JPH11236831A - Drive control device for variable valve device - Google Patents
Drive control device for variable valve deviceInfo
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- JPH11236831A JPH11236831A JP10040183A JP4018398A JPH11236831A JP H11236831 A JPH11236831 A JP H11236831A JP 10040183 A JP10040183 A JP 10040183A JP 4018398 A JP4018398 A JP 4018398A JP H11236831 A JPH11236831 A JP H11236831A
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に備えら
れる可変動弁装置の駆動制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device for a variable valve device provided in an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば、内部ＥＧＲ量を運転
状態に応じて制御する目的や、低中速運転時の高トルク
特性と高速運転時の出力向上とを両立させる等の目的
で、吸気弁や排気弁の開特性（開弁時期、開弁期間、作
動角、リフト量など）を可変制御できるようにした可変
動弁装置が種々知られている（特開昭６３−１６７０１
６号公報，特開昭６３−５７８０５号公報，特開平５−
１７１９０９号公報等参照）。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, for the purpose of controlling the internal EGR amount in accordance with the operating state, or for the purpose of achieving both high torque characteristics at low / medium speed operation and improvement of output at high speed operation, etc. There are various known variable valve operating devices capable of variably controlling the opening characteristics (valve opening timing, valve opening period, operating angle, lift amount, etc.) of valves and exhaust valves (JP-A-63-16701).
No. 6, JP-A-63-57805, and JP-A-5-57805.
171909 and the like).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、可変動弁装
置において、作動油圧を制御することによって、吸気弁
や排気弁の開特性の可変制御を行うようにした場合、そ
の作動油圧の制御を、デューティ制御弁（ソレノイド弁
など）を介したＰＩ（比例積分）制御、ＰＤ（比例微
分）制御、ＰＩＤ（比例積分微分）制御など（以下、Ｐ
ＩＤ制御で代表させる）により行なうようにしたものが
ある。なお、上記制御の概念には、フィードバック制
御、フィードフォワード（オープン）制御の何れも含ま
れる。By the way, in a variable valve actuation device, when the variable control of the opening characteristics of the intake valve and the exhaust valve is performed by controlling the operating oil pressure, the control of the operating oil pressure is performed as follows. PI (proportional integral) control, PD (proportional derivative) control, PID (proportional integral derivative) control, etc. via a duty control valve (such as a solenoid valve)
ID control). The concept of the above control includes both feedback control and feedforward (open) control.
【０００４】しかしながら、可変動弁装置を駆動制御す
るためのＰＩＤ制御での、従来における制御ゲインの設
定は、油水温（延いてはエンジン温度）やエンジン回転
速度に基づいて設定されるに過ぎないものであったた
め、以下のような惧れがあった。即ち、従来において
は、油水温を考慮することで、作動油温度に応じた粘度
変化による可変動弁装置のバルブ開特性の切り換え応答
速度の変化に追従させて、ＰＩＤ制御を実行させる（即
ち、制御ゲインを設定する）ことはできたが、エンジン
温度（作動油温度）以外の作動油の粘度変化には追従さ
せることができなかったため、例えば、ある条件によっ
てはバルブ開特性の切り換え応答速度が要求の応答速度
をもって行なわれなくなる惧れがあり、機関運転性、排
気性能等を低下させてしまう惧れがあった。However, the conventional setting of the control gain in the PID control for driving and controlling the variable valve operating device is merely set based on the oil-water temperature (and, consequently, the engine temperature) and the engine speed. Therefore, there were the following concerns. That is, conventionally, by considering the oil water temperature, the PID control is executed by following the change of the switching response speed of the valve opening characteristic of the variable valve operating device due to the viscosity change according to the hydraulic oil temperature (ie, Control gain), but could not follow the change in viscosity of the hydraulic oil other than the engine temperature (hydraulic oil temperature). There is a concern that the response may not be performed with the response speed of the request, and the engine operability, the exhaust performance, etc. may be reduced.
【０００５】つまり、例えば、作動油の経時劣化（例え
ばガソリン等によるオイルダイリューションや煤混入等
による性状変化）や、或いは作動油性状の相違（例えば
メーカー間での相違、或いは使用作動油そのものの相違
など）などにより作動油の粘度が変化した場合には、該
作動油粘度の変化に応じた可変動弁装置の作動応答性の
変化に追従させて、ＰＩＤ制御を良好に実行させる（即
ち、制御ゲインを設定する）ことができなかったため、
要求応答性を達成できず、機関運転性、排気性能等を低
下させてしまう惧れがあった。[0005] That is, for example, aging of the hydraulic oil (for example, changes in properties due to oil dilution or soot mixing with gasoline or the like) or differences in the properties of the hydraulic oil (for example, differences between manufacturers, or the actual hydraulic oil used) When the viscosity of the hydraulic oil changes due to the above-mentioned differences, etc., the PID control is satisfactorily executed by following the change in the operation response of the variable valve apparatus in accordance with the change in the viscosity of the hydraulic oil (ie, , Set the control gain)
There was a risk that the required responsiveness could not be achieved and the engine operability, exhaust performance, etc. would be reduced.
【０００６】本発明は、このような実情に鑑みなされた
ものであり、可変動弁装置の駆動制御装置であって、作
動油の経時劣化や作動油性状の相違などに伴う作動油粘
度変化に追従して良好に可変動弁装置の駆動制御を行な
えるようにした可変動弁装置の駆動制御装置を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and is a drive control device for a variable valve operating system. The present invention is directed to a hydraulic oil viscosity change caused by deterioration of hydraulic oil with time and differences in hydraulic oil properties. It is an object of the present invention to provide a drive control device for a variable valve operating device that can appropriately perform drive control of the variable valve operating device.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載の発明は、図１に示すように、作動油圧制御弁の開度
を制御することで作動油圧を制御して、内燃機関の吸気
弁或いは排気弁の少なくとも一方の開特性を可変に制御
するようにした可変動弁装置の駆動制御装置であって、
前記開特性を、目標開特性に制御するのに必要な基本制
御量を演算する基本制御量演算手段と、前記弁体の開特
性を、所定の応答特性で目標開特性に収束・維持させる
のに必要な補正制御量を演算する補正制御量演算手段
と、実際の弁体の応答特性を検出する応答特性検出手段
と、前記応答特性検出手段により検出された実際の応答
特性に基づいて、前記補正制御量を補正する補正制御量
補正手段と、前記基本制御量と、前記補正制御量補正手
段により補正された補正制御量と、に基づいて、前記作
動油圧制御弁の開度制御を行なう開度制御手段と、を含
んで構成した。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, according to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, the operating oil pressure is controlled by controlling the opening of an operating oil pressure control valve, and the intake air of the internal combustion engine is controlled. A drive control device for a variable valve operating device that variably controls at least one opening characteristic of a valve or an exhaust valve,
A basic control amount calculating means for calculating a basic control amount necessary to control the opening characteristic to the target opening characteristic; and a control element for converging and maintaining the opening characteristic of the valve element to the target opening characteristic with a predetermined response characteristic. Correction control amount calculating means for calculating the correction control amount required for the response characteristic detecting means for detecting the actual response characteristics of the valve element, based on the actual response characteristics detected by the response characteristic detecting means, An opening for controlling the opening degree of the working hydraulic control valve based on the correction control amount correcting means for correcting the correction control amount, and the correction control amount corrected by the correction control amount correcting means; And a degree control means.
【０００８】かかる構成として、実際の応答特性を検出
し、それに基づいて、前記補正制御量を補正するように
すれば、例えば、実際の応答特性と、目標応答特性と、
の相違を抑制する方向に、補正制御量（制御ゲイン）を
補正することができるので、作動油の経時劣化（例えば
オイルダイリューションや性状変化）或いは作動油性状
自体の相違などによる作動油粘度の相違に応じて、作動
油圧制御弁の開度制御特性を補正できるから、可変動弁
装置に対する要求応答特性を達成しながら、良好に目標
開特性を達成させることが可能となり、延いては機関運
転性、排気性能等を改善することができる。In this configuration, if an actual response characteristic is detected and the correction control amount is corrected based on the actual response characteristic, for example, the actual response characteristic, the target response characteristic,
The control oil amount (control gain) can be corrected in such a direction as to suppress the difference in the hydraulic oil viscosity due to the deterioration of the hydraulic oil with time (for example, oil dilution or property change) or the difference in the hydraulic oil property itself. Can be corrected according to the difference in the hydraulic pressure control valve, it is possible to satisfactorily achieve the target opening characteristic while achieving the required response characteristic to the variable valve operating device, Drivability, exhaust performance, etc. can be improved.
【０００９】なお、上記制御は、フィードバック制御、
フィードフォワード制御の何れにも適用できるものであ
る。請求項２に記載の発明では、前記基本制御量及び前
記補正制御量が、機関運転状態に応じて演算される構成
とした。かかる構成とすれば、よりきめ細かく前記基本
制御量及び前記補正制御量を演算することができるの
で、より一層高精度に、可変動弁装置に対する要求応答
特性を達成しながら、良好に目標開特性を達成させるこ
とが可能となり、延いては機関運転性、排気性能等をよ
り一層改善することができる。[0009] The above control includes feedback control,
It can be applied to any of the feedforward control. According to the second aspect of the present invention, the basic control amount and the correction control amount are calculated in accordance with an engine operating state. With this configuration, the basic control amount and the correction control amount can be calculated more finely, so that the target opening characteristics can be satisfactorily improved while achieving the required response characteristics for the variable valve operating device with higher accuracy. Thus, the engine operability, the exhaust performance, and the like can be further improved.
【００１０】請求項３に記載の発明では、前記補正制御
量補正手段により補正された補正制御量を記憶して、次
回開度制御時には、前記基本制御量と、前記記憶した補
正制御量と、に基づいて、前記作動油圧制御弁の開度制
御を行なう手段を含んで構成した。かかる構成とすれ
ば、次回開度制御開始時から、実際の作動油粘度に応じ
た補正制御量を演算できることになるから、より早期か
ら要求応答特性を達成しながら、良好に目標開特性を達
成させることが可能となる。In the third aspect of the present invention, the correction control amount corrected by the correction control amount correction means is stored, and at the next opening degree control, the basic control amount, the stored correction control amount, And means for controlling the opening of the operating hydraulic control valve based on the above. With this configuration, the correction control amount corresponding to the actual hydraulic oil viscosity can be calculated from the start of the next opening degree control, so that the target opening characteristic can be achieved satisfactorily while achieving the required response characteristic earlier. It is possible to do.
【００１１】請求項４に記載の発明では、前記補正され
た補正制御量が、機関運転状態に応じて記憶されるよう
にした。かかる構成とすれば、より一層高精度に、可変
動弁装置に対する要求応答特性を達成しながら、良好に
目標開特性を達成させることが可能となり、延いては機
関運転性、排気性能等をより一層改善することができ
る。In the invention described in claim 4, the corrected correction control amount is stored according to the engine operating state. With such a configuration, it is possible to achieve the target opening characteristic satisfactorily while achieving the required response characteristic for the variable valve operating device with higher accuracy, and further improve the engine operability, the exhaust performance, and the like. It can be further improved.
【００１２】[0012]
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、例え
ば、実際の応答特性と、目標応答特性と、の相違を抑制
する方向に、補正制御量を補正することができるので、
作動油の経時劣化或いは作動油性状自体の相違などによ
る作動油粘度の相違に応じて、作動油圧制御弁の開度制
御特性を補正できるから、可変動弁装置に対する要求応
答特性を達成しながら、良好に目標開特性を達成させる
ことが可能となり、延いては機関運転性、排気性能等を
改善することができる。According to the first aspect of the invention, for example, the correction control amount can be corrected in a direction to suppress the difference between the actual response characteristic and the target response characteristic.
The opening degree control characteristic of the hydraulic control valve can be corrected according to the difference in the hydraulic oil viscosity due to the deterioration of the hydraulic oil with time or the difference in the hydraulic oil property itself. The target opening characteristics can be satisfactorily achieved, and the engine operability and the exhaust performance can be improved.
【００１３】請求項２に記載の発明によれば、よりきめ
細かく前記基本制御量及び前記補正制御量を演算するこ
とができるので、一層高精度に、可変動弁装置に対する
要求応答特性を達成しながら、良好に目標開特性を達成
させることが可能となり、延いては機関運転性、排気性
能等を一層改善することができる。請求項３に記載の発
明によれば、次回開度制御開始時から、実際の作動油粘
度に応じた補正制御量を演算できることになるから、よ
り早期から要求応答特性を達成しながら、良好に目標開
特性を達成させることができる。According to the second aspect of the present invention, the basic control amount and the correction control amount can be calculated more finely, so that the required response characteristic to the variable valve operating device can be achieved with higher accuracy. Thus, the target opening characteristics can be satisfactorily achieved, so that the engine operability, the exhaust performance, and the like can be further improved. According to the third aspect of the invention, since the correction control amount according to the actual hydraulic oil viscosity can be calculated from the start of the next opening degree control, it is possible to achieve the required response characteristics earlier, The target opening characteristics can be achieved.
【００１４】請求項４に記載の発明によれば、より一層
高精度に、可変動弁装置に対する要求応答特性を達成し
ながら、良好に目標開特性を達成させることができ、延
いては機関運転性、排気性能等をより一層改善すること
ができる。According to the fourth aspect of the present invention, the target opening characteristic can be satisfactorily achieved while achieving the required response characteristic for the variable valve operating device with higher accuracy. Properties, exhaust performance, etc. can be further improved.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態
を、添付の図面に基づいて説明する。図２は、本発明の
一実施の形態のシステム構成の概略を示した図である。
図２において、エンジン101 には、可変動弁装置102 に
より開特性（開弁時期、閉弁時期、開弁期間、作動角、
リフト量など）を可変制御される吸気弁104 及び排気弁
105 が装着されている。各気筒の吸気ポート106 には、
燃料噴射弁107が装着され、燃焼室108 には点火栓109
及び点火コイル110 が装着されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a system configuration according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 2, an opening characteristic (a valve opening timing, a valve closing timing, a valve opening period, an operating angle,
Intake valve 104 and exhaust valve variably controlled
105 is installed. In the intake port 106 of each cylinder,
A fuel injection valve 107 is mounted, and a combustion chamber 108 has an ignition plug 109
And an ignition coil 110 are mounted.
【００１６】前記可変動弁装置102 は、作動油圧によっ
て吸気弁104 及び排気弁105 （若しくは吸気弁と排気弁
の何れか一方であっても良い）のバルブ開特性を可変制
御する油圧式の可変動弁装置であり、この作動油圧の供
給は、後述するコントロールユニット111 からの制御信
号（本実施形態では、デューティ制御信号）によって開
度制御されるデューティ制御弁（ソレノイド弁など）10
3 （作動油圧制御弁）によって調整される構成となって
いる。The variable valve operating device 102 is a hydraulic type valve that variably controls the valve opening characteristics of the intake valve 104 and the exhaust valve 105 (or any one of the intake valve and the exhaust valve) by operating hydraulic pressure. The supply of the operating oil pressure is controlled by a duty control valve (such as a solenoid valve) 10 whose opening is controlled by a control signal (duty control signal in this embodiment) from a control unit 111 described later.
3 (operating oil pressure control valve).
【００１７】ここで、図３〜図６に、前記可変動弁装置
102 の構成の一例を示す。即ち、各気筒には２本の吸気
弁104 ( ここでは、吸気弁104 で代表して説明するが、
排気弁105 についても同様に適用できる) に対応した単
一のロッカアーム１が設けられている。前記ロッカアー
ム１の基端は、各気筒に共通な中空のメインロッカシャ
フト３を介してシリンダヘッドに揺動自在に支持され、
ロッカアーム１の二股の各先端は、吸気弁104 のステム
頂部に当接する。Here, FIGS. 3 to 6 show the variable valve apparatus.
102 shows an example of the configuration of FIG. That is, two intake valves 104 (here, the intake valve 104 will be described as a representative,
A single rocker arm 1 is provided corresponding to the exhaust valve 105). The base end of the rocker arm 1 is swingably supported by a cylinder head via a hollow main rocker shaft 3 common to each cylinder.
Each tip of the fork of the rocker arm 1 abuts on the stem top of the intake valve 104.
【００１８】ロッカアーム１は平面視において略二股状
に形成され、ロッカアーム１には略その中央上方に単一
の自由カムフォロア２が設けられている。そして、図４
において、自由カムフォロア２の両側には低速用カム2
1，21が当接するローラ11，11が設けられている。自由
カムフォロア２の基端は、サブロッカシャフト16を介し
てロッカアーム１に揺動自在（相対回転可能）に支持さ
れている。自由カムフォロア２は吸気弁104 に当接する
部位を持たず、その先端には高速用カム22に摺接するカ
ムフォロア部２Ａが円弧状に突出して形成されている。The rocker arm 1 is formed substantially bifurcated in plan view, and the rocker arm 1 is provided with a single free cam follower 2 substantially above the center thereof. And FIG.
, On both sides of the free cam follower 2
Rollers 11, 11 with which 1, 1 abut are provided. The base end of the free cam follower 2 is supported by the rocker arm 1 via a sub rocker shaft 16 so as to be swingable (relatively rotatable). The free cam follower 2 does not have a portion that comes into contact with the intake valve 104, and a cam follower portion 2A that is in sliding contact with the high-speed cam 22 is formed at the tip of the free cam follower so as to protrude in an arc shape.
【００１９】また、自由カムフォロア２の下側には、ス
プリングリテーナ29を摺動自在に嵌合する凹部27が形成
され、前記スプリングリテーナ29は、その基端が前記凹
部27の底面に支持されるコイルスプリング26の弾性付勢
力によって、ロッカシャフト３に当接するようになって
いる。更に、前述の自由カムフォロア２には、カムフォ
ロア部２Ａの下側に、後述のレバー部材７が係合する段
部２Ｂと、これに連なる傾斜部２Ｃとが形成されてい
る。また、ロッカアーム１の下方側には、ロッカシャフ
ト３の側方でピン６に揺動自在に支承されたレバー部材
７が設けられている。A recess 27 is formed below the free cam follower 2 to slidably fit a spring retainer 29. The spring retainer 29 has a base end supported by the bottom surface of the recess 27. The elastic spring force of the coil spring 26 makes contact with the rocker shaft 3. Further, the free cam follower 2 has a stepped portion 2B with which a later-described lever member 7 is engaged, and an inclined portion 2C connected thereto, below the cam follower portion 2A. A lever member 7 is provided below the rocker arm 1 so as to be swingable by a pin 6 on the side of the rocker shaft 3.
【００２０】前記レバー部材７の上方側方には、突起７
Ａが一体に形成され、ロッカアーム１に形成された凹部
８に収容されたリターンスプリング９及びスプリングリ
テーナ10で、前述の自由カムフォロア２との係合が解除
される方向に付勢されている。一方、レバー部材７の下
端部には、ロッカアーム１に設けられた油圧室34に対す
る作動油圧の供給によって駆動される作動プランジャ31
が当接している。On the upper side of the lever member 7, a projection 7 is provided.
A is integrally formed, and is urged by a return spring 9 and a spring retainer 10 housed in a recess 8 formed in the rocker arm 1 in a direction in which the engagement with the free cam follower 2 is released. On the other hand, the lower end of the lever member 7 has an operating plunger 31 driven by supply of operating hydraulic pressure to a hydraulic chamber 34 provided in the rocker arm 1.
Is in contact.
【００２１】前記油圧室34に作動油圧を導く油通路は、
ロッカアーム１及びメインロッカシャフト３の内部を通
して設けられる。ロッカアーム１には、油圧室34に一端
が開口すると共に、他端がメインロッカシャフト３に対
する軸受面に貫通する通孔41が形成されている。また、
メインロッカシャフト３の内部にはオイルギャラリ42が
軸方向に形成され、このオイルギャラリ42は通孔43を介
してロッカアーム１の通孔41と連通している。The oil passage for guiding the operating oil pressure to the hydraulic chamber 34 is
It is provided through the inside of the rocker arm 1 and the main rocker shaft 3. The rocker arm 1 is formed with a through hole 41 having one end opened to the hydraulic chamber 34 and the other end penetrating a bearing surface for the main rocker shaft 3. Also,
An oil gallery 42 is formed in the main rocker shaft 3 in the axial direction. The oil gallery 42 communicates with the through hole 41 of the rocker arm 1 through the through hole 43.
【００２２】前記オイルギャラリ42には、前記コントロ
ールユニット111 でその作動が制御される作動油圧制御
弁103 を介して、エンジンによって駆動されるオイルポ
ンプ（図示省略）の吐出油圧が所定圧に調整されて導か
れる。低速用カム21，21とこれらの間の高速用カム22と
は、それぞれ共通のカムシャフト20に一体形成され、エ
ンジンの低回転時と高回転時とにおいて要求されるバル
ブリフト特性（開特性）を満足するように異なる形状に
形成されている。つまり、高速用カム22は、低速用カム
21に比べ、バルブリフト量若しくはバルブ開期間の少な
くとも一方を大きくするカムプロフィールを有してい
る。なお、本実施形態では、バルブリフト量と開期間と
を共に大きくするものであり、前記高速用カム22と低速
用カム21との使い分けによってバルブ開特性を２種類の
切り換えることが可能となっている。In the oil gallery 42, the discharge oil pressure of an oil pump (not shown) driven by the engine is adjusted to a predetermined pressure via an operating oil pressure control valve 103 whose operation is controlled by the control unit 111. Led. The low-speed cams 21, 21 and the high-speed cam 22 therebetween are integrally formed on a common camshaft 20, and valve lift characteristics (opening characteristics) required when the engine is running at low speed and at high speed. Are formed in different shapes so as to satisfy the following. In other words, the high-speed cam 22 is
It has a cam profile that makes at least one of the valve lift amount and the valve open period larger than 21. In the present embodiment, both the valve lift amount and the opening period are increased, and two types of valve opening characteristics can be switched by using the high-speed cam 22 and the low-speed cam 21 properly. I have.
【００２３】上記構成の可変動弁装置102 によると、油
圧室34に作動油圧が供給されない状態（作動油圧制御弁
103 による油圧リリーフ状態）では、ロッカアーム１は
低速用カム21のカムプロフィールに従って揺動し、各吸
気弁104 の開閉駆動を行う。このとき、自由カムフォロ
ア２は高速用カム22によって揺動されるものの、スプリ
ング９の付勢力により、レバー部材７は図５に実線で示
す位置にある。従って、自由カムフォロア２から入力が
あっても、スプリング26が撓むのみで、ロッカアーム１
の動きが影響されることはない。According to the variable valve operating device 102 having the above-described structure, a state in which the operating oil pressure is not supplied to the hydraulic chamber 34 (the operating oil pressure control valve).
103), the rocker arm 1 swings according to the cam profile of the low-speed cam 21 to open and close each intake valve 104. At this time, although the free cam follower 2 is swung by the high-speed cam 22, the lever member 7 is at the position shown by the solid line in FIG. Therefore, even if there is an input from the free cam follower 2, only the spring 26 bends and the rocker arm 1
Is not affected.
【００２４】これに対して、油圧室34に作動油圧制御弁
103 を介して所定の作動油圧が供給されると、作動プラ
ンジャ31がレバー部材７をリターンスプリング９に抗し
て揺動させ、図５で破線で示す位置にもらたす。この状
態では、レバー部材７の端部が、自由カムフォロア２の
段部２Ｂに係合することにより、ロッカアーム１及びカ
ムフォロア２が連結され一体となって、メインロッカシ
ャフト３を中心として揺動することになる。On the other hand, an operating hydraulic control valve is provided in the hydraulic chamber 34.
When a predetermined operating oil pressure is supplied via the valve 103, the operating plunger 31 swings the lever member 7 against the return spring 9 and brings the lever member 7 to a position shown by a broken line in FIG. In this state, the rocker arm 1 and the cam follower 2 are connected and integrated as a result of the end of the lever member 7 being engaged with the step 2B of the free cam follower 2 and swinging about the main rocker shaft 3. become.
【００２５】ここで、高速用カム22は低速用カム21に比
較して、バルブ開角度及びバルブリフト量が共に大とな
るように形成されているから、自由カムフォロア２がロ
ッカアーム１と一体化された揺動時は、ロッカアーム１
のローラ11が低速用カム21から浮き上がり、各吸気弁10
4 は高速用カム22のプロフィールに従って開閉駆動さ
れ、開角度及びリフト量が共に大きくなる。Here, since the high-speed cam 22 is formed such that both the valve opening angle and the valve lift are larger than the low-speed cam 21, the free cam follower 2 is integrated with the rocker arm 1. When rocking, rocker arm 1
Roller 11 rises from the low-speed cam 21 and each intake valve 10
4 is driven to open and close according to the profile of the high-speed cam 22, and both the opening angle and the lift amount increase.
【００２６】一方、高速用カム22から低速用カム21への
切り換えは、作動油圧制御弁103 の制御により油圧室34
に導かれる油圧を低下させ、リターンスプリング９の弾
性復元力によりレバー部材７及び作動プランジャ31が元
の位置（図５の実線位置）に移動して、ロッカアーム１
の拘束を解除することによって行われる。このように、
作動油圧制御弁103 による油圧室34に対する作動油圧の
供給によって、低速用カム22のプロフィールに従った低
速域に適合するバルブ開特性と、高速用カム21のプロフ
ィールに従った低速用カム22よりも開角度及びリフト量
の大きな高速域に適合するバルブ開特性とのいずれを切
り換え選択できるようになっている。On the other hand, the switching from the high-speed cam 22 to the low-speed cam 21 is performed by controlling the operating hydraulic pressure control valve 103.
The lever member 7 and the operating plunger 31 move to the original position (the position indicated by the solid line in FIG. 5) by the elastic restoring force of the return spring 9, and the rocker arm 1
This is done by releasing the constraint. in this way,
By supplying the operating oil pressure to the hydraulic chamber 34 by the operating oil pressure control valve 103, the valve opening characteristic adapted to the low speed range according to the profile of the low speed cam 22 and the lower speed cam 22 according to the profile of the high speed cam 21 It is possible to switch and select either the opening angle or the valve opening characteristic suitable for a high-speed region where the lift amount is large.
【００２７】なお、本実施形態では、高速用カム21と低
速用カム22との切り換えを、前述のように、レバー部材
７の揺動によって前記ロッカアーム１とカムフォロア２
とを連結させるか否かによって行わせる構成としたが、
カムの切り換え機構を上記に限定するものではない。例
えば、特開昭６３−１６７０１６号公報，特開昭６３−
５７８０５号公報等に開示されるもののように、高速用
ロッカアームと低速用ロッカアームとを、ロッカシャフ
トと平行な方向における嵌合穴とプランジャとの係合，
解除によって選択的に連結させることで、高速用カムと
低速用カムとの切り換えが行われる構成であっても良
い。In this embodiment, the switching between the high-speed cam 21 and the low-speed cam 22 is performed by rocking the lever member 7 and the cam follower 2 as described above.
Was configured depending on whether or not to connect
The cam switching mechanism is not limited to the above. For example, JP-A-63-167016, JP-A-63-167016
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57805, etc., the high-speed rocker arm and the low-speed rocker arm are connected with the fitting hole and the plunger in a direction parallel to the rocker shaft.
The configuration may be such that switching between the high-speed cam and the low-speed cam is performed by selectively connecting by releasing.
【００２８】更に、複数のカムを使い分ける構成ではな
く、作動角一定のままカム位相を任意に制御し得るカム
スプロケットをカムシャフトに取付け、バルブ開閉時期
を速度域毎の適正時期に（任意に）制御可能な可変バル
ブタイミング制御装置などであっても良い。また、可変
動弁装置102 は、吸気弁（或いは排気弁）のリフト量を
可変制御できる機構を備えたものでも良いし、吸気弁や
排気弁の作動角（開弁から閉弁までの角度）を可変に
（任意に）制御できる装置（例えば、カム軸の回転中心
を偏心させることで、作動角を変化させる装置）等とす
ることもできる。Furthermore, instead of using a plurality of cams, a cam sprocket capable of controlling the cam phase arbitrarily with a constant operating angle is attached to the camshaft, and the valve opening / closing timing is set to an appropriate timing for each speed range (arbitrarily). A controllable variable valve timing control device may be used. Further, the variable valve operating device 102 may be provided with a mechanism capable of variably controlling a lift amount of an intake valve (or an exhaust valve), or an operating angle of an intake valve or an exhaust valve (an angle from opening to closing). (For example, a device that varies the operating angle by eccentrically rotating the center of rotation of the camshaft).
【００２９】即ち、可変動弁装置102 は、作動油圧の調
整により、バルブの開特性を可変制御できるものであれ
ば良く、特定のものに限定されるものではない。なお、
上記構成の可変動弁装置102 は、マイクロコンピュータ
を内蔵した前記コントロールユニット111 からの制御信
号( デューティ信号) を受けて駆動される作動油圧制御
弁103 を介して駆動制御されることになるが、コントロ
ールユニット111 では、エンジン回転速度Ｎｅを検出す
る回転速度センサ112 ，エンジンの吸入空気流量Ｑａを
検出するエアフローメータ113 ，エンジンの冷却水温度
Ｔｗ（延いてはエンジン温度、作動油温度）を検出する
水温センサ114 ，エンジンの吸気温度Ｔ01を検出する吸
気温センサ115 等からの検出信号（機関運転状態）を入
力し、これら検出信号（機関運転状態）に基づいてバル
ブ開特性を決定（演算）し、該決定（演算結果）に対応
するバルブ開特性へ制御状態（作動油圧）を制御すべ
く、前記作動油圧制御弁103 に制御信号( デューティ信
号) を出力するようになっている。That is, the variable valve operating device 102 is not limited to a specific one as long as it can variably control the valve opening characteristics by adjusting the operating oil pressure. In addition,
The variable valve operating device 102 having the above configuration is driven and controlled via an operating hydraulic pressure control valve 103 driven by receiving a control signal (duty signal) from the control unit 111 having a microcomputer. In the control unit 111, a rotation speed sensor 112 for detecting the engine rotation speed Ne, an air flow meter 113 for detecting the intake air flow rate Qa of the engine, and a cooling water temperature Tw of the engine (the engine temperature and the hydraulic oil temperature) are detected. a water temperature sensor 114, and inputs the detection signals from the intake air temperature sensor 115 that detects the intake air temperature T 01 of the engine (engine operating state), determines a valve opening characteristic based on these detection signals (engine operation state) (calculation) Then, in order to control the control state (operating oil pressure) to the valve opening characteristic corresponding to the determination (calculation result), the operating oil pressure control valve 103 is controlled. It outputs a signal (duty signal).
【００３０】具体的には、例えば、前記作動油圧制御弁
103 への制御信号( デューティ信号) は、図７に示すよ
うな形で与えられる。即ち、デューティ比をＶＴＣＤＴ
Ｙとし、下記(1) 式により０〜１００％まで変化させる
ことで、前記作動油圧制御弁103 の開度を制御し、作動
油圧を所定に制御することができるようになっている。Specifically, for example, the operating hydraulic control valve
A control signal (duty signal) to 103 is given in a form as shown in FIG. That is, the duty ratio is VTCDT
By setting it to Y and changing it from 0 to 100% according to the following equation (1), the opening of the working oil pressure control valve 103 is controlled, and the working oil pressure can be controlled to a predetermined value.
【００３１】 ＶＴＣＤＴＹ＝ＶＴＣＢＡＳ♯＋ＰＩＤＤＴＹ×ＫＰＩＤＴＹ♯ ・・(1) 但し、ＶＴＣＢＡＳ♯；基本デューティ量（％） ＰＩＤＤＴＹ（％）＝ＶＴＣＰＩＤ×５０（％）／ＶＴ
ＣＦＵＬ♯ ＶＴＣＰＩＤ；ＰＩＤ制御量（例えばクランク角度或い
はカム角度) ＶＴＣＦＵＬ♯；単位合わせ定数 ＫＰＩＤＴＹ♯；ソレノイド弁の特性合わせ定数 なお、前記ＶＴＣＢＡＳ♯『基本デューティ量（％）』
は、マップ検索等により、前記検出信号（機関運転状
態）に基づき設定されるバルブ開特性（目標開弁時期、
作動角など）に応じて演算（設定）される。即ち、目標
開特性を達成するための基本制御量である。VTCDTY = VTCBAS♯ + PIDDTY × KPIDTY♯ (1) where VTCBAS; basic duty (%) PIDDTY (%) = VTCPID × 50 (%) / VT
CFUL♯ VTCPID; PID control amount (for example, crank angle or cam angle) VTCUL♯; unit matching constant KPIDTY♯; solenoid valve characteristic matching constant Note that VTCBAS♯ “basic duty amount (%)”
Is a valve opening characteristic (target valve opening timing,
(Operation angle, etc.). That is, it is a basic control amount for achieving the target opening characteristic.
【００３２】また、前記ＰＩＤＤＴＹ（％）（即ち、制
御ゲイン）は、前記検出信号（例えば、エンジン回転速
度Ｎｅやエンジンの冷却水温度などの機関運転状態）に
基づき設定される要求制御応答特性を達成するべく演算
（設定）（マップ検索など）されるＶＴＣＰＩＤ『ＰＩ
Ｄ制御量（角度）』に基づいて演算されるものである。The PIDDTY (%) (ie, control gain) is a required control response characteristic set on the basis of the detection signal (for example, an engine operating state such as an engine speed Ne or an engine coolant temperature). VTCPID “PI” calculated (set) (map search etc.) to achieve
D control amount (angle) ”.
【００３３】なお、ＶＴＣＰＩＤ『ＰＩＤ制御量（角
度）』は、例えば、目標値と現在値との偏差と、所定係
数（例えば、エンジン回転速度Ｎｅやエンジンの冷却水
温度などに基づき設定されるもので、後述するＢに相当
する）と、を乗算することで得られるものである。な
お、所謂Ｐ分補正量、Ｉ分補正量、Ｄ分補正量の何れか
と考えることができ、或いはこれらを一体として含めた
ものと考えることも可能である。即ち、本発明の補正制
御量に相当するものである。The VTCPID "PID control amount (angle)" is set based on, for example, a deviation between a target value and a current value, and a predetermined coefficient (for example, the engine speed Ne or the engine coolant temperature). , Which corresponds to B described later). It should be noted that it can be considered as any of the so-called P correction amount, the I correction amount, and the D correction amount, or it can be considered that these are integrally included. That is, it corresponds to the correction control amount of the present invention.
【００３４】即ち、上記(1) 式により、要求制御応答特
性（応答速度確保、ハンチング防止など）を達成つつ、
目標開特性（目標開弁時期、作動角など）が得られるよ
うに、作動油圧制御弁103 の開度が制御されることとな
る。しかしながら、既述したように、従来においては、
前記ＰＩＤ制御量延いては前記ＰＩＤＤＴＹ（％）（即
ち、制御ゲイン）の演算・設定に、経時劣化的なもの、
即ち、現在使用中の実際の作動油性状等が考慮されてい
なかったために、実際には要求制御応答特性を達成でき
ない場合があり、機関運転性、排気性能等を低下させて
しまう惧れがあった。That is, according to the above equation (1), while achieving the required control response characteristics (response speed securing, hunting prevention, etc.),
The opening of the operating hydraulic control valve 103 is controlled so that the target opening characteristics (target valve opening timing, operating angle, etc.) are obtained. However, as described above, conventionally,
In the calculation and setting of the PID control amount, that is, the PIDDTY (%) (ie, the control gain),
That is, since the actual properties of the hydraulic oil currently used are not taken into account, the required control response characteristics may not be actually achieved in some cases, and the engine operability, exhaust performance, etc. may be reduced. Was.
【００３５】そこで、本実施形態におけるコントロール
ユニット111 では、図８に示すようようなフローチャー
ト（補正制御量補正ルーチン）を実行するようになって
いる。なお、以下に説明するように、本発明にかかる基
本制御量演算手段、補正制御量演算手段、応答特性検出
手段、補正制御量補正手段、開度制御手段としての機能
は、コントロールユニット111 がソフトウェア的に奏す
ることになる。Therefore, the control unit 111 in the present embodiment executes a flowchart (correction control amount correction routine) as shown in FIG. As described below, the functions of the basic control amount calculating means, the correction control amount calculating means, the response characteristic detecting means, the correction control amount correcting means, and the opening control means according to the present invention are implemented by the control unit 111 being implemented by software. Will be played in a typical manner.
【００３６】即ち、ステップ１（図中ではＳ１としてあ
る。以下同様）では、目標開特性に変更があったか否か
を検出する。例えば、目標開弁時期（ＶＴＣ目標）が０
deg →４０deg となったか否か（吸気弁104 の目標開弁
時期を、例えばクランク角度で、下死点から下死点後４
０度に変更せよとの指令があったか否か）等を検出す
る。That is, in step 1 (referred to as S1 in the figure, the same applies hereinafter), it is detected whether or not the target opening characteristic has been changed. For example, if the target valve opening timing (VTC target) is 0
deg → 40 deg (The target valve opening timing of the intake valve 104 is set to,
(Whether or not there is a command to change the angle to 0 degrees).
【００３７】ＹＥＳであればステップ２へ進み、ＮＯで
あれば本フローを終了する。ステップ２では、目標開弁
時期の切り換え開始から切り換え完了間において、実際
の応答時間Ａ（例えば、１deg 変化するのに要した時
間。又は応答速度等であっても良い）を計測する。な
お、本実施形態においては、吸気弁104 （或いは排気弁
105 ）の開閉時期等を検出することができるカムフェー
ズセンサ116 が設けられており、コントロールユニット
111 は、該カムフェーズセンサ116 の検出値に基づい
て、前記応答時間Ａを計測することができるようになっ
ている。If YES, the process proceeds to step 2, and if NO, the present flow ends. In step 2, the actual response time A (for example, the time required to change by 1 deg. Or may be the response speed) is measured from the start of the switching of the target valve opening timing to the completion of the switching. In the present embodiment, the intake valve 104 (or the exhaust valve
105) is provided with a cam phase sensor 116 that can detect the opening / closing timing of the control unit.
Reference numeral 111 indicates that the response time A can be measured based on the detection value of the cam phase sensor 116.
【００３８】ステップ３では、予め設定してあるマップ
等を参照して、エンジン回転速度Ｎｅとエンジンの冷却
水温度（或いは油温）とから、設定応答時間Ｂを求め
る。なお、このＢは、エンジン温度（作動油温度）によ
る作動油の粘度変化等を加味して設定されているもので
ある。ステップ４では、下記演算を行なう。In step 3, a set response time B is determined from the engine rotation speed Ne and the engine coolant temperature (or oil temperature) with reference to a preset map or the like. Note that B is set in consideration of, for example, a change in viscosity of hydraulic oil due to an engine temperature (hydraulic oil temperature). In step 4, the following operation is performed.
【００３９】Ｃ＝Ａ−Ｂ 即ち、実際の応答時間Ａから、エンジン温度（油温）に
よる作動油の粘度変化等を加味して予め設定されている
設定応答時間Ｂ｛所定性状（所定の粘度指数で製造さ
れ、劣化等が加味されていない状態）の作動油を使用し
た場合に得られるであろう応答時間に相当｝を差し引く
ことで、実際の応答特性（応答速度）と、予め設定され
ている応答特性（応答速度）と、の相違を把握する。な
お、Ａ＞Ｂ，Ａ＜Ｂ，Ａ＝Ｂの何れの場合にも適用可能
である。C = AB That is, from the actual response time A, the set response time B is set in advance by taking into account the change in the viscosity of the working oil depending on the engine temperature (oil temperature), etc. The actual response characteristics (response speed) can be set in advance by subtracting｝ from the response time that would be obtained when using a hydraulic oil that is manufactured with an index and does not take into account deterioration, etc.). The difference between the response characteristic (response speed) and the current response characteristic is grasped. Note that the present invention is applicable to any of A> B, A <B, and A = B.
【００４０】ステップ５では、前述したＢに対して、下
記の補正演算を行い、その結果を用いて、前記ＶＴＣＰ
ＩＤ（ＰＩＤ制御量）延いては前記ＰＩＤＤＴＹ（％）
（即ち、制御ゲイン）を補正演算し、これに基づき最終
的なデューティ比（ＶＴＣＤＴＹ）を演算して、ＰＩＤ
制御を実行する。 Ｂ←Ｂ＋Ｃ なお、Ｃ＞０，Ｃ＜０，Ｃ＝０の何れの場合にも適用可
能である。In step 5, the following correction calculation is performed on B, and the result is used to calculate the VTCP.
ID (PID control amount) and the above PIDDTY (%)
(That is, the control gain) is corrected, and based on this, the final duty ratio (VTCDTY) is calculated, and the PID is calculated.
Execute control. B ← B + C It is to be noted that the present invention can be applied to any case where C> 0, C <0, and C = 0.
【００４１】そして、ステップ６では、ステップ５で得
られたＢを、ステップ３で説明したマップの新たなマッ
プ値として記憶更新して、本フローを終了する。このよ
うに、本実施形態によれば、実際の応答時間Ａ（実際の
応答特性に相当）から、所定性状の作動油を使用した場
合に得られるであろう応答時間Ｂ（予め定めた応答特性
に相当）を差し引くことで、実際の応答特性（応答速
度）と、予め設定されている応答特性（応答速度）と、
の相違を把握し、その相違を抑制する方向に、制御ゲイ
ン（補正制御量）を補正するようにしたので、作動油の
経時劣化（例えばオイルダイリューションや性状変化）
或いは作動油性状自体の相違などによる作動油粘度の相
違に応じて可変動弁装置101 の作動応答特性を補正する
ことができるので、要求応答特性を達成しながら、良好
に目標開特性を達成させることが可能となり、延いては
機関運転性、排気性能等を改善することができる。In step 6, B obtained in step 5 is stored and updated as a new map value of the map described in step 3, and the flow is terminated. As described above, according to the present embodiment, from the actual response time A (corresponding to the actual response characteristic), the response time B (the predetermined response characteristic) which would be obtained when the hydraulic oil having the predetermined property is used is obtained. ), The actual response characteristic (response speed), the preset response characteristic (response speed),
The control gain (correction control amount) is corrected in the direction to grasp the difference of the hydraulic oil, so that the hydraulic oil deteriorates with time (for example, oil dilution and property change).
Alternatively, it is possible to correct the operation response characteristics of the variable valve operating device 101 according to the difference in the viscosity of the hydraulic oil due to the difference in the properties of the hydraulic oil itself, so that the target opening characteristics can be satisfactorily achieved while achieving the required response characteristics. It is possible to improve engine operability, exhaust performance, and the like.
【００４２】なお、上記の制御は、フィードバック制
御、フィードフォワード制御の何れにも適用できるもの
である。また、上記実施形態のように、ステップ６を設
け、前記補正されたＢを、マップに更新記憶させるよう
にすれば、次回目標開特性変更時から、実際の作動油粘
度に応じた制御ゲインを設定できることになるから、よ
り早期から要求応答特性を達成しながら、良好に目標開
特性を達成させることが可能となる。ただし、前記補正
されたＢを、マップに更新記憶させない構成とする（即
ち、ステップ６を省略する）ことも、勿論できるもので
ある。Note that the above control can be applied to both feedback control and feedforward control. Further, as in the above-described embodiment, if step 6 is provided and the corrected B is updated and stored in the map, the control gain corresponding to the actual hydraulic oil viscosity is changed from the next time the target opening characteristic is changed. Since the setting can be made, it is possible to achieve the target opening characteristic satisfactorily while achieving the required response characteristic earlier. However, it is a matter of course that the corrected B is not updated and stored in the map (that is, step 6 is omitted).
【００４３】なお、前記補正されたＢを、マップに更新
記憶させる場合、他の領域の値については、補間演算等
により併せて補正するようにすることもできる。When the corrected B is updated and stored in the map, the values of other areas may be corrected together by interpolation or the like.
【図１】本発明の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.
【図２】本発明の一実施の形態を示すシステム構成図。FIG. 2 is a system configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図３】可変動弁装置の一構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a variable valve operating device.
【図４】可変動弁装置の一構成例を示す図（図３のIV−
IV断面図) 。FIG. 4 is a view showing an example of the configuration of a variable valve operating device (IV- in FIG. 3);
IV cross section).
【図５】可変動弁装置の一構成例を示す図（図４のＶ−
Ｖ断面図）。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a variable valve train (V- in FIG. 4);
V sectional view).
【図６】可変動弁装置の一構成例を示す図（図４のVI−
VI断面図) 。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a variable valve operating device (VI- in FIG. 4);
VI cross section).
【図７】作動油圧制御弁の開度制御（デューティ制御）
の一例を示すタイムチャート。FIG. 7: Opening degree control (duty control) of the hydraulic pressure control valve
5 is a time chart showing an example of the embodiment.
【図８】同上実施形態における補正制御量補正ルーチン
を説明するフローチャート。FIG. 8 is a flowchart illustrating a correction control amount correction routine in the embodiment.
101 内燃機関（エンジン） 102 可変動弁装置 103 作動油圧制御弁（ソレノイド弁） 111 コントロールユニット 112 回転速度センサ 113 エアフローメータ 114 水温センサ（或いは油温センサ） 115 吸気温センサ 116 カムフェーズセンサ Q7 101 Internal combustion engine (engine) 102 Variable valve operating device 103 Operating hydraulic pressure control valve (solenoid valve) 111 Control unit 112 Rotation speed sensor 113 Air flow meter 114 Water temperature sensor (or oil temperature sensor) 115 Intake temperature sensor 116 Cam phase sensor Q 7
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１０年２月２５日[Submission date] February 25, 1998
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】可変動弁装置の駆動制御装置[Title of the Invention] Drive control device for variable valve train
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に備えら
れる可変動弁装置の駆動制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device for a variable valve device provided in an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば、内部ＥＧＲ量を運転
状態に応じて制御する目的や、低中速運転時の高トルク
特性と高速運転時の出力向上とを両立させる等の目的
で、吸気弁や排気弁の開特性（開弁時期、開弁期間、作
動角、リフト量など）を可変制御できるようにした可変
動弁装置が種々知られている（特開昭６３−１６７０１
６号公報，特開昭６３−５７８０５号公報，特開平５−
１７１９０９号公報等参照）。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, for the purpose of controlling the internal EGR amount in accordance with the operating state, or for the purpose of achieving both high torque characteristics at low / medium speed operation and improvement of output at high speed operation, etc. There are various known variable valve operating devices capable of variably controlling the opening characteristics (valve opening timing, valve opening period, operating angle, lift amount, etc.) of valves and exhaust valves (JP-A-63-16701).
No. 6, JP-A-63-57805, and JP-A-5-57805.
171909 and the like).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、可変動弁装
置において、作動油圧を制御することによって、吸気弁
や排気弁の開特性の可変制御を行うようにした場合、そ
の作動油圧の制御を、デューティ制御弁（ソレノイド弁
など）を介したＰＩ（比例積分）制御、ＰＤ（比例微
分）制御、ＰＩＤ（比例積分微分）制御など（以下、Ｐ
ＩＤ制御で代表させる）により行なうようにしたものが
ある。なお、上記制御の概念には、フィードバック制
御、フィードフォワード（オープン）制御の何れも含ま
れる。By the way, in a variable valve actuation device, when the variable control of the opening characteristics of the intake valve and the exhaust valve is performed by controlling the operating oil pressure, the control of the operating oil pressure is performed as follows. PI (proportional integral) control, PD (proportional derivative) control, PID (proportional integral derivative) control, etc. via a duty control valve (such as a solenoid valve)
ID control). The concept of the above control includes both feedback control and feedforward (open) control.
【０００４】しかしながら、可変動弁装置を駆動制御す
るためのＰＩＤ制御での、従来における制御ゲインの設
定は、油水温（延いてはエンジン温度）やエンジン回転
速度に基づいて設定されるに過ぎないものであったた
め、以下のような惧れがあった。即ち、従来において
は、油水温を考慮することで、作動油温度に応じた粘度
変化による可変動弁装置のバルブ開特性の切り換え応答
速度の変化に追従させて、ＰＩＤ制御を実行させる（即
ち、制御ゲインを設定する）ことはできたが、エンジン
温度（作動油温度）以外の作動油の粘度変化には追従さ
せることができなかったため、例えば、ある条件によっ
てはバルブ開特性の切り換え応答速度が要求の応答速度
をもって行なわれなくなる惧れがあり、機関運転性、排
気性能等を低下させてしまう惧れがあった。However, the conventional setting of the control gain in the PID control for driving and controlling the variable valve operating device is merely set based on the oil-water temperature (and, consequently, the engine temperature) and the engine speed. Therefore, there were the following concerns. That is, conventionally, by considering the oil water temperature, the PID control is executed by following the change of the switching response speed of the valve opening characteristic of the variable valve operating device due to the viscosity change according to the hydraulic oil temperature (ie, Control gain), but could not follow the change in viscosity of the hydraulic oil other than the engine temperature (hydraulic oil temperature). There is a concern that the response may not be performed with the response speed of the request, and the engine operability, the exhaust performance, etc. may be reduced.
【０００５】つまり、例えば、作動油の経時劣化（例え
ばガソリン等によるオイルダイリューションや煤混入等
による性状変化）や、或いは作動油性状の相違（例えば
メーカー間での相違、或いは使用作動油そのものの相違
など）などにより作動油の粘度が変化した場合には、該
作動油粘度の変化に応じた可変動弁装置の作動応答性の
変化に追従させて、ＰＩＤ制御を良好に実行させる（即
ち、制御ゲインを設定する）ことができなかったため、
要求応答性を達成できず、機関運転性、排気性能等を低
下させてしまう惧れがあった。[0005] That is, for example, aging of the hydraulic oil (for example, changes in properties due to oil dilution or soot mixing with gasoline or the like) or differences in the properties of the hydraulic oil (for example, differences between manufacturers, or the actual hydraulic oil used) When the viscosity of the hydraulic oil changes due to the above-mentioned differences, etc., the PID control is satisfactorily executed by following the change in the operation response of the variable valve apparatus in accordance with the change in the viscosity of the hydraulic oil (ie, , Set the control gain)
There was a risk that the required responsiveness could not be achieved and the engine operability, exhaust performance, etc. would be reduced.
【０００６】本発明は、このような実情に鑑みなされた
ものであり、可変動弁装置の駆動制御装置であって、作
動油の経時劣化や作動油性状の相違などに伴う作動油粘
度変化に追従して良好に可変動弁装置の駆動制御を行な
えるようにした可変動弁装置の駆動制御装置を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and is a drive control device for a variable valve operating system. The present invention is directed to a hydraulic oil viscosity change caused by deterioration of hydraulic oil with time and differences in hydraulic oil properties. It is an object of the present invention to provide a drive control device for a variable valve operating device that can appropriately perform drive control of the variable valve operating device.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載の発明は、図１に示すように、作動油圧制御弁の開度
を制御することで作動油圧を制御して、内燃機関の吸気
弁或いは排気弁の少なくとも一方の開特性を可変に制御
するようにした可変動弁装置の駆動制御装置であって、
前記開特性を、目標開特性に制御するのに必要な基本制
御量を演算する基本制御量演算手段と、前記弁体の開特
性を、所定の応答特性で目標開特性に収束・維持させる
のに必要な補正制御量を演算する補正制御量演算手段
と、実際の弁体の応答特性を検出する応答特性検出手段
と、前記応答特性検出手段により検出された実際の応答
特性に基づいて、前記補正制御量を補正する補正制御量
補正手段と、前記基本制御量と、前記補正制御量補正手
段により補正された補正制御量と、に基づいて、前記作
動油圧制御弁の開度制御を行なう開度制御手段と、を含
んで構成した。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, according to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, the operating oil pressure is controlled by controlling the opening of an operating oil pressure control valve, and the intake air of the internal combustion engine is controlled. A drive control device for a variable valve operating device that variably controls at least one opening characteristic of a valve or an exhaust valve,
A basic control amount calculating means for calculating a basic control amount necessary to control the opening characteristic to a target opening characteristic; and Correction control amount calculating means for calculating the correction control amount required for the response characteristic detecting means for detecting the actual response characteristics of the valve element, based on the actual response characteristics detected by the response characteristic detecting means, An opening for controlling the opening degree of the working hydraulic control valve based on the correction control amount correcting means for correcting the correction control amount, and the correction control amount corrected by the correction control amount correcting means; And a degree control means.
【０００８】かかる構成として、実際の応答特性を検出
し、それに基づいて、前記補正制御量を補正するように
すれば、例えば、実際の応答特性と、目標応答特性と、
の相違を抑制する方向に、補正制御量（制御ゲイン）を
補正することができるので、作動油の経時劣化（例えば
オイルダイリューションや性状変化）或いは作動油性状
自体の相違などによる作動油粘度の相違に応じて、作動
油圧制御弁の開度制御特性を補正できるから、可変動弁
装置に対する要求応答特性を達成しながら、良好に目標
開特性を達成させることが可能となり、延いては機関運
転性、排気性能等を改善することができる。In this configuration, if an actual response characteristic is detected and the correction control amount is corrected based on the actual response characteristic, for example, the actual response characteristic, the target response characteristic,
The control oil amount (control gain) can be corrected in such a direction as to suppress the difference in the hydraulic oil viscosity due to the deterioration of the hydraulic oil with time (for example, oil dilution or property change) or the difference in the hydraulic oil property itself. Can be corrected according to the difference in the hydraulic pressure control valve, it is possible to satisfactorily achieve the target opening characteristic while achieving the required response characteristic to the variable valve operating device, Drivability, exhaust performance, etc. can be improved.
【０００９】なお、上記制御は、フィードバック制御、
フィードフォワード制御の何れにも適用できるものであ
る。請求項２に記載の発明では、前記基本制御量及び前
記補正制御量が、機関運転状態に応じて演算される構成
とした。かかる構成とすれば、よりきめ細かく前記基本
制御量及び前記補正制御量を演算することができるの
で、より一層高精度に、可変動弁装置に対する要求応答
特性を達成しながら、良好に目標開特性を達成させるこ
とが可能となり、延いては機関運転性、排気性能等をよ
り一層改善することができる。[0009] The above control includes feedback control,
It can be applied to any of the feedforward control. According to the second aspect of the present invention, the basic control amount and the correction control amount are calculated in accordance with an engine operating state. With this configuration, the basic control amount and the correction control amount can be calculated more finely, so that the target opening characteristics can be satisfactorily improved while achieving the required response characteristics for the variable valve operating device with higher accuracy. Thus, the engine operability, the exhaust performance, and the like can be further improved.
【００１０】請求項３に記載の発明では、前記補正制御
量補正手段により補正された補正制御量を記憶して、次
回開度制御時には、前記基本制御量と、前記記憶した補
正制御量と、に基づいて、前記作動油圧制御弁の開度制
御を行なう手段を含んで構成した。かかる構成とすれ
ば、次回開度制御開始時から、実際の作動油粘度に応じ
た補正制御量を演算できることになるから、より早期か
ら要求応答特性を達成しながら、良好に目標開特性を達
成させることが可能となる。In the third aspect of the present invention, the correction control amount corrected by the correction control amount correction means is stored, and at the next opening degree control, the basic control amount, the stored correction control amount, And means for controlling the opening of the operating hydraulic control valve based on the above. With this configuration, the correction control amount corresponding to the actual hydraulic oil viscosity can be calculated from the start of the next opening degree control, so that the target opening characteristic can be achieved satisfactorily while achieving the required response characteristic earlier. It is possible to do.
【００１１】請求項４に記載の発明では、前記補正され
た補正制御量が、機関運転状態に応じて記憶されるよう
にした。かかる構成とすれば、より一層高精度に、可変
動弁装置に対する要求応答特性を達成しながら、良好に
目標開特性を達成させることが可能となり、延いては機
関運転性、排気性能等をより一層改善することができ
る。In the invention described in claim 4, the corrected correction control amount is stored according to the engine operating state. With such a configuration, it is possible to achieve the target opening characteristic satisfactorily while achieving the required response characteristic for the variable valve operating device with higher accuracy, and further improve the engine operability, the exhaust performance, and the like. It can be further improved.
【００１２】[0012]
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、例え
ば、実際の応答特性と、目標応答特性と、の相違を抑制
する方向に、補正制御量を補正することができるので、
作動油の経時劣化或いは作動油性状自体の相違などによ
る作動油粘度の相違に応じて、作動油圧制御弁の開度制
御特性を補正できるから、可変動弁装置に対する要求応
答特性を達成しながら、良好に目標開特性を達成させる
ことが可能となり、延いては機関運転性、排気性能等を
改善することができる。According to the first aspect of the invention, for example, the correction control amount can be corrected in a direction to suppress the difference between the actual response characteristic and the target response characteristic.
The opening degree control characteristic of the hydraulic control valve can be corrected according to the difference in the hydraulic oil viscosity due to the deterioration of the hydraulic oil with time or the difference in the hydraulic oil property itself. The target opening characteristics can be satisfactorily achieved, and the engine operability and the exhaust performance can be improved.
【００１３】請求項２に記載の発明によれば、よりきめ
細かく前記基本制御量及び前記補正制御量を演算するこ
とができるので、一層高精度に、可変動弁装置に対する
要求応答特性を達成しながら、良好に目標開特性を達成
させることが可能となり、延いては機関運転性、排気性
能等を一層改善することができる。請求項３に記載の発
明によれば、次回開度制御開始時から、実際の作動油粘
度に応じた補正制御量を演算できることになるから、よ
り早期から要求応答特性を達成しながら、良好に目標開
特性を達成させることができる。According to the second aspect of the present invention, the basic control amount and the correction control amount can be calculated more finely, so that the required response characteristic to the variable valve operating device can be achieved with higher accuracy. Thus, the target opening characteristics can be satisfactorily achieved, so that the engine operability, the exhaust performance, and the like can be further improved. According to the third aspect of the invention, since the correction control amount according to the actual hydraulic oil viscosity can be calculated from the start of the next opening degree control, it is possible to achieve the required response characteristics earlier, The target opening characteristics can be achieved.
【００１４】請求項４に記載の発明によれば、より一層
高精度に、可変動弁装置に対する要求応答特性を達成し
ながら、良好に目標開特性を達成させることができ、延
いては機関運転性、排気性能等をより一層改善すること
ができる。According to the fourth aspect of the present invention, the target opening characteristic can be satisfactorily achieved while achieving the required response characteristic for the variable valve operating device with higher accuracy. Properties, exhaust performance, etc. can be further improved.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態
を、添付の図面に基づいて説明する。図２は、本発明の
一実施の形態のシステム構成の概略を示した図である。
図２において、エンジン101 には、可変動弁装置102 に
より開特性（開弁時期、閉弁時期、開弁期間、作動角、
リフト量など）を可変制御される吸気弁104 及び排気弁
105 が装着されている。各気筒の吸気ポート106 には、
燃料噴射弁107が装着され、燃焼室108 には点火栓109
及び点火コイル110 が装着されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a system configuration according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 2, an opening characteristic (a valve opening timing, a valve closing timing, a valve opening period, an operating angle,
Intake valve 104 and exhaust valve variably controlled
105 is installed. In the intake port 106 of each cylinder,
A fuel injection valve 107 is mounted, and a combustion chamber 108 has an ignition plug 109
And an ignition coil 110 are mounted.
【００１６】前記可変動弁装置102 は、作動油圧によっ
て吸気弁104 及び排気弁105 （若しくは吸気弁と排気弁
の何れか一方であっても良い）のバルブ開特性を可変制
御する油圧式の可変動弁装置であり、この作動油圧の供
給は、後述するコントロールユニット111 からの制御信
号（本実施形態では、デューティ制御信号）によって開
度制御されるデューティ制御弁（ソレノイド弁など）10
3 （作動油圧制御弁）によって調整される構成となって
いる。The variable valve operating device 102 is a hydraulic type valve that variably controls the valve opening characteristics of the intake valve 104 and the exhaust valve 105 (or any one of the intake valve and the exhaust valve) by operating hydraulic pressure. The supply of the operating oil pressure is controlled by a duty control valve (such as a solenoid valve) 10 whose opening is controlled by a control signal (duty control signal in this embodiment) from a control unit 111 described later.
3 (operating oil pressure control valve).
【００１７】ここで、図３〜図６に、前記可変動弁装置
102 の構成の一例を示す。即ち、各気筒には２本の吸気
弁104 ( ここでは、吸気弁104 で代表して説明するが、
排気弁105 についても同様に適用できる) に対応した単
一のロッカアーム１が設けられている。前記ロッカアー
ム１の基端は、各気筒に共通な中空のメインロッカシャ
フト３を介してシリンダヘッドに揺動自在に支持され、
ロッカアーム１の二股の各先端は、吸気弁104 のステム
頂部に当接する。Here, FIGS. 3 to 6 show the variable valve apparatus.
102 shows an example of the configuration of FIG. That is, two intake valves 104 (here, the intake valve 104 will be described as a representative,
A single rocker arm 1 is provided corresponding to the exhaust valve 105). The base end of the rocker arm 1 is swingably supported by a cylinder head via a hollow main rocker shaft 3 common to each cylinder.
Each tip of the fork of the rocker arm 1 abuts on the stem top of the intake valve 104.
【００１８】ロッカアーム１は平面視において略二股状
に形成され、ロッカアーム１には略その中央上方に単一
の自由カムフォロア２が設けられている。そして、図４
において、自由カムフォロア２の両側には低速用カム2
1，21が当接するローラ11，11が設けられている。自由
カムフォロア２の基端は、サブロッカシャフト16を介し
てロッカアーム１に揺動自在（相対回転可能）に支持さ
れている。自由カムフォロア２は吸気弁104 に当接する
部位を持たず、その先端には高速用カム22に摺接するカ
ムフォロア部２Ａが円弧状に突出して形成されている。The rocker arm 1 is formed substantially bifurcated in plan view, and the rocker arm 1 is provided with a single free cam follower 2 substantially above the center thereof. And FIG.
, On both sides of the free cam follower 2
Rollers 11, 11 with which 1, 1 abut are provided. The base end of the free cam follower 2 is supported by the rocker arm 1 via a sub rocker shaft 16 so as to be swingable (relatively rotatable). The free cam follower 2 does not have a portion that comes into contact with the intake valve 104, and a cam follower portion 2A that is in sliding contact with the high-speed cam 22 is formed at the tip of the free cam follower so as to protrude in an arc shape.
【００１９】また、自由カムフォロア２の下側には、ス
プリングリテーナ29を摺動自在に嵌合する凹部27が形成
され、前記スプリングリテーナ29は、その基端が前記凹
部27の底面に支持されるコイルスプリング26の弾性付勢
力によって、ロッカシャフト３に当接するようになって
いる。更に、前述の自由カムフォロア２には、カムフォ
ロア部２Ａの下側に、後述のレバー部材７が係合する段
部２Ｂと、これに連なる傾斜部２Ｃとが形成されてい
る。また、ロッカアーム１の下方側には、ロッカシャフ
ト３の側方でピン６に揺動自在に支承されたレバー部材
７が設けられている。A recess 27 is formed below the free cam follower 2 to slidably fit a spring retainer 29. The spring retainer 29 has a base end supported by the bottom surface of the recess 27. The elastic spring force of the coil spring 26 makes contact with the rocker shaft 3. Further, the free cam follower 2 has a stepped portion 2B with which a later-described lever member 7 is engaged, and an inclined portion 2C connected thereto, below the cam follower portion 2A. A lever member 7 is provided below the rocker arm 1 so as to be swingable by a pin 6 on the side of the rocker shaft 3.
【００２０】前記レバー部材７の上方側方には、突起７
Ａが一体に形成され、ロッカアーム１に形成された凹部
８に収容されたリターンスプリング９及びスプリングリ
テーナ10で、前述の自由カムフォロア２との係合が解除
される方向に付勢されている。一方、レバー部材７の下
端部には、ロッカアーム１に設けられた油圧室34に対す
る作動油圧の供給によって駆動される作動プランジャ31
が当接している。On the upper side of the lever member 7, a projection 7 is provided.
A is integrally formed, and is urged by a return spring 9 and a spring retainer 10 housed in a recess 8 formed in the rocker arm 1 in a direction in which the engagement with the free cam follower 2 is released. On the other hand, the lower end of the lever member 7 has an operating plunger 31 driven by supply of operating hydraulic pressure to a hydraulic chamber 34 provided in the rocker arm 1.
Is in contact.
【００２１】前記油圧室34に作動油圧を導く油通路は、
ロッカアーム１及びメインロッカシャフト３の内部を通
して設けられる。ロッカアーム１には、油圧室34に一端
が開口すると共に、他端がメインロッカシャフト３に対
する軸受面に貫通する通孔41が形成されている。また、
メインロッカシャフト３の内部にはオイルギャラリ42が
軸方向に形成され、このオイルギャラリ42は通孔43を介
してロッカアーム１の通孔41と連通している。The oil passage for guiding the operating oil pressure to the hydraulic chamber 34 is
It is provided through the inside of the rocker arm 1 and the main rocker shaft 3. The rocker arm 1 is formed with a through hole 41 having one end opened to the hydraulic chamber 34 and the other end penetrating a bearing surface for the main rocker shaft 3. Also,
An oil gallery 42 is formed in the main rocker shaft 3 in the axial direction. The oil gallery 42 communicates with the through hole 41 of the rocker arm 1 through the through hole 43.
【００２２】前記オイルギャラリ42には、前記コントロ
ールユニット111 でその作動が制御される作動油圧制御
弁103 を介して、エンジンによって駆動されるオイルポ
ンプ（図示省略）の吐出油圧が所定圧に調整されて導か
れる。低速用カム21，21とこれらの間の高速用カム22と
は、それぞれ共通のカムシャフト20に一体形成され、エ
ンジンの低回転時と高回転時とにおいて要求されるバル
ブリフト特性（開特性）を満足するように異なる形状に
形成されている。つまり、高速用カム22は、低速用カム
21に比べ、バルブリフト量若しくはバルブ開期間の少な
くとも一方を大きくするカムプロフィールを有してい
る。なお、本実施形態では、バルブリフト量と開期間と
を共に大きくするものであり、前記高速用カム22と低速
用カム21との使い分けによってバルブ開特性を２種類の
切り換えることが可能となっている。In the oil gallery 42, the discharge oil pressure of an oil pump (not shown) driven by the engine is adjusted to a predetermined pressure via an operating oil pressure control valve 103 whose operation is controlled by the control unit 111. Led. The low-speed cams 21, 21 and the high-speed cam 22 therebetween are integrally formed on a common camshaft 20, and valve lift characteristics (opening characteristics) required when the engine is running at low speed and at high speed. Are formed in different shapes so as to satisfy the following. In other words, the high-speed cam 22 is
It has a cam profile that makes at least one of the valve lift amount and the valve open period larger than 21. In the present embodiment, both the valve lift amount and the opening period are increased, and two types of valve opening characteristics can be switched by using the high-speed cam 22 and the low-speed cam 21 properly. I have.
【００２３】上記構成の可変動弁装置102 によると、油
圧室34に作動油圧が供給されない状態（作動油圧制御弁
103 による油圧リリーフ状態）では、ロッカアーム１は
低速用カム21のカムプロフィールに従って揺動し、各吸
気弁104 の開閉駆動を行う。このとき、自由カムフォロ
ア２は高速用カム22によって揺動されるものの、スプリ
ング９の付勢力により、レバー部材７は図５に実線で示
す位置にある。従って、自由カムフォロア２から入力が
あっても、スプリング26が撓むのみで、ロッカアーム１
の動きが影響されることはない。According to the variable valve operating device 102 having the above-described structure, a state in which the operating oil pressure is not supplied to the hydraulic chamber 34 (the operating oil pressure control valve).
103), the rocker arm 1 swings according to the cam profile of the low-speed cam 21 to open and close each intake valve 104. At this time, although the free cam follower 2 is swung by the high-speed cam 22, the lever member 7 is at the position shown by the solid line in FIG. Therefore, even if there is an input from the free cam follower 2, only the spring 26 bends and the rocker arm 1
Is not affected.
【００２４】これに対して、油圧室34に作動油圧制御弁
103 を介して所定の作動油圧が供給されると、作動プラ
ンジャ31がレバー部材７をリターンスプリング９に抗し
て揺動させ、図５で破線で示す位置にもらたす。この状
態では、レバー部材７の端部が、自由カムフォロア２の
段部２Ｂに係合することにより、ロッカアーム１及びカ
ムフォロア２が連結され一体となって、メインロッカシ
ャフト３を中心として揺動することになる。On the other hand, an operating hydraulic control valve is provided in the hydraulic chamber 34.
When a predetermined operating oil pressure is supplied via the valve 103, the operating plunger 31 swings the lever member 7 against the return spring 9 and brings the lever member 7 to a position shown by a broken line in FIG. In this state, the rocker arm 1 and the cam follower 2 are connected and integrated as a result of the end of the lever member 7 being engaged with the step 2B of the free cam follower 2 and swinging about the main rocker shaft 3. become.
【００２５】ここで、高速用カム22は低速用カム21に比
較して、バルブ開角度及びバルブリフト量が共に大とな
るように形成されているから、自由カムフォロア２がロ
ッカアーム１と一体化された揺動時は、ロッカアーム１
のローラ11が低速用カム21から浮き上がり、各吸気弁10
4 は高速用カム22のプロフィールに従って開閉駆動さ
れ、開角度及びリフト量が共に大きくなる。Here, since the high-speed cam 22 is formed such that both the valve opening angle and the valve lift are larger than the low-speed cam 21, the free cam follower 2 is integrated with the rocker arm 1. When rocking, rocker arm 1
Roller 11 rises from the low-speed cam 21 and each intake valve 10
4 is driven to open and close according to the profile of the high-speed cam 22, and both the opening angle and the lift amount increase.
【００２６】一方、高速用カム22から低速用カム21への
切り換えは、作動油圧制御弁103 の制御により油圧室34
に導かれる油圧を低下させ、リターンスプリング９の弾
性復元力によりレバー部材７及び作動プランジャ31が元
の位置（図５の実線位置）に移動して、ロッカアーム１
の拘束を解除することによって行われる。このように、
作動油圧制御弁103 による油圧室34に対する作動油圧の
供給によって、低速用カム22のプロフィールに従った低
速域に適合するバルブ開特性と、高速用カム21のプロフ
ィールに従った低速用カム22よりも開角度及びリフト量
の大きな高速域に適合するバルブ開特性とのいずれを切
り換え選択できるようになっている。On the other hand, the switching from the high-speed cam 22 to the low-speed cam 21 is performed by controlling the operating hydraulic pressure control valve 103.
The lever member 7 and the operating plunger 31 move to the original position (the position indicated by the solid line in FIG. 5) by the elastic restoring force of the return spring 9, and the rocker arm 1
This is done by releasing the constraint. in this way,
By supplying the operating oil pressure to the hydraulic chamber 34 by the operating oil pressure control valve 103, the valve opening characteristic adapted to the low speed range according to the profile of the low speed cam 22 and the lower speed cam 22 according to the profile of the high speed cam 21 It is possible to switch and select either the opening angle or the valve opening characteristic suitable for a high-speed region where the lift amount is large.
【００２７】なお、本実施形態では、高速用カム21と低
速用カム22との切り換えを、前述のように、レバー部材
７の揺動によって前記ロッカアーム１とカムフォロア２
とを連結させるか否かによって行わせる構成としたが、
カムの切り換え機構を上記に限定するものではない。例
えば、特開昭６３−１６７０１６号公報，特開昭６３−
５７８０５号公報等に開示されるもののように、高速用
ロッカアームと低速用ロッカアームとを、ロッカシャフ
トと平行な方向における嵌合穴とプランジャとの係合，
解除によって選択的に連結させることで、高速用カムと
低速用カムとの切り換えが行われる構成であっても良
い。In this embodiment, the switching between the high-speed cam 21 and the low-speed cam 22 is performed by rocking the lever member 7 and the cam follower 2 as described above.
Was configured depending on whether or not to connect
The cam switching mechanism is not limited to the above. For example, JP-A-63-167016, JP-A-63-167016
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57805, etc., the high-speed rocker arm and the low-speed rocker arm are connected with the fitting hole and the plunger in a direction parallel to the rocker shaft.
The configuration may be such that switching between the high-speed cam and the low-speed cam is performed by selectively connecting by releasing.
【００２８】更に、複数のカムを使い分ける構成ではな
く、作動角一定のままカム位相を任意に制御し得るカム
スプロケットをカムシャフトに取付け、バルブ開閉時期
を速度域毎の適正時期に（任意に）制御可能な可変バル
ブタイミング制御装置などであっても良い。また、可変
動弁装置102 は、吸気弁（或いは排気弁）のリフト量を
可変制御できる機構を備えたものでも良いし、吸気弁や
排気弁の作動角（開弁から閉弁までの角度）を可変に
（任意に）制御できる装置（例えば、カム軸の回転中心
を偏心させることで、作動角を変化させる装置）等とす
ることもできる。Furthermore, instead of using a plurality of cams, a cam sprocket capable of controlling the cam phase arbitrarily with a constant operating angle is attached to the camshaft, and the valve opening / closing timing is set to an appropriate timing for each speed range (arbitrarily). A controllable variable valve timing control device may be used. Further, the variable valve operating device 102 may be provided with a mechanism capable of variably controlling a lift amount of an intake valve (or an exhaust valve), or an operating angle of an intake valve or an exhaust valve (an angle from opening to closing). (For example, a device that varies the operating angle by eccentrically rotating the center of rotation of the camshaft).
【００２９】即ち、可変動弁装置102 は、作動油圧の調
整により、バルブの開特性を可変制御できるものであれ
ば良く、特定のものに限定されるものではない。なお、
上記構成の可変動弁装置102 は、マイクロコンピュータ
を内蔵した前記コントロールユニット111 からの制御信
号( デューティ信号) を受けて駆動される作動油圧制御
弁103 を介して駆動制御されることになるが、コントロ
ールユニット111 では、エンジン回転速度Ｎｅを検出す
る回転速度センサ112 ，エンジンの吸入空気流量Ｑａを
検出するエアフローメータ113 ，エンジンの冷却水温度
Ｔｗ（延いてはエンジン温度、作動油温度）を検出する
水温センサ114 ，エンジンの吸気温度Ｔ01を検出する吸
気温センサ115 等からの検出信号（機関運転状態）を入
力し、これら検出信号（機関運転状態）に基づいてバル
ブ開特性を決定（演算）し、該決定（演算結果）に対応
するバルブ開特性へ制御状態（作動油圧）を制御すべ
く、前記作動油圧制御弁103 に制御信号( デューティ信
号) を出力するようになっている。That is, the variable valve operating device 102 is not limited to a specific one as long as it can variably control the valve opening characteristics by adjusting the operating oil pressure. In addition,
The variable valve operating device 102 having the above configuration is driven and controlled via an operating hydraulic pressure control valve 103 driven by receiving a control signal (duty signal) from the control unit 111 having a microcomputer. In the control unit 111, a rotation speed sensor 112 for detecting the engine rotation speed Ne, an air flow meter 113 for detecting the intake air flow rate Qa of the engine, and a cooling water temperature Tw of the engine (the engine temperature and the hydraulic oil temperature) are detected. a water temperature sensor 114, and inputs the detection signals from the intake air temperature sensor 115 that detects the intake air temperature T 01 of the engine (engine operating state), determines a valve opening characteristic based on these detection signals (engine operation state) (calculation) Then, in order to control the control state (operating oil pressure) to the valve opening characteristic corresponding to the determination (calculation result), the operating oil pressure control valve 103 is controlled. It outputs a signal (duty signal).
【００３０】具体的には、例えば、前記作動油圧制御弁
103 への制御信号( デューティ信号) は、図７に示すよ
うな形で与えられる。即ち、デューティ比をＶＴＣＤＴ
Ｙとし、下記(1) 式により０〜１００％まで変化させる
ことで、前記作動油圧制御弁103 の開度を制御し、作動
油圧を所定に制御することができるようになっている。Specifically, for example, the operating hydraulic control valve
A control signal (duty signal) to 103 is given in a form as shown in FIG. That is, the duty ratio is VTCDT
By setting it to Y and changing it from 0 to 100% according to the following equation (1), the opening of the working oil pressure control valve 103 is controlled, and the working oil pressure can be controlled to a predetermined value.
【００３１】 ＶＴＣＤＴＹ＝ＶＴＣＢＡＳ♯＋ＰＩＤＤＴＹ×ＫＰＩＤＴＹ♯ ・・(1) 但し、ＶＴＣＢＡＳ♯；基本デューティ量（％） ＰＩＤＤＴＹ（％）＝ＶＴＣＰＩＤ×５０（％）／ＶＴ
ＣＦＵＬ♯ ＶＴＣＰＩＤ；ＰＩＤ制御量（例えばクランク角度或い
はカム角度) ＶＴＣＦＵＬ♯；単位合わせ定数 ＫＰＩＤＴＹ♯；ソレノイド弁の特性合わせ定数 なお、前記ＶＴＣＢＡＳ♯『基本デューティ量（％）』
は、マップ検索等により、前記検出信号（機関運転状
態）に基づき設定されるバルブ開特性（目標開弁時期、
作動角など）に応じて演算（設定）される。即ち、目標
開特性を達成するための基本制御量である。VTCDTY = VTCBAS♯ + PIDDTY × KPIDTY♯ (1) where VTCBAS; basic duty (%) PIDDTY (%) = VTCPID × 50 (%) / VT
CFUL♯ VTCPID; PID control amount (for example, crank angle or cam angle) VTCUL♯; unit matching constant KPIDTY♯; solenoid valve characteristic matching constant Note that VTCBAS♯ “basic duty amount (%)”
Is a valve opening characteristic (target valve opening timing,
(Operation angle, etc.). That is, it is a basic control amount for achieving the target opening characteristic.
【００３２】また、前記ＰＩＤＤＴＹ（％）（即ち、制
御ゲイン）は、前記検出信号（例えば、エンジン回転速
度Ｎｅやエンジンの冷却水温度などの機関運転状態）に
基づき設定される要求制御応答特性を達成するべく演算
（設定）（マップ検索など）されるＶＴＣＰＩＤ『ＰＩ
Ｄ制御量（角度）』に基づいて演算されるものである。The PIDDTY (%) (ie, control gain) is a required control response characteristic set on the basis of the detection signal (for example, an engine operating state such as an engine speed Ne or an engine coolant temperature). VTCPID “PI” calculated (set) (map search etc.) to achieve
D control amount (angle) ”.
【００３３】なお、ＶＴＣＰＩＤ『ＰＩＤ制御量（角
度）』は、例えば、目標値と現在値との偏差と、所定係
数（例えば、エンジン回転速度Ｎｅやエンジンの冷却水
温度などに基づき設定されるもので、後述するＢに相当
する）と、を乗算することで得られるものである。な
お、所謂Ｐ分補正量、Ｉ分補正量、Ｄ分補正量の何れか
と考えることができ、或いはこれらを一体として含めた
ものと考えることも可能である。即ち、本発明の補正制
御量に相当するものである。The VTCPID "PID control amount (angle)" is set based on, for example, a deviation between a target value and a current value, and a predetermined coefficient (for example, the engine speed Ne or the engine coolant temperature). , Which corresponds to B described later). It should be noted that it can be considered as any of the so-called P correction amount, the I correction amount, and the D correction amount, or it can be considered that these are integrally included. That is, it corresponds to the correction control amount of the present invention.
【００３４】即ち、上記(1) 式により、要求制御応答特
性（応答速度確保、ハンチング防止など）を達成つつ、
目標開特性（目標開弁時期、作動角など）が得られるよ
うに、作動油圧制御弁103 の開度が制御されることとな
る。しかしながら、既述したように、従来においては、
前記ＰＩＤ制御量延いては前記ＰＩＤＤＴＹ（％）（即
ち、制御ゲイン）の演算・設定に、経時劣化的なもの、
即ち、現在使用中の実際の作動油性状等が考慮されてい
なかったために、実際には要求制御応答特性を達成でき
ない場合があり、機関運転性、排気性能等を低下させて
しまう惧れがあった。That is, according to the above equation (1), while achieving the required control response characteristics (response speed securing, hunting prevention, etc.),
The opening of the operating hydraulic control valve 103 is controlled so that the target opening characteristics (target valve opening timing, operating angle, etc.) are obtained. However, as described above, conventionally,
In the calculation and setting of the PID control amount, that is, the PIDDTY (%) (ie, the control gain),
That is, since the actual properties of the hydraulic oil currently used are not taken into account, the required control response characteristics may not be actually achieved in some cases, and the engine operability, exhaust performance, etc. may be reduced. Was.
【００３５】そこで、本実施形態におけるコントロール
ユニット111 では、図８に示すようようなフローチャー
ト（補正制御量補正ルーチン）を実行するようになって
いる。なお、以下に説明するように、本発明にかかる基
本制御量演算手段、補正制御量演算手段、応答特性検出
手段、補正制御量補正手段、開度制御手段としての機能
は、コントロールユニット111 がソフトウェア的に奏す
ることになる。Therefore, the control unit 111 in the present embodiment executes a flowchart (correction control amount correction routine) as shown in FIG. As described below, the functions of the basic control amount calculating means, the correction control amount calculating means, the response characteristic detecting means, the correction control amount correcting means, and the opening control means according to the present invention are implemented by the control unit 111 being implemented by software. Will be played in a typical manner.
【００３６】即ち、ステップ１（図中ではＳ１としてあ
る。以下同様）では、目標開特性に変更があったか否か
を検出する。例えば、目標開弁時期（ＶＴＣ目標）が０
deg →４０deg となったか否か（吸気弁104 の目標開弁
時期を、例えばクランク角度で、下死点から下死点後４
０度に変更せよとの指令があったか否か）等を検出す
る。That is, in step 1 (referred to as S1 in the figure, the same applies hereinafter), it is detected whether or not the target opening characteristic has been changed. For example, if the target valve opening timing (VTC target) is 0
deg → 40 deg (The target valve opening timing of the intake valve 104 is set to,
(Whether or not there is a command to change the angle to 0 degrees).
【００３７】ＹＥＳであればステップ２へ進み、ＮＯで
あれば本フローを終了する。ステップ２では、目標開弁
時期の切り換え開始から切り換え完了間において、実際
の応答時間Ａ（例えば、１deg 変化するのに要した時
間。又は応答速度等であっても良い）を計測する。な
お、本実施形態においては、吸気弁104 （或いは排気弁
105 ）の開閉時期等を検出することができるカムフェー
ズセンサ116 が設けられており、コントロールユニット
111 は、該カムフェーズセンサ116 の検出値に基づい
て、前記応答時間Ａを計測することができるようになっ
ている。If YES, the process proceeds to step 2, and if NO, the present flow ends. In step 2, the actual response time A (for example, the time required to change by 1 deg. Or may be the response speed) is measured from the start of the switching of the target valve opening timing to the completion of the switching. In the present embodiment, the intake valve 104 (or the exhaust valve
105) is provided with a cam phase sensor 116 that can detect the opening / closing timing of the control unit.
Reference numeral 111 indicates that the response time A can be measured based on the detection value of the cam phase sensor 116.
【００３８】ステップ３では、予め設定してあるマップ
等を参照して、エンジン回転速度Ｎｅとエンジンの冷却
水温度（或いは油温）とから、設定応答時間Ｂを求め
る。なお、このＢは、エンジン温度（作動油温度）によ
る作動油の粘度変化等を加味して設定されているもので
ある。ステップ４では、下記演算を行なう。In step 3, a set response time B is determined from the engine rotation speed Ne and the engine coolant temperature (or oil temperature) with reference to a preset map or the like. Note that B is set in consideration of, for example, a change in viscosity of hydraulic oil due to an engine temperature (hydraulic oil temperature). In step 4, the following operation is performed.
【００３９】Ｃ＝Ａ−Ｂ 即ち、実際の応答時間Ａから、エンジン温度（油温）に
よる作動油の粘度変化等を加味して予め設定されている
設定応答時間Ｂ｛所定性状（所定の粘度指数で製造さ
れ、劣化等が加味されていない状態）の作動油を使用し
た場合に得られるであろう応答時間に相当｝を差し引く
ことで、実際の応答特性（応答速度）と、予め設定され
ている応答特性（応答速度）と、の相違を把握する。な
お、Ａ＞Ｂ，Ａ＜Ｂ，Ａ＝Ｂの何れの場合にも適用可能
である。C = AB That is, from the actual response time A, the set response time B is set in advance by taking into account the change in the viscosity of the working oil depending on the engine temperature (oil temperature), etc. The actual response characteristics (response speed) can be set in advance by subtracting｝ from the response time that would be obtained when using a hydraulic oil that is manufactured with an index and does not take into account deterioration, etc.). The difference between the response characteristic (response speed) and the current response characteristic is grasped. Note that the present invention is applicable to any of A> B, A <B, and A = B.
【００４０】ステップ５では、前述したＢに対して、下
記の補正演算を行い、その結果を用いて、前記ＶＴＣＰ
ＩＤ（ＰＩＤ制御量）延いては前記ＰＩＤＤＴＹ（％）
（即ち、制御ゲイン）を補正演算し、これに基づき最終
的なデューティ比（ＶＴＣＤＴＹ）を演算して、ＰＩＤ
制御を実行する。 Ｂ←Ｂ＋Ｃ なお、Ｃ＞０，Ｃ＜０，Ｃ＝０の何れの場合にも適用可
能である。In step 5, the following correction calculation is performed on B, and the result is used to calculate the VTCP.
ID (PID control amount) and the above PIDDTY (%)
(That is, the control gain) is corrected, and based on this, the final duty ratio (VTCDTY) is calculated, and the PID is calculated.
Execute control. B ← B + C It is to be noted that the present invention can be applied to any case where C> 0, C <0, and C = 0.
【００４１】そして、ステップ６では、ステップ５で得
られたＢを、ステップ３で説明したマップの新たなマッ
プ値として記憶更新して、本フローを終了する。このよ
うに、本実施形態によれば、実際の応答時間Ａ（実際の
応答特性に相当）から、所定性状の作動油を使用した場
合に得られるであろう応答時間Ｂ（予め定めた応答特性
に相当）を差し引くことで、実際の応答特性（応答速
度）と、予め設定されている応答特性（応答速度）と、
の相違を把握し、その相違を抑制する方向に、制御ゲイ
ン（補正制御量）を補正するようにしたので、作動油の
経時劣化（例えばオイルダイリューションや性状変化）
或いは作動油性状自体の相違などによる作動油粘度の相
違に応じて可変動弁装置101 の作動応答特性を補正する
ことができるので、要求応答特性を達成しながら、良好
に目標開特性を達成させることが可能となり、延いては
機関運転性、排気性能等を改善することができる。In step 6, B obtained in step 5 is stored and updated as a new map value of the map described in step 3, and the flow is terminated. As described above, according to the present embodiment, from the actual response time A (corresponding to the actual response characteristic), the response time B (the predetermined response characteristic ), The actual response characteristic (response speed), the preset response characteristic (response speed),
The control gain (correction control amount) is corrected in the direction to grasp the difference of the hydraulic oil, so that the hydraulic oil deteriorates with time (for example, oil dilution and property change).
Alternatively, the operation response characteristic of the variable valve operating device 101 can be corrected in accordance with the difference in the viscosity of the hydraulic oil due to the difference in the properties of the hydraulic oil itself. It is possible to improve engine operability, exhaust performance, and the like.
【００４２】なお、上記の制御は、フィードバック制
御、フィードフォワード制御の何れにも適用できるもの
である。また、上記実施形態のように、ステップ６を設
け、前記補正されたＢを、マップに更新記憶させるよう
にすれば、次回目標開特性変更時から、実際の作動油粘
度に応じた制御ゲインを設定できることになるから、よ
り早期から要求応答特性を達成しながら、良好に目標開
特性を達成させることが可能となる。ただし、前記補正
されたＢを、マップに更新記憶させない構成とする（即
ち、ステップ６を省略する）ことも、勿論できるもので
ある。Note that the above control can be applied to both feedback control and feedforward control. Further, as in the above-described embodiment, if step 6 is provided and the corrected B is updated and stored in the map, the control gain corresponding to the actual hydraulic oil viscosity is changed from the next time the target opening characteristic is changed. Since the setting can be made, it is possible to achieve the target opening characteristic satisfactorily while achieving the required response characteristic earlier. However, it is a matter of course that the corrected B is not updated and stored in the map (that is, step 6 is omitted).
【００４３】なお、前記補正されたＢを、マップに更新
記憶させる場合、他の領域の値については、補間演算等
により併せて補正するようにすることもできる。When the corrected B is updated and stored in the map, the values of other areas may be corrected together by interpolation or the like.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.
【図２】本発明の一実施の形態を示すシステム構成図。FIG. 2 is a system configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図３】可変動弁装置の一構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a variable valve operating device.
【図４】可変動弁装置の一構成例を示す図（図３のIV−
IV断面図) 。FIG. 4 is a view showing an example of the configuration of a variable valve operating device (IV- in FIG. 3);
IV cross section).
【図５】可変動弁装置の一構成例を示す図（図４のＶ−
Ｖ断面図）。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a variable valve train (V- in FIG. 4);
V sectional view).
【図６】可変動弁装置の一構成例を示す図（図４のVI−
VI断面図) 。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a variable valve operating device (VI- in FIG. 4);
VI cross section).
【図７】作動油圧制御弁の開度制御（デューティ制御）
の一例を示すタイムチャート。FIG. 7: Opening degree control (duty control) of the hydraulic pressure control valve
5 is a time chart showing an example of the embodiment.
【図８】同上実施形態における補正制御量補正ルーチン
を説明するフローチャート。FIG. 8 is a flowchart illustrating a correction control amount correction routine in the embodiment.
【符号の説明】 101 内燃機関（エンジン） 102 可変動弁装置 103 作動油圧制御弁（ソレノイド弁） 111 コントロールユニット 112 回転速度センサ 113 エアフローメータ 114 水温センサ（或いは油温センサ） 115 吸気温センサ 116 カムフェーズセンサ[Description of Signs] 101 Internal combustion engine (engine) 102 Variable valve gear 103 Operating hydraulic pressure control valve (solenoid valve) 111 Control unit 112 Rotation speed sensor 113 Air flow meter 114 Water temperature sensor (or oil temperature sensor) 115 Intake temperature sensor 116 Cam Phase sensor
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図３[Correction target item name] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図３】 FIG. 3
Claims (4)
動油圧を制御して、内燃機関の吸気弁或いは排気弁の少
なくとも一方の開特性を可変に制御するようにした可変
動弁装置の駆動制御装置であって、 前記開特性を、目標開特性に制御するのに必要な基本制
御量を演算する基本制御量演算手段と、 前記弁体の開特性を、所定の応答特性で目標開特性に収
束・維持させるのに必要な補正制御量を演算する補正制
御量演算手段と、 実際の弁体の応答特性を検出する応答特性検出手段と、 前記応答特性検出手段により検出された実際の応答特性
に基づいて、前記補正制御量を補正する補正制御量補正
手段と、 前記基本制御量と、前記補正制御量補正手段により補正
された補正制御量と、に基づいて、前記作動油圧制御弁
の開度制御を行なう開度制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする可変動弁装置の駆動
制御装置。1. A variable valve actuating device for controlling an operating oil pressure by controlling an opening of an operating oil pressure control valve to variably control an opening characteristic of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine. A basic control amount calculating means for calculating a basic control amount required to control the opening characteristic to a target opening characteristic; and a target opening characteristic of the valve element with a predetermined response characteristic. Correction control amount calculating means for calculating a correction control amount necessary for converging and maintaining the opening characteristic; response characteristic detecting means for detecting actual response characteristics of the valve element; and actual detection by the response characteristic detecting means. A correction control amount correction unit that corrects the correction control amount based on the response characteristic of the hydraulic pressure control unit based on the basic control amount and the correction control amount corrected by the correction control amount correction unit. Open to control valve opening Drive control device of the variable valve device, characterized in that configured to include a control means.
関運転状態に応じて演算されることを特徴とする請求項
１に記載の可変動弁装置の駆動制御装置。2. The drive control device according to claim 1, wherein the basic control amount and the correction control amount are calculated according to an engine operating state.
補正制御量を記憶して、次回開度制御時には、前記基本
制御量と、前記記憶した補正制御量と、に基づいて、前
記作動油圧制御弁の開度制御を行なう手段を含んで構成
したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可
変動弁装置の駆動制御装置。3. A correction control amount corrected by the correction control amount correction means is stored, and at the next opening degree control, the operating hydraulic pressure is determined based on the basic control amount and the stored correction control amount. 3. The drive control device for a variable valve device according to claim 1, wherein the drive control device includes means for controlling the opening of the control valve.
態に応じて記憶されることを特徴とする請求項３に記載
の可変動弁装置の駆動制御装置。4. The drive control device according to claim 3, wherein the corrected control amount is stored according to an engine operating state.
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|---|---|---|---|
| JP04018398A JP3764813B2 (en) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | Drive control device for variable valve gear |
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