JP2010255498A - Variable valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「VCT位相」という)をその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構を備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置に関する発明である。 The present invention provides a variable internal combustion engine that includes an intermediate lock mechanism that locks the rotational phase of a camshaft relative to the crankshaft of the internal combustion engine (hereinafter referred to as “VCT phase”) with an intermediate lock phase that is positioned approximately in the middle of the adjustable range. The invention relates to a valve timing control device.
従来より、油圧駆動式の可変バルブタイミング装置においては、特許文献1(特開平9−324613号公報)、特許文献2(特開2001−159330号公報)に記載されているように、エンジン停止時のロック位相をVCT位相の調整可能範囲の略中間に設定して、バルブタイミング(VCT位相)の調整可能範囲を拡大するようにしたものがある。このものは、エンジン停止時にロックする中間ロック位相を始動に適した位相に設定して、この中間ロック位相で始動し、始動完了後にロックを解除してVCT位相をエンジン運転状態に応じて設定した目標VCT位相に制御するようにしている。吸気バルブの可変バルブタイミング装置では、例えば、定常走行時等の低負荷時には、吸気バルブタイミングを遅角側で制御し、加速時等の高負荷時には、吸気バルブタイミングを進角側で制御するようにしている。 Conventionally, in a hydraulically driven variable valve timing device, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-324613) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-159330), the engine is stopped. The lock phase is set approximately in the middle of the adjustable range of the VCT phase to expand the adjustable range of the valve timing (VCT phase). In this system, the intermediate lock phase that locks when the engine is stopped is set to a phase suitable for starting, the engine is started with this intermediate lock phase, the lock is released after the start is completed, and the VCT phase is set according to the engine operating state. The target VCT phase is controlled. In a variable valve timing device for an intake valve, for example, the intake valve timing is controlled on the retard side when the load is low such as during steady running, and the intake valve timing is controlled on the advance side when the load is high such as when accelerating. I have to.
ところで、中間ロック機構によりVCT位相を中間ロック位相でロックしている状態で加速要求が発生したときには、速やかにロックを解除してVCT位相を中間ロック位相から進角させることが要求される。 By the way, when an acceleration request is generated while the VCT phase is locked at the intermediate lock phase by the intermediate lock mechanism, it is required to promptly release the lock and advance the VCT phase from the intermediate lock phase.
しかし、低温時(エンジン冷間時)には、可変バルブタイミング装置に供給されるオイル(作動油)の粘度が高いため、中間ロック機構のロックを解除するための油圧制御の応答遅れの影響が大きくなり、ロック状態から加速要求が発生したときのロック解除が遅れて、加速応答性が損なわれてしまう。 However, when the temperature is low (when the engine is cold), the oil (hydraulic fluid) supplied to the variable valve timing device has a high viscosity, so the response of the hydraulic control to unlock the intermediate lock mechanism is affected. When the acceleration request is generated from the locked state, the unlocking is delayed and the acceleration responsiveness is impaired.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、VCT位相を中間ロック位相で保持している状態で、加速要求等により進角要求又は遅角要求が発生したときに、速やかにVCT位相を進角方向又は遅角方向に駆動することができ、可変バルブタイミング装置に供給されるオイル(作動油)の粘度が高い領域での進角・遅角動作の応答性を向上できる内燃機関の可変バルブタイミング制御装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to quickly advance the VCT phase when the advance angle request or the retard angle request is generated by the acceleration request or the like while the VCT phase is held at the intermediate lock phase. Variable valve timing for internal combustion engines that can be driven in the direction or retard angle direction and can improve the responsiveness of the advance / retard operation in the region where the viscosity of the oil (hydraulic oil) supplied to the variable valve timing device is high It is to provide a control device.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「VCT位相」という)を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置と、VCT位相をその調整可能範囲に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構と、前記可変バルブタイミング装置及び前記中間ロック機構を駆動する油圧を制御する油圧制御装置とを備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、ロック要求が発生したときにVCT位相を前記中間ロック位相に一致させて前記中間ロック機構をロック動作させるように前記油圧制御装置を制御するロック制御を実行するロック制御手段を備え、前記ロック制御手段は、アイドル時にVCT位相を保持可能な油圧を確保できる条件(以下「位相保持油圧確保条件」という)が成立しているか否かを判定する手段と、前記位相保持油圧確保条件が成立していると判定したときに前記ロック制御(中間ロック機構のロック動作)を実行せずにアイドル時のVCT位相をそのまま保持する手段とを有することを特徴とする。なお、中間ロック位相は、調整可能範囲に位置すれば良く、例えば、調整可能範囲の中間に位置しても良いし、中間の位置に対して進角側、遅角側に設けるようにしても良い。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a hydraulically driven variable valve that adjusts the valve timing by changing the rotational phase of the camshaft (hereinafter referred to as “VCT phase”) with respect to the crankshaft of the internal combustion engine. An internal combustion engine comprising: a timing device; an intermediate lock mechanism that locks the VCT phase with an intermediate lock phase located within the adjustable range; and a hydraulic control device that controls the hydraulic pressure that drives the variable valve timing device and the intermediate lock mechanism. In a variable valve timing control device for an engine, a lock that executes lock control for controlling the hydraulic control device to lock the intermediate lock mechanism by causing a VCT phase to coincide with the intermediate lock phase when a lock request occurs Control means, and the lock control means ensures a hydraulic pressure capable of maintaining the VCT phase during idling. Means for determining whether or not a condition (hereinafter referred to as “phase holding oil pressure securing condition”) is established, and when determining that the phase holding oil pressure securing condition is established, And a means for holding the VCT phase at the time of idling without executing the lock operation). The intermediate lock phase may be positioned within the adjustable range, for example, may be positioned in the middle of the adjustable range, or may be provided on the advance side and the retard side with respect to the intermediate position. good.
一般に、低温時(内燃機関冷間時)には、可変バルブタイミング装置に供給されるオイルの粘度が高いため、可変バルブタイミング装置内の油圧室からのオイルの漏れが少ない。このため、可変バルブタイミング装置に供給する油圧が一旦上昇すれば、内燃機関回転速度が低くなっても、VCT位相をほぼ一定の位相に保持可能な油圧を確保できる場合がある。 In general, when the temperature is low (when the internal combustion engine is cold), the viscosity of the oil supplied to the variable valve timing device is high, so there is less oil leakage from the hydraulic chamber in the variable valve timing device. For this reason, once the hydraulic pressure supplied to the variable valve timing device rises, there may be a case where it is possible to secure a hydraulic pressure that can maintain the VCT phase at a substantially constant phase even when the internal combustion engine speed decreases.
この点に着目して、本発明では、アイドル時にVCT位相を保持可能な油圧を確保できる位相保持油圧確保条件が成立しているか否かを判定し、前記位相保持油圧確保条件が成立していると判定したときには、ロック制御(中間ロック機構のロック動作)を実行せずにアイドル時のVCT位相(中間ロック位相付近)をそのまま保持するようにしたものである。要するに、位相保持油圧確保条件が成立している状態では、中間ロック機構をロック動作させなくても、アイドル時にVCT位相を中間ロック位相付近に保持してアイドル安定性を確保することができ、しかも、中間ロック機構をロック動作させないため、その後、加速要求等により進角要求又は遅角要求が発生したときに、ロック解除制御を行わずに直ちにVCT位相を進角方向又は遅角方向に駆動することができる。これにより、アイドル安定性を確保しながら、可変バルブタイミング装置に供給されるオイルの粘度が高い領域での進角・遅角動作の応答性を向上できる。 Focusing on this point, in the present invention, it is determined whether or not a phase holding oil pressure securing condition capable of securing a hydraulic pressure capable of holding the VCT phase during idling is satisfied, and the phase holding oil pressure securing condition is established. Is determined, the lock control (the lock operation of the intermediate lock mechanism) is not executed, but the VCT phase during idle (near the intermediate lock phase) is maintained as it is. In short, in the state where the phase holding oil pressure securing condition is satisfied, the idle stability can be ensured by holding the VCT phase near the intermediate locking phase during idling without locking the intermediate locking mechanism. In order to prevent the intermediate lock mechanism from being locked, when the advance angle request or the retard angle request is subsequently generated due to an acceleration request or the like, the VCT phase is immediately driven in the advance angle direction or the retard angle direction without performing the unlock control. be able to. Thereby, the responsiveness of the advance / retard operation in the region where the viscosity of the oil supplied to the variable valve timing device is high can be improved while ensuring the idle stability.
この場合、請求項2のように、前記位相保持油圧確保条件は、内燃機関の始動後所定時間が経過し、且つ、油温又は冷却水温が判定しきい温度以下であることを条件とすれば良い。低温時(内燃機関冷間時)でも、始動からある程度の時間が経過すれば、可変バルブタイミング装置に供給する油圧がVCT位相を保持可能な油圧まで上昇し、且つ、低温時(内燃機関冷間時)には、可変バルブタイミング装置内の油圧室(進角室や遅角室)からのオイルの漏れが少ないため、始動後に上昇した油圧が低下しにくい。従って、始動後所定時間が経過し、且つ、油温又は冷却水温が判定しきい温度以下であることを位相保持油圧確保条件とすれば、位相保持油圧確保条件を適正に判定できる。 In this case, as in claim 2, the condition for ensuring the phase holding oil pressure is that a predetermined time has elapsed after the start of the internal combustion engine and that the oil temperature or the cooling water temperature is equal to or lower than a threshold temperature. good. Even when the temperature is low (when the internal combustion engine is cold), if a certain amount of time has elapsed from the start, the hydraulic pressure supplied to the variable valve timing device rises to a hydraulic pressure that can maintain the VCT phase, and at low temperatures (when the internal combustion engine is cold) ), Since the oil leakage from the hydraulic chamber (advance chamber or retard chamber) in the variable valve timing device is small, the increased hydraulic pressure after the start-up is difficult to decrease. Accordingly, if the predetermined time elapses after the start and the oil temperature or the cooling water temperature is equal to or lower than the determination threshold temperature is set as the phase holding oil pressure securing condition, the phase holding oil pressure securing condition can be properly determined.
また、請求項3のように、位相保持油圧確保条件が成立している場合でも、アイドル時にVCT位相の変動又は内燃機関の回転変動が所定値を越えたときには、前記ロック制御(中間ロック機構のロック動作)を実行して、アイドル安定性の悪化を抑えるようにすると良い。アイドル時にVCT位相の変動や内燃機関の回転変動が大きくなるということは、VCT位相を中間ロック位相付近に保持できていないことを意味するためである。 Further, as in the third aspect, even when the phase holding oil pressure securing condition is satisfied, when the fluctuation of the VCT phase or the rotational fluctuation of the internal combustion engine exceeds a predetermined value during idling, the lock control (intermediate lock mechanism It is advisable to execute a lock operation to suppress the deterioration of idle stability. The fact that the fluctuation of the VCT phase and the fluctuation of the rotational speed of the internal combustion engine become large during idling means that the VCT phase cannot be held near the intermediate lock phase.
また、オイルのグレード(粘度)が異なると、VCT位相を保持可能な油圧を確保できる油温や冷却水温が異なることを考慮して、請求項4のように、アイドル時にVCT位相の変動又は内燃機関の回転変動が所定値を越えたときの油温又は冷却水温に基づいて、位相保持油圧確保条件の判定に用いる判定しきい温度を更新するようにしても良い。このようにすれば、位相保持油圧確保条件の判定に用いる判定しきい温度を学習する機能を持たせることができるので、内燃機関のオイルが異なるグレードと交換されても、交換したオイルのグレードに応じて位相保持油圧確保条件の判定に用いる判定しきい温度を適正に変更することができる。 Further, considering that the oil temperature and the cooling water temperature at which the hydraulic pressure capable of maintaining the VCT phase is different when the oil grade (viscosity) is different, the variation in the VCT phase or the internal combustion state at the time of idling can be considered. The determination threshold temperature used for determining the phase holding oil pressure securing condition may be updated based on the oil temperature or the cooling water temperature when the engine rotational fluctuation exceeds a predetermined value. In this way, it is possible to provide a function of learning the determination threshold temperature used for determining the phase holding oil pressure securing condition, so that even if the oil in the internal combustion engine is replaced with a different grade, the grade of the replaced oil is changed. Accordingly, it is possible to appropriately change the determination threshold temperature used for determining the phase holding oil pressure securing condition.
また、請求項5のように、位相保持油圧確保条件が成立している場合でも、内燃機関回転速度が通常のアイドル回転速度よりも低く設定した所定回転速度以下になったときには、ロック制御(中間ロック機構のロック動作)を実行するようにすと良い。内燃機関回転速度が通常のアイドル回転速度から落ち込むと、エンスト(エンジンストール)する可能性があるため、エンストに至る前に中間ロック機構をロック動作させて、再始動時にVCT位相を中間ロック位相でロックした状態で再始動できるようにするものであり、これによりエンスト時の再始動性を確保するものである。 Further, as in claim 5, even when the phase holding oil pressure securing condition is satisfied, when the internal combustion engine rotational speed becomes lower than the predetermined rotational speed set lower than the normal idle rotational speed, the lock control (intermediate It is preferable to execute a locking mechanism). If the internal combustion engine rotational speed falls from the normal idle rotational speed, there is a possibility of engine stall (engine stall). Therefore, the intermediate lock mechanism is locked before reaching the engine stall, and the VCT phase is set to the intermediate lock phase when restarting. It is to be able to restart in a locked state, thereby ensuring restartability at the time of stall.
以下、本発明を実施するための形態を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した一実施例を説明する。
図1に示すように、内燃機関であるエンジン11は、クランク軸12からの動力がタイミングチェーン13により各スプロケット14,15を介して吸気側カム軸16と排気側カム軸17とに伝達されるようになっている。但し、吸気側カム軸16には、クランク軸12に対する吸気側カム軸16の進角量(VCT位相)を調整する可変バルブタイミング装置18(VCT)が設けられている。
Hereinafter, an embodiment in which the mode for carrying out the present invention is applied to a variable valve timing apparatus for an intake valve will be described.
As shown in FIG. 1, in an
また、吸気側カム軸16の外周側には、気筒判別のために特定のカム角でカム角信号パルスを出力するカム角センサ19が設置され、一方、クランク軸12の外周側には、所定クランク角毎にクランク角信号パルスを出力するクランク角センサ20が設置されている。これらカム角センサ19及びクランク角センサ20の出力信号は、エンジン制御回路21に入力され、このエンジン制御回路21によって吸気バルブの実バルブタイミング(実VCT位相)が演算されると共に、クランク角センサ20の出力パルスの周波数(パルス間隔)に基づいてエンジン回転速度が演算される。また、エンジン運転状態を検出する各種センサ(吸気圧センサ22、水温センサ23、スロットルセンサ24等)の出力信号がエンジン制御回路21に入力される。
A
このエンジン制御回路21は、上記各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて燃料噴射制御や点火制御を行うと共に、可変バルブタイミング制御(位相フィードバック制御)を行い、吸気バルブの実バルブタイミング(実VCT位相)を目標バルブタイミング(目標VCT位相)に一致させるように可変バルブタイミング装置18を駆動する油圧をフィードバック制御する。
The
次に、図2及び図3に基づいて可変バルブタイミング装置18(VCT)の構成を説明する。
可変バルブタイミング装置18のハウジング31は、吸気側カム軸16の外周に回動自在に支持されたスプロケット14にボルト32で締め付け固定されている。これにより、クランク軸12の回転がタイミングチェーン13を介してスプロケット14とハウジング31に伝達され、スプロケット14とハウジング31がクランク軸12と同期して回転する。
Next, the configuration of the variable valve timing device 18 (VCT) will be described based on FIG. 2 and FIG.
A
一方、吸気側カム軸16の一端部には、ロータ35がボルト37で締め付け固定されている。このロータ35は、ハウジング31内に相対回動自在に収納されている。
On the other hand, a
図3に示すように、ハウジング31の内部には、複数の油圧室40が形成され、各油圧室40が、ロータ35の外周部に形成されたベーン41によって進角室42と遅角室43とに区画されている。少なくとも1つのベーン41の両側部には、ハウジング31に対するロータ35(ベーン41)の相対回動範囲を規制するストッパ部56が形成され、このストッパ部56によって実VCT位相(カム軸位相)の調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相が規制されている。
As shown in FIG. 3, a plurality of
可変バルブタイミング装置18には、カム軸位相をその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構50が設けられている。この中間ロック機構50の構成を説明すると、いずれか1つ又は複数のベーン41にロックピン収容孔57が設けられ、このロックピン収容孔57に、ハウジング31とロータ35(ベーン41)との相対回動をロックするためのロックピン58が突出可能に収容され、このロックピン58がスプロケット14側に突出してスプロケット14のロック穴59に嵌り込むことで、カム軸位相がその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックされる。この中間ロック位相は、エンジン11の始動に適した位相に設定されている。尚、ロック穴59をハウジング31に設けた構成としても良い。
The variable
ロックピン58は、スプリング62(付勢手段)によってロック方向(突出方向)に付勢されている。また、ロックピン58の外周部とロックピン収容孔57との間には、ロックピン58をロック解除方向に駆動する油圧を制御するためのロック解除用の油圧室が形成されている。ハウジング31には、進角制御時にロータ35を進角方向に相対回動させる油圧をばね力で補助するねじりコイルばね等のばね55(図2参照)が設けられている。
The
本実施例では、可変バルブタイミング装置18及びロックピン58を駆動する油圧を制御する油圧制御装置は、可変バルブタイミング装置18を駆動する油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁25と、ロックピン58を駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁26とを個別に有する構成となっている。位相制御用の油圧制御弁25は、例えば5ポート・3ポジション型のスプール弁により構成され、ロック制御用の油圧制御弁26は、例えば3ポート・2ポジション型のスプール弁により構成されている。
In the present embodiment, the hydraulic control device that controls the hydraulic pressure that drives the variable
エンジン11の動力によって駆動されるオイルポンプ28により、オイルパン27内のオイル(作動油)が汲み上げられて各油圧制御弁25,26に供給され、位相制御用の油圧制御弁25によって可変バルブタイミング装置18の進角室42と遅角室43に供給する油圧(オイル量)が制御され、ロック制御用の油圧制御弁26によってロックピン58をロック解除方向に駆動する油圧(オイル量)が制御される。位相制御用の油圧制御弁25の入口ポート側には、オイルの逆流を防止する逆止弁29が設けられている。
The oil (operating oil) in the
尚、位相制御用の油圧制御弁25とロック制御用の油圧制御弁26とを一体化した油圧制御弁を用いても良い。
It should be noted that a hydraulic control valve in which the phase control
エンジン制御回路21は、可変バルブタイミング制御(位相フィードバック制御)中に、エンジン運転条件に基づいて目標VCT位相(目標バルブタイミング)を演算して、吸気側カム軸16の実VCT位相(吸気バルブの実バルブタイミング)を目標VCT位相(目標バルブタイミング)に一致させるように位相制御用の油圧制御弁25の制御デューティ(制御量)を例えばPD制御等によりフィードバック制御して可変バルブタイミング装置18の進角室42と遅角室43に供給する油圧をフィードバック制御する。
The
更に、エンジン制御回路21は、特許請求の範囲でいうロック制御手段として機能し、ロック要求が発生したときにVCT位相を中間ロック位相に一致させて中間ロック機構50をロック動作させるように油圧制御弁25,26を制御するロック制御を実行する。
Further, the
具体的には、図4に示すように、ロック要求が発生したときに、ロックモード中の進角動作を見込んで目標VCT位相を中間ロック位相よりも所定量遅角側の位相に設定して、実VCT位相を遅角方向に駆動する遅角モードの制御を開始すると共に、中間ロック機構50のロック解除用の油圧室63の油圧を抜いて、スプリング62によってロックピン58をロック方向に付勢する。この後、実VCT位相が遅角方向に中間ロック位相を明らかに通り越したと判断した時点(例えば遅角モードの制御開始から所定時間が経過した時点)で、遅角モードからロックモードに切り替えて、実VCT位相を徐々に進角させる。これにより、実VCT位相が中間ロック位相に一致したときに、ロックピン58がロック穴59に嵌まり込んで、実VCT位相が中間ロック位相でロックされた状態となる。
Specifically, as shown in FIG. 4, when a lock request is generated, the target VCT phase is set to a phase that is delayed by a predetermined amount from the intermediate lock phase in anticipation of an advance operation during the lock mode. Then, the control of the retard mode for driving the actual VCT phase in the retard direction is started, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 63 for unlocking the
尚、ロック制御の具体的方法は、図4の方法に限定されず、要は、ロック要求が発生したときにVCT位相を中間ロック位相に一致させて中間ロック機構50をロック動作させるように油圧制御弁25,26を制御すれば良い。
The specific method of the lock control is not limited to the method shown in FIG. 4. In short, when the lock request is generated, the hydraulic control is performed so that the VCT phase matches the intermediate lock phase and the
ところで、中間ロック機構50により実VCT位相を中間ロック位相でロックしている状態で加速要求が発生したときには、速やかにロックを解除してVCT位相を中間ロック位相から進角させることが要求される。
By the way, when an acceleration request is generated in a state where the actual VCT phase is locked by the intermediate lock phase by the
しかし、低温時(エンジン冷間時)には、可変バルブタイミング装置18に供給されるオイル(作動油)の粘度が高いため、中間ロック機構50のロックを解除するための油圧制御の応答遅れの影響が大きくなり、ロック状態から加速要求が発生したときのロック解除が遅れて、加速応答性が損なわれてしまう。
However, when the temperature is low (when the engine is cold), the viscosity of the oil (hydraulic oil) supplied to the variable
そこで、本実施例では、エンジン制御回路21によって図5及び図6の各ルーチンを実行することで、アイドル時に実VCT位相を保持可能な油圧を確保できる位相保持油圧確保条件が成立しているか否かを判定し、位相保持油圧確保条件が成立していると判定したときには、ロック制御(中間ロック機構50のロック動作)を実行せずにアイドル時の実VCT位相(中間ロック位相付近)をそのまま保持するようにしている。要するに、位相保持油圧確保条件が成立している状態では、中間ロック機構50をロック動作させなくても、アイドル時に実VCT位相を中間ロック位相付近に保持してアイドル安定性を確保することができ、しかも、中間ロック機構50をロック動作させなければ、その後、加速要求等により進角要求又は遅角要求が発生したときに、ロック解除制御を行わずに直ちに実VCT位相を進角方向又は遅角方向に駆動することができる。これにより、アイドル安定性を確保しながら、可変バルブタイミング装置18に供給されるオイルの粘度が高い領域での進角・遅角動作の応答性を向上できる。以下、図5及び図6の各ルーチンの処理内容を説明する。
Therefore, in this embodiment, whether or not the phase holding oil pressure securing condition that can secure the oil pressure capable of holding the actual VCT phase during idling is satisfied by executing the routines of FIGS. 5 and 6 by the
[ロック制御メインルーチン]
図5のロック制御メインルーチンは、エンジン運転中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいうロック制御手段として機能する。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、スロットル開度が所定開度未満(ロック制御を実行するスロットル開度領域)であるか否かを判定し、スロットル開度が所定開度以上であれば、ロック制御を実行するスロットル開度領域ではないので、以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
[Lock control main routine]
The lock control main routine of FIG. 5 is executed at predetermined intervals during engine operation, and functions as lock control means in the claims. When this routine is started, first, at
一方、上記ステップ101で、スロットル開度が所定開度未満と判定されれば、ステップ102に進み、図6のアイドル時ロック要求判定ルーチンを実行して、アイドル時ロック要求が発生(ON)しているか否かを判定する。この後、ステップ103に進み、図6のアイドル時ロック要求判定ルーチンの処理結果に基づいてアイドル時ロック要求がONであるか否かを判定し、アイドル時ロック要求がOFFであれば、そのまま本ルーチンを終了する。これにより、アイドル時に実VCT位相を保持可能な油圧を確保できる位相保持油圧確保条件が成立している場合は、ロック制御(中間ロック機構50のロック動作)を実行せずにアイドル時の実VCT位相(中間ロック位相付近)がそのまま保持される。
On the other hand, if it is determined in
これに対し、上記ステップ103で、アイドル時ロック要求がONと判定されれば、ステップ104に進み、ロック制御ルーチン(図示せず)を実行して、実VCT位相を中間ロック位相に一致させて中間ロック機構50をロック動作させて、実VCT位相を中間ロック位相でロックした状態にする。
On the other hand, if it is determined in
[アイドル時ロック要求判定ルーチン]
図6のアイドル時ロック要求判定ルーチンは、図5のロック制御メインルーチンのステップ102で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まずステップ201とステップ202で、アイドル時に実VCT位相を保持可能な油圧を確保できる位相保持油圧確保条件が成立しているか否かを、次の2つの条件(1),(2) の両方を満たすか否かで判定する。
(1) 始動後所定時間が経過していること[ステップ201]
(2) 冷却水温(又は油温)が判定しきい温度以下であること[ステップ202]
[Idle lock request determination routine]
The idle lock request determination routine of FIG. 6 is a subroutine executed in
(1) A predetermined time has elapsed since the start [Step 201]
(2) The cooling water temperature (or oil temperature) is not more than the threshold temperature for determination (step 202).
ここで、上記条件(1) の「所定時間」は、始動後に可変バルブタイミング装置18に供給する油圧がVCT位相を保持可能な油圧まで上昇するまでに要する時間に相当し、予め実機試験データ又は設計データ等に基づいて設定されている。
Here, the “predetermined time” in the above condition (1) corresponds to the time required for the hydraulic pressure supplied to the variable
また、上記条件(2) の「判定しきい温度」は、進角室42や遅角室43からのオイルの漏れが少ないオイル粘度(実VCT位相を保持可能な油圧を確保できるオイル粘度)となる温度領域の上限温度に相当する。上記条件(2) の「判定しきい温度」は、後述するステップ204の処理により学習され、エンジン制御回路21のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリ(エンジン制御回路21の電源オフ中でも記憶データを保持する書き換え可能な記憶手段)に更新記憶されている。
In addition, the “determination threshold temperature” in the above condition (2) is an oil viscosity (an oil viscosity that can secure a hydraulic pressure capable of maintaining the actual VCT phase) with less oil leakage from the
上記ステップ201とステップ202のいずれか一方で「No」と判定されれば、アイドル時に実VCT位相を保持可能な油圧を確保できないと判断して、位相保持油圧確保条件が不成立となり、ステップ207に進み、アイドル時ロック要求をONして本ルーチンを終了する。
If “No” is determined in any one of
これに対し、上記ステップ201とステップ202で共に「Yes」と判定されれば、アイドル時に実VCT位相を保持可能な油圧を確保できると判断して、位相保持油圧確保条件が成立し、ステップ203に進み、エンジン回転変動(又は実VCT位相の変動)が所定値以上であるか否かを判定する。その結果、エンジン回転変動(又は実VCT位相の変動)が所定値以上であると判定されれば、VCT位相を中間ロック位相付近に保持できていないと判断して、ステップ204に進み、現時点の冷却水温(又は油温)に基づいて、上記ステップ202で用いる判定しきい温度を学習し、この判定しきい温度をエンジン制御回路21のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに更新記憶する。この際、現時点の冷却水温(又は油温)をそのまま判定しきい温度として学習しても良いし、或は、なまし処理により現時点の冷却水温(又は油温)を判定しきい温度に反映させるようにしても良い。この後、ステップ207に進み、アイドル時ロック要求をONして本ルーチンを終了する。要するに、位相保持油圧確保条件が成立している場合でも、アイドル時にエンジン回転変動(又はVCT位相の変動)が所定値以上になったときには、VCT位相を中間ロック位相付近に保持できていないと判断して、ロック制御(中間ロック機構50のロック動作)を実行して、アイドル安定性の悪化を抑える。
On the other hand, if “Yes” is determined in both
一方、上記ステップ203で、エンジン回転変動(又は実VCT位相の変動)が所定値未満と判定されれば、VCT位相が中間ロック位相付近に保持されていると判断して、ステップ205に進み、エンジン回転速度が通常のアイドル回転速度よりも低く設定した所定回転速度以下であるか否かを判定する。その結果、エンジン回転速度が所定回転速度以下であると判定されれば、エンストする可能性があると判断して、ステップ207に進み、アイドル時ロック要求をONして本ルーチンを終了する。要するに、エンジン回転速度が通常のアイドル回転速度よりも低く設定した所定回転速度以下になれば、エンストする可能性があるため、エンストに至る前に中間ロック機構50をロック動作させて、再始動時にVCT位相を中間ロック位相でロックした状態で再始動できるようにするものである。
On the other hand, if it is determined in
上記ステップ205で、エンジン回転速度が所定回転速度よりも高いと判定されれば、エンストしないと判断して、ステップ206に進み、アイドル時ロック要求をOFFして本ルーチンを終了する。アイドル時ロック要求がOFFの場合は、アイドル時でもロック制御(中間ロック機構50のロック動作)が実行されず、アイドル時のVCT位相(中間ロック位相付近)がそのまま保持される。
If it is determined in
以上説明した本実施例によれば、アイドル時にVCT位相を保持可能な油圧を確保できる位相保持油圧確保条件が成立していると判定したときに、ロック制御(中間ロック機構50のロック動作)を実行せずにアイドル時のVCT位相(中間ロック位相付近)をそのまま保持するようにしたので、中間ロック機構50をロック動作させなくても、アイドル時にVCT位相を中間ロック位相付近に保持してアイドル安定性を確保することができ、しかも、中間ロック機構50をロック動作させなければ、その後、加速要求等により進角要求又は遅角要求が発生したときに、ロック解除制御を行わずに直ちにVCT位相を進角方向又は遅角方向に駆動することができる。これにより、アイドル安定性を確保しながら、可変バルブタイミング装置18に供給されるオイルの粘度が高い領域での進角・遅角動作の応答性を向上できる。
According to the present embodiment described above, when it is determined that the phase holding oil pressure securing condition that can secure the oil pressure capable of holding the VCT phase during idling is satisfied, the lock control (the locking operation of the intermediate lock mechanism 50) is performed. Since the idle VCT phase (near the intermediate lock phase) is maintained without being executed, the VCT phase is maintained near the intermediate lock phase during idle without idling the
また、本実施例では、位相保持油圧確保条件が成立している場合でも、アイドル時にエンジン回転変動(又はVCT位相の変動)が所定値以上になったときには、VCT位相を中間ロック位相付近に保持できていないと判断して、ロック制御(中間ロック機構50のロック動作)を実行するため、アイドル安定性の悪化を抑えることができる。 Further, in this embodiment, even when the condition for securing the phase holding oil pressure is satisfied, when the engine rotation fluctuation (or VCT phase fluctuation) exceeds a predetermined value during idling, the VCT phase is held near the intermediate lock phase. Since it is determined that it has not been performed and lock control (the lock operation of the intermediate lock mechanism 50) is executed, it is possible to suppress deterioration in idle stability.
更に、オイルのグレード(粘度)が異なると、VCT位相を保持可能な油圧を確保できる冷却水温や油温が異なることを考慮して、本実施例では、エンジン回転変動(又はVCT位相の変動)が所定値以上になったときの冷却水温(又は油温)に基づいて、位相保持油圧確保条件の判定に用いる判定しきい温度を学習し、これをエンジン制御回路21のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに更新記憶するようにしたので、エンジン11のオイルが異なるグレードのオイルと交換されても、交換したオイルのグレードに応じて位相保持油圧確保条件の判定に用いる判定しきい温度を適正に変更することができる。
Furthermore, in consideration of the fact that when the oil grade (viscosity) is different, the cooling water temperature and the oil temperature at which the oil pressure capable of maintaining the VCT phase can be secured are different, in this embodiment, the engine rotation fluctuation (or VCT phase fluctuation). Based on the cooling water temperature (or oil temperature) when the temperature becomes equal to or higher than a predetermined value, the determination threshold temperature used for determining the phase holding oil pressure securing condition is learned, and this can be rewritten in the backup RAM or the like of the engine control circuit Since the non-volatile memory is updated and stored, even if the oil of the
また、本実施例では、位相保持油圧確保条件が成立している場合でも、エンジン回転速度が通常のアイドル回転速度よりも低く設定した所定回転速度以下になったときには、エンストする可能性があると判断して、ロック制御(中間ロック機構50のロック動作)を実行するようにしたので、エンジン回転速度が通常のアイドル回転速度から落ち込んだときに、エンストに至る前に中間ロック機構50をロック動作させて、再始動時にVCT位相を中間ロック位相でロックした状態で再始動することができ、エンスト時の再始動性を確保することができる。
Further, in this embodiment, even if the phase holding oil pressure securing condition is satisfied, there is a possibility that the engine stalls when the engine rotation speed falls below a predetermined rotation speed set lower than the normal idle rotation speed. Thus, the lock control (the lock operation of the intermediate lock mechanism 50) is executed, so that when the engine rotation speed falls from the normal idle rotation speed, the
尚、上記実施例は、本発明を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した実施例であるが、排気バルブの可変バルブタイミング制御装置に適用して実施しても良い。 In addition, although the said Example is an Example which applied and applied this invention to the variable valve timing apparatus of an intake valve, you may implement and apply to the variable valve timing control apparatus of an exhaust valve.
その他、本発明は、可変バルブタイミング装置18の構成や、油圧制御弁25,26の構成等を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
In addition, it goes without saying that the present invention can be implemented with various modifications within a range not departing from the gist, such as the configuration of the variable
11…エンジン(内燃機関)、12…クランク軸、13…タイミングチェーン、14,15…スプロケット、16…吸気カム軸、17…排気カム軸、18…可変バルブタイミング装置(VCT)、19…カム角センサ、20…クランク角センサ、21…エンジン制御回路(ロック制御手段)、25…位相制御用の油圧制御弁(油圧制御装置)、26…ロック制御用の油圧制御弁(油圧制御装置)、28…オイルポンプ、31…ハウジング、35…ロータ、40…油圧室、41…ベーン、42…進角室、43…遅角室、50…中間ロック機構、55…ばね、58…ロックピン、59…ロック穴
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ロック要求が発生したときにVCT位相を前記中間ロック位相に一致させて前記中間ロック機構をロック動作させるように前記油圧制御装置を制御するロック制御を実行するロック制御手段を備え、
前記ロック制御手段は、アイドル時にVCT位相を保持可能な油圧を確保できる条件(以下「位相保持油圧確保条件」という)が成立しているか否かを判定する手段と、前記位相保持油圧確保条件が成立していると判定したときに前記ロック制御を実行せずにアイドル時のVCT位相をそのまま保持する手段とを有することを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。 A hydraulically driven variable valve timing device that adjusts the valve timing by changing the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft of the internal combustion engine (hereinafter referred to as “VCT phase”), and an intermediate lock that positions the VCT phase within its adjustable range In a variable valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: an intermediate lock mechanism that locks in phase; and a hydraulic control device that controls the hydraulic pressure that drives the variable valve timing device and the intermediate lock mechanism;
Lock control means for performing lock control for controlling the hydraulic control device so as to lock the intermediate lock mechanism by causing the VCT phase to coincide with the intermediate lock phase when a lock request is generated;
The lock control means is configured to determine whether or not a condition capable of securing a hydraulic pressure capable of maintaining the VCT phase during idling (hereinafter referred to as “phase maintaining hydraulic pressure securing condition”) is satisfied; A variable valve timing control device for an internal combustion engine, characterized by comprising means for holding the VCT phase during idling without executing the lock control when it is determined that it is established.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009105724A JP2010255498A (en) | 2009-04-23 | 2009-04-23 | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9964049B2 (en) | 2014-12-02 | 2018-05-08 | Hyundai Motor Company | Method and system for controlling continuously variable valve timing |
-
2009
- 2009-04-23 JP JP2009105724A patent/JP2010255498A/en active Pending
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