(57)【要約】【課題】機関弁を開閉駆動するカムの位相が目標位相から逸脱するのをより確実に抑制する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、クランクシャフトと、吸気弁３を開閉駆動するための吸気カム８を備えた吸気カムシャフト９と、クランクシャフトの回転を吸気カムシャフト９に伝達するタイミングチェーン１６と、吸気カムの位相を制御することにより吸気弁の開弁時期及び閉弁時期の少なくとも一方を変更可能に構成されている吸気可変バルブタイミング機構１７と、タイミングチェーンの回転周期と同じ周期でもって振動するように周期的補正係数をあらかじめ設定すると共に、吸気カムの位相が目標位相になるように周期的補正係数を用いて吸気可変バルブタイミング機構を制御するように構成されている電子制御ユニット３０と、を備える。【選択図】図１
2018009469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトと、
機関弁を開閉駆動するためのカムを備えたカムシャフトと、
前記クランクシャフトの回転を前記カムシャフトに伝達するタイミングチェーンと、
前記カムの位相を制御することにより前記機関弁の開弁時期及び閉弁時期の少なくとも一方を変更可能に構成されている可変バルブタイミング機構と、
前記タイミングチェーンの回転周期と同じ周期でもって振動するように周期的補正係数をあらかじめ設定すると共に、前記カムの位相が目標位相になるように前記周期的補正係数を用いて前記可変バルブタイミング機構を制御するように構成されている電子制御ユニットと、
を備えた、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記カムの位相を検出するカム位相センサを更に備え、前記電子制御ユニットは、前記カムの位相の前記目標位相に対する偏差の振幅があらかじめ定められた設定振幅よりも大きいときに、前記カムの位相を前記周期的補正係数でもって補正するように構成されている、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記電子制御ユニットは、前記カムの位相の前記目標位相に対する偏差が進角側に最大となる時期に前記カムの位相を前記周期的補正係数でもって遅角側に補正し始め、前記偏差が遅角側に最大となる時期に前記カムの位相を前記周期的補正係数でもって進角側に補正し始めるように構成されている、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記電子制御ユニットは、前記カムの位相の前記目標位相に対する偏差が進角側に最大となる時期よりも前に前記カムの位相を前記周期的補正係数でもって遅角側に補正し始め、前記偏差が遅角側に最大となる時期よりも前に前記カムの位相を前記周期的補正係数でもって進角側に補正し始めるように構成されている、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記カムの位相の前記目標位相に対する偏差が大きくなるにつれて前記周期的補正係数の振幅が大きく設定される、請求項１から４までのいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記機関弁が吸気弁である、請求項１から５までのいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クランクシャフトと、吸気弁を開閉駆動するための吸気カムを備えた吸気カムシャフトと、クランクシャフトの回転を吸気カムシャフトに伝達するタイミングチェーンと、吸気カムの位相を制御することにより吸気弁の開弁時期及び閉弁時期を変更可能に構成されている吸気可変バルブタイミング機構と、を備え、吸気カムの位相が目標位相となるように吸気可変バルブタイミング機構を制御する、内燃機関の制御装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には明記されていないけれども、一般的に、タイミングチェーンは、複数のアウタリンク及び複数のインナリンクと、これらアウタリンク及びインナリンクを交互に連結する複数のピンと、を備え、ピン同士の間に形成される係合空間にスプロケットの歯が係合するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０２５３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、タイミングチェーンのピン同士間の間隔、すなわち係合空間の長さは必ずしも一定ではない。すなわち、係合空間一定数当たりのタイミングチェーンの部分の長さをチェーン部分長さと称すると、タイミングチェーンの或る部分においてはチェーン部分長さが相対的に長く、タイミングチェーンの残りの部分においてはチェーン部分長さが相対的に短い、という場合がありうる。言い換えると、タイミングチェーンには、チェーン部分長さが相対的に長い長部分と、チェーン部分長さが相対的に短い短部分とが含まれる場合がある。
【０００５】
ここで、タイミングチェーンが進行する領域を、タイミングチェーンが吸気カムシャフトからクランシャフトに向かう下流領域と、タイミングチェーンがクランクシャフトから吸気カムシャフトに向かう上流領域と、に区分できるとすると、上述の長部分が下流領域を進行するときには、長部分により吸気カムシャフトの回転が抑制されるので、吸気カムの位相は目標位相に対して遅角されてしまう。逆に、長部分が上流領域を進行するときには、長部分により吸気カムシャフトの回転が促進されるので、吸気カムの位相は目標位相に対して進角される。いずれにしても、吸気カムの位相が目標位相から逸脱するという問題点がある。吸気カムの位相が目標位相から逸脱すると、吸気弁の開弁時期及び閉弁時期がそれぞれ目標とする時期から逸脱し、吸入空気量が目標とする量から逸脱し、したがって機関出力が目標とする値から逸脱するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、クランクシャフトと、機関弁を開閉駆動するためのカムを備えたカムシャフトと、前記クランクシャフトの回転を前記カムシャフトに伝達するタイミングチェーンと、前記カムの位相を制御することにより前記機関弁の開弁時期及び閉弁時期の少なくとも一方を変更可能に構成されている可変バルブタイミング機構と、前記タイミングチェーンの回転周期と同じ周期でもって振動するように周期的補正係数をあらかじめ設定すると共に、前記カムの位相が目標位相になるように前記周期的補正係数を用いて前記可変バルブタイミング機構を制御するように構成されている電子制御ユニットと、を備えた、内燃機関の制御装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
機関弁を開閉駆動するカムの位相が目標位相から逸脱するのをより確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】クランクスプロケット、吸気スプロケット、排気スプロケット等の配置を示す概略図である。
【図３】吸気可変バルブタイミング機構を説明する概略図である。
【図４】吸気弁及び排気弁の弁リフト量を示す線図である。
【図５】デューティ比を説明するタイムチャートである。
【図６】タイミングチェーンの部分概略拡大図である。
【図７】目標位相ＣＰＴのマップを示す図である。
【図８】ベースデューティ比ＤＢのマップを示す図である。
【図９】タイミングチェーンの長部分及び短部分等を説明する概略図である。
【図１０】クランク角の変化に対する偏差の変化の一例を示す線図である。
【図１１】クランク角の変化に対する偏差の変化及びカウンタ値の変化の一例を示す線図である。
【図１２】カウンタ値の変化に対する周期的補正係数の変化の一例を示す線図である。
【図１３】補正値ｋＰＸのマップを示す図である。
【図１４】吸気カム位相制御を実行するためのルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】吸気カム位相制御を実行するためのルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】カウンタ値の変化に対する周期的補正係数の変化の別の例を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１を参照すると、本発明による実施例では、１は火花点火式又は圧縮着火式の内燃機関本体、２は複数の気筒、３は吸気弁、４は排気弁、５は吸気枝管、６はサージタンク、７は排気マニホルド、をそれぞれ示す。吸気弁３はそれぞれ対応する吸気カム８によって開閉駆動され、吸気カム８は共通の吸気カムシャフト９上に設けられる。一方、排気弁４はそれぞれ対応する排気カム１０によって開閉駆動され、排気カム１０は共通の排気カムシャフト１１上に設けられる。
【００１０】
図１と共に図２を参照すると、吸気カムシャフト９の一端には吸気スプロケット１２が取り付けられる。また、排気カムシャフト１１の一端には排気スプロケット１３が取り付けられる。更に、機関本体１のクランクシャフト１４の一端にはクランクスプロケット１５が取り付けられる。これら吸気スプロケット１２、排気スプロケット１３、及びクランクスプロケット１５にはタイミングチェーン１６が巻き掛けられる。その結果、クランクシャフト１４の回転がタイミングチェーン１６によって吸気カムシャフト９及び排気カムシャフト１１にそれぞれ伝達され、吸気カムシャフト９及び排気カムシャフト１１がそれぞれ回転される。なお、図２において矢印Ｄ１６はタイミングチェーン１６の進行方向を示している。
【００１１】
本発明による実施例では、吸気カム８の位相を制御することにより吸気弁３の開弁時期及び閉弁時期を変更可能に構成されている吸気可変バルブタイミング機構１７が設けられる。図３を参照すると、本発明による実施例の吸気可変バルブタイミング機構１７は、上述の吸気スプロケット１２と一体的に回転する円筒状ハウジング１７ａと、吸気カムシャフト９と一体的に回転しかつ円筒状ハウジング１７ａに対し相対回転可能な回転シャフト１７ｂと、円筒状ハウジング１７ａの内周面から回転シャフト１７ｂの外周面まで延びる複数個の仕切壁１７ｃと、仕切壁１７ｃ同士の間で回転シャフト１７ｂの外周面から円筒状ハウジング１７ａの内周面まで延びるベーン１７ｄと、仕切壁１７ｃとベーン１７ｄとの間に交互に形成された進角用油圧室１７ｅ及び遅角用油圧室１７ｆと、を備える。なお、図３において矢印Ｄ１２はタイミングチェーン１６による吸気スプロケット１２の回転方向を示している。
【００１２】
本発明による実施例では、油圧室１７ｅ，１７ｆへの作動油の供給及び油圧室１７ｅ，１７ｆからの作動油の排出を制御することにより、吸気カム８又は吸気カムシャフト９の位相が制御され、この作動油の供給及び排出制御は作動油供給制御弁１８によって行われる。作動油供給制御弁１８は、油圧ポンプ１８ａから吐出された作動油の供給ポート１８ｂと、一対のドレインポート１８ｃ，１８ｄと、油圧室１７ｅ，１７ｆにそれぞれ連結された油圧ポート１８ｅ，１８ｆと、ポート１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ間の連通遮断制御を行うスプール弁１８ｇと、スプール弁１８ｇを駆動する電気モータのようなアクチュエータ１８ｈと、を備える。
【００１３】
アクチュエータ１８ｈによりスプール弁１８ｇが図３において左方へ進角位置まで移動されると、供給ポート１８ｂが油圧ポート１８ｅに連通されると共に油圧ポート１８ｆがドレインポート１８ｄに連通される。その結果、進角用油圧室１７ｅに作動油が供給され、遅角用油圧室１７ｆから作動油が排出される。したがって、回転シャフト１７ｂは吸気スプロケット１２に対し進角側Ａに相対回転される。すなわち、吸気カム８又は吸気カムシャフト９の位相が進角される。一方、アクチュエータ１８ｈによりスプール弁１８ｇが図３において右方へ遅角位置まで移動されると、供給ポート１８ｂが油圧ポート１８ｆに連通されると共に油圧ポート１８ｅがドレインポート１８ｃに連通される。その結果、遅角用油圧室１７ｆに作動油が供給され、進角用油圧室１７ｅから作動油が排出される。したがって、回転シャフト１７ｂは吸気スプロケット１２に対し遅角側Ｒに相対回転される。すなわち、吸気カム８又は吸気カムシャフト９の位相が遅角される。
【００１４】
図４において、実線ＩＮＡは吸気可変バルブタイミング機構１７によって吸気カム８の位相が最も進角されているときの吸気弁リフト量を示しており、実線ＩＮＲは吸気カム８の位相が最も遅角されているときの吸気弁リフト量を示している。本発明による実施例では、実線ＩＮＡと実線ＩＮＲとの間で吸気カム８の位相が制御される。例えば、吸気カム８の位相が遅角されて吸気弁３の閉弁時期が遅角されると、サージタンク６に戻される空気量が増大し、したがって吸入空気量が減少する。これに対し、吸気カム８の位相が進角されて吸気弁３の閉弁時期が進角されると、サージタンク６に戻される空気量が減少し、したがって吸入空気量が増大する。
【００１５】
また、本発明による実施例では、スプール弁１８ｇは図５に示されるように、一定の周期時間ｔＤＰＲＤのうち、進角時間ｔＤＡにわたり進角位置に保持され、遅角時間ｔＤＲにわたり遅角位置に保持され、これらが繰り返される。この場合、周期時間ｔＤＰＲＤに対する進角時間ｔＤＡの割合であるデューティ比Ｄ（＝ｔＤＡ／ｔＤＰＲＤ）を制御することにより、吸気カム８の位相が制御される。吸気カム８の位相を進角すべきときにはデューティ比Ｄが増大される。すなわち、進角時間ｔＤＡが延長され、遅角時間ｔＤＲが短縮される。これに対し、吸気カム８の位相を遅角すべきときにはデューティ比Ｄが減少される。すなわち、進角時間ｔＤＡが短縮され、遅角時間ｔＤＲが延長される。
【００１６】
なお、本発明に別の実施例（図示しない）では、吸気可変バルブタイミング機構１７は吸気カム８の位相を制御することにより吸気弁３の開弁時期を保持しつつ吸気弁３の閉弁時期を変更可能に構成されている。更に別の実施例（図示しない）では、吸気可変バルブタイミング機構１７は吸気カム８の位相を制御することにより吸気弁３の閉弁時期を保持しつつ吸気弁３の開弁時期を変更可能に構成されている。したがって、これら種々の実施例を包含するように表現すると、吸気可変バルブタイミング機構１７は吸気カム８の位相を制御することにより吸気弁３の開弁時期及び閉弁時期の少なくとも一方を変更可能に構成されているということになる。
【００１７】
図６は本発明による実施例のタイミングチェーン１６の部分拡大図を示している。図６を参照すると、タイミングチェーン１６は、複数のアウタリンク１６ｏ及び複数のインナリンク１６ｉと、これらアウタリンク１６ｏ及びインナリンク１６ｉを交互に連結する複数のピン１６ｐと、を備え、ピン１６ｐ同士の間に形成される係合空間１６ｅに吸気スプロケット１２の歯が係合するようになっている。なお、図６において、ＬＣＰは互いに隣接するピン１６ｐ同士間の間隔、すなわち係合空間１６ｅの長さを表している。
【００１８】
再び図１を参照すると、電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５及び出力ポート３６を具備する。アクセルペダル３９にはアクセルペダル３９の踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４０が接続され、負荷センサ４０の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に、クランクシャフト１４が例えば３０度回転するごとに出力パルスを発生するクランク角センサ４１が入力ポート３５に接続される。ＣＰＵ３４ではクランク角センサ４１からの出力パルスに基づいて機関回転数が算出される。吸気カムシャフト９が例えば３０度回転するごとに出力パルスを発生する吸気カム位相センサ４２が入力ポート３５に接続される。ＣＰＵ３４では吸気カム位相センサ４２からの出力パルスに基づいて吸気カム８の位相が算出される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介して吸気可変バルブタイミング機構１７のアクチュエータ１８ｈに接続される。
【００１９】
さて、本発明による実施例では、吸気カム８の位相が目標位相になるように吸気可変バルブタイミング機構１７が制御される。例えば、目標位相は吸気弁３の閉弁時期を目標閉弁時期にするのに必要な吸気カム８の位相であり、目標閉弁時期は吸入空気量を目標空気量にするのに必要な吸気弁３の閉弁時期であり、目標空気量は機関出力を目標出力にするのに必要な空気量である。目標位相ＣＰＴは機関運転状態、例えば機関負荷を表すアクセルペダル３９の踏み込み量Ｌ及び機関回転数Ｎｅの関数として図７に示されるマップの形であらかじめＲＯＭ３２内に記憶されている。
【００２０】
具体的には、目標位相ＣＰＴに対応する目標デューティ比ＤＴが算出され、デューティ比Ｄがこの目標デューティ比ＤＴになるように作動油供給制御弁１８が制御される。目標デューティ比ＤＴは例えば次式（１）から算出される。なお、式（１）において、ＤＢはベースデューティ比、ｋＦＢはフィードバック補正係数、ｋＰは周期的補正係数をそれぞれ表している。
ＤＴ＝ＤＢ＋ｋＦＢ＋ｋＰ  （１）
【００２１】
ベースデューティ比ＤＢは、吸気カム８の位相を上述の目標位相ＣＰＴにするのに必要なデューティ比である。ベースデューティ比ＤＢは、機関運転状態、例えば機関負荷を表すアクセルペダル３９の踏み込み量Ｌ及び機関回転数Ｎｅの関数として図８に示されるマップの形であらかじめＲＯＭ３２内に記憶されている。
【００２２】
フィードバック補正係数ｋＦＢは、吸気カム８の実際の位相が目標位相ＣＰＴになるように吸気カム８の位相ＣＰを補正するためのものであって、補正する必要がないときにはゼロとされる。
【００２３】
周期的補正係数ｋＰは、吸気カム８の実際の位相が目標位相ＣＰＴになるように吸気カム８の位相ＣＰを補正するためのものであって、補正する必要がないときにはゼロとされる。次に、周期的補正係数ｋＰを更に説明する。
【００２４】
冒頭で説明したように、タイミングチェーン１６に長部分及び短部分が含まれる場合がある。図９に示される例では、タイミングチェーン１６のうち２点鎖線で囲まれた部分が長部分１６Ｌであり、それ以外が短部分１６ｓである。
【００２５】
一方、タイミングチェーン１６は、吸気スプロケット１２、クランクスプロケット１５及び排気スプロケット１３の周りを順次進行する。タイミングチェーン１６が進行する領域を、タイミングチェーン１６が吸気スプロケット１２からクランクスプロケット１５に向かう下流領域１８Ｄと、タイミングチェーン１６がクランクスプロケット１５から吸気スプロケット１２に向かう上流領域１８Ｕと、に区分できるとすると、上述の長部分１６Ｌが下流領域１８Ｄを進行するときには、吸気カム８の位相は目標位相ＣＰＴに対して遅角される。言い換えると、吸気カム位相センサ４２により検出された吸気カム８の位相ＣＰの、目標位相ＣＰＴに対する偏差ＤＥＶ（＝ＣＰ−ＣＰＴ）は、負値となる。逆に、長部分１６Ｌが上流領域１８Ｕを進行するときには、吸気カム８の位相は目標位相ＣＰＴに対して進角される。言い換えると、偏差ＤＥＶは正値となる。したがって、タイミングチェーン１６は下流領域１８Ｄ及び上流領域１８Ｕを順次繰り返し進行するので、偏差ＤＥＶは振動することになる。この場合、偏差ＤＥＶは、タイミングチェーン１６が吸気スプロケット１２、クランクスプロケット１５及び排気スプロケット１３の周りを１周するのに要するクランク角、すなわち回転周期でもって振動する。
【００２６】
図１０には、クランク角θの変化に対する偏差ＤＥＶの変化の一例が示される。図１０に示されるように、偏差ＤＥＶは最大値ＤＥＶｍａｘ（＞０）と最小値ＤＥＶｍｉｎ（＜０）との間で、すなわち振幅ＡＭＰＤＥＶ（＝ＤＥＶｍａｘ−ＤＥＶｍｉｎ）でもって振動し、更に、タイミングチェーン１６の回転周期ＰＲＤでもって振動する。図１０において、偏差ＤＥＶが負値となっているクランク角範囲ｄθＲは長部分１６Ｌが下流領域１８Ｄを進行している期間に対応し、偏差ＤＥＶが正値となっているクランク角範囲ｄθＡは長部分１６Ｌが上流領域１８Ｕを進行している期間に対応する。なお、期間ｄθＲの長さ、期間ｄθＲと期間ｄθＡの比率、偏差ＤＥＶの振幅ＡＭＰＤＥＶ、最大値ＤＥＶｍａｘ、最小値ＤＥＶｍｉｎなどは、長部分１６Ｌの長さ、長部分１６Ｌの長さと短部分１６ｓの長さとの比率、下流領域１８Ｄの長さ、下流領域１８Ｄの長さと上流領域１８Ｕの長さの比率などに応じて変動しうる。
【００２７】
上述の周期的補正係数ｋＰはこのように回転周期ＰＲＤでもって振動する偏差ＤＥＶがゼロになるようにするためのものである。この目的のために、周期的補正係数ｋＰはタイミングチェーン１６の回転周期ＰＲＤで振動するようにあらかじめ設定されている。次に、本発明による実施例の周期的補正係数ｋＰの設定方法を説明する。
【００２８】
図１１には、クランク角θの変化に対する偏差ＤＥＶの変化及びカウンタ値ＣＮＴの変化の一例が示される。このカウンタ値ＣＮＴは、クランク角θが一定角度回転するごとにカウントアップされ、一定値Ｃ１に到達するとゼロに戻される。一定値Ｃ１はタイミングチェーン１６が１周するのに必要なカウンタ値ＣＮＴを表している。したがって、カウンタ値ＣＮＴがゼロから一定値Ｃ１に達するまでのクランク角範囲はタイミングチェーン１６の回転周期ＰＲＤを表している。本発明による実施例では、１つの回転周期ＰＲＤにおいて、偏差ＤＥＶの最大値ＤＥＶｍａｘ及び最小値ＤＥＶｍｉｎが特定される。また、偏差ＤＥＶの振幅ＡＭＰＤＥＶ（＝ＤＥＶｍａｘ−ＤＥＶｍｉｎ）が算出される。更に、偏差ＤＥＶが最大値ＤＥＶｍａｘとなるカウンタ値である最大カウンタ値Ｃｍａｘ、及び、偏差ＤＥＶが最大値ＤＥＶｍａｘとなるカウンタ値である最小カウンタ値Ｃｍｉｎが特定される。更に、最大カウンタ値Ｃｍａｘと最小カウンタ値Ｃｍｉｎとの間隔（＝｜Ｃｍａｘ−Ｃｍｉｎ｜）が算出される。本発明による実施例では、このような偏差ＤＥＶの最大値ＤＥＶｍａｘ、最小値ＤＥＶｍｉｎ、及び振幅ＡＭＰＤＥＶ、最大カウンタ値Ｃｍａｘ及び最小カウンタ値Ｃｍｉｎ、並びに、間隔ｄＣの獲得が複数の回転周期ＰＲＤにおいて行われ、平均化される。
【００２９】
その上で、本発明による実施例では、以下の４つの補正条件が成立しているときに、周期的補正係数ｋＰによる補正が行われる。第１の補正条件は、偏差ＤＥＶの振幅ＡＭＰＤＥＶがあらかじめ定められた設定振幅ＡＭＰＤＥＶ１よりも大きいことである。第２の補正条件は、間隔ｄＣがあらかじめ定められた設定間隔ｄＣ１よりも長いことである。第３の補正条件は、偏差ＤＥＶの最大値ＤＥＶｍａｘがあらかじめ定められた進角側しきい値ＤＥＶ１Ａよりも大きいことである。第４の補正条件は、偏差ＤＥＶの最小値ＤＥＶｍｉｎがあらかじめ定められた遅角側しきい値ＤＥＶ１Ｒよりも小さいことである。一方、これらの補正条件のいずれか１つが成立していないときには、周期的補正係数ｋＰによる補正が行われない。すなわち周期的補正係数ｋＰはゼロとされる。このようにすると、吸気カム８の位相を、誤補正及び過補正を阻止しつつ、確実に補正することができる。本発明による別の実施例（図示しない）では、上述の補正条件のうち少なくとも１つが成立しているときに周期的補正係数ｋＰによる補正が行われ、それ以外は周期的補正係数ｋＰによる補正が行われない。本発明による更に別の実施例（図示しない）では、偏差ＤＥＶの周波数解析（ＦＦＴ）が行われ、回転一次周波数成分があらかじめ定められた設定値よりも大きいときに第１の補正条件が成立していると判断される。
【００３０】
周期的補正係数ｋＰによる補正が行われる場合、周期的補正係数ｋＰはタイミングチェーン１６の回転周期ＰＲＤと同じ周期で振動するように設定される。図１２には、周期的補正係数ｋＰによる補正が行われる場合の、カウンタ値ＣＮＴの変化に対する周期的補正係数ｋＰの変化の一例が示される。図１２に示される例では、カウンタ値ＣＮＴが最大カウンタ値Ｃｍａｘになると、すなわち偏差ＤＥＶが最大値ＤＥＶｍａｘとなると、周期的補正係数ｋＰは正値（ｋＰＸ）とされ、保持される。次いで、カウンタ値ＣＮＴが最小カウンタ値Ｃｍｉｎになると、すなわち偏差ＤＥＶが最小値ＤＥＶｍｉｎとなると、周期的補正係数ｋＰは負値（−ｋＰＸ）とされ、保持される。これらが順次繰り返される。すなわち、図１２に示される例では、電子制御ユニット３０は、偏差ＤＥＶが進角側に最大となる時期（Ｃｍａｘ）に吸気カム８の位相を周期的補正係数ｋＰでもって遅角側に補正し始め、偏差ＤＥＶが遅角側に最大となる時期（Ｃｍｉｎ）に吸気カム８の位相を周期的補正係数ｋＰでもって進角側に補正し始めるように構成されている。
【００３１】
この場合、周期的補正係数ｋＰは図１３に示されるように、偏差ＤＥＶの振幅ＡＭＰＤＥＶが大きくなるにつれて大きくなるように設定される。周期的補正係数ｋＰは偏差ＤＥＶの振幅ＡＭＰＤＥＶの関数として図１３に示されるマップの形であらかじめＲＯＭ３２内に記憶されている。なお、本発明による実施例では、上述したように偏差ＤＥＶの振幅ＡＭＰＤＥＶが設定振幅ＡＭＰＤＥＶ１以下のときには周期的補正係数ｋＰによる補正が行われず、したがって図１３においてＤＥＶ≦ＡＭＰＤＥＶ１では周期的補正係数ｋＰはゼロとされている。
【００３２】
このように、本発明による実施例では、偏差ＤＥＶの振動に応じて周期的補正係数ｋＰが振動され、しかも周期的補正係数ｋＰが偏差ＤＥＶの振幅ＡＭＰＤＥＶに応じて設定されるので、吸気カム８の位相が目標位相から逸脱するのがより確実に抑制される。
【００３３】
なお、本発明による実施例では、内燃機関が始動するごとに周期的補正係数ｋＰの設定が行われる。すなわち、内燃機関の停止時又は始動時に周期的補正係数ｋＰはいったんゼロに戻される。
【００３４】
図１４及び図１５は本発明による実施例の吸気カム位相制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは一定時間ごとの割り込みによって実行される。図１４及び図１５を参照すると、ステップ１００では図８のマップからベースデューティ比ＤＢが算出される。続くステップ１０１ではフラグＸＳＥＴがセットされているか否かが判別される。フラグＸＳＥＴは周期的補正係数ｋＰの設定が完了したときにセットされ（ＸＳＥＴ＝１）、内燃機関の停止時又は始動時にリセットされる（ＸＳＥＴ＝０）。フラグＸＳＥＴがリセットされているとき、すなわち周期的補正係数ｋＰの設定が未完了のときにはステップ１０１からステップ１０２に進む。
【００３５】
ステップ１０２からステップ１０８までは周期的補正係数ｋＰを設定するための部分である。ステップ１０２では、吸気カム８の位相又はデューティ比ＤＢが定常状態にあるか否かが判別される。吸気カム８の位相又はデューティ比ＤＢが定常状態にあるときには次いでステップ１０３に進み、フィードバック補正係数ｋＦＢの絶対値が小さくなるようにフィードバック補正係数ｋＦＢが修正される。すなわち、フィードバック補正係数ｋＦＢによる補正作用が弱められる。この場合、目標デューティ比ＤＴは一時的に、ベースデューティ比ＤＢと、弱められたフィードバック補正係数ｋＦＢとの合計として算出され、デューティ比Ｄがこの目標デューティ比ＤＴとなるように作動油供給制御弁１８が制御される。続くステップ１０４では、偏差ＤＥＶが検出されると共に、偏差ＤＥＶの最大値ＤＥＶｍａｘ、最小値ＤＥＶｍｉｎ、及び振幅ＡＭＰＤＥＶ、最大カウンタ値Ｃｍａｘ及び最小カウンタ値Ｃｍｉｎ、並びに、間隔ｄＣが複数の回転周期ＰＲＤにおいて獲得され、平均化される。この場合、フィードバック補正係数ｋＦＢによる補正作用が弱められた状態で偏差ＤＥＶの検出等が行われるので、偏差ＤＥＶの検出等をより正確に行うことができる。なお、別の実施例（図示しない）では、吸気カム８の位相が最も進角され又は最も遅角されているときに偏差ＤＥＶの検出等が行われる。更に別の実施例（図示しない）では、吸気カム８の位相を最も進角又は最も遅角した状態に一時的に変更し保持しながら、偏差ＤＥＶの検出等が行われる。続くステップ１０５では、上述した補正条件が成立しているか否かが判別される。補正条件が成立しているときにはステップ１０６に進み、周期的補正係数ｋＰが設定される。具体的には、図１３のマップから補正値ｋＰＸが算出されると共に、周期的補正係数ｋＰが、カウンタ値ＣＮＴが最大カウンタ値Ｃｍａｘから最小カウンタ値Ｃｍｉｎまでは負値の補正値（−ｋＰＸ）に設定され、カウンタ値ＣＮＴが最小カウンタ値Ｃｍｉｎから最大カウンタ値Ｃｍａｘまでは正値の補正値（＋ｋＰＸ）に設定される。次いでステップ１０８に進む。これに対し、補正条件が成立していないとき、又は、吸気カム８の位相又はデューティ比ＤＢが過渡状態にあるときにはステップ１０２からステップ１０７に進む。ステップ１０７では周期的補正係数ｋＰがゼロに設定される。次いでステップ１０８に進む。ステップ１０８ではフラグＸＳＥＴがセットされる（ＸＳＥＴ＝１）。次いでステップ１０９に進む。
【００３６】
フラグＸＳＥＴがセットされているときにはステップ１０１からステップ１０９に進む。ステップ１０９ではフィードバック補正係数ｋＦＢが算出される。続くステップ１１０では、現在のカウンタ値ＣＮＴに基づいて周期的補正係数ｋＰが算出される。続くステップ１１１では式（１）を用いて目標デューティ比ＤＴが算出される。続くステップ１１２ではデューティ比Ｄが目標デューティ比ＤＴとなるように作動油供給制御弁１８が制御される。
【００３７】
次に、図１６を参照して、周期的補正係数ｋＰの設定の別の実施例を説明する。図１６に示される例では、カウンタ値ＣＮＴが最大カウンタ値Ｃｍａｘよりもあらかじめ定められた設定値ｄＣＡだけ小さい値（＝Ｃｍａｘ−ｄＣＡ）になると、すなわち偏差ＤＥＶが最大値ＤＥＶｍａｘとなる時期よりも少し前に、周期的補正係数ｋＰが正値（ｋＰＸ）とされ、保持される。次いで、カウンタ値ＣＮＴが最小カウンタ値Ｃｍｉｎよりもあらかじめ定められた設定値ｄＣＡだけ小さい値（＝Ｃｍｉｎ−ｄＣＡ）になると、すなわち偏差ＤＥＶが最小値ＤＥＶｍｉｎとなる時期よりも少し前に、周期的補正係数ｋＰが負値（−ｋＰＸ）とされ、保持される。これらが順次繰り返される。すなわち、図１６に示される例では、電子制御ユニット３０は、偏差ＤＥＶが進角側に最大となる時期（Ｃｍａｘ）よりも前に吸気カム８の位相を周期的補正係数ｋＰでもって遅角側に補正し始め、偏差ＤＥＶが遅角側に最大となる時期（Ｃｍｉｎ）よりも前に吸気カム８の位相を周期的補正係数ｋＰでもって進角側に補正し始めるように構成されている。このようにすると、吸気可変バルブタイミング機構１７の応答遅れがあったとしても、吸気カム８の位相が目標位相から逸脱するのがより確実に抑制される。なお、図１６に示される例では、設定値ｄＣＡは一定値である。別の実施例（図示しない）では設定値ｄＣＡは可変値である。
【００３８】
これまで述べてきた本発明による実施例では、吸気可変バルブタイミング機構１７が設けられ、しかしながら排気弁４の開弁時期及び閉弁時期は保持される。本発明による別の実施例（図示しない）では、排気カム１０の位相を制御することにより排気弁４の開弁時期及び閉弁時期の少なくとも一方を変更可能に構成されている排気可変バルブタイミングが設けられ、しかしながら吸気弁３の開弁時期及び閉弁時期は保持される。本発明による更に別の実施例（図示しない）では、吸気可変バルブタイミング機構１７及び排気可変バルブタイミング機構が設けられる。したがって、これらの実施例を包含するように表現すると、機関弁を開閉駆動するためのカムの位相を制御することにより機関弁の開弁時期及び閉弁時期の少なくとも一方を変更可能に構成されている可変バルブタイミング機構が設けられる、ということになる。なお、機関弁は吸気弁３及び排気弁４の少なくとも一方を含む。
【符号の説明】
【００３９】
１    機関本体
３    吸気弁
８    吸気カム
９    吸気カムシャフト
１４    クランクシャフト
１６    タイミングチェーン
１７    吸気可変バルブタイミング機構
３０    電子制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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