JP2008025383A - Control system of internal combustion engine - Google Patents

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Isao Kobayashi
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control system of an internal combustion engine which efficiently and effectively controls the tension caused in a transmission means such as a timing belt and the like under operating conditions. <P>SOLUTION: In the engine system 10, an ECU 100 executes a valve-timing control processing. In the processing, the ECU 100 obtains by a strain sensor 221 a strain in a crank pulley 220 rotating integrally with a crankshaft 219, which is caused in response to changes in effective tension Te of the timing belt 222, and obtains a peak value Tep of the effective tension. If the peak value Tep of the effective tension is greater than a prescribed threshold Tepth, the ECU 100 controls an intake-side VVT controller 300 and an exhaust-side VVT controller 400 to increase the overlap of an intake valve 203 and an exhaust valve 206, and decrease the peak value Tep of the effective tension acted on the timing belt 222. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばVVT(Variable Valve Timing:可変バルブタイミング機構)等の可変動弁装置を備えた内燃機関を制御する内燃機関の制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a control device for an internal combustion engine that controls an internal combustion engine including a variable valve operating device such as a VVT (Variable Valve Timing).

内燃機関における、タイミングベルトの張力を制御する装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されたエンジンにおける無端伝導帯の張力調整装置(以下、「従来の技術」と称する)によれば、回転状態検出手段により検出されたカムプーリの回転状態から回転角振動変位量を算出し、この回転角振動変位量が所定の範囲内に納まるようにテンショナを制御することによって、タイミングベルトの静的張力を適切な値に制御することが可能であるとされている。   An apparatus for controlling the tension of a timing belt in an internal combustion engine has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the tension adjusting device for an endless conduction band in an engine disclosed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as “prior art”), the rotational angular vibration displacement amount is calculated from the rotational state of the cam pulley detected by the rotational state detecting means. The static tension of the timing belt can be controlled to an appropriate value by calculating and controlling the tensioner so that the rotational angular vibration displacement amount falls within a predetermined range.

また、エンジン回転数に応じてテンショナの当接部位を変えて、振動周波数を共振域外にする技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, a technique has been proposed in which the contact portion of the tensioner is changed according to the engine speed so that the vibration frequency is outside the resonance range (see, for example, Patent Document 2).

特開平10−274052号公報JP-A-10-274052 特開平5−18447号公報JP-A-5-18447

静的張力と異なり、内燃機関の動作中におけるタイミングベルトの張力は、例えば内燃機関の各工程間で変化する。従って、単にテンショナによってタイミングベルトの張力を一律に増減させた場合には、ある工程における張力が上限値を超える、或いは、ある工程において張力が下限値を下回るといった不具合が生じかねない。即ち、従来の技術には、内燃機関の動作時において、例えばタイミングベルト等の伝達手段の張力を適切に制御し難いという技術的な問題点がある。   Unlike the static tension, the tension of the timing belt during operation of the internal combustion engine varies, for example, between processes of the internal combustion engine. Therefore, when the tension of the timing belt is simply increased or decreased by the tensioner, there is a possibility that the tension in a certain process exceeds the upper limit value or the tension in the certain process falls below the lower limit value. That is, the conventional technique has a technical problem that it is difficult to appropriately control the tension of a transmission means such as a timing belt during operation of the internal combustion engine.

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の動作時に伝達手段に生じる張力を効率的且つ効果的に制御し得る内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can efficiently and effectively control the tension generated in the transmission means during operation of the internal combustion engine.

上述した課題を解決するため、本発明に係る内燃機関の制御装置は、燃料の燃焼に伴い回転する駆動軸、吸気カム軸、該吸気カム軸に固定される吸気カム、前記吸気カム軸の回転に伴い該吸気カムにより駆動され開閉する吸気弁、排気カム軸、該排気カム軸に固定される排気カム、前記排気カム軸の回転に伴い該排気カムにより駆動され開閉する排気弁、前記吸気及び排気カム軸が夫々前記駆動軸の回転に同期して回転するように前記駆動軸の動力を前記吸気及び排気カム軸のうち少なくとも一方の軸に伝達する伝達手段、並びに前記吸気及び排気弁のうち少なくとも一方の弁の開閉時期を変化させることが可能な可変動弁手段を備えた内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の動作時に前記伝達手段に生じる張力から前記内燃機関の停止時に前記伝達手段に生じる張力を差し引いた有効張力に対応する指標値を特定する特定手段と、前記特定された指標値に基づいて前記有効張力が変化するように前記可変動弁手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes a drive shaft that rotates with combustion of fuel, an intake cam shaft, an intake cam fixed to the intake cam shaft, and rotation of the intake cam shaft. An intake valve that is driven by the intake cam to open and close, an exhaust camshaft, an exhaust cam that is fixed to the exhaust camshaft, an exhaust valve that is driven to open and close by the exhaust camshaft, and the intake and Transmission means for transmitting the power of the drive shaft to at least one of the intake and exhaust cam shafts so that the exhaust cam shaft rotates in synchronization with the rotation of the drive shaft, and the intake and exhaust valves An internal combustion engine control apparatus for controlling an internal combustion engine having variable valve operating means capable of changing an opening / closing timing of at least one valve, wherein tension generated in the transmission means during operation of the internal combustion engine Specifying means for specifying an index value corresponding to an effective tension obtained by subtracting a tension generated in the transmission means when the internal combustion engine is stopped; and the variable valve actuating so that the effective tension changes based on the specified index value. And a control means for controlling the means.

本発明における「内燃機関」とは、例えば複数の気筒を有し、当該複数の気筒各々の燃焼室において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気を燃焼せしめた際に発生する爆発力を、例えばピストン及びコネクティングロッド等を介し、例えばクランク軸等の形態を採り得る駆動軸の回転に変換して取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念であり、例えば自動車用の2サイクル或いは4サイクルレシプロエンジン等を指す。   The “internal combustion engine” in the present invention has, for example, a plurality of cylinders, and is generated when an air-fuel mixture containing various fuels such as gasoline, light oil or alcohol is burned in the combustion chamber of each of the plurality of cylinders. It is a concept that encompasses an engine that is configured to be able to convert explosive force into rotation of a drive shaft that can take the form of, for example, a crankshaft, for example, via a piston, a connecting rod, etc. This refers to a 2-cycle or 4-cycle reciprocating engine.

本発明における内燃機関には、気筒内に吸入される吸入空気に係る吸入空気量を規定する吸気弁と、例えば燃焼済みガスや未燃燃料等を含む排気を気筒外へ排出するための排気弁が備わり、夫々吸気カムと排気カムとにより、例えば夫々のカムのカムプロフィールに応じて例えば夫々の弁に対応するバルブリフタやロッカーアーム等が駆動されることにより開閉駆動される。吸気及び排気カムは夫々吸気及び排気カム軸に、例えば機械的、物理的、機構的又は電気的に固定され、吸気及び排気カム軸の回転に応じて回転可能に構成される。   An internal combustion engine according to the present invention includes an intake valve for defining an intake air amount related to intake air sucked into a cylinder, and an exhaust valve for discharging exhaust gas including burned gas, unburned fuel, and the like out of the cylinder. Are respectively opened and closed by driving a valve lifter, a rocker arm or the like corresponding to each valve according to the cam profile of each cam, for example. The intake and exhaust cams are fixed to the intake and exhaust cam shafts, for example, mechanically, physically, mechanically, or electrically, and are configured to be rotatable according to the rotation of the intake and exhaust cam shafts.

吸気及び排気カム軸は、夫々駆動軸の回転に同期して回転するように構成される。ここで、「同期して」とは、駆動軸の回転と、吸気及び排気カム軸の回転との間に幾らかなり相関が存在する状態を包括する概念であり、必ずしも駆動軸の回転に係る、例えば回転速度、回転周期又は回転位相等の各種特性と、吸気及び排気カム軸の回転に係る、回転速度、回転周期又は回転位相等の各種特性とが、予め設定又は推定される関係に維持固定されずともよい趣旨である。吸気及び排気カム軸のこのような回転は、例えば、タイミングベルト或いはタイミングチェーン等の各種形態を採り得る伝達手段により、駆動軸の動力(即ち、回転に係る駆動力)が吸気及び排気カム軸の少なくとも一方の軸に伝達されることにより実現される。   The intake and exhaust camshafts are configured to rotate in synchronization with the rotation of the drive shaft. Here, “synchronously” is a concept encompassing a state in which there is a considerable correlation between the rotation of the drive shaft and the rotation of the intake and exhaust camshafts. For example, various characteristics such as rotation speed, rotation cycle or rotation phase and various characteristics such as rotation speed, rotation cycle or rotation phase related to the rotation of the intake and exhaust camshafts are maintained and fixed in a preset or estimated relationship. This is a good idea. Such rotation of the intake and exhaust camshafts can be achieved, for example, by transmission means that can take various forms such as a timing belt or a timing chain, so that the power of the drive shaft (that is, the driving force related to the rotation) is This is realized by being transmitted to at least one of the shafts.

尚、「少なくとも一方の軸」とあるように、伝達手段は、駆動軸の動力を、吸気及び排気カムの双方に伝達せしめてもよいし、吸気カム軸又は排気カム軸に伝達してもよい。一方の軸にのみ伝達される場合には、駆動軸の動力は、係る動力が伝達された一方の軸から、更に例えば物理的、機械的、機構的又は電気的な各種手段を介して他方の軸に伝達せしめられてもよい。このような場合も無論、吸気及び排気カム軸の各々が駆動軸の回転に同期して回転する態様の範疇である。吸気及び排気カム軸が駆動軸の回転に同期して回転することに鑑みれば、吸気及び排気カム軸に夫々固定される吸気及び排気カムにより開閉駆動される吸気及び排気弁もまた、駆動軸の回転に同期して開閉することになる。   Note that the transmission means may transmit the power of the drive shaft to both the intake and exhaust cams, or to the intake cam shaft or the exhaust cam shaft, as “at least one shaft”. . In the case where the power is transmitted only to one shaft, the power of the drive shaft is transmitted from one shaft to which the power is transmitted to the other shaft through various physical, mechanical, mechanical or electrical means, for example. It may be transmitted to the shaft. Of course, this is also a category of the mode in which each of the intake and exhaust camshafts rotates in synchronization with the rotation of the drive shaft. In view of the fact that the intake and exhaust camshafts rotate in synchronization with the rotation of the drive shaft, the intake and exhaust valves that are driven to open and close by the intake and exhaust camshafts fixed to the intake and exhaust camshafts, respectively, It opens and closes in synchronization with the rotation.

本発明における内燃機関には、例えばVVT或いはそれに準じる各種装置等の可変動弁手段が備わり、吸気及び排気弁のうち少なくとも一方の弁の開閉時期を変化させることが可能に構成される。このような可変動弁手段の機械的、物理的、機構的又は電気的な構成は、少なくとも一方の弁の開閉時期を変化させ得る限りにおいて自由であってよく、例えば、吸気及び排気弁が、吸気及び排気カム軸に固定された吸気及び排気カムにより駆動開閉される点に鑑みれば、駆動軸の回転位相に対するカム軸の相対的な回転位相を、例えばカム軸に固定されたベーンロータを作動液の液圧又は電気的な駆動力等に応じて進角又は遅角せしめることにより、或いは、例えばカム軸に固定されたインナーヘリカルギアにヘリカルスプラインを介して接するピストンを作動液の液圧又は電気的な駆動力に応じてカム軸方向に移動させることにより、変化させる構成を有していてもよい。無論、カム軸に固定されたカムに対し直接的に又は間接的に、例えば電気的な駆動力を作用させてもよい。   The internal combustion engine in the present invention is provided with variable valve means such as VVT or various devices equivalent thereto, and is configured to be able to change the opening / closing timing of at least one of the intake and exhaust valves. The mechanical, physical, mechanical or electrical configuration of such variable valve means may be free as long as the opening / closing timing of at least one valve can be changed. For example, the intake and exhaust valves may be Considering that the intake and exhaust cams fixed to the intake and exhaust camshafts open and close the drive shaft, the relative rotation phase of the camshaft with respect to the rotation phase of the drive shaft, for example, the vane rotor fixed to the camshaft The piston is in contact with the inner helical gear fixed to the camshaft via a helical spline, for example, by moving it forward or retarding according to the hydraulic pressure or the electric driving force of the hydraulic fluid or the electric driving force. You may have the structure changed by moving to a cam shaft direction according to typical driving force. Of course, for example, an electric driving force may be applied to the cam fixed to the cam shaft directly or indirectly.

ここで、内燃機関の動作時において、駆動軸の動力が伝達手段を介して少なくとも一方の軸に伝達せしめられることに鑑みれば、内燃機関の動作時に伝達手段に生じる張力(以下、適宜「動作時張力」或いは「伝達手段の動作時張力」と称する)は、適切な範囲に収まっている必要がある。より具体的には、動作時張力は、少なくともカム軸を問題なく回転駆動し得る程度に大きい値を担保しつつ、伝達手段の損傷若しくは損壊又はそれに準じる物理的若しくは機械的な不具合、或いは過剰な振動等が発生しない程度に小さいのが好適である。   Here, in view of the fact that the power of the drive shaft is transmitted to at least one of the shafts via the transmission means during the operation of the internal combustion engine, the tension generated in the transmission means during the operation of the internal combustion engine (hereinafter referred to as “during operation”). "Tension" or "Tension during operation of transmission means") must be within an appropriate range. More specifically, the tension during operation ensures at least a value large enough to drive the camshaft without any problem, while the transmission means is damaged or damaged, or a physical or mechanical failure equivalent thereto, or excessive. It is preferable that it is small enough not to generate vibration or the like.

一方、内燃機関の動作時には、気筒毎に吸入、圧縮、膨張(爆発)及び排気等といった各種工程が存在し、これら各工程相互間で、或いはこれら各工程内において動作時張力は変化する。例えば、吸気及び排気弁の開弁期間(即ち、開弁時期から閉弁時期までに相当する期間)においては、例えばカムによってバルブリフタやロッカーアーム等を物理的に駆動する(例えば、押し下げる)必要があるため、他の期間よりも相対的に張力が必要となり易く、必然的に動作時張力は増加傾向となり易い。また、係る開弁期間について言えば、基本的に弁の最大リフト時において動作時張力は最大となる。   On the other hand, during the operation of the internal combustion engine, there are various processes such as suction, compression, expansion (explosion), and exhaust for each cylinder, and the operating tension changes between these processes or within these processes. For example, in the valve opening period of the intake and exhaust valves (that is, a period corresponding to the period from the valve opening timing to the valve closing timing), it is necessary to physically drive (for example, push down) the valve lifter, the rocker arm, and the like with a cam, for example. For this reason, a tension is more likely to be required than in other periods, and the operating tension tends to increase. As for the valve opening period, the operating tension is basically maximum at the maximum lift of the valve.

他方、内燃機関を構成する各種部品及び部材の形状、長さ、質量及び三次元的な配置態様等、各種要因に応じて定まる共振条件が満たされた場合、伝達手段には共振が発生し、動作時張力が大きく変化することがある。この種の共振発生時には、或いはこの種の共振発生時に更に吸気又は排気弁の開弁期間等が重なった場合等には、伝達手段の動作時張力を速やかに低下せしめる必要がある。   On the other hand, when resonance conditions determined according to various factors such as the shape, length, mass, and three-dimensional arrangement of various parts and members constituting the internal combustion engine are satisfied, resonance occurs in the transmission means, The operating tension may change significantly. When this kind of resonance occurs, or when the intake or exhaust valve opening period overlaps when this kind of resonance occurs, the operating tension of the transmission means needs to be quickly reduced.

ここで特に、伝達手段に生じる張力を一律にしか変化させ得ない、且つ伝達手段を直接の制御対象とする、例えばベルトテンショナ等の手段では、動作時張力を例えば過度に大きくならぬように緩和させた場合に、例えば工程の切り替わり時や、共振条件等から外れた時点等において動作時張力が逆に不足する事態が生じ得る。また、動作時張力がリアルタイムに変化し得ることや、場合によってはテンショナを介して得られる張力の変化速度を動作時張力の変化速度に対し追従させ難いこと等に鑑みれば、少なくとも運転者に違和感が生じる程度に不自然な張力変化が発生する可能性が高い。また、このような手段で、内燃機関の一サイクル中に動作時張力を精細に制御しようとしても、例えばベルトテンショナを駆動する駆動系或いは係る駆動系を制御する制御系への負担が過大となり易く、またシステム構成の肥大化が避けられない。より実践的にみれば、そのようにリアルタイムに動作時張力を制御すること自体に非常な困難が伴う。即ち、伝達手段の動作時張力を適切に維持することは、技術的にみて困難を伴う。   Here, in particular, with a means such as a belt tensioner which can change the tension generated in the transmission means only uniformly and directly controls the transmission means, for example, the operating tension is relaxed so as not to become excessively large. In such a case, for example, there may occur a situation where the operating tension is insufficiently short, for example, when the process is switched or when the resonance condition is deviated. In addition, at least the driver feels uncomfortable in view of the fact that the operating tension can change in real time, and in some cases it is difficult to follow the changing speed of the tension obtained via the tensioner with the changing speed of the operating tension. There is a high possibility that an unnatural tension change will occur to the extent that occurs. Further, even if it is attempted to finely control the operating tension during one cycle of the internal combustion engine by such means, for example, the load on the drive system for driving the belt tensioner or the control system for controlling the drive system tends to be excessive. In addition, enlargement of the system configuration is inevitable. From a more practical point of view, it is very difficult to control the operating tension in real time. That is, it is technically difficult to properly maintain the operating tension of the transmission means.

そこで、本発明に係る内燃機関の制御装置は、以下の如くにして伝達手段の動作時張力が効率的且つ効果的に制御される。即ち、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、その動作時には、例えばECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る特定手段の作用によって、内燃機関の動作時に伝達手段に生じる有効張力に対応する指標値が特定される。   Therefore, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the operating tension of the transmission means is efficiently and effectively controlled as follows. That is, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, during operation, for example, various processing units such as an ECU (Electronic Control Unit), various controllers, various computer systems such as a microcomputer device, and the like are employed. The index value corresponding to the effective tension generated in the transmission means during the operation of the internal combustion engine is specified by the action of the specifying means obtained.

ここで、本発明に係る「有効張力」とは、内燃機関が動作することに起因して生じる張力であり、内燃機関の動作時に伝達手段に生じる張力、即ち動作時張力から、内燃機関の静止時に伝達手段に作用する(即ち、内燃機関の動作の有無によらず伝達手段に生じる)張力(以下、適宜「静止時張力」或いは「伝達手段の静止時張力」と称する)を差し引いた値である。   Here, the “effective tension” according to the present invention is a tension generated due to the operation of the internal combustion engine, and the tension of the transmission means during the operation of the internal combustion engine, that is, the tension during the operation, A value obtained by subtracting the tension (hereinafter referred to as “static tension at rest” or “tension at rest of transmission means” as appropriate) acting on the transmission means at times (ie, occurring at the transmission means regardless of whether the internal combustion engine is operating). is there.

また、本発明に係る「有効張力に対応する指標値」とは、有効張力そのもの、或いはその変化が有効張力の変化と一対一、多対一、一対多又は多対多に対応する単数又は複数の指標値等、有効張力と幾らかなり対応関係にある指標値を包括する概念である。従って、有効張力に対応する指標値とは、静止時張力が予め判明している場合や、例えばテンショナ等静止時張力を変化させ得る手段の制御量等に基づいて静止時張力がリアルタイムに取得可能である場合等には、動作時張力、或いはその変化が動作時張力の変化と一対一、多対一、一対多又は多対多に対応する単数又は複数の指標値であってもよい。尚、本発明の特定手段に係る特定動作は単一種の動作プロセスを有していても、また複数種の動作プロセスを有していてもよい。例えば、特定手段は、有効張力そのものを特定してもよいし、有効張力以外の各種指標値の特定を経た後、係る特定された指標値に基づいて最終的に有効張力を特定してもよい。   In addition, the “index value corresponding to the effective tension” according to the present invention refers to the effective tension itself, or a change in which the change corresponds to a change in the effective tension one to one, many to one, one to many, or many to many. It is a concept that includes index values such as index values that have a considerable correspondence with the effective tension. Therefore, the index value corresponding to the effective tension can be obtained in real time when the stationary tension is known in advance, or based on the control amount of the means that can change the stationary tension such as a tensioner, etc. In such a case, the operating tension, or the change in operating tension may be one or more index values corresponding to the change in operating tension one-to-one, many-to-one, one-to-many, or many-to-many. The specific operation according to the specifying means of the present invention may have a single type of operation process or a plurality of types of operation processes. For example, the specifying means may specify the effective tension itself, or after specifying various index values other than the effective tension, may finally specify the effective tension based on the specified index value. .

尚、本発明における「特定」とは、例えば、何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に物理的数値又は物理的数値に対応する電気信号等として検出すること、予め然るべき記憶手段等に記憶されたマップ等から該当する数値を選択又は推定すること、それら検出された物理的数値若しくは電気信号又は選択若しくは推定された数値等から、予め設定されたアルゴリズムや計算式等に従って導出すること、或いはこのように検出、選択、推定又は導出された値等を単に電気信号等として取得すること等を包括する広い概念である。   Note that “specific” in the present invention refers to, for example, detecting a physical numerical value or an electrical signal corresponding to the physical numerical value directly or indirectly via some detecting means, or a suitable storage means in advance. Selecting or estimating a corresponding numerical value from a stored map or the like, deriving from the detected physical numerical value or electrical signal or a selected or estimated numerical value according to a preset algorithm or calculation formula, Alternatively, this is a broad concept encompassing simply obtaining the value detected, selected, estimated or derived as an electric signal or the like.

特定手段によって、有効張力に対応する指標値が特定されると、例えばECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の各種態様を採り得る制御手段により、この特定された指標値に基づいて有効張力が変化するように可変動弁手段が制御される。   When the index value corresponding to the effective tension is specified by the specifying means, for example, the specified index is determined by the control means that can take various aspects such as various processing units such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device. The variable valve operating means is controlled so that the effective tension changes based on the value.

有効張力の定義に鑑みれば、内燃機関の各工程相互間或いは各工程内における前述した伝達手段の動作時張力の変化は、有効張力の変化により顕著にもたらされる。また、上述したように、動作時張力の変化特性は、吸気及び排気弁の開弁期間と密接な関係がある。従って、このように可変動弁手段の制御を介して有効張力の変動要因となり得る開弁期間を規定する開閉時期を変化させることにより伝達手段自体を直接の制御対象とすることなく有効張力を変化させた場合には、伝達手段の動作時張力を、伝達手段自体を制御対象とする場合と較べて精細に且つ迅速に制御することが可能となる。また、有効張力の定義に鑑みれば、有効張力の変化は静止時張力に影響を与えないから、例えば静止時張力を予め最適化しておくことが可能である。或いは、静止時張力をテンショナ等によってリアルタイムに最適化し得る場合等には、有効張力を変化させるに際し、少なくとも一方の軸を駆動軸の回転に同期させて回転駆動するのに要する張力は担保される。即ち、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、伝達手段の動作時張力を効率的且つ効果的に制御することが可能となるのである。   In view of the definition of the effective tension, the change in the operating tension of the transmission means between the respective processes of the internal combustion engine or in each process is significantly brought about by the change in the effective tension. Further, as described above, the change characteristic of the operating tension is closely related to the opening periods of the intake and exhaust valves. Therefore, the effective tension can be changed without directly controlling the transmission means itself by changing the opening / closing timing that defines the valve opening period that can be a variation factor of the effective tension through the control of the variable valve means. In this case, it is possible to control the operating tension of the transmission means more precisely and quickly than in the case where the transmission means itself is a control target. Further, in view of the definition of the effective tension, since the change in the effective tension does not affect the stationary tension, it is possible to optimize the stationary tension in advance, for example. Alternatively, when the tension at rest can be optimized in real time by a tensioner or the like, the tension required to rotationally drive at least one of the shafts in synchronization with the rotation of the drive shaft is ensured when changing the effective tension. . That is, according to the control device for an internal combustion engine according to the present invention, it is possible to efficiently and effectively control the operating tension of the transmission means.

尚、有効張力に対応する値に基づいた可変動弁手段の制御態様は、伝達手段の有効張力の制御によってもたらされる伝達手段の動作時張力の変化が、伝達手段の機械的、物理的又は電気的な状態に少なくとも悪影響を与えない、好適にはこれらの状態を幾らかなりとも改善し得る限りにおいて、或いは伝達手段の動作時張力に起因して生じる内燃機関の機械的、物理的、電気的若しくは化学的、又は感覚的若しくは感性的な状態に少なくとも実践上無視し得ない程度の悪影響を与えない限りにおいて何ら限定されず、例えば、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーション等に基づいて、例えば動作時張力が所定の範囲に収まるように、又は動作時張力の最大値が所定値を超えないように決定されていてもよい。   The control mode of the variable valve means based on the value corresponding to the effective tension is such that the change in operating tension of the transmission means caused by the control of the effective tension of the transmission means is caused by the mechanical, physical or electrical change of the transmission means. The internal, mechanical, physical, electrical, or internal combustion engine that occurs at least without adversely affecting general conditions, preferably as long as these conditions can be improved to some extent or due to the operating tension of the transmission means. It is not limited at all as long as it does not adversely affect the chemical or sensory or sensational state at least to the extent that it cannot be ignored in practice.For example, based on experiments, empirical experiments, simulations, etc. It may be determined so that the operating tension falls within a predetermined range, or the maximum value of the operating tension does not exceed the predetermined value.

また、内燃機関又はそれを搭載する車両における他の要請から言えば、吸気及び排気弁の開弁時期は、予め内燃機関の動作条件に応じて最適化されていることが多く、このような動作時張力に基づいた開閉時期の制御は、伝達手段の状態は改善し得ても、場合によってはトルクの低下やドライバビリティの悪化等を招き得る。従って、開閉時期の制御は、これら他の要件を考慮した上で、実践上何らかの不具合が生じないように、或いは不具合の度合いが実践的にみて許容し得る程度に抑制されるようになされてもよい。   In addition, in terms of other requirements in an internal combustion engine or a vehicle equipped with the internal combustion engine, the opening timings of the intake and exhaust valves are often optimized in advance according to the operating conditions of the internal combustion engine. The control of the opening / closing timing based on the time tension may cause a decrease in torque, a decrease in drivability, and the like depending on circumstances even if the state of the transmission means can be improved. Therefore, in consideration of these other requirements, the control of the opening / closing timing may be suppressed so that any trouble does not occur in practice, or the degree of trouble is suppressed to an acceptable level in practice. Good.

本発明に係る内燃機関の制御装置の一の態様では、前記伝達手段は、タイミングベルト又はタイミングチェーンを含む。   In one aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the transmission means includes a timing belt or a timing chain.

伝達手段の態様は、少なくとも一方の軸が駆動軸の回転に同期するように駆動軸の動力を少なくとも一方の軸に伝達せしめ得る限りにおいて限定されないが、タイミングベルト又はタイミングチェーンの形態を採る場合には、駆動軸の動力を少なくとも一方の軸に効果的に伝達することが可能であり好適である。   The mode of the transmission means is not limited as long as the power of the drive shaft can be transmitted to at least one of the shafts so that at least one of the shafts is synchronized with the rotation of the drive shaft, but when the form of the timing belt or the timing chain is adopted. Is preferable because it can effectively transmit the power of the drive shaft to at least one of the shafts.

尚、伝達手段がこのようにタイミングチェーン又はタイミングチェーンの形態を採る場合には、伝達手段は、駆動軸側において、駆動軸と一体に回転する例えばプーリ又はスプロケット等に巻回され、カム軸側において、カム軸と一体に回転する例えばプーリ又はスプロケット等に巻回されていてもよい。   When the transmission means takes the form of a timing chain or a timing chain as described above, the transmission means is wound around, for example, a pulley or a sprocket that rotates integrally with the drive shaft on the drive shaft side, and the cam shaft side. In this case, it may be wound around, for example, a pulley or a sprocket that rotates integrally with the camshaft.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記伝達手段は、前記駆動軸と一体に回転可能な駆動軸側回転補助部材に巻回されており、前記特定手段は、前記指標値の少なくとも一部として、前記内燃機関の動作時に前記有効張力に応じて前記駆動軸側回転補助部材に生じる歪みの量を特定する。   In another aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the transmission means is wound around a drive shaft side rotation assisting member that can rotate integrally with the drive shaft, and the specifying means includes the index value. As at least a part of the above, an amount of distortion generated in the drive shaft side rotation auxiliary member in accordance with the effective tension during operation of the internal combustion engine is specified.

この態様によれば、伝達手段は、例えばクランクプーリ或いはクランクスプロケット等の形態を採り得る駆動軸側回転補助部材に巻回されており、更に、好適には、少なくとも一方の軸に対応して設けられた、例えばカムプーリ或いはタイミングスプロケット等の形態を採り得るカム軸側回転補助部材にも巻回される。特定手段は、この駆動軸側回転補助部材に生じる歪みの量を特定する。駆動軸側回転補助部材には、駆動軸の回転を伝達手段に伝達する過程で有効張力に応じた歪みが発生し、その量は、例えば有効張力の大小に応じて増加又は減少する。従って、係る歪みの量は、有効張力を特定する上での、或いは有効張力を変化させる上での判断基準に供されて好適である。   According to this aspect, the transmission means is wound around the drive shaft side rotation auxiliary member that can take the form of, for example, a crank pulley or a crank sprocket, and more preferably provided corresponding to at least one of the shafts. It is also wound around a camshaft side auxiliary rotation member that can take the form of a cam pulley or timing sprocket, for example. The specifying means specifies the amount of distortion generated in the drive shaft side rotation auxiliary member. In the drive shaft side rotation auxiliary member, distortion corresponding to the effective tension is generated in the process of transmitting the rotation of the drive shaft to the transmission means, and the amount thereof increases or decreases according to the magnitude of the effective tension, for example. Therefore, the amount of distortion is suitable for use as a criterion for specifying the effective tension or for changing the effective tension.

尚、「巻回される」とは、巻回対象(例えば、駆動軸側回転補助部材)の回転と同期した伝達手段の動作を促すべく、巻回対象の回転方向に沿って少なくとも一部が当接している状態を包括する概念であり、例えば巻回対象を一周していない状態も含む趣旨である。   “Wound” means that at least a part of the winding target is rotated along the rotation direction of the winding target in order to promote the operation of the transmission means synchronized with the rotation of the winding target (for example, the drive shaft side rotation auxiliary member). This is a concept that includes the state of contact, and includes, for example, a state in which the winding target does not go around.

尚、この特定された歪みの量に基づいた制御手段の制御態様は、有効張力の変化を介して動作時張力を効率的且つ効果的に変化せしめ得る限りにおいて何ら限定されず、例えば、歪みの量と可変動弁手段の制御量とが相互に一対一、多対一、一対多又は多対多に対応付けられている場合には、特定された歪みの量に対応する制御量に基づいて可変動弁手段が制御されてもよいし、制御手段がその都度内燃機関の動作状態等を考慮して、歪みの量に基づいて個別具体的に可変動弁手段の制御量を決定してもよい。或いは、特定された歪みの量は、例えば有効張力を変化させるか否か、好適には低下させるか否かに係る判断基準としてのみ利用され、可変動弁手段の制御は、例えば一定又は不定のフィードバックゲインに基づいたフィードバック制御に従って行われ、有効張力が所定の条件を満たすまで徐々に変化せしめられてもよい。   The control mode of the control means based on the specified strain amount is not limited as long as the operating tension can be changed efficiently and effectively through the change in the effective tension. If the amount and the control amount of the variable valve means are associated with each other one-to-one, many-to-one, one-to-many, or many-to-many, it is possible based on the control amount corresponding to the specified amount of distortion. The variable valve means may be controlled, or the control means may determine the control amount of the variable valve means individually and specifically based on the amount of distortion in consideration of the operating state of the internal combustion engine each time. . Alternatively, the specified amount of strain is used only as a criterion for determining whether or not the effective tension is changed, for example, and preferably, and the control of the variable valve means is, for example, constant or indefinite. It may be performed according to feedback control based on the feedback gain, and may be gradually changed until the effective tension satisfies a predetermined condition.

尚、この態様では、前記特定手段は更に、前記特定された歪みの量に基づいて、前記指標値の少なくとも一部として前記有効張力を特定してもよい。   In this aspect, the specifying unit may further specify the effective tension as at least a part of the index value based on the specified amount of strain.

この場合、特定手段が、複数種の特定段階を経て最終的に有効張力を特定するため、制御手段は、例えば有効張力が所望の値に、所望の範囲に収まるように、或いは上限値を超えないように、より正確に可変動弁手段を制御することが可能となる。   In this case, since the specifying unit finally specifies the effective tension through a plurality of types of specifying steps, the control unit may, for example, make the effective tension fall within a desired value, within a desired range, or exceed the upper limit value. Thus, the variable valve operating means can be controlled more accurately.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記特定された指標値に基づいて前記有効張力が所定種類の上限値よりも大きいか否かを判別する判別手段を更に具備し、前記制御手段は、前記有効張力が前記上限値よりも大きいと判別された場合に、前記有効張力が低下するように前記可変動弁手段を制御する。   In another aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the control device further includes a determination unit that determines whether the effective tension is larger than a predetermined type upper limit value based on the specified index value, When it is determined that the effective tension is greater than the upper limit value, the control means controls the variable valve means so that the effective tension decreases.

この態様によれば、例えばECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の各種態様を採り得る判別手段によって、有効張力が上限値よりも大きいか否かが判別される。制御手段は、有効張力が上限値よりも大きいと判別された場合に、有効張力が低下するように可変動弁手段を制御する。吸気及び排気弁の開閉時期は、有効張力のみならず、内燃機関の動力性能及びエミッション量や燃費等の環境性能にも影響を与え得るから、制御頻度が高い場合には、これら他の要件が満たされなくなる可能性もある。   According to this aspect, for example, it is determined whether or not the effective tension is greater than the upper limit value by the determination unit that can take various aspects such as various processing units such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device. The control means controls the variable valve operating means so that the effective tension decreases when it is determined that the effective tension is larger than the upper limit value. The opening and closing timing of the intake and exhaust valves can affect not only the effective tension but also the power performance of the internal combustion engine and environmental performance such as emissions and fuel consumption. There is a possibility that it will not be satisfied.

従って、このように、有効張力が上限値よりも大きい場合に有効張力を低下せしめる目的から可変動弁手段が制御された場合には、動力性能や環境性能への影響を、実践上問題が生じない程度に抑制しつつ伝達手段の動作時張力を所望の値に或いは所望の範囲に収まるように制御することが可能となり、極めて有益である。   Therefore, when the variable valve mechanism is controlled for the purpose of lowering the effective tension when the effective tension is larger than the upper limit value in this way, there is a practical problem with the influence on power performance and environmental performance. It is possible to control the tension during operation of the transmission means to a desired value or within a desired range while suppressing to a certain extent, which is extremely beneficial.

尚、「所定種類の上限値」とは、例えば動作時張力に起因して伝達手段に加わる物理的又は機械的な負荷が、伝達手段に物理的又は機械的な不具合を即座に又は近未来的に招きかねない程度に大きい状態にあると判定又は推定し得る有効張力の値、或いは動作時張力に起因した内燃機関の振動が運転者に違和感として伝達されかねない程度に大きい状態にあると判定又は推定し得る有効張力の値等を含み、有効張力を低下させるべきものとして規定される合理的な理由が存在する値を包括する概念である。   Note that the “predetermined upper limit value” means, for example, that a physical or mechanical load applied to the transmission means due to the operating tension causes a physical or mechanical failure to the transmission means immediately or in the near future. The value of the effective tension that can be determined or estimated to be so large that it may be inviting to the driver, or that the vibration of the internal combustion engine due to the operating tension may be transmitted to the driver as a sense of incongruity Alternatively, it is a concept that includes values for which there is a reasonable reason that the effective tension should be reduced, including the value of the effective tension that can be estimated.

このような有効張力の上限値は、例えば予め実験的に、経験的に或いはシミュレーション等に基づいて、有効張力と、伝達手段に生じる上述した不具合等との相関が判明している又は推定し得る場合には、そのような相関に基づいて事前に設定された、単数又は複数の固定値であってもよいし、その都度、例えばECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の各種態様を採り得る設定手段等によって、その時点の内燃機関や伝達手段の状態に基づいて然るべきアルゴリズムや算出式等に基づいて個別具体的に設定される不定の値であってもよい。   Such an upper limit value of the effective tension can be estimated or estimated in advance, for example, experimentally, empirically, or based on a simulation or the like, and the correlation between the effective tension and the above-described problems occurring in the transmission means is known. In this case, it may be one or a plurality of fixed values set in advance based on such correlation, and each time, for example, various processing units such as ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device Depending on the setting means that can take various aspects such as the above, it may be an indefinite value that is specifically set individually based on an appropriate algorithm or calculation formula based on the state of the internal combustion engine or the transmission means at that time.

また、例えば伝達手段に不具合が生じ得る動作時張力が固定値であれば、必然的に静止時張力に応じて有効張力の上限値が変化し得る。従って、このような場合には、有効張力の上限値は、静止時張力をパラメータとして複数設定されていてもよい。この場合、静止時張力は固定値として予め把握されていてもよいし、静止時張力がテンショナ等によってその都度適切な値に維持される場合には、テンショナの制御量等に基づいて把握されてもよい。   For example, if the operating tension that may cause a problem in the transmission means is a fixed value, the upper limit value of the effective tension may inevitably change according to the stationary tension. Therefore, in such a case, a plurality of upper limit values of the effective tension may be set using the stationary tension as a parameter. In this case, the stationary tension may be grasped in advance as a fixed value, or when the stationary tension is maintained at an appropriate value each time by a tensioner or the like, it is grasped based on the control amount of the tensioner. Also good.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記有効張力を変化させるべく前記可変動弁手段が制御された場合の前記可変動弁手段に関する所定種類の制御量を、前記内燃機関において前記有効張力に関連するものとして規定された動作条件に対応付けて学習する学習手段を更に具備し、前記制御手段は、前記学習された制御量に基づいて前記可変動弁手段を制御する。   In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, a predetermined type of control amount related to the variable valve means when the variable valve means is controlled to change the effective tension is set in the internal combustion engine. Learning means is further provided for learning in association with the operating condition defined as related to the effective tension, and the control means controls the variable valve means based on the learned control amount.

この態様によれば、例えばECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の各種態様を採り得る学習手段によって、有効張力を、例えば低下させる等して変化させた場合の可変動弁手段の制御量、例えば、少なくとも一方の弁の開閉時期の目標値(例えば、目標角度)、その時点における開閉時期の値と目標値との変位量等が、内燃機関の動作条件に対応付けて学習される。制御手段は、係る学習された制御量に基づいて可変動弁手段を制御する。尚、このような制御量は、少なくとも一方の弁の開閉時期と何らかの対応関係にある限りにおいて何ら限定されない。   According to this aspect, for example, when the effective tension is changed by, for example, decreasing the effective tension by a learning unit that can take various aspects such as various processing units such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device, it is possible. The control amount of the variable valve means, for example, the target value (for example, target angle) of the opening / closing timing of at least one valve, the amount of displacement between the opening / closing timing value and the target value at that time, etc. correspond to the operating conditions of the internal combustion engine Along with learning. The control means controls the variable valve operating means based on the learned control amount. Such a control amount is not limited as long as it has some correspondence with the opening / closing timing of at least one of the valves.

ここで、「学習する」とは、然るべき記憶手段に、対応値を一時的に或いは恒久的に且つ更新可能に記憶すると共に、一定又は不定の更新タイミングで、或いは一定の条件が満たされた場合等に、係る対応値を更新することを表す概念である。従って、本態様において学習手段によりなされる学習とは、例えば有効張力を低下させるべきタイミングにおいて可変動弁手段の制御を介して少なくとも一方の弁の開閉時期を変化させた際に、例えば係るタイミングにおける機関回転数等の動作条件と例えば可変動弁手段に係る最終的な制御量等を相互に対応付けて記憶すると共に適宜更新を行うこと等を含む趣旨である。   Here, “learn” means that the corresponding value is temporarily or permanently stored in an appropriate storage means and is updatable, and at a constant or indefinite update timing or when a certain condition is satisfied. Is a concept representing updating the corresponding value. Therefore, the learning performed by the learning means in this embodiment is, for example, when the opening / closing timing of at least one valve is changed via the control of the variable valve means at the timing when the effective tension should be reduced, This is intended to include storing the operating conditions such as the engine speed and the final control amount related to the variable valve operating means in association with each other and updating them as appropriate.

尚、学習に係る内燃機関の動作条件とは、有効張力に関連する動作条件を包括する概念であり、例えば内燃機関の機関回転数等を指す。前述したように、有効張力を比較的大きく変化させ得る共振の発生条件は、機関回転数によって規定することが可能であり、この場合、このような学習によって、共振が発生することを事前に察知することも可能となる。また、共振に限らず、伝達手段に、有効張力の変化が生じる他の要因がある場合であっても同様に、内燃機関の動作条件からその発生を事前に察知することが可能となる。   The operating condition of the internal combustion engine related to learning is a concept encompassing operating conditions related to the effective tension, and refers to, for example, the engine speed of the internal combustion engine. As described above, the generation condition of the resonance that can change the effective tension relatively large can be defined by the engine speed. In this case, it is detected in advance that the resonance is generated by such learning. It is also possible to do. In addition, even when there is another factor that causes a change in the effective tension in the transmission means, not only resonance, it is possible to detect the occurrence in advance from the operating conditions of the internal combustion engine.

従って、この態様によれば、例えば、内燃機関の動作条件が、共振又はその他有効張力の変化、好適には過度に大きい変化を招き得る動作条件を満たした場合に、或いは近未来的に満たすと推定される場合等に、過去に学習された制御量を用いて速やかに可変動弁手段を制御することが可能となり、有効張力の変化量或いは有効張力が望ましくない範囲にある期間等を、例えば予め設定された初期値及びフィードバックゲイン等に従って有効張力が所定値に収束するように開閉時期をフィードバック制御する場合等と較べて減少せしめることが可能となる。このような学習に係る効果は、例えば、内燃機関が過渡期間にあって、通常の開閉時期制御では有効張力の制御が追従しきれない場合等には顕著に効果的である。   Therefore, according to this aspect, for example, when the operating condition of the internal combustion engine satisfies an operating condition that can cause a resonance or other change in effective tension, preferably an excessively large change, or in the near future In the case of estimation, etc., it becomes possible to quickly control the variable valve means using the control amount learned in the past.For example, a change amount of the effective tension or a period in which the effective tension is in an undesirable range, for example, The opening / closing timing can be reduced as compared with the case where feedback control is performed so that the effective tension converges to a predetermined value according to a preset initial value, feedback gain, and the like. Such an effect related to learning is remarkably effective, for example, when the internal combustion engine is in a transition period and the control of the effective tension cannot follow the normal opening / closing timing control.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記有効張力が所定種類の上限値よりも大きくなる、前記内燃機関において前記有効張力に関連するものとして規定された動作条件を記憶する記憶手段を更に具備し、前記制御手段は、前記動作条件が前記記憶された動作条件に該当する場合に前記有効張力が低下するように前記可変動弁手段を制御する。   In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the storage for storing the operating condition defined as related to the effective tension in the internal combustion engine, wherein the effective tension is greater than a predetermined type of upper limit value. The control means controls the variable valve operating means so that the effective tension decreases when the operating condition corresponds to the stored operating condition.

例えば内燃機関が正常に動作している状態における動作時張力(実質的には有効張力と等価である)は、予め、例えば内燃機関の各種動作条件に応じて動作時張力が如何なる変化態様を示すのかを明らかにすべく行われる実験やシミュレーション等によって事前に取得することが可能であり、また、伝達手段が内燃機関の如何なる動作条件の下に共振するかについても同様に、例えば内燃機関の各種動作条件に対する共振の発生の有無やその度合いを明らかにすべく行われる実験やシミュレーション等によって事前に取得することが可能である。このような場合には、有効張力が上限値よりも大きくなるか否かについて、事前にある程度予測することができる。   For example, the operating tension (substantially equivalent to the effective tension) in a state in which the internal combustion engine is operating normally indicates in advance how the operating tension changes in accordance with, for example, various operating conditions of the internal combustion engine. It is possible to obtain in advance by experiments or simulations performed to clarify whether the transmission means resonates under what operating conditions of the internal combustion engine. It can be obtained in advance by experiments or simulations conducted to clarify the presence or absence of the resonance with respect to the operating conditions and the degree thereof. In such a case, whether or not the effective tension becomes larger than the upper limit value can be predicted to some extent in advance.

この態様によれば、記憶手段に有効張力が上限値を超える内燃機関の動作条件(前述した、例えば機関回転数等の動作条件でもよい)が記憶され、制御手段は、内燃機関の動作条件がこの記憶された動作条件に該当する場合に有効張力を低下させるべく可変動弁手段を制御する。尚、「該当する」とは、その時点でのリアルタイムな動作条件が一致することに限定されず、近未来的に動作条件が一致する可能性が高い場合等を含む広い概念である。例えば、ある機関回転数が共振条件として既知である場合に、内燃機関の機関回転数が係る機関回転数未満の領域から急激に上昇を開始した場合(例えば、過渡期間等)には、明らかに係る機関回転数を通過するとみなし得る。このような場合も、本態様に係る「該当する」範疇となる。   According to this aspect, the operation condition of the internal combustion engine in which the effective tension exceeds the upper limit value is stored in the storage means (the operation condition such as the engine speed described above may be used), and the control means has the operation condition of the internal combustion engine. When this stored operating condition is met, the variable valve means is controlled to reduce the effective tension. Note that “applicable” is not limited to matching the real-time operating conditions at that time, but is a broad concept including cases where the operating conditions are likely to match in the near future. For example, when a certain engine speed is known as a resonance condition and the engine speed of the internal combustion engine starts to rise suddenly from a region below the engine speed (for example, a transient period, etc.), It can be considered that the engine speed passes. Such a case also falls under the “applicable” category according to this aspect.

この態様によれば、予め有効張力を低下させるべき動作条件の少なくとも一部が既知であり、何らこの種の記憶がなされない場合と較べて、有効張力を所望の値に、或いは所望の範囲に収束させるための時間を短縮し得る。即ち、動作時張力を効率的且つ効果的に制御することが可能となる。   According to this aspect, at least a part of the operating conditions for reducing the effective tension is known in advance, and the effective tension is set to a desired value or a desired range as compared with the case where no memory of this kind is made. The time for convergence can be shortened. That is, the operating tension can be controlled efficiently and effectively.

尚、この態様に係る概念は、前述した学習に係る概念と相反するものではなく、相互に協調的に実行され得るものである。即ち、例えば、前述した学習手段による学習に係る初期値の少なくとも一部として、本態様に係る記憶された動作条件を用いることが可能であり、内燃機関の物理的又は機械的な構成が、或いは内燃機関を取り巻く環境条件が、夫々適合時から経時的に変化した場合等には特に、係る学習によって高い信頼性が担保されるため好適である。   The concept according to this aspect does not contradict the concept related to learning described above, and can be executed cooperatively. That is, for example, the stored operating condition according to this aspect can be used as at least a part of the initial value related to learning by the learning means described above, and the physical or mechanical configuration of the internal combustion engine can be used. This is particularly suitable when the environmental conditions surrounding the internal combustion engine change over time from the time of adaptation, because high reliability is ensured by such learning.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記有効張力を低下させる場合に、前記吸気弁の開弁期間と前記排気弁の開弁期間とが重複する期間を表すオーバラップ量が増加するように前記可変動弁手段を制御する。   In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when the effective tension is reduced, the control means has a period in which the valve opening period of the intake valve and the valve opening period of the exhaust valve overlap each other. The variable valve means is controlled so that the overlap amount to be expressed increases.

例えば、4気筒以上の内燃機関では、一の気筒が吸気工程を迎えるタイミングで排気工程を迎える気筒が存在することが多い。この場合、伝達手段の有効張力の観点から見れば、有効張力を増加せしめる条件が重複することになる。また、常に一定の周期でいずれかの気筒が吸気工程を迎える可能性も高いから、必然的に各工程に対応する期間毎に周期的に有効張力は増加減少を繰り返すことになり、また弁の最大リフト時においてピーク値を迎えることになる。   For example, in an internal combustion engine having four or more cylinders, there are many cylinders that enter the exhaust process at the timing when one cylinder enters the intake process. In this case, from the viewpoint of the effective tension of the transmission means, the conditions for increasing the effective tension overlap. In addition, since there is a high possibility that any cylinder will reach the intake stroke at a constant cycle, the effective tension will inevitably repeat increasing and decreasing periodically for each period corresponding to each step. The peak value will be reached at maximum lift.

この態様によれば、有効張力を低下させる場合には、吸気及び排気弁のオーバラップ量が増加せしめられる。オーバラップ量を増加させる場合、吸気弁の開弁時期が進角せしめられるか、排気弁の閉弁時期が遅角せしめられる。或いは、吸気弁の開弁時期が進角せしめられ、且つ排気弁の閉弁時期が遅角せしめられる。従って、内燃機関全体としてみた場合に、吸気工程を迎えた気筒と排気工程を迎えた気筒との間で、最大リフト時期のずれ量が増加することとなる。   According to this aspect, when reducing the effective tension, the amount of overlap between the intake and exhaust valves is increased. When increasing the overlap amount, the opening timing of the intake valve is advanced or the closing timing of the exhaust valve is delayed. Alternatively, the opening timing of the intake valve is advanced and the closing timing of the exhaust valve is retarded. Therefore, when viewed as the whole internal combustion engine, the amount of deviation in the maximum lift timing increases between the cylinder that has undergone the intake process and the cylinder that has undergone the exhaust process.

従って、最大リフト時期と重なる有効張力のピーク値、或いはピーク値に準じる比較的大きな値同士が重複することが回避され、有効張力全体としてピーク値が減少する。この際、有効張力の変化特性に鑑みれば、例えばオーバラップ量がゼロである場合と較べて最小値が高く、且つ最大値が低くなり、全体としてよりフラットな変化特性を描く。即ち、内燃機関の動作時における有効張力の変化の度合いが小さくなり、伝達手段に発生し得る各種不具合或いは内燃機関に発生し得る振動等が効果的に抑制される。   Therefore, it is avoided that the peak value of the effective tension overlapping with the maximum lift timing or relatively large values according to the peak value overlap, and the peak value decreases as the entire effective tension. At this time, in view of the change characteristic of the effective tension, for example, the minimum value is higher and the maximum value is lower than in the case where the overlap amount is zero, and the flat change characteristic is drawn as a whole. That is, the degree of change in the effective tension during the operation of the internal combustion engine is reduced, and various problems that can occur in the transmission means or vibrations that can occur in the internal combustion engine are effectively suppressed.

尚、オーバラップ量を増加せしめる際の、オーバラップ量或いはオーバラップ量に対応する可変動弁手段の制御量と有効張力の変化量とは、相互に対応付けられ、予め然るべき記憶手段に記憶されていてもよいし、少なくともオーバラップ量が増加する限りにおいて、実際のオーバラップ量は、その都度特定される有効張力に基づいてフィードバック的に導かれてもよい。また、オーバラップ量が増加し得る限りにおいて、吸気弁及び排気弁各々の進角量及び遅角量並びに両者の制御比率等は何ら限定されない。   When the overlap amount is increased, the control amount of the variable valve means corresponding to the overlap amount or the overlap amount and the change amount of the effective tension are associated with each other and stored in advance in the appropriate storage means. Alternatively, at least as long as the overlap amount increases, the actual overlap amount may be derived in a feedback manner based on the effective tension specified each time. Further, as long as the overlap amount can be increased, the advance angle amount and the retard angle amount of each of the intake valve and the exhaust valve, the control ratio of both, and the like are not limited at all.

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。   Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.

<実施形態>
以下、適宜図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
<Embodiment>
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate.

<1:第1実施形態>
<1−1:実施形態の構成>
始めに、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るエンジンシステム10の構成について説明する。ここに、図1は、エンジンシステム10のブロック図である。
<1: First Embodiment>
<1-1: Configuration of Embodiment>
First, the configuration of the engine system 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of the engine system 10.

図1において、エンジンシステム10は、ECU100及びエンジン200を備える。   In FIG. 1, the engine system 10 includes an ECU 100 and an engine 200.

ECU100は、図示せぬCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備え、エンジンシステム10の動作全体を制御すると共に、本発明に係る「内燃機関の制御装置」の一例として機能するように構成されている。尚、ECU100は、ROMに格納される制御プログラムに従って、後述するバルブタイミング制御処理を実行することが可能に構成されている。   The ECU 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like (not shown), and controls the overall operation of the engine system 10. It is comprised so that it may function as an example of an apparatus. The ECU 100 is configured to be able to execute a valve timing control process to be described later according to a control program stored in the ROM.

エンジン200は、不図示の車両の動力源として機能するように構成された、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。また、図示するように、エンジン200は、シリンダブロック201内にシリンダ202が4本直列に配置されてなる直列4気筒エンジンである。エンジン200は、各シリンダ内部において空気と燃料との混合気が燃焼するに際して生じる不図示のピストンの往復運動を、コネクティングロッド(不図示)及びクランクシャフト219(本発明に係る「駆動軸」の一例であり、図1では不図示)を介して回転運動に変換することが可能に構成されている。以下に、エンジン200の要分構成を、その動作の概略と共に説明する。尚、説明の煩雑化を防ぐ目的から、以下の説明では、特に断りのない限り一のシリンダについてのみ説明を行うこととする。   The engine 200 is a gasoline engine as an example of the “internal combustion engine” according to the present invention configured to function as a power source of a vehicle (not shown). As shown in the figure, the engine 200 is an in-line four-cylinder engine in which four cylinders 202 are arranged in series in a cylinder block 201. The engine 200 uses a connecting rod (not shown) and a crankshaft 219 (an example of the “drive shaft” according to the present invention) to reciprocate a piston (not shown) that occurs when a mixture of air and fuel burns inside each cylinder. And is configured to be able to be converted into a rotational motion via (not shown in FIG. 1). In the following, an essential configuration of the engine 200 will be described together with an outline of its operation. For the purpose of preventing the explanation from becoming complicated, in the following explanation, only one cylinder will be explained unless otherwise specified.

シリンダ202内の燃焼室には、吸気マニホールド216を介して供給される空気と、吸気マニホールド216に連通する不図示の吸気ポートにおいて不図示のインジェクタから噴射供給される燃料との混合気が、二個の吸気バルブ203(即ち、本発明に係る「吸気弁」の一例)を介して吸入される。この際、係る混合気は、吸気バルブ203の開弁期間に燃焼室内へ供給される構成となっている。   In the combustion chamber in the cylinder 202, an air-fuel mixture of air supplied through the intake manifold 216 and fuel injected from an injector (not shown) in an intake port (not shown) communicating with the intake manifold 216 is mixed. The air is sucked through the individual intake valves 203 (that is, an example of the “intake valve” according to the present invention). At this time, the air-fuel mixture is supplied to the combustion chamber while the intake valve 203 is open.

シリンダ内部では、燃焼工程において点火プラグ205による点火動作により混合気が燃焼する。燃焼済みの混合気は、不図示の排気ポートに連通する二個の排気バルブ206の開弁期間に、排気として係る排気ポートに排出される。係る排気は、排気ポートに連通する排気マニホールド208を介して排気管210に排出される。尚、排気管210には、例えば、HC吸着筒、三元触媒、酸化触媒又はNOx吸蔵還元触媒等の触媒装置209が設置されており、排気マニホールド208を介して排出された排気が浄化される構成となっている。   Inside the cylinder, the air-fuel mixture burns by the ignition operation by the spark plug 205 in the combustion process. The burned air-fuel mixture is discharged to the exhaust port as exhaust during the valve opening period of two exhaust valves 206 communicating with an exhaust port (not shown). Such exhaust is discharged to the exhaust pipe 210 via an exhaust manifold 208 communicating with the exhaust port. In the exhaust pipe 210, for example, a catalyst device 209 such as an HC adsorption cylinder, a three-way catalyst, an oxidation catalyst, or a NOx occlusion reduction catalyst is installed, and the exhaust exhausted through the exhaust manifold 208 is purified. It has a configuration.

吸気管211は、前述の吸気マニホールド216に連通する管状部材である。吸気管211を介して吸気マニホールド216に導かれる吸入空気は、吸気管211上に設置されたエアクリーナ212を通過する過程で濾過される構成となっている。   The intake pipe 211 is a tubular member that communicates with the intake manifold 216 described above. The intake air guided to the intake manifold 216 through the intake pipe 211 is configured to be filtered in the process of passing through the air cleaner 212 installed on the intake pipe 211.

また、エアクリーナ212の後段(シリンダ側)には、エアフローメータ213が設置されている。エアフローメータ213は、吸入空気の質量流量を検出可能に構成されており、検出された質量流量は、エアフローメータ213と電気的に接続されたECU100によって常に把握される構成となっている。   In addition, an air flow meter 213 is installed at the rear stage (cylinder side) of the air cleaner 212. The air flow meter 213 is configured to be able to detect the mass flow rate of the intake air, and the detected mass flow rate is always grasped by the ECU 100 electrically connected to the air flow meter 213.

吸気管211にはスロットルバルブ214が設置されている。スロットルバルブ214は、電子制御式のバルブであり、その開閉動作が不図示のスロットルバルブモータによって制御されるように構成されている。スロットルバルブモータは、ECU100と電気的に接続されており、その駆動力がECU100によって制御されている。ECU100は、不図示のアクセルペダルの開度たるアクセル開度や車速或いは内燃機関の機関回転数等に応じて係るスロットルバルブモータを駆動制御し、スロットルバルブ214の開閉状態を制御することが可能に構成されている。尚、スロットルバルブ214は、アクセルペダルと機械的に連結されている訳ではないため、ECU100は、運転者のアクセルペダル操作とは無関係にスロットルバルブ214の開閉状態を制御することも可能である。また、スロットルバルブ214の開度(スロットル開度)は、スロットルバルブ214近傍に設けられたスロットル開度センサ215によって検出される構成となっており、スロットル開度センサ215と電気的に接続されたECU100によって常に把握される構成となっている。   A throttle valve 214 is installed in the intake pipe 211. The throttle valve 214 is an electronically controlled valve, and is configured such that its opening / closing operation is controlled by a throttle valve motor (not shown). The throttle valve motor is electrically connected to the ECU 100, and the driving force is controlled by the ECU 100. The ECU 100 can control the opening / closing state of the throttle valve 214 by drivingly controlling the throttle valve motor according to the accelerator opening degree, the vehicle speed, the engine speed of the internal combustion engine, etc. It is configured. Since the throttle valve 214 is not mechanically connected to the accelerator pedal, the ECU 100 can also control the open / close state of the throttle valve 214 regardless of the driver's accelerator pedal operation. The opening of the throttle valve 214 (throttle opening) is detected by a throttle opening sensor 215 provided in the vicinity of the throttle valve 214, and is electrically connected to the throttle opening sensor 215. The ECU 100 is always grasped.

吸気バルブ203は、吸気カムシャフト217(本発明に係る「吸気カム軸」の一例)に固定された吸気カム204によってその開閉動作が制御される。吸気カムシャフト217は、シリンダブロック201上部に配置されたシリンダヘッドとベアリングキャップにより回転可能に支持されている。吸気カムシャフト217の一方端には、吸気側VVTコントローラ300が設けられている。吸気側VVTコントローラ300は、ECU100と電気的に接続され、その動作がECU100によって上位に制御される構成を有しており、ECU100の制御により、クランクシャフト219の回転角に対応付けられた吸気カム204のバルブタイミング(即ち、本発明に係る「開閉時期」の一例)を変化させることが可能に構成されている。即ち、吸気側VVTコントローラ300は、本発明に係る「可変動弁手段」の一例を構成している。尚、吸気側VVTコントローラ300の一部には、吸気側タイミングプーリ225が固定されている。吸気側タイミングプーリ225及び吸気側VVTコントローラ300については後述する。   The opening / closing operation of the intake valve 203 is controlled by an intake cam 204 fixed to an intake camshaft 217 (an example of an “intake camshaft” according to the present invention). The intake camshaft 217 is rotatably supported by a cylinder head and a bearing cap disposed on the cylinder block 201. An intake side VVT controller 300 is provided at one end of the intake camshaft 217. The intake side VVT controller 300 is electrically connected to the ECU 100 and has a configuration in which the operation is controlled by the ECU 100 at a higher level. The intake cam associated with the rotation angle of the crankshaft 219 is controlled by the ECU 100. The valve timing of 204 (that is, an example of the “opening / closing timing” according to the present invention) can be changed. That is, the intake side VVT controller 300 constitutes an example of “variable valve operating means” according to the present invention. An intake side timing pulley 225 is fixed to a part of the intake side VVT controller 300. The intake side timing pulley 225 and the intake side VVT controller 300 will be described later.

排気バルブ206は、排気カムシャフト218(本発明に係る「排気カム軸」の一例)に固定された排気カム207によってその開閉動作が制御される。排気カムシャフト218は、シリンダブロック201上部に配置されたシリンダヘッドとベアリングキャップにより回転可能に支持されている。排気カムシャフト218の一方端には、排気側VVTコントローラ400が設けられている。排気側VVTコントローラ400は、ECU100と電気的に接続され、その動作がECU100によって上位に制御される構成を有しており、ECU100の制御により、クランクシャフト219の回転角に対応付けられた排気カム207のバルブタイミング(即ち、本発明に係る「開閉時期」の一例)を変化させることが可能に構成されている。即ち、排気側VVTコントローラ400は、本発明に係る「可変動弁手段」の他の一例を構成している。尚、排気側VVTコントローラ400の一部には、排気側タイミングプーリ226が固定されている。排気側タイミングプーリ226及び排気側VVTコントローラ400については後述する。   The opening / closing operation of the exhaust valve 206 is controlled by an exhaust cam 207 fixed to an exhaust camshaft 218 (an example of an “exhaust camshaft” according to the present invention). The exhaust camshaft 218 is rotatably supported by a cylinder head and a bearing cap disposed on the cylinder block 201. An exhaust side VVT controller 400 is provided at one end of the exhaust camshaft 218. The exhaust-side VVT controller 400 is electrically connected to the ECU 100, and has an arrangement in which the operation is controlled by the ECU 100. The exhaust cam associated with the rotation angle of the crankshaft 219 is controlled by the ECU 100. The valve timing 207 (that is, an example of the “opening / closing timing” according to the present invention) can be changed. That is, the exhaust side VVT controller 400 constitutes another example of the “variable valve operating means” according to the present invention. An exhaust side timing pulley 226 is fixed to a part of the exhaust side VVT controller 400. The exhaust side timing pulley 226 and the exhaust side VVT controller 400 will be described later.

ここで、図2を参照して、エンジン200、吸気側VVTコントローラ300及び排気側VVTコントローラ400の詳細な構成について説明する。ここに、図2は、図1においてVVTコントローラ側から吸気及び排気カムシャフトの伸張方向にシリンダブロックを見たエンジン200の模式断面図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。   Here, with reference to FIG. 2, detailed configurations of the engine 200, the intake side VVT controller 300, and the exhaust side VVT controller 400 will be described. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the engine 200 as viewed from the VVT controller side in FIG. 1 when the cylinder block is viewed in the extending direction of the intake and exhaust camshafts. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 1, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図2において、紙面と垂直な方向に伸張するクランクシャフト219の端部には、クランクプーリ220が固定されている。クランクプーリ220は、クランクシャフト219と一体に回転することが可能に構成された、本発明に係る「駆動軸側回転補助部材」の一例である。クランクプーリ220の近傍には、クランクプーリ220上に設定された検出対象部位に生じる物理的な歪みの量を検出することが可能に構成された歪みセンサ221が配設されている。歪みセンサ221は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたクランクプーリ220の歪みの量は、ECU100により、後述するバルブタイミング制御処理に供される構成となっている。   In FIG. 2, a crank pulley 220 is fixed to an end of a crankshaft 219 that extends in a direction perpendicular to the paper surface. The crank pulley 220 is an example of the “drive shaft side rotation assisting member” according to the present invention that is configured to be able to rotate integrally with the crankshaft 219. In the vicinity of the crank pulley 220, a strain sensor 221 configured to be able to detect the amount of physical strain generated in the detection target portion set on the crank pulley 220 is disposed. The strain sensor 221 is electrically connected to the ECU 100, and the detected amount of strain of the crank pulley 220 is configured to be provided to a valve timing control process described later by the ECU 100.

クランクプーリ220には、本発明に係る「伝達手段」の一例たるタイミングベルト222が巻回されている。タイミングベルト222におけるクランクプーリ220に接する側の面には、複数のギア歯(不図示)が形成されており、このギア歯は、タイミングベルト222がクランクプーリ220に巻回された状態におけるクランクプーリ220との当接部位において、クランクプーリ220の外周面に形成されたギア歯(不図示)と嵌合している。従って、タイミングベルト222は、クランクシャフト219の回転に伴うクランクプーリ220の回転に伴い、一定方向へ送出される構成となっている。   A timing belt 222 which is an example of the “transmission means” according to the present invention is wound around the crank pulley 220. A plurality of gear teeth (not shown) are formed on the surface of the timing belt 222 that is in contact with the crank pulley 220, and these gear teeth are the crank pulley in a state where the timing belt 222 is wound around the crank pulley 220. 220 is engaged with gear teeth (not shown) formed on the outer peripheral surface of the crank pulley 220 at a contact portion with 220. Therefore, the timing belt 222 is configured to be sent in a certain direction along with the rotation of the crank pulley 220 accompanying the rotation of the crankshaft 219.

タイミングベルト222は、クランクプーリ220と同様に回転可能な補助プーリ223及び224によって適度な張力を維持された状態で、吸気側タイミングプーリ225及び排気側タイミングプーリ226に順次巻回される。吸気側タイミングプーリ225及び排気側タイミングプーリ226の各々の外周部には、クランクプーリ220と同様に複数のギア歯(不図示)が形成されており、タイミングベルト222の上述したギア歯と嵌合している。従って、吸気側タイミングプーリ225及び排気側タイミングプーリ226は、夫々タイミングベルト222が送出されるのに伴って一定方向に回転することが可能である。   The timing belt 222 is wound around the intake-side timing pulley 225 and the exhaust-side timing pulley 226 in a state where appropriate tension is maintained by the auxiliary pulleys 223 and 224 that can be rotated in the same manner as the crank pulley 220. A plurality of gear teeth (not shown) are formed on the outer periphery of each of the intake side timing pulley 225 and the exhaust side timing pulley 226 similarly to the crank pulley 220, and is fitted to the above-described gear teeth of the timing belt 222. is doing. Accordingly, the intake side timing pulley 225 and the exhaust side timing pulley 226 can rotate in a certain direction as the timing belt 222 is sent out.

次に、同じく図2を参照して、吸気側VVTコントローラ300及び排気側VVTコントローラ400の構成について説明する。吸気側VVTコントローラ300は、ハウジング310、ベーンロータ320及び液室330を備える。また、排気側VVTコントローラ400は、ハウジング410、ベーンロータ420及び液室430を備える。   Next, the configuration of the intake side VVT controller 300 and the exhaust side VVT controller 400 will be described with reference to FIG. The intake side VVT controller 300 includes a housing 310, a vane rotor 320, and a liquid chamber 330. The exhaust-side VVT controller 400 includes a housing 410, a vane rotor 420, and a liquid chamber 430.

ハウジング310は、吸気側タイミングプーリ225に、例えばボルト等で固定された回転体である。ハウジング310は、吸気側タイミングプーリ225が回転するのに伴って、吸気側タイミングプーリ225と一体に回転することが可能に構成されている。   The housing 310 is a rotating body fixed to the intake side timing pulley 225 with, for example, a bolt or the like. The housing 310 is configured to be able to rotate integrally with the intake side timing pulley 225 as the intake side timing pulley 225 rotates.

ベーンロータ320は、吸気側カムシャフト217の一方の端部に、ストッパを介してボルトで締め付けられることにより固定された回転体であり、ハウジング310内に回動可能に収容されている。ベーンロータ320は、吸気側カムシャフト217と一体に回転することが可能に構成されている。   The vane rotor 320 is a rotating body that is fixed to one end portion of the intake-side camshaft 217 with a bolt through a stopper, and is rotatably accommodated in the housing 310. The vane rotor 320 is configured to be able to rotate integrally with the intake side camshaft 217.

液室330はハウジング310の内部に複数(図2では3室)形成され、作動液を充填することが可能に構成されている。複数の液室330の各々は、ベーンロータ320の外周部に形成された複数(図2では3個)のベーンによって、進角室及び遅角室(各々符号は省略する。尚、図示液室330に係る引き出し線は遅角室を示している)に区画されている。進角室及び遅角室には、夫々不図示の流路を含む作動液供給系(不図示)を介して作動液が供給される構成となっている。   A plurality of (three chambers in FIG. 2) liquid chambers 330 are formed inside the housing 310, and are configured to be filled with hydraulic fluid. Each of the plurality of liquid chambers 330 is formed by a plurality of (three in FIG. 2) vanes formed on the outer peripheral portion of the vane rotor 320, and an advance chamber and a retard chamber (reference numerals are omitted, respectively). The lead-out line according to (1) shows a retarded angle chamber). The advance chamber and the retard chamber are each supplied with hydraulic fluid via a hydraulic fluid supply system (not shown) including a flow path (not shown).

ハウジング410は、排気側タイミングプーリ226に、例えばボルト等で固定された回転体である。ハウジング410は、排気側タイミングプーリ226が回転するのに伴って、排気側タイミングプーリ226と一体に回転することが可能に構成されている。   The housing 410 is a rotating body fixed to the exhaust side timing pulley 226 with, for example, a bolt or the like. The housing 410 is configured to be able to rotate integrally with the exhaust side timing pulley 226 as the exhaust side timing pulley 226 rotates.

ベーンロータ420は、排気側カムシャフト218の一方の端部に、ストッパを介してボルトで締め付けられることにより固定された回転体であり、ハウジング410内に回動可能に収容されている。ベーンロータ420は、排気側カムシャフト218と一体に回転することが可能に構成されている。   The vane rotor 420 is a rotating body fixed to one end of the exhaust-side camshaft 218 with a bolt via a stopper, and is rotatably accommodated in the housing 410. The vane rotor 420 is configured to be able to rotate integrally with the exhaust camshaft 218.

液室430はハウジング410の内部に複数(図2では3室)形成され、作動液を充填することが可能に構成されている。複数の液室430各々は、ベーンロータ420の外周部に形成された複数(図2では3個)のベーンによって、進角室及び遅角室(各々符号は省略する。尚、図示液室430に係る引き出し線は遅角室を示している)に区画されている。進角室及び遅角室には、夫々不図示の流路を含む作動液供給系(不図示)を介して作動液が供給される構成となっている。   A plurality of liquid chambers 430 are formed inside the housing 410 (three chambers in FIG. 2), and are configured to be filled with hydraulic fluid. Each of the plurality of liquid chambers 430 is formed by a plurality of (three in FIG. 2) vanes formed on the outer peripheral portion of the vane rotor 420, so that an advance chamber and a retard chamber (reference numerals are omitted respectively). The lead line indicates a retarding chamber). The advance chamber and the retard chamber are each supplied with hydraulic fluid via a hydraulic fluid supply system (not shown) including a flow path (not shown).

尚、図2では図示を省略するが、吸気側VVTコントローラ300及び排気側VVTコントローラ400における上述した作動液供給系は、概ね以下の如く構成されている。尚、作動液供給系は、吸気側VVTコントローラ300及び排気側VVTコントローラ400の各々に対し相互に独立して設けられていてもよいし、少なくとも一部が共有されていてもよい。   Although not shown in FIG. 2, the above-described hydraulic fluid supply system in the intake-side VVT controller 300 and the exhaust-side VVT controller 400 is generally configured as follows. The hydraulic fluid supply system may be provided independently of each other for the intake side VVT controller 300 and the exhaust side VVT controller 400, or at least a part of them may be shared.

作動液供給系は、進角室に作動液を供給するための流路を含む進角室側デリバリ、遅角室に作動液を供給するための流路を含む遅角室側デリバリ、作動液をこれらデリバリに循環供給するためのポンプ、及び作動液の供給形態を切り替えるためのOCV(Oil Control Valve)等の液圧制御弁、液圧制御弁の弁体を駆動する、例えばソレノイド等電磁的な駆動手段の形態を採り得る弁体駆動手段、及び作動液供給系の駆動状態を制御する制御系等から構成される。また、係る制御系はECU100により上位に制御される構成となっている。   The hydraulic fluid supply system includes an advance chamber delivery including a flow channel for supplying the hydraulic fluid to the advance chamber, a retard chamber delivery including a flow channel for supplying the hydraulic fluid to the retard chamber, and the hydraulic fluid. For circulating and supplying the oil to these deliveries, hydraulic pressure control valves such as OCV (Oil Control Valve) for switching the supply mode of hydraulic fluid, and driving the valve body of the hydraulic pressure control valve, such as solenoid It comprises a valve body drive means that can take the form of such a drive means, a control system that controls the drive state of the hydraulic fluid supply system, and the like. In addition, the control system is configured to be controlled by the ECU 100 at a higher level.

ポンプ及び弁体駆動手段は、制御系の一部たる、例えばモータやアクチュエータ等の駆動系により駆動される。作動液供給系では、係る駆動系により駆動される液圧制御弁の弁体位置に応じて、複数の液室各々における進角室及び遅角室の各々に作動液を供給することが可能となっている。   The pump and the valve body drive means are driven by a drive system such as a motor or an actuator, which is a part of the control system. In the hydraulic fluid supply system, it is possible to supply hydraulic fluid to each of the advance chamber and the retard chamber in each of the plurality of fluid chambers according to the valve body position of the hydraulic pressure control valve driven by the drive system. It has become.

<1−2:実施形態の動作>
<1−2−1:VVTコントローラによるバルブタイミング制御>
吸気側VVTコントローラ300及び排気側VVTコントローラ400では、ECU100の制御による上述した作動液供給系の作用によって、主として以下に説明する二種類の制御モードに従ってバルブタイミング制御が実行される。尚、吸気側VVTコントローラ300と排気側VVTコントローラ400とでは、バルブタイミング制御に係る動作は同等であるので、説明の煩雑化を防ぐ目的から、以下の説明では、吸気側VVTコントローラ300に関して説明することとする。
<1-2: Operation of Embodiment>
<1-2-1: Valve timing control by VVT controller>
In the intake-side VVT controller 300 and the exhaust-side VVT controller 400, valve timing control is executed mainly according to the two types of control modes described below by the action of the hydraulic fluid supply system described above under the control of the ECU 100. The intake side VVT controller 300 and the exhaust side VVT controller 400 have the same operation related to the valve timing control. Therefore, for the purpose of preventing the explanation from becoming complicated, the following description will be made with respect to the intake side VVT controller 300. I will do it.

<1−2−1−1:保持モード>
図2において、液室330の進角室及び遅角室に作動液供給系を介して所定値以上の液圧が加えられた状態で、液圧制御弁の弁体が所定の保持位置に制御されると、保持モードが作動する。保持モードでは、進角室及び遅角室における液圧が保持されるため、進角室及び遅角室双方の液圧によってベーンロータ320がハウジング310に対し固定される。従って、クランクシャフト219の回転に伴うハウジング310の回転が作動液を介してベーンロータ320に伝達され、ベーンロータ320がクランクシャフト219と同期して回転する。この際、ベーンロータ320は吸気側クランクシャフト217に固定されているため、保持モードでは、吸気カムシャフト217が、クランクシャフト219の回転位相と一定の回転位相差を保った状態でベーンロータ320と一体に回転駆動される。即ち、保持モードでは、吸気バルブ203のバルブタイミングが保持される。
<1-2-1-1: Holding mode>
In FIG. 2, the valve body of the hydraulic pressure control valve is controlled to a predetermined holding position in a state where a hydraulic pressure of a predetermined value or more is applied to the advance chamber and the retard chamber of the liquid chamber 330 via the hydraulic fluid supply system. When it is done, the hold mode is activated. In the holding mode, since the hydraulic pressure in the advance chamber and the retard chamber is maintained, the vane rotor 320 is fixed to the housing 310 by the hydraulic pressure in both the advance chamber and the retard chamber. Accordingly, the rotation of the housing 310 accompanying the rotation of the crankshaft 219 is transmitted to the vane rotor 320 via the hydraulic fluid, and the vane rotor 320 rotates in synchronization with the crankshaft 219. At this time, since the vane rotor 320 is fixed to the intake-side crankshaft 217, in the holding mode, the intake camshaft 217 is integrated with the vane rotor 320 while maintaining a constant rotational phase difference from the rotational phase of the crankshaft 219. Driven by rotation. That is, in the holding mode, the valve timing of the intake valve 203 is held.

<1−2−1−2:フィードバックモード>
進角室及び遅角室における液圧を変化させた場合、ベーンロータ320は所定の可動範囲内で双方の液圧の度合いに応じて進角方向及び遅角方向に回動する。この際、吸気カムシャフト217の回転位相は、クランクシャフト219の回転位相に対し必然的に進角側又は遅角側に変化し、吸気カムシャフト217に固定された吸気カム204によって規定される吸気バルブ203のバルブタイミングが変化する。
<1-2-1-2: Feedback mode>
When the hydraulic pressure in the advance chamber and the retard chamber is changed, the vane rotor 320 rotates in the advance direction and the retard direction in accordance with the degree of both of the fluid pressures within a predetermined movable range. At this time, the rotation phase of the intake camshaft 217 inevitably changes to the advance side or the retard side with respect to the rotation phase of the crankshaft 219, and the intake air defined by the intake cam 204 fixed to the intake camshaft 217. The valve timing of the valve 203 changes.

ECU100は、フィードバックモード(以下、適宜「F/Bモード」と称する)において、予めROMに記憶されたマップを参照し、その時点のエンジン200の運転条件に応じた最適なバルブタイミングを取得すると共に、現時点の吸気バルブ203のバルブタイミングとの差分に対応する目標変位角を演算し、弁体駆動手段を駆動する駆動系に対しフィードバック電流値に相当する信号を供給して弁体駆動手段を制御する。その結果、F/Bモードでは、吸気カムシャフト217とクランクシャフト219との回転位相差が、係る目標変位角に対応する値にフィードバック的に収束し、バルブタイミングが目標値に収束する。   In feedback mode (hereinafter referred to as “F / B mode” where appropriate), ECU 100 refers to a map stored in advance in ROM and obtains optimal valve timing according to the operating conditions of engine 200 at that time. The target displacement angle corresponding to the difference with the valve timing of the current intake valve 203 is calculated, and a signal corresponding to the feedback current value is supplied to the drive system that drives the valve drive means to control the valve drive means To do. As a result, in the F / B mode, the rotational phase difference between the intake camshaft 217 and the crankshaft 219 converges in a feedback manner to a value corresponding to the target displacement angle, and the valve timing converges to the target value.

<1−2−2:タイミングベルトの有効張力>
タイミングベルト222は、エンジン200の静止時には、図2では不図示のテンショナにより、その張力(即ち、静止時張力)が一定値(或いは一定範囲)に維持されている。一方、エンジン200の動作期間では、タイミングベルト222には、このような静止時張力に加え、更にエンジン200の構造及び動作に起因する有効張力が作用する。有効張力は、静止時張力とは異なり、エンジン200の動作状態に応じて変化する。従って、静止時張力に有効張力を加えた動作時張力もエンジン200の動作状態に応じて変化する。
<1-2-2: Effective tension of timing belt>
The tension of the timing belt 222 is maintained at a constant value (or a constant range) by a tensioner (not shown) in FIG. 2 when the engine 200 is stationary. On the other hand, during the operation period of the engine 200, an effective tension due to the structure and operation of the engine 200 acts on the timing belt 222 in addition to the stationary tension. Unlike the stationary tension, the effective tension changes according to the operating state of the engine 200. Therefore, the operating tension obtained by adding the effective tension to the stationary tension also changes according to the operating state of the engine 200.

ここで、図3を参照して、タイミングベルト222に作用する有効張力の変化について説明する。ここに、図3は、エンジン200におけるタイミングベルト222の有効張力の変化特性をシリンダ毎に表した模式図である。   Here, with reference to FIG. 3, the change in the effective tension acting on the timing belt 222 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing the change characteristic of the effective tension of the timing belt 222 in the engine 200 for each cylinder.

図3において、縦軸に有効張力Te、横軸にクランク角が表された特性図が縦方向に4種類配列している。これらは、4本のシリンダ202(ここでは、便宜的に第1、第2、第3及び第4シリンダと表現する)の各々に対応しており、上段から順次、第1シリンダ(図示「#1」)、第4シリンダ(図示「#4」)、第2シリンダ(図示「#2」)及び第3シリンダ(図示「#3」)に対応している。また、図3では、クランク角が0°の時点(以下、適宜「基準点」と表現する)において、第1シリンダにおけるピストンが膨張BDC(Bottom Death Center:下死点)にあり、排気工程を迎える様子が示されている。エンジン200では、各シリンダが、クランク角にして180°位相がずれた状態で順次各工程を迎える構成となっている。従って、基準点において、第4、第2及び第3シリンダは夫々膨張、圧縮及び吸気工程を迎えている。   In FIG. 3, four types of characteristic diagrams in which the vertical axis represents the effective tension Te and the horizontal axis represents the crank angle are arranged in the vertical direction. These correspond to each of the four cylinders 202 (here, expressed as first, second, third, and fourth cylinders for convenience), and the first cylinder ("#" 1 "), the fourth cylinder (" # 4 "in the figure), the second cylinder (" # 2 "in the figure), and the third cylinder (" # 3 "in the figure). In FIG. 3, when the crank angle is 0 ° (hereinafter, referred to as “reference point” where appropriate), the piston in the first cylinder is in an expansion BDC (Bottom Death Center), and the exhaust process is performed. The state of being greeted is shown. The engine 200 is configured such that each cylinder sequentially reaches each step in a state where the crank angle is 180 degrees out of phase. Therefore, at the reference point, the fourth, second and third cylinders are undergoing expansion, compression and intake processes, respectively.

図3は、吸気バルブ203及び排気バルブ206が夫々吸気工程及び排気工程の開始と同時に開弁し、終了と同時に閉弁するように、吸気及び排気バルブのバルブタイミングが設定されている、即ち、吸気バルブ203と排気バルブ206とのバルブオーバラップ量がゼロである場合を示したものである。   In FIG. 3, the valve timings of the intake and exhaust valves are set so that the intake valve 203 and the exhaust valve 206 are opened at the start of the intake process and the exhaust process, respectively, and are closed at the end. This shows a case where the valve overlap amount between the intake valve 203 and the exhaust valve 206 is zero.

エンジン200では、既に述べたように、タイミングベルト222によって吸気側タイミングプーリ225及び排気側タイミングプーリ226を回転駆動させている。また、各プーリは、夫々に対応するカムシャフトに間接的に(即ち、前述したハウジング、作動液及びベーンロータ等を介して)固定されている。一方、カムシャフトに固定されたカムに加わる負荷は、吸気及び排気バルブが駆動される際に変化する。従って、各タイミングプーリに巻回されたタイミングベルト222に作用する有効張力Teは、各バルブの駆動状態に応じて変化する。より具体的には、図示の通り、有効張力Teは、吸気工程及び排気工程において変化し、且つ吸気及び排気バルブの最大リフト時においてピーク値Te1を採る。   In the engine 200, as already described, the intake side timing pulley 225 and the exhaust side timing pulley 226 are rotationally driven by the timing belt 222. Each pulley is indirectly fixed to the corresponding camshaft (that is, via the housing, the hydraulic fluid, the vane rotor, etc. described above). On the other hand, the load applied to the cam fixed to the camshaft changes when the intake and exhaust valves are driven. Accordingly, the effective tension Te acting on the timing belt 222 wound around each timing pulley changes according to the driving state of each valve. More specifically, as shown in the figure, the effective tension Te changes in the intake process and the exhaust process, and takes a peak value Te1 at the maximum lift time of the intake and exhaust valves.

尚、有効張力Teは、吸気及び排気工程以外の工程(即ち、主として圧縮及び膨張工程)でも発生するが、有効張力が顕著に増大するのは吸気及び排気工程であり、本実施形態では、説明の煩雑化を防ぐ目的から、吸気及び排気バルブが駆動される期間以外(図3では、吸気及び排気工程と一致する)において、タイミングベルト222には有効張力の定常値Te0(Te0<<Te1)が作用しているものとする。   The effective tension Te is also generated in processes other than the intake and exhaust processes (that is, mainly the compression and expansion processes), but the effective tension is significantly increased in the intake and exhaust processes. In order to prevent complication, the timing belt 222 has a steady effective value Te0 (Te0 << Te1) other than the period during which the intake and exhaust valves are driven (corresponding to the intake and exhaust processes in FIG. 3). Is acting.

次に、図4を参照して、タイミングベルト222に作用する有効張力について更に説明する。ここに、図4は、タイミングベルト222に生じる有効張力の合力の変化特性を表す模式図である。尚、図4において、図3と重複する個所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   Next, the effective tension acting on the timing belt 222 will be further described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing a change characteristic of the resultant effective tension generated in the timing belt 222. 4 that are the same as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.

図4において、縦軸及び横軸は、夫々図3と同様に有効張力Te及びクランク角である。図3で示したように、基準点からクランク角180°までに相当する期間において、第1シリンダは排気工程を迎え、且つ第3シリンダが吸気工程を迎えており、夫々の期間の中間にあるクランク角90°の時点で、各々のバルブのリフト量は最大となる。従って、タイミングベルト222に作用する有効張力Teのピーク値は、クランク角90°に相当する時点で、各シリンダについてのピーク値Te1と定常値Te0とを合算した「2Te1+2Te0」に相当する図示Te2となる。   In FIG. 4, the vertical axis and the horizontal axis are the effective tension Te and the crank angle as in FIG. As shown in FIG. 3, in the period corresponding to the crank angle of 180 ° from the reference point, the first cylinder is in the exhaust process and the third cylinder is in the intake process, which is in the middle of each period. When the crank angle is 90 °, the lift amount of each valve is maximized. Accordingly, the peak value of the effective tension Te acting on the timing belt 222 at the time corresponding to the crank angle of 90 ° is the illustrated Te2 corresponding to “2Te1 + 2Te0” obtained by adding the peak value Te1 and the steady value Te0 for each cylinder. Become.

ここで、エンジン200ではクランク角にして180°位相がずれた状態で順次いずれかのシリンダが吸気及び排気工程を迎えるため、結局、有効張力Teは、基準点から(90+180×j)°(但し、j=0,1,2,・・・n)離れたクランク角においてピーク値Te2を採る。一方、有効張力Teは、基準点から(180×k)°(但し、k=0,1,2,・・・n)離れたクランク角において最低値を採り、その値は、各シリンダについて定常値Te0を合算した4Te0に相当する図示Te3となる。   Here, in the engine 200, one of the cylinders sequentially enters the intake and exhaust processes with the crank angle being 180 ° out of phase, so the effective tension Te is (90 + 180 × j) ° (however, from the reference point) , J = 0, 1, 2,..., N) The peak value Te2 is taken at a crank angle apart. On the other hand, the effective tension Te takes the lowest value at a crank angle away from the reference point by (180 × k) ° (where k = 0, 1, 2,... N), and the value is steady for each cylinder. The resulting Te3 is equivalent to 4Te0 obtained by adding the values Te0.

一方、有効張力の変化を引き起こす要因は、このような吸気及び排気バルブの駆動に伴うものだけではない。例えば、エンジン200を構成する部品部材の形状、材質及び配置態様等によって定まる共振条件が満たされた場合には、タイミングベルト222が共振することがある。例えば、このような共振時に前述した変化特性で推移する有効張力のピークが重なると、有効張力の値が過大となり、静止時張力の変化量がゼロ又は一定若しくは一定とみなし得る程度に小さいものと考えれば、必然的に動作時張力の値が過大となる。   On the other hand, the factor causing the change in the effective tension is not limited to the driving of the intake and exhaust valves. For example, the timing belt 222 may resonate when a resonance condition determined by the shape, material, arrangement, and the like of the component members constituting the engine 200 is satisfied. For example, if the peak of effective tension that changes with the change characteristics described above at the time of such resonance overlaps, the value of effective tension becomes excessive, and the amount of change in tension at rest is small enough to be regarded as zero, constant, or constant. If considered, the value of the operating tension is inevitably excessive.

動作時張力が過大である場合、タイミングベルト222の損傷若しくは損壊の発生又は磨耗の促進等諸問題が発生する可能性が高くなるため、タイミングベルト222に作用する動作時張力は、少なくともこの種の不具合が発生しない程度に制御される必要がある。そこで、本実施形態では、ECU100が、バルブタイミング制御処理を実行することによりタイミングベルト222の有効張力を制御することによって、動作時張力を効率的且つ効果的に制御している。   If the operating tension is excessive, there is a high possibility that various problems such as damage or breakage of the timing belt 222 or acceleration of wear will occur. Therefore, the operating tension acting on the timing belt 222 is at least this kind. It needs to be controlled to such an extent that no malfunction occurs. Therefore, in the present embodiment, the ECU 100 efficiently and effectively controls the operating tension by controlling the effective tension of the timing belt 222 by executing the valve timing control process.

ここで、図5を参照して、バルブタイミング制御処理の詳細について説明する。ここに、図5は、バルブタイミング制御処理のフローチャートである。   Here, the details of the valve timing control process will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart of the valve timing control process.

図5において、ECU100は、基本バルブタイミングを取得する(ステップA10)。ここで、基本バルブタイミングは、予めエンジン200の動作条件(例えば、機関回転数、アクセル開度或いは要求出力等)に対応付けられ、マップとしてROMに格納されており、ECU100は、その時点における基本バルブタイミングを係るマップから取得する。また、ECU100は、吸気バルブ203及び排気バルブ206のバルブタイミングが、係る基本バルブタイミングとなるように、上述した如く吸気側VVTコントローラ300及び排気側VVTコントローラ400を制御する(即ち、F/Bモード及び保持モードを適宜切り替える)。   In FIG. 5, the ECU 100 acquires the basic valve timing (step A10). Here, the basic valve timing is associated in advance with the operating conditions of the engine 200 (for example, the engine speed, the accelerator opening degree, the required output, etc.), and is stored in the ROM as a map. The valve timing is obtained from the map. Further, the ECU 100 controls the intake side VVT controller 300 and the exhaust side VVT controller 400 as described above so that the valve timings of the intake valve 203 and the exhaust valve 206 become the basic valve timing (that is, the F / B mode). And switching the holding mode as appropriate).

バルブタイミングを基本バルブタイミングに制御すると、ECU100は、歪みセンサ221の出力値からクランクプーリ220の歪み量を取得する(ステップA11)。クランクプーリ220の歪み量を取得すると、ECU100は更に、タイミングベルト222の有効張力Teのピーク値Tepを取得する(ステップA12)。   When the valve timing is controlled to the basic valve timing, the ECU 100 acquires the distortion amount of the crank pulley 220 from the output value of the distortion sensor 221 (step A11). When the strain amount of the crank pulley 220 is acquired, the ECU 100 further acquires the peak value Tep of the effective tension Te of the timing belt 222 (step A12).

ここで、クランクプーリ220に生じる歪みの量は、クランクプーリ220に巻回されたタイミングベルト222の有効張力に応じて変化する。ECU100は、予めROMに、係る歪み量と有効張力との対応関係を規定するマップを保持しており、ステップA12に係る処理では、係るマップを参照し、取得された歪み量に対応する有効張力Teを取得すると共に、一定の期間について連続的に係る取得された有効張力Teをモニタすることによって、ピーク値Tepを取得する。   Here, the amount of distortion generated in the crank pulley 220 changes according to the effective tension of the timing belt 222 wound around the crank pulley 220. The ECU 100 holds in advance a map that prescribes a correspondence relationship between the strain amount and the effective tension in the ROM, and in the processing according to step A12, the effective tension corresponding to the obtained strain amount is referred to the map. The peak value Tep is acquired by acquiring Te and monitoring the acquired effective tension Te continuously for a certain period.

有効張力のピーク値Tepを取得すると、ECU100は、係るピーク値Tepが、予め設定された閾値Tepthよりも大きいか否かを判別する(ステップA13)。ここで、閾値Tepthは、予めタイミングベルト222に上述した各種不具合を発生させかねないものとして規定された値であり、有効張力とタイミングベルトの不具合の発生状態とを相関付け得る実験或いはシミュレーション等によって、例えば係る不具合の発生限界に相当する値、又は発生限界未満のある程度マージンをもたせた値等に設定されている。   When the peak value Tep of the effective tension is acquired, the ECU 100 determines whether or not the peak value Tep is larger than a preset threshold value Tepth (step A13). Here, the threshold Temperature is a value that is defined in advance as the possibility of causing the above-described various problems in the timing belt 222, and is based on experiments or simulations that can correlate the effective tension with the occurrence state of the timing belt defects. For example, the value is set to a value corresponding to the occurrence limit of the malfunction, or a value having a certain margin less than the occurrence limit.

尚、エンジン200の動作時にタイミングベルト222に作用する張力は、動作時張力であり、タイミングベルト222に何らかの不具合が発生する場合、係る動作時張力が顕著に影響する。然るに、静止時張力は通常固定値であり、また可変であるとしてもタイミングベルト222の不具合に繋がる程度に大きい範囲では変化させないのが普通であり、実質的には、動作時張力がタイミングベルト222の不具合を招きかねない程度に大きいか否かは、静止時張力とは無関係に、有効張力によって十分に規定することができる。但し、閾値の決定態様は、本実施形態のものに限定されるものではなく、例えば、静止時張力の値に応じて可変であってもよい。   Note that the tension acting on the timing belt 222 when the engine 200 is operating is the operating tension, and if any malfunction occurs in the timing belt 222, the operating tension significantly affects. However, the stationary tension is normally a fixed value, and even if it is variable, it is usually not changed in a range that is large enough to cause a malfunction of the timing belt 222. In practice, the operating tension is substantially the same as the timing belt 222. Whether or not it is large enough to cause the above problem can be sufficiently defined by the effective tension irrespective of the stationary tension. However, the determination mode of the threshold is not limited to that of the present embodiment, and may be variable according to the value of the stationary tension, for example.

係る判別の結果、有効張力のピーク値Tepが閾値Tepth以下である場合(ステップA13:NO)、ECU100は、バルブタイミングをその時点におけるバルブタイミング(この時点では、即ち基本バルブタイミング)に決定し(ステップA15)、バルブタイミングの変更を行わない。   As a result of the determination, if the peak value Tep of the effective tension is equal to or less than the threshold value Tepth (step A13: NO), the ECU 100 determines the valve timing as the valve timing at that time (that is, the basic valve timing at this time) ( Step A15), valve timing is not changed.

一方、有効張力のピーク値Tepが閾値Tepthより大きい場合(ステップA13:YES)、ECU100は、吸気バルブ203と排気バルブ206とのバルブオーバラップ量を増加させる(ステップA14)。ここで、図6を参照して、バルブオーバラップ量と有効張力との関係について説明する。ここに、図6は、有効張力のピーク値とバルブオーバラップ量との相関を表す模式図である。   On the other hand, when the peak value Tep of the effective tension is greater than the threshold value Tepth (step A13: YES), the ECU 100 increases the valve overlap amount between the intake valve 203 and the exhaust valve 206 (step A14). Here, the relationship between the valve overlap amount and the effective tension will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing the correlation between the peak value of the effective tension and the valve overlap amount.

図6において、縦軸及び横軸には夫々有効張力Teのピーク値Tep及びバルブオーバラップ量VOLが表される。図示するように、ピーク値Tepは、バルブオーバラップ量VOLが増加する程減少する傾向を採り、有効張力Teは、例えば図示VOLaにおいてTea、また図示VOLb(VOLa<VOLb)においてTeb(Teb<Tea)を採る。   In FIG. 6, the vertical axis and the horizontal axis represent the peak value Tep and the valve overlap amount VOL of the effective tension Te, respectively. As shown in the figure, the peak value Tep tends to decrease as the valve overlap amount VOL increases. The effective tension Te is, for example, Tea in the illustrated VOLa, and Teb (Teb <Tea <Tea in the illustrated VOLb (VOLa <VOLb)). ).

ここで更に、図7を参照して、バルブオーバラップ量と有効張力との関係について説明する。ここに、図7は、バルブオーバラップ量が増加された場合における、エンジン200のタイミングベルト222における有効張力の変化特性をシリンダ毎に表した模式図である。尚、同図において、図3と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   Here, with reference to FIG. 7, the relationship between the valve overlap amount and the effective tension will be described. FIG. 7 is a schematic diagram showing the change characteristic of the effective tension in the timing belt 222 of the engine 200 for each cylinder when the valve overlap amount is increased. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 3, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図7において、吸気バルブ203のバルブタイミングは、図3に例示したものと較べて45度進角側に変更され(図示太破線参照)、排気バルブ206のバルブタイミングも同じく45度遅角側に変更されている(図示太破線参照)。従って、両者のバルブオーバラップ量は90°となっている。尚、図7に係るバルブオーバラップ量は、有効張力の変化を明確に例示するための模式図であり、実際に制御対象とされるバルブオーバラップ量は、これに限定されない。   In FIG. 7, the valve timing of the intake valve 203 is changed to the 45 ° advance side compared to that illustrated in FIG. 3 (see the thick broken line in the drawing), and the valve timing of the exhaust valve 206 is also set to the 45 ° delay side. It has been changed (see thick broken line in the figure). Therefore, the valve overlap amount of both is 90 °. Note that the valve overlap amount according to FIG. 7 is a schematic diagram for clearly illustrating the change in the effective tension, and the valve overlap amount actually controlled is not limited to this.

図示するように、各シリンダについて有効張力Teのピーク値Tepを見ると、バルブオーバラップ量が増加された分(図3との比較で言えば、バルブオーバラップ量が存在する分)、前述のピーク値Te1よりも増加し、図示Te4となる。然るに、このように吸気及び排気バルブのバルブオーバラップ量を増加せしめたことにより、第1乃至第4シリンダ相互間においてピーク値Te1が重複する事態が回避されるため、実際にタイミングベルト222に作用する有効張力のピーク値Tepは、図4に係るTe2よりも減少する。   As shown in the figure, when the peak value Tep of the effective tension Te is seen for each cylinder, the amount of increase in the valve overlap amount (the amount of valve overlap exists in comparison with FIG. 3) It increases from the peak value Te1 and becomes Te4 in the figure. However, by increasing the valve overlap amount of the intake and exhaust valves in this way, a situation in which the peak value Te1 overlaps between the first to fourth cylinders is avoided, so that it actually acts on the timing belt 222. The peak value Tep of the effective tension to be reduced is smaller than Te2 according to FIG.

ここで、このことについて、図8を参照して説明する。ここに、図8は、タイミングベルト222に生じる有効張力の合力の変化特性を表す他の模式図である。尚、図8において、図4と重複する個所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   Here, this will be described with reference to FIG. FIG. 8 is another schematic diagram showing a change characteristic of the resultant effective tension generated in the timing belt 222. 8 that are the same as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.

図4に示すように、バルブオーバラップ量の増加によってシリンダ相互間のピーク時期がずらされるため、タイミングベルト222に作用する有効張力のピーク値Tepは、図7で示したTe4となる。但し、係るバルブオーバラップ量の増加に伴って、ピーク時期は増え、ピーク時期に相当するクランク角は、基準点から(90+90×l)°(但し、l=0,1,2,・・・n)離れたクランク角となる。一方、有効張力の最小値は、「Te1+3Te0」に相当する図示Te5となり、基準点から(45+90×m)°(但し、m=0,1,2,・・・n)離れたクランク角において生じることとなる。このように、バルブオーバラップ量を増加させることによって、相異なるシリンダにおける有効張力のピーク時期をずらすことが可能となるため、タイミングベルト222に作用する有効張力のピーク値を減少させることが可能となる。   As shown in FIG. 4, since the peak time between the cylinders is shifted due to an increase in the valve overlap amount, the peak value Tep of the effective tension acting on the timing belt 222 is Te4 shown in FIG. However, as the valve overlap amount increases, the peak time increases, and the crank angle corresponding to the peak time is (90 + 90 × l) ° (where l = 0, 1, 2,... n) Distant crank angle. On the other hand, the minimum value of the effective tension is Te5 in the figure corresponding to “Te1 + 3Te0”, and occurs at a crank angle away from the reference point by (45 + 90 × m) ° (where m = 0, 1, 2,... N). It will be. As described above, by increasing the valve overlap amount, it is possible to shift the peak timing of the effective tension in different cylinders, so that the peak value of the effective tension acting on the timing belt 222 can be decreased. Become.

図5に戻り、ステップA14に係る処理において、バルブオーバラップ量が増加するように各VVTコントローラを制御すると、ECU100は、処理をステップA11に戻し、クランクプーリ220に生じる歪みの量を取得して、有効張力のピーク値Tepの比較に係る一連の処理を繰り返す。このようなループ処理の過程において、ピーク値Tepが閾値Tepth以下に低下した場合(ステップA13:NO)、処理はステップA15に移行する。   Returning to FIG. 5, when each VVT controller is controlled so that the valve overlap amount increases in the process according to step A14, the ECU 100 returns the process to step A11 and acquires the amount of distortion generated in the crank pulley 220. Then, a series of processes relating to the comparison of the peak values Tep of the effective tension is repeated. In the course of such a loop process, when the peak value Tep falls below the threshold value Tepth (step A13: NO), the process proceeds to step A15.

ここで、バルブオーバラップ量は、基本的に上述したF/Bモードによるバルブタイミング制御により徐変される。例えば、ECU100は現時点のバルブタイミングに基づいて、バルブタイミングの目標変位角を設定し、係る目標変位角が得られるように各VVTコントローラを制御することによって、吸気及び排気バルブを夫々徐々に進角及び遅角させる。この目標変位角に対応するバルブタイミング各々においてピーク値Tepと閾値Tepthとの比較がなされ、最終的にはバルブタイミングが、有効張力のピーク値Tepが閾値Tepth以下となる目標変位角に対応する値に決定される。また、例えば予め実験的に、経験的に或いはシミュレーション等に基づいて、ピーク値と閾値との差分と、実現すべきオーバラップ量との対応関係が、有効張力の変化を最小限に抑えつつ且つピーク値が閾値を超えないようなものとして設定されている場合等には、係る対応関係に基づいてバルブタイミングの目標変位量がより適切に設定されてもよい。即ち、最終的にバルブオーバラップ量を増加せしめることによって有効張力のピーク値を減少せしめ得る限りにおいて、各VVTコントローラの制御態様並びに吸気及び排気バルブのバルブタイミングの制御比率等は何ら限定されない。   Here, the valve overlap amount is gradually changed by the valve timing control in the F / B mode described above. For example, the ECU 100 sets the target displacement angle of the valve timing based on the current valve timing, and controls each VVT controller to obtain the target displacement angle, thereby gradually advancing the intake and exhaust valves, respectively. And retard. At each valve timing corresponding to the target displacement angle, a comparison is made between the peak value Tep and the threshold Tepth. Finally, the valve timing is a value corresponding to the target displacement angle at which the effective tension peak value Tep is less than or equal to the threshold Tepth. To be determined. Further, for example, the correspondence between the difference between the peak value and the threshold value and the overlap amount to be realized is experimentally, empirically, or based on simulations in advance, while minimizing the change in effective tension and When the peak value is set so as not to exceed the threshold value, the target displacement amount of the valve timing may be set more appropriately based on the corresponding relationship. That is, as long as the peak value of the effective tension can be decreased by finally increasing the valve overlap amount, the control mode of each VVT controller and the control timing ratio of the intake and exhaust valves are not limited at all.

ステップA15に係る処理によって、吸気及び排気バルブに係るバルブタイミングが、タイミングベルト222の有効張力のピーク値Tepを閾値Tepth以下に低下せしめ得る値に設定されると、ECU100は、エンジン200の運転条件が変更されたか否かを判別する(ステップA16)。有効張力のピーク値Tepの不測の変化は、主として共振によって生じるため、例えば、機関回転数等、共振の発生に対応付けられた運転条件が変化した場合には、有効張力Teが増加又は減少する等、変化することが考えられる。従って、ECU100は、エンジン200の運転条件が変化していない場合(ステップA16:NO)には、ステップA16に係る処理を繰り返し実行して、実質的に処理を待機すると共に、エンジン200の運転条件が変化した場合には(ステップA16:YES)、処理をステップA10に戻し、バルブタイミングを一旦基本バルブタイミングに戻して一連の処理を繰り返す。   When the valve timing related to the intake and exhaust valves is set to a value that can reduce the peak value Tep of the effective tension of the timing belt 222 to be equal to or less than the threshold Tepth by the process related to Step A15, the ECU 100 determines the operating conditions of the engine 200. It is determined whether or not has been changed (step A16). Since the unexpected change in the effective tension peak value Tep is mainly caused by resonance, the effective tension Te increases or decreases when the operating conditions associated with the occurrence of resonance, such as the engine speed, change, for example. Etc., it is possible to change. Therefore, when the operating condition of engine 200 has not changed (step A16: NO), ECU 100 repeatedly executes the process according to step A16, substantially waits for the process, and operates the operating condition of engine 200. Is changed (step A16: YES), the processing is returned to step A10, the valve timing is once returned to the basic valve timing, and a series of processing is repeated.

このように、本実施形態に係るバルブタイミング制御処理によれば、タイミングベルト222に作用する有効張力をリアルタイムに取得し、係る有効張力のピーク値が、タイミングベルト222に物理的又は機械的な何らかの不具合を発生させる、或いはエンジン200の振動状態を許容値以上に悪化させ得る程度に大きいと判断される場合に、吸気バルブ203及び排気バルブ206のバルブオーバラップ量を増加せしめ、もって有効張力Teのピーク値を減少せしめることが可能となる。この際、有効張力の変化は静止時張力に影響を与えることはないから、タイミングベルト222の動作時張力が、各カムシャフトを駆動せしめるのに要する要求値を下回ることはない。即ち、タイミングベルト222の動作時張力を効率的且つ効果的に制御することが可能となるのである。   As described above, according to the valve timing control process according to the present embodiment, the effective tension acting on the timing belt 222 is acquired in real time, and the peak value of the effective tension is applied to the timing belt 222 in some physical or mechanical manner. When it is determined that a problem occurs or the vibration state of the engine 200 is large enough to deteriorate beyond the allowable value, the valve overlap amount of the intake valve 203 and the exhaust valve 206 is increased, and the effective tension Te is increased. The peak value can be reduced. At this time, since the change in effective tension does not affect the stationary tension, the operating tension of the timing belt 222 does not fall below the required value required to drive each camshaft. That is, the operating tension of the timing belt 222 can be controlled efficiently and effectively.

<2:第2実施形態>
第1実施形態では、バルブタイミング制御処理において、ECU100が一定又は不定の周期で有効張力のピーク値Tepを取得し、閾値Tepthとの比較に供する構成となっているが、タイミングベルト222の共振条件は、エンジン200における部品及び部材の形状、質量及び空間的な配置等により固有である。また、タイミングベルト222の有効張力のピーク値Tepが前述した閾値を超え得るのは、主としてタイミングベルト222の共振時であり、従って、予め共振条件を然るべき記憶手段に記憶させておくことにより、効率的なバルブタイミング制御が可能となる。ここで、図9を参照して、このような趣旨に基づいた本発明の第2実施形態について説明する。ここに、図9は、バルブタイミング制御処理の他のフローチャートである。尚、同図において、図5と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
<2: Second Embodiment>
In the first embodiment, in the valve timing control process, the ECU 100 acquires the peak value Tep of the effective tension at a constant or indefinite period and uses it for comparison with the threshold value Tepth. Is unique due to the shape, mass, spatial arrangement, etc. of components and members in the engine 200. The peak value Tep of the effective tension of the timing belt 222 can exceed the above-described threshold value mainly at the time of resonance of the timing belt 222. Therefore, by storing the resonance condition in an appropriate storage unit in advance, the efficiency can be improved. Valve timing control is possible. Here, with reference to FIG. 9, a second embodiment of the present invention based on such a purpose will be described. FIG. 9 is another flowchart of the valve timing control process. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 5, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図9において、基本バルブタイミングを取得すると、ECU100は、学習値の有無を判別する(ステップB10)。本実施形態において、ECU100は、予めROMに、共振条件として、共振が生じ得るエンジン200の機関回転数の値を記憶しており、また、それとは別に、書換え可能な例えばRAM等の記憶手段に、過去に有効張力を低減させるべくバルブタイミングが変更された(即ち、第1実施形態と同等な処理が実行された)際の機関回転数を、その際の各VVTコントローラの制御量、例えば、吸気バルブ203のバルブタイミング(或いは基本バルブタイミングからの変位量)、及び排気バルブ206のバルブタイミング(或いは基本バルブタイミングからの変位量)等に対応付けて更新可能に記憶している。即ち、ECU100は、有効張力のピーク値低減に関する諸条件を絶えず学習している。   In FIG. 9, when the basic valve timing is acquired, the ECU 100 determines the presence or absence of a learning value (step B10). In the present embodiment, the ECU 100 stores in advance a value of the engine speed of the engine 200 in which resonance can occur as a resonance condition in the ROM, and separately in a rewritable storage means such as a RAM. The engine speed when the valve timing has been changed in order to reduce the effective tension in the past (that is, the processing equivalent to that in the first embodiment is executed) is the control amount of each VVT controller at that time, for example, The valve timing (or displacement amount from the basic valve timing) of the intake valve 203 and the valve timing (or displacement amount from the basic valve timing) of the exhaust valve 206 are stored in an updatable manner in association with each other. That is, the ECU 100 continuously learns various conditions regarding the reduction of the peak value of the effective tension.

ステップB10に係る処理において、ECU100は、その時点における機関回転数が、過去に学習された条件であるか、或いは既に予めROMに格納された共振条件であるか否かを判別することにより、学習値の有無を判別する。尚、ROMに格納された共振条件には、予めバルブタイミングの初期値が設定されている。   In the process related to step B10, the ECU 100 learns by determining whether the engine speed at that time is a condition learned in the past or a resonance condition already stored in the ROM in advance. Determine if a value exists. Note that the initial value of the valve timing is set in advance in the resonance condition stored in the ROM.

学習値が存在しない場合(ステップB10:NO)、ECU100は、処理をステップA11に移行し、第1実施形態と同様にクランクプーリ220の歪み量に基づいて有効張力のピーク値Tepが閾値Tepthを超えないように吸気バルブ203及び排気バルブ206のバルブタイミングを制御する(即ち、バルブオーバラップ量を適宜増加させる)。一方、学習値が存在する場合(ステップB10:YES)、ECU100は、学習値を反映させる(ステップB11)。   When the learning value does not exist (step B10: NO), the ECU 100 shifts the process to step A11, and the peak value Tep of the effective tension is set to the threshold value Teth based on the distortion amount of the crank pulley 220 as in the first embodiment. The valve timings of the intake valve 203 and the exhaust valve 206 are controlled so as not to exceed (that is, the valve overlap amount is appropriately increased). On the other hand, when the learning value exists (step B10: YES), the ECU 100 reflects the learning value (step B11).

ここで、「学習値を反映させる」とは、過去に実行された制御により実現された吸気及び排気バルブの最終的なバルブタイミング或いは上述した共振条件に対応付けられた初期値等を制御目標として設定し、各VVTコントローラの制御を介して、係るバルブタイミングを実現すること等を指す。即ち、このように学習値を反映させることにより、タイミングベルト222の有効張力Teは、理想的には閾値Tepth以下且つ閾値Tepth近傍の適切な値に収束する。   Here, “reflect the learned value” means that the final valve timing of the intake and exhaust valves realized by the control executed in the past or the initial value or the like associated with the resonance condition described above is used as a control target. It means setting and realizing such valve timing through control of each VVT controller. That is, by reflecting the learning value in this way, the effective tension Te of the timing belt 222 ideally converges to an appropriate value that is equal to or lower than the threshold value Temperature and near the threshold value Temperature.

しかしながら、実際の有効張力の変化は、必ずしもこのような学習値又は適合値と一致しない場合があるため、このように学習値を反映させた後、ECU100は、ステップA11以降の処理を実行し、学習値を反映させることによって有効張力のピーク値Tepが適切な値になっているか否かを判別する。無論、適切な値に収束していない場合には、第1実施形態と同様に各VVTコントローラのF/Bモードに係る制御によって、ピーク値が低減せしめられる。   However, since the actual change in the effective tension may not necessarily coincide with such a learning value or a matching value, after reflecting the learning value in this way, the ECU 100 executes the processing after step A11, By reflecting the learning value, it is determined whether or not the peak value Tep of the effective tension is an appropriate value. Of course, when the value does not converge to an appropriate value, the peak value is reduced by the control related to the F / B mode of each VVT controller as in the first embodiment.

最終的に、ステップA15に係る処理によってバルブタイミングが決定されると、ECU100は、学習値の更新条件であるか否かを判別する(ステップB12)。学習値の更新条件とは、即ち、学習値を更新する必要がある条件であり、例えば、過去に学習されていない機関回転数で有効張力の低減処理がなされた場合や、学習値が適切でなかった場合等を指す。学習値の更新条件ではない場合(ステップB12:NO)、ECU100は、ステップA16に係る処理を実行すると共に、学習値の更新条件である場合(ステップB12:YES)、ECU100は学習値を更新する(ステップB13)。学習値が更新されると、処理はステップA16に移行する。   Finally, when the valve timing is determined by the processing according to step A15, the ECU 100 determines whether or not the learning value is being updated (step B12). The learning value update condition is a condition that requires the learning value to be updated.For example, when the effective tension is reduced at an engine speed that has not been learned in the past, or the learning value is appropriate. This refers to cases where there was no such thing. When it is not the learning value update condition (step B12: NO), the ECU 100 executes the process according to step A16, and when it is the learning value update condition (step B12: YES), the ECU 100 updates the learning value. (Step B13). When the learning value is updated, the process proceeds to step A16.

このように、第2実施形態に係るバルブタイミング制御処理によれば、共振条件が予め記憶され、且つ過去に有効張力の低減に係るバルブオーバラップ量の調整制御がなされた場合における吸気及び排気バルブのバルブタイミングが学習されるため、有効張力に基づいた所望のバルブタイミングに至るまでの動作時間を短縮することができる。   As described above, according to the valve timing control process according to the second embodiment, the intake and exhaust valves when the resonance condition is stored in advance and the valve overlap amount adjustment control related to the reduction of the effective tension has been performed in the past. Therefore, the operation time until the desired valve timing based on the effective tension is reached can be shortened.

従って、例えば、過渡期間等、バルブタイミングの上述したフィードバック制御を機関運転条件の変化に追従させることが困難となる期間においても、速やかに有効張力を低減せしめ、タイミングベルト222の物理的又は機械的な不具合や、エンジン200の過度な振動等の発生が抑制される。即ち、有効張力をより効率的且つ効果的に制御することにより、動作時張力をより効率的且つ効果的に制御することが可能になるのである。   Therefore, for example, even during a period in which it is difficult to follow the above-described feedback control of valve timing in accordance with changes in engine operating conditions, such as a transition period, the effective tension can be quickly reduced, and the physical or mechanical timing belt 222 can be reduced. Generation of excessive malfunction and excessive vibration of the engine 200 is suppressed. That is, by controlling the effective tension more efficiently and effectively, the operating tension can be controlled more efficiently and effectively.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and the control of the internal combustion engine accompanying such a change. The apparatus is also included in the technical scope of the present invention.

本発明の一実施形態に係るエンジンシステムのブロック図である。1 is a block diagram of an engine system according to an embodiment of the present invention. 図1においてVVTコントローラ側から吸気及び排気カムシャフトの伸張方向にシリンダブロックを見たエンジンの模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the engine when the cylinder block is viewed from the VVT controller side in the extending direction of the intake and exhaust camshafts in FIG. 1. タイミングベルトの有効張力の変化特性をシリンダ毎に表す模式図である。It is a schematic diagram showing the change characteristic of the effective tension of a timing belt for every cylinder. タイミングベルトに生じる有効張力の合力の変化特性を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the change characteristic of the resultant force of the effective tension generated in the timing belt. 図1のエンジンシステムにおいてECUが実行するバルブタイミング制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the valve timing control process which ECU performs in the engine system of FIG. 有効張力のピーク値とバルブオーバラップ量との相関を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the correlation between the peak value of the effective tension and the valve overlap amount. バルブオーバラップ量が増加された場合における、タイミングベルトの有効張力の変化特性をシリンダ毎に表す模式図である。It is a schematic diagram showing the change characteristic of the effective tension of a timing belt for every cylinder when the valve overlap amount is increased. タイミングベルトに生じる有効張力の合力の変化特性を表す他の模式図である。It is another schematic diagram showing the change characteristic of the resultant force of the effective tension generated in the timing belt. 本発明の第2実施形態に係るバルブタイミング制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the valve timing control process which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…エンジンシステム、100…ECU、200…エンジン、203…吸気バルブ、206…排気バルブ、217…吸気カムシャフト、218…排気カムシャフト、219…クランクシャフト、220…クランクプーリ、221歪みセンサ、222…タイミングベルト、225…吸気側タイミングプーリ、226…排気側タイミングプーリ、300…吸気側VVTコントローラ、310…ハウジング、320…ベーンロータ、400…排気側VVTコントローラ、410…ハウジング、420…ベーンロータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine system, 100 ... ECU, 200 ... Engine, 203 ... Intake valve, 206 ... Exhaust valve, 217 ... Intake camshaft, 218 ... Exhaust camshaft, 219 ... Crankshaft, 220 ... Crank pulley, 221 Strain sensor, 222 ... timing belt, 225 ... intake side timing pulley, 226 ... exhaust side timing pulley, 300 ... intake side VVT controller, 310 ... housing, 320 ... vane rotor, 400 ... exhaust side VVT controller, 410 ... housing, 420 ... vane rotor.

Claims (8)

燃料の燃焼に伴い回転する駆動軸、吸気カム軸、該吸気カム軸に固定される吸気カム、前記吸気カム軸の回転に伴い該吸気カムにより駆動され開閉する吸気弁、排気カム軸、該排気カム軸に固定される排気カム、前記排気カム軸の回転に伴い該排気カムにより駆動され開閉する排気弁、前記吸気及び排気カム軸が夫々前記駆動軸の回転に同期して回転するように前記駆動軸の動力を前記吸気及び排気カム軸のうち少なくとも一方の軸に伝達する伝達手段、並びに前記吸気及び排気弁のうち少なくとも一方の弁の開閉時期を変化させることが可能な可変動弁手段を備えた内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の動作時に前記伝達手段に生じる張力から前記内燃機関の停止時に前記伝達手段に生じる張力を差し引いた有効張力に対応する指標値を特定する特定手段と、
前記特定された指標値に基づいて前記有効張力が変化するように前記可変動弁手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の制御装置。
A drive shaft that rotates as the fuel burns, an intake cam shaft, an intake cam that is fixed to the intake cam shaft, an intake valve that is driven by the intake cam as the intake cam shaft rotates and opens and closes, an exhaust cam shaft, and the exhaust An exhaust cam fixed to the camshaft, an exhaust valve that is driven by the exhaust cam to open and close as the exhaust camshaft rotates, and the intake and exhaust camshafts rotate in synchronization with the rotation of the drive shaft. Transmission means for transmitting the power of the drive shaft to at least one of the intake and exhaust camshafts, and variable valve operating means capable of changing the opening and closing timing of at least one of the intake and exhaust valves A control device for an internal combustion engine for controlling the internal combustion engine provided,
A specifying means for specifying an index value corresponding to an effective tension obtained by subtracting a tension generated in the transmission means when the internal combustion engine is stopped from a tension generated in the transmission means during operation of the internal combustion engine;
And a control means for controlling the variable valve means so that the effective tension changes based on the specified index value.
前記伝達手段は、タイミングベルト又はタイミングチェーンを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the transmission unit includes a timing belt or a timing chain.
前記伝達手段は、前記駆動軸と一体に回転可能な駆動軸側回転補助部材に巻回されており、
前記特定手段は、前記指標値の少なくとも一部として、前記内燃機関の動作時に前記有効張力に応じて前記駆動軸側回転補助部材に生じる歪みの量を特定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
The transmission means is wound around a drive shaft side rotation auxiliary member that can rotate integrally with the drive shaft,
The specification unit is configured to specify, as at least a part of the index value, an amount of distortion generated in the drive shaft side rotation auxiliary member according to the effective tension during operation of the internal combustion engine. 3. A control device for an internal combustion engine according to 2.
前記特定手段は更に、前記特定された歪みの量に基づいて、前記指標値の少なくとも一部として前記有効張力を特定する
ことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
The control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the specifying unit further specifies the effective tension as at least a part of the index value based on the specified amount of strain.
前記特定された指標値に基づいて前記有効張力が所定種類の上限値よりも大きいか否かを判別する判別手段を更に具備し、
前記制御手段は、前記有効張力が前記上限値よりも大きいと判別された場合に、前記有効張力が低下するように前記可変動弁手段を制御する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
Further comprising a determination means for determining whether or not the effective tension is greater than a predetermined type upper limit value based on the specified index value;
5. The control unit according to claim 1, wherein when the effective tension is determined to be greater than the upper limit value, the control means controls the variable valve operating means so that the effective tension decreases. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
前記有効張力を変化させるべく前記可変動弁手段が制御された場合の前記可変動弁手段に関する所定種類の制御量を、前記内燃機関において前記有効張力に関連するものとして規定された動作条件に対応付けて学習する学習手段を更に具備し、
前記制御手段は、前記学習された制御量に基づいて前記可変動弁手段を制御する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
When the variable valve means is controlled to change the effective tension, a predetermined type of control amount related to the variable valve means corresponds to an operating condition defined as related to the effective tension in the internal combustion engine. And further includes a learning means for learning,
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the control means controls the variable valve means based on the learned control amount.
前記有効張力が所定種類の上限値よりも大きくなる、前記内燃機関において前記有効張力に関連するものとして規定された動作条件を記憶する記憶手段を更に具備し、
前記制御手段は、前記動作条件が前記記憶された動作条件に該当する場合に前記有効張力が低下するように前記可変動弁手段を制御する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
Further comprising storage means for storing operating conditions defined as related to the effective tension in the internal combustion engine, wherein the effective tension is greater than a predetermined type of upper limit;
The control means controls the variable valve means so that the effective tension decreases when the operating condition corresponds to the stored operating condition. The control apparatus for an internal combustion engine according to the item.
前記制御手段は、前記有効張力を低下させる場合に、前記吸気弁の開弁期間と前記排気弁の開弁期間とが重複する期間を表すオーバラップ量が増加するように前記可変動弁手段を制御する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
When the effective tension is reduced, the control means controls the variable valve means so that an overlap amount representing a period in which the intake valve opening period and the exhaust valve opening period overlap is increased. It controls. The control apparatus of the internal combustion engine as described in any one of Claim 1 to 7 characterized by the above-mentioned.
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