(57)【要約】【課題】各制御装置の処理負荷が著しく増大することを防止した上で制御速度を高めることが可能な制御構成を有する可変バルブタイミング装置を提供する。【解決手段】エンジン制御のためのＥＣＵ４０００およびＶＶＴのアクチュエータである電動モータ２０６０を制御する電動機ＥＤＵ４１００の両者による機能分担によりバルブタイミング制御が実行される。ＥＣＵ４０００は、エンジン運転状態に応じたインテークバルブの目標位相を設定するとともに、インテークバルブ位相を目標位相への追従させる位相フィードバック制御ループ７０００が形成されるように、アクチュエータである電動モータ２０６０の回転数指令値Ｎｍｒｅｆを生成する。電動機ＥＤＵ４１００は、電動モータ２０６０の回転数検出値に基づき、電動モータ２０６０が回転数指令値Ｎｍｒｅｆに追従して動作するように電動モータ２０６０への供給電力ＰＷを制御する、モータ回転数のフィードバック制御ループ７１００を形成する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに設けられたインテークバルブおよびエキゾーストバルブの少なくとも一方のバルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング装置であって、
前記可変バルブタイミング装置を作動させるアクチュエータを構成する電動機と、
前記バルブを駆動するカムシャフトに対する前記電動機の相対的な回転速度差に応じた変化量で前記バルブの開閉タイミングを変更するように構成された変更機構と、
少なくとも前記カムシャフトおよび前記電動機の回転速度を検知するセンサからの信号に基づいて、前記バルブの開閉タイミングの現在値を求め、かつ、前記エンジンの運転状態に従って設定される目標値に従って前記開閉タイミングが変化するように、前記開閉タイミングの前記目標値および前記現在値の偏差に応じて前記電動機の回転速度指令値を生成する第１の制御装置と、
前記第１の制御装置から前記回転速度指令値を受けて、前記電動機が前記回転速度指令値に従って作動するように前記電動機の回転速度検出値に基づいて前記電動機への供給電力を制御する第２の制御装置とを備える、可変バルブタイミング装置。
【請求項２】
前記第２の制御装置は、前記第１の制御装置により設定された前記回転速度指令値に基づく設定制御および前記回転速度指令値に対する実際の回転速度偏差に基づくフィードバック制御の組み合わせによって、前記電動機の回転速度を制御するように構成される、請求項１記載の可変バルブタイミング装置。
【請求項３】
前記第２の制御装置は、
前記電動機への電力供給を制御する電力変換回路と、
前記第１の制御装置からの前記回転速度指令値と、前記センサにより検出された前記電動機の回転速度との偏差に応じて、前記電動機への供給電力量を制御する調整量を設定する第１の設定部と、
所定の対応関係に従って、前記第１の制御装置からの前記回転速度指令値に対応して前記調整量を設定する第２の設定部と、
前記第１および第２の設定部により設定された前記調整量の和に従って、前記電力変換回路の制御信号を生成する駆動部とを含む、請求項２記載の可変バルブタイミング装置。
【請求項４】
前記第２の制御装置は、前記電動機と一体的に、かつ、前記電動機の回転動作を検知するセンサを含んで構成され、
前記第１の制御装置は、前記第２の制御装置との間に設けられた信号線を介して、前記センサにより得られた情報を取得する、請求項１記載の可変バルブタイミング装置。
【請求項５】
前記第１の制御装置は、前記エンジンを制御するためのプログラムを実行する機能を有する電子制御ユニットにより構成される、請求項１から４のいずれか１項に記載の可変バルブタイミング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
可変バルブタイミング装置に関し、より特定的には、電動機をアクチュエータとする可変バルブタイミング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インテークバルブやエキゾーストバルブが開閉する位相（クランク角）を運転状態に応じて変更する可変バルブタイミング（Variable Valve Timing：ＶＶＴ）装置が知られている。一般的に、可変バルブタイミング装置では、インテークバルブやエキゾーストバルブを開閉駆動するカムシャフトをスプロケット等に対して相対的に回転させることにより位相を変更する。カムシャフトは、油圧や電動モータ等のアクチュエータにより回転される。
【０００３】
特に、油圧を駆動源とした可変バルブタイミング装置では、寒冷時やエンジン始動時に油圧が不足したり油圧制御の応答性が低下して、可変バルブタイミング制御精度が低下するという問題点があるため、駆動源として電動モータを用いた可変バルブタイミング装置が提案されている（たとえば、特許文献１〜３）。
【０００４】
特開平５−１０４９７８号公報（特許文献１）には、ステップモータをアクチュエータとしたバルブタイミング制御装置において、エンジン制御のためのエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）から独立して、ＶＶＴ制御のためのＶＶＴＥＣＵが別途設けられる構成が開示されている。同様に、米国特許出願公開第ＵＳ２００５／０２５２４６９Ａ１（特許文献２）にも、電動機をアクチュエータとしてクランクシャフトに対するカムシャフトの回転角を調整する構成（すなわちＶＶＴを実現する構成）において、エンジン制御要素とは別に、ＶＶＴのアクチュエータである電動機を制御するユニット（ＶＶＴの制御ユニット）が設けられる構成が開示される。
【０００５】
また、特開２００４−１９０６６３号公報（特許文献３）には、モータの回転速度をカムシャフトの回転速度に対して変化させることにより、バルブタイミングを可変にする可変バルブタイミング装置が開示される。
【特許文献１】特開平５−１０４９７８号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第ＵＳ２００５／０２５２４６９Ａ１
【特許文献３】特開２００４−１９０６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された構成では、ＶＶＴＥＣＵは、エンジンの運転状態を示す信号を受けて、適切なバルブオーバラップの大きさ、すなわちバルブタイミングを設定し、かつ、このようなバルブタイミングを実現するためのステップモータの制御信号を出力する。この構成では、ＶＶＴＥＣＵにより、ステップモータの励磁コイルを選択する信号が生成されるため、ＶＶＴＥＣＵが、バルブタイミングの目標値の設定から、バルブタイミング制御のためにステップモータを駆動制御する信号の生成までの広範な機能を分担する構成となっている。このため、プログラム実行によるソフトウェア処理を想定しているＶＶＴＥＣＵの処理負荷が増大するので、バルブタイミングを高速に制御するためには、ＥＣＵの高処理能力化が必要となる。
【０００７】
また、特許文献２に開示された構成においても、ＶＶＴの制御ユニットに対してクランクシャフトやカムシャフトの回転角を示す信号が入力される構成となっており、実バルブタイミングを望ましいバルブタイミングに合致させるためのフィードバック制御は、ＶＶＴの制御ユニットにより実行される。このため、特許文献１と同様に、ＶＶＴの制御ユニットでの処理負荷増大が懸念される。
【０００８】
一方、特許文献３に開示された構成では、エンジン制御回路としてのＥＣＵにより、目標バルブタイミングの算出および実バルブタイミングの算出から、これらの偏差に応じたモータ制御値（モータ印加電圧や最終デューティ値）算出までが実行される。このような構成では、エンジン制御のＥＣＵの処理負荷が著しく増大する。特許文献３でも、ＥＣＵはソフトウェア処理を想定しているため、バルブタイミングを高速制御するためにはＥＣＵ（エンジンＥＣＵ）の高処理能力化が必要となるという問題点が生じる。
【０００９】
また、特許文献１〜３に開示されたバルブタイミング制御では、モータ制御までを含めた１つの全体系として、バルブタイミングの位相制御（位置制御）フィードバックループが構成されるので、制御速度の点で改善の余地がある。
【００１０】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、各制御装置の処理負荷が著しく増大することを防止した上で制御速度を高めることが可能な制御構成を有する可変バルブタイミング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明による可変バルブタイミング装置は、エンジンに設けられたインテークバルブおよびエキゾーストバルブの少なくとも一方のバルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング装置であって、電動機と、変更機構と、第１の制御装置と、第２の制御装置とを備える。電動機は、可変バルブタイミング装置を作動させるアクチュエータを構成する。変更機構は、記バルブを駆動するカムシャフトに対する電動機の相対的な回転速度差に応じた変化量でバルブの開閉タイミングを変更するように構成される。第１の制御装置は、少なくともカムシャフトおよび電動機の回転速度を検知するセンサからの信号に基づいて、バルブの開閉タイミングの現在値を求め、かつ、エンジンの運転状態に従って設定される目標値に従って開閉タイミングが変化するように、開閉タイミングの目標値および現在値の偏差に応じて電動機の回転速度指令値を生成する。第２の制御装置は、第１の制御装置から回転速度指令値を受けて、電動機が回転速度指令値に従って作動するように電動機が回転速度検出値に基づき電動機への供給電力を制御する。
【００１２】
上記可変バルブタイミング装置によれば、第１の制御装置によりバルブ位相のフィードバック制御を行なう一方で、第２の制御装置によりアクチュエータの回転速度制御が実行される。これにより、各制御装置の機能の複雑化および処理負荷の過大化を招くことなく、アクチュエータである電動機を高速に制御して制御速度の高いバルブタイミング制御を実行できる。
【００１３】
好ましくは、第２の制御装置は、第１の制御装置により設定された回転速度指令値に基づく設定制御および回転速度指令値に対する実際の回転速度偏差に基づくフィードバック制御の組み合わせによって、電動機の回転速度を制御するように構成される。
【００１４】
特に、第２の制御装置は、電力変換回路と、第１の設定部と、第２の設定部と、駆動部とを含んで構成される。電力変換回路は、電動機への電力供給を制御する。第１の設定部は、第１の制御装置からの回転速度指令値と、センサにより検出された電動機の回転速度との偏差に応じて、電動機への供給電力量を制御する調整量を設定する。第２の設定部は、所定の対応関係に従って、第１の制御装置からの回転速度指令値に対応して調整量を設定する。駆動部は、第１および第２の設定部により設定された供給電力量の和に従って、電力変換回路の制御信号を生成する。
【００１５】
このような構成とすることにより、第１の設定部によるフィードバック項と第２の接地部によるプリセット項とを組み合わせた電動機回転速度数制御とすることにより、単純なフィードバック制御、すなわち第１の設定部によるフィードバック項のみによる回転速度制御と比較して、回転速度指令値の変化に対して電動機の回転速度を高速に追従させることができる。
【００１６】
また好ましくは、第２の制御装置は、電動機と一体的に、かつ、電動機の回転動作を検知するセンサを含んで構成される。さらに、第１の制御装置は、第２の制御装置との間に設けられた信号線を介して、センサにより得られた情報を取得する。
【００１７】
これにより、センサの配置スペースを削減して装置の小型化を図ることができる。
さらに好ましくは、第１の制御装置は、エンジンを制御するためのプログラムを実行する機能を有する電子制御ユニットにより構成される。
【発明の効果】
【００１８】
この発明による可変バルブタイミング装置によれば、各制御装置の処理負荷を著しく増大させることなく制御速度を高めることが可能な制御構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る可変バルブタイミング装置を搭載した車両のエンジンについて説明する。
【００２１】
エンジン１０００は、第１バンク１０１０および第２バンク１０１２に、それぞれ４つの気筒（シリンダ）からなる気筒群が設けられたＶ型８気筒エンジンである。なお、本発明の適用はエンジン形式を限定するものではなく、Ｖ型８気筒以外の形式のエンジンについても、以下に説明する可変バルブタイミング装置を適用可能である。
【００２２】
エンジン１０００には、エアクリーナ１０２０から空気が吸入される。吸入空気量は、スロットルバルブ１０３０により調整される。スロットルバルブ１０３０はモータにより駆動される電子スロットルバルブである。
【００２３】
空気は、吸気通路１０３２を通ってシリンダ１０４０に導入される。空気は、シリンダ１０４０の内部（燃焼室）において燃料と混合される。シリンダ１０４０には、インジェクタ１０５０から燃料が直接噴射される。すなわち、インジェクタ１０５０の噴射孔はシリンダ１０４０内に設けられている。
【００２４】
燃料は吸気行程において噴射される。なお、燃料が噴射される時期は、吸気行程に限らない。また、本実施の形態においては、インジェクタ１０５０の噴射孔がシリンダ１０４０内に設けられた直噴エンジンとしてエンジン１０００を説明するが、直噴用のインジェクタ１０５０に加えて、ポート噴射用のインジェクタを設けてもよい。さらに、ポート噴射用のインジェクタのみを設けるようにしてもよい。
【００２５】
シリンダ１０４０内の混合気は、点火プラグ１０６０により着火されて燃焼する。燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、三元触媒１０７０により浄化された後、車外に排出される。混合気の燃焼によりピストン１０８０が押し下げられることにより、クランクシャフト１０９０が回転する。
【００２６】
シリンダ１０４０の頭頂部には、インテークバルブ１１００およびエキゾーストバルブ１１１０が設けられる。インテークバルブ１１００はインテークカムシャフト１１２０により駆動される。エキゾーストバルブ１１１０はエキゾーストカムシャフト１１３０により駆動される。インテークカムシャフト１１２０およびエキゾーストカムシャフト１１３０は、チェーンやギヤ等により連結されて、同じ回転速度（クランクシャフト１０９０の回転速度の２分の１）で回転する。なお、シャフト等の回転体の回転速度については、単位時間当たりの回転数（代表的には、毎分当たりの回転数：ｒｐｍ）で表わすことが一般的であるため、以下では、回転体の回転速度の意味で単に「回転数」とも表記する。
【００２７】
インテークバルブ１１００は、インテークカムシャフト１１２０に設けられたインテーク用ＶＶＴ機構２０００により、その位相（開閉タイミング）が制御される。エキゾーストバルブ１１１０は、エキゾーストカムシャフト１１３０に設けられたエキゾースト用ＶＶＴ機構３０００により、その位相（開閉タイミング）が制御される。
【００２８】
本実施の形態においては、インテークカムシャフト１１２０およびエキゾーストカムシャフト１１３０がＶＶＴ機構により回転されることにより、インテークバルブ１１００およびエキゾーストバルブ１１１０の位相が制御される。なお、位相を制御する方法はこれに限らない。
【００２９】
インテーク用ＶＶＴ機構２０００は、電動モータ２０６０（図３において図示）により作動する。電動モータ２０６０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０００により制御される。電動モータ２０６０の電流や電圧は電流計（図示せず）および電圧計（図示せず）により検知され、ＥＣＵ４０００に入力される。
【００３０】
エキゾースト用ＶＶＴ機構３０００は、油圧により作動する。なお、インテーク用ＶＶＴ機構２０００を油圧により作動するようにしてもよく、エキゾースト用ＶＶＴ機構３０００を電動モータにより作動するようにしてもよい。
【００３１】
ＥＣＵ４０００には、クランク角センサ５０００からクランクシャフト１０９０の回転数およびクランク角を表す信号が入力される。また、ＥＣＵ４０００には、カムポジションセンサ５０１０からインテークカムシャフト１１２０およびエキゾーストカムシャフト１１３０の位相（回転方向におけるカムシャフトの位置）を表す信号が入力される。
【００３２】
さらに、ＥＣＵ４０００には、水温センサ５０２０からエンジン１０００の水温（冷却水の温度）を表す信号が、エアフローメータ５０３０からエンジン１０００の吸入空気量（エンジン１０００に吸入される空気量）を表す信号が入力される。
【００３３】
ＥＣＵ４０００は、これらのセンサから入力された信号、メモリ（図示せず）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、エンジン１０００が所望の運転状態になるように、スロットル開度、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、インテークバルブ１１００の位相、エキゾーストバルブ１１１０の位相などを制御する。
【００３４】
本実施の形態において、ＥＣＵ４０００は、図２に示すように、エンジン運転状態を示すパラメータ、代表的にはエンジン回転数ＮＥと吸入空気量ＫＬとをパラメータとしたマップに基づいて、インテークバルブ１１００の目標位相を決定する。一般に、インテークバルブ１１００の位相を決定するためのマップは、水温別に複数記憶される。
【００３５】
以下、インテーク用ＶＶＴ機構２０００についてさらに説明する。なお、エキゾースト用ＶＶＴ機構３０００を、以下に説明するインテーク用ＶＶＴ機構２０００と同じ構成にするようにしてもよく、インテーク用ＶＶＴ機構２０００およびエキゾースト用ＶＶＴ機構３０００の各々を、以下に説明するインテーク用ＶＶＴ機構２０００と同じ構成にしてもよい。
【００３６】
図３に示すように、インテーク用ＶＶＴ機構２０００は、スプロケット２０１０、カムプレート２０２０、リンク機構２０３０、ガイドプレート２０４０、減速機２０５０、および電動モータ２０６０から構成される。また、電動モータ２０６０を駆動制御するための電動機ＥＤＵ４１００が、電動モータ２０６０と一体的に作製される。なお、電動モータ２０６０および電動機ＥＤＵ４１００は、同一ケース内に格納してもよく、それぞれを別個ケース内に格納した上で両者を接合する構成としてもよい。
【００３７】
スプロケット２０１０は、チェーン等を介してクランクシャフト１０９０に連結される。スプロケット２０１０の回転数は、インテークカムシャフト１１２０およびエキゾーストカムシャフト１１３０と同様に、クランクシャフト１０９０の２分の１の回転数である。スプロケット２０１０の回転軸と同心軸で、スプロケット２０１０に対して相対的に回転可能であるように、インテークカムシャフト１１２０が設けられる。
【００３８】
カムプレート２０２０は、ピン（１）２０７０によりインテークカムシャフト１１２０に連結される。カムプレート２０２０は、スプロケット２０１０の内部において、インテークカムシャフト１１２０と一体的に回転する。なお、カムプレート２０２０とインテークカムシャフト１１２０とを一体的に形成するようにしてもよい。
【００３９】
リンク機構２０３０は、アーム（１）２０３１とアーム（２）２０３２とから構成される。図３におけるＡ−Ａ断面である図４に示すように、インテークカムシャフト１１２０の回転軸に対して点対称になるように、一対のアーム（１）２０３１がスプロケット２０１０内に設けられる。各アーム（１）２０３１は、ピン（２）２０７２を中心として搖動可能であるようにスプロケット２０１０に連結される。
【００４０】
図３におけるＢ−Ｂ断面である図５、および図５の状態からインテークバルブ１１００の位相を進角させた状態である図６に示すように、アーム（１）２０３１とカムプレート２０２０とが、アーム（２）２０３２により連結される。
【００４１】
アーム（２）２０３２は、ピン（３）２０７４を中心として、アーム（１）２０３１に対して搖動可能であるように支持される。また、アーム（２）２０３２は、ピン（４）２０７６を中心として、カムプレート２０２０に対して搖動可能であるように支持される。
【００４２】
一対のリンク機構２０３０により、インテークカムシャフト１１２０がスプロケット２０１０に対して相対的に回転し、インテークバルブ１１００の位相が変更される。そのため、一対のリンク機構２０３０のうちのいずれか一方が破損等して折れた場合であっても、他方のリンク機構によりインテークバルブ１１００の位相を変更することが可能である。
【００４３】
図３に戻って、各リンク機構２０３０（アーム（２）２０３２）のガイドプレート２０４０側の面には、制御ピン２０３４が設けられる。制御ピン２０３４は、ピン（３）２０７４と同心軸に設けられる。各制御ピン２０３４は、ガイドプレート２０４０に設けられたガイド溝２０４２内を摺動する。
【００４４】
各制御ピン２０３４は、ガイドプレート２０４０のガイド溝２０４２内を摺動することにより、半径方向に移動される。各制御ピン２０３４が半径方向に移動されることにより、インテークカムシャフト１１２０がスプロケット２０１０に対して相対回転せしめられる。
【００４５】
図３におけるＣ−Ｃ断面である図７に示すように、ガイド溝２０４２は、ガイドプレート２０４０が回転することにより各制御ピン２０３４を半径方向に移動させるように、渦巻形状に形成される。なお、ガイド溝２０４２の形状はこれに限らない。
【００４６】
制御ピン２０３４がガイドプレート２０４０の軸心から半径方向に離れるほど、インテークバルブ１１００の位相はより遅角される。すなわち、位相の変化量は、制御ピン２０３４が半径方向に変化することによるリンク機構２０３０の作動量に対応した値になる。なお、制御ピン２０３４がガイドプレート２０４０の軸心から半径方向に離れるほど、インテークバルブ１１００の位相がより進角されるようにしてもよい。
【００４７】
図７に示すように、制御ピン２０３４がガイド溝２０４２の端部に当接すると、リンク機構２０３０の作動が制限される。そのため、制御ピン２０３４がガイド溝２０４２の端部に当接する位相が、最遅角もしくは最進角の位相になる。
【００４８】
図３に戻って、ガイドプレート２０４０には、ガイドプレート２０４０と減速機２０５０とを連結するための凹部２０４４が、減速機２０５０側の面において複数設けられる。
【００４９】
減速機２０５０は、外歯ギヤ２０５２および内歯ギヤ２０５４から構成される。外歯ギヤ２０５２は、スプロケット２０１０と一体的に回転するように、スプロケット２０１０に対して固定される。
【００５０】
内歯ギヤ２０５４には、ガイドプレート２０４０の凹部２０４４に収容される凸部２０５６が複数形成される。内歯ギヤ２０５４は、電動モータ２０６０の出力軸の軸心２０６４に対して偏心して形成されたカップリング２０６２の偏心軸２０６６を中心に回転可能に支持される。
【００５１】
図３におけるＤ−Ｄ断面を、図８に示す。内歯ギヤ２０５４は、複数の歯のうちの一部の歯が外歯ギヤ２０５２と噛合うように設けられる。電動モータ２０６０の出力軸回転数がスプロケット２０１０の回転数と同じである場合は、カップリング２０６２および内歯ギヤ２０５４は外歯ギヤ２０５２（スプロケット２０１０）と同じ回転数で回転する。この場合、ガイドプレート２０４０がスプロケット２０１０と同じ回転数で回転し、インテークバルブ１１００の位相が維持される。
【００５２】
電動モータ２０６０により、カップリング２０６２が、軸心２０６４を中心に外歯ギヤ２０５２に対して相対的に回転されると、内歯ギヤ２０５４全体が軸心２０６４を中心に回転（公転）するとともに、内歯ギヤ２０５４が偏心軸２０６６を中心に自転する。内歯ギヤ２０５４の回転運動により、ガイドプレート２０４０がスプロケット２０１０に対して相対的に回転せしめられ、インテークバルブ１１００の位相が変更される。
【００５３】
インテークバルブ１１００の位相は、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数（電動モータ２０６０の作動量）が、減速機２０５０、ガイドプレート２０４０およびリンク機構２０３０において減速されることにより変化する。なお、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数を増速してインテークバルブ１１００の位相を変更するようにしてもよい。なお、電動モータ２０６０の出力軸には、この出力軸の回転角（回転方向における出力軸の位置）を表す信号を出力するモータ回転角センサ５０５０が設けられる。モータ回転角センサ５０５０は、一般的には、電動モータ２０６０の出力軸が所定角度回転する度にパルス信号を発生するように構成される。このモータ回転角センサ５０５０の出力に基づいて、電動モータ２０６０の出力軸の回転数（以下、単に電動モータ２０６０の回転数とも称する）を検知可能である。
【００５４】
図９に示すように、インテーク用ＶＶＴ機構２０００全体の減速比Ｒ（θ）、すなわち、位相の変化量に対する電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数の比は、インテークバルブ１１００の位相に応じた値をとり得る。なお、本実施の形態においては、減速比が大きいほど、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数に対する位相の変化量がより小さくなる。
【００５５】
インテークバルブ１１００の位相が最遅角からＣＡ（１）までの第１の領域にある場合では、インテーク用ＶＶＴ機構２０００全体の減速比はＲ（１）となる。インテークバルブ１１００の位相がＣＡ（２）（ＣＡ（２）はＣＡ（１）よりも進角側）から最進角までの第２の領域にある場合には、インテーク用ＶＶＴ機構２０００全体の減速比は、Ｒ（２）（Ｒ（１）＞Ｒ（２））となる。
【００５６】
インテークバルブ１１００の位相がＣＡ（１）からＣＡ（２）までの第３の領域にある場合には、インテーク用ＶＶＴ機構２０００全体の減速比は、予め定められた変化率（（Ｒ（２）−Ｒ（１））／（ＣＡ（２）−ＣＡ（１）））で変化する。
【００５７】
以上のような構造に基づき発現する、本実施の形態に係る可変バルブタイミング装置のインテーク用ＶＶＴ機構２０００の作用について説明する。
【００５８】
インテークバルブ１１００の位相（インテークカムシャフト１１２０）を進角させる場合、電動モータ２０６０を作動させ、ガイドプレート２０４０をスプロケット２０１０に対して相対的に回転させると、図１０に示すように、インテークバルブ１１００の位相が進角される。
【００５９】
インテークバルブ１１００の位相が最遅角とＣＡ（１）との間の第１の領域にある場合、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数が減速比Ｒ（１）で減速されて、インテークバルブ１１００の位相が進角される。
【００６０】
インテークバルブ１１００の位相がＣＡ（２）と最進角との間の第２の領域にある場合、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数が減速比Ｒ（２）で減速されて、インテークバルブ１１００の位相が進角される。
【００６１】
インテークバルブ１１００の位相を遅角する場合は、位相を進角する場合とは逆方向に電動モータ２０６０の出力軸がスプロケット２０１０に対して相対回転される。位相を遅角する場合も、進角する場合と同様に、最遅角とＣＡ（１）との間の第１の領域において、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数が減速比Ｒ（１）で減速されて、位相が遅角される。また、ＣＡ（２）と最進角との間の第２の領域において、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数が減速比Ｒ（２）で減速され、位相が遅角される。
【００６２】
これにより、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対的な回転方向が同じである限り、最遅角とＣＡ（１）との間の第１の領域およびＣＡ（２）と最進角との間の第２の領域の両方の領域においてインテークバルブ１１００の位相を進角させたり、遅角させたりすることができる。このとき、ＣＡ（２）と最進角との間の第２の領域において、位相をより大きく進角させたり、遅角させたりすることができる。そのため、大きな範囲で位相を変化させることができる。
【００６３】
また、最遅角とＣＡ（１）との間の第１の領域においては、減速比が大きいため、エンジン１０００の運転に伴なってインテークカムシャフト１１２０に作用するトルクにより電動モータ２０６０の出力軸を回転させるためには大きなトルクが必要になる。そのため、電動モータ２０６０の停止時等において、電動モータ２０６０がトルクを発生しない状態であっても、インテークカムシャフト１１２０に作用するトルクにより電動モータ２０６０の出力軸が回転されることを抑制することができる。そのため、制御上の位相から実際の位相が変化することを抑制することができる。また、アクチュエータである電動モータ２０６０の通電停止時に、意図しない位相変化が発生することを抑制できる。
【００６４】
なお、電動モータ２０６０の相対回転方向と、位相の進角／遅角との対応関係については、電動モータ２０６０の出力軸の回転速度がスプロケット２０１０よりも低いときに、インテークバルブ位相が遅角側に変化するように設計することが好ましい。このようにすると、エンジン運転中にアクチュエータである電動モータ２０６０が動作不能となった場合に、インテークバルブ位相は、遅角側へ徐々に変化し、最終的には、最遅角位置まで行き着くこととなる。すなわち、インテークバルブ位相制御が不能となっても、インテークバルブ位相について、エンジン１０００の燃焼安定側の設定とすることができる。
【００６５】
ところで、インテークバルブ１１００の位相がＣＡ（１）とＣＡ（２）との間の第３の領域にある場合、予め定められた変化率で変化する減速比で、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数が減速されて、インテークバルブ１１００の位相が進角されたり、遅角されたりする。
【００６６】
これにより、位相が第１の領域から第２の領域に、もしくは第２の領域から第１の領域に変化する場合において、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数に対する位相の変化量を漸増もしくは漸減させることができる。そのため、位相の変化量がステップ状に急変することを抑制して、位相が急変することを抑制することができる。その結果、位相の制御性を向上することができる。
【００６７】
以上のように、本実施の形態に係る可変バルブタイミング装置のインテーク用ＶＶＴ機構によれば、インテークバルブの位相が最遅角からＣＡ（１）までの領域にある場合では、インテーク用ＶＶＴ機構２０００全体の減速比はＲ（１）となる。インテークバルブの位相がＣＡ（２）から最進角までの領域にある場合には、インテーク用ＶＶＴ機構２０００全体の減速比は、Ｒ（１）よりも小さいＲ（２）となる。これにより、電動モータの出力軸の回転方向が同じである限り、最遅角とＣＡ（１）との間の第１の領域およびＣＡ（２）と最進角との間の第２の領域の両方の領域においてインテークバルブの位相を進角させたり、遅角させたりすることができる。
【００６８】
このとき、ＣＡ（２）と最進角との間の第２の領域において、位相をより大きく進角させたり、遅角させたりすることができる。そのため、大きな範囲で位相を変化させることができる。
【００６９】
また、最遅角とＣＡ（１）との間の第１の領域においては、減速比が大きいため、エンジンの運転に伴なってインテークカムシャフトに作用するトルクにより電動モータの出力軸が回転されることを抑制することができる。そのため、制御上の位相から実際の位相が変化することを抑制することができる。その結果、大きな範囲で位相を変化させ、かつ、位相を精度よく制御することができる。
【００７０】
図１１は、本実施の形態に係る可変バルブタイミング装置によるインテークバルブ位相の制御構成を説明する概略ブロック図である。
【００７１】
図１１を参照して、図１でも説明したように、エンジン１０００は、クランクシャフト１０９０からの動力がタイミングチェーン１２００（またはタイミングベルト）により各スプロケット２０１０，２０１２を介してインテークカムシャフト１１２０およびエキゾーストカムシャフト１１３０に伝達されるように構成されている。また、インテークカムシャフト１１２０の外周側には、所定のカム角毎にカム角信号Ｐｉｖを出力するカムポジションセンサ５０１０が取付けられている。一方、クランクシャフト１０９０の外周側には、所定のクランク角毎にクランク角信号Ｐｃａを出力するクランク角センサ５０００が取付けられている。また、電動モータ２０６０には、所定の回転角度毎にモータ回転角信号Ｐｍｔを出力するモータ回転角センサ５０５０が取付けられている。これらのカム角信号Ｐｉｖ、クランク角信号Ｐｃａおよびモータ回転角信号Ｐｍｔは、ＥＣＵ４０００へ入力される。
【００７２】
ＥＣＵ４０００は、さらに、エンジン１０００の状態を検出するためのセンサ群の出力および運転条件（運転者ペダル操作、現車速等）に基づき、エンジン１０００に対して要求される出力が得られるように、エンジン１０００の動作を制御する。そのエンジン制御の一環として、ＥＣＵ４０００は、図２に示したマップに基づき、インテークバルブ１１００およびエキゾーストバルブ１１１０の位相の目標値を設定する。さらに、ＥＣＵ４０００は、インテークバルブ１１００の位相をこの目標値（目標位相）に合致させるように、インテーク用ＶＶＴ機構２０００へのアクチュエータである電動モータ２０６０の回転数指令値Ｎｍｒｅｆを生成する。この回転数指令値Ｎｍｒｅｆは、以下に説明するように、アクチュエータ作動量に相当する電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０（インテークカムシャフト１１２０）との相対回転数に対応させて決定される。
【００７３】
電動機ＥＤＵ（Electronic Drive Unit）４１００は、ＥＣＵ４０００からの回転数指令値Ｎｍｒｅｆに従い、電動モータ２０６０の回転数制御を行なう。
【００７４】
すなわち、本実施の形態に係る可変バルブタイミング装置によるインテークバルブ位相制御では、図１２に示すように、ＥＣＵ４０００により、インテークバルブ位相の検出および目標位相への追従を行なうためのインテークバルブ位相のフィードバック制御ループ７０００が形成される。そして、電動機ＥＤＵ４１００は、電動モータ２０６０がＥＣＵ４０００からの回転数指令値Ｎｍｒｅｆに追従して動作するように、電動モータ２０６０への供給電力ＰＷを制御する、モータ回転数（速度）のフィードバック制御ループ７１００を形成する。すなわち、フィードバック制御ループ７０００の全体の一部を構成するマイナーループとして、フィードバック制御ループ７１００が電動機ＥＤＵ４１００により形成される。
【００７５】
なお、図３に示したように、電動機ＥＤＵ４１００を電動モータ２０６０と一体的に作製する場合には、電動機ＥＤＵ４１００内にホール素子等で構成されるモータ回転角センサ５０５０を配置することによって装置全体の小型化を図ることも可能である。このような構成では、モータ回転角センサ５０５０によって検出されたモータ回転角信号Ｐｍｔや断線等によるモータ回転角信号Ｐｍｔの異常を報知するダイアグ情報等は、ＥＣＵ４０００および電動機ＥＣＵ４１００の間に設けられた信号線４００５を経由して、ＥＣＵ４０００へ送られる。
【００７６】
図１３は、ＥＣＵ４０００によるインテークバルブ位相のフィードバック制御を説明する機能ブロック図である。
【００７７】
図１３を参照して、インテークバルブ位相のフィードバック制御を行なうためのアクチュエータ作動量設定部６０００は、バルブ位相検出部６０１０と、カムシャフト位相変化量算出部６０２０と、相対回転数設定部６０３０と、カムシャフト回転数検出部６０４０と、回転数指令値生成部６０５０とを含む。アクチュエータ作動量設定部６０００は、ＥＣＵ４０００により実現される機能ブロックに相当し、代表的には、ＥＣＵ４０００に予め格納された所定プログラムに従う制御処理を所定の制御周期毎に実行することによってその機能が実現される。
【００７８】
バルブ位相検出部６０１０は、クランク角センサ５０００からのクランク角信号Ｐｃａ、カムポジションセンサ５０１０からのカム角信号Ｐｉｖおよび、電動モータ２０６０の回転角センサ５０５０からのモータ回転角信号Ｐｍｔに基づき、現在のインテークバルブ１１００の実際の位相ＩＶ（θ）（以下、「実インテークバルブ位相ＩＶ（θ）」とも表記する）を算出する。
【００７９】
バルブ位相検出部６０１０は、クランク角信号Ｐｃａおよびカム角信号Ｐｉｖに基づいて、たとえば、カム角信号Ｐｉｖの発生時に、クランク角信号Ｐｃａの発生に対するカム角信号Ｐｉｖの時間差を、クランクシャフト１０９０およびインテークカムシャフト１１２０の間の回転位相差に換算することによって、現在のインテークカムシャフト１１２０の位相検出値ＩＶ（θ）を求めることができる（第１の位相算出方式）。
【００８０】
あるいは、本発明の実施の形態によるインテーク用ＶＶＴ機構２０００では、アクチュエータである電動モータ２０６０の作動量（相対回転数ΔＮｍ）に基づいて、インテークバルブの位相変化量を正確にトレースすることができる。具体的には、各センサからの出力に基づいて実際の相対回転数ΔＮｍを算出し、算出された実際の相対回転数ΔＮｍに基づく上記（１）式に従った演算処理により、単位時間（制御周期）毎でのインテークバルブ位相の変化量ｄＩＶ（θ）を算出することができる。したがって、バルブ位相検出部６０１０は、位相変化量ｄＩＶ（θ）を積算することによっても、現在のインテークカムシャフト１１２０の位相検出値ＩＶ（θ）を逐次求めることができる（第２の位相算出方式）。バルブ位相検出部６０１０は、エンジン回転数の安定性や演算負荷等と考慮して、上記第１および第２の位相算出方式を適宜に用いることによって、位相検出値ＩＶ（θ）を求めることができる。
【００８１】
カムシャフト位相変化量算出部６０２０は、演算部６０２２と、必要位相変化量算出部６０２５とを有する。演算部６０２２は、実インテークバルブ位相ＩＶ（θ）の目標位相ＩＶ（θ）ｒに対する偏差ΔＩＶ（θ）（ΔＩＶ（θ）＝ＩＶ（θ）−ＩＶ（θ）ｒ）を求める。必要位相変化量算出部６０２５は、演算部６０２２により求められた偏差ΔＩＶに応じて、この制御周期でのインテークカムシャフト１１２０の必要位相変化量Δθを算出する。
【００８２】
たとえば、単一の制御周期での位相変化量Δθの最大値が予め設定され、必要位相変化量算出部６０２５は、この最大値の範囲内で、偏差ΔＩＶ（θ）に応じた位相変化量Δθを決定する。なお、この際の最大値については所定の固定値としてもよく、あるいは、必要位相変化量算出部６０２５が、エンジン１０００の運転状態（回転数、吸入空気量等）や偏差ΔＩＶ（θ）の大きさに応じて可変に設定する構成としてもよい。
【００８３】
相対回転数設定部６０３０は、必要位相変化量算出部６０２５によって求められた必要位相変化量Δθを生じさせるのに必要な、スプロケット２０１０（インテークカムシャフト１１２０）の回転数に対する電動モータ２０６０の出力軸の相対的な回転数ΔＮｍを算出する。たとえば、この相対回転数ΔＮｍは、インテークバルブ位相を進角させるときには正値（ΔＮｍ＞０）に設定され、反対にインテークバルブ位相を遅角させるときには負値（ΔＮｍ＜０）に設定され、現在のインテークバルブ位相を維持するとき（Δθ＝０）には略零（ΔＮｍ＝０）に設定される。
【００８４】
ここで、制御周期に相当する単位時間ΔＴ当たりでの位相変化量Δθと相対回転数ΔＮｍとの関係は、下記（１）式で示される。なお、（１）式中において、Ｒ（θ）は、図９に示された、インテークバルブ位相に応じて変化する減速比である。
【００８５】
Δθ∝ΔＮｍ・３６０°・（１／Ｒ（θ））・ΔＴ  …（１）
したがって、相対回転数設定部６０３０は、制御周期ΔＴにて要求されるカムシャフト位相変化量Δθを生じさせるための電動モータ２０６０の相対回転数ΔＮｍを、（１）式に従った演算処理によって求めることができる。
【００８６】
カムシャフト回転数検出部６０４０は、スプロケット２０１０の回転数、すなわちインテークカムシャフト１１２０の実回転数ＩＶＮを、クランクシャフト１０９０の回転数の２分の１として求める。なお、カムシャフト回転数検出部６０４０は、カムポジションセンサ５０１０からのカム角信号Ｐｉｖに基づいてインテークカムシャフト１１２０の実回転数ＩＶＮを算出する構成としてもよい。ただし、一般的に、インテークカムシャフト１１２０の１回転当たりのカム角信号出力数は、クランクシャフト１０９０の１回転当たりのクランク角信号出力数よりも少ないので、クランクシャフト１０９０の回転数に基づいてカムシャフト回転数ＩＶＮを検出することにより、検出精度を向上することができる。
【００８７】
回転数指令値生成部６０５０は、カムシャフト回転数検出部６０４０によって求められたインテークカムシャフト１１２０の実回転数ＩＶＮと、相対回転数設定部６０３０により設定された相対回転数ΔＮｍとを加算して、電動モータ２０６０の回転数指令値Ｎｍｒｅｆを生成する。回転数指令値生成部６０５０によって生成された回転数指令値Ｎｍｒｅｆは、電動機ＥＤＵ４１００へ送出される。これにより、図１２に示したインテークバルブ位相のフィードバック制御ループ７０００を実現することができる。
【００８８】
電動機ＥＤＵ４１００は、電動モータ２０６０の回転数を回転数指令値Ｎｍｒｅｆに合致させるような回転数制御を行なう。たとえば、電動機ＥＤＵ４１００は、回転数指令値Ｎｍｒｅｆに対する電動モータ２０６０の実回転数Ｎｍの回転数偏差（Ｎｒｅｆ−Ｎｍ）に応じて、電動モータ２０６０への供給電力（代表的には、モータ電流Ｉｍｔやモータ印加電圧振幅）を制御するように、電力用半導体素子（トランジスタ等）のスイッチングを制御する。たとえば、このような電力用半導体素子のスイッチング動作におけるデューティ比が制御される。
【００８９】
特に、電動機ＥＤＵ４１００は、モータ制御性を向上させるために、電動モータ２０６０への供給電力を制御する調整量であるデューティ比ＤＴＹを下記（２）式に従って制御する。
【００９０】
ＤＴＹ＝ＤＴＹ（ＳＴ）＋ＤＴＹ（ＦＢ）  …（２）
（２）式において、ＤＴＹ（ＦＢ）は、上記回転数偏差および所定の制御ゲインによる制御演算（代表的には、一般的なＰ制御、ＰＩ制御等）基づくフィードバック項である。
【００９１】
（２）式中のＤＴＹ（ＳＴ）は、図１３に示すように、電動モータ２０６０の回転数指令値Ｎｍｒｅｆおよび設定された相対回転数ΔＮｍに基づいて設定されるプリセット項である。
【００９２】
図１４は、電動モータの回転数制御を説明する概念図である。
図１４を参照して、相対回転数ΔＮｍ＝０のとき、すなわち、回転数指令値Ｎｍｒｅｆに対して、電動モータ２０６０をスプロケット２０１０と同一回転数で回転するとき（ΔＮｍ＝０のとき）に必要なモータ電流値に対応させたデューティ比特性６０６０が予めテーブル化される。そして、（２）式中のＤＴＹ（ＳＴ）は、デューティ比特性６０６０に従って設定される。あるいは、デューティ比特性６０６０に従う基準値から、相対回転数ΔＮｍに応じたデューティ比の値を相対的に増減させることにより設定してもよい。
【００９３】
このように、プリセット項およびフィードバック項を組み合わせて電動モータ２０６０への供給電力を制御する回転数制御とすることにより、電動機ＥＤＵ４１００は、単純なフィードバック制御、すなわち（２）式のＤＴＹ（ＦＢ）項のみによる回転数制御と比較して、回転数指令値Ｎｍｒｅｆの変化に対して電動モータ２０６０の回転数を高速に追従させることができる。
【００９４】
図１５は、電動機ＥＤＵ４１００の構成を説明する機能ブロック図である。
図１５を参照して、電動機ＥＤＵ４１００は、パルスカウンタ４１１０，４１２０と、減算回路４１３０と、制御演算回路４１４０と、デューティプリセット回路４１５０と、加算回路４１５５と、駆動回路４１６０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１７０と、インバータ４１８０とを含む。
【００９５】
パルスカウンタ４１１０は、ＥＣＵ４０００からの回転数指令値Ｎｍｒｅｆを示すパルス信号Ｐｒｅｆのパルス数をカウントする。パルス信号Ｐｒｅｆは、回転数指令値Ｎｍｒｅｆに応じた周波数を有する。パルスカウンタ４１２０は、モータ回転角信号Ｐｍｔのパルス数をカウントする。減算回路４１３０は、パルスカウンタ４１１０，４１２０のそれぞれでのパルスカウント数差ΔＮｐを示す信号を出力する。すなわち、減算回路４１３０の出力信号は、電動モータ２０６０の回転数指令値Ｎｍｒｅｆに対する回転数偏差に相当する。
【００９６】
制御演算回路４１４０は、Ｐ制御あるいはＰＩ制御等の周知の制御演算方式に従って、上記回転数偏差に応じた調整量、すなわち上記（２）式中でのフィードバック項ＤＴＹ（ＦＢ）を示す制御電圧Ｖｆｂを出力する。一方、デューティプリセット回路４１５０は、パルスカウンタ４１１０の出力に基づき、図１４に示したデューティ比特性６０６０に従って、上記（２）式中でのプリセット項ＤＴＹ（ＳＴ）を示す制御電圧Ｖｓｔを出力する。
【００９７】
そして、加算回路４１５５は、制御演算回路４１４０からの制御電圧Ｖｆｂおよびデューティプリセット回路４１５０からの制御電圧Ｖｓｔの和に従う制御電圧Ｖｄｔｙを出力する。制御電圧Ｖｄｔｙは、上記（２）式中でのデューティ比ＤＴＹを示す電圧である。
【００９８】
一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１７０は、チョッパ回路等で構成され、回路中の電力用半導体素子のデューティ比に従って、電源電圧ＶＢを降圧あるいは昇降圧する。インバータ４１８０は、一般的な三相インバータ等で構成され、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１７０の出力電圧Ｖａｃを振幅とする交流電圧を電動モータ２０６０へ印加する。
【００９９】
したがって、駆動回路４１６０により、加算回路４１５５からの制御電圧Ｖｄｔｙに従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１７０中の電力用半導体素子の駆動制御信号Ｓｄｖのデューティ比（ＤＴＹ）を制御する構成とすることにより、図１２に示したモータ回転数のフィードバック制御ループ７１００を実現することができる。
【０１００】
以上のように、本実施の形態に係る可変バルブタイミング装置によるインテークバルブ位相制御では、ＥＣＵ４０００によるインテークバルブ位相のフィードバック制御の一部を構成するマイナーループとして、電動機ＥＤＵ４１００が電動モータ２０６０の回転数制御を実行する。
【０１０１】
これにより、アクチュエータの制御ユニットである電動機ＥＤＵ４１００およびＥＣＵ４０００の両者について、機能の複雑化および処理負荷の過大化を招くことなく、アクチュエータである電動モータ２０６０を高速に制御して制御速度の高いバルブタイミング制御を実行できる。
【０１０２】
また、上述のように、ＥＣＵ４０００は、プログラムやマップ等を格納するメモリ（ＲＡＭ，ＲＯＭ）およびプログラムを実行する演算装置（ＣＰＵ）を含んで構成されるので、ＥＣＵ４０００による制御処理は、基本的にはソフトウェア処理である。一方、電動機ＥＤＵ４１００よる制御処理は、好ましくは、専用ＩＣ（Integrated Circuit）化された電子回路等のハードウェアによって実現される。これにより、電動モータ２０６０の回転数制御を高速化できるので、インテークバルブ位相のフィードバック制御全体の制御安定性を高めることが可能となる。
【０１０３】
なお、本実施の形態において、ＥＣＵ４０００は本発明での「第１の制御装置」に対応し、電動機ＥＤＵ４１００は本発明での「第２の制御装置」に対応する。また、図１５に示した制御演算回路４１４０およびデューティプリセット回路４１５０は、本発明での「第１の設定部」および「第２の設定部」にそれぞれ対応し、駆動回路４１６０は本発明における「駆動部」に対応し、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１７０は本発明での「電力変換回路」に対応する。
【０１０４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施の形態に係る可変バルブタイミング装置が搭載された車両のエンジンを示す概略構成図である。
【図２】インテークカムシャフトの位相を定めたマップを示す図である。
【図３】インテーク用ＶＶＴ機構を示す断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図（その１）である。
【図６】図３のＢ−Ｂ断面図（その２）である。
【図７】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図３のＤ−Ｄ断面図である。
【図９】インテーク用ＶＶＴ機構全体として減速比を示す図である。
【図１０】スプロケットに対するガイドプレートの位相とインテークカムシャフトの位相との関係を示す図である。
【図１１】本実施の形態に係る可変バルブタイミング装置によるインテークバルブ位相の制御構成を説明する概略ブロック図である。
【図１２】図１１に示した制御構成におけるフィードバック制御ループの形成を説明する概略ブロック図である。
【図１３】ＥＣＵによるインテークバルブ位相のフィードバック制御を説明する機能ブロック図である。
【図１４】電動モータの回転数制御を説明する概念図である。
【図１５】電動機ＥＤＵの構成を説明する機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０００  エンジン、１０１０，１０１２  バンク、１０２０  エアクリーナ、１０３０  スロットルバルブ、１０３２  吸気通路、１０４０  シリンダ、１０５０  インジェクタ、１０６０  点火プラグ、１０７０  三元触媒、１０８０  ピストン、１０９０  クランクシャフト、１１００  インテークバルブ、１１１０  エキゾーストバルブ、１１２０  インテークカムシャフト、１１３０  エキゾーストカムシャフト、１２００  タイミングチェーン、１２１０，１２１２  スプロケット、２０２０  カムプレート、２０３０  リンク機構、２０３４  制御ピン、２０４０  ガイドプレート、２０４２  ガイド溝、２０４４  凹部、２０５０  減速機、２０５２  外歯ギヤ、２０５４  内歯ギヤ、２０５６  凸部、２０６０  電動モータ、２０６２  カップリング、２０６４  軸心、２０６６  偏心軸、２０００  エキゾースト用ＶＶＴ機構、３０００  エキゾースト用ＶＶＴ機構、４０００  ＥＣＵ、４００５  信号線、４１００  電動機ＥＤＵ、４１１０，４１２０  パルスカウンタ、４１３０  減算回路、４１４０  制御演算回路、４１５０  デューティプリセット回路、４１５５  加算回路、４１６０  駆動回路、４１７０  ＤＣ／ＤＣコンバータ、４１８０  インバータ、５０００  クランク角センサ、５０１０  カムポジションセンサ、５０２０  水温センサ、５０３０  エアフローメータ、５０５０  モータ回転角センサ、６０００  アクチュエータ作動量設定部、６０１０  バルブ位相検出部、６０２０  カムシャフト位相変化量算出部、６０２２  演算部、６０２５  必要位相変化量算出部、６０３０  相対回転数設定部、６０４０  カムシャフト回転数検出部、６０５０  回転数指令値生成部、６０６０  デューティ比特性、７０００  インテークバルブ位相フィードバック制御ループ、７１００  モータ回転数フィードバック制御ループ、Ｉｍｔ  モータ電流、ＩＶ（θ）  実インテークバルブ位相、ＩＶ（θ）ｒ  目標位相、ＩＶＮ  実回転数（カムシャフト）、Ｎｍ  実回転数（電動モータ）、Ｎｍｒｅｆ  回転数指令値（電動モータ）、Ｐｃａ  クランク角信号、Ｐｃａ♯  クランク角分周信号、Ｐｉｖ  カム角信号、Ｐｍｔ  モータ回転角信号、Ｐｒｅｆ  パルス信号（モータ回転数指令）、ＰＷ  供給電力、Ｒ（θ）  減速比、Ｖａｃ  出力電圧（ＤＣ／ＤＣコンバータ）、Ｖｄｔｙ，Ｖｆｂ，Ｖｓｔ  制御電圧、Ｓｄｖ  駆動制御信号、ｄＩＶ（θ）  実位相変化量、ΔＮｍ  相対回転数（電動モータ）、Δθ  カムシャフト位相変化量。
【図１】
2008057454.tif 000003
【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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