JP4227862B2

JP4227862B2 - 可変動弁機構の制御装置

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Publication number: JP4227862B2
Application number: JP2003282363A
Authority: JP
Inventors: 直樹岡本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2023-07-30
Also published as: JP2005048679A

Description

本発明は、機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブ作動特性（バルブリフト量、バルブタイミング等）を変化させる可変動弁機構の制御装置に関する。

内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブリフト量を変化させる構成の可変動弁機構として、特許文献１に開示されたものがある。

このものは、リフト量の異なる面を有するカム（リフト制御カム）が取り付けられた制御軸（カム制御軸）を有し、この制御軸をアクチュエータによって回転駆動することによって、運転状態に応じてバルブリフト量を変化させている。
特開昭６２−２８４９１０号公報

ところで、吸気バルブや排気バルブは、通常、バルブスプリングによって閉方向に付勢されており、バルブ作動特性、特にバルブリフト量を変化させる可変動弁機構にあっては、このバルブスプリングの反力の影響を受ける。例えば、上記従来の可変動弁機構のように、制御軸を回転駆動することによってバルブリフト量を変化させる構成では、上記バルブスプリングの反力によって制御軸が（回転）振動してしまうことがある（このため、制御軸の回転位置検出値も振動することになる）。

ここで、制御軸の回転位置とバルブリフト量には相関があることから、制御軸の回転位置を目標位置に制御することで、所望のバルブリフト量を実現することになるが、上記のように制御軸が振動してしまうと、その回転位置（すなわち、バルブリフト量）を目標へと制御する際に支障をきたすことになる。

特に、可変動弁機構をフィードバック制御する構成においては、目標バルブリフト量にするための制御軸の回転角度変化量よりも、制御軸の振動による回転角度変動量の方が大きいと、制御軸を回転させようとする逆方向の操作量が交互に設定されることになり、目標に制御するまでに時間が掛かってしまうという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、振動等が発生することに伴う制御性能（応答性）の悪化を抑制して、可変動弁機構による性能を十分に発揮できる可変動弁機構の制御装置を提供することを目的とする。

このため、請求項１記載の発明は、制御軸を回転駆動させることで内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブ作動特性を変化させる可変動弁機構の制御装置であって、前記制御軸の回転角を検出する回転角検出手段と、前記回転角度検出手段によって検出された前記制御軸の回転角に基づいて前記可変動弁機構をフィードバック制御する制御手段と、を含んで構成され、前記制御手段は、前記制御軸の目標回転角と、前記回転角検出手段によって検出された前記制御軸の回転角との第１偏差が前記制御軸の回転振動による回転角変動量よりも大きい場合には、前記第１偏差に基づいて第１操作量を設定して前記可変動弁機構に出力する一方、前記第１偏差が前記回転角変動量以下である場合には、前記第１偏差に基づいて前記第１操作量を設定すると共に、前記目標回転角と、前記回転角検出手段によって検出された前記制御軸の回転角をローパスフィルタでフィルタリング処理したフィルタ処理後の回転角との第２偏差に基づいて第２操作量を設定し、前記第１操作量を前記第２操作量で補正して前記可変動弁機構に出力することを特徴とする。

かかる構成によると、目標回転角と検出された回転角との第１偏差が制御軸の回転振動による回転角変動量以下である場合には、前記第１偏差に基づいて第１操作量（通常のフィードバック操作量に相当する）の他に、目標回転角と検出された回転角をローパスフィルタでフィルタリング処理したフィルタ処理後の回転角との第２偏差に基づいて第２操作量が設定され、第１操作量を第２操作量で補正して最終的なフィードバック操作量が設定される。そして、この最終的なフィードバック操作量が出力されて可変動弁機構が（フィードバック）制御されることになる。これにより、振動が発生することに伴う応答性の悪化を防止して短時間に目標バルブ作動特性に制御できる。

請求項２に記載の発明では、前記制御手段は、前記第１偏差が前記回転角変動量以下である場合には、前記第１操作量に前記第２操作量を加算したものを前記可変動弁機構に出力することを特徴とする。

かかる構成によると、前記第１偏差が前記回転角変動量以下である場合には、第１操作量に第２操作量を加算した最終的なフィードバック操作量が設定される。

請求項３記載の発明は、前記フィードバック制御が少なくとも比例動作を含むものであり、前記制御手段が前記第２操作量で前記第１操作量の比例要素を補正することを特徴とする。

かかる構成によると、第１操作量のうち、可変動弁機構の振動の影響が大きい比例要素（目標回転角と現在の回転角との偏差に比例した操作量）が第２操作量によって補正されることになり、少ない演算負荷で振動に伴う応答性の悪化を効果的に改善できる。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用内燃機関の構成図である。図１において、内燃機関１０１の吸気通路１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０４が介装されており、該電子制御スロットル１０４及び吸気バルブ１０５を介して、燃焼室１０６内に空気が吸入される。

燃焼排気は、燃焼室１０６から排気バルブ１０７を介して排出され、排気浄化触媒１０８により浄化された後、マフラー１０９を介して大気中に放出される。

ここで、排気バルブ１０７は、排気側カム軸１１０に軸支されたカム１１１によって一定のバルブリフト量及びバルブ作動角を保ったまま駆動されるが、吸気バルブ１０５は、可変動弁機構としてのＶＥＬ（Variable valve Event and Lift 機構）１１２によってバルブリフト量及びバルブ作動角が連続的に変えられ、また、可変動弁機構としてのＶＴＣ（Valve Timing Control機構）１１３によってバルブタイミングが連続的に変えられるようになっている。

また、各気筒の吸気バルブ１０５上流側の吸気ポート１３０には、電磁式の燃料噴射弁１３１が設けられており、この燃焼噴射弁１３１は、コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）１１４からの噴射パルス信号によって開弁駆動されると、所定圧力に調整された燃料を吸気バルブ１０５に向けて噴射する。

マイクロコンピュータを内蔵するＣ／Ｕ１１４には、機関１０１の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１１５、アクセル開度を検出するアクセル開度センサＡＰＳ１１６、吸入空気量Ｑａを検出するエアフローメータ１１７、クランク軸から回転信号を取り出すクランク角センサ１１８、吸気側カム軸の回転位置を検出するカムセンサ１１９、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１２０等の各種センサからの検出信号が入力される。

なお、機関回転速度Ｎｅは、前記クランク角センサ１１８から出力される回転信号に基づいて算出される。

そして、Ｃ／Ｕ１１４は、運転状態に応じて吸気バルブ１０５の目標バルブ作動状態（バルブタイミング、バルブリフト量等）を設定し、この目標バルブ作動状態となるようにＶＥＬ１１２及びＶＴＣ１１３を制御する。

ここで、ＶＥＬ１１２の構造について説明する。

ＶＥＬ１１２は、図２〜図４に示すように、一対の吸気バルブ１０５、１０５と、シリンダヘッド１１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に軸支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、各吸気バルブ１０５、１０５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、を備えて構成される。

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によって連係されており、また、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。

前記偏心カム１５は、図５に示すように、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から所定量だけ偏心している。

また、前記偏心カム１５は、カム軸１３に対し前記バルブリフター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、カム本体１５ａの外周面１５ｄが同一のカムプロフィールに形成されている。

前記ロッカアーム１８は、図４に示すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部１８ａが制御カム１７に回転自存に支持されている。

また、基部１８ａの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、基部１８ａの内端部に突設された他端部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。

前記制御カム１７は、円筒状を呈し、前記制御軸１６外周に固定されていると共に、図２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。

前記揺動カム２０は、図２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。

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。

すなわち、図８に示すバルブリフト特性からみると、図２に示すように基円面２４ａの所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、また、カム面２４ｂの前記ベースサークル区間θ１から所定角度範囲θ２が所謂ランプ区間となり、更に、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。

前記リンクアーム２５は、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。

更に、前記リンク部材２６は、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。

このような構成において、前記制御軸１６の軸心Ｐ２と制御カム１７の軸心Ｐ１との位置関係によって、図６、７に示すように、バルブリフト量を変化させることができ、前記制御軸１６を回転駆動させることで、制御カム１７の軸心Ｐ１に対する制御軸１６の軸心Ｐ２の位置を変化させる。

前記制御軸１６は、図１０に示すように、その一端側に設けられたＤＣサーボモータ（アクチュエータ）２０１によって、所定の回転角度範囲内で回転駆動されるようになっており、制御軸１６の回転角（回転位置）をＤＣサーボモータ２０１で変化させることで、吸気バルブ１０５、１０５のバルブリフト量及びバルブ作動角が連続的に変化する（図９参照）。

すなわち、図１０において、ＤＣサーボモータ２０１の回転は、伝達部材２０２を介してネジ切り加工が施された軸２０３へと伝達され、軸２０３が回転する。軸２０３が回転すると、この軸２０３に噛み合うナット２０４の軸方向位置が変化し、この結果、制御軸１６の先端の取り付けられ、その一端がナット２０４に固定された一対のステー部材２０５ａ、２０５ｂが回転して制御軸１６が回転される。

なお、本実施形態では、図に示すように、ナット２０４の位置を前記伝達部材２０２に近づけることでバルブリフト量が小さくなり、逆に、ナット２０４の位置を前記伝達部材２０２から遠ざけることでバルブリフト量が大きくなるようになっている。

また、前記制御軸１６の先端には、図１０に示すように、制御軸１６の回転角（回転位置）ＶＣＳ＿ＡＮＧＬを検出するポテンショメータ式又はホールＩＣを使用した非接触式等の回転角センサ２０６が設けられており、この回転角センサ２０６で検出される回転角（回転位置）が目標回転角（目標回転位置）ＴＧＶＥＬに一致するように、前記Ｃ／Ｕ１１４が前記ＤＣサーボモータ２０１をフィードバック制御する。

一方、ＶＴＣ１１３としては、クランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させる構成の公知の可変バルブタイミング機構を用いることができるので、詳細な説明は省略するが、Ｃ／Ｕ１１４は、クランク角センサ１１８及びカムセンサ１１９の検出信号に基づいて吸気側カム軸の回転位相ＶＴＣＮＯＷを検出し、検出した回転位相が目標回転位相ＴＧＶＴＣとなるようにＶＴＣ１１３（のアクチュエータ）をフィードバック制御することで、バルブタイミングを制御する。

図１１は、Ｃ／Ｕ１１４によるＶＥＬ１１２（ＤＣサーボモータ２０１）のフィードバック制御の概略を示したブロック図である。

図１１（ａ）に示す例では、目標回転角（目標回転位置）と前記回転角センサ２０８により検出された制御軸１６の回転角（回転位置）との偏差（第１偏差）ＥＲＲ１に基づいてフィードバック操作量（第１操作量）Ｕ１を設定する通常のコントローラ３０１と、前記回転角センサ２０８により検出された制御軸１６の回転角をフィルタリング処理することで制御軸１６の振動中心位置（回転角中心値）を検出するローパスフィルタ３０２と、目標回転角ＴＧＶＥＬと制御軸１６の振動中心位置との偏差（第２偏差）ＥＲＲ２に基づいてフィードバック操作量（第２操作量）Ｕ２を設定する補助コントローラ３０３と、を備える。そして、加算部３０４において、第１操作量Ｕ１に第２操作量Ｕ２を加算することで第１操作量Ｕ１を補正し、補正後のフィードバック操作量Ｕ（＝Ｕ１＋Ｕ２）を出力する。

図１１（ｂ）に示す例では、前記補助コントローラ３０３に相当する部分が前記第２偏差ＥＲＲ２に基づく比例動作によって第２操作量Ｕ２'を設定するようになっており、加算部３０４において、前記第１操作量Ｕ１のうち比例要素分（比例項）が補正され、補正後のフィードバック操作量Ｕ'（＝Ｕ１＋Ｕ２'）が出力される。

図１２は、Ｃ／Ｕ１１４によるＶＥＬ１１２のフィードバック制御のフローチャートであり、所定時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）毎に実行される。

図１２において、Ｓ１１では、前記回転角センサ２０８により検出された制御軸１６の現在の回転角ＶＣＳ＿ＡＮＧＬを読み込む。

Ｓ１２では、吸気バルブ１０５のバルブ作動特性が、機関の運転条件（負荷・回転等）に基づいて設定される目標回転角（目標バルブ作動特性）ＴＧＶＥＬを設定する。

Ｓ１３では、目標回転角ＴＧＶＥＬと現在の回転角ＶＣＳ＿ＡＮＧＬとの偏差（第１偏差）ＥＲＲ１（＝ＴＧＶＥＬ−ＶＣＳ＿ＡＮＧＬ）を算出する。

Ｓ１４では、次式に示すように、前記第１偏差ＥＲＲ１に基づく比例（Ｐ）、積分（Ｉ）、微分（Ｄ）動作によってフィードバック操作量（第１操作量）Ｕ１を設定する。

Ｕ１＝Ｕｐ＋Ｕｉ＋Ｕｄ
Ｕｐ＝Ｇｐ＊ＥＲＲ
Ｕｉ＝Ｇｉ＊ＥＲＲ＊Ｔｓ＋Ｕｉｚ
Ｕｄ＝Ｇｄ＊（ＥＲＲ−ＥＲＲｚ）／Ｔｓ
ただし、Ｕｐ：比例操作量（比例項）、Ｕｉ：積分操作量（積分項）、Ｕｄ：微分操作量（微分項）、Ｇｐ：比例ゲイン、Ｇｉ：積分ゲイン、Ｇｄ：微分ゲイン、Ｔｓ：制御周期、Ｕｉｚ：積分操作量の前回値、ＥＲＲｚ：偏差の前回値、である。

Ｓ１５では、Ｓ１３で求めた第１偏差ＥＲＲ１の絶対値│ＥＲＲ１│とあらかじめ設定された所定値Ａ（例えば、制御軸１６の振動幅）とを比較する。そして、所定値Ａ＜│ＥＲＲ１│であればＳ１６に進み、前記第１操作量Ｕ１をフィードバック操作量Ｕとし、Ｓ１７において、このフィードバック操作量Ｕを出力してＤＣサーボモータ２０１の駆動を制御する。一方、所定値Ａ≧│ＥＲＲ１│であればＳ１８に進む。

Ｓ１８では、検出した回転角ＶＣＳ＿ＡＮＧＬをローパスフィルタ３０２でフィルタリング処理することで、制御軸１６の振動中心回転位置（以下、フィルタ処理後の回転角）ＶＣＳ＿ＡＮＧＬ（Ｍ）を検出する。

Ｓ１９では、目標回転角ＴＧＶＥＬと前記フィルタ処理後の回転角ＶＣＳ＿ＡＮＧＬ（Ｍ）との偏差（第２偏差）ＥＲＲＥ２を算出する。

Ｓ２０では、前記第２偏差ＥＲＲ２に基づく比例動作によってフィードバック操作量（第２操作量）Ｕ２を設定する。すなわち、本実施形態では、前記図１１（ｂ）に示す例を採用することとしたが、これとは別に、比例（Ｐ）、積分（Ｉ）、微分（Ｄ）動作を適宜組み合わせて設定するようにしてもよい。

Ｓ２１では、前記第１操作量Ｕ１に前記第２操作量Ｕ２を加算して（すなわち、第１操作量Ｕ１を第２操作量Ｕ２で補正して）フィードバック操作量Ｕとし、Ｓ１７において、このフィードバック操作量Ｕを出力してＤＣサーボモータ２０１の駆動を制御する。

第１偏差ＥＲＲ１の絶対値│ＥＲＲ１│が所定値Ａ以下である場合において、通常のフィードバック制御と同様に、目標回転角と現在の回転角との偏差（第１偏差ＥＲＲ１）に基づいてフィードバック操作量（第１操作量Ｕ１）を設定するだけでは、図１３に示すように、回転角を増加させる方向（正方向）に回転させようとする操作量と、回転角を減少させる方向（負方向）に回転させようとする操作量と、が制御軸１６に交互に作用してしまい応答に時間が掛かることになる。

これに対して、本実施形態では、回転角センサ２０８により検出された回転角をローパスフィルタ３０２でフィルタリングすることによって、制御軸１６の振動中心回転位置（振動がないとしたら検出されるであろう推定回転角に相当する）を検出し、目標回転角とこの振動中心回転位置との偏差（第２偏差ＥＲＲ２）に基づいてフィードバック操作量（第２操作量Ｕ２）を設定し、通常設定されるフィードバック操作量に相当する前記第１操作量Ｕ１を前記第２操作量Ｕ２で補正して最終的なフィードバック操作量Ｕとすることにしたので、以下に記すように、従来のもの（第１操作量Ｕ１のみの場合）に比べて目標回転角への応答時間を短くすることが可能となる。

図１４は、（ａ）本実施形態による制御と（ｂ）従来の制御とのシミュレーション検証した結果を比較したものである。この図に示すように、所定量Ａ≧│ＥＲＲ１│の場合において、本実施形態の応答時間Ｔａの方が、従来の応答時間Ｔｂよりも短くなっていることが確認できる。

また、本実施形態では、上記のように、所定量Ａ＜│ＥＲＲ１│の場合においては、第２操作量Ｕ２の設定を行わないこととし、従来と同様のフィードバック操作量（第１操作量Ｕ１）を出力するようにしているが、これは、かかる場合には第２操作量Ｕ２による補正の効果が少ないこと、オーバーシュートする可能性があること、等の理由による。

なお、以上は、吸気バルブ１０５のバルブリフト量を変化させるＶＥＬ１１２に対する制御について説明したが、排気バルブ側にＶＥＬ１１２を採用した場合も同様であり、また、アクチュエータによって制御軸の回転位置を変化させることでバルブ作動特性を変化させる構成のものであれば、バルブリフト量を変化させるものに限られるものではなく、例えばバルブタイミング（開閉タイミング）を変化させる構成の可変動弁機構（ＶＴＣ；Valve Timing Control機構）に適用してもよい。

更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）アクチュエータによって回転駆動される制御軸を有し、この制御軸の回転位置を変化させることで、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブ作動特性を変化させる可変動弁機構の制御装置であって、
前記制御軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
検出された回転位置に基づいて前記アクチュエータをフィードバック制御する制御手段と、を含んで構成され、
前記制御手段は、検出された回転位置を、機関の運転状態に応じて設定される目標バルブ作動特性に対応する目標回転位置に収束させるための第１操作量と、検出された回転位置の振動中心を前記目標回転位置に収束させるための第２操作量と、を設定し、前記第１操作量及び前記第２操作量に基づいて最終的なフィードバック操作量を設定することを特徴とする
このようにすると、制御軸を回転駆動することでバルブ作動特性を可変する構成において、バルブスプリングの反力等に影響によって制御軸が振動してしまった場合であっても、制御軸の回転位置の目標回転位置（すなわち、目標バルブ作動特性）への応答性の悪化を改善して、可変動弁機構による性能を十分に発揮することが可能となる。
(ロ)請求項１〜３のいずれか１つに記載の可変動弁機構の制御装置において、
前記制御手段は、前記目標バルブ作動特性と検出されたバルブ作動特性との偏差の絶対値があらかじめ設定した所定値以下のときにのみ前記第２操作量を設定することを特徴とする。

このようにすると、前記第１偏差の絶対値が所定値（例えば、制御軸の振動幅）よりも小さいときは、通常設定されるフィードバック操作量に相当する第１操作量を第２操作量で補正した最終的なフィードバック操作量が出力され、第１偏差の絶対値が所定値よりも大きいときは、前記第１操作量がそのまま最終的なフィードバック操作量として出力されることになる。

このように、必要最小限の範囲内でのみ前記第２操作量を算出し、この第２操作量によって第１操作量の補正を行うようにすることで、より効果的に（すなわち、最小限の演算負荷で、かつオーバーシュート等のおそれを回避しつつ）本発明を利用できる。
(ハ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の可変動弁機構の制御装置において、
前記制御手段は、比例動作によって前記第２操作量を設定することを特徴とする。

このようにすると、第１操作量のうち、バルブ作動特性の振動（可変動弁機構の振動）の影響が大きい比例要素（目標回転角と現在の回転角との偏差に比例した操作量）が第２操作量によって補正されることになり、少ない演算負荷で振動に伴う応答性の悪化を効果的に改善できる。

実施形態における内燃機関のシステム構成図である本発明の実施形態におけるＶＥＬ（Variable valve Event and Lift 機構）の断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。ＶＥＬの側面図である。ＶＥＬの平面図である。ＶＥＬに使用される偏心カムを示す斜視図である。ＶＥＬの低リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）である。ＶＥＬの高リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）である。ＶＥＬ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である。ＶＥＬによるバルブタイミングとバルブリフトの特性図である。ＶＥＬにおける制御軸の回転駆動機構を示す斜視図である。ＶＥＬのフィードバック制御例を示すブロック図である。ＶＥＬのフィードバック制御を示すフローチャートである。制御軸に振動が発生している場合に設定されるフィードバック操作量（比例、積分、微分要素）の様子を説明する図である。本実施形態の効果を説明する図（従来との比較）である。

符号の説明

１６…制御軸、１０１…内燃機関、１０５…吸気バルブ、１１２…ＶＥＬ（可変動弁機構）、１１４…Ｃ／Ｕ（コントロールユニット）、２０８…回転角センサ

Claims

制御軸を回転駆動させることで内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブ作動特性を変化させる可変動弁機構の制御装置であって、
前記制御軸の回転角を検出する回転角検出手段と、
前記回転角度検出手段によって検出された前記制御軸の回転角に基づいて前記可変動弁機構をフィードバック制御する制御手段と、を含んで構成され、
前記制御手段は、前記制御軸の目標回転角と、前記回転角検出手段によって検出された前記制御軸の回転角との第１偏差が前記制御軸の回転振動による回転角変動量よりも大きい場合には、前記第１偏差に基づいて第１操作量を設定して前記可変動弁機構に出力する一方、
前記第１偏差が前記回転角変動量以下である場合には、前記第１偏差に基づいて前記第１操作量を設定すると共に、前記目標回転角と、前記回転角検出手段によって検出された前記制御軸の回転角をローパスフィルタでフィルタリング処理したフィルタ処理後の回転角との第２偏差に基づいて第２操作量を設定し、前記第１操作量を前記第２操作量で補正して前記可変動弁機構に出力することを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
前記制御手段は、前記第１偏差が前記回転角変動量以下である場合には、前記第１操作量に前記第２操作量を加算したものを前記可変動弁機構に出力することを特徴とする請求項１記載の可変動弁機構の制御装置。
前記フィードバック制御は、少なくとも比例動作を含み、
前記制御手段は、前記第２操作量で前記第１操作量の比例要素を補正することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の可変動弁機構の制御装置。