JP2011106471A - Valve characteristic control apparatus and valve characteristic control system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem wherein a deviation of a response characteristic of a variable valve timing apparatus lowers the controllability of valve timing. <P>SOLUTION: When valve timing is held, a holding dead band appears in which the rate of change in valve timing is small even when a duty value as an operation signal to a variable valve timing apparatus is changed slightly. The holding dead band extends, and exposes individual variability with decreasing temperature. When valve timing is held, a deviation of a response characteristic of valve timing is learned according to the rate of change in valve timing under a slight change in the duty valve D from within the holding dead band to the outside of the band. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、機関バルブのバルブ特性を可変とする流体駆動式のバルブ特性可変機構と、該バルブ特性可変機構に作用させる作動流体の状態を調節する作動流体調節手段とを備えて構成されるバルブ特性可変装置に適用され、前記作動流体調節手段を操作することで、前記機関バルブのバルブ特性を制御する内燃機関のバルブ特性制御装置及びこれを備えるバルブ特性制御システムに関する。   The present invention is a valve configured to include a fluid drive type valve characteristic variable mechanism that varies the valve characteristic of an engine valve, and a working fluid adjustment means that adjusts the state of the working fluid that acts on the valve characteristic variable mechanism. The present invention relates to a valve characteristic control device for an internal combustion engine that is applied to a characteristic variable device and controls the valve characteristic of the engine valve by operating the working fluid adjusting means, and a valve characteristic control system including the same.

この種のバルブ特性可変装置としては、内燃機関の出力軸に対するカム軸の相対的な回転角度差を可変とすることで内燃機関の吸気バルブや排気バルブ(機関バルブ)のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング装置がある。ここでは、クランク軸と連動して回転する第1の回転体及びカム軸と連動して回転する第2の回転体のいずれか一方が他方に収容されて且つ、これら2つの回転体によって区画される油圧室内の作動流体(作動油)の状態をオイルコントロールバルブ(OCV)によって調節することで、上記回転位相差を調節している。   In this type of variable valve characteristic device, the valve timing of the intake valve and the exhaust valve (engine valve) of the internal combustion engine is made variable by making the relative rotation angle difference of the cam shaft relative to the output shaft of the internal combustion engine variable. There is a variable valve timing device. Here, one of the first rotating body that rotates in conjunction with the crankshaft and the second rotating body that rotates in conjunction with the camshaft is accommodated in the other, and is partitioned by these two rotating bodies. The rotational phase difference is adjusted by adjusting the state of the working fluid (working oil) in the hydraulic chamber using an oil control valve (OCV).

ところで、上記OCVの個体差や経年変化、作動油の流量特性のばらつきなどに起因して可変バルブタイミング装置の応答特性にばらつきが生じる。特に、内燃機関の冷間運転時等にあっては、作動油の粘性が高くなっていることや可変バルブタイミング装置の摩擦抵抗が大きくなっていることなどから、可変バルブタイミング装置の応答特性が低下したり、バルブタイミングの変化速度の調節可能領域が狭くなったりするおそれがある。   By the way, the response characteristics of the variable valve timing device vary due to individual differences in OCV, changes over time, variations in flow characteristics of hydraulic fluid, and the like. In particular, when the internal combustion engine is in cold operation, the response characteristic of the variable valve timing device is low because the viscosity of the hydraulic oil is high and the frictional resistance of the variable valve timing device is high. There is a possibility that the adjustment range of the change speed of the valve timing may be narrowed.

そこで従来は、例えば下記特許文献1に見られるように、内燃機関の冷間運転時において、OCVに対して強制的な駆動信号と駆動中止信号とを交互に与えるインチング制御を行うことも提案されている。これによれば、冷間始動時における可変バルブタイミング装置の応答性を向上させることができる。   Therefore, conventionally, for example, as shown in Patent Document 1 below, it is also proposed to perform inching control that alternately gives a forced drive signal and a drive stop signal to the OCV during the cold operation of the internal combustion engine. ing. According to this, the responsiveness of the variable valve timing device at the time of cold start can be improved.

特開2002−254017号公報JP 2002-254017 A

ただし、上記インチング制御は、強制的な駆動信号及び駆動中止信号の繰り返し周期や各信号の長さ等を適合する必要が生じ、制御設計が煩雑化するという問題がある。   However, the inching control needs to adapt the repetition period of the forced drive signal and the drive stop signal, the length of each signal, etc., and there is a problem that the control design becomes complicated.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡易な構成にてバルブ特性可変装置の応答特性のずれに適切に対処することのできるバルブ特性制御装置及びバルブ特性制御システムを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a valve characteristic control device and a valve characteristic that can appropriately cope with a deviation in response characteristics of the valve characteristic variable device with a simple configuration. To provide a control system.

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.

請求項1記載の発明は、機関バルブのバルブ特性を可変とする流体駆動式のバルブ特性可変機構と、該バルブ特性可変機構に作用させる作動流体の状態を調節する作動流体調節手段とを備えて構成されるバルブ特性可変装置に適用され、前記作動流体調節手段を操作することで、前記機関バルブのバルブ特性を制御する内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記機関バルブのバルブ特性を検出する検出手段の検出値を取得する手段と、前記検出手段の検出値を入力として、前記バルブ特性の時間変化に基づき前記バルブ特性可変装置の応答特性のずれ量を学習する学習手段とを備え前記学習手段は、前記内燃機関の運転状態から要求されるバルブ特性とは独立に、前記作動流体調節手段の操作信号を前記学習のために強制的に変化させることで前記学習を行うことを特徴とする。 The invention of claim 1 Symbol mounting includes a fluid powered valve characteristic changing mechanism for the valve characteristic of the institutional valve variable, and a working fluid regulating means for regulating the state of the working fluid to act on the valve characteristic changing mechanism The valve characteristic of the engine valve is detected in the valve characteristic control apparatus of the internal combustion engine that is applied to the valve characteristic variable device configured to control the valve characteristic of the engine valve by operating the working fluid adjusting means. Means for acquiring a detection value of the detection means, and learning means for learning a deviation amount of the response characteristic of the valve characteristic variable device based on a time change of the valve characteristic using the detection value of the detection means as an input. learning means, independently of the valve characteristics required from the operation state of the internal combustion engine, forcibly changed for operation signal the learning of the working fluid regulating means And performing the learning in a.

バルブ特性の保持される保持点から操作信号の変化に対するバルブ特性の変化速度の急変する点までの領域である保持不感帯領域は、作動流体の温度等に応じて大きく変化する。そして、この保持不感帯領域の大きさは、機関バルブのバルブ特性の応答性に大きな影響を及ぼすことが発明者らによって見出されている。すなわち、操作信号を同一としても、バルブ特性の時間変化は、保持不感帯領域近傍において操作信号が同領域端部からどれだけ離間しているかに応じて変動する。このことは、操作信号の設定によっては、上記バルブ特性の時間変化が、バルブ特性の応答特性のずれ量(バルブ特性の制御に際しての基準とされる特性に対するずれ量)と強い相間を有することを意味する。この点、上記発明では、操作信号を学習のために強制的に変化させるため、バルブ特性の時間変化と応答特性のずれ量との相関関係が顕著となる領域において学習を行うことができる。このため、応答特性のずれ量の学習を適切に行うことができる。   The holding dead zone region, which is a region from the holding point at which the valve characteristic is held to the point at which the change speed of the valve characteristic changes rapidly with respect to the change in the operation signal, varies greatly depending on the temperature of the working fluid and the like. The inventors have found that the size of the holding dead zone has a great influence on the responsiveness of the valve characteristics of the engine valve. That is, even if the operation signal is the same, the time change of the valve characteristic varies depending on how far the operation signal is from the end of the region in the vicinity of the holding dead zone. This means that depending on the setting of the operation signal, the time variation of the valve characteristic has a strong correlation with the deviation amount of the response characteristic of the valve characteristic (deviation amount with respect to the characteristic used as a reference when controlling the valve characteristic). means. In this regard, in the above invention, since the operation signal is forcibly changed for learning, learning can be performed in a region where the correlation between the time variation of the valve characteristic and the deviation amount of the response characteristic becomes significant. For this reason, it is possible to appropriately learn the shift amount of the response characteristic.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記学習は、前記機関バルブのバルブ特性の保持される保持点から前記操作信号の変化に対するバルブ特性の変化速度の急変する点までの領域である保持不感帯領域の境界のずれに起因する前記応答特性のずれ量を定量化するものであることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect, the learning is a point in which a change speed of the valve characteristic rapidly changes with respect to a change in the operation signal from a holding point at which the valve characteristic of the engine valve is held. The amount of deviation of the response characteristic due to the deviation of the boundary of the holding dead zone area, which is the area up to, is quantified.

上述したように、保持不感帯領域の大きさは、機関バルブのバルブ特性の応答性に大きな影響を及ぼすことが発明者らによって見出されている。このため、保持不感帯領域の境界のずれ(バルブ特性の制御において基準となるバルブ特性における保持不感帯領域の境界に対するずれ)を学習できるなら、これは応答特性のずれ量を好適に表現したものとなる。   As described above, the inventors have found that the size of the holding dead zone region greatly affects the responsiveness of the valve characteristics of the engine valve. Therefore, if it is possible to learn a shift in the boundary of the holding dead zone region (a shift from the boundary of the holding dead zone region in the valve characteristic serving as a reference in the control of the valve characteristic), this is a suitable representation of the shift amount of the response characteristic. .

請求項記載の発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の発明において、前記学習手段は、前記操作信号が、前記機関バルブのバルブ特性の保持される保持点から前記操作信号の変化に対するバルブ特性の変化速度の急変する点までの領域である保持不感帯領域についての前記バルブ特性制御装置の応答特性から想定される最小のものの境界から最大のものの境界までの間の値となる際に前記学習を行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the learning means is configured such that the operation signal is generated from a holding point where a valve characteristic of the engine valve is held. It is a value between the minimum boundary and the maximum boundary assumed from the response characteristics of the valve characteristic control device for the holding dead zone area, which is the area up to the point where the change speed of the valve characteristic with respect to the change of the valve changes suddenly. In this case, the learning is performed.

操作信号が保持不感帯領域外にある場合、保持不感帯領域から離間するに連れてバルブ特性の変化速度は大きくなるものの、離間度合いがある程度となると変化速度はほとんど変化しなくなる。そして、この際のバルブ特性の変化速度は、個体差の影響をあまり受けない。このため、操作信号が保持不感帯領域から過度に離間する場合には、応答特性のずれ量とバルブ特性の時間変化との相間が小さくなり、応答特性のずれ量を適切に検出することができない。この点、上記発明では、バルブ特性制御装置の応答特性から想定される保持不感帯領域の最小のものの境界から最大のものの境界までの間の値となるように操作信号が変化する際に学習を行うため、バルブ特性の時間変化と応答特性のずれ量との相関関係が顕著となる領域において学習を行うことができる。このため、応答特性のずれ量の学習を適切に行うことができる。   When the operation signal is outside the holding dead zone area, the change speed of the valve characteristic increases as the distance from the holding dead zone area increases, but the changing speed hardly changes when the degree of separation becomes a certain level. At this time, the change speed of the valve characteristic is not affected by individual differences. For this reason, when the operation signal is excessively separated from the holding dead zone region, the phase difference between the response characteristic shift amount and the time change of the valve characteristic becomes small, and the response characteristic shift amount cannot be detected appropriately. In this regard, in the above-described invention, learning is performed when the operation signal changes so that the value is between the minimum boundary and the maximum boundary of the holding dead zone region assumed from the response characteristics of the valve characteristic control device. Therefore, learning can be performed in a region where the correlation between the time variation of the valve characteristic and the deviation amount of the response characteristic becomes significant. For this reason, it is possible to appropriately learn the shift amount of the response characteristic.

請求項記載の発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の発明において、前記学習手段は、前記内燃機関の稼動に伴って前記作動流体の温度が収束する温度領域よりも低い温度において、前記学習を行うことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4 , wherein the learning means is lower than a temperature region in which the temperature of the working fluid converges with the operation of the internal combustion engine. The learning is performed at a temperature.

個体間での保持不感帯領域の境界のばらつきは、作動流体の温度が低いほど顕著となる傾向にある。この点、上記発明では、内燃機関の稼動に伴って作動流体の温度が上昇して収束する温度領域よりも低い温度において学習を行うことで、保持不感帯領域の境界のばらつきが顕在化する温度において学習を行うことができる。   The variation in the boundary of the holding dead zone region between individuals tends to become more prominent as the temperature of the working fluid is lower. In this regard, in the above invention, the learning is performed at a temperature lower than the temperature range where the temperature of the working fluid rises and converges with the operation of the internal combustion engine, so that the variation in the boundary of the holding dead zone region becomes apparent. Can learn.

なお、請求項記載の発明は、前記作動流体の温度と外気の温度との差が所定以下の場合に前記学習を行うことを特徴としてもよい。これにより、保持不感帯領域の境界のばらつきがいっそう顕在化する温度において学習を行うことができる。 The invention according to claim 5 may be characterized in that the learning is performed when the difference between the temperature of the working fluid and the temperature of the outside air is not more than a predetermined value. Thereby, learning can be performed at a temperature at which the variation of the boundary of the holding dead zone region becomes more apparent.

請求項記載の発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の発明において、前記学習手段は、前記バルブ特性の目標値の変化に応じて該目標値へと実際のバルブ特性をフィードバック制御する際に前記学習を行うことを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5 , wherein the learning means changes the actual valve characteristic to the target value in accordance with a change in the target value of the valve characteristic. The learning is performed when feedback control is performed.

同一の操作信号を与えても、バルブ特性の変化速度はバルブ特性の個体差に依存して相違し得る。ここで、学習に際して操作信号を直接定めて作動流体調節手段に与える場合には、応答特性の高い個体にあっては、変化速度が過度に大きくなるおそれがある。一方、こうした事態を回避するように操作信号を設定したのでは、応答特性の低いもの同士の間のバルブ特性の相違を十分に識別することができなくなるおそれがある。この点、上記発明では、実際のバルブ特性を目標値へとフィードバック制御する際に学習を行うことで、機関バルブのバルブ特性が過度に変化することを回避しつつ学習を行うことができる。   Even if the same operation signal is given, the rate of change of the valve characteristic can be different depending on the individual difference of the valve characteristic. Here, when the operation signal is directly determined and given to the working fluid adjusting means during learning, the change speed may be excessively increased for an individual having high response characteristics. On the other hand, if the operation signal is set so as to avoid such a situation, the difference in valve characteristics between those having low response characteristics may not be sufficiently identified. In this regard, in the above-described invention, learning can be performed while avoiding excessive changes in the valve characteristics of the engine valve by performing learning when feedback control of the actual valve characteristics to the target value.

請求項記載の発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の発明において、前記学習手段によって学習されるずれ量を補償するようにして前記機関バルブのバルブ特性を制御すべく、前記作動流体調節手段の操作信号を設定する操作信号設定手段を更に備えることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6 , wherein the valve characteristic of the engine valve is controlled so as to compensate for the deviation amount learned by the learning means. The apparatus further comprises operation signal setting means for setting an operation signal of the working fluid adjusting means.

上記発明では、学習されるずれ量を補償するようにしてバルブ特性の制御のための操作信号が設定されるために、バルブ特性の制御性を向上させることができる。   In the above invention, since the operation signal for controlling the valve characteristic is set so as to compensate for the learned deviation amount, the controllability of the valve characteristic can be improved.

請求項記載の発明は、請求項記載の発明において、前記操作信号設定手段は、前記学習されるずれ量を補償すべく前記操作信号を設定するに際し、前記作動流体の温度を加味することを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7 , wherein the operation signal setting means takes into account the temperature of the working fluid when setting the operation signal to compensate for the learned shift amount. It is characterized by.

応答特性のずれ量は、作動流体の温度に依存して変動し得る。このため、ずれ量の学習がなされた際の温度と操作信号設定手段によって操作信号が設定される際の温度との間に相違がある場合には、学習したずれ量は、現在のずれ量とは相違するおそれがある。この点、上記発明では、作動流体の温度を加味することで、学習時の温度と現在の温度との相違に起因した応答特性のずれ量の変動量に基づき現在のずれ量を把握しつつこれを補償するように操作信号を設定することができる。   The deviation amount of the response characteristic can vary depending on the temperature of the working fluid. For this reason, when there is a difference between the temperature when the deviation amount is learned and the temperature when the operation signal is set by the operation signal setting means, the learned deviation amount is equal to the current deviation amount. May be different. In this regard, in the above invention, by taking into account the temperature of the working fluid, the current deviation amount is grasped based on the fluctuation amount of the deviation amount of the response characteristic due to the difference between the learning temperature and the current temperature. The operation signal can be set so as to compensate.

請求項記載の発明は、請求項7又は8記載の発明において、前記操作信号設定手段は、前記学習されるずれ量を補償すべく前記操作信号を設定するに際し、前記作動流体調節手段の出力する前記作動流体の圧力を加味することを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the invention according to claim 7 or 8 , wherein the operation signal setting means outputs the output of the working fluid adjustment means when setting the operation signal to compensate for the learned deviation amount. The pressure of the working fluid is taken into consideration.

応答特性のずれ量は、作動流体の圧力に依存して変動し得る。このため、ずれ量の学習がなされた際の圧力と操作信号設定手段によって操作信号が設定される際の圧力との間に相違がある場合には、学習したずれ量は、現在のずれ量とは相違するおそれがある。この点、上記発明では、作動流体の圧力を加味することで、学習時の圧力と現在の圧力との相違に起因した応答特性のずれ量の変動量に基づき現在のずれ量を把握しつつこれを補償するように操作信号を設定することができる。   The deviation amount of the response characteristic can vary depending on the pressure of the working fluid. For this reason, when there is a difference between the pressure when the deviation amount is learned and the pressure when the operation signal is set by the operation signal setting means, the learned deviation amount is the current deviation amount. May be different. In this regard, in the above invention, by taking into account the pressure of the working fluid, the current deviation amount is grasped based on the fluctuation amount of the deviation amount of the response characteristic due to the difference between the learning pressure and the current pressure. The operation signal can be set so as to compensate.

請求項1記載の発明は、請求項記載の発明において、前記作動流体調節手段は、機関駆動式のポンプを備えて構成され、前記操作信号設定手段は、前記作動流体の圧力を、機関回転速度の検出値に基づき把握することを特徴とする。 Invention of claim 1 0, wherein, in the invention of claim 9, wherein said working fluid control means is configured to include a pump for engine-driven type, the operation signal setting means, the pressure of the working fluid, engine It is characterized by grasping based on the detected value of the rotational speed.

作動流体調節手段が機関駆動式のポンプを備えて構成される場合、同調節手段の出力する作動流体の圧力は、機関回転速度に依存する。上記発明では、この点に着目し、機関回転速度の検出値に基づき作動流体の圧力を把握することができる。   When the working fluid adjustment means is configured to include an engine-driven pump, the pressure of the working fluid output from the adjustment means depends on the engine rotation speed. In the above invention, paying attention to this point, the pressure of the working fluid can be grasped based on the detected value of the engine rotational speed.

請求項1記載の発明は、請求項1〜1のいずれか1項に記載の発明において、前記学習手段は、前記作動流体が周囲との間で熱的な平衡状態を実現していると判断される場合に前記学習を行うことを特徴とする。 The invention of claim 1 1, wherein, in the invention according to any one of claims 1 to 1 0, wherein the learning means, the working fluid is achieved thermal equilibrium with the surrounding If it is determined that the learning is performed, the learning is performed.

作動流体調節手段の近傍やバルブ特性可変機構には、様々な制約があるため、作動流体の温度を検出する手段を備えることができないことが想定される。こうした場合、作動流体調節手段の出力側やバルブ特性可変機構の作動流体の温度を推定することが望まれるが、この推定誤差は、応答特性のずれ量が変動し得るほど大きくなることが懸念される。そして、この場合には、応答特性のずれ量を学習したとしても、それが作動流体のいかなる温度領域におけるものなのかを正確に把握できないために、学習結果を適切に有効活用することが困難となるおそれがある。この点、上記発明では、作動流体が周囲との間で熱的な平衡状態を実現していると判断される場合に学習を行うことで、作動流体の温度と相間を有するパラメータによる作動流体の温度の推定精度を向上させることができる。   Since there are various restrictions in the vicinity of the working fluid adjusting means and the valve characteristic variable mechanism, it is assumed that a means for detecting the temperature of the working fluid cannot be provided. In such a case, it is desired to estimate the temperature of the working fluid adjusting means and the working fluid temperature of the variable valve characteristic mechanism. However, there is a concern that this estimation error may become so large that the deviation amount of the response characteristic may fluctuate. The In this case, even if the deviation amount of the response characteristic is learned, it is difficult to accurately and effectively utilize the learning result because it cannot be accurately grasped in which temperature region of the working fluid. There is a risk. In this respect, in the above-described invention, learning is performed when it is determined that the working fluid has achieved a thermal equilibrium state with the surroundings, so that the working fluid temperature and parameters of the working fluid are determined according to the parameters having the phases. The accuracy of temperature estimation can be improved.

請求項1記載の発明は、請求項1〜1のいずれか1項に記載の発明において、前記バルブ特性は、1次元のパラメータによって定量化されるものであり、前記作動流体調節手段は、前記操作信号が前記保持点の両側のいずれにあるかに応じて前記1次元のパラメータを一方向又は他方向に変位させるものであり、前記学習手段は、前記作動流体調節手段の保持点の両側のそれぞれについて各別に前記学習を行うことを特徴とする。 Invention of claim 1 wherein, in the invention described in any one of claims 1 to 1 1, wherein the valve characteristic is intended to be quantified by one-dimensional parameter, the working fluid adjustment means The one-dimensional parameter is displaced in one direction or the other direction depending on whether the operation signal is on either side of the holding point, and the learning unit is configured to detect the holding point of the working fluid adjusting unit . The learning is performed separately for each of both sides.

所定値で停滞している上記パラメータを一方向に変位させるために操作信号をどれだけ変化させればよいかは、現在の操作信号の値の保持点に対する一方向への離間度合いに依存する。また、所定値で停滞している上記パラメータを他方向に変位させるために操作信号をどれだけ変化させればよいかは、現在の操作信号の値の保持点に対する他方向への離間度合いに依存する。このため、バルブ特性の応答特性のずれ量としては、バルブ特性を一方向に変位させる場合と他方向に変位させる場合との2つの量があることとなる。この点、上記発明では、これら2つのずれ量を各別に学習するために、応答特性のずれに適切に対処することができる。   How much the operation signal should be changed in order to displace the parameter stagnant at a predetermined value in one direction depends on the degree of separation in one direction with respect to the current operation signal value holding point. Also, how much the operation signal should be changed in order to displace the parameter stagnant at a predetermined value in the other direction depends on the degree of separation in the other direction with respect to the current operation signal value holding point. To do. For this reason, there are two amounts of deviation of the response characteristic of the valve characteristic, that is, when the valve characteristic is displaced in one direction and when the valve characteristic is displaced in the other direction. In this regard, in the above-described invention, since these two shift amounts are learned separately, it is possible to appropriately cope with the shift in response characteristics.

請求項1記載の発明は、請求項1〜1のいずれか1項に記載の発明において、前記バルブ特性可変機構は、前記内燃機関の出力軸に対するカム軸の相対的な回転角度差を可変とすることで前記機関バルブのバルブタイミングを可変とすることを特徴とする。 The invention of claim 1 3, wherein, in the invention according to any one of claims 1 to 1 2, wherein the valve characteristic changing mechanism, the relative rotation angle difference between the cam shaft to the output shaft of the internal combustion engine The valve timing of the engine valve is made variable by making it variable.

請求項1記載の発明は、請求項1〜1のいずれか1項に記載の発明において、前記学習手段は、前記検出手段の検出値に基づく前記バルブ特性の変化速度及び前記バルブ特性を定量化した値の時間積分値の少なくとも一方に基づき前記学習を行うことを特徴とする。 The invention of claim 1 4, wherein, in the invention according to any one of claims 1 to 1 3, wherein the learning means, the change speed and the valve characteristic of the valve characteristics based on the detection value of said detection means The learning is performed based on at least one of the time integrated values of the quantified values.

上記発明では、バルブ特性の時間変化を適切に定量化して学習を行うことができる。特に積分値を用いるなら、検出手段の検出値の微少変動の影響を好適に除去しつつ上記時間変化を定量化することができる。   In the above invention, it is possible to perform the learning by appropriately quantifying the time change of the valve characteristic. In particular, if an integral value is used, the above time change can be quantified while suitably removing the influence of slight fluctuations in the detection value of the detection means.

請求項1記載の発明は、請求項1〜1のいずれか1項に記載の発明において、前記学習手段は、前記検出手段の検出値と前記バルブ特性の目標値との差に基づき前記バルブ特性の時間変化を定量化しつつ前記学習を行うことを特徴とする。 The invention of claim 1 5, wherein, in the invention according to any one of claims 1 to 1 4, wherein the learning means, based on the difference between the target value of the detection value and the valve characteristic of the detecting means and the The learning is performed while quantifying the time change of the valve characteristic.

上記発明では、バルブ特性の時間変化を適切に定量化して学習を行うことができる。特に、上記発明では、目標値をも加味することで、目標値の変化度合いに応じた検出値の変化の変動の影響を除去することが容易となる。   In the above invention, it is possible to perform the learning by appropriately quantifying the time change of the valve characteristic. In particular, in the above-described invention, it is easy to remove the influence of the variation in the detection value according to the degree of change in the target value by adding the target value.

請求項1記載の発明は、請求項1〜1のいずれか1項に記載の発明において、前記学習手段は、前記バルブ特性の目標値の変化に応じて該目標値へと前記検出手段の検出値をフィードバック制御する際に前記学習を行うものであって且つ、該フィードバック制御に用いる前記操作信号の時間積分値に基づき前記バルブ特性の時間変化を定量化しつつ前記学習を行うことを特徴とする。 The invention of claim 1 6, wherein, in the invention according to any one of claims 1 to 1 5, wherein the learning means, the detecting means to the target value in accordance with a change in the target value of the valve characteristic The learning is performed when the detected value of the control signal is feedback-controlled, and the learning is performed while quantifying the time change of the valve characteristic based on the time integral value of the operation signal used for the feedback control. And

同一の操作信号を与えても、バルブ特性の変化速度はバルブ特性の個体差に依存して相違し得る。ここで、学習に際して操作信号を直接定めて作動流体調節手段に与える場合には、応答特性の高い個体にあっては、変化速度が過度に大きくなるおそれがある。一方、こうした事態を回避するように操作信号を設定したのでは、応答特性の低いもの同士の間のバルブ特性の相違を十分に識別することができなくなるおそれがある。この点、上記発明では、実際のバルブ特性を目標値へとフィードバック制御する際に学習を行うことで、機関バルブのバルブ特性が過度に変化することを回避しつつ学習を行うことができる。   Even if the same operation signal is given, the rate of change of the valve characteristic can be different depending on the individual difference of the valve characteristic. Here, when the operation signal is directly determined and given to the working fluid adjusting means during learning, the change speed may be excessively increased for an individual having high response characteristics. On the other hand, if the operation signal is set so as to avoid such a situation, the difference in valve characteristics between those having low response characteristics may not be sufficiently identified. In this regard, in the above-described invention, learning can be performed while avoiding excessive changes in the valve characteristics of the engine valve by performing learning when feedback control of the actual valve characteristics to the target value.

ところで、フィードバック制御を行う場合、操作信号は一定でないことから、バルブ特性の検出値の変化速度が操作信号のどの値に対応するのかの対応付けが困難となり、ひいては上記変化速度と応答特性のずれ量との対応付けも困難となる懸念がある。この点、上記発明では、操作信号の時間積分値によってバルブ特性の時間変化を定量化することで、これと、応答特性のずれ量との対応付けを適切に行うことができる。   By the way, when feedback control is performed, since the operation signal is not constant, it is difficult to associate which value of the change value of the detected value of the valve characteristic corresponds to the value of the operation signal. There is a concern that it is difficult to associate the quantity. In this regard, in the above invention, by quantifying the time change of the valve characteristic based on the time integral value of the operation signal, it is possible to appropriately associate this with the deviation amount of the response characteristic.

請求項1記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記操作信号は、デューティ信号であり、前記学習手段は、前記ずれ量の学習に際して、前記操作信号の生成のための給電手段の電圧値を加味することを特徴とする。 The invention according to claim 17 is the invention according to claim 16 , wherein the operation signal is a duty signal, and the learning means supplies power for generating the operation signal when learning the deviation amount. In consideration of the voltage value of

給電手段の電圧が変化すると、同一のデューティであっても作動流体調節手段に投入されるエネルギ量が変化する。このため、目標値へとフィードバック制御する際に要求される操作信号は、電圧に依存して変化し得る。したがって、上記時間積分値も、給電手段の電圧に依存して変化し得る。上記発明では、この点に鑑み、給電手段の電圧を加味してずれ量を学習することで、給電手段の電圧値の変化によるずれ分を好適に除去しつつ学習を行うことができる。   When the voltage of the power supply means changes, the amount of energy input to the working fluid adjustment means changes even with the same duty. For this reason, the operation signal required when performing feedback control to the target value can vary depending on the voltage. Therefore, the time integral value can also change depending on the voltage of the power supply means. In the above invention, in view of this point, learning can be performed while appropriately removing the shift due to the change in the voltage value of the power supply means by learning the shift amount in consideration of the voltage of the power supply means.

請求項1記載の発明は、請求項1〜1のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置と、前記バルブ特性可変装置とを備えることを特徴とするバルブ特性制御システムである。 The invention according to claim 18 is a valve characteristic control system comprising the valve characteristic control device according to any one of claims 1 to 17 and the valve characteristic variable device.

第1の実施形態にかかる制御システムの全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the control system concerning 1st Embodiment. 同実施形態にかかるOCVの操作信号とカム角変位速度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the operation signal of OCV concerning the embodiment, and cam angular displacement speed. 同実施形態にかかるバルブタイミングの制御に関する処理手順を示す流れ図 。6 is a flowchart showing a processing procedure related to control of valve timing according to the embodiment. 同実施形態にかかる保持Duty学習制御の処理手順を示す流れ図。6 is a flowchart showing a processing procedure of retained duty learning control according to the embodiment; 可変バルブタイミング装置の応答特性と温度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the response characteristic of a variable valve timing apparatus, and temperature. 可変バルブタイミング装置の応答特性の保持不感帯領域依存性を示す図。The figure which shows the holding dead zone area | region dependence of the response characteristic of a variable valve timing apparatus. 上記実施形態にかかる学習のためのDuty値の設定手法を示すタイムチャ ート。4 is a time chart showing a duty value setting method for learning according to the embodiment. 同実施形態にかかる応答特性の学習制御の処理手順を示す流れ図。6 is a flowchart showing a processing procedure of response characteristic learning control according to the embodiment; 同実施形態にかかる学習結果に基づく補正量の算出処理を示すブロック図。The block diagram which shows the calculation process of the correction amount based on the learning result concerning the embodiment. 上記補正量による制御性の改善効果を示すタイムチャート。The time chart which shows the improvement effect of the controllability by the said correction amount. 第2の実施形態にかかる応答特性の学習制御の処理手順を示す流れ図。9 is a flowchart showing a processing procedure of response characteristic learning control according to the second embodiment; 同実施形態のテストパターンを示すタイムチャート。The time chart which shows the test pattern of the embodiment. 第3の実施形態にかかる応答特性の学習制御の処理手順を示す流れ図。10 is a flowchart showing a processing procedure of response characteristic learning control according to the third embodiment; 第4の実施形態にかかる応答特性の学習制御の処理手順を示す流れ図。10 is a flowchart showing a processing procedure of response characteristic learning control according to the fourth embodiment; 第5の実施形態にかかる応答特性の学習制御の処理手順を示す流れ図。10 is a flowchart showing a processing procedure of response characteristic learning control according to the fifth embodiment; 第6の実施形態にかかる応答特性の学習制御の処理手順を示す流れ図。10 is a flowchart showing a processing procedure of response characteristic learning control according to the sixth embodiment;

(第1の実施形態)
以下、本発明にかかるバルブ特性制御装置及びバルブ特性制御システムをガソリン機関の可変バルブタイミング装置及び制御システムに適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
A first embodiment in which a valve characteristic control device and a valve characteristic control system according to the present invention are applied to a variable valve timing device and a control system of a gasoline engine will be described below with reference to the drawings.

図1に、本実施形態にかかる制御システムの全体構成を示す。   FIG. 1 shows an overall configuration of a control system according to the present embodiment.

図示されるように、クランク軸10の動力は、ベルト12、可変バルブタイミング機構20を介してカム軸14に伝達される。可変バルブタイミング機構20は、クランク軸10と機械的に連結される第1の回転体21と、カム軸14と機械的に連結される第2の回転体22とを備えている。そして、本実施形態では、第2の回転体22が複数の突起部22aを備えて且つ、第1の回転体21内に第2の回転体22が収納されている。そして、第2の回転体22の突起部22aと第1の回転体21の内壁とによって、クランク軸10に対するカム軸14の相対的な回転角度(回転角度差)を遅角させるための遅角室23と、同回転角度差を進角させるための進角室24とが区画形成されている。なお、可変バルブタイミング機構20は、更に、第1の回転体21と第2の回転体22とを、遅角室23の容積が最大となる回転位相差(最遅角位置)にて固定するロック機構25を備えている。   As shown in the figure, the power of the crankshaft 10 is transmitted to the camshaft 14 via the belt 12 and the variable valve timing mechanism 20. The variable valve timing mechanism 20 includes a first rotating body 21 that is mechanically connected to the crankshaft 10 and a second rotating body 22 that is mechanically connected to the camshaft 14. In the present embodiment, the second rotating body 22 includes a plurality of protrusions 22 a, and the second rotating body 22 is accommodated in the first rotating body 21. Then, the retard angle for retarding the relative rotation angle (rotation angle difference) of the cam shaft 14 with respect to the crankshaft 10 by the projection 22a of the second rotation body 22 and the inner wall of the first rotation body 21. A chamber 23 and an advance chamber 24 for advancing the rotation angle difference are defined. The variable valve timing mechanism 20 further fixes the first rotating body 21 and the second rotating body 22 at a rotation phase difference (maximum retard angle position) at which the volume of the retard chamber 23 is maximized. A lock mechanism 25 is provided.

可変バルブタイミング機構20は、遅角室23及び進角室24との間の非圧縮性の作動流体(作動油)の流出入によって油圧駆動される。この作動油の流出入は、オイルコントロールバルブ(OCV30)によって調節される油圧駆動式のアクチュエータである。   The variable valve timing mechanism 20 is hydraulically driven by the inflow and outflow of incompressible working fluid (working oil) between the retard chamber 23 and the advance chamber 24. This hydraulic oil inflow / outflow is a hydraulically driven actuator that is adjusted by an oil control valve (OCV30).

OCV30は、クランク軸10から駆動力を付与される機関駆動式のポンプPから吐出される作動油を供給経路31及び遅角経路32又は進角経路33を介して遅角室23又は進角室24へと供給する。また、OCV30は、遅角室23又は進角室24から遅角経路32又は進角経路33及び排出経路34を介してオイルパンOPへと作動油を流出させる。そして、上記遅角経路32又は進角経路33と供給経路31又は排出経路34との流路面積は、スプール35によって調節される。すなわち、スプール35は、スプリング36によって、図中、左側に押されており且つ、電磁ソレノイド37によって図中、右側に向かう力が付与される。このため、電磁ソレノイド37に操作信号を付与して且つ、この操作信号のデューティ(Duty)を調節することで、スプール35の変位量を操作することが可能となる。   The OCV 30 supplies the hydraulic oil discharged from the engine-driven pump P to which driving force is applied from the crankshaft 10 via the supply path 31 and the retard path 32 or the advance path 33 to the retard chamber 23 or the advance chamber. 24. Further, the OCV 30 causes hydraulic oil to flow from the retard chamber 23 or the advance chamber 24 to the oil pan OP via the retard path 32 or the advance path 33 and the discharge path 34. The flow path area between the retard path 32 or the advance path 33 and the supply path 31 or the discharge path 34 is adjusted by the spool 35. That is, the spool 35 is pushed to the left side in the drawing by the spring 36 and a force toward the right side in the drawing is applied by the electromagnetic solenoid 37. For this reason, it is possible to manipulate the displacement amount of the spool 35 by giving an operation signal to the electromagnetic solenoid 37 and adjusting the duty of this operation signal.

上記OCV30の操作による上記回転角度差の制御は、電子制御装置(ECU40)によって行われる。ECU40は、マイクロコンピュータを主体として構成されている。そして、クランク軸10の回転角度を検出するクランク角センサ50や、カム軸14の回転角度を検出するカム角センサ52、ガソリン機関の冷却水温を検出する水温センサ54、吸入空気量を検出するエアフローメータ56等の内燃機関の各種運転状態の検出値を取り込む。そして、これら検出値に基づき各種演算を行い、演算結果に基づきOCV30等の内燃機関の各種アクチュエータを操作する。   Control of the rotation angle difference by the operation of the OCV 30 is performed by an electronic control unit (ECU 40). The ECU 40 is mainly composed of a microcomputer. The crank angle sensor 50 detects the rotation angle of the crankshaft 10, the cam angle sensor 52 detects the rotation angle of the camshaft 14, the water temperature sensor 54 detects the cooling water temperature of the gasoline engine, and the air flow detects the intake air amount. The detected values of various operating states of the internal combustion engine such as the meter 56 are captured. Then, various calculations are performed based on the detected values, and various actuators of the internal combustion engine such as the OCV 30 are operated based on the calculation results.

なお、ECU40は、上記各種演算に用いるデータを記憶保持すべく、常時記憶保持装置42等の各種メモリを備えている。ここで、常時記憶保持装置42とは、ECU40のと給電手段としてのバッテリBとの主接続の状態(電源スイッチSWの状態)にかかわらず、データを常時保持する記憶装置である。この常時記憶保持装置42としては、例えばECU40とバッテリBとの主接続の状態にかかわらず常時給電状態とされるバックアップメモリや、給電の有無にかかわらずデータを保持する不揮発性メモリ(EEPROM等)などがある。   The ECU 40 is provided with various memories such as a constant memory holding device 42 in order to store and hold data used for the various calculations. Here, the constant storage holding device 42 is a storage device that always holds data regardless of the main connection state (the state of the power switch SW) between the ECU 40 and the battery B as the power supply means. As this constant memory holding device 42, for example, a backup memory that is always in a power supply state regardless of the state of main connection between the ECU 40 and the battery B, or a non-volatile memory (EEPROM, etc.) that holds data regardless of whether power is supplied or not. and so on.

以下、ECU40による回転位相差の制御について詳述する。   Hereinafter, the control of the rotational phase difference by the ECU 40 will be described in detail.

スプリング36がスプールを図中左側方向に押す力が、電磁ソレノイド37の磁界がスプール35を逆方向に変位させる力よりも大きいときには、スプール35が図中左側方向に変位する。そして、スプール35が図示される位置よりも左側に変位すると、油圧ポンプから供給経路31、遅角経路32を介して遅角室23にオイルが供給され、且つ進角室24から進角経路33及び排出経路34を介してオイルパンOPへオイルが排出される。これにより、第2の回転体22は、図中、反時計周りに回転する。   When the force by which the spring 36 pushes the spool in the left direction in the figure is larger than the force by which the magnetic field of the electromagnetic solenoid 37 displaces the spool 35 in the reverse direction, the spool 35 is displaced in the left direction in the figure. When the spool 35 is displaced to the left from the illustrated position, oil is supplied from the hydraulic pump to the retard chamber 23 via the supply path 31 and the retard path 32, and from the advance chamber 24 to the advance path 33. The oil is discharged to the oil pan OP through the discharge path 34. Thereby, the 2nd rotary body 22 rotates counterclockwise in the figure.

一方、電磁ソレノイド37の磁界がスプール35を右方向に変位させる力が、スプリング36がスプールを図中左側方向に押す力よりも大きいときには、スプール35が図中右側方向に変位する。そして、スプール35が図示される位置よりも右側に変位すると、油圧ポンプから供給経路31、進角経路33を介して進角室24にオイルが供給され、且つ遅角室23から遅角経路32及び排出経路34を介してオイルパンOPへオイルが排出される。これにより、第2の回転体22は、図中、時計周りに回転する。   On the other hand, when the force by which the magnetic field of the electromagnetic solenoid 37 displaces the spool 35 in the right direction is larger than the force by which the spring 36 pushes the spool in the left direction in the figure, the spool 35 is displaced in the right direction in the figure. When the spool 35 is displaced to the right from the illustrated position, oil is supplied from the hydraulic pump to the advance chamber 24 via the supply path 31 and the advance path 33, and from the retard chamber 23 to the retard path 32. The oil is discharged to the oil pan OP through the discharge path 34. Thereby, the 2nd rotary body 22 rotates clockwise in the figure.

ただし、図示されるように、スプール35が遅角経路32及び進角経路33を塞ぐ位置にあるときには、遅角室23及び進角室24との間のオイルの流出入が停止され、回転角度差が保持される。   However, as shown in the figure, when the spool 35 is in a position closing the retard path 32 and the advance path 33, the flow of oil between the retard chamber 23 and the advance chamber 24 is stopped, and the rotation angle The difference is retained.

ECU40では、OCV30の電磁ソレノイド37に通電することで、スプール35の開度を操作し、回転角度差を制御する。特に、本実施形態では、電磁ソレノイド37への通電を、操作信号を2値的且つ周期的に変化させる際の1周期に対するオン時間(又はオフ時間)の比を調節する時比率制御(Duty制御)によって行う。図2に、電磁ソレノイド37に対する操作信号のDuty値と、クランク軸10に対するカム軸14の変位速度との関係を示す。   In the ECU 40, the electromagnetic solenoid 37 of the OCV 30 is energized to operate the opening of the spool 35 and control the rotation angle difference. In particular, in the present embodiment, the duty ratio control (duty control) for adjusting the ratio of the on time (or off time) to one cycle when the operation signal is changed in a binary and periodic manner is energized to the electromagnetic solenoid 37. ). FIG. 2 shows the relationship between the duty value of the operation signal for the electromagnetic solenoid 37 and the displacement speed of the camshaft 14 relative to the crankshaft 10.

図示されるように、Duty値が値D0であるときに、変位速度がゼロとなる。換言すれば、Duty値が値D0であるときに、回転位相差が保持される。一方、Duty値が値D0よりも小さいときには、カム軸14が遅角側に変位するようになり、しかも、Duty値が小さいほど遅角側変位速度が大きくなる。これに対し、Duty値が値D0よりも大きいときには、カム軸14が進角側に変位するようになり、しかも、Duty値が大きいほど進角側変位速度が大きくなる。   As shown in the drawing, when the duty value is the value D0, the displacement speed becomes zero. In other words, the rotational phase difference is maintained when the duty value is the value D0. On the other hand, when the duty value is smaller than the value D0, the camshaft 14 is displaced toward the retard side, and the retard side displacement speed increases as the duty value decreases. On the other hand, when the duty value is larger than the value D0, the cam shaft 14 is displaced to the advance side, and the advance side displacement speed is increased as the duty value is increased.

このため、回転位相差を保持するためのDuty値である「D0」を保持Duty値として学習して且つ、保持Duty値を基準として回転角度差を目標値にフィードバック制御することで、回転角度差を目標値に適切に制御することができる。   Therefore, by learning “D0”, which is a duty value for holding the rotational phase difference, as the retained duty value and performing feedback control of the rotational angle difference to the target value based on the retained duty value, the rotational angle difference is obtained. Can be appropriately controlled to the target value.

図3に、本実施形態にかかる上記回転角度差のフィードバック制御の処理手順を示す。この処理は、ECU40により、例えば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 3 shows a processing procedure of the feedback control of the rotation angle difference according to the present embodiment. This process is repeatedly executed by the ECU 40, for example, at a predetermined cycle.

この一連の処理では、まずステップS10において、クランク軸10の回転速度や吸入空気量等の内燃機関の運転状態を定めるパラメータに基づき、クランク軸10に対するカム軸14の回転角度差の目標値である目標進角値VCTaを算出する。   In this series of processes, first, in step S10, based on parameters that determine the operating state of the internal combustion engine, such as the rotational speed of the crankshaft 10 and the intake air amount, the target value of the rotational angle difference of the camshaft 14 with respect to the crankshaft 10 is obtained. A target advance value VCTa is calculated.

続くステップS12では、クランク角センサ50検出値とカム角センサ52の検出値とに基づき、クランク軸10に対するカム軸14の実際の回転角度差である実進角値VCTrを算出する。続くステップS14においては、実進角値VCTrに対する目標進角値VCTaの差の絶対値が所定値α以上であるか否かを判断する。この所定値αは、実進角値VCTrと目標進角値VCTaとの差に基づく過渡時のフィードバック制御を行う閾値を定めるものである。   In the subsequent step S12, an actual advance angle value VCTr, which is an actual rotation angle difference of the camshaft 14 with respect to the crankshaft 10, is calculated based on the detected value of the crank angle sensor 50 and the detected value of the cam angle sensor 52. In the subsequent step S14, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the actual advance value VCTr and the target advance value VCTa is equal to or greater than a predetermined value α. The predetermined value α defines a threshold value for performing feedback control during transition based on the difference between the actual advance value VCTr and the target advance value VCTa.

ステップS14において肯定判断されるときには、実進角値VCTrを目標進角値VCTaにフィードバック制御する。ここではまずステップS16において、実進角値VCTrに対する目標進角値VCTaの偏差Δに基づく比例項FBP及び微分項FBDを算出する。続くステップS18においては、操作信号のDuty値Dを算出する。ここで、Duty値Dは、オン・オフ周期に対するオン時間の比で定義されている。Duty値Dは、上記比例項FBP及び微分項FBDと後述する補正量OFDとの和に補正係数Kを乗算したものと、後述する保持Duty値KDとを加算することで算出される。ここで、補正係数Kは、バッテリBの電圧VBの変化を補償するためのものである。すなわち、バッテリBの電圧が基準値(例えば「14V」)から変化することに起因するOCV30へのエネルギ投入量の変化を補償し、バッテリBの電圧VBにかかわらず、同一のエネルギを投入する。こうしてDuty値Dが算出されると、ステップS20において、これに基づきOCV30を操作する。   When a positive determination is made in step S14, the actual advance value VCTr is feedback-controlled to the target advance value VCTa. Here, first, in step S16, a proportional term FBP and a differential term FBD based on the deviation Δ of the target advance value VCTa with respect to the actual advance value VCTr are calculated. In the subsequent step S18, the duty value D of the operation signal is calculated. Here, the duty value D is defined by the ratio of the on time to the on / off period. The duty value D is calculated by adding a sum of a proportional term FBP and a differential term FBD and a correction amount OFD described later and a correction coefficient K and a holding duty value KD described later. Here, the correction coefficient K is for compensating for the change in the voltage VB of the battery B. That is, a change in the amount of energy input to the OCV 30 resulting from a change in the voltage of the battery B from a reference value (for example, “14V”) is compensated, and the same energy is input regardless of the voltage VB of the battery B. When the duty value D is calculated in this way, the OCV 30 is operated based on this in step S20.

なお、ステップS14において否定判断される場合や、ステップS20の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。   When a negative determination is made in step S14 or when the process of step S20 is completed, this series of processes is temporarily terminated.

図4に、上記保持Duty値KDの学習制御の処理手順を示す。この処理は、ECU40により、例えば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 4 shows the learning control procedure for the retained duty value KD. This process is repeatedly executed by the ECU 40, for example, at a predetermined cycle.

この一連の処理では、まずステップS30において、目標進角値VCTa、実進角値VCTrが所定時間以上継続して安定状態にあるか否かを判断する。この処理は、上記フィードバック制御が収束したか否かを判断するものである。ここで、各パラメータが安定であることは、これらの変動量が所定以下であるか否かに応じて判断することができる。そしてステップS30において肯定判断される場合には、ステップS32に移行する。   In this series of processing, first, in step S30, it is determined whether or not the target advance value VCTa and the actual advance value VCTr are in a stable state for a predetermined time or longer. This process determines whether the feedback control has converged. Here, it is possible to determine that each parameter is stable depending on whether or not these fluctuation amounts are equal to or less than a predetermined value. If a positive determination is made in step S30, the process proceeds to step S32.

ステップS32においては、実進角値VCTrに対する目標進角値VCTaの偏差Δの絶対値が所定値β以上であるか否かを判断する。この処理は、上記フィードバック制御によって実進角値VCTr及び目標進角値VCTa間に定常的な差が生じているか否かを判断するものである。ここで、所定値βは、上記定常的な差が生じているか否かを判断するための値に設定されている。そして、ステップS32において肯定判断される場合には、フィードバック制御によって実進角値VCTr及び目標進角値VCTa間に定常的な差が生じていると判断し、ステップS34に移行する。   In step S32, it is determined whether or not the absolute value of the deviation Δ of the target advance value VCTa with respect to the actual advance value VCTr is equal to or greater than a predetermined value β. This process determines whether or not a steady difference has occurred between the actual advance value VCTr and the target advance value VCTa by the feedback control. Here, the predetermined value β is set to a value for determining whether or not the above-described steady difference has occurred. If an affirmative determination is made in step S32, it is determined that a steady difference has occurred between the actual advance value VCTr and the target advance value VCTa by feedback control, and the process proceeds to step S34.

ステップS34においては、保持Duty値Dを更新する。すなわち、先の図3に示したフィードバック制御を行っているにもかかわらず定常的な差が生じている場合には、上記保持Duty値KDが適切な値からずれていると考えられるため、保持Duty値を更新する。ここでは、保持Duty値を現在のDuty値Dに更新する。これにより、目標進角値VCTaと実進角値VCTrとの差は縮まることとなる。なお、保持Duty値KDの更新によって定まるDuty値Dが過剰である場合には、先の図3に示したフィードバック制御によってDuty値Dが更新される。   In step S34, the retained duty value D is updated. That is, when a steady difference occurs even though the feedback control shown in FIG. 3 is performed, it is considered that the hold duty value KD is deviated from an appropriate value. Update the Duty value. Here, the retained duty value is updated to the current duty value D. As a result, the difference between the target advance value VCTa and the actual advance value VCTr is reduced. When the duty value D determined by updating the held duty value KD is excessive, the duty value D is updated by the feedback control shown in FIG.

これに対し、ステップS32において否定判断される場合には、ステップS36において、Duty値Dを保持Duty値Dとする。なお、ステップS30において否定判断される場合やステップS34、S36の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。   On the other hand, if a negative determination is made in step S32, the duty value D is set as the retained duty value D in step S36. When a negative determination is made at step S30 or when the processes at steps S34 and S36 are completed, this series of processes is temporarily terminated.

ところで、先の図2に示したDuty値Dと実進角値VCTrとの関係(応答特性)は、個体差や経年変化、温度等の影響によって変動する。特に、温度の影響によって、応答特性のばらつきが顕著に生じる。以下、これについて図5に基づき説明する。   By the way, the relationship (response characteristic) between the duty value D and the actual advance value VCTr shown in FIG. 2 fluctuates due to individual differences, changes over time, temperature, and the like. In particular, variation in response characteristics is noticeably caused by the influence of temperature. Hereinafter, this will be described with reference to FIG.

図5の左側には、可変バルブタイミング機構20及びOCV30を備えて構成される可変バルブタイミング装置の応答特性の一例を示す。ここで、a1,a2は、ともに、保持Duty値KDにて実進角値VCTrが一旦保持されている状態においてDuty値Dをわずかに変化させても実進角値VCTrの変化速度が微小である保持不感帯領域を示す。図示されるように、保持Duty値KDからDuty値Dを変化させると、実進角値VCTrの変化速度が急変する点が存在するが、保持Duty値KDから急変する点までの領域にあっては、実進角値VCTrの変化速度が非常に小さくなる。詳しくは、a2は、遅角側の保持不感帯領域、a1は進角側の保持不感帯領域である。一方、b1,b2は、Duty値Dの変化に応じて実進角値VCTrの変化速度が顕著に変化する領域を示す。詳しくは、b2は、遅角側の領域、b1は進角側の領域である。また、c1、c2は、Duty値Dを変化させても実進角値VCTrの変化速度がほとんど変化しない領域(不感帯領域)における上限速度を示す。詳しくは、c2は、遅角側の速度、c1は進角側の速度である。   On the left side of FIG. 5, an example of response characteristics of a variable valve timing device configured to include the variable valve timing mechanism 20 and the OCV 30 is shown. Here, both a1 and a2 have a very small change rate of the actual advance value VCTr even if the duty value D is slightly changed in a state where the actual advance value VCTr is once held at the hold duty value KD. A certain holding dead zone region is shown. As shown in the figure, when the duty value D is changed from the held duty value KD, there is a point where the change rate of the actual advance value VCTr changes suddenly, but in the region from the held duty value KD to the point where the sudden change occurs. The change rate of the actual advance value VCTr becomes very small. Specifically, a2 is a holding dead zone region on the retard side, and a1 is a holding dead zone region on the advance side. On the other hand, b1 and b2 indicate regions in which the change speed of the actual advance value VCTr changes remarkably according to the change of the duty value D. Specifically, b2 is a retarded side region, and b1 is an advanced side region. Further, c1 and c2 indicate upper limit speeds in a region (dead zone) where the change speed of the actual advance value VCTr hardly changes even when the duty value D is changed. Specifically, c2 is the retard side speed, and c1 is the advance side speed.

図5の右側には、保持不感帯領域の幅と作動油温との関係を示す。図中、1点鎖線は、製品出荷される可変バルブタイミング装置のうちの応答特性がもっとも高いものについての保持不感帯領域の幅を示し、実線は、応答特性がもっとも低いものについての保持不感帯領域の幅を示す。図示されるように、作動油の温度が低下するにつれて保持不感帯領域の幅は拡大していき、温度変化に対する保持不感帯領域の幅の変動幅は非常に大きいものとなっている。更に、ガソリン機関の稼動により作動油の温度が上昇して収束する温度領域(70〜百数十度)においては、保持不感帯領域の幅の個体差はごくわずかである一方、上記温度領域よりも低温となるにつれて、保持不感帯領域の幅の個体差が顕著となる。   The right side of FIG. 5 shows the relationship between the width of the holding dead zone region and the hydraulic oil temperature. In the figure, the one-dot chain line indicates the width of the holding dead zone for the highest response characteristic among the variable valve timing devices shipped as products, and the solid line indicates the holding dead band for the lowest response characteristic. Indicates the width. As shown in the drawing, the width of the holding dead zone region increases as the temperature of the hydraulic oil decreases, and the variation width of the width of the holding dead zone region with respect to the temperature change is very large. Furthermore, in the temperature range (70 to hundreds of degrees) where the temperature of the hydraulic oil rises and converges due to the operation of the gasoline engine, the individual difference in the width of the holding dead zone region is very small, but is higher than the above temperature range. As the temperature becomes lower, individual differences in the width of the holding dead zone region become more prominent.

このように、作動油の温度の変化に対する保持不感帯領域の幅の変動は大きく、しかもその個体差に起因するばらつきが非常に大きくなり得ることがわかる。ここで、先の図3のフィードバック制御の比例項FBP及び微分項FBDは、この保持不感帯領域を考慮して、偏差Δとの関係が定められている。しかし、この保持不感帯領域が温度によって変化し、しかも、個体差のばらつきが非常に大きい場合には、実進角値VCTrの制御に際して想定する基準となる応答特性と実際の応答特性とのずれ量が大きくなり、ひいては、制御性が低下するおそれがある。   Thus, it can be seen that the variation of the width of the holding dead zone region with respect to the change of the temperature of the hydraulic oil is large, and the variation due to the individual difference can be very large. Here, in relation to the proportional term FBP and the differential term FBD of the feedback control in FIG. 3, the relationship with the deviation Δ is determined in consideration of the holding dead zone region. However, if this holding dead zone region changes with temperature and the variation of individual differences is very large, the amount of deviation between the response characteristic serving as a reference assumed when controlling the actual advance value VCTr and the actual response characteristic May increase, and as a result, controllability may be reduced.

図6に、所定温度において、可変バルブタイミング装置のうちの応答特性がもっとも高いものについて、目標進角値VCTaをステップ状に変化させた場合にオーバーシュート量又はアンダーシュート量を許容範囲内としつつハンチングを抑制するように制御を適合した場合について、保持不感帯領域の拡大による影響を示す。ここで、丸印は、目標進角値VCTaを「10°CA」から「35°CA」にステップ状に変化させる際の「90%」の到達時間を示し、三角印は、目標進角値VCTaを「10°CA」から「17°CA」にステップ状に変化させる際の「90%」の到達時間を示す。図示されるように、保持不感帯領域の幅が変化すると、到達時間が大幅に変化する。このため、先の図5に示したように、保持不感帯領域が温度に応じて大きく変化する性質を有する場合には、特に作動油の温度が低温である場合の制御性が低下する。   FIG. 6 shows that the overshoot amount or the undershoot amount is within an allowable range when the target advance value VCTa is changed stepwise for a variable valve timing device having the highest response characteristic at a predetermined temperature. In the case where the control is adapted to suppress hunting, the influence due to the expansion of the holding dead zone region is shown. Here, the circle indicates the arrival time of “90%” when the target advance value VCTa is changed in a step shape from “10 ° CA” to “35 ° CA”, and the triangle indicates the target advance value The arrival time of “90%” when VCTa is changed stepwise from “10 ° CA” to “17 ° CA” is shown. As illustrated, when the width of the holding dead zone region changes, the arrival time changes significantly. For this reason, as shown in FIG. 5 above, when the holding dead zone region has a property of largely changing according to the temperature, the controllability particularly when the temperature of the hydraulic oil is low is lowered.

そこで本実施形態では、保持不感帯領域の幅の境界のずれに起因する応答特性のずれ量を定量化して学習し、これに基づき先の図3に示した上記補正量OFDを算出する。以下、これについて図7を用いて説明する。   Therefore, in this embodiment, the shift amount of the response characteristic caused by the shift of the boundary of the width of the holding dead zone region is quantified and learned, and the correction amount OFD shown in FIG. 3 is calculated based on this. Hereinafter, this will be described with reference to FIG.

図7(c)に、1点鎖線にて、製品出荷される可変バルブタイミング装置のうちの応答特性が最も高いものを、また、実線にて応答特性が最も低いものを示す。図示されるように、保持不感帯領域の境界のずれに起因して保持不感帯領域外へとDuty値Dを微小に変化させた際の実進角値VCTrの変化速度のずれは顕著となる。このため、例えば図7(c)に例示されるように可変バルブタイミング装置のうちの保持不感帯領域の最も短いものの境界から最も長いものの境界までの間の値にDuty値を変化させることで、保持不感帯領域の境界のずれに起因した応答特性のずれ量を検出することができると考えられる。   FIG. 7C shows a variable valve timing device shipped with a product having the highest response characteristic by a one-dot chain line, and a thing having the lowest response characteristic by a solid line. As shown in the figure, the deviation of the change rate of the actual advance value VCTr becomes noticeable when the duty value D is slightly changed outside the holding dead zone due to the deviation of the boundary of the holding dead zone. For this reason, for example, as shown in FIG. 7C, the duty value is changed by changing the Duty value to a value between the shortest boundary and the longest boundary of the holding dead zone in the variable valve timing device. It is considered that the shift amount of the response characteristic due to the shift of the boundary of the dead zone can be detected.

そこで、図7(a)のように、予め上記態様にてDuty値を変化させるテストパターンを設定する。そして、図7(b)に示すように、このときの実進角値VCTrの時間変化を検出し、これに基づき、実進角値VCTrの制御に際しての基準となる応答特性に対する実際の応答特性のずれ量を定量化して学習する。   Therefore, as shown in FIG. 7A, a test pattern for changing the duty value in the above-described manner is set in advance. Then, as shown in FIG. 7 (b), the time change of the actual advance value VCTr at this time is detected, and based on this, the actual response characteristic with respect to the response characteristic serving as a reference in controlling the actual advance value VCTr is determined. Quantify and learn the amount of deviation.

図8に、本実施形態にかかる応答特性のずれ量の学習処理の手順を示す。この処理は、ECU40により、例えば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 8 shows the procedure of the learning process of the deviation amount of the response characteristic according to the present embodiment. This process is repeatedly executed by the ECU 40, for example, at a predetermined cycle.

この一連の処理では、まずステップS40において、学習実行条件が成立しているか否かを判断する。ここで、学習実行条件としては、例えば以下のものがある。
条件a.水温センサ54によって検出される冷却水温度が規定温度THW0(≦0°C)程度であること。
条件b.作動油温度の推定値が冷却水温度相当であること。
条件c.今回の機関稼動直前の機関停止時間が所定時間Tr以上であること。ここで、所定時間Trは、機関停止に伴って作動油が周囲と熱的な平衡状態を実現すると想定される時間以上に設定する。
条件d.回転速度が所定速度NE0程度であること。
In this series of processing, first, in step S40, it is determined whether or not a learning execution condition is satisfied. Here, examples of the learning execution condition include the following.
Condition a. The cooling water temperature detected by the water temperature sensor 54 is about a specified temperature THW0 (≦ 0 ° C.).
Condition b. The estimated value of the hydraulic oil temperature is equivalent to the coolant temperature.
Condition c. The engine stop time immediately before the operation of the engine is a predetermined time Tr or more. Here, the predetermined time Tr is set to be longer than the time when the hydraulic oil is assumed to be in thermal equilibrium with the surroundings when the engine is stopped.
Condition d. The rotational speed is about the predetermined speed NE0.

上記条件a〜cは、いずれも作動油が周囲との間で熱的な平衡状態を実現しているか否かを判断するためのものである。これは、作動油の温度の推定精度が高い状況か否かを判断するためのものである。すなわち、周知の手法に基づく作動油の温度の推定には、通常「±数度〜二十数度」程度の誤差が生じ得るのであるが、先の図5に示したように、この温度幅において応答特性は大きく変化し得る。このため、可変バルブタイミング機構20や、OCV30内の作動油の温度を正確に推定すべく、上記熱的な平衡状態を実現していることを条件とする。これらの条件が成立するなら、作動油の温度は、冷却水の温度によって高精度に表現することができる。   The above conditions a to c are for determining whether or not the hydraulic oil has achieved a thermal equilibrium state with the surroundings. This is for determining whether or not the estimation accuracy of the temperature of the hydraulic oil is high. That is, in the estimation of the temperature of the hydraulic oil based on a well-known method, an error of about “± several degrees to twenty degrees” may normally occur. However, as shown in FIG. The response characteristics can vary greatly. For this reason, in order to accurately estimate the temperature of the hydraulic oil in the variable valve timing mechanism 20 and the OCV 30, it is necessary to realize the above thermal equilibrium state. If these conditions are satisfied, the temperature of the hydraulic oil can be expressed with high accuracy by the temperature of the cooling water.

続くステップS42においては、先の図7(a)に示したDuty値Dのテストパターンを投入する。そして、ステップS44においては、先の図7(b)に示した実進角値VCTrを検出する。そして、ステップS46においては、実進角値VCTrが進角側へ移行する際の変化速度ΔVbと遅角側へ移行する際の変化速度ΔVaとを算出する。ここでは例えば、Duty値を進角側又は遅角側の値とする期間における平均的な速度を算出すればよい。続くステップS48においては、変化速度ΔVbの絶対値が基準速度ΔVb0の絶対値よりも小さいこと及び変化速度ΔVaの絶対値が変化速度ΔVa0の絶対値よりも小さいことの少なくとも一方の条件が成立するか否かを判断する。   In the subsequent step S42, the test pattern of the duty value D shown in FIG. 7A is input. In step S44, the actual advance value VCTr shown in FIG. 7B is detected. In step S46, a change speed ΔVb when the actual advance value VCTr shifts to the advance side and a change speed ΔVa when it shifts to the retard side are calculated. Here, for example, an average speed may be calculated in a period in which the duty value is a value on the advance side or the retard side. In the subsequent step S48, is at least one of the conditions that the absolute value of the change speed ΔVb is smaller than the absolute value of the reference speed ΔVb0 and that the absolute value of the change speed ΔVa is smaller than the absolute value of the change speed ΔVa0 satisfied? Judge whether or not.

ここで、基準速度ΔVb0,ΔVa0は、製品出荷される可変バルブタイミング装置の応答特性のうちの最も高いものにおける速度である。これは、本実施形態では、実進角値VCTrの制御に際して規準とする応答特性として、製品出荷される可変バルブタイミング装置の応答特性のうちの最も高いものを採用していることと関連している。応答性が最高のものを基準となる特性とするのは、制御ハンチングを抑制するような適合を優先したためである。なお、これら基準速度ΔVb0,ΔVa0は、上記常時記憶保持装置42に記憶されている。   Here, the reference speeds ΔVb0 and ΔVa0 are speeds at the highest of the response characteristics of the variable valve timing device shipped as a product. This is related to the fact that, in the present embodiment, the highest response characteristic of the variable valve timing device shipped as a product is adopted as a reference response characteristic when controlling the actual advance value VCTr. Yes. The reason why the characteristic with the highest responsiveness is used as the standard characteristic is that priority is given to adaptation that suppresses control hunting. The reference speeds ΔVb0 and ΔVa0 are stored in the constant storage holding device 42.

上記ステップS48において肯定判断される場合には、実進角値VCTrの制御に際して基準とされる応答特性よりも実際の応答特性が低いと考えられるため、ステップS50に移行する。ステップS50においては、応答特性のずれ量を補償するための学習値ODFbを算出する。ここで、学習値OFDb/OFDaは、進角側の学習値であり、学習値OFDaは遅角側の学習値である。続くステップS52においては、学習値OFDb/OFDaにガード処理を施すことで、学習値OFDb/OFDaが過度に大きい値とならないようにする。そして、ガード処理が施された学習値ODFb/OFDaは、上記常時記憶保持装置42に記憶する。   If an affirmative determination is made in step S48, the actual response characteristic is considered to be lower than the reference response characteristic used when controlling the actual advance value VCTr, and the process proceeds to step S50. In step S50, a learning value ODFb for compensating for the shift amount of the response characteristic is calculated. Here, the learning value OFDb / OFDa is a learning value on the advance side, and the learning value OFDa is a learning value on the retard side. In subsequent step S52, the learning value OFDb / OFDa is subjected to guard processing so that the learning value OFDb / OFDa does not become an excessively large value. Then, the learned value ODFb / OFDa subjected to the guard process is stored in the constant memory holding device 42.

なお、ステップS40、S48において否定判断される場合や、ステップS52の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。   When a negative determination is made in steps S40 and S48, or when the process of step S52 is completed, this series of processes is temporarily terminated.

こうして学習される学習値OFDb/OFDaを用いて図9に示す処理によって上記補正量OFDを算出することで、応答特性のずれ量を補償するように保持Duty値KDを補正することができる。ここで、学習値OFDb/OFDaを、補正係数K1、K2によって補正することで補正量OFDを算出する。ここで、補正係数K1は、回転速度の変化による応答特性の変動を補償するためのものである。すなわち、上記ポンプPが機関駆動式であるために、ポンプPの吐出圧が回転速度に依存する。このため、回転速度が低いほど補正量OFDの絶対値を大きい値とすべく補正係数K1を定める。一方、補正係数K2は、作動油温の変化による応答特性の変動を補償するためのものである。ここでは、作動油の温度が低いほど補正量OFDの絶対値を大きい値とするように補正係数K2を定める。   By calculating the correction amount OFD by the process shown in FIG. 9 using the learned values OFDb / OFDa learned in this way, the retained duty value KD can be corrected so as to compensate for the deviation amount of the response characteristic. Here, the correction amount OFD is calculated by correcting the learning value OFDb / OFDa with the correction coefficients K1 and K2. Here, the correction coefficient K1 is for compensating for a variation in response characteristics due to a change in the rotational speed. That is, since the pump P is engine driven, the discharge pressure of the pump P depends on the rotational speed. For this reason, the correction coefficient K1 is determined so that the absolute value of the correction amount OFD increases as the rotational speed decreases. On the other hand, the correction coefficient K2 is for compensating for fluctuations in response characteristics due to changes in hydraulic oil temperature. Here, the correction coefficient K2 is determined so that the absolute value of the correction amount OFD increases as the temperature of the hydraulic oil decreases.

こうして算出される補正量OFDは、先の図2に示した処理による実進角値VCTrの変位方向に対応する学習値OFDb/OFDaに応じたものとなる。そして、この補正量OFDをDuty値Dの設定に用いることで、保持不感帯領域を縮小したのと同様の効果を得ることができる。   The correction amount OFD calculated in this way corresponds to the learning value OFDb / OFDa corresponding to the displacement direction of the actual advance value VCTr obtained by the process shown in FIG. Then, by using this correction amount OFD for setting the duty value D, it is possible to obtain the same effect as when the holding dead zone region is reduced.

図10に、上記補正量OFDを用いる効果を示す。   FIG. 10 shows the effect of using the correction amount OFD.

図10(a)に太線にて示すのは、基準となる特性であり、細線にて示すのは、実際の特性である。この場合、2点鎖線にて示すDuty値Dを設定することで期待される速度に対して、実際の速度が不足する。ここで、実際の速度と基準となる特性とから定まるDuty値と現在の実際のDuty値D(2点鎖線)との差によって、上記速度の不足分を補償するためのDuty値を簡易に設定できる。   In FIG. 10A, a thick line indicates a reference characteristic, and a thin line indicates an actual characteristic. In this case, the actual speed is insufficient with respect to the speed expected by setting the duty value D indicated by the two-dot chain line. Here, according to the difference between the duty value determined from the actual speed and the reference characteristics and the current actual duty value D (two-dot chain line), the duty value for compensating for the shortage of the speed is simply set. it can.

図10(b)に、こうした態様にて定めた学習値を用いない場合の実進角値VCTrの目標進角値VCTaへの追従性を示し、図10(c)に、学習値を用いる場合の実進角値VCTrの目標進角値VCTaへの追従性を示す。図示されるように、学習値を用いることで、実進角値VCTrの目標進角値VCTaへの追従性が向上する。   FIG. 10B shows the followability of the actual advance value VCTr to the target advance value VCTa when the learned value determined in this manner is not used, and FIG. 10C shows the case where the learned value is used. This shows the followability of the actual advance value VCTr to the target advance value VCTa. As shown in the figure, by using the learning value, the followability of the actual advance value VCTr to the target advance value VCTa is improved.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

(1)Duty値Dを実進角値VCTrの保持不感帯領域内から該領域外へ向けて変化させる際の実進角値VCTrの時間変化に基づき可変バルブタイミング装置の応答特性のずれ量を学習した。これにより、応答特性のずれに適切に対処することが可能となる。   (1) Learning the deviation amount of the response characteristic of the variable valve timing device based on the time change of the actual advance value VCTr when the duty value D is changed from the inside of the holding dead zone of the actual advance value VCTr to the outside of the area. did. As a result, it is possible to appropriately cope with a shift in response characteristics.

(2)ガソリン機関の運転状態から要求される目標進角値VCTaとは独立に、Duty値Dを学習用(テストパターン)に強制的に変化させることで学習を行った。これにより、実進角値VCTrの時間変化と応答特性のずれ量との相関関係が顕著となる領域において学習を行うことができる。   (2) Learning was performed by forcibly changing the duty value D to the learning (test pattern) independently of the target advance value VCTa required from the operating state of the gasoline engine. As a result, learning can be performed in a region where the correlation between the temporal change of the actual advance value VCTr and the deviation amount of the response characteristic becomes significant.

(3)保持不感帯領域の境界のずれに起因する応答特性のずれ量を学習値OFDb/OFDaとして定量化した。これにより、学習値OFDb/OFDaを、応答特性のずれ量を好適に表現したものとすることができる。   (3) The shift amount of the response characteristic due to the shift of the boundary of the holding dead zone region was quantified as the learning value OFDb / OFDa. As a result, the learning value OFDb / OFDa can be appropriately expressed as a deviation amount of the response characteristic.

(4)作動油の温度が規定温度THW0(≦0°C)程度である場合に学習を行った。これにより、保持不感帯領域の境界のばらつきが顕在化する温度において学習を行うことができる。   (4) Learning was performed when the temperature of the hydraulic oil was about the specified temperature THW0 (≦ 0 ° C.). Thereby, learning can be performed at a temperature at which the variation of the boundary of the holding dead zone region becomes apparent.

(5)学習されるずれ量を補償するようにして実進角値VCTrを制御すべく、補正量OFDに基づきDuty値Dを設定した。これにより、バルブ特性の制御性を向上させることができる。   (5) The duty value D is set based on the correction amount OFD so as to control the actual advance value VCTr so as to compensate the learned shift amount. Thereby, the controllability of the valve characteristics can be improved.

(6)補正量OFDの設定に際し、作動油の温度を加味した。これにより、学習時の温度(規定温度THW0)と現在の作動油温との相違に起因して応答特性のずれ量が変動することを考慮しつつ現在のずれ量を把握し、これを補償するようにDuty値Dを設定することができる。   (6) When setting the correction amount OFD, the temperature of the hydraulic oil was taken into account. As a result, the current deviation amount is grasped and compensated for in consideration that the deviation amount of the response characteristic varies due to the difference between the learning temperature (specified temperature THW0) and the current hydraulic oil temperature. Thus, the duty value D can be set.

(7)補正量OFDの設定に際し、ポンプPの吐出する作動油の圧力を加味した。これにより、学習時の圧力と現在の圧力との相違に起因して応答特性のずれ量が変動することを考慮しつつ現在のずれ量を把握し、これを補償するようにDuty値Dを設定することができる。   (7) When setting the correction amount OFD, the pressure of the hydraulic oil discharged from the pump P was taken into account. As a result, the current deviation amount is grasped in consideration of the fluctuation amount of the response characteristic due to the difference between the learning pressure and the current pressure, and the duty value D is set to compensate for this. can do.

(8)作動油が周囲との間で熱的な平衡状態を実現していると判断される場合に学習を行った。これにより、可変バルブタイミング機構20やOCV30内部の作動油の温度を直接検出することができない状況下、作動油の温度の推定精度を高く維持することのできる場合に限って学習を行うことができる。   (8) Learning was performed when it was determined that the hydraulic oil had achieved a thermal equilibrium with the surroundings. Thereby, learning can be performed only when the estimation accuracy of the temperature of the hydraulic oil can be maintained high in a situation where the temperature of the hydraulic oil inside the variable valve timing mechanism 20 and the OCV 30 cannot be directly detected. .

(9)進角側及び遅角側のそれぞれについて各別に学習値OFDb/OFDaを算出した。これにより、応答特性のずれに適切に対処することができる。   (9) The learning value OFDb / OFDa was calculated for each of the advance side and the retard side. Thereby, it is possible to appropriately cope with a shift in response characteristics.

(10)実進角値VCTrの変化速度に基づき、実進角値VCTrの時間変化を定量化しつつ、学習値OFDb/OFDaを算出した。これにより、上記時間変化を適切に定量化して学習を行うことができる。   (10) Based on the change rate of the actual advance value VCTr, the learning value OFDb / OFDa was calculated while quantifying the temporal change of the actual advance value VCTr. Thereby, learning can be performed by appropriately quantifying the time change.

(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図11に、本実施形態にかかる応答特性のずれ量の学習処理の手順を示す。この処理は、ECU40により、例えば所定周期で繰り替えし実行される。なお、図11において、先の図8に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。   FIG. 11 shows the procedure of the learning process of the deviation amount of the response characteristic according to the present embodiment. This process is repeated by the ECU 40, for example, at a predetermined cycle. In FIG. 11, the same steps as those shown in FIG. 8 are given the same step numbers for the sake of convenience.

この一連の処理では、ステップS42aにおいて、学習用のテストパターンによって、目標進角値VCTaを規定する。図12(a)にこのテストパターンを示し、図12(b)に、実進角値VCTrを目標進角値VCTaにフィードバック制御する際のDuty値Dの推移を示し、図12(c)に、実進角値VCTrの推移を示す。図示されるように、目標進角値VCTaを一旦進角側又は遅角側へ強制的に変化させた後所定期間後に元に戻すことで、Duty値Dを、保持不感帯領域内から保持不感帯領域外へと進角側及び遅角側の双方に変化させることができる。   In this series of processes, in step S42a, the target advance value VCTa is defined by the learning test pattern. FIG. 12 (a) shows this test pattern, FIG. 12 (b) shows the transition of the duty value D when feedback control of the actual advance value VCTr to the target advance value VCTa, and FIG. 12 (c). The transition of the actual advance value VCTr is shown. As shown in the figure, the target advance value VCTa is once forcedly changed to the advance side or the retard side, and then returned to the original state after a predetermined period, so that the Duty value D is maintained from the holding dead zone area to the holding dead zone area. It can be changed to both the advance side and the retard side.

しかも、このように、目標進角値VCTaを規定する場合、実際の可変バルブタイミング装置の応答特性が高いものであったとしても、実進角値VCTrが過度に変化することを回避することができる。なお、上記目標進角値VCTaは、フィードバック制御によるDuty値Dの変化量の最大値が、先の第1の実施形態における変化量程度となるように設定することが望ましい。   Moreover, when the target advance value VCTa is defined in this way, even if the response characteristics of the actual variable valve timing device are high, it is possible to avoid the actual advance value VCTr from changing excessively. it can. The target advance value VCTa is preferably set so that the maximum value of the change amount of the Duty value D by the feedback control is about the change amount in the first embodiment.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)〜(10)の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。   According to this embodiment described above, in addition to the effects (1) to (10) of the first embodiment, the following effects can be obtained.

(11)目標進角値VCTaをテストパターンにて規定して且つ実進角値VCTrを目標進角値VCTaにフィードバック制御した。これにより、実進角値VCTrが過度に変化することを回避しつつ学習を行うことができる。   (11) The target advance value VCTa is defined by a test pattern, and the actual advance value VCTr is feedback-controlled to the target advance value VCTa. Thus, learning can be performed while avoiding an excessive change in the actual advance value VCTr.

(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the second embodiment.

図13に、本実施形態にかかる応答特性のずれ量の学習処理の手順を示す。この処理は、ECU40により、例えば所定周期で繰り替えし実行される。なお、図13において、先の図11に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。   FIG. 13 shows the procedure of the learning process of the response characteristic deviation amount according to the present embodiment. This process is repeated by the ECU 40, for example, at a predetermined cycle. In FIG. 13, the same steps as those shown in FIG. 11 are given the same step numbers for the sake of convenience.

この一連の処理では、ステップS46bにおいて、実進角値VCTrの進角側への移行時の時間積分値IVbと遅角側への移行時の時間積分値IVaとを算出する。ここで、積分値は、テストパターン投入前の実進角値VCTrを基準値0とした積分値である。そして、ステップS48bにおいては、時間積分値IVbの絶対値が基準積分値IVb0の絶対値よりも小さいこと及び時間積分値IVaの絶対値が基準積分値IVa0の絶対値よりも小さいことの少なくとも一方の条件が成立するか否かを判断する。ここで、基準積分値IVb0,IVa0は、可変バルブタイミング装置の応答特性のうちの最も高いものにおける実進角値VCTrの積分値である。応答特性の高いものほど実進角値VCTrの変化速度の絶対値が大きくなることから、実進角値VCTrの積分値も大きくなると想定される。このため、基準積分値IVb0,IVa0よりも小さい場合には、基準となる特性よりも低いと考えられる。このため、ステップS48bにおいて肯定判断される場合には、ステップS50に移行する。   In this series of processing, in step S46b, the time integration value IVb when the actual advance value VCTr is shifted to the advance side and the time integration value IVa when it is shifted to the retard side are calculated. Here, the integral value is an integral value with the actual advance value VCTr before the test pattern is input as the reference value 0. In step S48b, at least one of the absolute value of the time integral value IVb being smaller than the absolute value of the reference integral value IVb0 and the absolute value of the time integral value IVa being smaller than the absolute value of the reference integral value IVa0. It is determined whether the condition is satisfied. Here, the reference integral values IVb0 and IVa0 are integral values of the actual advance value VCTr in the highest response characteristic of the variable valve timing device. Since the absolute value of the change speed of the actual advance value VCTr increases as the response characteristic increases, it is assumed that the integral value of the actual advance value VCTr also increases. For this reason, when it is smaller than the reference integral values IVb0 and IVa0, it is considered to be lower than the reference characteristic. For this reason, when a positive determination is made in step S48b, the process proceeds to step S50.

このように、Duty値Dを保持不感帯領域内から同領域外へ向けて変化させる際の実進角値VCTrの時間変化を上記積分値によって定量化することで、先の図10(b)及び図10(c)に示したような実進角値VCTrの微小な時間変化の影響を好適に排除しつつ時間変化を定量化することができる。   In this way, by quantifying the time change of the actual advance angle value VCTr when the duty value D is changed from the inside of the holding dead zone region to the outside of the region by the integrated value, the above FIG. The time change can be quantified while suitably eliminating the influence of the minute time change of the actual advance value VCTr as shown in FIG.

(第4の実施形態)
以下、第4の実施形態について、先の第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the second embodiment.

図14に、本実施形態にかかる応答特性のずれ量の学習処理の手順を示す。この処理は、ECU40により、例えば所定周期で繰り替えし実行される。なお、図14において、先の図11に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。   FIG. 14 shows the procedure of the learning process of the deviation amount of the response characteristic according to the present embodiment. This process is repeated by the ECU 40, for example, at a predetermined cycle. In FIG. 14, the same steps as those shown in FIG. 11 are given the same step numbers for the sake of convenience.

この一連の処理では、ステップS46cにおいて、実進角値VCTrの進角側への移行時における、実進角値VCTrに対する目標進角値VCTaの差の変化速度ΔVbと、実進角値VCTrの遅角側への移行時における、実進角値VCTrに対する目標進角値VCTaの差の変化速度ΔVaとを算出する。すなわち、本実施形態においては、実進角値VCTrに対する目標進角値VCTaの差の変化速度によって、実進角値VCTrの時間変化を定量化する。   In this series of processing, in step S46c, when the actual advance value VCTr is shifted to the advance side, the change speed ΔVb of the difference between the actual advance value VCTr and the target advance value VCTr and the actual advance value VCTr are changed. A change speed ΔVa of a difference between the actual advance value VCTr and the target advance value VCTa at the time of shifting to the retard side is calculated. That is, in the present embodiment, the time change of the actual advance value VCTr is quantified based on the change rate of the difference between the target advance value VCTr and the actual advance value VCTr.

(第5の実施形態)
以下、第5の実施形態について、先の第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the second embodiment.

図15に、本実施形態にかかる応答特性のずれ量の学習処理の手順を示す。この処理は、ECU40により、例えば所定周期で繰り替えし実行される。なお、図15において、先の図11に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。   FIG. 15 shows the procedure of the learning process of the deviation amount of the response characteristic according to the present embodiment. This process is repeated by the ECU 40, for example, at a predetermined cycle. In FIG. 15, the same steps as those shown in FIG. 11 are given the same step numbers for the sake of convenience.

この一連の処理では、ステップS46dにおいて、実進角値VCTrの進角側への移行時のDuty値の時間積分値IDbと遅角側への移行時のDuty値の時間積分値IDaとを算出する。ここで、積分値は、テストパターン投入前の保持Duty値KDを基準値0とした積分値である。そして、ステップS48dにおいては、実進角値VCTrを進角側へと変位させる際の時間積分値IVbの絶対値が基準積分値IDb0の絶対値よりも大きいこと及び遅角側へと変位させる際の時間積分値IDaの絶対値が基準積分値IDa0の絶対値よりも大きいことの少なくとも一方の条件が成立するか否かを判断する。ここで、基準積分値IDb0,IDa0は、可変バルブタイミング装置の応答特性のうちの最も高いものにおける実進角値VCTrの積分値である。   In this series of processing, in step S46d, the time integral value IDb of the duty value when the actual advance value VCTr is shifted to the advance side and the time integral value IDa of the duty value when the shift is made to the retard side are calculated. To do. Here, the integral value is an integral value in which the hold duty value KD before the test pattern is input is set to the reference value 0. In step S48d, when the absolute value of the time integral value IVb when the actual advance value VCTr is displaced toward the advance side is larger than the absolute value of the reference integral value IDb0 and when the actual advance value VCTr is displaced toward the retard side. It is determined whether or not at least one of the conditions that the absolute value of the time integral value IDa is larger than the absolute value of the reference integral value IDa0 is satisfied. Here, the reference integral values IDb0 and IDa0 are integral values of the actual advance value VCTr in the highest response characteristic of the variable valve timing device.

上記積分値IDb,IDaの絶対値は、実進角値VCTrを目標進角値VCTaへと制御する際に投入したエネルギと相間を有する。このため、応答性が低いほど、これら絶対値は大きくなると考えられる。このため、ステップS48dにおいて肯定判断される場合には、基準となる応答特性に対してずれが生じているとして、ステップS50に移行する。   The absolute values of the integrated values IDb and IDa have a phase difference with the energy input when the actual advance value VCTr is controlled to the target advance value VCTa. For this reason, it is considered that these absolute values increase as the responsiveness decreases. For this reason, when an affirmative determination is made in step S48d, it is determined that there is a deviation from the reference response characteristic, and the process proceeds to step S50.

上記基準積分値IDa0,IDb0は、バッテリBの電圧VBに応じて可変設定される。すなわち、これら基準積分値IDa0、IDb0は、現在の電圧VBにおける値とされる。これは、バッテリBの電圧VBが変化すると、先の図4のステップS18の処理において、補正係数KによってDuty値Dが補正されることに鑑みてなされるものである。このため、バッテリBの電圧VBの変動の影響を除いた個体差間の応答特性のずれ量を学習すべく、基準積分値IDa0,IDb0を電圧VBに応じて可変設定する。   The reference integrated values IDa0 and IDb0 are variably set according to the voltage VB of the battery B. That is, these reference integral values IDa0 and IDb0 are values at the current voltage VB. This is done in view of the fact that when the voltage VB of the battery B changes, the duty value D is corrected by the correction coefficient K in the process of step S18 of FIG. For this reason, the reference integrated values IDa0 and IDb0 are variably set in accordance with the voltage VB in order to learn the shift amount of the response characteristic between individual differences excluding the influence of the fluctuation of the voltage VB of the battery B.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態や第2の実施形態に準じた効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。   According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects according to the first and second embodiments.

(12)テストパターンにて規定される目標進角値VCTaへと実進角値VCTrをフィードバック制御する際のDuty値Dの時間積分値に基づき、実進角値VCTrの時間変化を定量化しつつ学習を行った。ここで、フィードバック制御を行う場合、Duty値Dは一定でないことから、実進角値VCTrの検出値の時間変化を用いる場合には、それがDuty値Dのどの値に対応するのかの対応付けが困難となり、ひいては応答特性のずれ量との対応付けも困難となる懸念がある。この点、上記実施形態では、Duty値Dの時間積分値によって実進角値VCTrの時間変化を定量化することで、応答特性のずれ量との対応付けを適切に行うことができる。   (12) While quantifying the time change of the actual advance value VCTr based on the time integral value of the Duty value D when feedback control of the actual advance value VCTr to the target advance value VCTa defined by the test pattern Learned. Here, when the feedback control is performed, the duty value D is not constant. Therefore, when the time change of the detected value of the actual advance value VCTr is used, it is associated with which value of the duty value D it corresponds. There is a concern that it is difficult to associate the response characteristic with the deviation amount of the response characteristic. In this regard, in the above-described embodiment, by quantifying the temporal change of the actual advance value VCTr by the time integral value of the duty value D, it is possible to appropriately associate the response characteristic with the shift amount.

(第6の実施形態)
以下、第6の実施形態について、先の第4の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Sixth embodiment)
Hereinafter, the sixth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the fourth embodiment.

図16に、本実施形態にかかる応答特性のずれ量の学習処理の手順を示す。この処理は、ECU40により、例えば所定周期で繰り替えし実行される。なお、図16において、先の図14に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。   FIG. 16 shows the procedure of the learning process of the response characteristic deviation amount according to the present embodiment. This process is repeated by the ECU 40, for example, at a predetermined cycle. In FIG. 16, the same steps as those shown in FIG. 14 are given the same step numbers for the sake of convenience.

この一連の処理では、ステップS60において、実進角値VCTrの保持がなされていた状態から目標進角値VCTaが変化し、実進角値VCTrをこれに追従させる要求が生じたか否かを判断する。そして、ステップS60において肯定判断されると、ステップS40eにおいて、学習実行条件が成立しているか否かを判断する。ここで、学習実行条件としては、先の第4の実施形態における条件に加えて、保持状態からフィードバック制御によって実進角値VCTrを変化させるためのDuty値Dの変化量ΔDの絶対値が所定値ε以下であるとの条件を用いる。この条件は、今回のDuty値の変化が、Duty値Dの変化に対する実進角値VCTrの変化速度の変化が顕著な領域内での変化であるか否かを判断するためのものである。この条件を満足する場合には、今回の実進角値VCTrの時間変化が、保持不感帯領域の大きさのずれに起因する応答特性と強い相間を有すると考えられる。このため、こうした学習条件を満足する場合に限って学習を行うべく、ステップS40eにて肯定判断される場合に先の図14のステップS46cに移行する。   In this series of processing, in step S60, it is determined whether or not the target advance value VCTa has changed from the state in which the actual advance value VCTr has been held, and a request to follow the actual advance value VCTr has occurred. To do. If an affirmative determination is made in step S60, it is determined in step S40e whether a learning execution condition is satisfied. Here, as the learning execution condition, in addition to the condition in the fourth embodiment, the absolute value of the change amount ΔD of the duty value D for changing the actual advance value VCTr by the feedback control from the holding state is predetermined. The condition that the value is equal to or less than ε is used. This condition is for determining whether or not the current change in the duty value is a change in a region where the change in the change rate of the actual advance value VCTr with respect to the change in the duty value D is significant. When this condition is satisfied, it is considered that the time change of the actual advance angle value VCTr this time has a strong correlation with the response characteristic due to the shift in the size of the holding dead zone region. For this reason, in order to perform learning only when these learning conditions are satisfied, the process proceeds to step S46c of FIG. 14 when an affirmative determination is made in step S40e.

(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・上記第6の実施形態の上記第4の実施形態に対する変更点によって、第2、第3、第5の実施形態を変更してもよい。   -You may change 2nd, 3rd, 5th embodiment by the change with respect to the said 4th Embodiment of the said 6th Embodiment.

・上記第4の実施形態において、偏差Δの変化速度に変えて、偏差Δの積分値を用いてもよい。   In the fourth embodiment, an integrated value of the deviation Δ may be used instead of the change rate of the deviation Δ.

・先の第4の実施形態における変化速度ΔVb,ΔVaによれば、目標進角値VCTaの変化が含まれているために、目標進角値VCTaの設定が1通りでない場合等においても、目標進角値VCTaの設定にかかわらず応答特性のずれ量を適切に反映したものとすることができると考えられる。このため、テストパターンが一通りでない設定に適用して特に有効である。   According to the change speeds ΔVb and ΔVa in the fourth embodiment, since the change in the target advance value VCTa is included, the target advance value VCTa can be set even when the setting is not one. It can be considered that the deviation amount of the response characteristic can be appropriately reflected regardless of the setting of the advance value VCTa. For this reason, it is particularly effective when applied to a setting in which the test pattern is not uniform.

・上記第5の実施形態において、Duty値Dの積分に代えて、Duty値Dが一旦大きく変化してからの保持不感帯領域へ向けての変化速度を用いて学習を行ってもよい。   In the fifth embodiment, instead of integrating the duty value D, learning may be performed using a change rate toward the holding dead zone after the duty value D has once greatly changed.

・実進角値VCTrの目標進角値VCTaへの制御に際しての電圧VBの変動量の補償態様としては、先の図4に例示したものに限らない。例えば、比例項FBP、微分項FBD及び補正量OFDのいずれか1つ又は2つのみを電圧VBに基づき補正することで行ってもよい。更に、補正係数Kを用いることなく、電圧VBにかかわらず同一のフィードバック制御を行ってもよい。この場合、学習に際しての基準値を電圧VBにかかわらず一定とすることで、学習値OFDa/OFDbに電圧VBの変動に起因する応答特性のずれ量が含まれることとなる。このため、実進角値VCTrの目標進角値VCTaへの制御に際して、学習値OFDa/OFDbによって電圧VBの変動量を補償することができる。   The compensation mode of the variation amount of the voltage VB when controlling the actual advance value VCTr to the target advance value VCTa is not limited to that illustrated in FIG. For example, the correction may be performed by correcting only one or two of the proportional term FBP, the differential term FBD, and the correction amount OFD based on the voltage VB. Further, the same feedback control may be performed regardless of the voltage VB without using the correction coefficient K. In this case, by making the reference value at the time of learning constant regardless of the voltage VB, the learning value OFDa / OFDb includes the deviation amount of the response characteristic due to the fluctuation of the voltage VB. For this reason, when the actual advance value VCTr is controlled to the target advance value VCTa, the fluctuation amount of the voltage VB can be compensated by the learned value OFDa / OFDb.

・保持点(保持Duty値KD)からの操作信号(Duty値D)の離間度合いが規定値以下となる条件下に限った応答特性のずれ量の学習手法としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば、フィードバック制御によって、実際の操作信号が、保持点からの離間度合いが規定値以下となる値にて固定されている状況下、学習を行ってもよい。   The method for learning the deviation amount of the response characteristic limited to the condition where the degree of separation of the operation signal (Duty value D) from the holding point (holding duty value KD) is equal to or less than the specified value is exemplified in the above embodiments. Not limited to things. For example, learning may be performed in a situation where the actual operation signal is fixed at a value at which the degree of separation from the holding point is equal to or less than a specified value by feedback control.

・バルブ特性の検出値(実進角値VCTr)の微小変動の影響を除去しつつバルブ特性の時間変化を定量化する手段としては、実進角値VCTrや偏差Δの積分値を用いるものに限らない。例えば実進角値VCTrの変化を緩和するためのフィルタ処理等の緩和処理を施した後、その変化速度を算出したり偏差Δの変化速度を算出したりするものであってもよい。   As a means for quantifying the change over time of the valve characteristic while removing the influence of minute fluctuations in the detected value of the valve characteristic (actual advance value VCTr), an integral value of the actual advance value VCTr and deviation Δ is used. Not exclusively. For example, after a relaxation process such as a filter process for relaxing the change in the actual advance value VCTr is performed, the change speed may be calculated or the change speed of the deviation Δ may be calculated.

・作動油の温度が周囲との間で熱的な平衡状態を実現していると判断される条件としては、上記実施形態で例示したものに限らない。例えば冷却水温が外気温度と略等しいとの条件を用いてもよい。   The conditions for determining that the temperature of the hydraulic oil is in a thermal equilibrium state with the surroundings are not limited to those exemplified in the above embodiment. For example, a condition that the cooling water temperature is substantially equal to the outside air temperature may be used.

・更に、学習実行条件として、作動油の温度が周囲との間で熱的な平衡状態を実現していると判断される場合との条件を外してもよい。この場合、OCV30や可変バルブタイミング機構20内の作動油の温度を直接検出する専用の検出手段を備えることが望ましい。   -Furthermore, as a learning execution condition, you may remove | exclude the conditions with the case where it is judged that the temperature of hydraulic fluid has implement | achieved the thermal equilibrium state with the circumference | surroundings. In this case, it is desirable to provide dedicated detection means for directly detecting the temperature of the hydraulic oil in the OCV 30 or the variable valve timing mechanism 20.

・学習実行条件として、回転速度についての条件を外してもよい。また、オイルポンプPを機関駆動式とする代わりに、電動式として内燃機関の回転速度にかかわらずその吐出圧を一定とできる場合には、上記補正量OFDの算出に際して、回転速度による学習値OFDb/OFDaの補正を行わなくても、補正量OFDを高精度に算出することができる。   -You may remove | exclude the conditions about rotational speed as learning execution conditions. If the discharge pressure can be constant regardless of the rotation speed of the internal combustion engine instead of the oil pump P being driven by the engine, the learning value OFDb based on the rotation speed is calculated when calculating the correction amount OFD. The correction amount OFD can be calculated with high accuracy without correcting / OFDa.

・上記実施形態では、応答特性のずれ量の学習を、作動油の温度(冷却水の温度)が規定温度THW0となる場合に限って行ったがこれに限らない。例えば作動油の温度として取り得る温度領域を分割した複数の温度領域のそれぞれについて、各別に学習を行ってもよい。この場合、テストパターンは、各温度領域毎に各別に設定することが望ましい。特に、ここでは、作動油の温度が低いほど、Duty値Dの保持点(保持Duty値D)に対する離間度合いが大きくなるようにすることが望ましい。   In the above-described embodiment, the learning of the deviation amount of the response characteristic is performed only when the temperature of the hydraulic oil (cooling water temperature) becomes the specified temperature THW0, but is not limited thereto. For example, learning may be performed separately for each of a plurality of temperature regions obtained by dividing a temperature region that can be taken as the temperature of the hydraulic oil. In this case, it is desirable to set the test pattern separately for each temperature region. In particular, here, it is desirable that the degree of separation of the duty value D with respect to the holding point (holding duty value D) increases as the temperature of the hydraulic oil decreases.

・学習される応答特性のずれ量を補償するようにして目標進角値VCTaへと実進角値VCTrを制御すべくDuty値Dを設定する手法としては、上記保持Duty値KDを補正するものに限らない。例えば偏差Δと比例項FBPや微分項FBDとの関係を補正してもよい。   As a method for setting the duty value D so as to control the actual advance value VCTr to the target advance value VCTa so as to compensate the deviation amount of the response characteristic to be learned, the above-described retained duty value KD is corrected. Not limited to. For example, the relationship between the deviation Δ and the proportional term FBP or the differential term FBD may be corrected.

・保持Duty値KDの学習手法としては、上記実施形態で例示したものに限らない。要は、バルブ特性が変化しなくなる際の操作信号の値を逐次更新しつつ学習する手段を備えればよい。   The learning method of the retained duty value KD is not limited to the one exemplified in the above embodiment. In short, it is only necessary to provide means for learning while sequentially updating the value of the operation signal when the valve characteristic does not change.

・バルブ特性の制御に際しての基準となる特性として、量産されるバルブ特性可変装置のうちの最高の応答特性を採用する代わりに、例えば平均的な応答特性(中央特性)を採用してもよい。   Instead of adopting the highest response characteristic among the mass produced valve characteristic variable devices, for example, an average response characteristic (center characteristic) may be adopted as a reference characteristic when controlling the valve characteristic.

・可変バルブタイミング機構としては、図1に示したものに限らない。例えばクランク軸10と連動して回転する回転体がカム軸14と連動して回転する回転体に包含される構成としてもよい。   The variable valve timing mechanism is not limited to that shown in FIG. For example, a rotating body that rotates in conjunction with the crankshaft 10 may be included in a rotating body that rotates in conjunction with the camshaft 14.

・バルブ特性可変装置としては、可変バルブタイミング装置に限らない。例えば特開2001−254639号公報に見られるように、オイルコントロールバルブによって調節される作動油によってカム軸をその軸方向に変位させることで、バルブのリフト量を可変とするものであってもよい。こうした場合であっても、オイルコントロールバルブに対する操作信号によって、バルブ特性可変機構に作用する作動流体の状態(圧力)を調節することで機関バルブのバルブ特性を制御する場合には、バルブ特性の応答性のずれ量を学習することは有効である。   -The valve characteristic variable device is not limited to the variable valve timing device. For example, as seen in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-254639, the lift amount of the valve may be variable by displacing the cam shaft in the axial direction by hydraulic oil adjusted by an oil control valve. . Even in such a case, if the valve characteristic of the engine valve is controlled by adjusting the state (pressure) of the working fluid acting on the valve characteristic variable mechanism by the operation signal for the oil control valve, the response of the valve characteristic It is effective to learn the amount of gender deviation.

・内燃機関としては、ガソリン機関のような火花点火式内燃機関に限らず、例えばディーゼル機関のように圧縮着火式内燃機関等であってもよい。   The internal combustion engine is not limited to a spark ignition internal combustion engine such as a gasoline engine, but may be a compression ignition internal combustion engine such as a diesel engine.

10…クランク軸、14…カム軸、20…可変バルブタイミング機構(バルブ特性可変機構の一実施形態)、30…オイルコントロールバルブ(作動流体調節手段の一実施形態)、40…ECU(バルブ特性制御装置の一実施形態)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Crankshaft, 14 ... Cam shaft, 20 ... Variable valve timing mechanism (one embodiment of valve characteristic variable mechanism), 30 ... Oil control valve (one embodiment of working fluid adjusting means), 40 ... ECU (valve characteristic control) One embodiment of the device).

Claims (18)

機関バルブのバルブ特性を可変とする流体駆動式のバルブ特性可変機構と、該バルブ特性可変機構に作用させる作動流体の状態を調節する作動流体調節手段とを備えて構成されるバルブ特性可変装置に適用され、前記作動流体調節手段を操作することで、前記機関バルブのバルブ特性を制御する内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記機関バルブのバルブ特性を検出する検出手段の検出値を取得する手段と、
前記検出手段の検出値を入力として、前記バルブ特性の時間変化に基づき前記バルブ特性可変装置の応答特性のずれ量を学習する学習手段とを備え
前記学習手段は、前記内燃機関の運転状態から要求されるバルブ特性とは独立に、前記記作動流体調節手段の操作信号を前記学習のために強制的に変化させることで前記学習を行うことを特徴とするバルブ特性制御装置。
A valve characteristic variable device comprising: a fluid drive type valve characteristic variable mechanism that varies a valve characteristic of an engine valve; and a working fluid adjustment unit that adjusts a state of a working fluid that acts on the valve characteristic variable mechanism. In a valve characteristic control device for an internal combustion engine that is applied and controls the valve characteristic of the engine valve by operating the working fluid adjusting means,
Means for obtaining a detection value of a detection means for detecting a valve characteristic of the engine valve;
Learning means for learning a deviation amount of the response characteristic of the valve characteristic variable device based on a time change of the valve characteristic, using the detection value of the detection means as an input, the learning means being requested from the operating state of the internal combustion engine A valve characteristic control device that performs learning by forcibly changing an operation signal of the working fluid adjusting means for the learning independently of a valve characteristic to be performed.
前記学習手段は、前記検出手段の検出値を入力として定量化された前記バルブ特性の変化速度と基準値とのずれに基づき前記応答特性のずれ量を学習することを特徴とする請求項1記載のバルブ特性制御装置。The learning means learns the deviation amount of the response characteristic based on a deviation between a change speed of the valve characteristic quantified with a detection value of the detection means as an input and a reference value. Valve characteristic control device. 前記学習は、前記機関バルブのバルブ特性の保持される保持点から前記操作信号の変化に対するバルブ特性の変化速度の急変する点までの領域である保持不感帯領域の境界のずれに起因する前記応答特性のずれ量を定量化するものであることを特徴とする請求項1又は2記載のバルブ特性制御装置。   The learning is the response characteristic due to a shift of a boundary of a holding dead zone region, which is a region from a holding point at which the valve characteristic of the engine valve is held to a point at which a change rate of the valve characteristic changes rapidly with respect to a change in the operation signal. 3. The valve characteristic control device according to claim 1, wherein the amount of deviation is quantified. 前記学習手段は、前記操作信号が、前記機関バルブのバルブ特性の保持される保持点から前記操作信号の変化に対するバルブ特性の変化速度の急変する点までの領域である保持不感帯領域についての前記バルブ特性制御装置の応答特性から想定される最小のものの境界から最大のものの境界までの間の値となる際に前記学習を行うことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置。 The learning means includes the valve for a holding dead zone region in which the operation signal is a region from a holding point at which the valve characteristic of the engine valve is held to a point at which a change rate of the valve characteristic changes rapidly with respect to a change in the operation signal. according to any one of claims 1 to 3, characterized in that performing the learning in a value between the minimum of those boundaries estimated from the response characteristic of the characteristic control device to the boundary of the largest of Valve characteristic control device. 前記学習手段は、前記内燃機関の稼動に伴って前記作動流体の温度が収束する温度領域よりも低い温度において、前記学習を行うことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置。 Said learning means, in the internal combustion engine temperature lower than the temperature range where the temperature of the working fluid with the operation to converge the, according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said learning Valve characteristic control device. 前記学習手段は、前記バルブ特性の目標値の変化に応じて該目標値へと実際のバルブ特性をフィードバック制御する際に前記学習を行うことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置。 Said learning means, any one of claims 1 to 5, characterized in that performing the learning when feedback control of the actual valve characteristic to the target value in accordance with a change in the target value of the valve characteristic The valve characteristic control device described in 1. 前記学習手段によって学習されるずれ量を補償するようにして前記機関バルブのバルブ特性を制御すべく、前記作動流体調節手段の操作信号を設定する操作信号設定手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置。 The operation signal setting means for setting the operation signal of the working fluid adjusting means is further provided so as to control the valve characteristic of the engine valve so as to compensate the deviation amount learned by the learning means. Item 7. The valve characteristic control device according to any one of Items 1 to 6 . 前記操作信号設定手段は、前記学習されるずれ量を補償すべく前記操作信号を設定するに際し、前記作動流体の温度を加味することを特徴とする請求項記載のバルブ特性制御装置。 8. The valve characteristic control device according to claim 7, wherein the operation signal setting means takes into account the temperature of the working fluid when setting the operation signal to compensate for the learned shift amount. 前記操作信号設定手段は、前記学習されるずれ量を補償すべく前記操作信号を設定するに際し、前記作動流体調節手段の出力する前記作動流体の圧力を加味することを特徴とする請求項7又は8記載のバルブ特性制御装置。 The operation signal setting means, upon setting the operation signal to compensate for the deviation amount of the learning, claim 7, characterized in that taking into account the pressure of the working fluid output from the working fluid control means or 8. The valve characteristic control device according to 8 . 前記作動流体調節手段は、機関駆動式のポンプを備えて構成され、
前記操作信号設定手段は、前記作動流体の圧力を、機関回転速度の検出値に基づき把握することを特徴とする請求項記載のバルブ特性制御装置。
The working fluid adjustment means includes an engine driven pump,
The valve characteristic control device according to claim 9, wherein the operation signal setting means grasps the pressure of the working fluid based on a detected value of the engine rotational speed.
前記学習手段は、前記作動流体が周囲との間で熱的な平衡状態を実現していると判断される場合に前記学習を行うことを特徴とする請求項1〜1のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置。 Said learning means, any one of claims 1 to 1 0, wherein the working fluid and performs the learning when it is determined that to achieve thermal equilibrium between the ambient The valve characteristic control device described in 1. 前記バルブ特性は、1次元のパラメータによって定量化されるものであり、
前記作動流体調節手段は、前記操作信号が前記バルブ特性の保持される保持点の両側のいずれにあるかに応じて前記1次元のパラメータを一方向又は他方向に変位させるものであり、
前記学習手段は、前記保持点の両側のそれぞれについて各別に前記学習を行うことを特徴とする請求項1〜1のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置。
The valve characteristic is quantified by a one-dimensional parameter,
The working fluid adjusting means displaces the one-dimensional parameter in one direction or the other direction depending on whether the operation signal is on either side of the holding point where the valve characteristic is held ,
It said learning means, the valve characteristic control apparatus according to any one of claims 1 to 1 1, characterized in that said learning separately for each of both sides of the holding points.
前記バルブ特性可変機構は、前記内燃機関の出力軸に対するカム軸の相対的な回転角度差を可変とすることで前記機関バルブのバルブタイミングを可変とすることを特徴とする請求項1〜1のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置。 The valve characteristic varying mechanism according to claim 1 to 1 2, characterized in that the valve timing of the engine valve variable by varying the relative rotational angle difference between the cam shaft to the output shaft of the internal combustion engine The valve characteristic control device according to any one of the above. 前記学習手段は、前記検出手段の検出値に基づく前記バルブ特性の変化速度及び前記バルブ特性を定量化した値の時間積分値の少なくとも一方に基づき前記学習を行うことを特徴とする請求項1〜1のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置。 The learning unit performs the learning based on at least one of a change rate of the valve characteristic based on a detection value of the detection unit and a time integral value of a value obtained by quantifying the valve characteristic. 14. The valve characteristic control device according to any one of 1 to 3 . 前記学習手段は、前記検出手段の検出値と前記バルブ特性の目標値との差に基づき前記バルブ特性の時間変化を定量化しつつ前記学習を行うことを特徴とする請求項1〜1のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置。 Said learning means, any claim 1 to 1 4, characterized in that to perform the learning while quantifying the time change of the valve characteristics on the basis of the difference between the target value of the detection value and the valve characteristic of the detection means The valve characteristic control device according to claim 1. 前記学習手段は、前記バルブ特性の目標値の変化に応じて該目標値へと前記検出手段の検出値をフィードバック制御する際に前記学習を行うものであって且つ、該フィードバック制御に用いる前記操作信号の時間積分値に基づき前記バルブ特性の時間変化を定量化しつつ前記学習を行うことを特徴とする請求項1〜1のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置。 The learning means performs the learning when feedback-controlling the detection value of the detection means to the target value according to a change in the target value of the valve characteristic, and the operation used for the feedback control The valve characteristic control device according to any one of claims 1 to 15 , wherein the learning is performed while quantifying a time change of the valve characteristic based on a time integral value of a signal. 前記操作信号は、デューティ信号であり、
前記学習手段は、前記ずれ量の学習に際して、前記操作信号の生成のための給電手段の電圧値を加味することを特徴とする請求項1記載のバルブ特性制御装置。
The operation signal is a duty signal,
The valve characteristic control device according to claim 16 , wherein the learning means takes into account a voltage value of a power supply means for generating the operation signal when learning the deviation amount.
請求項1〜1のいずれか1項に記載のバルブ特性制御装置と、
前記バルブ特性可変装置とを備えることを特徴とするバルブ特性制御システム。
The valve characteristic control device according to any one of claims 1 to 17 ,
A valve characteristic control system comprising the variable valve characteristic device.
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