JP2011226452A - Valve timing control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置に適用された、バルブタイミング制御装置に関する。 The present invention relates to a valve timing control device applied to a valve timing adjusting device that adjusts the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve of an engine.
従来、この種のバルブタイミング調整装置は、吸気バルブ又は排気バルブを開閉駆動させるカム軸、及びエンジン出力軸のいずれか一方とともに回転するハウジング(第1回転体)と、カム軸及び出力軸の他方とともに回転するベーンロータ(第2回転体)と、を備えて構成されている。また、ハウジング内には、ベーンロータのベーンで仕切られた進角室及び遅角室が形成されている。そして、進角室及び遅角室へ供給される作動油の圧力を調整することで、ハウジングに対するベーンロータの相対的な回転位相を調整するよう制御し、これにより、バルブの開閉タイミングを調整する。 Conventionally, this type of valve timing adjusting device includes a housing (first rotating body) that rotates together with any one of a cam shaft that drives an intake valve or an exhaust valve to open and close, and an engine output shaft, and the other of the cam shaft and the output shaft. And a vane rotor (second rotating body) rotating together. Further, an advance angle chamber and a retard angle chamber partitioned by vanes of the vane rotor are formed in the housing. Then, by adjusting the pressure of the hydraulic oil supplied to the advance chamber and the retard chamber, control is performed so as to adjust the relative rotation phase of the vane rotor with respect to the housing, thereby adjusting the opening / closing timing of the valve.
ところが、作動油を供給するオイルポンプは、一般的にはエンジン出力を駆動源とするので、エンジンの始動開始直後の期間には作動油を十分に供給することができない。すると、吸気バルブ又は排気バルブのバルブスプリングからカム軸が周期的に受けるトルク(変動トルク)により、ベーンロータが進角側と遅角側とに大きく変動してしまう。 However, since an oil pump that supplies hydraulic oil generally uses engine output as a drive source, hydraulic oil cannot be supplied sufficiently during a period immediately after the start of engine startup. Then, the vane rotor largely fluctuates between the advance side and the retard side due to the torque (fluctuation torque) periodically received by the camshaft from the valve spring of the intake valve or the exhaust valve.
そこで従来の装置では、ベーンロータにロックピンを設けるとともにハウジングにロック孔を設けている。ロックピンは、突出条件成立時にはベーンロータの収容位置から突出位置に突出作動するよう構成され、突出位置にあるロックピンがロック孔に嵌合することで、ベーンロータを相対回転不能にロックする。したがって、エンジンを停止させる時に、ロックピンをロック孔に嵌合させるよう回転位相を制御(ロック制御)しておけば、次回のエンジン始動時にはロックした状態となるので、回転位相が大きく揺れ動くことを回避できる(特許文献1,2参照)。 Therefore, in the conventional apparatus, a lock pin is provided in the vane rotor and a lock hole is provided in the housing. The lock pin is configured to project from the vane rotor housing position to the projecting position when the projecting condition is satisfied, and the lock pin at the projecting position is fitted into the lock hole to lock the vane rotor so as not to be relatively rotatable. Therefore, when the engine is stopped, if the rotation phase is controlled (lock control) so that the lock pin is fitted in the lock hole, the engine is locked at the next engine start, so that the rotation phase greatly fluctuates. This can be avoided (see Patent Documents 1 and 2).
ところで、上述したロック制御によりロックピンはロック孔に向けて移動するが、実際には、前記変動トルクを受けていることに起因して進角側と遅角側とに揺れ動きながら移動していく。そのため、特許文献1,2の如くロック孔(ロック位相)が最遅角位相及び最進角位相の中間に位置する場合には、エンジンが完全に停止してオイルポンプの作動が停止するまでの間に、ロックピンがロック孔に嵌合できなくなることが懸念される。 By the way, the lock pin moves toward the lock hole by the lock control described above, but actually, the lock pin moves while swinging between the advance side and the retard side due to receiving the fluctuating torque. . Therefore, when the lock hole (lock phase) is located between the most retarded angle phase and the most advanced angle phase as in Patent Documents 1 and 2, the engine is completely stopped until the operation of the oil pump is stopped. In the meantime, there is a concern that the lock pin cannot be fitted into the lock hole.
この懸念に対し本発明者らは、図11に示す構成のロック機構を検討した。すなわち、ロック孔59から遅角側に延びる形状のガイド溝63をハウジング31に形成する。そして、ロックピン58をロック孔59へ嵌合させる場合には、先ず、図11中の一点鎖線に示すようにガイド溝63よりも遅角側に位置する位相(ロック準備位相)へ制御する。その後、ロック解除用の油圧室57a内の作動油を排出してロックピン58を突出作動させるロック制御を実施する。なお、当該ロック機構は、上記ロック制御を実施するとロック準備位相からロック位相の側へ進角していくハード構成となっている。
In response to this concern, the inventors examined a lock mechanism having the configuration shown in FIG. That is, a
これによれば、ガイド溝63よりも遅角側の位置(ロック準備位相)にセットされているロックピン58は、突出作動しながら先ずガイド溝63に嵌まり込み、その後ガイド溝63により移動範囲を制限されながらロック孔59に向けて移動する。よって、ガイド溝63により揺動が制限されながらロックピン58はロック孔59に向けて移動するので、ロック孔59に嵌合できなくなるといった上記懸念を解消できる。
According to this, the
しかしながら、このようにロック準備位相へ制御した後にロック制御を実施する上記手法では、ロック準備位相へ制御するに先立ち、現時点での回転位相を精度良く算出できていないと、ロック準備位相に対してずれた位置からロック制御(ロックピン58を突出作動させるとともに進角する制御)させることとなる。すると、ロック準備位相に対して進角側にずれた位置(図11中の二点鎖線に示す位置)からロック制御を開始させた場合には、ロック位相に達するまでにロックピン58の突出が間に合わず、ロック孔59に嵌合できずにそのまま進角していくおそれがある。
However, in the above method of performing the lock control after controlling to the lock preparation phase in this way, if the rotation phase at the present time cannot be accurately calculated prior to the control to the lock preparation phase, Lock control (control to move the
なお、ロック準備位相を図11の一点鎖線に示す位置よりもさらに遅角側に設定しておけば、ロック準備位相に対して進角側にずれていても、ロック位相に達するまでにロックピン58の突出が間に合わなくなるおそれを低減できる。但しこの場合には、ロックピン58がガイド溝63に達するよりも先に突出してしまい、ロックピン58の先端面58aをハウジング31に当接させながらガイド溝63に達するまで位相変化させることになるので、ロック機構の損傷が懸念されるようになる。
If the lock preparation phase is set further to the retard side than the position shown by the one-dot chain line in FIG. 11, even if the lock preparation phase is shifted to the advance side with respect to the lock preparation phase, the lock pin is not reached until the lock phase is reached. The possibility that the protrusion of 58 may not be in time can be reduced. However, in this case, the
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ロックの確実性を向上させるバルブタイミング制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a valve timing control device that improves the certainty of locking.
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。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
請求項1記載の発明では、エンジンの吸気バルブ又は排気バルブを開閉駆動させるカム軸、及び前記エンジンの出力軸のいずれか一方とともに回転する第1回転体と、前記カム軸及び前記出力軸の他方とともに回転し、前記第1回転体との間に進角室及び遅角室を形成する第2回転体と、前記進角室及び前記遅角室内の油圧を制御することで、前記第1回転体及び前記第2回転体の相対的な回転位相を制御する位相制御手段と、最遅角位相及び最進角位相の間に位置するロック位相で、前記第1回転体及び前記第2回転体を相対回転不能にロックさせるロック機構と、を備えるバルブタイミング調整装置に適用されることを前提とする。 According to the first aspect of the present invention, the first rotating body that rotates together with any one of the cam shaft for driving the intake valve or the exhaust valve of the engine to open and close, the output shaft of the engine, and the other of the cam shaft and the output shaft. The first rotation by controlling the hydraulic pressure in the advance chamber and the retard chamber, and a second rotor that forms an advance chamber and a retard chamber with the first rotor. A phase control means for controlling the relative rotational phase of the body and the second rotator, and a lock phase positioned between the most retarded phase and the most advanced angle phase, and the first rotator and the second rotator It is assumed that the present invention is applied to a valve timing adjusting device that includes a lock mechanism that locks the valve in a relatively unrotatable manner.
そして、前記ロック機構は、前記第2回転体に設けられ、油圧により収容位置から突出位置へ突出作動するロックピンと、前記第1回転体に形成され、突出位置にある前記ロックピンと嵌合することで前記第1回転体及び前記第2回転体をロック位相で相対回転不能にロックさせるロック孔と、前記ロック孔から進角側及び遅角側の少なくとも一方に延びる溝形状に形成され、突出位置にある前記ロックピンの移動範囲を所定範囲に制限することで、回転位相を所定の制限範囲内に制限しつつ前記ロックピンを前記ロック孔へ案内するガイド溝と、を備えて構成されている。 The lock mechanism is provided on the second rotating body, and is engaged with the lock pin that protrudes from the housing position to the protruding position by hydraulic pressure, and the lock pin that is formed on the first rotating body and is in the protruding position. A locking hole for locking the first rotating body and the second rotating body in a lock phase so that they cannot be rotated relative to each other, and a groove shape extending from the locking hole to at least one of an advance side and a retard side, and a protruding position And a guide groove that guides the lock pin to the lock hole while limiting the rotational phase within the predetermined limit range by limiting the movement range of the lock pin to a predetermined range. .
また、前記位相制御手段は、現時点での回転位相を算出する位相算出手段と、前記位相算出手段により算出した回転位相が、前記制限範囲よりも遅角側又は進角側に位置するロック準備位相となるよう制御するロック準備制御手段と、前記ロック準備制御手段による制御が完了した後、前記ロック準備位相から前記ロック位相の側へ位相変化するとともに前記ロックピンを突出作動させるようロック制御するロック制御手段と、を有している。 Further, the phase control means includes a phase calculation means for calculating a current rotation phase, and a lock preparation phase in which the rotation phase calculated by the phase calculation means is positioned on the retard side or the advance side with respect to the limit range. A lock preparation control means for controlling the lock pin, and a lock for controlling the lock pin to project and actuate the lock pin while the phase changes from the lock preparation phase to the lock phase side after the control by the lock preparation control means is completed. Control means.
そして、前記位相算出手段による回転位相の算出誤差が所定量以上に大きい誤差大状態であるか否かを判定する誤差判定手段と、前記誤差判定手段により前記誤差大状態であると判定された場合には、前記ロック準備位相を前記ロック位相の反対側へずらすように補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。 Then, an error determination unit that determines whether or not the rotation phase calculation error by the phase calculation unit is greater than a predetermined amount is an error large state, and the error determination unit determines that the error is in the large error state Comprises a correction means for correcting the lock preparation phase so as to shift to the opposite side of the lock phase.
上記発明によれば、回転位相の算出誤差が所定量以上に大きい誤差大状態の場合には、ロック準備位相はロック位相の反対側へずらすように補正されるので、ロック準備位相に対してロック位相側にずれた位置からロック制御を開始した場合であっても、ロック位相に達するまでにロックピンの突出が間に合わなくなる懸念を低減できる。よって、ロックの確実性を向上できる。 According to the above invention, when the rotational phase calculation error is larger than the predetermined amount, the lock preparation phase is corrected so as to be shifted to the opposite side of the lock phase. Even when the lock control is started from a position shifted to the phase side, it is possible to reduce the concern that the lock pin will not be able to protrude in time until the lock phase is reached. Therefore, the certainty of locking can be improved.
また、誤差大状態でなければ、ロック準備位相の補正を実施しないので、ロック制御の実施中に、ロックピンがガイド溝に達するよりも先に突出してしまうおそれを低減できる。よって、ロックピンの先端面を第1回転体に当接させながらガイド溝に達するまで位相変化させることによるロック機構の損傷のおそれを低減できる。 If the error is not large, the lock preparation phase is not corrected, so that the possibility that the lock pin protrudes before reaching the guide groove during the lock control can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the risk of damage to the lock mechanism due to the phase change until the lock pin reaches the guide groove while being brought into contact with the first rotating body.
請求項2記載の発明では、前記補正手段は、エンジン回転速度が低いほど、或いはエンジン回転速度の変化量が大きいほど、前記ロック準備位相を補正する補正量を大きくするよう可変設定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the correction means variably sets the correction amount for correcting the lock preparation phase to be larger as the engine rotational speed is lower or the change amount of the engine rotational speed is larger. And
ここで、位相算出手段により現時点での回転位相を算出するにあたり、エンジン回転速度NEを加味して算出する場合には、NEが大きく変動している状態で回転位相を算出しようとするとその算出誤差は大きくなる。そして一般的には、低NEであるほどNE変動は大きくなっている。つまり、低NEであるほど、NE変動が大きくなり、回転位相の算出誤差が大きくなっている筈である。 Here, when calculating the rotational phase at the present time by the phase calculating means in consideration of the engine rotational speed NE, if the rotational phase is calculated in a state where the NE is largely fluctuated, the calculation error will occur. Becomes bigger. In general, the NE fluctuation increases as the NE decreases. That is, the lower the NE, the larger the NE fluctuation and the larger the rotational phase calculation error.
この点を鑑みた上記発明によれば、低NEであるほど、或いはNE変動が大きいほどロック準備位相に対する補正量を大きくするよう可変設定するので、ロック位相に達するまでにロックピンの突出が間に合わなくなる懸念をより一層低減できる。よって、ロックの確実性をさらに向上できる。 According to the above-mentioned invention in view of this point, since the correction amount for the lock preparation phase is variably set to increase as the NE becomes low or the NE fluctuation increases, the lock pin protrudes in time until the lock phase is reached. The fear of disappearing can be further reduced. Therefore, the certainty of locking can be further improved.
請求項3記載の発明では、前記エンジンのアイドル運転時に前記誤差大状態であると判定されている場合には、エンジン回転速度を上昇させるアイドルアップ制御を実施しつつ、前記ロック準備制御手段による制御を実施することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, when it is determined that the error is large during idle operation of the engine, control by the lock preparation control means is performed while performing idle-up control for increasing the engine rotation speed. It is characterized by implementing.
そもそもロック機構は、エンジン始動時の作動油を供給できない期間中にロックさせておくことを目的とするものであるため、ロック位相は、エンジン始動時(つまり低NE時)において燃焼が安定する位相に設定されるのが通常である。したがって、ロック準備位相をロック位相の反対側に補正すると、燃焼が不安定となり、場合によってはロック制御を実施する前に失火してしまうことが懸念される。 In the first place, the lock mechanism is intended to be locked during a period in which hydraulic oil at the time of engine start cannot be supplied. Therefore, the lock phase is a phase in which combustion is stabilized at the time of engine start (that is, at low NE). It is usually set to. Therefore, if the lock preparation phase is corrected to the opposite side of the lock phase, combustion becomes unstable, and in some cases, there is a concern that misfire may occur before the lock control is performed.
この懸念に対し上記発明によれば、アイドルアップ制御によりNEを上昇させるので燃焼を安定化させることができる。よって、ロック準備位相を補正することによる失火の懸念を低減できる。 In response to this concern, according to the above-described invention, NE is raised by the idle-up control, so that combustion can be stabilized. Therefore, the fear of misfire caused by correcting the lock preparation phase can be reduced.
請求項4又は5記載の発明では、前記エンジンのアイドル運転時に前記誤差大状態であると判定されている場合には、前記ロック準備制御手段による制御を実施することに先立ち、エンジン回転速度を上昇させるアイドルアップ制御を実施することを特徴とする。 In the invention according to claim 4 or 5, when it is determined that the error is large during idle operation of the engine, the engine speed is increased prior to performing the control by the lock preparation control means. The idle-up control is performed.
先述したように、低NEであるほどNE変動が大きくなり、回転位相の算出誤差が大きくなる。このことは、アイドルアップ制御を実施してNEを上昇させれば、NE変動が小さくなり、回転位相の算出誤差を小さくできることを意味する。 As described above, the NE fluctuation increases as the NE decreases, and the rotational phase calculation error increases. This means that if the NE is increased by performing the idle up control, the NE fluctuation is reduced and the calculation error of the rotational phase can be reduced.
この点を鑑みた上記発明によれば、アイドルアップ制御の実施により、回転位相の算出誤差を小さくさせた状態にした後に、ロック準備制御手段による制御が実施されることとなるで、ロック準備位相に対する実位相のずれを小さくできる。よって、ロック位相に達するまでにロックピンの突出が間に合わなくなる懸念を低減でき、ロックの確実性を向上できる。 According to the above-mentioned invention in view of this point, after the idle phase-up control is performed, the calculation by the lock preparation control means is performed after the calculation error of the rotation phase is reduced. The actual phase shift with respect to can be reduced. Therefore, the concern that the protrusion of the lock pin may not be in time before the lock phase is reached can be reduced, and the locking reliability can be improved.
請求項6記載の発明では、前記出力軸の回転角及び前記カム軸の回転角の差分を検出する検出手段と、前記第1回転体及び前記第2回転体が相対回転不能となる基準位相に回転位相が制御されている時の前記差分を学習値として記憶しておく学習手段と、を備え、前記位相算出手段は、前記検出手段により検出された差分及び前記学習手段により記憶された学習値に基づき回転位相を算出しており、前記誤差判定手段は、前記学習値の更新が完了していない場合に前記誤差大状態であると判定することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the detection means for detecting the difference between the rotation angle of the output shaft and the rotation angle of the cam shaft, and a reference phase at which the first and second rotating bodies cannot be rotated relative to each other. Learning means for storing the difference when the rotational phase is controlled as a learning value, and the phase calculation means includes the difference detected by the detection means and the learning value stored by the learning means. And the error determination means determines that the error is in a large state when updating of the learning value is not completed.
基準位相による学習値の更新が完了していない場合には、回転位相の算出誤差が大きくなっている可能性が高いので、学習更新が未完了の場合に誤差大状態であると判定する上記発明によれば、誤差大状態の有無を容易に判定でき、好適である。 When the update of the learning value based on the reference phase is not completed, the calculation error of the rotational phase is highly likely to be large. Therefore, the above-described invention for determining that the error is large when the learning update is not completed. Therefore, the presence or absence of a large error state can be easily determined, which is preferable.
請求項7記載の発明では、前記誤差判定手段は、エンジン回転速度が所定速度未満である場合、或いはエンジン回転速度の変化量が所定量以上である場合に、前記誤差大状態であると判定することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, the error determination means determines that the error is in a large state when the engine rotation speed is less than a predetermined speed or when the change amount of the engine rotation speed is equal to or greater than a predetermined amount. It is characterized by that.
先述したように、低NEであるほどNE変動が大きくなり、回転位相の算出誤差が大きくなるので、NE変化量が所定量以上である場合に誤差大状態であると判定する上記発明によれば、誤差大状態の有無を容易に判定でき、好適である。 As described above, since the NE fluctuation increases and the rotational phase calculation error increases as the NE decreases, the above-described invention determines that the error is large when the NE change amount is equal to or greater than a predetermined amount. It is preferable that the presence or absence of a large error state can be easily determined.
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description of the same reference numerals is used.
(第1実施形態)
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(出力軸)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の相対的な回転位相(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。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, an
また、吸気側カム軸16の外周側には、所定カム角毎にカム角信号の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の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に入力される。このエンジン制御回路21は、カム角センサ19とクランク角センサ20の出力信号パルスの位相差に基づいて吸気バルブの実バルブタイミング(実VCT位相)を演算すると共に、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を演算する。その他、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、冷却水温センサ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(VCT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、エンジン運転状態に応じて設定した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〜図4に基づいて可変バルブタイミング装置18の構成を説明する。
Next, the configuration of the variable
図2に示すように、可変バルブタイミング装置18のハウジング31(第1回転体)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。
As shown in FIG. 2, the housing 31 (first rotating body) of the variable
一方、吸気側カム軸16の一端部には、ロータ35(第2回転体)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 rotor 35 (second rotating body) is fastened and fixed to one end portion of the
図3に示すように、ハウジング31の内部には、複数のベーン収容室40が形成され、各ベーン収容室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、VCT位相をその調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相との間(例えば略中間)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(図2参照)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(図2の右側)に突出してスプロケット14のロック孔59(図2参照)に嵌り込むことで、VCT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、ロック孔59をハウジング31に設けた構成としても良い。
The variable
図2に示すように、ロックピン58は、スプリング62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57aが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
油圧室57aへ作動油を供給すれば、油圧室57a内の油圧によりスプリング62の弾性力に抗してロックピン58は収容孔57へ収容されるよう作動する。一方、油圧室57aから作動油を排出させれば、スプリング62の弾性力によりロックピン58は突出してロック孔59と嵌合可能な状態となる。
When the hydraulic oil is supplied to the
図4に示すように、ハウジング31には、ロック孔59から遅角位相側へ延びる溝形状に形成されたガイド溝63が形成されている。ガイド溝63は、ロック孔59と連続して形成されているとともに、該ロック孔59よりも浅底に形成されている。これにより、突出位置にあるロックピン58がガイド溝63に嵌り込むと、ロックピン58の移動範囲はガイド溝63内の範囲(つまりロック位相から遅角側への所定範囲(制限範囲))に制限されるようになる。図4中の二点鎖線に示すロックピン58は、ガイド溝63により遅角側への変位が制限されている状態を示す。したがって、ロックピン58を突出作動させると、ロックピン58はガイド溝63によりロック孔59へ案内される。
As shown in FIG. 4, the
また、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(アシスト)する付勢手段としてねじりコイルばね等のばね55が設けられている。吸気バルブの可変バルブタイミング装置18では、吸気側カム軸16のトルクがVCT位相を遅角させる方向に作用することから、上記ばね55は、VCT位相を吸気側カム軸16のトルク方向と反対方向である進角方向に付勢することになる。
In addition, the
本実施形態では、ばね55の付勢力が作用する範囲は、最遅角位相からほぼ中間ロック位相までの範囲に設定され、エンジンストール等の異常停止後の再始動時のフェールセーフを想定して、ロックピン58がロック孔59から外れた状態で中間ロック位相より遅角側の実VCT位相で始動した場合に、スタータ(図示せず)によるクランキング中に、ばね55のばね力により実VCT位相を遅角側から中間ロック位相へ進角させる進角動作を補助してロックピン58をロック孔59に嵌まり込ませてロックできるように構成されている。
In the present embodiment, the range in which the urging force of the spring 55 acts is set in a range from the most retarded angle phase to the almost intermediate lock phase, assuming a fail-safe at the time of restart after an abnormal stop such as an engine stall. When starting with the actual VCT phase retarded from the intermediate lock phase with the
一方、中間ロック位相より進角側の実VCT位相で始動した場合は、クランキング中に吸気側カム軸16のトルクが遅角方向に作用するため、吸気側カム軸16のトルクにより実VCT位相を進角側から中間ロック位相へ遅角させてロックピン58をロック孔59に嵌まり込ませてロックさせることができる。
On the other hand, when starting with the actual VCT phase on the advance side from the intermediate lock phase, the torque on the
また、本実施形態では、油圧制御弁25(位相制御手段)の作動を制御することにより、可変バルブタイミング装置18のVCT位相、及びロックピン58を駆動する油圧を制御している。この油圧制御弁25は、VCT位相を駆動する油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁機能と、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機能とを一体化して構成されている。
In the present embodiment, the operation of the hydraulic control valve 25 (phase control means) is controlled to control the VCT phase of the variable
そして、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)が汲み上げられて油圧制御弁25に供給される。この油圧制御弁25は、ハウジング25a内にスプール25bを摺動可能に収容して構成されており、エンジン制御回路21からソレノイド25cへ通電して生じる電磁力によりスプール25bはハウジング25a内を摺動する。
The oil (operating oil) in the
進角室42に通じる進角油路42a、遅角室43に通じる遅角油路43a、ロック解除用油圧室57aに通じるロック油路57bは、油圧制御弁25を介してオイルポンプ28と連通している。そして、エンジン制御回路21からソレノイド25cへ出力される制御デューティ(制御量)に応じて、スプール25bの摺動位置が制御され、これにより、それぞれの油路42a,43a,57bの連通開度が制御される。
The
本実施形態では、8ポート・4ポジション型のスプール弁を油圧制御弁25として採用しており、各々の油路42a,43a,57bの連通開度の組み合わせを決定する制御デューティ(制御量)は、図5を用いて以下に説明するようにロックモードL1,L2、進角モードA、保持モードH、遅角モードRの4つの制御領域に区分される。
In the present embodiment, an 8-port, 4-position type spool valve is employed as the
ロックモードL1,L2の制御領域では、ロックピン収容孔57内のロック解除用油圧室57aへのオイル供給油路28aを遮断してロックピン収容孔57内のロック解除用油圧室57aの油圧を抜いて、スプリング62によってロックピン58をロック方向に突出させる。
In the control region of the lock modes L 1 and L 2, the oil
更に、ロックモードL1,L2の制御領域は、ロックピン58を突出させながら進角室42へのオイル供給油路28aを開放して進角室42にオイルを供給するオイル充填モードL1の制御領域と、ロックピン58を突出させながら進角室42と遅角室43の両方のオイル供給油路28aを遮断して両室42,43の油圧を保持するロック保持モードL2の制御領域とに区分されている。
Further, the control region of the lock modes L1 and L2 is the control region of the oil filling mode L1 that supplies the oil to the
進角モードAの制御領域では、遅角室43へのオイル供給油路28aを遮断して、油圧制御弁25の遅角ポートをドレンポートに連通させて遅角室43の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁25の制御デューティに応じて、進角室42へのオイル供給油路28aを開放して、進角室42にオイルを供給して進角室42の油圧を変化させて実VCT位相を進角させる。
In the control region of the advance angle mode A, the oil
保持モードHの制御領域では、進角室42と遅角室43の両方のオイル供給油路28aを遮断して両室42,43の油圧を保持して、実VCT位相が動かないように保持する。
In the control region of the holding mode H, the oil
遅角モードRの制御領域では、進角室42へのオイル供給油路28aを遮断して、油圧制御弁25の進角ポートをドレンポートに連通させて進角室42の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁25の制御デューティに応じて、遅角室43へのオイル供給油路28aを開放して、遅角室43にオイルを供給して遅角室43の油圧を変化させて実VCT位相を遅角させる。
In the control region of the retard angle mode R, the oil
ロックモードL1,L2以外の制御領域(進角モードA、保持モードH、遅角モードR)では、ロックピン収容孔57内のロック解除用油圧室57aへのオイル供給油路28aを開放してロック解除用油圧室57aにオイルを充填してロック解除用油圧室57aの油圧を上昇させ、その油圧によりロックピン58をロック孔59から抜き出してロックピン58のロックを解除する。
In control areas other than the lock modes L1 and L2 (advance angle mode A, holding mode H, retard angle mode R), the oil
尚、本実施形態では、油圧制御弁25の制御デューティが大きくなるに従って、ロックモードL1,L2、進角モードA、保持モードH、遅角モードRの順に制御モードが切り替わるように構成されているが、例えば、油圧制御弁25の制御デューティが大きくなるに従って、遅角モードR、保持モードH、進角モードA、ロックモードL1,L2の順に制御モードが切り替わるように構成したり、或は、遅角モードRと進角モードAの順序を入れ替えて、ロックモードL1,L2、遅角モードR、保持モードH、進角モードAの順に制御モードが切り替わるように構成しても良い。
In this embodiment, as the control duty of the
エンジン制御回路21(位相制御手段、フィードバック制御手段)は、所定の位相制御実行条件が成立しているときに、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、エンジン運転条件に応じて設定した目標位相(目標バルブタイミング)に一致させるように油圧制御弁25の制御デューティ(制御量)を少なくとも比例項を含む例えばPD制御等によりフィードバック制御(F/B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F/B制御する。
The engine control circuit 21 (phase control means, feedback control means) determines the actual VCT phase (actual valve timing of the intake valve) of the
このように、エンジン運転条件に応じて目標位相を設定している時のエンジン制御回路21は「目標位相制御手段」に相当し、F/B制御している時のエンジン制御回路21は「フィードバック制御手段」に相当する。このVCT位相制御の制御領域は、遅角モードR、保持モードH及び進角モードAの制御領域に跨がっている。
Thus, the
次に、エンジン停止要求発生等に伴いロックピン58をロック孔59へ嵌め込んでロックさせる場合の、油圧制御弁25による制御手順について説明する。図6は、このようなロックの制御手順を示すフローチャートであり、エンジン制御回路21が有するマイクロコンピュータにより所定周期で繰り返し実行される。
Next, a control procedure by the
先ず、図6に示すステップS10において、ロック要求が発生したか否かを判定する。例えば、アイドルストップ車両においてエンジンの自動停止要求が発生した場合や、イグニッションスイッチをオフ操作した場合に、ロック要求は発生する。なお、図6の処理は、エンジン停止に伴いエンジン回転速度が低下してゼロになるまでの間に、ロックを完了させるよう制御するものである。 First, in step S10 shown in FIG. 6, it is determined whether or not a lock request has occurred. For example, a lock request is generated when an automatic engine stop request is generated in an idle stop vehicle or when an ignition switch is turned off. Note that the processing of FIG. 6 controls to complete the lock until the engine rotation speed decreases to zero when the engine stops.
ロック要求が発生したと判定された場合(S10:YES)には、次のステップS11(ロック準備制御手段)に進む。そして、図4中の一点鎖線に示すように、ロックピン58がガイド溝63の外に位置し、かつ、ガイド溝63よりも遅角側(ロック孔59の反対側)に位置させるよう制御(ロック準備制御)する。
If it is determined that a lock request has occurred (S10: YES), the process proceeds to the next step S11 (lock preparation control means). Then, as shown by the one-dot chain line in FIG. 4, control is performed so that the
具体的には、前記一点鎖線の位置にロックピン58を位置させる位相(以下、この位相をロック準備位相と呼ぶ)を、目標VCT位相に設定してF/B制御する。例えば、ロック準備制御開始時点での実VCT位相がロック準備位相よりも進角側であれば、実VCT位相がロック準備位相となるまで進角モードAでF/B制御する。一方、ロック準備制御開始時点での実VCT位相がロック準備位相よりも進角側であれば、実VCT位相がロック準備位相となるまで遅角モードRでF/B制御する。なお、ロック準備制御時のF/Bゲインを、ロック準備制御以外のF/B制御を実施している時に比べて高くして、位相変化速度を速くすることが望ましい。
Specifically, the phase at which the
続くステップS12では、実VCT位相がロック準備位相に一致したか否かを判定し、一致するまではステップS11によるロック準備制御を継続させる。実VCT位相がロック準備位相に一致したと判定(S12:YES)されれば、続くステップS13(ロック制御手段)において、ロックピン58を突出作動させながら実VCT位相が進角するロック制御を実施する。この場合の進角制御はオープン制御である。
In the subsequent step S12, it is determined whether or not the actual VCT phase matches the lock preparation phase, and the lock preparation control in step S11 is continued until they match. If it is determined that the actual VCT phase coincides with the lock preparation phase (S12: YES), in the subsequent step S13 (lock control means), lock control is performed in which the actual VCT phase is advanced while the
具体的には、制御デューティを低下させていくことで、図5に示すVCT位相制御領域(進角モードA又は遅角モードR)からロックモードL1,L2に移行させる。ここで、図2を用いて先述したように、油圧制御弁25は、位相制御用の油圧制御弁機能とロック制御用の油圧制御弁機能とを一体化して構成されている。そのため、進角モードAからロック保持モードL2に連続的に移行することはできず、制御デューティが図5中のDtからDaの範囲にある時には進角油路42aを連通させて進角させる状態となる。また、ロック保持モードであっても、制御デューティがDaからDbの範囲にある時には進角油路42aを連通させて進角させる状態となる。
Specifically, the control duty is decreased to shift from the VCT phase control region (advance angle mode A or retard angle mode R) shown in FIG. 5 to the lock modes L1 and L2. Here, as described above with reference to FIG. 2, the
したがって、制御デューティを低下させて進角モードAからロック保持モードL2に移行させる時には、実VCT位相が進角しつつ、ロックピン58が突出作動することとなる。つまり、制御デューティをDtからDbにまで低下させることにより、上記ロック制御は実行される。
Therefore, when the control duty is decreased to shift from the advance angle mode A to the lock holding mode L2, the
ここで、図6の制御に反し、ロック準備制御を実施することなく実VCT位相をロック位相に一致させるようF/B制御しようとすると、ロックピン58はロック孔59に向けて移動するが、実際には、ロータ35が吸気側カム軸16からの変動トルクを受けていることに起因して、進角側と遅角側とに揺れ動きながら移動していく。そのため、揺動の具合によっては、エンジンが完全に停止してオイルポンプ28の作動が停止するまでの間に、ロックピン58がロック孔59に嵌合できなくなることが懸念される。
Here, contrary to the control of FIG. 6, when the F / B control is performed so that the actual VCT phase matches the lock phase without performing the lock preparation control, the
これに対し本実施形態では、ロックピン58をロック孔59へガイドするガイド溝63を形成するとともに、ロック準備制御を実施した後にロック制御を実施するので、ガイド溝63の外にあるロックピン58は、ロック制御によりロック孔59に近づくと先ずはガイド溝63に嵌まり込む。その後、ガイド溝63により移動範囲を制限されながらロック孔59に向けて移動する。よって、揺動が制限されながらロックピン58はロック孔59に向けて移動するので、上記懸念を解消できる。
On the other hand, in the present embodiment, the
ところが、ロック準備制御に先立ち、現時点での回転位相を精度良く算出できていないと、ロック準備制御にかかるF/B制御を完了した時点において、実際のVCT位相がロック準備位相からずれてしまう。そして、このずれが進角側に生じている場合には、その後のロック制御により進角させながらロックピン58を突出作動させるにあたり、ロックピン58がロック孔59に位置する位相まで進角されるまでの間に、ロックピン58の突出作動が間に合わず、ロックできないままロック位相よりもさらに進角させてしまうことが懸念される。
However, if the current rotation phase cannot be calculated accurately prior to the lock preparation control, the actual VCT phase will deviate from the lock preparation phase when the F / B control related to the lock preparation control is completed. If this shift occurs on the advance side, the
この懸念に対し本実施形態では、回転位相の算出誤差が所定量以上に大きい誤差大状態の場合には、ロック準備位相を遅角側へずらすように補正することで、上記懸念の解消を図っている。以下、前記補正の制御手順について、図7を用いて説明する。図7は、このような補正の制御手順を示すフローチャートであり、エンジン制御回路21が有するマイクロコンピュータにより所定周期で繰り返し実行される。また、図7の処理は、ロック要求が発生した時点で実行開始され、少なくとも図6のロック準備制御S11が完了するまでに実行される。
In response to this concern, in the present embodiment, when the rotational phase calculation error is larger than a predetermined amount, the above-mentioned concern is solved by correcting the lock preparation phase so as to shift to the retard side. ing. The correction control procedure will be described below with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the control procedure of such correction, and is repeatedly executed at a predetermined cycle by the microcomputer included in the
先ず、図7に示すステップS20,S21,S22のそれぞれにおいて、位相誤差大状態となる状況であるか否かを判定する。具体的には、先ずステップS20では、以下に説明する基準位相の学習が完了しているか否かを判定し、学習未完了であると判定(S20:YES)されれば、続くステップS23において位相誤差大状態であると判定する。 First, in each of steps S20, S21, and S22 shown in FIG. 7, it is determined whether or not the situation is a phase error large state. Specifically, first, in step S20, it is determined whether or not learning of a reference phase described below has been completed. If it is determined that learning has not been completed (S20: YES), the phase is determined in subsequent step S23. It is determined that the error is in a large state.
すなわち、最進角位相又は最遅角位相に制御されている時には、ストッパ部56がハウジング壁面31aに当接した状態であるため、この時に算出されたカム角センサ19とクランク角センサ20の出力信号パルスの検出位相差(VCT位相)は、幾何学的に特定された位相(基準位相)となっている筈である。したがって、この時の検出位相差を基準位相として学習しておけば、最遅角位相及び最遅角位相とは異なる位相に制御している時には、その時の検出位相差と基準位相との差分に基づき実VCT位相を、各種センサ19,20検出誤差を含むことなく高精度で算出することができる。このように基準位相を学習している時のエンジン制御回路21は「学習手段」に相当する。この学習は、イグニッションスイッチをオン操作する毎に更新される。
That is, since the
また、ステップS21では、エンジン回転速度が閾値TH1(所定速度)未満であるか否かを判定し、閾値TH1未満であると判定(S21:YES)されれば、続くステップS23において位相誤差大状態であると判定する。また、ステップS22では、エンジン回転速度の所定時間当りの変化量が閾値TH2(所定量)以上であるか否かを判定し、閾値TH2以上であると判定(S22:YES)されれば、続くステップS23において位相誤差大状態であると判定する。要するに、ステップS20,S21,S22のいずれかにおいて肯定判定されれば、位相誤差大状態であると判定される。 In step S21, it is determined whether or not the engine rotation speed is less than a threshold value TH1 (predetermined speed). If it is determined that the engine rotation speed is less than the threshold value TH1 (S21: YES), the phase error is large in the subsequent step S23. It is determined that Further, in step S22, it is determined whether or not the amount of change in engine speed per predetermined time is equal to or greater than a threshold value TH2 (predetermined amount). In step S23, it is determined that the phase error is large. In short, if an affirmative determination is made in any of steps S20, S21, and S22, it is determined that the phase error is large.
以下、エンジン回転速度の変化量が閾値TH2以上である場合に位相の算出誤差が大きくなる理由を説明する。 Hereinafter, the reason why the phase calculation error increases when the amount of change in the engine rotation speed is equal to or greater than the threshold value TH2 will be described.
図8は(a)は、カム角センサ19から所定カム角毎(例えばクランク角720CA毎)に出力されるカムパルスを示す。図8(b)(c)は、クランク角センサ20から所定クランク角毎(例えばクランク角30CA毎)に出力されるクランクパルスのカウンタ数の変化を示す。また、図8(b)はエンジン回転速度NEが変動することなく一定になっている場合のNEカウンタ数の変化を示し、図8(c)はエンジン回転速度NEが変動している場合のNEカウンタ数の変化を示す。
FIG. 8A shows cam pulses output from the
現時点でのVCT位相は、以下に示す式(1)を用いて算出される。
VCT位相(CA)=Tvct(s)×180(CA)/T180(s)・・・式(1)
式(1)中のTvctは、カムパルス発生時点から現時点までの経過時間である(図8(a)参照)。式(1)中のT180は、クランク軸12が180CA回転するのに要した時間である(図8(b)(c)参照)。要するに、カムパルスが出力されてから現時点までの経過時間Tvctに、クランク軸12の平均回転速度(180(CA)/T180(s))を乗算することで、現時点でのVCT位相が算出される。なお、このようにVCT位相を算出している時のエンジン制御回路21は「位相算出手段」に相当する。
The current VCT phase is calculated using the following equation (1).
VCT phase (CA) = Tvct (s) × 180 (CA) / T180 (s) (1)
Tvct in the equation (1) is an elapsed time from the cam pulse generation time to the present time (see FIG. 8A). T180 in the equation (1) is the time required for the
したがって、図8(c)の如くNE変動が生じていると、式(1)の算出に用いる前記平均回転速度は、Tvctの期間中における実際の回転速度とは異なる値となるため、式(1)を用いて算出されるVCT位相に算出誤差が生じる。 Therefore, when the NE fluctuation occurs as shown in FIG. 8C, the average rotational speed used for the calculation of Expression (1) is different from the actual rotational speed during the period of Tvct. A calculation error occurs in the VCT phase calculated using 1).
以上により、NE変動が大きい場合(変化量≧TH2の場合)にVCT位相の算出誤差は大きくなる。また、エンジン回転速度NEが低いほどNE変動は大きくなるので、VCT位相の算出誤差は大きくなる。 As described above, the calculation error of the VCT phase becomes large when the NE fluctuation is large (when the change amount ≧ TH2). Further, since the NE fluctuation increases as the engine speed NE decreases, the calculation error of the VCT phase increases.
そして、上記ステップS20〜S23(誤差判定手段)において位相誤差大状態であると判定された場合には、続くステップS24(補正手段)において、ロック準備位相を進角側へ所定量ずらすよう補正する。一方、上記ステップS20〜S22のいずれにおいても否定判定された場合には、ステップS24による補正を実施することなく図7の処理を終了する。 If it is determined in steps S20 to S23 (error determination means) that the phase error is in the large state, in the subsequent step S24 (correction means), the lock preparation phase is corrected to be shifted by a predetermined amount toward the advance side. . On the other hand, if a negative determination is made in any of steps S20 to S22, the process of FIG. 7 is terminated without performing the correction in step S24.
以上により、本実施形態によれば、VCT位相の算出誤差が所定量以上に大きい誤差大状態の場合には、ロック準備位相はロック位相の反対側(遅角側)へずらすように補正されるので、ロック準備位相に対してロック位相側(進角側)にずれた位置からロック制御を開始した場合であっても、ロック位相に達するまでにロックピン58の突出が間に合わなくなる懸念を低減できる。よって、ロックの確実性を向上できる。
As described above, according to the present embodiment, when the error in calculating the VCT phase is larger than a predetermined amount, the lock preparation phase is corrected to shift to the opposite side (retard side) of the lock phase. Therefore, even when the lock control is started from a position shifted to the lock phase side (advance side) with respect to the lock preparation phase, it is possible to reduce a concern that the protrusion of the
また、誤差大状態でなければ、ロック準備位相の補正を実施しないので、ロック制御の実施中に、ロックピン58がガイド溝63に達するよりも先に突出してしまうおそれを低減できる。よって、ロックピン58の先端面をハウジング31に当接させながらガイド溝63に達するまで位相変化させることによるロック機構の損傷のおそれを低減できる。
If the error is not large, the lock preparation phase is not corrected, so that the possibility that the
(第2実施形態)
本実施形態は、上記第1実施形態における図6の処理を図9の如く変更するものである。図9は、本実施形態に係るロックの制御手順を示すフローチャートであり、以下、図9の処理手順を説明する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, the processing of FIG. 6 in the first embodiment is changed as shown in FIG. FIG. 9 is a flowchart showing a lock control procedure according to the present embodiment, and the processing procedure of FIG. 9 will be described below.
先ず、図9のステップS30において、図6のステップS10と同様にしてロック要求が発生したか否かを判定する。ロック要求が発生したと判定された場合(S30:YES)には、続くステップS31において、回転位相の算出誤差が所定量以上に大きい誤差大状態であるか否かを判定する。この判定手法は、図7のステップS20〜S23と同じである。そして、誤差大状態であると判定された場合(S31:YES)には、続くステップS32(アイドルアップ制御手段)において、エンジン回転速度NEが所定のアイドル回転速度となるようアイドル制御するにあたり、前記所定のアイドル回転速度を所定量だけ上昇させてアイドル制御するといった、アイドルアップ制御を開始する。 First, in step S30 in FIG. 9, it is determined whether or not a lock request has occurred in the same manner as in step S10 in FIG. If it is determined that a lock request has occurred (S30: YES), in the subsequent step S31, it is determined whether or not the rotational phase calculation error is in a large error state greater than a predetermined amount. This determination method is the same as steps S20 to S23 in FIG. When it is determined that the error is in a large state (S31: YES), in the subsequent step S32 (idle-up control means), the idling control is performed so that the engine speed NE becomes a predetermined idle speed. Idle-up control is started such that idle control is performed by increasing a predetermined idle rotation speed by a predetermined amount.
続くステップS33,S34,S35では、図6のステップS11,S12,S13と同様にして、ロック準備制御及びロック制御を実施する。要するに、本実施形態では、エンジンのアイドル運転時に誤差大状態であると判定されている場合には、エンジン回転速度を上昇させるアイドルアップ制御を実施し、その後、ロック準備制御を実施する。また、このようにアイドルアップされた状態でロック制御を実施する。 In subsequent steps S33, S34, and S35, lock preparation control and lock control are performed in the same manner as in steps S11, S12, and S13 of FIG. In short, in the present embodiment, when it is determined that the error is large during the idling operation of the engine, the idle up control for increasing the engine rotation speed is performed, and then the lock preparation control is performed. Further, the lock control is performed in the idle-up state.
そもそもロック位相は、エンジン始動時(つまり低NE時)において燃焼が安定する位相に設定されている。したがって、図7の処理によりロック準備位相を遅角側に補正すると、燃焼が不安定となり、場合によってはロック制御を実施する前に失火してしまうことが懸念される。この懸念に対し本実施形態によれば、アイドルアップ制御によりエンジン回転速度を上昇させるので燃焼を安定化させることができる。よって、ロック準備位相を補正することによる失火の懸念を低減できる。 In the first place, the lock phase is set to a phase in which combustion is stable when the engine is started (that is, at low NE). Therefore, if the lock preparation phase is corrected to the retard side by the process of FIG. 7, there is a concern that the combustion becomes unstable and in some cases misfires before the lock control is performed. With respect to this concern, according to the present embodiment, the engine speed is increased by the idle-up control, so that combustion can be stabilized. Therefore, the fear of misfire caused by correcting the lock preparation phase can be reduced.
また、本実施形態によれば、アイドルアップ制御の開始後にロック準備制御を実施するので、VCT位相算出誤差を小さくさせた状態にした後に、ロック準備制御が実施されることとなるで、ロック準備制御にかかるF/B制御によるロック準備位相にすることの精度を向上できる。よって、ロック制御を実施する際にロック位相に達するまでにロックピン58の突出が間に合わなくなる懸念を低減でき、ロックの確実性を向上できる。
In addition, according to the present embodiment, the lock preparation control is performed after the start of the idle up control. Therefore, after the VCT phase calculation error is reduced, the lock preparation control is performed. It is possible to improve the accuracy of the lock preparation phase by the F / B control related to the control. Therefore, it is possible to reduce the concern that the protrusion of the
(第3実施形態)
本実施形態は、上記第1実施形態における図7の処理を図10の如く変更するものである。図10は、本実施形態に係るロック準備位相の補正手順を示すフローチャートであり、以下、図10の処理手順を説明する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, the processing of FIG. 7 in the first embodiment is changed as shown in FIG. FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for correcting the lock preparation phase according to the present embodiment. Hereinafter, the processing procedure of FIG. 10 will be described.
先ず、図10のステップS40(誤差判定手段)において、図7のステップS20と同様にして基準位相の学習が完了済みか否かを判定する。そして、学習未完了であればステップS41に進み、位相誤差大状態であると判定するとともに、ロック準備位相に対する補正量Aを算出する。この補正量Aは予め設定された固定値である。 First, in step S40 (error determination means) in FIG. 10, it is determined whether or not the learning of the reference phase has been completed in the same manner as in step S20 in FIG. If learning is not completed, the process proceeds to step S41, where it is determined that the phase error is large, and a correction amount A for the lock preparation phase is calculated. This correction amount A is a fixed value set in advance.
次に、ステップS42(誤差判定手段)において、図7のステップS21と同様にしてエンジン回転速度が閾値TH1未満であるか否かを判定する。そして、閾値TH1未満であると判定されればステップS43に進み、位相誤差大状態であると判定するとともに、ロック準備位相に対する補正量Bを算出する。この補正量Bは、エンジン回転速度が低いほど大きい値にするよう可変設定される。 Next, in step S42 (error determination means), it is determined whether or not the engine speed is less than the threshold value TH1 in the same manner as in step S21 of FIG. If it is determined that the threshold value is less than TH1, the process proceeds to step S43, where it is determined that the phase error is large, and a correction amount B for the lock preparation phase is calculated. This correction amount B is variably set so as to increase as the engine speed decreases.
次に、ステップS44(誤差判定手段)において、図7のステップS22と同様にしてエンジン回転速度の変化量が閾値TH2以上であるか否かを判定する。そして、閾値TH2以上であると判定されればステップS45に進み、位相誤差大状態であると判定するとともに、ロック準備位相に対する補正量Cを算出する。この補正量Cは、エンジン回転速度の変化量が大きいほど大きい値にするよう可変設定される。 Next, in step S44 (error determination means), it is determined whether or not the amount of change in the engine rotation speed is equal to or greater than the threshold value TH2 as in step S22 of FIG. If it is determined that the threshold value is greater than or equal to the threshold TH2, the process proceeds to step S45, where it is determined that the phase error is large, and a correction amount C for the lock preparation phase is calculated. This correction amount C is variably set so as to increase as the amount of change in engine speed increases.
続くステップS46では、ステップS41,S43,S45で算出した各々の補正量を加算して補正量(A+B+C)を算出する。そして、次のステップS47(補正手段)では、ステップS46で算出した補正量(A+B+C)だけ、ロック準備位相を遅角側へずらす。要するに、本実施形態では、位相誤差大状態の要因毎に補正量を算出する。また、エンジン回転速度が低いほど、また、エンジン回転速度の変化量が大きいほど補正量を大きくするよう可変設定する。 In the following step S46, the correction amount (A + B + C) is calculated by adding the correction amounts calculated in steps S41, S43, and S45. In the next step S47 (correction means), the lock preparation phase is shifted to the retard side by the correction amount (A + B + C) calculated in step S46. In short, in this embodiment, the correction amount is calculated for each factor of the large phase error state. Further, the correction amount is variably set so as to increase as the engine speed decreases and as the change amount of the engine speed increases.
ここで、エンジン回転速度が低いほどエンジン回転速度の変動は大きくなり、その変動が大きいほどVCT位相の算出誤差は大きくなっている筈である。よって、本実施形態によれば、ロック制御を実施する際に、ロック位相に達するまでにロックピン58の突出が間に合わなくなる懸念をより一層低減できる。
Here, the lower the engine rotational speed, the larger the fluctuation of the engine rotational speed, and the larger the fluctuation, the larger the calculation error of the VCT phase should be. Therefore, according to the present embodiment, when performing the lock control, it is possible to further reduce the concern that the protrusion of the
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be modified as follows. In addition, the characteristic configurations of the respective embodiments may be arbitrarily combined.
・ロック要求が発生した時点における実VCT位相が、ロック準備位相よりも遅角側に位置する場合には、図6のステップS11にかかるロック準備制御を実施することなく、ステップS13にかかるロック制御を実施するようにしてもよい。 When the actual VCT phase at the time when the lock request is generated is positioned on the more retarded side than the lock preparation phase, the lock control according to step S13 is performed without performing the lock preparation control according to step S11 in FIG. May be implemented.
・上記第2実施形態では、誤差大状態の時にはアイドルアップ制御を実施しているが、このアイドルアップ制御を実施する場合には、図7や図10による補正を実施しないようにしてもよい。 In the second embodiment, idle-up control is performed when the error is large. However, when this idle-up control is performed, the correction shown in FIGS. 7 and 10 may not be performed.
・上記実施形態では、吸気側カム軸16に取り付けられたVCTに本発明を適用させているが、排気側カム軸17に取り付けられたVCTに本発明を適用させてもよい。
In the above embodiment, the present invention is applied to the VCT attached to the
・上記実施形態では、ガイド溝63の形状を、図4に示すようにロック孔59から遅角側のみに延びる形状に形成しているが、遅角側及び進角側の両方に延びる形状に形成してもよい。
In the above embodiment, the shape of the
・上記実施形態では、ロック準備位相をロック位相の遅角側に設定しているが、ロック位相の進角側にロック準備位相を設定するとともに、ガイド溝63を、ロック孔59から少なくとも進角側に延びる形状に形成するようにしてもよい。なお、この場合のロック機構には、ロックピン58を突出作動させるロック制御を実施すると実VCT位相がロック位相の側へ遅角していくハード構成のものを採用すればよい。
In the above embodiment, the lock preparation phase is set to the retard side of the lock phase, but the lock preparation phase is set to the advance side of the lock phase and the
12…クランク軸(出力軸)、16…吸気側カム軸、17…排気側カム軸、21…エンジン制御回路(位相算出手段、学習手段、検出手段)、31…ハウジング(第1回転体)、35…ロータ(第2回転体)、50…中間ロック機構(ロック機構)、58…ロックピン、59…ロック孔、63…ガイド溝、S11…ロック準備制御手段、S13…ロック制御手段、S20〜S23,S40,S42,S44…誤差判定手段、S24,S47…補正手段、S32…アイドルアップ制御手段。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記カム軸及び前記出力軸の他方とともに回転し、前記第1回転体との間に進角室及び遅角室を形成する第2回転体と、
前記進角室及び前記遅角室内の油圧を制御することで、前記第1回転体及び前記第2回転体の相対的な回転位相を制御する位相制御手段と、
最遅角位相及び最進角位相の間に位置するロック位相で、前記第1回転体及び前記第2回転体を相対回転不能にロックさせるロック機構と、
を備えるバルブタイミング調整装置に適用され、
前記ロック機構は、
前記第2回転体に設けられ、油圧により収容位置から突出位置へ突出作動するロックピンと、
前記第1回転体に形成され、突出位置にある前記ロックピンと嵌合することで前記第1回転体及び前記第2回転体をロック位相で相対回転不能にロックさせるロック孔と、
前記ロック孔から進角側及び遅角側の少なくとも一方に延びる溝形状に形成され、突出位置にある前記ロックピンの移動範囲を所定範囲に制限することで、回転位相を所定の制限範囲内に制限しつつ前記ロックピンを前記ロック孔へ案内するガイド溝と、
を備えて構成されており、
前記位相制御手段は、
現時点での回転位相を算出する位相算出手段と、
前記位相算出手段により算出した回転位相が、前記制限範囲よりも遅角側又は進角側に位置するロック準備位相となるよう制御するロック準備制御手段と、
前記ロック準備制御手段による制御が完了した後、前記ロック準備位相から前記ロック位相の側へ位相変化するとともに前記ロックピンを突出作動させるようロック制御するロック制御手段と、
を有しており、
前記位相算出手段による回転位相の算出誤差が所定量以上に大きい誤差大状態であるか否かを判定する誤差判定手段と、
前記誤差判定手段により前記誤差大状態であると判定された場合には、前記ロック準備位相を前記ロック位相の反対側へずらすように補正する補正手段と、
を備えることを特徴とするバルブタイミング制御装置。 A camshaft that opens and closes an intake valve or an exhaust valve of the engine, and a first rotating body that rotates together with any one of the output shaft of the engine;
A second rotating body that rotates together with the other of the cam shaft and the output shaft and forms an advance chamber and a retard chamber with the first rotating body;
Phase control means for controlling the relative rotational phase of the first rotating body and the second rotating body by controlling the hydraulic pressure in the advance chamber and the retard chamber;
A locking mechanism that locks the first rotating body and the second rotating body in a relatively non-rotatable manner with a lock phase positioned between the most retarded angle phase and the most advanced angle phase;
Applied to a valve timing adjustment device comprising:
The locking mechanism is
A lock pin that is provided on the second rotating body and that is operated to protrude from a storage position to a protruding position by hydraulic pressure;
A lock hole formed in the first rotating body and locking the first rotating body and the second rotating body in a lock phase so as not to be relatively rotatable by fitting with the lock pin in a protruding position;
By forming the groove shape extending from the lock hole to at least one of the advance side and the retard side, and restricting the movement range of the lock pin at the protruding position to a predetermined range, the rotational phase is within the predetermined limit range. A guide groove for guiding the lock pin to the lock hole while restricting;
Is configured with
The phase control means includes
A phase calculating means for calculating the current rotational phase;
Lock preparation control means for controlling the rotation phase calculated by the phase calculation means to be a lock preparation phase located on the retard side or advance side with respect to the limit range;
After the control by the lock preparation control means is completed, the lock control means for controlling the lock so as to change the phase from the lock preparation phase to the lock phase and to project the lock pin.
Have
An error determination means for determining whether or not the rotation phase calculation error by the phase calculation means is a large error state greater than a predetermined amount;
When the error determination unit determines that the error is in the large error state, a correction unit that corrects the lock preparation phase to shift to the opposite side of the lock phase;
A valve timing control device comprising:
前記カム軸及び前記出力軸の他方とともに回転し、前記第1回転体との間に進角室及び遅角室を形成する第2回転体と、
前記進角室及び前記遅角室内の油圧を制御することで、前記第1回転体及び前記第2回転体の相対的な回転位相を制御する位相制御手段と、
最遅角位相及び最進角位相の間に位置するロック位相で、前記第1回転体及び前記第2回転体を相対回転不能にロックさせるロック機構と、
を備えるバルブタイミング調整装置に適用され、
前記ロック機構は、
前記第2回転体に設けられ、油圧により収容位置から突出位置へ突出作動するロックピンと、
前記第1回転体に形成され、突出位置にある前記ロックピンと嵌合することで前記第1回転体及び前記第2回転体をロック位相で相対回転不能にロックさせるロック孔と、
前記ロック孔から進角側及び遅角側の少なくとも一方に延びる溝形状に形成され、突出位置にある前記ロックピンの移動範囲を所定範囲に制限することで、回転位相を所定の制限範囲内に制限しつつ前記ロックピンを前記ロック孔へ案内するガイド溝と、
を備えて構成されており、
前記位相制御手段は、
現時点での回転位相を算出する位相算出手段と、
前記位相算出手段により算出した回転位相が、前記制限範囲よりも遅角側又は進角側に位置するロック準備位相となるよう制御するロック準備制御手段と、
前記ロック準備制御手段による制御が完了した後、前記ロック準備位相から前記ロック位相の側へ位相変化するとともに前記ロックピンを突出作動させるようロック制御するロック制御手段と、
を有しており、
前記位相算出手段による回転位相の算出誤差が所定量以上に大きい誤差大状態であるか否かを判定する誤差判定手段と、
前記エンジンのアイドル運転時に前記誤差大状態であると判定されている場合には、前記ロック準備制御手段による制御を実施することに先立ち、エンジン回転速度を上昇させるアイドルアップ制御を実施するアイドルアップ制御手段と、
を備えることを特徴とするバルブタイミング制御装置。 A camshaft that opens and closes an intake valve or an exhaust valve of the engine, and a first rotating body that rotates together with any one of the output shaft of the engine;
A second rotating body that rotates together with the other of the cam shaft and the output shaft and forms an advance chamber and a retard chamber with the first rotating body;
Phase control means for controlling the relative rotational phase of the first rotating body and the second rotating body by controlling the hydraulic pressure in the advance chamber and the retard chamber;
A locking mechanism that locks the first rotating body and the second rotating body in a relatively non-rotatable manner with a lock phase positioned between the most retarded angle phase and the most advanced angle phase;
Applied to a valve timing adjustment device comprising:
The locking mechanism is
A lock pin that is provided on the second rotating body and that is operated to protrude from a storage position to a protruding position by hydraulic pressure;
A lock hole formed in the first rotating body and locking the first rotating body and the second rotating body in a lock phase so as not to be relatively rotatable by fitting with the lock pin in a protruding position;
By forming the groove shape extending from the lock hole to at least one of the advance side and the retard side, and restricting the movement range of the lock pin at the protruding position to a predetermined range, the rotational phase is within the predetermined limit range. A guide groove for guiding the lock pin to the lock hole while restricting;
Is configured with
The phase control means includes
A phase calculating means for calculating the current rotational phase;
Lock preparation control means for controlling the rotation phase calculated by the phase calculation means to be a lock preparation phase located on the retard side or advance side with respect to the limit range;
After the control by the lock preparation control means is completed, the lock control means for controlling the lock so as to change the phase from the lock preparation phase to the lock phase and to project the lock pin.
Have
An error determination means for determining whether or not the rotation phase calculation error by the phase calculation means is a large error state greater than a predetermined amount;
If it is determined that the error is in the large state during the idling operation of the engine, the idling up control for performing the idling up control for increasing the engine rotation speed prior to performing the control by the lock preparation control means. Means,
A valve timing control device comprising:
前記第1回転体及び前記第2回転体が相対回転不能となる基準位相に回転位相が制御されている時の前記差分を学習値として記憶しておく学習手段と、
を備え、
前記位相算出手段は、前記検出手段により検出された差分及び前記学習手段により記憶された学習値に基づき回転位相を算出しており、
前記誤差判定手段は、前記学習値の更新が完了していない場合に前記誤差大状態であると判定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のバルブタイミング制御装置。 Detecting means for detecting a difference between a rotation angle of the output shaft and a rotation angle of the cam shaft;
Learning means for storing the difference as a learning value when the rotation phase is controlled to a reference phase at which the first rotation body and the second rotation body are not relatively rotatable;
With
The phase calculating means calculates a rotational phase based on the difference detected by the detecting means and the learning value stored by the learning means;
The valve timing control device according to claim 1, wherein the error determination unit determines that the error is in a large state when the update of the learning value is not completed.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010099515A JP2011226452A (en) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | Valve timing control device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2011226452A true JP2011226452A (en) | 2011-11-10 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013133379A1 (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 日産自動車株式会社 | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
JP2016180330A (en) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 株式会社デンソー | Valve timing control system |
CN115788616A (en) * | 2022-11-30 | 2023-03-14 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Camshaft control method for middle position locking |
-
2010
- 2010-04-23 JP JP2010099515A patent/JP2011226452A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013133379A1 (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 日産自動車株式会社 | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
CN104160118A (en) * | 2012-03-08 | 2014-11-19 | 日产自动车株式会社 | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
JP5692459B2 (en) * | 2012-03-08 | 2015-04-01 | 日産自動車株式会社 | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
US9157379B2 (en) | 2012-03-08 | 2015-10-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
JP2016180330A (en) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 株式会社デンソー | Valve timing control system |
CN115788616A (en) * | 2022-11-30 | 2023-03-14 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Camshaft control method for middle position locking |
CN115788616B (en) * | 2022-11-30 | 2024-04-05 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Cam shaft control method for locking in middle position |
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