JP2009085149A - 可変動弁機構の制御装置 - Google Patents
可変動弁機構の制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009085149A JP2009085149A JP2007258140A JP2007258140A JP2009085149A JP 2009085149 A JP2009085149 A JP 2009085149A JP 2007258140 A JP2007258140 A JP 2007258140A JP 2007258140 A JP2007258140 A JP 2007258140A JP 2009085149 A JP2009085149 A JP 2009085149A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target value
- control
- effective opening
- update
- operating angle
- 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.)
- Granted
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
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
【解決手段】機関バルブの有効開度を連続的に変更可能な可変動弁機構の制御装置において、機関の運転状態に応じて有効開度の目標値を設定する目標値設定手段と、有効開度が目標値(A)に収束している状態で目標値が更新されたとき、更新前の目標値(A)から更新された目標値(B)へ徐々に変化する制御目標値(V)を設定する制御目標値設定手段と、該制御目標値(V)に基づいて、有効開度をフィードバック制御する有効開度制御手段と、を含んで構成した。
【選択図】図4
Description
そこで、本発明は、可変動弁機構の制御装置において、トルクショック軽減のため徐々にバルブリフト量や作動角を変更させる際の具体的な制御を提供することを目的とする。
機関バルブの有効開度を連続的に変更可能な可変動弁機構の制御装置において、
機関の運転状態に応じて有効開度の目標値を設定する目標値設定手段と、
有効開度が目標値に収束している状態で目標値が更新されたとき、更新前の目標値から更新された目標値へ徐々に変化する制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、
該制御目標値に基づいて、有効開度をフィードバック制御する有効開度制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
機関バルブの有効開度を連続的に変更可能な可変動弁機構の制御装置において、
機関の運転状態に応じて有効開度の目標値を設定する目標値設定手段と、
更新前の目標値から更新された目標値へ徐々に変化する制御目標値を設定し、有効開度が目標値に未収束の状態で目標値が更新されたとき、該更新時の制御目標値から更新された目標値へ徐々に変化する制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、
該制御目標値に基づいて、有効開度をフィードバック制御する有効開度制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
前記制御目標値設定手段は、制御目標値を次の演算式により設定することを特徴とする。
V=A(1−a)+B・a
a:0から1へ徐々に増加する係数
A:前記更新前の目標値又は更新時の制御目標値
B:前記更新後の目標値
請求項4に係る発明は、
有効開度が目標値に未収束の状態で目標値が更新され、かつ、該更新が運転状態の切換に応じて行われたとき、
該更新時の有効開度の制御目標値と比べて、該運転状態の要求の切換がなかった場合における目標値のほうが、該更新後の目標値に近くなった場合は、
前記演算式におけるAを、該運転状態の要求の切換がなかった場合における目標値に変更して、Vの変更を継続することを特徴とする。
請求項4に係る発明によれば、有効開度が目標値に未収束の状態で目標値が更新され、かつ、該更新が運転状態の切換に応じて行われたときにおいて、該更新時の有効開度の制御目標値と比べて、該運転状態の要求の切換がなかった場合における目標値のほうが、該更新後の目標値に近くなった場合は、前記演算式におけるAを、該運転状態の要求の切換がなかった場合における目標値に変更して、Vの変更が継続される。
図1は、実施形態における車両用エンジンのシステム構成図である。
図1において、エンジン(内燃機関)101の吸気管102には、スロットルモータ103aでスロットルバルブ103bを開閉駆動する電子制御スロットル104が介装され、該電子制御スロットル104及び吸気バルブ105を介して、燃焼室106内に空気が吸入される。
そして、燃焼室106内に吸引された燃料は、図示省略した点火プラグによる火花点火によって着火燃焼する。
前記排気バルブ107は、排気側カムシャフト110に設けられたカム111によって一定のバルブリフト量,バルブ作動角及びバルブタイミングを保って開閉される。
一方、吸気バルブ105は、可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113によって、その開特性(バルブリフト量,バルブ作動角及びバルブタイミング)が可変とされる。
なお、吸気バルブ105の吸気行程における平均開度と等価な開度として有効開度を定義すると、吸気バルブ105のバルブリフト量や作動角によって有効開度(連続的に可変)を決めることができる。
本実施形態では、電子制御スロットル104は主に吸気負圧を発生させるために設けられ、エンジン101の吸入空気量は、可変リフト機構112及び可変バルブタイミング機構113による吸気バルブ105の開特性の変更によって制御される。
前記各種センサとしては、エンジン101の吸入空気量を検出するエアフローメータ115、車両の運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ116、クランクシャフト120の基準回転位置毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ117、スロットルバルブ103bの開度TVOを検出するスロットルセンサ118、エンジン101の冷却水温度を検出する水温センサ119、後述する吸気駆動軸3の基準回転位置毎にカム信号を出力するカムセンサ132、後述する制御軸13の回転角(制御量)を検出する角度センサ133などが設けられている。
実施形態のエンジン101は、各気筒に一対の吸気バルブ105が設けられており、これら吸気バルブ105の上方に、前記クランクシャフト120によって回転駆動される吸気駆動軸3が気筒列方向に沿って回転可能に支持されている。
前記吸気駆動軸3には、吸気バルブ105のバルブリフタ105aに当接して吸気バルブ105を開閉する揺動カム4が相対回転可能に外嵌されている。
また、前記吸気駆動軸3の一端部には、クランクシャフト120に対する前記吸気駆動軸3の回転位相を変化させることにより、吸気バルブ105の作動角の中心位相を連続的に変更する可変バルブタイミング機構113が配設されている。
上記の構成により、クランクシャフト120に連動して吸気駆動軸3が回転すると、駆動カム11を介してリング状リンク12がほぼ並進移動すると共に、ロッカアーム15が制御カム14の軸心周りに揺動し、ロッド状リンク16を介して揺動カム4が揺動して吸気バルブ105が開閉される。
これにより、吸気バルブ105の作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ105の作動角及びバルブリフト量が連続的に変化する。
前記角度センサ133として、本実施形態では、非接触型の回転角度センサを用いる。具体的には、例えば特開2003−194580号公報に開示されるように、制御軸13の端部に装着されるマグネットと、前記マグネットの外周面に対向して配置される磁電変換手段とからなり、制御軸13の回転に伴う磁束の変化を検出するセンサである。
以下、実際の作動角が目標作動角に一致するようにモータ17の電流の向き及び大きさ(デューティ)をフィードバック制御するものとして説明する。なお、実際のリフト量が目標リフト量に一致するように、デューティをフィードバック制御することもできる。
しかし、例えば、アクセルの操作(アクセル開度の変化)などによって、運転状態の要求が切り換えられると、目標作動角も更新される。このとき、直ちに作動角を更新後の目標作動角へ一致させるように制御すると、吸入空気量が急激に変化し、大きなトルクショックが発生してしまう。なお、該運転状態の要求には、スロットルバルブ103bの開度を減少させてスロットルバルブ103bの下流の吸気管102の圧力を低下させ車両のブレーキを補助する運転状態の要求(以下、負圧要求とする)、トルクを増大させた運転状態の要求(以下、トルク要求とする)、燃費が良好な運転状態の要求(以下、燃費要求とする)、などがある。
まず、制御目標値が、更新前の目標作動角から更新後の目標作動角へ移行するまでの間に、目標作動角の再更新(以下、単に再更新とする)がない場合について説明する。
次に、制御目標値が、更新前の目標作動角から更新後の目標作動角へ移行するまでの間に、再更新がある場合について説明する。
このように、再更新時を境にして、更新前の目標作動角がB、更新後の目標作動角がA、に夫々変更され、内分比が0に戻る。
なお、該再更新時の制御目標値Vに代えて、再更新時の実際の作動角を、A’へ代入してもよい。
図7では、先の更新時に、負圧要求からトルク要求に切り換わり、これにより、内分処理の式V=A(1−a)+B・aにおいて、Aには負圧要求時の目標作動角が代入され、Bにはトルク要求時の目標作動角が代入される。
なお、負圧要求時の目標作動角と、トルク要求時の目標作動角と、のうち、実際に選択される目標作動角を、図7に矢印で示してある。ここで、作動角制御中の各時点において、トルク要求時の目標作動角よりも、負圧要求時の目標作動角ほうが大きくなっている。
図8では、先の更新時に、燃費要求からトルク要求に切り換わり、これにより、内分処理の式V=A(1−a)+B・aにおいて、Aには燃費要求時の目標作動角が代入され、Bにはトルク要求時の目標作動角が代入される。
なお、燃費要求時の目標作動角と、トルク要求時の目標作動角と、のうち、実際に選択される目標作動角を、図8に矢印で示してある。ここで、作動角制御中の各時点において、燃費要求時の目標作動角よりも、トルク要求時の目標作動角ほうが大きくなっている。
これにより、再更新後、V’はより速やかに燃費要求時の目標作動角へと収束し(線Y2)、トルクショック回避性能と、作動角制御の高い応答性と、を両立させることができる。
ステップS1では、目標作動角の更新後(先の更新後)の内分処理中であるか判定する。
ステップS1で、更新後の内分処理中でないと判定したときは、目標作動角の更新がないと判断してリターンとなり、内分処理中であると判定したときは、ステップS2に進む。
ステップS2で、内分処理中に再更新が行われていないと判定したときは、リターンとなり、内分処理中に再更新が行われたと判定したときは、ステップS3に進む。
ステップS3では、該再更新時の制御目標値Vを、式V’=A’(1−a’)+B’・a’におけるA’に代入する。このとき、a’=0であるためV=V’となり、制御目標値の急激な変化を回避することができる。
ステップS4では、再更新後の制御目標値V’の変化方向が、作動角の増大方向かを判定する。
ステップS4で、再更新後の制御目標値V’の変化方向が作動角の増大方向である(例えば図7に示すような状態)と判定したときは、ステップS5に進む。
ステップS5で、再更新前の目標作動角(図7では、再更新後において逐次変化するトルク要求時の目標作動角)が、再更新時の制御目標値V以下であると判定したときは、式V’=A’(1−a’)+B’・a’におけるA’へ代入する値として、再更新時の制御目標値Vを維持し、リターンとなる。
ステップS6では、式V’=A’(1−a’)+B’・a’におけるA’に対し、再更新時の制御目標値Vに代えて、再更新前の目標作動角(図7では、再更新後において逐次変化するトルク要求時の目標作動角)を代入し、V’の変更を継続する。
ステップS7では、再更新前の目標作動角(図8では、再更新後において逐次変化するトルク要求時の目標作動角。即ち、運転状態の要求の再切換を行わない場合における目標作動角)が、再更新時の制御目標値V(ステップS3でA’へ代入したV)より小さいかを判定する。
一方、ステップS7で、再更新前の目標作動角(図8では、再更新後において逐次変化するトルク要求時の目標作動角)が、再更新時の制御目標値Vより小さいと判定したときは、ステップS8に進む。
図9のフローによれば、再更新があったとき、該再更新時の制御目標値Vを式V’=A’(1−a’)+B’・a’におけるA’へ代入することにより、再更新時にa’が0であってもV=V’となるから、再更新時の大きなトルクショックを回避することができる。
本発明は、排気バルブ107に対して適用してもよく、これにより、排気バルブ107の有効開度(バルブリフト量、作動角)の急激な変化を回避することができる。
112 可変リフト機構
114 制御ユニット
Claims (4)
- 機関バルブの有効開度を連続的に変更可能な可変動弁機構の制御装置において、
機関の運転状態に応じて有効開度の目標値を設定する目標値設定手段と、
有効開度が目標値に収束している状態で目標値が更新されたとき、更新前の目標値から更新された目標値へ徐々に変化する制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、
該制御目標値に基づいて、有効開度をフィードバック制御する有効開度制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。 - 機関バルブの有効開度を連続的に変更可能な可変動弁機構の制御装置において、
機関の運転状態に応じて有効開度の目標値を設定する目標値設定手段と、
更新前の目標値から更新された目標値へ徐々に変化する制御目標値を設定し、有効開度が目標値に未収束の状態で目標値が更新されたとき、該更新時の制御目標値から更新された目標値へ徐々に変化する制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、
該制御目標値に基づいて、有効開度をフィードバック制御する有効開度制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。 - 前記制御目標値設定手段は、制御目標値を次の演算式により設定することを特徴とする請求項2に記載の可変動弁機構の制御装置。
V=A(1−a)+B・a
a:0から1へ徐々に増加する係数
A:前記更新前の目標値又は更新時の制御目標値
B:前記更新後の目標値 - 有効開度が目標値に未収束の状態で目標値が更新され、かつ、該更新が運転状態の切換に応じて行われたとき、
該更新時の有効開度の制御目標値と比べて、該運転状態の要求の切換がなかった場合における目標値のほうが、該更新後の目標値に近くなった場合は、
前記演算式におけるAを、該運転状態の要求の切換がなかった場合における目標値に変更して、Vの変更を継続することを特徴とする請求項3に記載の可変動弁機構の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007258140A JP4880560B2 (ja) | 2007-10-01 | 2007-10-01 | 可変動弁機構の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007258140A JP4880560B2 (ja) | 2007-10-01 | 2007-10-01 | 可変動弁機構の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009085149A true JP2009085149A (ja) | 2009-04-23 |
JP4880560B2 JP4880560B2 (ja) | 2012-02-22 |
Family
ID=40658866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007258140A Expired - Fee Related JP4880560B2 (ja) | 2007-10-01 | 2007-10-01 | 可変動弁機構の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4880560B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002161763A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Unisia Jecs Corp | 電磁式可変バルブタイミング装置の制御装置 |
JP2004169612A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | 内燃機関の可変動弁制御装置 |
JP2006207433A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP2007162479A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のバルブ特性制御装置 |
-
2007
- 2007-10-01 JP JP2007258140A patent/JP4880560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002161763A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Unisia Jecs Corp | 電磁式可変バルブタイミング装置の制御装置 |
JP2004169612A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | 内燃機関の可変動弁制御装置 |
JP2006207433A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP2007162479A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のバルブ特性制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4880560B2 (ja) | 2012-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4551335B2 (ja) | 可動部材の基準位置学習装置 | |
JP4767096B2 (ja) | 可変バルブタイミング装置 | |
JP2007051603A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2009191704A (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP2004176714A (ja) | 内燃機関の可変動弁制御装置 | |
JP4779775B2 (ja) | 内燃機関の吸気制御装置 | |
US7753016B2 (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
JP2009281343A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2007198236A (ja) | 可動部材の基準位置学習装置 | |
JP4299327B2 (ja) | 可変バルブタイミング装置 | |
JP4765379B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4880560B2 (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP4937188B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP4581984B2 (ja) | 内燃機関のバルブ特性制御装置 | |
JP4659591B2 (ja) | 車両用エンジンの吸気制御装置 | |
JP4901677B2 (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP2010077813A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4764186B2 (ja) | 可動部材の基準位置学習装置 | |
JP4941069B2 (ja) | 内燃機関の吸気制御装置 | |
JP2008163862A (ja) | 内燃機関の可変動弁制御装置 | |
JP5249814B2 (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP2009079578A (ja) | 火花点火式内燃機関の点火時期制御装置 | |
JP2007120337A (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
JP4861378B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁制御装置 | |
JP2009085076A (ja) | 内燃機関の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20090925 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20090925 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091209 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110419 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110510 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111101 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111201 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4880560 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |