(57)【要約】【課題】実際の位相角が目標位相角に早期に収束することができる可変動弁機構の制御装置及び制御方法を提供する。【解決手段】目標位相角が変更された場合において、目標位相角と実際の位相角の偏差角を求め、この偏差角が所定の第１偏差角閾値より大きい場合は可変容量オイルポンプの吐出圧を高く制御し、偏差角が所定の第２偏差角閾値より小さくなった場合は可変容量オイルポンプの吐出圧を低く制御する。これによれば、偏差角が所定の第１偏差角閾値より大きい場合は可変容量オイルポンプの吐出圧を高く制御し、偏差角が所定の第２偏差角閾値より小さくなると可変容量オイルポンプの吐出圧を低く制御するので、実際の位相角を目標位相角に早期に収束することができるようになる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関バルブの少なくとも開時期（以下、位相角と表記する）を制御する油圧駆動式の可変動弁機構と、前記可変動弁機構に作動油を供給する可変容量オイルポンプとを備えた内燃機関に使用され、前記可変容量オイルポンプの作動油の目標吐出圧を可変制御する制御手段を備えた可変容量オイルポンプの制御装置であって、
前記制御手段は、
前記可変動弁機構による目標位相角が変更された場合において、前記可変容量オイルポンプの現在の目標吐出圧より高い第１目標吐出圧を設定すると共に、その後の目標吐出圧を先に設定された前記第１目標吐出圧より低い第２目標吐出圧に再設定する機能を備えている
ことを特徴とする可変容量オイルポンプの制御装置。
【請求項２】
機関バルブの少なくとも開時期（以下、位相角と表記する）を制御する油圧駆動式の可変動弁機構と、前記可変動弁機構に作動油を供給する可変容量オイルポンプとを備えた内燃機関に使用され、前記可変容量オイルポンプの作動油の目標吐出圧を可変制御する制御手段を備えた可変容量オイルポンプの制御装置であって、
前記制御手段は、
前記可変動弁機構による目標位相角が変更された場合において、前記機関バルブの前記目標位相角と現在の実際の実位相角との偏差角を求め、前記偏差角が所定の第1偏差角閾値より大きい場合は、前記可変容量オイルポンプの目標吐出圧を現在の目標吐出圧より高い第１補正目標吐出圧に設定する機能と、
前記偏差角が前記第1偏差角閾値より小さい所定の第２偏差角閾値より小さくなると、先に設定された前記第１補正目標吐出圧より低い第２補正目標吐出圧に再設定する機能を備えている
ことを特徴とする可変容量オイルポンプの制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の可変容量オイルポンプの制御装置であって、
前記機関バルブは吸気バルブであり、前記目標位相角は前記実位相角より進角側に設定される
ことを特徴とする可変容量オイルポンプの制御装置。
【請求項４】
吸気バルブの少なくとも開時期（以下、位相角と表記する）を制御する油圧駆動式の可変動弁機構と、前記可変動弁機構に作動油を供給する可変容量オイルポンプとを備えた内燃機関に使用され、前記可変容量オイルポンプの作動油の目標吐出圧を可変制御する制御手段を備えた可変容量オイルポンプの制御装置であって、
前記制御手段は、
前記内燃機関の回転数にしたがって、少なくとも、所定の第１回転数範囲に対応する第１圧力制御領域と、前記第１回転数範囲より高い所定の第２回転数範囲に対応する第２圧力制御領域とを設定すると共に、前記第１圧力制御領域においては所定の第１目標吐出圧を設定し、前記第２圧力制御領域においては前記第１目標吐出圧より高い所定の第２目標吐出圧を設定する機能と、
前記第１圧力制御領域に制御されている状態で、前記可変動弁機構による目標位相角が進角側に変更された場合において、
前記吸気バルブの前記目標位相角と現在の実際の実位相角との偏差角を求め、前記偏差角が所定の第1偏差角閾値より大きい場合は、前記可変容量オイルポンプの目標吐出圧を現在の前記第１目標吐出圧より高い第１補正目標吐出圧に設定する機能と、
前記偏差角が前記第1偏差角閾値より小さい所定の第２偏差角閾値より小さくなると、先に設定された前記第１補正目標吐出圧より低く、且つ前記第１目標吐出圧より高い第２補正目標吐出圧に再設定する機能を備えている
ことを特徴とする可変容量オイルポンプの制御装置。
【請求項５】
請求項２、或いは請求項４に記載の可変容量オイルポンプの制御装置であって、
前記制御手段は、
前記実位相角が前記目標位相角に近づくと、前記第２補正目標吐出圧より低い目標吐出圧を設定する機能を備えている
ことを特徴とする可変容量オイルポンプの制御装置。
【請求項６】
請求項２、或いは請求項４に記載の可変容量オイルポンプの制御装置であって、
前記制御手段は、
前記第２偏差角閾値を、前記目標位相角が変更された時の最初の前記偏差角に所定割合を乗算して求める機能を備えている
ことを特徴とする可変容量オイルポンプの制御装置。
【請求項７】
請求項２、或いは請求項４に記載の可変容量オイルポンプの制御装置であって、
前記制御手段は、
前記第２補正目標吐出圧を、時間経過にしたがって順次小さく設定していく機能を備えている
ことを特徴とする可変容量オイルポンプの制御装置。
【請求項８】
機関バルブの少なくとも開時期（以下、位相角と表記する）を制御する油圧駆動式の可変動弁機構と、前記可変動弁機構に作動油を供給する可変容量オイルポンプとを備えた内燃機関に使用され、前記可変容量オイルポンプの作動油の目標吐出圧を可変制御する制御手段を備えた可変容量オイルポンプの制御方法であって、
前記制御手段は、
前記可変動弁機構による目標位相角が変更された場合において、
前記可変容量オイルポンプの現在の目標吐出圧より高い第１目標吐出圧を設定し、
前記第１目標吐出圧に設定された後の目標吐出圧を、前記第１目標吐出圧より低い第２目標吐出圧に再設定する
ことを特徴とする可変容量オイルポンプの制御方法。
【請求項９】
機関バルブの少なくとも開時期（以下、位相角と表記する）を制御する油圧駆動式の可変動弁機構と、前記可変動弁機構に作動油を供給する可変容量オイルポンプとを備えた内燃機関に使用され、前記可変容量オイルポンプの作動油の目標吐出圧を可変制御する制御手段を備えた可変容量オイルポンプの制御方法あって、
前記制御手段は、
前記可変動弁機構による目標位相角が変更された場合において、
前記機関バルブの前記目標位相角と現在の実際の実位相角との偏差角を求め、
前記偏差角が所定の第1偏差角閾値より大きい場合は、前記可変容量オイルポンプの目標吐出圧を現在の目標吐出圧より高い第１補正目標吐出圧に設定し、
前記偏差角が前記第1偏差角閾値より小さい所定の第２偏差角閾値より小さくなると、先に設定された前記第１補正目標吐出圧より低い第２補正目標吐出圧を再設定する
ことを特徴とする可変容量オイルポンプの制御方法。
【請求項１０】
吸気バルブの少なくとも開時期（以下、位相角と表記する）を制御する油圧駆動式の可変動弁機構と、前記可変動弁機構に作動油を供給する可変容量オイルポンプとを備えた内燃機関に使用され、前記可変容量オイルポンプの作動油の目標吐出圧を可変制御する制御手段を備えた可変容量オイルポンプの制御方法であって、
前記制御手段は、
前記内燃機関の回転数にしたがって、少なくとも、所定の第１回転数範囲に対応する第１圧力制御領域と、前記第１回転数範囲より高い所定の第２回転数範囲に対応する第２圧力制御領域とを設定すると共に、前記第１圧力制御領域においては所定の第１目標吐出圧を設定し、前記第２圧力制御領域においては前記第１目標吐出圧より高い所定の第２目標吐出圧を設定し、
前記第１圧力制御領域に制御されている状態で、前記可変動弁機構による目標位相角が進角側に変更された場合において、
前記吸気バルブの前記目標位相角と現在の実際の実位相角との偏差角を求め、
前記偏差角が所定の第1偏差角閾値より大きい場合は、前記可変容量オイルポンプの目標吐出圧を現在の前記第１目標吐出圧より高い第１補正目標吐出圧に設定し、
前記偏差角が前記第1偏差角閾値より小さい所定の第２偏差角閾値より小さくなると、先に設定された前記第１補正目標吐出圧より低く、且つ前記第１目標吐出圧より高い第２補正目標吐出圧に再設定する
ことを特徴とする可変容量オイルポンプの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関に使用される可変容量オイルポンプの制御装置及び制御方法に係り、特に可変動弁機構に作動油を供給する可変容量オイルポンプの制御装置及び制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１にあるような可変容量オイルポンプにおいては、一般的には内燃機関の回転数が低いほど作動油の目標吐出圧は低く設定され、回転数が高くなるにつれて作動油の目標吐出圧が高く設定される構成とされている。例えば、回転数の範囲を低回転数領域、中回転数領域、高回転数領域といったように分割し、それぞれの回転数領域で、目標吐出圧を低圧、中圧、高圧といったように設定することが行われている。
【０００３】
また、油圧ＶＴＣ機構は、内燃機関の回転数が低回転数領域から高回転数領域までの広い範囲で動作するように構成されているので、夫々の回転数領域の目標吐出圧の作動油が供給されるものである。つまり、回転数が上昇するにしたがって、低圧、中圧、高圧の作動油が順次油圧ＶＴＣ機構に供給されることになる。これについては、図４で詳しく説明する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５９７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、アクセルペダルの踏み込みによって、内燃機関の回転数が低回転数から所定の回転数まで上昇されると、機関バルブである吸気バルブの目標位相角は進角側に遷移され、油圧ＶＴＣ機構は吸気バルブの実際の位相角(以下、実位相角と表記する)を目標位相角に合せるようにコントロールバルブによって作動油を制御する。この場合、可変容量オイルポンプは、低回転数領域での目標吐出圧をほぼ一定に維持するように制御されている。
【０００６】
したがって、可変容量オイルポンプから吐出される作動油の目標吐出圧が、現在の低回転数に対応して低い状態で制御されている場合、吸気バルブの目標位相角が変更された際に、油圧ＶＴＣ機構によって得られる実位相角が早期に目標位相角に到達できないという現象が生じる。
【０００７】
これに対応すべく、例えば、アクセルスイッチ等の信号によって作動油の目標吐出圧を高圧状態に変更すると、可変動弁機構に高い吐出圧の作動油が供給され、目標位相角が変更された際に、実位相角が目標位相角を超えてオーバーシュートを生じ、これを収束させるために実位相角が目標位相角を挟んで振動し、早期に目標位相角に整定できないという現象を生じる。
【０００８】
以上の現象は、回転数が上昇して目標位相角を進角側に変更する場合を説明しているが、回転数が下降して目標位相角を遅角側に変更する場合においても、油圧ＶＴＣ機構の油圧室が切り換わるだけで、同様の現象を生じる。特に低回転数領域から回転数が急速に上昇、或いは下降する方向に遷移する時に顕著に表れる。
【０００９】
本発明の目的は、油圧ＶＴＣによる実位相角が目標位相角に早期に到達し、しかも実位相角の振動を抑制して目標位相角への整定時間を短縮することができる可変容量オイルポンプの制御装置及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の特徴は、目標位相角が変更された場合において、可変容量オイルポンプの現在の目標吐出圧より高い第１目標吐出圧を設定すると共に、その後の目標吐出圧を先に高く設定された第１目標吐出圧より低い第２目標吐出圧に再設定する、ところにある。
【００１１】
更に具体的には、目標位相角が変更された場合において、目標位相角と実位相角の偏差角を求め、この偏差角が所定の第1偏差角閾値より大きい場合は可変容量オイルポンプの目標吐出圧を現在の目標吐出圧より高い第１補正目標吐出圧に設定すると共に、偏差角が第1偏差角閾値より小さい所定の第２偏差角閾値より小さくなると、先に設定された第１補正目標目標吐出圧より低い第２補正目標吐出圧に再設定する、ところにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、油圧ＶＴＣによる実位相角が目標位相角に早期に到達し、しかも実位相角の振動を抑制して目標位相角への整定時間を短縮することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧ＶＴＣ機構を備える内燃機関の概略構成図である。
【図２】図１に示す油圧ＶＴＣ機構による位相角の変更方法を説明する構成図である。
【図３】図２における可変容量オイルポンプシステムの概略の構成を説明する構成図である。
【図４】本実施形態になる可変容量オイルポンプによる作動油の圧力制御を説明する説明図である。
【図５Ａ】本発明の第１の実施形態になる制御フローの前半を説明するフローチャート図である。
【図５Ｂ】図５Ａの制御フローの後半を説明するフローチャート図である。
【図６】本発明の第１の実施形態になる可変容量オイルポンプによる作動油の圧力制御と、油圧ＶＴＣ機構による位相角の関係を説明する説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態になる制御フローの要部を説明するフローチャート図である。
【図８】本発明の第２の実施形態になる可変容量オイルポンプによる作動油の圧力制御を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る油圧ＶＴＣ機構を備えた内燃機関の概略構成図である。
【００１６】
内燃機関１の各気筒に空気を導入するための吸気管１１には、内燃機関１の吸入空気流量ＱＡを検出する吸入空気量センサ１２を設けている。吸入空気量センサ１２としては、例えば吸気の質量流量を検出する熱線式流量計等を用いることができる。
【００１７】
吸気バルブ１３は、各気筒の燃焼室１４の吸気口を開閉し、吸気バルブ１３の上流側の吸気管１１に、気筒毎に燃料噴射弁１５を備えている。燃料噴射弁１５から噴射された燃料は、吸気バルブ１３を介して燃焼室１４内に空気と共に吸引され、点火プラグ１６による火花点火によって着火燃焼し、この燃焼による圧力がピストン１７をクランクシャフト１８に向けて押し下げることで、クランクシャフト１８を回転駆動する。クランク角センサ２７は、クランクシャフト１８の回転角を検出し、クランクシャフト１８の基準位置信号ＲＥＦ及び単位角度信号ＰＯＳを出力する。
【００１８】
点火プラグ１６のそれぞれには、点火プラグ１６に対して点火エネルギを供給する点火モジュール１９が直付けされている。点火モジュール１９は、点火コイル及び点火コイルへの通電を制御するパワートランジスタを備えている。
【００１９】
排気バルブ２０は、燃焼室１４の排気口を開閉し、排気バルブ２０が開くことで排気ガスが排気管２１に排出される。排気管２１には、三元触媒等を備えた触媒コンバータ２２が設置され、触媒コンバータ２２によって排気を浄化する。また、触媒コンバータ２２の上流側の排気管２１に空燃比センサ２３が設置され、排気中の酸素濃度に基づいて空燃比Ａ／Ｆを検出している。
【００２０】
吸気バルブ１３及び排気バルブ２０は、クランクシャフト１８によって回転駆動される吸気カムシャフト２４及び排気カムシャフト２５の回転に伴って動作する。吸気バルブ１３は、吸気カムシャフト２４に設けたカムによって開閉駆動され、油圧ＶＴＣ機構２６によって、その位相角（開弁作用角）が可変となっており、吸気バルブ１３のバルブタイミングが進角、遅角される。油圧ＶＴＣ機構２６は、ソレノイドバルブ３４によって油圧通路が切り替えられることで、位相角が変更されるようになっている。
【００２１】
カム角センサ２８は、吸気カムシャフト２４から基準位置信号（吸気カムシャフトの回転角信号）ＣＡＭを検出している。一方、排気バルブ２０は、排気カムシャフト２５に設けられたカムによって開閉駆動される。
【００２２】
水温センサ２９は、内燃機関１の冷却水の温度（水温）ＴＷを検出する。また、油温センサ３３は、オイルパン内または作動油(エンジンオイル)の循環経路における作動油の油温ＴＯを検出する。更に、アクセル開度センサ３０は、アクセルペダル３１の踏込量（アクセル開度ＡＣＣ）を検出する。
【００２３】
制御装置(制御装置：Engine Control Ｕnit）６は、マイクロコンピュータを備え、内燃機関１に設けられた各種のセンサからの信号、例えば吸入空気流量ＱＡ、アクセル開度ＡＣＣ、基準位置信号ＲＥＦ、単位角度信号ＰＯＳ、空燃比Ａ／Ｆ、水温ＴＷ、油温ＴＯ及び回転角信号ＣＡＭ等が入力される。
【００２４】
また、制御装置６には、内燃機関１の運転及び停止のメインスイッチであるイグニッションスイッチ３２の状態を示す信号が入力される。制御装置６は、これらの情報に基づき、予め記憶されたプログラムに従って演算処理を行い、燃料噴射弁１５、ソレノイドバルブ３４、及び点火モジュール１９等の各種装置の操作量あるいは制御量を算出し、これらの装置に制御信号を出力して制御する。
【００２５】
尚、内燃機関１は、図示した直列型の他、Ｖ型あるいは水平対向型等の様々な形式とすることができる。また、ここでは燃料噴射弁１５が吸気管１１内に燃料を噴射するものを例に取ったが、燃焼室１４内に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式内燃機関であっても良い。更に、吸気側ＶＴＣ機構２６に加えて排気バルブ２０の開閉時期（バルブタイミング）を可変とする排気側ＶＴＣ機構を備えていても良い。
【００２６】
図２は、図１における油圧ＶＴＣ機構２６によるバルブタイミングの変更に関係する要部を抽出して示している。油圧ＶＴＣ機構２６は、吸気バルブ１３を開閉させる吸気カムが設けられた吸気カムシャフト２４(図１参照)の一端に配設されている。油圧ＶＴＣ機構２６は、内燃機関１のクランクシャフト１８と同期して回転するスプロケット４１と、吸気カムシャフト２４と一体的に回転可能に連結されたロータ４２とを相対回転可能に組み合わせることによって構成されている。スプロケット４１は、図示しないタイミングベルトによって内燃機関１のクランクシャフト１８と連結され、クランクシャフト１８と同期して回転する。
【００２７】
スプロケット４１には、ロータ４２を収容する円筒状のハウジング４３が設けられている。ハウジング４３は、前後両端が開口形成された円筒状をなし、また、内周面に横断面が台形状をなし、それぞれハウジング４３の軸方向に沿って設けられる隔壁部４３ａ、４３ｂ、４３ｃが突設されている。ロータ４２の外周にはその径方向に延びる複数のベーン４２ａ、４２ｂ、４２ｃが形成され、ハウジング４３の内周にはそれらベーン４２ａ、４２ｂ、４２ｃをそれぞれ収容する収容部４４ａ、４４ｂ、４４ｃが形成されている。
【００２８】
ベーン４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、収容部４４ａ、４４ｂ、４４ｃを回転方向の前後に隔成し、ベーン４２ａ、４２ｂ、４２ｃの両側と各隔壁部４３ａ、４３ｂ、４３ｃの両側面との間に、進角側油圧室４５ａ、４５ｂ、４５ｃと遅角側油圧室４６ａ、４６ｂ、４６ｃを形成する。
【００２９】
第１油圧通路４７は、進角側油圧室４５ａ、４５ｂ、４５ｃに対して油圧を給排し、第２油圧通路４８は、遅角側油圧室４６ａ、４６ｂ、４６ｃに対して油圧を給排する。両油圧通路４７、４８には、通路切り換え用のソレノイドバルブ３４を介して、作動油供給通路４９とドレイン通路５０、５１とがそれぞれ接続されている。
【００３０】
作動油供給通路４９には、オイルパン５３内の作動油を圧送する可変容量オイルポンプ５４が設けられ、ドレイン通路５０、５１の下流端はオイルパン５３に連通している。ソレノイドバルブ３４は、内部のスプール弁体３４ｂが各油圧通路４７、４８と、作動油供給通路４９及びドレイン通路５０、５１とを相対的に切り換え制御するようになっている。
【００３１】
制御装置６は、ソレノイドバルブ３４を駆動するソレノイド３４ａに対する通電量を、ディザ信号が重畳されたデューティ制御信号(操作量)に基づいて制御する。油圧ＶＴＣ機構２６においては、ソレノイド３４ａにデューティ比０％のオフ制御信号を出力すると、可変容量オイルポンプ５４から圧送された作動油は、油圧通路４８を通って遅角側油圧室４６ａ、４６ｂ、４６ｃに供給されると共に、進角側油圧室４５ａ、４５ｂ、４５ｃ内の作動油が、油圧通路４７を通ってドレイン通路５１からオイルパン５３内に排出される。
【００３２】
このように、ソレノイドにデューティ比０％のオフ制御信号を供給すると、遅角側油圧室４６ａ、４６ｂ、４６ｃの内圧が高くなる一方で、進角側油圧室４５ａ、４５ｂ、４５ｃの内圧が低くなり、ロータ４２はベーン４２ａ、４２ｂ、４２ｃを介して最大遅角側に回転する。この結果、吸気バルブ１３の開期間がピストン位置に対して相対的に遅角変化する。すなわち、ソレノイド３４ａへの通電を遮断すると、吸気バルブ１３のバルブ作動角の中心位相は遅角変化し、最終的には、最遅角位置で停止する。
【００３３】
また、ソレノイドにデューティ比１００％のオン制御信号を出力すると、スプール弁体３４ｂが矢印方向に駆動され、作動油は油圧通路４７を通って進角側油圧室４５ａ、４５ｂ、４５ｃ内に供給されて内圧が高くなると共に、遅角側油圧室４６ａ、４６ｂ、４６ｃ内の作動油が油圧通路４８及びドレイン通路５０を通ってオイルパン５３に排出され、遅角側油圧室４６ａ、４６ｂ、４６ｃの内圧が低くなる。
【００３４】
このように、ソレノイド３４ｂにデューティ比１００％のオン制御信号を供給すると、
ロータ４２は、ベーン４２ａ、４２ｂ、４２ｃを介して進角側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブ１３の開期間（バルブ作動角の中心位相）がピストン位置に対して相対的に進角変化する。
【００３５】
従って、ソレノイド３４ｂに供給する制御信号のデューティ比を変更することで、最遅角位置から最進角位置までの間の任意の位置に吸気バルブ１３の位相角を制御することができる。よって、内燃機関１の運転状態に応じて吸気バルブ１３の進角量を調節することによって開閉時期や吸気バルブ１３と排気バルブ２０のバルブオーバラップ等を変更できる。
【００３６】
図３は、図２における作動油の目標吐出圧を図４に示すように回転数に対応して可変制御する、可変容量オイルポンプ５４の構成例を示している。
【００３７】
ポンプハウジング６１の両側部に吸入口と吐出口が設けられ、ほぼ中央に内燃機関１のクランクシャフト１８から回転力が伝達されるドライブシャフト６２が貫通配置されている。ポンプハウジング６１の内部には、ドライブシャフト６２に結合され、外周側に複数のベーン６３をほぼ半径方向へ進退自在に保持するロータ６４と、このロータ６４の外周側に偏心揺動自在に設けられ、内周面に各ベーン６３の先端が摺接するカムリング６５が収容配置されている。また、ロータ６４の内周部側の両側面には、一対のベーンリング７２が摺動自在に配置されている。
【００３８】
カムリング６５は、外周部にシール部材６６ａ、６６ｂを介して隔成された作動室６７、６８に導入される吐出圧に応じてピボットピン６９を中心に偏心量が減少する方向へ揺動すると共に、その外周に一体的に有するレバー部６５ａを押圧するコイルばね７０のばね力によって偏心量が増大する方向へ揺動するようになっている。
【００３９】
そして、初期状態では、コイルばね７０のばね力によってカムリング６５を偏心量が最大となる方向へ付勢して吐出圧を増加させる一方、作動室６７内の油圧が所定以上になると、カムリング６５をコイルばね７０のばね力に抗して偏心量が小さくなる方向へ揺動させて吐出圧を減少させる。
【００４０】
この可変容量オイルポンプ５４の作動室６７にはオイルメインギャラリ７３から作動油が供給され、作動室６８には、比例ソレノイドバルブからなるオイルコントロールバルブ７１を介して作動油が供給され、吐出した作動油を内燃機関１の上述した油圧ＶＴＣ機構、ピストンを冷却するオイルジェット機構、クランクシャフトの軸受部であるクランクメタルへの潤滑機構等に供給するようになっている。尚、オイルコントロールバルブ７１はデューティ制御されている。
【００４１】
オイルコントロールバルブ７１がデューティ１００％のときには、作動室６７がドレイン(オイルパン５３)に連通して低圧状態となる一方、オイルコントロールバルブ７１がデューティ０％のときには、作動室６７に油圧を作用させるため、高圧状態となる。そして、デューティ１００％〜デューティ０％の間の調整されたデューティ値によって、吐出圧が調整される構成となっている。
【００４２】
オイルコントロールバルブ７１は制御装置である制御装置６から制御信号(デューティ信号)が供給されており、これによって比例ソレノイド７１は指示された制御位置に駆動される。また。オイルメインギャラリ７３には、油圧センサ７４が配置されており、可変容量オイルポンプ５４の吐出圧を検出している。この油圧センサ７４の出力は、制御装置６に入力され、可変容量オイルポンプ５４の吐出圧を目標吐出圧にフィードバック制御するために使用される。もちろん、これ以外の制御に使用できることはいうまでもない。
【００４３】
このような可変容量オイルポンプ５４においては、例えば、回転数に対応して吐出圧が設定されている。図４に示しているように、回転数の上昇に対応づけて吐出圧が設定されており、所定の最低回転数から所定の最大回転数の範囲で、吐出圧が最小吐出圧から最大吐出圧の範囲で調整されるようになっている。作動油の吐出圧は、オイルコントロールバルブ７１(図３参照)に与える制御信号のデューティ比によって調整することができる。
【００４４】
したがって、制御信号のデューティ比と回転数を対応させていれば、可変容量オイルポンプ５４の目標吐出圧は、基本的には回転数によって可変調整されるものとなり、更に、油圧センサ７４で検出された吐出圧が、設定された目標吐出圧にフィードバック制御されることになる。
【００４５】
尚、実際の吐出圧をフィードバック制御せずに、目標吐出圧だけで制御する、いわゆるフィードフォワード制御することも可能であるので、本実施形態では両方の制御を適用することができる。
【００４６】
上述したように、アクセルペダルの踏み込みによって、低回転数領域で内燃機関の回転数が低回転数から所定の回転数まで上昇されると、吸気バルブの目標位相角は進角側に遷移され、油圧ＶＴＣ機構は吸気バルブの実位相角を目標位相角に合せるようにコントロールバルブによって作動油を制御する。しかしながら、可変容量オイルポンプの目標吐出圧が低い状態で制御されている場合、吸気バルブの目標位相角が変更された際に、油圧ＶＴＣ機構によって得られる実位相角が早期に目標位相角に到達できないという現象が生じる。
【００４７】
これに対応すべく、作動油の目標吐出圧を高圧状態に変更すると、可変動弁機構に高い吐出圧の作動油が供給され、目標位相角が変更された際に、実位相角が目標位相角を超えてオーバーシュートを生じ、更に実位相角が振動して早期に目標位相角に整定できないという現象を生じる。
【実施例１】
【００４８】
そこで、本発明の第１の実施形態では、目標位相角が進角側に変更された場合において、可変容量オイルポンプの現在の目標吐出圧より高い第１目標吐出圧を設定すると共に、その後の目標吐出圧を高く設定された第１目標吐出圧より低い第２目標吐出圧に再設定する、という構成を提案するものである。
【００４９】
更に具体的には、目標位相角が進角側に変更された場合において、目標位相角と実位相角の偏差角を求め、この偏差角が所定の第1偏差角閾値より大きい場合は可変容量オイルポンプの目標吐出圧を現在の目標吐出圧より高位第１補正目標吐出圧に設定すると共に、偏差角が第1偏差角閾値より小さい所定の第２偏差角閾値より小さくなると、先に高く設定された第１補正目標吐出圧より低い第２補正目標吐出圧に再設定する、という構成を提案するものである。
【００５０】
まず、本実施形態を説明する前に、可変容量オイルポンプの目標吐出圧の特性について説明する。図４にある通り、回転数領域と目標吐出圧は３種類が設定されている。回転数の増加に対応して、低回転数領域である回転数(Ｎ１)以上から回転数(Ｎ２)未満までは、第１圧力制御領域として設定され、中回転数領域である回転数(Ｎ２)以上から回転数(Ｎ３)未満までは、第２圧力制御領域として設定され、高回転数領域である回転数(Ｎ３)以上は、第３圧力制御領域と設定されている。ここで、回転数は、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３の関係を有している。
【００５１】
また、第１圧力制御領域は第１目標吐出圧(Ｐ１)に設定され、第２圧力制御領域は第２目標吐出圧(Ｐ２)に設定され、第３圧力制御領域は第３目標吐出圧(Ｐ３)に設定されている。この場合のオイルコントロールバルブ７１の制御デューティは、例えば第１目標吐出圧(Ｐ１)では８０％に設定され、第２目標吐出圧(Ｐ２)では４０％に設定され、第３目標吐出圧(Ｐ３)では０％に設定されており、制御デューティの値が小さいほど目標吐出圧が高くなる構成とされている。ここで、目標吐出圧は、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係を有している。
【００５２】
このように、回転数の増加に対してステップ状に目標吐出圧を設定している理由は、できるだけポンプ駆動損失を少なくして、内燃機関の燃費を向上するためである。例えば、第１圧力制御領域から第３圧力制御領域まで比例的に制御すると、図４の特性との差分だけ余分な仕事を行なわねばならないが、本実施形態のように制御すると、上述した差分を削減することができ、結果的に内燃機関の出力を無駄に使用しないで済むという理由からである。
【００５３】
更に、夫々の目標吐出圧は、内燃機関に設けられた油圧補機機構に対応して設定されており、第１目標吐出圧(Ｐ１)は油圧ＶＴＣ機構に対応され、第２目標吐出圧(Ｐ２)はオイルジェット機構に対応され、第３目標吐出圧(Ｐ３)はクランクメタル潤滑機構に対応されている。
【００５４】
このため、油圧ＶＴＣ機構は第１圧力制御領域、第２圧力制御領域、及び第３圧力制御領域での目標吐出圧の作動油で駆動され、オイルジェット機構は第２圧力制御領域、及び第３圧力制御領域での目標吐出圧の作動油で駆動され、クランクメタル潤滑機構は第３圧力制御領域での目標吐出圧の作動油で駆動される。尚、オイルジェット機構、クランクメタル潤滑機構は、良く知られている構成なので説明は省略する。
【００５５】
次に、第１の実施形態になる制御フローチャートを図５Ａ、図５Ｂ、及び図６に基づき説明するが、この制御フローは可変容量オイルポンプの制御フローであって、油圧ＶＴＣ機構の目標位相角の演算や、これに基づく油圧ＶＴＣ機構の駆動制御は、別のＶＴＣ制御フローによって実行される。ただ、目標位相角や実際の実位相角といったＶＴＣ位相角情報は、ＶＴＣ制御フローで求められて周知のワークエリア(ＲＡＭ)に記憶され、以下に説明する図５ＡのステップＳ１０で、ワークエリアから読み出されている。
【００５６】
尚、この制御フローは１０ｍｓ周期毎の起動タイミングによって起動されるものであり、起動タイミングは、マイクロコンピュータに内蔵されているタイマー機能のコンペアマッチ割り込みで生成されている。そして、この起動タイミングの到来によって以下の制御ステップが実行される。
【００５７】
また、以下の制御ステップはマイクロコンピュータのプログラムに基づきで実行されるものであるが、これらの制御ステップは、制御手段(マイクロコンピュータ)で実行される制御機能として置き換えることができる。
【００５８】
ここで、吸気バルブの目標位相角が変更された際に、油圧ＶＴＣ機構によって得られる実位相角が早期に目標位相角に到達できないという現象が生じるのは、主に内燃機関の回転数が低い第１圧力制御領域であるので、以下では、この第１圧力制御領域を想定して説明を進める。したがって、目標吐出圧は基本的には第１目標吐出圧(Ｐ１)に制御されている。
【００５９】
≪ステップＳ１０≫
ステップＳ１０においては、クランク角センサ２７によって回転数が検出され、油温センサ３３によって作動油の油温が検出され、油圧センサ７４によって作動油の吐出圧が検出され、これらの検出されたパラメータは、マイクロコンピュータのワークエリアに一時的に格納されて記憶される。尚、この他にも必要なパラメータがあれば、適宜検出すれば良いものである。必要なパラメータが検出されるとステップＳ１１に移行する。
【００６０】
尚、ここでは説明しないが、油圧ＶＴＣ機構のＶＴＣ制御フローでは、回転数や負荷に応じて目標位相角が求められ、更に、実際の実位相角が検出されて、ＲＡＭのワークエリアに記憶されている。したがって、本制御ステップでは、ワークエリアから目標位相角や実位相角といったＶＴＣ位相角が読み出されている。尚、油圧ＶＴＣ機構は図２に示す動作をＶＴＣ制御フローに基づいて実行するものである。
【００６１】
≪ステップＳ１１≫
ステップＳ１１においては、ステップ１０で検出した今回の回転数(Ｎｐ)と、前回の回転数(Ｎｐ-１)との大小を比較して、今回の回転数(Ｎｐ)が前回の回転数(Ｎｐ-１)より大きいかどうかを判定する。この判定は、現在の内燃機関の回転数が上昇中(加速状態)であるかどうかどうかを判定しているものである。内燃機関の回転数が上昇中であれば、目標位相角(θｔ)が変更されるものとしてステップＳ１２に移行し、内燃機関の回転数が下降中であればリターンに抜けて、次の起動タイミングの到来に備える。。
【００６２】
≪ステップＳ１２≫
ステップＳ１１で現在の内燃機関の回転数が上昇中(加速状態)と判定されて目標位相角(θｔ)が変更される可能性があると見做されているので、ステップＳ１２においては、ステップ１０で検出した目標位相角(θｔ)と実位相角(θａ)との偏差角(Δθ：θｔ−θａ)を算出する。この偏差角(Δθ)は、実位相角(θａ)が目標位相角(θｔ)に近づくにしたがって１０ｍｓの制御周期毎に小さな値に更新されていくものである。偏差角(Δθ)が求まると、ステップＳ１３に移行する。
【００６３】
≪ステップＳ１３≫
ステップＳ１３においては、第１吐出圧変更フラグに「１」が立っているかどうかを判定している。第１吐出圧変更フラグに「１」が立っていると、以下に説明する制御ステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６が実行されたことを示している。一方、第１吐出圧変更フラグに「０」が立っていると、以下の制御ステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６が実行されておらず、初めて目標位相角(θｔ)が所定角以上に変更されたことを検出して、可変容量オイルポンプの目標吐出圧が変更されることを示している。
【００６４】
この第１吐出圧変更フラグについてはステップＳ１５、Ｓ１６で説明する。そして、第１吐出圧変更フラグに「１」が立っていればステップＳ１７に移行し、第１吐出圧変更フラグに「０」が立っていればステップＳ１４に移行する。
【００６５】
≪ステップＳ１４≫
ステップＳ１４においては、ステップＳ１２で求めた偏差角(Δθ)が、目標位相角(θｔ)からの第１偏差角閾値(θｓｈｄ１)より大きいかどうかの大小判定を行なっている。図６にある通り、内燃機関の回転数が上昇すると目標位相角(θｔ)が変更されるが、現在の実位相角(θａ)と目標位相角(θｔ)の間の偏差角(Δθ)が所定の第１偏差角閾値(θｓｈｄ１)より小さいと、さほど実位相角の遅れは問題とならない。
【００６６】
一方、現在の実位相角(θａ)と目標位相角(θｔ)の間の偏差角(Δθ)が所定の第１偏差角閾値(θｓｈｄ１)より大きいと、実位相角(θａ)が目標位相角(θｔ)に到達する時間が長くなり、油圧ＶＴＣ機構によって得られる実位相角が早期に目標位相角に到達できないという現象が生じる。
【００６７】
したがって、本ステップＳ１４で偏差角(Δθ)が所定の第１偏差角閾値(θｓｈｄ１)より小さいと判断されると、リターンに抜けて、次の起動タイミングの到来に備える。一方、本ステップＳ１４で偏差角(Δθ)が所定の第１偏差角閾値(θｓｈｄ１)より大きいと判定されると、ステップＳ１５に移行する。
【００６８】
図６に示している通り、この判定は時刻ｔ１に該当しており、この時の目標位相角(θｔ)と実位相角(θａ)の間の偏差角(Δθ)は、第１偏差角閾値(θｓｈｄ１)より大きい状態となっている。そして、この時刻ｔ１から、ＶＴＣ制御フローに基づく油圧ＶＴＣ機構の動作、つまり、実位相角(θａ)と目標位相角(θｔ)の間の関係の変化を監視することになる。偏差角(Δθ)が第１偏差角閾値(θｓｈｄ１)より大きいと判定されるとステップＳ１５に移行する。
【００６９】
≪ステップＳ１５≫
ステップＳ１５においては、現在の目標吐出圧(Ｐ１)に第１補正圧値(ΔＰｆ)を加算して第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)を求める。現在の可変容量オイルポンプの目標吐出圧は、図４に示している通り、デューティ８０％の第１目標吐出圧(Ｐ１)であるが、第１補正圧値(ΔＰｆ)をデューティ１０％とすると、第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)はデューティ７０％となり、このデューティ７０％の制御信号が可変容量オイルポンプのオイルコントロールバルブ７１に与えられる。したがって、図６に示しているように、時刻ｔ１で目標吐出圧(Ｐ１)が第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)に設定され、これに基づいて可変容量オイルポンプが制御されることになる。第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)が設定されると、ステップＳ１６に移行する。
【００７０】
≪ステップＳ１６≫
ステップＳ１６においては、ステップＳ１５で第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)が設定されたことを示す第１吐出圧変更フラグに「１」を設定する。これによって、次の起動タイミングで、再びステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６を実行しないようにしている。この状態で、以下に説明するステップＳ１８の判定まで目標吐出圧が第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)に設定された状態を継続する。第１吐出圧変更フラグに「１」を設定すると、リターンに抜けて、次の起動タイミングの到来に備える。
【００７１】
≪ステップＳ１７≫
次の起動タイミングが到来すると、ステップＳ１３で第１吐出圧変更フラグに「１」が設定されているので、ステップＳ１７に移行して本制御ステップを実行することになる。
【００７２】
ステップＳ１７においては、第２吐出圧変更フラグに「１」が設定されているかどうかを判定している。第２吐出圧変更フラグに「１」が設定されていると、以下に説明する制御ステップＳ２２、Ｓ２３が実行されたことを示している。一方、第２吐出圧変更フラグに「０」が立っていると、以下の制御ステップＳ２２、Ｓ２３が実行されておらず、目標吐出圧が第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)に設定された状態を継続していることを示している。
【００７３】
この第２吐出圧変更フラグについてはステップＳ２０、Ｓ２１で説明する。そして、第２吐出圧変更フラグに「１」が設定されていればステップＳ２２に移行し、第２吐出圧変更フラグに「０」が設定されていればステップＳ１８に移行する。
【００７４】
≪ステップＳ１８≫
ステップＳ１８においては、ステップＳ１２で求めた偏差角(Δθ)が目標位相角(θｔ)からの第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)より大きいかどうかの大小判定を行なっている。ここで、偏差角(Δθ)は、実位相角(θａ)が時間の経過に対応して目標位相角(θｔ)に近づいていくので、小さい値に変化していくものである。尚、第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)は、第１偏差角閾値(θｓｈｄ１)より小さい値に設定されている。
【００７５】
この第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)は、実位相角(θａ)が目標位相角(θｔ)に近づいてきたことを判定しているものである。図６にある通り、現在の実位相角(θａ)は時間経過と共に目標位相角(θｔ)に近づいていくが、本制御ステップでは、目標位相角(θｔ)と実位相角(θａ)の間の偏差角(Δθ)が、所定の第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)より大きいかどうかを判定している。
【００７６】
そして、実位相角(θａ)が第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)より小さくなると、現在の第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)のままだとオーバーシュートを生じる可能性があることを示している。一方、実位相角(θａ)が第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)より大きいと、現在の第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)を維持して、油圧ＶＴＣ機構によって得られる実位相角(θａ)が早期に目標位相角(θｔ)に到達するようにしている。
【００７７】
したがって、制御ステップＳ１８で偏差角(Δθ)が所定の第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)より小さいと判断されると、ステップＳ２０に移行し、一方、偏差角(Δθ)が所定の第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)より大きいと判定されると、ステップＳ１９に移行する。
【００７８】
≪ステップＳ１９≫
ステップＳ１８によって実位相角(θａ)が第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)より大きいと判定されているので、ステップＳ１９においては、現在の第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)を維持して油圧ＶＴＣ機構によって得られる実位相角(θａ)が早期に目標位相角(θｔ)に到達するようにしている。したがって、図６に示しているように、時刻ｔ１から目標吐出圧が第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)に設定された状態を継続するものである。第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)の設定を維持すると、リターンに抜けて、次の起動タイミングの到来に備える。
【００７９】
≪ステップＳ２０≫
ステップＳ１８によって実位相角(θａ)が第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)より小さいと判定されているので、ステップＳ２０においては、現在の目標吐出圧(Ｐ１)に第２補正圧値(ΔＰｓ)を加算して第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)を求める。ここで、第２補正圧値(ΔＰｓ)は、第１補正圧値(ΔＰｆ)より小さい値に設定されており、本実施形態では、第２補正圧値(ΔＰｓ)は、第１補正圧値(ΔＰｆ)の１/２の値に設定されている。
【００８０】
したがって、現在の可変容量オイルポンプの目標吐出圧は、図４に示している通り、デューティ８０％の第１目標吐出圧(Ｐ１)であるが、第２補正圧値(ΔＰｓ)をデューティ５％とすると、第２補正目標吐出圧(Ｐｆ)はデューティ７５％となり、このデューティ７５％の制御信号が可変容量オイルポンプのオイルコントロールバルブ７１に与えられる。
【００８１】
したがって、図６に示しているように、時刻ｔ２で目標吐出圧(Ｐ１)が第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)に設定され、これに基づいて可変容量オイルポンプが制御されることになる。可変容量オイルポンプの目標吐出圧が、第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)から第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)に低く設定されるために、実位相角(θａ)が目標位相角(θｔ)を超えてオーバーシュートを生じる現象が抑制される。これによって、実位相角(θａ)が目標位相角(θｔ)を挟んで振動し、早期に目標位相角(θｔ)に整定できないという現象が避けられる。したがって、実位相角(θａ)の振動を抑制して目標位相角(θｔ)への整定時間を短縮することができるようになる。
【００８２】
このように、時刻ｔ１〜時刻ｔ２までは第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)に設定され、時刻ｔ２以降は、第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)より低い第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)に設定される。第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)が設定されると、ステップＳ２１に移行する。
【００８３】
≪ステップＳ２１≫
ステップＳ２１においては、ステップＳ２０で第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)が設定されたことを示す第２吐出圧変更フラグに「１」を設定する。これによって、次の起動タイミングで、再びステップＳ１８〜Ｓ２１を実行しないようにしている。この状態で、以下に説明するステップＳ２２の判定まで目標吐出圧が第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)に設定された状態を継続する。第２吐出圧変更フラグに「１」を設定すると、リターンに抜けて、次の起動タイミングの到来に備える。
【００８４】
≪ステップＳ２２≫
次の起動タイミングが到来すると、ステップＳ１３で第１吐出圧変更フラグに「１」が設定され、更にステップＳ１７で第２吐出圧変更フラグに「１」が設定されているので、ステップＳ２２に移行して本制御ステップを実行することになる。
【００８５】
ステップＳ２２においては、ステップＳ１２で求めた偏差角(Δθ)が目標位相角(θｔ)からの許容偏差角閾値(θｍｇｎ)に達したかどうかの判定を行なっている。ここで、許容偏差角閾値(θｍｇｎ)は第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)より小さい値に設定されており、この許容偏差角閾値(θｍｇｎ)は、実位相角(θａ)が目標位相角(θｔ)にほぼ達したことを判定しているものである。
【００８６】
図６にある通り、現在の実位相角(θａ)は時間経過と共に目標位相角(θｔ)に近づいていくが、本制御ステップでは、目標位相角(θｔ)と実位相角(θａ)の間の偏差角(Δθ)が、所定の許容偏差角閾値(θｍｇｎ)より大きいかどうかを判定している。
【００８７】
そして、実位相角(θａ)が許容偏差角閾値(θｍｇｎ)より小さいと、現在の第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)のままだと静定時間が長くなる可能性があることを示している。一方、実位相角(θａ)が許容偏差角閾値(θｍｇｎ)より大きいと、現在の第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)を維持して、油圧ＶＴＣ機構によって得られる実位相角(θａ)がオーバーシュートしないで目標位相角(θｔ)に近づくようにしている。
【００８８】
したがって、ステップＳ２２で偏差角(Δθ)が所定の許容偏差角閾値(θｍｇｎ)より大きいと判断されると、ステップＳ２３に移行し、一方、偏差角(Δθ)が所定の許容偏差角閾値(θｍｇｎ)より小さいと判定されると、ステップＳ２４に移行する。
【００８９】
≪ステップＳ２３≫
ステップＳ２２によって実位相角(θａ)が許容偏差角閾値(θｍｇｎ)より大きいと判定されているので、ステップＳ２３においては、現在の第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)を維持して、油圧ＶＴＣ機構によって得られる実位相角(θａ)がオーバーシュートしないようにしている。したがって、図６に示しているように、時刻ｔ２から目標吐出圧が第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)に設定された状態を継続するものである。第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)の設定を維持すると、リターンに抜けて、次の起動タイミングの到来に備える。
【００９０】
≪ステップＳ２４≫
一方、ステップＳ２２によって実位相角(θａ)が許容偏差角閾値(θｍｇｎ)より小さい、つまり、実位相角(θａ)が目標位相角(θｔ)に到達した判定されているので、図６に示す通り時刻ｔ３で、現在の目標吐出圧(Ｐ１)が設定される。目標吐出圧(Ｐ１）が設定されるとステップＳ２５に移行する。
【００９１】
≪ステップＳ２５≫
ステップＳ２２によって油圧ＶＴＣ機構による実位相角(θａ)が目標位相角(θａ)に到達したと判定されたので、ステップＳ２５においては、上述した第１吐出圧変更フラグ、及び第２吐出圧変更フラグを「０」にクリアする。その後、リターンに抜けて、次の起動タイミングの到来に備える。
【００９２】
以上のような制御ステップを実行することによって、図６に示したような目標吐出圧の制御を行なうことができ、その結果、吸気バルブの実位相角(θａ)は、実線で示すように目標位相角(θｔ)に早期に到達し、しかも実位相角(θａ)の振動を抑制して目標位相角(θｔ)への整定時間を短縮することができるようになる。
【００９３】
尚、破線は単に目標吐出圧を高めた場合を示しており、目標位相角(θｔ)が変更された際に、実位相角(θａ)が目標位相角(θｔ)を超えてオーバーシュートを生じ、これを収束させるために実位相角(θａ)が目標位相角(θｔ)を挟んで振動し、早期に目標位相角(θｔ)に整定できないという現象を生じる。
【００９４】
以上に示した第１の実施形態において、ステップＳ１８では偏差角(Δθ)を第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)と比較する形態にしているが、第２偏差角閾値(θｓｈｄ２)の代わりに、偏差角(Δθ)が最初の偏差角(Δθ)の所定割合に達したかどうかを判定する形態とすることもできる。つまり、ステップＳ１２で偏差角(Δθ)が求まると、この偏差角(Δθ)に所定割合を乗算し、これをステップＳ１８で比較される閾値として設定するもので、本実施形態では、所定割合を「１／３」としている。
【００９５】
したがって、ステップＳ１８においては、「ステップＳ１２での(Δθ)×１／３」の演算によって得られた閾値と、変化している現在の偏差角(Δθ)とが比較されるようになる。これ以降の制御ステップは第１の実施形態の通りであり、同様の作用効果を得ることができる。
【実施例２】
【００９６】
次に、本発明の第２の実施形態について図７、図８を用いて説明する。基本的な考え方は第１の実施形態と同様であるが、図６に示す時刻ｔ２〜時刻ｔ３の間で第２補正目標吐出圧の設定特性が異なっている。第１の実施形態では図６にある通り、時刻ｔ２で単に第１補正目標吐出圧(Ｐｆ)より小さい第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)を設定しているが、第２の実施形態では図８にある通り、時間経過にしたがって連続的に第２補正目標吐出圧を小さく設定している点で異なっている。
【００９７】
図７において、ステップＳ１７で第２吐出圧変更フラグに「１」が設定されると、図８にあるように、時刻ｔ２以降の目標吐出圧の制御が実行される。そして、ステップＳ２２で実位相角(θａ)が目標位相角(θｔ)に達していないと、時刻ｔ２〜時刻ｔ３の間で第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)に制御される。この第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)の設定は、ステップＳ２６で行われる。本実施形態では、制御フローを実行する毎、言い換えれば時間経過に伴って第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)が連続的に低くなるように演算される。
【００９８】
したがって、制御周期の進行に合せて図８に示しているように、第２補正目標吐出圧を求める補正圧値が、ΔＰｓ１⇒ΔＰｓ２⇒ΔＰｓ３のように小さくなっていき、ステップＳ２２で、実位相角(θａ)が目標位相角(θｔ)に達していると判断されると、第１の実施形態と同様にステップＳ２４に移行するものである。このように、第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)が連続的に小さくなっていくので、更にオーバーシュートを抑制でき、また整定時間を短くすることができるようになる。
【００９９】
ここで、図７に示すステップ２６は、１回の制御フローの実行で第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)を小さくしていくが、複数回の制御周期を経過して第２補正目標吐出圧(Ｐｓ)を小さくしていくことも可能である。
【０１００】
上述した実施形態では、回転数が上昇して目標位相角を進角側に変更する場合を説明しているが、回転数が下降して目標位相角を遅角側に変更する場合においても、同様に適用することが可能である。
【０１０１】
また、上述した実施形態では、可変容量オイルポンプの圧力特性が図４に示すようなステップ的な特性の場合を説明したが、第１圧力制御領域から第３圧力制御領域まで比例的に変化する特性の場合であっても、本発明と同様の課題が生じる場合は、同様に適用することが可能である。
【０１０２】
以上述べた通り、本発明は目標位相角が進角側に変更された場合において、可変容量オイルポンプの現在の目標吐出圧より高い第１目標吐出圧を設定すると共に、その後の目標吐出圧を先に高く設定された第１目標吐出圧より低い第２目標吐出圧に再設定する構成としたもので、より詳しくは、目標位相角が進角側に変更された場合において、目標位相角と実位相角の偏差角を求め、この偏差角が所定の第1偏差角閾値より大きい場合は可変容量オイルポンプの目標吐出圧を現在の目標吐出圧より高い第１補正目標吐出圧に設定すると共に、偏差角が第1偏差角閾値より小さい所定の第２偏差角閾値より小さくなると、先に高く設定された第１補正目標吐出圧より低い第２補正目標吐出圧に再設定する構成としたものである。
【０１０３】
これによれば、油圧ＶＴＣによる実位相角が目標位相角に早期に到達し、しかも実位相角の振動を抑制して目標位相角への整定時間を短縮することができるようになる。
【０１０４】
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１…内燃機関、６…制御装置、２６…可変動弁機構（油圧ＶＴＣ機構）、２９…水温センサ、３３…油温センサ、３４…ソレノイドバルブ、３４ａ…ソレノイド、５４…可変容量オイルポンプ、７１…オイルコントロールバルブ。
【図１】
2019157813.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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