JP2013083187A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 S103では、エンジン停止時のクランク軸角度、カム軸角度、油温、および水温を検出する。S104では、カム軸角度、油温および水温に基づいて現在のカム軸角度から目標とするカム軸角度に変更するために必要なカムトルクを算出する。S105では、クランク軸角度、カム軸角度、油温および水温に基づいて位相調整部でのフリクショントルクを算出する。S106では、算出されたカムトルクおよびフリクショントルクからモータ出力トルクを算出する。S107では、算出されたモータ出力トルクから通電デューティ比を算出する。S108では、算出された通電デューティ比に応じた電流がモータに通電される。これにより、少ない電流で吸気バルブの開閉タイミングを変更することができる。
【選択図】 図4
Description
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態によるバルブタイミング調整装置を図1から図5に示す。
バルブタイミング調整装置1は、「内燃機関」としてのエンジン6に設けられ、「駆動軸」としてのクランク軸8に対する「従動軸」としての吸気側カム軸2の位相(以下、「カム軸位相」という)を所定のカム軸位相に変更する。エンジン6では、カム軸位相の変更によって吸気側カム軸2が開閉駆動する吸気バルブ55(図3参照)の開閉タイミングが変更される。
歯車部材23の周壁部の径方向内側には、遊星回転体50の駆動側外歯車部52と噛み合う駆動側内歯車部24が形成される。
スプロケット25には、周壁部から径方向外側へ突出する歯26を回転方向に複数有している。この歯26とクランク軸8に形成されている複数の歯との間にタイミングベルト9が掛け渡される。これにより、クランク軸8の回転により出力されるトルクがタイミングベルト9を経由してスプロケット25に入力されると、駆動側回転体20は、クランク軸8と連動して回転する。
次に本発明の第1実施形態であるバルブタイミング調整装置1におけるエンジン停止後の吸気バルブ55の開閉タイミング変更処理について図4に示すフローチャートに基づいて説明する。
(A)第1実施形態のバルブタイミング調整装置1では、エンジン停止中のクランク軸角度およびカム軸角度から吸気側カム軸2が回転するために必要な最小限のトルクがモータ出力トルクとしてECU60によって算出される。EDU5では、モータ出力トルクを発生することができる通電デューティ比に応じた電流をモータ10に通電する。これにより、モータ10は、吸気側バルブ55の開閉タイミングをスムーズに変更することができるため、吸気側バルブ55の開閉タイミング変更時に発生する作動音を小さくすることができる。
次に、本発明の第2実施形態によるバルブタイミング調整装置1を図6に基づいて説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対して、1回目のカム軸位相変更でのフローが異なる。なお、第1実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(ア)上述の実施形態では、エンジンが停止しているか否かを判定するとき、クランク角センサが検出するクランク軸の回転角度から算出されるクランク軸の回転速度から判定するとした。しかしながら、エンジンが停止しているか否かを判定する方法はこれに限定されない。エンジンを始動または停止するイグニッションスイッチのオンオフによって判定してもよい。
2 ・・・吸気側カム軸(従動軸)、
5 ・・・EDU(モータ通電手段)、
6 ・・・エンジン(内燃機関)、
8 ・・・クランク軸(駆動軸)、
10 ・・・モータ、
19 ・・・位相調整部(位相調整手段)、
55 ・・・吸気バルブ(弁)
60 ・・・ECU(第1記憶手段、第2記憶手段、回転速度判定手段、従動軸トルク算出手段、フリクショントルク算出手段、出力トルク算出手段、デューティ比算出手段、回数判定手段、回転速度算出手段、係数算出手段、第2マップ補正手段)、
61 ・・・水温計(水温検出手段)、
62 ・・・油温計(油温検出手段)、
71 ・・・カム角センサ(従動軸角検出手段)、
72 ・・・クランク角センサ(駆動軸角検出手段)。
Claims (7)
- 内燃機関の駆動軸からのトルク伝達により回転駆動する従動軸の前記駆動軸に対する位相を調整することにより、前記従動軸と連動する弁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であって、
通電により回転トルクを発生するモータと、
前記モータに通電するモータ通電手段と、
前記モータが発生する回転トルクを前記従動軸に伝達するとともに、前記モータの回転数が変化することにより前記駆動軸に対する前記従動軸の位相を調整する位相調整手段と、
前記従動軸の回転角度を検出し、前記従動軸の回転角度に応じた信号を出力する従動軸角検出手段と、
前記駆動軸の回転角度を検出し、前記駆動軸の回転角度に応じた信号を出力する駆動軸角検出手段と、
前記従動軸の回転角度と前記従動軸の回転角度を変更するのに必要な従動軸トルクとの関係を示す第1マップが記憶された第1記憶手段と、
前記モータ通電手段に入力される通電デューティ比と前記モータが出力する回転トルクとの関係を示す第2マップが記憶された第2記憶手段と、
前記駆動軸角検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度に基づいて前記駆動軸の回転速度が0であるか否かを判定する回転速度判定手段と、
前記従動軸角検出手段が検出する前記従動軸の回転角度及び前記第1マップに基づいて前記従動軸の回転角度を目標回転角度にするために必要な従動軸トルクを算出する従動軸トルク算出手段と、
前記駆動軸角検出手段が検出する前記駆動軸の回転角度及び前記従動軸角検出手段が検出する前記従動軸の回転角度に基づいて前記位相調整手段が前記駆動軸に対する前記従動軸の位相を目標位相に調整するために必要なフリクショントルクを算出するフリクショントルク算出手段と、
前記従動軸トルク算出手段によって算出される前記従動軸トルク及び前記フリクショントルク算出手段によって算出される前記フリクショントルクに基づいて前記弁の開閉タイミングを目標とする開閉タイミングにするために前記モータが出力するモータ出力トルクを算出する出力トルク算出手段と、
前記出力トルク算出手段によって算出される前記モータ出力トルク及び前記第2マップに基づいて前記モータ出力トルクを出力するために必要な通電デューティ比を算出し、前記通電デューティ比に応じた信号を前記モータ通電手段に出力するデューティ比算出手段と、
を備え、
前記モータ通電手段は、前記回転速度判定手段により前記駆動軸の回転速度が0であると判定される場合、前記デューティ比算出手段が算出する通電デューティ比の大きさに応じた電流を前記モータに通電することを特徴とするバルブタイミング調整装置。 - 前記内燃機関の内部を潤滑する潤滑油の温度を検出し、前記潤滑油の温度に応じた信号を出力する油温検出手段をさらに備え、
前記従動軸トルク算出手段は、前記油温検出手段が検出する前記潤滑油の温度に基づいて前記従動軸トルクを算出し、
前記フリクショントルク算出手段は、前記油温検出手段が検出する前記潤滑油の温度に基づいて前記フリクショントルクを算出することを特徴とする請求項1に記載のバルブタイミング調整装置。 - 前記内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出し、前記冷却水の温度に応じた信号を出力する水温検出手段をさらに備え、
前記従動軸トルク算出手段は、前記水温検出手段が検出する前記冷却水の温度に基づいて前記従動軸トルクを算出し、
前記フリクショントルク算出手段は、前記水温検出手段が検出する前記冷却水の温度に基づいて前記フリクショントルクを算出することを特徴とする請求項1または2に記載のバルブタイミング調整装置。 - 前記駆動軸に対する前記従動軸の位相の調整が1回目であるか否かを判定する回数判定手段と、
前記従動軸角検出手段により検出される前記従動軸の回転角度に基づいて前記従動軸の回転速度を算出する回転速度算出手段と、
前記回転速度算出手段により算出される前記従動軸の回転速度に基づいて前記第2マップを補正する補正係数を算出する係数算出手段と、
前記係数算出手段により算出される前記補正係数に基づいて前記第2マップを補正する第2マップ補正手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。 - 前記回転速度算出手段は、前記回数判定手段により今回の前記駆動軸に対する前記従動軸の位相の調整が1回目であると判定される場合、最大通電デューティ比の大きさに応じた電流が前記モータに通電されたときの前記従動軸の回転速度を算出することを特徴とする請求項4に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記回転速度算出手段は、前記回数判定手段により今回の前記駆動軸に対する前記従動軸の位相の調整が1回目であると判定される場合、前記第2マップの初期値に所定の割合を乗じて算出される通電デューティ比の大きさに応じた電流が前記モータに通電されたときの前記従動軸の回転速度を算出することを特徴とする請求項4に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記デューティ比算出手段は、前記回数判定手段により今回の前記駆動軸に対する前記従動軸の位相の調整が1回目以外であると判定される場合、前記出力トルク算出手段によって算出される前記モータ出力トルク及び前記第2マップ補正手段によって補正された第2マップに基づいて前記モータ出力トルクを出力するために必要な通電デューティ比を算出することを特徴とする請求項5または6に記載のバルブタイミング調整装置。
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