JPH07119501A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents
内燃機関のバルブタイミング制御装置Info
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- JPH07119501A JPH07119501A JP5266290A JP26629093A JPH07119501A JP H07119501 A JPH07119501 A JP H07119501A JP 5266290 A JP5266290 A JP 5266290A JP 26629093 A JP26629093 A JP 26629093A JP H07119501 A JPH07119501 A JP H07119501A
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- internal combustion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関の運転状態および部品の経年劣化に
係わらず安定してバルブタイミングを制御することの可
能な内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供する。 【構成】 制御部１４はマイクロコンピュータシステム
として構成され、ファジイＣＰＵ１４６を具備してい
る。制御部１４は回転数センサ１１１で検出される内燃
機関回転数、温度センサ１２１で検出される冷却水温
度、角度センサ１３１で検出されるカム角度およびシャ
ント抵抗１５４によって検出される制御弁１５３のコイ
ルに流れる電流に基づいてファジイ推論を行い、電流設
定値Ｉｄを決定する。制御バルブ１５３に内蔵されてい
るスプールはＩｄに比例して変位し、アクチュエータ１
６３はＩｄに比例した速度で変位しカム角度が変更され
る。
係わらず安定してバルブタイミングを制御することの可
能な内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供する。 【構成】 制御部１４はマイクロコンピュータシステム
として構成され、ファジイＣＰＵ１４６を具備してい
る。制御部１４は回転数センサ１１１で検出される内燃
機関回転数、温度センサ１２１で検出される冷却水温
度、角度センサ１３１で検出されるカム角度およびシャ
ント抵抗１５４によって検出される制御弁１５３のコイ
ルに流れる電流に基づいてファジイ推論を行い、電流設
定値Ｉｄを決定する。制御バルブ１５３に内蔵されてい
るスプールはＩｄに比例して変位し、アクチュエータ１
６３はＩｄに比例した速度で変位しカム角度が変更され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の吸排気バルブ
の動作タイミングを制御する内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置に係わり、特にファジイ制御推論を適用した
内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
の動作タイミングを制御する内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置に係わり、特にファジイ制御推論を適用した
内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の吸気バルブおよび排気バルブ
は内燃機関によって駆動されるカムシャフトに設けられ
たカムによって駆動されるが、吸気バルブおよび排気バ
ルブの開弁および閉弁のタイミングを一定に維持した場
合には内燃機関の運転状態によっては吸気あるいは排気
損失が増大することは避けることができない。
は内燃機関によって駆動されるカムシャフトに設けられ
たカムによって駆動されるが、吸気バルブおよび排気バ
ルブの開弁および閉弁のタイミングを一定に維持した場
合には内燃機関の運転状態によっては吸気あるいは排気
損失が増大することは避けることができない。
【０００３】この課題を解決するために、内燃機関の回
転数に応じて吸気バルブおよび排気バルブの開弁および
閉弁のタイミングを調整するいわゆる可変バルブタイミ
ング制御装置が提案されている。可変バルブタイミング
制御装置としては、高速用ロッカアームと低速用ロッカ
アームとを切り換えるもの、あるいはカムの位相を調整
するもの等が提案されているが、いずれの形式において
も油圧を駆動源としている。
転数に応じて吸気バルブおよび排気バルブの開弁および
閉弁のタイミングを調整するいわゆる可変バルブタイミ
ング制御装置が提案されている。可変バルブタイミング
制御装置としては、高速用ロッカアームと低速用ロッカ
アームとを切り換えるもの、あるいはカムの位相を調整
するもの等が提案されているが、いずれの形式において
も油圧を駆動源としている。
【０００４】例えばカム位相を調整する形式において
は、カムの位相を内燃機関回転速度の関数として決定さ
れる目標カム位相と一致するように制御バルブ１５３の
リニアソレノイドに流れる電流を調整することによりア
クチュエータ内の油圧を調整している。即ち実際のカム
位相と目標カム位相との偏差に周知のＰＩＤ演算を施
し、その演算結果に応じてリニアソレノイドに流れる電
流を決定している。
は、カムの位相を内燃機関回転速度の関数として決定さ
れる目標カム位相と一致するように制御バルブ１５３の
リニアソレノイドに流れる電流を調整することによりア
クチュエータ内の油圧を調整している。即ち実際のカム
位相と目標カム位相との偏差に周知のＰＩＤ演算を施
し、その演算結果に応じてリニアソレノイドに流れる電
流を決定している。
【０００５】図９は従来から使用されているバルブタイ
ミング制御装置の機能線図であって、いわゆるカスケー
ド制御系を構成している。即ち目標カム角度θｄと実際
のカム角度θとの偏差Δθは角度制御部９１に入力され
制御演算が実行される。角度制御部９１の出力はリニア
ソレノイドに供給するべき目標電流ｉｄとしてリニアソ
レノイドを流れる実際の電流ｉと比較される。
ミング制御装置の機能線図であって、いわゆるカスケー
ド制御系を構成している。即ち目標カム角度θｄと実際
のカム角度θとの偏差Δθは角度制御部９１に入力され
制御演算が実行される。角度制御部９１の出力はリニア
ソレノイドに供給するべき目標電流ｉｄとしてリニアソ
レノイドを流れる実際の電流ｉと比較される。
【０００６】目標電流ｉｄと実電流ｉとの偏差Δｉは電
流制御部９２に入力され制御演算が実行される。電流制
御部９２の出力に比例してリニアソレノイドが励磁され
スプール９３の変位ｘが変化し、アクチュエータ９４に
おいてスプール変位ｘの積分値に比例したカム角度θが
得られる。
流制御部９２に入力され制御演算が実行される。電流制
御部９２の出力に比例してリニアソレノイドが励磁され
スプール９３の変位ｘが変化し、アクチュエータ９４に
おいてスプール変位ｘの積分値に比例したカム角度θが
得られる。
【０００７】そして角度制御部９１および電流制御部９
２における制御演算は周知のＰＩＤ演算が適用されるこ
とが普通である。
２における制御演算は周知のＰＩＤ演算が適用されるこ
とが普通である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらＰＩＤ演
算で使用される比例定数、積分時定数および微分時定数
という制御パラメータを内燃機関の全運転域で一定値と
することはできず、運転域をいくつかの領域に分割し各
運転領域毎に制御パラメータを定めることが必要である
が、制御装置が複雑となることは避けることができな
い。
算で使用される比例定数、積分時定数および微分時定数
という制御パラメータを内燃機関の全運転域で一定値と
することはできず、運転域をいくつかの領域に分割し各
運転領域毎に制御パラメータを定めることが必要である
が、制御装置が複雑となることは避けることができな
い。
【０００９】さらにバルブ、カムあるいはシム等の経年
劣化を補償することの可能な制御パラメータを定めるこ
とは極めて困難である。本発明は上記課題に鑑みなされ
たものであって、内燃機関の運転状態および部品の経年
劣化に係わらず安定してバルブタイミングを制御するこ
との可能な内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供
することを目的とする。
劣化を補償することの可能な制御パラメータを定めるこ
とは極めて困難である。本発明は上記課題に鑑みなされ
たものであって、内燃機関の運転状態および部品の経年
劣化に係わらず安定してバルブタイミングを制御するこ
との可能な内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図１は本発明にかかる内
燃機関のバルブタイミング制御装置の基本構成図であっ
て、内燃機関回転数を検出する回転数検出手段１１と、
内燃機関の運転状態を表す状態量を検出する状態量検出
手段１２と、内燃機関のバルブタイミングを決定するカ
ムの実角度を検出する位相角度検出手段１３と、回転数
検出手段１１で検出された内燃機関回転数の時間的変化
率を演算する回転数変化率演算手段１４ａと、回転数検
出手段１１で検出された内燃機関回転数および状態量検
出手段１２で検出された状態量とに基づいて目標カム角
度を演算する目標カム角度演算手段１４ｂと、目標カム
角度演算手段１４ｂによって算出された目標カム角度と
位相角度検出手段１３によって検出された実角度との角
度偏差を演算する角度偏差演算手段１４ｃと、角度偏差
演算手段１４ｃによって算出された角度偏差の時間的変
化率を演算する角度偏差変化率演算手段１４ｄと、回転
数変化率演算手段１４ｄで算出された回転数変化率を入
力とするファジイ推論により第１の電流設定値を求める
第１のファジイ推論手段１４ｅと、角度偏差演算手段１
４ｃで算出された角度偏差を入力とするファジイ推論に
より第２の電流設定値を求める第２のファジイ推論手段
１４ｆと、角度偏差変化率演算手段１４ｄで算出された
角度偏差の時間的変化率を入力とするファジイ推論によ
り第３の電流設定値を求める第３のファジイ推論手段１
４ｇと、第１のファジイ推論手段１４ｅ、第２のファジ
イ推論手段１４ｆおよび第３のファジイ推論手段１４ｇ
で算出された第１の電流設定値、第２の電流設定値およ
び第３の電流設定値に基づいて励磁電流を出力する励磁
電流出力手段１４ｈと、励磁電流出力手段から出力され
る励磁電流に比例した開度に制御される制御バルブ１５
と、制御バルブ１５の開度に応じた速度でカム角度を変
更するアクチュエータ１６と、を具備する。
燃機関のバルブタイミング制御装置の基本構成図であっ
て、内燃機関回転数を検出する回転数検出手段１１と、
内燃機関の運転状態を表す状態量を検出する状態量検出
手段１２と、内燃機関のバルブタイミングを決定するカ
ムの実角度を検出する位相角度検出手段１３と、回転数
検出手段１１で検出された内燃機関回転数の時間的変化
率を演算する回転数変化率演算手段１４ａと、回転数検
出手段１１で検出された内燃機関回転数および状態量検
出手段１２で検出された状態量とに基づいて目標カム角
度を演算する目標カム角度演算手段１４ｂと、目標カム
角度演算手段１４ｂによって算出された目標カム角度と
位相角度検出手段１３によって検出された実角度との角
度偏差を演算する角度偏差演算手段１４ｃと、角度偏差
演算手段１４ｃによって算出された角度偏差の時間的変
化率を演算する角度偏差変化率演算手段１４ｄと、回転
数変化率演算手段１４ｄで算出された回転数変化率を入
力とするファジイ推論により第１の電流設定値を求める
第１のファジイ推論手段１４ｅと、角度偏差演算手段１
４ｃで算出された角度偏差を入力とするファジイ推論に
より第２の電流設定値を求める第２のファジイ推論手段
１４ｆと、角度偏差変化率演算手段１４ｄで算出された
角度偏差の時間的変化率を入力とするファジイ推論によ
り第３の電流設定値を求める第３のファジイ推論手段１
４ｇと、第１のファジイ推論手段１４ｅ、第２のファジ
イ推論手段１４ｆおよび第３のファジイ推論手段１４ｇ
で算出された第１の電流設定値、第２の電流設定値およ
び第３の電流設定値に基づいて励磁電流を出力する励磁
電流出力手段１４ｈと、励磁電流出力手段から出力され
る励磁電流に比例した開度に制御される制御バルブ１５
と、制御バルブ１５の開度に応じた速度でカム角度を変
更するアクチュエータ１６と、を具備する。
【００１１】
【作用】本発明にかかる内燃機関のバルブタイミング制
御装置にあっては、内燃機関回転数変化率、カム角度偏
差およびカム角度偏差変化率に基づいてファジイ推論に
よってカム角度が決定される。
御装置にあっては、内燃機関回転数変化率、カム角度偏
差およびカム角度偏差変化率に基づいてファジイ推論に
よってカム角度が決定される。
【００１２】
【実施例】図２は本発明にかかる内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置の実施例の構成図であって、制御部１４
はマイクロコンピュータシステムであり、バス１４１を
中心として、ＣＰＵ１４２、メモリ１４３、入力インタ
ーフェイス１４４、出力インターフェイス１４５および
ファジイＣＰＵ１４６から構成されている。
ミング制御装置の実施例の構成図であって、制御部１４
はマイクロコンピュータシステムであり、バス１４１を
中心として、ＣＰＵ１４２、メモリ１４３、入力インタ
ーフェイス１４４、出力インターフェイス１４５および
ファジイＣＰＵ１４６から構成されている。
【００１３】ここでファジイＣＰＵ１４６は後述するフ
ァジイ推論を行う専用ＣＰＵである。入力インターフェ
イス１４４には内燃機関回転数Ｎｅを検出する回転数セ
ンサ１１１、内燃機関の運転状態を代表する状態量であ
る冷却水温度Ｔｃを検出する温度センサ１２１およびカ
ム角度θを検出するカム角度センサ１３１が接続されて
いる。
ァジイ推論を行う専用ＣＰＵである。入力インターフェ
イス１４４には内燃機関回転数Ｎｅを検出する回転数セ
ンサ１１１、内燃機関の運転状態を代表する状態量であ
る冷却水温度Ｔｃを検出する温度センサ１２１およびカ
ム角度θを検出するカム角度センサ１３１が接続されて
いる。
【００１４】出力インターフェイス１４５にはパワート
ランジスタ１５１のゲートが接続されている。パワート
ランジスタ１５１のコレクタは電源バス１５２に接続さ
れ、エミッタは制御バルブ１５３のリニアソレノイドの
一端に接続され、他の一端はシャント抵抗１５４を介し
て接地される。
ランジスタ１５１のゲートが接続されている。パワート
ランジスタ１５１のコレクタは電源バス１５２に接続さ
れ、エミッタは制御バルブ１５３のリニアソレノイドの
一端に接続され、他の一端はシャント抵抗１５４を介し
て接地される。
【００１５】電源バス１５２は直列接続された第１の分
圧抵抗１５５および第２の分圧抵抗１５６を介して直接
接地されている。なお制御バルブ１５３は所定のオフセ
ット電流Ｉoff が流れた場合に内蔵されるスプールは中
立位置を保持するものであり、出力インターフェイス１
４５から出力される制御信号に基づいて制御される制御
バルブ１５３のリニアソレノイドを流れる電流Ｉは、シ
ャント抵抗１５４の両端に発生する電圧Ｖb として検出
される。
圧抵抗１５５および第２の分圧抵抗１５６を介して直接
接地されている。なお制御バルブ１５３は所定のオフセ
ット電流Ｉoff が流れた場合に内蔵されるスプールは中
立位置を保持するものであり、出力インターフェイス１
４５から出力される制御信号に基づいて制御される制御
バルブ１５３のリニアソレノイドを流れる電流Ｉは、シ
ャント抵抗１５４の両端に発生する電圧Ｖb として検出
される。
【００１６】第１の分圧抵抗１５５および第２の分圧抵
抗１５６の抵抗値は、第２の分圧抵抗１５６の両端に発
生する電圧Ｖ2 がオフセット電流Ｉoff がシャント抵抗
１５４を流れたときのシャント抵抗１５４両端の電圧Ｖ
b と等しくなるように調整されている。減算器１５７に
おいて、シャント抵抗１５４両端の電圧Ｖb から第２の
分圧抵抗１５６両端の電圧Ｖ2 が減算され入力インター
フェイス１４４に供給される。
抗１５６の抵抗値は、第２の分圧抵抗１５６の両端に発
生する電圧Ｖ2 がオフセット電流Ｉoff がシャント抵抗
１５４を流れたときのシャント抵抗１５４両端の電圧Ｖ
b と等しくなるように調整されている。減算器１５７に
おいて、シャント抵抗１５４両端の電圧Ｖb から第２の
分圧抵抗１５６両端の電圧Ｖ2 が減算され入力インター
フェイス１４４に供給される。
【００１７】即ち減算器１５７の出力電圧Ｖa は制御バ
ルブ１５３のリニアソレノイドを流れる電流Ｉに比例す
る。リザーバ１６１内に貯蔵されている作動油はポンプ
１６２によって加圧され制御バルブ１５３の給油ポート
に供給される。制御バルブ１５３とアクチュエータ１６
３とは２本の油圧導管によって接続され、制御バルブ１
５３の排出ポートはリザーバ１６１に接続される。
ルブ１５３のリニアソレノイドを流れる電流Ｉに比例す
る。リザーバ１６１内に貯蔵されている作動油はポンプ
１６２によって加圧され制御バルブ１５３の給油ポート
に供給される。制御バルブ１５３とアクチュエータ１６
３とは２本の油圧導管によって接続され、制御バルブ１
５３の排出ポートはリザーバ１６１に接続される。
【００１８】アクチュエータ１６３は制御バルブ１５３
によって供給あるいは排出される油量に比例した速度で
変位してカム角度を変更する。即ち制御バルブ１５３の
リニアソレノイドに供給される電流Ｉに比例して制御バ
ルブ１５３内のスプールが変位し、アクチュエータ１６
３へはスプールの変位に比例した速度で変位する。
によって供給あるいは排出される油量に比例した速度で
変位してカム角度を変更する。即ち制御バルブ１５３の
リニアソレノイドに供給される電流Ｉに比例して制御バ
ルブ１５３内のスプールが変位し、アクチュエータ１６
３へはスプールの変位に比例した速度で変位する。
【００１９】従ってアクチュエータの変位は制御バルブ
１５３のリニアソレノイドに供給される電流Ｉの積分値
に比例することとなる。即ち制御バルブ１５３のリニア
ソレノイドに供給される電流Ｉはアクチュエータの変位
の時間微分値となる。図３は制御部１４で実行される制
御ルーチンのフローチャートであって、予め定められた
一定時間間隔ごとに実行される。
１５３のリニアソレノイドに供給される電流Ｉの積分値
に比例することとなる。即ち制御バルブ１５３のリニア
ソレノイドに供給される電流Ｉはアクチュエータの変位
の時間微分値となる。図３は制御部１４で実行される制
御ルーチンのフローチャートであって、予め定められた
一定時間間隔ごとに実行される。
【００２０】ステップ３１で、内燃機関回転数Ｎｅ、冷
却水温度Ｔｗおよびカム角度θを読み込む。ステップ３
２で、回転数Ｎｅの時間的変化率ｄ（Ｎｅ）／ｄｔを求
める。一定時間毎に本ルーチンを実行する場合には今回
読み込んだ回転数Ｎｅと前回読み込んだ回転数Ｎｅｂと
の差δＮｅをもって時間的変化率ｄ（Ｎｅ）／ｄｔとす
ることが可能である。
却水温度Ｔｗおよびカム角度θを読み込む。ステップ３
２で、回転数Ｎｅの時間的変化率ｄ（Ｎｅ）／ｄｔを求
める。一定時間毎に本ルーチンを実行する場合には今回
読み込んだ回転数Ｎｅと前回読み込んだ回転数Ｎｅｂと
の差δＮｅをもって時間的変化率ｄ（Ｎｅ）／ｄｔとす
ることが可能である。
【００２１】ステップ３３で、回転数Ｎｅと冷却水温度
Ｔｗの関数として内燃機関運転状態に応じた目標カム角
度θｄを求める。ステップ３４で、目標カム角度θｄと
カム角度センサ１３１で検出される実際のカム角度θと
の角度偏差Δθを演算する。ステップ３５で、角度偏差
Δθの時間微分値ｄ（Δθ）／ｄｔを求める。ステップ
３２と同じく今回演算した角度偏差Δθと前回演算した
角度偏差Δθｂとの差δΔθをもって時間微分値ｄ（Δ
θ）／ｄｔとする。
Ｔｗの関数として内燃機関運転状態に応じた目標カム角
度θｄを求める。ステップ３４で、目標カム角度θｄと
カム角度センサ１３１で検出される実際のカム角度θと
の角度偏差Δθを演算する。ステップ３５で、角度偏差
Δθの時間微分値ｄ（Δθ）／ｄｔを求める。ステップ
３２と同じく今回演算した角度偏差Δθと前回演算した
角度偏差Δθｂとの差δΔθをもって時間微分値ｄ（Δ
θ）／ｄｔとする。
【００２２】ステップ３６で、ファジイ推論を行い制御
弁に流すべき電流Ｉに対応する制御信号Ｉｄを出力して
このルーチンを終了する。前述したように制御バルブ１
５３のリニアソレノイドを流れる電流Ｉはカム角度θの
時間微分値に比例するため、本実施例においては制御バ
ルブ１５３のリニアソレノイドを流れる電流Ｉをも読み
込むとともに目標カム角度θｄの時間的変化率は十分に
小であるとして電流Ｉをもって角度偏差Δθの時間微分
値ｄ（Δθ）／ｄｔとしている。
弁に流すべき電流Ｉに対応する制御信号Ｉｄを出力して
このルーチンを終了する。前述したように制御バルブ１
５３のリニアソレノイドを流れる電流Ｉはカム角度θの
時間微分値に比例するため、本実施例においては制御バ
ルブ１５３のリニアソレノイドを流れる電流Ｉをも読み
込むとともに目標カム角度θｄの時間的変化率は十分に
小であるとして電流Ｉをもって角度偏差Δθの時間微分
値ｄ（Δθ）／ｄｔとしている。
【００２３】図４は実施例に対応した制御ルーチンのフ
ローチャートであって、ステップ３１で電流Ｉを読み込
むこと、およびステップ３５が除かれていることが図３
に示す制御ルーチンと異なる。図４の制御ルーチンを使
用することにより、一般的に計算精度が低下する時間微
分値を演算する必要がなくなり、その代わりに安定で精
度良く検出可能な実測値を使用することができるという
利点が生じる。
ローチャートであって、ステップ３１で電流Ｉを読み込
むこと、およびステップ３５が除かれていることが図３
に示す制御ルーチンと異なる。図４の制御ルーチンを使
用することにより、一般的に計算精度が低下する時間微
分値を演算する必要がなくなり、その代わりに安定で精
度良く検出可能な実測値を使用することができるという
利点が生じる。
【００２４】図５はステップ３５のファジイ推論ルーチ
ンの詳細フローチャートであって、ファジイＣＰＵ１４
６で実行される。ステップ３５１において、回転数の時
間的変化率δＮｅに基づきファジイ推論により第１の電
流設定値Ｉ1 を求める。なおファジイ推論演算をＦ
〔・〕と記すこととすると、上記処理は次式で表すこと
ができる。
ンの詳細フローチャートであって、ファジイＣＰＵ１４
６で実行される。ステップ３５１において、回転数の時
間的変化率δＮｅに基づきファジイ推論により第１の電
流設定値Ｉ1 を求める。なおファジイ推論演算をＦ
〔・〕と記すこととすると、上記処理は次式で表すこと
ができる。
【００２５】Ｉ1 ＝Ｆ〔δＮｅ〕 ステップ３５２において角度偏差Δθに基づきファジイ
推論により第２の電流設定値Ｉ2 、ステップ３５３にお
いて実測電流Ｉに基づきファジイ推論により第３の電流
設定値Ｉ3 を求める。 Ｉ2 ＝Ｆ〔Δθ〕 Ｉ3 ＝Ｆ〔Ｉ〕 ステップ３５４において第１の電流設定値Ｉ1 、第２の
電流設定値Ｉ2 および第３の電流設定値Ｉ3 に基づいて
最終的な電流設定値Ｉｄを決定する。
推論により第２の電流設定値Ｉ2 、ステップ３５３にお
いて実測電流Ｉに基づきファジイ推論により第３の電流
設定値Ｉ3 を求める。 Ｉ2 ＝Ｆ〔Δθ〕 Ｉ3 ＝Ｆ〔Ｉ〕 ステップ３５４において第１の電流設定値Ｉ1 、第２の
電流設定値Ｉ2 および第３の電流設定値Ｉ3 に基づいて
最終的な電流設定値Ｉｄを決定する。
【００２６】ファジイ推論は、いわゆるIF-THEN ルール
を適用して制御量を決定するものであり、以下回転数の
時間的変化率δＮｅに基づくファジイ推論について説明
する。図６は回転数の時間的変化率δＮｅを入力とする
ファジイ推論の説明図であって、（イ）は条件側メンバ
ーシップ関数を、（ロ）は結論部側メンバーシップ関数
を示す。
を適用して制御量を決定するものであり、以下回転数の
時間的変化率δＮｅに基づくファジイ推論について説明
する。図６は回転数の時間的変化率δＮｅを入力とする
ファジイ推論の説明図であって、（イ）は条件側メンバ
ーシップ関数を、（ロ）は結論部側メンバーシップ関数
を示す。
【００２７】即ち（イ）の条件側メンバーシップ関数
は、横軸に回転数の時間的変化率δＮｅを、縦軸にメン
バーシップ値（属する度合。以下Ｍ値と記す。）をと
る。また（ロ）の結論部側メンバーシップ関数は、横軸
に第１の電流設定値Ｉ1 を、縦軸にＭ値をとる。例えば
回転数の時間的変化率δＮｅがＰであるときには、条件
側メンバーシップ関数については、Ｚに対するＭ値は
ａ、Ｐに対するＭ値はｂ、そしてＮに対するＭ値はｃと
なる。
は、横軸に回転数の時間的変化率δＮｅを、縦軸にメン
バーシップ値（属する度合。以下Ｍ値と記す。）をと
る。また（ロ）の結論部側メンバーシップ関数は、横軸
に第１の電流設定値Ｉ1 を、縦軸にＭ値をとる。例えば
回転数の時間的変化率δＮｅがＰであるときには、条件
側メンバーシップ関数については、Ｚに対するＭ値は
ａ、Ｐに対するＭ値はｂ、そしてＮに対するＭ値はｃと
なる。
【００２８】結論部側メンバーシップ関数を、Ｚに対し
てはＭ値ａで、Ｐに対してはＭ値ｂで、そしてＮに対し
てはＭ値ｃで切断する。結論部側メンバーシップ関数の
各切断線以下の部分の図形的面積の重心位置に相当する
電流値を第１の電流設定値Ｉ1 とする。図７は角度偏差
Δθを入力とするファジイ推論の説明図であって、
（イ）は条件側メンバーシップ関数、（ロ）は結論部側
メンバーシップ関数であり、回転数の時間的変化率δＮ
ｅを入力とするファジイ推論と同一の手順で、角度偏差
Ｑに対する第２の電流設定値Ｉ2 を定める。
てはＭ値ａで、Ｐに対してはＭ値ｂで、そしてＮに対し
てはＭ値ｃで切断する。結論部側メンバーシップ関数の
各切断線以下の部分の図形的面積の重心位置に相当する
電流値を第１の電流設定値Ｉ1 とする。図７は角度偏差
Δθを入力とするファジイ推論の説明図であって、
（イ）は条件側メンバーシップ関数、（ロ）は結論部側
メンバーシップ関数であり、回転数の時間的変化率δＮ
ｅを入力とするファジイ推論と同一の手順で、角度偏差
Ｑに対する第２の電流設定値Ｉ2 を定める。
【００２９】ただしメンバーシップ関数はネガティブビ
ッグ（ＮＢ）、ネガティブミドル（ＮＭ）、ゼロ
（Ｚ）、ポジティブミドル（ＰＭ）およびポジティブビ
ッグ（ＰＢ）の５種類とする。図８は実測電流Ｉを入力
とするファジイ推論の説明図であって、（イ）は条件側
メンバーシップ関数、（ロ）は結論部側メンバーシップ
関数である。
ッグ（ＮＢ）、ネガティブミドル（ＮＭ）、ゼロ
（Ｚ）、ポジティブミドル（ＰＭ）およびポジティブビ
ッグ（ＰＢ）の５種類とする。図８は実測電流Ｉを入力
とするファジイ推論の説明図であって、（イ）は条件側
メンバーシップ関数、（ロ）は結論部側メンバーシップ
関数である。
【００３０】なお結論部メンバーシップ関数はカム角度
θが正である場合と負である場合とで異なる関数を使用
するものとする。これらのメンバーシップ関数を使用し
て実測電流ＩがＲであるときの第３の設定電流Ｉ3 を定
める。以上３つの推論によって決定された第１、第２お
よび第３の電流設定値Ｉ1 、Ｉ2 およびＩ3 を重ね合わ
せて最終的な電流設定値Ｉｄを決定するが、重ね合わせ
の方法としては例えば単純な相加平均とすることが一般
的である。
θが正である場合と負である場合とで異なる関数を使用
するものとする。これらのメンバーシップ関数を使用し
て実測電流ＩがＲであるときの第３の設定電流Ｉ3 を定
める。以上３つの推論によって決定された第１、第２お
よび第３の電流設定値Ｉ1 、Ｉ2 およびＩ3 を重ね合わ
せて最終的な電流設定値Ｉｄを決定するが、重ね合わせ
の方法としては例えば単純な相加平均とすることが一般
的である。
【００３１】実際は電流設定値Ｉｄに相当する制御信号
がパワートランジスタ１５１のゲートに供給され、電源
バス１５２からパワートランジスタ１５１のコレクタお
よびエミッタを介して制御バルブ１５３のリニアソレノ
イドに電流が供給される。
がパワートランジスタ１５１のゲートに供給され、電源
バス１５２からパワートランジスタ１５１のコレクタお
よびエミッタを介して制御バルブ１５３のリニアソレノ
イドに電流が供給される。
【００３２】
【発明の効果】本発明にかかるバルブタイミング制御装
置によれば、例えば内燃機関始動時アクチュエータを１
サイクル動作させヒステリシス指示値に対する実進角の
差（オフセット）、応答速度を測定しデータを変更して
メンバーシップ関数を変更する（メンバーシップ関数を
平行移動する、形状を変更する）ことで各車種に対応す
ることが可能となるだけでなく、バルブ機構を構成する
カム等の要素の経時変化に対しても制御の安定性を維持
することが可能となる。
置によれば、例えば内燃機関始動時アクチュエータを１
サイクル動作させヒステリシス指示値に対する実進角の
差（オフセット）、応答速度を測定しデータを変更して
メンバーシップ関数を変更する（メンバーシップ関数を
平行移動する、形状を変更する）ことで各車種に対応す
ることが可能となるだけでなく、バルブ機構を構成する
カム等の要素の経時変化に対しても制御の安定性を維持
することが可能となる。
【図１】図１は本発明の基本構成図である。
【図２】図２は本発明の実施例の構成図である。
【図３】図３は制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】図４は実施例に対応した制御ルーチンのフロー
チャートである。
チャートである。
【図５】図５はファジイ推論ルーチンの詳細フローチャ
ートである。
ートである。
【図６】図６は回転数の時間的変化率を入力とするファ
ジイ推論の説明図である。
ジイ推論の説明図である。
【図７】図７は角度偏差を入力とするファジイ推論の説
明図である。
明図である。
【図８】図８は実測電流を入力とするファジイ推論の説
明図である。
明図である。
【図９】図９は従来から使用されているバルブタイミン
グ制御装置の機能線図である。
グ制御装置の機能線図である。
１１１…回転数センサ １２１…温度センサ １３１…カム角度センサ １４…制御部 １５１…パワートランジスタ １５３…制御バルブ １５４…シャント抵抗 １６３…アクチュエータ
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関回転数を検出する回転数検出手
段と、 内燃機関の運転状態を表す状態量を検出する状態量検出
手段と、 内燃機関のバルブタイミングを決定するカムの実角度を
検出する位相角度検出手段と、 前記回転数検出手段で検出された内燃機関回転数の時間
的変化率を演算する回転数変化率演算手段と、 前記回転数検出手段で検出された内燃機関回転数および
前記状態量検出手段で検出された状態量とに基づいて目
標カム角度を演算する目標カム角度演算手段と、 前記目標カム角度演算手段によって算出された目標カム
角度と前記位相角度検出手段によって検出された実角度
との角度偏差を演算する角度偏差演算手段と、 前記角度偏差演算手段によって算出された角度偏差の時
間的変化率を演算する角度偏差変化率演算手段と、 前記回転数変化率演算手段で算出された回転数変化率を
入力とするファジイ推論により第１の電流設定値を求め
る第１のファジイ推論手段と、 前記角度偏差演算手段で算出された角度偏差を入力とす
るファジイ推論により第２の電流設定値を求める第２の
ファジイ推論手段と、 前記角度偏差変化率演算手段で算出された角度偏差の時
間的変化率を入力とするファジイ推論により第３の電流
設定値を求める第３のファジイ推論手段と、 前記第１のファジイ推論手段、第２のファジイ推論手段
および第３のファジイ推論手段で算出された第１の電流
設定値、第２の電流設定値および第３の電流設定値に基
づいて励磁電流を出力する励磁電流出力手段と、 前記励磁電流出力手段から出力される励磁電流に比例し
た開度に制御される制御バルブと、 前記制御バルブの開度に応じた速度でカム角度を変更す
るアクチュエータと、を具備する内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5266290A JPH07119501A (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5266290A JPH07119501A (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07119501A true JPH07119501A (ja) | 1995-05-09 |
Family
ID=17428896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5266290A Pending JPH07119501A (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119501A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09282005A (ja) * | 1996-04-18 | 1997-10-31 | Unisia Jecs Corp | 位置制御装置 |
| US7188593B2 (en) | 2004-05-19 | 2007-03-13 | Denso Corporation | Controller for automobile |
-
1993
- 1993-10-25 JP JP5266290A patent/JPH07119501A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09282005A (ja) * | 1996-04-18 | 1997-10-31 | Unisia Jecs Corp | 位置制御装置 |
| US7188593B2 (en) | 2004-05-19 | 2007-03-13 | Denso Corporation | Controller for automobile |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |