(57)【要約】【課題】潤滑油の温度変化によって応答遅れ時間が変化しても、目標開閉タイミングと実際の開閉タイミングとのずれを抑制できる電磁駆動弁の制御システムを提供する。【解決手段】電磁力により弁体２１を開閉させるために一方から他方に変位することにより当該電磁力を弁体２１に伝達するアーマチャ手段２４，２５と、アーマチャ手段２４，２５の摺動部に潤滑油を供給する潤滑油供給手段とを備えた電磁駆動弁２０を、機関の運転状態に応じて制御するシステムにおいて、電磁駆動弁２０の潤滑油温を取得し、アーマチャ２４を一方の変位端から他方の変位端へ変位させる時に、この潤滑油温に応じて電磁駆動弁２０の制御開始タイミングを決定する。これにより、潤滑油の粘性変化に基づく応答遅れ時間を考慮できる。【選択図】        図１
2005201087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁力により弁体を開閉させるために一方から他方に変位することにより当該電磁力を前記弁体に伝達するアーマチャ手段と、前記アーマチャ手段の摺動部に潤滑油を供給する潤滑油供給手段とを備えた電磁駆動弁を機関の運転状態に応じて制御する電磁駆動弁の制御システムにおいて、
前記電磁駆動弁の潤滑油の温度を取得する潤滑油温取得手段と、
前記アーマチャを一方の変位端から他方の変位端へ変位させる時に、前記潤滑油温取得手段からの潤滑油温情報に応じて前記電磁駆動弁の制御開始タイミングを決定するタイミング決定手段と、
を備えたことを特徴とする電磁駆動弁の制御システム。
【請求項２】
要求バルブタイミングに対して応答遅れ時間を考慮して前記制御開始タイミングを決定する際に、前記応答遅れ時間を、要求負荷量と潤滑油温度とによって整理されたマップ手段に基づいて推定することを特徴とする請求項１に記載の電磁駆動弁の制御システム。
【請求項３】
前記潤滑油温度と前記応答遅れ時間との関係を規定したマップ手段と、
前記潤滑油温度に基づいて前記マップ手段から前記応答遅れ時間を算出する応答遅れ時間算出手段と、
を更に備え、
前記タイミング決定手段は、機関運転状態に応じて前記制御開始タイミングの基準値を求め、当該基準値を前記応答遅れ時間に基づいて補正することにより前記制御開始タイミングを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁駆動弁の制御システム。
【請求項４】
実際の応答遅れ時間を計測する実遅れ時間計測手段と、
前記実際の応答遅れ時間と重み係数との乗算値に従って前記マップ手段の情報を更新するマップ更新手段と、
前記重み係数を前記潤滑油温度に応じて変更する重み係数変更手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の電磁駆動弁の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁駆動弁の制御システムに関し、更に詳しくは、潤滑油の温度変化によって応答遅れ時間が変化しても、目標開閉タイミングと実際の開閉タイミングとのずれを抑制することができる電磁駆動弁の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の吸気弁または排気弁を構成する電磁駆動弁が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この電磁駆動弁は、弁体と一体に構成された弁軸と、この弁軸を摺動可能に保持するバルブガイドとを備えている。また、電磁駆動弁は、電磁石による電磁力を弁軸に伝達するアーマチャおよびアーマチャ軸と、このアーマチャ軸を摺動可能に保持する軸受と、この摺動部や軸受部等に潤滑油を供給する手段とを備えている。
【０００３】
この電磁駆動弁は、アーマチャに対して弁体を開弁方向に付勢する電磁力と、弁体を閉弁方向に付勢する電磁力とを交互に作用させることにより、弁体を繰り返し開閉させることができるように構成されている。アーマチャ軸の摺動部や軸受部等は、潤滑油によって潤滑されているので、動摩擦が低減されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３６８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の電磁駆動弁では、摺動部や軸受部等に供給された潤滑油がアーマチャ軸を伝わってアーマチャの表面に流れ、潤滑油の有する表面張力が、アーマチャと電磁石とが近接した時の両者の密着性を高める。したがって、この表面張力により、アーマチャが電磁石から離れる際の動作に影響を及ぼし、応答遅れを誘発していた。
【０００６】
この密着性は、潤滑油の粘性と相関があるため、この粘性に応じて上記応答遅れが変化する。すなわち、潤滑油の温度変化によって応答遅れ時間が変化し、目標開閉タイミングと実際の開閉タイミングとの間にずれが生じてしまうという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、潤滑油の温度変化によって応答遅れ時間が変化しても、目標開閉タイミングと実際の開閉タイミングとのずれを抑制することができる電磁駆動弁の制御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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項１に係る電磁駆動弁の制御システムは、電磁力により弁体を開閉させるために一方から他方に変位することにより当該電磁力を前記弁体に伝達するアーマチャ手段と、前記アーマチャ手段の摺動部に潤滑油を供給する潤滑油供給手段とを備えた電磁駆動弁を機関の運転状態に応じて制御する電磁駆動弁の制御システムにおいて、前記電磁駆動弁の潤滑油の温度を取得する潤滑油温取得手段と、前記アーマチャを一方の変位端から他方の変位端へ変位させる時に、前記潤滑油温取得手段からの潤滑油温情報に応じて前記電磁駆動弁の制御開始タイミングを決定するタイミング決定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、この発明の請求項２に係る電磁駆動弁の制御システムは、請求項１に記載の発明において、要求バルブタイミングに対して応答遅れ時間を考慮して前記制御開始タイミングを決定する際に、前記応答遅れ時間を、要求負荷量と潤滑油温度とによって整理されたマップ手段に基づいて推定することを特徴とするものである。
【００１０】
また、この発明の請求項３に係る電磁駆動弁の制御システムは、請求項１または２に記載の発明において、前記潤滑油温度と前記応答遅れ時間との関係を規定したマップ手段と、前記潤滑油温度に基づいて前記マップ手段から前記応答遅れ時間を算出する応答遅れ時間算出手段とを更に備え、前記タイミング決定手段は、機関運転状態に応じて前記制御開始タイミングの基準値を求め、当該基準値を前記応答遅れ時間に基づいて補正することにより前記制御開始タイミングを決定することを特徴とするものである。
【００１１】
また、この発明の請求項４に係る電磁駆動弁の制御システムは、請求項３に記載の発明において、実際の応答遅れ時間を計測する実遅れ時間計測手段と、前記実際の応答遅れ時間と重み係数との乗算値に従って前記マップ手段の情報を更新するマップ更新手段と、前記重み係数を前記潤滑油温度に応じて変更する重み係数変更手段とを更に備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る電磁駆動弁の制御システム（請求項１）によれば、潤滑油の温度変化によって応答遅れ時間が変化しても、目標開閉タイミングと実際の開閉タイミングとのずれを抑制することができる。
【００１３】
また、この発明に係る電磁駆動弁の制御システム（請求項２）によれば、要求負荷量と潤滑油の温度変化による応答遅れ時間を考慮することができ、機関運転状態に応じて目標開閉タイミングと実際の開閉タイミングとのずれを更に抑制することができる。
【００１４】
また、この発明に係る電磁駆動弁の制御システム（請求項３）によれば、機関運転状態に応じた潤滑油の温度変化による応答遅れ時間を考慮することができ、目標開閉タイミングと実際の開閉タイミングとのずれを更に抑制することができる。
【００１５】
また、この発明に係る電磁駆動弁の制御システム（請求項４）によれば、マップ手段の精度を向上させることができ、制御開始タイミングの精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、この発明に係る電磁駆動弁の制御システムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１７】
先ず、本発明を適用する電磁駆動弁のシステム構成について図１に基づいて説明する。ここで、図１は、この発明の実施例１に係る電磁駆動弁の制御システム構成を示すブロック図であり、電磁駆動弁の内部構成を模式的な断面で示したものである。
【００１８】
電磁駆動弁２０は、内燃機関（以下、エンジンと称する）１０の吸気弁または排気弁として機能する弁体２１を備えている。この弁体２１は、エンジン１０のポート開口部１０ａに設けられた弁座部１０ｂに対して着座または離座し、これにより、当該ポート開口部１０ａが開閉されるようになっている。
【００１９】
弁体２１と一体構成された弁軸２１ａは、図示しないバルブガイドによって摺動自在に保持され、その上端部にはロアリテーナ２７が固定されている。ロアリテーナ２７とその下方の壁部３１との間には、弁体２１を上方に付勢するロアスプリング２９が配設されている。
【００２０】
上側電磁石２２は、アッパコイル２２ａとアッパコア２２ｂとから構成され、下側電磁石２３は、ロアコイル２３ａとロアコア２３ｂとから構成されている。これらのコイル２２ａ，２３ａには、電子駆動ユニット（以下、ＥＤＵと称する）５０から駆動電流が流され、励磁されるようになっている。
【００２１】
また、電磁石２２，２３の間には、その電磁力を弁軸２１ａを介して弁体２１に伝えるために、磁性材料からなる円盤状のアーマチャ（アーマチャ手段）２４が配置されている。そして、このアーマチャ２４の上下には、その中心軸に沿ってアーマチャ軸（アーマチャ手段）２５が設けられており、アーマチャ軸２５の下端は弁軸２１ａに連結されている。
【００２２】
また、アーマチャ軸２５の上端には、アッパリテーナ２６が固定されている。アッパリテーナ２６とその上方の壁部３０との間には、アーマチャ軸２５を介して弁体２１を下方に付勢するアッパスプリング２８が配設されている。なお、この壁部３０は、アッパスプリング２８の上端位置を規制するアジャスタ部材として構成され、電磁駆動弁２０におけるアーマチャ２４の中立位置を調整できるように構成されている。
【００２３】
また、この壁部３０には、弁体２１のリフト量を検出するリフトセンサ３３が設けられている。このリフトセンサ３３からの検出信号（リフト量）は、後述するＥＣＵ４０に出力されるように構成されている。
【００２４】
アーマチャ２４は、電磁駆動弁２０の停止時、すなわちアッパコイル２２ａおよびロアコイル２３ａのいずれにも励磁電流が供給されていない時に、アッパコア２２ｂとロアコア２３ｂ間のほぼ中央に位置するように調整されている。また、その際に、電磁駆動弁２０の各部は、弁体２１が全開位置と全閉位置のほぼ中央に位置（中立位置）するように調整されている。
【００２５】
また、電磁駆動弁２０は、アーマチャ軸２５と電磁石２２，２３との摺動部に潤滑油を供給するための公知の潤滑油供給手段を備えている。また、電磁駆動弁２０は、この潤滑油温ｔｍｐｏを取得するための図示しない温度センサ（潤滑油温取得手段）を備えている。なお、この潤滑油温の取得は、上記温度センサによって潤滑油温を直接検出する手段に限定されず、たとえばエンジン１０の冷却水温等から潤滑油温を推定してもよい。
【００２６】
また、エンジン１０の回転数ＮＥや上記潤滑油温ｔｍｐｏ、アクセル開度等の各種情報は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）４０に出力される。ＥＣＵ４０は、これらの情報と電磁駆動弁２０からのリフト量情報等に基づいて、電磁駆動弁２０を駆動制御するための指示電流をＥＤＵ５０に指令する。
【００２７】
なお、このＥＣＵ４０は、後述する各種タイミングを決定するためのタイミング決定手段であるとともに、応答遅れ時間を算出するための応答遅れ時間算出手段であり、更に実際の応答遅れ時間を計測するための実遅れ時間計測手段であり、後述するマップを更新するためのマップ更新手段、後述する重み係数ωを変更するための重み係数変更手段でもある。
【００２８】
ＥＣＵ４０から指令を受けたＥＤＵ５０は、電磁石２２，２３のコイル２２ａ，２３ａに励磁電流を供給または遮断することにより、アーマチャ２４を下方または上方に動作させて弁体２１を開閉制御する。
【００２９】
すなわち、具体的には、電磁駆動弁２０のアッパコイル２２ａに励磁電流が供給されると、アーマチャ２４が上側電磁石２２に密着し、弁体２１が全閉状態となる。また、その全閉状態から、アッパコイル２２ａへの通電が停止されると、アーマチャ２４は、ロアスプリング２９およびアッパスプリング２８によって付勢され、上記中立位置を超えて下側電磁石２３近傍まで変位する。
【００３０】
そして、アーマチャ２４がこの下側電磁石２３に近接するタイミングでロアコイル２３ａに励磁電流を供給すると、アーマチャ２４が下側電磁石２３に引き寄せられ、弁体２１が全開位置まで変位する。以後、上記励磁電流の遮断と供給を、ロアコイル２３ａ側とアッパコイル２２ａ側とで交互に行うことにより、弁体２１の開閉動作を継続させることができる。
【００３１】
つぎに、弁体２１の制御タイミングについて更に具体的に説明する。一般に、吸・排気弁をなす弁体２１は、図示しない燃焼室（以下、同様に図示せず）内と外部とのガス交換を許可または禁止するための構成部品であるため、各弁の開弁開始点および閉弁終了点は重要である。電磁駆動弁では、開弁開始の指示を出してから実際に弁が開弁開始するまでに時間遅れが存在し、また閉弁開始の指示を出してから実際に弁が閉弁終了するまでに時間遅れが存在する。したがって、これらの時間遅れ分を予め考慮して開弁開始あるいは閉弁開始の指示を早めに出すことが必要となる。
【００３２】
図２は、これらの実バルブタイミングと指示タイミングとの関係を示すタイムチャートであり、アッパコイル２２ａ側の指示電流、ロアコイル２３ａ側の指示電流および弁体２１のリフト状態を示してある。なお、以下の説明において、開弁および閉弁のバルブタイミングとは、実リフトが所定リフト（たとえば、０．１ｍｍ程度）に達するクランク角度をいう。動作開始指示タイミングとは、保持電流を解除し、ほぼ０［Ａ］の指示に変更するクランク角度をいう。弁動作遅れ時間とは、動作開始を指示してから実リフトが所定リフトに到達するまでの時間をいう。
【００３３】
図２中に示す弁体２１の弁動作遅れ時間ｄｌｏｐ，ｄｌｃｌは、一定ではないため、これを適正に推定することが実際のバルブタイミングを正しく設定する上で重要である。そこで、先ず、開弁開始タイミング以降において弁体２１に作用する力について考察する。
【００３４】
弁体２１が閉弁位置にある時、すなわち、アッパコイル２２ａに保持電流が流れ、アーマチャ２４がアッパコア２２ｂに保持されている時には、開弁方向（図１では下向き）における上下のスプリング２８，２９の合力と、閉弁を保持する向き（図１では上向き）における電磁力と、アッパコア２２ｂとアーマチャ２４の接離面２４ａにおける潤滑油による表面張力とがそれぞれ作用しており、全体としては上向き方向の力の成分が勝っているために、閉弁保持が成立している。
【００３５】
そして、開弁開始指示が出て上記保持電流が解除されると、上向きの電磁力が減少し、下向きの合力が勝ったところから、弁体２１は下向き、すなわち、開弁する方向に動き出そうとする。しかしながら、この動作開始の当初には、上記潤滑油の表面張力が大きく作用するため非常に動作が遅く、アーマチャ２４とアッパコア２２ｂの間の距離が比較的大きくなったところで（数ミクロン〜数十ミクロン）、表面張力の影響が激減して円滑に動作するようになる。したがって、開弁時の遅れ時間ｄｌｏｐは、潤滑油の表面張力による影響が大きい。また、この表面張力は温度による依存性が強く、温度が低いほど大きくなることが知られている。
【００３６】
そこで、本実施例では、この開弁側の弁動作遅れ時間ｄｌｏｐを潤滑油温を考慮して求めることとした。この弁動作遅れ時間ｄｌｏｐは、図４に示すような各潤滑油温に対する弁動作遅れ時間の関係をまとめたマップ（マップ手段）を備え、このマップに基づいて設定している。ここで、図４は、潤滑油温と弁動作の遅れ時間との関係を示すマップである。なお、この遅れ時間は、上記のようなマップを用いて設定するのではなく、予め求めておいた近似式によって潤滑油温から当該遅れ時間を直接算出してもよい。
【００３７】
以下、潤滑油温を考慮した開弁開始タイミングの算出方法について、図１および図２を参照しつつ図３に基づいて説明する。なお、以下の制御は、上記ＥＣＵ４０によって実行される。ここで、図３は、潤滑油温を考慮した開弁開始タイミングの算出方法を示すフローチャートである。
【００３８】
図３に示すように、先ず、弁体２１が実際に所定リフト（図２参照）に到達する時点である開弁側実バルブタイミング、すなわち、目標バルブタイミングｖｔｏｐ[ｄｅｇ]を入力する（ステップＳ１）。
【００３９】
つぎに、エンジン１０のエンジン回転数ＮＥ[ｒｐｍ]を入力し（ステップＳ２）、続いて上記潤滑油の表面張力の大きさを左右する潤滑油温ｔｍｐｏ［℃］を入力する（ステップＳ３）。
【００４０】
そして、この入力された潤滑油温ｔｍｐｏに基づいて、図４に示した潤滑油温と弁動作の遅れ時間（開弁時遅れ時間）の関係を規定したマップ（マップ手段）から、開弁時遅れ時間ｄｌｏｐ_ｍａｐ（ｔｍｐｏ）を求め、これを開弁時遅れ時間ｄｌｏｐ［ｍｓｅｃ］に代入する（ステップＳ４）。
【００４１】
つぎに、上記潤滑油温を考慮した開弁時遅れ時間ｄｌｏｐと、上記ステップ１で入力した目標バルブタイミングｖｔｏｐと、上記ステップ２で入力したエンジン回転数ＮＥを用いて、次式（１）に基づいて開弁開始タイミングｖｓｔｏｐ［ｄｅｇ］を算出する（ステップＳ５）。
ｖｓｔｏｐ＝ｖｔｏｐ−ｄｌｏｐ×ＮＥ×６／１０００  ・・・・・・・  （１）
【００４２】
なお、上記ステップＳ１、ステップＳ２において、目標バルブタイミングｖｔｏｐ、エンジン回転数ＮＥは、燃料噴射量を計算する計算手段が通常算出しているものを入力しているが、この計算手段によって必要時に随時、直接計算してもよい。
【００４３】
以上の制御により、開弁時に弁動作が遅れる最大の要因である潤滑油の表面張力の影響を考慮して閉弁側弁動作遅れ時間ｄｌｏｐを算出し、この遅れ時間ｄｌｏｐに基づいて開弁開始タイミングｖｓｔｏｐを精度良く算出することができるので、開弁側実バルブタイミングｖｔｏｐの推定精度を向上させることができる。
【００４４】
つぎに、閉弁側のタイミング制御について説明するが、これに先だって閉弁動作タイミング以降に弁に作用する力について考察する。
【００４５】
上述した開弁動作の時と同様に、閉弁動作の時も、アーマチャ２４の接離面２４ｂがロアコア２３ｂから離れ始める時間は、潤滑油の表面張力の影響によって左右される。この離れ始めの時間から更に閉弁がほぼ完了するまで、すなわち、所定リフト（図２参照）に到達するまでは、弁体２１の周囲をガス（弁体２１が吸気弁の場合は新気、排気弁の場合は既燃ガス）が通過することにより新たな力を受けるため、遅れ時間が変化する。
【００４６】
たとえば、吸気弁としての弁体２１が閉弁する場合、弁体２１が閉まるまでの間、吸気ポート（図１に示すポート開口部１０ａ参照）から燃焼室へ新気が流れるため、弁体２１が閉まる動作を妨げる向きに力を受け、結果的に遅れ時間は長くなる。吸入空気量が少ない間は、開弁期間の初期段階で新気は燃焼室に吸入され、開弁期間の終盤である閉弁動作中にはあまり空気の移動はない。しかしながら、吸入空気量が多いときは、その新気の移動は開弁期間の終盤までかかり、結局、閉弁動作を妨げる向きに力が作用してしまうことになる。
【００４７】
また、排気弁としての弁体２１が閉弁する場合は、弁体２１が閉まるまでの間、燃焼室から排気ポート（図１に示すポート開口部１０ａ参照）へ既燃ガスが流れるため、弁体２１が閉まる動作を助ける向きに力を受け、結果的に遅れ時間は短くなる。吸入空気量が少ない間は、開弁期間の初期段階で既燃ガスは燃焼室から排出され、開弁期間の終盤である閉弁動作中にはあまり既燃ガスの移動はない。しかしながら、吸入空気量が多いときは、その既燃ガスの移動は開弁期間の終盤までかかり、結局、閉弁動作を助ける向きに力が作用してしまうことになる。
【００４８】
なお、これらの関係を整理すると、図５に示すようになる。ここで、図５は、ガス移動により吸気弁および排気弁が受ける力の大きさをエンジン負荷で整理したものを示すグラフである。
【００４９】
この流動ガスによる遅れ時間への影響、すなわち要求負荷量による遅れ時間への影響は他の因子に比べて大きいため、これを把握することが重要であるとともに、上述した潤滑油温が遅れ時間に影響を与えるため、これらを総合的に把握することが重要である。
【００５０】
そこで、本実施例では、上記要求負荷量と潤滑油温の２次元マップから上記閉弁時の遅れ時間を精度良く推定し、開弁側実バルブタイミングの推定精度を向上させるべく、図６に示すような制御を実行するようにした。ここで、図６は、要求負荷と潤滑油温を考慮した閉弁開始タイミングの算出方法を示すフローチャートである。
【００５１】
図６に示すように、先ず、弁体２１が実際に所定リフト（図２参照）に到達する時点である閉弁側実バルブタイミング、すなわち、目標バルブタイミングｖｔｃｌ[ｄｅｇ]を入力する（ステップＳ１１）。
【００５２】
つぎに、エンジン１０のエンジン回転数ＮＥ[ｒｐｍ]を入力し（ステップＳ１２）、続いてアクセル開度（あるいはスロットル開度）等に基づく目標負荷率ｌｏａｄ［％］を入力する（ステップＳ１３）。更に、潤滑油の表面張力の大きさを左右する潤滑油温ｔｍｐｏ［℃］を入力する（ステップＳ１４）。
【００５３】
そして、この入力された目標負荷率ｌｏａｄおよび潤滑油温ｔｍｐｏに基づいて、図７に示した潤滑油温と負荷率に応じた弁動作の遅れ時間（閉弁時遅れ時間）の関係を規定したマップ（マップ手段）から、閉弁時遅れ時間ｄｌｃｌ_ｍａｐ（ｌｏａｄ，ｔｍｐｏ）を求め、これを閉弁時遅れ時間ｄｌｃｌ［ｍｓｅｃ］に代入する（ステップＳ１５）。ここで、図７は、潤滑油温と負荷率に応じた弁動作の遅れ時間を示すマップである。
【００５４】
つぎに、上記目標負荷率ｌｏａｄおよび潤滑油温ｔｍｐｏを考慮した閉弁時遅れ時間ｄｌｃｌと、上記ステップ１１で入力した目標バルブタイミングｖｔｃｌと、上記ステップ１２で入力したエンジン回転数ＮＥを用いて、次式（２）に基づいて閉弁開始タイミングｖｓｔｃｌ［ｄｅｇ］を算出する（ステップＳ１６）。
ｖｓｔｃｌ＝ｖｔｃｌ−ｄｌｃｌ×ＮＥ×６／１０００  ・・・・・・・  （２）
【００５５】
なお、上記ステップＳ１１〜ステップＳ１３において、目標バルブタイミングｖｔｃｌ、エンジン回転数ＮＥおよび目標負荷率ｌｏａｄは、燃料噴射量を計算する計算手段が通常算出しているものを入力しているが、この計算手段によって必要時に随時、直接計算してもよい。
【００５６】
以上の制御により、ポート開口部１０ａ（図１参照）を通過するガスにより弁体２１が受ける仕事の影響と潤滑油の表面張力の影響とを考慮して遅れ時間ｄｌｃｌを算出し、この遅れ時間ｄｌｃｌに基づいて閉弁側動作開始タイミングｖｓｔｃｌを精度良く算出することができるので、閉弁側実バルブタイミングｖｔｃｌの推定精度を向上させることができる。
【００５７】
以上のように、この実施例１に係る電磁駆動弁の制御システムによれば、潤滑油の温度変化によって弁体２１の応答遅れ時間が変化しても、目標開閉タイミングと実際の開閉タイミングとのずれを抑制することができる。
【実施例２】
【００５８】
本実施例２は、今回の動作開始指示タイミングと、今回の実バルブタイミングとから今回の弁動作遅れ時間を算出し、次回からの弁動作遅れ時間を逐次修正するように制御するものである。すべての条件で適正な遅れ時間を予め計測しておくことは、適合工数もかかり、また潤滑油の粘度も経時変化が予想される。そこで、この遅れ時間を学習させることにより、これらの課題を解決でき、上記次回からの弁動作遅れ時間の算出精度を向上させることができる。
【００５９】
図８は、この発明の実施例２に係る遅れ時間マップの更新方法を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、すでに説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略または簡略化する。
【００６０】
図８に示すように、先ず、目標バルブタイミングｖｔｏｐ[ｄｅｇ]を入力する（ステップＳ２１）。つぎに、エンジン回転数ＮＥ[ｒｐｍ]を入力し（ステップＳ２２）、続いて潤滑油温ｔｍｐｏ［℃］を入力する（ステップＳ２３）。
【００６１】
そして、この入力された潤滑油温ｔｍｐｏに基づいて、図４に示した潤滑油温と弁動作の遅れ時間（開弁時遅れ時間）の関係を規定したマップ（マップ手段）から、開弁時遅れ時間ｄｌｏｐ_ｍａｐ（ｔｍｐｏ）を求め、これを開弁時遅れ時間ｄｌｏｐ［ｍｓｅｃ］に代入する（ステップＳ２４）。
【００６２】
つぎに、上記潤滑油温を考慮した開弁時遅れ時間ｄｌｏｐと、上記ステップ２１で入力した目標バルブタイミングｖｔｏｐと、上記ステップ２２で入力したエンジン回転数ＮＥを用いて、上述した式（１）に基づいて開弁開始タイミングｖｓｔｏｐ［ｄｅｇ］を算出する（ステップＳ２５）。
【００６３】
なお、上記ステップＳ２１、ステップＳ２２において、目標バルブタイミングｖｔｏｐ、エンジン回転数ＮＥは、燃料噴射量を計算する計算手段が通常算出しているものを入力しているが、この計算手段によって必要時に随時、直接計算してもよい。
【００６４】
つぎに、開弁タイミングであるか否かを判断し（ステップＳ２６）、開弁タイミングであるならば（ステップＳ２６肯定）、開弁指示を出し、アッパコイル２２ａの保持電流をゼロにする（ステップＳ２７）。なお、開弁タイミングでないならば、開弁タイミングになるまで待機する（ステップＳ２６否定）。
【００６５】
そして、現在時刻ｔｉｍｓｔ［ｍｓｅｃ］を記録してから（ステップＳ２８）、所定リフトに到達したか否かを判断する（ステップＳ２９）。所定リフトに到達したならば（ステップＳ２９肯定）、現在時刻をｔｉｍｅｎ［ｍｓｅｃ］を記録し（ステップＳ３０）、所定リフトに到達していないならば、到達するまで待機する（ステップＳ２９否定）。
【００６６】
つぎに、実遅れ時間ｄｌｏｐ１を算出する（ステップＳ３１）。この実遅れ時間ｄｌｏｐ１は、上記所定リフト到達時の時刻ｔｉｍｅｎと開弁指示を出した時刻ｔｉｍｓｔとの時間差として求めることができる。
【００６７】
つぎに、上記ステップＳ２３で入力した潤滑油温ｔｍｐｏに基づいて、今回の計測値の重み係数ωを設定する（ステップＳ３２）。潤滑油温ｔｍｐｏに基づいて重み係数ωを設定する理由はつぎのとおりである。
【００６８】
潤滑油の表面張力が弁動作に及ぼす影響は、機関の行程サイクル間でのバラツキが大きく、毎回同じように再現されるとは限らない。したがって、このバラツキ現象が大きいほど毎回の計測データの重み係数ωを小さく設定し、逆にそのバラツキが小さいほど重み係数ωを大きく設定することにより、できるだけ速やかに適正な値に収束させることができる。
【００６９】
一方、潤滑油の表面張力は、潤滑油温が低いほど、すなわち潤滑油粘度が高いほど大きくなるため、表面張力が引き起こす現象もバラツキが大きくなる。したがって、今回の弁動作遅れ時間を算出し、次回からの弁動作遅れ時間を逐次修正する際に、潤滑油温が低いほど、今回の遅れ時間に対する寄与度を小さくする必要がある。
【００７０】
そこで、図９に示すように、重み係数ωを潤滑油温の関数として扱い、潤滑油温が低いほど小さく、潤滑油温が高くなるに従って大きく設定することとした。ここで、図９は、重み係数ωと潤滑油温との関係を示すマップである。
【００７１】
そして、上記ステップＳ３２で設定された重み係数ωを用いて、次式（３）から遅れ時間ｄｌｏｐ_ｍａｐを算出し、この算出値に基づいて遅れ時間マップを更新する（ステップＳ３３）。
ｄｌｏｐ_ｍａｐ＝ω×ｄｌｏｐ１＋（１−ω）×ｄｌｏｐ  ・・・・・・  （３）
【００７２】
以上のように、この実施例２に係る電磁駆動弁の制御システムによれば、上記のような重み係数ωを用いることにより、上記マップの精度を向上させることができ、すべての温度域に亘って、収束性と精度のバランスの良い学習ロジックが得られる。したがって、次回からの弁動作遅れ時間の算出精度を向上させることができ、制御開始タイミングの精度を向上させることができる。
【００７３】
なお、上記実施例２においては、開弁開始タイミングを例にして説明したが、これに限定されず、上記重み係数ωを用いることにより閉弁側の遅れ時間マップも同様に更新でき、閉弁開始タイミングの精度も向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、この発明に係る電磁駆動弁の制御システムは、電磁駆動弁により構成された吸気弁または排気弁を備えた内燃機関に有用であり、特に、潤滑油の温度変化によって応答遅れ時間が変化しても、目標開閉タイミングと実際の開閉タイミングとのずれを抑制することができる電磁駆動弁の制御システムに適している。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】この発明の実施例１に係る電磁駆動弁の制御システム構成を示すブロック図である。
【図２】実バルブタイミングと指示タイミングとの関係を示すタイムチャートである。
【図３】潤滑油温を考慮した開弁開始タイミングの算出方法を示すフローチャートである。
【図４】潤滑油温と弁動作の遅れ時間との関係を示すマップである。
【図５】ガス移動により吸気弁および排気弁が受ける力の大きさをエンジン負荷で整理したものを示すグラフである。
【図６】要求負荷と潤滑油温を考慮した閉弁開始タイミングの算出方法を示すフローチャートである。
【図７】潤滑油温と負荷率に応じた弁動作の遅れ時間を示すマップである。
【図８】この発明の実施例２に係る遅れ時間マップの更新方法を示すフローチャートである。
【図９】重み係数ωと潤滑油温との関係を示すマップである。
【符号の説明】
【００７６】
１０  エンジン
２０  電磁駆動弁
２１  弁体
２１ａ  弁軸
２２  上側電磁石
２２ａ  アッパコイル
２２ｂ  アッパコア
２３  下側電磁石
２３ａ  ロアコイル
２３ｂ  ロアコア
２４  アーマチャ（アーマチャ手段）
２５  アーマチャ軸（アーマチャ手段）
２６  アッパリテーナ
２７  ロアリテーナ
２８  アッパスプリング
２９  ロアスプリング
３３  リフトセンサ
４０  ＥＣＵ（タイミング決定手段、応答遅れ時間算出手段、実遅れ時間計測手段、マップ更新手段、重み係数変更手段）
５０  ＥＤＵ
ｄｌｏｐ  開弁側の弁動作遅れ時間
ｄｌｃｌ  閉弁側の弁動作遅れ時間
ｖｓｔｏｐ  開弁側動作開始指示タイミング
ｖｓｔｃｌ  閉弁側動作開始指示タイミング
ｖｔｏｐ  開弁側実バルブタイミング
ｖｔｃｌ  閉弁側実バルブタイミング
【図１】
2005201087.tif 000003
【図２】
2005201087.tif 000004
【図３】
2005201087.tif 000005
【図４】
2005201087.tif 000006
【図５】
2005201087.tif 000007
【図６】
2005201087.tif 000008
【図７】
2005201087.tif 000009
【図８】
2005201087.tif 000010
【図９】
2005201087.tif 000011