JPH10231741A - 内燃機関用バルブタイミング制御装置 - Google Patents
内燃機関用バルブタイミング制御装置Info
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- JPH10231741A JPH10231741A JP3584297A JP3584297A JPH10231741A JP H10231741 A JPH10231741 A JP H10231741A JP 3584297 A JP3584297 A JP 3584297A JP 3584297 A JP3584297 A JP 3584297A JP H10231741 A JPH10231741 A JP H10231741A
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- rotation angle
- control
- valve timing
- internal combustion
- combustion engine
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 静摩擦等の影響を受けることなく正確なバル
ブタイミング調整を実行すること。 【解決手段】 現在の相対回転角ＶＴと運転状態を表す
パラメータから求められた目標相対回転角ＶＴＴとの相
対回転角偏差に基づき、アクチュエータに供給する基本
制御電流ＩBCが算出される（ステップＳ１０５）。そし
て、基本制御電流ＩBCにディザ（dither）信号が重畳さ
れてＶＶＴ（バルブタイミング制御機構）を制御するた
めの制御電流Ｉｃが算出される（ステップＳ１０７）。
このディザ信号によりＶＶＴに強制的な微小振動が与え
られ、摩擦変動等により生じるヒステリシス現象による
制御回転角誤差を解消することができる。これにより、
制御デューティ比の変更に対応したＶＶＴのバルブタイ
ミング変更時における進角量または遅角量を極めて正確
に制御することができる。
ブタイミング調整を実行すること。 【解決手段】 現在の相対回転角ＶＴと運転状態を表す
パラメータから求められた目標相対回転角ＶＴＴとの相
対回転角偏差に基づき、アクチュエータに供給する基本
制御電流ＩBCが算出される（ステップＳ１０５）。そし
て、基本制御電流ＩBCにディザ（dither）信号が重畳さ
れてＶＶＴ（バルブタイミング制御機構）を制御するた
めの制御電流Ｉｃが算出される（ステップＳ１０７）。
このディザ信号によりＶＶＴに強制的な微小振動が与え
られ、摩擦変動等により生じるヒステリシス現象による
制御回転角誤差を解消することができる。これにより、
制御デューティ比の変更に対応したＶＶＴのバルブタイ
ミング変更時における進角量または遅角量を極めて正確
に制御することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気バ
ルブまたは排気バルブの少なくともいずれか一方の開閉
タイミングを運転状態に応じて変更自在な内燃機関用バ
ルブタイミング制御装置に関するものである。
ルブまたは排気バルブの少なくともいずれか一方の開閉
タイミングを運転状態に応じて変更自在な内燃機関用バ
ルブタイミング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関用バルブタイミング制御
装置に関連する先行技術文献としては、特開平７−１１
９８０号公報にて開示されたものが知られている。
装置に関連する先行技術文献としては、特開平７−１１
９８０号公報にて開示されたものが知られている。
【０００３】このものでは、内燃機関の潤滑油を利用し
て油圧で駆動されるバルブタイミング制御機構を利用し
たバルブタイミング調整のフィードバック制御におい
て、進角側では学習値を反映させ、遅角側ではデューテ
ィ値を採用することで、学習時間の短縮と同時に、製造
上のばらつきに影響されず、正確なバルブタイミング調
整を実行させる技術が示されている。
て油圧で駆動されるバルブタイミング制御機構を利用し
たバルブタイミング調整のフィードバック制御におい
て、進角側では学習値を反映させ、遅角側ではデューテ
ィ値を採用することで、学習時間の短縮と同時に、製造
上のばらつきに影響されず、正確なバルブタイミング調
整を実行させる技術が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関の
潤滑油を利用して油圧で駆動されるバルブタイミング制
御機構において、所定の制御回転角から進角側または遅
角側への駆動開始時や進角側方向から遅角側方向、また
は遅角側方向から進角側方向へとバルブタイミングが変
更されるときには静摩擦等の影響によるヒステリシス現
象が起きるため、正確なバルブタイミング調整を実行し
ようとしても所望の制御回転角に到達しないという不具
合があった。
潤滑油を利用して油圧で駆動されるバルブタイミング制
御機構において、所定の制御回転角から進角側または遅
角側への駆動開始時や進角側方向から遅角側方向、また
は遅角側方向から進角側方向へとバルブタイミングが変
更されるときには静摩擦等の影響によるヒステリシス現
象が起きるため、正確なバルブタイミング調整を実行し
ようとしても所望の制御回転角に到達しないという不具
合があった。
【０００５】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、静摩擦等の影響を受けること
なく正確なバルブタイミング調整が実行できる内燃機関
用バルブタイミング制御装置の提供を課題としている。
るためになされたもので、静摩擦等の影響を受けること
なく正確なバルブタイミング調整が実行できる内燃機関
用バルブタイミング制御装置の提供を課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の内燃機関用バ
ルブタイミング制御装置によれば、相対回転角制御手段
で算出された制御回転角に対して、制御回転角補正手段
により所定周波数で微小振幅変動を与える補正回転角分
が重畳される。そして、補正回転角分が重畳された制御
回転角を用いることで、アクチュエータに対する制御デ
ューティ比が常に微小変動され、バルブタイミング制御
機構に対して強制的な微小振動が与えられる。すると、
バルブタイミング制御機構において所定の制御回転角か
ら進角側または遅角側への駆動開始時や進角側方向から
遅角側方向、または遅角側方向から進角側方向へとバル
ブタイミングが変更されるときに、摩擦変動等により生
じるヒステリシス現象による制御回転角誤差を解消する
ことができる。このため、制御デューティ比の変更に対
応したバルブタイミング制御機構のバルブタイミング変
更時における進角量または遅角量を極めて正確に制御す
ることができるという効果が得られる。
ルブタイミング制御装置によれば、相対回転角制御手段
で算出された制御回転角に対して、制御回転角補正手段
により所定周波数で微小振幅変動を与える補正回転角分
が重畳される。そして、補正回転角分が重畳された制御
回転角を用いることで、アクチュエータに対する制御デ
ューティ比が常に微小変動され、バルブタイミング制御
機構に対して強制的な微小振動が与えられる。すると、
バルブタイミング制御機構において所定の制御回転角か
ら進角側または遅角側への駆動開始時や進角側方向から
遅角側方向、または遅角側方向から進角側方向へとバル
ブタイミングが変更されるときに、摩擦変動等により生
じるヒステリシス現象による制御回転角誤差を解消する
ことができる。このため、制御デューティ比の変更に対
応したバルブタイミング制御機構のバルブタイミング変
更時における進角量または遅角量を極めて正確に制御す
ることができるという効果が得られる。
【０００７】請求項２の内燃機関用バルブタイミング制
御装置では、バルブタイミング制御機構に対する制御回
転角に重畳される補正回転角における振幅変動の大きさ
が内燃機関の運転状態や相対回転角や制御回転角に基づ
き設定される。つまり、各種制御条件の変化に対応した
補正回転角が制御回転角に重畳されることでバルブタイ
ミング変更の際の制御回転角誤差を適切に解消すること
ができる。これにより、制御デューティ比の変更に対応
したＶＶＴ５０のバルブタイミング変更時における進角
量または遅角量を極めて正確に制御することができると
いう効果が得られる。
御装置では、バルブタイミング制御機構に対する制御回
転角に重畳される補正回転角における振幅変動の大きさ
が内燃機関の運転状態や相対回転角や制御回転角に基づ
き設定される。つまり、各種制御条件の変化に対応した
補正回転角が制御回転角に重畳されることでバルブタイ
ミング変更の際の制御回転角誤差を適切に解消すること
ができる。これにより、制御デューティ比の変更に対応
したＶＶＴ５０のバルブタイミング変更時における進角
量または遅角量を極めて正確に制御することができると
いう効果が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
例に基づいて説明する。
【０００９】図１は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置を適用したダ
ブルオーバヘッドカム式内燃機関とその周辺機器を示す
概略構成図である。
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置を適用したダ
ブルオーバヘッドカム式内燃機関とその周辺機器を示す
概略構成図である。
【００１０】図１において、１０は内燃機関であり、内
燃機関１０の駆動軸としてのクランクシャフト１１から
チェーン１２を介して一対のチェーンスプロケット１
３，１４に駆動力が伝達される。このクランクシャフト
１１と同期して回転される一対のチェーンスプロケット
１３，１４には従動軸としての一対のカムシャフト１
５，１６が配設され、これらのカムシャフト１５，１６
によって図示しない吸気バルブ及び排気バルブが開閉駆
動される。
燃機関１０の駆動軸としてのクランクシャフト１１から
チェーン１２を介して一対のチェーンスプロケット１
３，１４に駆動力が伝達される。このクランクシャフト
１１と同期して回転される一対のチェーンスプロケット
１３，１４には従動軸としての一対のカムシャフト１
５，１６が配設され、これらのカムシャフト１５，１６
によって図示しない吸気バルブ及び排気バルブが開閉駆
動される。
【００１１】クランクシャフト１１にはクランクポジシ
ョンセンサ２１、カムシャフト１５にはカムポジション
センサ２２がそれぞれ配設されている。このクランクポ
ジションセンサ２１から出力されるパルス信号θ1 及び
カムポジションセンサ２２から出力されるパルス信号θ
2 はＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御装置）
３０に入力される。
ョンセンサ２１、カムシャフト１５にはカムポジション
センサ２２がそれぞれ配設されている。このクランクポ
ジションセンサ２１から出力されるパルス信号θ1 及び
カムポジションセンサ２２から出力されるパルス信号θ
2 はＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御装置）
３０に入力される。
【００１２】なお、ＥＣＵ３０は、周知の中央処理装置
としてのＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、各
種データを格納するＲＡＭ、入出力回路及びそれらを接
続するバスライン等からなる論理演算回路として構成さ
れている。
としてのＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、各
種データを格納するＲＡＭ、入出力回路及びそれらを接
続するバスライン等からなる論理演算回路として構成さ
れている。
【００１３】ＥＣＵ３０には、これらの信号の他に内燃
機関１０の運転状態に対応するエアフローメータ（図示
略）からの単位機関回転数当たりの吸気量（吸入空気
量）ＧＮ、水温センサ（図示略）からの冷却水温ＴＨＷ
等の各種センサ信号が入力されており、後述のクランク
シャフト１１に対するカムシャフト１５の相対回転角Ｖ
Ｔ及び目標相対回転角ＶＴＴが算出される。そして、Ｅ
ＣＵ３０からの駆動信号によりスプールバルブ４０のリ
ニアソレノイド４１がＤuty(デューティ比）制御され、
油タンク４５内の油がポンプ４６により供給油通路４７
を通って一方のカムシャフト１５に設けられたバルブタ
イミング制御機構（Variable Valve Timming Control M
echanism: 以下、単に『ＶＶＴ』と記す；図１の斜線
部）５０に圧送される。このＶＶＴ５０に供給される油
の油量が調整されることで、カムシャフト１５がチェー
ンスプロケット１３、即ち、クランクシャフト１１に対
し所定の位相差を有して回転自在であり、カムシャフト
１５が目標相対回転角ＶＴＴに設定可能である。なお、
ＶＶＴ５０からの油は排出油通路４８を通って油タンク
４５内に戻される。
機関１０の運転状態に対応するエアフローメータ（図示
略）からの単位機関回転数当たりの吸気量（吸入空気
量）ＧＮ、水温センサ（図示略）からの冷却水温ＴＨＷ
等の各種センサ信号が入力されており、後述のクランク
シャフト１１に対するカムシャフト１５の相対回転角Ｖ
Ｔ及び目標相対回転角ＶＴＴが算出される。そして、Ｅ
ＣＵ３０からの駆動信号によりスプールバルブ４０のリ
ニアソレノイド４１がＤuty(デューティ比）制御され、
油タンク４５内の油がポンプ４６により供給油通路４７
を通って一方のカムシャフト１５に設けられたバルブタ
イミング制御機構（Variable Valve Timming Control M
echanism: 以下、単に『ＶＶＴ』と記す；図１の斜線
部）５０に圧送される。このＶＶＴ５０に供給される油
の油量が調整されることで、カムシャフト１５がチェー
ンスプロケット１３、即ち、クランクシャフト１１に対
し所定の位相差を有して回転自在であり、カムシャフト
１５が目標相対回転角ＶＴＴに設定可能である。なお、
ＶＶＴ５０からの油は排出油通路４８を通って油タンク
４５内に戻される。
【００１４】ここで、クランクシャフト１１が１回転し
てクランクポジションセンサ２１からのパルス数がＮ個
発生するとき、カムシャフト１５の１回転でカムポジシ
ョンセンサ２２からのパルス数がＮ個発生するようにす
る。また、カムシャフト１５のタイミング変換角最大値
をθmax °ＣＡ（クランク角）とすると、Ｎ＜（３６０
／θmax ）となるようにパルス数Ｎを設定する。これに
よって、相対回転角ＶＴの算出時、クランクポジション
センサ２１のパルス信号θ1 と、このパルス信号θ1 の
次に続いて発生するカムポジションセンサ２２のパルス
信号θ2 とを使用することができる。
てクランクポジションセンサ２１からのパルス数がＮ個
発生するとき、カムシャフト１５の１回転でカムポジシ
ョンセンサ２２からのパルス数がＮ個発生するようにす
る。また、カムシャフト１５のタイミング変換角最大値
をθmax °ＣＡ（クランク角）とすると、Ｎ＜（３６０
／θmax ）となるようにパルス数Ｎを設定する。これに
よって、相対回転角ＶＴの算出時、クランクポジション
センサ２１のパルス信号θ1 と、このパルス信号θ1 の
次に続いて発生するカムポジションセンサ２２のパルス
信号θ2 とを使用することができる。
【００１５】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されて
いるＥＣＵ３０の処理手順を示す図２のフローチャート
に基づき、図３及び図４のマップを参照して説明する。
ここで、図３は機関回転数Ｎｅと吸気量ＧＮとから目標
相対回転角ＶＴＴを算出するマップであり、図４は相対
回転角偏差に対する基本制御電流ＩBCを算出するマップ
である。なお、このルーチンは所定時間毎にＥＣＵ３０
にて繰返し実行される。
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されて
いるＥＣＵ３０の処理手順を示す図２のフローチャート
に基づき、図３及び図４のマップを参照して説明する。
ここで、図３は機関回転数Ｎｅと吸気量ＧＮとから目標
相対回転角ＶＴＴを算出するマップであり、図４は相対
回転角偏差に対する基本制御電流ＩBCを算出するマップ
である。なお、このルーチンは所定時間毎にＥＣＵ３０
にて繰返し実行される。
【００１６】図２において、まず、ステップＳ１０１で
ＶＶＴ５０に対する実行条件が成立しているかが判定さ
れる。ここでは、内燃機関１０の始動後における機関回
転数Ｎｅが所定機関回転数、例えば、５００ｒｐｍ未
満、冷却水温ＴＨＷが所定温度、例えば、０℃未満のと
きＶＶＴ５０に対する実行条件が不成立であるとされ
る。即ち、機関回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ未満では内燃
機関１０が未だ始動後経過時間が少なく安定したアイド
ル運転状態になく、冷却水温ＴＨＷが０℃未満ではＶＶ
Ｔ５０を駆動する油温も同様に低いと推定できその粘性
が高過ぎると思われるからである。
ＶＶＴ５０に対する実行条件が成立しているかが判定さ
れる。ここでは、内燃機関１０の始動後における機関回
転数Ｎｅが所定機関回転数、例えば、５００ｒｐｍ未
満、冷却水温ＴＨＷが所定温度、例えば、０℃未満のと
きＶＶＴ５０に対する実行条件が不成立であるとされ
る。即ち、機関回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ未満では内燃
機関１０が未だ始動後経過時間が少なく安定したアイド
ル運転状態になく、冷却水温ＴＨＷが０℃未満ではＶＶ
Ｔ５０を駆動する油温も同様に低いと推定できその粘性
が高過ぎると思われるからである。
【００１７】ステップＳ１０１の判定条件が成立すると
きには、ステップＳ１０２に移行し、各種センサ信号と
してクランクポジションセンサ２１の出力信号θ1 及び
カムポジションセンサ２２の出力信号θ2 、更に、内燃
機関１０の運転状態を表すパラメータとしての機関回転
数Ｎｅ及び吸気量ＧＮ等が読込まれる。次にステップＳ
１０３に移行して、ステップＳ１０２で読込まれたクラ
ンクポジションセンサ２１の出力信号θ1 及びカムポジ
ションセンサ２２の出力信号θ2 からクランクシャフト
１１に対するカムシャフト１５の現在の位相差である相
対回転角ＶＴ（＝θ1 −θ2 ）が算出される。
きには、ステップＳ１０２に移行し、各種センサ信号と
してクランクポジションセンサ２１の出力信号θ1 及び
カムポジションセンサ２２の出力信号θ2 、更に、内燃
機関１０の運転状態を表すパラメータとしての機関回転
数Ｎｅ及び吸気量ＧＮ等が読込まれる。次にステップＳ
１０３に移行して、ステップＳ１０２で読込まれたクラ
ンクポジションセンサ２１の出力信号θ1 及びカムポジ
ションセンサ２２の出力信号θ2 からクランクシャフト
１１に対するカムシャフト１５の現在の位相差である相
対回転角ＶＴ（＝θ1 −θ2 ）が算出される。
【００１８】次にステップＳ１０４に移行して、ステッ
プＳ１０２で読込まれた機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮ
に基づき、図３に示すマップから現在の目標位相差であ
る目標相対回転角ＶＴＴが算出される。次にステップＳ
１０５に移行して、ステップＳ１０３で算出された相対
回転角ＶＴとステップＳ１０４で算出された目標相対回
転角ＶＴＴとの相対回転角偏差（ＶＴＴ−ＶＴ）に基づ
き、図４に示すマップからＯＣＶ（Oil-flow Control V
alve）としてのスプールバルブ４０のリニアソレノイド
４１に供給する基本制御電流ＩBCが算出される。
プＳ１０２で読込まれた機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮ
に基づき、図３に示すマップから現在の目標位相差であ
る目標相対回転角ＶＴＴが算出される。次にステップＳ
１０５に移行して、ステップＳ１０３で算出された相対
回転角ＶＴとステップＳ１０４で算出された目標相対回
転角ＶＴＴとの相対回転角偏差（ＶＴＴ−ＶＴ）に基づ
き、図４に示すマップからＯＣＶ（Oil-flow Control V
alve）としてのスプールバルブ４０のリニアソレノイド
４１に供給する基本制御電流ＩBCが算出される。
【００１９】次にステップＳ１０６に移行して、後述す
るようなディザ（dither）信号が設定される。次にステ
ップＳ１０７に移行して、ステップＳ１０５で算出され
た基本制御電流ＩBCにステップＳ１０６で設定されたデ
ィザ信号が重畳され、最終的にＶＶＴ５０を制御するた
めの制御電流Ｉｃが算出され、本ルーチンを終了する。
一方、ステップＳ１０１の判定条件が成立しないときに
は、ステップＳ１０８に移行し、ＶＶＴ５０に対する制
御電流ＩｃがＯＦＦとされ、ＶＶＴ５０が最も遅角側に
保持されたまま、本ルーチンを終了する。
るようなディザ（dither）信号が設定される。次にステ
ップＳ１０７に移行して、ステップＳ１０５で算出され
た基本制御電流ＩBCにステップＳ１０６で設定されたデ
ィザ信号が重畳され、最終的にＶＶＴ５０を制御するた
めの制御電流Ｉｃが算出され、本ルーチンを終了する。
一方、ステップＳ１０１の判定条件が成立しないときに
は、ステップＳ１０８に移行し、ＶＶＴ５０に対する制
御電流ＩｃがＯＦＦとされ、ＶＶＴ５０が最も遅角側に
保持されたまま、本ルーチンを終了する。
【００２０】図５は上述のルーチンのステップＳ１０６
で設定されるディザ信号を示す説明図である。
で設定されるディザ信号を示す説明図である。
【００２１】このディザ信号とは、図５に＋（プラス：
加算）側設定値及び−（マイナス：減算）側設定値とし
て変動量を示すような、比較的高い周波数（数十〜数百
Ｈｚ）の信号（図５に実線で示す）のことであり、基本
制御電流ＩBC（図５に破線で示す）に重畳することによ
り、元の電流値に対して微小振動を起こさせるものであ
る。このように、上述のルーチンのステップＳ１０７で
基本制御電流ＩBCにディザ信号が重畳された制御電流Ｉ
ｃによれば、リニアソレノイド４１に対する制御デュー
ティ比が常に微小変動されるため、結果的に、ＶＶＴ５
０に対して強制的な微小振動が与えられることとなる。
すると、ＶＶＴ５０において所定の制御回転角から進角
側または遅角側への駆動開始時や進角側方向から遅角側
方向、または遅角側方向から進角側方向へとバルブタイ
ミングが変更されるときに、摩擦変動等により生じるヒ
ステリシス現象による制御回転角誤差を解消することが
できる。これにより、制御デューティ比の変更に対応し
たＶＶＴ５０のバルブタイミング変更時における進角量
または遅角量を極めて正確に制御することができる。
加算）側設定値及び−（マイナス：減算）側設定値とし
て変動量を示すような、比較的高い周波数（数十〜数百
Ｈｚ）の信号（図５に実線で示す）のことであり、基本
制御電流ＩBC（図５に破線で示す）に重畳することによ
り、元の電流値に対して微小振動を起こさせるものであ
る。このように、上述のルーチンのステップＳ１０７で
基本制御電流ＩBCにディザ信号が重畳された制御電流Ｉ
ｃによれば、リニアソレノイド４１に対する制御デュー
ティ比が常に微小変動されるため、結果的に、ＶＶＴ５
０に対して強制的な微小振動が与えられることとなる。
すると、ＶＶＴ５０において所定の制御回転角から進角
側または遅角側への駆動開始時や進角側方向から遅角側
方向、または遅角側方向から進角側方向へとバルブタイ
ミングが変更されるときに、摩擦変動等により生じるヒ
ステリシス現象による制御回転角誤差を解消することが
できる。これにより、制御デューティ比の変更に対応し
たＶＶＴ５０のバルブタイミング変更時における進角量
または遅角量を極めて正確に制御することができる。
【００２２】次に、ディザ信号の設定について具体的に
説明する。
説明する。
【００２３】まず、図６のマップを用いて、ディザ信号
を現在の運転状態に応じて設定する場合を説明する。図
６（ａ）のマップにより機関回転数Ｎｅ〔ｒｐｍ〕に対
する基本ディザ信号ＤB1が算出される。図６（ａ）のマ
ップに示すように、運転状態としての機関回転数Ｎｅが
所定回転数より低いときには発生される油圧も低くくな
るため、基本ディザ信号ＤB1が機関回転数Ｎｅの低回転
側となるに連れて中央値に対する＋側設定値及び−側設
定値が徐々に大きくされ、静摩擦に打勝つようにされ
る。また、図６（ｂ）のマップにより冷却水温ＴＨＷ
〔℃〕に対する補正係数Ｋ1 が算出される。図６（ｂ）
のマップに示すように、運転状態としての冷却水温ＴＨ
Ｗが低いほど油温が低く粘性が高くなり抵抗が大きくな
るため、基本ディザ信号ＤB1に対する補正係数Ｋ1 が冷
却水温ＴＨＷが低くなるに連れて１．０から徐々に大き
くされる。そして、基本ディザ信号ＤB1に補正係数Ｋ1
が乗算されることで、現在の運転状態に応じたディザ信
号が設定され、所要制御時間の短縮及び制御回転角に対
する位置決め精度が向上される。
を現在の運転状態に応じて設定する場合を説明する。図
６（ａ）のマップにより機関回転数Ｎｅ〔ｒｐｍ〕に対
する基本ディザ信号ＤB1が算出される。図６（ａ）のマ
ップに示すように、運転状態としての機関回転数Ｎｅが
所定回転数より低いときには発生される油圧も低くくな
るため、基本ディザ信号ＤB1が機関回転数Ｎｅの低回転
側となるに連れて中央値に対する＋側設定値及び−側設
定値が徐々に大きくされ、静摩擦に打勝つようにされ
る。また、図６（ｂ）のマップにより冷却水温ＴＨＷ
〔℃〕に対する補正係数Ｋ1 が算出される。図６（ｂ）
のマップに示すように、運転状態としての冷却水温ＴＨ
Ｗが低いほど油温が低く粘性が高くなり抵抗が大きくな
るため、基本ディザ信号ＤB1に対する補正係数Ｋ1 が冷
却水温ＴＨＷが低くなるに連れて１．０から徐々に大き
くされる。そして、基本ディザ信号ＤB1に補正係数Ｋ1
が乗算されることで、現在の運転状態に応じたディザ信
号が設定され、所要制御時間の短縮及び制御回転角に対
する位置決め精度が向上される。
【００２４】次に、図７のマップを用いて、ディザ信号
を現在の相対回転角ＶＴに応じて設定する場合を説明す
る。図７（ａ）のマップにより相対回転角ＶＴに対する
基本ディザ信号ＤB2が算出される。図７（ａ）のマップ
に示すように、相対回転角ＶＴが所定回転角より小さい
ときには遅角側に徐々に大きくされ、逆に所定回転角よ
り大きいときには進角側に徐々に大きくされ、静摩擦に
打勝つようにされる。更に、この基本ディザ信号ＤB2に
対する補正係数として、図６（ｂ）と同様な、図７
（ｂ）のマップにより冷却水温ＴＨＷ〔℃〕に対する補
正係数Ｋ1 が算出され、図７（ｃ）のマップにより機関
回転数Ｎｅ〔ｒｐｍ〕に対する補正係数Ｋ2が算出され
る。図７（ｃ）のマップに示すように、機関回転数Ｎｅ
に対する補正係数Ｋ2 が所定回転数より低くなるに連れ
て１．０より徐々に大きくされ、逆に所定回転数より高
くなるに連れて１．０より小さくされ、油圧補正され
る。そして、基本ディザ信号ＤB2に補正係数Ｋ1 及び補
正係数Ｋ2 が乗算されることで、現在の相対回転角ＶＴ
に応じたディザ信号が設定され、所要制御時間の短縮及
び制御回転角に対する位置決め精度が向上される。
を現在の相対回転角ＶＴに応じて設定する場合を説明す
る。図７（ａ）のマップにより相対回転角ＶＴに対する
基本ディザ信号ＤB2が算出される。図７（ａ）のマップ
に示すように、相対回転角ＶＴが所定回転角より小さい
ときには遅角側に徐々に大きくされ、逆に所定回転角よ
り大きいときには進角側に徐々に大きくされ、静摩擦に
打勝つようにされる。更に、この基本ディザ信号ＤB2に
対する補正係数として、図６（ｂ）と同様な、図７
（ｂ）のマップにより冷却水温ＴＨＷ〔℃〕に対する補
正係数Ｋ1 が算出され、図７（ｃ）のマップにより機関
回転数Ｎｅ〔ｒｐｍ〕に対する補正係数Ｋ2が算出され
る。図７（ｃ）のマップに示すように、機関回転数Ｎｅ
に対する補正係数Ｋ2 が所定回転数より低くなるに連れ
て１．０より徐々に大きくされ、逆に所定回転数より高
くなるに連れて１．０より小さくされ、油圧補正され
る。そして、基本ディザ信号ＤB2に補正係数Ｋ1 及び補
正係数Ｋ2 が乗算されることで、現在の相対回転角ＶＴ
に応じたディザ信号が設定され、所要制御時間の短縮及
び制御回転角に対する位置決め精度が向上される。
【００２５】また、図８のマップを用いて、ディザ信号
を現在の基本制御電流ＩBCに応じて設定する場合を説明
する。図８（ａ）のマップにより基本制御電流ＩBCに対
する基本ディザ信号ＤB3が算出される。図８（ａ）のマ
ップに示すように、基本制御電流ＩBCが所定電流値範囲
では進角側及び遅角側が大きくされ、静摩擦に打勝つよ
うにされる。更に、この基本ディザ信号ＤB3に対する補
正係数として、図６（ｂ）と同様な、図８（ｂ）のマッ
プにより冷却水温ＴＨＷ〔℃〕に対する補正係数Ｋ1 が
算出され、図７（ｃ）と同様な、図８（ｃ）のマップに
より機関回転数Ｎｅ〔ｒｐｍ〕に対する補正係数Ｋ2 が
算出される。そして、基本ディザ信号ＤB3に補正係数Ｋ
1 及び補正係数Ｋ2 が乗算されることで、現在の基本制
御電流ＩBCに応じたディザ信号が設定され、所要制御時
間の短縮及び制御回転角に対する位置決め精度が向上さ
れる。
を現在の基本制御電流ＩBCに応じて設定する場合を説明
する。図８（ａ）のマップにより基本制御電流ＩBCに対
する基本ディザ信号ＤB3が算出される。図８（ａ）のマ
ップに示すように、基本制御電流ＩBCが所定電流値範囲
では進角側及び遅角側が大きくされ、静摩擦に打勝つよ
うにされる。更に、この基本ディザ信号ＤB3に対する補
正係数として、図６（ｂ）と同様な、図８（ｂ）のマッ
プにより冷却水温ＴＨＷ〔℃〕に対する補正係数Ｋ1 が
算出され、図７（ｃ）と同様な、図８（ｃ）のマップに
より機関回転数Ｎｅ〔ｒｐｍ〕に対する補正係数Ｋ2 が
算出される。そして、基本ディザ信号ＤB3に補正係数Ｋ
1 及び補正係数Ｋ2 が乗算されることで、現在の基本制
御電流ＩBCに応じたディザ信号が設定され、所要制御時
間の短縮及び制御回転角に対する位置決め精度が向上さ
れる。
【００２６】このように、本実施例の内燃機関用バルブ
タイミング制御装置は、内燃機関１０の駆動軸としての
クランクシャフト１１から吸気バルブを開閉する従動軸
としてのカムシャフト１５に駆動力を伝達するチェーン
１２等からなる駆動力伝達系に設けられ、カムシャフト
１５を所定角度範囲内で相対回転自在なＶＶＴ５０と、
クランクシャフト１１の回転角θ1 を検出する駆動軸回
転角検出手段としてのクランクポジションセンサ２１
と、カムシャフト１５の回転角θ2 を検出する従動軸回
転角検出手段としてのカムポジションセンサ２２と、ク
ランクポジションセンサ２１で検出されたクランクシャ
フト１１の回転角θ1 とカムポジションセンサ２２で検
出されたカムシャフト１５の回転角θ2 との位相差であ
る相対回転角ＶＴを算出するＥＣＵ３０にて達成される
相対回転角演算手段と、内燃機関１０の運転状態を表す
機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮに応じてクランクシャフ
ト１１の回転角とθ1 カムシャフト１５の回転角θ2 と
の目標とする位相差である目標相対回転角ＶＴＴを算出
するＥＣＵ３０にて達成される目標相対回転角演算手段
と、前記相対回転角演算手段で算出された相対回転角Ｖ
Ｔと前記目標相対回転角演算手段で算出された目標相対
回転角ＶＴＴとの偏差に応じてフィードバック補正され
る制御回転角に対応する基本制御電流ＩBCを算出し、Ｖ
ＶＴ５０によりカムシャフト１５を相対回転するＥＣＵ
３０にて達成される相対回転角制御手段と、前記相対回
転角制御手段で算出された制御回転角に対応する基本制
御電流ＩBCに対して所定周波数で微小振幅変動を与える
補正回転角分に対応するディザ信号を設定し、基本制御
電流ＩBCに重畳し補正するＥＣＵ３０にて達成される制
御回転角補正手段とを具備するものである。
タイミング制御装置は、内燃機関１０の駆動軸としての
クランクシャフト１１から吸気バルブを開閉する従動軸
としてのカムシャフト１５に駆動力を伝達するチェーン
１２等からなる駆動力伝達系に設けられ、カムシャフト
１５を所定角度範囲内で相対回転自在なＶＶＴ５０と、
クランクシャフト１１の回転角θ1 を検出する駆動軸回
転角検出手段としてのクランクポジションセンサ２１
と、カムシャフト１５の回転角θ2 を検出する従動軸回
転角検出手段としてのカムポジションセンサ２２と、ク
ランクポジションセンサ２１で検出されたクランクシャ
フト１１の回転角θ1 とカムポジションセンサ２２で検
出されたカムシャフト１５の回転角θ2 との位相差であ
る相対回転角ＶＴを算出するＥＣＵ３０にて達成される
相対回転角演算手段と、内燃機関１０の運転状態を表す
機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮに応じてクランクシャフ
ト１１の回転角とθ1 カムシャフト１５の回転角θ2 と
の目標とする位相差である目標相対回転角ＶＴＴを算出
するＥＣＵ３０にて達成される目標相対回転角演算手段
と、前記相対回転角演算手段で算出された相対回転角Ｖ
Ｔと前記目標相対回転角演算手段で算出された目標相対
回転角ＶＴＴとの偏差に応じてフィードバック補正され
る制御回転角に対応する基本制御電流ＩBCを算出し、Ｖ
ＶＴ５０によりカムシャフト１５を相対回転するＥＣＵ
３０にて達成される相対回転角制御手段と、前記相対回
転角制御手段で算出された制御回転角に対応する基本制
御電流ＩBCに対して所定周波数で微小振幅変動を与える
補正回転角分に対応するディザ信号を設定し、基本制御
電流ＩBCに重畳し補正するＥＣＵ３０にて達成される制
御回転角補正手段とを具備するものである。
【００２７】したがって、相対回転角制御手段を達成す
るＥＣＵ３０で算出された制御回転角に対応する基本制
御電流ＩBCに対して、制御回転角補正手段を達成するＥ
ＣＵ３０により所定周波数で微小振幅変動を与える補正
回転角分に対応して設定されたディザ信号が重畳され
る。そして、基本制御電流ＩBCに対してディザ信号が重
畳された制御電流Ｉｃを用いることで、リニアソレノイ
ド４１に対する制御デューティ比が常に微小変動され、
ＶＶＴ５０に対して強制的な微小振動が与えられる。す
ると、ＶＶＴ５０において所定の制御回転角から進角側
または遅角側への駆動開始時や進角側方向から遅角側方
向、または遅角側方向から進角側方向へとバルブタイミ
ングが変更されるときに、摩擦変動等により生じるヒス
テリシス現象による制御回転角誤差を解消することがで
きる。このため、制御デューティ比の変更に対応したＶ
ＶＴ５０のバルブタイミング変更時における進角量また
は遅角量を極めて正確に制御することができる。
るＥＣＵ３０で算出された制御回転角に対応する基本制
御電流ＩBCに対して、制御回転角補正手段を達成するＥ
ＣＵ３０により所定周波数で微小振幅変動を与える補正
回転角分に対応して設定されたディザ信号が重畳され
る。そして、基本制御電流ＩBCに対してディザ信号が重
畳された制御電流Ｉｃを用いることで、リニアソレノイ
ド４１に対する制御デューティ比が常に微小変動され、
ＶＶＴ５０に対して強制的な微小振動が与えられる。す
ると、ＶＶＴ５０において所定の制御回転角から進角側
または遅角側への駆動開始時や進角側方向から遅角側方
向、または遅角側方向から進角側方向へとバルブタイミ
ングが変更されるときに、摩擦変動等により生じるヒス
テリシス現象による制御回転角誤差を解消することがで
きる。このため、制御デューティ比の変更に対応したＶ
ＶＴ５０のバルブタイミング変更時における進角量また
は遅角量を極めて正確に制御することができる。
【００２８】また、本実施例の内燃機関用バルブタイミ
ング制御装置は、内燃機関１０の運転状態を表す機関回
転数Ｎｅ及び冷却水温ＴＨＷ、相対回転角ＶＴ、制御回
転角に対応する基本制御電流ＩBCのうち少なくとも１つ
に基づき補正回転角に対応するディザ信号における振幅
変動の大きさを設定するものである。即ち、ＶＶＴ５０
に対する内燃機関の運転状態において負荷となるパラメ
ータや現在の相対回転角ＶＴや基本制御電流ＩBCに基づ
き補正回転角としてのディザ信号の振幅変動の大きさが
設定される。つまり、各種制御条件の変化に対応したデ
ィザ信号が重畳されることでバルブタイミング変更の際
の制御回転角誤差を適切に解消することができる。これ
により、制御デューティ比の変更に対応したＶＶＴ５０
のバルブタイミング変更時における進角量または遅角量
を極めて正確に制御することができる。
ング制御装置は、内燃機関１０の運転状態を表す機関回
転数Ｎｅ及び冷却水温ＴＨＷ、相対回転角ＶＴ、制御回
転角に対応する基本制御電流ＩBCのうち少なくとも１つ
に基づき補正回転角に対応するディザ信号における振幅
変動の大きさを設定するものである。即ち、ＶＶＴ５０
に対する内燃機関の運転状態において負荷となるパラメ
ータや現在の相対回転角ＶＴや基本制御電流ＩBCに基づ
き補正回転角としてのディザ信号の振幅変動の大きさが
設定される。つまり、各種制御条件の変化に対応したデ
ィザ信号が重畳されることでバルブタイミング変更の際
の制御回転角誤差を適切に解消することができる。これ
により、制御デューティ比の変更に対応したＶＶＴ５０
のバルブタイミング変更時における進角量または遅角量
を極めて正確に制御することができる。
【図１】 図１は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置の全体構成を示
す概略図である。
る内燃機関用バルブタイミング制御装置の全体構成を示
す概略図である。
【図２】 図２は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されてい
るＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されてい
るＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】 図３は図２における目標相対回転角を機関回
転数と吸気量とから求めるマップである。
転数と吸気量とから求めるマップである。
【図４】 図４は図２における基本制御電流を相対回転
角偏差から求めるマップである。
角偏差から求めるマップである。
【図５】 図５は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で用いられるデ
ィザ信号を示す説明図である。
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で用いられるデ
ィザ信号を示す説明図である。
【図６】 図６は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で用いられるデ
ィザ信号を現在の運転状態に応じて設定する説明図であ
る。
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で用いられるデ
ィザ信号を現在の運転状態に応じて設定する説明図であ
る。
【図７】 図７は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で用いられるデ
ィザ信号を現在の相対回転角に応じて設定する説明図で
ある。
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で用いられるデ
ィザ信号を現在の相対回転角に応じて設定する説明図で
ある。
【図８】 図８は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で用いられるデ
ィザ信号を現在の基本制御電流に応じて設定する説明図
である。
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で用いられるデ
ィザ信号を現在の基本制御電流に応じて設定する説明図
である。
１０ 内燃機関 １１ クランクシャフト（駆動軸） １２ チェーン １３ チェーンスプロケット １５ カムシャフト（従動軸） ２１ クランクポジションセンサ ２２ カムポジションセンサ ３０ ＥＣＵ（電子制御装置） ４０ スプールバルブ ４１ リニアソレノイド ５０ ＶＶＴ（バルブタイミング制御機構）
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の駆動軸から吸気バルブまたは
排気バルブの少なくともいずれか一方を開閉する従動軸
に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記駆動
軸または前記従動軸のいずれか一方を所定角度範囲内で
相対回転自在なバルブタイミング制御機構と、 前記駆動軸の回転角を検出する駆動軸回転角検出手段
と、 前記従動軸の回転角を検出する従動軸回転角検出手段
と、 前記駆動軸回転角検出手段で検出された前記駆動軸の回
転角と前記従動軸回転角検出手段で検出された前記従動
軸の回転角との位相差である相対回転角を算出する相対
回転角演算手段と、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記駆動軸の回転角と
前記従動軸の回転角との目標とする位相差である目標相
対回転角を算出する目標相対回転角演算手段と、 前記相対回転角演算手段で算出された前記相対回転角と
前記目標相対回転角演算手段で算出された前記目標相対
回転角との偏差に応じて制御回転角を算出し、前記バル
ブタイミング制御機構により前記駆動軸または前記従動
軸を相対回転する相対回転角制御手段と、 前記相対回転角制御手段で算出された前記制御回転角に
対して所定周波数で微小振幅変動を与える補正回転角分
を設定し、前記制御回転角に重畳し補正する制御回転角
補正手段とを具備することを特徴とする内燃機関用バル
ブタイミング制御装置。 - 【請求項２】 前記内燃機関の運転状態、前記相対回転
角、前記制御回転角のうち少なくとも１つに基づき前記
補正回転角における振幅変動の大きさを設定することを
特徴とする請求項１に記載の内燃機関用バルブタイミン
グ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3584297A JP4013274B2 (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 内燃機関用バルブタイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3584297A JP4013274B2 (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 内燃機関用バルブタイミング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10231741A true JPH10231741A (ja) | 1998-09-02 |
| JP4013274B2 JP4013274B2 (ja) | 2007-11-28 |
Family
ID=12453243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3584297A Expired - Fee Related JP4013274B2 (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 内燃機関用バルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4013274B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6505585B1 (en) | 1999-06-04 | 2003-01-14 | Unisia Jecs Corporation | Apparatus and method for controlling valve timing of an engine |
| EP1375835A1 (en) * | 2002-06-17 | 2004-01-02 | BorgWarner Inc. | VCT solenoid dither frequency control |
| EP1375840A3 (en) * | 2002-06-17 | 2008-03-19 | BorgWarner Inc. | Improved control method for electro-hydraulic control valves over temperature range |
| JP2011117317A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Denso Corp | バルブタイミング調整装置 |
-
1997
- 1997-02-20 JP JP3584297A patent/JP4013274B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6505585B1 (en) | 1999-06-04 | 2003-01-14 | Unisia Jecs Corporation | Apparatus and method for controlling valve timing of an engine |
| EP1375835A1 (en) * | 2002-06-17 | 2004-01-02 | BorgWarner Inc. | VCT solenoid dither frequency control |
| US6736094B2 (en) | 2002-06-17 | 2004-05-18 | Borgwarner Inc. | VCT solenoid dither frequency control |
| EP1375840A3 (en) * | 2002-06-17 | 2008-03-19 | BorgWarner Inc. | Improved control method for electro-hydraulic control valves over temperature range |
| JP2011117317A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Denso Corp | バルブタイミング調整装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4013274B2 (ja) | 2007-11-28 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070313 |
|
| A521 | Written amendment |
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|
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