JP5408505B2 - Variable valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関(エンジン)のクランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「VCT位相」という)をその調整可能範囲内に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構を備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置に関する発明である。 The present invention relates to an internal combustion engine having an intermediate lock mechanism that locks a rotational phase of a camshaft with respect to a crankshaft of an internal combustion engine (engine) (hereinafter referred to as “VCT phase”) with an intermediate lock phase located within the adjustable range. This invention relates to a variable valve timing 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、エミッション低減等を目的として、内燃機関の吸気バルブや排気バルブのバルブタイミング(開閉タイミング)を変化させる油圧駆動式の可変バルブタイミング装置を搭載したものが増加しつつある。この油圧駆動式の可変バルブタイミング装置は、特許文献1(特開2007−224744号公報)、特許文献2(特開2004−251254号公報)に記載されているように、可変バルブタイミング装置を駆動する油圧を制御する油圧制御弁の制御量(制御デューティ)を演算する際に、目標バルブタイミング(目標VCT位相)と実バルブタイミング(実VCT位相)との偏差に応じたフィードバック制御量と、実バルブタイミングを一定に保持するのに必要な保持制御量(保持デューティ)とに基づいて油圧制御弁の制御量を設定し、この制御量で油圧制御弁を駆動して可変バルブタイミング装置の進角室や遅角室に供給する作動油の流量(油圧)を変化させることで、バルブタイミングを進角又は遅角させるようにしている。 Recently, in an internal combustion engine mounted on a vehicle, a hydraulically driven variable valve timing that changes the valve timing (opening / closing timing) of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine for the purpose of improving output, reducing fuel consumption, and reducing emissions. The number of devices equipped with equipment is increasing. This hydraulically driven variable valve timing device drives the variable valve timing device as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-224744) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-251254). When calculating the control amount (control duty) of the hydraulic control valve that controls the hydraulic pressure to be controlled, the feedback control amount according to the deviation between the target valve timing (target VCT phase) and the actual valve timing (actual VCT phase) The control amount of the hydraulic control valve is set based on the holding control amount (holding duty) necessary to hold the valve timing constant, and the hydraulic control valve is driven by this control amount to advance the variable valve timing device. The valve timing is advanced or retarded by changing the flow rate (hydraulic pressure) of hydraulic oil supplied to the chamber or the retard chamber.
この際、可変バルブタイミング装置や油圧制御弁の製造ばらつきや経時変化によって保持制御量が変動することを考慮して、保持制御量を学習するようにしている。従来の保持制御量の学習処理は、実バルブタイミングが目標バルブタイミングにほぼ一致して安定しているときに(両者の偏差が所定値以内の状態が続くときに)、その時点の油圧制御弁の制御量を保持制御量として学習し、その保持制御量の学習値をメモリに更新記憶するようにしている。 At this time, the holding control amount is learned in consideration of fluctuations in the holding control amount due to manufacturing variations and changes over time of the variable valve timing device and the hydraulic control valve. In the conventional holding control amount learning process, when the actual valve timing is substantially consistent with the target valve timing and stable (when the deviation between the two continues within a predetermined value), the hydraulic control valve at that time The control amount is learned as a holding control amount, and the learning value of the holding control amount is updated and stored in the memory.
また、油圧駆動式の可変バルブタイミング装置においては、特許文献3(特開平9−324613号公報)、特許文献4(特開2001−159330号公報)に記載されているように、エンジン停止時のロック位相をVCT位相の調整可能範囲の略中間に設定して、バルブタイミング(VCT位相)の調整可能範囲を拡大するようにしたものがある。このものは、エンジン停止時にロックする中間ロック位相を始動に適した位相に設定して、この中間ロック位相で始動し、始動完了後のエンジン回転上昇(オイルポンプ回転上昇)により油圧が適正な油圧に上昇してから、ロックを解除してVCT位相をエンジン運転状態に応じて設定した目標VCT位相にフィードバック制御するようにしている。そして、エンジンを停止させる際やアイドル運転中にロック要求が発生した時点で、VCT位相を中間ロック位相でロックするロック制御を実行するようにしている。 Further, in the hydraulically driven variable valve timing device, as described in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-324613) and Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-159330), the engine is stopped. In some cases, the lock phase is set approximately in the middle of the adjustable range of the VCT phase to expand the adjustable range of the valve timing (VCT phase). In this system, the intermediate lock phase that is locked when the engine is stopped is set to a phase that is suitable for starting, and the engine is started with this intermediate lock phase. Then, the lock is released and the VCT phase is feedback-controlled to the target VCT phase set according to the engine operating state. Then, lock control for locking the VCT phase with the intermediate lock phase is executed when the engine is stopped or when a lock request is generated during idle operation.
本出願人は、ロック要求が発生したときにVCT位相を確実に中間ロック位相でロックさせるために、ロック要求が発生したときにVCT位相を一旦中間ロック位相を所定量だけ通り越したロック前位相(目標位相)まで移動させるロック前位相制御(ロック要求時の位相制御)を行ってから、VCT位相を中間ロック位相へ向けて戻しながらロックピンを突出させるロックピン突出制御を行ってロックピンによりVCT位相を中間ロック位相でロックするロック制御技術を研究・開発している(特願2009−178292)。 In order to ensure that the VCT phase is locked at the intermediate lock phase when the lock request is generated, the applicant assigns the VCT phase to the pre-lock phase that has once passed the intermediate lock phase by a predetermined amount when the lock request occurs ( After performing lock pre-lock phase control (phase control at the time of lock request) to move to the target phase), lock pin protrusion control is performed so that the lock pin protrudes while returning the VCT phase toward the intermediate lock phase. Research and development of lock control technology for locking the phase with an intermediate lock phase (Japanese Patent Application No. 2009-178292).
ところで、図6に示すように、ロック要求の発生に伴ってロック前位相制御を行う際に、保持制御量(保持デューティ)の学習値のずれが大きいと、VCT位相をロック前位相に精度良く制御することができず、VCT位相がロック前位相からずれた位置に収束してしまう可能性がある。このような場合、その後、通常の保持制御量学習により保持制御量の学習が実行されて保持制御量の学習値が補正されると、VCT位相をロック前位相に精度良く制御できるようになって、VCT位相がロック前位相に到達する。しかし、この場合、ロック要求発生からVCT位相がロック前位相に到達するまでの時間(ロック前位相制御の実行時間)が長くなるため、その分、ロックピン突出制御の開始時期が遅れて、ロック完了までの時間(VCT位相を中間ロック位相でロックするまでの時間)が長くなるという問題がある。 As shown in FIG. 6, when the pre-lock phase control is performed in response to the generation of the lock request, if the learning value of the hold control amount (hold duty) is large, the VCT phase is accurately set to the pre-lock phase. There is a possibility that the control cannot be performed and the VCT phase converges to a position shifted from the pre-lock phase. In such a case, when learning of the hold control amount is executed by normal hold control amount learning and the learning value of the hold control amount is corrected thereafter, the VCT phase can be accurately controlled to the pre-lock phase. , The VCT phase reaches the pre-lock phase. However, in this case, since the time from when the lock request occurs until the VCT phase reaches the pre-lock phase (execution time of the pre-lock phase control) becomes long, the start timing of the lock pin protrusion control is delayed accordingly, There is a problem that the time until completion (time until the VCT phase is locked with the intermediate lock phase) becomes long.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ロック要求時に保持制御量の学習値がずれていた場合にロック完了までの時間が長くなることを抑制することができる内燃機関の可変バルブタイミング制御装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a variable valve timing control device for an internal combustion engine that can suppress an increase in the time until lock completion when the learning value of the holding control amount is shifted at the time of lock request. Is to provide.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「VCT位相」という)を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置と、VCT位相をその調整可能範囲内に位置する中間ロック位相でロックするロックピンと、可変バルブタイミング装置及びロックピンを駆動する油圧を制御する油圧制御弁と、所定の保持制御量学習実行条件が成立しているときにVCT位相を一定に保持するのに必要な保持制御量を学習する通常の保持制御量学習を実行する保持制御量学習手段とを備え、保持制御量の学習値に基づいて油圧制御弁を制御してVCT位相を制御する内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、ロック要求が発生したときにVCT位相を一旦中間ロック位相を所定量だけ通り越したロック前位相まで移動させるロック前位相制御を行ってから中間ロック位相へ向けて戻しながらロックピンを突出させるロックピン突出制御を行ってロックピンによりVCT位相を中間ロック位相でロックするように制御するロック制御手段を備え、ロック制御手段は、ロック前位相制御中に保持制御量の学習値を補正する保持制御量学習値補正を実行し、この保持制御量学習値補正により補正された保持制御量の学習値に基づいて油圧制御弁を制御するようにしたものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a hydraulically driven variable valve that adjusts the valve timing by changing the rotational phase of the camshaft (hereinafter referred to as “VCT phase”) with respect to the crankshaft of the internal combustion engine. Timing device, lock pin that locks the VCT phase with an intermediate lock phase located within the adjustable range, a hydraulic control valve that controls the hydraulic pressure that drives the variable valve timing device and the lock pin, and predetermined holding control amount learning execution Holding control amount learning means for performing normal holding control amount learning for learning a holding control amount necessary to hold the VCT phase constant when the condition is satisfied, and the learning value of the holding control amount In a variable valve timing control device for an internal combustion engine that controls a hydraulic control valve based on the control signal to control a VCT phase, a VCT position is generated when a lock request is generated. The lock pin protrusion control is performed so that the lock pin protrudes while returning to the intermediate lock phase after performing the pre-lock phase control that moves the intermediate lock phase to the pre-lock phase that has passed the predetermined amount by the VCT phase. Lock control means for controlling so as to be locked at the intermediate lock phase, and the lock control means executes hold control amount learning value correction for correcting the learning value of the hold control amount during the pre-lock phase control, and this hold control The hydraulic control valve is controlled based on the learning value of the holding control amount corrected by the amount learning value correction.
この構成では、ロック要求の発生に伴ってロック前位相制御を行う際に保持制御量の学習値がずれていた場合でも、ロック前位相制御中に保持制御量の学習値を補正する保持制御量学習値補正を実行することで、通常の保持制御量学習よりも早く保持制御量の学習値を補正することができ、この保持制御量学習値補正により補正された保持制御量の学習値に基づいて油圧制御弁を制御することで、ロック要求発生からVCT位相がロック前位相に到達するまでの時間(ロック前位相制御の実行時間)が長くなることを抑制することができる。これにより、ロックピン突出制御の開始時期の遅れを少なくすることができ、ロック完了までの時間(VCT位相を中間ロック位相でロックするまでの時間)が長くなることを抑制することができる。 In this configuration, even when the learning value of the holding control amount is shifted when performing the pre-locking phase control due to the generation of the lock request, the holding control amount that corrects the learning value of the holding control amount during the pre-locking phase control. By executing the learning value correction, the learning value of the holding control amount can be corrected earlier than the normal holding control amount learning. Based on the learning value of the holding control amount corrected by the holding control amount learning value correction. By controlling the hydraulic control valve, it is possible to suppress an increase in the time from when the lock request is generated until the VCT phase reaches the pre-lock phase (pre-lock phase control execution time). Thereby, the delay of the start time of lock pin protrusion control can be reduced, and it can be suppressed that the time until lock completion (time until the VCT phase is locked with the intermediate lock phase) is lengthened.
ロック前位相制御中は、目標位相への収束精度が通常の位相制御中と同レベルまでは要求されないため、保持制御量の学習精度も通常の位相制御中と同レベルまでは要求されない。そこで、請求項2のように、ロック前位相制御中に通常の保持制御量学習よりも早く保持制御量を学習できる条件に変更して保持制御量を学習することで保持制御量学習値補正を行うようにしても良い。このようにすれば、保持制御量の学習精度よりも保持制御量を早く学習することを優先して、通常の保持制御量学習よりも早く保持制御量を学習できる条件に変更して保持制御量を学習することで、保持制御量の学習値を補正する保持制御量学習値補正を行うことができ、通常の保持制御量学習よりも早く保持制御量の学習値を補正することができる。 During the pre-lock phase control, the convergence accuracy to the target phase is not required to be the same level as during normal phase control, so the holding control amount learning accuracy is not required to be the same level as during normal phase control. Therefore, as in claim 2, the holding control amount learning value correction is performed by learning the holding control amount by changing the condition to allow the holding control amount to be learned earlier than the normal holding control amount learning during the pre-lock phase control. You may make it do. In this way, priority is given to learning the holding control amount earlier than the learning accuracy of the holding control amount, and the holding control amount is changed to a condition that allows the holding control amount to be learned earlier than normal holding control amount learning. Learning, correction of the holding control amount learning value for correcting the learning value of the holding control amount can be performed, and the learning value of the holding control amount can be corrected earlier than normal holding control amount learning.
或は、請求項3のように、ロック前位相制御中にVCT位相がロック前位相に近付く方向に保持制御量の学習値を更新することで保持制御量学習値補正を行うようにしても良い。このようにすれば、保持制御量学習実行条件が成立する前からVCT位相がロック前位相に近付く方向に保持制御量の学習値を更新することで、保持制御量の学習値を補正する保持制御量学習値補正を行うことができ、より早く保持制御量の学習値を補正することが可能となる。 Alternatively, the hold control amount learning value correction may be performed by updating the hold control amount learning value in a direction in which the VCT phase approaches the pre-lock phase during the pre-lock phase control. . In this way, the holding control that corrects the learning value of the holding control amount by updating the learning value of the holding control amount in a direction in which the VCT phase approaches the pre-locking phase before the holding control amount learning execution condition is satisfied. The amount learning value correction can be performed, and the learning value of the holding control amount can be corrected earlier.
ところで、保持制御量の学習値が正常(保持制御量の学習値のずれが小さい状態)であるにも拘らず、保持制御量学習値補正を実行すると、かえってVCT位相のロック前位相への収束性が悪化してしまう可能性がある。 By the way, when the holding control amount learning value correction is executed even though the learning value of the holding control amount is normal (a state in which the deviation of the learning value of the holding control amount is small), the convergence of the VCT phase to the pre-lock phase is instead performed. May deteriorate.
そこで、請求項4のように、ロック前位相制御の実行時間が所定の判定時間を越えた場合に保持制御量学習値補正を実行するようにしても良い。つまり、ロック前位相制御の実行時間が判定時間以内のときには、保持制御量の学習値が正常(保持制御量の学習値のずれが小さい状態)である可能性があるため、保持制御量学習値補正を実行しないが、ロック前位相制御の実行時間が判定時間を越えた場合(つまりロック前位相制御を開始してから所定時間以内にVCT位相がロック前位相に到達しなかった場合)には、保持制御量の学習値のずれが大きいと判断して、保持制御量学習値補正を実行する。これにより、保持制御量の学習値が正常であるにも拘らず、保持制御量学習値補正を実行することを防止でき、保持制御量学習値補正によりVCT位相のロック前位相への収束性が悪化してしまうといった事態を回避することができる。 Therefore, as described in claim 4, when the execution time of the pre-lock phase control exceeds a predetermined determination time, the hold control amount learning value correction may be executed. That is, when the execution time of the pre-lock phase control is within the determination time, the learning value of the holding control amount may be normal (the deviation of the learning value of the holding control amount is small). When correction is not performed but the execution time of the pre-lock phase control exceeds the determination time (that is, when the VCT phase does not reach the pre-lock phase within a predetermined time from the start of the pre-lock phase control) Then, it is determined that the deviation of the learning value of the holding control amount is large, and the holding control amount learning value correction is executed. As a result, it is possible to prevent the holding control amount learning value correction from being executed even though the learning value of the holding control amount is normal, and the convergence of the VCT phase to the pre-lock phase can be achieved by the holding control amount learning value correction. The situation of getting worse can be avoided.
また、所定の位相制御実行条件が成立しているときにVCT位相を運転条件に応じて設定した目標VCT位相に一致させるように油圧制御弁を制御する通常の位相制御を実行するシステムでは、通常の位相制御と同じ応答性でロック前位相制御を行うと、VCT位相をロック前位相まで移動させるのに時間がかかってしまい、ロック完了までの時間が長くなってしまう。 In a system that executes normal phase control for controlling the hydraulic control valve so that the VCT phase matches the target VCT phase set according to the operating condition when a predetermined phase control execution condition is satisfied, When the pre-lock phase control is performed with the same responsiveness as the above phase control, it takes time to move the VCT phase to the pre-lock phase, and the time to lock completion becomes long.
そこで、請求項5のように、ロック前位相制御を行う際に、油圧制御弁の制御量を通常の位相制御時とは異なる制御量に設定するようにしても良い。このようにすれば、ロック前位相制御の応答性を速めてロック完了までの時間を短縮することが可能となる。 Therefore, as in claim 5, when the pre-lock phase control is performed, the control amount of the hydraulic control valve may be set to a control amount different from that during normal phase control. In this way, it is possible to shorten the time until lock completion by accelerating the responsiveness of the pre-lock phase control.
また、ロック前位相制御中に保持制御量学習値補正により補正された保持制御量の学習値は、学習精度が低下している可能性があるため、そのまま通常の位相制御に反映させると、通常の位相制御の位相制御精度が悪化してしまう可能性がある。 In addition, the learning value of the holding control amount corrected by the holding control amount learning value correction during the pre-lock phase control may have a reduced learning accuracy. There is a possibility that the phase control accuracy of the phase control will deteriorate.
そこで、請求項6のように、ロック前位相制御中に保持制御量学習値補正により補正された保持制御量の学習値を通常の位相制御には反映させないようにしても良い。このようにすれば、ロック前位相制御中に保持制御量学習値補正により補正された保持制御量の学習値によって通常の位相制御の位相制御精度が悪化してしまうことを防止することができる。 Therefore, as described in claim 6, the learning value of the holding control amount corrected by the holding control amount learning value correction during the pre-locking phase control may not be reflected in the normal phase control. By doing so, it is possible to prevent the phase control accuracy of the normal phase control from being deteriorated by the learning value of the holding control amount corrected by the holding control amount learning value correction during the pre-lock phase control.
以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。 Hereinafter, some embodiments embodying the mode for carrying out the present invention will be described.
本発明の実施例1を図1乃至図9に基づいて説明する。
図1に示すように、内燃機関であるエンジン11は、クランク軸12からの動力がタイミングチェーン13により各スプロケット14,15を介して吸気側カム軸16と排気側カム軸17とに伝達されるようになっている。但し、吸気側カム軸16には、クランク軸12に対する吸気側カム軸16の進角量(VCT位相)を調整する可変バルブタイミング装置18(VCT)が設けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, in an
また、吸気側カム軸16の外周側には、気筒判別のために特定のカム角でカム角信号のパルスを出力するカム角センサ19が設置され、一方、クランク軸12の外周側には、所定クランク角毎にクランク角信号のパルスを出力するクランク角センサ20が設置されている。これらカム角センサ19及びクランク角センサ20の出力信号は、エンジン制御回路21に入力される。このエンジン制御回路21は、カム角センサ19とクランク角センサ20の出力信号パルスの位相差に基づいて吸気バルブの実バルブタイミング(実VCT位相)を演算すると共に、クランク角センサ20の出力パルスの周波数(パルス間隔)に基づいてエンジン回転速度を演算する。その他、エンジン運転状態を検出する各種センサ(吸気圧センサ22、冷却水温センサ23、スロットルセンサ24等)の出力信号がエンジン制御回路21に入力される。
A
このエンジン制御回路21は、上記各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて燃料噴射制御や点火制御を行うと共に、可変バルブタイミング制御(位相フィードバック制御)を行い、吸気バルブの実バルブタイミング(実VCT位相)を、エンジン運転状態に応じて設定した目標バルブタイミング(目標VCT位相)に一致させるように可変バルブタイミング装置18を駆動する油圧をフィードバック制御する。
The
次に、図2乃至図4に基づいて可変バルブタイミング装置18の構成を説明する。
可変バルブタイミング装置18のハウジング31は、吸気側カム軸16の外周に回動自在に支持されたスプロケット14にボルト32で締め付け固定されている。これにより、クランク軸12の回転がタイミングチェーン13を介してスプロケット14とハウジング31に伝達され、スプロケット14とハウジング31がクランク軸12と同期して回転する。一方、吸気側カム軸16の一端部には、ロータ35がボルト37で締め付け固定されている。このロータ35は、ハウジング31内に相対回動自在に収納されている。
Next, the configuration of the variable
A
図3に示すように、ハウジング31の内部には、複数のベーン収容室40が形成され、各ベーン収容室40が、ロータ35の外周部に形成されたベーン41によって進角室42と遅角室43とに区画されている。少なくとも1つのベーン41の両側部には、ハウジング31に対するロータ35(ベーン41)の相対回動範囲を規制するストッパ部56が形成され、このストッパ部56によって実VCT位相(カム軸位相)の調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相が規制されている。
As shown in FIG. 3, a plurality of
可変バルブタイミング装置18には、VCT位相をその調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相との間(例えば略中間)に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構50が設けられている。この中間ロック機構50の構成を説明すると、いずれか1つ(又は複数)のベーン41にロックピン収容孔57が設けられ、このロックピン収容孔57に、ハウジング31とロータ35(ベーン41)との相対回動をロックするためのロックピン58が突出可能に収容され、このロックピン58がスプロケット14側に突出してスプロケット14のロック穴59(図4参照)に嵌り込むことで、VCT位相がその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックされる。この中間ロック位相は、エンジン11の始動に適した位相に設定されている。尚、ロック穴59をハウジング31に設けた構成としても良い。
The variable
図4に示すように、ロックピン58は、スプリング62によってロック方向(突出方向)に付勢されている。また、ロックピン58の外周部とロックピン収容孔57との間には、ロックピン58をロック解除方向に駆動する油圧を制御するためのロック解除用の油圧室が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
本実施例1では、ロックピン58は、中間ロック位相より遅角側で制御するVCT位相が不用意に中間ロック位相を越えて進角側に移動することを阻止する進角制限ピンとしても機能し、ロック穴59と連続して、該ロック穴59よりも浅底の進角制限溝63が最遅角位相の近くの所定位相Cまで延びるように形成され、ロックピン58(進角制限ピン)が進角制限溝63に嵌まり込むことで、中間ロック位相より遅角側で制御するVCT位相の範囲が中間ロック位相から最遅角位相の近くの所定位相Cまでの範囲に制限されるようになっている。
In the first embodiment, the
目標位相が上記所定位相Cを超えて最遅角位相側に設定された場合は、油圧によりロックピン58(進角制限ピン)を進角制限溝63から抜き出すことで、VCT位相を最遅角位相側に移動できるようにする。また、目標位相が中間ロック位相よりも進角側に設定された場合は、油圧によりロックピン58(進角制限ピン)をロック穴59から完全に抜き出して、VCT位相が中間ロック位相より進角側に移動できるようにする。
When the target phase exceeds the predetermined phase C and is set to the most retarded phase side, the lock pin 58 (advance angle limiting pin) is extracted from the advance
同様に、進角側で制御するVCT位相が不用意に遅角側に移動することを阻止する遅角制限ピン64と例えば2段の遅角制限溝65a,65bが設けられ、スプリング66によって遅角制限ピン64がいずれかの遅角制限溝65a,65bに嵌まり込むことで、進角側で制御するVCT位相の範囲が例えば2段階に制限されるようになっている。
Similarly, a
尚、2段の遅角制限溝65a,65bのうちの一方を省いて1段のみの遅角制限溝としても良いし、3段以上の遅角制限溝としても良い。また、進角制限溝63と遅角制限溝65a,65bと遅角制限ピン64を省いた構成としても良い。
One of the two-stage
図4の構成例では、遅角制限溝65a,65bが最進角位相から中間ロック位相を超えて遅角側の所定位相B,Aまで延びているため、中間ロック位相では、ロックピン58(進角制限ピン)と遅角制限ピン64がそれぞれロック穴59と2段目(溝が深い方)の遅角制限溝65bに嵌まり込んだ状態となる。
In the configuration example of FIG. 4, the retard
また、図2に示すように、ハウジング31には、進角制御時にロータ35を進角方向に相対回動させる油圧をばね力で補助(アシスト)する付勢手段としてねじりコイルばね等のばね55が設けられている。吸気バルブの可変バルブタイミング装置18では、吸気側カム軸16のトルクがVCT位相を遅角させる方向に作用することから、上記ばね55は、VCT位相を吸気側カム軸16のトルク方向と反対方向である進角方向に付勢することになる。
Further, as shown in FIG. 2, the
本実施例1では、図4に示すように、ばね55の付勢力が作用する範囲は、最遅角位相からほぼ中間ロック位相までの範囲に設定され、エンジンストール等の異常停止後の再始動時のフェールセーフを想定して、ロックピン58がロック穴59から外れた状態で中間ロック位相より遅角側の実VCT位相で始動した場合に、スタータ(図示せず)によるクランキング中に、ばね55のばね力により実VCT位相を遅角側から中間ロック位相へ進角させる進角動作を補助してロックピン58をロック穴59に嵌まり込ませてロックできるように構成されている。
In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the range in which the urging force of the
一方、中間ロック位相より進角側の実VCT位相で始動した場合は、クランキング中に吸気側カム軸16のトルクが遅角方向に作用するため、吸気側カム軸16のトルクにより実VCT位相を進角側から中間ロック位相へ遅角させてロックピン58をロック穴59に嵌まり込ませてロックさせることができる。
On the other hand, when starting with the actual VCT phase on the advance side from the intermediate lock phase, the torque on the
また、本実施例1では、可変バルブタイミング装置18のVCT位相、ロックピン58及び遅角制限ピン64を駆動する油圧を制御する油圧制御弁25は、VCT位相を駆動する油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁機能とロックピン58を駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁機能とを一体化した油圧制御弁により構成され、エンジン11の動力によって駆動されるオイルポンプ28により、オイルパン27内のオイル(作動油)が汲み上げられて油圧制御弁25に供給される。この油圧制御弁25は、例えば8ポート・4ポジション型のスプール弁により構成され、図5に示すように、油圧制御弁25の制御デューティ(制御量)に応じて、ロックモードL1,L2、進角モードA、保持モードH、遅角モードRの4つの制御領域に区分されている。
In the first embodiment, the
ロックモードL1,L2の制御領域では、ロックピン収容孔57内のロック解除用油圧室へのオイル供給油路を遮断してロックピン収容孔57内のロック解除用油圧室の油圧を抜いて、スプリング62によってロックピン58をロック方向に突出させる。
In the control region of the lock modes L1 and L2, the oil supply oil passage to the unlocking hydraulic chamber in the lock
更に、ロックモードL1,L2の制御領域は、ロックピン58を突出させながら進角室42へのオイル供給油路を開放して進角室42にオイルを供給するオイル充填モードL1の制御領域と、ロックピン58を突出させながら進角室42と遅角室43の両方のオイル供給油路を遮断して両室42,43の油圧を保持するロック保持モードL2の制御領域とに区分されている。
Furthermore, the control region of the lock modes L1 and L2 is the control region of the oil filling mode L1 that supplies oil to the
進角モードAの制御領域では、遅角室43へのオイル供給油路を遮断して、油圧制御弁25の遅角ポートをドレンポートに連通させて遅角室43の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁25の制御デューティに応じて、進角室42へのオイル供給油路を開放して、進角室42にオイルを供給して進角室42の油圧を変化させて実VCT位相を進角させる。
In the control region of the advance angle mode A, the oil supply oil passage to the
保持モードHの制御領域では、進角室42と遅角室43の両方のオイル供給油路を遮断して両室42,43の油圧を保持して、実VCT位相が動かないように保持する。
In the control region of the holding mode H, the oil supply oil passages of both the
遅角モードRの制御領域では、進角室42へのオイル供給油路を遮断して、油圧制御弁25の進角ポートをドレンポートに連通させて進角室42の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁25の制御デューティに応じて、遅角室43へのオイル供給油路を開放して、遅角室43にオイルを供給して遅角室43の油圧を変化させて実VCT位相を遅角させる。
In the control region of the retard angle mode R, the oil supply oil passage to the
ロックモードL1,L2以外の制御領域(進角モードA、保持モードH、遅角モードR)では、ロックピン収容孔57内のロック解除用油圧室へのオイル供給油路を開放してロック解除用油圧室にオイルを充填してロック解除用油圧室の油圧を上昇させ、その油圧によりロックピン58をロック穴59から抜き出してロックピン58のロックを解除する。
In the control region other than the lock modes L1 and L2 (advance mode A, hold mode H, retard mode R), the oil supply oil passage to the lock release hydraulic chamber in the lock
尚、本実施例1では、油圧制御弁25の制御デューティが大きくなるに従って、ロックモードL1,L2、進角モードA、保持モードH、遅角モードRの順に制御モードが切り替わるように構成されているが、例えば、油圧制御弁25の制御デューティが大きくなるに従って、遅角モードR、保持モードH、進角モードA、ロックモードL1,L2の順に制御モードが切り替わるように構成したり、或は、遅角モードRと進角モードAの順序を入れ替えて、ロックモードL1,L2、遅角モードR、保持モードH、進角モードAの順に制御モードが切り替わるように構成しても良い。
In the first embodiment, the control mode is switched in the order of the lock modes L1 and L2, the advance mode A, the hold mode H, and the retard mode R as the control duty of the
エンジン制御回路21は、特許請求の範囲でいうVCT位相制御手段として機能し、所定の位相制御実行条件が成立しているときに、吸気側カム軸16の実VCT位相(吸気バルブの実バルブタイミング)を、エンジン運転条件に応じて設定した目標VCT位相(目標バルブタイミング)に一致させるように油圧制御弁25の制御デューティ(制御量)を例えばPD制御等によりF/B制御して可変バルブタイミング装置18の進角室42と遅角室43に供給する油圧をF/B制御する。ここで、「F/B」は「フィードバック」を意味する(以下、同じ)。このVCT位相制御の制御領域は、遅角モードR、保持モードH及び進角モードAの制御領域に跨がっている。以下、位相制御実行条件が成立しているときに実行するF/B制御を「通常の位相制御」という。
The
更に、エンジン制御回路21は、特許請求の範囲でいう保持制御量学習手段としても機能し、所定の保持デューティ学習実行条件(保持制御量学習実行条件)が成立しているときに、油圧制御弁25の制御デューティに基づいてVCT位相を一定に保持するのに必要な保持デューティ(保持制御量)を学習する通常の保持デューティ学習を実行する。
Further, the
この通常の保持デューティ学習では、保持デューティ学習実行条件として、「目標VCT位相と実VCT位相との偏差が所定値D以下の状態が所定時間T以上継続」という条件が成立しているか否かを判定し、保持デューティ学習実行条件が成立していると判定したときに、その時点の油圧制御弁25の制御デューティを保持デューティとして学習し、その保持デューティの学習値をメモリに更新記憶する。
In this normal holding duty learning, as a holding duty learning execution condition, it is determined whether or not the condition that “the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase is a predetermined value D or less continues for a predetermined time T or longer” is satisfied. When it is determined that the holding duty learning execution condition is satisfied, the control duty of the
VCT位相のF/B制御中は、保持デューティ学習値にF/B補正量を加算して油圧制御弁25の制御デューティを求める。
制御デューティ=保持デューティ学習値+F/B補正量
During F / B control of the VCT phase, the control duty of the
Control duty = holding duty learning value + F / B correction amount
また、エンジン制御回路21は、特許請求の範囲でいうロック制御手段として機能し、エンジン11の回転を停止させる際又はアイドル運転中に、ロック要求が発生すると、その時点で、VCT位相を一旦中間ロック位相を所定量だけ通り越したロック前位相まで移動させるロック前位相制御を例えばPD制御等のF/B制御により行ってから、油圧制御弁25の制御デューティをロックモードの制御領域内に設定して、VCT位相を中間ロック位相へ向けて戻しながら、ロックピン58をロック方向である突出方向に付勢するロックピン突出制御を行ってロックピン58によりVCT位相を中間ロック位相でロックするように制御する。
The
ところで、図6に示すように、ロック要求の発生に伴ってロック前位相制御を行う際に、保持デューティ学習値のずれが大きいと、VCT位相をロック前位相に精度良く制御することができず、VCT位相がロック前位相からずれた位置に収束してしまう可能性がある。このような場合、その後、通常の保持デューティ学習により保持デューティの学習が実行されて保持デューティ学習値が補正されると、VCT位相をロック前位相に精度良く制御できるようになって、VCT位相がロック前位相に到達する。しかし、この場合、ロック要求発生からVCT位相がロック前位相に到達するまでの時間(ロック前位相制御の実行時間)が長くなるため、その分、ロックピン突出制御の開始時期が遅れて、ロック完了までの時間(VCT位相を中間ロック位相でロックするまでの時間)が長くなるという問題がある。 Incidentally, as shown in FIG. 6, when the pre-lock phase control is performed in accordance with the generation of the lock request, if the deviation of the hold duty learning value is large, the VCT phase cannot be accurately controlled to the pre-lock phase. There is a possibility that the VCT phase converges to a position shifted from the pre-lock phase. In such a case, when the holding duty learning value is corrected by performing holding duty learning through normal holding duty learning, the VCT phase can be accurately controlled to the pre-lock phase, and the VCT phase is The pre-lock phase is reached. However, in this case, since the time from when the lock request occurs until the VCT phase reaches the pre-lock phase (execution time of the pre-lock phase control) becomes long, the start timing of the lock pin protrusion control is delayed accordingly, There is a problem that the time until completion (time until the VCT phase is locked with the intermediate lock phase) becomes long.
この対策として、エンジン制御回路21は、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値を補正する保持デューティ学習値補正(保持制御量学習値補正)を実行し、この保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値に基づいて油圧制御弁25を制御する。
As a countermeasure against this, the
ロック要求の発生に伴ってロック前位相制御を行う際に保持デューティ学習値がずれていた場合でも、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値を補正する保持デューティ学習値補正を実行することで、通常の保持デューティ学習よりも早く保持デューティ学習値を補正することができ、この保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値に基づいて油圧制御弁25を制御することで、ロック要求発生からVCT位相がロック前位相に到達するまでの時間(ロック前位相制御の実行時間)が長くなることを抑制することができる。
Even if the holding duty learning value is shifted when performing the pre-lock phase control with the generation of the lock request, by executing the holding duty learning value correction for correcting the holding duty learning value during the pre-lock phase control, The holding duty learning value can be corrected earlier than the normal holding duty learning, and the
ロック前位相制御中は、目標位相への収束精度が通常の位相制御中と同レベルまでは要求されないため、保持デューティの学習精度も通常の位相制御中と同レベルまでは要求されない。そこで、本実施例1では、ロック前位相制御中に、保持デューティの学習精度よりも保持デューティを早く学習することを優先して、保持デューティ学習実行条件(「目標VCT位相と実VCT位相との偏差が所定値D以下の状態が所定時間T以上継続」という条件)を緩和して、通常の保持デューティ学習よりも早く保持デューティを学習できる条件に変更して保持デューティを学習することで、保持デューティ学習値を補正する保持デューティ学習値補正を行う。 During the pre-lock phase control, the accuracy of convergence to the target phase is not required to the same level as during normal phase control, so the holding duty learning accuracy is also not required to be the same level as during normal phase control. Therefore, in the first embodiment, during the pre-lock phase control, priority is given to learning the holding duty earlier than the learning accuracy of the holding duty, and the holding duty learning execution condition (“the target VCT phase and the actual VCT phase The condition that the state where the deviation is equal to or less than the predetermined value D continues for a predetermined time T or more is relaxed, and the holding duty is learned by changing the condition so that the holding duty can be learned earlier than the normal holding duty learning. Holding duty learning value correction for correcting the duty learning value is performed.
この場合、保持デューティ学習実行条件を緩和する方法としては、例えば、保持デューティ学習実行条件の所定値Dを通常値よりも大きくすると共に所定時間Tを通常値よりも短くする。或は、保持デューティ学習実行条件の所定値Dのみを通常値よりも大きくするか又は所定時間Tのみを通常値よりも短くするようにしても良い。また、VCT位相がロック前位相に近付く方向には保持デューティ学習値の補正を許可するが、VCT位相がロック前位相から離れる方向には保持デューティ学習値の補正を禁止する。 In this case, as a method of relaxing the holding duty learning execution condition, for example, the predetermined value D of the holding duty learning execution condition is made larger than the normal value and the predetermined time T is made shorter than the normal value. Alternatively, only the predetermined value D of the holding duty learning execution condition may be made larger than the normal value, or only the predetermined time T may be made shorter than the normal value. In addition, correction of the holding duty learning value is permitted in the direction in which the VCT phase approaches the pre-locking phase, but correction of the holding duty learning value is prohibited in a direction in which the VCT phase is away from the pre-locking phase.
ところで、保持デューティ学習値が正常(保持デューティ学習値のずれが小さい状態)であるにも拘らず、保持デューティ学習値補正を実行すると、かえってVCT位相のロック前位相への収束性が悪化してしまう可能性がある。 By the way, when the holding duty learning value correction is executed even though the holding duty learning value is normal (the state where the deviation of the holding duty learning value is small), the convergence property of the VCT phase to the pre-lock phase deteriorates. There is a possibility.
そこで、本実施例1では、ロック前位相制御の実行時間が所定の判定時間を越えた場合に保持デューティ学習値補正を実行する。つまり、ロック前位相制御の実行時間が判定時間以内のときには、保持デューティ学習値が正常(保持デューティ学習値のずれが小さい状態)である可能性があるため、保持デューティ学習値補正を実行しないが、ロック前位相制御の実行時間が判定時間を越えた場合(つまりロック前位相制御を開始してから判定時間以内にVCT位相がロック前位相に到達しなかった場合)には、保持デューティ学習値のずれが大きいと判断して、保持デューティ学習値補正を実行する。 Therefore, in the first embodiment, the holding duty learning value correction is executed when the execution time of the pre-lock phase control exceeds a predetermined determination time. That is, when the execution time of the pre-lock phase control is within the determination time, the holding duty learning value may be normal (the deviation of the holding duty learning value is small), so the holding duty learning value correction is not executed. When the execution time of the pre-lock phase control exceeds the determination time (that is, when the VCT phase does not reach the pre-lock phase within the determination time after starting the pre-lock phase control), the holding duty learning value It is determined that the deviation is large, and the holding duty learning value correction is executed.
また、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値は、学習精度が低下している可能性があるため、そのまま通常の位相制御に反映させると、通常の位相制御の位相制御精度が悪化してしまう可能性がある。 In addition, since the holding duty learning value corrected by holding duty learning value correction during the pre-lock phase control may have reduced learning accuracy, if it is reflected in normal phase control as it is, normal phase control There is a possibility that the phase control accuracy will deteriorate.
そこで、本実施例1では、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値を通常の位相制御には反映させないようにする。
以上説明した本実施例1のロック制御は、エンジン制御回路21によって図7及び図8の各ルーチンに従って実行される。以下、これらの各ルーチンの処理内容を説明する。
Therefore, in the first embodiment, the hold duty learning value corrected by the hold duty learning value correction during the pre-lock phase control is not reflected in the normal phase control.
The lock control according to the first embodiment described above is executed by the
[ロック制御ルーチン]
図7に示すロック制御ルーチンは、エンジン制御回路21の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、ロック要求が発生したか否かを判定し、ロック要求が発生していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
[Lock control routine]
The lock control routine shown in FIG. 7 is repeatedly executed at a predetermined cycle while the
その後、ロック要求が発生した時点で、上記ステップ101からステップ102に進み、ロック前位相制御を開始する。このロック前位相制御では、VCT位相をロック前位相(中間ロック位相を所定量だけ通り越した位相)まで移動させるように油圧制御弁25の制御デューティを例えばPD制御等によりF/B制御する。この際、保持デューティ学習値にF/B補正量を加算して油圧制御弁25の制御デューティを求める。
Thereafter, when a lock request is generated, the process proceeds from
この後、ステップ103に進み、ロック前位相制御により実VCT位相がロック前位相に到達したか否かを判定し、実VCT位相がロック前位相に到達するまで、ロック前位相制御を継続する。 Thereafter, the process proceeds to step 103, where it is determined whether or not the actual VCT phase has reached the pre-lock phase by the pre-lock phase control, and the pre-lock phase control is continued until the actual VCT phase reaches the pre-lock phase.
その後、実VCT位相がロック前位相に到達した時点で、ステップ104に進み、ロックピン突出制御を実行する。このロックピン突出制御では、油圧制御弁25の制御デューティをロックモードの制御領域内に設定して、VCT位相を中間ロック位相へ向けて戻しながら、ロックピン58をロック方向である突出方向に付勢してロックピン58によりVCT位相を中間ロック位相でロックする。
Thereafter, when the actual VCT phase reaches the pre-lock phase, the routine proceeds to step 104 where lock pin protrusion control is executed. In this lock pin protrusion control, the control duty of the
[保持デューティ学習値補正ルーチン]
図8に示す保持デューティ学習値補正ルーチンは、エンジン制御回路21の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ201で、ロック前位相制御中であるか否かを判定する。
[Holding duty learning value correction routine]
The hold duty learning value correction routine shown in FIG. 8 is repeatedly executed at a predetermined cycle while the
このステップ201で、ロック前位相制御中であると判定された場合には、ステップ202に進み、ロック前位相制御開始後の初回(ロック前位相制御開始直後の最初の本ルーチンの起動時)であるか否かを判定し、ロック前位相制御開始後の初回であると判定されれば、ステップ203に進み、現在の保持デューティ学習値を補正前の保持デューティ学習値として記憶する。
If it is determined in
この後、ステップ204に進み、ロック前位相制御の実行時間が所定の判定値を越えたか否かを判定する。ここで、判定時間は、保持デューティ学習値が正常(保持デューティ学習値のずれが小さい状態)の場合にVCT位相がロック前位相に到達するのに必要な時間に設定されている。 Thereafter, the process proceeds to step 204, where it is determined whether or not the execution time of the pre-lock phase control has exceeded a predetermined determination value. Here, the determination time is set to a time required for the VCT phase to reach the pre-lock phase when the holding duty learning value is normal (the deviation of the holding duty learning value is small).
このステップ204で、ロック前位相制御の実行時間が判定時間以内であると判定された場合には、保持デューティ学習値が正常(保持デューティ学習値のずれが小さい状態)である可能性があるため、保持デューティ学習値補正を実行することなく、本ルーチンを終了する。
If it is determined in
一方、上記ステップ204で、ロック前位相制御の実行時間が判定時間を越えたと判定された場合(つまりロック前位相制御を開始してから判定時間以内にVCT位相がロック前位相に到達しなかった場合)には、保持デューティ学習値のずれが大きいと判断して、ステップ205に進み、保持デューティ学習値補正を次のようにして実行する。保持デューティ学習実行条件(「目標VCT位相と実VCT位相との偏差が所定値D以下の状態が所定時間T以上継続」という条件)を緩和して、通常の保持デューティ学習よりも早く保持デューティを学習できる条件に変更して保持デューティを学習することで、保持デューティ学習値を補正する保持デューティ学習値補正を行う。
On the other hand, if it is determined in
この場合、保持デューティ学習実行条件を緩和する方法としては、例えば、保持デューティ学習実行条件の所定値Dを通常値よりも大きくすると共に所定時間Tを通常値よりも短くする。或は、保持デューティ学習実行条件の所定値Dのみを通常値よりも大きくするか又は所定時間Tのみを通常値よりも短くするようにしても良い。また、VCT位相がロック前位相に近付く方向には保持デューティ学習値の補正を許可するが、VCT位相がロック前位相から離れる方向には保持デューティ学習値の補正を禁止する。 In this case, as a method of relaxing the holding duty learning execution condition, for example, the predetermined value D of the holding duty learning execution condition is made larger than the normal value and the predetermined time T is made shorter than the normal value. Alternatively, only the predetermined value D of the holding duty learning execution condition may be made larger than the normal value, or only the predetermined time T may be made shorter than the normal value. In addition, correction of the holding duty learning value is permitted in the direction in which the VCT phase approaches the pre-locking phase, but correction of the holding duty learning value is prohibited in a direction in which the VCT phase is away from the pre-locking phase.
その後、上記ステップ201で、ロック前位相制御中ではないと判定された場合には、ステップ206に進み、ロック前位相制御が終了したか否かを判定し、ロック前位相制御が終了したと判定された時点で、ステップ207に進み、保持デューティ学習実行条件の緩和を終了して、保持デューティ学習実行条件の所定値Dと所定時間Tを両方とも通常値に戻す。
Thereafter, if it is determined in
この後、ステップ208に進み、ロックピン突出制御によりロック完了した(VCT位相を中間ロック位相でロックした)か否かを判定し、ロック完了したと判定された時点で、ステップ209に進み、保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値を補正前の保持デューティ学習値に戻す。これにより、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値を通常の位相制御には反映させないようにする。 Thereafter, the process proceeds to step 208, where it is determined whether or not the lock has been completed by lock pin protrusion control (the VCT phase is locked by the intermediate lock phase). When it is determined that the lock has been completed, the process proceeds to step 209 and held. The holding duty learning value corrected by the duty learning value correction is returned to the holding duty learning value before correction. As a result, the held duty learned value corrected by the held duty learned value correction during the pre-lock phase control is not reflected in the normal phase control.
尚、ロック前位相制御が終了したと判定された時点で、保持デューティ学習実行条件の緩和を終了すると共に、保持デューティ学習値を補正前の保持デューティ学習値に戻すようにしても良い。或は、ロック完了したと判定された時点で、保持デューティ学習実行条件の緩和を終了すると共に、保持デューティ学習値を補正前の保持デューティ学習値に戻すようにしても良い。 Note that when it is determined that the pre-lock phase control has ended, the relaxation of the holding duty learning execution condition may be terminated, and the holding duty learning value may be returned to the holding duty learning value before correction. Alternatively, when it is determined that the lock has been completed, the relaxation of the holding duty learning execution condition may be terminated and the holding duty learning value may be returned to the holding duty learning value before correction.
以上説明した本実施例1の保持デューティ学習値補正の実行例を図9のタイムチャートを用いて説明する。まず、ロック要求が発生した時点t1 で、ロック前位相制御を開始する。その後、ロック前位相制御の実行時間が判定時間を越えた場合(つまりロック前位相制御を開始してから判定時間以内にVCT位相がロック前位相に到達しなかった場合)には、その時点t2 で、保持デューティ学習実行条件を緩和して、通常の保持デューティ学習よりも早く保持デューティを学習できる条件に変更して保持デューティを学習することで、保持デューティ学習値を補正する保持デューティ学習値補正を行う。 An execution example of the hold duty learning value correction of the first embodiment described above will be described with reference to the time chart of FIG. First, the pre-lock phase control is started at time t1 when the lock request is generated. Thereafter, when the execution time of the pre-lock phase control exceeds the determination time (that is, when the VCT phase does not reach the pre-lock phase within the determination time after the start of the pre-lock phase control), the time t2 The holding duty learning value correction corrects the holding duty learning value by relaxing the holding duty learning execution condition and learning the holding duty by changing the condition so that the holding duty can be learned earlier than the normal holding duty learning. I do.
これにより、通常の保持デューティ学習よりも早く保持デューティを学習して保持デューティ学習値を補正することができ、この保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値に基づいて油圧制御弁25をの制御デューティを制御することで、ロック要求が発生して時点t1 からVCT位相がロック前位相に到達する時点t3 までの時間(ロック前位相制御の実行時間)が長くなることを抑制することができる。その結果、ロックピン突出制御の開始時期の遅れを少なくすることができ、ロック完了までの時間(VCT位相を中間ロック位相でロックするまでの時間)が長くなることを抑制することができる。
As a result, the holding duty can be learned earlier than the normal holding duty learning to correct the holding duty learning value, and the
また、本実施例1では、ロック前位相制御の実行時間が判定時間以内のときには、保持デューティ学習値が正常(保持デューティ学習値のずれが小さい状態)である可能性があるため、保持デューティ学習値補正を実行しないが、ロック前位相制御の実行時間が判定時間を越えた場合(つまりロック前位相制御を開始してから判定時間以内にVCT位相がロック前位相に到達しなかった場合)には、保持デューティ学習値のずれが大きいと判断して、保持デューティ学習値補正を実行する。これにより、保持デューティ学習値が正常であるにも拘らず、保持デューティ学習値補正を実行することを防止でき、保持デューティ学習値補正によりVCT位相のロック前位相への収束性が悪化してしまうといった事態を回避することができる。 In the first embodiment, when the pre-lock phase control execution time is within the determination time, the holding duty learning value may be normal (the deviation of the holding duty learning value is small). When value correction is not executed but the execution time of the pre-lock phase control exceeds the determination time (that is, when the VCT phase does not reach the pre-lock phase within the determination time after starting the pre-lock phase control). Determines that the deviation of the holding duty learning value is large, and executes the holding duty learning value correction. As a result, it is possible to prevent the holding duty learning value correction from being executed even though the holding duty learning value is normal, and the convergence of the VCT phase to the pre-lock phase is deteriorated by the holding duty learning value correction. Such a situation can be avoided.
更に、本実施例1では、ロック完了したと判定された時点(又はロック前位相制御が終了したと判定された時点)で、保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値を補正前の保持デューティ学習値に戻すことで、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値を通常の位相制御には反映させないようにしたので、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値によって通常の位相制御の位相制御精度が悪化してしまうことを防止することができる。 Further, in the first embodiment, at the time when it is determined that the lock is completed (or when it is determined that the pre-lock phase control is completed), the holding duty learning value corrected by the holding duty learning value correction is changed to the value before correction. By returning to the holding duty learning value, the holding duty learning value corrected by the holding duty learning value correction during the pre-lock phase control is not reflected in the normal phase control. It can be prevented that the phase control accuracy of the normal phase control is deteriorated by the holding duty learning value corrected by the learning value correction.
次に、図10及び図11を用いて本発明の実施例2を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. However, description of substantially the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified, and different parts from the first embodiment will be mainly described.
本実施例2では、エンジン制御回路21により後述する図10の保持デューティ学習値補正ルーチンを実行することで、図11に示すように、ロック前位相制御中にVCT位相がロック前位相に近付く方向に保持デューティ学習値を所定時間毎に所定値ずつ更新することで、保持デューティ学習値を補正する保持デューティ学習値補正を行うようにしている。
In the second embodiment, the
本実施例2で実行する図10のルーチンは、前記実施例1で説明した図8のルーチンのステップ205,207の処理を、それぞれステップ205a,207aの処理に変更したものであり、それ以外の各ステップの処理は図8と同じである。
The routine of FIG. 10 executed in the second embodiment is obtained by changing the processing of
図10の保持デューティ学習値補正ルーチンでは、まず、ロック前位相制御中であるか否かを判定し、ロック前位相制御中であると判定された場合には、ロック前位相制御開始後の初回に、現在の保持デューティ学習値を補正前の保持デューティ学習値として記憶する(ステップ201〜203)。
In the holding duty learning value correction routine of FIG. 10, first, it is determined whether or not the pre-lock phase control is being performed. If it is determined that the pre-lock phase control is being performed, the first time after the start of the pre-lock phase control is determined. In addition, the current holding duty learning value is stored as the holding duty learning value before correction (
この後、ステップ204で、ロック前位相制御の実行時間が所定の判定値を越えたか否かを判定し、ロック前位相制御の実行時間が判定時間を越えたと判定された場合(つまりロック前位相制御を開始してから判定時間以内にVCT位相がロック前位相に到達しなかった場合)には、保持デューティ学習値のずれが大きいと判断して、ステップ205aに進み、保持デューティ学習値補正を次のようにして実行する。VCT位相がロック前位相に近付く方向に保持デューティ学習値を所定時間a毎に所定値bずつ更新することで、保持デューティ学習値を補正する保持デューティ学習値補正を行う。
Thereafter, in
この場合、現在のVCT位相がロック前位相よりも遅角側の場合には保持デューティ学習値を進角方向に更新する。一方、現在のVCT位相がロック前位相よりも進角側の場合には保持デューティ学習値を遅角方向に更新する。また、所定時間aと所定値bは、それぞれ保持デューティ学習値の更新によりVCT位相のハンチングが生じない範囲内で上限値に設定する。 In this case, if the current VCT phase is retarded from the pre-lock phase, the hold duty learning value is updated in the advance direction. On the other hand, if the current VCT phase is more advanced than the pre-lock phase, the holding duty learning value is updated in the retard direction. Further, the predetermined time a and the predetermined value b are set to upper limit values within a range where hunting of the VCT phase does not occur due to the update of the hold duty learning value.
その後、上記ステップ201で、ロック前位相制御中ではないと判定された場合には、ステップ206に進み、ロック前位相制御が終了したか否かを判定し、ロック前位相制御が終了したと判定された時点で、ステップ207aに進み、保持デューティ学習値の更新を終了する。この後、ステップ208に進み、ロックピン突出制御によりロック完了した(VCT位相を中間ロック位相でロックした)か否かを判定し、ロック完了したと判定された時点で、ステップ209に進み、保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値を補正前の保持デューティ学習値に戻す。これにより、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値を通常の位相制御には反映させないようにする。
Thereafter, if it is determined in
尚、ロック前位相制御が終了したと判定された時点で、保持デューティ学習値の更新を終了すると共に、保持デューティ学習値を補正前の保持デューティ学習値に戻すようにしても良い。或は、ロック完了したと判定された時点で、保持デューティ学習値の更新を終了すると共に、保持デューティ学習値を補正前の保持デューティ学習値に戻すようにしても良い。 When it is determined that the pre-lock phase control has ended, the update of the holding duty learning value may be ended and the holding duty learning value may be returned to the holding duty learning value before correction. Alternatively, when it is determined that the lock has been completed, the update of the holding duty learning value may be finished and the holding duty learning value may be returned to the holding duty learning value before correction.
以上説明した本実施例2では、図11に示すように、ロック前位相制御中にVCT位相がロック前位相に近付く方向に保持デューティ学習値を更新することで、保持デューティ学習値を補正する保持デューティ学習値補正を行うようにしたので、保持デューティ学習実行条件が成立する前から保持デューティ学習値補正を開始することができ、より早く保持デューティ学習値を補正することが可能となる。 In the second embodiment described above, as shown in FIG. 11, the holding duty learning value is corrected by updating the holding duty learning value in the direction in which the VCT phase approaches the pre-locking phase during the pre-locking phase control. Since the duty learning value correction is performed, the holding duty learning value correction can be started before the holding duty learning execution condition is satisfied, and the holding duty learning value can be corrected earlier.
次に、図12及び図13を用いて本発明の実施例3を説明する。但し、前記実施例1,2と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1,2と異なる部分について説明する。 Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. However, description of substantially the same parts as those of the first and second embodiments will be omitted or simplified, and different parts from the first and second embodiments will be mainly described.
本実施例3では、エンジン制御回路21により後述する図12のロック制御ルーチンを実行することで、図13に示すように、ロック前位相制御のゲイン(例えば比例項ゲイン)を通常の位相制御のゲインよりも大きいゲインに設定することで、ロック前位相制御を行う際の油圧制御弁25の制御デューティを通常の位相制御の場合よりもVCT位相の動きを速くする制御デューティに設定するようにしている。
In the third embodiment, the
本実施例3で実行する図12のルーチンは、前記実施例1で説明した図7のルーチンのステップ102の後に、ステップ102aの処理を追加したものであり、それ以外の各ステップの処理は図7と同じである。
The routine of FIG. 12 executed in the third embodiment is obtained by adding the processing of
図12のロック制御ルーチンでは、まず、ロック要求が発生したか否かを判定し、ロック要求が発生した時点で、ロック前位相制御を開始する(ステップ101、102)。
この後、ステップ102aに進み、ロック前位相制御のゲイン(例えば比例項ゲイン)を通常の位相制御のゲインよりも大きいゲインに設定することで、ロック前位相制御を行う際の油圧制御弁25の制御デューティを通常の位相制御の場合よりもVCT位相の動きを速くする制御デューティに設定する。
In the lock control routine of FIG. 12, it is first determined whether or not a lock request has occurred, and pre-lock phase control is started when a lock request has occurred (
Thereafter, the process proceeds to step 102a, where the gain of the pre-lock phase control (for example, the proportional term gain) is set to a gain larger than the gain of the normal phase control, so that the
この後、ロック前位相制御により実VCT位相がロック前位相に到達したか否かを判定し、実VCT位相がロック前位相に到達した時点で、ロックピン突出制御を実行する(ステップ103、104)。
Thereafter, it is determined whether or not the actual VCT phase has reached the pre-lock phase by the pre-lock phase control, and the lock pin protrusion control is executed when the actual VCT phase has reached the pre-lock phase (
以上説明した本実施例3では、図13に示すように、ロック前位相制御のゲイン(例えば比例項ゲイン)を通常の位相制御のゲインよりも大きいゲインに設定することで、ロック前位相制御を行う際の油圧制御弁25の制御デューティを通常の位相制御の場合よりもVCT位相の動きを速くする制御デューティに設定するようにしたので、ロック前位相制御の応答性を速めてロック完了までの時間を短縮することが可能となる。
In the third embodiment described above, as shown in FIG. 13, the pre-lock phase control gain is set by setting the pre-lock phase control gain (for example, proportional term gain) to a gain larger than the normal phase control gain. Since the control duty of the
尚、上記実施例3では、ロック前位相制御のゲインを通常の位相制御のゲインよりも大きいゲインに設定するようにしたが、これに限定されず、例えば、ロック前位相制御を行う際にロック前位相を狙いの位相よりもVCT位相を加速する方向にオフセットさせるようにしたり、或は、ロック前位相制御のF/B補正量をロック前位相制御の応答性を速める方向に補正するようにしても良い。 In the third embodiment, the pre-lock phase control gain is set to a gain larger than the normal phase control gain. However, the present invention is not limited to this. For example, when the pre-lock phase control is performed, the lock is performed. The previous phase is offset in the direction of accelerating the VCT phase relative to the target phase, or the F / B correction amount of the pre-lock phase control is corrected in a direction that speeds up the responsiveness of the pre-lock phase control. May be.
次に、図14を用いて本発明の実施例4を説明する。
上記各実施例1〜3では、ロック完了したと判定された時点(又はロック前位相制御が終了したと判定された時点)で、保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値を補正前の保持デューティ学習値に戻すことで、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値を通常の位相制御には反映させないようにしたが、本実施例4では、図14に示すように、通常の保持デューティ学習値とは別に、ロック制御用の保持デューティ学習値を設定することで、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値を通常の位相制御には反映させないようにしている。
Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG.
In each of the first to third embodiments, the holding duty learning value corrected by the holding duty learning value correction is corrected before the lock is completed (or when the pre-lock phase control is determined to be completed). The holding duty learning value corrected by the holding duty learning value correction during the pre-locking phase control is not reflected in the normal phase control by returning to the holding duty learning value of the first embodiment. As shown in FIG. 14, by setting the holding duty learning value for lock control separately from the normal holding duty learning value, the holding duty learning value corrected by the holding duty learning value correction during the pre-lock phase control is set. It is not reflected in normal phase control.
図14に示すように、通常の位相制御中は、通常の保持デューティ学習値に基づいて油圧制御弁25の制御デューティが設定される。この通常の保持デューティ学習値は、通常の位相制御中に実行される通常の保持デューティ学習によって更新される。
As shown in FIG. 14, during normal phase control, the control duty of the
一方、ロック前位相制御中は、ロック制御用の保持デューティ学習値に基づいて油圧制御弁25の制御デューティが設定される。このロック制御用の保持デューティ学習値は、ロック前位相制御の開始時t1 に、通常の保持デューティ学習値と同じ値に設定され、その後、ロック前位相制御中に実行される保持デューティ学習値補正によって補正されて更新される。尚、ロック完了時t3 (又はロック前位相制御の終了時t2 )に、ロック制御用の保持デューティ学習値を、通常の保持デューティ学習値と同じ値に戻すようにしても良い。
On the other hand, during the pre-lock phase control, the control duty of the
以上説明した本実施例4では、通常の保持デューティ学習値とは別に、ロック制御用の保持デューティ学習値を設定することで、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値を通常の位相制御には反映させないようにしたので、ロック前位相制御中に保持デューティ学習値補正により補正された保持デューティ学習値によって通常の位相制御の位相制御精度が悪化してしまうことを防止することができる。 In the fourth embodiment described above, by setting a holding duty learning value for lock control separately from the normal holding duty learning value, the holding duty corrected by holding duty learning value correction during the pre-lock phase control. Since the learning value is not reflected in the normal phase control, the phase control accuracy of the normal phase control is deteriorated by the holding duty learning value corrected by the holding duty learning value correction during the pre-lock phase control. Can be prevented.
尚、本発明は、上記各実施例1〜4に限定されず、VCT位相を駆動する油圧を制御するVCT位相制御用の油圧制御弁とロックピン58を駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁とを別々に設けた構成としても良い。
The present invention is not limited to the first to fourth embodiments described above, and is for a lock control for controlling the hydraulic pressure for controlling the hydraulic pressure for driving the
また、上記各実施例1〜4は、本発明を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した実施例であるが、排気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して実施しても良い。 Each of the first to fourth embodiments described above is an embodiment in which the present invention is applied to a variable valve timing device for an intake valve, but may be applied to a variable valve timing device for an exhaust valve. .
その他、本発明は、可変バルブタイミング装置18の構成や油圧制御弁25の構成等を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
In addition, it goes without saying that the present invention can be implemented with various modifications within a range not departing from the gist, such as appropriately changing the configuration of the variable
11…エンジン(内燃機関)、12…クランク軸、14,15…スプロケット、16…吸気カム軸、17…排気カム軸、18…可変バルブタイミング装置、19…カム角センサ、20…クランク角センサ、21…エンジン制御回路(VCT位相制御手段,保持制御量学習手段,ロック制御手段)、23…冷却水温センサ、25…油圧制御弁、28…オイルポンプ、31…ハウジング、35…ロータ、41…ベーン、42…進角室、43…遅角室、50…中間ロック機構、58…ロックピン、59…ロック穴
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ロック要求が発生したときにVCT位相を一旦前記中間ロック位相を所定量だけ通り越したロック前位相まで移動させるロック前位相制御を行ってから前記中間ロック位相へ向けて戻しながら前記ロックピンを突出させるロックピン突出制御を行って前記ロックピンによりVCT位相を前記中間ロック位相でロックするように制御するロック制御手段を備え、
前記ロック制御手段は、前記ロック前位相制御中に前記保持制御量の学習値を補正する保持制御量学習値補正を実行し、この保持制御量学習値補正により補正された保持制御量の学習値に基づいて前記油圧制御弁を制御することを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。 A hydraulically driven variable valve timing device that adjusts the valve timing by changing the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft of the internal combustion engine (hereinafter referred to as “VCT phase”), and an intermediate position in which the VCT phase is located within the adjustable range. The lock pin that locks with the lock phase, the hydraulic control valve that controls the hydraulic pressure that drives the variable valve timing device and the lock pin, and the VCT phase is held constant when a predetermined hold control amount learning execution condition is satisfied. Holding control amount learning means for performing normal holding control amount learning for learning the holding control amount necessary for performing the control, and controlling the hydraulic control valve based on the learning value of the holding control amount to set the VCT phase. In a variable valve timing control device for an internal combustion engine to be controlled,
When a lock request is generated, the VCT phase is temporarily moved to the pre-lock phase that has passed the intermediate lock phase by a predetermined amount, and then the lock pin is protruded while returning to the intermediate lock phase. Lock control means for performing lock pin protrusion control and controlling the lock pin to lock the VCT phase at the intermediate lock phase;
The lock control means executes a hold control amount learning value correction for correcting the hold control amount learning value during the pre-lock phase control, and the hold control amount learning value corrected by the hold control amount learning value correction. A variable valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the hydraulic control valve is controlled based on
前記ロック制御手段は、前記ロック前位相制御を行う際に、前記油圧制御弁の制御量を前記通常の位相制御時とは異なる制御量に設定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。 VCT phase control means for executing normal phase control for controlling the hydraulic control valve so that the VCT phase coincides with a target VCT phase set according to operating conditions when a predetermined phase control execution condition is satisfied. Prepared,
The lock control means sets the control amount of the hydraulic control valve to a control amount different from that during the normal phase control when performing the pre-lock phase control. A variable valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
前記ロック制御手段は、前記ロック前位相制御中に前記保持制御量学習値補正により補正された保持制御量の学習値を前記通常の位相制御には反映させないことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。 VCT phase control means for executing normal phase control for controlling the hydraulic control valve so that the VCT phase coincides with a target VCT phase set according to operating conditions when a predetermined phase control execution condition is satisfied. Prepared,
6. The lock control device according to claim 1, wherein the learning value of the holding control amount corrected by the holding control amount learning value correction during the pre-locking phase control is not reflected in the normal phase control. The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of the above.
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