JP2007239716A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007239716A JP2007239716A JP2006067201A JP2006067201A JP2007239716A JP 2007239716 A JP2007239716 A JP 2007239716A JP 2006067201 A JP2006067201 A JP 2006067201A JP 2006067201 A JP2006067201 A JP 2006067201A JP 2007239716 A JP2007239716 A JP 2007239716A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve mechanism
- variable valve
- engine
- volatile memory
- voltage drop
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
【課題】機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構の変位量を記憶する揮発性メモリに対して電圧低下が発生した場合でも、機関運転状態を適切な状態にすることができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置50は、記憶データの書き換え可能なメモリであって、予め学習された可変動弁機構の絶対位置を記憶する不揮発性メモリ52と、その絶対位置からの可変動弁機構の変位量を記憶する揮発性メモリ51とを備えている。そして、機関停止が完了して可変動弁機構の駆動が停止されたときの可変動弁機構の動作位置を先の絶対位置として不揮発性メモリ52に記憶する。そして機関始動後にあって揮発性メモリ51に対する電圧低下の判定が可能になるまで、可変動弁機構の駆動を禁止し、このように可変動弁機構の駆動が禁止されているときには、先の不揮発性メモリ52に書き込まれた可変動弁機構の絶対位置に基づいて機関制御量を設定する。
【選択図】図2
【解決手段】電子制御装置50は、記憶データの書き換え可能なメモリであって、予め学習された可変動弁機構の絶対位置を記憶する不揮発性メモリ52と、その絶対位置からの可変動弁機構の変位量を記憶する揮発性メモリ51とを備えている。そして、機関停止が完了して可変動弁機構の駆動が停止されたときの可変動弁機構の動作位置を先の絶対位置として不揮発性メモリ52に記憶する。そして機関始動後にあって揮発性メモリ51に対する電圧低下の判定が可能になるまで、可変動弁機構の駆動を禁止し、このように可変動弁機構の駆動が禁止されているときには、先の不揮発性メモリ52に書き込まれた可変動弁機構の絶対位置に基づいて機関制御量を設定する。
【選択図】図2
Description
本発明は、機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を備えた内燃機関の制御装置に関する。
内燃機関に設けられる機構であって、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機関運転状態に応じて変更する可変動弁機構が知られている。
こうした可変動弁機構の駆動を制御する際には、当該可変動弁機構の動作位置を把握する必要がある。そこで、まず、記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリ(電源供給が絶たれてもデータを保持可能なメモリ)に、予め学習された可変動弁機構の絶対位置を記憶する。さらに、その絶対位置からの可変動弁機構の変位量を検出し、その検出された変位量を記憶データの書き換え可能な揮発性メモリ(電源供給中のみデータを保持可能なメモリ)に記憶する。そして、上記絶対位置及び上記変位量に基づいて可変動弁機構の動作位置が算出される。ちなみに、上記変位量については、例えば検出対象の位置が一定量変化するごとにパルス信号を出力するセンサ(エンコーダ等)を可変動弁機構に設け、そのセンサから出力されるパルス信号を計数したりすることにより検出可能である。
こうした可変動弁機構の駆動を制御する際には、当該可変動弁機構の動作位置を把握する必要がある。そこで、まず、記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリ(電源供給が絶たれてもデータを保持可能なメモリ)に、予め学習された可変動弁機構の絶対位置を記憶する。さらに、その絶対位置からの可変動弁機構の変位量を検出し、その検出された変位量を記憶データの書き換え可能な揮発性メモリ(電源供給中のみデータを保持可能なメモリ)に記憶する。そして、上記絶対位置及び上記変位量に基づいて可変動弁機構の動作位置が算出される。ちなみに、上記変位量については、例えば検出対象の位置が一定量変化するごとにパルス信号を出力するセンサ(エンコーダ等)を可変動弁機構に設け、そのセンサから出力されるパルス信号を計数したりすることにより検出可能である。
また、可変動弁機構の動作位置が変更され、これにより上記バルブ特性が変更されると、燃焼室に導入される吸入空気量は、その変更されるバルブ特性に応じて変化する。従って、バルブ特性に応じて変化する吸入空気量、換言すれば可変動弁機構の動作位置に応じて変化する吸入空気量に対応させて燃料噴射量などの機関制御量を設定することにより、機関運転状態を適切な状態にすることができ、例えば燃料消費量やドライバビリティなどを向上させることも可能となる。
特開2004−137919号公報
ところで、機関始動が開始された直後にあって直ちに可変動弁機構の駆動を開始すると、以下のような不都合が発生するおそれがある。
すなわち、機関始動が開始された直後は、上記揮発性メモリへの電源供給が不安定になりやすく、場合によっては揮発性メモリに対して電源の瞬断が発生するなど、一時的な電圧低下が発生するおそれがある。
すなわち、機関始動が開始された直後は、上記揮発性メモリへの電源供給が不安定になりやすく、場合によっては揮発性メモリに対して電源の瞬断が発生するなど、一時的な電圧低下が発生するおそれがある。
このように揮発性メモリに対して電圧低下が発生すると、可変動弁機構の変位量は当該揮発性メモリから消失されてしまい、上記態様にて算出される可変動弁機構の動作位置と実際の動作位置との間にはずれが生じてしまう。
こうしたずれが発生すると、可変動弁機構の動作位置を正確に算出することができなくなるため、上記機関制御量の設定を適切に行うことができなくなり、ひいては機関運転状態を適切な状態にすることができなくなってしまう。
なお、メモリに対する電源の瞬断によって発生する不具合を抑えるようにした先行技術文献としては、上記特許文献1が挙げられる。
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、可変動弁機構の変位量を記憶する揮発性メモリに対して電圧低下が発生した場合でも、機関運転状態を適切な状態にすることができる内燃機関の制御装置を提供することにある。
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、可変動弁機構の変位量を記憶する揮発性メモリに対して電圧低下が発生した場合でも、機関運転状態を適切な状態にすることができる内燃機関の制御装置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、機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構と、同可変動弁機構の駆動を制御する制御手段と、記憶データを書き換え可能なメモリであって予め学習された前記可変動弁機構の絶対位置を記憶する不揮発性メモリと、前記絶対位置からの前記可変動弁機構の変位量を検出する検出手段と、検出された前記変位量を記憶する揮発性メモリと、前記絶対位置及び前記変位量に基づいて前記可変動弁機構の動作位置を算出する算出手段と、前記動作位置に基づいて機関制御量を設定する設定手段とを備える内燃機関の制御装置において、機関停止が完了して前記可変動弁機構の駆動が停止されたときの当該可変動弁機構の動作位置を前記絶対位置として前記不揮発性メモリに書き込む書き込み手段と、機関始動後に、前記揮発性メモリに対する電圧低下が発生したか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による前記電圧低下の判定が可能になるまで、前記可変動弁機構の駆動を禁止する禁止手段とを備え、前記禁止手段によって前記可変動弁機構の駆動が禁止されているときには、前記設定手段は前記不揮発性メモリに書き込まれた前記絶対位置に基づいて前記機関制御量を設定することをその要旨とする。
請求項1に記載の発明は、機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構と、同可変動弁機構の駆動を制御する制御手段と、記憶データを書き換え可能なメモリであって予め学習された前記可変動弁機構の絶対位置を記憶する不揮発性メモリと、前記絶対位置からの前記可変動弁機構の変位量を検出する検出手段と、検出された前記変位量を記憶する揮発性メモリと、前記絶対位置及び前記変位量に基づいて前記可変動弁機構の動作位置を算出する算出手段と、前記動作位置に基づいて機関制御量を設定する設定手段とを備える内燃機関の制御装置において、機関停止が完了して前記可変動弁機構の駆動が停止されたときの当該可変動弁機構の動作位置を前記絶対位置として前記不揮発性メモリに書き込む書き込み手段と、機関始動後に、前記揮発性メモリに対する電圧低下が発生したか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による前記電圧低下の判定が可能になるまで、前記可変動弁機構の駆動を禁止する禁止手段とを備え、前記禁止手段によって前記可変動弁機構の駆動が禁止されているときには、前記設定手段は前記不揮発性メモリに書き込まれた前記絶対位置に基づいて前記機関制御量を設定することをその要旨とする。
同構成では、機関停止完了時、例えば機関回転速度が「0」になり、可変動弁機構の駆動が停止されたときの当該可変動弁機構の動作位置を、予め学習された上記絶対位置として上記不揮発性メモリに書き込むようにしている。従って、機関始動後にあって可変動弁機構の駆動が開始される前であれば、同可変動弁機構の実際の動作位置は、その書き込まれた絶対位置、すなわち機関停止完了時の可変動弁機構の動作位置(以下、終了位置という)になっている。また、可変動弁機構の駆動が開始される前であれば、上記変位量は「0」であるため、可変動弁機構の駆動開始前において上記算出手段により算出される動作位置は上記終了位置と一致する。このように、機関停止完了時の終了位置を上記絶対位置として不揮発性メモリに書き込むことにより、機関始動後にあって可変動弁機構の駆動が開始される前であれば、実際の動作位置と、終了位置及び変位量に基づいて算出される動作位置とは一致するようになる。
そして同構成では、機関始動後に、上記揮発性メモリに対する電圧低下が発生したか否かを判定するようにしているが、こうした電圧低下判定が可能になるまでは可変動弁機構の駆動を禁止するようにしている。そのため、電圧低下判定が可能になるまで可変動弁機構の動作位置は変化することがなく、当該可変動弁機構の実際の動作位置は上記終了位置に維持される。すなわち、電圧低下判定が可能になるまで可変動弁機構の駆動を禁止している間、同可変動弁機構の実際の動作位置は、上記不揮発性メモリに書き込まれた絶対位置、すなわち上記終了位置になっている。
そこで同構成では、そのように可変動弁機構の駆動が禁止されているときには、不揮発性メモリに書き込まれた絶対位置(終了位置)に基づいて機関制御量(例えば燃料噴射量など)を設定するようにしており、これにより同機関制御量をバルブ特性に応じた適切な値に設定することができるようになる。従って、同構成によれば、可変動弁機構の変位量を記憶する揮発性メモリに対して電圧低下が発生した場合でも、機関運転状態を適切な状態にすることができるようになる。
なお、上述したような電圧低下判定が可能となる前に、可変動弁機構の駆動が開始されると、揮発性メモリに対する電圧低下が発生してもこれを検出することができない。従って、可変動弁機構の実際の動作位置と算出される動作位置との間にずれが発生していることを検出することができず、可変動弁機構の駆動制御や、算出される動作位置に基づいた機関制御量の設定に悪影響を与えてしまう。この点、同構成によれば、電圧低下判定が可能になるまで可変動弁機構の駆動は禁止されるため、同電圧低下判定が可能となる前に揮発性メモリに対する電圧低下が発生しても、可変動弁機構の実際の動作位置と算出される動作位置との間にずれが生じることはなく、こうした点においても機関運転状態を適切な状態にすることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記判定手段は、機関始動が開始された後に前記揮発性メモリに対する電源供給が安定したと判定されるときに一方の値に設定され、機関停止に伴って前記可変動弁機構の駆動が停止されることにより他方の値に設定されるフラグを備え、前記揮発性メモリへの電源供給時において前記フラグがすでに前記一方の値に設定されている場合には、同揮発性メモリに対する電圧低下が発生したと判定することをその要旨とする。
同構成における上記フラグは、機関始動が開始された後に揮発性メモリに対する電源供給が安定したと判定されることによって上記他方の値から一方の値に変更される。従って、機関始動に伴って揮発性メモリに電源が供給された直後では、その値が他方の値になっている。一方、同フラグが上記一方の値に変更された後、再度、揮発性メモリに電源供給が開始されるような状況、すなわち揮発性メモリに対する電源の瞬断などといった電圧低下が発生したときには、同フラグの値は、すでに上記一方の値に設定されている。従って、揮発性メモリへの電源供給時において上記フラグが上記他方の値になっている場合には、機関始動に伴う正常な電源供給であると判断することができ、上記一方の値となっている場合には、電圧低下発生後の電圧復帰による電源供給であると判断することができる。そこで、同構成では、揮発性メモリへの電源供給時において上記フラグがすでに上記一方の値に設定されている場合には、揮発性メモリに対する電圧低下が発生したと判定するようにしており、これにより機関始動後にあって揮発性メモリに対する電圧低下が発生したか否かを適切に判定することができるようになる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の制御装置において、前記禁止手段は、機関始動時において前記フラグが前記他方の値に設定されているときは前記可変動弁機構の駆動を禁止し、同フラグが前記他方の値から前記一方の値に変更されることにより前記可変動弁機構の駆動禁止を解除することをその要旨とする。
上述したフラグを設ける場合にあって、そのフラグが機関始動時において上記他方の値になっている間は、上記態様による電圧低下判定を行うことができない。そこで、同構成によるように、機関始動時において上記フラグが上記他方の値に設定されているときは可変動弁機構の駆動を禁止することにより、電圧低下の判定が可能になるまで、可変動弁機構の駆動を禁止するといった処理を適切に行うことができるようになる。また、そのフラグが上記他方の値から上記一方の値に変更されれば、上記態様による電圧低下判定を行うことができるようになる。そこで同構成によるように、上記フラグが上記他方の値から上記一方の値に変更されることにより可変動弁機構の駆動禁止を解除することで、同可変動弁機構の駆動禁止を適切に解除することができるようになる。
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の内燃機関の制御装置において、前記判定手段は、前記揮発性メモリに対する電源供給が安定したか否かを機関回転速度に基づいて判定することをその要旨とする。
機関回転速度、すなわちクランクシャフトの回転速度が増大すると、そのクランクシャフトに駆動連結された発電機(いわゆるオルタネータ)の発電量が増大するため、揮発性メモリに対して、内燃機関に搭載されたバッテリのみならず、発電機からも十分な電力を安定して供給することが可能になる。そこで、同構成によるように、上記判定手段は、揮発性メモリに対する電源供給が安定したか否かを機関回転速度に基づいて判定する、といった構成を採用することにより、そうした判定を適切に行うことができるようになる。なお、同構成においては、揮発性メモリに対する電源供給が安定する程度に発電機の発電量が増大する機関回転速度を閾値として設定し、実際の機関回転速度がその閾値を超えた場合に、揮発性メモリに対する電源供給が安定したと判定するようにするとよい。
請求項5に記載の発明は、請求項2または3に記載の内燃機関の制御装置において、前記判定手段は、前記揮発性メモリに対する電源供給が安定したか否かをクランクシャフトに駆動連結された発電機の発電量に基づいて判定することをその要旨とする。
上述したように、クランクシャフトに駆動連結された発電機の発電量が増大すれば、揮発性メモリに対して、内燃機関に搭載されたバッテリのみならず、発電機からも十分な電力を安定して供給することが可能になる。そこで、同構成によるように、上記判定手段は、揮発性メモリに対する電源供給が安定したか否かをクランクシャフトに駆動連結された発電機の発電量に基づいて判定する、といった構成を採用しても、そうした判定を適切に行うことができるようになる。なお、同構成においては、揮発性メモリに対する電源供給を安定させることができる程度の発電機の発電量を閾値として設定し、実際の発電量がその閾値を超えた場合に、揮発性メモリに対する電源供給が安定したと判定するようにするとよい。
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図1〜図10を併せ参照して説明する。
図1に、本実施形態におけるエンジンのシリンダヘッド周りについてその断面構造を示す。
図1に、本実施形態におけるエンジンのシリンダヘッド周りについてその断面構造を示す。
同図1に示すように、このエンジン1には、シリンダヘッド2、シリンダブロック3、及びピストン5によって燃焼室6が区画され、燃焼室6には吸気通路7及び排気通路8が接続されている。そして、吸気通路7と燃焼室6との間は吸気バルブ9の開閉動作によって連通・遮断され、排気通路8と燃焼室6との間は排気バルブ10の開閉動作によって連通・遮断される。
シリンダヘッド2には、吸気バルブ9及び排気バルブ10を駆動するための吸気カムシャフト11及び排気カムシャフト12が設けられている。これら吸気カムシャフト11及び排気カムシャフト12は、エンジン1の出力軸であるクランクシャフト31の回転力を利用して回転駆動される。なお、機関始動時にあっては、同クランクシャフト31がスタータモータ40によって回転されることにより、機関始動が開始される。また、同クランクシャフト31には、発電機であるオルタネータ41がベルト等を介して駆動連結されている。
上記吸気カムシャフト11及び排気カムシャフト12には、それぞれ吸気カム11a及び排気カム12aが設けられている。そして、吸気カムシャフト11と一体回転する吸気カム11aによって吸気バルブ9は開閉動作され、排気カムシャフト12と一体回転する排気カム12aによって排気バルブ10は開閉動作される。
また、吸気カム11aと吸気バルブ9との間には、吸気バルブ9のバルブ特性、より詳細には吸気バルブ9の最大リフト量VL、及び同吸気バルブ9の開弁期間に相当する吸気カム11aの作用角INCAMを可変とする可変動弁機構14が設けられている。
この可変動弁機構14は、後述するブラシレスモータ47によって駆動される。換言すればオルタネータ41にて発生する電力(実際にはオルタネータ41の駆動によって充電されるバッテリの電力)を利用して駆動される。そして同可変動弁機構14の駆動を通じて、燃焼室6に導入される吸入空気量が調整される。より詳細には、要求吸入空気量が多くなるほど、最大リフト量VL及び作用角INCAM(開弁期間)は大きくされる。
次に、可変動弁機構14の構造について説明する。
この可変動弁機構14は、シリンダヘッド2に固定されて吸気カムシャフト11と平行に延びるパイプ状のロッカシャフト15、ロッカシャフト15に挿入された棒状のコントロールシャフト16、コントロールシャフト16の軸線を中心に揺動する入力アーム17、入力アーム17の揺動に基づき上記軸線を中心に揺動する出力アーム18等を備えている。
この可変動弁機構14は、シリンダヘッド2に固定されて吸気カムシャフト11と平行に延びるパイプ状のロッカシャフト15、ロッカシャフト15に挿入された棒状のコントロールシャフト16、コントロールシャフト16の軸線を中心に揺動する入力アーム17、入力アーム17の揺動に基づき上記軸線を中心に揺動する出力アーム18等を備えている。
入力アーム17には、ローラ19が回転可能に取り付けられており、このローラ19は、コイルスプリング20によって吸気カム11a側に押し付けられている。また、出力アーム18は、その揺動時にロッカアーム21に押し付けられ、同ロッカアーム21を介して吸気バルブ9をリフトさせる。
このロッカアーム21の一端部はラッシュアジャスタ22によって支持され、同ロッカアーム21の他端部は吸気バルブ9に接触している。また、ロッカアーム21は吸気バルブ9のバルブスプリング24によって出力アーム18側に付勢されており、これによりロッカアーム21の一端部と他端部との間に回転可能に支持されたローラ23が出力アーム18に押し付けられている。従って、吸気カム11aの回転に基づき入力アーム17及び出力アーム18が揺動すると、出力アーム18がロッカアーム21を介して吸気バルブ9をリフトさせ、吸気バルブ9の開閉動作が行われる。
この可変動弁機構14では、ロッカシャフト15内に配置されたコントロールシャフト16を軸方向に変位させることで、入力アーム17と出力アーム18との揺動方向についての相対位置を変更することが可能になっている。このように、入力アーム17と出力アーム18との揺動方向について、それらの相対位置を変更することにより、上記吸気バルブ9の最大リフト量VL及び作用角INCAMが可変とされる。すなわち、入力アーム17と出力アーム18とを揺動方向について互いに接近させるほど、吸気バルブ9の最大リフト量VL及び作用角INCAMはともに同期しながら小さくなる。逆に、入力アーム17と出力アーム18とを揺動方向について互いに離間させるほど、吸気バルブ9の最大リフト量VL及び作用角INCAMはともに同期しながら大きくなる。
次に、可変動弁機構14を駆動するべく上記コントロールシャフト16を軸方向に変位させるための駆動機構、及び、その駆動機構を駆動制御する制御装置について、図2を参照して説明する。
同図2に示されるように、コントロールシャフト16の末端(図中右端)には、ブラシレスモータ47が変換機構48を介して連結されている。この変換機構48は、ブラシレスモータ47の回転運動をコントロールシャフト16の軸方向への直線運動に変換するためのものである。そして、上記ブラシレスモータ47の所定の回転角範囲内での回転駆動、例えば同モータ47の10回転分の回転角範囲(0〜3600°)内での回転駆動を通じて、コントロールシャフト16が軸方向に変位させられ、可変動弁機構14が駆動されることとなる。
ちなみに、ブラシレスモータ47を正回転させると、コントロールシャフト16は先端(図中左端)側に変位し、入力アーム17と出力アーム18との揺動方向についての相対位置が互いに接近するように変更される。また、ブラシレスモータ47を逆回転させると、コントロールシャフト16は末端(図中右端)側に変位し、入力アーム17と出力アーム18との揺動方向についての相対位置が互いに離間するように変更される。こうしたブラシレスモータ47の回転駆動による入力アーム17及び出力アーム18の揺動方向についての相対位置の変更を通じて、吸気カム11aの回転により出力アーム18が揺動したときの吸気バルブ9の最大リフト量VL及び作用角INCAMが可変とされる。
ブラシレスモータ47には、三つの電気角センサS1〜S3、及び二つの位置センサS4,S5が設けられている。
三つの電気角センサS1〜S3は、ブラシレスモータ47の回転時、同モータ47のロータと一体回転する4極の多極マグネットの磁気に応じて、図3(a)〜(c)に示すようなパルス状の信号、すなわちハイ信号「H」とロー信号「L」とを交互に出力するものである。また、各電気角センサS1〜S3からのパルス信号は、互いに位相をずらした状態で出力されるようになっている。すなわち、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、上記ロータに対する各電気角センサS1〜S3の周方向位置が定められている。なお、各電気角センサS1〜S3のうちの一つのセンサから出力されるパルス信号のエッジは、ブラシレスモータ47の45°回転毎に発生している。また、上記一つのセンサからのパルス信号は、他の2つのセンサからのパルス信号に対し、ブラシレスモータ47の30°回転分だけそれぞれ進み側及び遅れ側に位相がずれた状態となっている。
三つの電気角センサS1〜S3は、ブラシレスモータ47の回転時、同モータ47のロータと一体回転する4極の多極マグネットの磁気に応じて、図3(a)〜(c)に示すようなパルス状の信号、すなわちハイ信号「H」とロー信号「L」とを交互に出力するものである。また、各電気角センサS1〜S3からのパルス信号は、互いに位相をずらした状態で出力されるようになっている。すなわち、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、上記ロータに対する各電気角センサS1〜S3の周方向位置が定められている。なお、各電気角センサS1〜S3のうちの一つのセンサから出力されるパルス信号のエッジは、ブラシレスモータ47の45°回転毎に発生している。また、上記一つのセンサからのパルス信号は、他の2つのセンサからのパルス信号に対し、ブラシレスモータ47の30°回転分だけそれぞれ進み側及び遅れ側に位相がずれた状態となっている。
二つの位置センサS4,S5は、ブラシレスモータ47の回転時、同モータ47のロータと一体回転する48極の多極マグネットの磁気に応じて、図3(d)及び(e)に示されるようなパルス状の信号、すなわちハイ信号「H」とロー信号「L」とを交互に出力するものである。また、各位置センサS4,S5からのパルス信号は、互いに位相をずらした状態で出力されるようになっており、モータ正回転時には位置センサS4からのパルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジがそれぞれ、位置センサS4からのパルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジよりも先に生じる。すなわち、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、上記ロータに対する各位置センサS4,S5の周方向位置が定められている。なお、各位置センサS4,S5の内の一方のセンサから出力されるパルス信号のエッジは、ブラシレスモータ47の7.5°回転毎に発生している。また、上記一方のセンサからのパルス信号は、他方のセンサからのパルス信号に対し、ブラシレスモータ47の3.75°回転分だけ位相をずらした状態となっている。
従って、電気角センサS1〜S3からのパルス信号のエッジ間隔が15°であるのに対し、位置センサS4,S5からのパルス信号のエッジ間隔は3.75°となっており、上記15°というエッジ間隔よりも短くなっている。更に、電気角センサS1〜S3からのパルス信号のエッジ発生から次回のエッジ発生までには、位置センサS4,S5からのパルス信号のエッジが4回発生するようになっている。
可変動弁機構14の駆動制御、換言すればブラシレスモータ47の回転駆動制御は、エンジン1の各種制御を行う電子制御装置50(先の図2を参照)よって行われる。この電子制御装置50は、上記各種制御にかかる演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM等を備えている。さらに、CPUの演算結果が一時的に記憶されるメモリであって電源供給中のみデータを保持可能な揮発性メモリ51、電気的に記憶データを書き換え可能なメモリであって電源供給が絶たれてもデータを保持可能な不揮発性メモリ(例えばEEPROM等)52、及び外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等も備えている。
電子制御装置50の入力ポートには、上述した電気角センサS1〜S3及び位置センサS4,S5が接続されるほか、更に以下のセンサを含む各種センサが接続されている。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量ACCP)を検出するアクセルセンサ60。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量ACCP)を検出するアクセルセンサ60。
・エンジン1の吸気通路7に設けられたスロットルバルブの開度(スロットル開度TA)を検出するスロットルセンサ61。
・上記吸気通路7を介して燃焼室6に吸入される空気の量、すなわち吸入空気量GAを検出するエアフロメータ62。
・上記吸気通路7を介して燃焼室6に吸入される空気の量、すなわち吸入空気量GAを検出するエアフロメータ62。
・エンジン1の出力軸の回転に対応する信号を出力して機関回転速度NEの検出等に用いられるクランク角センサ63。
・オルタネータ41の発電量GEを検出する電力センサ64。
・オルタネータ41の発電量GEを検出する電力センサ64。
・自動車の運転者により切り換え操作され、現在の切換位置に対応した信号を出力するイグニッションスイッチ65(以下、IGスイッチ65という)。
また、電子制御装置50の出力ポートには、ブラシレスモータ47の駆動回路等が接続されており、同電子制御装置50は、上記各種センサ等から入力した検出信号に基づき機関運転状態を把握する。そして、その把握した機関運転状態に基づいてブラシレスモータ47を駆動し、コントロールシャフト16を軸方向に変位させることで、可変動弁機構14の駆動を通じた吸気バルブ9のバルブ特性制御が行われる。なお、ブラシレスモータ47の駆動は、各電気角センサS1〜S3から出力される同モータ47の回転時のパルス信号の出力パターンに応じて、ブラシレスモータ47の通電相を切り換えることによって行われる。
また、電子制御装置50の出力ポートには、ブラシレスモータ47の駆動回路等が接続されており、同電子制御装置50は、上記各種センサ等から入力した検出信号に基づき機関運転状態を把握する。そして、その把握した機関運転状態に基づいてブラシレスモータ47を駆動し、コントロールシャフト16を軸方向に変位させることで、可変動弁機構14の駆動を通じた吸気バルブ9のバルブ特性制御が行われる。なお、ブラシレスモータ47の駆動は、各電気角センサS1〜S3から出力される同モータ47の回転時のパルス信号の出力パターンに応じて、ブラシレスモータ47の通電相を切り換えることによって行われる。
可変とされる上記最大リフト量VL及び作用角INCAMは、コントロールシャフト16の軸方向の位置、換言すれば可変動弁機構14の動作位置に対応しており、この可変動弁機構14の動作位置は、ブラシレスモータ47の上記所定回転角範囲内での回転角に対応している。従って、本実施形態において最大リフト量VL及び作用角INCAMの可変制御を行う場合には、可変動弁機構14の動作位置に対応するブラシレスモータ47の回転角が制御される。
そうしたブラシレスモータ47の回転角についてその検出手順を、図3に示すタイミングチャート及び図4に示すフローチャートを併せ参照して説明する。
図3において、(a)〜(e)は、ブラシレスモータ47の回転時における同モータ47の回転角変化に対し、各センサS1〜S5からパルス信号がどのように出力されるかを示す波形図である。また、(f)〜(h)にはそれぞれ、ブラシレスモータ47の回転時における同モータ47の回転角の変化に対し、電気角カウンタE、位置カウンタP、及びストロークカウンタSのカウンタ値がどのように推移するかを示している。
図3において、(a)〜(e)は、ブラシレスモータ47の回転時における同モータ47の回転角変化に対し、各センサS1〜S5からパルス信号がどのように出力されるかを示す波形図である。また、(f)〜(h)にはそれぞれ、ブラシレスモータ47の回転時における同モータ47の回転角の変化に対し、電気角カウンタE、位置カウンタP、及びストロークカウンタSのカウンタ値がどのように推移するかを示している。
なお、上記電気角カウンタEは、ブラシレスモータ47を駆動すべく同モータ47の通電相を切り換える際に用いられるものである。また、上記位置カウンタPは、エンジン1を運転開始する際のIGスイッチ65のオン操作(イグニッションオン)後、ブラシレスモータ47の回転角が後述する基準絶対位置Sgからどれだけ変化したか、その相対回転角を表すものである。従って、この位置カウンタPは、基準絶対位置Sgに相当する可変動弁機構14の動作位置に対して、当該可変動弁機構14の動作位置がどれだけ変化したかその変位量を示すものとなっている。更に、上記ストロークカウンタSは、機関停止が完了して可変動弁機構14の駆動が停止されたときのブラシレスモータ47の回転角を基準とした同モータ47の回転角を表すものであり、このストロークカウンタSは、ブラシレスモータ47の絶対回転角を表している。従って、このストロークカウンタSは、可変とされる可変動弁機構14の動作位置、いわば絶対位置を示すものとなっている。
図4に、上記電気角カウンタE、位置カウンタP、及びストロークカウンタSのカウンタ値を変化させるためのカウント処理についてその手順を示す。このカウント処理は、電子制御装置50により、位置センサS4,S5からのパルス信号のエッジ間隔に対応する時間間隔よりも短い間隔をもって周期的に実行される。
本処理においては、まず、先の図3(a)〜(c)に示した各電気角センサS1〜S3からのパルス信号の出力パターンに基づき、図3(f)に示すように電気角カウンタEのカウンタ値を変化させる(S101)。
より詳しくは、図5(a)に示すように、各電気角センサS1〜S3から各々ハイ信号「H」とロー信号「L」とのいずれが出力されているかに応じて、電気角カウンタEのカウンタ値は「0」〜「5」の範囲内の連続した整数値のうちのいずれかが当てはめられる。その結果、ブラシレスモータ47の正回転時(図3中右向き)には、電気角センサS1〜S3からのパルス信号の出力パターンに応じて、「0」〜「5」の範囲内の連続した各整数値が「0」→「1」→「2」→「3」→「4」→「5」→「0」といった順序で順方向に電気角カウンタEのカウンタ値として当てはめられる。また、ブラシレスモータ47の逆回転時(図3中左向き)には、電気角センサS1〜S3からのパルス信号の出力パターンに応じて、「0」〜「5」の範囲内の連続した各整数値が「5」→「4」→「3」→「2」→「1」→「0」→「5」といった順序で逆方向に電気角カウンタEのカウンタ値として当てはめられる。なお、何らかの原因により、各電気角センサS1〜S3全てがハイ信号「H」を出力する場合、或いは、各電気角センサS1〜S3全てがロー信号「L」を出力する場合もあるが、これらの場合には異常状態である旨判断され、電気角カウンタEのカウンタ値がそのまま保持される。
そして、この電気角カウンタEのカウンタ値に基づいてブラシレスモータ47の通電相を切り換えることで、同モータの正回転方向または逆回転方向への駆動が行われる。
続いて、各位置センサS4,S5からのパルス信号の出力パターンに基づき、同パルス信号のエッジ毎に位置カウンタPのカウンタ値が増減される(図4のS102)。
続いて、各位置センサS4,S5からのパルス信号の出力パターンに基づき、同パルス信号のエッジ毎に位置カウンタPのカウンタ値が増減される(図4のS102)。
詳しくは、図5(b)に示すように、位置センサS4,S5のうち、一方のセンサからパルス信号の立ち上がりエッジ或いは立ち下がりエッジのいずれが生じているか、及び他方のセンサからハイ信号「H」或いはロー信号「L」のいずれが出力されているかに応じて、位置カウンタPのカウンタ値には、「+1」或いは「−1」が加算される。なお、同図5(b)において、「↑」はパルス信号の立ち上がりエッジを表し、「↓」はパルス信号の立ち下がりエッジを表している。こうした処理を実行して得られる位置カウンタPのカウンタ値は、各位置センサS4,S5からのパルス信号のエッジを計数した値となっている。
ここで、ブラシレスモータ47の正回転中であれば、位置カウンタPのカウンタ値は、図3(d)及び(e)に示される位置センサS4,S5からのパルス信号のエッジ毎に「1」ずつ加算されてゆき、図3(g)中の右方向に変化してゆく。また、ブラシレスモータ47の逆回転中であれば、位置カウンタPのカウンタ値は、上記エッジ毎に「1」ずつ減算されてゆき、図3(g)中の左方向に変化してゆく。なお、この位置カウンタPは、IGスイッチ65のオフ操作(イグニッションオフ)がなされたとき、「0」にリセットされる。従って、位置カウンタPのカウンタ値は、イグニッションオン後にコントロールシャフト16が軸方向にどれだけ変位したかを表すものとなる。また、当該位置カウンタPのカウンタ値は、可変動弁機構14の駆動にあわせて速やかに加算あるいは減算する必要があるため、その値は、データの書き換えを迅速に行うことのできる上記揮発性メモリ51に記憶される。
そして、図3(g)に示すように変化する位置カウンタPに応じて、図3(h)に示すようにストロークカウンタSは変化する。具体的には、位置カウンタPに対して予め学習された基準絶対位置Sgを加算して得られる値がストロークカウンタSのカウンタ値として設定される(図4のS103)。なお、上記基準絶対位置Sgは、機関停止が完了し、可変動弁機構14の駆動が停止されたときのストロークカウンタSの値であって、そのように可変動弁機構14の駆動が停止されたときに学習され、上記不揮発性メモリ52に書き込まれることで、当該不揮発性メモリ52に対して電源供給が絶たれた後でも記憶・保持される。従って、この基準絶対位置Sgは、可変動弁機構14の駆動が停止したときの当該可変動弁機構14の終了位置を示す値となっている。従って、位置カウンタPのカウンタ値に基準絶対位置Sgを加算して得られるストロークカウンタSのカウンタ値は、機関停止が完了し、可変動弁機構14の駆動が停止された状態を基準にして当該可変動弁機構14がどれだけ変位しているのかを示す値、すなわち可変動弁機構14の動作位置を表す値になる。このことは、言い換えれば、ストロークカウンタSのカウンタ値は、可変動弁機構14の駆動が停止された状態を基準としたブラシレスモータ47の絶対回転角を表すものになっている。
そして、電子制御装置50は、上記態様にて算出されるストロークカウンタSのカウンタ値に基づき、ブラシレスモータ47の回転角、換言すれば可変動弁機構14の動作位置を検出する。そして、可変動弁機構14を駆動して吸気バルブ9の最大リフト量及び吸気カム11aの作用角といったバルブ特性を制御する際に、上記のように検出されたブラシレスモータ47の回転角が、機関運転状態に基づいて設定される目標バルブ特性に対応する回転角となるようブラシレスモータ47を駆動する。これにより、吸気バルブ9のバルブ特性は目標とする特性へと精密に制御される。
また、可変動弁機構14の動作位置が変更され、これにより上記バルブ特性が変更されると、上述したように燃焼室6に導入される吸入空気量は、その変更されるバルブ特性に応じて変化する。従って、電子制御装置50は、バルブ特性に応じて変化する吸入空気量、換言すれば可変動弁機構14の動作位置に応じて変化する吸入空気量に対応させて燃料噴射量などの機関制御量を設定する。そしてこれにより、機関運転状態を適切な状態にし、例えば燃料消費量やドライバビリティなどが向上される。
ところで、機関始動が開始された直後にあって直ちに可変動弁機構14の駆動を開始すると、以下のような不都合が発生するおそれがある。
すなわち、位置カウンタPのカウンタ値を記憶する上記揮発性メモリ51には、エンジン1に搭載されたバッテリや上記オルタネータ41から電力が供給される。ここで、機関始動が開始された直後にあっては、スタータモータ40の駆動等により電力消費量が増大するため、揮発性メモリ51への電源供給が不安定になりやすく、場合によっては同揮発性メモリ51に対して電源の瞬断が発生するなど、一時的な電圧低下が発生するおそれがある。
すなわち、位置カウンタPのカウンタ値を記憶する上記揮発性メモリ51には、エンジン1に搭載されたバッテリや上記オルタネータ41から電力が供給される。ここで、機関始動が開始された直後にあっては、スタータモータ40の駆動等により電力消費量が増大するため、揮発性メモリ51への電源供給が不安定になりやすく、場合によっては同揮発性メモリ51に対して電源の瞬断が発生するなど、一時的な電圧低下が発生するおそれがある。
このように揮発性メモリ51に対して電圧低下が発生すると、可変動弁機構14の変位量を示す位置カウンタPのカウンタ値は当該揮発性メモリ51から消失されてしまい、上記態様にて算出される可変動弁機構14の動作位置と実際の動作位置との間にはずれが生じてしまう。こうしたずれが発生すると、可変動弁機構14の動作位置を正確に算出することができなくなるため、上述したような機関制御量の設定を適切に行うことができなくなり、ひいては機関運転状態を適切な状態にすることができなくなるといった不都合が発生してしまう。
そこで、本実施形態では、以下のような処理を行うことにより、揮発性メモリ51に対して電圧低下が発生した場合でも、機関運転状態が適切な状態になるようにしている。
まず、本実施形態では、機関始動時や機関停止時において各種のフラグを設定するようにしており、以下、図6〜図8を併せ参照して、それら各種フラグの設定態様について説明する。
まず、本実施形態では、機関始動時や機関停止時において各種のフラグを設定するようにしており、以下、図6〜図8を併せ参照して、それら各種フラグの設定態様について説明する。
図6に、機関始動時に実行される始動時フラグ設定処理についてその処理手順を示す。また、図7に、機関停止時に実行される停止時フラグ設定処理についてその処理手順を示す。そして、図8に、各種フラグの状態を示したタイミングチャートを示す。なお、上記始動時フラグ設定処理及び停止時フラグ設定処理は、電子制御装置50によって所定期間毎に繰り返し実行される。
図6に示す始動時フラグ設定処理が開始されると、まず、IGスイッチ65が「OFF」から「ON」になったか否か、すなわち機関始動要求があるか否かが判定される(S200)。そして、IGスイッチ65が「OFF」から「ON」になっていない場合には(S200:NO)、本処理は一旦終了される。
一方、IGスイッチ65が「OFF」から「ON」になった場合には(S200:YES、図8の時刻t1)、機関始動を開始するべく、スタータモータ40の駆動が開始され、これにより機関回転速度NEは増大していく。
次に、機関回転速度NEが閾値Aを超えたか否かが判定される(S210)。この閾値Aには、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定する程度にオルタネータ41の発電量が増大する機関回転速度が予め設定されている。そして、機関回転速度NEが閾値Aに満たない場合には(S210:NO)、同機関回転速度NEが閾値Aを超えるまで、このステップS210の判定処理が繰り返し行われる。
一方、機関回転速度NEが閾値Aを超えた場合には(S210:YES、図8の時刻t2)、揮発性メモリ51に対して、エンジン1に搭載されたバッテリのみならず、オルタネータ41からも十分な電力が安定して供給されていると判断される。そして、ブラシレスモータ47に対する通電開始の準備を要求する通電開始準備要求フラグFaが「OFF」から「ON」に変更される(S220、図8の時刻t3)。
このように通電開始準備要求フラグFaが「ON」にされると、電圧低下判定用フラグFgについて「OFF」から「ON」への書き換えが開始される(S230、図8の時刻t4)。ここで、電圧低下が発生した場合でも電圧低下判定用フラグFgの値を保持しておくために、この電圧低下判定用フラグFgの値は、上記不揮発性メモリ52に書き込まれる。この不揮発性メモリ52に記憶されたデータの書き換え時間は、上記揮発性メモリ51に記憶されたデータの書き換え時間よりも長いため、電圧低下判定用フラグFgの書き換えが開始されると、その書き換えが終了したか否かを判定するための処理として、ステップS240の処理が行われる。
そして、電圧低下判定用フラグFgについて「OFF」から「ON」への書き換えが終了していない場合には(S240:NO)、その書き換えが終了するまで、そのステップS240の判定処理が繰り返し行われる。
一方、電圧低下判定用フラグFgについて「OFF」から「ON」への書き換えが終了すると(S240:YES、図8の時刻t5)、ブラシレスモータ47の駆動準備が完了したことを示す始動準備完了フラグFcが「OFF」から「ON」に変更される(S250、図8の時刻t6)。そして、この始動準備完了フラグFcが「ON」にされることにより、上記通電開始準備要求フラグFaは「ON」から「OFF」に変更されるとともに(S260、図8の時刻t7)、ブラシレスモータ47への通電を許可する通電許可フラグFdが「OFF」から「ON」に変更される(S270、図8の時刻t8)。このように通電許可フラグFdが「ON」にされることにより、ブラシレスモータ47への通電が許可され、もって可変動弁機構14の駆動も許可される。そして本処理は一旦終了される。
他方、図7に示す停止時フラグ設定処理が開始されると、まず、機関停止が完了したか否かが判定される(S300)。
ここで、運転者によりIGスイッチ65がオフ状態にされる、すなわち運転者によって機関停止要求がなされることにより、直ちに燃料噴射や燃料点火を停止して機関運転を停止させると、可変動弁機構14の動力源である電力の発電も停止されるため、機関停止直前のバルブ特性のまま可変動弁機構14は停止される。このように機関停止要求がなされることで直ちに機関停止がなされた後のバルブ特性は、機関停止直前のバルブ特性、すなわち機関運転中に設定された特性になっており、必ずしも機関始動に適した特性になっているとは限らない。そのため、場合によっては、次回の機関始動時における始動性等が低下してしまうおそれがある。
ここで、運転者によりIGスイッチ65がオフ状態にされる、すなわち運転者によって機関停止要求がなされることにより、直ちに燃料噴射や燃料点火を停止して機関運転を停止させると、可変動弁機構14の動力源である電力の発電も停止されるため、機関停止直前のバルブ特性のまま可変動弁機構14は停止される。このように機関停止要求がなされることで直ちに機関停止がなされた後のバルブ特性は、機関停止直前のバルブ特性、すなわち機関運転中に設定された特性になっており、必ずしも機関始動に適した特性になっているとは限らない。そのため、場合によっては、次回の機関始動時における始動性等が低下してしまうおそれがある。
そこで、本実施形態にかかる電子制御装置50は、機関停止要求がなされてから実際に機関停止が実行されるまでの時間を遅延させる遅延制御を行う。そして、この遅延制御の開始後にあって電力の発電がなされているうちに可変動弁機構14を駆動して、バルブ特性(最大リフト量VL及び作用角INCAM)を予め設定された機関始動時用の特性に変更し、そのバルブ特性の変更が完了した後に可変動弁機構14の駆動を停止するようにしている。従って、ステップS300での判定処理では、IGスイッチ65が「OFF」状態であって、上記遅延制御が終了し、機関回転速度NEが「0」になっている場合に肯定判定される。
そして、ステップS300の処理にて、機関停止が完了していない旨判定される場合には(S300:NO)、本処理は一旦終了される。
一方、ステップS300の処理にて、機関停止が完了している旨判定される場合には(S300:YES、図8の時刻t9)、ブラシレスモータ47の駆動を停止するべく、換言すれば可変動弁機構14の駆動を停止するべく、上記通電許可フラグFdが「ON」から「OFF」に変更される(S310、図8の時刻t10)。このように通電許可フラグFdが「OFF」にされている状態では、ブラシレスモータ47への通電が禁止され、もって可変動弁機構14の駆動も禁止される。
一方、ステップS300の処理にて、機関停止が完了している旨判定される場合には(S300:YES、図8の時刻t9)、ブラシレスモータ47の駆動を停止するべく、換言すれば可変動弁機構14の駆動を停止するべく、上記通電許可フラグFdが「ON」から「OFF」に変更される(S310、図8の時刻t10)。このように通電許可フラグFdが「OFF」にされている状態では、ブラシレスモータ47への通電が禁止され、もって可変動弁機構14の駆動も禁止される。
このように可変動弁機構14の駆動が禁止され、その動作位置が変化しなくなると、終了値書き込み指示フラグFbが「OFF」から「ON」に変更される(S320、図8の時刻t11)。そして、この終了値書き込み指示フラグFbが「ON」にされることにより、上述した可変動弁機構14の終了位置、すなわち上記基準絶対位置Sgが不揮発性メモリ52に書き込まれる。
次に、上記ステップS250において「OFF」から「ON」に変更された始動準備完了フラグFcが、「ON」から「OFF」に変更されるとともに(S330、図8の時刻t12)、上記電圧低下判定用フラグFgについて「ON」から「OFF」への書き換えが開始される(S340、図8の時刻t13)。ここで、上述したように、電圧低下判定用フラグFgは不揮発性メモリ52に書き込まれるのであるが、同不揮発性メモリ52に書き込まれたデータを書き換える際には、上記揮発性メモリ51に記憶されたデータを書き換える場合と比較して、より長い時間がかかる。従って、ステップS340において電圧低下判定用フラグFgの書き換えが開始されると、その書き換えが終了したか否かを判定するための処理として、ステップS350の処理が行われる。
そして、電圧低下判定用フラグFgについて「ON」から「OFF」への書き換えが終了していない場合には(S350:NO)、その書き換えが終了するまで、そのステップS350の判定処理が繰り返し行われる。
一方、電圧低下判定用フラグFgについて「ON」から「OFF」への書き換えが終了すると(S350:YES、図8の時刻t14)、上記ステップS320において「OFF」から「ON」に変更された終了値書き込み指示フラグFbが「ON」から「OFF」に変更される(S360、図8の時刻t15)。そして本処理は一旦終了される。
次に、上述した機関制御量の設定処理についてその処理手順を図9に示す。なお、この機関制御量設定処理も電子制御装置50によって所定期間毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、上述した通電許可フラグFdが「ON」となっているか否かが判定される(S400)。そして、通電許可フラグFdが「OFF」となっている場合には(S400:NO)、換言すれば可変動弁機構14の駆動が禁止されている場合には、機関停止後に可変動弁機構14の駆動が停止したときの当該可変動弁機構14の終了位置を示す上記基準絶対位置Sgに基づいて燃料噴射量などの機関制御量が設定される(S410)。そして、本処理は一旦終了される。
本処理が開始されるとまず、上述した通電許可フラグFdが「ON」となっているか否かが判定される(S400)。そして、通電許可フラグFdが「OFF」となっている場合には(S400:NO)、換言すれば可変動弁機構14の駆動が禁止されている場合には、機関停止後に可変動弁機構14の駆動が停止したときの当該可変動弁機構14の終了位置を示す上記基準絶対位置Sgに基づいて燃料噴射量などの機関制御量が設定される(S410)。そして、本処理は一旦終了される。
一方、通電許可フラグFdが「ON」となっている場合には(S400:YES)、換言すれば可変動弁機構14の駆動が許可されている場合には、可変動弁機構14の駆動に伴って変化する上記ストロークカウンタSの値に基づいて燃料噴射量などの機関制御量が設定され(S420)、本処理は一旦終了される。
以上説明した本実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。
(1)位置カウンタPのカウンタ値を記憶する揮発性メモリ51に対して電圧低下が発生したか否かについて、図10に示すような態様にて判定することができる。なお、図10に示す時刻t1,時刻t5は、それぞれ図8に示した時刻t1,時刻t5に対応している。
(1)位置カウンタPのカウンタ値を記憶する揮発性メモリ51に対して電圧低下が発生したか否かについて、図10に示すような態様にて判定することができる。なお、図10に示す時刻t1,時刻t5は、それぞれ図8に示した時刻t1,時刻t5に対応している。
上述したように、上記電圧低下判定用フラグFgは、機関始動が開始され(図8の時刻t1)、その後、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定したと判定された後(図8の時刻t2以降)において「OFF」から「ON」への書き換えが開始される(図8の時刻t4)。また、機関停止に伴って可変動弁機構14の駆動が停止された後(図8の時刻t10以降)において「ON」から「OFF」への書き換えが開始される(図8の時刻t13)。
従って、機関始動に伴って揮発性メモリ51に電源が供給された直後では(図10の時刻t1)、その値が「OFF」の値になっている。一方、電圧低下判定用フラグFgが「ON」に変更された(図10の時刻t5)後、再度、揮発性メモリ51に電源供給が開始されるような状況、すなわち揮発性メモリに対する電源の瞬断などといった電圧低下が発生し、その後電圧復帰したとき(図10の時刻ta)には、電圧低下判定用フラグFgの値は、すでに「ON」に設定されている。従って、揮発性メモリ51への電源供給時において、電圧低下判定用フラグFgが「OFF」になっている場合には、機関始動に伴う正常な電源供給であると判断することができる。一方、揮発性メモリ51への電源供給時において、電圧低下判定用フラグFgが「ON」になっている場合には、電圧低下発生後の電圧復帰による電源供給であると判断することができる。従って、揮発性メモリ51への電源供給時において電圧低下判定用フラグFgがすでに「ON」に設定されている場合には、揮発性メモリ51に対する電圧低下が発生したと判定することができ、これにより機関始動後にあって揮発性メモリ51に対する電圧低下が発生したか否かを適切に判定することができるようになる。
(2)機関停止完了時にあって可変動弁機構14の駆動が停止されたときの当該可変動弁機構14の動作位置(ストロークカウンタSのカウンタ位置)を基準絶対位置Sgとして上記不揮発性メモリ52に書き込むようにしている。
従って、機関始動後にあって可変動弁機構14の駆動が開始される前であれば、同可変動弁機構14の実際の動作位置は、その書き込まれた絶対位置、すなわち機関停止完了時の可変動弁機構14の動作位置である上記終了位置になっている。また、可変動弁機構14の駆動が開始される前であれば、当該可変動弁機構14の変位量(位置カウンタPのカウンタ値)は「0」であるため、可変動弁機構14の駆動開始前において上記カウント処理により算出される動作位置(ストロークカウンタS)は上記終了位置と一致する。このように、機関停止完了時の終了位置を上記基準絶対位置Sgとして不揮発性メモリ52に書き込むことにより、機関始動後にあって可変動弁機構14の駆動が開始される前であれば、可変動弁機構14の実際の動作位置と、上記カウント処理により算出される動作位置(ストロークカウンタS)とは一致するようになる。
そして本実施形態では、機関始動後にあって上記揮発性メモリ51に対する電圧低下が発生したか否かを上記態様にて判定するようにしているが、そうした電圧低下の判定が可能となる状態、すなわち上記電圧低下判定用フラグFgが「ON」になってから(図8の時刻t5)、通電許可フラグFdを「ON」にするようにしている(図8の時刻t8)。換言すれば、電圧低下判定が可能になるまでは可変動弁機構14の駆動を禁止するようにしている。そのため、電圧低下判定が可能になるまで可変動弁機構14の動作位置は変化することがなく、当該可変動弁機構14の実際の動作位置は上記終了位置に維持される。すなわち、電圧低下判定が可能になるまで可変動弁機構14の駆動を禁止している間、同可変動弁機構14の実際の動作位置は、上記不揮発性メモリ52に書き込まれた基準絶対位置Sg、すなわち上記終了位置になっている。
そこで本実施形態では、機関始動時にあって、そのように可変動弁機構14の駆動が禁止されているときは(図8の時刻t1〜時刻t8)、不揮発性メモリ52に書き込まれた基準絶対位置Sg(終了位置)に基づいて燃料噴射量などの機関制御を設定するようにしている(図9のステップS410)。このため、機関始動時などにおいて、揮発性メモリ51に対し電圧低下が発生したとしても、同機関制御量はバルブ特性に応じた適切な値に設定される。従って、可変動弁機構14の変位量(位置カウンタPのカウンタ値)を記憶する揮発性メモリ51に対して電圧低下が発生した場合でも、エンジン1の機関運転状態を適切な状態にすることができるようになる。
ちなみに、上述したような電圧低下判定が可能となる前に、可変動弁機構14の駆動が開始されると、揮発性メモリ51に対する電圧低下が発生してもこれを検出することができない。従って、可変動弁機構14の実際の動作位置と、上記カウント処理にて算出される動作位置(ストロークカウンタS)との間にずれが発生していることを検出することができず、可変動弁機構14の駆動制御や、その算出される動作位置に基づいた上記機関制御量の設定に悪影響を与えてしまう。この点、本実施形態によれば、電圧低下判定が可能になるまで可変動弁機構14の駆動は禁止される。そのため、同電圧低下判定が可能となる前に揮発性メモリ51に対する電圧低下が発生しても、可変動弁機構14の実際の動作位置と上記算出される動作位置との間にずれが生じることはなく、こうした点においてもエンジン1の機関運転状態を適切な状態にすることができる。
(3)上記電圧低下判定用フラグFgが機関始動時において「OFF」になっているときは、上記態様による電圧低下判定を行うことができない。そこで、本実施形態では、電圧低下の判定が可能となる状態、すなわち上記電圧低下判定用フラグFgが「ON」になってから(図8の時刻t5)、通電許可フラグFdを「ON」にするようにしている(図8の時刻t8)。従って、機関始動時において、電圧低下判定用フラグFgが「OFF」になっているときは(図8の時刻t5以前)、通電許可フラグFdは「OFF」にされており、可変動弁機構14の駆動は禁止されている。このため、電圧低下の判定が可能になるまで可変動弁機構14の駆動を禁止するといった上記処理を適切に行うことができるようになる。
また、電圧低下判定用フラグFgが「OFF」から「ON」に変更されれば、上記態様による電圧低下判定を行うことができるようになる。そこで、本実施形態では、電圧低下判定用フラグFgが「OFF」から「ON」に変更されてから(図8の時刻t5)、通電許可フラグFdを「OFF」から「ON」に変更して(図8の時刻t8)、可変動弁機構14の駆動禁止を解除するようにしている。従って、揮発性メモリ51に対する電圧低下判定が可能になるまで実行される可変動弁機構の駆動禁止を適切に解除することができるようになる。
(4)本実施形態では、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定したことをもって、上記通電開始準備要求フラグFaが「OFF」から「ON」に変更される(S220、図8の時刻t3)。そして、この通電開始準備要求フラグFaが「ON」にされることで、上記電圧低下判定用フラグFgについて「OFF」から「ON」への書き換えが開始される(S230、図8の時刻t4)。すなわち、電圧低下判定用フラグFgを「OFF」から「ON」に書き換えるための一連の処理は、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定したと判定されることをもって開始される。
ここで、機関回転速度NE、すなわちクランクシャフト31の回転速度が増大すると、そのクランクシャフト31に駆動連結されたオルタネータ41の発電量が増大するため、揮発性メモリ51に対して、エンジン1に搭載されたバッテリのみならず、オルタネータ41からも十分な電力を安定して供給することが可能になる。そこで、本実施形態では、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定したか否かを機関回転速度NEに基づいて判定するようにしている。より詳細には、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定する程度にオルタネータ41の発電量が増大する機関回転速度を閾値Aとして設定し、実際の機関回転速度NEがその閾値Aを超えた場合に、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定したと判定するようにしている。従って、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定したか否かの判定を適切に行うことができるようになる。
なお、上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。
・上述したように、クランクシャフト31に駆動連結されたオルタネータ41の発電量が増大すれば、揮発性メモリ51に対して、エンジン1に搭載されたバッテリのみならず、オルタネータ41からも十分な電力を安定して供給することが可能になる。そこで、上記実施形態では、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定したか否かを機関回転速度NEに基づいて判定するようにしたが、これに代えて、オルタネータ41の発電量に基づいてそうした判定を行うようにしてもよい。この場合には、揮発性メモリ51に対する電源供給を安定させることができる程度のオルタネータ41の発電量を閾値Bとして設定し、上記電力センサ64にて検出される実際の発電量GEがその閾値Bを超えた場合に、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定したと判定するようにするとよい。
・上述したように、クランクシャフト31に駆動連結されたオルタネータ41の発電量が増大すれば、揮発性メモリ51に対して、エンジン1に搭載されたバッテリのみならず、オルタネータ41からも十分な電力を安定して供給することが可能になる。そこで、上記実施形態では、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定したか否かを機関回転速度NEに基づいて判定するようにしたが、これに代えて、オルタネータ41の発電量に基づいてそうした判定を行うようにしてもよい。この場合には、揮発性メモリ51に対する電源供給を安定させることができる程度のオルタネータ41の発電量を閾値Bとして設定し、上記電力センサ64にて検出される実際の発電量GEがその閾値Bを超えた場合に、揮発性メモリ51に対する電源供給が安定したと判定するようにするとよい。
・上記ステップS220の処理を省略してもよい。すなわち、ステップS210にて肯定判定されて、揮発性メモリ51への電源供給が安定したと判定された場合には、直ちに電圧低下判定用フラグFgについて「OFF」から「ON」への書き込みを開始するようにしてもよい。
・上記実施形態では、可変動弁機構14の動作位置(ストロークカウンタSのカウンタ値)に基づいて設定される機関制御量の一例として燃料噴射量を挙げた。この他、バルブ特性に応じて設定されることにより機関運転状態を適切な状態にすることができる機関制御量であれば、当該可変動弁機構14の動作位置に基づいてその値を設定するようにしてもよい。
・上述した揮発性メモリ51に対する電圧低下の判定態様は一例であり、この他の態様にて電圧低下を判定する場合であっても本発明は同様に適用することができる。すなわち、機関始動後にあって、揮発性メモリ51に対する電圧低下が発生したか否かを判定することができるようになるまで可変動弁機構14の駆動を禁止する。そして、可変動弁機構14の駆動が禁止されているときには、不揮発性メモリ52に書き込まれた上記基準絶対位置Sgに基づいて燃料噴射量等の機関制御量を設定することにより、上記実施形態に記載の(2)と同様な作用効果を得ることができる。
・電気角センサ数の変更や同センサの検出対象である多極マグネットの極数の変更を通じて、各電気角センサからのパルス信号のエッジ間隔を変更することも可能である。
・位置センサ数の変更や同センサの検出対象である多極マグネットの極数の変更を通じて各位置センサからのパルス信号のエッジ間隔を変更することも可能である。
・位置センサ数の変更や同センサの検出対象である多極マグネットの極数の変更を通じて各位置センサからのパルス信号のエッジ間隔を変更することも可能である。
・ブラシレスモータ47と一体回転する多極マグネットの磁気に応じてパルス信号を出力する位置センサS4,S5を設ける代わりに、ブラシレスモータ47の回転に伴いパルス信号を出力する他のセンサ、例えば光学式のセンサを設けるようにしてもよい。この場合、ブラシレスモータ47と一体回転するスリット付円板の厚さ方向側方にそれぞれ発光素子と受光素子を備える光学式のセンサを周方向に複数設け、ブラシレスモータ47の回転時に当該各センサからパルス信号を出力させるようにすることが考えられる。そして、この場合の各センサからのパルス信号の出力パターンについては、スリット付円板におけるスリットのパターン、及び、光学式のセンサの数や位置によって調整することができる。
・上記可変動弁機構14は、ブラシレスモータ47で駆動される機構であったが、この他のアクチュエータで可変動弁機構14が駆動される場合であっても、本発明は同様に適用することができる。要は、機関運転状態に応じて駆動される可変動弁機構14を備える内燃機関にあって、揮発性メモリに記憶された値を利用して当該可変動弁機構14の動作位置が算出されるものであれば、本発明は同様に適用することができ、上述したような作用効果を得ることができる。
・上記実施形態では、可変動弁機構14にて吸気バルブ9のバルブ特性を変更するようにしたが、排気バルブ10のバルブ特性を変更する場合、あるいは吸気バルブ9及び排気バルブのバルブ特性を変更する場合にも同様に適用することができる。
・上記実施形態で説明した可変動弁機構14は一例であり、他の構成で吸気バルブ9や排気バルブ10といった機関バルブのバルブ特性(例えば、開時期、閉時期、開弁期間、あるいは最大リフト量等)を可変とする可変動弁機構であっても、本発明は同様に適用することができる。
・上記実施形態では、機関停止に際して上記遅延制御を行うようにしたが、そうした遅延制御が行われない内燃機関にも、本発明にかかる制御装置は同様に適用することができる。
1…エンジン、2…シリンダヘッド、3…シリンダブロック、5…ピストン、6…燃焼室、7…吸気通路、8…排気通路、9…吸気バルブ、10…排気バルブ、11…吸気カムシャフト、11a…吸気カム、12…排気カムシャフト、12a…排気カム、14…可変動弁機構、15…ロッカシャフト、16…コントロールシャフト、17…入力アーム、18…出力アーム、19…ローラ、20…コイルスプリング、21…ロッカアーム、22…ラッシュアジャスタ、23…ローラ、24…バルブスプリング、31…クランクシャフト、40…スタータモータ、41…オルタネータ、47…ブラシレスモータ、48…変換機構、50…電子制御装置、51…揮発性メモリ、52…不揮発性メモリ、60…アクセルセンサ、61…スロットルセンサ、62…エアフロメータ、63…クランク角センサ、64…電力センサ、65…イグニッションスイッチ(IGスイッチ)、S1〜S3…電気角センサ、S4、S5…位置センサ。
Claims (5)
- 機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構と、同可変動弁機構の駆動を制御する制御手段と、記憶データを書き換え可能なメモリであって予め学習された前記可変動弁機構の絶対位置を記憶する不揮発性メモリと、前記絶対位置からの前記可変動弁機構の変位量を検出する検出手段と、検出された前記変位量を記憶する揮発性メモリと、前記絶対位置及び前記変位量に基づいて前記可変動弁機構の動作位置を算出する算出手段と、前記動作位置に基づいて機関制御量を設定する設定手段とを備える内燃機関の制御装置において、
機関停止が完了して前記可変動弁機構の駆動が停止されたときの当該可変動弁機構の動作位置を前記絶対位置として前記不揮発性メモリに書き込む書き込み手段と、
機関始動後に、前記揮発性メモリに対する電圧低下が発生したか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による前記電圧低下の判定が可能になるまで、前記可変動弁機構の駆動を禁止する禁止手段とを備え、
前記禁止手段によって前記可変動弁機構の駆動が禁止されているときには、前記設定手段は前記不揮発性メモリに書き込まれた前記絶対位置に基づいて前記機関制御量を設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記判定手段は、機関始動が開始された後に前記揮発性メモリに対する電源供給が安定したと判定されるときに一方の値に設定され、機関停止に伴って前記可変動弁機構の駆動が停止されることにより他方の値に設定されるフラグを備え、
前記揮発性メモリへの電源供給時において前記フラグがすでに前記一方の値に設定されている場合には、同揮発性メモリに対する電圧低下が発生したと判定する
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記禁止手段は、機関始動時において前記フラグが前記他方の値に設定されているときは前記可変動弁機構の駆動を禁止し、同フラグが前記他方の値から前記一方の値に変更されることにより前記可変動弁機構の駆動禁止を解除する
請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記判定手段は、前記揮発性メモリに対する電源供給が安定したか否かを機関回転速度に基づいて判定する
請求項2または3に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記判定手段は、前記揮発性メモリに対する電源供給が安定したか否かをクランクシャフトに駆動連結された発電機の発電量に基づいて判定する
請求項2または3に記載の内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006067201A JP2007239716A (ja) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006067201A JP2007239716A (ja) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007239716A true JP2007239716A (ja) | 2007-09-20 |
Family
ID=38585488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006067201A Pending JP2007239716A (ja) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007239716A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009138694A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Hitachi Ltd | 内燃機関の制御装置 |
-
2006
- 2006-03-13 JP JP2006067201A patent/JP2007239716A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009138694A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Hitachi Ltd | 内燃機関の制御装置 |
US8015960B2 (en) | 2007-12-10 | 2011-09-13 | Hitachi, Ltd. | Vibration-damping control apparatus and method for internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4655036B2 (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP4508215B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4692339B2 (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP2007288948A (ja) | モータ制御装置 | |
JP4858235B2 (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP4852992B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4816520B2 (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP2007239716A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4888160B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP2006183603A (ja) | 可変バルブ機構の電動アクチュエータ制御方法 | |
JP2008286053A (ja) | 動弁系の制御装置 | |
JP5029730B2 (ja) | 可変機構の制御装置 | |
JP4876966B2 (ja) | 内燃機関のバルブ特性制御装置 | |
JP4816163B2 (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP4645339B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP4720552B2 (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP4534993B2 (ja) | 電動モータの回転角検出装置 | |
JP2009281359A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2008267188A (ja) | 内燃機関の制御ユニット | |
JP2008291769A (ja) | アクチュエータの制御装置 | |
JP2010180865A (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP2008223486A (ja) | 内燃機関の制御システム | |
JP4400648B2 (ja) | 診断装置 | |
JP2010249052A (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP2007185006A (ja) | ブラシレスモータの制御装置 |