JP2009203830A - バルブタイミング制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】バルブタイミングの変更に要する時間の短縮化を可能とするバルブタイミング制御装置を提供する。
【解決手段】作動流体の油圧状態に基づいてロック機構61の作動状態を推定し、解除状態であると推定した場合には、実カム位相を目標カム位相に一致させるフィードバック制御を行い、解除状態を推定できない場合には、ベーン体54を回動させてロック機構61の作動状態が規制状態と解除状態のいずれであるかを実際に確認する作動状態検出制御を行う。
【選択図】図7
【解決手段】作動流体の油圧状態に基づいてロック機構61の作動状態を推定し、解除状態であると推定した場合には、実カム位相を目標カム位相に一致させるフィードバック制御を行い、解除状態を推定できない場合には、ベーン体54を回動させてロック機構61の作動状態が規制状態と解除状態のいずれであるかを実際に確認する作動状態検出制御を行う。
【選択図】図7
Description
本発明は、バルブタイミング制御装置に関し、例えば内燃機関のクランク軸に対するカム軸の位相を変更して、カム軸の回転に応じて開閉される吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを変更するバルブタイミング制御装置に関する。
従来より、エンジンのクランク軸に対するカム軸の位相を変更して、カム軸の回転に応じて開閉される吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを変化させるバルブタイミング制御装置が知られており、かかる装置の一例として、作動油の油圧を利用したものが知られている。
油圧式のバルブタイミング制御装置は、内燃機関のクランク軸からの回転力が伝達されるハウジングと、ハウジング内に相対回転可能に配設されてハウジング内を油圧室としての進角室と遅角室に区画するとともにカム軸に連結されたベーンを有する。
そして、油圧を制御するためのオイルコントロールバルブから進角室もしくは遅角室に作動油を供給することによって、ハウジングとベーンを相対回動させ、クランク軸に対するカム軸の位相を進角側もしくは遅角側に変更して、バルブの開閉タイミングを変更するようになっている。
開閉タイミングを保持する場合には、進角室及び遅角室に対する作動油の供給及び排出を停止して、進角室及び遅角室内における作動油の圧力を等しくするようになっている。そして、フィードバック制御によって、クランク軸に対するカム軸の実際の位相である実カム位相を、カム軸の目標とする位相である目標カム位相に一致させている。
ところで、例えばエンジン始動時には、オイルポンプからバルブタイミング制御装置に十分な作動油が供給されるまでにタイムラグが生じるので、進角室もしくは遅角室に供給される作動油の圧力は、通常運転時と比較して低くなる。
ベーンにはカム軸がバルブを開閉駆動する際に生じる反力トルクが作用するので、上記のような作動油の圧力が比較的低い状況では、ハウジングに対してベーンが反力トルクの変化に応じて相対回動するおそれがあり、バルブの開閉タイミングを一定にすることができず、また、ベーンがハウジングの内壁に衝突して打音が発生することが懸念される。
そこで、このような問題を解決すべく、油圧を利用してハウジングに対するベーンの相対回動を規制又は解除するロック機構を設けて、作動油の油圧が比較的低い状況ではロック機構によりベーンの相対回動を規制することが従来から提案されている。
油圧式のロック機構は、ベーンに移動可能に支持されたロックピンと、ハウジングに凹設されたロック穴を備えており、作動油の油圧が低下しているときは、ロックピンの先端部をロック穴に挿入して、ハウジングに対するベーンの相対回動を規制する。
ロック機構には、進角室と遅角室に連通するロック解除用圧力室が設けられており、ロックピンをロック穴から離脱させる方向に押圧する圧力が進角室もしくは遅角室から導入される。
そして、エンジン始動後に、オイルポンプによる十分な作動油の供給が可能となり、進角室もしくは遅角室の少なくとも一方の圧力が十分に高まると、ロック解除用圧力室に導入された作動油の圧力も高まり、ロックピンがロック穴から離脱してハウジングに対するベーンの相対回動の規制が解除される。
そして、この相対回動の規制が解除されると、ハウジングとベーンとの相対回動が可能になり、進角室と遅角室との圧力調整によりバルブの開閉タイミングを変更し、カム軸の実カム位相を目標カム位相に一致させるフィードバック制御が行われる。
このように、ロックピンによるロック解除には作動油を用いているので、油圧の状態によってはロック解除が正常に行なわれない場合がある。例えば、エンジン始動時直後などの作動油の油圧が比較的低い状況でバルブの開閉タイミングを変更しようとした場合、ロック解除がなされる前にハウジングとベーンとの相対回転が開始されてしまい、ロックピンがロック穴の側壁に押し付けられてロック機構の規制が解除されないロック解除不全が発生する。
ロック解除不全が発生しているか否かは、カム軸の実カム位相と、目標カム位相との偏差に基づいて判定され、例えば、進角室に作動油を供給しているにもかかわらず、実カム位相と目標カム位相との乖離状態が所定時間以上継続される場合は、ロック解除不全が発生していると判定される。
ロック解除不全が発生していると判定された場合は、規制を解除する規制解除制御がなされる。規制解除制御では、進角室への作動油の供給を停止するとともに遅角室に作動油を供給して、ロック穴の側壁に対するロックピンの押し付けを解除し、ロックピンをロック穴から離脱させる。
このようなロック解除不全の発生を回避すべく、特許文献1には、エンジン始動直後時にロック状態からバルブタイミングを進角側に変更する要求を受けた場合に、オイルポンプによる十分な作動油の供給が可能となるまでバルブタイミング変更制御を行わず、所定の待機時間が経過した後にバルブタイミング変更制御を開始する技術が示されている。
特開2004-239209号公報
しかしながら、上記の従来技術では、進角要求を受けても待機時間の間はバルブタイミングの変更制御を開始することができないので、バルブタイミングの変更が完了するまでに長い時間を要し、所望の出力を早期に得ることができないという問題を有する。
また、作動油の圧力の状態を推定して待機時間を設定しているので、確実性に欠け、ロック解除不全の発生を完全に防ぐことはできない。ロック解除不全が発生した場合には、早期にロックを解除する必要があり、そのためには、ロック解除不全を早期に判定する必要がある。
しかし、フィードバック制御で実カム位相と目標カム位相との偏差が小さく進角室や遅角室への作動油の供給量が少ない場合や、エンジン始動直後時のような油温や油圧の低い場合には、位相の変化が遅いので、位相が変化している最中なのか、それともロック解除不全が発生しているのかを迅速に判断することができず、長い判断時間を要し、ロック解除不全を早期に判定することができないという問題を有する。そして、判断時間が長くなると、例えばトルク要求が出ている状況においては出力特性が劣化するおそれがある。
従って、バルブタイミングの変更は可能な限り短時間で行うことが好ましい。
従って、バルブタイミングの変更は可能な限り短時間で行うことが好ましい。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バルブタイミングの変更に要する時間の短縮化を可能とするバルブタイミング制御装置を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明のバルブタイミング制御装置は、作動流体の流体圧または作動流体の流体圧を推定するパラメータに基づきロック機構の作動状態が解除状態であると推定できるか否かを判断し、推定できると判断した場合にフィードバック制御を行い、ロック機構の解除状態を推定できないと判断した場合にロック機構の作動状態を検出する作動状態検出制御を行うことを特徴としている。
本発明によれば、ロック機構の作動状態が解除状態であると推定できる場合には、作動状態検出制御を行わず、フィードバック制御のみを行うので、作動状態検出制御によるロック機構の作動状態を確認する時間を省略することができる。従って、フィードバック制御によって実カム位相を目標カム位相に早期に一致させることができ、バルブタイミングの変更に要する時間を短縮化し、所望の出力を迅速に得ることができる。
そして、ロック機構の作動状態が解除状態であると推定できない場合には、フィードバック制御ではなく、作動状態検出制御を行うので、ロック機構の作動状態が解除状態であるかまたは規制状態であるかを早期に把握することができる。従って、その把握した作動状態に応じてフィードバック制御や規制解除制御等の制御を実行でき、バルブタイミングの変更に要する時間を短縮化し、所望の出力を迅速に得ることができる。
次に、本発明の実施の形態について以下に説明する。
[第1実施の形態]
図1は、本発明のバルブタイミング制御装置51が適用されるエンジン装置1の構成例を示す図である。エンジン装置1のエンジン本体2は、シリンダヘッド3に吸気バルブ32用のカム軸31と、排気バルブ34用のカム軸33を備えたDOHC型の多気筒4サイクルエンジンである。
[第1実施の形態]
図1は、本発明のバルブタイミング制御装置51が適用されるエンジン装置1の構成例を示す図である。エンジン装置1のエンジン本体2は、シリンダヘッド3に吸気バルブ32用のカム軸31と、排気バルブ34用のカム軸33を備えたDOHC型の多気筒4サイクルエンジンである。
吸気バルブ32用のカム軸31の一端には、可変バルブタイミング機構を有するカムプーリ37が設けられ、排気バルブ34用のカム軸33の一端には、クランク軸6に対するカム軸33の位相が変化しないカムプーリ38が設けられている。カムプーリ37,38は、クランク軸6のクランクプーリ6aとの間に掛け渡されたタイミングベルト39によってクランク軸6に連結されており、クランク軸6からの回転力が伝達されて回転駆動される。
クランク軸6にはオイルポンプ7が接続されていて、クランク軸6に同期して回転することにより作動流体である作動油を吐出し、流体圧である油圧を発生させてエンジン本体2内の潤滑やオイルコントロールバルブ24等の油圧駆動アクチュエータへのオイル供給を行なっている。
エンジン本体2の吸気側には、エアクリーナ11、エアフローセンサ43、スロットルボディ13、コレクタ14、吸気管15が取り付けられている。エアフローセンサ43は、エアクリーナ11から取り入れられた空気の吸入空気量を検出する。スロットルボディ13には、エンジン本体2に供給される空気の吸入空気量を制御するスロットル弁13aが収容されており、スロットル弁13aの開度を検出するスロットルセンサ42が取り付けられている。吸気管15には、吸気管15の管内圧力を検出する吸気管内圧センサ44が取り付けられている。
エアクリーナ11から取り入れられた空気は、エアフローセンサ43、スロットルボディ13を通過し、コレクタ14内に導入され、吸気管15によってシリンダブロック4の各シリンダ4aに分配された後、ピストン5及びシリンダ4a等によって形成される燃焼室2aに導かれる。
エンジン本体2には、インジェクタ21と点火プラグ22が各気筒別に設けられている。インジェクタ21は、燃料配管(図示せず)を通して燃料タンク(図示せず)から供給されたガソリン等の燃料を所定のタイミングで噴射する。インジェクタ21から噴射された燃料は、エンジン本体2の吸気通路内で空気と混合されて混合気として燃焼室2aに供給される。火プラグ22は、点火コイル23で高電圧化された点火信号により燃焼室2a内で点火を行う。
また、エンジン本体2には、水温センサ41、クランク角センサ45、カム角センサ46が取り付けられている。水温センサ41は、エンジン本体2を冷却する冷却水の水温を測定し、その信号をエンジン制御装置8に出力する。クランク角センサ45は、エンジン本体のクランク軸6に取り付けられた回転体36の回転角度を検出して、クランク軸6の回転位置を表す角度信号をエンジン制御装置8に出力する。カム角センサ46は、吸気バルブ32を駆動するカム軸31に、一体に回転可能に取り付けられた回転体35の回転角度を検出して、カム軸31の回転位置を表す角度信号をエンジン制御装置8に出力する。
エンジン本体2の排気側には、排気管16が取り付けられている。排気管16には、排気ガス中の酸素濃度を検出してその検出信号をエンジン制御装置8に出力する空燃比センサ17や、排気ガス浄化用触媒18等が設けられている。
図3は、エンジン制御装置8の内部構成図である。エンジン制御装置8の主要部は、MPU8a、EP−ROM8b、RAM8c、及びA/D変換器を含むI/O LSI8d等で構成される。
I/O LSI8dの入力側には、クランク角センサ45、カム角センサ46、水温センサ41、スロットルセンサ42、エアフローセンサ43、吸気管内圧センサ44を含む各種のセンサ等が接続されており、エンジン制御装置8は、これら各種のセンサ等からの入力信号を取り込む。
エンジン制御装置8は、これらの入力信号に基づいて所定の演算処理を実行し、この演算結果として算定された各種の制御信号をI/O LSI8dから出力し、アクチュエータである燃料ポンプ(図示せず)、スロットル弁13a、インジェクタ21、点火コイル23、オイルコントロールバルブ24等に所定の制御信号を供給して燃料噴射量制御、点火時期制御およびカム位相制御等を実行する。
バルブタイミング制御装置51は、上述のエンジン制御装置8によって実行されるカム位相制御手段と、後述する可変バルブタイミング機構52及びロック機構61によって構成される。
図2は、カム軸31,32を駆動する構造を概略的に示す斜視図、図4は、バルブタイミング制御装置51の可変バルブタイミング機構52と油圧回路の構造をあわせて示す図、図5は、オイルコントロールバルブ24の動作を説明する図である。
可変バルブタイミング機構52は、図4に示すように、第1の回転体である略円環状のハウジング53と、その内部に収容された第2の回転体であるベーン体54とを有する。ハウジング53は、カムプーリ37に一体回転可能に連結され、ベーン体54は、吸気バルブ32用のカム軸31に一体回転可能に連結されている。
ハウジング53は、ハウジング53の内周面から径方向外側に向かって凹設されて、周方向に所定間隔をおいて形成された複数の凹部53aを有する。ベーン体54は、径方向外側に向かって突出して各凹部53a内にて回動方向に往復移動可能に配置される複数のベーン54aを有する。
ハウジング53の凹部53aは、ベーン体54のベーン54aによって回動方向一方側である進角側と回動方向他方側である遅角側に区画され、ベーン54aとの協働により第1の圧力室である進角室Fと第2の圧力室である遅角室Bを形成する。なお、本実施の形態では、回動方向一方側を、図4で時計回りに示されるプーリ回転方向として設定している。ベーン体54は、ベーン54aが凹部53aの回動方向一方側の側壁に当接する位相から、回動方向他方側の側壁に当接する位相までの範囲で相対回動することができる。ハウジング53とベーン体54との位相の変化は、クランク軸6に対するカム軸31の位相の変化に同意である。
そして、ベーン体54を遅角側(回動方向他方側)に最も相対回動させた最遅角位置(回動規制位相)を、エンジン停止状態における位置、すなわち、オイルコントロールバルブ24がエンジン制御装置8によって作動制御されていないときの初期位置として設定している。
クランク軸6に対するカム軸31の実際の位相である実カム位相は、クランク角センサ45から出力されたクランク軸6の回転位置を表す角度信号と、カム角センサ46から出力されたカム軸31の回転位置を表す角度信号を用いて、エンジン制御装置8によって算出される。
上記構成を有する可変バルブタイミング機構52の進角室Fは、進角油圧通路LFを介してオイルコントロールバルブ24の進角ポートP2に接続され、遅角室Bは、遅角油圧通路LBを介してオイルコントロールバルブ24の遅角ポートP3に接続されている。
オイルコントロールバルブ24は、ソレノイド24a、プランジャ24b、バルブハウジング24c、スプール24d、スプリング24eを備えている。バルブハウジング24cには、供給ポートP1、進角ポートP2、遅角ポートP3、ドレインポートP4、P5が形成されており、供給ポートP1には、オイルポンプ7に連通するオイル供給通路が接続され、オイルポンプ7から作動流体である作動油が供給されるようになっている。
スプール24dは、バルブハウジング24c内に往復移動可能に収容されており、図5(a)に示すように、図の右側であるバルブハウジング24cの基端側に位置しているときは、供給ポートP1と遅角ポートP3との間を連通させ、同時にドレインポートP4と進角ポートP2との間を連通させる。そして、オイルポンプ7から供給された作動油を遅角室Bに導き、進角室F内の作動油を、図示していないドレイン通路からオイルパンに排出し、ハウジング53に対してベーン体54を遅角側に相対回動させることができ、カム位相を遅角側に変更することができる。
スプール24dは、図5(c)に示すように、図の左側であるバルブハウジング24cの先端側に位置しているときは、供給ポートP1と進角ポートP2との間を連通させ、同時にドレインポートP5と遅角ポートP3との間を連通させる。そして、オイルポンプ7から供給された作動油を進角室Fに導き、遅角室B内の作動油をドレイン通路からオイルパンに排出し、ハウジング53に対してベーン体54を進角側に相対回動させることができ、カム位相を進角側に変更することができる。
スプール24dは、図5(b)に示すように、バルブハウジング24cの中央位置に位置しているときは、供給ポートP1と進角ポートP2との間、及び供給ポートP1と遅角ポートP3との間を遮断する。従って、進角室F及び遅角室Bに対する作動油の供給及び排出を停止して、進角室F及び遅角室Bにおける作動油の圧力を等しくし、ハウジング53に対するベーン体54の相対回動を停止させることができ、カム位相を固定することができる。
スプール24dは、スプリング24eによって基端側に向かって付勢されており、ソレノイド24aに電流を供給しない状態では、図5(a)に示すように、最も基端側である基端位置に位置する。そして、ソレノイド24aに電流を供給すると、プランジャ24bに押されて先端側に向かって移動する。スプール24bの移動量は、ソレノイド24aに供給する電流の大きさに比例して大きくなる。
エンジン制御装置8は、前記各センサから検出した運転状態に基づいて算出した目標カム位相と実カム位相が等しくなるように、ソレノイド24aの電流値をフィードバック制御する。ここでは、ソレノイド24aの電流値を制御する方法として、単位時間内にソレノイド24aに電圧を印加する時間と印加しない時間の割合(デューティ比)を変化させる方法を用いる。
デューティ比を大きくすると、ソレノイド24aの電流値が増加し、スプール24bをバルブハウジング24cの先端側に移動させ、デューティ比を小さくすると、ソレノイド24aの電流値が減少し、スプール24bをバルブハウジング24cの基端側に移動させる。そして、デューティ比を中間の値にすると、ソレノイド24aの電流値も中間的な値となり、スプール24bをバルブハウジング24cの中央に移動させる。そして、デューティ比を制御することによって、供給ポートP1と進角ポートP2との流路面積、及び供給ポートP1と遅角ポートP3との流路面積を変更できるようになっている。
次に、バルブタイミング制御装置51のロック機構61とその動作原理について図6を用いて説明する。図6は、ロック機構61の動作を説明する図である。
上述の可変バルブタイミング機構52には、作動油の油圧低下時に、ベーン体54の相対回動を規制するロック機構61が設けられている。ロック機構61は、最遅角位置でハウジング53に対するベーン体54の相対回動を規制し、進角室Fと遅角室Bの少なくとも一方に供給される作動油の油圧に基づいて相対回動の規制を解除する構成を有する。
ベーン54aのひとつには、ベーン体54の回動軸方向と同方向に延在する段付の収容孔63が形成されており、この収容孔63にロックピン62が往復移動可能に配設されている。ロックピン62は、図6(a)〜(d)に示すように、ロックピン62の外周面が収容孔63の内周面に摺接し、ロックピン62の先端部62aがベーン54aから突出する突出位置(図6(a)を参照)と、ベーン54a内に待避する待避位置との間を往復移動するようになっている。
そして、ロックピン62は、ロックピン用スプリング64によって、突出側に向かって付勢されている。ロックピン62の基端には、段差を介して拡径された拡径部62aが形成されており、拡径部62aと収容孔63の段部との間に、ロック解除用圧力室R1が形成されている。ロック解除用圧力室R1は、ベーン54aに形成された遅角側作動油通路r1を介して遅角室Bに連通しており、遅角室B内の圧力が伝達されるようになっている。
ハウジング53には、ベーン体54が最遅角位置に位置するときに、ロックピン62の先端を挿入可能なロック穴66が凹設されており、ロックピン62を突出位置に移動させてロックピン62の先端部62aをロック穴66に挿入することによって、ベーン体54をハウジング53に機械的に締結し、ベーン体54の相対回動を規制することができる。
ロック穴66とロックピン62の先端部62aとの間に形成される空間は、ロック解除用圧力室R2となっており、ベーン体54とハウジング53との摺動面に形成された進角側作動油通路r2を介して進角室Fに連通され、進角室F内の圧力が伝達されるようになっている。
ロック解除用圧力室R1、R2内の作動油の圧力は、ロックピン62をロック穴66から抜脱させる方向に作用する。例えば遅角室Bの圧力が十分に高まり、その圧力が、遅角側作動油通路r1を通じて遅角室B内の油圧がロック解除用圧力室R1に伝達されると、図6(b)に示すように、ロックピン62の先端部62aを収容孔66から完全に抜脱させ、ロックピン62を突出位置から待避位置まで移動させることができ、ロック機構61の規制を解除することができる。
そして、進角室Fの圧力が十分に高まると、図6(c)に示すように、進角側作動油通路r2を通じて進角室F内の油圧がロック解除用圧力室R2に伝達され、ロックピン62を待避位置に保持し、ベーン体54を進角側に円滑に相対回動させることができる。
また、ベーン体54を遅角側に相対回動させるべく、遅角室Bに作動油を供給し、遅角室Bの圧力が十分に高まると、図6(d)に示すように、遅角側作動油通路r1を通じて遅角室B内の油圧がロック解除用圧力室R1に伝達され、ロックピン62を待避位置に保持し、ベーン体54を遅角側に円滑に相対回動させることができる。
上記構成を有するロック機構61は、例えばエンジン停止時のようにロック解除用圧力室R1、R2に作動油の油圧がかかっていない場合は、図6(a)に示すように、ロックピン62の先端部62aがロック穴66に挿入されて、ハウジング53に対するベーン体54の相対回動を規制する規制状態となる。
そして、エンジン始動により遅角室Bの油圧が上昇してロック解除用圧力室R1の油圧がロックピン用スプリング64の付勢力を上回ると、ロックピン62が突出位置から待避側に移動され、ロックピン62の先端部62aがロック穴66から抜脱され、ロック機構61の規制が解除された解除状態となる。かかる解除状態から、図6(c)に示すように、進角室Fに作動油を供給すると、上述したようにベーン体54を進角側に相対回動させることができる。
次に、バルブタイミング制御装置51のカム位相制御方法について図7のフローチャートを用いて説明する。このカム位相制御は、エンジン制御装置8によって実行される。図7は、本実施の形態におけるカム位相制御のフローチャートである。
ステップS101にて、エンジン始動後にバルブタイミングであるカム位相の進角を要求する進角要求があるかどうかを判定し、進角要求がある場合(S101:YES)には、カム位相を進角させるべくステップS102以降に進み、進角要求がない場合(S101:NO)には、プログラムの開始点に戻る。
ステップS102では、ロック機構61の作動状態が解除状態と推定できるか否かを判断する。この判断は、作動油の油圧状態、あるいは作動油の油圧状態を推定するパラメータに基づいて行われる。作動油の油圧状態を推定するパラメータとは、作動油の油圧状態に関係するパラメータであり、油圧状態を直接又は間接的に推定できるものであればよく、例えば作動油の油温、粘性、エンジン回転数、エンジン冷却水温、エンジン始動時からの経過時間、エンジン停止時からの経過時間、もしくはこれらの組み合わせ等が挙げられる。
例えば、作動油の油圧が十分に高まっている場合には、その圧力が遅角室Bからロック解除用圧力室R1に伝達されて、ロックピン62が待避位置まで移動し、ロック機構61の作動状態が解除状態になっていると推定できる(図6(b)を参照)。また、例えば作動油の油温やエンジン冷却水温が高く、作動油の圧力が十分に高まっていると推定できる場合も、ロック機構61の作動状態が解除状態になっていると推定できる。
一方、最遅角位置において作動油の油圧が十分に高まっていない場合には、ロック解除用圧力室R1の作動油がロックピン62を待避位置まで移動させているか否かは不明であり、ロック機構61の作動状態が確実に解除状態になっていると推定することはできない。同様に、油温や冷却水温が低く、作動油の油圧が十分に高まっていないと推定できる場合も、ロック機構61の作動状態が確実に解除状態になっていると推定することはできない。
ステップS102でロック機構61の作動状態が解除状態であると推定できる場合(S102:YES)は、ステップS108に進み、オイルコントロールバルブ24を制御して、カム軸31の実カム位相を目標カム位相に一致させるフィードバック制御を行う。なお、このフィードバック制御については、カム位相制御において従来から行われている既知の制御であるので、その詳細な説明を省略する。
一方、ロック機構61の作動状態が解除状態であると推定できない場合(S102:NO)は、ロック機構61の作動状態を実際に検出する作動状態検出制御を行うべく、ステップS103以降に進む。
ステップS103では、即座にベーン体54を最遅角位置から進角側に相対回動させるように、オイルコントロールバルブ24のデューティ比を100パーセントに設定する処理を行う。オイルコントロールバルブ24のデューティ比を100パーセントに設定すると、オイルコントロールバルブ24の供給ポートP1と進角ポートP2との間の流路面積が最大とされ、オイルコントロールバルブ24から進角室Fに最大供給量の作動油が供給される。これにより、ベーン体54は最遅角位置から進角側に向かって相対回動するように付勢される。
ステップS104では、作動状態検出時間が経過するまでオイルコントロールバルブ24のデューティ比を100パーセントに維持する処理が行われる。この作動状態検出時間は、作動油を進角室Fに供給して実カム位相の変化に基づきロック機構61の作動状態を検出するのに必要とされる最短時間であり、作動油の油圧状態或いは作動油の油圧状態を推定するパラメータに基づいて可変設定される。
また、この作動状態検出時間は、作動油の油圧状態等の条件に加えて、目標カム位相の変化量を考慮して設定してもよい。目標カム位相の変化量を考慮することによって、例えばロック機構61の規制が解除されている場合に実カム位相のオーバーシュートを最小限に留めることができる。
そして、作動状態検出時間の経過後(S104:YES)に、ステップS105に進み、ロック機構61の作動状態が解除状態であるか否かが判断される。ステップS105では、作動状態検出時間における実カム位相の変化に基づいて解除状態であるか否かが判断される。具体的には、実カム位相が、作動状態検出時間の間に、最遅角位置よりも進角側に設定された判定閾値を超えて、進角側に移動しているか否かによって判断する。
例えば、ロック機構61の作動状態が解除状態になっている場合には、ベーン体54は進角室Fへの作動油の供給によって進角側に相対回動され、作動状態検出時間の間に、最遅角位置よりも進角側に設定された判定閾値を超えて進角側に移動する。
一方、ロック機構61の規制が解除されていない場合には、進角室Fへの作動油の供給によりロック機構61のロック解除不全が発生し、ベーン体54は進角側に相対回動することができず、作動状態検出時間の間に進角側に移動することはない。
従って、実カム位相が判定閾値を超えて進角側に移動している場合には解除状態と判断し、実カム位相が判定閾値以下であった場合には規制状態と判断することができる。
なお、ロック機構61の作動状態が規制状態の場合には、実カム位相は最遅角位置に固定されているので、判定閾値は、最遅角位置から進角側に僅かに移動した位置に設定できる。従って、作動状態検出時間を長く取ることなく、解除状態であるか否かを迅速に判断できる。
ステップS105でロック機構61の作動状態が解除状態であると判断された場合(ステップS105:NO)は、ステップS108に進み、実カム位相を目標カム位相に一致させるフィードバック制御が行われる。
そして、ステップS105でロック機構61の作動状態が規制状態であると判断された場合(ステップS105:YES)は、ロック機構61の作動状態を規制状態から解除状態に変更する規制解除制御を行うべく、ステップS106に進む。
ステップS106では、ベーン体54を即座に遅角側に相対回動させるように、オイルコントロールバルブ24のデューティ比を0パーセントに設定する処理を行う。オイルコントロールバルブ24のデューティ比を0パーセントに設定すると、オイルコントロールバルブ24の供給ポートP1と遅角ポートP3との間の流路面積が最大とされ、オイルコントロールバルブ24から遅角室Bに最大供給量の作動油が供給される。これにより、ベーン体54は遅角側に向かって付勢され、ロックピン62はロック穴66から抜脱する方向に付勢される。
そして、ステップS107では、規制解除時間が経過するまでデューティ比を0パーセントに維持する処理が行われる。この規制解除時間は、ロック機構61のロック解除不全を解消する十分な作動油を遅角室Bに供給するのに必要とされる時間であり、作動油の油圧状態、あるいは作動油の油圧状態を推定するパラメータに基づいて可変設定される。
そして、規制解除時間の経過後(S107:YES)に、ステップS103に戻り、ステップS105でロック機構61の作動状態が解除状態であると判断されるまで、ステップS103からステップS107の処理を繰り返す。
上述のカム位相制御によれば、ロック機構61の作動状態が解除状態と推定できる場合には、作動状態検出制御を実行せず、フィードバック制御のみを実行する。従って、作動状態検出制御によってロック機構61の作動状態を検出する時間を省略することができ、フィードバック制御によって実カム位相を目標カム位相に迅速に一致させることができる。従って、バルブタイミングの変更に要する時間を短縮化でき、所望の出力を早期に得ることができ、トルク要求に対して適切に応えることができる。
一方、ロック機構61の作動状態が解除状態であると推定できない場合には、フィードバック制御ではなく、作動状態検出制御を行う。作動状態検出制御では、進角室Fに供給される作動油の供給量を最大限にしてベーン体54を進角側に相対回動させるので、ロック機構61の作動状態が解除状態であるかまたは規制状態であるかを早期に把握することができる。従って、その把握した結果に応じて、次の制御を実行することができ、結果として、バルブタイミングの変更に要する時間を短縮化することができる。
[第2実施の形態]
次に、本発明の第2実施の形態について説明する。
本実施の形態において特徴的なことは、バルブタイミング制御装置51のカム位相制御において、ロック機構61の作動状態が規制状態と推定できる場合には、最初にロック機構61の規制解除制御を実行し、次いでロック機構61の作動状態検出制御を実行することである。かかる制御処理により、ロック機構61のロック解除不全を早期に解消し、バルブタイミングの変更に要する時間を短縮化することができる。
次に、本発明の第2実施の形態について説明する。
本実施の形態において特徴的なことは、バルブタイミング制御装置51のカム位相制御において、ロック機構61の作動状態が規制状態と推定できる場合には、最初にロック機構61の規制解除制御を実行し、次いでロック機構61の作動状態検出制御を実行することである。かかる制御処理により、ロック機構61のロック解除不全を早期に解消し、バルブタイミングの変更に要する時間を短縮化することができる。
以下、本実施の形態におけるバルブタイミング制御装置51のカム位相制御方法について、図8のフローチャートを用いて詳細に説明する。図8は、本実施の形態におけるカム位相制御のフローチャートである。なお、第1実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付することでその詳細な説明を省略する。
まず、エンジン始動後、ステップS201でカム位相の進角を要求する進角要求があるかどうかを判定し、進角要求がある場合(S201:YES)には、カム位相を進角させるべくステップS202以降に進み、進角要求がない場合(S201:NO)には、プログラムの開始点に戻る。
ステップS202では、ロック機構61の作動状態が解除状態と推定できるか否かを判定する。この判定処理は、第1実施の形態におけるステップS102と同様の処理であるので説明を省略する。
ステップS202でロック機構61の作動状態が解除状態であると推定できる場合(S202:YES)は、ステップS211に進み、オイルコントロールバルブ24を制御して、カム軸31の実カム位相を目標カム位相に一致させるフィードバック制御を行う。
一方、ロック機構61の作動状態が解除状態であると推定できない場合(S202:NO)は、ステップS203に進み、ロック機構61の作動状態が規制状態と推定できるか否かを判定する。この判定は、作動油の油圧状態、あるいは作動油の油圧状態を推定するパラメータに基づいて行われる。
例えば、最遅角位置において作動油の油圧が所定値よりも低い場合には、ロック解除用圧力室R1の作動油がロックピン62を待避位置まで完全に移動させることはできず、ロック機構61の規制は解除されておらず、作動状態は規制状態であると推定できる。同様に、パラメータに基づいて作動油の油圧が所定値よりも低いと推定できる場合も、ロック機構61の規制は解除されておらず、作動状態は規制状態であると推定できる。
一方、最遅角位置において作動油の油圧が所定値以上の場合には、ロック機構61の作動状態が規制状態であるとの推定はできない。同様に、パラメータに基づいて作動油の油圧が所定値以上であると推定できる場合にも、ロック機構61の作動状態が規制状態であるとの推定はできない。
ステップS203でロック機構61の作動状態が規制状態であると推定できる場合(S203:YES)は、ロック機構61の規制を解除する規制解除制御を実行すべく、ステップS204に進む。
ステップS204では、ベーン体54を即座に遅角側に相対回動させるように、オイルコントロールバルブ24のデューティ比を0パーセントに設定する処理を行う。オイルコントロールバルブ24のデューティ比を0パーセントに設定すると、オイルコントロールバルブ24の供給ポートP1と遅角ポートP3との間の流路面積が最大とされ、オイルコントロールバルブ24から遅角室Bに最大供給量の作動油が供給される。これにより、ベーン体54は遅角側に向かって付勢され、ロックピン62はロック穴66から抜脱する方向に付勢される。
そして、ステップS205では、規制解除時間が経過するまでデューティ比を0パーセントに維持する処理が行われる。この規制解除時間は、ロック機構61の規制を解除する十分な作動油を遅角室Bに供給するのに必要とされる時間であり、作動油の作動油の油圧状態、あるいは作動油の油圧状態を推定するパラメータに基づいて可変設定される。
規制解除時間の経過後(S205:YES)は、ステップS206に進む。また、ステップS203でロック機構61の作動状態が規制状態であると推定できない場合(S203:NO)は、ロック機構61の作動状態が不明状態であるとして、ステップS206に進む。
ステップS206以降では、ロック機構61の作動状態が不明状態であるので、ロック機構61の作動状態を実際に検出する作動状態検出制御が実行される。そして、ステップS208でロック機構61のロック解除不全が発生していないと判断されるまで、ステップS206からステップS210が繰り返し実行される。なお、ステップS206からステップS211までの処理は、第1実施の形態におけるステップS103からステップS108までの処理と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
上述のカム位相制御によれば、ロック機構61の作動状態が規制状態と推定できる場合には、最初にロック機構61の規制を解除する規制解除制御を実行し、次いで作動状態検出制御を実行するので、ロック機構61のロック解除不全を早期に解消することができる。従って、次の制御を実行することができ、結果として、バルブタイミングの変更に要する時間を短縮化することができる。
例えば、ロック機構61の作動状態が規制状態と推定できる場合に、最初に作動状態検出制御を実行すると、ロック解除不全を確実に発生させてしまい、規制解除制御を開始する時間が遅れて、バルブタイミングの変更に要する時間が長くなってしまう。
その点、本実施の形態では、ロック機構61の作動状態が規制状態と推定できる場合は、最初に規制解除処理を実行するので、バルブタイミングの変更に要する時間を短縮することができ、所望の出力を早期に得ることができ、トルク要求に対して適切に応えることができる。
図9、図10は、第2実施の形態によるカム位相制御の動作タイムチャートであり、図9は、ロック機構61の規制が解除されている状況で、カム位相制御によりロック機構61の作動状態が不明状態と判定された場合の動作タイムチャートである。まず、エンジン装置1が始動されて完爆した後、図9に示すタイミングt0でエンジン運転状態が変化し、目標カム位相が最遅角位置から進角側に変更されると、ロック機構61の作動状態が推定される。
そして、ロック機構61の作動状態が不明状態であると判定すると、オイルコントロールバルブ24のデューティ比を100パーセントに設定し、進角室Fに最大供給量の作動油を供給して、即座にベーン体54を最遅角位置から進角側に相対回動させる。
そして、作動状態検出時間TO1が経過するまでに、実カム位相の値が判定閾値を超えて進角側に移動しているか否かを判断する。ここでは、作動状態検出時間TO1が経過する前に実カム位相の位置が判定閾値を超えているので、ロック機構61のロック解除不全が発生していない、すなわちロック機構61の規制は解除されていると判断し、作動状態検出時間TO1が経過したタイミングt1で、実カム位相を目標カム位相に一致させるフィードバック制御を実行する。ここで、作動状態検出時間TO1は、作動油の油圧状態に加え、目標カム位相の変化量も考慮して設定されているので、実カム位相のオーバーシュートを最小限に留めることができる。
図10は、ロック機構61のロック解除不全が発生している状況で、カム位相制御によりロック機構の作動状態が不明状態と判断された場合の動作タイムチャートである。
エンジン装置1が始動されて完爆した後、図10に示すタイミングt0でエンジン運転状態が変化し、目標カム位相が最遅角位置から進角側に変更されると、ロック機構61の作動状態が推定される。
そして、ロック機構61の作動状態が不明状態であると判定すると、オイルコントロールバルブ24のデューティ比を100パーセントに設定し、進角室Fに最大供給量の作動油を供給して、即座にベーン体54を最遅角位置から進角側に相対回動させる。
そして、作動状態検出時間TO1が経過するまでに、実カム位相の値が判定閾値を超えて進角側に移動しているか否かを判断する。ここでは、作動状態検出時間TO1内に実カム位相の位置が判定閾値を超えていないので、ロック機構61の規制は解除されていない、すなわちロック解除不全が発生していると判断し、作動状態検出時間TO1が経過したタイミングt1で、オイルコントロールバルブ24のデューティ比を0パーセントに設定する。これにより、遅角室Bに最大供給量の作動油が供給されて、ベーン体54は遅角側に向かって付勢され、ロックピン62はロック穴66から抜脱する方向に付勢される。
そして、規制解除時間TO2が経過したタイミングt2で、再びオイルコントロールバルブ24のデューティ比を100パーセントに設定する。これにより、進角室Fに最大供給量の作動油が供給されて、ベーン体54は最遅角位置から進角側に向かって付勢される。
そして、作動状態検出時間TO3が経過するまでに、実カム位相の値が判定閾値を超えて進角側に移動しているか否かを判断する。ここで、作動状態検出時間TO3内に実カム位相の位置が判定閾値を超えているので、ロック機構61のロック解除不全が発生していない、すなわちロック機構61の規制は解除されていると判断し、作動状態検出時間TO3が終了したタイミングt3で、実カム位相を目標カム位相に一致させるフィードバック制御を実行する。上記の作動状態検出時間TO1、TO3は、作動油の油圧状態に加え、目標カム位相の変化量も考慮して設定されているので、実カム位相のオーバーシュートを最小限に留めることができる。
以上、本発明の各実施形態について詳述したが、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく、設計において種々の変更ができるものである。
例えば、上記第1及び第2実施の形態では、ロック機構61が最遅角位置でベーン体54とハウジング53との相対回動を規制する構成の場合を例に説明したが、最進角位置でベーン体54とハウジング53との相対回動を規制するロック機構を備える構成についても同様に本発明を適用可能である。
また、上記各実施の形態では、吸気バルブ32用のカム軸31に可変バルブタイミング機構52を備える構成の場合を例に説明したが、排気バルブ34用のカム軸33に可変バルブタイミング機構を備える構成についても同様に本発明を適用可能である。
本発明のバルブタイミング制御装置は、作動流体の流体圧または作動流体の流体圧を推定するパラメータに基づきロック機構の作動状態が解除状態であると推定できるか否かを判断し、推定できると判断した場合にカム軸の実カム位相をカム軸の目標カム位相に一致させるフィードバック制御を行い、ロック機構の解除状態を推定できないと判断した場合にロック機構の作動状態を検出する作動状態検出制御を行う。
従って、ロック機構の作動状態が解除状態であると推定できる場合には、作動状態検出制御を行わず、フィードバック制御のみを行うので、作動状態検出制御によるロック機構の作動状態を確認する時間を省略することができる。従って、フィードバック制御によって実カム位相を目標カム位相に早期に一致させることができ、バルブタイミングの変更に要する時間を短縮化し、所望の出力を迅速に得ることができる。
一方、ロック機構の作動状態が解除状態であると推定できない場合には、フィードバック制御ではなく、作動状態検出制御を行うので、ロック機構の作動状態が解除状態であるかまたは規制状態であるかを早期に把握することができる。従って、ロック機構の作動状態が規制状態であることが把握できた場合には、例えばロック機構の規制を解除する規制解除制御を実行して、ロック機構の作動状態を規制状態から解除状態に早期に変更できる。また、ロック機構の作動状態が解除状態であることが把握できた場合には、例えばフィードバック制御を実行して、実カム位相を目標カム位相に早期に一致させることができ、バルブタイミングの変更に要する時間を短縮化し、所望の出力を迅速に得ることができる。
また、本発明によるバルブタイミング制御装置の他の態様は、作動流体の流体圧または作動流体の流体圧を推定するパラメータに基づきロック機構の作動状態が解除状態であると推定できるか否かを判断し、ロック機構の解除状態を推定できると判断した場合にカム軸の実カム位相を目標カム位相に一致させるフィードバック制御を行い、ロック機構の解除状態を推定できないと判断した場合には、ロック機構の作動状態が規制状態であると推定できるか否かを作動流体の流体圧もしくは作動流体の流体圧を推定するパラメータに基づいて推定し、ロック機構の規制状態を推定できるとの判断によりロック機構の作動状態を規制状態から解除状態に変更する規制解除制御を実行し、ロック機構の規制状態を推定できないとの判断によりロック機構の作動状態を検出する作動状態検出制御を行うことを特徴としている。
従って、ロック機構の規制状態を推定できる場合には、作動状態検出制御を行わず、規制解除制御を実行するので、作動状態検出制御によるロック機構の作動状態を確認する時間を省略することができる。従って、ロック機構の作動状態を規制状態から解除状態に早期に変更することができる。
一方、ロック機構の規制状態を推定できない場合には、規制解除制御ではなく、作動状態検出制御を行うので、ロック機構の作動状態が解除状態であるかまたは規制状態であるかを早期に把握することができる。そして、ロック機構の作動状態が規制状態であることが把握できた場合には、例えばロック機構の規制を解除する規制解除制御を実行して、ロック機構の作動状態を規制状態から解除状態に早期に変更できる。また、ロック機構の作動状態が解除状態であることが把握できた場合には、例えばフィードバック制御を実行して、実カム位相を目標カム位相に早期に一致させることができ、所望の出力を迅速に得ることができる。
そして、本発明によるバルブタイミング制御装置の具体的な態様は、作動状態検出制御の結果、ロック機構の作動状態が解除状態であると検出した場合にフィードバック制御を行い、ロック機構の作動状態が規制状態であると検出した場合にロック機構の作動状態を規制状態から解除状態に変更する規制解除制御を行うことを特徴としている。
従って、ロック機構の作動状態が解除状態であることを検出した場合には、フィードバック制御を実行して、実カム位相を目標カム位相に早期に一致させることができ、所望の出力を迅速に得ることができる。そして、ロック機構の作動状態が規制状態であることを検出した場合には、ロック機構の規制を解除する規制解除制御を実行して、ロック機構の作動状態を規制状態から解除状態に早期に変更できる。従って、早期にフィードバック制御を実行することができ、実カム位相を目標カム位相に一致させて、所望の出力を迅速に得ることができる。
また、本発明によるバルブタイミング制御装置の具体的な態様は、可変バルブタイミング機構がクランク軸に連動して回転される第1の回転体と、第1の回転体に相対回動可能に配設されてカム軸に連結された第2の回転体と、第2の回転体を第1の回転体に対して回動方向一方側に相対回動させるための作動流体が供給される第1の圧力室と、第2の回転体を第1の回転体に対して回動方向他方側に相対回動させるための作動流体が供給される第2の圧力室とを有し、ロック機構が第1の回転体に支持されて突出位置と待避位置との間を往復移動するロックピンと、第2の回転体を第1の回転体に対して回動方向他方側に最も相対回動させた位相である回動規制位相で突出位置に移動したロックピンが挿入されるロック穴と、ロックピンを突出位置に向かって付勢するロックピン用スプリングと、ロックピン用スプリングの付勢力に抗してロックピンを待避位置に向かって移動させるための作動流体が第2の圧力室から供給されるロック解除用圧力室とを有することを特徴としている。
従って、可変バルブタイミング機構は、第1の圧力室に作動流体を供給して第2の回転体を第1の回転体に対して回転方向一方側に相対回動させることができ、第2の圧力室に作動流体を供給して第2の回転体を第1の回転体に対して回動方向他方側に相対回動させることができる。
そして、ロック機構は、回動規制位置でロックピンを突出位置に移動させてロック穴に挿入することにより、第1及び第2の回転体の相対回動を規制することができ、作動流体を第2の圧力室を介してロック解除用圧力室に供給することによって、ロックピンを待避位置に移動させてロック穴から抜脱させ、ロック機構の規制を解除し、第1及び第2の回転体の相対回動を許容する解除状態とすることができる。
更にまた、本発明によるバルブタイミング制御装置の具体的な態様は、作動状態検出制御では、第1の圧力室に作動流体を供給して第2の回転体を回動方向一方側に相対回動させ、予め設定された作動状態検出時間における実カム位相の変化に基づきロック機構の作動状態を検出することを特徴としている。
従って、例えば作動状態検出時間の間に実カム位相が変化していない場合はロック機構の作動状態が規制状態であることが検出でき、実カム位相が変化している場合はロック機構の作動状態が解除状態であることが検出できる。
更にまた、本発明によるバルブタイミング制御装置の具体的な態様は、作動状態検出時間が作動流体の流体圧もしくは作動流体の流体圧を推定するパラメータに基づいて可変設定されることを特徴としている。従って、ロック機構の作動状態を検出するのに必要な作動油を第1の圧力室に適切に供給することができ、ロック機構の作動状態を迅速に検出することができる。
更にまた、本発明によるバルブタイミング制御装置の具体的な態様は、規制解除制御では、予め設定された規制解除時間の間、第2の圧力室に作動流体を供給してロック機構の規制を解除することを特徴としている。
これによれば、第2の圧力室への作動流体の供給により、第2の回転体を回動方向他方側に相対回動させ、ロックピンを待避位置に向かって移動させることができる。従って、ロック機構の規制を解除することができる。
更にまた、本発明によるバルブタイミング制御装置の具体的な態様は、規制解除時間が作動流体の流体圧もしくは作動流体の流体圧を推定するパラメータに基づいて可変設定されることを特徴としている。従って、ロック機構の作動状態を規制状態から解除状態に変更するのに必要な作動油を第2の圧力室に供給することができ、ロック機構の作動状態を規制状態から解除状態に確実に変更することができる。
1 エンジン装置(内燃機関)
6 クランク軸
24 オイルコントロールバルブ(コントロールバルブ)
31、33 カム軸
32 吸気バルブ(バルブ)
33 排気バルブ(バルブ)
51 バルブタイミング制御装置
52 可変バルブタイミング機構
53 ハウジング(第1の回転体)
54 ベーン体(第2の回転体)
61 ロック機構
62 ロックピン
64 ロックピン用スプリング
66 ロック穴
F 進角室(第1の圧力室)
B 遅角室(第2の圧力室)
R1,R2 ロック解除用圧力室
6 クランク軸
24 オイルコントロールバルブ(コントロールバルブ)
31、33 カム軸
32 吸気バルブ(バルブ)
33 排気バルブ(バルブ)
51 バルブタイミング制御装置
52 可変バルブタイミング機構
53 ハウジング(第1の回転体)
54 ベーン体(第2の回転体)
61 ロック機構
62 ロックピン
64 ロックピン用スプリング
66 ロック穴
F 進角室(第1の圧力室)
B 遅角室(第2の圧力室)
R1,R2 ロック解除用圧力室
Claims (8)
- 作動流体の供給により内燃機関のクランク軸に対するカム軸の位相を変更する可変バルブタイミング機構と、前記作動流体の流体圧に応じて作動状態が前記可変バルブタイミング機構による前記カム位相の変更を規制する規制状態又は変更を許容する解除状態とされるロック機構と、を備え、
前記作動流体の流体圧または該作動流体の流体圧を推定するパラメータに基づき前記ロック機構の作動状態が解除状態であると推定できるか否かを判断し、前記ロック機構の解除状態を推定できると判断した場合に前記カム軸の実カム位相を前記カム軸の目標カム位相に一致させるフィードバック制御を行い、前記ロック機構の解除状態を推定できないと判断した場合に前記ロック機構の作動状態を検出する作動状態検出制御を行うことを特徴とするバルブタイミング制御装置。 - 作動流体の供給により内燃機関のクランク軸に対するカム軸の位相を変更する可変バルブタイミング機構と、前記作動流体の流体圧に応じて作動状態が前記可変バルブタイミング機構による前記カム位相の変更を規制する規制状態又は変更を許容する解除状態とされるロック機構と、を備え、
前記作動流体の流体圧または該作動流体の流体圧を推定するパラメータに基づき前記ロック機構の作動状態が解除状態であると推定できるか否かを判断し、前記ロック機構の解除状態を推定できるとの判断により前記カム軸の実カム位相を前記カム軸の目標カム位相に一致させるフィードバック制御を行い、前記ロック機構の解除状態を推定できないとの判断により前記ロック機構の作動状態が規制状態であると推定できるか否かを前記作動流体の流体圧もしくは作動流体の流体圧を推定するパラメータに基づいて推定し、前記ロック機構の規制状態を推定できるとの判断により前記ロック機構の作動状態を規制状態から解除状態に変更する規制解除制御を実行し、前記ロック機構の規制状態を推定できないとの判断により前記ロック機構の作動状態を検出する作動状態検出制御を行うことを特徴とするバルブタイミング制御装置。 - 前記作動状態検出制御の結果、前記ロック機構の作動状態が解除状態であると検出した場合に前記フィードバック制御を行い、前記ロック機構の作動状態が規制状態であると検出した場合に前記ロック機構の作動状態を規制状態から解除状態に変更する規制解除制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のバルブタイミング制御装置。
- 前記可変バルブタイミング機構は、
前記クランク軸に連動して回転される第1の回転体と、該第1の回転体に相対回動可能に配設されて前記カム軸に連結された第2の回転体と、前記第2の回転体を前記第1の回転体に対して回動方向一方側に相対回動させるための作動流体が供給される第1の圧力室と、前記第2の回転体を前記第1の回転体に対して回動方向他方側に相対回動させるための作動流体が供給される第2の圧力室と、を有し、
前記ロック機構は、
前記第1の回転体に支持されて突出位置と待避位置との間を往復移動するロックピンと、前記第2の回転体を前記第1の回転体に対して回動方向他方側に最も相対回動させた位相である回動規制位相で前記突出位置に移動したロックピンが挿入されるロック穴と、前記ロックピンを前記突出位置に向かって付勢するロックピン用スプリングと、該ロックピン用スプリングの付勢力に抗して前記ロックピンを前記待避位置に向かって移動させるための作動流体が前記第2の圧力室から供給されるロック解除用圧力室と、を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のバルブタイミング制御装置。 - 前記作動状態検出制御では、前記第1の圧力室に前記作動流体を供給して前記第2の回転体を前記回動方向一方側に相対回動させ、予め設定された作動状態検出時間における前記実カム位相の変化に基づき前記ロック機構の作動状態を検出することを特徴とする請求項4に記載のバルブタイミング制御装置。
- 前記作動状態検出時間は、前記作動流体の流体圧もしくは該作動流体の流体圧を推定するパラメータに基づいて可変設定されることを特徴とする請求項5に記載のバルブタイミング制御装置。
- 前記規制解除制御では、予め設定された規制解除時間の間、前記第2の圧力室に前記作動流体を供給して前記ロック機構の規制を解除することを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載のバルブタイミング制御装置。
- 前記規制解除時間は、前記作動流体の流体圧もしくは該作動流体の流体圧を推定するパラメータに基づいて可変設定されることを特徴とする請求項7に記載のバルブタイミング制御装置。
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- 2008-02-26 JP JP2008044920A patent/JP2009203830A/ja active Pending
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