JPH07229409A - バルブタイミング制御装置 - Google Patents
バルブタイミング制御装置Info
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- JPH07229409A JPH07229409A JP2113594A JP2113594A JPH07229409A JP H07229409 A JPH07229409 A JP H07229409A JP 2113594 A JP2113594 A JP 2113594A JP 2113594 A JP2113594 A JP 2113594A JP H07229409 A JPH07229409 A JP H07229409A
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- Japan
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- phase difference
- rotational phase
- target
- valve timing
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高回転域における機関弁の動作タイミングの
設定値からのズレの発生を抑制することの可能なバルブ
タイミング制御装置を提供する。 【構成】 クランクフト２１３を基準とする吸気弁カム
シャフト２３１の位相差は、制御装置２６が第１の磁気
センサ２１５の出力パルスから第２の磁気センサ２３６
の出力パルスまでの時間に基づいて決定される。内燃機
関回転数がしきい値回転数以上の高速となった場合には
フィードバック制御を中止あるいは目標位相差を最遅角
値以下に設定することによって、可変バルブタイミング
アクチュエータ（ＶＶＴ）２３３を機械的な遅角下限値
に固定してバルブタイミングのバラツキに起因する出力
の低下を抑制する。
設定値からのズレの発生を抑制することの可能なバルブ
タイミング制御装置を提供する。 【構成】 クランクフト２１３を基準とする吸気弁カム
シャフト２３１の位相差は、制御装置２６が第１の磁気
センサ２１５の出力パルスから第２の磁気センサ２３６
の出力パルスまでの時間に基づいて決定される。内燃機
関回転数がしきい値回転数以上の高速となった場合には
フィードバック制御を中止あるいは目標位相差を最遅角
値以下に設定することによって、可変バルブタイミング
アクチュエータ（ＶＶＴ）２３３を機械的な遅角下限値
に固定してバルブタイミングのバラツキに起因する出力
の低下を抑制する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置に係わり、特に高回転域においてバルブタ
イミングにズレが発生することを防止することのできる
バルブタイミング制御装置に関する。
ング制御装置に係わり、特に高回転域においてバルブタ
イミングにズレが発生することを防止することのできる
バルブタイミング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の運転状態に応じて機関弁の開
閉タイミングを制御し、出力増加あるいは燃費の改善を
図ることのできるバルブタイミング制御装置は公知であ
る。バルブタイミング制御を正確に実行するためにはク
ランクシャフトと機関弁を駆動するカムシャフトとの位
相差を計測する必要があるが、クランクシャフトおよび
カムシャフトそれぞれにパルス信号発生手段を設け２つ
のパルス間の時間を計測する方法が提案されている（特
開昭５９−１０５９１１公報参照）。
閉タイミングを制御し、出力増加あるいは燃費の改善を
図ることのできるバルブタイミング制御装置は公知であ
る。バルブタイミング制御を正確に実行するためにはク
ランクシャフトと機関弁を駆動するカムシャフトとの位
相差を計測する必要があるが、クランクシャフトおよび
カムシャフトそれぞれにパルス信号発生手段を設け２つ
のパルス間の時間を計測する方法が提案されている（特
開昭５９−１０５９１１公報参照）。
【０００３】またバルブタイミング制御装置を装備する
内燃機関にあっては、高回転域においては吸気効率を高
めて出力を増加するために吸気弁の開弁時期を遅角側に
設定することが一般的である（特開昭６０−２７７１４
公報参照）。
内燃機関にあっては、高回転域においては吸気効率を高
めて出力を増加するために吸気弁の開弁時期を遅角側に
設定することが一般的である（特開昭６０−２７７１４
公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記提案
にかかる位相差計測方法を適用した場合には、内燃機関
の回転数が増加するに従って時間計測の誤差が大となり
遅角量が設定値と一致しないおそれがある。図１は従来
の位相差計測方法説明図であって、上はクランクシャフ
トパルス、下はカムシャフトパルスを示す。
にかかる位相差計測方法を適用した場合には、内燃機関
の回転数が増加するに従って時間計測の誤差が大となり
遅角量が設定値と一致しないおそれがある。図１は従来
の位相差計測方法説明図であって、上はクランクシャフ
トパルス、下はカムシャフトパルスを示す。
【０００５】即ちクランクシャフトパルスの立ち下がり
から次のクランクシャフトパルスの立ち下がりまでの経
過時間ｔｃ、クランクシャフトパルスの立ち下がりから
カムシャフトの立ち下がりまでの時間ｔとすると、位相
角度Δθは次式で求めることができる。 Δθ ＝（ｔ／ｔｃ）×３６０° 単位時間当たりの回転角は高回転になるほど大となるた
め、時間計測の際の誤差が一定であるとしても位相差の
誤差は高回転になるほど大となる。
から次のクランクシャフトパルスの立ち下がりまでの経
過時間ｔｃ、クランクシャフトパルスの立ち下がりから
カムシャフトの立ち下がりまでの時間ｔとすると、位相
角度Δθは次式で求めることができる。 Δθ ＝（ｔ／ｔｃ）×３６０° 単位時間当たりの回転角は高回転になるほど大となるた
め、時間計測の際の誤差が一定であるとしても位相差の
誤差は高回転になるほど大となる。
【０００６】さらに共振点を除き高回転になるほど内燃
機関の振動は大となるためパルス検出の際の誤差も大と
なり、位相差の誤差が高回転になるほど大となることを
助長する。そして位相差の誤差増加に伴って機関弁の動
作タイミングの設定値からのズレも増加し、トルク変
動、出力変動も増加する。
機関の振動は大となるためパルス検出の際の誤差も大と
なり、位相差の誤差が高回転になるほど大となることを
助長する。そして位相差の誤差増加に伴って機関弁の動
作タイミングの設定値からのズレも増加し、トルク変
動、出力変動も増加する。
【０００７】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、高回転域における機関弁の動作タイミングの設定
値からのズレの発生を抑制することの可能なバルブタイ
ミング制御装置を提供することを目的とする。
って、高回転域における機関弁の動作タイミングの設定
値からのズレの発生を抑制することの可能なバルブタイ
ミング制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明にかかるバル
ブタイミング制御装置は、クランクシャフトに対するカ
ムシャフトの回転位相差を検出する回転位相差検出手段
と、内燃機関の運転状態に対応して目標回転位相差を決
定する目標回転位相差決定手段と、目標回転位相差決定
手段によって決定された目標回転位相差と回転位相差検
出手段によって検出される回転位相差とに基づいてクラ
ンクシャフトに対するカムシャフトの回転位相差を制御
し吸気弁の開弁タイミングを変更する吸気弁開弁タイミ
ング変更手段と、内燃機関回転数が予め定めたしきい値
回転数以上である場合には吸気弁開弁タイミング変更手
段による回転位相差の制御を中止し回転位相差を吸気弁
開弁タイミング変更手段によって定まる最遅角に設定す
る最遅角回転位相差設定手段を有する。
ブタイミング制御装置は、クランクシャフトに対するカ
ムシャフトの回転位相差を検出する回転位相差検出手段
と、内燃機関の運転状態に対応して目標回転位相差を決
定する目標回転位相差決定手段と、目標回転位相差決定
手段によって決定された目標回転位相差と回転位相差検
出手段によって検出される回転位相差とに基づいてクラ
ンクシャフトに対するカムシャフトの回転位相差を制御
し吸気弁の開弁タイミングを変更する吸気弁開弁タイミ
ング変更手段と、内燃機関回転数が予め定めたしきい値
回転数以上である場合には吸気弁開弁タイミング変更手
段による回転位相差の制御を中止し回転位相差を吸気弁
開弁タイミング変更手段によって定まる最遅角に設定す
る最遅角回転位相差設定手段を有する。
【０００９】第２の発明にかかるバルブタイミング制御
装置は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転
位相差を検出する回転位相差検出手段と、内燃機関の運
転状態に対応して目標回転位相差を決定する目標回転位
相差決定手段と、目標回転位相差決定手段によって決定
された目標回転位相差と回転位相差検出手段によって検
出される回転位相差とに基づいてクランクシャフトに対
するカムシャフトの回転位相差を制御し吸気弁の開弁タ
イミングを変更する吸気弁開弁タイミング変更手段と、
目標回転位相差決定手段が目標回転位相を内燃機関回転
数が予め定めたしきい値回転数以上である場合には運転
状態に対応して決定される目標回転位相差中の最遅角値
よりも遅角側の値に設定するものである。
装置は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転
位相差を検出する回転位相差検出手段と、内燃機関の運
転状態に対応して目標回転位相差を決定する目標回転位
相差決定手段と、目標回転位相差決定手段によって決定
された目標回転位相差と回転位相差検出手段によって検
出される回転位相差とに基づいてクランクシャフトに対
するカムシャフトの回転位相差を制御し吸気弁の開弁タ
イミングを変更する吸気弁開弁タイミング変更手段と、
目標回転位相差決定手段が目標回転位相を内燃機関回転
数が予め定めたしきい値回転数以上である場合には運転
状態に対応して決定される目標回転位相差中の最遅角値
よりも遅角側の値に設定するものである。
【００１０】
【作用】第１の発明にかかるバルブタイミング制御装置
にあっては、回転数がしきい値回転数以上となった場合
にはバルブタイミングフィードバック制御が中止され、
アクチュエータは機械的遅角下限値に固定される。第１
の発明にかかるバルブタイミング制御装置にあっては、
回転数がしきい値回転数以上となった場合にはバルブタ
イミングフィードバック制御の目標位相差が最遅角値よ
りも遅角側の値に設定され、アクチュエータは機械的遅
角下限値に固定される。
にあっては、回転数がしきい値回転数以上となった場合
にはバルブタイミングフィードバック制御が中止され、
アクチュエータは機械的遅角下限値に固定される。第１
の発明にかかるバルブタイミング制御装置にあっては、
回転数がしきい値回転数以上となった場合にはバルブタ
イミングフィードバック制御の目標位相差が最遅角値よ
りも遅角側の値に設定され、アクチュエータは機械的遅
角下限値に固定される。
【００１１】
【実施例】図２は本発明にかかるバルブタイミング制御
装置の構成図であって、内燃機関２の１つの気筒２１に
はピストン２１１が上下摺動可能に設けられ、ピストン
２１１上部が燃焼室２２となっている。ピストン２１１
はコネクティングロッド２１２を介してクランクシャフ
ト２１３に接続されている。
装置の構成図であって、内燃機関２の１つの気筒２１に
はピストン２１１が上下摺動可能に設けられ、ピストン
２１１上部が燃焼室２２となっている。ピストン２１１
はコネクティングロッド２１２を介してクランクシャフ
ト２１３に接続されている。
【００１２】クランクシャフト２１３には磁性体２１４
が埋め込まれており、クランクシャフト２１３に近接し
て配置された第１の磁気センサ２１５から基準パルスが
出力される。またクランクシャフト２１３の先端にはタ
イミングプーリ２１６が設置されている。燃焼室２２に
は吸気管２２１および排気管２２２が接続されており、
吸気管２２１の上流には吸気量を調節するスロットル弁
２２３が設置される。なおスロットル弁２２３の開度は
開度センサ２２４によって検出される。
が埋め込まれており、クランクシャフト２１３に近接し
て配置された第１の磁気センサ２１５から基準パルスが
出力される。またクランクシャフト２１３の先端にはタ
イミングプーリ２１６が設置されている。燃焼室２２に
は吸気管２２１および排気管２２２が接続されており、
吸気管２２１の上流には吸気量を調節するスロットル弁
２２３が設置される。なおスロットル弁２２３の開度は
開度センサ２２４によって検出される。
【００１３】燃焼室２２と吸気管２２１との接続口には
吸気弁２３が、吸気弁２３の直上流には燃料噴射弁２２
５が設置される。また燃焼室２２と排気管２２２との接
続口には排気弁２４が設置される。吸気弁２３および排
気弁２４はカムシャフト２３１および２４１に取り付け
られたカム（図示せず。）によって駆動される。
吸気弁２３が、吸気弁２３の直上流には燃料噴射弁２２
５が設置される。また燃焼室２２と排気管２２２との接
続口には排気弁２４が設置される。吸気弁２３および排
気弁２４はカムシャフト２３１および２４１に取り付け
られたカム（図示せず。）によって駆動される。
【００１４】カムシャフト２３１および２４１の先端に
はタイミングプーリ２３２および２４２が設置され、ク
ランクシャフトに設置されたタイミングプーリ２１６と
タイミングベルト２１７とを介して駆動される。また吸
気弁カムシャフト２３１とタイミングプーリ２３２との
間には可変バルブタイミングアクチュエータ（以下ＶＶ
Ｔと記す。）２３３が設置され、クランクシャフト２１
３に対する吸気弁カムシャフト２３１の回転位相を変更
することを可能としている。
はタイミングプーリ２３２および２４２が設置され、ク
ランクシャフトに設置されたタイミングプーリ２１６と
タイミングベルト２１７とを介して駆動される。また吸
気弁カムシャフト２３１とタイミングプーリ２３２との
間には可変バルブタイミングアクチュエータ（以下ＶＶ
Ｔと記す。）２３３が設置され、クランクシャフト２１
３に対する吸気弁カムシャフト２３１の回転位相を変更
することを可能としている。
【００１５】ＶＶＴ２３３は油圧源（図示せず。）から
供給される油圧によって駆動され、制御弁２３４の開度
を制御することにより回転位相が制御され、油圧の供給
が停止するとバネ力によって吸気弁カムシャフト２３１
の回転位相は遅角下限位置θ L に機械的に停止する構造
となっている。また吸気弁カムシャフト２３１には磁性
体２３５が埋め込まれており、近接して配置された第２
の磁気センサ２３６から吸気弁カムシャフト２３１の１
回転ごとにパルスが出力される。
供給される油圧によって駆動され、制御弁２３４の開度
を制御することにより回転位相が制御され、油圧の供給
が停止するとバネ力によって吸気弁カムシャフト２３１
の回転位相は遅角下限位置θ L に機械的に停止する構造
となっている。また吸気弁カムシャフト２３１には磁性
体２３５が埋め込まれており、近接して配置された第２
の磁気センサ２３６から吸気弁カムシャフト２３１の１
回転ごとにパルスが出力される。
【００１６】内燃機関２にはディストリビュータ２５が
取り付けられており、第１の回転数センサ２５１によっ
て内燃機関２回転ごとに１つのパルスが、第２の回転数
センサ２５２によって内燃機関の３０°カム角度ごとに
１つのパルスが出力される。バルブタイミング制御装置
２６はマイクロコンピュータシステムであり、バス２６
１を中心としてＣＰＵ２６２、メモリ２６３、入力イン
ターフェイス２６４および出力インターフェイス２６５
から構成される。
取り付けられており、第１の回転数センサ２５１によっ
て内燃機関２回転ごとに１つのパルスが、第２の回転数
センサ２５２によって内燃機関の３０°カム角度ごとに
１つのパルスが出力される。バルブタイミング制御装置
２６はマイクロコンピュータシステムであり、バス２６
１を中心としてＣＰＵ２６２、メモリ２６３、入力イン
ターフェイス２６４および出力インターフェイス２６５
から構成される。
【００１７】入力インターフェイス２６４には第１の磁
気センサ２１５、開度センサ２２４、第２の磁気センサ
２３６、第１の回転数センサ２５１および第２の回転数
センサ２５２が接続され、それぞれの検出信号はバルブ
タイミング制御装置２６に取り込まれる。出力インター
フェイス２６５には燃料噴射弁２２５および制御弁２３
４が接続され、バルブタイミング制御装置２６の演算結
果に基づいて制御される。
気センサ２１５、開度センサ２２４、第２の磁気センサ
２３６、第１の回転数センサ２５１および第２の回転数
センサ２５２が接続され、それぞれの検出信号はバルブ
タイミング制御装置２６に取り込まれる。出力インター
フェイス２６５には燃料噴射弁２２５および制御弁２３
４が接続され、バルブタイミング制御装置２６の演算結
果に基づいて制御される。
【００１８】図３はバルブタイミング制御装置２６で実
行される第１のバルブタイミング制御ルーチンのフロー
チャートであって、所定のクランク角度毎に実行され
る。ステップ３１で回転数センサ２５２の出力に基づい
て内燃機関回転数Ｎｅを読み込み、ステップ３２で内燃
機関回転数Ｎｅが予め定めたしきい値回転数ＮU （例え
ば５０００ｒｐｍ）以上であるか否かを判定する。
行される第１のバルブタイミング制御ルーチンのフロー
チャートであって、所定のクランク角度毎に実行され
る。ステップ３１で回転数センサ２５２の出力に基づい
て内燃機関回転数Ｎｅを読み込み、ステップ３２で内燃
機関回転数Ｎｅが予め定めたしきい値回転数ＮU （例え
ば５０００ｒｐｍ）以上であるか否かを判定する。
【００１９】否定判定された場合はステップ３３に進
み、第１の磁気センサ２１４の出力パルスθｃ、第２の
磁気センサ２３６の出力パルスθｉおよびスロットルセ
ンサ２２４で検出されるスロットル弁２２３の開度ＴＡ
を読み込む。ステップ３４では、２つの第１の磁気セン
サ２１４の出力パルスθｃの間の時間ｔｃおよび第１の
磁気センサ２１５の出力パルスθｃから第２の磁気セン
サ２３６の出力パルスθｉの間に時間ｔに基づいてクラ
ンクシャフト２１２を基準とするカムシャフト２３１の
位相差Δθを演算する。
み、第１の磁気センサ２１４の出力パルスθｃ、第２の
磁気センサ２３６の出力パルスθｉおよびスロットルセ
ンサ２２４で検出されるスロットル弁２２３の開度ＴＡ
を読み込む。ステップ３４では、２つの第１の磁気セン
サ２１４の出力パルスθｃの間の時間ｔｃおよび第１の
磁気センサ２１５の出力パルスθｃから第２の磁気セン
サ２３６の出力パルスθｉの間に時間ｔに基づいてクラ
ンクシャフト２１２を基準とするカムシャフト２３１の
位相差Δθを演算する。
【００２０】即ち上記演算は次式で表すことができる。 Δθ ＝ ｆ（θｃ，θｉ） ステップ３５において、内燃機関回転数Ｎｅおよびスロ
ットル弁２２３の開度ＴＡとから、次式に基づいて目標
位相差Ｄθを決定する。 Ｄθ ＝ ｇ（Ｎｅ，ＴＡ） 図４は目標位相差Ｄθを決定するためのマップであっ
て、横軸は内燃機関回転数Ｎｅ、縦軸はスロットル弁開
度ＴＡであり、パラメータは目標位相差Ｄθである。
ットル弁２２３の開度ＴＡとから、次式に基づいて目標
位相差Ｄθを決定する。 Ｄθ ＝ ｇ（Ｎｅ，ＴＡ） 図４は目標位相差Ｄθを決定するためのマップであっ
て、横軸は内燃機関回転数Ｎｅ、縦軸はスロットル弁開
度ＴＡであり、パラメータは目標位相差Ｄθである。
【００２１】なお目標位相差Ｄθの決定にはスロットル
弁開度ＴＡに代えて吸気流量センサ（図示せず。）で計
測される吸気流量ＧＮを使用することも可能である。ス
テップ３６において、目標位相差Ｄθおよび位相差Δθ
から制御弁２３４に対する開度指令信号αを決定する。 α ＝ ｈ（Ｄθ，Δθ） ステップ３７において開度指令信号αを出力し、いま出
力した開度指令信号αをαb として記憶してこのルーチ
ンを終了する。
弁開度ＴＡに代えて吸気流量センサ（図示せず。）で計
測される吸気流量ＧＮを使用することも可能である。ス
テップ３６において、目標位相差Ｄθおよび位相差Δθ
から制御弁２３４に対する開度指令信号αを決定する。 α ＝ ｈ（Ｄθ，Δθ） ステップ３７において開度指令信号αを出力し、いま出
力した開度指令信号αをαb として記憶してこのルーチ
ンを終了する。
【００２２】なおステップ３２において肯定判定された
場合、即ち内燃機関回転数Ｎｅがしきい値回転数ＮU 以
上であって位相差Δθの演算誤差が大きいと見なすこと
が妥当な場合には、フィードバック制御を中止するため
にステップ３８に進み、開度指令信号αを零に設定して
ステップ３７に進む。前記したように制御弁２３４を全
閉として油圧の供給を停止すると、ＶＶＴ２３３は機械
的遅角下限位置αL に固定される。
場合、即ち内燃機関回転数Ｎｅがしきい値回転数ＮU 以
上であって位相差Δθの演算誤差が大きいと見なすこと
が妥当な場合には、フィードバック制御を中止するため
にステップ３８に進み、開度指令信号αを零に設定して
ステップ３７に進む。前記したように制御弁２３４を全
閉として油圧の供給を停止すると、ＶＶＴ２３３は機械
的遅角下限位置αL に固定される。
【００２３】従って位相差のフィードバック制御が中止
され、位相差の決定に伴う誤差に起因してバルブタイミ
ングが擾乱を受け、内燃機関出力が低下することが抑制
される。上記のバルブタイミング制御ルーチンによれ
ば、内燃機関回転数Ｎｅが急変した場合には遅角量さら
には内燃機関トルクが急変し衝撃が発生することは回避
できない。
され、位相差の決定に伴う誤差に起因してバルブタイミ
ングが擾乱を受け、内燃機関出力が低下することが抑制
される。上記のバルブタイミング制御ルーチンによれ
ば、内燃機関回転数Ｎｅが急変した場合には遅角量さら
には内燃機関トルクが急変し衝撃が発生することは回避
できない。
【００２４】図５は衝撃の発生を抑制する機能の追加さ
れた第２のバルブタイミング制御ルーチンのフローチャ
ートであって、同じく所定のクランク角度毎に実行され
る。ステップ５０１で内燃機関回転数Ｎｅを読み込み、
ステップ５０２でフラグＸＮＥが“１”であるか否かを
判定する。否定判定された場合はステップ５０３に進
み、回転数Ｎｅがしきい値回転数Ｎ U 以上であるか否か
を判定する。
れた第２のバルブタイミング制御ルーチンのフローチャ
ートであって、同じく所定のクランク角度毎に実行され
る。ステップ５０１で内燃機関回転数Ｎｅを読み込み、
ステップ５０２でフラグＸＮＥが“１”であるか否かを
判定する。否定判定された場合はステップ５０３に進
み、回転数Ｎｅがしきい値回転数Ｎ U 以上であるか否か
を判定する。
【００２５】ステップ５０３で肯定判定された場合はス
テップ５０４に進み、フラグＸＮＥを“１”に設定す
る。即ちフラグＸＮＥが“１”であることは、回転数Ｎ
ｅがしきい値回転数ＮU 以上の状態にあったことを表
す。次にステップ５０５に進みフィードバック中止処理
を実行する。
テップ５０４に進み、フラグＸＮＥを“１”に設定す
る。即ちフラグＸＮＥが“１”であることは、回転数Ｎ
ｅがしきい値回転数ＮU 以上の状態にあったことを表
す。次にステップ５０５に進みフィードバック中止処理
を実行する。
【００２６】ステップ５０２で肯定判定された場合、お
よびステップ５０３で否定判定された場合はステップ５
０６に進み、回転数Ｎｅが復帰回転数ＮR 以下であるか
否かが判定される。なお復帰回転数ＮR は内燃機関回転
数Ｎｅの変動によりフィードバック制御の中止復帰が頻
繁に繰り返されることを防止するためのヒステリシス特
性を与えるものであって、しきい値回転数ＮU より若干
小さい値（例えば４８００ｒｐｍ）に設定される。
よびステップ５０３で否定判定された場合はステップ５
０６に進み、回転数Ｎｅが復帰回転数ＮR 以下であるか
否かが判定される。なお復帰回転数ＮR は内燃機関回転
数Ｎｅの変動によりフィードバック制御の中止復帰が頻
繁に繰り返されることを防止するためのヒステリシス特
性を与えるものであって、しきい値回転数ＮU より若干
小さい値（例えば４８００ｒｐｍ）に設定される。
【００２７】ステップ５０６で否定判定された時はステ
ップ５０５に進み、フィードバック中止状態を継続す
る。ステップ５０６で肯定判定された時はステップ５０
７に進み、フラグＸＮＥを“０”に設定する。即ちフラ
グＸＮＥが“０”であることは、回転数Ｎｅが復帰回転
数ＮR 以下の状態にあったことを表す。
ップ５０５に進み、フィードバック中止状態を継続す
る。ステップ５０６で肯定判定された時はステップ５０
７に進み、フラグＸＮＥを“０”に設定する。即ちフラ
グＸＮＥが“０”であることは、回転数Ｎｅが復帰回転
数ＮR 以下の状態にあったことを表す。
【００２８】次にステップ５０８に進み、フィードバッ
ク制御処理を実行する。ステップ５０９において復帰フ
ラグＸＶＶＴＬが“１”であるか否かを判定し、否定判
定されればフィードバック制御への復帰が完了していな
いものとしてステップ５１０のフィードバック復帰処理
を実行する。ステップ５０９で肯定判定された時は、ス
テップ５１１で復帰フラグＸＶＶＴＬを、ステップ５１
２で中止フラグＸＶＶＴＨをリセットする。
ク制御処理を実行する。ステップ５０９において復帰フ
ラグＸＶＶＴＬが“１”であるか否かを判定し、否定判
定されればフィードバック制御への復帰が完了していな
いものとしてステップ５１０のフィードバック復帰処理
を実行する。ステップ５０９で肯定判定された時は、ス
テップ５１１で復帰フラグＸＶＶＴＬを、ステップ５１
２で中止フラグＸＶＶＴＨをリセットする。
【００２９】そしてステップ５１３で制御弁２３４の開
度指令信号αを出力してこのルーチンを終了する。図６
はステップ５０５で実行されるフィードバック中止処理
の詳細フローチャートであって、ステップ５０５１で中
止フラグＸＶＶＴＨが“１”であるか否かを判定し 否
定判定されればステップ５０５２に進む。
度指令信号αを出力してこのルーチンを終了する。図６
はステップ５０５で実行されるフィードバック中止処理
の詳細フローチャートであって、ステップ５０５１で中
止フラグＸＶＶＴＨが“１”であるか否かを判定し 否
定判定されればステップ５０５２に進む。
【００３０】ステップ５０５２において制御弁２３４を
徐々に閉止するために開度指令信号αを所定量Δαだけ
減少する。ステップ５０５３で開度指令信号αが零以下
であるか否かを判定し、肯定判定されればステップ５０
５４に進む。ステップ５０５４で開度指令信号αを下限
値である零に設定し、ステップ５０５５で中止フラグＸ
ＶＶＴＨを“１”にセットしてこの処理を終了する。
徐々に閉止するために開度指令信号αを所定量Δαだけ
減少する。ステップ５０５３で開度指令信号αが零以下
であるか否かを判定し、肯定判定されればステップ５０
５４に進む。ステップ５０５４で開度指令信号αを下限
値である零に設定し、ステップ５０５５で中止フラグＸ
ＶＶＴＨを“１”にセットしてこの処理を終了する。
【００３１】なおステップ５０５３で肯定判定された場
合、およびステップ５０５１で肯定判定された場合は直
接この処理を終了する。図７はステップ５０８で実行さ
れるフィードバック制御処理の詳細フローチャートであ
って、第１のバルブタイミング制御ルーチンのステップ
３３からステップ３６までに処理と同一である。
合、およびステップ５０５１で肯定判定された場合は直
接この処理を終了する。図７はステップ５０８で実行さ
れるフィードバック制御処理の詳細フローチャートであ
って、第１のバルブタイミング制御ルーチンのステップ
３３からステップ３６までに処理と同一である。
【００３２】即ちステップ５０８１では第１の磁気セン
サ２１５の出力パルスθｃ、第２の磁気センサ２３６の
出力パルスθｉおよびスロットルセンサ２２４で検出さ
れるスロットル弁２２３の開度ＴＡを読み込む。ステッ
プ５０８２では、２つの第１の磁気センサ２１５の出力
パルスθｃの間の時間ｔｃおよび第１の磁気センサ２１
５の出力パルスθｃから第２の磁気センサ２３６の出力
パルスθｉの間に時間ｔに基づいてクランクシャフト２
１２を基準とするカムシャフト２３１の位相差Δθを演
算する。
サ２１５の出力パルスθｃ、第２の磁気センサ２３６の
出力パルスθｉおよびスロットルセンサ２２４で検出さ
れるスロットル弁２２３の開度ＴＡを読み込む。ステッ
プ５０８２では、２つの第１の磁気センサ２１５の出力
パルスθｃの間の時間ｔｃおよび第１の磁気センサ２１
５の出力パルスθｃから第２の磁気センサ２３６の出力
パルスθｉの間に時間ｔに基づいてクランクシャフト２
１２を基準とするカムシャフト２３１の位相差Δθを演
算する。
【００３３】ステップ５０８３において、内燃機関回転
数Ｎｅおよびスロットル弁２２３の開度ＴＡとから、次
式に基づいて目標位相差Ｄθを決定する。 Ｄθ ＝ ｇ（Ｎｅ，ＴＡ） ステップ５０８４において、目標位相差Ｄθおよび位相
差Δθから制御弁２３４に対する開度指令信号αを決定
してこの処理を終了する。
数Ｎｅおよびスロットル弁２２３の開度ＴＡとから、次
式に基づいて目標位相差Ｄθを決定する。 Ｄθ ＝ ｇ（Ｎｅ，ＴＡ） ステップ５０８４において、目標位相差Ｄθおよび位相
差Δθから制御弁２３４に対する開度指令信号αを決定
してこの処理を終了する。
【００３４】α ＝ ｈ（Ｄθ，Δθ） 図８はステップ５１０のフィードバック復帰処理の詳細
フローチャートであって、ステップ５１０１で、開度指
令信号αが前回実行時の開度指令信号αb 以上であるか
否かが判定され、肯定判定されればステップ５１０２に
進み、 α ＝ αb ＋Δα に置き換えてこの処理を終了する。
フローチャートであって、ステップ５１０１で、開度指
令信号αが前回実行時の開度指令信号αb 以上であるか
否かが判定され、肯定判定されればステップ５１０２に
進み、 α ＝ αb ＋Δα に置き換えてこの処理を終了する。
【００３５】この処理により、制御弁２３４は全閉状態
から徐々に開となり、フィードバック制御に移行する際
の衝撃の発生を抑制する。ステップ５１０１で否定判定
された場合はフィードバックへの復帰が完了したものと
してフラグＸＶＶＴＬを“１”にセットしてこの処理を
終了する。図９は第２のバルブタイミング制御ルーチン
の制御説明図であって、縦軸に内燃機関回転数Ｎｅ、制
御弁開度αおよび内燃機関トルクを、横軸に時間をと
る。
から徐々に開となり、フィードバック制御に移行する際
の衝撃の発生を抑制する。ステップ５１０１で否定判定
された場合はフィードバックへの復帰が完了したものと
してフラグＸＶＶＴＬを“１”にセットしてこの処理を
終了する。図９は第２のバルブタイミング制御ルーチン
の制御説明図であって、縦軸に内燃機関回転数Ｎｅ、制
御弁開度αおよび内燃機関トルクを、横軸に時間をと
る。
【００３６】即ち時刻ｔ1 において回転数Ｎｅがしきい
値回転数ＮU 以上となると、制御弁開度αは一定速度で
徐々に閉となり、時刻ｔ2 で全閉となる。時刻ｔ3 にお
いて回転数Ｎｅが復帰回転数ＮR 以下となると、制御弁
開度αは一定速度で徐々に開となり、時刻ｔ4 でフィー
ドバック制御に復帰する。従って内燃機関トルクも滑ら
かに変化する。
値回転数ＮU 以上となると、制御弁開度αは一定速度で
徐々に閉となり、時刻ｔ2 で全閉となる。時刻ｔ3 にお
いて回転数Ｎｅが復帰回転数ＮR 以下となると、制御弁
開度αは一定速度で徐々に開となり、時刻ｔ4 でフィー
ドバック制御に復帰する。従って内燃機関トルクも滑ら
かに変化する。
【００３７】図１０は第２の発明にかかるバルブタイミ
ング制御装置で実行される第３のバルブタイミング制御
ルーチンのフローチャートであって、回転数Ｎｅが高と
なってもフィードバック制御を継続する点が第１の発明
と相違する。従って以下の２点で第１のバルブタイミン
グ制御ルーチンと相違する。第１のバルブタイミング制
御ルーチンからステップ３２とステップ３８が削除さ
れ、常時フィードバック制御となる。
ング制御装置で実行される第３のバルブタイミング制御
ルーチンのフローチャートであって、回転数Ｎｅが高と
なってもフィードバック制御を継続する点が第１の発明
と相違する。従って以下の２点で第１のバルブタイミン
グ制御ルーチンと相違する。第１のバルブタイミング制
御ルーチンからステップ３２とステップ３８が削除さ
れ、常時フィードバック制御となる。
【００３８】さらに回転数Ｎｅが高となった時にバルブ
タイミングが不安定となることを防止するために、回転
数Ｎｅが高となった時の目標位相差Ｄθを機械的下限値
以下に設定する。 従って目標位相差Ｄθを決定する関数 ｇ（Ｎｅ，ＴＡ） の設定が異なる。
タイミングが不安定となることを防止するために、回転
数Ｎｅが高となった時の目標位相差Ｄθを機械的下限値
以下に設定する。 従って目標位相差Ｄθを決定する関数 ｇ（Ｎｅ，ＴＡ） の設定が異なる。
【００３９】図１１は目標位相差Ｄθを決定する関数の
設定マップの一例であって、（イ）は第１のバルブタイ
ミング制御ルーチンにおける設定を、（ロ）は第３のバ
ルブタイミング制御ルーチンにおける設定を示す。即ち
回転数Ｎｅがしきい値回転数ＮU （５０００ｒｐｍ）以
上である場合には目標位相差Ｄθは負の値として決定さ
れる。
設定マップの一例であって、（イ）は第１のバルブタイ
ミング制御ルーチンにおける設定を、（ロ）は第３のバ
ルブタイミング制御ルーチンにおける設定を示す。即ち
回転数Ｎｅがしきい値回転数ＮU （５０００ｒｐｍ）以
上である場合には目標位相差Ｄθは負の値として決定さ
れる。
【００４０】なお目標位相差Ｄθが滑らかに変化するよ
うにしきい値回転数ＮU に近づくに従って第１のバルブ
タイミング制御ルーチンにおける設定より小さい値とし
ていいる。図１２は第２の発明にかかるバルブタイミン
グ制御装置の制御説明図であって、縦軸に目標位相差Ｄ
θおよび内燃機関トルクを、横軸に回転数Ｎｅをとる。
うにしきい値回転数ＮU に近づくに従って第１のバルブ
タイミング制御ルーチンにおける設定より小さい値とし
ていいる。図１２は第２の発明にかかるバルブタイミン
グ制御装置の制御説明図であって、縦軸に目標位相差Ｄ
θおよび内燃機関トルクを、横軸に回転数Ｎｅをとる。
【００４１】即ち回転数Ｎｅが高の場合には目標位相差
Ｄθを（イ）の実線で示すように遅角側に設定するが、
実際の位相差Δθは破線で示す範囲で変動するため、回
転数ＮｅがＮ1 以上となるとトルクは（ロ）の破線で示
すように低下するおそれがある。そこで回転数ＮｅがＮ
1 以上の範囲では目標位相差Ｄθを徐々に減少させ、し
きい値回転数ＮU 以上で負の一定値に固定して、ＶＶＴ
２３３を機械的遅角下限位置に設定することにより、位
相差検出に起因するバルブタイミングのバラツキをなく
しトルクの低下を抑制する。
Ｄθを（イ）の実線で示すように遅角側に設定するが、
実際の位相差Δθは破線で示す範囲で変動するため、回
転数ＮｅがＮ1 以上となるとトルクは（ロ）の破線で示
すように低下するおそれがある。そこで回転数ＮｅがＮ
1 以上の範囲では目標位相差Ｄθを徐々に減少させ、し
きい値回転数ＮU 以上で負の一定値に固定して、ＶＶＴ
２３３を機械的遅角下限位置に設定することにより、位
相差検出に起因するバルブタイミングのバラツキをなく
しトルクの低下を抑制する。
【００４２】
【発明の効果】第１の発明にかかるバルブタイミング制
御装置によれば、回転数が所定のしきい値回転数以上の
高速回転となった場合に、バルブタイミングのフィード
バック制御を中止してアクチュエータを遅角下限値に固
定することにより位相差検出に起因するバルブタイミン
グのバラツキをなくしトルクの低下を抑制することが可
能となる。
御装置によれば、回転数が所定のしきい値回転数以上の
高速回転となった場合に、バルブタイミングのフィード
バック制御を中止してアクチュエータを遅角下限値に固
定することにより位相差検出に起因するバルブタイミン
グのバラツキをなくしトルクの低下を抑制することが可
能となる。
【００４３】第２の発明にかかるバルブタイミング制御
装置によれば、回転数が所定のしきい値回転数以上の高
速回転となった場合に、バルブタイミングのフィードバ
ック制御の目標位相差を最遅角値より小に設定してアク
チュエータを遅角下限値に固定して位相差検出に起因す
るバルブタイミングのバラツキをなくしトルクの低下を
抑制することが可能となる。
装置によれば、回転数が所定のしきい値回転数以上の高
速回転となった場合に、バルブタイミングのフィードバ
ック制御の目標位相差を最遅角値より小に設定してアク
チュエータを遅角下限値に固定して位相差検出に起因す
るバルブタイミングのバラツキをなくしトルクの低下を
抑制することが可能となる。
【図１】図１は従来の位相差計測方法説明図である。
【図２】図２は本発明にかかるバルブタイミング制御装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図３】図３は第１のバルブタイミング制御ルーチンの
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】図４は目標位相差を決定するためのマップであ
る。
る。
【図５】図５は第２のバルブタイミング制御ルーチンの
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】図６はフィードバック中止処理の詳細フローチ
ャートである。
ャートである。
【図７】図７はフィードバック制御処理の詳細フローチ
ャートである。
ャートである。
【図８】図８はフィードバック復帰処理の詳細フローチ
ャートである。
ャートである。
【図９】図９は第２のバルブタイミング制御ルーチンの
制御説明図である。
制御説明図である。
【図１０】図１０は第３のバルブタイミング制御ルーチ
ンのフローチャートである。
ンのフローチャートである。
【図１１】図１１は目標位相差を決定する関数の設定表
の一例である。
の一例である。
【図１２】図１２は第２の発明にかかるバルブタイミン
グ制御装置の制御説明図である。
グ制御装置の制御説明図である。
２…内燃機関 ２１３…クランクシャフト ２１５…第１の磁気センサ ２２４…スロットル弁開度センサ ２３１…カムシャフト ２３３…ＶＶＴ ２３４…制御弁 ２３６…第２の磁気センサ ２５１…第１の回転数センサ ２５２…第２の回転数センサ ２６…制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】 クランクシャフトに対するカムシャフト
の回転位相差を検出する回転位相差検出手段と、 内燃機関の運転状態に対応して目標回転位相差を決定す
る目標回転位相差決定手段と、 前記目標回転位相差決定手段によって決定された目標回
転位相差と前記回転位相差検出手段によって検出される
回転位相差とに基づいてクランクシャフトに対するカム
シャフトの回転位相差を制御し吸気弁の開弁タイミング
を変更する吸気弁開弁タイミング変更手段と、を具備す
るバルブタイミング制御装置において、 内燃機関回転数が予め定めたしきい値回転数以上である
場合には前記吸気弁開弁タイミング変更手段による回転
位相差の制御を中止し、回転位相差を前記吸気弁開弁タ
イミング変更手段によって定まる最遅角に設定する最遅
角回転位相差設定手段を有するバルブタイミング制御装
置。 - 【請求項２】 クランクシャフトに対するカムシャフト
の回転位相差を検出する回転位相差検出手段と、 内燃機関の運転状態に対応して目標回転位相差を決定す
る目標回転位相差決定手段と、 前記目標回転位相差決定手段によって決定された目標回
転位相差と前記回転位相差検出手段によって検出される
回転位相差とに基づいてクランクシャフトに対するカム
シャフトの回転位相差を制御し吸気弁の開弁タイミング
を変更する吸気弁開弁タイミング変更手段と、を具備す
るバルブタイミング制御装置において、 前記目標回転位相差決定手段が、目標回転位相を内燃機
関回転数が予め定めたしきい値回転数以上である場合に
は運転状態に対応して決定される目標回転位相差中の最
遅角値よりも遅角側の値に設定するものであるバルブタ
イミング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113594A JPH07229409A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | バルブタイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113594A JPH07229409A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | バルブタイミング制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07229409A true JPH07229409A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12046460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2113594A Pending JPH07229409A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | バルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07229409A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6516759B2 (en) | 2001-02-01 | 2003-02-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Valve timing control apparatus for internal combustion engine |
| WO2010062458A1 (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-03 | Caterpillar Inc. | Engine control system having fuel-based adjustment |
| US8150603B2 (en) | 2008-11-26 | 2012-04-03 | Caterpillar Inc. | Engine control system having fuel-based timing |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP2113594A patent/JPH07229409A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6516759B2 (en) | 2001-02-01 | 2003-02-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Valve timing control apparatus for internal combustion engine |
| DE10139472B4 (de) * | 2001-02-01 | 2007-08-09 | Mitsubishi Denki K.K. | Vorrichtung zur Ventilsynchronisierung bei einer Brennkraftmaschine |
| WO2010062458A1 (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-03 | Caterpillar Inc. | Engine control system having fuel-based adjustment |
| US7905206B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-03-15 | Caterpillar Inc | Engine control system having fuel-based adjustment |
| US8150603B2 (en) | 2008-11-26 | 2012-04-03 | Caterpillar Inc. | Engine control system having fuel-based timing |
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