JP3885522B2 - 可変バルブタイミング装置の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁ブレーキによる摩擦制動により、クランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させてバルブタイミングを可変制御する可変バルブタイミング装置の摩擦材耐久性向上技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電磁ブレーキによる摩擦制動により、クランク軸に対するカム軸の回転位相（以下単に回転位相という）を変化させる構成のエンジンの可変バルブタイミング装置が知られている（特開平１０−１５３１０５号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の可変バルブタイミング装置では、エンジン高負荷時等に長時間大きな電磁ブレーキによる摩擦制動力を与え続けると、電磁ブレーキのクラッチ面の摩擦係数が低下し、このような状態が連続すると耐久寿命も短くなってしまう。
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、電磁ブレーキ式の可変バルブタイミング装置において、摩擦制動力を適正に調整してクラッチ面の摩擦係数の低下や耐久寿命の低下を抑制することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明は、
電磁ブレーキによる摩擦制動によりクランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させて、バルブタイミングを可変制御する内燃機関の可変バルブタイミング装置において、
前記電磁ブレーキの温度が所定以上の高温時に、電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるようにバルブタイミング制御量を補正することにより、電磁ブレーキの温度上昇を抑制し、該電磁ブレーキのクラッチ面の摩擦係数の温度上昇による低下を抑制するようにしたことを特徴とする。
【０００５】
請求項1に係る発明によると、
電磁ブレーキの温度が所定以上の高温時に、バルブタイミング制御量を電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるように補正することにより、該電磁ブレーキ温度の過度の上昇を抑制でき、以って電磁ブレーキの摩擦制動力を発生するクラッチ面の摩擦係数の低下を抑制できると共に、電磁ブレーキの耐久性を向上できる。
【０００６】
具体的には、電磁ブレーキ非作動時におけるバルブタイミングの初期位置からの変換量（一般的に吸気弁の場合は進角量、排気弁の場合は遅角量）を減少補正することで、電磁ブレーキのクラッチ面の摩擦制動による発熱量を減少させて温度上昇を抑制できる。
また、請求項２に係る発明は、電磁ブレーキによる摩擦制動によりクランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させて、バルブタイミングを可変制御する内燃機関の可変バルブタイミング装置において、
前記電磁ブレーキの温度が所定以上の高温時に、電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるようにバルブタイミング制御量を補正すると共に、要求エンジントルクが所定以上高いときは、前記電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるバルブタイミング制御量の補正を禁止することを特徴とする。
請求項２に係る発明によると、電磁ブレーキの耐久性確保とトルク重視とを、切り換えによって行うことにより、制御を単純化できる。
【０００７】
また、請求項３に係る発明は、
電磁ブレーキによる摩擦制動によりクランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させて、バルブタイミングを可変制御する内燃機関の可変バルブタイミング装置において、
前記電磁ブレーキの温度が所定以上の高温時に、電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるようにバルブタイミング制御量を補正すると共に、前記所定温度をエンジンオイルの劣化度合いに応じて可変に設定することを特徴とする。
エンジンオイルは使用時間が経過するとともに、オイルシール材として使用される銅材がオイルに溶け出してくる。この成分が電磁ブレーキのクラッチ面上でクラッチの素材と化学反応を起こし、摩擦制動力を低下させてしまう。この化学反応は、高温になるほど強く起こる。
そこで、請求項３に係る発明によると、前記電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させる所定温度を、エンジンオイルの劣化度合いが大きいときは、より低温側に設定することにより、化学反応が進行しにくくし、摩擦材の劣化を効果的に防止することができる。
【０００８】
また、請求項４に係る発明は、
前記電磁ブレーキの温度を、少なくともエンジン温度に基づいて推定することを特徴とする。
請求項4に係る発明によると、
前記電磁ブレーキの温度は、エンジン温度（オイル温度や水温）からの伝熱分が大きく寄与しているので、少なくともエンジン温度に基づいて電磁ブレーキの温度を推定できる。なお、上記バルブタイミング制御量も併用して推定することにより、より精度が向上する。
【０００９】
また、請求項５に係る発明は、
前記電磁ブレーキの温度を、少なくともエンジン回転速度に基づいて推定することを特徴とする。
請求項５に係る発明によると、
前記電磁ブレーキの温度は、エンジン回転速度にも寄与している（エンジン回転速度の増大に応じてカム軸回転速度が増大すると、単位時間あたりのクラッチ面での相対回転滑り量が増大して発熱量が増大する）ので、少なくともエンジン回転速度に基づいて電磁ブレーキの温度を推定できる。
また、請求項６に係る発明は、
前記電磁ブレーキの温度を、バルブタイミング制御量にも基づいて推定することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明によると、
電磁ブレーキの摩擦による温度上昇分は摩擦制動力を決定するバルブタイミング制御量に基づいて推定することができるので、前記エンジン温度やエンジン回転速度と併用してバルブタイミング制御量にも基づいて電磁ブレーキの温度を推定することにより、より精度が向上する。
また、請求項７に係る発明は、
前記電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるバルブタイミング制御量の補正量を、要求エンジントルクに応じて設定することを特徴とする。
請求項７に係る発明によると、
要求エンジントルクが大きいときは、電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるバルブタイミング制御量の補正量を小さくするなどの設定を行うことにより、電磁ブレーキの耐久性を確保しながら、加速等トルクが必要な場合にはトルクを満たすような設定とすることができる。
【００１２】
また、請求項８に係る発明は、
前記要求エンジントルクを、アクセル開度によって算出することを特徴とする。
請求項8に係る発明によると、
簡易に要求エンジントルクを算出することができる。
【００１４】
また、請求項９に係る発明は、
前記請求項３における所定温度をエンジンオイルの劣化度合いが大きいときほど低温に設定することを特徴とする。
【００１５】
請求項９に係る発明によると、
上記化学反応の進行をエンジンオイルの劣化度合いが大きいときほど低温に設定することで、必要かつ十分に電磁ブレーキの摩擦制動力の減少補正制御が行われ、エンジン性能を確保しつつ摩擦材の劣化を効果的に防止することができる。
また、請求項１０に係る発明は、
前記エンジンオイルの劣化度合いをエンジンオイル交換時からの走行距離に応じて推定することを特徴とする。
【００１６】
エンジンオイルの劣化（既述の銅材の溶け込み）は、新品時からの使用時間の増大すなわちエンジンオイル交換時からの走行距離に応じて増大するため、該走行距離に基づいて、容易かつ精度よくエンジンオイルの劣化度合いを推定できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態における電磁ブレーキを用いる可変バルブタイミング装置の断面と制御系を示し、図２は、該装置の各部の機能を明瞭にした概略構成を示す。ここでは吸気弁のバルブタイミングを可変制御するものについて説明する。排気弁のバルブタイミングを可変制御するものについても構造的には同様であるが、電磁ブレーキの摩擦制動力を効かせたときの進遅角の制御方向が反対となる。
【００１８】
図において、図示しないシリンダヘッドに対して回転可能に支持されるカム軸１の端部１ａの延長線上には、筒状の伝達部材２が、係合ピン３により周り止め係合された上でボルト４により連結固定されている。
前記伝達部材２の軸周に回転可能にスプロケット５が支承される。該スプロケット５はカム軸１に対して相対回転可能に支承され、エンジンのクランク軸の回転にタイミングチェーンを介して連動して同期回転する。
【００１９】
前記スプロケット５の回転が、以下に説明する伝達機構を介して前記伝達部材２に伝えられる。
カム軸１と同軸に、フランジ６ａを有する筒状のドラム６が設けられ、このドラム６とスプロケット５との間には、ドラム６の回転位相を進ませる方向（排気弁用の場合は遅角方向）に付勢するリターンスプリングとしてのコイルスプリング７が介装されている。即ち、スプロケット５にはケース部材８が固定され、コイルスプリング７の一端部（図示右端部）は、このケース部材８に固定され、コイルスプリング７の他端部は、ドラム６のフランジ６ａに固定されている。
【００２０】
前記ドラム６とケース部材８の対向する端部には、それぞれ相互の相対回転量を規制するストッパ６ｂ,８ａが設けられる（ケース部材８について図３参照）。
また、伝達部材２の外周面に形成されたギア２ａと、筒状のピストン部材９の内周に形成されたギア９ａとが、はすばギヤによるヘリカル機構により噛み合っている。
【００２１】
一方、ピストン部材９の図示左端部外周面には雄ネジ９ｂ、ドラム６の内周面には雌ネジ６ｃが、それぞれ３条程度ずつ形成されていて、この両者はねじ作用により噛み合っている。また、ピストン部材９の図示右端部外周面に形成されたギア９ｃと、ケース部材８の内周面に形成されたギヤ８ｂとが、はすばギヤによるヘリカル機構により噛み合っている。
【００２２】
ドラム軸受部材１０は、伝達部材２の外周面とドラム６の内周面との間に介装され、この両者の相対回転を軸受する。なお、ドラム軸受部材１０外周部は、ドラム６に嵌合された環状の爪部材１１と、伝達部材２の端部外周面にネジ止めされたナット１２とに係合して、軸方向の動きが規制されている。
また、ドラム６の外側（図示左側）に位置して、電磁ブレーキ１３がエンジン本体に固定して配設される。該電磁ブレーキ１３は、ドラム６のフランジ６ａと対向する面に摩擦部材１３ａを貼り付けたクラッチ部材１３ｂを有し、通電時に該クラッチ部材１３ｂが前記フランジ６ａ方向に伸びて該フランジ６ａの端面に押しつけられるようになっている。
【００２３】
かかる可変バルブタイミング装置の基本的な動作を説明する。
前記電磁ブレーキ１３が通電されていないとき（制御電流＝０）は、前記コイルスプリング７の付勢力によってドラム６が、ストッパ６ｂ,８ａの一方の突き当たり位置で規制される位置に保持され、このとき、カム軸１はクランク軸に対して最も遅角した位置に保持される。
【００２４】
上記、最遅角位置を基準としてカム軸１を、目標角度進角させて目標バルブタイミングに制御するときは、電磁ブレーキ１３を通電し、クラッチ部材１３ｂをドラム６のフランジ面６ａに押しつけて摩擦制動を作用させる。これにより、ドラム６は、クランク軸に同期するスプロケット５の回転に対して遅れを生じ、その結果、雄ねじ９ｂと雌ねじ６ｃとで噛み合っているピストン部材９は、カム軸１の軸方向に（図示左側から右側に）移動する。
【００２５】
ピストン部材９は、ケース部材８と伝達部材２とに、互いに逆向きの角で切られた前記のヘリカル機構により噛み合っており、ピストン部材９が前記軸方向に移動すると、上記逆向き角に切ってあるヘリカルの歯スジに沿って、ケース部材８に対して伝達部材２が進角方向に相対回転し、引いてはスプロケット５と同期回転するクランク軸に対してカム軸１が進角方向に相対回転する。ここで、外周側と内周側とに設けた２つのヘリカル機構のうち、１つは真直ぐなスプライン機構で構成することもできるが、逆向き角に切った２つのヘリカル機構を設けることで、より大きく進角させることができる。
【００２６】
そして、電磁ブレーキ１３への電流値を増大させ、コイルスプリング７の付勢力に対する制動力（滑り摩擦）を増大させるほど、カム軸１の回転位相が進角側（排気弁用では遅角側）に変更されることになる。
上記のように、電磁ブレーキ１３による制動力に応じて決まるドラム６の回転遅れ量によってカム軸１の回転位相がスプロケット５（クランク軸）に対して変わるものであり、前記電磁ブレーキ１３による制動力は、電磁ブレーキ１３に供給される制御電流を、例えばデューティ制御することで回転位相の変化量（進角量、排気弁用では遅角量）を連続的に制御できる。
【００２７】
さらに、前記カム軸１若しくはカム軸１に連結された回転部材の回転方向にエンジン気筒数に対応した数の突起（被検出部）１ｂが等間隔に形成される。例えば、Ｖ型６気筒エンジンの場合、左右バンクに対応した左右２本のカム軸１にそれぞれ１２０°間隔で３個の突起１ｂが形成される。そして、これらカム軸１の外周に近接して前記突起１ｂを検出するカムセンサ２１が設けられる。
【００２８】
前記電磁ブレーキ１３への通電を制御して吸・排気弁のバルブタイミングを制御するマイクロコンピュータを内蔵するコントロールユニット２２には、前記カムセンサ２１の他、エンジンの吸入空気量を検出するエアフローメータ２３、クランク回転を検出するクランク角センサ２４、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ２５、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ２６等からの検出信号が入力される。
【００２９】
そして、前記コントロールユニット２２は、前記センサ類からの検出信号に基づいて検出されたエンジン運転状態（回転速度，負荷，水温等）に基づいて、吸・排気弁の目標バルブタイミングを設定し、該目標バルブタイミングに対応したカム軸の目標回転位相が得られるように、前記クランク角センサ２４からの信号と、前記カムセンサ２１からの信号とに基づいて回転位相を検出しつつ目標回転位相と一致するように電磁ブレーキ１３の制御電流を制御する。
【００３０】
そして、本発明に係る構成として、電磁ブレーキクラッチ面の摩擦係数の低下や耐久寿命の低下を抑制する摩擦制動力を適正に調整するＶＴＣ制御を行う。以下では、前記検出されるカム軸１とスプロケット５との相対回動位置（回転位相）を可変バルブタイミング制御装置（ＶＴＣ）の実角度（初期値に対する変換角）、その目標値をＶＴＣの目標角度として説明する。
【００３１】
図４は、前記本発明に係るクラッチ面温度による補正制御を含むＶＴＣ制御のフローチャートを示すが判りやすくするため、該ＶＴＣ制御の説明に先立ち、前記補正制御に必要なクラッチ面温度推定演算を、図５のフローチャートに従って説明する。
ステップ２１では、ＶＴＣ目標角度ＶＴＣＴＲＧが０（ＶＴＣ非作動時）でないかを判定する。クラッチ部材１３ｂのクラッチ面の温度は、ＶＴＣの作動時（電磁ブレーキＯＮ時）と非作動時（電磁ブレーキＯＦＦ時）とでは異なるので、前記判定を行う。
【００３２】
ＶＴＣ目標角度ＶＴＣＴＲＧが０でない、つまりＶＴＣ作動時と判定されたときには、クラッチ面温度推定演算を行うためステップ２２以降へ進む。
ステップ２２では、クラッチ面温度に寄与するクラッチ面温度油温要素分のゲインである油温感度パラメータＧＯＩＬを、クラッチ温度を算出するため必要な油温（エンジンオイル温度）であるクラッチ温度算出油温ＶＴＴＯＩＬと、油温オフセット（基準油温）ＯＦＳＴＯＩＬ♯との偏差に応じて、次式のように算出する。
【００３３】
ＧＯＩＬ＝ＤＧＤＴ♯×（ＶＴＴＯＩＬ−ＯＦＳＴＯＩＬ♯）＋ＯＦＳＧＲＡＤ♯
ＤＧＤＴ♯：温度−切片変換係数
ＯＦＳＧＲＡＤ♯：切片オフセット（基準油温ＯＦＳＴＯＩＬ♯での感度）
ステップ２３では、クラッチ面温度に寄与するクラッチ面温度油温要素分ＦＳＫＯＩＬを次式のように算出する。
【００３４】
ＦＳＫＯＩＬ＝ＶＴＴＯＩＬ＋（ＦＳＳＴＴ♯−ＯＩＬＳＴＴ♯）×ＧＯＩＬ
ＦＳＳＴＴ♯：基準クラッチ面温度
ＯＩＬＳＴＴ♯：基準油温
ステップ２４では、クラッチ面温度に寄与するＶＴＣ角度要素分のゲインである前記ＶＴＣ角度パラメータＧＮＯＷを算出する。該ＶＴＣ角度要素分のゲインは、エンジン回転速度により変化するため、実エンジン回転速度ＨＮＲＰＭとエンジン回転速度オフセット（基準エンジン回転速度）ＯＦＳＮＥ♯との偏差に応じて、次式のように算出する。
【００３５】
ＧＮＯＷ＝ＤＴＤＮＥ♯×（ＨＮＲＰＭ−ＯＦＳＮＥ♯）＋ＯＦＳＤＴ♯
ＤＴＤＮＥ♯：エンジン回転速度−温度上昇率変換係数
ＯＦＳＤＴ：温度変換率オフセット（基準エンジン回転速度における温度変換率）
ステップ２５では、クラッチ面温度に寄与するＶＴＣ角度要素分ＦＳＫＮＯＷを、次式のように算出する。
【００３６】
ＦＳＫＮＯＷ＝（ＶＴＣＮＯＷ−ＮＯＷＳＴ♯）×ＧＮＯＷ
ＶＴＣＮＯＷ：ＶＴＣ実角度
ＮＯＷＳＴ♯：ＶＴＣ基準角度
ステップ２６では、クラッチ面温度に寄与するエンジン回転速度要素分ＦＳＫＮＥを、次式のように算出する。
【００３７】
ＦＳＫＮＥ＝（ＨＮＲＰＭ−ＮＥＳＴ♯）×ＧＮＥ♯
ＮＥＳＴ♯：基準エンジン回転速度
ＧＮＥ♯：エンジン回転速度感度パラメータ
ステップ２７では、前記油温要素分ＦＳＫＯＩＬ、ＶＴＣ角度要素分ＦＳＫＮＯＷ、エンジン回転速度要素分ＦＳＬＮＥを加算して、ＶＴＣクラッチ面平衡温度ＦＳＥＱＴを算出する。
【００３８】
ＦＳＥＱＴ＝ＦＳＫＯＩＬ＋ＦＳＫＮＯＷ＋ＦＳＫＮＥ
また、ステップ２１でＶＴＣ目標角度ＶＴＣＴＲＧが０、つまり、ＶＴＣ非作動時は、クラッチ摺動による熱が発生しないので、クラッチ面温度は油温と同等となり、ステップ２８では、クラッチ温度算出油温ＶＴＴＯＩＬをクラッチ面平衡温度ＦＳＥＱＴとしてセットする。
【００３９】
ステップ２９では、クラッチ面温度変化は一時遅れとして扱うことができるため、クラッチ面平衡温度ＦＳＥＱＴに対して一時遅れ処理を行い、クラッチ面推定温度ＦＳＥＳＴを算出する。
ＦＳＥＳＴ＝（１−ＴＣＦＳ♯）×ＦＳＥＳＴｚ＋ＴＣＦＳ♯ＦＳＥＱＴ
ＴＣＦＳ♯：クラッチ面温度上昇時定数
ＦＳＥＳＴｚ：ＦＳＥＳＴの前回値
ステップ３０では、上記のように算出されたクラッチ面推定温度ＦＳＥＳＴを用いてクラッチ面温度の高温判定を行う。すなわち、クラッチ面推定温度ＦＳＥＳＴが所定温度ＨＩＴＦＴＳ♯以上か否かを判定する。
【００４０】
そして、ステップ３０でＦＳＥＳＴ≧ＨＩＴＦＴＳ♯の条件が成立した場合、及び、一旦該条件が成立した後、ヒステリシスを付けたＦＳＥＳＴ≧ＨＩＴＦＴＳ♯−１０°Ｃが成立した場合は、ステップ３１へ進み、前記クラッチ面高温判定フラグ♯ＨＩＦＳＴを１にセットする。
ステップ３０でＦＳＥＳＴ≧ＨＩＴＦＴＳ♯の条件が成立していない場合、または、一旦該条件が成立した後、ヒステリシスを付けたＦＳＥＳＴ＜ＨＩＴＦＴＳ♯−１０°Ｃが成立した場合は、クラッチ面温度が高温でないと判断してステップ３３へ進み、クラッチ面高温判定フラグ♯ＨＩＦＳＴを０にリセットする。
【００４１】
次に、前記図４のフローチャートに従ってＶＴＣ制御を説明する。
ステップ１では、前記のように設定されたクラッチ面高温判定フラグ♯ＨＩＦＳＴが１、つまりクラッチ面が所定温度以上の高温状態となっているかを判定する。
♯ＨＩＦＳＴ＝１のとき（高温時）はステップ２へ進み、高負荷判定フラグＦＦＵＬＡＰ０が０となっているかを判定する。該高負荷判定フラグＦＦＵＬＡＰ０は、例えば、加速時など前記アクセル開度センサ２６によって検出されるアクセル開度が全開に近い所定開度以上となったことを検出したときに１にセットされるようになっている。
【００４２】
前記高負荷判定フラグＦＦＵＬＡＰ０が０と判定された場合は、摩擦制動力の減少補正制御を実行するため、ステップ３以降へ進む。
ステップ３では、後述するクラッチ面温度演算ルーチンで算出されたクラッチ面推定温度ＦＳＥＳＴの、クラッチ面高温判定温度ＨＩＴＦＴＳ♯に対するクラッチ温度偏差量ＦＳＴＨＴ（＝ＦＳＥＳＴ−ＨＩＴＦＴＳ♯）を算出する。
【００４３】
ステップ４では、単位ＶＴＣ角度（変換角）当たりのクラッチ面温度変化量を表すＶＴＣ角度感度パラメータＧＮＯＷが０でないかを判定する。
ＶＴＣ角度パラメータＧＮＯＷが０でないときは、ステップ５へ進み、クラッチ保護遅角量ＶＴＦＴＨを、次式のように前記クラッチ温度偏差量ＦＳＴＨＴを前記ＶＴＣ角度感度パラメータＧＮＯＷで除算して算出する。
【００４４】
ＶＴＦＴＨ（degCA）＝ＦＳＴＨＴ（°C）／ＧＮＯＷ（°C／degCA）
ステップ６では、上記のように算出されたクラッチ保護遅角量ＶＴＦＴＨにＰ分ゲインＫＰＦＴＶＴ♯を乗じて、クラッチ保護遅角量のＰ分制御量ＶＴＦＴＰを算出する。
ＶＴＦＴＰ＝ＶＴＦＴＨ×ＫＰＦＴＶＴ♯
ステップ７では、同じくクラッチ保護遅角量ＶＴＦＴＨとＩゲインＫＩＦＴＶＴ♯とにより、クラッチ保護遅角量ＶＴＦＴＨのＩ分制御量ＶＴＦＴＩを次式のように算出する。
【００４５】
ＶＴＦＴＩ＝ＶＴＦＴＨ×ＫＩＦＴＶＴ♯＋ＶＴＦＴＩｚ
ＶＴＦＴＩｚ：ＶＴＦＴＩの前回値
ステップ８では、前記Ｐ分制御量ＶＴＦＴＰと、Ｉ分制御量ＶＴＦＴＩとを加算して、クラッチ保護遅角量ＶＴＦＴＨのフィードバック制御量ＶＴＦＦＴＨを算出する。
【００４６】
ＶＴＦＦＴＨ＝ＶＴＦＴＰ＋ＶＴＦＴＩ
ステップ９では、前記フィードバック制御量ＶＴＦＦＴＨが０以上に保持されるように、下限リミッター処理を行う。
ステップ１０では、ＶＴＣ基本目標角度ＢＡＳＴＲＧから上記下限リミッター処理したフィードバック制御量ＶＴＦＦＴＨを減算補正して、ＶＴＣ補正後基本目標角度ＢＳＴＲＧを算出する。
【００４７】
ＢＳＴＲＧ＝ＢＡＳＴＲＧ−ＶＴＦＦＴＨ
ステップ１１では、前記減算補正したＶＴＣ補正後基本目標角度ＢＳＴＲＧが、ストッパで規制される最遅角位置より小さくならないように下限リミッター処理を行う。
また、ステップ４で前記ＶＴＣ角度感度パラメータＧＮＯＷが０のときは、ステップ５でのＧＮＯＷ＝０による割り算を回避するため、ステップ１２へ進んでクラッチ面保護遅角量のフィードバック制御量ＶＴＦＦＴＨを上限値（制御量を１バイトとした場合［ＦＦ］）とする。
【００４８】
一方、ステップ１で♯ＨＩＦＳＴが０のときは、現状のクラッチ面温度が低く、摩擦係数に影響を与えるほど高くならないと判断し、また、ステップ２で高負荷判定フラグＦＦＵＬＡＰ０が１と判定された場合は、急加速時など摩擦制動力の減少補正制御を禁止しなければならないほど要求エンジントルクが高と判断し、共に前記クラッチ面温度に基づく補正制御を行わないのでステップ１３ヘ進み、前記ＶＴＣ基本目標角度ＢＡＳＴＲＧを、ＶＴＣ補正後基本目標角度ＢＳＴＲＧに設定する。
【００４９】
このようにすれば、エンジンの出力要求が極めて高いときのみ、該要求を満たすように通常のＶＴＣ制御を確保しつつ（クラッチ面が高温になるとしても時間的には短い）、それ以外では、クラッチ面温度を推定しつつ基準温度以下に維持されるようにフィードバック制御することで、クラッチ面摩擦係数の低下を抑制し、クラッチの耐久性を高めることができる。
【００５０】
図6、図７は、上記実施形態によるクラッチ面温度に基づくＶＴＣ補正制御を行ったときの各種状態の変化の様子を示す。クラッチ面推定温度ＦＳＥＳＴが所定温度ＨＩＴＦＴＳ♯以上になると補正制御が開始され、ＶＴＣ基本目標角度ＢＡＳＴＲＧをＶＴＣ補正後基本目標角度ＢＳＴＲＧに切り換えつつ所定温度ＨＩＴＦＴＳ♯近傍に維持する制御が行われる。
【００５１】
また、図７に示すように、クラッチ面推定温度ＦＳＥＳＴが所定温度ＨＩＴＦＴＳ♯以上のときでも、高負荷判定フラグＦＦＵＬＡＰ０がセットされるような所定以上の高負荷時には、前記補正制御が禁止されＶＴＣ基本目標角度ＢＡＳＴＲＧを維持する制御を優先してエンジン出力が確保される。
なお、上記実施形態では、要求エンジントルクが所定以上大きいときに前記補正制御を禁止するようにしたが、要求エンジントルクの大きさに応じて補正制御量を可変に設定する構成としてもよい。
【００５２】
また、既述したように、エンジンオイルが劣化するとオイル中に含有する銅分が増大して、該銅成分がクラッチ面の素材と化学反応を起こしてクラッチ面の劣化を進行させ、該化学反応は高温時ほど強く生じるので、前記実施形態で補正制御を禁止する所定温度ＨＩＴＦＴＳ♯をエンジンオイルの劣化度合いが大きいときほど低温側に補正して設定する構成としてもよい。その場合、エンジンオイルの劣化度合いを、エンジンオイル交換時からの走行距離に応じて推定すれば、容易かつ精度よく推定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における可変バルブタイミング装置の断面図及び一部側面図。
【図２】同上可変バルブタイミング装置の機能を明瞭にした概略構成を示す断面図。
【図３】同上可変バルブタイミング装置のストッパ形成部分を示す斜視図。
【図４】実施の形態におけるバルブタイミング制御のメインルーチンを示すフローチャート。
【図５】実施の形態におけるクラッチ面温度推定ルーチンを示すフローチャート。
【図６】実施の形態における第1のパターンを示すタイムチャート。
【図７】実施の形態における第２のパターンを示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…カム軸
１３…電磁ブレーキ
２１…カムセンサ
２２…コントロールユニット
２４…クランク角センサ
２６…アクセル開度センサ

Claims (10)

1. 電磁ブレーキによる摩擦制動によりクランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させて、バルブタイミングを可変制御する内燃機関の可変バルブタイミング装置において、
   前記電磁ブレーキの温度が所定以上の高温時に、電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるようにバルブタイミング制御量を補正することにより、電磁ブレーキの温度上昇を抑制し、該電磁ブレーキのクラッチ面の摩擦係数の温度上昇による低下を抑制するようにしたことを特徴とする可変バルブタイミング装置の制御装置。
2. 電磁ブレーキによる摩擦制動によりクランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させて、バルブタイミングを可変制御する内燃機関の可変バルブタイミング装置において、
   前記電磁ブレーキの温度が所定以上の高温時に、電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるようにバルブタイミング制御量を補正すると共に、要求エンジントルクが所定以上高いときは、前記電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるバルブタイミング制御量の補正を禁止することを特徴とする可変バルブタイミング装置の制御装置。
3. 電磁ブレーキによる摩擦制動によりクランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させて、バルブタイミングを可変制御する内燃機関の可変バルブタイミング装置において、
   前記電磁ブレーキの温度が所定以上の高温時に、電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるようにバルブタイミング制御量を補正すると共に、前記所定温度をエンジンオイルの劣化度合いに応じて可変に設定することを特徴とする可変バルブタイミング装置の制御装置。
4. 前記電磁ブレーキの温度を、少なくともエンジン温度に基づいて推定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の可変バルブタイミング装置の制御装置。
5. 前記電磁ブレーキの温度を、少なくともエンジン回転速度に基づいて推定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の可変バルブタイミング装置の制御装置。
6. 前記電磁ブレーキの温度を、バルブタイミング制御量にも基づいて推定することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の可変バルブタイミング装置の制御装置。
7. 前記電磁ブレーキの摩擦制動力を減少させるバルブタイミング制御量の補正量を、要求エンジントルクに応じて設定することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の可変バルブタイミング装置の制御装置。
8. 前記要求エンジントルクを、アクセル開度によって算出することを特徴とする請求項７に記載の可変バルブタイミング装置の制御装置。
9. 前記所定温度をエンジンオイルの劣化度合いが大きいときほど低温に設定することを特徴とする請求項３に記載の可変バルブタイミング装置の制御装置。
10. 前記エンジンオイルの劣化度合いをエンジンオイル交換時からの走行距離に応じて推定することを特徴とする請求項３または請求項９に記載の可変バルブタイミング装置の制御装置。

Images