JP2009221912A - 内燃機関の動弁システム - Google Patents

Abstract

【課題】カムとバルブとの間に介在する制御軸の回転位置を電力の供給により作動するアクチュエータで操作することにより、カムの回転位置に対するバルブのリフト量を変化させることで、該バルブの作用角を変化させる内燃機関の動弁システムにおいて、バルブの開弁特性を速やかに変更する技術の提供。
【解決手段】作用角の目標値とアクチュエータへの電力の供給を停止するときの作用角との差が、アクチュエータへの電力の供給を停止してから該アクチュエータが反力に抗して慣性により回転することにより変化する作用角と等しくなるように、アクチュエータの慣性力及び反力に基づいて電力の供給を停止する時期としての作用角を決定する（Ｓ１０５）。
【選択図】図８

Description

本発明は、内燃機関の吸気弁又は排気弁のリフト特性を変更可能な動弁システムに関する。

内燃機関の動弁システムにおいて、吸気弁または排気弁の作用角またはリフト量の目標値と実際の値との差に基づいて、該作用角またはリフト量をフィードバック制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−２７３５４４号公報 特開２００７−２５５１９７号公報

このときに比例制御（Ｐ制御）を行うと、作用角の実際の値が目標値に近づくに従って、操作量が小さくなるため、目標値に到達するまでの時間が長くなる虞がある。これにより、作用角を目標値に合わせるときの応答性が低下する虞がある。

本発明は、上記したような種々の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バルブの開弁特性を速やかに変更することができる技術の提供にある。

上記課題を達成するために本発明による内燃機関の動弁システムは、以下の手段を採用した。すなわち、本発明による内燃機関の動弁システムは、

カムとバルブとの間に介在する制御軸の回転位置を電力の供給により作動するアクチュエータで操作することにより、カムの回転位置に対するバルブのリフト量を変化させることで、該バルブの作用角を変化させる内燃機関の動弁システムにおいて、
前記アクチュエータの回転方向に抗する力である反力を発生させる付勢手段と、
前記作用角の目標値を決定する目標作用角決定手段と、
前記作用角の実際の値を取得する実作用角取得手段と、
前記作用角の目標値と前記アクチュエータへの電力の供給を停止するときの作用角との差が、前記アクチュエータへの電力の供給を停止してから該アクチュエータが前記反力に抗して慣性により回転することにより変化する作用角と等しくなるように、前記アクチュエータの慣性力及び前記反力に基づいて前記電力の供給を停止する時期としての作用角を決定する電力供給停止作用角決定手段と、
前記作用角の実際の値が前記電力供給停止作用角決定手段により決定される作用角となったときに前記アクチュエータへの電力の供給を停止する電力供給停止手段と、
を備えることを特徴とする。

カムとバルブとの間に介在する制御軸を制御することで、カムの回転位置に対するバルブのリフト量を変更することができる。これにより、バルブが開く時期を変更するこができるため、該バルブの作用角を変更することもできる。

なお、バルブの作用角は、バルブが開いている角度としても良い。この角度は、クランクシャフトまたはカムシャフトの回転角度とすることができる。以下、作用角といった場合には、このバルブの作用角を指すものとする。

ここで、アクチュエータへの電力の供給を停止したとしても、アクチュエータの慣性により、制御軸はすぐには停止せずに回転を続ける。つまり、作用角が目標値になったときに電力の供給を停止しても、実際の作用角は目標値を越えてしまう。また、電力量をフィードバック制御しても、作用角を目標値に合わせるのに時間がかかる。

これに対し、アクチュエータが慣性で回転する分を考慮して該アクチュエータへの電力の供給を停止させる。この慣性で回転する分は、アクチュエータの慣性力と反力に影響を受ける。そのため、アクチュエータが慣性で回転する分の作用角を慣性力と反力とに応じて求めることができる。つまり、作用角を目標値に合わせるときに、アクチュエータが慣性により回転する分だけ前に該アクチュエータへの電力の供給を停止させる。このように電力の供給を停止させる作用角を、電力供給停止作用角決定手段は決定する。

本発明においては、前記反力は、前記作用角が大きくなるほど大きくなり、
前記目標作用角決定手段により決定される作用角の目標値が規定値以上の場合に限り前記電力供給停止手段は前記アクチュエータへの電力の供給を停止させることができる。

ここで、反力が小さい範囲で作用角が変更されると、アクチュエータが停止するまでに時間がかかる。そのため、作用角の変更が完了するまでに時間がかかってしまう。つまり、目標となる作用角が小さい場合には、目標となる作用角付近で反力が小さいために、アクチュエータの停止に時間がかかる。そのため、システムの応答性が悪化する。作用角が大きな状態から小さくなる場合も同様である。

そこで、作用角の変更にかかる時間が許容範囲を超える場合には、作用角を目標値に合わせるときに慣性力と反力とに頼らないようにする。この場合、例えばアクチュエータの回転数を減速させつつ目標値に合わせる。なお、規定値は、作用角の変更が完了するまでにかかる時間が許容範囲内となるように決定される。

本発明においては、前記電力供給停止作用角決定手段により決定される作用角を、前記内燃機関の潤滑油の温度、前記内燃機関の冷却水の温度、バッテリの電圧の少なくとも１つに基づいて補正することができる。

内燃機関の潤滑油の温度、内燃機関の冷却水の温度、及びバッテリの電圧は、慣性力または反力に影響を与えるため、この影響を考慮して電力の供給を停止させる。これにより、作用角をより速やかに目標値に合わせることができる。

本発明によれば、バルブの開弁特性を速やかに変更することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

＜実施例１＞
［システムの構成］
図１は、実施例１のシステム構成を説明するための図である。本実例１のシステムは、内燃機関１を備えている。内燃機関１は、複数の気筒２を有している。図１には、複数気筒のうちの１気筒のみを示している。

内燃機関１は、内部にピストン３を有するシリンダブロック４を備えている。ピストン３は、クランク機構を介してクランクシャフト５と接続されている。クランクシャフト５
の近傍には、クランク角センサ６が設けられている。クランク角センサ６は、クランクシャフト５の回転角度（すなわち、クランク角）を検出するように構成されている。

シリンダブロック４の上部にはシリンダヘッド８が組み付けられている。ピストン３上面からシリンダヘッド８までの空間は燃焼室１０を形成している。

シリンダヘッド８は、燃焼室１０と連通する吸気ポート１２を備えている。吸気ポート１２と燃焼室１０との接続部には吸気バルブ１４が設けられている。本実施例１のシステムは、気筒毎に設けられた複数の吸気ポート１２に対応して複数の吸気バルブ１４を備えている。図１には、吸気ポート１２と吸気バルブ１４とをそれぞれ１つずつ示している。吸気バルブ１４と吸気カム軸１５に設けられた吸気カム１６との間には、可変動弁装置１８が設けられている。可変動弁装置１８は、吸気バルブ１４の開弁特性を機械的に変更可能に構成されている。なお、可変動弁装置１８の詳細については、後述する。

また、シリンダヘッド８は、燃焼室１０と連通する排気ポート２８を備えている。排気ポート２８と燃焼室１０との接続部には排気バルブ２９が設けられている。

そして内燃機関１には、該内燃機関１の冷却水の温度を測定する水温センサ２６と、該内燃機関１の潤滑油の温度を測定する油温センサ２７とが取り付けられている。

また、本実施例のシステムは、電子制御装置としてのＥＣＵ６０を備えている。ＥＣＵ６０の出力側には、可変動弁装置１８等が接続されている。ＥＣＵ６０の入力側には、クランク角センサ６、水温センサ２６、油温センサ２７の他、運転者がアクセルペダル２３を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ２４等が接続されている。ＥＣＵ６０は、各センサの出力に基づいて、燃料噴射制御や点火時期制御のような内燃機関１全体の制御を実行する。

また、ＥＣＵ６０は、クランク角センサ６の出力に基づいて、機関回転数を算出する。さらに、ＥＣＵ６０は、アクセル開度センサ２４の出力に基づいて、機関負荷を算出する。また、ＥＣＵ６０には、バッテリ２５が接続されており、ＥＣＵ６０はバッテリ２５の電圧を算出することができる。そして、このバッテリ２５から後述する電動モータ８２へ電力が供給される。

［可変動弁装置の構成］
図２は、図１に示すシステムにおいて、可変動弁装置１８の構成を説明するための斜視図である。

図２に示すように、吸気カム軸１５には、１気筒当たり２つの吸気カム１６，１７が設けられている。そして、主カムである第１吸気カム１６を中心にして、２つの吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒが左右対称に配置されている。第１吸気カム１６と吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒとの間には、第１吸気カム１６の回転運動に各吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒのリフト運動を連動させる可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒがそれぞれ設けられている。一方、第２吸気カム１７は、第１吸気カム１６との間で、第２吸気バルブ１４Ｒを挟むようにして配置されている。第２吸気カム１７と第２吸気バルブ１４Ｒとの間には、第２吸気カム１７の回転運動に第２吸気バルブ１４Ｒのリフト運動を連動させる固定動弁機構７０が設けられている。本可変動弁装置１８は、第２吸気バルブ１４Ｒのリフト連動の連動先を、可変動弁機構４０Ｒと固定動弁機構７０との間で選択的に切り換えることができるように構成されている。なお、本実施例では、固定動弁機構７０の説明は省略する。

（１）可変動弁機構の構成
図３は、図２に示す可変動弁装置１８における可変動弁機構４０の構成を説明するための図である。具体的には、図３は、可変動弁機構４０を吸気カム軸１５の軸方向から見た図である。尚、左右の可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒは、基本的には、第１吸気カム１６に対して対称形であるので、ここでは左右の可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒを区別することなくその構成を説明する。また、本明細書および図面では、左右の可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒを区別しないときには、単に可変動弁機構４０と表記する。同様に、可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒの各構成部品や吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒ等の対称に配置されている部品については、特に区別をする必要がある時以外は、左右を区別するＬ、Ｒの記号は付けないものとする。

図３に示すように、ロッカーアーム３５は吸気バルブ１４によって支持されている。可変動弁機構４０は、第１吸気カム１６とロッカーアーム３５との間に介在している。可変動弁機構４０は、第１吸気カム１６の回転運動とロッカーアーム３５の揺動運動との連動状態を連続的に変化させるように構成されている。

可変動弁機構４０は、吸気カム軸１５と平行に配置された制御軸４１を有している。この制御軸４１は、ウォームホイール８０及びウォームギヤ８１を介して電動モータ８２に接続されている（図２参照。）。なお、本実施例においては電動モータ８２が、本発明におけるアクチュエータに相当する。よって、制御軸４１は、回転駆動可能に構成されている。図３に示すように、制御軸４１には、制御アーム４２がボルト４３によって固定されている。制御アーム４２の一部は、制御軸４１の径方向に突出している。制御アーム４２の突出部には、中間アーム４４がピン４５によって取り付けられている。ピン４５は、制御軸４１の中心から偏心した位置に配置されている。よって、中間アーム４４は、ピン４５を中心にして揺動するように構成されている。中間アーム４４の先端部には、後述するローラ５２，５３が回転可能に設けられている。

制御軸４１には、揺動カムアーム５０が揺動可能に支持されている。揺動カムアーム５０は、第１吸気カム１６に対向する側に、スライド面５０ａを有している。スライド面５０ａは、第２ローラ５３に接触するように形成されている。スライド面５０ａは、第２ローラ５３が揺動カムアーム５０の先端側から制御軸４１の軸中心側に向かって移動するほど、第１吸気カム１６との間隔が徐々に狭まるような曲面で形成されている。また、揺動カムアーム５０は、スライド面５０ａの反対側に、揺動カム面５１を有している。揺動カム面５１は、揺動カムアーム５０の揺動中心からの距離が一定となるように形成された非作用面５１aと、非作用面５１ａから離れた位置ほど制御軸４１の軸中心からの距離が遠
くなるように形成された作用面５１ｂとで構成されている。

スライド面５０ａと第１吸気カム１６の周面との間には、第１ローラ５２と第２ローラ５３が配置されている。より具体的には、第１ローラ５２は、第１吸気カム１６の周面と接触するように配置されている。また、第２ローラ５３は、揺動カムアーム５０のスライド面５０ａに接触するように配置されている。第１ローラ５２と第２ローラ５３とは、上記中間アーム４４の先端部に固定された連結軸５４によって回転自在に支持されている。中間アーム４４は、ピン４５を支点として揺動するので、これらのローラ５２，５３もピン４５から一定距離を保ちながらスライド面５０ａおよび第１吸気カム１６の周面に沿って揺動する。

また、揺動カムアーム５０には、バネ座５０ｂが形成されている。このバネ座５０ｂには、ロストモーションスプリング３８の一端が掛けられている。ロストモーションスプリング３８の他端は、内燃機関の静止部位に固定されている。ロストモーションスプリング３８は圧縮バネである。ロストモーションスプリング３８から受ける付勢力により、揺動カムアーム５０のスライド面５０ａが第２ローラ５３に押し当てられ、更に、第１ローラ
５２が第１吸気カム１６に押し当てられる。これにより、第１ローラ５２及び第２ローラ５３は、スライド面５０ａと第１吸気カム１６の周面とに両側から挟み込まれた状態で位置決めされる。

揺動カムアーム５０の下方には、上記ロッカーアーム３５が配置されている。ロッカーアーム３５には、揺動カム面５１に対向するようにロッカーローラ３６が設けられている。ロッカーローラ３６は、ロッカーアーム３５の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム３５の一端は、バルブ１４のバルブシャフト１４ａによって支持されており、ロッカーアーム３５の他端は、油圧式ラッシュアジャスタ３７によって回転自在に支持されている。リフト作動の際、バルブシャフト１４ａは、バルブスプリング１４ｂによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム３５を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーローラ３６は、この付勢力と油圧式ラッシュアジャスタ３７によって揺動カムアーム５０の揺動カム面５１に押し当てられている。

上述した可変動弁機構４０の構成によれば、第１吸気カム１６の回転に伴って、第１吸気カム１６の押圧力が第１ローラ５２及び第２ローラ５３を介してスライド面５０ａに伝達される。その結果、揺動カム面５１とロッカーローラ５６との接点が非作用面５１ａから作用面５１ｂにまで及ぶと、ロッカーアーム３５が押し下げられ、バルブ１４が開弁する。

また、可変動弁機構４０の構成によれば、制御軸４１の回転角度を変化させると、スライド面５０ａ上における第２ローラ５３の位置が変化し、リフト動作時の揺動カムアーム５０の揺動範囲が変化する。より具体的には、制御軸４１を図３における反時計回り方向に回転させると、スライド面５０ａ上における第２ローラ５３の位置が揺動カムアーム５０の先端側に移動する。そうすると、第１吸気カム１６の押圧力が伝達されることで揺動カムアーム５０が揺動動作を開始した後に、現実にロッカーアーム３５が押圧され始めるまでに要する揺動カムアーム５０の回転角度は、制御軸４１が図３における反時計回り方向に回転するほど大きくなる。つまり、制御軸４１を図３における反時計回り方向に回転させることにより、バルブ１４の作用角及びリフト量を小さくすることができる。逆に、制御軸４１を時計回り方向に回転させることにより、バルブ１４の作用角及びリフト量を大きくすることができる。

［実施例１の特徴］
本実施例では、電動モータ８２への電力の供給を停止させた後に制御軸４１が惰性で回転することを考慮して、電動モータ８２への電力の供給を停止する時期を決定する。つまり、電動モータ８２への電力の供給を停止する時期は、目標作用角よりも前であって、惰性で回転する制御軸４１により作用角が変化しても、目標作用角で停止させることができる時期に設定される。具体的には、電動モータ８２の慣性力（以下、制御軸４１の慣性力ともいう。）と反力とを考慮したマップに基づいて、電動モータ８２への電力の供給を停止する時期を求める。

図４は、作用角と制御軸４１にかかるトルクとの関係を示した図である。ロストモーションスプリング３８及びバルブスプリング１４ｂが制御軸４１を回転させる力または電動モータ８２を回転させる力（以下、スプリング反力という。）は、作用角を小さくする側、すなわち図３において制御軸４１を反時計回りに回転させる向きに働いている。制御軸４１にかかるトルクは、スプリング反力と等しい。つまり、作用角を大きくするときには、制御軸４１をスプリング反力に抗して回転させることになる。そして、作用角が大きくなるほど、制御軸４１にかかるトルクが大きくなる。なお、本実施例においてはロストモーションスプリング３８及びバルブスプリング１４ｂが、本発明に係る付勢手段に相当する。

一方、電動モータ８２や該電動モータ８２を駆動源として作動する部材では、電動モータ８２への電力の供給を停止しても、該電動モータ８２の慣性によりすぐには停止しない。

本実施例では、電動モータ８２への電力の供給を停止した後に、慣性により制御軸４１が回転しても、目標作用角となったときに該制御軸４１の回転が停止するようにしている。つまり、電動モータ８２への電力の供給を停止しても電動モータ８２は慣性により回転するが、この回転速度はスプリング反力により徐々に下降して、最後には停止する。この電動モータ８２が停止したときに目標作用角となっているように、電動モータ８２への電力の供給を停止する作用角を決定する。

そして、電動モータ８２への電力の供給を停止する作用角（以下、電力停止作用角という。）は、現時点での作用角（以下、現作用角という。）と目標作用角との差に応じてマップ化しておく。例えば、慣性力が大きいほど、また、スプリング反力が小さいほど、電動モータ８２への電力が停止されてから該電動モータ８２が実際に停止するまでに変化する作用角は大きくなる。一方、慣性力が小さいほど、また、スプリング反力が大きいほど、電動モータ８２への電力が停止されてから制該電動モータ８２が実際に停止するまでに変化する作用角は小さくなる。なお、慣性力は現作用角と目標作用角との差と相関があるため、これにより求めることができる。これは、電動モータ８２の回転数（若しくは回転速度）と相関があるため、この値により求めても良い。また、スプリング反力は、作用角と相関があるため、これにより求めることができる。

図５は、作用角の推移を示したタイムチャートである。図５Ａは電動モータ８２の慣性力が比較的大きくスプリング反力が比較的小さい場合を示し、図５Ｂは電動モータ８２の慣性力が比較的小さくスプリング反力が比較的大きい場合を示している。これらの図は、電動モータ８２が停止したときに目標作用角となっている場合を示している。なお、Ａで示される作用角は現作用角であり、Ｂで示される作用角は目標作用角であり、Ｃで示される作用角は電力停止作用角である。

つまり、図５Ａに示したように、電動モータ８２の慣性力が比較的大きくスプリング反力が比較的小さい場合には、目標作用角Ｂと電力停止作用角Ｃとの差が、図５Ｂで示した場合と比較して大きくなる。つまり、電動モータ８２への電力の供給が停止されてから電動モータ８２が実際に停止するまでに変化する作用角が大きい。

これらの関係を予め求めてマップ化しておけば、該マップに基づいて電力停止作用角を得ることができる。また、上記慣性力とスプリング反力と電力停止作用角との関係を予め求めてマップ化しておいても良い。なお、いずれの場合であっても、電動モータ８２にかかる電圧は一定と仮定する。

ところで、内燃機関１の油温、水温、及びバッテリ２５の電圧によっても電力停止作用角は変化し得る。つまり、油温により各部材間のフリクションが変化するため、電動モータ８２の回転に抗する力（以下、反力という）が変化する。そのため、見かけ上、スプリング反力が変化する。そこで、本実施例では油温に基づいてスプリング反力を補正する。例えば油温が低いほど、潤滑油の粘度が高くなるため、スプリング反力が大きくなるように補正する。また、油温が高いほど、潤滑油の粘度が低くなるため、スプリング反力が小さくなるように補正する。

ここで、図６は、作用角と制御軸４１にかかるトルクと油温との関係を示した図である。横軸が作用角、縦軸が制御軸にかかるトルクを示している。油温が高くなるほど制御軸
４１にかかるトルクを（１）で示される側へ下降させ、油温が低くなるほど制御軸４１にかかるトルクを（２）で示される側へ上昇させる。このときの上昇量または下降量は予め実験等により求めても良い。

また、水温により電動モータ８２の温度が変化すると、該電動モータ８２で発生するトルクが変化し得る。つまり、電動モータ８２の慣性力が変化し得る。例えば水温が高くなるほど、電動モータ８２で発生するトルクが小さくなるため、慣性力が小さくなる。さらに、バッテリ２５の電圧により電動モータ８２で発生するトルクが変化し得る。つまり、電動モータ８２の慣性力が変化し得る。例えばバッテリ２５の電圧が低くなるほど、電動モータ８２で発生するトルクが小さくなるため、慣性力が小さくなる。そこで、本実施例では水温及びバッテリ２５の電圧に基づいて電動モータ８２の慣性力を補正する。

図７は、電動モータ８２の回転数（速度）と発生トルクとの関係を示した図である。（１）で示される線は、（２）で示される線と比較して、水温が高いか又はバッテリ２５の電圧が低い。つまり、水温が高くなるほど、またバッテリ２５の電圧が低くなるほど、電動モータ８２における発生トルクが下降するため、慣性力が小さくなるように補正する。

このようにして本実施例では、水温、油温、及びバッテリ２５の電圧に応じて電力停止作用角を補正する。例えば夫々の基準値を設定しておき、この基準値よりも、油温が低くなるほど、また水温が高くなるほど、さらにはバッテリ２５の電圧が低くなるほど、電力停止作用角を目標作用角に近づけても良い。一方、基準値よりも、油温が高くなるほど、また水温が低くなるほど、さらにはバッテリ２５の電圧が高くなるほど、電力停止作用角を目標作用角から遠ざけても良い。また例えば、基準値との差を仕事に換算し、補正を行っても良い。さらに、補正量は予め実験等により求めておいても良い。

ところで、目標作用角付近のスプリング反力が小さいときには、電動モータ８２への電力の供給を停止してから該電動モータ８２の回転が停止するまでの時間が長くなる。つまり、作用角の変更が完了するまでに時間がかかってしまう。このような場合には、本実施例に係る制御を行わないようにしても良い。すなわち、目標作用角が規定値以上の場合に限り本実施例に係る制御を行なっても良い。このときの規定値は、作用角の変更に要求される応答性に応じて決定する。そして、本実施例に係る制御を行わない場合には、電動モータ８２を減速させつつ目標作用角に合わせる。

［実施例１における具体的処理］
図８は、本実施例に係る制御軸４１の制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、バルブの作用角を変更するときに実行される。

ステップＳ１０１では、現作用角及び目標作用角が取得される。現作用角は例えばセンサにより求める。また、ＥＣＵ６０に記憶されている値を用いても良い。そして目標作用角は、内燃機関の運転状態（例えば機関回転数及び機関負荷）に応じて決定される。なお、本実施例ではステップＳ１０１を処理することにより目標作用角を取得するＥＣＵ６０が、本発明における目標作用角決定手段に相当する。また、本実施例ではステップＳ１０１を処理することにより現作用角を取得するＥＣＵ６０が、本発明における実作用角取得手段に相当する。

ステップＳ１０２では、目標作用角が規定値以上であるか否か判定される。つまり、本実施例おける制御を行っても、目標作用角へ速やかに合わせることができるか否か判定される。ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進み、一方否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了させる。

ステップＳ１０３では、油温、水温、及びバッテリ２５の電圧が取得される。これらは、センサにより測定される。本ステップでは、電力停止作用角の補正に必要な値が取得される。

ステップＳ１０４では、電動モータ８２の慣性力とスプリング反力とが算出される。また、電力停止作用角の補正量が算出される。現作用角と目標作用角との差により電動モータ８２の慣性力及びスプリング反力が算出される。

ステップＳ１０５では、電力停止作用角が決定される。つまり、電動モータ８２の慣性力とスプリング反力とをマップに代入して電力停止作用角を得る。なお、現作用角とスプリング反力と電力停止作用角との関係を予め求めてマップ化しておき、該マップにより電力停止作用角を得ても良い。このようにして得られた電力停止作用角を補正することにより、新たな電力停止作用角を得る。なお、本実施例においてはステップＳ１０５を処理するＥＣＵ６０が、本発明における電力供給停止作用角決定手段に相当する。

ステップＳ１０６では、電力停止作用角にて電動モータ８２への電力の供給が停止される。なお、本実施例においてはステップＳ１０６を処理するＥＣＵ６０が、本発明における電力供給停止手段に相当する。

このようにして、電動モータ８２への電力の供給が停止されると、目標作用角となったときに電動モータ８２及び制御軸４１が停止する。これにより、作用角を比例制御する場合と比較して速やかに目標作用角に合わせることができる。また、精度良く目標作用角に合わせることができる。

実施例１のシステム構成を説明するための図である。 図１に示すシステムにおいて、可変動弁装置の構成を説明するための斜視図である。 図２に示す可変動弁装置における可変動弁機構の構成を説明するための図である。 作用角と制御軸にかかるトルクとの関係を示した図である。 作用角の推移を示したタイムチャートである。図５Ａは電動モータの慣性力が比較的大きくスプリング反力が比較的小さい場合の図であり、図５Ｂは電動モータの慣性力が比較的小さくスプリング反力が比較的大きい場合の図である。 作用角と制御軸にかかるトルクと油温との関係を示した図である。 電動モータの回転数と発生トルクとの関係を示した図である。 実施例１に係る制御軸の制御のフローを示したフローチャートである。

符号の説明

１ 内燃機関
１２ 吸気ポート
１４ 吸気バルブ
１４ｂ バルブスプリング
１５ 吸気カム軸
１６ 第１吸気カム
１７ 第２吸気カム
１８ 可変動弁装置
２３ アクセルペダル
２４ アクセル開度センサ
２５ バッテリ
２６ 水温センサ
２７ 油温センサ
４０ 可変動弁機構
４１ 制御軸
５０ 揺動カムアーム
６０ ＥＣＵ
８０ ウォームホイール
８１ ウォームギヤ
８２ 電動モータ

Claims (3)

1. カムとバルブとの間に介在する制御軸の回転位置を電力の供給により作動するアクチュエータで操作することにより、カムの回転位置に対するバルブのリフト量を変化させることで、該バルブの作用角を変化させる内燃機関の動弁システムにおいて、
   前記アクチュエータの回転方向に抗する力である反力を発生させる付勢手段と、
   前記作用角の目標値を決定する目標作用角決定手段と、
   前記作用角の実際の値を取得する実作用角取得手段と、
   前記作用角の目標値と前記アクチュエータへの電力の供給を停止するときの作用角との差が、前記アクチュエータへの電力の供給を停止してから該アクチュエータが前記反力に抗して慣性により回転することにより変化する作用角と等しくなるように、前記アクチュエータの慣性力及び前記反力に基づいて前記電力の供給を停止する時期としての作用角を決定する電力供給停止作用角決定手段と、
   前記作用角の実際の値が前記電力供給停止作用角決定手段により決定される作用角となったときに前記アクチュエータへの電力の供給を停止する電力供給停止手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の動弁システム。
2. 前記反力は、前記作用角が大きくなるほど大きくなり、
   前記目標作用角決定手段により決定される作用角の目標値が規定値以上の場合に限り前記電力供給停止手段は前記アクチュエータへの電力の供給を停止させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁システム。
3. 前記電力供給停止作用角決定手段により決定される作用角を、前記内燃機関の潤滑油の温度、前記内燃機関の冷却水の温度、バッテリの電圧の少なくとも１つに基づいて補正することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁システム。

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