JP4110534B2 - Variable valve control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブ開閉特性(バルブタイミング、バルブリフト量、バルブ開弁期間等)を油圧で可変する油圧駆動式の可変バルブ装置を備えた内燃機関の可変バルブ制御装置に関するものである。 The present invention relates to a variable valve for an internal combustion engine provided with a hydraulically driven variable valve device that varies the valve opening / closing characteristics (valve timing, valve lift amount, valve opening period, etc.) of the intake valve or exhaust valve of the internal combustion engine with hydraulic pressure. The present invention relates to a control device.
近年、車両に搭載される内燃機関においては、出力向上、燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、例えば、特許文献1(特開2000−179381号公報)に示すように、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを油圧で可変する油圧駆動式の可変バルブ装置を搭載したものがある。 In recent years, in an internal combustion engine mounted on a vehicle, for example, as shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-179381), for example, an intake valve or an exhaust valve for the purpose of improving output, reducing fuel consumption, and reducing exhaust emissions. Some of them are equipped with a hydraulically driven variable valve device that can vary the valve timing by hydraulic pressure.
一般に、内燃機関の排気エミッション低減を実現するためには、内燃機関の暖機前の冷間時から可変バルブ装置を駆動して、吸気バルブのバルブタイミングを進角させることで、バルブオーバーラップ量を増大させて、内部EGR量を増大させることが有効であると考えられる。 In general, in order to reduce the exhaust emission of an internal combustion engine, the valve overlap amount is achieved by driving the variable valve device from the cold state before warming up the internal combustion engine to advance the valve timing of the intake valve. It is considered effective to increase the amount of internal EGR by increasing.
しかし、油圧駆動式の可変バルブ装置は、冷間時で作動油(エンジンオイル)の温度が低いときには、作動油の粘度が高くなって作動油の流動性が低下するため、可変バルブ装置の応答性が低下するという特性がある。このため、冷間時から可変バルブ装置の目標進角量を多くして、バルブオーバーラップ量を多くすると、急減速時にバルブオーバーラップ量を減少させる(内部EGR量を減少させる)ために目標進角量を減少させても、可変バルブ装置の応答遅れによってバルブオーバーラップ量を速やかに減少させることができず、内部EGR量が過剰な状態となってしまい、燃焼性が悪化して、排気エミッションが悪化したり、最悪の場合には失火やエンジンストールに至るおそれがある。 However, the hydraulically driven variable valve device, when the temperature of the hydraulic oil (engine oil) is cold and the temperature of the hydraulic oil is low, the viscosity of the hydraulic oil increases and the fluidity of the hydraulic oil decreases. There is a characteristic that the property decreases. For this reason, increasing the target advance amount of the variable valve device from the cold and increasing the valve overlap amount reduces the valve overlap amount during sudden deceleration (decreases the internal EGR amount). Even if the angular amount is reduced, the valve overlap amount cannot be reduced quickly due to the response delay of the variable valve device, the internal EGR amount becomes excessive, the combustibility deteriorates, and the exhaust emission May worsen, or in the worst case, may lead to misfire or engine stall.
この対策として、冷間時に可変バルブ装置の進角量を所定の駆動制限値で制限して、可変バルブ装置の応答遅れによる悪影響を防止できる範囲で可変バルブ装置を駆動するようにしたものがある。
ところで、可変バルブ装置の製造ばらつきや経時変化、作動油の種類や経時劣化等によって、可変バルブ装置の応答性に、ばらつきが生じることは避けられない。このため、従来システムでは、このような可変バルブ装置の応答性のばらつき範囲を見込んで、応答性が最も悪い可変バルブ装置でも応答遅れによる問題が生じないように駆動制限値を厳しく設定しているため、標準的な応答性を持つ可変バルブ装置に対しては、必要以上に制限された駆動制限値となってしまい、折角の可変バルブ制御の性能を有効に発揮させることができないという欠点があった。 By the way, it is inevitable that variations in the responsiveness of the variable valve device occur due to variations in manufacturing of the variable valve device, changes with time, types of hydraulic oil, deterioration with time, and the like. For this reason, in the conventional system, in consideration of such a variation range of the responsiveness of the variable valve device, the drive limit value is strictly set so that a problem due to response delay does not occur even in the variable valve device having the worst responsiveness. For this reason, the variable valve device having a standard response has a drawback that the drive limit value is limited more than necessary, and the performance of the variable valve control at the corner cannot be effectively exhibited. It was.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、可変バルブ装置の実際の応答性に対応した適正な駆動制限値を設定することができ、可変バルブ装置の応答遅れによる悪影響を防止しながら、可変バルブ制御の性能を有効に発揮させることができる内燃機関の可変バルブ制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances. Therefore, the object of the present invention is to set an appropriate drive limit value corresponding to the actual response of the variable valve device. An object of the present invention is to provide a variable valve control device for an internal combustion engine that can effectively exhibit the performance of variable valve control while preventing adverse effects due to delay in response of the device.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の内燃機関の可変バルブ制御装置は、応答性判定手段により可変バルブ装置の応答性を判定し、駆動制限値学習手段により可変バルブ装置の応答性に基づいて該可変バルブ装置の駆動量を制限するための駆動制限値を学習することを第1の特徴とし、更に、可変バルブ装置の作動油の温度又はそれに相関する情報に応じて区分された油温領域毎に前記駆動制限値を学習し、当該駆動制限値の学習値に基づいて、当該駆動制限値が学習された油温領域よりも高温側、或は低温側の駆動制限値の学習値を補正するものであって、油温領域が高温側になるほど、当該油温領域の駆動制限値の学習値が大きくなるように補正することを第2の特徴とするものである。このようにすれば、可変バルブ装置の応答性にばらつきがあるという事情があっても、可変バルブ装置の実際の応答性に対応した適正な駆動制限値を設定することができるため、可変バルブ装置の応答遅れによる悪影響を防止できる最大範囲又はそれよりも少し狭い範囲で可変バルブ装置を駆動することが可能となり、可変バルブ装置の応答遅れによる悪影響を防止しながら、可変バルブ制御の性能を有効に発揮させることができる。
In order to achieve the above object, a variable valve control device for an internal combustion engine according to
本発明は、可変バルブ装置の作動油の温度又はそれに相関する情報に応じて区分された油温領域毎に駆動制限値を学習するので、油温(作動油の温度)に応じて可変バルブ装置の応答性が変化するのに対応して、各油温領域毎に適正な駆動制限値を設定することができ、駆動制限値の学習精度を向上させることができる。 Since the present invention learns the driving limit value for each oil temperature range which is divided in accordance with the information that correlates temperature or that of the hydraulic oil of the variable valve device, the variable valve in accordance with the oil temperature (temperature of the hydraulic oil) Corresponding to the change in the responsiveness of the apparatus, an appropriate drive limit value can be set for each oil temperature region, and the learning accuracy of the drive limit value can be improved.
ところで、走行パターンや温度環境等によっては可変バルブ装置の応答性を判定する油温領域に偏りが生じることがあるため、可変バルブ装置の応答性を判定した油温領域における駆動制限値を学習するシステムの場合、応答性の判定頻度が多い油温領域では、駆動制限値の学習頻度が多くなって駆動制限値の学習精度が上がるが、応答性の判定頻度が少ない油温領域では、駆動制限値の学習頻度が少なくなって駆動制限値の学習精度が悪くなることがある。 By the way, depending on the running pattern, temperature environment, etc., there may be a bias in the oil temperature region for determining the responsiveness of the variable valve device, so the drive limit value in the oil temperature region for which the responsiveness of the variable valve device is determined is learned. In the case of a system, in the oil temperature region where the responsiveness judgment frequency is high, the drive limit value learning frequency increases and the drive limit value learning accuracy increases, but in the oil temperature region where the responsiveness judgment frequency is low, the drive limit value The learning frequency of the drive limit value may be deteriorated because the learning frequency of the value is decreased.
この対策として、本発明では、油温領域毎に学習した駆動制限値の学習値に基づいて、当該駆動制限値が学習された油温領域よりも高温側、或は低温側の駆動制限値の学習値を補正するものであって、油温領域が高温側になるほど、当該油温領域の駆動制限値の学習値が大きくなるように補正するようにしている。一般に、油温が高くなるほど、可変バルブ装置の応答性が良くなるという関係があるため、油温が高くなるほど、駆動制限値を緩和できる(可変バルブ装置の駆動量を拡大できる)という関係がある。この関係を利用して、ある油温領域で可変バルブ装置の応答性に基づいて駆動制限値を学習したときに、その油温領域の駆動制限値の学習値に基づいて、それよりも高温側又は低温側の油温領域の駆動制限値の学習値を、油温が高い方の油温領域の駆動制限値の学習値が大きくなるように補正するようにすれば、応答性の判定頻度が少ない油温領域でも駆動制限値の学習精度を高めることができる。
As a countermeasure, in the present invention, based on the learning value of the drive limit value learned for each oil temperature region, the drive limit value on the higher temperature side or the lower temperature side than the oil temperature region where the drive limit value is learned. The learning value is corrected so that the learning value of the drive limit value in the oil temperature region increases as the oil temperature region becomes higher. In general, there is a relationship that the responsiveness of the variable valve device becomes better as the oil temperature becomes higher. Therefore, the drive limit value can be relaxed (the drive amount of the variable valve device can be increased) as the oil temperature becomes higher. . Using this relationship, when learning the drive limit value based on the responsiveness of the variable valve device in a certain oil temperature region, based on the learned value of the drive limit value in that oil temperature region, Alternatively, if the learning value of the drive limit value in the oil temperature region on the low temperature side is corrected so that the learned value of the drive limit value in the oil temperature region with the higher oil temperature is increased, the frequency of determining the responsiveness is increased. The learning accuracy of the drive limit value can be increased even in a low oil temperature region.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、DCモータ等によって開度調節されるスロットルバルブ15と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ16とが設けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG. An
更に、スロットルバルブ15の下流側には、サージタンク17が設けられ、このサージタンク17には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ18が設けられている。また、サージタンク17には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド19が設けられ、各気筒の吸気マニホールド19の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁20が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ21が取り付けられ、各点火プラグ21の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
Further, a
また、エンジン11の吸気バルブ28には、該吸気バルブ28のバルブタイミングを油圧で可変する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置29が設けられている。この可変バルブタイミング装置29は、クランク軸に対する吸気側カム軸の回転位相(カム軸位相)を可変することで、吸気側カム軸によって開閉駆動される吸気バルブ28のバルブタイミングを可変するようになっている。可変バルブタイミング装置29の油圧回路には、オイルパン(図示せず)内の作動油(エンジンオイル)が供給され、その油圧を油圧制御弁30(OCV)で制御することで、吸気バルブタイミング(吸気バルブ28のバルブタイミング)が制御される。
The
一方、エンジン11の排気管22には、排出ガス中のCO,HC,NOx等を浄化する三元触媒等の触媒23が設けられ、この触媒23の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ24(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられている。
On the other hand, the
また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ25が取り付けられ、クランク軸の外周側には、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ26が取り付けられている。このクランク角センサ26の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
A cooling
一方、吸気側カム軸の外周側には、所定のカム角毎にカム角信号を出力するカム角センサ31が取り付けられている。このカム角センサ31の出力信号とクランク角センサ26の出力信号とに基づいて吸気バルブバルブタイミングの実進角値(カム軸位相の実進角値)が検出される。
On the other hand, a
これら各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)27に入力される。このECU27は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁20の燃料噴射量や点火プラグ21の点火時期を制御する。
Outputs of these various sensors are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 27. The ECU 27 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM (storage medium) to thereby determine the fuel injection amount of the
また、ECU27は、図示しない可変バルブタイミング制御プログラムを実行することで、カム角センサ31の出力信号とクランク角センサ26の出力信号とに基づいて吸気バルブタイミングの実進角値を算出すると共に、エンジン運転状態等に基づいて吸気バルブタイミングの目標進角値を算出し、吸気バルブタイミングの実進角値が目標進角値に一致するように可変バルブタイミング装置29をフィードバック制御して、バルブオーバーラップ量を制御する。その際、可変バルブタイミング装置29の応答遅れによる悪影響を防止するために、吸気バルブタイミングの目標進角値を後述する駆動制限値Vmax でカード処理することにより、可変バルブタイミング装置29の駆動量(吸気バルブタイミングの進角値)が駆動制限値Vmax 以下に制限されて、バルブオーバーラップ量が制限される。
Further, the
ECU27は、図2及び図3に示す駆動制限値学習用の各プログラムを実行することで、可変バルブタイミング装置29の応答時間Tを測定し、その応答時間Tに基づいて可変バルブタイミング装置29の駆動量を制限するための駆動制限値Vmax を学習する。この駆動制限値Vmax は、可変バルブタイミング装置29の駆動許可範囲が、可変バルブタイミング装置29の応答遅れによる悪影響を防止できる最大範囲又はそれよりも少し狭い範囲となるように設定される。また、駆動制限値Vmax は、油温(作動油の温度)に応じて区分された油温領域毎に学習されて、ECU27のバックアップRAM(図示せず)等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶される。ここで、油温は、油温センサ(図示せず)で検出するようにしても良いし、冷却水温センサ25で検出した冷却水温に基づいて推定するようにしても良い。或は、油温の代用情報として冷却水温をそのまま用いるようにしても良い。
The
以下、ECU27が実行する図2及び図3に示す駆動制限値学習用の各プログラムの処理内容を説明する。
Hereinafter, the processing contents of each program for driving limit value learning shown in FIGS. 2 and 3 executed by the
[駆動制限値学習プログラム]
図2に示す駆動制限値学習プログラムは、例えばイグニッションスイッチ(図示せず)のオン後に実行され、特許請求の範囲でいう駆動制限値学習手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ101で、エンジン停止中に車載バッテリ等(図示せず)からのバックアップ電源がOff(オフ)されたか否かを判定する。
[Drive limit value learning program]
The drive limit value learning program shown in FIG. 2 is executed after an ignition switch (not shown) is turned on, for example, and serves as a drive limit value learning means in the claims. When this program is started, first, in
もし、バックアップ電源がOffされたと判定されれば、ECU27のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶されていた駆動制限値Vmax の学習値が消えたと判断して、ステップ102に進み、図4に示す駆動制限値Vmax の初期値のテーブルを用いて、油温に応じて区分された各油温領域における駆動制限値Vmax(i)に、それぞれ初期値a1 をセットする。ここで、駆動制限値Vmax(i)における(i) は、油温領域に応じて設定された番号であり、 (1)〜(m) のいずれかを意味する。
If it is determined that the backup power supply is turned off, it is determined that the learning value of the drive limit value Vmax stored in the rewritable nonvolatile memory such as the backup RAM of the
図4に示す駆動制限値Vmax の初期値のテーブルは、各油温領域の駆動制限値Vmax(i)が、全て同じ初期値a1 (例えば最小値)となるように設定され、ECU27のROMに記憶されている。この初期値a1 は、可変バルブタイミング装置29の応答性のばらつき範囲を見込んで、応答性が最も悪い場合でも応答遅れによる問題が生じないように設定されている。 The table of initial values of the drive limit value Vmax shown in FIG. 4 is set so that the drive limit values Vmax (i) in each oil temperature region are all set to the same initial value a1 (for example, the minimum value). It is remembered. This initial value a1 is set so as not to cause a problem due to a response delay even when the response is the worst in consideration of the variation range of the response of the variable valve timing device 29.
このステップ102で、各油温領域の駆動制限値Vmax(i)に初期値a1 をセットした場合には、後述する図5に示す駆動制限値Vmax の学習値のテーブルは、各油温領域における駆動制限値Vmax(i)の学習値に、それぞれ初期値a1 がセットされる。
When the initial value a1 is set to the drive limit value Vmax (i) of each oil temperature region in this
一方、上記ステップ101で、バックアップ電源がOffされていないと判定された場合には、ECU27のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに駆動制限値Vmax の学習値が記憶されていると判断して、駆動制限値Vmax に初期値a1 をセットする処理(ステップ102の処理)を飛び越して、ステップ103に進む。
On the other hand, if it is determined in
このステップ103で、エンジン始動が完了したか否かを判定し、エンジン始動が完了したと判定されたときに、ステップ104に進み、図5に示す駆動制限値Vmax の学習値のテーブルを用いて、現在の油温に対応した油温領域における駆動制限値Vmax(i)の学習値a(n) を算出する。ここで、油温は、油温センサ(図示せず)で検出するようにしても良いし、冷却水温センサ25の出力信号等に基づいて推定するようにしても良い。
In
図5に示す駆動制限値Vmax の学習値のテーブルは、油温に応じて区分された油温領域毎に駆動制限値Vmax(i)の学習値a(n) が設定され、ECU27のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶されている。ここで、学習値a(n) における(n) は、学習値aの大きさを示す番号であり、 (1)〜(z) のいずれかを意味する。
In the learning value table of the drive limit value Vmax shown in FIG. 5, the learning value a (n) of the drive limit value Vmax (i) is set for each oil temperature region divided according to the oil temperature, and the backup RAM of the
この後、ステップ105に進み、カム角センサ31の出力信号とクランク角センサ26の出力信号とに基づいて吸気バルブタイミングの実進角値Vcurrent を算出した後、ステップ106に進み、実進角値Vcurrent が駆動制限値Vmax(i)に一致しているか否か[目標進角値が駆動制限値Vmax(i)でガード処理されて、目標進角値=駆動制限値Vmax(i)となっているか否か]を判定する。
Thereafter, the process proceeds to step 105, where the actual advance value Vcurrent of the intake valve timing is calculated based on the output signal of the
そして、実進角値Vcurrent が駆動制限値Vmax(i)に一致している[目標進角値=駆動制限値Vmax(i)]と判定されたときに、ステップ107に進み、図示しない急減速運転状態判定プログラムを実行することで、急減速運転状態であるか否かを、例えば、図6に示すように、目標進角値が所定時間Δt以内に駆動制限値Vmax(i)から最遅角位置に変化したか否かによって判定する。 When it is determined that [target advance angle value = drive limit value Vmax (i)] in which the actual advance value Vcurrent matches the drive limit value Vmax (i), the routine proceeds to step 107 and sudden deceleration (not shown) is performed. By executing the operating state determination program, it is determined whether or not the vehicle is in the rapid deceleration operating state, for example, as shown in FIG. 6, the target advance value is the latest from the drive limit value Vmax (i) within a predetermined time Δt. Judgment is made based on whether or not the angular position has been changed.
この後、ステップ108に進み、急減速運転状態判定処理(ステップ107)の判定結果に基づいて急減速時であるか否かを判定し、急減速時であると判定されたときに、ステップ109に進み、可変バルブタイミング装置29の応答時間Tとして、例えば、実進角値Vcurrent が目標進角値の変化量[駆動制限値Vmax(i)から最遅角位置までの変化量]の90%まで変化するのに要した時間を測定する。このステップ109の処理が、特許請求の範囲でいう応答性判定手段としての役割を果たす。
Thereafter, the process proceeds to step 108, where it is determined whether or not the vehicle is suddenly decelerated based on the determination result of the rapid deceleration operation state determination process (step 107). As the response time T of the variable valve timing device 29, for example, the actual advance value Vcurrent is 90% of the change amount of the target advance value [change amount from the drive limit value Vmax (i) to the most retarded position]. Measure the time it took to change. The process of
この後、ステップ110に進み、応答時間Tが判定値t以下であるか否かを判定する。この判定値tは、図7に示す判定値tのテーブルを用いて、駆動制限値Vmax(i)の学習値a(n) に応じた値t(n) が設定され、急減速時等に目標進角値が駆動制限値Vmax(i)から最遅角位置に変化しときに可変バルブタイミング装置29の応答遅れによる悪影響(排気エミッションの悪化や失火、エンジンストール等)を防止できる応答時間の最大値又はそれよりも少し小さい値に設定されている。 Thereafter, the process proceeds to step 110, where it is determined whether or not the response time T is equal to or shorter than the determination value t. The determination value t is set to a value t (n) corresponding to the learning value a (n) of the drive limit value Vmax (i) using the determination value t table shown in FIG. Response time that can prevent adverse effects (deterioration of exhaust emission, misfire, engine stall, etc.) due to response delay of the variable valve timing device 29 when the target advance value changes from the drive limit value Vmax (i) to the most retarded position. The maximum value or a value slightly smaller than that is set.
このステップ110で、応答時間Tが判定値t以下であると判定された場合には、ステップ111に進み、駆動制限値Vmax(i)を現在の値a(n) よりも1段階だけ大きい値a(n+1) に変更して可変バルブタイミング装置29の駆動許可範囲を拡大する。一方、応答時間Tが判定値tよりも大きいと判定された場合には、ステップ112に進み、駆動制限値Vmax(i)を現在の値a(n) よりも1段階だけ小さい値a(n-1) に変更して可変バルブタイミング装置29の駆動許可範囲を縮小する。これにより、可変バルブタイミング装置29の駆動許可範囲が可変バルブタイミング装置29の応答遅れによる悪影響を防止できる最大範囲又はそれよりも少し狭い範囲となるように駆動制限値Vmax(i)が設定される。
If it is determined in
この後、ステップ113に進み、図5に示す駆動制限値Vmax の学習値のテーブルにおいて、現在の油温領域(応答時間Tを判定した油温領域)における駆動制限値Vmax(i)の学習値を、今回の駆動制限値Vmax(i)の学習値で更新する。 Thereafter, the process proceeds to step 113, where the learning value of the drive limit value Vmax (i) in the current oil temperature region (the oil temperature region in which the response time T is determined) in the learning value table of the drive limit value Vmax shown in FIG. Is updated with the learning value of the current drive limit value Vmax (i).
この後、ステップ114に進み、後述する図3に示す駆動制限値更新プログラムを実行して、現在の油温領域(応答時間Tを判定した油温領域)における駆動制限値Vmax(i)に基づいて、それよりも高温側の油温領域や低温側の油温領域における駆動制限値を補正して更新する。 Thereafter, the routine proceeds to step 114, where a drive limit value update program shown in FIG. 3 to be described later is executed, based on the drive limit value Vmax (i) in the current oil temperature region (the oil temperature region in which the response time T is determined). Thus, the drive limit value in the oil temperature region on the higher temperature side and the oil temperature region on the lower temperature side is corrected and updated.
この後、ステップ115に進み、エンジン停止か否かを判定し、エンジン停止でない(エンジン運転中)と判定されれば、ステップ104〜115の処理を繰り返し、その後、ステップ115で、エンジン停止した判定されたときに、本プログラムを終了する。
Thereafter, the process proceeds to step 115, where it is determined whether or not the engine is stopped. If it is determined that the engine is not stopped (engine is running), the processing of
[駆動制限値更新プログラム]
次に、図2のステップ114で実行される図3に示す駆動制限値更新プログラムの処理内容を説明する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ201で、kを初期値iにセットした後、ステップ202に進み、現在の油温領域(応答時間Tを判定した油温領域)における駆動制限値Vmax(i)が前回の駆動制限値Vmaxold(i) よりも大きいか否か、つまり、現在の油温領域における駆動制限値Vmax(i)が増加方向に更新されたか否かを判定する。
[Drive limit value update program]
Next, the processing contents of the drive limit value update program shown in FIG. 3 executed in
その結果、現在の油温領域における駆動制限値Vmax(i)が増加方向に更新されたと判定された場合には、ステップ203に進み、現在の油温領域における駆動制限値Vmax(k)が、それよりも一段階だけ高温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k+1)よりも大きいか否かを判定する。 As a result, when it is determined that the drive limit value Vmax (i) in the current oil temperature region is updated in the increasing direction, the process proceeds to step 203, where the drive limit value Vmax (k) in the current oil temperature region is It is determined whether or not it is larger than the drive limit value Vmax (k + 1) in the oil temperature region on the high temperature side by one step.
もし、現在の油温領域における駆動制限値Vmax(k)が、高温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k+1)よりも大きければ、ステップ204に進み、図5に示す駆動制限値Vmax の学習値のテーブルにおいて、高温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k+1)の学習値を、現在の油温領域における駆動制限値Vmax(k)の学習値又はそれよりも少し大きい値で更新する。 If the drive limit value Vmax (k) in the current oil temperature region is larger than the drive limit value Vmax (k + 1) in the high temperature side oil temperature region, the routine proceeds to step 204 and the drive limit value shown in FIG. In the learned value table of Vmax, the learned value of the drive limit value Vmax (k + 1) in the oil temperature region on the high temperature side is set to the learned value of the drive limit value Vmax (k) in the current oil temperature region or slightly less. Update with a larger value.
この後、ステップ205に進み、kの値を「1」だけ増加させた後、ステップ206に進み、kが上限値mに達したか否かを判定する。まだ、kが上限値mに達していなければ、ステップ203に戻り、低温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k)が、それよりも一段階だけ高温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k+1)よりも大きければ、高温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k+1)の学習値を、低温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k)の学習値又はそれよりも少し大きい値で更新する処理を繰り返す(ステップ203〜206)。
Thereafter, the process proceeds to step 205, the value of k is increased by “1”, and then the process proceeds to step 206 to determine whether or not k has reached the upper limit value m. If k has not yet reached the upper limit value m, the process returns to step 203, where the drive limit value Vmax (k) in the low temperature side oil temperature region is one step higher than the drive limit value in the high temperature side oil temperature region. If it is larger than Vmax (k + 1), the learned value of the drive limit value Vmax (k + 1) in the oil temperature region on the high temperature side is set to the learned value of the drive limit value Vmax (k) in the oil temperature region on the low temperature side or The process of updating with a value slightly larger than that is repeated (
このようにして、現在の油温領域(応答時間Tを判定した油温領域)における駆動制限値Vmax(i)に基づいて、それよりも高温側の油温領域における駆動制限値Vmax(i+1)〜Vmax(m)を補正して更新することで、現在の油温領域よりも高温側の油温領域における駆動制限値Vmax(i+1)〜Vmax(m)が、現在の油温領域における駆動制限値Vmax(i)以上になるように修正する。 In this way, based on the drive limit value Vmax (i) in the current oil temperature region (the oil temperature region in which the response time T is determined), the drive limit value Vmax (i +) in the oil temperature region on the higher temperature side. By correcting and updating 1) to Vmax (m), the drive limit values Vmax (i + 1) to Vmax (m) in the oil temperature region higher than the current oil temperature region become the current oil temperature. Correction is made so that the drive limit value Vmax (i) in the region is greater than or equal to.
一方、上記ステップ202で、現在の油温領域における駆動制限値Vmax(i)が減少方向に更新されたと判定された場合には、ステップ207に進み、現在の油温領域における駆動制限値Vmax(k)が、それよりも一段階だけ低温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k-1)よりも小さいか否かを判定する。
On the other hand, when it is determined in
もし、現在の油温領域における駆動制限値Vmax(k)が、低温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k-1)よりも小さければ、ステップ208に進み、図5に示す駆動制限値Vmax の学習値のテーブルにおいて、低温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k-1)の学習値を、現在の油温領域における駆動制限値Vmax(k)の学習値又はそれよりも少し小さい値で更新する。 If the drive limit value Vmax (k) in the current oil temperature region is smaller than the drive limit value Vmax (k-1) in the low temperature side oil temperature region, the routine proceeds to step 208 and the drive limit value shown in FIG. In the learned value table of Vmax, the learned value of the drive limit value Vmax (k-1) in the low temperature side oil temperature region is set to the learned value of the drive limit value Vmax (k) in the current oil temperature region or slightly less. Update with a smaller value.
この後、ステップ209に進み、kの値を「1」だけ減少させた後、ステップ210に進み、kが下限値1に達したか否かを判定する。まだ、kが下限値1に達していなければ、ステップ207に戻り、高温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k)が、それよりも一段階だけ低温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k-1)よりも小さければ、低温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k-1)の学習値を、高温側の油温領域における駆動制限値Vmax(k)の学習値又はそれよりも少し小さい値で更新する処理を繰り返す(ステップ207〜210)。
Thereafter, the process proceeds to step 209, the value of k is decreased by “1”, and then the process proceeds to step 210 to determine whether or not k has reached the
このようにして、現在の油温領域(応答時間Tを判定した油温領域)における駆動制限値Vmax(i)に基づいて、それよりも低温側の油温領域における駆動制限値Vmax(i-1)〜Vmax(1)を補正して更新することで、現在の油温領域よりも低温側の油温領域における駆動制限値Vmax(i-1)〜Vmax(1)が、現在の油温領域における駆動制限値Vmax(i)以下になるように修正する。 In this way, based on the drive limit value Vmax (i) in the current oil temperature region (the oil temperature region in which the response time T is determined), the drive limit value Vmax (i− By correcting and updating 1) to Vmax (1), the drive limit values Vmax (i-1) to Vmax (1) in the oil temperature region lower than the current oil temperature region become the current oil temperature. It is corrected so as to be equal to or less than the drive limit value Vmax (i) in the region.
以上の処理により、図8に示すように、油温が高くなって可変バルブタイミング装置29の応答性が向上するほど、駆動制限値Vmax が大きくなるように学習補正して可変バルブタイミング装置29の駆動許可範囲を大きくする。 Through the above processing, as shown in FIG. 8, the learning correction is performed so that the drive limit value Vmax increases as the oil temperature increases and the responsiveness of the variable valve timing device 29 improves. Increase the drive permission range.
以上説明した本実施例では、可変バルブタイミング装置29の応答時間Tを測定し、その応答時間Tに基づいて可変バルブタイミング装置29の駆動制限値Vmax を学習するようにしたので、可変バルブタイミング装置29の製造ばらつきや経時変化、作動油の種類や経時劣化等によって、可変バルブタイミング装置29の応答性にばらつきがあるという事情があっても、可変バルブタイミング装置29の実際の応答性に対応した適正な駆動制限値Vmax を設定することができる。これにより、可変バルブタイミング装置29の応答遅れによる悪影響を防止できる最大範囲又はそれよりも少し狭い範囲で可変バルブタイミング装置29を駆動することが可能となり、可変バルブタイミング制御による排気エミッション低減効果を十分に発揮させることができると共に、冷間時の急減速時等に可変バルブタイミング装置29の応答遅れによる悪影響(排気エミッションの悪化や失火、エンスト等)を防止することができる。 In the present embodiment described above, the response time T of the variable valve timing device 29 is measured, and the drive limit value Vmax of the variable valve timing device 29 is learned based on the response time T. Therefore, the variable valve timing device 29 Even if there is a situation in which the responsiveness of the variable valve timing device 29 varies due to variations in manufacturing, changes over time, types of hydraulic oil, deterioration over time, etc., the actual responsiveness of the variable valve timing device 29 is supported. An appropriate drive limit value Vmax can be set. As a result, it becomes possible to drive the variable valve timing device 29 within the maximum range that can prevent adverse effects due to the response delay of the variable valve timing device 29 or a slightly narrower range, and the exhaust emission reduction effect by the variable valve timing control can be sufficiently achieved. In addition, it is possible to prevent adverse effects (deterioration of exhaust emission, misfire, engine stall, etc.) due to response delay of the variable valve timing device 29 during sudden deceleration during cold weather.
しかも、本実施例では、油温に応じて区分された油温領域毎に駆動制限値Vmax を学習するようにしたので、油温に応じて可変バルブタイミング装置29の応答性が変化するのに対応して、各油温領域毎に適正な駆動制限値Vmax を設定することができ、駆動制限値Vmax の学習精度を向上させることができる。 In addition, in this embodiment, since the drive limit value Vmax is learned for each oil temperature region divided according to the oil temperature, the responsiveness of the variable valve timing device 29 changes according to the oil temperature. Correspondingly, an appropriate drive limit value Vmax can be set for each oil temperature region, and the learning accuracy of the drive limit value Vmax can be improved.
ところで、走行パターンや温度環境等によっては可変バルブタイミング装置29の応答時間Tを判定する油温領域に偏りが生じることがあるため、可変バルブタイミング装置29の応答時間Tを判定した油温領域における駆動制限値Vmax を学習するシステムの場合、図9に示すように、応答時間Tの判定頻度が多い油温領域では、駆動制限値Vmax の学習頻度が多くなって駆動制限値Vmax を速やかに適正値にすることができるが、応答時間Tの判定頻度が少ない油温領域では、駆動制限値Vmax の学習頻度が少なくなって駆動制限値Vmax をなかなか適正値にすることができないことがある。 By the way, depending on the traveling pattern, temperature environment, etc., there may be a bias in the oil temperature region for determining the response time T of the variable valve timing device 29. In the case of a system that learns the drive limit value Vmax, as shown in FIG. 9, in the oil temperature region where the determination frequency of the response time T is high, the learning frequency of the drive limit value Vmax increases and the drive limit value Vmax is quickly and appropriately set. However, in the oil temperature region where the determination time of the response time T is low, the learning frequency of the drive limit value Vmax may decrease and the drive limit value Vmax may not be easily set to an appropriate value.
その点、本実施例1では、ある油温領域で可変バルブタイミング装置29の応答時間Tに基づいて駆動制限値Vmax を学習したときに、その油温領域の駆動制限値Vmax に基づいて、それよりも高温側や低温側の油温領域の駆動制限値Vmax を補正して更新することにより、図8に示すように、油温が高くなって可変バルブタイミング装置29の応答性が向上するほど駆動制限値Vmax が大きくなるように補正するようにしたので、応答時間Tの判定頻度が少ない油温領域でも、駆動制限値Vmax でも速やかに適正値に近付けることができる。 In this regard, in the first embodiment, when the drive limit value Vmax is learned based on the response time T of the variable valve timing device 29 in a certain oil temperature region, it is determined based on the drive limit value Vmax in that oil temperature region. By correcting and updating the drive limit value Vmax in the oil temperature region on the higher temperature side and the lower temperature side, the oil temperature becomes higher and the responsiveness of the variable valve timing device 29 is improved as shown in FIG. Since the drive limit value Vmax is corrected so as to increase, even in the oil temperature region where the determination time of the response time T is low, the drive limit value Vmax can be quickly brought close to the appropriate value.
これにより、油温の変化に対して駆動制限値Vmax をスムーズに変化させることができるため、油温変化時に可変バルブタイミング装置29の急変動することを防止することができ、可変バルブタイミング装置29の急変動による排気エミッションやドライバビリティの悪化を防止することができる。
尚、上記実施例では、油温領域毎に駆動制限値Vmax を設定するようにしたが、所定油温以下(例えば0℃以下)の領域の駆動制限値Vmax だけを設定するようにしても良い。
As a result, the drive limit value Vmax can be smoothly changed with respect to the change in the oil temperature, so that it is possible to prevent the variable valve timing device 29 from changing suddenly when the oil temperature changes. It is possible to prevent exhaust emission and drivability from deteriorating due to sudden fluctuations.
In the above embodiment, the drive limit value Vmax is set for each oil temperature region. However, only the drive limit value Vmax in a region below a predetermined oil temperature (for example, 0 ° C. or less) may be set. .
また、上記実施例では、可変バルブタイミング装置29の応答時間Tとして、急減速時に実進角値Vcurrent が目標進角値の変化量の90%だけ変化するのに要した時間を測定するようにしたが、可変バルブタイミング装置29の応答性の判定方法は、適宜変更しても良く、例えば、目標進角値を強制的に変化させたときに実進角値Vcurrent が所定量だけ変化するのに要する時間や変化速度を測定するようにしても良い。 Further, in the above embodiment, as the response time T of the variable valve timing device 29, the time required for the actual advance value Vcurrent to change by 90% of the change amount of the target advance value during rapid deceleration is measured. However, the responsiveness determination method of the variable valve timing device 29 may be changed as appropriate. For example, when the target advance value is forcibly changed, the actual advance value Vcurrent changes by a predetermined amount. It is also possible to measure the time required for the change and the rate of change.
また、上記実施例では、油温センサで検出した油温や、冷却水温センサ25の出力信号等に基づいて推定した油温を用いるようにしたが、油温の代用情報として、冷却水温、外気温、吸気温等のうちの少なくとも1つを用いるようにしても良い。
In the above embodiment, the oil temperature detected by the oil temperature sensor, the oil temperature estimated based on the output signal of the cooling
また、上記実施例では、本発明を吸気バルブのバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置に適用したが、本発明は、吸気バルブのバルブリフト量やバルブ開弁期間を可変する可変バルブ装置、排気バルブのバルブ開閉特性(バルブタイミング、バルブリフト量、バルブ開弁期間のうちの少なくとも1つ)を可変する可変バルブ装置等、油圧駆動式の可変バルブ装置に広く適用することができる。 In the above embodiment, the present invention is applied to a variable valve timing device that varies the valve timing of the intake valve. However, the present invention relates to a variable valve device that varies the valve lift amount and valve opening period of the intake valve, exhaust gas, and the like. The present invention can be widely applied to a hydraulically driven variable valve device such as a variable valve device that varies a valve opening / closing characteristic (at least one of valve timing, valve lift amount, and valve opening period).
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、15…スロットルバルブ、20…燃料噴射弁、21…点火プラグ、22…排気管、27…ECU(応答性判定手段,駆動制限値学習手段)、28…吸気バルブ、29…可変バルブタイミング装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 12 ... Intake pipe, 15 ... Throttle valve, 20 ... Fuel injection valve, 21 ... Spark plug, 22 ... Exhaust pipe, 27 ... ECU (responsiveness determination means, drive limit value learning means), 28 ... Intake valve, 29 ... Variable valve timing device
Claims (1)
前記可変バルブ装置の応答性を判定する応答性判定手段と、
前記応答性判定手段で判定した前記可変バルブ装置の応答性に基づいて該可変バルブ装置の駆動量を制限するための駆動制限値を学習する駆動制限値学習手段とを備え、
前記駆動制限値学習手段は、前記可変バルブ装置の作動油の温度又はそれに相関する情報に応じて区分された油温領域毎に前記駆動制限値を学習し、当該駆動制限値の学習値に基づいて、当該駆動制限値が学習された油温領域よりも高温側、或は低温側の駆動制限値の学習値を補正するものであって、油温領域が高温側になるほど、当該油温領域の駆動制限値の学習値が大きくなるように補正することを特徴とする内燃機関の可変バルブ制御装置。 In a variable valve control device for an internal combustion engine comprising a hydraulically driven variable valve device that varies the valve opening / closing characteristics of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine with hydraulic pressure,
Responsiveness determining means for determining the responsiveness of the variable valve device;
Drive limit value learning means for learning a drive limit value for limiting the drive amount of the variable valve device based on the responsiveness of the variable valve device determined by the responsiveness determination means;
The drive limit value learning means learns the drive limit value for each oil temperature region divided according to the temperature of hydraulic oil of the variable valve device or information correlated therewith, and based on the learned value of the drive limit value Thus, the learning value of the drive limit value on the higher temperature side or the lower temperature side than the oil temperature region in which the drive limit value has been learned is corrected, and the oil temperature region increases as the oil temperature region becomes higher. A variable valve control device for an internal combustion engine, wherein the learning value of the drive limit value is corrected so as to increase.
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