JP2002371868A - 可変バルブタイミング機構のコントローラ - Google Patents

可変バルブタイミング機構のコントローラ

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勇 飯塚
Hirokazu Shimizu
博和 清水
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Abstract

(57)【要約】 【課題】クランクシャフトに対するカムシャフトの回転
位相を変化させる可変バルブタイミング機構のコントロ
ーラにおいて、回転位相を検出するためのカム角センサ
に点火ノイズが混入することを抑止する。 【解決手段】ベーン式可変バルブタイミング機構１０８
の電磁切換弁４５及びコントローラ４８、更に、カム角
センサ１１０を一体的に備えるＶＴＣ制御ユニット１１
９をエンジン１０１に取り付ける。前記コントローラ４
８には、クランク角センサ１１１からのポジション信号
ＰＯＳが入力され、該ポジション信号ＰＯＳとカム角セ
ンサ１１０からの気筒判別信号Phaseとに基づき、回転
位相を検出して電磁切換弁４５をフィードバック制御す
ると共に、気筒判別を行ってその結果をエンジン用コン
トローラ１２０に送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クランクシャフト
に対するカムシャフトの回転位相を変化させる可変バル
ブタイミング機構のコントローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の可変バルブタイミング機
構のコントローラとしては、特開平０７−３３２１１８
号公報に開示されるようなものがあった。このものは、
カム角センサからの検出信号、及び、クランク角センサ
からの検出信号を、ハーネスを介して入力するエンジン
制御装置を備え、該エンジン制御装置でクランクシャフ
トに対するカムシャフトの回転位相を演算し、可変バル
ブタイミング機構のアクチュエータを制御する制御回路
に、実際の回転位相（実際のバルブタイミング）と目標
の回転位相（目標のバルブタイミング）を出力する。
【０００３】実際の回転位相と目標の回転位相とを入力
する前記制御回路は、実際の回転位相を目標の回転位相
に一致させるべく、前記アクチュエータをフィードバッ
ク制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記カム角
センサは、シリンダヘッドのカム軸付近に装着されるこ
とから、カム角センサからハーネスを介して検出信号を
出力させる構成であると、点火ノイズがハーネス部分か
ら検出信号に混入し易く、カム角センサの検出信号に基
づく気筒判別や回転位相の検出精度が低下してしまうと
いう問題があった。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、カム角センサの検出信号に基づき、気筒判別を行
なうと共に、可変バルブタイミング機構による回転位相
を検出する構成において、気筒判別や回転位相の検出精
度が、点火ノイズによって低下することを抑止できるよ
うにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明では、エンジンにおけるクランクシャフトに対する
カムシャフトの回転位相を変化させる可変バルブタイミ
ング機構のコントローラであって、気筒判別信号を出力
するカム角センサを一体的に備えると共に、クランク角
センサからの検出信号を入力し、前記カム角センサから
の気筒判別信号と前記クランク角センサからの検出信号
とに基づいて前記回転位相を演算し、該演算した回転位
相に基づいて前記可変バルブタイミング機構のアクチュ
エータを制御する一方、前記カム角センサからの気筒判
別信号に基づいて気筒判別を行ない、該気筒判別結果を
エンジン用コントローラに出力する構成とした。
【０００７】かかる構成によると、コントローラは、カ
ム角センサを一体的に備えており、カム角センサから出
力される気筒判別信号に基づいて回転位相の検出及び気
筒判別を行なう。そして、回転位相の検出結果に基づき
アクチュエータを制御し、また、気筒判別結果について
は、エンジン用コントローラに出力する。気筒判別結果
を入力するエンジン用コントローラでは、例えば各気筒
別に燃料噴射時期や点火時期などを制御する。
【０００８】請求項２記載の発明では、前記コントロー
ラ，前記カム角センサ及び可変バルブタイミング機構の
アクチュエータが一体に構成されるものとした。かかる
構成によると、コントローラ（制御基板），カム角セン
サ及びアクチュエータが一体にユニット化され、カムシ
ャフト付近に取り付けられることになる。
【０００９】請求項３記載の発明では、前記カム角セン
サが、気筒間の行程位相差に相当する角度毎に、パルス
数によって気筒を示す気筒判別信号を出力する一方、前
記クランク角センサが、単位クランク角度毎のポジショ
ン信号を発生する構成であって、気筒間の行程位相差に
相当する角度毎に前記ポジション信号に抜けが生じるよ
う構成され、前記クランク角センサからのポジション信
号の抜け位置の検出に基づいて基準クランク角位置を判
別し、該基準クランク角位置から前記気筒判別信号の先
頭信号までの角度を計測することで、前記回転位相を演
算する構成とした。
【００１０】かかる構成によると、気筒間の行程相差
（直列４気筒エンジンであれば１８０°ＣＡ）毎の決ま
った位置でポジション信号に抜けが生じるので、この抜
け位置を検出することで、前記抜け位置又は抜け位置か
ら所定クランク角の位置を基準クランク角位置とする。
一方、カム角センサからは、気筒間の行程位相差毎にパ
ルス数で気筒を示す気筒判別信号が出力されるので、各
気筒に対応する数のパルス群のうちの先頭信号が、行程
位相差毎の基準カム角位置を示すことになるので、前記
基準クランク角位置から前記先頭信号までの角度を、ク
ランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を示す
角度として、例えばポジション信号のカウントや経過時
間の角度換算によって計測する。
【００１１】請求項４記載の発明では、前記コントロー
ラが、気筒判別結果をデジタル信号としてエンジン用コ
ントローラに送信する構成とした。かかる構成による
と、可変バルブタイミング機構のコントローラにおいて
演算された気筒判別結果が、デジタル信号としてエンジ
ン用コントローラに送信される。
【００１２】尚、前記デジタル信号としての気筒判別結
果の送信は、コントローラ間で相互通信を行なうネット
ワークを用いて行なわせることができ、また、信号形態
としてはパラレル・シリアルのいずれであっても良い。
【００１３】
【発明の効果】請求項１記載の発明によると、可変バル
ブタイミング機構のコントローラとカム角センサを一体
化することで、カム角センサからの信号出力経路が短く
なって耐ノイズ性が向上し、また、気筒判別を可変バル
ブタイミング機構のコントローラで行なうことで、エン
ジン用コントローラにおける演算負荷を軽減できるとい
う効果がある。
【００１４】請求項２記載の発明によると、可変バルブ
タイミング機構のアクチュエータ，コントローラ及びカ
ム角センサが一体化されるので、組み付け作業が容易と
なると共に、可変バルブタイミング機構関連の部品をコ
ンパクトに集約できるという効果がある。請求項３記載
の発明によると、カム角センサからの検出信号に基づい
て気筒判別を行わせつつ、カムシャフトの回転位相を検
出させることができると共に、クランク角センサのポジ
ション信号に基づいて基準クランク角位置を検出でき、
クランク角センサの構成を簡略化できるという効果があ
る。
【００１５】請求項４記載の発明によると、コントロー
ラ間で気筒判別結果を耐ノイズ性高く送受させることが
できるという効果がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図１は実施の形態におけるエンジンのシステム構
成図である。この図１に示すエンジン１０１は直列４気
筒エンジンであり、吸気バルブ１０２を開閉駆動する吸
気側カムシャフト１０３、及び、排気バルブ１０４を開
閉駆動する排気側カムシャフト１０５を備える。
【００１７】前記吸気側カムシャフト１０３及び排気側
カムシャフト１０５は、タイミングチェーン（又はタイ
ミングベルト）１０６を介しクランクシャフト１０７に
よって回転駆動される。前記吸気側カムシャフト１０３
には、クランクシャフト１０７に対する吸気側カムシャ
フト１０３の回転位相を変化させる可変バルブタイミン
グ機構（ＶＴＣ）１０８が備えられている。
【００１８】ここで、図２〜図４に基づいて前記可変バ
ルブタイミング機構１０８の構造を説明する。図２に示
す可変バルブタイミング機構１０８は、クランクシャフ
ト１０７によりタイミングチェーン１０６を介して回転
駆動されるカムスプロケット１（タイミングスプロケッ
ト）と、カムシャフト１０３の端部に固定されてカムス
プロケット１内に回転自在に収容された回転部材３と、
該回転部材３をカムスプロケット１に対して相対的に回
転させる油圧回路４と、カムスプロケット１と回転部材
３との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロ
ック機構１０とを備えている。
【００１９】前記カムスプロケット１は、外周にタイミ
ングチェーン１０６が噛合する歯部を有する回転部（図
示省略）と、該回転部の前方に配置されて前記回転部材
３を回転自在に収容するハウジング６と、該ハウジング
６の前後開口を閉塞するフロントカバー，リアカバー
（図示省略）とから構成される。前記ハウジング６は、
前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面の周方
向の９０°位置には、４つの隔壁部１３が突設されてい
る。
【００２０】この隔壁部１３は、横断面台形状を呈し、
それぞれハウジング６の軸方向に沿って設けられて、各
両端縁がハウジング６の両端縁と同一面になっていると
共に、基端側には、回転部とハウジング６とフロントカ
バー，リアカバーとを軸方向に一体的に結合させるため
のボルトが挿通する４つのボルト挿通孔１４が軸方向へ
貫通形成されている。
【００２１】更に、各隔壁部１３の内端面中央位置に軸
方向に沿って切欠形成された保持溝１３ａ内に、シール
部材１５が嵌合保持されている。前記回転部材３は、固
定ボルト２６によってカムシャフト１０３の前端部に固
定されており、中央に前記固定ボルト２６が挿通するボ
ルト挿通孔を有する円環状の基部２７と、該基部２７の
外周面周方向の９０°位置に一体に設けられた４つのベ
ーン２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄとを備えている。
【００２２】前記第１〜第４ベーン２８ａ〜２８ｄは、
それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部１３間の凹
部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベ
ーン２８ａ〜２８ｄの両側と各隔壁部１３の両側面との
間に、進角側油圧室３２と遅角側油圧室３３を構成す
る。各ベーン２８ａ〜２８ｄの外周面の中央に軸方向に
切欠された保持溝２９にハウジング６の内周面に摺接す
るシール部材３０がそれぞれ嵌着保持されている。
【００２３】前記ロック機構１０は、ロックピン３４
が、回転部材３の最大遅角側の回動位置において係合孔
（図示省略）に係入するようになっている。また、前記
回転部材３（ベーン２８ａ〜２８ｄ）は、図３に示すよ
うに、一端がフロントカバーに固定され、他端が基部２
７にピンで固定される弾性体としての渦巻きばね（ゼン
マイ）３６によって遅角側に付勢されるようになってい
る。
【００２４】尚、前記回転部材３（ベーン２８ａ〜２８
ｄ）を付勢する弾性体としては、渦巻きばね（ゼンマ
イ）３６に代えて、引張・圧縮コイルばね，ねじりコイ
ルばね，板ばね等を用いても良い。前記油圧回路４は、
進角側油圧室３２に対して油圧を給排する第１油圧通路
４１と、遅角側油圧室３３に対して油圧を給排する第２
油圧通路４２との２系統の油圧通路を有し、この両油圧
通路４１，４２には、供給通路４３とドレン通路４４
ａ，４４ｂとがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁４
５（アクチュエータ）を介して接続されている。
【００２５】前記供給通路４３には、オイルパン４６内
の油を圧送する機関駆動のオイルポンプ４７が設けられ
ている一方、ドレン通路４４ａ，４４ｂの下流端がオイ
ルパン４６に連通している。前記第１油圧通路４１は、
回転部材３の基部２７内に略放射状に形成されて各進角
側油圧室３２に連通する４本の分岐路４１ｄに接続さ
れ、第２油圧通路４２は、各遅角側油圧室３３に開口す
る４つの油孔４２ｄに接続される。
【００２６】前記電磁切換弁４５は、内部のスプール弁
体が各油圧通路４１，４２と供給通路４３及びドレン通
路４４ａ，４４ｂとを相対的に切り換え制御するように
なっていると共に、コントローラ４８からの制御信号に
よって切り換え作動されるようになっている。具体的に
は、図４に示すように、シリンダブロック４９の保持孔
５０内に挿通固定された筒状のバルブボディ５１と、該
バルブボディ５１内の弁孔５２に摺動自在に設けられて
流路を切り換えるスプール弁体５３と、該スプール弁体
５３を作動させる比例ソレノイド型の電磁アクチュエー
タ５４とから構成されている。
【００２７】前記バルブボディ５１は、周壁の略中央位
置に前記供給通路４３の下流側端と弁孔５２とを連通す
る供給ポート５５が貫通形成されていると共に、該供給
ポート５５の両側に前記第１，第２油圧通路４１，４２
の他端部と弁孔５２とを連通する第１ポート５６及び第
２ポート５７がそれぞれ貫通形成されている。また、周
壁の両端部には、両ドレン通路４４ａ，４４ｂと弁孔５
２とを連通する第３，第４ポート５８，５９が貫通形成
されている。
【００２８】前記スプール弁体５３は、小径軸部の中央
に供給ポート５５を開閉する略円柱状の第１弁部６０を
有していると共に、両端部に第３，第４ポート５８，５
９を開閉する略円柱状の第２，第３弁部６１，６２を有
している。また、スプール弁体５３は、前端側の支軸５
３ａの一端縁に有する傘部５３ｂと弁孔５２の前端側内
周壁に有するスプリングシート５１ａとの間に弾装され
た円錐状の弁ばね６３によって、図中右方向、つまり第
１弁部６０で供給ポート５５と第２油圧通路４２とを連
通する方向に付勢されている。
【００２９】前記電磁アクチュエータ５４は、コア６
４，移動プランジャ６５，コイル６６，コネクタ６７な
どを備え、移動プランジャ６５の先端に前記スプール弁
体５３の傘部５３ｂを押圧する駆動ロッド６５ａが固定
されている。前記コントローラ４８は、前記電磁アクチ
ュエータ５４に対する通電量をディザ信号が重畳された
デューティ制御信号に基づいて制御する。
【００３０】例えば、コントローラ４８から電磁アクチ
ュエータ５４にデューティ比０％の制御信号（ＯＦＦ信
号）を出力すると、スプール弁体５３が弁ばね６３のば
ね力により図で最大右方向に移動する。これによって、
第１弁部６０が供給ポート５５の開口端５５ａを開成し
て第２ポート５７と連通させると同時に、第２弁部６１
が第３ポート５８の開口端を開成すると共に、第４弁部
６２が第４ポート５９を閉止する。
【００３１】このため、オイルポンプ４７から圧送され
た作動油は、供給ポート５５，弁孔５２，第２ポート５
７，第２油圧通路４２を通って遅角側油圧室３３に供給
されると共に、進角側油圧室３２内の作動油が、第１油
圧通路４１，第１ポート５６，弁孔５２，第３ポート５
８を通って第１ドレン通路４４ａからオイルパン４６内
に排出される。
【００３２】従って、遅角側油圧室３３の内圧が高、進
角側油圧室３２の内圧が低となって、回転部材３は、ベ
ーン２８ａ〜２８ｂを介して最大遅角側に回転し、この
結果、吸気バルブの開時期が遅くなり、排気バルブとの
オーバーラップが小さくなる。一方、コントローラ４８
から電磁アクチュエータ５４にデューティ比１００％の
制御信号（ＯＮ信号）を出力すると、スプール弁体５３
が弁ばね６３のばね力に抗して図で左方向へ最大に摺動
して、第３弁部６１が第３ポート５８を閉止すると同時
に、第４弁部６２が第４ポート５９を開成すると共に、
第１弁部６０が、供給ポート５５と第１ポート５６とを
連通させる。
【００３３】これによって、作動油は、供給ポート５
５、第１ポート５６、第１油圧通路４１を通って進角側
油圧室３２内に供給されると共に、遅角側油圧室３３内
の作動油が第２油圧通路４２、第２ポート５７、第４ポ
ート５９、第２ドレン通路４４ｂを通ってオイルパン４
６に排出され、遅角側油圧室３３が低圧になる。このた
め、回転部材３は、ベーン２８ａ〜２８ｄを介して進角
側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブの開時期
が早くなり（進角され）、排気バルブとのオーバーラッ
プが大きくなる。
【００３４】尚、コントローラ４８から電磁アクチュエ
ータ５４にデューティ比５０％の制御信号を出力する
と、第１弁部６０が供給ポート５５を閉止し、かつ、第
３弁部６１が第３ポート５８を閉止し、かつ、第４弁部
６２が第４ポート５９を閉止する位置となる。前記コン
トローラ４８は、カムスプロケット１とカムシャフト１
０３との相対回動位置、換言すれば、クランクシャフト
１０７とカムシャフト１０３との回転位相を、運転状態
に応じて設定した目標値（目標進角値）に一致させるべ
く、フィードバック補正分ＰＩＤＤＴＹを比例・積分・
微分（ＰＩＤ）動作によって設定し、所定のベースデュ
ーティ比ＢＡＳＥＤＴＹ（例えば５０％）と前記フィー
ドバック補正分ＰＩＤＤＴＹとの加算結果を最終的なデ
ューティ比ＶＴＣＤＴＹとし、該デューティ比ＶＴＣＤ
ＴＹの制御信号を電磁アクチュエータ５４に出力する。
【００３５】つまり、前記相対回動位置（回転位相）を
遅角方向へ変化させる必要がある場合には、前記フィー
ドバック補正分ＰＩＤＤＴＹによりデューティ比が減少
され、オイルポンプ４７から圧送された作動油が遅角側
油圧室３３に供給されると共に、進角側油圧室３２内の
作動油がオイルパン４６内に排出されるようになり、逆
に、前記相対回動位置（回転位相）を進角方向へ変化さ
せる必要がある場合には、前記フィードバック補正分Ｐ
ＩＤＤＴＹによりデューティ比が増大され、作動油が進
角側油圧室３２内に供給されると共に、遅角側油圧室３
３内の作動油がオイルパン４６に排出されるようにな
る。
【００３６】そして、前記相対回動位置（回転位相）を
現状の状態に保持する場合には、前記フィードバック補
正分ＰＩＤＤＴＹの絶対値が減ることで、ベースデュー
ティ比付近のデューティ比に戻るよう制御される。前記
クランクシャフト１０７とカムシャフト１０３との回転
位相を検出するために、前記カムシャフト１０３から気
筒判別信号Ｐhaseを取り出すカム角センサ１１０及びク
ランクシャフト１０７からポジション信号ＰＯＳを取り
出すクランク角センサ１１１が設けられている。
【００３７】前記クランク角センサ１１１は、図５に示
すように、クランク角１０°毎のポジション信号ＰＯＳ
を各気筒の圧縮上死点ＴＤＣに同期して出力するセンサ
であり、各気筒の上死点前６０°（ＢＴＤＣ６０°）及
び上死点前７０°（ＢＴＤＣ７０°）に相当する位置で
連続的に信号抜けが生じるようになっている。尚、本実
施形態のエンジン１０１は、前述のように直列４気筒エ
ンジンで、気筒間の行程位相差がクランク角で１８０°
で、かつ、点火順を＃１気筒→＃３気筒→＃４気筒→＃
２気筒であるものとする。
【００３８】一方、前記カム角センサ１１０は、前記行
程位相差毎にパルス数で気筒を示す気筒判別信号Ｐhase
を出力する構成であり、前記電磁式可変バルブタイミン
グ装置１１５によるカムシャフト１１０の最遅角位置
（図５に示す状態）であるときに、１群の気筒判別信号
Ｐhaseのうちの先頭信号が、ポジション信号ＰＯＳの抜
け位置直後に発生するように設定されている。
【００３９】具体的には、＃３気筒の圧縮ＴＤＣ前にお
けるポジション信号ＰＯＳの抜け位置を基準として、＃
３気筒に対応する３つのパルス信号が出力され、同様
に、＃４気筒の圧縮ＴＤＣ前におけるポジション信号Ｐ
ＯＳの抜け位置を基準として、＃４気筒に対応する４つ
のパルス信号が出力され、＃２気筒の圧縮ＴＤＣ前にお
けるポジション信号ＰＯＳの抜け位置を基準として、＃
２気筒に対応する２つのパルス信号が出力され、更に、
＃１気筒の圧縮ＴＤＣ前におけるポジション信号ＰＯＳ
の抜け位置を基準として、＃１気筒に対応する１つのパ
ルス信号が出力される。
【００４０】ここで、前記カム角センサ１１０，コント
ローラ４８及び電磁切換弁４５は一体的に構成され、Ｖ
ＴＣ制御ユニット１１９としてエンジン１０１に取り付
けられるようになっている。具体的には、コントローラ
４８を構成する制御基板を収容するケースに、前記電磁
切換弁４５及びカム角センサ１１０を一体的に取り付
け、コントローラ４８からの制御デューティ信号が前記
電磁切換弁４５に送られ、また、カム角センサ１１０か
らの気筒判別信号Ｐhaseがコントローラ４８に読み込ま
れるようにする。そして、カム角センサ１１０がカムシ
ャフト１０３側の被検出部を検知するように、前記ケー
ス（ＶＴＣ制御ユニット１１９）を、可変バルブタイミ
ング機構１０８付近のシリンダヘッド又は燃料配管など
に取り付ける。
【００４１】前記コントローラ４８には、クランク角セ
ンサ１１１からのポジション信号ＰＯＳがハーネスを介
して送られるようになっており、コントローラ４８は、
一体的に設けられるカム角センサ１１０からの気筒判別
信号Ｐhaseと前記クランク角センサ１１１からのポジシ
ョン信号ＰＯＳとに基づいて、クランクシャフト１０７
に対するカムシャフト１０３の回転位相を演算し、電磁
アクチュエータ５４に出力するデューティ制御信号をフ
ィードバック制御すると共に、気筒判別を行なって、そ
の結果を個別に設けられるエンジン用コントローラ１２
０に対して送信する。
【００４２】エンジン用コントローラ１２０は、可変バ
ルブタイミング機構１０８のコントローラ４８から送ら
れる気筒判別結果に基づいて、各気筒別に燃料噴射のタ
イミングを制御し、また、各気筒の点火時期を制御す
る。ここで、コントローラ４８に対してカム角センサ１
１０が一体的に設けられるから、点火ノイズがカム角セ
ンサ１１０の出力に混入することが回避され、点火ノイ
ズにより回転位相検出及び気筒判別の精度が低下するこ
とを防止できる。
【００４３】また、気筒判別を可変バルブタイミング機
構１０８のコントローラ４８で行なうことで、エンジン
用コントローラ１２０の演算負荷が軽減される。次に、
前記コントローラ４８における回転位相の検出及び気筒
判別を、図６及び図７のフローチャートに従って詳細に
説明する。図６のフローチャートは気筒判別を行なうル
ーチンを示し、ステップＳ１では、前記ポジション信号
ＰＯＳの入力があったか否かを判別し、ポジション信号
ＰＯＳが入力されるとステップＳ２へ進む。
【００４４】ステップＳ２では、ポジション信号ＰＯＳ
の発生数をカウントするカウンタＣＲＡＣＮＴを１だけ
カウントアップする。ステップＳ３では、ポジション信
号ＰＯＳの発生周期Ｔの最新値Ｔnewと前回値Ｔoldとの
比率Ｒ（Ｒ＝Ｔnew／Ｔold）が、所定値よりも大きいか
否かを判別する。
【００４５】前記最新値Ｔnewが、ポジション信号ＰＯ
Ｓの歯抜け部分の周期を計測した結果であれば、Ｔnew
はクランク角で３０°の周期であり、Ｔoldはクランク
角で１０°の周期となって、Ｒ＞所定値となるようにし
てある。従って、Ｒ＞所定値である場合には、今回のポ
ジション信号ＰＯＳは、歯抜け部直後の信号であると判
断されることになる。
【００４６】ステップＳ３でＲ＞所定値であると判別さ
れると、ステップＳ４へ進み、前記カウンタＣＲＡＣＮ
Ｔが所定値以上であるか否かを判別する。そして、前記
カウンタＣＲＡＣＮＴが所定値（１）以上であれば、ス
テップＳ５へ進んで、前記カウンタＣＲＡＣＮＴを０に
リセットする。また、ステップＳ６では、前記カウンタ
ＣＲＡＣＮＴが所定値（２）に一致するか否かを判別す
ることで、歯抜け位置から所定角度後の基準クランク角
位置（例えばＢＴＤＣ３０°）であるか否かを判別す
る。
【００４７】カウンタＣＲＡＣＮＴ＝所定値（２）であ
るときには、ステップＳ７へ進み、そのときのカウンタ
ＣＡＭＣＮＴの値に基づいて気筒判別（気筒判別値ＣＹ
ＬＣＳの更新）を行なう。前記カウンタＣＡＭＣＮＴは
気筒判別信号Ｐhaseをカウントするカウンタであり、カ
ウンタＣＲＡＣＮＴ＝所定値（２）である基準クランク
角位置は、前回の気筒判別信号群の発生から次の発生ま
での間に位置し、然も、前回の気筒判別後に前記カウン
タＣＡＭＣＮＴは０にリセットされるから、ステップＳ
７で判別されるカウンタＣＡＭＣＮＴの値は、直前に出
力された１群の気筒判別信号Ｐhaseの数を示す。
【００４８】例えばカウンタＣＡＭＣＮＴの値が２であ
ったときには、直前のＴＤＣが＃２気筒の圧縮ＴＤＣ
で、次に＃１気筒の圧縮ＴＤＣとなるタイミングである
ので、気筒判別結果を＃１気筒に更新し（気筒判別値Ｃ
ＹＬＣＳを１に更新し）、該更新処理後に前記カウンタ
ＣＡＭＣＮＴを０にリセットする。ステップＳ８では、
前記気筒判別結果（気筒判別値ＣＹＬＣＳ）、をデジタ
ル信号として、前記エンジン用コントローラ１２０に出
力する。
【００４９】前記デジタル信号としての気筒判別結果の
送信は、コントローラ間で相互通信を行なうネットワー
ク(例えばＬＡＮ，ＣＡＮ：Controller Area Network)
を用いて行なわせることができ、また、信号形態として
はパラレル・シリアルのいずれであっても良い。また、
図７のフローチャートは回転位相の検出を行なうルーチ
ンを示し、ステップＳ１１では、気筒判別信号Ｐhaseが
入力されたか否かを判別する。
【００５０】気筒判別信号Ｐhaseが入力されると、ステ
ップＳ１２へ進み、前記カウンタＣＡＭＣＮＴをカウン
トアップする。次のステップＳ１３では、前記カウンタ
ＣＡＭＣＮＴが１であるか否かを判別することで、今回
の気筒判別信号Ｐhaseが、気筒を示す数の１群の信号に
おける先頭信号であるか否かを判別する。
【００５１】そして、カウンタＣＡＭＣＮＴ＝１であっ
て、今回の気筒判別信号Ｐhaseが先頭信号であるときに
は、ステップＳ１４へ進み、回転位相の演算（ＶＴＣ位
置の検出）を行なう。前記回転位相の演算は、例えば、
ポジション信号ＰＯＳのカウンタＣＲＡＣＮＴの値と、
直前のポジション信号ＰＯＳから今回の気筒判別信号Ｐ
haseまでの時間をそのときのエンジン回転速度によって
換算した角度とから、基準のクランク角位置から基準の
カム角位置までの角度を演算する。
【００５２】前記角度は、クランクシャフト１０７に対
するカムシャフト１０３の回転位相を示す角度であり、
前記可変バルブタイミング機構１０８によるバルブタイ
ミングが進角制御に応じて減少変化する値である。前記
コントローラ４８は、上記のようにして演算した回転位
相を示す角度と目標との偏差に応じて電磁アクチュエー
タ５４の制御信号をフィードバック制御する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態におけるエンジンのシステム構成
図。
【図２】実施の形態における可変バルブタイミング機構
を示す断面図。
【図３】実施の形態における可変バルブタイミング機構
におけるベーンの付勢機構を示す断面図。
【図４】実施の形態における可変バルブタイミング機構
における電磁切換弁を示す断面図。
【図５】実施の形態におけるポジション信号及び気筒判
別信号の出力特性を示すタイムチャート。
【図６】実施の形態における気筒判別処理を示すフロー
チャート。
【図７】実施の形態における回転位相演算を示すフロー
チャート。
【符号の説明】
４５…電磁切換弁 ４８…コントローラ １０１…エンジン １０３…吸気側カムシャフト １０７…クランクシャフト １０８…可変バルブタイミング機構 １１０…カム角センサ １１１…クランク角センサ １１９…ＶＴＣ制御ユニット １２０…エンジン用コントローラ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G018 AB11 BA09 BA10 BA32 BA33 DA05 DA34 DA58 DA72 DA74 EA01 FA01 FA07 GA38 3G084 BA23 DA20 EA05 EA07 EA11 EC02 FA00 FA38 FA39 3G092 AA11 DA01 DA02 DA09 DF04 DF05 DF06 DG05 DG09 EA11 EA28 EA29 EB04 EB05 FA44 HE00Z HE03Z HE04Z HE05Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンにおけるクランクシャフトに対す
    るカムシャフトの回転位相を変化させる可変バルブタイ
    ミング機構のコントローラであって、 気筒判別信号を出力するカム角センサを一体的に備える
    と共に、クランク角センサからの検出信号を入力し、前
    記カム角センサからの気筒判別信号と前記クランク角セ
    ンサからの検出信号とに基づいて前記回転位相を演算
    し、該演算した回転位相に基づいて前記可変バルブタイ
    ミング機構のアクチュエータを制御する一方、 前記カム角センサからの気筒判別信号に基づいて気筒判
    別を行ない、該気筒判別結果をエンジン用コントローラ
    に出力することを特徴とする可変バルブタイミング機構
    のコントローラ。
  2. 【請求項２】前記コントローラ，前記カム角センサ及び
    可変バルブタイミング機構のアクチュエータが一体に構
    成されることを特徴とする請求項１記載の可変バルブタ
    イミング機構のコントローラ。
  3. 【請求項３】前記カム角センサが、気筒間の行程位相差
    に相当する角度毎に、パルス数によって気筒を示す気筒
    判別信号を出力する一方、 前記クランク角センサが、単位クランク角度毎のポジシ
    ョン信号を発生する構成であって、気筒間の行程位相差
    に相当する角度毎に前記ポジション信号に抜けが生じる
    よう構成され、 前記クランク角センサからのポジション信号の抜け位置
    の検出に基づいて基準クランク角位置を判別し、該基準
    クランク角位置から前記気筒判別信号の先頭信号までの
    角度を計測することで、前記回転位相を演算することを
    特徴とする請求項１又は２記載の可変バルブタイミング
    機構のコントローラ。
  4. 【請求項４】前記コントローラが、気筒判別結果をデジ
    タル信号としてエンジン用コントローラに送信すること
    を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の可変
    バルブタイミング機構のコントローラ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006169965A (ja) * 2004-12-10 2006-06-29 Suzuki Motor Corp 内燃機関の気筒判別装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7058500B2 (en) * 2004-09-08 2006-06-06 Ford Global Technologies, Llc Method and system for determining cylinder position with an internal combustion engine
US7681541B2 (en) * 2006-03-14 2010-03-23 Chrysler Group Llc Camshaft position sensing for dual overhead cam variable valve timing engines
US7966869B2 (en) * 2007-07-06 2011-06-28 Hitachi, Ltd. Apparatus and method for detecting cam phase of engine
JP5615114B2 (ja) * 2010-09-22 2014-10-29 株式会社ミクニ バルブタイミング変更装置
US9739215B2 (en) * 2013-03-15 2017-08-22 Ford Global Technologies, Llc Intrusive EGR monitor for a hybrid vehicle
JP6319218B2 (ja) * 2015-07-29 2018-05-09 マツダ株式会社 エンジンの駆動力伝達システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0754620A (ja) * 1993-06-16 1995-02-28 Robert Bosch Gmbh カム軸の角度位置を調節する方法と装置
JPH07332118A (ja) 1994-06-14 1995-12-22 Nippondenso Co Ltd エンジンのバルブタイミング調整装置
JP3683300B2 (ja) * 1995-01-27 2005-08-17 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
US5979413A (en) * 1996-03-01 1999-11-09 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Cylinder judging device for internal combustion engine
US6158404A (en) * 1997-02-26 2000-12-12 Aft Atlas Fahrzeugtechnik Gmbh Apparatus for regulating the operation of an adjusting device
JP3400322B2 (ja) * 1997-10-27 2003-04-28 株式会社ケーヒン クランク角検出装置
JP3724542B2 (ja) * 1998-11-18 2005-12-07 日産自動車株式会社 可変動弁エンジンの吸入空気量制御装置
JP3582409B2 (ja) * 1999-06-30 2004-10-27 日産自動車株式会社 内燃機関の制御方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006169965A (ja) * 2004-12-10 2006-06-29 Suzuki Motor Corp 内燃機関の気筒判別装置
JP4521661B2 (ja) * 2004-12-10 2010-08-11 スズキ株式会社 内燃機関の気筒判別装置

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