JP2017180240A - Control device for variable displacement oil pump - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示する技術は、可変容量型オイルポンプの制御装置に関する。 The technology disclosed herein relates to a control device for a variable displacement oil pump.
特許文献1には、例えば可変バルブタイミング機構等のエンジンの油圧作動装置や、エンジンのクランク軸等の潤滑部に、可変容量型のオイルポンプにより、油圧経路を介してオイルを供給する構成が開示されている。オイルポンプを可変容量型に構成することによって、オイルポンプの無駄な駆動を回避して、燃費の向上を図ることができる。 Patent Document 1 discloses a configuration in which oil is supplied via a hydraulic path to an oil hydraulic unit of an engine such as a variable valve timing mechanism or a lubricating portion such as an engine crankshaft by a variable displacement oil pump. Has been. By configuring the oil pump as a variable displacement type, it is possible to avoid unnecessary driving of the oil pump and improve fuel consumption.
具体的に特許文献1に記載された可変容量型のオイルポンプは、オイルが供給される圧力室を有し、圧力室内に供給する油圧を調整することによって、その容量が変化するよう構成されている。圧力室内に供給する油圧は、油圧経路の途中から分岐しかつ、可変容量型のオイルポンプの圧力室に接続された油路に介設されたリニアソレノイドバルブを通過する流量を制御することによって調整される。コントローラは、油圧センサが検出した油圧経路の油圧に基づいて、リニアソレノイドバルブに供給する制御信号のデューティー比を変更することによって、その通過流量を変更する。そして、コントローラは、油圧経路の油圧が目標油圧となるように、フィードバック制御をしている。 Specifically, the variable displacement oil pump described in Patent Document 1 has a pressure chamber to which oil is supplied, and is configured such that the capacity changes by adjusting the hydraulic pressure supplied to the pressure chamber. Yes. The hydraulic pressure supplied to the pressure chamber is adjusted by controlling the flow rate that branches from the middle of the hydraulic path and passes through a linear solenoid valve that is connected to the oil passage connected to the pressure chamber of the variable displacement oil pump. Is done. The controller changes the passage flow rate by changing the duty ratio of the control signal supplied to the linear solenoid valve based on the hydraulic pressure of the hydraulic path detected by the hydraulic sensor. The controller performs feedback control so that the hydraulic pressure in the hydraulic path becomes the target hydraulic pressure.
ところで、リニアソレノイドバルブは、中央側の所定のデューティー範囲においては、デューティー比の変化に対して通過流量が比較的緩やかに変化する(つまり、横軸をデューティー比、縦軸を通過流量とした流量特性線において、比較的緩やかな傾きになる)一方、所定のデューティー範囲よりもデューティー比が低いとき及び所定のデューティー範囲よりもデューティー比が高いときには、デューティー比の変化に対して通過流量が所定の変化をしない(例えば、デューティー比を変化させても、通過流量がほとんど変化せず、流量特性線においては傾きがほぼゼロとなる)特性を有する場合がある。 By the way, in the linear solenoid valve, in the predetermined duty range on the center side, the passing flow rate changes relatively slowly with respect to the change of the duty ratio (that is, the flow rate with the horizontal axis being the duty ratio and the vertical axis being the passing flow rate. On the other hand, when the duty ratio is lower than the predetermined duty range and when the duty ratio is higher than the predetermined duty range, the passage flow rate is predetermined with respect to the change of the duty ratio. In some cases, the flow rate does not change (for example, even if the duty ratio is changed, the passing flow rate hardly changes and the gradient is almost zero in the flow rate characteristic line).
このような特性を有するリニアソレノイドバルブを用いて油圧フィードバック制御を行う場合は、リニアソレノイドバルブの特性を示す特性テーブルを予め用意し、その特性テーブルに基づき、所定のデューティー範囲においてリニアソレノイドバルブに制御信号を供給することが考えられる。これにより、リニアソレノイドバルブの通過流量の調整を、比較的精度よく行うことが可能になり、油圧フィードバック制御の制御性が高まる。 When hydraulic feedback control is performed using a linear solenoid valve having such characteristics, a characteristic table indicating the characteristics of the linear solenoid valve is prepared in advance, and the linear solenoid valve is controlled within a predetermined duty range based on the characteristic table. It is conceivable to supply a signal. As a result, the flow rate of the linear solenoid valve can be adjusted with relatively high accuracy, and the controllability of the hydraulic feedback control is enhanced.
しかしながら、リニアソレノイドバルブの個体差により、その特性が大きく異なるような場合には、所定のデューティー範囲においてリニアソレノイドバルブを制御しても、リニアソレノイドバルブの通過流量が、ねらいの流量からずれてしまう場合がある。その結果、油圧フィードバック制御の制御性が悪化してしまう(例えば応答性が低下してしまう)場合がある。 However, if the characteristics of the linear solenoid valve differ greatly due to individual differences of the linear solenoid valve, even if the linear solenoid valve is controlled within a predetermined duty range, the flow rate of the linear solenoid valve deviates from the target flow rate. There is a case. As a result, the controllability of the hydraulic feedback control may deteriorate (for example, the responsiveness may decrease).
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可変容量型オイルポンプを備えた油圧システムにおいて、フィードバック制御の制御性を高めることにある。 The technology disclosed herein has been made in view of such a point, and an object thereof is to improve the controllability of feedback control in a hydraulic system including a variable displacement oil pump.
本願発明者は、リニアソレノイドバルブが、所定のデューティー範囲における下限付近及び上限付近においては、デューティー比の変化に対して通過流量の変化特性が大きく変わる点に着目した。つまり、予め定めた特性テーブルに基づき、所定のデューティー範囲でリニアソレノイドバルブを制御すると、当該リニアソレノイドバルブの実際の特性と、特性テーブルとの差が小さいときは、デューティー比の変化に対して通過流量の変化特性が大きく変わることが起こらない。しかしながら、リニアソレノイドバルブの実際の特性と、特性テーブルとの差が大きいときは、所定のデューティー範囲でリニアソレノイドバルブを制御しているときに、デューティー比の変化に対して通過流量の変化特性が大きく変わることが起こり得る。 The inventor of the present application paid attention to the fact that the change characteristic of the passage flow rate greatly changes with the change of the duty ratio in the vicinity of the lower limit and the upper limit of the linear solenoid valve in the predetermined duty range. In other words, if a linear solenoid valve is controlled within a predetermined duty range based on a predetermined characteristic table, if the difference between the actual characteristic of the linear solenoid valve and the characteristic table is small, it will pass with respect to the change in duty ratio. The change characteristics of the flow rate do not change significantly. However, when there is a large difference between the actual characteristics of the linear solenoid valve and the characteristic table, when the linear solenoid valve is controlled within a predetermined duty range, the change characteristic of the passing flow rate with respect to the change of the duty ratio is Major changes can occur.
リニアソレノイドバルブの通過流量の変化特性が大きく変わると、可変容量型オイルポンプから油圧が供給される油圧経路の油圧も大きく変動する。 When the change characteristic of the passage flow rate of the linear solenoid valve changes greatly, the hydraulic pressure of the hydraulic path through which the hydraulic pressure is supplied from the variable displacement oil pump also varies greatly.
そこで、本願発明者らは、油圧経路の圧力変化に基づいて、リニアソレノイドバルブの実際の特性と、特性テーブルとの差が小さくなるように、特性テーブルをオフセットする学習補正を行うようにした。 In view of this, the inventors of the present application performed learning correction for offsetting the characteristic table so that the difference between the actual characteristic of the linear solenoid valve and the characteristic table becomes small based on the pressure change in the hydraulic path.
具体的に、ここに開示する技術は、容量を可変に構成されたオイルポンプと、前記オイルポンプに対して、油圧経路を介して接続された油圧作動装置と、前記油圧経路の油圧を検知するよう構成された油圧センサと、前記油圧経路の油圧が目標油圧となるように、前記オイルポンプの容量を変更しながら、前記オイルポンプを制御するよう構成された制御部と、を備える。 Specifically, the technology disclosed herein detects an oil pump having a variable capacity, a hydraulic actuator connected to the oil pump via a hydraulic path, and a hydraulic pressure of the hydraulic path. And a control unit configured to control the oil pump while changing the capacity of the oil pump so that the hydraulic pressure in the hydraulic path becomes a target hydraulic pressure.
そして、前記制御部は、前記オイルポンプの圧力室に供給する油圧を制御するリニアソレノイドバルブを有すると共に、前記リニアソレノイドバルブに供給する制御信号のデューティー比を変更することによって、前記オイルポンプの圧力室に供給する油圧を変更し、前記オイルポンプの容量を変更するよう構成され、前記リニアソレノイドバルブは、所定の使用デューティー範囲において、デューティー比の変化に対して通過流量が所定の変化をする一方、前記使用デューティー範囲よりもデューティー比が低いとき、及び、前記使用デューティー範囲よりもデューティー比が高いときには、デューティー比の変化に対して通過流量が前記所定の変化をしなくなる特性を有し、前記制御部はまた、前記リニアソレノイドバルブの前記特性を示すテーブルに基づき、前記使用デューティー範囲において、前記リニアソレノイドバルブに制御信号を供給するよう構成され、前記制御部はさらに、前記油圧センサが検知した前記油圧経路の圧力変化に基づいて、前記リニアソレノイドバルブの特性テーブルをオフセットする学習補正を行うよう構成されている。 The control unit has a linear solenoid valve that controls the hydraulic pressure supplied to the pressure chamber of the oil pump, and changes the duty ratio of the control signal supplied to the linear solenoid valve, thereby changing the pressure of the oil pump. The oil pressure supplied to the chamber is changed to change the capacity of the oil pump, and the linear solenoid valve has a predetermined flow rate change with respect to a change of the duty ratio in a predetermined duty range. When the duty ratio is lower than the use duty range, and when the duty ratio is higher than the use duty range, the flow rate does not change with respect to the change of the duty ratio, The control unit also controls the characteristics of the linear solenoid valve. The control unit is configured to supply a control signal to the linear solenoid valve in the duty cycle range based on a table, and the control unit further includes the linear solenoid based on a pressure change of the hydraulic path detected by the hydraulic sensor. The learning correction is performed to offset the valve characteristic table.
この構成によると、制御部は、リニアソレノイドバルブに供給する制御信号のデューティー比を変更することにより、リニアソレノイドバルブの通過流量を調整し、オイルポンプの容量を変更する。制御部は、オイルポンプの容量を変更しながら、オイルポンプを制御することにより、油圧経路の油圧が目標油圧となるよう、油圧センサが検知した油圧に基づくフィードバック制御を行う。 According to this configuration, the control unit adjusts the flow rate of the linear solenoid valve to change the capacity of the oil pump by changing the duty ratio of the control signal supplied to the linear solenoid valve. The control unit performs feedback control based on the hydraulic pressure detected by the hydraulic sensor so that the hydraulic pressure in the hydraulic path becomes the target hydraulic pressure by controlling the oil pump while changing the capacity of the oil pump.
リニアソレノイドバルブは、中央側の所定の使用デューティー範囲において、デューティー比の変化に対する通過流量が所定の変化をするような特性を有しており、制御部は、その特性を表す特性テーブルに基づいて、リニアソレノイドバルブに制御信号を供給する。 The linear solenoid valve has such a characteristic that the passage flow rate changes with respect to the change of the duty ratio within a predetermined duty range in the center, and the control unit is based on a characteristic table representing the characteristic. The control signal is supplied to the linear solenoid valve.
ここで、リニアソレノイドバルブの個体差により、前記使用デューティー範囲における実際の特性が、特性テーブルとは異なっていると、リニアソレノイドバルブの実際の通過流量が、特性テーブルにおける通過流量とは異なることになるから、油圧経路の油圧も、ねらいの油圧とは相違することになる。具体的には、デューティー比を変えることで油圧経路の油圧が高くなる、又は、低くなるはずのところ、その油圧が変化しなかったり、油圧経路の油圧が大きく変化しないはずのところ、その油圧が大きく変化したり、するようになる。 Here, due to individual differences of the linear solenoid valves, if the actual characteristics in the operating duty range are different from the characteristic table, the actual passing flow rate of the linear solenoid valve is different from the passing flow rate in the characteristic table. Therefore, the hydraulic pressure of the hydraulic path is also different from the target hydraulic pressure. Specifically, by changing the duty ratio, the hydraulic pressure in the hydraulic path should increase or decrease, but the hydraulic pressure does not change or the hydraulic pressure in the hydraulic path should not change significantly. It will change greatly.
制御部は、油圧センサの検知に基づく、油圧経路の圧力変化に基づいて、リニアソレノイドバルブの実際の特性と、リニアソレノイドバルブの制御に利用している特性テーブルとが相違するか否かを判断し、相違する場合には、リニアソレノイドバルブの特性テーブルをオフセットする学習補正を行う。こうすることで、リニアソレノイドバルブの実際の特性と、リニアソレノイドバルブの制御に利用している特性テーブルとの相違が小さくなる、又は、相違がなくなるから、フィードバック制御の制御性が高まる。 The control unit determines whether or not the actual characteristics of the linear solenoid valve are different from the characteristic table used for controlling the linear solenoid valve based on the pressure change of the hydraulic path based on the detection of the hydraulic sensor. If they are different, learning correction for offsetting the characteristic table of the linear solenoid valve is performed. By doing so, the difference between the actual characteristic of the linear solenoid valve and the characteristic table used for the control of the linear solenoid valve is reduced or eliminated, so that the controllability of the feedback control is improved.
また、フィードバック制御に用いる油圧センサを用いることによって、学習補正を行うための、別途のハードウエアは不要になる。 Further, by using a hydraulic sensor used for feedback control, separate hardware for performing learning correction becomes unnecessary.
前記制御部は、学習補正を実行する条件が成立しているときに、前記油圧センサが検知した油圧が目標油圧に対してずれると、前記学習補正を行う、としてもよい。 The control unit may perform the learning correction when a hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure sensor is deviated from a target hydraulic pressure when a condition for executing the learning correction is satisfied.
予め設定した学習補正を実行する条件が成立しているときの、検知油圧と目標油圧とのずれに基づいて学習補正を行うことで、精度のよい学習制御を行うことが可能になる。 By performing learning correction based on the deviation between the detected hydraulic pressure and the target hydraulic pressure when a condition for executing preset learning correction is established, it is possible to perform highly accurate learning control.
前記制御部は、油温が所定の範囲にあるときに前記学習補正を行う、としてもよい。 The control unit may perform the learning correction when the oil temperature is in a predetermined range.
油温が低すぎたり、高すぎたりすると、オイルの動粘度が高すぎたり、低すぎたりするため、油圧センサが検知する油圧の変化が不安定になる場合がある。そこで、油圧センサの検知に基づく学習補正の精度が低下しないように、油温が低すぎずかつ高すぎない、所定の範囲にあるときに学習補正を行うことが好ましい。 If the oil temperature is too low or too high, the kinematic viscosity of the oil may be too high or too low, and the change in oil pressure detected by the oil pressure sensor may become unstable. Therefore, it is preferable to perform learning correction when the oil temperature is within a predetermined range that is neither too low nor too high so that the accuracy of learning correction based on detection by the hydraulic sensor does not decrease.
前記制御部は、前記リニアソレノイドバルブに供給する制御信号のデューティー比が、所定の学習範囲にあるときに前記学習補正を行う、としてもよい。 The control unit may perform the learning correction when a duty ratio of a control signal supplied to the linear solenoid valve is within a predetermined learning range.
前述したように、リニアソレノイドバルブは、デューティー比が低いときやデューティー比が高いときには、デューティー比の変化に対して通過流量が所定の変化をしなくなる特性を有しているため、少なくともこれらの範囲においては、リニアソレノイドバルブの実際の特性を正確に把握することができない。そこで、制御信号のデューティー比が、所定の学習範囲にあるときに前記学習補正を行うことにより、学習補正の精度が高まる。尚、所定の学習範囲は、前述した使用デューティー範囲と同じであってもよいし、使用デューティー範囲よりも狭い範囲としてもよい。 As described above, when the duty ratio is low or the duty ratio is high, the linear solenoid valve has a characteristic that the passing flow rate does not change with respect to the change of the duty ratio. In this case, it is impossible to accurately grasp the actual characteristics of the linear solenoid valve. Therefore, by performing the learning correction when the duty ratio of the control signal is within a predetermined learning range, the accuracy of the learning correction is increased. The predetermined learning range may be the same as the use duty range described above, or may be a range narrower than the use duty range.
前記制御部は、前記油圧センサが検知した油圧のずれが、予め設定した上限値及び下限値を超えるときには前記学習補正を禁止する、としてもよい。 The control unit may prohibit the learning correction when a shift in hydraulic pressure detected by the hydraulic sensor exceeds a preset upper limit value and lower limit value.
油圧経路には油圧作動装置が接続されており、油圧作動装置の動作状態(非動作も含む)によって、油圧経路の油圧は大きく変動し得る。油圧作動装置の動作状態によって、油圧センサが検知した油圧が一時的に大きく変動することも起こり得る。この場合に、一時的にずれが大きくなったことに基づいて特性テーブルの学習補正をしてしまうと、学習補正の精度が低下してしまう。そこで、油圧センサが検知した油圧のずれが、予め設定した上限値及び下限値を超えるときには学習補正を禁止することにより、学習補正の精度を高めることが可能になる。 A hydraulic actuator is connected to the hydraulic path, and the hydraulic pressure in the hydraulic path can vary greatly depending on the operating state (including non-operation) of the hydraulic actuator. Depending on the operating state of the hydraulic actuator, the hydraulic pressure detected by the hydraulic sensor may temporarily fluctuate greatly. In this case, if the learning correction of the characteristic table is performed based on the temporary increase in the deviation, the accuracy of the learning correction is reduced. Therefore, when the deviation of the hydraulic pressure detected by the hydraulic sensor exceeds a preset upper limit value and lower limit value, it is possible to increase the accuracy of learning correction by prohibiting learning correction.
ここで、上限値及び下限値は、例えばリニアソレノイドバルブの上限規格及び下限規格に基づいて設定してもよい。つまり、リニアソレノイドバルブの個体差を超えるような油圧のずれが生じたときには、学習補正を行わないとしてもよい。 Here, the upper limit value and the lower limit value may be set based on, for example, the upper limit standard and the lower limit standard of the linear solenoid valve. That is, the learning correction may not be performed when a hydraulic pressure deviation that exceeds the individual difference of the linear solenoid valves occurs.
前記オイルポンプは、自動車に搭載されたエンジンによって駆動され、前記制御部は、前記エンジンの回転変化が所定値以上であったときには前記学習補正を禁止する、としてもよい。 The oil pump may be driven by an engine mounted on an automobile, and the control unit may prohibit the learning correction when a change in rotation of the engine is equal to or greater than a predetermined value.
エンジンによって駆動されるオイルポンプは、エンジン回転によって吐出量が変化する。制御部は、その際の油圧変化を抑えるように制御をするが、回転変化を検知後にデューティー比を制御しリニアソレノイドバルブの流量調整を行って油圧の変化を抑える後追いの制御になるので、アクセルを大きく踏み込むような加速やシフトチェンジ等による急激なエンジンの回転変化時にはどうしても油圧も変化しがちとなる。このときに学習補正をしてしまうと、前記と同様に学習補正の精度が低下してしまう。そこで、エンジンの回転変化が所定値以上であるときには前記学習補正を禁止することにより、学習補正の精度を高めることが可能になる。 The oil pump driven by the engine changes the discharge amount according to the engine rotation. The control unit controls to suppress the change in hydraulic pressure at that time, but after the change in rotation is detected, the duty ratio is controlled and the flow rate of the linear solenoid valve is adjusted to suppress the change in hydraulic pressure. When the engine changes suddenly due to acceleration or shift change that greatly depresses, the oil pressure tends to change. If learning correction is performed at this time, the accuracy of learning correction is reduced as described above. Therefore, the accuracy of learning correction can be improved by prohibiting the learning correction when the engine rotation change is greater than or equal to a predetermined value.
前記オイルポンプは、自動車に搭載されたエンジンによって駆動され、前記油圧作動装置は、前記エンジンが有する複数の気筒の内の一部を休止させるよう、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁の作動を停止させるように構成された弁停止装置を含む、としてもよい。 The oil pump is driven by an engine mounted on an automobile, and the hydraulic operation device operates at least one of an intake valve and an exhaust valve so as to deactivate a part of a plurality of cylinders of the engine. A valve stop device configured to stop the operation may be included.
弁停止装置は、エンジンの運転状態に応じて、吸気弁及び/又は排気弁の作動と停止とを切り替えることから、高い応答性が要求される。弁停止装置の動作時には、油圧経路の油圧もまた、高い応答性で変更させる必要がある。前述したように、リニアソレノイドバルブの特性テーブルを学習補正することよって、リニアソレノイドバルブを、実際の特性、又は、実際の特性に近い特性に基づいて制御することが可能になるから、フィードバック制御の制御性、つまり、制御応答性を高めることが可能になり、油圧システムに要求される高い応答性を満足させることが可能になる。 Since the valve stop device switches between the operation and stop of the intake valve and / or the exhaust valve according to the operating state of the engine, high responsiveness is required. During operation of the valve stop device, the hydraulic pressure in the hydraulic path must also be changed with high responsiveness. As described above, by learning and correcting the characteristic table of the linear solenoid valve, the linear solenoid valve can be controlled based on actual characteristics or characteristics close to actual characteristics. Controllability, that is, control responsiveness can be improved, and high responsiveness required for the hydraulic system can be satisfied.
以上説明したように、前記の可変容量型オイルポンプの制御装置によると、油圧センサが検知した油圧経路の圧力変化に基づいて、リニアソレノイドバルブの実際の特性と、リニアソレノイドバルブの制御に利用している特性テーブルとが相違すると判断したときに、リニアソレノイドバルブの特性テーブルをオフセットする学習補正を行うことで、フィードバック制御の制御性を高めることができる。 As described above, according to the control device for the variable displacement oil pump, the actual characteristics of the linear solenoid valve and the control of the linear solenoid valve are used based on the pressure change of the hydraulic path detected by the hydraulic sensor. When it is determined that the characteristic table is different, the learning control for offsetting the characteristic table of the linear solenoid valve is performed to improve the controllability of the feedback control.
以下、ここに開示する可変容量型オイルポンプの制御装置について、図面を参照しながら詳細に説明をする。尚、以下の説明は例示である。図1は、可変容量型オイルポンプの制御装置が適用される多気筒エンジン2(以下、単にエンジン2という)を示す。このエンジン2は、第1気筒乃至第4気筒が順に図1の紙面に垂直な方向に直列に配置された直列4気筒ガソリンエンジンであって、四輪自動車等の車両に搭載される。エンジン2において、カムキャップ3、シリンダヘッド4、シリンダブロック5、クランクケース(図示せず)及びオイルパン6(図2参照)が上下に連結され、シリンダブロック5に形成された4つのシリンダボア7内をそれぞれ摺動可能なピストン8と、前記クランクケースに回転自在に支持されたクランク軸9とがコネクティングロッド10によって連結され、シリンダブロック5のシリンダボア7とピストン8とシリンダヘッド4とによって燃焼室11が気筒毎に形成されている。
Hereinafter, the control apparatus for the variable displacement oil pump disclosed herein will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the following description is an illustration. FIG. 1 shows a multi-cylinder engine 2 (hereinafter simply referred to as an engine 2) to which a control device for a variable displacement oil pump is applied. The
シリンダヘッド4には、燃焼室11に開口する吸気ポート12及び排気ポート13が設けられ、吸気ポート12及び排気ポート13をそれぞれ開閉する吸気弁14及び排気弁15が、各ポート12,13にそれぞれ装備されている。これら吸気弁14及び排気弁15は、それぞれリターンスプリング16,17により閉方向(図1上方)に付勢されており、回転するカムシャフト18,19の外周に設けたカム部18a,19aによって、スイングアーム20,21の略中央部に回転自在に設けられたカムフォロア20a,21aが下方に押されて、スイングアーム20,21の一端側に設けられたピボット機構の頂部を支点にして該スイングアーム20,21が揺動することで、スイングアーム20,21の他端部で吸気弁14及び排気弁15がリターンスプリング16,17の付勢力に抗して下方に押されて開動するように構成されている。
The
エンジン2の気筒列方向中央部に位置する第2及び第3気筒のスイングアーム20,21のピボット機構(後述のHLA25のピボット機構と同様の構成)として、油圧によりバルブクリアランスを自動的にゼロに調整する周知の油圧ラッシュアジャスタ24(以下、Hydraulic Lash Adjusterの略記を用いてHLA24という)が設けられている。尚、HLA24は、図2にのみ示す。
As a pivot mechanism of the
また、エンジン2の気筒列方向両端部に位置する第1及び第4気筒のスイングアーム20、21に対しては、ピボット機構を備える弁停止機構付きHLA25が設けられている。この弁停止機構付きHLA25は、詳細な図示は省略するが、HLA24と同様にバルブクリアランスを自動的にゼロに調整可能に構成されているピボット機構に加えて、エンジン2における全気筒の一部である第1及び第4気筒(特定気筒に相当)の作動を休止させる減気筒運転時に、第1及び第4気筒の吸排気弁14,15を作動停止(開閉動作を停止)させる一方、全気筒(4気筒)を作動させる全気筒運転時には、第1及び第4気筒の吸排気弁14,15を作動させる(開閉動作させる)弁停止機構を有している。第2及び第3気筒の吸排気弁14,15は、減気筒運転時及び全気筒運転時共に作動している。このため、減気筒運転時には、エンジン2の全気筒のうち第1及び第4気筒のみの吸排気弁14,15が作動停止し、全気筒運転時には、全気筒の吸排気弁14,15が作動することになる。尚、減気筒運転及び全気筒運転は、後述の如く、エンジン2の運転状態に応じて切り替えられる。HLA24、25はそれぞれ、油圧作動装置に含まれる。
Moreover, HLA25 with a valve stop mechanism provided with a pivot mechanism is provided with respect to the
シリンダヘッド4における第1及び第4気筒に対応する吸気側及び排気側の部分には、前記弁停止機構付きHLA25の下端部を挿入して装着するための装着穴26,27がそれぞれ設けられている。また、シリンダヘッド4における第2及び第3気筒に対応する吸気側及び排気側の部分には、前記HLA24の下端部を挿入して装着するための、装着穴26,27と同様の装着穴が設けられている。さらに、シリンダヘッド4には、弁停止機構付きHLA25用の装着穴26,27にそれぞれ連通する2つの油路61,63;62,64が穿設されており、弁停止機構付きHLA25が装着穴26,27に嵌合された状態で、油路61,62は、弁停止機構付きHLA25における弁停止機構を作動させる油圧(作動圧)を供給し、油路63,64は、弁停止機構付きHLA25のピボット機構がバルブクリアランスを自動的にゼロに調整するための油圧を供給するように構成されている。尚、HLA24用の装着穴には、油路63,64のみが連通している。前記油路61〜64については、図2により後に詳述する。
Mounting
シリンダブロック5には、シリンダボア7の排気側の側壁内を気筒列方向に延びるメインギャラリ54が設けられている。このメインギャラリ54の下側近傍には、このメインギャラリ54と連通するピストン冷却用のオイルジェット28(オイル噴射弁)がピストン8毎に設けられている。このオイルジェット28は、ピストン8の下側に配置されたノズル部28aを有しており、このノズル部28aからピストン8の頂部の裏面に向けてエンジンオイル(以下、単にオイルという)を噴射するように構成されている。
The
各カムシャフト18,19の上方には、パイプで形成されたオイルシャワー29,30が設けられており、該オイルシャワー29,30から潤滑用のオイルを、その下方に位置するカムシャフト18,19のカム部18a,19aと、さらに下方に位置するスイングアーム20,21とカムフォロア20a、21aとの接触部とに滴下するように構成されている。
Above each
また、図1には示していないが、エンジン2の全気筒において吸気弁14及び排気弁15のうち少なくとも一方(本実施形態では、両方)の弁特性を油圧作動により変更する油圧作動式弁特性変更装置としての可変バルブタイミング機構32,33(以下、単にVVTという。)が設けられている(図2参照)。VVT32は吸気側のVVTであり、VVT33は排気側のVVTである。VVT32,33も、HLA24、25と同様に、油圧作動装置であり、その構成は公知であるため、説明は省略するが、VVT32,33はそれぞれ、進角油圧室326、336及び遅角油圧室325、335に油圧を給排することにより、カムシャフト18,19の回転位相を、クランク軸9の回転位相に対しずらし、吸気弁14及び排気弁15の開弁位相を、進角方向及び遅角方向に変更させる。
Although not shown in FIG. 1, a hydraulically operated valve characteristic that changes the valve characteristic of at least one of the
次に、図2を参照しながら、前述のエンジン2にオイルを供給するための油圧システム1について詳細に説明する。図示するように、油圧システム1は、クランク軸9の回転によって駆動される可変容量型オイルポンプ36(以下、オイルポンプ36という。)と、オイルポンプ36に接続され、オイルポンプ36により昇圧されたオイルをエンジン2の潤滑部及び油圧作動装置に導く給油路50(油圧経路)とを備えている。オイルポンプ36は、エンジン2により駆動される補機である。
Next, the hydraulic system 1 for supplying oil to the
前記給油路50は、パイプや、シリンダヘッド4、シリンダブロック5等に穿設された通路からなる。給油路50は、オイルポンプ36に連通され、オイルポンプ36(詳細には、後述の吐出口361b)からシリンダブロック5内の分岐点54aまで延びる第1連通路51と、シリンダブロック5内で気筒列方向に延びる前記メインギャラリ54と、該メインギャラリ54上の分岐点54bからシリンダヘッド4まで延びる第2連通路52と、シリンダヘッド4内で吸気側と排気側との間を略水平方向に延びる第3連通路53と、シリンダヘッド4内で第3連通路53から分岐する複数の油路61〜69とを備えている。
The
前記オイルポンプ36は、該オイルポンプ36の容量を変更してオイルポンプ36のオイル吐出量を可変にする公知の可変容量型オイルポンプであって、一端側が開口するように形成されかつ内部が断面円形状の空間からなるポンプ収容室を有するポンプボディと該ポンプボディの前記一端開口を閉塞するカバー部材とからなるハウジング361と、該ハウジング361に回転自在に支持され、前記ポンプ収容室の略中心部を貫通しかつクランク軸9によって回転駆動される駆動軸362と、前記ポンプ収容室内に回転自在に収容されて中心部が駆動軸362に結合されたロータ363及び該ロータ363の外周部に放射状に切欠形成された複数のスリット内にそれぞれ出没自在に収容されたベーン364からなるポンプ要素と、該ポンプ要素の外周側にロータ363の回転中心に対して偏心可能に配置され、ロータ363及び相隣接するベーン364と共に複数の作動油室であるポンプ室365を画成するカムリング366と、前記ポンプボディ内に収容され、ロータ363の回転中心に対するカムリング366の偏心量が増大する側へカムリング366を常時付勢する付勢部材であるスプリング367と、ロータ363の内周側の両側部に摺動自在に配置された、ロータ363よりも小径の一対のリング部材368とを備えている。ハウジング361は、内部のポンプ室365にオイルを供給する吸入口361aと、ポンプ室365からオイルを吐出する吐出口361bとを備えている。ハウジング361の内部には、該ハウジング361の内周面とカムリング366の外周面により画成された圧力室369が形成されており、該圧力室369に開口する導入孔369aが設けられている。オイルポンプ36は、導入孔369aから圧力室369にオイルを導入することで、カムリング366が支点361cに対して揺動して、ロータ363がカムリング366に対して相対的に偏心し、オイルポンプ36の吐出容量が変化するように構成されている。
The
オイルポンプ36の吸入口361aには、オイルパン6に臨むオイルストレーナ39が接続されている。オイルポンプ36の吐出口361bに連通する第1連通路51には、上流側から下流側に順に、オイルフィルタ37及びオイルクーラ38が配置されており、オイルパン6内に貯留されたオイルは、オイルストレーナ39を通じてオイルポンプ36によってくみ上げられた後、オイルフィルタ37で濾過されかつオイルクーラ38で冷却されてからシリンダブロック5内のメインギャラリ54に導入される。
An
メインギャラリ54は、4つのピストン8の背面側に冷却用オイルを噴射するための前記オイルジェット28と、クランク軸9を回動自在に支持する5つのメインジャーナルに配置されたメタルベアリングのオイル供給部41と、4つのコネクティングロッドを回転自在に連結する、クランク軸9のクランクピンに配置されたメタルベアリングのオイル供給部42とに接続されており、このメインギャラリ54にはオイルが常時供給される。
The
メインギャラリ54上の分岐点54cの下流側には、油圧式チェーンテンショナへオイルを供給するオイル供給部43と、リニアソレノイドバルブ49を介してオイルポンプ36の圧力室369へ導入孔369aからオイルを供給する油路40とが接続されている。
On the downstream side of the
第3連通路53の分岐点53aから分岐する油路68は、排気側第1方向切替弁35を介して、排気弁15の開閉時期を変更するための排気側VVT33の進角油圧室336及び遅角油圧室335に接続されており、第1方向切替弁35を制御することでオイルが供給されるように構成されている。また、分岐点53aから分岐する油路64は、排気側のカムシャフト19のカムジャーナルに配置されたメタルベアリングのオイル供給部45(図2の白抜き三角を参照)と、HLA24(図2の黒三角を参照)と、弁停止機構付きHLA25(図2の白抜き楕円を参照)とに接続されており、この油路64にはオイルが常時供給される。さらに、油路64の分岐点64aから分岐する油路66は、排気側のスイングアーム21に潤滑用オイルを供給するオイルシャワー30に接続されており、この油路66には油が常時供給される。
The
吸気側についても、排気側と同様であり、第3連通路53の分岐点53cから分岐する油路67は、吸気側第1方向切替弁34を介して、吸気弁14の開閉時期を変更するためのVVT32の進角油圧室326及び遅角油圧室325に接続されている。また、分岐点53dから分岐する油路63は、吸気側のカムシャフト18のカムジャーナルに配置されたメタルベアリングのオイル供給部44(図2の白抜き三角を参照)と、HLA24(図2の黒三角を参照)と、弁停止機構付きHLA25(図2の白抜き楕円を参照)とに接続されている。さらに、油路63の分岐点63aから分岐する油路65は、吸気側のスイングアーム20に潤滑用オイルを供給するオイルシャワー29に接続されている。
The intake side is the same as the exhaust side, and the
また、第3連通路53の分岐点53cから分岐する油路69には、オイルの流れる方向を上流側から下流側への一方向のみに規制する逆止弁48と、逆止弁48と分岐点53cとの間に位置しかつ給油路50(油路69における逆止弁48よりも上流側)における油圧を検出する油圧センサ70とが配設されている。油圧センサ70は、オイルポンプ36によりエンジン2の潤滑部及び油圧作動装置にオイルを供給するための油圧経路(給油路50)における油圧を検出する。
Further, the
前記油路69は、逆止弁48の下流側の分岐点69aで、弁停止機構付きHLA25用の装着穴26,27に連通する前記2つの油路61,62に分岐する。油路61,62は、吸気側及び排気側の第2方向切替弁46,47を介して、吸気側及び排気側の弁停止機構付きHLA25の弁停止機構にそれぞれ接続されており、これら第2方向切替弁46,47を制御することで各弁停止機構にオイルが供給されるように構成されている。
The
逆止弁48は、第3連通路53における油圧が、HLA25の弁停止機構の要求油圧以上になると開弁するようにスプリングで付勢され、上流側から下流側への一方向のみにオイル流れを規制する。また、この逆止弁48は、VVT32,33の要求油圧よりも大きい油圧で開弁するものである。弁停止機構を作動させる減気筒運転中にVVT32,33が作動すると、第3連通路53の油圧(及び、油圧センサ70により検出される油圧)が低下する可能性があるが、油路69に設けられた逆止弁48によって、弁停止機構から、逆止弁48の上流にある第3連通路53へのオイルの流れが遮蔽されるため、逆止弁48の下流側にある弁停止機構での要求油圧が確保される。
The
クランク軸9及びカムシャフト18,19を回転自在に支持するメタルベアリングや、ピストン8、カムシャフト18,19等に供給された潤滑用及び冷却用のオイルは、冷却や潤滑を終えた後、図示しないドレイン油路を通ってオイルパン6内に滴下し、オイルポンプ36により再び環流される。
The metal bearing for rotatably supporting the
前記エンジン2の作動は、コントローラ100によって制御される。コントローラ100には、エンジン2の運転状態を検出する各種センサからの検出情報が入力される。コントローラ100は、例えば、クランク角センサ71によりクランク軸9の回転角度を検出し、この検出信号に基づいてエンジン回転速度を検出する。また、エアフローセンサ72により、エンジン2が吸入する空気量を検出し、これに基づいてエンジン負荷を検出する。さらに、油温センサ73及び前記油圧センサ70により前記油圧経路におけるオイルの温度及び圧力をそれぞれ検出する。油温センサ73は、前記油圧経路(本実施形態では、給油路50の第3連通路53)に配設されている。さらに、カムシャフト18,19の近傍に設けられたカム角センサ74により、カムシャフト18,19の回転位相を検出し、このカム角に基づいてVVT32,33の作動角を検出する。また、水温センサ75によって、エンジン2を冷却する冷却水の温度(以下、水温という)を検出する。
The operation of the
コントローラ100は、周知のマイクロコンピュータをベースとする制御装置であって、各種センサ(油圧センサ70、クランク角センサ71、エアフローセンサ72、油温センサ73、カム角センサ74、水温センサ75等)からの検出信号を入力する信号入力部と、制御に係る演算処理を行う演算部と、制御対象となる装置(第1方向切替弁34,35、第2方向切替弁46,47、リニアソレノイドバルブ49等)に制御信号を出力する信号出力部と、制御に必要なプログラムやデータ(後述する油圧制御マップや特性テーブル等)を記憶する記憶部とを備えている。
The controller 100 is a control device based on a well-known microcomputer, and includes various sensors (
リニアソレノイドバルブ49は、エンジン2の運転状態に応じてオイルポンプ36からの吐出量を制御するための流量(吐出量)制御弁である。リニアソレノイドバルブ49の開弁時にオイルポンプ36の圧力室369にオイルが供給されるようになっているが、リニアソレノイドバルブ49自体の構成は周知であるため説明を省略する。
The
コントローラ100は、リニアソレノイドバルブ49に対し、デューティー比の制御信号を供給して、リニアソレノイドバルブ49の通過流量を調整することを通じて、オイルポンプ36の圧力室369へ供給する油圧を制御する。この圧力室369の油圧により、カムリング366の偏心量を制御してポンプ室365の内部容積の変化量を制御することで、オイルポンプ36の流量(吐出量)を制御する。つまり、前記デューティー比によってオイルポンプ36の容量が制御される。ここで、オイルポンプ36は、エンジン2のクランク軸9で駆動されるため、図3に示すように、オイルポンプ36の流量(吐出量)はエンジン回転速度に比例する。そして、デューティー比が、1サイクルの時間に対するリニアソレノイドバルブ49への通電時間の割合を表す場合、図示するように、デューティー比が大きいほどオイルポンプ36の圧力室369への油圧が増すため、エンジン回転速度に対するオイルポンプ36の流量の傾きが減る。オイルポンプ36の吐出量が増大するに連れて、エンジン2により駆動されるオイルポンプ36の駆動負荷が増大することになる。オイルポンプ36の吐出量の制御は、オイルポンプ36の駆動負荷の制御でもある。
The controller 100 controls the hydraulic pressure supplied to the
このようにコントローラ100は、オイルポンプ36の容量を変更してオイルポンプ36の吐出量を制御する制御部を構成することになる。
As described above, the controller 100 configures a control unit that controls the discharge amount of the
この油圧システム1は、1つのオイルポンプ36によって複数の油圧作動装置にオイルを供給しており、各油圧作動装置が必要とする要求油圧は、エンジン2の運転状態に応じて変化する。そのため、エンジン2の全ての運転状態において全ての油圧作動装置が必要な油圧を得るためには、当該オイルポンプ36は、エンジン2の運転状態ごとに各油圧作動装置の要求油圧のうちで最も高い要求油圧以上の油圧を当該エンジン2の運転状態に応じた目標油圧に設定する必要がある。そのためには、本実施形態においては、全ての油圧作動装置のうちで要求油圧が比較的高い弁停止機構、オイルジェット28、クランク軸9のジャーナル等のメタルベアリング及びVVT32,33の要求油圧を満たすように目標油圧を設定すればよい。なぜなら、このように目標油圧を設定すれば、要求油圧が比較的低い他の油圧作動装置は当然に要求油圧が満たされるからである。
In the hydraulic system 1, oil is supplied to a plurality of hydraulic actuators by a
本実施形態では、エンジン2の運転状態毎に、VVT32,33、メタルベアリング及びオイルジェット28の要求油圧のうちで最も高い要求油圧に基づいて当該運転状態の仮の目標油圧が予め設定された油圧制御マップが、コントローラ100の記憶部に記憶されている。コントローラ100は、その油圧制御マップからエンジン2の運転状態に応じた仮の目標油圧を読み取り、該読み取った仮の目標油圧と、HLA25の弁停止機構の要求油圧との高い方の油圧を目標油圧に設定する。そして、コントローラ100は、油圧センサ70により検出される油圧(実油圧)が該目標油圧になるように、オイルポンプ36の吐出量を制御する油圧フィードバック制御を実行する。
In the present embodiment, for each operating state of the
次に、リニアソレノイドバルブ49の特性について、図4及び図5を参照しながら説明をする。図4の上図は、コントローラ100が、リニアソレノイドバルブ49に供給する制御信号のデューティー比に対する、リニアソレノイドバルブ49の通過流量の変化を示す流量特性線を例示している。このリニアソレノイドバルブ49は、所定のデューティー比D1よりも低いデューティー比のときは、デューティー比の変化に対し通過流量がほとんど変化せず、所定のデューティー比D1を超えた辺りで、デューティー比の変化に対し通過流量が急激に変化するような特性を有している。また、リニアソレノイドバルブ49は、所定のデューティー比D2よりも高いデューティーのときは、デューティー比の変化に対し通過流量がほとんど変化しないような特性を有している。前述したように、油圧フィードバック制御を実行すべく、コントローラ100は、リニアソレノイドバルブ49に供給する制御信号のデューティー比を変更するが、その制御性を考慮すると、デューティー比の変化に対し通過流量が緩やかに変化する所定のデューティー範囲(D1〜D2)で、リニアソレノイドバルブ49を制御することが有利である。
Next, the characteristics of the
そこで、コントローラ100は、図4の上図に示すような、リニアソレノイドバルブ49の流量特性を示す特性テーブルを記憶部に記憶しており、その特性テーブルに基づいて設定される、使用デューティー範囲(図4の例では、D1〜D2)において、リニアソレノイドバルブ49に制御信号を供給し、オイルポンプ36の吐出量を制御する油圧フィードバック制御を実行するよう構成されている。リニアソレノイドバルブ49に、使用デューティー範囲において制御信号を供給する結果、図4の下図に示すように、給油路50内の油圧が変化する(但し、エンジン回転数は固定)。
Therefore, the controller 100 stores a characteristic table showing the flow characteristics of the
ところが、リニアソレノイドバルブ49の個体差によって、リニアソレノイドバルブ49の流量特性が異なる場合があり、例えば、図5に一点鎖線で例示するように、通過流量が高くなる場合や、二点鎖線で例示するように、通過流量が低くなる場合がある。尚、図5の破線は、リニアソレノイドバルブ49の上限規格及び下限規格をそれぞれ例示している。この範囲内で、リニアソレノイドバルブ49の流量特性が異なることが想定される。
However, the flow characteristics of the
コントローラ100が、予め記憶している特性テーブルに基づき、使用デューティー範囲において、リニアソレノイドバルブ49に制御信号を供給しても、リニアソレノイドバルブ49の個体差によってリニアソレノイドバルブ49の通過流量が異なることになる。その結果、油圧フィードバック制御の制御性が悪化、具体的には、減気筒運転及び全気筒運転の切り替えのために弁停止機構への油圧の給排を切り替える際や、VVT32、33への油圧の給排を行う際等のエンジン2の運転状態が変化することに伴い、目標油圧が変更されたときの応答性が悪化してしまう。
Even if the controller 100 supplies a control signal to the
そこで、この油圧システム1は、コントローラ100が、リニアソレノイドバルブ49の特性テーブルの学習補正を行うように構成されている。図6は、コントローラ100が実行する、特性テーブルの学習補正に係るフローチャートを示している。この学習補正は、リニアソレノイドバルブ49の上限規格及び下限規格に基づくノミナルの特性テーブルを予め記憶しておくと共に、所定の学習実行条件が成立している状態で、油圧センサ70の検出値と目標油圧とのずれに基づいて、特性テーブルを所定量だけオフセットする補正を繰り返すことにより行う。
Therefore, the hydraulic system 1 is configured such that the controller 100 performs learning correction of the characteristic table of the
図6のフローは、イグニッションスイッチをオンにすることによりスタートする。最初のステップS1では、学習値の反映が可能か否かを判定する。この学習値は、後述するように、既に行った学習によって、特性テーブルを補正する補正値に相当する。学習値の反映が可能なときは、ステップS2に移行し、学習値の反映が不可能なときは、ステップS3に移行する。ここでは、未だ学習が行われておらず、学習値の反映が不可能であるとして、ステップS3に移行する。 The flow in FIG. 6 starts by turning on the ignition switch. In the first step S1, it is determined whether or not the learned value can be reflected. As will be described later, this learning value corresponds to a correction value for correcting the characteristic table by learning already performed. When the learning value can be reflected, the process proceeds to step S2, and when the learning value cannot be reflected, the process proceeds to step S3. Here, it is assumed that learning has not yet been performed and that the learning value cannot be reflected, and the process proceeds to step S3.
ステップS3では、コントローラ100が記憶しているノミナルの特性テーブルに基づいて、油圧フィードバック制御を実行する。続くステップS4では、学習実行条件が成立したか否かを判定する。 In step S3, hydraulic feedback control is executed based on a nominal characteristic table stored in the controller 100. In a succeeding step S4, it is determined whether or not a learning execution condition is satisfied.
ステップS4の学習実行条件には、油温が所定の範囲に収まっているか否かが含まれる。油温は、前述した油温センサ73が検知をする。油温が低すぎるときや高すぎるときには、オイルの動粘度が高すぎたり、低すぎたりするため、油圧センサ70による油圧の検知が不安定になる場合があり、学習の精度が低下してしまう。そのため、油圧センサ70による油圧の検知が安定するように、油温が所定の範囲に収まっていることを学習実行条件の一つとする。
The learning execution condition in step S4 includes whether or not the oil temperature is within a predetermined range. The oil temperature is detected by the
また、ステップS4の学習実行条件には、リニアソレノイドバルブ49に供給している制御信号のデューティー比が、所定の学習範囲に収まっているか否かが含まれる。この学習範囲は、前述した使用デューティー範囲と同じとしてもよいし、使用デューティー範囲よりも中央側に狭くしてもよい。前述の通り、デューティー比が低い場合(D1付近)や、デューティー比が高い場合(D2付近)は、デューティー比の変化に対してリニアソレノイドバルブ49の通過流量の変化が大きく変化してしまう場合があるため、学習の精度が低下してしまう。そのため、デューティー比の変化に対し通過流量が安定的に変化するような、制御信号のデューティー比が、所定の学習範囲に収まっていることを学習実行条件の一つとする。
In addition, the learning execution condition of step S4 includes whether or not the duty ratio of the control signal supplied to the
ステップS4の判定がYESのときにはステップS5に移行し、NOのときにはステップS8に移行する。 When the determination in step S4 is YES, the process proceeds to step S5, and when the determination is NO, the process proceeds to step S8.
ステップS5では、油圧センサ70の検出値に基づいて、実油圧の変動(目標油圧に対する実油圧のずれ)を検知したか否かを判定する。ずれを検知したときには、ステップS5からステップS6に移行する。ずれを検知しないときには、ステップS8に移行する。
In step S5, based on the detection value of the
ステップS6では、ステップS5で検知したずれに基づいて、特性テーブルの補正が可能か否かを判定する。つまり、例えばエンジン2の運転状態が変化することに伴い、目標油圧が変更されたようなときには、油圧センサ70の検出値の変化が大きくなる場合があり、結果として、実油圧のずれを検知してしまうことがある。その場合に特性テーブルを補正してしまうと、学習の精度が低下してしまう。そこで、ずれの上限値及び下限値を予め設定しておき、検知したずれが、上限値及び下限値を超えるようなときには、学習不可と判定してもよい。上限値及び下限値は、例えばリニアソレノイドバルブ49の上限規格及び下限規格に基づいて設定してもよい。また、オイルポンプ36はエンジン回転によって吐出量が変化する。エンジン2の回転変化が所定値以上になるような大きな回転変化があったようなときには、油圧変化を抑えるように制御は作動するが、回転変化を検知後にデューティー比を制御しリニアソレノイドバルブ49の流量調整を行って油圧の変化を抑える後追いの制御であるので、アクセルを大きく踏み込むような加速やシフトチェンジ等による急激なエンジンの回転変化時にはその影響でどうしても油圧も変化してしまう場合がある。この場合、学習の精度が低下してしまう。そこで、エンジンの回転変化が所定値以上のときには、学習不可と判定してもよい。つまり、リニアソレノイドバルブ49の個体差に起因するずれを超えているもしくは固体差以外の要因が含まれると考えられるときは、特性テーブルの学習補正を行わないようにしてもよい。ステップS6の判定がYESのときには、ステップS7に移行する。一方、ステップS6の判定がNOのときには、ステップS8に移行する。
In step S6, it is determined whether the characteristic table can be corrected based on the deviation detected in step S5. That is, for example, when the target hydraulic pressure is changed due to a change in the operating state of the
ステップS7では、特性テーブルの補正を行う。具体的にはステップS5で検知をした目標油圧に対し実油圧が高いか、低いかという、ずれの方向に基づいて、予め定めたオフセット量だけ、現在の特性テーブルをオフセットさせる(図5の矢印参照)。後述のステップS8において、エンジンが停止するまでは、ステップS1〜ステップS7を繰り返すため、現在の特性テーブルが、ノミナルの特性テーブルであれば、そのノミナルの特性テーブルをオフセットさせることになり、既に特性テーブルの補正を行っているのであれば、ステップS7では、補正した特性テーブルをさらにオフセットさせる。このようにして、リニアソレノイドバルブ49の特性テーブルを、実際の特性に近づけるような学習補正を行う。
In step S7, the characteristic table is corrected. Specifically, the current characteristic table is offset by a predetermined offset amount based on the direction of deviation, such as whether the actual hydraulic pressure is higher or lower than the target hydraulic pressure detected in step S5 (arrow in FIG. 5). reference). In step S8, which will be described later, steps S1 to S7 are repeated until the engine is stopped. Therefore, if the current characteristic table is a nominal characteristic table, the nominal characteristic table is offset, and the characteristic already exists. If the table is corrected, in step S7, the corrected characteristic table is further offset. In this way, learning correction is performed so that the characteristic table of the
ステップS8では、イグニッションスイッチがオフになったか否かを判定し、イグニッションスイッチがオンであれば、ステップS1に戻る。前述したようにステップS1〜ステップS7が繰り返される。その結果、特性テーブルのオフセット補正を繰り返す場合があるが、オフセット補正の限界値を予め設定しておくことが好ましい。この限界値は、例えば前述した、リニアソレノイドバルブ49の上限規格及び下限規格に基づいて設定してもよい。
In step S8, it is determined whether or not the ignition switch is turned off. If the ignition switch is turned on, the process returns to step S1. As described above, steps S1 to S7 are repeated. As a result, offset correction of the characteristic table may be repeated, but it is preferable to set a limit value for offset correction in advance. This limit value may be set based on the upper limit standard and the lower limit standard of the
一方、ステップS8でイグニッションスイッチがオフになれば、ステップS9に移行する。ステップS9では、学習値をバックアップし、フローを終了する。次回、イグニッションスイッチをオンにして、このフローがスタートしたときには、ステップS1における判定がYESとなり、ステップS9でバックアップをした学習値によって補正された特性テーブルに基づいて、油圧フィードバック制御が実行される(ステップS2)。 On the other hand, if the ignition switch is turned off in step S8, the process proceeds to step S9. In step S9, the learning value is backed up and the flow ends. Next time when the ignition switch is turned on and this flow starts, the determination in step S1 is YES, and hydraulic feedback control is executed based on the characteristic table corrected by the learning value backed up in step S9 ( Step S2).
以上説明したように、この油圧システム1では、デューティー比に対して、図4の上図に示すような特性を有するリニアソレノイドバルブ49を用いて、可変容量型オイルポンプ36のオイル吐出量を制御することで、給油路50の油圧を制御する際に、油圧センサ70が検知した給油路50の圧力変化に基づいて、リニアソレノイドバルブ49の実際の特性と、リニアソレノイドバルブ49の制御に利用している特性テーブル(図4の上図)とが相違するか否かを判断し、相違する場合には、リニアソレノイドバルブ49の特性テーブルをオフセットする学習補正を行うことで、リニアソレノイドバルブ49の実際の特性と、リニアソレノイドバルブ49の制御に利用している特性テーブルとの相違が小さくなる、又は、相違がなくなる。
As described above, in the hydraulic system 1, the oil discharge amount of the variable
また、予め設定した学習補正を実行する条件が成立しているときに、油圧センサ70が検知した油圧が目標油圧に対してずれると、学習補正を行うことで、精度のよい学習制御を行うことが可能になる。
Further, when a preset condition for executing learning correction is satisfied, if the hydraulic pressure detected by the
つまり、油温が所定の範囲にあるときに学習補正を行うことにより、オイルの動粘度によって、油圧センサ70が検知する油圧の変化が不安定になるときの学習補正を回避するから、学習補正の精度が低下してしまうことが防止される。
That is, by performing learning correction when the oil temperature is within a predetermined range, learning correction is avoided when the change in oil pressure detected by the
また、リニアソレノイドバルブ49に供給する制御信号のデューティー比が、所定の学習範囲にあるときに学習補正を行うことで、デューティー比の変化に対して通過流量が所定の変化をする状態で、学習補正を行うことになり、学習補正の精度を高めることができる。
In addition, by performing learning correction when the duty ratio of the control signal supplied to the
さらに、油圧センサ70が検知した油圧のずれが、予め設定した上限値及び下限値を超えるときには学習補正を禁止することにより、弁停止機構付きHLA25や、VVT32、33等の油圧作動装置が作動するときには、学習補正は行わないことにより、学習補正の精度が高まる。
Further, when the deviation of the hydraulic pressure detected by the
こうして、リニアソレノイドバルブ49の特性テーブルを学習補正することよって、リニアソレノイドバルブ49を、実際の特性、又は、実際の特性に近い特性に基づいて制御することが可能になるから、油圧システム1のフィードバック制御の制御性、つまり、制御応答性を高めることが可能になり、油圧システム1に要求される高い応答性を満足させることが可能になる。
In this way, by learning and correcting the characteristic table of the
尚、前記の構成では、減気筒運転及び全気筒運転を切り替えるための弁停止機構を、HLA25に設けた例を示したが、弁停止機構はこの構成に限らない。例えば吸気弁及び/又は排気弁の開閉自体を、油圧を介して行うよう構成した油圧駆動式可変バルブ開閉機構によって行うようにし、この油圧駆動式可変バルブ開閉機構に、弁停止機構を設けるようにしてもよい。
In the above configuration, the example in which the
また、エンジン2は、直列4気筒のガソリンエンジンに限らず、どのようなエンジンであってもよい。例えばディーゼルエンジンとしてもよい。
The
14 吸気弁
15 排気弁
100 コントローラ(制御部)
2 エンジン
25 弁停止機構付きHLA(油圧作動装置、弁停止装置)
32 VVT(油圧作動装置)
33 VVT(油圧作動装置)
36 オイルポンプ
369 圧力室
49 リニアソレノイドバルブ
50 給油路(油圧経路)
70 油圧センサ
14
2
32 VVT (hydraulic actuator)
33 VVT (hydraulic actuator)
36
70 Hydraulic sensor
Claims (7)
前記オイルポンプに対して、油圧経路を介して接続された油圧作動装置と、
前記油圧経路の油圧を検知するよう構成された油圧センサと、
前記油圧経路の油圧が目標油圧となるように、前記オイルポンプの容量を変更しながら、前記オイルポンプを制御するよう構成された制御部と、を備え、
前記制御部は、前記オイルポンプの圧力室に供給する油圧を制御するリニアソレノイドバルブを有すると共に、前記リニアソレノイドバルブに供給する制御信号のデューティー比を変更することによって、前記オイルポンプの圧力室に供給する油圧を変更し、前記オイルポンプの容量を変更するよう構成され、
前記リニアソレノイドバルブは、所定の使用デューティー範囲において、デューティー比の変化に対して通過流量が所定の変化をする一方、前記使用デューティー範囲よりもデューティー比が低いとき、及び、前記使用デューティー範囲よりもデューティー比が高いときには、デューティー比の変化に対して通過流量が前記所定の変化をしなくなる特性を有し、
前記制御部はまた、前記リニアソレノイドバルブの前記特性を示すテーブルに基づき、前記使用デューティー範囲において、前記リニアソレノイドバルブに制御信号を供給するよう構成され、
前記制御部はさらに、前記油圧センサが検知した前記油圧経路の圧力変化に基づいて、前記リニアソレノイドバルブの特性テーブルをオフセットする学習補正を行うよう構成されている可変容量型オイルポンプの制御装置。 An oil pump with variable capacity,
A hydraulic actuator connected to the oil pump via a hydraulic path;
A hydraulic sensor configured to detect the hydraulic pressure of the hydraulic path;
A control unit configured to control the oil pump while changing the capacity of the oil pump so that the hydraulic pressure of the hydraulic path becomes a target hydraulic pressure,
The control unit includes a linear solenoid valve that controls a hydraulic pressure supplied to the pressure chamber of the oil pump, and changes a duty ratio of a control signal supplied to the linear solenoid valve to thereby change the pressure chamber of the oil pump. The hydraulic pressure to be supplied is changed, and the capacity of the oil pump is changed,
The linear solenoid valve has a predetermined change in passing flow rate with respect to a change in duty ratio in a predetermined use duty range, while the duty ratio is lower than the use duty range and lower than the use duty range. When the duty ratio is high, it has a characteristic that the passage flow rate does not change with respect to the change of the duty ratio,
The controller is also configured to supply a control signal to the linear solenoid valve in the duty cycle range based on a table indicating the characteristics of the linear solenoid valve.
The control unit further comprises a control device for a variable displacement oil pump configured to perform learning correction for offsetting a characteristic table of the linear solenoid valve based on a change in pressure of the hydraulic path detected by the hydraulic sensor.
前記制御部は、学習補正を実行する条件が成立しているときに、前記油圧センサが検知した油圧が目標油圧に対してずれると、前記学習補正を行う可変容量型オイルポンプの制御装置。 In the control apparatus of the variable displacement oil pump according to claim 1,
The control unit is a control device for a variable displacement oil pump that performs the learning correction when a hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure sensor is deviated from a target hydraulic pressure when a condition for executing the learning correction is satisfied.
前記制御部は、油温が所定の範囲にあるときに前記学習補正を行う可変容量型オイルポンプの制御装置。 In the control apparatus of the variable displacement oil pump according to claim 2,
The control unit is a control device of a variable displacement oil pump that performs the learning correction when the oil temperature is in a predetermined range.
前記制御部は、前記リニアソレノイドバルブに供給する制御信号のデューティー比が、所定の学習範囲にあるときに前記学習補正を行う可変容量型オイルポンプの制御装置。 In the control apparatus of the variable displacement type oil pump according to claim 2 or 3,
The control unit is a control device for a variable displacement oil pump that performs the learning correction when a duty ratio of a control signal supplied to the linear solenoid valve is within a predetermined learning range.
前記制御部は、前記油圧センサが検知した油圧のずれが、予め設定した上限値及び下限値を超えるときには前記学習補正を禁止する可変容量型オイルポンプの制御装置。 In the control apparatus of the variable displacement type oil pump according to any one of claims 2 to 4,
The control unit is a control device for a variable displacement oil pump that prohibits the learning correction when a deviation in hydraulic pressure detected by the hydraulic sensor exceeds a preset upper limit value and lower limit value.
前記オイルポンプは、自動車に搭載されたエンジンによって駆動され、
前記制御部は、前記エンジンの回転変化が所定値以上であったときには前記学習補正を禁止する可変容量型オイルポンプの制御装置。 In the control apparatus of the variable displacement type oil pump according to any one of claims 2 to 5,
The oil pump is driven by an engine mounted on an automobile,
The control unit is a control device for a variable displacement oil pump that prohibits the learning correction when a change in rotation of the engine is equal to or greater than a predetermined value.
前記オイルポンプは、自動車に搭載されたエンジンによって駆動され、
前記油圧作動装置は、前記エンジンが有する複数の気筒の内の一部を休止させるよう、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁の作動を停止させるように構成された弁停止装置を含む可変容量型オイルポンプの制御装置。 In the control apparatus of the variable displacement oil pump according to any one of claims 1 to 6,
The oil pump is driven by an engine mounted on an automobile,
The hydraulic actuator includes a variable capacity including a valve stop device configured to stop the operation of at least one of an intake valve and an exhaust valve so as to stop a part of a plurality of cylinders of the engine. Type oil pump control device.
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JP2016067212A JP2017180240A (en) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | Control device for variable displacement oil pump |
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WO2023286296A1 (en) * | 2021-07-12 | 2023-01-19 | 日立Astemo株式会社 | Variable hydraulic control system |
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-
2016
- 2016-03-30 JP JP2016067212A patent/JP2017180240A/en active Pending
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