JP7276017B2 - Control device and valve timing adjustment system using the same - Google Patents

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Description

本発明は、制御装置、および、これを用いたバルブタイミング調整システムに関する。 The present invention relates to a control device and a valve timing adjustment system using the same.

従来、作動油の供給または排出により作動する油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータに対する作動油の供給または排出を制御する制御弁とを備える調整装置を制御する制御装置が知られている。また、調整装置と制御装置とを備え、制御装置により調整装置を制御することで、内燃機関のバルブタイミングを調整可能なバルブタイミング調整システムが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a control device that controls an adjustment device that includes a hydraulic actuator that operates by supplying or discharging hydraulic oil, and a control valve that controls the supply or discharging of hydraulic oil to or from the hydraulic actuator. Also known is a valve timing adjustment system that includes an adjusting device and a control device, and can adjust the valve timing of an internal combustion engine by controlling the adjusting device with the control device.

例えば、特許文献1の制御装置では、制御弁に出力する制御信号によって油圧アクチュエータの作動を制御する。また、制御信号が出力される信号域のうち制御信号の変化に対する油圧アクチュエータの応答が無い、または、応答性が低い領域である不感帯を特定すなわち学習する。この不感帯の学習において、不感帯の外においても偏差残りが発生すると不感帯を広げる処理を行っている。また、不感帯の学習において、オーバーシュートが発生した場合、不感帯を狭める処理を行っている。 For example, in the control device of Patent Document 1, the operation of the hydraulic actuator is controlled by a control signal output to the control valve. Further, a dead zone, which is a region in which the hydraulic actuator does not respond to changes in the control signal or has low responsiveness, is identified, ie, learned. In this learning of the dead zone, processing for widening the dead zone is performed when residual deviation occurs outside the dead zone. In addition, when an overshoot occurs in the learning of the dead zone, processing is performed to narrow the dead zone.

また、特許文献1の制御装置では、不感帯の学習後、仮想のモデル制御弁と実際の制御弁の不感帯幅の比を補正係数として算出し、不感帯の内におけるモデル制御弁の制御量と前記補正係数とに基づき、不感帯の内における実際の制御弁の制御量を算出している。また、不感帯の外におけるモデル制御弁の制御量と温度に関する補正係数とに基づき、不感帯の外における実際の制御弁の制御量を算出している。 Further, in the control device of Patent Document 1, after learning the dead zone, the ratio of the dead zone widths of the virtual model control valve and the actual control valve is calculated as a correction coefficient, and the control amount of the model control valve within the dead zone and the correction The actual control amount of the control valve within the dead zone is calculated based on the coefficient. Further, the actual control amount of the control valve outside the dead zone is calculated based on the control amount of the model control valve outside the dead zone and the correction coefficient regarding temperature.

特許第4353249号公報Japanese Patent No. 4353249

特許文献1の制御装置では、不感帯の幅が大きい場合、オーバーシュートが発生し、過小に狭い範囲を不感帯として学習するおそれがある。その結果、仮想のモデル制御弁と実際の制御弁とで不感帯外の制御量に対する変位速度に差が生じるおそれがある。これにより、所望の速度に対して不足するため、不感帯拡大フローに入るおそれがある。不感帯拡大後は、オーバーシュートが発生し、不感帯縮小フローに入るおそれがある。その後、不感帯拡大フローと不感帯縮小フローとを繰り返し、不感帯が定まらず、学習値修正のループに入るおそれがある。 In the control device of Patent Literature 1, when the width of the dead zone is large, an overshoot occurs, and there is a risk of learning an excessively narrow range as the dead zone. As a result, the virtual model control valve and the actual control valve may differ in displacement speed with respect to the control amount outside the dead zone. As a result, the speed is insufficient for the desired speed, and there is a risk of entering the dead zone expansion flow. After the dead zone is expanded, an overshoot may occur and the dead zone reduction flow may be entered. After that, the dead zone expansion flow and the dead zone reduction flow are repeated, and the dead zone is not determined, and there is a risk of entering a learning value correction loop.

また、特許文献1の制御装置では、不感帯の外における実際の制御弁の制御量を、温度に関する補正係数に基づき算出しているため、一定割合で速度変化するハードしか対応できない。例えば不感帯を狭く学習した場合、不感帯の外における実際の制御弁の制御量を、温度に関する補正係数のみで関連付けることには無理がある。 Further, the control device of Patent Document 1 calculates the actual control amount of the control valve outside the dead zone based on the correction coefficient related to the temperature, so it can only handle hardware that changes speed at a constant rate. For example, if the dead band is learned to be narrow, it is difficult to associate the actual control amount of the control valve outside the dead band with only the temperature-related correction coefficient.

また、特許文献1の制御装置では、不感帯縮小後に内燃機関が停止し、次回の始動が低温の場合は、不感帯が拡大しており、バルブタイミング調整装置が作動できない状態が、学習完了まで続くおそれがある。 In addition, in the control device of Patent Document 1, if the internal combustion engine stops after the dead band is narrowed and the next start-up is at a low temperature, the dead band will be widened and the valve timing adjustment device will not be able to operate, which may continue until learning is completed. There is

よって、特許文献1の制御装置では、油圧アクチュエータの制御性が低下するおそれがある。 Therefore, in the control device of Patent Document 1, the controllability of the hydraulic actuator may deteriorate.

本発明の目的は、油圧アクチュエータの制御性を向上させることが可能な制御装置、および、これを用いたバルブタイミング調整システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device capable of improving the controllability of a hydraulic actuator, and a valve timing adjustment system using the same.

本発明の第1の態様は、作動油の供給または排出により作動する油圧アクチュエータ(30)と、油圧アクチュエータに対する作動油の供給または排出を制御する制御弁(10)とを備える調整装置(2)を制御する制御装置(50)であって、制御部(51)と不感帯特定部(52)と保持値特定部(53)と記憶部(54)と対応係数算出部(55)とモデル保持値算出部(56)とモデル制御量算出部(57)と制御量算出部(58)と制御信号設定部(59)とを備えている。 A first aspect of the present invention is a regulating device (2) comprising a hydraulic actuator (30) operated by supplying or discharging hydraulic fluid, and a control valve (10) controlling the supply or discharging of hydraulic fluid to the hydraulic actuator. comprising a control unit (51), a dead band identification unit (52), a held value identification unit (53), a storage unit (54), a corresponding coefficient calculation unit (55), and a model held value It comprises a calculation section (56), a model control amount calculation section (57), a control amount calculation section (58), and a control signal setting section (59).

制御部は、制御弁に出力する制御信号によって油圧アクチュエータの作動を制御する。不感帯特定部は、制御信号が出力される信号域のうち制御信号の変化に対する油圧アクチュエータの応答が無い、または、応答性が低い領域である不感帯を特定する。保持値特定部は、油圧アクチュエータの作動速度がゼロとなるときの制御信号の値である保持値を特定する。 The control section controls the operation of the hydraulic actuator by a control signal output to the control valve. The dead band identification unit identifies a dead band, which is a region in which the hydraulic actuator does not respond to changes in the control signal or has low responsiveness, within a signal region in which the control signal is output. The hold value specifying unit specifies a hold value, which is the value of the control signal when the operating speed of the hydraulic actuator becomes zero.

記憶部は、仮想のモデル制御弁により実現される制御信号の変化に対する油圧アクチュエータの応答性の変化の傾向をモデル制御特性として記憶する。対応係数算出部は、制御弁とモデル制御弁とを対応させるための係数である対応係数算出する。 The storage unit stores, as a model control characteristic, a tendency of change in responsiveness of the hydraulic actuator to changes in the control signal realized by the virtual model control valve. The correspondence coefficient calculator calculates a correspondence coefficient that is a coefficient for matching the control valve and the model control valve.

モデル保持値算出部は、不感帯の中心値に対する保持値のずれ量を対応係数によって補正した値をモデル制御特性において油圧アクチュエータの作動速度がゼロとなるときの制御信号の値であるモデル保持値として算出する。モデル制御量算出部は、油圧アクチュエータの作動量とその目標作動量との偏差に基づき、モデル制御弁のモデル保持値を基準とする制御量であるモデル制御量を算出する。 The model held value calculation section uses the value obtained by correcting the deviation of the held value from the center value of the dead band by the corresponding coefficient as the model held value, which is the value of the control signal when the operating speed of the hydraulic actuator becomes zero in the model control characteristics. calculate. The model control amount calculator calculates a model control amount, which is a control amount based on the model held value of the model control valve, based on the deviation between the operation amount of the hydraulic actuator and its target operation amount.

制御量算出部は、モデル制御量を対応係数で補正した値を制御弁の制御量として算出する。制御信号設定部は、前記保持値と前記制御量とに基づき、制御弁に出力すべき制御信号を設定する。制御部は、制御信号設定部により設定した制御信号を制御弁に出力し、油圧アクチュエータの作動を制御する。 The controlled variable calculation unit calculates a value obtained by correcting the model controlled variable with the corresponding coefficient as the controlled variable of the control valve. The control signal setting unit sets a control signal to be output to the control valve based on the held value and the control amount. The control unit outputs the control signal set by the control signal setting unit to the control valve to control the operation of the hydraulic actuator.

本態様では、対応係数算出部は、モデル制御弁に対し所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータの作動速度と制御弁に対し前記所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータの作動速度との比を、対応係数として算出する。そのため、モデル特性と実特性とのずれを吸収し、油圧アクチュエータの制御性を向上させることができる。
本態様では、対応係数算出部は、モデル制御弁に対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の内において所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータの作動速度と制御弁に対し不感帯の内において前記所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータの作動速度との比を、制御弁とモデル制御弁とを対応させるための前記対応係数である不感帯内対応係数として算出する。
制御量算出部は、モデル制御量のうちモデル不感帯の内にあるモデル不感帯内制御量を前記不感帯内対応係数で補正した値を制御弁の前記制御量である不感帯内制御量として算出する。
対応係数算出部は、モデル制御弁に対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の外において所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータの作動速度と制御弁に対し不感帯の外において前記所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータの作動速度との比を、制御弁とモデル制御弁とを対応させるための前記対応係数である不感帯外対応係数として算出する。
制御量算出部は、モデル制御量のうちモデル不感帯の外にあるモデル不感帯外制御量を前記不感帯外対応係数で補正した値を制御弁の前記制御量である不感帯外制御量として算出する。
In this aspect, the corresponding coefficient calculation unit calculates the operating speed of the hydraulic actuator when a control signal of a predetermined width is output to the model control valve and the operation of the hydraulic actuator when the control signal of the predetermined width is output to the control valve. The ratio with the speed is calculated as the correspondence coefficient. Therefore, it is possible to absorb the deviation between the model characteristic and the actual characteristic and improve the controllability of the hydraulic actuator.
In this aspect, the corresponding coefficient calculator calculates the operating speed of the hydraulic actuator when outputting a control signal of a predetermined width within the model dead band in the model control characteristic to the model control valve and the predetermined width for the control valve within the dead band. The ratio of the operating speed of the hydraulic actuator when the width control signal is output is calculated as the dead zone correspondence coefficient, which is the correspondence coefficient for associating the control valve with the model control valve.
The control amount calculation unit calculates a value obtained by correcting a model control amount within the model dead band among the model control amounts with the dead band correspondence coefficient as the dead band control amount, which is the control amount of the control valve.
The corresponding coefficient calculation unit calculates the operating speed of the hydraulic actuator when a control signal having a predetermined width outside the model dead band in the model control characteristic is output to the model control valve and the control signal having the predetermined width outside the dead band for the control valve. is calculated as the out-of-dead zone correspondence coefficient, which is the correspondence coefficient for associating the control valve with the model control valve.
The control amount calculation unit calculates a value obtained by correcting an out-of-model-dead-band control amount out of the model-dead-band out of the model control amounts with the out-of-dead-band correspondence coefficient as the out-of-dead-band control amount, which is the control amount of the control valve.

本発明の第2の態様では、対応係数算出部は、制御弁とモデル制御弁とを対応させるための係数である対応係数算出する。そのため、第1の態様と同様、モデル特性と実特性とのずれを吸収し、油圧アクチュエータの制御性を向上させることができる。
本態様では、対応係数算出部は、油圧アクチュエータの作動速度が所定幅となるよう制御弁に対し不感帯の内において出力される制御信号と油圧アクチュエータの作動速度が前記所定幅となるようモデル制御弁に対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の内において出力される制御信号との比を、制御弁とモデル制御弁とを対応させるための前記対応係数である不感帯内対応係数として算出する。
制御量算出部は、モデル制御量のうちモデル不感帯の内にあるモデル不感帯内制御量を前記不感帯内対応係数で補正した値を制御弁の前記制御量である不感帯内制御量として算出する。
対応係数算出部は、油圧アクチュエータの作動速度が所定幅となるよう制御弁に対し不感帯の外において出力される制御信号と油圧アクチュエータの作動速度が前記所定幅となるようモデル制御弁に対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の外において出力される制御信号との比を、制御弁とモデル制御弁とを対応させるための前記対応係数である不感帯外対応係数として算出する。
制御量算出部は、モデル制御量のうちモデル不感帯の外にあるモデル不感帯外制御量を前記不感帯外対応係数で補正した値を制御弁の前記制御量である不感帯外制御量として算出する。
In a second aspect of the present invention, the correspondence coefficient calculator calculates a correspondence coefficient that is a coefficient for matching the control valve and the model control valve. Therefore, as in the first mode, it is possible to absorb the deviation between the model characteristic and the actual characteristic, and improve the controllability of the hydraulic actuator.
In this aspect, the corresponding coefficient calculation unit includes a control signal output to the control valve within the dead zone so that the operating speed of the hydraulic actuator is within the predetermined range, and the model control valve so that the operating speed of the hydraulic actuator is within the predetermined range. The ratio of the control signal output within the model dead band in the model control characteristic to the corresponding coefficient is calculated as the corresponding coefficient within the dead band, which is the correspondence coefficient for matching the control valve and the model control valve.
The control amount calculation unit calculates a value obtained by correcting a model control amount within the model dead band among the model control amounts with the dead band correspondence coefficient as the dead band control amount, which is the control amount of the control valve.
The corresponding coefficient calculation unit performs model control on the model control valve so that the operating speed of the hydraulic actuator is within the predetermined range with the control signal output to the control valve outside the dead zone so that the operating speed of the hydraulic actuator is within the predetermined range. A ratio of the characteristic to the control signal output outside the model dead band is calculated as the out-of-dead-band correspondence coefficient, which is the correspondence coefficient for matching the control valve and the model control valve.
The control amount calculation unit calculates a value obtained by correcting an out-of-model-dead-band control amount out of the model-dead-band out of the model control amounts with the out-of-dead-band correspondence coefficient as the out-of-dead-band control amount, which is the control amount of the control valve.

第1実施形態の制御装置およびバルブタイミング調整システムを示す図。FIG. 2 is a diagram showing a control device and a valve timing adjustment system according to the first embodiment; FIG. 調整装置における制御信号と油圧アクチュエータの変位速度との関係を示す特性線図。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the control signal in the adjustment device and the displacement speed of the hydraulic actuator; 第1実施形態の制御装置による制御弁の制御の概要を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining an outline of control of control valves by the control device according to the first embodiment; 第1実施形態の制御装置による対応係数の算出について説明するための図。FIG. 5 is a diagram for explaining calculation of a correspondence coefficient by the control device according to the first embodiment; 第1実施形態の制御装置による対応係数の算出について説明するための図。FIG. 5 is a diagram for explaining calculation of a correspondence coefficient by the control device according to the first embodiment; 第1実施形態の制御装置による制御弁の制御の概要を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining an outline of control of control valves by the control device according to the first embodiment; 第1実施形態の制御装置による制御弁の制御の概要を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining an outline of control of control valves by the control device according to the first embodiment; 第1実施形態の制御装置による制御弁の制御に関する処理を示すフローチャート。4 is a flowchart showing processing related to control of the control valve by the control device of the first embodiment; 第2実施形態の制御装置による対応係数の算出について説明するための図。FIG. 8 is a diagram for explaining calculation of a correspondence coefficient by the control device according to the second embodiment; 第2実施形態の制御装置による対応係数の算出について説明するための図。FIG. 8 is a diagram for explaining calculation of a correspondence coefficient by the control device according to the second embodiment;

以下、複数の実施形態による制御装置およびバルブタイミング調整システムを図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。 A control device and a valve timing adjusting system according to a plurality of embodiments will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the substantially same structural part in several embodiment, and description is abbreviate|omitted.

(第1実施形態)
第1実施形態の制御装置、および、これを適用したバルブタイミング調整システムを図1に示す。バルブタイミング調整システム1は、図示しない車両に搭載され、「調整装置」としてのバルブタイミング調整装置2と制御装置50とを備え、制御装置50によりバルブタイミング調整装置2を制御することで、「内燃機関」としてのエンジン5のバルブタイミングを調整可能である。本実施形態では、バルブタイミング調整システム1は、エンジン5の吸気バルブのバルブタイミングを調整可能である。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a control device of the first embodiment and a valve timing adjustment system to which it is applied. The valve timing adjustment system 1 is mounted on a vehicle (not shown) and includes a valve timing adjustment device 2 as an "adjustment device" and a control device 50. By controlling the valve timing adjustment device 2 with the control device 50, the "internal combustion It is possible to adjust the valve timing of the engine 5 as the "engine". In this embodiment, the valve timing adjustment system 1 can adjust the valve timing of the intake valves of the engine 5 .

図1に示すように、バルブタイミング調整装置2は、油圧アクチュエータ30と「制御弁」としてのOCV10とを備えている。油圧アクチュエータ30は、エンジン5のクランク軸3に対するカム軸4の変位角すなわち位相を変化させる。油圧アクチュエータ30は、ハウジング31、ロータ32等を有している。ハウジング31は、クランク軸3に同期して回転する。ロータ32は、ハウジング31内に設けられ、カム軸4と同期して回転する。ロータ32は、ハウジング31の内部において、ハウジング31との間に、「油圧室」としての進角室33と遅角室34とを区画形成している。 As shown in FIG. 1, the valve timing adjusting device 2 includes a hydraulic actuator 30 and an OCV 10 as a "control valve". The hydraulic actuator 30 changes the displacement angle or phase of the camshaft 4 with respect to the crankshaft 3 of the engine 5 . The hydraulic actuator 30 has a housing 31, a rotor 32 and the like. The housing 31 rotates in synchronization with the crankshaft 3 . The rotor 32 is provided inside the housing 31 and rotates in synchronization with the camshaft 4 . The rotor 32 defines an advance chamber 33 and a retard chamber 34 as "hydraulic chambers" between the rotor 31 and the housing 31 inside the housing 31 .

油圧アクチュエータ30は、作動油が進角室33、遅角室34に供給され、ハウジング31に対するロータ32の回転角が変化することにより作動する。作動油が進角室33に供給されると、油圧アクチュエータ30は、クランク軸3に対するカム軸4の変位角すなわち位相を進角側に変化させるように作動する。一方、作動油が遅角室34に供給されると、油圧アクチュエータ30は、クランク軸3に対するカム軸4の変位角すなわち位相を遅角側に変化させるように作動する。このとき、作動油が供給されない側の「油圧室」からは、作動油が供給される側の「油圧室」の拡大に伴い、内部の作動油が押し出され、排出される。 The hydraulic actuator 30 operates by supplying hydraulic oil to the advance chamber 33 and the retard chamber 34 and changing the rotation angle of the rotor 32 with respect to the housing 31 . When hydraulic oil is supplied to the advance chamber 33, the hydraulic actuator 30 operates to change the displacement angle, ie, the phase, of the camshaft 4 with respect to the crankshaft 3 to the advance side. On the other hand, when hydraulic oil is supplied to the retard chamber 34, the hydraulic actuator 30 operates to change the displacement angle, ie, the phase, of the camshaft 4 with respect to the crankshaft 3 to the retard side. At this time, as the "hydraulic chamber" to which the hydraulic oil is supplied expands, the hydraulic oil inside is pushed out and discharged from the "hydraulic chamber" to which the hydraulic oil is not supplied.

油圧アクチュエータ30に供給される作動油は、エンジン5により駆動されるオイルポンプ41から圧送される。OCV10は、オイルポンプ41と油圧アクチュエータ30との間に設けられている。OCV10は、例えば4ポートスプール弁であり、スリーブ11、スプール12、スプリング13、ソレノイド14等を有している。OCV10は、スリーブ11に対するスプール12の位置によって、油圧アクチュエータ30の進角室33、遅角室34に対する作動油の供給または排出を制御することができる。 Hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator 30 is pumped from an oil pump 41 driven by the engine 5 . OCV 10 is provided between oil pump 41 and hydraulic actuator 30 . The OCV 10 is, for example, a 4-port spool valve and has a sleeve 11, a spool 12, a spring 13, a solenoid 14 and the like. The OCV 10 can control the supply or discharge of hydraulic oil to the advance chamber 33 and the retard chamber 34 of the hydraulic actuator 30 depending on the position of the spool 12 with respect to the sleeve 11 .

OCV10は、供給ポート21、進角ポート22、遅角ポート23、ドレンポート24を有している。供給ポート21は、オイルポンプ41に接続されている。進角ポート22は、進角室33に接続されている。遅角ポート23は、遅角室34に接続されている。ドレンポート24は、オイルパン42に接続されている。 The OCV 10 has a supply port 21 , an advance port 22 , a retard port 23 and a drain port 24 . The supply port 21 is connected to the oil pump 41 . The advance port 22 is connected to the advance chamber 33 . The retard port 23 is connected to the retard chamber 34 . Drain port 24 is connected to oil pan 42 .

スプール12は、移動方向の一方の端部をスプリング13によって支持され、他方の端部をソレノイド14によって支持されている。スリーブ11内におけるスプール12の位置は、ソレノイド14に供給する「制御信号」としての駆動電流のデューティ(以下、適宜、「OCV駆動デューティ」という)によって制御することができる。 The spool 12 has one end in the moving direction supported by a spring 13 and the other end supported by a solenoid 14 . The position of the spool 12 within the sleeve 11 can be controlled by the duty of the drive current (hereinafter referred to as "OCV drive duty" as appropriate) as the "control signal" supplied to the solenoid 14. FIG.

図1に示すスプール12の位置では、進角ポート22、遅角ポート23と供給ポート21、ドレンポート24との連通が遮断されており、進角室33、遅角室34に対する作動油の供給および排出は実質的に行われない。以下、進角ポート22、遅角ポート23と供給ポート21、ドレンポート24との連通が遮断されるスプール12の作動域を「中立域」という。 In the position of the spool 12 shown in FIG. 1, communication between the advance port 22 and the retard port 23 and the supply port 21 and the drain port 24 is cut off, and hydraulic oil is supplied to the advance chamber 33 and the retard chamber 34. and substantially no discharge. Hereinafter, the operation range of the spool 12 in which communication between the advance port 22, the retard port 23, the supply port 21, and the drain port 24 is blocked will be referred to as a "neutral range".

スプール12が中立域にある状態においてOCV駆動デューティが増大されると、スプール12は、ソレノイド14に押されて移動する。これにより、進角ポート22と供給ポート21とが連通し、遅角ポート23とドレンポート24とが連通し、進角室33への作動油の供給と遅角室34からの作動油の排出とが同時に行われるようになる。以下、進角室33へ作動油が供給されるときのスプール12の作動域を「進角域」という。 When the OCV drive duty is increased while the spool 12 is in the neutral range, the spool 12 is pushed by the solenoid 14 to move. As a result, the advance port 22 and the supply port 21 communicate with each other, and the retard port 23 and the drain port 24 communicate with each other, so that hydraulic oil is supplied to the advance chamber 33 and hydraulic oil is discharged from the retard chamber 34. will be performed at the same time. Hereinafter, the operating range of the spool 12 when hydraulic oil is supplied to the advance chamber 33 is referred to as "advance range".

一方、スプール12が中立域にある状態においてOCV駆動デューティが低減されると、スプール12は、スプリング13に押されて移動する。これにより、進角ポート22とドレンポート24とが連通し、遅角ポート23と供給ポート21とが連通し、遅角室34への作動油の供給と進角室33からの作動油の排出とが同時に行われるようになる。以下、遅角室34へ作動油が供給されるときのスプール12の作動域を「遅角域」という。 On the other hand, when the OCV drive duty is reduced while the spool 12 is in the neutral region, the spool 12 is pushed by the spring 13 to move. As a result, the advance port 22 communicates with the drain port 24, the retard port 23 communicates with the supply port 21, and hydraulic oil is supplied to the retard chamber 34 and discharged from the advance chamber 33. will be performed at the same time. Hereinafter, the operating range of the spool 12 when hydraulic oil is supplied to the retarding chamber 34 will be referred to as a "retarding range".

図2は、バルブタイミング調整装置2におけるOCV駆動デューティと油圧アクチュエータ30の作動の速度、すなわち、油圧アクチュエータ30の変位速度(クランク軸3に対するカム軸4の変位角の変化速度)との関係を示す特性線図である。図2に示すように、バルブタイミング調整装置2には、油圧アクチュエータ30の変位速度がゼロに保持されるデューティ(以下、「保持値」または「保持デューティ」という)の付近に、デューティ値の変化に対して変位速度の変化が小さい、つまり、デューティ値の変化に対する応答性が低い領域である「不感帯」が存在する。ここで、上記「中立域」は、一定の幅をもって形成されている。スプール12が中立域内にあるときのOCV駆動デューティの範囲が不感帯となる。 FIG. 2 shows the relationship between the OCV drive duty in the valve timing adjusting device 2 and the operating speed of the hydraulic actuator 30, that is, the displacement speed of the hydraulic actuator 30 (change speed of the displacement angle of the camshaft 4 with respect to the crankshaft 3). It is a characteristic diagram. As shown in FIG. 2, the valve timing adjusting device 2 has a duty value change near the duty at which the displacement speed of the hydraulic actuator 30 is held at zero (hereinafter referred to as "holding value" or "holding duty"). There is a "dead zone" in which the change in the displacement speed is small, that is, the responsiveness to changes in the duty value is low. Here, the "neutral area" is formed with a constant width. The range of the OCV drive duty when the spool 12 is in the neutral range is the dead zone.

OCV駆動デューティが不感帯の範囲を超えて増大されると、油圧アクチュエータ30の変位速度は、進角側に増大し始め、OCV駆動デューティの変化に対し線形に変化する。これは、スプール12の作動域が中立域から進角域に入ったことによる。OCV駆動デューティがある程度まで増大した時点で、油圧アクチュエータ30の変位速度は、最大進角速度に達し、それ以上OCV駆動デューティを増大させても、変位速度は一定に保たれる。このとき、スプール12は、進角域の限界位置まで移動し、進角ポート22と供給ポート21とが完全に連通し、遅角ポート23とドレンポート24とが完全に連通した状態となっている。 When the OCV drive duty is increased beyond the range of the dead band, the displacement speed of the hydraulic actuator 30 begins to increase toward the advance side and changes linearly with the change in the OCV drive duty. This is because the operating range of the spool 12 has entered the advance range from the neutral range. When the OCV drive duty increases to a certain extent, the displacement speed of the hydraulic actuator 30 reaches the maximum advance speed, and even if the OCV drive duty is further increased, the displacement speed is kept constant. At this time, the spool 12 moves to the limit position of the advance range, the advance port 22 and the supply port 21 are completely communicated, and the retard port 23 and the drain port 24 are completely communicated. there is

一方、OCV駆動デューティが不感帯の範囲を超えて低減されると、油圧アクチュエータ30の変位速度は、遅角側に増大し始め、OCV駆動デューティの変化に対し線形に変化する。これは、スプール12の作動域が中立域から遅角域に入ったことによる。OCV駆動デューティがある程度まで低減した時点で、油圧アクチュエータ30の変位速度は、最大遅角速度に達し、それ以上OCV駆動デューティを低減させても、変位速度は一定に保たれる。このとき、スプール12は、遅角域の限界位置まで移動し、進角ポート22とドレンポート24とが完全に連通し、遅角ポート23と供給ポート21とが完全に連通した状態となっている。 On the other hand, when the OCV drive duty is reduced beyond the range of the dead band, the displacement speed of the hydraulic actuator 30 starts to increase to the retard side and changes linearly with the change in the OCV drive duty. This is because the operating range of the spool 12 has entered the retarded angle range from the neutral range. When the OCV drive duty is reduced to a certain extent, the displacement speed of the hydraulic actuator 30 reaches the maximum retard speed, and even if the OCV drive duty is further reduced, the displacement speed is kept constant. At this time, the spool 12 moves to the limit position of the retarded angle region, the advance port 22 and the drain port 24 are completely communicated, and the retarded port 23 and the supply port 21 are completely communicated. there is

制御装置50は、例えば電子制御ユニット(「ECU」)であり、演算部としてのCPU、記憶部としてのROMおよびRAM等、入出力部としてのI/O等を備える小型のコンピュータである。制御装置50は、図示しない車両に設けられた各種センサからの信号等に基づき、車両の各部に設けられた機器、装置等を制御する。 The control device 50 is, for example, an electronic control unit (“ECU”), and is a small computer equipped with a CPU as an arithmetic unit, a ROM and a RAM as storage units, and an I/O as an input/output unit. The control device 50 controls equipment, devices, and the like provided in various parts of the vehicle based on signals and the like from various sensors provided in the vehicle (not shown).

制御装置50は、OCV10の作動を制御する。制御装置50と、油圧アクチュエータ30およびOCV10を含む機構部分(バルブタイミング調整装置2)とにより、バルブタイミング調整システム1が構成される。制御装置50は、概念的な機能部として、制御部51、不感帯特定部52、保持値特定部53、記憶部54、対応係数算出部55、モデル保持値算出部56、モデル制御量算出部57、制御量算出部58、制御信号設定部59を有している。 A controller 50 controls the operation of the OCV 10 . A valve timing adjustment system 1 is configured by the control device 50 and a mechanical portion (valve timing adjustment device 2 ) including the hydraulic actuator 30 and the OCV 10 . The control device 50 includes, as conceptual functional units, a control unit 51, a dead band identification unit 52, a held value identification unit 53, a storage unit 54, a corresponding coefficient calculation unit 55, a model held value calculation unit 56, and a model control amount calculation unit 57. , a control amount calculator 58 and a control signal setter 59 .

制御装置50の制御部51は、クランク軸3に対するカム軸4の目標変位角を設定し、実際の変位角(制御変位角)と目標変位角との偏差に基づいて「OCV駆動デューティ」を算出する。制御装置50は、算出したOCV駆動デューティを「制御信号」としてOCV10に出力する。 The control unit 51 of the control device 50 sets the target displacement angle of the camshaft 4 with respect to the crankshaft 3, and calculates the "OCV drive duty" based on the deviation between the actual displacement angle (control displacement angle) and the target displacement angle. do. The control device 50 outputs the calculated OCV drive duty to the OCV 10 as a "control signal".

このように、制御部51は、OCV10に出力する制御信号によって油圧アクチュエータ30の作動を制御可能である。 Thus, the control unit 51 can control the operation of the hydraulic actuator 30 by the control signal output to the OCV 10.

なお、目標変位角は、エンジン5の運転状態に応じた最適なバルブタイミングを得るための変位角であり、エンジン5の運転状態をパラメータとするマップから決定される。制御変位角は、クランク角センサ61の出力信号とカム角センサ62の出力信号とから計算することができる。 The target displacement angle is a displacement angle for obtaining optimum valve timing according to the operating state of the engine 5, and is determined from a map using the operating state of the engine 5 as a parameter. A control displacement angle can be calculated from the output signal of the crank angle sensor 61 and the output signal of the cam angle sensor 62 .

以下、制御装置50によるOCV10の制御について、図3、4に基づき説明する。制御装置50の記憶部54には、OCVとして仮想のモデル制御弁(以下、「仮想OCV」という)を用いた場合に実現される油圧アクチュエータ30の制御特性が、「モデル制御特性」として記憶されている。このように、記憶部54は、仮想OCVにより実現される制御信号の変化に対する油圧アクチュエータ30の応答性の変化の傾向を「モデル制御特性」として記憶する。 The control of the OCV 10 by the controller 50 will be described below with reference to FIGS. In the storage unit 54 of the control device 50, control characteristics of the hydraulic actuator 30 realized when a virtual model control valve (hereinafter referred to as "virtual OCV") is used as the OCV are stored as "model control characteristics". ing. In this way, the storage unit 54 stores, as the "model control characteristic", the tendency of change in the responsiveness of the hydraulic actuator 30 to changes in the control signal realized by the virtual OCV.

「モデル制御特性」では、OCV駆動デューティと油圧アクチュエータ30の変位速度との関係は固定されておらず、不感帯の中心(以下、「OCV中心」という)を基準としたときのOCV駆動デューティの変化に対する油圧アクチュエータ30の変位速度の変化の傾向が設定されている。具体的には、図3の下段に示すような特性線がモデル制御特性として記憶されている。なお、モデル制御特性は、エンジン5(クランク軸3)の回転数であるエンジン回転数、油温毎にマップデータとして記憶されている。 In the "model control characteristic", the relationship between the OCV drive duty and the displacement speed of the hydraulic actuator 30 is not fixed, and the change in the OCV drive duty when the center of the dead zone (hereinafter referred to as "OCV center") is used as a reference The tendency of change in the displacement speed of the hydraulic actuator 30 with respect to is set. Specifically, a characteristic line as shown in the lower part of FIG. 3 is stored as the model control characteristic. The model control characteristics are stored as map data for each engine speed, which is the speed of the engine 5 (crankshaft 3), and oil temperature.

図3の上段には、OCV10の制御特性を特性線で示している。しかし、実際のOCV10の制御特性には個体差がある。また、油温等の条件によっては、OCV10の制御特性が変化する。したがって、実際のOCV10の制御特性を予め特定しておくことは困難である。そこで、本実施形態では、制御装置50は、上記のモデル制御特性を利用し、制御特性に関する最小限のデータから実際のOCV10の制御特性を推定することとしている。 The upper part of FIG. 3 shows the control characteristics of the OCV 10 with characteristic lines. However, there are individual differences in the control characteristics of the actual OCV 10 . Also, the control characteristics of the OCV 10 change depending on conditions such as oil temperature. Therefore, it is difficult to specify the control characteristics of the actual OCV 10 in advance. Therefore, in the present embodiment, the control device 50 uses the model control characteristics described above to estimate the actual control characteristics of the OCV 10 from the minimum data on the control characteristics.

制御装置50は、OCV10の制御特性に関する最小限のデータとして、OCV10の不感帯と保持デューティとを特定する。つまり、制御装置50の不感帯特定部52は、制御信号が出力される信号域のうち制御信号の変化に対する油圧アクチュエータ30の応答が無い、または、応答性が低い領域である「不感帯」を特定すなわち学習する。また、制御装置50の保持値特定部53は、「保持値」としての保持デューティを特定すなわち学習する。 The control device 50 specifies the dead zone and holding duty of the OCV 10 as minimum data regarding the control characteristics of the OCV 10 . In other words, the dead band identifying unit 52 of the control device 50 identifies a "dead band" in which the hydraulic actuator 30 does not respond to a change in the control signal or has low responsiveness within the signal range in which the control signal is output. learn. Further, the held value specifying unit 53 of the control device 50 specifies, that is, learns the held duty as the "held value".

OCV10の不感帯は、不感帯特定部52により、OCV10のデューティ制御により油圧アクチュエータ30の作動を制御する過程で特定すなわち学習される。本実施形態においては、不感帯の学習方法には限定はなく、従来提案されている方法等、どのような方法を用いてもよい。例えば、油圧アクチュエータ30の変位速度の絶対値を算出し、その前回値は所定の基準値より小さく、今回値は所定の基準値より大きくなった場合、その時点でのOCV駆動デューティを不感帯の上端値または下端値として学習する方法を用いることができる。また、別の方法として、油圧アクチュエータ30の変位速度の絶対値が所定の基準値以下の範囲でのOCV駆動デューティの最大値を不感帯の上端値として学習し、同範囲でのOCV駆動デューティの最小値を不感帯の下端値として学習する方法を用いることもできる。 The dead zone of the OCV 10 is specified, that is, learned by the dead zone specifying unit 52 in the process of controlling the operation of the hydraulic actuator 30 by the duty control of the OCV 10 . In this embodiment, the learning method of the dead zone is not limited, and any method such as conventionally proposed methods may be used. For example, if the absolute value of the displacement speed of the hydraulic actuator 30 is calculated, and the previous value is smaller than the predetermined reference value and the current value is larger than the predetermined reference value, then the OCV drive duty at that time is set to the upper end of the dead zone. A method of learning as a value or bottom value can be used. As another method, the maximum value of the OCV drive duty within a range in which the absolute value of the displacement speed of the hydraulic actuator 30 is equal to or less than a predetermined reference value is learned as the upper end value of the dead zone, and the minimum value of the OCV drive duty within the same range is learned. A method of learning the value as the lower end value of the dead zone can also be used.

対応係数算出部55は、仮想OCVに対し所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度とOCV10に対し前記所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度との比を、OCV10と仮想OCVとを対応させるための係数である対応係数としての「OCVばらつき補正係数」として算出する。 The correspondence coefficient calculator 55 calculates the operating speed of the hydraulic actuator 30 when a control signal with a predetermined width is output to the virtual OCV and the operating speed of the hydraulic actuator 30 when the control signal with a predetermined width is output to the OCV 10. The ratio is calculated as an "OCV variation correction coefficient" as a corresponding coefficient for matching the OCV 10 and the virtual OCV.

本実施形態では、対応係数算出部55は、仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の内において所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度とOCV10に対し不感帯の内において前記所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度との比を、OCV10と仮想OCVとを対応させるための前記対応係数である不感帯内対応係数としての「不感帯内OCVばらつき補正係数」として算出する。ここで、仮想OCVの不感帯は、モデル不感帯として既知である。 In the present embodiment, the corresponding coefficient calculator 55 calculates the operating speed of the hydraulic actuator 30 when outputting a control signal with a predetermined width within the model dead band in the model control characteristic for the virtual OCV and the above-mentioned "In-dead zone OCV variation correction coefficient" as the correspondence coefficient in the dead zone, which is the correspondence coefficient for matching the ratio of the operating speed of the hydraulic actuator 30 when a control signal of a predetermined width is output to the OCV 10 and the virtual OCV. Calculate as Here, the virtual OCV deadband is known as the model deadband.

具体的には、図4に示すように、対応係数算出部55は、仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の内において所定幅Dcの制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度VmとOCV10に対し不感帯の内において前記所定幅Dcの制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度Vaとの比であるVm/Vaを、下記式1の通り、不感帯内対応係数としての「不感帯内OCVばらつき補正係数」として算出する。
不感帯内OCVばらつき補正係数=Vm/Va ・・・式1
Specifically, as shown in FIG. 4, the corresponding coefficient calculator 55 calculates the operating speed Vm of the hydraulic actuator 30 when a control signal with a predetermined width Dc is output within the model dead band of the model control characteristics for the virtual OCV. and Vm/Va, which is the ratio of the operating speed Va of the hydraulic actuator 30 when the control signal of the predetermined width Dc is output to the OCV 10 within the dead zone, is expressed as the dead zone corresponding coefficient " OCV variation correction coefficient within the dead zone”.
OCV variation correction coefficient within the dead zone=Vm/Va Equation 1

油圧アクチュエータ30の作動速度Vaについては、例えば、記憶部54において、適合マップに保持されている。なお、Vaは、不感帯内のデューティを出力したときの速度を記憶しておき、算出してもよい。 The actuation speed Va of the hydraulic actuator 30 is stored in the adaptation map in the storage unit 54, for example. Note that Va may be calculated by storing the speed when the duty within the dead zone is output.

ここで、速度幅Vtを得るために出力変化させる制御信号の幅を、OCV10と仮想OCVとのそれぞれにおいて、Da、Dmとすると、速度変化の比は変わらないため、下記式2を導くことができる。
Va/Dc:Vm/Dc=Vt/Da:Vt/Dm ・・・式2
Here, if the width of the control signal whose output is changed to obtain the speed width Vt is Da and Dm in the OCV 10 and the virtual OCV, respectively, the speed change ratio does not change, so the following equation 2 can be derived. can.
Va/Dc: Vm/Dc=Vt/Da: Vt/Dm Equation 2

上記式2より、下記式3の通り、OCV10の不感帯内の制御量に対応するDaを導くことができる。
Da=(Vm/Va)×Dm ・・・式3
From Equation 2 above, Da corresponding to the control amount within the dead zone of the OCV 10 can be derived as shown in Equation 3 below.
Da=(Vm/Va)×Dm Expression 3

本実施形態では、対応係数算出部55は、仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の外において所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度とOCV10に対し不感帯の外において前記所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度との比を、OCV10と仮想OCVとを対応させるための前記対応係数である不感帯外対応係数としての「不感帯外OCVばらつき補正係数」として算出する。 In the present embodiment, the corresponding coefficient calculator 55 calculates the operating speed of the hydraulic actuator 30 when outputting a control signal with a predetermined width outside the model dead band in the model control characteristic for the virtual OCV and the above-mentioned "outside dead zone OCV variation correction coefficient" as the correspondence coefficient outside the dead zone, which is the correspondence coefficient for matching the ratio of the operating speed of the hydraulic actuator 30 when a control signal of a predetermined width is output to the OCV 10 and the virtual OCV. Calculate as

具体的には、図5に示すように、対応係数算出部55は、仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の外において所定幅Dcの制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度VmとOCV10に対し不感帯の外において前記所定幅Dcの制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度Vaとの比であるVm/Vaを、下記式4の通り、不感帯外対応係数としての「不感帯外OCVばらつき補正係数」として算出する。
不感帯外OCVばらつき補正係数=Vm/Va ・・・式4
Specifically, as shown in FIG. 5, the corresponding coefficient calculation unit 55 calculates the operating speed Vm and Vm/Va, which is the ratio of the operating speed Va of the hydraulic actuator 30 when the control signal of the predetermined width Dc is output to the OCV 10 outside the dead zone, is expressed by the following equation 4 as a coefficient outside the dead zone " outside the dead zone OCV variation correction coefficient”.
OCV variation correction coefficient outside the dead band=Vm/Va Equation 4

油圧アクチュエータ30の作動速度Vaについては、例えば、記憶部54において、適合マップに保持されている。なお、Vaは、不感帯外のデューティを出力したときの速度を記憶しておき、算出してもよい。 The actuation speed Va of the hydraulic actuator 30 is stored in the adaptation map in the storage unit 54, for example. Note that Va may be calculated by storing the speed when the duty outside the dead zone is output.

OCV10の保持デューティは、保持値特定部53により、OCV10のデューティ制御により油圧アクチュエータ30の作動を制御する過程で特定すなわち学習される。本実施形態においては、保持デューティの学習方法には限定はなく、どのような方法を用いてもよい。例えば、目標変位角が一定時間を超えて変化していない状態で、制御変位角にも一定時間を超えて変化がないとき、その時点でのOCV駆動デューティを保持デューティ(「保持デューティ学習値」)として学習する方法等を用いることができる。 The holding duty of the OCV 10 is specified, that is, learned by the holding value specifying unit 53 in the process of controlling the operation of the hydraulic actuator 30 by controlling the duty of the OCV 10 . In this embodiment, the method of learning the holding duty is not limited, and any method may be used. For example, when the target displacement angle has not changed for a certain period of time and the control displacement angle has not changed for a certain period of time, the OCV drive duty at that time is set to the holding duty (“learned holding duty value”). ) can be used.

OCV10の保持デューティを学習によって特定できれば、保持デューティのOCV中心からのずれ量を求めることができる。ここで、実際のOCV10における保持デューティのOCV中心からのずれ量は、仮想OCVにおける保持デューティのOCV中心からのずれ量に対し比例関係にあるとする。また、実際のOCV10におけるOCV中心は、仮想OCVにおけるOCV中心に一致するものとする。このような条件の下、下記式5によって算出される仮想OCVの保持デューティを、モデル保持値としての「仮想OCV保持デューティ学習値」として定義する。
仮想OCV保持デューティ学習値=(保持デューティ学習値-OCV中心)/不感帯内OCVばらつき補正係数+OCV中心 ・・・式5
If the holding duty of the OCV 10 can be specified by learning, the deviation amount of the holding duty from the OCV center can be obtained. Here, it is assumed that the shift amount of the hold duty in the actual OCV 10 from the OCV center is proportional to the shift amount of the hold duty in the virtual OCV from the OCV center. It is also assumed that the OCV center of the actual OCV 10 coincides with the OCV center of the virtual OCV. Under such conditions, the holding duty of the virtual OCV calculated by Equation 5 below is defined as a "virtual OCV holding duty learning value" as a model holding value.
Virtual OCV holding duty learned value = (holding duty learned value - OCV center) / OCV variation correction coefficient within dead zone + OCV center Equation 5

このように、モデル保持値算出部56は、不感帯の中心値に対する保持値のずれ量を対応係数によって補正した値をモデル制御特性において油圧アクチュエータ30の作動速度がゼロとなるときの制御信号の値であるモデル保持値として算出する。 In this way, the model held value calculator 56 calculates the value obtained by correcting the amount of deviation of the held value from the center value of the dead band by the corresponding coefficient, and calculates the value of the control signal when the operating speed of the hydraulic actuator 30 becomes zero in the model control characteristics. is calculated as a model retention value.

制御装置50は、油圧アクチュエータ30の制御変位角と目標変位角との偏差に基づくフィードバック制御により、OCV10のデューティ制御を行う。フィードバック制御には、PD制御が用いられる。制御装置50には、エンジン5(クランク軸3)の回転数であるエンジン回転数および油温と制御ゲインとの関係が予めマップデータとして記憶されている。 The control device 50 performs duty control of the OCV 10 by feedback control based on the deviation between the controlled displacement angle of the hydraulic actuator 30 and the target displacement angle. PD control is used for feedback control. In the control device 50, the relationship between the engine speed, which is the speed of the engine 5 (crankshaft 3), the oil temperature, and the control gain is stored in advance as map data.

PD制御におけるP制御とD制御のうちP制御の制御量は、制御変位角と目標変位角との偏差とP制御ゲインとから算出される。D制御の制御量は、制御変位角と目標変位角との偏差の変化速度とD制御ゲインとから算出される。以下、仮想OCVにおけるP制御量とD制御量とを合わせて「基本制御量」という。 Among the P control and the D control in the PD control, the control amount of the P control is calculated from the deviation between the control displacement angle and the target displacement angle and the P control gain. The control amount of the D control is calculated from the rate of change of the deviation between the control displacement angle and the target displacement angle and the D control gain. Hereinafter, the P control amount and the D control amount in the virtual OCV will be collectively referred to as "basic control amount".

制御装置50は、マップデータを用いて偏差に応じた基本制御量を算出し、上記仮想OCV保持デューティ学習値に加算する。仮想OCV保持デューティ学習値に基本制御量を加算した値は、仮想OCVにおいて出力されるべきOCV駆動デューティである。以下、仮想OCVにおいて出力されるべきOCV駆動デューティを「基本デューティ」という。 The control device 50 calculates a basic control amount according to the deviation using the map data, and adds it to the virtual OCV holding duty learning value. A value obtained by adding the basic control amount to the virtual OCV holding duty learning value is the OCV driving duty to be output in the virtual OCV. Hereinafter, the OCV drive duty to be output in the virtual OCV will be referred to as "basic duty".

このように、制御装置50のモデル制御量算出部57は、油圧アクチュエータ30の作動量とその目標作動量との偏差に基づき、仮想OCVのモデル保持値(仮想OCV保持デューティ学習値)を基準とする制御量であるモデル制御量(基本デューティ)を算出する。 In this way, the model control amount calculator 57 of the control device 50 uses the model held value of the virtual OCV (virtual OCV holding duty learning value) as a reference based on the deviation between the actuation amount of the hydraulic actuator 30 and its target actuation amount. A model control amount (basic duty) is calculated.

上記基本デューティは、仮想OCVの制御特性において最適な制御結果が得られるデューティである。実際のOCV10において、最適な制御結果を得るためには、上記基本デューティを実際のOCV10の制御特性に適合した値に変換する必要がある。また、その際、OCV10の不感帯についても考慮する必要がある。OCV駆動デューティが不感帯内にあるか不感帯外にあるかにより、OCV駆動デューティの変化に対する油圧アクチュエータ30の変位速度の変化が大きく異なるためである。 The basic duty mentioned above is a duty with which an optimum control result can be obtained in the control characteristics of the virtual OCV. In order to obtain the optimum control result in the actual OCV 10, it is necessary to convert the above basic duty into a value suitable for the control characteristics of the actual OCV 10. Also, at that time, it is necessary to consider the dead zone of the OCV 10 as well. This is because changes in the displacement speed of the hydraulic actuator 30 with respect to changes in the OCV drive duty largely differ depending on whether the OCV drive duty is within the dead zone or outside the dead zone.

本実施形態では、制御装置50は、図6、7の各下段に示すように、基本制御量を仮想OCV不感帯の内にある「仮想OCV不感帯内制御量」と、仮想OCV不感帯の外にある「仮想OCV不感帯外制御量」とに区分する。図6は基本デューティが仮想OCV不感帯を超えて仮想OCV不感帯外にある場合を示し、図7は基本デューティが仮想OCV不感帯内にある場合を示している。 In the present embodiment, the control device 50 sets the basic control amount to the "virtual OCV dead zone control amount" within the virtual OCV dead zone and It is classified into "virtual OCV out-of-dead-band control amount". FIG. 6 shows the case where the basic duty exceeds the virtual OCV dead zone and is outside the virtual OCV dead zone, and FIG. 7 shows the case where the basic duty is inside the virtual OCV dead zone.

制御装置50は、仮想OCV不感帯内制御量と仮想OCV不感帯外制御量のそれぞれについて変換を行い、仮想OCV不感帯内制御量からは実OCV不感帯内にある制御量を算出し、仮想OCV不感帯外制御量からは実OCV不感帯外にある制御量を算出する。 The control device 50 converts each of the virtual OCV dead zone control amount and the virtual OCV outside dead zone control amount, calculates the control amount within the actual OCV dead zone from the virtual OCV dead zone control amount, and performs the virtual OCV dead zone outside control. A control amount outside the actual OCV dead band is calculated from the amount.

このように、制御装置50の制御量算出部58は、モデル制御量(基本デューティ)を対応係数(OCVばらつき補正係数)で補正した値をOCV10の制御量として算出する。 In this way, the control amount calculator 58 of the control device 50 calculates a value obtained by correcting the model control amount (basic duty) with the corresponding coefficient (OCV variation correction coefficient) as the control amount of the OCV 10 .

制御量算出部58は、モデル制御量のうちモデル不感帯の内にあるモデル不感帯内制御量を不感帯内対応係数(不感帯内OCVばらつき補正係数)で補正した値をOCV10の制御量である不感帯内制御量として算出する。 A control amount calculation unit 58 calculates a value obtained by correcting a model dead-band control amount that is within the model dead-band among the model control amounts with a dead-band correspondence coefficient (dead-band OCV variation correction coefficient), and obtains a dead-band control amount that is a control amount of the OCV 10. Calculate as a quantity.

制御量算出部58は、モデル制御量のうちモデル不感帯の外にあるモデル不感帯外制御量を不感帯外対応係数(不感帯外OCVばらつき補正係数)で補正した値をOCV10の制御量である不感帯外制御量として算出する。 The control amount calculation unit 58 corrects the out-of-model-dead-band control amount, which is outside the model dead-band among the model-controlled amounts, with the out-of-dead-band corresponding coefficient (out-of-dead-band OCV variation correction coefficient), and obtains the out-of-dead-band control amount, which is the control amount of the OCV 10. Calculate as a quantity.

上述のようにして算出された実OCV不感帯内制御量と実OCV不感帯外制御量とを、保持デューティ学習値に加算した値が、実際のOCV10に出力される「OCV駆動デューティ」となる。つまり、OCV駆動デューティは、下記式6によって算出することができる。
OCV駆動デューティ=実OCV不感帯内制御量+実OCV不感帯外制御量+保持デューティ学習値 ・・・式6
A value obtained by adding the actual OCV in-dead-band control amount and the actual OCV-outside-dead-band control amount calculated as described above to the holding-duty learning value becomes the actual “OCV drive duty” output to the OCV 10 . In other words, the OCV drive duty can be calculated by Equation 6 below.
OCV drive duty = actual OCV dead zone control amount + actual OCV outside dead zone control amount + hold duty learning value Equation 6

このように、制御装置50の制御信号設定部59は、保持値(保持デューティ学習値)と制御量算出部58により算出した制御量とに基づき、OCV10に出力すべき制御信号を設定する。制御部51は、制御信号設定部59により設定した制御信号をOCV10に出力し、油圧アクチュエータ30の作動を制御する。 Thus, the control signal setting unit 59 of the control device 50 sets the control signal to be output to the OCV 10 based on the hold value (learned hold duty value) and the control amount calculated by the control amount calculation unit 58 . The control unit 51 outputs the control signal set by the control signal setting unit 59 to the OCV 10 to control the operation of the hydraulic actuator 30 .

上述の方法によってOCV10の制御を行うことにより、OCV10の個体差に起因する制御特性のばらつきの影響を抑え、油圧アクチュエータ30の制御性を向上させることができる。上述のように仮想OCVのモデル制御特性を利用することにより、実際のOCV10の不感帯と保持デューティとを特定するのみで、実際のOCV10の制御特性を推定することができ、推定した制御特性に基づいて油圧アクチュエータ30の作動を制御することができる。 By controlling the OCV 10 by the method described above, the influence of variation in control characteristics due to individual differences in the OCV 10 can be suppressed, and the controllability of the hydraulic actuator 30 can be improved. By using the model control characteristics of the virtual OCV as described above, it is possible to estimate the actual control characteristics of the OCV 10 only by specifying the dead zone and the holding duty of the actual OCV 10, and based on the estimated control characteristics can be used to control the operation of the hydraulic actuator 30 .

以下、本実施形態のOCV10の制御方法すなわち制御に関する処理について、より具体的に説明する。図8に示すフローチャートは、OCV10に出力する制御量の算出のための処理S100を示している。処理S100は、制御装置50によって一定の周期で実行される。 Hereinafter, the control method of the OCV 10 of the present embodiment, that is, the control process will be described more specifically. The flowchart shown in FIG. 8 shows a process S100 for calculating the control amount to be output to the OCV 10. FIG. The processing S100 is performed by the control device 50 at regular intervals.

S101では、制御装置50は、上記式1、4により、OCVばらつき補正係数(不感帯内OCVばらつき補正係数、不感帯外OCVばらつき補正係数)を算出する。 In S101, the control device 50 calculates the OCV variation correction coefficient (the OCV variation correction coefficient within the dead band, the OCV variation correction coefficient outside the dead band) by the above formulas 1 and 4.

S102では、制御装置50は、OCV10の不感帯の中心値である「OCV中心デューティ」を算出する。OCV中心デューティは、不感帯の上端に対応するデューティの学習値と不感帯の下端に対応するデューティの学習値とを平均することで算出することができる。 In S<b>102 , the control device 50 calculates “OCV center duty”, which is the center value of the dead zone of the OCV 10 . The OCV central duty can be calculated by averaging the learned value of the duty corresponding to the upper end of the dead zone and the learned value of the duty corresponding to the lower end of the dead zone.

S103では、制御装置50は、仮想OCVの不感帯の上端デューティと下端デューティとを算出する。制御装置50は、S102で算出されたOCV中心デューティに仮想OCV不感帯幅の1/2を加算した値を「仮想OCV不感帯上端デューティ」として算出し、OCV中心デューティから仮想OCV不感帯幅の1/2を減算した値を「仮想OCV不感帯下端デューティ」として算出する。 In S103, the control device 50 calculates the upper end duty and the lower end duty of the dead zone of the virtual OCV. The control device 50 calculates a value obtained by adding 1/2 of the virtual OCV dead band width to the OCV center duty calculated in S102 as a "virtual OCV dead band upper end duty", and calculates 1/2 of the virtual OCV dead band width from the OCV center duty. is calculated as the “virtual OCV dead zone lower end duty”.

S104では、制御装置50は、上記式5により、「仮想OCV保持デューティ学習値」を算出する。 In S104, the control device 50 calculates the "virtual OCV holding duty learning value" according to Equation 5 above.

S105では、制御装置50は、エンジン回転数および油温をパラメータとするマップデータを用いて仮想OCVにおける基本制御量を算出する。ここで、作動油の温度である油温は、オイルポンプ41とOCV10とを結ぶ油圧ラインに設けられた油温センサ63によって検出することができる。 In S105, the control device 50 calculates a basic control amount in the virtual OCV using map data with the engine speed and the oil temperature as parameters. Here, the oil temperature, which is the temperature of the hydraulic oil, can be detected by an oil temperature sensor 63 provided in the hydraulic line connecting the oil pump 41 and the OCV 10 .

S106では、制御装置50は、下記式7に基づき、仮想OCVにおける「基本デューティ」を算出する。
基本デューティ=仮想OCV保持デューティ学習値+基本制御量 ・・・式7
In S106, the control device 50 calculates the "basic duty" in the virtual OCV based on Equation 7 below.
Basic duty=virtual OCV holding duty learning value+basic control amount Equation 7

S107では、制御装置50は、S106で算出した基本デューティが仮想OCVの不感帯の外にあるか否かを判断する。基本デューティが仮想OCVの不感帯の外にある場合(S107:YES)、処理はS108に移行する。一方、基本デューティが仮想OCVの不感帯の内にある場合(S107:NO)、処理はS120に移行する。 In S107, the control device 50 determines whether or not the basic duty calculated in S106 is outside the dead zone of the virtual OCV. If the basic duty is outside the virtual OCV dead zone (S107: YES), the process proceeds to S108. On the other hand, if the basic duty is within the dead zone of the virtual OCV (S107: NO), the process proceeds to S120.

S120では、制御装置50は、下記式8に基づき、モデル制御量としての「仮想OCV不感帯内制御量」を算出する。
仮想OCV不感帯内制御量=基本デューティ-仮想OCV保持デューティ学習値 ・・・式8
In S120, the control device 50 calculates a "virtual OCV dead zone control amount" as a model control amount based on Equation 8 below.
Control amount within virtual OCV dead band=basic duty−virtual OCV holding duty learning value Equation 8

S121では、制御装置50は、下記式9に基づき、「仮想OCV不感帯内制御量」を「実OCV不感帯内制御量」に変換する。
実OCV不感帯内制御量=仮想OCV不感帯内制御量×不感帯内OCVばらつき補正係数 ・・・式9
In S121, the control device 50 converts the "virtual OCV dead zone control amount" into the "actual OCV dead zone control amount" based on Equation 9 below.
Actual OCV dead zone control amount=virtual OCV dead zone control amount×dead zone OCV variation correction coefficient Equation 9

S122では、制御装置50は、下記式10に基づき、S121で算出された「実OCV不感帯内制御量」を「制御量」として設定する。
制御量=実OCV不感帯内制御量 ・・・式10
In S122, the control device 50 sets the "actual OCV dead zone control amount" calculated in S121 as the "control amount" based on the following equation 10.
Control amount=Control amount within actual OCV dead zone Equation 10

S108では、制御装置50は、S106で算出した基本デューティが仮想OCV不感帯上端デューティより大きいか否かを判断する。基本デューティが仮想OCV不感帯上端デューティより大きい場合(S108:YES)、処理はS109に移行する。一方、基本デューティが仮想OCV不感帯上端デューティ以下の場合(S108:NO)、処理はS130に移行する。 In S108, the control device 50 determines whether or not the basic duty calculated in S106 is greater than the virtual OCV dead zone upper end duty. If the basic duty is greater than the virtual OCV dead zone upper end duty (S108: YES), the process proceeds to S109. On the other hand, if the basic duty is equal to or less than the virtual OCV dead zone upper end duty (S108: NO), the process proceeds to S130.

S109では、制御装置50は、下記式11に基づき、「仮想OCV不感帯外制御量」を算出する。
仮想OCV不感帯外制御量=基本デューティ-仮想OCV不感帯上端デューティ ・・・式11
In S109, the control device 50 calculates the "virtual OCV out-of-dead-band control amount" based on Equation 11 below.
Outside virtual OCV dead zone control amount=basic duty−virtual OCV dead zone upper end duty Equation 11

S110では、制御装置50は、下記式12に基づき、「仮想OCV不感帯外制御量」を「実OCV不感帯外制御量」に変換する。
実OCV不感帯外制御量=仮想OCV不感帯外制御量×不感帯外OCVばらつき補正係数 ・・・式12
In S110, the control device 50 converts the "virtual OCV out-of-dead-band control amount" into the "actual OCV out-of-dead-band control amount" based on Equation 12 below.
Actual OCV out-of-dead-band control amount=virtual OCV out-of-dead-band control amount×out-of-dead-band OCV variation correction coefficient Equation 12

S111では、制御装置50は、下記式13に基づき、「仮想OCV不感帯内制御量」を算出する。
仮想OCV不感帯内制御量=仮想OCV不感帯上端デューティ-仮想OCV保持デューティ学習値 ・・・式13
In S111, the control device 50 calculates a "virtual OCV dead zone control amount" based on the following equation 13.
Virtual OCV dead zone control amount=virtual OCV dead zone upper end duty−virtual OCV holding duty learning value Equation 13

S112では、制御装置50は、上記式9により、「仮想OCV不感帯内制御量」を「実OCV不感帯内制御量」に変換する。 In S112, the control device 50 converts the "virtual OCV dead zone control amount" into the "actual OCV dead zone control amount" according to Equation 9 above.

S113では、制御装置50は、S110で算出した「実OCV不感帯外制御量」とS112で算出した「実OCV不感帯内制御量」とを用い、下記式14に基づき、「制御量」を算出する。
制御量=実OCV不感帯内制御量+実OCV不感帯外制御量 ・・・式14
In S113, the control device 50 uses the "actual OCV dead zone outside control amount" calculated in S110 and the "actual OCV dead zone control amount" calculated in S112 to calculate the "control amount" based on the following equation 14. .
Control amount=actual OCV in-dead-band control amount+actual OCV-outside-dead-band control amount Equation 14

S130では、制御装置50は、下記式15に基づき、「仮想OCV不感帯外制御量」を算出する。
仮想OCV不感帯外制御量=基本デューティ-仮想OCV不感帯下端デューティ ・・・式15
In S130, the control device 50 calculates the "virtual OCV outside dead band control amount" based on the following equation 15.
Control amount outside virtual OCV dead zone=basic duty−virtual OCV dead zone lower end duty Equation 15

S131では、制御装置50は、上記式12により、「仮想OCV不感帯外制御量」を「実OCV不感帯外制御量」に変換する。 In S131, the control device 50 converts the "virtual OCV out-of-dead-band control amount" into the "actual OCV-outside-dead-band control amount" according to Equation 12 above.

S132では、制御装置50は、下記式16に基づき、「仮想OCV不感帯内制御量」を算出する。
仮想OCV不感帯内制御量=仮想OCV不感帯下端デューティ-仮想OCV保持デューティ学習値 ・・・式16
In S132, the control device 50 calculates the "virtual OCV dead zone control amount" based on Equation 16 below.
Virtual OCV dead zone control amount=virtual OCV dead zone lower end duty−virtual OCV holding duty learning value Equation 16

S133では、制御装置50は、上記式9により、「仮想OCV不感帯内制御量」を「実OCV不感帯内制御量」に変換する。 In S133, the control device 50 converts the "virtual OCV dead zone control amount" into the "actual OCV dead zone control amount" according to Equation 9 above.

S134では、制御装置50は、S131で算出した「実OCV不感帯外制御量」とS133で算出した「実OCV不感帯内制御量」とを用い、上記式14に基づき、「制御量」を算出する。 In S134, the control device 50 uses the "actual OCV dead zone control amount" calculated in S131 and the "actual OCV dead zone control amount" calculated in S133 to calculate the "control amount" based on the above equation 14. .

以上説明したように、<1>本実施形態では、対応係数算出部55は、モデル制御弁(仮想OCV)に対し所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度とOCV10に対し前記所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度との比を、OCV10とモデル制御弁とを対応させるための係数である対応係数(OCVばらつき補正係数)として算出する。そのため、モデル特性と実特性とのずれを吸収し、油圧アクチュエータ30の制御性を向上させることができる。 As described above, <1> in the present embodiment, the corresponding coefficient calculator 55 calculates the operating speed of the hydraulic actuator 30 and the OCV 10 when a control signal having a predetermined width is output to the model control valve (virtual OCV). A ratio of the operating speed of the hydraulic actuator 30 when the control signal of the predetermined width is output is calculated as a correspondence coefficient (OCV variation correction coefficient) that is a coefficient for matching the OCV 10 and the model control valve. Therefore, the deviation between the model characteristics and the actual characteristics can be absorbed, and the controllability of the hydraulic actuator 30 can be improved.

また、<2>本実施形態では、対応係数算出部55は、仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の内において所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度とOCV10に対し不感帯の内において前記所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度との比を、OCV10と仮想OCVとを対応させるための前記対応係数である不感帯内対応係数としての「不感帯内OCVばらつき補正係数」として算出する。 Further, <2> in the present embodiment, the corresponding coefficient calculation unit 55 outputs a control signal having a predetermined width within the model dead band of the model control characteristics to the virtual OCV, and the operating speed of the hydraulic actuator 30 and the OCV 10 The ratio of the operating speed of the hydraulic actuator 30 when the control signal of the predetermined width is output within the dead zone is defined as the "dead zone inside OCV variation correction coefficient”.

制御量算出部58は、モデル制御量のうちモデル不感帯の内にあるモデル不感帯内制御量を不感帯内対応係数(不感帯内OCVばらつき補正係数)で補正した値をOCV10の制御量である不感帯内制御量として算出する。 A control amount calculation unit 58 calculates a value obtained by correcting a model dead-band control amount that is within the model dead-band among the model control amounts with a dead-band correspondence coefficient (dead-band OCV variation correction coefficient), and obtains a dead-band control amount that is a control amount of the OCV 10. Calculate as a quantity.

そのため、油圧アクチュエータ30の制御性をより向上させることができる。 Therefore, controllability of the hydraulic actuator 30 can be further improved.

また、<3>本実施形態では、対応係数算出部55は、仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の外において所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度とOCV10に対し不感帯の外において前記所定幅の制御信号を出力したときの油圧アクチュエータ30の作動速度との比を、OCV10と仮想OCVとを対応させるための前記対応係数である不感帯外対応係数としての「不感帯外OCVばらつき補正係数」として算出する。 Further, <3> in the present embodiment, the corresponding coefficient calculation unit 55 outputs a control signal having a predetermined width outside the model dead band in the model control characteristic to the virtual OCV, and the operating speed of the hydraulic actuator 30 and the OCV 10 The ratio of the operating speed of the hydraulic actuator 30 when the control signal of the predetermined width is output outside the dead zone is defined as the "outside dead zone" as the correspondence coefficient for associating the OCV 10 with the virtual OCV. OCV variation correction coefficient”.

制御量算出部58は、モデル制御量のうちモデル不感帯の外にあるモデル不感帯外制御量を不感帯外対応係数(不感帯外OCVばらつき補正係数)で補正した値をOCV10の制御量である不感帯外制御量として算出する。 The control amount calculation unit 58 corrects the model control amount outside the model dead band out of the model control amount with the out-of-dead-band corresponding coefficient (outside-dead-band OCV variation correction coefficient), and obtains the out-of-dead-band control amount, which is the control amount of the OCV 10. Calculate as a quantity.

そのため、油圧アクチュエータ30の制御性をより一層向上させることができる。 Therefore, controllability of the hydraulic actuator 30 can be further improved.

また、<7>本実施形態のバルブタイミング調整システム1は、バルブタイミング調整装置2と、上記制御装置50と、を備え、制御装置50によりバルブタイミング調整装置2を制御することで、エンジン5のバルブタイミングを調整可能である。上記制御装置50は、上述のように、油圧アクチュエータ30の制御性を向上させることができる。そのため、バルブタイミング調整装置2の油圧アクチュエータ30の制御性を向上させることができ、エンジン5のバルブタイミングを精度よく調整することができる。 <7> The valve timing adjustment system 1 of the present embodiment includes the valve timing adjustment device 2 and the control device 50. By controlling the valve timing adjustment device 2 with the control device 50, the engine 5 Valve timing is adjustable. The control device 50 can improve the controllability of the hydraulic actuator 30 as described above. Therefore, the controllability of the hydraulic actuator 30 of the valve timing adjusting device 2 can be improved, and the valve timing of the engine 5 can be adjusted with high accuracy.

(第2実施形態)
以下、第2実施形態による制御装置について説明する。第2実施形態は、対応係数算出部55による処理が第1実施形態と異なる。
(Second embodiment)
A control device according to the second embodiment will be described below. The second embodiment differs from the first embodiment in processing by the corresponding coefficient calculator 55 .

本実施形態では、対応係数算出部55は、油圧アクチュエータ30の作動速度が所定幅となるようOCV10に対し出力される制御信号と油圧アクチュエータ30の作動速度が前記所定幅となるよう仮想OCVに対し出力される制御信号との比を、OCV10と仮想OCVとを対応させるための係数である対応係数としての「OCVばらつき補正係数」として算出する。 In this embodiment, the correspondence coefficient calculator 55 outputs a control signal to the OCV 10 so that the operating speed of the hydraulic actuator 30 is within a predetermined range, and a control signal for the virtual OCV so that the operating speed of the hydraulic actuator 30 is within the predetermined range. A ratio to the output control signal is calculated as an "OCV variation correction coefficient" as a corresponding coefficient that is a coefficient for matching the OCV 10 and the virtual OCV.

本実施形態では、対応係数算出部55は、油圧アクチュエータ30の作動速度が所定幅となるようOCV10に対し不感帯の内において出力される制御信号と油圧アクチュエータ30の作動速度が前記所定幅となるよう仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の内において出力される制御信号との比を、OCV10と仮想OCVとを対応させるための前記対応係数である不感帯内対応係数としての「不感帯内OCVばらつき補正係数」として算出する。 In the present embodiment, the corresponding coefficient calculator 55 is configured so that the control signal output to the OCV 10 within the dead zone and the operating speed of the hydraulic actuator 30 are within the predetermined range so that the operating speed of the hydraulic actuator 30 is within the predetermined range. The ratio of the control signal output within the model dead band in the model control characteristics to the virtual OCV is the corresponding coefficient for matching the OCV 10 and the virtual OCV, which is the corresponding coefficient within the dead band. coefficient”.

具体的には、図9に示すように、対応係数算出部55は、油圧アクチュエータ30の作動速度が所定幅VcとなるようOCV10に対し不感帯の内において出力される制御信号Daと油圧アクチュエータ30の作動速度が前記所定幅Vcとなるよう仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の内において出力される制御信号Dmとの比であるDa/Dmを、下記式17の通り、不感帯内対応係数としての「不感帯内OCVばらつき補正係数」として算出する。
不感帯内OCVばらつき補正係数=Da/Dm ・・・式17
Specifically, as shown in FIG. 9, the corresponding coefficient calculation unit 55 calculates the control signal Da output to the OCV 10 within the dead band so that the operating speed of the hydraulic actuator 30 becomes a predetermined width Vc, and the hydraulic actuator 30 Da/Dm, which is the ratio of the control signal Dm output within the model dead zone in the model control characteristic to the virtual OCV so that the operating speed becomes the predetermined width Vc, is defined as the dead zone corresponding coefficient, as shown in the following equation 17. is calculated as the "OCV variation correction coefficient within the dead zone".
OCV variation correction coefficient within dead zone=Da/Dm Equation 17

制御信号Daについては、例えば、記憶部54において、適合マップに保持されている。なお、Daは、不感帯内のデューティを出力したときの速度を記憶しておき、算出してもよい。 The control signal Da is held in a matching map in the storage unit 54, for example. Note that Da may be calculated by storing the speed when the duty within the dead zone is output.

ここで、速度幅Vtを得るために出力変化させる制御信号の幅を、OCV10と仮想OCVとのそれぞれにおいて、Da’、Dm’とすると、速度変化の比は変わらないため、下記式18を導くことができる。
Da’×Vc/Da=Dm’×Vc/Dm ・・・式18
Here, if the width of the control signal whose output is changed to obtain the speed width Vt is Da' and Dm' in the OCV 10 and the virtual OCV, respectively, the speed change ratio does not change, so the following formula 18 is derived. be able to.
Da'×Vc/Da=Dm'×Vc/Dm Equation 18

上記式18より、下記式19の通り、OCV10の不感帯内の制御量に対応するDa’を導くことができる。
Da’=Dm’×Da/Dm ・・・式19
Da' corresponding to the control amount within the dead zone of the OCV 10 can be derived from the above equation 18 as shown in the following equation 19.
Da′=Dm′×Da/Dm Equation 19

本実施形態では、対応係数算出部55は、油圧アクチュエータ30の作動速度が所定幅となるようOCV10に対し不感帯の外において出力される制御信号と油圧アクチュエータ30の作動速度が前記所定幅となるよう仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の外において出力される制御信号との比を、OCV10と仮想OCVとを対応させるための前記対応係数である不感帯外対応係数としての「不感帯外OCVばらつき補正係数」として算出する。 In the present embodiment, the corresponding coefficient calculation unit 55 is configured so that the control signal output to the OCV 10 outside the dead zone and the operating speed of the hydraulic actuator 30 are within the predetermined range so that the operating speed of the hydraulic actuator 30 is within the predetermined range. The ratio of the control signal output outside the model dead zone in the model control characteristics to the virtual OCV is the corresponding coefficient outside the dead zone, which is the correspondence coefficient for matching the OCV 10 and the virtual OCV. coefficient”.

具体的には、図10に示すように、対応係数算出部55は、油圧アクチュエータ30の作動速度が所定幅VcとなるようOCV10に対し不感帯の外において出力される制御信号Daと油圧アクチュエータ30の作動速度が前記所定幅Vcとなるよう仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の外において出力される制御信号Dmとの比であるDa/Dmを、下記式20の通り、不感帯外対応係数としての「不感帯外OCVばらつき補正係数」として算出する。
不感帯外OCVばらつき補正係数=Da/Dm ・・・式20
Specifically, as shown in FIG. 10, the corresponding coefficient calculation unit 55 calculates the control signal Da output to the OCV 10 outside the dead zone and the hydraulic actuator 30 so that the operating speed of the hydraulic actuator 30 becomes a predetermined width Vc. Da/Dm, which is the ratio of the control signal Dm output outside the model dead zone in the model control characteristics to the virtual OCV so that the operating speed becomes the predetermined width Vc, is defined as the coefficient outside the dead zone, as shown in Equation 20 below. is calculated as the "outside dead zone OCV variation correction coefficient".
Outside dead band OCV variation correction coefficient = Da/Dm Equation 20

制御信号Daについては、例えば、記憶部54において、適合マップに保持されている。なお、Daは、不感帯外のデューティを出力したときの速度を記憶しておき、算出してもよい。 The control signal Da is held in a matching map in the storage unit 54, for example. Note that Da may be calculated by storing the speed when a duty outside the dead zone is output.

本実施形態は、上述した点以外の構成は、第1実施形態と同様である。 The configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment except for the points described above.

以上説明したように、<4>本実施形態では、対応係数算出部55は、油圧アクチュエータ30の作動速度が所定幅となるようOCV10に対し出力される制御信号と油圧アクチュエータ30の作動速度が前記所定幅となるようモデル制御弁(仮想OCV)に対し出力される制御信号との比を、OCV10とモデル制御弁とを対応させるための係数である対応係数(OCVばらつき補正係数)として算出する。そのため、第1実施形態と同様、モデル特性と実特性とのずれを吸収し、油圧アクチュエータ30の制御性を向上させることができる。 As described above, <4> in the present embodiment, the correspondence coefficient calculator 55 sets the control signal output to the OCV 10 and the operating speed of the hydraulic actuator 30 so that the operating speed of the hydraulic actuator 30 is within a predetermined range. A ratio of the control signal output to the model control valve (virtual OCV) so as to have a predetermined width is calculated as a correspondence coefficient (OCV variation correction coefficient) that is a coefficient for matching the OCV 10 and the model control valve. Therefore, as in the first embodiment, the deviation between the model characteristics and the actual characteristics can be absorbed, and the controllability of the hydraulic actuator 30 can be improved.

また、<5>本実施形態では、対応係数算出部55は、油圧アクチュエータ30の作動速度が所定幅となるようOCV10に対し不感帯の内において出力される制御信号と油圧アクチュエータ30の作動速度が前記所定幅となるよう仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の内において出力される制御信号との比を、OCV10と仮想OCVとを対応させるための前記対応係数である不感帯内対応係数としての「不感帯内OCVばらつき補正係数」として算出する。 <5> In the present embodiment, the corresponding coefficient calculator 55 sets the control signal output to the OCV 10 within the dead zone and the operating speed of the hydraulic actuator 30 so that the operating speed of the hydraulic actuator 30 has a predetermined range. " OCV variation correction coefficient within the dead zone”.

そのため、油圧アクチュエータ30の制御性をより向上させることができる。 Therefore, controllability of the hydraulic actuator 30 can be further improved.

また、<6>本実施形態では、対応係数算出部55は、油圧アクチュエータ30の作動速度が所定幅となるようOCV10に対し不感帯の外において出力される制御信号と油圧アクチュエータ30の作動速度が前記所定幅となるよう仮想OCVに対しモデル制御特性におけるモデル不感帯の外において出力される制御信号との比を、OCV10と仮想OCVとを対応させるための前記対応係数である不感帯外対応係数としての「不感帯外OCVばらつき補正係数」として算出する。 <6> In the present embodiment, the corresponding coefficient calculator 55 sets the control signal output to the OCV 10 outside the dead zone and the operating speed of the hydraulic actuator 30 so that the operating speed of the hydraulic actuator 30 is within a predetermined range. " outside the dead zone OCV variation correction coefficient”.

そのため、油圧アクチュエータ30の制御性をより一層向上させることができる。 Therefore, controllability of the hydraulic actuator 30 can be further improved.

(他の実施形態)
他の実施形態では、バルブタイミング調整システムは、内燃機関の排気バルブのバルブタイミングを調整することとしてもよい。
(Other embodiments)
In other embodiments, the valve timing adjustment system may adjust the valve timing of exhaust valves of an internal combustion engine.

また、他の実施形態では、例えば、カム軸を軸方向に変位させるアクチュエータとして油圧アクチュエータを用い、油圧アクチュエータと制御弁とを備える調整装置を、内燃機関のバルブリフトを調整する装置として用いてもよい。 In another embodiment, for example, a hydraulic actuator may be used as an actuator for axially displacing a camshaft, and an adjusting device including a hydraulic actuator and a control valve may be used as a device for adjusting the valve lift of an internal combustion engine. good.

このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 Thus, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and can be embodied in various forms without departing from the scope of the present disclosure.

2 バルブタイミング調整装置(調整装置)、10 OCV(制御弁)、30 油圧アクチュエータ、50 制御装置、51 制御部、52 不感帯特定部、53 保持値特定部、54 記憶部、55 対応係数算出部、56 モデル保持値算出部、57 モデル制御量算出部、58 制御量算出部、59 制御信号設定部 2 valve timing adjusting device (adjusting device), 10 OCV (control valve), 30 hydraulic actuator, 50 control device, 51 control unit, 52 dead zone specifying unit, 53 held value specifying unit, 54 storage unit, 55 corresponding coefficient calculation unit, 56 model held value calculation unit, 57 model control amount calculation unit, 58 control amount calculation unit, 59 control signal setting unit

Claims (3)

作動油の供給または排出により作動する油圧アクチュエータ(30)と、前記油圧アクチュエータに対する作動油の供給または排出を制御する制御弁(10)とを備える調整装置(2)を制御する制御装置(50)であって、
前記制御弁に出力する制御信号によって前記油圧アクチュエータの作動を制御する制御部(51)と、
制御信号が出力される信号域のうち制御信号の変化に対する前記油圧アクチュエータの応答が無い、または、応答性が低い領域である不感帯を特定する不感帯特定部(52)と、
前記油圧アクチュエータの作動速度がゼロとなるときの制御信号の値である保持値を特定する保持値特定部(53)と、
仮想のモデル制御弁により実現される制御信号の変化に対する前記油圧アクチュエータの応答性の変化の傾向をモデル制御特性として記憶する記憶部(54)と、
記制御弁と前記モデル制御弁とを対応させるための係数である対応係数算出する対応係数算出部(55)と、
前記不感帯の中心値に対する前記保持値のずれ量を前記対応係数によって補正した値を前記モデル制御特性において前記油圧アクチュエータの作動速度がゼロとなるときの制御信号の値であるモデル保持値として算出するモデル保持値算出部(56)と、
前記油圧アクチュエータの作動量とその目標作動量との偏差に基づき、前記モデル制御弁の前記モデル保持値を基準とする制御量であるモデル制御量を算出するモデル制御量算出部(57)と、
前記モデル制御量を前記対応係数で補正した値を前記制御弁の制御量として算出する制御量算出部(58)と、
前記保持値と前記制御量とに基づき、前記制御弁に出力すべき制御信号を設定する制御信号設定部(59)と、を備え、
前記対応係数算出部は、前記モデル制御弁に対し前記モデル制御特性におけるモデル不感帯の内において所定幅の制御信号を出力したときの前記油圧アクチュエータの作動速度と前記制御弁に対し前記不感帯の内において前記所定幅の制御信号を出力したときの前記油圧アクチュエータの作動速度との比を、前記制御弁と前記モデル制御弁とを対応させるための前記対応係数である不感帯内対応係数として算出し、
前記制御量算出部は、前記モデル制御量のうち前記モデル不感帯の内にあるモデル不感帯内制御量を前記不感帯内対応係数で補正した値を前記制御弁の前記制御量である不感帯内制御量として算出し、
前記対応係数算出部は、前記モデル制御弁に対し前記モデル制御特性におけるモデル不感帯の外において所定幅の制御信号を出力したときの前記油圧アクチュエータの作動速度と前記制御弁に対し前記不感帯の外において前記所定幅の制御信号を出力したときの前記油圧アクチュエータの作動速度との比を、前記制御弁と前記モデル制御弁とを対応させるための前記対応係数である不感帯外対応係数として算出し、
前記制御量算出部は、前記モデル制御量のうち前記モデル不感帯の外にあるモデル不感帯外制御量を前記不感帯外対応係数で補正した値を前記制御弁の前記制御量である不感帯外制御量として算出し、
前記制御部は、前記制御信号設定部により設定した制御信号を前記制御弁に出力し、前記油圧アクチュエータの作動を制御する制御装置。
A control device (50) for controlling an adjusting device (2) comprising a hydraulic actuator (30) operated by supplying or discharging hydraulic oil, and a control valve (10) for controlling the supply or discharging of hydraulic oil to the hydraulic actuator. and
a control unit (51) for controlling the operation of the hydraulic actuator by a control signal output to the control valve;
a dead zone specifying unit (52) for specifying a dead zone in which the hydraulic actuator does not respond to changes in the control signal or has low responsiveness in a signal range in which the control signal is output;
a hold value specifying unit (53) for specifying a hold value, which is the value of the control signal when the operating speed of the hydraulic actuator becomes zero;
a storage unit (54) for storing, as a model control characteristic, a tendency of change in responsiveness of the hydraulic actuator to changes in the control signal realized by the virtual model control valve;
a correspondence coefficient calculator (55) for calculating a correspondence coefficient, which is a coefficient for associating the control valve with the model control valve;
A value obtained by correcting the amount of deviation of the held value from the center value of the dead band by the corresponding coefficient is calculated as a model held value, which is the value of the control signal when the operating speed of the hydraulic actuator becomes zero in the model control characteristic. a model retention value calculator (56);
a model control amount calculator (57) for calculating a model control amount, which is a control amount based on the model held value of the model control valve, based on the deviation between the operation amount of the hydraulic actuator and its target operation amount;
a control amount calculator (58) that calculates a value obtained by correcting the model control amount with the corresponding coefficient as the control amount of the control valve;
a control signal setting unit (59) for setting a control signal to be output to the control valve based on the held value and the control amount;
The corresponding coefficient calculator calculates the operating speed of the hydraulic actuator when outputting a control signal of a predetermined width within the model dead band of the model control characteristic to the model control valve and the control valve within the dead band. calculating a ratio of the operating speed of the hydraulic actuator when the control signal of the predetermined width is output as a dead zone correspondence coefficient, which is the correspondence coefficient for associating the control valve and the model control valve;
The control amount calculation unit uses a value obtained by correcting a model control amount within the model dead band among the model control amounts with the dead band correspondence coefficient as the control amount within the dead band, which is the control amount of the control valve. calculate,
The corresponding coefficient calculation unit calculates the operating speed of the hydraulic actuator when a control signal having a predetermined width is output to the model control valve outside the model dead band in the model control characteristic, and the control valve outside the dead band. calculating the ratio of the operating speed of the hydraulic actuator when the control signal of the predetermined width is output as the out-of-dead-band correspondence coefficient, which is the correspondence coefficient for associating the control valve with the model control valve;
The control amount calculation unit uses a value obtained by correcting an out-of-model-dead-band control amount out of the model-dead-band out of the model control amount with the out-of-dead-band correspondence coefficient as an out-of-dead-band control amount that is the control amount of the control valve. calculate,
The control unit outputs the control signal set by the control signal setting unit to the control valve to control the operation of the hydraulic actuator.
作動油の供給または排出により作動する油圧アクチュエータ(30)と、前記油圧アクチュエータに対する作動油の供給または排出を制御する制御弁(10)とを備える調整装置(2)を制御する制御装置(50)であって、
前記制御弁に出力する制御信号によって前記油圧アクチュエータの作動を制御する制御部(51)と、
制御信号が出力される信号域のうち制御信号の変化に対する前記油圧アクチュエータの応答が無い、または、応答性が低い領域である不感帯を特定する不感帯特定部(52)と、
前記油圧アクチュエータの作動速度がゼロとなるときの制御信号の値である保持値を特定する保持値特定部(53)と、
仮想のモデル制御弁により実現される制御信号の変化に対する前記油圧アクチュエータの応答性の変化の傾向をモデル制御特性として記憶する記憶部(54)と、
記制御弁と前記モデル制御弁とを対応させるための係数である対応係数算出する対応係数算出部(55)と、
前記不感帯の中心値に対する前記保持値のずれ量を前記対応係数によって補正した値を前記モデル制御特性において前記油圧アクチュエータの作動速度がゼロとなるときの制御信号の値であるモデル保持値として算出するモデル保持値算出部(56)と、
前記油圧アクチュエータの作動量とその目標作動量との偏差に基づき、前記モデル制御弁の前記モデル保持値を基準とする制御量であるモデル制御量を算出するモデル制御量算出部(57)と、
前記モデル制御量を前記対応係数で補正した値を前記制御弁の制御量として算出する制御量算出部(58)と、
前記保持値と前記制御量とに基づき、前記制御弁に出力すべき制御信号を設定する制御信号設定部(59)と、を備え、
前記対応係数算出部は、前記油圧アクチュエータの作動速度が所定幅となるよう前記制御弁に対し前記不感帯の内において出力される制御信号と前記油圧アクチュエータの作動速度が前記所定幅となるよう前記モデル制御弁に対し前記モデル制御特性におけるモデル不感帯の内において出力される制御信号との比を、前記制御弁と前記モデル制御弁とを対応させるための前記対応係数である不感帯内対応係数として算出し、
前記制御量算出部は、前記モデル制御量のうち前記モデル不感帯の内にあるモデル不感帯内制御量を前記不感帯内対応係数で補正した値を前記制御弁の前記制御量である不感帯内制御量として算出し、
前記対応係数算出部は、前記油圧アクチュエータの作動速度が所定幅となるよう前記制御弁に対し前記不感帯の外において出力される制御信号と前記油圧アクチュエータの作動速度が前記所定幅となるよう前記モデル制御弁に対し前記モデル制御特性におけるモデル不感帯の外において出力される制御信号との比を、前記制御弁と前記モデル制御弁とを対応させるための前記対応係数である不感帯外対応係数として算出し、
前記制御量算出部は、前記モデル制御量のうち前記モデル不感帯の外にあるモデル不感帯外制御量を前記不感帯外対応係数で補正した値を前記制御弁の前記制御量である不感帯外制御量として算出し、
前記制御部は、前記制御信号設定部により設定した制御信号を前記制御弁に出力し、前記油圧アクチュエータの作動を制御する制御装置。
A control device (50) for controlling an adjusting device (2) comprising a hydraulic actuator (30) operated by supplying or discharging hydraulic oil, and a control valve (10) for controlling the supply or discharging of hydraulic oil to the hydraulic actuator. and
a control unit (51) for controlling the operation of the hydraulic actuator by a control signal output to the control valve;
a dead zone specifying unit (52) for specifying a dead zone in which the hydraulic actuator does not respond to changes in the control signal or has low responsiveness in a signal range in which the control signal is output;
a hold value specifying unit (53) for specifying a hold value, which is the value of the control signal when the operating speed of the hydraulic actuator becomes zero;
a storage unit (54) for storing, as a model control characteristic, a tendency of change in responsiveness of the hydraulic actuator to changes in the control signal realized by the virtual model control valve;
a correspondence coefficient calculator (55) for calculating a correspondence coefficient, which is a coefficient for associating the control valve with the model control valve;
A value obtained by correcting the amount of deviation of the held value from the center value of the dead band by the corresponding coefficient is calculated as a model held value, which is the value of the control signal when the operating speed of the hydraulic actuator becomes zero in the model control characteristic. a model retention value calculator (56);
a model control amount calculator (57) for calculating a model control amount, which is a control amount based on the model held value of the model control valve, based on the deviation between the operation amount of the hydraulic actuator and its target operation amount;
a control amount calculator (58) that calculates a value obtained by correcting the model control amount with the corresponding coefficient as the control amount of the control valve;
a control signal setting unit (59) for setting a control signal to be output to the control valve based on the held value and the control amount;
The corresponding coefficient calculation unit calculates a control signal output to the control valve within the dead band so that the operating speed of the hydraulic actuator falls within the predetermined range, and the model control signal so that the operating speed of the hydraulic actuator falls within the predetermined range. A ratio of a control signal output to a control valve within a model dead zone in the model control characteristic is calculated as a dead zone correspondence coefficient, which is the correspondence coefficient for matching the control valve and the model control valve. ,
The control amount calculation unit uses a value obtained by correcting a model control amount within the model dead band among the model control amounts with the dead band correspondence coefficient as the control amount within the dead band, which is the control amount of the control valve. calculate,
The corresponding coefficient calculation unit calculates a control signal output to the control valve outside the dead zone so that the operating speed of the hydraulic actuator falls within the predetermined range, and the model control signal so that the operating speed of the hydraulic actuator falls within the predetermined range. A ratio of a control signal output outside the model dead zone in the model control characteristic to the control valve is calculated as the outside dead zone correspondence coefficient, which is the correspondence coefficient for matching the control valve and the model control valve. ,
The control amount calculation unit uses a value obtained by correcting an out-of-model-dead-band control amount out of the model-dead-band out of the model control amount with the out-of-dead-band correspondence coefficient as an out-of-dead-band control amount that is the control amount of the control valve. calculate,
The control unit outputs the control signal set by the control signal setting unit to the control valve to control the operation of the hydraulic actuator.
前記調整装置(2)と、
請求項1または2に記載の制御装置(50)と、を備え、
前記制御装置により前記調整装置を制御することで、内燃機関(5)のバルブタイミングを調整可能なバルブタイミング調整システム(1)。
said adjusting device (2);
A control device (50) according to claim 1 or 2 ,
A valve timing adjustment system (1) capable of adjusting the valve timing of an internal combustion engine (5) by controlling the adjustment device with the control device.
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