JP2009281151A - Electronic control apparatus - Google Patents

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Masashi Shibayama
正史 柴山
Yoshito Aihara
義人 相原
Takayuki Demura
隆行 出村
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Denso Ten Ltd
Toyota Motor Corp
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Denso Ten Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic control apparatus capable of specifying a dead band region of each operating condition based on a learned dead band region of a driving hydraulic valve when the dead band region is learned once under any operating condition, even when there is a fluctuation of the operating condition such as a temperature of the dead band region. <P>SOLUTION: The electronic control apparatus 8 is for controlling the driving hydraulic valve 73 of a variable valve mechanism 6 that varies the operation of valves 23, 24 of an internal combustion engine. The electronic control apparatus 8 is equipped with: a storage part for storing a learning value of the dead band region in which responsiveness of the driving hydraulic valve 73 to a control value is remarkably late compared with another region or is hardly responsive, and the operating condition upon learning; and a control part for correcting the stored dead band region based a compared result of the operating condition upon controlling the driving hydraulic valve 73 and the stored operating condition, and controlling the driving hydraulic valve 73 based on the corrected dead band region. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の吸気バルブ及び/または排気バルブの動作を可変する可変バルブ機構の駆動油圧弁を制御する電子制御装置に関する。   The present invention relates to an electronic control device that controls a drive hydraulic valve of a variable valve mechanism that varies the operation of an intake valve and / or an exhaust valve of an internal combustion engine.

最近の車両等に搭載されている内燃機関としてのエンジンには、燃費やエンジンの出力効率を良くすることを目的として、吸気バルブや排気バルブ等のバルブの駆動位相、つまり開閉タイミング(以下、バルブタイミングと記す。)を可変とする可変バルブ機構が設けられている。   In an engine as an internal combustion engine mounted on a recent vehicle or the like, for the purpose of improving fuel efficiency and engine output efficiency, the drive phase of valves such as an intake valve and an exhaust valve, that is, opening / closing timing (hereinafter referred to as a valve) A variable valve mechanism is provided which makes the timing variable).

可変バルブ機構は、駆動油圧弁で調整された駆動油圧に基づいて、バルブタイミングを早める(進角)または遅らせる(遅角)、つまりバルブタイミングを変位させる。   The variable valve mechanism advances (advances) or delays (retards) the valve timing based on the drive hydraulic pressure adjusted by the drive hydraulic valve, that is, displaces the valve timing.

駆動油圧弁に対する駆動油圧の調整について詳述する。駆動油圧弁を制御する制御部によって、目標のバルブタイミングと現在のバルブタイミングの差分に基づいて制御値が算出される。制御部は、目標のバルブタイミングと現在のバルブタイミングの差分が解消されるような制御値を算出し、算出した制御値によって駆動油圧弁を制御する。駆動油圧弁では、当該制御値に基づいて駆動油圧弁に備えられたスプールが摺動されることで、可変バルブ機構に設けられている進角室と遅角室に供給されるオイルの油圧が調整される。   The adjustment of the drive hydraulic pressure with respect to the drive hydraulic valve will be described in detail. The control unit that controls the drive hydraulic valve calculates a control value based on the difference between the target valve timing and the current valve timing. The control unit calculates a control value that eliminates the difference between the target valve timing and the current valve timing, and controls the drive hydraulic valve with the calculated control value. In the drive hydraulic valve, the oil pressure supplied to the advance chamber and the retard chamber provided in the variable valve mechanism is changed by sliding a spool provided in the drive hydraulic valve based on the control value. Adjusted.

前記調整の結果、変化したバルブタイミングに基づいて、制御部は前記差分を算出し、算出した差分に基づいて再び制御値を算出する。つまり、制御部は、目標のバルブタイミングと現在のバルブタイミングの差分が解消されるように、制御値の算出を繰り返すフィードバック制御を実行する。   As a result of the adjustment, the control unit calculates the difference based on the changed valve timing, and calculates the control value again based on the calculated difference. That is, the control unit executes feedback control that repeats the calculation of the control value so that the difference between the target valve timing and the current valve timing is eliminated.

駆動油圧弁には、その構造上、スプールの位置が所定範囲である場合に可変バルブ機構に供給する油圧が極めて小さくなる不感帯領域が存在する。よって、スプールを前記所定範囲に位置させるような制御値が駆動油圧弁に入力されると、可変バルブ機構へ供給される油圧が小さくなるために、バルブタイミングの変位速度が極端に遅くなってしまう虞がある。   Due to the structure of the drive hydraulic valve, there is a dead zone where the hydraulic pressure supplied to the variable valve mechanism is extremely small when the spool position is within a predetermined range. Therefore, when a control value for positioning the spool in the predetermined range is input to the drive hydraulic valve, the hydraulic pressure supplied to the variable valve mechanism becomes small, and the displacement speed of the valve timing becomes extremely slow. There is a fear.

このような問題を解決するため、可変バルブ機構を制御する電子制御装置では、車両の始動時等に可変バルブ機構を動作させて不感帯領域を学習し、以降、学習によって算出された不感帯領域に基づいて制御値の特性を変動させるといった処理が実行されている。   In order to solve such a problem, the electronic control device that controls the variable valve mechanism learns the dead zone by operating the variable valve mechanism at the time of starting the vehicle, and thereafter, based on the dead zone calculated by learning. Thus, the process of changing the characteristic of the control value is executed.

不感帯領域の学習方法として、例えば、以下のような方法がある。つまり、電子制御装置は、制御値を変化させつつバルブタイミングの変位速度を計測し、変位速度が予め設定された所定値よりも遅いと判断された制御値の最大値と最小値を算出する。そして、当該最小値から当該最大値までの範囲を不感帯領域として決定する。   As a method for learning the dead zone region, for example, there are the following methods. In other words, the electronic control unit measures the displacement speed at the valve timing while changing the control value, and calculates the maximum value and the minimum value of the control values determined to be slower than the predetermined value set in advance. Then, a range from the minimum value to the maximum value is determined as a dead zone region.

例えば、特許文献1には、エンジンの吸気バルブ及び/または排気バルブのバルブタイミング、リフト量、作用角等の少なくとも1つを可変する可変バルブ装置と、可変バルブ装置の駆動油圧を制御する駆動油圧弁としての油圧制御弁と、油圧制御弁を制御するための制御信号を出力する制御手段とを備え、油圧制御弁は、一部の制御領域に制御信号の変化に対して応答性が遅いかまたはほとんど応答しない制御領域(不感帯領域)を有する非線形の制御特性を持ち、制御手段が、制御信号が不感帯領域内の場合に制御ゲインを大きくすることで、不感帯領域での制御対象の応答性を向上させることができる制御装置が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a variable valve device that varies at least one of valve timing, lift amount, working angle, and the like of an intake valve and / or an exhaust valve of an engine, and a drive hydraulic pressure that controls the drive hydraulic pressure of the variable valve device. A hydraulic control valve as a valve and a control means for outputting a control signal for controlling the hydraulic control valve, and whether the hydraulic control valve is slow in response to changes in the control signal in some control areas Or, it has a nonlinear control characteristic with a control region (dead zone) that hardly responds, and the control means increases the control gain when the control signal is in the dead zone, thereby increasing the response of the controlled object in the dead zone. A control device that can be improved is disclosed.

そして、特許文献1に開示されている制御装置は、制御値としてのパルス信号のデューティ値を油圧制御弁のリニアソレノイドに入力する場合に、当該デューティ値が不感帯領域の上限値や下限値を通過するとき、バルブタイミング制御の応答性が急変することを利用して、エンジン運転中にバルブタイミング制御の応答性を検出して、その応答性が急変したときのデューティ値に基づいて不感帯領域を学習している。
特開2007−107539号公報
When the control device disclosed in Patent Document 1 inputs the duty value of the pulse signal as the control value to the linear solenoid of the hydraulic control valve, the duty value passes the upper limit value and the lower limit value of the dead zone. When using the fact that the responsiveness of the valve timing control changes suddenly, the responsiveness of the valve timing control is detected during engine operation, and the dead zone region is learned based on the duty value when the responsiveness changes suddenly. is doing.
JP 2007-107539 A

ところで、不感帯領域は、車両の動作条件によって異なる。例えば、図1(a)に示すように、駆動油圧弁から可変バルブ装置に供給される油温によって異なり、油温が高いほど不感帯領域が狭くなる。また、図1(b)に示すように、駆動油圧弁等に使用されている各部品のばらつきにより、制御デューティ値に対する不感帯領域の相対位置や幅が異なる。   By the way, the dead zone region varies depending on the operating condition of the vehicle. For example, as shown in FIG. 1A, the dead zone region becomes narrower as the oil temperature is higher, depending on the oil temperature supplied from the drive hydraulic valve to the variable valve device. Further, as shown in FIG. 1B, the relative position and width of the dead zone region with respect to the control duty value differ depending on the variation of each component used in the drive hydraulic valve or the like.

そのため、可変バルブ機構を搭載した車両では、電子制御装置が、例えばエンジン始動時に可変バルブ機構を動作させて不感帯領域を学習し、以降、学習した不感帯領域に基づいて可変バルブ機構を制御しても、次に学習が実行される時(例えば次回の車両始動時)までの間に、エンジンの暖機による油温の上昇等で不感帯領域の変動が生じてしまい、制御に狂いが生じる虞がある。   For this reason, in a vehicle equipped with a variable valve mechanism, the electronic control unit learns the dead zone area by operating the variable valve mechanism when the engine is started, for example, and thereafter controls the variable valve mechanism based on the learned dead zone area. Until the next learning is executed (for example, at the next vehicle start-up), the dead zone region may change due to an increase in the oil temperature due to the warming up of the engine, which may cause a control error. .

制御の狂いの例として、特許文献1に開示されている制御装置では、不感帯領域の変動具合によっては、不感帯領域であるにもかかわらず、制御ゲインを大きくする処理が実行されずに、バルブタイミングの変位速度の遅さを解消できない虞がある。逆に、不感帯領域でないにもかかわらず、制御ゲインを大きくする処理が実行されてしまい、バルブタイミングを目標のバルブタイミングに対して過剰に進角または遅角させてしまう虞もある。   As an example of control error, in the control device disclosed in Patent Document 1, depending on how the dead zone changes, the process of increasing the control gain is not executed despite the dead zone. There is a risk that the slow displacement speed cannot be resolved. On the other hand, there is a possibility that the process of increasing the control gain is executed in spite of not being the dead zone region, and the valve timing is excessively advanced or retarded with respect to the target valve timing.

このような問題を解消するため、例えば、電子制御装置が、油温の取り得る温度範囲を複数に分割した異なる温度範囲毎に、不感帯領域を学習することが考えられるが、適正な制御を行なうことは困難である。   In order to solve such a problem, for example, it is conceivable that the electronic control unit learns the dead zone region for each different temperature range obtained by dividing the temperature range that the oil temperature can take, but performs appropriate control. It is difficult.

電子制御装置が不感帯領域の学習を実行するタイミングで、油温を所定の温度範囲とすることは困難だからである。また、油温が所定の温度範囲となった場合に、電子制御装置による不感帯領域の学習が可能であるとは限らないからである。   This is because it is difficult to set the oil temperature within a predetermined temperature range at the timing when the electronic control device performs learning of the dead zone region. Further, when the oil temperature falls within a predetermined temperature range, it is not always possible to learn the dead zone by the electronic control device.

本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、何れかの動作条件で駆動油圧弁の不感帯領域を一回学習すると、以後、不感帯領域に温度や使用部品等の動作条件に起因する変動があっても、学習した不感帯領域に基づいて各動作条件についての不感帯領域を特定して、駆動油圧弁を適正に制御することのできる電子制御装置を提供する点にある。   In view of the above-described conventional problems, the object of the present invention is to learn the dead zone area of the drive hydraulic valve once under any operating condition, and thereafter, the fluctuation due to the operating condition of the temperature, parts used, etc. in the dead zone area. Even if there is, the electronic control device is provided that can specify the dead zone for each operation condition based on the learned dead zone and appropriately control the drive hydraulic valve.

上述の目的を達成するため、本発明による電子制御装置の特徴構成は、内燃機関の吸気バルブ及び/または排気バルブの動作を可変する可変バルブ機構の駆動油圧弁を制御する電子制御装置であって、前記駆動油圧弁が制御値に対して応答性が他の領域よりも著しく遅いかまたは殆ど応答しない不感帯領域の学習値及び学習する際の動作条件が記憶された記憶部と、前記駆動油圧弁の不感帯領域を学習するとともに、その際の学習値及び動作条件を前記記憶部に記憶し、前記駆動油圧弁を制御する際の動作条件と、前記記憶部に記憶された動作条件の比較結果に基づいて、前記記憶部に記憶された不感帯領域を補正して、補正後の不感帯領域に基づいて前記駆動油圧弁を制御する制御部を備えた点にある。   In order to achieve the above object, the electronic controller according to the present invention is characterized in that it is an electronic controller for controlling a drive hydraulic valve of a variable valve mechanism that varies the operation of an intake valve and / or an exhaust valve of an internal combustion engine. A storage unit in which the learning value of the dead zone region in which the driving hydraulic valve is responsive to the control value is significantly slower than the other region or hardly responds and the operating condition at the time of learning are stored, and the driving hydraulic valve And learning value and operation condition at that time are stored in the storage unit, and the comparison result of the operation condition when controlling the drive hydraulic valve and the operation condition stored in the storage unit On the basis of this, there is a control unit that corrects the dead zone region stored in the storage unit and controls the drive hydraulic valve based on the corrected dead zone region.

上述の構成によれば、制御部は、ある動作条件で不感帯領域を学習すると、動作条件が変わった場合でも、当該不感帯領域を、変更前後の動作条件の差異に基づいて補正して、補正後の不感帯領域に対応して前記駆動油圧弁を制御する。   According to the above configuration, when the control unit learns the dead zone under a certain operating condition, even if the operating condition changes, the control unit corrects the dead zone based on the difference in operating conditions before and after the change, The drive hydraulic valve is controlled corresponding to the dead zone region.

以上説明した通り、本発明によれば、何れかの動作条件で駆動油圧弁の不感帯領域を一回学習すると、以後、不感帯領域に温度や使用部品等の動作条件に起因する変動があっても、学習した不感帯領域に基づいて各動作条件についての不感帯領域を特定して、駆動油圧弁を適正に制御することのできる電子制御装置を提供することができるようになった。   As described above, according to the present invention, once the dead zone area of the drive hydraulic valve is learned once under any operating condition, the dead zone area may subsequently vary due to operating conditions such as temperature and parts used. Thus, it is possible to provide an electronic control device that can appropriately control the drive hydraulic valve by specifying the dead zone for each operation condition based on the learned dead zone.

以下、本発明による電子制御装置が、車両のエンジン制御用の電子制御装置として実現されている実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment in which an electronic control device according to the present invention is realized as an electronic control device for controlling an engine of a vehicle will be described.

本実施形態では、車両の内燃機関としてのエンジンは、1サイクルが4ストロークからなるエンジンであって、♯1気筒、♯2気筒、♯3気筒、♯4気筒の4個の気筒からなり、夫々の気筒が1/4サイクルずつ異なる駆動を行なうように構成されている。尚、以下で説明する図2に示す車両のエンジン1は、上述の4気筒のうちの一つの気筒を抽出したものを示している。   In this embodiment, an engine as an internal combustion engine of a vehicle is an engine having one cycle consisting of four strokes, and is composed of four cylinders of # 1, # 2, # 3, and # 4. The cylinders are configured to perform different driving by 1/4 cycle. In addition, the engine 1 of the vehicle shown in FIG. 2, which will be described below, is an extracted one of the four cylinders described above.

図2に示すように、車両のエンジン1は、内燃部2と、内燃部2に連通した吸気部3及び排気部4とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 2, the vehicle engine 1 includes an internal combustion unit 2, and an intake unit 3 and an exhaust unit 4 that communicate with the internal combustion unit 2.

内燃部2は、気筒21の内部の燃焼室21aにおいて混合気(霧状にした燃料と空気を混合したもの)が燃焼するときの圧力で上下に往復運動するピストン22と、燃焼室21aへの混合気の吸入口を開閉する吸気バルブ23と、混合気が燃焼した後の燃焼ガスを排出するために排出口を開閉する排気バルブ24と、ピストン22の往復運動を回転運動に変えるクランクシャフト25と、ピストン22とクランクシャフト25を接続するコネクティングロッド26と、燃焼室21aに吸入された混合気に着火するための点火プラグ27と、最適な空燃比(混合気における空気と燃料の混合比)を得ることができるよう燃料噴射時期を特定するためにクランクシャフト25の角度位置(クランク角)を検出するクランク角センサ28と、エンジン1の冷却水の温度を検出する水温センサ29等を備えて構成されている。   The internal combustion unit 2 includes a piston 22 that reciprocates up and down with a pressure when an air-fuel mixture (a mixture of atomized fuel and air) burns in a combustion chamber 21a inside the cylinder 21, and a combustion chamber 21a. An intake valve 23 that opens and closes the intake port of the air-fuel mixture, an exhaust valve 24 that opens and closes the exhaust port to discharge combustion gas after the air-fuel mixture burns, and a crankshaft 25 that changes the reciprocating motion of the piston 22 into a rotational motion A connecting rod 26 that connects the piston 22 and the crankshaft 25, an ignition plug 27 for igniting the air-fuel mixture sucked into the combustion chamber 21a, and an optimal air-fuel ratio (a mixture ratio of air and fuel in the air-fuel mixture) A crank angle sensor 28 for detecting the angular position (crank angle) of the crankshaft 25 to specify the fuel injection timing, It is configured to include a water temperature sensor 29 for detecting a temperature of the cooling water.

クランク角センサ28は、クランクシャフト25に設けられたクランクロータの外周に形成された複数の歯281と、当該複数の歯を読み取る電磁ピックアップ282とで構成されている。   The crank angle sensor 28 includes a plurality of teeth 281 formed on the outer periphery of a crank rotor provided on the crankshaft 25 and an electromagnetic pickup 282 that reads the plurality of teeth.

ここで、点火プラグ27は、ディストリビュータ51にて分配された点火信号に基づいて点火される。ディストリビュータ51は、イグナイタ52から出力される高電圧を、クランク角センサ28で検出されたクランク角に同期して各気筒の点火プラグ27に分配するために設けられている。   Here, the ignition plug 27 is ignited based on the ignition signal distributed by the distributor 51. The distributor 51 is provided to distribute the high voltage output from the igniter 52 to the spark plugs 27 of the respective cylinders in synchronization with the crank angle detected by the crank angle sensor 28.

以下に詳述する。ディストリビュータ51には、クランクシャフト25の回転に連動して回転するロータ(図示せず)と、ロータの回転数を検出する電磁ピックアップ57とからなる回転数センサが、後述する排気カムシャフト245に連結して設けられている。回転数センサによってロータの回転数が検出されることで、クランクシャフト25の回転数、つまりエンジンの回転数が検出される。   This will be described in detail below. The distributor 51 is connected to an exhaust camshaft 245 (to be described later) connected to an exhaust camshaft 245 which will be described later. Is provided. By detecting the rotational speed of the rotor by the rotational speed sensor, the rotational speed of the crankshaft 25, that is, the rotational speed of the engine is detected.

また、ディストリビュータ51には、ロータの回転に応じてクランクシャフト25のクランク角基準位置を所定の割合で検出し、その基準位置信号を出力する気筒判別センサ58が設けられている。   Further, the distributor 51 is provided with a cylinder discrimination sensor 58 that detects a crank angle reference position of the crankshaft 25 at a predetermined ratio according to the rotation of the rotor and outputs the reference position signal.

そして、ディストリビュータ51は、回転数センサ及び気筒判別センサ58の検出値に基づいて、イグナイタ52から出力される高電圧を分配する点火プラグ27を決定する。   Then, the distributor 51 determines the spark plug 27 that distributes the high voltage output from the igniter 52 based on the detection values of the rotation speed sensor and the cylinder discrimination sensor 58.

吸気部3は、内燃部2に燃料を燃焼するために必要な燃料と空気とを送るためのもので、空気または燃料の通路となる吸気管31と、吸気バルブ23に燃料を噴射するための燃料噴射弁としてのインジェクタ32と、吸気口33から吸入する空気を浄化するエアフィルタ34と、吸入された空気の吸入量を検出するエアフロメータ35と、吸入する空気量を制御するスロットルバルブ36と、アクセル開度センサによって検出されたアクセルペダルの踏み込み量に基づいてスロットルバルブ36を駆動するスロットルバルブ駆動機構37と、スロットルバルブ駆動機構37によって駆動されたスロットルバルブ36の開度を検出するスロットル開度センサ38等を備えて構成されている。   The intake section 3 is for sending fuel and air necessary for burning fuel to the internal combustion section 2. The intake section 3 serves to inject fuel into the intake pipe 31 serving as the air or fuel passage and the intake valve 23. An injector 32 as a fuel injection valve, an air filter 34 for purifying air sucked from the intake port 33, an air flow meter 35 for detecting the amount of sucked air, and a throttle valve 36 for controlling the amount of air sucked The throttle valve drive mechanism 37 that drives the throttle valve 36 based on the depression amount of the accelerator pedal detected by the accelerator opening sensor, and the throttle opening that detects the opening degree of the throttle valve 36 driven by the throttle valve drive mechanism 37. A degree sensor 38 and the like are provided.

排気部4は、内燃部2で燃焼されたガスを排気するためのもので、排気されたガスの通路となる排気通路41と、排気されたガスを浄化する触媒42と、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ43等を備えて構成されている。   The exhaust unit 4 is for exhausting the gas burned in the internal combustion unit 2, and an exhaust passage 41 serving as a passage for the exhausted gas, a catalyst 42 for purifying the exhausted gas, and an oxygen concentration in the exhaust And an oxygen sensor 43 for detecting the above.

以下に、吸気バルブ23及び排気バルブ24の吸気口及び排出口の開閉機構について詳述する。吸気バルブ23及び排気バルブ24は上方へ延びるステム231、241を備え、ステム231、241の上部にはスプリング232、242及びバルブリフタ233、243等が設けられている。そして、各バルブリフタ233、243に係合してカム234、244が設けられている。   Hereinafter, the opening and closing mechanisms of the intake and exhaust ports of the intake valve 23 and the exhaust valve 24 will be described in detail. The intake valve 23 and the exhaust valve 24 include stems 231 and 241 extending upward, and springs 232 and 242, valve lifters 233 and 243, and the like are provided above the stems 231 and 241. Cams 234 and 244 are provided to engage with the valve lifters 233 and 243, respectively.

吸気カムシャフト235及び排気カムシャフト245は、気筒21の上側を覆っているシリンダヘッドに、夫々複数の軸受にて回転可能に支持されている。カム234は吸気カムシャフト235を軸として一体形成されており、カム244は排気カムシャフト245を軸として一体形成されている。   The intake camshaft 235 and the exhaust camshaft 245 are rotatably supported by a plurality of bearings on the cylinder head that covers the upper side of the cylinder 21. The cam 234 is integrally formed with the intake camshaft 235 as an axis, and the cam 244 is integrally formed with the exhaust camshaft 245 as an axis.

そして、吸気バルブ23及び排気バルブ24は、スプリング232、242の付勢力によって上方、つまり吸気口及び排出口を閉じる方向へ付勢されている。   The intake valve 23 and the exhaust valve 24 are urged upward, that is, in a direction to close the intake port and the exhaust port, by the urging forces of the springs 232 and 242.

エンジン1の動作時のクランクシャフト25の回転による動力は、タイミングベルトを介してタイミングギヤ236、246に伝達され、カムシャフト235、245がそれぞれ回転駆動されてカム234、244がそれぞれ回転する。また、回転するカム234、244の側面の湾曲形状に従ってバルブリフタ233、243がスプリング232、242の付勢力に抗して押圧されることにより、吸気バルブ23及び排気バルブ24が下方へ移動して吸気口及び排気口がそれぞれ開かれる。   The power generated by the rotation of the crankshaft 25 during the operation of the engine 1 is transmitted to the timing gears 236 and 246 via the timing belt, and the camshafts 235 and 245 are driven to rotate, whereby the cams 234 and 244 rotate. Further, the valve lifters 233 and 243 are pressed against the urging force of the springs 232 and 242 in accordance with the curved shape of the side surfaces of the rotating cams 234 and 244, so that the intake valve 23 and the exhaust valve 24 move downward to take in the intake air. The mouth and the exhaust are each opened.

エンジン1は、吸気カムシャフト235の先端部に可変バルブ機構6を備えて構成されている。可変バルブ機構6は、油圧の大きさに基づいてクランクシャフト25の回転位相に対する吸気バルブ23の駆動位相、つまり吸気カムシャフト235の相対回転位相を変更することにより吸気バルブ23の開閉タイミングを変更可能に構成されている。   The engine 1 is configured to include a variable valve mechanism 6 at the tip of the intake camshaft 235. The variable valve mechanism 6 can change the opening / closing timing of the intake valve 23 by changing the drive phase of the intake valve 23 relative to the rotation phase of the crankshaft 25, that is, the relative rotation phase of the intake camshaft 235, based on the hydraulic pressure. It is configured.

可変バルブ機構6は、図3(a)及び図3(b)に示すように、クランクシャフト25にタイミングベルト65を介して接続されたタイミングギヤ236に固定され、吸気カムシャフト235に対して相対回転するハウジング61と、ハウジング61の内部に設置され吸気カムシャフト235と一体回転するベーンロータ62と、ベーンロータ62の外周に設置されている複数のベーン63と、ハウジング61の内部に形成され油圧を導入する油室64とを備えて構成されている。そして、ハウジング61とベーンロータ62は一体回転するとともに相対回転するように構成されている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the variable valve mechanism 6 is fixed to a timing gear 236 connected to the crankshaft 25 via a timing belt 65, and is relative to the intake camshaft 235. A housing 61 that rotates, a vane rotor 62 that is installed inside the housing 61 and rotates together with the intake camshaft 235, a plurality of vanes 63 that are installed on the outer periphery of the vane rotor 62, and an oil pressure that is formed inside the housing 61 is introduced. And an oil chamber 64 to be configured. The housing 61 and the vane rotor 62 are configured to rotate together and rotate relative to each other.

油室64は、ベーン63、ベーンロータ62、及びハウジング61の内周面等によって区画され、ベーン63に対して吸気カムシャフト235の反回転方向に形成される遅角室64aと、ベーン63に対して吸気カムシャフト235の回転方向に形成される進角室64bとを備えて構成されている。   The oil chamber 64 is partitioned by the vane 63, the vane rotor 62, and the inner peripheral surface of the housing 61, and the retard chamber 64 a formed in the counter-rotating direction of the intake camshaft 235 with respect to the vane 63 and the vane 63. And an advance chamber 64b formed in the rotational direction of the intake camshaft 235.

遅角室64a及び進角室64bには、後述するオイル循環装置7によりオイルが供給される油路64cが接続され、後述する駆動油圧弁としての油圧制御弁73により遅角室64a及び進角室64bに作用する油圧が調節されることにより、油室64に対するベーン63の相対位置を回転させ、吸気カムシャフト235の位相を連続的に可変させるように構成されている。   The retard chamber 64a and the advance chamber 64b are connected to an oil passage 64c to which oil is supplied by an oil circulation device 7 to be described later, and a retard chamber 64a and an advance angle by a hydraulic control valve 73 as a drive hydraulic valve to be described later. By adjusting the hydraulic pressure acting on the chamber 64b, the relative position of the vane 63 with respect to the oil chamber 64 is rotated, and the phase of the intake camshaft 235 is continuously varied.

以上の説明より、可変バルブ機構6は、油圧制御弁73を介して油圧駆動することによりクランクシャフト25の回転位相に対する吸気バルブ23の駆動位相を調整可能に構成されている。換言すると、可変バルブ機構6は、エンジンの吸気バルブ23の動作を可変するように構成されている。   From the above description, the variable valve mechanism 6 is configured to be able to adjust the drive phase of the intake valve 23 relative to the rotational phase of the crankshaft 25 by being hydraulically driven via the hydraulic control valve 73. In other words, the variable valve mechanism 6 is configured to vary the operation of the intake valve 23 of the engine.

尚、本実施形態では、図2に示すように、排気カムシャフト245の先端部に、タイミングベルトを介してクランクシャフト25と連結され、排気カムシャフト245に対して一体回転するタイミングギヤ246が設けられているが、可変バルブ機構6は設けられていない。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a timing gear 246 that is connected to the crankshaft 25 via a timing belt and rotates integrally with the exhaust camshaft 245 is provided at the tip of the exhaust camshaft 245. However, the variable valve mechanism 6 is not provided.

可変バルブ機構6にオイルを供給するオイル循環装置7は、図2に示すように、オイルを溜めるためのオイルパン71と、オイルパン71のオイルを可変バルブ機構6等へ供給するためのオイルポンプ72と、油圧制御弁73等とを備え、可変バルブ機構6を含むエンジン1の各部にオイルを潤滑するように構成されている。可変バルブ機構6に供給されるオイルの油圧は、油圧制御弁73の開度に基づいて決定される。そして、この油圧の大きさによって、クランクシャフト25の回転位相に対する吸気カムシャフト235の相対回転位相が変わるのである。   As shown in FIG. 2, an oil circulation device 7 for supplying oil to the variable valve mechanism 6 includes an oil pan 71 for accumulating oil and an oil pump for supplying oil from the oil pan 71 to the variable valve mechanism 6 and the like. 72, a hydraulic control valve 73, and the like, and is configured to lubricate oil in each part of the engine 1 including the variable valve mechanism 6. The oil pressure of the oil supplied to the variable valve mechanism 6 is determined based on the opening degree of the oil pressure control valve 73. The relative rotational phase of the intake camshaft 235 with respect to the rotational phase of the crankshaft 25 changes depending on the magnitude of the hydraulic pressure.

オイルポンプ72は、クランクシャフト25に連結されたカムギヤ等の回転体を備えており、エンジン1の駆動に連動した前記回転体の駆動によって、各種ベアリング、各種ピストン、油圧制御弁73を含む各種バルブ、吸気カムシャフト235、及び排気カムシャフト245等の機器に、オイルパン71に溜められたオイルを循環させる機械式オイルポンプである。尚、オイルポンプ72は、カムギヤ等の回転体を備えており、車両のバッテリからの給電による前記回転体の駆動によってオイルを循環させる電動式オイルポンプであってもよい。   The oil pump 72 includes a rotating body such as a cam gear connected to the crankshaft 25, and various valves including various bearings, various pistons, and a hydraulic control valve 73 by driving the rotating body in conjunction with the driving of the engine 1. This is a mechanical oil pump that circulates oil stored in the oil pan 71 through devices such as the intake camshaft 235 and the exhaust camshaft 245. The oil pump 72 includes a rotating body such as a cam gear, and may be an electric oil pump that circulates oil by driving the rotating body by power feeding from a vehicle battery.

以下、油圧制御弁73について詳述する。油圧制御弁73は、図4(a)に示すように、シリンダ731と、シリンダ731内を摺動するスプール732と、電子制御装置8からの制御信号で駆動されるリニアソレノイド733と、リニアソレノイド733による駆動と反対方向にスプール732を付勢するスプリング734等とを備えて構成されている。   Hereinafter, the hydraulic control valve 73 will be described in detail. As shown in FIG. 4A, the hydraulic control valve 73 includes a cylinder 731, a spool 732 that slides inside the cylinder 731, a linear solenoid 733 driven by a control signal from the electronic control device 8, and a linear solenoid And a spring 734 for urging the spool 732 in a direction opposite to that driven by the motor 733.

シリンダ731には、オイルポンプ72を介してオイルパン71と油路64cによって連通されたオイル供給ポート731a、オイルパン71と油路64cによって連通されたオイル排出ポート731b、遅角室64aと油路64cによって連通された油圧ポート731c、及び進角室64bと油路64cによって連通された油圧ポート731dが形成されている。   An oil supply port 731a communicated with the oil pan 71 and the oil passage 64c through the oil pump 72, an oil discharge port 731b communicated with the oil pan 71 and the oil passage 64c, the retard chamber 64a and the oil passage through the cylinder 731. A hydraulic port 731c communicated by 64c and a hydraulic port 731d communicated by the advance chamber 64b and the oil passage 64c are formed.

油圧制御弁73の開度は、リニアソレノイド733に供給される電流値で決定される。つまり、電子制御装置8は、前記電流値となるようなデューティ値のパルス信号である制御信号を生成してリニアソレノイド733に出力し、リニアソレノイド733は、前記制御信号に基づいてスプール732をシリンダ731内で摺動させる。   The opening degree of the hydraulic control valve 73 is determined by the current value supplied to the linear solenoid 733. That is, the electronic control unit 8 generates a control signal that is a pulse signal having a duty value that becomes the current value and outputs the control signal to the linear solenoid 733. The linear solenoid 733 sets the spool 732 to the cylinder based on the control signal. Slide in 731.

以下、図4(a)〜(c)に油圧制御弁74の代表的な状態を示し、図5に制御信号のデューティ値に対する可変バルブ機構6の変位速度の特性を示す。   4A to 4C show typical states of the hydraulic control valve 74, and FIG. 5 shows the characteristics of the displacement speed of the variable valve mechanism 6 with respect to the duty value of the control signal.

図4(a)は、制御信号のデューティ値が約100%の場合の油圧制御弁73の状態を示している。この場合、スプール732はリニアソレノイド733によってシリンダ731の左端付近に摺動される。そして、図中破線で示すように、進角室64bにオイルが供給され、遅角室64aからオイルが排出される。これにより、可変バルブ機構6では、油室64に対するベーン63の相対位置が、吸気バルブ23の開閉タイミング(以下、バルブタイミングと記す。)を早める位置に変位する。   FIG. 4A shows the state of the hydraulic control valve 73 when the duty value of the control signal is about 100%. In this case, the spool 732 is slid near the left end of the cylinder 731 by the linear solenoid 733. And as shown with a broken line in a figure, oil is supplied to the advance chamber 64b, and oil is discharged | emitted from the retard chamber 64a. As a result, in the variable valve mechanism 6, the relative position of the vane 63 with respect to the oil chamber 64 is displaced to a position that advances the opening / closing timing of the intake valve 23 (hereinafter referred to as valve timing).

この状態から、デューティ値を小さくしていくと、スプール732は右に摺動され、油圧ポート731c、731dの開放面積が小さくなっていく。そのため、図5の範囲Aに示すように、可変バルブ機構6の変位速度が低下していく。   If the duty value is decreased from this state, the spool 732 is slid to the right, and the open areas of the hydraulic ports 731c and 731d are decreased. Therefore, as shown in the range A of FIG. 5, the displacement speed of the variable valve mechanism 6 decreases.

図4(b)は、制御信号のデューティ値が約0%の場合の油圧制御弁73の状態を示している。この場合、スプール732はリニアソレノイド733によってシリンダ731の右端付近に摺動される。そして、図中破線で示すように、遅角室64aにオイルが供給され、進角室64bからオイルが排出される。これにより、可変バルブ機構6では、油室64に対するベーン63の相対位置が、バルブタイミングを遅くする位置に変位する。   FIG. 4B shows the state of the hydraulic control valve 73 when the duty value of the control signal is about 0%. In this case, the spool 732 is slid near the right end of the cylinder 731 by the linear solenoid 733. And as shown with the broken line in a figure, oil is supplied to the retardation chamber 64a, and oil is discharged | emitted from the advance chamber 64b. Thereby, in the variable valve mechanism 6, the relative position of the vane 63 with respect to the oil chamber 64 is displaced to a position that delays the valve timing.

この状態から、デューティ値を大きくしていくと、スプール732は左に摺動され、油圧ポート731c、731dの開放面積が小さくなっていく。そのため、図5の範囲Bに示すように、可変バルブ機構6の変位速度が低下していく。   If the duty value is increased from this state, the spool 732 is slid to the left, and the open areas of the hydraulic ports 731c and 731d are reduced. Therefore, as shown in the range B of FIG. 5, the displacement speed of the variable valve mechanism 6 decreases.

図4(c)は、制御信号のデューティ値が約50%の場合の油圧制御弁73の状態を示している。この場合、スプール732はリニアソレノイド733によってシリンダ731の中央付近、つまり油圧ポート731c、731dが閉鎖される位置に摺動される。これにより、可変バルブ機構6では、油室64に対するベーン63の相対位置が、現状の状態に維持される。   FIG. 4C shows the state of the hydraulic control valve 73 when the duty value of the control signal is about 50%. In this case, the spool 732 is slid by the linear solenoid 733 near the center of the cylinder 731, that is, at a position where the hydraulic ports 731 c and 731 d are closed. Thereby, in the variable valve mechanism 6, the relative position of the vane 63 with respect to the oil chamber 64 is maintained in the current state.

しかし、油圧制御弁73では、スプール732が油圧ポート731c、731dを閉鎖する位置に摺動しても、その機械構造上、油圧ポート731c、731dが完全に閉鎖されることはなく、微量のオイルが油室64に供給または油室64から排出されている。そのため、スプール732が油圧ポート731c、731dを閉鎖する位置に摺動している状態である図5の範囲Cでは、可変バルブ機構6は、微小速度ながらバルブタイミングを速くまたは遅くする位置に変位する。つまり、この範囲Cが、油圧制御弁73の不感帯領域である。   However, in the hydraulic control valve 73, even if the spool 732 slides to a position where the hydraulic ports 731c and 731d are closed, the hydraulic ports 731c and 731d are not completely closed due to the mechanical structure. Is supplied to or discharged from the oil chamber 64. Therefore, in the range C of FIG. 5 in which the spool 732 is slid to a position where the hydraulic ports 731c and 731d are closed, the variable valve mechanism 6 is displaced to a position where the valve timing is increased or decreased in spite of a minute speed. . That is, this range C is a dead zone region of the hydraulic control valve 73.

エンジン1には、以上説明した各ブロックを駆動制御してエンジン1を動作させるための電子制御装置8が備えられている。   The engine 1 is provided with an electronic control unit 8 for operating the engine 1 by driving and controlling the blocks described above.

電子制御装置8は、図6に示すように、マイクロコンピュータ81と、各種センサ等からのアナログ信号やデジタル信号を入力する入力インタフェース回路82と、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ83と、入力された信号に基づいてマイクロコンピュータ81で演算された結果としての信号を各種アクチュエータへ出力する出力インタフェース回路84等を備えて構成されている。   As shown in FIG. 6, the electronic control unit 8 includes a microcomputer 81, an input interface circuit 82 for inputting analog signals and digital signals from various sensors, and an A / D converter 83 for converting the analog signals into digital signals. And an output interface circuit 84 for outputting signals obtained as a result of calculation by the microcomputer 81 based on the input signals to various actuators.

マイクロコンピュータ81は、CPU811と、CPU811で実行される制御プログラムが格納されたROM812及び/またはEEPROM814と、ワーキングエリアとして使用されるRAM813等とを備えている。   The microcomputer 81 includes a CPU 811, a ROM 812 and / or EEPROM 814 in which a control program executed by the CPU 811 is stored, a RAM 813 used as a working area, and the like.

電子制御装置8は、入力インタフェース回路82を介して、上述したクランク角センサ28、水温センサ29、エアフロメータ35、スロットル開度センサ38、及び酸素センサ43等による検出値を入力し、CPU811が、これら検出値からエンジン回転数やスロットル開度等のデジタル制御信号を演算して算出する。   The electronic control device 8 inputs detection values by the crank angle sensor 28, the water temperature sensor 29, the air flow meter 35, the throttle opening sensor 38, the oxygen sensor 43, etc., via the input interface circuit 82, and the CPU 811 From these detection values, digital control signals such as engine speed and throttle opening are calculated and calculated.

そして、電子制御装置8は、CPU811によって演算して算出されたデジタル制御信号を、出力インタフェース回路84を介して、インジェクタ32、スロットルバルブ駆動機構37、イグナイタ52、及び油圧制御弁73等へ出力することで、エンジン1の燃料噴射量及び点火時期等を制御している。   Then, the electronic control unit 8 outputs the digital control signal calculated and calculated by the CPU 811 to the injector 32, the throttle valve drive mechanism 37, the igniter 52, the hydraulic control valve 73, and the like via the output interface circuit 84. Thus, the fuel injection amount and ignition timing of the engine 1 are controlled.

また、電子制御装置8は、上述した可変バルブ機構6に対して、吸気バルブ23の駆動位相を目標位相に調整するための制御値に基づいて油圧制御弁73を制御するとともに、制御値に対して可変バルブ機構6へ供給される作動油の流量が大きく低下する不感帯領域を学習し、当該不感帯領域で制御値を補正する制御部と、制御部で学習された不感帯領域の学習値と学習する際の動作条件を記憶する記憶部を備えて構成されている。   In addition, the electronic control unit 8 controls the hydraulic control valve 73 based on the control value for adjusting the drive phase of the intake valve 23 to the target phase with respect to the variable valve mechanism 6 described above. A dead zone region where the flow rate of hydraulic oil supplied to the variable valve mechanism 6 is greatly reduced is learned, and a control unit that corrects a control value in the dead zone region and a learned value of the dead zone region learned by the control unit are learned. It is provided with the memory | storage part which memorize | stores the operating conditions at the time.

つまり、電子制御装置8は、上述した可変バルブ機構6の油圧制御弁73を制御する装置であって、油圧制御弁73が制御値に対して応答性が他の領域よりも著しく遅いかまたは殆ど応答しない不感帯領域の学習値及び学習する際の動作条件が記憶された記憶部と、油圧制御弁73の不感帯領域を学習するとともに、その際の学習値及び動作条件を記憶部に記憶し、油圧制御弁を制御する制御部を備えている。   In other words, the electronic control device 8 is a device that controls the hydraulic control valve 73 of the variable valve mechanism 6 described above, and the hydraulic control valve 73 is significantly slower or almost responsive to the control value than other regions. A learning unit that stores the learning value of the dead zone region that does not respond and the operating condition for learning, and the dead zone region of the hydraulic control valve 73 are learned, and the learning value and the operating condition at that time are stored in the storage unit. A control unit for controlling the control valve is provided.

尚、制御部の機能は、CPU811が制御プログラムを実行することによって実現されており、記憶部は、上述したRAM813またはEEPROM814で構成されている。   The function of the control unit is realized by the CPU 811 executing a control program, and the storage unit is configured by the RAM 813 or the EEPROM 814 described above.

制御値は、上述したパルス信号のデューティ値、つまり油圧制御弁73の開度を決定するためにリニアソレノイド733に出力されるパルス信号のデューティ値である。つまり、制御値は、油圧制御弁73をデューティ制御するためのデューティ値であり、以下で説明するように、吸気バルブ23の目標位相と検出位相とに基づくPD制御演算により算出される。   The control value is the duty value of the pulse signal described above, that is, the duty value of the pulse signal output to the linear solenoid 733 in order to determine the opening degree of the hydraulic control valve 73. That is, the control value is a duty value for duty-controlling the hydraulic control valve 73, and is calculated by PD control calculation based on the target phase and detection phase of the intake valve 23, as will be described below.

以下、制御部によって実行される油圧制御弁73の制御について説明する。制御部は、エンジン1の作動中に、吸気バルブ23の検出位相である現在のバルブタイミング(以下、実バルブタイミングと記す。)VTcを所定時間毎または所定クランク角毎に計測する。そして、実バルブタイミングを、吸気バルブ23の目標位相である目標バルブタイミングVTtgに一致させるように、油圧制御弁73をフィードバック制御する。   Hereinafter, control of the hydraulic control valve 73 executed by the control unit will be described. While the engine 1 is operating, the control unit measures a current valve timing (hereinafter referred to as an actual valve timing) VTc, which is a detection phase of the intake valve 23, every predetermined time or every predetermined crank angle. Then, the hydraulic control valve 73 is feedback-controlled so that the actual valve timing matches the target valve timing VTtg that is the target phase of the intake valve 23.

フィードバック制御について説明する。まず、制御部は、現在のエンジン1の回転数といった車両の運転状態により算出される目標バルブタイミングVTtgと制御部により計測される実バルブタイミングVTcとの差分ΔVTに基づいて、以下の数1に基づくPD制御を行なってデューティ補正値Drを算出する。
Feedback control will be described. First, based on the difference ΔVT between the target valve timing VTtg calculated based on the driving state of the vehicle such as the current rotational speed of the engine 1 and the actual valve timing VTc measured by the control unit, the control unit obtains the following formula 1. Based on the PD control, the duty correction value Dr is calculated.

数1において、Kpは比例ゲインであり、Kdは微分ゲインであり、dtは検出周期を示す。   In Equation 1, Kp is a proportional gain, Kd is a differential gain, and dt indicates a detection cycle.

次に、制御部は、算出したデューティ補正値Drに現在のバルブタイミングVTcを保持するためのデューティ値Dcを加算して、新たに油圧制御弁73に出力する制御信号のデューティ値Dnを求める。   Next, the control unit adds the duty value Dc for maintaining the current valve timing VTc to the calculated duty correction value Dr to obtain the duty value Dn of the control signal newly output to the hydraulic control valve 73.

そして、制御部は、デューティ値Dnの制御信号を油圧制御弁73のリニアソレノイド733に出力する。以上の処理を繰り返すことにより、油圧制御弁73では、実バルブタイミングが目標バルブタイミングと一致するように、進角室64bと遅角室64aに供給されるオイル量が制御される。   Then, the control unit outputs a control signal having a duty value Dn to the linear solenoid 733 of the hydraulic control valve 73. By repeating the above processing, the hydraulic control valve 73 controls the amount of oil supplied to the advance chamber 64b and the retard chamber 64a so that the actual valve timing coincides with the target valve timing.

制御部は算出したデューティ値が不感帯領域に入る場合に、制御ゲインを大きくする。   The control unit increases the control gain when the calculated duty value enters the dead zone.

以下に詳述する。本実施形態において、制御ゲインとは、上述した比例ゲインKp及び微分ゲインKdである。制御部は、算出したデューティ値Dnが不感帯領域の範囲内である場合、比例ゲインKp及び微分ゲインKdの双方または何れかを、算出したデューティ値Dnが不感帯領域の範囲外である場合よりも大きくする。そして、大きくした制御ゲインによって数1に基づくPD制御を行ない、新たに油圧制御弁73に出力する制御信号のデューティ値Dnを求める。   This will be described in detail below. In the present embodiment, the control gain is the above-described proportional gain Kp and differential gain Kd. When the calculated duty value Dn is within the range of the dead zone, the control unit increases the proportional gain Kp and / or the differential gain Kd to be larger than when the calculated duty value Dn is outside the range of the dead zone. To do. Then, PD control based on Equation 1 is performed with the increased control gain, and the duty value Dn of the control signal newly output to the hydraulic control valve 73 is obtained.

尚、制御ゲインを大きくする際の割合は、可変値であっても予め設定された固定値であってもよく、可変値は、例えば、算出されたデューティ値Dnと不感帯領域の端部との差分に基づいて設定される。ここで、不感帯領域の端部とは、後述する不感帯領域下端(図5におけるC1)または上端(図5におけるC2)のことである。   The ratio when increasing the control gain may be a variable value or a preset fixed value. The variable value is, for example, the calculated duty value Dn and the end of the dead zone. It is set based on the difference. Here, the end portion of the dead zone region refers to the lower end (C1 in FIG. 5) or the upper end (C2 in FIG. 5) of the dead zone.

上述の構成によれば、デューティ値が不感帯領域の範囲内である場合には、制御部が制御ゲインを大きくするので、本発明による電子制御装置8では可変バルブ機構6の変位速度を制御ゲインを変更させない場合よりも速くすることができる。   According to the above configuration, when the duty value is within the dead zone range, the control unit increases the control gain. Therefore, in the electronic control device 8 according to the present invention, the displacement speed of the variable valve mechanism 6 is set to the control gain. It can be faster than not changing it.

また、制御部は、制御ゲインを大きくする代わりに、不感帯領域の端部近傍のデューティ値となるようにオフセットを付与する構成であってもよい。   Further, the control unit may be configured to give an offset so that the duty value is near the end of the dead zone instead of increasing the control gain.

以下に詳述する。制御部によって算出されたデューティ値Dnが、不感帯領域の範囲内である場合、つまり不感帯領域下端C1より大きく且つ不感帯領域上端C2より小さい場合、制御部は、当該デューティ値Dnに以下に説明するようなオフセットを付与する。   This will be described in detail below. When the duty value Dn calculated by the control unit is within the range of the dead band region, that is, larger than the lower dead zone region C1 and smaller than the upper dead zone region C2, the control unit will explain the duty value Dn as described below. Give an offset.

つまり、吸気バルブ23の駆動位相を進角側に変位させる処理が実行されている場合、制御部は、制御信号に「C2−Dn」の演算で算出されるオフセットを付与することで、制御信号のデューティ値をC2とする。また、吸気バルブ23の駆動位相を遅角側に変位させる処理が実行されている場合、制御部は、制御信号に「C1−Dn」の演算で算出されるオフセットを付与することで、制御信号のデューティ値をC1とする。   That is, when the process of displacing the drive phase of the intake valve 23 to the advance side is being performed, the control unit adds the offset calculated by the calculation of “C2−Dn” to the control signal, so that the control signal Let C2 be the duty value. Further, when the process of displacing the drive phase of the intake valve 23 to the retard side is being performed, the control unit gives the control signal an offset calculated by the calculation of “C1−Dn”, whereby the control signal Let C1 be the duty value.

上述の構成によれば、デューティ値が不感帯領域の範囲内である場合には、制御部がオフセットを付与することによって、デューティ値を即座に不感帯領域の端部近傍に変更するので、不感帯領域の範囲内で油圧制御弁73の制御が行なわれる状態を回避することができる。よって、可変バルブ機構6の変位速度をオフセットの付与を実行しない場合よりも速くすることができる。   According to the above-described configuration, when the duty value is within the range of the dead zone, the controller immediately changes the duty value to the vicinity of the end of the dead zone by applying an offset. A state in which the hydraulic control valve 73 is controlled within the range can be avoided. Therefore, the displacement speed of the variable valve mechanism 6 can be made faster than when no offset is applied.

以下、制御部によって実行される不感帯領域の学習について説明する。制御部は、以下に説明する処理を行なうことで、不感帯領域の学習値を算出して不感帯領域を特定する。   Hereinafter, the learning of the dead zone performed by the control unit will be described. The control unit performs the process described below to calculate the learning value of the dead zone and identify the dead zone.

ここで、学習値は、制御値を変化させた場合の可変バルブ機構6の変位速度を計測して得られる特性を直線近似した不感帯領域の制御値‐変位速度特性で規定される。   Here, the learning value is defined by the control value-displacement speed characteristic in the dead zone region obtained by linearly approximating the characteristic obtained by measuring the displacement speed of the variable valve mechanism 6 when the control value is changed.

制御部は、油圧制御弁73のリニアソレノイド733に、デューティ値を所定時間毎に一定値ずつ大きくしながら制御信号を出力し、制御信号が各デューティ値の場合における可変バルブ機構6の変位速度を測定する。   The control unit outputs a control signal to the linear solenoid 733 of the hydraulic control valve 73 while increasing the duty value by a constant value every predetermined time, and the displacement speed of the variable valve mechanism 6 when the control signal is each duty value. taking measurement.

そして、測定した変位速度の絶対値が、予め設定された遅角側速度閾値より大きい状態から遅角側速度閾値以下の状態に変動した場合(換言すると、前回以前に測定した変位速度の絶対値は遅角側速度閾値より大きかったが、今回測定した変位速度の絶対値は遅角側速度閾値以下となった場合)、そのときのデューティ値を不感帯領域の下端(図5におけるC1)であると判断する。   When the measured absolute value of the displacement speed changes from a state larger than a preset retarded speed threshold to a state less than the retarded speed threshold (in other words, the absolute value of the displaced speed measured before the previous time) Is larger than the retard side speed threshold, but the absolute value of the displacement speed measured this time is equal to or less than the retard side speed threshold), and the duty value at that time is the lower end of the dead zone region (C1 in FIG. 5). Judge.

尚、遅角側速度閾値は、例えば、可変バルブ機構6の遅角側への変位速度の最大値の2〜5%の速さに設定される。   The retard side speed threshold is set to 2 to 5% of the maximum value of the displacement speed of the variable valve mechanism 6 to the retard side, for example.

一方、変位速度の絶対値が、予め設定された進角側速度閾値以下状態から進角側速度閾値より大きい状態に変動した場合(換言すると、前回以前に測定した変位速度の絶対値は進角側速度閾値以下であったが、今回測定した変位速度の絶対値は進角側速度閾値より大きくなった場合)、そのときのデューティ値を不感帯領域の上端(図5におけるC2)であると判断する。   On the other hand, when the absolute value of the displacement speed changes from a state below the preset advance side speed threshold to a state greater than the advance side speed threshold (in other words, the absolute value of the displacement speed measured before the previous time is the advance angle When the absolute value of the displacement speed measured this time is larger than the advance side speed threshold), the duty value at that time is determined to be the upper end of the dead zone (C2 in FIG. 5). To do.

尚、進角側速度閾値は、例えば、可変バルブ機構6の進角側への変位速度の最大値の2〜5%の速さに設定される。   The advance side speed threshold is set to 2 to 5% of the maximum value of the displacement speed of the variable valve mechanism 6 to the advance side, for example.

そして、制御部は、学習値を、デューティ値C1と遅角側速度閾値との交点P1、及び、デューティ値C2と進角側速度閾値との交点P2を結んだ直線で規定し、当該学習値を、例えば、交点P1、P2の座標データの形式で記憶部に記憶する。   And a control part prescribes | regulates a learning value with the straight line which connected the intersection P1 of duty value C1 and a retard angle side speed threshold value, and the intersection P2 of duty value C2 and an advance angle side speed threshold value, and the said learning value Is stored in the storage unit in the form of coordinate data of the intersections P1 and P2, for example.

尚、制御部は、計測した変位速度の急変の有無に基づいて、不感帯領域を学習してもよい。   Note that the control unit may learn the dead zone based on the presence or absence of a sudden change in the measured displacement speed.

以下に詳述する。制御部は、油圧制御弁73のリニアソレノイド733に、デューティ値を遅角側初期値(例えば、20%)から所定時間毎に一定値ずつ大きくしながら制御信号を出力し、制御信号が各デューティ値の場合における可変バルブ機構6の変位速度を測定すると共に、測定した変位速度と前回測定した変位速度との差分を算出する。そして、変位速度の差分(絶対値)が予め設定した所定値より小さくなった場合、つまり変位速度が急変した場合に、そのときのデューティ値が不感帯領域の下端(図5におけるC1)であると判断する。   This will be described in detail below. The control unit outputs a control signal to the linear solenoid 733 of the hydraulic control valve 73 while increasing the duty value by a constant value from the retard side initial value (for example, 20%) every predetermined time. The displacement speed of the variable valve mechanism 6 in the case of the value is measured, and the difference between the measured displacement speed and the previously measured displacement speed is calculated. When the displacement speed difference (absolute value) becomes smaller than a predetermined value set in advance, that is, when the displacement speed changes suddenly, the duty value at that time is the lower end of the dead zone (C1 in FIG. 5). to decide.

逆に、制御部は、油圧制御弁73のリニアソレノイド733に、デューティ値を進角側初期値(例えば、80%)から所定時間毎に一定値ずつ小さくしながら制御信号を出力し、制御信号が各デューティ値の場合における可変バルブ機構6の変位速度を測定すると共に、測定した変位速度と前回測定した変位速度との差分を算出する。そして、変位速度の差分(絶対値)が予め設定した所定値より小さくなった場合、つまり変位速度が急変した場合に、そのときのデューティ値が不感帯領域の上端(図5におけるC2)であると判断する。   Conversely, the control unit outputs a control signal to the linear solenoid 733 of the hydraulic control valve 73 while decreasing the duty value by a constant value from the advance side initial value (for example, 80%) at predetermined time intervals. , The displacement speed of the variable valve mechanism 6 at each duty value is measured, and the difference between the measured displacement speed and the previously measured displacement speed is calculated. When the displacement speed difference (absolute value) becomes smaller than a predetermined value set in advance, that is, when the displacement speed changes suddenly, the duty value at that time is the upper end of the dead zone (C2 in FIG. 5). to decide.

また、測定した変位速度の差分が急変するのはデューティ値を一定値ずつ大きくまたは小さくしながら制御信号を出力する場合には、二度(例えば、図5におけるC1、C2)しかないことから、デューティ値を一定値ずつ大きくしながら制御信号を出力する場合の一度目の急変を下端(図5におけるC1)とし、二度目の急変を上端(図5におけるC2)と判断してもよい。一方、デューティ値を一定値ずつ小さくしながら制御信号を出力する場合の一度目の急変を上端(図5におけるC2)とし、二度目の急変を下端(図5におけるC1)と判断してもよい。尚、これらの判断において、一度しか急変がない場合は、判断を無効としてもよい。   In addition, the difference in the measured displacement speed changes abruptly when the control signal is output while increasing or decreasing the duty value by a certain value, because it is only twice (for example, C1 and C2 in FIG. 5). When the control signal is output while increasing the duty value by a certain value, the first sudden change may be determined as the lower end (C1 in FIG. 5), and the second sudden change may be determined as the upper end (C2 in FIG. 5). On the other hand, when the control signal is output while decreasing the duty value by a certain value, the first sudden change may be determined as the upper end (C2 in FIG. 5), and the second sudden change may be determined as the lower end (C1 in FIG. 5). . In these determinations, if there is only one sudden change, the determination may be invalidated.

尚、計測した変位速度の急変の有無に基づいて不感帯領域を学習する場合、遅角側速度閾値及び進角側速度閾値は予め設定されない。よって、制御部によって判断された不感帯領域の下端(図5におけるC1)に対応する可変バルブ機構6の変位速度を遅角側速度閾値とし、制御部によって判断された不感帯領域の上端(図5におけるC2)に対応する可変バルブ機構6の変位速度を進角側速度閾値として設定される。   When the dead zone region is learned based on whether or not the measured displacement speed is suddenly changed, the retard side speed threshold and the advance side speed threshold are not set in advance. Therefore, the displacement speed of the variable valve mechanism 6 corresponding to the lower end (C1 in FIG. 5) of the dead zone determined by the control unit is set as the retard side speed threshold, and the upper end (in FIG. 5) of the dead zone determined by the control unit. The displacement speed of the variable valve mechanism 6 corresponding to C2) is set as the advance side speed threshold value.

また、制御部は、当該学習値を記憶部に記憶する際、学習する際の動作条件と共に記憶する。ここで、動作条件は、油温または水温で規定されている。油温は、エンジン1における各種ベアリング、各種ピストン、各種バルブ、及びカムシャフト等の潤滑を行なうエンジンオイルの温度であるが、これらと相関関係を有するトランスミッションにおけるギヤの潤滑、軸受けの潤滑、及び変速動作等を行なうミッションオイルの温度であってもよい。また、水温は、水温センサ29で検出されたエンジン1の冷却水の温度である。つまり、各種ピストン等における油温と相関関係があるものの温度を利用すれば、実質的に同様の効果が奏されることになる。   Further, the control unit stores the learning value together with the operation condition for learning when storing the learning value in the storage unit. Here, the operating conditions are defined by oil temperature or water temperature. The oil temperature is the temperature of engine oil that lubricates various bearings, various pistons, various valves, camshafts and the like in the engine 1, and the gear lubrication, the bearing lubrication, and the gear shift in the transmission having a correlation therewith. It may be the temperature of the mission oil that performs the operation or the like. The water temperature is the temperature of the cooling water for the engine 1 detected by the water temperature sensor 29. That is, substantially the same effect can be achieved by using the temperature that has a correlation with the oil temperature in various pistons.

また、制御部は、油圧制御弁73のリニアソレノイド733に、デューティ値を所定時間毎に一定値ずつ小さくしながら制御信号を出力し、制御信号が各デューティ値の場合における可変バルブ機構6の変位速度を測定してもよい。詳述すると、変位速度が、進角側速度閾値より大きい状態から進角側速度閾値以下の状態に変動した場合、そのときのデューティ値を不感帯領域の上端であると判断し、変位速度が、遅角側速度閾値以下の状態から遅角側速度閾値より大きい状態に変動した場合、そのときのデューティ値を不感帯領域の下端であると判断する。   Further, the control unit outputs a control signal to the linear solenoid 733 of the hydraulic control valve 73 while decreasing the duty value by a constant value every predetermined time, and the displacement of the variable valve mechanism 6 when the control signal has each duty value. Speed may be measured. More specifically, when the displacement speed fluctuates from a state larger than the advance side speed threshold to a state below the advance side speed threshold, it is determined that the duty value at that time is the upper end of the dead zone region, and the displacement speed is When the state changes from a state equal to or less than the retard side speed threshold to a state greater than the retard side speed threshold, the duty value at that time is determined to be the lower end of the dead zone.

以上の説明より、制御部は、図5に示す制御値−変位速度特性上で、変位速度が不感帯領域の下限及び上限で急変することを利用して、不感帯領域を学習している。   From the above description, the control unit learns the dead zone by using the fact that the displacement speed changes suddenly at the lower limit and the upper limit of the dead zone on the control value-displacement speed characteristic shown in FIG.

可変バルブ機構6の変位速度は、可変バルブ機構6が予め設定された所定の位相だけ変位するまでの時間によって計測される。   The displacement speed of the variable valve mechanism 6 is measured by the time until the variable valve mechanism 6 is displaced by a preset predetermined phase.

可変バルブ機構6の変位速度の計測について、以下に例示する。吸気カムシャフト235の近傍には、吸気バルブ23のバルブタイミングを検出するためのカム角センサが設けられている。   The measurement of the displacement speed of the variable valve mechanism 6 will be exemplified below. A cam angle sensor for detecting the valve timing of the intake valve 23 is provided in the vicinity of the intake camshaft 235.

図2に示すように、カム角センサは、吸気カムシャフト235に連結されており外周に複数の歯が等角度に形成されたロータ(図示せず)と、ロータの歯を読み取る電磁ピックアップ237とで構成されている。電磁ピックアップ237が、ロータに形成された歯を読み取ることで、吸気カムシャフト235の角度位置が検出される。   As shown in FIG. 2, the cam angle sensor is connected to an intake camshaft 235 and has a rotor (not shown) having a plurality of teeth formed at equal angles on the outer periphery, and an electromagnetic pickup 237 that reads the teeth of the rotor. It consists of When the electromagnetic pickup 237 reads the teeth formed on the rotor, the angular position of the intake camshaft 235 is detected.

可変バルブ機構6の位相は、クランク角センサ28によって検出されるクランク角と、カム角センサによって検出される吸気カムシャフト235の角度位置とに基づいて算出される。   The phase of the variable valve mechanism 6 is calculated based on the crank angle detected by the crank angle sensor 28 and the angular position of the intake camshaft 235 detected by the cam angle sensor.

例えば、制御部は、吸気カムシャフト235の角度位置が入力されてから、圧縮上死点前(BTDC)の所定角度のクランク角が入力されるまでの時間を計測し、計測した時間を角度に換算することで、可変バルブ機構6の位相を算出する。   For example, the control unit measures the time from when the angular position of the intake camshaft 235 is input to when a crank angle of a predetermined angle before compression top dead center (BTDC) is input, and the measured time is used as an angle. By converting, the phase of the variable valve mechanism 6 is calculated.

制御部は、上述の方法によって、可変バルブ機構6の位相を二つ算出する。そして、可変バルブ機構6が算出した一方の位相から他方の位相に変位するまでの時間を計測することで、可変バルブ機構6の変位速度を計測する。   The control unit calculates two phases of the variable valve mechanism 6 by the above-described method. And the displacement speed of the variable valve mechanism 6 is measured by measuring the time until the variable valve mechanism 6 is displaced from one phase calculated to the other phase.

制御部は、以上説明した不感帯領域の学習を、車両走行時に実行する構成であってもよいし、エンジン始動時等の車両非走行時に実行する構成であってもよい。   The control unit may be configured to perform the above-described learning of the dead zone region when the vehicle is traveling, or may be configured to be performed when the vehicle is not traveling, such as when the engine is started.

車両走行時における不感帯領域の学習は、例えば、以下のように実行する。車両の走行中に吸気バルブ23の駆動位相を変更する場合、制御部は、駆動位相を進角側または遅角側に変動させるため、駆動位相を維持するために設定されていた作動油供給流量が略零となる不感帯領域内の保持デューティ値(例えば、約50%)を、進角側に変動させる場合は増加させ、遅角側に変動させる場合は減少させる。   The learning of the dead zone area when the vehicle is traveling is executed as follows, for example. When the drive phase of the intake valve 23 is changed while the vehicle is running, the control unit changes the drive phase to the advance side or the retard side, so that the hydraulic oil supply flow rate set to maintain the drive phase is changed. The holding duty value (for example, about 50%) in the dead zone region where becomes substantially zero is increased when it is changed to the advance side, and is decreased when it is changed to the retard side.

その場合、制御部は、上述したようにデューティ値を徐々に増加または減少させながら制御信号を出力することで、不感帯領域の上限値または下限値を算出する。   In this case, the control unit calculates the upper limit value or the lower limit value of the dead zone region by outputting the control signal while gradually increasing or decreasing the duty value as described above.

ここで、駆動位相を所定位相に変更する場合、駆動位相が所定位相に収束するまでの特性は振動的である。つまり、駆動位相は、所定位相よりも進角側及び遅角側に振動しながら所定位相に収束する。   Here, when the drive phase is changed to the predetermined phase, the characteristic until the drive phase converges to the predetermined phase is oscillatory. That is, the drive phase converges to the predetermined phase while oscillating in the advance side and the retard side from the predetermined phase.

よって、制御部は、駆動位相が所定位相を超えて進角側に振動する場合に、不感帯領域の上端を算出し、駆動位相が所定位相を超えて遅角側に振動する場合に、不感帯領域の下端を算出する。   Therefore, the control unit calculates the upper end of the dead zone when the drive phase exceeds the predetermined phase and vibrates toward the advance angle side, and when the drive phase exceeds the predetermined phase and vibrates toward the retard side, the dead zone region The lower end of is calculated.

車両非走行時における不感帯領域の学習は、例えば、以下のように実行する。制御部は、デューティ値を遅角側初期値(例えば、20%)に固定して、吸気バルブ23の駆動位相を最遅角位置とする。その後、デューティ値を進角側初期値(例えば、80%)に固定して、駆動位相を最遅角位置から進角側の所定位相に変動させて変動速度を計測する。つまり、デューティ値が80%の場合の変動速度を計測する。そして、計測した変動速度の絶対値が進角側速度閾値以下であるか否かを判断する。   The learning of the dead zone area when the vehicle is not traveling is executed as follows, for example. The control unit fixes the duty value to the retard side initial value (for example, 20%) and sets the drive phase of the intake valve 23 to the most retarded position. After that, the duty value is fixed to the advance side initial value (for example, 80%), and the drive phase is changed from the most retarded position to the predetermined phase on the advance side to measure the fluctuation speed. That is, the fluctuation speed when the duty value is 80% is measured. Then, it is determined whether or not the measured absolute value of the fluctuation speed is equal to or less than the advance side speed threshold.

デューティ値が80%に維持されていることから、駆動位相は最進角位置に到達する。その後、デューティ値を遅角側初期値より所定値だけ大きい値(例えば、25%)に固定して、駆動位相を最進角位置から遅角側の所定位相に変動させて変動速度を計測する。つまり、デューティ値が25%の場合の変動速度を計測する。そして、計測した変動速度の絶対値が遅角側速度閾値以下であるか否かを判断する。   Since the duty value is maintained at 80%, the drive phase reaches the most advanced position. Thereafter, the duty value is fixed to a value (for example, 25%) larger than the initial value on the retard side by a predetermined value, and the drive phase is changed from the most advanced angle position to the predetermined phase on the retard side to measure the fluctuation speed. . That is, the fluctuation speed when the duty value is 25% is measured. Then, it is determined whether or not the measured absolute value of the fluctuation speed is equal to or smaller than the retard side speed threshold.

以下、デューティ値を進角側初期値より所定値ずつ小さくしながらの変動速度の計測と、デューティ値を遅角側初期値より所定値ずつ大きくしながらの変動速度の計測とを交互に行なう。そして、前者の計測で、変動速度の絶対値が進角側速度閾値以下となったときのデューティ値を不感帯領域の上端とし、変動速度の絶対値が遅角側速度閾値以下となったときのデューティ値を不感帯領域の下端とする。   Thereafter, measurement of the fluctuation speed while decreasing the duty value by a predetermined value from the advance side initial value and measurement of the fluctuation speed while increasing the duty value by a predetermined value from the retard side initial value are alternately performed. Then, in the former measurement, the duty value when the absolute value of the fluctuation speed is less than or equal to the advance side speed threshold is set as the upper end of the dead zone region, and the absolute value of the fluctuation speed is less than or equal to the retard side speed threshold. Let the duty value be the lower end of the dead zone.

制御部は、以上説明した不感帯領域の学習を、車両の運転開始から停止に到る一トリップを基準として所定トリップ数毎に繰り返すように構成されている。   The control unit is configured to repeat the learning of the dead zone described above for each predetermined number of trips based on one trip from the start to the stop of the vehicle.

例えば、学習制御部は、毎トリップに複数回、毎トリップに一回、及び三回に一回のトリップといった所定トリップ数毎の所定タイミングで、学習を実行する。   For example, the learning control unit performs learning at a predetermined timing for each predetermined number of trips, such as trips every trip, once every trip, and once every three trips.

ここで、所定タイミングとしては、例えば、車両の始動操作つまりスタータースイッチまたはスタートボタンがオンに操作された車両の運転開始直後、スタータースイッチまたはスタートボタンがオフに操作された車両の停止直前、車両の運転開始から初めてエンジン1がアイドリング状態となったとき、エンジン1がアイドリング状態となる度、及び車両走行後に初めて吸気バルブ23の駆動位相の調整が行なわれるときといったタイミングがある。   Here, as the predetermined timing, for example, immediately after the start operation of the vehicle, that is, the start of the vehicle in which the starter switch or the start button is turned on, immediately before the stop of the vehicle in which the starter switch or the start button is operated off, There are timings such as when the engine 1 enters the idling state for the first time from the start of operation, when the engine 1 enters the idling state, and when the drive phase of the intake valve 23 is adjusted for the first time after the vehicle travels.

以下、制御部によって実行される制御値の補正について説明する。制御部は、学習する際の動作条件と異なる動作条件で可変バルブ機構6を制御する際に、当該制御する際の動作条件に基づいて記憶部に記憶された学習値を補正し、補正後の不感帯領域に対応して油圧制御弁73を制御する。   Hereinafter, control value correction executed by the control unit will be described. When the control unit controls the variable valve mechanism 6 under an operating condition different from the operating condition for learning, the control unit corrects the learning value stored in the storage unit based on the operating condition for the control. The hydraulic control valve 73 is controlled corresponding to the dead zone region.

つまり、制御部は、油圧制御弁73を制御する際の動作条件と、記憶部に記憶された動作条件の比較結果に基づいて、記憶部に記憶された不感帯領域を補正して、補正後の不感帯領域に基づいて油圧制御弁73を制御する。   That is, the control unit corrects the dead zone area stored in the storage unit based on the comparison result between the operation condition when controlling the hydraulic control valve 73 and the operation condition stored in the storage unit, The hydraulic control valve 73 is controlled based on the dead zone region.

学習値の補正の一例として、制御部は、学習する際と制御する際の油温または水温の差に応じて設定された比率で、制御値‐変位速度特性の傾きを変化させることにより、不感帯領域を補正する。   As an example of correction of the learning value, the control unit changes the slope of the control value-displacement speed characteristic at a ratio set according to the difference between the oil temperature or the water temperature at the time of learning and at the time of control. Correct the area.

以下に詳述する。尚、以下の説明では、制御部は、動作条件としての水温のみに基づいて不感帯領域を補正する構成であるとする。   This will be described in detail below. In the following description, it is assumed that the control unit is configured to correct the dead zone based only on the water temperature as the operating condition.

学習する際と制御する際の水温の差の各値と当該各値に対応して設定された比率とで構成されたマップデータが、記憶部に記憶されている。   Map data including each value of the difference in water temperature between learning and control and a ratio set corresponding to each value is stored in the storage unit.

比率は、学習値として記憶部に記憶されている学習する際の不感帯領域における制御値−変位速度特性の傾き(換言すると、図5における交点P1と交点P2を結んだ直線の傾き)に乗算して新たな傾きを算出するための変数である。   The ratio is multiplied by the slope of the control value-displacement speed characteristic in the dead zone area during learning stored in the storage unit as the learning value (in other words, the slope of the straight line connecting the intersection point P1 and the intersection point P2 in FIG. 5). This is a variable for calculating a new slope.

マップデータは、例えば、学習する際と制御する際の水温の差が同一の場合は比率「1」であり、制御する際の水温が学習する際の水温より高い場合には、水温の差が大きくなるに従って比率が大きくなるように構成されており、制御する際の水温が学習する際の水温より低い場合には、水温の差が大きくなるに従って比率が小さくなるように構成されている。   The map data is, for example, a ratio “1” when the difference in water temperature during learning and control is the same, and when the water temperature during control is higher than the water temperature during learning, the difference in water temperature is The ratio is configured to increase as it increases, and when the water temperature during control is lower than the water temperature during learning, the ratio is configured to decrease as the difference in water temperature increases.

つまり、制御値−変位速度特性の不感帯領域における傾きは、学習する際と同一特性である制御する際と学習する際の水温が等しい場合を基準として、制御する際の水温が低い程小さい傾きに変化され、制御する際の水温が高い程大きい傾きに変化される。   In other words, the slope in the dead zone region of the control value-displacement speed characteristic is smaller as the water temperature at the time of control is lower, based on the case where the water temperature at the time of control is the same as that at the time of learning. As the water temperature at the time of control is changed, it is changed to a larger slope.

制御部は、学習する際と制御する際の水温の差でマップデータを検索して比率を算出し、学習する際の不感帯領域における制御値−変位速度特性の傾きに算出した比率を乗算することで、制御する際の不感帯領域における制御値−変位速度特性を算出する。   The control unit searches the map data based on the difference in water temperature between learning and control to calculate a ratio, and multiplies the calculated ratio by the slope of the control value-displacement speed characteristic in the dead zone when learning. Then, the control value-displacement speed characteristic in the dead zone at the time of control is calculated.

制御する際の水温が学習する際の水温より高い場合の、不感帯領域における制御値−変位速度特性の傾きの変化前と変化後の例を図7に示す。図7は、変化前の特性を一点鎖線で描いている。また、変化前の特性の不感帯領域(下端C1と上端C2の間の領域)における傾きを補正した結果、変化前の特性よりも傾きが大きくなった変化後の特性を実線で描いている。   FIG. 7 shows an example before and after the change of the slope of the control value-displacement speed characteristic in the dead zone when the water temperature at the time of control is higher than the water temperature at the time of learning. In FIG. 7, the characteristic before change is drawn with a dashed-dotted line. In addition, as a result of correcting the inclination in the dead zone region (region between the lower end C1 and the upper end C2) of the characteristic before the change, the characteristic after the change whose inclination is larger than the characteristic before the change is drawn with a solid line.

図7に示すように、比率と乗算されることで算出された新たな傾きの制御値−変位速度特性(つまり変化後の特性)は、不感帯領域の下端C1と上端C2の中点C3の場合に変位速度が零である直線として描かれる。尚、補正後の特性は、中点C3の場合に変位速度が零である直線とは限らず、例えば、デューティ値が50%の場合に変位速度が零である直線として描かれてもよい。   As shown in FIG. 7, the new slope control value-displacement speed characteristic (that is, the characteristic after the change) calculated by multiplying by the ratio is the case of the middle point C3 of the lower end C1 and the upper end C2 of the dead zone. Is drawn as a straight line with zero displacement speed. The corrected characteristics are not limited to a straight line with a displacement speed of zero at the middle point C3, and may be drawn as a straight line with a displacement speed of zero when the duty value is 50%, for example.

制御部は、傾きを変化させた制御値‐変位速度特性が、予め設定された変位速度範囲に入る領域を新たな不感帯領域とする。   The control unit sets, as a new dead zone, a region where the control value-displacement speed characteristic whose inclination is changed falls within a preset displacement speed range.

ここで、変位速度範囲は、図7に示す進角側速度閾値と遅角側速度閾値の間の速度範囲である。   Here, the displacement speed range is a speed range between the advance side speed threshold and the retard side speed threshold shown in FIG.

つまり、図7に示すように、実線で示した変化後の特性のうち、変位速度範囲内である太い破線で示した部分(図中範囲C´)が、新たな不感帯領域である。即ち、変化前の特性の不感帯領域の範囲が、下端C1から上端C2の範囲であったのに対して、変化後の特性の不感帯領域の範囲が、下端C1´から上端C2´に範囲に補正される。   That is, as shown in FIG. 7, among the changed characteristics indicated by the solid line, a portion indicated by a thick broken line (range C ′ in the figure) within the displacement speed range is a new dead zone region. That is, the range of the dead zone of the characteristic before the change is the range from the lower end C1 to the upper end C2, whereas the range of the dead zone of the characteristic after the change is corrected from the lower end C1 ′ to the upper end C2 ′. Is done.

上述の構成によれば、制御値−変位速度特性の不感帯領域における傾きを変化させる簡単な演算で学習値の補正を行なうことができる。   According to the above-described configuration, the learning value can be corrected by a simple calculation that changes the slope in the dead zone of the control value-displacement speed characteristic.

また、上述の構成によれば、変位速度範囲に基づいて不感帯領域を決定することで、可変バルブ機構6の変位速度の遅い領域が不感帯領域とされ、可変バルブ機構6の変位速度の速い領域が不感帯領域とされる。不感帯領域とは、可変バルブ機構6の変位速度が遅くなる領域のことであるので、上述の構成は、不感帯領域を決定する好適な方法である。   Further, according to the above configuration, by determining the dead zone region based on the displacement speed range, the region where the variable valve mechanism 6 has a low displacement speed is set as the dead zone region, and the variable valve mechanism 6 has a high displacement rate region. The dead zone area. Since the dead zone region is a region where the displacement speed of the variable valve mechanism 6 becomes slow, the above-described configuration is a suitable method for determining the dead zone region.

以下、制御部による可変バルブ機構6の制御について、図8に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、以下のステップSA1からステップSA10までの一連の処理は、エンジン1の作動中に、所定時間毎または所定クランク角毎に繰り返し実行される。   Hereinafter, control of the variable valve mechanism 6 by the control unit will be described based on a flowchart shown in FIG. Note that the following series of processing from step SA1 to step SA10 is repeatedly executed at predetermined time intervals or at predetermined crank angles while the engine 1 is operating.

制御部は、吸気バルブ23のバルブタイミングを計測するためのカム角センサ、及び、現在のエンジン1の回転数等の車両の動作状態を検出するためのクランク角センサ28やスロットル開度センサ38等の各種センサの信号を読み出す(SA1)。   The control unit includes a cam angle sensor for measuring the valve timing of the intake valve 23, a crank angle sensor 28, a throttle opening sensor 38, and the like for detecting the operation state of the vehicle such as the current rotational speed of the engine 1. The signals of the various sensors are read (SA1).

制御部は、カム角センサの検出値に基づいて、実バルブタイミングVTcを算出する(SA2)。また、車両の運転状態に基づいて目標バルブタイミングVTtgを算出する(SA3)。   The control unit calculates an actual valve timing VTc based on the detection value of the cam angle sensor (SA2). Further, the target valve timing VTtg is calculated based on the driving state of the vehicle (SA3).

制御部は、目標バルブタイミングVTtgと実バルブタイミングVTcとの差分ΔVTを算出する(SA4)。そして、制御部は、上述の数1に基づくPD制御によってデューティ補正値Drを算出し、算出したデューティ補正値Drを現在のバルブタイミングVTcを保持するためのデューティ値Dcを加算して、新たに油圧制御弁73に出力する制御信号のデューティ値Dnを算出する(SA5)。   The control unit calculates a difference ΔVT between the target valve timing VTtg and the actual valve timing VTc (SA4). Then, the control unit calculates the duty correction value Dr by PD control based on the above equation 1, adds the calculated duty correction value Dr to the duty value Dc for holding the current valve timing VTc, and newly A duty value Dn of the control signal output to the hydraulic control valve 73 is calculated (SA5).

制御部は、後述する図9の処理により不感帯領域の学習を実行して学習値を取得、または、既に取得している学習値を補正する(SA6)。   The control unit acquires the learning value by performing learning of the dead zone region by the process of FIG. 9 described later, or corrects the learning value that has already been acquired (SA6).

制御部は、ステップSA5で算出したデューティ値Dnが、ステップSA6で取得または補正した不感帯領域の範囲内であるか否か判断する(SA7)。   The control unit determines whether or not the duty value Dn calculated in step SA5 is within the range of the dead zone acquired or corrected in step SA6 (SA7).

不感帯領域の範囲内である場合は、次回のステップSA5の実行の際に制御ゲインを増加させて、新たなデューティ値Dnを算出する処理を行なう(SA8)。または、次回のステップSA5の実行の際にオフセットを付与させて、新たなデューティ値Dnを算出する処理を行なう(SA8)。   If it is within the range of the dead zone, the process of calculating a new duty value Dn by increasing the control gain at the next execution of step SA5 (SA8). Alternatively, a process of calculating a new duty value Dn is performed by giving an offset when the next step SA5 is executed (SA8).

一方、不感帯領域の範囲外である場合は、次回のステップSA5の実行の際にステップSA8のような制御ゲインの増加やオフセットの付与を行なうことなく、新たなデューティ値Dnを算出する処理を行なう(SA9)。   On the other hand, when it is outside the range of the dead zone, the process of calculating the new duty value Dn is performed without increasing the control gain or applying the offset as in step SA8 when the next step SA5 is executed. (SA9).

以下、制御部による不感帯領域の学習及び補正について、図9に示すフローチャートに基づいて説明する。   Hereinafter, learning and correction of the dead zone region by the control unit will be described based on the flowchart shown in FIG.

制御部は、現在の動作条件(例えば、現在のエンジン1の水温及び/または油温)を水温センサ29等から取得する(SB1)。   The control unit acquires the current operating condition (for example, the current water temperature and / or oil temperature of the engine 1) from the water temperature sensor 29 or the like (SB1).

制御部は、記憶部に不感帯領域の学習値が記憶されていない場合(SB2)、可変バルブ機構6の変位速度に基づいて不感帯領域を学習し、ステップSB1で取得した動作条件と共に記憶部に記憶する(SB3)。   When the learning value of the dead zone is not stored in the storage unit (SB2), the control unit learns the dead zone based on the displacement speed of the variable valve mechanism 6 and stores it in the storage unit together with the operation condition acquired in step SB1. (SB3).

例えば、制御部は、以下のように不感帯領域を学習する。つまり、油圧制御弁73に、デューティ値を所定時間毎に一定値ずつ大きくしながら制御信号を出力し、制御信号が各デューティ値の場合における可変バルブ機構6の変位速度を測定する。そして、測定した変位速度の絶対値が、予め設定された遅角側速度閾値より大きい状態から遅角側速度閾値以下の状態に変動するデューティ値、及び、予め設定された進角側速度閾値以下の状態から進角側速度閾値より大きい状態に変動するデューティ値を求め、求めた両デューティ値の間の領域を不感帯領域とする。   For example, the control unit learns the dead zone region as follows. That is, a control signal is output to the hydraulic control valve 73 while increasing the duty value by a constant value every predetermined time, and the displacement speed of the variable valve mechanism 6 when the control signal is each duty value is measured. The measured absolute value of the displacement speed changes from a state larger than a preset retard angle side speed threshold value to a state less than or equal to a retard angle side speed threshold value, and less than a preset advance angle side speed threshold value. From this state, a duty value that fluctuates to a state larger than the advance side speed threshold is obtained, and a region between the obtained both duty values is set as a dead zone region.

一方、制御部は、記憶部に不感帯領域の学習値が記憶されている場合(SB2)、当該学習値と共に記憶されている学習する際の動作条件、及び、ステップSB1で取得された現在(つまり制御する際)の動作条件に応じて設定された比率で、制御値‐変位速度特性の傾きを変化させることにより、不感帯領域を補正する(SB4)。   On the other hand, when the learning value of the dead zone is stored in the storage unit (SB2), the control unit stores the learning condition stored together with the learning value and the current condition acquired in step SB1 (that is, The dead zone region is corrected by changing the slope of the control value-displacement speed characteristic at a ratio set in accordance with the operating condition (SB4) (SB4).

以上説明したとおり、本発明による制御方法は、エンジンの吸気バルブ23の動作を可変する可変バルブ機構6の油圧制御弁73の制御方法であって、油圧制御弁73の不感帯領域を学習するとともに、油圧制御弁73が制御値に対して応答性が他の領域よりも著しく遅いかまたは殆ど応答しない不感帯領域の学習値及び学習する際の動作条件を記憶し、油圧制御弁73を制御する際の動作条件と、記憶した動作条件の比較結果に基づいて、記憶した不感帯領域を補正して、補正後の不感帯領域に基づいて油圧制御弁73を制御する方法である。   As described above, the control method according to the present invention is a control method for the hydraulic control valve 73 of the variable valve mechanism 6 that varies the operation of the intake valve 23 of the engine, and learns the dead zone region of the hydraulic control valve 73. When the hydraulic control valve 73 controls the hydraulic control valve 73 by storing the learning value of the dead zone region in which the response to the control value is significantly slower than the other region or hardly responding to the control value and the learning operation condition. In this method, the stored dead zone is corrected based on the comparison result between the operating condition and the stored operating condition, and the hydraulic control valve 73 is controlled based on the corrected dead zone.

以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、制御部は、学習値を、制御値を変化させた場合の可変バルブ機構6の変位速度を計測して得られる特性を直線近似した不感帯領域の制御値‐変位速度特性で規定する構成の一例として、以下のような構成について説明した。   Hereinafter, another embodiment will be described. In the above-described embodiment, the control unit uses the control value-displacement speed characteristic of the dead zone area, which is a linear approximation of the characteristic obtained by measuring the displacement speed of the variable valve mechanism 6 when the control value is changed. As an example of the prescribed configuration, the following configuration has been described.

つまり、制御部は、油圧制御弁73のリニアソレノイド733に、制御値としてのデューティ値を所定時間毎に一定値ずつ大きくしながら制御信号を出力し、制御信号が各デューティ値の場合における可変バルブ機構6の変位速度を測定する。   That is, the control unit outputs a control signal to the linear solenoid 733 of the hydraulic control valve 73 while increasing the duty value as a control value by a constant value every predetermined time, and the variable valve when the control signal is each duty value. The displacement speed of the mechanism 6 is measured.

そして、測定した変位速度の絶対値が、遅角側速度閾値より大きい状態から遅角側速度閾値以下の状態に変動した場合、または、遅角側速度閾値以下の状態から遅角側速度閾値より大きい状態に変動した場合、そのときのデューティ値を不感帯領域の下端であると判断し、進角側速度閾値以下の状態から進角側速度閾値より大きい状態に変動した場合、または、進角側速度閾値より大きい状態から進角側速度閾値以下の状態に変動した場合、そのときのデューティ値を不感帯領域の上端であると判断する構成について説明した。   Then, when the absolute value of the measured displacement speed changes from a state larger than the retard side speed threshold to a state less than or equal to the retard side speed threshold, or from a state less than the retard side speed threshold to the retard side speed threshold. When it changes to a large state, it judges that the duty value at that time is the lower end of the dead zone, and when it changes from a state below the advance side speed threshold to a state greater than the advance side speed threshold, or the advance side The configuration has been described in which, when the state changes from a state larger than the speed threshold to a state below the advance side speed threshold, the duty value at that time is determined to be the upper end of the dead zone.

しかし、制御部は、学習値を、上述の実施形態に示した方法以外の方法で規定する構成であってもよい。以下に二種類の方法について説明する。   However, the control unit may be configured to define the learning value by a method other than the method shown in the above embodiment. Two types of methods will be described below.

第一の方法について説明する。制御部は、油圧制御弁73のリニアソレノイド733に、四種類のデューティ値の制御信号を出力し、各デューティ値の場合における可変バルブ機構6の変位速度を測定する。ここで、四種類のデューティ値は、可変バルブ機構6の変位速度の絶対値が進角側速度閾値より大きくなる二種類のデューティ値と、可変バルブ機構6の変位速度の絶対値が遅角側速度閾値より大きくなる二種類のデューティ値である。つまり、図10に示すように、点P3〜P6が算出される。   The first method will be described. The control unit outputs four types of duty value control signals to the linear solenoid 733 of the hydraulic control valve 73, and measures the displacement speed of the variable valve mechanism 6 at each duty value. Here, the four types of duty values are two types of duty values in which the absolute value of the displacement speed of the variable valve mechanism 6 is larger than the advance side speed threshold, and the absolute value of the displacement speed of the variable valve mechanism 6 is on the retard side. There are two types of duty values that are greater than the speed threshold. That is, as shown in FIG. 10, points P3 to P6 are calculated.

そして、点P3、点P4を結んだ直線と遅角側速度閾値との交点P1に対応するデューティ値を、不感帯領域の下端(図10におけるC1)であると判断する。また、点P5、点P6を結んだ直線と進角側速度閾値との交点P2に対応するデューティ値を、不感帯領域の上端(図10におけるC2)であると判断する。そして、交点P1、P2の座標データを学習値として記憶部に記憶する。   Then, it is determined that the duty value corresponding to the intersection P1 between the straight line connecting the points P3 and P4 and the retard side speed threshold is the lower end of the dead zone region (C1 in FIG. 10). Further, it is determined that the duty value corresponding to the intersection P2 between the straight line connecting the points P5 and P6 and the advance side speed threshold is the upper end of the dead zone region (C2 in FIG. 10). And the coordinate data of intersection P1, P2 is memorize | stored in a memory | storage part as a learning value.

第二の方法について説明する。制御部は、油圧制御弁73のリニアソレノイド733に、六種類のデューティ値の制御信号を出力し、各デューティ値の場合における可変バルブ機構6の変位速度を測定する。ここで、六種類のデューティ値は、可変バルブ機構6の変位速度の絶対値が進角側速度閾値より大きくなる二種類のデューティ値と、可変バルブ機構6の変位速度の絶対値が遅角側速度閾値より大きくなる二種類のデューティ値と、可変バルブ機構6の変位速度の絶対値が進角側速度閾値以下且つ遅角側速度閾値以下となる二種類のデューティ値である。つまり、図11に示すように、点P7〜P12が算出される。   The second method will be described. The control unit outputs six types of duty value control signals to the linear solenoid 733 of the hydraulic control valve 73, and measures the displacement speed of the variable valve mechanism 6 at each duty value. Here, the six kinds of duty values are two kinds of duty values in which the absolute value of the displacement speed of the variable valve mechanism 6 is larger than the advance side speed threshold, and the absolute value of the displacement speed of the variable valve mechanism 6 is on the retard side. There are two types of duty values that are larger than the speed threshold value, and two types of duty values that the absolute value of the displacement speed of the variable valve mechanism 6 is less than the advance side speed threshold value and less than the retard side speed threshold value. That is, as shown in FIG. 11, points P7 to P12 are calculated.

そして、点P7、点P8を結んだ直線L1と点P11、点P12を結んだ直線L3との交点P1に対応するデューティ値を、不感帯領域の下端(図11におけるC1)であると判断する。また、点P9、点P10を結んだ直線L2と点P11、点P12を結んだ直線L3との交点P2に対応するデューティ値を、不感帯領域の上端(図11におけるC2)であると判断する。そして、交点P1、P2の座標データを学習値として記憶部に記憶する。   Then, it is determined that the duty value corresponding to the intersection P1 between the straight line L1 connecting the points P7 and P8 and the straight line L3 connecting the points P11 and P12 is the lower end of the dead zone (C1 in FIG. 11). Further, the duty value corresponding to the intersection P2 between the straight line L2 connecting the points P9 and P10 and the straight line L3 connecting the points P11 and P12 is determined to be the upper end of the dead zone (C2 in FIG. 11). And the coordinate data of intersection P1, P2 is memorize | stored in a memory | storage part as a learning value.

上述の実施形態では、電子制御装置8は、制御部と、制御部で学習された不感帯領域の学習値と学習する際の動作条件を記憶する記憶部を備え、制御部は、学習する際の動作条件と異なる動作条件で可変バルブ機構6を制御する場合に、当該制御する場合の動作条件に基づいて記憶部に記憶された学習値を補正する構成について説明した。   In the above-described embodiment, the electronic control device 8 includes a control unit, and a storage unit that stores the learning value of the dead zone area learned by the control unit and the operation condition at the time of learning. In the case where the variable valve mechanism 6 is controlled under an operating condition different from the operating condition, the configuration has been described in which the learning value stored in the storage unit is corrected based on the operating condition for the control.

しかし、電子制御装置8は、油圧制御弁73を介して油圧駆動することによりクランクシャフト25の回転位相に対する吸気バルブ23の駆動位相を調整可能な可変バルブ機構6に対して、吸気バルブ23の駆動位相を目標位相に調整するための制御値に基づいて油圧制御弁73を制御するとともに、制御値に対して可変バルブ機構6へ供給される作動油の流量が大きく低下する不感帯領域を学習し、当該不感帯領域で制御値を補正する制御部を備えており、動作条件に基づいて予め区分された学習領域毎に、制御部で学習された不感帯領域の学習値を記憶する記憶部を備え、制御部は、可変バルブ機構6を制御する場合に、記憶部から動作条件に対応した学習値に基づいて不感帯領域を認識して、当該不感帯領域で前記制御値を補正する構成であってもよい。   However, the electronic control unit 8 drives the intake valve 23 with respect to the variable valve mechanism 6 that can adjust the drive phase of the intake valve 23 relative to the rotational phase of the crankshaft 25 by hydraulically driving the hydraulic control valve 73. The hydraulic control valve 73 is controlled based on the control value for adjusting the phase to the target phase, and the dead zone region where the flow rate of the hydraulic oil supplied to the variable valve mechanism 6 is greatly reduced with respect to the control value is learned. A control unit that corrects a control value in the dead zone region is provided, and a storage unit that stores a learned value of the dead zone region learned in the control unit is provided for each learning region that is preliminarily classified based on operating conditions, and is controlled. When the variable valve mechanism 6 is controlled, the unit recognizes the dead zone based on the learning value corresponding to the operation condition from the storage unit, and corrects the control value in the dead zone. It may be.

以下に詳述する。電子制御装置8は、複数の学習領域、例えば、エンジン1の水温に基づくTA1〜TAmのm個の領域、及び、エンジン1の油温に基づくTB1〜TBnのn個の領域の合計m×n領域よりなる温度領域を設定し、各温度領域について学習値としての不感帯領域の上端と下端を、電子制御装置8の記憶部に記憶するように構成されている。尚、上述の各温度領域について学習値を設定する二次元マップデータの例を、図12(a)に示す。   This will be described in detail below. The electronic control unit 8 has a total m × n of a plurality of learning areas, for example, m areas TA1 to TAm based on the water temperature of the engine 1 and n areas TB1 to TBn based on the oil temperature of the engine 1. A temperature region composed of regions is set, and the upper and lower ends of the dead zone as learning values for each temperature region are stored in the storage unit of the electronic control device 8. An example of two-dimensional map data for setting a learning value for each temperature region described above is shown in FIG.

尚、設定される複数の学習領域は、エンジン1の水温及び油温に基づく温度領域とは限らず、例えば、図12(b)に例示すように、エンジン1の水温のみに基づく一次元マップデータとして設定される温度領域であってもよい。   Note that the plurality of learning regions to be set are not limited to the temperature region based on the water temperature and oil temperature of the engine 1, and for example, as illustrated in FIG. 12B, a one-dimensional map based only on the water temperature of the engine 1. It may be a temperature range set as data.

また、制御部が複数の学習領域毎に油圧制御弁73の不感帯領域を学習する構成である場合であっても、上述の実施形態と同様に、制御部は、不感帯領域の学習を、車両の運転開始から停止に到る一トリップを基準として所定トリップ数毎に繰り返すように構成されていてもよい。   Further, even when the control unit is configured to learn the dead zone of the hydraulic control valve 73 for each of the plurality of learning zones, the control unit learns the dead zone for the vehicle as in the above-described embodiment. You may comprise so that it may repeat for every predetermined number of trips on the basis of one trip from an operation start to a stop.

この場合、あるトリップで学習できなかった温度領域における油圧制御弁73の不感帯領域を、次回以降のトリップで学習する構成であってもよい。また、制御部は、エンジン1のアイドリング時に、未学習の温度領域の不感帯領域の学習を行なう構成であってもよい。   In this case, the configuration may be such that the dead zone region of the hydraulic control valve 73 in the temperature region that cannot be learned in a certain trip is learned in the subsequent trip. Further, the control unit may be configured to learn a dead zone in an unlearned temperature region when the engine 1 is idling.

制御部は、上述の実施形態で説明したように、不感帯領域の学習を実行し、学習によって特定された不感帯領域の上端と下端の値を、学習する際のエンジン1の水温及び油温が含まれる温度領域の学習値として、記憶部に記憶する。   As described in the above embodiment, the control unit performs learning of the dead zone, and includes the water temperature and the oil temperature of the engine 1 when learning the values of the upper and lower ends of the dead zone specified by the learning. As a learned value of the temperature region to be stored, it is stored in the storage unit.

尚、エンジン1の水温または油温が、既に記憶部に学習値の記憶されている温度領域内の水温または油温である場合に、制御部によって油圧制御弁73の制御が実行された場合、制御部は不感帯領域の学習を実行して新たな学習値を記憶部に上書きする構成であってもよいし、不感帯領域の学習を実行せずに油圧制御弁73の制御のみを実行する構成であってもよい。   In the case where the water temperature or oil temperature of the engine 1 is the water temperature or oil temperature in the temperature range in which the learning value is already stored in the storage unit, the control of the hydraulic control valve 73 is executed by the control unit. The control unit may be configured to perform learning of the dead zone and overwrite a new learning value in the storage unit, or may be configured to execute only control of the hydraulic control valve 73 without performing learning of the dead zone. There may be.

上述の構成によれば、制御部が温度領域毎に異なる不感帯領域を特定するので、図1(a)に示すように不感帯領域が温度によって異なっていても、不感帯領域を正確に特定することができる。   According to the above-described configuration, the control unit specifies a different dead zone for each temperature region. Therefore, even if the dead zone varies depending on the temperature as shown in FIG. 1A, the dead zone can be accurately specified. it can.

制御部は、可変バルブ機構6を制御する場合に、動作条件に対応した学習領域が未学習であると、当該学習領域の近傍の既学習領域の学習値に基づいて、当該学習領域に対応する不感帯領域を推定する構成であってもよい。   When the control unit controls the variable valve mechanism 6 and the learning region corresponding to the operation condition is not learned, the control unit corresponds to the learning region based on the learning value of the already learned region near the learning region. A configuration for estimating the dead zone region may be used.

不感帯領域の推定は、例えば、以下のような演算によって行なわれる。第一の例として、図12(a)において、TA1とTB2よりなる温度領域(以下、温度領域A1B2と記す。)が既学習領域で、TA1とTBnよりなる温度領域(以下、温度領域A1Bnと記す。)が未学習領域である場合、上述の実施形態で説明した方法で既学習領域を補正することによって、当該未学習領域の不感帯領域を推定する。   The dead zone region is estimated by, for example, the following calculation. As a first example, in FIG. 12A, a temperature region composed of TA1 and TB2 (hereinafter referred to as temperature region A1B2) is a learned region, and a temperature region composed of TA1 and TBn (hereinafter referred to as temperature region A1Bn). (2) is an unlearned region, the dead zone region of the unlearned region is estimated by correcting the already learned region by the method described in the above embodiment.

具体的には、温度領域A1B2の学習値に基づく制御値−変位速度特性の傾きを、温度領域A1B2及び温度領域A1Bnの水温及び油温の差に応じて設定された比率で変化させることにより、温度領域A1Bnの不感帯領域を推定する。   Specifically, by changing the slope of the control value-displacement speed characteristic based on the learning value of the temperature region A1B2 at a ratio set according to the difference between the water temperature and the oil temperature of the temperature region A1B2 and the temperature region A1Bn, The dead zone region of the temperature region A1Bn is estimated.

第二の例として、TA1とTB2よりなる温度領域及びTA3とTB2よりなる温度領域が既学習領域で、TA2とTB2よりなる温度領域が未学習領域である場合、二つの既学習領域の学習値の平均値を当該未学習領域の不感帯領域と推定する。   As a second example, when the temperature region composed of TA1 and TB2 and the temperature region composed of TA3 and TB2 are learned regions, and the temperature region composed of TA2 and TB2 is an unlearned region, learning values of two learned regions Is estimated as the dead zone area of the unlearned area.

上述の構成によれば、制御部は、ある一つの温度領域で不感帯領域を学習すると、学習した不感帯領域に基づいて他の温度領域の不感帯領域を算出するので、複数の温度領域で不感帯領域の学習をする必要がない。   According to the above-described configuration, when the control unit learns the dead zone region in one temperature region, the dead zone region of another temperature region is calculated based on the learned dead zone region. There is no need to learn.

以下、電子制御装置8が動作条件に基づいて予め区分された学習領域毎に学習値を記憶する記憶部を備えた構成である場合の制御部による不感帯領域の学習及び補正について、図13に示すフローチャートに基づいて説明する。   Hereinafter, learning and correction of the dead zone by the control unit in the case where the electronic control unit 8 is configured to include a storage unit that stores a learning value for each learning region that is preliminarily classified based on the operating conditions is illustrated in FIG. 13. This will be described based on a flowchart.

制御部は、現在の動作条件(例えば、現在のエンジン1の水温)を水温センサ29等から取得する(SC1)。   The control unit acquires the current operating condition (for example, the current water temperature of the engine 1) from the water temperature sensor 29 or the like (SC1).

制御部は、全ての学習領域(つまり温度領域)で、記憶部に学習値が記憶されていない場合(SC2)、図9のステップSB3と同様にして、不感帯領域を学習し、学習した不感帯領域を、ステップSC1で取得した水温に対応する温度領域の学習値として記憶部に記憶し、当該学習値を可変バルブ機構6の制御に使用する不感帯領域とする(SC3)。   When the learning value is not stored in the storage unit in all learning regions (that is, the temperature region) (SC2), the control unit learns the dead zone region and learns the dead zone region in the same manner as in step SB3 in FIG. Is stored in the storage unit as a learned value of the temperature region corresponding to the water temperature acquired in step SC1, and the learned value is set as a dead zone region used for control of the variable valve mechanism 6 (SC3).

尚、ステップSC3で学習した不感帯領域は、後述する図14に示す手順に従って特定された温度領域に対応する学習値として記憶される。   The dead zone area learned in step SC3 is stored as a learned value corresponding to the temperature area specified according to the procedure shown in FIG.

一方、制御部は、何れかの温度領域で、記憶部に学習値が記憶されている場合(SC2)、ステップSC1で取得した水温に対応する温度領域(以下、現在の温度領域と記す。)に学習値が記憶されているか判断する(SC4)。   On the other hand, when the learning value is stored in the storage unit in any temperature region (SC2), the control unit corresponds to the water temperature acquired in step SC1 (hereinafter referred to as the current temperature region). It is determined whether a learning value is stored in (SC4).

ステップSC4で、ステップSC1で取得した水温に対応する温度領域に学習値が記憶されている場合、制御部は、当該学習値を可変バルブ機構6の制御に使用する不感帯領域とする(SC5)。   When the learning value is stored in the temperature region corresponding to the water temperature acquired in step SC1 in step SC4, the control unit sets the learning value as a dead zone region used for control of the variable valve mechanism 6 (SC5).

一方、ステップSC4で、ステップSC1で取得した水温に対応する温度領域に学習値が記憶されていない場合、制御部は、現在の温度領域の近傍の既に記憶されている他の温度領域の学習値に基づいて、現在の温度領域の不感帯領域を推定し、推定した不感帯領域を、ステップSC1で取得した水温に対応する温度領域の学習値として記憶部に記憶し、当該学習値を可変バルブ機構6の制御に使用する不感帯領域とする(SC6)。   On the other hand, when the learning value is not stored in the temperature region corresponding to the water temperature acquired in step SC1 in step SC4, the control unit learns the learning value of another temperature region already stored in the vicinity of the current temperature region. Based on the above, the dead zone region of the current temperature region is estimated, the estimated dead zone region is stored in the storage unit as the learned value of the temperature region corresponding to the water temperature acquired in step SC1, and the learned value is stored in the variable valve mechanism 6 A dead zone region used for the control of the image (SC6).

以下、温度領域を特定する処理について、図14に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、本説明では、設定される複数の温度領域が図12(b)に示す一次元マップデータであるとする。   Hereinafter, the process which specifies a temperature area | region is demonstrated based on the flowchart shown in FIG. In this description, it is assumed that the set temperature regions are the one-dimensional map data shown in FIG.

制御部は、図13のステップSC3で、不感帯領域を学習すると(SD1)、図13のステップSC1で取得した水温に基づいて、学習した不感帯領域を記憶する温度領域を特定する。   When the dead zone region is learned in step SC3 in FIG. 13 (SD1), the control unit specifies a temperature region in which the learned dead zone region is stored based on the water temperature acquired in step SC1 in FIG.

つまり、水温が図12(b)に示す境界温度TE1より低い場合(SD2)、学習した不感帯領域を温度領域TC1の不感帯領域として記憶し(SD3)、水温が境界温度TE1以上で境界温度TE2より低い場合(SD4)、学習した不感帯領域を温度領域TC2の不感帯領域として記憶し(SD5)、水温が境界温度TE2以上で境界温度TE3より低い場合(SD6)、学習した不感帯領域を温度領域TC3の不感帯領域として記憶する(SD7)。   That is, when the water temperature is lower than the boundary temperature TE1 shown in FIG. 12B (SD2), the learned dead zone area is stored as the dead zone area of the temperature zone TC1 (SD3), and the water temperature is higher than the boundary temperature TE1 and higher than the boundary temperature TE2. When the temperature is low (SD4), the learned dead zone region is stored as the dead zone of the temperature region TC2 (SD5). When the water temperature is equal to or higher than the boundary temperature TE2 and lower than the boundary temperature TE3 (SD6), the learned dead zone region is stored in the temperature region TC3. Store as a dead zone area (SD7).

尚、図示されていないが、制御部は、水温が境界温度TE3以上の場合も、予め設定された境界温度(例えば、TEm等)に基づいて、学習した不感帯領域を記憶する温度領域を決定する。   Although not shown, the control unit determines a temperature region in which the learned dead zone region is stored based on a preset boundary temperature (eg, TEm) even when the water temperature is equal to or higher than the boundary temperature TE3. .

上述の実施形態では、電子制御装置8が適用されるエンジン1には、吸気バルブ23の側にのみ可変バルブ機構6が備えられている構成について説明したが、このような構成に限らない。   In the above-described embodiment, the configuration in which the engine 1 to which the electronic control device 8 is applied is provided with the variable valve mechanism 6 only on the intake valve 23 side is not limited to such a configuration.

例えば、エンジン1は、吸気バルブ23の側でなく排気バルブ24の側に可変バルブ機構6を備えた構成や、吸気バルブ23と排気バルブ24の両側に可変バルブタイミング機構6を備えた構成であってもよい。   For example, the engine 1 has a configuration in which the variable valve mechanism 6 is provided on the exhaust valve 24 side instead of the intake valve 23 side, or a configuration in which the variable valve timing mechanism 6 is provided on both sides of the intake valve 23 and the exhaust valve 24. May be.

尚、上述した実施形態は本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。   Note that the above-described embodiment is merely an example of the present invention, and it is needless to say that the specific configuration of each block can be changed and designed as appropriate within the scope of the effects of the present invention.

(a)は不感帯領域が油温によって異なる制御信号のデューティ値に対する可変バルブ機構の変位速度の特性図、(b)は不感帯領域が部品によって異なる制御信号のデューティ値に対する可変バルブ機構の変位速度の特性図(A) is a characteristic diagram of the displacement speed of the variable valve mechanism with respect to the duty value of the control signal in which the dead zone is different depending on the oil temperature, and (b) is the displacement speed of the variable valve mechanism with respect to the duty value of the control signal in which the dead zone is different depending on the part. Characteristics chart エンジンの説明図Illustration of the engine (a)は可変バルブ機構及び吸気カムシャフトの外観図、(b)は可変バルブ機構の外観図(A) External view of variable valve mechanism and intake camshaft, (b) External view of variable valve mechanism (a)はデューティ値が約100%の場合の油圧制御弁の状態を示す説明図、(b)はデューティ値が約0%の場合の油圧制御弁の状態を示す説明図、(c)はデューティ値が約50%の場合の油圧制御弁の状態を示す説明図(A) is an explanatory diagram showing the state of the hydraulic control valve when the duty value is about 100%, (b) is an explanatory diagram showing the state of the hydraulic control valve when the duty value is about 0%, (c) Explanatory drawing showing the state of the hydraulic control valve when the duty value is about 50% 制御信号のデューティ値に対する可変バルブ機構の変位速度を示す説明図Explanatory drawing which shows the displacement speed of the variable valve mechanism with respect to the duty value of a control signal エンジン制御用の電子制御装置の機能ブロック構成図Functional block diagram of an electronic control unit for engine control 制御値−変位速度特性の傾きの変化についての説明図Explanatory drawing about change in slope of control value-displacement speed characteristics 制御部による可変バルブ機構の制御について説明するためのフローチャートFlowchart for explaining control of variable valve mechanism by control unit 制御部による不感帯領域の学習及び補正について説明するためのフローチャートFlowchart for explaining learning and correction of dead zone by control unit 四種類のデューティ値の制御信号に基づく不感帯領域の算出の説明図Explanatory drawing of calculation of dead zone based on control signals of four types of duty values 六種類のデューティ値の制御信号に基づく不感帯領域の算出の説明図Explanatory diagram of calculation of dead zone based on control signals of six types of duty values (a)はエンジンの水温と油温に基づいて学習領域を区分した二次元マップデータを示す説明図、(b)はエンジンの水温に基づいて学習領域を区分した一次元マップデータを示す説明図(A) is explanatory drawing which shows the two-dimensional map data which divided the learning area | region based on engine water temperature and oil temperature, (b) is explanatory drawing which shows the one-dimensional map data which divided the learning area | region based on engine water temperature 別実施形態における制御部による不感帯領域の学習及び推定について説明するためのフローチャートFlowchart for explaining learning and estimation of dead zone by control unit in another embodiment 学習領域を特定する処理について説明するためのフローチャートFlowchart for explaining processing for specifying a learning area

符号の説明Explanation of symbols

6:可変バルブ機構
8:電子制御装置
23:バルブ(吸気バルブ)
25:クランクシャフト
73:駆動油圧弁(油圧制御弁)
6: Variable valve mechanism 8: Electronic control unit 23: Valve (intake valve)
25: Crankshaft 73: Drive hydraulic valve (hydraulic control valve)

Claims (5)

内燃機関の吸気バルブ及び/または排気バルブの動作を可変する可変バルブ機構の駆動油圧弁を制御する電子制御装置であって、
前記駆動油圧弁が制御値に対して応答性が他の領域よりも著しく遅いかまたは殆ど応答しない不感帯領域の学習値及び学習する際の動作条件が記憶された記憶部と、
前記駆動油圧弁の不感帯領域を学習するとともに、その際の学習値及び動作条件を前記記憶部に記憶し、
前記駆動油圧弁を制御する際の動作条件と、前記記憶部に記憶された動作条件の比較結果に基づいて、前記記憶部に記憶された不感帯領域を補正して、補正後の不感帯領域に基づいて前記駆動油圧弁を制御する制御部
を備えた電子制御装置。
An electronic control device for controlling a drive hydraulic valve of a variable valve mechanism that varies the operation of an intake valve and / or an exhaust valve of an internal combustion engine,
A storage unit in which a learning value of a dead zone region in which the driving hydraulic valve is responsive to a control value is significantly slower than the other region or hardly responds and an operation condition at the time of learning are stored;
While learning the dead zone region of the drive hydraulic valve, the learning value and operating conditions at that time are stored in the storage unit,
Based on the comparison result of the operating condition when controlling the drive hydraulic valve and the operating condition stored in the storage unit, the dead zone region stored in the storage unit is corrected, and the corrected dead zone region is used. An electronic control device comprising a control unit for controlling the drive hydraulic valve.
前記学習値が前記制御値を変化させた場合の前記可変バルブ機構の変位速度を計測して得られる特性を直線近似した不感帯領域の制御値‐変位速度特性で規定されるとともに、前記動作条件が学習する際の油温または水温で規定され、
前記制御部は、学習する際と制御する際の油温または水温の差に応じて設定された比率で、前記制御値‐変位速度特性の傾きを変化させることにより、不感帯領域を補正することを特徴とする請求項1記載の電子制御装置。
The operating value is defined by a control value-displacement speed characteristic of a dead zone region obtained by linear approximation of a characteristic obtained by measuring the displacement speed of the variable valve mechanism when the learning value changes the control value. It is defined by the oil temperature or water temperature when learning,
The control unit corrects the dead zone region by changing the slope of the control value-displacement speed characteristic at a ratio set according to the difference between the oil temperature or the water temperature at the time of learning and at the time of control. The electronic control device according to claim 1, wherein
前記制御部は、傾きを変化させた制御値‐変位速度特性が、予め設定された変位速度範囲に入る領域を新たな不感帯領域とすることを特徴とする請求項2記載の電子制御装置。   3. The electronic control device according to claim 2, wherein the control unit sets a new dead zone region in a region where the control value-displacement speed characteristic whose inclination is changed falls within a preset displacement speed range. 前記制御値が、前記吸気バルブ及び/または排気バルブの目標位相と検出位相に基づくPD制御演算により算出され、前記駆動油圧弁をデューティ制御するためのデューティ値であり、
前記制御部は算出したデューティ値が不感帯領域に入る場合に、制御ゲインを大きくし、または、不感帯領域の端部近傍のデューティ値となるようにオフセットを付与することを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の電子制御装置。
The control value is a duty value for duty-controlling the drive hydraulic valve, calculated by a PD control calculation based on a target phase and a detection phase of the intake valve and / or the exhaust valve;
The control unit increases the control gain when the calculated duty value enters the dead band region, or gives an offset so that the duty value is near the end of the dead band region. 4. The electronic control device according to any one of 3.
内燃機関の吸気バルブ及び/または排気バルブの動作を可変する可変バルブ機構の駆動油圧弁の制御方法であって、
前記駆動油圧弁の不感帯領域を学習するとともに、前記駆動油圧弁が制御値に対して応答性が他の領域よりも著しく遅いかまたは殆ど応答しない不感帯領域の学習値及び学習する際の動作条件を記憶し、
前記駆動油圧弁を制御する際の動作条件と、記憶した動作条件の比較結果に基づいて、記憶した不感帯領域を補正して、補正後の不感帯領域に基づいて前記駆動油圧弁を制御する制御方法。
A control method for a drive hydraulic valve of a variable valve mechanism that varies the operation of an intake valve and / or an exhaust valve of an internal combustion engine,
Learning the dead zone region of the drive hydraulic valve, the learning value of the dead zone region in which the drive hydraulic valve is significantly slower or less responsive to the control value than other regions, and the operating conditions for learning Remember,
A control method for correcting the stored dead zone based on the comparison result between the operating conditions for controlling the drive hydraulic valve and the stored operating conditions, and controlling the drive hydraulic valve based on the corrected dead zone .
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