JP2005030219A - Drive control device of actuator for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用アクチュエータの駆動制御に関し、特に応答性向上を図った技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、吸・排気バルブのリフト量やバルブタイミングなどのバルブ特性を連続的に変える構成の可変動弁機構を備え、運転状態に応じた最適な機関トルクを得るように制御する技術が知られている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−182563号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
かかる可変動弁機構のように、所望のバルブ特性に連続的に制御するものでは、バルブ特性を少しだけ変化させる場合には、目標バルブ特性と実バルブ特性との制御偏差に応じて設定される可変動弁機構の駆動操作量が小さくなるので、発生駆動力のうち摩擦力等の抗力に消費されて、実動作に供する駆動力は小さくなる。このため、ゆっくりとした応答になってしまい、目標バルブ特性への収束が遅くなり、運転性(吸入空気量制御精度等)が損なわれてしまうことがあった(図12参照)。
【0005】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、車両用アクチュエータを少しだけ動かす場合でも応答良く速やかに目標値に収束させることが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】
このため、請求項1に係る発明は、車両用アクチュエータの駆動操作量を、目標値と実際値との制御偏差に基づき設定する一方、目標値の変化時には、補正操作量を一時的に付加して操作量を設定する構成とした。
【0007】
かかる構成によると、目標値が変化したときは、補正操作量が一時的に付加されるので、摩擦力等に抗した初期動作に必要な駆動力分を補正操作量で賄うことができ、目標値変化が小さく制御偏差に基づいて設定される操作量が小さい場合でも、応答良く速やかに目標値に収束する。
【0008】
また、請求項2に係る発明は、補正操作量を、目標値の変化量に、補正ゲインを乗じて算出する構成とした。
かかる構成によると、目標値の変化量に応じて補正操作量が設定され、補正操作量によるオーバーシュートを抑制しつつ応答良く目標値に収束させることができる。
【0009】
また、請求項3に係る発明は、目標値の変化量が所定の範囲内のときに、前記補正操作量の一時的な付加を行う構成とした。
かかる構成によると、目標値の変化量が大きいときは、制御偏差を大きく生じ制御偏差に応じた駆動操作量が大きく設定されるので、さらに補正操作量を付加することによってオーバーシュートを発生しやすくなる。そこで、目標値の変化量が所定の範囲内のときだけ補正操作量を付加する構成とすれば、オーバーシュートの発生を確実に回避できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、本発明を適用する車両用アクチュエータとして可変バルブリフト機構を備えた車両用内燃機関の構成図であり、内燃機関101の吸気管102には、スロットルモータ103aでスロットルバルブ103bを開閉駆動する電子制御スロットル104が介装され、該電子制御スロットル104及び吸気バルブ105を介して、燃焼室106内に空気が吸入される。
【0011】
燃焼排気は燃焼室106から排気バルブ107を介して排出され、フロント触媒108及びリア触媒109で浄化された後、大気中に放出される。
前記排気バルブ107は、排気側カム軸110に軸支されたカム111によって一定のリフト量及び作動角(開から閉までのクランク角)を保って開閉駆動されるが、吸気バルブ105は、可変バルブリフト機構112によってリフト量及び作動角、すなわちバルブの開度が連続的に変えられるようになっている。なお、リフト量と作動角とは、一方の特性が決まれば他方の特性も決まるように同時に変えられる。
【0012】
同じく吸気側には、前記クランク軸と吸気側カム軸との回転位相差を連続的に可変制御して、吸気バルブ105のバルブタイミング(弁開閉タイミング)を進遅角する機構で構成される可変バルブタイミング機構201及び該吸気側カム軸の回転位置を検出するための吸気側カム角センサ202が吸気側カム軸の両端部に設けられる。
【0013】
マイクロコンピュータを内蔵するコントロールユニット114は、スロットルバルブ103bの開度及び吸気バルブ105の開特性によってアクセル開度ACCに対応する目標吸入空気量が得られるように、アクセル開度センサAPS116で検出されるアクセルペダルの開度等に応じて前記電子制御スロットル104、可変バルブリフト機構112を制御する。
【0014】
前記コントロールユニット114には、前記アクセル開度センサAPS116、後述する回転角センサ127、前記吸気側カム角センサ202の他、機関101の吸入空気量Qを検出するエアフローメータ115、クランク軸から回転信号を取り出すクランク角センサ117、スロットルバルブ103bの開度TVOを検出するスロットルセンサ118,機関101の冷却水温度Twを検出する水温センサ119等からの検出信号が入力される。
【0015】
また、各気筒の吸気バルブ105上流側の吸気ポート130には、電磁式の燃料噴射弁131が設けられ、該燃料噴射弁131は、前記コントロールユニット114からの噴射パルス信号によって開弁駆動されると、所定圧力に調整された燃料を吸気バルブ105に向けて噴射する。
【0016】
図2〜図4は、前記可変バルブリフト機構112の構造を詳細に示すものである。
図2〜図4に示す可変バルブリフト機構は、一対の吸気バルブ105,105と、シリンダヘッド11のカム軸受14に回転自在に支持された中空状のカム軸13(駆動軸)と、該カム軸13に軸支された回転カムである2つの偏心カム15,15(駆動カム)と、前記カム軸13の上方位置に同じカム軸受14に回転自在に支持された制御軸16と、該制御軸16に制御カム17を介して揺動自在に支持された一対のロッカアーム18,18と、各吸気バルブ105,105の上端部にバルブリフター19,19を介して配置された一対のそれぞれ独立した揺動カム20,20とを備えている。
【0017】
前記偏心カム15,15とロッカアーム18,18とは、リンクアーム25,25によって連係され、ロッカアーム18,18と揺動カム20,20とは、リンク部材26,26によって連係されている。
【0018】
上記ロッカアーム18,18,リンクアーム25,25,リンク部材26,26が伝達機構を構成する。
前記偏心カム15は、図5に示すように、略リング状を呈し、小径なカム本体15aと、該カム本体15aの外端面に一体に設けられたフランジ部15bとからなり、内部軸方向にカム軸挿通孔15cが貫通形成されていると共に、カム本体15aの軸心Xがカム軸13の軸心Yから所定量だけ偏心している。
【0019】
また、前記一対の偏心カム15は、カム軸13に対し前記バルブリフター19に干渉しない両外側にカム軸挿通孔15cを介して圧入固定されていると共に、カム本体15aの外周面15dが同一のカムプロフィールに形成されている。
【0020】
前記ロッカアーム18は、図4に示すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部18aが制御カム17に回転自存に支持されている。
また、基部18aの外端部に突設された一端部18bには、リンクアーム25の先端部と連結するピン21が圧入されるピン孔18dが貫通形成されている一方、基部18aの内端部に突設された他端部18cには、各リンク部材26の後述する一端部26aと連結するピン28が圧入されるピン孔18eが形成されている。
【0021】
前記制御カム17は、円筒状を呈し、制御軸16外周に固定されていると共に、図2に示すように軸心P1位置が制御軸16の軸心P2からαだけ偏心している。
【0022】
前記揺動カム20は、図2及び図6,図7に示すように略横U字形状を呈し、略円環状の基端部22にカム軸13が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔22aが貫通形成されていると共に、ロッカアーム18の他端部18c側に位置する端部23にピン孔23aが貫通形成されている。
【0023】
また、揺動カム20の下面には、基端部22側の基円面24aと該基円面24aから端部23端縁側に円弧状に延びるカム面24bとが形成されており、該基円面24aとカム面24bとが、揺動カム20の揺動位置に応じて各バルブリフター19の上面所定位置に当接するようになっている。
【0024】
即ち、図8に示すバルブリフト特性からみると、図2に示すように基円面24aの所定角度範囲θ1がベースサークル区間になり、カム面24bの前記ベースサークル区間θ1から所定角度範囲θ2が所謂ランプ区間となり、更に、カム面24bのランプ区間θ2から所定角度範囲θ3がリフト区間になるように設定されている。
【0025】
また、前記リンクアーム25は、円環状の基部25aと、該基部25aの外周面所定位置に突設された突出端25bとを備え、基部25aの中央位置には、前記偏心カム15のカム本体15aの外周面に回転自在に嵌合する嵌合穴25cが形成されている一方、突出端25bには、前記ピン21が回転自在に挿通するピン孔25dが貫通形成されている。
【0026】
更に、前記リンク部材26は、所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部26a,26bには前記ロッカアーム18の他端部18cと揺動カム20の端部23の各ピン孔18d,23aに圧入した各ピン28,29の端部が回転自在に挿通するピン挿通孔26c,26dが貫通形成されている。
【0027】
尚、各ピン21,28,29の一端部には、リンクアーム25やリンク部材26の軸方向の移動を規制するスナップリング30,31,32が設けられている。
【0028】
上記構成において、制御軸16の軸心P2と制御カム17の軸心P1との位置関係によって、図6,7に示すように、リフト量が変化することになり、前記制御軸16を回転駆動させることで、制御カム17の軸心P1に対する制御軸16の軸心P2の位置を変化させる。
【0029】
前記制御軸16は、図10に示すような構成により、DCサーボモータ(アクチュエータ)121によってストッパで規定される最小角度位置と最大角度位置との間の所定回転角度範囲内で回転駆動されるようになっており、前記制御軸16の作動角を前記アクチュエータ121で変化させることで、吸気バルブ105のリフト量及び作動角が連続的に変化する(図9参照)。
【0030】
図10において、DCサーボモータ121は、その回転軸が制御軸16と平行になるように配置され、回転軸の先端には、かさ歯車122が軸支されている。
一方、前記制御軸16の先端に一対のステー123a,123bが固定され、一対のステー123a,123bの先端部を連結する制御軸16と平行な軸周りに、ナット124が揺動可能に支持される。
【0031】
前記ナット124に噛み合わされるネジ棒125の先端には、前記かさ歯車122に噛み合わされるかさ歯車126が軸支されており、DCサーボモータ121の回転によってネジ棒125が回転し、該ネジ棒125に噛み合うナット124の位置が、ネジ棒125の軸方向に変位することで、制御軸16が回転されるようになっている。
【0032】
ここで、ナット124の位置をかさ歯車126に近づける方向が、リフト量が小さくなる方向で、逆に、ナット124の位置をかさ歯車126から遠ざける方向が、リフト量が大きくなる方向となっている。
【0033】
前記制御軸16の先端には、図10に示すように、制御軸16の回転角を検出するポテンショメータ式の回転角センサ127が設けられており、該回転角センサ127で検出される実際の回転角が目標回転角に一致するように、前記コントロールユニット114が前記DCサーボモータ121をフィードバック制御する。ここで、制御軸16の回転角制御によってリフト量と作動角とは同時に変えられるので、回転角センサ127は吸気バルブ105の作動角を検出すると同時にリフト量、つまり開度を検出する開度センサである。
【0034】
かかる可変バルブリフト機構112により吸気バルブ105のリフト量(作動角)を変更して吸気量を制御する。すなわち、本発明の制御対象である可変バルブリフト機構112の制御目標値は、制御軸16の目標回転角であると同時に吸気バルブの目標リフト量(目標作動角)である。
【0035】
図11は、可変バルブリフト機構112のフィードバック制御のフローチャートを示す。
ステップ1では、制御軸16の目標回転角TGVELと、前記回転角センサ127で検出される実回転角REVELとの差、つまり制御偏差ERR(=TGVEL−REVEL)を算出する。
【0036】
ステップ2では、前記制御偏差ERRに基づいて基本操作量(フィードバック制御量)fSを算出する。具体的には、例えば、制御偏差ERRに比例ゲインgpを乗じて算出した比例操作量Pと、同じく制御偏差ERRを積分演算した後、積分ゲインgiを乗じて算出した積分操作量Iと、同じく制御偏差ERRを微分演算した後、微分ゲインgdを乗じて算出した微分操作量Dとを加算して基本操作量fSを算出する。
【0037】
ステップ3では、目標回転角TGVELが変化したかを判定する。
ステップ3で、目標回転角TGVELが変化したと判定されたときは、ステップ4へ進み、後述するように算出される補正操作量を有効(付加中)であるとして有効フラグを設定する
次いでステップ5で、補正操作量hSを次式のように算出する。
【0038】
hS=ΔTGVEL×Gs
hS:補正操作量
ΔTGVEL:目標回転角変化量
Gs:補正ゲイン
ステップ6では、前記ステップ2で算出した基本操作量fSに、前記ステップ5で算出した補正操作量hSを加算して、最終的な制御軸16の駆動操作量KSとして設定する。
【0039】
一方、ステップ3で目標回転角TGVELが変化していないと判定されたときは、ステップ7へ進んで前記有効フラグの値により補正操作量を付加中であるかを判定し、付加中と判定されたときはステップ8へ進んで該補正操作量の設定付加時間tを経過したかを判定する。
【0040】
ステップ8で前記設定付加時間tを経過前と判定されたときは、前記ステップ6へ進んで、基本操作量fSに補正操作量hSを加算して最終的な駆動操作量KSとする設定を継続する。
【0041】
そして、ステップ8で前記設定付加時間tを経過したと判定されたときに、ステップ9へ進んで前記有効フラグをクリアした後、ステップ10へ進んで前記基本操作量fSを、最終的な駆動操作量KSとして設定する。その後は、ステップ7において、前記クリアされた有効フラグにより補正操作量が付加中でないと判断してステップ10へ進み、基本操作量fSを最終的な駆動操作量KSとする設定が継続される。
【0042】
このようにすれば、目標回転角TGVELが変化したときに、設定付加時間tだけ補正操作量hSが基本操作量fSに加算されることにより、目標回転角TGVELの変化量が小さく基本操作量fSが小さく設定される場合でも、摩擦等の抗力に相当する分を補正操作量hSで賄うことができ、この結果、制御偏差ERRに応じて設定される基本操作量fSを前記抗力を除いた制御軸16の実質的な回転動作の駆動力に寄与させることができ、もって、応答良く速やかに目標回転角TGVELに収束させることができる。
【0043】
図12は、本実施形態の作用を補正操作量を加算しない従来例と比較して示したもので、補正操作量を加算することによって目標回転角への収束時間を大きく短縮することができ、これにより、運転性(吸入空気量制御精度等)を大きく向上できる。
【0044】
なお、補正操作量を上記のように目標回転角変化量に比例して設定しているのは、変化量が小さいときは補正操作量が過剰であると直ぐに目標回転角を超えてオーバーシュートしやすくなるからである。目標回転角変化量に比例して設定すれば、回転角(バルブリフト量)を細かく変化させるときでも、オーバーシュートすることなく速やかに収束させるように、必要最小限の補正操作量に設定することができる。
【0045】
また、本実施形態では、補正操作量を付加する設定付加時間を一定としているが、目標回転角変化量によって補正操作量を可変設定する代わりに、もしくはこれと併用して、目標回転角変化量に応じて補正操作量の設定付加時間を可変に(目標回転角変化量が大きいほど大きく)設定する構成としてもよい。
【0046】
一方、既述したように、目標回転角の変化量が十分大きい場合には、制御偏差を大きく生じ、制御偏差に応じて設定された操作量が元々大きく、摩擦等の抗力で消費される分を除いても大きな操作量が残るので、応答良く速やかに目標回転角に収束させることができる。ここで、制御偏差が大きい場合にも、補正操作量を付加すると、操作量が大きくなりすぎてオーバーシュートを生じる可能性もありうる。摩擦等の抗力は動き初めは大きいが、一度動き出せば減少するからであり、初期の所定時間だけ補正操作量を与えているのもそのためである。
【0047】
そこで、第2の実施形態では、図13のフローチャートに示すように、目標回転角が変化したとき、ステップ11で該目標回転角の変化量が所定範囲内であるかを判定し、所定以上の大きさである場合には、ステップ10へ進んで補正操作量の付加を行わず、所定未満の大きさのときだけステップ3へ進んで補正操作量の付加を行う構成とした。
【0048】
このようにすれば、目標回転角の変化が大きい場合は、補正操作量の付加が禁止されるので、操作量が大きくなりすぎることによるオーバーシュートの発生を確実に防止でき、滑らかに目標回転角に収束できる。
【0049】
第3の実施形態は、第2の実施形態と同様の目的で目標変化量の大きさを判定する代わりに制御偏差の大きさで判定するようにしたものであり、図14のフローチャートに示すように、ステップ21で制御偏差が所定の範囲内にないと判定されたときは、ステップ10へ進んで補正操作量の付加を行わず、所定範囲内の大きさのときだけステップ3へ進んで補正操作量の付加を行う構成とした。効果は、第2の実施形態と同様である。
【0050】
また、第4の実施形態として、図15のフローチャートに示すように、ステップ5で補正操作量hSを同様にして算出した後、ステップ31,32で補正操作量hSを所定範囲内に制限する構成としてもよい。つまり、目標回転角TGVELの変化量が所定以上大きくなっても、補正操作量hSは所定範囲内に制限して与えられるので、オーバーシュートの発生を防止できる。また、目標回転角変化量の所定値前後での操作量の段差がなくなる。
【0051】
さらに、第5の実施形態として、図16のフローチャートに示すように、目標回転角TGVELが変化したとき、ステップ41で実回転角REVELの変化量(前回値との差)が所定の範囲内であるかを判定し、所定範囲内と判定されたときのみステップ4へ進んで補正操作量を付加する構成としてもよい。既述したように摩擦等の抗力は動き初めで大きく生じ、一度動き出せば減少する(静摩擦力>動摩擦力)。すなわち、実回転角REVELの変化量が所定値未満の停止または停止に近い低速状態のときのみ、摩擦による抗力を大きく生じるので、この場合だけ補正操作量hSを付加して応答を高め、それ以外のときは補正操作量hSの付加を禁止して無用なオーバーシュートの発生を回避するようにしたものである。
【0052】
なお、本発明は、車両用アクチュエータとして上記可変バルブリフト機構以外の各種アクチュエータに適用できるが、特に、目標値の変化量が小さいときに、摩擦等による抗力が要求駆動力に占める割合が大きいものに適用した場合に、効果が大きい。
【0053】
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
(イ)請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の車両用アクチュエータの制御装置において、前記制御偏差が所定の範囲内のときに、前記補正操作量の一時的な付加を行うことを特徴とする。
【0054】
かかる構成によると、制御偏差が所定の範囲内にないときは補正操作量の付加が禁止されるので、操作量が大きくなりすぎることによるオーバーシュートの発生を確実に防止でき、滑らかに目標回転角に収束できる。
【0055】
(ロ)請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の車両用アクチュエータの制御装置において、補正操作量を所定の範囲内に制限することを特徴とする。
かかる構成によると、補正操作量が所定の範囲内に制限されるので、操作量が大きくなりすぎることによるオーバーシュートの発生を確実に防止でき、滑らかに目標回転角に収束できる。
【0056】
(ハ)請求項1〜請求項3、(イ)、(ロ)のいずれか1つに記載の車両用アクチュエータの制御装置において、実際値の変化量が所定の範囲内のときのみ目標値変化時の補正操作量の一時的な付加を行うことを特徴とする。
【0057】
かかる構成によると、摩擦による抗力を大きく生じる場合だけ補正操作量を付加して応答を高め、それ以外のときは補正操作量の付加を禁止して無用なオーバーシュートの発生を回避できる。
【0058】
(ニ)請求項1〜請求項3、(イ)、(ロ)、(ハ)のいずれか1つに記載の車両用アクチュエータの制御装置において、前記車両用アクチュエータが内燃機関の動弁の作動特性を連続的に変更する可変動弁機構であることを特徴とする。
【0059】
かかる構成によると、可変動弁機構により動弁のリフト量やバルブタイミング等の作動特性を変更したときの応答性が向上する。
(ホ)請求項3または(ハ)に記載の車両用アクチュエータの制御装置において、前記目標値または実際値の変化量の所定の範囲が、変化量の絶対値であることを特徴とする。
【0060】
かかる構成によると、目標値または実際値の正方向と負方向に両方の変化に対して対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る可変動弁制御装置を備えた内燃機関のシステム構成図。
【図2】可変動弁機構を示す断面図(図3のA−A断面図)。
【図3】上記可変動弁機構の側面図。
【図4】上記可変動弁機構の平面図。
【図5】上記可変動弁機構に使用される偏心カムを示す斜視図。
【図6】上記可変動弁機構の低リフト時の作用を示す断面図(図3のB−B断面図)。
【図7】上記可変動弁機構の高リフト時の作用を示す断面図(図3のB−B断面図)。
【図8】上記可変動弁機構における揺動カムの基端面とカム面に対応したバルブリフト特性図。
【図9】上記可変動弁機構のバルブタイミングとバルブリフトの特性図。
【図10】上記可変動弁機構における制御軸の回転駆動機構を示す斜視図。
【図11】第1の実施形態におけるフィードバック制御のフローチャート。
【図12】同上実施形態における効果を従来例と比較して示す図。
【図13】第2の実施形態におけるフィードバック制御のフローチャート。
【図14】第3の実施形態におけるフィードバック制御のフローチャート。
【図15】第4の実施形態におけるフィードバック制御のフローチャート。
【図16】第5の実施形態におけるフィードバック制御のフローチャート。
【符号の説明】
13…カム軸 15…偏心カム 16…制御軸 17…制御カム
18…ロッカアーム 20…揺動カム 25…リンクアーム 101…内燃機関 104…電子制御スロットル 105…吸気バルブ 112…可変バルブリフト機構 114…コントロールユニット 115…エアフローメータ 116…アクセル開度センサ 117…クランク角センサ
118…スロットルセンサ 121…DCサーボモータ 127…回転角センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to drive control of an actuator for a vehicle, and more particularly to a technique for improving responsiveness.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a technology has been known that includes a variable valve mechanism that continuously changes the valve characteristics such as the lift amount and valve timing of the intake and exhaust valves, and controls to obtain the optimum engine torque according to the operating condition. (See Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-182563
[Problems to be solved by the invention]
In such a variable valve mechanism that continuously controls to a desired valve characteristic, when the valve characteristic is slightly changed, it is set according to the control deviation between the target valve characteristic and the actual valve characteristic. Since the driving operation amount of the variable valve mechanism is reduced, the driving force used for actual operation is reduced by being consumed by the drag force such as friction force among the generated driving force. For this reason, the response becomes slow, the convergence to the target valve characteristic is delayed, and the drivability (intake air amount control accuracy, etc.) may be impaired (see FIG. 12).
[0005]
The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and an object of the present invention is to make it possible to quickly converge the target value with good response even when the vehicle actuator is slightly moved.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the invention according to
[0007]
According to such a configuration, when the target value changes, the correction operation amount is temporarily added, so that the driving force necessary for the initial operation against the frictional force or the like can be covered by the correction operation amount. Even when the value change is small and the operation amount set based on the control deviation is small, the target value is quickly converged with good response.
[0008]
In the invention according to
According to such a configuration, the correction operation amount is set according to the change amount of the target value, and it is possible to converge to the target value with good response while suppressing overshoot due to the correction operation amount.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, the correction operation amount is temporarily added when the change amount of the target value is within a predetermined range.
According to such a configuration, when the amount of change in the target value is large, the control deviation is increased, and the drive operation amount corresponding to the control deviation is set to be large. Therefore, an overshoot is easily generated by adding a correction operation amount. Become. Therefore, if the correction operation amount is added only when the change amount of the target value is within a predetermined range, the occurrence of overshoot can be reliably avoided.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle internal combustion engine provided with a variable valve lift mechanism as a vehicle actuator to which the present invention is applied. In an
[0011]
The combustion exhaust is discharged from the
The
[0012]
Similarly, on the intake side, the variable is constituted by a mechanism that continuously and variably controls the rotational phase difference between the crankshaft and the intake camshaft to advance and retard the valve timing (valve opening / closing timing) of the
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
Further, an electromagnetic
[0016]
2 to 4 show the structure of the variable
The variable valve lift mechanism shown in FIGS. 2 to 4 includes a pair of
[0017]
The
[0018]
The rocker arms 18 and 18, the
As shown in FIG. 5, the
[0019]
The pair of
[0020]
As shown in FIG. 4, the
A
[0021]
The
[0022]
As shown in FIGS. 2, 6, and 7, the rocking
[0023]
Further, a
[0024]
That is, when viewed from the valve lift characteristics shown in FIG. 8, as shown in FIG. 2, the predetermined angle range θ1 of the
[0025]
The
[0026]
Further, the
[0027]
In addition, snap rings 30, 31, and 32 that restrict the axial movement of the
[0028]
In the above configuration, the lift amount varies as shown in FIGS. 6 and 7 depending on the positional relationship between the axis P2 of the
[0029]
The
[0030]
In FIG. 10, the
On the other hand, a pair of
[0031]
A
[0032]
Here, the direction in which the position of the
[0033]
As shown in FIG. 10, a potentiometer-type
[0034]
The variable
[0035]
FIG. 11 shows a flowchart of feedback control of the variable
In
[0036]
In
[0037]
In
When it is determined in
[0038]
hS = ΔTGVEL × Gs
hS: correction operation amount ΔTGVEL: target rotation angle change amount Gs: correction gain In
[0039]
On the other hand, when it is determined in
[0040]
When it is determined in
[0041]
When it is determined in
[0042]
In this way, when the target rotation angle TGVEL changes, the correction operation amount hS is added to the basic operation amount fS for the set additional time t, whereby the change amount of the target rotation angle TGVEL is small and the basic operation amount fS. Even if is set to be small, the amount corresponding to the drag force such as friction can be covered by the correction operation amount hS. As a result, the basic operation amount fS set according to the control deviation ERR is controlled by excluding the drag force. It is possible to contribute to the driving force of the substantial rotation operation of the
[0043]
FIG. 12 shows the operation of this embodiment in comparison with a conventional example in which no correction operation amount is added. By adding the correction operation amount, the convergence time to the target rotation angle can be greatly reduced. Thereby, drivability (intake air amount control accuracy, etc.) can be greatly improved.
[0044]
The correction operation amount is set in proportion to the target rotation angle change amount as described above. When the change amount is small, if the correction operation amount is excessive, the target rotation angle is overshot immediately. This is because it becomes easier. If it is set in proportion to the target rotation angle change amount, even if the rotation angle (valve lift amount) is changed finely, the minimum correction operation amount should be set so as to converge quickly without overshooting. Can do.
[0045]
Further, in this embodiment, the setting addition time for adding the correction operation amount is constant, but instead of setting the correction operation amount variably according to the target rotation angle change amount, or in combination with this, the target rotation angle change amount is set. Accordingly, the correction operation amount setting additional time may be variably set (larger as the target rotation angle change amount is larger).
[0046]
On the other hand, as described above, when the amount of change in the target rotation angle is sufficiently large, a large control deviation is generated, and the operation amount set according to the control deviation is originally large and is consumed by a drag force such as friction. Since a large amount of operation remains even if is removed, it can be quickly converged to the target rotation angle with good response. Here, even when the control deviation is large, if the correction operation amount is added, the operation amount may be too large and an overshoot may occur. This is because the drag force such as friction is large at the beginning of movement, but decreases once it starts to move, and this is why the correction operation amount is given only for the initial predetermined time.
[0047]
Therefore, in the second embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 13, when the target rotation angle changes, it is determined in
[0048]
In this way, when the change in the target rotation angle is large, the addition of the correction operation amount is prohibited, so it is possible to reliably prevent the occurrence of overshoot due to the operation amount becoming too large, and the target rotation angle smoothly Can converge.
[0049]
In the third embodiment, instead of determining the magnitude of the target change amount for the same purpose as in the second embodiment, the judgment is made based on the magnitude of the control deviation. As shown in the flowchart of FIG. On the other hand, if it is determined in
[0050]
As a fourth embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 15, after the correction operation amount hS is calculated in the same manner in
[0051]
Further, as the fifth embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 16, when the target rotation angle TGVEL is changed, the change amount (difference from the previous value) of the actual rotation angle REVEL is within a predetermined range in
[0052]
The present invention can be applied to various actuators other than the variable valve lift mechanism described above as a vehicle actuator. Particularly, when the amount of change in the target value is small, the ratio of the drag due to friction to the required driving force is large. When applied to, the effect is great.
[0053]
Further, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described together with the effects thereof.
(A) In the vehicle actuator control device according to any one of
[0054]
According to this configuration, when the control deviation is not within the predetermined range, addition of the correction operation amount is prohibited, so that it is possible to reliably prevent the occurrence of overshoot due to the operation amount becoming too large, and to smoothly achieve the target rotation angle. Can converge.
[0055]
(B) In the vehicle actuator control device according to any one of
According to such a configuration, since the correction operation amount is limited within a predetermined range, it is possible to reliably prevent the occurrence of overshoot due to an excessive increase in the operation amount and smoothly converge to the target rotation angle.
[0056]
(C) In the control device for a vehicle actuator according to any one of
[0057]
According to such a configuration, it is possible to increase the response by adding a correction operation amount only when a drag due to friction is generated, and to prevent the occurrence of unnecessary overshoot in other cases by prohibiting the addition of the correction operation amount.
[0058]
(D) In the control device for a vehicle actuator according to any one of
[0059]
According to this configuration, the responsiveness when the operating characteristics such as the valve lift amount and valve timing are changed by the variable valve mechanism is improved.
(E) The control device for a vehicle actuator according to
[0060]
According to such a configuration, it is possible to deal with both changes in the positive direction and the negative direction of the target value or the actual value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an internal combustion engine provided with a variable valve control apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a variable valve mechanism (AA cross-sectional view in FIG. 3).
FIG. 3 is a side view of the variable valve mechanism.
FIG. 4 is a plan view of the variable valve mechanism.
FIG. 5 is a perspective view showing an eccentric cam used in the variable valve mechanism.
6 is a cross-sectional view showing the operation of the variable valve mechanism during low lift (cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3).
7 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3) showing the operation of the variable valve mechanism during high lift.
FIG. 8 is a valve lift characteristic diagram corresponding to the base end surface of the swing cam and the cam surface in the variable valve mechanism.
FIG. 9 is a characteristic diagram of valve timing and valve lift of the variable valve mechanism.
FIG. 10 is a perspective view showing a rotation driving mechanism of a control shaft in the variable valve mechanism.
FIG. 11 is a flowchart of feedback control in the first embodiment.
FIG. 12 is a view showing the effect of the embodiment in comparison with the conventional example.
FIG. 13 is a flowchart of feedback control in the second embodiment.
FIG. 14 is a flowchart of feedback control in the third embodiment.
FIG. 15 is a flowchart of feedback control in the fourth embodiment.
FIG. 16 is a flowchart of feedback control in the fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記目標値の変化時に、補正操作量を一時的に付加して操作量を設定することを特徴とする車両用アクチュエータの駆動制御装置。In a control device that feedback-controls a drive operation amount of a vehicle actuator based on a control deviation between a target value and an actual value.
A drive control apparatus for a vehicle actuator, wherein the operation amount is set by temporarily adding a correction operation amount when the target value changes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003193279A JP2005030219A (en) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | Drive control device of actuator for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003193279A JP2005030219A (en) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | Drive control device of actuator for vehicle |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=34204789
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Country | Link |
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JP (1) | JP2005030219A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009223480A (en) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Nec Computertechno Ltd | Radio ic tag communication equipment and radio ic tag communication method |
US8053479B2 (en) | 2006-07-31 | 2011-11-08 | Fuso Chemical Co. Ltd. | Silica sol and method for producing the same |
-
2003
- 2003-07-08 JP JP2003193279A patent/JP2005030219A/en active Pending
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