JP6672393B2 - バルブタイミングの制御装置 - Google Patents
バルブタイミングの制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6672393B2 JP6672393B2 JP2018140489A JP2018140489A JP6672393B2 JP 6672393 B2 JP6672393 B2 JP 6672393B2 JP 2018140489 A JP2018140489 A JP 2018140489A JP 2018140489 A JP2018140489 A JP 2018140489A JP 6672393 B2 JP6672393 B2 JP 6672393B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation
- angle
- vtc
- detected
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 93
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 65
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 51
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 34
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 20
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 16
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 16
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 6
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 5
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
特許文献1では、電動モータを用いて吸気バルブ開閉用カム軸を駆動する可変バルブタイミング機構において、上記の回転検出手段に比較して、検出頻度が高いモータ軸の回転信号(例えば、特許文献1に記載のモータ回転速度センサからの出力)を用いることにより、機関低速域での精度の良いバルブタイミング制御の実現を図っている。
複数の気筒を有するエンジンのクランク軸の回転角に相当するクランク角信号を当該クランク軸が所定角度だけ回転する毎に出力するクランク角センサと、
前記エンジンのバルブを開閉するためのカムを有し、前記クランク軸の回転に伴って回転すると共に電動モータによって前記クランク軸に対して相対回転させられるカム軸が前記所定角度よりも大きい角度だけ回転する毎に気筒判別値を示すカム信号を出力するカムセンサと、
前記電動モータの出力軸の回転角に応じて変化する電圧信号を連続的に出力するモータ回転センサと、
前記カム信号が出力される毎に前記クランク角信号と前記カム信号とに基づいて前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相を検出する回転位相検出手段と、
を含み、前記回転位相検出手段により検出された回転位相、又は、当該回転位相に前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される前記回転位相の変化量を積算した値を前記エンジンの運転状態に応じた目標回転位相に近付けるように前記電動モータを駆動してバルブタイミングを変更可能なように構成されている。
そして、このバルブタイミングの制御装置は、
前記カムセンサの出力に基づいて、前記気筒判別値が予め定められた順序通りであるときに前記回転位相検出手段に異常がないと判定する第1の異常判定手段と、
前記回転位相検出手段が異常でない場合において、前記カム信号が出力されたときに、前記回転位相検出手段により検出された回転位相の今回値と、その前回値に前記モータ回転センサの出力に基づいて検出された回転位相の変化量の前記前回値が検出されてから前記今回値が検出されるまでの間の積算値を積算した値との偏差の絶対値が所定値以上であるとき前記モータ回転センサが異常であると判定する第2の異常判定手段とを更に含む。
図1は、本発明によるバルブタイミングの制御装置を適用した車両用内燃機関101の構成図である。尚、本実施形態において、内燃機関101は、直列4気筒の4サイクル機関であるが、本例に限定されない。
そして、内燃機関101は、電子制御スロットル103及び吸気バルブ105を介して、各気筒の燃焼室106内に空気を吸入する。
吸気バルブ105は、電動モータ(アクチュエータ)を用いて吸気カム軸134をクランク軸120に対して相対回転させる可変バルブタイミング機構(電動VTC)113により、バルブタイミングを可変に制御される。
クランク角センサ117は、クランク軸120に軸支され、周囲に被検出部としての突起部151を備えるシグナルプレート152と、内燃機関101側に固定され、突起部151を検出して回転信号POSを出力する回転検出装置153とで構成される。
尚、突起部151の欠落数は、1個であっても良いし、3つ以上連続して欠落させてもよい。
シグナルプレート158の突起部157は、カム角で90deg毎の4箇所それぞれに、1個、3個、4個、2個ずつ設けられ、突起部157を複数連続して設けた部分では、突起部157のピッチを、クランク角で30deg(カム角で15deg)に設定してある。
その結果、エンジン性能(特に低回転性能)が損なわれ、バルブタイミング機構の強い当たりによるストッパの耐久性低下及びストッパへの固着等の二次故障が発生するおそれがある。
本実施形態では、始動時に回転位相検出手段により検出されるVTC実角度と、モータ回転センサ201により検出されるVTC変化角とに基づいて、始動用の目標VTCを用いてフィードバック制御を行う際に、これら双方の検出値に基づいて異常診断を行う。
なお、停止挙動中の極低回転時に回転位相検出手段で検出したVTC実角度とモータ回転センサ201で検出したVTC変化角とを用いて、停止時のVTC実角度を始動時用の目標VTCに収束させるフィードバック制御を行うこともでき、始動時のVTC実角度は始動用の目標VTCに近づけられているので、フィードバック制御開始時から可及的に良好な始動性能を得ることができる。
ステップS101では、モータ回転センサ201の異常の有無を判定する。
モータ回転センサ201の異常診断は、センサ出力範囲またはセンサ出力変化量を監視すること等により行われる。
ステップS103では、回転位相検出手段によりVTC実角度が検出されるか否かを判定する。
ANGF最終値 = ANGF前回値 + VAR
|ANG - (ANGF前回値+VAR)| ≧ 所定値
したがって、その後、回転位相検出手段が正常に復帰して正常なVTC実角度が検出されるまでの間、VTC実角度が目標角度に対して大きく上回るような誤ったモータ操作量によるオーバーシュートが発生してしまい、その結果、エンジン性能が損なわれ、ストッパの耐久性低下及び固着等の二次故障が発生するおそれがある。
その結果、バルブタイミングのフィードバック制御において、誤ったモータ操作量が算出されることを回避してオーバーシュートを未然に抑制することができる。
その後、ステップS105に進み、最終的なVTC実角度(ANGF最終値)をステップS103で検出したVTC実角度(ANG)として求め、該VTC実角度に基づく通常のバルブタイミングのフィードバック制御を行う。
VTC実角度(ANGF最終値) = VTC実角度(ANG)
また、異常を検出した時点から正常なVTC駆動制御の継続を行うフェールセーフ制御に移行して、バルブタイミングのフィードバック制御において誤ったモータ操作量が算出されることを回避できるので、目標に対するオーバーシュートの発生を未然に抑制することができる。これにより、エンジン性能が損なわれ、電動VTC113によるストッパの耐久性低下及びストッパへの固着等の二次故障の発生を抑制することができる。
本実施形態では、第1実施形態においてモータ回転センサ201が正常であることを確認した後、ステップS104で本発明による回転位相検出手段の異常診断を行っていたのに対し、回転位相検出手段が正常であることを確認した後、同様の異常診断方法によってモータ回転センサ201の異常の有無を判定する。
本実施形態では、第1実施形態のステップS101で行ったモータ回転センサ201の異常診断を行わず、ステップS102及びS103と同様にステップS201及びS202において、VTC変化角の算出に続いてVTC実角度が検出されたか否かを判定する。ステップS202でVTC実角度が検出されない場合にはステップS208に進み、ステップS103からS106に進んだのと同様に、前回求めたVTC実角度(ANGF前回値)にVTC変化角を積算して、最終的なVTC実角度(ANGF最終値)を求め、VTCの駆動制御を継続する。
これにより、誤ったモータ操作量に基づくVTCの駆動を抑制することができる。
本実施形態では、ステップS203で回転位相検出手段に異常がないと判定されていることから、ステップS204において偏差の絶対値が所定値以上である場合にはモータ回転センサ201に異常があると判定し、ステップS206に進み、最終的なVTC実角度(ANGF最終値)をステップS202で算出したVTC実角度(ANG)として求める。
第3実施形態では、回転位相検出手段とモータ回転センサ201の両方に異常が発生した場合、すなわち2重故障を考慮しつつ、回転位相検出手段の異常診断を行うが、上記の第1及び第2実施形態で行った異常診断及び各種フェールセーフ制御以外の異常診断及びフェールセーフ制御も実施する。
この場合、エンジン極低回転時では、エンジン性能の悪化やストッパの固着リスクが高いため、モータ操作量の出力をオフにする。
これにより、フェールセーフ制御によるエンジン性能への影響を最小限に抑えることができる。
ステップS303及びS304では、第1実施形態のステップS102及びS103と同様、VTC変化角を算出し(ステップS303)、VTC実角度が検出されたか否かを判定する(ステップS304)。
この異常診断においては、上述したように、ステップS304で検出したVTC実角度(ANG)と、前回求めたVTC実角度(ANGF前回値)にステップS303で算出したVTC変化角(VAR)を積算した値との偏差の絶対値が所定値以上であるか否かを判定することにより、回転位相検出手段の異常の有無を判定してもよいが、本第3実施形態では、他の異常診断方法について説明する。
このとき、回転位相検出手段の異常発生により、角度が減少するようなVTC実角度が今回誤って検出される場合がある。
これにより、エンジン極低回転時において、エンジン性能が損なわれ、バルブタイミング機構の強い当たりによるストッパの耐久性低下及びストッパへの固着等の二次故障を抑制することができる。
13…モータ軸
101…内燃機関
105…吸気バルブ
113…電動VTC
114…ECU
117…クランク角センサ
133…カムセンサ
134…吸気カム軸
201…モータ回転センサ
Claims (2)
- 複数の気筒を有するエンジンのクランク軸の回転角に相当するクランク角信号を当該クランク軸が所定角度だけ回転する毎に出力するクランク角センサと、
前記エンジンのバルブを開閉するためのカムを有し、前記クランク軸の回転に伴って回転すると共に電動モータによって前記クランク軸に対して相対回転させられるカム軸が前記所定角度よりも大きい角度だけ回転する毎に気筒判別値を示すカム信号を出力するカムセンサと、
前記電動モータの出力軸の回転角に応じて変化する電圧信号を連続的に出力するモータ回転センサと、
前記カム信号が出力される毎に前記クランク角信号と前記カム信号とに基づいて前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相を検出する回転位相検出手段と、
を含み、前記回転位相検出手段により検出された回転位相、又は、当該回転位相に前記モータ回転センサの出力に基づいて検出される前記回転位相の変化量を積算した値を前記エンジンの運転状態に応じた目標回転位相に近付けるように前記電動モータを駆動してバルブタイミングを変更可能なように構成されたバルブタイミングの制御装置であって、
前記カムセンサの出力に基づいて、前記気筒判別値が予め定められた順序通りであるときに前記回転位相検出手段に異常がないと判定する第1の異常判定手段と、
前記回転位相検出手段が異常でない場合において、前記カム信号が出力されたときに、前記回転位相検出手段により検出された回転位相の今回値と、その前回値に、前記モータ回転センサの出力に基づいて検出された回転位相の変化量の前記前回値が検出されてから前記今回値が検出されるまでの間の積算値を積算した値との偏差の絶対値が所定値以上であるとき前記モータ回転センサが異常であると判定する第2の異常判定手段と、を更に含む、バルブタイミングの制御装置。 - 前記第2の異常判定手段が前記モータ回転センサを異常であると判定した場合、前記回転位相検出手段により検出される回転位相のみに基づいて前記電動モータを駆動する制御を継続するか、又は、前記電動モータを駆動するための操作量の出力を制限するように構成されている、請求項1に記載のバルブタイミングの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018140489A JP6672393B2 (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | バルブタイミングの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018140489A JP6672393B2 (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | バルブタイミングの制御装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015040600A Division JP6378112B2 (ja) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | 回転検出異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018194003A JP2018194003A (ja) | 2018-12-06 |
JP2018194003A5 JP2018194003A5 (ja) | 2019-07-18 |
JP6672393B2 true JP6672393B2 (ja) | 2020-03-25 |
Family
ID=64569805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018140489A Active JP6672393B2 (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | バルブタイミングの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6672393B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7443172B2 (ja) | 2020-07-01 | 2024-03-05 | 株式会社アイシン | 弁開閉時期制御装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4231402B2 (ja) * | 2003-12-26 | 2009-02-25 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の可変動弁制御装置 |
JP4736601B2 (ja) * | 2005-07-28 | 2011-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | モータ制御装置 |
JP4699310B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2011-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | 可変バルブタイミング装置 |
JP4859803B2 (ja) * | 2007-10-01 | 2012-01-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動アクチュエータの制御装置 |
JP6378112B2 (ja) * | 2015-03-02 | 2018-08-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転検出異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 |
-
2018
- 2018-07-26 JP JP2018140489A patent/JP6672393B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018194003A (ja) | 2018-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6378112B2 (ja) | 回転検出異常診断装置及び方法とそれを用いた回転位置制御装置 | |
JP5591202B2 (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置 | |
JP5591204B2 (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置 | |
JP6266364B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP6716477B2 (ja) | 可変バルブタイミング装置の制御装置及び制御方法 | |
JP2020079581A (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置及びその制御方法 | |
JP6672393B2 (ja) | バルブタイミングの制御装置 | |
JP6739377B2 (ja) | 内燃機関の制御装置及び制御方法 | |
JP6027494B2 (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置 | |
JP5985319B2 (ja) | 可変動弁機構の制御装置 | |
CN112292513B (zh) | 可变阀正时机构的控制装置以及控制方法 | |
JP2021011820A (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置及びその制御方法 | |
WO2022249612A1 (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置及び制御方法 | |
JP2024054013A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2018123806A (ja) | 内燃機関の制御装置及び内燃機関の可変機構の制御方法 | |
JP7064454B2 (ja) | 可変バルブタイミング装置の制御装置及び制御方法 | |
JP7324378B2 (ja) | 可変バルブタイミング機構の制御装置及びその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180827 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190611 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190730 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190806 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191007 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200304 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6672393 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |