気側カムシャフト２３近傍の断面、及びＶＶＴ５０
の制御システム全体を示すものとする。

【００４０】ＶＶＴ５０の制御システムは、ＶＶＴ５
０、ＶＶＴ５０に対して駆動力を印加するＯＣＶ８０、
カム角度信号を検出するカム角センサ４４、カム角セン
サ４４等の各種センサからの入力信号に基づいてＯＣＶ
８０を駆動制御するＥＣＵ７０を備えている。

【００４１】ＶＶＴ５０は、吸気側カムシャフト２３と
吸気側タイミングプーリ２７との間に配設されており、
吸気側カムシャフト２３は、シリンダヘッド１２、及び
ベアリングキャップ５１間において回転自在に支持され
ている。吸気側カムシャフト２３の先端部近傍には、吸
気側タイミングプーリ２７が相対回動可能に装着されて
おり、また、吸気側カムシャフト２３の先端には、イン
ナキャップ５２が中空ボルト５３及びピン５４により一
体回転可能に取着されている。

【００４２】吸気側タイミングプーリ２７には、キャッ
プ５５を有するハウジング５６がボルト５７及び、ピン
５８により一体回転可能に取着されており、このハウジ
ング５６によって、吸気側カムシャフト２３の先端、及
びインナキャップ５２の全体が覆われている。また、吸
気側タイミングプーリ２７の外周には、タイミングベル
ト３５を掛装するための外歯２７ａが多数形成されてい
る。

【００４３】吸気側カムシャフト２３、及び吸気側タイ
ミングプーリ２７は、ハウジング５６、及びインナキャ
ップ５２間に介在されたリングギヤ５９によって連結さ
れている。リングギヤ５９は、略円環形状をなし、吸気
側タイミングプーリ２７、ハウジング５６、及びインナ
キャップ５２によって囲まれた空間Ｓ内において、吸気
側カムシャフト２３の軸方向へ往復動自在に収容されて
いる。また、リングギヤ５９の内外周には多数の歯５９
ａ、５９ｂが形成されている。

【００４４】これに対応して、インナキャップ５２の外
周、及びハウジング５６の内周には、多数の歯５２ａ、
５６ｂが形成されている。これらの歯５９ａ、５９ｂ、
５２ａ、５６ｂはいずれも、その歯すじが吸気側カムシ
ャフト２３の軸線に対して所定角度で交差するヘリカル
歯となっている。すなわち、歯５２ａと歯５９ａとが互
いに噛合し、歯５６ｂと歯５９ｂとが互いに噛合してい
る、ヘリカルスプラインを構成している。

【００４５】そして、これらの噛合によって、吸気側タ
イミングプーリ２７の回転は、ハウジング５６、及びイ
ンナキャップ５２を介して、吸気側カムシャフト２３に
伝達される。また、各歯５９ａ、５９ｂ、５２ａ、５６
ｂがヘリカル歯であることから、リングギヤ５９が吸気
側カムシャフト２３の軸方向に移動すると、インナキャ
ップ５２、及びハウジング５６に捻り力が付与され、吸
気側カムシャフト２３が吸気側タイミングプーリ２７に
対して相対移動する。

【００４６】空間Ｓには、リングギヤ５９を軸方向へ移
動させるために、リングギヤ５９の先端側に第１油圧室
６０を有し、リングギヤ５９の基端側に第２油圧室６１
を有している。そして、ベアリングキャップ５１は、第
１油圧供給孔５１ａ、及び第２油圧供給孔５１ｂを有し
ている。また、吸気側カムシャフト２３内部には、第１
油圧供給孔５１ａと第１油圧室６０とを連通する第１油
圧供給路６２、及び第２油圧供給孔５１ｂと第２油圧室
６１とを連通する第２油圧供給路６３とが形成されてい
る。

【００４７】そして、各油圧供給孔５１ａ、５１ｂに
は、油圧ポンプ６４によってオイルパン６５から吸い上
げられた潤滑油が、所定の圧力をもってオイルフィルタ
６６を介して供給される。また、各油圧供給路６０、６
１を介して各油圧室６０、６１へ選択的に油圧を供給す
るために、各油圧供給孔５１ａ、５１ｂには、ＯＣＶ８
０が接続されている。

【００４８】このＯＣＶ８０は、電磁式アクチュエータ
８１、及びコイルスプリング８２によって駆動されるプ
ランジャ８３が、スプール８４を軸方向に往復移動させ
ることにより潤滑油の流れ方向を切り替える４ポート方
向制御弁である。そして、電磁式アクチュエータ８１
が、デューティ制御されることによってその開度が調整
され、各油圧室６０、６１に供給する油圧の大きさが調
整される。

【００４９】ＯＣＶ８０のケーシング８５は、タンクポ
ート８５ｔ、Ａポート８５ａ、Ｂポート８５ｂ、及びリ
ザーバポート８５ｒを有している。そして、タンクポー
ト８５ｔは、油圧ポンプ６４を介してオイルパン６５と
接続されており、Ａポート８５ａは、第１油圧供給孔５
１ａと、Ｂポート８５ｂは、第２油圧供給孔５１ｂと接
続されている。また、リザーバポート８５ｒは、オイル
パン６５と連通されている。

【００５０】スプール８４は、円柱状の弁体であり、２
つのポート間における潤滑油の流れを封止する４つのラ
ンド８４ａと、２つのポート間を連通し、潤滑油の流れ
を許容するパセージ８４ｂ、２つのパセージ８４ｃとを
有している。

【００５１】これらの構成を備えるＶＶＴ５０では、Ｏ
ＣＶ８０が駆動制御され、スプール８４が図面左方に移
動された場合には、パセージ８４ｂはタンクポート８５
ｔとＡポート８５ａとを連通し、第１油圧供給孔５１ａ
に潤滑油が供給される。そして、第１油圧供給孔５１ａ
に供給された潤滑油は、第１油圧供給路６２を介して第
１油圧室６０に供給され、リングギヤ５９の先端側に油
圧が印加される。

【００５２】これと同時に、パセージ８４ｃは、Ｂポー
ト８５ｂとリザーバポート８５ｒとを連通し、第２油圧
室６１内の潤滑油は、第２油圧供給路６３、第２油圧供
給孔５１ｂ、及びＯＣＶ８０のＢポート８５ｂ、リザー
バポート８５ｒを介して、オイルパン６５に排出され
る。

【００５３】したがって、リングギヤ５９は、先端側に
印加された油圧によって基端側（図面右方）に回動しな
がら移動され、インナキャップ５２を介して吸気側カム
シャフト２３に捻りが付与される。この結果、吸気側タ
イミングプーリ２７（クランクシャフト１４）に対する
吸気側カムシャフト２３の回転位相（変位角度）が変更
（変位）され、吸気側カムシャフト２３は最遅角変位角
度から最進角変位角度に向けて変位し、吸気バルブ２１
の開弁タイミングが進角される。

【００５４】こうして開弁タイミングが進角された吸気
バルブ２１は、排気バルブ３１が開弁している間に開弁
されることとなり、吸気バルブ２１と排気バルブ３１と
が同時に開弁するバルブオーバラップ期間が拡大され
る。なお、リングギヤ５９の基端側への移動は、リング
ギヤ５９が吸気側タイミングプーリ２７と当接すること
によって規制され、リングギヤ５９が吸気側タイミング
プーリ２７と当接して停止した際に、吸気バルブ２１の
開弁タイミングが最も早くなる。

【００５５】一方、ＯＣＶ８０が駆動制御され、スプー
ル８４が図面右方に移動された場合には、パセージ８４
ｂはタンクポート８５ｔとＢポート８５ｂとを連通し、
第２油圧供給孔５１ｂに潤滑油が供給される。そして、
第２油圧供給孔５１ｂに供給された潤滑油は、第２油圧
供給路６３を介して第２油圧室６１に供給され、リング
ギヤ５９の基端側に油圧が印加される。

【００５６】これと同時に、パセージ８４ｃは、Ａポー
ト８５ａとリザーバポート８５ｒとを連通し、第１油圧
室６０内の潤滑油は、第１油圧供給路６２、第１油圧供
給孔５１ａ、及びＯＣＶ８０のＡポート８５ａ、リザー
バポート８５ｒを介して、オイルパン６５に排出され
る。

【００５７】したがって、リングギヤ５９は、基端側に
印加された油圧によって先端側（図面左方）に回動しな
がら移動され、インナキャップ５２を介して吸気側カム
シャフト２３に逆向きの捻りが付与される。この結果、
吸気側タイミングプーリ２７（クランクシャフト１４）
に対する吸気側カムシャフト２３の回転位相（変位角
度）が変更（変位）され、吸気側カムシャフト２３は最
進角変位角度から最遅角変位角度に向けて変位し、吸気
バルブ２１の開弁タイミングが遅角される。

【００５８】こうして、吸気バルブ２１の開弁タイミン
グが遅角されることにより、吸気バルブ２１と排気バル
ブ３１とが同時に開弁するバルブオーバラップ期間が縮
小、あるいは、除去される。なお、リングギヤ５９の先
端側への移動は、リングギヤ５９がハウジング５６と当
接することによって規制され、リングギヤ５９がハウジ
ング５６と当接して停止した際に、吸気バルブ２１の開
弁タイミングが最も遅くなる。

【００５９】上記ＶＶＴ５０により変更される吸気バル
ブ２１のバルブタイミングは、カム角センサ４４から出
力されるカム角度信号（変位タイミング信号）と、クラ
ンク角センサ４０から出力されるクランク角度信号（基
準タイミング信号）とに基づいて算出される。

【００６０】すなわち、例えば、ＥＣＵ７０に変位タイ
ミング信号が入力された後、最初に入力されたクランク
角度信号を基準タイミング信号と認識し、変位タイミン
グ信号が入力されてから、基準タイミング信号が入力さ
れるまでに要する時間を、エンジン回転数ＮＥを用いて
計測する。そして、その時間を既知の時間とクランク角
度の関係を用い変位角度に換算することによって、クラ
ンクシャフト１４に対する吸気側カムシャフト２３の実
変位角度ＶＴＢが算出されるのである。

【００６１】続いて、本実施例に係る内燃機関のバルブ
タイミング制御装置の制御系について図４に示す制御ブ
ロック図を参照して説明する。内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置ＶＣの制御系は、電子制御ユニット７０
（以下「ＥＣＵ」という。）を核として構成されてい
る。そして、ＥＣＵ７０によって目標バルブタイミング
算出手段、第１、第２バルブタイミング制御手段、実バ
ルブタイミング差算出手段、バルブタイミング変更速度
補正手段等が実現される。

【００６２】ＥＣＵ７０は、両ＶＶＴ５０Ｌ、５０Ｒに
おける実変位角度ＶＴＢ差の算出処理、両ＶＶＴ５０
Ｌ、５０Ｒにおける変位速度の補正処理等を含む第１、
第２バルブタイミング制御処理プログラム等の各種制御
プログラム、各種条件に対応した両吸気側カムシャフト
２３Ｌ、２３Ｒに共通の目標変位角度ＶＴＴを算出する
ためのマップを格納したＲＯＭ７１を有している。ま
た、ＥＣＵ７０は、ＲＯＭ７１に格納された制御プログ
ラムに基づいて演算処理を実行するＣＰＵ７２、ＣＰＵ
７２での演算結果、各センサから入力されたデータ等を
一時的に記憶するＲＡＭ７３、ＲＡＭ７３に格納された
各種データを電源供給停止時に保持するためのバックア
ップＲＡＭ７４を有している。

【００６３】そして、ＣＰＵ７２、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ
７３、及びバックアップＲＡＭ７４は、双方向バス７５
を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェ
ース７６、及び出力インターフェース７７と接続されて
いる。

【００６４】入力インターフェース７６には、クランク
角センサ４０、気筒判別センサ４２、水温センサ４３、
右側カム角センサ４４Ｌ、左側カム角センサ４４Ｒスロ
ットルセンサ４５、吸気圧力センサ４６等が接続されて
いる。そして、各センサから出力された信号がアナログ
信号である場合には、図示しないＡ／Ｄコンバータによ
ってディジタル信号に変換された後、双方向バス７５に
出力される。

【００６５】また、出力インターフェース７７には、イ
ンジェクタ１７、イグナイタ１９、ＯＣＶ８０Ｌ、８０
Ｒ等の外部回路が接続されており、これら外部回路は、
ＣＰＵ７２において実行された制御プログラムの演算結
果に基づいて作動制御される。なお、本実施例ではＶＶ
Ｔ５０Ｌに対する制御はＯＣＶ８０Ｌを駆動制御するこ
とによって、ＶＶＴ５０Ｒに対する制御はＯＣＶ８０Ｒ
を駆動制御することによってそれぞれ独立して実行され
る。

【００６６】次に、上記構成を備えた本実施例に係る内
燃機関のバルブタイミング制御装置ＶＣにおける、第１
バルブタイミング制御処理プログラムについて図５に示
すフローチャートを参照して説明する。

【００６７】ここで、第１バルブタイミング制御処理プ
ログラムは、左側気筒群ＬＳのＶＶＴ５０Ｌにおける実
変位角度ＶＴＢ₁ と右側気筒群ＲＳのＶＶＴ５０Ｒにお
ける実変位角度ＶＴＢ₂ との差を減少させるため、左側
気筒群ＬＳのＶＶＴ５０Ｌにおける変位速度を補正する
プログラムである。なお、各プログラムのフローチャー
ト中における「Ｓ」は、各ステップを示すものとする。

【００６８】先ず、Ｓ１００では、吸気圧力センサ４６
により検出された吸気圧力ＰＭ、水温センサ４３により
検出された冷却水温度ＴＷ、及び右側気筒群ＲＳにおけ
る目標変位角度ＶＴＴに対する第２実変位角度ＶＴＢ₂
の差である第２偏差Ｋ₂ がＥＣＵ７０に入力される。ま
た、クランク角センサ４０により検出されたクランク角
度信号、及び気筒判別センサ４２からの基準位置信号が
ＥＣＵ７０に入力され、エンジン回転数ＮＥが算出され
る。なお、始動当初は第２偏差Ｋ₂ は０であるものとす
る。

【００６９】Ｓ１１０では、入力された吸気圧力ＰＭ、
冷却水温度ＴＷ、及びエンジン回転数ＮＥとに基づき、
ＲＯＭ７１に格納されている三次元マップから目標変位
角度ＶＴＴが算出される。さらに、Ｓ１２０では、クラ
ンクシャフト１４に対する左側吸気側カムシャフト２３
Ｌの現実の変位角度を示す第１実変位角度ＶＴＢ₁ が、
基準タイミング信号（クランク角度信号）と変位タイミ
ング信号（カム角度信号）とに基づいて次のように算出
される。

【００７０】先ず、左側カム角センサ４４Ｌによって検
出された変位タイミング信号がＥＣＵ７０に入力された
後、最初にクランク角センサ４０によって検出されたク
ランク角度信号（基準タイミング信号）がＥＣＵ７０に
入力されるまでの信号間隔（パルス信号間隔）を、エン
ジン回転数ＮＥを用いて時間として計測する。次に、ク
ランク角度と時間（エンジン回転数ＮＥ）との既知の関
係を用いることによって、計測された時間をクランク角
度に対するカム角度である実変位角度ＶＴＢに換算する
のである。

【００７１】Ｓ１３０では、第１実変位角度ＶＴＢ₁ に
対する目標変位角度ＶＴＴの差である第１偏差Ｋ₁ が算
出される。そして、Ｓ１４０では算出された第１偏差Ｋ
₁ に基づいて、左側吸気側カムシャフト２３Ｌの変位角
度（第１実変位角度ＶＴＢ₁）を目標変位角度ＶＴＴに
収束させるため、左側ＯＣＶ８０Ｌに対して出力すべき
第１デューティ比Ａ₁ が図７に示すマップから算出され
る。

【００７２】図７から分かるように、第１偏差Ｋ₁ が正
の値を取る場合、すなわち、第１実変位角度ＶＴＢ₁ が
目標変位角度ＶＴＴよりも大きい場合には、第１実変位
角度ＶＴＢ₁ を遅角させる第１デューティ比Ａ₁ が算出
される。そして、第１デューティ比Ａ₁ の絶対値は、第
１偏差Ｋ₁ が大きくなればなるほど大きくなり、第１実
変位角度ＶＴＢ₁ を遅角させる変位速度が高くなる。

【００７３】これに対して、第１偏差Ｋ₁ が負の値を取
る場合、すなわち、第１実変位角度ＶＴＢ₁ が目標変位
角度ＶＴＴよりも小さい場合には、第１実変位角度ＶＴ
Ｂ₁を進角させる第１デューティ比Ａ₁ が算出される。
そして、第１デューティ比Ａ ₁ は、第１偏差Ｋ₁ の絶対
値が大きくなればなるほど大きくなり、第１実変位角度
ＶＴＢ₁ を進角させる変位速度が高くなる。

【００７４】続くＳ１５０では、Ｓ１３０において算出
された第１偏差Ｋ₁ と入力された第２偏差Ｋ₂ との差
（Ｋ₁ −Ｋ₂ ）に基づいて、第１補正値α₁ が図８に示
すマップから算出される。この第１補正値α₁ は、右側
気筒群ＲＳにおけるＶＶＴ５０Ｒの変位角度に対する左
側気筒群ＬＳにおけるＶＶＴ５０Ｌの変位角度の差を減
少させるための補正値である。そして、図８を参照すれ
ば理解されるように、第１偏差Ｋ₁ と第２偏差Ｋ₂ との
差（Ｋ₁ −Ｋ₂ ）の絶対値が大きくなるに連れて、すな
わち、左側ＶＶＴ５０Ｌと右側ＶＶＴ５０Ｒとの変位角
度の差が大きくなるに連れて、第１補正値α₁ の絶対値
も大きくなる。このことは、左側ＶＶＴ５０Ｌにおける
変位速度が高くなることを意味している。

【００７５】そして、Ｓ１６０では、Ｓ１４０で算出さ
れた第１デューティ比Ａ₁ と、Ｓ１５０で算出された第
１補正値α₁ とに基づくデューティ比が、左側ＯＣＶ８
０Ｌに対して出力される。このとき、左側ＶＶＴ５０Ｌ
（左側吸気側カムシャフト２３Ｌ）の第１実変位角度Ｖ
ＴＢ₁ が、右側ＶＶＴ５０Ｒ（右側吸気側カムシャフト
２３Ｒ）の第２実変位角度ＶＴＢ₂ よりも目標変位角度
ＶＴＴに対して小さければ、左側ＯＣＶ８０Ｌに対して
出力されるデューティ比は大きくなる。

【００７６】すなわち、左側ＯＣＶ８０Ｌのスプール８
４は左側に大きく移動し、Ａポート８５ａとタンクポー
ト８５ｔとの連通面積が大きくなる（図３参照）。した
がって、第１油圧室６０に印加される油圧が高くなるの
で、左側吸気側カムシャフト２３Ｌが進角される変位速
度は高くなる。この結果、左側吸気側カムシャフト２３
Ｌの第１実変位角度ＶＴＢ₁ と、右側吸気側カムシャフ
ト２３Ｒの第２実変位角度ＶＴＢ₂ との差が減少され
る。

【００７７】続いて、第２バルブタイミング制御処理プ
ログラムについて図６に示すフローチャートを参照して
説明する。ここで、第２バルブタイミング制御処理プロ
グラムは、左側気筒群ＬＳのＶＶＴ５０Ｌにおける実変
位角度ＶＴＢ₁ と右側気筒群ＲＳのＶＶＴ５０Ｒにおけ
る実変位角度ＶＴＢ₂ との差を減少させるため、右側気
筒群ＲＳのＶＶＴ５０Ｒにおける変位速度を補正するプ
ログラムである。なお、本プログラムは、第１バルブタ
イミング制御処理プログラムと同様な処理を実行するプ
ログラムであるから、以下、簡略に説明する。

【００７８】先ず、Ｓ２００では、吸気圧力センサ４６
により検出された吸気圧力ＰＭ、水温センサ４３により
検出された冷却水温度ＴＷ、及び左側気筒群ＬＳにおけ
る目標変位角度ＶＴＴに対する第１実変位角度ＶＴＢ₁
の差である第１偏差Ｋ₁ がＥＣＵ７０に入力される。ま
た、クランク角センサ４０により検出されたクランク角
度信号、及び気筒判別センサ４２からの基準位置信号が
ＥＣＵ７０に入力され、エンジン回転数ＮＥが算出され
る。

【００７９】Ｓ２１０では、入力された吸気圧力ＰＭ、
冷却水温度ＴＷ、及びエンジン回転数ＮＥとに基づき、
ＲＯＭ７１に格納されている三次元マップから目標変位
角度ＶＴＴが算出される。さらに、Ｓ２２０では、クラ
ンクシャフト１４に対する右側吸気側カムシャフト２３
Ｒの現実の変位角度を示す第２実変位角度ＶＴＢ₂ が、
基準タイミング信号（クランク角度信号）と変位タイミ
ング信号（カム角度信号）とに基づいて上述のように算
出される。Ｓ２３０では、第２実変位角度ＶＴＢ₂ に対
する目標変位角度ＶＴＴの差である第２偏差Ｋ₂ が算出
される。そして、Ｓ３４０では算出された第２偏差Ｋ₂
に基づいて、右側吸気側カムシャフト２３Ｒの変位角度
（第２実変位角度ＶＴＢ₂）を目標変位角度ＶＴＴに収
束させるため、右側ＯＣＶ８０Ｒに対して出力すべき第
２デューティ比Ａ₂ が、先に説明した図７に示すマップ
から算出される。

【００８０】続くＳ２５０では、Ｓ２３０において算出
された第２偏差Ｋ₂ と入力された第１偏差Ｋ₁ との差
（Ｋ₂ −Ｋ₁ ）に基づいて、第２補正値α₂ が先に説明
した図８に示すマップから算出される。この第２補正値
α₂ は、左側気筒群ＬＳにおけるＶＶＴ５０Ｌの変位角
度に対する右側気筒群ＲＳにおけるＶＶＴ５０Ｒの変位
角度の差を減少させるための補正値である。

【００８１】そして、Ｓ２６０では、Ｓ２４０で算出さ
れた第２デューティ比Ａ₂ と、Ｓ２５０で算出された第
２補正値α₂ とに基づくデューティ比、が右側ＯＣＶ８
０Ｒに対して出力される。このとき、右側ＶＶＴ５０Ｒ
（右側吸気カムシャフト２３Ｒ）の第２実変位角度ＶＴ
Ｂ₂ が、左側ＶＶＴ５０Ｌ（左側吸気カムシャフト２３
Ｌ）の第２実変位角度ＶＴＢ₂ よりも目標変位角度ＶＴ
Ｔに対して大きければ、右側ＯＣＶ８０Ｒに対して出力
されるデューティ比は、絶対値の大きな負の値となる。

【００８２】すなわち、右側ＯＣＶ８０Ｒのスプール８
４は右側に大きく移動し、Ｂポート８５ａとタンクポー
ト８５ｔとの連通面積が大きくなる（図３参照）。した
がって、第２油圧室６１に印加される油圧が高くなるの
で、右側吸気カムシャフト２３Ｒが遅角される変位速度
は高くなる。この結果、右側吸気カムシャフト２３Ｒの
第２実変位角度ＶＴＢ₂ と、右側吸気カムシャフト２３
Ｌの第１実変位角度ＶＴＢ₁ との差が減少される。

【００８３】これら第１バルブタイミング制御処理プロ
グラム、及び第２バルブタイミング処理プログラムは、
所定のタイミング毎に実行される。上記２つのバルブタ
イミング制御処理プログラムが実行された結果得られる
デューティ比と変位速度との関係について図９を参照し
て説明する。ここに、実線は右側吸気側カムシャフト２
３Ｒを示し、一点鎖線は左側吸気側カムシャフト２３Ｌ
を示しているものとする。

【００８４】今、右側ＯＣＶ８０Ｒに対してデューティ
比Ｂを出力すると変位速度Ｖ₂ が得られ、左側ＯＣＶ８
０Ｌに対してデューティ比Ｂを出力すると変位速度Ｖ₁
が得られる（デューティ比Ｂは、第１デューティ比Ａ₁
又は第２デューティ比Ａ₂ の何れかを示すものとす
る）。この結果、左側吸気側カムシャフト２３Ｌの第１
実変位角度ＶＴＢ₁ と、右側吸気側カムシャフト２３Ｒ
の第２実変位角度ＶＴＢ₂との間には変位角度差が存在
する。

【００８５】そこで、第１バルブタイミング制御処理を
実行して、左側ＯＣＶ８０Ｌに対してデューティ比Ｃ
（Ａ₁ ＋α₁ ）出力すると、変位速度Ｖ₂ が得られる。
これに対して、右側ＯＣＶ８０Ｒに対してデューティ比
Ｃを出力すると変位速度Ｖ₃ が得られ、左側ＯＣＶ８０
Ｌに対してデューティ比Ｃを出力すると変位速度Ｖ₂ が
得られる（デューティ比Ｃは、第１デューティ比Ａ₁ 又
は第２デューティ比Ａ₂ の何れかを示すものとする）。
この結果、左側吸気側カムシャフト２３Ｌの第１実変位
角度ＶＴＢ₁ と、右側吸気側カムシャフト２３Ｒの第２
実変位角度ＶＴＢ₂ との間には変位角度差が存在する。

【００８６】そこで、第２バルブタイミング制御処理プ
ログラムを実行して、右側ＯＣＶ８０Ｒに対してデュー
ティ比Ｃ（Ａ₂ ＋α₂ ）出力すると、変位速度Ｖ₂ が得
られる。

【００８７】このように、第１バルブタイミング制御処
理プログラムと、第２バルブタイミング制御処理プログ
ラムとを交互に実行することによって、左側吸気側カム
シャフト２３Ｌの第１実変位角度ＶＴＢ₁ と、右側吸気
側カムシャフト２３Ｒの第２実変位角度ＶＴＢ₂ との間
の変位角度差を減少させることができる。

【００８８】続いて、図１０及び図１１を参照してさら
に詳細に説明する。ここに、図１０は実変位角度ＶＴＢ
と時間との関係を示すグラフであり、縦軸は実変位角度
ＶＴＢを示し、横軸は時間を示している。

【００８９】なお、実線は第１バルブタイミング制御処
理プログラム実行時の左側吸気側カムシャフト２３Ｌの
変化の様子を示し、一点鎖線は第１バルブタイミング制
御処理プログラム不実行時における左側吸気側カムシャ
フト２３Ｌの変化の様子を示す。また、破線（実線と重
複）は第２バルブタイミング制御処理プログラム実行時
における右側吸気側カムシャフト２３Ｒの変化の様子を
示し、二点鎖線は第２バルブタイミング制御処理プログ
ラム不実行時における右側吸気側カムシャフト２３Ｒの
変化の様子を示す。

【００９０】いずれの場合も、収束する実変位角度ＶＴ
Ｂは目標変位角度ＶＴＴであり、差は生じていない。し
かしながら、第１バルブタイミング制御処理プログラム
不実行時における左側吸気側カムシャフト２３Ｌの第１
実変位角度ＶＴＢ₁ が、目標変位角度ＶＴＴに収束する
時期は、第２バルブタイミング制御処理プログラム不実
行時における右側吸気側カムシャフト２３Ｒの第２実変
位角度ＶＴＢ₂ が、目標変位角度ＶＴＴに収束する時期
と比較して遅い。したがって、左側吸気側カムシャフト
２３Ｌの第１実変位角度ＶＴＢ₁ が、目標変位角度ＶＴ
Ｔに収束するまでは、左側気筒群ＬＳと右側気筒群ＲＳ
との間に出力トルク格差が存在することとなる。

【００９１】一方、第１バルブタイミング制御処理プロ
グラムが実行されると、左側吸気側カムシャフト２３Ｌ
の第１実変位角度ＶＴＢ₁ が目標変位角度ＶＴＴに収束
する時期が早くなる。また、第２バルブタイミング制御
処理プログラムが実行されると、右側吸気側カムシャフ
ト２３Ｒの第２実変位角度ＶＴＢ₂ が目標変位角度ＶＴ
Ｔに収束する時期が遅くなる。この結果、両吸気側カム
シャフト２３Ｌ、２３Ｒの各実変位角度ＶＴＢ₁ 、ＶＴ
Ｂ₂ が、目標変位角度ＶＴＴに収束する時期の差が減少
され、左側気筒群ＬＳと右側気筒群ＲＳとの間に出力ト
ルク格差が抑制されることとなる。

【００９２】次に、このとき各ＯＣＶ８０Ｌ、８０Ｒに
対して出力されるデューティ比の対応関係について図１
１を用いて説明する。ここに、図１１はＯＣＶに出力さ
れるデューティ比（％）と時間との関係を示すグラフで
あり、縦軸はデューティ比（％）を示し、横軸は時間を
示している。

【００９３】なお、実線は第１バルブタイミング制御処
理プログラム実行時における左側ＯＣＶ８０Ｌの変化の
様子を示し、一点鎖線は第１バルブタイミング制御処理
プログラム不実行時における左側ＯＣＶ８０Ｌの変化の
様子を示す。また、破線は第２バルブタイミング制御処
理プログラム実行時における右側ＯＣＶ８０Ｒの変化の
様子を示し、二点鎖線は第２バルブタイミング制御処理
プログラム不実行時における右側ＯＣＶ８０Ｒの変化の
様子を示す。

【００９４】第１バルブタイミング制御処理プログラム
不実行時において、左側ＯＣＶ８０Ｌに対して出力され
るデューティ比と、第２バルブタイミング制御処理プロ
グラム不実行時において、右側ＯＣＶ８０Ｒに対して出
力されるデューティ比は同一である。しかしながら、左
側ＯＣＶ８０Ｌに対して保持デューティ比が出力される
時期は、右側ＯＣＶ８０Ｒに対して保持デューティ比が
出力される時期よりも遅い。

【００９５】すなわち、図９及び図１０にて説明したよ
うに、左側ＯＣＶ８０Ｌによって実現される変位速度
（第１実変位角度ＶＴＢ₁ ）は、右側ＯＣＶ８０Ｒによ
って実現される変位速度（第２実変位角度ＶＴＢ₂ ）よ
りも遅い（小さい）ので、左側ＯＣＶ８０Ｌに対して
は、長時間デューティ比を出力しなければ同一の目標変
位角度ＶＴＴに到達しないからである。

【００９６】これに対して、第１バルブタイミング制御
処理プログラムが実行された場合における左側ＯＣＶ８
０Ｌに対して出力されるデューティ比は、第２バルブタ
イミング制御処理プログラムが実行された場合の右側Ｏ
ＣＶ８０Ｒに対して出力されるデューティ比よりも大き
な値である。すなわち、左側ＯＣＶ８０Ｌに対して出力
されるデューティ比を大きくすることで左側吸気側カム
シャフト２３Ｌの変位速度を高め、第１実変位角度ＶＴ
Ｂ₁ を大きくし、右側ＯＣＶ８０Ｒに対して出力される
デューティ比を小さくすることで右側吸気側カムシャフ
ト２３Ｒの変位速度を低くし、第１実変位角度ＶＴＢ₁
を小さくするためである。

【００９７】この結果、左側ＯＣＶ８０Ｌに対して保持
デューティ比が出力される時期と、右側ＯＣＶ８０Ｒに
対して保持デューティ比が出力される時期との差が減少
される。

【００９８】以上実施例に基づき詳細に説明した通り、
上記実施例に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置
ＶＣは、変位中の左側ＶＶＴ５０Ｌの実変位角度ＶＴＢ
₁ と右側ＶＶＴ５０Ｒの実変位角度ＶＴＢ₂ との差を減
少させるため、左側ＶＶＴ５０Ｌの左側吸気側カムシャ
フト２３Ｌと、右側ＶＶＴ５０Ｒの右側吸気側カムシャ
フト２３Ｒの変位速度をそれぞれ補正する構成を備えて
いる。

【００９９】したがって、両気筒群ＬＳ、ＲＳにおける
第１実変位角度ＶＴＢ₁ 、第２実変位角度ＶＴＢ₂ を、
最終的に同一の目標変位角度ＶＴＴに収束させることに
とどまった従来のバルブタイミング制御装置と異なり、
各カムシャフト２３Ｌ、２３Ｒの変位角度が変位中であ
っても第１実変位角度ＶＴＢ₁ と第２実変位角度ＶＴＢ
₂ との差を減少させることができる。

【０１００】この結果、両気筒群ＬＳ、ＲＳにおける燃
焼室１５内のＥＧＲ量のばらつきを抑制することが可能
となり、燃焼特性のばらつきを抑制することができる。
そして、両気筒群間ＬＳ、ＲＳにおける出力トルク格差
を抑制することができ、エンジン１０に発生する振動を
抑制することができる。

【０１０１】また、両気筒群ＬＳ、ＲＳのいずれか一方
に動作不良が発生した場合であっても、左側ＶＶＴ５０
Ｌ、右側ＶＶＴ５０Ｒのいずれかの変位速度を補正する
ことにより、エンジン１０として動作不良の影響を受け
がたいものとすることができる。

【０１０２】さらに、両気筒群ＬＳ、ＲＳに対して、そ
れぞれ変位速度を補正する処理を施す構成を備えている
ので、一方の気筒群を基準として変位速度を補正してい
る場合と異なり、基準となる気筒群に動作不良が発生し
た場合であっても、その影響を大きく受けることはな
い。

【０１０３】なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範
囲で種々の変形改良が可能である。例えば、上記実施例
では、Ｖ型エンジンの左側気筒群ＬＳと右側気筒群ＲＳ
とにそれぞれＶＶＴ５０Ｌ、５０Ｒを配設する構成を備
えているが、直列エンジンのカムシャフトを前後で分断
し、前側気筒群と後側気筒群とにそれぞれＶＶＴ５０を
備えたエンジンに対して適用してもよい。

【０１０４】また、上記実施例では、左側気筒群ＬＳと
右側気筒群ＲＳとに、２つのＶＶＴ５０Ｌ、５０Ｒを備
えた例について説明しているが、各気筒群を前後で分断
し、左前側気筒群、右前側気筒群、左後側気筒群、及び
右後側気筒群とし、４つのＶＶＴ５０を備える等、３つ
以上のＶＶＴ５０を備えたエンジンに対して適用しても
よい。

【０１０５】すなわち、本発明は独立して制御される複
数のＶＶＴ５０間に生じる実変位角度ＶＴＢの差を減少
させる内燃機関のバルブタイミング制御装置であり、１
のエンジン１０にＶＶＴ５０がいくつ配設されていて
も、その効果を発揮し得るからである。

【０１０６】また、上記実施例では、左側気筒群ＬＳと
右側気筒群ＲＳの双方に対して、それぞれ変位速度の補
正が施されているが、何れか一方をメインの気筒群とし
て補正を施さず、他方の気筒群をサブの気筒群として補
正を施す構成としてもよい。かかる場合には、制御処理
を簡略化することができるという利点を有する。

【０１０７】さらに、上記実施例では、変位タイミング
信号を各カム角センサ４４Ｌ、４４Ｒにより検出し、基
準位置信号を気筒判別センサ４２によって検出している
が、カム角センサと気筒判別センサとを兼用する構成で
あってもよい。かかる場合には、センサの部品点数を削
減することができる。

【０１０８】また、ＶＶＴ５０Ｌ、Ｒとして、油圧によ
ってクランクシャフト１４に対する両吸気側カムシャフ
ト２３Ｌ、Ｒの変位角度を変位させ、吸気バルブ２１の
バルブタイミングを変更する機構を用いている。しかし
ながら、ステップモータ等の他の駆動手段によってクラ
ンクシャフト１４に対する吸気側カムシャフト２３の変
位角度を変位させてもよい。かかる場合にも、各ＶＶＴ
５０が有するフリクション等により、必ずしもステップ
モータに出力したデューティ比通りの実変位角度ＶＴＢ
が各ＶＶＴ５０において実現されるとは限らず、変位中
の各ＶＶＴ５０によって実現される実変位角度ＶＴＢに
差が発生するからである。

【０１０９】また、上記実施例では、吸気バルブ２１の
バルブタイミングを可変制御することによりバルブオー
バラップの期間を変更する構成を備えている。しかしな
がら、排気バルブ３１のバルブタイミングを可変制御す
ることにより、あるいは、吸気バルブ２１、及び排気バ
ルブ３１のバルブタイミングを可変制御することにより
バルブオーバラップの期間を変更する構成としてもよ
い。いずれの場合にもバルブオーバラップ期間が変更さ
れることに変わりなく、バルブタイミングの変更に伴
い、各気筒群間でバルブタイミング差（各カムシャフト
における変位角度の差）が発生するからである。

【０１１０】なお、以上の実施例から把握することがで
きる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果
とともに記載する。 （１）請求項１記載の内燃機関のバルブタイミング制御
装置において、前記クランクシャフトの回転にともない
所定のクランク角度毎に基準タイミング信号を発生させ
る基準タイミング信号発生手段と、前記クランクシャフ
トに同期して所定のタイミングで駆動され、前記吸気バ
ルブ及び前記排気バルブをそれぞれ駆動する複数のカム
シャフトと、前記各可変バルブタイミング機構配設側に
おける各カムシャフトが１回転する毎に少なくとも１
回、変位タイミング信号をそれぞれ発生させる複数の変
位タイミング信号発生手段とを備え、前記各実バルブタ
イミング検出手段は、前記複数の変位タイミング信号発
生手段により発生された各変位タイミング信号と前記基
準タイミング信号発生手段により発生された基準タイミ
ング信号とに基づき、前記各可変バルブタイミング機構
により変更される各実バルブタイミングを検出すること
を特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。

【０１１１】かかる構成を備える場合には、各カムシャ
フトはクランクシャフトに同期して駆動され、吸気バル
ブ及び排気バルブを駆動し、基準タイミング信号発生手
段は、クランクシャフトの回転にともない所定のクラン
ク角度毎に基準タイミング信号を発生させる。また、各
変位タイミング信号発生手段は、各可変バルブタイミン
グ機構配設側における各カムシャフトが１回転する毎に
少なくとも１回、変位タイミング信号をそれぞれ発生さ
せる。

【０１１２】そして、各実バルブタイミング検出手段
は、各変位タイミング信号と基準タイミング信号とに基
づいて各可変バルブタイミング機構により変更される実
バルブタイミングをそれぞれ検出する。したがって、ク
ランクシャフトに対する各カムシャフトの回転位相のず
れ、すなわち実バルブタイミングを正確に検出すること
ができる。

【０１１３】（２）請求項１または（２）に記載された
内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記各
可変バルブタイミング機構は複数の油圧制御弁によって
調整される油圧によってそれぞれ駆動制御され、前記バ
ルブタイミング変更速度補正手段は前記各油圧制御弁に
対して出力する駆動信号を変更することによりバルブタ
イミング変更速度を変更する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。

【０１１４】かかる構成を備える場合には、各可変バル
ブタイミング機構に印加される油圧の大小によってバル
ブタイミングの変更速度が変更される。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明した通り請求項１に記載の発明
に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置によれば、
複数の気筒群にそれぞれ備えられた可変バルブタイミン
グ機構間に生じるバルブタイミング変更中における実バ
ルブタイミングの差を、バルブタイミング変更速度を補
正することによって減少させる構成を備えている。

【０１１６】したがって、バルブタイミング変更中にお
ける各可変バルブタイミング機構間の変位角度差を減少
させ、バルブタイミング変更中における複数気筒群間に
おける出力特性のばらつきの抑制を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制
御装置の基本的な概念構成を示す概念構成図。

【図２】 本発明が適用されるガソリンエンジンシステ
ムの概略構成を示すシステム構成図。

【図３】 可変バルブタイミング機構システムの概略構
成図。

【図４】 内燃機関のバルブタイミング制御装置におけ
る制御ブロック図。

【図５】 第１バルブタイミング制御処理プログラムの
フローチャート。

【図６】 第２バルブタイミング制御処理プログラムの
フローチャート。

【図７】 第１デューティ比Ａ₁ （第２デューティ比Ａ
₂ ）と第１偏差Ｋ₁（第２偏差Ｋ₂ ）との関係を示すグ
ラフ。

【図８】 第１補正値α₁ （第２補正値α₂ ）と、第１
偏差Ｋ₁ と第２偏差Ｋ₂ との差の関係を示すグラフ。

【図９】 各吸気側カムシャフトの変位速度と各オイル
コントロールバルブに対して出力されるデューティ比と
の関係を示すグラフ。

【図１０】各吸気側カムシャフトの実変位角度ＶＴＢと
時間との関係を示すグラフ。

【図１１】各オイルコントロールバルブに対して出力さ
れるデューティ比と時間との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１０…エンジン、１４…クランクシャフト、１５…燃焼
室、２０…吸気通路、２１…吸気バルブ、２３Ｌ…左側
吸気側カムシャフト、２３Ｒ…右側吸気側カムシャフ
ト、４０…クランク角センサ、４４…カム角センサ、４
６…吸気圧力センサ、５０Ｌ…左側ＶＶＴ、５０Ｒ…右
側ＶＶＴ、７０…ＥＣＵ、７１…ＲＯＭ、７３…ＲＡ
Ｍ、８０Ｌ…左側オイルコントロールバルブ（ＯＣ
Ｖ）、８０Ｒ…右側ＯＣＶ、ＬＳ…左側気筒群、ＲＳ…
右側気筒群、Ｍ２…クランクシャフト、Ｍ８…可変バル
ブタイミング機構、Ｍ９…気筒群、Ｍ１１…目標バルブ
タイミング算出手段、Ｍ１２…実バルブタイミング検出
手段、Ｍ１３…バルブタイミング制御手段、Ｍ１４…実
バルブタイミング差算出手段、Ｍ１５…バルブタイミン
グ変更補正手段、ＶＣ…内燃機関のバルブタイミング制
御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２２Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のクランクシャフトに同期して
   それぞれ所定のタイミングで駆動され、燃焼室に通じる
   吸気通路及び排気通路をそれぞれ開閉する吸気バルブ及
   び排気バルブと、吸気バルブ又は排気バルブのうち少な
   くとも一方のバルブタイミングを変更させる可変バルブ
   タイミング機構とを有する複数の気筒群と、 前記内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出
   手段と、 その運転状態検出手段によって検出された内燃機関の運
   転状態に応じて、前記各可変バルブタイミング機構によ
   り変更されるバルブタイミングの目標値を算出するため
   の目標バルブタイミング算出手段と、 前記各可変バルブタイミング機構により変更される実バ
   ルブタイミングをそれぞれ検出するための複数の実バル
   ブタイミング検出手段と、 前記複数の実バルブタイミング検出手段により検出され
   た各実バルブタイミングが前記目標バルブタイミング算
   出手段により算出された目標バルブタイミングに収束す
   るように前記各可変バルブタイミング機構を制御するた
   めの複数のバルブタイミング制御手段と、 バルブタイミング変更中に前記複数の実バルブタイミン
   グ検出手段により検出された各実バルブタイミング間の
   差を算出するための実バルブタイミング差算出手段と、 その実バルブタイミング差算出手段により検出された各
   実バルブタイミング間の差を減少すべく、前記各可変バ
   ルブタイミング機構のうち少なくともいずれか１つの可
   変バルブタイミング機構におけるバルブタイミング変更
   速度を補正するためのバルブタイミング変更速度補正手
   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。