JPH1113515A - 内燃機関用バルブタイミング制御装置 - Google Patents

内燃機関用バルブタイミング制御装置

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JPH1113515A
JPH1113515A JP9167546A JP16754697A JPH1113515A JP H1113515 A JPH1113515 A JP H1113515A JP 9167546 A JP9167546 A JP 9167546A JP 16754697 A JP16754697 A JP 16754697A JP H1113515 A JPH1113515 A JP H1113515A
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Japan
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learning
abnormal
valve timing
timing control
internal combustion
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JP9167546A
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English (en)
Inventor
Junya Morikawa
潤也 森川
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 VVT(可変バルブタイミング制御機構)の
異常時の機関パラメータに対する応答遅れや車両走行に
おける支障を解消し、更に、正常復帰時の不具合もなく
すこと。 【解決手段】 VVTが正常時(仮異常フラグXVTF
=0)には機関パラメータとしての空燃比学習値FLA
Fがなまし係数2にて算出され(ステップS416)、
VVTが異常時(仮異常フラグXVTF=1)には空燃
比学習値FLAFがなまし係数8として大きな遷移を抑
制され算出される(ステップS417)。このように、
VVTの正常または異常にかかわらずそのときの内燃機
関の経時変化やシステム公差を吸収するためのそれぞれ
の学習値が算出され、VVTの正常または異常の検出結
果に基づき学習値が切替えられることで、異常時にF/
B制御のみであるときに比べ空燃比の制御における応答
遅れがなく、空燃比が急変することがないためドライバ
ビリティやエミッションの悪化を抑止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気バ
ルブまたは排気バルブの少なくともいずれか一方の開閉
タイミングを運転状態に応じて変更自在な内燃機関用バ
ルブタイミング制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関用バルブタイミング制御
装置に関連する先行技術文献としては、特開平4−36
5949号公報にて開示されたものが知られている。こ
のものでは、可変バルブタイミング制御機構(可変バル
ブタイミング装置)の異常が検出されたときには機関パ
ラメータとしての空燃比やアイドル回転数の学習制御を
禁止し、誤学習を防止する技術が示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、可変バルブ
タイミング制御機構が異常であるときに学習制御が禁止
されると、フィードバック(以下、単に『F/B』と記
す)制御のみで、空燃比やアイドル回転数を制御しなけ
ればならなくなる。ここで、一般に、F/B制御には応
答遅れがあり、F/B制御が追従してくるまでの期間は
ドライバビリティ(Drivability)やエミッションの悪化
が生じるという不具合があった。また、F/B制御のみ
とされた時点で空燃比やアイドル回転数のズレが大きい
場合には車両走行に支障をきたすという不具合も考えら
れる。
【0004】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、可変バルブタイミング制御機
構の異常時の機関パラメータに対する応答遅れや車両走
行における支障を解消し、更に、正常復帰時の不具合も
なくすことができる内燃機関用バルブタイミング制御装
置の提供を課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の内燃機関用バ
ルブタイミング制御装置によれば、学習制御手段にて可
変バルブタイミング制御機構が異常状態から正常復帰さ
れた際には異常となる直前の正常時の学習値または予め
設定された値がセットされる。このため、可変バルブタ
イミング制御機構の正常復帰時の各種機関パラメータに
対する適応制御性を向上することができる。
【0006】請求項2の内燃機関用バルブタイミング制
御装置では、学習制御手段にて可変バルブタイミング制
御機構の異常時には正常時に比べて学習値の大きな遷移
が抑制される。これにより、可変バルブタイミング制御
機構の異常時における各種機関パラメータの極端な変動
をなくし制御性を向上することができる。
【0007】請求項3の内燃機関用バルブタイミング制
御装置によれば、学習値演算手段にて可変バルブタイミ
ング制御機構の正常または異常に対応して内燃機関の経
時変化やシステム公差を吸収するためのそれぞれの学習
値が算出され、異常検出手段による可変バルブタイミン
グ制御機構の正常または異常の検出結果に基づき学習制
御手段にて対応する学習値が切替えられる。このよう
に、可変バルブタイミング制御機構の正常時または異常
時にかかわらず対応する学習値が採用されることで、異
常時にF/B制御のみであるときに比べ各種機関パラメ
ータの制御における応答遅れがなく、各種機関パラメー
タが急変することがないためドライバビリティやエミッ
ションの悪化を抑止することができ、更に、可変バルブ
タイミング制御機構の正常復帰時の各種機関パラメータ
に対する適応制御性を向上することができる。
【0008】請求項4の内燃機関用バルブタイミング制
御装置によれば、学習値演算手段にて可変バルブタイミ
ング制御機構の正常または異常に対応して内燃機関の経
時変化やシステム公差を吸収するためのそれぞれの学習
値が算出され、異常検出手段による可変バルブタイミン
グ制御機構の正常または異常の検出結果に基づき学習制
御手段にて対応する学習値が切替えられると共に、可変
バルブタイミング制御機構が異常時には学習値の大きな
遷移が抑制され各種機関パラメータが制御される。この
ように、可変バルブタイミング制御機構の正常時または
異常時にかかわらず対応する学習値が採用されること
で、異常時にF/B制御のみであるときに比べ各種機関
パラメータの制御における応答遅れがなく、各種機関パ
ラメータが急変することがないためドライバビリティや
エミッションの悪化を抑止することができ、更に、可変
バルブタイミング制御機構の異常時における各種機関パ
ラメータの極端な変動が抑制され制御性を向上すること
ができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
【0010】図1は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置を適用したダ
ブルオーバヘッドカム式内燃機関とその周辺機器を示す
概略構成図である。
【0011】図1において、10は内燃機関であり、内
燃機関10の駆動軸としてのクランクシャフト11から
チェーン12を介して一対のチェーンスプロケット1
3,14に駆動力が伝達される。このクランクシャフト
11と同期して回転される一対のチェーンスプロケット
13,14には従動軸としての一対のカムシャフト1
5,16が配設され、これらのカムシャフト15,16
によって図示しない吸気バルブ及び排気バルブが開閉駆
動される。
【0012】クランクシャフト11にはクランクポジシ
ョンセンサ21、カムシャフト15にはカムポジション
センサ22がそれぞれ配設されている。このクランクポ
ジションセンサ21から出力されるパルス信号θ1 及び
カムポジションセンサ22から出力されるパルス信号θ
2 はECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)
30に入力される。
【0013】なお、ECU30は、周知の中央処理装置
としてのCPU、制御プログラムを格納したROM、各
種データを格納するRAM、B/U(バックアップ)R
AM、入出力回路及びそれらを接続するバスライン等か
らなる論理演算回路として構成されている。
【0014】ECU30には、これらの信号の他に内燃
機関10の運転状態に対応するエアフローメータ(図示
略)からの単位機関回転数当たりの吸気量(吸入空気
量)GN、水温センサ(図示略)からの冷却水温THW
等の各種信号が入力されており、後述のクランクシャフ
ト11に対するカムシャフト15の相対回転角AC及び
目標相対回転角TACが算出される。また、クランクポ
ジションセンサ21からのパルス信号θ1 に基づき機関
回転数NEが算出される。そして、ECU30からの駆
動信号によりOCV(Oil-flow Control Valve:油圧制
御弁)としてのスプールバルブ40のリニアソレノイド
41がDuty(デューティ比)制御され、油タンク45内
の油がポンプ46により供給油通路47を通って一方の
カムシャフト15に設けられた可変バルブタイミング制
御機構(Variable Valve Timming Control Mechanism:
以下、『VVT』と記す)50(図1の斜線部)に圧送
される。このVVT50に供給される油の油量が調整さ
れることで、カムシャフト15がチェーンスプロケット
13、即ち、クランクシャフト11に対し所定の位相差
を有して回転自在であり、カムシャフト15が目標相対
回転角TACに設定可能である。なお、VVT50から
の油は排出油通路48を通って油タンク45内に戻され
る。
【0015】ここで、クランクシャフト11が1回転し
てクランクポジションセンサ21からのパルス数がN個
発生するとき、カムシャフト15の1回転でカムポジシ
ョンセンサ22からのパルス数がN個発生するようにす
る。また、カムシャフト15のタイミング変換角最大値
をθmax °CA(Crank Angle:クランク角)とすると、
N<(360/θmax )となるようにパルス数Nを設定
する。これによって、相対回転角ACの算出時、クラン
クポジションセンサ21のパルス信号θ1 と、このパル
ス信号θ1 の次に続いて発生するカムポジションセンサ
22のパルス信号θ2 とを使用することができる。
【0016】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されて
いるECU30のVVT制御の処理手順を示す図2のフ
ローチャートに基づき、図3及び図4を参照して説明す
る。ここで、図3は機関回転数NE〔rpm〕と吸気量
GN〔g/rev〕とをパラメータとして目標相対回転
角TAC〔°CA〕を算出するマップである。また、図
4は実際の相対回転角AC〔°CA〕と目標相対回転角
TAC〔°CA〕との回転角偏差ACD〔°CA〕の遷
移状態を示すタイムチャートである。なお、このVVT
制御ルーチンは所定時間毎にECU30にて繰返し実行
される。
【0017】図2において、まず、ステップS101
で、各種センサ信号としてクランクポジションセンサ2
1の出力信号θ1 及びカムポジションセンサ22の出力
信号θ2 、内燃機関10の運転状態を表す機関回転数N
E及び吸気量GN等が読込まれる。次にステップS10
2に移行して、ステップS101で読込まれたクランク
ポジションセンサ21の出力信号θ1 及びカムポジショ
ンセンサ22の出力信号θ2 からクランクシャフト11
に対するカムシャフト15の現在の位相差である相対回
転角AC(=θ1 −θ2 )が算出される。
【0018】次にステップS103に移行して、ステッ
プS101で読込まれた各種センサ信号のうち機関回転
数NEと吸気量GNとから現在の目標位相差である目標
相対回転角TACが算出される(図3参照)。次にステ
ップS104に移行して、ステップS102で算出され
た相対回転角ACとステップS103で算出された目標
相対回転角TACとに基づき回転角偏差ACD(=TA
C−AC)が算出される(図4参照)。次にステップS
105に移行して、回転角偏差ACDの単位時間当たり
の変化量としての回転角偏差微分ACDD(=ACDi-
1 −ACDi )が算出される。ここで、ACDi-1 は前
回の回転角偏差、ACDi は今回の回転角偏差である。
【0019】次にステップS106に移行して、ステッ
プS101で読込まれた機関回転数NE〔rpm〕及び
ステップS104で算出された回転角偏差ACD〔°C
A〕に基づき、F/B補正のための比例項DFBPが算
出される。次にステップS107に移行して、ステップ
S101で読込まれた機関回転数NE〔rpm〕及びス
テップS105で算出された回転角偏差微分ACDD
〔°CA〕に基づき、F/B補正のための微分項DFB
Dが算出される。
【0020】次にステップS108に移行して、ステッ
プS106で算出されたF/B補正のための比例項DF
BPとステップS107で算出されたF/B補正のため
の微分項DFBDとに基づきスプールバルブ40のリニ
アソレノイド41に出力する制御Duty (デューティ
比)DVが次式(1)にて算出され、本ルーチンを終了
する。
【0021】
【数1】 DV=DFBP+DFBD ・・・(1) 次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関
用バルブタイミング制御装置で使用されているECU3
0の異常判定の処理手順を示す図5のフローチャートに
基づき、図6を参照して説明する。ここで、図6は応答
性検出パラメータとしての回転角変化速度ACSPDを
示す説明図である。なお、この異常判定ルーチンは所定
時間毎にECU30にて繰返し実行される。
【0022】図5において、まず、ステップS201で
異常判定の実行条件が成立するかが判定される。ここで
は、例えば、機関回転数NEが1600rpm以上で油
圧が安定しており、かつ冷却水温THWまたは油温が4
0℃以上で油の粘性が適切であり、かつ目標相対回転角
TAC変化量が10°CAと大きく、かつ回転角偏差A
CDが7.5°CAと大きいときに異常判定の実行条件
が成立とされる。ステップS201の判定条件が成立し
ないときには、何もすることなく本ルーチンを終了す
る。
【0023】一方、ステップS201の判定条件が成立
し、異常判定の実行条件が成立するときにはステップS
202に移行し、応答性検出パラメータとして例えば、
図6に傾きとして表されている回転角変化速度ACSP
D〔°CA/sec〕が算出される。次にステップS2
03に移行して、回転角変化速度ACSPDが予め設定
された判定値未満であるかによって異常判定が実行され
る。ステップS203の判定条件が成立せず、回転角変
化速度ACSPDが判定値以上であるときにはVVT5
0の作動の追従性が良好であるためステップS204に
移行し、仮異常フラグXVTF及び異常判定フラグXV
TFAILが共に「0」にクリアされる。次にステップ
S205に移行して、警告ランプが消灯状態とされ、本
ルーチンを終了する。
【0024】一方、ステップS203の判定条件が成立
し、回転角変化速度ACSPDが判定値未満であるとき
にはVVT50の作動の追従性が不良であるためステッ
プS206に移行し、仮異常フラグXVTFが「0」で
あるかが判定される。ステップS206の判定条件が成
立するときには、ステップS207に移行し、仮異常フ
ラグXVTFが「1」とされたのち本ルーチンを終了す
る。ここで、ステップS206の判定条件が成立せず、
既に仮異常フラグXVTFが「1」であるときには、ス
テップS208に移行し、実際に異常が起こっていると
して異常判定フラグXVTFAILが「1」とされる。
次にステップS209に移行して、警告ランプが点灯状
態とされ、本ルーチンを終了する。
【0025】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されて
いるECU30の空燃比F/B制御の処理手順を示す図
7のフローチャートに基づいて説明する。なお、この空
燃比F/B制御ルーチンは約4ms毎にECU30にて
繰返し実行される。
【0026】図7において、まず、ステップS301
で、空燃比F/B制御の実行条件が成立しているかが判
定される。この空燃比F/B制御の実行条件としては、
主に以下に示す条件を全て満足した場合である。(1)
始動時でない。(2)燃料カット中でない。(3)冷却
水温THWが所定温度以上である。(4)燃料噴射量T
AUが所定の下限値TAUmin を越えている。(5)酸
素センサが活性状態である。
【0027】これらの条件が成立するときにはステップ
S302に移行し、内燃機関10の排気通路に配設され
た酸素センサ(図示略)からの出力と所定の判定レベル
OXとが比較され、それぞれ遅延時間H,I(ms)に
て空燃比フラグXOXRが操作される。例えば、XOX
R=1のときリッチ、XOXR=0のときリーンとす
る。次にステップS303に移行して、空燃比フラグX
OXRに基づき空燃比F/B補正係数であるFAF値が
操作される。即ち、空燃比フラグXOXRが「0」から
「1」,「1」から「0」と変化した直後ではFAF値
が所定量スキップされ、空燃比フラグXOXRが「1」
または「0」を継続中ではFAF値の積分演算が実行さ
れる。次にステップS304に移行して、FAF値の上
下限チェックがなされたのちステップS305に移行
し、決定されたFAF値に基づきスキップ毎または所定
時間毎になまし(平滑化)処理が実行され、FAF値の
平均値であるFAFAV値が算出され、本ルーチンを終
了する。一方、ステップS301で、空燃比F/B実行
条件が不成立なときにはステップS306に移行し、F
AF値が初期値1.0とされ、本ルーチンを終了する。
ここで、空燃比F/B補正係数であるFAF値は理論空
燃比からどれだけ外れているかを示す指標である。
【0028】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されて
いるECU30の空燃比学習制御の処理手順を示す図8
のフローチャートに基づいて説明する。なお、この空燃
比学習制御ルーチンは所定時間毎にECU30にて繰返
し実行される。
【0029】図8において、まず、ステップS401で
空燃比F/B中であるかが判定される。ステップS40
1の判定条件が成立せず、空燃比F/B中でないときに
はステップS402に移行し、空燃比F/B補正係数F
AFのスキップ回数n=0とされる。次にステップS4
03に移行して、空燃比F/B補正係数FAFの平均値
FAFAVn=1とされ、本ルーチンを終了する。
【0030】一方、ステップS401の判定条件が成立
し、空燃比F/B中であるときにはステップS404に
移行し、上述の図5におけるVVT50に対する仮異常
フラグXVTFが「0」から「1」に変更された直後で
あるかが判定される。ステップS404の判定条件が成
立するときには、VVT50に異常が発生している可能
性があるためステップS405に移行し、その時点にお
ける空燃比学習値FLAFが正常時FLAFメモリFL
AFGに格納される。
【0031】一方、ステップS404の判定条件が成立
しないときには、ステップS406に移行し、VVT5
0に対する仮異常フラグXVTFが「1」から「0」に
変更された直後であるかが判定される。ステップS40
6の判定条件が成立するときには、VVT50が正常に
復帰したとしてステップS407に移行し、正常時FL
AFメモリFLAFGに格納された空燃比学習値FLA
Fが読出される。ステップS405またはステップS4
07の処理ののち、ステップS402以降に移行し、上
述と同様の処理が繰返し実行される。
【0032】ここで、ステップS406の判定条件が成
立しないときにはステップS408に移行し、内燃機関
10の例えば、機関回転数や吸気量の変化量に基づきそ
の運転状態が安定しているかが判定される。ステップS
408の判定条件が成立せず、内燃機関10の運転状態
が不安定であるときには、ステップS402以降に移行
し、同様の処理が実行される。一方、ステップS408
の判定条件が成立し、内燃機関10の運転状態が安定し
ているときにはステップS409に移行し、空燃比F/
B補正係数FAFがスキップしたかが判定される。ステ
ップS409の判定条件が成立しないときには、ステッ
プS408に戻って上述と同様の処理が繰返し実行され
る。
【0033】そして、ステップS409の判定条件が成
立し、空燃比F/B補正係数FAFがスキップしたとき
にはステップS410に移行し、空燃比F/B補正係数
FAFのスキップ回数n=n+1と更新される。次にス
テップS411に移行して、空燃比F/B補正係数FA
Fの平均値FAFAVが読込まれFAFAVnメモリに
格納される。次にステップS412に移行して、空燃比
F/B補正係数FAFのスキップ回数n=8になったか
が判定される。ステップS412の判定条件が成立しな
いときには、ステップS408に戻って上述と同様の処
理が繰返し実行される。
【0034】そして、ステップS412の判定条件が成
立し、空燃比F/B補正係数FAFのスキップ回数n=
8になったときには、ステップS413に移行し、FA
FAVnメモリに格納された空燃比F/B補正係数FA
Fの平均値FAFAVnが算出される。次にステップS
414に移行して、空燃比F/B補正係数FAFのスキ
ップ回数n=0とされる。次にステップS415に移行
して、仮異常フラグXVTFが「0」であるかが判定さ
れる。ステップS415の判定条件が成立するときに
は、VVT50が正常であるとしてステップS416に
移行し、空燃比学習値FLAFと空燃比F/B補正係数
FAFの平均値FAFAVnとに基づきなまし(平滑
化)処理された空燃比学習値FLAFが次式(2)にて
算出される。
【0035】
【数2】 FLAF=FLAF+(FAFAVn−1)/2 ・・・(2) 一方、ステップS415の判定条件が成立しないときに
は、VVT50に異常が発生している可能性があるため
ステップS417に移行し、空燃比学習値FLAFと空
燃比F/B補正係数FAFの平均値FAFAVnとに基
づきなまし処理された空燃比学習値FLAFが次式
(3)にて算出される。
【0036】
【数3】 FLAF=FLAF+(FAFAVn−1)/8 ・・・(3) 次にステップS418に移行して、空燃比学習値FLA
Fに対する上下限ガード(燃料増減ガード)処理とし
て、空燃比学習値FLAFと正常時FLAFメモリFL
AFGとの関係が不等式(4)を満足するように設定さ
れる。
【0037】
【数4】 FLAFG−0.05≦FLAF≦FLAFG+0.1 ・・・(4) ステップS416またはステップS418の処理のの
ち、ステップS419に移行し、空燃比学習値FLAF
に対する最終的な上下限ガード(燃料増減ガード)処理
として、空燃比学習値FLAFが不等式(5)を満足す
るように設定され、本ルーチンを終了する。
【0038】
【数5】 −0.8≦FLAF≦1.2 ・・・(5) なお、図8の空燃比学習制御ルーチンにおいて、VVT
50の正常復帰時には予め設定された値がセットされる
ようにしてもよい。このときには、ステップS405の
処理を無くし、ステップS407の処理で空燃比学習値
FLAFが所定値(例えば、1.05)とされる。ま
た、ステップS417の処理で、VVT50の正常時と
は別に異常時用空燃比学習値FLAFFLを設定しても
よい。
【0039】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されて
いるECU30のISC(Idle Speed Control:アイド
ル回転数制御)F/B制御の処理手順を示す図9のフロ
ーチャートに基づいて説明する。なお、このISCF/
B制御ルーチンは所定時間毎にECU30にて繰返し実
行される。
【0040】図9において、まず、ステップS501
で、アイドル運転状態であるかが判定される。ステップ
S501の判定条件が成立し、アイドル運転状態である
ときにはステップS502に移行し、実際の機関回転数
NE〔rpm〕と目標機関回転数NET〔rpm〕とに
基づきアイドル回転数偏差NETD〔rpm〕が次式
(6)にて算出される。
【0041】
【数6】 NETD=NET−NE ・・・(6) 次にステップS503に移行して、ステップS502で
算出されたアイドル回転数偏差NETD〔rpm〕に基
づきISCF/B制御Duty (デューティ比)DFB
〔%〕がマップにて算出され、本ルーチンを終了する。
なお、このマップではアイドル回転数偏差NETDが0
〔rpm〕のときISCF/B制御DutyDFBは0
〔%〕であり、アイドル回転数偏差NETDが正側に大
きくなるとISCF/B制御Duty DFBも+(正)側
に大きくなり、アイドル回転数偏差NETDが負側に大
きくなるとISCF/B制御Duty DFBも−(負)側
に大きくなる。また、このマップにおける中間値は補間
演算により求められる。一方、ステップS501の判定
条件が成立せず、アイドル運転状態でないときにはステ
ップS504に移行し、ISCF/B制御Duty DFB
が0〔%〕とされ、本ルーチンを終了する。
【0042】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されて
いるECU30のISC学習制御の処理手順を示す図1
0のフローチャートに基づいて説明する。なお、このI
SC学習制御ルーチンは所定時間毎にECU30にて繰
返し実行される。
【0043】図10において、まず、ステップS601
でISCF/B中であるかが判定される。ステップS6
01の判定条件が成立せず、ISCF/B中でないとき
には何もすることなくそのまま本ルーチンを終了する。
【0044】一方、ステップS601の判定条件が成立
し、ISCF/B中であるときにはステップS602に
移行し、上述の図5におけるVVT50に対する仮異常
フラグXVTFが「0」から「1」に変更された直後で
あるかが判定される。ステップS602の判定条件が成
立するときには、VVT50に異常が発生している可能
性があるためステップS603に移行し、その時点にお
けるISC学習値DLISCが正常時DLISCメモリ
DLISCGに格納される。
【0045】一方、ステップS602の判定条件が成立
しないときには、ステップS604に移行し、VVT5
0に対する仮異常フラグXVTFが「1」から「0」に
変更された直後であるかが判定される。ステップS60
4の判定条件が成立するときには、VVT50が正常に
復帰したとしてステップS605に移行し、正常時DL
ISCメモリDLISCGに格納されたISC学習値D
LISCが読出される。ステップS603またはステッ
プS605の処理ののち、本ルーチンを終了する。
【0046】ここで、ステップS604の判定条件が成
立しないときにはステップS606に移行し、内燃機関
10の例えば、吸気圧の変化量に基づきその負荷状態が
安定しているかが判定される。ステップS606の判定
条件が成立せず、内燃機関10の負荷状態が不安定であ
るときには、本ルーチンを終了する。一方、ステップS
606の判定条件が成立し、内燃機関10の負荷状態が
安定しているときにはステップS607に移行し、所定
時間内のISCF/B制御Duty (デューティ比)DF
Bの平均値DFBAVが算出される。
【0047】次にステップS608に移行して、仮異常
フラグXVTFが「0」であるかが判定される。ステッ
プS608の判定条件が成立するときには、VVT50
が正常であるとしてステップS609に移行し、ISC
学習値DLISCとISCF/B制御Duty の平均値D
FBAVとに基づきなまし(平滑化)処理されたISC
学習値DLISCが次式(7)にて算出される。
【0048】
【数7】 DLISC=DLISC+(DFBAV/2) ・・・(7) 一方、ステップS608の判定条件が成立しないときに
は、VVT50に異常が発生している可能性があるため
ステップS610に移行し、ISC学習値DLISCと
ISCF/B制御Duty の平均値DFBAVとに基づき
なまし処理されたISC学習値DLISCが次式(8)
にて算出される。
【0049】
【数8】 DLISC=DLISC+(DFBAV/8) ・・・(8) 次にステップS611に移行して、ISC学習値DLI
SCに対する上下限ガード(燃料増減ガード)処理とし
て、ISC学習値DLISCと正常時DLISCメモリ
DLISCGとの関係が不等式(9)を満足するように
設定される。
【0050】
【数9】 DLISCG−5%≦DLISC≦DLISCG+10% ・・・(9) ステップS609またはステップS611の処理のの
ち、ステップS612に移行し、ISC学習値DLIS
Cに対する最終的な上下限ガード(燃料増減ガード)処
理として、ISC学習値DLISCが不等式(10)を
満足するように設定され、本ルーチンを終了する。
【0051】
【数10】 −25%≦DLISC≦25% ・・・(10) なお、図10のISC学習制御ルーチンにおいて、VV
T50の正常復帰時には予め設定された値がセットされ
るようにしてもよい。このときには、ステップS603
の処理を無くし、ステップS605の処理でISC学習
値DLISCが所定値(例えば、10%)とされる。ま
た、ステップS617の処理で、VVT50の正常時と
は別に異常時用ISC学習値DLISCFLを設定して
もよい。
【0052】このように、本実施例の内燃機関用バルブ
タイミング制御装置は、内燃機関10の駆動軸としての
クランクシャフト11から吸気バルブを開閉する従動軸
としてのカムシャフト15に駆動力を伝達するチェーン
12等からなる駆動力伝達系に設けられ、カムシャフト
15を所定角度範囲内で相対回転自在なVVT50と、
VVT50の異常を検出するECU30にて達成される
異常検出手段と、内燃機関10の経時変化やシステム公
差を吸収するためのそれぞれの学習値を算出するECU
30にて達成される学習値演算手段と、VVT50が異
常時から正常時に復帰したときにはECU30にて達成
される異常検出手段で異常と検出された直前に前記学習
値演算手段で算出された正常時の学習値または予め設定
されている値をセットする学習制御手段とを具備するも
のである。このため、VVT50が異常状態から正常復
帰された際には異常となる直前の正常時の学習値または
予め設定された値がセットされる。これにより、VVT
50の正常復帰時の各種機関パラメータとしての空燃比
やアイドル回転数に対する適応制御性を向上することが
できる。
【0053】また、本実施例の内燃機関用バルブタイミ
ング制御装置は、ECU30にて達成される学習制御手
段が、ECU30にて達成される異常検出手段でVVT
50が異常と検出されたときには、ECU30にて達成
される学習値演算手段における学習制御を抑制して各種
機関パラメータとしての空燃比やアイドル回転数を制御
するものである。即ち、VVT50の異常時には正常時
に比べてなまし係数が大きくされることで学習値の大き
な遷移が抑制される。これにより、VVT50の異常時
における空燃比やアイドル回転数の極端な変動をなくし
制御性を向上することができる。
【0054】そして、本実施例の内燃機関用バルブタイ
ミング制御装置は、内燃機関10の駆動軸としてのクラ
ンクシャフト11から吸気バルブを開閉する従動軸とし
てのカムシャフト15に駆動力を伝達するチェーン12
等からなる駆動力伝達系に設けられ、カムシャフト15
を所定角度範囲内で相対回転自在なVVT50と、VV
T50の異常を検出するECU30にて達成される異常
検出手段と、VVT50の正常時及び異常時における内
燃機関10の経時変化やシステム公差を吸収するための
それぞれの学習値を算出するECU30にて達成される
学習値演算手段と、前記学習値演算手段で算出された正
常時及び異常時の各学習値を前記異常検出手段の検出結
果に基づき切替えて各種機関パラメータとしての空燃比
やアイドル回転数を制御するECU30にて達成される
学習制御手段とを具備するものである。
【0055】したがって、学習値演算手段を達成するE
CU30にてVVT50の正常または異常にかかわらず
そのときの内燃機関10の経時変化やシステム公差を吸
収するためのそれぞれの学習値が算出され、異常検出手
段を達成するECU30によるVVT50の正常または
異常の検出結果に基づき学習制御手段を達成するECU
30にて対応する学習値が切替えられると共に、VVT
50が異常時から正常時に復帰したときには異常検出手
段を達成するECU30で異常が検出された直前に学習
値演算手段を達成するECU30で算出された正常時の
学習値または予め設定されている値がセットされ空燃比
やアイドル回転数が制御される。即ち、VVT50の正
常時または異常時に対応して学習値が切替えられる。こ
のように、VVT50の正常時または異常時にかかわら
ず対応する学習値が採用されることで、異常時にF/B
制御のみであるときに比べ空燃比やアイドル回転数の制
御における応答遅れがなく、空燃比やアイドル回転数が
急変することがないためドライバビリティやエミッショ
ンの悪化を抑止することができ、更に、VVT50の正
常復帰時の空燃比やアイドル回転数に対する適応制御性
を向上することができる。
【0056】更に、本実施例の内燃機関用バルブタイミ
ング制御装置は、内燃機関10の駆動軸としてのクラン
クシャフト11から吸気バルブを開閉する従動軸として
のカムシャフト15に駆動力を伝達するチェーン12等
からなる駆動力伝達系に設けられ、カムシャフト15を
所定角度範囲内で相対回転自在なVVT50と、VVT
50の異常を検出するECU30にて達成される異常検
出手段と、VVT50の正常時及び異常時における内燃
機関10の経時変化やシステム公差を吸収するためのそ
れぞれの学習値を算出するECU30にて達成される学
習値演算手段と、前記学習値演算手段で算出された正常
時及び異常時の各学習値を前記異常検出手段の検出結果
に基づき切替えると共に、VVT50の異常時には前記
学習値演算手段における学習制御を抑制して各種機関パ
ラメータとしての空燃比やアイドル回転数を制御するE
CU30にて達成される学習制御手段とを具備するもの
である。
【0057】したがって、学習値演算手段を達成するE
CU30にてVVT50の正常または異常にかかわらず
そのときの内燃機関10の経時変化やシステム公差を吸
収するためのそれぞれの学習値が算出され、異常検出手
段を達成するECU30によるVVT50の正常または
異常の検出結果に基づき学習制御手段を達成するECU
30にて対応する学習値が切替えられると共に、ECU
30にて達成される学習制御手段が、ECU30にて達
成される異常検出手段でVVT50が異常と検出された
ときには、ECU30にて達成される学習値演算手段で
算出された学習値を抑制して各種機関パラメータとして
の空燃比やアイドル回転数を制御するものである。即
ち、VVT50の正常時または異常時に対応して学習値
が切替えられると共に、VVT50の異常時には正常時
に比べてなまし係数が大きくされることで学習値の大き
な遷移が抑制される。このように、VVT50の正常時
または異常時にかかわらず対応する学習値が採用される
ことで、異常時にF/B制御のみであるときに比べ空燃
比やアイドル回転数の制御における応答遅れがなく、空
燃比やアイドル回転数が急変することがないためドライ
バビリティやエミッションの悪化を抑止することがで
き、更に、VVT50の異常時における空燃比やアイド
ル回転数の極端な変動をなくし制御性を向上することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置を適用したダブ
ルオーバヘッドカム式内燃機関とその周辺機器を示す概
略構成図である。
【図2】 図2は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されてい
るECUにおけるVVT制御の処理手順を示すフローチ
ャートである。
【図3】 図3は図2における目標相対回転角を算出す
るマップである。
【図4】 図4は図2における回転角偏差の遷移状態を
示すタイムチャートである。
【図5】 図5は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されてい
るECUにおける異常判定の処理手順を示すフローチャ
ートである。
【図6】 図6は図5における応答性検出パラメータと
しての回転角変化速度を示す説明図である。
【図7】 図7は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されてい
るECUにおける空燃比F/B制御の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図8】 図8は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されてい
るECUにおける空燃比学習制御の処理手順を示すフロ
ーチャートである。
【図9】 図9は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用されてい
るECUにおけるISCF/B制御の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図10】 図10は本発明の実施の形態の一実施例に
かかる内燃機関用バルブタイミング制御装置で使用され
ているECUにおけるISC学習制御の処理手順を示す
フローチャートである。
【符号の説明】
10 内燃機関 11 クランクシャフト(駆動軸) 12 チェーン 13 チェーンスプロケット 15 カムシャフト(従動軸) 21 クランクポジションセンサ 22 カムポジションセンサ 30 ECU(電子制御装置) 40 スプールバルブ 41 リニアソレノイド 50 VVT(可変バルブタイミング制御機構)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 45/00 340 F02D 45/00 340H

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の駆動軸から吸気バルブまたは
    排気バルブの少なくともいずれか一方を開閉する従動軸
    に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記駆動
    軸または前記従動軸のいずれか一方を所定角度範囲内で
    相対回転自在な可変バルブタイミング制御機構と、 前記可変バルブタイミング制御機構の異常を検出する異
    常検出手段と、 前記内燃機関の経時変化やシステム公差を吸収するため
    のそれぞれの学習値を算出する学習値演算手段と、 前記可変バルブタイミング制御機構が異常時から正常時
    に復帰したときに、前記異常検出手段で異常と検出され
    た直前に前記学習値演算手段で算出された正常時の学習
    値または予め設定された値をセットする学習制御手段と
    を具備することを特徴とする内燃機関用バルブタイミン
    グ制御装置。
  2. 【請求項2】 前記学習制御手段は、前記異常検出手段
    で前記可変バルブタイミング制御機構が異常と検出され
    たときに、前記学習値演算手段における学習制御を抑制
    して各種機関パラメータを制御することを特徴とする請
    求項1に記載の内燃機関用バルブタイミング制御装置。
  3. 【請求項3】 内燃機関の駆動軸から吸気バルブまたは
    排気バルブの少なくともいずれか一方を開閉する従動軸
    に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記駆動
    軸または前記従動軸のいずれか一方を所定角度範囲内で
    相対回転自在な可変バルブタイミング制御機構と、 前記可変バルブタイミング制御機構の異常を検出する異
    常検出手段と、 前記可変バルブタイミング制御機構の正常時及び異常時
    における前記内燃機関の経時変化やシステム公差を吸収
    するためのそれぞれの学習値を算出する学習値演算手段
    と、 前記学習値演算手段で算出された正常時及び異常時の各
    学習値を前記異常検出手段の検出結果に基づき切替えて
    各種機関パラメータを制御する学習制御手段とを具備す
    ることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング制御装
    置。
  4. 【請求項4】 内燃機関の駆動軸から吸気バルブまたは
    排気バルブの少なくともいずれか一方を開閉する従動軸
    に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記駆動
    軸または前記従動軸のいずれか一方を所定角度範囲内で
    相対回転自在な可変バルブタイミング制御機構と、 前記可変バルブタイミング制御機構の異常を検出する異
    常検出手段と、 前記可変バルブタイミング制御機構の正常時及び異常時
    における前記内燃機関の経時変化やシステム公差を吸収
    するためのそれぞれの学習値を算出する学習値演算手段
    と、 前記学習値演算手段で算出された正常時及び異常時の各
    学習値を前記異常検出手段の検出結果に基づき切替える
    と共に、前記可変バルブタイミング制御機構の異常時に
    は前記学習値演算手段における学習制御を抑制して各種
    機関パラメータを制御する学習制御手段とを具備するこ
    とを特徴とする内燃機関用バルブタイミング制御装置。
JP9167546A 1997-06-24 1997-06-24 内燃機関用バルブタイミング制御装置 Pending JPH1113515A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007023952A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の燃料供給装置
JP2007170342A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Toyota Motor Corp 可変動弁機構の異常検出装置
JP2007321712A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Hitachi Ltd 可変動弁機構の診断装置
JP2009197766A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Toyota Motor Corp 可変作用角機構の異常判定装置

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