JPH10227235A - 内燃機関用バルブタイミング制御装置 - Google Patents
内燃機関用バルブタイミング制御装置Info
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- JPH10227235A JPH10227235A JP2897397A JP2897397A JPH10227235A JP H10227235 A JPH10227235 A JP H10227235A JP 2897397 A JP2897397 A JP 2897397A JP 2897397 A JP2897397 A JP 2897397A JP H10227235 A JPH10227235 A JP H10227235A
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- rotation angle
- oil temperature
- valve timing
- timing control
- internal combustion
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 油圧式のバルブタイミング制御機構を用い油
温センサ等を新たに設けることなく、油温を精度良く推
定し制御誤差をなくすこと。 【解決手段】 ステップＳ１０２で格納されている内燃
機関の始動時の冷却水温を代替えした初期油温とステッ
プＳ１０４及びステップＳ１０５で読込まれた機関回転
数及び内燃機関の運転状態を表す他の負荷に応じて、ス
テップＳ１０６でバルブタイミング制御機構の作動油の
油温が、初期油温とシリンダ内での燃焼による総発熱量
〔Σ（機関回転数×負荷）〕とシリンダ・ピストン等に
よる総摩擦熱量〔Σ機関回転数×β〕との加算により推
定され求められる。これにより、油温が所定温度範囲よ
り低くまたは所定温度範囲より高くてバルブタイミング
制御機構５０が作動し難いときには、油温に基づきその
制御量が大きくされ、制御誤差をなくすことができる。
温センサ等を新たに設けることなく、油温を精度良く推
定し制御誤差をなくすこと。 【解決手段】 ステップＳ１０２で格納されている内燃
機関の始動時の冷却水温を代替えした初期油温とステッ
プＳ１０４及びステップＳ１０５で読込まれた機関回転
数及び内燃機関の運転状態を表す他の負荷に応じて、ス
テップＳ１０６でバルブタイミング制御機構の作動油の
油温が、初期油温とシリンダ内での燃焼による総発熱量
〔Σ（機関回転数×負荷）〕とシリンダ・ピストン等に
よる総摩擦熱量〔Σ機関回転数×β〕との加算により推
定され求められる。これにより、油温が所定温度範囲よ
り低くまたは所定温度範囲より高くてバルブタイミング
制御機構５０が作動し難いときには、油温に基づきその
制御量が大きくされ、制御誤差をなくすことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気バ
ルブまたは排気バルブの少なくともいずれか一方の開閉
タイミングを運転状態に応じて変更自在な内燃機関用バ
ルブタイミング制御装置に関するものである。
ルブまたは排気バルブの少なくともいずれか一方の開閉
タイミングを運転状態に応じて変更自在な内燃機関用バ
ルブタイミング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関用バルブタイミング制御
装置に関連する先行技術文献としては、特開平７−９１
２８０号公報、特公平７−６８９２１号公報にて開示さ
れたものが知られている。これらのものでは、油圧式の
アクチュエータを用いたバルブタイミング制御機構によ
り所望のバルブタイミングを得る技術が示されている。
装置に関連する先行技術文献としては、特開平７−９１
２８０号公報、特公平７−６８９２１号公報にて開示さ
れたものが知られている。これらのものでは、油圧式の
アクチュエータを用いたバルブタイミング制御機構によ
り所望のバルブタイミングを得る技術が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、アクチュエ
ータとして油圧式のバルブタイミング制御機構を用いた
ものでは、その作動油の油温の変動による粘性変化が要
因の制御誤差が生じるという問題がある。
ータとして油圧式のバルブタイミング制御機構を用いた
ものでは、その作動油の油温の変動による粘性変化が要
因の制御誤差が生じるという問題がある。
【０００４】これに対処し制御量の補正を行うため、前
者のものでは、油温を検出する油温センサが配設されて
おり、コストアップの原因となっていた。また、後者の
ものでは、内燃機関の冷却水温を用いて油温に代替えし
ている。ここで、一般に冷却水温の変動に比べて油温の
変動は遅く、かつ冷却水温の上昇は１００℃までである
のに対して油温は時として１４０℃〜１５０℃近くまで
上昇することがあり、冷却水温を油温に代替えすると制
御誤差が大きくなるという不具合があった。
者のものでは、油温を検出する油温センサが配設されて
おり、コストアップの原因となっていた。また、後者の
ものでは、内燃機関の冷却水温を用いて油温に代替えし
ている。ここで、一般に冷却水温の変動に比べて油温の
変動は遅く、かつ冷却水温の上昇は１００℃までである
のに対して油温は時として１４０℃〜１５０℃近くまで
上昇することがあり、冷却水温を油温に代替えすると制
御誤差が大きくなるという不具合があった。
【０００５】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、油圧式のバルブタイミング制
御機構を用い油温センサ等を新たに設けることなく、油
温を精度良く推定することで制御誤差をなくすことがで
きる内燃機関用バルブタイミング制御装置の提供を課題
としている。
るためになされたもので、油圧式のバルブタイミング制
御機構を用い油温センサ等を新たに設けることなく、油
温を精度良く推定することで制御誤差をなくすことがで
きる内燃機関用バルブタイミング制御装置の提供を課題
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の内燃機関用バ
ルブタイミング制御装置によれば、油温推定手段で内燃
機関の運転状態を表す負荷に応じて推定されたバルブタ
イミング制御機構における作動油の油温に基づき、相対
回転角演算手段による現在の相対回転角と目標相対回転
角演算手段で内燃機関の運転状態に応じて算出された目
標相対回転角との偏差に応じて相対回転角制御手段で算
出された制御回転角が補正される。このため、油温セン
サ等を新たに設けることなく、内燃機関の始動時の冷却
水温が代替えされた初期油温とシリンダ内による総発熱
量とシリンダ・ピストン等による総摩擦熱量とからバル
ブタイミング制御機構の作動油の油温が精度良く推定で
き、制御誤差をなくすことができるという効果が得られ
る。
ルブタイミング制御装置によれば、油温推定手段で内燃
機関の運転状態を表す負荷に応じて推定されたバルブタ
イミング制御機構における作動油の油温に基づき、相対
回転角演算手段による現在の相対回転角と目標相対回転
角演算手段で内燃機関の運転状態に応じて算出された目
標相対回転角との偏差に応じて相対回転角制御手段で算
出された制御回転角が補正される。このため、油温セン
サ等を新たに設けることなく、内燃機関の始動時の冷却
水温が代替えされた初期油温とシリンダ内による総発熱
量とシリンダ・ピストン等による総摩擦熱量とからバル
ブタイミング制御機構の作動油の油温が精度良く推定で
き、制御誤差をなくすことができるという効果が得られ
る。
【０００７】請求項２の内燃機関用バルブタイミング制
御装置では、油温推定手段で推定された油温に基づきバ
ルブタイミング制御機構の調整範囲を制限するものであ
る。つまり、油温が所定温度範囲より低いと作動油の粘
性が大きくなり、油温が所定温度範囲より高いと作動油
の粘性が小さくなり過ぎ、共にバルブタイミング制御機
構を作動し難くくするため、あまり相対回転角と目標相
対回転角との偏差が大きくならないようにすることで特
に、遅角側への制御の応答遅れを改善するという効果が
得られる。
御装置では、油温推定手段で推定された油温に基づきバ
ルブタイミング制御機構の調整範囲を制限するものであ
る。つまり、油温が所定温度範囲より低いと作動油の粘
性が大きくなり、油温が所定温度範囲より高いと作動油
の粘性が小さくなり過ぎ、共にバルブタイミング制御機
構を作動し難くくするため、あまり相対回転角と目標相
対回転角との偏差が大きくならないようにすることで特
に、遅角側への制御の応答遅れを改善するという効果が
得られる。
【０００８】請求項３の内燃機関用バルブタイミング制
御装置では、油温推定手段で推定された油温が所定温度
より低いときには、バルブタイミング制御機構の作動を
停止するものである。これは、油温が所定温度より低い
と作動油の粘性が大きくなり過ぎるための処置であり、
結果的に、本装置の信頼性が向上するという効果が得ら
れる。
御装置では、油温推定手段で推定された油温が所定温度
より低いときには、バルブタイミング制御機構の作動を
停止するものである。これは、油温が所定温度より低い
と作動油の粘性が大きくなり過ぎるための処置であり、
結果的に、本装置の信頼性が向上するという効果が得ら
れる。
【０００９】請求項４の内燃機関用バルブタイミング制
御装置では、油温推定手段における作動油の油温が冷却
水温、機関回転数、負荷のうちの少なくとも１つに基づ
き推定される。これにより、推定される作動油の油温の
精度が向上し、結果的に、本装置の信頼性が向上すると
いう効果が得られる。
御装置では、油温推定手段における作動油の油温が冷却
水温、機関回転数、負荷のうちの少なくとも１つに基づ
き推定される。これにより、推定される作動油の油温の
精度が向上し、結果的に、本装置の信頼性が向上すると
いう効果が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
例に基づいて説明する。
【００１１】図１は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置を適用したダ
ブルオーバヘッドカム式内燃機関とその周辺機器を示す
概略構成図である。
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置を適用したダ
ブルオーバヘッドカム式内燃機関とその周辺機器を示す
概略構成図である。
【００１２】図１において、１０は内燃機関であり、内
燃機関１０の駆動軸としてのクランクシャフト１１から
チェーン１２を介して一対のチェーンスプロケット１
３，１４に駆動力が伝達される。このクランクシャフト
１１と同期して回転される一対のチェーンスプロケット
１３，１４には従動軸としての一対のカムシャフト１
５，１６が配設され、これらのカムシャフト１５，１６
によって図示しない吸気バルブ及び排気バルブが開閉駆
動される。
燃機関１０の駆動軸としてのクランクシャフト１１から
チェーン１２を介して一対のチェーンスプロケット１
３，１４に駆動力が伝達される。このクランクシャフト
１１と同期して回転される一対のチェーンスプロケット
１３，１４には従動軸としての一対のカムシャフト１
５，１６が配設され、これらのカムシャフト１５，１６
によって図示しない吸気バルブ及び排気バルブが開閉駆
動される。
【００１３】クランクシャフト１１にはクランクポジシ
ョンセンサ２１、カムシャフト１５にはカムポジション
センサ２２がそれぞれ配設されている。このクランクポ
ジションセンサ２１から出力されるパルス信号θ1 及び
カムポジションセンサ２２から出力されるパルス信号θ
2 はＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御装置）
３０に入力される。
ョンセンサ２１、カムシャフト１５にはカムポジション
センサ２２がそれぞれ配設されている。このクランクポ
ジションセンサ２１から出力されるパルス信号θ1 及び
カムポジションセンサ２２から出力されるパルス信号θ
2 はＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御装置）
３０に入力される。
【００１４】なお、ＥＣＵ３０は、周知の中央処理装置
としてのＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、各
種データを格納するＲＡＭ、入出力回路及びそれらを接
続するバスライン等からなる論理演算回路として構成さ
れている。
としてのＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、各
種データを格納するＲＡＭ、入出力回路及びそれらを接
続するバスライン等からなる論理演算回路として構成さ
れている。
【００１５】ＥＣＵ３０には、これらの信号の他に内燃
機関１０の運転状態に対応するエアフローメータ（図示
略）からの単位機関回転数当たりの吸気量（吸入空気
量）ＧＮ、水温センサ（図示略）からの冷却水温ＴＨＷ
等の各種センサ信号が入力されており、後述のクランク
シャフト１１に対するカムシャフト１５の相対回転角Ｖ
Ｔ及び目標相対回転角ＶＴＴが算出される。そして、Ｅ
ＣＵ３０からの駆動信号によりスプールバルブ４０のリ
ニアソレノイド４１がＤuty(デューティ比）制御され、
油タンク４５内の油がポンプ４６により供給油通路４７
を通って一方のカムシャフト１５に設けられたバルブタ
イミング制御機構５０（図１の斜線部）に圧送される。
このバルブタイミング制御機構５０に供給される油の油
量が調整されることで、カムシャフト１５がチェーンス
プロケット１３、即ち、クランクシャフト１１に対し所
定の位相差を有して回転自在であり、カムシャフト１５
が目標相対回転角ＶＴＴに設定可能である。なお、バル
ブタイミング制御機構５０からの油は排出油通路４８を
通って油タンク４５内に戻される。
機関１０の運転状態に対応するエアフローメータ（図示
略）からの単位機関回転数当たりの吸気量（吸入空気
量）ＧＮ、水温センサ（図示略）からの冷却水温ＴＨＷ
等の各種センサ信号が入力されており、後述のクランク
シャフト１１に対するカムシャフト１５の相対回転角Ｖ
Ｔ及び目標相対回転角ＶＴＴが算出される。そして、Ｅ
ＣＵ３０からの駆動信号によりスプールバルブ４０のリ
ニアソレノイド４１がＤuty(デューティ比）制御され、
油タンク４５内の油がポンプ４６により供給油通路４７
を通って一方のカムシャフト１５に設けられたバルブタ
イミング制御機構５０（図１の斜線部）に圧送される。
このバルブタイミング制御機構５０に供給される油の油
量が調整されることで、カムシャフト１５がチェーンス
プロケット１３、即ち、クランクシャフト１１に対し所
定の位相差を有して回転自在であり、カムシャフト１５
が目標相対回転角ＶＴＴに設定可能である。なお、バル
ブタイミング制御機構５０からの油は排出油通路４８を
通って油タンク４５内に戻される。
【００１６】ここで、クランクシャフト１１が１回転し
てクランクポジションセンサ２１からのパルス数がＮ個
発生するとき、カムシャフト１５の１回転でカムポジシ
ョンセンサ２２からのパルス数がＮ個発生するようにす
る。また、カムシャフト１５のタイミング変換角最大値
をθmax °ＣＡ（クランク角）とすると、Ｎ＜（３６０
／θmax ）となるようにパルス数Ｎを設定する。これに
よって、相対回転角ＶＴの算出時、クランクポジション
センサ２１のパルス信号θ1 と、このパルス信号θ1 の
次に続いて発生するカムポジションセンサ２２のパルス
信号θ2 とを使用することができる。
てクランクポジションセンサ２１からのパルス数がＮ個
発生するとき、カムシャフト１５の１回転でカムポジシ
ョンセンサ２２からのパルス数がＮ個発生するようにす
る。また、カムシャフト１５のタイミング変換角最大値
をθmax °ＣＡ（クランク角）とすると、Ｎ＜（３６０
／θmax ）となるようにパルス数Ｎを設定する。これに
よって、相対回転角ＶＴの算出時、クランクポジション
センサ２１のパルス信号θ1 と、このパルス信号θ1 の
次に続いて発生するカムポジションセンサ２２のパルス
信号θ2 とを使用することができる。
【００１７】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されて
いるＥＣＵ３０の油温推定の処理手順を示す図２のフロ
ーチャートに基づき説明する。なお、この油温推定ルー
チンは所定時間毎にＥＣＵ３０にて繰返し実行される。
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されて
いるＥＣＵ３０の油温推定の処理手順を示す図２のフロ
ーチャートに基づき説明する。なお、この油温推定ルー
チンは所定時間毎にＥＣＵ３０にて繰返し実行される。
【００１８】図２において、まず、ステップＳ１０１
で、イグニッションスイッチ（図示略）がＯＦＦからＯ
Ｎとされた直後であるかが判定される。ステップＳ１０
１の判定条件が成立するときにはステップＳ１０２に移
行し、水温センサ（図示略）で検出された始動時の冷却
水温ＴＨＷが読込まれ内燃機関を潤滑すると共にバルブ
タイミング制御機構を進角または遅角駆動するためのオ
イル（作動油）の初期油温として代替えされ、ＥＣＵ３
０内に格納され、本ルーチンを終了する。
で、イグニッションスイッチ（図示略）がＯＦＦからＯ
Ｎとされた直後であるかが判定される。ステップＳ１０
１の判定条件が成立するときにはステップＳ１０２に移
行し、水温センサ（図示略）で検出された始動時の冷却
水温ＴＨＷが読込まれ内燃機関を潤滑すると共にバルブ
タイミング制御機構を進角または遅角駆動するためのオ
イル（作動油）の初期油温として代替えされ、ＥＣＵ３
０内に格納され、本ルーチンを終了する。
【００１９】次の油温推定ルーチンの実行時において
は、ステップＳ１０１の判定条件が成立しないためステ
ップＳ１０３に移行し、内燃機関１０が始動後である
か、即ち、ここでは、クランクポジションセンサ２１か
らのパルス信号θ1 に基づく内燃機関１０の機関回転数
Ｎｅが所定回転数としての例えば、５００ｒｐｍ以上の
安定した始動状態となっているかが判定される。ここ
で、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ未満
であるときにはステップＳ１０３の判定条件が成立しな
いため、本ルーチンを終了する。
は、ステップＳ１０１の判定条件が成立しないためステ
ップＳ１０３に移行し、内燃機関１０が始動後である
か、即ち、ここでは、クランクポジションセンサ２１か
らのパルス信号θ1 に基づく内燃機関１０の機関回転数
Ｎｅが所定回転数としての例えば、５００ｒｐｍ以上の
安定した始動状態となっているかが判定される。ここ
で、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ未満
であるときにはステップＳ１０３の判定条件が成立しな
いため、本ルーチンを終了する。
【００２０】一方、ステップＳ１０３の判定条件が成立
するときには、ステップＳ１０４に移行し、現在の機関
回転数Ｎｅが読込まれる。次にステップＳ１０５に移行
して、内燃機関１０の運転状態を表す負荷として、例え
ば、エアフローメータ（図示略）で検出された単位機関
回転数当たりの吸気量（吸入空気量）ＧＮが読込まれ
る。
するときには、ステップＳ１０４に移行し、現在の機関
回転数Ｎｅが読込まれる。次にステップＳ１０５に移行
して、内燃機関１０の運転状態を表す負荷として、例え
ば、エアフローメータ（図示略）で検出された単位機関
回転数当たりの吸気量（吸入空気量）ＧＮが読込まれ
る。
【００２１】次にステップＳ１０６に移行して、ステッ
プＳ１０２で格納されている初期油温、ステップＳ１０
４で読込まれた機関回転数Ｎｅ及びステップＳ１０５で
読込まれた内燃機関１０の運転状態を表す負荷としての
吸気量ＧＮに応じて現在の油温が次式（１）に示すよう
に推定され、本ルーチンを終了する。
プＳ１０２で格納されている初期油温、ステップＳ１０
４で読込まれた機関回転数Ｎｅ及びステップＳ１０５で
読込まれた内燃機関１０の運転状態を表す負荷としての
吸気量ＧＮに応じて現在の油温が次式（１）に示すよう
に推定され、本ルーチンを終了する。
【００２２】
【数１】 油温＝初期油温＋Σ（機関回転数×吸気量）×α＋Σ機関回転数×β ・・・（１） ここで、α，βは油温換算のための補正ゲインであり、
右辺の第２項目における〔Σ（機関回転数×吸気量）×
α〕は内燃機関１０のシリンダ内での燃焼による総発熱
量を表し、右辺の第３項目における〔Σ機関回転数×
β〕は内燃機関１０のシリンダ・ピストン等による総摩
擦熱量を表している。
右辺の第２項目における〔Σ（機関回転数×吸気量）×
α〕は内燃機関１０のシリンダ内での燃焼による総発熱
量を表し、右辺の第３項目における〔Σ機関回転数×
β〕は内燃機関１０のシリンダ・ピストン等による総摩
擦熱量を表している。
【００２３】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されて
いるＥＣＵ３０の制御Ｄuty （デューティ比）演算の処
理手順を示す図３のフローチャートに基づき、図４〜図
７のマップを参照して説明する。ここで、図４は機関回
転数Ｎｅと吸気量ＧＮとから目標相対回転角ＶＴＴを算
出するマップであり、図５は相対回転角偏差（ＶＴＴ−
ＶＴ）から制御回転角ＤＶＦＢを算出するマップであ
り、図６は油温による補正係数Ｋ1 を算出するマップで
あり、図７はスプールバルブ４０の制御Ｄuty ＤＶに対
する流量特性であり、保持Ｄuty ＤＶＴは相対回転角Ｖ
Ｔを保持するための制御Ｄuty である。なお、この制御
Ｄuty 演算ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ３０にて繰返
し実行される。
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されて
いるＥＣＵ３０の制御Ｄuty （デューティ比）演算の処
理手順を示す図３のフローチャートに基づき、図４〜図
７のマップを参照して説明する。ここで、図４は機関回
転数Ｎｅと吸気量ＧＮとから目標相対回転角ＶＴＴを算
出するマップであり、図５は相対回転角偏差（ＶＴＴ−
ＶＴ）から制御回転角ＤＶＦＢを算出するマップであ
り、図６は油温による補正係数Ｋ1 を算出するマップで
あり、図７はスプールバルブ４０の制御Ｄuty ＤＶに対
する流量特性であり、保持Ｄuty ＤＶＴは相対回転角Ｖ
Ｔを保持するための制御Ｄuty である。なお、この制御
Ｄuty 演算ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ３０にて繰返
し実行される。
【００２４】図３において、まず、ステップＳ２０１
で、各種センサ信号としてクランクポジションセンサ２
１の出力信号θ1 及びカムポジションセンサ２２の出力
信号θ2 、内燃機関１０の運転状態を表す機関回転数Ｎ
ｅ及び吸気量ＧＮ等が読込まれる。次にステップＳ２０
２に移行して、ステップＳ２０１で読込まれたクランク
ポジションセンサ２１の出力信号θ1 及びカムポジショ
ンセンサ２２の出力信号θ2 からクランクシャフト１１
に対するカムシャフト１５の現在の位相差である相対回
転角ＶＴ（＝θ1 −θ2 ）が算出される。
で、各種センサ信号としてクランクポジションセンサ２
１の出力信号θ1 及びカムポジションセンサ２２の出力
信号θ2 、内燃機関１０の運転状態を表す機関回転数Ｎ
ｅ及び吸気量ＧＮ等が読込まれる。次にステップＳ２０
２に移行して、ステップＳ２０１で読込まれたクランク
ポジションセンサ２１の出力信号θ1 及びカムポジショ
ンセンサ２２の出力信号θ2 からクランクシャフト１１
に対するカムシャフト１５の現在の位相差である相対回
転角ＶＴ（＝θ1 −θ2 ）が算出される。
【００２５】次にステップＳ２０３に移行して、ステッ
プＳ２０１で読込まれた機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮ
に基づき、図４に示すマップから現在の目標位相差であ
る目標相対回転角ＶＴＴが算出される。次にステップＳ
２０４に移行して、ステップＳ２０２で算出された相対
回転角ＶＴとステップＳ２０３で算出された目標相対回
転角ＶＴＴとの相対回転角偏差（ＶＴＴ−ＶＴ）に基づ
き、図５に示すマップからフィードバック補正量として
の制御回転角ＤＶＦＢが算出される。
プＳ２０１で読込まれた機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮ
に基づき、図４に示すマップから現在の目標位相差であ
る目標相対回転角ＶＴＴが算出される。次にステップＳ
２０４に移行して、ステップＳ２０２で算出された相対
回転角ＶＴとステップＳ２０３で算出された目標相対回
転角ＶＴＴとの相対回転角偏差（ＶＴＴ−ＶＴ）に基づ
き、図５に示すマップからフィードバック補正量として
の制御回転角ＤＶＦＢが算出される。
【００２６】次にステップＳ２０５に移行して、ステッ
プＳ２０４で算出された制御回転角ＤＶＦＢに対する油
温補正処理が実行される。ここでは、上述の油温推定ル
ーチンで推定された油温に基づき図６に示すマップから
補正係数Ｋ1 が求められ、この補正係数Ｋ1 が制御回転
角ＤＶＦＢに乗算されることで油温補正されフィードバ
ック補正される制御回転角としてのフィードバック補正
Ｄuty ＤＶＦＢｃが算出される。なお、図６のマップに
示すように、補正係数Ｋ1 は油温が所定温度範囲（例え
ば、６０℃〜１２０℃）では１．０であって、所定温度
範囲より低いときには粘性が徐々に増加するため補正係
数Ｋ1 も徐々に大きくされ、所定温度範囲より高いとき
には粘性が低下するため補正係数Ｋ1 もやや大きくされ
る。
プＳ２０４で算出された制御回転角ＤＶＦＢに対する油
温補正処理が実行される。ここでは、上述の油温推定ル
ーチンで推定された油温に基づき図６に示すマップから
補正係数Ｋ1 が求められ、この補正係数Ｋ1 が制御回転
角ＤＶＦＢに乗算されることで油温補正されフィードバ
ック補正される制御回転角としてのフィードバック補正
Ｄuty ＤＶＦＢｃが算出される。なお、図６のマップに
示すように、補正係数Ｋ1 は油温が所定温度範囲（例え
ば、６０℃〜１２０℃）では１．０であって、所定温度
範囲より低いときには粘性が徐々に増加するため補正係
数Ｋ1 も徐々に大きくされ、所定温度範囲より高いとき
には粘性が低下するため補正係数Ｋ1 もやや大きくされ
る。
【００２７】次にステップＳ２０６に移行して、図７の
マップに示すような、現在の相対回転角ＶＴを保持する
ための元々の保持Ｄuty ＤＶＴと、油温補正されたフィ
ードバック補正Ｄuty ＤＶＦＢｃとに基づき、制御Ｄut
y ＤＶが次式（２）により算出され、バルブタイミング
制御機構５０に供給される油の油量を調整するスプール
バルブ４０のリニアソレノイド４１に出力され、本ルー
チンを終了する。
マップに示すような、現在の相対回転角ＶＴを保持する
ための元々の保持Ｄuty ＤＶＴと、油温補正されたフィ
ードバック補正Ｄuty ＤＶＦＢｃとに基づき、制御Ｄut
y ＤＶが次式（２）により算出され、バルブタイミング
制御機構５０に供給される油の油量を調整するスプール
バルブ４０のリニアソレノイド４１に出力され、本ルー
チンを終了する。
【００２８】
【数２】 ＤＶ＝ＤＶＴ＋ＤＶＦＢｃ ・・・（２） このように、本実施例の内燃機関用バルブタイミング制
御装置は、内燃機関１０の駆動軸としてのクランクシャ
フト１１から吸気バルブを開閉する従動軸としてのカム
シャフト１５に駆動力を伝達するチェーン１２等からな
る駆動力伝達系に設けられ、カムシャフト１５を所定角
度範囲内で相対回転自在なバルブタイミング制御機構５
０と、クランクシャフト１１の回転角θ1 を検出する駆
動軸回転角検出手段としてのクランクポジションセンサ
２１と、カムシャフト１５の回転角θ2 を検出する従動
軸回転角検出手段としてのカムポジションセンサ２２
と、クランクポジションセンサ２１で検出されたクラン
クシャフト１１の回転角θ１とカムポジションセンサ２
２で検出されたカムシャフト１５の回転角θ２ との位
相差である相対回転角ＶＴを算出するＥＣＵ３０にて達
成される相対回転角演算手段と、内燃機関１０の運転状
態を表す機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮに応じてクラン
クシャフト１１の回転角とθ1 カムシャフト１５の回転
角θ2 との目標とする位相差である目標相対回転角ＶＴ
Ｔを算出するＥＣＵ３０にて達成される目標相対回転角
演算手段と、前記相対回転角演算手段で算出された相対
回転角ＶＴと前記目標相対回転角演算手段で算出された
目標相対回転角ＶＴＴとの偏差に応じてフィードバック
補正される制御回転角ＤＶＦＢを算出し、バルブタイミ
ング制御機構５０によりカムシャフト１５を相対回転す
るＥＣＵ３０にて達成される相対回転角制御手段と、内
燃機関１０の運転状態を表す冷却水温ＴＨＷ、機関回転
数Ｎｅ及び吸気量ＧＮに応じてバルブタイミング制御機
構５０における作動油の油温を推定するＥＣＵ３０にて
達成される油温推定手段と、前記油温推定手段で推定さ
れた油温に基づき前記相対回転角制御手段で算出された
制御回転角ＤＶＦＢを補正するＥＣＵ３０にて達成され
る制御回転角補正手段とを具備するものである。
御装置は、内燃機関１０の駆動軸としてのクランクシャ
フト１１から吸気バルブを開閉する従動軸としてのカム
シャフト１５に駆動力を伝達するチェーン１２等からな
る駆動力伝達系に設けられ、カムシャフト１５を所定角
度範囲内で相対回転自在なバルブタイミング制御機構５
０と、クランクシャフト１１の回転角θ1 を検出する駆
動軸回転角検出手段としてのクランクポジションセンサ
２１と、カムシャフト１５の回転角θ2 を検出する従動
軸回転角検出手段としてのカムポジションセンサ２２
と、クランクポジションセンサ２１で検出されたクラン
クシャフト１１の回転角θ１とカムポジションセンサ２
２で検出されたカムシャフト１５の回転角θ２ との位
相差である相対回転角ＶＴを算出するＥＣＵ３０にて達
成される相対回転角演算手段と、内燃機関１０の運転状
態を表す機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮに応じてクラン
クシャフト１１の回転角とθ1 カムシャフト１５の回転
角θ2 との目標とする位相差である目標相対回転角ＶＴ
Ｔを算出するＥＣＵ３０にて達成される目標相対回転角
演算手段と、前記相対回転角演算手段で算出された相対
回転角ＶＴと前記目標相対回転角演算手段で算出された
目標相対回転角ＶＴＴとの偏差に応じてフィードバック
補正される制御回転角ＤＶＦＢを算出し、バルブタイミ
ング制御機構５０によりカムシャフト１５を相対回転す
るＥＣＵ３０にて達成される相対回転角制御手段と、内
燃機関１０の運転状態を表す冷却水温ＴＨＷ、機関回転
数Ｎｅ及び吸気量ＧＮに応じてバルブタイミング制御機
構５０における作動油の油温を推定するＥＣＵ３０にて
達成される油温推定手段と、前記油温推定手段で推定さ
れた油温に基づき前記相対回転角制御手段で算出された
制御回転角ＤＶＦＢを補正するＥＣＵ３０にて達成され
る制御回転角補正手段とを具備するものである。
【００２９】即ち、油温推定手段を達成するＥＣＵ３０
で内燃機関１０の運転状態を表す負荷としての始動時の
冷却水温ＴＨＷ、機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮに応じ
て推定されたバルブタイミング制御機構５０における作
動油の油温に基づき、相対回転角演算手段を達成するＥ
ＣＵ３０による現在の相対回転角ＶＴと目標相対回転角
演算手段を達成するＥＣＵ３０で内燃機関の運転状態を
表す機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮに応じて算出された
目標相対回転角ＶＴＴとの偏差に応じて相対回転角制御
手段を達成するＥＣＵ３０で算出された制御回転角ＤＶ
ＦＢが補正される。これにより、バルブタイミング制御
機構５０の作動油の油温を油温センサ等を新たに設ける
ことなく、内燃機関１０の始動時の冷却水温ＴＨＷを代
替えした初期油温と総発熱量〔Σ（機関回転数Ｎｅ×吸
気量ＧＮ）×α〕と総摩擦熱量〔Σ機関回転数Ｎｅ×
β〕とから精度良く推定できるため、コストアップする
ことなく制御誤差をなくすことができる。
で内燃機関１０の運転状態を表す負荷としての始動時の
冷却水温ＴＨＷ、機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮに応じ
て推定されたバルブタイミング制御機構５０における作
動油の油温に基づき、相対回転角演算手段を達成するＥ
ＣＵ３０による現在の相対回転角ＶＴと目標相対回転角
演算手段を達成するＥＣＵ３０で内燃機関の運転状態を
表す機関回転数Ｎｅ及び吸気量ＧＮに応じて算出された
目標相対回転角ＶＴＴとの偏差に応じて相対回転角制御
手段を達成するＥＣＵ３０で算出された制御回転角ＤＶ
ＦＢが補正される。これにより、バルブタイミング制御
機構５０の作動油の油温を油温センサ等を新たに設ける
ことなく、内燃機関１０の始動時の冷却水温ＴＨＷを代
替えした初期油温と総発熱量〔Σ（機関回転数Ｎｅ×吸
気量ＧＮ）×α〕と総摩擦熱量〔Σ機関回転数Ｎｅ×
β〕とから精度良く推定できるため、コストアップする
ことなく制御誤差をなくすことができる。
【００３０】次に、上述の実施例にかかる内燃機関用バ
ルブタイミング制御装置におけるバルブタイミング制御
機構５０の制御量に対する油温補正の変形例について説
明する。
ルブタイミング制御装置におけるバルブタイミング制御
機構５０の制御量に対する油温補正の変形例について説
明する。
【００３１】上述の実施例における図２のステップＳ１
０６で推定された油温に基づき、図３のステップＳ２０
３で算出された目標相対回転角ＶＴＴを補正することで
バルブタイミング制御機構５０の調整範囲を適切なもの
とすることができる。具体的には、図８のマップに示す
ように、油温が所定温度範囲（例えば、６０℃〜１２０
℃）内のときには、目標相対回転角ＶＴＴに乗算される
補正係数Ｋ2 が１．０とされ通常の制御が実行される。
一方、図８に調整範囲制限領域として示すように、油温
が所定温度範囲より低いとき、または所定温度範囲より
高いときには、目標相対回転角ＶＴＴに乗算される補正
係数Ｋ2 が徐々に小さくされ、バルブタイミング制御機
構５０の調整範囲が徐々に制限される。
０６で推定された油温に基づき、図３のステップＳ２０
３で算出された目標相対回転角ＶＴＴを補正することで
バルブタイミング制御機構５０の調整範囲を適切なもの
とすることができる。具体的には、図８のマップに示す
ように、油温が所定温度範囲（例えば、６０℃〜１２０
℃）内のときには、目標相対回転角ＶＴＴに乗算される
補正係数Ｋ2 が１．０とされ通常の制御が実行される。
一方、図８に調整範囲制限領域として示すように、油温
が所定温度範囲より低いとき、または所定温度範囲より
高いときには、目標相対回転角ＶＴＴに乗算される補正
係数Ｋ2 が徐々に小さくされ、バルブタイミング制御機
構５０の調整範囲が徐々に制限される。
【００３２】このような内燃機関用バルブタイミング制
御装置においては、ＥＣＵ３０にて達成される油温推定
手段で推定された油温に基づきバルブタイミング制御機
構５０の調整範囲を制限するものである。即ち、油温が
所定温度範囲より低いと作動油の粘性が大きくなり、油
温が所定温度範囲より高いと作動油の粘性が小さくなり
過ぎ、共にバルブタイミング制御機構５０が作動し難く
なるため、あまり相対回転角ＶＴと目標相対回転角ＶＴ
Ｔとの偏差が大きくならないようにして特に、遅角側へ
の制御の応答遅れを改善するものである。
御装置においては、ＥＣＵ３０にて達成される油温推定
手段で推定された油温に基づきバルブタイミング制御機
構５０の調整範囲を制限するものである。即ち、油温が
所定温度範囲より低いと作動油の粘性が大きくなり、油
温が所定温度範囲より高いと作動油の粘性が小さくなり
過ぎ、共にバルブタイミング制御機構５０が作動し難く
なるため、あまり相対回転角ＶＴと目標相対回転角ＶＴ
Ｔとの偏差が大きくならないようにして特に、遅角側へ
の制御の応答遅れを改善するものである。
【００３３】また、上述の実施例における図２のステッ
プＳ１０６で推定された油温が所定温度（例えば、０
℃）以下のときには、図８のマップに停止領域として示
すように、目標相対回転角ＶＴＴに乗算される補正係数
Ｋ2 が０とされ、バルブタイミング制御機構５０の作動
が停止される。
プＳ１０６で推定された油温が所定温度（例えば、０
℃）以下のときには、図８のマップに停止領域として示
すように、目標相対回転角ＶＴＴに乗算される補正係数
Ｋ2 が０とされ、バルブタイミング制御機構５０の作動
が停止される。
【００３４】このような内燃機関用バルブタイミング制
御装置においては、ＥＣＵ３０にて達成される油温推定
手段で推定された油温が所定温度より低いときには、バ
ルブタイミング制御機構５０の作動を停止するものであ
る。これは、油温が所定温度より低いと作動油の粘性が
大きくなり過ぎ、バルブタイミング制御機構５０の作動
の信頼性を維持することができないという理由による処
置であり、結果的に、本バルブタイミング制御装置の信
頼性を向上することができる。
御装置においては、ＥＣＵ３０にて達成される油温推定
手段で推定された油温が所定温度より低いときには、バ
ルブタイミング制御機構５０の作動を停止するものであ
る。これは、油温が所定温度より低いと作動油の粘性が
大きくなり過ぎ、バルブタイミング制御機構５０の作動
の信頼性を維持することができないという理由による処
置であり、結果的に、本バルブタイミング制御装置の信
頼性を向上することができる。
【００３５】ところで、上記実施例では、油温の推定に
おいて内燃機関１０の運転状態を表す負荷として吸気量
ＧＮを用いているが、本発明を実施する場合には、これ
に限定されるものではなく、スロットルバルブのスロッ
トル開度、吸気通路内の吸気圧、インジェクタの燃料噴
射時間（燃料噴射量）等を用い適宜、推定してもよい。
おいて内燃機関１０の運転状態を表す負荷として吸気量
ＧＮを用いているが、本発明を実施する場合には、これ
に限定されるものではなく、スロットルバルブのスロッ
トル開度、吸気通路内の吸気圧、インジェクタの燃料噴
射時間（燃料噴射量）等を用い適宜、推定してもよい。
【００３６】このような内燃機関用バルブタイミング制
御装置においては、ＥＣＵ３０にて達成される油温推定
手段が冷却水温ＴＨＷ、機関回転数Ｎｅ、負荷としての
吸気量ＧＮ等のうち少なくとも何れか１つに基づいて作
動油の油温を推定するものである。これにより、推定さ
れる作動油の油温の精度が向上され制御誤差をなくすこ
とができ、バルブタイミング制御機構５０の作動の信頼
性を向上することができる。
御装置においては、ＥＣＵ３０にて達成される油温推定
手段が冷却水温ＴＨＷ、機関回転数Ｎｅ、負荷としての
吸気量ＧＮ等のうち少なくとも何れか１つに基づいて作
動油の油温を推定するものである。これにより、推定さ
れる作動油の油温の精度が向上され制御誤差をなくすこ
とができ、バルブタイミング制御機構５０の作動の信頼
性を向上することができる。
【図１】 図１は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置の全体構成を示
す概略図である。
る内燃機関用バルブタイミング制御装置の全体構成を示
す概略図である。
【図２】 図２は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されてい
るＥＣＵの油温推定の処理手順を示すフローチャートで
ある。
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されてい
るＥＣＵの油温推定の処理手順を示すフローチャートで
ある。
【図３】 図３は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されてい
るＥＣＵの制御Ｄuty 算出の処理手順を示すフローチャ
ートである。
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されてい
るＥＣＵの制御Ｄuty 算出の処理手順を示すフローチャ
ートである。
【図４】 図４は図３で用いられる目標相対回転角を機
関回転数と吸気量とから求めるマップである。
関回転数と吸気量とから求めるマップである。
【図５】 図５は図３で用いられる制御回転角を相対回
転角偏差から求めるマップである。
転角偏差から求めるマップである。
【図６】 図６は図３で用いられる補正係数を油温から
求めるマップである。
求めるマップである。
【図７】 図７は図３で用いられる保持Ｄuty を示す制
御Ｄuty と流量とのマップである。
御Ｄuty と流量とのマップである。
【図８】 図８は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置の変形例で用い
られる補正係数を油温から求めるマップである。
る内燃機関用バルブタイミング制御装置の変形例で用い
られる補正係数を油温から求めるマップである。
【符号の説明】 １０ 内燃機関 １１ クランクシャフト（駆動軸） １２ チェーン １３ チェーンスプロケット １５ カムシャフト（従動軸） ２１ クランクポジションセンサ ２２ カムポジションセンサ ３０ ＥＣＵ（電子制御装置） ４０ スプールバルブ ４１ リニアソレノイド ５０ バルブタイミング制御機構
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃機関の駆動軸から吸気バルブまたは
排気バルブの少なくともいずれか一方を開閉する従動軸
に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記駆動
軸または前記従動軸のいずれか一方を所定角度範囲内で
相対回転自在なバルブタイミング制御機構と、 前記駆動軸の回転角を検出する駆動軸回転角検出手段
と、 前記従動軸の回転角を検出する従動軸回転角検出手段
と、 前記駆動軸回転角検出手段で検出された前記駆動軸の回
転角と前記従動軸回転角検出手段で検出された前記従動
軸の回転角との位相差である相対回転角を算出する相対
回転角演算手段と、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記駆動軸の回転角と
前記従動軸の回転角との目標とする位相差である目標相
対回転角を算出する目標相対回転角演算手段と、 前記相対回転角演算手段で算出された前記相対回転角と
前記目標相対回転角演算手段で算出された前記目標相対
回転角との偏差に応じて制御回転角を算出し、前記バル
ブタイミング制御機構により前記駆動軸または前記従動
軸を相対回転する相対回転角制御手段と、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記バルブタイミング
制御機構における作動油の油温を推定する油温推定手段
と、 前記油温推定手段で推定された前記油温に基づき前記相
対回転角制御手段で算出された前記制御回転角を補正す
る制御回転角補正手段とを具備することを特徴とする内
燃機関用バルブタイミング制御装置。 - 【請求項２】 前記油温推定手段で推定された前記油温
に基づき前記バルブタイミング制御機構の調整範囲を制
限することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用バ
ルブタイミング制御装置。 - 【請求項３】 前記油温推定手段で推定された前記油温
が所定温度より低いときには、前記バルブタイミング制
御機構の作動を停止することを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載の内燃機関用バルブタイミング制御装
置。 - 【請求項４】 前記油温推定手段は、冷却水温、機関回
転数、負荷のうち少なくとも何れか１つに基づいて前記
作動油の油温を推定することを特徴とする請求項１乃至
請求項３の何れか１つに記載の内燃機関用バルブタイミ
ング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2897397A JPH10227235A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 内燃機関用バルブタイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2897397A JPH10227235A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 内燃機関用バルブタイミング制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10227235A true JPH10227235A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12263373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2897397A Pending JPH10227235A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 内燃機関用バルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10227235A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100432605B1 (ko) * | 2002-06-07 | 2004-06-07 | 씨멘스 오토모티브 주식회사 | 냉각수온센서 에러 보정 방법 및 그 장치 |
| US6802286B2 (en) | 2002-04-25 | 2004-10-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Valve timing control system for an internal combustion engine |
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-
1997
- 1997-02-13 JP JP2897397A patent/JPH10227235A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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