JP4775248B2 - Valve operating device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、機関バルブの最大リフト量を変更可能な内燃機関の動弁装置に関する。 The present invention relates to a valve operating apparatus for an internal combustion engine capable of changing a maximum lift amount of an engine valve.
近年、内燃機関の燃費や出力の向上を図るため、機関運転状態に基づき機関バルブの最大リフト量を変更する内燃機関の動弁装置が広く採用されている。こうした動弁装置としては、例えば特許文献1に記載のものが知られている。具体的には、機関バルブとカムとの間には、仲介駆動機構が設けられており、この仲介駆動機構は、上記カムに当接しその回転に基づいて揺動する入力部と、同入力部とともに揺動することにより機関バルブを往復駆動する出力部とを備えている。また、これら入力部及び出力部には、コントロールシャフトが駆動連結されるとともに、コントロールシャフトの基端部には、同コントロールシャフトを駆動するアクチュエータが設けられている。コントロールシャフトがアクチュエータによって駆動されると、上記入力部と出力部との相対位相差が変更されて機関バルブの最大リフト量が変更される。また、こうした動弁装置には、アクセルセンサやクランク角センサ等、機関運転状態を検出するセンサや、これらセンサの検出値を取り込んで最大リフト量の目標値を設定する電子制御ユニットが設けられている。その他、動弁装置には、機関バルブのリフト量を検出するリフト量センサが設けられている。そして、電子制御ユニットは、このリフト量センサを通じて機関バルブの最大リフト量についてその実際値を検出し、この実際値と上記目標値との偏差に基づいて上記アクチュエータを制御することにより機関バルブの最大リフト量をフィードバック制御するようにしている。
In recent years, in order to improve the fuel consumption and output of an internal combustion engine, a valve operating device for the internal combustion engine that changes the maximum lift amount of the engine valve based on the engine operating state has been widely adopted. As such a valve operating device, for example, one described in
ところで通常、上記リフト量検出手段としては、例えばポテンショメータ等、機関バルブの位置を検出するリフト量センサが用いられるが、機械的及び電気的なばらつきや経年変化等により、同リフト量センサによって検出される機関バルブの最大リフト量検出値と実際値との間に偏差が生じることがある。そこで、例えば特許文献2に記載されるように、リフト量センサの基準位置出力値を学習することによりリフト量センサの検出値を補正するようにした動弁装置も提案されている。すなわちこの動弁装置では、機関バルブの最大リフト量を設計最大値又は最小値になるように制御し、このとき上記リフト量センサの検出値を基準位置出力値として学習するとともに、この基準位置出力値と上記設計値との偏差に基づきリフト量センサの検出値を補正するようにしている。これにより、リフト量センサのばらつき等による機関バルブの最大リフト量の検出値と実際値との偏差を抑制することができるようになる。
このように、機関バルブの最大リフト量を設計最大値又は最小値になるように制御してリフト量センサによる検出値を基準位置出力値として学習してリフト量センサの検出値を補正することより、機関バルブの最大リフト量の検出値と実際値との偏差を補償することができるようになる。ただし通常、機関バルブの最大リフト量を上記設計最大値又は最小値に制御するときに、電子制御ユニットは上記コントロールシャフトの設計駆動範囲を超える目標駆動量を設定し、同コントロールシャフトを上記設計最大値又は最小値に対応する駆動限界位置に機械的に突き当てるようにしている。そして、コントロールシャフトが停止したとき、すなわちリフト量センサによる機関バルブの最大リフト量の検出値が変化しなくなったときに、上述した学習及び補正が行われる。そのため、例えばコントロールシャフトやこれを駆動するための各種機構の噛み込み等の故障が発生した場合、コントロールシャフトが上記駆動限界位置に到達していない状態下で停止してしまうことも否定できない。そして、このようにコントロールシャフトが駆動限界位置に到達せずに停止すると、リフト量センサの検出値が変化しなくなり、その時点のリフト量センサの検出値を基準位置出力として学習してしまい、リフト量センサの検出値を誤って補正してしまうおそれがある。 In this way, the maximum lift amount of the engine valve is controlled to be the design maximum value or the minimum value, and the detection value by the lift amount sensor is learned as the reference position output value to correct the detection value of the lift amount sensor. The deviation between the detected value of the maximum lift amount of the engine valve and the actual value can be compensated. However, normally, when the maximum lift amount of the engine valve is controlled to the above design maximum value or minimum value, the electronic control unit sets a target drive amount that exceeds the design drive range of the control shaft, and the control shaft is set to the design maximum value. The driving limit position corresponding to the value or the minimum value is mechanically abutted. Then, when the control shaft stops, that is, when the detected value of the maximum lift amount of the engine valve by the lift amount sensor does not change, the above learning and correction are performed. For this reason, for example, when a failure such as the engagement of the control shaft or various mechanisms for driving the control shaft occurs, it cannot be denied that the control shaft stops in a state where the control shaft has not reached the drive limit position. If the control shaft stops without reaching the drive limit position in this way, the detection value of the lift amount sensor does not change, and the detection value of the lift amount sensor at that time is learned as the reference position output, and the lift amount sensor There is a risk that the detection value of the quantity sensor is erroneously corrected.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、噛み込み等の機械的な故障に起因してリフト量センサの検出値の誤補正がなされることを抑制することのできる内燃機関の動弁装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to suppress erroneous correction of the detection value of the lift amount sensor due to mechanical failure such as biting. An object of the present invention is to provide a valve operating device for an internal combustion engine.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
こうした課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、内燃機関のカムに当接しその回転に基づいて揺動する入力部と、同入力部とともに揺動することにより機関バルブを往復駆動する出力部と、前記入力部及び出力部に駆動連結され、軸方向に沿って2つの駆動限界位置の間で往復動可能なコントロールシャフトとを有し、同コントロールシャフトをその軸方向に駆動して前記入力部と出力部との回転位相差を変化させることにより前記機関バルブの最大リフト量を変更する変更機構と、前記機関バルブの最大リフト量を検出するリフト量センサを含み、同リフト量センサの検出値が前記機関バルブの最大リフト量にかかる目標値と一致するように前記変更機構のコントロールシャフトを往復駆動する最大リフト量変更手段と、前記駆動限界位置に対応する前記リフト量センサの各検出値の少なくとも一方を基準位置出力値として学習し、該基準位置出力値に基づいて同リフト量センサの検出値を補正する検出値補正手段とを備えた内燃機関の動弁装置において、前記コントロールシャフトの移動量を検出する移動量検出手段を含み、前記コントロールシャフトを前記駆動限界位置の一方から他方まで駆動制御したときに前記移動量検出手段により検出される前記コントロールシャフトの移動量検出値と前記2つの駆動限界位置間の距離との偏差が所定値よりも大きいときに前記検出値補正手段による前記基準位置出力値の学習を無効化して前記リフト量センサの検出値の補正を禁止する禁止手段を備えることをその要旨とする。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
In order to solve these problems, the invention according to
同構成によれば、コントロールシャフトを駆動限界位置の一方から他方まで駆動制御したときに検出されるコントロールシャフトの移動量検出値と2つの駆動限界位置間の距離との偏差が所定値よりも大きくなる場合、コントロールシャフトを駆動制御したもののそれに即した所定量だけ変位していないことになる。したがって、この場合に検出値補正手段による基準位置出力値の学習を無効化してリフト量センサの検出値の補正を禁止することにより、コントロールシャフトやこれを駆動するための各種機構における噛み込み等の機械的な故障に起因してリフト量センサの検出値が誤って補正されてしまうことを抑制することができるようになる。 According to this configuration, the deviation between the detected value of the movement amount of the control shaft detected when the control shaft is driven from one of the drive limit positions to the other and the distance between the two drive limit positions is larger than a predetermined value. In this case, although the control shaft is driven and controlled, the control shaft is not displaced by a predetermined amount. Therefore, in this case, the learning of the reference position output value by the detection value correction means is invalidated and the correction of the detection value of the lift amount sensor is prohibited, so that the control shaft and various mechanisms for driving the control shaft are engaged. It is possible to prevent the detection value of the lift amount sensor from being erroneously corrected due to a mechanical failure.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の動弁装置において、前記検出値補正手段は、前記2つの駆動限界位置に対応する前記リフト量センサの検出値の双方を基準位置出力値として学習し、前記2つの駆動限界位置の一方に対応する基準位置出力値と同駆動限界位置に対応する前記最大リフト量の設計値との差分を算出するとともに、前記2つの駆動限界位置の他方に対応する基準位置出力値と同駆動限界位置に対応する前記最大リフト量の設計値との差分を算出し、前記2つの差分に基づき前記リフト量センサの検出値を補正することをその特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect, the detection value correcting means is based on both detection values of the lift amount sensor corresponding to the two drive limit positions. Learning as a position output value, calculating a difference between a reference position output value corresponding to one of the two drive limit positions and a design value of the maximum lift amount corresponding to the same drive limit position, and the two drive limits Calculating a difference between a reference position output value corresponding to the other of the positions and a design value of the maximum lift amount corresponding to the drive limit position, and correcting a detected value of the lift amount sensor based on the two differences. Its features.
同構成によれば、2つの駆動限界位置に対応するリフト量センサの出力値の双方を基準位置出力値として学習し、これら基準位置出力値と駆動限界位置に対応する最大リフト量の設計値との差分に基づきリフト量センサの検出値を補正することにより、機関バルブの最大リフト量をより精確に検出することができるようになる。 According to this configuration, both the lift amount sensor output values corresponding to the two drive limit positions are learned as reference position output values, and the reference position output value and the design value of the maximum lift amount corresponding to the drive limit position are By correcting the detection value of the lift amount sensor based on the difference, the maximum lift amount of the engine valve can be detected more accurately.
以下、本発明を車両に搭載される内燃機関の動弁装置に適用した一実施形態について、図1〜図6を参照して説明する。ここで、図1は、本実施形態にかかる内燃機関の吸・排気動弁装置の一部断面構造を示す断面図であり、図2は、本実施形態にかかる内燃機関の吸・排気動弁装置の配設態様を示す平面図である。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a valve operating apparatus for an internal combustion engine mounted on a vehicle will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a sectional view showing a partial cross-sectional structure of the intake / exhaust valve operating device for the internal combustion engine according to the present embodiment, and FIG. 2 is an intake / exhaust valve operating for the internal combustion engine according to the present embodiment. It is a top view which shows the arrangement | positioning aspect of an apparatus.
図1及び図2に示されるように、車両に搭載される内燃機関は4つの気筒を有しており、そのシリンダヘッド2にはこれら気筒に対応した一対の排気バルブ10と吸気バルブ20とが往復動可能にそれぞれ設けられている。また、シリンダヘッド2には、それら排気バルブ10と吸気バルブ20とに対応して排気動弁装置90と吸気動弁装置100とがそれぞれ設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the internal combustion engine mounted on the vehicle has four cylinders, and a pair of
排気動弁装置90には、各排気バルブ10に対応してラッシュアジャスタ12が設けられるとともに、このラッシュアジャスタ12と排気バルブ10との間にはロッカーアーム13が架設されている。ロッカーアーム13は、その一端がラッシュアジャスタ12に支持されるとともに他端が排気バルブ10の基端部に当接されている。また、シリンダヘッド2に回転可能に支持された排気カムシャフト14には複数のカム15が形成されており、それらカム15の外周面はロッカーアーム13の中間部分に設けられたローラ13aに当接されている。排気バルブ10にはリテーナ16が設けられるとともに、このリテーナ16とシリンダヘッド2との間にはバルブスプリング11が設けられている。このバルブスプリング11の付勢力によって排気バルブ10は閉弁方向に付勢されている。そしてこれにより、ロッカーアーム13のローラ13aはカム15の外周面に押圧されている。機関運転時にカム15が回転すると、ロッカーアーム13はラッシュアジャスタ12により支持される部分を支点として揺動する。その結果、排気バルブ10はロッカーアーム13によって開閉駆動されるようになる。
The
一方、吸気動弁装置100には、排気側と同様にバルブスプリング21、吸気バルブ20に設けられたリテーナ26、ロッカーアーム23及びラッシュアジャスタ22が設けられている。また、シリンダヘッド2に回転可能に支持された吸気カムシャフト24には複数のカム25が形成されている。また、排気動弁装置90とは異なり、吸気動弁装置100には、カム25とロッカーアーム23との間に仲介駆動機構50が設けられている。この仲介駆動機構50は入力部51と一対の出力部52とを有しており、これら入力部51及び出力部52はシリンダヘッド2に固定された支持パイプ53に揺動可能に支持されている。ここで、上記ロッカーアーム23は、ラッシュアジャスタ22及びバルブスプリング21の付勢力によって出力部52側に付勢され、同ロッカーアーム23の中間部分に設けられたローラ23aが出力部52の外周面に当接されている。これにより、入力部51が出力部52とともに左回り方向W1に揺動付勢され、入力部51においてその径方向に延出した部分の先端に設けられたローラ51aがカム25側に付勢されるようになる。
On the other hand, the
こうした動弁装置では、機関運転時にカム25が回転すると、同カム25はローラ51aに摺接しつつ入力部51を押圧し、これにより出力部52が支持パイプ53の周方向に揺動するようになる。そして出力部52が揺動すると、ロッカーアーム23はラッシュアジャスタ22により支持される部分を支点として揺動する。その結果、吸気バルブ20はロッカーアーム23によって開閉駆動されるようになる。
In such a valve operating apparatus, when the
さらに、吸気バルブ20の軸部分には、その径方向に突出する突起20aが形成されるとともに、この突起20aの近傍には、ポテンショメータであるリフト量センサ80が設けられている。このリフト量センサ80は、後述する電子制御ユニット70に接続されており、同リフト量センサ80とその突起20aとの距離の変化に基づいて変化する検出信号を電子制御ユニット70に出力する。電子制御ユニット70は、このリフト量センサ80の検出信号に基づき吸気バルブ20のリフタ量を検出する。
Further, a
また、上記支持パイプ53には、その軸方向に沿って駆動可能なコントロールシャフト54が挿入されている。このコントロールシャフト54は、仲介駆動機構50内部に設けられる連結部材を介して入力部51及び出力部52に駆動連結されており、同コントロールシャフト54がその軸方向に沿って駆動すると、それら入力部51及び出力部52が相対的に揺動するようになる。次に、図3を参照してコントロールシャフト54と入力部51,出力部52との連結関係について更に詳述する。尚、図3は仲介駆動機構50の内部構造を示す破断斜視図である。
A
図3に示されるように、上記入力部51は上記一対の出力部52の間に設けられており、これら入力部51と出力部52との内部には略円筒状の連通空間が形成されている。また、入力部51の内周面にはヘリカルスプライン51hが形成されるとともに、出力部52の内周面にはこの入力部51のヘリカルスプライン51hとその歯すじが逆向きに傾斜するヘリカルスプライン52hが形成されている。
As shown in FIG. 3, the
入力部51と出力部52との内部に形成された空間には、略円筒状のスライダギア55が設けられている。このスライダギア55の外周面の中央部分には、入力部51のヘリカルスプライン51hに噛合するヘリカルスプライン55aが形成されるとともに、その外周面の両端部には出力部52のヘリカルスプライン52hに噛合するヘリカルスプライン55bが形成されている。
A substantially
また、この略円筒状のスライダギア55の内壁には、その円周方向に沿って延伸する溝55cが形成されており、この溝55cにはブッシュ56が嵌合されている。尚、このブッシュ56は、溝55cの伸びる方向に沿って同溝55cの内周面を摺動することができるが、スライダギア55の軸方向における変位は規制されている。
A
そして、上記支持パイプ53はスライダギア55の内部に形成された貫通空間に挿入されるとともに、上記コントロールシャフト54は支持パイプ53に挿入されている。また、支持パイプ53の管壁にはその軸方向に延伸する長孔53aが形成されている。スライダギア55とコントロールシャフト54との間には、長孔53aを通じてこれらスライダギア55とコントロールシャフト54とを連結する係止ピン57が設けられている。この係止ピン57の一端がコントロールシャフト54に形成された凹部(図示略)に挿入されるとともに、他端がブッシュ56に形成された貫通孔56aに挿入されている。
The
こうした仲介駆動機構50にあって、コントロールシャフト54がその軸方向に沿って変位すると、これに連動してスライダギア55が軸方向に変位する。スライダギア55の外周面に形成されたヘリカルスプライン55a,55bは、入力部51及び出力部52の内周面に形成されたヘリカルスプライン51h、52hとそれぞれ噛合っているため、スライダギア55がその軸方向に変位すると、入力部51と出力部52とは逆の方向に回転する。その結果、入力部51と出力部52との相対位相差が変更され、吸気バルブ20の最大リフト量が変更される。
In such an
ここで、先の図2に示されるように、コントロールシャフト54の基端部(図中右端部)には、モータ60が設けられており、このモータ60は、内燃機関の制御を統括的に行う電子制御ユニット70に接続されている。電子制御ユニット70は、モータ60を駆動することにより吸気バルブ20の最大リフト量を機関運転状態に基づいてフィードバック制御する。なお、これらコントロールシャフト54及びモータ60は、吸気バルブ20の最大リフト量を変更する変更機構を構成する。以下、この電子制御ユニット70による最大リフト量のフィードバック制御について、図4を併せ参照して説明する。ここで、図4は、コントロールシャフト54、モータ60及び電子制御ユニット70の接続関係を示すブロック図である。
Here, as shown in FIG. 2, a
図4に示されるように、コントロールシャフト54の基端部は、変換機構61を介してモータ60の出力軸60aに連結されている。この変換機構61は、出力軸60aの回転運動をコントロールシャフト54の軸方向への直線運動に変換するためのものである。すなわち、出力軸60aを正・逆回転させると、その回転が変換機構61によってコントロールシャフト54の往復動に変換される。また、コントロールシャフト54には、係止部54aが形成されるとともに、内燃機関のシリンダヘッドカバー3には、係止部54aが当接可能な2つのストッパ3a,3bが形成され、コントロールシャフト54は、これらストッパ3a,3bに対応する2つの駆動限界位置の間において駆動可能となっている。ここで、コントロールシャフト54がストッパ3aに対応する駆動限界位置(以下「Hi端」と称する)に駆動したときに吸気バルブ20の最大リフト量が設計最大値DH0になる一方、コントロールシャフト54がストッパ3bに対応する駆動限界位置(以下「Lo端」と称する)に駆動したときに吸気バルブ20の最大リフト量が設計最小値DL0になる。
As shown in FIG. 4, the base end portion of the
また、上述したように、モータ60の駆動・停止は電子制御ユニット70によって切り替えられる。ここで、この電子制御ユニット70は、上記制御に必要なプログラムやデータを記憶する不揮発性メモリ70aと演算結果を一時的に記憶する揮発性メモリ70bとを備えている。また、電子制御ユニット70には、車両のアクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサ71や、内燃機関のクランクシャフトの回転位相を検出するクランク角センサ72等、機関の運転状態を検出するセンサが接続されている。電子制御ユニット70は、これらのセンサによって検出された機関の運転状態に基づき吸気バルブ20の最大リフト量の制御目標値を設定するとともに、前述したリフト量センサ80を通じて実際の吸気バルブ20の最大リフト量を検出する。そして、電子制御ユニット70は、この検出された検出値が上記目標値と一致するようにモータ60を通じてコントロールシャフト54を往復駆動することにより、吸気バルブ20の最大リフト量を機関運転状態に対応する値に変更し、内燃機関の燃費や出力の向上を図るようにしている。
Further, as described above, the driving / stopping of the
ところで前述したように、吸気バルブ20の最大リフト量を検出する手段として、ポテンショメータであるリフト量センサ80が用いられるが、機械的及び電気的なばらつきや経年変化等により、同リフト量センサ80によって検出される吸気バルブ20の最大リフト量の検出値と実際値との間に偏差が生じることがある。従来では、コントロールシャフトを駆動限界位置に駆動制御してこの駆動限界位置に対応する基準位置出力値を学習してリフト量センサの検出値を補正することにより、上記偏差を抑制することができるが、コントロールシャフトや仲介駆動機構の噛み込み等の故障が発生した場合、リフト量センサの検出値の補正を誤って行うおそれがある。
As described above, as a means for detecting the maximum lift amount of the
そこで、本実施形態にかかる吸気動弁装置100では、上述した不都合を好適に抑制する構成を採用するようにしている。以下、この構成について詳細に説明する。
図4に示されるように、上記モータ60には、同モータ60本体に固定された移動量センサ62が設けられるとともに、この移動量センサ62に対応して出力軸60aと一体回転する多極マグネットが設けられている。出力軸60aの回転に伴い、移動量センサ62は、多極マグネットの磁気に応じてパルス状の信号、すなわち論理ハイレベル信号と論理ローレベル信号とを交互に出力する。電子制御ユニット70は、移動量センサ62の出力信号を読込み、この出力信号に基づいて出力軸60aの相対回転角度、換言すればコントロールシャフト54の移動量を検出する。本実施形態にかかる吸気動弁装置100は、コントロールシャフト54の移動量に基づきコントロールシャフト54や仲介駆動機構50の噛み込み等の機械的な故障の有無を判断し、このような故障があるときに上記基準位置出力値の学習を無効化してリフト量センサ80の検出値の補正を禁止するようにしている。以下、図5のフローチャートを参照して本実施形態にかかるリフト量センサの検出値の補正処理の手順について説明する。
Therefore, the intake
As shown in FIG. 4, the
図5に示される一連の処理は、電子制御ユニット70により所定の制御周期をもって繰り返し実行される。この処理ではまず、ステップS100において、クランク角センサ72の出力に基づいて内燃機関の運転が停止されたか否かを判断する。ここで、内燃機関が運転している旨が判断される場合には(ステップS100:NO)、内燃機関の運転への影響を回避するために、基準位置出力値の学習を行わず、この一連の処理を一旦終了する。一方、内燃機関の運転が停止された旨が判断される場合には(ステップS100:YES)、ステップS110に進む。
A series of processes shown in FIG. 5 is repeatedly executed by the
ステップS110では、コントロールシャフト54をLo端に駆動制御してからHi端に駆動制御し、移動量センサ62によって検出されるコントロールシャフト54の移動量と、Lo端及びHi端に対応するリフト量センサ80の検出値とを揮発性メモリ70bに記憶する。具体的には、吸気バルブ20の最大リフト量の目標値をその設計最小値DL0よりも小さな値に設定し、モータ60を通じてコントロールシャフト54をLo端に駆動制御する。そして、コントロールシャフト54の係止部54aがその基端側に位置するストッパ3bに突き当てられ、リフト量センサ80の出力が変化しなくなったときに、Lo端に対応するリフト量センサ80の検出値DLをLo端に対応する基準位置出力値として学習する。次に、吸気バルブ20の最大リフト量の目標値をその設計最大値DH0よりも大きな値に設定し、モータ60を通じてコントロールシャフト54をHi端に駆動制御する。そして、コントロールシャフト54の係止部54aがその先端側に位置するストッパ3aに突き当てられ、リフト量センサ80の出力が変化しなくなったときに、Hi端に対応するリフト量センサ80の検出値DLをHi端に対応する基準位置出力値として学習する。さらに、コントロールシャフト54がLo端からHi端まで駆動制御される間に移動量センサ62によって検出されたコントロールシャフト54の移動量検出値Pを記憶する。
In step S110, the
そして、ステップS120に進み、検出値DL,DHが正常範囲内であるか否かを判断する。具体的には、これら検出値DL,DHが予め不揮発性メモリ70aに記憶された正常範囲最大値DMAXと正常範囲最小値DMINとの間の値であるか否かを判断する。なお、これら正常範囲最大値DMAX,正常範囲最小値DMINは、リフト量センサ80の個体差等により生じるセンサ特性のばらつきを考慮して設定されている。これら検出値DL,DHの少なくとも一方が正常範囲内でない旨判断した場合には(ステップS120:NO)、リフト量センサ80の故障が発生していると判断し、ステップS200に進み、この旨を電子制御ユニット70の揮発性メモリ70bに記憶する。一方、上記2つの検出値DL,DHがいずれも正常範囲内である旨判断した場合には(ステップS120:YES)、ステップS130に進む。
In step S120, it is determined whether the detection values DL and DH are within the normal range. Specifically, it is determined whether or not these detection values DL and DH are values between the normal range maximum value DMAX and the normal range minimum value DMIN previously stored in the
ステップS130では、上記移動量検出値Pと予め不揮発性メモリ70aに記憶された上記Lo端とHi端との間の設計距離P0との偏差が所定値よりも小さいか否かを判断する。ここで、これら移動量検出値Pと設計距離P0との偏差(=P0−P)が所定値よりも大きい旨判断した場合には、コントロールシャフト54や仲介駆動機構50の噛み込み等の機械的な故障が発生し、コントロールシャフト54の係止部54aがストッパ3a,3bに突き当てられる前にその移動が停止したと判断し、ステップS300に進む。そして、ステップS300では、上記Lo端及びHi端に対応する基準位置出力値の学習を無効化して、機械的な故障が発生した旨を電子制御ユニット70の揮発性メモリ70bに記憶してこの一連の処理を一旦終了する。すなわちこの場合には、最大リフト量の補正が禁止されることとなる。
In step S130, it is determined whether or not a deviation between the movement amount detection value P and the design distance P0 between the Lo end and the Hi end stored in advance in the
一方、移動量検出値Pと設計距離P0との偏差が所定値よりも小さい旨判断した場合には、コントロールシャフト54がLo端からHi端まで正常に移動したと判断し、ステップS140に進む。ステップS140では、上記検出値DLと設計最小値DL0との差分ΔDL(=DL−DL0)、検出値DHと設計最大値DH0との差分ΔDH(=DH−DH0)を算出する。そして、ステップS150に進み、上記基準位置出力値DL,DH及び差分ΔDL,ΔDHに基づいて不揮発性メモリ70aに記憶されたリフト量センサ80の検出値補正マップを更新し、この一連の処理を一旦終了する。具体的には、図6に示されるように、コントロールシャフト54の移動に伴い、吸気バルブ20の最大リフト量の実際値が図中破線に沿って変化する一方、リフト量センサ80による最大リフト量の検出値が図中実線に沿って変化している。したがって、リフト量センサ80による吸気バルブ20の最大リフト量の検出値Dとその検出値Dに対応する実際値DRとの偏差値ΔDを、下記の演算式(1)に基づいて算出する。
On the other hand, if it is determined that the deviation between the movement amount detection value P and the design distance P0 is smaller than the predetermined value, it is determined that the
ΔD=(ΔDH−ΔDL)×(D−DL)/(DH−DL)+ΔDL …(1)
そして、これからの吸気バルブ20の最大リフト量についてその実際値DRを下記の演算式(2)に基づいて補正する。
ΔD = (ΔDH−ΔDL) × (D−DL) / (DH−DL) + ΔDL (1)
Then, the actual value DR of the future maximum lift amount of the
DR ← D−ΔD …(2)
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
DR ← D−ΔD (2)
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1)コントロールシャフト54をLo端からHi端まで駆動制御したときに移動量センサ62によって検出されるコントロールシャフト54の移動量検出値PとLo端,Hi端の間の設計距離P0との偏差が所定値よりも大きくなる場合、コントロールシャフト54を駆動制御したもののそれに即した所定量だけ変位していないことになる。したがって、この場合にリフト量センサ80の基準位置出力値の学習を無効化してリフト量センサ80の検出値の補正を禁止することにより、コントロールシャフト54やこれを駆動するための各種機構における噛み込み等の機械的な故障に起因してリフト量センサ80の検出値が誤って補正されてしまうことを抑制することができるようになる。
(1) Deviation between the movement amount detection value P of the
(2)Lo端及びHi端に対応するリフト量センサ80の検出値DL,DHの双方を基準位置出力値として学習し、これら基準位置出力値DL,DHとLo端及びHi端に対応する最大リフト量の設計値DL0,DH0との差分に基づきリフト量センサ80の検出値を補正することとした。これにより、吸気バルブ20の最大リフト量をより精確に検出することができるようになる。
(2) Both the detection values DL and DH of the
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、コントロールシャフト54の係止部54aがその先端側に位置するストッパ3aに突き当てられたときに吸気バルブ20の最大リフト量が最大になり、同係止部54aがコントロールシャフト54の基端側に位置するストッパ3bに突き当てられたときに最大リフト量が最小になる構成を例示した。これに対して、コントロールシャフト54の係止部54aがその先端側に位置するストッパ3aに突き当てられたときに吸気バルブ20の最大リフト量が最小になり、同係止部54aがコントロールシャフト54の基端側に位置するストッパ3bに突き当てられたときに最大リフト量が最大になる構成であっても、同様の制御態様にてリフト量を補正することができるとともに、噛み込み等の故障発生時において誤ったリフト量の補正がなされるのを回避することができる。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, the maximum lift amount of the
・上記実施形態では、Lo端及びHi端に対応するリフト量センサ80の検出値DL,DHの双方を基準位置出力値として学習するようにしているが、例えばそれら検出値DL,DHの一方のみでも十分な補正精度が得られる場合には、検出値DL,DHの一方のみを基準位置出力値として学習してもよい。すなわち、例えばリフト量センサ80による検出値Dと実際値DRとの偏差値ΔDが略一定である場合、検出値DLのみを基準位置出力値として学習し、偏差値ΔDを検出値DLと設計最小値DL0との差分ΔDLに設定してリフト量センサ80の検出値を補正することもできる。
In the above embodiment, both the detection values DL and DH of the
・上記実施形態では、内燃機関の吸気弁に対応する吸気動弁装置に本発明にかかる動弁装置を適用する場合について例示したが、排気弁に対応する排気動弁装置に本発明を適用することもできる。 In the above embodiment, the case where the valve operating device according to the present invention is applied to the intake valve operating device corresponding to the intake valve of the internal combustion engine is illustrated, but the present invention is applied to the exhaust valve operating device corresponding to the exhaust valve. You can also.
2…シリンダヘッド、3…シリンダヘッドカバー、3a,3b…ストッパ、10…排気バルブ、11…バルブスプリング、12…ラッシュアジャスタ、13…ロッカーアーム、13a…ローラ、14…排気カムシャフト、15…カム、16…リテーナ、20…吸気バルブ、20a…突起、21…バルブスプリング、22…ラッシュアジャスタ、23…ロッカーアーム、23a…ローラ、24…吸気カムシャフト、25…カム、26…リテーナ、50…仲介駆動機構、51…入力部、51a…ローラ、51h…ヘリカルスプライン、52…出力部、52h…ヘリカルスプライン、53…支持パイプ、53a…長孔、54…コントロールシャフト、54a…係止部、55…スライダギア、55a…ヘリカルスプライン、55b…ヘリカルスプライン、55c…溝、56…ブッシュ、56a…貫通孔、57…係止ピン、60…モータ、60a…出力軸、61…変換機構、62…移動量センサ、70…電子制御ユニット(最大リフト量変更手段,検出値補正手段,禁止手段)、70a…不揮発性メモリ、70b…揮発性メモリ、71…アクセルセンサ、72…クランク角センサ、80…リフト量センサ、90…排気動弁装置、100…吸気動弁装置。
2 ... cylinder head, 3 ... cylinder head cover, 3a, 3b ... stopper, 10 ... exhaust valve, 11 ... valve spring, 12 ... lash adjuster, 13 ... rocker arm, 13a ... roller, 14 ... exhaust camshaft, 15 ... cam, 16 ... Retainer, 20 ... Intake valve, 20a ... Projection, 21 ... Valve spring, 22 ... Rush adjuster, 23 ... Rocker arm, 23a ... Roller, 24 ... Intake camshaft, 25 ... Cam, 26 ... Retainer, 50 ...
Claims (2)
前記コントロールシャフトの移動量を検出する移動量検出手段を含み、前記コントロールシャフトを前記駆動限界位置の一方から他方まで駆動制御したときに前記移動量検出手段により検出される前記コントロールシャフトの移動量検出値と前記2つの駆動限界位置間の距離との偏差が所定値よりも大きいときに前記検出値補正手段による前記基準位置出力値の学習を無効化して前記リフト量センサの検出値の補正を禁止する禁止手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。 An input portion that abuts on the cam of the internal combustion engine and swings based on the rotation thereof, an output portion that reciprocally drives the engine valve by swinging together with the input portion, and drivingly connected to the input portion and the output portion. A control shaft capable of reciprocating between two drive limit positions along the direction, and driving the control shaft in the axial direction to change the rotational phase difference between the input unit and the output unit A change mechanism that changes the maximum lift amount of the engine valve; and a lift amount sensor that detects the maximum lift amount of the engine valve; and a detection value of the lift amount sensor is a target value for the maximum lift amount of the engine valve; Maximum lift amount changing means for reciprocatingly driving the control shaft of the change mechanism so as to coincide with each other, and a small amount of each detected value of the lift amount sensor corresponding to the drive limit position In a valve operating system for an internal combustion engine and a detected value correcting means for correcting the and also learns one as the reference position output value, the detection value of the lift amount sensor based on the reference position output value,
A movement amount detecting means for detecting a movement amount of the control shaft, and detecting the movement amount of the control shaft detected by the movement amount detecting means when the control shaft is driven from one of the drive limit positions to the other; When the deviation between the value and the distance between the two drive limit positions is greater than a predetermined value, learning of the reference position output value by the detection value correction means is invalidated and correction of the detection value of the lift amount sensor is prohibited. A valve operating apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記検出値補正手段は、前記2つの駆動限界位置に対応する前記リフト量センサの検出値の双方を基準位置出力値として学習し、前記2つの駆動限界位置の一方に対応する基準位置出力値と同駆動限界位置に対応する前記最大リフト量の設計値との差分を算出するとともに、前記2つの駆動限界位置の他方に対応する基準位置出力値と同駆動限界位置に対応する前記最大リフト量の設計値との差分を算出し、前記2つの差分に基づき前記リフト量センサの検出値を補正する
ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。 The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The detection value correcting means learns both detection values of the lift amount sensor corresponding to the two drive limit positions as reference position output values, and a reference position output value corresponding to one of the two drive limit positions; The difference between the design value of the maximum lift amount corresponding to the same drive limit position and the reference position output value corresponding to the other of the two drive limit positions and the maximum lift amount corresponding to the drive limit position are calculated. A valve operating device for an internal combustion engine, which calculates a difference from a design value and corrects a detection value of the lift amount sensor based on the two differences.
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