JP4767299B2 - Valve characteristic control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
この発明は、内燃機関の吸気通路及び排気通路に夫々設けられた吸気側バルブ及び排気側バルブのバルブ特性を、内燃機関の運転状態に応じて制御するようにした内燃機関のバルブ特性制御装置に関するものである。 The present invention relates to a valve characteristic control device for an internal combustion engine that controls valve characteristics of an intake side valve and an exhaust side valve respectively provided in an intake passage and an exhaust passage of the internal combustion engine in accordance with an operating state of the internal combustion engine. Is.
内燃機関の吸気通路に設けられた吸気側バルブ、及び排気通路に設けられた排気側バルブは、カムシャフトの回転に伴って往復動することにより各通路を周期的に開閉する。一般的な内燃機関に於いて、これら各バルブは、各カムシャフトの回転に伴って、カムのプロフィルにより定まる所定のタイミングにて各通路を開閉する。 An intake side valve provided in the intake passage of the internal combustion engine and an exhaust side valve provided in the exhaust passage reciprocate with the rotation of the camshaft to periodically open and close each passage. In a general internal combustion engine, each valve opens and closes each passage at a predetermined timing determined by the cam profile as each camshaft rotates.
近年では、内燃機関の出力を向上させる等の目的から、吸気側バルブ及び排気側バルブが開閉するタイミングであるバルブタイミングを、内燃機関の運転状態に応じて変更するようにしたバルブ特性制御装置は周知である。図20は、一般的なバルブ特性制御装置の構成図である。図20に於いて、吸気側カムシャフト101及び排気側カムシャフト102の端部に夫々設けられた一対のバルブタイミング可変機構103、104と、夫々のバルブタイミング可変機構103、104内にオイルを供給するためのオイル圧回路105と、電子制御装置108を備える。
In recent years, for the purpose of improving the output of an internal combustion engine, etc., a valve characteristic control device that changes the valve timing, which is the timing at which an intake side valve and an exhaust side valve open and close, according to the operating state of the internal combustion engine has been developed. It is well known. FIG. 20 is a configuration diagram of a general valve characteristic control device. In FIG. 20, oil is supplied into a pair of variable
一対のバルブタイミング可変機構103、104は、吸気側カムシャフト101及び排気側カムシャフト102に設けられた一対のプーリ本体109、110に夫々結合されており、これらのプーリ本体101、102及びタイミングベルト(図示せず)を介してクランクシャフト(図示せず)により駆動される。
The pair of variable
各バルブタイミング可変機構103、104は、夫々の内部に一対の圧力室(図示せず)を備え、オイル圧回路105から各圧力室に供給されるオイルの圧力に応じて各カムシャフト101、102を各プーリ本体109、110に対し相対的に回転させる。これにより、クランクシャフトに対する各カムシャフト101、102の相対的な回転位相が変化し、吸気側バルブ又は排気側バルブのバルブタイミングが変更される。
Each of the variable
オイル圧回路105は、オイルパン113、オイルポンプ114、及びオイルフィルタ115を備える。オイルポンプ114は、オイルパン113のオイルを各オイル通路106a、106b、106c、106dに圧送し、各バルブタイミング可変機構103、104の圧力室へ供給する。各オイル通路106a〜106dに夫々設けられた電磁バルブ107a、107b、107c、107dは、各オイル通路106a〜106dを開閉することにより、各バルブタイミング可変機構103、104の圧力室に供給されるオイル量を調節する。
The
電子制御装置108は、回転数センサ等の各種センサ116から読み込まれた検出信号に基づいて、即ち、内燃機関の運転状態に基づいて各電磁バルブ107a〜107dを通電制御する。これにより、ECU108は、各圧力室内におけるオイル圧を変更し吸気側バルブ又は排気側バルブのバルブタイミングを制御する。
The
このように構成されたバルブ特性制御装置によれば、その時々の運転状態に於いて要求される内燃機関の諸特性(出力特性等)に応じて、各バルブのバルブタイミングを変更することが可能である。 According to the valve characteristic control device configured as described above, it is possible to change the valve timing of each valve in accordance with various characteristics (output characteristics, etc.) of the internal combustion engine required in each operation state. It is.
しかしながら、このバルブ特性制御装置の場合、各バルブタイミング可変機構103、104に対して共通のオイルポンプ114からオイルを供給するようにしているため、双方のバルブタイミング可変機構103、104を同時に作動させる際には、バルブタイミング可変機構103、104のうちの一方にみを作動させる場合と比較して、その各々のバルブタイミング可変機構103、104に供給されるオイル量が減少する。このため、各バルブタイミング可変機構103、104に供給されるオイル量が不足し、各バルブタイミング可変機構103、104の作動速度、換言すれば各バルブのバルブタイミングを変更する際の変更速度が低下し、各バルブのバルブタイミングを運転状態の時間的変化に追従させて適切に変更することが困難となり、バルブタイミング制御における応答性の低下を招く恐れがある。
However, in the case of this valve characteristic control device, oil is supplied from the
そこで、オイルポンプ114の吐出能力(単位時間当たりの吐出量)を増大させることにより、前述のようなバルブタイミング制御における応答性の低下を防止することが考えられるが、オイルポンプ114は、通常、クランクシャフトによって駆動されるため、このような構成はクランクシャフトに於ける駆動抵抗の増大を招くこととなり、内燃機関の実質的な出力を低下させ、更に、オイルポンプ114の大型化、ひいては内燃機関の大型化を招くことになる。
Therefore, it is conceivable to increase the discharge capacity (discharge amount per unit time) of the
従来、前述のような課題を解決するものとして、内燃機関の運転状態に応じて吸気側バルブ及び排気側バルブの作動態様の目標位相角を設定し、何れか一方のバルブの目標位相角と実位相角との偏差が所定値より大きい場合に、そのバルブの作動を優先させるようにバルブタイミング可変機構を作動させて作動オイル圧の低下を防止し、バルブタイミング制御の応答性の低下を防ぐようにした技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in order to solve the above-described problems, the target phase angle of the operation mode of the intake side valve and the exhaust side valve is set according to the operating state of the internal combustion engine, and the target phase angle of either one of the valves is set as the actual phase angle. When the deviation from the phase angle is larger than the specified value, the valve timing variable mechanism is operated to prioritize the valve operation to prevent the hydraulic oil pressure from decreasing and the valve timing control response from decreasing. The technique made into this is proposed (for example, refer patent document 1).
更に、従来、吸気側及び排気側のバルブのうち、内燃機関の特性値を目標特性値へより速く到達させるバルブ特性を有するバルブをその時の運転状態に基づいて選択し、この選択されたバルブのバルブ特性を変更するための一方のバルブタイミング可変機構を優先的に作動させるようにして内燃機関の特性値をより速く目標特性値に近づけ、クランクシャフトにおける駆動抵抗の増加やオイル供給源の大型化を招くことなく、制御応答性を向上させるようにした技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, conventionally, a valve having a valve characteristic that allows the characteristic value of the internal combustion engine to reach the target characteristic value faster among the intake side and exhaust side valves is selected based on the operation state at that time, and The characteristic value of the internal combustion engine is brought closer to the target characteristic value faster by preferentially operating one of the valve timing variable mechanisms for changing the valve characteristic, increasing the drive resistance in the crankshaft and increasing the oil supply source There has been proposed a technique for improving the control responsiveness without incurring (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、前述の従来の装置のように目標位相角と実位相角との偏差に基づいて優先させるバルブを選択するようにした場合、内燃機関の加速開始時に於いては、排気側バルブの目標位相角と実位相角との偏差が、吸気側バルブの目標位相角と実位相角との偏差よりも大きくなることは十分にあり得るが、その場合、排気側バルブの作動が優先され、吸気側バルブへのオイル量が少なくなるように制御されるため、吸気側バルブと排気側バルブの同時作動時に吸気側バルブの応答速度が低下してしまう。このため、内燃機関の出力低下によりドライバビリティが悪化する状況が発生する。 However, when the priority valve is selected on the basis of the deviation between the target phase angle and the actual phase angle as in the above-described conventional device, the target phase of the exhaust valve is started at the start of acceleration of the internal combustion engine. It is possible that the deviation between the angle and the actual phase angle is larger than the deviation between the target phase angle of the intake valve and the actual phase angle. Since the control is performed so that the amount of oil to the valve is reduced, the response speed of the intake side valve is reduced when the intake side valve and the exhaust side valve are simultaneously operated. For this reason, the situation where drivability deteriorates by the output fall of an internal combustion engine occurs.
又、内燃機関の始動時、或いは、アイドル運転時等に於いては、バルブオーバーラップを小さくするために、吸気側バルブのバルブタイミング可変機構のイニシャル位置を最遅角側とし、排気側バルブのバルブタイミング可変機構のイニシャル位置を最進角側とするのが一般的である。この場合、カムシャフトに於けるカム反力が、吸気側バルブのバルブタイミング作動機構ではイニシャル位置からのバルブタイミング進角作動方向への作動を
妨げる方向に働き、排気側バルブのバルブタイミング作動機構ではイニシャル位置からのバルブタイミング遅角作動方向への作動をアシストする方向へ働き、排気側よりも吸気側のバルブタイミング作動機構の応答性が低下する傾向にある。従って、内燃機関の加速時に於いて、双方のバルブタイミング可変機構を同時に作動させる場合に、吸気側バルブのバルブタイミング作動機構の応答性の低下が顕著に現れる。
Also, when starting the internal combustion engine or during idling, in order to reduce valve overlap, the initial position of the variable valve timing mechanism of the intake side valve is set to the most retarded angle side, and the exhaust side valve is Generally, the initial position of the variable valve timing mechanism is set to the most advanced angle side. In this case, the cam reaction force on the camshaft acts in a direction that prevents the valve timing operation mechanism of the intake side valve from moving from the initial position to the valve timing advance operation direction, and the valve timing operation mechanism of the exhaust side valve. It works in the direction of assisting the operation in the valve timing retard operation direction from the initial position, and the responsiveness of the valve timing operation mechanism on the intake side tends to be lower than that on the exhaust side. Therefore, when both the valve timing variable mechanisms are operated simultaneously during acceleration of the internal combustion engine, the responsiveness of the valve timing operating mechanism of the intake side valve is significantly reduced.
この発明は、従来の装置に於ける前述のような課題を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、クランクシャフトに於ける駆動抵抗の増大、或いはオイル供給源の大型化等を招くことなく、吸気側バルブのバルブ特性の制御応答性の低下を防止することができる内燃機関のバルブ特性制御装置を得ることにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional apparatus, and the object of the present invention is to increase the driving resistance in the crankshaft or increase the size of the oil supply source. It is an object of the present invention to provide a valve characteristic control device for an internal combustion engine that can prevent a decrease in control responsiveness of the valve characteristic of the intake side valve without incurring the above.
この発明による内燃機関のバルブ特性制御装置は、内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路を開閉する吸気側バルブと、流体圧力によって駆動され前記吸気側バルブのバルブ特性を変更する吸気側バルブ作動機構と、前記燃焼室に通じる排気通路を開閉する排気側バルブと、流体圧力によって駆動され前記排気側バルブのバルブ特性を変更する排気側バルブ作動機構と、流体通路を介して前記吸気側バルブ作動機構と前記排気側バルブ作動機構に流体を供給する流体供給源と、前記流体通路に設けられ前記流体供給源から前記吸気側バルブ作動機構と前記排気側バルブ作動機構に対して夫々供給する流体量を制御する流体量制御手段と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて前記吸気側バルブと前記排気側バルブのバルブ特性についての目標バルブ特性値を夫々算出する目標バルブ特性算出手段と、前記夫々のバルブ特性が前記夫々の目標バルブ特性値となるように前記流体量制御手段を制御する制御手段とを備えた内燃機関のバルブ特性制御装置であって、前記制御手段は、前記排気側バルブのバルブ特性を変更する制御量を、前記吸気側バルブの制御量を変更することなく、前記吸気側バルブの制御量より小さくし得るように構成されていることを特徴とするものである。 An internal combustion engine valve characteristic control device according to the present invention includes an intake side valve that opens and closes an intake passage that communicates with a combustion chamber of an internal combustion engine, and an intake side valve actuation mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristic of the intake side valve. An exhaust-side valve that opens and closes an exhaust passage leading to the combustion chamber, an exhaust-side valve actuation mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristics of the exhaust-side valve, and the intake-side valve actuation mechanism via a fluid passage; A fluid supply source that supplies fluid to the exhaust side valve actuation mechanism, and a fluid amount that is provided in the fluid passage and that is supplied from the fluid supply source to the intake side valve actuation mechanism and the exhaust side valve actuation mechanism, respectively. Fluid amount control means for operating, operating state detecting means for detecting the operating state of the internal combustion engine, and the operating state detected by the operating state detecting means. Therefore, target valve characteristic calculation means for calculating target valve characteristic values for the valve characteristics of the intake side valve and the exhaust side valve, respectively, and the fluid so that the respective valve characteristics become the respective target valve characteristic values. a valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine and a control means for controlling the amount control means, the control amount to change the valve characteristics of the exhaust valve, the control amount of the intake-side valve without changing, and is characterized in that it is configured so as to be smaller than the control amount of the intake valve.
又、この発明による内燃機関のバルブ特性制御装置は、内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路を開閉する吸気側バルブと、流体圧力によって駆動され前記吸気側バルブのバルブ特性を変更する吸気側バルブ作動機構と、前記燃焼室に通じる排気通路を開閉する排気側バルブと、流体圧力によって駆動され前記排気側バルブのバルブ特性を変更する排気側バルブ作動機構と、流体通路を介して前記吸気側バルブ作動機構と前記排気側バルブ作動機構に流体を供給する流体供給源と、前記流体通路に設けられ前記流体供給源から前記吸気側バルブ作動機構と前記排気側バルブ作動機構に対して夫々供給する流体量を制御する流体量制御手段と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて前記吸気側バルブと前記排気側バルブのバルブ特性についての目標バルブ特性値を夫々算出する目標バルブ特性算出手段と、前記夫々のバルブ特性が前記夫々の目標バルブ特性値となるように前記流体量制御手段を制御する制御手段とを備えた内燃機関のバルブ特性制御装置であって、前記制御手段は、前記排気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御ゲインを、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御ゲインを変更することなく、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御ゲインよりも小さく設定し得るように構成されていることを特徴とするものである。 The valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the present invention includes an intake side valve for opening and closing an intake passage leading to a combustion chamber of the internal combustion engine, and an intake side valve operation for changing the valve characteristic of the intake side valve driven by fluid pressure. A mechanism, an exhaust side valve that opens and closes an exhaust passage leading to the combustion chamber, an exhaust side valve operating mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristics of the exhaust side valve, and the intake side valve operation via a fluid passage A fluid supply source for supplying fluid to the mechanism and the exhaust side valve actuation mechanism, and fluid amounts provided in the fluid passage from the fluid supply source to the intake side valve actuation mechanism and the exhaust side valve actuation mechanism, respectively. Fluid amount control means for controlling the operation state, operation state detection means for detecting the operation state of the internal combustion engine, and the operating condition detected by the operation state detection means And target valve characteristic calculation means for calculating target valve characteristic values for the valve characteristics of the intake side valve and the exhaust side valve based on the above, and the respective valve characteristics to be the respective target valve characteristic values. a valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine and a control means for controlling the fluid volume control means, the control gain for controlling the fluid quantity supplied to the exhaust-side valve operating mechanism, the intake-side The control gain for controlling the amount of fluid supplied to the valve operating mechanism can be set smaller than the control gain for controlling the amount of fluid supplied to the intake side valve operating mechanism without changing the control gain. It is what.
又、この発明による内燃機関のバルブ特性制御装置は、内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路を開閉する吸気側バルブと、流体圧力によって駆動され前記吸気側バルブのバルブ特性を変更する吸気側バルブ作動機構と、前記燃焼室に通じる排気通路を開閉する排気側バルブと、流体圧力によって駆動され前記排気側バルブのバルブ特性を変更する排気側バルブ作動機構と、流体通路を介して前記吸気側バルブ作動機構と前記排気側バルブ作動機構に流体を供給する流体供給源と、前記流体通路に設けられ前記流体供給源から前記吸気側バルブ作動機構と前記排気側バルブ作動機構に対して夫々供給する流体量を制御する流体量制御手段と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて前記吸気側バルブと前記排気側バルブのバルブ特性についての目標バルブ特性値を夫々算出する目標バルブ特性算出手段と、前記夫々のバルブ特性が前記夫々の目標バルブ特性値となるように前記流体量制御手段を制御する制御手段とを備えた内燃機関のバルブ特性制御装置であって、前記流体量制御手段は、電磁ソレノイドに供給される制御電流に基づいて前記流体量を制御するように構成され、前記制御手段は、前記排気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する前記制御電流の制御値を、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する前記制御電流の制御値を変更することなく、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御電流の制御値よりも小さく設定し得るように構成されていることを特徴とするものである。 The valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the present invention includes an intake side valve for opening and closing an intake passage leading to a combustion chamber of the internal combustion engine, and an intake side valve operation for changing the valve characteristic of the intake side valve driven by fluid pressure. A mechanism, an exhaust side valve that opens and closes an exhaust passage leading to the combustion chamber, an exhaust side valve operating mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristics of the exhaust side valve, and the intake side valve operation via a fluid passage A fluid supply source for supplying fluid to the mechanism and the exhaust side valve actuation mechanism, and fluid amounts provided in the fluid passage from the fluid supply source to the intake side valve actuation mechanism and the exhaust side valve actuation mechanism, respectively. Fluid amount control means for controlling the operation state, operation state detection means for detecting the operation state of the internal combustion engine, and the operating condition detected by the operation state detection means And target valve characteristic calculation means for calculating target valve characteristic values for the valve characteristics of the intake side valve and the exhaust side valve based on the above, and the respective valve characteristics to be the respective target valve characteristic values. a valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine and a control means for controlling the fluid amount control means, said fluid amount control means to control the fluid volume on the basis of a control current supplied to the electromagnetic solenoid The control means is configured to control a control value of the control current that controls the amount of fluid supplied to the exhaust side valve operating mechanism, and a control value of the control current that controls the amount of fluid supplied to the intake side valve operating mechanism. without changing the, especially that it is configured so as to set smaller than the control value of the control current for controlling the amount of fluid supplied to the intake side valve actuating mechanism It is an.
更に、この発明による内燃機関のバルブ特性制御装置は、内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路を開閉する吸気側バルブと、流体圧力によって駆動され前記吸気バルブのバルブ特性を変更する吸気側バルブ作動機構と、前記燃焼室に通じる排気通路を開閉する排気側バルブと、流体圧力によって駆動され前記排気バルブのバルブ特性を変更する排気側バルブ作動機構と、流体通路を介して前記吸気側バルブ作動機構と前記排気側バルブ作動機構に流体を供給する流体供給源と、前記流体通路に設けられ前記流体供給源から前記吸気側バルブ作動機構と前記排気側バルブ作動機に対して夫々供給する流体量を制御する流体量制御手段と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて前記吸気側バルブと前記排気側バルブのバルブ特性についての目標バルブ特性値を夫々算出する目標バルブ特性算出手段と、前記夫々のバルブ特性が前記夫々の目標バルブ特性値となるように前記流体量制御手段を制御する制御手段とを備えた内燃機関のバルブ特性制御装置であって、前記目標バルブ特性算出手段は、前記排気バルブの目標バルブ特性値を漸次変化させることを特徴とするものである。
この発明に於いて、目標バルブ特性値を漸次変化させるとは、目標バルブ特性値を階段状に順次増大若しくは階段状に順次減少させる場合、又は、目標バルブ特性値を滑らかに順次増大若しくは滑らかに順次減少させる場合の、何れの場合をも含むものである。
Furthermore, an internal combustion engine valve characteristic control apparatus according to the present invention includes an intake side valve that opens and closes an intake passage that communicates with a combustion chamber of the internal combustion engine, and an intake side valve operating mechanism that is driven by fluid pressure and changes the valve characteristic of the intake valve. An exhaust-side valve that opens and closes an exhaust passage that communicates with the combustion chamber, an exhaust-side valve actuation mechanism that is driven by fluid pressure and changes the valve characteristics of the exhaust valve, and the intake-side valve actuation mechanism that passes through the fluid passage A fluid supply source that supplies fluid to the exhaust side valve operating mechanism, and a fluid amount that is provided in the fluid passage and that is supplied from the fluid supply source to the intake side valve operating mechanism and the exhaust side valve operating mechanism, respectively. Fluid amount control means for operating, operating state detecting means for detecting the operating state of the internal combustion engine, and the operating state detected by the operating state detecting means. Therefore, target valve characteristic calculation means for calculating target valve characteristic values for the valve characteristics of the intake side valve and the exhaust side valve, respectively, and the fluid so that the respective valve characteristics become the respective target valve characteristic values. a valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine and a control means for controlling the amount control means, the target valve characteristic calculation means, characterized in that to gradually vary the target valve characteristic value of the exhaust valve is there.
In the present invention, the target valve characteristic value is gradually changed when the target valve characteristic value is gradually increased or decreased stepwise, or the target valve characteristic value is increased or decreased smoothly. It includes any case where the number is decreased sequentially.
この発明による内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて吸気側バルブと排気側バルブのバルブ特性についての目標バルブ特性値を夫々算出する目標バルブ特性算出手段と、前記夫々のバルブ特性が前記夫々の目標バルブ特性値となるように流体量制御手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記排気側バルブのバルブ特性を変更する制御量を、前記吸気側バルブの制御量を変更することなく、前記吸気側バルブの制御量より小さくし得るように構成されているので、クランクシャフトに於ける駆動抵抗の増大や流体供給源の大型化を招くことなく、吸気側バルブ作動機構と排気側バルブ作動機構とが同時に作動するときでも、吸気側バルブ作動機構をその応答性を損なうことなく制御することができ、内燃機関の出力低下を抑制することが可能となる。 According to the valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the present invention, the target valve characteristics for the valve characteristics of the intake side valve and the exhaust side valve based on the operating state detected by the operating state detecting means for detecting the operating state of the internal combustion engine. It includes a target valve characteristic calculating means for the values calculated respectively, and control means for the valve characteristics of the respective controls the fluid amount control means so that the target valve characteristic value of the respective, said control means, the exhaust-side a control amount for changing the valve characteristics of the valve, without changing the control amount of the intake valve, which is configured so as to be smaller than the control amount of the intake valve, in the drive to the crankshaft Even when the intake side valve operating mechanism and the exhaust side valve operating mechanism operate simultaneously without increasing the resistance or enlarging the fluid supply source, the intake side valve The rotation mechanism can be controlled without impairing its responsiveness, it is possible to suppress the reduction in the output of the internal combustion engine.
又、この発明による内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて吸気側バルブと排気側バルブのバルブ特性についての目標バルブ特性値を夫々算出する目標バルブ特性算出手段と、前記夫々のバルブ特性が前記夫々の目標バルブ特性値となるように流体量制御手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記排気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御ゲインを、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御ゲインを変更することなく、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御ゲインよりも小さく設定し得るように構成されているので、クランクシャフトに於ける駆動抵抗の増大や流体供給源の大型化を招くことなく、吸気側バルブ作動機構と排気側バルブ作動機構とが同時に作動するときでも、吸気側バルブ作動機構をその応答性を損なうことなく制御することができ、内燃機関の出力低下を抑制することが可能となる。 Further, according to the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the target for the valve characteristics of the intake side valve and the exhaust side valve based on the operation state detected by the operation state detection means for detecting the operation state of the internal combustion engine. includes a target valve characteristic calculating means for respectively calculating a valve characteristic value, and control means for the valve characteristics of the respective controls the flow body weight control means such that the target valve characteristic value of the respective, said control means, Fluid to be supplied to the intake side valve operating mechanism without changing a control gain for controlling the amount of fluid to be supplied to the exhaust side valve operating mechanism. which is configured so as to be set to be smaller than the control gain for controlling the amount, size increase and source of fluid in the driving resistance to the crankshaft Even if the intake side valve operating mechanism and the exhaust side valve operating mechanism are operated simultaneously, the intake side valve operating mechanism can be controlled without impairing its responsiveness, and the output reduction of the internal combustion engine is suppressed. It becomes possible.
又、この発明による内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて吸気側バルブと排気側バルブのバルブ特性についての目標バルブ特性値を夫々算出する目標バルブ特性算出手段と、前記夫々のバルブ特性が前記夫々の目標バルブ特性値となるように流体量制御手段を制御する制御手段とを備え、前記流体量制御手段は、電磁ソレノイドに供給される制御電流に基づいて前記流体量を制御するように構成され、前記制御手段は、前記排気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する前記制御電流の制御値を、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する前記制御電流の制御値を変更することなく、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御電流の制御値よりも小さく設定し得るように構成されているので、クランクシャフトに於ける駆動抵抗の増大や流体供給源の大型化を招くことなく、吸気側バルブ作動機構と排気側バルブ作動機構とが同時に作動するときでも、吸気側バルブ作動機構をその応答性を損なうことなく制御することができ、内燃機関の出力低下を抑制することが可能となる。 Further, according to the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the target for the valve characteristics of the intake side valve and the exhaust side valve based on the operation state detected by the operation state detection means for detecting the operation state of the internal combustion engine. includes a target valve characteristic calculating means for respectively calculating a valve characteristic value, and control means for the valve characteristics of the respective controls the flow body weight control means such that the target valve characteristic value of the respective said fluid amount control means Is configured to control the amount of fluid based on a control current supplied to an electromagnetic solenoid, and the control means sets a control value of the control current to control the amount of fluid supplied to the exhaust side valve operating mechanism. , without changing the control value of the control current for controlling the amount of fluid supplied to the intake side valve actuating mechanism, control the amount of fluid supplied to the intake side valve actuating mechanism The control current is configured to be smaller than the control value of the, without increasing the size of the increase and the fluid supply source in the driving resistance to the crankshaft, exhaust valve and the intake side valve actuating mechanism Even when the operating mechanism operates simultaneously, the intake side valve operating mechanism can be controlled without impairing its responsiveness, and it is possible to suppress a decrease in the output of the internal combustion engine.
更に、この発明による内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて吸気側バルブと排気側バルブのバルブ特性についての目標バルブ特性値を夫々算出する目標バルブ特性算出手段と、前記夫々のバルブ特性が前記夫々の目標バルブ特性値となるように流体量制御手段を制御する制御手段とを備え、前記目標バルブ特性算出手段は、前記吸気バルブの目標バルブ特性値を漸次変化させることなく前記排気側バルブの目標バルブ特性値を漸次変化させるように構成されているので、クランクシャフトに於ける駆動抵抗の増大や流体供給源の大型化を招くことなく、吸気側バルブ作動機構と排気側バルブ作動機構とが同時に作動するときでも、吸気側バルブ作動機構をその応答性を損なうことなく制御することができ、内燃機関の出力低下を抑制することが可能となる。 Further, according to the valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the present invention, the target for the valve characteristics of the intake side valve and the exhaust side valve based on the operation state detected by the operation state detection means for detecting the operation state of the internal combustion engine. It includes a target valve characteristic calculating means for respectively calculating a valve characteristic value, and control means for the valve characteristics of the respective controls the fluid amount control means so that the target valve characteristic value of the respective said target valve characteristics calculator Is configured to gradually change the target valve characteristic value of the exhaust-side valve without gradually changing the target valve characteristic value of the intake valve, thereby increasing the driving resistance in the crankshaft and the fluid supply source. Even when the intake side valve operating mechanism and the exhaust side valve operating mechanism operate simultaneously, the intake side valve actuator is not increased in size. The can be controlled without impairing its responsiveness, it is possible to suppress the reduction in the output of the internal combustion engine.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係る内燃機関のバルブ特性制御装置について説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る内燃機関のバルブ特性制御装置を、車輌用内燃機関としてガソリンエンジン(以下、エンジンと称する)に適用した場合の、エンジンシステムの構成を示す概略構成図である。図1に於いて、エンジンシステムは、大別して、エンジン10、吸気側カムシャフト11、排気側カムシャフト12、これらのカムシャフト11、12に夫々設けられた吸気側バルブタイミング可変機構(以下、吸気側VVT機構と称する)13、及び排気側バルブタイミング可変機構(以下、排気側VVT機構と称する)14、クランクシャフト15、吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14を制御するための電子制御装置(以下、ECUと称する)16を備えている。
The internal combustion engine valve characteristic control apparatus according to
エンジン10は、シリンダブロック17と、そのシリンダブロック17の下側に固定されたオイルパン18と、シリンダブロック17の上側に固定されたシリンダヘッド19とを有する。オイルパン18は、エンジン10の各部へ供給する流体としての潤滑オイルを貯留する。シリンダブロック17は、燃焼室20aを含む4個のシリンダ20を有するが、図2では便宜上その一つのみを図示している。クランクシャフト15は、シリンダブロック17により回転可能に支持されている。各シリンダ20内に設けられたピストン21は、コンロッド22を介してクランクシャフト15に連結されており、ピストン21が上下動することによってクランクシャフト15が回転する。
各シリンダ20に対応してシリンダヘッド19に設けられた複数の吸気側バルブ23及び排気側バルブ24は、燃焼室20aに通じる吸気通路25の吸気ポート25a、及び排気通路26の排気ポート26aを選択的に開閉する。互いに並行に配置された吸気側カムシャフト11及び排気側カムシャフト12は、夫々シリンダヘッド19に回転可能に支持され、夫々の軸方向に配置された一対をなす複数組のカム27、28を備える。各カムシャフト11、12の回転に伴って、各カム27、28は吸気側バルブ23及び排気側バルブ24を駆動する。
A plurality of intake side valves 23 and exhaust side valves 24 provided in the
各カムシャフト11、12に設けられた吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14は、夫々吸気側バルブ23及び排気側バルブ24が開閉する時期、即ちバルブタイミングを可変とするように作動する。
The intake-
図2は、吸気側カムシャフト11の一部分、吸気側VVT機構13、及び吸気側VVT機構13に供給する流体量を制御する吸気側オイルコントロールバルブ(以下、吸気側OCVと称する)60を、夫々断面で示す説明図である。この実施の形態1に於いて、排気側カムシャフト12、排気側VVT機構14、及び排気側VVT機構14に供給する流体量を制御する流体量制御手段としての排気側オイルコントロールバルブ(以下、排気側OCVと称する)80は、夫々吸気側カムシャフト11、吸気側VVT機構13、及び吸気側OCV60と同様の構成を有するので、その説明を省略する。
FIG. 2 shows a part of the
図2に於いて、吸気側VVT機構13は、プーリ30、インナキャップ31、カバー32、及びリングギヤ33を備える。シリンダヘッド19及びベアリングキャップ34は、吸気側カムシャフト11をそのジャーナル11aに於いて支持する。略円板状に形成されたプーリ30は、外周に複数の外歯35を有するとともに、その中央部にボス36を有する。プーリ30は、そのボス36に於いて、吸気側カムシャフト11の図2の左側の軸方向端部に回転可能に装着されている。
In FIG. 2, the intake
プーリ30の外歯35に掛けられたタイミングベルト37は、図1に示すように排気側VVT機構14のプーリ38及びクランクシャフト15のクランクプーリ39に掛けられており、クランクシャフト15の回転力を各プーリ30、38を介して各カムシャフト11、12に伝達する。
The
プーリ30に取付けられた有底円筒状のカバー32は、プーリ30の一側面及び吸気側カムシャフト11の先端部を覆っている。カバー32の内周には、複数の内歯40が形成されている。この内歯40は、ヘリカル歯であり、吸気側カムシャフト11の軸線Lに対して所定のねじれ角で傾斜している。吸気側カムシャフト11の先端部に中空ボルト41によって固定されたインナキャップ31は、その外周にカバー32の内歯40と同様のヘリカル歯である複数の外歯42が形成されている。
A bottomed cylindrical cover 32 attached to the
リングギヤ33は、プーリ30、カバー32、及びインナキャップ31により区画された環状の空間43内に配置され、内周部及び外周部に内歯45及び外歯46を夫々備えている。これらの内歯45及び外歯46は、インナキャップ31の外歯42及びカバー32の内歯40に夫々噛合している。リングギヤ33は、プーリ30に伝達された回転力をインナキャップ31を介して吸気側カムシャフト11に伝達する。吸気側カムシャフト11の回転に伴って、各カム27は吸気側バルブ23を駆動する。同様に、前述した排気側カムシャフト12の各カム28は、排気側カムシャフト12の回転に伴って排気側バルブ24を駆動する。
The ring gear 33 is disposed in an
リングギヤ33は、空間43の内部を第1の圧力室50と第2の圧力室52に区画している。リングギヤ33よりも先端側(図2の左側)にある第1の圧力室50には、後述する第1の圧力通路51を通じてオイルが供給され、リングギヤ33よりも基端側(図2の右側)にある第2の圧力室52には、後述する第2の圧力通路53を通じてオイルが供給される。
The ring gear 33 partitions the interior of the
ベアリングキャップ34は、一対のオイル孔54、55を有する。ベアリングキャップ34の各オイル孔54、55は、夫々オイル通路56、57により吸気側OCV60に通じている。吸気側OCV60は、一対のドレン通路58a、58bによりオイルパン18に通じるとともに、吐出通路59によりオイルフィルタ61及び流体供給源としてのオイルポンプ62を介してオイルパン18に通じている。
The bearing
図1に示すように、オイルポンプ62は、クランクシャフト15に連結されており、ク
ランクシャフト15の回転に伴って駆動され、オイルパン18に貯留されている流体としてのオイルを吸引し吐出する。オイルポンプ62から吐出されたオイルは、オイルフィルタ61を介して、吸気側OCV60からベアリングキャップ34の各オイル孔54、55に選択的に圧送される。
As shown in FIG. 1, the
ベアリングキャップ34に形成されたオイル孔54、55のうち、基端側(図2の右側)に位置するオイル孔54は、ジャーナル11aの全周にわたって形成されたオイル溝63、吸気側カムシャフト11の内部に形成されたオイル通路64、及び中空ボルト41内の中心孔65を介して第1の圧力室50に通じている。これらオイル孔54、オイル溝63、オイル通路64、中心孔65、及びオイル通路56により前述の第1の圧力通路51が構成されている。
Of the oil holes 54 and 55 formed in the
オイル孔54、55のうち先端側(図2の左側)に位置するオイル孔55は、ジャーナル11aの全周にわたって形成されたオイル溝66、及び吸気側シャフト11の内部に形成されたオイル通路67により第2の圧力室52に通じている。これらオイル孔55、オイル溝66、オイル通路67、及びオイル通路57により、前述の第2の圧力通路53が構成されている。この実施の形態1に於ける第1の圧力通路51、第2の圧力通路53、吐出通路59は、この発明の流体通路を構成する。
Of the oil holes 54 and 55, the oil hole 55 located on the front end side (left side in FIG. 2) is an oil groove 66 formed over the entire circumference of the journal 11a and an
吸気側OCV60は、オイルポンプ62から吐出通路59、第1及び第2の圧力通路51、53を介して各圧力室50、52に供給されるオイルの量(オイル圧の大きさ)を制御する。吸気側OCV60のケーシング70は、吐出通路59に通じるタンクポート71、ドレン通路58a、58bに通じる一対のリザーバポート72a、72b、各オイル通路56、57に夫々通じる一対の吐出ポート73、74を備える。
The intake-
ケーシング70は、その内部に於いてスプール75を往復動可能に収容する。スプール75は、夫々ポート71〜74間でのオイルの流れを遮断する4つのランド76を有する。スプール75は、隣接するランド76間に於いて、夫々ポート71〜74間を連通してオイルの流れを許容するパセージ77a、77b、77cを有する。
The casing 70 accommodates the
吸気側OCV60は、スプール75による各ポート71〜74の連通状態、即ちスプール75の軸線方向に於ける位置を変更することによって、第1の圧力室50及び第2の圧力室52に供給されるオイル圧の大きさを調整する。ケーシング70の前部に配置されたスプリング78は、スプール75を後方(図2の右側)へ付勢し、ケーシング70の後部に配置された電磁ソレノイド79は、通電によって励磁されることによりスプール75を前方(図2の左側)へ付勢する。
The intake-
図1に示すように、排気側カムシャフト12に設けられた排気側VVT機構14も前述した吸気側VVT機構13と同様に、吐出通路59によりオイルフィルタ61を介しオイルポンプ62に接続されている。吐出通路に通じる排気側OCV80は、前述した吸気側OCV60と同様の構成を備えており、オイルポンプ62から排気側VVT機構14の第1及び第2の圧力室(いずれも図示せず)に供給されるオイルの量(オイル圧の大きさ)を制御する。この実施の形態1に於いて、吸気側OCV60、排気側OCV80は、この発明に於ける流体量制御手段を構成する。
As shown in FIG. 1, the exhaust
エンジン10は、各種センサ81〜84を備える。即ち、図1に示すように、カム角センサ81、82は、吸気側カムシャフト11及び排気側カムシャフト11に夫々取り付けられたロータ81a、82aと、その近傍に対向して配置された電磁ピックアップ81b、82bとを備える。各ロータ81a、82aは円盤状の磁性体からなり、その外周に多数の歯を有する。各電磁ピックアップ81b、82bは、各カムシャフト11、12の回
転に伴い各ロータ81a、82aが回転して、その歯が電磁ピックアップ81b、82bの前方を通過する毎にパルス状の各カム角信号ステップSGIN2、ステップSGEX2をそれぞれ出力する。
The
クランク角センサ83は、クランクシャフト15に取り付けられたロータ83aと、その近傍に対向して配置された電磁ピックアップ83bとを備える。ロータ83aは円盤状の磁性体からなり、その外周に等角度毎に多数の歯を有する。電磁ピックアップ83bは、クランクシャフト15の回転に伴いロータ83aが回転してその歯が同ピックアップ83bの前方を通過する毎にパルス状のクランク角信号ステップSG1を出力する。
The
吸気圧センサ84は、吸気通路25に設けられたサージタンク(図示せず)に取り付けられ、真空を基準とした場合のサージタンク内の圧力、即ち吸気圧PMを検出する。この実施の形態1に於いて、カム角センサ81、82、クランク角センサ83、吸気圧センサ84は、この発明の運転状態検出手段を構成する。
The intake pressure sensor 84 is attached to a surge tank (not shown) provided in the
ECU16は、前述した各種センサ81〜84による検出値に基いて各OCV60、80を制御する。ECU16は、中央処理装置(以下、CPUと称する)85、読出し専用メモリ(以下、ROMと称する)86、ランダムアクセスメモリ(以下、RAMと称する)87、バックアップRAM88、外部入力回路89及び外部出力回路90を備える。バス91は外部入力各回路89、外部出力回路90を互いに接続する。
The
ROM86は、所定の制御プログラムや初期データを予め記憶する。例えば、ROM86は、後述する図5に示すバルブタイミングを制御するためのプログラムを記憶している。CPU85は、ROM86に記憶された制御プログラム及び初期データに従って各種の演算処理を実行する。RAM87はCPU85による演算結果を一時的に記憶する。バックアップRAM88はECU16に対する電力供給が停止された後にも、RAM87内の各種データを保持する。
The
外部入力回路89には、前述した各カム角センサ81、82、クランク角センサ83、及び吸気圧センサ84が夫々電気的に接続され、外部出力回路90には各OCV60、80が電気的に接続されている。CPU85は、各センサ81〜84から外部入力回路89に入力された各検出信号に基づき、エンジン回転速度NE、各カムシャフト11、12の進角量IPD、IPD_ex等を算出する。CPU85は、これらの算出値に基づき、各OCV60、80を作動させる。この発明の実施の形態1に於いて、CPU85は、流体量制御手段である吸気側OCV60及び排気側OCV80を制御する制御手段を構成する。
The cam angle sensors 81 and 82, the
CPU85は、例えば、クランク角センサ83が出力するクランク角信号ステップSG1の時間間隔を計測することにより、単位時間当たりのクランクシャフト15の回転数であるエンジン回転速度NEを算出する。CPU85は、各カム角信号ステップSGIN2、ステップSGEX2の発生と同時にクランク角信号ステップSG1を入力し、その後、予め設定された基準のクランク角信号ステップSG1を入力するまでの同信号ステップSGIN2、ステップSGEX2のパルス数に基づき、クランクシャフト15に対する吸気側及び排気側カムシャフト11、12の相対的な回転位相、即ち進角量IPD、IPD_exを算出する。各進角量IPD、IPD_exとは、吸気側バルブ23及び排気側バルブ24のバルブタイミングの調整のために、各VVT機構13、14により変更される吸気側及び排気側カムシャフト11、12の回転角度である。
For example, the
CPU85は、単位時間に占める電磁ソレノイド79への通電時間の割合(以下、デューティ比DIPDと称する)を0〜100%の間で変更することにより、即ちデューティ
制御することにより、吸気側OCV60のスプール75をケーシング70内の任意の位置へ移動させる。例えば、吸気側バルブ23が所定のバルブタイミングをもって開閉している状態から、CPU85が50%よりも大きなデューティ比DIPDをもって電磁ソレノイド79を通電制御することにより、図3に示すように、スプール75はスプリング78の付勢力に抗して前方へ移動し「進角位置」に達する。
The
スプール75が「進角位置」に達すると、タンクポート71及び吐出ポート73間がパセージ77bにより連通され、オイルポンプ62から吐出されたオイルが吐出通路59及び第1の圧力通路51を通って第1の圧力室50に供給される。従って、第1の圧力室50のオイル圧が上昇する。この際、吐出ポート74及びリザーバポート72b間はパセージ77cにより連通されるため、第2の圧力室52内のオイルは、第2の圧力通路53、ドレン通路58bを通じてオイルパン18に戻される。従って、第2の圧力室52のオイル圧が低下する。
When the
その結果、リングギヤ33に対して第1の圧力室50から加わるオイル圧が、第2の圧力室52から加わるオイル圧よりも大きくなり、リングギヤ33は第2の圧力室52内のオイル圧に抗して吸気側カムシャフト11の基端側ヘ移動しながら回転する。この際、インナキャップ31には、同キャップ31をプーリ30に対して相対的に回転させる回転力が作用する。この回転力によって、プーリ30に対する吸気側カムシャフト11の回転位相が変更され、吸気側バルブ23のバルブタイミングが現状よりも早められる(進角される)。
As a result, the oil pressure applied from the
このように、吸気側バルブ23のバルブタイミングを進角させる場合に於いて、デューティ比DIPDが100%に近い値となる程、吐出ポート73に於いてランド76により閉塞される部分が減少する。これにより、吸気側VVT機構13の第1の圧力室50に供給されるオイルの量が増加するため、バルブタイミングを進角させる速度が増加する。
As described above, when the valve timing of the intake side valve 23 is advanced, the portion of the
これに対して、吸気側バルブ23が所定のバルブタイミングをもって開閉している状態から、例えばCPU85が50%よりも小さいデューティ比DIPDをもって電磁ソレノイド79を通電制御することにより、図2に示すように、スプール75はスプリング78の付勢力により後方(図2の右方)へ移動し「遅角位置」に達する。スプール75が「遅角位置」に達すると、タンクポート71及び吐出ポート74間がパセージ77bにより連通され、オイルポンプ62からのオイルが吐出通路59及び第2の圧力通路53を通って第2の圧力室52に供給され、第2の圧力室52のオイル圧が上昇する。この際、吐出ポート73及びリザーバポート72a間はパセージ77aにより連通されるため、第1の圧力室50内のオイルは、第1の圧力通路51、ドレン通路58aを通ってオイルパン18に戻される。従って、第1の圧力室50のオイル圧は低下する。
On the other hand, when the intake valve 23 is opened and closed at a predetermined valve timing, for example, the
その結果、リングギヤ33に対して第2の圧力室52から加わるオイル圧が、第1の圧力室50から加わるオイル圧よりも大きくなることにより、リングギヤ33は第1の圧力室50内のオイル圧に抗して吸気側カムシャフト11の先端側(図2の左方)ヘ移動しながら回転する。この際、インナキャップ31には、同キャップ31をプーリ30に対して相対的に回転させる回転力が作用する。この回転力によって、プーリ30に対する吸気側カムシャフト11の回転位相が変更され、吸気側バルブ23のバルブタイミングが現状よりも遅らせられる(遅角される)。
As a result, the oil pressure applied from the second pressure chamber 52 to the ring gear 33 becomes larger than the oil pressure applied from the
このように、吸気側バルブ23のバルブタイミングを遅角させる場合に於いて、デューティ比DIPDが0%に近い値となる程、吐出ポート74においてランド76により閉塞される部分が減少する。従って、吸気側VVT機構13の第2の圧力室52に供給されるオイルの量が増加するため、吸気側バルブ23のバルブタイミングを遅角する速度が増加
する。
As described above, when the valve timing of the intake side valve 23 is retarded, the portion of the
以上のようにバルブタイミングを変更している状態から、CPU85が電磁ソレノイド79を50%のデューティ比DIPD(以下、このデューティ比を「保持デューティ比DVTH」と称する)をもって通電制御することにより、図4に示すように、スプール75はスプリング78の付勢力と電磁ソレノイド79の電磁力とが釣り合う「保持位置」に達する。スプール75が「保持位置」に達すると、各吐出ポート73、74は、各ランド76によって閉塞される。従って、第1の圧力室50、第2の圧力室52に対するオイルの供給、及び第1の圧力室50、第2の圧力室52からのオイルの排出は行われない。このため、リングギヤ33は、第1の圧力室50及び第2の圧力室52のオイル圧により保持された状態で停止する。その結果、吸気側バルブ23のバルブタイミングは現状のタイミングに保持される。
When the valve timing is changed as described above, the
以上説明したように、電磁ソレノイド79に対するデューティ比DIPDを変化させて吸気側VVT機構13を作動させることにより、吸気側バルブ23のバルブタイミングを連続的に変更するとともに、所望のバルブタイミングに保持することができる。
As described above, by changing the duty ratio DIPD for the
排気側VVT機構14に於いても同様に、排気側OCV80の電磁ソレノイド(図示略)に対するデューティ比DIPD_EXを変更して排気側VVT機構14を作動させることにより、排気側バルブ24のバルブタイミングを連続的に変更するとともに、所望のバルブタイミングに保持することができる。
Similarly, in the exhaust
次に、先ず、通常のVVT機構の制御について、吸気側VVT機構を例として図5、図6、図7に基づいて説明する。図5は、吸気側VVT機構13の制御モードを判定する処理フローチャートである。図6は、制御モード判定処理により目標位置への追従モードである比例・微分制御(以下、PD制御と称する)モードと判定された場合の処理内容を示すフローチャートである。図7は、制御モード判定処理により目標位置との一致モードである保持モードと判定された場合の処理内容を示すフローチャートである。図5、図6、図7の処理はECU16内のROM86にプログラムとして記憶されており、所定タイミング毎に実行される。
Next, normal VVT mechanism control will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7, taking the intake side VVT mechanism as an example. FIG. 5 is a process flowchart for determining the control mode of the intake-
先ず、図5に示す制御モード判定処理について説明する。ステップステップS601に於いて吸気側VVT機構13の目標進角量IPtと吸気側VVT機構13の検出進角量IPdとの偏差ΔIPを演算する。次に、ステップステップS602に於いて目標進角量IPtがゼロであるかを判定する。その判定の結果、目標進角量IPtがゼロの場合、処理はステップステップS606に移行し、電磁ソレノイド79の制御電流が最小となり、バルブオーバラップが最小の最遅角位置(排気側VVT機構14の場合は最進角位置)に制御するミニマム電流モードであると判定する。
First, the control mode determination process shown in FIG. 5 will be described. In step S601, a deviation ΔIP between the target advance angle amount IPt of the intake
ステップステップS602に於いて目標進角量IPtがゼロより大きいと判定した場合は、ステップS603に移行し、進角量偏差ΔIPが所定値の範囲内(−IPh<ΔIP<IPh)であるか否かを判定する。この判定の結果、進角量偏差ΔIPが所定値の範囲内にあれば、目標進角量IPtと検出進角量IPdはほぼ一致しているためステップS605へ移行し、その状態を保持する保持モードであると判定する。 If it is determined in step S602 that the target advance amount IPt is greater than zero, the process proceeds to step S603, where the advance amount deviation ΔIP is within a predetermined range (−IPh <ΔIP <IPh). Determine whether. If the advance angle deviation ΔIP is within the predetermined value as a result of this determination, the target advance angle amount IPt and the detected advance angle amount IPd are substantially the same, and the process proceeds to step S605, where the state is maintained. It is determined that the mode.
ステップS603に於いて進角量偏差ΔIPが所定値の範囲内になければ、検出進角量IPdが目標進角量IPtに追従していないためステップS604へ移行し、追従させるべく制御を行うPD制御モードであると判定する。このようにして制御モードの判定が完了すれば、図5の処理を終了する。尚、ステップS603に於ける判定の所定値(−IPh)及び(IPh)は、バルブタイミングが変動してもドライバビリティや排ガス等に影
響の無い、(−1[degCA])及び(1[degCA])程度の値に設定される。
If the advance amount deviation ΔIP is not within the predetermined value range in step S603, the detected advance angle amount IPd does not follow the target advance amount IPt, so the process proceeds to step S604, and the control is performed so as to follow the detected PD. It is determined that the control mode is set. When the determination of the control mode is completed in this way, the process of FIG. It should be noted that the predetermined values (−IPh) and (IPh) of the determination in step S603 have no influence on drivability and exhaust gas even if the valve timing fluctuates, (−1 [degCA]) and (1 [degCA] ]) About a value.
図5に示す制御モード判定処理により、PD制御モードであると判定された場合、目標進角量IPtに追従させるために、図6に示すPD制御を行う。即ち、図6に於いて、先ず、ステップS701に於いて目標進角量IPtと検出進角量IPdの偏差ΔIPに比例ゲインIPgainを乗算し、比例値IVpを算出する。ここで、比例ゲインIPgainは、検出進角量IPdが目標進角量IPtに応答性良く追従するように設定される値であり、エンジンを運転している状態で実際に応答性を確認する等して設定され、ECU16内のROM86に記憶されている。
When it is determined by the control mode determination process shown in FIG. 5 that the PD control mode is set, the PD control shown in FIG. 6 is performed to follow the target advance amount IPt. That is, in FIG. 6, first, in step S701, the deviation ΔIP between the target advance amount IPt and the detected advance amount IPd is multiplied by the proportional gain IPgain to calculate the proportional value IVp. Here, the proportional gain IPgain is a value set so that the detected advance angle amount IPd follows the target advance angle amount IPt with good responsiveness, and the responsiveness is actually confirmed while the engine is operating. And is stored in the
次に、ステップS702に於いて、偏差ΔIPと偏差の前回値ΔIP[i-1]との差に微
分ゲインIDgainを乗算し、微分値IVdを演算する。ここで、偏差の前回値ΔIP[i-1]とは、所定時間毎に実行される図5の処理の前回に演算された偏差ΔIPのことで
ある。微分ゲインも、比例ゲイン同様に設定されており、ROM86に記憶される。
Next, in step S702, the differential value IVd is calculated by multiplying the difference between the deviation ΔIP and the previous value ΔIP [i−1] of the deviation by the differential gain IDgain. Here, the previous value ΔIP [i−1] of the deviation is the deviation ΔIP calculated in the previous time of the process of FIG. 5 executed every predetermined time. The differential gain is set similarly to the proportional gain and is stored in the
次に、ステップS703に於いて、比例値IVpと微分値IVdを加算して比例微分値IVpdとする。そして、ステップS704に於いて、比例微分値IVpdより図18に示す値が予めROM86内に設定されているテーブルを補間参照し、制御電流偏差IDApd[mA]を算出する。図18に示すテーブル値は、電磁ソレノイド79の特性値が設定されており、図19に示す流量特性を有するスプールタイプのソレノイド弁をエンジンに取り付けた状態で各電流値でのクランク角速度を計測することで得られる特性である。
Next, in step S703, the proportional value IVp and the differential value IVd are added to obtain a proportional differential value IVpd. In step S704, a control current deviation IDApd [mA] is calculated by interpolating a table in which the values shown in FIG. 18 are preset in the
次に、ステップS705に於いて、保持モード制御時の目標進角量IPtと検出進角量IPdとが一致している状態での電流値を学習した保持電流学習値IAlrnと制御電流偏差IDApdを加算して最終的な制御電流値IApdとする。目標進角量IPtと検出進角量IPdとが一致している状態での電流値は、部品のばらつき等によって変化するため、保持電流学習値として学習することで、ばらつきによる制御応答性への影響をなくするようにしており、図18に示すデータは、目標進角量IPtと検出進角量IPdとが一致する位置をゼロとして設定されている。そして、ステップS706に於いて制御電流値IApdをデューティ値に変換して電磁ソレノイド79へ出力する。
Next, in step S705, the holding current learning value IAlrn and the control current deviation IDAppd obtained by learning the current value in the state where the target advance angle amount IPt and the detected advance angle amount IPd in the holding mode control coincide with each other are obtained. These are added to obtain the final control current value IApd. Since the current value in a state where the target advance amount IPt and the detected advance amount IPd coincide with each other varies due to component variations or the like, learning as a holding current learning value can improve the control responsiveness due to variation. In the data shown in FIG. 18, the position where the target advance angle amount IPt and the detected advance angle amount IPd coincide is set to zero. In step S706, the control current value IApd is converted into a duty value and output to the
図5に示す制御モード判定処理により保持モードと判定された場合には、制御電流値を微小変化させるための積分制御を行うことで、より精度良く検出進角量を目標進角量に追従させる制御を行なう。即ち、図5に示す制御モード判定処理により保持モードであると判定された場合は、図7に示す保持モード時の制御内容を実行する。 When the hold mode is determined by the control mode determination process shown in FIG. 5, the detected advance angle amount is made to follow the target advance angle amount more accurately by performing integral control for minutely changing the control current value. Take control. That is, when it is determined that the holding mode is set by the control mode determining process shown in FIG. 5, the control contents in the holding mode shown in FIG. 7 are executed.
図7に於いて、先ず、ステップS801では、目標進角量IPtと検出進角量IPdとの偏差ΔIPに積分ゲインIIgainを乗算し、これを積分値の前回値IDAi[i-1]
に加算し、積分値IDAiを求める。ここで、積分ゲインIIgainは、比例ゲイン、微分ゲインと同様予め設定された値である。又、積分値の前回値IDAi[i-1]は、所定
タイミング毎に実行される図7の処理の前回に演算された積分値である。次に、ステップS802に於いて、保持電流学習値IAlrnに積分値IDAiを加算して、制御電流値IAiを算出し、その制御電流値IAiをステップS803にて吸気側OCV60の電磁ソレノイド79に出力する。
In FIG. 7, first, in step S801, the deviation ΔIP between the target advance amount IPt and the detected advance amount IPd is multiplied by an integral gain IIgain, and this is multiplied by the previous value IDAi [i−1] of the integral value.
To obtain an integral value IDAi. Here, the integral gain IIgain is a preset value as with the proportional gain and the differential gain. Further, the previous value IDAi [i−1] of the integral value is an integral value calculated the last time of the process of FIG. 7 executed at every predetermined timing. Next, in step S802, the integration value IDAi is added to the holding current learning value IArrn to calculate the control current value IAi, and the control current value IAi is output to the
図5に示す制御モード判定処理によりミニマム電流モードであると判定された場合には、バルブタイミングがバルブオーバラップ最小位置となるように、電磁ソレノイド79への制御電流値が最小での制御を行う。ここで、最小電流は無通電状態(0[mA])でも良いが、バルブタイミングが進角方向に動作しない電流値での100[mA]程度にしておくと、ミニマム電流モードからVVT機構を動作させるPDモードに移行した場合のレ
スポンスが良好となる。
If the minimum current mode is determined by the control mode determination process shown in FIG. 5, control is performed with the minimum control current value to the
以上のように、図5で判定した制御モードにより制御方法を変更してバルブの出力電流値をコントロールすることにより制御精度が向上する。 As described above, the control accuracy is improved by controlling the output current value of the valve by changing the control method according to the control mode determined in FIG.
通常時の排気側VVT機構14の制御については図示していないが、その制御フローは前述の吸気側VVT機構13の制御の場合と同様であり、図5に対応する制御フローにより排気側VVT機構14の目標進角量と検出進角量とに基づいて制御モードを判定し、その判定結果に基づいて、図6に対応する制御フローによるPDモード、図7に対応する制御フローによる保持モード、或いはミニマム電流モードに制御を行う。
Although the control of the exhaust
ここで、吸気側VVT機構13と排気側VVT機構14とを同時に作動させた場合には、吸気側VVT機構13のみ、若しくは排気側VVT機構14のみの作動に対し、必要オイル量が減少するためオイル圧低下が大きくなり、制御応答性が低下する場合がある。
Here, when the intake-
一般的に、吸気側バルブ23のバルブタイミングは、エンジン10の出力トルクを向上させる点、燃費を向上させる点に於いてその寄与度が大きく、一方、排気側バルブ24のバルブタイミングは、エミッション悪化を抑制する点に於いてその寄与度が大きいことが知られている。
In general, the valve timing of the intake side valve 23 greatly contributes in terms of improving the output torque of the
そこでこの発明の実施の形態1に係る内燃機関のバルブ特性制御装置は、排気側VVT機構14の制御量を吸気側VVT機構13の制御量よりも小さくして、吸気側VVT機構13と排気側VVT機構14とを同時に作動させた場合の吸気側VVT機構13の制御応答性低下を抑制するようにしたものである。
Therefore, in the valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention, the control amount of the exhaust
この発明の実施の形態1による内燃機関のバルブ特性制御装置に於いて、吸気側VVT機構13の制御は、前述の吸気側VVT機構13に於ける図5乃至図7により説明した制御と同一であるが、排気側VVT機構14の制御は以下の通りとなる。尚、この排気側VVT機構14の制御のフローについては、前述の吸気側VVT機構13の制御の場合に於ける図5、図6、図7に示すフローチャートと実質的には同様であり、以下の説明では、そのうちのPDモード時と判定した場合の制御を、排気側VVT機構14の制御であることを示す「_ex」を付加して具体的に説明する。
In the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention, the control of the intake
図8は、この発明の実施の形態1による内燃機関のバルブ特性制御装置に於ける排気側VVT機構の進角制御の場合の具体的制御内容を示すフローチャートである。図8に於いて、ステップS901により目標進角量IPt_exと検出進角量IPd_exとの偏差ΔIP_exに比例ゲインIPgain_exを乗算して比例値IVp_exを算出する。ここで、比例ゲインIPgain_exは、吸気側VVT機構13の制御を示す図6のフローチャートのステップS701で用いられるゲインIPgainよりも小さな値がECU16内のROM86に記憶されている。
FIG. 8 is a flowchart showing specific control contents in the case of the advance angle control of the exhaust-side VVT mechanism in the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 8, the proportional value IVp_ex is calculated by multiplying the deviation ΔIP_ex between the target advance amount IPt_ex and the detected advance amount IPd_ex by the proportional gain IPgain_ex in step S901. Here, the proportional gain IPgain_ex is stored in the
次に、ステップS902に於いて、偏差ΔIP_exと偏差の前回値ΔIP_ex[i-1]との差に微分ゲインIDgain_exを乗算して微分値IVd_exを演算する。こ
の微分ゲインIDgain_exも、ステップS901に於ける比例ゲイン同様に、吸気側VVT機構13の制御を示す図6のフローチャートのステップS702で用いられるゲインIDgainよりも小さな値としてROM86に記憶されている。
Next, in step S902, the differential value IVd_ex is calculated by multiplying the difference between the deviation ΔIP_ex and the previous value ΔIP_ex [i−1] of the deviation by the differential gain IDgain_ex. This differential gain IDgain_ex is also stored in the
次に、ステップS903に於いて、比例値IVp_exと微分値IVd_exを加算して比例微分値IVpd_exとする。そして、ステップS904に於いて、比例微分値IVpd_exより図18に示す値が予めROM86内に設定されているテーブルを補間参
照し、制御電流偏差IDApd_ex[mA]を算出する。前述したように図18に示すテーブル値は、電磁ソレノイド79の特性値が設定されており、図19に示す流量特性を有するスプールタイプのソレノイド弁をエンジンに取り付けた状態で各電流値でのクランク角速度を計測することで得られる特性である。
Next, in step S903, the proportional value IVp_ex and the differential value IVd_ex are added to obtain a proportional differential value IVpd_ex. In step S904, the control current deviation IDApd_ex [mA] is calculated by interpolating a table in which the values shown in FIG. 18 are set in advance in the
次に、ステップS905に於いて、保持モード制御時の目標進角量IPt_exと検出進角量IPd_exとが一致している状態での電流値を学習した保持電流学習値IAlrn_exと制御電流偏差IDApd_exを加算して最終的な制御電流値IApd_exとする。目標進角量IPt_exと検出進角量IPd_exとが一致している状態での電流値は、部品のばらつき等によって変化するため、保持電流学習値として学習することで、ばらつきによる制御応答性への影響をなくするようにしており、図18に示すデータは、目標進角量IPt_exと検出進角量IPd_exとが一致する位置をゼロとして設定されている。そして、ステップS906に於いて制御電流値IApd_exをデューティ値に変換して排気側OCV80の電磁ソレノイドへ出力する。
Next, in step S905, the holding current learning value IAlrn_ex and the control current deviation IDAdd_ex obtained by learning the current value in a state where the target advance angle amount IPt_ex and the detected advance angle amount IPd_ex at the time of holding mode control coincide with each other. These are added to obtain the final control current value IApd_ex. Since the current value in a state where the target advance amount IPt_ex and the detected advance amount IPd_ex coincide with each other varies due to component variations or the like, learning as a holding current learning value can improve control responsiveness due to variation. In the data shown in FIG. 18, the position where the target advance amount IPt_ex and the detected advance amount IPd_ex coincide with each other is set to zero. In step S906, the control current value IApd_ex is converted into a duty value and output to the electromagnetic solenoid of the
前述の図5に対応する制御モード判定処理により保持モードと判定された場合には、前述の図7に示す吸気側VVT機構13の保持モードの制御の場合と同様に、制御電流値を微小変化させるための積分制御を行うことで、より精度良く検出進角量を目標進角量に追従させる制御を行なう。
When the holding mode is determined by the control mode determination processing corresponding to FIG. 5 described above, the control current value is slightly changed as in the holding mode control of the intake
以上のように、排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインに対して小さく設定することにより、吸気VVT機構13と排気側VVT機構14の同時動作時に、吸気側VVT機構13の応答性を大きく損なうことなく制御することが可能となる。これにより、商品性を大きく左右するエンジン10の出力低下を抑制することが可能となる。
As described above, by setting the control gain of the exhaust
尚、前述では排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインに対して小さな値とする場合について述べたが、排気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する電磁ソレノイドの制御電流の制御値を、吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する電磁ソレノイドの制御電流の制御値よりも小さく設定するようにしてもよい。即ち、具体的には、排気側VVT機構14の制御電流偏差IDApd_ex[mA]を算出するためのテーブル値を、吸気側VVT機構13の制御電流偏差IDApd[mA]を算出するためのテーブル値より小さな値としても良い。
In the above description, the case where the control gain of the exhaust
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2による内燃機関のバルブ特性制御装置について説明する。実施の形態2による内燃機関のバルブ特性制御装置は、吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14の両方へ供給される流体量が所定値より少ない領域に於いて、排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインより小さくするようにしたものである。ここで判断の基準となる流体供給量の所定値は、例えば、VVT機構の制御応答性が許容値以下に低下するに至る供給量とする。その他については実施の形態1の
場合と同様である。
Next, a valve characteristic control device for an internal combustion engine according to
図9は、この発明の実施の形態2による内燃機関のバルブ特性制御装置の動作を示すフローチャートである。図9に於いて、ステップS1001では、先ず、吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14へ供給される流体量(オイル量)が少ない領域かどうか判断する。その判断の結果、供給される流体量が少ない領域であると判断された場合は、ステップS901へ進み、目標進角量IPt_exと検出進角量IPd_exの偏差ΔIP_exに比例ゲインIPgain_exを乗算して比例値IVp_exを算出する。ここで、比例ゲインIPgain_exは、前述の図8に示すステップS901で用いられる
ゲインIPgain_exと同様であり、吸気側VVT機構13の制御を示す図6のフローチャートのステップS701で用いられるゲインIPgainよりも小さな値がECU16内のROM86に記憶されている。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, in step S1001, it is first determined whether or not the amount of fluid (oil amount) supplied to the intake
次に、ステップS902に於いて偏差ΔIP_exと偏差の前回値ΔIP_ex[i-1]
との差に、微分ゲインIDgain_exを乗算して微分値IVd_exを演算する。この微分ゲインIDgain_exも、前述の図8のステップS902で用いられる微分ゲインIDgain_exと同様であり、吸気側VVT機構13の制御を示す図6のフローチャートのステップS702で用いられるゲインIPgainよりも小さな値がECU16内のROM86に記憶されている。
Next, in step S902, the deviation ΔIP_ex and the previous value ΔIP_ex [i−1] of the deviation are obtained.
Is multiplied by a differential gain IDgain_ex to calculate a differential value IVd_ex. This differential gain IDgain_ex is also the same as the differential gain IDgain_ex used in step S902 of FIG. 8 described above, and has a smaller value than the gain IPgain used in step S702 of the flowchart of FIG. 6 showing the control of the intake
次に、ステップS903に於いて、比例値IVp_exと微分値IVd_exを加算して比例微分値IVpd_exとする。そして、ステップS904に於いて、比例微分値IVpd_exより図18に示す値が予めROM86内に設定されているテーブルを補間参照し、制御電流偏差IDApd_ex[mA]を算出する。前述したように図18に示すテーブル値は、電磁ソレノイド79の特性値が設定されており、図19に示す流量特性を有するスプールタイプのソレノイド弁をエンジンに取り付けた状態で各電流値でのクランク角速度を計測することで得られる特性である。
Next, in step S903, the proportional value IVp_ex and the differential value IVd_ex are added to obtain a proportional differential value IVpd_ex. In step S904, the control current deviation IDApd_ex [mA] is calculated by interpolating a table in which the values shown in FIG. 18 are set in advance in the
次に、ステップS905に於いて、保持モード制御時の目標進角量IPt_exと検出進角量IPd_exとが一致している状態での電流値を学習した保持電流学習値IAlrn_exと制御電流偏差IDApd_exを加算して最終的な制御電流値IApd_exとする。目標進角量IPt_exと検出進角量IPd_exとが一致している状態での電流値は、部品のばらつき等によって変化するため、保持電流学習値として学習することで、ばらつきによる制御応答性への影響をなくするようにしており、図18に示すデータは、目標進角量IPt_exと検出進角量IPd_exとが一致する位置をゼロとして設定されている。そして、ステップS906に於いて制御電流値IApd_exをデューティ値に変換して排気側OCV80の電磁ソレノイドへ出力する。
Next, in step S905, the holding current learning value IAlrn_ex and the control current deviation IDAdd_ex obtained by learning the current value in a state where the target advance angle amount IPt_ex and the detected advance angle amount IPd_ex at the time of holding mode control coincide with each other. These are added to obtain the final control current value IApd_ex. Since the current value in a state where the target advance amount IPt_ex and the detected advance amount IPd_ex coincide with each other varies due to component variations or the like, learning as a holding current learning value can improve control responsiveness due to variation. In the data shown in FIG. 18, the position where the target advance amount IPt_ex and the detected advance amount IPd_ex coincide with each other is set to zero. In step S906, the control current value IApd_ex is converted into a duty value and output to the electromagnetic solenoid of the
以上のように、吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14へ供給される流体量が少ない領域の場合は、排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインより小さく設定することにより、吸気側VVT機構13と排気側VVT機構14の同時動作時に、吸気側VVT機構13の応答性を大きく損なうことなく制御することが可能となる。
As described above, when the amount of fluid supplied to the intake
一方、ステップS1001に於ける判断の結果、吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14へ供給される流体量(オイル量)が少ない領域ではないと判断された場合は、ステップS1002に進む。ステップS1002では、目標進角量IPt_exと検出進角量IPd_exの偏差ΔIP_exに比例ゲインIPgain_ex1を乗算して比例値IVp_exを算出する。ここで、比例ゲインIPgain_ex1は、吸気側VVT機構13の制御を示す図6のフローチャートのステップS701で用いられるゲインIPgainと同一であり、ステップS901で用いられるゲインIPgain_exよりも大きな値がECU16内のROM86に記憶されている。
On the other hand, if it is determined in step S1001 that the amount of fluid (oil amount) supplied to the intake
次に、ステップS1003に於いて偏差ΔIP_exと偏差の前回値ΔIP_ex[i-1]との差に、微分ゲインIDgain_ex1を乗算して微分値IVd_exを演算する
。この微分ゲインIDgain_ex1も、吸気側VVT機構13の制御を示す図6のフローチャートのステップS702で用いられる微分ゲインIDgainと同一であり、ステップS902で用いられるゲインIPgain_exよりも大きな値がECU16内のROM86に記憶されている。
Next, in step S1003, the differential value IVd_ex is calculated by multiplying the difference between the deviation ΔIP_ex and the previous value ΔIP_ex [i−1] of the deviation by the differential gain IDgain_ex1. This differential gain IDgain_ex1 is also the same as the differential gain IDgain used in step S702 of the flowchart of FIG. It is remembered.
次に、ステップS1004に於いて、比例値IVp_exと微分値IVd_exを加算して比例微分値IVpd_exとし、ステップS904に進む。ステップS904乃至ステップS906は、前述の通りである。 In step S1004, the proportional value IVp_ex and the differential value IVd_ex are added to obtain a proportional differential value IVpd_ex, and the process proceeds to step S904. Steps S904 to S906 are as described above.
以上述べたように、この発明の実施の形態2による内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14の両方へ供給される流体量が少ない領域に於いて、排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインよりも小さくするようにしたので、吸気VVT機構13と排気側VVT機構14の同時動作時に、吸気側VVT機構13の応答性を大きく損なうことなく制御することが可能となる。これにより、商品性を大きく左右するエンジン10の出力低下を抑制することが可能となる。
As described above, according to the valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention, in the region where the amount of fluid supplied to both the intake
又、吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14へ供給される流体量が多い領域では、排気側VVT機構の制御ゲインは吸気側VVT機構13の制御ゲインと同様であるので、排気側VVT機構14の応答性を低下させることがなく、吸気側VVT機構13と同様の応答性を備えることが可能となる。
Further, in the region where the amount of fluid supplied to the intake
尚、前述では排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインに対して小さな値とする場合について述べたが、排気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する電磁ソレノイドの制御電流の制御値を、吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する電磁ソレノイドの制御電流の制御値よりも小さく設定するようにしてもよい。即ち、具体的には、排気側VVT機構14の制御電流偏差IDApd_ex[mA]を算出するためのテーブル値を、吸気側VVT機構13の制御電流偏差IDApd[mA]を算出するためのテーブル値より小さな値としても良い。
In the above description, the case where the control gain of the exhaust
実施の形態3.
実施の形態2による内燃機関のバルブ特性制御装置では、吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14へ供給される流体量が少ない領域に於いて、排気側VVT機構14の制御ゲインを小さくして制御したが、実施の形態3による内燃機関のバルブ特性制御装置は、エンジン10の回転数が所定値より低い領域に於いて、排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインよりも小さくして制御するようにしたものである。その他については実施の形態2の場合と同様である。
Embodiment 3 FIG.
In the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment, the control gain of the exhaust
図10は、この発明の実施の形態3による内燃機関のバルブ特性制御装置の動作を示すフローチャートである。図10に於いて、ステップS1101ではエンジン10の回転数が所定値より低い領域であるか否かを判断する。ここで判断の基準となるエンジン回転数の所定値は、例えば、吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14へのオイル供給量がこれらのVVT機構の制御応答性が許容値以下に低下するに至る供給量となる近傍の回転数とする。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 10, in step S1101, it is determined whether or not the rotational speed of the
ステップS1101での判断の結果、エンジン10の回転数が、前述のようにVVT機構へ供給される流体量が許容値より少なくなると考えられる所定値より低いと判断すれば、ステップS901へ進む。ステップS901乃至ステップS906での処理は、前述の実施の形態2に於ける図9のステップS901乃至S906と同様である。
As a result of the determination in step S1101, if it is determined that the rotational speed of the
以上のように、エンジン10の回転数が所定値より低い領域である場合は、排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインより小さく設定することにより、吸気側VVT機構13と排気側VVT機構14の同時動作時にでも、吸気側VVT機構13の応答性を大きく損なうことなく制御することが可能となる。
As described above, when the rotational speed of the
一方、ステップS1101に於ける判断の結果、エンジン10の回転数が所定値以上であると判断された場合は、ステップS1002に進む。ステップS1002乃至ステップS1004での処理は、前述の実施の形態2に於ける図9のステップS901乃至ステップS906と同様である。
On the other hand, as a result of the determination in step S1101, if it is determined that the rotational speed of the
以上述べたように、この発明の実施の形態3による内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、エンジン10の回転数が、VVT機構へ供給される流体量が許容値より少なくなると考えられる所定値より小さい領域に於いて、排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインよりも小さくするようにしたので、吸気VVT機構13と排気側VVT機構14が同時に動作しても、吸気側VVT機構13の応答性を大きく損なうことなく制御することが可能となる。これにより、商品性を大きく左右するエンジン10の出力低下を抑制することが可能となる。
As described above, according to the valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the third embodiment of the present invention, the rotational speed of
尚、前述では排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインに対して小さな値とする場合について述べたが、排気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する電磁ソレノイドの制御電流の制御値を、吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する電磁ソレノイドの制御電流の制御値よりも小さく設定するようにしてもよい。即ち、具体的には、排気側VVT機構14の制御電流偏差IDApd_ex[mA]を算出するためのテーブル値を、吸気側VVT機構13の制御電流偏差IDApd[mA]を算出するためのテーブル値より小さな値としても良い。
In the above description, the case where the control gain of the exhaust
実施の形態4.
実施の形態3による内燃機関のバルブ特性制御装置では、エンジン10の回転数が所定値より低い領域に於いて、排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインよりも小さくして制御するようにしたが、実施の形態4による内燃機関のバルブ特性制御装置は、エンジン10のオイルの温度が所定値より高い領域に於いて、排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインよりも小さくして制御するようにしたものである。その他については実施の形態2の場合と同様である。
In the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the third embodiment, the control gain of the exhaust
図11は、この発明の実施の形態4による内燃機関のバルブ特性制御装置の動作を示すフローチャートである。図11に於いて、ステップS1201ではエンジンのオイルの温度が所定値より高いか否かを判断する。ここで判断の基準となる温度の所定値は、例えば、VVT機構へのオイルの供給量がVV地機構の制御応答性が許容値以下に低下するに至る供給量となる近傍の温度とする。 FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 11, in step S1201, it is determined whether the temperature of the engine oil is higher than a predetermined value. Here, for example, the predetermined value of the temperature serving as a reference for determination is set to a temperature in the vicinity where the supply amount of oil to the VVT mechanism becomes a supply amount at which the control responsiveness of the VV ground mechanism falls below an allowable value.
ステップS1201での判断の結果、オイルの温度がVVT機構へ供給される流体量が許容値より少なくなると考えられる所定値より高いと判断すれば、ステップS901へ進む。ステップS901乃至ステップS906での処理は、前述の実施の形態2に於ける図9のステップS901乃至S906と同様である。 If it is determined in step S1201 that the temperature of the oil is higher than a predetermined value that is considered to be less than the allowable value, the flow proceeds to step S901. The processing in steps S901 to S906 is the same as steps S901 to S906 in FIG. 9 in the second embodiment.
以上のように、オイルの温度が所定値より高い領域である場合は、排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインより小さく設定することにより、吸気側VVT機構13と排気側VVT機構14の同時動作時でも、吸気側VVT機構13の応答性を大きく損なうことなく制御することが可能となる。
As described above, when the oil temperature is higher than the predetermined value, the control gain of the exhaust-
一方、ステップS1201に於ける判断の結果、オイルの温度が所定値以下であると判断された場合は、ステップS1002に進む。ステップS1002乃至ステップS1004での処理は、前述の実施の形態2に於ける図9のステップS901乃至ステップS906と同様である。 On the other hand, as a result of the determination in step S1201, if it is determined that the oil temperature is equal to or lower than the predetermined value, the process proceeds to step S1002. The processing in steps S1002 to S1004 is the same as that in steps S901 to S906 of FIG. 9 in the second embodiment.
以上述べたように、この発明の実施の形態4による内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、オイルの温度が、VVT機構へ供給される流体量が許容値より少なくなると考えられる所定値より高い領域に於いて、排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインよりも小さくするようにしたので、吸気VVT機構13と排気側VVT機構14が同時に動作しても、吸気側VVT機構13の応答性を大きく損なうことなく制御することが可能となる。これにより、商品性を大きく左右するエンジン10の出力低下を抑制することが可能となる。
As described above, according to the valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the fourth embodiment of the present invention, the temperature of the oil is higher than a predetermined value at which the amount of fluid supplied to the VVT mechanism is considered to be less than the allowable value. In this region, since the control gain of the exhaust
尚、前述では排気側VVT機構14の制御ゲインを吸気側VVT機構13の制御ゲインに対して小さな値とする場合について述べたが、排気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する電磁ソレノイドの制御電流の制御値を、吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する電磁ソレノイドの制御電流の制御値よりも小さく設定するようにしてもよい。即ち、具体的には、排気側VVT機構14の制御電流偏差IDApd_ex[mA]を算出するためのテーブル値を、吸気側VVT機構13の制御電流偏差IDApd[mA]を算出するためのテーブル値より小さな値としても良い。
In the above description, the case where the control gain of the exhaust
実施の形態5.
実施の形態5による内燃機関のバルブ特性制御装置は、吸気側VVT機構と排気側VVT機構の同時動作時に供給される流体量が少ない領域において、排気側VVT機構の目標進角量(バルブの目標位置)に制限をかけることにより、吸気側VVT機構と排気側VVT機構の同時動作時にでも吸気側VVT機構の応答性が低下しないようにしたものである。
The valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the fifth embodiment has a target advance amount (valve target) of the exhaust-side VVT mechanism in a region where the amount of fluid supplied when the intake-side VVT mechanism and the exhaust-side VVT mechanism are simultaneously operated is small. By limiting the position), the responsiveness of the intake side VVT mechanism is not lowered even during the simultaneous operation of the intake side VVT mechanism and the exhaust side VVT mechanism.
先ず、吸気側VVT機構13の目標進角量IPtの算出の仕方について説明する。図12は、吸気側VVT機構13の目標進角量IPtの算出処理を示すフローチャートである。図12に示す処理は、ECU16内のROM86にプログラムとして記憶されており、所定タイミング毎に実行される。図12に於いて、目標進角量IPtは、ステップS1301にて、吸気圧センサ84の入力から算出された吸気圧PMと、エンジン10の回転数とにより、予めROM86内に設定されているマップを補間参照し算出される。
First, how to calculate the target advance amount IPt of the intake
次に、排気側VVT機構14の目標進角量IPt_exの算出の仕方について説明する。図13は、排気側VVT機構14の目標進角量IPt_exの算出処理を示すフローチャートである。図13に示す処理は、ECU16内のROM86にプログラムとして記憶されており、所定タイミング毎に実行される。
Next, how to calculate the target advance amount IPt_ex of the exhaust
図13に於いて、先ず、ステップS1401にて、吸気圧PMとエンジン10の回転数から、予めROM86内に設定されているマップを補間参照し、暫定目標進角量IPt_ex_tmpを算出する。次に、ステップS1402にて制限カウンタの値に「−1」を加える、つまり、「1」を減ずる。次にステップS1403に於いて制限カウンタの値が「0」か否かを判断し、制限カウンタのカウント値が「0」の場合は、ステップS1404へ進む。
In FIG. 13, first, in step S1401, a map set in advance in the
ステップS1404では、目標進角量IPt_exの制限値である上限値IPt_ex_maxと下限値IPt_ex_minを算出する。ここで、目標進角量IPt_exの上限値(IPt_ex_max)は、前回の目標進角量IPt[i-1]に進角側変化制限量
IPt_upを加算したものであり、下限値IPt_ex_minは、前回の目標進角量IPt[i-1]に遅角側変化制限量IPt_dnを減算したものである。進角側変化制限量
IPt_up、及び遅角側変化制限量IPt_dnは、エンジン10の回転数から、予めROM86内に設定されているマップを補間参照して求めたものである。ステップS14
03による判断の結果、制限カウンタの値が「0」でなかった場合は、目標進角量の上限値、下限値の値は更新しない。
In step S1404, an upper limit value IPt_ex_max and a lower limit value IPt_ex_min, which are limit values of the target advance amount IPt_ex, are calculated. Here, the upper limit value (IPt_ex_max) of the target advance amount IPt_ex is obtained by adding the advance side change limit amount IPt_up to the previous target advance amount IPt [i-1], and the lower limit value IPt_ex_min is the previous value. This is a value obtained by subtracting the retard side change limit amount IPt_dn from the target advance amount IPt [i-1]. The advance side change limit amount IPt_up and the retard angle side change limit amount IPt_dn are obtained from the rotational speed of the
If the result of determination in 03 is that the value of the limit counter is not “0”, the upper limit value and lower limit value of the target advance amount are not updated.
次に、ステップS1405に於いて、ステップS1401で算出した暫定目標進角量IPt_ex_tmpに対して、目標進角量上限値IPt_ex_maxと下限値IPt_ex_minによりクリップ処理を行い、目標進角量IPt_exの算出を行う。 Next, in step S1405, the provisional target advance amount IPt_ex_tmp calculated in step S1401 is clipped with the target advance amount upper limit value IPt_ex_max and the lower limit value IPt_ex_min to calculate the target advance amount IPt_ex. .
次に、ステップS1406に進み、制限カウンタの値が「0」か否かを判断し、制限カウンタの値が「0」であった場合はステップS1407へ進み、暫定目標進角量IPt_ex_tmpと、目標進角量の前回値IPt_ex[i-1]を比較し、制限値以上か否かを
判断する。即ち、具体的には、下記条件となる。
(IPT_ex_tmp)−(IPt_ex[i-1])>IPt_up
又は、
(IPt_ex[i-1])−(IPT_ex_tmp)>IPt_dn
Next, the process proceeds to step S1406, where it is determined whether or not the value of the limit counter is “0”. If the value of the limit counter is “0”, the process proceeds to step S1407, and the provisional target advance amount IPt_ex_tmp and the target The previous value IPt_ex [i-1] of the advance amount is compared, and it is determined whether or not it is equal to or greater than the limit value. Specifically, the following conditions are met.
(IPT_ex_tmp)-(IPt_ex [i-1])> IPt_up
Or
(IPt_ex [i-1])-(IPT_ex_tmp)> IPt_dn
ステップS1407での判断の結果、前記の条件が成立している場合は、ステップS1408へ進み、制限カウンタの値を「5」にセットする。尚、制限カウンタにセットする値は、所定の値とはせずにエンジン10の運転状態により変更するようにしても良い。
If the result of determination in step S1407 is that the above condition is met, processing proceeds to step S1408, and the value of the limit counter is set to “5”. Note that the value set in the limit counter may be changed depending on the operating state of the
以上、排気側VVT機構14の目標進角量制限処理についてフローチャートにより説明したが、次に、その排気側VVT機構14の目標進角量制限処理を、動作チャートを用いて具体的に説明する。図14は、排気側VVT機構14の目標進角量制限処理を説明する動作チャートである。図14に於いて、破線は、暫定目標進角量IPt_ex_tmpを示しており、階段状に上昇する実線は、目標進角量IPt_exを示している。又、下部の、のこぎり状の実腺は、制限カウンタの値を示している。
The target advance angle limit process of the exhaust
図14に於いて、先ず、時点t1に於いて、破線で示す暫定目標進角量IPt_ex_tmpを、エンジン10の運転状態が変化することを踏まえて大きな値に算出する(図13のステップS1401)。又、この時点t1に於いて制限カウンタの値は「5」にセットされる。次に、時点t1〜t2の間に於いて、所定のタイミング毎に制限カウンタの値に「−1」を加えて(ステップS1402)、その都度、制限カウンタの値が「0」であるか否かを判断する(ステップS1403)。制限カウンタの値は、この複数回の所定のタイミング毎に「−1」が加えられ、その都度、「4」、「3」、「2」、「1」、「0」と減少して行く。 In FIG. 14, first, at a time point t1, the temporary target advance amount IPt_ex_tmp indicated by a broken line is calculated to be a large value in consideration of the change in the operating state of the engine 10 (step S1401 in FIG. 13). At this time t1, the value of the limit counter is set to “5”. Next, between time points t1 and t2, “−1” is added to the value of the limit counter at every predetermined timing (step S1402), and each time the value of the limit counter is “0” or not. Is determined (step S1403). The value of the limit counter is incremented by “−1” at each predetermined timing of the plurality of times, and decreases each time to “4”, “3”, “2”, “1”, “0”. .
前述の所定のタイミング毎の判断に於いて制限カウンタの値が「0」でないと判断したときは、算出した暫定目標進角量IPt_ex_tmpの値は、進角側変化制限量IPt_upより大きいため、目標進角量上限値IPt_ex_maxによりクリップされた値が、目標進角量IPt_exとなる。つまり、時点t1から時点t2までの間では、目標進角量上限値IPt_ex_maxによりクリップされた値が、目標進角量IPt_exとして維持される。 When it is determined that the value of the limit counter is not “0” in the determination at each predetermined timing, the calculated temporary target advance amount IPt_ex_tmp is larger than the advance side change limit amount IPt_up. A value clipped by the advance amount upper limit value IPt_ex_max becomes the target advance amount IPt_ex. That is, between the time point t1 and the time point t2, the value clipped by the target advance amount upper limit value IPt_ex_max is maintained as the target advance amount IPt_ex.
時点t2に於いて制限カウンタの値が「−1」が加えられることにより「0」となり、この時点t2にて、目標進角量IPt_exの制限値である上限値IPt_ex_maxと下限値IPt_ex_minが更新される(ステップS1404)。又、時点t2に於いて、暫定目標進角量IPt_ex_tmpと、目標進角量の前回値IPt_ex[i-1]
を比較し、進角側変化制限量IPt_up以上か否かを判断する(ステップS1407)。時点t2では、
(IPT_ex_tmp)−(IPt_ex[i-1])>IPt_up
であるので、制限カウンタの値を「5」にセットする。
The value of the limit counter becomes “0” by adding “−1” at time t2, and at this time t2, the upper limit value IPt_ex_max and the lower limit value IPt_ex_min, which are the limit values of the target advance amount IPt_ex, are updated. (Step S1404). At the time point t2, the provisional target advance amount IPt_ex_tmp and the previous value IPt_ex [i-1] of the target advance amount.
Are compared to determine whether or not the advance side change limit amount IPt_up is greater than or equal to (step S1407). At time t2,
(IPT_ex_tmp)-(IPt_ex [i-1])> IPt_up
Therefore, the value of the limit counter is set to “5”.
以降、時点t2〜t3、t3〜t4、t4〜t5、t5〜t6の間で、時点t1〜t2の間と同様の処理により、順次、目標進角量IPt_exが階段状に更新される。 Thereafter, the target advance amount IPt_ex is sequentially updated stepwise between time points t2 to t3, t3 to t4, t4 to t5, and t5 to t6 by the same processing as that between the time points t1 and t2.
時点t6以降では、
(IPT_ex_tmp)−(IPt_ex[i-1])>IPt_up
の条件を満たさなくなり(ステップS1407)、制限カウンタの値は「0」のままとなる。又、図14の例では、この時点t6に於いて、目標進角量IPt_exは暫定目標進角量IPt_ex_tmpと一致することになる。
After time t6,
(IPT_ex_tmp)-(IPt_ex [i-1])> IPt_up
This condition is not satisfied (step S1407), and the value of the limit counter remains “0”. In the example of FIG. 14, the target advance amount IPt_ex coincides with the provisional target advance amount IPt_ex_tmp at the time point t6.
このように、目標進角量がクリップされた直後、制限カウンタの値を「5」をセットし、所定時間毎にこれを減算し、制限カウンタの値が「0」になった時点で、目標進角量上限側(IPt_ex_max)が更新され、それに従い、目標進角量IPt_exが更新された目標進角量上限値IPt_ex_maxによりクリップさる。これを繰り返して、最終的に目標進角量IPt_exが暫定目標進角量IPt_ex_tmpと一致するように処理されるものである。 In this way, immediately after the target advance amount is clipped, the value of the limit counter is set to “5” and subtracted every predetermined time, and when the value of the limit counter becomes “0”, the target counter value is set. The advance amount upper limit side (IPt_ex_max) is updated, and the target advance amount IPt_ex is clipped by the updated target advance amount upper limit value IPt_ex_max accordingly. This process is repeated, and finally, the target advance amount IPt_ex is processed so as to coincide with the provisional target advance amount IPt_ex_tmp.
以上説明したように、排気側VVT機構14の目標進角量IPt_exの変化量を制限することにより、吸気VVT機構13と排気VVT機構14の同時動作時に、吸気側VVT機構13の応答性を大きく損なうことなく制御することが可能となる。
As described above, by limiting the amount of change in the target advance amount IPt_ex of the exhaust-
次に、吸気側VVT機構13と排気側VVT機構14の両方へ供給される流体量が少ない領域に於いて、排気側VVT機構14の目標進角量IPt_exの変化量に制限をかけるようにしたこの発明の実施の形態5による内燃機関のバルブ特性制御装置の動作ついて説明する。図15は、この発明の実施の形態5による内燃機関のバルブ特性制御装置の動作を説明するフローチャートである。
Next, in a region where the amount of fluid supplied to both the intake
図15に於いて、ステップS1601により、先ず、両VVT機構13、14へ供給される流体量が少ない領域か否かを判断する。ステップS1601にて供給される流体量が少ない領域であると判断された場合、ステップS1401へ進み、前述の図13により説明した目標進角量の変化量を制限する処理を実施する。その詳細は図13で説明したとおりであり、図15に於けるステップS1401〜S1408は、図13に於けるステップS1401〜S1408と同一である。
In FIG. 15, it is first determined in step S1601 whether or not the amount of fluid supplied to both
ステップS1601にて供給される流体量が少ない領域ではないと判断した場合は、ステップS1301に進み、図12にて説明した吸気圧センサ84の入力から算出された吸気圧PMと、エンジン10の回転数により予めROM86内に設定されているマップを補間参照して目標進角量IPt_exを算出する。
If it is determined in step S1601 that the amount of fluid supplied is not a small region, the process proceeds to step S1301, and the intake pressure PM calculated from the input of the intake pressure sensor 84 described in FIG. The target advance amount IPt_ex is calculated by interpolation with reference to a map set in the
尚、図示していないが、前述のようにして得られた目標進角量IPt_exに基づき、前述の図5に対応する制御フローにより排気側VVT機構14の目標進角量と検出進角量とに基づいて制御モードを判定し、その判定結果に基づいて、PDモード、保持モード、或いはミニマム電流モードの制御が行われる。
Although not shown, based on the target advance amount IPt_ex obtained as described above, the target advance amount and the detected advance amount of the exhaust-
以上のように、この発明の実施の形態5に係る内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、排気側VVT機構の目標進角量の変化量に制限をかけることにより、吸気側VVT機構と排気側VVT機構の同時動作時であっても、吸気側VVT機構の応答性を大きく損なうことなく制御することが可能となる。更に、両VVT機構へ供給される流体量が多い領域では、両VVT機構の同時動作時の吸気側VVT機構の応答性低下への影響が小さいため、排気側VVT機構の目標進角量の変化量の制限を外し、排気側VVT機構の応答性を向
上させることが可能となる。
As described above, according to the valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the fifth embodiment of the present invention, by restricting the amount of change in the target advance amount of the exhaust side VVT mechanism, the intake side VVT mechanism and the exhaust gas are controlled. Even during the simultaneous operation of the side VVT mechanism, it is possible to control without significantly impairing the responsiveness of the intake side VVT mechanism. Further, in a region where the amount of fluid supplied to both VVT mechanisms is large, the influence on the responsiveness degradation of the intake side VVT mechanism during the simultaneous operation of both VVT mechanisms is small, so the change in the target advance amount of the exhaust side VVT mechanism It is possible to remove the restriction on the amount and improve the responsiveness of the exhaust side VVT mechanism.
実施の形態6.
実施の形態5では、吸気側VVT機構と排気側VVT機構の同時動作時に供給される流体量が少ない領域において、排気側VVT機構の目標進角量の変化量に制限をかけるようにしたが、実施の形態6による内燃機関のバルブ特性制御装置は、内燃機関の回転数が低い領域に於いて排気側VVT機構の目標進角量の変化量に制限をかけるようにしたものである。
Embodiment 6 FIG.
In the fifth embodiment, the amount of change in the target advance amount of the exhaust side VVT mechanism is limited in a region where the amount of fluid supplied during the simultaneous operation of the intake side VVT mechanism and the exhaust side VVT mechanism is small. The valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the sixth embodiment limits the amount of change in the target advance amount of the exhaust side VVT mechanism in a region where the rotational speed of the internal combustion engine is low.
図16は、この発明の実施の形態6による内燃機関のバルブ特性制御装置の動作を示すフローチャートである。図16に於いて、ステップS1701ではエンジン10の回転数が所定値より低い領域であるか否かを判断する。ここで判断の基準となるエンジン回転数の所定値は、例えば、吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14へのオイル供給量がこれらのVVT機構の制御応答性が許容値以下に低下するに至る供給量となる近傍の回転数とする。
FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 16, in step S1701, it is determined whether or not the rotational speed of the
ステップS1701での判断の結果、エンジン10の回転数が、前述のように両VVT機構へ供給される流体量が許容値より少なくなると考えられる所定値より低いと判断すれば、ステップS1401へ進む。ステップS1401乃至ステップS1408での処理は、前述の実施の形態5に於いて図13乃至図15により説明した処理と同様である。
As a result of the determination in step S1701, if it is determined that the rotational speed of the
以上のように、この発明の実施の形態6による内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、エンジン10の回転数が、VVT機構へ供給される流体量が許容値より少なくなると考えられる所定値より小さい領域に於いて、排気VVT機構の目標進角量の変化量に制限をかけることにより、吸気VVT機構と排気VVT機構の同時動作時に、吸気側VVT機構の応答性を大きく損なうことなく制御することが可能となる。更に、両VVT機構へ供給される流体量が多い領域では、同時動作時の吸気側VVT機構の応答性低下への影響が小さいため、排気側VVT機構の目標進角量の変化量の制限をはずし、排気側VVT機構の応答性を向上させることが可能となる。
As described above, according to the valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the sixth embodiment of the present invention, the rotational speed of the
実施の形態7.
実施の形態6による内燃機関のバルブ特性制御装置は、内燃機関の回転数が低い領域に於いて排気側VVT機構の目標進角量の変化量に制限をかけるようにしたものである。その他については実施の形態6の場合と同様である。
Embodiment 7 FIG.
The valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the sixth embodiment limits the amount of change in the target advance amount of the exhaust side VVT mechanism in a region where the rotational speed of the internal combustion engine is low. Others are the same as those in the sixth embodiment.
図17は、この発明の実施の形態7による内燃機関のバルブ特性制御装置の動作を示すフローチャートである。図17に於いて、ステップS1801ではエンジン10のオイルの温度が所定値より高いか否かを判断する。ここで判断の基準となる温度の所定値は、例えば、吸気側VVT機構13及び排気側VVT機構14へのオイルの供給量が、VV地機構の制御応答性が許容値以下に低下するに至る供給量となる近傍の温度とする。
FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 17, in step S1801, it is determined whether or not the oil temperature of the
ステップS1801での判断の結果、オイルの温度がVVT機構へ供給される流体量が許容値より少なくなると考えられる所定値より高いと判断すれば、ステップS1401へ進む。ステップS1401乃至ステップS1408での処理は、前述の実施の形態5に於いて図13乃至図15により説明した処理と同様である。 If it is determined in step S1801 that the temperature of the oil is higher than a predetermined value that is considered to be less than the allowable value, the flow proceeds to step S1401. The processing in steps S1401 to S1408 is the same as the processing described with reference to FIGS. 13 to 15 in the fifth embodiment.
この発明の実施の形態7による内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、オイルの温度がVVT機構へ供給される流体量が許容値より少なくなると考えられる所定値より小さい領域に於いて、排気VVT機構の目標進角量の変化量に制限をかけることにより、吸気VVT機構と排気VVT機構の同時動作時に、吸気側VVT機構の応答性を大きく損なうこ
となく制御することが可能となる。更に、両VVT機構へ供給される流体量が多い領域では、同時動作時の吸気側VVT機構の応答性低下への影響が小さいため、排気側VVT機構の目標進角量の変化量の制限をはずし、排気側VVT機構の応答性を向上させることが可能となる。
According to the valve characteristic control apparatus for an internal combustion engine according to the seventh embodiment of the present invention, the exhaust VVT is in a region where the oil temperature is smaller than a predetermined value where the amount of fluid supplied to the VVT mechanism is considered to be less than the allowable value. By limiting the amount of change in the target advance amount of the mechanism, it is possible to control the intake side VVT mechanism without significantly impairing the responsiveness of the intake side VVT mechanism during simultaneous operation of the intake VVT mechanism and the exhaust VVT mechanism. Further, in a region where the amount of fluid supplied to both VVT mechanisms is large, since the influence on the responsiveness of the intake side VVT mechanism during the simultaneous operation is small, the amount of change in the target advance amount of the exhaust side VVT mechanism is limited. This makes it possible to improve the responsiveness of the exhaust side VVT mechanism.
尚、前述の実施の形態1乃至7の説明に於いては全てVVT機構の進角制御の場合について述べたが、遅角制御の場合は進角を遅角に対応させることで同様に制御可能であるで説明を省略する。 In the above description of the first to seventh embodiments, the case of the advance control of the VVT mechanism has been described. However, in the case of the retard control, the advance can be controlled by making the advance corresponding to the retard. Therefore, the description is omitted.
10 エンジン 11 吸気側カムシャフト
12 排気側カムシャフト 13 吸気側VVT機構
14 排気側VVT機構 15 クランクシャフト
16 ECU 17 シリンダブロック
18 オイルパン 19 シリンダヘッド
20 シリンダ 21 ピストン
22 コンロッド 23 吸気側バルブ
24 排気側バルブ 25 吸気通路
26 排気通路 27、28 カム
30、38 プーリ 31 インナキャップ
32 カバー 33 リングギヤ
34 ベアリングキャップ 35、42、46 外歯
36 ボス 37 タイミングベルト
40、45 内歯 50 第1の圧力室
51 第1の圧力通路 52 第2の圧力室
53 第2の圧力通路 54、55 オイル孔
56、57、64 オイル通路 59 吐出通路
60 吸気側OCV 62 オイルポンプ
63 オイル溝 65 中心孔
70 ケーシング 71 タンクポート
72a、72b リザーバポート 73、74 吐出ポート
75 スプール 77a、77b、77c パセージ
78 スプリング 79 電磁ソレノイド
80 排気側OCV 81、82 カム角センサ
83 クランク角センサ 83a ロータ
84 吸気圧センサ 85 CPU
86 ROM 87 RAM
88 バックアップRAM 89 外部入力各回路
90 外部出力回路 91 バス
DESCRIPTION OF
86
88 Backup RAM 89
Claims (11)
前記制御手段は、前記排気側バルブのバルブ特性を変更する制御量を、前記吸気側バルブの制御量を変更することなく、前記吸気側バルブの制御量より小さくし得るように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 An intake side valve that opens and closes an intake passage that leads to a combustion chamber of an internal combustion engine, an intake side valve actuation mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristics of the intake side valve, and an exhaust that opens and closes an exhaust passage that leads to the combustion chamber A side valve, an exhaust side valve operating mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristics of the exhaust side valve, and a fluid that supplies fluid to the intake side valve operating mechanism and the exhaust side valve operating mechanism via a fluid passage A supply source, fluid amount control means for controlling the amount of fluid supplied from the fluid supply source to the intake side valve actuation mechanism and the exhaust side valve actuation mechanism, respectively, and operation of the internal combustion engine An operating state detecting means for detecting a state; and a valve of the intake side valve and the exhaust side valve based on the operating state detected by the operating state detecting means. With a target valve characteristic calculating means for respectively calculating a target valve characteristic value of the blanking property, and control means for the valve characteristics of the respective controls the fluid amount control means so that the target valve characteristic value of the respective A valve characteristic control device for an internal combustion engine,
It said control means controls the amount of changing the valve characteristic of the exhaust valve, without changing the control amount of the intake valve, and is configured so as to be smaller than the control amount of the intake valve ,
An internal combustion engine valve characteristic control device.
前記制御手段は、前記排気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御ゲインを、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御ゲインを変更することなく、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御ゲインよりも小さく設定し得るように構成されている、
することを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 An intake side valve that opens and closes an intake passage that leads to a combustion chamber of an internal combustion engine, an intake side valve actuation mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristics of the intake side valve, and an exhaust that opens and closes an exhaust passage that leads to the combustion chamber A side valve, an exhaust side valve operating mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristics of the exhaust side valve, and a fluid that supplies fluid to the intake side valve operating mechanism and the exhaust side valve operating mechanism via a fluid passage A supply source, fluid amount control means for controlling the amount of fluid supplied from the fluid supply source to the intake side valve actuation mechanism and the exhaust side valve actuation mechanism, respectively, and operation of the internal combustion engine An operating state detecting means for detecting a state; and a valve of the intake side valve and the exhaust side valve based on the operating state detected by the operating state detecting means. With a target valve characteristic calculating means for respectively calculating a target valve characteristic value of the blanking property, and control means for the valve characteristics of the respective controls the fluid amount control means so that the target valve characteristic value of the respective A valve characteristic control device for an internal combustion engine,
The control means does not change the control gain for controlling the amount of fluid supplied to the exhaust side valve operating mechanism, and does not change the control gain for controlling the amount of fluid supplied to the intake side valve operating mechanism. It is configured to be set smaller than a control gain for controlling the amount of fluid supplied to the mechanism .
A valve characteristic control device for an internal combustion engine.
前記流体量制御手段は、電磁ソレノイドに供給される制御電流に基づいて前記流体量を制御するように構成され、
前記制御手段は、前記排気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する前記制御電流の制御値を、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する前記制御電流の制御値を変更することなく、前記吸気側バルブ作動機構に供給する流体量を制御する制御電流の制御値よりも小さく設定し得るように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 An intake side valve that opens and closes an intake passage that leads to a combustion chamber of an internal combustion engine, an intake side valve actuation mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristics of the intake side valve, and an exhaust that opens and closes an exhaust passage that leads to the combustion chamber A side valve, an exhaust side valve operating mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristics of the exhaust side valve, and a fluid that supplies fluid to the intake side valve operating mechanism and the exhaust side valve operating mechanism via a fluid passage A supply source, fluid amount control means for controlling the amount of fluid supplied from the fluid supply source to the intake side valve actuation mechanism and the exhaust side valve actuation mechanism, respectively, and operation of the internal combustion engine An operating state detecting means for detecting a state; and a valve of the intake side valve and the exhaust side valve based on the operating state detected by the operating state detecting means. With a target valve characteristic calculating means for respectively calculating a target valve characteristic value of the blanking property, and control means for the valve characteristics of the respective controls the fluid amount control means so that the target valve characteristic value of the respective A valve characteristic control device for an internal combustion engine,
The fluid amount control means is configured to control the fluid amount based on a control current supplied to an electromagnetic solenoid;
The control means changes the control value of the control current that controls the amount of fluid supplied to the exhaust side valve operating mechanism, and the control value of the control current that controls the amount of fluid supplied to the intake side valve operating mechanism. Without being configured to be set smaller than the control value of the control current for controlling the amount of fluid supplied to the intake side valve actuation mechanism ,
An internal combustion engine valve characteristic control device.
前記目標バルブ特性算出手段は、前記吸気側バルブの目標バルブ特性値を漸次変化させることなく前記排気側バルブの目標バルブ特性値を漸次変化させることを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 An intake side valve that opens and closes an intake passage that leads to a combustion chamber of an internal combustion engine, an intake side valve actuation mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristics of the intake side valve, and an exhaust that opens and closes an exhaust passage that leads to the combustion chamber A side valve, an exhaust side valve operating mechanism that is driven by fluid pressure to change the valve characteristics of the exhaust side valve, and a fluid that supplies fluid to the intake side valve operating mechanism and the exhaust side valve operating mechanism via a fluid passage A supply source, fluid amount control means for controlling the amount of fluid supplied from the fluid supply source to the intake side valve actuation mechanism and the exhaust side valve actuation mechanism, respectively, and operation of the internal combustion engine An operating state detecting means for detecting a state; and a valve of the intake side valve and the exhaust side valve based on the operating state detected by the operating state detecting means. With a target valve characteristic calculating means for respectively calculating a target valve characteristic value of the blanking property, and control means for the valve characteristics of the respective controls the fluid amount control means so that the target valve characteristic value of the respective A valve characteristic control device for an internal combustion engine,
The valve characteristic control device for an internal combustion engine, wherein the target valve characteristic calculation means gradually changes the target valve characteristic value of the exhaust side valve without gradually changing the target valve characteristic value of the intake side valve.
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