(57)【要約】【課題】エンジン停止時のバルブタイミング制御による消費電力を削減可能な可変バルブタイミング装置を提供する。【解決手段】目標位相に対するインテークバルブの位相偏差｜ΔＩＶ（θ）｜と収束判定値θｊとの比較により、インテークバルブ位相制御の収束判定が実行される（Ｓ１４０）。収束時（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）には、インテークバルブ位相が目標位相に到達していると判断されて、必要なカムシャフトの位相変化量が零に設定されるためアクチュエータ作動量も零に設定される（Ｓ１６０）。したがって、目標位相が固定値であるエンジン停止時には、インテークバルブ位相制御の収束後において、アクチュエータの動作は停止される。さらに、エンジン停止の際には、インテークバルブ位相制御の収束判定がエンジン作動時よりも緩やかになるように、収束判定値は、エンジン停止の際およびエンジン作動時で切換えて設定される（Ｓ１２０，Ｓ１３０）。【選択図】図１４
2007262950.tif 000002
【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、
アクチュエータと、
前記開閉タイミングが変更されるバルブを駆動するカムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相差を、前記アクチュエータの作動量に応じた変化量で変化させることによって前記開閉タイミングを変更する変更機構と、
前記開閉タイミングが変更されるバルブの現在の開閉タイミングと目標値との偏差に基づき、前記アクチュエータの作動量を設定するアクチュエータ作動量設定部とを備え、
前記アクチュエータ作動量設定部は、
前記偏差が判定値以下であるときに、前記アクチュエータの作動量を略零に設定する収束判定手段と、
エンジン停止の際の前記開閉タイミングの変更において、前記収束判定手段における前記判定値を、エンジン作動時の前記開閉タイミングの変更における前記判定値よりも大きい値に設定する判定値切換え手段とを含む、可変バルブタイミング装置。
【請求項２】
前記エンジン停止の際の前記開閉タイミングの変更において、前記偏差が判定値以下となったときに前記アクチュエータへの給電を遮断するための給電遮断手段をさらに備える、請求項１記載の可変バルブタイミング装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは電動機で構成され、かつ、前記アクチュエータの作動量は、前記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であり、
前記変更機構は、前記開閉タイミングが第１の領域にある場合と第２の領域にある場合とで、前記アクチュエータの作動量と前記開閉タイミングの変化量との比率が異なるように、かつ前記開閉タイミングの変化方向が同じであるように、前記開閉タイミングを変更する、請求項１記載の可変バルブタイミング装置。
【請求項４】
前記エンジンの停止の際の前記開閉タイミングの変更において、前記開閉タイミングの目標値は、次回のエンジン始動に適した所定値に設定される、請求項１から３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】
この発明は、可変バルブタイミング装置に関し、より特定的には、アクチュエータの作動量に応じた変化量でバルブの開閉タイミングを変更する機構を有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）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】
このような可変バルブタイミング装置は、エンジン作動時のみならず、エンジン停止時にも作動されてバルブタイミング（カムシャフト位相）を変更するケースがある。具体的には、エンジン停止時点におけるバルブタイミングが次回のエンジン始動に適したバルブ位相と異なる場合には、次回のエンジン始動に備えるために、可変バルブタイミング装置によってエンジン停止中にバルブタイミングが変更される（たとえば、特許文献１〜４）。
【０００４】
特許文献１（特開２００３−１８４５８５号公報）には、エンジンの自動停止直後において、このときの冷却水温等に基づいて推定された次回のエンジン自動始動に適した状態へバルブ開閉条件（バルブリフト量、バルブタイミング等）を制御した後、可変バルブリフト機構等の動作を停止することが開示される。また、特許文献２（特開２００５−１８０３０７号公報）および特許文献３（特開２００５−１４６９３３号公報）には、機関始動時や機関停止後の慣性回転時に、回転位相が最遅角位相と最進角位相の間の中間位相に自然に戻される構造とすることにより、機関始動可能な回転位相を中間位相に設定可能としたバルブタイミング制御装置が開示される。
【０００５】
また、特許文献４（特開２００４−１５６５０８号公報）には、イグニッションキーのオフ後、すなわちエンジン停止後に電磁アクチュエータであるヒステリシスブレーキに電流を所定時間通電することにより、次回のエンジン始動に適した角度位置となるようにバルブタイミングを変更するバルブタイミング制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１８４５８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１８０３０７号公報
【特許文献３】特開２００５−１４６９３３号公報
【特許文献４】特開２００４−１５６５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、エンジン停止時における可変バルブタイミング装置のアクチュエータへの動作エネルギは、エンジン作動に伴って充電される二次電池（バッテリ）から供給される。したがって、エンジン停止時にアクチュエータの作動によってバルブタイミングを変更する構成では、その際の消費電力を抑制することが要求される。しかしながら、特許文献１〜３は、エンジン停止時のバルブタイミング変更におけるアクチュエータの消費電力について言及していない。
【０００７】
一方、特許文献４のバルブタイミング制御装置によれば、エンジン停止後の電磁アクチュエータ（ヒステリシスブレーキ）への給電期間を一定期間内とすることによって、バッテリの消耗を一定限度内に防止することが可能である。しかしながら、エンジン停止時に必要となるバルブタイミングの変化量は、エンジン停止時点でのバルブタイミングによって異なってくるところ、上記給電期間が固定的に設定されるため、バルブタイミングが次回のエンジン始動に適したバルブタイミングまで変更された後の期間においても、電磁アクチュエータへの給電が継続されて、無用な消費電力が発生する可能性がある。
【０００８】
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、エンジン停止の際のバルブタイミング制御による消費電力を削減可能な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】
【０００９】
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、アクチュエータと、変更機構と、アクチュエータ作動量設定部とを備える。変更機構は、開閉タイミングが変更されるバルブを駆動するカムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相差を、アクチュエータの作動量に応じた変化量で変化させることによって開閉タイミングを変更する。アクチュエータ作動量設定部は、開閉タイミングが変更されるバルブの現在の開閉タイミングと目標値との偏差に基づき、アクチュエータの作動量を設定する。さらに、アクチュエータ作動量設定部は、収束判定手段と、判定値切換え手段とを含む。収束判定手段は、偏差が判定値以下であるときにアクチュエータの作動量を略零に設定する。判定値切換え手段は、収束判定手段における判定値を、エンジン作動時の開閉タイミングの変更における判定値よりも大きい値に設定する。
【００１０】
上記可変バルブタイミング装置によれば、エンジン停止の際、特にエンジン停止後においても、バルブの実際の開閉タイミング（実バルブタイミング）と目標値との差が判定値以下となったときに、実バルブタイミングが目標値に到達していると判定してアクチュエータの作動量を零に設定することができる。さらに、この際の判定値を、エンジン停止の際には、エンジン作動時よりも相対的に大きく設定できる。したがって、エンジン停止の際のバルブタイミング制御において、バルブタイミング設定精度に過度な精度を要求することなく、実バルブタイミングが目標値に到達した後にはアクチュエータの動作を停止して、それ以降での無用な電力消費の発生を防止できる。これにより、エンジン停止の際のバルブタイミング制御による消費電力を削減できる。
【００１１】
なお、収束判定手段における判定値をエンジン作動時よりも大きい値に設定する期間は、実際にエンジンが停止した以降の期間としてもよく、エンジンの停止処理中（エンジンの停止指令発生から実際のエンジン停止までの期間）および実際のエンジン停止以降の期間を含む期間とすることもできる。
【００１２】
好ましくは、この発明による可変バルブタイミング装置は、給電遮断手段をさらに備える。給電遮断手段は、エンジン停止の際の開閉タイミングの変更において、偏差が判定値以下となったときに、アクチュエータへの給電を遮断するように構成される。
【００１３】
上記可変バルブタイミング装置によれば、エンジン停止の際のバルブタイミング制御では、実バルブタイミングが目標値に到達した後にはアクチュエータへの給電が停止されるので、それ以降での無用な電力消費の発生をより確実に防止できる。
【００１４】
好ましくは、この発明による可変バルブタイミング装置では、アクチュエータは電動機で構成され、かつ、アクチュエータの作動量は、カムシャフトに対する電動機の相対的な回転速度差である。また、変更機構は、開閉タイミングが第１の領域にある場合と第２の領域にある場合とで、アクチュエータの作動量と開閉タイミングの変化量との比率が異なるように、かつ開閉タイミングの変化方向が同じであるように、開閉タイミングを変更する。
【００１５】
上記可変バルブタイミング装置によれば、電動機がアクチュエータであり、かつ、アクチュエータの作動量が、エンジン停止とともに回転停止されるカムシャフトに対する電動機の相対的な回転速度差である構成において、エンジン停止の際のバルブタイミング制御による消費電力を削減できる。
【００１６】
さらに好ましくは、この発明による可変バルブタイミング装置では、エンジン停止の際の開閉タイミングの変更において、開閉タイミングの目標値は、次回のエンジン始動に適した所定値に設定される。
【００１７】
上記可変バルブタイミング装置によれば、エンジン停止の際の開閉タイミング変更（バルブタイミング制御）により、次回のエンジン始動を円滑に行なうことができる。
【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、エンジン停止の際のバルブタイミング制御による消費電力を削減できる。
【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の位相を決定する。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。
【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】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。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。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。
【００６７】
次に、インテークバルブ１１００の位相（以下、単にインテークバルブ位相とも称する）の制御構成について詳細に説明する。
【００６８】
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の回転子（図示せず）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。
【００６９】
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（目標位相）を設定する。
【００７０】
さらに、ＥＣＵ４０００は、インテークバルブ１１００の位相をこの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。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。
【００７１】
なお、エンジン停止の際、具体的には、エンジン１０００の停止指令の生成後には、バルブ位相の目標値（目標位相）は、次回のエンジン始動に備えて、エンジン始動に適したバルブ位相に設定される。したがって、エンジン停止時点において、インテークバルブ位相がエンジン始動に適した目標位相と異なる場合（目標位相へ未到達時）には、エンジン停止時以降において、可変バルブタイミング装置によって、インテークバルブ位相（すなわちインテークカムシャフト１１２０の位相）を変更する必要がある。
【００７２】
図１２は、本発明の実施の形態によるインテーク用ＶＶＴ機構２０００のアクチュエータである電動モータ２０６０の回転数制御を説明するブロック図である。
【００７３】
図１２を参照して、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の動作は、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実現される。
【００７４】
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。
【００７５】
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、すなわち、実インテークバルブ位相を算出する（第１の位相算出方式）。
【００７６】
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）毎での実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、実位相変化量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、すなわち、実インテークバルブ位相を逐次算出することができる（第２の位相算出方式）。
【００７７】
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、実インテークバルブ位相ＩＶ（θ）を検出することができる。たとえば、エンジン回転数の不安定領域、具体的には、比較的低回転数の領域（たとえば１０００ｒｐｍより低回転数の領域）では、上記第２の位相算出方式によって位相検出精度を確保するとともに、エンジン回転数が安定し、かつ、カム角信号の発生間隔が短くなるエンジン高回転数領域では、上記第１の位相算出方式によって位相検出を行なって、ＥＣＵ４０００の演算負荷増大を防止することができる。
【００７８】
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に対する位相偏差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により求められた位相偏差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。
【００７９】
たとえば、単一の制御周期での位相変化量Δθの最大値Δθｍａｘが予め設定され、必要位相変化量算出部６０２５は、この最大値Δθｍａｘの範囲内で、位相偏差ΔＩＶ（θ）に応じた位相変化量Δθを決定する。なお、最大値Δθｍａｘ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）や位相偏差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。また、以下で詳細に説明するように、カムシャフト位相変化量算出部６０２０は、実インテークバルブ位相ＩＶ（θ）が目標位相ＩＶ（θ）ｒに到達しているかどうかの収束判定を実行し、位相収束時には位相変化量Δθ＝０に設定する。
【００８０】
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（すなわち、Δθ＝０の位相収束時）には略零（ΔＮｍ＝０）に設定される。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
電動機ＥＤＵ４１００は、リレー回路４２５０を介して電源４２００と接続される。リレー回路４２５０のオン・オフは、制御信号ＳＲＬによって制御される。電源４２００は、一般的には、エンジン作動時に充電可能な二次電池で構成される。したがって、エンジン停止後にもリレー回路４２５０をタイマー６０７０を用いて継続的にオンさせることにより、アクチュエータである電動モータ２０６０を所定期間だけ作動させて、バルブ位相（すなわちカムシャフト位相）を変更することが可能である。
【００８６】
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、電源４２００から電動モータ２０６０への供給電力（代表的にはモータ電流Ｉｍｔ）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。
【００８７】
特に、電動機ＥＤＵ４１００は、モータ制御性を向上させるために、回転数制御における調整量となるデューティ比ＤＴＹを下記（２）式に従って制御する。
【００８８】
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。
【００８９】
（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。
【００９０】
図１３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に従う基準値から、相対回転数ΔＮｍに応じた電流値を相対的に増減させることにより設定される。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。
【００９１】
（本発明の実施の形態によるインテークバルブ位相制御の収束判定）
本発明の実施の形態では、インテークバルブ位相制御の収束判定を図１４に示すフローチャートに従って実行する。図１４のフローチャートに従う収束判定は、インテーク用ＶＶＴ機構２０００によるバルブタイミング制御の一部として、ＥＣＵ４０００により実行される。
【００９２】
ＥＣＵ４０００は、ステップＳ１００では、実インテークバルブ位相ＩＶ（θ）の目標位相ＩＶ（θ）ｒに対する位相偏差ΔＩＶ（θ）を求める。すなわち、ステップＳ１３０での処理は、演算部６０２２（図１２）の動作に相当する。さらに、ＥＣＵ４０００は、ステップＳ１１０では、エンジン停止の際のインテークバルブ位相制御であるか否かを判定する。
【００９３】
たとえば、エンジン１０００の停止指令の生成後において、ステップＳ１１０はＹＥＳ判定とされ、それ以前においてステップＳ１１０はＮＯ判定とされる。この場合には、エンジン停止指令の発生に応答して、エンジン回転数を停止状態（回転数＝０）まで低下させるエンジン停止処理中の期間および、エンジンが実際に停止された後の期間を含む所定期間において、「エンジン停止の際のインテークバルブ位相制御である（ステップＳ１１０がＹＥＳ）」と判定される。ここで、エンジン停止指令は、運転者のスイッチ操作に応答して発生されるものに限定されず、ハイブリッド車両やいわゆるエコランシステム搭載車両等におけるエンジンの自動停止制御により発生されてもよい。すなわち、エンジン停止に際したインテークバルブ位相制御は、一般的には、アイドル回転数状態から開始されるが、上記のような自動停止制御等によってアイドル回転数以上の状態から開始される場合も存在する。
【００９４】
あるいは、エンジンの実際の回転数に応じて、エンジンが実際に停止された後の期間にステップＳ１１０をＹＥＳ判定としてもよい。
【００９５】
ＥＣＵ４０００は、ステップＳ１１０のＮＯ判定時、すなわち、エンジン作動時のインテークバルブ位相制御では、ステップＳ１２０により、収束判定値θｊ＝θ０に設定する。この判定値θ０は、運転中のエンジン制御において要求されるインテークバルブ位相精度に対応して設定される。
【００９６】
一方、ＥＣＵ４０００は、ステップＳ１１０のＹＥＳ判定時、すなわち、エンジン停止に際したインテークバルブ位相制御では、ステップＳ１３０により、収束判定値θｊ＝θ１に設定する。この判定値θ１は、エンジン作動時の判定値θ０よりも相対的に大きな値に設定される。なお、上記のようにエンジン停止の際のバルブタイミング変更は、次回のエンジン始動に備えるためのものであるから、要求されるインテークバルブ位相精度はエンジン作動時よりも低い。このため、上記のような判定値とすることができる。
【００９７】
ＥＣＵ４０００は、ステップＳ１４０では、ステップＳ１１０で求めた位相偏差ΔＩＶ（θ）の絶対値と、ステップＳ１２０またはＳ１３０により設定された収束判定値とを比較することによって、収束判定を行なう。
【００９８】
ＥＣＵ４０００は、位相偏差｜ΔＩＶ（θ）｜＞θｊの場合（ステップＳ１４０のＮＯ判定時）には、実インテークバルブ位相ＩＶ（θ）が目標位相ＩＶ（θ）ｒへ未到達である、すなわち、インテークバルブ位相制御は未だ収束していないと判断して、必要位相変化量算出部６０２５（図１２）により、位相偏差ΔＩＶ（θ）に応じて位相変化量Δθを設定する（ステップＳ１５０）。このように設定された位相変化量Δθに応じて電動モータ２０６０が作動されることにより、インテークバルブ位相は、目標位相に向けてさらに変更される。
【００９９】
一方、ＥＣＵ４０００は、位相偏差｜ΔＩＶ（θ）｜≦θｊの場合（ステップＳ１４０のＹＥＳ判定時）には、実インテークバルブ位相ＩＶ（θ）が目標位相ＩＶ（θ）ｒに到達している、すなわち、インテークバルブ位相制御が収束していると判断して、必要位相変化量算出部６０２５（図１２）による位相変化量Δθ＝０に設定する（ステップＳ１６０）。これにより、アクチュエータ作動量に相当する電動モータ２０６０の相対回転数ΔＮｍ＝０に設定される。
【０１００】
インテークカムシャフト１１２０およびクランクシャフト１０９０の回転数が零となるエンジン停止時には、相対回転数ΔＮｍ＝０に設定されると、電動モータ２０６０の回転数指令値Ｎｍｒｅｆ＝０に設定される。エンジン停止時には、目標位相ＩＶ（θ）ｒは基本的に固定値であるので、インテークバルブ位相制御の収束後には、電動モータ２０６０の動作は停止される。
【０１０１】
この結果、エンジン停止の際のインテークバルブ位相制御では、実インテークバルブ位相ＩＶ（θ）が目標位相に到達した後では、アクチュエータである電動モータ２０６０を停止させて、それ以降での無用な電力消費の発生を防止できる。特に、エンジン停止の際とエンジン作動時との間でのインテークバルブ位相の要求精度の相違を考慮して、エンジン停止の際のインテークバルブ位相制御において収束判定条件を緩和することにより消費電力を削減できる。
【０１０２】
また、エンジン停止の際のインテークバルブ位相制御では、ＥＣＵ４０００は、ステップＳ１７０により、リレー回路４２５０をオフするように制御信号ＳＲＬを生成してもよい。これにより、実インテークバルブ位相ＩＶ（θ）がエンジン停止時の目標位相に到達した後には、電動モータ２０６０（アクチュエータ）への給電が停止されるので、それ以降での無用な電力消費の発生をより確実に防止できる。特に、エンジン停止の際におけるインテークバルブの目標位相を含むように、図９に示した減速比が大きい領域を設定すれば、ステップＳ１７０による電動モータ２０６０（アクチュエータ）への給電停止に伴って、位相検出に誤差が発生することを防止できる。
【０１０３】
また、リレー回路４２５０については、図示しないタイマー等を設けて、エンジン停止時点（あるいは、エンジン停止処理開始時点）から所定時間経過後には、インテークバルブ位相制御が収束しているか否かにかかわらず強制的にオフさせる制御構成としてもよい。このような構成とすることにより、インテークバルブ位相制御が何らかのトラブルにより長期間収束しない場合に、消費電力が無用に増大することを防止できる。
【０１０４】
なお、以上説明した実施の形態において、図１４のステップＳ１４０，Ｓ１６０は、本発明における「収束判定手段」に対応し、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０は本発明での「判定値切換え手段」に対応し、ステップＳ１７０は本発明での「給電遮断手段」に対応する。
【０１０５】
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】
【０１０６】
【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】本実施の形態に係る可変バルブタイミング装置のアクチュエータである電動モータの回転数制御を説明するブロック図である。
【図１３】電動モータの速度制御を説明する概念図である。
【図１４】本発明の実施の形態による可変バルブタイミング装置におけるインテークバルブ位相制御の目標値収束判定を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
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、４１００  電動機ＥＤＵ、４２００  電源、４２５０  リレー回路、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、ｄＩＶ（θ）  実位相変化量、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  カムシャフト回転数、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、Ｒ（θ）  減速比、ＳＲＬ  制御信号（リレー回路）、ΔＮｍ  相対回転数（電動モータ）、ΔＩＶ（θ）  位相偏差（インテークバルブ位相）、Δθ  カムシャフト位相変化量、θ０，θ１  判定値、θｊ  収束判定値。
【図１】
2007262950.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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