JP2017075539A - Variable valve timing device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve timing device capable of improving the accuracy of the rotational phase control of a cam shaft.SOLUTION: A variable valve timing device 18 includes an ECU for controlling a motor 22 to change the rotational phase of a cam shaft 13 relative to a crank shaft 12. The ECU estimates the future rotating speed of the motor 22 and the future revolving speed of an internal combustion engine at the time when a predetermined time passes from the present. The ECU estimates the future rotational phase of the cam shaft 13 at the time when the predetermined time passes from the present, and estimates the future phase change speed of the cam shaft 13 at the time when the predetermined time passes from the present, on the basis of a phase deviation between the future rotational phase and a target rotational phase of the cam shaft 13. The ECU sets a target rotating speed on the basis of the future phase change speed of the cam shaft 13 and the future revolving speed of the internal combustion engine, and controls the rotating speed of the motor 22 to be the target rotating speed.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内燃機関のバルブタイミングを変更することの可能な可変バルブタイミング装置に関する。   The present invention relates to a variable valve timing device capable of changing the valve timing of an internal combustion engine.

この種の可変バルブタイミング装置としては、特許文献１に記載の装置がある。特許文献１に記載の可変バルブタイミング装置は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相をモータにより変化させることにより、吸気バルブの開閉タイミングを変更する。   As this type of variable valve timing apparatus, there is an apparatus described in Patent Document 1. The variable valve timing device described in Patent Document 1 changes the opening / closing timing of the intake valve by changing the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft of the internal combustion engine with a motor.

特開２００７−２９２０３８号公報JP 2007-292038 A

ところで、特許文献１に記載の可変バルブタイミング装置では、クランク軸の回転速度とモータの回転速度との回転速度差に基づいてカム軸の回転位相が変化する。このような構成の場合、例えばカム軸の回転位相を変化させている期間にクランク軸の回転速度が変化すると、その変化にモータの回転速度が追従するまでにある程度の時間を要するため、結果的にカム軸の回転位相の変化速度が変動する。これが、カム軸の回転位相制御に応答遅れを生じさせ、回転位相制御の精度を悪化させる要因となっている。特にクランク軸の回転速度が大きく変動する過渡状態では、カム軸の回転位相の変化速度が大きく変動するため、回転位相制御の応答遅れが大きくなる。そのため、回転位相制御の精度の悪化が顕著になる。   By the way, in the variable valve timing device described in Patent Document 1, the rotational phase of the camshaft changes based on the rotational speed difference between the rotational speed of the crankshaft and the rotational speed of the motor. In the case of such a configuration, for example, if the rotation speed of the crankshaft changes during a period in which the rotation phase of the camshaft is changed, a certain amount of time is required until the rotation speed of the motor follows the change. The speed of change of the rotational phase of the camshaft fluctuates. This causes a response delay in the rotational phase control of the camshaft and becomes a factor that deteriorates the accuracy of the rotational phase control. In particular, in a transient state where the rotational speed of the crankshaft varies greatly, the speed of change of the rotational phase of the camshaft varies greatly, resulting in a large response delay in rotational phase control. For this reason, the deterioration of the accuracy of the rotational phase control becomes remarkable.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カム軸の回転位相制御の精度を向上させることのできる可変バルブタイミング装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a variable valve timing device capable of improving the accuracy of rotational phase control of a camshaft.

上記課題を解決する可変バルブタイミング装置（１８）は、内燃機関（１１）のカム軸（１３）に回転力を伝達することにより内燃機関のクランク軸（１２）に対するカム軸の回転位相を変化させるモータ（２２）を制御する制御部（３０）を備える。制御部は、モータの回転速度に関連するパラメータに基づいて、現在から所定時間が経過した時点におけるモータの将来の回転速度を推定し、内燃機関の回転速度に関連するパラメータに基づいて、現在から所定時間が経過した時点における内燃機関の将来の回転速度を推定し、モータの現在の回転速度、モータの将来の回転速度、内燃機関の現在の回転速度、内燃機関の将来の回転速度、及びカム軸の現在の回転位相に基づいて、現在から所定時間が経過した時点におけるカム軸の将来の回転位相を推定し、カム軸の将来の回転位相と目標回転位相との位相偏差に基づいて、現在から所定時間が経過した時点におけるカム軸の将来の位相変化速度を推定し、カム軸の将来の位相変化速度と内燃機関の将来の回転速度とに基づいて目標回転速度を設定し、モータの回転速度を目標回転速度に制御する。   The variable valve timing device (18) that solves the above problem changes the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft (12) of the internal combustion engine by transmitting the rotational force to the camshaft (13) of the internal combustion engine (11). A control unit (30) for controlling the motor (22) is provided. The control unit estimates a future rotational speed of the motor at a time when a predetermined time has elapsed from the current based on a parameter related to the rotational speed of the motor, and based on a parameter related to the rotational speed of the internal combustion engine, Estimate the future rotation speed of the internal combustion engine at the time when the predetermined time has elapsed, the current rotation speed of the motor, the future rotation speed of the motor, the current rotation speed of the internal combustion engine, the future rotation speed of the internal combustion engine, and the cam Based on the current rotational phase of the shaft, the future rotational phase of the camshaft is estimated when a predetermined time has elapsed from the present, and based on the phase deviation between the future rotational phase of the camshaft and the target rotational phase, Estimate the future phase change speed of the camshaft when a predetermined time elapses from the target speed based on the future phase change speed of the camshaft and the future speed of the internal combustion engine. Set, to control the rotational speed of the motor to the target rotational speed.

この構成によれば、カム軸の将来の回転位相が目標回転位相となるようにモータの現在の回転速度が制御されるため、内燃機関の回転速度が過渡状態であっても、カム軸の回転位相が目標回転位相から大きくずれることが抑制される。よって、カム軸の回転位相制御の精度を向上させることができる。   According to this configuration, since the current rotation speed of the motor is controlled so that the future rotation phase of the camshaft becomes the target rotation phase, the rotation of the camshaft can be achieved even when the rotation speed of the internal combustion engine is in a transient state. It is possible to suppress the phase from deviating greatly from the target rotation phase. Therefore, the accuracy of the rotational phase control of the camshaft can be improved.

なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis as described in the said means and a claim is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明によれば、カム軸の回転位相制御の精度を向上させることができる。   According to the present invention, the accuracy of the rotational phase control of the camshaft can be improved.

実施形態の可変バルブタイミング装置が搭載された内燃機関の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine equipped with a variable valve timing device of an embodiment. 実施形態の可変バルブタイミング装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure showing typically composition of a variable valve timing device of an embodiment. 実施形態の可変バルブタイミング装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process performed by the variable valve timing apparatus of embodiment. （Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態の可変バルブタイミング装置における機関回転速度、カム軸の回転位相、及びモータの回転速度の関係を示すタイミングチャートである。(A)-(C) is a timing chart which shows the relationship between the engine rotational speed in the variable valve timing apparatus of this embodiment, the rotational phase of a cam shaft, and the rotational speed of a motor.

以下、可変バルブタイミング装置の一実施形態について説明する。はじめに、図１を参照して、本実施形態の可変バルブタイミング装置が搭載された内燃機関の概要について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the variable valve timing device will be described. First, an outline of an internal combustion engine equipped with the variable valve timing device of the present embodiment will be described with reference to FIG.

図１に示されるように、内燃機関１１は、クランク軸１２と、吸気側カム軸１３と、排気側カム軸１４とを備えている。吸気側カム軸１３にはスプロケット１５が組み付けられている。排気側カム軸１４にはスプロケット１６が組み付けられている。クランク軸１２は、内燃機関１１の出力軸である。クランク軸１２は、タイミングチェーン１７を介して吸気側カム軸１３のスプロケット１５及び排気側カム軸１４のスプロケット１６に連結されている。これにより、内燃機関１１の動力がタイミングチェーン１７及びスプロケット１５，１６を介して吸気側カム軸１３及び排気側カム軸１４に伝達される。なお、タイミングチェーン１７に代えて、タイミングベルトを用いることも可能である。   As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 11 includes a crankshaft 12, an intake side camshaft 13, and an exhaust side camshaft 14. A sprocket 15 is assembled to the intake camshaft 13. A sprocket 16 is assembled to the exhaust camshaft 14. The crankshaft 12 is an output shaft of the internal combustion engine 11. The crankshaft 12 is connected to a sprocket 15 of the intake side camshaft 13 and a sprocket 16 of the exhaust side camshaft 14 via a timing chain 17. Thereby, the power of the internal combustion engine 11 is transmitted to the intake side camshaft 13 and the exhaust side camshaft 14 via the timing chain 17 and the sprockets 15 and 16. In place of the timing chain 17, a timing belt can be used.

内燃機関１１では、その駆動に基づきクランク軸１２が回転すると、その回転に伴い吸気側カム軸１３及び排気側カム軸１４が回転するとともに、カム軸１３，１４に取り付けられた図示しないカムが回転する。このカムの回転により、カムの突起部分であるカム山がバルブスプリングの付勢力に抗して図示しない吸気バルブ及び排気バルブを押し下げる。これにより、吸気バルブ及び排気バルブが閉弁状態から開弁状態になる。   In the internal combustion engine 11, when the crankshaft 12 rotates based on the drive, the intake-side camshaft 13 and the exhaust-side camshaft 14 rotate along with the rotation, and a cam (not shown) attached to the camshafts 13, 14 rotates. To do. Due to the rotation of the cam, the cam crest, which is the protruding portion of the cam, depresses an intake valve and an exhaust valve (not shown) against the biasing force of the valve spring. As a result, the intake valve and the exhaust valve change from the closed state to the open state.

吸気バルブには、電動式の可変バルブタイミング装置１８が設けられている。可変バルブタイミング装置１８は、吸気側カム軸１３の回転位相を変更することにより吸気バルブの開閉タイミング、すなわち内燃機関１１のバルブタイミングを変更する。以下では、吸気側カム軸１３の回転位相をカム軸位相とも称する。   The intake valve is provided with an electric variable valve timing device 18. The variable valve timing device 18 changes the opening / closing timing of the intake valve, that is, the valve timing of the internal combustion engine 11 by changing the rotational phase of the intake camshaft 13. Hereinafter, the rotational phase of the intake camshaft 13 is also referred to as a camshaft phase.

次に、図２を参照して、可変バルブタイミング装置１８の概略構成について説明する。
図２に示されるように、可変バルブタイミング装置１８は、位相可変機構２１と、モータ２２とを備えている。 Next, a schematic configuration of the variable valve timing device 18 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the variable valve timing device 18 includes a phase variable mechanism 21 and a motor 22.

位相可変機構２１は、インナギヤ２３と、アウタギヤ２４と、遊星ギヤ２５とを有している。インナギヤ２３は、吸気側カム軸１３に取り付けられた外歯付きのギヤである。アウタギヤ２４は、インナギヤ２３の外周側に配置された内歯付きのギヤである。遊星ギヤ２５は、インナギヤ２３とアウタギヤ２４との間に両者に噛み合うように配置されている。インナギヤ２３及びアウタギヤ２４は、吸気側カム軸１３に対して同心状に配置されている。アウタギヤ２４は、吸気側スプロケット１５と一体的に回転する。遊星ギヤ２５は、支持軸２６を中心に回転しながらインナギヤ２３の外周を旋回可能になっている。換言すれば、遊星ギヤ２５は、インナギヤ２３の外周を公転可能になっている。   The phase variable mechanism 21 has an inner gear 23, an outer gear 24, and a planetary gear 25. The inner gear 23 is a gear with external teeth attached to the intake side camshaft 13. The outer gear 24 is a gear with internal teeth disposed on the outer peripheral side of the inner gear 23. The planetary gear 25 is disposed between the inner gear 23 and the outer gear 24 so as to mesh with both. The inner gear 23 and the outer gear 24 are disposed concentrically with respect to the intake camshaft 13. The outer gear 24 rotates integrally with the intake side sprocket 15. The planetary gear 25 can turn on the outer periphery of the inner gear 23 while rotating about the support shaft 26. In other words, the planetary gear 25 can revolve around the inner gear 23.

位相可変機構２１では、遊星ギヤ２５がインナギヤ２３及びアウタギヤ２４と噛み合った状態でインナギヤ２３の外周を旋回すると、アウタギヤ２４の回転力が遊星ギヤ２５を介してインナギヤ２３に伝達される。また、インナギヤ２３の回転速度に対する遊星ギヤ２５の旋回速度が変化することで、換言すれば吸気側カム軸１３の回転速度に対する遊星ギヤ２５の旋回速度が変化することで、アウタギヤ２４に対するインナギヤ２３の回転位相、すなわちカム軸位相が変更される。   In the phase variable mechanism 21, when the planetary gear 25 turns on the outer periphery of the inner gear 23 with the inner gear 23 and the outer gear 24 engaged, the rotational force of the outer gear 24 is transmitted to the inner gear 23 via the planetary gear 25. Further, the rotation speed of the planetary gear 25 with respect to the rotation speed of the inner gear 23 changes, in other words, the rotation speed of the planetary gear 25 with respect to the rotation speed of the intake camshaft 13 changes, so that the inner gear 23 with respect to the outer gear 24 changes. The rotational phase, that is, the camshaft phase is changed.

モータ２２は、遊星ギヤ２５の旋回速度を可変にするためのものである。本実施形態では、モータ２２は、三相交流モータからなる。モータ２２の回転軸２７は、吸気側カム軸１３、インナギヤ２３、及びアウタギヤ２４と同軸上に配置されている。モータ２２の回転軸２７は、その径方向に延びる連結部材２８を介して遊星ギヤ２５の支持軸２６に連結されている。これにより、モータ２２の回転に伴って、遊星ギヤ２５が支持軸２６を中心に回転しながらインナギヤ２３の外周を旋回する。   The motor 22 is for making the turning speed of the planetary gear 25 variable. In the present embodiment, the motor 22 is a three-phase AC motor. The rotating shaft 27 of the motor 22 is disposed coaxially with the intake side camshaft 13, the inner gear 23, and the outer gear 24. The rotating shaft 27 of the motor 22 is connected to the support shaft 26 of the planetary gear 25 through a connecting member 28 extending in the radial direction. As a result, as the motor 22 rotates, the planetary gear 25 rotates around the inner gear 23 while rotating around the support shaft 26.

この可変バルブタイミング装置１８では、アウタギヤ２４の回転速度と一致するようにモータ２２の回転軸２７が回転することで、アウタギヤ２４に対するインナギヤ２３の回転位相が現状維持され、カム軸位相が現状維持される。以下では、モータ２２の回転軸２７の回転速度を「モータ２２の回転速度」と略記する。モータ２２の回転速度がアウタギヤ２４の回転速度に対して変化すると、遊星ギヤ２５の旋回速度がアウタギヤ２４の回転速度に対して変化し、アウタギヤ２４に対するインナギヤ２３の回転位相が変更される。これにより、カム軸位相が変更される。   In this variable valve timing device 18, the rotational phase of the inner gear 23 relative to the outer gear 24 is maintained as it is and the camshaft phase is maintained as it is because the rotating shaft 27 of the motor 22 rotates so as to match the rotational speed of the outer gear 24. The Hereinafter, the rotational speed of the rotating shaft 27 of the motor 22 is abbreviated as “the rotational speed of the motor 22”. When the rotational speed of the motor 22 changes with respect to the rotational speed of the outer gear 24, the turning speed of the planetary gear 25 changes with respect to the rotational speed of the outer gear 24, and the rotational phase of the inner gear 23 with respect to the outer gear 24 is changed. Thereby, the camshaft phase is changed.

例えばカム軸位相を進角する場合には、モータ２２の回転速度をアウタギヤ２４の回転速度よりも速くすることにより、遊星ギヤ２５の旋回速度をアウタギヤ２４の回転速度よりも速くする。これにより、アウタギヤ２４に対するインナギヤ２３の回転位相が進角するため、カム軸位相が進角する。これに対し、カム軸位相を遅角する場合には、モータ２２の回転速度をアウタギヤ２４の回転速度よりも遅くすることにより、遊星ギヤ２５の旋回速度をアウタギヤ２４の回転速度よりも遅くする。これにより、アウタギヤ２４に対するインナギヤ２３の回転位相が遅角するため、カム軸位相が遅角する。このように、モータ２２は、カム軸１３に回転力を伝達することにより、クランク軸１２に対するカム軸１３の回転位相を変化させる。   For example, when the camshaft phase is advanced, the rotation speed of the planetary gear 25 is made faster than the rotation speed of the outer gear 24 by making the rotation speed of the motor 22 faster than the rotation speed of the outer gear 24. As a result, the rotational phase of the inner gear 23 with respect to the outer gear 24 advances, so that the camshaft phase advances. On the other hand, when the camshaft phase is retarded, the rotational speed of the planetary gear 25 is made slower than the rotational speed of the outer gear 24 by making the rotational speed of the motor 22 slower than the rotational speed of the outer gear 24. As a result, the rotational phase of the inner gear 23 relative to the outer gear 24 is retarded, so that the camshaft phase is retarded. Thus, the motor 22 changes the rotational phase of the camshaft 13 relative to the crankshaft 12 by transmitting the rotational force to the camshaft 13.

なお、可変バルブタイミング装置１８では、定常時に吸気側カム軸１３の回転速度がクランク軸１２の回転速度の１／２の回転速度となるように、インナギヤ２３、アウタギヤ２４、及び遊星ギヤ２５が構成されている。すなわち、定常時には、クランク軸１２の回転速度と吸気側カム軸１３の回転速度との間には、「クランク軸１２の回転速度の１／２＝吸気側カム軸１３の回転速度」なる関係が成立する。可変バルブタイミング装置１８は、クランク軸１２の回転速度の１／２の回転速度に対してモータ２２の回転速度を調整することで、カム軸位相を変化させる。   In the variable valve timing device 18, the inner gear 23, the outer gear 24, and the planetary gear 25 are configured so that the rotational speed of the intake side camshaft 13 is ½ of the rotational speed of the crankshaft 12 in a steady state. Has been. That is, in a steady state, a relationship of “1/2 of the rotational speed of the crankshaft 12 = rotational speed of the intake camshaft 13” exists between the rotational speed of the crankshaft 12 and the rotational speed of the intake camshaft 13. To establish. The variable valve timing device 18 changes the camshaft phase by adjusting the rotational speed of the motor 22 with respect to the rotational speed that is half the rotational speed of the crankshaft 12.

また、可変バルブタイミング装置１８では、カム軸１３の回転位相の変化速度を「ωｃａ」、モータ２２の回転速度を「ωｍ」、機関回転速度を「Ｎｅ」、位相可変機構２１の減速比を「Ｋ」とすると、それらの間には以下の式ｆ１の関係が成立する。
ωｃａ＝（ωｍ−Ｎｅ／２）×Ｋ （ｆ１） In the variable valve timing device 18, the rotational speed of the rotational phase of the camshaft 13 is “ωca”, the rotational speed of the motor 22 is “ωm”, the engine rotational speed is “Ne”, and the reduction ratio of the phase variable mechanism 21 is “ Assuming “K”, the relationship of the following formula f1 is established between them.
ωca = (ωm−Ne / 2) × K (f1)

次に、図１を参照して、内燃機関１１の電気的な構成について説明する。
図１に示されるように、内燃機関１１には、カム角センサ１９と、クランク角センサ２０と、モータ回転角センサ２９と、電子制御ユニット３０と、モータ駆動回路３１とが設けられている。以下では、電子制御ユニット３０を「ＥＣＵ３０」と略記する。また、モータ駆動回路３１を「ＥＤＵ３１」と略記する。本実施形態では、ＥＣＵ３０が制御部に相当する。 Next, the electrical configuration of the internal combustion engine 11 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 11 is provided with a cam angle sensor 19, a crank angle sensor 20, a motor rotation angle sensor 29, an electronic control unit 30, and a motor drive circuit 31. Hereinafter, the electronic control unit 30 is abbreviated as “ECU 30”. Further, the motor drive circuit 31 is abbreviated as “EDU 31”. In the present embodiment, the ECU 30 corresponds to a control unit.

カム角センサ１９は、吸気側カム軸１３に対向する位置に配置されている。カム角センサ１９は、所定のカム角毎にカム角信号を出力する。クランク角センサ２０は、クランク軸１２に対向する位置に配置されている。クランク角センサ２０は、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力する。モータ回転角センサ２９は、図２に示されるモータ２２の回転軸２７の付近に配置されている。モータ回転角センサ２９は、モータ２２の回転に同期して所定の回転角毎にモータ回転角信号を出力する。   The cam angle sensor 19 is disposed at a position facing the intake side camshaft 13. The cam angle sensor 19 outputs a cam angle signal for each predetermined cam angle. The crank angle sensor 20 is disposed at a position facing the crankshaft 12. The crank angle sensor 20 outputs a crank angle signal for each predetermined crank angle. The motor rotation angle sensor 29 is disposed in the vicinity of the rotation shaft 27 of the motor 22 shown in FIG. The motor rotation angle sensor 29 outputs a motor rotation angle signal for each predetermined rotation angle in synchronization with the rotation of the motor 22.

ＥＣＵ３０は、周知のマイクロコンピュータ等を備える電子制御装置である。ＥＣＵ３０は、内燃機関１１に設けられている各種センサの検出結果等に基づいて、燃料噴射量制御や点火制御、バルブタイミング制御等の各種内燃機関制御を実行する。   The ECU 30 is an electronic control device including a known microcomputer. The ECU 30 executes various internal combustion engine controls such as fuel injection amount control, ignition control, and valve timing control based on detection results of various sensors provided in the internal combustion engine 11.

また、ＥＣＵ３０は、モータ２２の通電制御により、内燃機関の運転状態に応じてカム軸位相を制御する。   In addition, the ECU 30 controls the camshaft phase according to the operating state of the internal combustion engine by the energization control of the motor 22.

具体的には、ＥＣＵ３０は、カム角センサ１９及びクランク角センサ２０の出力信号に基づいて、クランク軸１２に対するカム軸１３の実際の回転位相θｃａを演算する。ＥＣＵ３０は、クランク角センサ２０の出力信号に基づいて、クランク軸１２の実際の回転速度、換言すれば内燃機関１１の実際の機関回転速度Ｎｅを検出する。ＥＣＵ３０は、モータ回転角センサ２９の出力信号に基づいてモータ２２の実際の回転角θｍ及び回転速度ωｍを検出する。   Specifically, the ECU 30 calculates the actual rotation phase θca of the camshaft 13 with respect to the crankshaft 12 based on the output signals of the cam angle sensor 19 and the crank angle sensor 20. Based on the output signal of the crank angle sensor 20, the ECU 30 detects the actual rotational speed of the crankshaft 12, in other words, the actual engine rotational speed Ne of the internal combustion engine 11. The ECU 30 detects the actual rotation angle θm and the rotation speed ωm of the motor 22 based on the output signal of the motor rotation angle sensor 29.

ＥＣＵ３０は、内燃機関１１の運転状態に応じてカム軸１３の目標回転位相θｃａ＊を演算する。ＥＣＵ３０は、例えば内燃機関１１の運転中であれば、カム軸１３の回転位相θｃａと目標回転位相θｃａ＊との位相偏差Δθｃａに基づいてモータ２２の目標回転速度ωｍ＊を設定する。詳しくは、ＥＣＵ３０は、位相偏差Δθｃａとカム軸１３の目標位相変化速度ωｃａ＊との関係を示すマップを有している。ＥＣＵ３０は、このマップに基づいて位相偏差Δθｃａから目標位相変化速度ωｃａ＊を演算する。続いて、ＥＣＵ３０は、上記の式ｆ１を変形した以下の式ｆ２に基づいて、目標位相変化速度ωｃａ＊、減速比Ｋ、及び機関回転速度Ｎｅからモータ２２の目標回転速度ωｍ＊を演算する。
ωｍ＊＝ωｃａ＊／Ｋ＋Ｎｅ／２ （ｆ２） The ECU 30 calculates the target rotational phase θca * of the camshaft 13 according to the operating state of the internal combustion engine 11. For example, if the internal combustion engine 11 is operating, the ECU 30 sets the target rotational speed ωm * of the motor 22 based on the phase deviation Δθca between the rotational phase θca of the camshaft 13 and the target rotational phase θca *. Specifically, the ECU 30 has a map showing the relationship between the phase deviation Δθca and the target phase change speed ωca * of the camshaft 13. The ECU 30 calculates the target phase change speed ωca * from the phase deviation Δθca based on this map. Subsequently, the ECU 30 calculates the target rotational speed ωm * of the motor 22 from the target phase change speed ωca *, the reduction ratio K, and the engine rotational speed Ne based on the following formula f2 obtained by modifying the formula f1.
ωm * = ωca * / K + Ne / 2 (f2)

ＥＣＵ３０は、演算されたモータ２２の目標回転速度ωｍ＊と回転速度ωｍとの偏差に基づくフィードバック制御により、モータ２２の通電デューティ比、換言すれば通電制御量を演算する。ＥＣＵ３０は、演算された通電デューティ比をＥＤＵ３１に出力する。ＥＤＵ３１は、ＥＣＵ３０から出力された通電デューティ比とモータ２２の回転角θｍとに基づいてモータ２２の通電制御を実行することにより、カム軸１３の回転位相θｃａを目標回転位相θｃａ＊に追従させる回転位相制御を実行する。なお、ＥＤＵ３１の機能をＥＣＵ３０に組み込んでもよい。   The ECU 30 calculates an energization duty ratio of the motor 22, in other words, an energization control amount, by feedback control based on the deviation between the calculated target rotation speed ωm * of the motor 22 and the rotation speed ωm. The ECU 30 outputs the calculated energization duty ratio to the EDU 31. The EDU 31 performs energization control of the motor 22 based on the energization duty ratio output from the ECU 30 and the rotation angle θm of the motor 22, thereby rotating the rotation phase θca of the camshaft 13 to follow the target rotation phase θca *. Perform phase control. Note that the function of the EDU 31 may be incorporated in the ECU 30.

ところで、このような可変バルブタイミング装置１８では、機関回転速度Ｎｅとモータ２２の回転速度ωｍとの回転速度差に基づいてカム軸１３の位相変化速度ωｃａが変化する。このような構成の場合、例えば機関回転速度Ｎｅが変化した際、その変化にモータ２２の回転速度が追従するまでにある程度の時間を要するため、結果的にカム軸１３の位相変化速度ωｃａが変動する。これが、カム軸１３の回転位相制御に応答遅れを生じさせ、回転位相制御の精度を悪化させる要因となっている。   By the way, in such a variable valve timing device 18, the phase change speed ωca of the cam shaft 13 changes based on the rotational speed difference between the engine rotational speed Ne and the rotational speed ωm of the motor 22. In such a configuration, for example, when the engine rotational speed Ne changes, a certain amount of time is required until the rotational speed of the motor 22 follows the change, and as a result, the phase change speed ωca of the camshaft 13 varies. To do. This causes a response delay in the rotational phase control of the camshaft 13 and is a factor that deteriorates the accuracy of the rotational phase control.

そこで、本実施形態のＥＣＵ３０は、機関回転速度Ｎｅの変化状態を監視し、単位時間当たりの機関回転速度Ｎｅの変化量が所定の変化量以上になった場合には、回転位相制御に応答遅れが生じる可能性があると判定する。なお、所定の変化量は、回転位相制御に応答遅れが生じるか否かを判定することができるように予め実験等により設定されている。ＥＣＵ３０は、回転位相制御に応答遅れが生じる可能性があると判定した場合、その時点から所定時間Ｔ１が経過した時点におけるカム軸１３の将来の位相変化速度と内燃機関１１の将来の回転速度とを推定する。そして、ＥＣＵ３０は、推定されたカム軸１３の将来の位相変化速度と内燃機関１１の将来の回転速度とに基づいてモータ２２の現在の目標回転速度ωｍ＊を設定する。   Therefore, the ECU 30 of the present embodiment monitors the change state of the engine rotation speed Ne, and when the change amount of the engine rotation speed Ne per unit time exceeds a predetermined change amount, the ECU 30 delays response to the rotation phase control. Is determined to occur. Note that the predetermined change amount is set in advance by experiments or the like so that it can be determined whether or not a response delay occurs in the rotational phase control. When the ECU 30 determines that there is a possibility that a response delay may occur in the rotational phase control, the future phase change speed of the camshaft 13 and the future rotational speed of the internal combustion engine 11 at the time when the predetermined time T1 has elapsed from that time. Is estimated. Then, the ECU 30 sets the current target rotational speed ωm * of the motor 22 based on the estimated future phase change speed of the camshaft 13 and the future rotational speed of the internal combustion engine 11.

次に、図３を参照して、この目標回転速度ωｍ＊の設定手順について詳しく説明する。なお、ＥＣＵ３０は、単位時間当たりの機関回転速度Ｎｅの変化量が所定の変化量以上になった場合に、図３に示される処理を実行する。   Next, the procedure for setting the target rotational speed ωm * will be described in detail with reference to FIG. Note that the ECU 30 executes the process shown in FIG. 3 when the amount of change in the engine rotational speed Ne per unit time becomes equal to or greater than a predetermined amount of change.

図３に示されるように、ＥＣＵ３０は、まず、ステップＳ１の処理として、現在から所定時間Ｔ１が経過した時点におけるモータ２２の将来の回転速度ωｍｆを推定する。ＥＣＵ３０は、例えば現在よりも所定時間Ｔ２前に設定されたモータ２２の過去の目標回転速度ωｍ＊をモータ２２の将来の回転速度ωｍｆと推定する。モータ２２の実際の回転速度ωｍは、目標回転速度ωｍ＊に対して所定時間だけ遅れて応答する。したがって、モータ２２の将来の回転速度ωｍｆは、現在よりも前に設定された過去の目標回転速度ωｍ＊の値に近づくと推定することができる。なお、所定時間Ｔ２は、モータ２２の将来の回転速度ωｍｆの推定精度を確保することができるように、予め実験などにより設定されている。本実施形態では、モータ２２の過去の目標回転速度ωｍ＊がモータ２２の回転速度ωｍに関連するパラメータに相当する。   As shown in FIG. 3, the ECU 30 first estimates the future rotational speed ωmf of the motor 22 at the time when the predetermined time T1 has elapsed from the present time as the process of step S1. For example, the ECU 30 estimates a past target rotational speed ωm * of the motor 22 set for a predetermined time T2 before the present time as a future rotational speed ωmf of the motor 22. The actual rotational speed ωm of the motor 22 responds with a delay of a predetermined time with respect to the target rotational speed ωm *. Therefore, it can be estimated that the future rotational speed ωmf of the motor 22 approaches the value of the past target rotational speed ωm * set before the present time. The predetermined time T2 is set in advance by experiments or the like so that the estimation accuracy of the future rotational speed ωmf of the motor 22 can be ensured. In the present embodiment, the past target rotational speed ωm * of the motor 22 corresponds to a parameter related to the rotational speed ωm of the motor 22.

ＥＣＵ３０は、ステップＳ１の処理に続くステップＳ２の処理として、現在から所定時間Ｔ１が経過した時点における将来の機関回転速度Ｎｅｆを推定する。ＥＣＵ３０は、例えば現在から所定時間Ｔ３前までの期間に検出された機関回転速度Ｎｅの時系列的なデータに基づいて機関回転速度Ｎｅの変化傾向を解析し、その解析結果に基づいて将来の機関回転速度Ｎｅｆを推定する。また、機関回転速度Ｎｅの変化傾向を解析するといった方法に代えて、位相進み補償器を用いることも可能である。詳しくは、機関回転速度Ｎｅを入力信号として用いた際の位相進み補償器の出力信号に基づいて将来の機関回転速度Ｎｅｆを推定してもよい。本実施形態では、現在から所定時間Ｔ３前までの期間に検出された機関回転速度Ｎｅの時系列的なデータが、内燃機関１１の回転速度に関連するパラメータに相当する。   The ECU 30 estimates the future engine speed Nef at the time when the predetermined time T1 has elapsed from the present time as the process of step S2 following the process of step S1. For example, the ECU 30 analyzes the change tendency of the engine rotation speed Ne based on the time-series data of the engine rotation speed Ne detected in the period from the present to the predetermined time T3, and based on the analysis result, The rotational speed Nef is estimated. Further, instead of the method of analyzing the change tendency of the engine rotational speed Ne, it is possible to use a phase lead compensator. Specifically, the future engine speed Nef may be estimated based on the output signal of the phase advance compensator when the engine speed Ne is used as an input signal. In the present embodiment, time-series data of the engine rotational speed Ne detected during a period from the present to the predetermined time T3 corresponds to a parameter related to the rotational speed of the internal combustion engine 11.

ＥＣＵ３０は、ステップＳ２に続くステップＳ３の処理として、現在から所定時間Ｔ１が経過した時点におけるカム軸１３の将来の回転位相θｃａｆを推定する。具体的には、ＥＣＵ３０は、モータ２２の現在の回転速度ωｍ及び現在の機関回転速度Ｎｅから以下の式ｆ３に基づいてカム軸１３の現在の位相変化速度ωｃａを演算する。
ωｃａ＝（ωｍ−Ｎｅ／２）×Ｋ （ｆ３） The ECU 30 estimates the future rotation phase θcaf of the camshaft 13 at the time when the predetermined time T1 has elapsed from the present time as the process of step S3 following step S2. Specifically, the ECU 30 calculates the current phase change speed ωca of the camshaft 13 based on the following equation f3 from the current rotation speed ωm of the motor 22 and the current engine rotation speed Ne.
ωca = (ωm−Ne / 2) × K (f3)

また、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１，Ｓ２で演算されたモータ２２の将来の回転速度ωｍｆ及び将来の機関回転速度Ｎｅｆから、それらに対応する位相変化速度ωｃａｄを以下の式ｆ４に基づいて演算する。
ωｃａｄ＝（ωｍｆ−Ｎｅｆ／２）×Ｋ （ｆ４） Further, the ECU 30 calculates a phase change speed ωcad corresponding to the future rotational speed ωmf and the future engine rotational speed Nef of the motor 22 calculated in steps S1 and S2 based on the following formula f4.
ωcad = (ωmf−Nef / 2) × K (f4)

そして、ＥＣＵ３０は、式ｆ３，ｆ４のそれぞれの演算値ωｃａ，ωｃａｄ及びカム軸１３の現在の回転位相θｃａから以下の式ｆ５に基づいてカム軸１３の将来の回転位相θｃａｆを演算する。
θｃａｆ＝θｃａ＋（ωｃａ＋ωｃａｄ）×Ｔ１／２ （ｆ５） Then, the ECU 30 calculates the future rotation phase θcaf of the camshaft 13 based on the following equation f5 from the calculated values ωca and ωcad of the equations f3 and f4 and the current rotation phase θca of the camshaft 13.
θcaf = θca + (ωca + ωcad) × T1 / 2 (f5)

ＥＣＵ３０は、ステップＳ３に続くステップＳ４の処理として、現在から所定時間Ｔ１が経過した時点におけるカム軸１３の将来の位相変化速度ωｃａｆを推定する。具体的には、ＥＣＵ３０は、ステップＳ３で演算されたカム軸１３の将来の回転位相θｃａｆとカム軸１３の現在の目標回転位相θｃａ＊との位相偏差Δθｃａｆを演算し、それらの位相偏差Δθｃａｆからカム軸１３の将来の位相変化速度ωｃａｆをマップにより演算する。なお、このマップは、カム軸１３の回転位相θｃａと目標回転位相θｃａ＊との位相偏差Δθｃａからカム軸１３の目標位相変化速度ωｃａ＊を演算する際に用いられるマップを利用する。   The ECU 30 estimates the future phase change speed ωcaf of the camshaft 13 at the time when the predetermined time T1 has elapsed from the present time as the process of step S4 following step S3. Specifically, the ECU 30 calculates a phase deviation Δθcaf between the future rotation phase θcaf of the camshaft 13 calculated in step S3 and the current target rotation phase θca * of the camshaft 13, and from these phase deviations Δθcaf. The future phase change speed ωcaf of the camshaft 13 is calculated from the map. This map uses a map used when calculating the target phase change speed ωca * of the camshaft 13 from the phase deviation Δθca between the rotational phase θca of the camshaft 13 and the target rotational phase θca *.

ＥＣＵ３０は、ステップＳ４に続くステップＳ５の処理として、モータ２２の目標回転速度ωｍ＊を設定する。具体的には、ＥＣＵ３０は、ステップＳ２及びステップＳ４で演算された将来の機関回転速度Ｎｅｆ及びカム軸１３の将来の位相変化速度ωｃａｆから以下の式ｆ６に基づいてモータ２２の目標回転速度ωｍ＊を設定する。
ωｍ＊＝ωｃａｆ／Ｋ＋Ｎｅｆ／２ （ｆ６） The ECU 30 sets the target rotational speed ωm * of the motor 22 as the process of step S5 following step S4. Specifically, the ECU 30 calculates the target rotational speed ωm * of the motor 22 based on the following equation f6 from the future engine rotational speed Nef calculated in Steps S2 and S4 and the future phase change speed ωcaf of the camshaft 13. Set.
ωm * = ωcaf / K + Nef / 2 (f6)

ＥＣＵ３０は、ステップＳ６でモータ２２の目標回転速度ωｍ＊を設定した後、この目標回転速度ωｍ＊とモータ２２の回転速度ωｍとの偏差に基づくフィードバック制御を実行する。   After setting the target rotational speed ωm * of the motor 22 in step S6, the ECU 30 executes feedback control based on the deviation between the target rotational speed ωm * and the rotational speed ωm of the motor 22.

次に、図４を参照して、本実施形態の可変バルブタイミング装置１８の動作例について説明する。   Next, an operation example of the variable valve timing device 18 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

図４に示されるように、現在の時刻ｔｃでＥＣＵ３０が図３に示される処理を実行したとする。この場合、ＥＣＵ３０は、図４（Ｃ）に示されるように、現在よりも所定時間Ｔ２前の時刻ｔｐに設定されたモータ２２の過去の目標回転速度ωｍ１＊に基づいて、現在から所定時間Ｔ１が経過した時点ｔｆにおけるモータ２２の将来の回転速度ωｍｆ１を推定する。   As shown in FIG. 4, it is assumed that the ECU 30 executes the process shown in FIG. 3 at the current time tc. In this case, as shown in FIG. 4C, the ECU 30 determines the predetermined time T1 from the present time based on the past target rotational speed ωm1 * of the motor 22 set at the time tp before the predetermined time T2 from the current time. The future rotational speed ωmf1 of the motor 22 at the time point tf after elapses is estimated.

また、ＥＣＵ３０は、図４（Ａ）に示されるように、現在までの機関回転速度Ｎｅの時系列的なデータに基づいて、現在から所定時間Ｔ１が経過した時点ｔｆにおける将来の機関回転速度Ｎｅｆ１を推定する。   Further, as shown in FIG. 4A, the ECU 30 determines the future engine speed Nef1 at the time tf when the predetermined time T1 has elapsed from the present, based on the time-series data of the engine speed Ne until now. Is estimated.

さらに、ＥＣＵ３０は、図４（Ｃ）に示されるモータ２２の現在の回転速度ωｍ１と、図４（Ａ）に示される現在の機関回転速度Ｎｅ１とから式ｆ３に基づいてカム軸１３の現在の位相変化速度ωｃａ１を演算する。また、ＥＣＵ３０は、図４（Ｃ）に示されるモータ２２の将来の回転速度ωｍｆ１と、図４（Ａ）に示される将来の機関回転速度Ｎｅｆ１とから式ｆ４に基づいて、それらに対応する位相変化速度ωｃａｄ１を演算する。そして、ＥＣＵ３０は、それらの演算値ωｃａ１，ωｃａｄ１、及びカム軸１３の現在の回転位相θｃａ１から式ｆ５に基づいて、図４（Ｂ）に示されるように、現在から所定時間Ｔ１が経過した時点ｔｆにおけるカム軸１３の将来の回転位相θｃａｆ１を演算する。   Further, the ECU 30 determines the current cam shaft 13 from the current rotational speed ωm1 of the motor 22 shown in FIG. 4C and the current engine rotational speed Ne1 shown in FIG. The phase change speed ωca1 is calculated. Further, the ECU 30 calculates the phase corresponding to the future rotational speed ωmf1 of the motor 22 shown in FIG. 4C and the future engine rotational speed Nef1 shown in FIG. The change speed ωcad1 is calculated. Then, the ECU 30, based on the calculated values ωca1, ωcad1 and the current rotational phase θca1 of the camshaft 13, based on the equation f5, as shown in FIG. The future rotational phase θcaf1 of the camshaft 13 at tf is calculated.

また、ＥＣＵ３０は、図４（Ｂ）に示されるように、カム軸１３の将来の回転位相θｃａｆ１とカム軸１３の現在の目標回転位相θｃａ１＊との偏差Δθｃａｆ１に基づいて、現在から所定時間Ｔ１が経過した時点ｔｆにおけるカム軸１３の将来の位相変化速度ωｃａｆ１を演算する。   Further, as shown in FIG. 4B, the ECU 30 determines a predetermined time T1 from the present time based on a deviation Δθcaf1 between the future rotation phase θcaf1 of the camshaft 13 and the current target rotation phase θca1 * of the camshaft 13. The future phase change speed ωcaf1 of the camshaft 13 at the time tf when the time elapses is calculated.

そして、ＥＣＵ３０は、図４（Ｂ）に示されるカム軸１３の将来の位相変化速度ωｃａｆ１と、図４（Ａ）に示される将来の機関回転速度Ｎｅｆ１とから式ｆ６に基づいて、図４（Ｃ）に示されるように、現在の時刻ｔｃにおけるモータ２２の目標回転速度ωｍ２＊を設定する。   Then, the ECU 30 determines the future phase change speed ωcaf1 of the camshaft 13 shown in FIG. 4B and the future engine speed Nef1 shown in FIG. C), the target rotational speed ωm2 * of the motor 22 at the current time tc is set.

以上説明した本実施形態の可変バルブタイミング装置１８によれば、以下の（１）〜（５）に示される作用及び効果を得ることができる。   According to the variable valve timing device 18 of the present embodiment described above, the operations and effects shown in the following (1) to (5) can be obtained.

（１）ＥＣＵ３０は、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、カム軸１３の将来の位相変化速度ωｃａｆ１と、将来の機関回転速度Ｎｅｆ１とに基づいてモータ２２の現在の目標回転速度ωｍ２＊を設定する。これにより、カム軸１３の将来の回転位相θｃａｆ１が目標回転位相θｃａ１＊となるように制御される。よって、機関回転速度Ｎｅが過渡状態であっても、図４（Ｂ）に示されるように、カム軸１３の回転位相θｃａが目標回転位相θｃａ１＊から大きくずれることが抑制される。そのため、カム軸１３の回転位相制御の精度を向上させることができる。   (1) As shown in FIGS. 4A to 4C, the ECU 30 determines the current target rotation of the motor 22 based on the future phase change speed ωcaf1 of the camshaft 13 and the future engine speed Nef1. Set the speed ωm2 *. As a result, the future rotational phase θcaf1 of the camshaft 13 is controlled to become the target rotational phase θca1 *. Therefore, even when the engine rotational speed Ne is in a transient state, the rotational phase θca of the camshaft 13 is prevented from greatly deviating from the target rotational phase θca1 * as shown in FIG. Therefore, the accuracy of the rotational phase control of the camshaft 13 can be improved.

（２）ＥＣＵ３０は、現在よりも前に設定されたモータ２２の過去の目標回転速度ωｍ１＊を用いることにより、モータ２２の将来の回転速度ωｍｆを推定する。これにより、ＥＣＵ３０は、モータ２２の将来の回転速度ωｍｆを容易に推定することができる。   (2) The ECU 30 estimates the future rotational speed ωmf of the motor 22 by using the past target rotational speed ωm1 * of the motor 22 set before the present time. Thereby, the ECU 30 can easily estimate the future rotational speed ωmf of the motor 22.

（３）ＥＣＵ３０は、現在よりも前の機関回転速度Ｎｅの時系列的なデータに基づいて将来の機関回転速度Ｎｅｆを推定する。これにより、将来の機関回転速度Ｎｅｆを容易に推定することができる。   (3) The ECU 30 estimates the future engine speed Nef based on time-series data of the engine speed Ne before the present time. As a result, the future engine speed Nef can be easily estimated.

（４）ＥＣＵ３０は、式ｆ３〜ｆ５を利用してカム軸１３の将来の回転位相θｃａｆを推定する。これにより、カム軸１３の将来の回転位相θｃａｆを容易に推定することができる。   (4) The ECU 30 estimates the future rotational phase θcaf of the camshaft 13 using the equations f3 to f5. Thereby, the future rotation phase θcaf of the camshaft 13 can be easily estimated.

（５）ＥＣＵ３０は、カム軸１３の回転位相θｃａ及び目標回転位相θｃａ＊の位相偏差Δθｃａと、カム軸１３の位相変化速度ωｃａとの関係を示すマップを有している。ＥＣＵ３０は、このマップを利用することにより、カム軸１３の将来の回転位相θｃａｆと目標回転位相θｃａ＊との偏差Δθｃａｆからカム軸１３の将来の位相変化速度ωｃａｆを推定する。これにより、カム軸１３の将来の位相変化速度ωｃａｆを容易に推定することができる。   (5) The ECU 30 has a map showing the relationship between the phase deviation Δθca of the rotational phase θca and the target rotational phase θca * of the camshaft 13 and the phase change speed ωca of the camshaft 13. By using this map, the ECU 30 estimates the future phase change speed ωcaf of the camshaft 13 from the deviation Δθcaf between the future rotational phase θcaf of the camshaft 13 and the target rotational phase θca *. Thereby, the future phase change speed ωcaf of the camshaft 13 can be easily estimated.

なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・ＥＣＵ３０は、図３のステップＳ１の処理において、例えば現在よりも前に検出されたモータ２２の回転速度ωｍの時系列的なデータに基づいてモータ２２の回転速度ωｍの変化傾向を解析し、その解析結果に基づいてモータ２２の将来の回転速度ωｍｆを推定してもよい。あるいは、ＥＣＵ３０は、モータ２２の現在及び過去の各種状態量からモデルに基づいてモータ２２の将来の回転速度ωｍｆを推定してもよい。このモデルは、モータ２２の現在及び過去の各種状態量に基づいてモータ２２の将来の回転速度ωｍｆを推定することができるように予め実験等で構築する。要は、ＥＣＵ３０は、モータ２２の回転速度ωｍに関連するパラメータに基づいてモータ２２の将来の回転速度ωｍｆを推定するものであればよい。 In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms.
The ECU 30 analyzes the change tendency of the rotational speed ωm of the motor 22 based on, for example, time-series data of the rotational speed ωm of the motor 22 detected before the present in the process of step S1 in FIG. The future rotational speed ωmf of the motor 22 may be estimated based on the analysis result. Alternatively, the ECU 30 may estimate the future rotational speed ωmf of the motor 22 based on the model from various current and past state quantities of the motor 22. This model is constructed in advance by experiments or the like so that the future rotational speed ωmf of the motor 22 can be estimated based on various current and past state quantities of the motor 22. In short, the ECU 30 only needs to estimate the future rotational speed ωmf of the motor 22 based on a parameter related to the rotational speed ωm of the motor 22.

・ＥＣＵ３０は、図３のステップＳ２の処理において、例えば内燃機関１１の現在及び過去の各種状態量からモデルに基づいて将来の機関回転速度Ｎｅｆを推定してもよい。このモデルは、内燃機関１１の現在及び過去の各種状態量に基づいて将来の機関回転速度Ｎｅｆを推定することができるように予め実験等で構築する。要は、ＥＣＵ３０は、機関回転速度Ｎｅに関連するパラメータに基づいて将来の機関回転速度Ｎｅｆを推定するものであればよい。   The ECU 30 may estimate the future engine rotational speed Nef based on the model from, for example, various current and past state quantities of the internal combustion engine 11 in the process of step S2 of FIG. This model is constructed in advance by experiments or the like so that the future engine rotational speed Nef can be estimated based on various current and past state quantities of the internal combustion engine 11. In short, the ECU 30 only needs to estimate the future engine speed Nef based on the parameters related to the engine speed Ne.

・ＥＣＵ３０は、図３のステップＳ３の処理において、カム軸１３の将来の位相変化速度ωｃａｆ、及びカム軸１３の将来の回転位相θｃａｆを推定する方法を適宜変更してもよい。   The ECU 30 may appropriately change the method of estimating the future phase change speed ωcaf of the camshaft 13 and the future rotational phase θcaf of the camshaft 13 in the process of step S3 of FIG.

・ＥＣＵ３０は、図３のステップＳ３の処理において式ｆ４の演算を行う際に、現在の機関回転速度Ｎｅを将来の機関回転速度Ｎｅｆとして用いてもよい。   The ECU 30 may use the current engine speed Ne as the future engine speed Nef when performing the calculation of the expression f4 in the process of step S3 in FIG.

・ＥＣＵ３０が提供する手段及び／又は機能は、実体的な記憶装置に記憶されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせにより提供することができる。例えばＥＣＵ３０がハードウェアである電子回路により提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路により提供することができる。   The means and / or function provided by the ECU 30 can be provided by software stored in a substantial storage device and a computer that executes the software, only software, only hardware, or a combination thereof. For example, when the ECU 30 is provided by an electronic circuit which is hardware, it can be provided by a digital circuit including a large number of logic circuits or an analog circuit.

・本発明は上記の具体例に限定されるものではない。すなわち、上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置や条件等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。   -This invention is not limited to said specific example. That is, the above-described specific examples that are appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. For example, the elements included in each of the specific examples described above, their arrangement, conditions, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. Moreover, each element with which embodiment mentioned above is provided can be combined as long as it is technically possible, and the combination of these is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.

１１：内燃機関
１２：クランク軸
１３：カム軸
２２：モータ
３０：ＥＣＵ（制御部） 11: internal combustion engine 12: crankshaft 13: camshaft 22: motor 30: ECU (control unit)

Claims (5)

内燃機関（１１）のカム軸（１３）に回転力を伝達することにより内燃機関のクランク軸（１２）に対する前記カム軸の回転位相を変化させるモータ（２２）を制御する制御部（３０）を備え、
前記制御部は、
前記モータの回転速度に関連するパラメータに基づいて、現在から所定時間が経過した時点における前記モータの将来の回転速度を推定し、
前記内燃機関の回転速度に関連するパラメータに基づいて、現在から前記所定時間が経過した時点における前記内燃機関の将来の回転速度を推定し、
前記モータの現在の回転速度、前記モータの将来の回転速度、前記内燃機関の現在の回転速度、前記内燃機関の将来の回転速度、及び前記カム軸の現在の回転位相に基づいて、現在から前記所定時間が経過した時点における前記カム軸の将来の回転位相を推定し、
前記カム軸の将来の回転位相と前記目標回転位相との位相偏差に基づいて、現在から前記所定時間が経過した時点における前記カム軸の将来の位相変化速度を推定し、
前記カム軸の将来の位相変化速度と前記内燃機関の将来の回転速度とに基づいて目標回転速度を設定し、
前記モータの回転速度を前記目標回転速度に制御する可変バルブタイミング装置。 A control unit (30) for controlling a motor (22) that changes a rotational phase of the camshaft relative to a crankshaft (12) of the internal combustion engine by transmitting a rotational force to the camshaft (13) of the internal combustion engine (11); Prepared,
The controller is
Based on a parameter related to the rotational speed of the motor, the future rotational speed of the motor at a time when a predetermined time has elapsed from the present time,
Based on a parameter related to the rotational speed of the internal combustion engine, estimating a future rotational speed of the internal combustion engine at the time when the predetermined time has elapsed from the present time,
Based on the current rotational speed of the motor, the future rotational speed of the motor, the current rotational speed of the internal combustion engine, the future rotational speed of the internal combustion engine, and the current rotational phase of the camshaft, Estimating the future rotation phase of the camshaft when a predetermined time has elapsed,
Based on the phase deviation between the future rotational phase of the cam shaft and the target rotational phase, estimating the future phase change speed of the cam shaft at the time when the predetermined time has elapsed from the present time,
Setting a target rotational speed based on a future phase change speed of the camshaft and a future rotational speed of the internal combustion engine;
A variable valve timing device for controlling the rotational speed of the motor to the target rotational speed. 前記制御部は、
前記モータの回転速度に関連するパラメータとして、現在よりも前に設定された前記目標回転速度を用いることにより、前記モータの将来の回転速度を推定する
請求項１に記載の可変バルブタイミング装置。 The controller is
The variable valve timing apparatus according to claim 1, wherein a future rotational speed of the motor is estimated by using the target rotational speed set before the present as a parameter related to the rotational speed of the motor. 前記制御部は、
前記内燃機関の回転速度に関連するパラメータとして、現在よりも前の前記内燃機関の回転速度の時系列的なデータを用いることにより、前記内燃機関の将来の回転速度を推定する
請求項１又は２に記載の可変バルブタイミング装置。 The controller is
The future rotational speed of the internal combustion engine is estimated by using time-series data of the rotational speed of the internal combustion engine prior to the present time as a parameter related to the rotational speed of the internal combustion engine. A variable valve timing device according to claim 1. 前記制御部は、
前記内燃機関の現在の回転速度と前記モータの現在の回転速度とに基づいて前記カム軸の現在の位相変化速度を演算し、
前記内燃機関の将来の回転速度と前記モータの将来の回転速度とに基づいて前記カム軸の将来の位相変化速度を演算し、
前記カム軸の現在の回転位相と、前記カム軸の現在の位相変化速度と、前記カム軸の将来の位相変化速度とに基づいて前記カム軸の将来の回転位相を推定する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変バルブタイミング装置。 The controller is
Calculating the current phase change speed of the camshaft based on the current rotational speed of the internal combustion engine and the current rotational speed of the motor;
Calculating a future phase change speed of the camshaft based on a future rotational speed of the internal combustion engine and a future rotational speed of the motor;
The future rotational phase of the camshaft is estimated based on the current rotational phase of the camshaft, the current phase change speed of the camshaft, and the future phase change speed of the camshaft. The variable valve timing device according to any one of the above. 前記制御部は、
前記カム軸の回転位相及び前記目標回転位相の位相偏差と、前記カム軸の位相変化速度との関係を示すマップを有し、
前記カム軸の将来の回転位相と前記目標回転位相との位相偏差から前記マップに基づいて前記カム軸の将来の位相変化速度を推定する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の可変バルブタイミング装置。 The controller is
A map showing the relationship between the rotational phase of the cam shaft and the phase deviation of the target rotational phase and the phase change speed of the cam shaft;
The variable valve according to any one of claims 1 to 4, wherein a future phase change speed of the camshaft is estimated based on the map from a phase deviation between a future rotational phase of the camshaft and the target rotational phase. Timing device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019106913A1 (en) 2017-11-29 2019-06-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 Variable valve control device, variable valve control system, and method for controlling variable valve mechanism
WO2022176254A1 (en) * 2021-02-18 2022-08-25 日立Astemo株式会社 Electric valve timing control device and electric valve timing control method
US11434788B2 (en) 2019-05-21 2022-09-06 Denso Corporation Valve timing adjusting device
JP7461235B2 (en) 2020-07-01 2024-04-03 株式会社アイシン Valve opening/closing timing control device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005016413A (en) * 2003-06-26 2005-01-20 Hitachi Unisia Automotive Ltd Control device for variable valve timing mechanism
JP2009281355A (en) * 2008-05-26 2009-12-03 Hitachi Automotive Systems Ltd Control device for variable valve timing mechanism
JP2011169312A (en) * 2010-01-20 2011-09-01 Denso Corp Control device for automatically starting and stopping engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005016413A (en) * 2003-06-26 2005-01-20 Hitachi Unisia Automotive Ltd Control device for variable valve timing mechanism
JP2009281355A (en) * 2008-05-26 2009-12-03 Hitachi Automotive Systems Ltd Control device for variable valve timing mechanism
JP2011169312A (en) * 2010-01-20 2011-09-01 Denso Corp Control device for automatically starting and stopping engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019106913A1 (en) 2017-11-29 2019-06-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 Variable valve control device, variable valve control system, and method for controlling variable valve mechanism
US11391234B2 (en) 2017-11-29 2022-07-19 Hitachi Astemo, Ltd. Variable valve control device, variable valve control system, and method for controlling variable valve mechanism
US11434788B2 (en) 2019-05-21 2022-09-06 Denso Corporation Valve timing adjusting device
JP7461235B2 (en) 2020-07-01 2024-04-03 株式会社アイシン Valve opening/closing timing control device
WO2022176254A1 (en) * 2021-02-18 2022-08-25 日立Astemo株式会社 Electric valve timing control device and electric valve timing control method

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