JP2018066331A - Control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device.
エンジンにおけるクランク軸位相に対するカム軸位相を連続的に制御することにより、エンジンに空気を供給する吸気バルブや排ガスを排出する排気バルブの開閉タイミングを最適化する可変バルブタイミング装置が知られている。可変バルブタイミング装置は、エンジンの適正なトルクや出力が得られるように、エンジンの回転数やアクセル開度といった運転状態に応じてカム軸位相を連続的に制御する。そのため、現在のカム軸位相を検知し、目標カム軸位相との差をフィードバック制御する必要がある。 There is known a variable valve timing device that optimizes the opening / closing timing of an intake valve that supplies air to an engine and an exhaust valve that discharges exhaust gas by continuously controlling a camshaft phase with respect to a crankshaft phase in the engine. The variable valve timing device continuously controls the camshaft phase according to the operating state such as the engine speed and the accelerator opening so that an appropriate torque and output of the engine can be obtained. Therefore, it is necessary to detect the current cam shaft phase and feedback control the difference from the target cam shaft phase.
可変バルブタイミング装置では、クランク軸位相を検出するためのクランク角センサと、カム軸位相を検出するためのカム角センサとが設けられている。クランク角センサは、クランク軸に取り付けられているクランク軸タイミングロータの信号歯を検知する。クランク軸タイミングロータの信号歯は、例えば10度毎に設けられているので、クランク角センサからは、所定クランク角である10[degCA]毎にクランク角信号が出力される。 In the variable valve timing device, a crank angle sensor for detecting the crankshaft phase and a cam angle sensor for detecting the camshaft phase are provided. The crank angle sensor detects signal teeth of a crankshaft timing rotor attached to the crankshaft. Since the signal teeth of the crankshaft timing rotor are provided, for example, every 10 degrees, the crank angle signal is output from the crank angle sensor every 10 [degCA] which is a predetermined crank angle.
カム角センサは、カム軸に取り付けられているカム軸タイミングロータの信号歯を検知する。カム角センサは、カム軸位相の検知と併せて気筒判別にも用いられるため、カム軸タイミングロータの信号歯の数は少なく、1から4つ設けられている場合がある。4ストローク/1サイクルのエンジンの場合、1サイクルの間に吸入、圧縮、燃焼、排気の4工程を実行するので、クランク軸は2回転、カム軸は1回転する。従って、カム軸タイミングロータの信号歯の数が1つの場合、カム角センサからは、所定カム角である720[degCA]毎にカム角信号が出力される。 The cam angle sensor detects the signal teeth of the camshaft timing rotor attached to the camshaft. Since the cam angle sensor is used for cylinder discrimination in conjunction with detection of the cam shaft phase, the number of signal teeth of the cam shaft timing rotor is small, and there may be 1 to 4 signal teeth. In the case of a 4-stroke / 1-cycle engine, four steps of suction, compression, combustion, and exhaust are executed during one cycle, so the crankshaft rotates twice and the camshaft rotates once. Therefore, when the number of signal teeth of the camshaft timing rotor is one, a cam angle signal is output from the cam angle sensor every 720 [degCA] which is a predetermined cam angle.
カム軸の位相は例えば、位相演算タイミングとカム角信号とのクランク角度差であるVCT(Valiable Cam Timinng)位相で表すことが出来る。この場合VCT位相を、例えばカム角信号の出力タイミングとクランク角信号の出力タイミングとの時間差に基づいて算出する方法が知られている。この算出方法について図11を参照しながら説明する。図11の(A)はカム角信号を示しており、図11の(B)はクランク角信号を示している。 The phase of the cam shaft can be expressed by, for example, a VCT (Variable Cam Timing) phase that is a crank angle difference between the phase calculation timing and the cam angle signal. In this case, a method of calculating the VCT phase based on, for example, a time difference between the cam angle signal output timing and the crank angle signal output timing is known. This calculation method will be described with reference to FIG. 11A shows the cam angle signal, and FIG. 11B shows the crank angle signal.
図11に示されるように、位相演算タイミングとカム角信号入力タイミングとのクランク角度差をVCT位相[degCA]とし、カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間をTvct[s]とすると、VCT位相[degCA]は、次式(f01)によって表される。尚、T30[s]は、クランク角30[degCA]に相当する時間である。
VCT位相[degCA]=Tvct[s]/T30[s]×30[degCA]...(f01)
As shown in FIG. 11, the crank angle difference between the phase calculation timing and the cam angle signal input timing is defined as VCT phase [degCA], and the time from the cam angle signal input timing to the crank angle signal input timing corresponding to the phase calculation timing. Is Tvct [s], the VCT phase [degCA] is expressed by the following equation (f01). T30 [s] is a time corresponding to a crank angle of 30 [degCA].
VCT phase [degCA] = Tvct [s] / T30 [s] × 30 [degCA]. . . (F01)
エンジン回転数が変動しなければ、クランク角信号の入力間隔も変動しないため、上記算出方法でVCT位相を算出しても誤差は生じない。同様に、クランク軸位相に対するカム角位相も変動しなければ、カム角信号入力タイミングとクランク角信号入力タイミングとの関係も一定に保たれるため、上記算出方法でVCT位相を算出しても誤差は生じない。 If the engine speed does not fluctuate, the input interval of the crank angle signal does not fluctuate, so that no error occurs even if the VCT phase is calculated by the above calculation method. Similarly, if the cam angle phase relative to the crankshaft phase does not change, the relationship between the cam angle signal input timing and the crank angle signal input timing is also kept constant. Does not occur.
下記特許文献1に記載の可変バルブタイミング装置では、これと同様の手法でVCT位相を算出すると共に、可変バルブタイミング装置においてカム軸位相を変動させるモータの回転速度とカム軸の回転速度との差分に基づく補正を行っている。 In the variable valve timing apparatus described in Patent Document 1 below, the VCT phase is calculated by the same method as this, and the difference between the rotational speed of the motor and the rotational speed of the camshaft that causes the camshaft phase to vary in the variable valve timing apparatus. Correction based on
エンジン回転数が変動した場合、従来のVCT位相算出方法では、VCT位相が正確に算出できない。この点について図12を参照しながら説明する。図12の(A)は、カム角信号を示している。図12の(B)は、エンジン回転数が一定の場合のクランク角信号を示している。図12の(C)は、エンジン回転数が上昇した場合のクランク角信号を示している。図12の(D)は、エンジン回転数が低下した場合のクランク角信号を示している。 When the engine speed fluctuates, the conventional VCT phase calculation method cannot accurately calculate the VCT phase. This point will be described with reference to FIG. FIG. 12A shows the cam angle signal. FIG. 12B shows a crank angle signal when the engine speed is constant. FIG. 12C shows the crank angle signal when the engine speed increases. (D) in FIG. 12 shows a crank angle signal when the engine speed decreases.
図12の(A)及び(B)に示されるように、エンジン回転数が一定であれば、クランク角30[degCA]に相当する時間が一定であり、カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間Tvct1[s]も一定であるので、上記式(f01)によってVCT位相を正しく算出することができる。 As shown in FIGS. 12A and 12B, if the engine speed is constant, the time corresponding to the crank angle 30 [degCA] is constant, and the cam angle signal input timing is changed to the phase calculation timing. Since the time Tvct1 [s] until the corresponding crank angle signal input timing is also constant, the VCT phase can be correctly calculated by the above equation (f01).
図12の(C)に示されるように、カム角信号入力タイミング以降にエンジン回転数が上昇すると、クランク角[30degCA]に相当する時間が短くなり、カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間Tvct2[s]が短くなる。この場合、VCT位相は一定であるとしても、エンジン回転数が上昇していることから、上記式(f01)によって算出するVCT位相は小さくなってしまい、誤算出となる。 As shown in FIG. 12C, when the engine speed increases after the cam angle signal input timing, the time corresponding to the crank angle [30 deg CA] is shortened, and the cam angle signal input timing corresponds to the phase calculation timing. The time Tvct2 [s] until the crank angle signal input timing is shortened. In this case, even if the VCT phase is constant, since the engine speed has increased, the VCT phase calculated by the above formula (f01) becomes small, resulting in erroneous calculation.
図12の(D)に示されるように、カム角信号入力タイミング以降にエンジン回転数が下降すると、クランク角[30degCA]に相当する時間が長くなり、カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間Tvct3[s]が長くなる。この場合、VCT位相は一定であるとしても、エンジン回転数が下降していることから、上記式(f01)によって算出するVCT位相は大きくなってしまい、誤算出となる。 As shown in FIG. 12D, when the engine speed decreases after the cam angle signal input timing, the time corresponding to the crank angle [30 deg CA] becomes longer, corresponding to the phase calculation timing from the cam angle signal input timing. The time Tvct3 [s] until the crank angle signal input timing is increased. In this case, even if the VCT phase is constant, since the engine speed is decreasing, the VCT phase calculated by the above formula (f01) becomes large, resulting in erroneous calculation.
一方、エンジン回転数が一定でカム軸位相が変動する場合も、従来のVCT位相算出方法では、VCT位相が正確に算出できない。この点について図13を参照しながら説明する。図13の(A)は、クランク角信号を示している。図13の(B)は、カム軸位相が一定の場合のカム角信号及びカム軸位相を示している。図13の(C)は、カム軸位相が進角した場合のカム角信号を破線で示し、カム軸位相を実線で示している。図13の(D)は、カム軸位相が遅角した場合のカム角信号を破線で示し、カム軸位相を実線で示している。 On the other hand, even when the engine speed is constant and the camshaft phase fluctuates, the conventional VCT phase calculation method cannot accurately calculate the VCT phase. This point will be described with reference to FIG. FIG. 13A shows the crank angle signal. FIG. 13B shows the cam angle signal and the cam shaft phase when the cam shaft phase is constant. In FIG. 13C, the cam angle signal when the cam shaft phase is advanced is indicated by a broken line, and the cam shaft phase is indicated by a solid line. In FIG. 13D, the cam angle signal when the cam shaft phase is retarded is indicated by a broken line, and the cam shaft phase is indicated by a solid line.
図13の(A)及び(B)に示されるように、カム角位相が一定であれば、カム角信号が入力されてからVCT位相が変化しないので、上記式(f01)によってVCT位相をVCT1[degCA]として正しく算出することができる。 As shown in FIGS. 13A and 13B, if the cam angle phase is constant, the VCT phase does not change after the cam angle signal is input. Therefore, the VCT phase is expressed as VCT1 according to the above equation (f01). [DegCA] can be calculated correctly.
図13の(C)に示されるように、カム角信号が入力されてからカム角位相が進角すると、VCT位相は大きくなる方に誤算出される。カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間Tvct1[s]は変わらず、算出されるVCT位相はVCT1[degCA]であるが、実際のVCT位相はそれよりも小さいVCT2[degCA]となっているからである。 As shown in FIG. 13C, when the cam angle phase is advanced after the cam angle signal is input, the VCT phase is erroneously calculated to increase. The time Tvct1 [s] from the cam angle signal input timing to the crank angle signal input timing corresponding to the phase calculation timing does not change, and the calculated VCT phase is VCT1 [degCA], but the actual VCT phase is more than that. This is because it is a small VCT2 [degCA].
図13の(D)に示されるように、カム角信号が入力されてからカム角位相が遅角すると、VCT位相は小さくなる方に誤算出される。カム角信号入力タイミングから位相演算タイミングに相当するクランク角信号入力タイミングまでの時間Tvct1[s]は変わらず、算出されるVCT位相はVCT1[degCA]であるが、実際のVCT位相はそれよりも大きいVCT3[degCA]となっているからである。 As shown in FIG. 13D, when the cam angle phase is delayed after the cam angle signal is input, the VCT phase is erroneously calculated to be smaller. The time Tvct1 [s] from the cam angle signal input timing to the crank angle signal input timing corresponding to the phase calculation timing does not change, and the calculated VCT phase is VCT1 [degCA], but the actual VCT phase is more than that. This is because it is a large VCT3 [degCA].
上記したようにエンジンの回転数が変動したり、カム軸位相が変動したりといった状況下では、上記式(f01)によって算出するVCT位相に誤差が発生する。従来の技術では、可変バルブタイミング装置においてカム軸位相を変動させるモータの回転速度とカム軸の回転速度との差分に基づく補正を行っているが、誤差が発生しているVCT位相に対してその誤差を補正するものではないため、その誤差を解消することはできていない。 As described above, an error occurs in the VCT phase calculated by the above formula (f01) under the situation where the engine speed fluctuates or the camshaft phase fluctuates. In the conventional technology, correction is performed based on the difference between the rotational speed of the motor that changes the camshaft phase and the rotational speed of the camshaft in the variable valve timing device. Since the error is not corrected, the error cannot be eliminated.
本開示は、エンジンの制御装置であって、カム角信号が入力された後、エンジンの回転数やクランク軸位相に対するカム軸位相が変化した場合にも、より精度の高いVCT位相を算出することが可能な制御装置を提供することを目的とする。 The present disclosure is an engine control device that calculates a more accurate VCT phase even when a camshaft phase changes with respect to an engine speed or a crankshaft phase after a cam angle signal is input. It is an object of the present invention to provide a control device capable of performing the above.
本開示は、エンジン(11)の制御装置であって、状態判断部(302)と、位相算出部(301)と、を備えている。状態判断部は、エンジン(11)における回転数の変動、エンジンのクランク軸(12)に対するカム軸(16)の回転位相であるカム軸位相を変化させることでカム軸によって開閉駆動される吸気バルブ及び/又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置(18)におけるカム軸位相の変動、の少なくともいずれかが発生している過渡状態か、エンジンにおける回転数の変動もカム軸位相の変動も発生していない定常状態であるか、を判断する。位相算出部は、所定カム角毎に入力されるカム角信号と、所定クランク角毎に入力されるクランク角信号と、カム軸位相を変化させるモータ(26)の回転角度を示す回転角度信号と、に基づいて、位相演算タイミングとカム角信号入力タイミングとのクランク角度差であるVCT位相を算出する。状態判断部が定常状態であると判断すると、位相算出部は、定常処理を実行することで、定常状態に対応する定常VCT位相を算出する。状態判断部が過渡状態であると判断すると、位相算出部は、定常VCT位相に対し、クランク軸に対するカム軸の過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行することで、過渡状態に対応する過渡VCT位相を算出する。 The present disclosure is a control device for the engine (11), and includes a state determination unit (302) and a phase calculation unit (301). The state determination unit is an intake valve that is driven to open and close by the camshaft by changing the camshaft phase, which is the rotational phase of the camshaft (16) relative to the crankshaft (12) of the engine (11). And / or a change in camshaft phase in the variable valve timing device (18) that changes the valve timing of the exhaust valve, or a transient state in which at least one of the camshaft phase fluctuations occurs, or a fluctuation in the rotational speed of the engine is also a fluctuation in the camshaft phase. It is determined whether the steady state is not generated. The phase calculation unit includes a cam angle signal input every predetermined cam angle, a crank angle signal input every predetermined crank angle, and a rotation angle signal indicating a rotation angle of the motor (26) that changes the cam shaft phase. Based on, a VCT phase that is a crank angle difference between the phase calculation timing and the cam angle signal input timing is calculated. When the state determination unit determines that the state is in a steady state, the phase calculation unit calculates a steady VCT phase corresponding to the steady state by executing a steady process. When the state determination unit determines that the state is a transient state, the phase calculation unit performs a transient process for adding the transient phase change amount of the camshaft with respect to the crankshaft to the steady VCT phase, so that the transient corresponding to the transient state is obtained. Calculate the VCT phase.
本開示によれば、カム軸位相が変動する過渡状態の場合に、定常状態に対応する定常VCT位相に対して、過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行するので、過渡状態に対応する過渡VCT位相を算出することができる。定常VCT位相は、定常状態に対応させて算出しているので、エンジン回転数の変動やカム軸位相の変動に起因する誤差を極力小さくすることができる。このように精度の高い定常VCT位相に対して、過渡状態におけるクランク軸に対するカム軸の過渡位相変化量を加算するので、より精度の高いVCT位相を算出することができる。 According to the present disclosure, in the case of a transient state in which the camshaft phase fluctuates, the transient process for adding the transient phase change amount to the steady VCT phase corresponding to the steady state is executed. The VCT phase can be calculated. Since the steady VCT phase is calculated in correspondence with the steady state, errors caused by fluctuations in engine speed and camshaft phase can be minimized. Since the amount of transient phase change of the camshaft with respect to the crankshaft in the transient state is added to the steady VCT phase with high accuracy in this way, the VCT phase with higher accuracy can be calculated.
本開示によれば、カム角信号が入力された後、エンジンの回転数やクランク軸位相に対するカム軸位相が変化した場合にも、より精度の高いVCT位相を算出することが可能な制御装置を提供することができる。 According to the present disclosure, there is provided a control device capable of calculating a VCT phase with higher accuracy even when a cam shaft phase is changed with respect to an engine speed or a crank shaft phase after a cam angle signal is input. Can be provided.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
図1に示されるように、エンジン11は、クランク軸12の回転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に伝達されている。スプロケット14は、吸気側カム軸16と一体的に回転するように構成されているので、クランク軸12の回転動力は吸気側カム軸16に伝達される。スプロケット15は、排気側カム軸17と一体的に回転するように構成されているので、クランク軸12の回転動力は排気側カム軸17に伝達される。
As shown in FIG. 1, in the
吸気側カム軸16側には、モータ駆動式の可変バルブタイミング装置18が設けられている。この可変バルブタイミング装置18によって、クランク軸12に対する吸気側カム軸16の回転位相であるカム軸位相を可変することができる。本実施形態は、カム軸位相を可変することで、吸気側カム軸16によって開閉駆動される吸気バルブ(図示せず)のバルブタイミングが可変される。
A motor-driven variable
本実施形態は、カム軸位相を連続的に可変することができるVCT(Variable Cam Timing)機構として構成されている。本実施形態は、カム軸位相を可変することで吸気バルブのバルブタイミングを可変する点で、VVT(Variable Valve Timing)機構として構成されている。本実施形態では吸気バルブのバルブタイミングを可変にする例を用いているが、排気バルブのバルブタイミングも可変させるようにしてもよい。 The present embodiment is configured as a VCT (Variable Cam Timing) mechanism capable of continuously varying the camshaft phase. This embodiment is configured as a VVT (Variable Valve Timing) mechanism in that the valve timing of the intake valve is varied by varying the camshaft phase. In this embodiment, an example in which the valve timing of the intake valve is made variable is used, but the valve timing of the exhaust valve may also be made variable.
吸気側カム軸16の外周側には、所定のカム角毎にカム角信号を出力するカム角センサ19が取り付けられている。カム角センサ19は、吸気側カム軸16に取り付けられているカム軸タイミングロータ(不図示)の信号歯を検知する。カム角センサ19は、カム軸位相の検知と併せて気筒判別にも用いられる場合もあり、カム軸タイミングロータの信号歯の数は1から4つ設けられている。カム軸タイミングロータの信号歯の数が1つの場合、カム角センサ19からは、所定カム角である720degCA毎にカム角信号が出力される。カム軸タイミングロータの信号歯の数が2つの場合、カム角センサ19からは、所定カム角である360degCA毎にカム角信号が出力される。カム角センサ19から出力されるカム角信号は、ECU(Electronic Control Unit)30に入力される。
A
クランク軸12の外周側には、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ20が取り付けられている。クランク角センサ20は、クランク軸12に取り付けられているクランク軸タイミングロータ(不図示)の信号歯を検知する。クランク軸タイミングロータの信号歯は、例えば10度毎に設けられているので、クランク角センサ20からは、所定クランク角である10degCA毎にクランク角信号が出力される。クランク角センサ20から出力されるクランク角信号はECU30に入力される。
A
続いて、図2を参照しながら、可変バルブタイミング装置18について説明する。可変バルブタイミング装置18は、位相可変機構21を有している。位相可変機構21は、アウタギヤ22と、インナギヤ23と、遊星ギヤ24と、を備えている。
Next, the variable
アウタギヤ22は、吸気側カム軸16と同心状に配置された内歯付きのギヤである。インナギヤ23は、アウタギヤ22の内周側に同心状に配置された外歯付きのギヤである。遊星ギヤ24は、アウタギヤ22とインナギヤ23との間に配置されて両者に噛み合うギヤである。
The
アウタギヤ22は、クランク軸12と同期して回転するスプロケット14と一体的に回転するように設けられている。インナギヤ23は、吸気側カム軸16と一体的に回転するように設けられている。
The
遊星ギヤ24は、アウタギヤ22とインナギヤ23に噛み合った状態で、インナギヤ23の回りを、円軌道を描くように旋回する。遊星ギヤ24は、アウタギヤ22の回転力をインナギヤ23に伝達する役割を果たす。遊星ギヤ24は、インナギヤ23の回転速度に対する遊星ギヤ24の旋回速度である公転速度を変化させることで、アウタギヤ22に対するインナギヤ23の回転位相を調整する。
The
エンジン11には、遊星ギヤ24の旋回速度を可変するためのモータ26が設けられている。モータ26の回転軸27は、吸気側カム軸16、アウタギヤ22の回転軸及びインナギヤ23の回転軸と同軸となるように配置されている。回転軸27と遊星ギヤ24の支持軸25とが、回転軸27の径方向に延びる連結部材28を介して連結されている。
The
モータ26の回転に伴って、遊星ギヤ24が支持軸25を中心に自転しながらインナギヤ23の外周の円軌道を公転する。モータ26には、モータ26の回転速度RMを検出するモータ回転速度センサ29が設けられている。モータ回転速度センサ29から出力される回転速度信号はECU30に出力される。
As the
可変バルブタイミング装置18は、バルブタイミングを遅角も進角もさせない場合、モータ26の回転速度RMを吸気側カム軸16の回転速度RCに一致させるように、モータ26を制御する。このようにモータ26を制御すると、遊星ギヤ24の公転速度が、インナギヤ23及びアウタギヤ22の回転速度に一致する。アウタギヤ22とインナギヤ23との回転位相の差が遅角も進角もされず維持されて、バルブタイミングが遅角も進角もされず維持されるようになっている。
When the valve timing is neither retarded nor advanced, the variable
可変バルブタイミング装置18は、バルブタイミングを進角させる場合、回転速度RMを回転速度RCよりも速くなるように、モータ26を制御する。このようにモータ26を制御すると、遊星ギヤ24の公転速度が、インナギヤ23の回転速度よりも速くなる。アウタギヤ22に対するインナギヤ23の回転位相が進角され、バルブタイミングが進角される。
When the valve timing is advanced, the variable
可変バルブタイミング装置18は、バルブタイミングを遅角させる場合、回転速度RMを回転速度RCよりも遅くなるように、モータ26を制御する。このようにモータ26を制御すると、遊星ギヤ24の公転速度が、インナギヤ23の回転速度よりも遅くなる。アウタギヤ22に対するインナギヤ23の回転位相が遅角され、バルブタイミングが遅角される。
When the valve timing is retarded, the variable
図1に示されるECU30は、マイクロコンピュータを主体として構成されている。ECU30は、ROMに記憶されたエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁(不図示)の燃料噴射量や点火プラグ(不図示)の点火時期を制御する。
The
ECU30は、制御プログラムを実行することで、吸気バルブの実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるように可変バルブタイミング装置18をフィードバック制御する。換言すれば、ECU30は、実カム軸位相を目標カム軸位相に一致させるように可変バルブタイミング装置18をフィードバック制御する。このフィードバック制御を実行するため、位相演算タイミングとカム角信号入力タイミングとのクランク角度差であるVCT位相を算出する。
The
図3に示されるように、ECU30は機能的な構成要素として、位相算出部301と、状態判断部302と、異常判断部303と、を備えている。
As shown in FIG. 3, the
位相算出部301は、所定カム角毎に出力されるカム角信号と、所定クランク角毎に出力されるクランク角信号と、モータ26の回転角度を示す回転角度信号と、に基づいて、実際の吸気側カム軸16の状態に対応するVCT位相を算出する。位相算出部301は、モータ26の回転角度を2倍した値と、クランク軸12の回転角度との差分に基づいて、クランク軸12に対する吸気側カム軸16の角度変化量を算出する。
Based on the cam angle signal output for each predetermined cam angle, the crank angle signal output for each predetermined crank angle, and the rotation angle signal indicating the rotation angle of the
状態判断部302は、エンジン11における回転数の変動、可変バルブタイミング装置18におけるカム軸位相の変動のいずれも発生しない定常状態であるか、エンジン11における回転数の変動、可変バルブタイミング装置18におけるカム軸位相の変動のいずれか発生する過渡状態であるかを判断する。
The
状態判断部302が定常状態であると判断すると、位相算出部301は、カム角信号出力時の基準VCT位相に、モータ26の回転速度と吸気側カム軸16の回転速度との差に基づいて算出されるVCT位相変化量を加算する定常処理を実行することで、定常状態に対応する定常VCT位相を算出する。
When the
状態判断部302が過渡状態であると判断すると、位相算出部301は、定常VCT位相に対し、クランク軸12に対する吸気側カム軸16の過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行することで、過渡状態に対応する過渡VCT位相を算出する。
When the
異常判断部303は、異常発生を判断する。異常判断部303は、過渡処理の実行結果としての過渡VCT位相と、定常処理の実行結果としての定常VCT位相との乖離が、所定の乖離量よりも大きくなると過渡処理を禁止する。また、本実施例ではECU30をエンジン制御も行うECUとしたが、エンジン制御用とは別のVCT制御用ECUとしても良い。
The
続いて、図4を参照しながら、ECU30の処理について説明する。ステップS101では、状態判断部302が過渡判定処理を実行する。過渡判定処理について、図5を参照しながら説明する。
Subsequently, the processing of the
図5に示されるステップS201では、状態判断部302が、変化量A≧変化量閾値Athであるか否かを判断する。変化量Aは、アクセル開度の変化量、エンジン11に対する負荷の変化量、スロットル開度の変化量、エンジン11の回転数の変化量、及び目標とするカム軸位相の変化量、の少なくとも1つの変化量である。
In step S201 shown in FIG. 5, the
変化量A≧変化量閾値Athであれば(ステップS201:YES)、ステップS202の処理に進み、変化量A≧変化量閾値Athでなければ(ステップS201:NO)、ステップS203の処理に進む。 If change amount A ≧ change amount threshold value Ath (step S201: YES), the process proceeds to step S202. If change amount A ≧ change amount threshold value Ath is not satisfied (step S201: NO), the process proceeds to step S203.
ステップS202では、状態判断部302は、可変バルブタイミング装置18が過渡状態であると判断する。ステップS203では、状態判断部302は、VCT位相VTが目標位相に収束したか否かを判断する。VCT位相VTが目標位相に収束していればステップS204の処理に進み、VCT位相VTが目標位相に収束していなければステップS202の処理に進む。
In step S202, the
ステップS204では、状態判断部302は、可変バルブタイミング装置18が定常状態であると判断する。ステップS202又はステップS204の処理が終了すると、過渡判定処理が終了し、図4のステップS102の処理に進む。
In step S204, the
ステップS102では、状態判断部302が過渡制御要であるか否かを判断する。状態判断部302は、ステップS101の処理結果が「過渡状態と判定」であれば、過渡制御要であると判断する。状態判断部302は、ステップS101の処理結果が「定常状態と判定」であれば、過渡制御不要であると判断する。
In step S102, the
過渡制御要であれば(ステップS102:YES)、ステップS103の処理に進む。過渡制御不要であれば(ステップS102:NO)、ステップS109の処理に進む。 If transient control is required (step S102: YES), the process proceeds to step S103. If transient control is not required (step S102: NO), the process proceeds to step S109.
ステップS109では、位相算出部301が、定常状態に対応する定常VCT位相VTconst算出処理を実行する。定常状態に対応する定常VCT位相VTconst算出処理について、図6を参照しながら説明する。
In step S109, the
図6に示されるステップS301では、位相算出部301が、エンジン11が回転中であるか否かを判断する。エンジン11が回転中であるか否かは、例えば、クランク角センサ20から出力されるクランク角信号の出力周期から算出したエンジン回転速度が0か否かによって判断する。
In step S301 illustrated in FIG. 6, the
エンジン11が回転中であれば(ステップS301:YES)、ステップS302の処理に進む。エンジン11が回転中でなければ(ステップS301:NO)、ステップS308の処理に進む。
If the
ステップS302では、位相算出部301が、カム角センサ19から出力されるカム角信号が入力されたか否かを判断する。カム角信号が入力されていれば(ステップS302:YES)、ステップS303の処理に進む。カム角信号が入力されていなければ(ステップS302:NO)、ステップS307の処理に進む。
In step S302, the
ステップS303では、位相算出部301が、カム角信号の入力時刻Tcam及びクランク角信号の入力時刻TcrkをECU30のメモリ(不図示)に記憶する。ステップS303に続くステップS304では、位相算出部301が、クランク角信号の入力時刻に対するカム角信号の入力時刻の時刻差TVT[s]を次式(f02)により算出する。
TVT[s]=Tcrk−Tcam+K...(f02)
Kは、カム角センサ19とクランク角センサ20の応答遅れの差を補正するための補正量である。
In step S303, the
TVT [s] = Tcrk-Tcam + K. . . (F02)
K is a correction amount for correcting a difference in response delay between the
ステップS304に続くステップS305では、位相算出部301が、クランク角信号に対するカム角信号の時刻差TVT[s]を用いて、次式(f03)によりクランク角信号に対するカム角信号の回転位相VTCを算出する。
VTC[degCA]=TVT[s]/T30[s]×30(degCA)...(f03)
T30[s]は、クランク軸12が30[degCA]回転するのに要した時間であり、クランク角センサ20の出力信号に基づいて算出される。
In step S305 following step S304, the
VTC [degCA] = TVT [s] / T30 [s] × 30 (degCA). . . (F03)
T30 [s] is the time required for the
ステップS305に続くステップS306では、位相算出部301が、カム角信号出力時の基準VCT位相であるVTC[degCA]が算出される毎、換言すればカム角信号が入力される毎に、VCT位相変化量ΔVTH[degCA]、ΔVTS[degCA]を両方とも「0」にリセットする。
In step S306 following step S305, the VCT phase is calculated every time the
ステップS302で、カム角信号が入力されていないと判断された場合には、ステップS307の処理に進む。ステップS307では、位相算出部301が、VCT位相変化量ΔVTH[degCA]の算出処理を実行する。図7を参照しながら、VCT位相変化量ΔVTH[degCA]の算出処理について説明する。
If it is determined in step S302 that no cam angle signal has been input, the process proceeds to step S307. In step S307, the
図7に示されるステップS401では、位相算出部301が、モータ26の回転速度RM[rpm]と吸気側カム軸16の回転速度RC[rpm]との回転速度差DMC[rpm]を次式(f05)により算出する。
DMC[rpm]=RM[rpm]−RC[rpm]...(f05)
In step S401 shown in FIG. 7, the
DMC [rpm] = RM [rpm] -RC [rpm]. . . (F05)
吸気側カム軸16の回転速度RC[rpm]は、クランク角センサ20から出力されるクランク角信号の出力周期に基づいて算出したクランク軸12の回転速度[rpm]×1/2の値を用いる。
RC[rpm]=クランク軸回転速度[rpm]×1/2...(f06)
The rotation speed RC [rpm] of the
RC [rpm] = Crankshaft rotation speed [rpm] × 1/2. . . (F06)
ステップS401に続くステップS402では、位相算出部301が、回転速度差DMC[rpm]を1秒当りの回転差RVT[rev/s]に次式(f07)により換算する。
RVT[rev/s]=DMC[rpm]/60...(f07)
In step S402 following step S401, the
RVT [rev / s] = DMC [rpm] / 60. . . (F07)
ステップS402に続くステップS403では、位相算出部301が、VCT位相変化量ΔVTH[degCA]の演算周期P[s]当りのVCT位相変化量dVTH[degCA]を次式(f08)により算出する。
dVTH[degCA]=RVT[rev/s]/G×720[degCA]×P[s]...(f08)
Gは位相可変機構21の減速比であり、吸気側カム軸16に対するモータ26の相対回転量とカム軸位相の変化量との比である。
In step S403 following step S402, the
dVTH [degCA] = RVT [rev / s] / G × 720 [degCA] × P [s]. . . (F08)
G is a reduction ratio of the
ステップS403に続くステップS404では、演算周期P[s]当りのVCT位相変化量dVTH[degCA]を積算して、VCT位相変化量ΔVTH[degCA]を次式(f09)により算出する。
ΔVTH[degCA]=ΔVTH[degCA]+dVTH[degCA]...(f09)
ステップS404の処理が終了すると、VCT位相変化量ΔVTH[degCA]の算出処理が終了し、図6のステップS309の処理に進む。
In step S404 following step S403, the VCT phase change amount dVTH [degCA] per calculation cycle P [s] is integrated to calculate the VCT phase change amount ΔVTH [degCA] by the following equation (f09).
ΔVTH [degCA] = ΔVTH [degCA] + dVTH [degCA]. . . (F09)
When the process of step S404 ends, the calculation process of the VCT phase change amount ΔVTH [degCA] ends, and the process proceeds to step S309 of FIG.
図6に戻って説明を続ける。ステップS301で、エンジン11が回転中でないと判断された場合に、ステップS308の処理に進む。ステップS308では、位相算出部301が、VCT位相変化量ΔVTS[degCA]の算出処理を実行する。図8を参照しながら、VCT位相変化量ΔVTS[degCA]の算出処理について説明する。
Returning to FIG. 6, the description will be continued. If it is determined in step S301 that the
図8に示されるステップS501では、位相算出部301が、モータ26の回転速度RM[rpm]のみを用いて、1秒当りの回転差RVT[rev/s]に次式(f10)により換算する。
RVT[rev/s]=RM[rpm]/60...(f10)
In step S501 shown in FIG. 8, the
RVT [rev / s] = RM [rpm] / 60. . . (F10)
ステップS501に続くステップS502では、位相算出部301が、VCT位相変化量ΔVTS[degCA]の演算周期P[s]当りのVCT位相変化量dVTS[degCA]を次式(f11)により算出する。
dVTS[degCA]=RVT[rev/s]/G×720[degCA]×P[s]...(f11)
Gは位相可変機構21の減速比である。
In step S502 following step S501, the
dVTS [degCA] = RVT [rev / s] / G × 720 [degCA] × P [s]. . . (F11)
G is a reduction ratio of the
ステップS502に続くステップS503では、演算周期P[s]当りのVCT位相変化量dVTS[degCA]を積算して、エンジン停止前の最後のカム角信号出力から現在までのVCT位相変化量ΔVTS[degCA]を次式(f12)により算出する。
ΔVTS[degCA]=ΔVTS[degCA]+dVTS[degCA]...(f12)
ステップS503の処理が終了すると、VCT位相変化量ΔVTS[degCA]の算出処理が終了し、図6のステップS309の処理に進む。
In step S503 following step S502, the VCT phase change amount dVTS [degCA] per calculation cycle P [s] is integrated, and the VCT phase change amount ΔVTS [degCA from the last cam angle signal output before the engine stop to the present time. ] Is calculated by the following equation (f12).
ΔVTS [degCA] = ΔVTS [degCA] + dVTS [degCA]. . . (F12)
When the process of step S503 ends, the calculation process of the VCT phase change amount ΔVTS [degCA] ends, and the process proceeds to step S309 of FIG.
ステップS306、ステップS307、ステップS308に続くステップS309では、最終的な定常VCT位相VTconst[degCA]を次式(f13)により算出する。算出された定常VCT位相VTconst[degCA]は、メモリに格納される。
VTconst[degCA]=VTC[degCA]+ΔVTH[degCA]+ΔVTS[degCA]...(f13)
In step S309 following step S306, step S307, and step S308, the final steady VCT phase VTconst [degCA] is calculated by the following equation (f13). The calculated steady VCT phase VTconst [degCA] is stored in the memory.
VTconst [degCA] = VTC [degCA] + ΔVTH [degCA] + ΔVTS [degCA]. . . (F13)
カム角信号の入力時には、上記ステップS306のリセット処理により、ΔVTH=0、ΔVTS=0となるため、VTconst=VTCとなる。カム角信号が入力されない場合は、ΔVTS=0であるため、VTconst=VTC+ΔVTHとなる。エンジン停止中は、ΔVTH=0であるため、VTconst=VTC+ΔVTSとなる。 When the cam angle signal is input, ΔVTH = 0 and ΔVTS = 0 by the reset process in step S306, so that VTconst = VTC. When no cam angle signal is input, ΔVTS = 0, so VTconst = VTC + ΔVTH. Since ΔVTH = 0 while the engine is stopped, VTconst = VTC + ΔVTS.
エンジン回転中にカム角信号が入力される毎に、カム角信号とクランク角信号とに基づいてカム角信号出力時の基準VCT位相VTCを算出する。カム角信号の入力時には、ステップS306のリセット処理により、VCT位相変化量ΔVTH、ΔVTSが0にリセットされるため、カム角信号出力時の基準VCT位相VTCがそのまま定常VCT位相VTconstとなる。 Each time the cam angle signal is input during engine rotation, the reference VCT phase VTC when the cam angle signal is output is calculated based on the cam angle signal and the crank angle signal. When the cam angle signal is input, the VCT phase change amounts ΔVTH and ΔVTS are reset to 0 by the reset process in step S306, so that the reference VCT phase VTC when the cam angle signal is output becomes the steady VCT phase VTconst as it is.
カム角信号が入力されない期間には、モータ26と吸気側カム軸16の回転速度差DMCに基づいて、演算周期当りのVCT位相変化量dVTHを算出して積算する。最新のカム角信号出力時の基準VCT位相VTCに、それ以後のVCT位相変化量ΔVTHであるdVTHの積算値を加算して定常VCT位相VTconstを求める。これにより、カム角信号が出力されない期間でも、定常VCT位相VTconstを連続的に精度良く算出することが可能となる。
During a period when the cam angle signal is not input, the VCT phase change amount dVTH per calculation cycle is calculated and integrated based on the rotational speed difference DMC between the
エンジン停止時には、停止前の最後のカム角信号出力時の基準VCT位相VTCに、それ以後のVCT位相変化量ΔVTSを加算して定常VCT位相VTconstを求めるので、エンジン停止中でも、定常VCT位相VTconstを精度良く算出することができる。 When the engine is stopped, the steady VCT phase VTconst is obtained by adding the subsequent VCT phase change amount ΔVTS to the reference VCT phase VTC when the last cam angle signal is output before the stop. Therefore, even when the engine is stopped, the steady VCT phase VTconst is It is possible to calculate with high accuracy.
ステップS309の処理が終了すると、定常VCT位相VTconst算出処理を終了し、図4のステップS110の処理に進む。 When the process of step S309 ends, the steady VCT phase VTconst calculation process ends, and the process proceeds to step S110 of FIG.
図4に戻って説明を続ける。ステップS102において過度制御要と判断されると、ステップS103の処理に進む。 Returning to FIG. 4, the description will be continued. If it is determined in step S102 that excessive control is required, the process proceeds to step S103.
ステップS103では、位相算出部301が、過渡位相変化量ΔVTの算出処理を実行する。過渡位相変化量ΔVTは、クランク軸12に対するカム軸の角度変化量である。図9を参照しながら、過渡位相変化量ΔVTの算出処理について説明する。
In step S103, the
図9に示されるステップS601では、位相算出部301が、モータ26のモータ軸回転角度ΔMo[deg]を算出する。モータ軸回転角度ΔMo[deg]は、モータ回転速度センサ29から出力される回転速度信号に基づいて算出される。より具体的には、定常状態における回転角度から進角方向への角度差分又は遅角方向への角度差分として算出される。
In step S601 illustrated in FIG. 9, the
ステップS601に続くステップS602では、位相算出部301が、クランク軸回転角度ΔCr[degCA]を算出する。クランク軸回転角度ΔCr[degCA]は、クランク角センサ20から出力されるクランク角信号に基づいて算出される。より具体的には、定常状態における回転角度から進角方向への角度差分又は遅角方向への角度差分として算出される。
In step S602 following step S601, the
ステップS602に続くステップS603では、位相算出部301が、過渡位相変化量ΔVT[degCA]を次式(f14)に基づいて算出する。
ΔVT[degCA]=(2×ΔMo[deg]−ΔCr[degCA])/G...(f14)
Gは位相可変機構21の減速比である。
In step S603 following step S602, the
ΔVT [degCA] = (2 × ΔMo [deg] −ΔCr [degCA]) / G. . . (F14)
G is a reduction ratio of the
ステップS603の処理が終了すると、過渡位相変化量ΔVT算出処理を終了し、図4のステップS104の処理に進む。 When the process of step S603 ends, the transient phase change amount ΔVT calculation process ends, and the process proceeds to step S104 of FIG.
図4に示されるステップS104では、位相算出部301が、定常VCT位相VTconstをメモリから読み出す処理を実行する。定常VCT位相VTconstは、図6を参照しながら説明した手順により算出され、メモリに格納され、所定の演算周期で更新されている。
In step S104 illustrated in FIG. 4, the
ステップS104に続くステップS105では、位相算出部301が、過渡VCT位相VTtransを次式(f15)により算出する。
VTtrans[degCA]=VTconst[degCA]+ΔVT[degCA]...(f15)
In step S105 following step S104, the
VTtrans [degCA] = VTconst [degCA] + ΔVT [degCA]. . . (F15)
ステップS105に続くステップS106では、異常判断部303が、異常判定処理を実行する。図10を参照しながら、異常判定処理について説明する。
In step S106 following step S105, the
図10に示されるステップS701では、異常判断部303が、次式(f16)により乖離量VTgap[degCA]を算出する。
VTgap[degCA]=VTconst[degCA]−VTtrans[degCA]...(f16)
In step S701 illustrated in FIG. 10, the
VTgap [degCA] = VTconst [degCA] −VTtrans [degCA]. . . (F16)
定常VCT位相VTconst[degCA]は、ステップS109において算出されたものである。過渡VCT位相VTtrans[degCA]は、ステップS105において算出されたものである。 The steady VCT phase VTconst [degCA] is calculated in step S109. The transient VCT phase VTtrans [degCA] is calculated in step S105.
ステップS701に続くステップS702においては、異常判断部303が、|乖離量VTgap|≧乖離閾値VTthであるか否かを判断する。|乖離量VTgap|≧乖離閾値VTthであれば(ステップS702:YES)、ステップS703の処理に進み、|乖離量VTgap|≧乖離閾値VTthでなければ(ステップS702:NO)、ステップS704の処理に進む。
In step S702 following step S701, the
ステップS703では、異常判断部303が、異常処置要と判定する。ステップS704では、異常判断部303が、異常処置不要と判定する。ステップS703,S704の処理が終了すると、異常判定処理が終了し、図4のステップS107の処理に進む。
In step S703, the
図4に示されるステップS107では、異常判断部303が、異常処置不要か否かを判断する。異常処置が不要であれば(ステップS107:YES)、ステップS108の処理に進む。異常処置が必要であれば(ステップS107:NO)、ステップS110の処理に進む。
In step S107 shown in FIG. 4, the
ステップS108では、位相算出部301が、過渡状態に対応するVCT位相VTを過渡VCT位相VTtransとして決定する。ステップS108の処理が終了するとリターンする。
In step S108, the
ステップS110では、位相算出部301が、定常状態に対応するVCT位相VTを定常位相VTconstとして決定する。ステップS110の処理が終了するとリターンする。
In step S110, the
本実施形態におけるECU30は、制御装置に相当する。エンジン11の制御装置であるECU30は、状態判断部302と、位相算出部301と、を備えている。状態判断部302は、エンジン11における回転数の変動、エンジン11のクランク軸12に対する吸気側カム軸16の回転位相であるカム軸位相を変化させることで吸気側カム軸16によって開閉駆動される吸気バルブ及び/又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置18におけるカム軸位相の変動、の少なくともいずれかが発生している過渡状態か、エンジン11における回転数の変動もカム軸位相の変動も発生していない定常状態であるか、を判断する。
The
位相算出部301は、所定カム角毎に入力されるカム角信号と、所定クランク角毎に入力されるクランク角信号と、カム軸位相を変化させるモータ26の回転角度を示す回転角度信号と、に基づいて、位相演算タイミングとカム角信号入力タイミングとのクランク角度差であるVCT位相を算出する。
The
状態判断部302が定常状態であると判断すると、位相算出部301は、定常処理を実行することで、定常状態に対応する定常VCT位相を算出する。状態判断部302が過渡状態であると判断すると、位相算出部301は、定常VCT位相に対し、クランク軸12に対する吸気側カム軸16の過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行することで、過渡状態に対応する過渡VCT位相を算出する。
When the
本実施形態によれば、カム軸位相が変動する過渡状態の場合に、定常状態に対応する定常VCT位相に対して、過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行するので、過渡状態に対応する過渡VCT位相を算出することができる。定常VCT位相は、定常状態に対応させて算出しているので、エンジン回転数の変動やカム軸位相の変動に起因する誤差を極力小さくすることができる。このように精度の高い定常VCT位相に対して、過渡状態におけるクランク軸12に対する吸気側カム軸16の過渡位相変化量を加算するので、過渡時においてもより精度の高いVCT位相を算出することができる。
According to the present embodiment, in the transient state where the camshaft phase fluctuates, the transient process of adding the transient phase change amount is executed with respect to the steady VCT phase corresponding to the steady state. A transient VCT phase can be calculated. Since the steady VCT phase is calculated in correspondence with the steady state, errors caused by fluctuations in engine speed and camshaft phase can be minimized. Since the transient phase change amount of the
本実施形態では、位相算出部301は、定常処理として、カム角信号が入力されるカム角信号入力タイミングと、位相演算タイミングに相当するクランク角信号が入力されるタイミングとの時間差に基づいて基準VCT位相を算出し、モータ26の回転速度と前記カム軸の回転速度との差に基づいて算出されるVCT位相変化量を基準VCT位相に加算することで、定常VCT位相を算出する。
In the present embodiment, the
VCT位相変化量ΔVTH,ΔVTSを用いることで、遅角制御又は進角制御された結果をより正確に反映し、定常VCT位相を算出することができる。従って、より正確に算出された定常VCT位相に過渡位相変化量を加算して過渡VCT位相を算出することになるので、過渡時においてもより精度の高いVCT位相を算出することができる。 By using the VCT phase change amounts ΔVTH and ΔVTS, it is possible to more accurately reflect the result of the retard angle control or the advance angle control and calculate the steady VCT phase. Accordingly, the transient VCT phase is calculated by adding the transient phase change amount to the more accurately calculated steady-state VCT phase, so that a more accurate VCT phase can be calculated even during the transient.
本実施形態では、位相算出部301は、過渡処理として、モータ26の回転角度を2倍した値と、クランク軸12の回転角度との差分に基づいて、過渡位相変化量を算出し、予め算出された定常VCT位相に加算する。
In the present embodiment, the
モータ26の回転角度とクランク軸12の回転角度との差分に基づいて過渡位相変化量を算出するので、クランク軸12とモータ26との回転角度差が変動した場合に対応して過渡位相変化量を算出することができる。
Since the transient phase change amount is calculated based on the difference between the rotation angle of the
本実施形態では、状態判断部302は、アクセル開度の変化量、エンジン11に対する負荷の変化量、スロットル開度の変化量、エンジン回転数の変化量、及び目標とするカム軸位相の変化量、の少なくとも1つの変化量に基づいて、定常状態であるか過渡状態であるかを判断する。
In the present embodiment, the
本実施形態のように、アクセル開度の変化量、エンジン11に対する負荷の変化量、スロットル開度の変化量、エンジン回転数の変化量、及び目標とするカム軸位相の変化量、の少なくとも1つの変化量に基づいて判断することで、エンジン11の回転数変動やカム軸位相の変動による過渡状態への遷移を判断することができる。
As in the present embodiment, at least one of the change amount of the accelerator opening, the change amount of the load on the
本実施形態では、状態判断部302は、変化量の状態によらず、過渡VCT位相が目標VCT位相に収束していると判断した場合には、定常状態であると判断する。過渡VCT位相が目標カム軸位相に収束していれば、過渡的な制御を行わなくてもVCT位相の把握ができるためである。
In the present embodiment, the
本実施形態では、更に、異常発生を判断する異常判断部303を備えている。異常判断部303が異常発生したと判断すると、位相算出部301は過渡処理を禁止する。モータ26の断線等に起因する異常発生時においても過渡状態であるか否かを判断すると、過渡VCT位相の算出誤差が許容範囲を超えてしまう場合があるためである。
The present embodiment further includes an
本実施形態では、異常判断部303は、過渡処理の実行結果としての過渡VCT位相と、定常処理の実行結果としての定常VCT位相との乖離が、所定の乖離量よりも大きくなると、異常発生したと判断することができる。更に、クランク角信号及びカム角信号のみに基づいて求めたVCT位相と、過渡処理の実行結果としての過渡VCT位相との乖離が、所定の乖離量よりも大きくなると、異常発生したと判断することもできる。過渡処理に用いる信号を用いないで算出するVCT位相を基準とすれば、モータ26の断線等の異常発生を的確に把握することができる。
In the present embodiment, the
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Those in which those skilled in the art appropriately modify the design of these specific examples are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each of the specific examples described above and their arrangement, conditions, shape, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. Each element included in each of the specific examples described above can be appropriately combined as long as no technical contradiction occurs.
11:エンジン
12:クランク軸
16:吸気側カム軸
18:可変バルブタイミング装置
301:位相算出部
302:状態判断部
11: Engine 12: Crankshaft 16: Intake side camshaft 18: Variable valve timing device 301: Phase calculation unit 302: State determination unit
Claims (7)
前記エンジン(11)における回転数の変動、前記エンジンのクランク軸(12)に対するカム軸(16)の回転位相であるカム軸位相を変化させることで前記カム軸によって開閉駆動される吸気バルブ及び/又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置(18)における前記カム軸位相の変動、の少なくともいずれかが発生している過渡状態か、前記エンジンにおける回転数の変動も前記カム軸位相の変動も発生していない定常状態であるか、を判断する状態判断部(302)と、
所定カム角毎に入力されるカム角信号と、所定クランク角毎に入力されるクランク角信号と、前記カム軸位相を変化させるモータ(26)の回転角度を示す回転角度信号と、に基づいて、位相演算タイミングとカム角信号入力タイミングとのクランク角度差であるVCT位相を算出する、位相算出部(301)と、を備え、
前記状態判断部が前記定常状態であると判断すると、前記位相算出部は、定常処理を実行することで、前記定常状態に対応する定常VCT位相を算出し、
前記状態判断部が前記過渡状態であると判断すると、前記位相算出部は、前記定常VCT位相に対し、前記クランク軸に対する前記カム軸の過渡位相変化量を加算する過渡処理を実行することで、前記過渡状態に対応する過渡VCT位相を算出する、制御装置。 An engine control device,
The intake valve that is driven to open and close by the camshaft by changing the rotational speed of the engine (11) and the camshaft phase that is the rotational phase of the camshaft (16) with respect to the crankshaft (12) of the engine, and / or Alternatively, a transient state in which at least one of the cam shaft phase fluctuations in the variable valve timing device (18) that changes the valve timing of the exhaust valve is generated, or fluctuations in the rotational speed of the engine also occur in the cam shaft phase. A state determination unit (302) for determining whether or not a steady state in which no fluctuation has occurred;
Based on a cam angle signal input for each predetermined cam angle, a crank angle signal input for each predetermined crank angle, and a rotation angle signal indicating the rotation angle of the motor (26) that changes the cam shaft phase. A phase calculation unit (301) that calculates a VCT phase that is a crank angle difference between the phase calculation timing and the cam angle signal input timing,
When the state determination unit determines that the steady state is present, the phase calculation unit calculates a steady VCT phase corresponding to the steady state by executing a steady process,
When the state determination unit determines that the state is the transient state, the phase calculation unit performs a transient process of adding a transient phase change amount of the camshaft with respect to the crankshaft to the steady VCT phase. A control device for calculating a transient VCT phase corresponding to the transient state.
前記位相算出部は、前記定常処理として、前記カム角信号が入力されるカム角信号入力タイミングと、位相演算タイミングに相当するクランク角信号が入力されるタイミングとの時間差に基づいて基準VCT位相を算出し、前記モータの回転速度と前記カム軸の回転速度との差に基づいて算出されるVCT位相変化量を前記基準VCT位相に加算することで、前記定常VCT位相を算出する、制御装置。 The control device according to claim 1,
The phase calculation unit calculates a reference VCT phase based on a time difference between a cam angle signal input timing at which the cam angle signal is input and a timing at which a crank angle signal corresponding to a phase calculation timing is input as the steady process. A control device that calculates the steady VCT phase by calculating and adding a VCT phase change amount calculated based on a difference between the rotation speed of the motor and the rotation speed of the cam shaft to the reference VCT phase.
前記位相算出部は、前記過渡処理として、前記モータの回転角度を2倍した値と、前記クランク軸の回転角度との差分に基づいて、前記過渡位相変化量を算出し、予め算出された前記定常VCT位相に加算する、制御装置。 The control device according to claim 1 or 2,
The phase calculation unit calculates the transient phase change amount as the transient process based on a difference between a value obtained by doubling the rotation angle of the motor and a rotation angle of the crankshaft, A controller that adds to the steady VCT phase.
前記状態判断部は、アクセル開度の変化量、前記エンジンに対する負荷の変化量、スロットル開度の変化量、エンジン回転数の変化量、及び目標とするカム軸位相の変化量、の少なくとも1つの変化量に基づいて、前記定常状態であるか前記過渡状態であるかを判断する、制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3,
The state determination unit includes at least one of an accelerator opening change amount, a load change amount for the engine, a throttle opening change amount, an engine speed change amount, and a target cam shaft phase change amount. A control device that determines whether the state is the steady state or the transient state based on a change amount.
前記状態判断部は、前記変化量の状態によらず、前記過渡VCT位相が目標VCT位相に収束していると判断した場合には、前記定常状態であると判断する、制御装置。 The control device according to claim 4,
The state determination unit determines that the transient VCT phase has converged to a target VCT phase, regardless of the change amount state, and determines that the state is in the steady state.
更に、異常発生を判断する異常判断部(303)を備え、
前記異常判断部が異常発生したと判断すると、前記位相算出部は前記過渡処理を禁止する、制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 5,
Further, an abnormality determination unit (303) for determining occurrence of abnormality is provided,
When the abnormality determining unit determines that an abnormality has occurred, the phase calculating unit prohibits the transient processing.
前記異常判断部は、前記過渡処理の実行結果としての前記過渡VCT位相と、前記定常処理の実行結果としての前記定常VCT位相との乖離が、所定の乖離量よりも大きくなると、異常発生したと判断する、制御装置。 The control device according to claim 6,
The abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred when a deviation between the transient VCT phase as the execution result of the transient process and the steady VCT phase as the execution result of the steady process is larger than a predetermined deviation amount. Control device to judge.
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