JP2009191769A

JP2009191769A - Variable valve gear for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2009191769A
Application number: JP2008034318A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Watanabe; 大介渡辺
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2008-02-15
Publication date: 2009-08-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase learning accuracy of a sensor output by enabling correction and learning control of sensor output characteristics. <P>SOLUTION: This variable valve gear is provided with a variable valve train capable of continuously changing operation angle of a valve according to rotational position of a control shaft, and a control shaft sensor detecting rotational angle of the control shaft. When prescribed learning permission conditions are satisfied, the rotational position of the control shaft is mechanically fixed at an intermediate lock position by an intermediate stopper (steps S12, S13), and sensor output at that time is recorded (step S14). After record of sensor outputs at two different intermediate lock positions is completed, sensor output characteristics are corrected by using the sensor outputs (steps S17, S18). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、内燃機関の吸気弁もしくは排気弁の作動角を連続的に変更することができる可変動弁装置に関する。 The present invention relates to a variable valve gear that can continuously change the operating angle of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine.

ガソリン機関においては、一般に吸気通路中に設けたスロットル弁の開度制御によって吸気量を制御しているが、良く知られているように、この種の方式では、特にスロットル弁開度の小さな中低負荷時におけるポンピングロスが大きい、という問題がある。これに対し、可変動弁機構により吸気弁の開閉時期やリフト量を変化させることで、スロットル弁に依存せずに吸気量を制御しようとする試みが以前からなされている。 In a gasoline engine, the intake air amount is generally controlled by controlling the opening of a throttle valve provided in the intake passage. As is well known, this type of system has a particularly small throttle valve opening. There is a problem that the pumping loss is large at low load. On the other hand, attempts have been made to control the intake air amount without depending on the throttle valve by changing the opening / closing timing and lift amount of the intake valve by a variable valve mechanism.

例えば特許文献１には、アクチュエータにより駆動される制御軸の回転位置に応じて作動角とバルブリフト量の双方を連続的に変更可能な可変動弁機構が開示されている。実作動角（及びバルブリフト量）に対応する制御軸の角度はポテンショメータなどの制御軸センサにより検出され、この実作動角が要求のバルブリフト特性に対応する目標作動角に精度良く一致するように、アクチュエータのフィードバック制御が行われる。 For example, Patent Document 1 discloses a variable valve mechanism that can continuously change both the operating angle and the valve lift according to the rotational position of a control shaft driven by an actuator. The control shaft angle corresponding to the actual operating angle (and the valve lift amount) is detected by a control shaft sensor such as a potentiometer so that the actual operating angle accurately matches the target operating angle corresponding to the required valve lift characteristics. Actuator feedback control is performed.

また、機械的及び電気的なばらつきや経時的な劣化などによって制御軸センサのセンサ出力と実際の作動角との相関にばらつきが生じると、センサ出力に基づくフィードバック制御の精度が低下するために、上記の特許文献１では、機関始動時や機関停止時に、アクチュエータにより制御軸を駆動制御して、制御軸の回転可能範囲のなかでストッパにより機械的に係止される両端の最小ストッパ位置又は最大ストッパ位置へ押し付け、このときのセンサ出力値を基準位置出力として用いて、基準位置の学習つまりセンサ出力特性の補正を行っている。
特開２００３−４１９５５号公報 In addition, if the correlation between the sensor output of the control axis sensor and the actual operating angle varies due to mechanical and electrical variations or deterioration over time, the accuracy of feedback control based on the sensor output decreases. In the above-mentioned Patent Document 1, when the engine is started or stopped, the control shaft is driven and controlled by an actuator, and the minimum stopper positions or the maximum positions at both ends that are mechanically locked by the stopper within the rotatable range of the control shaft. It is pressed against the stopper position, and the sensor output value at this time is used as the reference position output to learn the reference position, that is, correct the sensor output characteristics.
JP 2003-41955 A

しかしながら、上記従来例のように、１箇所の最小（又は最大）ストッパ位置を用いてセンサ出力特性の学習を行う場合、十分な精度が得られないことがある。また、学習を行う状況が機関始動時や機関停止時などの実質的に機関停止状態に限定されるため、学習頻度が低下し、十分な学習精度が得られないおそれがある。しかしながら、仮に通常の機関運転中に、学習のために最小・最大ストッパ位置に制御軸を押し付けると、作動角やバルブリフト量が要求値から大きく外れて機関運転性の悪化を招くおそれがある。 However, when the sensor output characteristics are learned using one minimum (or maximum) stopper position as in the above-described conventional example, sufficient accuracy may not be obtained. In addition, since the learning situation is substantially limited to the engine stop state such as when the engine is started or when the engine is stopped, the learning frequency may be reduced and sufficient learning accuracy may not be obtained. However, if the control shaft is pressed to the minimum and maximum stopper positions for learning during normal engine operation, the operating angle and valve lift amount may deviate greatly from the required values, leading to deterioration in engine operability.

また、最小ストッパ位置の設定では機関始動に必要な吸入空気量を確保できない設定の内燃機関の場合、機関始動前に制御軸を吸入空気量が確保できる位置まで回転駆動する必要があり、始動性の低下を招いてしまう。更に、学習のために制御軸を最大ストッパ位置へ押し付けようとすると、可変動弁機構の構造上、動弁反力が非常に大きくなるため、機関停止状態で制御軸を最大ストッパ位置へ押し付けることは極めて困難である。 In addition, in the case of an internal combustion engine set so that the intake air amount necessary for starting the engine cannot be secured by setting the minimum stopper position, it is necessary to rotationally drive the control shaft to a position where the intake air amount can be secured before starting the engine. Will be reduced. Furthermore, if the control shaft is pressed to the maximum stopper position for learning, the valve reaction force becomes very large due to the structure of the variable valve mechanism, so the control shaft is pressed to the maximum stopper position when the engine is stopped. Is extremely difficult.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置は、制御軸の回転位置に応じて弁の作動角が連続的に変更される可変動弁機構と、上記制御軸の回転角度を検出する制御軸センサと、上記制御軸の回転位置を、その回転可能範囲の最小位置と最大位置を除く少なくとも１箇所の中間ロック位置に機械的に固定する中間ストッパと、上記最小位置と最大位置と中間ロック位置のうち、上記中間ロック位置を含めた２箇所以上の固定位置で、上記制御軸を機械的に固定した状態での制御軸センサのセンサ出力をそれぞれ記録し、上記２箇所以上の固定位置でのセンサ出力を用いて、上記制御軸センサのセンサ出力特性の補正を行うセンサ出力補正手段と、を有することを特徴としている。 The present invention has been made in view of such problems. That is, the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes a variable valve mechanism that continuously changes the valve operating angle in accordance with the rotational position of the control shaft, and a control that detects the rotational angle of the control shaft. A shaft sensor, an intermediate stopper for mechanically fixing the rotational position of the control shaft to at least one intermediate lock position excluding the minimum position and maximum position of the rotatable range, and the minimum position, maximum position, and intermediate lock Among the positions, the sensor output of the control axis sensor is recorded in the state where the control axis is mechanically fixed at two or more fixed positions including the intermediate lock position, and at the two or more fixed positions. Sensor output correcting means for correcting the sensor output characteristics of the control axis sensor using the sensor output of the control axis sensor.

本発明によれば、２箇所以上の固定位置でのセンサ出力を用いてセンサ出力特性の補正すなわち学習制御を行うために、１箇所の固定位置でのセンサ出力を用いて学習を行う場合に比して、その学習精度を大きく向上することができ、ひいてはセンサ出力を用いた作動角制御の精度を高め、機関出力，燃費などの機関運転性能を向上することができる。 According to the present invention, since the sensor output characteristics are corrected using the sensor outputs at two or more fixed positions, that is, learning control is performed, the learning is performed using the sensor output at one fixed position. As a result, the learning accuracy can be greatly improved. As a result, the accuracy of the operating angle control using the sensor output can be improved, and the engine operation performance such as engine output and fuel consumption can be improved.

また、固定位置として少なくとも中間ロック位置を用いているために、回転可能範囲の最小位置や最大位置に制御軸を押し付ける場合に比して、制御軸の回転位置が中間ロック位置付近であれば機関運転中に学習のために中間ロック位置にて制御軸を固定しても、機関運転性の低下を抑制することができる。このため、機関運転中にも運転性の低下を招くことなく学習のために制御軸を固定することが可能となり、学習を行えるシーンが増え、学習精度を容易に向上することができる。 In addition, since at least the intermediate lock position is used as the fixed position, the engine can be used if the rotation position of the control shaft is near the intermediate lock position as compared with the case where the control shaft is pressed to the minimum position or the maximum position of the rotatable range. Even if the control shaft is fixed at the intermediate lock position for learning during operation, it is possible to suppress a decrease in engine operability. For this reason, it is possible to fix the control axis for learning without causing a decrease in operability even during engine operation, the number of scenes where learning can be performed increases, and learning accuracy can be easily improved.

以下、この発明の好ましい実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る可変動弁装置を利用した内燃機関の吸入空気量制御装置のシステム構成を示す構成説明図である。内燃機関１は、吸気弁３と排気弁４とを有し、かつ吸気弁３の動弁機構として、吸気弁３のリフト・作動角を連続的に拡大・縮小させることが可能な可変動弁装置すなわち第１可変動弁機構（ＶＥＬ）５と、作動角の中心角を連続的に遅進させることが可能な位相可変機構すなわち第２可変動弁機構（ＶＴＣ）６と、を備えている。また、吸気通路７には、モータ等のアクチュエータにより開度が制御される電子制御スロットル弁２が設けられている。ここで、上記スロットル弁２は、吸気通路７内に、ブローバイガスの処理などのために必要な僅かな負圧（例えば−５０ｍｍＨｇ）を発生させるためだけに用いられており、吸入空気量の調整は、基本的に、上記第１，第２可変動弁機構５，６により吸気弁３のバルブリフト特性を変更することで行われる。すなわち、吸入空気量の調整をスロットル弁開度に依存しない実質的なスロットルレス運転が実現される。これらの第１，第２可変動弁機構５，６および電子制御スロットル弁２は、コントロールユニット１０によって制御されている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration explanatory view showing a system configuration of an intake air amount control device for an internal combustion engine using a variable valve device according to an embodiment of the present invention. The internal combustion engine 1 has an intake valve 3 and an exhaust valve 4, and as a valve operating mechanism for the intake valve 3, a variable valve that can continuously increase and decrease the lift and operating angle of the intake valve 3. A first variable valve mechanism (VEL) 5 and a phase variable mechanism or second variable valve mechanism (VTC) 6 capable of continuously delaying the central angle of the operating angle. . The intake passage 7 is provided with an electronically controlled throttle valve 2 whose opening degree is controlled by an actuator such as a motor. Here, the throttle valve 2 is used only for generating a slight negative pressure (for example, −50 mmHg) necessary for processing blow-by gas in the intake passage 7 and adjusting the intake air amount. Is basically performed by changing the valve lift characteristics of the intake valve 3 by the first and second variable valve mechanisms 5 and 6. That is, a substantial throttle-less operation that does not depend on the throttle valve opening for adjusting the intake air amount is realized. The first and second variable valve mechanisms 5 and 6 and the electronic control throttle valve 2 are controlled by the control unit 10.

また、燃料噴射弁８が吸気通路７に配設されており、上記のように吸気弁３により調整された吸入空気量に応じた量の燃料が、この燃料噴射弁８から噴射される。従って、内燃機関１の出力は、第１，第２可変動弁機構５，６により吸入空気量を調整することによって制御される。 A fuel injection valve 8 is disposed in the intake passage 7, and an amount of fuel corresponding to the intake air amount adjusted by the intake valve 3 as described above is injected from the fuel injection valve 8. Accordingly, the output of the internal combustion engine 1 is controlled by adjusting the intake air amount by the first and second variable valve mechanisms 5 and 6.

上記のコントロールユニット１０には、運転者により操作されるアクセルペダルに設けられたアクセル開度センサ１１からのアクセル開度信号ＡＰＯ、機関回転速度センサ１２からの機関回転速度信号Ｎｅ、吸入空気量センサ１３からの吸入空気量信号、などが入力されており、コントロールユニット１０は、これらの信号に基づいて、燃料噴射量、点火時期、スロットル弁開度、作動角目標値、中心角目標値、等を演算し、燃料噴射弁８、点火プラグ９、スロットル弁２、第１，第２可変動弁機構５，６、等を制御する。また、図示せぬスタータモータを備えており、機関始動時には、図示せぬスタータスイッチ（キースイッチ）からの入力に基づいて、クランキングを含む所定の始動時の制御を実行する。 The control unit 10 includes an accelerator opening signal APO from an accelerator opening sensor 11 provided on an accelerator pedal operated by a driver, an engine rotation speed signal Ne from an engine rotation speed sensor 12, and an intake air amount sensor. The control unit 10 inputs the fuel injection amount, the ignition timing, the throttle valve opening, the operating angle target value, the center angle target value, etc. based on these signals. And the fuel injection valve 8, the spark plug 9, the throttle valve 2, the first and second variable valve mechanisms 5, 6, and the like are controlled. Also, a starter motor (not shown) is provided, and when starting the engine, predetermined start-up control including cranking is executed based on an input from a starter switch (key switch) (not shown).

図２は、上記第１，第２可変動弁機構５，６の構成を示す構成説明図である。これらの第１可変動弁機構５および第２可変動弁機構６は、その機械的な構成は公知であり、例えば、特開２００２−２５６９０５号公報に記載の装置と同様の構成を有している。従って、その概要のみを説明する。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the first and second variable valve mechanisms 5 and 6. The mechanical structure of the first variable valve mechanism 5 and the second variable valve mechanism 6 is known, and for example, has the same structure as the device described in JP-A-2002-256905. Yes. Therefore, only the outline will be described.

リフト・作動角を可変制御する第１可変動弁機構５は、内燃機関１のクランクシャフトにより駆動される駆動軸２２と、この駆動軸２２に固定された駆動偏心カム２３と、回転自在に支持された制御軸３２と、この制御軸３２の制御偏心カム３８に揺動自在に支持されたロッカアーム２６と、吸気弁３のタペット３０に当接する揺動カム２９と、を備えており、上記駆動偏心カム２３とロッカアーム２６とはリンクアーム２４によって連係され、ロッカアーム２６と揺動カム２９とは、リンク部材２８によって連係されている。 The first variable valve mechanism 5 that variably controls the lift and operating angle includes a drive shaft 22 driven by a crankshaft of the internal combustion engine 1, a drive eccentric cam 23 fixed to the drive shaft 22, and a rotatably supported shaft. A control shaft 32, a rocker arm 26 swingably supported by a control eccentric cam 38 of the control shaft 32, and a swing cam 29 that contacts the tappet 30 of the intake valve 3. The eccentric cam 23 and the rocker arm 26 are linked by a link arm 24, and the rocker arm 26 and the swing cam 29 are linked by a link member 28.

上記ロッカアーム２６は、略中央部が上記制御偏心カム３８によって揺動可能に支持されており、その一端部に、連結ピン２５を介して上記リンクアーム２４のアーム部が連係しているとともに、他端部に、連結ピン２７を介して上記リンク部材２８の上端部が連係している。上記制御偏心カム３８は、制御軸３２の軸心から偏心しており、従って、制御軸３２の角度位置に応じてロッカアーム２６の揺動中心は変化する。 The rocker arm 26 is supported at its substantially central portion by the control eccentric cam 38 so as to be capable of swinging. The arm portion of the link arm 24 is linked to one end of the rocker arm 26 via a connecting pin 25. The upper end portion of the link member 28 is linked to the end portion via a connecting pin 27. The control eccentric cam 38 is eccentric from the axis of the control shaft 32, and accordingly, the rocking center of the rocker arm 26 changes according to the angular position of the control shaft 32.

上記揺動カム２９は、駆動軸２２の外周に嵌合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部に、連結ピン３７を介して上記リンク部材２８の下端部が連係している。この揺動カム２９の下面には、駆動軸２２と同心状の円弧をなす基円面と、該基円面から所定の曲線を描いて延びるカム面と、が連続して形成されており、これらの基円面ならびにカム面が、揺動カム２９の揺動位置に応じてタペット３０の上面に当接する。 The swing cam 29 is rotatably supported by being fitted to the outer periphery of the drive shaft 22, and a lower end portion of the link member 28 is linked to an end portion extending laterally via a connecting pin 37. ing. On the lower surface of the swing cam 29, a base circle surface concentric with the drive shaft 22 and a cam surface extending in a predetermined curve from the base circle surface are continuously formed. These base circle surface and cam surface come into contact with the upper surface of the tappet 30 according to the swing position of the swing cam 29.

上記制御軸３２は、この一端部に設けられたリフト・作動角制御用モータ３３によって、バルブリフトに伴う反力による作動角縮小方向への付勢力に抗して、所定の回転角度範囲θ（図６参照）内で回転位置が変更・保持される。このリフト・作動角制御用モータ３３は、例えばウォームギア３５を介して制御軸３２を駆動するＤＣモータなどの電動モータであり、コントロールユニット１０からの制御信号によって制御される。上記制御軸３２の回転角度は、制御軸センサ３４によって検出される。 The control shaft 32 has a predetermined rotation angle range θ () against the urging force in the direction of reducing the operating angle due to the reaction force accompanying the valve lift by the lift / operating angle control motor 33 provided at one end. The rotational position is changed and held within (see FIG. 6). The lift / operation angle control motor 33 is an electric motor such as a DC motor that drives the control shaft 32 via the worm gear 35, for example, and is controlled by a control signal from the control unit 10. The rotation angle of the control shaft 32 is detected by a control shaft sensor 34.

上記第１可変動弁機構５によれば、上記制御軸３２の回転角度位置に応じて吸気弁３のリフトならびに作動角が、両者同時に、連続的に拡大，縮小し、このリフト・作動角の大小変化に伴い、吸気弁３の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。リフト・作動角の大きさは、制御軸３２の回転位置によって一義的に定まるので、上記制御軸センサ３４の検出値により、そのときの実際のリフト・作動角が示されることになる。 According to the first variable valve mechanism 5, the lift and operating angle of the intake valve 3 are continuously expanded and reduced simultaneously according to the rotational angle position of the control shaft 32. With the change in size, the opening timing and closing timing of the intake valve 3 change substantially symmetrically. Since the magnitude of the lift / operation angle is uniquely determined by the rotational position of the control shaft 32, the actual lift / operation angle at that time is indicated by the detected value of the control shaft sensor 34.

一方、中心角を可変制御する第２可変動弁機構６は、上記駆動軸２２の前端部に設けられたスプロケット４２と、このスプロケット４２と上記駆動軸２２とを、所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用アクチュエータ４３と、から構成されている。上記スプロケット４２は、図示せぬタイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して、クランクシャフトに連動している。上記位相制御用アクチュエータ４３は、ここでは油圧式の回転型アクチュエータからなり、コントロールユニット１０からの制御信号によって図示せぬ油圧制御弁を介して制御される。この位相制御用アクチュエータ４３の作用によって、スプロケット４２と駆動軸２２とが相対的に回転し、バルブリフトにおけるリフト中心角が遅進する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、連続的に得ることができる。この第２可変動弁機構６の制御状態は、駆動軸２２の回転位置に応答する駆動軸センサ３６によって検出される。 On the other hand, the second variable valve mechanism 6 that variably controls the center angle is configured such that the sprocket 42 provided at the front end portion of the drive shaft 22 is relative to the sprocket 42 and the drive shaft 22 within a predetermined angle range. And a phase control actuator 43 that is rotated in an automatic manner. The sprocket 42 is linked to the crankshaft via a timing chain or timing belt (not shown). The phase control actuator 43 is a hydraulic rotary actuator here, and is controlled by a control signal from the control unit 10 via a hydraulic control valve (not shown). The action of the phase control actuator 43 causes the sprocket 42 and the drive shaft 22 to rotate relative to each other, thereby delaying the lift center angle in the valve lift. That is, the lift characteristic curve itself does not change, and the whole advances or retards. This change can also be obtained continuously. The control state of the second variable valve mechanism 6 is detected by a drive shaft sensor 36 that responds to the rotational position of the drive shaft 22.

図３は、代表的な運転条件における吸気弁３のバルブリフト特性を示したもので、図示するように、アイドル等の極低負荷域においては、リフト・作動角が最小となり、かつ中心角の位相は、最も遅角した位置となる。これによって、閉時期は、下死点直前位置となる。アイドル等の極低負荷域よりも負荷の大きな低負荷領域（補機負荷が加わっているアイドル状態を含む）においては、リフト・作動角が大きくなり、かつ中心角は進角した位置となる。このときには、吸気弁閉時期を早めることで、吸気量が比較的少量に制御される。さらに負荷が増加し、燃焼が安定してくる中負荷域では、リフト・作動角をさらに拡大しつつ、中心角の位相を進角させる。中心角の位相は、中負荷域のある点で、最も進角した状態となる。また、最大負荷時には、さらにリフト・作動角を拡大し、かつ最適なバルブタイミングとなるように第２可変動弁機構６を制御する。なお、図示するように、機関回転数によっても最適なバルブリフト特性は異なるものとなる。 FIG. 3 shows the valve lift characteristics of the intake valve 3 under typical operating conditions. As shown in the figure, in an extremely low load range such as an idle, the lift / operating angle is minimum and the central angle is The phase is the most retarded position. As a result, the closing time becomes the position immediately before the bottom dead center. In a low load region where the load is larger than an extremely low load region such as an idle (including an idle state where an auxiliary machine load is applied), the lift / operation angle is large and the center angle is an advanced position. At this time, the intake amount is controlled to a relatively small amount by advancing the intake valve closing timing. In the middle load range where the load further increases and the combustion becomes stable, the phase of the central angle is advanced while further increasing the lift / operation angle. The phase of the central angle is the most advanced state at a certain point in the middle load region. Further, at the maximum load, the second variable valve mechanism 6 is controlled so that the lift / operation angle is further expanded and the optimum valve timing is obtained. As shown in the figure, the optimum valve lift characteristic varies depending on the engine speed.

次に、上記第１可変動弁機構５の制御軸を所定の中間作動角に対応する中間ロック位置に固定保持する中間ストッパ５０ならびにこれに関連する制御について説明する。図４〜図７は、中間ストッパ５０の一例を示しており、図４に示すように、制御軸３２の中間部に該制御軸３２と一体に略円板状のストッパプレート５１が設けられているとともに、このストッパプレート５１が、シリンダヘッドのカムブラケット５２に形成された凹溝５３内に回転可能に嵌合している。上記ストッパプレート５１は、図６に詳細を示すように、カムブラケット５２よりも上方となる部分に、半径方向外側へ突出した最大作動角ストッパ部５１ａおよび最小作動角ストッパ部５１ｂを有し、これらが各々カムブラケット５２上縁の一部に当接することで、制御軸３２の大作動角側および小作動角側への回転が制限される。従って、ストッパプレート５１ひいては制御軸３２の回転可能範囲θ（図６参照）は、最大作動角ストッパ部５１ａがカムブラケット５２上縁に当接する最大位置から最小作動角ストッパ部５１ｂがカムブラケット５２上縁に当接する最小位置までの範囲に機械的に規制されている。 Next, the intermediate stopper 50 for fixing and holding the control shaft of the first variable valve mechanism 5 at an intermediate lock position corresponding to a predetermined intermediate operating angle and control related thereto will be described. 4 to 7 show an example of the intermediate stopper 50. As shown in FIG. 4, a substantially disc-like stopper plate 51 is provided integrally with the control shaft 32 at the intermediate portion of the control shaft 32. As shown in FIG. The stopper plate 51 is rotatably fitted in a concave groove 53 formed in the cam bracket 52 of the cylinder head. As shown in detail in FIG. 6, the stopper plate 51 has a maximum operating angle stopper portion 51 a and a minimum operating angle stopper portion 51 b that protrude outward in the radial direction at portions above the cam bracket 52. Are in contact with a part of the upper edge of the cam bracket 52, so that the rotation of the control shaft 32 to the large operating angle side and the small operating angle side is limited. Therefore, the rotation range θ (see FIG. 6) of the stopper plate 51 and the control shaft 32 is set so that the minimum operating angle stopper 51b is located on the cam bracket 52 from the maximum position where the maximum operating angle stopper 51a contacts the upper edge of the cam bracket 52. It is mechanically restricted to the range up to the minimum position that contacts the edge.

そして、制御軸３２の回転位置を、その回転可能範囲θの両端の最小位置と最大位置とを除く所定の中間ロック位置に機械的に固定する中間ストッパ５０が設けられている。この中間ストッパ５０には、上記凹溝５３内に覆われているストッパプレート５１の適宜位置に、係合孔５４が形成されている。ここで、本実施形態の中間ストッパ５０では、制御軸３２の回転位置が異なる複数の中間ロック位置で制御軸３２を機械的に固定可能となっており、これら複数の中間ロック位置に対応して、係合孔５４が制御軸３２の回転方向で間欠的に複数箇所、より具体的には小作動角側（図６の右側）より順に４つの第１〜第４係合孔５４Ａ〜５４Ｄが設けられている。各係合孔５４Ａ〜５４Ｄは所定の運転状態に適応した作動角となる位置に設定されており、例えば、最も小作動角側の第１係合孔５４Ａはアイドル運転に適した極小リフト作動角の位置に設定され、２番目に小作動角側の第２係合孔５４Ｂは低負荷域や機関始動に適した小リフト作動角の位置に設定されている。 An intermediate stopper 50 is provided for mechanically fixing the rotational position of the control shaft 32 to a predetermined intermediate lock position excluding the minimum position and the maximum position at both ends of the rotatable range θ. An engagement hole 54 is formed in the intermediate stopper 50 at an appropriate position of the stopper plate 51 covered in the concave groove 53. Here, in the intermediate stopper 50 of the present embodiment, the control shaft 32 can be mechanically fixed at a plurality of intermediate lock positions where the rotational positions of the control shaft 32 are different, and corresponding to the plurality of intermediate lock positions. The engagement holes 54 are intermittently provided at a plurality of positions in the rotation direction of the control shaft 32, more specifically, four first to fourth engagement holes 54A to 54D in order from the small operating angle side (the right side in FIG. 6). Is provided. Each of the engagement holes 54A to 54D is set to a position where the operation angle is adapted to a predetermined operation state. For example, the first engagement hole 54A on the smallest operation angle side is the minimum lift operation angle suitable for idle operation. The second engagement hole 54B on the second small operating angle side is set to a position of a small lift operating angle suitable for a low load range and engine start.

上記の係合孔５４に対応して、上記カムブラケット５２側に、中間ストッパ５０のストッパピン５５が配置されている。このストッパピン５５は、図７に詳細を示すように、凹溝５３内に突出可能な小径のピン部５５ａとその基端に設けられた大径のピストン部５５ｂとからなり、制御軸３２の軸方向に沿ってカムブラケット５２に凹設されたシリンダ部５６に上記ピストン部５５ｂが摺動可能に嵌合して、該シリンダ部５６内を油圧室５７とスプリング収納室５８とに仕切っている。そして、上記スプリング収納室５８内に配置されたコイルスプリング５９によって上記ストッパピン５５が常時突出方向に向けて付勢されているとともに、これに対向する油圧室５７に油路６０を介して所定の油圧を供給することで、ストッパピン５５が凹溝５３内に突出しない位置まで後退するようになっている。上記油路６０は、図５に示すように、オイルポンプ等からなる所定の油圧源６１に電磁弁６２を介して接続されている。 Corresponding to the engagement hole 54, a stopper pin 55 of the intermediate stopper 50 is disposed on the cam bracket 52 side. As shown in detail in FIG. 7, the stopper pin 55 includes a small-diameter pin portion 55 a that can project into the concave groove 53 and a large-diameter piston portion 55 b provided at the base end thereof. The piston portion 55b is slidably fitted into a cylinder portion 56 that is recessed in the cam bracket 52 along the axial direction, and the inside of the cylinder portion 56 is divided into a hydraulic chamber 57 and a spring storage chamber 58. . The stopper pin 55 is constantly urged in the protruding direction by a coil spring 59 disposed in the spring storage chamber 58, and a predetermined pressure is passed through the oil passage 60 to the hydraulic chamber 57 facing the stopper pin 55. By supplying hydraulic pressure, the stopper pin 55 is retracted to a position where it does not protrude into the groove 53. As shown in FIG. 5, the oil passage 60 is connected to a predetermined hydraulic source 61 such as an oil pump via an electromagnetic valve 62.

図８は、上記中間ストッパ５０の動作を説明するものであり、図の（Ａ），（Ｂ）に示すように、通常の運転中は油路６０を介して油圧室５７に油圧が供給されており、中間ストッパ５０はオフ位置となる。つまり、ストッパピン５５は後退し、ストッパプレート５１の回動を阻害することがない。これに対し、電磁弁６２を介して油圧室５７への油圧供給が遮断されると、図の（Ｃ）に示すようにストッパピン５５が凹溝５３内に突出する。但し、このストッパピン５５先端は、ストッパプレート５１の端面に当接するが、制御軸３２が所定の中間作動角に対応する回転位置にない段階では、ストッパプレート５１の端面の上を摺動し得るので、ストッパプレート５１の回動は可能である。そして、制御軸３２が所定の中間作動角に対応する回転位置にきた瞬間に、図示するように、ストッパピン５５が係合孔５４（図８（Ｃ）の例では最も小作動角側の第１係合孔５４Ａ）に係合し、ストッパプレート５１の回動が拘束される。なお、ストッパピン５５が係合する凹部として、係合孔５４に代えて、ストッパプレート５１の半径方向に延びる係合溝としてもよい。 FIG. 8 illustrates the operation of the intermediate stopper 50. As shown in FIGS. 8A and 5B, hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 57 via the oil passage 60 during normal operation. The intermediate stopper 50 is in the off position. That is, the stopper pin 55 moves backward and does not hinder the rotation of the stopper plate 51. On the other hand, when the hydraulic pressure supply to the hydraulic chamber 57 is shut off via the electromagnetic valve 62, the stopper pin 55 protrudes into the concave groove 53 as shown in FIG. However, the tip of the stopper pin 55 contacts the end surface of the stopper plate 51, but can slide on the end surface of the stopper plate 51 when the control shaft 32 is not in the rotational position corresponding to a predetermined intermediate operating angle. Therefore, the stopper plate 51 can be rotated. Then, at the moment when the control shaft 32 reaches the rotational position corresponding to the predetermined intermediate operating angle, as shown in the drawing, the stopper pin 55 is engaged with the engaging hole 54 (the smallest operating angle side in the example of FIG. 8C). 1 is engaged with the engaging hole 54A), and the rotation of the stopper plate 51 is restrained. In addition, it is good also as an engaging groove extended in the radial direction of the stopper plate 51 instead of the engaging hole 54 as a recessed part which the stopper pin 55 engages.

図９および図１０は、中間ストッパの異なる例を示している。この例では、リフト・作動角制御用モータ３３の回転が１組のベベルギア７１，７２を介してボールネジ７３に伝達されるとともに、ボールナット７４が一対の連結アーム７５を介して制御軸３２に連係している。そして、一方の連結アーム７５の外側面に中間ストッパ用の係合孔５４が形成されているとともに、この係合孔５４に対応して、ストッパピン５５等からなる前述の例と同様の構成の中間ストッパ５０が設けられている。従って、この例では、連結アーム７５を介して制御軸３２が中間ロック位置に拘束される。なお、最大作動角位置および最小作動角位置で制御軸３２の回転可能範囲を機械的に規制するために、前述したストッパプレート５１のような最大・最小用のストッパ機構を併せて具備することが望ましい。 9 and 10 show different examples of the intermediate stopper. In this example, the rotation of the lift / operating angle control motor 33 is transmitted to the ball screw 73 via a pair of bevel gears 71 and 72, and the ball nut 74 is linked to the control shaft 32 via a pair of connecting arms 75. is doing. An engaging hole 54 for an intermediate stopper is formed on the outer surface of one of the connecting arms 75, and has the same configuration as that of the above-described example including the stopper pin 55 and the like corresponding to the engaging hole 54. An intermediate stopper 50 is provided. Therefore, in this example, the control shaft 32 is restrained to the intermediate lock position via the connecting arm 75. In order to mechanically restrict the rotatable range of the control shaft 32 at the maximum operating angle position and the minimum operating angle position, a maximum / minimum stopper mechanism such as the stopper plate 51 described above may be provided. desirable.

図１１は、制御軸センサ３４のセンサ出力を利用したセンサ出力特性の補正つまり学習処理の制御の流れの第１実施例を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing a first embodiment of the flow of the correction of the sensor output characteristic using the sensor output of the control axis sensor 34, that is, the control of the learning process.

ステップＳ１１では、学習信号の要求が有るか、つまり制御軸センサ３４の学習が要求されているかが判定される。この学習信号は、例えば１トリップ（機関始動から機関停止までの期間）に１回、あるいは１トリップに２回など、制御軸センサ３４の劣化頻度などに応じて要求される。 In step S11, it is determined whether a learning signal is requested, that is, whether learning of the control axis sensor 34 is requested. This learning signal is requested according to the deterioration frequency of the control axis sensor 34, for example, once per trip (period from engine start to engine stop) or twice per trip.

学習信号の要求があればステップＳ１２へ進み、学習許可条件が成立しているかを判定する。つまり、中間ロック位置５４Ａ〜５４Ｄのいずれかの固定位置で制御軸３２を機械的に固定している状況、あるいは固定しても機関運転性に悪影響を与えない状況か否かが判定される。例えば、下記の条件［１］〜［４］のいずれか又は組み合わせで判定が行われる。
［１］制御軸の目標制御軸角度又は実制御軸角度が中間ロック位置５４Ａ〜５４Ｄのいずれかの付近で、かつ、その変位量が少ない場合。
［２］機関始動時や機関停止中など、制御軸が既に始動に適した中間ロック位置５４Ａ〜５４Ｄのいずれかで機械的に固定されている場合。
［３］機関回転数の変位量が少なく、所定の中間ロック位置５４Ａ〜５４Ｄで制御軸を固定しても機関運転性への跳ね返りが少ない場合。
［４］アイドル運転中の場合（この場合、アイドル運転に適した例えば第１中間ロック位置５４Ａが選択される）。 If there is a request for a learning signal, the process proceeds to step S12 to determine whether a learning permission condition is satisfied. That is, it is determined whether or not the control shaft 32 is mechanically fixed at any one of the intermediate lock positions 54A to 54D, or the engine operability is not adversely affected even if the control shaft 32 is fixed. For example, the determination is performed under any one or combination of the following conditions [1] to [4].
[1] When the target control shaft angle or the actual control shaft angle of the control shaft is in the vicinity of any of the intermediate lock positions 54A to 54D and the displacement amount is small.
[2] When the control shaft is already mechanically fixed at any of the intermediate lock positions 54A to 54D suitable for starting, such as when the engine is started or the engine is stopped.
[3] The amount of displacement of the engine speed is small, and even when the control shaft is fixed at the predetermined intermediate lock positions 54A to 54D, the rebound to the engine operability is small.
[4] During idling (in this case, for example, the first intermediate lock position 54A suitable for idling is selected).

学習許可条件が成立していればステップＳ１３へ進み、中間ストッパ５０により所定の中間ロック位置で制御軸３２をロックする。例えば、電磁弁６２により油圧室５７への供給油圧をＯＦＦとしつつ、所定の中間ロック位置に対応する制御軸３２の目標作動角を設定し、センサ出力を用いたフィードバック制御により制御軸３２を所定の中間ロック位置へ精度良く移動させて固定する。あるいは、より簡易的に、動弁反力が常に小作動角方向へ作用することを利用して、目標作動角を所定の中間ロック位置よりも大作動角側の値に設定し、電磁弁６２により油圧室５７への供給油圧をＯＦＦとしつつ、この目標作動角に制御軸３２を駆動して、制御軸３２の回転位置を所定の中間ロック位置よりも大作動角側に移動させた後に、リフト・作動角制御用モータ３３への通電をカットし、動弁反力により制御軸３２が小作動角側へ移動することで所定の中間ロック位置へと嵌合させるようにしても良い。 If the learning permission condition is satisfied, the process proceeds to step S13, and the control shaft 32 is locked at a predetermined intermediate lock position by the intermediate stopper 50. For example, the target operating angle of the control shaft 32 corresponding to a predetermined intermediate lock position is set while the supply hydraulic pressure to the hydraulic chamber 57 is turned off by the electromagnetic valve 62, and the control shaft 32 is set in a predetermined manner by feedback control using the sensor output. Move to the intermediate lock position with high accuracy and fix. Or, more simply, by utilizing the fact that the valve reaction force always acts in the small operating angle direction, the target operating angle is set to a value on the larger operating angle side than the predetermined intermediate lock position, and the electromagnetic valve 62 The control shaft 32 is driven to this target operating angle while the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber 57 is turned OFF by moving the rotational position of the control shaft 32 to the larger operating angle side than the predetermined intermediate lock position. The energization of the lift / operating angle control motor 33 may be cut off, and the control shaft 32 may be moved to the small operating angle side by the valve reaction force to be fitted to a predetermined intermediate lock position.

続くステップＳ１４では、中間ロック位置に固定されている状態での制御軸センサのセンサ出力を読み取り、コントロールユニット１０に内蔵されたＥＥＰＲＯＭやＢａｃｋＵＰＲＡＭなどに記録（記憶）する。例えば、複数のセンサ出力を所定時間内に読み取り、これらの平均値をセンサ出力とし記録する。また、機関運転中の外乱によりセンサ出力が乱れることなどを勘案して、センサ出力の前回値と今回値とを比べ、出力変動が少ないことを条件に平均値算出用として追加するようにしても良い。ここで、制御軸３２を中間ロック位置へ固定している状況では、要求吸気量が得られるようにスロットル弁２の開度が制御される。 In subsequent step S14, the sensor output of the control axis sensor in a state of being fixed at the intermediate lock position is read and recorded (stored) in an EEPROM, a BackUP RAM or the like built in the control unit 10. For example, a plurality of sensor outputs are read within a predetermined time, and an average value thereof is recorded as the sensor output. Also, considering that the sensor output is disturbed due to disturbances during engine operation, the previous value of the sensor output is compared with the current value, and it may be added for calculating the average value on the condition that the output fluctuation is small. good. Here, in a situation where the control shaft 32 is fixed to the intermediate lock position, the opening degree of the throttle valve 2 is controlled so as to obtain the required intake air amount.

ステップＳ１５では、電磁弁６２により油圧室５７への油圧供給をＯＮとして、中間ストッパ５０による中間ロック位置のロックを解除する。ステップＳ１６では、ステップＳ１３での中間ロック用の制御軸３２の制御を解除し、通常の制御軸３２の制御、例えばセンサ出力に基づくフィードバック制御へと切換える。ステップＳ１７では、２箇所（あるいは３箇所以上）の互いに異なる中間ロック位置でのセンサ出力の記録が完了したかを判定する。 In step S <b> 15, the hydraulic pressure supply to the hydraulic chamber 57 is turned ON by the electromagnetic valve 62, and the lock at the intermediate lock position by the intermediate stopper 50 is released. In step S16, the control of the control shaft 32 for intermediate locking in step S13 is released, and the control is switched to normal control of the control shaft 32, for example, feedback control based on sensor output. In step S17, it is determined whether the recording of the sensor output at two different intermediate lock positions (or three or more) is completed.

２箇所のセンサ出力の記録が完了していれば、ステップＳ１８へと進み、これら２箇所のセンサ出力を用いて、センサ出力特性の補正すなわち学習を実施する。具体的には図１３の（Ｂ）に示すように、２箇所の中間ロック位置でのセンサ出力を用いてセンサ出力特性の傾きＧを算出し、この傾きＧを用いて、センサ出力Ｖ０の初期特性に対する劣化特性の補正値αを算出する。なお、機関運転中の外乱などの影響を勘案し、前回学習時の傾きと比較して、補正量に制限を加える、あるいは補正を禁止するようにしても良い。 If the recording of the sensor outputs at the two locations is completed, the process proceeds to step S18, and the sensor output characteristics are corrected, that is, learned, using the sensor outputs at the two locations. Specifically, as shown in FIG. 13B, the sensor output characteristic gradient G is calculated using the sensor outputs at the two intermediate lock positions, and the initial value of the sensor output V0 is calculated using this gradient G. A correction value α of the deterioration characteristic with respect to the characteristic is calculated. In consideration of influences such as disturbance during engine operation, the correction amount may be limited or may be prohibited as compared with the gradient at the previous learning.

図１２は、本発明の第２実施例に係る制御の流れを示すフローチャートである。なお、基本的には図１１に示す第１実施例と同様であり、同じ処理には同じ参照符号を付して重複する説明を適宜省略し、第１実施例と異なる部分について主に説明する。 FIG. 12 is a flowchart showing a flow of control according to the second embodiment of the present invention. 11 is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. 11. The same reference numerals are assigned to the same processes, and duplicated descriptions are omitted as appropriate, and differences from the first embodiment will be mainly described. .

この第２実施例においては、学習に用いる２箇所以上の固定位置として、制御軸３２の回転可能範囲θの一端である最小位置（あるいは最大位置）を利用している。すなわち、ステップＳ１７Ａにおいては、１箇所（あるいは２箇所以上）の中間ロック位置でのセンサ出力の記録が完了したかを判定する。記録が完了していれば、ステップＳ１８Ａへ進み、制御軸が最小位置で機械的に固定・係止されている状態でのセンサ出力を読み込む。この最小位置でのセンサ出力は、例えば機関始動時（イグニッションキーＯＮ時）あるいは機関停止時（イグニッションキーＯＦＦ時）に図示せぬ他のルーチンにより制御軸３２を最小位置へ押し付けて、そのセンサ出力を予め記憶したものである。 In the second embodiment, the minimum position (or maximum position) that is one end of the rotatable range θ of the control shaft 32 is used as two or more fixed positions used for learning. That is, in step S17A, it is determined whether the recording of the sensor output at one (or two or more) intermediate lock positions has been completed. If the recording is completed, the process proceeds to step S18A, and the sensor output in a state where the control shaft is mechanically fixed and locked at the minimum position is read. The sensor output at this minimum position is obtained by, for example, pressing the control shaft 32 to the minimum position by another routine (not shown) when the engine is started (when the ignition key is ON) or when the engine is stopped (when the ignition key is OFF). Is stored in advance.

そして、ステップＳ１８Ｂでは、ステップＳ１４で読み込んだ中間ロック位置でのセンサ出力と、ステップＳ１８Ａで読み込んだ最小位置でのセンサ出力とを用いて、センサ出力特性の補正すなわち学習を実施する。具体的には図１３の（Ｃ）に示すようにセンサ出力特性の傾きＧを算出し、この傾きＧを用いて、センサ出力Ｖ０の初期特性に対する劣化特性の補正値αを算出する。なお、機関運転中の外乱などの影響を勘案し、前回学習時の傾きと比較して、補正量に制限を加える、あるいは補正を禁止するようにしても良い。 In step S18B, the sensor output characteristic is corrected, that is, learned, using the sensor output at the intermediate lock position read in step S14 and the sensor output at the minimum position read in step S18A. Specifically, as shown in FIG. 13C, the gradient G of the sensor output characteristic is calculated, and the correction value α of the deterioration characteristic with respect to the initial characteristic of the sensor output V0 is calculated using this gradient G. In consideration of influences such as disturbance during engine operation, the correction amount may be limited or may be prohibited as compared with the gradient at the previous learning.

上記実施例では２箇所の固定位置でのセンサ出力に基づいて学習を行っているが、より学習精度を高めるために、３箇所以上の固定位置を用いて学習を行うようにしても良い。また、学習に用いる中間ロック位置として、常用域に近い位置や、センサ出力特性のばらつきが小さい中央付近の位置を選択的に用いるようにしても良い。 In the above embodiment, learning is performed based on sensor outputs at two fixed positions. However, in order to further improve learning accuracy, learning may be performed using three or more fixed positions. Further, as an intermediate lock position used for learning, a position close to the normal range or a position near the center where variations in sensor output characteristics are small may be selectively used.

また、ここでは作動角とともに弁のリフトが増減変化する可変動弁装置に適用した例を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、特開平９−１８４４０６号公報や特開平９−２６８９０６号公報等に開示された作動角のみが変化する形式の可変動弁装置や、その他種々の形式の可変動弁装置に適用することも可能である。 Further, here, an example is described in which the present invention is applied to a variable valve operating apparatus in which the lift of the valve increases and decreases with the operating angle. However, the present invention is not limited to this, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-184406 or The present invention can also be applied to a variable valve device of a type that changes only the operating angle disclosed in JP-A-9-268906 and other various types of variable valve devices.

以上の説明より把握し得る本発明の特徴的な技術思想について、上記実施例を参照して列記する。 The characteristic technical ideas of the present invention that can be understood from the above description will be listed with reference to the above-described embodiments.

（１）制御軸３２の回転位置に応じて弁３の作動角が連続的に変更される可変動弁機構５と、制御軸３２の回転角度を検出する制御軸センサ３４と、制御軸３２の回転位置を、その回転可能範囲の最小位置（５１ｂ）と最大位置（５１ａ）を除く少なくとも１箇所の中間ロック位置（５４Ａ〜５４Ｄ）に機械的に固定する中間ストッパ５０と、を備える。最小位置と最大位置と中間ロック位置のうち、中間ロック位置を含めた少なくとも２箇所以上の固定位置で、制御軸３２を機械的に固定した状態での制御軸センサ３４のセンサ出力をそれぞれ記録し（ステップＳ１３，Ｓ１４）、これら２箇所以上の固定位置でのセンサ出力を用いて、制御軸センサ３４のセンサ出力特性の補正を行う（ステップＳ１８，Ｓ１８Ａ，Ｓ１８Ｂ）。 (1) The variable valve mechanism 5 in which the operating angle of the valve 3 is continuously changed according to the rotational position of the control shaft 32, the control shaft sensor 34 that detects the rotational angle of the control shaft 32, And an intermediate stopper 50 that mechanically fixes the rotational position to at least one intermediate lock position (54A to 54D) excluding the minimum position (51b) and the maximum position (51a) of the rotatable range. The sensor output of the control axis sensor 34 is recorded in a state where the control axis 32 is mechanically fixed at at least two fixed positions including the intermediate lock position among the minimum position, the maximum position, and the intermediate lock position. (Steps S13, S14) The sensor output characteristics of the control axis sensor 34 are corrected using the sensor outputs at these two or more fixed positions (Steps S18, S18A, S18B).

このように、２箇所以上の固定位置でのセンサ出力を用いてセンサ出力特性の補正すなわち学習を行うために、上述した従来例のように１箇所の固定位置を用いて学習を行う場合に比して、その学習精度を大幅に向上することができ、ひいてはセンサ出力を用いた作動角制御の精度を高め、機関出力，燃費などの機関運転性能を向上することができる。また、固定位置として少なくとも中間ロック位置を用いているために、回転可能範囲の最小位置や最大位置に制御軸３２を押し付ける場合に比して、目標制御軸角度が中間ロック位置の付近であれば、機関運転中であっても学習のために中間ロック位置にて制御軸３２を固定しても機関運転性の低下を十分に抑制することができる。このため、機関運転性を確保しつつ機関運転中にも学習を行うことが可能となり、学習頻度を高めて学習精度を向上することができる。更に、学習に用いる中間ロック位置を、常用域に近い位置やセンサ出力特性のばらつきが小さい中央付近の位置とすることで、学習精度を更に向上することができる。 As described above, in order to correct or learn the sensor output characteristics using the sensor outputs at two or more fixed positions, compared with the case where learning is performed using one fixed position as in the conventional example described above. As a result, the learning accuracy can be greatly improved, and as a result, the accuracy of the operating angle control using the sensor output can be improved, and the engine operation performance such as engine output and fuel consumption can be improved. Further, since at least the intermediate lock position is used as the fixed position, the target control shaft angle is near the intermediate lock position as compared with the case where the control shaft 32 is pressed to the minimum position or the maximum position of the rotatable range. Even when the engine is in operation, even if the control shaft 32 is fixed at the intermediate lock position for learning, a decrease in engine operability can be sufficiently suppressed. For this reason, it is possible to perform learning during engine operation while ensuring engine operability, and it is possible to increase learning frequency and improve learning accuracy. Furthermore, the learning accuracy can be further improved by setting the intermediate lock position used for learning to a position close to the normal range or a position near the center where variations in sensor output characteristics are small.

（２）中間ストッパ５０は、制御軸３２の回転位置が互いに異なる複数の中間ロック位置（５４Ａ〜５４Ｄ）で制御軸３２を機械的に固定可能である。このために、例えば現在の制御軸角度に近い中間ロック位置に制御軸３２を固定することで、制御軸３２を大きく動かすことなく中間ロック位置への固定を速やかに行うことが可能となり、学習に伴う機関運転性能の低下を最小限に抑制することが可能となる。 (2) The intermediate stopper 50 can mechanically fix the control shaft 32 at a plurality of intermediate lock positions (54A to 54D) where the rotational positions of the control shaft 32 are different from each other. For this reason, for example, by fixing the control shaft 32 to an intermediate lock position close to the current control shaft angle, it is possible to quickly fix the control shaft 32 to the intermediate lock position without greatly moving the control shaft 32. It is possible to minimize the accompanying decrease in engine operation performance.

（３）中間ストッパ５０は、オン位置およびオフ位置に切換可能であるとともに、オン位置において突出側へ付勢されるストッパピン５５と、上記中間ロック位置にあるときにストッパピン５５が係合可能な複数の係合孔５４Ａ〜５４Ｄと、を有する。このように複数の係合孔５４Ａ〜５４Ｄを設けるという簡素な構造で、制御軸３２の回転位置が互いに異なる複数の中間ロック位置に固定することを容易に実現することができる。 (3) The intermediate stopper 50 can be switched between the on position and the off position, and the stopper pin 55 that is biased toward the protruding side in the on position can be engaged with the stopper pin 55 when in the intermediate lock position. A plurality of engaging holes 54A to 54D. In this way, with a simple structure in which the plurality of engagement holes 54A to 54D are provided, it is possible to easily realize fixing at a plurality of intermediate lock positions where the rotational positions of the control shaft 32 are different from each other.

（４）中間ロック位置での制御軸３２の固定は、機関運転中に所定の学習許可条件が成立すると行われる（ステップＳ１２，Ｓ１３）。つまり、機関運転性に悪影響のない所定の学習許可条件が成立する場合であれば、機関運転中にも学習のために制御軸を機械的に固定することができるために、上述した従来例のように学習を行う状況が実質的に機関停止状態に限られるものに比して、学習を行うことができるシーンが大幅に増して、学習精度を大きく向上することが可能となる。 (4) The control shaft 32 is fixed at the intermediate lock position when a predetermined learning permission condition is satisfied during engine operation (steps S12 and S13). That is, if a predetermined learning permission condition that does not adversely affect engine operability is satisfied, the control shaft can be mechanically fixed for learning even during engine operation. Thus, compared with the situation where learning is substantially limited to the engine stop state, the number of scenes where learning can be performed is greatly increased, and learning accuracy can be greatly improved.

（５）具体的な学習処理としては、図１３に示すように２箇所の固定位置でのセンサ出力からセンサ出力特性の傾きＧを求め、この傾きＧに基づいてセンサ出力の補正値αを算出している。 (5) As a specific learning process, as shown in FIG. 13, a sensor output characteristic gradient G is obtained from sensor outputs at two fixed positions, and a sensor output correction value α is calculated based on the gradient G. is doing.

（６）吸気通路７に必要な負圧を生成するために設けられた電子制御スロットル弁２をさらに備え、制御軸３２を中間ロック位置へ固定したときには、要求吸気量が得られるようにスロットル弁２の開度を制御している。従って、学習のために制御軸３２を中間ロック位置に固定している状況で、仮に要求負荷が増減しても、スロットル弁２により所望の吸気量を確保することができ、機関運転性の低下を招くことがない。 (6) The electronic control throttle valve 2 provided for generating the necessary negative pressure in the intake passage 7 is further provided, and when the control shaft 32 is fixed at the intermediate lock position, the throttle valve is obtained so that the required intake amount is obtained. The opening degree of 2 is controlled. Therefore, in a situation where the control shaft 32 is fixed at the intermediate lock position for learning, even if the required load increases or decreases, a desired intake amount can be secured by the throttle valve 2 and the engine operability is reduced. Is not invited.

（７）図１１に示す第１実施例のように、互いに異なる２箇所の中間ロック位置を固定位置として用いる場合、制御軸３２を最小位置や最大位置に押し付ける必要がなく、これによる機関運転性の低下などを招くおそれがない。 (7) When two different intermediate lock positions are used as fixed positions as in the first embodiment shown in FIG. 11, there is no need to press the control shaft 32 to the minimum position or the maximum position. There is no risk of lowering.

（８）あるいは図１２に示す第２実施例のように、固定位置として、既存の学習制御にも良く用いられる最小位置を利用することもでき、この場合、簡便に学習精度を向上することができる。 As in (8) or the second embodiment shown in FIG. 12, the minimum position often used in the existing learning control can be used as the fixed position. In this case, the learning accuracy can be easily improved. it can.

本発明の一実施形態に係る可変動弁装置を利用した内燃機関の吸入空気量制御装置のシステム構成図。1 is a system configuration diagram of an intake air amount control device for an internal combustion engine using a variable valve device according to an embodiment of the present invention. 第１可変動弁機構の概略を示す斜視図。The perspective view which shows the outline of a 1st variable valve mechanism. 代表的な運転条件でのバルブリフト特性を示す特性図。The characteristic view which shows the valve lift characteristic in a typical driving | running condition. 中間ストッパの一例を示す要部の横断面図。The transverse cross section of the important section showing an example of an intermediate stopper. 同じく縦断面図。Similarly longitudinal section. ストッパプレートのみを示す正面図。The front view which shows only a stopper plate. 中間ストッパの要部の拡大図。The enlarged view of the principal part of an intermediate | middle stopper. 中間ストッパの動作を示す説明図。Explanatory drawing which shows operation | movement of an intermediate | middle stopper. 制御軸の駆動機構の変形例を示す斜視図。The perspective view which shows the modification of the drive mechanism of a control shaft. この駆動機構における中間ストッパの一例を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows an example of the intermediate | middle stopper in this drive mechanism. 本発明の第１実施例の制御の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of control of 1st Example of this invention. 本発明の第２実施例の制御の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of control of 2nd Example of this invention. センサ出力の補正を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating correction | amendment of a sensor output.

符号の説明Explanation of symbols

３…吸気弁
５…第１可変動弁機構
６…第２可変動弁機構
１０…コントロールユニット（制御手段）
３２…制御軸
５１…ストッパプレート
５４Ａ〜５４Ｄ…係合孔
５５…ストッパピン DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Intake valve 5 ... 1st variable valve mechanism 6 ... 2nd variable valve mechanism 10 ... Control unit (control means)
32 ... Control shaft 51 ... Stopper plate 54A to 54D ... Engagement hole 55 ... Stopper pin

Claims

制御軸の回転位置に応じて弁の作動角が連続的に変更される可変動弁機構と、
上記制御軸の回転角度を検出する制御軸センサと、
上記制御軸の回転位置を、その回転可能範囲の最小位置と最大位置を除く少なくとも１箇所の中間ロック位置に機械的に固定する中間ストッパと、
上記最小位置と最大位置と中間ロック位置のうち、上記中間ロック位置を含めた少なくとも２箇所以上の固定位置で、上記制御軸を機械的に固定した状態での制御軸センサのセンサ出力をそれぞれ記録し、これら２箇所以上の固定位置でのセンサ出力を用いて、上記制御軸センサのセンサ出力特性の補正を行うセンサ出力補正手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 A variable valve mechanism in which the valve operating angle is continuously changed according to the rotational position of the control shaft;
A control axis sensor for detecting the rotation angle of the control axis;
An intermediate stopper for mechanically fixing the rotational position of the control shaft to at least one intermediate lock position excluding the minimum position and the maximum position of the rotatable range;
Record the sensor output of the control axis sensor in the state where the control axis is mechanically fixed at at least two fixed positions including the intermediate lock position among the minimum position, maximum position and intermediate lock position. And sensor output correction means for correcting the sensor output characteristics of the control axis sensor using sensor outputs at these two or more fixed positions;
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, comprising:

上記中間ストッパは、上記制御軸の回転位置が互いに異なる複数の中間ロック位置で制御軸を機械的に固定可能であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。 2. The variable valve operating system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the intermediate stopper is capable of mechanically fixing the control shaft at a plurality of intermediate lock positions where the rotational positions of the control shaft are different from each other.

上記中間ストッパは、オン位置およびオフ位置に切換可能であるとともに、上記オン位置において突出側へ付勢されるストッパピンと、上記中間ロック位置にあるときにストッパピンが係合可能な複数の係合孔と、を有することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置。 The intermediate stopper can be switched between an on position and an off position, and a stopper pin that is biased toward the protruding side in the on position, and a plurality of engagements with which the stopper pin can engage when in the intermediate lock position. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising a hole.

上記中間ロック位置での制御軸の固定が、機関運転中に所定の学習許可条件が成立すると行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the control shaft is fixed at the intermediate lock position when a predetermined learning permission condition is satisfied during engine operation.

上記センサ出力補正手段は、２箇所の固定位置でのセンサ出力からセンサ出力特性の傾きを求め、この傾きに基づいて、センサ出力の補正値を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。 5. The sensor output correction means according to claim 1, wherein the sensor output correction means calculates a sensor output characteristic slope from sensor outputs at two fixed positions, and calculates a sensor output correction value based on the slope. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of the above.

吸気通路に必要な負圧を生成するために設けられた電子制御スロットル弁をさらに備え、上記制御手段は、上記制御軸を中間ロック位置へ固定したときには、要求吸気量が得られるようにスロットル弁の開度を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。 An electronically controlled throttle valve provided for generating a negative pressure required in the intake passage is further provided, and the control means is configured to obtain a required intake air amount when the control shaft is fixed at the intermediate lock position. 6. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an opening degree of the internal combustion engine is controlled.

上記２箇所以上の固定位置が、互いに異なる２箇所の中間ロック位置であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve operating system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the two or more fixed positions are two different intermediate lock positions.

上記２箇所以上の固定位置が上記最小位置を含んでいることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the two or more fixed positions include the minimum position.