JP2002004897A - Variable valve timing controller for internal combustion engine - Google Patents

Variable valve timing controller for internal combustion engine

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JP2002004897A
JP2002004897A JP2000181741A JP2000181741A JP2002004897A JP 2002004897 A JP2002004897 A JP 2002004897A JP 2000181741 A JP2000181741 A JP 2000181741A JP 2000181741 A JP2000181741 A JP 2000181741A JP 2002004897 A JP2002004897 A JP 2002004897A
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JP
Japan
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phase angle
temperature
combustion engine
internal combustion
valve timing
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Application number
JP2000181741A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Tadanaga
剛 忠永
Mitsuhiko Onuma
光彦 大沼
Kazuhiko Watanabe
計彦 渡辺
Keiichi Myojo
啓一 明城
Daisuke Sugano
大輔 菅野
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize accurate control, without having to use a special circuit, even if an operation characteristic of a solenoid control valve fluctuates by changes in temperature conditions, when operating a hydraulic actuator by the use of the solenoid control valve. SOLUTION: This variable valve timing controller displaces a phase of a camshaft by the hydraulic actuator to control valve timing to a desired timing. In a phase angle control routine, a target phase angle is set, on the basis of a detected operation state (steps S1, S2), and a proportional-integral correction value and a control duty ratio to the solenoid control valve (OCV) are set, on the basis of a phase angle difference between the target phase angle and an actual phase angle (steps S5, S6). When fluctuations in the operation characteristic of the solenoid control valve are estimated from temperature condition parameters, a correction value according to the temperature conditions is set (steps S7, S8), and the temperature correction value is added to correct the control duty ratio.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気バ
ルブまたは排気バルブの動作タイミングを可変制御する
ための内燃機関の可変バルブタイミング制御装置に関す
る。
The present invention relates to a variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine for variably controlling the operation timing of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の可変バルブタイミング制御装
置に関する従来技術としては、例えば特開平10−22
7235号公報に記載された内燃機関用バルブタイミン
グ制御装置が挙げられる。この公知のバルブタイミング
制御装置は、内燃機関の運転中に油圧アクチュエータを
作動させてカム軸に位相変位を与え、クランク軸に対す
るカム軸の回転角位相差に応じてバルブタイミングを制
御するものである。このとき、作動油の温度変動により
その粘性が変化すると、油圧アクチュエータの動作に制
御誤差を生じることがあるため、公知のバルブタイミン
グ制御装置では作動油の温度を推定し、その推定油温に
基づいて制御回転角、つまり、油圧アクチュエータの作
動量を補正している。
2. Description of the Related Art As a prior art relating to a variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
The valve timing control device for an internal combustion engine described in Japanese Patent No. 7235 is exemplified. This known valve timing control apparatus operates a hydraulic actuator during operation of an internal combustion engine to apply a phase displacement to a camshaft, and controls valve timing according to a rotation angle phase difference of the camshaft with respect to a crankshaft. . At this time, if the viscosity of the hydraulic oil changes due to the temperature fluctuation, a control error may occur in the operation of the hydraulic actuator. Therefore, a known valve timing control device estimates the temperature of the hydraulic oil, and based on the estimated oil temperature, Thus, the control rotation angle, that is, the operation amount of the hydraulic actuator is corrected.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述した公知のバルブ
タイミング制御装置は、作動油(流体)の温度変化に着
目し、その物性変化に対応して制御回転角を補正してい
るものの、その制御回転角に基づいて制御される電子機
器類の動作特性の変動に関して何ら考慮されていない。
すなわち、作動油温の変動はそれ自身に物性変化を与え
るだけでなく、その作動油を取り扱う電子機器類にも温
度変化による影響を与える。例えば、公知のバルブタイ
ミング制御装置のように、油圧アクチュエータに対する
作動油の供給をリニアソレノイドバルブを用いて制御し
ている場合、作動油からの熱伝導によりコイルの温度が
変化すると、その温度条件に応じてコイル抵抗値もまた
変動する。この場合、制御回転角を補正していても、そ
のときの温度条件に応じてコイル電流が変動するため、
制御の途中でリニアソレノイドバルブの動作特性が不所
望に変動してしまう。このような状況にあっては、制御
回転角に応じた油圧アクチュエータの正確な作動は保証
しえず、所望のバルブタイミング制御は困難となる。な
お、このような問題は作動油の温度変化だけでなく、内
燃機関の温度や冷却水温の変化の影響により、また、コ
イル自身の発熱によっても起こりうる。
The above-mentioned known valve timing control apparatus focuses on a temperature change of hydraulic oil (fluid) and corrects the control rotation angle in accordance with the change in the physical property. No consideration is given to fluctuations in operating characteristics of electronic devices controlled based on the rotation angle.
That is, the fluctuations in the hydraulic oil temperature not only change the physical properties of the hydraulic oil itself, but also affect the electronic devices handling the hydraulic oil. For example, when the supply of hydraulic oil to a hydraulic actuator is controlled using a linear solenoid valve as in a known valve timing control device, if the temperature of the coil changes due to heat conduction from the hydraulic oil, the temperature condition The coil resistance also varies accordingly. In this case, even if the control rotation angle is corrected, the coil current fluctuates according to the temperature condition at that time.
During the control, the operating characteristics of the linear solenoid valve fluctuate undesirably. In such a situation, accurate operation of the hydraulic actuator according to the control rotation angle cannot be guaranteed, and desired valve timing control becomes difficult. Such a problem can occur not only due to a change in the temperature of the hydraulic oil, but also due to a change in the temperature of the internal combustion engine and the temperature of the cooling water, and also due to the heat generated by the coil itself.

【0004】この点、例えば特開平7−332118号
公報に記載されているバルブタイミング調整装置のよう
に、ソレノイドバルブの制御回路に電流フィードバック
回路を付加することも考えられるが、このような構成は
電子機器類のコストを大幅に増大させる点で好ましくな
い。そこで、本発明は温度変化による電子機器の動作特
性の変化に対応し、別段にコストの増大を招くことなく
正確なバルブタイミング制御を実現することを課題とし
たものである。
In this respect, it is conceivable to add a current feedback circuit to the control circuit of the solenoid valve as in, for example, a valve timing adjusting device described in JP-A-7-332118. It is not preferable in that the cost of electronic devices is greatly increased. Accordingly, it is an object of the present invention to realize accurate valve timing control in response to a change in operating characteristics of an electronic device due to a change in temperature without increasing the cost.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関の可変
バルブタイミング制御装置(請求項1)は、電磁制御弁
を用いた油圧アクチュエータに対する作動油圧の供給制
御に関し、その温度変化による動作特性の変化に基づい
て電磁制御弁に対する操作量を補正することにより上記
の課題を解決するものである。
A variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention (Claim 1) relates to a control of supply of a working hydraulic pressure to a hydraulic actuator using an electromagnetic control valve. An object of the present invention is to solve the above problem by correcting an operation amount for an electromagnetic control valve based on a change.

【0006】すなわち、本発明の可変バルブタイミング
制御装置は、クランク軸に対して相対的に位相変位可能
なカムを有しており、カムの実位相角とともに内燃機関
の運転状態を検出する。そして、運転状態に基づいて目
標位相角を設定すると、可変バルブタイミング制御装置
は実位相角と目標位相角との間の偏差に基づいて電磁制
御弁に対する操作量を設定し、その操作量に応じて油圧
アクチュエータに作動油圧を供給する。油圧アクチュエ
ータは作動油圧の供給を受けて作動し、その供給量に応
じてカムの位相を変位させるので、これにより目標位相
角に合致した位相変位が得られ、所望のバルブタイミン
グ進角または遅角を実現する。このとき、作動油の温度
変化やその他の要因により電磁制御弁の温度条件が変化
していれば、これに伴う動作特性の変化に基づいて操作
量が補正されるので、油圧アクチュエータに対する作動
油圧の供給量に変動が生じるのを有効に防止することが
できる。なお、電磁制御弁の温度条件を検出するための
温度検出手段については適宜、これを本発明に含めるこ
とができる。
That is, the variable valve timing control device of the present invention has a cam whose phase can be displaced relative to the crankshaft, and detects the operating state of the internal combustion engine together with the actual phase angle of the cam. Then, when the target phase angle is set based on the operation state, the variable valve timing control device sets the operation amount for the electromagnetic control valve based on the deviation between the actual phase angle and the target phase angle, and according to the operation amount. To supply working hydraulic pressure to the hydraulic actuator. The hydraulic actuator operates by receiving the supply of the operating hydraulic pressure, and displaces the phase of the cam according to the supply amount. As a result, a phase displacement that matches the target phase angle is obtained, and the desired valve timing advance or retard is obtained. To achieve. At this time, if the temperature condition of the electromagnetic control valve changes due to a change in the temperature of the hydraulic oil or other factors, the operation amount is corrected based on the change in the operating characteristics accompanying the change, so that the hydraulic pressure applied to the hydraulic actuator is Variations in the supply amount can be effectively prevented. Note that the temperature detection means for detecting the temperature condition of the electromagnetic control valve can be appropriately included in the present invention.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明は、例えば可変バルブタイ
ミング機構を備えた内燃機関に適用することができ、以
下にその好ましい実施形態を説明する。図1は、内燃機
関に装備された可変バルブタイミング機構の構造を概略
的に示しており、この可変バルブタイミング機構は例え
ば、吸気バルブ側のカム軸2について位相を可変する油
圧アクチュエータ1を備えている。ただし、可変バルブ
タイミング機構は排気バルブ側に設置されているもので
あってもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention can be applied to, for example, an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism. A preferred embodiment will be described below. FIG. 1 schematically shows the structure of a variable valve timing mechanism provided in an internal combustion engine. This variable valve timing mechanism includes, for example, a hydraulic actuator 1 that changes the phase of a camshaft 2 on the intake valve side. I have. However, the variable valve timing mechanism may be provided on the exhaust valve side.

【0008】油圧式アクチュエータ1は、吸気側のカム
軸2の一端に取り付けられたベーンロータ4を有してお
り、このベーンロータ4はタイミングプーリ6に対して
相対的に回動自在に組み合わされている。具体的には、
ベーンロータ4はカム軸2の軸心から放射状に延びる4
つのベーン8を有しており、一方、図中にハッチングを
施したタイミングプーリ6のプーリハブには、その回転
中心を通り略十文字状に交叉する切り欠きが形成されて
いる。これらベーンロータ4とタイミングプーリ6とを
組み合わせた状態で、個々のベーン8はタイミングプー
リ6の切り欠きの部位に填り込み、その周方向でみて両
側にそれぞれ進角油圧室10および遅角油圧室12を油
密に区画して形成することができる。そして、ベーンロ
ータ4のタイミングプーリ6に対する相対的な回転変位
に伴い、個々のベーン8は進角および遅角油圧室10,
12の容積を拡大または縮小し、ベーン8が何れかの油
圧室10,12の内壁に当接する位置でベーンロータ4
の回転変位は規制される。
The hydraulic actuator 1 has a vane rotor 4 attached to one end of a cam shaft 2 on the intake side. The vane rotor 4 is rotatably combined with a timing pulley 6. . In particular,
The vane rotor 4 extends radially from the axis of the camshaft 2.
The pulley hub of the timing pulley 6, which is hatched in the drawing, is formed with a notch that crosses the center of rotation and crosses in a substantially cross shape. In a state where the vane rotor 4 and the timing pulley 6 are combined, the individual vanes 8 are fitted into the notched portions of the timing pulley 6, and the advance hydraulic chamber 10 and the retard hydraulic chamber are located on both sides when viewed in the circumferential direction. 12 can be formed in an oil-tight manner. Then, with the relative rotational displacement of the vane rotor 4 with respect to the timing pulley 6, the individual vanes 8 are advanced and retarded hydraulic chambers 10,
12 is enlarged or reduced, and the vane rotor 4 is positioned at a position where the vane 8 contacts the inner wall of any of the hydraulic chambers 10 and 12.
Is restricted.

【0009】公知のように、タイミングプーリ6には排
気側のタイミングプーリ14とともにタイミングベルト
16が掛け回されており、タイミングベルト16は図示
しないクランクプーリにより駆動される。通常、これら
タイミングプーリ6,14はクランク軸の位相に同期し
て、その2分の1の周期で回転されているが、本実施形
態ではベーンロータ4の相対的な回転変位に伴い、クラ
ンク軸に対してカム軸2の位相を相対的に変位可能であ
る。
As is well known, a timing belt 16 is wound around the timing pulley 6 together with the exhaust-side timing pulley 14, and the timing belt 16 is driven by a crank pulley (not shown). Usually, these timing pulleys 6 and 14 are rotated at a half cycle thereof in synchronization with the phase of the crankshaft. However, in this embodiment, the relative rotation displacement of the vane rotor 4 causes the rotation of the crankshaft. On the other hand, the phase of the camshaft 2 can be relatively displaced.

【0010】また、ベーンロータ4には図示しない進角
油路および遅角油路が形成されており、これら進角およ
び遅角油路はそれぞれ、上述した進角油圧室10および
遅角油圧室12をタイミングプーリ6の外部に連通させ
ている。油圧アクチュエータ1は図示しない油圧源(オ
イルポンプ)から作動油圧の供給を受け、これら進角お
よび遅角油路を通じて進角および遅角油室10,12に
それぞれ作動油圧を導入することができる。
An advanced oil passage and a retard oil passage (not shown) are formed in the vane rotor 4. The advance oil passage and the retard oil passage are not shown, respectively. Are communicated with the outside of the timing pulley 6. The hydraulic actuator 1 is supplied with a working oil pressure from a hydraulic source (oil pump) (not shown), and can introduce the working oil pressure into the advance and retard oil chambers 10 and 12 through these advance and retard oil passages, respectively.

【0011】また、作動油圧の供給経路には、その途中
に電磁制御弁からなるオイルコントロールバルブ(OC
V)20が設けられており、ベーンロータ4の進角およ
び遅角油路はOCV20の進角供給ポート22および遅
角供給ポート24にそれぞれ接続されている。OCV2
0は入力ポート26を通じて作動油を導入し、また、一
対のドレンポート28を通じて作動油を図示しない油回
収路に排出することができる。
An oil control valve (OC) comprising an electromagnetic control valve is provided in the supply path of the operating oil pressure.
V) 20 are provided, and the advance and retard oil passages of the vane rotor 4 are connected to the advance supply port 22 and the retard supply port 24 of the OCV 20, respectively. OCV2
Numeral 0 can introduce hydraulic oil through the input port 26 and discharge hydraulic oil through a pair of drain ports 28 to an oil recovery path (not shown).

【0012】上述したOCV20は例えば、ソレノイド
30に通電してスプール32の位置を切り換えることが
でき、その切換作動は電子制御ユニット(ECU)34
により電子制御されている。公知のように、ECU34
はソレノイド30に通電する時間比率、つまり、デュー
ティ率をOCV20に対する操作量として出力し、その
値に応じてスプール32の位置を所望に切り換える機能
を有している。
The above-described OCV 20, for example, can switch the position of the spool 32 by energizing the solenoid 30, and the switching operation is performed by an electronic control unit (ECU) 34.
Is electronically controlled by As is well known, the ECU 34
Has a function of outputting a time ratio for energizing the solenoid 30, that is, a duty ratio as an operation amount for the OCV 20, and switching the position of the spool 32 as desired according to the value.

【0013】すなわち、ECU34から出力されるデュ
ーティ率の変更によりスプール32の位置が切り換わる
と、進角供給ポート22と遅角供給ポート24との間で
作動油の流れ方向が切り換わり、油圧アクチュエータ1
では作動油の積算流量に応じて進角および遅角油圧室1
0,12の容積が拡大または縮小される。一方、スプー
ル32により進角および遅角供給ポート22,24の何
れもが閉塞されるデューティ率(中立デューティ率)が
ECU34から出力されると、各供給ポート22,24
から各油圧室10,12までの間の油圧系が閉塞され、
この状態で進角および遅角油圧室10,12の容積が一
定に保持される。
That is, when the position of the spool 32 switches due to a change in the duty ratio output from the ECU 34, the flow direction of the hydraulic oil switches between the advance supply port 22 and the retard supply port 24, and the hydraulic actuator 1
In the advanced and retarded hydraulic chambers 1 according to the integrated flow rate of hydraulic oil,
The volume of 0,12 is enlarged or reduced. On the other hand, when the duty ratio (neutral duty ratio) at which both the advance and retard supply ports 22 and 24 are closed by the spool 32 is output from the ECU 34, the supply ports 22 and 24 are supplied.
And the hydraulic system between the hydraulic chambers 10 and 12 is closed,
In this state, the volumes of the advance and retard hydraulic chambers 10 and 12 are kept constant.

【0014】図1の油圧アクチュエータ1は、上述した
ECU34によるOCV20の切換制御(デューティ制
御)を用いてカム軸2の位相角制御を行うことができ、
具体的には、各油圧室10,12に対する作動油の総給
排量をベーンロータ4の相対的な回転変位量に変換し、
その回転変位量に応じてカム軸2に位相変位を与えるも
のである。
The hydraulic actuator 1 shown in FIG. 1 can control the phase angle of the camshaft 2 using the switching control (duty control) of the OCV 20 by the ECU 34 described above.
Specifically, the total supply and discharge amount of hydraulic oil to and from each of the hydraulic chambers 10 and 12 is converted into a relative rotational displacement amount of the vane rotor 4,
A phase displacement is given to the camshaft 2 according to the rotational displacement.

【0015】ここで、本発明の可変バルブタイミング制
御装置は、クランク軸の位相に同期したクランク角パル
スを出力するクランク角センサ36の他に、カム軸2の
実位相角を検出するための位相角センサ38を有してお
り、位相角センサ38はカム軸2の回転に同期した回転
角パルスを検出信号としてECU34に出力する。EC
U34ではクランク角パルスとカム軸2の回転角パルス
との間の出力位相差に基づき、クランク軸に対するカム
軸2の進角量または遅角量を表す実位相角を検出するこ
とができる(実位相角検出手段)。
Here, the variable valve timing control device of the present invention includes a crank angle sensor 36 for outputting a crank angle pulse synchronized with the phase of the crank shaft, and a phase for detecting the actual phase angle of the cam shaft 2. The phase angle sensor 38 outputs a rotation angle pulse synchronized with the rotation of the camshaft 2 to the ECU 34 as a detection signal. EC
In U34, based on the output phase difference between the crank angle pulse and the rotation angle pulse of the camshaft 2, the actual phase angle indicating the advance or retard of the camshaft 2 with respect to the crankshaft can be detected (actual phase angle). Phase angle detecting means).

【0016】また、可変バルブタイミング制御装置は、
運転状態センサ40(運転状態検出手段)を有してお
り、この運転状態センサ40は例えば、内燃機関の負荷
に相関する値(平均有効圧Pe等)を検出するための情
報をECU34に収集する。なお、上述したクランク角
センサ36から得られるクランク角パルスの情報は、内
燃機関の運転状態を表す回転速度の検出にも用いること
ができる(運転状態検出手段)。
Further, the variable valve timing control device comprises:
An operating state sensor 40 (operating state detecting means) is provided, and the operating state sensor 40 collects information for detecting a value (such as an average effective pressure Pe) correlated to the load of the internal combustion engine in the ECU 34. . The information on the crank angle pulse obtained from the above-described crank angle sensor 36 can also be used for detecting the rotational speed indicating the operating state of the internal combustion engine (operating state detecting means).

【0017】ECU34は、検出した内燃機関の運転状
態に基づいてカム軸2に与えるべき目標位相角を設定す
る機能を有しており(設定手段)、ECU34には例え
ば、内燃機関の回転速度Neとその負荷の大きさ(P
e)に基づいて最適なカム位相角を与える位相制御マッ
プが格納されている。またECU34は、カム軸2の実
位相角を目標位相角に合致させるように上述したベーン
ロータ4の回転変位量を制御するため、実位相角と目標
位相角との間の偏差に基づいてOCV20のソレノイド
30に対して出力するべきデューティ率を設定する。
The ECU 34 has a function of setting a target phase angle to be given to the camshaft 2 based on the detected operating state of the internal combustion engine (setting means). The ECU 34 has, for example, a rotational speed Ne of the internal combustion engine. And the size of the load (P
A phase control map that gives an optimum cam phase angle based on e) is stored. The ECU 34 controls the amount of rotational displacement of the vane rotor 4 so that the actual phase angle of the camshaft 2 matches the target phase angle. Therefore, the ECU 34 controls the OCV 20 based on the deviation between the actual phase angle and the target phase angle. A duty ratio to be output to the solenoid 30 is set.

【0018】ここで、本実施形態ではOCV20のデュ
ーティ制御に関し、ソレノイド30の温度条件を表すパ
ラメータを検出するためのセンサとして油温センサ42
および冷却水温センサ44が設けられており、ECU3
4はこれらセンサ類から収集したセンサ信号に基づいて
上述したデューティ率を補正する機能を有している。
Here, in the present embodiment, regarding the duty control of the OCV 20, an oil temperature sensor 42 is used as a sensor for detecting a parameter representing a temperature condition of the solenoid 30.
And a cooling water temperature sensor 44.
Reference numeral 4 has a function of correcting the above-described duty ratio based on sensor signals collected from these sensors.

【0019】[0019]

【実施例】以下に具体的な実施例を挙げて、本発明の可
変バルブタイミング制御装置による位相角制御の内容を
説明する。また以下の説明により、ECU34によるデ
ューティ率の補正機能の詳細も明らかとなる。図2は、
一実施例としてECU34が実行する位相角制御ルーチ
ンのフローチャートを示している。ECU34は先ず、
そのステップS1において内燃機関の運転状態を検出
し、次いでステップS2で目標位相角を設定する。これ
らステップS1,S2の処理では、既に説明したように
ECU34に収集される情報から回転速度や平均有効圧
等を検出し、そして、これら検出値を位相制御マップに
照会して目標位相角を設定することができる。なお、こ
のような目標位相角の設定手法は一例であり、その他の
演算手法により目標位相角を設定するものであってもよ
い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The contents of the phase angle control by the variable valve timing control device of the present invention will be described below with reference to specific embodiments. The following description also clarifies the details of the duty ratio correction function of the ECU 34. FIG.
As one embodiment, a flowchart of a phase angle control routine executed by the ECU 34 is shown. The ECU 34 first
In step S1, the operating state of the internal combustion engine is detected, and then in step S2, a target phase angle is set. In the processes of steps S1 and S2, as described above, the rotational speed, the average effective pressure, and the like are detected from the information collected by the ECU 34, and the detected values are referred to a phase control map to set a target phase angle. can do. Note that such a method of setting the target phase angle is an example, and the target phase angle may be set by another calculation method.

【0020】ECU34は次のステップS3でカム軸2
の実位相角を検出すると、ステップS4で目標位相角と
実位相角との間の偏差(=目標位相角−実位相角)を算
出する。本実施例ではOCV20の作動をフィードバッ
ク制御しており、具体的には上述のステップS2で設定
したデューティ率を位相角偏差に応じて比例積分補正し
ている。このため、ECU34はステップS5,S6の
手順でデューティ率の比例補正値を設定し、また、その
積分補正値を増減更新する。なお、これら補正値は後述
する制御デューティ率Duの補正に反映させることがで
きる。
The ECU 34 determines in step S3 that the camshaft 2
Is detected, a deviation between the target phase angle and the actual phase angle (= target phase angle−actual phase angle) is calculated in step S4. In the present embodiment, the operation of the OCV 20 is feedback-controlled, and more specifically, the duty ratio set in step S2 is proportionally integrated corrected according to the phase angle deviation. Therefore, the ECU 34 sets the proportional correction value of the duty ratio in the procedures of steps S5 and S6, and updates the integral correction value by increasing or decreasing. Note that these correction values can be reflected in the correction of the control duty ratio Du described later.

【0021】ECU34は次のステップS7において、
ソレノイド30の温度条件を表す各種のパラメータを検
出する。これらパラメータとしては例えば、作動油温
度、冷却水温、コイル通電時間等を挙げることができ、
何れもソレノイド30のコイル平均温度と密接な相関が
ある。例えば作動油温度や冷却水温は、作動油や内燃機
関からの熱伝導によるコイル平均温度の変化に影響し、
一方、コイル通電時間はそれ自身の発熱によるコイル平
均温度に相関する。なお、コイル通電時間は内燃機関の
始動からの経過時間で代替してもよい。
In the next step S7, the ECU 34
Various parameters representing the temperature condition of the solenoid 30 are detected. Examples of these parameters include hydraulic oil temperature, cooling water temperature, coil energization time, and the like.
In any case, there is a close correlation with the coil average temperature of the solenoid 30. For example, hydraulic oil temperature and cooling water temperature affect the change in coil average temperature due to hydraulic oil and heat conduction from the internal combustion engine.
On the other hand, the coil energization time correlates with the average coil temperature due to its own heat generation. Note that the coil energizing time may be replaced by the elapsed time from the start of the internal combustion engine.

【0022】図3は、本実施例で用いられるOCV20
について、そのコイル平均温度とコイル抵抗値との関係
を示している。図3から明らかなように、コイル平均温
度の変化に伴いコイル抵抗値が変化し、その特性は温度
上昇に応じて一定の割合で抵抗値が増大する。なお、本
実施例において、通常の使用条件で想定できる最低温度
Tminおよび許容上限温度Tmaxを規定すると、それぞれ
対応する最小抵抗値R 1に対して最大抵抗値R2の値は約
2倍となっている。
FIG. 3 shows an OCV 20 used in this embodiment.
Between the average coil temperature and the coil resistance
Is shown. As is clear from FIG.
The coil resistance changes as the temperature changes,
The resistance value increases at a constant rate according to the rise. The book
In Examples, the lowest temperature that can be assumed under normal use conditions
When Tmin and allowable upper limit temperature Tmax are defined,
Corresponding minimum resistance R 1The maximum resistance RTwoIs about
Doubled.

【0023】また図4は、上述したコイル抵抗値の温度
依存性に基づいてOCV20の温度変化に対する動作特
性の変化を求めたものである。具体的には、OCV20
の動作特性を例えば中立デューティ率で代表すると、コ
イル平均温度が低い領域ではOCV20の中立デューテ
ィ率は低く、コイル平均温度の上昇に伴い中立デューテ
ィ率は一定の割合で増大する。なお、図4において上記
の温度Tmin,Tmaxを規定すると、これら温度域で中立
デューティ率は例えば、約25%〜約50%の範囲内で
変動していることが理解される。このようなOCV20
の動作特性の変化は、その使用する温度条件によって油
圧アクチュエータ1に対する作動油圧の供給量に変動を
生じ、実際の位相角制御に誤差を生じる要因となる。
FIG. 4 shows a change in the operating characteristics of the OCV 20 with respect to a change in temperature based on the temperature dependency of the coil resistance. Specifically, OCV20
Is representative of, for example, a neutral duty ratio, in a region where the average coil temperature is low, the neutral duty ratio of the OCV 20 is low, and the neutral duty ratio increases at a constant rate as the average coil temperature increases. In addition, if the above-mentioned temperatures Tmin and Tmax are defined in FIG. 4, it is understood that the neutral duty ratio fluctuates in these temperature ranges within a range of, for example, about 25% to about 50%. Such an OCV20
The change in the operating characteristics causes a change in the supply amount of the working oil pressure to the hydraulic actuator 1 depending on the temperature condition used, and causes an error in the actual phase angle control.

【0024】図5は、OCV20のソレノイド30に通
電される実際の電流値と作動油流量との関係を表してい
る。図5において、例えば電流値A0のとき作動油圧の
供給が停止(流量=0)され、このときOCV20は中
立位置となる。従って、ECU34の制御プログラム
上、中立デューティ率の設定においてはソレノイド30
に対して電流A0を通電するべきデューティ率を選択す
ることになるが、その温度条件の変化によるコイル抵抗
値の変化は、設定した中立デューティ率に対して実際の
電流値を不所望に変動させることになる。この結果、図
4に示されるように温度条件によってソレノイド30に
一定の電流A0を通電する中立デューティ率が変動する
ことになる。
FIG. 5 shows the relationship between the actual current value supplied to the solenoid 30 of the OCV 20 and the flow rate of hydraulic oil. In FIG. 5, for example, when the current value is A 0 , the supply of the working oil pressure is stopped (flow rate = 0), and at this time, the OCV 20 is in the neutral position. Therefore, according to the control program of the ECU 34, when the neutral duty ratio is set, the solenoid 30
It becomes to select the duty ratio to be energized current A 0 with respect to the change in coil resistance value due to a change in temperature conditions, vary undesirably the actual current value for the set neutral duty rate Will be. This result will vary neutral duty ratio for energizing the constant current A 0 to the solenoid 30 by the temperature conditions as shown in Figure 4.

【0025】このような中立デューティ率の変動に代表
されるOCV20の制御誤差を解消するため、ECU3
4はステップS8において温度条件に応じた中立デュー
ティ率の補正値を設定する。この補正値はOCV20の
温度変化による動作特性の変化に基づいて求めることが
できる。例えば、図4中に標準的な使用条件での基準温
度Tsを規定すると、これに対応する中立デューティ率
の基準値D0を得ることができる。このとき、実際の温
度条件が基準温度Tsから乖離していると、その分だけ
中立デューティ率の値も基準値D0から乖離することに
なる。従って、ECU34はステップS7にて検出した
パラメータを用いてコイル平均温度を推定すると、例え
ば推定した温度Teの基準温度Tsに対する乖離量から
中立デューティ率の補正値ΔDを求めることができる。
In order to eliminate the control error of the OCV 20 represented by the fluctuation of the neutral duty ratio, the ECU 3
In step S8, a neutral duty ratio correction value corresponding to the temperature condition is set in step S8. This correction value can be obtained based on a change in operating characteristics due to a temperature change of the OCV 20. For example, when the reference temperature Ts under the standard use condition is defined in FIG. 4, a reference value D 0 of the neutral duty ratio corresponding to the reference temperature Ts can be obtained. At this time, when the actual temperature is deviated from the reference temperature Ts, it becomes possible to deviate from the reference value D 0 value of the amount corresponding neutral duty ratio. Therefore, when the ECU 34 estimates the coil average temperature using the parameters detected in step S7, the ECU 34 can obtain the correction value ΔD of the neutral duty ratio from the amount of deviation of the estimated temperature Te from the reference temperature Ts, for example.

【0026】ECU34は以上の処理を経ると、最後の
ステップS9においてOCV20に対する操作量として
の制御デューティ率Duを補正する。この補正は上述し
た中立デューティ率の基準値D0を初期値として、これ
に温度条件による補正値ΔDを加算して行うことができ
る。更に本実施例では補正値ΔDに加え、上述の比例補
正値および積分補正値をも加算して補正することができ
る。
After the above processing, the ECU 34 corrects the control duty ratio Du as an operation amount for the OCV 20 in the last step S9. This correction can be performed by using the above-described reference value D 0 of the neutral duty ratio as an initial value, and adding a correction value ΔD based on the temperature condition to the initial value. Further, in this embodiment, the correction can be performed by adding the above-described proportional correction value and integral correction value in addition to the correction value ΔD.

【0027】以上のステップS1〜S9を実行すると、
ECU34は制御デューティ率Duを出力し、実際にO
CV20を作動させる。OCV20は制御デューティ率
Duに従って作動油流量を出力し、油圧アクチュエータ
1を進角または遅角側に作動させ、そして、目標位相角
の位置でカム軸2の位相を保持する。上述のように制御
デューティ率の補正を行う結果、OCV20の温度条件
が変化しても、作動油の供給量に変動が生じなくなるの
で、OCV20の動作が常に安定したものとなる。図5
の動作特性でみれば、作動油の温度変化によってコイル
抵抗値が増減すると、同一の制御デューティ率に対して
実際のコイル電流値が減少または増加するが、本実施例
ではコイル抵抗値の変化に対応して制御デューティ率を
補正しているため、ソレノイド30に通電される電流値
は常に必要な作動油流量に合致した値となる。これに対
し、本実施例による補正を行わない場合は、同一の制御
デューティ率に対して電流値が変動幅を含むため、例え
ば中立デューティ率を出力していても、温度変化によっ
て電流値A0が増減し、実際にはOCV20から進角側
または遅角側に作動油流量が出力されてしまうことが容
易に理解される。
When the above steps S1 to S9 are executed,
The ECU 34 outputs the control duty ratio Du, and
Activate CV20. The OCV 20 outputs a hydraulic oil flow rate according to the control duty ratio Du, operates the hydraulic actuator 1 on the advance or retard side, and holds the phase of the camshaft 2 at the position of the target phase angle. As a result of the correction of the control duty ratio as described above, even if the temperature condition of the OCV 20 changes, the supply amount of the hydraulic oil does not change, so that the operation of the OCV 20 is always stable. FIG.
According to the operating characteristics of the above, if the coil resistance value increases or decreases due to the temperature change of the hydraulic oil, the actual coil current value decreases or increases for the same control duty ratio. Since the control duty ratio is corrected correspondingly, the value of the current supplied to the solenoid 30 always matches the required hydraulic oil flow rate. In contrast, if not corrected according to this embodiment, since the current value includes a variation range for the same control duty ratio, for example also be output neutral duty ratio, the current value A 0 by a temperature change It is easily understood that the hydraulic oil flow is actually output from the OCV 20 to the advance side or the retard side from the OCV 20.

【0028】本発明による可変バルブタイミング機構の
制御は、上述した一実施例の位相角制御ルーチンのみに
制約されることなく、そのプログラムを種々に書き換え
て実施可能である。一実施例では、ステップS7におい
て温度条件パラメータを検出しているが、ここでコイル
温度を直接検出するものとしてもよい。またステップS
8の説明では、基準温度Tsを定めて補正値ΔDを設定
する手法を挙げているが、補正値はコイルの温度条件か
ら直接設定するものであってもよい。また、一実施例で
は初期値に対して補正値の項を加算して補正している
が、例えば制御デューティ率に補正係数を乗じて補正を
行うものとしてもよい。
The control of the variable valve timing mechanism according to the present invention can be implemented by variously rewriting the program without being restricted only by the phase angle control routine of the above-described embodiment. In one embodiment, the temperature condition parameter is detected in step S7, but the coil temperature may be directly detected here. Step S
In the description of 8, the method of setting the correction value ΔD by setting the reference temperature Ts is given, but the correction value may be directly set from the coil temperature condition. In one embodiment, the correction value is added to the initial value to perform the correction. However, the correction may be performed by, for example, multiplying the control duty ratio by a correction coefficient.

【0029】また、図1に示される実施形態では、ベー
ンロータ式の油圧アクチュエータを一例として挙げてい
るが、連続的に位相を変化可能なものとして例えば、ヘ
リカル式の油圧アクチュエータを用いてもよい。その
他、本発明の実施形態は図1の構成に限定されることな
く、その具体的な構成は種々の均等手段にて置き換えが
可能である。また、本発明が適用される内燃機関の型式
やその用途については特に限定がないことはいうまでも
ない。
Further, in the embodiment shown in FIG. 1, a vane rotor type hydraulic actuator is taken as an example, but a helical type hydraulic actuator may be used as a type capable of continuously changing the phase. In addition, the embodiment of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and the specific configuration can be replaced by various equivalent means. It goes without saying that the type of the internal combustion engine to which the present invention is applied and its use are not particularly limited.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の内燃機関の可変バルブタイミン
グ制御装置(請求項1)は、特別な電子回路を付加する
ことなく、正確なバルブタイミング制御を実現すること
ができる。
The variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention (claim 1) can realize accurate valve timing control without adding a special electronic circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】可変バルブタイミング制御装置の一実施形態を
示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a variable valve timing control device.

【図2】一実施例として実行されるカム位相角制御ルー
チンのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart of a cam phase angle control routine executed as one embodiment.

【図3】オイルコントロールバルブにおけるコイル平均
温度とコイル抵抗値との関係を表す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an average coil temperature and a coil resistance value in an oil control valve.

【図4】図3の関係に基づくコイル平均温度と中立デュ
ーティ率との関係を表した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a coil average temperature and a neutral duty ratio based on the relationship of FIG. 3;

【図5】オイルコントロールの動作特性を表す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing operating characteristics of an oil control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 油圧アクチュエータ 2 カム軸 20 オイルコントロールバルブ(電磁制御弁) 34 ECU(設定手段、制御手段) 36 クランク角センサ(運転状態検出手段) 38 位相角センサ(実位相角検出手段) 40 運転状態センサ(運転状態検出手段) Reference Signs List 1 hydraulic actuator 2 camshaft 20 oil control valve (electromagnetic control valve) 34 ECU (setting means, control means) 36 crank angle sensor (operating state detecting means) 38 phase angle sensor (actual phase angle detecting means) 40 operating state sensor ( Operating state detection means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 計彦 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 明城 啓一 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 菅野 大輔 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 Fターム(参考) 3G018 AB04 AB05 AB16 BA29 BA33 CA12 DA45 DA57 DA70 EA02 EA11 EA17 EA20 FA01 FA07 GA02 3G092 AA01 AA11 AB02 DA09 DF09 DG09 EB02 EB03 EC08 FA06 FA42 HA13Z HE01Z HE03Z HE08Z  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Norihiko Watanabe 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Keiichi Akagi 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo No. Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Daisuke Kanno 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Corporation F-term (reference) 3G018 AB04 AB05 AB16 BA29 BA33 CA12 DA45 DA57 DA70 EA02 EA11 EA17 EA20 FA01 FA07 GA02 3G092 AA01 AA11 AB02 DA09 DF09 DG09 EB02 EB03 EC08 FA06 FA42 HA13Z HE01Z HE03Z HE08Z

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の吸気バルブおよび排気バルブ
の少なくとも一方のバルブタイミングを可変させるべく
設けられ、クランク軸に対して相対的に位相を変位可能
なカムと、 前記カムの実位相角を検出する実位相角検出手段と、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記検出した運転状態に基づいて前記カムの目標位相角
を設定する設定手段と、 油圧源から作動油圧の供給を受けて作動し、前記カムの
位相を変位させる油圧アクチュエータと、 前記作動油圧の供給経路に設けられ、前記油圧アクチュ
エータに対する前記作動油圧の供給を制御する電磁制御
弁と、 前記実位相角と前記目標位相角との間の偏差に基づいて
前記電磁制御弁に対する操作量を設定するとともに、前
記電磁制御弁の温度変化による動作特性の変化に基づい
て前記操作量を補正する制御手段とを具備したことを特
徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
1. A cam provided to vary valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine and capable of displacing a phase relative to a crankshaft, and detecting an actual phase angle of the cam. Actual phase angle detecting means, operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine, setting means for setting a target phase angle of the cam based on the detected operating state, and supply of operating hydraulic pressure from a hydraulic pressure source A hydraulic actuator that is actuated upon receiving and displaces the phase of the cam; an electromagnetic control valve that is provided in a supply path of the operating oil pressure and controls the supply of the operating oil pressure to the hydraulic actuator; An operation amount for the electromagnetic control valve is set based on a deviation from a target phase angle, and a change in operating characteristics due to a temperature change of the electromagnetic control valve. A variable valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: a control unit that corrects the operation amount based on the control value.
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