JP2827638B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の運転状態
に応じて吸気バルブの開閉タイミングを可変にする可変
バルブタイミング機構を備えたバルブタイミング制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、内燃機関の出力制御に関わる
吸入空気量の調整については、一般に吸気通路の途中に
設けられたスロットルバルブを開閉制御することにより
行われていた。しかしながら、スロットルバルブの全開
でない部分負荷のときには、機関の吸気行程で吸気通路
に負圧が発生して混合気の吸入時にポンピングロスが生
じ、大きなフリクションとなり燃費悪化の原因となって
いた。

【０００３】そこで、特開昭５９−１１９００７号公報
では、スロットルバルブを廃止し、その代わりに燃焼室
直前における吸気バルブの開閉タイミングを可変とする
可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）を設けることが提
案された。そして、そのＶＶＴをアクセルペダルの操作
により駆動制御して吸気バルブの開閉タイミングを変更
することにより、燃焼室への吸入空気量を調整してポン
ピングロスを低減し、もって燃費の向上を図っていた。

【０００４】ところで、内燃機関の燃料系より大気中へ
放出される蒸発燃料（ベーパ）を減少させるための蒸発
燃料排出抑止装置の技術は既に知られている。この装置
の代表例としては、活性炭キャニスタを用いるものであ
り、機関停止時に燃料タンク等から発生するベーパを、
活性炭を充填してなるキャニスタに導いて吸着させる。
一方、機関運転時には、活性炭に吸着されたベーパを吸
気通路での発生負圧を利用して吸気通路にパージさせ、
燃焼室に吸入される混合気と共に燃焼に供するようにし
ている。又、ある程度のベーパをパージさせた後の活性
炭は、燃料系からのベーパを再び吸着する能力を回復す
ることになる。

【０００５】そして、このような蒸発燃料排出抑止装置
を上記のようなＶＶＴを備えた内燃機関に採用すること
が考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ように
ＶＶＴを備えた内燃機関に蒸発燃料排出抑止装置を採用
した場合には、ＶＶＴの作動に起因して蒸発燃料排出抑
止装置が狙い通りに働かなくなるおそれがあった。つま
り、ＶＶＴの主目的は機関のポンピングロスを低減させ
ること、即ち吸気通路の負圧を低減させて大気に近づけ
ることにある。従って、ＶＶＴを作動させることによ
り、吸気通路での発生負圧自体が少なくなる、若しくは
負圧の発生自体が無くなる。そのため、蒸発燃料排出抑
止装置を作動させるに必要な負圧が得られなくなり、キ
ャニスタからベーパをパージさせることが困難になるお
それがあった。又、その結果として、キャニスタからベ
ーパがオーバフローするおそれもあった。

【０００７】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、内燃機関のポンピングロス
を低減させると共に、燃料系からの蒸発燃料を吸気通路
での発生負圧を利用して吸気通路へ確実にパージさせる
ことの可能な内燃機関のバルブタイミング制御装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、図１に示すように、内燃機
関Ｍ１の回転に同期して所定のタイミングで駆動され、
燃焼室Ｍ２に通じる吸気通路Ｍ３及び排気通路Ｍ４をそ
れぞれ開閉する吸気バルブＭ５及び排気バルブＭ６と、
吸気バルブＭ５の開閉タイミングを可変にするために駆
動される可変バルブタイミング機構Ｍ７と、内燃機関Ｍ
１の運転状態を検出する運転状態検出手段Ｍ８と、その
運転状態検出手段Ｍ８の検出結果に基づき、内燃機関Ｍ
１のポンピングロスを低減させるように吸気バルブＭ５
の開閉タイミングを制御すべく可変バルブタイミング機
構Ｍ７を駆動制御する第１の駆動制御手段Ｍ９とを備え
た内燃機関のバルブタイミング制御装置において、内燃
機関Ｍ１の燃料系における蒸発燃料を一時吸着可能なキ
ャニスタＭ１０と、そのキャニスタＭ１０に吸着された
蒸発燃料を吸気通路Ｍ３での発生負圧を利用して吸気通
路Ｍ３にパージさせるパージ実行手段Ｍ１１と、キャニ
スタＭ１０における蒸発燃料の吸着状態相当値を検出す
る吸着状態検出手段Ｍ１２と、運転状態検出手段Ｍ８及
び吸着状態検出手段Ｍ１２の検出結果に基づき、キャニ
スタＭ１０が所定量以上の蒸発燃料を吸着した状態でか
つ蒸発燃料をパージさせるべき条件であると判断したと
きに、吸気バルブＭ５の開閉タイミングのうち少なくと
も閉じタイミングを進角させるように可変バルブタイミ
ング機構Ｍ７を駆動制御する第２の駆動制御手段Ｍ１３
とを備えている。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、図１に示すように、内燃
機関Ｍ１の運転時に、吸気バルブＭ５及び排気バルブＭ
６は内燃機関Ｍ１の回転に同期して所定のタイミングで
駆動され、吸気通路Ｍ３及び排気通路Ｍ４がそれぞれ開
閉されて燃焼室Ｍ２における吸排気が行われる。又、運
転状態検出手段Ｍ８は内燃機関Ｍ１の運転状態を検出す
る。そして、第１の駆動制御手段Ｍ９は運転状態検出手
段Ｍ８の検出結果に基づき、内燃機関Ｍ１のポンピング
ロスを低減させるように吸気バルブＭ５の開閉タイミン
グを制御すべく可変バルブタイミング機構Ｍ７を駆動制
御する。

【００１０】一方、内燃機関Ｍ１の燃料系にて発生する
蒸発燃料は、キャニスタＭ１０にて一時的に吸着され
る。又、その吸着された蒸発燃料を吸気通路Ｍ３での発
生負圧を利用して吸気通路Ｍ３へパージさせるためにパ
ージ実行手段Ｍ１１が作動する。ここで、キャニスタＭ
１０における蒸発燃料の吸着状態相当値は吸着状態検出
手段Ｍ１２により検出される。そして、第２の駆動制御
手段Ｍ１３は、運転状態検出手段Ｍ８及び吸着状態検出
手段Ｍ１２の検出結果に基づき、キャニスタＭ１０が所
定量以上の蒸発燃料を吸着した状態でかつ蒸発燃料をパ
ージさせるべき条件であると判断したときに、吸気バル
ブＭ５の開閉タイミングのうち少なくとも閉じタイミン
グを進角させるように可変バルブタイミング機構Ｍ７を
駆動制御する。

【００１１】そのため、キャニスタＭ１０が蒸発燃料で
満杯になる前に、その蒸発燃料をパージさせるべき条件
となったときに限って、吸気バルブＭ５の閉じタイミン
グが進角され、吸気通路Ｍ３での負圧の発生が促進され
る。従って、パージ実行手段Ｍ１１の作動時に、吸気通
路Ｍ３での発生負圧を利用することが可能となる。

【００１２】

【実施例】

（第１実施例）以下、この発明における内燃機関のバル
ブタイミング制御装置を具体化した第１実施例を図２〜
図９に基づいて詳細に説明する。

【００１３】図２はこの実施例の車両に搭載された内燃
機関としてのガソリンエンジン１を説明する（１気筒分
のみ図示した）概略構成図である。エンジン１のシリン
ダブロック２に形成されたシリンダボア２ａにはピスト
ン３が上下動可能に設けられている。ピストン３はロッ
ド４を介して図示しないクランクシャフトに連結されて
いる。そして、ピストン３、シリンダボア２ａ及びその
ボア２ａの上方を覆うシリンダヘッド５によって囲まれ
る空間が燃焼室６となっている。

【００１４】燃焼室６には吸気通路７と排気通路８とが
それぞれ連通して設けられている。吸気通路７の燃焼室
６に開口する吸気ポート７ａには、開閉用の吸気バルブ
９が組み付けられている。又、排気通路８の燃焼室６に
開口する排気ポート８ａには、開閉用の排気バルブ１０
が組み付けられている。

【００１５】吸気通路７には図示しないエアクリーナを
介して外気が導入される。又、吸気通路７にはその吸気
ポート７ａの近傍において燃料噴射用のインジェクタ１
１が設けられ、吸気通路７に燃料が取り込まれるように
なっている。周知のように、このインジェクタ１１に
は、燃料系を構成するフューエルタンク８０から図示し
ない燃料ポンプの動作により所定圧力の燃料が供給され
るようになっている。そして、そのインジェクタ１１か
ら噴射されて吸気通路７に取り込まれた燃料と外気との
混合気が、吸気バルブ９の開かれる際に、吸気ポート７
ａを通じて燃焼室６へ導入される。又、燃焼室６に導入
された混合気が爆発・燃焼されることにより、ピストン
３及びクランクシャフト等を介してエンジン１の駆動力
が得られる。更に、燃焼室６にて燃焼された既燃焼ガス
は、排気バルブ１０が開かれる際に、排気ポート８ａか
ら排気通路８を通じて外部へと排出される。

【００１６】吸気通路７の途中には、アクセルペダル１
２の操作に連動して開閉されるスロットルバルブ１３が
設けられている。そして、このスロットルバルブ１３が
開閉されることにより、吸気通路７への吸入空気量が調
節される。

【００１７】スロットルバルブ１３の近傍には、そのス
ロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ１４と、
スロットルバルブ１３が全閉位置にあるときに「オン」
されて全閉信号ＬＬを出力する全閉スイッチ１４ａがそ
れぞれ設けられている。又、スロットルバルブ１３より
も下流側には、吸入空気の脈動を平滑化させるサージタ
ンク１５が設けられている。更に、スロットルバルブ１
３よりも上流側には、外部から吸気通路７に取り込まれ
る吸入空気量Ｑを検出する周知のエアフローメータ１６
が設けられている。

【００１８】次に、吸気バルブ９及び排気バルブ１０の
ための動弁機構について説明する。吸気バルブ９及び排
気バルブ１０はそれぞれ上方へ延びるステム９ａ，１０
ａを備え、各ステム９ａ，１０ａの上部にはバルブスプ
リング１７，１８及びバルブリフタ１９，２０等がそれ
ぞれ組み付けられている。各バルブリフタ１９，２０に
は、カム２１ａ，２２ａがそれぞれ係合するように設け
られている。これらカム２１ａ，２２ａはシリンダヘッ
ド５に支持された吸気側のカムシャフト２１上と、排気
側のカムシャフト２２上とにそれぞれ全気筒分の数だけ
形成されている。そして、吸気バルブ９及び排気バルブ
１０はバルブスプリング１７，１８の付勢力によって上
方へ、かつ吸気ポート７ａ及び排気ポート８ａを閉じる
方向へ付勢されている。この付勢状態では、各ステム９
ａ，１０ａの上端がバルブリフタ１９，２０を介して常
にカム２１ａ，２２ａに当接されている。

【００１９】この実施例では、吸気バルブ９の開閉タイ
ミングのみを可変にすべく、吸気側のカムシャフト２１
の先端部に、可変バルブタイミング機構（以下単に「Ｖ
ＶＴ」という）２３を構成するタイミングプーリアッシ
ィ２４とステップモータ２５が設けられている。このス
テップモータ２５は複数の電磁コイルを備え、その中の
励磁すべき電磁コイルを順次選択することにより、所定
方向へ１ステップ毎に回転するようになっている。これ
に対し、排気側のカムシャフト２２の先端部には、タイ
ミングプーリ２６のみが設けられている。これらタイミ
ングプーリアッシィ２４及びタイミングプーリ２６は図
示しないタイミングベルトを介してクランクシャフトに
駆動連結されている。

【００２０】従って、エンジン１の運転時にクランクシ
ャフトからタイミングベルトを介してタイミングプーリ
アッシィ２４及びタイミングプーリ２６に動力が伝達さ
れることにより、各カムシャフト２１，２２がそれぞれ
回転駆動されて各カム２１ａ，２２ａがそれぞれ回転さ
れる。又、回転される各カム２１ａ，２２ａのプロフィ
ルに従って各バルブリフタ１９，２０がバルブスプリン
グ１７，１８の付勢力に抗して押圧されることにより、
吸気バルブ９及び排気バルブ１０が下方へ移動して吸気
ポート７ａ及び排気ポート８ａがそれぞれ開かれる。吸
気バルブ９及び排気バルブ１０の基本的な開閉タイミン
グは、周知のようにクランクシャフトの２回転の間に行
われるピストン３の４つの行程（吸気行程，圧縮行程，
膨張行程，排気行程）に伴う上下動に相対して予め設定
されている。ここで、ピストン３の吸気行程に伴う下動
により吸気ポート７ａが開かれる際、即ち吸気バルブ９
が開かれる時に、燃焼室６へ混合気が吸入される。又、
ピストン３の排気行程に伴う上動により排気ポート８ａ
が開かれる際、即ち排気バルブ１０が開かれる時に、燃
焼室６から排気通路８へと既燃焼ガスが排出される。

【００２１】そして、吸気側のＶＶＴ２３は、吸気バル
ブ９の基本的な開閉タイミングをその時々の運転状態に
応じて変更するために駆動制御され、カムシャフト２
１、延いては各カム２１ａの回転位相を適宜に変更する
ようになっている。即ち、吸気側のＶＶＴ２３は燃焼室
６への混合気の吸入タイミングを変更すべく駆動制御さ
れるようになっている。そして、吸気バルブ９の基本的
な開閉タイミングが変えられることにより、吸気バルブ
９と排気バルブ１０とのバルブオーバラップが変更され
る。

【００２２】燃焼室６に導入された混合気に着火するた
めに、気筒中心部のシリンダヘッド５には点火プラグ２
７が固定され、その放電部２７ａが燃焼室６内に配置さ
れている。この点火プラグ２７はディストリビュータ２
８にて分配された点火信号に基づいて駆動される。ディ
ストリビュータ２８はイグナイタ２９から出力される高
電圧をエンジン１のクランク角に同期して点火プラグ２
７に分配するためのものである。ディストリビュータ２
８にはエンジン１の回転に連動して回転されるロータ２
８ａが設けられ、そのロータ２８ａの回転からエンジン
回転数ＮＥを検出する回転数センサ３０が設けられてい
る。又、ディストリビュータ２８には、ロータ２８ａの
回転に応じてエンジン１のクランク角基準位置を所定の
割合で検出し、その基準位置信号Ｇを出力する気筒判別
センサ３１が設けられている。

【００２３】前述したスロットルセンサ１４、全閉スイ
ッチ１４ａ、エアフローメータ１６、回転数センサ３０
及び気筒判別センサ３１はエンジン１の運転状態を検出
する運転状態検出手段を構成しており、この他に運転状
態検出手段として、シリンダブロック２にはエンジン１
の冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出する水温セン
サ３２が取付けられている。又、排気通路８の途中に
は、排気中の酸素濃度Ｏｘを検出する酸素センサ３３が
取付けられている。更に、この実施例では、車両の走行
速度（車速）ＳＰを検出する車速検出手段としての車速
センサ３４が設けられている。この車速センサ３４は、
図示しないトランスミッションに取付けられ、そのギア
の回転によって駆動されるものである。

【００２４】加えて、この実施例では、フューエルタン
ク８０における蒸発燃料（ベーパ）を一時吸着可能なキ
ャニスタ８１が設けられている。このキャニスタ８１
は、フューエルタンク８０より大気中へ放出されるベー
パを減少させるための蒸発燃料排出抑止装置を構成する
ものであり、その内部にはベーパ吸着用の活性炭が格納
されている。又、このキャニスタ８１には、フューエル
タンク８０に連通する導入通路８２が接続されている。
そして、その導入通路８２を通じてキャニスタ８１に導
入されたベーパが、キャニスタ８１の内部の活性炭に吸
着されるようになっている。一方、キャニスタ８１にて
一時吸着されたベーパを吸気通路７へパージさせるため
に、サージタンク１５にはキャニスタ８１から延びるパ
ージ通路８３が接続されている。又、パージ通路８３と
サージタンク１５との間には、開閉駆動される電磁式の
二方弁よりなるバキュームスイッチングバルブ（ＶＳ
Ｖ）８４が設けられている。このＶＳＶ８４は「オン」
されることにより開弁されてパージ通路８３とサージタ
ンク１５との連通を許容し、「オフ」されることにより
閉弁されて両者８３，１５の連通を遮断するようになっ
ている。

【００２５】従って、例えばエンジン１の停止時には、
フューエルタンク８０から発生するベーパがキャニスタ
８１に導かれて吸着される。又、パージ通路８３及びＶ
ＳＶ８４等によりパージ実行手段が構成されており、エ
ンジン１の運転時にＶＳＶ８４を開弁させることによ
り、キャニスタ８１で一時吸着されたベーパがスロット
ルバルブ１３の下流側にて発生する負圧を利用してサー
ジタンク１５にパージされる。更に、サージタンク１５
にパージされるベーパは、吸気通路７を通じて燃焼室６
に吸入される混合気と共に燃焼に供されるようになって
いる。そして、キャニスタ８１からある程度のベーパを
パージさせた後の活性炭は、フューエルタンク８０から
のベーパを再び吸着する能力を回復することになる。

【００２６】併せて、この実施例では、キャニスタ８１
の内部に重量センサ８５が設けられている。この重量セ
ンサ８５は、キャニスタ８１におけるベーパの吸着状態
相当値として、活性炭におけるベーパ吸着量に比例して
変化する活性炭重量Ｗｘを検出するようになっている。

【００２７】そして、図２に示すように、前述したスロ
ットルセンサ１４、全閉スイッチ１４ａ、エアフローメ
ータ１６、回転数センサ３０、気筒判別センサ３１、水
温センサ３２、酸素センサ３３及び車速センサ３４等は
エンジン電子制御装置（以下単に「エンジンＥＣＵ」と
い）４０の入力側に電気的に接続されている。又、この
エンジンＥＣＵ４０の出力側には、前述したインジェク
タ１１及びイグナイタ２９等が電気的に接続されてい
る。そして、エンジンＥＣＵ４０は全閉スイッチ１４
ａ、エアフローメータ１６、各センサ１４，３０〜３４
からの出力信号に基づき、インジェクタ１１及びイグナ
イタ２９等を好適に制御する。

【００２８】この実施例において、エンジンＥＣＵ４０
は主にエンジン１の燃料噴射量制御及び点火時期制御等
を司る制御装置であり、これに加えて、この実施例で
は、図２に示すように、ＶＶＴ２３を駆動制御するため
の第１の駆動制御手段を構成するＶＶＴＥＣＵ４１が設
けられている。このＶＶＴＥＣＵ４１はステップモータ
２５の出力軸の回転方向及び回転量の制御を司るように
なっている。そのために、ＶＶＴＥＣＵ４１の入力側に
はエンジンＥＣＵ４０からスロットル開度ＴＡ、全閉信
号ＬＬ、吸入空気量Ｑ、エンジン回転数ＮＥ、酸素濃度
Ｏｘ及び車速ＳＰの各検出値等がデータ信号として入力
される。又、ＶＶＴＥＣＵ４１の入力側には、重量セン
サ８５からの活性炭重量Ｗｘが入力される。そして、Ｖ
ＶＴＥＣＵ４１はエンジン１のポンピングロスを低減さ
せるように吸気バルブ９の開閉タイミングを制御すべ
く、入力されるデータ信号等に基づきその時々のエンジ
ン１の運転状態に応じたバルブオーバラップの大きさを
決定し、ステップモータ２５を好適に制御するためのバ
ルブタイミング制御信号を出力側から出力する。加え
て、ＶＶＴＥＣＵ４１はパージ実行手段及び第２の駆動
制御手段を構成しており、入力されるデータ信号等に基
づき、キャニスタ８１が所定量以上のベーパを吸着した
状態でかつそのベーパをパージさせるべき条件であると
判断したときに、ＶＳＶ８４を開弁させると共に、吸気
バルブ９の閉じタイミングを進角させるようにＶＶＴ２
３を駆動制御するようになっている。

【００２９】次に、前述したエンジンＥＣＵ４０及びＶ
ＶＴＥＣＵ４１の構成について、図３，４のブロック図
に従って説明する。図３はエンジンＥＣＵ４０に係る電
気的構成を説明するブロック図である。エンジンＥＣＵ
４０は中央処理装置（ＣＰＵ）４２、所定の制御プログ
ラム等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）４
３、ＣＰＵ４２の演算結果等を一時記憶するランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）４４、予め記憶されたデータを
保存するバックアップＲＡＭ４５等と、これら各部と外
部入力回路４６及び外部出力回路４７等とをバス４８に
よって接続した理論演算回路として構成されている。

【００３０】外部入力回路４６には、前述したスロット
ルセンサ１４、全閉スイッチ１４ａ、エアフローメータ
１６、回転数センサ３０、気筒判別センサ３１、水温セ
ンサ３２、酸素センサ３３及び車速センサ３４がそれぞ
れ接続されている。一方、外部出力回路４７には、イン
ジェクタ１１、イグナイタ２９及びＶＶＴＥＣＵ４１が
それぞれ接続されている。

【００３１】そして、ＣＰＵ４２は外部入力回路４６を
介して入力される全閉スイッチ１４ａ、エアフローメー
タ１６及び各センサ１４，３０〜３４等からの信号を入
力値として読み込む。この入力値の読み込みに際して、
外部入力回路４６では、スロットルセンサ１４、エアフ
ローメータ１６、水温センサ３２及び酸素センサ３３か
らの入力値がアナログ・デジタル変換処理されるように
なっている。又、外部入力回路４６では、回転数センサ
３０、気筒判別センサ３１及び車速センサ３４等からの
入力値が波形成形処理されるようになっている。そし
て、ＣＰＵ４２は全閉スイッチ１４ａ、エアフローメー
タ１６及び各センサ１４，３０〜３４等から読み込んだ
入力値に基づきインジェクタ１１及びイグナイタ２９等
を好適に制御する。

【００３２】又、ＣＰＵ４２は全閉スイッチ１４ａ、エ
アフローメータ１６及び各センサ１４，３０〜３４等か
ら外部入力回路４６を介して入力値として読み込んだ信
号のうち、スロットル開度ＴＡ、全閉信号ＬＬ、吸入空
気量Ｑ、エンジン回転数ＮＥ、酸素濃度Ｏｘ及び車速Ｓ
Ｐ等を外部出力回路４７を介してデータ信号としてＶＶ
ＴＥＣＵ４１へ出力する。

【００３３】図４はＶＶＴＥＣＵ４１に係る電気的構成
を説明するブロック図である。ＶＶＴＥＣＵ４１はマイ
クロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）５０、ＶＶＴ２
３等のための所定の制御プログラム等を予め記憶したＲ
ＯＭ５１、ＭＰＵ５０の演算結果等を一時記憶するＲＡ
Ｍ５２等と、これら各部と入出力ポート５３及び出力ポ
ート５４等とをバス５５によって接続した理論演算回路
として構成されている。又、ＶＶＴＥＣＵ４１は周期的
なクロックパルスを発生させるクロックジェネレータ５
６を備え、同ジェネレータ５６からＭＰＵ５０にクロッ
クパルスが供給されるようになっている。更に、ＶＶＴ
ＥＣＵ４１はその出力ポート５４に接続されたラッチ回
路５７、ゲート５８及び駆動回路５９を備えている。

【００３４】入出力ポート５３はエンジンＥＣＵ４０に
接続されている。又、入出力ポート５３には重量センサ
８５が接続されている。更に、ゲート５８にはステップ
モータ２５が接続され、駆動回路５９にはＶＳＶが接続
されている。

【００３５】そして、ＭＰＵ５０は入出力ポート５３を
介して入力されるスロットル開度ＴＡ、全閉信号ＬＬ、
エンジン回転数ＮＥ及び車速ＳＰ等の信号を入力値とし
て読み込み、その読み込んだ入力値に基づきステップモ
ータ２５を好適に制御する。即ち、ＭＰＵ５０は読み込
んだ入力値に基づきＲＯＭ５１に記憶された制御プログ
ラムに従ってステップモータ２５の回転すべき方向及び
ステップ数を演算決定し、その演算結果をバルブタイミ
ング制御信号として出力ポート５４を介してラッチ回路
５７へ出力する。ラッチ回路５７はそのバルブタイミン
グ制御信号を受け、それを実行させるべくゲート５８の
開閉指令を所定のシーケンスに従い出力する。そして、
ゲート５８はその開閉指令に従い、励磁すべき電磁コイ
ルを選択してステップモータ２５を駆動させる。

【００３６】又、ＭＰＵ５０は入出力ポート５３を介し
て入力されるスロットル開度ＴＡ、全閉信号ＬＬ、吸入
空気量Ｑ、エンジン回転数ＮＥ、酸素濃度Ｏｘ、車速Ｓ
Ｐ及び活性炭重量Ｗｘ等の信号を入力値として読み込
み、その読み込んだ入力値に基づきＶＳＶ８４を好適に
制御する。即ち、ＭＰＵ５０は読み込んだ入力値に基づ
き、ＲＯＭ５１に記憶された制御プログラムに従ってベ
ーパをパージすべき条件を判断して、その判断結果に従
って駆動回路５９を介してＶＳＶ８４を開閉駆動させ
る。

【００３７】続いて、前述したＶＶＴ２３の構成につい
て図５に従って詳しく説明する。吸気バルブ９を駆動す
る吸気側のカムシャフト２１は、そのカムジャーナル２
１ｂにてシリンダヘッド５に回転可能に支持されてい
る。そして、そのカムシャフト２１の先端部において、
ＶＶＴ２３を構成するタイミングプーリアッシィ２４及
びステップモータ２５が設けられている。このタイミン
グプーリアッシィ２４は、外周に複数の外歯６１を有す
るプーリ本体６２と、そのプーリ本体６２に組み付けら
れた内キャップ６３及び円筒ギヤ６４とから構成されて
いる。

【００３８】即ち、プーリ本体６２はその中心寄りにボ
ス６２ａ及び円周壁６２ｂを備え、それらボス６２ａと
円周壁６２ｂとの間が円周溝６２ｃになっている。円周
壁６２ｂの内周にはヘリカル歯６２ｄが形成されてい
る。そして、プーリ本体６２はそのボス６２ａにてカム
シャフト２１上に相対回転可能に組み付けられている。
一方、内キャップ６３は大筒部６３ａとその反対側へ延
びる小筒部６３ｂとを備え、大筒部６３ａの外周にはヘ
リカル歯６３ｃが形成されている。そして、内キャップ
６３はその大筒部６３ａがボス６２ａを覆うように嵌着
され、プーリ本体６２に対し相対回転可能に組み付けら
れている。又、内キャップ６３はカムシャフト２１の先
端に対しボルト６５及びノックピン６６により一体回転
可能に固定されている。更に、円筒ギヤ６４は外周壁６
４ａと内周壁６４ｂとから形成され、その底壁には穴６
４ｃが形成されている。内周壁６４ｂの内外周にはヘリ
カル歯６４ｄ，６４ｅがそれぞれ形成され、外周壁６４
ａと内周壁６４ｂとの間が円周溝６４ｆになっている。
そして、その円筒ギヤ６４の内周壁６４ｂ及び円周溝６
４ｆが、プーリ本体６２の円周壁６２ｂ及び円周溝６２
ｃに対して凹凸の関係で組み付けられている。

【００３９】この組み付け状態において、各ヘリカル歯
６２ｄ，６３ｃ，６４ｄ，６４ｅがそれぞれ噛み合わさ
れており、その噛み合いの関係から円筒ギヤ６４は軸方
向への移動によってカムシャフト２１と相対回転可能に
なっている。又、プーリ本体６２の外歯６１に掛装され
た図示しないタイミングベルトを介して、タイミングプ
ーリアッシィ２４がクランクシャフトに駆動連結されて
いる。

【００４０】従って、クランクシャフトからタイミング
プーリアッシィ２４に駆動伝達されることにより、円筒
ギヤ６４により連結されたプーリ本体６２と内キャップ
６３とが一体的に回転され、更にボルト６５及びノック
ピン６６により内キャップ６３に連結されたカムシャフ
ト２１が一体的に回転駆動される。

【００４１】前述したステップモータ２５は図示しない
ブラケットによってエンジン１に取付けられている。ス
テップモータ２５は円筒ギヤ６４を軸方向へ移動させる
ためのものであり、その出力軸には円筒状をなして外周
に歯６７ａを有するウォームギヤ６７が取付けられてい
る。このウォームギヤ６７は内キャップ６３の小筒部６
３ｂに対し相対回転可能に嵌着されると共に、円筒ギヤ
６４の穴６４ｃを貫通して配置されている。一方、円筒
ギヤ６４の穴６４ｃの周囲には、内周に歯６８ａを有す
るリンググヤ６８がボールベアリング６９によって相対
回動可能に組み付けられている。そして、そのリングギ
ヤ６８がウォームギヤ６７の外周上に噛み合わされ、そ
の噛み合いの関係からウォームギヤ６７の回転によって
軸方向へ移動可能になっている。又、リングギヤ６８の
回り止めを行うために、リングギヤ６８のステップモー
タ２５側における外周には、その軸方向に延びる長溝６
８ｂが形成されている。併せて、ステップモータ２５の
ケーシングには、筒状をなしてタイミングプーリアッシ
ィ２４側へ延びる回り止め部材７０が取付けられてい
る。この回り止め部材７０の内周には、前述した長溝６
８ｂに係合する突起７０ａが形成されている。そして、
それら突起７０ａと長溝６８ｂの係合の関係から、リン
グギヤ６８が回り止めされて軸方向への移動のみが許容
されるようになっている。

【００４２】従って、タイミングプーリアッシィ２４と
カムシャフト２１とが一体回転されているときに、ステ
ップモータ２５が駆動されてウォームギヤ６７がある方
向へ所定量だけ回転されることにより、リングギヤ６８
がウォームギヤ６７上で回り止めされながら軸方向へ移
動される。これに伴い、円筒ギヤ６４が同じ軸方向へ移
動され、プーリ本体６２とカムシャフト２１との間に相
対回転が生じてカムシャフト２１に捩じりが付与され
る。このように、この実施例のＶＶＴ２３では、ステッ
プモータ２５が駆動制御されることにより、円筒ギヤ６
４の軸方向における位置が変更され、その結果としてカ
ムシャフト２１に捩じりが付与される。そして、カムシ
ャフト２１に捩じりが付与されることにより、吸気バル
ブ９の開閉タイミングが変更されてバルブオーバラップ
が変更される。

【００４３】尚、カムシャフト２１の内部には油路７
１、７２が形成され、その油路７１，７２を通じてタイ
ミングプーリアッシィ２４の内部に潤滑油が供給される
ようになっている。

【００４４】次に、上記のように構成した内燃機関のバ
ルブタイミング制御装置の作用について図６〜図９に従
って説明する。図６はＶＶＴ２３を駆動制御するために
ＶＶＴＥＣＵ４１により実行される「ＶＶＴ制御ルーチ
ン」を説明するフローチャートであり、所定時間毎の定
時割り込みで実行される。

【００４５】エンジン１の始動後において、処理がこの
ルーチンへ移行すると、先ずステップ１０１において、
スロットルセンサ１４、全閉スイッチ１４ａ、回転数セ
ンサ３０及び車速センサ３４の検出等によるスロットル
開度ＴＡ、全閉信号ＬＬ、エンジン回転数ＮＥ及び車速
ＳＰをそれぞれエンジンＥＣＵ４０から読み込む。

【００４６】続いて、ステップ１０２において、全閉信
号ＬＬ及び車速ＳＰ等に基づき、車両の通常走行である
か否かを判断する。即ち、全閉信号ＬＬが「オン」でな
く、かつ車速ＳＰが「０」でないか否かを判断する。そ
して、車両の通常走行でない場合には、そのままその後
の処理を一旦終了する。

【００４７】又、ステップ１０２において、車両の通常
走行である場合には、ステップ１０３において、先に読
み込まれたエンジン回転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＡ
に基づき、それらの値をパラメータとする関数ｆ（Ｎ
Ｅ，ＴＡ）の演算結果を吸気バルブ９の開閉タイミング
制御のための進角値θＣＡＭとして設定する。この関数
ｆ（ＮＥ，ＴＡ）の演算は、図７に示すようなマップを
参照して行われる。ここで、図７のマップはＲＯＭ５１
に予め記憶されたものである。このマップにおいて、ス
ロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥの変化、即ち
エンジン１の負荷変化に応じて、エンジン１のポンピン
グロスを低減させるように吸気バルブ９の開閉タイミン
グを制御するための関数ｆ（ＮＥ，ＴＡ）が設定されて
いる。

【００４８】続いて、ステップ１０４において、ステッ
プモータ２５を駆動制御するために、先に設定された進
角値θＣＡＭからその値に相当する目標ステップ数Ｖｓ
ｔを設定する。

【００４９】その後、ステップ１０５において、その設
定された目標ステップ数Ｖｓｔからステップモータ２５
での現在ステップ数Ｖｐｏを減算した結果を制御ステッ
プ数ＳＴＥＰとして設定する。

【００５０】次に、ステップ１０６において、制御ステ
ップ数ＳＴＥＰが「０」であるか否かを判断する。ここ
で、制御ステップ数ＳＴＥＰが「０」である場合には、
ステップモータ２５を駆動させることなくそのままその
後の処理を一旦終了する。

【００５１】一方、ステップ１０６において、制御ステ
ップ数ＳＴＥＰが「０」でない場合には、ステップ１０
７において、制御ステップ数ＳＴＥＰが「０」よりも大
きいか否か、即ち制御ステップ数ＳＴＥＰが正の数であ
るか否かを判断する。ここで、制御ステップ数ＳＴＥＰ
が正の数である場合には、ステップ１０８において、制
御フラグＤＩＲを「０」にリセットした後、ステップ１
１１へ移行する。

【００５２】又、ステップ１０７において、制御ステッ
プ数ＳＴＥＰが負の数である場合には、ステップ１０９
において、制御フラグＤＩＲを「１」にセットする。次
いで、ステップ１１０において、制御ステップ数ＳＴＥ
Ｐの絶対値を新たな制御ステップ数ＳＴＥＰとして設定
した後、ステップ１１１へ移行する。

【００５３】そして、ステップ１０８又はステップ１１
０から移行してステップ１１１においては、制御フラグ
ＤＩＲが「１」であるか否かを判断する。ここで、制御
フラグＤＩＲが「１」である場合には、ステップ１１２
において、吸気側ＶＶＴ２３のステップモータ２５を１
ステップだけ逆転させた後、ステップ１１４へ移行す
る。又、制御フラグＤＩＲが「０」の場合には、ステッ
プ１１３において、ステップモータ２５を１ステップだ
け正転させた後、ステップ１１４へ移行する。

【００５４】ステップ１１２又はステップ１１３から移
行してステップ１１４においては、制御ステップ数ＳＴ
ＥＰから「１」だけ減算した結果を新たな制御ステップ
数ＳＴＥＰとして設定する。又、ステップ１１５におい
て、その新たな制御ステップ数ＳＴＥＰが「０」である
か否かを判断する。そして、新たな制御ステップ数ＳＴ
ＥＰが「０」でない場合には、ステップ１１１へジャン
プし、ステップ１１１〜ステップ１１５の処理を繰り返
す。つまり、吸気側ＶＶＴ２３を駆動制御するのであ
る。

【００５５】一方、ステップ１１５において、新たな制
御ステップ数ＳＴＥＰが「０」である場合には、そのま
まその後の処理を一旦終了する。このように、ステップ
モータ２５の制御によってＶＶＴ２３が駆動制御され、
吸気バルブ９の開閉タイミングが制御される。

【００５６】次に、キャニスタ８１に吸着されたベーパ
を吸気通路７へパージさせるための処理動作について説
明する。図８はＶＳＶ８４及びＶＶＴ２３を駆動制御す
るためにＶＶＴＥＣＵ４１により実行される「パージ制
御ルーチン」を説明するフローチャートであり、所定時
間毎の定時割り込みで実行される。

【００５７】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ２０１において、スロットルセンサ１４、全閉ス
イッチ１４ａ、エアフローメータ１６及び各センサ３
０，３３，３４の検出等によるスロットル開度ＴＡ、全
閉信号ＬＬ、吸入空気量Ｑ、エンジン回転数ＮＥ、酸素
濃度Ｏｘ及び車速ＳＰをそれぞれエンジンＥＣＵ４０か
ら読み込む。又、重量センサ８５から活性炭重量Ｗｘを
読み込む。

【００５８】次に、ステップ２０２において、パージ実
行条件の成立であるか否かを判断する。この判断は、全
閉信号ＬＬの「オフ」と、所定値以上の車速ＳＰと、ア
イドル相当値よりも大きい吸入空気量Ｑと、酸素濃度Ｏ
ｘ等より判定される空燃比のフィードバック条件成立時
とを全て満足するときにパージ実行条件の成立であると
判断される。そして、パージ実行条件の成立でない場合
には、パージを実行させることなくそのままその後の処
理を一旦終了する。

【００５９】一方、パージ実行条件の成立である場合に
は、ステップ２０３において、活性炭重量Ｗｘが所定量
α以上であるか否かを判断する。即ち、キャニスタ８１
が満杯状態に満たない所定量以上のベーパを吸着した状
態であるか否かを判断する。そして、活性炭重量Ｗｘが
所定量α以上でない場合には、キャニスタ８１における
ベーパの吸着量に充分な余裕があるものとして、パージ
を実行させることなくそのままその後の処理を一旦終了
する。

【００６０】これに対し、ステップ２０３において、活
性炭重量Ｗｘが所定量α以上である場合には、ステップ
２０４において、キャニスタ８１からベーパをパージさ
せるべくＶＳＶ８４を「オン」させて開弁する。

【００６１】続いて、ステップ２０５において、吸気バ
ルブ９の閉じタイミングを進角させるためのパージ進角
値θＰＡを算出する。このパージ進角値θＰＡの算出
は、スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥ等に基
づいて所定のマップを参照して行われるものである。
又、このパージ進角値θＰＡは、前述した図７のマップ
を参照して決定される比較的遅閉じ側の進角値θＣＡＭ
に対して、所定の角度だけ進角するように予め設定され
た値である。つまり、進角値θＣＡＭは主にエンジン１
のポンピングロスを低減させるため、即ち吸気通路７の
発生負圧を低減させて大気に近づけるための値である。
これに対し、パージ進角値θＰＡは吸気通路７における
負圧の発生を促進させるための値である。

【００６２】その後、ステップ２０６において、ステッ
プモータ２５を駆動制御するために、先に設定されたパ
ージ進角値θＰＡからその値に相当する目標ステップ数
Ｖｓｔを設定する。

【００６３】そして、ステップ２０７において、その設
定された目標ステップ数Ｖｓｔに基づき、ステップモー
タ２５を駆動制御する処理を行い、その後の処理を一旦
終了する。ここで、ステップモータ２５を駆動制御する
ための処理については、先に図６に従って説明した「Ｖ
ＶＴ制御ルーチン」のステップ１０５〜ステップ１１５
の処理と同等であるものとして、ここでは詳しい説明を
省略する。

【００６４】このようにして、ＶＳＶ８４が開弁される
と共に、ステップモータ２５の制御によってＶＶＴ２３
が駆動制御されて吸気バルブ９の閉じタイミングが制御
される。

【００６５】上記のように、この実施例のバルブタイミ
ング制御装置によれば、エンジン１の運転状態、つまり
は負荷状態に応じてＶＶＴ２３を駆動制御し、エンジン
１のポンピングロスを低減させるように吸気バルブ９の
開閉タイミングを制御している。従って、ポンピングロ
スを小さくできることから、中負荷域以上の運転領域で
燃焼室６への吸入空気量Ｑをも増大させることができ、
エンジン１の出力向上や燃費の向上を図ることができ
る。

【００６６】図９はこの実施例のバルブタイミング制御
装置において、スロットル開度ＴＡの大きさに対するエ
ンジン１の軸トルク、吸気管負圧（吸気通路７における
負圧）及び吸気バルブ９の閉じ角（吸気バルブ９の閉じ
タイミング）の変化を説明するタイムチャートである。
このタイムチャートにおいて、バルブタイミングをＶＶ
Ｔ２３により可変とした場合を実線で示し、ベースバル
ブタイミングのままとした場合を破線で示している。こ
のタイムチャートからも明らかなように、スロットル開
度ＴＡの小さい領域では、ＶＶＴ２３による吸気バルブ
９の閉じ角がベースバルブタイミングと同様に一定で、
スロットル開度ＴＡが増大するに連れて減少する吸気管
負により、軸トルクが制御されていることが分かる。つ
まり、スロットル開度ＴＡの増大に伴って増える吸入空
気量Ｑにより出力トルクの制御されていることが分か
る。一方、スロットル開度ＴＡの大きい領域では、吸気
管負圧がほとんど無くなり、軸トルクの変化も無くなる
ことが分かる。又、スロットル開度ＴＡの中間領域で
は、吸気管負圧は徐々に減少するが、ＶＶＴ２３により
閉じ角を可変とした場合の吸気管負圧の発生が、ベース
バルブタイミングのままとした場合に比較して相対的に
抑えられていることが分かる。つまり、この実施例のバ
ルブタイミング制御装置によれば、ベースバルブタイミ
ングのままの場合と比較して、吸気管負圧を下げてポン
ピングロスを低減していることが分かる。

【００６７】一方、この実施例のバルブタイミング制御
装置によれば、フューエルタンク８０にて発生するベー
パが、導入通路８２を通じて導かれてキャニスタ８１の
活性炭にて一時的に吸着される。このため、フューエル
タンク８０にて発生したベーパが大気中へ放出されるこ
とを未然に防止することができる。

【００６８】又、エンジン１の運転時において、キャニ
スタ８１で吸着されたベーパを吸気通路７へパージさせ
るべきパージ実行条件が成立し、併せてキャニスタ８１
におけるベーパの吸着量が所定量以上となったときに
は、ＶＳＶ８４を開弁させてパージ通路８３とサージタ
ンク１５との連通を許容し、キャニスタ８１をサージタ
ンク１５へ連通させている。これと同時に、吸気バルブ
９の閉じタイミングを、ポンピングロスを低減させるた
めの比較的遅閉じ側の進角値θＣＡＭよりも所定角度だ
け進角させるようにＶＶＴ２３を駆動制御している。

【００６９】そのため、キャニスタ８１がベーパで満杯
になる前に、パージ実行条件の成立時に限って、吸気バ
ルブ９の閉じタイミングが進角され、吸気通路７での負
圧の発生が促進される。従って、キャニスタ８１からベ
ーパをパージさせるべきときには、吸気通路７での発生
負圧を利用することが可能となる。そして、その発生負
圧を利用することで、キャニスタ８１に吸着されている
ベーパをパージ通路８３を通じてサージタンク１５へと
確実にパージさせることができる。

【００７０】つまり、この実施例のバルブタイミング制
御装置によれば、エンジン１の運転状態に応じて、その
ポンピングロスを低減させることができると共に、パー
ジ実行条件成立時には、フューエルタンク８０からのベ
ーパを吸気通路７での発生負圧を利用して吸気通路７へ
確実にパージさせることができる。しかも、キャニスタ
８１がベーパで満杯になる前にそのベーパをパージでき
ることから、キャニスタ８１からベーパがオーバフロー
することを未然に防止することもできる。

【００７１】（第２実施例）次に、この発明における内
燃機関のバルブタイミング制御装置を具体化した第２実
施例を図１０に従って説明する。尚、この実施例におけ
るバルブタイミング制御装置の構成は前記第１実施例の
それと基本的に同じであるものとして、同一の部材につ
いては同一の符号を付して説明を省略し、以下に異なっ
た点についてのみ説明する。

【００７２】図１０はこの実施例のバルブタイミング制
御装置におけるスロットルバルブ１３の近傍の構成を示
す断面図である。スロットルバルブ１３は支軸１３ａを
中心に吸気通路７にて回動可能に支持されている。支軸
１３ａの一端にはプーリ８６が固着されており、そのプ
ーリ８６に巻回されたワイヤ８７がアクセルペダル１２
に連結されている。従って、アクセルペダル１２の操作
に連動し、ワイヤ８７及びプーリ８６を介してスロット
ルバルブ１３が開閉駆動される。

【００７３】そして、この実施例では、パージ実行時に
キャニスタ８１からパージ通路８３及びＶＳＶ８４を通
じてサージタンク１５へ導かれるベーパの量を、スロッ
トルバルブ１３の開度に比例して増減させるべく、スロ
ットルバルブ１３の開閉に連動するパージ絞り機構８８
が設けられている。

【００７４】即ち、このパージ絞り機構８８はケーシン
グ８９を備え、そのケーシング８９が吸気通路７に対し
てボルト９０により固定されている。ケーシング８９の
内部は、隔壁８９ａにより二つの室８９ｂ，８９ｃに区
画されており、その一方の室８９ｂには、吸気通路７を
貫通して延びる支軸１３ａの他端側が配置されている。
又、他方の室８９ｃには、外部へ連通する二つのポート
８９ｄ，８９ｅが形成されている。この他方の室８９ｃ
の内部は両ポート８９ｄ，８９ｅの間に位置する隔壁８
９ｆによって区画され、その隔壁８９ｆの中央には弁穴
８９ｇが形成されている。そして、キャニスタ８１から
延びるパージ通路８３の一端が一方のポート８９ｄに接
続され、ＶＳＶ８４へ延びるパージ通路８３の一端が他
方のポート８９ｅに接続されている。

【００７５】又、一方の室８９ｂに配置された支軸１３
ａには、同軸１３ａの軸線方向へ延びるようにニードル
弁９１が取り付けられている。このニードル弁９１はそ
の基端側に設けられた雄ねじ９１ａにより支軸１３ａに
螺合されており、その先端側針状の弁体９１ｂが隔壁８
９ａを貫通して他方の室８９ｃへ延び、更に弁穴８９ｇ
に対応して配置されている。このニードル弁９１の軸上
にはキー９１ｃが突設されており、ケーシング８９には
そのキー９１ｃに係合され、ニードル弁９１と平行に延
びるキー溝８９ｈが形成されている。そして、スロット
ルバルブ１３が開閉駆動されてその支軸１３ａが回動さ
れることにより、ニードル弁９１が支軸１３ａと一体に
回動することなく、キー９１ｃとキー溝８９ｈの係合関
係によって回り止めされながら軸線方向へ移動される。
又、そのニードル弁９１が移動されることにより、弁体
９１ｂが弁穴８９ｇを開閉して両ポート８９ｄ，８９ｅ
の間の連通が開閉されるようになっている。つまり、ニ
ードル弁９１が開弁・閉弁されるようになっている。こ
の実施例では、図１０に示すようにスロットルバルブ１
３の全開状態において弁穴８９ｇと弁体９１ｂとの間の
有効通路面積（開度）が最も大きくなり、スロットルバ
ルブ１３の全閉状態において弁穴８９ｇの開度が最も小
さくなるように設定されている。

【００７６】従って、スロットルバルブ１３の開度が小
さくなるに連れてニードル弁９１が徐々に閉弁され、パ
ージ絞り機構８８によりパージ通路８３が絞られてパー
ジ通路８３におけるベーパの通過が抑えられる。つま
り、このパージ絞り機構８８は、ＶＳＶ８４の開弁状態
において、スロットルバルブ１３の開度、即ち吸気通路
７の吸入空気量Ｑに比例してベーパの吸気通路７へのパ
ージ流量を制御するようになっている。

【００７７】次に、上記のように構成したバルブタイミ
ング制御装置の作用について説明する。さて、エンジン
１の運転時にパージ実行条件が成立し、併せてキャニス
タ８１におけるベーパの吸着量が所定量以上になったと
きには、キャニスタ８１におけるベーパをパージさせる
べく、ＶＶＴＥＣＵ４１がＶＳＶ８４を開弁させる。こ
れと同時に、吸気バルブ９の閉じタイミングを、ポンピ
ングロスを低減させるための比較的遅閉じ側の進角値θ
ＣＡＭよりも所定角度だけ進角させるべく、ＶＶＴＥＣ
Ｕ４１がＶＶＴ２３を駆動制御する。

【００７８】従って、吸気バルブ９の閉じタイミングが
進角されて吸気通路７での負圧の発生が促進され、その
発生負圧を利用することで、キャニスタ８１に吸着され
ているベーパをパージ通路８３を通じてサージタンク１
５へと確実にパージさせることが可能となる。

【００７９】そして、ここで、スロットルバルブ１３の
開度が大きいときには、パージ絞り機構８８の開度も大
きくなり、吸気通路７を通過する多量の吸入空気量Ｑに
合わせて多量のベーパをパージさせることができる。一
方、スロットルバルブ１３の開度が小さいときには、パ
ージ絞り機構８８の開度も小さくなり、吸気通路７を通
過する少量の吸入空気量Ｑに合わせて少量のベーパをパ
ージさせることができる。

【００８０】よって、この実施例のバルブタイミング制
御装置においても、エンジン１の運転状態に応じてその
ポンピングロスを低減させることができると共に、ベー
パ実行条件成立時には、フューエルタンク８０からのベ
ーパを吸気通路７での発生負圧を利用して吸気通路７へ
確実にパージさせることができる。しかも、キャニスタ
８１がベーパで満杯になる前にそのベーパをパージでき
ることから、キャニスタ８１からベーパがオーバフロー
することを未然に防止することもできる。

【００８１】併せて、パージ絞り機構８８の作用によ
り、スロットルバルブ１３の開度が小さいほど、つまり
は吸入空気量Ｑが少ないほどにキャニスタ８１から吸気
通路７へのパージ流量を抑えることができる。そのた
め、エンジン１の軽負荷領域で吸気通路７に取り込まれ
るパージ流量が多過ぎることがなくなり、過剰なパージ
流量によって燃焼室６に供給される燃料量が増え過ぎる
こともなくなり、安定した空燃比制御の実施を損なうこ
とがなく、エンジン１の安定した運転を確保することも
できる。

【００８２】尚、この発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記各実施例では、キャニスタ８１におけるベー
パの吸着状態相当値を検出する吸着状態検出手段とし
て、キャニスタ８１における活性炭重量Ｗｘを検出する
重量センサ８５を設けたが、吸着状態検出手段として、
キャニスタ８１の内部における炭化水素（ＨＣ）の濃度
を検出するＨＣメータを設けてもよい。この他に、吸着
状態検出手段として、キャニスタ８１の内部においてベ
ーパの吸着量に応じて変化する活性炭の反応熱を検出す
る温度センサを設けたり、フューエルタンク８０に対す
る給油の有無を検知するセンサを設けたりしてもよい。
或いは、ＶＶＴＥＣＵ４１そのものを吸着状態検出手段
として、空燃比制御実行時にパージを仮に実行させて、
そのときのフィードバック補正係数（ＦＡＦ）の変化か
らキャニスタ８１におけるベーパの吸着状態の多い少な
いを検出するようにしてもよい。

【００８３】（２）前記第２実施例では、スロットルバ
ルブ１３の開度に応じてパージ流量を制御すべく、単に
オン・オフ制御されるＶＳＶ８４に組み合わせてパージ
絞り機構８８を設けたが、そのパージ絞り機構８８を省
略してＶＳＶ８４をスロットルバルブ１３の開度に応じ
てデューティ制御するようにしてもよい。

【００８４】（３）前記各実施例では、ＶＶＴ２３によ
り吸気バルブ９の閉じタイミングのみを可変にする場合
に具体化したが、ＶＶＴにより開弁時期一定の吸気バル
ブの開きタイミングを可変にする場合に具体化したり、
吸気バルブ９の閉じ・開きの両タイミングを可変にする
場合に具体化してもよい。

【００８５】（４）前記各実施例では、ステップモータ
２５を駆動源とする吸気側ＶＶＴ２３を採用したが、油
圧駆動式のＶＶＴを採用することもできる。 （５）前記各実施例では、ガソリンエンジン１に具体化
したが、ディーゼルエンジンに具体化することもでき
る。

【００８６】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
内燃機関のポンピングロスを低減させるように吸気バル
ブの開閉タイミングを制御すべく内燃機関の運転状態に
応じて可変バルブタイミング機構を駆動制御するバルブ
タイミング制御装置において、燃料系における蒸発燃料
を一時吸着可能なキャニスタを設け、そのキャニスタに
吸着された蒸発燃料を吸気通路での発生負圧を利用して
吸気通路へパージさせるようにし、キャニスタが所定量
以上の蒸発燃料を吸着した状態でかつ蒸発燃料をパージ
させるべき条件であるときに、吸気バルブの開閉タイミ
ングのうち少なくとも閉じタイミングを進角させるよう
に可変バルブタイミング機構を駆動制御するようにした
ので、内燃機関のポンピングロスを低減させることがで
きると共に、キャニスタが蒸発燃料で満杯になる前に、
その蒸発燃料をパージさせるべき条件となったときに限
って吸気通路での負圧の発生が促進され、必要なときに
は燃料系からの蒸発燃料を吸気通路での発生負圧を利用
して吸気通路へ確実にパージさせることができ、もって
キャニスタからベーパがオーバフローすることを未然に
防止することができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本的な概念構成を説明する概念構
成図である。

【図２】この発明を具体化した第１実施例におけるガソ
リンエンジンを説明する概略構成図である。

【図３】第１実施例におけるエンジンＥＣＵの電気的構
成を示すブロック図である。

【図４】第１実施例におけるＶＶＴＥＣＵの電気的構成
を示すブロック図である。

【図５】第１実施例におけるＶＶＴの構成を示す断面図
である。

【図６】第１実施例においてＶＶＴＥＣＵにより実行さ
れる「ＶＶＴ制御ルーチン」を説明するフローチャート
である。

【図７】第１実施例においてエンジン回転数とスロット
ル開度とに対する進角値の関係を予め定めてなるマップ
である。

【図８】第１実施例においてＶＶＴＥＣＵにより実行さ
れる「パージ制御ルーチン」を説明するフローチャート
である。

【図９】第１実施例においてスロットル開度の大きさに
対するエンジンの軸トルク、吸気管負圧及び吸気バルブ
閉じ角の変化を説明するタイムチャートである。

【図１０】この発明を具体化した第２実施例においてパ
ージ絞り機構を示すスロットルバルブ近傍の断面図であ
る。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、６…燃焼室、７…吸気
通路、８…排気通路、９…吸気バルブ、１０…排気バル
ブ、１４…スロットルセンサ、１４ａ…全閉スイッチ、
１６…エアフローメータ、３０…回転数センサ、３３…
酸素センサ、３４…車速センサ（１４，１４ａ，１６，
３０，３３，３４は運転状態検出手段を構成してい
る）、２３…可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）、４
１…第１の駆動制御手段、パージ実行手段及び第２の駆
動制御手段を構成するＶＶＴＥＣＵ、８０…燃料系を構
成するフューエルタンク、８１…キャニスタ、８３…パ
ージ通路、８４…ＶＳＶ（８３，８４，４１はパージ実
行手段を構成している）、８５…吸着状態検出としての
重量センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−69715（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−156148（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−301147（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−90338（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−125642（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 13/02 F01L 1/34 F02D 43/00 301 F02M 25/08 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の回転に同期して所定のタイミ
   ングで駆動され、燃焼室に通じる吸気通路及び排気通路
   をそれぞれ開閉する吸気バルブ及び排気バルブと、 前記吸気バルブの開閉タイミングを可変にするために駆
   動される可変バルブタイミング機構と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記内燃機
   関のポンピングロスを低減させるように前記吸気バルブ
   の開閉タイミングを制御すべく前記可変バルブタイミン
   グ機構を駆動制御する第１の駆動制御手段とを備えた内
   燃機関のバルブタイミング制御装置において、 前記内燃機関の燃料系における蒸発燃料を一時吸着可能
   なキャニスタと、 前記キャニスタに吸着された蒸発燃料を前記吸気通路で
   の発生負圧を利用して前記吸気通路にパージさせるパー
   ジ実行手段と、 前記キャニスタにおける蒸発燃料の吸着状態相当値を検
   出する吸着状態検出手段と、 前記運転状態検出手段及び前記吸着状態検出手段の検出
   結果に基づき、前記キャニスタが所定量以上の蒸発燃料
   を吸着した状態でかつ蒸発燃料をパージさせるべき条件
   であると判断したときに、前記吸気バルブの開閉タイミ
   ングのうち少なくとも閉じタイミングを進角させるよう
   に前記可変バルブタイミング機構を駆動制御する第２の
   駆動制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関のバ
   ルブタイミング制御装置。