JP2001303989A - 可変バルブタイミング制御装置 - Google Patents
可変バルブタイミング制御装置Info
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- JP2001303989A JP2001303989A JP2000126051A JP2000126051A JP2001303989A JP 2001303989 A JP2001303989 A JP 2001303989A JP 2000126051 A JP2000126051 A JP 2000126051A JP 2000126051 A JP2000126051 A JP 2000126051A JP 2001303989 A JP2001303989 A JP 2001303989A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
基づいてカム軸の位相制御を高い精度で実施できる可変
バルブタイミング制御装置を提供する。 【解決手段】 目標位相角が最遅角位置に設定されて
(ステップS8でYES)、それに基づいて実際の位相
も最遅角位置に制御されていると推測される場合であっ
ても、エンジン回転速度が所定値以下であって位相学習
条件が成立しないときには(ステップS10でNO)、
基準位置の学習処理を実行しない。低回転域ではエンジ
ンで駆動されるオイルポンプの油圧が十分に上昇せずに
位相制御が緩慢化することから、最遅角位置に到達しな
い状態で学習処理が実行される可能性があるが、このよ
うな不適切な学習が未然に防止される。
Description
ルブや排気バルブの開閉タイミングを調整する可変バル
ブタイミング制御装置に関するものである。
ミング制御装置は、タイミングベルトを介してクランク
軸により回転駆動されるタイミングプーリに設けられ
て、内部に配置したベーンロータをカム軸と連結し、油
圧によりベーンロータを任意の方向に回転駆動すること
により、クランク軸に対するベーンロータの位相、即ち
カム軸の位相を可変し、その結果、吸気バルブや排気バ
ルブの開閉タイミングを調整するように構成されてい
る。カム軸の目標位相角は、エンジンの運転状態に応じ
て設定され、センサにて検出された実位相角が目標位相
角となるように可変バルブタイミング制御装置の油圧を
制御している。
ルブタイミング制御装置において、実位相角を検出する
センサの取付誤差やセンサ自体の検出誤差が発生してい
る場合、或いは運転に伴って経年変化が発生した場合に
は,検出された実位相角に誤差が含まれ、その誤った実
位相角に基づいてカム軸の位相角が制御されて、適切な
位相制御を実現できないという不具合が生じる。
公報に記載の可変バルブタイミング制御装置では、実位
相角を学習することにより上記した誤差の影響を排除し
ている。即ち、この可変バルブタイミング制御装置で
は、アイドル運転時の目標位相角が最遅角位置(カム軸
を最も遅角させた位置)に設定されることから、アイド
ル運転が開始されて所定時間が経過したときには、実際
のカム軸が最遅角位置にあるものと見なして、このとき
のセンサにて検出された実位相角を学習するようにして
いる。
ルブタイミング制御装置に作動油を供給するためのオイ
ルポンプはエンジンにて駆動されることから、エンジン
回転速度が低いアイドル運転時には十分な油圧が発生せ
ずに位相制御が緩慢化してしまい、更に経年変化や汚損
等の要因が加わると所定時間経過しても最遅角位置に到
達しない虞も生じる。その結果、最遅角位置に到達しな
い状態で学習処理が行われる場合があり、これにより誤
学習された実位相角に基づいて不適切な位相制御が実施
されるという不具合があった。
習し、その学習値に基づいてカム軸の位相制御を高い精
度で実施することができる可変バルブタイミング制御装
置を提供することにある。
め、本発明では、吸気バルブ及び排気バルブの少なくと
も一方のバルブタイミングを可変させる可変バルブタイ
ミング制御装置において、少なくともエンジン回転速度
を含む運転状態を検出する運転状態検出手段と、カム軸
の実位相角を検出する実位相角検出手段と、運転状態に
基づいて目標位相角を設定する目標位相角設定手段と、
実位相角を目標位相角とするようカム軸の位相角を制御
する位相角制御手段と、少なくとも目標位相角が所定位
相角のとき、実位相角検出手段の出力値を基準位相角と
して学習する基準位相角学習手段と、エンジン回転速度
が所定値以下のとき、基準位相角の学習を禁止する学習
禁止手段とを備えた。
に、実位相角検出手段の出力値が基準位相角学習手段に
より基準位相角として学習されると共に、エンジン回転
速度が所定値以下のとき、即ち、位相角制御手段の円滑
な作動が望めない状況では、この学習処理が学習禁止手
段により禁止される。その結果、実際の位相角が基準位
相角に到達しない状態で学習処理が実行される事態が未
然に防止される。
料を噴射する筒内噴射型エンジン用の可変バルブタイミ
ング制御装置に具体化した一実施形態を説明する。図1
の概略構成図において、1は自動車用の筒内噴射型直列
4気筒ガソリンエンジンであり、燃焼室や吸気装置等が
筒内噴射専用に設計されている。エンジン1にはDOH
C4弁式の動弁機構が採用されており、そのシリンダヘ
ッド2の上部に設けられた吸気カム軸3a及び排気カム
軸3bの前端にはタイミングプーリ4a,4bが接続さ
れ、これらのタイミングプーリ4a,4bはタイミング
ベルト5を介してクランク軸6に連結されている。クラ
ンク軸6の回転に伴ってタイミングプーリ4a,4bと
共にカム軸3a,3bが回転駆動され、これらのカム軸
3,3bにより吸気バルブ7a及び排気バルブ7bが開
閉駆動される。
リ4aとの間には,位相角制御手段としてのバルブタイ
ミング可変機構8が設けられ、バルブタイミング可変機
構8は、エンジン1により駆動されるオイルポンプ9に
対してオイルコントロールバルブ(以下、OCVとい
う)10を介して接続されている。バルブタイミング可
変機構8は、吸気側のタイミングプーリ4aに設けたハ
ウジング内にベーンロータを回動可能に設け、そのベー
ンロータに吸気カム軸3aを連結して構成されている。
この構成は、例えば特開2000−27609号公報等
で公知のため詳細は説明しないが、オイルポンプ9から
供給される作動油をOCV10にて切換制御してバルブ
タイミング可変機構8に供給し、その油圧によりベーン
ロータを任意の方向に回動し、タイミングプーリ4aに
対するカム軸3aの位相、即ち、吸気バルブ7aの開閉
タイミングを調整し得るようになっている。そして、こ
のバルブタイミング可変機構8では、OCV10の非通
電時においてオイルポンプ9からの油圧がベーンロータ
を遅角させる方向に作用して、カム軸3aを最遅角位置
(最も遅角した位置)に保持する構造となっている。
火プラグ11と共に電磁式の燃料噴射弁12が取り付け
られており、図示しない燃料ポンプから供給された高圧
燃料が、燃料噴射弁12より燃焼室13内に直接噴射さ
れるようになっている。シリンダヘッド2には、両カム
軸3a,3b間を抜けるようにして略直立方向に吸気ポ
ート14が形成され、スロットルバルブ15により流量
調整された吸入空気は、吸気バルブ7aの開弁に伴って
吸気ポート14から燃焼室13内に導入されるようにな
っている。一方、排気ポート16については通常のエン
ジンと同様に略水平方向に形成されており、燃焼後の排
ガスが排気バルブ7bの開弁に伴って、排気ポート16
から排気通路17を経て排出されるようになっている。
プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置
(ROM,RAM,BURAM等)、中央処理装置(C
PU)、タイマカウンタ等を備えたECU(エンジン制
御ユニット)21が設置されており、エンジン1の総合
的な制御を行う。ECU21の入力側には、運転状態検
出手段としてのクランク角センサ22、実位相角検出手
段としてのカム角センサ23、スロットルバルブ15の
開度θthを検出するスロットルセンサ24、エンジン1
の冷却水温Twを検出する水温センサ25等の各種セン
サ類が接続されている。クランク角センサ22及びカム
角センサ23は、タイミングロータとピックアップコイ
ルとから構成され、クランク軸6やカム軸3aと共にタ
イミングロータを回転させて、その外周の多数の歯によ
りピックアップコイルに磁界変化を発生させ、回転に応
じた交流のクランク角信号やカム角信号を発生させるも
のである。
CV10、点火プラグ11、燃料噴射弁12が接続され
ている。ECU21は、各センサからの検出情報に基づ
いて、バルブタイミング可変機構の目標位相角、点火時
期、燃料噴射量等を決定し、OCV10、点火プラグ1
1、燃料噴射弁12を駆動制御すると共に、エンジン1
が所定の運転状態のときにバルブタイミング可変機構8
の基準位置を学習する。
エンジン1の可変バルブタイミング制御装置によって実
施される位相角制御と学習処理について説明する。EC
U21は図2に示すカム位相角制御・学習処理ルーチン
を所定の制御インターバルで実行し、まず、ステップS
2で運転状態の検出処理を実行する。具体的には、スロ
ットルセンサ24やクランク角センサ22等からの検出
情報の入力、及びこれらの検出情報に基づくセンサの異
常判定等を行う。続くステップS4ではバルブタイミン
グ可変機構8の目標位相角を設定する。この設定処理は
予め設定されたマップに従って行われ、例えば、スロッ
トル開度θth等から求めた目標平均有効圧Pe(エンジ
ン負荷を表す)と、クランク角信号から求めたエンジン
回転速度Neとに基づいて目標位相角が設定される(目
標位相角設定手段)。次いで、ステップS6で目標位相
角が最遅角位置か否かを判定し、YES(肯定)のとき
にはステップS8に移行してOCV10の通電を中止す
る。従って、これによりバルブタイミング可変機構8は
最遅角位置へと作動することになる。続くステップS1
0では位相学習条件が成立したか否かを判定する。この
位相学習条件は、以下の3種の要件が所定時間n継続し
て満たされたときに成立する。
N0以上であること c)冷却水温Twが予め設定された水温判定値T0未満で
あること ここで、回転判定値N0は、バルブタイミング可変機構
8を円滑に作動させる十分な油圧をオイルポンプ9が発
生する下限回転速度であり、例えば2000rpmとして
設定され、水温判定値T0は、油温上昇に伴う油圧低下
の虞がない上限水温であり(油温に対し略相関する水温
から推定可能なため)、例えば70℃として設定されて
いる。位相学習条件が成立せずにステップS8でNO
(否定)の判定を下したときには一旦ルーチンを終了す
る。
を下したときには、バルブタイミング可変機構8が最遅
角位置にあると見なして、ステップS12でクランク角
センサ22及びカム角センサ23からの検出情報を入力
し、ステップS14で基準位置の学習処理を実行した後
にルーチンを終了する。ステップS14での学習処理内
容は、例えば[関連する背景技術]で述べた特開平6−
299876号公報のような一般的なものであり、この
最遅角位置でのクランク角信号とカム角信号との位相差
を基準位置として学習する(基準位相角学習手段)。
尚、この学習処理はタイミングロータの歯、つまり信号
のパルス毎に行われ、ステップS10で位相学習条件が
成立している限り、各パルスについての位相差が基準位
置として順次学習される。
遅角位置でないとしてNOの判定を下したときには、ス
テップS16に移行してクランク角センサ22及びカム
角センサ23からの検出情報を入力し、ステップS18
で現在のパルスに対応する学習値に基づいて、検出され
たカム軸3aの位相角を補正する。具体的には、クラン
ク角信号とカム角信号との位相差より、学習値に基づい
て基準位置からの実際のカム軸3aの進角量を算出す
る。その後、ステップS20で補正後のカム軸3aの位
相角が目標位相角となるようにOCV10に供給する駆
動信号のデューティ率をフィードバック制御し(位相角
制御手段)、その後にルーチンを終了する。
ミング制御装置では、基準位置の学習処理を実行するた
めの位相学習条件として、a)のOCV10が非通電状
態であることのみならず、b)のエンジン回転速度Ne
が回転判定値N0以上で十分な油圧が確保されているこ
と、及び、c)の冷却水温Twが水温判定値T0未満で油
圧低下の虞がないことが設定されている。
相が最遅角位置に制御されていると推測される場合であ
っても、b)やc)の要件が満たされないとき(オイル
ポンプからの油圧が低かったり油圧低下が発生して、バ
ルブタイミング可変機構8の作動が緩慢化していると
き)には、位相学習条件が成立しないとして基準位置の
学習処理を禁止している(学習禁止手段)。従って、実
際の位相角が最遅角位置に到達しない状態で学習処理が
行われる事態を未然に防止して、常に適切な学習値を得
ることができ、ひいては、その学習値に基づいてバルブ
タイミング可変機構8の位相制御を高い精度で実施する
ことができる。
に起因して、学習処理時において油圧が低下して学習値
の差が過大となったときには、故障判定を下してバルブ
タイミング可変機構8を最遅角位置に固定するフェイル
セーフ処理が行われるが、上記のような油圧低下に大き
く影響を受ける低回転域では学習処理が実行されないた
め位相制御が継続され、このような状況においても、エ
ンジン回転速度Neと共に油圧が増加する中・高回転域
では適切な位相制御を行うことができるという利点もあ
る。
たされない状況(低回転域で十分な油圧が確保されない
状況、高油温で油圧低下を発生している状況)では学習
処理を実行しないため、このような状況でも最遅角位置
に回動可能なように、バルブタイミング可変機構8のベ
ーンロータの受圧面積を拡大する必要がなくなり、バル
ブタイミング可変機構8のコンパクト化を実現すること
ができる。
の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記実施形態では、筒内噴射型エンジン1用の可変
バルブタイミング制御装置に具体化したが、適用するエ
ンジンの種別はこれに限るものではなく、例えば通常の
吸気管内に燃料を噴射する形式のエンジンに適用しても
よい。
理を実行する基準位相角として最遅角位置を設定した
が、基準位相角はこれに限定されず、例えばOCV10
の非通電時に最進角位置に保持されるようにバルブタイ
ミング可変機構8が構成されている場合には、基準位相
角として最進角位置を設定し、この最進角位置で学習処
理を実行するようにしてもよい。
タイミング可変機構8を設けて、吸気バルブ7aの開閉
タイミングを調整するようにしたが、開閉タイミングを
調整する対象は排気側でもよいし、或いは吸排気の両方
でもよい。一方、上記実施形態では、位相学習条件とし
て、本来のa)の要件に加えて、エンジン回転速度Ne
に関するb)の要件と共に、冷却水温Twに関するc)
の要件を設定したが、例えばc)の要件を排除したり、
或いは、別の要件を追加したりしてもよい。
タイミング制御装置によれば、エンジン回転速度が所定
値以下で、位相角制御手段の円滑な作動が望めない状況
では学習処理を禁止していることから、実際の位相角が
基準位相角に到達しない状態で学習処理が実行される事
態が未然に防止され、誤学習を防止して適切な学習値を
得て、ひいては、その学習値に基づいてカム軸の位相制
御を高い精度で実施することができる。
タイミング制御装置を示す概略構成図である。
ーチンを示すフローチャートである。
基準位相角学習手段、学習禁止手段) 22 クランク角センサ(運転状態検出手段) 23 カム角センサ(実位相角検出手段)
Claims (1)
- 【請求項1】 吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも
一方のバルブタイミングを可変させる可変バルブタイミ
ング制御装置において、 少なくともエンジン回転速度を含む運転状態を検出する
運転状態検出手段と、 カム軸の実位相角を検出する実位相角検出手段と、 運転状態に基づいて目標位相角を設定する目標位相角設
定手段と、 上記実位相角を上記目標位相角とするよう上記カム軸の
位相角を制御する位相角制御手段と、 少なくとも上記目標位相角が所定位相角のとき、上記実
位相角検出手段の出力値を基準位相角として学習する基
準位相角学習手段と、 上記エンジン回転速度が所定値以下のとき、上記基準位
相角の学習を禁止する学習禁止手段とを備えたことを特
徴とする可変バルブタイミング制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000126051A JP3981799B2 (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 可変バルブタイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000126051A JP3981799B2 (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 可変バルブタイミング制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001303989A true JP2001303989A (ja) | 2001-10-31 |
JP3981799B2 JP3981799B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=18635901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000126051A Expired - Lifetime JP3981799B2 (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 可変バルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3981799B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013011213A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Daihatsu Motor Co Ltd | 制御装置 |
JP2013036391A (ja) * | 2011-08-08 | 2013-02-21 | Denso Corp | 電動バルブタイミング可変装置 |
-
2000
- 2000-04-26 JP JP2000126051A patent/JP3981799B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013011213A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Daihatsu Motor Co Ltd | 制御装置 |
JP2013036391A (ja) * | 2011-08-08 | 2013-02-21 | Denso Corp | 電動バルブタイミング可変装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3981799B2 (ja) | 2007-09-26 |
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