JP2006183603A - 可変バルブ機構の電動アクチュエータ制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動アクチュエータによって駆動される可変バルブ機構において、同機構の動作位置検出をより好適に行うことのできる可変バルブ機構の電動アクチュエータ制御方法を提供する。
【解決手段】エンジン11は電動モータ32にて駆動される可変バルブ機構31を備える。作用角センサ55は移動体の相対移動量を検出する。電子制御装置60は予め学習された基準位置を記憶しており、この基準位置からの相対移動量(作用角センサ55の検出値)に基づいて可変バルブ機構31の動作位置を検出する。また、電子制御装置60は電動モータ32の駆動についてその可不可をエンジン11のバッテリ電圧に基づいて判断する。
【選択図】 図1
【解決手段】エンジン11は電動モータ32にて駆動される可変バルブ機構31を備える。作用角センサ55は移動体の相対移動量を検出する。電子制御装置60は予め学習された基準位置を記憶しており、この基準位置からの相対移動量(作用角センサ55の検出値)に基づいて可変バルブ機構31の動作位置を検出する。また、電子制御装置60は電動モータ32の駆動についてその可不可をエンジン11のバッテリ電圧に基づいて判断する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、電動式のアクチュエータによって駆動される可変バルブ機構の電動アクチュエータ制御方法に関する。
内燃機関に適用される機構として、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブ特性を可変とする可変バルブ機構が実用化されている。そうした可変バルブ機構としては、例えばバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構や、バルブリフト量を可変とする可変リフト機構、あるいはバルブタイミング及びバルブリフト量を可変とする機構などがある。
これら可変バルブ機構の動作位置は、種々の位置検出センサにて検出することができるが、移動体の相対的な移動量を検出する相対位置検出センサ、例えば特許文献1に記載されるようなエンコーダなどを用いる場合には次のような態様で可変バルブ機構の動作位置を検出することができる。
この相対位置検出センサは、検出対象である移動体が一定量移動するたびにパルス信号を出力するセンサであり、そのパルス信号を計数することで移動体の相対移動量が検出される。また、移動体の基準位置を定義し、その基準位置、すなわち絶対位置からの移動体の相対移動量を検出することにより、同移動体の現在の絶対位置を検出することができる。そこで、例えばストッパなどで規制される可変バルブ機構の可動限界位置(可動端)を基準位置として学習し、その値を電子制御装置に記憶しておく。そしてこの基準位置からの相対移動量を検出することで同可変バルブ機構の動作位置についてその絶対位置を検出することができる。
特開2004−76265号公報
ところで、電動アクチュエータを用いて可変バルブ機構を駆動すると、油圧式のアクチュエータを用いる場合と比較して、応答性や制御精度の向上を図ることができる。また、流体粘度に起因する制御性の低下等を抑えたりすることもできる。
ここで、そのような電動式の可変バルブ機構が駆動される、すなわち電動アクチュエータが駆動されるときには電力消費量が増大するため、場合によってはバッテリ電圧が過度に低下し、電子制御装置に入力される電圧がリセット電圧よりも低下してしまうおそれがある。このようなときには、同電子制御装置がリセットされることで上記基準位置もリセットされてしまうため、再度基準位置が学習されるまで可変バルブ機構の動作位置(絶対位置)を検出することができなくなるといった不具合が生じる。そのため、電動式の可変バルブ機構の動作位置を上述したような検出態様で検出する場合には、更なる改良を施す必要がある。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動アクチュエータによって駆動される可変バルブ機構において、同機構の動作位置検出をより好適に行うことのできる可変バルブ機構の電動アクチュエータ制御方法を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、電動アクチュエータにて駆動される可変バルブ機構を備える内燃機関に適用され、予め学習された基準位置からの相対移動量に基づいて動作位置が検出される前記可変バルブ機構の前記電動アクチュエータを制御する方法であって、前記電動アクチュエータの駆動についてその可不可を前記内燃機関のバッテリ電圧に基づいて判断することをその要旨とする。
請求項1に記載の発明は、電動アクチュエータにて駆動される可変バルブ機構を備える内燃機関に適用され、予め学習された基準位置からの相対移動量に基づいて動作位置が検出される前記可変バルブ機構の前記電動アクチュエータを制御する方法であって、前記電動アクチュエータの駆動についてその可不可を前記内燃機関のバッテリ電圧に基づいて判断することをその要旨とする。
上述したように、電動アクチュエータが駆動されると電力消費量が増大するため、これにより電子制御装置がリセットされて、学習された上記基準位置もリセットされてしまうおそれがある。ここで、電動アクチュエータを駆動すると、常に電子制御装置への入力電圧がリセット電圧以下になるわけではなく、そのような状態はバッテリの充電量が不足しているときや他の電気負荷が増大しているときなど、バッテリ電圧がある程度低下しているときに生じやすい。そこで上記方法では、内燃機関のバッテリ電圧に基づき、電動アクチュエータの駆動についてその可不可を判断するようにしており、これによりバッテリ電圧低下時における電動アクチュエータの駆動を制限することができるようになる。従って、上記方法によれば、電動アクチュエータの駆動によって上記基準位置がリセットされるといった不具合の発生が抑えられるようになり、これにより、電動アクチュエータによって駆動される可変バルブ機構の動作位置検出をより好適に行うことができるようになる。
なお、バッテリ電圧に基づく上記駆動の可不可に関する判定に際しては、次のような態様をもってその判定を行うことができる。例えば、電子制御装置への入力電圧がリセット電圧にまで低下するときのバッテリ電圧(以下、最低保証電圧という)を予め求めておき、この最低保証電圧よりも若干高い電圧値を上記判定にかかる判定値として設定する。そしてこの判定値と電動アクチュエータ駆動中のバッテリ電圧とを比較する。そして、同バッテリ電圧が判定値よりも高いときには電動アクチュエータの駆動をそのまま許可する一方、同バッテリ電圧が判定値以下であるときには電動アクチュエータの駆動を禁止するといった態様をもって上記判定を行うことができる。なお、電動アクチュエータが駆動されていないときには、電動アクチュエータを駆動した場合のバッテリ電圧を推定し、この推定されたバッテリ電圧と上記判定値とを比較することにより、電動アクチュエータの駆動開始についての可不可を判定することができる。
請求項2に記載の発明は、電動アクチュエータにて駆動される可変バルブ機構を備える内燃機関に適用され、予め学習された基準位置からの相対移動量に基づいて動作位置が検出される前記可変バルブ機構の前記電動アクチュエータを制御する方法であって、前記内燃機関のクランキング中には、前記電動アクチュエータの駆動を禁止することをその要旨とする。
上述したように、電動アクチュエータを駆動すると、常に電子制御装置の入力電圧がリセット電圧以下になるわけではなく、そのような状態はバッテリ電圧がある程度低下しているときに生じやすい。ここで、内燃機関の始動時などのようにクランキングが行われるときにはスタータモータに通電が行われるため、電気負荷が増大してバッテリ電圧は低下しやすくなる。そこで上記方法では、そのようなクランキング中には電動アクチュエータの駆動を禁止することにより、未然にバッテリ電圧の過度な低下を抑えるようにしている。従って、上記方法によれば、スタータモータ及び電動アクチュエータの駆動によってバッテリ電圧が過度に低下し、上記基準位置がリセットされるといった不具合の発生が抑えられるようになり、これにより、電動アクチュエータによって駆動される可変バルブ機構の動作位置検出をより好適に行うことができるようになる。
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる可変バルブ機構の電動アクチュエータ駆動方法を具体化した第1の実施形態について、図1〜図4を併せ参照して説明する。
以下、本発明にかかる可変バルブ機構の電動アクチュエータ駆動方法を具体化した第1の実施形態について、図1〜図4を併せ参照して説明する。
図1は、本実施形態における可変バルブ機構付きのエンジン11についてその構成を示している。
図1に示されるように、エンジン11の燃焼室12には、吸気通路13及び吸気ポート13aを通じて空気が吸入されるとともに、同吸気通路13に設けられた燃料噴射弁14から吸入空気量に応じた燃料が噴射供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ15による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン16が往復移動し、機関出力軸であるクランクシャフト17が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として燃焼室12から排気ポート18aを介して排気通路18に排出される。また、クランクシャフト17には、機関始動時において同クランクシャフト17を回転させる、すなわちエンジン11をクランキングさせるためのスタータモータ40が駆動連結されている。このスタータモータ40はバッテリ70からの電力供給によって駆動される。
図1に示されるように、エンジン11の燃焼室12には、吸気通路13及び吸気ポート13aを通じて空気が吸入されるとともに、同吸気通路13に設けられた燃料噴射弁14から吸入空気量に応じた燃料が噴射供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ15による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン16が往復移動し、機関出力軸であるクランクシャフト17が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として燃焼室12から排気ポート18aを介して排気通路18に排出される。また、クランクシャフト17には、機関始動時において同クランクシャフト17を回転させる、すなわちエンジン11をクランキングさせるためのスタータモータ40が駆動連結されている。このスタータモータ40はバッテリ70からの電力供給によって駆動される。
上記吸気通路13内には、吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ27が設けられており、このスロットルバルブ27の開度は同バルブを開閉するモータ等の駆動制御を通じて調整される。
上記吸気ポート13aと燃焼室12と連通及び遮断は、吸気バルブ19の開閉動作によって行われ、排気ポート18aと燃焼室12と連通及び遮断は、排気バルブ20の開閉動作によって行われる。これら吸気バルブ19及び排気バルブ20は、クランクシャフト17の回転が伝達される吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの回転に伴って開閉動作される。
エンジン11のシリンダヘッド11aには、電動アクチュエータである電動モータ32によって直接駆動される可変バルブ機構31が設けられており、この可変バルブ機構31の駆動を通じて吸気バルブ19の最大リフト量及び開弁期間といったバルブ特性は可変とされる。なお、以下では、吸気バルブ19が開弁している間に回転するクランクシャフト17の回転角を作用角という。また、この作用角は吸気バルブ19の開弁期間に一致するため、同作用角は可変バルブ機構31によって変更されることになる。ちなみに、上記電動モータ32もバッテリ70からの電力供給によって駆動される。
こうした可変バルブ機構31の駆動による上記最大リフト量VL及び作用角INCAMの変更態様を図2に示す。同図2に示す特性曲線から分かるように、吸気バルブ19の最大リフト量VLは、最も大きい最大リフト量VLである上限リフト量VLmaxから最も小さい最大リフト量VLである下限リフト量VLminまでの間で連続的に変更される。また、この最大リフト量VLの連続的な変更に同期して、吸気バルブ19の作用角INCAMも連続的に変更される。すなわち、上限リフト量VLmaxにおいて作用角INCAMは最大となり、最大リフト量VLが小さくなるほど作用角INCAMも短くなっていく。そして、下限リフト量VLminにおいて作用角INCAMは最小となる。
一方、エンジン11にはその機関運転状態を検出するための各種センサが設けられている。例えば、クランク角センサ50によってクランクシャフト17の回転位相、すなわちクランク角が検出され、その検出信号に基づいて機関回転速度NEが算出される。また、アクセルセンサ51によってアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量ACCP)が検出され、スロットルセンサ52によってスロットルバルブ27の開度(スロットル開度TA)が検出される。また、電圧検出部53によってバッテリ電圧VEが検出され、吸入空気量センサ54によって燃焼室12に導入される吸入空気量GAが検出される。また、作用角センサ55によって、吸気バルブ19の作用角INCAMの現状値、すなわち可変バルブ機構31の動作位置が検出される。また、クランキングスイッチ56によってスタータモータ40が駆動されているか否か、すなわちクランキング中であるか否かが検出される。
エンジン11の各種制御は、電子制御装置60によって行われる。この電子制御装置60はマイクロコンピュータを中心に構成されており、上述したような各センサの検出信号がそれぞれ取り込まれる。そして、それら信号に基づいて電子制御装置60の中央処理装置(CPU)は、メモリに記憶されているプログラムや制御データ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。すなわち、点火プラグ15の点火時期制御、燃料噴射弁14の燃料噴射制御、モータの制御を通じて行われるスロットルバルブ27の開度制御を実行する。また、電動モータ32の制御を通じて行われる吸気バルブ19の作用角制御等も実行する。
この作用角制御では、実際の吸入空気量がアクセル操作量ACCPや機関回転速度NE等に基づいて算出される要求吸入空気量、あるいは機関始動時やアイドル運転に応じて算出される要求吸入空気量になるように、作用角INCAMの目標値である目標作用角INCAMpが設定される。そして、実際の作用角INCAMが目標作用角INCAMpとなるように可変バルブ機構31の駆動が、すなわち電動モータ32の駆動がフィードバック制御される。
上述したように実際の作用角INCAM、すなわち可変バルブ機構の動作位置は作用角センサ55によって検出されるのであるが、本実施形態ではこの作用角センサ55として、移動体の相対的な移動量を検出する相対位置検出センサ、例えばエンコーダなどを用いるようにしている。
この相対位置検出センサは、検出対象である移動体が一定量移動するたびにパルス信号を出力するセンサであり、そのパルス信号を計数することで移動体の相対移動量が検出される。また、移動体の基準位置を定義し、その基準位置、すなわち絶対位置からの移動体の相対移動量を検出することにより、同移動体の現在の絶対位置を検出することができる。そこで、本実施形態ではストッパなどで規制される可変バルブ機構の可動限界位置、すなわち可動端を基準位置として予め学習し、これを電子制御装置60のメモリに記憶するようにしている。そしてこの基準位置からの相対移動量を検出することで可変バルブ機構31の動作位置についてその絶対位置を検出するようにしている。ちなみに本実施形態では、最大リフト量VLが上限リフト量VLmax、あるいは下限リフト量VLminとなるときの可変バルブ機構の動作位置が上記可動端となっている。
本実施形態では、可変バルブ機構31を電動モータ32によって駆動することにより、油圧式のアクチュエータにて駆動する場合と比較して、応答性や制御精度の向上を図るようにしている。また、流体粘度に起因する制御性の低下等を抑えるようにもしている。
ところで、電動式の可変バルブ機構31が駆動される、すなわち電動モータ32が駆動されるときには電力消費量が増大するため、場合によってはバッテリ電圧が過度に低下し、電子制御装置60に入力される電圧がリセット電圧よりも低下してしまうおそれがある。このようなときには、同電子制御装置60がリセットされることで上記基準位置もリセットされてしまうため、再度基準位置が学習されるまで可変バルブ機構31の動作位置(絶対位置)を検出することができなくなるといった不具合が生じてしまう。
ここで、電動モータ32を駆動すると常に電子制御装置60への入力電圧がリセット電圧以下になるわけではなく、そのような状態はバッテリ70の充電量が不足しているときや他の電気負荷が増大しているときなど、バッテリ電圧VEがある程度低下しているときに生じやすい。そこで本実施形態では、電動モータ32の駆動についてその可不可をエンジン11のバッテリ電圧VEに基づいて判断し、これによりバッテリ電圧低下時における電動モータ32の駆動を制限するようにしている。
図3は、電動モータ32の駆動中に実行される駆動可否判定の処理手順を示している。なお、この処理は電子制御装置60によって所定期間毎に繰り返し実行される。
この駆動可否判定処理が開始されると、まず、電動モータ32駆動中の現在のバッテリ電圧VEが読み込まれ、このバッテリ電圧VEが判定値αよりも高いか否かが判定される(S100)。ここでは、電子制御装置60への入力電圧がリセット電圧にまで低下するときのバッテリ電圧VE、すなわち上記最低保証電圧が予め求められており、この最低保証電圧よりも若干高い電圧値が上記判定値αとして設定されている。
この駆動可否判定処理が開始されると、まず、電動モータ32駆動中の現在のバッテリ電圧VEが読み込まれ、このバッテリ電圧VEが判定値αよりも高いか否かが判定される(S100)。ここでは、電子制御装置60への入力電圧がリセット電圧にまで低下するときのバッテリ電圧VE、すなわち上記最低保証電圧が予め求められており、この最低保証電圧よりも若干高い電圧値が上記判定値αとして設定されている。
そして、バッテリ電圧VEが判定値αよりも高いときには(S100:YES)、電動モータ32の駆動が許可され(S110)、本処理は一旦終了される。一方、バッテリ電圧VEが判定値α以下であるときには(S100:NO)、電動モータ32の駆動が禁止され(S120)、本処理は一旦終了される。
図4は、上記駆動可否判定処理が実行されるときの作用角INCAMの変化態様を例示している。
この図4に示されるように、バッテリ電圧VEが上記判定値αよりも高いときには(時刻t1以前)、電動モータ32の駆動が許可されるため、可変バルブ機構31の駆動を通じて作用角INCAMは機関運転状態に応じたものに調整される。ここで、バッテリ70の充電量が不足しているときや他の電気負荷が増大しているときなどに電動モータ32を駆動するとバッテリ電圧VEは低下していくため、上記駆動可否判定処理を実行しない場合には、一点鎖線にて示されるようにバッテリ電圧VEが上記最低保証電圧にまで低下し、電子制御装置60はリセット(瞬断)されてしまうおそれがある。この点、本実施形態では、電動モータ32が駆動されているときのバッテリ電圧VEが上記判定値α以下になると(時刻t1)、電動モータ32の駆動が禁止され、このときには作用角INCAMの調整が一旦中止される。このように電動モータ32の駆動が禁止される、すなわち電動モータ32への通電が遮断されることにより、実線にて示されるようにバッテリ電圧VEの低下は、電動モータ32を駆動するために消費されていた電力量が削減される分だけ抑制され、同バッテリ電圧VEが上記最低保証電圧にまで低下することはない。そのため、電子制御装置60のリセットは回避され、可変バルブ機構31の動作位置を検出するための上記基準位置が電動モータ32の駆動によってリセットされるといった不具合の発生が抑えられるようになる。従って、バッテリ電圧VEの過度な低下によって上記基準位置がリセットされ、再度基準位置を学習するまで可変バルブ機構31の動作位置を検出することができなくなるといった不具合の発生が抑えられ、もって同電動モータ32によって駆動される可変バルブ機構31の動作位置検出をより適切に行うことができるようになる。
この図4に示されるように、バッテリ電圧VEが上記判定値αよりも高いときには(時刻t1以前)、電動モータ32の駆動が許可されるため、可変バルブ機構31の駆動を通じて作用角INCAMは機関運転状態に応じたものに調整される。ここで、バッテリ70の充電量が不足しているときや他の電気負荷が増大しているときなどに電動モータ32を駆動するとバッテリ電圧VEは低下していくため、上記駆動可否判定処理を実行しない場合には、一点鎖線にて示されるようにバッテリ電圧VEが上記最低保証電圧にまで低下し、電子制御装置60はリセット(瞬断)されてしまうおそれがある。この点、本実施形態では、電動モータ32が駆動されているときのバッテリ電圧VEが上記判定値α以下になると(時刻t1)、電動モータ32の駆動が禁止され、このときには作用角INCAMの調整が一旦中止される。このように電動モータ32の駆動が禁止される、すなわち電動モータ32への通電が遮断されることにより、実線にて示されるようにバッテリ電圧VEの低下は、電動モータ32を駆動するために消費されていた電力量が削減される分だけ抑制され、同バッテリ電圧VEが上記最低保証電圧にまで低下することはない。そのため、電子制御装置60のリセットは回避され、可変バルブ機構31の動作位置を検出するための上記基準位置が電動モータ32の駆動によってリセットされるといった不具合の発生が抑えられるようになる。従って、バッテリ電圧VEの過度な低下によって上記基準位置がリセットされ、再度基準位置を学習するまで可変バルブ機構31の動作位置を検出することができなくなるといった不具合の発生が抑えられ、もって同電動モータ32によって駆動される可変バルブ機構31の動作位置検出をより適切に行うことができるようになる。
そして、このように電動モータ32の駆動が禁止された後、他の電気負荷が減少したり、バッテリ70への充電がなされたりすることでバッテリ電圧VEが判定値αよりも高くなると(時刻t2)、電動モータ32の駆動が許可されて、再び作用角INCAMの調整がなされるようになる。
以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果が得られるようになる。
(1)電動モータ32で駆動される可変バルブ機構31の動作位置を、予め学習された基準位置からの相対移動量に基づいて検出するようにしている。ここで上記実施形態では、電動モータ32の駆動についてその可不可をバッテリ電圧VEに基づいて判断するようにしているため、バッテリ電圧低下時における電動モータ32の駆動を制限することができるようになる。従って、電動モータ32の駆動によってバッテリ電圧が過度に低下し、上記基準位置がリセットされるといった不具合の発生が抑えられるようになり、これにより、同電動モータ32によって駆動される可変バルブ機構31の動作位置検出をより好適に行うことができるようになる。
(第2の実施形態)
次に、本発明にかかる可変バルブ機構の電動アクチュエータ駆動方法を具体化した第2の実施形態について、図5、図6を併せ参照して説明する。
(1)電動モータ32で駆動される可変バルブ機構31の動作位置を、予め学習された基準位置からの相対移動量に基づいて検出するようにしている。ここで上記実施形態では、電動モータ32の駆動についてその可不可をバッテリ電圧VEに基づいて判断するようにしているため、バッテリ電圧低下時における電動モータ32の駆動を制限することができるようになる。従って、電動モータ32の駆動によってバッテリ電圧が過度に低下し、上記基準位置がリセットされるといった不具合の発生が抑えられるようになり、これにより、同電動モータ32によって駆動される可変バルブ機構31の動作位置検出をより好適に行うことができるようになる。
(第2の実施形態)
次に、本発明にかかる可変バルブ機構の電動アクチュエータ駆動方法を具体化した第2の実施形態について、図5、図6を併せ参照して説明する。
上述したように、電動モータ32を駆動すると、常に電子制御装置60の入力電圧がリセット電圧以下になるわけではなく、そのような状態はバッテリ電圧VEがある程度低下しているときに生じやすい。ここで、エンジン11の始動時などのようにクランキングが行われるときにはスタータモータ40に通電が行われるため、電気負荷が増大してバッテリ電圧VEは低下しやすくなる。そこで本実施形態では、そのようなクランキング中には電動モータ32の駆動を禁止することにより、未然にバッテリ電圧VEの過度な低下を抑えるようにしており、上記第1の実施形態とは駆動可否判定処理の態様のみが異なる。そこで以下では、本実施形態での駆動可否判定処理について説明する。
図5は、本実施形態にかかる駆動可否判定の処理手順を示している。なお、この処理も電子制御装置60によって所定期間毎に繰り返し実行される。
この駆動可否判定処理が開始されると、まず、現在の機関状態がクランキング中であるか否かが判定される(S200)。ここでは、クランキングスイッチ56からの信号によって、クランキング中であるかどうかが判定される。
この駆動可否判定処理が開始されると、まず、現在の機関状態がクランキング中であるか否かが判定される(S200)。ここでは、クランキングスイッチ56からの信号によって、クランキング中であるかどうかが判定される。
そして、クランキング中でない旨判定されるときには(S200:NO)、電動モータ32の駆動が許可され(S210)、本処理は一旦終了される。一方、クランキング中である旨判定されるときには(S200:YES)、そのようなときに電動モータ32を駆動するとバッテリ電圧VEが過度に低下し、基準位置がリセットされるおそれがあるため、電動モータ32の駆動は禁止され(S220)、本処理は一旦終了される。
図6は、機関始動時に上記駆動可否判定処理が実行されるときの作用角INCAMの変化態様を例示している。
この図6に示されるように、クランキング開始前には(時刻t1以前)、電動モータ32の駆動が許可されるため、可変バルブ機構31の駆動を通じて作用角INCAMは機関始動時に適したものに調整される。そしてクランキングの開始がクランキングスイッチ56によって検出されると(時刻t1)、すなわちスタータモータ40への通電が確認されると電動モータ32の駆動は禁止され、このときには作用角INCAMの調整が一旦中止される。従って、スタータモータ40及び電動モータ32の駆動によってバッテリ電圧VEが過度に低下し、上記基準位置がリセットされてしまうといった不具合の発生が抑えられる。そのため、バッテリ電圧VEの過度な低下によって上記基準位置がリセットされ、再度基準位置を学習するまで可変バルブ機構31の動作位置を検出することができなくなるといった不具合の発生が抑えられ、もって同電動モータ32によって駆動される可変バルブ機構31の動作位置検出をより適切に行うことができるようになる。
この図6に示されるように、クランキング開始前には(時刻t1以前)、電動モータ32の駆動が許可されるため、可変バルブ機構31の駆動を通じて作用角INCAMは機関始動時に適したものに調整される。そしてクランキングの開始がクランキングスイッチ56によって検出されると(時刻t1)、すなわちスタータモータ40への通電が確認されると電動モータ32の駆動は禁止され、このときには作用角INCAMの調整が一旦中止される。従って、スタータモータ40及び電動モータ32の駆動によってバッテリ電圧VEが過度に低下し、上記基準位置がリセットされてしまうといった不具合の発生が抑えられる。そのため、バッテリ電圧VEの過度な低下によって上記基準位置がリセットされ、再度基準位置を学習するまで可変バルブ機構31の動作位置を検出することができなくなるといった不具合の発生が抑えられ、もって同電動モータ32によって駆動される可変バルブ機構31の動作位置検出をより適切に行うことができるようになる。
その後、クランキングの完了がクランキングスイッチ56によって検出されると(時刻t2)、すなわちスタータモータ40への非通電が確認されると電動モータ32の駆動が許可されて、再び作用角INCAMの調整がなされるようになる。
以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果が得られるようになる。
(1)電動モータ32で駆動される可変バルブ機構31の動作位置を、予め学習された基準位置からの相対移動量に基づいて検出するようにしている。ここで上記実施形態では、エンジン11のクランキング中には電動モータ32の駆動を禁止するようにしている。そのため、スタータモータ40及び電動モータ32の駆動によってバッテリ電圧VEが過度に低下し、上記基準位置がリセットされるといった不具合の発生が抑えられるようになり、これにより、電動モータ32によって駆動される可変バルブ機構31の動作位置検出をより好適に行うことができるようになる。
(1)電動モータ32で駆動される可変バルブ機構31の動作位置を、予め学習された基準位置からの相対移動量に基づいて検出するようにしている。ここで上記実施形態では、エンジン11のクランキング中には電動モータ32の駆動を禁止するようにしている。そのため、スタータモータ40及び電動モータ32の駆動によってバッテリ電圧VEが過度に低下し、上記基準位置がリセットされるといった不具合の発生が抑えられるようになり、これにより、電動モータ32によって駆動される可変バルブ機構31の動作位置検出をより好適に行うことができるようになる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・第1の実施形態では、電動モータ32駆動中の実際のバッテリ電圧VEを判定値と比較するようにした。この他にも、電動モータ32が駆動されていないときには、同電動モータ32を駆動したと仮定した場合のバッテリ電圧を推定し、この推定されたバッテリ電圧と上記判定値とを比較することにより、電動モータ32の駆動開始によって基準位置がリセットされるか否かを判断することができる。従って、同第1の実施形態におけるバッテリ電圧VEとしてこのような推定値を用いる場合には、電動モータ32の駆動開始についての可不可を判定することができるようになる。
・第1の実施形態では、電動モータ32駆動中の実際のバッテリ電圧VEを判定値と比較するようにした。この他にも、電動モータ32が駆動されていないときには、同電動モータ32を駆動したと仮定した場合のバッテリ電圧を推定し、この推定されたバッテリ電圧と上記判定値とを比較することにより、電動モータ32の駆動開始によって基準位置がリセットされるか否かを判断することができる。従って、同第1の実施形態におけるバッテリ電圧VEとしてこのような推定値を用いる場合には、電動モータ32の駆動開始についての可不可を判定することができるようになる。
・上記各実施形態における可変バルブ機構31は、吸気バルブ19の最大リフト量及び作用角を可変とする機構であったが、吸気バルブ19のバルブ特性、例えば開弁時期、閉弁時期、開弁期間、及びリフト量などのうちの少なくとも1つを変更することのできる可変バルブ機構であれば、本発明は同様に適用することができる。また、排気バルブ20のバルブ特性を変更する同様な可変バルブ機構にも本発明は同様に適用することができる。
・上記各実施形態において、可変バルブ機構を駆動する電動式アクチュエータは電動モータ32であった。この他にも、バッテリ70からの電力供給によって駆動される電動式のアクチュエータ(例えば可動部が直線運動する電動スライダなど)を備える電動式の可変バルブ機構であれば本発明は同様に適用することができる。
・上記エンジン11はガソリン機関であったが、その他にも電動式の可変バルブ機構を備える内燃機関であれば本発明は同様に適用することができる。
11…エンジン、11a…シリンダヘッド、12…燃焼室、13…吸気通路、13a…吸気ポート、14…燃料噴射弁、15…点火プラグ、16…ピストン、17…クランクシャフト、18…排気通路、18a…排気ポート、19…吸気バルブ、20…排気バルブ、27…スロットルバルブ、31…可変バルブ機構、32…電動モータ、40…スタータモータ、50…クランク角センサ、51…アクセルセンサ、52…スロットルセンサ、53…電圧検出部、54…吸入空気量センサ、55…作用角センサ、56…クランキングスイッチ、60…電子制御装置、70…バッテリ。
Claims (2)
- 電動アクチュエータにて駆動される可変バルブ機構を備える内燃機関に適用され、予め学習された基準位置からの相対移動量に基づいて動作位置が検出される前記可変バルブ機構の前記電動アクチュエータを制御する方法であって、
前記電動アクチュエータの駆動についてその可不可を前記内燃機関のバッテリ電圧に基づいて判断する
ことを特徴とする可変バルブ機構の電動アクチュエータ制御方法。 - 電動アクチュエータにて駆動される可変バルブ機構を備える内燃機関に適用され、予め学習された基準位置からの相対移動量に基づいて動作位置が検出される前記可変バルブ機構の前記電動アクチュエータを制御する方法であって、
前記内燃機関のクランキング中には、前記電動アクチュエータの駆動を禁止する
ことを特徴とする可変バルブ機構の電動アクチュエータ制御方法。
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