JP2008045467A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control ignition timing and injection timing without greatly dropping operability of an engine even if valve timing can not be accurately detected. <P>SOLUTION: The change of valve timing is estimated and ignition timing is corrected based on valve timing with assuming that valve timing changes to retardation side at the maximum speed after a sensor detecting valve timing fails. Also, change of valve timing is estimated and injection timing is corrected based on valve timing with assuming that valve timing changes to advance side at the maximum speed after the sensor fails. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、機関バルブのバルブタイミングの検出値に基づいて、燃料噴射タイミングや点火時期などを制御する内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that controls fuel injection timing, ignition timing, and the like based on a detected value of valve timing of an engine valve.

特許文献１には、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングをそれぞれに可変とする機構を備えた内燃機関において、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングをそれぞれに検出し、これらの検出値に基づいて点火時期を補正する点火制御装置が開示されている。
特開２００２−２７６５２０号公報 In Patent Document 1, in an internal combustion engine provided with a mechanism that makes the valve timings of the intake valve and the exhaust valve variable, the valve timings of the intake valve and the exhaust valve are detected, and ignition is performed based on these detected values. An ignition control device that corrects timing is disclosed.
JP 2002-276520 A

例えば、可変バルブタイミング機構が、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させることでバルブタイミングを可変にする機構である場合、前記クランクシャフトの回転を検出するクランク角センサと、前記カムシャフトの回転を検出するカムセンサとを用い、両センサから出力されるパルス信号の位相差から、バルブタイミングを検出することができる。   For example, when the variable valve timing mechanism is a mechanism that varies the valve timing by changing the rotation phase of the camshaft with respect to the crankshaft, the crank angle sensor that detects the rotation of the crankshaft and the rotation of the camshaft The valve timing can be detected from the phase difference between the pulse signals output from both sensors.

しかし、前記センサからのパルス信号に抜けが生じたり、偽パルス信号が重畳したりすると、実際のバルブタイミングとは異なる値を検出することになってしまう。
そして、例えば、バルブタイミングに応じて点火時期を補正する場合には、バルブタイミングの誤検出によって、点火時期が進角側に誤補正されると、ノッキングを発生させてしまうという問題が生じる。 However, if the pulse signal from the sensor is lost or a false pulse signal is superimposed, a value different from the actual valve timing is detected.
For example, when the ignition timing is corrected according to the valve timing, if the ignition timing is erroneously corrected to the advance side due to erroneous detection of the valve timing, there arises a problem that knocking occurs.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、バルブタイミングを正確に検出することができなくなっても、機関の運転性を大きく低下させることがなく機関を制御することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and controls an internal combustion engine that can control the engine without greatly degrading the operability of the engine even when the valve timing cannot be accurately detected. An object is to provide an apparatus.

そのため請求項１記載の発明は、バルブタイミングを検出する手段の異常の有無を診断し、異常の発生を診断した場合に、所定の変化速度に基づいて異常発生後のバルブタイミングの変化を推定し、該推定値に基づいて内燃機関の制御信号を演算することを特徴とする。
上記発明によると、バルブタイミングを検出する手段に異常が生じ、実際のバルブタイミングを正確に検出することができなくなると、所定の変化速度に基づいて異常発生後のバルブタイミングの変化を推定して、この推定値を、点火時期や燃料噴射タイミングの補正などに用いる。 Therefore, the invention according to claim 1 estimates the change of the valve timing after the occurrence of the abnormality based on a predetermined change speed when the presence or absence of abnormality of the means for detecting the valve timing is diagnosed and the occurrence of the abnormality is diagnosed. The control signal of the internal combustion engine is calculated based on the estimated value.
According to the above invention, when an abnormality occurs in the means for detecting the valve timing and the actual valve timing cannot be accurately detected, the change in the valve timing after the occurrence of the abnormality is estimated based on the predetermined change speed. The estimated value is used for correcting the ignition timing and the fuel injection timing.

従って、検出手段に異常が生じ、実際のバルブタイミングが不明になっても、推定値を所定の変化速度で変化させ、推定値に基づいて制御信号の演算を行わせることで、実際のバルブタイミングの変化可能範囲を特定して機関の制御を継続させることができ、実際よりも進角した又は遅角したバルブタイミングに基づいて機関が制御されることを防止することが可能となる。   Therefore, even if an abnormality occurs in the detection means and the actual valve timing becomes unknown, the estimated value is changed at a predetermined change speed, and the control signal is calculated based on the estimated value. Thus, it is possible to continue the control of the engine by specifying the variable range, and it is possible to prevent the engine from being controlled based on the valve timing advanced or retarded from the actual angle.

請求項２記載の発明は、制御信号毎に、演算に用いる前記バルブタイミングの推定値の変化方向が予め定められることを特徴とする。
上記発明によると、異常発生時から、バルブタイミングが進角側と遅角側とのいずれの方向に変化すると仮定するかが、予め制御信号毎に決められ、例えば、進角側に変化すると予め設定される制御信号については、異常発生時からバルブタイミングが進角側に所定速度で変化するものとして、異常発生後のバルブタイミングの変化を推定し、該推定値に基づいて制御信号を演算させる。 The invention according to claim 2 is characterized in that a change direction of the estimated value of the valve timing used for the calculation is predetermined for each control signal.
According to the above invention, it is determined in advance for each control signal whether the valve timing is assumed to change in the advance side or the retard side from the time of occurrence of the abnormality. As for the control signal to be set, assuming that the valve timing changes to the advance side at a predetermined speed from the occurrence of the abnormality, the change in the valve timing after the occurrence of the abnormality is estimated, and the control signal is calculated based on the estimated value .

従って、制御対象を安全側に導くことができる変化方向を予め定めておくことで、検出手段に異常が発生して実際のバルブタイミングが不明になったとしても、機関の運転性を悪化させることを防止することができる。
請求項３記載の発明は、前記変化速度が、予め記憶された最大変化速度であることを特徴とする。 Therefore, by predetermining the direction of change that can lead the control target to the safe side, even if the detection means malfunctions and the actual valve timing becomes unknown, the operability of the engine is deteriorated. Can be prevented.
The invention according to claim 3 is characterized in that the change rate is a maximum change rate stored in advance.

上記発明によると、想定される最大変化速度でバルブタイミングが変化するものとして、検出手段に異常が発生した後におけるバルブタイミングの変化を推定する。
従って、推定値と同じ方向に実際のバルブタイミングが変化したとしても、実際のバルブタイミングが推定値よりも大きく変化することがなく、例えば、変化方向が進角側だとすると、実際のバルブタイミングよりも遅角側の推定結果に基づいて制御信号が演算されてしまうことを防止できる。 According to the above invention, assuming that the valve timing changes at the assumed maximum change speed, the change in the valve timing after the abnormality occurs in the detection means is estimated.
Therefore, even if the actual valve timing changes in the same direction as the estimated value, the actual valve timing does not change more than the estimated value. It is possible to prevent the control signal from being calculated based on the estimation result on the retard side.

請求項４記載の発明は、前記変化速度を機関回転速度に基づいて設定することを特徴とする。
上記発明によると、機関回転速度によって可変バルブタイミング機構の応答が変化する場合（例えば、機関駆動のオイルポンプを用いる油圧式可変バルブタイミング機構を用いる場合）に、そのときの応答速度でバルブタイミングが変化するものとして、バルブタイミングが推定されることになる。 The invention according to claim 4 is characterized in that the change speed is set based on an engine speed.
According to the above invention, when the response of the variable valve timing mechanism changes depending on the engine speed (for example, when a hydraulic variable valve timing mechanism using an engine-driven oil pump is used), the valve timing is changed at the response speed at that time. As a change, the valve timing will be estimated.

従って、機関回転速度によって応答が変化する可変バルブタイミング機構を備える場合に、実際の応答性に見合う速度で変化するものとしてバルブタイミングの変化を推定させることができる。
請求項５記載の発明は、可変バルブタイミング機構が油圧で動作する機構であり、前記変化速度を油温に基づいて設定することを特徴とする。 Therefore, when a variable valve timing mechanism whose response changes depending on the engine rotational speed is provided, it is possible to estimate the change in valve timing as changing at a speed commensurate with the actual response.
The invention according to claim 5 is a mechanism in which the variable valve timing mechanism is hydraulically operated, and the change speed is set based on the oil temperature.

上記発明によると、油圧式の可変バルブタイミング機構では、油温による粘性の変化で、バルブタイミングを変化させるときの応答が変化するので、係る応答性の違いに対応させるべく、バルブタイミングの変化を推定するときに用いるバルブタイミングの変化速度を油温に応じて設定する。
従って、油温の違いによる応答性の違いに対応させて、バルブタイミングの変化を推定させることができる。 According to the above invention, in the hydraulic variable valve timing mechanism, the response when changing the valve timing changes due to the change in viscosity due to the oil temperature. The change speed of the valve timing used when estimating is set according to the oil temperature.
Therefore, it is possible to estimate the change in valve timing in correspondence with the difference in responsiveness due to the difference in oil temperature.

請求項６記載の発明は、可変バルブタイミング機構が油圧で動作する機構であり、油圧を制御するバルブの通過油量に基づいて前記変化速度を設定することを特徴とする。
上記発明によると、油圧式の可変バルブタイミング機構において、油圧を制御するバルブにおける通過油量は、油圧の変化速度、引いては、バルブタイミングの応答を左右することになるので、係る応答性の違いに対応させるべく、バルブタイミングの変化を推定するときに用いるバルブタイミングの変化速度をバルブ通過油量に応じて設定する。 According to a sixth aspect of the present invention, the variable valve timing mechanism is a mechanism that operates with hydraulic pressure, and the change speed is set based on an amount of oil passing through a valve that controls the hydraulic pressure.
According to the above invention, in the hydraulic variable valve timing mechanism, the amount of oil passing through the valve that controls the hydraulic pressure affects the change speed of the hydraulic pressure, which in turn influences the response of the valve timing. In order to cope with the difference, the change speed of the valve timing used when estimating the change of the valve timing is set according to the amount of oil passing through the valve.

従って、バルブ通過油量の違いによる応答性の違いに対応させて、バルブタイミングの変化を推定させることができる。   Therefore, it is possible to estimate a change in valve timing in response to a difference in response due to a difference in the amount of oil passing through the valve.

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における車両用内燃機関のシステム図である。
図１において、内燃機関１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０４が介装され、該電子制御スロットル１０４及び吸気バルブ１０５を介して、燃焼室１０６内に空気が吸入される。 Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a system diagram of an internal combustion engine for a vehicle according to an embodiment.
In FIG. 1, an electronic control throttle 104 that opens and closes a throttle valve 103 b by a throttle motor 103 a is interposed in an intake pipe 102 of the internal combustion engine 101, and a combustion chamber 106 is connected via the electronic control throttle 104 and the intake valve 105. Air is inhaled inside.

各気筒の吸気バルブ１０５上流側の吸気ポート１３０には、燃料噴射弁１３１が設けられる。
前記燃料噴射弁１３１は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１４からの噴射パルス信号によって開弁駆動されると、開弁時間に比例する量の燃料を、吸気バルブ１０５に向けて噴射する。 A fuel injection valve 131 is provided in the intake port 130 upstream of the intake valve 105 of each cylinder.
When the fuel injection valve 131 is driven to open by an injection pulse signal from an engine control unit (ECU) 114, an amount of fuel proportional to the valve opening time is injected toward the intake valve 105.

燃焼室１０６内の燃料は、点火プラグ１２１による火花点火によって着火燃焼する。
前記点火プラグ１２１には、パワートランジスタ内蔵式イグニッションコイル１２２が直付けされており、前記エンジンコントロールユニット１１４から前記パワートランジスタ１２２ａのオン・オフを制御する点火制御信号を出力することで、各気筒の点火時期が制御される。 The fuel in the combustion chamber 106 is ignited and burned by spark ignition by the spark plug 121.
The ignition plug 121 is directly attached with an ignition coil 122 with a built-in power transistor. By outputting an ignition control signal for controlling on / off of the power transistor 122a from the engine control unit 114, an ignition control signal for each cylinder is output. The ignition timing is controlled.

燃焼室１０６内の燃焼排気は、排気バルブ１０７を介して排出され、フロント触媒１０８及びリア触媒１０９で浄化された後、大気中に放出される。
前記吸気バルブ１０５及び排気バルブ１０７は、吸気側カムシャフト１３４，排気側カムシャフト１１０に設けられたカムによってそれぞれ開閉駆動されるが、吸気側カムシャフト１３４には、クランクシャフト１２０に対する吸気側カムシャフト１３４の相対位相を変化させることで、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相を連続的に変化させる可変バルブタイミング機構１１３が設けられている。 The combustion exhaust in the combustion chamber 106 is discharged through the exhaust valve 107, purified by the front catalyst 108 and the rear catalyst 109, and then released into the atmosphere.
The intake valve 105 and the exhaust valve 107 are driven to open and close by cams provided on the intake side camshaft 134 and the exhaust side camshaft 110, respectively. The intake side camshaft 134 includes an intake side camshaft with respect to the crankshaft 120. A variable valve timing mechanism 113 that continuously changes the central phase of the operating angle of the intake valve 105 by changing the relative phase of 134 is provided.

前記可変バルブタイミング機構１１３の構成を、図２に基づいて説明する。
本実施形態における可変バルブタイミング機構１１３は、公知のベーン式の可変バルブタイミング機構であり、クランクシャフト１２０によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット５１（タイミングスプロケット）と、吸気側カムシャフト１３４の端部に固定されてカムスプロケット５１内に回転自在に収容された回転部材５３と、該回転部材５３をカムスプロケット５１に対して相対的に回転させる油圧回路５４と、カムスプロケット５１と回転部材５３との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロック機構６０とを備えている。 The configuration of the variable valve timing mechanism 113 will be described with reference to FIG.
The variable valve timing mechanism 113 in this embodiment is a known vane type variable valve timing mechanism, and is a cam sprocket 51 (timing sprocket) that is rotationally driven by a crankshaft 120 via a timing chain, and an intake side camshaft 134. A rotating member 53 that is fixed to the end of the cam and rotatably accommodated in the cam sprocket 51, a hydraulic circuit 54 that rotates the rotating member 53 relative to the cam sprocket 51, the cam sprocket 51, and the rotating member. And a lock mechanism 60 that selectively locks the relative rotation position with respect to 53 at a predetermined position.

前記カムスプロケット５１は、外周にタイミングチェーン（又はタイミングベルト）が噛合する歯部を有する回転部（図示省略）と、該回転部の前方に配置されて前記回転部材５３を回転自在に収容するハウジング５６と、該ハウジング５６の前後開口を閉塞するフロントカバー，リアカバー（図示省略）とから構成される。
前記ハウジング５６は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面には、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング５６の軸方向に沿って設けられる４つの隔壁部６３が９０°間隔で突設されている。 The cam sprocket 51 includes a rotating part (not shown) having a tooth part meshed with a timing chain (or timing belt) on the outer periphery, and a housing that is disposed in front of the rotating part and rotatably accommodates the rotating member 53. 56, and a front cover and a rear cover (not shown) for closing the front and rear openings of the housing 56.
The housing 56 has a cylindrical shape with openings at the front and rear ends, and has a trapezoidal shape in cross section on the inner peripheral surface, and four partition walls 63 provided along the axial direction of the housing 56 are spaced by 90 °. It is projecting at.

前記回転部材５３は、吸気側カムシャフト１３４の前端部に固定されており、円環状の基部７７の外周面に９０°間隔で４つのベーン７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄが設けられている。
前記第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部６３間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン７８ａ〜７８ｄの両側と各隔壁部６３の両側面との間に、進角側油圧室８２と遅角側油圧室８３を構成する。 The rotating member 53 is fixed to the front end portion of the intake side camshaft 134, and four vanes 78 a, 78 b, 78 c, 78 d are provided on the outer peripheral surface of the annular base 77 at 90 ° intervals.
Each of the first to fourth vanes 78a to 78d has a substantially inverted trapezoidal cross section, and is disposed in a recess between the partition walls 63. The recesses are separated from each other in the rotational direction, and the vanes 78a to 78d. An advance side hydraulic chamber 82 and a retard side hydraulic chamber 83 are formed between both sides and both side surfaces of each partition wall 63.

前記ロック機構６０は、ロックピン８４が、回転部材５３の最大遅角側の回動位置（基準作動状態）において係合孔（図示省略）に係入するようになっている。
前記油圧回路５４は、進角側油圧室８２に対して油圧を給排する第１油圧通路９１と、遅角側油圧室８３に対して油圧を給排する第２油圧通路９２との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路９１，９２には、供給通路９３とドレン通路９４ａ，９４ｂとがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁９５（スプールバルブ）を介して接続されている。 The lock mechanism 60 is configured such that the lock pin 84 engages with an engagement hole (not shown) at the rotation position (reference operation state) on the maximum retard angle side of the rotation member 53.
The hydraulic circuit 54 includes two systems, a first hydraulic passage 91 that supplies and discharges hydraulic pressure to the advance side hydraulic chamber 82 and a second hydraulic passage 92 that supplies and discharges hydraulic pressure to the retard side hydraulic chamber 83. The hydraulic passages 91 and 92 are connected to a supply passage 93 and drain passages 94a and 94b through passage-switching electromagnetic switching valves 95 (spool valves), respectively.

前記供給通路９３には、オイルパン９６内の油を圧送する機関駆動のオイルポンプ９７が設けられている一方、ドレン通路９４ａ，９４ｂの下流端がオイルパン９６に連通している。
前記第１油圧通路９１は、回転部材５３の基部７７内に略放射状に形成されて各進角側油圧室８２に連通する４本の分岐路９１ｄに接続され、第２油圧通路９２は、各遅角側油圧室８３に開口する４つの油孔９２ｄに接続される。 The supply passage 93 is provided with an engine-driven oil pump 97 that pumps oil in the oil pan 96, while the downstream ends of the drain passages 94 a and 94 b communicate with the oil pan 96.
The first hydraulic passage 91 is connected to four branch passages 91 d that are formed substantially radially in the base 77 of the rotating member 53 and communicate with the advance-side hydraulic chambers 82. It is connected to four oil holes 92 d that open to the retard side hydraulic chamber 83.

前記電磁切換弁９５は、内部のスプール弁体が各油圧通路９１，９２と供給通路９３及びドレン通路９４ａ，９４ｂとを相対的に切り換え制御するようになっている。
前記エンジンコントロールユニット１１４は、前記電磁切換弁９５を駆動する電磁アクチュエータ９９に対する通電量を、デューティ制御信号に基づいて制御する。
例えば、電磁アクチュエータ９９にデューティ比０％の制御信号（ＯＦＦ信号）を出力すると、電磁切換弁９５が図示省略したコイルバネの付勢力によって基準位置（最遅角位置）に戻る。 The electromagnetic switching valve 95 is configured such that an internal spool valve body relatively switches and controls the hydraulic passages 91 and 92, the supply passage 93, and the drain passages 94a and 94b.
The engine control unit 114 controls the energization amount to the electromagnetic actuator 99 that drives the electromagnetic switching valve 95 based on a duty control signal.
For example, when a control signal (OFF signal) with a duty ratio of 0% is output to the electromagnetic actuator 99, the electromagnetic switching valve 95 returns to the reference position (most retarded position) by the biasing force of a coil spring (not shown).

前記基準位置において、オイルポンプ４７から圧送された作動油は、第２油圧通路９２を通って遅角側油圧室８３に供給されると共に、進角側油圧室８２内の作動油が、第１油圧通路９１を通って第１ドレン通路９４ａからオイルパン９６内に排出される。
従って、遅角側油圧室８３の内圧が高、進角側油圧室８２の内圧が低となって、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｂを介して最大遅角側に回転し、この結果、吸気バルブ１０５の開期間（開時期及び閉時期）が遅くなる。 At the reference position, the hydraulic oil pumped from the oil pump 47 is supplied to the retarded hydraulic chamber 83 through the second hydraulic passage 92, and the hydraulic fluid in the advanced hydraulic chamber 82 is supplied to the first hydraulic chamber 82. The oil is discharged from the first drain passage 94 a into the oil pan 96 through the hydraulic passage 91.
Therefore, the internal pressure of the retard side hydraulic chamber 83 is high and the internal pressure of the advance side hydraulic chamber 82 is low, and the rotating member 53 rotates to the maximum retard side via the vanes 78a to 78b. The opening period (opening timing and closing timing) of the intake valve 105 is delayed.

一方、電磁アクチュエータ９９にデューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信号）を出力すると、電磁切換弁９５が前記コイルバネの付勢力に抗して変位する。このとき、作動油は、第１油圧通路９１を通って進角側油圧室８２内に供給されると共に、遅角側油圧室８３内の作動油が第２油圧通路９２及び第２ドレン通路９４ｂを通ってオイルパン９６に排出され、遅角側油圧室８３が低圧になる。   On the other hand, when a control signal (ON signal) with a duty ratio of 100% is output to the electromagnetic actuator 99, the electromagnetic switching valve 95 is displaced against the biasing force of the coil spring. At this time, the hydraulic oil is supplied into the advance side hydraulic chamber 82 through the first hydraulic passage 91, and the hydraulic oil in the retard side hydraulic chamber 83 is supplied to the second hydraulic passage 92 and the second drain passage 94b. Then, the oil is discharged to the oil pan 96 and the retard side hydraulic chamber 83 becomes low pressure.

このため、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｄを介して進角側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブ１０５の開期間（開時期及び閉時期）が早くなる。
更に、電磁切換弁９５を中立位置に制御すると、進角側油圧室８２及び遅角側油圧室８３への作動油の供給が絶たれると共に、進角側油圧室８２及び遅角側油圧室８３からの作動油の排出が停止されることで、そのときのバルブタイミングを保持するようになる。 For this reason, the rotating member 53 rotates to the maximum advance side via the vanes 78a to 78d, and thereby the opening period (opening timing and closing timing) of the intake valve 105 is advanced.
Further, when the electromagnetic switching valve 95 is controlled to the neutral position, the hydraulic oil supply to the advance side hydraulic chamber 82 and the retard side hydraulic chamber 83 is cut off, and the advance side hydraulic chamber 82 and the retard side hydraulic chamber 83. By stopping the discharge of hydraulic oil from the valve, the valve timing at that time is maintained.

従って、前記電磁アクチュエータ９９に送る制御信号のデューティ比を可変に制御することで、目標のバルブタイミング（中心位相）に調整することができる。
尚、可変バルブタイミング機構１１３は、図２に示した機構に限定されるものではなく、油圧式でも別の機構でバルブタイミングを変化させるものや、油圧を用いずにバルブタイミングを変化させる機構を用いることができる。 Therefore, by controlling the duty ratio of the control signal sent to the electromagnetic actuator 99 variably, the target valve timing (center phase) can be adjusted.
Note that the variable valve timing mechanism 113 is not limited to the mechanism shown in FIG. 2, but a mechanism that changes the valve timing using another mechanism, such as a hydraulic type, or a mechanism that changes the valve timing without using hydraulic pressure. Can be used.

前記エンジンコントロールユニット１１４は、マイクロコンピュータを含んで構成され、予め記憶されたプログラムに従って各種センサからの検出信号を演算処理することによって、前記電子制御スロットル１０４，可変バルブタイミング機構１１３，燃料噴射弁１３１，パワートランジスタ１２２ａなどの制御信号を出力する。
前記各種センサとしては、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ１１６、機関１０１の吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ１１５、クランクシャフト１２０から単位クランク角毎の単位角度信号ＰＯＳを取り出すクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、機関１０１の冷却水温度を検出する水温センサ１１９、吸気側カムシャフト１３４から基準カム角毎のカム信号ＣＡＭを取り出すカムセンサ１３２、前記可変バルブタイミング機構１１３の作動油の温度を検出する油温センサ１３３などが設けられている。 The engine control unit 114 includes a microcomputer, and performs arithmetic processing of detection signals from various sensors in accordance with a program stored in advance, whereby the electronic control throttle 104, the variable valve timing mechanism 113, and the fuel injection valve 131 are processed. , Output a control signal for the power transistor 122a and the like.
Examples of the various sensors include an accelerator opening sensor 116 that detects the accelerator opening, an air flow meter 115 that detects the intake air flow rate Q of the engine 101, and a crank angle sensor that extracts a unit angle signal POS for each crank angle from the crankshaft 120. 117, a throttle sensor 118 that detects the opening TVO of the throttle valve 103b, a water temperature sensor 119 that detects the cooling water temperature of the engine 101, a cam sensor 132 that extracts a cam signal CAM for each reference cam angle from the intake camshaft 134, the variable An oil temperature sensor 133 that detects the temperature of the hydraulic oil of the valve timing mechanism 113 is provided.

尚、前記クランク角センサ１１７から出力される単位角度信号ＰＯＳは、図３に示すように、気筒間における行程位相差に相当する角度間隔毎に歯抜けを生じるように設定されている。
また、前記カムセンサ１３２は、図３に示すように、各気筒の上死点（ＴＤＣ）位置の間で、パルス数の異なる一群のカム信号ＣＡＭ（気筒判別信号）を出力するようになっており、前記パルス数を計数することで、特定ピストン位置にある気筒を判別できるようになっている。 Note that the unit angle signal POS output from the crank angle sensor 117 is set so as to cause tooth loss at every angular interval corresponding to the stroke phase difference between the cylinders, as shown in FIG.
Further, as shown in FIG. 3, the cam sensor 132 outputs a group of cam signals CAM (cylinder discrimination signals) having different numbers of pulses between the top dead center (TDC) positions of the cylinders. By counting the number of pulses, the cylinder at the specific piston position can be determined.

前記カム信号ＣＡＭに基づく気筒判別は、以下のようにして行われる。
前記単位角度信号ＰＯＳの歯抜け位置から単位角度信号ＰＯＳを計数して、各気筒の上死点位置ＴＤＣを検出し、前記上死点ＴＤＣが検出される間において出力されたカム信号ＣＡＭの数を計数し、計数結果から今回の上死点がどの気筒の上死点に該当するかを判別する（図３参照）。 Cylinder discrimination based on the cam signal CAM is performed as follows.
The unit angle signal POS is counted from the tooth missing position of the unit angle signal POS, the top dead center position TDC of each cylinder is detected, and the number of cam signals CAM output while the top dead center TDC is detected. Is counted, and from the counting result, it is determined which cylinder's top dead center corresponds to the top dead center (see FIG. 3).

前記エンジンコントロールユニット１１４による可変バルブタイミング機構１１３の制御は、以下のようにして行われる。
機関負荷や機関回転速度Ｎｅなどの機関運転条件から、バルブタイミングの目標進角値を設定する一方、クランク角センサ１１７で検出される前記クランクシャフト１２０の基準クランク角位置から、前記カムセンサ１３２で検出される前記吸気側カムシャフト１３４の基準カム位置までの位相差を計測する。 Control of the variable valve timing mechanism 113 by the engine control unit 114 is performed as follows.
The target advance value of valve timing is set based on engine operating conditions such as engine load and engine speed Ne, and detected by the cam sensor 132 from the reference crank angle position of the crankshaft 120 detected by the crank angle sensor 117. The phase difference to the reference cam position of the intake camshaft 134 is measured.

そして、前記計測された位相差から求められる実際の進角値（バルブタイミング）が、前記目標値に近づくように、前記可変バルブタイミング機構１１３の操作量（電磁アクチュエータ９９のデューティ比）をフィードバック制御する。
尚、バルブタイミングは、バルブタイミングの最遅角状態を０degとし、該最遅角状態からの進角角度で示すものとする。 Then, the operation amount of the variable valve timing mechanism 113 (duty ratio of the electromagnetic actuator 99) is feedback-controlled so that the actual advance value (valve timing) obtained from the measured phase difference approaches the target value. To do.
The valve timing is indicated by an advanced angle from the most retarded state, with the most retarded state of the valve timing being 0 deg.

また、前記エンジンコントロールユニット１１４は、前述のように、クランク角センサ１１７及びカムセンサ１３２に基づいて検出される実際の進角値（バルブタイミング）に基づいて、点火時期や燃料噴射時期を補正する機能を有している。
具体的には、吸気バルブ１０５のバルブタイミングが進角されることで、バルブオーバーラップ量が増えると、内部ＥＧＲ量が増えて着火遅れが大きくなるため、吸気バルブ１０５のバルブタイミングが進角されるほど点火時期を進角補正する。 Further, as described above, the engine control unit 114 has a function of correcting the ignition timing and the fuel injection timing based on the actual advance value (valve timing) detected based on the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132. have.
Specifically, when the valve timing of the intake valve 105 is advanced, if the valve overlap amount increases, the internal EGR amount increases and the ignition delay increases, so the valve timing of the intake valve 105 is advanced. As the ignition timing increases, the ignition timing is corrected.

また、燃料噴射弁１３１による燃料の噴射を吸気バルブ１０５の開時期前に完了させる場合に、吸気バルブ１０５のバルブタイミングが進角されると、その分だけ噴射の開始時期又は噴射終了時期を進角させる。
更に、過渡運転時における壁流燃料量の変化によりシリンダ流入燃料量に過不足が生じることを防止するための燃料噴射量を補正する場合に、バルブタイミングによる壁流量の違いに対応するために、例えば、スロットルの開度変化に基づいて設定される壁流補正係数を、そのときのバルブタイミング（進角量）に応じて補正する。 Further, when the fuel injection by the fuel injection valve 131 is completed before the opening timing of the intake valve 105, if the valve timing of the intake valve 105 is advanced, the injection start timing or the injection end timing is advanced by that amount. Horn.
Furthermore, in order to cope with the difference in the wall flow rate due to the valve timing when correcting the fuel injection amount for preventing the excess or deficiency in the cylinder inflow fuel amount due to the change in the wall flow fuel amount during the transient operation, For example, a wall flow correction coefficient set based on a change in throttle opening is corrected according to the valve timing (advance amount) at that time.

上記のように、点火時期の補正、噴射時期の補正、燃料噴射量（壁流補正係数）の補正にバルブタイミングの検出値を用いるため、バルブタイミングが正しく検出されないと、点火時期等が実際のバルブタイミングに見合った値に制御されなくなり、機関１０１の運転性を損ねる結果になる可能性がある。
そこで、本実施形態では、エンジンコントロールユニット１１４が、図４〜図１２のフローチャートに示すようにして、点火時期等の補正に用いるバルブタイミングを設定することで、運転性の悪化を防止できるようにしてある。 As described above, since the detected value of the valve timing is used for the correction of the ignition timing, the correction of the injection timing, and the correction of the fuel injection amount (wall flow correction coefficient), if the valve timing is not detected correctly, the ignition timing etc. There is a possibility that the operability of the engine 101 is impaired as a result of not being controlled to a value commensurate with the valve timing.
Therefore, in this embodiment, the engine control unit 114 can prevent deterioration of drivability by setting the valve timing used for correcting the ignition timing and the like as shown in the flowcharts of FIGS. It is.

図４のフローチャートは、クランク角センサ１１７及びカムセンサ１３２（検出手段）の異常診断を行うルーチンを示す。
ステップＳ００１では、クランク角センサ１１７及びカムセンサ１３２に基づく各種処理を実行する。
前記各種処理とは、基準位置（ＴＤＣ）の検出、点火・噴射タイミングの検出、バルブタイミングの検出などである。 The flowchart of FIG. 4 shows a routine for performing abnormality diagnosis of the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132 (detection means).
In step S001, various processes based on the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132 are executed.
The various processes include detection of a reference position (TDC), detection of ignition / injection timing, detection of valve timing, and the like.

ステップＳ００２では、機関１０１の回転中（カム信号ＣＡＭが順次入力されている状態）であるのにクランク角センサ１１７からの信号が入力されない状態が、所定時間以上継続しているか否かを判断する。
そして、機関１０１の回転中であるのにクランク角センサ１１７からの信号が入力されない状態が、所定時間以上継続していれば、クランク角センサ１１７の異常（信号断線）を判断し、ステップＳ００７へ進む。 In step S002, it is determined whether or not a state in which the signal from the crank angle sensor 117 is not input while the engine 101 is rotating (a state in which the cam signal CAM is sequentially input) continues for a predetermined time or more. .
If the state where the signal from the crank angle sensor 117 is not input while the engine 101 is rotating continues for a predetermined time or more, an abnormality (signal disconnection) of the crank angle sensor 117 is determined, and the process proceeds to step S007. move on.

一方、クランク角センサ１１７から信号が順次入力される状態であれば、ステップＳ００３へ進み、クランク角センサ１１７からの信号の入力パターンが正常であるか否かを判断する。
本実施形態のクランク角センサ１１７から出力される単位角度信号ＰＯＳは、一定周期で歯抜けを生じるように設定されているから、歯抜け部分を検出すると共に、歯抜け位置の間での単位角度信号ＰＯＳを計数することで、歯抜け位置の発生パターンを検出することができ、これが正規のパターンに一致するか否かを判別させる。 On the other hand, if the signal is sequentially input from the crank angle sensor 117, the process proceeds to step S003, and it is determined whether or not the input pattern of the signal from the crank angle sensor 117 is normal.
Since the unit angle signal POS output from the crank angle sensor 117 of the present embodiment is set so as to cause missing teeth at a constant period, a unit angle between the missing positions is detected while detecting a missing portion. By counting the signal POS, the occurrence pattern of the missing position can be detected, and it is determined whether or not this matches the regular pattern.

そして、クランク角センサ１１７の信号パターンが異常であれば、ステップＳ００８へ進み、正常であれば、ステップＳ００４へ進む。
ステップＳ００４では、機関１０１の回転中（単位角度信号ＰＯＳが順次入力されている状態）であるのにカムセンサ１３２からの信号が入力されない状態が、所定時間以上継続しているか否かを判断する。 If the signal pattern of the crank angle sensor 117 is abnormal, the process proceeds to step S008, and if normal, the process proceeds to step S004.
In step S004, it is determined whether or not a state in which the signal from the cam sensor 132 is not input while the engine 101 is rotating (a state in which the unit angle signal POS is sequentially input) continues for a predetermined time or more.

そして、機関１０１の回転中であるのにカムセンサ１３２からの信号が入力されない状態が、所定時間以上継続していれば、カムセンサ１３２の異常（信号断線）を判断し、ステップＳ００９へ進む。
一方、カムセンサ１３２から信号が順次入力される状態であれば、ステップＳ００５へ進み、カムセンサ１３２からの信号の入力パターンが正常であるか否かを判断する。 If the state where the signal from the cam sensor 132 is not input while the engine 101 is rotating continues for a predetermined time or longer, an abnormality (signal disconnection) of the cam sensor 132 is determined, and the process proceeds to step S009.
On the other hand, if the signals are sequentially input from the cam sensor 132, the process proceeds to step S005, where it is determined whether the signal input pattern from the cam sensor 132 is normal.

本実施形態のカムセンサ１３２から出力されるカム信号ＣＡＭは、前述のように、ＴＤＣ毎に異なる数が出力されるようになっているから、この信号数のパターンを検出することで、入力パターンの正常・異常を判断することができる（図３参照）。
そして、カムセンサ１３２からの信号の入力パターンが異常であれば、ステップＳ０１０へ進み、正常であれば、ステップＳ００６へ進む。 As described above, the cam signal CAM output from the cam sensor 132 according to the present embodiment is output in a different number for each TDC. Therefore, by detecting this signal number pattern, Normality / abnormality can be determined (see FIG. 3).
If the input pattern of the signal from the cam sensor 132 is abnormal, the process proceeds to step S010, and if normal, the process proceeds to step S006.

ステップＳ００６では、異常フラグfCRANGを０にリセットする。
ステップＳ００７〜ステップＳ０１０では、クランク角センサ１１７又はカムセンサ１３２の異常発生から異常検知までの時間LATETIM、即ち、異常検知の遅れ時間を設定する。
信号が入力されない状態を検出してステップＳ００７又はステップＳ００９へ進んだ場合には、予め記憶された固定時間（例えば0.2sec）を時間LATETIMにセットする。 In step S006, the abnormality flag fCRANG is reset to zero.
In step S007 to step S010, a time LATETIM from the occurrence of abnormality of the crank angle sensor 117 or the cam sensor 132 to the abnormality detection, that is, the abnormality detection delay time is set.
When a state in which no signal is input is detected and the process proceeds to step S007 or step S009, a fixed time (for example, 0.2 sec) stored in advance is set as the time LATETIM.

また、信号パターンの異常を検出してステップＳ００８又はステップＳ０１０へ進んだ場合には、点火間隔時間を時間LATETIMにセットする。
ここで、点火間隔時間は、機関回転数（rpm）をＮｅ、気筒数をＣＹＬとすると、６０／Ｎｅ／（ＣＹＬ／２）として算出できる。
ステップＳ００７〜ステップＳ０１０で時間LATETIMの設定を行うと、ステップＳ０１１へ進み、前記異常フラグfCRANGに１をセットする。 Further, when the abnormality of the signal pattern is detected and the process proceeds to step S008 or step S010, the ignition interval time is set to the time LATETIM.
Here, the ignition interval time can be calculated as 60 / Ne / (CYL / 2) where Ne is the engine speed (rpm) and CYL is the number of cylinders.
When the time LATETIM is set in steps S007 to S010, the process proceeds to step S011, and 1 is set to the abnormality flag fCRANG.

尚、クランク角センサ１１７及びカムセンサ１３２（検出手段）の異常診断の方法は、上記図４のフローチャートに示したものに限定されるものではなく、他の方法で異常診断を行わせても良い。
図５のフローチャートは、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを演算するルーチンを示す。 Note that the abnormality diagnosis method for the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132 (detection means) is not limited to that shown in the flowchart of FIG. 4, and abnormality diagnosis may be performed by other methods.
The flowchart of FIG. 5 shows a routine for calculating the valve timing of the intake valve 105.

ステップＳ１０１では、吸気バルブ１０５のバルブタイミングの進角側へ変化速度RATVTCADVを演算し、次のステップＳ１０２では、吸気バルブ１０５のバルブタイミングの遅角側へ変化速度RATVTCRETを演算する。
前記変化速度RATVTCADV，RATVTCRETは、クランク角センサ１１７及び／又はカムセンサ１３２に異常が生じ、前記異常フラグfCRANGに１がセットされたときに、バルブタイミングの推定に用いるデータであり、本ルーチンの実行周期（１０msec）当たりの角度変化量を示す。 In step S101, the change speed RATVTCADV is calculated to the advance side of the valve timing of the intake valve 105, and in the next step S102, the change speed RATVTCRET is calculated to the retard side of the valve timing of the intake valve 105.
The change rates RATVTCADV and RATVTCRET are data used to estimate the valve timing when an abnormality occurs in the crank angle sensor 117 and / or the cam sensor 132 and the abnormality flag fCRANG is set to 1, and the execution cycle of this routine The angle change amount per (10 msec) is shown.

前記変化速度RATVTCADV，RATVTCRETの演算処理については、後で詳述する。
ステップＳ１０３では、前記異常フラグfCRANGが０であるか否かを判別する。
前記異常フラグfCRANGが０であれば、クランク角センサ１１７及びカムセンサ１３２は共に正常であり、これらセンサからの信号に基づいて検出された吸気バルブ１０５のバルブタイミングは正確であると判断できる。 The calculation processing of the change rates RATVTCADV and RATVTCRET will be described in detail later.
In step S103, it is determined whether or not the abnormality flag fCRANG is zero.
If the abnormality flag fCRANG is 0, both the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132 are normal, and it can be determined that the valve timing of the intake valve 105 detected based on signals from these sensors is accurate.

そこで、前記異常フラグfCRANGが０である場合には、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６へ進んで、実角度REVTC，進角側実角度REVTCADV，遅角側実角度REVTCRETそれぞれに、クランク角センサ１１７及びカムセンサ１３２の信号に基づいて検出したバルブタイミングの進角値REVTC0をセットする
ステップＳ１１３〜ステップＳ１１６では、今回の実角度REVTC，進角側実角度REVTCADV，遅角側実角度REVTCRET及び異常フラグfCRANGの値を、それぞれ前回値REVTCz，REVTCADVz，REVTCRETz，fCRANGzにセットする。 Therefore, when the abnormality flag fCRANG is 0, the process proceeds to step S104 to step S106, and the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132 are respectively set for the actual angle REVTC, the advance side actual angle REVTCADV, and the retard side actual angle REVTCRET. In step S113 to step S116, the actual angle REVTC, the advance side actual angle REVTCADV, the retard side actual angle REVTCRET, and the abnormality flag fCRANG are set. , Respectively, are set to the previous values REVTCz, REVTCADVz, REVTCRETz, and fCRANGz.

一方、前記異常フラグfCRANGに１がセットされている場合には、ステップＳ１０３からステップＳ１０７へ進む。
ステップＳ１０７では、前回の異常フラグfCRANGzが１であったか否かを判別する。
前回の異常フラグfCRANGzが０であった場合には、異常フラグfCRANGに１がセットされた後の初回時であることになり、この場合には、ステップＳ１１１へ進む。 On the other hand, if 1 is set in the abnormality flag fCRANG, the process proceeds from step S103 to step S107.
In step S107, it is determined whether or not the previous abnormality flag fCRANGz was 1.
If the previous abnormality flag fCRANGz is 0, this is the first time after 1 is set to the abnormality flag fCRANG. In this case, the process proceeds to step S111.

ステップＳ１１１では、前記進角側実角度REVTCADVを数１に従って演算する。   In step S111, the advance angle side actual angle REVTCADV is calculated according to equation (1).

尚、“１００”は、１０msec当たりの変化量であるRATVTCADVと、秒単位で示される異常検知の遅れ時間LATETIMとから、遅れ時間LATETIMにおける変化量を求めるための変換係数である。
また、６０は、最大進角量である６０degを表し、“６０deg”と、“REVTCADVz＋RATVTCADV＊LATETIM＊１００”との小さい方を選択させることで、進角側実角度REVTCADVが最大進角量を超えて算出されることを防止する。 Note that “100” is a conversion coefficient for obtaining a change amount in the delay time LATETIM from RATVTCADV which is a change amount per 10 msec and an abnormality detection delay time LATETIM indicated in seconds.
60 represents the maximum advance angle of 60 deg. By selecting the smaller one of “60 deg” and “REVTCADVz + RATVTCADV * LATETIM * 100”, the advance angle side actual angle REVTCADV exceeds the maximum advance angle. Is prevented from being calculated.

更に、前記数１において、REVTCADVzは、異常検出直前にクランク角センサ１１７及びカムセンサ１３２の信号に基づいて検出された進角値REVTC0がセットされていることになる。
上記数１によると、実際にクランク角センサ１１７及び／又はカムセンサ１３２に異常が生じてから異常が検知されるまでの間に、異常検出直前に検出された進角値REVTC0を初期値として変化速度RATVTCADVでバルブタイミングが進角側に変化したと仮定して、現時点におけるバルブタイミングが進角側実角度REVTCADVとして算出されることになる。 Further, in the above equation 1, REVTCADVz is set to the advance value REVTC0 detected based on the signals of the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132 immediately before the abnormality detection.
According to the above equation 1, the rate of change with the advance value REVTC0 detected immediately before the abnormality is detected as the initial value during the period from when the abnormality actually occurs to the crank angle sensor 117 and / or the cam sensor 132 until the abnormality is detected. Assuming that the valve timing has changed to the advance side with RATVTCADV, the current valve timing is calculated as the actual angle REVTCADV.

次のステップＳ１１２では、遅角側実角度REVTCRETを数２に従って演算する。   In the next step S112, the retard side actual angle REVTCRET is calculated according to Equation 2.

上記数２によると、実際にクランク角センサ１１７及び／又はカムセンサ１３２に異常が生じてから異常が検知されるまでの間に、異常検出直前に検出された進角値REVTC0を初期値として変化速度RATVTCRETでバルブタイミングが遅角側に変化したと仮定して、現時点におけるバルブタイミングが遅角側実角度REVTCRETとして算出されることになる。
また、“０”は、最小進角量（最大遅角量）である０degを表し、“０deg”と、“REVTCRETz−RATVTCRET＊LATETIM＊１００”との大きい方を選択させることで、進角側実角度REVTCADVが最小進角量（最大遅角量）を超えて算出されることを防止する。 According to the above equation 2, the speed of change with the advance value REVTC0 detected immediately before the abnormality is detected as the initial value during the period from when the abnormality actually occurs to the crank angle sensor 117 and / or the cam sensor 132 until the abnormality is detected. Assuming that the valve timing has been changed to the retard side by RATVTCRET, the valve timing at the present time is calculated as the retard side actual angle REVTCRET.
“0” represents 0 deg which is the minimum advance amount (maximum retard angle amount), and by selecting the larger one of “0 deg” and “REVTCRETz−RATVTCRET * LATETIM * 100”, the advance side Prevents the actual angle REVTCADV from being calculated beyond the minimum advance amount (maximum retard amount).

一方、ステップＳ１０７で前回の異常フラグfCRANGzも１であったと判断されると、ステップＳ１０８へ進む。
ステップＳ１０８では、数３に従って前記進角側実角度REVTCADVを更新演算する。 On the other hand, if it is determined in step S107 that the previous abnormality flag fCRANGz is also 1, the process proceeds to step S108.
In step S108, the advance side actual angle REVTCADV is updated according to Equation 3.

上記数３によると、本ルーチンの実行周期の間に継続して進角側に変化したと仮定した場合の現時点におけるバルブタイミングが、進角側実角度REVTCADVとして更新設定されることになる。
ステップＳ１０９では、数４に従って前記遅角側実角度REVTCRETを更新演算する。 According to the above equation 3, the valve timing at the current time when it is assumed that the valve timing continuously changes during the execution period of this routine is updated and set as the advance angle side actual angle REVTCADV.
In step S109, the retard side actual angle REVTCRET is updated according to Equation 4.

上記数４によると、本ルーチンの実行周期の間に継続して遅角側に変化したと仮定した場合の現時点におけるバルブタイミングが、遅角側実角度REVTCRETとして更新設定されることになる。
ステップＳ１１０では、実角度REVTCに前回値REVTCzをセットして、実角度REVTCを異常検出直前に検出された値に保持させる。 According to the above equation 4, the valve timing at the present time when it is assumed that the valve timing continuously changes during the execution period of this routine is updated and set as the retard angle side actual angle REVTCRET.
In step S110, the previous value REVTCz is set to the actual angle REVTC, and the actual angle REVTC is held at the value detected immediately before the abnormality detection.

ステップＳ１１０の後は、ステップＳ１１３〜ステップＳ１１６へ進んで、今回の実角度REVTC，進角側実角度REVTCADV，遅角側実角度REVTCRET及び異常フラグfCRANGの値を、それぞれ前回値REVTCz，REVTCADVz，REVTCRETz，fCRANGzにセットする。
ここで、前記点火時期のバルブタイミングによる補正においては、前記遅角側実角度REVTCRETを用いる。 After step S110, the process proceeds to step S113 to step S116, and the actual angle REVTC, advance angle actual angle REVTCADV, retard angle actual angle REVTCRET, and abnormality flag fCRANG are set to the previous values REVTCz, REVTCADVz, REVTCRETz, respectively. , Set to fCRANGz.
Here, in the correction by the valve timing of the ignition timing, the retard side actual angle REVTCRET is used.

前記遅角側実角度REVTCRETは、クランク角センサ１１７及びカムセンサ１３２の正常時には、これらセンサで検出されたバルブタイミングがセットされる一方、クランク角センサ１１７及び／又はカムセンサ１３２に異常が生じた場合、異常発生時から遅角側に速度RATVTCRETで変化すると仮定した場合の推定値がセットされる。
点火時期をバルブタイミングに応じて補正する場合、バルブタイミングの進角に応じて点火時期を進角することが要求され、実際のバルブタイミングから要求される点火時期よりも過剰に進角してしまうと、ノッキングを発生させることになる。 When the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132 are normal, the retard angle side actual angle REVTCRET is set with the valve timing detected by these sensors, while the crank angle sensor 117 and / or the cam sensor 132 is abnormal. Estimated value is set when it is assumed that the speed changes at the rate RATVTCRET from the time of occurrence of abnormality to the retard side.
When correcting the ignition timing according to the valve timing, it is required to advance the ignition timing according to the advance timing of the valve timing, and the ignition timing is advanced more than the ignition timing required from the actual valve timing. This will cause knocking.

ここで、クランク角センサ１１７及び／又はカムセンサ１３２に異常が生じたことで、実際のバルブタイミングが不明になったとしても、後述するように変化速度RATVTCRETを最大速度又はそのときの応答能力に応じた速度とすれば、実際のバルブタイミングは、前記遅角側実角度REVTCRETと同じであるか又はより進角側となる。
従って、遅角側実角度REVTCRETに基づいて点火時期を補正させれば、少なくとも過剰に点火時期を進角してノッキングを発生させてしまうことは回避できる。 Here, even if the actual valve timing becomes unknown due to an abnormality in the crank angle sensor 117 and / or the cam sensor 132, the change speed RATVTCRET is set according to the maximum speed or the response capability at that time, as will be described later. If the speed is the same, the actual valve timing is the same as or more advanced than the retard side actual angle REVTCRET.
Therefore, if the ignition timing is corrected based on the retard side actual angle REVTCRET, it is possible to avoid at least excessively advance the ignition timing and causing knocking.

また、燃料噴射タイミングの補正においては、前記進角側実角度REVTCADVを用いる。
前記進角側実角度REVTCADVは、クランク角センサ１１７及びカムセンサ１３２の正常時には、これらセンサで検出されたバルブタイミングがセットされる一方、クランク角センサ１１７及び／又はカムセンサ１３２に異常が生じた場合、異常発生時から進角側に速度RATVTCADVで変化すると仮定した場合の推定値がセットされる。 Further, in the correction of the fuel injection timing, the advance side actual angle REVTCADV is used.
The advance angle side actual angle REVTCADV is set when the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132 are normal, while the valve timing detected by these sensors is set, while the crank angle sensor 117 and / or the cam sensor 132 is abnormal. Estimated value is set when it is assumed that the speed will change at the rate RATVTCADV from the time of occurrence of abnormality to the advance side.

吸気バルブ１０５の開弁前に噴射を完了させるべく、燃料噴射タイミングをバルブタイミングに応じて補正する場合、バルブタイミングの進角に応じて噴射タイミングを進角することが要求され、実際のバルブタイミングから要求される噴射タイミングよりも遅角してしまうと、吸気バルブ１０５の開弁後のバルブオーバーラップ期間に噴射期間が重なることになってしまう。   When the fuel injection timing is corrected in accordance with the valve timing in order to complete the injection before the intake valve 105 is opened, it is required to advance the injection timing in accordance with the advance angle of the valve timing. If the injection timing is delayed from the required injection timing, the injection period overlaps the valve overlap period after the intake valve 105 is opened.

そして、バルブオーバーラップ期間に燃料噴射が行われると、バルブオーバーラップ期間においては排気の吹き返しが発生するため、燃料噴射弁１３１の開口している噴孔にデポジットが付着するなどして、適正な噴射を行わせることができなくなる可能性がある。
しかし、上記のように、進角側実角度REVTCADVを用いて噴射タイミングを補正させるようにすれば、クランク角センサ１１７及び／又はカムセンサ１３２に異常が生じたことで、実際のバルブタイミングが不明になったとしても、実際のバルブタイミングは進角側実角度REVTCADVと同じであるか又はより遅角側になるから、吸気バルブ１０５の開弁後（バルブオーバーラップ期間）に噴射期間がずれ込むような噴射タイミングに設定されることを回避できる。 If fuel injection is performed during the valve overlap period, the exhaust gas blows back during the valve overlap period. There is a possibility that the injection cannot be performed.
However, if the injection timing is corrected using the advance side actual angle REVTCADV as described above, the actual valve timing becomes unknown due to an abnormality in the crank angle sensor 117 and / or the cam sensor 132. Even if it becomes, the actual valve timing is the same as the advanced angle actual angle REVTCADV or more retarded, so that the injection period shifts after the intake valve 105 is opened (valve overlap period). Setting to the injection timing can be avoided.

次に、前記ステップＳ１０１，Ｓ１０２における変化速度RATVTCADV，RATVTCRETの演算処理を詳細に説明する。
図６及び図７のフローチャートは、変化速度RATVTCADV，RATVTCRETの演算処理の第１実施形態を示す。
図６のフローチャートは、変化速度RATVTCADVの設定を示し、ステップＳ２０１では、予め記憶された進角側への最大変化速度（例えば、3.0deg/10msec）を変化速度RATVTCADVにセットする。 Next, the calculation processing of the change rates RATVTCADV and RATVTCRET in the steps S101 and S102 will be described in detail.
The flowcharts of FIGS. 6 and 7 show the first embodiment of the calculation process of the change rates RATVTCADV and RATVTCRET.
The flowchart of FIG. 6 shows the setting of the change speed RATVTCADV, and in step S201, the maximum change speed (for example, 3.0 deg / 10 msec) stored in advance is set to the change speed RATVTCADV.

図７のフローチャートは、変化速度RATVTCRETの設定を示し、ステップＳ２０２では、予め記憶された遅角側への最大変化速度（例えば、3.5deg/10msec）を変化速度RATVTCRETにセットする。
尚、最大速度とは、温度やポンプ吐出量などの条件が、想定し得る最大応答を示す条件でのバルブタイミングの変化速度を示し、本実施形態では、バルブタイミングの遅角側への変化においては、コイルバネの付勢力が働くため、遅角側への最大変化速度は、進角側への最大変化速度よりも速くなる。 The flowchart of FIG. 7 shows the setting of the change rate RATVTCRET. In step S202, the maximum change rate (for example, 3.5 deg / 10 msec) to the retard side stored in advance is set as the change rate RATVTCRET.
The maximum speed is a valve timing changing speed under conditions where the temperature, pump discharge amount, etc. show the maximum response that can be assumed. In this embodiment, the valve timing changes to the retard side. Since the urging force of the coil spring works, the maximum change speed to the retard angle side becomes faster than the maximum change speed to the advance angle side.

図６及び図７のフローチャートに従って変化速度RATVTCADV，RATVTCRETを演算させる場合には、クランク角センサ１１７及び／又はカムセンサ１３２の異常に伴って実際のバルブタイミングが最大速度で進角側或いは遅角側に変化したとしても、点火時期が過剰に進角補正されることを防止でき、噴射タイミングが過剰に遅角補正されることを回避できる。   When the change speeds RATVTCADV and RATVTCRET are calculated according to the flowcharts of FIGS. 6 and 7, the actual valve timing is set to the advance side or the retard side at the maximum speed due to the abnormality of the crank angle sensor 117 and / or the cam sensor 132. Even if it changes, it is possible to prevent the ignition timing from being excessively advanced, and to avoid the injection timing from being excessively retarded.

上記の第１実施形態は、可変バルブタイミング機構１１３として油圧を用いない機構を採用しても、適用できる処理となる。
図８及び図９のフローチャートは、変化速度RATVTCADV，RATVTCRETの演算処理の第２実施形態を示す。
図８のフローチャートは、変化速度RATVTCADVの設定を示し、ステップＳ３０１では、可変バルブタイミング機構１１３の作動油の温度及び機関回転速度Ｎｅに応じて予め変化速度RATVTCADVを記憶したマップを参照し、そのときの油温及び機関回転速度Ｎｅに対応する変化速度RATVTCADVを検索する。 The first embodiment described above can be applied even if a mechanism that does not use hydraulic pressure is employed as the variable valve timing mechanism 113.
The flowcharts of FIGS. 8 and 9 show a second embodiment of the calculation process of the change rates RATVTCADV and RATVTCRET.
The flowchart of FIG. 8 shows the setting of the change speed RATVTCADV. In step S301, a map in which the change speed RATVTCADV is stored in advance according to the temperature of the hydraulic oil of the variable valve timing mechanism 113 and the engine speed Ne is referred to. The change speed RATVTCADV corresponding to the oil temperature and the engine speed Ne is retrieved.

本実施形態のように油圧で作動する可変バルブタイミング機構１１３では、その応答性が、オイルポンプ９７の吐出流量と作動油の粘性によって変化し、吐出流量が多く、粘性が低いほど、応答速度は速くなる。
そして、機関駆動されるオイルポンプ９７の吐出量は、機関回転速度Ｎｅが高くポンプ回転速度が高いほど多くなり、作動油の粘性は油温が高くなるほど低くなるから、前記変化速度RATVTCADVのマップにおいては、機関回転速度Ｎｅが高く油温が高いほどより速い変化速度RATVTCADVが設定されるようになっており、前記変化速度RATVTCADVは、そのときの作動油の温度及び機関回転速度Ｎｅの条件下での最速応答を示す。 In the variable valve timing mechanism 113 that is hydraulically operated as in the present embodiment, the responsiveness varies depending on the discharge flow rate of the oil pump 97 and the viscosity of the hydraulic oil, and the response speed increases as the discharge flow rate increases and the viscosity decreases. Get faster.
The discharge amount of the oil pump 97 driven by the engine increases as the engine rotation speed Ne increases and the pump rotation speed increases, and the viscosity of the hydraulic oil decreases as the oil temperature increases. Therefore, in the map of the change speed RATVTCADV The higher change speed RATVTCADV is set as the engine speed Ne is higher and the oil temperature is higher. The change speed RATVTCADV is determined under the conditions of the temperature of the working oil and the engine speed Ne at that time. The fastest response is shown.

図９のフローチャートは、変化速度RATVTCRETの設定を示し、ステップＳ３０２では、前記ステップＳ３０１と同様に、機関回転速度Ｎｅが高く油温が高いほどより速い変化速度RATVTCRETが設定されるようになっている。
上記のように、機関回転速度Ｎｅ及び油温に基づいて変化速度RATVTCADV，RATVTCRETを設定させれば、機関回転速度Ｎｅ及び油温による応答性の変化に応じて変化速度RATVTCADV，RATVTCRETを変更できる。 The flowchart of FIG. 9 shows the setting of the change speed RATVTCRET. In step S302, the higher change speed RATVTCRET is set as the engine speed Ne is higher and the oil temperature is higher, as in step S301. .
As described above, if the change speeds RATVTCADV and RATVTCRET are set based on the engine speed Ne and the oil temperature, the change speeds RATVTCADV and RATVTCRET can be changed according to changes in the responsiveness due to the engine speed Ne and the oil temperature.

従って、第１実施形態に比べて、前記遅角側実角度REVTCRETが過剰に遅角側に設定され、また、進角側実角度REVTCADVが過剰に進角側に設定されることが回避される。
尚、機関回転速度Ｎｅのみ、又は、油温のみから変化速度RATVTCADV，RATVTCRETを設定させることができる。
また、オイルポンプとして電動ポンプが用いられる場合には、電動オイルポンプの印加電圧・電流・制御信号等から吐出量を推定して、変化速度RATVTCADV，RATVTCRETを設定させることができる。 Therefore, compared to the first embodiment, it is avoided that the retard side actual angle REVTCRET is excessively set to the retard side, and the advance side actual angle REVTCADV is excessively set to the advance side. .
The change speeds RATVTCADV and RATVTCRET can be set only from the engine rotational speed Ne or only from the oil temperature.
Further, when an electric pump is used as the oil pump, the change rate RATVTCADV, RATVTCRET can be set by estimating the discharge amount from the applied voltage, current, control signal, etc. of the electric oil pump.

油温センサ１３３を備えない場合には、冷却水温度などから油温を推定し、該推定値に基づいて変化速度RATVTCADV，RATVTCRETを設定させることができる。
図１０及び図１１のフローチャートは、変化速度RATVTCADV，RATVTCRETの演算処理の第３実施形態を示す。
図１０のフローチャートは、変化速度RATVTCADVの設定を示す。 When the oil temperature sensor 133 is not provided, the oil temperature can be estimated from the coolant temperature or the like, and the change rates RATVTCADV and RATVTCRET can be set based on the estimated value.
The flowcharts of FIGS. 10 and 11 show a third embodiment of the calculation process of the change rates RATVTCADV and RATVTCRET.
The flowchart of FIG. 10 shows the setting of the change rate RATVTCADV.

まず、ステップＳ４０１では、電磁切換弁９５の温度に対応させて、電磁切換弁９５が中立位置となるデューティ値SOLCENTを記憶したテーブルを参照し、そのときの温度に対応するデューティ値SOLCENTを求める。
前記電磁切換弁９５の温度は、センサで直接的に検出させることができるが、本実施形態では、前記油温センサ１３３で検出される油温や、水温センサ１１９で検出される冷却水温度から推定するものとする。 First, in step S401, the duty value SOLCENT corresponding to the temperature at that time is obtained by referring to a table storing the duty value SOLCENT at which the electromagnetic switch valve 95 is in a neutral position in correspondence with the temperature of the electromagnetic switch valve 95.
Although the temperature of the electromagnetic switching valve 95 can be directly detected by a sensor, in this embodiment, the temperature is determined from the oil temperature detected by the oil temperature sensor 133 and the coolant temperature detected by the water temperature sensor 119. Shall be estimated.

電磁切換弁９５（ソレノイドバルブ）は、その温度によって発生トルクが変化することから、中立位置にするために要求されるデューティが変わるので、前記ステップＳ４０１では、この中立位置にするために要求されるデューティを推定するものであり、油温が高いほど高いデューティ値が設定されるようになっている。
ステップＳ４０２では、そのときの実際のデューティ値VTCDUTYと前記デューティ値SOLCENTとの偏差SOLPOSを演算する（SOLPOS＝VTCDUTY−SOLCENT）。 Since the generated torque of the electromagnetic switching valve 95 (solenoid valve) changes depending on its temperature, the duty required for setting it to the neutral position changes. Therefore, in step S401, it is required to set this neutral position. The duty is estimated, and the higher the oil temperature, the higher the duty value is set.
In step S402, a deviation SOLPOS between the actual duty value VTCDUTY at that time and the duty value SOLCENT is calculated (SOLPOS = VTCDUTY−SOLCENT).

前記偏差SOLPOSは、電磁切換弁９５の現時点での位置を示すことになる。
ステップＳ４０３では、前記偏差SOLPOS（電磁切換弁９５の位置）に対応して油路面積SOLARを記憶したテーブルを参照し、ステップＳ４０２で求めた偏差SOLPOSに対応する油路面積SOLARを求める。
前記偏差SOLPOSが０であれば、電磁切換弁９５が、進角側及び遅角側への油の供給を遮断する中立位置であることになるので、偏差SOLPOSが０であれば、油路面積SOLARとして０が設定され、偏差SOLPOSがプラス側に大きくなるほど油路面積SOLARとしてプラス側の大きな値を設定し、偏差SOLPOSがマイナス側に大きくなるほど油路面積SOLARとしてマイナス側の大きな値を設定する。 The deviation SOLPOS indicates the current position of the electromagnetic switching valve 95.
In step S403, the oil passage area SOLAR corresponding to the deviation SOLPOS obtained in step S402 is obtained by referring to a table storing the oil passage area SOLAR corresponding to the deviation SOLPOS (position of the electromagnetic switching valve 95).
If the deviation SOLPOS is 0, the electromagnetic switching valve 95 is in a neutral position where the oil supply to the advance side and the retard side is cut off. Therefore, if the deviation SOLPOS is 0, the oil passage area As SOLAR is set to 0, the larger the deviation SOLPOS is on the positive side, the larger the positive value is set as the oil passage area SOLAR, and the larger the deviation SOLPOS is on the negative side, the larger the negative value is set as the oil passage area SOLAR. .

ステップＳ４０４では、前記電磁切換弁９５に供給できる油量OILFLOW0を、油温と機関回転速度Ｎｅとに応じて記憶したマップを参照し、そのときの油温及び機関回転速度Ｎｅに対応する油量OILFLOW0を検索する。
前記マップは、油温が高く、機関回転速度Ｎｅ（オイルポンプ回転速度）が高いほど、より多い油量OILFLOW0が設定されるようになっている。 In step S404, the map stores the oil amount OILFLOW0 that can be supplied to the electromagnetic switching valve 95 according to the oil temperature and the engine rotational speed Ne, and the oil amount corresponding to the oil temperature and the engine rotational speed Ne at that time. Search for OILFLOW0.
In the map, the higher the oil temperature and the higher the engine rotational speed Ne (oil pump rotational speed), the more oil amount OILFLOW0 is set.

前記油温は、油温センサ１３３で検出されるが、油温センサ１３３を備えない場合には、冷却水温度等から推定させることができる。
ステップＳ４０５では、前記ステップＳ４０３で求めた油路面積SOLARと、前記ステップＳ４０４で求めた油量OILFLOW0とから、電磁切換弁９５の通過油量OILFLOWを算出する（OILFLOW＝OILFLOW0＊SOLAR）。 The oil temperature is detected by the oil temperature sensor 133. If the oil temperature sensor 133 is not provided, the oil temperature can be estimated from the cooling water temperature or the like.
In step S405, the passage oil amount OILFLOW of the electromagnetic switching valve 95 is calculated from the oil passage area SOLAR obtained in step S403 and the oil amount OILFLOW0 obtained in step S404 (OILFLOW = OILFLOW0 * SOLAR).

ステップＳ４０６では、変化速度RATVTCADVを通過油量OILFLOWに応じて記憶したテーブルを参照し、前記ステップＳ４０５で求めた電磁切換弁９５の通過油量OILFLOWに対応する変化速度RATVTCADVを求める。
ここで、前記偏差SOLPOSは、プラスであるときにバルブタイミングの進角側への変化状態を示し、マイナスであるときにバルブタイミングの遅角側への変化状態を示し、通過油量OILFLOWがプラスであるときにバルブタイミングを進角側に変化させていると判断される。 In step S406, a change speed RATVTCADV corresponding to the passage oil amount OILFLOW of the electromagnetic switching valve 95 obtained in step S405 is obtained by referring to a table storing the change speed RATVTCADV in accordance with the passage oil amount OILFLOW.
Here, when the deviation SOLPOS is positive, it indicates a change state of the valve timing to the advance side, and when it is negative, it indicates a change state of the valve timing to the retard side, and the passing oil amount OILFLOW is positive. When it is, it is determined that the valve timing is changed to the advance side.

従って、前記変化速度RATVTCADVは、通過油量OILFLOWが０以下であれば、０に設定され、通過油量OILFLOWが０よりも大きくなるほど大きな値に設定される。
一方、図１１のフローチャートは、変化速度RATVTCRETの設定を示し、ステップＳ４０７では、変化速度RATVTCRETを通過油量OILFLOWに応じて記憶したテーブルを参照し、前記ステップＳ４０５で求めた電磁切換弁９５の通過油量OILFLOWに対応する変化速度RATVTCRETを求める。 Therefore, the change speed RATVTCADV is set to 0 if the passing oil amount OILFLOW is 0 or less, and is set to a larger value as the passing oil amount OILFLOW becomes larger than 0.
On the other hand, the flowchart of FIG. 11 shows the setting of the change speed RATVTCRET. In step S407, the table in which the change speed RATVTCRET is stored in accordance with the passing oil amount OILFLOW is referred to, and the passage of the electromagnetic switching valve 95 obtained in step S405. The rate of change RATVTCRET corresponding to the oil amount OILFLOW is obtained.

前記ステップＳ４０７で参照するテーブルでは、通過油量OILFLOWが０以上であれば、変化速度RATVTCRETが０に設定され、通過油量OILFLOWが０よりも小さくなるほど変化速度RATVTCRETが大きな値に設定される。
上記のように、第３実施形態では、電磁切換弁９５の位置に基づいて進角側又は遅角側への変化を判別し、更に、電磁切換弁９５の通過油量OILFLOWから進角側・遅角側への変化速度RATVTCADV，RATVTCRETを推定する。 In the table referred to in step S407, if the passing oil amount OILFLOW is 0 or more, the changing speed RATVTCRET is set to 0, and the changing speed RATVTCRET is set to a larger value as the passing oil amount OILFLOW becomes smaller than 0.
As described above, in the third embodiment, the change to the advance side or the retard side is discriminated based on the position of the electromagnetic switching valve 95, and further, from the oil passing amount OILFLOW of the electromagnetic switching valve 95 to the advance side / Estimate the rate of change to the retarded side RATVTCADV, RATVTCRET.

従って、クランク角センサ１１７及び／又はカムセンサ１３２に異常が発生し、実際のバルブタイミングを検出することができなくなった後、実際のバルブタイミングが進角側に変化し得る油圧制御状態ではないのに、進角側実角度REVTCADVが進角側に更新されて、噴射タイミングが進角側に無用に修正されてしまうことを回避できる。
一方、実際のバルブタイミングが進角側に変化し得る油圧制御状態になれば、前記進角側実角度REVTCADVをバルブ通過油量から想定される速度RATVTCADVで進角側に変化させるから、噴射タイミングを実際のバルブタイミングの進角に応じて進角側に変化させることができる。 Therefore, after the abnormality occurs in the crank angle sensor 117 and / or the cam sensor 132 and the actual valve timing cannot be detected, it is not in the hydraulic control state in which the actual valve timing can change to the advance side. The advance angle actual angle REVTCADV is updated to the advance side, and the injection timing can be avoided from being unnecessarily corrected to the advance side.
On the other hand, if the actual valve timing becomes a hydraulic control state that can change to the advance side, the advance side actual angle REVTCADV is changed to the advance side at the speed RATVTCADV that is assumed from the amount of oil passing through the valve. Can be changed to the advance side in accordance with the advance angle of the actual valve timing.

また、実際のバルブタイミングが遅角側に変化し得る油圧制御状態になっても、これに追従して噴射タイミング（進角側実角度REVTCADV）が遅角側に変更されることがなく、噴射期間がバルブオーバーラップ期間に重なってしまうことを確実に防止できる。
更に、実際のバルブタイミングを検出することができなくなった後、実際のバルブタイミングが遅角側に変化し得る油圧制御状態ではないのに、遅角側実角度REVTCRETが遅角側に更新されて、点火時期が遅角側に無用に修正されてしまうことを回避できる。 In addition, even if the actual valve timing changes to the retarded angle side, the injection timing (advanced angle side actual angle REVTCADV) is not changed to the retarded angle side and the injection timing is changed. It is possible to reliably prevent the period from overlapping the valve overlap period.
Furthermore, after the actual valve timing can no longer be detected, the actual valve timing is not in the hydraulic control state in which the actual valve timing can change to the retard side, but the retard side actual angle REVTCRET is updated to the retard side. Thus, it is possible to avoid that the ignition timing is unnecessarily corrected to the retard side.

一方、実際のバルブタイミングが遅角側に変化し得る油圧制御状態になれば、前記遅角側実角度REVTCRETをバルブ通過油量から想定される速度RATVTCRETで遅角側に変化させるから、点火時期を実際のバルブタイミングの遅角変化に応じて遅角側に変化させることができる。
また、実際のバルブタイミングが進角側に変化し得る油圧制御状態になっても、これに追従して点火時期（遅角側実角度REVTCRET）が進角側に変更されることがなく、点火時期が過剰に進角されてノッキングが発生することを確実に防止できる。 On the other hand, if the hydraulic control state in which the actual valve timing can be changed to the retarded side is reached, the retarded side actual angle REVTCRET is changed to the retarded side at the speed RATVTCRET estimated from the amount of oil passing through the valve. Can be changed to the retard side in accordance with the actual change in the retard timing of the valve timing.
In addition, even if the actual valve timing becomes a hydraulic control state that can change to the advance side, the ignition timing (retard side actual angle REVTCRET) does not change to the advance side following this, and the ignition It is possible to reliably prevent knocking due to excessive advance of the timing.

次に、クランク角センサ１１７及び／又はカムセンサ１３２の異常時に、実際のバルブタイミングを推定する手段の別の実施形態を、図１２のフローチャートに従って説明する。
図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ４０８では、電磁切換弁９５の通過油量OILFLOWに応じて変化速度RATVTCFLを記憶するテーブルを参照し、前記ステップＳ４０５で求めた通過油量OILFLOWに対応する変化速度RATVTCFLを求める。 Next, another embodiment of means for estimating the actual valve timing when the crank angle sensor 117 and / or the cam sensor 132 is abnormal will be described with reference to the flowchart of FIG.
In the flowchart of FIG. 12, in step S408, a table that stores the change speed RATVTCFL according to the passing oil amount OILFLOW of the electromagnetic switching valve 95 is referred to, and the change speed RATVTCFL corresponding to the passing oil amount OILFLOW obtained in step S405 is determined. Ask.

ここでは、通過油量OILFLOWがプラスであってバルブタイミングを進角側に変化させる得る状態であれば、油量が多いほど変化速度RATVTCFLはプラス側の大きな値に設定され、逆に、通過油量OILFLOWがマイナスであってバルブタイミングを遅角側に変化させ得る状態であれば、油量が多いほど変化速度RATVTCFLはマイナス側の大きな値に設定される。
ステップＳ４０９では、数５に従って実角度REVTCFLを演算する。 Here, if the passing oil amount OILFLOW is positive and the valve timing can be changed to the advance side, the change speed RATVTCFL is set to a larger positive value as the oil amount increases. If the amount OILFLOW is negative and the valve timing can be changed to the retard side, the change speed RATVTCFL is set to a larger value on the negative side as the oil amount increases.
In step S409, the actual angle REVTCFL is calculated according to Equation 5.

ステップＳ４１０では、今回の実角度REVTCFLを前回値REVTCFLzにセットする。
尚、クランク角センサ１１７及びカムセンサ１３２の正常時には、前記実角度REVTCFLに、クランク角センサ１１７及びカムセンサ１３２の信号に基づいて検出したバルブタイミング（進角値）がセットされるものとする。
前記実角度REVTCFLは、可変バルブタイミング機構１１３における進角側への油圧制御と遅角側への油圧制御との双方に応答し、０deg〜６０degの範囲内で変化する値である。 In step S410, the current actual angle REVTCFL is set to the previous value REVTCFLz.
When the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132 are normal, the valve timing (advance value) detected based on the signals of the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132 is set to the actual angle REVTCFL.
The actual angle REVTCFL is a value that changes in the range of 0 deg to 60 deg in response to both the hydraulic control to the advance side and the hydraulic control to the retard side in the variable valve timing mechanism 113.

このため、実際のバルブタイミングに対して進角側の値に算出される進角側実角度REVTCADVや、実際のバルブタイミングに対して遅角側の値に算出される遅角側実角度REVTCRETとは異なり、前記実角度REVTCFLは、実際のバルブタイミングによりも進角側にずれている場合と遅角側にずれている場合の双方の可能性がある。
従って、前記実角度REVTCFLに基づいて点火時期や噴射タイミングを補正制御することは好ましくない。 For this reason, the actual advance angle REVTCADV calculated as the advance value relative to the actual valve timing, and the actual retard angle REVTCRET calculated as the retard value relative to the actual valve timing, On the other hand, the actual angle REVTCFL has both the possibility of shifting to the advance side and the delay side depending on the actual valve timing.
Therefore, it is not preferable to correct and control the ignition timing and injection timing based on the actual angle REVTCFL.

しかし、例えば、過渡運転時に燃料噴射量を補正するための壁流補正係数を、バルブタイミングによる壁流量の違いに対応させるべくバルブタイミングの検出値に応じて可変に設定させる場合には、バルブタイミングの推定結果が進角側にずれていても遅角側にずれていても大きく運転性を悪化させることがない。
そこで、前記実角度REVTCFLは、前記壁流補正係数の補正制御用として用いることができる。 However, for example, when the wall flow correction coefficient for correcting the fuel injection amount during the transient operation is variably set according to the detected value of the valve timing so as to correspond to the difference in the wall flow rate due to the valve timing, Even if the estimation result is deviated to the advance side or the retard side, the drivability is not greatly deteriorated.
Therefore, the actual angle REVTCFL can be used for correction control of the wall flow correction coefficient.

上記実施形態では、バルブタイミングに応じて補正制御する対象（機関の制御信号）として、点火時期，噴射タイミング，壁流補正係数（燃料噴射量）を例示したが、この他、排気還流通路を介した排気還流量などの補正にも用いることができ、補正制御の対象は上記実施形態のものに限定されない。
また、センサ異常に基づいてバルブタイミングを初期位置（最遅角位置）に戻すための可変バルブタイミング機構１１３のフィードバック制御に、進角側実角度REVTCADVを用いることができる。 In the above embodiment, the ignition timing, the injection timing, and the wall flow correction coefficient (fuel injection amount) are exemplified as the target (engine control signal) to be corrected according to the valve timing. The correction of the exhaust gas recirculation amount can be used, and the target of the correction control is not limited to that of the above embodiment.
Further, the advance side actual angle REVTCADV can be used for feedback control of the variable valve timing mechanism 113 for returning the valve timing to the initial position (the most retarded position) based on the sensor abnormality.

また、可変バルブタイミング機構を吸気バルブ１０５側にのみ備える構成に限定されず、吸気バルブ１０５及び排気バルブ１０７の双方に可変バルブタイミング機構を備えたり、排気バルブ１０７側にのみ可変バルブタイミング機構を備えたりする構成であってもよい。
次に、上記の実施形態から把握し得る請求項に記載以外の発明について、以下にその作用効果と共に記載する。
（イ）前記内燃機関の制御信号が、点火時期、燃料噴射タイミング、燃料噴射量の制御信号のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。 The variable valve timing mechanism is not limited to the configuration provided only on the intake valve 105 side. The variable valve timing mechanism is provided on both the intake valve 105 and the exhaust valve 107, or the variable valve timing mechanism is provided only on the exhaust valve 107 side. It may also be a configuration.
Next, inventions other than those described in the claims that can be grasped from the above-described embodiment will be described together with the effects thereof.
(A) The control signal of the internal combustion engine is at least one of an ignition timing, a fuel injection timing, and a fuel injection amount control signal, according to any one of claims 1 to 6. Control device for internal combustion engine.

上記発明によると、機関バルブのバルブタイミングの変化に応じて点火時期、燃料噴射タイミング、燃料噴射量を補正するシステムにおいて、バルブタイミングの検出手段に異常が生じても、バルブタイミングに応じた点火時期、噴射タイミング、燃料噴射量の補正を継続させることができる。
（ロ）前記機関バルブが吸気バルブであり、前記検出手段の異常発生時に、前記吸気バルブのバルブタイミングが所定の変化速度で遅角側に変化するものとしてバルブタイミングを推定し、該推定値に基づいて点火時期の制御信号を演算することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。 According to the above invention, in the system that corrects the ignition timing, the fuel injection timing, and the fuel injection amount according to the change in the valve timing of the engine valve, even if an abnormality occurs in the valve timing detection means, the ignition timing according to the valve timing The correction of the injection timing and the fuel injection amount can be continued.
(B) The engine valve is an intake valve, and when an abnormality occurs in the detection means, the valve timing is estimated on the assumption that the valve timing of the intake valve changes to the retard side at a predetermined change speed, and the estimated value is 3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a control signal for ignition timing is calculated based on the control signal.

上記発明によると、検出手段に異常が生じると、その後に吸気バルブのバルブタイミングが遅角側に変化するものとして、バルブタイミングを推定するから、推定結果は、実際のバルブタイミングと同じであるかより遅角側の値を示すことになる。
点火時期を吸気バルブのバルブタイミングの進角に応じて進角させる場合、バルブタイミングを実際よりも進角側に誤検出すると、点火時期が過進角され、ノッキングを発生させる可能性がある。 According to the above invention, if an abnormality occurs in the detection means, the valve timing is estimated on the assumption that the valve timing of the intake valve subsequently changes to the retard side, so that the estimation result is the same as the actual valve timing? This indicates a value on the more retarded side.
When the ignition timing is advanced in accordance with the advance timing of the valve timing of the intake valve, if the valve timing is erroneously detected more advanced than the actual timing, the ignition timing may be over-advanced and knocking may occur.

しかし、上記のようにバルブタイミングの推定値が、実際のバルブタイミングと同じであるかより遅角側になるようにすれば、少なくとも点火時期が過進角され、ノッキングを発生させることを回避できる。
（ハ）前記機関バルブが吸気バルブであり、前記検出手段の異常発生時に、前記吸気バルブのバルブタイミングが所定の変化速度で進角側に変化するものとしてバルブタイミングを推定し、該推定値に基づいて燃料噴射タイミングの制御信号を演算することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。 However, if the estimated value of the valve timing is the same as or more retarded than the actual valve timing as described above, it is possible to avoid at least the ignition timing being over-advanced and causing knocking. .
(C) The engine valve is an intake valve, and when an abnormality occurs in the detection means, the valve timing is estimated on the assumption that the valve timing of the intake valve changes to the advance side at a predetermined change speed. 3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a control signal for the fuel injection timing is calculated based on the control signal.

上記発明によると、検出手段に異常が生じると、その後に吸気バルブのバルブタイミングが進角側に変化するものとして、バルブタイミングを推定するから、推定結果は、実際のバルブタイミングと同じであるかより進角側の値を示すことになる。
燃料噴射タイミングを吸気バルブのバルブタイミングの進角に応じて進角させ、例えば吸気バルブの開時期直前に燃料噴射を完了させるようにする場合、バルブタイミングを実際よりも遅角側に誤検出すると、吸気バルブの開時期後（バルブオーバーラップ期間）に燃料噴射が行われ、排気の吹き返しで燃料噴射弁の噴孔部にデポジットが付着するなどの問題を生じる。 According to the above invention, if an abnormality occurs in the detection means, the valve timing is estimated on the assumption that the valve timing of the intake valve subsequently changes to the advance side. Is the estimation result the same as the actual valve timing? The value on the more advanced side is indicated.
If the fuel injection timing is advanced according to the advance timing of the valve timing of the intake valve, for example, when fuel injection is completed immediately before the intake valve opening timing, the valve timing is erroneously detected on the retard side from the actual timing. In addition, fuel injection is performed after the opening timing of the intake valve (valve overlap period), causing problems such as deposits adhering to the injection hole portion of the fuel injection valve due to exhaust blowback.

しかし、上記のようにバルブタイミングの推定値が、実際のバルブタイミングと同じであるかより進角側になるようにすれば、目標とする噴射完了時期（吸気バルブの開時期）よりも後に燃料が噴射されることを回避できる。
（ニ）前記検出手段の異常発生から該異常を検知するまでの遅れ時間を設定し、該遅れ時間における変化を含めて異常発生後のバルブタイミングを推定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。 However, if the estimated value of the valve timing is the same as the actual valve timing or more advanced as described above, the fuel will be fueled after the target injection completion timing (the intake valve opening timing). Can be avoided.
(D) A delay time from the occurrence of an abnormality of the detecting means to the detection of the abnormality is set, and a valve timing after the occurrence of the abnormality is estimated including a change in the delay time. The control apparatus of the internal combustion engine as described in any one of these.

例えば検出信号の発生が途絶えていることや、検出信号の発生パターンに基づいて異常診断を行う場合には、異常診断に時間を要するため、実際の異常発生から異常検知までに遅れが生じる。
そこで、異常診断後から推定値を変化させるのではなく、実際の異常発生時からバルブタイミングが変化しているものとして推定値が設定されるように、遅れ時間における変化を含めて異常発生後のバルブタイミングを推定する。
（ホ）前記バルブタイミングの推定値を、最大進角量及び最大遅角量で挟まれる領域内で制限することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。 For example, when the generation of a detection signal is interrupted or when abnormality diagnosis is performed based on the generation pattern of the detection signal, it takes time to diagnose the abnormality, so that there is a delay between the actual abnormality occurrence and the abnormality detection.
Therefore, instead of changing the estimated value after abnormality diagnosis, the estimated value including the change in delay time is set so that the estimated value is set as if the valve timing has changed since the actual abnormality occurred. Estimate valve timing.
(E) The control value of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the estimated value of the valve timing is limited within a region sandwiched between a maximum advance amount and a maximum retard amount. apparatus.

上記発明によると、変化速度に基づく推定値を、最大進角量及び最大遅角量で挟まれる領域内に制限することで、実際にはあり得ないバルブタイミングにまで推定値が変化することを防止でき、バルブタイミングに基づく過補正の発生を回避できる。
（ヘ）前記バルブの通過油量を、前記バルブに供給される油量と、前記バルブの油路面積とに基づいて求めることを特徴とする請求項６記載の内燃機関の制御装置。 According to the above invention, by limiting the estimated value based on the change speed to the region sandwiched between the maximum advance angle amount and the maximum retard angle amount, the estimated value can be changed to a valve timing that is not actually possible. This can prevent the occurrence of overcorrection based on the valve timing.
(F) The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the amount of oil passing through the valve is determined based on an amount of oil supplied to the valve and an oil passage area of the valve.

上記発明によると、油圧を制御するバルブの通過油量を、バルブに供給される油量と、バルブの油路面積とから求めることで、バルブの通過油量を高精度に推定させることができる。
ここで、バルブに供給される油量は、オイルポンプの吐出量（ポンプ回転速度）や油温（作動油の粘性）から推定することができる。
（ト）前記バルブがソレノイドバルブであって、該ソレノイドバルブの位置から前記油路面積を推定する構成であり、前記ソレノイドバルブの制御信号に基づく位置の検出を、前記ソレノイドバルブの温度に基づいて修正することを特徴とする請求項（ヘ）記載の内燃機関の制御装置。 According to the above invention, the amount of oil passing through the valve for controlling the oil pressure is obtained from the amount of oil supplied to the valve and the oil passage area of the valve, so that the amount of oil passing through the valve can be estimated with high accuracy. .
Here, the amount of oil supplied to the valve can be estimated from the discharge amount of the oil pump (pump rotational speed) and the oil temperature (viscosity of the working oil).
(G) The valve is a solenoid valve, and the oil passage area is estimated from the position of the solenoid valve, and the position detection based on the control signal of the solenoid valve is based on the temperature of the solenoid valve. The control device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein correction is made.

ソレノイドバルブの制御信号とソレノイドバルブの位置との相関は、ソレノイドバルブの温度によって変化するので、ソレノイドバルブの位置から油路面積を推定する場合には、温度条件を考慮して制御信号から位置を推定する。
そして、位置と油路面積との相関は固定であるので、位置の推定結果から油路面積を求める。 Since the correlation between the solenoid valve control signal and the solenoid valve position varies depending on the solenoid valve temperature, when estimating the oil passage area from the solenoid valve position, the position is determined from the control signal in consideration of the temperature condition. presume.
Since the correlation between the position and the oil passage area is fixed, the oil passage area is obtained from the position estimation result.

従って、ソレノイドバルブの温度条件によって油路面積の推定精度が低下することを防止でき、バルブタイミングの変化速度を実際値に近い値に設定できる。
（チ）前記異常診断直前の検出値を初期値とし、その後前記所定の変化速度で変化するものとして、異常発生後のバルブタイミングを推定し、該推定値に基づいて前記制御信号を演算することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。 Therefore, it is possible to prevent the estimation accuracy of the oil passage area from being lowered due to the temperature condition of the solenoid valve, and the valve timing changing speed can be set to a value close to the actual value.
(H) Assuming that the detection value immediately before the abnormality diagnosis is an initial value, and thereafter changes at the predetermined change speed, the valve timing after the occurrence of the abnormality is estimated, and the control signal is calculated based on the estimated value The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6.

上記発明によると、異常発生直前の検出値を初期値として、その後所定の変化速度でバルブタイミングが変化するものとして、異常発生後のバルブタイミングを推定する。   According to the above invention, the valve timing after the occurrence of an abnormality is estimated on the assumption that the detected value immediately before the occurrence of the abnormality is an initial value, and then the valve timing changes at a predetermined change rate.

実施形態における内燃機関のシステム図。1 is a system diagram of an internal combustion engine in an embodiment. 実施形態における可変バルブタイミング機構を示す図。The figure which shows the variable valve timing mechanism in embodiment. 実施形態におけるクランク角センサ及びカムセンサの信号特性を示すタイムチャート。The time chart which shows the signal characteristic of the crank angle sensor and cam sensor in embodiment. 実施形態における検出手段の異常診断ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the abnormality diagnosis routine of the detection means in embodiment. 実施形態におけるバルブタイミングの演算ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the calculation routine of the valve timing in embodiment. 変化速度の設定処理の第１実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 1st Embodiment of the setting process of change speed. 変化速度の設定処理の第１実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 1st Embodiment of the setting process of change speed. 変化速度の設定処理の第２実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 2nd Embodiment of the setting process of change speed. 変化速度の設定処理の第２実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 2nd Embodiment of the setting process of change speed. 変化速度の設定処理の第３実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 3rd Embodiment of the setting process of change speed. 変化速度の設定処理の第３実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 3rd Embodiment of the setting process of change speed. 実際のバルブタイミングを推定する手段の別の実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows another embodiment of the means to estimate an actual valve timing.

符号の説明Explanation of symbols

１０１…内燃機関、１０４…電子制御スロットル、１０５…吸気バルブ、１０７…排気バルブ、１１２…可変バルブタイミング機構、１１４…コントロールユニット、１１７…クランク角センサ、１１９…水温センサ、１２１…点火プラグ、１２２…パワートランジスタ内蔵式イグニッションコイル、１２２ａ…パワートランジスタ、１３１…燃料噴射弁、１３２…カムセンサ、１３３…油温センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Internal combustion engine, 104 ... Electronically controlled throttle, 105 ... Intake valve, 107 ... Exhaust valve, 112 ... Variable valve timing mechanism, 114 ... Control unit, 117 ... Crank angle sensor, 119 ... Water temperature sensor, 121 ... Spark plug, 122 ... Ignition coil with built-in power transistor, 122a ... Power transistor, 131 ... Fuel injection valve, 132 ... Cam sensor, 133 ... Oil temperature sensor

Claims (6)

機関バルブのバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構、及び、該可変バルブタイミング機構により可変とされるバルブタイミングを検出する検出手段を備え、前記検出手段で検出された前記バルブタイミングに基づいて内燃機関の制御信号を演算する内燃機関の制御装置において、
前記検出手段の異常の有無を診断し、異常の発生を診断した場合に、所定の変化速度に基づいて異常発生後のバルブタイミングの変化を推定し、該推定値に基づいて前記制御信号を演算することを特徴とする内燃機関の制御装置。 A variable valve timing mechanism that varies the valve timing of the engine valve, and a detection means that detects a valve timing that is variable by the variable valve timing mechanism, and is configured to perform internal combustion based on the valve timing detected by the detection means. In a control device for an internal combustion engine that calculates an engine control signal,
When the presence or absence of abnormality of the detection means is diagnosed, and the occurrence of abnormality is diagnosed, a change in valve timing after the occurrence of abnormality is estimated based on a predetermined change speed, and the control signal is calculated based on the estimated value A control device for an internal combustion engine. 前記制御信号毎に、演算に用いる前記バルブタイミングの推定値の変化方向が予め定められることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。 2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a change direction of the estimated value of the valve timing used for calculation is predetermined for each control signal. 前記変化速度が、予め記憶された最大変化速度であることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。 3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the change speed is a maximum change speed stored in advance. 前記変化速度を機関回転速度に基づいて設定することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。 3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the change speed is set based on an engine speed. 前記可変バルブタイミング機構が油圧で動作する機構であり、前記変化速度を油温に基づいて設定することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the variable valve timing mechanism is a mechanism that operates by hydraulic pressure, and the change speed is set based on an oil temperature. 前記可変バルブタイミング機構が油圧で動作する機構であり、前記油圧を制御するバルブの通過油量に基づいて前記変化速度を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。 3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the variable valve timing mechanism is a mechanism that operates by hydraulic pressure, and the change speed is set based on a passing oil amount of a valve that controls the hydraulic pressure. .

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