JP2010255497A - Variable valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents

Variable valve timing control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2010255497A
JP2010255497A JP2009105723A JP2009105723A JP2010255497A JP 2010255497 A JP2010255497 A JP 2010255497A JP 2009105723 A JP2009105723 A JP 2009105723A JP 2009105723 A JP2009105723 A JP 2009105723A JP 2010255497 A JP2010255497 A JP 2010255497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
valve timing
variable valve
holding
vct phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009105723A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Takemura
優一 竹村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2009105723A priority Critical patent/JP2010255497A/en
Publication of JP2010255497A publication Critical patent/JP2010255497A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the influence of the deviation of a holding duty learning value on the stability of valve timing control, in a variable valve timing device for an internal combustion engine. <P>SOLUTION: The control characteristic of the variable valve timing device (VCT) is a nonlinear control characteristic having high response regions having high VCT response speeds at both sides of a low response region having a low VCT response speed, and a true holding duty exists in the low response region. The true holding duty exists in the vicinity of the high response region at an advance side due to an influence of cam torque. Therefore, when the learning value of the holding duty is slightly deviated to the advance side, there is a possibility of causing overshoot or the like. By this, a value with a holding duty offset by a predetermined amount in a retard direction being a direction separated from the high response region at the advance side within the low response region is learned as the holding duty learning value. At this time, the offset of a holding controlled variable is set so that the holding duty learning value reaches a value within a predetermined range in the vicinity of the center of the low response region. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、実バルブタイミング(実VCT位相)を一定に保持するのに必要な保持制御量(保持デューティ)を学習する機能を備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置に関する発明である。   The present invention relates to a variable valve timing control device for an internal combustion engine having a function of learning a holding control amount (holding duty) necessary for holding the actual valve timing (actual VCT phase) constant.

近年、車両に搭載される内燃機関においては、出力向上、燃費節減、エミッション低減等を目的として、内燃機関の吸気バルブや排気バルブのバルブタイミング(開閉タイミング)を変化させる油圧駆動式の可変バルブタイミング装置を搭載したものが増加しつつある。この油圧駆動式の可変バルブタイミング装置は、特許文献1(特開2007−224744号公報)、特許文献2(特開2004−251254号公報)に記載されているように、可変バルブタイミング装置を駆動する油圧を制御する油圧制御弁の制御量(制御デューティ)を演算する際に、目標バルブタイミング(目標VCT位相)と実バルブタイミング(実VCT位相)との偏差に応じたフィードバック制御量と、実バルブタイミングを一定に保持するのに必要な保持制御量(保持デューティ)とに基づいて油圧制御弁の制御量を設定し、この制御量で油圧制御弁を駆動して可変バルブタイミング装置の進角室や遅角室に供給する作動油の流量(油圧)を変化させることで、バルブタイミングを進角又は遅角させるようにしている。   Recently, in an internal combustion engine mounted on a vehicle, a hydraulically driven variable valve timing that changes the valve timing (opening / closing timing) of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine for the purpose of improving output, reducing fuel consumption, and reducing emissions. The number of devices equipped with equipment is increasing. This hydraulically driven variable valve timing device drives the variable valve timing device as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-224744) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-251254). When calculating the control amount (control duty) of the hydraulic control valve that controls the hydraulic pressure to be controlled, the feedback control amount according to the deviation between the target valve timing (target VCT phase) and the actual valve timing (actual VCT phase) The control amount of the hydraulic control valve is set based on the holding control amount (holding duty) necessary to hold the valve timing constant, and the hydraulic control valve is driven by this control amount to advance the variable valve timing device. The valve timing is advanced or retarded by changing the flow rate (hydraulic pressure) of hydraulic oil supplied to the chamber or the retard chamber.

この際、可変バルブタイミング装置や油圧制御弁の製造ばらつきや経時変化によって保持制御量が変動することを考慮して、保持制御量を学習するようにしている。従来の保持制御量の学習処理は、実バルブタイミングが目標バルブタイミングにほぼ一致して安定しているときに(両者の偏差が所定値以内の状態が続くときに)、その時点の油圧制御弁の制御量を保持制御量として学習(更新記憶)するようにしている。   At this time, the holding control amount is learned in consideration of fluctuations in the holding control amount due to manufacturing variations and changes over time of the variable valve timing device and the hydraulic control valve. In the conventional holding control amount learning process, when the actual valve timing is substantially consistent with the target valve timing and stable (when the deviation between the two continues within a predetermined value), the hydraulic control valve at that time The control amount is learned (updated and stored) as the holding control amount.

特開2007−224744号公報JP 2007-224744 A 特開2004−251254号公報JP 2004-251254 A

ところで、近年、可変バルブタイミング装置の応答速度向上に対する要求が益々強くなってきている。例えば、アトキンソンサイクルの手段として可変バルブタイミング装置を用いる場合、定常走行時には、吸気バルブタイミングを最遅角位相で制御し、加速要求時には、吸気バルブタイミングを速やかに進角させて吸入空気量を速やかに増加させることが要求されるため、吸気バルブの可変バルブタイミング装置では、特に進角方向の応答速度向上が要求されるようになってきている。   By the way, in recent years, the demand for improving the response speed of the variable valve timing device has been increasing. For example, when a variable valve timing device is used as a means of the Atkinson cycle, the intake valve timing is controlled by the most retarded phase during steady running, and the intake valve timing is rapidly advanced when acceleration is requested to quickly increase the intake air amount. Therefore, in the variable valve timing apparatus for the intake valve, an improvement in response speed in the advance direction is required.

しかし、可変バルブタイミング装置の応答速度向上を追及すると、必然的に応答速度の変化が急峻になり、僅かな保持制御量の学習値のずれでも、オーバーシュートやハンチングが発生しやすくなって可変バルブタイミング制御の安定性が低下してしまう可能性がある。   However, if the response speed of the variable valve timing device is improved, the response speed will inevitably change sharply, and even if there is a slight deviation in the learning value of the holding control amount, overshoot and hunting are likely to occur. There is a possibility that the stability of the timing control is lowered.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、保持制御量の学習値のずれがバルブタイミング制御の安定性に及ぼす影響を低減できる内燃機関の可変バルブタイミング制御装置を提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a variable valve timing control device for an internal combustion engine that can reduce the influence of the deviation of the learning value of the holding control amount on the stability of the valve timing control.

上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「VCT位相」という)を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置を駆動する油圧を制御する内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、実VCT位相を目標VCT位相に一致させるように前記可変バルブタイミング装置の制御量を制御する可変バルブタイミング制御手段と、所定の保持制御量学習実行条件が成立しているときに前記可変バルブタイミング装置の制御量に基づいて前記実VCT位相を一定に保持するのに必要な保持制御量を学習する保持制御量学習手段とを備え、前記保持制御量学習手段は、前記保持制御量学習実行条件が成立しているときの前記可変バルブタイミング装置の制御量(本当の保持制御量)を進角方向又は遅角方向に所定量オフセットさせた値を保持制御量学習値として学習するようにしたものである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a hydraulically driven variable valve that adjusts the valve timing by changing the rotational phase of the camshaft (hereinafter referred to as “VCT phase”) with respect to the crankshaft of the internal combustion engine. In a variable valve timing control device for an internal combustion engine for controlling hydraulic pressure for driving a timing device, variable valve timing control means for controlling a control amount of the variable valve timing device so that an actual VCT phase coincides with a target VCT phase; Holding control amount learning means for learning a holding control amount necessary for holding the actual VCT phase constant based on a control amount of the variable valve timing device when a holding control amount learning execution condition is established. The holding control amount learning means includes the variable valve timing when the holding control amount learning execution condition is satisfied. Control amount of grayed device is obtained so as to learn the value obtained by a predetermined amount offset (real holding control amount) in the advance direction or the retard direction as the holding control amount learning value.

この構成では、保持制御量を進角方向又は遅角方向に所定量オフセットさせた値を保持制御量学習値として学習するため、VCT応答速度(可変バルブタイミング装置の制御量に対する実VCT位相の変化速度)が小さい方に保持制御量をオフセットさせて学習することが可能となり、VCT応答速度が大きい方に保持制御量学習値がずれてオーバーシュートやハンチングが発生することを防止できて、保持制御量の学習値のずれが可変バルブタイミング制御の安定性に及ぼす影響を低減することができる。   In this configuration, since the value obtained by offsetting the holding control amount by a predetermined amount in the advance direction or the retarding direction is learned as the holding control amount learning value, the VCT response speed (change in the actual VCT phase with respect to the control amount of the variable valve timing device) It is possible to learn by offsetting the holding control amount in the direction where the speed is smaller, and to prevent overshooting or hunting from occurring due to the hold control amount learning value shifting in the direction where the VCT response speed is larger. It is possible to reduce the influence of the deviation of the learning value of the amount on the stability of the variable valve timing control.

この場合、請求項2のように、可変バルブタイミング装置の制御特性は、VCT応答速度が小さい低応答領域(不感帯)と、VCT応答速度が前記低応答領域と比べて大きい高応答領域を有する非線形の制御特性であって、前記低応答領域に保持制御量が存在し、前記保持制御量を前記低応答領域内で所定量オフセットさせた値を前記保持制御量学習値として学習するようにすれば良い。要するに、保持制御量のオフセット量を保持制御量学習値が低応答領域内に収まるように設定すれば良い。保持制御量学習値が低応答領域内に収まれば、保持制御量学習値が本当の保持制御量から多少ずれていても、目標VCT位相と実VCT位相との間の定常偏差が少し大きくなる程度で、オーバーシュートやハンチングの発生を防止することができ、可変バルブタイミング制御の安定性に及ぼす影響を低減することができる。   In this case, the control characteristic of the variable valve timing device is a non-linearity having a low response region (dead zone) where the VCT response speed is small and a high response region where the VCT response speed is larger than the low response region. If the holding control amount exists in the low response region and a value obtained by offsetting the holding control amount by a predetermined amount in the low response region is learned as the holding control amount learning value. good. In short, the offset amount of the holding control amount may be set so that the holding control amount learning value falls within the low response region. If the hold control amount learned value is within the low response region, the steady deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is slightly increased even if the hold control amount learned value is slightly deviated from the true hold control amount. Thus, the occurrence of overshoot and hunting can be prevented, and the influence on the stability of the variable valve timing control can be reduced.

また、請求項3のように、可変バルブタイミング装置の制御特性は、低応答領域の両側にVCT応答速度が異なる2つの高応答領域を有する非線形の制御特性であって、前記低応答領域に異なる2つの保持制御量が存在し、前記保持制御量を前記2つの保持制御量の中間側に所定量オフセットさせた値を前記保持制御量学習値として学習するようにしても良い。このようにすれば、低応答領域に異なる2つの保持制御量が存在する場合でも、1つの保持制御量学習値で対応することが可能となり、2つの保持制御量が存在する場合の可変バルブタイミング制御の演算処理を簡単化することができる。   According to a third aspect of the present invention, the control characteristic of the variable valve timing device is a non-linear control characteristic having two high response regions having different VCT response speeds on both sides of the low response region, and is different from the low response region. There may be two holding control amounts, and a value obtained by offsetting the holding control amount by a predetermined amount to the intermediate side between the two holding control amounts may be learned as the holding control amount learning value. In this way, even when two different holding control amounts exist in the low response region, it is possible to cope with one holding control amount learning value, and the variable valve timing when there are two holding control amounts exists. The control processing can be simplified.

また、請求項4のように、前記2つの高応答領域のうちの一方の高応答領域で実VCT位相の変化をばね力で補助するように構成された可変バルブタイミング装置に本発明を適用しても良い。この場合、ばね有り領域の保持制御量とばね無し領域の保持制御量との間に保持制御量学習値が位置するように保持制御量をオフセットさせれば良い。   Further, the present invention is applied to a variable valve timing device configured to assist the change of the actual VCT phase with a spring force in one of the two high response regions as in the fourth aspect. May be. In this case, the holding control amount may be offset so that the holding control amount learning value is positioned between the holding control amount in the spring-equipped region and the holding control amount in the no-spring region.

また、請求項5のように、保持制御量学習値が前記低応答領域の中央付近の所定範囲内に収まるように保持制御量のオフセット量を設定すれば良い。このようにすれば、保持制御量学習値が多少ずれても、保持制御量学習値を確実に低応答領域内に収めることができる。   Further, the offset amount of the holding control amount may be set so that the holding control amount learning value falls within a predetermined range near the center of the low response region. In this way, even if the hold control amount learned value is slightly deviated, the hold control amount learned value can be reliably stored in the low response region.

更に、本発明は、請求項6のように、可変バルブタイミング装置を前記保持制御量学習値で制御したときの実VCT位相と目標VCT位相との偏差(定常偏差)を小さくする方向に前記可変バルブタイミング装置の制御量を徐々に補正する目標追従制御を実行する目標追従制御手段を備えた構成とすると良い。このようにすれば、保持制御量学習値が本当の保持制御量からずれることで発生する実VCT位相と目標VCT位相との定常偏差を目標追従制御によって徐々に小さくして最終的に実VCT位相を目標VCT位相に収束させることができる。   Further, according to the present invention, as in claim 6, the variable valve timing device is variable in a direction to reduce a deviation (steady deviation) between the actual VCT phase and the target VCT phase when the variable valve timing device is controlled by the hold control amount learning value. A configuration including target tracking control means for executing target tracking control that gradually corrects the control amount of the valve timing device is preferable. In this way, the steady deviation between the actual VCT phase and the target VCT phase generated by the hold control amount learning value deviating from the true hold control amount is gradually reduced by the target tracking control, and finally the actual VCT phase is obtained. Can converge to the target VCT phase.

この場合、請求項7のように、可変バルブタイミング制御手段による制御量と保持制御量と目標追従制御手段による補正量のうちの少なくとも1つ又はそれらの組み合わせに基づいて前記目標追従制御手段による補正量をリセットするか否かを判定するようにしても良い。このようにすれば、可変バルブタイミング制御手段による制御量と保持制御量と目標追従制御手段による補正量のうちの少なくとも1つ又はそれらの組み合わせに基づいて目標追従制御手段による補正量が不要であるか否かを監視して、目標追従制御手段による補正量が不要と判断されるときに、目標追従制御手段による補正量をリセットすることができる。   In this case, as in claim 7, the correction by the target follow-up control means based on at least one of the control amount by the variable valve timing control means, the hold control amount, and the correction amount by the target follow-up control means, or a combination thereof. It may be determined whether to reset the amount. In this way, the correction amount by the target follow-up control means is unnecessary based on at least one of the control amount by the variable valve timing control means, the hold control amount, and the correction amount by the target follow-up control means, or a combination thereof. Whether or not the correction amount by the target follow-up control means is determined to be unnecessary, the correction amount by the target follow-up control means can be reset.

具体的には、請求項8のように、(1) 目標VCT位相が所定量以上変化した場合、(2) 目標VCT位相と実VCT位相との偏差を小さくする方向と目標追従制御手段による補正方向とが反対の場合、(3) 可変バルブタイミング制御手段によるVCT位相制御モード以外のモードで制御されている場合のうちの少なくとも1つの条件が満たされたときに前記目標追従制御手段による補正量をリセットするようにしても良い。例えば、目標VCT位相が所定量以上変化した場合には、可変バルブタイミング制御手段により実VCT位相と目標VCT位相との偏差が小さくなるように制御されるため、保持制御量学習値に対する目標追従制御による補正量は不要である。また、目標VCT位相と実VCT位相との偏差を小さくする方向と目標追従制御手段による補正方向とが反対の場合には、保持制御量学習値に対する目標追従制御による補正量が実VCT位相を目標VCT位相から離す方向に働いてしまうため、目標追従制御による補正量は不要である。また、可変バルブタイミング制御手段によるVCT位相制御モード以外のモード(例えば実VCT位相をロック位相に制御するロックモード、最遅角位相に制御する最遅角モード、最進角位相に制御する最進角モード)で制御されている場合には、目標追従制御による補正量は不要である。   Specifically, as in claim 8, (1) when the target VCT phase changes by a predetermined amount or more, (2) the direction in which the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is reduced and the correction by the target tracking control means When the direction is opposite, (3) the correction amount by the target follow-up control means when at least one of the conditions when the variable valve timing control means is controlled in a mode other than the VCT phase control mode is satisfied May be reset. For example, when the target VCT phase changes by a predetermined amount or more, the variable valve timing control unit is controlled so that the deviation between the actual VCT phase and the target VCT phase becomes small. The correction amount by is not necessary. In addition, when the direction in which the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is reduced is opposite to the correction direction by the target tracking control means, the correction amount by the target tracking control with respect to the hold control amount learning value sets the actual VCT phase as the target. Since it works in a direction away from the VCT phase, the correction amount by the target follow-up control is unnecessary. Also, modes other than the VCT phase control mode by the variable valve timing control means (for example, the lock mode for controlling the actual VCT phase to the lock phase, the most retarded angle mode for controlling to the most retarded angle phase, and the most advanced for controlling to the most advanced angle phase). When the control is performed in the (angular mode), the correction amount by the target follow-up control is unnecessary.

また、請求項9のように、保持制御量学習手段による保持制御量の学習が禁止されている領域に実VCT位相が位置する場合は、保持制御量の学習を行わずに目標追従制御を実行するようにしても良い。このようにすれば、保持制御量の学習が禁止されている領域でも、目標追従制御によって実VCT位相を目標VCT位相に収束させることができる。   Further, as in claim 9, when the actual VCT phase is located in a region where learning of the hold control amount by the hold control amount learning unit is prohibited, target tracking control is executed without learning the hold control amount. You may make it do. In this way, the actual VCT phase can be converged to the target VCT phase by the target tracking control even in the region where learning of the hold control amount is prohibited.

また、請求項10のように、保持制御量学習実行条件は、少なくとも、実VCT位相が安定し、且つ、目標VCT位相と実VCT位相との偏差が第1所定値以上であることを条件とし、目標追従制御の実行条件は、少なくとも、目標VCT位相と実VCT位相との偏差が前記第1所定値とそれよりも小さい第2所定値との範囲内であることを条件とすると良い。このようにすれば、保持制御量学習値を更新してから目標追従制御を開始して実VCT位相を目標VCT位相に収束させることができる。   Further, as in claim 10, the holding control amount learning execution condition is that at least the actual VCT phase is stable and the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is not less than a first predetermined value. The execution condition of the target follow-up control is preferably set as a condition that at least a deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is within a range between the first predetermined value and a second predetermined value smaller than the first predetermined value. In this way, it is possible to start the target follow-up control after updating the hold control amount learning value and converge the actual VCT phase to the target VCT phase.

尚、保持制御量学習実行条件や目標追従制御実行条件は、上記以外の条件を追加しても良い。例えば、内燃機関の油温又は冷却水温が所定の温度領域(例えば暖機完了後の温度領域)であること、自己診断機能によりVCT制御系の異常が検出されていないこと等、可変バルブタイミング制御の実行条件が成立していることを条件としても良い。   Note that conditions other than the above may be added to the holding control amount learning execution condition and the target follow-up control execution condition. For example, variable valve timing control such that the oil temperature or cooling water temperature of the internal combustion engine is in a predetermined temperature range (for example, the temperature range after completion of warm-up), that no abnormality in the VCT control system is detected by the self-diagnosis function, etc. It may be a condition that the execution condition is satisfied.

図1は本発明の実施例1を示す制御システム全体の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the entire control system showing Embodiment 1 of the present invention. 図2は実施例1の可変バルブタイミング装置と油圧制御回路の構成を説明する縦断側面図である。FIG. 2 is a longitudinal side view illustrating the configuration of the variable valve timing device and the hydraulic control circuit according to the first embodiment. 図3は実施例1の可変バルブタイミング装置の縦断正面図である。FIG. 3 is a longitudinal front view of the variable valve timing device according to the first embodiment. 図4は実施例1の可変バルブタイミング装置のVCT応答特性と本当の保持デューティと保持デューティ学習値との関係を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the VCT response characteristic, the true holding duty, and the holding duty learning value of the variable valve timing device according to the first embodiment. 図5は目標VCT位相が進角側にステップ状に変化した場合の制御例を示すタイムチャートである。FIG. 5 is a time chart showing an example of control when the target VCT phase changes stepwise toward the advance side. 図6は実施例1の保持デューティ学習制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing flow of the holding duty learning control routine according to the first embodiment. 図7は、目標VCT位相と実VCT位相との偏差と保持デューティ学習実行領域と目標追従制御実行領域との関係を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase, the holding duty learning execution region, and the target tracking control execution region. 図8は実施例1の目標追従制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing of the target tracking control routine of the first embodiment. 図9は実施例2のばね有り領域Aとばね無し領域Bと保持デューティ学習値との関係を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the spring-loaded area A, the spring-less area B, and the holding duty learning value according to the second embodiment. 図10は実施例2の可変バルブタイミング装置のVCT応答特性と本当の保持デューティと保持デューティ学習値との関係を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the VCT response characteristic, the true holding duty, and the holding duty learning value of the variable valve timing apparatus according to the second embodiment. 図11は実施例2の保持デューティ学習制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing flow of the holding duty learning control routine according to the second embodiment.

以下、本発明を実施するための形態を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した2つの実施例1,2を説明する。   Hereinafter, two embodiments 1 and 2 in which the embodiment for carrying out the present invention is applied to an intake valve variable valve timing device will be described.

本発明の実施例1を図1乃至図8に基づいて説明する。
図1に示すように、内燃機関であるエンジン11は、クランク軸12からの動力がタイミングチェーン13により各スプロケット14,15を介して吸気側カム軸16と排気側カム軸17とに伝達されるようになっている。但し、吸気側カム軸16には、クランク軸12に対する吸気側カム軸16の進角量(VCT位相)を調整する可変バルブタイミング装置18(VCT)が設けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, in an engine 11 that is an internal combustion engine, power from a crankshaft 12 is transmitted to an intake side camshaft 16 and an exhaust side camshaft 17 via sprockets 14 and 15 by a timing chain 13. It is like that. However, the intake side camshaft 16 is provided with a variable valve timing device 18 (VCT) that adjusts the advance amount (VCT phase) of the intake side camshaft 16 with respect to the crankshaft 12.

また、吸気側カム軸16の外周側には、気筒判別のために特定のカム角でカム角信号パルスを出力するカム角センサ19が設置され、一方、クランク軸12の外周側には、所定クランク角毎にクランク角信号パルスを出力するクランク角センサ20が設置されている。これらカム角センサ19及びクランク角センサ20の出力信号は、エンジン制御回路21に入力され、このエンジン制御回路21によって吸気バルブの実バルブタイミング(実VCT位相)が演算されると共に、クランク角センサ20の出力パルスの周波数(パルス間隔)に基づいてエンジン回転速度が演算される。また、エンジン運転状態を検出する各種センサ(吸気圧センサ22、水温センサ23、スロットルセンサ24等)の出力信号がエンジン制御回路21に入力される。   A cam angle sensor 19 that outputs a cam angle signal pulse at a specific cam angle for cylinder discrimination is installed on the outer peripheral side of the intake side cam shaft 16, while a predetermined angle is provided on the outer peripheral side of the crank shaft 12. A crank angle sensor 20 that outputs a crank angle signal pulse for each crank angle is provided. The output signals from the cam angle sensor 19 and the crank angle sensor 20 are input to an engine control circuit 21, which calculates the actual valve timing (actual VCT phase) of the intake valve and the crank angle sensor 20. The engine speed is calculated based on the frequency (pulse interval) of the output pulses. Further, output signals from various sensors (intake pressure sensor 22, water temperature sensor 23, throttle sensor 24, etc.) for detecting the engine operating state are input to the engine control circuit 21.

このエンジン制御回路21は、上記各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて燃料噴射制御や点火制御を行うと共に、可変バルブタイミング制御(位相フィードバック制御)を行い、吸気バルブの実バルブタイミング(実VCT位相)を目標バルブタイミング(目標VCT位相)に一致させるように可変バルブタイミング装置18を駆動する油圧をフィードバック制御する。   The engine control circuit 21 performs fuel injection control and ignition control according to the engine operating state detected by the various sensors, and also performs variable valve timing control (phase feedback control), and actual valve timing (actual VCT of the intake valve). The hydraulic pressure for driving the variable valve timing device 18 is feedback-controlled so that the phase) matches the target valve timing (target VCT phase).

次に、図2及び図3に基づいて可変バルブタイミング装置18の構成を説明する。
可変バルブタイミング装置18のハウジング31は、吸気側カム軸16の外周に回動自在に支持されたスプロケット14にボルト32で締め付け固定されている。これにより、クランク軸12の回転がタイミングチェーン13を介してスプロケット14とハウジング31に伝達され、スプロケット14とハウジング31がクランク軸12と同期して回転する。
Next, the configuration of the variable valve timing device 18 will be described with reference to FIGS.
A housing 31 of the variable valve timing device 18 is fastened and fixed with bolts 32 to a sprocket 14 that is rotatably supported on the outer periphery of the intake camshaft 16. Thereby, the rotation of the crankshaft 12 is transmitted to the sprocket 14 and the housing 31 via the timing chain 13, and the sprocket 14 and the housing 31 rotate in synchronization with the crankshaft 12.

一方、吸気側カム軸16の一端部には、ロータ35がボルト37で締め付け固定されている。このロータ35は、ハウジング31内に相対回動自在に収納されている。   On the other hand, a rotor 35 is fastened and fixed to one end of the intake side camshaft 16 with a bolt 37. The rotor 35 is housed in the housing 31 so as to be relatively rotatable.

図3に示すように、ハウジング31の内部には、複数の油圧室40が形成され、各油圧室40が、ロータ35の外周部に形成されたベーン41によって進角室42と遅角室43とに区画されている。少なくとも1つのベーン41の両側部には、ハウジング31に対するロータ35(ベーン41)の相対回動範囲を規制するストッパ部56が形成され、このストッパ部56によって実VCT位相(カム軸位相)の調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相が規制されている。   As shown in FIG. 3, a plurality of hydraulic chambers 40 are formed inside the housing 31, and each of the hydraulic chambers 40 is advanced and retarded by a vane 41 formed on the outer periphery of the rotor 35. It is divided into and. At both sides of at least one vane 41, a stopper portion 56 is formed that restricts the relative rotation range of the rotor 35 (vane 41) with respect to the housing 31, and the actual VCT phase (cam shaft phase) is adjusted by the stopper portion 56. The most retarded angle phase and the most advanced angle phase of the possible range are regulated.

可変バルブタイミング装置18には、VCT位相をその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構50が設けられている。この中間ロック機構50の構成を説明すると、いずれか1つ又は複数のベーン41にロックピン収容孔57が設けられ、このロックピン収容孔57に、ハウジング31とロータ35(ベーン41)との相対回動をロックするためのロックピン58が突出可能に収容され、このロックピン58がスプロケット14側に突出してスプロケット14のロック穴59に嵌り込むことで、VCT位相がその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックされる。この中間ロック位相は、エンジン11の始動に適した位相に設定されている。尚、ロック穴59をハウジング31に設けた構成としても良い。   The variable valve timing device 18 is provided with an intermediate lock mechanism 50 that locks the VCT phase with an intermediate lock phase located approximately in the middle of the adjustable range. The configuration of the intermediate lock mechanism 50 will be described. Any one or a plurality of vanes 41 is provided with a lock pin accommodation hole 57, and the lock pin accommodation hole 57 has a relative relationship between the housing 31 and the rotor 35 (vane 41). A lock pin 58 for locking the rotation is accommodated so as to protrude, and the lock pin 58 protrudes toward the sprocket 14 and fits into the lock hole 59 of the sprocket 14, so that the VCT phase is substantially in the middle of the adjustable range. Locked with an intermediate lock phase located at. This intermediate lock phase is set to a phase suitable for starting the engine 11. The lock hole 59 may be provided in the housing 31.

ロックピン58は、スプリング62によってロック方向(突出方向)に付勢されている。また、ロックピン58の外周部とロックピン収容孔57との間には、ロックピン58をロック解除方向に駆動する油圧を制御するためのロック解除用の油圧室が形成されている。ハウジング31には、進角制御時にロータ35を進角方向に相対回動させる油圧をばね力で補助するねじりコイルばね等のばね55(図2参照)が設けられている。   The lock pin 58 is urged in the lock direction (projection direction) by the spring 62. Further, between the outer peripheral portion of the lock pin 58 and the lock pin accommodation hole 57, an unlocking hydraulic chamber for controlling the hydraulic pressure for driving the lock pin 58 in the unlocking direction is formed. The housing 31 is provided with a spring 55 (see FIG. 2) such as a torsion coil spring that assists the hydraulic pressure that relatively rotates the rotor 35 in the advance angle direction by the spring force during the advance angle control.

本実施例1では、可変バルブタイミング装置18及びロックピン58を駆動する油圧を制御する油圧制御装置は、可変バルブタイミング装置18を駆動する油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁25と、ロックピン58を駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁26とを個別に有する構成となっている。位相制御用の油圧制御弁25は、例えば5ポート・3ポジション型のスプール弁により構成され、ロック制御用の油圧制御弁26は、例えば3ポート・2ポジション型のスプール弁により構成されている。   In the first embodiment, the hydraulic control device that controls the hydraulic pressure that drives the variable valve timing device 18 and the lock pin 58 includes the phase control hydraulic control valve 25 that controls the hydraulic pressure that drives the variable valve timing device 18, The lock control hydraulic control valve 26 for controlling the hydraulic pressure for driving the pin 58 is individually provided. The hydraulic pressure control valve 25 for phase control is constituted by, for example, a 5-port, 3-position type spool valve, and the hydraulic pressure control valve 26 for lock control is constituted by, for example, a 3-port, 2-position type spool valve.

エンジン11の動力によって駆動されるオイルポンプ28により、オイルパン27内のオイルが汲み上げられて各油圧制御弁25,26に供給され、位相制御用の油圧制御弁25によって可変バルブタイミング装置18の進角室42と遅角室43に供給する油圧(オイル量)が制御され、ロック制御用の油圧制御弁26によってロックピン58をロック解除方向に駆動する油圧(オイル量)が制御される。位相制御用の油圧制御弁25の入口ポート側には、オイルの逆流を防止する逆止弁29が設けられている。   The oil in the oil pan 27 is pumped up by an oil pump 28 driven by the power of the engine 11 and supplied to the hydraulic control valves 25 and 26, and the variable valve timing device 18 is advanced by the hydraulic control valve 25 for phase control. The hydraulic pressure (oil amount) supplied to the corner chamber 42 and the retard chamber 43 is controlled, and the hydraulic pressure (oil amount) for driving the lock pin 58 in the unlocking direction is controlled by the hydraulic control valve 26 for lock control. A check valve 29 is provided on the inlet port side of the phase control hydraulic control valve 25 to prevent oil backflow.

尚、位相制御用の油圧制御弁25とロック制御用の油圧制御弁26とを一体化した油圧制御弁を用いても良い。   It should be noted that a hydraulic control valve in which the phase control hydraulic control valve 25 and the lock control hydraulic control valve 26 are integrated may be used.

エンジン制御回路21は、特許請求の範囲でいう可変バルブタイミング制御手段として機能し、可変バルブタイミング制御(位相フィードバック制御)中に、エンジン運転条件に基づいて目標VCT位相(目標バルブタイミング)を演算して、吸気側カム軸16の実VCT位相(吸気バルブの実バルブタイミング)を目標VCT位相(目標バルブタイミング)に一致させるように位相制御用の油圧制御弁25の制御デューティ(制御量)を例えばPD制御等によりフィードバック制御して可変バルブタイミング装置18の進角室42と遅角室43に供給する油圧をフィードバック制御する。更に、エンジン制御回路21は、所定の保持デューティ学習実行条件(保持制御量学習実行条件)が成立しているときに、位相制御用の油圧制御弁25の制御デューティに基づいて実VCT位相を一定に保持するのに必要な保持デューティ(保持制御量)を学習する保持制御量学習手段としても機能し、可変バルブタイミング制御中は、保持デューティ学習値(保持制御量学習値)にフィードバック制御量を加算して制御デューティを求める。   The engine control circuit 21 functions as variable valve timing control means in the claims, and calculates a target VCT phase (target valve timing) based on engine operating conditions during variable valve timing control (phase feedback control). Thus, for example, the control duty (control amount) of the hydraulic control valve 25 for phase control is set so that the actual VCT phase of the intake camshaft 16 (actual valve timing of the intake valve) matches the target VCT phase (target valve timing). Feedback control is performed on the hydraulic pressure supplied to the advance chamber 42 and the retard chamber 43 of the variable valve timing device 18 by feedback control by PD control or the like. Further, the engine control circuit 21 keeps the actual VCT phase constant based on the control duty of the hydraulic control valve 25 for phase control when a predetermined holding duty learning execution condition (holding control amount learning execution condition) is satisfied. It also functions as a holding control amount learning means that learns the holding duty (holding control amount) necessary to hold the feedback control amount. During variable valve timing control, the feedback control amount is set to the holding duty learning value (holding control amount learning value). Add to find the control duty.

制御デューティ=保持デューティ学習値+フィードバック制御量
フィードバック制御量=Kp ・ΔVT+Kd ・d(ΔVT)/dt
d(ΔVT)/dt=[ΔVT(i) −ΔVT(i-1) ]/dt
Control duty = holding duty learning value + feedback control amount
Feedback control amount = Kp · ΔVT + Kd · d (ΔVT) / dt
d (ΔVT) / dt = [ΔVT (i) −ΔVT (i−1)] / dt

ここで、Kp は比例ゲイン、Kd は微分ゲイン、ΔVTは目標VCT位相と実VCT位相との偏差、ΔVT(i) は今回の偏差、ΔVT(i-1) は前回の偏差、dtは演算周期である。   Here, Kp is the proportional gain, Kd is the differential gain, ΔVT is the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase, ΔVT (i) is the current deviation, ΔVT (i-1) is the previous deviation, and dt is the calculation cycle. It is.

次に、図4を用いて、可変バルブタイミング装置18の制御デューティに対する実VCT位相の変化速度(VCT応答速度)と保持デューティと保持デューティ学習値との関係を説明する。   Next, the relationship between the actual VCT phase change speed (VCT response speed) with respect to the control duty of the variable valve timing device 18, the holding duty, and the holding duty learning value will be described with reference to FIG.

可変バルブタイミング装置18の制御特性は、VCT応答速度が小さい低応答領域(不感帯)の両側にVCT応答速度が低応答領域と比べて大きい高応答領域を有する非線形の制御特性であって、低応答領域に本当の保持デューティが存在する。本当の保持デューティは、低応答領域の中央付近には存在せず、吸気側カム軸16のトルクの影響で進角側の高応答領域に近いところに存在する。このため、保持デューティの学習値が少しでも進角側にずれると、オーバーシュートやハンチングが発生しやすくなって可変バルブタイミング制御の安定性が低下してしまう可能性がある。   The control characteristic of the variable valve timing device 18 is a non-linear control characteristic having a high response region having a large VCT response speed compared to the low response region on both sides of a low response region (dead zone) where the VCT response speed is small. There is a real holding duty in the region. The true holding duty does not exist near the center of the low response region, but exists near the advanced response side high response region due to the influence of the torque of the intake camshaft 16. For this reason, if the learning value of the holding duty is shifted to the advance side even a little, overshoot and hunting are likely to occur, and the stability of the variable valve timing control may be lowered.

そこで、本実施例1では、保持デューティ学習実行条件が成立しているときの制御デューティ(本当の保持デューティ)を低応答領域内で進角側の高応答領域から離れる方向である遅角方向に所定量オフセットさせた値を保持デューティ学習値として学習し、この保持デューティ学習値をエンジン制御回路21のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリ(エンジン制御回路21の電源オフ中でも記憶データが保持される書き換え可能な記憶手段)に更新記憶するようにしている。   Therefore, in the first embodiment, the control duty (real holding duty) when the holding duty learning execution condition is satisfied is set in the retarding direction, which is a direction away from the advanced response side in the advanced response side in the low response region. A value offset by a predetermined amount is learned as a holding duty learning value, and this holding duty learning value is stored in a rewritable nonvolatile memory such as a backup RAM of the engine control circuit 21 (the stored data is held even when the engine control circuit 21 is powered off). The rewritable storage means) is updated and stored.

この際、保持デューティ学習値が低応答領域の中央付近の所定範囲内の値となるように保持デューティのオフセット量を設定するようにしている。このようにすれば、保持デューティ学習値が多少ずれても、保持デューティ学習値を確実に低応答領域内に収めることができる。保持デューティ学習値が低応答領域内に収まれば、保持デューティ学習値が本当の保持デューティから多少ずれても、目標VCT位相と実VCT位相との間の定常偏差が少し大きくなる程度で、オーバーシュートやハンチングの発生を防止することができ、可変バルブタイミング制御の安定性に及ぼす影響を低減することができる。   At this time, the holding duty offset amount is set so that the holding duty learning value becomes a value within a predetermined range near the center of the low response region. In this way, even if the holding duty learning value is slightly deviated, the holding duty learning value can be reliably kept within the low response region. If the holding duty learning value falls within the low response region, the steady-state deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is slightly increased even if the holding duty learning value slightly deviates from the true holding duty. And hunting can be prevented, and the influence on the stability of the variable valve timing control can be reduced.

更に、エンジン制御回路21は、特許請求の範囲でいう目標追従制御手段としても機能し、所定の目標追従制御実行条件が成立しているときに、可変バルブタイミング装置18を保持デューティ学習値で制御したときの実VCT位相と目標VCT位相との偏差(定常偏差)を小さくする方向に制御デューティ(保持デューティ学習値)を補正デューティで徐々に補正する目標追従制御を実行するようにしている。   Further, the engine control circuit 21 also functions as target tracking control means in the claims, and controls the variable valve timing device 18 with the hold duty learning value when a predetermined target tracking control execution condition is satisfied. The target follow-up control is executed in which the control duty (holding duty learning value) is gradually corrected with the correction duty in a direction to reduce the deviation (steady deviation) between the actual VCT phase and the target VCT phase.

目標追従制御時の制御デューティ=保持デューティ学習値+補正デューティ
このようにすれば、保持デューティ学習値が本当の保持デューティからずれることで発生する実VCT位相と目標VCT位相との定常偏差を目標追従制御によって徐々に小さくして最終的に実VCT位相を目標VCT位相に収束させることができる。
Control duty at the time of target tracking control = holding duty learned value + correction duty In this way, the steady deviation between the actual VCT phase and the target VCT phase generated when the holding duty learned value deviates from the true holding duty is set as the target tracking. The actual VCT phase can be finally made to converge to the target VCT phase by gradually decreasing it by control.

次に、図5を用いて、本実施例1の保持デューティ学習制御と目標追従制御の一例を説明する。図5は、目標VCT位相が進角側にステップ状に変化した場合の制御例を示すタイムチャートである。   Next, an example of holding duty learning control and target tracking control according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a time chart showing a control example when the target VCT phase changes stepwise toward the advance side.

図5の例では、目標VCT位相が進角側にステップ状に変化した時点t1 で、目標VCT位相と実VCT位相との偏差がステップ状に拡大されるため、その偏差に応じて制御デューティが進角側の高応答領域にステップ状に変化する。これにより、実VCT位相が急速に進角して、時刻t2 を経過する頃から実VCT位相がほぼ一定となる。実VCT位相が進角するに従って、制御デューティが徐々に保持デューティに近付いていき、実VCT位相がほぼ一定となる頃には、制御デューティが保持デューティでほぼ一定となる。この状態が暫く続くと、保持デューティ学習実行条件が成立して、その時点の制御デューティ(本当の保持デューティ)を遅角方向に所定量オフセットさせた値を保持デューティ学習値として学習し、この保持デューティ学習値をエンジン制御回路21のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに更新記憶する。   In the example of FIG. 5, since the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is increased stepwise at the time t1 when the target VCT phase changes stepwise toward the advance side, the control duty depends on the deviation. It changes in a stepped manner to the high response area on the advance side. As a result, the actual VCT phase is rapidly advanced, and the actual VCT phase becomes substantially constant from the time t2 elapses. As the actual VCT phase advances, the control duty gradually approaches the holding duty, and when the actual VCT phase becomes substantially constant, the control duty becomes substantially constant at the holding duty. If this state continues for a while, the holding duty learning execution condition is satisfied, and a value obtained by offsetting the control duty (real holding duty) at that time by a predetermined amount in the retarding direction is learned as the holding duty learning value, and this holding is performed. The duty learning value is updated and stored in a rewritable nonvolatile memory such as a backup RAM of the engine control circuit 21.

保持デューティ学習値を更新した時点t3 で、目標VCT位相と実VCT位相との偏差がまだ残っているため、再び、その偏差に応じて制御デューティが進角側の高応答領域にステップ状に変化する。これにより、実VCT位相が急速に進角して、やがて実VCT位相がほぼ一定となるが、この段階では、保持デューティ学習値が本当の保持デューティから遅角方向に所定量オフセットさせた値となっているため、目標VCT位相と実VCT位相との間に定常偏差が生じる。   Since the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase still remains at the time t3 when the hold duty learning value is updated, the control duty again changes in a stepwise manner to the advanced response side on the advance side according to the deviation. To do. As a result, the actual VCT phase is rapidly advanced and eventually the actual VCT phase becomes substantially constant. At this stage, the holding duty learning value is a value obtained by offsetting the actual holding duty by a predetermined amount in the retard direction. Therefore, there is a steady deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase.

そこで、目標VCT位相と実VCT位相との偏差が第1所定値以内になって目標追従制御実行条件が成立した時点t4 で、目標追従制御を開始して、制御デューティ(保持デューティ学習値)を補正デューティで徐々に進角側に補正して、実VCT位相を徐々に目標VCT位相に近付けていく。これにより、目標VCT位相と実VCT位相との偏差が第2所定値以内になった時点で、実VCT位相が目標VCT位相に収束(ほぼ一致)したと判断して目標追従制御を終了する。ここで、図7に示すように、上記第2所定値は、上記第1所定値よりも小さい値に設定されている。   Therefore, at the time t4 when the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is within the first predetermined value and the target tracking control execution condition is satisfied, the target tracking control is started and the control duty (holding duty learning value) is set. By gradually correcting the correction duty to the advance side, the actual VCT phase is gradually brought closer to the target VCT phase. Thus, when the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase falls within the second predetermined value, it is determined that the actual VCT phase has converged (substantially coincides) with the target VCT phase, and the target tracking control is terminated. Here, as shown in FIG. 7, the second predetermined value is set to a value smaller than the first predetermined value.

以上説明した本実施例1の保持デューティ学習制御と目標追従制御は、エンジン制御回路21によって図6及び図8の各ルーチンに従って実行される。以下、各ルーチンの処理内容を説明する。   The holding duty learning control and the target follow-up control according to the first embodiment described above are executed by the engine control circuit 21 according to the routines shown in FIGS. The processing contents of each routine will be described below.

[保持デューティ学習制御ルーチン]
図6の保持デューティ学習制御ルーチンは、エンジン運転中(エンジン制御回路21の電源オン期間中)に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、実VCT位相が安定しているか否かを、実VCT位相の所定時間当たりの変化量が所定値以内であるか否かで判定し、実VCT位相が安定していないと判定されれば、保持デューティ学習実行条件が成立していないと判断して、以降の処理を行わずに本ルーチンを終了する。
[Holding duty learning control routine]
The holding duty learning control routine of FIG. 6 is repeatedly executed at a predetermined cycle during engine operation (during the power-on period of the engine control circuit 21). When this routine is started, first, in step 101, it is determined whether or not the actual VCT phase is stable based on whether or not the amount of change of the actual VCT phase per predetermined time is within a predetermined value. If it is determined that the VCT phase is not stable, it is determined that the holding duty learning execution condition is not satisfied, and this routine is terminated without performing the subsequent processing.

これに対して、上記ステップ101で、実VCT位相が安定していると判定されれば、ステップ102に進み、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第1所定値以上(図7参照)であるか否かを判定する。その結果、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第1所定値以上であると判定されれば、保持デューティ学習実行条件が成立していると判断して、ステップ103に進み、現在の制御デューティ(本当の保持デューティ)に所定のオフセット量を加算した値を保持デューティ学習値として学習し、この保持デューティ学習値をエンジン制御回路21のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに更新記憶する。これらステップ101〜103の処理が特許請求の範囲でいう保持制御量学習手段としての役割を果たす。   On the other hand, if it is determined in step 101 that the actual VCT phase is stable, the process proceeds to step 102 where the absolute value of the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is greater than or equal to a first predetermined value (see FIG. 7). As a result, if it is determined that the absolute value of the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is greater than or equal to the first predetermined value, it is determined that the holding duty learning execution condition is satisfied, and the process proceeds to step 103. A value obtained by adding a predetermined offset amount to the current control duty (real holding duty) is learned as a holding duty learning value, and this holding duty learning value is stored in a rewritable nonvolatile memory such as a backup RAM of the engine control circuit 21. Update memorize. The processing of these steps 101 to 103 serves as holding control amount learning means in the claims.

これに対し、上記ステップ102で、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第1所定値未満であると判定されれば、保持デューティ学習実行条件が不成立となり、ステップ104に進み、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第2所定値以上(図7参照)であるか否かを判定する。その結果、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第2所定値以上と判定された場合、つまり偏差の絶対値が第1所定値とそれよりも小さい第2所定値との範囲内である場合には、目標追従制御実行条件が成立していると判断してステップ105に進み、図8の目標追従制御ルーチンを実行する。   On the other hand, if it is determined in step 102 that the absolute value of the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is less than the first predetermined value, the holding duty learning execution condition is not satisfied, and the process proceeds to step 104. It is determined whether or not the absolute value of the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is greater than or equal to a second predetermined value (see FIG. 7). As a result, when the absolute value of the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is determined to be greater than or equal to the second predetermined value, that is, the range between the first predetermined value and the second predetermined value smaller than the first predetermined value. If it is within the range, it is determined that the target tracking control execution condition is satisfied, and the routine proceeds to step 105, where the target tracking control routine of FIG. 8 is executed.

一方、上記ステップ104で、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第2所定値未満と判定されれば、目標追従制御実行条件が不成立となり、図8の目標追従制御ルーチンを実行せずに、本ルーチンを終了する。   On the other hand, if it is determined in step 104 above that the absolute value of the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is less than the second predetermined value, the target tracking control execution condition is not satisfied, and the target tracking control routine of FIG. 8 is executed. This routine is terminated without doing so.

[目標追従制御ルーチン]
図8の目標追従制御ルーチンは、上記図6の保持デューティ学習制御ルーチンのステップ105で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう目標追従制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ201で、目標追従制御の補正デューティリセット条件が成立しているか否かを、次の3つの条件(1) 〜(3) のうちの少なくとも1つの条件を満たすか否かで判定する。
[Target tracking control routine]
The target tracking control routine of FIG. 8 is a subroutine executed in step 105 of the holding duty learning control routine of FIG. 6 and serves as target tracking control means in the claims. When this routine is started, first, in step 201, it is determined whether or not the correction duty reset condition for target tracking control is satisfied. At least one of the following three conditions (1) to (3) is set: Judgment is made based on whether or not it is satisfied.

(1) 目標VCT位相が所定量以上変化した場合
(2) 目標VCT位相と実VCT位相との偏差を小さくする方向と目標追従制御による補正方向とが反対の場合
(3) VCT位相制御モード以外のモード(例えば実VCT位相をロック位相に制御するロックモード、最遅角位相に制御する最遅角モード、最進角位相に制御する最進角モード)で制御されている場合
(1) When the target VCT phase changes by more than a predetermined amount
(2) When the direction to reduce the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is opposite to the correction direction by target tracking control
(3) Control in a mode other than the VCT phase control mode (for example, the lock mode for controlling the actual VCT phase to the lock phase, the most retarded angle mode for controlling to the most retarded phase, and the most advanced angle mode for controlling to the most advanced angle phase). If

例えば、目標VCT位相が所定量以上変化した場合には、可変バルブタイミング制御(位相フィードバック制御)により実VCT位相と目標VCT位相との偏差が小さくなるように制御されるため、保持デューティ学習値に対する目標追従制御による補正デューティは不要である。また、目標VCT位相と実VCT位相との偏差を小さくする方向と目標追従制御手段による補正方向とが反対の場合には、保持デューティ学習値に対する目標追従制御による補正デューティが実VCT位相を目標VCT位相から離す方向に働いてしまうため、目標追従制御による補正デューティは不要である。また、VCT位相制御モード以外のモード(例えば実VCT位相をロック位相に制御するロックモード、最遅角位相に制御する最遅角モード、最進角位相に制御する最進角モード)で制御されている場合には、目標追従制御による補正デューティは不要である。   For example, when the target VCT phase changes by a predetermined amount or more, the deviation between the actual VCT phase and the target VCT phase is controlled by variable valve timing control (phase feedback control). The correction duty by target tracking control is unnecessary. Further, when the direction in which the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is reduced is opposite to the correction direction by the target tracking control means, the correction duty by the target tracking control with respect to the hold duty learning value becomes the target VCT. Since it works in the direction away from the phase, the correction duty by the target tracking control is unnecessary. In addition, it is controlled in a mode other than the VCT phase control mode (for example, a lock mode for controlling the actual VCT phase to the lock phase, a most retarded angle mode for controlling to the most retarded phase, and a most advanced angle mode for controlling to the most advanced angle phase). In such a case, the correction duty by the target tracking control is not necessary.

従って、上記3つの条件(1) 〜(3) のいずれか少なくとも1つの条件を満たせば、目標追従制御の補正デューティリセット条件が成立していると判断して、ステップ202に進み、補正デューティをリセットして、補正デューティ=0とする。   Therefore, if at least one of the above three conditions (1) to (3) is satisfied, it is determined that the correction duty reset condition for the target follow-up control is satisfied, and the routine proceeds to step 202 where the correction duty is set. Reset to set correction duty = 0.

これに対し、上記3つの条件(1) 〜(3) が1つも満たされていなければ、上記ステップ201で、目標追従制御の補正デューティリセット条件が不成立と判定されて、ステップ203に進み、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第1所定値と第2所定値との範囲内であるか否かを判定する。その結果、偏差の絶対値が第1所定値と第2所定値との範囲内でないと判定されれば、目標追従制御実行条件が不成立と判断して、以降の処理を行うことなく本ルーチンを終了する。   On the other hand, if none of the above three conditions (1) to (3) are satisfied, it is determined in step 201 that the correction duty reset condition for the target tracking control is not satisfied, and the process proceeds to step 203. It is determined whether or not the absolute value of the deviation between the VCT phase and the actual VCT phase is within a range between the first predetermined value and the second predetermined value. As a result, if it is determined that the absolute value of the deviation is not within the range between the first predetermined value and the second predetermined value, it is determined that the target follow-up control execution condition is not satisfied, and this routine is executed without performing the subsequent processing. finish.

一方、上記ステップ203で、偏差の絶対値が第1所定値と第2所定値との範囲内であると判定されれば、目標追従制御実行条件が成立していると判断してステップ204に進み、目標VCT位相と実VCT位相との偏差がプラス値(つまり目標VCT位相が実VCT位相よりも進角側)であるか否かを判定する。その結果、偏差がプラス値(つまり目標VCT位相が実VCT位相よりも進角側)であると判定されれば、ステップ205に進み、前回の補正デューティから所定量を差し引いた値を新たな補正デューティとし、この補正デューティをエンジン制御回路21のRAM等の揮発性メモリ又はバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。
補正デューティ=補正デューティ(前回値)−所定量
On the other hand, if it is determined in step 203 that the absolute value of the deviation is within the range between the first predetermined value and the second predetermined value, it is determined that the target follow-up control execution condition is satisfied, and the process proceeds to step 204. Then, it is determined whether or not the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is a positive value (that is, the target VCT phase is more advanced than the actual VCT phase). As a result, if it is determined that the deviation is a positive value (that is, the target VCT phase is more advanced than the actual VCT phase), the process proceeds to step 205, and a value obtained by subtracting a predetermined amount from the previous correction duty is newly corrected. The correction duty is stored in a volatile memory such as a RAM of the engine control circuit 21 or a rewritable nonvolatile memory such as a backup RAM.
Correction duty = Correction duty (previous value)-Predetermined amount

上記ステップ204で、目標VCT位相と実VCT位相との偏差がマイナス値(つまり目標VCT位相が実VCT位相よりも遅角側)であると判定されれば、ステップ206に進み、前回の補正デューティに所定量を加算した値を新たな補正デューティとし、この補正デューティをエンジン制御回路21のRAM等の揮発性メモリ又はバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。
補正デューティ=補正デューティ(前回値)+所定量
If it is determined in step 204 that the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is a negative value (that is, the target VCT phase is retarded from the actual VCT phase), the process proceeds to step 206 and the previous correction duty is set. A value obtained by adding a predetermined amount to a new correction duty is stored in a volatile memory such as a RAM of the engine control circuit 21 or a rewritable nonvolatile memory such as a backup RAM.
Correction duty = Correction duty (previous value) + predetermined amount

尚、目標追従制御の補正デューティリセット条件は、上記条件(1) 〜(3) に限定されず、可変バルブタイミング制御(位相フィードバック制御)の制御デューティと本当の保持デューティと目標追従制御による補正デューティのうちの少なくとも1つ又はそれらの組み合わせに基づいて目標追従制御による補正デューティをリセットするか否かを判定するようにしても良い。このようにすれば、可変バルブタイミング制御(位相フィードバック制御)の制御デューティと本当の保持デューティと目標追従制御による補正デューティのうちの少なくとも1つ又はそれらの組み合わせに基づいて目標追従制御による補正デューティが不要であるか否かを監視して、目標追従制御による補正デューティが不要と判断されるときに、目標追従制御による補正デューティをリセットすることができる。   The correction duty reset condition for target tracking control is not limited to the above conditions (1) to (3), but the control duty for variable valve timing control (phase feedback control), the true holding duty, and the correction duty for target tracking control. It may be determined whether to reset the correction duty by the target tracking control based on at least one of them or a combination thereof. In this way, the correction duty by the target tracking control is set based on at least one of the control duty of the variable valve timing control (phase feedback control), the true holding duty, the correction duty by the target tracking control, or a combination thereof. By monitoring whether or not the correction duty is unnecessary, when it is determined that the correction duty by the target tracking control is unnecessary, the correction duty by the target tracking control can be reset.

また、保持デューティ学習実行条件や目標追従制御実行条件は、上記以外の条件を追加しても良い。例えば、エンジン11の油温又は冷却水温が所定の温度領域(例えば暖機完了後の温度領域)であること、自己診断機能によりVCT制御系の異常が検出されていないこと等、可変バルブタイミング制御(位相フィードバック制御)の実行条件が成立していることを条件としても良い。   Moreover, conditions other than the above may be added to the holding duty learning execution condition and the target tracking control execution condition. For example, variable valve timing control such that the oil temperature or cooling water temperature of the engine 11 is in a predetermined temperature range (for example, the temperature range after completion of warm-up), that no abnormality in the VCT control system is detected by the self-diagnosis function, etc. It may be a condition that the execution condition of (phase feedback control) is satisfied.

以上説明した本実施例1によれば、低応答領域に存在する本当の保持デューティがカムトルクの影響で進角側の高応答領域に近いところに存在することを考慮して、本当の保持デューティを低応答領域内で進角側の高応答領域から離れる方向である遅角方向に所定量オフセットさせた値を保持デューティ学習値として学習するようにしたので、保持デューティ学習値が進角側に多少ずれても、保持デューティ学習値を確実に低応答領域内に収めることができる。保持デューティ学習値が低応答領域内に収まれば、保持デューティ学習値が本当の保持デューティから多少ずれていても、目標VCT位相と実VCT位相との間の定常偏差が少し大きくなる程度で、オーバーシュートやハンチングの発生を防止することができ、可変バルブタイミング制御の安定性に及ぼす影響を低減することができる。   According to the first embodiment described above, in consideration of the fact that the real holding duty existing in the low response region is close to the high response region on the advance side due to the cam torque, the real holding duty is Since the value that is offset by a predetermined amount in the retarding direction, which is the direction away from the high response area on the advance side in the low response area, is learned as the hold duty learning value, the hold duty learning value is slightly on the advance side. Even if they deviate, the hold duty learning value can be reliably kept within the low response region. If the hold duty learning value falls within the low response range, even if the hold duty learning value slightly deviates from the true hold duty, the steady-state deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase becomes slightly larger, The occurrence of chute and hunting can be prevented, and the influence on the stability of the variable valve timing control can be reduced.

上記実施例1では、可変バルブタイミング装置18のハウジング31に、進角制御時にロータ35を進角方向に相対回動させる油圧をばね力で補助するねじりコイルばね等のばね55(図2参照)が設けられていることを説明したが、図9乃至図11に示す本発明の実施例2では、ばね55が作用する範囲は、最遅角位相から中間ロック位相直前までの範囲に設定され、エンジンストール等の異常停止後の再始動時のフェールセーフを想定して、ロックピン58がロックピン収容孔57から外れた状態で中間ロック位相より遅角側の実VCT位相で始動した場合に、スタータ(図示せず)によるクランキング中に、ばね55のばね力により実VCT位相を遅角側から中間ロック位相へ進角させる進角動作を補助してロックピン58をロックピン収容孔57に嵌まり込ませてロックできるように構成されている。   In the first embodiment, a spring 55 (see FIG. 2) such as a torsion coil spring that assists the housing 31 of the variable valve timing device 18 with a spring force that hydraulically rotates the rotor 35 in the advance direction during advance angle control. In the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 9 to 11, the range in which the spring 55 acts is set to the range from the most retarded phase to immediately before the intermediate lock phase, Assuming fail-safe at restart after abnormal stop such as engine stall etc., when starting with the actual VCT phase retarded from the intermediate lock phase with the lock pin 58 removed from the lock pin accommodation hole 57, During cranking by a starter (not shown), the spring force of the spring 55 assists the advance operation of advancing the actual VCT phase from the retard side to the intermediate lock phase, and the lock pin 58 is locked. The fitting by written Mari accommodation hole 57 is configured to be locked.

尚、中間ロック位相より進角側の実VCT位相で始動した場合は、クランキング中に吸気側カム軸16のトルクが遅角方向に作用するため、吸気側カム軸16のトルクにより実VCT位相を進角側から中間ロック位相へ遅角させてロックピン58をロックピン収容孔57に嵌まり込ませてロックさせることができる。   When starting with the actual VCT phase on the advance side of the intermediate lock phase, the torque of the intake camshaft 16 acts in the retarding direction during cranking, so the actual VCT phase is determined by the torque of the intake camshaft 16. Can be retarded from the advance side to the intermediate lock phase to lock the lock pin 58 into the lock pin receiving hole 57.

本実施例2のように、実VCT位相の可変範囲の一部のみにばね55のばね力を作用させる構成では、図10に示すように、ばね有り領域AのVCT応答速度特性とばね無し領域BのVCT応答速度特性とが相違し、ばね無し領域BのVCT応答速度特性における保持デューティは、前記実施例1と同様に、吸気側カム軸16のトルクの影響で進角側の高応答領域に近いところに存在するが、ばね有り領域AのVCT応答速度特性における保持デューティは、ばね55のばね力の影響で遅角側の高応答領域に近いところに存在する。   In the configuration in which the spring force of the spring 55 is applied to only a part of the variable range of the actual VCT phase as in the second embodiment, as shown in FIG. The holding duty in the VCT response speed characteristic of the springless region B is different from the VCT response speed characteristic of B, and the advance response side high response region is influenced by the torque of the intake side camshaft 16 as in the first embodiment. However, the holding duty in the VCT response speed characteristic of the spring-loaded region A exists near the retarded side high response region due to the influence of the spring force of the spring 55.

このように、本実施例2では、低応答領域に異なる2つの保持デューティが存在することを考慮して、保持デューティを2つの保持デューティの中間側に所定量オフセットさせた値を保持デューティ学習値として学習するようにしている。この場合、ばね有り領域Aの保持デューティとばね無し領域Bの保持デューティとの間に保持デューティ学習値が位置するように保持デューティをオフセットさせると共に、保持デューティのオフセット量を、保持デューティ学習値が低応答領域の中央付近の所定範囲内(狙いの保持デューティ学習範囲内)に収まるように設定している。このようにすれば、低応答領域に異なる2つの保持デューティが存在する場合でも、1つの保持デューティ学習値で対応することが可能となり、2つの保持デューティが存在する場合の可変バルブタイミング制御の演算処理を簡単化できると共に、保持デューティ学習値が多少ずれても、保持デューティ学習値を確実に低応答領域内に収めることができる。   As described above, in the second embodiment, in consideration of the existence of two different holding duties in the low response region, a value obtained by offsetting the holding duty by a predetermined amount to the intermediate side between the two holding duties is a holding duty learning value. Like to learn. In this case, the holding duty is offset so that the holding duty learning value is positioned between the holding duty of the spring-loaded region A and the holding duty of the non-spring region B, and the holding duty offset value is set to the holding duty offset value. It is set to fall within a predetermined range (within the target holding duty learning range) near the center of the low response region. In this way, even when there are two different holding duties in the low response region, it is possible to cope with one holding duty learning value, and calculation of variable valve timing control when there are two holding duties The processing can be simplified, and even if the holding duty learning value is slightly deviated, the holding duty learning value can surely fall within the low response region.

また、図9に示すように、ばね有り領域Aとばね無し領域Bとの間には、保持デューティの学習を禁止する学習禁止領域が存在する。ばね55の製造ばらつき・組付ばらつきやばね力の経時変化等によって、ばね55のばね力が作用する範囲の限界位相がばらつくため、本実施例2では、ばね55の製造ばらつき・組付ばらつきやばね力の経時変化があっても、これらの影響を受けずにばね55のばね力が確実に作用する範囲をばね有り領域Aに設定している。従って、このばね有り領域Aに隣接する学習禁止領域では、実際にばね55のばね力が作用しているのか否か不明であり、この学習禁止領域では、本当の保持デューティが進角側と遅角側のどちらの方向に偏倚しているか不明であるため、保持デューティの学習を禁止し、目標追従制御のみを実行して実VCT位相を目標VCT位相に収束させて保持するようにしている。   Further, as shown in FIG. 9, a learning prohibition region for prohibiting learning of the holding duty exists between the region A with spring and the region B without spring. Since the limit phase of the range in which the spring force acts on the spring 55 varies depending on the manufacturing variation / assembly variation of the spring 55 and the temporal change of the spring force, in the second embodiment, the manufacturing variation / assembly variation of the spring 55 The range in which the spring force of the spring 55 acts reliably without being influenced by these even if there is a change in the spring force with time is set as the region A with spring. Accordingly, in the learning prohibited area adjacent to the spring-equipped area A, it is unclear whether the spring force of the spring 55 is actually acting. In this learning prohibited area, the true holding duty is delayed from the advance side. Since it is unclear which direction the corner is deviating, learning of the holding duty is prohibited, and only the target follow-up control is executed so that the actual VCT phase is converged and held at the target VCT phase.

以上説明した本実施例2の保持デューティ学習制御と目標追従制御は、エンジン制御回路21によって図11の保持デューティ学習制御ルーチンに従って実行される。   The holding duty learning control and target tracking control of the second embodiment described above are executed by the engine control circuit 21 according to the holding duty learning control routine of FIG.

図11の保持デューティ学習制御ルーチンは、エンジン運転中(エンジン制御回路21の電源オン期間中)に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ301で、実VCT位相が安定しているか否かを、実VCT位相の所定時間当たりの変化量が所定値以内であるか否かで判定し、実VCT位相が安定していないと判定されれば、保持デューティ学習実行条件が成立していないと判断して、以降の処理を行わずに本ルーチンを終了する。   The holding duty learning control routine of FIG. 11 is repeatedly executed at a predetermined cycle during engine operation (during the power-on period of the engine control circuit 21). When this routine is started, first, at step 301, it is determined whether or not the actual VCT phase is stable based on whether or not the amount of change of the actual VCT phase per predetermined time is within a predetermined value. If it is determined that the phase is not stable, it is determined that the holding duty learning execution condition is not satisfied, and this routine is terminated without performing the subsequent processing.

これに対して、上記ステップ301で、実VCT位相が安定していると判定されれば、ステップ302に進み、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第1所定値以上(図7参照)であるか否かを判定する。その結果、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第1所定値以上であると判定されれば、保持デューティ学習実行条件が成立していると判断して、ステップ303に進み、実VCT位相がばね有り領域Aに位置するか否かを判定し、実VCT位相がばね有り領域Aに位置すると判定されれば、ステップ305に進み、現在の制御デューティ(本当の保持デューティ)から所定のオフセット量αを減算した値を保持デューティ学習値として学習し、この保持デューティ学習値をエンジン制御回路21のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに更新記憶する。   On the other hand, if it is determined in step 301 that the actual VCT phase is stable, the process proceeds to step 302 where the absolute value of the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is equal to or greater than a first predetermined value (see FIG. 7). As a result, if it is determined that the absolute value of the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is greater than or equal to the first predetermined value, it is determined that the holding duty learning execution condition is satisfied, and the process proceeds to step 303. It is determined whether or not the actual VCT phase is located in the region with spring A. If it is determined that the actual VCT phase is located in the region with spring A, the process proceeds to step 305 and the current control duty (real holding duty) is determined. A value obtained by subtracting the predetermined offset amount α is learned as a holding duty learning value, and this holding duty learning value is updated and stored in a rewritable nonvolatile memory such as a backup RAM of the engine control circuit 21.

要するに、図10に示すように、実VCT位相がばね有り領域Aに位置する場合は、保持デューティがばね55のばね力の影響で遅角側の高応答領域に近いところに存在するため、保持デューティを進角方向に所定量αだけオフセットさせた値を保持デューティ学習値として学習することで、保持デューティ学習値を低応答領域の中央付近の所定範囲内(狙いの保持デューティ学習範囲内)に収める。   In short, as shown in FIG. 10, when the actual VCT phase is located in the spring-loaded region A, the holding duty is close to the retarded side high response region due to the spring force of the spring 55. By learning a value obtained by offsetting the duty by a predetermined amount α in the advance direction as a holding duty learning value, the holding duty learning value is within a predetermined range (within the target holding duty learning range) near the center of the low response region. Fit.

一方、上記ステップ303で、実VCT位相がばね有り領域Aに位置しないと判定されれば、ステップ304に進み、実VCT位相がばね無し領域Bに位置するか否かを判定し、実VCT位相がばね有り領域Bに位置すると判定されれば、ステップ306に進み、現在の制御デューティ(本当の保持デューティ)に所定のオフセット量αを加算した値を保持デューティ学習値として学習し、この保持デューティ学習値をエンジン制御回路21のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに更新記憶する。   On the other hand, if it is determined in step 303 that the actual VCT phase is not located in the region with spring A, the process proceeds to step 304, where it is determined whether or not the actual VCT phase is located in the region without spring B. Is determined to be located in the spring-loaded region B, the process proceeds to step 306, where a value obtained by adding a predetermined offset amount α to the current control duty (real holding duty) is learned as a holding duty learning value, and this holding duty is The learning value is updated and stored in a rewritable nonvolatile memory such as a backup RAM of the engine control circuit 21.

要するに、図10に示すように、実VCT位相がばね無し領域Bに位置する場合は、保持デューティが吸気側カム軸16のトルクの影響で進角側の高応答領域に近いところに存在するため、保持デューティを遅角方向に所定量αだけオフセットさせた値を保持デューティ学習値として学習することで、保持デューティ学習値を低応答領域の中央付近の所定範囲内(狙いの保持デューティ学習範囲内)に収める。   In short, as shown in FIG. 10, when the actual VCT phase is located in the no-spring region B, the holding duty is close to the advanced response region on the advance side due to the influence of the torque of the intake camshaft 16. By learning a value obtained by offsetting the holding duty by a predetermined amount α in the retard direction as a holding duty learning value, the holding duty learning value is within a predetermined range near the center of the low response region (within the target holding duty learning range). ).

上記ステップ303とステップ304で、いずれも「No」と判定されれば、実VCT位相が学習禁止領域に位置すると判断して、保持デューティの学習を行わずに、ステップ308に進み、目標追従制御を実行する。この目標追従制御は、前記実施例1と同じ図8の目標追従制御によって実行される。   If it is determined “No” in both step 303 and step 304, it is determined that the actual VCT phase is located in the learning prohibited area, and the process proceeds to step 308 without learning the holding duty, and the target tracking control is performed. Execute. This target tracking control is executed by the target tracking control of FIG.

また、上記ステップ302で、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第1所定値未満であると判定されれば、保持デューティ学習実行条件が不成立となり、ステップ307に進み、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第2所定値以上(図7参照)であるか否かを判定する。その結果、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第2所定値以上と判定された場合、つまり偏差の絶対値が第1所定値とそれよりも小さい第2所定値との範囲内である場合には、目標追従制御実行条件が成立していると判断してステップ308に進み、前記実施例1と同様の目標追従制御を実行する。   If it is determined in step 302 that the absolute value of the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is less than the first predetermined value, the holding duty learning execution condition is not satisfied, and the process proceeds to step 307, where It is determined whether or not the absolute value of the deviation between the phase and the actual VCT phase is greater than or equal to a second predetermined value (see FIG. 7). As a result, when the absolute value of the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is determined to be greater than or equal to the second predetermined value, that is, the range between the first predetermined value and the second predetermined value smaller than the first predetermined value. If it is within the range, it is determined that the target follow-up control execution condition is satisfied, the process proceeds to step 308, and the target follow-up control similar to that in the first embodiment is executed.

一方、上記ステップ307で、目標VCT位相と実VCT位相との偏差の絶対値が第2所定値未満と判定されれば、目標追従制御実行条件が不成立となり、目標追従制御を実行せずに、本ルーチンを終了する。   On the other hand, if it is determined in step 307 that the absolute value of the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is less than the second predetermined value, the target tracking control execution condition is not satisfied, and the target tracking control is not executed. This routine ends.

以上説明した本実施例2では、ばね有り領域Aとばね無し領域Bに、異なる保持デューティが存在することを考慮して、保持デューティを2つの保持デューティの中間側に所定量オフセットさせた値を保持デューティ学習値として学習するようにしたので、異なる2つの保持デューティが存在する場合でも、1つの保持デューティ学習値で対応することが可能となり、2つの保持デューティが存在する場合の可変バルブタイミング制御の演算処理を簡単化できると共に、保持デューティ学習値が多少ずれても、保持デューティ学習値を確実に低応答領域内に収めることができる。   In the second embodiment described above, a value obtained by offsetting the holding duty by a predetermined amount to the intermediate side between the two holding duties in consideration of the existence of different holding duties in the spring-loaded area A and the spring-free area B. Since learning is performed as the holding duty learning value, even when there are two different holding duties, it is possible to cope with one holding duty learning value, and variable valve timing control when there are two holding duties This calculation process can be simplified, and even if the hold duty learning value is slightly deviated, the hold duty learning value can be reliably kept within the low response region.

しかも、本実施例2では、ばね有り領域Aとばね無し領域Bとの間に学習禁止領域を設定し、実VCT位相が学習禁止領域に位置する場合は、保持デューティの学習を行わずに目標追従制御を実行するようにしたので、実際にばね55のばね力が作用しているのか否か不明な領域である学習禁止領域でも、目標追従制御によって実VCT位相を目標VCT位相に収束させることができる。   In addition, in the second embodiment, when the learning prohibited area is set between the spring-loaded area A and the spring-less area B, and the actual VCT phase is located in the learning prohibited area, the target duty is not learned without learning. Since the follow-up control is executed, the actual VCT phase is converged to the target VCT phase by the target follow-up control even in the learning prohibition region where it is unknown whether the spring force of the spring 55 is actually acting. Can do.

尚、上記実施例1,2は、いずれも本発明を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した実施例であるが、排気バルブの可変バルブタイミング制御装置に適用して実施しても良い。   The first and second embodiments are embodiments in which the present invention is embodied by applying the present invention to a variable valve timing device for an intake valve. However, the embodiments are applied to a variable valve timing control device for an exhaust valve. Also good.

その他、本発明は、可変バルブタイミング装置18の構成や、油圧制御弁25,26の構成等を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。   In addition, it goes without saying that the present invention can be implemented with various modifications within a range not departing from the gist, such as the configuration of the variable valve timing device 18 and the configurations of the hydraulic control valves 25 and 26 may be appropriately changed.

11…エンジン(内燃機関)、12…クランク軸、13…タイミングチェーン、14,15…スプロケット、16…吸気カム軸、17…排気カム軸、18…可変バルブタイミング装置(VCT)、19…カム角センサ、20…クランク角センサ、21…エンジン制御回路(可変バルブタイミング制御手段,保持制御量学習手段,目標追従制御手段)、25…位相制御用の油圧制御弁(油圧制御装置)、26…ロック制御用の油圧制御弁(油圧制御装置)、28…オイルポンプ、31…ハウジング、35…ロータ、40…油圧室、41…ベーン、42…進角室、43…遅角室、50…中間ロック機構、55…ばね、58…ロックピン、59…ロック穴   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 12 ... Crankshaft, 13 ... Timing chain, 14, 15 ... Sprocket, 16 ... Intake camshaft, 17 ... Exhaust camshaft, 18 ... Variable valve timing device (VCT), 19 ... Cam angle Sensor: 20 ... Crank angle sensor, 21 ... Engine control circuit (variable valve timing control means, holding control amount learning means, target tracking control means), 25 ... Hydraulic control valve (hydraulic control device) for phase control, 26 ... Lock Hydraulic control valve (hydraulic control device) for control, 28 ... oil pump, 31 ... housing, 35 ... rotor, 40 ... hydraulic chamber, 41 ... vane, 42 ... advance chamber, 43 ... retard chamber, 50 ... intermediate lock Mechanism, 55 ... Spring, 58 ... Lock pin, 59 ... Lock hole

Claims (10)

内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「VCT位相」という)を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置を駆動する油圧を制御する内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、
実VCT位相を目標VCT位相に一致させるように前記可変バルブタイミング装置の制御量を制御する可変バルブタイミング制御手段と、
所定の保持制御量学習実行条件が成立しているときに前記可変バルブタイミング装置の制御量に基づいて前記実VCT位相を一定に保持するのに必要な保持制御量を学習する保持制御量学習手段とを備え、
前記保持制御量学習手段は、前記保持制御量学習実行条件が成立しているときの前記可変バルブタイミング装置の制御量を進角方向又は遅角方向に所定量オフセットさせた値を保持制御量学習値として学習することを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
Variable valve timing control for an internal combustion engine for controlling hydraulic pressure for driving a hydraulically driven variable valve timing device that adjusts valve timing by changing a rotational phase of a cam shaft (hereinafter referred to as "VCT phase") with respect to a crankshaft of the internal combustion engine In the device
Variable valve timing control means for controlling the control amount of the variable valve timing device so that the actual VCT phase matches the target VCT phase;
Holding control amount learning means for learning a holding control amount necessary to hold the actual VCT phase constant based on a control amount of the variable valve timing device when a predetermined holding control amount learning execution condition is satisfied. And
The holding control amount learning means holds a value obtained by offsetting a control amount of the variable valve timing device by a predetermined amount in the advance direction or the retard direction when the holding control amount learning execution condition is satisfied. A variable valve timing control device for an internal combustion engine characterized by learning as a value.
前記可変バルブタイミング装置の制御特性は、前記可変バルブタイミング装置の制御量に対する実VCT位相の変化速度(以下「VCT応答速度」という)が小さい低応答領域と、前記VCT応答速度が前記低応答領域と比べて大きい高応答領域を有する非線形の制御特性であって、前記低応答領域に前記保持制御量が存在し、
前記保持制御量学習手段は、前記保持制御量を前記低応答領域内で所定量オフセットさせた値を前記保持制御量学習値として学習することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
The control characteristics of the variable valve timing device are a low response region where the actual VCT phase change speed (hereinafter referred to as “VCT response speed”) with respect to the control amount of the variable valve timing device is small, and the VCT response speed is the low response region. Is a non-linear control characteristic having a large high response region, and the holding control amount exists in the low response region,
2. The variable internal combustion engine according to claim 1, wherein the holding control amount learning means learns, as the holding control amount learning value, a value obtained by offsetting the holding control amount by a predetermined amount within the low response region. Valve timing control device.
前記可変バルブタイミング装置の制御特性は、前記低応答領域の両側に前記VCT応答速度が異なる2つの高応答領域を有する非線形の制御特性であって、前記低応答領域に異なる2つの保持制御量が存在し、
前記保持制御量学習手段は、前記保持制御量を前記2つの保持制御量の中間側に所定量オフセットさせた値を前記保持制御量学習値として学習することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
The control characteristic of the variable valve timing device is a non-linear control characteristic having two high response regions with different VCT response speeds on both sides of the low response region, and two different holding control amounts in the low response region. Exists,
The holding control amount learning unit learns, as the holding control amount learning value, a value obtained by offsetting the holding control amount by a predetermined amount to an intermediate side between the two holding control amounts. A variable valve timing control device for an internal combustion engine.
前記可変バルブタイミング装置は、前記2つの高応答領域のうちの一方の高応答領域で実VCT位相の変化をばね力で補助するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   The variable valve timing device is configured to assist the change of the actual VCT phase with a spring force in one of the two high response regions. A variable valve timing control device for an internal combustion engine. 前記保持制御量学習値が前記低応答領域の中央付近の所定範囲内に収まるように前記保持制御量のオフセット量が設定されていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   The offset amount of the holding control amount is set so that the learning value of the holding control amount falls within a predetermined range near the center of the low response region. A variable valve timing control device for an internal combustion engine. 前記可変バルブタイミング装置を前記保持制御量学習値で制御したときの実VCT位相と目標VCT位相との偏差を小さくする方向に前記可変バルブタイミング装置の制御量を徐々に補正する目標追従制御を実行する目標追従制御手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   Execute target follow-up control that gradually corrects the control amount of the variable valve timing device in a direction to reduce the deviation between the actual VCT phase and the target VCT phase when the variable valve timing device is controlled with the hold control amount learning value. 6. The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising target tracking control means for performing the control. 前記可変バルブタイミング制御手段による制御量と前記保持制御量と前記目標追従制御手段による補正量のうちの少なくとも1つ又はそれらの組み合わせに基づいて前記目標追従制御手段による補正量をリセットするか否かを判定する手段を備えていることを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   Whether to reset the correction amount by the target follow-up control means based on at least one of the control amount by the variable valve timing control means, the hold control amount, and the correction amount by the target follow-up control means, or a combination thereof The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 6, further comprising means for determining (1) 目標VCT位相が所定量以上変化した場合、(2) 目標VCT位相と実VCT位相との偏差を小さくする方向と前記目標追従制御手段による補正方向とが反対の場合、(3) 前記可変バルブタイミング制御手段によるVCT位相制御モード以外のモードで制御されている場合のうちの少なくとも1つの条件が満たされたときに前記目標追従制御手段による補正量をリセットする手段を備えていることを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   (1) When the target VCT phase changes by a predetermined amount or more, (2) When the direction of reducing the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is opposite to the correction direction by the target tracking control means, (3) Means for resetting the correction amount by the target follow-up control means when at least one of the conditions when the control is performed in a mode other than the VCT phase control mode by the variable valve timing control means is provided; The variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the variable valve timing control apparatus is an internal combustion engine. 前記保持制御量学習手段による保持制御量の学習が禁止されている領域に実VCT位相が位置する場合に前記保持制御量の学習を行わずに前記目標追従制御手段による目標追従制御を実行する手段を備えていることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   Means for executing target follow-up control by the target follow-up control means without learning the hold control amount when an actual VCT phase is located in a region where learning of the hold control amount by the hold control amount learning means is prohibited The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 6 to 8, characterized by comprising: 前記保持制御量学習実行条件は、少なくとも、実VCT位相が安定し、且つ、目標VCT位相と実VCT位相との偏差が第1所定値以上であることを条件とし、
前記目標追従制御の実行条件は、少なくとも、目標VCT位相と実VCT位相との偏差が前記第1所定値とそれよりも小さい第2所定値との範囲内であることを条件とすることを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
The holding control amount learning execution condition is that at least the actual VCT phase is stable and the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is equal to or greater than a first predetermined value,
The execution condition of the target tracking control is characterized in that at least a deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is in a range between the first predetermined value and a second predetermined value smaller than the first predetermined value. A variable valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 6 to 9.
JP2009105723A 2009-04-23 2009-04-23 Variable valve timing control device for internal combustion engine Pending JP2010255497A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009105723A JP2010255497A (en) 2009-04-23 2009-04-23 Variable valve timing control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009105723A JP2010255497A (en) 2009-04-23 2009-04-23 Variable valve timing control device for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010255497A true JP2010255497A (en) 2010-11-11

Family

ID=43316675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009105723A Pending JP2010255497A (en) 2009-04-23 2009-04-23 Variable valve timing control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010255497A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013185567A (en) * 2012-03-12 2013-09-19 Toyota Motor Corp Fuel injection control device
WO2015005004A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 トヨタ自動車 株式会社 Control device for internal combustion engine
CN105526004A (en) * 2014-10-21 2016-04-27 福特环球技术公司 Method and system for variable cam timing device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013185567A (en) * 2012-03-12 2013-09-19 Toyota Motor Corp Fuel injection control device
WO2015005004A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 トヨタ自動車 株式会社 Control device for internal combustion engine
JP2015017513A (en) * 2013-07-09 2015-01-29 トヨタ自動車株式会社 Control device of internal combustion engine
CN105358805A (en) * 2013-07-09 2016-02-24 丰田自动车株式会社 Control device for internal combustion engine
CN105358805B (en) * 2013-07-09 2018-03-02 丰田自动车株式会社 The control device of internal combustion engine
CN105526004A (en) * 2014-10-21 2016-04-27 福特环球技术公司 Method and system for variable cam timing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7909016B2 (en) Valve timing control apparatus for internal combustion engine
JP5013323B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP5152681B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP3791658B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP4877615B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP4264983B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP5030028B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP5257629B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
US8457864B2 (en) Variable valve timing control apparatus for internal combustion engine
JP4947499B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP2009138650A (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP2010275970A (en) Variable valve timing controller for internal combustion engine
JP2011111893A (en) Variable valve timing control device of internal combustion engine
US7818113B2 (en) Valve timing control apparatus and valve timing control arrangement
JP3856077B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP2010255497A (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP5141649B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP5408505B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP5447338B2 (en) Abnormality diagnosis device for variable valve timing control system
JP2011226452A (en) Valve timing control device
JP2011007114A (en) Oil temperature estimating device for internal combustion engine
JP2001152883A (en) Control device for internal combustion engine
JP2010255498A (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP5251635B2 (en) Valve timing control device for internal combustion engine
JP5067720B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine