JP3990105B2

JP3990105B2 - Control device for electromagnetic variable valve timing device

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Publication number: JP3990105B2
Application number: JP2000373844A
Authority: JP
Inventors: 肇細谷; 渡邊　　悟
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2020-12-08
Also published as: JP2002180854A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁式可変バルブタイミング装置の制御装置に関し、詳しくは、電磁ブレーキを用いてクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させる構成の電磁式可変バルブタイミング装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両用エンジンにおいて、電磁ブレーキの摩擦制動によりクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を進角変化させる構成のエンジンの電磁式可変バルブタイミング装置が知られている（特開平１０−１５３１０４号公報参照）。
【０００３】
前記電磁式可変バルブタイミング装置においては、回転位相を遅角方向に付勢するコイルばねを有すると共に、遅角方向への回転位相の変化を規制するストッパとを備え、前記コイルばねによる付勢力に抗する制動力を電磁ブレーキによって発生させることで、前記ストッパ位置（基準位置）から回転位相を進角変化させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、回転位相を前記ストッパ位置に戻す場合には、電磁ブレーキを構成する電磁コイルに対する通電を遮断すれば良いが、このときストッパ位置にまでコイルばねの付勢力で戻るため運動エネルギーが大きく、ストッパが当たったときに大きな当たり音が発生し、これが車室内の乗員にまで伝播し、乗員に不快感を与えてしまう可能性があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、電磁式可変バルブタイミング装置において、ストッパで規制される基準位置にまで回転位相を戻すときに、大きな当たり音が発生することを回避できる制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明では、電磁ブレーキの制動力によりクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を進角変化させる構成であって、前記回転位相を遅角方向に付勢する弾性体と、前記遅角方向への回転位相の変化を規制するストッパとを備え、前記ストッパ位置からの回転位相の進角量の目標値に応じて演算されるフィードホワード分と、前記進角量の実際値と前記目標値との偏差に応じて演算されるフィードバック分とから、前記電磁ブレーキの制御信号を決定する電磁式可変バルブタイミング装置の制御装置において、前記フィードホワード分が、前記目標値が所定値を超える領域においては、前記実際値を前記目標値に制御するための要求値に設定され、前記目標値が前記所定値以下の領域においては、前記目標値よりも回転位相を進角させる値に設定されるよう構成した。
【０００７】
かかる構成によると、目標値が所定値以下の領域においては、フィードホワード分のみで電磁ブレーキを制御させると、目標値よりも進角側に制御されることになり、この進角側への偏りをフィードバック制御で修正する必要が生じるため、フィードホワード分として目標値に対応する要求値を設定させる場合に比べて、遅角変化させて目標へ収束させるときの応答が遅れることになる。
【０００８】
請求項２記載の発明では、電磁ブレーキの制動力によりクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を進角変化させる構成であって、前記回転位相を遅角方向に付勢する弾性体と、前記遅角方向への回転位相の変化を規制するストッパとを備え、前記ストッパ位置からの回転位相の進角量の実際値を前記進角量の目標値に制御するためのフィードホワード分と、前記実際値と前記目標値との偏差に応じたフィードバック分とから、前記電磁ブレーキの制御信号を決定する電磁式可変バルブタイミング装置の制御装置において、前記目標値が前記ストッパの位置であるときに、前記制御信号に対して、前記制御信号を回転位相の進角側に補正する所定の進角補正値を付加するよう構成した。
【０００９】
かかる構成によると、ストッパ位置を目標とするときに、電磁ブレーキの制御信号が強制的に回転位相の進角側にシフトし、この余分な制御信号の進角側への変化分をフィードバック補正で吸収することになるため、目標値に向けて遅角変化させるときの応答が遅れることになる。請求項３記載の発明では、電磁ブレーキの制動力によりクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を進角変化させる構成であって、前記回転位相を遅角方向に付勢する弾性体と、前記遅角方向への回転位相の変化を規制するストッパとを備え、前記ストッパ位置からの回転位相の進角量の実際値を前記進角量の目標値に制御するためのフィードホワード分と、前記実際値と前記目標値との偏差の積分値に応じた積分分を少なくとも含んで演算されるフィードバック分とから、前記電磁ブレーキの制御信号を決定する電磁式可変バルブタイミング装置の制御装置において、前記目標値が前記ストッパの位置になった初回において、前記偏差の積分値に所定の進角補正値を付加することで、前記積分分を回転位相の進角側に補正するよう構成した。
【００１０】
かかる構成によると、目標値が前記ストッパの位置になった初回において、偏差の積分値を進角側に補正して、積分分を回転位相の進角側に補正するので、ストッパ位置に向けた遅角変化の速度が遅くなる。請求項４記載の発明では、前記目標値が前記ストッパの位置で、かつ、前記実際値が所定値以下であることを条件に、前記所定の進角補正値による補正を行う構成とした。
【００１１】
かかる構成によると、目標値がストッパの位置に切り換わった時点から実際値が所定値以下になるまでの間は、通常にフィードバック制御を行わせ、実際値が所定値以下になってから、目標のストッパ位置になるまでの間で、進角補正値による補正によって遅角変化の遅れを生じさせる。請求項５記載の発明では、前記目標値が前記ストッパの位置で、かつ、前記目標値が前記ストッパの位置に切り換わってから所定時間以上経過していることを条件に、前記所定の進角補正値による補正を行う構成とした。
【００１２】
かかる構成によると、目標値がストッパの位置に切り換わった時点から所定時間が経過するまでの間は、通常にフィードバック制御を行わせ、経過時間が所定時間になってからは、実際値がストッパ位置に充分に近づいているものと推定して、進角補正値による補正によって遅角変化に遅れを生じさせる。請求項６記載の発明では、前記所定の進角補正値を、回転位相を前記ストッパの位置にまで戻すときの戻し開始の回転位相に応じて設定する構成とした。
【００１３】
かかる構成によると、回転位相をどの位置からストッパ位置まで戻すかによって進角補正値を変化させる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、フィードホワード分が進角側にずれて設定されることで、遅角変化させて目標へ収束させるときの応答が遅れ、特にストッパ位置を目標とするときにストッパ位置に向かう速度が遅くなることで、ストッパの当たり音を小さくすることができるという効果がある。
【００１５】
請求項２記載の発明では、ストッパ位置を目標とするときに制御信号が進角補正され、この余分な制御信号をフィードバック制御で吸収する必要があるため、ストッパ位置に向かう遅角変化の速度が遅くなり、以って、ストッパの当たり音を小さくすることができるという効果がある。
請求項３記載の発明によると、ストッパ位置を目標とするときに偏差の積分値が進角制御側に修正されることで、この余分な積分結果を吐き出す必要が生じ、これによってストッパ位置に向かう遅角変化の速度が遅くなり、以って、ストッパの当たり音を小さくすることができるという効果がある。
【００１６】
請求項４，５記載の発明によると、目標がストッパ位置に切り換わった直後は通常に制御を行わせ、実際の回転位相がストッパ位置に近づいてから、遅れを生じさせるようにでき、目標への収束を過剰に遅らせることなく、ストッパの当たり音を小さくすることができるという効果がある。
請求項６記載の発明によると、当たり音が比較的小さい進角量の小さい状態からの戻し時に過剰に目標への収束が遅れることがなく、かつ、当たり音が比較的大きくなる進角量の大きい状態からの戻し時には、確実にストッパの当たり音を小さくすることができるという効果がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は実施の形態におけるエンジンのシステム構成図である。
この図１において、車両に搭載されるエンジン１０１の各気筒の燃焼室には、エアクリーナ１０２，吸気通路１０３，モータ１０４ａで開閉駆動される電子制御式スロットル弁１０４を介して空気が吸入される。
【００１８】
各気筒の燃焼室内に燃料（ガソリン）を直接噴射する電磁式の燃料噴射弁１０５が設けられており、該燃料噴射弁１０５から噴射される燃料と吸入空気とによって燃焼室内に混合気が形成される。
燃料噴射弁１０５は、コントロールユニット１３１から出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射する。
【００１９】
そして、噴射された燃料は、吸気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混合気を形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓１０６回りに集中的に層状の混合気を形成する。燃焼室内に形成される混合気は、点火栓１０６により着火燃焼する。
但し、エンジン１０１を上記の直接噴射式ガソリンエンジンに限定するものではなく、吸気ポートに燃料を噴射する構成のエンジンであっても良い。
【００２０】
エンジン１０１からの排気は排気通路１０７より排出され、該排気通路１０７には排気浄化用の触媒１０８が介装されている。
また、吸気バルブ１０９を駆動する吸気側カムシャフト１１０には、電磁ブレーキの摩擦制動によりクランクシャフト１１２に対するカムシャフト１１０の回転位相を進角変化させ、作動角一定のまま吸気バルブ１０９のバルブタイミングを変更する電磁式可変バルブタイミング装置１１５が備えられている。
【００２１】
尚、電磁式可変バルブタイミング装置１１５は、排気側カムシャフトに備えられる構成であっても良いし、また、排気側カムシャフトと吸気側カムシャフトの双方に備えられる構成であっても良いし、更に、シングルカムに適用される構成であっても良い。
コントロールユニット１３１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス等を含んで構成されるマイコンを備え、各種センサからの入力信号を受け、これらに基づいて演算処理して、燃料噴射弁１０５，点火栓１０６及び前記電磁式可変バルブタイミング装置１１５を制御する。
【００２２】
前記各種センサとして、エンジン１０１のクランク角を検出するクランク角センサ１２１、カムシャフト１１０から気筒判別信号を取り出すカムセンサ１２２が設けられており、前記クランク角センサ１２１からの信号に基づきエンジン１０１の回転速度Ｎｅが算出される。
この他、吸気通路１０３のスロットル弁１０４上流側で吸入空気流量Ｑ（質量流量）を検出するエアフローメータ１２３、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）ＡＰＳを検出するアクセルセンサ１２４、スロットル弁１０４の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１２５、エンジン１０１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ１２６、排気中の酸素濃度に応じて燃焼混合気の空燃比を検出する空燃比センサ１２７、車速ＶＳＰを検出する車速センサ１２８などが設けられている。
【００２３】
ここで、前記電磁式可変バルブタイミング装置１１５の構造を、図２，３に基づいて説明する。
尚、電磁式可変バルブタイミング装置１１５は、電磁ブレーキの摩擦制動によりクランクシャフトに対するカムシャフトの回転遅延を制御して、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させる構成であれば良く、図２，３に示すように第１の電磁ソレノイド及び第２の電磁ソレノイドを備える構成である必要はない。
【００２４】
図２，３において、シリンダヘッド１２０に対して回転可能に支持されるカムシャフト１１０の端部１１１の軸周に回転可能にプーリ（又はスプロケット）２が支承される。プーリ２はカムシャフト１１０に対して相対回転可能に支承され、エンジン１０１のクランクシャフト１１２の回転に連動して回転する。
カムシャフト１１０の端部１１１の延長線上には、軸周にギヤが形成される伝達部材３がボルト３１により固定され、プーリ２の回転が、以下に説明する伝達機構を介して伝達部材３に伝えられる。
【００２５】
カムシャフト１１０と同軸に、フランジを有する筒状のドラム４１が設けられ、このドラム４１とプーリ２との間には、ドラム４１の回転位相を遅らせる方向に付勢するコイルばね４２（弾性体）が介装されている。
即ち、プーリ２にはケース部材４４が固定され、コイルばね４２の外周側端部は、このケース部材４４の内周面部分に固定され、コイルばね４２の内周側端部は、ドラム４１の外周面に固定されている。
【００２６】
ここで、前記ドラム４１に形成されたストッパ４１ａと、前記プーリ２に形成されたストッパ２ａとが当接して、コイルばね４２による付勢方向（回転位相を遅らせる方向）への回転位相の変化が規制されるようになっており、後述する電磁ブレーキの摩擦制動力によって前記ストッパ位置（以下、基準位置という）から回転位相が進角方向に変化し、電磁ブレーキによる摩擦制動力が無くなると、コイルばね４２の付勢力によって前記基準位置にまで戻るようになっている。
【００２７】
また、伝達部材３の軸周に形成されたギア３２と、筒状のピストン部材４３の内周に形成されたギア４３３とが、はす歯ギヤによるヘリカル機構により噛み合っている。
ピストン部材４３の外周面の対向する２箇所に、係合部４３１，４３１が突出形成されていて、プーリ２の回転中心部分からカムシャフト１１０の軸方向に延出している爪部材２１，２１の間に前記係合部４３１，４３１が係合している。この係合によりピストン部材４３とプーリ２とは同位相で回転する。
【００２８】
ピストン部材４３の前記係合部４３１，４３１には、ピストン部材４３の軸を中心とする雄ねじ４３２が各々形成され、ドラム４１の内周面には雌ねじ４１１が形成されていて、この両者はねじ作用により噛み合っている。
ドラム軸受部材４５は、伝達部材３の外周とドラム４１の内周との間に介装され、この両者の相対回転を軸受する。このドラム軸受部材４５とドラム４１の内周面との間には、爪受部材７ａが介装されている。
【００２９】
この爪受部材７ａはドラム４１の内周面に支持され、爪部材２１，２１の先端部の外周面側に形成されている段部２２，２２に当接して、カムシャフト１１０の径方向に爪部材２１，２１を係止している。
被吸引部材４６は、その回転中心部分に内歯の平ギヤ４６１が形成され、このギヤ４６１には、伝達部材３の先端部に形成されている平ギヤ３３に噛み合っている。
【００３０】
これにより、被吸引部材４６は伝達部材３に対し、その軸方向に摺動可能に構成されると共に、被吸引部材４６と伝達部材３とは同位相で回転する。
ドラム４１のフランジ部分４１２の側面にはギア４１３が形成され、被吸引部材４６の一方の面４６２に形成されているギア４６３と対峙していて、この両ギヤは噛み合うことで、ドラム４１と被吸引部材４６とが回転方向に係合するようにしてある。
【００３１】
第１の電磁ソレノイド５ｂと第２の電磁ソレノイド５ａは、カムシャフト１１０の軸芯線を囲むように、カムシャフト１１０の端部１１１に固定されている伝達部材３や、この伝達部材３を固定しているボルト３１の外周面を囲むように軸受部材６を介して配置されている。
すなわち、スペーサ部材４７が、ボルト３１の頭部３１１と伝達部材３の先端部との間に嵌合固定されていて、このスペーサ部材４７の外周側には、第２の電磁ソレノイド５ａがスペーサ部材４７との間に軸受部材６を介して配置されている。
【００３２】
さらに、第２の電磁ソレノイド５ａと被吸引部材４６の外周側には、電磁ブレーキを構成する第１の電磁ソレノイド５ｂが配置されている。第２の電磁ソレノイド５ａはボルト５１ａにより、ケース８に固定されている。
次に作用について説明する。
カムシャフト１１０の回転位相を進角側に変更するためには、第１の電磁ソレノイド５ｂが発生する磁界によりピストン部材４３をカムシャフト１１０の軸方向に移動することにより行う。
【００３３】
すなわち、まず、第２の電磁ソレノイド５ａの発生磁界により、被吸引部材４６が吸引されて、被吸引部材４６のギア４６３と、ドラム４１のギア４１３とが離れ、ドラム４１がプーリ２に対して相対的に回転できるようにする。
そして、第１の電磁ソレノイド５ｂの発生磁界により、ドラム４１を吸引することで、ドラム４１を第１の電磁ソレノイド５ｂの端面に押し付けて、摩擦制動を作用させる。
【００３４】
これにより、ドラム４１はコイルばね４２の付勢力に抗してプーリ２に対して回転遅れを生じて相対回転し、ねじ４１１とねじ４３２とで噛み合っているピストン部材４３はカムシャフト１１０の軸方向に移動する。
ピストン部材４３と伝達部材３とは前記のヘリカル機構により噛み合っているので、ピストン部材４３の移動により、伝達部材３引いてはカムシャフト１１０の回転位相がプーリ２に対して進角側に変わることになる。
【００３５】
従って、第１の電磁ソレノイド５ｂへの電流値を増大させ、コイルばね４２の付勢力に抗する制動力（滑り摩擦）を増大させるほど、カムシャフト１１０の回転位相が進角側に変更されることになる。
上記のように、電磁ブレーキによる制動力に応じて決まるドラム４１の回転遅れ量によってカムシャフト１１０の回転位相がプーリ２（クランクシャフト１１２）に対して変わるものであり、前記電磁ブレーキによる制動力は、第１の電磁ソレノイド５ｂに供給される電流値をデューティ制御することで制御されるようになっており、前記電流値の制御デューティＤｕｔｙを変化させることで、回転位相の変化量（進角量）を連続的に制御できる。
【００３６】
尚、本実施形態では、電磁ブレーキの制御信号に相当する制御デューティＤｕｔｙ（％）の増大に応じて、前記第１の電磁ソレノイド５ｂに供給される電流値が増大し、該電流値の増大に応じてカムシャフト１１０の回転位相が進角方向に変化するものとする。
前記コントロールユニット１３１は、後述するようにして、第１の電磁ソレノイド５ｂの通電をフィードバック制御してカムシャフト１１０の回転位相を変化させ、目標回転位相に一致すると、第２の電磁ソレノイド５ａへの通電を遮断することで、被吸引部材４６のギア４６３と、ドラム４１のギア４１３とを噛み合わせ、ドラム４１をプーリ２に対してそのときの位相状態で固定し、第１の電磁ソレノイド５ｂへの通電を遮断する。
【００３７】
図４は、前記第１電磁ソレノイド５ｂの通電制御回路の第１実施形態を示すブロック図であり、フィードホワードデューティ演算部２０１には、エンジン負荷やエンジン回転速度などの運転条件に応じて設定される目標の回転位相（目標進角量）が入力され、該目標値に応じてフィードホワードデューティ（基本デューティ）を演算する。
【００３８】
ここで、デューティ値の増大に比例して回転位相が進角変化するため、前記目標の回転位相に対するフィードホワードデューティの要求値は、図４中に点線で示すように比例関係となるが、本実施形態では、所定の回転位相（進角量）以下の領域で、前記要求値よりも大きな進角側にずれたフィードホワードデューティが設定されるようにしてある。
【００３９】
前記目標値は、フィードバックデューティ演算部２０２にも入力され、該フィードバックデューティ演算部２０２では、前記クランク角センサ１２１及びカムセンサ１２２からの検出信号に基づいて検出される実際の回転位相θと前記目標値との偏差を演算し、更に、該偏差に基づく比例・積分・微分動作によってフィードバックデューティを演算する。
【００４０】
尚、前記フィードバックデューティの演算を、比例・積分・微分動作の組み合わせに限定するものではなく、比例・積分動作で行わせる構成としても良く、また、スライディングモードを用いて行わせる構成としても良い。
そして、前記フィードバックデューティに前記フィードホワードデューティが加算され、該加算後のデューティが駆動回路２０３に出力される。
【００４１】
前記駆動回路２０３は、入力されるデューティに応じて前記第１の電磁ソレノイド５ｂの通電を制御する。
上記構成において、前記フィードホワードデューティは、前述のように、目標が所定の回転位相（進角量）以下の領域で要求値よりも大きな値に設定されるから、そのままでは、目標よりも進角側に制御されることになり、該進角側へのずれがフィードバック制御で吸収されることになる。
【００４２】
従って、フィードホワードデューティが要求値よりも大きな値に設定される領域の目標に向けて遅角制御するときには、目標への収束が遅れることになり、特に、目標を最遅角位置であるストッパ位置とするときには、ストッパ位置へ徐々に近づくことで、ストッパの当たり音を低減することができる。
図５は、前記第１電磁ソレノイド５ｂの通電制御回路の第２実施形態を示すブロック図であり、前記図４と同一要素には同一符号を付してある。
【００４３】
この図５のブロックに示すフィードホワードデューティ演算部２０１では、各目標回転位相から要求されるフィードホワードデューティ、即ち、基本特性上でフィードホワードデューティを与えたときに目標回転位相になるようなデューティを設定する。
そして、フィードバックデューティ演算部２０２で演算されるフィードバックデューティに前記フィードホワードデューティが加算され、該加算後のデューティが駆動回路２０３に出力される。
【００４４】
一方、進角補正値出力部２０４が設けられ、該進角補正値出力部２０４は、目標の回転位相が、最遅角位置であるストッパ位置（進角量＝０）であるときに、駆動回路２０３に出力されるデューティを増大補正し、該増大補正分をフィードバック制御で吸収させるようにすることで、ストッパ位置に向かう回転位相の変化を遅らせ、以って、ストッパの当たり音を低減するようにしてある。
【００４５】
図６のフローチャートは、前記進角補正値出力部２０４の処理動作を詳細に示すものである。
ステップＳ１では、目標の回転位相を読み込み、ステップＳ２では、前記目標の回転位相がストッパ位置（進角量＝０）であるか否かを判別する。
そして、目標の回転位相がストッパ位置（進角量＝０）であるときに、ステップＳ３へ進む。
【００４６】
ステップＳ３では、実際の回転位相（進角量）が所定値以下であるか否かを判別し、目標がストッパ位置（進角量＝０）であっても、実際の回転位相（進角量）が所定値以下でない場合には、補正処理を行うことなくそのまま本ルーチンを終了させる。
一方、目標がストッパ位置（進角量＝０）で、かつ、実際の回転位相（進角量）が所定値以下である状態になると、ステップＳ４へ進み、駆動回路２０３に出力されるデューティを所定の進角補正値だけ増大補正する。
【００４７】
上記構成により、目標がストッパ位置（進角量＝０）に切り換わると、実際の回転位相（進角量）が所定値になるまでは、フィードバックデューティとフィードホワードデューティとから演算される通常のデューティが駆動回路２０３に出力されるが、実際の回転位相（進角量）が所定値以下になると、フィードバックデューティ＋フィードホワードデューティ＋進角補正値としてデューティが決定されるようになる。
【００４８】
前記進角補正値は、回転位相を目標よりも進角させる方向に作用するから、フィードバック制御によってこれを吸収する補正がなされることになり、これによって、ストッパ位置に向かう遅角方向への回転位相の変化が遅れ、ストッパの当たり音が低減される。
更に、目標がストッパ位置（進角量＝０）に切り換わっても、実際の回転位相が所定値以下になるまではデューティの補正がなされないので、その間は、比較的速い速度で回転位相を遅角変化させることができ、ストッパ位置に戻るときの応答が過剰に遅くなることを回避できる。
【００４９】
但し、ステップＳ３を省略して、目標がストッパ位置（進角量＝０）であるときに無条件に進角補正値を付加する構成としても良い。
尚、前記進角補正値は、固定値であっても良いが、図７に示すように、ストッパ位置に戻すときの戻し角度が大きいときほど、即ち、回転位相を変化代が大きいときほど大きくすると良い。
【００５０】
前記戻し角度は、ストッパ位置に切り換わる前の目標回転位相、又は、目標の回転位相がストッパ位置に切り換わった時点での実際の回転位相、即ち、戻し開始時の回転位相から求められる。
また、ステップＳ３で実際の回転位相が所定以下になったか否かを判別させる代わりに、目標の回転位相がストッパ位置に切り換わってから所定時間以上経過しているか否かを判別させることで、間接的に実際の回転位相が所定値以下の状態になったか否を判別させる構成とすることもできる。
【００５１】
上記構成においては、目標の回転位相がストッパ位置に切り換わってから実際の回転位相が所定値以下の状態になるまでの時間が、前記戻し角度によって異なるので、前記戻し角度が小さいときほど、前記所定時間をより短く変更すると良い。
図８は、前記第１電磁ソレノイド５ｂの通電制御回路の第３実施形態を示すブロック図であり、前記図４と同一要素には同一符号を付してある。
【００５２】
この図８のブロックに示すフィードホワードデューティ演算部２０１では、目標回転位相から要求されるフィードホワードデューティ、即ち、基本特性上でフィードホワードデューティを与えたときに目標回転位相になるようなデューティを設定する。
一方、フィードバックデューティ演算部２０２では、積分分演算部２０２ａ，比例分演算部２０２ｂ，微分分演算部２０２ｃが、それぞれ偏差の積分値，偏差，偏差の微分値に基づき積分分，比例分，微分分を演算し、これらの加算値としてフィードバックデューティを出力する。
【００５３】
そして、前記フィードバックデューティに前記フィードホワードデューティを加算し、該加算後のデューティが駆動回路２０３に出力される。
また、偏差積分値補正部２０５が設けられ、該偏差積分値補正部２０５は、目標の回転位相が最遅角位置であるストッパ位置（進角量＝０）であるときに、前記積分分演算部２０２ａにおける偏差の積分値を、積分分が増大する方向に補正することで、ストッパ位置に向かう回転位相の変化を遅らせ、以って、ストッパの当たり音を低減するようにしてある。
【００５４】
図９のフローチャートは、前記偏差積分値補正部２０５の処理動作を詳細に示すものである。
ステップＳ１１では、目標の回転位相を読み込み、ステップＳ１２では、前記目標の回転位相がストッパ位置（進角量＝０）であるか否かを判別する。
そして、目標の回転位相がストッパ位置（進角量＝０）であるときに、ステップＳ１３へ進む。
【００５５】
ステップＳ１３では、実際の回転位相（進角量）が所定値以下であるか否かを判別し、目標がストッパ位置（進角量＝０）であっても、実際の回転位相（進角量）が所定値以下でない場合には、補正処理を行うことなくそのまま本ルーチンを終了させる。
尚、第２の実施形態と同様に、ステップＳ１３を省略しても良いし、また、ステップＳ１３で目標がストッパ位置に切り換わってからの経過時間を判別させるようにしても良い。
【００５６】
一方、目標がストッパ位置（進角量＝０）で、かつ、実際の回転位相（進角量）が所定値以下である状態になると、ステップＳ１４へ進み、ステップＳ１２，１３の条件が成立した初回時であるか否かを判別する。
条件成立の初回時であるときには、ステップＳ１５へ進み、前記積分分演算部２０２ａにおける偏差の積分値を、積分分が進角側に変化する方向に所定の進角補正量だけ補正する。
【００５７】
尚、前記偏差の積分値の補正に用いる進角補正値は、第２の実施形態と同様に戻し角度に応じて変更すると良い。
上記のようにして、偏差の積分値が補正されると、積分分として目標よりも進角側にオフセット補正することになり、この余分な進角補正分の吐き出し行われる間、回転位相の遅角側への変化が遅れ、以って、ストッパの当たり音が低減されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態におけるエンジンのシステム構成図。
【図２】実施の形態における電磁式可変バルブタイミング装置の断面図。
【図３】実施の形態における電磁式可変バルブタイミング装置の分解斜視図。
【図４】回転位相制御の第１実施形態を示すブロック図。
【図５】回転位相制御の第２実施形態を示すブロック図。
【図６】上記第２実施形態における補正制御の詳細を示すフローチャート。
【図７】第２，３の実施形態に共通の補正値の特性図。
【図８】回転位相制御の第３実施形態を示すブロック図。
【図９】上記第３実施形態における補正制御の詳細を示すフローチャート。
【符号の説明】
２…プーリ
２ａ…ストッパ
３…伝達部材
５ａ…第２の電磁ソレノイド
５ｂ…第１の電磁ソレノイド
４１…ドラム
４１ａ…ストッパ
４２…コイルバネ
４３…ピストン部材
４６…被吸引部材
１１０…カムシャフト
１０１…エンジン
１１５…電磁式可変バルブタイミング装置
１２１…クランク角センサ
１２２…カムセンサ
１３１…コントロールユニット
２０１…フィードホワードデューティ演算部
２０２…フィードバックデューティ演算部
２０３…駆動回路
２０４…進角補正値出力部
２０５…偏差積分値補正部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an electromagnetic variable valve timing device, and more particularly to a control device for an electromagnetic variable valve timing device configured to change a rotational phase of a camshaft relative to a crankshaft using an electromagnetic brake.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an engine for a vehicle, an electromagnetic variable valve timing device for an engine having a configuration in which the rotational phase of a camshaft relative to a crankshaft is advanced by friction braking of an electromagnetic brake is known (Japanese Patent Laid-Open No. 10-153104). reference).
[0003]
The electromagnetic variable valve timing device includes a coil spring that biases the rotational phase in the retarded direction, and a stopper that restricts the change of the rotational phase in the retarded direction, and is adapted to the biasing force of the coil spring. The rotational phase of the rotational phase is changed from the stopper position (reference position) by generating a braking force to be resisted by an electromagnetic brake.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the rotational phase is returned to the stopper position, it is only necessary to cut off the energization to the electromagnetic coil constituting the electromagnetic brake. At this time, the kinetic energy is large because the coil spring returns to the stopper position by the biasing force. When hitting, a loud hitting sound was generated, which propagated to the passengers in the passenger compartment and could cause discomfort to the passengers.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and in the electromagnetic variable valve timing device, a control device capable of avoiding a large hitting sound when returning the rotational phase to the reference position regulated by the stopper. The purpose is to provide .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft is advanced by the braking force of the electromagnetic brake, the elastic body biasing the rotational phase in the retarded direction, and the retarded phase. A stopper for restricting the change of the rotational phase in the angular direction, the feed forward amount calculated according to the target value of the advance amount of the rotational phase from the stopper position, the actual value of the advance amount, and the In the control device of the electromagnetic variable valve timing device that determines the control signal of the electromagnetic brake from the feedback calculated in accordance with the deviation from the target value , the target value exceeds the predetermined value by the feed forward amount. In the area, the required value for controlling the actual value to the target value is set. In the area where the target value is equal to or less than the predetermined value, the target value is set. And configured to also set the rotational phase to a value that is advanced.
[0007]
According to such a configuration, in a region where the target value is equal to or less than the predetermined value, if the electromagnetic brake is controlled only by the feed forward amount, the control is performed on the advance side with respect to the target value. Need to be corrected by feedback control, the response when the angle of change is made to converge to the target is delayed as compared with the case where the required value corresponding to the target value is set as the feedforward amount.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft is advanced by the braking force of the electromagnetic brake, the elastic body biasing the rotational phase in the retarded direction, and the retarded angle A stopper for restricting a change in the rotational phase in the direction, a feed forward amount for controlling the actual value of the advance amount of the rotational phase from the stopper position to the target value of the advance amount, and the actual value In the control device for an electromagnetic variable valve timing device that determines a control signal of the electromagnetic brake from a feedback amount corresponding to a deviation between the target value and the target value, the control is performed when the target value is the position of the stopper. A predetermined advance correction value for correcting the control signal to the advance side of the rotational phase is added to the signal.
[0009]
According to such a configuration, when the stopper position is targeted, the electromagnetic brake control signal is forcibly shifted to the advance side of the rotation phase, and the amount of change of the excess control signal to the advance side can be corrected by feedback correction. Since it absorbs, the response when changing the delay angle toward the target value is delayed. According to a third aspect of the present invention, the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft is advanced by the braking force of the electromagnetic brake, the elastic body biasing the rotational phase in the retarded direction, and the retarded angle. A stopper for restricting a change in the rotational phase in the direction, a feed forward amount for controlling the actual value of the advance amount of the rotational phase from the stopper position to the target value of the advance amount, and the actual value In the control device for an electromagnetic variable valve timing device that determines a control signal of the electromagnetic brake from a feedback component that is calculated including at least an integral corresponding to an integral value of a deviation from the target value, the target value in the first but became position of the stopper, by adding a predetermined advance angle correction value to the integral value of the deviation, to compensate for the integrated amount to the advance side of the rotational phase Form was.
[0010]
According to such a configuration, the first time when the target value becomes the position of the stopper, the integral value of the deviation is corrected to the advance side, and the integral is corrected to the advance side of the rotation phase. The rate of change in the retard angle becomes slower. According to a fourth aspect of the present invention, the correction by the predetermined advance correction value is performed on the condition that the target value is the position of the stopper and the actual value is not more than the predetermined value.
[0011]
According to such a configuration, a until the actual value from the time the target value is switched to the position of the stopper is equal to or less than a predetermined value, usually to perform the feedback control, the actual value falls below a predetermined value, the target Until the stopper position is reached, a delay change is delayed by the correction by the advance correction value. In the invention of claim 5, wherein, at the location of the target value is the stopper, and that the target value has passed a predetermined time after switched to the position of the stopper on condition, the predetermined lead angle It was set as the structure which correct | amends by a correction value.
[0012]
According to this configuration, the feedback control is normally performed until the predetermined time elapses from the time when the target value is switched to the stopper position, and after the elapsed time reaches the predetermined time, the actual value becomes the stopper value. It is estimated that the position is sufficiently close, and the delay angle change is delayed by the correction by the advance angle correction value. According to a sixth aspect of the invention, the predetermined advance angle correction value is set according to the rotational phase at the start of returning when the rotational phase is returned to the position of the stopper.
[0013]
According to this configuration, the advance correction value is changed depending on from which position the rotation phase is returned to the stopper position.
[0014]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the feed forward amount is set so as to be shifted toward the advance side, so that the response when the retard angle is changed and converged to the target is delayed, particularly when the stopper position is targeted. There is an effect that the hitting sound of the stopper can be reduced by reducing the speed toward the position.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, when the stopper position is targeted, the advance angle of the control signal is corrected, and it is necessary to absorb this excess control signal by feedback control. There is an effect that the hitting sound of the stopper can be reduced.
According to the third aspect of the present invention, when the stopper position is targeted, the integrated value of the deviation is corrected to the advance angle control side, so that it is necessary to discharge this excess integration result, and this leads to the stopper position. There is an effect that the speed of the change in the retard angle becomes slow, and hence the hitting sound of the stopper can be reduced.
[0016]
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, the control is normally performed immediately after the target is switched to the stopper position, and a delay can be caused after the actual rotational phase approaches the stopper position. There is an effect that the hitting sound of the stopper can be reduced without excessively delaying the convergence of.
According to the invention described in claim 6, when the return sound is returned from a state where the hit sound is relatively small and the advance amount is small, the convergence to the target is not excessively delayed, and the advance amount of the hit sound is relatively large. When returning from a large state, there is an effect that the hitting sound of the stopper can be surely reduced.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine according to an embodiment.
In FIG. 1, air is sucked into the combustion chamber of each cylinder of an engine 101 mounted on a vehicle via an air cleaner 102, an intake passage 103, and an electronically controlled throttle valve 104 that is opened and closed by a motor 104a.
[0018]
An electromagnetic fuel injection valve 105 that directly injects fuel (gasoline) into the combustion chamber of each cylinder is provided, and an air-fuel mixture is formed in the combustion chamber by the fuel injected from the fuel injection valve 105 and intake air. The
The fuel injection valve 105 is energized to open a solenoid by an injection pulse signal output from the control unit 131, and injects fuel adjusted to a predetermined pressure.
[0019]
In the case of intake stroke injection, the injected fuel diffuses into the combustion chamber to form a homogeneous mixture, and in the case of compression stroke injection, a stratified mixture is intensively formed around the spark plug 106. . The air-fuel mixture formed in the combustion chamber is ignited and burned by the spark plug 106.
However, the engine 101 is not limited to the direct injection gasoline engine described above, and may be an engine configured to inject fuel into the intake port.
[0020]
Exhaust gas from the engine 101 is discharged from an exhaust passage 107, and an exhaust purification catalyst 108 is interposed in the exhaust passage 107.
In addition, the intake camshaft 110 that drives the intake valve 109 is advanced by changing the rotational phase of the camshaft 110 with respect to the crankshaft 112 by friction braking of an electromagnetic brake, and the valve timing of the intake valve 109 is maintained with a constant operating angle. An electromagnetic variable valve timing device 115 to be changed is provided.
[0021]
The electromagnetic variable valve timing device 115 may be provided on the exhaust side camshaft, or may be provided on both the exhaust side camshaft and the intake side camshaft. Furthermore, the structure applied to a single cam may be sufficient.
The control unit 131 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, an input / output interface, and the like, receives input signals from various sensors, performs arithmetic processing based on these signals, and performs fuel processing. The injection valve 105, the spark plug 106, and the electromagnetic variable valve timing device 115 are controlled.
[0022]
As the various sensors, a crank angle sensor 121 that detects the crank angle of the engine 101 and a cam sensor 122 that extracts a cylinder discrimination signal from the camshaft 110 are provided, and the rotational speed of the engine 101 is based on the signal from the crank angle sensor 121. Ne is calculated.
In addition, an air flow meter 123 that detects an intake air flow rate Q (mass flow rate) upstream of the throttle valve 104 in the intake passage 103, an accelerator sensor 124 that detects an accelerator pedal depression amount (accelerator opening) APS, and a throttle valve 104 A throttle sensor 125 that detects the opening degree TVO, a water temperature sensor 126 that detects the cooling water temperature Tw of the engine 101, an air-fuel ratio sensor 127 that detects the air-fuel ratio of the combustion mixture according to the oxygen concentration in the exhaust, and a vehicle speed VSP. A vehicle speed sensor 128 and the like are provided.
[0023]
Here, the structure of the electromagnetic variable valve timing device 115 will be described with reference to FIGS.
The electromagnetic variable valve timing device 115 may be configured to change the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft by controlling the rotational delay of the camshaft relative to the crankshaft by friction braking of the electromagnetic brake. As shown in FIG. 3, it is not necessary to have a configuration including the first electromagnetic solenoid and the second electromagnetic solenoid.
[0024]
2 and 3, the pulley (or sprocket) 2 is rotatably supported on the shaft circumference of the end portion 111 of the camshaft 110 that is rotatably supported with respect to the cylinder head 120. The pulley 2 is supported so as to be rotatable relative to the camshaft 110 and rotates in conjunction with the rotation of the crankshaft 112 of the engine 101.
On the extension line of the end portion 111 of the camshaft 110, the transmission member 3 having a gear formed around the shaft is fixed by a bolt 31, and the rotation of the pulley 2 is transmitted to the transmission member 3 via a transmission mechanism described below. Reportedly.
[0025]
A cylindrical drum 41 having a flange is provided coaxially with the camshaft 110, and a coil spring 42 (elastic body) that urges the drum 41 between the drum 41 and the pulley 2 in a direction that delays the rotational phase of the drum 41. Is intervening.
That is, the case member 44 is fixed to the pulley 2, the outer peripheral side end portion of the coil spring 42 is fixed to the inner peripheral surface portion of the case member 44, and the inner peripheral side end portion of the coil spring 42 is fixed to the drum 41. It is fixed to the outer peripheral surface.
[0026]
Here, the stopper 41a formed on the drum 41 and the stopper 2a formed on the pulley 2 come into contact with each other, and the change of the rotation phase in the urging direction (direction in which the rotation phase is delayed) by the coil spring 42 is changed. When the rotational phase changes from the stopper position (hereinafter referred to as a reference position) to the advance direction by the friction braking force of the electromagnetic brake, which will be described later, and the friction braking force by the electromagnetic brake disappears, the coil The biasing force of the spring 42 returns to the reference position.
[0027]
Further, the gear 32 formed on the shaft periphery of the transmission member 3 and the gear 433 formed on the inner periphery of the cylindrical piston member 43 are engaged with each other by a helical mechanism using a helical gear.
Engaging portions 431 and 431 are formed to project at two opposite positions on the outer peripheral surface of the piston member 43, and the claw members 21 and 21 extending in the axial direction of the camshaft 110 from the rotation center portion of the pulley 2. The engaging portions 431 and 431 are engaged therebetween. By this engagement, the piston member 43 and the pulley 2 rotate in the same phase.
[0028]
The engaging portions 431 and 431 of the piston member 43 are each formed with a male screw 432 centered on the axis of the piston member 43, and a female screw 411 is formed on the inner peripheral surface of the drum 41. They are engaged by action.
The drum bearing member 45 is interposed between the outer periphery of the transmission member 3 and the inner periphery of the drum 41, and supports the relative rotation of both. A claw receiving member 7 a is interposed between the drum bearing member 45 and the inner peripheral surface of the drum 41.
[0029]
The claw receiving member 7 a is supported on the inner peripheral surface of the drum 41, abuts on the step portions 22, 22 formed on the outer peripheral surface side of the tip end portions of the claw members 21, 21, and extends in the radial direction of the cam shaft 110. The claw members 21 and 21 are locked.
The sucked member 46 is formed with an internal spur gear 461 at the center of rotation thereof, and the gear 461 meshes with a spur gear 33 formed at the tip of the transmission member 3.
[0030]
Thus, the sucked member 46 is configured to be slidable in the axial direction with respect to the transmission member 3, and the sucked member 46 and the transmission member 3 rotate in the same phase.
A gear 413 is formed on the side surface of the flange portion 412 of the drum 41, and is opposed to the gear 463 formed on one surface 462 of the sucked member 46. The suction member 46 is engaged with the rotation direction.
[0031]
The first electromagnetic solenoid 5b and the second electromagnetic solenoid 5a fix the transmission member 3 fixed to the end 111 of the camshaft 110 and the transmission member 3 so as to surround the axis of the camshaft 110. It arrange | positions via the bearing member 6 so that the outer peripheral surface of the volt | bolt 31 which is attached may be enclosed.
That is, the spacer member 47 is fitted and fixed between the head portion 311 of the bolt 31 and the tip end portion of the transmission member 3, and the second electromagnetic solenoid 5 a is disposed on the outer peripheral side of the spacer member 47. 47 and the bearing member 6.
[0032]
Further, the first electromagnetic solenoid 5 b constituting the electromagnetic brake is disposed on the outer peripheral side of the second electromagnetic solenoid 5 a and the attracted member 46. The second electromagnetic solenoid 5a is fixed to the case 8 by a bolt 51a.
Next, the operation will be described.
In order to change the rotational phase of the camshaft 110 to the advance side, the piston member 43 is moved in the axial direction of the camshaft 110 by the magnetic field generated by the first electromagnetic solenoid 5b.
[0033]
That is, first, the attracted member 46 is attracted by the magnetic field generated by the second electromagnetic solenoid 5a, the gear 463 of the attracted member 46 and the gear 413 of the drum 41 are separated, and the drum 41 is separated from the pulley 2. Allow relative rotation.
Then, the drum 41 is attracted by the magnetic field generated by the first electromagnetic solenoid 5b, whereby the drum 41 is pressed against the end surface of the first electromagnetic solenoid 5b, and friction braking is applied.
[0034]
Accordingly, the drum 41 rotates relative to the pulley 2 against the biasing force of the coil spring 42 and rotates relative to the pulley 2, and the piston member 43 engaged with the screw 411 and the screw 432 moves in the axial direction of the camshaft 110. Move to.
Since the piston member 43 and the transmission member 3 are engaged with each other by the above-described helical mechanism, the movement of the piston member 43 causes the rotation phase of the camshaft 110 to change to the advance side with respect to the pulley 2 by pulling the transmission member 3. become.
[0035]
Accordingly, the rotational phase of the camshaft 110 is changed to the advance side as the current value to the first electromagnetic solenoid 5b is increased and the braking force (sliding friction) against the urging force of the coil spring 42 is increased. It will be.
As described above, the rotational phase of the camshaft 110 changes with respect to the pulley 2 (crankshaft 112) according to the rotational delay amount of the drum 41 determined according to the braking force by the electromagnetic brake, and the braking force by the electromagnetic brake is The current value supplied to the first electromagnetic solenoid 5b is controlled by duty control. By changing the control duty Duty of the current value, the amount of change in rotational phase (advance amount) ) Can be controlled continuously.
[0036]
In the present embodiment, as the control duty Duty (%) corresponding to the electromagnetic brake control signal increases, the current value supplied to the first electromagnetic solenoid 5b increases, and the current value increases. Accordingly, it is assumed that the rotational phase of the camshaft 110 changes in the advance direction.
As will be described later, the control unit 131 feedback-controls energization of the first electromagnetic solenoid 5b to change the rotational phase of the camshaft 110. When the control unit 131 matches the target rotational phase, the control unit 131 applies the second electromagnetic solenoid 5a to the second electromagnetic solenoid 5a. By shutting off the energization, the gear 463 of the sucked member 46 and the gear 413 of the drum 41 are engaged with each other, the drum 41 is fixed to the pulley 2 in the phase state at that time, and the first electromagnetic solenoid 5b is reached. Shut off the power of the.
[0037]
FIG. 4 is a block diagram showing a first embodiment of the energization control circuit of the first electromagnetic solenoid 5b. The feedforward duty calculation unit 201 is set according to operating conditions such as engine load and engine speed. The target rotation phase (target advance amount) is input, and the feed forward duty (basic duty) is calculated according to the target value.
[0038]
Here, since the rotational phase changes in advance in proportion to the increase in the duty value, the required value of the feed forward duty with respect to the target rotational phase has a proportional relationship as shown by a dotted line in FIG. In the embodiment, the feed forward duty shifted to the advance side larger than the required value is set in a region below a predetermined rotational phase (advance amount).
[0039]
The target value is also input to a feedback duty calculation unit 202, and the feedback duty calculation unit 202 detects the actual rotational phase θ detected based on detection signals from the crank angle sensor 121 and the cam sensor 122 and the target value. Further, a feedback duty is calculated by a proportional / integral / derivative operation based on the deviation.
[0040]
The calculation of the feedback duty is not limited to a combination of proportional / integral / differential operations, but may be configured to be performed by proportional / integral operations, or may be performed using a sliding mode.
Then, the feed forward duty is added to the feedback duty, and the duty after the addition is output to the drive circuit 203.
[0041]
The drive circuit 203 controls energization of the first electromagnetic solenoid 5b according to the input duty.
In the above configuration, the feed forward duty is set to a value larger than the required value in the region where the target is equal to or less than the predetermined rotational phase (advance amount) as described above. Therefore, the shift to the advance side is absorbed by feedback control.
[0042]
Therefore, when the retard control is performed toward the target in the region where the feed forward duty is set to a value larger than the required value, convergence to the target is delayed, and in particular, the target is the stopper position that is the most retarded position. In this case, by gradually approaching the stopper position, the hitting sound of the stopper can be reduced.
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the energization control circuit of the first electromagnetic solenoid 5b. The same elements as those in FIG. 4 are given the same reference numerals.
[0043]
In the feed forward duty calculation unit 201 shown in the block of FIG. 5, the feed forward duty required from each target rotational phase, that is, the duty that becomes the target rotational phase when the feed forward duty is given on the basic characteristics. Set.
Then, the feed forward duty is added to the feedback duty calculated by the feedback duty calculation unit 202, and the duty after the addition is output to the drive circuit 203.
[0044]
On the other hand, an advance correction value output unit 204 is provided, and the advance correction value output unit 204 is driven when the target rotation phase is the stopper position (advance amount = 0) which is the most retarded position. By increasing the duty output to the circuit 203 and absorbing the increased correction amount by feedback control, the change in the rotational phase toward the stopper position is delayed, thereby reducing the hitting sound of the stopper. It is like that.
[0045]
The flowchart of FIG. 6 shows the processing operation of the advance correction value output unit 204 in detail.
In step S1, a target rotational phase is read. In step S2, it is determined whether or not the target rotational phase is a stopper position (advance amount = 0).
Then, when the target rotation phase is the stopper position (advance amount = 0), the process proceeds to step S3.
[0046]
In step S3, it is determined whether or not the actual rotational phase (advance amount) is equal to or less than a predetermined value. Even if the target is the stopper position (advance amount = 0), the actual rotational phase (advance amount) is determined. ) Is not less than or equal to the predetermined value, this routine is terminated without performing correction processing.
On the other hand, when the target is the stopper position (advance amount = 0) and the actual rotational phase (advance amount) is equal to or less than the predetermined value, the process proceeds to step S4, and the duty output to the drive circuit 203 is set. Increase correction is performed by a predetermined advance correction value.
[0047]
With the above configuration, when the target is switched to the stopper position (advance amount = 0), the normal operation calculated from the feedback duty and the feed forward duty until the actual rotational phase (advance amount) reaches a predetermined value. Although the duty is output to the drive circuit 203, when the actual rotation phase (advance amount) becomes a predetermined value or less, the duty is determined as feedback duty + feed forward duty + advance correction value.
[0048]
Since the advance angle correction value acts in a direction to advance the rotation phase from the target, correction is performed to absorb this by feedback control, whereby rotation in the retard direction toward the stopper position is performed. The phase change is delayed, and the hitting sound of the stopper is reduced.
Furthermore, even if the target is switched to the stopper position (advance amount = 0), the duty is not corrected until the actual rotational phase becomes a predetermined value or less, so during that time the rotational phase is adjusted at a relatively high speed. The delay angle can be changed, and it is possible to avoid an excessively slow response when returning to the stopper position.
[0049]
However, step S3 may be omitted, and the advance angle correction value may be added unconditionally when the target is the stopper position (advance amount = 0).
The advance angle correction value may be a fixed value, but as shown in FIG. 7, the advance angle correction value is larger as the return angle when returning to the stopper position is larger, that is, as the rotation phase is larger. Good.
[0050]
The return angle is obtained from the target rotational phase before switching to the stopper position, or the actual rotational phase when the target rotational phase is switched to the stopper position, that is, the rotational phase at the start of return.
Further, instead of determining whether or not the actual rotational phase has become equal to or less than a predetermined value in step S3, by determining whether or not a predetermined time has elapsed since the target rotational phase has switched to the stopper position, It can also be configured to indirectly determine whether or not the actual rotational phase is in a state of a predetermined value or less.
[0051]
In the above configuration, the time from when the target rotational phase is switched to the stopper position until the actual rotational phase becomes a state equal to or less than a predetermined value varies depending on the return angle. It is better to change the predetermined time shorter.
FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the energization control circuit of the first electromagnetic solenoid 5b. The same elements as those in FIG. 4 are given the same reference numerals.
[0052]
In the feed forward duty calculation unit 201 shown in the block of FIG. 8, the feed forward duty required from the target rotational phase, that is, the duty that becomes the target rotational phase when the feed forward duty is given on the basic characteristics is set. To do.
On the other hand, in the feedback duty calculation unit 202, an integral calculation unit 202a, a proportional calculation unit 202b, and a differential calculation unit 202c are integrated, proportional, and differential based on the integral value, deviation, and differential value of deviation, respectively. And a feedback duty is output as the added value.
[0053]
Then, the feed forward duty is added to the feedback duty, and the duty after the addition is output to the drive circuit 203.
Further, a deviation integral value correction unit 205 is provided, and the deviation integral value correction unit 205 calculates the integral when the target rotation phase is the stopper position (advance amount = 0) which is the most retarded position. By correcting the integral value of the deviation in the portion 202a in the direction in which the integral increases, the change of the rotational phase toward the stopper position is delayed, thereby reducing the hitting sound of the stopper.
[0054]
The flowchart of FIG. 9 shows the processing operation of the deviation integral value correction unit 205 in detail.
In step S11, the target rotational phase is read. In step S12, it is determined whether or not the target rotational phase is the stopper position (advance amount = 0).
Then, when the target rotational phase is the stopper position (advance amount = 0), the process proceeds to step S13.
[0055]
In step S13, it is determined whether or not the actual rotational phase (advance amount) is equal to or less than a predetermined value. Even if the target is the stopper position (advance amount = 0), the actual rotational phase (advance amount) is determined. ) Is not less than or equal to the predetermined value, this routine is terminated without performing correction processing.
As in the second embodiment, step S13 may be omitted, or the elapsed time after the target is switched to the stopper position in step S13 may be determined.
[0056]
On the other hand, when the target is the stopper position (advance amount = 0) and the actual rotational phase (advance amount) is equal to or less than the predetermined value, the process proceeds to step S14, and the conditions of steps S12 and S13 are satisfied. It is determined whether it is the first time.
When it is the first time that the condition is satisfied, the process proceeds to step S15, and the integral value of the deviation in the integral calculation unit 202a is corrected by a predetermined advance correction amount in the direction in which the integral changes to the advance side.
[0057]
The advance correction value used for correcting the deviation integral value may be changed according to the return angle as in the second embodiment.
When the integral value of the deviation is corrected as described above, an offset correction is made to the advance side of the target as an integral part, and the rotation phase is delayed while the extra advance correction part is discharged. The change to the corner side is delayed, so that the hitting sound of the stopper is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine in an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the electromagnetic variable valve timing device according to the embodiment.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the electromagnetic variable valve timing device according to the embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing a first embodiment of rotational phase control.
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of rotational phase control.
FIG. 6 is a flowchart showing details of correction control in the second embodiment.
FIG. 7 is a characteristic diagram of correction values common to the second and third embodiments.
FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of rotational phase control.
FIG. 9 is a flowchart showing details of correction control in the third embodiment.
[Explanation of symbols]
2 ... pulley 2a ... stopper 3 ... transmission member 5a ... second electromagnetic solenoid 5b ... first electromagnetic solenoid 41 ... drum 41a ... stopper 42 ... coil spring 43 ... piston member 46 ... attracted member 110 ... camshaft 101 ... engine 115 ... Electromagnetic variable valve timing device 121 ... Crank angle sensor 122 ... Cam sensor 131 ... Control unit 201 ... Feed forward duty calculation unit 202 ... Feedback duty calculation unit 203 ... Drive circuit 204 ... Advancing correction value output unit 205 ... Deviation integral value correction Part

Claims

The configuration is such that the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft is advanced by the braking force of the electromagnetic brake, and an elastic body that urges the rotational phase in the retarded direction, and the change in rotational phase in the retarded direction. And a stopper for regulating, and calculating according to the deviation between the feed forward amount calculated according to the target value of the advance amount of the rotational phase from the stopper position and the actual value of the advance amount and the target value. In the control device of the electromagnetic variable valve timing device that determines the control signal of the electromagnetic brake from the amount of feedback to be performed ,
In the region where the target value exceeds the predetermined value , the feed forward amount is set to a request value for controlling the actual value to the target value, and in the region where the target value is equal to or less than the predetermined value, A control device for an electromagnetic variable valve timing device, wherein the control device is set to a value that advances the rotational phase from a target value .

The configuration is such that the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft is advanced by the braking force of the electromagnetic brake, and an elastic body that urges the rotational phase in the retarded direction, and the change in rotational phase in the retarded direction. A stopper for regulating, and a feed forward amount for controlling the actual value of the advance amount of the rotational phase from the stopper position to the target value of the advance amount, and the deviation between the actual value and the target value In the control device of the electromagnetic variable valve timing device that determines the control signal of the electromagnetic brake from the corresponding feedback amount ,
When the target value is the position of the stopper, a predetermined advance angle correction value for correcting the control signal to the advance side of the rotation phase is added to the control signal. Control device for valve timing device.

The configuration is such that the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft is advanced by the braking force of the electromagnetic brake, and an elastic body that urges the rotational phase in the retarded direction, and the change in rotational phase in the retarded direction. A stopper for regulating, a feed forward amount for controlling the actual value of the advance angle of the rotational phase from the stopper position to the target value of the advance angle, and the deviation between the actual value and the target value In a control device for an electromagnetic variable valve timing device that determines a control signal of the electromagnetic brake from a feedback component that is calculated including at least an integral component according to an integral value ,
In the first time when the target value becomes the position of the stopper , a predetermined advance correction value is added to the integrated value of the deviation to correct the integral to the advance side of the rotation phase. Control device for electromagnetic variable valve timing device.

4. The electromagnetic wave according to claim 2, wherein the correction by the predetermined advance correction value is performed on the condition that the target value is the position of the stopper and the actual value is equal to or less than the predetermined value. Control device for variable valve timing device.

The correction by the predetermined advance correction value is performed on the condition that the target value is the position of the stopper and that a predetermined time or more has elapsed since the target value was switched to the position of the stopper. 4. The control device for an electromagnetic variable valve timing device according to claim 2, wherein the control device is an electromagnetic variable valve timing device.

6. The electromagnetic wave according to claim 2, wherein the predetermined advance angle correction value is set in accordance with a rotation phase at a return start when the rotation phase is returned to the position of the stopper. Control device for variable valve timing device.