(57)【要約】【課題】油圧を調整する電磁弁の開閉制御中に油の粘性を推定することができる粘性推定装置および粘性推定システムを提供すること。【解決手段】実施形態に係る粘性推定装置は、電磁弁駆動部と、粘性推定部とを備える。電磁弁駆動部は、ソレノイドへの給電状態を切り替えて電磁弁を開閉させ、ソレノイドへの給電を停止することによって電磁弁を開弁させることにより、第１油圧室と与圧によって第１油圧室よりも高圧になる第２油圧室とを連通する油路を開閉させる。粘性推定部は、ソレノイドへの給電停止に伴ってソレノイドに流れる電流をソレノイドと並列に接続される還流ダイオードを経由してソレノイドへ還流させ、電流の変化に基づいて油の粘性を推定する。【選択図】図３Ｂ
2019007547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドへの給電状態を切り替えて電磁弁を開閉させ、第１油圧室と与圧によって前記第１油圧室よりも高圧になる第２油圧室とを連通する油路を開閉させる電磁弁駆動部と、
前記ソレノイドへの給電停止に伴って前記ソレノイドに流れる電流を前記ソレノイドと並列に接続される還流ダイオードを経由して前記ソレノイドへ還流させ、前記電流の変化に基づいて油の粘性を推定する粘性推定部と
を備えることを特徴とする粘性推定装置。
【請求項２】
前記電磁弁駆動部は、
前記粘性推定部による前記粘性の推定が完了した場合に、前記ソレノイドに流れる電流を遮断する
ことを特徴とする請求項１に記載の粘性推定装置。
【請求項３】
前記電磁弁駆動部は、
前記油路を開放させてから次回閉塞させるまでの間に、前記粘性推定部による前記粘性の推定が完了しない場合、前記ソレノイドに流れる電流を遮断せずに継続して前記ソレノイドへ還流させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粘性推定装置。
【請求項４】
前記電磁弁駆動部は、
前記粘性推定部による前記粘性の推定が完了してから前記油路を閉塞させて次回開放させるまでの間に、前記油の状態および前記油路の開閉時機に変動がない場合、前記ソレノイドに流れる電流を遮断し、
前記粘性推定部は、
前記粘性の推定を見送る
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の粘性推定装置。
【請求項５】
前記粘性推定部は、
前記油路が開放されてから閉塞されるまでの時間が前記粘性の推定に必要な時間よりも短い場合に、前記粘性の推定を見送る
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の粘性推定装置。
【請求項６】
前記粘性推定部は、
前記第２油圧室が与圧されている期間に前記油路が開放される場合に、前記粘性の推定を行う
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の粘性推定装置。
【請求項７】
第１油圧室と、
与圧によって前記第１油圧室よりも高圧になる第２油圧室と、
前記第１油圧室および前記第２油圧室の間を連通する油路と、
ソレノイドへの給電状態を切り替えて電磁弁を開閉させて前記油路を開閉させる電磁弁駆動部と、
前記ソレノイドへの給電停止に伴って前記ソレノイドに流れる電流を前記ソレノイドと並列に接続される還流ダイオードを経由して前記ソレノイドへ還流させ、前記電流の変化に基づいて油の粘性を推定する粘性推定部と
を備えることを特徴とする粘性推定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、粘性推定装置および粘性推定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ソレノイドへ給電することによって電磁弁を閉弁させ、ソレノイドへの給電を停止することによって電磁弁を開弁させることにより、第１油圧室と与圧によって第１油圧室よりも高圧になる第２油圧室とを連通する油路を開閉して油圧を調整する技術がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、油路を通してカムの回転運動を内燃機関の吸排気弁に伝達する場合に、電磁弁を駆動するソレノイドへ供給する駆動電流を制御して油圧を調整することにより吸排気弁の開弁量を調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１０６４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電磁弁の開閉によって油圧を調整する技術では、電磁弁の開閉制御中に、例えば、油温や油の劣化等によって油の粘性が変動すると油圧の調整精度が低下するが、電磁弁の開閉制御中に油の粘性を推定することが困難であった。
【０００６】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、油圧を調整する電磁弁の開閉制御中に油の粘性を推定することができる粘性推定装置および粘性推定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の一態様に係る粘性推定装置は、電磁弁駆動部と、粘性推定部とを備える。電磁弁駆動部は、ソレノイドへの給電状態を切り替えて電磁弁を開閉させ、第１油圧室と与圧によって前記第１油圧室よりも高圧になる第２油圧室とを連通する油路を開閉させる。粘性推定部は、前記ソレノイドへの給電停止に伴って前記ソレノイドに流れる電流を前記ソレノイドと並列に接続される還流ダイオードを経由して前記ソレノイドへ還流させ、前記電流の変化に基づいて油の粘性を推定する。
【発明の効果】
【０００８】
実施形態の一態様に係る粘性推定装置および粘性推定システムは、油圧を調整する電磁弁の開閉制御中に油の粘性を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態に係る吸気弁の開閉機構および粘性推定装置の説明図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、実施形態に係る吸気弁の開閉機構および粘性推定装置の説明図である。
【図２】図２は、実施形態に係る電磁弁の基本駆動制御の説明図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施形態に係るソレノイドへ電流を供給する給電回路の一例を示す説明図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施形態に係るソレノイドへ電流を供給する給電回路の一例を示す説明図である。
【図４】図４は、実施形態に係るソレノイドへの給電が停止される場合の電流の時間変化を示す説明図である。
【図５】図５は、実施形態に係るソレノイドへの給電が停止される場合の電流の時間変化を示す説明図である。
【図６】図６は、実施形態に係るソレノイドへの給電が停止される場合の電流の時間変化を示す説明図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施形態に係る油の粘性推定手順を示す説明図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施形態に係る油の粘性推定手順を示す説明図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施形態に係る油の粘性推定手順を示す説明図である。
【図８】図８は、実施形態に係る粘性推定装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態に係る早閉じ制御中における粘性判定の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する粘性推定装置および粘性推定システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
以下では、実施形態に係る粘性推定装置が内燃機関（以下、「エンジン」と記載する）のエンジンオイル（以下、単に「油」と記載する）の粘性を推定する場合を例に挙げて説明する。
【００１２】
ここでは、油路を通してカムの回転運動をエンジンの吸気弁に伝達する場合に、電磁弁を駆動するソレノイドへ供給する駆動電流を制御して油圧を調整することにより、吸気弁の開弁量を調整する電磁弁の開閉制御中に油の粘性を推定する場合について説明する。
【００１３】
図１Ａおよび図１Ｂは、実施形態に係る吸気弁の開閉機構１００および粘性推定装置１の説明図である。なお、図１Ａには、吸気弁が閉弁した状態を示しており、図１Ｂには、吸気弁が開弁した状態を示している。
【００１４】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、エンジンは、シリンダ１０１とシリンダ１０１の内部に挿入されたピストン１０２とを備える。ピストン１０２は、コンロッド１０３を介してクランクシャフト（図示略）と連結され、シリンダヘッド内を往復運動することによって、クランクシャフトを回転させる。
【００１５】
また、エンジンは、シリンダヘッド内の燃焼室１０４へ空気を吸気する吸気口を開閉する吸気弁１０５と、燃焼室１０４から空気を排気する排気口を開閉する排気弁１０６とを備える。シリンダヘッドの天面には、点火プラグ１０７が設けられる。
【００１６】
吸気弁１０５の開閉機構１００は、第１油圧室２０１と、与圧によって第１油圧室２０１よりも内部が高圧になる第２油圧室２０２と、第１油圧室２０１および第２油圧室２０２の間を連通する油路２０３とを備える。
【００１７】
第１油圧室２０１は、エンジンから油１０が供給されるオイルサプライ２０４と、内部の油圧を蓄圧するアキュムレータ２０５とを備える。また、第２油圧室２０２は、油圧ピストン２１０が連結される。油圧ピストン２１０は、吸気弁１０５に連結される。
【００１８】
また、開閉機構１００は、開弁することによって油路２０３を開放し、閉弁することによって油路２０３を閉塞する電磁弁２０６と、エンジンの回転に連動して回転するカム２０７と、ローラフォロワ２０８と、油圧ポンプ２０９とを備える。
【００１９】
ローラフォロワ２０８は、カム２０７の回転運動に伴って揺動し、油圧ポンプ２０９を押圧する。油圧ポンプ２０９は、ローラフォロワ２０８によって押圧される場合に、第２油圧室２０２へ与圧する。
【００２０】
このとき、図１Ａに示すように、電磁弁２０６が開弁している場合、カム２０７が回転して油圧ポンプ２０９が第２油圧室２０２へ与圧しても、油路２０３が連通されているため、白抜き矢印で示すように、圧力が第１油圧室２０１へ開放される。これにより、吸気弁１０５は、閉塞状態を維持する。
【００２１】
一方、図１Ｂに示すように、電磁弁２０６が閉弁している場合、カム２０７が回転して油圧ポンプ２０９が第２油圧室２０２へ与圧すると、油路２０３が閉塞されているため、白抜き矢印で示すように、圧力が油圧ピストン２１０へ掛かり、吸気弁１０５を押し下げる。これにより、吸気弁１０５が開弁（リフト）し、燃焼室１０４へ空気１１が吸気される。
【００２２】
このように、開閉機構１００は、電磁弁２０６が閉弁され、且つカム２０７が回転して油圧ポンプ２０９が第２油圧室２０２へ与圧する場合に吸気弁１０５を開弁させ、それ以外の場合には、吸気弁１０５を閉弁させる。
【００２３】
粘性推定装置１は、電磁弁駆動部２と、粘性推定部３とを備える。電磁弁駆動部２は、電磁弁２０６が備えるソレノイドへ給電することによって電磁弁２０６を閉弁させ、ソレノイドへの給電を停止することによって電磁弁２０６を開弁させる。
【００２４】
粘性推定部３は、ソレノイドへ給電される電磁弁２０６の駆動電流（以下、単に「電流」と記載することがある）の変化に基づいて油１０の粘性を推定する。粘性推定部３が実行する油１０の粘性推定手順の一例については、図４〜図７Ｃを参照して後述する。
【００２５】
粘性推定部３は、推定した油１０の粘性を電磁弁駆動部２へ出力する。電磁弁駆動部２は、粘性推定部３から入力される油１０の粘性に応じて、吸気弁１０５の開弁時機がエンジンの回転数に応じた目標時機となるように、ソレノイドへの給電タイミングおよびソレノイドへ供給する電流を調整する。
【００２６】
電磁弁駆動部２および粘性推定部３は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。
【００２７】
そして、電磁弁駆動部２は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することによって、電磁弁２０６の駆動制御を行う。また、粘性推定部３は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することによって、油１０の粘性を推定する。
【００２８】
なお、電磁弁駆動部２および粘性推定部３は、それぞれ一部または全部がＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等のハードウェアで構成されてもよい。
【００２９】
次に、図２を参照し、電磁弁駆動部２が行う電磁弁２０６の基本駆動制御について説明する。図２は、実施形態に係る電磁弁２０６の基本駆動制御の説明図である。なお、図２に示す実線の波形は、ソレノイドに供給される電流の時間変化を示している。また、図２に示す一点鎖線の波形は、カム２０７の回転に伴う吸気弁１０５の開弁量の時間変化を示している。
【００３０】
電磁弁駆動部２は、例えば、時刻ｔ３で電磁弁２０６を閉弁する場合には、まず、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、ソレノイドへプレ給電を行う。このとき、電磁弁駆動部２は、ソレノイドへ供給しても電磁弁２０６が開弁しない最大の電流をソレノイドへ供給する。
【００３１】
その後、電磁弁駆動部２は、時刻ｔ２からソレノイドへ電磁弁２０６を閉弁駆動する突入電流の供給を開始する。これにより、時刻ｔ２から電磁弁２０６が閉弁を開始する。このように、電磁弁駆動部２は、ソレノイドへプレ給電を行った後に突入電流を供給することにより、プレ給電を行わない場合に比べて、ソレノイドへ供給する電流が突入電流に達するタイミングに誤差が生じることを抑制することができる。
【００３２】
その後、電磁弁２０６の閉弁動作に伴うソレノイドの自己誘電によって逆起電力が生じるため、電磁弁２０６が閉弁動作中にソレノイドに供給される電流が低減する。そして、時刻ｔ３で電磁弁２０６が完全に閉弁し、閉弁動作が停止すると、ソレノイドに供給される電流が再度増大を開始する。
【００３３】
その後、電磁弁駆動部２は、時刻ｔ４で突入電流の供給を終了させ、時刻ｔ５までの間、電磁弁２０６の閉弁状態を維持する維持電流をソレノイドへ供給する。このとき、電磁弁駆動部２は、電磁弁２０６が開弁しない最小の電流をソレノイドへ供給する。
【００３４】
そして、電磁弁２０６の閉弁中にカム２０７が回転し、第２油圧室２０２へ与圧されると、図２に一点鎖線で示すように吸気弁１０５が開弁し、さらにカム２０７が回転すると吸気弁１０５が閉弁する。
【００３５】
電磁弁駆動部２は、吸気弁１０５の閉弁に伴って時刻ｔ５でソレノイドへの給電を停止する。これにより、電磁弁２０６が開弁し、第２油圧室２０２の与圧が解放される。電磁弁駆動部２は、かかる電磁弁２０６の開閉制御をエンジンの回転数や負荷率に応じた周期で繰り返し行う。
【００３６】
そして、粘性推定部３は、かかる電磁弁２０６の開閉制御中に油１０の粘性を推定する。ここで、上記のように、第２油圧室２０２内の油１０は、カム２０７の回転によって与圧される。このため、電磁弁駆動部２は、カム２０７による与圧がなされない期間に電磁弁２０６を閉弁しても吸気弁１０５は開弁しない。
【００３７】
このため、例えば、図２に点線で示すように、カム２０７による与圧がなされない時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間に電磁弁駆動部２によってソレノイドに給電させ、電磁弁２０６を閉弁させて電流の増大率に基づいて油１０の粘性を推定することは可能である。これにより、吸気弁１０５の開閉制御に支障をきたすことなく、油１０の粘性を推定することができる。
【００３８】
しかしながら、かかる粘性の推定手順を行う場合、電磁弁２０６の基本駆動制御では本来通電する必要がない無駄な電流を粘性推定のためにソレノイドへ供給することになり、エネルギー効率が低下する。
【００３９】
また、エンジンが高回転状態や高負荷率状態で動作する場合、カム２０７による与圧がなされない期間が非常に短くなるため、かかる短い期間内に電磁弁２０６を閉弁させて、油１０の粘性を推定することは困難である。
【００４０】
そこで、粘性推定部３は、電磁弁２０６の基本駆動制御中に油１０の粘性を推定する。具体的には、粘性推定部３は、ソレノイドへの給電停止による電磁弁２０６の開弁に伴ってソレノイドに流れる電流を、電磁弁駆動部によって、ソレノイドと並列に接続される還流ダイオードを経由してソレノイドへ還流させることにより、ソレノイドに流れる電流を緩やかに低減させる。そして、粘性推定部３は、この緩やかに低減する電流の変化に基づいて油１０の粘性を推定する。
【００４１】
次に、図３Ａおよび図３Ｂを参照し、ソレノイドへ電流を供給する給電回路の一例について説明する。図３Ａおよび図３Ｂは、実施形態に係るソレノイドへ電流を供給する給電回路の一例を示す説明図である。なお、図３Ａおよび図３Ｂに示す回路は同一の回路である。図３Ａに示す太線矢印は、ソレノイドＬへ電流を供給する経路を示している。
【００４２】
また、図３Ａに示す点線矢印は、ソレノイドＬへの給電を即座に停止（以下、「ダイナミッククランプ」と記載する）する場合の電流の流れを示している。また、図３Ｂに示す点線矢印は、ソレノイドＬへの給電を緩やかに低減して停止（以下、「ダイオード還流」と記載する）する場合の電流の流れを示している。
【００４３】
図３Ａに示すように、給電回路は、バッテリＢＡＴとソレノイドＬとの間に接続される第１トランジスタＴｒ１と、グランドＧＮＤとソレノイドＬとの間に接続される第２トランジスタＴｒ２と、ソレノイドＬと並列に接続される還流ダイオードＤ１を備える。
【００４４】
また、給電回路は、第２トランジスタＴｒ２のベースとコレクタとの間にツェナーダイオードＤ２が接続され、第２トランジスタＴｒ２のベースとエミッタとの間に抵抗Ｒが接続される。
【００４５】
電磁弁駆動部２は、第１トランジスタＴｒ１および第２トランジスタＴｒ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことによって、ソレノイドＬへの給電開始および給電停止を行う。具体的には、電磁弁駆動部２は、ソレノイドＬへ給電を開始する場合、第１トランジスタＴｒ１および第２トランジスタＴｒ２をＯＦＦからＯＮにする。これにより、図３Ａに太線矢印で示すように電流が流れ、ソレノイドＬへ給電される。
【００４６】
また、電磁弁駆動部２は、粘性推定部３による油１０の粘性推定が行われない場合に、ソレノイドＬへの給電を停止するときにはダイナミッククランプを行う。具体的には、電磁弁駆動部２は、ダイナミッククランプを行う場合、第１トランジスタＴｒ１および第２トランジスタＴｒ２をＯＮからＯＦＦにする。
【００４７】
これにより、ソレノイドＬの自己誘電により逆起電力が発生し、図３Ａに点線で示すようにサージ電流が流れる。このとき、第２トランジスタＴｒ２は、ＯＦＦだがサージ電流の電圧がツェナーダイオードＤ２の降伏電圧を超えるとサージ電流がツェナーダイオードＤ２を通過して第２トランジスタＴｒ２のベースに電圧が掛かり、第２トランジスタＴｒ２が一時的にＯＮになる。
【００４８】
こうして、電磁弁駆動部２は、サージ電流のエネルギーを第２トランジスタＴｒ２によって瞬時に消費させることによって、ダイナミッククランプを行う。電磁弁駆動部２は、ダイナミッククランプを行うことにより、ソレノイドＬへの給電を即座に停止させることができるので、エンジンが高回転状態や高負荷率状態で動作する場合に、即座に吸気弁１０５を閉弁させ、吸気弁１０５の次回の開弁に備えることができる。
【００４９】
また、電磁弁駆動部２は、粘性推定部３による油１０の粘性推定が行われる場合に、ソレノイドＬへの給電を停止するときにはダイオード還流を行う。具体的には、電磁弁駆動部２は、ダイオード還流を行う場合、第１トランジスタＴｒ１をＯＮからＯＦＦにし、第２トランジスタＴｒ２をＯＮのまま維持させる。
【００５０】
これにより、電磁弁駆動部２は、図３Ｂに点線で示すように、ソレノイドＬの自己誘電により発生するサージ電流を、還流ダイオードＤ１を経由してソレノイドＬへ還流させ、サージ電流を緩やかに低減させてソレノイドＬへの給電を停止することができる。
【００５１】
粘性推定部３は、このとき、ダイオード還流によって緩やかに低減する電流の変化に基づいて、油１０の粘性を推定する。次に、図４〜図７Ｃを参照し、粘性推定部３が油１０の粘性を推定する手順について説明する。
【００５２】
図４〜図６は、実施形態に係るソレノイドＬへの給電が停止される場合の電流の時間変化を示す説明図である。図７Ａ〜図７Ｃは、実施形態に係る油１０の粘性推定手順を示す説明図である。
【００５３】
図４には、ダイナミッククランプが行われる場合に、ソレノイドＬに流れる電流の時間変化を示している。図５および図６には、ダイオード還流が行われる場合に、ソレノイドＬに流れる電流の時間変化を示している。なお、図５には、油１０の粘性が比較的低い場合を示しており、図６には、油１０の粘性が比較的高い場合を示している。
【００５４】
図４に示すように、ダイナミッククランプが行われる場合、ソレノイドＬへの通電が遮断されると、電流は即座に減少する。これに対して、図５および図６に示すように、ダイオード還流が行われる場合、ソレノイドＬへの通電が遮断されると、電流は緩やかに減少する。
【００５５】
このとき、電流の減少による電磁弁２０６の開弁動作に伴うソレノイドＬの自己誘電によって、ソレノイドＬに流れる電流が一時的に増加する（浮き上がる）。その後、電磁弁２０６の開弁が完了すると、ソレノイドＬの自己誘電が終了するため、ソレノイドＬを流れる電流が再度減少を開始する。
【００５６】
ここで、図５に示すように、油１０の粘性が比較的小さい場合、油１０が電磁弁２０６を押し開く力が比較的弱く、電磁弁２０６の開弁速度が比較的遅いため、電流の浮き上がりが比較的小さくなる。
【００５７】
一方、図６に示すように、油１０の粘性が比較的大きい場合、油１０が電磁弁２０６を押し開く力が比較的強く、電磁弁２０６の開弁速度が比較的速いため、電流の浮き上がりが比較的大きくなる。
【００５８】
このように、ダイオード還流を行う場合、電流が浮き上がる波形の傾き（電流の増大率）と、油１０の粘性との間には相関関係がある。そこで、粘性推定部３は、かかる電流が浮き上がる傾きと、油１０の粘性とを対応付けた情報を予め記憶し、電流が浮き上がる傾きを導出し、導出した傾きに対応付けられた粘性を油１０の粘性として推定する。
【００５９】
例えば、図７Ａに示すように、粘性推定部３は、ダイオード還流が開始されると、まず、電流が減少を開始した後、電流が浮き上がる第１変曲点Ａを検知する。その後、図７Ｂに示すように、粘性推定部３は、電流が再度減少を開始する第２変曲点Ｂを検知する。
【００６０】
そして、図７Ｃに示すように、粘性推定部３は、第１変曲点Ａと第２変曲点Ｂとを結ぶ直線Ｃの傾きを算出し、算出した傾きに予め記憶した情報で対応付けられた粘性を油１０の粘性として導出する。
【００６１】
このように、粘性推定部３は、電磁弁２０６の基本駆動制御に含まれる電磁弁２０６を開弁する制御でダイオード還流を行わせ、そのときにソレノイドＬに流れる電流の時間変化に基づいて油１０の粘性を推定する。
【００６２】
したがって、粘性推定部３は、電磁弁２０６の基本駆動制御では本来通電する必要がない無駄な電流を粘性推定のためにソレノイドＬへ供給することなく、電磁弁２０６の開閉制御中に油１０の粘性を推定することができる。
【００６３】
そして、粘性推定部３は、粘性の推定が完了した場合に、その旨を示す情報を電磁弁駆動部２へ出力する。電磁弁駆動部２は、粘性推定部３から粘性の推定が完了したことを示す情報が入力されると、ダイナミッククランプによってソレノイドＬに流れる電流を即座に遮断する。
【００６４】
これにより、電磁弁駆動部２は、例えば、エンジンが高回転状態や高負荷率状態で動作する場合に、即座に電磁弁２０６を開弁させることで吸気弁１０５を閉弁させ、吸気弁１０５の次回の開弁に備えることができる。
【００６５】
また、電磁弁駆動部２は、油路２０３が開放されてから次回閉塞されるまでの間に、粘性推定部３による粘性の推定が完了しない場合、ソレノイドＬに流れる電流を遮断せずに継続してソレノイドＬへダイオード還流させる。
【００６６】
これにより、電磁弁駆動部２は、ダイオード還流によるソレノイドＬへの給電をプレ給電として使用することにより、例えば、エンジンが高回転状態や高負荷率状態であっても、次回の吸気弁１０５の開弁時機に突入電流の給電を間に合わせることができる。
【００６７】
また、粘性推定部３による前回の粘性推定から今回の粘性推定時機までの間に、例えば、油温やエンジンの回転数に変動がない場合、今回の粘性推定結果が前回の粘性推定結果と同様になることが予測される。
【００６８】
そこで、電磁弁駆動部２は、粘性推定部３による粘性の推定が完了してから油路２０３が閉塞されて次回開放されるまでの間に、油１０の状態および油路２０３の開閉時機に変動がない場合、ソレノイドＬに流れる電流をダイナミッククランプによって遮断する。そして、かかる場合に、粘性推定部３は、今回の粘性の推定を見送る。
【００６９】
これにより、粘性推定部３の処理負荷を低減することができる。また、電磁弁駆動部２は、吸気弁の閉弁時機に電磁弁２０６を即座に開弁させることで吸気弁１０５を閉弁させ、吸気弁１０５の次回の開弁に備えることができる。
【００７０】
また、粘性推定部３は、油路２０３が開放されてから閉塞されるまでの時間が粘性の推定に必要な時間よりも短い場合に、粘性の推定を見送る。つまり、粘性推定部３は、例えば、エンジンの回転数が高く、吸気弁１０５の閉弁時機から次回の開弁時機までに粘性の推定を完了できない場合には、粘性の推定を見送る。これにより、粘性推定部３は、粘性推定のために吸気弁１０５の次回の開弁時機が変動することを防止することができる。
【００７１】
次に、図８を参照し、粘性推定装置１が実行する処理について説明する。図８は、実施形態に係る粘性推定装置１が実行する処理を示すフローチャートである。粘性推定装置１は、電磁弁２０６の開弁時機になった場合に、図８に示す処理を実行する。
【００７２】
具体的には、図８に示すように、粘性推定装置１は、まず、粘性推定実施条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。このとき、粘性推定装置１は、エンジンの回転数、エンジンの負荷率、可変バルブ機構の変位角、油温、および油圧に基づいて粘性推定実施条件が成立したか否かを判定する。
【００７３】
例えば、粘性推定装置１は、油温および油圧が前回の粘性推定時から変動していない場合、粘性の推定が不要なため、粘性推定実施条件が成立しないと判定する。また、例えば、粘性推定装置１は、エンジンが高回転状態または高負荷率状態である場合、ダイオード還流を行うと、ソレノイドＬへの次回の通電時に電流が残存する可能性があるため粘性推定実施条件が成立しないと判定する。
【００７４】
そして、粘性推定装置１は、粘性推定実施条件が成立しないと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、ダイナミッククランプを実施して（ステップＳ１０７）処理を終了する。また、粘性推定装置１は、粘性推定実施条件が成立したと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、ダイオード還流を実施する（ステップＳ１０２）。
【００７５】
続いて、粘性推定装置１は、ソレノイドＬを流れる電流の第１変曲点Ａ（図７Ａ参照）を検知する（ステップＳ１０３）。その後、粘性推定装置１は、ソレノイドＬを流れる電流の第２変曲点Ｂ（図７Ｂ参照）を検知する（ステップＳ１０４）。
【００７６】
そして、粘性推定装置１は、第１変曲点Ａおよび第２変曲点Ｂを結ぶ直線Ｃ（図７Ｃ参照）を算出して直線Ｃの傾きを算出する（ステップＳ１０５）。その後、粘性推定装置１は、算出した傾きに基づいて油１０の粘性を推定し（ステップＳ１０６）、処理を終了する。
【００７７】
上述したように、実施形態に係る粘性推定装置１は、電磁弁駆動部２と、粘性推定部３とを備える。電磁弁駆動部２は、ソレノイドＬへ給電により電磁弁２０６を閉弁させ、ソレノイドＬへの給電を停止することにより電磁弁２０６を開弁させて、第１油圧室２０１と与圧によって第１油圧室２０１よりも高圧になる第２油圧室２０２とを連通する油路２０３を開閉させる。
【００７８】
粘性推定部３は、電磁弁２０６の開弁に伴ってソレノイドＬに流れる電流をソレノイドＬと並列に接続される還流ダイオードＤ１を経由してソレノイドＬへ還流させ、電流の変化に基づいて油１０の粘性を推定する。これにより、粘性推定装置１は、電磁弁２０６の開閉制御中に油１０の粘性を推定することができる。
【００７９】
なお、これまで、電磁弁駆動部２が吸気弁１０５の閉弁と略同時にソレノイドＬへの給電をダイオード還流によって緩やかに停止させる期間に、粘性推定部３が油１０の粘性を推定する場合について説明したが、粘性推定タイミングはこれに限定されるものではない。
【００８０】
例えば、電磁弁駆動部２は、エンジンの始動時やアイドリング時等、エンジンが低回転状態で動作する場合には、第２油圧室２０２内が与圧されている期間に、吸気弁１０５を図２に示した閉弁時機よりも早く閉弁させる所謂早閉じ制御を行う。
【００８１】
粘性推定部３は、電磁弁駆動部２が早閉じ制御を行う場合に、粘性推定を行うことにより、油１０の粘性をより正確に推定することができる。次に、図９を参照し、早閉じ制御中の粘性推定について説明する。
【００８２】
図９は、実施形態に係る早閉じ制御中における粘性判定の説明図である。なお、図９の上段には、早閉じ制御中の吸気弁１０５の開弁量を実線で示し、基本制御（所謂フルリフト制御）中の吸気弁１０５の開弁量を一点鎖線で示している。
【００８３】
また、図９の中段には、ダイナミッククランプによって早閉じ制御を行った場合に、ソレノイドＬを流れる電流の時間変化を実線で示し、ダイナミッククランプによって基本制御を行った場合に、ソレノイドＬへ供給される電流の時間変化を一点鎖線で示している。また、図９の下段には、ダイオード還流によって早閉じ制御を行った場合に、ソレノイドＬを流れる電流の時間変化を示している。
【００８４】
図９の中段に一点鎖線で示すように、ダイナミッククランプによって基本制御を行った場合、カム２０７が与圧している間、ソレノイドＬに電流が供給されて電磁弁２０６が閉弁状態を維持する。このため、吸気弁１０５の開弁量は、図９の上段に一点鎖線で示すように、カム２０７による与圧に応じた開弁量となる。
【００８５】
一方、図９の中段に実線で示すように、ダイナミッククランプによって早閉じ制御を行った場合、カム２０７による与圧の途中でソレノイドＬへの給電が停止され、電磁弁２０６が開弁される。
【００８６】
このため、電磁弁２０６の開弁後は、カム２０７による与圧が第１油圧室２０１へ開放されるので、第２油圧室２０２への与圧が低下する。これにより、吸気弁１０５の開弁量は、図９の上段に実線で示すように、基本制御の場合よりも小さくなる。
【００８７】
このように、電磁弁駆動部２は、早閉じ制御を行うことにより、吸気弁１０５の開弁量を小さくすることによって、スロットルを絞ることなく吸気量を絞ることができる。したがって、電磁弁駆動部２は、スロットルを全開にさせた状態で、吸気弁１０５により吸気量を絞ることによって、ピストン１０２（図１Ａ参照）によるポンピングロスを低減させ、エンジンの低燃費化を実現することができる。
【００８８】
そして、粘性推定部３は、かかる早閉じ制御中に、電磁弁駆動部２によってダイオード還流を実施させ、ソレノイドＬを流れる電流に基づいて、油１０の粘性を推定する。このとき、電磁弁２０６は、ダイオード還流が開始されると開弁するが、カム２０７による与圧が継続されているため、カム２０７による与圧が終了する時機に開弁される基本制御の場合よりも開弁速度が高くなる。
【００８９】
このため、図９の下段の四角枠内に示すように、ソレノイドＬに流れる電流の浮き上がりがより顕著に表れる。これにより、粘性推定部３は、第２変曲点Ｂ（図７Ｂ）のより正確な位置を検知することができるので、油１０の粘性をより正確に推定することができる。
【００９０】
なお、早閉じ制御中にダイオード還流を実施した場合、ソレノイドＬを流れる電流が緩やかに低減するが、電磁弁２０６の閉弁状態を維持する維持電流よりも少ない。このため、電磁弁２０６は、正常に開弁されるので、吸気弁１０５の挙動に影響を与えることがない。
【００９１】
また、上述した実施形態では、電磁弁２０６を開閉させてエンジンの吸気弁１０５を油圧によって開閉駆動する油１０の粘性を推定する場合を例に挙げたが、実施形態に係る粘性推定手順は、任意の電磁弁による水圧および油圧制御に適用することができる。
【００９２】
例えば、実施形態に係る粘性推定手順は、インジェクタ、フューエルポンプ、およびオートマティックトランスミッションの電磁弁による水圧および油圧制御に適用することができる。
【００９３】
また、上述した実施形態では、ソレノイドＬへ通電することで電磁弁２０６が閉弁して油路２０３を閉塞し、ソレノイドＬへの通電を停止することで電磁弁２０６が開弁して油路２０３を開放するシステムを例に挙げたが、これは一例である。
【００９４】
実施形態に係る粘性推定装置１は、例えば、ソレノイドＬへ通電することで電磁弁２０６が開弁して油路２０３を閉塞し、ソレノイドＬへの通電を停止することで電磁弁２０６が閉弁して油路２０３を開放するシステムに適用することも可能である。
【００９５】
また、実施形態に係る粘性推定装置１は、例えば、ソレノイドＬへ通電することで電磁弁２０６が開弁して油路２０３を開放し、ソレノイドＬへの通電を停止することで電磁弁２０６が閉弁して油路２０３を閉塞するシステムに適用することも可能である。
【００９６】
また、実施形態に係る粘性推定装置１は、例えば、ソレノイドＬへ通電することで電磁弁２０６が閉弁して油路２０３を開放し、ソレノイドＬへの通電を停止することで電磁弁２０６が開弁して油路２０３を閉塞するシステムに適用することも可能である。
【００９７】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１  粘性推定装置
２  電磁弁駆動部
３  粘性推定部
１００  開閉機構
１０１  シリンダ
１０２  ピストン
１０３  コンロッド
１０４  燃焼室
１０５  吸気弁
１０６  排気弁
１０７  点火プラグ
２０１  第１油圧室
２０２  第２油圧室
２０３  油路
２０４  オイルサプライ
２０５  アキュムレータ
２０６  電磁弁
２０７  カム
２０８  ローラフォロワ
２０９  油圧ポンプ
２１０  油圧ピストン
Ａ  第１変曲点
Ｂ  第２変曲点
ＢＡＴ  バッテリ
Ｄ１  還流ダイオード
Ｄ２  ツェナーダイオード
ＧＮＤ  グランド
Ｌ  ソレノイド
Ｒ  抵抗
Ｔｒ１  第１トランジスタ
Ｔｒ２  第２トランジスタ
【図１Ａ】
2019007547.tif 000003
【図１Ｂ】
2019007547.tif 000004
【図２】
2019007547.tif 000005
【図３Ａ】
2019007547.tif 000006
【図３Ｂ】
2019007547.tif 000007
【図４】
2019007547.tif 000008
【図５】
2019007547.tif 000009
【図６】
2019007547.tif 000010
【図７Ａ】
2019007547.tif 000011
【図７Ｂ】
2019007547.tif 000012
【図７Ｃ】
2019007547.tif 000013
【図８】
2019007547.tif 000014
【図９】
2019007547.tif 000015