JP7135434B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁装置を備える内燃機関が知られている。こうした内燃機関ではバルブタイミングの制御精度を高めるために各種の制御値が学習される。そして、そうした制御値の学習機会を増やすための技術が各種提案されている。 2. Description of the Related Art An internal combustion engine is known that has a variable valve device that changes the valve timing of an intake valve and an exhaust valve. In such an internal combustion engine, various control values are learned in order to improve the control accuracy of valve timing. Various techniques have been proposed to increase opportunities for learning such control values.
例えば特許文献1に記載のものでは、上記制御値として吸気バルブのバルブタイミングに関する基準位相を学習するようにしているが、基準位相の学習処理が完了していないときには、バルブタイミングの設定態様を通常運転用の態様から制御値の学習に適した態様に変更するようにしている。より具体的には、基準位相の学習処理が完了していないときには、吸気バルブの目標位相として基準位相が設定される機関運転領域を通常運転時の領域よりも拡大することにより、基準位相の学習機会を増やすようにしている。 For example, in the technique disclosed in Patent Document 1, a reference phase relating to the valve timing of the intake valve is learned as the control value. The mode for driving is changed to a mode suitable for learning control values. More specifically, when the learning process of the reference phase has not been completed, the reference phase is learned by expanding the engine operating region in which the reference phase is set as the target phase of the intake valves from the region during normal operation. I am trying to create more opportunities.
ところで、バルブタイミングの設定態様を通常運転用の態様から制御値の学習に適した態様に変更する場合、制御値の学習が完了すると、バルブタイミングの設定態様は通常運転用の態様に戻すことになる。ここで、そうした設定態様の切り替えによって吸気バルブのバルブタイミングが変化すると、吸入空気量が急変して内燃機関の出力トルクが変化することにより、トルクショックが発生するおそれがある。 By the way, when changing the setting mode of the valve timing from the mode for normal operation to the mode suitable for learning the control value, when the learning of the control value is completed, the setting mode of the valve timing is returned to the mode for normal operation. Become. Here, when the valve timing of the intake valve changes due to such switching of the setting mode, the intake air amount changes suddenly, and the output torque of the internal combustion engine changes, which may cause a torque shock.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可変動弁装置の制御値の学習が完了した後にトルクショックが発生することを抑えることのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control system for an internal combustion engine that can suppress the occurrence of torque shock after learning of control values for a variable valve gear is completed. That's what it is.
上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、デューティ制御されるオイルコントロールバルブの作動を通じて吸気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁装置を備える内燃機関に適用される。そして、この制御装置は、機関回転速度及び機関負荷によって定められる前記内燃機関の負荷の領域であって前記バルブタイミングを前記機関回転速度及び前記機関負荷に応じて変更する領域を、前記可変動弁装置の作動領域としたときに、前記バルブタイミングを保持するために必要な前記オイルコントロールバルブの駆動デューティ比である保持デューティ比を前記作動領域において学習する学習処理を実行する。そして、この制御装置は、前記保持デューティ比の学習が完了していないときには、前記保持デューティ比の学習が完了しているときに比べて前記作動領域を拡大する拡大処理を実行するとともに、前記保持デューティ比の学習が完了した後に吸入空気量が予め定めた所定値以下の状態になると前記拡大処理を終了させる処理を実行する。 A control device for an internal combustion engine that solves the above problems is applied to an internal combustion engine that has a variable valve device that changes the valve timing of an intake valve through the operation of a duty-controlled oil control valve. Then, the control device controls the load range of the internal combustion engine determined by the engine speed and the engine load, in which the valve timing is changed according to the engine speed and the engine load . A learning process is executed to learn a holding duty ratio, which is a drive duty ratio of the oil control valve required to hold the valve timing, in the operating region when the variable valve device is in the operating region. Then, when the learning of the holding duty ratio is not completed, the control device executes an enlargement process for enlarging the operating region compared to when the learning of the holding duty ratio is completed. After the learning of the duty ratio is completed, when the amount of intake air becomes equal to or less than a predetermined value, the enlargement process is terminated.
同構成では、可変動弁装置の制御値として、吸気バルブのバルブタイミングを保持するために必要な上記保持デューティ比が上記作動領域において学習される。ここで、保持デューティ比の学習が完了していないときには、保持デューティ比の学習が完了しているときに比べて上記作動領域が拡大されるため、保持デューティ比の学習が、内燃機関の負荷のより広い領域において行えるようになり、これにより保持デューティ比の学習機会が増えるようになる。また、保持デューティ比の学習が完了した後、吸入空気量が所定値以下の低空気量状態になると上記拡大処理は終了される。この拡大処理の終了によって吸気バルブのバルブタイミングが変化したとしても、このときには吸入空気量が低空気量状態になっているため、バルブタイミングの変化による内燃機関の出力トルク変化は少ない。従って、同構成によれば、保持デューティ比の学習が完了した後にトルクショックが発生することを抑えることができる。なお、上記所定値としては、吸気バルブのバルブタイミングが変化しても内燃機関の出力トルクの変化が許容できる範囲内に収まる程度の吸入空気量とすることが好ましい。 In this configuration, the hold duty ratio required to hold the valve timing of the intake valve is learned in the operation region as the control value for the variable valve device. Here, when the learning of the holding duty ratio is not completed, the operating region is expanded compared to when the learning of the holding duty ratio is completed . It can be performed in a wider range , which increases the chances of learning the holding duty ratio. Further, after completion of learning of the holding duty ratio, when the intake air amount becomes a low air amount state of a predetermined value or less, the expansion process is ended. Even if the valve timing of the intake valve changes due to the termination of this expansion process, the change in the valve timing does not change the output torque of the internal combustion engine at this time because the intake air quantity is in a low air quantity state. Therefore, according to this configuration, it is possible to suppress the occurrence of a torque shock after the learning of the holding duty ratio is completed. It should be noted that it is preferable that the predetermined value is an intake air amount that is within a range in which the change in the output torque of the internal combustion engine can be tolerated even if the valve timing of the intake valve changes.
以下、内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図1~図5を参照して説明する。
図1に示すように、内燃機関1には、吸気通路3及び吸気ポート3aを通じて燃焼室2に空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁4から噴射された燃料が燃焼室2に供給される。空気及び燃料で構成される混合気に対して点火プラグ5による点火が行われると、混合気が燃焼してピストン6が往復移動し、内燃機関1の出力軸であるクランクシャフト7が回転する。燃焼後の混合気は排気として燃焼室2から排気通路8に排出される。
An embodiment embodying a control device for an internal combustion engine will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.
As shown in FIG. 1, in the internal combustion engine 1, air is drawn into the
内燃機関1の吸気通路3には、吸入空気量を調量するスロットルバルブ29が設けられている。このスロットルバルブ29は、電動モータによって開度が調整される。
吸気通路3に繋がる吸気ポート3aには吸気バルブ9が設けられている。排気通路8に繋がる排気ポート8aには排気バルブ10が設けられている。これら吸気バルブ9及び排気バルブ10は、クランクシャフト7の回転が伝達される吸気側カムシャフト11及び排気側カムシャフト12の回転に伴ってそれぞれ開閉動作する。
An
An
吸気側カムシャフト11には、クランクシャフト7に対する吸気側カムシャフト11の相対位相を変更することにより吸気バルブ9のバルブタイミング(開閉時期)を変更する油圧ベーン式の吸気側可変動弁装置13が設けられている。なお、以下では、クランクシャフト7に対する吸気側カムシャフト11の相対位相を吸気バルブ位相という。
The
この吸気側可変動弁装置13は、デューティ制御される吸気側オイルコントロールバルブ14の作動を通じて吸気バルブ位相を変更する周知の装置であり、潤滑油が供給される進角油室や遅角油室を備えている。また、吸気側オイルコントロールバルブ14は、周知のリニアソレノイドバルブであって、内蔵された電磁ソレノイドに印加する電圧のデューティ比を変化させてスプール弁の位置を変化させることにより、進角油室や遅角油室への潤滑油供給を制御する。この吸気側オイルコントロールバルブ14の作動を通じて進角油室に潤滑油が供給されると、吸気バルブ位相は進角側に変化する。また、吸気側オイルコントロールバルブ14の作動を通じて遅角油室に潤滑油が供給されると、吸気バルブ位相は遅角側に変化する。そして、吸気側オイルコントロールバルブ14の作動を通じて進角油室及び遅角油室への潤滑油供給が遮断されると、吸気バルブ位相は、その遮断された時点の位相に保持される。
This intake-side
また、吸気側可変動弁装置13は、吸気側オイルコントロールバルブ14が非作動となるように制御されるとき、つまり吸気側オイルコントロールバルブ14への通電が禁止されているときには、予め定められた規定タイミングとなるように吸気バルブ9のバルブタイミングを維持する。本実施形態では、吸気側オイルコントロールバルブ14の非作動時には、スプリングの付勢力によってスプール弁が初期位置に戻ることにより、吸気側可変動弁装置13の遅角油室に潤滑油が供給されるようになっている。これにより吸気バルブ9の上記規定タイミングは、吸気バルブ9のバルブタイミングの変更範囲内において最も遅角側のバルブタイミングになっている。
Further, the intake side
同様に、排気側カムシャフト12には、クランクシャフト7に対する排気側カムシャフト12の相対位相を変更することにより排気バルブ10のバルブタイミング(開閉時期)を変更する油圧ベーン式の排気側可変動弁装置16が設けられている。なお、以下では、クランクシャフト7に対する排気側カムシャフト12の相対位相を排気バルブ位相という。
Similarly, the exhaust-
この排気側可変動弁装置16も、デューティ制御される排気側オイルコントロールバルブ17の作動を通じて排気バルブ位相を変更する周知の装置であり、潤滑油が供給される進角油室や遅角油室を備えている。また、排気側オイルコントロールバルブ17も、周知のリニアソレノイドバルブであって、内蔵された電磁ソレノイドに印加する電圧のデューティ比を変化させてスプール弁の位置を変化させることにより、進角油室や遅角油室への潤滑油供給を制御する。この排気側オイルコントロールバルブ17の作動を通じて進角油室に潤滑油が供給されると、排気バルブ位相は進角側に変化する。また、排気側オイルコントロールバルブ17の作動を通じて遅角油室に潤滑油が供給されると、排気バルブ位相は遅角側に変化する。そして、排気側オイルコントロールバルブ17の作動を通じて進角油室及び遅角油室への潤滑油供給が遮断されると、排気バルブ位相は、その遮断された時点の位相に保持される。
This exhaust-side
また、排気側可変動弁装置16は、排気側オイルコントロールバルブ17が非作動となるように制御されるとき、つまり排気側オイルコントロールバルブ17への通電が禁止されているときには、予め定められた規定タイミングとなるように排気バルブ10のバルブタイミングを維持する。本実施形態では、排気側オイルコントロールバルブ17の非作動時には、スプリングの付勢力によってスプール弁が初期位置に戻ることにより、排気側可変動弁装置16の進角油室に潤滑油が供給されるようになっている。これにより排気バルブ10の上記規定タイミングは、排気バルブ10のバルブタイミングの変更範囲内において最も進角側のバルブタイミングになっている。
Further, the exhaust side
制御装置100は、スロットルバルブ29、燃料噴射弁4、点火プラグ5、吸気側可変動弁装置13、排気側可変動弁装置16等を制御することによって内燃機関1の各種制御を実施する。この制御装置100は、CPU120や、ROM及びRAMなどから構成されるメモリ130を備えており、メモリ130に記憶されたプログラムをCPU120が実行することにより、各種制御を実施する。
The
制御装置100は、各種制御を実施する際に、エアフロメータ31によって検出される吸入空気量GAや、スロットルセンサ30によって検出されるスロットルバルブ29の開度であるスロットル開度TA、水温センサ33によって検出される冷却水温THW、クランク角センサ34の出力信号Scrから算出される機関回転速度NEを参照する。また、制御装置100は、吸気側カムシャフト11の回転角度を検出する吸気側カム角センサ35の出力信号Scaiや、排気側カムシャフト12の回転角度を検出する排気側カム角センサ36の出力信号Scaeを参照する。また、制御装置100は、内燃機関1を搭載した車両の運転者によって操作されるアクセルペダル27の操作量(アクセル操作量ACCP)を検出するアクセルポジションセンサ28の出力信号を参照する。
When performing various controls, the
制御装置100は、吸気バルブ9のバルブタイミング制御として、複数用意された吸気目標位相算出マップのうちのひとつを選択して、機関回転速度NE及び機関負荷KLなどに基づき、吸気バルブ位相の目標値である吸気目標位相VTpiを算出する。
The
本実施形態では、吸気目標位相算出マップとして、アイドル用マップ、通常用マップ、出力優先用マップ、及び学習用マップが用意されている。
アイドル用マップは、機関運転状態がアイドル状態のときに選択されるマップである。アイドル状態では、機関回転速度NEや機関負荷KLなどがほぼ一定になるため、このアイドル用マップが選択された場合には、吸気目標位相VTpiが一定の値に設定される。本実施形態では、アイドル状態での吸気目標位相VTpiとして、吸気バルブ位相が最も遅角側になる位相、つまり最遅角位相が設定されて、このときには吸気側オイルコントロールバルブ14は非作動となるようにその通電状態が制御される。
In this embodiment, an idle map, a normal map, an output priority map, and a learning map are prepared as intake target phase calculation maps.
The idle map is a map selected when the engine operating state is the idle state. In the idling state, the engine rotation speed NE, the engine load KL, etc. are substantially constant. Therefore, when this idle map is selected, the intake target phase VTpi is set to a constant value. In this embodiment, the target intake phase VTpi in the idling state is set to the most retarded phase of the intake valve phase, that is, the most retarded phase. At this time, the intake
また、通常用マップは、内燃機関1が通常運転領域(機関回転速度がアイドル回転速度よりも高い運転領域)で運転される通常運転時に選択されるマップである。ここで、吸気バルブ9のバルブタイミングを機関回転速度NE及び機関負荷KLなどに応じて種々変更する内燃機関の負荷の領域を吸気側可変動弁装置13の作動領域としたときに、この通常用マップにおける作動領域を図2に実線で示す。
The normal map is a map selected during normal operation in which the internal combustion engine 1 is operated in a normal operating range (an operating range in which the engine speed is higher than the idling speed). Here, when the load region of the internal combustion engine in which the valve timing of the
図2において、実線で囲まれる領域内は通常用マップの作動領域となっている。この通常用マップでは、高負荷領域に作動領域が設定されており、高負荷運転状態のときに吸気バルブ9のバルブタイミングは種々変更される。一方、作動領域外の機関運転領域では、吸気バルブ位相の上記最遅角位相が吸気目標位相VTpiとして設定されて、吸気側オイルコントロールバルブ14は非作動となるように制御される。
In FIG. 2, the area surrounded by solid lines is the operating area of the normal map. In this normal map, the operating region is set in the high load region, and the valve timing of the
また、出力優先用マップは、加速要求などが生じているときに選択されるマップであり、通常用マップの選択時と比較して内燃機関1の出力トルクが大きくなるように、機関回転速度NE及び機関負荷KLなどに基づいて吸気目標位相VTpiが設定される。なお、学習用マップについては後述する。 The output priority map is a map that is selected when an acceleration request or the like is generated. Also, the intake target phase VTpi is set based on the engine load KL and the like. Note that the learning map will be described later.
こうして吸気目標位相VTpiを算出すると、制御装置100は、クランク角センサ34の出力信号Scrと吸気側カム角センサ35の出力信号Scaiとに基づいて検出される吸気バルブ位相の実際値である実吸気位相VTfiが吸気目標位相VTpiとなるように吸気側可変動弁装置13を制御する。なお、本実施形態では、吸気バルブ位相が最も遅角側の位相となっている状態、つまり吸気バルブ9の上記規定タイミングを「0」として、この最遅角位相からのバルブタイミングの進角量を制御することにより、吸気バルブ9のバルブタイミングを変更する。
After calculating the intake target phase VTpi in this manner, the
また、制御装置100は、排気バルブ10のバルブタイミング制御として、機関回転速度NE及び機関負荷KLなどに基づき、排気目標位相算出マップを参照して、排気バルブ位相の目標値である排気目標位相VTpeを算出する。ここで、排気目標位相VTpeは、吸気バルブ9及び排気バルブ10のバルブオーバラップ量が排気の浄化要求等に応じた適切な量となるように設定される。例えば、バルブオーバラップ量が多くなると内部EGR量は増えるのであるが、冷間始動時において内部EGR量がある程度以上存在すると、燃料噴射弁4から噴射された燃料は燃焼室2内の残留ガスによって昇温されることにより微粒化が促される。そのため、混合気の燃焼状態が良好になり、例えばHCの排出量が少なくなる。また、残留ガスに含まれる未燃燃料が再燃焼されることによってHCの排出量は少なくなる。そこで、本実施形態では、内燃機関1の冷間始動時には、HCの排出量を抑える上で適切なバルブオーバラップ量が確保できる排気目標位相VTpeが算出される。そして、クランク角センサ34の出力信号Scrと排気側カム角センサ36の出力信号Scaeとに基づいて検出される排気バルブ位相の実際値である実排気位相VTfeが排気目標位相VTpeとなるように排気側可変動弁装置16を制御する。なお、本実施形態では、排気バルブ位相が最も進角側の位相となっている状態、つまり排気バルブ10の上記規定タイミングを「0」として、この最進角位相からのバルブタイミングの遅角量を制御することにより、排気バルブ10のバルブタイミングを変更する。
Further, as valve timing control of the
また、制御装置100は、吸気バルブ位相を保持するために必要な吸気側オイルコントロールバルブ14の駆動デューティ比である保持デューティ比HDを、機関運転状態が先の図2に示した上記作動領域内にあるときに学習する学習処理を実行する。こうした学習処理は周知であるため、その詳細な説明は割愛するが、基本的には吸気目標位相VTpiと実吸気位相VTfiとが一致した状態が所定時間以上経過すると、実吸気位相VTfiが吸気目標位相VTpiに保持されていると考えることができる。そのため、吸気目標位相VTpiと実吸気位相VTfiとが一致した状態が所定時間以上経過した時点での駆動デューティ比を保持デューティ比HDとして学習し、メモリ130に記憶する。
In addition, the
また、こうした保持デューティ比HDの学習が完了するまでは、吸気バルブ位相を保持する際の当該吸気バルブ位相の精度が低いため、排気バルブ10のバルブタイミング制御を実施しても、所望のバルブオーバラップ量を確保することができないおそれがある。そこで、制御装置100は、保持デューティ比HDの学習が完了するまでは、排気側可変動弁装置16による排気バルブ10のバルブタイミングの変更を禁止する禁止処理を実行する。この禁止処理が実行されている間は、排気側オイルコントロールバルブ17が非作動となるように制御されるため、上述したように、排気バルブ10のバルブタイミングはその変更範囲内において最も進角側のバルブタイミングに維持される。つまり、排気バルブ位相は最進角位相に維持される。
In addition, until the learning of the hold duty ratio HD is completed, the accuracy of the intake valve phase when holding the intake valve phase is low. There is a possibility that the wrap amount cannot be secured. Therefore, the
ところで、上述したように、本実施形態では吸気バルブ9のバルブタイミングが種々変更される状態のとき、つまり上記通常用マップの作動領域内において保持デューティ比HDの学習を行うようにしているが、この通常用マップにおける作動領域は、通常運転時において使用機会の少ない高負荷領域に集まっている。そのため、このままでは保持デューティ比HDの学習機会を十分に確保することができず、ひいては排気バルブ10のバルブタイミングの変更が上記禁止処理によって禁止される期間は長くなるおそれがある。
As described above, in the present embodiment, the holding duty ratio HD is learned when the valve timing of the
そこで、本実施形態では、上述した吸気目標位相算出マップのうちのひとつであって、保持デューティ比HDの学習を促すために上記学習用マップを用意している。
図2において、一点鎖線で囲まれる領域内は学習用マップの作動領域となっており、この学習用マップの作動領域は、通常用マップの作動領域と比べて低負荷側に拡大されている。そして、保持デューティ比HDの学習が完了していないときには学習用マップを選択することにより、保持デューティ比HDの学習をより広い機関運転領域において行えるようにして、これにより保持デューティ比HDの学習機会を増やすようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the learning map, which is one of the above-described intake target phase calculation maps, is prepared to promote learning of the holding duty ratio HD.
In FIG. 2, the region surrounded by the dashed line is the learning map operating region, and the learning map operating region is expanded to the low load side compared to the normal map operating region. When the learning of the holding duty ratio HD is not completed, the learning map is selected so that the learning of the holding duty ratio HD can be performed in a wider engine operating range, thereby providing an opportunity to learn the holding duty ratio HD. are trying to increase
また、保持デューティ比HDの学習が完了すると、学習用マップを他のマップに切り替えることにより、作動領域を拡大する拡大処理は終了される。このマップ切り替えによる拡大処理の終了によって吸気バルブ9のバルブタイミングが変化すると、吸入空気量が急変して内燃機関1の出力トルクが変化することにより、トルクショックが発生するおそれがある。そこで、本実施形態では、マップ切り替えを適切な状態のときに行うことにより、そうした保持デューティ比HDの学習が完了した後にトルクショックが発生することを抑えるようにしている。
Further, when the learning of the holding duty ratio HD is completed, the learning map is switched to another map, thereby ending the enlargement processing for enlarging the operating region. If the valve timing of the
以下、学習用マップを選択するために操作される学習促進フラグSUPの設定処理や、吸気目標位相算出マップを選択する処理について説明する。
図3に、学習促進フラグSUPを設定する処理手順を示す。この図3に示す処理は、制御装置100のメモリ130に記憶されたプログラムをCPU120が所定周期毎に実行することにより実施される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって、ステップ番号を表現する。
The processing for setting the learning acceleration flag SUP, which is operated to select the learning map, and the processing for selecting the intake target phase calculation map will be described below.
FIG. 3 shows a processing procedure for setting the learning promotion flag SUP. The processing shown in FIG. 3 is performed by
本処理を開始すると、制御装置100は、学習完了フラグGDVが「OFF」であるか否かを判定する(S100)。この学習完了フラグGDVの設定は別の処理で実施されており、上記保持デューティ比HDの学習が完了するまでは学習完了フラグGDVが「OFF」に設定されている。そして、上記学習処理の実行を通じて保持デューティ比HDの学習が完了すると、学習完了フラグGDVは「ON」に設定される。
When this process is started, the
S100の処理において、学習完了フラグGDVが「OFF」であると判定されるときには(S100:YES)、制御装置100は、現在の吸入空気量GAが所定値α以下の状態になっているか否かを判定する(S110)。この所定値αは、吸気バルブ9のバルブタイミングが変化しても内燃機関1の出力トルクの変化が許容できる範囲内に収まる程度の吸入空気量であり、例えば本実施形態では、現在の機関運転状態がアイドル状態となっているときに、現在の吸入空気量GAが所定値α以下の状態になっていると判定するようにしている。
In the process of S100, when it is determined that the learning completion flag GDV is "OFF" (S100: YES), the
そして、吸入空気量GAが所定値α以下の状態になっていると判定されるときには(S110:YES)、制御装置100は、学習促進フラグSUPを「OFF」に設定して(S120)、本処理を一旦終了する。この学習促進フラグSUPが「OFF」に設定されているときには、吸気目標位相算出マップのうちで上記学習用マップ以外のマップが選択される。
Then, when it is determined that the intake air amount GA is equal to or less than the predetermined value α (S110: YES), the
一方、吸入空気量GAが所定値α以下の状態になっていないと判定されるときには(S110:NO)、制御装置100は、学習促進フラグSUPを「ON」に設定して(S130)、本処理を一旦終了する。学習促進フラグSUPが「ON」に設定されているときには、吸気目標位相算出マップのうちの上記学習用マップが選択される。
On the other hand, when it is determined that the intake air amount GA is not equal to or less than the predetermined value α (S110: NO), the
他方、上記ステップS100の処理において、学習完了フラグGDVが「ON」になっているときには(S100:NO)、制御装置100は、現在の吸入空気量GAが所定値α以下の状態になっているか否かを判定する(S140)。このステップS140の処理は、上記ステップS110の処理と同一である。
On the other hand, in the process of step S100, when the learning completion flag GDV is "ON" (S100: NO), the
そして、吸入空気量GAが所定値α以下の状態になっていると判定されるときには(S140:YES)、制御装置100は、学習促進フラグSUPを「OFF」に設定して(S150)、本処理を一旦終了する。
Then, when it is determined that the intake air amount GA is equal to or less than the predetermined value α (S140: YES), the
一方、吸入空気量GAが所定値α以下の状態になっていないと判定されるときには(S140:NO)、制御装置100は本処理を一旦終了する。従って、このステップS140にて否定判定される場合には、現在設定されている学習促進フラグSUPの値がそのまま維持される。
On the other hand, when it is determined that the intake air amount GA is not equal to or less than the predetermined value α (S140: NO), the
図4に、吸気目標位相算出マップを選択する処理手順を示す。この図4に示す処理も、制御装置100のメモリ130に記憶されたプログラムをCPU120が所定周期毎に実行することにより実施される。なお、この図4に示す処理は、機関運転状態がアイドル運転状態以外の場合に実施されるものであり、機関運転状態がアイドル運転状態の場合には、上述したようにアイドル用マップを使った吸気目標位相VTpiの算出が実施される。
FIG. 4 shows a processing procedure for selecting the intake target phase calculation map. The processing shown in FIG. 4 is also performed by
本処理を開始すると、制御装置100は、現在のスロットル開度TAが第1判定値TAL以下であるか否かを判定する(S200)。この第1判定値TALは、スロットル開度TAが当該第1判定値TAL以下であることに基づき、現在の機関運転状態が通常用マップの使用に適した運転状態であることを的確に判定できるように、その値の大きさが設定されている。
When this process is started, the
そして、スロットル開度TAが第1判定値TAL以下であると判定されるときには(S200:YES)、制御装置100は、現在の学習促進フラグSUPが「ON」になっているか否かを判定する(S210)。
Then, when it is determined that the throttle opening degree TA is equal to or less than the first determination value TAL (S200: YES), the
そして、学習促進フラグSUPが「ON」になっていると判定されるときには(S210:YES)、制御装置100は、上記学習用マップを選択して当該学習用マップによる吸気目標位相VTpiの算出を実施する(S230)。そして、本処理を一旦終了する。
When it is determined that the learning promotion flag SUP is "ON" (S210: YES), the
一方、ステップS210の処理にて、学習促進フラグSUPが「ON」になっていないと判定されるとき(S210:NO)、つまり学習促進フラグSUPが「OFF」になっているときには、制御装置100は、上記通常用マップを選択して当該通常用マップによる吸気目標位相VTpiの算出を実施する(S240)。そして、本処理を一旦終了する。
On the other hand, when it is determined in the process of step S210 that the learning promotion flag SUP is not "ON" (S210: NO), that is, when the learning promotion flag SUP is "OFF",
上記ステップS200の処理にて、スロットル開度TAが第1判定値TALを超えていると判定されるときには(S200:NO)、制御装置100は、現在のスロットル開度TAが第2判定値TAH以上であるか否かを判定する(S250)。この第2判定値TAHは、上記第1判定値TALよりも大きい値に設定されており、スロットル開度TAが同第2判定値TAH以上であることに基づき、現在の機関運転状態が上記出力優先用マップの使用に適した運転状態であることを的確に判定できるように、その値の大きさが設定されている。
When it is determined in the process of step S200 that the throttle opening TA exceeds the first determination value TAL (S200: NO), the
そして、スロットル開度TAが第2判定値TAH以上であると判定されるときには(S250:YES)、制御装置100は、上記出力優先用マップを選択して当該出力優先用マップによる吸気目標位相VTpiの算出を実施する(S260)。そして、本処理を一旦終了する。
Then, when it is determined that the throttle opening degree TA is equal to or greater than the second determination value TAH (S250: YES), the
一方、ステップS250の処理にて、スロットル開度TAが第2判定値TAH未満であると判定されるときには(S250:NO)、制御装置100は、上記通常用マップ及び上記出力優先用マップに基づき適宜の方法で補間値を算出し、その算出した補間値を吸気目標位相VTpiに設定して(S270)、本処理を一旦終了する。
On the other hand, when it is determined in the process of step S250 that the throttle opening degree TA is less than the second determination value TAH (S250: NO), the
次に、本実施形態の作用を説明する。
図5に、スロットル開度TAが第1判定値TAL以下であるときに選択される吸気目標位相算出マップの変化を示す。
Next, the operation of this embodiment will be described.
FIG. 5 shows changes in the intake target phase calculation map selected when the throttle opening TA is equal to or less than the first judgment value TAL.
まず、学習完了フラグGDVが「OFF」に設定されている状態で、機関運転状態がアイドル状態となっているときには、図3に示した一連の処理を通じて学習促進フラグSUPが「OFF」に設定されるとともに、アイドル用マップが選択される。 First, when the learning completion flag GDV is set to "OFF" and the engine operating state is in the idle state, the learning promotion flag SUP is set to "OFF" through the series of processes shown in FIG. At the same time, the idle map is selected.
その後、機関負荷が増大して機関運転状態がアイドル状態から通常運転状態(内燃機関1が上記の通常運転領域で運転される状態)になると(時刻t1)、図3のステップS110の処理にて否定判定されるために、学習促進フラグSUPが「ON」に設定されて、学習用マップが選択される。これにより通常運転状態において保持デューティ比HDの学習機会が増えるようになる。 After that, when the engine load increases and the engine operating state changes from the idling state to the normal operating state (the state in which the internal combustion engine 1 is operated in the normal operating region) (time t1), the process of step S110 in FIG. Since the determination is negative, the learning promotion flag SUP is set to "ON" and the learning map is selected. This increases opportunities for learning the holding duty ratio HD in the normal operating state.
その後、時刻t2において、保持デューティ比HDの学習が完了すると、学習完了フラグGDVは「ON」に設定される。ここで、学習完了フラグGDVが「ON」になっていても(図3のS100:NO)、吸入空気量GAが所定値α以下の状態になるまでは、つまり本実施形態においては機関運転状態が通常運転状態からアイドル状態になるまでは、図3に示したS140の処理において否定判定がなされるため、学習促進フラグSUPは「ON」のまま維持される。従って、時刻t2以降も、学習用マップが引き続き選択される。 After that, at time t2, when the learning of the holding duty ratio HD is completed, the learning completion flag GDV is set to "ON". Here, even if the learning completion flag GDV is "ON" (S100 in FIG. 3: NO), until the intake air amount GA becomes equal to or less than the predetermined value α, that is, in the present embodiment, the engine operating state Since a negative determination is made in the process of S140 shown in FIG. 3 until the transition from the normal operation state to the idle state, the learning promotion flag SUP is kept "ON". Therefore, the learning map is continuously selected after time t2.
その後、時刻t3において、機関運転状態が通常運転状態からアイドル状態になると、図3に示したS140の処理において肯定判定されるため、学習促進フラグSUPは「OFF」に設定されて、吸気目標位相算出マップは、学習用マップからアイドル用マップに切り替えられる。このように、保持デューティ比HDの学習が完了した後に、吸入空気量GAが予め定めた所定値α以下の状態になると、学習促進フラグSUPは「ON」から「OFF」に変更されて、吸気目標位相算出マップは学習用マップから他のマップに切り替えられることにより、上述した作動領域を拡大する拡大処理を終了させる処理が実施される。 After that, at time t3, when the engine operating state changes from the normal operating state to the idle state, the determination in S140 shown in FIG. The calculation map is switched from the learning map to the idle map. Thus, when the intake air amount GA becomes equal to or less than the predetermined value α after the learning of the holding duty ratio HD is completed, the learning promotion flag SUP is changed from "ON" to "OFF". By switching the target phase calculation map from the learning map to another map, the above-described enlargement processing for enlarging the operating region is terminated.
その後、時刻t4において、機関運転状態がアイドル状態から通常運転状態になると、図3に示したS140の処理において肯定判定されるため、学習促進フラグSUPは変更されることなく「OFF」のまま維持されて、通常用マップが選択される。このようにして保持デューティ比HDの学習が完了した後は、通常運転状態において学習用マップではなく通常用マップが選択されるようになる。 After that, at time t4, when the engine operating state changes from the idling state to the normal operating state, the determination in S140 shown in FIG. 3 is affirmative. to select the normal map. After the learning of the holding duty ratio HD is completed in this way, the normal map is selected instead of the learning map in the normal operating state.
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)保持デューティ比HDの学習が完了していないときには、通常運転状態において通常用マップではなく学習用マップを選択される。そのため、保持デューティ比HDの学習が完了していないときには、保持デューティ比HDの学習が完了しているときに比べて吸気側可変動弁装置13の上記作動領域が拡大されるようになる。従って、保持デューティ比HDの学習がより広い機関運転領域において行えるようになり、これにより保持デューティ比HDの学習機会が増えるようになる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) When the learning of the holding duty ratio HD is not completed, the learning map is selected instead of the normal map in the normal operating state. Therefore, when the learning of the holding duty ratio HD is not completed, the operating region of the intake side
(2)保持デューティ比HDの学習が完了した後、吸入空気量GAが所定値α以下の低空気量状態になると、吸気目標位相算出マップは学習用マップから他のマップに切り替えられることにより、上述した作動領域を拡大する拡大処理は終了される。この拡大処理の終了によって吸気バルブ9のバルブタイミングが変化したとしても、このときには吸入空気量が低空気量状態になっているため、バルブタイミングの変化による内燃機関1の出力トルク変化は少ない。従って、保持デューティ比HDの学習が完了した後に吸気目標位相算出マップを切り替えることにより作動領域の拡大処理を終了させても、トルクショックの発生を抑えることができる。
(2) After the learning of the holding duty ratio HD is completed, when the intake air amount GA is in a low air amount state with a predetermined value α or less, the intake target phase calculation map is switched from the learning map to another map. The enlargement processing for enlarging the operating area described above is terminated. Even if the valve timing of the
(3)保持デューティ比HDの学習が完了するまでは、排気側可変動弁装置16による排気バルブ10のバルブタイミングの変更を禁止する禁止処理を実行するようにしている。ここで、上述したように、本実施形態では学習用マップを選択して吸気側可変動弁装置13の作動領域を拡大することにより、保持デューティ比HDの学習機会が増えるようになる。従って、機関運転中に保持デューティ比HDの学習が完了する可能性が高くなり、実際に保持デューティ比HDの学習が完了した場合には、次回の冷間始動時などにおいてその機関始動直後から、上記禁止処理による排気バルブ10のバルブタイミング変更禁止が解除されることになる。そのため、機関始動直後からバルブオーバラップ量を制御することが可能になり、例えば冷間始動時においてHCの排出量を低減することも可能になる。
(3) Until learning of the holding duty ratio HD is completed, prohibition processing is executed to prohibit the exhaust side
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図3に示したS110の処理やS140の処理では、現在の機関運転状態がアイドル運転状態となっているときに、現在の吸入空気量GAが所定値α以下の状態になっていると判定したが、こうした判定を他の方法で行ってもよい。例えば、スロットル開度TAやアクセル操作量ACCPや吸入空気量GAなどに基づいてそうした判定を行ってもよい。また、車両が停止しているときには現在の吸入空気量GAが所定値α以下の状態になっていると判定する一方、車両が走行しているときには現在の吸入空気量GAが所定値αを超えた状態になっていると判定してもよい。
In addition, this embodiment can be changed and implemented as follows. This embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・In the processing of S110 and S140 shown in FIG. 3, it is determined that the current intake air amount GA is equal to or less than the predetermined value α when the current engine operating state is the idling state. However, such determinations may be made in other ways. For example, such a determination may be made based on the throttle opening TA, accelerator operation amount ACCP, intake air amount GA, and the like. When the vehicle is stopped, it is determined that the current intake air amount GA is equal to or less than the predetermined value α. It may be determined that the
・複数用意された吸気目標位相算出マップのうちで出力優先用マップを省略してもよい。また、アイドル用マップの設定値を通常用マップに加えることにより、通常用マップがアイドル用マップを兼ねるようにしてもよい。 - The output priority map may be omitted from among the plurality of prepared intake target phase calculation maps. Also, by adding the set values of the idle map to the normal map, the normal map may also serve as the idle map.
・排気側可変動弁装置16を省略してもよい。この場合でも、少なくとも上記(1)及び(2)に記載の効果を得ることができる。
・制御装置100は、CPU120とメモリ130とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を処理する専用のハードウェア回路(たとえばASIC等)を備えてもよい。すなわち、制御装置100は、以下の(a)~(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てをプログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリ等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、1または複数のソフトウェア処理回路および1または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
- The exhaust side
- The
1…内燃機関、2…燃焼室、3…吸気通路、3a…吸気ポート、4…燃料噴射弁、5…点火プラグ、6…ピストン、7…クランクシャフト、8…排気通路、8a…排気ポート、9…吸気バルブ、10…排気バルブ、11…吸気側カムシャフト、12…排気側カムシャフト、13…吸気側可変動弁装置、14…吸気側オイルコントロールバルブ、16…排気側可変動弁装置、17…排気側オイルコントロールバルブ、27…アクセルペダル、28…アクセルポジションセンサ、29…スロットルバルブ、30…スロットルセンサ、31…エアフロメータ、33…水温センサ、34…クランク角センサ、35…吸気側カム角センサ、36…排気側カム角センサ、100…制御装置、120…CPU、130…メモリ。
Reference Signs List 1
Claims (1)
機関回転速度及び機関負荷によって定められる前記内燃機関の負荷の領域であって前記バルブタイミングを前記機関回転速度及び前記機関負荷に応じて変更する領域を、前記可変動弁装置の作動領域としたときに、前記バルブタイミングを保持するために必要な前記オイルコントロールバルブの駆動デューティ比である保持デューティ比を前記作動領域において学習する学習処理を実行する制御装置であって、
前記保持デューティ比の学習が完了していないときには、前記保持デューティ比の学習が完了しているときに比べて前記作動領域を拡大する拡大処理を実行するとともに、前記保持デューティ比の学習が完了した後に吸入空気量が予め定めた所定値以下の状態になると前記拡大処理を終了させる処理を実行する
内燃機関の制御装置。 Applied to an internal combustion engine equipped with a variable valve gear that changes the valve timing of an intake valve through the operation of a duty-controlled oil control valve ,
A load region of the internal combustion engine determined by the engine speed and the engine load, in which the valve timing is changed according to the engine speed and the engine load, is defined as an operating region of the variable valve gear. a control device for executing a learning process for learning a holding duty ratio, which is a drive duty ratio of the oil control valve required to hold the valve timing, in the operating region when
When the learning of the holding duty ratio is not completed, an expansion process is executed to expand the operating region compared to when the learning of the holding duty ratio is completed, and the learning of the holding duty ratio is completed. A control device for an internal combustion engine that executes a process of ending the expansion process when the intake air amount becomes equal to or less than a predetermined value later.
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