JP2008291790A - Control device for valve system - Google Patents

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誠幸 玉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit renewal of a controlled value by mistake according to operation conditions of an actuator in a control device for a valve system provided with an elastic body generating reaction force in response to operation of the actuator. <P>SOLUTION: The valve system for the internal combustion engine includes the actuator 60 changing maximum lift of an engine valve by operating in an operation range. The actuator 60 is provided with a washer 67 generating reaction force when the same is operated to a mechanism limit position of an operation range thereof in a deformation zone. The control device for the valve system is provided with a learning means executing a control value learning renewing the controlled value of the actuator 60 to the controlled value corresponding to the mechanical limit position by operating the actuator 60 to a mechanical limit position when predetermined learning conditions are satisfied, and a learning restart means restarting controlled value learning after operating to a reverse side of the mechanical limit position when the actuator 60 temporarily stops in the deformation zone during execution of controlled value learning by the learning means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクチュエータの作動に対する反力を生じさせる弾性体を備える動弁系に適用されて、アクチュエータの制御値について所定の初期値からの変更量を検出し、これら初期値と変更量とに基づいてアクチュエータの制御値を算出する動弁系の制御装置に関する。   The present invention is applied to a valve operating system including an elastic body that generates a reaction force against the operation of an actuator, detects a change amount from a predetermined initial value of a control value of the actuator, and determines the initial value and the change amount. The present invention relates to a valve system control device that calculates a control value of an actuator based on the control value.

近年、内燃機関の燃費性能や出力の向上を図るため、機関バルブの最大リフト量にかかる目標値を機関運転状態に基づいて設定するとともに、その目標値と一致するように最大リフト量をフィードバック制御する吸気系の制御装置が採用されている(例えば特許文献1参照)。このような吸気系の制御装置では、以下の構成が一般的に採用される。すなわち、この制御装置にあっては、機械的に規制される作動範囲内で作動して機関バルブのバルブ特性を変更するアクチュエータと、このアクチュエータの制御値について所定の初期値からの変更量を検出するセンサとが設けられている。こうした制御装置は、これら初期値と変更量とに基づいてアクチュエータの制御値、換言すれば機関バルブの最大リフト量を算出し、この制御値と機関運転状態に基づいて設定された目標値との乖離が小さくなるようにアクチュエータを作動させるようにしている。   In recent years, in order to improve the fuel efficiency and output of internal combustion engines, a target value for the maximum lift amount of the engine valve is set based on the engine operating state, and the maximum lift amount is feedback-controlled to match the target value. An intake system control device is employed (see, for example, Patent Document 1). In such an intake system control device, the following configuration is generally employed. That is, in this control device, an actuator that operates within a mechanically regulated operating range to change the valve characteristics of the engine valve, and a change amount from a predetermined initial value for the control value of the actuator are detected. Sensor. Such a control device calculates the control value of the actuator based on the initial value and the change amount, in other words, the maximum lift amount of the engine valve, and calculates the control value and the target value set based on the engine operating state. The actuator is operated so that the deviation is small.

また、この制御装置では、所定の学習条件が成立したときに、アクチュエータをその作動範囲の機械的限界位置に作動させるとともに、同アクチュエータの作動が停止した旨が判断されたときにその機械的限界位置に対応する制御値を学習し、その時点に算出されるアクチュエータの制御値を学習された制御値に更新するようにしている。こうした制御値学習を実行することにより、例えばセンサ特性の変化等に起因して算出されるアクチュエータの制御値と実際の位置に対応する制御値との間にずれが生じた場合であっても、算出されるアクチュエータの制御値と実際の位置に対応する制御値とを一致させることができるようになる。
特開2005−201117号公報
Further, in this control device, when a predetermined learning condition is satisfied, the actuator is operated to the mechanical limit position of the operation range, and the mechanical limit is determined when it is determined that the operation of the actuator is stopped. The control value corresponding to the position is learned, and the control value of the actuator calculated at that time is updated to the learned control value. By performing such control value learning, for example, even when a deviation occurs between the control value of the actuator calculated due to, for example, a change in sensor characteristics and the control value corresponding to the actual position, The calculated control value of the actuator can be matched with the control value corresponding to the actual position.
JP 2005-201117 A

ところで、動弁系の制御装置の給電回路や通信回路において接触不良等が発生し、その制御装置による制御の一時的な停止、いわゆる瞬断が発生することがある。例えば上述した制御値学習の実行中にアクチュエータがその機械的限界位置に到達する前にこうした瞬断が発生すると、制御装置によって制御されるアクチュエータの作動が一時的に停止することとなる。   Incidentally, contact failure or the like may occur in the power supply circuit or communication circuit of the valve-operated control device, and a temporary stop of control by the control device, that is, a so-called instantaneous interruption may occur. For example, if such an instantaneous interruption occurs before the actuator reaches the mechanical limit position during execution of the control value learning described above, the operation of the actuator controlled by the control device is temporarily stopped.

ここで、アクチュエータの各駆動部材の不必要な変位を抑制するため、ワッシャー等の弾性体をそれら駆動部材の間に設ける構造を採用する場合がある。そして、この弾性体がアクチュエータの作動に対する反力を生じさせる場合には、アクチュエータの作動に影響を及ぼすおそれがある。また、上述したように、制御装置によるアクチュエータの作動が一時的に停止した場合等、アクチュエータの作動状態によって弾性体の変形度合いが変化することも考えられる。その結果、アクチュエータが機械的限界位置に到達しない場合には、アクチュエータの制御値を実際の位置に対応する制御値とは異なる値に誤って更新してしまうこととなる。   Here, in order to suppress unnecessary displacement of each drive member of the actuator, a structure in which an elastic body such as a washer is provided between the drive members may be employed. And when this elastic body produces the reaction force with respect to the action | operation of an actuator, there exists a possibility of affecting the action | operation of an actuator. In addition, as described above, when the operation of the actuator by the control device is temporarily stopped, the degree of deformation of the elastic body may be changed depending on the operation state of the actuator. As a result, when the actuator does not reach the mechanical limit position, the control value of the actuator is erroneously updated to a value different from the control value corresponding to the actual position.

本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、アクチュエータの作動に対する反力を生じさせる弾性体を備える動弁系の制御装置において、アクチュエータの作動状態によって制御値を誤って更新することを抑制することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to update a control value by mistake depending on an operating state of an actuator in a valve system control device including an elastic body that generates a reaction force against the operation of the actuator. It is to suppress doing.

以下、上記課題を解決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、機械的に規制される作動範囲内で作動することにより機関バルブのバルブ特性を変更するアクチュエータを有し、該アクチュエータに、変形領域において前記アクチュエータを前記作動範囲の機械的限界位置まで作動させる際に同アクチュエータの作動に対する反力を生じさせる弾性体が設けられる動弁系に適用されて、前記アクチュエータの制御値について所定の初期値からの変更量を検出する変更量検出手段と、前記初期値と前記変更量とに基づいて前記アクチュエータの制御値を算出する算出手段と、所定の学習条件が成立したとき、前記アクチュエータを前記作動範囲の機械的限界位置まで作動させ、同アクチュエータの作動が停止したときに前記算出手段によって算出される制御値を前記機械的限界位置に対応する制御値に更新する制御値学習を実行する学習手段とを備える動弁系の制御装置において、前記学習手段による制御値学習の実行中に前記アクチュエータが前記変形領域内で一時的に停止したときに、前記アクチュエータを前記機械的限界位置の反対側に作動させた後に前記学習手段による制御値学習を再開する学習再開手段を備えることをその要旨とする。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
The invention according to claim 1 includes an actuator that changes a valve characteristic of the engine valve by operating within a mechanically regulated operating range, and the actuator is placed in the deformation range of the actuator within the operating range. A change applied to a valve train provided with an elastic body that generates a reaction force against the operation of the actuator when operating to the mechanical limit position, and detecting a change amount from a predetermined initial value for the control value of the actuator A quantity detection means; a calculation means for calculating a control value of the actuator based on the initial value and the change amount; and when the predetermined learning condition is satisfied, the actuator is operated to a mechanical limit position of the operating range. The control value calculated by the calculation means when the operation of the actuator is stopped is the mechanical limit position. And a learning means for executing control value learning for updating to a corresponding control value. The actuator is temporarily stopped in the deformation region during execution of control value learning by the learning means. Sometimes, the gist is provided with learning resumption means for resuming control value learning by the learning means after operating the actuator to the opposite side of the mechanical limit position.

同構成によれば、制御値学習の実行中にアクチュエータが弾性体の変形領域内で一時的に停止したときに、アクチュエータを機械的限界位置の反対側に作動させることにより、弾性体によるアクチュエータの作動に対する反力を一旦低下させることができる。そして、弾性体の反力が相対的に小さな状態下で学習手段による制御値学習を再開し、アクチュエータを機械的限界位置に作動させると、アクチュエータが所定の作動慣性力をもって先の停止位置まで作動することができる。これにより、例えばアクチュエータをその停止位置から直接に制御値学習を再開する場合、換言すれば作動慣性力が「0」である状態下でそのアクチュエータを機械的限界位置に作動させる場合と比較して、アクチュエータを機械的限界位置に作動させやすくなる。したがって、学習手段による制御値学習の実行中にアクチュエータが変形領域内で一時的に停止した場合にあっても、アクチュエータの作動慣性力の低下に起因して、アクチュエータが機械的限界位置に到達しないことを抑制することができる。その結果、アクチュエータの作動状態によって制御値を誤って更新することを抑制することができるようになる。   According to this configuration, when the actuator temporarily stops in the deformation region of the elastic body during execution of the control value learning, the actuator is operated to the opposite side of the mechanical limit position, thereby The reaction force against the operation can be once reduced. Then, the control value learning by the learning means is resumed in a state where the reaction force of the elastic body is relatively small, and when the actuator is operated to the mechanical limit position, the actuator operates to the previous stop position with a predetermined operating inertia force. can do. Thus, for example, when the control value learning is resumed directly from the stop position of the actuator, in other words, compared to the case where the actuator is operated to the mechanical limit position under the state where the operation inertia force is “0”. The actuator can be easily operated to the mechanical limit position. Therefore, even when the actuator is temporarily stopped in the deformation region during execution of the control value learning by the learning means, the actuator does not reach the mechanical limit position due to a decrease in the operating inertia force of the actuator. This can be suppressed. As a result, it is possible to suppress erroneous updating of the control value depending on the operating state of the actuator.

なお、請求項2に記載されるように、前記学習再開手段は、前記アクチュエータを前記弾性体の変形領域外に作動させた後に前記学習手段による制御値学習を再開する、といった構成を採用することが望ましい。これにより、弾性体によるアクチュエータの作動に対する反力が「0」である位置にアクチュエータを作動させてから制御学習を再開するため、アクチュエータの作動慣性力の低下に起因して、アクチュエータが機械的限界位置に到達しないことを効果的に抑制することができる。   In addition, as described in claim 2, the learning resuming unit employs a configuration in which the learning of the control value is resumed after the actuator is operated outside the deformation region of the elastic body. Is desirable. As a result, the control learning is resumed after the actuator is actuated to a position where the reaction force against the actuation of the actuator by the elastic body is “0”, so that the actuator is mechanically limited due to a decrease in the actuator inertial force. It is possible to effectively prevent the position from being reached.

以下、本発明を車両に搭載される内燃機関の動弁系の制御装置に適用した一実施形態について、図1〜図9を参照して説明する。ここで、図1は、車両に搭載される内燃機関の動弁系の一部断面構造を示す断面図であり、図2は、内燃機関の動弁系の配設態様を示す平面図である。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a control device for a valve train of an internal combustion engine mounted on a vehicle will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a sectional view showing a partial sectional structure of a valve operating system of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and FIG. 2 is a plan view showing an arrangement mode of the valve operating system of the internal combustion engine. .

図1及び図2に示されるように、内燃機関は4つの気筒(図1では1つのみを表示)を有しており、そのシリンダヘッド2にはこれら気筒に対応した一対の排気バルブ10と吸気バルブ20とが往復動可能にそれぞれ設けられている。また、シリンダヘッド2には、それら排気バルブ10と吸気バルブ20とに対応して排気弁開閉装置90と吸気弁開閉装置100とがそれぞれ設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the internal combustion engine has four cylinders (only one is shown in FIG. 1), and a cylinder head 2 includes a pair of exhaust valves 10 corresponding to these cylinders. An intake valve 20 is provided so as to be able to reciprocate. The cylinder head 2 is provided with an exhaust valve opening / closing device 90 and an intake valve opening / closing device 100 corresponding to the exhaust valve 10 and the intake valve 20, respectively.

排気弁開閉装置90には、各排気バルブ10に対応してラッシュアジャスタ12が設けられるとともに、このラッシュアジャスタ12と排気バルブ10との間にはロッカーアーム13が架設されている。ロッカーアーム13は、その基端がラッシュアジャスタ12に支持されるとともに先端が排気バルブ10の基端部に当接されている。また、シリンダヘッド2には、排気カムシャフト14が回転可能に支持されており、この排気カムシャフト14は、機関出力軸の回転に連動して回転される。排気カムシャフト14には複数のカム15が形成されるとともに、それらカム15の外周面にはロッカーアーム13の中間部分に設けられたローラ13aが当接されている。排気バルブ10にはリテーナ16が設けられるとともに、このリテーナ16とシリンダヘッド2との間にはバルブスプリング11が設けられている。なお、このバルブスプリング11の付勢力によって排気バルブ10は閉弁方向に付勢されている。そしてこれにより、ロッカーアーム13のローラ13aはカム15の外周面に押圧されている。機関運転時にカム15が回転すると、ロッカーアーム13はラッシュアジャスタ12により支持される部分を支点として揺動する。その結果、排気バルブ10はロッカーアーム13によって開閉駆動されるようになる。なお、排気バルブ10の開度、すなわちリフト量の増大に伴ってバルブスプリング11が圧縮され、バルブスプリング11による排気弁開閉装置90の作動に対する反力が増大する。   The exhaust valve opening / closing device 90 is provided with a lash adjuster 12 corresponding to each exhaust valve 10, and a rocker arm 13 is installed between the lash adjuster 12 and the exhaust valve 10. The base end of the rocker arm 13 is supported by the lash adjuster 12, and the tip end is in contact with the base end portion of the exhaust valve 10. Further, an exhaust camshaft 14 is rotatably supported by the cylinder head 2, and the exhaust camshaft 14 is rotated in conjunction with the rotation of the engine output shaft. A plurality of cams 15 are formed on the exhaust camshaft 14, and a roller 13 a provided at an intermediate portion of the rocker arm 13 is in contact with the outer peripheral surface of the cams 15. The exhaust valve 10 is provided with a retainer 16, and a valve spring 11 is provided between the retainer 16 and the cylinder head 2. The exhaust valve 10 is urged in the valve closing direction by the urging force of the valve spring 11. Thereby, the roller 13 a of the rocker arm 13 is pressed against the outer peripheral surface of the cam 15. When the cam 15 rotates during engine operation, the rocker arm 13 swings with the portion supported by the lash adjuster 12 as a fulcrum. As a result, the exhaust valve 10 is driven to open and close by the rocker arm 13. Note that the valve spring 11 is compressed as the opening of the exhaust valve 10, that is, the lift amount increases, and the reaction force of the valve spring 11 against the operation of the exhaust valve opening / closing device 90 increases.

一方、吸気弁開閉装置100には、排気側と同様にバルブスプリング21、吸気バルブ20に設けられたリテーナ26、ロッカーアーム23及びラッシュアジャスタ22が設けられている。シリンダヘッド2には、複数のカム25が形成された吸気カムシャフト24が回転可能に支持されており、この吸気カムシャフト24も、機関出力軸の回転に連動して回転される。ここで、排気弁開閉装置90とは異なり、吸気弁開閉装置100には、カム25とロッカーアーム23との間に仲介駆動機構50が設けられている。この仲介駆動機構50は入力部51と一対の出力部52とを有しており、これら入力部51及び出力部52はシリンダヘッド2に固定された支持パイプ53に揺動可能に支持されている。ロッカーアーム23は、ラッシュアジャスタ22及びバルブスプリング21の付勢力によって出力部52側に付勢され、同ロッカーアーム23の中間部分に設けられたローラ23aが出力部52の外周面に当接されている。これにより、入力部51が出力部52とともに左回り方向W1に揺動付勢され、入力部51においてその径方向に延出した部分の先端に設けられたローラ51aがカム25の外周面に押圧される。   On the other hand, the intake valve opening / closing device 100 is provided with a valve spring 21, a retainer 26 provided on the intake valve 20, a rocker arm 23, and a lash adjuster 22 as in the exhaust side. An intake camshaft 24 in which a plurality of cams 25 are formed is rotatably supported on the cylinder head 2, and the intake camshaft 24 is also rotated in conjunction with the rotation of the engine output shaft. Here, unlike the exhaust valve opening / closing device 90, the intake valve opening / closing device 100 is provided with an intermediate drive mechanism 50 between the cam 25 and the rocker arm 23. The intermediate drive mechanism 50 has an input unit 51 and a pair of output units 52, and the input unit 51 and the output unit 52 are swingably supported by a support pipe 53 fixed to the cylinder head 2. . The rocker arm 23 is urged toward the output portion 52 by the urging force of the lash adjuster 22 and the valve spring 21, and a roller 23 a provided at an intermediate portion of the rocker arm 23 is brought into contact with the outer peripheral surface of the output portion 52. Yes. As a result, the input portion 51 is urged to swing in the counterclockwise direction W1 together with the output portion 52, and the roller 51a provided at the tip of the radially extending portion of the input portion 51 presses the outer peripheral surface of the cam 25. Is done.

こうした吸気弁開閉装置100では、機関運転時にカム25が回転すると、同カム25はローラ51aに摺接しつつ入力部51を押圧し、これにより出力部52が支持パイプ53の周方向に揺動するようになる。そして出力部52が揺動すると、ロッカーアーム23はラッシュアジャスタ22により支持される部分を支点として揺動する。その結果、吸気バルブ20はロッカーアーム23によって開閉駆動されるようになる。なお、吸気バルブ20の開度、すなわちリフト量の増大に伴ってバルブスプリング21が圧縮され、同バルブスプリング21による吸気弁開閉装置100の作動に対する反力が増大する。   In such an intake valve opening / closing device 100, when the cam 25 rotates during engine operation, the cam 25 presses the input portion 51 while being in sliding contact with the roller 51a, whereby the output portion 52 swings in the circumferential direction of the support pipe 53. It becomes like this. When the output unit 52 swings, the rocker arm 23 swings with the portion supported by the lash adjuster 22 as a fulcrum. As a result, the intake valve 20 is driven to open and close by the rocker arm 23. Note that the valve spring 21 is compressed as the opening of the intake valve 20, that is, the lift amount increases, and the reaction force of the valve spring 21 against the operation of the intake valve opening / closing device 100 increases.

また、支持パイプ53には、その軸方向に沿って駆動可能なコントロールシャフト54が挿入されている。このコントロールシャフト54は、連結部材を介して入力部51及び出力部52に駆動連結されている。コントロールシャフト54がその軸方向に沿って駆動すると、それら入力部51及び出力部52が相対的に揺動するようになる。次に、図3を参照してコントロールシャフト54と入力部51,出力部52とを連結する仲介駆動機構50について詳述する。尚、図3は仲介駆動機構50の内部構造を示す一部破断斜視図である。   A control shaft 54 that can be driven along the axial direction of the support pipe 53 is inserted. The control shaft 54 is drivingly connected to the input unit 51 and the output unit 52 via a connecting member. When the control shaft 54 is driven along the axial direction, the input unit 51 and the output unit 52 are relatively swung. Next, the intermediate drive mechanism 50 that connects the control shaft 54, the input unit 51, and the output unit 52 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a partially broken perspective view showing the internal structure of the mediation drive mechanism 50.

図3に示されるように、入力部51は一対の出力部52の間に設けられており、これら入力部51と出力部52との内部には略円筒状の連通空間が形成されている。また、入力部51の内周面にはヘリカルスプライン51hが形成されるとともに、出力部52の内周面には入力部51のヘリカルスプライン51hとその歯すじが逆向きに傾斜するヘリカルスプライン52hが形成されている。   As shown in FIG. 3, the input unit 51 is provided between a pair of output units 52, and a substantially cylindrical communication space is formed inside the input unit 51 and the output unit 52. Further, a helical spline 51h is formed on the inner peripheral surface of the input unit 51, and a helical spline 52h in which the helical spline 51h of the input unit 51 and its teeth are inclined in the opposite direction are formed on the inner peripheral surface of the output unit 52. Is formed.

入力部51と出力部52との内部に形成された空間には、略円筒状のスライダギア55が設けられている。このスライダギア55の外周面の中央部分には、入力部51のヘリカルスプライン51hに噛合するヘリカルスプライン55aが形成されるとともに、その外周面の両端部には出力部52のヘリカルスプライン52hに噛合するヘリカルスプライン55bが形成されている。   A substantially cylindrical slider gear 55 is provided in a space formed inside the input unit 51 and the output unit 52. A helical spline 55a that meshes with the helical spline 51h of the input portion 51 is formed at the central portion of the outer peripheral surface of the slider gear 55, and both ends of the outer peripheral surface mesh with the helical spline 52h of the output portion 52. A helical spline 55b is formed.

また、この略円筒状のスライダギア55の内壁には、その周方向に沿って延伸する溝55cが形成されており、この溝55cにはブッシュ56が嵌合されている。なお、このブッシュ56は、溝55cの伸びる方向に沿って同溝55cの内周面を摺動することができるが、スライダギア55に対するその軸方向の相対変位は溝55cによって規制されている。   Further, a groove 55c extending along the circumferential direction is formed on the inner wall of the substantially cylindrical slider gear 55, and a bush 56 is fitted in the groove 55c. The bush 56 can slide on the inner peripheral surface of the groove 55c along the direction in which the groove 55c extends, but the relative displacement in the axial direction with respect to the slider gear 55 is restricted by the groove 55c.

そして、支持パイプ53はスライダギア55の内部に形成された貫通空間に挿入されるとともに、コントロールシャフト54はその支持パイプ53に挿入されている。また、支持パイプ53の管壁にはその軸方向に延伸する長孔53aが形成されている。スライダギア55とコントロールシャフト54との間には、長孔53aを通じてこれらスライダギア55とコントロールシャフト54とを連結する係止ピン57が設けられている。この係止ピン57の一端がコントロールシャフト54に形成された凹部(図示略)に挿入されるとともに、他端がブッシュ56に形成された貫通孔56aに挿入されている。   The support pipe 53 is inserted into a through space formed inside the slider gear 55, and the control shaft 54 is inserted into the support pipe 53. A long hole 53 a extending in the axial direction is formed in the tube wall of the support pipe 53. A locking pin 57 is provided between the slider gear 55 and the control shaft 54 to connect the slider gear 55 and the control shaft 54 through a long hole 53a. One end of the locking pin 57 is inserted into a recess (not shown) formed in the control shaft 54, and the other end is inserted into a through hole 56 a formed in the bush 56.

こうした仲介駆動機構50にあって、コントロールシャフト54がその軸方向に沿って変位すると、これに連動してスライダギア55が軸方向に変位する。スライダギア55の外周面に形成されたヘリカルスプライン55a,55bは、入力部51及び出力部52の内周面に形成されたヘリカルスプライン51h、52hとそれぞれ噛合されているため、スライダギア55がその軸方向に変位すると、入力部51と出力部52とは逆の方向に回転する。その結果、入力部51と出力部52との相対位相差が変更され、吸気バルブ20の最大リフト量が変更される。   In such an intermediate drive mechanism 50, when the control shaft 54 is displaced along the axial direction, the slider gear 55 is displaced in the axial direction in conjunction with the displacement. The helical splines 55a and 55b formed on the outer peripheral surface of the slider gear 55 are meshed with the helical splines 51h and 52h formed on the inner peripheral surfaces of the input portion 51 and the output portion 52, respectively. When displaced in the axial direction, the input unit 51 and the output unit 52 rotate in opposite directions. As a result, the relative phase difference between the input unit 51 and the output unit 52 is changed, and the maximum lift amount of the intake valve 20 is changed.

ここで、先の図2に示されるように、コントロールシャフト54の基端部(図中右端部)には、電動式アクチュエータ60(以下、単に「アクチュエータ60」と称する)が設けられており、このアクチュエータ60は、マイクロコンピュータ70によりその駆動が制御される。以下、図4を参照してアクチュエータ60の構造について詳細に説明する。図4は、アクチュエータ60の構造を主に示す部分断面図である。   Here, as shown in FIG. 2, an electric actuator 60 (hereinafter simply referred to as “actuator 60”) is provided at the base end portion (right end portion in the figure) of the control shaft 54. The actuator 60 is driven by a microcomputer 70. Hereinafter, the structure of the actuator 60 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a partial sectional view mainly showing the structure of the actuator 60.

図4に示されるように、アクチュエータ60のハウジング60aは、シリンダヘッド2に取り付けられている。このハウジング60aの内部には、コイルCを有するステータ61a及び永久磁石を有するロータ61bを備えたモータ61と、そのモータ61の回転を直線運動に変換してコントロールシャフト54に伝達する遊星ギヤ機構62とが設けられている。   As shown in FIG. 4, the housing 60 a of the actuator 60 is attached to the cylinder head 2. Inside the housing 60a, there is a motor 61 having a stator 61a having a coil C and a rotor 61b having a permanent magnet, and a planetary gear mechanism 62 that converts the rotation of the motor 61 into a linear motion and transmits it to the control shaft 54. And are provided.

この遊星ギヤ機構62は、外周に螺旋状のスプラインを設けた出力軸63と、それとは逆回りのスプラインを、外周に設けた複数の遊星ギヤ64と内周に設けたローラナット65とを有して構成されている。   This planetary gear mechanism 62 has an output shaft 63 provided with a spiral spline on the outer periphery, a plurality of planetary gears 64 provided on the outer periphery and a roller nut 65 provided on the inner periphery. Configured.

出力軸63は、軸方向へ変位可能に、かつ軸線Lを中心として回転不能にハウジング60aにより支持され、その先端部(図4の左端部)は、連結部材68によってコントロールシャフト54に連結されている。ローラナット65は、複列アンギュラ式のベアリング66を介してロータ61bと一体回転可能にハウジング60aにより支持されている。   The output shaft 63 is supported by the housing 60a so as to be able to be displaced in the axial direction and not to rotate about the axis L, and its tip end portion (left end portion in FIG. 4) is connected to the control shaft 54 by a connecting member 68. Yes. The roller nut 65 is supported by a housing 60a via a double row angular bearing 66 so as to be rotatable integrally with the rotor 61b.

このベアリング66は、ハウジング60aに固定された外輪66a、ローラナット65の外周に設けられた2つの内輪66b,66c、並びにこれら内輪66b,66cにそれぞれ対応する2つの玉列66d,66eによって構成されている。それら内輪66b,66cは、ローラナット65の外周に嵌入されたストッパ65a,65bの間に並列に配設されている。そしてストッパ65aと内輪66bとの間には、ワッシャー67が圧縮された状態で設けられており、このワッシャー67の弾力により、内輪66b,66cの不必要な変位を抑制している。玉列66dと外輪66a及び内輪66bとは接触角θをもっている一方、玉列66eと外輪66a及び内輪66cとは接触角−θをもっている。こうしたベアリング66により、ラジアル荷重(軸線Lと垂直な方向への荷重)とアキシアル荷重(軸線Lと平行な方向への荷重)とを受け止めることができる。   The bearing 66 includes an outer ring 66a fixed to the housing 60a, two inner rings 66b and 66c provided on the outer periphery of the roller nut 65, and two ball rows 66d and 66e corresponding to the inner rings 66b and 66c, respectively. ing. The inner rings 66 b and 66 c are arranged in parallel between stoppers 65 a and 65 b fitted on the outer periphery of the roller nut 65. A washer 67 is provided in a compressed state between the stopper 65a and the inner ring 66b. Unnecessary displacement of the inner rings 66b and 66c is suppressed by the elasticity of the washer 67. The ball row 66d, the outer ring 66a, and the inner ring 66b have a contact angle θ, while the ball row 66e, the outer ring 66a, and the inner ring 66c have a contact angle −θ. With such a bearing 66, it is possible to receive a radial load (a load in a direction perpendicular to the axis L) and an axial load (a load in a direction parallel to the axis L).

また、遊星ギヤ64は、それら出力軸63及びローラナット65の間に等角度毎に配置されている。遊星ギヤ64のスプラインは、出力軸63のスプラインと同出力軸63に外嵌したローラナット65のスプラインとの双方に噛合し、出力軸63とローラナット65との間で遊星ギヤ64が出力軸63を中心に公転しながら自転するように形成されている。   Further, the planetary gears 64 are arranged at equal angles between the output shaft 63 and the roller nut 65. The spline of the planetary gear 64 meshes with both the spline of the output shaft 63 and the spline of the roller nut 65 fitted on the output shaft 63, and the planetary gear 64 is connected between the output shaft 63 and the roller nut 65. It is formed to rotate while revolving around 63.

こうしたアクチュエータ60により、ステータ61aのコイルCに通電すると、ロータ61b及びローラナット65が軸線Lを中心として回転され、各遊星ギヤ64がそれぞれ自身の軸線を中心として自転しつつ、軸線Lの周りを公転する。また上述したように、出力軸63は、軸線Lを中心として回転不能であるが、軸方向へは変位可能であるため、各遊星ギヤ64の自転及び公転によりその出力軸63が軸方向に変位する。   When the coil 60 of the stator 61a is energized by such an actuator 60, the rotor 61b and the roller nut 65 are rotated about the axis L, and each planetary gear 64 rotates around its own axis while rotating around the axis L. Revolve. Further, as described above, the output shaft 63 cannot rotate about the axis L, but can be displaced in the axial direction, so that the output shaft 63 is displaced in the axial direction by the rotation and revolution of each planetary gear 64. To do.

そして、出力軸63の軸方向の変位に伴いコントロールシャフト54が軸方向に変位することにより、仲介駆動機構50の駆動状態が変更され、吸気バルブ20の最大リフト量が連続的に変化するようになる。具体的には、コントロールシャフト54が図4の方向Fへ移動すると、最大リフト量が減少する一方、コントロールシャフト54が図4の方向Rへ移動すると、最大リフト量が増大する。   As the output shaft 63 is displaced in the axial direction, the control shaft 54 is displaced in the axial direction, so that the drive state of the intermediate drive mechanism 50 is changed, and the maximum lift amount of the intake valve 20 is continuously changed. Become. Specifically, when the control shaft 54 moves in the direction F in FIG. 4, the maximum lift amount decreases, while when the control shaft 54 moves in the direction R in FIG. 4, the maximum lift amount increases.

出力軸63には、ハウジング60aに当接可能な2つのストッパ63a,63bが固定されており、出力軸63、換言すればコントロールシャフト54は、これらストッパ63a,63bによって規制される駆動区間において駆動可能になっている。ストッパ63aがハウジング60aに当接する限界位置(以下「Hi端」と称する)に出力軸63が変位したときに、最大リフト量がその設計最大値になる一方、ストッパ63bがハウジング60aに当接する限界位置(以下「Lo端」と称する)に出力軸63が変位したときに、最大リフト量がその設計最大値になる。   Two stoppers 63a and 63b that can come into contact with the housing 60a are fixed to the output shaft 63, and the output shaft 63, in other words, the control shaft 54 is driven in a drive section regulated by these stoppers 63a and 63b. It is possible. When the output shaft 63 is displaced to a limit position where the stopper 63a contacts the housing 60a (hereinafter referred to as “Hi end”), the maximum lift amount becomes the design maximum value, while the stopper 63b contacts the housing 60a. When the output shaft 63 is displaced to a position (hereinafter referred to as “Lo end”), the maximum lift amount becomes the design maximum value.

ここで、ストッパ63aがハウジング60aに当接した状態下でアクチュエータ60による出力軸63をR方向に駆動する駆動力が生じた場合には、出力軸63の方向Rへの移動が規制されるため、ローラナット65を方向Fに駆動する反力が生じる。この反力は、ストッパ65bを通じてベアリング66の内輪66cに伝達される。上述したように、ベアリング66によりアキシアル荷重を受け止めることができるため、具体的には、内輪66cに伝達された荷重は玉列66e及び外輪66aを介してハウジング60aの突起60bにより受け止められるため、ローラナット65の方向Fへの移動が規制される。すなわち、ストッパ63aがHi端に変位したときに、アクチュエータ60がその作動範囲の機械的上限位置に到達するとともに、同アクチュエータ60の作動量がその上限位置に対応する設計最大値になる。   Here, when a driving force for driving the output shaft 63 in the R direction by the actuator 60 is generated with the stopper 63a in contact with the housing 60a, the movement of the output shaft 63 in the direction R is restricted. A reaction force that drives the roller nut 65 in the direction F is generated. This reaction force is transmitted to the inner ring 66c of the bearing 66 through the stopper 65b. As described above, since the axial load can be received by the bearing 66, specifically, the load transmitted to the inner ring 66c is received by the protrusion 60b of the housing 60a via the ball row 66e and the outer ring 66a. Movement of the nut 65 in the direction F is restricted. That is, when the stopper 63a is displaced to the Hi end, the actuator 60 reaches the mechanical upper limit position of the operation range, and the operation amount of the actuator 60 becomes the design maximum value corresponding to the upper limit position.

一方、ストッパ63bがハウジング60aに当接した状態下でアクチュエータ60による出力軸63をF方向に駆動する駆動力が生じた場合には、出力軸63の方向Fへの移動が規制されるため、ローラナット65を方向Rに駆動する反力が生じる。この反力は、ストッパ65aを通じてワッシャー67に伝達される。ベアリング66によりアキシアル荷重を受け止めることができるため、具体的には、ワッシャー67に伝達された荷重は内輪66b、玉列66d及び外輪66aを介して突起60cにより受け止められるため、その反力によりワッシャー67が圧縮され、ローラナット65が回転しながらワッシャー67の圧縮された分だけ方向Rに変位するようになる。そしてワッシャー67が圧縮限界状態まで圧縮されたときに、ローラナット65の変位が停止し、アクチュエータ60がその作動範囲の機械的下限位置に到達するとともに、同アクチュエータ60の作動量がその下限位置に対応する設計最小値になる。   On the other hand, when the driving force for driving the output shaft 63 in the F direction by the actuator 60 is generated with the stopper 63b in contact with the housing 60a, the movement of the output shaft 63 in the direction F is restricted. A reaction force that drives the roller nut 65 in the direction R is generated. This reaction force is transmitted to the washer 67 through the stopper 65a. Since the axial load can be received by the bearing 66, specifically, the load transmitted to the washer 67 is received by the projection 60c through the inner ring 66b, the ball row 66d, and the outer ring 66a. The roller nut 65 is displaced in the direction R by the amount compressed by the washer 67 while rotating. When the washer 67 is compressed to the compression limit state, the displacement of the roller nut 65 stops, the actuator 60 reaches the mechanical lower limit position of the operation range, and the operation amount of the actuator 60 reaches the lower limit position. Corresponding design minimum value.

なお、ストッパ63a,63bとハウジング60aとが頻繁に当接することにより、部材の損傷等を招くおそれがあるため、通常の制御時には、出力軸63をストッパ63a,63bによって規制される駆動空間よりも小さい区間内に変位させるようにしている。   Since the stoppers 63a and 63b and the housing 60a frequently come into contact with each other, there is a risk of damaging the members. Therefore, during normal control, the output shaft 63 is more than the drive space regulated by the stoppers 63a and 63b. The displacement is made within a small section.

アクチュエータ60には、3つの電気角センサD1〜D3と、これら電気角センサD1〜D3に対応してローラナット65と一体回転する8極の多極マグネット(図示略)とが設けられている。これら電気角センサD1〜D3は、8極の多極マグネットの磁気に応じて図5(a)〜(c)に示されるようなパルス状の信号、すなわち論理ハイレベル信号「H」と論理ローレベル信号「L」とを交互に出力する。なお、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、3つの電気角センサD1〜D3は出力軸63の周方向において120°毎に配置されている。したがって、これら電気角センサD1〜D3のうちの1つから出力されるパルス信号のエッジは出力軸63の45°回転毎に発生している。また、これら電気角センサD1〜D3のうちの1つからのパルス信号は、他の電気角センサからのパルス信号に対し、出力軸63の30°回転分だけ進み側及び遅れ側に位相をずらした状態となっている。   The actuator 60 is provided with three electric angle sensors D1 to D3 and an eight-pole multipolar magnet (not shown) that rotates integrally with the roller nut 65 corresponding to the electric angle sensors D1 to D3. These electric angle sensors D1 to D3 are pulse signals as shown in FIGS. 5A to 5C, that is, a logic high level signal “H” and a logic low signal in accordance with the magnetism of an 8-pole multipole magnet. The level signal “L” is alternately output. Note that the three electrical angle sensors D1 to D3 are arranged every 120 ° in the circumferential direction of the output shaft 63 so as to obtain such a pulse signal waveform. Therefore, the edge of the pulse signal output from one of these electrical angle sensors D1 to D3 is generated every 45 ° rotation of the output shaft 63. Further, the pulse signal from one of these electrical angle sensors D1 to D3 is shifted in phase to the advance side and the delay side by 30 ° rotation of the output shaft 63 with respect to the pulse signals from the other electrical angle sensors. It is in the state.

また、アクチュエータ60には、ロータリーエンコーダとして機能する2つの位置センサS1,S2と、これら位置センサS1,S2に対応して出力軸63と一体回転する48極の多極マグネット(図示略)とが設けられている。これら位置センサS1,S2は、48極の多極マグネットの磁気に応じて図5(d)及び(e)に示されるようなパルス状の信号、すなわち論理ハイレベル信号「H」と論理ローレベル信号「L」とを交互に出力する。なお、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、位置センサS1は出力軸63の周方向において位置センサS2から176.25°を隔てて配置されている。したがって、位置センサS1,S2のうちの1つから出力されるパルス信号のエッジは出力軸63の7.5°回転毎に発生している。また、位置センサS2からのパルス信号は、位置センサS1からのパルス信号に対し、出力軸63の3.75°回転分だけ進み側及び遅れ側に位相をずらした状態となっている。   The actuator 60 includes two position sensors S1 and S2 that function as rotary encoders, and a 48-pole multipolar magnet (not shown) that rotates integrally with the output shaft 63 corresponding to the position sensors S1 and S2. Is provided. These position sensors S1 and S2 are pulse signals as shown in FIGS. 5D and 5E, that is, a logic high level signal “H” and a logic low level according to the magnetism of the 48-pole multipole magnet. The signal “L” is alternately output. Note that the position sensor S1 is disposed at a distance of 176.25 ° from the position sensor S2 in the circumferential direction of the output shaft 63 so that such a pulse signal waveform can be obtained. Therefore, the edge of the pulse signal output from one of the position sensors S1, S2 is generated every 7.5 ° rotation of the output shaft 63. Further, the pulse signal from the position sensor S2 is in a state in which the phase is shifted from the pulse signal from the position sensor S1 to the advance side and the delay side by the 3.75 ° rotation of the output shaft 63.

ここで、電気角センサD1〜D3を合わせた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S1,S2を合わせたパルス信号のエッジ間隔は3.75°となっている。したがって、電気角センサD1〜D3を合わせた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S1,S2を合わせたパルス信号のエッジが4回発生するようになっている。   Here, the edge interval of the pulse signal combined with the electric angle sensors D1 to D3 is 15 °, whereas the edge interval of the pulse signal combined with the position sensors S1 and S2 is 3.75 °. Therefore, the edge of the pulse signal combined with the position sensors S1 and S2 is generated four times from the generation of the edge of the pulse signal combined with the electric angle sensors D1 to D3 to the next generation of the edge.

これら電気角センサD1〜D3及び位置センサS1,S2によって出力されたパルス信号はマイクロコンピュータ70に取り込まれる。このマイクロコンピュータ70は、プログラムによって数値計算や情報処理等を行う中央演算処理装置(CPU)71、各種の制御に必要なプログラムやデータを記憶する不揮発性メモリ(ROM)72a、入力データや演算結果を一時的に記憶する揮発性メモリ(DRAM)72b、学習制御により得られた基準位置等を記憶する書き換え可能な不揮発性メモリ(EEPROM)72cを備えている。   The pulse signals output by the electrical angle sensors D1 to D3 and the position sensors S1 and S2 are taken into the microcomputer 70. The microcomputer 70 includes a central processing unit (CPU) 71 that performs numerical calculation and information processing by a program, a non-volatile memory (ROM) 72a that stores programs and data necessary for various controls, input data and calculation results. A volatile memory (DRAM) 72b for temporarily storing data, and a rewritable nonvolatile memory (EEPROM) 72c for storing a reference position obtained by learning control.

また、マイクロコンピュータ70には、車両のアクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサ74や、内燃機関のクランクシャフトの回転位相を検出するクランク角センサ75等、機関の運転状態を検出するセンサが接続されている。マイクロコンピュータ70は、機関の運転状態に基づき吸気バルブ20の最大リフト量の制御目標値を設定するとともに、上述した電気角センサD1〜D3及び位置センサS1,S2によって出力されたパルス信号に基づいて吸気バルブ20の最大リフト量の実際値を検出する。以下、吸気バルブ20の最大リフト量の実際値を検出する手順について、図5及び図6を参照して詳細に説明する。   The microcomputer 70 is connected to sensors for detecting the operating state of the engine, such as an accelerator sensor 74 for detecting the opening degree of the accelerator pedal of the vehicle and a crank angle sensor 75 for detecting the rotational phase of the crankshaft of the internal combustion engine. Has been. The microcomputer 70 sets a control target value for the maximum lift amount of the intake valve 20 based on the operating state of the engine, and based on the pulse signals output by the electrical angle sensors D1 to D3 and the position sensors S1 and S2 described above. The actual value of the maximum lift amount of the intake valve 20 is detected. Hereinafter, the procedure for detecting the actual value of the maximum lift amount of the intake valve 20 will be described in detail with reference to FIGS.

ここで、図5(a)〜(e)は、上述したようにアクチュエータ60の出力軸63の回転時に電気角センサD1〜D3、及び位置センサS1,S2から出力するパルス信号の波形を示している。そして図5(f)〜(h)は、アクチュエータ60の回転時における回転角の変化に対し、それぞれ電気角カウント値E、位置カウント値P、及びストロークカウント値Sが推移するパターンを示している。また、図6(a)は、電気角センサD1〜D3の出力信号のパターンと電気角カウント値Eとの対応関係を示すとともに、図6(b)は、位置センサS1,S2の出力信号のエッジが発生するときに位置カウント値Pが増減する態様を示している。   Here, FIGS. 5A to 5E show the waveforms of the pulse signals output from the electrical angle sensors D1 to D3 and the position sensors S1 and S2 when the output shaft 63 of the actuator 60 rotates as described above. Yes. 5 (f) to 5 (h) show patterns in which the electrical angle count value E, the position count value P, and the stroke count value S change with respect to the change in the rotation angle when the actuator 60 rotates. . 6A shows the correspondence between the output signal patterns of the electrical angle sensors D1 to D3 and the electrical angle count value E, and FIG. 6B shows the output signals of the position sensors S1 and S2. A mode in which the position count value P increases or decreases when an edge occurs is shown.

まず、各カウント値について説明する。
[電気角カウント値E]
電気角カウント値Eは、電気角センサD1〜D3のパルス信号に基づいて設定され、モータ61の回転位相を表す。具体的には、図6(a)に示されるように、各電気角センサD1〜D3から各々論理ハイレベル信号「H」と論理ローレベル信号「L」とのいずれが出力されているかに応じて、電気角カウント値Eに「0」〜「5」範囲内の連続した整数値のうちのいずれかに設定されてDRAM72bに記憶される。マイクロコンピュータ70は、DRAM72bに記憶された電気角カウント値Eに基づきアクチュエータ60の回転位相を検出し、同コイルCの通電相を切り替えてモータを正・逆回転する。ここで、モータ61の正回転時には、電気角カウント値Eは「0」→「1」→「2」→「3」→「4」→「5」→「0」といった順序で順方向に変化する。一方、アクチュエータ60の逆回転時には、電気角カウント値E「5」→「4」→「3」→「2」→「1」→「0」→「5」といった順序で逆方向に変化する。
First, each count value will be described.
[Electric angle count value E]
The electrical angle count value E is set based on the pulse signals of the electrical angle sensors D1 to D3 and represents the rotational phase of the motor 61. Specifically, as shown in FIG. 6A, depending on which of the logic high level signal “H” or the logic low level signal “L” is output from each of the electrical angle sensors D1 to D3. Thus, the electrical angle count value E is set to any one of continuous integer values in the range of “0” to “5” and stored in the DRAM 72b. The microcomputer 70 detects the rotational phase of the actuator 60 based on the electrical angle count value E stored in the DRAM 72b, and switches the energized phase of the coil C to rotate the motor forward and backward. Here, when the motor 61 rotates forward, the electrical angle count value E changes in the forward direction in the order of “0” → “1” → “2” → “3” → “4” → “5” → “0”. To do. On the other hand, when the actuator 60 rotates in the reverse direction, the electrical angle count value E changes from “5” → “4” → “3” → “2” → “1” → “0” → “5” in the reverse direction.

[位置カウント値P]
位置カウント値Pは、モータ61の作用角、換言すればアクチュエータ60の制御値について機関始動時における初期値からの変更量を表す。具体的には、位置センサS1,S2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及び立下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論理ハイレベル信号「H」と論理ローレベル信号「L」とのいずれが出力されているかに応じて、位置カウント値Pに対し「+1」と「−1」とのいずれかが加算される(図6(b)参照)。なお、同図6(b)において、「↑」はパルス信号の立ち上がりエッジを表し、「↓」はパルス信号の立下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ト値Pは、各位置センサS1,S2からのパルス信号のエッジを計数した値になる。
[Position count value P]
The position count value P represents the amount of change of the operating angle of the motor 61, in other words, the control value of the actuator 60 from the initial value when the engine is started. Specifically, of the position sensors S1 and S2, which one of the rising edges and the falling edges of the pulse signal is generated from one sensor, and the logic high level signal “H” and the logic low level signal from the other sensor. Depending on which “L” is output, either “+1” or “−1” is added to the position count value P (see FIG. 6B). In FIG. 6B, “↑” represents the rising edge of the pulse signal, and “↓” represents the falling edge of the pulse signal. The position count value P obtained by executing such processing is a value obtained by counting the edges of the pulse signals from the position sensors S1 and S2.

ここで、モータ61の正回転中であれば、位置カウント値Pは、図5(d)及び(e)に示される位置センサS1,S2からのパルス信号のエッジ毎に「1」ずつ加算され、図5(g)に示されるパターンに沿って矢印Aに示す方向に推移するようになる。一方、アクチュエータ60の逆回転中であれば、位置カウント値Pは、上記パルス信号のエッジ毎に「1」ずつ減算され、図5(g)に示されるパターンに沿って矢印Bに示す方向に推移するようになる。なお、この位置カウント値Pは、内燃機関の運転が停止すると、「0」にリセットされる。したがって、位置カウント値Pは、アクチュエータ60の制御値が機関始動時の初期値に対してどれだけ変化したか、言い換えれば吸気バルブ20の最大リフト量が機関始動時の初期値に対してどれだけ変化したかを表す。また、位置カウント値Pは、吸気弁開閉装置100の駆動に基づいて迅速に加減算する必要があるため、DRAM72bに記憶される。   Here, if the motor 61 is rotating forward, the position count value P is incremented by “1” for each edge of the pulse signal from the position sensors S1 and S2 shown in FIGS. 5 (d) and 5 (e). , The direction shown by the arrow A changes along the pattern shown in FIG. On the other hand, if the actuator 60 is rotating in the reverse direction, the position count value P is subtracted by “1” for each edge of the pulse signal, and in the direction indicated by the arrow B along the pattern shown in FIG. It will change. The position count value P is reset to “0” when the operation of the internal combustion engine is stopped. Therefore, the position count value P indicates how much the control value of the actuator 60 has changed with respect to the initial value when the engine is started, in other words, how much the maximum lift amount of the intake valve 20 is relative to the initial value when the engine is started. Indicates whether it has changed. The position count value P is stored in the DRAM 72b because it needs to be quickly added and subtracted based on the drive of the intake valve opening / closing device 100.

[ストロークカウント値S]
ストロークカウント値Sは、アクチュエータ60を機械的下限位置に作動させたときの制御量を基準制御量とした同アクチュエータ60の制御量の変更量、換言すれば最大リフト量の実際値を表す。すなわち、ストロークカウント値Sの初期設定として、アクチュエータ60を機械的下限位置に作動させたとき、マイクロコンピュータ70はストロークカウント値Sを「0」に設定する。マイクロコンピュータ70は、位置カウント値Pをストロークカウント値Sに加算し、ストロークカウント値Sをこの加算された値に更新される。なお、機関停止が完了し、吸気弁開閉装置100の駆動が停止されたときのストロークカウント値Sの最終値が次回機関運転の開始時の初期値Sgとして学習されてEEPROM72cに記憶される。
[Stroke count value S]
The stroke count value S represents the amount of change in the control amount of the actuator 60 with the control amount when the actuator 60 is operated to the mechanical lower limit position as the reference control amount, in other words, the actual value of the maximum lift amount. That is, as an initial setting of the stroke count value S, when the actuator 60 is operated to the mechanical lower limit position, the microcomputer 70 sets the stroke count value S to “0”. The microcomputer 70 adds the position count value P to the stroke count value S, and the stroke count value S is updated to the added value. The final value of the stroke count value S when the engine stop is completed and the drive of the intake valve opening / closing device 100 is stopped is learned as an initial value Sg at the start of the next engine operation and stored in the EEPROM 72c.

したがって、マイクロコンピュータ70は、EEPROM72cに記憶された初期値SgとDRAM72bに記憶された位置カウント値Pとに基づきストロークカウント値S、換言すれば最大リフト量の実際値を算出する。そして、マイクロコンピュータ70は、アクチュエータ60を駆動制御することにより、この実際値と機関運転状態に基づいて設定された制御目標値との乖離が小さくなるようにフィードバック制御する。これにより、吸気バルブ20の最大リフト量を機関運転状態に適した値に変更し、内燃機関の燃費や出力の向上を図ることができるようになる。   Accordingly, the microcomputer 70 calculates the stroke count value S, in other words, the actual value of the maximum lift amount, based on the initial value Sg stored in the EEPROM 72c and the position count value P stored in the DRAM 72b. The microcomputer 70 controls the actuator 60 to perform feedback control so that the deviation between the actual value and the control target value set based on the engine operating state is small. As a result, the maximum lift amount of the intake valve 20 can be changed to a value suitable for the engine operating state, and the fuel efficiency and output of the internal combustion engine can be improved.

ところで、位置センサS1,S2のセンサ特性の変化等により位置カウント値Pの検出値とその実際値との偏差が発生すると、ストロークカウント値Sの算出値とその実際値との偏差が発生し、上述した最大リフト量のフィードバック制御を正確に実行できなくなるおそれがある。   By the way, when a deviation between the detected value of the position count value P and its actual value occurs due to changes in the sensor characteristics of the position sensors S1, S2, etc., a deviation between the calculated value of the stroke count value S and its actual value occurs. There is a possibility that the above-described feedback control of the maximum lift amount cannot be executed accurately.

もっともこの場合には、以下の制御値学習処理を実行することによりこうした偏差による悪影響を抑えることができる。すなわち、例えば位置センサS1,S2のセンサ特性の変化が検出されたとき等、所定の学習条件が成立したときに、まずアクチュエータ60をその機械的下限位置に作動させる。具体的には、先の図4に示されるように、出力軸63のストッパ63bがハウジング60aに当接するようにアクチュエータ60を作動させた後に、アクチュエータ60の作動慣性力及び上述したアクチュエータ60の駆動力の反力により、ローラナット65が方向Rに変位するとともにワッシャー67が圧縮され、アクチュエータ60の制御値はワッシャー67の変形領域に進入する。そしてワッシャー67が作動慣性力及び反力によりその圧縮限界状態まで圧縮され、アクチュエータ60の作動が停止したときに算出されるアクチュエータ60の制御値、すなわちストロークカウント値Sを機械的限界位置に対応する設計最小値に更新する。これにより、位置センサS1,S2のセンサ特性の変化が生じた場合であっても、位置センサS1,S2の出力に基づいて算出されるアクチュエータ60の制御値と実際の制御値とを一致させることができる。   In this case, however, adverse effects due to such deviation can be suppressed by executing the following control value learning process. That is, for example, when a predetermined learning condition is satisfied, for example, when a change in sensor characteristics of the position sensors S1 and S2 is detected, the actuator 60 is first operated to its mechanical lower limit position. Specifically, as shown in FIG. 4, the actuator 60 is operated so that the stopper 63b of the output shaft 63 contacts the housing 60a, and then the operating inertia force of the actuator 60 and the driving of the actuator 60 described above. Due to the reaction force of the force, the roller nut 65 is displaced in the direction R and the washer 67 is compressed, and the control value of the actuator 60 enters the deformation region of the washer 67. Then, the washer 67 is compressed to its compression limit state by the operating inertia force and reaction force, and the control value of the actuator 60 calculated when the operation of the actuator 60 stops, that is, the stroke count value S corresponds to the mechanical limit position. Update to design minimum. Thereby, even when the sensor characteristics of the position sensors S1 and S2 change, the control value of the actuator 60 calculated based on the outputs of the position sensors S1 and S2 and the actual control value are matched. Can do.

ただし、マイクロコンピュータ70の給電回路において接触不良等が発生し、マイクロコンピュータ70による最大リフト量の制御の一時的な停止、いわゆる瞬断が発生することがある。こうした瞬断が発生すると、マイクロコンピュータ70によって制御されるアクチュエータ60の作動が一時的に停止することとなる。ここで、例えば上述した制御値学習の実行中にアクチュエータ60の制御値がワッシャー67の変形領域に進入した後にマイクロコンピュータ70による制御が瞬断すると、ワッシャー67の圧縮量が相対的に大きい状態下でアクチュエータ60の作動が停止することがある。そうすると、マイクロコンピュータ70の制御が一時的な停止状態から復帰した後に、ローラナット65を方向Fに変位させる作動慣性力が「0」になる。この場合には、アクチュエータ60の駆動力に対する反力により、アクチュエータ60がその機械的下限位置に到達する前に停止するおそれがある。このように、アクチュエータ60が機械的下限位置に到達しない場合には、アクチュエータ60の作動が停止したことに基づいてその機械的下限位置まで作動した旨の判断がなされ、アクチュエータ60の制御値を実際の制御値とは異なる値に誤って更新してしまうこととなる。   However, contact failure or the like may occur in the power supply circuit of the microcomputer 70, and a temporary stop of the control of the maximum lift amount by the microcomputer 70, so-called instantaneous interruption may occur. When such an instantaneous interruption occurs, the operation of the actuator 60 controlled by the microcomputer 70 is temporarily stopped. Here, for example, when the control by the microcomputer 70 is momentarily interrupted after the control value of the actuator 60 enters the deformation region of the washer 67 during execution of the control value learning described above, the compression amount of the washer 67 is relatively large. Thus, the operation of the actuator 60 may stop. Then, after the control of the microcomputer 70 returns from the temporarily stopped state, the operating inertia force that displaces the roller nut 65 in the direction F becomes “0”. In this case, the reaction force against the driving force of the actuator 60 may cause the actuator 60 to stop before reaching its mechanical lower limit position. As described above, when the actuator 60 does not reach the mechanical lower limit position, it is determined that the actuator 60 has been operated up to the mechanical lower limit position based on the fact that the operation of the actuator 60 has stopped. The control value is erroneously updated to a value different from the control value.

そこで、本実施形態にかかる動弁系の制御装置では、以下に説明する処理を採用することによりこうした不都合を好適に抑制するようにしている。以下、図7,8のフローチャートを参照して制御値学習を実行する際の処理手順について詳細に説明する。   Therefore, the valve operating control apparatus according to the present embodiment suitably suppresses such inconvenience by adopting the processing described below. Hereinafter, a processing procedure for executing control value learning will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS.

図7,8に示される一連の処理は、マイクロコンピュータ70により所定の制御周期をもって繰り返し実行される。この処理ではまず、学習条件フラグFgが「オン」であるか否かを判断する(ステップS10)。なお、この学習条件フラグFgは、その初期値が「オフ」であるが、例えば位置センサS1,S2のセンサ特性が変化したとき等、その所定の学習条件が成立したときに、この処理とは別の処理を通じて「オン」に設定される。   A series of processes shown in FIGS. 7 and 8 are repeatedly executed by the microcomputer 70 with a predetermined control cycle. In this process, first, it is determined whether or not the learning condition flag Fg is “ON” (step S10). The initial value of the learning condition flag Fg is “off”, but this processing is performed when the predetermined learning condition is satisfied, for example, when the sensor characteristics of the position sensors S1 and S2 change. Set to “ON” through another process.

この学習条件フラグFgが「オフ」である場合には(ステップS10:NO)、所定の学習条件が成立しない旨判断し、この一連の処理を一旦終了する。一方、学習条件フラグFgが「オン」である場合には(ステップS10:YES)、制御中断フラグFcが「オン」であるか否かを判断する(ステップS20)。なお、この制御中断フラグFcは、前回の制御周期においてマイクロコンピュータ70の給電回路の瞬断等により、マイクロコンピュータ70による制御の一時的な停止が発生したか否かを表すフラグであり、こうした制御の一時的な停止が発生したときに、この処理とは別の処理を通じて「オフ」から「オン」に設定される。   When the learning condition flag Fg is “off” (step S10: NO), it is determined that the predetermined learning condition is not satisfied, and the series of processes is temporarily ended. On the other hand, when the learning condition flag Fg is “ON” (step S10: YES), it is determined whether or not the control interruption flag Fc is “ON” (step S20). The control interruption flag Fc is a flag that indicates whether or not a temporary stop of the control by the microcomputer 70 has occurred due to an instantaneous interruption of the power supply circuit of the microcomputer 70 in the previous control cycle. When a temporary stop occurs, “off” is set to “on” through a process different from this process.

この制御中断フラグFcが「オフ」である場合には(ステップS20:NO)、制御の一時的な停止が発生していない旨判断し、制御値学習を実行する。
この制御値学習の処理ではまず、DRAM72bに記憶された位置カウント値PとEEPROM72cに記憶された初期値Sgとに基づいてストロークカウント値Sを以下の式(1)に基づいて算出する(ステップS30)。そして、更に以下の式(2)を通じてストロークカウント値の制御目標値Stを算出してアクチュエータの制御値のフィードバック制御を実行する(ステップS40)。
When the control interruption flag Fc is “OFF” (step S20: NO), it is determined that the temporary stop of the control has not occurred, and the control value learning is executed.
In this control value learning process, first, the stroke count value S is calculated based on the following equation (1) based on the position count value P stored in the DRAM 72b and the initial value Sg stored in the EEPROM 72c (step S30). ). Further, the control target value St of the stroke count value is calculated through the following formula (2), and feedback control of the actuator control value is executed (step S40).


S←Sg+P …(1)
St←S−B …(2)
B:減量値

式(2)において、減量値Bは予め設定された正の値である。そのため、制御目標値Stはストロークカウント値Sよりも小さな値に設定され、アクチュエータ60がその機械的下限位置に作動する。その結果、アクチュエータ60の制御値が減少するとともに、位置カウント値Pが減少するようになる。

S ← Sg + P (1)
St ← SB (2)
B: Weight loss value

In equation (2), the weight loss value B is a positive value set in advance. Therefore, the control target value St is set to a value smaller than the stroke count value S, and the actuator 60 operates to the mechanical lower limit position. As a result, the control value of the actuator 60 decreases and the position count value P decreases.

次に、位置カウント値Pの変化量に基づいて今回の制御周期におけるアクチュエータ60の作動速度Vを算出するとともに、これと前回の制御周期における作動速度Vzとに基づいて作動速度の変化速度、すなわちアクチュエータ60の加速度Wを算出してDRAM72bに記憶する(ステップS50)。そして、作動速度Vが閾値V0よりも小さいが否かを判断する(ステップS60)。作動速度Vが閾値V0よりも大きい場合には、アクチュエータ60が作動している旨判断し、先のステップS30に戻り、制御値学習を継続して実行する。一方、作動速度Vが閾値V0よりも小さい場合には、アクチュエータ60が機械的下限位置に到達した旨判断し、その時点のストロークカウント値SをROM72aに記憶されたその下限位置に対応するストロークカウント値(本実施形態では「0」)に更新する(ステップS70)。更新されたストロークカウント値Sと初期値Sgとに基づき以下の式(3)を通じて位置カウント値Pを更新する(ステップS80)。   Next, the operation speed V of the actuator 60 in the current control cycle is calculated based on the change amount of the position count value P, and the change speed of the operation speed based on this and the operation speed Vz in the previous control cycle, that is, The acceleration W of the actuator 60 is calculated and stored in the DRAM 72b (step S50). Then, it is determined whether or not the operating speed V is smaller than the threshold value V0 (step S60). If the operating speed V is higher than the threshold value V0, it is determined that the actuator 60 is operating, the process returns to the previous step S30, and the control value learning is continuously executed. On the other hand, when the operating speed V is smaller than the threshold value V0, it is determined that the actuator 60 has reached the mechanical lower limit position, and the stroke count value S at that time is determined as the stroke count corresponding to the lower limit position stored in the ROM 72a. It is updated to a value (“0” in this embodiment) (step S70). Based on the updated stroke count value S and the initial value Sg, the position count value P is updated through the following equation (3) (step S80).


P←S−Sg …(3)

そして、学習条件フラグFgを「オフ」に設定し(ステップS90)、この一連の処理を一旦終了する。

P ← S-Sg (3)

Then, the learning condition flag Fg is set to “off” (step S90), and this series of processes is temporarily ended.

ところで、先のステップS20において、制御中断フラグFcが「オン」である場合には(ステップS20:YES)、今回の制御周期は制御が中断状態から復帰した直後の制御周期である旨判断し、こうした制御の中断に対応する処理を実行する。   By the way, when the control interruption flag Fc is “ON” in the previous step S20 (step S20: YES), it is determined that the current control period is a control period immediately after the control returns from the interruption state, Processing corresponding to such interruption of control is executed.

この処理ではまず、制御の中断が発生する直前の周期にDRAM72bに記憶された加速度Wが判定値W0よりも小さいか否かを判断する(ステップS21)。この判定値W0は、アクチュエータ60がワッシャー67の変形領域において機械的下限位置に作動するときの加速度Wの最大値であり、実験により検出されてROM72aに予め記憶されている。ここで、加速度Wが判定値W0以上である場合には(ステップS21:NO)、アクチュエータ60がワッシャー67の変形領域に進入していない旨判断し、制御値学習(ステップS30〜S90)を再開する。一方、加速度Wが判定値W0よりも小さい場合には(ステップS21:YES)、アクチュエータ60がワッシャー67の変形領域に進入している旨判断し、DRAM72bに記憶された位置カウント値PとEEPROM72cに記憶された初期値Sgとに基づいてストロークカウント値Sを上式(1)に基づいて算出する(ステップS22)。そして、以下の式(4)を通じてストロークカウント値の制御目標値Stを算出してアクチュエータ60の制御値のフィードバック制御を実行する(ステップS23)。   In this process, first, it is determined whether or not the acceleration W stored in the DRAM 72b in the cycle immediately before the interruption of control is smaller than the determination value W0 (step S21). This determination value W0 is the maximum value of the acceleration W when the actuator 60 operates to the mechanical lower limit position in the deformation region of the washer 67, and is detected by experiment and stored in the ROM 72a in advance. If the acceleration W is greater than or equal to the determination value W0 (step S21: NO), it is determined that the actuator 60 has not entered the deformation region of the washer 67, and control value learning (steps S30 to S90) is resumed. To do. On the other hand, if the acceleration W is smaller than the determination value W0 (step S21: YES), it is determined that the actuator 60 has entered the deformation region of the washer 67, and the position count value P stored in the DRAM 72b and the EEPROM 72c are stored. Based on the stored initial value Sg, the stroke count value S is calculated based on the above equation (1) (step S22). Then, the control target value St of the stroke count value is calculated through the following equation (4), and the feedback control of the control value of the actuator 60 is executed (step S23).


St←S−I …(4)
I:変位量

式(4)において、変位量Iは、アクチュエータ60の駆動力の反力によりワッシャー67が圧縮され始めてから圧縮限界状態まで圧縮される間に、ストロークカウント値Sの変化量、すなわちワッシャー67の変形領域の幅よりも大きい値に設定される。

St ← SI (4)
I: Displacement amount

In the equation (4), the displacement amount I is the amount of change in the stroke count value S, that is, the deformation of the washer 67 during the period from when the washer 67 starts to be compressed by the reaction force of the driving force of the actuator 60 to the compression limit state. A value larger than the width of the area is set.

アクチュエータ60の制御値を上式(4)に基づいて設定された制御目標値Stに制御した後、換言すればアクチュエータ60が確実にワッシャー67の変形領域以外に作動させた後に、制御中断フラグFcを「オフ」に設定し(ステップS24)、制御値学習(ステップS30〜S90)を再開する。   After controlling the control value of the actuator 60 to the control target value St set based on the above equation (4), in other words, after the actuator 60 is surely operated outside the deformation region of the washer 67, the control interruption flag Fc Is set to “off” (step S24), and control value learning (steps S30 to S90) is resumed.

以下、図9を参照して上述した制御値学習処理についてその一具体例を説明する。図9は、アクチュエータ60の制御値の時間的な推移を示すタイミングチャートである。
図9に示されるように、時刻T1において、マイクロコンピュータ70の給電回路の瞬断等が発生していない通常の制御中に所定の学習条件が成立すると(ステップS10:YES)、制御値学習が実行され(ステップS30〜S50)、アクチュエータ60がその機械的下限位置に作動するとともに、同アクチュエータ60の制御値が減少するようになる。
Hereinafter, a specific example of the control value learning process described above with reference to FIG. 9 will be described. FIG. 9 is a timing chart showing temporal transition of the control value of the actuator 60.
As shown in FIG. 9, at time T1, when a predetermined learning condition is satisfied during normal control in which no instantaneous interruption of the power feeding circuit of the microcomputer 70 occurs (step S10: YES), control value learning is performed. This is executed (steps S30 to S50), and the actuator 60 operates to its mechanical lower limit position, and the control value of the actuator 60 decreases.

時刻T2において、マイクロコンピュータ70の給電回路の瞬断等が発生すると、マイクロコンピュータ70による制御が一時的に停止し、アクチュエータ60の作動が一時的に停止する。そして時刻T3において、マイクロコンピュータ70による制御が一時的な停止状態から復帰したときにアクチュエータ60がワッシャー67の変形領域に進入している旨が判断されると(ステップS21:YES)、その制御の中断に対応する処理が実行され(ステップS22〜S24)、アクチュエータ60がその機械的下限位置の反対側に駆動される。   When an instantaneous interruption of the power supply circuit of the microcomputer 70 occurs at time T2, the control by the microcomputer 70 is temporarily stopped, and the operation of the actuator 60 is temporarily stopped. At time T3, when it is determined that the actuator 60 has entered the deformation region of the washer 67 when the control by the microcomputer 70 returns from the temporarily stopped state (step S21: YES), the control is performed. Processing corresponding to the interruption is executed (steps S22 to S24), and the actuator 60 is driven to the opposite side of the mechanical lower limit position.

時刻T4において、アクチュエータ60の変位量がワッシャー67の変形領域の幅よりも大きい値に設定された変位量Iになると、制御値学習が再開される。なお、図9に示されるように、このように制御値学習が再開された場合には、アクチュエータ60が所定の作動慣性力をもって先の停止位置まで作動するようになる。   When the displacement amount of the actuator 60 reaches a displacement amount I set to a value larger than the width of the deformation region of the washer 67 at time T4, the control value learning is resumed. As shown in FIG. 9, when the control value learning is resumed in this way, the actuator 60 operates to a previous stop position with a predetermined operating inertia force.

以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(1)制御値学習の実行中にアクチュエータ60が一時的に停止したときに、アクチュエータ60を機械的限界位置の反対側に作動させるようにした。これにより、例えば制御値学習処理の実行中にアクチュエータ60の制御値がワッシャー67の変形領域に進入した後に同アクチュエータ60が一時的に停止した場合に、ワッシャー67によるアクチュエータ60の作動に対する反力を一旦低下させることができる。そして、ワッシャー67の反力が相対的に小さい状態下で制御値学習を再開し、アクチュエータ60を機械的限界位置に作動させると、アクチュエータ60が所定の作動慣性力をもって先の停止位置まで作動することができる。これにより、例えばアクチュエータ60をその停止位置から直接に制御値学習を再開する場合、換言すれば作動慣性力が「0」である状態下でそのアクチュエータ60を機械的限界位置に作動させる場合と比較して、アクチュエータ60を機械的限界位置に作動させやすくなる。したがって、制御値学習の実行中にアクチュエータ60がその変形領域内で一時的に停止した場合にあっても、アクチュエータ60の作動慣性力の低下に起因して、アクチュエータ60が機械的限界位置に到達しないことを抑制することができる。その結果、アクチュエータ60の作動状態によって制御値を誤って更新することを抑制することができるようになる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) When the actuator 60 is temporarily stopped during execution of the control value learning, the actuator 60 is operated to the opposite side of the mechanical limit position. Thus, for example, when the actuator 60 temporarily stops after the control value of the actuator 60 enters the deformation region of the washer 67 during execution of the control value learning process, the reaction force against the operation of the actuator 60 by the washer 67 is reduced. It can be lowered once. Then, when the control value learning is resumed under a state where the reaction force of the washer 67 is relatively small and the actuator 60 is operated to the mechanical limit position, the actuator 60 is operated to a previous stop position with a predetermined operating inertia force. be able to. Thereby, for example, when the control value learning is resumed directly from the stop position of the actuator 60, in other words, compared with the case where the actuator 60 is operated to the mechanical limit position under the state where the operation inertia force is “0”. Thus, the actuator 60 can be easily operated to the mechanical limit position. Therefore, even if the actuator 60 is temporarily stopped within the deformation region during execution of the control value learning, the actuator 60 reaches the mechanical limit position due to a decrease in the operating inertia force of the actuator 60. It can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the control value from being erroneously updated depending on the operating state of the actuator 60.

(2)変位量Iをワッシャー67の変形領域の幅よりも大きい値に設定するようにした。そのため、アクチュエータ60を確実にワッシャー67の変形領域外に作動させることができる。これにより、ワッシャー67によるアクチュエータ60の作動に対する反力が「0」である位置にアクチュエータ60を作動させてから制御学習を再開するため、アクチュエータ60の作動慣性力の低下に起因して、アクチュエータ60が機械的限界位置に到達しないことを効果的に抑制することができる。   (2) The displacement amount I is set to a value larger than the width of the deformation region of the washer 67. Therefore, the actuator 60 can be reliably operated outside the deformation region of the washer 67. As a result, the control learning is resumed after the actuator 60 is operated to a position where the reaction force against the operation of the actuator 60 by the washer 67 is “0”. Can be effectively prevented from reaching the mechanical limit position.

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、変位量Iをワッシャー67の変形領域の幅よりも大きい値に設定するようにしているが、例えばアクチュエータ60が変形領域内の所定の位置から作動し始めてもその機械的下限位置に作動できる場合には、必ずしも変位量Iを変形領域の幅よりも大きい値に設定しなくてもよい。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, the displacement amount I is set to a value larger than the width of the deformation region of the washer 67. However, for example, even if the actuator 60 starts to operate from a predetermined position in the deformation region, the mechanical lower limit is set. When the actuator can be operated to the position, the displacement amount I is not necessarily set to a value larger than the width of the deformation region.

・上記実施形態では、アクチュエータ60を機械的下限位置に作動させてストロークカウント値Sの算出値をその下限位置に対応するストロークカウント値に更新する動弁系の制御装置に本発明を適用する場合について例示した。これに限らず、例えばアクチュエータ60をその機械的上限位置まで作動させる際にアクチュエータ60の作動に対する反力を生じさせるワッシャーが設けられ、所定の学習条件が成立したときに、アクチュエータ60を機械的上限位置に作動させてストロークカウント値Sの算出値をその上限位置に対応するストロークカウント値に更新する動弁系の制御装置においても、基本的に同様の態様をもって本発明を適用することができる。   In the above embodiment, when the present invention is applied to a valve system control device that operates the actuator 60 to the mechanical lower limit position and updates the calculated value of the stroke count value S to the stroke count value corresponding to the lower limit position. It illustrated about. For example, when the actuator 60 is operated to the mechanical upper limit position, a washer that generates a reaction force against the operation of the actuator 60 is provided, and when the predetermined learning condition is satisfied, the actuator 60 is moved to the mechanical upper limit position. The present invention can also be applied basically in the same manner to a valve-operated control device that operates to a position and updates the calculated value of the stroke count value S to the stroke count value corresponding to the upper limit position.

・上記実施形態では、吸気バルブ20の最大リフト量をフィードバック制御する内燃機関の動弁系に本発明を適用する場合について例示したが、排気バルブ10の最大リフト量をフィードバック制御する動弁系においても、基本的に同様の態様をもって本発明を適用することができる。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the valve operating system of the internal combustion engine that feedback-controls the maximum lift amount of the intake valve 20 is illustrated, but in the valve operating system that feedback-controls the maximum lift amount of the exhaust valve 10 However, the present invention can be applied in basically the same manner.

この発明の一実施形態にかかる内燃機関の動弁系についてその一部断面構造を示す断面図。1 is a cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure of a valve train of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 同実施形態にかかる内燃機関の動弁系についてその配設態様を示す平面図。The top view which shows the arrangement | positioning aspect about the valve operating system of the internal combustion engine concerning the embodiment. 同実施形態の仲介駆動機構についてその内部構造を示す破断斜視図。The fracture | rupture perspective view which shows the internal structure about the mediation drive mechanism of the embodiment. 同実施形態のコントロールシャフト、アクチュエータ及びマイクロコンピュータを示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the control shaft of the same embodiment, an actuator, and a microcomputer. (a)〜(h)同実施形態の各センサの出力波形及び各カウントのカウント値が推移するパターン変化を示すタイミングチャート。(A)-(h) The timing chart which shows the pattern change in which the output waveform of each sensor of the embodiment and the count value of each count change. (a),(b)同実施形態の各センサの出力信号と電気角カウント及び位置カウントとの関係を示す図。(A), (b) The figure which shows the relationship between the output signal of each sensor of the same embodiment, an electrical angle count, and a position count. 同実施形態の制御装置によるLo端学習についてその処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence about Lo end learning by the control apparatus of the embodiment. 同実施形態の制御装置によるLo端学習についてその処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence about Lo end learning by the control apparatus of the embodiment. 同実施形態のアクチュエータの制御値の時間的な推移を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the time transition of the control value of the actuator of the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

C…コイル、S1,S2…位置センサ、D1〜D3…電気角センサ、2…シリンダヘッド、10…排気バルブ、11…バルブスプリング、12…ラッシュアジャスタ、13…ロッカーアーム、13a…ローラ、14…排気カムシャフト、15…カム、16…リテーナ、20…吸気バルブ、21…バルブスプリング、22…ラッシュアジャスタ、23…ロッカーアーム、23a…ローラ、24…吸気カムシャフト、25…カム、26…リテーナ、50…仲介駆動機構、51…入力部、51a…ローラ、51h…ヘリカルスプライン、52…出力部、52h…ヘリカルスプライン、53…支持パイプ、53a…長孔、54…コントロールシャフト、55…スライダギア、55a…ヘリカルスプライン、55b…ヘリカルスプライン、55c…溝、56…ブッシュ、56a…貫通孔、57…係止ピン、60…電動式アクチュエータ、60a…ハウジング、60b,60c…突起、61…モータ、61a…ステータ、61b…ロータ、62……遊星ギヤ機構、63…出力軸、63a,63b…ストッパ、64…遊星ギヤ、65…ローラナット、65a,65b…ストッパ、66…ベアリング、66a…外輪、66b,66c…内輪、66d,66e…玉、67…ワッシャー、68…連結部材、70…マイクロコンピュータ、71…中央演算処理装置(CPU)、72a…不揮発性メモリ(ROM)、72b…揮発性メモリ(DRAM)、72c…不揮発性メモリ(EEPROM)、74…アクセルセンサ、75…クランク角センサ、90…排気動弁装置、100…吸気動弁装置。   C ... Coil, S1, S2 ... Position sensor, D1-D3 ... Electrical angle sensor, 2 ... Cylinder head, 10 ... Exhaust valve, 11 ... Valve spring, 12 ... Rush adjuster, 13 ... Rocker arm, 13a ... Roller, 14 ... Exhaust camshaft, 15 ... cam, 16 ... retainer, 20 ... intake valve, 21 ... valve spring, 22 ... lash adjuster, 23 ... rocker arm, 23a ... roller, 24 ... intake camshaft, 25 ... cam, 26 ... retainer, DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Mediation drive mechanism, 51 ... Input part, 51a ... Roller, 51h ... Helical spline, 52 ... Output part, 52h ... Helical spline, 53 ... Support pipe, 53a ... Long hole, 54 ... Control shaft, 55 ... Slider gear, 55a ... helical spline, 55b ... helical spline, 55c ... groove, 6 ... Bush, 56a ... Through hole, 57 ... Locking pin, 60 ... Electric actuator, 60a ... Housing, 60b, 60c ... Projection, 61 ... Motor, 61a ... Stator, 61b ... Rotor, 62 ... Planetary gear mechanism, 63: Output shaft, 63a, 63b ... Stopper, 64 ... Planetary gear, 65 ... Roller nut, 65a, 65b ... Stopper, 66 ... Bearing, 66a ... Outer ring, 66b, 66c ... Inner ring, 66d, 66e ... Ball, 67 ... Washer , 68 ... connecting member, 70 ... microcomputer, 71 ... central processing unit (CPU), 72a ... nonvolatile memory (ROM), 72b ... volatile memory (DRAM), 72c ... nonvolatile memory (EEPROM), 74 ... Accelerator sensor, 75 ... crank angle sensor, 90 ... exhaust valve device, 100 ... intake valve device.

Claims (2)

機械的に規制される作動範囲内で作動することにより機関バルブのバルブ特性を変更するアクチュエータを有し、該アクチュエータに、変形領域において前記アクチュエータを前記作動範囲の機械的限界位置まで作動させる際に同アクチュエータの作動に対する反力を生じさせる弾性体が設けられる動弁系に適用されて、前記アクチュエータの制御値について所定の初期値からの変更量を検出する変更量検出手段と、前記初期値と前記変更量とに基づいて前記アクチュエータの制御値を算出する算出手段と、所定の学習条件が成立したとき、前記アクチュエータを前記作動範囲の機械的限界位置まで作動させ、同アクチュエータの作動が停止したときに前記算出手段によって算出される制御値を前記機械的限界位置に対応する制御値に更新する制御値学習を実行する学習手段とを備える動弁系の制御装置において、
前記学習手段による制御値学習の実行中に前記アクチュエータが前記変形領域内で一時的に停止したときに、前記アクチュエータを前記機械的限界位置の反対側に作動させた後に前記学習手段による制御値学習を再開する学習再開手段を備える
ことを特徴とする動弁系の制御装置。
An actuator that changes a valve characteristic of an engine valve by operating within a mechanically regulated operating range, and when the actuator is operated to a mechanical limit position of the operating range in a deformation region; A change amount detection means for detecting a change amount from a predetermined initial value for a control value of the actuator, applied to a valve train provided with an elastic body that generates a reaction force against the operation of the actuator; and the initial value; The calculation means for calculating the control value of the actuator based on the change amount, and when a predetermined learning condition is satisfied, the actuator is operated to the mechanical limit position of the operating range, and the operation of the actuator is stopped. Sometimes the control value calculated by the calculating means is updated to a control value corresponding to the mechanical limit position. The control apparatus for valve system and a learning means for executing the control value learning,
When the actuator is temporarily stopped in the deformation area during the execution of the control value learning by the learning means, the control value learning by the learning means is performed after operating the actuator to the opposite side of the mechanical limit position. A valve operating system control device comprising learning resumption means for resuming operation.
請求項1に記載の動弁系の制御装置において、
前記学習再開手段は、前記アクチュエータを前記弾性体の変形領域外に作動させた後に前記学習手段による制御値学習を再開する
ことを特徴とする動弁系の制御装置。
In the valve system control device according to claim 1,
The valve train control device, wherein the learning restarting means restarts the control value learning by the learning means after operating the actuator outside the deformation region of the elastic body.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

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KR20160072892A (en) * 2014-12-15 2016-06-24 현대오트론 주식회사 Mechanical stop position learning method of continuous variable valve lift system
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