JP4870023B2 - Variable valve control device for internal combustion engine - Google Patents
Variable valve control device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP4870023B2 JP4870023B2 JP2007134158A JP2007134158A JP4870023B2 JP 4870023 B2 JP4870023 B2 JP 4870023B2 JP 2007134158 A JP2007134158 A JP 2007134158A JP 2007134158 A JP2007134158 A JP 2007134158A JP 4870023 B2 JP4870023 B2 JP 4870023B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- control unit
- value
- control element
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
本発明は、内燃機関の可変動弁制御装置に関し、特に2つのコントロールユニットを用い、コントロールユニット間で通信するものに関する。 The present invention relates to a variable valve control apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an apparatus that uses two control units and communicates between the control units.
特許文献1に記載の内燃機関の可変動弁制御装置では、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブの少なくとも一方に対し、バルブタイミング制御とバルブリフト量制御とを行う場合に、バルブタイミングとバルブリフト量との一方の制御状態に応じて、他方の制御の制御範囲を制限している。
In the variable valve control apparatus for an internal combustion engine described in
具体的には、例えば吸気バルブのバルブリフト量の目標値を算出して、これに基づいてバルブリフト量を制御する一方、バルブリフト量の実際値を検出して、これに基づいて吸気バルブのバルブタイミングの進角側限界値を設定し、バルブタイミングが進角側限界値を超えないように制御することで、吸気バルブとピストンとの干渉を防止している。
ところで、内燃機関の可変動弁制御装置において、第1及び第2コントロールユニットを用い、第1コントロールユニットで、吸気バルブ若しくは排気バルブの可変動弁装置の1つの制御要素(バルブリフト量又はバルブタイミング)の目標値を算出して、第2コントロールユニットへ送信し、第2コントロールユニットで、前記1つの制御要素を制御すると共に、前記1つの制御要素の実際値を検出して、前記第1コントロールユニットへ送信する場合、次のような問題点がある。 By the way, in the variable valve control apparatus of the internal combustion engine, the first and second control units are used, and one control element (valve lift amount or valve timing) of the variable valve apparatus of the intake valve or the exhaust valve is used in the first control unit. ) Is calculated and transmitted to the second control unit, and the second control unit controls the one control element and detects the actual value of the one control element to detect the first control element. When sending to the unit, there are the following problems.
第1及び第2コントロールユニット間の通信手段が、マイコンの通信機能の故障、ハーネス・コネクタの故障、ノイズなどにより、通信異常を生じると、通信手段で送る目標値や実際値が異常となるため、第1コントロールユニットでの前記1つの制御要素の実際値に基づく他の制御要素の制御や、第2コントロールユニットでの前記1つの制御要素の目標値に基づく制御に支障をきたす可能性がある。 If the communication means between the first and second control units causes a communication error due to a failure in the communication function of the microcomputer, a failure in the harness / connector, noise, etc., the target value or actual value sent by the communication means becomes abnormal. The control of other control elements based on the actual value of the one control element in the first control unit and the control based on the target value of the one control element in the second control unit may be hindered. .
本発明は、このような実状に鑑み、通信異常を生じたとしても、吸気バルブ若しくは排気バルブを好適に制御することを目的とする。 In view of such a situation, an object of the present invention is to suitably control an intake valve or an exhaust valve even if a communication abnormality occurs.
本発明は、バルブのリフト量及び開閉時期を可変とする可変動弁装置と、運転状態に応じて前記バルブのリフト量及び開閉時期の2つの制御要素のうちの一方の制御要素の目標値を算出すると共に、運転状態と前記一方の制御要素の実際値とに応じて他方の制御要素を制御する第1コントロールユニットと、前記一方の制御要素の目標値に応じてその一方の制御要素を制御すると共に、その一方の制御要素の実際値を検出する第2コントロールユニットと、前記第1コントロールユニットによって算出された前記一方の制御要素の目標値を、前記第2コントロールユニットに送信するとともに、前記第2コントロールユニットによって検出された前記一方の制御要素の実際値を前記第1コントロールユニットに送信する通信装置と、を備える内燃機関の可変動弁制御装置であって、前記通信装置の通信異常を検出する通信異常検出手段を備え、前記第1コントロールユニットは、通信異常の検出時には、前記第2コントロールユニットから送信される前記一方の制御要素の実際値を、前記一方の制御要素の目標値と、通信異常の検出前に前記第2コントロールユニットから送信されて記憶保持している前記一方の制御要素の実際値とのうち、ピストン上死点での前記バルブのリフト量が大きくなる側に制御することになる方の値に置き換えて前記他方の制御要素を制御する、ことを特徴とする。 The present invention relates to a variable valve system that makes the lift amount and opening / closing timing of a valve variable, and a target value of one control element of the two control elements of the lift amount and opening / closing timing of the valve according to the operating state. A first control unit that calculates and controls the other control element according to the operating state and the actual value of the one control element, and controls the one control element according to the target value of the one control element And a second control unit that detects an actual value of one of the control elements, and a target value of the one control element calculated by the first control unit is transmitted to the second control unit, and A communication device that transmits an actual value of the one control element detected by the second control unit to the first control unit. A variable valve control apparatus for a fuel engine, comprising a communication abnormality detecting means for detecting a communication abnormality of the communication device, wherein the first control unit is transmitted from the second control unit when a communication abnormality is detected. The actual value of the one control element is the target value of the one control element, and the actual value of the one control element transmitted and stored from the second control unit before the detection of the communication abnormality. Of these, the other control element is controlled by replacing it with a value to be controlled so as to increase the lift amount of the valve at the piston top dead center .
本発明によれば、通信異常を生じても、吸気バルブ若しくは排気バルブを好適に制御することができるという効果が得られる。 According to the present invention, even if the communication abnormality, the effect is obtained that the air intake valve or the exhaust valve can be suitably controlled.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態を示すエンジン(直噴火花点火式内燃機関)のシステム図である。 FIG. 1 is a system diagram of an engine (direct injection spark ignition type internal combustion engine) showing an embodiment of the present invention.
エンジン1の吸気通路2には、電制スロットル弁3が設置されている。電制スロットル弁3は、エンジンコントロールユニット(以下ECMという)10により開度制御される。電制スロットル弁3の制御を受けた空気は、吸気バルブ4を介して、エンジン1の燃焼室5に吸入される。
An electric throttle valve 3 is installed in the
吸気バルブ4には、可変動弁装置として、吸気バルブ4のバルブリフト量、詳しくはバルブ作動角(開期間)及びリフト量を連続的に変化させることができるバルブ作動角及びリフト量可変装置(VEL装置;VELアクチュエータ49)と、吸気バルブ4のバルブタイミング(バルブ作動角の中心位相)を連続的に変化させることができるバルブタイミング可変装置(VTC装置;VTCアクチュエータ51)とが設けられている。詳細については後述する。
The
エンジン1の燃焼室5には、点火プラグ6と共に、燃料噴射弁7が設置されている。燃料噴射弁7は、ECM10からエンジン回転に同期して吸気行程又は圧縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電されて開弁し、燃焼室5内に所定圧力に調圧された燃料を噴射するようになっている。
A fuel injection valve 7 is installed in the
燃焼室5内に噴射された燃料は混合気を形成し、ECM10により決定された点火時期にて点火プラグ6により点火されて燃焼する。燃焼後の排気は、排気バルブ8を介して、排気通路9へ排出される。
The fuel injected into the
ECM10には、エンジン運転条件として、アクセルペダルセンサ11により検出されるアクセル開度APO、クランク角センサ12により検出されるエンジン回転数Ne、エアフローメータ13により検出される吸入空気量Qaなどが入力されている。
The ECM 10 receives, as engine operating conditions, an accelerator opening APO detected by the
次に、吸気バルブ4の可変動弁装置について、図2により説明する。
Next, the variable valve operating device of the
吸気バルブ4(1気筒につき2つ設けられる)の端部のバルブリフタ40の上方には、図外のクランク軸に連動して軸周りに回転駆動されるカム軸41が気筒列方向に延在している。このカム軸41の外周には、吸気バルブ4に対応して揺動カム42が揺動可能に外装されており、この揺動カム42がバルブリフタ40に当接してこれを押圧することにより、吸気バルブ4が図外のバルブスプリングのバネ力に抗して開閉駆動される。
Above the
ここにおいて、カム軸41と揺動カム42との間で、両者41、42を機械的に連携するリンクの姿勢を変化させて、吸気バルブ4のバルブ作動角(開期間)及びリフト量を連続的に可変制御可能なバルブ作動角及びリフト量可変装置(VEL装置)が設けられている。
Here, between the
VEL装置は、カム軸41に偏心して設けられてカム軸41と一体的に回転する駆動カム43と、この駆動カム43の外周に相対回転可能に外嵌するリング状リンク44と、カム軸41と略平行に気筒列方向へ延在する制御軸45と、この制御軸45に偏心して設けられて制御軸45と一体的に回転する制御カム46と、この制御カム46の外周に相対回転可能に外嵌すると共に、一端がリング状リンク44の先端と相対回転可能に連結されたロッカアーム47と、このロッカアーム47の他端と揺動カム42の先端とに回転可能に連結され、両者47、42を機械的に連携するロッド状リンク48と、を有している。
The VEL device includes a
上記のカム軸41及び制御軸45は、軸受ブラケットを介してエンジンのシリンダヘッド側へ回転可能に支持されている。制御軸45の一端にはバルブ作動角及びリフト量変更用のアクチュエータ(VELアクチュエータ)49の出力端が接続されており、このVELアクチュエータ49によって制御軸45が所定の制御角度範囲内で軸周りに回転駆動されると共に、所定の回転位相に保持される。
The
このような構成により、クランク軸に連動してカム軸41が回転すると、駆動カム43を介してリング状リンク44が実質的に並進作動すると共に、ロッカアーム47が制御カム46周りを揺動し、ロッド状リンク48を介して揺動カム42が揺動して、吸気バルブ4が開閉駆動される。
With such a configuration, when the
また、VELアクチュエータ49により制御軸45を回動することにより、ロッカアーム47の揺動中心となる制御カム46の中心位置が変化して、各リンク44、48等の姿勢が変化し、揺動カム42の揺動角度範囲が変化する。これにより、バルブ作動角の中心位相が略一定のままで、バルブ作動角及びリフト量が連続的に変化する。より具体的には、制御軸45を一方向へ回動することにより、バルブ作動角及びリフト量が増加し、他方向へ回動することによりバルブ作動角及びリフト量が減少するようになっている。
Further, when the
従って、VELアクチュエータ49の通電量をデューティ制御することで、制御軸45の回転位相を変更して、吸気バルブ4のバルブ作動角及びリフト量を変更することができ(図3のA参照)、これによりバルブ作動角及びリフト量可変装置(VEL装置)が構成される。
Therefore, by duty-controlling the energization amount of the
一方、カム軸41は、クランク軸の回転がタイミングベルトによりスプロケット50に入力されて駆動されるが、バルブタイミング変更のため、スプロケット50とカム軸41との間に、これらの回転位相を制御可能なロータリー式のアクチュエータ(VTCアクチュエータ)51が装着されている。
On the other hand, the
従って、VTCアクチュエータ51の通電量をデューティ制御することで、クランク軸とカム軸41との回転位相を変更して、吸気バルブ4のバルブタイミング(バルブ作動角の中心位相)を変更することができ(図3のA参照)、これによりバルブタイミング可変装置(VTC装置)が構成される。
Therefore, by duty-controlling the energization amount of the
ここにおいて、図4に制御系の構成を示すように、VTC装置のVTCアクチュエータ51は、第1コントロールユニットであるECM10により制御するが、VEL装置のVELアクチュエータ49は、第1コントロールユニットであるECM10とは別の、第2コントロールユニット(以下VEL−C/Uという)20により制御する。
Here, as shown in FIG. 4, the
そして、各制御のため、ECM10には、VTCアクチュエータ51の実位置を検出するVTC位置センサ51Sの信号を入力して、VTC実際値(実バルブタイミング)を検出する機能を持たせ、VEL−C/U20には、VELアクチュエータ49の実位置を検出するVEL位置センサ49Sの信号を入力して、VEL実際値(実バルブリフト量)を検出する機能を持たせている。
For each control, the
但し、エンジン運転条件に応じてVEL目標値(目標バルブリフト量)を算出する機能と、エンジン運転条件に応じてVTC目標値(目標バルブタイミング)を算出する機能とは、エンジン運転条件に関する各種センサの信号が入力されるECM10に集中させている。
However, the function for calculating the VEL target value (target valve lift amount) according to the engine operating condition and the function for calculating the VTC target value (target valve timing) according to the engine operating condition include various sensors relating to the engine operating condition. Are concentrated on the
このため、ECM10とVEL−C/U20とは、通信手段(CAN)30により接続し、ECM10からVEL−C/U20へ、VEL目標値(目標バルブリフト量)を送信するようにしている。CAN(Controller Area Network)は、それぞれのコントロールユニットを2本の通信線でつないでシリアル通信することにより、コントロールユニット間でのデータの送受信を可能とするものである。
For this reason, the
また、VEL−C/U20からECM10へは、VEL実際値(実バルブリフト量)を送信するようにしている。これは次の理由による。
Further, the VEL actual value (actual valve lift amount) is transmitted from the VEL-C /
吸気バルブのバルブタイミング制御とバルブリフト量制御とは独立に行うものであり、それぞれの制御範囲は、各制御特性によってエンジン性能(運転性能及び排気浄化性能など)を最大限高められるように設定されている。しかし、そのため、これらの制御を併用した場合には、例えば図3のBに示すように、バルブタイミングを進角側に、バルブリフト量を高リフト側に制御すると、ピストン上死点におけるバルブリフト量が極めて大きくなる恐れがある。 The valve timing control and valve lift amount control of the intake valve are performed independently, and each control range is set so that the engine performance (operation performance and exhaust purification performance, etc.) can be maximized by each control characteristic. ing. However, when these controls are used in combination, for example, as shown in FIG. 3B, when the valve timing is controlled to the advance side and the valve lift amount is controlled to the high lift side, the valve lift at the piston top dead center is determined. The amount can be very large.
ピストン上死点近傍において、バルブリフト量が過度に大きくならないように吸気バルブのVTC装置の最大進角値やVEL装置の最大リフト量を制限するため、ストッパ等により機械的に制限するのでは、制御範囲が狭められてしまい、吸気バルブとピストンとの間に干渉が生じないバルブタイミング及びバルブリフト量においても、制御量の上限が制限されるため、吸気バルブのバルブタイミング制御とバルブリフト量制御とを併用することによる出力増大及び排気性能向上の効果が十分に得られない。 In order to limit the maximum advance value of the VTC device of the intake valve and the maximum lift amount of the VEL device so that the valve lift amount does not become excessively large near the top dead center of the piston, The valve timing control and valve lift amount control of the intake valve are limited because the upper limit of the control amount is limited even in the valve timing and valve lift amount where the control range is narrowed and no interference occurs between the intake valve and the piston. In combination, the effects of increased output and improved exhaust performance cannot be obtained sufficiently.
そこで、吸気バルブのVTC装置に比べてVEL装置の方が応答性が高いことを前提とすると、VEL実際値(実バルブリフト量)に応じて、VTC目標値(目標バルブタイミング)に対する進角側限界値を設定し、VTC目標値の算出に際し、これが進角側限界値を超えないように、制限している。 Therefore, assuming that the VEL device is more responsive than the VTC device of the intake valve, the advance side with respect to the VTC target value (target valve timing) according to the VEL actual value (actual valve lift amount). A limit value is set, and when the VTC target value is calculated, it is limited so that it does not exceed the advance side limit value.
このため、VEL実際値を検出する機能を有するVEL−C/U20から、VTC目標値を算出する機能を有するECM10へ、VEL実際値を送信している。
For this reason, the VEL actual value is transmitted from the VEL-C /
図5はECM10側のメイン制御のフローチャートであり、これについて説明する。
FIG. 5 is a flowchart of main control on the
S11では、エンジン回転数Neとエンジン負荷を代表する基本燃料噴射量Tp(=K×Qa/Ne;Kは定数)とに基づいて、マップを参照することにより、VEL目標値(目標バルブリフト量)を算出する。算出したVEL目標値は、通信手段により、VEL−C/Uへ送信する。 In S11, the VEL target value (target valve lift amount) is obtained by referring to the map based on the engine speed Ne and the basic fuel injection amount Tp (= K × Qa / Ne; K is a constant) representing the engine load. ) Is calculated. The calculated VEL target value is transmitted to VEL-C / U by communication means.
S12では、エンジン回転数とエンジン負荷を代表する基本燃料噴射量Tpとに基づいて、マップを参照することにより、VTC目標値(目標バルブタイミング)を算出する。 In S12, the VTC target value (target valve timing) is calculated by referring to the map based on the engine speed and the basic fuel injection amount Tp representing the engine load.
S13では、後述する図7のフローにより確定されるVEL実際値(実バルブリフト量)を読込む。基本的には、VEL位置センサを介してVEL−C/Uにより検出された値を通信手段により受信したものであるが、通信異常の検出時には固定値に置き換えるようにしており、詳しくは後述する。 In S13, the VEL actual value (actual valve lift amount) determined by the flow of FIG. 7 described later is read. Basically, the value detected by the VEL-C / U via the VEL position sensor is received by the communication means, but when a communication abnormality is detected, it is replaced with a fixed value, which will be described in detail later. .
S14では、VEL実際値(実バルブリフト量)に基づいて、テーブルを参照することにより、VTC目標値(目標バルブタイミング)の限界値(進角側限界値)を算出する。 In S14, the limit value (advance side limit value) of the VTC target value (target valve timing) is calculated by referring to the table based on the VEL actual value (actual valve lift amount).
VTC目標値(目標バルブタイミング)の限界値は、VEL実際値(実バルブリフト量)が低リフト量〜中リフト量の範囲においては、VTCを最進角値に制御しても、吸気バルブとピストンとが干渉する恐れはないため、VTCのストッパ機構により規制される最進角位置と同じにしている。 The limit value of the VTC target value (target valve timing) is such that the VEL actual value (actual valve lift amount) is the same as the intake valve even if the VTC is controlled to the most advanced angle value in the range of the low lift amount to the medium lift amount. Since there is no possibility of interference with the piston, it is the same as the most advanced position regulated by the VTC stopper mechanism.
一方、吸気バルブのバルブリフト量が高リフト量の領域になると、VTCが最進角位置に近づくにつれて、ピストン上死点において吸気バルブとピストンとが干渉する恐れを生じるため、VTC目標値の限界値を徐々に遅角側へ設定するようになっている。 On the other hand, when the valve lift amount of the intake valve is in the high lift amount region, as the VTC approaches the most advanced position, the intake valve and the piston may interfere with each other at the top dead center of the piston. The value is gradually set to the retard side.
S15では、S12で求めたVTC目標値とS14で求めた限界値とを比較し、VTC目標値>限界値の場合(VTC目標値が限界値より進角側の場合)は、S16へ進んで、VTC目標値=限界値として、VTC目標値を制限した後、S17へ進む。VTC目標値≦限界値の場合(VTC目標値が限界値より遅角側の場合)は、そのままS17へ進む。 In S15, the VTC target value obtained in S12 is compared with the limit value obtained in S14. If VTC target value> limit value (when the VTC target value is on the advance side of the limit value), the process proceeds to S16. Then, after limiting the VTC target value as VTC target value = limit value, the process proceeds to S17. When VTC target value ≦ limit value (when the VTC target value is retarded from the limit value), the process directly proceeds to S17.
S17では、VTC位置センサの検出信号に基づいて、VTC実際値(実バルブタイミング)を検出する。 In S17, the VTC actual value (actual valve timing) is detected based on the detection signal of the VTC position sensor.
S18では、VTC目標値(目標バルブタイミング)とVTC実際値(実バルブタイミング)との偏差VTCERRを算出する。 In S18, a deviation VTCERR between the VTC target value (target valve timing) and the VTC actual value (actual valve timing) is calculated.
S19では、前記偏差VTCERRに応じて、VTC実際値をVTC目標値に一致させるように、VTCアクチュエータに対する制御出力を算出して出力し、フィードバック制御を行い、バルブタイミングを制御する。 In S19, in accordance with the deviation VTCERR, a control output for the VTC actuator is calculated and output so as to make the VTC actual value coincide with the VTC target value, feedback control is performed, and the valve timing is controlled.
具体的には、先ず、前記偏差VTCERRと、フィードバックゲインGp(比例分)、Gi(積分分)、Gd(微分分)とに基づいて、次式により、比例分制御量VTCp、積分分制御量VTCi、微分分制御量VTCdをそれぞれ求める。 Specifically, first, based on the deviation VTCERR and the feedback gains Gp (proportional component), Gi (integral component), Gd (derivative component), the proportional component control amount VTCp and the integral component control amount are expressed by the following equations. VTCi and differential control amount VTCd are obtained respectively.
VTCp=Gp・VTCERR
VTCi=VTCiz+Gi・VTCERR
VTCd=Gd・(VTCERR−VTCERRz)
尚、添字のzは、前回値であることを示す。
VTCp = Gp · VTCERR
VTCi = VTCiz + Gi · VTCERR
VTCd = Gd · (VTCERR−VTCERRz)
The subscript z indicates the previous value.
次に、基本デューティ値BASDTYvtcと制御量VTCp、VTCi、VTCdを加算して、VTCデューティ値VTCDTYを演算し(次式参照)、これを出力信号としてVTCアクチュエータを駆動する。 Next, the basic duty value BASDTYvtc and the control amounts VTCp, VTCi, and VTCd are added to calculate a VTC duty value VTCDTY (see the following equation), and this is used as an output signal to drive the VTC actuator.
VTCDTY=BASDTYvtc+VTCp+VTCi+VTCd
ここでは、VTCアクチュエータは、VTCデューティ値VTCDTY=基本デューティ値BASDTYvtc(例えば50%)のときに、そのときの位置で固定され、偏差の分、プラス側又はマイナス側に設定されることで、駆動され、偏差がなくなれば、VTCデューティ値VTCDTY=基本デューティ値BASDTYvtcとなって、その位置で固定されるものとする。
VTCDTY = BASDTYvtc + VTCp + VTCi + VTCd
Here, when VTC duty value VTCDTY = basic duty value BASDTYvtc (for example, 50%), the VTC actuator is fixed at the position at that time, and is driven by being set to the plus side or minus side for the deviation. If the deviation disappears, VTC duty value VTCDTY = basic duty value BASDTYvtc, which is fixed at that position.
図6はVEL−C/U20側のメイン制御のフローチャートであり、これについて説明する。
FIG. 6 is a flowchart of main control on the VEL-C /
S21では、後述する図8のフローにより確定されるVEL目標値(目標バルブリフト量)を読込む。基本的には、ECMにより算出された値を通信手段により受信したものであるが、通信異常の検出時には固定値に置き換えるようにしており、詳しくは後述する。 In S21, the VEL target value (target valve lift amount) determined by the flow of FIG. 8 described later is read. Basically, the value calculated by the ECM is received by the communication means, but when a communication abnormality is detected, it is replaced with a fixed value, which will be described in detail later.
S22では、VEL位置センサの検出信号に基づいて、VEL実際値(実バルブリフト量)を検出する。検出したVEL実際値は、通信手段により、ECMへ送信する。 In S22, the VEL actual value (actual valve lift amount) is detected based on the detection signal of the VEL position sensor. The detected VEL actual value is transmitted to the ECM by the communication means.
S23では、VEL目標値(目標バルブリフト量)とVEL実際値(実バルブリフト量)との偏差VELERRを算出する。 In S23, a deviation VELERR between the VEL target value (target valve lift amount) and the VEL actual value (actual valve lift amount) is calculated.
S24では、前記偏差VELERRに応じて、VEL実際値をVEL目標値に一致させるように、VELアクチュエータに対する制御出力を算出して出力し、フィードバック制御を行い、バルブリフト量を制御する。フィードバック制御の詳細は、ECMでのVTCアクチュエータに対するフィードバック制御と同様である。 In S24, in accordance with the deviation VELERR, a control output for the VEL actuator is calculated and output so that the VEL actual value matches the VEL target value, feedback control is performed, and the valve lift amount is controlled. The details of the feedback control are the same as the feedback control for the VTC actuator in the ECM.
ところで、上記のシステムにおいて、ECM10とVEL−C/U20との間の通信手段30が、マイコンの通信機能の故障、ハーネス・コネクタの故障、ノイズなどにより、通信異常を生じると、通信手段30で送るVEL目標値やVEL実際値が異常となるため、ECM10でのVEL実際値に基づくVTC限界値設定を含むVTC制御(バルブタイミング制御)や、VEL−C/U20でのVEL目標値に基づくVEL制御(バルブリフト量制御)に支障をきたし、吸気バルブを好適に制御することが困難となる恐れがある。
By the way, in the above system, if the communication means 30 between the
例えば、ECM10からVEL−C/U20へ送信するVEL目標値(目標バルブリフト量)がリフト量大側にエラーを生じることで、VEL−C/U20でのバルブリフト量制御が大側となり、このときにバルブタイミングが進角側になっていると、ピストン上死点でのバルブリフト量が大きすぎる恐れがある。
For example, when the VEL target value (target valve lift amount) transmitted from the
また、VEL−C/U20からECM10へ送信するVEL実際値(実バルブリフト量)がリフト量小側にエラーを生じることで、ECM10にて、VEL実際値(実バルブリフト量)に応じてVTC目標値(目標バルブタイミング)に対する進角側限界値を設定する際に、限界値が実質的に設定されなくなり、バルブリフト量が大きいにもかかわらず、バルブタイミングが進角側に設定されてしまい、ピストン上死点でのバルブリフト量が大きすぎて、ピストンとの干渉を生じる恐れがある。
In addition, when the VEL actual value (actual valve lift amount) transmitted from the VEL-C /
従って、通信手段30の通信異常を検出し、通信異常の検出時に、フェイルセーフ処理を行う。
Accordingly, a communication abnormality of the
通信異常の検出の概要について説明する。 An outline of detection of communication abnormality will be described.
各コントロールユニット(ECM10、VEL−C/U20)にそれぞれ具備させる通信異常検出手段は、他方のコントロールユニットから通信手段を介して所定の周期でカウントアップしつつ送信するメッセージカウンタの値を監視することにより、通信異常を検出する。 The communication abnormality detecting means provided in each control unit (ECM10, VEL-C / U20) monitors the value of the message counter transmitted while counting up from the other control unit via the communication means at a predetermined cycle. Thus, a communication abnormality is detected.
具体的には、図9に示すように、ECM10では、所定の周期でカウントアップしつつメッセージカウンタECMVELCKをVEL−C/U20へ送信し、VEL−C/U20では、そのメッセージカウンタECMVELCKの値を監視し、所定の周期でカウントアップしていないときに異常とみなす。
Specifically, as shown in FIG. 9, the
また、VEL−C/U20では、所定の周期でカウントアップしつつメッセージカウンタVELECMCKをECM10へ送信し、ECM10では、そのメッセージカウンタVELECMCKの値を監視し、所定の周期でカウントアップしていないときに異常とみなす。
The VEL-C /
図7はECM10でのフェイルセーフ制御(通信異常検出を含むVEL実際値読込み)のフローチャートであり、これについて説明する。
FIG. 7 is a flowchart of fail-safe control (reading a VEL actual value including communication abnormality detection) in the
S101では、VEL−C/UからのメッセージカウンタVELECMCKについて、前回値VELECMCKzとの差(カウンタ偏差)を求めて、1以外か否かを判定する。NOの場合(=1の場合)は、正常であるので、S102へ進み、インクリメントカウンタVELECMNG=0とする。 In S101, for the message counter VELECKCK from VEL-C / U, a difference (counter deviation) from the previous value VELECKCKz is obtained to determine whether it is other than 1. In the case of NO (in the case of = 1), since it is normal, the process proceeds to S102 and the increment counter VELECMNG = 0 is set.
これに対し、YESの場合(≠1の場合)は、正しくカウントアップしておらず、異常であるので、S103へ進み、インクリメントカウンタVELECMNGを1アップする(VELECMNG=VELECMNGz+1)。 On the other hand, in the case of YES (in the case of ≠ 1), since the count is not correctly counted up and it is abnormal, the process proceeds to S103, and the increment counter VELECMNG is incremented by 1 (VELECMNG = VELCMNNGz + 1).
次のS104では、インクリメントカウンタVELECMNGが予め定めた異常確定判定値CNG以上(VELECMNG≧CNG)であるか否かを判定する。NOの場合(VELECMNG<CNGの場合)は、正常とみなして、S105へ進み、VEL−C/Uから送信されるVEL実際値を読込む(VEL−C/Uから送信されるVEL実際値をそのままVEL実際値とする)。 In next step S104, it is determined whether or not the increment counter VELECMNG is greater than or equal to a predetermined abnormality determination determination value CNG (VELECMNG ≧ CNG). In the case of NO (when VELECMNG <CNG), it is regarded as normal, and the process proceeds to S105, and the VEL actual value transmitted from VEL-C / U is read (the VEL actual value transmitted from VEL-C / U is read). The actual value of VEL is used as it is).
これに対し、YESの場合(VELECMNG≧CNGの場合)は、通信異常と確定し、S106へ進んで、フェイルセーフ処理を実施する。すなわち、VEL−C/Uから送信されるVEL実際値を所定の固定値に置き換える。すなわち、自身(ECM)で算出したVEL目標値と、異常検出前に送信されて記憶保持しているVEL実際値とのうち、吸気バルブとピストンとの干渉という点で非安全側の値、すなわち大きい方(バルブリフト量大側)の値を選択し、これを固定値として、VEL−C/Uから送信されるVEL実際値を置き換える。尚、自身(ECM)で算出したVEL目標値は、異常検出前に自身で算出して記憶保持しているVEL目標値であってもよいし、最新に自身で算出したVEL目標値であってもよい。 On the other hand, in the case of YES (when VELECMNG ≧ CNG), it is determined that the communication is abnormal, and the process proceeds to S106 to perform the fail-safe process. That is, the actual VEL value transmitted from VEL-C / U is replaced with a predetermined fixed value. That is, among the VEL target value calculated by itself (ECM) and the actual VEL value transmitted and stored before detecting the abnormality, a value on the non-safe side in terms of interference between the intake valve and the piston, that is, The larger value (valve lift amount side) is selected, and this is used as a fixed value to replace the actual VEL value transmitted from VEL-C / U. Note that the VEL target value calculated by itself (ECM) may be a VEL target value calculated and stored by itself before detecting an abnormality, or may be a VEL target value calculated by itself the latest. Also good.
このように、VEL実際値を非安全側のリフト量大側の値とすることで、これを用いて制御する際は、より安全側に制御することになるので、安全側に制御することができる。すなわち、VEL実際値に基づいてVTC目標値に対する制限値を設定する際は、制限値をより遅角側に設定することになるので、ピストンと吸気バルブとの干渉を確実に防止できるようになる。 In this way, the actual value of VEL is set to the value on the non-safe side lift amount side, so that when controlling using this value, the control is performed on the safe side. it can. That is, when setting the limit value for the VTC target value based on the VEL actual value, the limit value is set on the more retarded side, so that interference between the piston and the intake valve can be reliably prevented. .
具体的には、図10のタイムチャートに示されるように、メッセージカウンタVELECMCKの値がカウントアップしなくなり(カウンタ偏差=0となり)、その後、異常が確定すると、VEL−C/UからのVEL実際値に代えて、異常検出前(異常発生前)のVEL目標値とVEL実際値とから、セレクトハイした値を、フェイルセーフ処理後のVEL実際値とする。これにより、VEL−C/UからのVEL実際値が異常発生により過小となっても、制御に用いるVEL実際値を大きな値とすることができ、これによりVTC目標値に対する限界値を遅角側に設定することができ、バルブタイミングを遅角側に制御して、ピストンと吸気バルブとの干渉を確実に防止できる。 Specifically, as shown in the time chart of FIG. 10, when the value of the message counter VELECKCK is not counted up (counter deviation = 0), and then an abnormality is confirmed, the actual VEL from the VEL-C / U Instead of the value, the value selected high from the VEL target value before the abnormality detection (before the abnormality occurrence) and the VEL actual value is set as the VEL actual value after the fail-safe process. As a result, even if the VEL actual value from VEL-C / U becomes too small due to the occurrence of an abnormality, the VEL actual value used for control can be set to a large value, whereby the limit value for the VTC target value is set to the retard side. The valve timing can be controlled to the retard side, and interference between the piston and the intake valve can be reliably prevented.
図8はVEL−C/U20でのフェイルセーフ制御(通信異常検出を含むVEL目標値読込み)のフローチャートであり、これについて説明する。
FIG. 8 is a flowchart of fail-safe control (VEL target value reading including communication abnormality detection) in the VEL-C /
S201では、ECMからのメッセージカウンタECMVELCKについて、前回値ECMVELCKzとの差(カウンタ偏差)を求めて、1以外か否かを判定する。NOの場合(=1の場合)は、正常であるので、S202へ進み、インクリメントカウンタECMVELNG=0とする。 In S201, a difference (counter deviation) from the previous value ECMVELCKz is determined for the message counter ECMVELCK from the ECM to determine whether it is other than 1. In the case of NO (in the case of = 1), since it is normal, the process proceeds to S202, and the increment counter ECMVELNG = 0 is set.
これに対し、YESの場合(≠1の場合)は、正しくカウントアップしておらず、異常であるので、S203へ進み、インクリメントカウンタECMVELNGを1アップする(ECMVELNG=ECMVELNGz+1)。 On the other hand, in the case of YES (in the case of ≠ 1), since the count is not correctly incremented and is abnormal, the process proceeds to S203, and the increment counter ECMVELNG is incremented by 1 (ECMVELNG = ECMVELNGz + 1).
次のS204では、インクリメントカウンタECMVELNGが予め定めた異常確定判定値CNG以上(ECMVELNG≧CNG)であるか否かを判定する。NOの場合(ECMVELNG<CNGの場合)は、正常とみなして、S205へ進み、ECMから送信されるVEL目標値を読込む(ECMから送信されるVEL目標値をそのままVEL目標値とする)。 In next step S204, it is determined whether or not the increment counter ECMVELNG is equal to or greater than a predetermined abnormality determination determination value CNG (ECMVELNG ≧ CNG). In the case of NO (when ECMVELNG <CNG), it is regarded as normal and the process proceeds to S205, and the VEL target value transmitted from the ECM is read (the VEL target value transmitted from the ECM is used as the VEL target value).
これに対し、YESの場合(ECMVELNG≧CNGの場合)は、通信異常と確定し、S206へ進んで、フェイルセーフ処理を実施する。すなわち、ECMから送信されるVEL目標値を所定の固定値に置き換える。すなわち、自身(VEL−C/U)で検出したVEL実際値と、異常検出前に送信されて記憶保持しているVEL目標値とのうち、吸気バルブとピストンとの干渉という点で安全側の値、すなわち小さい方(バルブリフト量小側)の値を選択し、これを固定値として、ECMから送信されるVEL目標値を置き換える。尚、自身(VEL−C/U)で検出したVEL実際値は、異常検出前に自身で検出して記憶保持しているVEL実際値であってもよいし、最新に自身で検出したVEL実際値であってもよい。 On the other hand, in the case of YES (ECMVELNG ≧ CNG), it is determined that the communication is abnormal, the process proceeds to S206, and the fail safe process is performed. That is, the VEL target value transmitted from the ECM is replaced with a predetermined fixed value. That is, among the actual VEL value detected by itself (VEL-C / U) and the VEL target value that is transmitted and stored before the abnormality is detected, it is safer in terms of interference between the intake valve and the piston. The value, that is, the smaller value (valve lift amount side) is selected, and this is used as a fixed value to replace the VEL target value transmitted from the ECM. Note that the actual VEL value detected by itself (VEL-C / U) may be the actual VEL value detected and stored by itself before detecting the abnormality, or the latest actual VEL value detected by itself. It may be a value.
このように、VEL目標値を安全側のリフト量小側の値とすることで、これに従って制御する際に、安全側に制御することができる。すなわち、バルブリフト量制御においてリフト量小側に制御することになるので、ピストンと吸気バルブとの干渉を確実に防止できるようになる。 In this way, by setting the VEL target value to a value on the safe side lift amount side, it is possible to control to the safe side when controlling according to this value. That is, since the valve lift amount is controlled to the smaller lift amount, interference between the piston and the intake valve can be reliably prevented.
具体的には、図11のタイムチャートに示されるように、メッセージカウンタECMVELCKの値がカウントアップしなくなり(カウンタ偏差=0となり)、その後、異常が確定すると、ECMからのVEL目標値に代えて、異常検出前(異常発生前)のVEL実際値とVEL目標値とから、セレクトローした値を、フェイルセーフ処理後のVEL目標値とする。これにより、ECMからのVEL目標値が異常発生により過大となっても、制御に用いるVEL目標値を小さな値とすることができ、バルブリフト量を小側に制御して、ピストンと吸気バルブとの干渉を確実に防止できる。 Specifically, as shown in the time chart of FIG. 11, the value of the message counter ECMVELCK no longer counts up (counter deviation = 0), and when an abnormality is confirmed after that, the VEL target value from the ECM is replaced. The value selected from the VEL actual value before abnormality detection (before abnormality occurrence) and the VEL target value is set as the VEL target value after fail-safe processing. As a result, even if the VEL target value from the ECM becomes excessive due to the occurrence of an abnormality, the VEL target value used for control can be set to a small value, and the valve lift amount is controlled to the small side so that the piston, the intake valve, Can be reliably prevented.
尚、以上では吸気バルブの可変動弁装置について説明したが、本発明は排気バルブの可変動弁装置についても適用可能である。 Although the variable valve operating device for the intake valve has been described above, the present invention can also be applied to a variable valve operating device for the exhaust valve.
排気バルブのバルブタイミング制御とバルブリフト量制御とを併用するものでも、排気バルブのバルブタイミングを遅角側に制御すると共にバルブリフト量を高リフト側に制御すると、ピストン上死点近傍で排気バルブのリフト量が大きすぎる恐れがあり、同様の問題を生じるからである。 Even if the valve timing control of the exhaust valve and the valve lift amount control are used together, if the valve timing of the exhaust valve is controlled to the retard side and the valve lift amount is controlled to the high lift side, the exhaust valve is near the top dead center of the piston. This is because the lift amount may be too large, and the same problem occurs.
以上説明したように、本実施形態によれば、第1及び第2コントロールユニット(ECM10、VEL−C/U20)と、これらの間の通信手段(30)とを備え、前記第1コントロールユニット(ECM10)は、内燃機関の吸気バルブ若しくは排気バルブの可変動弁装置の1つの制御要素(バルブリフト量)の目標値を算出して、前記第2コントロールユニット(VEL−C/U20)へ送信し、前記第2コントロールユニット(VEL−C/U20)は、前記第1コントロールユニット(ECM10)からの目標値に従って、前記1つの制御要素(バルブリフト量)を制御すると共に、前記1つの制御要素(バルブリフト量)の実際値を検出して、前記第1コントロールユニット(ECM)へ送信する、内燃機関の可変動弁制御装置において、前記第1及び第2コントロールユニット(ECM10、VEL−C/U20)のそれぞれに、前記通信手段(30)の通信異常を検出する通信異常検出手段と、通信異常の検出時に、他方のコントロールユニットから送信される実際値又は目標値を所定の固定値に置き換えるフェイルセーフ手段と、を具備させたことにより、通信異常を生じても、安全側の制御を行うようにすることができ、吸気バルブ若しくは排気バルブとピストンとの干渉を回避することができる。また、ストッパ等による機械的な制限が不要となり、可変動弁装置の制御範囲を拡大できるため、燃費向上等を図ることができる。また、干渉対策のためのピストンのバルブリセス深さアップによる出力、燃費、排気性能低下を防止することができる。 As described above, according to the present embodiment, the first and second control units (ECM10, VEL-C / U20) and the communication means (30) between them are provided, and the first control unit ( The ECM 10) calculates a target value of one control element (valve lift amount) of the variable valve operating device of the intake valve or the exhaust valve of the internal combustion engine, and transmits it to the second control unit (VEL-C / U20). The second control unit (VEL-C / U20) controls the one control element (valve lift amount) according to the target value from the first control unit (ECM10) and the one control element ( A variable valve controller for an internal combustion engine that detects an actual value of a valve lift amount and transmits it to the first control unit (ECM). Each of the first and second control units (ECM10, VEL-C / U20) has a communication abnormality detecting means for detecting a communication abnormality of the communication means (30), and the other control when the communication abnormality is detected. By providing fail-safe means for replacing the actual value or target value transmitted from the unit with a predetermined fixed value, it is possible to perform control on the safe side even if a communication abnormality occurs, Interference between the valve or the exhaust valve and the piston can be avoided. In addition, a mechanical restriction by a stopper or the like is not necessary, and the control range of the variable valve operating device can be expanded, so that fuel consumption can be improved. In addition, it is possible to prevent a decrease in output, fuel consumption, and exhaust performance due to an increase in the valve recess depth of the piston as a countermeasure against interference.
この場合、特に、送信される実際値については、吸気バルブ若しくは排気バルブとピストンとの干渉という点で非安全側の固定値に置き換え、送信される目標値については、吸気バルブ若しくは排気バルブとピストンとの干渉という点で安全側の固定値に置き換えることで、送信される値に応じた的確な置き換えが可能となる。 In this case, in particular, the transmitted actual value is replaced with a non-safe side fixed value in terms of interference between the intake valve or the exhaust valve and the piston, and the transmitted target value is replaced with the intake valve or the exhaust valve and the piston. By replacing the value with a fixed value on the safe side in terms of interference with the signal, it is possible to perform an accurate replacement according to the transmitted value.
すなわち、実際値については非安全側の固定値に置き換えることで、これを用いた他の制御を安全側に誘導することができ、目標値については安全側の固定値に置き換えることで、これに従って安全側に制御することができる。 That is, by replacing the actual value with a non-safe side fixed value, other controls using this can be guided to the safe side, and the target value is replaced with a safe side fixed value. It can be controlled to the safe side.
また、本実施形態によれば、前記第1コントロールユニット(ECM10)に具備させる前記フェイルセーフ手段は、通信異常の検出時に、前記第2コントロールユニット(VEL−C/U20)から送信される実際値を、所定の固定値に置き換える際に、自身で算出した目標値と、異常検出前に送信されて記憶保持している実際値とのうち、吸気バルブ若しくは排気バルブとピストンとの干渉という点で非安全側の値を、前記固定値とすることにより、これを用いた他の制御を行う場合に、確実に安全側に制御することができる。 Further, according to the present embodiment, the fail safe means included in the first control unit (ECM10) is an actual value transmitted from the second control unit (VEL-C / U20) when a communication abnormality is detected. Is replaced with a predetermined fixed value in terms of interference between the intake valve or the exhaust valve and the piston among the target value calculated by itself and the actual value transmitted and stored before the abnormality is detected. By setting the value on the non-safe side as the fixed value, it is possible to surely control the value on the safe side when performing other control using this value.
また、本実施形態によれば、前記可変動弁装置の前記1つの制御要素は、吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブリフト量であり、前記非安全側の値は、大きい方の値であるとすることにより、バルブリフト量の実際値を用いて他の制御(バルブタイミングの制御)を行う場合に、確実に安全側に制御することができる。 Further, according to the present embodiment, the one control element of the variable valve operating apparatus is a valve lift amount of an intake valve or an exhaust valve, and the value on the non-safe side is a larger value. As a result, when other control (valve timing control) is performed using the actual value of the valve lift, it can be surely controlled to the safe side.
但し、前記可変動弁装置の前記1つの制御要素を吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブタイミングとすることも可能である。この場合、前記可変動弁装置の前記1つの制御要素は、吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブタイミングであり、前記非安全側の値は、吸気バルブ開時期が進角側若しくは排気バルブ閉時期が遅角側の値であるとすることにより、バルブタイミングの実際値を用いて他の制御(バルブリフト量の制御)を行う場合に、確実に安全側に制御することができる。 However, the one control element of the variable valve operating apparatus may be the valve timing of the intake valve or the exhaust valve. In this case, the one control element of the variable valve system is the valve timing of the intake valve or the exhaust valve, and the value on the non-safe side is that the intake valve opening timing is advanced or the exhaust valve closing timing is delayed. By setting the value to the angle side, when other control (control of the valve lift amount) is performed using the actual value of the valve timing, it can be surely controlled to the safe side.
また、本実施形態によれば、前記第2コントロールユニット(VEL−C/U20)に具備させる前記フェイルセーフ手段は、通信異常の検出時に、前記第1コントロールユニット(ECM)から送信される目標値を、所定の固定値に置き換える際に、自身で検出した実際値と、異常検出前に送信されて記憶保持している目標値とのうち、吸気バルブ若しくは排気バルブとピストンとの干渉という点で安全側の値を、前記固定値とすることにより、これに従って制御を行う場合に、確実に安全側に制御することができる。 Further, according to the present embodiment, the fail safe means included in the second control unit (VEL-C / U20) is a target value transmitted from the first control unit (ECM) when a communication abnormality is detected. Is replaced with a predetermined fixed value, among the actual value detected by itself and the target value transmitted and stored before the abnormality is detected in terms of interference between the intake valve or the exhaust valve and the piston. By setting the value on the safe side to the fixed value, when the control is performed in accordance with the fixed value, the safe side can be reliably controlled.
また、本実施形態によれば、前記可変動弁装置の前記1つの制御要素は、吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブリフト量であり、前記安全側の値は、小さい方の値であるとすることにより、バルブリフト量を目標値に制御する場合に、確実に安全側に制御することができる。 According to the present embodiment, the one control element of the variable valve operating apparatus is a valve lift amount of an intake valve or an exhaust valve, and the value on the safety side is a smaller value. Thus, when the valve lift amount is controlled to the target value, it can be surely controlled to the safe side.
但し、前記可変動弁装置の前記1つの制御要素を吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブタイミングとすることも可能である。この場合、前記可変動弁装置の前記1つの制御要素は、吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブタイミングであり、前記安全側の値は、吸気バルブ開時期が遅角側若しくは排気バルブ閉時期が進角側の値であるとすることにより、バルブタイミングを目標値に制御する場合に、確実に安全側に制御することができる。 However, the one control element of the variable valve operating apparatus may be the valve timing of the intake valve or the exhaust valve. In this case, the one control element of the variable valve device is the valve timing of the intake valve or the exhaust valve, and the value on the safety side is the retarded side of the intake valve opening timing or the advanced timing of the exhaust valve closing timing. By setting the value to the side, when the valve timing is controlled to the target value, it can be surely controlled to the safe side.
また、本実施形態によれば、前記第1コントロールユニット(ECM10)は、前記可変動弁装置の他の制御要素(バルブタイミング)の目標値を算出して、前記他の制御要素(バルブタイミング)を制御するものであり、前記他の制御要素(バルブタイミング)の目標値の算出に際し、前記第2コントロールユニット(VEL−C/U20)からの前記1つの制御要素(バルブリフト量)の実際値に応じて、前記他の制御要素(バルブタイミング)の目標値を制限する機能を有することにより、2つの制御を関連させて、ピストンとの干渉を防止することができる。 In addition, according to the present embodiment, the first control unit (ECM10) calculates a target value of another control element (valve timing) of the variable valve operating apparatus, and the other control element (valve timing). In calculating the target value of the other control element (valve timing), the actual value of the one control element (valve lift amount) from the second control unit (VEL-C / U20) is calculated. Accordingly, by having the function of limiting the target value of the other control element (valve timing), it is possible to relate the two controls and prevent interference with the piston.
また、本実施形態によれば、前記可変動弁装置の前記1つの制御要素は、吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブリフト量であり、前記他の制御要素は、吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブタイミングであるとすることにより、バルブリフト量に応じて、バルブタイミングを的確に規制することができる。 According to the present embodiment, the one control element of the variable valve operating apparatus is a valve lift amount of the intake valve or the exhaust valve, and the other control element is a valve timing of the intake valve or the exhaust valve. As a result, the valve timing can be accurately regulated in accordance with the valve lift amount.
但し、VTC装置の方がVEL装置に比べて応答性が高い場合などは、バルブタイミングを先行(優先)して制御するのが望ましい。この場合、前記可変動弁装置の前記1つの制御要素は、吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブタイミングであり、前記他の制御要素は、吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブリフト量であるとすることにより、バルブタイミングに応じて、バルブリフト量を的確に規制することができる。 However, when the responsiveness of the VTC device is higher than that of the VEL device, it is desirable to control the valve timing in advance (priority). In this case, the one control element of the variable valve operating apparatus is a valve timing of the intake valve or the exhaust valve, and the other control element is a valve lift amount of the intake valve or the exhaust valve, The valve lift can be accurately regulated according to the valve timing.
このように、バルブリフト量とバルブタイミングとの一方の制御状態に応じて、他方の制御の制御範囲を制限することにより、バルブリフト量とバルブタイミングとの一方の制御状態と無関係にエンジン運転条件に応じた要求通りに他方を制御したときには、他方の制御の制御範囲を制限することにより、ピストンとの干渉を防止することができる。また、一方の制御状態と無関係に要求通りに制御しても、ピストンと干渉しないときには、そのまま他方を要求通りに制御することにより、エンジン性能を最大限高めることができ、例えば冷間始動時やリーン燃焼時等の運転状態における出力向上や排気浄化性能向上を図ることができる。 In this way, by limiting the control range of the other control according to the control state of one of the valve lift amount and the valve timing, the engine operating condition is independent of the control state of one of the valve lift amount and the valve timing. When the other is controlled as required, the interference with the piston can be prevented by limiting the control range of the other control. In addition, even if the control is performed as required regardless of the control state of one, if it does not interfere with the piston, the engine performance can be maximized by controlling the other as it is. It is possible to improve the output and the exhaust purification performance in the operating state such as lean combustion.
また、本実施形態によれば、各コントロールユニット(ECM10、VEL−C/U20)に具備させる前記通信異常検出手段は、他方のコントロールユニットから前記通信手段を介して所定の周期でカウントアップしつつ送信するメッセージカウンタ(ECMVELCK、VELECMCK)の値を監視することにより、通信異常を検出する構成とすることにより、簡単かつ確実なものとすることができる。 According to the present embodiment, the communication abnormality detection means provided in each control unit (ECM10, VEL-C / U20) counts up from the other control unit via the communication means at a predetermined cycle. By monitoring the value of the message counters (ECMVELCK, VELECKCK) to be transmitted, it is possible to make the communication simple and reliable by detecting the communication abnormality.
尚、本発明では、通信手段の通信異常の検出時に、通信手段により通信される可変動弁装置の1つの制御要素の実際値又は目標値を所定の固定値に置き換えるが、この固定値は、予め定めた一定値であってもよい。実際値を置き換える場合には、予め定めた非安全側の一定値(吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブリフト量であれば大側の一定値、吸気バルブのバルブタイミングであれば進角側の一定値、排気バルブのバルブタイミングであれば遅角側の一定値)とすることで、これを用いた他の制御を安全側に誘導できるからである。目標値を置き換える場合は、予め定めた安全側の一定値(吸気バルブ若しくは排気バルブのバルブリフト量であれば小側の一定値、吸気バルブのバルブタイミングであれば遅角側の一定値、排気バルブのバルブタイミングであれば進角側の一定値)とすることで、これに従って安全側に制御することができるからである。 In the present invention, when a communication abnormality of the communication means is detected, the actual value or the target value of one control element of the variable valve device communicated by the communication means is replaced with a predetermined fixed value. It may be a predetermined constant value. When replacing the actual value, a predetermined constant value on the non-safe side (a constant value on the large side if the valve lift amount of the intake valve or exhaust valve, a constant value on the advance side if the valve timing of the intake valve) If the valve timing of the exhaust valve is set to a constant value on the retard side, other control using this can be guided to the safe side. When replacing the target value, a predetermined constant value on the safe side (a constant value on the small side if the valve lift amount of the intake valve or exhaust valve, a constant value on the retard side if the valve timing of the intake valve, exhaust gas) This is because if the valve timing of the valve is set to a constant value on the advance side), it can be controlled to the safe side accordingly.
1 エンジン
4 吸気バルブ
8 排気バルブ
10 ECM(第1コントロールユニット)
20 VEL−C/U(第2コントロールユニット)
30 通信手段
49 VELアクチュエータ
49S VEL位置センサ
51 VTCアクチュエータ
51S VTC位置センサ
1
20 VEL-C / U (second control unit)
30
Claims (10)
運転状態に応じて前記バルブのリフト量及び開閉時期の2つの制御要素のうちの一方の制御要素の目標値を算出すると共に、運転状態と前記一方の制御要素の実際値とに応じて他方の制御要素を制御する第1コントロールユニットと、
前記一方の制御要素の目標値に応じてその一方の制御要素を制御すると共に、その一方の制御要素の実際値を検出する第2コントロールユニットと、
前記第1コントロールユニットによって算出された前記一方の制御要素の目標値を、前記第2コントロールユニットに送信するとともに、前記第2コントロールユニットによって検出された前記一方の制御要素の実際値を前記第1コントロールユニットに送信する通信装置と、
を備える内燃機関の可変動弁制御装置であって、
前記通信装置の通信異常を検出する通信異常検出手段を備え、
前記第1コントロールユニットは、
通信異常の検出時には、前記第2コントロールユニットから送信される前記一方の制御要素の実際値を、前記一方の制御要素の目標値と、通信異常の検出前に前記第2コントロールユニットから送信されて記憶保持している前記一方の制御要素の実際値とのうち、ピストン上死点での前記バルブのリフト量が大きくなる側に制御することになる方の値に置き換えて前記他方の制御要素を制御する、
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁制御装置。 A variable valve gear that makes the lift amount and opening / closing timing of the valve variable;
The target value of one control element of the two control elements of the valve lift amount and the opening / closing timing is calculated according to the operating state, and the other value according to the operating state and the actual value of the one control element. A first control unit for controlling the control element;
A second control unit that controls one of the control elements according to a target value of the one control element and detects an actual value of the one control element;
The target value of the one control element calculated by the first control unit is transmitted to the second control unit, and the actual value of the one control element detected by the second control unit is transmitted to the first control unit. A communication device for transmitting to the control unit;
A variable valve control apparatus for an internal combustion engine comprising:
A communication abnormality detecting means for detecting a communication abnormality of the communication device;
The first control unit includes:
When a communication abnormality is detected, the actual value of the one control element transmitted from the second control unit is transmitted from the second control unit before the detection of the communication abnormality and the target value of the one control element. Of the actual value of the one control element that is stored and held, the other control element is replaced with the value that will be controlled to the side where the lift amount of the valve at the piston top dead center is increased. Control,
A variable valve control apparatus for an internal combustion engine.
前記一方の制御要素が前記バルブのリフト量のときは、前記第2コントロールユニットから送信される前記一方の制御要素の実際値を、前記一方の制御要素の目標値と、通信異常の検出前に前記第2コントロールユニットから送信されて記憶保持している前記一方の制御要素の実際値とのうち、大きい方の値に置き換える、
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変動弁制御装置。 The first control unit includes:
When the one control element is the lift amount of the valve, the actual value of the one control element transmitted from the second control unit is set to the target value of the one control element and the communication abnormality is detected. Replace with the larger one of the actual values of the one control element transmitted from the second control unit and stored.
The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
前記一方の制御要素が吸気バルブの開閉時期のときは、前記第2コントロールユニットから送信される前記一方の制御要素の実際値を、前記一方の制御要素の目標値と、通信異常の検出前に前記第2コントロールユニットから送信されて記憶保持している前記一方の制御要素の実際値とのうち、進角側の値に置き換える、
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変動弁制御装置。 The first control unit includes:
When the one control element is the intake valve opening / closing timing, the actual value of the one control element transmitted from the second control unit is set to the target value of the one control element and before the detection of the communication abnormality. Of the actual value of the one control element transmitted and stored from the second control unit, replace it with the value on the advance side.
The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
前記一方の制御要素が排気バルブの開閉時期のときは、前記第2コントロールユニットから送信される前記一方の制御要素の実際値を、前記一方の制御要素の目標値と、通信異常の検出前に前記第2コントロールユニットから送信されて記憶保持している前記一方の制御要素の実際値とのうち、遅角側の値に置き換える、
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変動弁制御装置。 The first control unit includes:
When the one control element is the exhaust valve opening / closing timing, the actual value of the one control element transmitted from the second control unit is set to the target value of the one control element and before the detection of the communication abnormality. Of the actual value of the one control element transmitted and stored from the second control unit, replace it with the value on the retard side,
The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
運転状態に応じて前記バルブのリフト量及び開閉時期の2つの制御要素のうちの一方の制御要素の目標値を算出すると共に、運転状態と前記一方の制御要素の実際値とに応じて他方の制御要素を制御する第1コントロールユニットと、
前記一方の制御要素の目標値に応じてその一方の制御要素を制御すると共に、その一方の制御要素の実際値を検出する第2コントロールユニットと、
前記第1コントロールユニットによって算出された前記一方の制御要素の目標値を、前記第2コントロールユニットに送信するとともに、前記第2コントロールユニットによって検出された前記一方の制御要素の実際値を前記第1コントロールユニットに送信する通信装置と、
を備える内燃機関の可変動弁制御装置であって、
前記通信装置の通信異常を検出する通信異常検出手段を備え、
前記第2コントロールユニットは、
通信異常の検出時には、前記第1コントロールユニットから送信される前記一方の制御要素の目標値を、検出した前記一方の制御要素の実際値と、通信異常の検出前に前記第1コントロールユニットから送信されて記憶保持している前記一方の制御要素の目標値とのうち、ピストン上死点での前記バルブのリフト量が小さくなる側に制御することになる方の値に置き換えて前記一方の制御要素を制御する、
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁制御装置。 A variable valve gear that makes the lift amount and opening / closing timing of the valve variable;
The target value of one control element of the two control elements of the valve lift amount and the opening / closing timing is calculated according to the operating state, and the other value according to the operating state and the actual value of the one control element. A first control unit for controlling the control element;
A second control unit that controls one of the control elements according to a target value of the one control element and detects an actual value of the one control element;
The target value of the one control element calculated by the first control unit is transmitted to the second control unit, and the actual value of the one control element detected by the second control unit is transmitted to the first control unit. A communication device for transmitting to the control unit;
A variable valve control apparatus for an internal combustion engine comprising:
A communication abnormality detecting means for detecting a communication abnormality of the communication device;
The second control unit is
When a communication abnormality is detected, the target value of the one control element transmitted from the first control unit is transmitted from the first control unit before the detected actual value of the one control element is detected. Of the target value of the one control element that is stored and held, the one control is replaced with a value that is to be controlled to the side where the lift amount of the valve at the piston top dead center becomes smaller Control elements,
A variable valve control apparatus for an internal combustion engine.
前記一方の制御要素が前記バルブのリフト量のときは、前記第1コントロールユニットから送信される前記一方の制御要素の目標値を、検出した前記一方の制御要素の実際値と、通信異常の検出前に前記第1コントロールユニットから送信されて記憶保持している前記一方の制御要素の目標値とのうち、小さい方の値に置き換える、
ことを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の可変動弁制御装置。 The second control unit is
When the one control element is the lift amount of the valve, the target value of the one control element transmitted from the first control unit is detected, and the detected actual value of the one control element is detected. Replace with the smaller one of the target values of the one control element previously transmitted from the first control unit and stored.
6. The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein:
前記一方の制御要素が吸気バルブの開閉時期のときは、前記第1コントロールユニットから送信される前記一方の制御要素の目標値を、検出した前記一方の制御要素の実際値と、通信異常の検出前に前記第1コントロールユニットから送信されて記憶保持している前記一方の制御要素の目標値とのうち、遅角側の値に置き換える、
ことを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の可変動弁制御装置。 The second control unit is
When the one control element is the intake valve opening / closing timing, the target value of the one control element transmitted from the first control unit is detected, and the detected actual value of the one control element is detected. Of the target value of the one control element that has been previously transmitted from the first control unit and stored therein, replace it with the value on the retard side,
6. The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein:
前記一方の制御要素が排気バルブの開閉時期のときは、前記第1コントロールユニットから送信される前記一方の制御要素の目標値を、検出した前記一方の制御要素の実際値と、通信異常の検出前に前記第1コントロールユニットから送信されて記憶保持している前記一方の制御要素の目標値とのうち、進角側の値に置き換える、
ことを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の可変動弁制御装置。 The second control unit is
When the one control element is the exhaust valve opening / closing timing, the target value of the one control element transmitted from the first control unit is detected, and the detected actual value of the one control element is detected. Among the target values of the one control element previously transmitted from the first control unit and stored therein, replace with the advance value.
6. The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein:
運転状態に応じて前記他方の制御要素の目標値を算出し、
前記一方の制御要素の実際値に基づいて前記他方の制御要素の目標値を制限し、
制限した目標値となるように、その他方の制御要素を制御する、
ことを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか1つに記載の内燃機関の可変動弁制御装置。 The first control unit includes:
Calculate the target value of the other control element according to the operating state,
Limiting the target value of the other control element based on the actual value of the one control element;
Control the other control element so that the target value is limited,
The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein:
前記第1コントロールユニット及び前記第2コントロールユニットのそれぞれに設けられ、他方のコントロールユニットから前記通信装置を介して所定の周期でカウントアップしつつ送信するメッセージカウンタの値を監視することで通信異常を検出する、
ことを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか1つに記載の内燃機関の可変動弁制御装置。 The communication abnormality detecting means is
A communication abnormality is detected by monitoring the value of a message counter that is provided in each of the first control unit and the second control unit and is transmitted while counting up at a predetermined cycle from the other control unit via the communication device. To detect,
The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007134158A JP4870023B2 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Variable valve control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007134158A JP4870023B2 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Variable valve control device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008286165A JP2008286165A (en) | 2008-11-27 |
JP4870023B2 true JP4870023B2 (en) | 2012-02-08 |
Family
ID=40146100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007134158A Active JP4870023B2 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Variable valve control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4870023B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5298932B2 (en) * | 2009-02-23 | 2013-09-25 | 日産自動車株式会社 | Variable valve operating device for internal combustion engine |
JP5532989B2 (en) | 2010-02-08 | 2014-06-25 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for variable valve system |
JP2014058210A (en) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Vehicle control device and vehicle control system |
KR101515009B1 (en) | 2013-08-29 | 2015-04-27 | 주식회사 현대케피코 | Fault Avoidance Method of Variable Valve Timing Control Apparatus |
BR112019000044B1 (en) | 2016-07-13 | 2023-01-17 | Nissan Motor Co., Ltd | ENGINE CONTROL METHOD AND ENGINE CONTROL DEVICE |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3495613B2 (en) * | 1997-10-21 | 2004-02-09 | 株式会社ミクニ | Electronic control system |
JP2002285871A (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Unisia Jecs Corp | Variable valve gear for internal combustion engine |
JP4380082B2 (en) * | 2001-05-02 | 2009-12-09 | 株式会社デンソー | Communication system between automotive control devices |
JP2004183597A (en) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | Variable valve system for internal combustion engine |
JP4489380B2 (en) * | 2003-06-25 | 2010-06-23 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Fail-safe control device for internal combustion engine with variable valve mechanism |
JP4192785B2 (en) * | 2004-01-05 | 2008-12-10 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine control device |
JP2005214168A (en) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Hitachi Ltd | Variable valve control device for internal combustion engine |
JP4458414B2 (en) * | 2004-02-09 | 2010-04-28 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Drive control device for variable valve lift mechanism |
JP2006312943A (en) * | 2006-08-24 | 2006-11-16 | Hitachi Ltd | Variable valve gear of internal combustion engine |
-
2007
- 2007-05-21 JP JP2007134158A patent/JP4870023B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008286165A (en) | 2008-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4840287B2 (en) | Variable valve control device for internal combustion engine | |
US9097146B2 (en) | Feed forward control for electric variable valve operation | |
RU2598487C1 (en) | Internal combustion engine control device and control method | |
JP4870023B2 (en) | Variable valve control device for internal combustion engine | |
MXPA06012498A (en) | Controller of internal combustion engine. | |
EP3324024B1 (en) | Variable compression ratio internal combustion engine | |
US20160348595A1 (en) | Control device for internal combustion engine and method for estimating compression ratio | |
WO2016072454A1 (en) | Method for controlling and device for controlling internal combustion engine | |
JP2009092067A (en) | Control system of engine equipped with electric valve actuation, control method of the engine and computer readable storage medium for operating the engine | |
US7159548B2 (en) | Variable valve actuating system and method | |
JP2004346825A (en) | Variable valve gear for internal combustion engine | |
WO2015141037A1 (en) | Control device and control method for internal combustion engine | |
JP4914293B2 (en) | Variable valve control device for internal combustion engine | |
JP2006207434A (en) | Failure diagnostic device for variable valve system mechanism | |
US10718276B2 (en) | Failure diagnosis apparatus for variable compression ratio mechanism | |
JP6191230B2 (en) | Control device and control method for internal combustion engine | |
JP5532953B2 (en) | Control device for variable valve system | |
JP4880556B2 (en) | Control device for variable valve mechanism | |
JP6683560B2 (en) | Control device for internal combustion engine and control method thereof | |
CN104487680A (en) | Control device for internal combustion engine | |
WO2012077230A1 (en) | Abnormality determination device for internal combustion engine | |
JP5298932B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
JP5611309B2 (en) | Phase control device and phase control method for variable valve timing device | |
JP2009299655A (en) | Valve system for internal combustion engine | |
JP4811330B2 (en) | Cylinder filling air amount calculation device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20090828 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20090828 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090904 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110524 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20110624 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20110701 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110624 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110713 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110809 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110921 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111101 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111116 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4870023 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |