JP2009209732A - Control device and control method for internal combustion engine with variable valve train - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の可変動弁機構制御装置に関する。 The present invention relates to a variable valve mechanism control apparatus for an internal combustion engine.
内燃機関のカムシャフトとカムシャフト駆動用スプロケットとの相対角度(変換角度)を、油圧を用いて変更することにより、吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングを進角/遅角制御する可変動弁機構の制御装置が知られている(特許文献1)。具体的には、制御装置への通電開始直後から実際の変換角(実変換角)を目標変換角に速やかに収束させることを目的として、積分を伴ったフィードバック制御手段を備え、制御量を補正する補正量のうち積分器による補正分を学習し、通電開始直後に積分器をこの学習値で初期化している。
ところで、可変動弁機構の油圧制御に用いる三位置弁のソレノイドバルブは、電流に対して速度が発生しない不感帯を有している。このため、特許文献2では、不感帯の中央に相当する電流をフィードバック制御手段の演算値に加算して、ソレノイドバルブの制御電流としている。このソレノイドバルブの不感帯の中央に相当する電流には個体差によりバラツキがあるが、特許文献2では、バラツキによって発生した実変換角と目標変換角との偏差を積分器が溜め込むことで、このソレノイドバルブのバラツキ分を補正している。
Incidentally, the three-position solenoid valve used for hydraulic control of the variable valve mechanism has a dead zone in which no speed is generated with respect to current. For this reason, in
一方、可変動弁機構においては、クランクシャフトのセンサ信号発生からカムシャフトのセンサ信号発生までの間に燃焼変動が生じたり、カムシャフトとクランクシャフトとを連係するチェーンが撓んだりすること等により、両シャフトの回転速度が変化してしまい、実変換角が変化していなくても、見かけ上は変換角が変化して検出されてしまう場合がある。このため、例えば目標変換角が機構的に規制される最遅角位置である場合には、実際には最遅角位置に到達しているにもかかわらず、見かけ上は目標変換角に到達していないという状況が生じ得る。 On the other hand, in a variable valve mechanism, combustion fluctuations occur between the generation of a crankshaft sensor signal and the generation of a camshaft sensor signal, or the chain that links the camshaft and crankshaft is bent. Even if the rotational speeds of both shafts change and the actual conversion angle does not change, the conversion angle may change and appear to be detected. For this reason, for example, when the target conversion angle is the most retarded position where the target conversion angle is mechanically regulated, the target conversion angle is apparently reached even though the target conversion angle is actually reached. A situation can occur that does not.
特許文献2では、このような場合には実変換角と目標変換角との見かけ上の偏差の積分値が積分器に溜め込まれてしまい、この誤った積分値を学習値として記憶することになる。したがって、学習値に基づいて初期化することにより、かえって制御性能が悪化してしまうという問題がある。
In
また、単純に積分器をゼロにするよう初期化するだけでは、前述したソレノイドバルブの不感帯の中央に相当する電流のバラツキを補正することができないので、初期化直後に制御性能が悪化することを回避できなくなる。 In addition, simply initializing the integrator to zero cannot correct the current variation corresponding to the center of the dead zone of the solenoid valve described above, so that the control performance deteriorates immediately after initialization. It cannot be avoided.
そこで、本発明では、見かけ上の変換角が変化した場合の不要な積分溜まりの影響を除去し、かつソレノイドバルブの不感帯の中央に相当する電流のバラツキを補正することができるように、フィードバック制御手段の積分項を初期化することを目的とする。 Therefore, in the present invention, feedback control is performed so as to eliminate the influence of unnecessary integral accumulation when the apparent conversion angle changes and to correct the variation in current corresponding to the center of the dead zone of the solenoid valve. The purpose is to initialize the integral term of the means.
本発明の可変動弁機構付き内燃機関の制御装置は、内燃機関のクランクシャフトとカムシャフトとの位相差を調整することによりバルブタイミングを変更し得る位相差調整手段と、クランクシャフトの位相を検出するクランクシャフト位相検出手段と、カムシャフトの位相を検出するカムシャフト位相検出手段と、位相差の最大値及び最小値を機械的に規制するために設けた位相差規制手段と、機関運転状態に応じた目標位相差を設定する目標位相差設定手段と、クランクシャフト位相検出手段の検出値とカムシャフト位相検出手段の検出値との偏差を実際の位相差として演算する実位相差検出手段と、目標位相差と実位相差との偏差がゼロになるように位相差調整手段に入力する制御量を演算する制御量演算手段と、を備える可変動弁機構付き内燃機関の制御装置であって、制御量演算手段は、目標位相差に基づいて基本制御量を算出する基本制御量算出手段と、目標位相差と実位相差との偏差を積分した値に基づいて基本制御量を補正するための補正量を算出するフィードバック補正手段と、目標位相差が位相差規制手段に規制された状態から規制されていない状態に変化したときに、目標位相差と実位相差との偏差を積分した値を初期化するための初期値を演算する初期値演算手段と、実位相差が予め設定した位相差規制手段に規制され得る範囲であるか否かを判定する実位相範囲判定手段と、を有し、初期値演算手段は、実位相差が位相差規制手段に規制され得ない範囲内で変化しているときの目標位相差と実位相差との偏差を積分した値に相当する値を前記初期値とする。 The control device for an internal combustion engine with a variable valve mechanism according to the present invention detects a phase difference adjusting means capable of changing a valve timing by adjusting a phase difference between a crankshaft and a camshaft of the internal combustion engine and a phase of the crankshaft. Crankshaft phase detecting means, camshaft phase detecting means for detecting the phase of the camshaft, phase difference regulating means provided for mechanically regulating the maximum and minimum values of the phase difference, and the engine operating state Target phase difference setting means for setting a target phase difference according to the actual phase difference detection means for calculating a deviation between a detection value of the crankshaft phase detection means and a detection value of the camshaft phase detection means as an actual phase difference; A variable valve mechanism comprising: a control amount calculation unit that calculates a control amount input to the phase difference adjustment unit so that a deviation between the target phase difference and the actual phase difference becomes zero The control amount calculation means includes a basic control amount calculation means for calculating a basic control amount based on the target phase difference, and a value obtained by integrating a deviation between the target phase difference and the actual phase difference. A feedback correction unit that calculates a correction amount for correcting the basic control amount based on the target phase difference and the target phase difference when the target phase difference changes from a state regulated by the phase difference regulation unit to an unregulated state. An initial value calculating means for calculating an initial value for initializing a value obtained by integrating the deviation from the phase difference, and whether or not the actual phase difference is within a range that can be regulated by a preset phase difference regulating means. And an initial value calculating means for calculating a deviation between the target phase difference and the actual phase difference when the actual phase difference changes within a range that cannot be regulated by the phase difference regulating means. The value corresponding to the integrated value is set as the initial value.
本発明によれば、フィードバック補正手段の積分項の初期値として、不感帯の中央に相当する電流の特性ズレを補正するような値を設定することができるので、基準位置の学習値のズレにより見かけ上の変換角が変化した場合でも、不要な積分溜まりの影響を除去し、かつソレノイドバルブの不感帯の中央に相当する電流のバラツキを補正することができるように、フィードバック制御手段の積分項を初期化することができる。 According to the present invention, as the initial value of the integral term of the feedback correction means, a value that corrects the characteristic deviation of the current corresponding to the center of the dead zone can be set. Even if the upper conversion angle changes, the integral term of the feedback control means is initialized so that the influence of unnecessary integral accumulation can be removed and the variation in current corresponding to the center of the dead zone of the solenoid valve can be corrected. Can be
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明による可変動弁機構(以下、「VTC」という)の制御装置の一実施形態の構成を示す図である。1は位相差調整手段としてのVTC制御装置、30はVTC、40はソレノイドバルブ、41はオイルポンプ、45はオイルパン、70はコントローラである。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a control device for a variable valve mechanism (hereinafter referred to as “VTC”) according to the present invention.
VTC制御装置1は、目標位相差設定手段及び制御量演算手段としてのコントローラ70と、ソレノイドバルブ40とを有し、ソレノイドバルブ40によって油路を切り替えてVTC30に供給される作動油量を調整してVTC30の変換角度θを制御する。
The
VTC30は、カムシャフト31と、カムシャフト31と同軸であってベルト又はチェーンを介してエンジンのクランクシャフト(図示せず)と同期回転するカムシャフト駆動用スプロケット33と、を有し、油圧によってカムシャフト31とカムシャフト駆動用スプロケット33との相対位相角(変換角度)を変更することで、吸気バルブ又は排気バルブ(図示せず)の開閉タイミングを進角/遅角制御する。
The VTC 30 includes a
カムシャフト31は、カムシャフト31と一体回転する複数枚(図1中では3枚)のベーン32を備える。
The
カムシャフト駆動用スプロケット33には、ベーン32の回転を許容する空間が設けられる。この空間がベーン32によって進角油圧室33a及び遅角油圧室33bになっている。
The camshaft drive sprocket 33 is provided with a space that allows the vane 32 to rotate. This space is made up of an advance
進角油圧室33aは進角油路43aを介して通路切り換え用のソレノイドバルブ40に接続される。遅角油圧室33bは遅角油路43bを介して通路切り換え用のソレノイドバルブ40に接続される。
The advance
また、ソレノイドバルブ40には、進角油路43a及び遅角油路43bの他に、途中にオイルパン45の作動油を圧送するオイルポンプ41を設けたオイル供給路42と、オイルパン45に作動油を戻すドレン通路44と、が接続される。
In addition to the
VTC制御装置1は、ソレノイドバルブ40への通電量を制御して油路を切り替えることで、進角油圧室33a及び遅角油圧室33bへの油圧を適宜変更、保持し、変換角度を変更、保持する。これにより、VTC30は、吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミング(バルブタイミング)を進角/遅角制御する。
The
具体的には、ソレノイドバルブ40への通電量を増大させると、通路Aに切り替わり、オイルパン45の作動油が進角油路43aを通って進角油圧室33aに供給される。一方で、遅角油圧室33bの作動油が、遅角油路43b及びドレン通路44を通ってオイルパン45に排出される。これにより、進角油圧室33aの油圧が相対的に高くなり、バルブタイミングが進角する。
Specifically, when the energization amount to the
また、ソレノイドバルブ40への通電量を減少させると、通路Bに切り替わり、オイルパン45内の作動油が、遅角油路43bを通って遅角油圧室33bに供給される。一方で、進角油圧室33aの作動油が、進角油路43a及びドレン通路44を通ってオイルパン45に排出される。これにより、遅角油圧室33bの油圧が相対的に高くなり、バルブタイミングが遅角する。
Further, when the energization amount to the
ソレノイドバルブ40への通電量の制御は、コントローラ70によって実行される。コントローラ70には、クランクシャフト位相検出手段としてのクランク角センサ71と、カムシャフト位相検出手段としてのカム角センサ72と、水温センサ73が接続される。クランク角センサ71は、クランクシャフトの角度信号を出力するとともに、クランクシャフトの基準回転位置で基準クランク位置信号を出力する。カム角センサ72は、カムシャフト31の基準回転位置で基準カムシャフト位置信号を出力する。水温センサ73は、エンジン水温を出力する。
Control of the energization amount to the
コントローラ70は、クランク角センサ71及びカム角センサ72に基づいて進角量を算出し、この進角量をVTC30の現在の変換角度(以下、「実変換角度」という)θとしている。
The
具体的には、カムシャフト31またはカムシャフト31に連結された部材に凸部又は凹部の被検出部を設け、この被検出部をカム角センサ72で検出してカムシャフト31の回転信号を出力し、このカムシャフト回転位置信号と、クランク角センサ71からの基準クランク角位置信号との位相差に基づいて実際の進角量を検出している。この進角量は、カムシャフト31の回転が位相差規制手段としてのメカストッパで規制される基準位置(ここでは最遅角側の規制位置を基準位置とする)に対する進角量として検出するため、この基準位置の位相ズレを学習することで、バルブタイミング制御中は、学習された基準位置に対して実際の進角量(実変換角度θnow)を検出することとなる。なお、メカストッパとは、クランクシャフトに対するカムシャフト31の相対位相角を機械的に規制するための機構である。つまり、バルブタイミングの最進角状態及び最遅角状態は、いずれもカムシャフト31がメカストッパに当たった状態である。
Specifically, the
そして、この実変換角度θnowが、エンジンの運転条件に基づいて設定される目標変換角度θcomに追従するように、ソレノイドバルブ40への通電量を制御する。
Then, the energization amount to the
図2は、コントローラ70のVTC制御に関する機能を示す制御ブロック図である。なお、各ブロックには、後述するフローチャートのステップ番号に対応する番号を、冒頭にBを付加して付番した。各ブロックの具体的な制御内容の詳細については、フローチャートに沿って後述する。
FIG. 2 is a control block diagram illustrating functions related to the VTC control of the
コントローラ70は、基本制御量算出手段としてのフィードフォワード補償部B5と、フィードバック補正手段としてのフィードバック補償部B6と、不感帯補償部B7と、初期値演算手段としての初期値算出部B4、変換角算出部B2と、を有し、目標変換角度θcomに基づいてソレノイドバルブ40を制御するための電流指令値Icomを出力する。
The
変換角算出部B2は、クランク角センサ71とカム角センサ72の検出信号に基づいて実変換角度θnowを算出する。
The conversion angle calculation unit B2 calculates the actual conversion angle θ now based on detection signals from the
フィードフォワード補償部B5は、目標変換角度θcomを入力し、電流指令値(F/F項)Icomffと変換角規範応答θrefを算出する。 The feedforward compensation unit B5 receives the target conversion angle θ com and calculates a current command value (F / F term) I comff and a conversion angle reference response θ ref .
フィードバック補償部B6は、変換角規範応答θrefと実変換角度θnowの偏差θerrを入力して、電流指令値(F/B項)Icomfbを算出する。 The feedback compensation unit B6 receives the conversion angle reference response θ ref and the deviation θ err of the actual conversion angle θ now , and calculates a current command value (F / B term) I comfb .
初期値算出部B4は、実変換角度θnowを入力して、フィードバック補償部B6の積分項の初期値Icomfb_nitを算出する。 The initial value calculation unit B4 inputs the actual conversion angle θnow and calculates the initial value I comfb — nit of the integral term of the feedback compensation unit B6.
不感帯補償部B7は、電流指令値Icomを、電流指令値(F/F項)Icomffと、電流指令値(F/B項)Icomfbと、不感帯の中央に相当する電流値(以下、不感帯中央電流値という)Icntrとの和として算出する。ここで、不感帯とは、ソレノイドバルブ40が有する、電流値に対して速度が変化しない領域、つまり、図8に示すように、電流値を変化させてもソレノイドバルブ40の動きにより変化する変換角速度が変化しない領域のことをいう。
The dead zone compensator B7 converts the current command value I com into a current command value (F / F term) I comff , a current command value (F / B term) I comfb, and a current value (hereinafter referred to as the center of the dead zone). It is calculated as the sum of I cntr (referred to as dead zone center current value). Here, the dead zone is a region of the
図3は、コントローラ70が実行するVTC制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、コントローラ70は、この処理を例えば10ms程度の微小時間サイクルで繰り返し行う。
FIG. 3 is a flowchart showing a control routine of VTC control executed by the
ステップS1では、運転条件に応じた目標変換角度θcomの設定を行う。具体的には、目標変換角度θcomを運転条件(例えば、エンジン回転数と負荷)に割りつけたマップを予め作成しておき、これを検索することによって設定する。 In step S1, the target conversion angle θ com is set according to the operating conditions. Specifically, a map in which the target conversion angle θ com is assigned to operating conditions (for example, engine speed and load) is created in advance, and is set by searching for it.
ステップS2では、変換角算出部B2にて上述したようにクランク角センサ71とカム角センサ72の検出信号に基づいて実変換角度θnowを算出する。
In step S2, the conversion angle calculation unit B2 calculates the actual conversion angle θ now based on the detection signals of the
ステップS3では、実位相範囲判定手段として、実変換角度θnowがメカストッパに抵触しない範囲か否かの判定を行う。判定法の詳細については、後述する。 In step S3, as an actual phase range determination means, it is determined whether or not the actual conversion angle θ now is within a range that does not conflict with the mechanical stopper. Details of the determination method will be described later.
ステップS4では、初期値算出部B4にて上述したように実変換角度θnowを入力して、フィードバック補償部B6の積分項の初期値Icomfb_nitを算出する。この初期値Icomfb_nitは、目標変換角度θcomがメカストッパ位置の状態からそれ以外の状態に変化するときに、フィードバック補償部B6の積分項を初期化するためのものである。算出法の詳細については、後述する。 In step S4, the initial value calculation unit B4 inputs the actual conversion angle θnow as described above, and calculates the initial value I comfb — nit of the integral term of the feedback compensation unit B6. This initial value I comfb — nit is for initializing the integral term of the feedback compensator B6 when the target conversion angle θcom changes from the mechanical stopper position state to other states. Details of the calculation method will be described later.
ステップS5では、フィードフォワード補償部B5にて、上述したように目標変換角度θcomを入力し、電流指令値(F/F項)Icomffと変換角規範応答θrefを算出する。電流指令値(F/F項)Icomffは、規範モデルの伝達関数と制御対象モデルの伝達関数の逆系の積で構成された伝達関数に目標変換角度θcomを入力することにより算出される。変換角規範応答θrefは、規範モデルの伝達関数に目標変換角度θcomを入力することにより算出される。 In step S5, the feed conversion unit B5 inputs the target conversion angle θ com as described above, and calculates the current command value (F / F term) I comff and the conversion angle reference response θ ref . The current command value (F / F term) I comff is calculated by inputting the target conversion angle θ com to a transfer function configured by the product of the inverse system of the transfer function of the reference model and the transfer function of the controlled object model. . The conversion angle reference response θ ref is calculated by inputting the target conversion angle θ com into the transfer function of the reference model.
ステップS6では、フィードバック補償部B6にて、上述したように変換角規範応答θrefと実変換角度θnowの偏差θerrを入力して、電流指令値(F/B項)Icomfbを算出する。算出法の詳細については後述する。 In step S6, the feedback compensator B6 inputs the deviation θ err between the conversion angle reference response θ ref and the actual conversion angle θ now as described above, and calculates the current command value (F / B term) I comfb . . Details of the calculation method will be described later.
ステップS7では、不感帯補償部B7にて、上述したように電流指令値Icomを、電流指令値(F/F項)Icomffと、電流指令値(F/B項)Icomfbと、不感帯の中央に相当する電流値(以下、不感帯中央電流値という)Icntrとの和として算出し、この電流指令値Icomをソレノイドバルブ40に出力する。実際には、駆動電流を実現するように駆動電圧とソレノイドバルブ40の抵抗値を考慮したPWM(Pulse Width Modulation)デューティー比を算出し、ソレノイドバルブ40をPWM駆動する。
In step S7, the dead zone compensation unit B7 sets the current command value I com to the current command value (F / F term) I comff , the current command value (F / B term) I comfb, and the dead zone. The current value corresponding to the center (hereinafter referred to as dead zone center current value) I cntr is calculated as the sum, and this current command value I com is output to the
図4は、図3のステップS3で行う、メカストッパに接触する範囲か否かの判定のフローチャートである。「メカストッパに接触する範囲」、「メカストッパに接触しない範囲」とは、それぞれ、目標変換角度θcomがメカストッパ位置でない場合に、メカストッパに接触する可能性がある範囲、接触することがあり得ない範囲、のことをいう。 FIG. 4 is a flowchart of determination as to whether or not it is in the range in contact with the mechanical stopper in step S3 of FIG. The “range that contacts the mechanical stopper” and “the range that does not contact the mechanical stopper” are the range where the mechanical stopper may be contacted and the range where contact is not possible when the target conversion angle θ com is not the mechanical stopper position. I mean.
このフローチャート中で使用するフラグfAREAは、実変換角度θnowがメカストッパに接触しない範囲にあるか否かの判定結果を示すフラグであり、1のときはメカストッパに接触しない範囲にあることを示し、ゼロのときは接触する範囲にあることを示す。機関始動時のように、コントローラ70への通電開始直後の制御開始時点ではゼロである。
A flag fAREA used in this flowchart is a flag indicating a determination result as to whether or not the actual conversion angle θ now is in a range where it does not contact the mechanical stopper. When it is 1, it indicates that it is in a range where it does not contact the mechanical stopper. When it is zero, it is in the contact area. It is zero at the start of control immediately after the start of energization of the
また、メカストッパに接触する範囲か否かを判定するための判定値は、進角側についてはθAout、θAin、遅角側についてはθLin、θLoutとし、それぞれヒステリシスを設けている。これらの判定値には次のような大小関係がある。 Further, the determination values for determining whether or not the range is in contact with the mechanical stopper are θ Aout and θ Ain on the advance side and θ Lin and θ Lout on the retard side, respectively, and are provided with hysteresis. These determination values have the following magnitude relationship.
θAstop>θAout>θAin>θLin>θLout>θLstop
ここで、θAstopは進角側のメカストッパ位置、θLstopは遅角側のメカストッパ位置である。以下、具体的内容について各ステップに沿って説明する。
θ Astop > θ Aout > θ Ain > θ Lin > θ Lout > θ Lstop
Here, θ Astop is the mechanical stopper position on the advance side, and θ Lstop is the mechanical stopper position on the retard side. Hereinafter, specific contents will be described along each step.
ステップS20では、フラグfAREAがゼロか否かの判定を行う。判定の結果、フラグfAREAがゼロの場合にはステップS21へ、1の場合はステップS24に進む。 In step S20, it is determined whether the flag fAREA is zero. As a result of the determination, if the flag fAREA is zero, the process proceeds to step S21. If the flag fAREA is 1, the process proceeds to step S24.
ステップS21では、実変換角度θnowがθLin以上であるか否かの判定を行い、θLin以上の場合はステップS22へ、θLinより小さい場合はステップS26へそれぞれ進む。 In step S21, the actual conversion angle theta now makes a determination of whether or not theta Lin above, when more than theta Lin to step S22, if theta Lin smaller proceeds respectively to a step S26.
ステップS22では、実変換角度θnowがθAin以下であるか否かの判定を行い、θAin以下の場合はステップS23へ、θAinより大きい場合はステップS26へそれぞれ進む。 In step S22, the actual conversion angle theta now makes a determination of whether or less theta Ain, in the following cases theta Ain to step S23, if greater than theta Ain proceeds respectively to a step S26.
ステップS24では、実変換角度θnowがθLout以上であるか否かの判定を行い、θLout以上の場合はステップS25へ、θLoutより小さい場合はステップS25へそれぞれ進む。 In step S24, the actual conversion angle theta now makes a determination of whether or not theta Lout above, when more than theta Lout to step S25, if theta Lout smaller proceeds respectively to a step S25.
ステップS25では、実変換角度θnowがθAout以下であるか否かの判定を行い、θAout以下の場合はステップS23へ、θAoutより大きい場合はステップS26に進む。 At step S25, the actual conversion angle theta now makes a determination of whether or less theta Aout, the following cases theta Aout to step S23, if greater than theta Aout proceeds to step S26.
ステップS21、S22、S24、S25における判定の結果、ステップS23では、実変換角度θnowがメカストッパに接触しない範囲であるとしてフラグfAREAを1とし、ステップS26では、メカストッパに接触しない範囲であるとしてフラグfAREAをゼロとする。 As a result of the determination in steps S21, S22, S24, and S25, in step S23, the flag fAREA is set to 1 because the actual conversion angle θ now is not in contact with the mechanical stopper, and in step S26, the flag is determined as being in the range not in contact with the mechanical stopper. Set fAREA to zero.
ところで、図7に示すように、カムシャフト駆動用スプロケット33とクランクシャフトとを連係するベルトまたはチェーンのたわみや、カムシャフト31またはカムシャフト31に連結した部材のいずれかに設けたカム角センサ72の被検出部の加工精度バラツキによって、両シャフトの回転速度が変化してしまい、実際の変換角速度θnowは変化していなくても、見かけ上は実変換角度θnowが変化したように検出される場合がある。そして、見かけ上の実変換角度θnowが変化することにより、基準位置の学習値にもズレが生じる。図7は、上段がカム角センサ72の検出信号、下段がクランク角センサ71の検出信号を表わしている。
By the way, as shown in FIG. 7, the
最遅角の状態(SCAM1)にあるときに、上記チェーン等のたわみ等によって、カム角センサ72の検出信号が実際よりも進角したタイミング(SCAM2)で検出されると、実際には実変換角度θnowは変化していなくても、見かけ上は基準位置がSCAM1とSCAM2の差だけずれることとなる。これにより、基準位置の学習値が実際よりも大きな値となる。この状態からVTC30を作動させて、カム角センサ72の検出信号がSCAM3で検出されるように変換角度を変化させると、実際の進角量はSCAM3−SCAM1であるのに、見かけ上の進角量はSCAM3−SCAM2となる。つまり、検出信号に基づいて算出した進角量が実際の進角量よりも小さくなってしまう。
In the most retarded state (S CAM1 ), if the detection signal of the
そこで、メカストッパに接触するか否かの判定値θAout、θAin、θLin、θLoutは、実験等を通して基準位置の学習値のずれの最大値を求め、これに応じて設定する。 Accordingly, the determination values θ Aout , θ Ain , θ Lin , and θ Lout for determining whether or not to contact the mechanical stopper are obtained by determining the maximum deviation of the learning value of the reference position through experiments and the like, and are set accordingly.
図5は、目標変換角度θcomがメカストッパ位置の状態からそれ以外の状態に変化するときに初期化するフィードバック補償部B6の積分項の初期値Icomfb_nitを算出するために、図3のステップS4で行う演算のフローチャートである。 FIG. 5 shows the steps of FIG. 3 for calculating the initial value I comfb — nit of the feedback compensation unit B6 that is initialized when the target conversion angle θcom changes from the mechanical stopper position state to the other state. It is a flowchart of the calculation performed by S4.
ステップS40では、フラグfAREAが1か否かの判定を行い、1の場合はステップS41に進み、ゼロの場合はそのまま終了する。 In step S40, it is determined whether or not the flag fAREA is 1. When the flag fAREA is 1, the process proceeds to step S41, and when it is zero, the process ends.
ステップS41では、フィードバック補償部B6の積分項のうち、積分器の出力に相当するIcomfb_tgを変数Icomfb_mpに格納する。 At step S41, among the integral term of the feedback compensation unit B6, and stores the I comfb _ tg corresponding to the output of the integrator to the variable I comfb _ mp.
ステップS42では、変数Icomfb_mpに対してフィルタ演算を施し、その出力結果をフィードバック補償部B6の積分項の初期値Icomfb_nitとする。フィルタ演算には、フィードバック補償部B6の出力変化よりも十分に遅い時定数をもったローパスフィルタを用いる。これにより、フィードバック補償部B6の積分項から、外乱に対する応答等の過渡応答分を除去することができるので、後述するフィードバック補償部B6の積分項の初期値として、単純に不感帯の中央値に相当する電流のズレのみを考慮した値を設定することができる。 In step S42, the filter operation is performed on the variable I comfb — mp , and the output result is set as the initial value I comfb — nit of the integral term of the feedback compensation unit B6. For the filter calculation, a low-pass filter having a time constant sufficiently slower than the output change of the feedback compensation unit B6 is used. As a result, a transient response component such as a response to a disturbance can be removed from the integral term of the feedback compensation unit B6. Therefore, the initial value of the integral term of the feedback compensation unit B6 described later is simply equivalent to the median value of the dead zone. It is possible to set a value in consideration of only the current deviation.
上記のように、実変換角度θnowがメカストッパに接触しない範囲にあるときには、フィードバック補償部B6の積分項に相当する値に対してフィルタ演算を施して初期値を算出する。一方、接触しない範囲にあるときは、この処理を行わないので、フィルタ演算の出力値はメカストッパに接触しない範囲のときの値に保持される。 As described above, when the actual conversion angle θnow is in a range where it does not come into contact with the mechanical stopper, an initial value is calculated by performing a filter operation on a value corresponding to the integral term of the feedback compensation unit B6. On the other hand, when it is in the range where it is not in contact, this processing is not performed, so the output value of the filter calculation is held at the value in the range where it is not in contact with the mechanical stopper.
図6は、図3のステップS6で行う、フィードバック補償部B6の演算のフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart of the calculation of the feedback compensation unit B6 performed in step S6 of FIG.
フィードバック補償部B6は、図2に示すようにPID制御で構成されており、ステップS2で算出した実変換角度θnowと、ステップS5で算出した変換角規範応答θrefとの偏差に対して、PID制御の演算を行うことで、電流指令値(F/B項)Icomfbを求める。以下、具体的内容について各ステップに沿って説明する。 The feedback compensation unit B6 is configured by PID control as shown in FIG. 2, and with respect to the deviation between the actual conversion angle θ now calculated in step S2 and the conversion angle reference response θ ref calculated in step S5, By calculating the PID control, the current command value (F / B term) I comfb is obtained. Hereinafter, specific contents will be described along each step.
ステップS60では、変換角規範応答θrefと実変換角θnowとの偏差θerrを演算する。 In step S60, a deviation θ err between the conversion angle reference response θ ref and the actual conversion angle θ now is calculated.
ステップS61では、偏差θerrを用いて比例制御の演算を行い、比例項Icomfb_pを演算する。 In step S61, proportional control is calculated using the deviation θ err to calculate the proportional term I comfb — p .
ステップS62、S63では、目標変換角度θnowが、メカストッパで規制される基準位置からそれ以外の位置に変化したか否かを判定する。変化していればステップS64に進み、変化していなければステップS65に進む。 In steps S62 and S63, it is determined whether or not the target conversion angle θ now has changed from the reference position regulated by the mechanical stopper to other positions. If it has changed, it will progress to step S64, and if it has not changed, it will progress to step S65.
ステップS64では、フィードバック補償部B6の積分項Icomfb_tgをステップS4で算出した初期値Icomfb_nitに初期化する。 In step S64, it initializes the integral term I comfb _ tg feedback compensation unit B6 to the initial value I comfb _ nit calculated in step S4.
ステップS65では、偏差θerrを用いて積分演算を行い、積分値Icomfb_tgを算出する。 At step S65, it performs integral calculation using a deviation theta err, calculates an integrated value I comfb _ tg.
ステップS66では、積分値Icomfb_tgを用いて積分制御の演算を行い、積分項Icomfb_iを算出する。 In step S66, the integral value I comfb — tg is used to perform integral control, and the integral term I comfb — i is calculated.
ステップS67では、偏差θerrを用いて微分制御の演算を行い、微分項Icomfb_dを算出する。 In step S67, a differential control is performed using the deviation θerr to calculate a differential term I comfb — d .
ステップS68では、フィードバック補償部B6の出力Icomfbを下式(1)により算出する。 In step S68, the output I comfb of the feedback compensation unit B6 is calculated by the following equation (1).
Icomfb=Icomfb_p+Icomfb_i+Icofb_d ・・・(1)
以上のように、目標変換角度θcomがメカストッパに規制される基準位置からそれ以外の位置に変化した場合に、予め設定したメカストッパに接触しない範囲で実変換角度θnowが変化しているときのフィードバック補償部B6の積分項に相当する値を、フィードバック補償部B6の積分項の初期値とする。
I comfb = I comfb _ p + I comfb _ i + I cofb _ d ··· (1)
As described above, when the target conversion angle θ com changes from the reference position regulated by the mechanical stopper to other positions, the actual conversion angle θ now changes within a range that does not contact the preset mechanical stopper. A value corresponding to the integral term of the feedback compensation unit B6 is set as an initial value of the integral term of the feedback compensation unit B6.
図9は、図5及び図6の制御を実行することによる効果の一例を示すための、変換角度、電流値及び積分項についてのタイムチャートである。 FIG. 9 is a time chart for the conversion angle, the current value, and the integral term for illustrating an example of the effect obtained by executing the control of FIGS. 5 and 6.
図9においては、変換角度をクランクシャフトアングル[degCA]で表わし、例えば、メカストッパ位置は40[degCA]、メカストッパに接触するか否かの閾値を35[degCA]とする。なお、メカストッパに接触しない範囲か否かの閾値は、実際の演算では上述したようにヒステリシスをもたせているが、図9中では簡単のためヒステリシスを省略している。また、基準位置の学習値及び不感帯の中央に相当する電流値にはズレがあるため、目標変換角度θcomがメカストッパ位置(40[degCA])となっても、実変換角度θnowはメカストッパ位置まで到達せず、また、フィードバック補償部B6の積分値Icomfb_itgはマイナス側に積分を溜め込む状況とする。 In FIG. 9, the conversion angle is represented by crankshaft angle [degCA], for example, the mechanical stopper position is 40 [degCA], and the threshold value for determining whether or not to contact the mechanical stopper is 35 [degCA]. Note that the threshold for determining whether or not the mechanical stopper is in contact with the mechanical stopper is provided with hysteresis as described above in actual calculation, but is omitted in FIG. 9 for simplicity. Further, since there is a deviation between the learning value of the reference position and the current value corresponding to the center of the dead zone, even if the target conversion angle θ com is the mechanical stopper position (40 [degCA]), the actual conversion angle θ now is the mechanical stopper position. until not reach, also integral value I comfb _ itg feedback compensation unit B6 is the situation save up the integration to the minus side.
目標変換角度θcomがメカストッパ位置に変化することで、実変換角度θnowが増大し始める。そして、時刻t1で実変換角度θnowがメカストッパに接触する範囲に進入するが、基準位置の学習値のズレにより、実変換角度θnowは38[degCA]までしか到達しない。その後、目標変換角度θcomがメカストッパに接触しない範囲の値に変化し、時刻t2で目標変換角度θcomがメカストッパ位置以外に変化する。 The actual conversion angle θ now begins to increase as the target conversion angle θ com changes to the mechanical stopper position. At time t1, the actual conversion angle θ now enters a range where it contacts the mechanical stopper, but the actual conversion angle θ now reaches only 38 [degCA] due to the deviation of the learning value of the reference position. Thereafter, the target conversion angle θ com changes to a value that does not contact the mechanical stopper, and the target conversion angle θ com changes to a position other than the mechanical stopper position at time t2.
このとき、時刻t1において実変換角度θnowがメカストッパに接触する範囲に進入すると、フィードバック補償部B6の積分項に相当する値を保持していた変数Icomfb_tmpは、時刻t1の時点の値に保持される。そして、時刻t2で目標変換角度θcomがメカストッパ位置以外に変化すると、フィードバック補償部B6の積分値Icomfb_itgを積分項Icomfb_tmpにて初期化する。 At this time, when the actual conversion angle θ now enters the range where it contacts the mechanical stopper at time t1, the variable I comfb — tmp that holds the value corresponding to the integral term of the feedback compensation unit B6 is the value at the time t1. Retained. When the target conversion angle θ com changes to a position other than the mechanical stopper position at time t2, the integral value I comfb — itg of the feedback compensation unit B6 is initialized with the integral term I comfb — tmp .
これに対して、図10は、図9と同様の状況において溜め込んだ積分を初期化しない場合、図11は同様に溜め込んだ積分をゼロで初期化する場合についてのタイムチャートである。 On the other hand, FIG. 10 is a time chart when the accumulated integral is not initialized in the same situation as FIG. 9, and FIG. 11 is a time chart when the accumulated integral is similarly initialized with zero.
実変換角度θnowが目標変換角度θcomであるメカストッパ位置に到達しないと、積分項は溜まり続ける。これを初期化しないと、図10に示すように、目標変換角度θcomがメカストッパ位置以外に変化した場合の実変換角度θnowの規範応答への追従性が悪化する。 If the actual conversion angle θ now does not reach the mechanical stopper position that is the target conversion angle θ com , the integral term continues to accumulate. When this is not initialized, as shown in FIG. 10, followability to nominal response of the actual conversion angle theta now the case where the target conversion angle theta com is changed to other than the mechanical stopper is deteriorated.
一方、目標変換角度θcomがメカストッパ位置以外に変化した場合に積分項をゼロで初期化すると、図11に示すように、不感帯の中央に相当する電流値のズレに起因して貯め込まれた積分項まで失われてしまうので、目標変換角度θcomがメカストッパ位置以外に変化した場合の実変換角度θnowの規範応答への追従性が悪化する。 On the other hand, if the integral term is initialized to zero when the target conversion angle θ com is changed to a position other than the mechanical stopper position, the accumulated value is accumulated due to the deviation of the current value corresponding to the center of the dead zone as shown in FIG. Since the integral term is lost, the followability to the normative response of the actual conversion angle θ now when the target conversion angle θ com changes to a position other than the mechanical stopper position deteriorates.
これに対して、本実施形態では、時刻t1から時刻t2の間に溜め込んだ積分を除去しつつ、フィードバック補償部B6の積分値Icomfb_itgを不感帯の中央に相当する電流の特性ズレを含んだ初期値に設定するため、規範応答に追従した理想的な実変換角度θnowの応答を実現することができる。 In contrast, in the present embodiment, while removing the integral that hoarding between time t1 and time t2, include characteristic deviation of equivalent current integrated value I comfb _ itg feedback compensation unit B6 to the center of the dead zone However, since the initial value is set, it is possible to realize a response with an ideal actual conversion angle θ now that follows the reference response.
図12は、図5のステップS42におけるフィルタ処理による効果を説明するための変換角度、電流値及び積分項についてのタイムチャートである。ここでは、目標変換角度θcomの変化ついては図9と同様であるが、積分項が変動しているものとする。 FIG. 12 is a time chart for the conversion angle, current value, and integral term for explaining the effect of the filter processing in step S42 of FIG. Here, the change in the target conversion angle θ com is the same as in FIG. 9, but it is assumed that the integral term fluctuates.
目標変換角度θcomがメカストッパに接触しない範囲である時刻t1以前では、フィードバック補償部B6の積分項が変動しているため、これに相当する値を保持している変数Icomfb_tmpも変動している。しかし、時刻t2では変数Icomfb_tmpにフィルタ処理を施したIcomfb_initにて初期化を行うので、積分項が変動している場合であっても、規範応答に追従した理想的な実変換角度θnowの応答を実現することができる。 Before the time t1 when the target conversion angle θ com is not in contact with the mechanical stopper, the integral term of the feedback compensator B6 has fluctuated, so the variable I comfb — tmp holding the corresponding value also fluctuated. ing. However, since the initialization at I comfb _ init subjected to filter processing to a time t2, the variable I comfb _ tmp, even if the integral term is changed, the ideal fruit follows the nominal response A response with the conversion angle θ now can be realized.
図13は、目標変換角度θcomがメカストッパに接触する範囲になったときに上記フィルタ処理を停止することによる効果を説明するためのタイムチャートである。図14は、比較のためのタイムチャートであり、目標変換角度θcomがメカストッパに接触する範囲となってもフィルタ処理を停止しない場合について表したタイムチャートである。目標変換角度θcomの変化については、時刻t0で外乱が入力されること以外は、図9と同様の条件である。 FIG. 13 is a time chart for explaining the effect of stopping the filtering process when the target conversion angle θ com is in a range where it contacts the mechanical stopper. FIG. 14 is a time chart for comparison, and is a time chart illustrating a case where the filter process is not stopped even when the target conversion angle θ com is in a range where the target conversion angle θ com is in contact with the mechanical stopper. The change in the target conversion angle θ com is the same as in FIG. 9 except that a disturbance is input at time t0.
時刻t0において、外乱が入力されることにより、実変換角度θnowが変化すると、これを補償するためにフィードバック補償部B6の積分項も変化している。 When the actual conversion angle θ now changes due to the input of disturbance at time t0, the integral term of the feedback compensation unit B6 also changes to compensate for this.
その後、時刻t1で実変換角度θnowがメカストッパに接触する範囲に進入した後にフィルタ処理を停止すると、図13に示すように、フィルタ処理後の値Icomfb_initは時刻t1における値を保持することとなる。 Thereafter, when the filter process is stopped after the actual conversion angle θ now enters the range where the mechanical stopper contacts the mechanical stopper at time t1, the value I comfb — init after the filter process holds the value at time t1, as shown in FIG. It will be.
一方、時刻t1以降もフィルタ処理を継続すると、図14に示すように、フィルタ処理後の値Icomfb_initが、フィードバック補償部B6の積分項に相当する値を保持していた変数Icomfb_mp、に収束する。この変数Icomfb_tmpは、時刻t1以降は外乱入力による影響を受けて変化した状態で保持されているものである。なお、外乱入力がない場合の時刻t1における変数Icomfb_tmpは、図9に示したとおりである。 On the other hand, if also continue filtering after time t1, as shown in FIG. 14, the value I comfb _ init after filtering, variable retained the value corresponding to the integral term of the feedback compensation unit B6 I comfb _ mp , converge to. This variable I comfb — tmp is held in a state of being changed under the influence of disturbance input after time t1. Incidentally, the variable I comfb _ tmp at time t1 when there is no disturbance input is as shown in FIG.
すなわち、時刻t1以降はフィルタ処理を停止した場合の初期値Icomfb_initの方が、時刻t1以降もフィルタ処理を継続した場合の初期値Icomfb_initよりも、外乱入力による影響が小さい。 That is, after the time t1 is towards the initial value I comfb _ init in the case of stopping the filtering process, than the initial value I comfb _ init when even after the time t1 was continued filtering is less affected by disturbance input.
このため、時刻t2で積分項を初期化した後は、図13と図14との比較から明らかなように、時刻t1以降フィルタ処理を停止していた図13の場合の方が、実変換角度θnowの応答性がよい。 For this reason, after initializing the integral term at time t2, as is apparent from the comparison between FIG. 13 and FIG. 14, the actual conversion angle is greater in the case of FIG. The response of θ now is good.
図15は、メカストッパに接触する範囲か否かの判定のための判定値にヒステリシスを設けた場合の効果を説明するための図である。図16は比較のための図であり、ヒステリシスを設けない場合について示している。 FIG. 15 is a diagram for explaining an effect in the case where hysteresis is provided in a determination value for determining whether or not the range is in contact with the mechanical stopper. FIG. 16 is a diagram for comparison, and shows a case where hysteresis is not provided.
図15、図16のいずれも、目標変換角度θcomが判定値に近い値で、実変換角度θnowがこの判定値の近傍で変動している場合について示している。 Both FIG. 15 and FIG. 16 show a case where the target conversion angle θ com is a value close to the determination value, and the actual conversion angle θ now varies in the vicinity of the determination value.
判定値にヒステリシスを設けた場合には、時刻t1で判定値θAoutを超えてメカストッパに接触する範囲に進入した以降、図15に示すように実変換角度θnowは判定値θAinを下回ることがなければ、フラグfAREAはゼロのままである。このため、フィードバック補償部B6の積分項に相当する値を保持する変数Icomfb_tmpも時刻t1における値を保持したまま一定となり、これにフィルタ処理を施すことにより得られる初期値Icomfb_initも一定となる。
When hysteresis is provided in the determination value, the actual conversion angle θ now is less than the determination value θ Ain as shown in FIG. 15 after entering the range where the determination value θ Aout exceeds the determination value θ Aout and contacts the mechanical stopper at time t1. Otherwise, the flag fAREA remains zero. For this reason, the variable I comfb — tmp that holds the value corresponding to the integral term of the feedback compensation unit B 6 is also constant while holding the value at
これに対して、同条件であっても判定値にヒステリシスを設けない場合には、図16に示すように、時刻t2でメカストッパに接触しない範囲に進入することになり、フラグfAREAが1に切り替わる。その後時刻t3、t4、t5、t6でメカストッパに接触する範囲への進入、離脱を繰り返すたびに、フラグfAREAも切り替わる。このため、フィードバック補償部B6の積分項に相当する値を保持する変数Icomfb_tmpも変動することとなるので、フィルタ処理後の初期値Icomfb_initも変動し、安定しない。 On the other hand, if no hysteresis is provided in the determination value even under the same condition, as shown in FIG. 16, the vehicle enters the range where it does not come into contact with the mechanical stopper at time t2, and the flag fAREA is switched to 1. . Thereafter, the flag fAREA is switched each time the entry to and the withdrawal from the range in contact with the mechanical stopper are repeated at times t3, t4, t5, and t6. For this reason, since the variable I comfb — tmp that holds a value corresponding to the integral term of the feedback compensation unit B6 also varies, the initial value I comfb — init after the filtering also varies and is not stable.
このように、メカストッパに接触する範囲か否かの判定のための判定値にヒステリシスを設けることにより、安定的に応答性の悪化を防止することができる。 As described above, by providing hysteresis to the determination value for determining whether or not it is in the range of contact with the mechanical stopper, it is possible to stably prevent the deterioration of responsiveness.
以上により本実施形態では、次のような効果を得ることができる。 As described above, in the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1)クランクシャフトとカムシャフト31との位相差を調整することによりバルブタイミングを変更し得るVTC30と、クランク角センサ71と、カム角センサ72と、位相差の最大値及び最小値を機械的に規制するために設けたメカストッパと、機関運転状態に応じた目標位相差(目標変換角度θcom)を設定するコントローラ70と、クランク角センサ71の検出値とカム角センサ72の検出値との偏差を実際の位相差(変換角度θnow)として演算する変換角度算出部B2と、目標変換角度θcomと実変換角度θnowとの偏差がゼロになるようにVTC30に入力する制御量を演算するコントローラ70と、を備える可変動弁機構付き内燃機関の制御装置において、目標変換角度θcomに基づいて基本制御量を算出するフィードフォワード補償部B5と、目標変換角度θcomと実変換角度θnowとの偏差を積分した値に基づいて基本制御量を補正するためのフィードバック補正量を算出するフィードバック補償部B6と、目標変換角度θcomがメカストッパに規制された状態から規制されていない状態に変化したときに、目標変換角度θcomと実変換角度θnowとの偏差を積分した値を初期化するための初期値Icomfb_nitを演算する初期値算出部B4と、実変換角度θnowが、予め設定したメカストッパに接触する範囲であるか否かを判定する実変換角判定部B3と、を有し、初期値算出部B4は、実変換角度θnowがメカストッパに接触しない範囲内で変化しているときのフィードバック補償部B6の積分項に相当する値を、初期値とするので、フィードバック補償部B6の積分項の初期値として、不感帯の中央に相当する電流の特性ズレを補正する効果をもった値を設定することができる。このため、基準位置学習ズレによりメカストッパへの接触を認識できなくても、ストッパに接触した後の不要な積分溜まりの影響を除去することができる。
(1) The
(2)初期化に用いるフィードバック補償部B6の積分項に相当する値に対して、フィードバック補償部B6の出力変化よりも十分に遅い時定数をもったローパスフィルタによりフィルタ処理を施し、このフィルタ処理後の値を初期値とするので、フィードバック補償部B6の積分項から、外乱に対する応答等の過渡応答分を除去することができる。このため、不感帯の中央に相当する電流のズレのみを考慮した初期値を設定することができるので、初期値の設定精度を向上させることができる。 (2) The value corresponding to the integral term of the feedback compensation unit B6 used for initialization is filtered by a low-pass filter having a time constant sufficiently slower than the output change of the feedback compensation unit B6. Since the later value is set as the initial value, a transient response component such as a response to a disturbance can be removed from the integral term of the feedback compensation unit B6. For this reason, since an initial value can be set in consideration of only a current deviation corresponding to the center of the dead zone, the initial value setting accuracy can be improved.
(3)メカストッパに接触しない範囲内で変化しているときのみフィルタ処理を行い、メカストッパに接触する範囲内にあるときは、メカストッパに接触しない範囲内で変化しているときのフィルタ処理後の値を保持するので、外乱等によるフィードバック補償部B6の積分項の振動がピークのときに、実変換角度θnowがメカストッパに接触しない範囲から接触する範囲へと変化した場合にも、初期値として設定する値が積分項の振動ピーク値に収束することがなくなるので、初期値の設定精度が悪化することを防止できる。 (3) The filter processing is performed only when changing within the range that does not contact the mechanical stopper, and when it is within the range contacting with the mechanical stopper, the value after filtering when changing within the range not contacting the mechanical stopper Therefore, when the actual conversion angle θ now changes from the range that does not contact the mechanical stopper to the range that contacts the mechanical stopper when the vibration of the integral term of the feedback compensation unit B6 due to disturbance etc. is peak, it is set as the initial value Since the value to be converged does not converge to the vibration peak value of the integral term, it is possible to prevent the initial value setting accuracy from deteriorating.
(4)メカストッパに接触する範囲か否かの判定値に、ヒステリシスを設けるので、実変換角度θnowが判定値付近でハンチングした際の、初期値の設定精度の悪化を回避することができる。 (4) Since hysteresis is provided in the determination value as to whether or not it is in the range of contact with the mechanical stopper, it is possible to avoid deterioration in initial value setting accuracy when the actual conversion angle θ now is hunted in the vicinity of the determination value.
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.
1 VTC制御装置
30 可変動弁機構(VTC)
31 カムシャフト
32 ベーン
33 カムシャフト駆動用スプロケット
33a 進角油圧室
33b 遅角油圧室
40 ソレノイドバルブ
41 オイルポンプ
42 オイル供給路
44 ドレン通路
45 オイルパン
70 コントローラ
71 クランク角センサ
72 カム角センサ
73 水温センサ
1
31 camshaft 32 vane 33 camshaft drive
Claims (5)
前記クランクシャフトの位相を検出するクランクシャフト位相検出手段と、
前記カムシャフトの位相を検出するカムシャフト位相検出手段と、
前記位相差の最大値及び最小値を機械的に規制するために設けた位相差規制手段と、
機関運転状態に応じた目標位相差を設定する目標位相差設定手段と、
前記クランクシャフト位相検出手段の検出値と前記カムシャフト位相検出手段の検出値との偏差を実際の位相差として演算する実位相差検出手段と、
前記目標位相差と前記実位相差との偏差がゼロになるように前記位相差調整手段に入力する制御量を演算する制御量演算手段と、
を備える可変動弁機構付き内燃機関の制御装置において、
前記制御量演算手段は、
前記目標位相差に基づいて基本制御量を算出する基本制御量算出手段と、
前記目標位相差と実位相差との偏差を積分した値に基づいて前記基本制御量を補正するための補正量を算出するフィードバック補正手段と、
前記目標位相差が前記位相差規制手段に規制された状態から規制されていない状態に変化したときに、前記目標位相差と実位相差との偏差を積分した値を初期化するための初期値を演算する初期値演算手段と、
前記実位相差が、予め設定した前記位相差規制手段に規制され得る範囲であるか否かを判定する実位相範囲判定手段と、
を有し、
前記初期値演算手段は、前記実位相差が前記位相差規制手段に規制され得ない範囲内で変化しているときの前記目標位相差と実位相差との偏差を積分した値に相当する値を、前記初期値とすることを特徴とする可変動弁機構付き内燃機関の制御装置。 A phase difference adjusting means capable of changing the valve timing by adjusting the phase difference between the crankshaft and the camshaft of the internal combustion engine;
Crankshaft phase detecting means for detecting the phase of the crankshaft;
Camshaft phase detecting means for detecting the phase of the camshaft;
A phase difference regulating means provided for mechanically regulating the maximum value and the minimum value of the phase difference;
Target phase difference setting means for setting a target phase difference according to the engine operating state;
An actual phase difference detection means for calculating a deviation between a detection value of the crankshaft phase detection means and a detection value of the camshaft phase detection means as an actual phase difference;
Control amount calculating means for calculating a control amount input to the phase difference adjusting means so that a deviation between the target phase difference and the actual phase difference becomes zero;
In a control device for an internal combustion engine with a variable valve mechanism comprising:
The control amount calculation means includes
Basic control amount calculating means for calculating a basic control amount based on the target phase difference;
Feedback correction means for calculating a correction amount for correcting the basic control amount based on a value obtained by integrating a deviation between the target phase difference and the actual phase difference;
An initial value for initializing a value obtained by integrating a deviation between the target phase difference and the actual phase difference when the target phase difference changes from a state regulated by the phase difference regulating means to a state not regulated. Initial value calculating means for calculating
Real phase range determining means for determining whether or not the actual phase difference is a range that can be regulated by the preset phase difference regulating means;
Have
The initial value calculating means is a value corresponding to a value obtained by integrating a deviation between the target phase difference and the actual phase difference when the actual phase difference changes within a range that cannot be regulated by the phase difference regulating means. Is the initial value, a control device for an internal combustion engine with a variable valve mechanism.
前記クランクシャフトの位相を検出するクランクシャフト位相検出手段と、
前記カムシャフトの位相を検出するカムシャフト位相検出手段と、
前記位相差の最大値及び最小値を機械的に規制するために設けた位相差規制手段と、
機関運転状態に応じた目標位相差を設定する目標位相差設定手段と、
前記クランクシャフト位相検出手段の検出値と前記カムシャフト位相検出手段の検出値との偏差を実際の位相差として演算する実位相差検出手段と、
を備え、
前記目標位相差と前記実位相差との偏差がゼロになるように前記位相差調整手段に入力する制御量を演算する内燃機関の可変動弁機構制御方法において、
前記目標位相差に基づいて基本制御量を算出し、
前記目標位相差と実位相差との偏差を積分した値に基づいて前記基本制御量を補正し、
前記目標位相差が前記位相差規制手段に規制された状態から規制されていない状態に変化したときに、前記実位相差が前記位相差規制手段に規制され得ない範囲内で変化しているときの前記目標位相差と実位相差との偏差を積分した値に相当する値で、前記目標位相差と実位相差との偏差を積分した値を初期化することを特徴とする可変動弁機構付き内燃機関の制御方法。 A phase difference adjusting means capable of changing the valve timing by adjusting the phase difference between the crankshaft and the camshaft of the internal combustion engine;
Crankshaft phase detecting means for detecting the phase of the crankshaft;
Camshaft phase detecting means for detecting the phase of the camshaft;
A phase difference regulating means provided for mechanically regulating the maximum value and the minimum value of the phase difference;
Target phase difference setting means for setting a target phase difference according to the engine operating state;
An actual phase difference detection means for calculating a deviation between a detection value of the crankshaft phase detection means and a detection value of the camshaft phase detection means as an actual phase difference;
With
In a variable valve mechanism control method for an internal combustion engine that calculates a control amount to be input to the phase difference adjusting means so that a deviation between the target phase difference and the actual phase difference becomes zero,
A basic control amount is calculated based on the target phase difference,
The basic control amount is corrected based on a value obtained by integrating a deviation between the target phase difference and the actual phase difference,
When the target phase difference changes from a state regulated by the phase difference regulating means to an unregulated state, and the actual phase difference changes within a range that cannot be regulated by the phase difference regulating means. A variable valve mechanism characterized by initializing a value obtained by integrating the deviation between the target phase difference and the actual phase difference with a value corresponding to a value obtained by integrating the deviation between the target phase difference and the actual phase difference. For controlling an internal combustion engine with a valve.
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