(57)【要約】【課題】カム軸に連動した燃料ポンプの負荷が変化した場合にも、可変動弁機構によって出力軸とカム軸の回転位相を好適に制御し、吸排気弁の開閉タイミングを好適に制御可能とする技術を提供する。【解決手段】内燃機関の出力軸とカム軸の回転位相を制御可能な可変動弁機構と、入力電流のデューディ比に応じて油圧を制御し、この油圧によって可変動弁機構における出力軸とカム軸の回転位相を制御する油圧制御弁と、カム軸に連動して作動する燃料ポンプと、入力電流のデューティ比に応じて燃料通路における燃料流量を制御可能な燃料圧力調整弁とを備えており、燃料圧力調整弁の入力電流のデューティ比によって燃料ポンプの負荷を推定し、これに応じて、油圧制御弁の入力電流のデューティ比を補正して、可変動弁機構における出力軸とカム軸の回転位相を制御する。【選択図】図８
2008144698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転することによって内燃機関における吸気弁および／または排気弁を周期的に押圧し開閉運動させるカム軸と、
前記内燃機関の出力軸に連結されて回転する第１回転部材と、該第１回転部材と同軸上に設けられ、前記カム軸に連結されて回転する第２回転部材と、を有するとともに、前記第１回転部材と前記第２回転部材の相対角度を変更させて前記出力軸と前記カム軸との回転位相を変更可能であり、これにより前記吸気弁および／または排気弁の開閉タイミングを変更可能な可変動弁機構と、
供給される電流のデューティ比に応じて油圧を前記第１回転部材と前記第２回転部材とに作用させ、前記第１回転部材と前記第２回転部材の相対角度を制御する油圧制御弁と、
前記カム軸の回転によって作動し、前記内燃機関の燃料タンクにおける燃料に、燃料通路を通過させるとともに該燃料を前記内燃機関の燃料噴射弁まで圧送する燃料ポンプと、
供給される電流のデューティ比に応じて前記燃料通路における燃料の流路面積を変更することによって、前記燃料通路及び燃料噴射弁における燃圧を制御する燃料圧力調整弁と、を備え、
前記燃料圧力調整弁に供給される電流のデューティ比に応じた前記カム軸の負荷の変化に起因する前記第１回転部材と前記第２回転部材の相対角度の変化を打ち消すように、前記油圧制御弁に供給される電流のデューティ比を補正する補正手段を更に備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記可変動弁機構によって、前記吸気弁および／または排気弁の開閉タイミングを変更する際に、前記第１回転部材と前記第２回転部材の相対角度の目標値からの遅れを打ち消すように、前記油圧制御弁に供給される電流のデューティ比を補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記可変動弁機構によって、前記吸気弁および／または排気弁の開閉タイミングを一定値に維持する際に、前記第１回転部材と前記第２回転部材の相対角度の目標値からの偏差を打ち消すように、前記油圧制御弁に供給される電流のデューティ比を補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記燃料圧力調整弁に供給される電流のデューティ比が所定値以上の場合には、前記油圧制御弁により、前記第１回転部材と前記第２回転部材との相対角度を、強制的に、前記吸気弁および／または排気弁の開閉タイミングが最遅角となる角度とすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の吸気弁および／または排気弁の開閉タイミングを変更可能な内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸排気弁の開閉タイミングを制御する装置として、油圧駆動式の可変動弁装置が知られている。この可変動弁装置は、内燃機関の出力軸とカム軸との間に設けられ、その内部に形成されたオイル室内の油圧制御に基づき動作されるようになっている。そしてその動作により、内燃機関の出力軸の回転位相に対するカム軸の回転位相を変更して、吸排気弁の開閉タイミングを変更することとしている。そして開度調節により油圧室に供給される油圧を調整可能な油圧制御弁により上記オイル室内の油圧を調整することで、出力軸とカム軸の回転位相が変更または保持されて、吸排気弁の開閉タイミングの制御が行われる。
【０００３】
ところで、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給するときには、前記カム軸に連動して作動する燃料ポンプによって、燃料タンクまたは燃料通路内の燃料を圧送し、燃料噴射弁に供給することが行われる。そして、この場合の燃圧は、燃料圧力調整弁によって燃料の流量が変更されることによって制御される。そうすると、この燃料圧力調整弁の開度によって、燃料ポンプに要求される負荷が変化する場合があった。
【０００４】
ここで、前述のように燃料ポンプはカム軸と連動しているので、燃料ポンプに要求される負荷が増加した場合はカム軸のフリクションが増大し、可変動弁装置における内燃機関の出力軸の回転位相に対するカム軸の回転位相が変化してしまう場合があった。そうすると、吸排気弁の開閉タイミングの制御精度が低下し、内燃機関の運転性能に影響を及ぼす場合があった。
【０００５】
これに対し、前記燃料ポンプの作動状況に基づき補正値を算出し、前記可変動弁装置の制御指令値をその補正値を用いて補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかし、この従来技術においても、必ずしも燃料ポンプに要求される負荷を正確に取得し、それに応じて可変動弁装置が最適に制御されているとは言えなかった。また、例えば燃料通路のつまり等の異常な事態において燃料ポンプに要求される負荷が過大になった場合、可変動弁装置の制御指令値を補正するのみでは、出力軸の回転位相に対するカム軸の回転位相を円滑に制御することが困難となり、走行中に機関出力が急変してしまうなどの不都合が生じることが考えられた。
【特許文献１】特開２００４−１３７９０１号公報
【特許文献２】特開２００５−１４７０８３号公報
【特許文献３】特開２００４−０３６５２４号公報
【特許文献４】特開２０００−３４５８６９号公報
【特許文献５】特開２００５−２２０７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カム軸に連動した燃料ポンプの負荷が変化した場合にも、簡単な制御でより確実に、可変動弁機構によって出力軸とカム軸の回転位相を好適に制御し、吸排気弁の開閉タイミングを好適に制御可能とす
る技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、内燃機関の出力軸とカム軸との回転位相を制御可能な可変動弁機構と、入力電流のデューディ比に応じて油圧を制御し、この油圧によって可変動弁機構における出力軸とカム軸の回転位相を制御する油圧制御弁と、カム軸に連動して作動する燃料ポンプと、入力電流のデューティ比に応じて燃料通路における燃料流量を制御可能な燃料圧力調整弁とを備えており、燃料圧力調整弁の入力電流のデューティ比に応じて、油圧制御弁の入力電流のデューティ比を変更して、可変動弁機構における出力軸とカム軸の回転位相を制御することを最大の特徴とする。
【０００９】
より詳しくは、回転することによって内燃機関における吸気弁および／または排気弁を周期的に押圧し開閉運動させるカム軸と、
前記内燃機関の出力軸に連結されて回転する第１回転部材と、前記第１回転部材と同軸上に設けられ、前記カム軸に連結されて回転する第２回転部材と、を有するとともに、該第１回転部材と前記第２回転部材の相対角度を変更させて前記出力軸と前記カム軸との回転位相を変更可能であり、これにより前記吸気弁および／または排気弁の開閉タイミングを変更可能な可変動弁機構と、
供給される電流のデューティ比に応じて油圧を前記第１回転部材と前記第２回転部材とに作用させ、前記第１回転部材と前記第２回転部材の相対角度を制御する油圧制御弁と、
前記カム軸の回転によって作動し、前記内燃機関の燃料タンクにおける燃料に、燃料通路を通過させるとともに該燃料を前記内燃機関の燃料噴射弁まで圧送する燃料ポンプと、
供給される電流のデューティ比に応じて前記燃料通路における燃料の流路面積を変更することによって、前記燃料通路及び燃料噴射弁における燃圧を制御する燃料圧力調整弁と、を備え、
前記燃料圧力調整弁に供給される電流のデューティ比に応じた前記カム軸の負荷の変化に起因する前記第１回転部材と前記第２回転部材の相対角度の変化を打ち消すように、前記油圧制御弁に供給される電流のデューティ比を補正する補正手段を更に備えることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、燃料圧力調整弁の入力電流のデューティ比と、油圧制御弁のデューティ比とに着目すればよく、簡単な制御によってより確実に、燃料ポンプの負荷の変化によるカム軸のフリクションの変化を打ち消すように、可変動弁機構における出力軸とカム軸の回転位相を補正することができる。その結果、燃料ポンプの負荷に拘わらず、吸排気弁の開閉タイミングを好適に制御することが可能となる。
【００１１】
また、本発明においては、前記補正手段は、前記可変動弁機構によって、前記吸気弁および／または排気弁の開閉タイミングを変更する際に、前記第１回転部材と前記第２回転部材の相対角度の目標値からの遅れを打ち消すように、前記油圧制御弁に供給される電流のデューティ比を補正するようにしてもよい。
【００１２】
すなわち、可変動弁機構によって吸排気弁の開閉タイミングを変更する際に、燃料ポンプの負荷が変化したような場合に、このことに起因して吸排気弁の開閉タイミングの応答性が低下し、内燃機関の運転性能が低下することを抑制できる。
【００１３】
また、本発明においては、前記補正手段は、前記可変動弁機構によって、前記吸気弁および／または排気弁の開閉タイミングを一定値に維持する際に、前記第１回転部材と前記第２回転部材の相対角度の目標値からの偏差を打ち消すように、前記油圧制御弁に供給される電流のデューティ比を補正するようにしてもよい。
【００１４】
すなわち、吸排気弁の開閉タイミングを維持すべき場合に、燃料ポンプの負荷が変化したことに起因して、吸排気弁の開閉タイミングが目標値から外れてしまうことを、より簡単な制御で、より正確に抑制することができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記燃料圧力調整弁に供給される電流のデューティ比が所定値以上の場合には、前記油圧制御弁により、前記第１回転部材と前記第２回転部材との相対角度を、前記吸気弁および／または排気弁の開閉タイミングが最遅角となる角度としてもよい。
【００１６】
ここで、例えば燃料通路が詰まった場合などの異常事態について考える。この場合には、燃料圧力調整弁への入力電流のデューティ比及び燃料ポンプの負荷が過剰に大きくなる。そうすると、カム軸のフリクションも過剰に大きくなるため、可変動弁機構における出力軸とカム軸の回転位相が急激に変化し、走行中にトルクが急変するなどの不都合が生じることが考えられた。従って、このような場合は、緊急避難的に、吸排気弁の開閉タイミングを、安全に走行可能なタイミングに迅速に変更することが望ましい。
【００１７】
そこで、本発明においては、燃料圧力調整弁への入力電流のデューティ比が所定値以上の場合には、油圧制御弁によって吸排気弁の開閉タイミングを最も遅角側に変更することとした。
【００１８】
これによれば、燃料通路が詰まったなどの異常事態において吸排気弁の開閉タイミングが進角側に急変して失火を招くことを抑制できる。また、可変動弁機構においては、初期設定は吸排気弁の開閉タイミングが最遅角となるように設定されており、油圧制御弁によってより進角側に制御することで、目標となる開閉タイミングに制御することが多いが、このような場合には、可変動弁機構の制御値を初期値に戻すという簡単な制御を行えばよく、より簡単な制御でより迅速に、緊急避難的に、吸排気弁の開閉タイミングを、安全に走行可能なタイミングに変更することができる。
【００１９】
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にあっては、カム軸に連動した燃料ポンプの負荷が変化した場合にも、簡単な制御でより確実に、可変動弁機構によって出力軸とカム軸の回転位相を好適に制御し、吸排気弁の開閉タイミングを好適に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本実施形態の適用される内燃機関の動弁系及び燃料供給系の概略構成を示す図である。図１には、吸気弁８を駆動するカム軸３に可変動弁（Variable Valve Control）機構（以下、ＶＶＴ機構）１が備えられた例について示す。なお、このＶＶＴ機構１は排気弁を駆動するカム軸に備えられていてもよいし、吸気弁８を駆動するカム軸及び排気弁を駆動するカム軸の両方に備えられていてもよい。図１においてカム軸３は、ＶＶＴ機構１を介して、内燃機関の出力軸９に駆動連結され、出力軸９が２回転される毎に１回転される。そしてカム軸３の回転に応じて、カム軸３に設けられたカム部３ａのカムフェースが吸気弁８を周期的に押圧することによって吸気弁８が開閉駆動される。
【００２３】
本実施例におけるＶＶＴ機構１は油圧駆動式であり、出力軸９の回転を伝達するチェーンの巻掛けられたスプロケット１ａとカム軸３とを相対回転させることで、出力軸９の回転位相に対する相対的なカム軸３の回転位相を可変とする。そしてそうしたカム軸３の回転位相の変更に応じ、吸気弁８の開閉タイミングが変更されるようになっている。
【００２４】
このＶＶＴ機構１におけるスプロケット１ａとカム軸３との回転位相を変更させる際には、オイルポンプ４によってオイルパン１２からオイルを吸い上げ、このオイルをオイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶともいう）２に圧送する。そして、このＯＣＶ２によって、ＶＶＴ機構１のスプロケット１ａに対してカム軸３を遅角側に移動させる側のオイル室に供給するか、スプロケット１ａに対してカム軸３を進角側に移動させる側のオイル室に供給するかを制御して、スプロケット１ａとカム軸３との回転位相を変更させる。
【００２５】
また、カム軸３の近傍には、内燃機関に供される燃料を加圧吐出する高圧燃料ポンプ５が配設されている。高圧燃料ポンプ５は、カム軸３に設けられたポンプ駆動用のカム部３ｂに周期的に押圧されることにより駆動される。
【００２６】
この高圧燃料ポンプ５の作動により、燃料タンク１０内の燃料が燃料パイプ１１を通過し、デリバリパイプ６に圧送される。また、高圧燃料ポンプ５によって圧送される燃料の流量は、燃圧制御弁５ａの開度によって制御され、これによりデリバリパイプ６内の燃圧が調整される。デリバリパイプ６内の燃料は最終的に各気筒の燃料噴射弁７まで圧送される。
【００２７】
また、本実施例に係る内燃機関には、電子制御コンピュータであるＥＣＵ２０が併設されている。ＥＣＵ２０は図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、入力ポート、出力ポート等を備え、前記各種センサによって検出される内燃機関の運転状態や運転者による要求に応じて既知の制御を行う。また、ＯＣＶ２及び燃圧制御弁５ａに対して指令信号を出力して、それぞれの弁の制御を行う。
【００２８】
なお、上記においてＯＣＶ２は油圧制御弁に相当する。燃料パイプ１１は燃料通路に相当する。燃圧制御弁５ａは燃料圧力調整弁に相当する。
【００２９】
次に、ＶＶＴ機構１の内部構成について図２を用いて説明する。図２に示すようにＶＶＴ１は、大きくはベーンロータ１ｂとケース１ｃで構成されている。ケース１ｃはスプロケット１ａに一体回転可能に固定されている。ベーンロータ１ｂは、ケース１ｃ対して相対回動可能な状態で同ケース１ｃの内部に収容されており、カム軸３に一体回転可能に固定されている。
【００３０】
ベーンロータ１ｂの外周には、複数の（ここでは４つの）ベーン１ｄが径方向に突出形成されている。各ベーン１ｄは、ケース１ｃの内周に形成された周方向に延びる溝１ｅ内にそれぞれ収容されている。そしてベーン１ｄにより溝１ｅの内部を区画することで、各ベーン１ｄの周方向両側にそれぞれオイル室が形成されている。ここでは、これらのオイル室のうち、ベーン１ｄに対してカム軸３の回転方向側のものを遅角オイル室１ｆと云い、反回転方向側のものを進角オイル室１ｇと云う。
【００３１】
これら遅角オイル室１ｆ及び進角オイル室１ｇには、加圧されたオイルが供給されるようになっている。そして遅角オイル室１ｆと進角オイル室１ｇと間の油圧差を変化させることで、ベーン１ｄの両側に作用する力のバランスが変化して、ベーンロータ１ｂをケース１ｃに対して相対回動させる駆動トルクが発生する。この駆動トルクにより、ベーンロータ１ｂの固定されたカム軸３とケース１ｃの固定されたスプロケット１ａとが相対回動される。
【００３２】
例えば、遅角オイル室１ｆの油圧を進角オイル室１ｇの油圧よりも十分に大きくすれば、ベーンロータ１ｂはケース１ｃに対して、カム軸３の反回転方向に回動する。これにより、カム軸３の回転位相は出力軸９の回転位相に対して遅角されるようになる。また、進角オイル室１ｇの油圧を遅角オイル室１ｆの油圧よりも十分に大きくすれば、ベーンロータ１ｂはケース１ｃに対して、カム軸３の回転方向に回動し、その結果、カム軸３の回転位相は出力軸９の回転位相に対して進角されるようになる。
【００３３】
こうしてカム軸３の出力軸９に対する回転位相を変更することで、同カム軸３により開閉駆動される吸気弁８の開閉タイミングを変更することができる。なお、遅角オイル室１ｆ及び進角オイル室１ｇの油圧を適度に調整して、ベーンロータ１ｂに作用するトルクをバランスさせれば、出力軸９の回転位相に対するカム軸３の回転位相を現状に保持することができる。なお、ケース１ｃは第１回転部材に、ベーンロータ１ｂは第２回転部材に相当する。
【００３４】
続いて、このＶＶＴ機構１の油圧制御系の構成を、図３を参照して説明する。図３に示されるオイルポンプ４は、内燃機関の出力軸９の回転に応じて駆動され、内燃機関のオイルパン１２内のオイルを吸引し加圧吐出する。オイルポンプ４より吐出されたオイルは、給油路Ｌ１を通じてＯＣＶ２に送られる。
【００３５】
ここではＯＣＶ２として、５ポート式の電磁駆動弁が採用されている。ＯＣＶ２の各ポートには、上記給油路Ｌ１、オイルをオイルパン１２に還流するドレイン油路Ｌ２、ＶＶＴ機構１の遅角オイル室１ｆに接続される遅角油路Ｌ３、及び進角オイル室１ｇに接続される進角油路Ｌ４が連結されている。
【００３６】
ＯＣＶ２の内部には、往復摺動可能に配設されたスプール２ａと、そのスプール２ａを図中左方向に付勢するスプリング２ｂとが配設されている。更にＯＣＶ２には、電圧の印加に応じ、スプリング２ｂの付勢力に抗してスプール２ａを図中右方向に吸引する電磁力を発生する電磁ソレノイド２ｃが設けられている。そして、ＯＣＶ２内部でのスプール２ａの位置は、スプリング２ｂの付勢力と電磁ソレノイド２ｃの発生する電磁力との釣り合いに応じて決められる。なお、電磁ソレノイド２ｃに印加される電圧は、デューティ制御されている（このデューティを以下、ＯＣＶデューティという。）。こうしたスプール２ａの変位により、ＯＣＶ２内部での各ポート間の接続状態、すなわち上記各油路の接続状態が変化する。
【００３７】
ＶＶＴ機構１の遅角オイル室１ｆに接続された遅角油路Ｌ３は、スプール２ａの変位に応じて給油路Ｌ１及びドレイン油路Ｌ２のいずれかに接続される。遅角油路Ｌ３と給油路Ｌ１とが接続されると、遅角オイル室１ｆにオイルが供給されてその内部の油圧が上昇し、遅角油路Ｌ３とドレイン油路Ｌ２とが接続されると、遅角オイル室１ｆからオイルが排出されてその内部の油圧が低下する。
【００３８】
またＶＶＴ機構１の進角オイル室１ｇに接続された進角油路Ｌ４は、スプール２ａの変位に応じて給油路Ｌ１及びドレイン油路Ｌ２のいずれかに接続される。進角油路Ｌ４と給油路Ｌ１とが接続されると、進角オイル室１ｇにオイルが供給されてその内部の油圧が上昇し、遅角油路Ｌ３とドレイン油路Ｌ２とが接続されると、遅角オイル室１ｇからオイルが排出されてその内部の油圧が低下する。
【００３９】
更にスプール２ａの位置によっては、接続された油路間の連通量（流路面積）が変化され、遅角オイル室１ｆ及び進角オイル室１ｇの作動油の供給流量や排出流量が調整される。なお、ここでは、ＯＣＶデューティが小さくなるほど、進角オイル室１ｇの油圧に対す
る遅角オイル室１ｆの油圧の比が大きくなり、ＶＶＴ機構１が遅角側に作動するように、上記流量が調整されるようになっている。逆にＯＣＶデューティが大きくなるほど、遅角オイル室１ｆの油圧に対する進角オイル室１ｇの油圧の比が大きくなり、ＶＶＴ機構１が進角側に作動するように、上記流量が調整されるようになっている。よって、ＯＣＶデューティの調整により、ＶＶＴ機構１を駆動して吸気弁８のバルブタイミングを任意に調整可能となる。
【００４０】
ところで、上記の構成においては、燃圧制御弁５ａの駆動デューティ（以下、燃料ポンプデューティという。）によって高圧燃料ポンプ５により圧送される燃料の量が変化するため、燃料ポンプデューティによって高圧燃料ポンプ５に要求される負荷が変化する。そうすると、燃料ポンプデューティによって高圧燃料ポンプ５に連結されたカム軸３への負荷も変化する。
【００４１】
このカム軸３への負荷が変化すると、ＶＶＴ機構１におけるベーンロータ１ｂに、ケース１ｃとの相対位置を変化させる方向の負荷が変化するため、結果としてＶＶＴ機構１による吸気弁８の開閉タイミングが設定値から変化してしまう場合があった。そうすると、燃料ポンプデューティが内燃機関の運転性能に影響を与えてしまうおそれがあった。
【００４２】
図４は、ＶＶＴ機構１を作動させて吸気弁８の開閉タイミングを進角させる際に、燃料ポンプデューティも増加したような状況において、吸気弁８の開閉タイミングの進角量がどのように変化するかを示したグラフである。
【００４３】
図４の上段にはＶＶＴ進角量（ＶＶＴ機構１を作動させることによる吸気弁８の開閉タイミングの進角量）の時間による変化を示す。破線で示す曲線は、ＶＶＴ進角時に燃料ポンプデューティが変化しないとした場合の曲線である。この場合は、図４の下段に破線で示すように、ＯＣＶデューティをＶＶＴ進角時に上昇させることにより、ＶＶＴ進角量を目標位相まで円滑に変化させることができる。
【００４４】
しかし、図４の中段に一点鎖線で示すように、吸気弁８の開閉タイミングを進角させる際に燃料ポンプデューティが変化した場合には、高圧燃料ポンプ５に要求される負荷が増加するためにカム軸３及びＶＶＴ機構１のベーンロータ１ｂのフリクションが増加する。そうすると、図４の上段に一点鎖線で示すように、カム軸３が出力軸９に対して円滑に相対回転できなくなる場合があった。これにより、吸気弁８の開閉タイミングの進角に遅れが生じ、内燃機関の運転性能に影響を及ぼす場合があった。
【００４５】
そこで、本実施例においては、ＶＶＴ機構１により吸気弁８の開閉タイミングを進角させる際に、燃料ポンプデューティを検出し、検出された燃料ポンプデューティの値に応じてＯＣＶデューティを補正することとした。具体的には、ＶＶＴ機構１による進角作動時に燃料ポンプデューティが増加した場合には、図４下段に実線で示すように、ＯＣＶデューティをより増加させることとした。
【００４６】
なおこの際、燃料ポンプデューティとＯＣＶデューティの値の２つのパラメータとＯＣＶデューティ補正量との関係を格納した、２次元のＯＣＶデューティ補正量マップからＯＣＶデューティ補正量を読み出す。そして、通常のＯＣＶデューティの値に補正値を加えた値を補正後のＯＣＶデューティの値としている。そうすることにより、図４上段に実線で示すように、ＶＶＴ機構１による進角量の遅れを抑制することができる。図５には、上記の場合のＯＣＶデューティ補正量マップの例を示す。
【００４７】
上記においては、ＶＶＴ機構１による吸気弁８の開閉タイミングの変更時において、燃料ポンプデューティを検出し、カム軸３のフリクションの変化を打ち消すべくＯＣＶデュ
ーティを補正する制御について説明したが、次に、吸気弁８の開閉タイミングを維持している場合（以下、ＶＶＴ機構１の保持モードともいう。）に、燃料ポンプデューティの変化によって吸気弁８の開閉タイミングが変化してしまうことを抑制する制御について説明する。
【００４８】
図６は、所定の機関運転状態でのＶＶＴ機構１の出力特性、すなわちＯＣＶデューティに対する、ＶＶＴ機構１によるカム軸３の出力軸９に対する変位速度の変化特性の一例を示している。図６において、吸気弁８の開閉タイミングを維持すべき場合に、燃料ポンプデューティが変化した場合、カム軸３のフリクションが大きくなるために、グラフ自体が実線から破線のようにシフトしてしまう。
【００４９】
そうすると、ＯＣＶデューティをそのままにしておくと、ＶＶＴ機構１によるカム軸３の出力軸９に対する変位速度が変化し、回転位相がずれてしまう。その結果、吸気弁８の開閉タイミングを維持できなくなるおそれがある。
【００５０】
そこで、本実施例においては、ＶＶＴ機構１の保持モードにおいて燃料ポンプデューティが変化した場合にも、ＯＣＶデューティを補正して吸気弁８の開閉タイミングを維持することとした。具体的には、燃料ポンプデューティと保持モードにおけるＯＣＶデューティの補正量との関係を格納した保持モードＯＣＶデューティ補正量マップから、補正量の値を読み出して補正前のＯＣＶデューティに加算して、新たに、保持モードにおけるＯＣＶデューティとする。図７には、一次元の保持モードＯＣＶデューティ補正量マップの例を示す。
【００５１】
次に、燃料パイプ１１のつまり等により、高圧燃料ポンプ５に要求される負荷が異常に増加した場合について考える。このような場合には、燃料ポンプデューティが大幅に増加してカム軸３のフリクションも異常に増加してしまうおそれがある。
【００５２】
そして、このフリクションの値が所定値（補正限界値）以上となると、ＶＶＴ機構１による吸気弁８の開閉タイミングの制御を円滑に行うことが困難となり、ＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の回転位相が目標値から急に外れる場合が発生する。そうすると、高速運転中に機関トルクが急激に変化するといった危険が考えられる。
【００５３】
そこで、本実施例においては、燃料ポンプデューティが所定の補正限界値以上となるような場合には、ＯＣＶ２における電磁ソレノイド２ｃへの通電を停止して、スプール２ａを初期位置である図３の最左端にスプリング２ｂの作用で移動させ、ＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の回転位相を最遅角状態とすることとした。
【００５４】
これにより、燃料パイプ１１のつまりなどの異常時において、燃料ポンプデューティが、ＯＣＶデューティを補正して吸気弁８の開閉タイミングを適正化できる範囲を超えてしまったような場合に、吸気弁８の開閉タイミングを自動的に最遅角側にできるので、吸気弁８の開閉タイミングが不安定になり、進角側に変化して失火が発生したりすることを抑制できる。
【００５５】
図８には、本実施例におけるＯＣＶデューティ補正ルーチンを示す。本ルーチンはＥＣＵ２０内のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、内燃機関の稼動中にはＥＣＵ２０によって所定期間毎に実行される。
【００５６】
本ルーチンが実行されるとまずＳ１０１において高圧燃料ポンプ５が作動中かどうかが判定される。ここで高圧燃料ポンプ５が作動中でないと判定された場合には、一旦本ルーチンを終了する。一方、高圧ポンプ５が作動中であると判定された場合にはＳ１０２に進
む。
【００５７】
Ｓ１０２においては、燃料ポンプデューティ（ＦＰＤ）の値を取得する。具体的には、燃圧制御弁５ａへ与えられている駆動信号によって取得してもよい。Ｓ１０２の処理が終了するとＳ１０３に進む。
【００５８】
Ｓ１０３においては、Ｓ１０２で取得された燃料ポンプデューティ（ＦＰＤ）が補正限界値以上かどうかが判定される。ここで補正限界値は、燃料ポンプデューティ（ＦＰＤ）がこの値以上である場合には、ＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の回転位相が不安定となり目標値から急に外れ、失火などの重大な不具合のおそれが生じる閾値としての燃料ポンプデューティである。すなわち、ＯＣＶデューティを補正する方法では制御不能となるおそれが生じるかどうかの閾値である。ここで、燃料ポンプデューティ（ＦＰＤ）が補正限界値以上である場合にはＳ１１１に進む。一方、燃料ポンプデューティ（ＦＰＤ）が補正限界値より小さい場合は、Ｓ１０４に進む。
【００５９】
Ｓ１０４においては、この時点のＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の回転位相の目標値と、ＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の現在の回転位相との差の絶対値ΔＶＶＴが判定値より大きいかどうかが判定される。ここで、判定値とは、ＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の回転位相の目標値と、両者の現在の回転位相との差の絶対値ΔＶＶＴがこの値以下の場合には、ＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の回転位相が維持される制御が行なわれている（保持モード）と判断できる閾値である。
【００６０】
従って、ΔＶＶＴが判定値より大きい場合には、ＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の回転位相の変動中または変動直前であると判断できるので、Ｓ１０５に進む。一方、ΔＶＶＴが判定値以下の場合は、ＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の回転位相が維持されるべき制御中であると判断できるので、Ｓ１０８に進む。
【００６１】
Ｓ１０５においては、ＯＣＶデューティ（ＤＶＴ）が取得される。具体的にはＥＣＵ２０からＯＣＶ２に対して送付されている制御信号のデューティ値から取得してもよい。Ｓ１０５の処理が終了するとＳ１０６に進む。
【００６２】
Ｓ１０６においては、図５に示したＯＣＶデューティ補正量マップから、Ｓ１０２で取得した燃料ポンプデューティ（ＦＰＤ）とＳ１０５で取得したＯＣＶデューティ（ＤＶＴ）の組合せに対するデューティ補正量の値を読み出すことにより、ＯＣＶデューティ補正量（ＤＦＰＤ）を導出する。Ｓ１０６の処理が終了するとＳ１０７に進む。
【００６３】
Ｓ１０７においては、Ｓ１０６で導出されたＯＣＶデューティ補正量（ＤＦＰＤ）をＳ１０５で取得されたＯＣＶデューティ（ＤＶＴ）に加算することによってＯＣＶデューティが補正される。Ｓ１０７の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
【００６４】
一方、Ｓ１０８においては、保持モードＯＣＶデューティ（ＫＤＶＴ）が取得される。具体的な取得方法については、Ｓ１０５の処理と同様な方法でもよい。Ｓ１０８の処理が終了するとＳ１０９に進む。
【００６５】
Ｓ１０９においては、図７に示した保持モードＯＣＶデューティ補正量マップから、Ｓ１０２で取得した燃料ポンプデューティ（ＦＰＤ）に対応する保持モードＯＣＶデューティ補正量（ＫＤＦＰＤ）の値を読み出すことにより導出する。Ｓ１０９の処理が終了するとＳ１１０に進む。
【００６６】
Ｓ１１０においては、Ｓ１０９で導出された保持モードＯＣＶデューティ補正量（ＫＤ
ＦＰＤ）をＳ１０８で取得された保持モードＯＣＶデューティ（ＫＤＶＴ）に加算することによって保持モードＯＣＶデューティが補正される。Ｓ１１０の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
【００６７】
さらに、Ｓ１１１においては、ＯＣＶ２における電磁ソレノイド２ｃへの通電が停止されることによってＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の回転位相を強制的に最遅角状態とする。Ｓ１１１の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
【００６８】
以上、説明したように、本実施例においては、燃料ポンプデューティの値に応じてＯＣＶ２における電磁ソレノイド２ｃへの印加電流のデューティを補正し、燃料ポンプ５に要求される負荷の変動によるカム軸３のフリクションの増加が、吸気弁８の開閉タイミングに影響を及ぼすことを抑制している。これにより、燃料ポンプ５の状態に拘らず、吸気弁８の開閉タイミングを目標どおりに制御することができる。
【００６９】
また、本実施例においては、ＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の回転位相の目標値と、ＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の現在の回転位相との差から、ＶＶＴ機構１における位相を変化させる制御中か、ＶＶＴ機構１における位相を一定値に維持する制御中かを判断し、それぞれの制御に適した補正値を用いてＯＣＶデューティを補正している。従って、内燃機関の運転状態に拘らず、最適な補正を行うことができる。
【００７０】
さらに、本実施例においては、燃料ポンプデューティの値が補正限界値以上である場合には、ＶＶＴ機構１によるカム軸３と出力軸９の回転位相を強制的に最遅角状態とする。これにより、燃料ポンプデューティの値が、ＯＣＶデューティの変更によって吸気弁８の開閉タイミングを補正することが可能な範囲を超えた場合には、迅速に、より失火などの致命的な不具合が少ない方にＶＶＴ装置１の状態を制御できる。従って、燃料ポンプデューティの大きさに拘らず、吸気弁８の開閉タイミングを最適に制御することができる。
【００７１】
なお、上記のＯＣＶデューティ補正ルーチンにおいてＳ１０７及びＳ１１０の処理を実行するＥＣＵ２０は本実施例において補正手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施例における内燃機関の動弁系及び燃料供給系の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例におけるＶＶＴ機構の詳細を示す図である。
【図３】本発明の実施例におけるＶＶＴ機構の油圧制御系の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例において、ＶＶＴ機構を作動させて吸気弁の開閉タイミングを進角させる際に、燃料ポンプデューティが増加したような場合に、吸気弁の開閉タイミングの進角量がどのように変化するかを示したグラフである。
【図５】本発明の実施例におけるＯＣＶデューティ補正量マップの内容を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例におけるＶＶＴ機構の、ＯＣＶデューティに対する変位速度の変化特性を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例における保持モードＯＣＶデューティ補正量マップの内容を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例におけるＯＣＶデューティ補正ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・ＶＶＴ機構
１ａ・・・スプロケット
１ｂ・・・ベーンロータ
１ｃ・・・ケース
２・・・ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）
２ａ・・・スプール
２ｂ・・・スプリング
２ｃ・・・電磁ソレノイド
３・・・カム軸
３ａ・・・カム部
３ｂ・・・燃料ポンプ用カム部
４・・・オイルポンプ
５・・・高圧燃料ポンプ
５ａ・・・燃圧制御弁
６・・・デリバリパイプ
７・・・燃料噴射弁
８・・・吸気弁
９・・・出力軸
１０・・・燃料タンク
１１・・・燃料パイプ
１２・・・オイルパン
２０・・・ＥＣＵ
【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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