JP2018184935A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルポンプからのオイルの吐出量を安定的に制御することができる制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本出願は、制御油圧室内のオイルの圧力に応じて、吐出量が変化するオイルポンプを制御する制御装置を開示する。制御装置は、油路形成部に形成された給油路内でオイルの実圧力を検出する油圧検出部と、給油路から制御油圧室に延びる制御油路において、制御油圧室内のオイルの圧力を調整するオイルコントロールバルブと、実圧力が、目標圧力に近づくように、オイルコントロールバルブを動作させるコントローラと、を備える。目標圧力が圧力閾値を下回っているならば、コントローラは、制御ゲインを、エンジンの運転状態に基づいて、第１値に設定する。目標圧力が、圧力閾値以上であるならば、コントローラは、制御ゲインを、エンジンの運転状態に基づいて、第１値を下回る第２値に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、制御油圧室内のオイルの圧力に応じて、吐出量が変化する可変容量オイルポンプを制御する制御装置に関する。

可変容量オイルポンプ（以下、「オイルポンプ」と称される）は、エンジンへオイルを供給するためにしばしば用いられる（特許文献１を参照）。オイルは、エンジンに取り付けられた様々な油圧作動装置に供給される。これらの油圧作動装置は、供給されたオイルの圧力に応じて、所定の動作をすることができる。

特開２０１６−１６０９２２号公報

特許文献１は、上述のオイルポンプを制御するための技術を開示する。非常に高い目標値が、上述の油圧作動装置を動作させるために、オイルの吐出量に対して設定されることもある。この場合、オイルの吐出量に対する制御は、特許文献１の制御技術の下では不安定になることもある（例えば、大きなオーバーシュートや深刻なハンチング）。

本発明は、高い目標値が設定されたときであっても、可変容量オイルポンプからのオイルの吐出量を安定的に制御することができる制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係るエンジンの制御装置は、制御油圧室内のオイルの圧力に応じて、吐出量が変化する可変容量オイルポンプを制御する。制御装置は、前記可変容量オイルポンプからエンジンの内部へ連なる給油路及び前記給油路から前記制御油圧室に連なる制御油路を形成する油路形成部と、前記給油路内で前記オイルの実圧力を検出する油圧検出部と、前記制御油路に配置され、且つ、前記制御油圧室内の前記オイルの前記圧力を調整するオイルコントロールバルブと、前記実圧力が、前記エンジンの運転状態に基づいて設定された目標圧力に近づくように、前記オイルコントロールバルブを、ＰＷＭ制御の下で動作させるコントローラと、を備える。前記目標圧力が所定の圧力閾値を下回っているならば、前記コントローラは、前記ＰＷＭ制御の制御ゲインを、前記目標圧力、前記オイルの温度及び前記エンジンの回転速度に基づいて、第１値に設定する。前記目標圧力が、前記圧力閾値以上であるならば、前記コントローラは、前記制御ゲインを、前記目標圧力、前記オイルの前記温度及び前記エンジンの前記回転速度に基づいて、前記第１値を下回る第２値に設定する。

上記の構成によれば、制御装置は、制御油圧室内のオイルの圧力に応じて、吐出量が変化する可変容量オイルポンプを制御するので、可変容量オイルポンプからのオイルの吐出量は、制御油圧室内のオイルの圧力の制御の下で調整されることができる。制御装置は、可変容量オイルポンプからエンジンの内部へ連なる給油路及び給油路から制御油圧室に連なる制御油路を形成する油路形成部を備えるので、可変容量オイルポンプから吐出されたオイルは、油路形成部に形成された給油路及び制御油路へ供給される。制御装置のオイルコントロールバルブは、制御油圧室内のオイルの圧力を調整するので、可変容量オイルポンプからのオイルの吐出量は、オイルコントロールバルブを、ＰＷＭ制御の下で動作させるコントローラによって制御されることになる。

目標圧力が所定の圧力閾値を下回っているならば、コントローラは、ＰＷＭ制御の制御ゲインを、目標圧力、オイルの温度及びエンジンの回転速度に基づいて、第２値よりも大きな第１値に設定するので、可変容量オイルポンプからのオイルの吐出量は、高い応答性の下で調整される。目標圧力が、所定の圧力閾値以上であるならば、コントローラは、制御ゲインを、目標圧力、オイルの温度及びエンジンの回転速度に基づいて、第１値を下回る第２値に設定するので、制御装置は、高い目標圧力が設定されたときであっても、可変容量オイルポンプからのオイルの吐出量を安定的に制御することができる。

上記の構成に関して、前記目標圧力及び前記回転速度が一定である条件下において、前記オイルの前記温度が増加するならば、前記コントローラは、前記制御ゲインを低減させてもよい。

オイルの温度の増加は、可変容量オイルポンプからのオイルの吐出量に対する制御を不安定化させやすい。しかしながら、上記の構成によれば、コントローラは、目標圧力及び回転速度が一定である条件下において、オイルの温度が増加するならば、制御ゲインを低減させるので、制御装置は、可変容量オイルポンプからのオイルの吐出量を安定的に制御することができる。

上記の構成に関して、前記目標圧力及び前記オイルの前記温度が一定である条件下において、前記回転速度が増加するならば、前記コントローラは、前記制御ゲインを低減させてもよい。

エンジンの回転速度の増加は、可変容量オイルポンプからのオイルの吐出量に対する制御を不安定化させやすい。しかしながら、上記の構成によれば、コントローラは、目標圧力及びオイルの温度が一定である条件下において、回転速度が増加するならば、制御ゲインを低減させるので、制御装置は、可変容量オイルポンプからのオイルの吐出量を安定的に制御することができる。

上記の構成に関して、前記コントローラは、前記目標圧力を、前記給油路を通じて前記オイルを受け取る複数の油圧作動装置が要求する要求油圧の中で最も高い値に設定してもよい。

上記の構成によれば、コントローラは、目標圧力を、給油路を通じてオイルを受け取る複数の油圧作動装置が要求する要求油圧の中で最も高い値に設定するので、複数の油圧作動装置は、安定的に動作することができる。

上記の構成に関して、前記複数の油圧作動装置は、吸気弁又は排気弁を停止させる停止機構を含んでもよい。前記停止機構は、前記最も高い値に設定された前記目標圧力の下で、動作してもよい。

上記の構成によれば、コントローラは、目標圧力を、給油路を通じてオイルを受け取る複数の油圧作動装置が要求する要求油圧の中で最も高い値に設定するので、最も高い値に設定された目標圧力の下で動作する停止機構は、吸気弁又は排気弁を安定的に停止させることができる。

上述の制御装置は、高い目標圧力が設定されたときであっても、可変容量オイルポンプからのオイルの吐出量を安定的に制御することができる。

例示的な制御装置を表す概略的なオイル回路図である。 図１に示される制御装置のコントローラの概略的なブロック図である。 図２に示されるコントローラのゲイン設定部の処理を表す概略的なフローチャートである。 図３に示される処理を実行するゲイン設定部の例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である。 オイルの温度と制御ゲインとの関係を定性的に表すグラフである。 エンジンの回転速度と制御ゲインとの関係を定性的に表すグラフである。 図２に示されるコントローラのフィードバック制御部の概略的なブロック線図である。 図６に示されるフィードバック制御部の積分項ブロック用に用意されたマップである。 図６に示されるフィードバック制御部の積分項ブロック用に用意されたマップである。 図６に示されるフィードバック制御部の積分項ブロック用に用意されたマップである。 図６に示されるフィードバック制御部の積分項ブロック用に用意されたマップである。 図７Ａ乃至図７Ｄに示されるマップの選択に用いられる選択マップである。 エンジンの概略的な底面図である。 エンジンのハイドロリックラッシュアジャスタの弁停止機構が要求する要求油圧及び油圧検出部が検出する油圧の時間変化を表すグラフである。

図１は、例示的な制御装置１００を表す概略的なオイル回路図である。図１を参照して、制御装置１００が説明される。

制御装置１００は、可変容量オイルポンプ（以下、「オイルポンプ１１０」と称される）を制御するために用いられる。オイルポンプ１１０は、既知の可変容量オイルポンプであってもよい。本実施形態の原理は、オイルポンプ１１０の特定の構造に限定されない。

図１に示されるオイルポンプ１１０は、回転シャフト１１１と、ロータ１１２と、複数のベーン１１３と、カムリング１１４と、スプリング１１５と、ポンプ筐体１１６と、を含む。回転シャフト１１１、ロータ１１２、複数のベーン１１３、カムリング１１４及びスプリング１１５は、ポンプ筐体１１６内に収容される。

回転シャフト１１１は、クランクシャフト（図示せず）に、所定の伝達部品（たとえば、チェーン）によって連結される。クランクシャフトが回転すると、回転シャフト１１１は、ポンプ筐体１１６内で回転することができる。

ロータ１１２は、回転シャフト１１１に取り付けられる。したがって、回転シャフト１１１が回転すると、ロータ１１２も、ポンプ筐体１１６内で回転することができる。

複数のベーン１１３は、回転シャフト１１１から放射状に延びる。複数のベーン１１３は、ロータ１１２から突出した突出位置と、ロータ１１２内に没入した没入位置と、の間で伸縮することができる。

ポンプ筐体１１６は、第１筐体部１２１と、第２筐体部１２２と、を含む。回転シャフト１１１、ロータ１１２、複数のベーン１１３及びカムリング１１４は、第１筐体１２１内に収容される。スプリング１１５は、第２筐体部１２２内に配置される。

複数のベーン１１３それぞれの先端は、ポンプ筐体１１６の内周面に当接される。ロータ１１２が、ポンプ筐体１１６内で回転すると、複数のベーン１１３それぞれの先端は、ポンプ筐体１１６の内周面に摺動される。

ロータ１１２及び複数のベーン１１３は、カムリング１１４内に収容される。カムリング１１４は、ロータ１１２に対して偏心している。ロータ１１２からのカムリング１１４の偏心量は、第２筐体１２２内の油圧とスプリング１１５とによって、調整される。オイルポンプ１１０からの吐出量は、カムリング１１４の偏心量によって決定される。

第１筐体部１２１内の空間は、ロータ１１２、複数のベーン１１３及びカムリング１１４によって、複数のポンプ室１１７に区画される。複数のポンプ室１１７それぞれは、ロータ１１２、隣接する２つのベーン１１３及びカムリング１１４によって囲まれている。

図１は、オイルポンプ１１０に加えて、オイルパン１２３と、オイルストレーナ１２４と、を示す。オイルは、オイルパン１２３内に溜められる。オイルは、オイルパン１２３内のオイルに浸漬されたオイルストレーナ１２４によって、オイルパン１２３から複数のポンプ室１１７それぞれへ供給される。

吸入口１２５及び吐出口１２６は、第１筐体部１２１に形成される。オイルは、吸入口１２５を通じて、複数のポンプ室１１７それぞれへ流入する。複数のポンプ室１１７それぞれの中に収容されたオイルは、ロータ１１２の回転によって吐出口１２６へ送られる。オイルは、吐出口１２６から吐出される。

カムリング１１４は、リング部１２７と、支軸部１２８と、アーム部１２９と、を含む。リング部１２７は、ロータ１１２及び複数のベーン１１３と協働して、複数のポンプ室１１７を形成する。支軸部１２８は、リング部１２７を、第１筐体部１２１に連結する。リング部１２７は、支軸部１２８周りに揺動することができる。アーム部１２９は、リング部１２７から第２筐体部１２２内に延びる。第２筐体部１２２内の空間は、アーム部１２９によって、収容室１３１と、制御油圧室１３２と、に区画される。スプリング１１５は、収容室１３１内に収容される。スプリング１１５は、アーム部１２９に力を加える。制御油圧室１３２内のオイルは、スプリング１１５の力とは反対向きの力をアーム部１２９に加える。リング部１２７の姿勢は、制御油圧室１３２内の油圧とスプリング１１５の力との間のバランスによって決定される。吐出口１２６からのオイルの吐出量は、リング部１２７の姿勢によって決定される。

制御装置１００は、油路形成部２００と、油圧検出部３００と、オイルコントロールバルブ４００と、コントローラ５００と、を備える。給油路２１１及び制御油路２１２は、油路形成部２００に形成される。給油路２１１は、オイルポンプ１１０の吐出口１２６からエンジン（図示せず）の内部に連なる。制御油路２１２は、給油路２１１からオイルポンプ１１０内の制御油圧室１３２に連なる。油路形成部２００は、エンジンのシリンダブロック（図示せず）、シリンダブロックから延設された管部材（図示せず）やシリンダブロックを補強プレート（図示せず）であってもよい。本実施形態の原理は、油路形成部２００の特定の構造に限定されない。

油圧検出部３００は、油路形成部２００によって形成された給油路２１１内のオイルの実際の圧力（以下、実圧力と称される）を検出する。油圧検出部３００は、実圧力を表す検出信号を生成する。検出信号は、油圧検出部３００からコントローラ５００へ出力される。コントローラ５００は、検出信号に応じて、オイルコントロールバルブ４００を制御する。油圧検出部３００は、実圧力を検出することができる一般的な圧力センサであってもよい。

オイルコントロールバルブ４００は、制御油路２１２に配置される。オイルコントロールバルブ４００は、コントローラ５００の制御下で動作し、オイルポンプ１１０内の制御油圧室１３２内の油圧を調整する。オイルコントロールバルブ４００は、一般的なリニアソレノイドバルブであってもよいし、油圧を調整することができる他のバルブ部品であってもよい。本実施形態の原理は、オイルコントロールバルブ４００として用いられる特定のバルブ部品に限定されない。

コントローラ５００は、検出信号を、油圧検出部３００から受け取る。コントローラ５００は、検出信号に応じて、オイルコントロールバルブ４００に対するＰＷＭ制御（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ制御）のための制御信号を生成する。コントローラ５００は、エンジンの状態を参照して、制御信号のデューティ比を適切な値に変更する。制御信号は、コントローラ５００からオイルコントロールバルブ４００へ出力される。オイルコントロールバルブ４００は、制御信号に応じて動作する。この結果、実圧力は、エンジンの運転状態に基づいて設定された目標圧力に近づくことができる。

図２は、コントローラ５００の概略的なブロック図である。図１及び図２を参照して、コントローラ５００が説明される。

図２は、コントローラ５００に加えて、センサ群ＳＳＧと、オイルコントロールバルブ４００と、を示す。センサ群ＳＳＧは、図１を参照して説明された油圧検出部３００を含む。センサ群ＳＳＧは、油圧検出部３００に加えて、クランクシャフト（図示せず）の回転角度を検出するクランク角センサ（図示せず）、エンジン（図示せず）が吸入する空気量を検出するエアフローセンサ（図示せず）、オイルの温度を検出する油温センサ（図示せず）、カムシャフト（図示せず）の回転位相を検出するカム角センサやエンジンの冷却水の温度を検出する水温センサを含んでもよい。エンジンの運転状態は、これらのセンサから出力される検出信号によって表される。エンジンの運転状態を表す情報は、センサ群ＳＳＧからコントローラ５００へ伝達される。

オイルコントロールバルブ４００は、モータ４１０と、弁部４２０と、を含む。モータ４１０は、コントローラ５００が生成された制御信号に応じて動作する。弁部４２０は、モータ４１０によって動かされる。

コントローラ５００は、目標設定部５１０と、信号生成部５２０と、を含む。エンジンの運転状態を表す情報は、センサ群ＳＳＧから目標設定部５１０へ出力される。目標設定部５１０は、エンジンの運転状態を表す情報を参照して、上述の目標圧力を設定する。目標設定部５１０は、目標圧力に加えて、他の目標値を設定してもよい。たとえば、目標設定部５１０は、エンジンの運転状態を表す情報を参照して、オイルの流量に対する目標値（すなわち、目標流量）を設定することができる。本実施形態の原理は、目標圧力に付随して設定される特定の目標値に限定されない。

信号生成部５２０は、ゲイン設定部５２１と、フィードバック制御部５２２と、を含む。目標値（目標圧力や目標流量）は、目標設定部５１０からゲイン設定部５２１及びフィードバック制御部５２２へ出力される。エンジンの運転状態を表す情報は、目標設定部５１０だけでなく、ゲイン設定部５２１へも出力される。ゲイン設定部５２１は、目標圧力及びエンジンの運転状態を表す情報を参照して、制御ゲインを決定する。決定された制御ゲインは、ゲイン設定部５２１からフィードバック制御部５２２へ通知される。フィードバック制御部５２２は、目標設定部５１０からの目標値、ゲイン設定部５２１からの制御ゲイン及びフィードバック信号（コントローラ５００からモータ４１０へ出力されたＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号）を用いて、ＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。フィードバック制御部５２２は、決定されたデューティ比を有するＰＷＭ信号を制御信号として生成する。制御信号は、フィードバック制御部５２２からモータ４１０へ出力される。モータ４１０は、制御信号に応じて動作する。フィードバック制御部５２２は、既知のフィードバック技術に基づいて構築されてもよい。本実施形態の原理は、フィードバック制御部５２２の特定の制御構造に限定されない。

図３は、ゲイン設定部５２１の処理を表す概略的なフローチャートである。図２及び図３を参照して、ゲイン設定部５２１が説明される。

（ステップＳ１１０）
ゲイン設定部５２１は、目標値を待つ。ゲイン設定部５２１が、目標設定部５１０から目標値を受け取ると、ステップＳ１２０が実行される。

（ステップＳ１２０）
ゲイン設定部５２１は、目標値として受け取った目標圧力を、所定の圧力閾値と比較する。目標圧力が、圧力閾値を下回っているならば、ステップＳ１３０が実行される。他の場合には、ステップＳ１６０が実行される。

（ステップＳ１３０）
ゲイン設定部５２１は、センサ群ＳＳＧから出力された情報を参照して、運転状態を確認する。ゲイン設定部５２１は、上述のクランク角センサ（図示せず）からの検出信号を参照して、エンジンの回転速度を見極めることができる。ゲイン設定部５２１は、油温センサからの検出信号を参照して、オイルの温度を見極めることができる。ゲイン設定部５２１が、エンジンの回転速度及びオイルの温度を見極めると、ステップＳ１４０が実行される。

（ステップＳ１４０）
ゲイン設定部５２１は、目標圧力、エンジンの回転速度及びオイルの温度に基づいて、制御ゲインを、第１値に設定する。第１値は、目標圧力、エンジンの回転速度及びオイルの温度を座標軸とするマップデータに基づいて決定されてもよいし、目標圧力、エンジンの回転速度及びオイルの温度の関数から決定されてもよい。本実施形態の原理は、どのように第１値が決定されるかによっては何ら限定されない。第１値が決定されると、ステップＳ１５０が実行される。

（ステップＳ１５０）
ゲイン設定部５２１は、制御ゲインを、フィードバック制御部５２２へ出力する。フィードバック制御部５２２は、制御ゲインを用いて、制御信号を生成する。制御信号は、フィードバック制御部５２２からモータ４１０へ出力される。モータ４１０は、制御信号に応じて動作する。

（ステップＳ１６０）
ゲイン設定部５２１は、センサ群ＳＳＧから出力された情報を参照して、運転状態を確認する。ゲイン設定部５２１は、上述のクランク角センサからの検出信号を参照して、エンジンの回転速度を見極めることができる。ゲイン設定部５２１は、油温センサからの検出信号を参照して、オイルの温度を見極めることができる。ゲイン設定部５２１が、エンジンの回転速度及びオイルの温度を見極めると、ステップＳ１７０が実行される。

（ステップＳ１７０）
ゲイン設定部５２１は、目標圧力、エンジンの回転速度及びオイルの温度に基づいて、制御ゲインを、第１値よりも小さな第２値に設定する。第２値は、目標圧力、エンジンの回転速度及びオイルの温度を座標軸とするマップデータ（第１値の設定に用いられたマップデータとは異なるマップデータ）に基づいて決定されてもよいし、目標圧力、エンジンの回転速度及びオイルの温度の関数（第１値の設定に用いられた関数とは異なる関数）から決定されてもよい。本実施形態の原理は、どのように第２値が決定されるかによっては何ら限定されない。第２値が決定されると、ステップＳ１５０が実行される。

＜他の特徴＞
設計者は、上述の制御装置１００に様々な特徴を与えることができる。以下に説明される特徴は、上述の実施形態に関連して説明された制御装置１００の原理を何ら限定しない。

（ゲイン設定部）
ゲイン設定部５２１は、制御ゲインとエンジンの運転状態との間の関係を記憶する記憶部を有してもよい。ゲイン設定部５２１の例示的な機能構成が、以下に説明される。

図４は、ゲイン設定部５２１の例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である。図１、図３及び図４を参照して、ゲイン設定部５２１が説明される。

図４は、センサ群ＳＳＧとして、回転速度検出部ＲＳＤと油温検出部ＯＴＤとを示す。回転速度検出部ＲＳＤは、エンジンの回転速度を表す速度検出信号を出力する。油温検出部ＯＴＤは、オイルポンプ１１０によって循環されるオイルの温度を表す油温検出信号を出力する。

ゲイン設定部５２１は、データ取得部５２３と、読出部５２４と、記憶部５２５と、を含む。データ取得部５２３は、目標圧力を表すデータを、目標設定部５１０から受け取る。データ取得部５２３は、速度検出信号を、回転速度検出部ＲＳＤから受け取る。データ取得部５２３は、油温検出信号を、油温検出部ＯＴＤから受け取る。データ取得部５２３は、目標圧力を表すデータ、エンジンの回転速度を表すデータ及びオイルの温度を表すデータを含む座標データを生成する。座標データは、データ取得部５２３から読出部５２４へ出力される。

記憶部５２５は、エンジンの回転速度、オイルの温度、目標圧力及び制御ゲインを座標軸とするマップデータを予め記憶している。読出部５２４は、データ取得部５２３から受け取った座標データに対応する制御ゲインを記憶部５２５から読み出す。読み出された制御ゲインを表すデータは、フィードバック制御部５２２へ出力される。

図３を参照して説明されたステップＳ１４０が実行されるとき、読出部５２４は、制御ゲインとして、第１値を決定するためのマップデータを参照する。一方、図３を参照して説明されたステップＳ１６０が実行されるとき、読出部５２４は、制御ゲインとして、第２値を決定するためのマップデータを参照する。したがって、目標圧力があまり大きくないとき、大きな制御ゲインを表すデータが、フィードバック制御部５２２へ出力される。目標圧力が大きいとき、小さな制御ゲインを表すデータが、フィードバック制御部５２２へ出力される。

図５Ａは、オイルの温度と制御ゲインとの関係を定性的に表すグラフである。図５Ｂは、エンジンの回転速度と制御ゲインとの関係を定性的に表すグラフである。図４乃至図５Ｂを参照して、オイルの温度、エンジンの回転速度及び制御ゲインの間の例示的な関係が説明される。

図５Ａ及び図５Ｂのグラフは、第１値又は第２値を決定するマップデータに基づいて得られている。図５Ａのグラフ中のデータ線は、目標圧力及びエンジンの回転速度が一定となる座標中の平面とマップデータによって表される制御ゲインの分布平面との交線であってもよい。図５Ｂのグラフ中のデータ線は、目標圧力及びオイルの温度が一定となる座標中の平面とマップデータによって表される制御ゲインの分布平面との交線であってもよい。

図５Ａに示されるように、目標圧力及びエンジンの回転速度が一定である条件の下では、オイルの温度が低いならば、読出部５２４は、大きな制御ゲインを表すデータを出力する一方で、オイルの温度が高いならば、読出部５２４は、小さな制御ゲインを表すデータを出力する。オイルの温度が低いとき、制御ゲインが高くても、油圧制御は、不安定化しにくい。このとき、読出部５２４は、大きな制御ゲインを出力し、安定した油圧制御下で、オイルの圧力を目標圧力に素早く近づけることができる。オイルの温度が高いとき、油圧制御は、不安定化しやすい。このとき、読出部５２４は、小さな制御ゲインを出力するので、安定した油圧制御は、維持されることになる。

図５Ｂに示されるように、目標圧力及びオイルの温度が一定である条件の下では、エンジンの回転速度が低いならば、読出部５２４は、大きな制御ゲインを表すデータを出力する一方で、エンジンの回転速度が高いならば、読出部５２４は、小さな制御ゲインを表すデータを出力する。エンジンの回転速度が低いとき、制御ゲインが高くても、油圧制御は、不安定化しにくい。このとき、読出部５２４は、大きな制御ゲインを出力し、安定した油圧制御下で、オイルの圧力を目標圧力に素早く近づけることができる。エンジンの回転速度が高いとき、油圧制御は、不安定化しやすい。このとき、読出部５２４は、小さな制御ゲインを出力するので、安定した油圧制御は、維持されることになる。

（フィードバック制御部）
フィードバック制御部５２２は、目標圧力だけでなく、目標流量を用いて、ＰＷＭ信号を制御信号として生成してもよい。目標圧力及び目標流量を用いて制御信号を生成するフィードバック制御部５２２が、以下に説明される。

図６は、フィードバック制御部５２２の概略的なブロック線図である。図２、図４及び図６を参照して、フィードバック制御部５２２が説明される。

フィードバック制御部５２２は、微分項ブロック５３１と、積分項ブロック５３２と、比例項ブロック５３３と、フィードフォワード項ブロック５３４と、ゲインブロック５３５と、を含む。目標設定部５１０は、センサ群ＳＳＧから出力された運転状態を表す情報を参照して、目標値として、目標圧力と目標流量とを設定する。目標圧力を表すデータは、目標設定部５１０から積分項ブロック５３２へ入力される。目標流量を表すデータは、目標設定部５１０からフィードフォワード項ブロック５３４へ入力される。

積分項ブロック５３２は、目標圧力に対して積分演算を行う。フィードフォワード項ブロック５３４は、目標流量に対してフィードフォワード演算を行う。積分項ブロック５３２及びフィードフォワード項ブロック５３４の演算結果は、その後、加え合わせられ、ゲインブロック５３５に入力される。ゲインブロック５３５は、演算結果にゲインを掛け、制御信号として出力されるＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。ゲインブロック５３５が演算に用いるゲインは、ゲイン設定部５２１によって決定される。

デューティ比を表す情報は、目標設定部５１０から出力された目標圧力を表すデータに加え合わせられ、その後、積分項ブロック５３２へ入力される。デューティ比を表す情報は、微分項ブロック５３１及び比例項ブロック５３３にも入力される。微分項ブロック５３１は、デューティ比を表す情報を用いて微分演算を行う。比例項ブロック５３３は、デューティ比を表す情報を用いて比例演算を行う。微分項ブロック５３１及び比例項ブロック５３３の演算結果は、積分項ブロック５３２の演算結果に加え合わせられ、その後、フィードフォワード項ブロック５３４の演算結果と更に加え合わせられる。これらの加算処理の結果得られたデータは、ゲインブロック５３５に入力される。ゲインブロック５３５は、上述の如く、入力されたデータに、ゲインを掛け、ＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。

ゲイン設定部５２１の記憶部５２５は、微分項ブロック５３１、積分項ブロック５３２、比例項ブロック５３３及びフィードフォワード項ブロック５３４それぞれに対応するマップデータを格納してもよい。読出部５２４は、微分項ブロック５３１、積分項ブロック５３２、比例項ブロック５３３及びフィードフォワード項ブロック５３４それぞれに対応する制御ゲインを、ゲインブロック５３５へ出力してもよい。

図７Ａ乃至図７Ｄは、積分項ブロック５３２用に用意されたマップをそれぞれ表す。図４、図６乃至図７Ｄを参照して、積分項ブロック５３２用に用意されたマップが説明される。

ゲイン設定部５２１の記憶部５２５は、図７Ａ乃至図７Ｄのマップを表すマップデータを積分項ブロック５３２用に予め記憶している。記憶部５２５は、微分項ブロック５３１、比例項ブロック５３３及びフィードフォワード項ブロック５３４それぞれに対しても、４つのマップ（図示せず）を表すマップデータを予め記憶される。図７Ａ乃至図７Ｄに関する説明は、微分項ブロック５３１、比例項ブロック５３３及びフィードフォワード項ブロック５３４用に用意されたマップにも援用される。

図７Ａ乃至図７Ｄに表されるマップは、エンジンの回転速度を表す座標軸と、オイルの温度を表す座標軸と、制御ゲインを表す座標軸と、によって定義されている。ゲイン設定部５２１の読出部５２４は、目標圧力を参照して、図７Ａ乃至図７Ｄに表されるマップのうち１若しくは２つを選択する。読出部５２４は、データ取得部５２３から受け取った座標データの回転速度及びオイルの温度を参照し、これらに対応する制御ゲインを表すデータを選択されたマップから抽出する。抽出された制御ゲインは、読出部５２４からゲインブロック５３５へ出力される。

以下の説明に関して、図７Ａに示されるマップは、「マップＡ」と称される。図７Ｂに示されるマップは、「マップＢ」と称される。図７Ｃに示されるマップは、「マップＣ」と称される。図７Ｄに示されるマップは、「マップＤ」と称される。

図８は、マップＡ乃至マップＤの選択に用いられる選択マップである。図４、図７Ａ乃至図８を参照して、マップＡ乃至マップＤの選択が説明される。

選択マップの横軸は、目標圧力を表す。選択マップの縦軸は、切替値を表す。選択マップの横軸は、５つの圧力範囲（すなわち、範囲Ａ乃至範囲Ｅ）によって概念的に区分されている。範囲Ａは、範囲Ａ乃至範囲Ｅの中で最も低い圧力範囲を表す。範囲Ｂは、範囲Ａの次に低い圧力範囲を表す。範囲Ｅは、範囲Ａ乃至Ｅの中で最も高い圧力範囲を表す。範囲Ｄは、範囲Ｅの次に高い圧力範囲を表す。範囲Ｃは、範囲Ｂと範囲Ｄとの間の圧力範囲を表す。

ゲイン設定部５２１の読出部５２４は、データ取得部５２３から出力された座標データの目標圧力を参照し、目標圧力が、範囲Ａ乃至範囲Ｅのうちいずれに収まるかを見極める。目標値が、範囲Ａ内に収まるならば、読出部５２４は、マップＡを参照する。目標値が、範囲Ｂに収まるならば、読出部５２４は、マップＡ及びマップＢを参照する。目標値が、範囲Ｃに収まるならば、読出部５２４は、マップＢ及びマップＣを参照する。目標値が、範囲Ｄに収まるならば、読出部５２４は、マップＣ及びマップＤを参照する。目標値が、範囲Ｅに収まるならば、読出部５２４は、マップＤを参照する。

目標値が、範囲Ａ又は範囲Ｅの範囲に収まるならば、読出部５２４は、データ取得部５２３から出力された座標データによって表されるエンジンの回転速度及びオイルの温度を参照し、エンジンの回転速度及びオイルの温度に対応する制御ゲインを見出す。読出部５２４が、２つのマップを参照するならば、エンジンの回転速度及びオイルの温度に対応する制御ゲインを、２つのマップそれぞれから見出す。読出部５２４は、その後、目標値に対応する切替値を用いて、２つのマップそれぞれから得られた制御ゲインに対して線形補間をしてもよい。

（油路形成部）
油路形成部２００は、複数の部材によって形成されてもよい。油路形成部２００が、以下に説明される。

図９は、エンジン１０１の概略的な底面図である。図１、図２及び図９を参照して、油路形成部２００が説明される。

図９は、シリンダブロック１０２と、補強プレート１０３と、連結パイプ１０４と、を示す。補強プレート１０３は、シリンダブロック１０２の底面に取り付けられ、シリンダブロック１０２を補強する。オイルポンプ１１０は、補強プレート１０３の下面に取り付けられる。したがって、補強プレート１０３は、シリンダブロック１０２とオイルポンプ１１０とによって挟まれる。連結パイプ１０４は、シリンダブロック１０２の底面からオイルポンプ１１０へ延びる。シリンダブロック１０２、補強プレート１０３及び連結パイプ１０４は、図１を参照して説明された油路形成部２００を形成する。

流路（図示せず）は、補強プレート１０３の上面と下面との間に形成される。補強プレート１０３に形成された流路は、図１を参照して説明された給油路２１１の一部を形成する。オイルポンプ１１０の吐出口は、補強プレート１０３の流路に連結される。オイルポンプ１１０の吐出口から吐出されたオイルは、補強プレート１０３の流路に流入する。

流路（図示せず）は、シリンダブロック１０２にも形成される。補強プレート１０３の流路は、シリンダブロック１０２の流路に連なる。したがって、オイルポンプ１１０から吐出されたオイルは、補強プレート１０３の流路を通じて、シリンダブロック１０２の流路に流入することができる。

図１を参照して説明された給油路２１１は、メインギャラリ２１３を含む。メインギャラリ２１３は、シリンダブロック１０２に形成された流路である。補強プレート１０３を通過したオイルは、メインギャラリ２１３に流入する。油圧検出部３００は、メインギャラリ２１３内で、オイルの実圧力を検出する。制御油路２１２は、メインギャラリ２１３からオイルポンプ１１０の制御油圧室１３２まで延びる。図９に示される連結パイプ１０４は、制御油路２１２の一部を形成する。

メインギャラリ２１３へ流入したオイルは、クランクシャフト１０５（図示せず）を回転自在に指示する複数の軸受部（図示せず）の軸受メタル１４１に供給される。加えて、メインギャラリ２１３へ流入したオイルは、コネクティングロッド（図示せず）を連結するためのクランクピンに設けられた軸受メタル１４２にも供給される。

複数のオイルジェット１４３は、メインギャラリ２１３に連結される。メインギャラリ２１３内の油圧が、所定値を超えると、複数のオイルジェット１４３は、作動し、オイルを噴射する。本実施形態に関して、複数の油圧作動装置は、複数のオイルジェット１４３によって例示される。

流路２１４は、メインギャラリ２１３からシリンダヘッド（図示せず）まで延びる。メインギャラリ２１３に流入したオイルの一部は、制御油路２１２に流入する一方で、メインギャラリ２１３に流入したオイルの他のもう一部は、流路２１４に流入する。本実施形態に関して、油路形成部は、シリンダヘッドによって例示される。

流路２１５は、シリンダヘッド内に形成される。メインギャラリ２１３内のオイルは、流路２１４を通じて、流路２１５へ流入する。流路２１５は、複数の分岐流路２１６，２１７，２１８，２１９，２２０に分岐する。

流路２１５を通じて分岐流路２１６に流入したオイルの一部は、排気弁（図示せず）の駆動に用いられるカムシャフト（図示せず）のスラスト軸受（図示せず）のオイル供給部１４４に供給される。流路２１５を通じて分岐流路２１６に流入したオイルの他の一部は、排気弁の駆動に用いられるカムシャフトのジャーナル（図示せず）の軸受メタルのオイル供給部１４５に供給される。

流路２１５を通じて分岐流路２１６に流入したオイルは、複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１４６の駆動に用いられる。複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１４６は、排気弁を停止させる停止機構（図示せず）を有する。

流路２１５を通じて分岐流路２１６に流入したオイルは、複数の排気弁にそれぞれ対応して設けられた複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１４７の駆動に用いられる。複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１４７は、弁停止機構（図示せず）を有さない。本実施形態に関して、複数の油圧作動装置は、複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１４６，１４７によって例示される。

流路２１５を通じて分岐流路２１６に流入したオイルの一部は、複数のオイルシャワ１４８に供給される。複数のオイルシャワ１４８は、排気弁を駆動するための複数のカム（図示せず）及び複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１４７のスイングアーム（図示せず）の接触部にオイルを滴下する。

流路２１５を通じて分岐流路２１７に流入したオイルの一部は、方向切替弁１４９を通じて、排気弁の駆動に用いられるカムシャフトの軸受メタルのオイル供給部１５０に供給される。方向切替弁１４９を通過したオイルは、可変バルブタイミング機構１５１にも供給される。本実施形態に関して、複数の油圧作動装置のうち１つは、可変バルブタイミング機構１５１によって例示される。

流路２１５を通じて分岐流路２１８に流入したオイルの一部は、方向切替弁１５２を通じて、複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１４７に供給される。加えて、方向切替弁１５２を通過したオイルの他のもう一部は、複数の吸気弁に対応して設けられた複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１５３に供給される。流路２１５を通じて分岐流路２１９に流入したオイルの一部も、複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１５３に供給される。複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１５３は、吸気弁を停止させる停止機構（図示せず）を有する。

流路２１５を通じて分岐流路２１９に流入したオイルは、複数の吸気弁にそれぞれ対応して設けられた複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１５４の駆動に用いられる。複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１５４は、弁停止機構（図示せず）を有さない。本実施形態に関して、複数の油圧作動装置は、複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１５３，１５４によって例示される。

流路２１５を通じて分岐流路２１９に流入したオイルの他の一部は、吸気弁（図示せず）の駆動に用いられるカムシャフト（図示せず）のスラスト軸受（図示せず）のオイル供給部１５５に供給される。流路２１５を通じて分岐流路２１９に流入したオイルの他の一部は、排気弁の駆動に用いられるカムシャフトのジャーナル（図示せず）の軸受メタルのオイル供給部１５６に供給される。

流路２１５を通じて分岐流路２１９に流入したオイルの一部は、複数のオイルシャワ１５７に供給される。複数のオイルシャワ１５７は、吸気弁を駆動するための複数のカム（図示せず）及び複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１５４のスイングアーム（図示せず）の接触部にオイルを滴下する。

流路２１５を通じて分岐流路２２０に流入したオイルは、方向切替弁１５８を通じて、複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１４６，１５３に供給される。

複数のオイルジェット１４３、可変バルブタイミング機構１５１及び複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１４６，１４７，１５３，１５４は、油圧によって作動される。これらの油圧作動装置の中で、複数のハイドロリックラッシュアジャスタ１４６，１５３（特に、これらが有する弁停止機構）は、最も高い油圧を要求する。図２を参照して説明された目標設定部５１０は、目標油圧を、センサ群ＳＳＧからの情報によって表される運転状態の下で、これらのハイドロリックラッシュアジャスタ１４６，１５３が要求する油圧に設定する。この結果、上述の油圧作動装置全てが、適切に作動することができる。

図１０は、ハイドロリックラッシュアジャスタ１４６，１５３の弁停止機構（排気弁又は吸気弁を停止するための機構）が要求する要求油圧及び油圧検出部３００が検出する油圧の時間変化を表すグラフである。図２及び図１０を参照して、上述の実施形態の制御原理の有利な特徴が説明される。

気筒が停止されると、弁停止機構によって要求される油圧は、急激に増加する。この結果、目標設定部５１０は、高い目標油圧を設定する。一般的に、高い目標油圧が設定されると、油圧検出部３００が検出する油圧は、要求油圧を大幅に超える。すなわち、大きなオーバーシュートが生ずる。大きなオーバーシュートは、深刻なハンチングに帰結しやすい。上述の実施形態の制御原理の下では、高い目標油圧が設定されると、低い制御ゲインが設定される。したがって、オーバーシュートやハンチングといった制御上の課題は、あまり深刻にならない。すなわち、安定化された油圧制御が達成される。この結果、弁停止機構は、吸気弁及び／又は排気弁を、安定化された油圧制御の下で、適切に停止させることができる。

上述の実施形態の原理は、様々な車両に好適に利用される。

１００・・・・・・・・・・・・・制御装置
１１０・・・・・・・・・・・・・オイルポンプ（可変容量オイルポンプ）
１３２・・・・・・・・・・・・・制御油圧室
１４３・・・・・・・・・・・・・オイルジェット（油圧作動装置）
１４６，１４７・・・・・・・・・ハイドロリックラッシュアジャスタ（油圧作動装置）
１５３，１５４・・・・・・・・・ハイドロリックラッシュアジャスタ（油圧作動装置）
２００・・・・・・・・・・・・・油路形成部
２１１・・・・・・・・・・・・・給油路
２１２・・・・・・・・・・・・・制御油路
３００・・・・・・・・・・・・・油圧検出部
４００・・・・・・・・・・・・・オイルコントロールバルブ
５００・・・・・・・・・・・・・コントローラ

Claims (5)

1. 制御油圧室内のオイルの圧力に応じて、吐出量が変化する可変容量オイルポンプを制御する制御装置であって、
   前記可変容量オイルポンプからエンジンの内部へ連なる給油路及び前記給油路から前記制御油圧室に連なる制御油路を形成する油路形成部と、
   前記給油路内で前記オイルの実圧力を検出する油圧検出部と、
   前記制御油路に配置され、且つ、前記制御油圧室内の前記オイルの前記圧力を調整するオイルコントロールバルブと、
   前記実圧力が、前記エンジンの運転状態に基づいて設定された目標圧力に近づくように、前記オイルコントロールバルブを、ＰＷＭ制御の下で動作させるコントローラと、を備え、
   前記目標圧力が所定の圧力閾値を下回っているならば、前記コントローラは、前記ＰＷＭ制御の制御ゲインを、前記目標圧力、前記オイルの温度及び前記エンジンの回転速度に基づいて、第１値に設定し、
   前記目標圧力が、前記圧力閾値以上であるならば、前記コントローラは、前記制御ゲインを、前記目標圧力、前記オイルの前記温度及び前記エンジンの前記回転速度に基づいて、前記第１値を下回る第２値に設定する
   エンジンの制御装置。
2. 前記目標圧力及び前記回転速度が一定である条件下において、前記オイルの前記温度が増加するならば、前記コントローラは、前記制御ゲインを低減させる
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記目標圧力及び前記オイルの前記温度が一定である条件下において、前記回転速度が増加するならば、前記コントローラは、前記制御ゲインを低減させる
   請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記コントローラは、前記目標圧力を、前記給油路を通じて前記オイルを受け取る複数の油圧作動装置が要求する要求油圧の中で最も高い値に設定する
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記複数の油圧作動装置は、吸気弁又は排気弁を停止させる停止機構を含み、
   前記停止機構は、前記最も高い値に設定された前記目標圧力の下で、動作する
   請求項４に記載の制御装置。

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