(57)【要約】【課題】  ＶＣＴ位相を正確に測定する方法を提供する。【解決手段】  可変カムシャフトタイミングシステムにおいて、カムシャフトおよびクランクシャフト双方の絶対的角度位置をトラッキングすることによりＶＣＴ位相を測定するための方法であって、インデックス歯を含む複数の歯を有するセンサホイールであるカムセンサホイール１０８およびクランクセンサホイール１０２上のインデックス歯１１０，１０４を検出する工程と、絶対的なカム位置および絶対的なクランク位置を計算する工程と、カムおよびクランク間の位相を計算する工程と、計算された位相を一組の所望の位相と比較する工程と、調整位相を計算する工程と、調整位相をカムおよびクランクに適用する工程と設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転軸、第２の回転軸およびこれらの軸の間に配置された位相器を備えたシステムにおいて、各軸が、パルスホイールの特徴に基づいてパルスを発生させるように軸に固定されたパルスホイールを有するとともに、二つの軸の間の位相関係を測定するための方法が提供されており、当該方法が、
ａ）第１のパルスホイール上に第１のインデックス手段を提供する工程と、
ｂ）第２のパルスホイール上に第２のインデックス手段を提供する工程と、
ｃ）第１のインデックス手段を含む第１のパルスホイールの特徴に基づいて第１のパルス列を発生させる工程と、
ｄ）第２のインデックス手段を含む第２のパルスホイールの特徴に基づいて第２のパルス列を発生させる工程と、
ｅ）二つのパルスホイールによって発生した一部またはすべてのパルスに基づいて二つの軸の間の位相関係を決定し、これにより、大部分のパルスを発生させるホイールによって決定される測定精度を有するようにする工程と、
を備えた位相関係測定方法。
【請求項２】
請求項１において、
エンジンが始動状態にあるかまたはその他の状態にあるかを決定する工程をさらに備えた位相関係測定方法。
【請求項３】
請求項１において、
発生するパルス列を制御するためのコントローラを提供する工程をさらに備えた位相関係測定方法。
【請求項４】
請求項１において、
第１のインデックス手段が、１枚の歯または除去された歯のいずれかである、
ことを特徴とする位相関係測定方法。
【請求項５】
請求項１において、
第２のインデックス手段が、１枚の歯または除去された歯のいずれかである、
ことを特徴とする位相関係測定方法。
【請求項６】
請求項１において、
位相関係が０〜３６０°の範囲にある、
ことを特徴とする位相関係測定方法。
【請求項７】
請求項１において、
第１および第２のパルス列を制御して位相関係を決定するためのコントローラを提供する工程をさらに備えた位相関係測定方法。
【請求項８】
請求項１において、
第１の軸がカムシャフトである、
ことを特徴とする位相関係測定方法。
【請求項９】
請求項１において、
第２の軸がクランクシャフトである、
ことを特徴とする位相関係測定方法。
【請求項１０】
少なくとも一つのカムシャフトを有する内燃機関のための位相器を備えた可変カムシャフトタイミングシステムにおいて、カムシャフトおよびクランクシャフト双方の絶対的角度位置をトラッキングすることによりＶＣＴ位相を測定するための方法であって、
ａ）インデックス歯を含む複数の歯を有するセンサホイールであるカムセンサホイールおよびクランクセンサホイール上のインデックス歯を検出する工程と、
ｂ）絶対的なカム位置および絶対的なクランク位置を計算する工程と、
ｃ）カムおよびクランク間の位相を計算する工程と、
ｄ）計算された位相を一組の所望の位相と比較する工程と、
ｅ）調整位相を計算する工程と、
ｆ）調整位相をカムおよびクランクに適用する工程と、
を備えたＶＣＴ位相測定方法。
【請求項１１】
請求項１０において、
工程ａ）〜ｄ）を反復する工程をさらに備えたＶＣＴ位相測定方法。
【請求項１２】
請求項１０において、
インデックス歯が、センサホイール上に追加される歯である、
ことを特徴とするＶＣＴ位相測定方法。
【請求項１３】
請求項１０において、
インデックス歯が、センサホイール上において除去された少なくとも１枚の歯である、
ことを特徴とするＶＣＴ位相測定方法。
【請求項１４】
請求項１０において、工程ｂ）が、
ｉ）現在のクランク歯のインデックスをカウントする工程と、
ii）現在のカム歯のインデックスをカウントする工程と、
iii）最近のクランクパルスのためにTcrankのタイムスタンプを検出する工程と、
iv）最近のカムパルスのためにTcamのタイムスタンプを検出する工程と、
ｖ）クランク歯０を検出することにより、直前からの絶対的なクランク角変化を計算する工程と、
vi）カム歯０を検出することにより、直前からの絶対的なカム角変化を計算する工程とから構成されている、
ことを特徴とするＶＣＴ位相測定方法。
【請求項１５】
請求項１０において、工程ｃ）が、
ｉ）エンジン始動時の位相器の初期角度位置であるBASE_TIMINGを計算する工程と、
ii）カムセンサホイールおよびクランクセンサホイールのインデックス歯間の初期の相対的角度からBASE_TIMINGを減じた値であるZPHASEを計算する工程と、
iii）カムセンサホイールのインデックス歯の連続した検出とクランクセンサホール上のインデックス歯の検出との間の時間間隔を計算する工程と、
iv）クランク角変化からカム角変化およびZPHASEを減じることによって、位相を計算する工程とから構成されている、
ことを特徴とするＶＣＴ位相測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変カムタイミングシステムの分野に関する。より詳細には、本発明は、２軸、とくに内燃機関のカムシャフトおよびクランクシャフトの絶対的角度位置をトラッキングすることによりＶＣＴ位相を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は、エンジン性能の改良および排ガス低減のために、カムシャフトおよびクランクシャフト間の角度を変化させるための種々の機構を採用してきた。これらの可変カムシャフトタイミング（ＶＣＴ： Variable Camshaft Timing）機構の大部分は、エンジンカムシャフトに一つまたはそれ以上の「位相器」を使用している。
【０００３】
「ベーン位相器」システムにおいては、位相器が、一つまたはそれ以上のベーンを有するロータを備えている。ベーンは、カムシャフトの端部に取り付けられるとともに、ベーンが装着されるベーンチャンバを有するハウジングによって囲繞されている。ベーンをハウジングに取り付けるとともに、チャンバをロータ内に取り付けることも可能である。
【０００４】
ハウジングの外周は、通常クランクシャフトからまたは多数カムのエンジンでは他のカムシャフトからチェーン、ベルトまたはギヤを介して駆動力を受け取るスプロケット、プーリまたはギヤを構成している。
【０００５】
米国特許第 5,002,023号は、本発明の分野におけるＶＣＴシステムについて記述している。このシステムの液圧装置は、適切な作動流体要素を備えるとともに逆方向に作用する一対の液圧シリンダを有している。
【０００６】
作動流体要素は、作動流体を一方のシリンダから他方のシリンダにまたはその逆方向に選択的に移送しており、これにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの周方向位置をアドバンスさせまたはリタードさせている。制御システムは、一方または他方のシリンダからの作動流体の排出がバルブ内のスプールを中央位置つまり零位置から一方向または他の方向に移動させることによって行われる制御バルブを使用している。
【０００７】
スプールの移動は、スプールの一端に作用する制御液圧Ｐc の増加または減少に応じて、さらにスプールの一端に作用する液圧と他端に作用する圧縮スプリングによる機械的な押付力との間の関係に応じて、生じる。
【０００８】
米国特許第 5,107,804号は、本発明の分野における他のタイプのＶＣＴシステムについて記述しており、このシステムの液圧装置は、囲繞されたハウジング内にローブを備えたベーンを有している。このベーンは、上述の米国特許第 5,002,023号により開示された逆方向作用のシリンダに取って代わっている。
【０００９】
ベーンは、ハウジング内でローブの一方の側から他方の側にまたはその逆方向に作動流体を移動させることによりハウジングに対してベーンを一方の側から他方の側に振動させる適切な作動流体要素を有しており、ベーンはハウジングに対して振動可能つまり周方向に移動可能に構成されている。このようなベーンの振動は、クランクシャフトに対するカムシャフトの位置をアドバンスまたはリタードさせるのに効果的なものである。
【００１０】
このＶＣＴシステムの制御システムは、米国特許第 5,002,023号に開示されたものと同一であって、スプールバルブに作用する同種の力に反応する同一タイプのスプールバルブを使用している。
【００１１】
カムシャフトおよびクランクシャフトに均等配置の歯付ホイールを取り付けることは、当該分野では周知である。歯の通過を検出して、クランクシャフトまたはカムシャフトの位置を表す信号を発生するためのセンサが用いられている。余分な歯が追加されていてもよく、また歯の一つが取り除かれていてもよい。追加された余分な歯または取り除かれた歯は、「インデックス歯」と呼ばれる。
【００１２】
カムホイールおよびクランクホイール上の余分な歯を認識するための種々の方法が存在しており、これらは、米国特許第 5,736,633号および米国特許第 6,498,980号に記述されている。取り除かれた歯を認識するための種々の方法は、米国特許第 5,604,304号および米国特許第 6,016,789号に記述されている。
【００１３】
米国特許第 5,289,805号は、位相を測定するのに、連続するクランクパルスおよびカムパルス間の経過時間を使用している。この方法は、７２０クランク角度をカムセンサホイール歯の枚数で除した測定範囲に制限している。
【００１４】
この方法はまた、クランクホイールおよびカムホイールの双方の歯が均等に配置されることを要求するとともに、各カムサイクル毎にクランクシャフトが２回転するという事象によりカム歯の枚数がクランク歯の枚数の２倍であるということを要求している。
【００１５】
米国特許第 5,165,271号は、シリンダの上死点を認識するために、クランクシャフトに取り付けられたクランクホイール上の余分な歯を使用している。センサは、センサを通過する各歯についてパルス信号を発生している。センサは、追加の歯がセンサを通過すると、タイミング参照信号を発生する。
【００１６】
タイミング参照信号から、エンジン速度に対応して速度信号が生成される。米国特許第 5,165,271号は位相器を含んでおらず、内燃機関は可変カムタイミングを有していない。したがって、カムシャフトおよびクランクシャフトの絶対位置を獲得することはできない。
【００１７】
米国特許第 6,609,498号は、４サイクル内燃機関のためのカムシャフトおよびクランクシャフトのタイミング、位置および速度を検出するのに用いられるターゲットホイールの較正方法および装置について教示している。この方法は、歯がセンサを通過するときに不完全な読取りの影響を受けやすい２：１歯の間隔を有するカムホイールおよびクランクホイールに依存している。
【００１８】
Ｃ／Ｄ＝Ｅ／Ｆ（第４欄第２４行）におけるＣは、クランクシャフトおよびカムシャフト間の排出カムシャフト角であり、カム位相器およびパルスホイール調整に応じて、正または負となる。この条件を補償または検出する方法は、示されていない。
【００１９】
一般に、カムシャフトおよびクランクシャフトのような２本の駆動連結シャフト間に配置された位相器は、たとえば４５°、６０°または９０°の所望の回転範囲を許容している。その一方、シリンダタイミングなどのような非ＶＣＴの使用に対しては、パルスホイールにより多くの歯が存在していてもよい。
【００２０】
したがって、より正確な測定値を得るとともに、９０°ではなく０〜３６０°のような広い所望の範囲で運転可能なＶＣＴシステムを得るためには、ＶＣＴ使用の歯とともに余分な歯または非ＶＣＴの歯を含む実質的にすべての歯を使用するのが有利である。
【００２１】
本発明は、位相器の能力を制限することなく、運転の実際的な要求を満足させる新規な方法に取り組んでいる。歯枚数間の関係は任意である。本発明のコンピュータ使用に適切な方法は、クロスオーバーの影響を受けない。
【００２２】
ここで、クロスオーバー(crossover)とは、カムシャフトが所望の回転範囲の外側で移動するときに発生するＶＣＴシステム本来の性質のために所望の広範囲を取り扱うことができない位相器をその間に有する２本のシャフト間の角度関係において、間違ったまたは不正確な測定値として定義されている。
【特許文献１】米国特許第 5,002,023号明細書
【特許文献２】米国特許第 5,107,804号明細書
【特許文献３】米国特許第5,736,633号明細書
【特許文献４】米国特許第6,498,980号明細書
【特許文献５】米国特許第5,604,304号明細書
【特許文献６】米国特許第6,016,789号明細書
【特許文献７】米国特許第 5,289,805号明細書
【特許文献８】米国特許第5,165,271号明細書
【特許文献９】米国特許第6,609,498号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、２軸間の位相関係、とくにＶＣＴ位相を正確に測定することができる測定方法を提供しようとしている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
請求項１の発明に係る方法は、第１の回転軸、第２の回転軸およびこれらの軸の間に配置された位相器を備えたシステムにおいて、各軸が、パルスホイールの特徴に基づいてパルスを発生させるように軸に固定されたパルスホイールを有するとともに、二つの軸の間の位相関係を測定するための方法が提供されている。当該方法は、以下の工程から構成されている。
ａ）第１のパルスホイール上に第１のインデックス手段を提供する工程。
ｂ）第２のパルスホイール上に第２のインデックス手段を提供する工程。
ｃ）第１のインデックス手段を含む第１のパルスホイールの特徴に基づいて第１のパルス列を発生させる工程。
ｄ）第２のインデックス手段を含む第２のパルスホイールの特徴に基づいて第２のパルス列を発生させる工程。
ｅ）二つのパルスホイールによって発生した一部またはすべてのパルスに基づいて二つの軸の間の位相関係を決定し、これにより、大部分のパルスを発生させるホイールによって決定される測定精度を有するようにする工程。
【００２５】
請求項２の発明においては、エンジンが始動状態にあるかまたはその他の状態にあるかを決定する工程をさらに備えている。
【００２６】
請求項３の発明においては、発生するパルス列を制御するためのコントローラを提供する工程をさらに備えている。
【００２７】
請求項４の発明においては、第１のインデックス手段が、１枚の歯または除去された歯のいずれかである。
【００２８】
請求項５の発明においては、第２のインデックス手段が、１枚の歯または除去された歯のいずれかである。
【００２９】
請求項６の発明においては、位相関係が０〜３６０°の範囲にある。
【００３０】
請求項７の発明においては、第１および第２のパルス列を制御して位相関係を決定するためのコントローラを提供する工程をさらに備えている。
【００３１】
請求項８の発明においては、第１の軸がカムシャフトである。
【００３２】
請求項９の発明においては、第２の軸がクランクシャフトである。
【００３３】
請求項１０の発明に係る方法は、少なくとも一つのカムシャフトを有する内燃機関のための位相器を備えた可変カムシャフトタイミングシステムにおいて、カムシャフトおよびクランクシャフト双方の絶対的角度位置をトラッキングするための方法である。当該方法は、以下の工程を備えている。
ａ）インデックス歯を含む複数の歯を有するセンサホイールであるカムセンサホイールおよびクランクセンサホイール上のインデックス歯を検出する工程。
ｂ）絶対的なカム位置および絶対的なクランク位置を計算する工程。
ｃ）カムおよびクランク間の位相を計算する工程。
ｄ）計算された位相を一組の所望の位相と比較する工程。
ｅ）調整位相を計算する工程。
ｆ）調整位相をカムおよびクランクに適用する工程。
【００３４】
請求項１１の発明においては、工程ａ）〜ｄ）を反復する工程をさらに備えている。
【００３５】
請求項１２の発明においては、インデックス歯が、センサホイール上に追加される歯である。
【００３６】
請求項１３の発明においては、インデックス歯が、センサホイール上において除去された少なくとも１枚の歯である。
【００３７】
請求項１４の発明においては、工程ｂ）が、以下の工程から構成されている。
ｉ）現在のクランク歯のインデックスをカウントする工程。
ii）現在のカム歯のインデックスをカウントする工程。
iii）最近のクランクパルスのためにTcrankのタイムスタンプを検出する工程。
iv）最近のカムパルスのためにTcamのタイムスタンプを検出する工程。
ｖ）クランク歯０を検出することにより、直前からの絶対的なクランク角変化を計算する工程。
vi）カム歯０を検出することにより、直前からの絶対的なカム角変化を計算する工程。
【００３８】
請求項１５の発明においては、工程ｃ）が、以下の工程から構成されている。
ｉ）エンジン始動時の位相器の初期角度位置であるBASE_TIMINGを計算する工程。
ii）カムセンサホイールおよびクランクセンサホイールのインデックス歯間の初期の相対的角度からBASE_TIMINGを減じた値であるZPHASEを計算する工程。
iii）カムセンサホイールのインデックス歯の連続した検出とクランクセンサホール上のインデックス歯の検出との間の時間間隔を計算する工程。
iv）クランク角変化からカム角変化およびZPHASEを減じることによって、位相を計算する工程。
【００３９】
本発明によれば、その間に位相器を有し駆動連結可能な２本の回転シャフトが提供されている。各シャフトはパルスホイールを有しており、各パルスホイールは、インジケータまたは歯を有している。さらに、各パルスホイールは、パルスホイールが何回転したというような情報を示すためのインデックス歯を有している。
【００４０】
２つのホイール上のインデックス歯を利用する方法が、駆動連結可能な２本の回転シャフト間の角度関係の情報を提供するために、提供されている。たとえば、２本のシャフト間に配置された位相器が、所定範囲内で調整可能なように設けられている。したがって、位相器によって与えられる部品を含む位相関係を測定しまたは制御するために、２つのインデックス歯を使用するのは有利である。
【００４１】
本発明による方法が既知の方法つまり３６０°よりも広い所望範囲を測定することを意図しており、当該範囲を測定できるということが注目されるべきである。このことは、各パルスホイールが、回転数を示すためのインデックス歯を有していることによる。
【００４２】
また、パルスホイールの歯の間隔は、インデックス歯を除いて、均等に配置され得る。あるいは、パルスホイールは、インデックス歯として予め決定された指示歯を有し、不均等に配置されていてもよい。
【００４３】
位相器が介在した２つの回転軸を有するシステムにおいて、各シャフトが、インデックス歯を備えたパルスホイールを有している。２本のシャフト間の位相関係を測定するための方法が提供されている。この場合には、パルスのタイムスタンプを記録するのに使用されるタイマーの感度限界や、より密の歯付パルスホイールから発生する連続した二つのパルスの間の少量の軸速度変動によってのみ、測定精度が制限されている。
【００４４】
位相器が介在する２本の回転シャフトを備えたＶＣＴシステムにおいては、各シャフトが、インデックス歯を備えたパルスホイールを有している。測定範囲が±３６０°のクランク角度または全カム回転まで存在しているシャフト間の位相関係を測定するための方法が提供されている。
【００４５】
位相器が介在する２本の回転シャフトを備えたＶＣＴシステムにおいては、各シャフトがインデックス歯を備えたパルスホイールを有している。インデックス歯が余分な歯または取り除かれた歯のいずれかであるところの２本のシャフト間の位相関係を測定するための方法が提供されている。
【００４６】
本発明は、０〜３６０°の所望範囲の定速調整および可変速度調整を有するＶＣＴシステムに適している。さらに、本発明は、クランク割込みルーチンおよびカム割込みルーチンの内部で実行されるクランクサブルーチンやカムサブルーチンのようなサブルーチンに別個に組み込まれる。
【００４７】
したがって、第１の回転軸、第２の回転軸、およびこれらの間に配置された位相器を有するシステムにおいて、各軸が、パルスホイールの特徴に基づいてパルスを発生するように配置されかつ軸に固定されたパルスホイールを有している。２本のシャフト間の位相関係を測定するための方法が提供されている。
【００４８】
この方法は、以下の工程を備えている。すなわち、第１のパルスホイール上に第１のインデックス手段を提供する工程。第２のパルスホイール上に第２のインデックス手段を提供する工程。第１のインデックス手段を含む第１のパルスホイールの特徴に基づいて第１のパルス列を発生させる工程。第２のインデックス手段を含む第２のパルスホイールの特徴に基づいて第２のパルス列を発生させる工程。二つのパルスホイールによって発生するパルスの一部またはすべてに基づいて２本のシャフトの間の位相関係を決定し、これにより、より密の歯付パルスホイールから発生する２つの連続パルス間における少量の軸速度変動およびパルスのタイムスタンプを記録するように用いられるタイマーの感度限界によって決定される測定精度を得る工程。
【００４９】
したがって、少なくとも一つのカムシャフトを有する内燃機関のための位相器を備えた可変カムシャフトタイミングシステムのカムシャフトおよびクランクシャフトの双方の相対的角度位置をトラッキングするための方法が提供されている。
【００５０】
この方法は、以下の工程を備えている。すなわち、ａ）インデックス歯を含む複数の歯を備えたカムセンサホイールおよびクランクセンサホイール上のインデックス歯を検出する工程。ｂ）絶対的なカム位置および絶対的なクランク位置を計算する工程。ｃ）カムおよびクランク間の位相を計算する工程。ｄ）計算された位相を所定値の位相と比較する工程。ｅ）調整位相を計算する工程。
【００５１】
本発明およびその目的をさらに理解するためには、図面、図面の簡単な説明、本発明の好ましい実施態様の詳細な説明および特許請求の範囲に注意が向けられるべきである。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によれば、各軸に設けたパルスホイールの各インデックス手段を含む特徴に基づいて各パルス列を発生させるとともに、各パルスに基づいて２軸間の位相関係を決定するようにしたので、２軸間の位相関係を正確に測定できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
可変カムタイミング（ＶＣＴ）システムにおいては、カムシャフト上のタイミングギヤが、「位相器」として知られる可変角カップリングによって置き換えられている。ベーン型位相器は、カムシャフトに連結されたロータと、タイミングギヤに連結（または形成）されたハウジングとを備えている。
【００５４】
ロータは、カムシャフトおよびクランクシャフトの相対的タイミングを変化させるために、角度制限の範囲内でカムシャフトがタイミングギヤから独立して回転するのを許容している。
【００５５】
ここで用いられる「位相器」という用語は、カムシャフトのタイミングをクランクシャフトからオフセットさせるためにハウジングおよびロータ間の相対的角度位置を制御するあらゆる部品を含んでいる。多数本のカムシャフトを有する任意のエンジンにおいては、当該分野で知られているように、各カムシャフトに一つの位相器があるということが理解されるだろう。
【００５６】
図１は、本発明による方法における全体のフローチャートである。同図において、ステップ２００は、図２および図３に対応している。ステップ２０２，２０４および２０６は、図４および図７に対応している。ステップ２０８および２１０は、図５に対応している。ステップ２１２は、図８、図９および図１０に対応している。
【００５７】
図１０がこの位相調整方法のための優れたフローチャートであるということが注目される。この方法においては、単一のデータフローが存在していない。その代わりに、クランク割込みルーチン、カム割込みルーチンおよび主位相計算が非同期処理されている。
【００５８】
図１０のボックス９００に示す主位相計算部分は、割込みルーチンから利用可能な最新のタイミング情報であれば何でも取り込み、最終のＶＣＴ位相を計算する。図１０に集中するとともに、ボックス６２０に示す通常の位相計算を図１で補足することが示唆されている。
【００５９】
しかしながら、図１は、以下に示すような調整を行う必要がある。
１）ボックス２０８：「計算された位相を一組の所定位相と比較する」ように変更される。
２）ボックス２１２：位相計算は、ステップ２１０で終了する。最終の位相をいずれかに戻って適用する必要はない。
【００６０】
＜インデックス歯の検出＞
図２は、図示しないクランクシャフトに取り付けられかつクランクシャフトと同期して回転するクランクセンサホイール１０２を示している。図３は、図示しないカムシャフトに取り付けられかつカムシャフトと同期して回転するカムセンサホイール１０８を示している。
【００６１】
センサホイールに取り付けられた歯の縁部がピックアップセンサ１００，１０６を通過するとき、電圧変動が発生する。電圧変動は、高い電圧値または低い電圧値のいずれかにより構成された一連の電圧パルスに変換される。インデックス歯は、図２に示されるような除去された歯１０４であるか、または図３に示すような追加された歯１１０である。
【００６２】
追加の歯１１０または欠如した歯１０４のすぐ後ろの歯に０の番号が付され、それ以降の歯に番号１，２，…が付される。最後の歯は、クランクホイール上でＮcrank-1であり、カムホイール上でＮcam-1である。
【００６３】
カムシャフトおよびクランクシャフトのいずれも、欠如した歯、追加の歯またはこれらの組合せのいずれを使用してもよい。センサホイールは、均等配置または不均等配置の歯を有している。センサホイールはまた、偶数枚または奇数枚の歯を有している。歯の均等間隔または奇数枚数に対する要件はない。
【００６４】
図４は、ピックアップセンサによって認識されたカムパルスおよびクランクパルスを示している。各パルス列は、時間（TIME）に対する電圧（V）の関係で示されている。黒塗りのパルスは、歯０がピックアップセンサを通過したときに発生している。パルス列３１０は、クランクホイール１０２のほぼ３回転からのパルスを示している。Ｎcrank-1の歯についてのパルスおよび歯０についてのパルスの間の時間間隔は、直前の時間間隔の約２倍長くなっている。
【００６５】
パルス列３２０，３３０および３４０は、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相角またはスタート位置に応じて、カムホイール１０８から発生した異なるパルスを示している。Ｎcam-1の歯についてのパルスおよび歯０についてのパルスの間の時間間隔は、直前の時間間隔の半分になっている。上記情報から、インデックス歯は以下のようにして検出される。
【００６６】
追加の歯を有するパルスホイールについては、次の擬似コード(pseudo-code)が適用される。
If   0.25 * Old Pulse Interval < Current Pulse Interval < 0.75 * Old Pulse Interval
Then Current tooth is tooth zero
【００６７】
歯が除去されたパルスホイールについては、
If  Current Pulse Interval > 1.5 * Old Pulse Interval
Then Current tooth is tooth zero
各パルスホイールについてこれらのルーチンの一方または他方を選択するのに従来の知識が用いられる。
【００６８】
理解されるように、本発明による測定または制御精度は、他のパルスホイールに比べてより使用に適したパルスを発生するように配置されたパルスホイールの連続する２つのパルス間のタイミングによって決定されている。
【００６９】
例示によると、クランクシャフトホイールがカムシャフトホイールよりも多くのパルスを発生するので、システムの精度は、それらが上昇縁部または下降縁部であろうが、あるいはクランクパルスに関連する基準の他の任意の点であろうが、連続する２つのクランクパルス間における時間区分(time segment)デルタｔによって決定されている。
【００７０】
＜自動初期較正＞
一つまたはそれ以上のベーンを有するロータに取り付けられたカムシャフトは、カムシャフトがクランクシャフトに遅れずについて行くとき、アドバンス位置に移動している。結果として生じる、カムパルス０およびクランクパルス０（黒塗りのパルス）間の時間間隔は減少する。
【００７１】
エンジンクランキング中のＶＣＴ位相の初期角度位置は、BASE_TIMINGと定義されている。位相器が完全リタード位置におかれているとき、BASE_TIMINGは０である。あるいは、位相器の初期角度位置は、エンジンクランキング中には、完全アドバンス位置および完全リタード位置の間の任意の位置でロックされていてもよい。
【００７２】
しかしながら、初期の角度位置は、ＶＣＴシステムを制御するコントローラには少なくとも知られている必要がある。コントローラは、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）の一部であるか、または、ＥＣＵのような主コントロールユニットと協働して作動する別個のＶＣＴコントローラである。
【００７３】
カムシャフトが完全アドバンス位置にあるとき、およびBASE_TIMINGが０であるときに、カムシャフトを表すパルス列は、パルス列３２０である。カムシャフトが完全アドバンス位置にないとき、およびBASE_TIMINGが０でないときに、カムシャフトを表すパルス列は、パルス列３３０である。カムシャフトが任意の運転位置にあるときにカムシャフトを現わすパルス列は、パルス列３４０である。
【００７４】
クランクシャフトの各回転は、歯０から始まる。クランクセンサホイール１０２上の歯０の検出により発生するパルスの前側縁部は、Tcrank0xである。第１の回転は Tcrank01 ３０２であり、第２の回転は Tcrank02３３４であり、第３の回転はTcrank03 ３１８……である（図４参照）。Tcrank0は、クランクシャフトの現在の回転におけるパルス０のスタート時間を表している。
【００７５】
カムセンサホイール１０８上の歯０の検出により発生するパルスの前側縁部は、Tcam0xである。第１の回転は Tcam0１ ３０６であり、第２の回転は Tcam0２ ３３６……である。Tcam0は、カムシャフトの現在の回転におけるパルス０のスタート時間を表している。
【００７６】
ZPHASE ３２２は、カムシャフトが完全アドバンス位置におかれているとき、またはBASE_TIMINGが０であるときのカム歯０およびクランク歯０間の相対角度であって、時間間隔ではない。
【００７７】
位相器がエンジンクランキング時に完全アドバンス位置におかれていないとき、パルス列３３０に示すように、ZPHASE ３２２は、BASE_TIMING ３２２を減じた、カム歯０およびクランク歯０間の初期相対角である。
【００７８】
エンジン組立後には、パルスホイールのミスアライメントのために、完全アドバンスしたクランク/カムパルスがパルス列３１０，３２０に関係していない場合がある。この状態は、以下のようにして補償される。クランクが完全アドバンスカムをリードしている測定角であるZPHASE ３２２は、自動初期較正ルーチンの一部として、エンジン始動時に自動的に計算される。
【００７９】
たとえばライン３０２におけるTcrank0はアップデートされ、クランク歯０が検出された瞬間が記録される。たとえばライン３０４におけるTcam0はアップデートされ、カム歯０が検出された瞬間が記録される。
【００８０】
クランクシャフトが各カムシャフト回転につき２回転するので、Tcrank0は、Tcam0の度に２度アップデートされる。連続する２つのクランクパルスの間の時間間隔は、DeltTcrankであり、対応する２つの歯の間の角度は、DeltCrankAngleである。
【００８１】
クランクシャフト０パルスに対するカムシャフト歯０パルスに基づいて、連続する２つのカムパルス０事象、たとえばライン３０６のTcam0１およびライン３３６の Tcam0２の間の時間間隔は、図４に示すようなパルス列３３０の３つのゾーン(zone)に分割されてもよい。ZPHASEの自動較正は、これら３つのゾーンのいずれで行われてもよい。
【００８２】
もしZPHASEの自動較正がゾーン１において実行されるのであれば、Tcam0１およびTcrank01についてタイミング情報がアップデートされて、
ZPHASE = DeltCrankAngle / DeltTcrank * (Tcam01 - Tcrank01)
となる。
【００８３】
もし較正がゾーン２において実行されるのであれば、Tcam0１およびTcrank0２についてタイミング情報がアップデートされて、
ZPHASE = DeltCrankAngle / DeltTcrank * (Tcam01 - Tcrank0２) + 360°
となる。
【００８４】
もし較正がゾーン３において実行されるのであれば、Tcam0１およびTcrank0３についてタイミング情報がアップデートされて、
ZPHASE = DeltCrankAngle / DeltTcrank * (Tcam01 - Tcrank0３) + 720°
となる。
【００８５】
上記３つの場合は組み合わされてもよく、コンピュータプログラムが用いられる結果、
RawPhase = DeltCrankAngle / DeltTcrank * (Tcam0 - Tcrank0) 
ZPHASE = adjustPhase (RawPhase)
【００８６】
図６は、自動初期較正５２０のためのフローチャートを示している。ステップ５０２において、もしTcrank0，Tcam0およびDeltTcrankがいずれも０より大きくなければ、較正は、ルーチンの終了に移行する。そうすることによって、コンピュータ計算における「０で除する」エラーが回避される。
【００８７】
また、このことは、少なくとも２つのクランク歯が時間を記録して有効なTcam0 およびTcrank0が確立される前に、誤った位相計算を防止する。もしTcrank0，Tcam0およびDeltTcrankがいずれも０より大きければ、ステップ５０６に移行して、RawPhase およびadjustPhase（調整位相）が計算される。
【００８８】
RawPhaseは、０〜３６０°の範囲内でまたは３６０°の倍数によってオフセットされて、ステップ５０６において計算される。サブルーチンのadjustPhaseは、正規の位相を獲得するために、RawPhaseに対して倍数を加減するように実行されている。
【００８９】
図５は、サブルーチンのadjustPhase（調整位相）のためのフローチャート４００を含んでいる。ステップ４０２において、もしRawPhaseが７２０°よりも大きければ、ルーチンは、ステップ４０４に移行する。ステップ４０４では、adjustPhaseがRawPhase - ７２０°に等しくされて、サブルーチンが終了する。
【００９０】
ステップ４０２において、もしRawPhaseが７２０°よりも大きくなければ、ルーチンは、ステップ４０６に移行する。ステップ４０６においては、RawPhaseが３６０°よりも大きいかどうかが判断され、もし大きければ、ルーチンはステップ４０８に移行する。ステップ４０８では、adjustPhaseがRawPhase - ３６０°に等しくされて、サブルーチンが終了する。
【００９１】
ステップ４０６において、もしRawPhaseが３６０°よりも大きくなければ、ルーチンはステップ４１０に移行する。ステップ４１０では、RawPhaseが−３６０°よりも小さいかどうかが判断され、もし小さければ、ルーチンは、ステップ４１２に移行する。ステップ４１２では、adjustPhaseがRawPhase +７２０°に等しくされて、サブルーチンが終了する。ステップ４１０において、もしRawPhaseが−３６０°よりも小さくなければ、ルーチンは、ステップ４１６に移行する。
【００９２】
ステップ４１６においては、RawPhaseが０°よりも小さいかどうかが判断され、もし小さければ、ルーチンはステップ４１８に移行する。ステップ４１８では、adjustPhaseがRawPhase +３６０°に等しくされて、サブルーチンが終了する。
【００９３】
ステップ４１６において、もしRawPhaseが０°よりも小さくなければ、ルーチンはステップ４２０に移行して、adjustPhaseがRawPhaseに等しくされる。図５に示されるようなルーチン４００が一旦終了すると、RawPhaseはadjustPhaseの結果に設定され、自動初期較正ルーチン５２０は、ステップ５０８に移行する。
【００９４】
ステップ５０８では、
ZPHASE =RawPhase - BASE_TIMING
自動初期較正は、エンジン始動のたびごとに、あるいは正規のZPHASEを失うまたは変更させるシステムエラーの場合に再び実行される。
【００９５】
＜通常の運転状態下でのＶＣＴ位相計算＞
図７は、通常の運転状態下での位相計算のためのフローチャートである。通常の運転状態は、ZPHASEが計算された後で始動状態に続く。センサホイール上の任意の歯とクランク角で測定された歯０との間の相対角が、センサホイールの幾何学的形状に基づいて予め設定される。
【００９６】
均等間隔の歯であるＮcamを備えたカム歯ホイールについては、角度は、
CamPulse (0, 1,…, Ncam-1) = [0, A1, A2, …,ANcam-1]
となる。ここで、Ａ＝７２０/Ｎcamである。
【００９７】
たとえば、均等間隔の４枚の歯および追加の１枚の歯を有するカムシャフト歯ホイール（図３参照）の角度は、以下のように定義される。すなわち
CamPulse (0, 1, 2, 3, 4) = [0, 90, 270, 450, 630]
となる。
【００９８】
５枚の歯および追加の１枚の歯を有するカムシャフト歯ホイールの角度は、以下のように定義される。すなわち
CamPulse (0, 1, 2, 3, 4, 5) = [0, 72, 216, 360, 504, 648]
となる。
【００９９】
Ｎcrank歯を備えたクランク歯ホイールについては、角度は、
CrankPulse (0, 1,…, Ncrank-1) = [0, B1, B2, …,BNcrank-1]
となる。ここで、Ｂ＝３６０/Ｎcrankである。
【０１００】
たとえば、均等間隔の１５枚の歯のうちの１枚の歯が除去されたクランクシャフト歯ホイール（図２参照）の角度は、以下のように定義される。すなわち
CrankPulse (0, 1, 2, 3,…, 13, 14, 15) = [0, 22.5, 45, 67.5,…, 292.5, 315, 337.5]
となる。
【０１０１】
２つのクランクパルス間の角度差は
DeltCrankAngle (n) = 360°- CrankPulse (16),   n = 0
DeltCrankAngle (n) = CrankPulse (n) - CrankPulses (n-1),  n>0
【０１０２】
個々の歯の角度がDeltCrankAngle (n)でトラッキングされるので、本発明を適用するのに、歯が均等間隔で配置されている必要はないということに注目してほしい。クランク歯が検出されるとき、時間が記録されて、Tcrankのためにアップデートされる。現在のクランク歯のインデックスが記録されて、CurrentCrankとしてアップデートされる。
【０１０３】
カム歯が検出されるとき、時間が記録されて、Tcamのためにアップデートされる。現在のカム歯のインデックスが記録されて、CurrentCamとしてアップデートされる。Tcamのときには、最後のクランク歯０がCurrentCrankであるので、通過した完全なクランクパルスの数になる。
【０１０４】
現在の完全なクランクパルス期間は、もっとも最近の連続した２つのTcrank測定値の間の時間間隔である。
DeltTcrank = New Tcrank - Old Tcrank
【０１０５】
スタート値としてTcrank0のときに既知のクランク角度位置を用いることによって、Tcam時における絶対的なクランク角度位置が決定される。現在の時間Tcrank0から最近の時間Tcamまでにおけるクランク角度位置の変化は、図７のフローチャートのステップ６０２に示すように、CrankChange ３２８に等しくなる。
CrankChange = CrankPulses (CurrentCrank) +
(Tcam - Tcrank) / DeltTcrank * DeltCrankAngle (CurrentCrank)
【０１０６】
時間Tcam0のときにスタート値としてカム角度位置を使用することによって、時間Tcamのときの絶対的なカム角度位置が決定されて、「絶対的な」位置を与えることになる。最近の時間Tcam0から最近の時間Tcamまでの間のカム角度位置の変化は、CamPulses (CurrentCam)に等しくなる。
【０１０７】
ここで、CurrentCamは、整数のインデックスである。Tcam時のＶＣＴ位相は、図７のフローチャートのステップ６０４に示すように、
Phase = CrankChange - CamPulses (CurrentCam) - ZPHASE
Phase = adjustPhase (Phase)
となる。
【０１０８】
＜マイクロコントローラにおける絶対位置トラッキング位相測定法の実行＞
コンピュータにおいて上記方法を実行するのに使用される一つのモジュールは、クランク歯タイミングおよび現在のクランクパルスのインデックスをトラッキングするのに用いられるクランク割込みサービスルーチンである。図８は、クランク割込みサービスルーチン７２０のためのフローチャートである。
【０１０９】
図８のステップ７０２は、コンピュータがクランクパルスの上昇縁部または下降縁部を検出するたびに始動される。すなわち、現在のタイマー表示（current timer reading）がTc とされる。現在のクランクパルスは、ステップ７０４において計算される。ステップ７０４では、
TempDeltTcrank = Tc - Tcrank
となる。
【０１１０】
TempDeltTcrankは、ステップ７０６におけるインデック歯検出の際に上記方法を用いて、古いクランクパルス間隔であるDeltTcrankを比較する。比較の結果、クランクパルスを発生する現在の歯が歯０であるということになれば、ステップ７１０に示すように、Tcrank0およびTcrankがアップデートされる。もしクランクパルスが歯０を示さないのであれば、Tcrank0はアップデートされない。
【０１１１】
現在のクランク歯のインデックスを増加させるために、ステップ７１２に示すように、パルスが入力されるたびごとにCurrentCrankがインクリメントされる。歯０が検出されれば、CurrentCrankは、０にリセットされる。
【０１１２】
ステップ７１４においては、古いDeltTcrankがアップデートされて、TempDeltTcrankと等しくなるように設定されるとともに、古いTcrankがアップデートされて、現在のタイマー表示と等しくなるように設定される。
【０１１３】
図８に示すように、各クランク回転を通じて各クランク歯についてルーチン７２０を実行するとともに、CurrentCrankをリセットすることによって、本発明は、種々の発生源からのノイズを偶発的に導入する恐れのある任意の誤った始動を自己補正することができる。
【０１１４】
コンピュータにおいて上記方法を実行するのに使用されるもう一つのモジュールは、カム歯タイミングおよび現在のカムパルスのインデックスをトラッキングするのに用いられるカム割込みサービスルーチンである。図９は、カム割込みサービスルーチン８２０のためのフローチャートである。
【０１１５】
図９のステップ８０２は、コンピュータがカムパルスの上昇縁部または下降縁部を検出するたびに始動される。すなわち、現在のタイマー表示（current timer reading）がTc とされる。現在のカムパルスは、ステップ８０４において計算される。ステップ８０４では、
TempDeltTcam = Tc - Tcam
となる。
【０１１６】
TempDeltTcamは、ステップ８０６におけるインデック歯検出の際に上記方法を用いて、古いカムパルス間隔であるDeltTcamを比較する。比較の結果、カムパルスを発生する現在の歯が歯０であるということになれば、ステップ８１０に示すように、Tcam0およびTcamがアップデートされる。もしカムパルスが歯０を示さないのであれば、Tcam0はアップデートされない。
【０１１７】
現在のカム歯のインデックスを増加させるために、ステップ８１２に示すように、パルスが入力されるたびごとにCurrentCamがインクリメントされる。歯０が検出されれば、CurrentCamは、０にリセットされる。
【０１１８】
ステップ８１４においては、古いDeltTcamがアップデートされて、TempDeltTcamと等しくなるように設定されるとともに、古いTcamがアップデートされて、現在のタイマー表示と等しくなるように設定される。
【０１１９】
図９に示すように、各カム回転を通じて各カムパルスについてルーチン８２０を実行するとともに、CurrentCamをリセットすることによって、本発明は、種々の発生源からのノイズを偶発的に導入する恐れのある任意の誤った始動を自己補正することができる。
【０１２０】
コンピュータにおいて上記方法を実行するのに使用される第３のモジュールは、実際に位相を計算しまたは初期の較正を実行するのに用いられる位相計算ルーチンである。位相計算ルーチンのためのフローチャートは、図１０に示されており、参照符号９００で表示されている。
【０１２１】
位相計算ルーチン９００は、もし割込みルーチン内で実行された場合に生じるオーバヘッドを減少させるために、通常、マイクロコントローラのアプリケーションのための主制御ループ内で実行されている。
【０１２２】
ステップ９０２においては、エンジンが始動したばかりか、あるいは連続して運転中であるかが判断される。もしエンジンが始動したばかりであれば、ステップ９０４に移行して、図６に示したルーチン５２０と同様の初期較正を行う。
【０１２３】
もしエンジンが連続して運転中であれば、ステップ９０６に移行し、図７で示したルーチン６２０と同様の通常の位相計算を用いて位相を計算する。図１０はまた、クランク割込みルーチン、カム割込みルーチンおよび位相計算ルーチンという３つのモジュールの間の可能なインターフェースを示している。
【０１２４】
本発明の一実施例は、たとえば、図１ないし図１０のフローチャートに示されたような車両コンピュータシステムとともに使用されるプログラム製品として実行されている。プログラム製品のプログラムは、図９に関連して記述された方法を含む実施例の機能を限定しており、種々の信号保持媒体に含まれ得る。具体的な信号保持媒体は、以下のものを含むが、これらには限定されない。
【０１２５】
（ｉ）ＰＲＯＭ，ＥＰＲＯＭなどのようなプログラム可能な装置に永久に格納された情報。(ii)書込不可の記憶媒体に永久に格納された情報（例：ＣＤ−ＲＯＭドライブによって読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭディスクのようなコンピュータ内のリードオンリーメモリ装置）。(iii) 書き込み可能な記憶媒体に格納された変更可能な情報（例：ハードディスクまたはディスケットドライブ内のフレキシブルディスク）。 (iv)ワイヤレス通信を含むコンピュータネットワークまたは電話回線ネットワーク、あるいは自動車の車載コントローラのような通信手段によってコンピュータに伝達される情報。上記信号保持媒体は、本発明の機能を導く、コンピュータにより読み取り可能な指令を含んでいるとき、本発明の実施例を表している。
【０１２６】
一般に、本発明の実施例を実施するように実行されるルーチンは、オペレーティングシステムの一部として、あるいは特定のアプリケーション、コンポーネント、プログラム、モジュール、オブジェクトまたは一連の指令として実施されようがされまいが、ここでは、「プログラム」と呼称される。
【０１２７】
コンピュータプログラムは、典型的には、機械が読み取り可能なフォーマットに、したがって実行可能な命令に変換される多数の命令から構成されている。またプログラムは、プログラムに局所的に存在するか、あるいは、メモリまたは記憶装置に見出される変数およびデータ構造から構成されている。
【０１２８】
なお、ここで記述される種々のプログラムは、本発明の特定の実施例において実施されるアプリケーションに基づいて確認される。その一方、任意の特定のプログラム用語が単に便宜上用いられており、したがって、本発明が、このような用語によって認定されまたは示唆される任意の特定のアプリケーションのみへの使用に限定されるべきではないということが理解されるべきである。
【０１２９】
以下の事項は、本発明に関連する用語および概念である。
上記流体が作動流体であるということが注目されるべきである。作動流体は、ベーン位相器内でベーンを移動させる流体のことである。典型的には、作動流体はエンジンオイルを含んでいるが、その他の作動流体であってもよい。
【０１３０】
本発明のＶＣＴシステムは、カムトルク駆動（ＣＴＡ）型、トーションアシスト（ＴＡ）型または油圧駆動（ＯＰＡ）型である。ＣＴＡ型は、ベーンを移動させるのにエンジンバルブを開閉させる力によって生じるカムシャフト内のトルク逆転現象を使用するＶＣＴシステムである。
【０１３１】
ＣＴＡシステム内の制御バルブは、アドバンスチャンバからリタードチャンバへの流体の流れを許容しており、これにより、ベーンの移動を許容しまたは流体の流れを停止させて、ベーンを所定位置にロックしている。
【０１３２】
ＣＴＡ位相器はまた、漏れによるオイル損失を補填するためにオイル入力を有していてもよいが、位相器を駆動するのにエンジンオイル圧を使用してはいない。ベーンは、チャンバ内に収容され、作動流体が作用する半径方向部材である。ベーン位相器は、チャンバ内で移動するベーンによって駆動される位相器である。
【０１３３】
ＯＰＡ型またはＴＡ型位相器においては、ベーンを駆動するのに、リタードチャンバまたはアドバンスチャンバ内でベーンの一方の側または他方の側にエンジンオイル圧が供給されている。
【０１３４】
ＴＡ型位相器は、各チャンバへの各供給ラインまたはスプールバルブへのエンジンオイル供給ラインのいずれかに一つのチェックバルブを追加している。チェックバルブは、トルク逆転現象による油圧パルスがオイルシステム内に伝播するのを防止して、ベーンがトルク逆転現象により後退するのを阻止している。
【０１３５】
エンジンには、一つまたはそれ以上のカムシャフトがある。カムシャフトは、ベルト、チェーン、ギヤまたは他のカムシャフトにより駆動される。カムシャフト上には、バルブを押圧するローブが設けられている。多数本のカムシャフトを有するエンジンにおいては、大抵の場合、エグゾーストバルブ用に１本のシャフトが設けられ、インテークバルブ用に一本のシャフトが設けられている。
【０１３６】
Ｖ型エンジンは、通常、各バンクに１本ずつ２本のカムシャフトを有しているか、または各バンクにインテークバルブ用およびエグゾーストバルブ用の４本のカムシャフトを有している。
【０１３７】
チャンバは、ベーンが回転する空間領域として定義されている。チャンバは、クランクシャフトに対してバルブを速めに開放させるアドバンスチャンバと、クランクシャフトに対してバルブを遅れて開放させるリタードチャンバとに分割されている。チェックバルブは、ただ一つの方向のみの流体の流れを許容するバルブとして定義されている。
【０１３８】
クローズドループは、一つの特性を他の特性に反応させて変化させるとともに、その変化が正しくなされたかどうかチェックして、所望の結果が得られるように作用を調整する制御システムとして定義されている。たとえば、ＥＣＵからの命令に反応して位相器位置を変化させるバルブを移動させ、実際の位相器位置をチェックして、バルブを再度正規の位置に移動させる。
【０１３９】
制御バルブは、位相器への流体の流れを制御するバルブである。制御バルブは、ＣＴＡシステムの位相器の内部に設けられている。制御バルブは、油圧またはソレノイドによって駆動される。クランクシャフトは、ピストンからの動力により、トランスミッションおよびカムシャフトを駆動する。
【０１４０】
スプールバルブは、スプール型の制御バルブとして定義されている。典型的には、スプールは穴内に配置されて、一方の通路を他方の通路に連絡している。スプールは、大抵の場合、位相器のロータの中心軸に配置されている。
【０１４１】
ドリブンシャフトは、ＶＣＴ内において動力を受ける任意のシャフトであり、大抵の場合、カムシャフトである。ドライブシャフトは、ＶＣＴ内において動力を供給する任意のシャフトであり、大抵の場合はクランクシャフトであるが、一方のカムシャフトに対する他方の駆動カムシャフトの場合もある。
【０１４２】
ＥＣＵは、車載コンピュータであるエンジン制御ユニットである。エンジンオイルは、エンジンを潤滑するのに使用されるオイルであり、制御バルブを介して位相器を駆動するのに油圧を作用させている。
【０１４３】
ハウジングは、チャンバを備えた位相器の外側部分として定義されている。ハウジングの外側部分は、タイミングベルト用のプーリ、タイミングチェーン用のスプロケットまたはタイミングギヤ用のギヤである。作動流体は、ブレーキオイルやパワーステアリングオイルと同様に、液圧シリンダに使用される任意のオイルである。
【０１４４】
作動流体は、必ずしもエンジンオイルと同じでなくてもよい。ロックピンは、位相器を所定位置にロックするように配置されている。ロックピンは、エンジン始動時や停止時のように、油圧が低すぎて位相器を保持できない場合に通常用いられる。
【０１４５】
ＯＰＡ型のＶＣＴシステムは、ベーンを移動させるのにエンジンオイル圧をベーンの一方の側または他方の側に作用させる一般的な位相器を使用している。
オープンループは、作用を確認するフィードバックを行うことなく、一つの特性を他方の特性に反応して変化させる（たとえば、ＥＣＵからの命令信号に反応してバルブを移動させる）制御システム内で用いられている。
【０１４６】
位相は、カムシャフトおよびクランクシャフト間（または、位相器が他方のカムによって駆動される場合にはカムシャフト間）の相対的角度位置として定義されている。位相器は、カムに据え付けられる全体の部分として定義されている。
【０１４７】
位相器は、典型的には、ロータおよびハウジング、さらにはスプールバルブおよびチェックバルブから構成されている。ピストン位相器は、内燃機関のシリンダ内のピストンによって駆動される位相器である。ロータは、カムシャフトに装着された、位相器の内側部分である。
【０１４８】
スプロケットは、エンジンタイミングチェーンのようなチェーンとともに使用される部材である。タイミングとは、ピストンが或る限定位置（通常は上死点（ＴＤＣ））に達する時間と他の事象が起こる時間との間の関係として定義される。たとえば、ＶＣＴまたはＶＶＴシステムにおいては、タイミングは通常、バルブが開くまたは閉じるときに関係している。点火タイミングは、点火プラグが点火するときに関係している。
【０１４９】
トーション・アシスト（ＴＡ）位相器またはトルク・アシスト位相器は、ＯＰＡ位相器の変形例であって、オイル供給ラインにチェックバルブを付加しており（つまり、単一のチェックバルブの実施態様）、または各チャンバへの供給ラインにチェックバルブを付加している（つまり、二つのチェックバルブの実施態様）。
【０１５０】
チェックバルブは、トルク逆転による油圧パルスが油圧システム内に伝搬するのを阻止するとともに、ベーンがトルク逆転により後退するのを停止させる。ＴＡシステムにおいては、前方へのトルク効果によるベーンの動きが許容されている。このため、トーション・アシストという表現が用いられている。ベーンの動きのグラフは、階段状である。
【０１５１】
ＶＣＴシステムは、位相器、制御バルブ、制御バルブアクチュエータおよび制御回路を有している。可変カムタイミング（ＶＣＴ）は、エンジンのインテークバルブおよび（または）エグゾーストバルブを駆動する一つまたはそれ以上のカムシャフト間の角度関係（位相）を制御しまたは変化させるための方法であって、物ではない。角度関係はまた、クランクシャフトがピストンに連結されているところのカムおよびクランクシャフト間の位相関係を含んでいる。
【０１５２】
可変バルブタイミング（ＶＶＴ： variable valve timing）は、バルブタイミングを変化させる任意の方法である。ＶＶＴはＶＣＴに関連している。ＶＶＴは、カムの形状を変えることによって、あるいは、カムに対するカムローブの関係、カムまたはバルブに対するバルブアクチュエータの関係を変えることによって、達成される。
【０１５３】
またＶＶＴは、電気式または液圧式アクチュエータを使用してバルブを個々に制御することによって、達成される。言い換えれば、すべてのＶＣＴはＶＶＴであるが、ＶＶＴがすべてＶＣＴであるというわけではない。
【０１５４】
本発明が関連する分野の当業者は、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上述の実施態様はあらゆる点で単なる例示としてのみみなされるべきものであり、限定的なものではない。
【０１５５】
したがって、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてきたものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の範囲内においてではあるが、当該技術分野の当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の一実施例の全体のフローチャートを示している。
【図２】インデックス歯として欠如した歯を有し、クランクシャフトに装着されたクランクホイールを示している。
【図３】インデックス歯として追加した歯を有し、カムシャフトに装着されたカムホイールを示している。
【図４】カムシャフトパルスおよびクランクシャフトパルス間の関係を示している。
【図５】位相調整のためのフローチャートを示している。
【図６】自動的な初期の位相較正のためのフローチャートを示している。
【図７】位相計算のためのフローチャートを示している。
【図８】クランク割込みサービスルーチンのためのフローチャートを示している。
【図９】カム割込みサービスのためのフローチャート示している。
【図１０】位相計算ルーチンのためのフローチャートを示すとともに、クランク割込みルーチン、カム割込みルーチンおよび位相計算ルーチン間のインターフェースを示している。
【符号の説明】
【０１５７】
１００：  ピックアップセンサ
１０２：  クランクホイール（パルスホイール）
１０４：  歯
１０６：  ピックアップセンサ
１０８：  カムセンサホイール（パルスホイール）
１１０：  歯
【図１】
2005083379.tif 000003
【図２】
2005083379.tif 000004
【図３】
2005083379.tif 000005
【図４】
2005083379.tif 000006
【図５】
2005083379.tif 000007
【図６】
2005083379.tif 000008
【図７】
2005083379.tif 000009
【図８】
2005083379.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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