JP3907370B2 - 内燃機関の可変動弁装置の制御装置 - Google Patents
内燃機関の可変動弁装置の制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3907370B2 JP3907370B2 JP2000076933A JP2000076933A JP3907370B2 JP 3907370 B2 JP3907370 B2 JP 3907370B2 JP 2000076933 A JP2000076933 A JP 2000076933A JP 2000076933 A JP2000076933 A JP 2000076933A JP 3907370 B2 JP3907370 B2 JP 3907370B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operating angle
- control
- actual operating
- angle value
- pass filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸・排気弁のリフト量(制御軸の作動角)を機関運転状態に応じて可変にできる内燃機関の可変動弁装置の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、機関低速低負荷時における燃費の改善や安定した運転性並びに高速高負荷時における吸気の充填効率の向上による十分な出力を確保する等のために、吸気・排気弁の開閉時期とバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変制御する可変動弁装置は従来から種々提供されており、その一例として特開昭55−137305号公報等に記載されているものが知られている。
【0003】
図12に基づきその概略を説明すれば、シリンダヘッド1のアッパデッキの略中央近傍上方位置にカム軸2が設けられていると共に、該カム軸2の外周にカム2aが一体に設けられている。また、カム軸2の側部には制御軸3が平行に配置されており、この制御軸3に偏心カム4を介してロッカアーム5が揺動自在に軸支されている。
【0004】
一方、シリンダヘッド1に摺動自在に設けられた吸気弁6の上端部には、バルブリフター7を介して揺動カム8が配置されている。この揺動カム8は、バルブリフター7の上方にカム軸2と並行に配置された支軸9に揺動自在に軸支され、下端のカム面8aがバルブリフター7の上面に当接している。また、前記ロッカアーム5は、一端部5aがカム2aの外周面に当接していると共に、他端部5bが揺動カム8の上端面8bに当接して、カム2aのリフトを揺動カム8及びバルブリフター7を介して吸気弁6に伝達するようになっている。そして、この吸気弁6は、バルブスプリング6aにより閉弁方向に付勢されている。
【0005】
また、前記制御軸3は、図13に示すように、DCサーボモータ等の電磁アクチュエータにより、減速ギアを介して所定角度範囲で回転駆動されて、偏心カム4の回動位置を制御し、これによってロッカアーム5の揺動支点を変化させるようになっている。
【0006】
そして、図12において、偏心カム4が正逆の所定回動位置に制御されるとロッカアーム5の揺動支点が変化して、他端部5bの揺動カム8の上端面8bに対する当接位置が図中上下方向に変化し、これによって揺動カム8のカム面8aのバルブリフター7上面に対する当接位置の変化に伴い、揺動カム8の揺動軌跡が変化することにより、吸気弁6の開閉時期とバルブリフト量を制御軸3の作動角の変化に伴って可変制御するようになっている。なお、図中の符号10は、揺動カム8の上端面8bを常時ロッカアーム5の他端部5bに弾接付勢するスプリングを示す。
【0007】
また、上記のように、吸気弁6の開閉時期及びバルブリフト量を、ロッカアーム5の揺動支点を変化させることによって可変に制御する構成の可変動弁装置においては、一般的に、図13のシステム図に示すように、前記揺動支点を変化させるための制御軸3の作動角をポテンショメータ等の作動角センサによって検出し、この検出された実作動角信号に基づき、制御装置CPUでは、実作動角信号と目標作動角とを比較し、偏差が零になるように、PWM(パルスワイズモジュレーション)出力設定手段を介してDCサーボモータに駆動電流(操作量)を出力することにより、制御軸3の作動角を目標のバルブ特性に対応する目標作動角位置に一致させるようなフィードバック制御が行われるようになっていた。
そして、フィードバック制御においては、図14に示すように、前記目標作動角と実作動角との偏差のうち比例分操作量pを求める比例分操作量演算手段(比例項)と積分分操作量iを求める積分分操作量演算手段(積分項)と微分分操作量dを求める微分分操作量演算手段(微分項)と前記比例分操作量pと積分分操作量iと微分分操作量dとを加算することによりDCサーボモータの操作量を求める加算手段とからなるPID制御手段による制御が行われるのが一般的である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内燃機関の可変動弁装置においては、図12に示すように、制御軸3に偏心カム4を介してロッカアーム5が揺動自在に軸支され、このロッカアーム5は、一端部5aがカム2aのリフトを揺動カム8およびバルブリフターを介して吸気弁6に伝達するようになっていることから、バルブスプリング6aの反力等に起因する反力トルクが、バルブリフター7、揺動カム8およびロッカアーム5を介して制御軸3に外乱として伝達され、制御軸3を振動させ、これにより、作動角センサによって検出される実作動角信号に振動成分が乗ることになる。
【0009】
従って、内燃機関の可変動弁装置における作動角の位置制御においては、定常領域制御中のコントローラ入力(実作動角信号)に振動成分があると、制御(保持)性能に関係なく微分分操作量によって制御入力(DCサーボモータ操作量としての駆動信号)が増幅され、これにより、制御ハンチングを生じさせるという問題点がある。
そこで、微分分操作量のゲインDを落とすことにより、定常領域制御中における以上の問題点を解消することが可能となるが、作動角制御の過渡領域制御時における制御応答性を悪化させることになるという問題点がある。
【0010】
本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、作動角制御の過渡領域制御時における制御応答性を悪化させることなしに、作動角制御の定常領域制御時における制御信号の振動成分を低減させ、これにより、制御ハンチングを防止することができる内燃機関の可変動弁装置の制御装置を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明請求項1記載の内燃機関の可変動弁装置の制御装置では、機関と連動する駆動軸の回転に伴って揺動して機関弁を開閉作動させる揺動カムと、制御カムを備えていてその作動角制御により前記揺動カムの揺動領域を可変制御する制御軸と、該制御軸の実作動角を検出する作動角検出手段と、前記制御軸を目標作動角に回転駆動する電磁アクチュエータと、前記作動角検出手段で検出された制御軸の実作動角信号に基づいて前記制御軸を機関の運転状態等に応じた目標作動角位置に回転駆動させるべく前記電磁アクチュエータの制御量をフィードバック制御する制御軸作動角制御手段と、を備え、前記制御軸作動角制御手段には、前記目標作動角と実作動角との偏差により比例分操作量を求める比例分操作量演算手段と積分分操作量を求める積分分操作量演算手段と前記作動角検出手段で検出された実作動角値に対しローパスフィルタを通した実作動角値と通さない実作動角値との加重平均値を求める加重平均値設定手段を備えていて該加重平均値設定手段で設定された加重平均値と前記目標作動角値との偏差により微分分操作量を求めるように構成された微分分操作量演算手段と以上の各操作量を加算することにより前記電磁アクチュエータに入力するトータルの制御量を求める加算手段とからなるPID制御手段が含まれ、前記加重平均値設定手段が、作動角制御の過渡領域ではローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなり作動角制御の定常領域ではローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなるように加重平均用データ加工変数が設定されるように構成されている手段とした。
【0012】
請求項2記載の内燃機関の可変動弁装置の制御装置では、請求項1記載の内燃機関の可変動弁装置の制御装置において、前記加重平均値設定手段が、目標作動角値と実作動角値との偏差が大きい時にはローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなり、偏差が小さい時にはローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなるように加重平均用データ加工変数が設定されるように構成されている手段とした。
【0013】
請求項3記載の内燃機関の可変動弁装置の制御装置では、請求項1記載の内燃機関の可変動弁装置の制御装置において、前記加重平均値設定手段が、目標作動角値と実作動角値との微分分操作量が大きい時にはローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなり、微分分操作量が小さい時にはローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなるように加重平均用データ加工変数が設定されるように構成されている手段とした。
【0014】
【作用】
本発明の内燃機関の可変動弁装置の制御装置では、前記PID制御手段における微分分操作量演算手段において、作動角検出手段で検出された実作動角値に対しローパスフィルタを通した実作動角値と通さない実作動角値との加重平均値が求められると共に、該加重平均値と目標作動角値との偏差により微分分操作量が求められる。 そして、前記加重平均値を求める場合の加重平均用データ加工変数として、作動角制御の過渡領域ではローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなり、作動角制御の定常領域ではローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなるような設定が行われる。
従って、作動角制御の過渡領域ではローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなるため、過渡領域における制御応答性を悪化させることがなく、また、作動角制御の定常領域ではローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなるため、定常領域制御時における制御信号の振動成分を低減させ、これにより、制御ハンチングを防止することができるようになる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
(発明の実施の形態1)
図1〜図3は、本発明の実施の形態1における内燃機関(エンジン)の可変動弁装置を示すものであり、1気筒あたり2つ備えられる吸気弁の可変動弁機構VEL(以下、VEL機構という)として以下に説明する。但し、機関弁を吸気弁に限定するものではなく、また、吸気弁の数を限定するものでないことは明らかである。
【0016】
図1〜図3に示す可変動弁装置は、シリンダヘッド11にバルブガイド(図示省略)を介して摺動自在に設けられた一対の吸気弁12,12と、シリンダヘッド11上部のカム軸受14に回転自在に支持された中空状のカム軸13と、該カム軸13に、圧入等により固設された回転カムである2つの偏心カム15,15と、前記カム軸13の上方位置に同じカム軸受14に回転自在に支持された制御軸16と、該制御軸16に制御カム17を介して揺動自在に支持された一対のロッカアーム18,18と、各吸気弁12,12の上端部にバルブリフター19,19を介して配置された一対のそれぞれ独立した揺動カム20,20と、各吸気弁12,12を閉弁方向に付勢するバルブスプリング33,33とを備えている。
【0017】
また、前記偏心カム15,15とロッカアーム18,18とはリンクアーム25,25によって連係される一方、ロッカアーム18,18と揺動カム20,20とはリンク部材26,26によって連係されている。
前記カム軸13は、機関前後方向(シリンダ列方向)に沿って配置されていると共に、一端部に設けられた従動スプロケット(図示省略)や該従動スプロケットに巻装されたタイミングチェーン等を介して機関のクランク軸から回転力が伝達される。
【0018】
前記カム軸受14は、シリンダヘッド11の上端部に設けられてカム軸13の上部を支持するメインブラケット14aと、該メインブラケット14aの上端部に設けられて制御軸16を回転自在に支持するサブブラケット14bとを有し、両ブラケット14a,14bが一対のボルト14c,14cによって上方から共締め固定されている。
【0019】
前記両偏心カム15は、図4にも示すように、略リング状を呈し、小径なカム本体15aと、該カム本体15aの外端面に一体に設けられたフランジ部15bとからなり、内部軸方向にカム軸挿通孔15cが貫通形成されていると共に、カム本体15aの軸心Xがカム軸13の軸心Yから径方向へ所定量だけ偏心している。
【0020】
また、この各偏心カム15は、カム軸13に対し前記両バルブリフター19,19に干渉しない両外側にカム軸挿通孔15cを介して圧入固定されていると共に、両方のカム本体15a,15aの外周面15d,15dが同一のカムプロフィールに形成されている。
【0021】
前記各ロッカアーム18は、図3に示すように、平面からみて略クランク状に折曲形成され、中央に有する基部18aが制御カム17に回転自在に支持されている。また、各基部18aの各外端部に突設された一端部18bには、リンクアーム25の先端部と連結するピン21が圧入されるピン孔18dが貫通形成されている一方、各筒状基部18aの各内端部に夫々突設された他端部18cには、各リンク部材26の後述する一端部26aと連結するピン28が圧入されるピン孔18eが形成されている。
【0022】
前記各制御カム17は、夫々円筒状を呈し、制御軸16外周に固定されていると共に、図1に示すように軸心P1位置が制御軸16の軸心P2からαだけ偏心している。
【0023】
前記揺動カム20は、図1及び図6,図7に示すように略横U字形状を呈し、略円環状の基端部22にカム軸13が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔22aが貫通形成されていると共に、ロッカアーム18の他端部18c側に位置する端部23にピン孔23aが貫通形成されている。
【0024】
また、揺動カム20の下面には、基端部22側の基円面24aと該基円面24aから端部23端縁側に円弧状に延びるカム面24bとが形成されており、該基円面24aとカム面24bとが、揺動カム20の揺動位置に応じて各バルブリフター19の上面所定位置に当接するようになっている。
【0025】
すなわち、図5に示すバルブリフト特性からみると、図1に示すように基円面24aの所定角度範囲θ1がべースサークル区間になり、カム面24bの前記べースサークル区間θ1から所定角度範囲θ2がいわゆるランプ区間となり、さらにカム面24bのランプ区間θ2から所定角度範囲θ3がリフト区間になるように設定されている。
【0026】
また、前記リンクアーム25は、比較的大径な円環状の基部25aと、該基部25aの外周面所定位置に突設された突出端25bとを備え、基部25aの中央位置には、前記偏心カム15のカム本体15aの外周面に回転自在に嵌合する嵌合穴25cが形成されている一方、突出端25bには、前記ピン21が回転自在に挿通するピン孔25dが貫通形成されている。
なお、前記リンクアーム25と偏心カム15とによって揺動駆動手段が構成される。
【0027】
さらに、前記リンク部材26は、図1にも示すように所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部26a,26bには前記ロッカアーム18の他端部18cと揺動カム20の端部23の各ピン孔18d,23aに圧入した各ピン28,29の端部が回転自在に挿通するピン挿通孔26c,26dが貫通形成されている。なお、各ピン21,28,29の一端部には、リンクアーム25やリンク部材26の軸方向の移動を規制するスナップリング30,31,32が設けられている。
【0028】
前記制御軸16は、一端部に設けられた電磁アクチュエータを構成するDCサーボモータ101によって所定回転角度範囲内で回転駆動されるようになっており、図9に示すように、前記DCサーボモータ101は、制御手段としての制御装置CPUからの制御信号によって制御されるようになっている。前記制御装置CPUは、クランク角センサ103,エアフローメータ104,水温センサ105,機関(エンジン)回転数センサ106等の各種のセンサからの検出信号に基づいて現在の機関運転状態を検出して、該検出された機関運転状態に応じて目標のバルブ特性を決定し、該目標のバルブ特性に対応する目標作動角位置に制御軸16を駆動すべく、前記DCサーボモータ101に駆動信号(駆動電流)を出力する。
【0029】
以下、上記可変動弁装置の作用を説明すれば、まず、機関の低速低負荷時には、制御装置CPUからの制御信号によってDCサーボモータ101が一方に回転駆動される。この22、制御カム17は、軸心P1が図6A,Bに示すように制御軸16の軸心P2から左上方の回動位置に保持され、厚肉部17aがカム軸13から上方向に離間移動する。このため、ロッカアーム18は、全体がカム軸13に対して上方向へ移動し、これにより、各揺動カム20は、リンク部材26を介して端部23が強制的に若干引き上げられて全体が左方向へ回動する。
【0030】
従って、図6A,Bに示すように偏心カム15が回転してリンクアーム25を介してロッカアーム18の一端部18bを押し上げると、そのリフト量がリンク部材26を介して揺動カム20及びバルブリフター19に伝達されるが、そのリフト量L1は図6Bに示すように比較的小さくなる。
【0031】
よって、かかる低速低負荷域では、図8の破線で示すようにバルブリフト量が小さくなると共に、各吸気弁12の開時期が遅くなり(作動角が小さくなり)、排気弁とのバルブオーバラップが小さくなる。このため、燃費の向上と機関の安定した回転が得られる。
【0032】
一方、機関の高速高負荷時に移行した揚合は、制御装置CPUからの制御信号によってDCサーボモータ101が反対方向に回転駆動される。従って、図7A,Bに示すように制御軸16が、制御カム17を図6に示す位置から時計方向に回転させ、軸心P1(厚肉部17a)を下方向へ移動させる。このため、ロッカアーム18は、今度は全体がカム軸13方向(下方向)に移動して、他端部18cが揺動カム20の上端部23をリンク部材26を介して下方へ押圧して該揺動カム20全体を所定量だけ時計方向へ回動させる。
【0033】
従って、揺動カム20のバルブリフター19上面に対する下面の当接位置が図7A,Bに示すように左方向位置に移動する。このため、図7に示すように偏心カム15が回転してロッカアーム18の一端部18bをリンクアーム25を介して押し上げると、バルブリフター19に対するそのリフト量L2は図7Bに示すように大きくなる。
【0034】
よって、かかる高速高負荷域では、カムリフト特性が低速低負荷域に比較して大きくなり、図8に実線で示すようにバルブリフト量(作動角)も大きくなると共に、各吸気弁12の開時期が早く、閉時期が遅くなる。この結果、吸気充填効率が向上し、十分な出力が確保できる。
【0035】
ところで、上記可変動弁装置においては、目標のバルブ特性に対応する目標作動角位置に制御軸16を駆動し、実際のバルブ特性を前記目標のバルブ特性に制御するが、前記制御軸16の駆動精度や、前記制御軸16の角度位置とバルブ特性との関係にばらつきがあると、目標のバルブ特性に精度よく実際のバルブ特性を制御することができなくなる。
【0036】
そこで、図9のブロック図に示すように、前記揺動支点を変化させるための制御軸16の作動角(回転位置)をポテンショメータ等の作動角センサ102によって検出し、この検出された作動角信号に基づき、制御装置CPUにおいて、検出結果としての実作動角と目標作動角とを比較し、制御軸16の作動角(回転位置)を目標のバルブ特性に対応する目標作動角(回転位置)となるようにDCサーボモータ101に対する駆動制御信号をPID制御に基づいてフィードバック制御するようになっている。
【0037】
ところが、内燃機関の可変動弁装置においては、従来例においても述べたように、ロッカアーム18,18と揺動カム20,20とはリンク部材26,26によって連係されていることから、図1に示すように、各バルブスプリング33,33の反力や燃焼圧等に起因する反力トルクが、バルブリフター19、揺動カム20,20、リンク部材26,26およびロッカアーム18,18を介し、DCサーボモータ101の制御軸16に伝達され、制御軸16を振動させ、これにより、作動角センサによって検出される実作動角信号に振動成分が乗ることになる。
【0038】
従って、内燃機関の可変動弁装置における作動角の位置制御においては、定常領域制御中の実作動角信号入力に振動成分があると、制御(保持)性能に関係なくPID制御における微分項によって制御入力(DCサーボモータ制御量としての駆動信号)が増幅されるため、従来例(図14)で示したように一般的なPID制御では、制御ハンチングを生じさせるという問題点がある。
【0039】
そこで、この発明の実施の形態1の内燃機関の可変動弁装置の制御装置では、図10の制御ブロック図に示すように、PID制御における比例項(比例分操作量演算手段)および微分項(積分分操作量演算手段)は、従来通り作動角センサ102で検出された実作動角を実作動角と比較することにより比例分操作量pおよび積分分操作量iを求めるが、微分項(微分分操作量演算手段)は、作動角センサ102で検出された実作動角値に対しローパスフィルタを通した実作動角値と通さない実作動角値との加重平均値が求められると共に、該加重平均値と目標作動角値との偏差により微分分操作量dを求めるように構成されている。
【0040】
そして、前記加重平均値を求める場合の加重平均用データ加工変数の設定が、目標作動角値と実作動角値との微分前の制御偏差が大きい時にはローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなり偏差が小さい時にはローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなるように構成されている。
【0041】
即ち、目標作動角信号と比較される実作動角信号の偏差を、加重平均用データ加工変数にて加工し、その加工された値tにリミッタ(0≦t≦1)をかけ、ローパスフィルタを通した実作動角信号量にかかる係数とローパスフィルタを通さない実作動角信号量にかかる係数との和が常に1となるように、微分前の偏差の大きさに応じて加重平均設定されるように構成されている。
【0042】
この制御装置では、以上にように構成されるため、作動角制御の過渡領域においては、目標作動角値と実作動角値との微分前の制御偏差が大きいため、ローパスフィルタを通さない方の実作動角信号量にかける係数が大きく(例えば、0.9と)なり、ローパスフィルタを通した方の実作動角信号量にかける係数が小さく(例えば、0.1と)なり、従って、作動角制御の過渡領域においては制御応答性を高めることができる。
【0043】
また、作動角制御の定常領域においては、目標作動角値と実作動角値との微分前の制御偏差が小さいため、以上とは逆に、ローパスフィルタを通した方の実作動角信号量にかける係数が大きく(例えば、0.9と)なり、ローパスフィルタを通さない方の実作動角信号量にかける係数が小さく(例えば、0.1と)なるため、作動角制御の定常領域においては、制御信号の振動成分を低減させ、これにより、制御ハンチングを防止することができるようになる。
【0044】
以上詳細に説明してきたように、この発明の実施の形態1の内燃機関の可変動弁装置の制御装置によれば、作動角制御の過渡領域制御時における制御応答性を悪化させることなしに、作動角制御の定常領域制御時における制御信号の振動成分を低減させ、これにより、制御ハンチングを防止することができるようになるという効果が得られる。
【0045】
(発明の実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2の内燃機関の可変動弁装置の制御装置について説明する。なお、この発明の実施の形態2の説明にあたっては、前記発明の実施の形態1と同様の構成部分はその図示および説明を省略し、もしくは、同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【0046】
この発明の実施の形態2の内燃機関の可変動弁装置の制御装置は、図11の制御ブロック図に示すように、PID制御における比例項および微分項は、従来通り作動角センサ102で検出された実作動角を実作動角と比較することにより比例分操作量pおよび積分分操作量iを求めるが、微分項は、作動角センサ102で検出された実作動角値に対しローパスフィルタを通した実作動角値と通さない実作動角値との加重平均値が求められると共に、該加重平均値と目標作動角値との微分分操作量dを求めるように構成されている点は前記発明の実施の形態1と同様であるが、前記加重平均値を求める場合の加重平均用データ加工変数の設定方法が相違したものである。
【0047】
即ち、前記加重平均値を求める場合の加重平均用データ加工変数の設定において、前記発明の実施の形態1では、目標作動角値と実作動角値との制御偏差のうち、微分処理前の制御偏差を用いるようにしたのに対し、この発明の実施の形態2では、制御偏差を微分処理した値を用いるようにした点で相違したものである。
従って、この発明の実施の形態2では、加重平均値を求める場合の加重平均用データ加工変数の設定が、微分処理後の制御偏差が大きい時には、ローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなり偏差が小さい時にはローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなるように構成されている。
【0048】
この制御装置では、以上にように構成されるため、作動角制御の過渡領域においては、目標作動角値と実作動角値との微分処理後の制御偏差が小さくなるため、ローパスフィルタを通さない方の実作動角信号量にかける係数が大きく(例えば、0.9と)なり、ローパスフィルタを通した方の実作動角信号量にかける係数が小さく(例えば、0.1と)なるため、作動角制御の過渡領域においては制御応答性を高めることができる。
【0049】
また、作動角制御の定常領域においては、目標作動角値と実作動角値との微分処理後の制御偏差が大きくなるため、以上とは逆に、ローパスフィルタを通した方の実作動角信号量にかける係数が大きく(例えば、0.9と)なり、ローパスフィルタを通さない方の実作動角信号量にかける係数が小さく(例えば、0.1と)なるため、作動角制御の定常領域においては、制御信号の振動成分を低減させ、これにより、制御ハンチングを防止することができるようになる。
【0050】
従って、この発明の実施の形態2の内燃機関の可変動弁装置の制御装置によれば、前記発明の実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0051】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、具体的な構成はこれら発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。
【0052】
例えば、発明の実施の形態では、機関弁として吸気弁を例にとったが、排気弁についても適用することができる。
また、本発明が適用される可変動弁機構としては、この発明の実施の形態で例示した構造のものに限定されるものではなく、従来例に示した構造のものや、その他の可変動弁機構にも全て本発明を適用することができる。
【0053】
【発明の効果】
以上詳細に説明してきたように、本発明の内燃機関の可変動弁装置の制御装置では、上述のように、PID制御手段における微分分操作量演算手段が、作動角検出手段で検出された実作動角値に対しローパスフィルタを通した実作動角値と通さない実作動角値との加重平均値を求める加重平均値設定手段を備えていて該加重平均値設定手段で設定された加重平均値と前記目標作動角値との偏差により微分分操作量を求めるように構成され、前記加重平均値設定手段が、作動角制御の過渡領域ではローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなり作動角制御の定常領域ではローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなるように加重平均用データ加工変数が設定されるように構成されている手段としたことで、作動角制御の過渡領域ではローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなるため、過渡領域における制御応答性を悪化させることがなく、また、作動角制御の定常領域ではローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなるため、定常領域制御時における制御信号の振動成分を低減させ、これにより、制御ハンチングを防止することができるようになるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における内燃機関の可変動弁装置を示す断面図(図2のA−A線断面図)。
【図2】上記可変動弁装置の側面図。
【図3】上記可変動弁装置の平面図。
【図4】上記可変動弁装置に使用される偏心カムを示す斜視図。
【図5】上記可変動弁装置における揺動カムの基端面とカム面に対応したバルブリフト特性図。
【図6】上記可変動弁装置の低速低負荷時の作用を示す断面図(図2のB−B線断面図)。
【図7】上記可変動弁装置の高速高負荷時の作用を示す断面図(図2のB−B線断面図)。
【図8】上記可変動弁装置のバルブタイミングとバルブリフトの特性図。
【図9】上記可変動弁装置の作動角制御システムを示すブロック図。
【図10】上記可変動弁装置における作動角制御ブロック図である。
【図11】発明の実施の形態2の可変動弁装置における作動角制御ブロック図である。
【図12】従来例の可変動弁装置を示す断面図である。
【図13】従来例の可変動弁装置における制御システムブロック図である。
【図14】従来例の可変動弁装置における作動角制御ブロック図である。
【符号の説明】
12 吸気弁(機関弁)
13 カム軸
15 偏心カム
16 制御軸
17 制御カム
18 ロッカアーム
20 揺動カム
25 リンクアーム
33 バルブスプリング
CPU 制御装置(PID制御手段)
101 DCサーボモータ(電磁アクチュェータ)
102 作動角センサ(作動角検出手段)
Claims (3)
- 機関と連動する駆動軸の回転に伴って揺動して機関弁を開閉作動させる揺動カムと、
制御カムを備えていてその作動角制御により前記揺動カムの揺動領域を可変制御する制御軸と、
該制御軸の実作動角を検出する作動角検出手段と、
前記制御軸を目標作動角に回転駆動する電磁アクチュエータと、
前記作動角検出手段で検出された制御軸の実作動角信号に基づいて前記制御軸を機関の運転状態等に応じた目標作動角位置に回転駆動させるべく前記電磁アクチュエータの制御量をフィードバック制御する制御軸作動角制御手段と、
を備え、
前記制御軸作動角制御手段には、前記目標作動角と実作動角との偏差により比例分操作量を求める比例分操作量演算手段と積分分操作量を求める積分分操作量演算手段と前記作動角検出手段で検出された実作動角値に対しローパスフィルタを通した実作動角値と通さない実作動角値との加重平均値を求める加重平均値設定手段を備えていて該加重平均値設定手段で設定された加重平均値と前記目標作動角値との偏差により微分分操作量を求めるように構成された微分分操作量演算手段と以上の各操作量を加算することにより前記電磁アクチュエータに入力するトータルの制御量を求める加算手段とからなるPID制御手段が含まれ、
前記加重平均値設定手段が、作動角制御の過渡領域ではローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなり作動角制御の定常領域ではローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなるように加重平均用データ加工変数が設定されるように構成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置の制御装置。 - 前記加重平均値設定手段が、目標作動角値と実作動角値との偏差が大きい時にはローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなり、偏差が小さい時にはローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなるように加重平均用データ加工変数が設定されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置の制御装置。
- 前記加重平均値設定手段が、目標作動角値と実作動角値との微分分操作量が大きい時にはローパスフィルタを通した実作動角値が大きくなり、微分分操作量が小さい時にはローパスフィルタを通さない実作動角値が大きくなるように加重平均用データ加工変数が設定されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000076933A JP3907370B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 内燃機関の可変動弁装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000076933A JP3907370B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 内燃機関の可変動弁装置の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001263103A JP2001263103A (ja) | 2001-09-26 |
JP3907370B2 true JP3907370B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=18594589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000076933A Expired - Fee Related JP3907370B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 内燃機関の可変動弁装置の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3907370B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10251347A1 (de) * | 2002-07-11 | 2004-03-11 | Ina-Schaeffler Kg | Regelstruktur für den Verstellmotor eines elektrischen Nockenwellenverstellers |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08177535A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-09 | Nippondenso Co Ltd | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
JP4016434B2 (ja) * | 1996-03-21 | 2007-12-05 | マツダ株式会社 | 回転伝動部材の継手装置 |
JPH09282005A (ja) * | 1996-04-18 | 1997-10-31 | Unisia Jecs Corp | 位置制御装置 |
JP3881783B2 (ja) * | 1997-08-07 | 2007-02-14 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の可変動弁装置 |
JP3757568B2 (ja) * | 1997-08-26 | 2006-03-22 | 三菱自動車工業株式会社 | 可変動弁装置 |
JP3807051B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2006-08-09 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のバルブタイミング制御機構 |
-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000076933A patent/JP3907370B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001263103A (ja) | 2001-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3783589B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP4053201B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP4827865B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JPH11107725A (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP2003172112A (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP3975246B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP4027536B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP3953668B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP3982917B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP2001280167A (ja) | 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置 | |
JP3907370B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置の制御装置 | |
US6568361B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engines | |
JP2002168105A (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP3986212B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁制御装置 | |
JPH11264307A (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JPH11229837A (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP4096449B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP2008208779A (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP2009121272A (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP3917755B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP3929656B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置における制御位置検出装置 | |
JP2007198387A (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP2000314329A (ja) | 内燃機関の可変動弁装置における作動センサ故障時処理装置 | |
JP4006158B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
JP3983410B2 (ja) | 制御軸駆動用電磁アクチュエータの揺動防止装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20041111 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20041217 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050831 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20051111 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070116 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |