CN110374710B - 阀正时控制机构的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种即使目标相位被设定为最大滞后角相位或最大提前角相位也不会产生撞击声的控制装置。其具备相位控制部52，上述相位控制部52基于当前的第1实际相位与目标相位之间的偏差，沿减小偏差的方向控制电动机M，并且偏差变得越小，则越减小供给至电动机M的电力；还具备控制目标设定部，在目标相位被设定为由于限位部而成为动作极限的最大滞后角相位或最大提前角相位的情况下，上述控制目标设定部在减小偏差的动作方向上，设定从目标相位向第1实际相位侧仅变位设定角后的第1目标相位来取代目标相位，相位控制部52进行作为减小这样设定的第1目标相位、与当前的相位之间的偏差的相位控制的第1相位控制。

Description

阀正时控制机构的控制装置
技术领域
本发明涉及一种通过电动机控制内燃机的燃烧室的阀的开闭时间的阀正时控制机构的控制装置。
背景技术
作为上述结构的阀正时控制机构，专利文献1公开了一种具备与内燃机的曲轴同步旋转的驱动侧旋转体(在文献中为驱动旋转体)、与开闭内燃机的燃烧室的凸轮轴一体旋转的从动侧旋转体(在文献中为从动旋转体)以及设定它们的相对旋转相位的电动机，并且具备控制电动机的控制部(在文献中为控制单元)的技术。
在该专利文献1中，具备即使在从动侧旋转体相对于驱动侧旋转体的相对旋转相位到达最大滞后角和最大提前角中的任一者的情况下，也通过机械性的抵接，使相对旋转相位的变位停止的限位(stopper)结构。并且，在进行将相对旋转相位设定为最大滞后角或最大提前角的控制的情况下，控制单元在进行第一通电后，通过在开关控制(on-offcontrol)中重复进行第二通电和第三通电，进行降低限位结构中的抵接速度的控制。
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015-132178号公报
发明内容
如专利文献1所记载，为了决定在驱动侧旋转体和从动侧旋转体的相对旋转相位到达最大滞后角的情况和到达最大提前角的情况下的动作极限而具备限位结构的技术非常普遍。
在内燃机中，也存在基于发动机的运转状况等，将相对旋转相位设定为例如最大滞后角的情况，在这样设定的控制中，当使相对旋转相位以高速进行变位时，在限位器的部位有时会产生机械性的撞击声。
人们认为，例如，作为电动机，使用像无刷直流电动机般旋转速度与被供给的电力的电压上升成比例地提高的电动机，对于控制部，在像例如PID控制般能够以相对旋转相位的偏差越小则使供给至电动机的电压越低的方式设定控制方式的装置中，在相对旋转相位到达最大滞后角的时刻，使电动机的旋转速度与凸轮轴的旋转速度一致，结果可以减小在限位器的撞击。
然而，在检测驱动侧旋转体与从动侧旋转体的相对旋转相位的传感器的检测中存在延迟，并且在控制部的控制也存在延迟，因此在控制目标为最大滞后角或最大提前角的情况下，也认为在限位部分会产生撞击声。人们认为在像这样产生撞击声的控制中，不仅会损伤阀正时控制装置，也会导致阀的开闭时间的控制性能降低。
出于这样的原因，人们寻求一种即使将目标相位设定为最大滞后角相位或最大提前角相位也不会产生撞击声的控制装置。
本发明涉及的阀正时控制机构的控制装置的特征结构在于：其具备与内燃机的曲轴的旋转协同旋转的驱动侧旋转体、与开闭燃烧室的阀开闭用的凸轮轴一体旋转的从动侧旋转体、决定上述从动侧旋转体相对于上述驱动侧旋转体的最大滞后角侧的机械性的动作极限以及最大提前角侧的机械性的动作极限的限位部、以及控制上述驱动侧旋转体与上述从动侧旋转体的相对旋转相位的电动机而构成阀正时控制机构，并且，具备相位控制部，上述相位控制部在目标相位被设定的情况下，基于通过检测上述相对旋转相位的相位检测单元检测的当前的第1实际相位、与上述目标相位之间的偏差，沿减小偏差的方向控制上述电动机，并且，偏差变得越小，则越减小供给至上述电动机的电力；还具备控制目标设定部，在上述目标相位被设定为由于上述限位部而成为动作极限的最大滞后角相位或最大提前角相位的情况下，上述控制目标设定部在减小偏差的动作方向上，设定从所述目标相位向所述第1实际相位侧仅变位设定角后的第1目标相位来取代上述目标相位，上述相位控制部进行作为减小这样设定的上述第1目标相位、与上述当前的第1实际相位之间的偏差的相位控制的第1相位控制。
根据该特征结构，例如，在设定最大滞后角相位作为目标相位的情况下，控制目标设定部在减小偏差的动作方向上，设定以上述目标相位为基准而向第1实际相位侧(提前角相位侧)仅变位设定角后的第1目标相位来取代目标相位。此外，相位控制部进行减小第1目标相位与通过相位检测单元检测的当前的第1实际相位之间的偏差的第1相位控制。由此，即使在通过相位检测单元进行的检测中存在延迟的情况或在相位控制部存在控制延迟的情况下，在相对旋转相位到达第1目标相位之前，使变位速度降低，从而阻止在限位部中的机械性的抵接，或即使存在抵接，也可以减少在限位部进行抵接时的撞击。在将目标相位设定为最大提前角相位的情况下也同样进行这样的控制，从而能够减少撞击。
因此，构成了即使目标相位被设定为最大滞后角相位或最大提前角相位也不会产生撞击声的控制装置。
作为其他的结构，通过进行上述第1相位控制，在判定上述相对旋转相位到达上述第1目标相位的情况下，上述控制目标设定部设定上述目标相位作为第2目标相位而取代上述第1目标相位，上述相位控制部也可以进行作为减小这样设定的上述第2目标相位、与当前的第2实际相位之间的偏差的相位控制的第2相位控制。
由此，通过进行第1相位控制，在相对旋转相位到达第1目标相位时，使相对旋转相位变位的速度大幅降低，在该状态下，由于目标相位被设定为作为原本的控制目标的第2目标相位，因此在开始第2相位控制的时刻的偏差较小，通过进行第2相位控制，即使相对旋转相位到达第2目标相位(原本的控制目标)，在限位部处也使机械性的抵接在低速下进行，从而可以抑制撞击声的产生。
作为其他的结构，通过进行上述第2相位控制，在判定上述相对旋转相位到达上述第2目标相位后，在减小偏差的动作方向上，设定从上述目标相位向上述第1实际相位的相反侧仅变位指定角后的第3目标相位来取代上述第2目标相位，上述相位控制部也可以进行作为减小这样设定的上述第3目标相位、与当前的第3实际相位之间的偏差的相位控制的第3相位控制。
由此，在通过进行第2相位控制，相对旋转相位到达原本的控制目标后，通过在减小偏差的动作方向上在与原本的目标相位相比更靠近下游侧设定第3目标相位，即使在限位部处于机械性的抵接状态的状况下，也以通过进行第3相位控制，使相对旋转相位继续沿维持抵接状态的方向变位的方式，驱动电动机。因此，在限位部中将维持机械性的抵接状态，即使凸轮波动转矩(cam fluctuating torque)发挥作用，在限位部也不会产生抵接声。
附图说明
图1为发动机的剖面图。
图2为控制装置的框图。
图3为阀正时控制机构的剖面图。
图4为图3的IV-IV线剖面图。
图5为图3的V-V线剖面图。
图6为图3的VI-VI线剖面图。
图7为阀正时控制机构的分解立体图。
图8为控制单元的电路框图。
图9为相位控制过程的流程图。
图10为动作极限控制的流程图。
图11为显示动作极限控制中的限制部与抵接片的位置关系的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[基本结构]
如图1所示，在构成作为内燃机的发动机E的同时，如图2所示，构成控制发动机E的发动机控制装置A。
发动机控制装置A具备作为ECU而发挥功能的发动机控制单元40和作为ECU而发挥功能的相位控制单元50(阀正时控制机构的控制装置的一个例子)。发动机控制单元40实现发动机E的启动、运转状态的发动机E的管理和发动机E的停止。相位控制单元50为了设定根据阀正时控制机构VT的进气阀Va的开闭时间(开闭正时)而控制阀正时控制机构VT的相位控制电动机M(电动机的一个例子)。
[发动机]
假定发动机E(内燃机的一个例子)如图1、图3所示，为设于汽车等车辆的发动机。在该发动机E中，在支承曲轴1的气缸体2的上部连结缸盖3，在形成于气缸体2的多个缸膛中以使其滑动自如的方式收纳活塞4，并通过连杆5使活塞4与曲轴1连结而构成为四冲程型。
在该发动机E中从一方的端部朝向另一方配置有#1气缸、#2气缸、#3气缸、#4气缸(图3中显示为#1、#2、#3、#4)。
在缸盖3设有进气阀Va和排气阀Vb，在缸盖3的上部具备控制进气阀Va的进气凸轮轴7和控制排气阀Vb的排气凸轮轴8。横跨曲轴1的输出皮带轮部1P、阀正时控制机构VT的驱动壳体21的正时带轮部21P和排气凸轮轴8的驱动皮带轮部8P而卷绕同步皮带6。
在缸盖3具备向燃烧室喷射燃料的喷射器9和点火塞10。在缸盖3连结有通过进气阀Va向燃烧室供给空气的进气歧管11和通过排气阀Vb输出来自于燃烧室的燃烧气体的排气歧管12。
[基本结构：传感器类的结构]
在该发动机E中，如图1、图2所示，具备驱动曲轴1旋转的启动电动机15，在曲轴1的附近位置具备可以检测旋转角度和单位时间的转速的曲轴转角传感器16。在发动机E中，具备可以检测进气凸轮轴7的旋转相位的凸轮角传感器17。
由该曲轴转角传感器16、凸轮角传感器17和图8所示的相位演算部51构成相位检测单元。应予说明，也可以使用检测驱动壳体21(驱动侧旋转体)和内部转子22(从动侧旋转体)的相对旋转相位的专用的传感器作为相位检测单元。
根据该结构，可以在通过启动电动机15的驱动而启动发动机E时，基于曲轴转角传感器16中的检测结果和凸轮角传感器17中的检测结果，求出阀正时控制机构VT的相对旋转相位，从而获得开闭时间(阀正时)。
在该发动机E中，基于曲轴转角传感器16的检测信号和凸轮角传感器17的检测信号，在发动机控制单元40进行气缸判别。即，如图2所示，在与曲轴1一体旋转的圆盘部16D的外周具备多个齿部16T，并且具备检测该多个齿部16T的曲轴传感器部16S从而构成曲轴转角传感器16。在圆盘部16D的外周的两处形成不具备齿部16T的基准点16n，并使该基准点与指定的气缸(例如，#1气缸)的上止点一致。
圆盘部16D和齿部16T通过磁性材料一体地形成，通过使用拾取(pick-up)型的装置作为曲轴传感器部16S，在曲轴1旋转时，以基准点16n作为基准，通过曲轴传感器部16S检测多个齿部16T中的各个齿部，同时，通过在每次的该检测中，在相位控制单元50中进行计数而获得曲轴1的旋转角度(以基准点16n为基准的角度)。
如图2所示，在与进气凸轮轴7一体旋转的旋转体17D的外周具备形成为扇形的4个检测区域17T，并且具备检测这些检测区域17T的进气凸轮传感器部17S从而构成凸轮角传感器17。此外，使4个检测区域17T在将旋转体17D的整周4等分而成的区域中各自的长度(周长)不同，从而能够进行4个气缸的判别。
旋转体17D和检测区域17T由磁性材料形成，使用拾取型的装置作为进气凸轮传感器部17S。在随着进气凸轮轴7的旋转而通过进气凸轮传感器部17S检测到检测区域17T的始端部(检测到上缘)时，开始进行对在相位控制单元50的内部产生的时钟信号的计数，在检测到检测区域17T的终端部(检测到下缘)时结束计数，基于在该结束时刻的计数值(累计值)，能够进行气缸的判别。
特别是，该凸轮角传感器17形成为也能够检测阀正时控制机构VT的开闭时间(阀正时)。即，例如，如果考虑阀正时控制机构VT处于最大滞后角的状况，则检测到4个检测区域17T中预先设定的1个检测区域17T的端部时的检测时间下曲轴转角传感器16的计数值为对应于最大滞后角相位的值。
此外，在阀正时控制机构VT的相对旋转相位(图3所示的驱动壳体21和内部转子22的相对旋转相位)从最大滞后角相位向中间相位的方向变位的情况下，上述检测时间下的曲轴转角传感器16的计数值也将发生变化，根据该变化量(差/偏移值)能够检测开闭时间。
应予说明，最大滞后角是指，如图4～图6所示，成为阀正时控制机构VT的相对旋转相位向滞后角方向Sb变位时的极限的相位。此外，将成为相对旋转相位向提前角方向Sa变位时的极限的相位称为最大提前角相位。
[阀正时控制机构]
如图3～图7所示，阀正时控制机构VT在具有驱动壳体21(驱动侧旋转体的一个例子)和内部转子22(从动侧旋转体的一个例子)的同时，具备通过相位控制电动机M(电动机的一个例子)的驱动来设定它们的相对旋转相位的相位调节部。对于该相位控制电动机M，使用无刷直流电动机，并使用随着被供给的电力的电压上升而增大旋转速度的电动机。
驱动壳体21与进气凸轮轴7的旋转轴心X同轴心地配置，并且，在外周形成由正时带轮部21P。内部转子22相对于驱动壳体21相对旋转自如地被包含在内部，并通过连结螺栓23被连结固定于进气凸轮轴7。在驱动壳体21与内部转子22之间配置有相位调节部，在覆盖驱动壳体21的开口部分的位置配置前板24，并通过多个紧固螺栓25紧固于驱动壳体21。
在该阀正时控制机构VT中，通过来自于同步皮带6的驱动力，整体向图4、图5所示的驱动旋转方向S旋转。此外，将由于相位控制电动机M的驱动力，内部转子22相对于驱动壳体21的相对旋转相位向与驱动旋转方向S相同的方向变位的方向称为提前角方向Sa，将向与之相反的方向的变位称为滞后角方向Sb。
应予说明，通过使相对旋转相位向提前角方向Sa变位，使进气阀Va中的进气量增大。相反地，通过使相对旋转相位向滞后角方向Sb变位，减少进气阀Va中的进气量。
[阀正时控制机构：相位调节部]
如图3～图7所示，相位调节部具备内部转子22、形成于该内部转子22的内周的齿圈26、内齿轮27、偏心凸轮体28和接头部J而构成。齿圈26在内部转子22的内周形成以旋转轴心X为中心的多个内齿部26T。内齿轮27在外周形成多个外齿部27T，并通过和与旋转轴心X平行的姿势的偏心轴心Y同轴心地配置，一部分的外齿部27T与齿圈26的一部分的内齿部26T咬合。
特别是，如图6、图7所示，具备在内部转子22相对于驱动壳体21的相对旋转相位到达最大滞后角相位的情况以及相对旋转相位到达最大提前角相位的情况下，决定它们的机械性的动作极限的限位部R。该限位部R由在驱动壳体21中向内周方向突出的一对限制部21a和形成于内部转子22的端部并位于可以与限制部21a抵接的位置的抵接片22a构成。应予说明，在内部转子22中隔着旋转轴心X而与抵接片22a相对的位置形成有平衡器22b。
在该相位调节部中，使用相对于齿圈26的内齿部26T的齿数，内齿轮27的外齿部27T的齿数仅少1齿的结构。
此外，接头部J作为在允许内部转子22相对于驱动壳体21向与旋转轴心X正交的方向变位的同时阻止驱动壳体21与内部转子22的相对旋转的十字头联轴节(Oldham'scoupling)而构成。
偏心凸轮体28以与旋转轴心X同轴心地旋转的方式，相对于前板24，被第1轴承31支承。在该偏心凸轮体28一体地形成以平行于旋转轴心X的姿势的偏心轴心Y为中心的偏心凸轮面28A，内齿轮27相对于该偏心凸轮面28A，通过第2轴承32旋转自如地被支承。另外，在形成于偏心凸轮面28A的凹部嵌入弹簧体29，使该弹簧体29的作用力通过第2轴承32作用于内齿轮27。
该偏心凸轮体28整体为筒状，在内周以与旋转轴心X平行的姿势形成一对卡合槽28B。由此，内齿轮27的外齿部27T的一部分咬合于齿圈26的内齿部26T的一部分。
接头部J具有对板材进行冲压加工而形成的接头部件33，并且，使形成于该接头部件33的一对卡合臂33A卡合于驱动壳体21的卡合槽部21G，使形成于该接头部件33的一对卡合凹部33B卡合于内齿轮27的卡合突起部27U，从而构成接头部J。
即，接头部件33具有如下结构：其中央部分形成为环状，并且，从该环状的中央部分朝向外侧突出形成一对卡合臂33A，并以与环状的中央部分的空间连接的方式形成一对卡合凹部33B。
在该接头部J中，接头部件33在连结驱动壳体21的一对卡合槽部21G的直线方向上变位自如，而相对于该接头部件33，内齿轮27在连结一对卡合突起部27U的直线方向上变位自如。
相位控制电动机M具有在被发动机E支承的同时以相对于输出轴Ma正交的姿势设置的卡合销34，该卡合销34嵌入偏心凸轮体28的内周的卡合槽28B。
由此，如果在发动机E停止的状态下考虑动作方式，则在偏心凸轮体28由于相位控制电动机M的驱动力而旋转的情况下，偏心凸轮面28A以旋转轴心X为中心进行旋转，随着该旋转，内齿轮27以旋转轴心X为中心开始公转。在该公转时，由于内齿轮27的外齿部27T和齿圈26的内齿部26T的咬合位置沿齿圈26的内周变位，因此使得以偏心轴心Y为中心进行自转的力作用于内齿轮27。
并且，在内齿轮27仅公转1周的情况下，想要使内齿轮27仅以相当于齿圈26的内齿部26T的齿数与内齿轮27的外齿部27T的齿数的差(齿数差)的角度(对应于1齿的角度)进行旋转的旋转力(自转力)在该内齿轮27和齿圈26之间作用。
如上所述，接头部J为限制内齿轮27相对于驱动壳体21的旋转的结构，因此，内齿轮27不会相对于驱动壳体21进行旋转，而由于作用于内齿轮27的旋转力，齿圈26相对于驱动壳体21进行旋转，因而内部转子22与该齿圈26一体地相对旋转，从而实现相对于驱动壳体21的进气凸轮轴7的旋转相位的调节。
特别是，在内齿轮27以旋转轴心X为中心仅公转1周的情况下，使进气凸轮轴7相对于驱动壳体21仅旋转相当于与内齿轮27的外齿部27T的齿数的差(齿数差)的角度，因而实现在较大的减速比下的调节。
[相位调节的概要]
在进行阀正时控制机构VT的相位调节时，相位控制单元50以与进气凸轮轴7的旋转速度相等的速度，向相同的方向驱动相位控制电动机M的输出轴Ma旋转，从而维持驱动壳体21与内部转子22的相对旋转相位。
此外，相位控制单元50通过以进气凸轮轴7的旋转速度为基准，增大或减小相位控制电动机M的旋转速度，从而进行使相对旋转相位向提前角方向Sa或滞后角方向Sb的变位。在像这样进行相对旋转相位的控制的情况下，如上所述，基于来自于曲轴转角传感器16和凸轮角传感器17的信息，获得阀正时控制机构VT的相对旋转相位，以反馈这样获得的相对旋转相位的方式进行控制。
[发动机控制单元以及相位控制单元]
发动机控制单元40具备由软件构成的发动机控制部，以通过控制启动电动机15、喷射器9和点火塞10来进行从发动机E的启动至停止为止的控制。
如图8所示，相位控制单元50具备相位演算部51、相位控制部52、控制目标设定部53、PWM设定部54和电力控制部55。
在该相位控制单元50中，相位演算部51、相位控制部52、控制目标设定部53和PWM设定部54虽然由软件构成，但它们也可以由利用逻辑和存储器等的硬件构成，或是通过组合软件和硬件而构成。
相位演算部51通过获得凸轮角传感器17和曲轴转角传感器16的检测信号，演算驱动壳体21(驱动侧旋转体)与内部转子22(从动侧旋转体)的当前的相对旋转相位，并提供给相位控制部52。控制目标设定部53通过从外部(发动机控制单元40等)获得目标相位信息，设定作为目标的相对旋转相位，并将该目标相位作为控制目标提供给相位控制部52。
相位控制部52从相位演算部51获得驱动壳体21与内部转子22的当前的相对旋转相位，同时，根据该当前的相对旋转相位和从控制目标设定部53获得的控制目标，求出偏差，设定对应于该偏差的目标电力。在PWM设定部54中基于来自于相位控制部52的目标电力，将PWM控制的信号向电力控制部55输出，该电力控制部55向相位控制电动机M供给电力。应予说明，在PWM设定部54中，在通过开关元件等以一定的周期使由电源供给的电力ON/OFF的同时，通过设定周期中的ON时间的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)来控制电力。
在该相位控制单元50中，通过在相位控制部52进行PID控制(Proportional-Integral-Differential控制，比例积分导数控制)来设定控制方式，以使得偏差越扩大则越使供给至相位控制电动机M的电力(电压、电流)增大，而偏差越缩小越使供给至相位控制电动机M的电力减小。
在该相位控制部52中的控制方式不限于PID控制，例如，也可以形成为仅进行P控制、仅进行I控制、或仅进行D控制。
应予说明，在该阀正时控制机构VT中，在发动机E的运转中维持相对旋转相位时，进行使相位控制电动机M与进气凸轮轴7以相等的速度旋转的控制。因此，例如，在从当前的相对旋转相位和控制目标求出偏差，并设定对应于该偏差的目标电力时，以使相位控制电动机M以与进气凸轮轴7相等的速度旋转的电力作为基准，将增加或减少了偏差对应的电力的值提供给相位控制电动机M。
[控制方式]
在相位控制单元50中，在获得了新的目标相位的情况下，进行图9所示的流程图显示的相位控制过程。
如上所述，对于阀正时控制机构VT，在相对旋转相位为最大滞后角相位或最大提前角相位的情况下，构成限位部R的限制部21a和抵接片22a抵接。该抵接状态为动作极限，在目标相位不为动作极限的情况下(步骤#101)，进行获得通过相位检测传感器检测的当前的相对旋转相位、与目标相位之间的偏差，并基于此设定相位控制部52供给至相位控制电动机M的电力的相位控制，直至收敛(步骤#102～#104)。
此外，当在步骤#101中判定目标相位为动作极限(最大滞后角相位或最大提前角相位)时，进行动作极限控制(步骤#200)。
在该动作极限控制(步骤#200)中，首先，如图10的流程图所示，控制目标设定部53设定第1目标相位T1，并且相位控制部52驱动相位控制电动机M，以使通过相位检测传感器检测到的当前的相对旋转相位与第1目标相位T1之间的偏差收敛，并持续进行该驱动直至第1相位控制收敛(步骤#201～#203)。在此，“偏差收敛”是指相对旋转相位达到相对于目标相位±3℃A以内，“相位控制收敛”是指随着偏差的收敛，相位控制收敛。
在图11的最上段(a)中，显示有相对旋转相位不处于动作极限的当前的第1实际相位Tx，在同图中，在从上数第2段(b)中，显示有达到动作极限(例如，最大滞后角相位)的目标相位Tp。在同图中显示的当前的第1实际相位Tx表示在本实施方式涉及的相位控制开始以前的任意的相对旋转相位。
另外，在第3段(c)(中央段)中显示有第1目标相位T1。该第1目标相位T1表示，以目标相位Tp为基准，在于相位控制中减小偏差的动作方向上，为了形成为从目标相位Tp向第1实际相位侧(在图11中为顺时针方向)仅变位设定角Tc后的角度而控制目标设定部53所设定的相位。当通过该相位控制，相对旋转相位从第1实际相位Tx变位为第1目标相位T1并且相位控制收敛时，在限位部R中，在抵接片22a和限制部21a之间必然形成间隙。应予说明，将第1实际相位Tx设为与第1目标相位T1相比位于上游侧(在图11中为顺时针方向)。
如上所述，由于相位控制部52设定对应于从相位检测单元获得的当前的第1实际相位与目标相位之间的偏差的目标电力，因此在第1相位控制收敛的情况下，驱动壳体21与内部转子22的相对速度为非常低的值。
接着(第1相位控制收敛后)，控制目标设定部53设定第2目标相位T2，并且相位控制部52驱动相位控制电动机M，以使通过相位检测传感器检测到的当前的相对旋转相位(第1目标相位T1)与第2目标相位T2之间的偏差收敛，并持续进行该驱动直至第2相位控制收敛(步骤#204～#206)。
在图11的第4段(d)(从下数第2段)中显示有第2目标相位T2。控制目标设定部53设定该第2目标相位T2以使其形成为与目标相位Tp相同的旋转相位。此外，第2相位控制在第1相位控制收敛后进行，由于第2目标相位T2与第1目标相位T1(当前的第2实际相位的一个例子)的角度差小，因此即使在刚开始第2相位控制后偏差也较小，驱动壳体21与内部转子22的相对速度不会高速化，在限位部R中抵接片22a与限制部21a不会在高速下抵接，也不会导致抵接时的撞击，因此，也能够抑制撞击声的产生。
此后(第2相位控制收敛后)，控制目标设定部53设定第3目标相位T3，并且相位控制部52驱动相位控制电动机M，以使通过相位检测传感器检测到的当前的相对旋转相位(第2目标相位T2)与第3目标相位T3之间的偏差收敛(步骤#207、#208)。
在图11的第5段(e)(最下段)中显示有第3目标相位T3。该第3目标相位T3为，以第2目标相位T2(与目标相位Tp相同：当前的第3实际相位的一个例子)为基准，在于第2相位控制中减小偏差的动作方向上，为了形成为从第2目标相位T2向第1实际相位的相反侧(在图11中为逆时针方向)仅变位指定角Td后的角度而控制目标设定部53所设定的相位。
在该第3相位控制中，由于在限位部R中到达抵接片22a抵接于限制部21a的机械性的极限，因此控制不收敛，但由于通过相位控制电动机M的驱动力持续驱动以维持抵接片22a抵接于限制部21a的状态，因此即使凸轮波动转矩发生作用，也将阻止抵接片22a与限制部21a分离的现象，并抑制撞击声的产生。
[实施方式的作用效果]
如此，在以将相对旋转相位设定为最大滞后角相位或最大提前角相位的方式来设定目标相位Tp的情况下，通过设定第1目标相位T1来取代目标相位Tp并进行第1相位控制，能够在限位部R的限制部21a不与抵接片22a抵接的状态下使控制收敛。
接着，通过设定第2目标相位T2并进行第2相位控制，使限位部R的限制部21a与抵接片22a以缓慢的速度抵接，因此能够抑制撞击声的产生。进而，在第2相位控制收敛后，通过设定第3目标相位T3并进行第3相位控制，维持限位部R的限制部21a与抵接片22a抵接的状态，并抑制限制部21a与抵接片22a重复抵接的撞击声的产生。
[产业上的利用可能性]
本发明可利用于通过电动机控制内燃机燃烧室的阀的开闭时间的阀正时控制装置。
符号说明
1 曲轴
7 进气凸轮轴
21 驱动壳体(驱动侧旋转体)
22 内部转子(从动侧旋转体)
52 相位控制部
53 控制目标设定部
E 发动机(内燃机)
M 相位控制电动机(电动机)
R 限位部
VT 阀正时控制机构
Tp 目标相位
Tc 设定角
Td 指定角
Tx 第1实际相位
T1 第1目标相位
T2 第2目标相位
T3 第3目标相位

Claims (1)

1.一种阀正时控制机构的控制装置，其具备：
驱动侧旋转体，所述驱动侧旋转体与内燃机的曲轴的旋转协同旋转；
从动侧旋转体，所述从动侧旋转体与开闭燃烧室的阀开闭用的凸轮轴一体旋转；
限位部，所述限位部决定所述从动侧旋转体相对于所述驱动侧旋转体的最大滞后角侧的机械性的动作极限以及最大提前角侧的机械性的动作极限；以及，
电动机，所述电动机控制所述驱动侧旋转体与所述从动侧旋转体的相对旋转相位，
从而构成阀正时控制机构，并且，
具备相位控制部，所述相位控制部在目标相位被设定的情况下，基于通过检测所述相对旋转相位的相位检测单元检测的当前的第1实际相位、与所述目标相位之间的偏差，沿减小偏差的方向控制所述电动机，并且，偏差变得越小，则越减小供给至所述电动机的电力，
具备控制目标设定部，在所述目标相位被设定为由于所述限位部而成为动作极限的最大滞后角相位或最大提前角相位的情况下，所述控制目标设定部在减小偏差的动作方向上，设定从所述目标相位向所述第1实际相位侧仅变位设定角后的第1目标相位来取代所述目标相位，所述相位控制部进行作为减小这样设定的所述第1目标相位、与所述当前的第1实际相位之间的偏差的相位控制的第1相位控制，
通过进行所述第1相位控制，在判定所述相对旋转相位到达所述第1目标相位的情况下，所述控制目标设定部设定所述目标相位作为第2目标相位来取代所述第1目标相位，所述相位控制部进行作为减小这样设定的作为原本的控制目标的所述第2目标相位、与当前的第2实际相位之间的偏差的相位控制的第2相位控制，
通过进行所述第2相位控制，在判定所述相对旋转相位到达作为原本的控制目标的所述第2目标相位后，设定以所述第2目标相位为基准，在于所述第2相位控制中减小偏差的动作方向上，从所述第2目标相位向所述第1实际相位的相反侧仅变位指定角后的第3目标相位来取代作为原本的控制目标的所述第2目标相位，所述相位控制部进行作为减小这样设定的所述第3目标相位、与当前的第3实际相位之间的偏差的相位控制的第3相位控制。
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