(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブスプリングにより閉弁付勢され、駆動カムにより開弁駆動されるポペット式バルブと、
前記駆動カム若しくは前記駆動カムと前記バルブとの間に介在する揺動カムの軸方向位置を変更することにより前記バルブのバルブタイミングおよびバルブリフト量のいずれか一方の変更が行われ、前記軸方向位置の変更に伴って前記バルブスプリングによるバルブ反力を含む反力が前記駆動カムを駆動するカム軸にスラスト力として作用する可変動弁機構と、
該可変動弁機構を直接若しくは間接駆動する電気的駆動手段と、
エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
該運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて前記駆動カム若しくは前記揺動カムの軸方向の目標位置をマップにより設定する目標位置設定手段と、
前記駆動カム若しくは前記揺動カムの軸方向の実際の位置を検出する現位置検出手段と、
該現位置検出手段により検出された実際の位置を目標位置に整定するための前記電気的駆動手段を駆動する要求制御量を計算し、この計算された制御量でもって前記電気的駆動手段の駆動出力を駆動制御する制御手段と、を備えた可変動弁機構制御装置において、
前記制御手段の制御性に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、
該パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値に応じて、前記計算された制御量が所定範囲となるように制限されるクリップ値を設定するクリップ値設定手段と、を備え、
前記目標位置の設定が変更されるときには前記クリップ値を無効とする所定のクリップ値無効時間が設定されることを特徴とする可変動弁機構制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はエンジンのバルブタイミングやリフト量を変更可能な可変動弁機構を制御する可変動弁機構制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸気弁および排気弁として弁傘と弁棒を持つキノコ形のポペット式バルブを備え、これら吸・排気弁をクランク軸に同期して回転するカム軸の吸気用カムおよび排気用カムによって駆動するエンジンにおいて、駆動カム若しくは駆動カムとバルブとの間に介在する揺動カムがテーパ状で、これら駆動カム若しくは揺動カムを軸方向に移動させることにより吸・排気弁のバルブタイミングおよびリフト量を変更可能とする可変動弁機構を設け、また、この可変動弁機構を電気的に直接若しくは間接駆動するモータ，油圧機構および電磁クラッチ等からなる電気的駆動手段を設け、これら電気的駆動手段を例えばデューティ制御することによって可変動弁機構の作動位置を変更し、バルブタイミングおよびリフト量を変更するようにしたものが従来から知られている。特公昭５８−３８６０３号公報および特開平５−１８２２１号公報に記載されたものはこのような可変動弁機構およびその制御装置の一例である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
駆動カム若しくは揺動カム（以下、カムと総称する。）を軸方向に移動させることによりポペット式バルブのバルブタイミングおよびリフト量を変更する可変動弁機構においては、カムを軸方向に移動させる時にバルブスプリングによるバルブ反力がカム軸にスラスト力として作用し、このスラスト力はカム軸をバルブリフト量が増大する方向に移動させる程大きくなる。そこで、カムを目標位置に速やかに整定させるためには、このスラスト力の変化に合わせた駆動出力の制御が必要である。ところが、可変動弁機構のカム位置とスラスト力との関係は図１２に示すように非線形な特性を示すのが普通で、カム位置によって制御特性が異なり、目標位置によって、また、目標位置と現位置との偏差によって制御性が異なってくるため、目標位置が急変した時のオーバーシュートやアンダーシュートを抑制することができない場合があって、目標位置への整定に遅れが生ずるばかりでなく、上限リフト位置および下限リフト位置を機械的に規制するためのストッパを破損してしまう可能性があった。図１３は、電磁クラッチを用いた従来の可変動弁機構制御装置においてカムの目標位置がリフト量最大のフル進角位置へと急変する立ち上がり時の特性を一例として示すタイムチャートである。図において（ａ）はリフト量（ｍｍ）で示すカムの目標位置（細線）と実際位置（太線）の経時変化を示し、（ｂ）はデューティ値（％）の経時変化を示す。従来の装置では目標位置を急激に変化させた時のオーバーシュート若しくはアンダーシュートは図に示すように過大なものとなる可能性があった。また、このカム位置−スラスト力特性はエンジン回転数，エンジン油温，エンジン水温，電源電圧等によっても変わるもので、そのため、良好な制御性能を常時確保することは事実上困難であった。
【０００４】
また、可変動弁機構制御におけるデューティ値−カム位置特性は、例えば図１４に示すようなものであって、フリクションによる台形ヒスを呈し、仕様によって程度の差はあるもののフル進角（１００％）からフル遅角（０％）までの制御領域（デューティ値領域）が狭いのが普通で、例えば図示の仕様Ａの例では、この間のデューティ値領域が８〜２０％程度と極めて狭い。そのため、制御系自身、非常にセンシティブで、制御分解能の荒いものとなり、高進角位置での位置ずれや低進角位置での整定性の悪化が生じやすい。また、上記デューティ値−カム位置特性は、エンジン油温，クラッチ印加電圧，エンジン回転数等をパラメータとして変化するもので、特に、制御領域が変化する。図１５にエンジン油温をパラメータとした特性変化の一例を、図１６にエンジン回転数をパラメータとした特性変化の一例を、また、図１７にクラッチ印加電圧をパラメータとした特性変化の一例を示す。また、図１８はエンジン回転数の変化による制御性の変化をカム位置検出のポテンショメータの出力電圧（Ｖ）で示すタイムチャートである。図１８において（ａ）はエンジン回転数（ｎｅ）が１０００ｒｐｍの場合、（ｂ）はエンジン回転数（ｎｅ）が２０００ｒｐｍの場合を示す。なお、制御ゲインは同一である。
【０００５】
また、図１８から分かるように、制御ゲインが同一のままではエンジン回転数が変化したときに良好な制御性を維持できない。そこで、油温，クラッチ印加電圧，エンジン回転数等のパラメータによる特性変化を補正することが必要である。しかし、例えばこれらのパラメータ変化に応じてデューティ値計算の制御ゲインを変えるというのでは、データが膨大なものになり制御性が悪化する。
【０００６】
本発明は、可変動弁機構制御系のカム位置−スラスト力特性が非線形であることに起因して目標位置急変時のオーバーシュート若しくはアンダーシュートが過大となり機械的上限および下限のストッパを破損するのを防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の可変動弁機構制御装置は、バルブスプリングにより閉弁付勢され、駆動カムにより開弁駆動されるポペット式バルブと、駆動カム若しくは駆動カムとバルブとの間に介在する揺動カムの軸方向位置を変更することにより前記バルブのバルブタイミングおよびバルブリフト量のいずれか一方の変更が行われ、前記軸方向位置の変更に伴ってバルブスプリングによるバルブ反力を含む反力が駆動カムを駆動するカム軸にスラスト力として作用する可変動弁機構と、該可変動弁機構を直接若しくは間接駆動する電気的駆動手段と、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて駆動カム若しくは揺動カムの軸方向の目標位置をマップにより設定する目標位置設定手段と、駆動カム若しくは揺動カムの軸方向の実際の位置を検出する現位置検出手段と、該現位置検出手段により検出された実際の位置を目標位置に整定するための前記電気的駆動手段を駆動する要求制御量を計算し、この計算された制御量でもって電気的駆動手段の駆動出力を駆動制御する制御手段と、を備えた可変動弁機構制御装置において、前記制御手段の制御性に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、該パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値に応じて、前記計算された制御量が所定範囲となるように制限されるクリップ値を設定するクリップ値設定手段と、を備え、前記目標位置の設定が変更されるときには前記クリップ値を無効とする所定のクリップ値無効時間が設定されることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
本発明に係る可変動弁機構は、バルブスプリングにより閉弁付勢され駆動カムにより開弁駆動されるポペット式バルブのバルブタイミングおよびリフト量のいずれか一方を変更可能である。そして、その変更は駆動カム若しくは駆動カムとバルブとの間に介在する揺動カムの軸方向位置の変更により行われる。また、その変更に伴ってバルブスプリングによるバルブ反力を含む反力が駆動カムを駆動するカム軸にスラスト力として作用する。この可変動弁機構は、電気的駆動手段によって電気的に直接若しくは間接駆動される。その際、可変動弁機構の駆動カム若しくは揺動カムの軸方向位置により規定される作動位置を目標位置に整定するための要求制御量が計算され、その計算された制御量に相当する出力値（例えばデューティ値）によって電気的駆動手段の駆動出力が制御される。
【０００９】
また、駆動出力制御手段の出力値を所定範囲に制限するクリップ値が設けられた場合、電気的駆動手段の駆動出力は上限若しくは下限がクリップされることにより、カム位置のオーバーシュート若しくはアンダーシュートの抑制が可能となる。また、その場合に、クリップ無効時間が設定され、目標位置を変更した時にクリップ値が所定時間無効とされると、カム位置を急激にフル進角させるようなステップ応答が目標位置に与えられた時の無駄時間を小さくし良好な制御性を得ることが可能となる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施例に係るエンジンの上部構造をクランク軸に直交する縦断面で示す断面図、図２は同実施例において吸気側に採用された可変動弁機構をバルブ軸に直角に図１における右側方から見た構造および動作説明図である。
【００１２】
図１において、１は図示しないシリンダの上部に連結されたシリンダヘッドである。該シリンダヘッド１の下面にはシリンダ室に臨む位置に燃焼室凹部２が形成されている。また、この実施例のエンジンは吸気２弁、排気２弁であって、シリンダヘッド１には気筒毎に二つの吸気ポート３ａ，３ｂが図１における左側方でクランク軸方向（図１の面に直交する方向）に並んで燃焼室凹部２に開口するよう形成され、また、二つの排気ポート４ａ，４ｂが図１における右側方でやはりクランク軸方向に並んで燃焼室凹部２に開口するよう形成されている。そして、これら吸気ポート３ａ，３ｂのそれぞれの開口部を開閉するようポペット式の二つの吸気弁５ａ，５ｂが設けられ、また、排気ポート４ａ，４ｂのそれぞれの開口部を開閉するようやはりポペット式の二つの排気弁６ａ，６ｂが設けられている。これら吸気弁５ａ，５ｂと排気弁６ａ，６ｂは、吸気弁５ａ，５ｂ同士が平行で、排気弁６ａ，６ｂ同士が平行で、かつ、吸気弁５ａ，５ｂと排気弁６ａ，６ｂとがＶ形をなす配置となっている。また、シリンダヘッド１の上部には、これら吸気弁５ａ，５ｂおよび排気弁６ａ，６ｂを閉弁付勢するようバルブスプリング７ａ，７ｂ；８ａ，８ｂが配置され、吸気弁５ａ，５ｂおよび排気弁６ａ，６ｂのそれぞれの弁棒頭部に当接する位置にタペット９ａ，９ｂ；１０ａ，１０ｂが配置されている。そして、吸気弁５ａ，５ｂの上方にはクランク軸方向に吸気側カム軸１１が配置され、排気弁６ａ，６ｂの上方にはやはりクランク軸方向に排気側カム軸１２が配置され、吸気側カム軸１１には各気筒の二つの吸気弁５ａ，５ｂに対応する駆動カム１３ａ，１３ｂが、また、排気側カム軸１２には各気筒の二つの排気弁６ａ，６ｂに対応する駆動カム１４ａ，１４ｂが設けられている。このうち、吸気側カム軸１１は、図示しない電磁クラッチ装置によって駆動し軸方向に移動可能としたものであり、その駆動カム１３ａ，１３ｂは軸方向の位置によってカムプロフィールが変化するテーパカムとされている。このカムプロフィールの変化は、吸気側カム軸１１が一方向（図１において手前方向、図２において左方向）に移動したときに吸気弁５ａ，５ｂのリフト特性を全体として高リフト側に移行させ、反対方向に移動したときに低リフト側に移行させるものである。また、各吸気弁５ａ，５ｂの頭部のタペット９ａ，９ｂと吸気側の各駆動カム１３ａ，１３ｂとの間には、スプリング１５ａ，１５ｂにより駆動カム１３ａ，１３ｂ側に付勢された状態で揺動カム１６ａ，１６ｂが介設されている。図２において、実線は高リフト位置を示し、破線は低リフト位置を示す。
【００１３】
吸気側動弁機構はこのようにカム軸１１を軸方向に移動させることによりカム位置を変えてリフト量を変更可能な可変動弁機構であり、カム軸１１を駆動する電磁クラッチの出力を図示しないコントロールユニットにより制御する。そのためコントロールユニットにはエンジン回転数，油温等の情報が入力され、また、カム位置を検出するポテンショメータの出力が入力される。そして、エンジン回転数等に応じてマップによりカムの目標位置を設定し、電磁クラッチに流れる電流をデューテイ制御してカム位置を制御する。
【００１４】
そのデューティ制御はＰＩＤ制御をベースとするもので、デューティ出力値（ｄｕｔｙ）の計算は下記の計算式による。
ｄｕｔｙ＝
Ｐ・ｅ＋Ｉ・∫ｅｄｔ＋Ｄ・ｄｅ／ｄｔ＋Ａ・ｄＲ／ｄｔ＋Ｂ・ｄＴ／ｄｔ
Ｐ：比例項ゲイン
Ｉ：積分項ゲイン
Ｄ：偏差微分項ゲイン
Ａ：現位置微分項ゲイン
Ｂ：目標位置微分項ゲイン
ｅ：偏差（ｅ＝Ｔ−Ｒ）
Ｔ：目標位置
Ｒ：現位置
【００１５】
また、上記デューティ出力値には上限と下限にクリップ値（制限値）が設定される。図３は、この実施例においてカムの目標位置がリフト量最大のフル進角位置へと急変する立ち上がり時の特性を示す図１３と同様のタイムチャートである。図において（ａ）はリフト量（ｍｍ）で表したカムの目標位置（細線）と実際位置（太線）の経時変化を示し、（ｂ）はデューティ値（％）の経時変化を示す。図３の（ｂ）においてａがデューティ値の上限クリップ値であり、ｂが下限クリップ値である。目標位置がステップ応答で急変した時のデューティ値は図３の（ｂ）に破線で示す部分がクリップされ実線のようになる。その結果、カム位置（リフト量）は図３の（ａ）に実線で示すような特性になり、破線で示すようなオーバーシュートおよびアンダーシュートが防止される。
【００１６】
上記クリップ値は、カムの目標位置，目標位置と現位置（実際位置）との偏差，エンジン回転数，エンジン油温，電源電圧といった、制御性に関連する各種パラメータによって変化するようテーブル化されている。図４はこれらパラメータによる上限クリップ値設定のテーブルである。目標位置と現位置との偏差に対しては、偏差が大きい時に要求デューティ値の急激な変化に対応するよう図４の（ａ）に示すようにクリップ値を大きくする。また、目標位置が上限若しくは下限に近いときは、ブレーキングを効かせるため絶対的な位置変化に対応させて図４の（ｂ）に示すようなクリップ値の設定とする。また、エンジン回転数に対しては、エンジン回転数が上昇すると系が敏感になってオーバーシュート，アンダーシュートが出やすいため、図４の（ｃ）に示すようにエンジン回転数が高い程クリップ値を小さくする。また、油温に対しては、油温が上昇するとやはり系が敏感になってオーバーシュート，アンダーシュートが出やすいため、図４の（ｄ）に示すように油温が高い程クリップ値を小さくする（水温についても同様）。また、クラッチ電源電圧に対しては、電源電圧の低下に伴ってクラッチの吸引トルクが減少するため、図４の（ｅ）に示すように電源電圧が低い程クリップ値を上げる。また、目標位置微分値（ｄＴ／ｄｔ）に対しては、目標位置微分値が大（ステップ巾が大）である程オーバーシュート，アンダーシュートが出やすいため、図４の（ｆ）に示すように目標位置微分値が大きい程クリップ値を小さくする。
【００１７】
図５は上記クリップ値によるデューティ値クリップの制御フローを示すフローチャートである。この処理は例えば５ｍｓ毎に実行し、ステップＳ１１で上記計算式によるデューティ出力値（ｄｕｔｙ）が上限クリップ値（ａ）より大きい（ｄｕｔｙ＞ａ）かどうかを判定し、ｄｕｔｙ≦ａであれば、次いでステップＳ１２でｄｕｔｙが下限値（ｂ）より小さい（ｄｕｔｙ＜ｂ）かどうかを判定して、ｂ≦ｄｕｔｙ≦ａであればステップＳ１３へ進む。そしてステップＳ１３で計算値（ｄｕｔｙ）をそのままデューティ出力値（ｄｕｔｙ）とする。また、ステップＳ１２の判定がｄｕｔｙ＜ｂという時は、ステップＳ１４でデューティ出力値（ｄｕｔｙ）をに下限値（ｂ）にクリップする（ｄｕｔｙ＝ｂ）。 また、ステップＳ１１でｄｕｔｙ＞ａの時は、ステップＳ１５でデューティ出力値（ｄｕｔｙ）をに上限値（ａ）にクリップする（ｄｕｔｙ＝ａ）。
【００１８】
また、上記デューティ制御は、カム位置を急激にフル進角させるようなステップ応答が目標位置に与えられた場合の無駄時間を小さくするよう上限クリップ値に無効時間を設定するようにしてもよい。その場合、デューティ出力値は図６に示すようにその無効時間（ｔ1）の間は上限クリップ値（ａ）を無視したものとなり、それにより、フル進角以降時等において良好な制御性が得られる。
【００１９】
図７はこのような無効時間（ｔ1）を設定したデューティ値上限クリップの制御フローを示すフローチャートである。この処理は例えば１ｍｓ毎に実行し、ステップＳ２１でデューティ出力の計算値（ｄｕｔｙ）が上限クリップ値（ａ）より大きい（ｄｕｔｙ＞ａ）かどうかを判定し、ｄｕｔｙ＞ａであればステップＳ２２でカウンタ値を１だけカウントアップし、ステップＳ２３でカウンタ値がｔ1に達していないかどうかを見て、カウンタ値がをｔ1に達していなければステップＳ２４に進み、計算値（ｄｕｔｙ）をそのままデューティ出力値（ｄｕｔｙ）とする。また、ステップＳ２３の判定でカウンタ値がｔ1に達したら、ステップＳ２５に進み、デューティ出力値（ｄｕｔｙ）を上限値（ａ）にクリップする（ｄｕｔｙ＝ａ）。そして、ステップＳ２６でカウンタ値を初期値（０）にリセットする。また、ステップＳ２１の判定でｄｕｔｙ≦ａのときは、ステップＳ２７へ進み、計算値（ｄｕｔｙ）をそのままデューティ出力値（ｄｕｔｙ）とし、ステップＳ２８でカウンタ値を初期値（０）にリセットする。
【００２０】
また、デューティ制御は、上記のようにデューティ出力値（ｄｕｔｙ）にクリップ値を設定するのではなく、上記計算式における比例項（Ｐ項），積分項（Ｉ項），偏差微分項（Ｄ項），目標位置微分項（Ｂ項）といった各算出項に対し各々クリップ値を設けるとともに、各クリップ値を、目標位置，偏差，エンジン回転数，エンジン油温，電源電圧といったパラメータによって変化するようテーブル化し、そのうち、目標位置微分項（Ｂ項）に対してクリップ無効時間（Ｂ項有効時間）を設定し、目標位置変更時に目標位置微分項（Ｂ項）だけは所定時間クリップ無しで有効応答するようにしてもよく、それによって、偏差の大きいステップ応答が目標位置に与えられた時の無駄時間を抑制し制御性を向上させることができる。
【００２１】
このステップ応答時にＢ項有効時間を設定する制御では、図８に示すように、目標位置がステップ応答で変化し、その変化量ΔＴがしきい値ＫＴＤより大きい場合に、Ｂ項有効時間（ＫＣＳ）の間は、ΔＴをｄＴ／ｄｔの暫定値ΔＴbufとして、Ｂ項（Ｂ・ｄＴ／ｄｔ）を算出する。
【００２２】
図９はこのようにＢ項有効時間を設定する制御のフローチャートである。この処理は例えば５ｍｓ毎に実行し、ステップＳ３１で目標位置Ｔの今回の値Ｔnと５回前の値Ｔn-5との差を求め、その値を目標位置の変化量ΔＴに格納する。そして、ステップＳ３２で目標位置の変化量ΔＴがしきい値ＫＴＤより大きいかどうかを見て、変化量ΔＴがしきい値ＫＴＤより大きいときは、ステップＳ３３でそのΔＴの値をΔＴbufに格納する。そして、ステップＳ３４でフラグｘｃｂに１を立て、ステップＳ３７へ進む。また、ステップＳ３２の判定で、目標位置の変化量ΔＴがしきい値ＫＴＤ以下というときは、ステップＳ３５へ進み、カウンタ値が時間ＫＣＳより小さいかどうかを見て、カウンタ値が時間ＫＣＳより小さいときはステップＳ３４でやはりフラグｘｃｂに１を立て、ステップＳ３７へ進む。また、ステップＳ３５の判定でカウンタ値がＫＣＳを越えたときは、ステップＳ３６へ進んでフラグｘｃｂを０にし、ステップＳ３７へ進む。そして、ステップＳ３７ではフラグｘｃｂが１かどうかの判定を行い、フラグｘｃｂが１のときはステップＳ３８へ進む。そして、ステップＳ３８でカウンタ値を１だけカアウトアップし、次いで、ステップＳ３９でカウンタ値が時間ＫＣＳより小さいかどうかを見て、カウンタ値がＫＣＳより小さいときはステップＳ４０でΔＴbufの値をΔＴ’に格納する。そして、ステップＳ４１でＢ・ΔＴ’を計算し、これをＢ項の値とする。そしてステップＳ４５へ進む。
【００２３】
また、ステップＳ３９でカウンタ値がＫＣＳを越えたと判定したときは、ステップＳ４２へ進み、クリップ値βをΔＴ’に格納する。そして、ステップＳ４１でＢ項を計算し、ステップＳ４５へ進む。
【００２４】
ステップＳ３７の判定でフラグｘｃｂが０のときは、ステップＳ４３でカウンタ値を初期値０にリセットし、ステップＳ４４でΔＴの値をΔＴ’に格納する。そして、ステップＳ４１でＢ項を計算し、ステップＳ４５へ進む。
【００２５】
そして、ステップＳ４５ではカウンタ値が０かどうかを見て、カウンタ値が０であればそのまま終了する。また、ステップＳ４５でカウンタ値が０でないときは、ステップＳ３７〜Ｓ４５の処理を繰り返す。
【００２６】
また、デューティ制御は、計算式における比例項（Ｐ項），積分項（Ｉ項），偏差微分項（Ｄ項），目標位置微分項（Ｂ項）といった算出項に対し補正ゲイン（利得）ＶＧを設定し、その補正ゲインＶＧを目標位置，偏差，エンジン回転数，エンジン油温，電源電圧といったパラメータによって変化するようテーブル化することによってそれらパラメータを出力値に反映させるようにしてもよく、それにより、可変動弁機構制御系の制御性能を向上させて高進角位置での位置ずれを防止し、また、低進角位置での整定性を改善することが可能となる。図１０は、ステップ応答を目標位置に与えたときのカム位置の変化をポテンショメータの出力電圧（Ｖ）で示すタイムチャートであって、補正ゲインＶＧを設定しない場合が（ａ）であり、補正ゲインＶＧを設定した場合が（ｂ）である。
【００２７】
この場合の計算式は次のとおりである。
ｄｕｔｙ＝
ＶＧ（Ｐ・ｅ＋Ｉ・Σｅ＋Ｄ・ｄｅ／ｄｔ＋Ａ・ｄＲ／ｄｔ＋Ｂ・ｄＴ／ｄｔ）
【００２８】
上記補正ゲイン（ＶＧ）は、図１１に示すように進角位置の中間点Ｖmidに対する値を１として、低進角側下限位置Ｖminに対する値と高進角側上限位置Ｖmaxに対する値を設定する。そして、次式により任意の目標位置Ｖtargetに対する補正ゲインＶＧを算出する。
ＶＧ＝１＋｛（Ｖtarget−Ｖmid）／（Ｖmax−Ｖmid）｝
（但し、Ｖmid〈Ｖtarget〈Ｖmax）
ＶＧ＝１＋｛（Ｖmid−Ｖtarget）／（Ｖmid−Ｖmin）｝
（但し、Ｖmin〈Ｖtarget〈Ｖmid）
【００２９】
また、上記パラメータに応じて各算出項を重み付けすることによって特定の算出項を強めるようなセッティングとしてもよく、それにより制御性能の一層の向上が可能となる。その場合、計算式は次のとおりである。
ｄｕｔｙ＝
ＶＧ・Ｐ・ｅ＋ＶＧ・Ｉ・Σｅ＋ＶＧ・Ｄ・ｄｅ／ｄｔ＋ＶＧ・Ａ・ｄＲ／ｄｔ＋ＶＧ・Ｂ・ｄＴ／ｄｔ
【００３０】
また、例えばこのように補正ゲインを設定する場合に、油温，クラッチ印加電圧，エンジン回転数等のパラメータによる特性変化を補正するよう、これらパラメータに応じたオフセット項（ｐｗｍｏｆｆｓｅｔ）を計算式に設定することができ、それにより、制御ゲインは固定したままで良好な制御性を維持するようにできる。その場合の計算式は次のとおりである。
ｄｕｔｙ＝ｐｗｍｏｆｆｓｅｔ＋
ＶＧ（Ｐ・ｅ＋Ｉ・Σｅ＋Ｄ・ｄｅ／ｄｔ＋Ａ・ｄＲ／ｄｔ＋Ｂ・ｄＴ／ｄｔ）
【００３１】
なお、上記実施例では、吸気弁に可変動弁機構が採用されたものを説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸気弁および排気弁の少なくとも一方に可変動弁機構が採用されたエンジンに広く適用できる。
【００３２】
また、上記実施例は駆動カムを軸方向に移動させるタイプの可変動弁機構について説明したが、本発明は揺動カムを移動させるタイプの可変動弁機構の場合にも適用できる。
【００３３】
また、本発明は、バルブタイミングおよびリフト量のいずれか一方を変更可能な他の様々な可変動弁機構制御装置に広く適用できるものである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、可変動弁機構制御装置の制御量の計算に目標位置，目標位置と現位置との偏差，エンジン回転数，エンジン油温，エンジン水温，電源電圧といった制御性に関連する所定条件若しくは反力の増減に起因するパラメータに応じてクリップ値を設定し、それにより、目標位置変更時のカム位置のオーバーシュート若しくはアンダーシュートを抑制して、可変動弁機構制御系のカム位置−スラスト力特性が非線形であることに起因する目標位置急変時のオーバーシュート若しくはアンダーシュートによって機械的上限および下限のストッパを破損するのを防止することができる。また、このようにクリップ値を設けた場合に、クリップ無効時間を設定して目標位置変更時にクリップ値を所定時間無効とすることにより、目標位置急変時の無駄時間を小さくして良好な制御性を得るようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るエンジンの上部断面図である。
【図２】本発明の一実施例における可変動弁機構の構造および動作説明図である。
【図３】本発明の一実施例における立ち上がり特性のタイムチャートである。
【図４】本発明の一実施例における上限クリップ値のテーブル特性図である。
【図５】本発明の一実施例におけるデューティ値クリップの制御フローを示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施例における立ち上がり特性のタイムチャートである。
【図７】図６に係る実施例のデューティ値上限クリップの制御フローを示すフローチャートである。
【図８】Ｂ項有効時間設定の制御を示すタイムチャートである。
【図９】Ｂ項有効時間を設定する制御のフローチャートである。
【図１０】ステップ応答時の制御特性を示すタイムチャートである。
【図１１】補正ゲイン設定の説明図である。
【図１２】可変動弁機構一般のカム位置−スラスト力特性図である。
【図１３】従来の可変動弁機構制御装置における立ち上がり特性を示すタイムチャートである。
【図１４】可変動弁機構制御一般のデューティ値−カム位置特性図である。
【図１５】可変動弁機構制御一般の油温をパラメータとした特性図である。
【図１６】可変動弁機構制御一般のエンジン回転数をパラメータとした特性図である。
【図１７】可変動弁機構制御一般のクラッチ印加電圧をパラメータとした特性図である。
【図１８】可変動弁機構制御一般のエンジン回転数による制御性の変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
５ａ，５ｂ  吸気弁
１１  カム軸（吸気側）
１３ａ，１３ｂ  駆動カム
１６ａ，１６ｂ  揺動カム
【図１】
0003542400.tif 000002
【図２】
0003542400.tif 000003
【図３】
0003542400.tif 000004
【図４】
0003542400.tif 000005
【図５】
0003542400.tif 000006
【図６】
0003542400.tif 000007
【図７】
0003542400.tif 000008
【図８】
0003542400.tif 000009
【図９】
0003542400.tif 000010
【図１０】
0003542400.tif 000011
【図１１】
0003542400.tif 000012
【図１２】
0003542400.tif 000013
【図１３】
0003542400.tif 000014
【図１４】
0003542400.tif 000015
【図１５】
0003542400.tif 000016
【図１６】
0003542400.tif 000017
【図１７】
0003542400.tif 000018
【図１８】
0003542400.tif 000019