JP2010275970A - Variable valve timing controller for internal combustion engine - Google Patents

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優一 竹村
Masaomi Inoue
正臣 井上
Minoru Wada
実 和田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce influence, caused by the deviance of a learning value of a holding duty, on the stability of feedback control of a VCT phase (valve timing) in a variable valve timing device. <P>SOLUTION: A variable valve timing device has a plurality of control regions (a spring existing region (A) where a spring force acts in an advance-angle direction and a spring nonexisting region (B) where no spring force acts) different in control characteristic of the VCT phase from each other. When a given holding duty learning performing condition is established, the VCT phase is controlled into the spring existing region (A) (a control region on a lag-angle side) and the spring nonexisting region (B) (a control region on an advance-angle side) to learn the holding duty of the respective regions (A), (B). A reference holding duty used for both the regions (A), (B) in common is set between the holding duty learning values of both the regions (A), (B). When the reference holding duty is set, the VCT phase is feedback-controlled using the reference holding duty as a holding duty in both the regions (A), (B). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）の制御特性が異なる複数の制御領域を持つ内燃機関の可変バルブタイミング制御装置に関する発明である。   The present invention relates to a variable valve timing control device for an internal combustion engine having a plurality of control regions having different control characteristics of a rotational phase (hereinafter referred to as “VCT phase”) of a camshaft with respect to a crankshaft of the internal combustion engine.

近年、車両に搭載される内燃機関においては、出力向上、燃費節減、エミッション低減等を目的として、内燃機関の吸気バルブや排気バルブのバルブタイミング（開閉タイミング）を変化させる油圧駆動式の可変バルブタイミング装置を搭載したものが増加しつつある。この油圧駆動式の可変バルブタイミング装置は、特許文献１（特開２００７−２２４７４４号公報）、特許文献２（特開２００４−２５１２５４号公報）に記載されているように、可変バルブタイミング装置を駆動する油圧を制御する油圧制御弁の制御量（制御デューティ）を演算する際に、目標バルブタイミング（目標ＶＣＴ位相）と実バルブタイミング（実ＶＣＴ位相）との偏差に応じたフィードバック制御量と、実バルブタイミングを一定に保持するのに必要な保持制御量（保持デューティ）とに基づいて油圧制御弁の制御量を設定し、この制御量で油圧制御弁を駆動して可変バルブタイミング装置の進角室や遅角室に供給する作動油の流量（油圧）を変化させることで、バルブタイミングを進角又は遅角させるようにしている。   Recently, in an internal combustion engine mounted on a vehicle, a hydraulically driven variable valve timing that changes the valve timing (opening / closing timing) of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine for the purpose of improving output, reducing fuel consumption, and reducing emissions. The number of devices equipped with equipment is increasing. This hydraulically driven variable valve timing device drives the variable valve timing device as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-224744) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-251254). When calculating the control amount (control duty) of the hydraulic control valve that controls the hydraulic pressure to be controlled, the feedback control amount according to the deviation between the target valve timing (target VCT phase) and the actual valve timing (actual VCT phase) The control amount of the hydraulic control valve is set based on the holding control amount (holding duty) necessary to hold the valve timing constant, and the hydraulic control valve is driven by this control amount to advance the variable valve timing device. The valve timing is advanced or retarded by changing the flow rate (hydraulic pressure) of hydraulic oil supplied to the chamber or the retard chamber.

この際、可変バルブタイミング装置や油圧制御弁の製造ばらつきや経時変化によって保持制御量が変動することを考慮して、保持制御量を学習するようにしている。従来の保持制御量の学習処理は、実バルブタイミングが目標バルブタイミングにほぼ一致して安定しているときに（両者の偏差が所定値以内の状態が続くときに）、その時点の油圧制御弁の制御量を保持制御量として学習（更新記憶）するようにしている。   At this time, the holding control amount is learned in consideration of fluctuations in the holding control amount due to manufacturing variations and changes over time of the variable valve timing device and the hydraulic control valve. In the conventional holding control amount learning process, when the actual valve timing is substantially consistent with the target valve timing and stable (when the deviation between the two continues within a predetermined value), the hydraulic control valve at that time The control amount is learned (updated and stored) as the holding control amount.

また、油圧駆動式の可変バルブタイミング装置においては、特許文献３（特開平９−３２４６１３号公報）、特許文献４（特開２００１−１５９３３０号公報）に記載されているように、エンジン停止時のロック位相をＶＣＴ位相の調整可能範囲の略中間に設定して、バルブタイミング（ＶＣＴ位相）の調整可能範囲を拡大するようにしたものがある。このものは、エンジン停止時にロックする中間ロック位相を始動に適した位相に設定して、この中間ロック位相で始動し、始動完了後のエンジン回転上昇（オイルポンプ回転上昇）により油圧が適正な油圧に上昇してから、ロックを解除してＶＣＴ位相のフィードバック制御を開始するようにしている。   Further, in the hydraulically driven variable valve timing device, as described in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-324613) and Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-159330), the engine is stopped. In some cases, the lock phase is set approximately in the middle of the adjustable range of the VCT phase to expand the adjustable range of the valve timing (VCT phase). In this system, the intermediate lock phase that locks when the engine is stopped is set to a phase suitable for starting, and the engine is started with this intermediate lock phase. After that, the lock is released and feedback control of the VCT phase is started.

特開２００７−２２４７４４号公報JP 2007-224744 A 特開２００４−２５１２５４号公報JP 2004-251254 A 特開平９−３２４６１３号公報JP-A-9-324613 特開２００１−１５９３３０号公報JP 2001-159330 A

ところで、上記特許文献３，４のような中間ロック機構付きの可変バルブタイミング装置は、後述するようにＶＣＴ位相の制御特性が異なる複数の制御領域を持っている。各制御領域毎にＶＣＴ位相の制御特性が異なれば、保持制御量も各制御領域毎に異なる。   By the way, the variable valve timing apparatus with an intermediate lock mechanism as in Patent Documents 3 and 4 has a plurality of control regions having different VCT phase control characteristics as described later. If the control characteristics of the VCT phase are different for each control region, the holding control amount is also different for each control region.

しかし、従来の保持制御量の学習方法は、制御領域とは関係なく、保持制御量を学習するようにしているため、制御領域によっては、保持制御量学習値のずれが大きくなり、オーバーシュートやハンチングが発生しやすくなってＶＣＴ位相制御の安定性が低下してしまう可能性がある。   However, since the conventional learning method of the holding control amount learns the holding control amount regardless of the control region, the deviation of the holding control amount learning value becomes large depending on the control region, and overshoot and Hunting is likely to occur, and the stability of VCT phase control may be reduced.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、保持制御量の学習値のずれがＶＣＴ位相制御の安定性に及ぼす影響を低減できる内燃機関の可変バルブタイミング制御装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable valve timing control device for an internal combustion engine that can reduce the influence of the deviation of the learning value of the holding control amount on the stability of the VCT phase control.

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置を駆動する油圧を制御する内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に一致させるように前記可変バルブタイミング装置の制御量（以下「ＶＣＴ制御量」という）をフィードバック制御する可変バルブタイミング制御手段と、所定の保持制御量学習実行条件が成立しているときに前記ＶＣＴ制御量に基づいて前記実ＶＣＴ位相を一定に保持するのに必要な保持制御量を学習する保持制御量学習手段とを備え、前記可変バルブタイミング装置は、ＶＣＴ位相の制御特性が異なる複数の制御領域を持つように構成され、前記保持制御量学習手段は、前記保持制御量学習実行条件が成立しているときにＶＣＴ位相を各制御領域に制御して各制御領域の保持制御量を学習し、前記各制御領域の保持制御量に基づいて全ての制御領域で共通して使用する基準保持制御量を設定し、前記可変バルブタイミング制御手段は、前記基準保持制御量が設定されている場合は、全ての制御領域で前記保持制御量として前記基準保持制御量を用いてＶＣＴ位相を制御するようにしたものである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a hydraulically driven variable valve that adjusts the valve timing by changing the rotational phase of the cam shaft relative to the crankshaft of the internal combustion engine (hereinafter referred to as “VCT phase”). In a variable valve timing control device for an internal combustion engine that controls the hydraulic pressure that drives the timing device, a control amount of the variable valve timing device (hereinafter referred to as “VCT control amount”) is fed back so that the actual VCT phase matches the target VCT phase. Variable valve timing control means for controlling and learning a holding control amount necessary for holding the actual VCT phase constant based on the VCT control amount when a predetermined holding control amount learning execution condition is satisfied Holding variable control timing learning means, wherein the variable valve timing device has a plurality of control characteristics having different VCT phase control characteristics. The holding control amount learning means controls the VCT phase to each control region and learns the holding control amount of each control region when the holding control amount learning execution condition is satisfied. A reference holding control amount that is commonly used in all control regions based on the holding control amount of each control region, and the variable valve timing control means, when the reference holding control amount is set The VCT phase is controlled using the reference holding control amount as the holding control amount in all control regions.

この構成では、ＶＣＴ位相の制御特性が異なる複数の制御領域を持つことを考慮して、各制御領域の保持制御量を学習し、各制御領域の保持制御量に基づいて全ての制御領域で共通して使用する基準保持制御量を設定するようにしたので、各制御領域の実際の保持制御量と共通使用する保持制御量学習値（基準保持制御量）とのずれを小さくすることが可能となり、保持制御量学習値のずれがＶＣＴ位相制御の安定性に及ぼす影響を低減できる。しかも、全ての制御領域で基準保持制御量を共通して使用できるため、ＶＣＴ位相制御の演算処理が複雑になることを防止できる。   In this configuration, in consideration of having a plurality of control regions having different control characteristics of the VCT phase, the holding control amount of each control region is learned, and common to all control regions based on the holding control amount of each control region. Since the reference holding control amount to be used is set, the deviation between the actual holding control amount of each control area and the commonly used holding control amount learning value (reference holding control amount) can be reduced. Thus, it is possible to reduce the influence of the deviation of the hold control amount learning value on the stability of the VCT phase control. In addition, since the reference holding control amount can be used in common in all the control areas, it is possible to prevent the calculation process of the VCT phase control from becoming complicated.

この場合、請求項２のように、基準保持制御量を各制御領域の保持制御量の中間に位置する保持制御量に設定するようにすると良い。このようにすれば、最適な基準保持制御量を設定できる。   In this case, as in claim 2, the reference holding control amount may be set to a holding control amount positioned in the middle of the holding control amounts of the respective control regions. In this way, an optimal reference holding control amount can be set.

また、請求項３のように、前記保持制御量学習実行条件は、少なくとも、車両の走行性に影響しない運転条件であれば良く、これにより、車両の走行性に影響を与えることなく各制御領域の保持制御量を学習できる。
例えば、請求項４のように、前記車両の走行性に影響しない運転条件は、少なくとも、始動後のアイドル期間又は走行中の燃料カット期間であれば良い。 Further, as described in claim 3, the holding control amount learning execution condition may be at least an operation condition that does not affect the running performance of the vehicle, and thereby each control region without affecting the running performance of the vehicle. The amount of holding control can be learned.
For example, as in claim 4, the driving condition that does not affect the traveling performance of the vehicle may be at least the idle period after starting or the fuel cut period during traveling.

本発明は、吸気側、排気側のいずれの可変バルブタイミング装置にも適用可能であるが、吸気側の可変バルブタイミング装置に適用する場合は、請求項５のように、冷間始動後に吸気バルブのＶＣＴ位相（以下「吸気ＶＣＴ位相」という）を進角させて触媒早期暖機制御を実行する触媒早期暖機制御手段を備え、前記保持制御量学習手段は、触媒早期暖機制御の実行中に吸気ＶＣＴ位相を最進角位相の所定量手前で保持して進角側の制御領域の保持制御量を学習し、触媒早期暖機制御の終了後に吸気ＶＣＴ位相を遅角側の制御領域に移動させて当該遅角側の制御領域の保持制御量を学習するようにすると良い。このようにすれば、冷間始動後の触媒早期暖機制御を利用して進角側の制御領域の保持制御量を学習できる。更に、保持制御量の学習完了前は、ＶＣＴ位相の制御精度が悪いことを考慮して、触媒早期暖機制御の実行中に吸気ＶＣＴ位相を最進角位相の所定量手前で保持して保持制御量を学習するようにしたので、触媒早期暖機制御の実行中（保持制御量の学習中）に可変バルブタイミング装置のベーン等の部品が最進角位相の端に衝突して衝突音が発生したり当該部品が損傷することを防止できる。   The present invention can be applied to both the intake side and the exhaust side variable valve timing devices, but when applied to the intake side variable valve timing devices, the intake valve after cold start as in claim 5 Catalyst early warm-up control means for performing early catalyst warm-up control by advancing the VCT phase (hereinafter referred to as “intake VCT phase”), and the holding control amount learning means is executing the early catalyst warm-up control. The intake VCT phase is held at a predetermined amount before the most advanced angle phase to learn the hold control amount in the advance side control region, and after the early catalyst warm-up control, the intake VCT phase is set to the retard side control region. It is preferable to move and learn the holding control amount of the retarded control region. In this way, it is possible to learn the holding control amount of the control region on the advance side using the early catalyst warm-up control after the cold start. Furthermore, before the learning of the hold control amount is completed, taking into account the poor control accuracy of the VCT phase, the intake VCT phase is held and held at a predetermined amount before the most advanced angle phase during the catalyst early warm-up control. Since the control amount is learned, parts such as the vane of the variable valve timing device collide with the end of the most advanced angle phase while the catalyst early warm-up control is being executed (learning the hold control amount), and the collision sound is generated. It is possible to prevent the occurrence or damage of the part.

この場合、請求項６のように、前記基準保持制御量が設定されていない場合には、前記基準保持制御量が設定されている場合と比べてＶＣＴ位相のフィードバック制御のゲインを小さくするようにすると良い。基準保持制御量が設定されていない場合でも、フィードバック制御のゲインを小さくすることで、ＶＣＴ位相制御のオーバーシュート／アンダーシュートを防止できる。   In this case, as in the sixth aspect, when the reference holding control amount is not set, the gain of the feedback control of the VCT phase is made smaller than when the reference holding control amount is set. Good. Even when the reference holding control amount is not set, the overshoot / undershoot of the VCT phase control can be prevented by reducing the feedback control gain.

また、請求項７のように、前記基準保持制御量が設定されていない場合には、保持制御量の学習を完了した制御領域の保持制御量学習値を用いてＶＣＴ位相を制御するようにしても良い。このようにすれば、保持制御量学習値を用いない場合よりもＶＣＴ位相制御の精度を向上できる。   Further, as in claim 7, when the reference holding control amount is not set, the VCT phase is controlled using the holding control amount learning value of the control region in which the learning of the holding control amount is completed. Also good. In this way, the accuracy of the VCT phase control can be improved as compared with the case where the hold control amount learning value is not used.

この場合、請求項８のように、前記基準保持制御量が設定されていない場合でも複数の制御領域の保持制御量が学習されている場合は、ＶＣＴ位相の制御方向に応じてオーバーシュート／アンダーシュートが発生しにくい方の制御領域の保持制御量学習値を用いてＶＣＴ位相を制御するようにしても良い。このようにすれば、基準保持制御量が設定されていない場合でも、ＶＣＴ位相制御のオーバーシュート／アンダーシュートを防止できる。   In this case, as in the eighth aspect, even when the reference holding control amount is not set, if the holding control amounts of a plurality of control regions are learned, the overshoot / under is determined according to the control direction of the VCT phase. The VCT phase may be controlled using the hold control amount learning value of the control region where the chute is less likely to occur. In this way, overshoot / undershoot of VCT phase control can be prevented even when the reference holding control amount is not set.

本発明は、ＶＣＴ位相を駆動する油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁とロックピンを駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁とを別々に設けた構成としても良いし、位相制御用の油圧制御弁機能とロック制御用の油圧制御弁機能とを一体化した油圧制御弁を用いた構成としても良い。   The present invention may have a configuration in which a phase control hydraulic control valve that controls the hydraulic pressure that drives the VCT phase and a lock control hydraulic control valve that controls the hydraulic pressure that drives the lock pin are provided separately. A configuration using a hydraulic control valve in which a hydraulic control valve function for control and a hydraulic control valve function for lock control are integrated may be used.

位相制御用の油圧制御弁機能とロック制御用の油圧制御弁機能とを一体化した油圧制御弁を用いる場合は、請求項９のように、油圧制御弁の制御量に応じて、ＶＣＴ位相を遅角方向に駆動する遅角モードの制御領域と、ＶＣＴ位相を一定に保持する保持モードの制御領域と、ＶＣＴ位相を進角方向に駆動する進角モードの制御領域と、前記ロックピンを突出させるロックモードの制御領域とに区分し、ＶＣＴ位相のフィードバック制御の実行中には、前記ＶＣＴ制御量を前記ロックピンを突出させない所定範囲内に制限すると共に、前記保持制御量学習値を所定の上下限値以内に制限するようにしても良い。このようにすれば、位相制御用の油圧制御弁機能とロック制御用の油圧制御弁機能とを一体化した油圧制御弁を用いるシステムに対しても本発明の制御を適用して実施できる。   When using a hydraulic control valve that integrates a hydraulic control valve function for phase control and a hydraulic control valve function for lock control, the VCT phase is set according to the control amount of the hydraulic control valve as in claim 9. A retard mode control area that drives in the retard direction, a hold mode control area that keeps the VCT phase constant, an advance mode control area that drives the VCT phase in the advance direction, and the lock pin protrudes The control range of the lock mode is divided, and during the execution of the feedback control of the VCT phase, the VCT control amount is limited to a predetermined range in which the lock pin does not protrude, and the holding control amount learning value is set to a predetermined value. You may make it restrict | limit within the upper-lower limit value. In this way, the control of the present invention can be applied to a system using a hydraulic control valve in which a hydraulic control valve function for phase control and a hydraulic control valve function for lock control are integrated.

また、請求項１０のように、実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に一致させるように可変バルブタイミング装置の制御量（以下「ＶＣＴ制御量」という）をフィードバック制御する可変バルブタイミング制御手段と、所定の保持制御量学習実行条件が成立しているときに前記ＶＣＴ制御量に基づいて前記実ＶＣＴ位相を一定に保持するのに必要な保持制御量を学習する保持制御量学習手段と、前記可変バルブタイミング装置を前記保持制御量の学習値で制御したときの実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相との偏差を小さくする方向に前記ＶＣＴ制御量を徐々に補正する目標追従制御を実行する目標追従制御手段とを備え、前記可変バルブタイミング装置は、ＶＣＴ位相の制御特性が異なる複数の制御領域を持つように構成され、前記保持制御量学習手段は、前記目標追従制御が実行されている期間中は、前記保持制御量学習手段による保持制御量の学習処理を停止すると共に、当該目標追従制御によるＶＣＴ制御量の補正量が所定値を越えた場合に当該所定値を越える分を前記保持制御量の学習値に配分する配分処理を実行するようにしても良い。   Further, as in claim 10, variable valve timing control means for performing feedback control of a control amount of the variable valve timing device (hereinafter referred to as “VCT control amount”) so that the actual VCT phase matches the target VCT phase; Holding control amount learning means for learning a holding control amount required to hold the actual VCT phase constant based on the VCT control amount when a holding control amount learning execution condition is satisfied; and the variable valve timing Target tracking control means for executing target tracking control for gradually correcting the VCT control amount in a direction to reduce the deviation between the actual VCT phase and the target VCT phase when the apparatus is controlled with the learning value of the holding control amount; The variable valve timing device is configured to have a plurality of control regions having different VCT phase control characteristics, and While the target tracking control is being executed, the holding control amount learning process by the holding control amount learning means is stopped, and the correction amount of the VCT control amount by the target tracking control exceeds a predetermined value. In this case, a distribution process may be executed in which the amount exceeding the predetermined value is distributed to the learning value of the holding control amount.

要するに、目標追従制御によるＶＣＴ制御量の補正量が所定値を越えた場合には、保持制御量の学習値のずれが大きいと判断して、当該所定値を越える分を保持制御量の学習値に配分する配分処理を実行するものである。これにより、保持制御量の学習値のずれが大きい場合には、目標追従制御が実行されている期間中に保持制御量の学習値のずれを部分的に修正することができる。   In short, when the correction amount of the VCT control amount by the target tracking control exceeds a predetermined value, it is determined that the deviation of the learning value of the holding control amount is large, and the amount exceeding the predetermined value is determined as the learning value of the holding control amount. The distribution process of allocating to is executed. Thereby, when the deviation of the learning value of the holding control amount is large, the deviation of the learning value of the holding control amount can be partially corrected during the period in which the target follow-up control is being executed.

また、請求項１１のように、前記配分処理の実行頻度が所定頻度を越える場合には、保持制御量学習実行条件を厳しくするようにしても良い。要するに、配分処理の実行頻度が高い場合には、保持制御量の学習精度が悪いと判断して、保持制御量学習実行条件を厳しくすることで、保持制御量の学習精度を高めるものである。   Further, as described in claim 11, when the execution frequency of the distribution process exceeds a predetermined frequency, the holding control amount learning execution condition may be made stricter. In short, when the execution frequency of the distribution process is high, it is determined that the learning accuracy of the holding control amount is poor and the holding control amount learning execution condition is tightened, thereby improving the learning accuracy of the holding control amount.

或は、請求項１２のように、前記配分処理の実行頻度が所定頻度を越える場合に、前記保持制御量の学習完了タイミングを判定するための実ＶＣＴ位相及び／又は目標ＶＣＴ位相の安定性を判定する時間（以下「安定判定時間」という）を長くするようにしても良い。要するに、配分処理の実行頻度が高い場合には、保持制御量の学習精度が悪いと判断して、安定判定時間を長くすることで、保持制御量の学習精度を高めるものである。   Alternatively, the stability of the actual VCT phase and / or the target VCT phase for determining the learning completion timing of the holding control amount when the frequency of execution of the distribution process exceeds a predetermined frequency as in claim 12. The determination time (hereinafter referred to as “stability determination time”) may be lengthened. In short, when the frequency of execution of the distribution process is high, it is determined that the learning accuracy of the holding control amount is poor and the stability determination time is lengthened to increase the learning accuracy of the holding control amount.

また、請求項１３のように、前記可変バルブタイミング装置は、ＶＣＴ位相の制御特性が異なる複数の制御領域を持つように構成され、前記保持制御量学習手段は、前記保持制御量学習実行条件が成立しているときにＶＣＴ位相を各制御領域に制御して各制御領域の保持制御量を学習し、前記各制御領域の保持制御量に基づいて全ての制御領域で共通して使用する基準保持制御量を設定し、前記目標追従制御手段は、前記基準保持制御量が更新されたときに当該基準保持制御量と前記保持制御量の学習値との差の範囲内に前記目標追従制御によるＶＣＴ制御量の補正量を設定して前記目標追従制御を開始するようにしても良い。このようにすれば、ＶＣＴ位相の制御特性が異なる複数の制御領域を持つ可変バルブタイミング装置に本発明を適用する場合でも、基準保持制御量の学習と目標追従制御とを組み合わせてＶＣＴ位相を精度良く目標ＶＣＴ位相に制御することができる。   According to a thirteenth aspect of the present invention, the variable valve timing device is configured to have a plurality of control regions having different VCT phase control characteristics, and the holding control amount learning means has the holding control amount learning execution condition When established, the VCT phase is controlled in each control region to learn the holding control amount of each control region, and the reference holding is used in common in all control regions based on the holding control amount of each control region. A control amount is set, and when the reference holding control amount is updated, the target follow-up control means has a VCT based on the target follow-up control within a range of a difference between the reference holding control amount and a learning value of the holding control amount. The target follow-up control may be started by setting a control amount correction amount. In this way, even when the present invention is applied to a variable valve timing device having a plurality of control regions having different control characteristics of the VCT phase, the accuracy of the VCT phase is obtained by combining learning of the reference holding control amount and target tracking control. The target VCT phase can be well controlled.

図１は本発明の実施例１を示す制御システム全体の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the entire control system showing Embodiment 1 of the present invention. 図２は可変バルブタイミング装置と油圧制御回路の構成を説明する縦断側面図である。FIG. 2 is a longitudinal side view for explaining the configuration of the variable valve timing device and the hydraulic control circuit. 図３は可変バルブタイミング装置の縦断正面図である。FIG. 3 is a longitudinal front view of the variable valve timing device. 図４（ａ）は、油圧制御弁の進角ポート、遅角ポート、ロックピン制御ポートの切り替えパターンを説明する図、同図（ｂ）は、ロックモード、進角モード、保持モード、遅角モードの４つの制御領域と位相変化速度との関係を説明する油圧制御弁の制御特性図である。FIG. 4A is a diagram for explaining a switching pattern of the advance port, retard port, and lock pin control port of the hydraulic control valve, and FIG. 4B shows the lock mode, advance mode, holding mode, and retard angle. It is a control characteristic figure of a hydraulic control valve explaining relation between four control fields of a mode, and a phase change speed. 図５はばね有り領域Ａとばね無し領域Ｂとの関係を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the region A with spring and the region B without spring. 図６は可変バルブタイミング装置のＶＣＴ応答速度特性と各制御領域Ａ，Ｂの保持デューティと基準保持デューティとの関係を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the VCT response speed characteristics of the variable valve timing device, the holding duty of each control region A and B, and the reference holding duty. 図７は実施例１の冷間始動後のＶＣＴ位相制御の一例を示すタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart illustrating an example of VCT phase control after cold start according to the first embodiment. 図８は実施例１の目標追従制御の一例を示すタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart illustrating an example of target tracking control according to the first embodiment. 図９は実施例１の保持デューティ学習実行条件判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing flow of the holding duty learning execution condition determination routine according to the first embodiment. 図１０は実施例１の基準保持デューティ設定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing the flow of processing of the reference holding duty setting routine of the first embodiment. 図１１は実施例１の保持デューティ学習・目標追従制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing flow of the holding duty learning / target tracking control routine according to the first embodiment. 図１２は実施例１の目標追従制御用補正デューティ初期セットルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing the flow of processing of the target tracking control correction duty initial setting routine of the first embodiment. 図１３は実施例１の配分処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart illustrating the flow of the distribution processing routine according to the first embodiment. 図１４は実施例２の保持デューティ学習メインルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating a processing flow of the holding duty learning main routine according to the second embodiment. 図１５は実施例２の保持デューティ学習値更新ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart illustrating the flow of processing of the hold duty learning value update routine according to the second embodiment. 図１６は実施例２の目標ＶＣＴ位相判定値・実ＶＣＴ位相判定値算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart illustrating a processing flow of a target VCT phase determination value / actual VCT phase determination value calculation routine according to the second embodiment. 図１７は実施例２の保持デューティ学習・目標追従制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart illustrating the processing flow of the holding duty learning / target tracking control routine according to the second embodiment.

以下、本発明を実施するための形態を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した２つの実施例１，２を説明する。   Hereinafter, two embodiments 1 and 2 in which the embodiment for carrying out the present invention is applied to an intake valve variable valve timing device will be described.

本発明の実施例１を図１乃至図１３に基づいて説明する。
図１に示すように、内燃機関であるエンジン１１は、クランク軸１２からの動力がタイミングチェーン１３により各スプロケット１４，１５を介して吸気側カム軸１６と排気側カム軸１７とに伝達されるようになっている。但し、吸気側カム軸１６には、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の進角量（ＶＣＴ位相）を調整する可変バルブタイミング装置１８（ＶＣＴ）が設けられている。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, in an engine 11 that is an internal combustion engine, power from a crankshaft 12 is transmitted to an intake side camshaft 16 and an exhaust side camshaft 17 via sprockets 14 and 15 by a timing chain 13. It is like that. However, the intake side camshaft 16 is provided with a variable valve timing device 18 (VCT) that adjusts the advance amount (VCT phase) of the intake side camshaft 16 with respect to the crankshaft 12.

また、吸気側カム軸１６の外周側には、気筒判別のために特定のカム角でカム角信号パルスを出力するカム角センサ１９が設置され、一方、クランク軸１２の外周側には、所定クランク角毎にクランク角信号パルスを出力するクランク角センサ２０が設置されている。これらカム角センサ１９及びクランク角センサ２０の出力信号は、エンジン制御回路２１に入力され、このエンジン制御回路２１によって吸気バルブの実バルブタイミング（実ＶＣＴ位相）が演算されると共に、クランク角センサ２０の出力パルスの周波数（パルス間隔）に基づいてエンジン回転速度が演算される。また、エンジン運転状態を検出する各種センサ（吸気圧センサ２２、冷却水温センサ２３、スロットルセンサ２４等）の出力信号がエンジン制御回路２１に入力される。   A cam angle sensor 19 that outputs a cam angle signal pulse at a specific cam angle for cylinder discrimination is installed on the outer peripheral side of the intake side cam shaft 16, while a predetermined angle is provided on the outer peripheral side of the crank shaft 12. A crank angle sensor 20 that outputs a crank angle signal pulse for each crank angle is provided. The output signals from the cam angle sensor 19 and the crank angle sensor 20 are input to an engine control circuit 21, which calculates the actual valve timing (actual VCT phase) of the intake valve and the crank angle sensor 20. The engine speed is calculated based on the frequency (pulse interval) of the output pulses. Further, output signals of various sensors (intake pressure sensor 22, cooling water temperature sensor 23, throttle sensor 24, etc.) for detecting the engine operating state are input to the engine control circuit 21.

このエンジン制御回路２１は、上記各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて燃料噴射制御や点火制御を行うと共に、可変バルブタイミング制御（ＶＣＴ位相フィードバック制御）を行い、吸気バルブの実バルブタイミング（実ＶＣＴ位相）を、エンジン運転状態に応じて設定した目標バルブタイミング（目標ＶＣＴ位相）に一致させるように可変バルブタイミング装置１８を駆動する油圧をフィードバック制御する。   The engine control circuit 21 performs fuel injection control and ignition control according to the engine operating state detected by the various sensors, and also performs variable valve timing control (VCT phase feedback control), and actual valve timing (actual control of the intake valve). The hydraulic pressure for driving the variable valve timing device 18 is feedback controlled so that the (VCT phase) matches the target valve timing (target VCT phase) set according to the engine operating state.

次に、図２及び図３に基づいて可変バルブタイミング装置１８の構成を説明する。
可変バルブタイミング装置１８のハウジング３１は、吸気側カム軸１６の外周に回動自在に支持されたスプロケット１４にボルト３２で締め付け固定されている。これにより、クランク軸１２の回転がタイミングチェーン１３を介してスプロケット１４とハウジング３１に伝達され、スプロケット１４とハウジング３１がクランク軸１２と同期して回転する。 Next, the configuration of the variable valve timing device 18 will be described with reference to FIGS.
A housing 31 of the variable valve timing device 18 is fastened and fixed with bolts 32 to a sprocket 14 that is rotatably supported on the outer periphery of the intake camshaft 16. Thereby, the rotation of the crankshaft 12 is transmitted to the sprocket 14 and the housing 31 via the timing chain 13, and the sprocket 14 and the housing 31 rotate in synchronization with the crankshaft 12.

一方、吸気側カム軸１６の一端部には、ロータ３５がボルト３７で締め付け固定されている。このロータ３５は、ハウジング３１内に相対回動自在に収納されている。   On the other hand, a rotor 35 is fastened and fixed to one end of the intake side camshaft 16 with a bolt 37. The rotor 35 is housed in the housing 31 so as to be relatively rotatable.

図３に示すように、ハウジング３１の内部には、複数のベーン収容室４０が形成され、各ベーン収容室４０が、ロータ３５の外周部に形成されたベーン４１によって進角室４２と遅角室４３とに区画されている。少なくとも１つのベーン４１の両側部には、ハウジング３１に対するロータ３５（ベーン４１）の相対回動範囲を規制するストッパ部５６が形成され、このストッパ部５６によって実ＶＣＴ位相（カム軸位相）の調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相が規制されている。   As shown in FIG. 3, a plurality of vane storage chambers 40 are formed inside the housing 31, and each vane storage chamber 40 is retarded from the advance chamber 42 by the vane 41 formed on the outer peripheral portion of the rotor 35. It is partitioned into a chamber 43. At both sides of at least one vane 41, a stopper portion 56 is formed that restricts the relative rotation range of the rotor 35 (vane 41) with respect to the housing 31, and the actual VCT phase (cam shaft phase) is adjusted by the stopper portion 56. The most retarded angle phase and the most advanced angle phase of the possible range are regulated.

可変バルブタイミング装置１８には、ＶＣＴ位相をその調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相との間（例えば略中間）に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構５０が設けられている。この中間ロック機構５０の構成を説明すると、いずれか１つ又は複数のベーン４１にロックピン収容孔５７が設けられ、このロックピン収容孔５７に、ハウジング３１とロータ３５（ベーン４１）との相対回動をロックするためのロックピン５８が突出可能に収容され、このロックピン５８がスプロケット１４側に突出してスプロケット１４のロック穴５９に嵌り込むことで、ＶＣＴ位相がその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックされる。この中間ロック位相は、エンジン１１の始動に適した位相に設定されている。尚、ロック穴５９をハウジング３１に設けた構成としても良い。   The variable valve timing device 18 is provided with an intermediate lock mechanism 50 that locks the VCT phase at an intermediate lock phase located between the most retarded angle phase and the most advanced angle phase of the adjustable range (for example, substantially in the middle). Yes. The configuration of the intermediate lock mechanism 50 will be described. Any one or a plurality of vanes 41 is provided with a lock pin accommodation hole 57, and the lock pin accommodation hole 57 has a relative relationship between the housing 31 and the rotor 35 (vane 41). A lock pin 58 for locking the rotation is accommodated so as to protrude, and the lock pin 58 protrudes toward the sprocket 14 and fits into the lock hole 59 of the sprocket 14, so that the VCT phase is substantially in the middle of the adjustable range. Locked with an intermediate lock phase located at. This intermediate lock phase is set to a phase suitable for starting the engine 11. The lock hole 59 may be provided in the housing 31.

ロックピン５８は、スプリング６２によってロック方向（突出方向）に付勢されている。また、ロックピン５８の外周部とロックピン収容孔５７との間には、ロックピン５８をロック解除方向に駆動する油圧を制御するためのロック解除用の油圧室が形成されている。 また、ハウジング３１には、進角制御時にロータ３５を進角方向に相対回動させる油圧をばね力で補助する付勢手段としてねじりコイルばね等のばね５５（図２参照）が設けられている。吸気バルブの可変バルブタイミング装置１８では、吸気側カム軸１６のトルクがＶＣＴ位相を遅角させる方向に作用することから、上記ばね５５は、ＶＣＴ位相を吸気側カム軸１６のトルク方向と反対方向である進角方向に付勢することになる。   The lock pin 58 is urged in the lock direction (projection direction) by the spring 62. Further, between the outer peripheral portion of the lock pin 58 and the lock pin accommodation hole 57, an unlocking hydraulic chamber for controlling the hydraulic pressure for driving the lock pin 58 in the unlocking direction is formed. Further, the housing 31 is provided with a spring 55 (see FIG. 2) such as a torsion coil spring as urging means for assisting the hydraulic pressure for relatively rotating the rotor 35 in the advance direction during the advance angle control. . In the variable valve timing device 18 for the intake valve, the torque of the intake side camshaft 16 acts in a direction that retards the VCT phase. Therefore, the spring 55 has a direction opposite to the torque direction of the intake side camshaft 16. Will be urged in the advance direction.

本実施例１では、図５に示すように、ばね５５が作用する範囲は、最遅角位相から中間ロック位相直前までの範囲に設定され、エンジンストール等の異常停止後の再始動時のフェールセーフを想定して、ロックピン５８がロックピン収容孔５７から外れた状態で中間ロック位相より遅角側の実ＶＣＴ位相で始動した場合に、スタータ（図示せず）によるクランキング中に、ばね５５のばね力により実ＶＣＴ位相を遅角側から中間ロック位相へ進角させる進角動作を補助してロックピン５８をロックピン収容孔５７に嵌まり込ませてロックできるように構成されている。   In the first embodiment, as shown in FIG. 5, the range in which the spring 55 acts is set to the range from the most retarded phase to immediately before the intermediate lock phase, and a failure at the time of restart after an abnormal stop such as an engine stall or the like. Assuming safety, when starting with the actual VCT phase retarded from the intermediate lock phase while the lock pin 58 is disengaged from the lock pin receiving hole 57, the spring is being cranked by the starter (not shown). The lock pin 58 is inserted into the lock pin receiving hole 57 and locked by assisting the advance operation of advancing the actual VCT phase from the retard side to the intermediate lock phase by the spring force of 55. .

一方、中間ロック位相より進角側の実ＶＣＴ位相で始動した場合は、クランキング中に吸気側カム軸１６のトルクが遅角方向に作用するため、吸気側カム軸１６のトルクにより実ＶＣＴ位相を進角側から中間ロック位相へ遅角させてロックピン５８をロックピン収容孔５７に嵌まり込ませてロックさせることができる。   On the other hand, when starting with the actual VCT phase on the advance side from the intermediate lock phase, the torque on the intake side camshaft 16 acts in the retarding direction during cranking, so the actual VCT phase is caused by the torque on the intake side camshaft 16. Can be retarded from the advance side to the intermediate lock phase to lock the lock pin 58 into the lock pin receiving hole 57.

また、本実施例１では、可変バルブタイミング装置１８のＶＣＴ位相及びロックピン５８を駆動する油圧を制御する油圧制御装置は、ＶＣＴ位相を駆動する油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁機能とロックピン５８を駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁機能とを一体化した油圧制御弁２５により構成され、エンジン１１の動力によって駆動されるオイルポンプ２８により、オイルパン２７内のオイル（作動油）が汲み上げられて油圧制御弁２５に供給される。この油圧制御弁２５は、例えば８ポート・４ポジション型のスプール弁により構成され、図４に示すように、油圧制御弁２５の制御デューティ（ＶＣＴ制御量）に応じて、ロックモード（弱進角モード）、進角モード、保持モード、遅角モードの４つの制御領域に区分されている。   In the first embodiment, the hydraulic control device that controls the VCT phase of the variable valve timing device 18 and the hydraulic pressure that drives the lock pin 58 includes a hydraulic control valve function for phase control that controls the hydraulic pressure that drives the VCT phase. The oil in the oil pan 27 is constituted by an oil pump 28 which is constituted by a hydraulic control valve 25 integrated with a hydraulic control valve function for lock control for controlling the hydraulic pressure for driving the lock pin 58 and driven by the power of the engine 11. (Hydraulic oil) is pumped up and supplied to the hydraulic control valve 25. The hydraulic control valve 25 is constituted by, for example, an eight-port / four-position spool valve, and, as shown in FIG. 4, the lock mode (weak advance angle) is selected according to the control duty (VCT control amount) of the hydraulic control valve 25. Mode), advance angle mode, hold mode, and retard angle mode.

ロックモード（弱進角モード）の制御領域では、油圧制御弁２５のロックピン制御ポートをドレンポートに連通させてロックピン収容孔５７内のロック解除用油圧室の油圧を抜いて、スプリング６２によってロックピン５８をロック方向（突出方向）に付勢すると共に、遅角ポートをドレンポートに連通させて遅角室４３の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁２５の制御デューティに応じて、油圧制御弁２５の進角ポートの油路の絞りを少しずつ変化させて、進角ポートから進角室４２にオイルを少しずつ供給して実ＶＣＴ位相を緩やかに進角方向に駆動する。   In the control region of the lock mode (weak advance angle mode), the lock pin control port of the hydraulic control valve 25 is communicated with the drain port, the hydraulic pressure in the lock release hydraulic chamber in the lock pin accommodation hole 57 is released, and the spring 62 While urging the lock pin 58 in the locking direction (protruding direction) and communicating the retard port to the drain port and releasing the hydraulic pressure in the retard chamber 43, the hydraulic pressure is controlled according to the control duty of the hydraulic control valve 25. By gradually changing the throttle of the oil passage of the advance port of the control valve 25, oil is gradually supplied from the advance port to the advance chamber 42, and the actual VCT phase is slowly driven in the advance direction.

進角モードの制御領域では、油圧制御弁２５の遅角ポートをドレンポートに連通させて遅角室４３の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁２５の制御デューティに応じて、油圧制御弁２５の進角ポートから進角室４２に供給する油圧を変化させて実ＶＣＴ位相を進角させる。   In the control region of the advance angle mode, the hydraulic control valve 25 is in accordance with the control duty of the hydraulic control valve 25 with the retard port of the hydraulic control valve 25 connected to the drain port and the hydraulic pressure of the retard chamber 43 is released. The actual VCT phase is advanced by changing the hydraulic pressure supplied to the advance chamber 42 from the advance port.

保持モードの制御領域では、進角室４２と遅角室４３の両方の油圧を保持して、実ＶＣＴ位相が動かないように保持する。
遅角モードの制御領域では、油圧制御弁２５の進角ポートをドレンポートに連通させて進角室４２の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁２５の制御デューティに応じて、油圧制御弁２５の遅角ポートから遅角室４３に供給する油圧を変化させて実ＶＣＴ位相を遅角させる。 In the control region of the holding mode, the hydraulic pressures of both the advance chamber 42 and the retard chamber 43 are held so that the actual VCT phase does not move.
In the retarded angle control region, the hydraulic control valve 25 is communicated according to the control duty of the hydraulic control valve 25 with the advance port of the hydraulic control valve 25 connected to the drain port and the hydraulic pressure of the advance chamber 42 is released. The actual VCT phase is retarded by changing the hydraulic pressure supplied to the retard chamber 43 from the retard port.

ロックモード以外の制御領域（遅角モード、保持モード、進角モード）では、ロックピン収容孔５７内のロック解除用油圧室にオイルを充填してロック解除用油圧室の油圧を上昇させ、その油圧によりロックピン５８をロック穴５９から抜き出してロックピン５８のロックを解除する。   In control areas other than the lock mode (retarding mode, holding mode, advance angle mode), the unlocking hydraulic chamber in the lock pin receiving hole 57 is filled with oil to increase the hydraulic pressure of the unlocking hydraulic chamber, The lock pin 58 is extracted from the lock hole 59 by hydraulic pressure, and the lock pin 58 is unlocked.

尚、本実施例１では、油圧制御弁２５の制御デューティが大きくなるに従って、ロックモード（弱進角モード）、進角モード、保持モード、遅角モードの順に制御モードが切り替わるように構成されているが、例えば、油圧制御弁２５の制御デューティが大きくなるに従って、遅角モード、保持モード、進角モード、ロックモード（弱進角モード）の順に制御モードが切り替わるように構成したり、或は、遅角モードと進角モードの順序を入れ替えて、ロックモード（弱進角モード）、遅角モード、保持モード、進角モードの順に制御モードが切り替わるように構成しても良い。また、ロックモード（弱進角モード）の制御領域と遅角モードの制御領域とが連続する場合は、ロックモード（弱進角モード）の制御領域では、ロックピン収容孔５７内のロック解除用油圧室の油圧を抜いて、スプリング６２によってロックピン５８をロック方向（突出方向）に付勢すると共に、進角ポートをドレンポートに連通させて進角室４２の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁２５の制御デューティに応じて、遅角ポートの油路の絞りを少しずつ変化させて、遅角ポートから遅角室４３にオイルを少しずつ供給して実ＶＣＴ位相を緩やかに遅角方向に駆動するようにすれば良い。   In the first embodiment, as the control duty of the hydraulic control valve 25 increases, the control mode is switched in the order of the lock mode (weak advance mode), advance mode, hold mode, and retard mode. However, for example, as the control duty of the hydraulic control valve 25 increases, the control mode is switched in the order of the retard angle mode, the holding mode, the advance angle mode, and the lock mode (weak advance angle mode), or Alternatively, the order of the retard angle mode and the advance angle mode may be switched so that the control mode is switched in the order of the lock mode (weak advance angle mode), the retard angle mode, the holding mode, and the advance angle mode. In addition, when the control area in the lock mode (weak advance angle mode) and the control area in the retard angle mode are continuous, in the control area in the lock mode (weak advance angle mode), the lock is released in the lock pin accommodation hole 57. The hydraulic pressure in the hydraulic chamber is released and the lock pin 58 is urged in the locking direction (protruding direction) by the spring 62, and the hydraulic pressure in the advanced chamber 42 is released by connecting the advance port to the drain port. In accordance with the control duty of the control valve 25, the throttle of the oil passage of the retarding port is changed little by little, and oil is gradually supplied from the retarding port to the retarding chamber 43 to gradually retard the actual VCT phase. It is sufficient to drive it.

エンジン制御回路２１は、特許請求の範囲でいう可変バルブタイミング制御手段として機能し、ＶＣＴ位相Ｆ／Ｂ制御（可変バルブタイミング制御）中に、エンジン運転条件に基づいて目標ＶＣＴ位相（目標バルブタイミング）を演算して、吸気側カム軸１６の実ＶＣＴ位相（吸気バルブの実バルブタイミング）を目標ＶＣＴ位相（目標バルブタイミング）に一致させるように油圧制御弁２５の制御デューティ（ＶＣＴ制御量）を例えばＰＤ制御等によりＦ／Ｂ制御して可変バルブタイミング装置１８の進角室４２と遅角室４３に供給する油圧をＦ／Ｂ制御する。ここで、「Ｆ／Ｂ」は「フィードバック」を意味する（以下、同じ）。   The engine control circuit 21 functions as variable valve timing control means in the claims, and during VCT phase F / B control (variable valve timing control), a target VCT phase (target valve timing) based on engine operating conditions. To calculate the control duty (VCT control amount) of the hydraulic control valve 25 so that the actual VCT phase of the intake camshaft 16 (actual valve timing of the intake valve) matches the target VCT phase (target valve timing), for example. The hydraulic pressure supplied to the advance chamber 42 and the retard chamber 43 of the variable valve timing device 18 by F / B control by PD control or the like is F / B controlled. Here, “F / B” means “feedback” (hereinafter the same).

更に、エンジン制御回路２１は、所定の保持デューティ学習実行条件（保持制御量学習実行条件）が成立しているときに、油圧制御弁２５の制御デューティに基づいて実ＶＣＴ位相を一定に保持するのに必要な保持デューティ（保持制御量）を学習する保持制御量学習手段としても機能し、ＶＣＴ位相Ｆ／Ｂ制御中は、保持デューティ学習値（保持制御量学習値）にＦ／Ｂ制御量を加算して制御デューティを求める。   Further, the engine control circuit 21 holds the actual VCT phase constant based on the control duty of the hydraulic control valve 25 when a predetermined holding duty learning execution condition (holding control amount learning execution condition) is satisfied. It also functions as a holding control amount learning means for learning a holding duty (holding control amount) necessary for the operation, and during the VCT phase F / B control, the F / B control amount is set to the holding duty learning value (holding control amount learning value). Add to find the control duty.

制御デューティ＝保持デューティ学習値＋Ｆ／Ｂ制御量
Ｆ／Ｂ制御量＝Ｋp ・ΔＶＴ＋Ｋd ・ｄ（ΔＶＴ）／ｄｔ
ｄ（ΔＶＴ）／ｄｔ＝［ΔＶＴ(i) −ΔＶＴ(i-1) ］／ｄｔ Control duty = Holding duty learning value + F / B control amount F / B control amount = Kp · ΔVT + Kd · d (ΔVT) / dt
d (ΔVT) / dt = [ΔVT (i) −ΔVT (i−1)] / dt

ここで、Ｋp は比例ゲイン、Ｋd は微分ゲイン、ΔＶＴは目標ＶＣＴ位相と実ＶＣＴ位相との偏差、ΔＶＴ(i) は今回の偏差、ΔＶＴ(i-1) は前回の偏差、ｄｔは演算周期である。後述する基準保持デューティの学習後は、保持デューティ学習値として基準保持デューティが用いられる。
制御デューティ＝基準保持デューティ＋Ｆ／Ｂ制御量 Here, Kp is the proportional gain, Kd is the differential gain, ΔVT is the deviation between the target VCT phase and the actual VCT phase, ΔVT (i) is the current deviation, ΔVT (i-1) is the previous deviation, and dt is the calculation cycle. It is. After learning the reference holding duty described later, the reference holding duty is used as the holding duty learning value.
Control duty = reference holding duty + F / B control amount

また、エンジン制御回路２１は、エンジン１１を停止させる時等にロック要求が発生したときに、ＶＣＴ位相を中間ロック位相に向けて移動させると共にロックピン５８を突出させてＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックするロック制御（ロックモードの制御）を実行するように油圧制御弁２５を制御する。   Further, the engine control circuit 21 moves the VCT phase toward the intermediate lock phase when the lock request is generated when the engine 11 is stopped or the like, and projects the lock pin 58 so that the VCT phase is set to the intermediate lock phase. The hydraulic control valve 25 is controlled to execute lock control (lock mode control) for locking.

図４に示すように、可変バルブタイミング装置１８の制御特性は、ＶＣＴ応答速度が小さい低応答領域（不感帯）の両側にＶＣＴ応答速度が低応答領域と比べて大きい高応答領域を有する非線形の制御特性であって、低応答領域に本当の保持デューティ（保持制御量）が存在する。   As shown in FIG. 4, the control characteristic of the variable valve timing device 18 is a nonlinear control having a high response region on both sides of a low response region (dead zone) where the VCT response speed is small and a VCT response speed larger than the low response region. It is a characteristic and a true holding duty (holding control amount) exists in the low response region.

図５に示すように、実ＶＣＴ位相の可変範囲の一部のみにばね５５のばね力を作用させる構成では、図６に示すように、ばね有り領域ＡのＶＣＴ応答速度特性とばね無し領域ＢのＶＣＴ応答速度特性とが相違し、ばね無し領域ＢのＶＣＴ応答速度特性における保持デューティは、吸気側カム軸１６のトルクの影響で進角側の高応答領域に近いところに存在するが、ばね有り領域ＡのＶＣＴ応答速度特性における保持デューティは、ばね５５のばね力の影響で遅角側の高応答領域に近いところに存在する。   As shown in FIG. 5, in the configuration in which the spring force of the spring 55 is applied only to a part of the variable range of the actual VCT phase, as shown in FIG. However, the holding duty in the VCT response speed characteristic of the springless region B is close to the high response region on the advance side due to the influence of the torque of the intake side camshaft 16. The holding duty in the VCT response speed characteristic of the existence region A exists near the retarded side high response region due to the influence of the spring force of the spring 55.

尚、図５に示すように、ばね有り領域Ａとばね無し領域Ｂとの間には、保持デューティの学習を禁止する学習禁止領域が存在する。ばね５５の製造ばらつき・組付ばらつきやばね力の経時変化等によって、ばね５５のばね力が作用する範囲の限界位相がばらつくため、本実施例１では、ばね５５の製造ばらつき・組付ばらつきやばね力の経時変化があっても、これらの影響を受けずにばね５５のばね力が確実に作用する範囲をばね有り領域Ａに設定している。従って、このばね有り領域Ａに隣接する学習禁止領域では、実際にばね５５のばね力が作用しているのか否か不明であり、この学習禁止領域では、本当の保持デューティが進角側と遅角側のどちらの方向に偏倚しているか不明であるため、保持デューティの学習を禁止し、後述する目標追従制御のみを実行して実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に収束させて保持するようにしている。   As shown in FIG. 5, a learning prohibition region for prohibiting learning of the holding duty exists between the region A with spring and the region B without spring. Since the limit phase of the range in which the spring force acts on the spring 55 varies due to the manufacturing variation / assembly variation of the spring 55 and the change over time of the spring force, in the first embodiment, the manufacturing variation / assembly variation of the spring 55 The range in which the spring force of the spring 55 acts reliably without being influenced by these even if there is a change in the spring force with time is set as the region A with spring. Accordingly, in the learning prohibited area adjacent to the spring-equipped area A, it is unclear whether the spring force of the spring 55 is actually acting. In this learning prohibited area, the true holding duty is delayed from the advance side. Since it is unclear which direction the corner is biased, learning of the holding duty is prohibited, and only the target tracking control described later is executed so that the actual VCT phase is converged and held at the target VCT phase. Yes.

本実施例１では、エンジン制御回路２１は、所定の保持デューティ学習実行条件（保持制御量学習実行条件）が成立しているときに、ＶＣＴ位相をばね有り領域Ａとばね無し領域Ｂに制御して各領域Ａ，Ｂの保持デューティを学習し、両方の領域Ａ，Ｂの保持デューティ学習値の中間に、両方の領域Ａ，Ｂで共通して使用する基準保持デューティ（基準保持制御量）を設定し、基準保持デューティが設定されている場合は、両方の領域Ａ，Ｂで保持デューティとして基準保持デューティを用いてＶＣＴ位相を制御するようにしている。   In the first embodiment, the engine control circuit 21 controls the VCT phase to the spring-loaded region A and the spring-less region B when a predetermined holding duty learning execution condition (holding control amount learning execution condition) is satisfied. The holding duty of each of the areas A and B is learned, and a reference holding duty (reference holding control amount) that is commonly used in both areas A and B is intermediate between the holding duty learning values of both areas A and B. When the reference holding duty is set, the VCT phase is controlled using the reference holding duty as the holding duty in both areas A and B.

保持デューティ学習実行条件は、少なくとも、車両の走行性に影響しない運転条件であれば良く、例えば、始動後のアイドル期間又は走行中の燃料カット期間であれば良い。これにより、車両の走行性に影響を与えることなく各領域Ａ，Ｂの保持デューティを学習できる。   The holding duty learning execution condition may be at least an operating condition that does not affect the traveling performance of the vehicle, and may be, for example, an idle period after starting or a fuel cut period during traveling. Thereby, the holding duty of each area | region A and B can be learned, without affecting the driving | running | working property of a vehicle.

本実施例１では、エンジン制御回路２１は、冷間始動後に吸気バルブのＶＣＴ位相を進角させて触媒早期暖機制御を実行する触媒早期暖機制御手段としても機能する。そして、触媒早期暖機制御の実行中に吸気ＶＣＴ位相を最進角位相の所定量手前で保持して進角側の制御領域（ばね無し領域Ｂ）の保持デューティを学習し、触媒早期暖機制御の終了後にＶＣＴ位相を遅角側の制御領域（ばね有り領域Ａ）に移動させて当該遅角側の制御領域の保持デューティを学習するようにしている。このようにすれば、冷間始動後の触媒早期暖機制御を利用して進角側の制御領域（ばね無し領域Ｂ）の保持デューティを学習することができる。   In the first embodiment, the engine control circuit 21 also functions as an early catalyst warm-up control unit that performs the early catalyst warm-up control by advancing the VCT phase of the intake valve after the cold start. Then, during the execution of the early catalyst warm-up control, the intake VCT phase is held a predetermined amount before the most advanced angle phase to learn the hold duty of the advance side control region (no spring region B), and the early catalyst warm-up is performed. After the control is completed, the VCT phase is moved to the retarded control region (spring-loaded region A) to learn the holding duty of the retarded control region. In this way, it is possible to learn the holding duty of the control region on the advance side (the non-spring region B) using the catalyst early warm-up control after the cold start.

更に、保持デューティの学習完了前は、ＶＣＴ位相の制御精度が悪いことを考慮して、触媒早期暖機制御の実行中にＶＣＴ位相を最進角位相の所定量手前（最大制御誤差相当分以上手前）で保持して保持デューティを学習するようにしている。これにより、触媒早期暖機制御の実行中（保持デューティの学習中）に可変バルブタイミング装置１８のベーン４１等の部品が最進角位相の端に衝突して衝突音が発生したり当該部品が損傷することを防止できる。   Furthermore, before the completion of holding duty learning, considering that the control accuracy of the VCT phase is poor, the VCT phase is set to a predetermined amount before the most advanced angle phase during execution of the early catalyst warm-up control (equivalent to the maximum control error or more). The holding duty is learned by holding in front. As a result, while the catalyst early warm-up control is being executed (while the holding duty is being learned), components such as the vane 41 of the variable valve timing device 18 collide with the end of the most advanced angle phase to generate a collision sound, It can be prevented from being damaged.

この場合、基準保持デューティが設定されていない場合には、基準保持デューティが設定されている場合と比べてＶＣＴ位相のＦ／Ｂ制御のゲイン（特に比例項のゲイン）を小さくするようにしている。基準保持デューティが設定されていない場合でも、ＶＣＴ位相のＦ／Ｂ制御のゲインを小さくすることで、ＶＣＴ位相制御のオーバーシュート／アンダーシュートを防止できる。   In this case, when the reference holding duty is not set, the gain (particularly the gain of the proportional term) of the VCT phase F / B control is made smaller than when the reference holding duty is set. . Even when the reference holding duty is not set, the overshoot / undershoot of the VCT phase control can be prevented by reducing the gain of the VCT phase F / B control.

また、基準保持デューティが設定されていない場合には、保持デューティの学習を完了した制御領域の保持デューティ学習値を用いてＶＣＴ位相を制御するようにしている。このようにすれば、保持デューティ学習値を用いない場合よりもＶＣＴ位相制御の精度を向上できる。   When the reference holding duty is not set, the VCT phase is controlled using the holding duty learning value in the control region in which the learning of the holding duty is completed. In this way, the accuracy of the VCT phase control can be improved as compared with the case where the hold duty learning value is not used.

更に、本実施例１では、ＶＣＴ位相Ｆ／Ｂ制御の実行中には、制御デューティをロックピン５８を突出させない所定範囲内に制限すると共に、保持デューティ学習値を所定の上下限値以内に制限するようにしている。   Further, in the first embodiment, during execution of the VCT phase F / B control, the control duty is limited to a predetermined range in which the lock pin 58 does not protrude, and the hold duty learning value is limited to a predetermined upper and lower limit value. Like to do.

次に、図７を用いて冷間始動後のＶＣＴ位相制御の一例を説明する。
冷間始動後には、吸気バルブのＶＣＴ位相を進角させて触媒早期暖機制御を実行する。この際、保持デューティの学習完了前は、ＶＣＴ位相の制御精度が悪いことを考慮して、触媒早期暖機制御の実行中に目標ＶＣＴ位相を最進角位相の所定量手前（最大制御誤差相当分以上手前）に設定して実ＶＣＴ位相を進角側の制御領域であるばね無し領域Ｂに移動させ、ばね無し領域Ｂの保持デューティを学習する。このばね無し領域Ｂの保持デューティの学習を完了するまでは、ばね無し領域Ｂの保持デューティとして、オーバーシュートしにくいデューティ、例えば遅角側の制御領域であるばね有り領域Ａの保持デューティ初期値又は学習値を用いて、ＶＣＴ位相制御のオーバーシュートを防止する。尚、保持デューティ初期値としては、設計値、製造ばらつき範囲の中央値、平均値、標準値等のいずれかを用いれば良い。 Next, an example of VCT phase control after cold start will be described with reference to FIG.
After the cold start, the catalyst early warm-up control is executed by advancing the VCT phase of the intake valve. At this time, in consideration of the poor control accuracy of the VCT phase before completion of the holding duty learning, the target VCT phase is set to a predetermined amount before the most advanced angle phase (equivalent to the maximum control error) during execution of the catalyst early warm-up control. The actual VCT phase is moved to the springless region B which is the advance side control region, and the holding duty of the springless region B is learned. Until the learning of the holding duty of the springless region B is completed, the holding duty of the springless region B is a duty that is difficult to overshoot, for example, the initial value of the holding duty of the springy region A that is the control region on the retard side, or The learning value is used to prevent overshoot of VCT phase control. As the initial value of the holding duty, any one of a design value, a median value of a manufacturing variation range, an average value, a standard value, etc. may be used.

ばね無し領域Ｂの保持デューティ学習完了後は、遅角側の制御領域であるばね有り領域Ａの保持デューティの学習が未完了の場合は、進角側で学習したばね無し領域Ｂの保持デューティ学習値を用いる。   After completion of holding duty learning in the springless region B, if learning of the holding duty in the springed region A, which is the retarded control region, is not completed, holding duty learning in the springless region B learned on the advance side Use the value.

そして、触媒早期暖機制御の終了後は、目標ＶＣＴ位相を遅角側の制御領域であるばね有り領域Ａに設定して、実ＶＣＴ位相をばね有り領域Ａに移動させ、ばね有り領域Ａの保持デューティを学習する。   After the catalyst early warm-up control is completed, the target VCT phase is set to the region with spring A that is the retarded control region, the actual VCT phase is moved to the region with spring A, and Learn holding duty.

ばね有り領域Ａの保持デューティ学習完了後は、両方の領域Ａ，Ｂの保持デューティ学習値の中間に、両方の領域Ａ，Ｂで共通して使用する基準保持デューティを設定する。この後、可変バルブタイミング装置１８を基準保持デューティで制御したときの実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相との偏差を小さくする方向に油圧制御弁２５の制御デューティを徐々に補正する目標追従制御を実行する。この際、基準保持デューティが更新されたときに、当該基準保持デューティと保持デューティ学習値との差の範囲内に目標追従制御による補正デューティ（制御デューティの補正量）を設定して目標追従制御を開始するようにしている。このようにすれば、目標追従制御の応答性・追従性を向上させることができ、目標追従制御により実ＶＣＴ位相をより早期に目標ＶＣＴ位相に収束させることができる。   After completion of the holding duty learning of the area A with spring, a reference holding duty that is commonly used in both areas A and B is set in the middle of the holding duty learning values of both areas A and B. Thereafter, target follow-up control is executed in which the control duty of the hydraulic control valve 25 is gradually corrected so as to reduce the deviation between the actual VCT phase and the target VCT phase when the variable valve timing device 18 is controlled with the reference holding duty. . At this time, when the reference holding duty is updated, a correction duty (control duty correction amount) by the target tracking control is set within the range of the difference between the reference holding duty and the holding duty learning value, and the target following control is performed. I'm trying to get started. In this way, the responsiveness / followability of the target tracking control can be improved, and the actual VCT phase can be converged to the target VCT phase earlier by the target tracking control.

次に、図８を用いて目標追従制御の一例を説明する。
基準保持デューティが更新される毎に、当該基準保持デューティと保持デューティ学習値との差の範囲内に目標追従制御による補正デューティを設定し、実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相との偏差を小さくする方向に当該補正デューティを徐々に変化させる。そして、基準保持デューティの更新時に、補正デューティが所定値を越えた場合に当該所定値を越える分を基準保持デューティと保持デューティ学習値に配分する配分処理を実行する。これにより、基準保持デューティや保持デューティ学習値のずれが大きい場合には、目標追従制御が実行されている期間中に基準保持デューティや保持デューティ学習値のずれを部分的に修正することができる。 Next, an example of target tracking control will be described with reference to FIG.
Each time the reference holding duty is updated, the correction duty by the target tracking control is set within the range of the difference between the reference holding duty and the holding duty learning value, and the deviation between the actual VCT phase and the target VCT phase is reduced. The correction duty is gradually changed. Then, at the time of updating the reference holding duty, when the correction duty exceeds a predetermined value, a distribution process is performed to distribute the amount exceeding the predetermined value to the reference holding duty and the holding duty learning value. Thereby, when the deviation of the reference holding duty or the holding duty learning value is large, the deviation of the reference holding duty or the holding duty learning value can be partially corrected during the period in which the target tracking control is being executed.

以上説明した本実施例１の基準保持デューティ学習処理とＶＣＴ位相制御は、エンジン制御回路２１によって図９乃至図１３の各ルーチンに従って実行される。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。   The reference holding duty learning process and the VCT phase control according to the first embodiment described above are executed by the engine control circuit 21 according to the routines shown in FIGS. The processing contents of these routines will be described below.

［保持デューティ学習実行条件判定ルーチン］
図９の保持デューティ学習実行条件判定ルーチンは、エンジン制御回路２１の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、車両の走行性に影響しない運転状態であるか否かを、始動後のアイドル期間中（或は冷間始動後の触媒早期暖機制御実行中）又は走行中の燃料カット期間中であるか否かで判定する。その結果、始動後のアイドル期間（或は冷間始動後の触媒早期暖機制御実行中）、走行中の燃料カット期間のいずれでもないと判定されれば、車両の走行性に影響する運転状態であると判断して、保持デューティ学習実行条件が不成立となり、ステップ１０４に進み、保持デューティ学習モードフラグをＯＦＦにセットする。この場合は、保持デューティの学習処理は行われない。 [Holding duty learning execution condition judgment routine]
The holding duty learning execution condition determination routine of FIG. 9 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the engine control circuit 21 (when the ignition switch is on). When this routine is started, first, at step 101, it is determined whether or not the vehicle is in an operating state that does not affect the running performance of the vehicle during the idle period after the start (or during the early catalyst warm-up control after the cold start). ) Or whether it is during a fuel cut period during traveling. As a result, if it is determined that neither the idle period after the start (or the catalyst early warm-up control after the cold start is being executed) nor the fuel cut period during the travel, the driving state that affects the running performance of the vehicle Therefore, the holding duty learning execution condition is not satisfied, and the routine proceeds to step 104 where the holding duty learning mode flag is set to OFF. In this case, the holding duty learning process is not performed.

これに対し、上記ステップ１０１で、始動後のアイドル期間中（或は冷間始動後の触媒早期暖機制御実行中）又は走行中の燃料カット期間中であると判定されれば、ステップ１０２に進み、他のＶＣＴ位相制御要求（例えばロック要求、最遅角要求等）が無いか否かを判定し、他のＶＣＴ位相制御要求が有れば、保持デューティ学習実行条件が不成立となり、ステップ１０４に進み、保持デューティ学習モードフラグをＯＦＦにセットする。   On the other hand, if it is determined in step 101 that the engine is in the idle period after the start (or the catalyst early warm-up control is being executed after the cold start) or in the fuel cut period during running, the process proceeds to step 102. Then, it is determined whether or not there is another VCT phase control request (for example, lock request, maximum delay request, etc.). If there is another VCT phase control request, the holding duty learning execution condition is not satisfied, and step 104 is performed. Then, the holding duty learning mode flag is set to OFF.

上記ステップ１０２で、他のＶＣＴ位相制御要求が無いと判定されれば、保持デューティ学習実行条件が成立していると判断して、ステップ１０３に進み、保持デューティ学習モードフラグをＯＮにセットする。この場合は、保持デューティの学習処理が実行される。   If it is determined in step 102 that there is no other VCT phase control request, it is determined that the holding duty learning execution condition is satisfied, the process proceeds to step 103, and the holding duty learning mode flag is set to ON. In this case, a holding duty learning process is executed.

［基準保持デューティ設定ルーチン］
図１０の基準保持デューティ設定ルーチンは、エンジン制御回路２１の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ２０１で、両方の領域Ａ，Ｂの保持デューティの学習を完了したか否かを判定し、両方の領域Ａ，Ｂの保持デューティの学習を完了していれば、ステップ２０２に進み、両方の領域Ａ，Ｂの保持デューティ学習値の中間に、両方の領域Ａ，Ｂで共通して使用する基準保持デューティを設定して、これをバックアップＲＡＭ等のメモリに更新記憶する。 [Standard holding duty setting routine]
The reference holding duty setting routine of FIG. 10 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the engine control circuit 21 (while the ignition switch is on). When this routine is started, first, at step 201, it is determined whether or not learning of the holding duty of both areas A and B has been completed, and learning of the holding duty of both areas A and B has been completed. For example, the process proceeds to step 202 where a reference holding duty that is commonly used in both areas A and B is set in the middle of the holding duty learning values of both areas A and B, and this is stored in a memory such as a backup RAM. Update memorize.

こけに対し、上記ステップ２０１で、２つの領域Ａ，Ｂの両方又はいずれか一方の領域の保持デューティの学習が完了していないと判定されれば、ステップ２０３に進み、基準保持デューティが設定されている場合と比べてＶＣＴ位相のＦ／Ｂ制御のゲインを小さくする。この後、ステップ２０４に進み、現在の制御領域の保持デューティの学習を完了したか否かを判定し、現在の制御領域の保持デューティの学習を完了していれば、ステップ２０５に進み、現在の制御領域の保持デューティ学習値を基準保持デューティとして設定して、これをバックアップＲＡＭ等のメモリに更新記憶する。   In contrast, if it is determined in step 201 that learning of the holding duty of both or one of the two areas A and B has not been completed, the process proceeds to step 203 where the reference holding duty is set. The gain of F / B control of the VCT phase is reduced as compared with the case where it is. Thereafter, the process proceeds to step 204, where it is determined whether or not the learning of the holding duty of the current control region has been completed. The holding duty learning value of the control area is set as a reference holding duty, and this is updated and stored in a memory such as a backup RAM.

一方、上記ステップ２０４で、現在の制御領域の保持デューティの学習を完了していないと判定されれば、ステップ２０６に進み、目標ＶＣＴ位相が実ＶＣＴ位相より進角側であるか否かを判定し、目標ＶＣＴ位相が実ＶＣＴ位相より進角側であれば、ステップ２０７に進み、遅角側の制御領域であるばね有り領域Ａの保持デューティを基準保持デューティに設定して、これをバックアップＲＡＭ等のメモリに更新記憶する。この際、ばね有り領域Ａの保持デューティの学習値が有れば、その学習値を基準保持デューティに設定し、学習値が無ければ、ばね有り領域Ａの保持デューティの初期値を基準保持デューティに設定する。この初期値は、設計値、製造ばらつき範囲の中央値、平均値、標準値等のいずれかを用いれば良い。   On the other hand, if it is determined in step 204 that learning of the holding duty of the current control region has not been completed, the process proceeds to step 206, and it is determined whether or not the target VCT phase is an advance side of the actual VCT phase. If the target VCT phase is on the advance side of the actual VCT phase, the process proceeds to step 207, where the holding duty of the spring-loaded region A, which is the retarding side control region, is set as the reference holding duty, and this is stored in the backup RAM. The data is updated and stored in the memory. At this time, if there is a learning value of the holding duty in the spring-loaded region A, the learning value is set as the reference holding duty, and if there is no learning value, the initial value of the holding duty in the spring-loaded region A is set as the reference holding duty. Set. As the initial value, any one of a design value, a median value of a manufacturing variation range, an average value, a standard value, and the like may be used.

また、上記ステップ２０６で、目標ＶＣＴ位相が実ＶＣＴ位相より遅角側であれば、ステップ２０８に進み、進角側の制御領域であるばね無し領域Ｂの保持デューティを基準保持デューティに設定して、これをバックアップＲＡＭ等のメモリに更新記憶する。この際、ばね無し領域Ｂの保持デューティの学習値が有れば、その学習値を基準保持デューティに設定し、学習値が無ければ、ばね無し領域Ｂの保持デューティの初期値を基準保持デューティに設定する。この初期値は、設計値、製造ばらつき範囲の中央値、平均値、標準値等のいずれかを用いれば良い。   If the target VCT phase is retarded from the actual VCT phase in step 206, the process proceeds to step 208, and the holding duty of the springless region B, which is the control region on the advance side, is set as the reference holding duty. This is updated and stored in a memory such as a backup RAM. At this time, if there is a learning value of the holding duty in the springless region B, the learning value is set as the reference holding duty, and if there is no learning value, the initial value of the holding duty in the springless region B is set as the reference holding duty. Set. As the initial value, any one of a design value, a median value of a manufacturing variation range, an average value, a standard value, and the like may be used.

［保持デューティ学習・目標追従制御ルーチン］
図１１の保持デューティ学習・目標追従制御ルーチンは、エンジン制御回路２１の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ３０１で、ＶＣＴ位相制御モードであるか否かを判定し、ＶＣＴ位相制御モードでは無い場合（例えばロック制御モード等である場合）には、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。 [Holding duty learning / target tracking control routine]
The holding duty learning / target tracking control routine of FIG. 11 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the engine control circuit 21 (while the ignition switch is on). When this routine is started, it is first determined in step 301 whether or not it is in the VCT phase control mode. If it is not in the VCT phase control mode (for example, in the lock control mode or the like), the subsequent processing is performed. This routine is terminated without performing it.

一方、上記ステップ３０１で、ＶＣＴ位相制御モードであると判定されれば、ステップ３０２に進み、少なくとも一方の制御領域の保持デューティの学習を完了したか否かを判定し、当該保持デューティの学習を完了していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。   On the other hand, if it is determined in step 301 that the mode is the VCT phase control mode, the process proceeds to step 302, where it is determined whether learning of the holding duty of at least one control region is completed, and learning of the holding duty is performed. If not completed, this routine is terminated without performing the subsequent processing.

上記ステップ３０２で、保持デューティの学習完了と判定されれば、ステップ３０３に進み、保持デューティの学習値を更新した直後（学習値更新後の最初の本ルーチンの起動時）であるか否かを判定し、学習値更新直後であれば、ステップ３０４に進み、後述する図１２の目標追従制御用補正デューティ初期セットルーチンを実行して、目標追従制御の補正デューティ初期値をセットする。   If it is determined in step 302 that the learning of the holding duty is completed, the process proceeds to step 303, and whether or not it is immediately after updating the learning value of the holding duty (at the start of the first routine after the learning value is updated). If it is determined and the learning value has just been updated, the routine proceeds to step 304, where a correction duty initial setting routine for target tracking control, which will be described later, is executed to set a correction duty initial value for target tracking control.

この後、ステップ３０５に進み、保持デューティ学習値の更新を禁止して、次のステップ３０６で、目標追従制御の実行を許可する。そして、次のステップ３０７で、目標追従制御の補正デューティが所定値以上であるか否かを判定し、当該補正デューティが所定値以上であれば、保持デューティ学習値のずれ（誤差）が大き過ぎると判断して、ステップ３０８に進み、補正デューティのうちの所定値を越える分を保持デューティ学習値に配分する配分処理を実行する。   Thereafter, the process proceeds to step 305, the update of the holding duty learning value is prohibited, and the execution of the target tracking control is permitted in the next step 306. Then, in the next step 307, it is determined whether or not the correction duty of the target follow-up control is equal to or greater than a predetermined value. If the correction duty is equal to or greater than the predetermined value, the deviation (error) of the holding duty learning value is too large. Then, the process proceeds to step 308 to execute a distribution process for distributing a portion of the correction duty exceeding a predetermined value to the hold duty learning value.

一方、上記ステップ３０７で、補正デューティが所定値未満であると判定されれば、保持デューティ学習値のずれが小さい（適正範囲内）と判断して、そのまま本ルーチンを終了する。   On the other hand, if it is determined in step 307 that the correction duty is less than the predetermined value, it is determined that the deviation of the hold duty learning value is small (within an appropriate range), and the present routine is terminated.

［目標追従制御用補正デューティ初期セットルーチン］
図１２の目標追従制御用補正デューティ初期セットルーチンは、図１１の保持デューティ学習・目標追従制御ルーチンのステップ３０４で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まずステップ３１１で、基準保持デューティと保持デューティ学習値との差分の絶対値が制御デューティの比例項（Ｐ項）の絶対値よりも大きいか否かを判定する。その結果、基準保持デューティと保持デューティ学習値との差分の絶対値が制御デューティの比例項（Ｐ項）の絶対値よりも大きいと判定されれば、補正デューティの初期値をオフセットさせる必要があると判断して、ステップ３１２に進み、基準保持デューティと保持デューティ学習値との差分に補正係数α（但し０≦α≦１）を乗算して補正デューティを求める。 [Target correction control correction duty initial setting routine]
The target tracking control correction duty initial setting routine of FIG. 12 is a subroutine executed in step 304 of the holding duty learning / target tracking control routine of FIG. When this routine is started, it is first determined in step 311 whether or not the absolute value of the difference between the reference holding duty and the holding duty learning value is larger than the absolute value of the proportional term (P term) of the control duty. As a result, if it is determined that the absolute value of the difference between the reference holding duty and the holding duty learning value is larger than the absolute value of the proportional term (P term) of the control duty, it is necessary to offset the initial value of the correction duty. In step 312, the correction duty is obtained by multiplying the difference between the reference holding duty and the holding duty learning value by a correction coefficient α (where 0 ≦ α ≦ 1).

補正デューティ＝α×（基準保持デューティ−保持デューティ学習値）
ここで、補正係数αは、ＶＣＴ位相を動かしたい方向に緩やかに動かせるための補正係数である。もし、制御デューティの比例項（Ｐ項）が基準保持デューティと保持デューティ学習値との差分の絶対値よりも小さいと、基準保持デューティに比例項（Ｐ項）を加算した値を制御デューティとして駆動しても、ＶＣＴ位相を動かしたい方向に動かすことができず、反対方向に動いてしまう。 Correction duty = α × (reference holding duty−holding duty learning value)
Here, the correction coefficient α is a correction coefficient for gently moving the VCT phase in the direction in which it is desired to move. If the proportional term (P term) of the control duty is smaller than the absolute value of the difference between the reference holding duty and the holding duty learning value, the value obtained by adding the proportional term (P term) to the reference holding duty is driven as the control duty. Even so, the VCT phase cannot be moved in the direction in which it is desired to move, but will move in the opposite direction.

これに対し、上記ステップ３１１で、基準保持デューティと保持デューティ学習値との差分の絶対値が制御デューティの比例項（Ｐ項）の絶対値以下であると判定されれば、補正デューティの初期値をオフセットさせる必要はないと判断して、そのまま本ルーチンを終了する。この場合は、補正デューティの初期値は０となる。   On the other hand, if it is determined in step 311 that the absolute value of the difference between the reference holding duty and the learning value of the holding duty is equal to or less than the absolute value of the proportional term (P term) of the control duty, the initial value of the correction duty Is determined to be offset, and this routine is immediately terminated. In this case, the initial value of the correction duty is 0.

［配分処理ルーチン］
図１３の配分処理ルーチンは、エンジン制御回路２１の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ４０１で、実ＶＣＴ位相がばね無し領域Ｂ（進角側の制御領域）に存在するか否かを判定し、実ＶＣＴ位相がばね無し領域Ｂに存在しなければ、ステップ４０１〜４０５の処理を飛び越してステップ４０５の処理に進む。 [Distribution processing routine]
The distribution processing routine of FIG. 13 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the engine control circuit 21 (while the ignition switch is on). When this routine is started, first, at step 401, it is determined whether or not the actual VCT phase is present in the no-spring region B (advance side control region), and the actual VCT phase is present in the no-spring region B. If not, the process of steps 401 to 405 is skipped and the process proceeds to step 405.

上記ステップ４０１で、実ＶＣＴ位相がばね無し領域Ｂに存在すると判定されれば、ステップ４０２に進み、補正デューティがマイナスの所定値β１よりも小さいか否かを判定し、補正デューティが所定値β１以上であれば、ステップ４０５の処理に進む。   If it is determined in step 401 that the actual VCT phase is present in the springless region B, the process proceeds to step 402, in which it is determined whether the correction duty is smaller than the negative predetermined value β1, and the correction duty is the predetermined value β1. If so, the process proceeds to step 405.

一方、上記ステップ４０２で、補正デューティが所定値β１よりも小さいと判定されれば、ステップ４０３に進み、ばね無し領域Ｂの保持デューティを次式により算出する。
ばね無し領域Ｂの保持デューティ
＝現在の保持デューティ＋２・（補正デューティ−β１） On the other hand, if it is determined in step 402 that the correction duty is smaller than the predetermined value β1, the process proceeds to step 403, and the holding duty of the springless region B is calculated by the following equation.
Holding duty of springless area B
= Current holding duty +2 (correction duty -β1)

この後、ステップ４０４に進み、補正デューティを所定値β１に変更して、ステップ４０５に進む。
このステップ４０５では、実ＶＣＴ位相がばね有り領域Ａ（遅角側の制御領域）に存在するか否かを判定し、実ＶＣＴ位相がばね有り領域Ａに存在しなければ、以降の処理を行わず、本ルーチンを終了する。 Thereafter, the process proceeds to step 404, the correction duty is changed to the predetermined value β1, and the process proceeds to step 405.
In this step 405, it is determined whether or not the actual VCT phase exists in the spring-loaded region A (retard angle side control region). If the actual VCT phase does not exist in the spring-loaded region A, the subsequent processing is performed. First, this routine is terminated.

上記ステップ４０５で、実ＶＣＴ位相がばね有り領域Ａに存在すると判定されれば、ステップ４０６に進み、補正デューティがプラスの所定値β２よりも大きいか否かを判定し、補正デューティが所定値β２以下と判定されれば、そのまま本ルーチンを終了する。   If it is determined in step 405 that the actual VCT phase is present in the spring-loaded region A, the process proceeds to step 406, where it is determined whether the correction duty is greater than a positive predetermined value β2, and the correction duty is a predetermined value β2. If it is determined as follows, this routine is finished as it is.

一方、上記ステップ４０６で、補正デューティが所定値β２よりも大きいと判定されれば、ステップ４０７に進み、ばね有り領域Ａの保持デューティを次式により算出する。
ばね有り領域Ａの保持デューティ
＝現在の保持デューティ＋２・（補正デューティ−β２）
この後、ステップ４０８に進み、補正デューティを所定値β２に変更して本ルーチンを終了する。 On the other hand, if it is determined in step 406 that the correction duty is larger than the predetermined value β2, the process proceeds to step 407, and the holding duty of the spring-loaded region A is calculated by the following equation.
Holding duty of area A with spring
= Current holding duty +2 (correction duty -β2)
Thereafter, the process proceeds to step 408, the correction duty is changed to the predetermined value β2, and this routine is terminated.

以上説明した本実施例１によれば、ＶＣＴ位相の制御特性が異なる２つの制御領域Ａ，Ｂを持つことを考慮して、２つの制御領域Ａ，Ｂの保持デューティを学習し、両方の制御領域Ａ，Ｂの保持デューティの中間に、両方の制御領域Ａ，Ｂで共通して使用する基準保持デューティを設定するようにしたので、各制御領域Ａ，Ｂの実際の保持デューティと共通使用する基準保持デューティとのずれを小さくすることが可能となり、基準保持デューティのずれがＶＣＴ位相制御の安定性に及ぼす影響を低減できる。しかも、両方の制御領域Ａ，Ｂで基準保持デューティを共通して使用できるため、ＶＣＴ位相制御の演算処理が複雑になることを防止できる。   According to the first embodiment described above, in consideration of having two control areas A and B having different control characteristics of the VCT phase, the holding duty of the two control areas A and B is learned, and both controls are performed. Since the reference holding duty used in common in both control areas A and B is set in the middle of the holding duty in areas A and B, it is used in common with the actual holding duty of each control area A and B. The deviation from the reference holding duty can be reduced, and the influence of the deviation in the reference holding duty on the stability of the VCT phase control can be reduced. In addition, since the reference holding duty can be used in common in both control areas A and B, it is possible to prevent the calculation processing of the VCT phase control from becoming complicated.

尚、本実施例１では、両方の制御領域Ａ，Ｂの保持デューティの中間に、両方の制御領域Ａ，Ｂで共通して使用する基準保持デューティを設定するようにしたが、両方の制御領域Ａ，Ｂの保持デューティの中間からどちらかの方向に少しずらした位置に基準保持デューティを設定するようにしても良い。   In the first embodiment, the reference holding duty used in common in both control areas A and B is set between the holding duties of both control areas A and B. The reference holding duty may be set at a position slightly shifted in either direction from the middle of the holding duties of A and B.

次に、図１４乃至図１７を用いて本発明の実施例２を説明する。
本実施例２においても、エンジン制御回路２１は、実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に一致させるように油圧制御弁２５の制御デューティをＦ／Ｂ制御する可変バルブタイミング制御手段と、所定の保持デューティ学習実行条件が成立しているときに保持デューティを学習する保持制御量学習手段と、可変バルブタイミング装置１８を保持デューティ学習値で制御したときの実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相との偏差を小さくする方向に制御デューティを徐々に補正する目標追従制御を実行する目標追従制御手段として機能すると共に、可変バルブタイミング装置１８は、ＶＣＴ位相の制御特性が異なる２つの制御領域Ａ，Ｂを持つように構成されている。 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
Also in the second embodiment, the engine control circuit 21 includes variable valve timing control means for F / B controlling the control duty of the hydraulic control valve 25 so that the actual VCT phase matches the target VCT phase, and predetermined holding duty learning. A holding control amount learning means for learning a holding duty when the execution condition is satisfied, and a direction for reducing a deviation between the actual VCT phase and the target VCT phase when the variable valve timing device 18 is controlled by the holding duty learning value. The variable valve timing device 18 is configured to have two control regions A and B having different control characteristics of the VCT phase, while functioning as target tracking control means for executing target tracking control for gradually correcting the control duty. ing.

更に、本実施例２では、目標追従制御が実行されている期間中は、保持デューティの学習処理を停止すると共に、当該目標追従制御による補正デューティが所定値を越えた場合に当該所定値を越える分を保持デューティに配分する配分処理を実行するようにしている。この際、配分処理の実行頻度が所定頻度を越える場合には、保持デューティの学習完了タイミングを判定するための実ＶＣＴ位相及び／又は目標ＶＣＴ位相の安定性を判定する時間（以下「安定判定時間」という）を長くするようにしている。要するに、配分処理の実行頻度が高い場合には、保持デューティの学習精度が悪いと判断して、安定判定時間を長くすることで、保持デューティの学習精度を高めるものである。   Further, in the second embodiment, during the period in which the target tracking control is being performed, the holding duty learning process is stopped, and when the correction duty by the target tracking control exceeds a predetermined value, the predetermined value is exceeded. A distribution process for distributing the minutes to the holding duty is executed. At this time, when the execution frequency of the distribution process exceeds a predetermined frequency, the time for determining the stability of the actual VCT phase and / or the target VCT phase for determining the learning completion timing of the holding duty (hereinafter referred to as “stability determination time”). ")"). In short, when the execution frequency of the distribution process is high, it is determined that the learning accuracy of the holding duty is poor, and the stability determination time is lengthened to increase the learning accuracy of the holding duty.

或は、配分処理の実行頻度が所定頻度を越える場合には、保持デューティ学習実行条件を厳しくするようにしても良い。このようにしても、保持デューティの学習精度を高めることができる。   Alternatively, when the execution frequency of the distribution process exceeds a predetermined frequency, the holding duty learning execution condition may be tightened. Even in this case, the learning accuracy of the holding duty can be increased.

また、本実施例２では、前記実施例１と同様の方法で、各制御領域Ａ，Ｂの保持デューティを学習し、各制御領域Ａ，Ｂの保持デューティに基づいて２つの制御領域Ａ，Ｂで共通して使用する基準保持デューティを設定し、基準保持デューティが更新されたときに当該基準保持デューティと保持デューティ学習値との差の範囲内に目標追従制御による補正デューティを設定して目標追従制御を開始するようにしている。   In the second embodiment, the holding duty of each of the control areas A and B is learned in the same manner as in the first embodiment, and the two control areas A and B are based on the holding duty of each of the control areas A and B. The reference holding duty used in common is set, and when the reference holding duty is updated, the correction duty by the target tracking control is set within the range of the difference between the reference holding duty and the holding duty learning value. Control is started.

以上説明した本実施例２の保持デューティの学習処理とＶＣＴ位相制御は、エンジン制御回路２１によって図１４乃至図１７の各ルーチンに従って実行される。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。   The holding duty learning process and the VCT phase control according to the second embodiment described above are executed by the engine control circuit 21 according to the routines shown in FIGS. The processing contents of these routines will be described below.

［保持デューティ学習メインルーチン］
図１４の保持デューティ学習メインルーチンは、エンジン制御回路２１の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ５０１で、目標ＶＣＴ位相が安定しているか否かを判定し、目標ＶＣＴ位相が安定していなければ、ステップ５０２〜５０７の処理を飛び越して、ステップ５０８の処理に進む。これに対し、上記ステップ５０１で、目標ＶＣＴ位相が安定していると判定されれば、ステップ５０２に進み、目標ＶＣＴ位相の安定状態が継続する目標ＶＣＴ位相安定時間をカウントする。 [Maintenance duty learning routine]
The main routine for holding duty learning shown in FIG. 14 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the engine control circuit 21 (while the ignition switch is on). When this routine is started, it is first determined in step 501 whether or not the target VCT phase is stable. If the target VCT phase is not stable, the processing in steps 502 to 507 is skipped. Proceed to processing. On the other hand, if it is determined in step 501 that the target VCT phase is stable, the process proceeds to step 502 and the target VCT phase stabilization time during which the stable state of the target VCT phase continues is counted.

この後、ステップ５０３に進み、実ＶＣＴ位相が安定しているか否かを判定し、実ＶＣＴ位相が安定していなければ、ステップ５０４〜５０７の処理を飛び越して、ステップ５０８の処理に進む。これに対し、上記ステップ５０３で、実ＶＣＴ位相が安定していると判定されれば、ステップ５０４に進み、実ＶＣＴ位相の安定状態が継続する実ＶＣＴ位相安定時間をカウントする。   Thereafter, the process proceeds to step 503 to determine whether or not the actual VCT phase is stable. If the actual VCT phase is not stable, the process of steps 504 to 507 is skipped and the process proceeds to step 508. On the other hand, if it is determined in step 503 that the actual VCT phase is stable, the process proceeds to step 504 to count the actual VCT phase stabilization time during which the stable state of the actual VCT phase continues.

この後、ステップ５０５に進み、保持デューティ学習値更新のための目標ＶＣＴ位相判定値Ｋ１と実ＶＣＴ位相判定値Ｋ２をマップ等により算出する。この後、ステップ５０６に進み、(1) 目標ＶＣＴ位相安定時間が目標ＶＣＴ位相判定値Ｋ１よりも長く、且つ(2) 実ＶＣＴ位相安定時間が実ＶＣＴ位相判定値Ｋ２よりも長いか否かを判定し、これら２つの条件(1) ，(2) のうち、いずれか一方でも満たさない条件があれば、保持デューティ学習値更新タイミング（保持デューティ学習完了タイミング）ではないと判断して、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。   Thereafter, the process proceeds to step 505, where the target VCT phase determination value K1 and the actual VCT phase determination value K2 for updating the hold duty learning value are calculated using a map or the like. Thereafter, the process proceeds to step 506, where (1) the target VCT phase stabilization time is longer than the target VCT phase determination value K1, and (2) the actual VCT phase stabilization time is longer than the actual VCT phase determination value K2. If there is a condition that does not satisfy either of these two conditions (1) and (2), it is determined that it is not the holding duty learning value update timing (holding duty learning completion timing), and This routine is terminated without performing any processing.

これに対し、２つの条件(1) ，(2) を両方とも満たせば、保持デューティ学習値更新タイミングであると判断して、ステップ５０７に進み、後述する図１５の保持デューティ学習値更新ルーチンを実行して保持デューティ学習値を更新する。この後、ステップ５０８に進み、目標ＶＣＴ位相安定時間のカウント値をリセットし、次のステップ５０９で、実ＶＣＴ位相安定時間のカウント値をリセットして本ルーチンを終了する。   On the other hand, if both of the two conditions (1) and (2) are satisfied, it is determined that the holding duty learning value update timing is reached, and the process proceeds to step 507 to execute a holding duty learning value update routine of FIG. Execute to update the hold duty learning value. Thereafter, the process proceeds to step 508, where the count value of the target VCT phase stabilization time is reset. In the next step 509, the count value of the actual VCT phase stabilization time is reset, and this routine is terminated.

［保持デューティ学習値更新ルーチン］
図１５の保持デューティ学習値更新ルーチンは、図１４の保持デューティ学習メインルーチンのステップ５０７で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まずステップ６０１で、目標ＶＣＴ位相がばね無し領域Ｂに存在するか否かを判定し、目標ＶＣＴ位相がばね無し領域Ｂに存在すれば、ステップ６０２に進み、現在の制御デューティをばね無し領域Ｂの保持デューティ学習値としてバックアップＲＡＭ等のメモリに更新記憶する。 [Holding duty learning value update routine]
The holding duty learning value update routine of FIG. 15 is a subroutine executed in step 507 of the holding duty learning main routine of FIG. When this routine is started, first, at step 601, it is determined whether or not the target VCT phase is present in the springless region B. If the target VCT phase is present in the springless region B, the process proceeds to step 602, where The control duty is updated and stored in a memory such as a backup RAM as the hold duty learning value of the springless region B.

これに対し、上記ステップ６０１で、目標ＶＣＴ位相がばね無し領域Ｂに存在しないと判定されれば、ステップ６０３に進み、目標ＶＣＴ位相がばね有り領域Ａに存在するか否かを判定し、目標ＶＣＴ位相がばね有り領域Ａに存在すれば、ステップ６０４に進み、現在の制御デューティをばね有り領域Ａの保持デューティ学習値としてバックアップＲＡＭ等のメモリに更新記憶する。尚、上記ステップ６０１とステップ６０３でいずれも「Ｎｏ」と判定されれば、保持デューティ学習値を更新せずに本ルーチンを終了する。   On the other hand, if it is determined in step 601 that the target VCT phase does not exist in the springless region B, the process proceeds to step 603 to determine whether or not the target VCT phase exists in the springed region A. If the VCT phase exists in the region with spring A, the process proceeds to step 604, and the current control duty is updated and stored in a memory such as a backup RAM as the hold duty learning value of the region A with spring. If it is determined as “No” in both step 601 and step 603, the routine ends without updating the hold duty learning value.

以上のようにして、目標ＶＣＴ位相と実ＶＣＴ位相が安定する時間がそれぞれ判定値Ｋ１，Ｋ２以上になったときに、その時点の制御デューティを保持デューティとして学習する。   As described above, when the time when the target VCT phase and the actual VCT phase are stabilized becomes equal to or more than the determination values K1 and K2, the control duty at that time is learned as the holding duty.

［目標ＶＣＴ位相判定値・実ＶＣＴ位相判定値算出ルーチン］
図１６の目標ＶＣＴ位相判定値・実ＶＣＴ位相判定値算出ルーチンは、エンジン制御回路２１の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ７０１で、後述する図１７のルーチンのステップ３０３ａでカウントした保持デューティ学習値の更新回数が所定回数Ｋ３以上になったか否かを判定し、まだ保持デューティ学習値の更新回数が所定回数Ｋ３未満であれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。 [Target VCT phase determination value / actual VCT phase determination value calculation routine]
The target VCT phase determination value / actual VCT phase determination value calculation routine of FIG. 16 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the engine control circuit 21 (while the ignition switch is on). When this routine is started, it is first determined in step 701 whether or not the number of updates of the holding duty learning value counted in step 303a of the routine shown in FIG. If the value update count is less than the predetermined count K3, this routine is terminated without performing the subsequent processing.

その後、保持デューティ学習値の更新回数が所定回数Ｋ３以上になった時点で、上記ステップ７０１で「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ７０２に進み、後述する図１７のルーチンのステップ３０７ａでカウントした配分処理の実行回数が所定回数Ｋ４以上であるか否かを判定する。その結果、配分処理の実行回数が所定回数Ｋ４未満と判定されれば、配分処理の実行頻度（保持デューティ学習値更新回数Ｋ３当たりの配分処理実行回数Ｋ４）が比較的少ないと判断して、ステップ７０４に進み、目標ＶＣＴ位相判定値Ｋ１と実ＶＣＴ位相判定値Ｋ２をともに前回値と同じ値に維持し、これらを変更しない。   Thereafter, when the number of updates of the holding duty learning value becomes equal to or greater than the predetermined number K3, “Yes” is determined in Step 701, the process proceeds to Step 702, and the distribution counted in Step 307a of the routine of FIG. It is determined whether the number of executions of the process is a predetermined number K4 or more. As a result, if it is determined that the number of executions of the distribution process is less than the predetermined number K4, it is determined that the frequency of execution of the distribution process (the distribution process execution number K4 per holding duty learning value update number K3) is relatively small, and the step Proceeding to 704, both the target VCT phase determination value K1 and the actual VCT phase determination value K2 are maintained at the same value as the previous value, and these are not changed.

これに対し、上記ステップ７０２で、配分処理の実行回数が所定回数Ｋ４以上であると判定されれば、ステップ７０３に進み、配分処理の実行頻度が高すぎると判断して、ステップ７０３に進み、目標ＶＣＴ位相判定値Ｋ１と実ＶＣＴ位相判定値Ｋ２をそれぞれ前回値よりも所定値ａずつ増加させる。この後、ステップ７０５に進み、保持デューティ学習値の更新回数のカウント値と配分処理の実行回数のカウント値をそけれぞれリセットして本ルーチンを終了する。   On the other hand, if it is determined in step 702 that the number of executions of the distribution process is equal to or greater than the predetermined number K4, the process proceeds to step 703, the frequency of execution of the distribution process is determined to be too high, and the process proceeds to step 703. The target VCT phase determination value K1 and the actual VCT phase determination value K2 are each increased by a predetermined value a from the previous value. Thereafter, the process proceeds to step 705, where the count value of the update count of the holding duty learning value and the count value of the execution count of the distribution process are reset, and this routine is terminated.

要するに、目標ＶＣＴ位相安定時間と実ＶＣＴ位相安定時間が不足すると、保持デューティの学習精度が悪化して保持デューティ学習値のずれが大きくなるため、目標追従制御の補正デューティが大きくなって、配分処理の実行頻度が高くなる。そこで、配分処理の実行頻度が高い場合は、目標ＶＣＴ位相安定時間と実ＶＣＴ位相安定時間が不足すると判断して、目標ＶＣＴ位相判定値Ｋ１と実ＶＣＴ位相判定値Ｋ２をそれぞれ長くするものである。尚、目標ＶＣＴ位相判定値Ｋ１と実ＶＣＴ位相判定値Ｋ２のどちらか一方のみを長くするようにしても良い。   In short, if the target VCT phase stabilization time and the actual VCT phase stabilization time are insufficient, the learning accuracy of the holding duty is deteriorated and the deviation of the holding duty learning value becomes large. Will be executed more frequently. Therefore, when the execution frequency of the allocation process is high, it is determined that the target VCT phase stabilization time and the actual VCT phase stabilization time are insufficient, and the target VCT phase determination value K1 and the actual VCT phase determination value K2 are increased. . Note that only one of the target VCT phase determination value K1 and the actual VCT phase determination value K2 may be lengthened.

［保持デューティ学習・目標追従制御ルーチン］
図１７の保持デューティ学習・目標追従制御ルーチンは、エンジン制御回路２１の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行される。図１７の保持デューティ学習・目標追従制御ルーチンは、前記実施例１で説明した図１１の保持デューティ学習・目標追従制御ルーチンのステップ３０３とステップ３０７の次にそれぞれステップ３０３ａとステップ３０７ａの処理を追加しただけであり、それ以外の各ステップの処理は同じである。 [Holding duty learning / target tracking control routine]
The holding duty learning / target tracking control routine of FIG. 17 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the engine control circuit 21 (while the ignition switch is on). The holding duty learning / target tracking control routine of FIG. 17 adds the processing of step 303a and step 307a respectively after step 303 and step 307 of the holding duty learning / target tracking control routine of FIG. 11 described in the first embodiment. However, the processing of each other step is the same.

図１７の保持デューティ学習・目標追従制御ルーチンでは、ステップ３０３で、保持デューティの学習値を更新した直後（学習値更新後の最初の本ルーチンの起動時）であると判定される毎に、ステップ３０３ａに進み、保持デューティ学習値の更新回数をカウントアップする。また、ステップ３０７で、目標追従制御の補正デューティが所定値以上であると判定される毎に、ステップ３０７ａに進み、配分処理の実行回数をカウントアップする。これらの処理により、保持デューティ学習値の更新回数と配分処理の実行回数をそれぞれカウントする。   In the holding duty learning / target tracking control routine of FIG. 17, every time it is determined in step 303 that the learning value of the holding duty has been updated (at the start of the first routine after the learning value is updated), Proceeding to 303a, the number of updates of the holding duty learning value is counted up. Further, whenever it is determined in step 307 that the correction duty of the target follow-up control is greater than or equal to a predetermined value, the process proceeds to step 307a, and the number of execution times of the distribution process is counted up. By these processes, the number of updates of the holding duty learning value and the number of executions of the distribution process are counted.

尚、本発明は、上記各実施例１，２に限定されず、ＶＣＴ位相を駆動する油圧を制御するＶＣＴ位相制御用の油圧制御弁とロックピン５８を駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁とを別々に設けた構成としても良い。   Note that the present invention is not limited to the first and second embodiments, but is a VCT phase control hydraulic control valve that controls the hydraulic pressure that drives the VCT phase and a lock control that controls the hydraulic pressure that drives the lock pin 58. It is good also as a structure which provided the hydraulic control valve separately.

また、上記実施例１，２は、本発明を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した実施例であるが、排気バルブの可変バルブタイミング制御装置に適用して実施しても良い。本発明を排気バルブの可変バルブタイミング制御装置に適用する場合は、排気バルブのＶＣＴ位相の制御方向（「進角」と「遅角」の関係）を吸気バルブのＶＣＴ位相の制御方向とは反対にすれば良い。   In addition, the first and second embodiments are embodiments in which the present invention is applied to a variable valve timing device for an intake valve, but may be applied to a variable valve timing control device for an exhaust valve. . When the present invention is applied to a variable valve timing control device for an exhaust valve, the control direction of the VCT phase of the exhaust valve (relation between “advance” and “retard”) is opposite to the control direction of the VCT phase of the intake valve. You can do it.

その他、本発明は、可変バルブタイミング装置１８の構成や油圧制御弁２５の構成等を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。   In addition, it goes without saying that the present invention can be implemented with various modifications within a range not departing from the gist, such as appropriately changing the configuration of the variable valve timing device 18 and the configuration of the hydraulic control valve 25.

１１…エンジン（内燃機関）、１２…クランク軸、１３…タイミングチェーン、１４，１５…スプロケット、１６…吸気カム軸、１７…排気カム軸、１８…可変バルブタイミング装置（ＶＣＴ）、１９…カム角センサ、２０…クランク角センサ、２１…エンジン制御回路（可変バルブタイミング制御手段，保持制御量学習手段，触媒早期暖機制御手段，目標追従制御手段）、２３…冷却水温センサ、２５…油圧制御弁（油圧制御装置）、２８…オイルポンプ、３１…ハウジング、３５…ロータ、４０…ベーン収容室、４１…ベーン、４２…進角室、４３…遅角室、５０…中間ロック機構、５５…ばね、５８…ロックピン、５９…ロック穴   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 12 ... Crankshaft, 13 ... Timing chain, 14, 15 ... Sprocket, 16 ... Intake camshaft, 17 ... Exhaust camshaft, 18 ... Variable valve timing device (VCT), 19 ... Cam angle Sensor: 20 ... Crank angle sensor, 21 ... Engine control circuit (variable valve timing control means, holding control amount learning means, catalyst early warm-up control means, target follow-up control means), 23 ... cooling water temperature sensor, 25 ... hydraulic control valve (Hydraulic control device) 28 ... oil pump 31 ... housing 35 ... rotor 40 ... vane accommodating chamber 41 ... vane 42 ... advanced chamber 43 ... retarded chamber 50 ... intermediate lock mechanism 55 ... spring 58 ... Lock pin, 59 ... Lock hole

Claims (13)

内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置を駆動する油圧を制御する内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、
実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に一致させるように前記可変バルブタイミング装置の制御量（以下「ＶＣＴ制御量」という）をフィードバック制御する可変バルブタイミング制御手段と、
所定の保持制御量学習実行条件が成立しているときに前記ＶＣＴ制御量に基づいて前記実ＶＣＴ位相を一定に保持するのに必要な保持制御量を学習する保持制御量学習手段とを備え、
前記可変バルブタイミング装置は、ＶＣＴ位相の制御特性が異なる複数の制御領域を持つように構成され、
前記保持制御量学習手段は、前記保持制御量学習実行条件が成立しているときにＶＣＴ位相を各制御領域に制御して各制御領域の保持制御量を学習し、前記各制御領域の保持制御量に基づいて全ての制御領域で共通して使用する基準保持制御量を設定し、
前記可変バルブタイミング制御手段は、前記基準保持制御量が設定されている場合は、全ての制御領域で前記保持制御量として前記基準保持制御量を用いてＶＣＴ位相を制御することを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。 Variable valve timing control for an internal combustion engine for controlling hydraulic pressure for driving a hydraulically driven variable valve timing device that adjusts valve timing by changing a rotational phase of a cam shaft (hereinafter referred to as "VCT phase") with respect to a crankshaft of the internal combustion engine In the device
Variable valve timing control means for feedback-controlling a control amount of the variable valve timing device (hereinafter referred to as “VCT control amount”) so that the actual VCT phase matches the target VCT phase;
Holding control amount learning means for learning a holding control amount necessary to hold the actual VCT phase constant based on the VCT control amount when a predetermined holding control amount learning execution condition is satisfied;
The variable valve timing device is configured to have a plurality of control regions having different VCT phase control characteristics,
The holding control amount learning means controls the VCT phase to each control region to learn the holding control amount of each control region when the holding control amount learning execution condition is satisfied, and holds control of each control region. Based on the amount, set the reference holding control amount to be used in common in all control areas,
The variable valve timing control means controls the VCT phase by using the reference holding control amount as the holding control amount in all control regions when the reference holding control amount is set. Variable valve timing control device for engine. 前記保持制御量学習手段は、前記基準保持制御量を前記各制御領域の保持制御量の中間に位置する保持制御量に設定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   2. The variable valve timing of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the holding control amount learning unit sets the reference holding control amount to a holding control amount that is located in the middle of the holding control amounts of the respective control regions. Control device. 前記保持制御量学習実行条件は、少なくとも、車両の走行性に影響しない運転条件であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the holding control amount learning execution condition is at least an operation condition that does not affect the running performance of the vehicle. 前記車両の走行性に影響しない運転条件は、少なくとも、始動後のアイドル期間又は走行中の燃料カット期間に該当することであることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   4. The variable valve timing control for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the driving condition that does not affect the running performance of the vehicle corresponds to at least an idle period after starting or a fuel cut period during running. apparatus. 前記可変バルブタイミング装置は、吸気バルブのＶＣＴ位相（以下「吸気ＶＣＴ位相」という）を変化させる吸気側の可変バルブタイミング装置であり、
冷間始動後に吸気ＶＣＴ位相を進角させて触媒早期暖機制御を実行する触媒早期暖機制御手段を備え、
前記保持制御量学習手段は、触媒早期暖機制御の実行中に吸気ＶＣＴ位相を最進角位相の所定量手前で保持して進角側の制御領域の保持制御量を学習し、触媒早期暖機制御の終了後に吸気ＶＣＴ位相を遅角側の制御領域に移動させて当該遅角側の制御領域の保持制御量を学習することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。 The variable valve timing device is a variable valve timing device on the intake side that changes the VCT phase of the intake valve (hereinafter referred to as “intake VCT phase”),
A catalyst early warm-up control means for performing the catalyst early warm-up control by advancing the intake VCT phase after the cold start;
The holding control amount learning means holds the intake VCT phase a predetermined amount before the most advanced angle phase during execution of the catalyst early warm-up control, learns the holding control amount in the control region on the advance angle side, and performs catalyst early warming. 5. The internal combustion engine according to claim 1, wherein after the completion of the engine control, the intake VCT phase is moved to the retarded control region to learn the holding control amount in the retarded control region. Variable valve timing control device for engine. 前記可変バルブタイミング制御手段は、前記基準保持制御量が設定されていない場合には、前記基準保持制御量が設定されている場合と比べてＶＣＴ位相のフィードバック制御のゲインを小さくすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   The variable valve timing control means reduces the gain of feedback control of the VCT phase when the reference holding control amount is not set compared to when the reference holding control amount is set. The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5. 前記可変バルブタイミング制御手段は、前記基準保持制御量が設定されていない場合には、保持制御量の学習を完了した制御領域の保持制御量学習値を用いてＶＣＴ位相を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   The variable valve timing control means controls the VCT phase using a holding control amount learning value of a control region in which learning of the holding control amount is completed when the reference holding control amount is not set. The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6. 前記可変バルブタイミング制御手段は、前記基準保持制御量が設定されていない場合でも複数の制御領域の保持制御量が学習されている場合は、ＶＣＴ位相の制御方向に応じてオーバーシュート／アンダーシュートが発生しにくい方の制御領域の保持制御量学習値を用いてＶＣＴ位相を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   The variable valve timing control means performs overshoot / undershoot depending on the control direction of the VCT phase when the hold control amounts of a plurality of control areas are learned even when the reference hold control amount is not set. 8. The variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the VCT phase is controlled using a hold control amount learning value in a control region that is less likely to occur. ＶＣＴ位相を駆動する油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁機能とＶＣＴ位相を所定位相でロックするロックピンを駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁機能とを一体化した油圧制御弁を用い、該油圧制御弁の制御量に応じて、ＶＣＴ位相を遅角方向に駆動する遅角モードの制御領域と、ＶＣＴ位相を一定に保持する保持モードの制御領域と、ＶＣＴ位相を進角方向に駆動する進角モードの制御領域と、前記ロックピンを突出させるロックモードの制御領域とに区分され、
前記可変バルブタイミング制御手段は、ＶＣＴ位相のフィードバック制御の実行中には、前記ＶＣＴ制御量を前記ロックピンを突出させない所定範囲内に制限すると共に、前記保持制御量学習値を所定の上下限値以内に制限することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。 Hydraulic control integrating a hydraulic control valve function for phase control that controls the hydraulic pressure that drives the VCT phase and a hydraulic control valve function for lock control that controls the hydraulic pressure that drives the lock pin that locks the VCT phase at a predetermined phase The control mode of the retard mode that drives the VCT phase in the retard direction, the control region of the hold mode that keeps the VCT phase constant, and the VCT phase are advanced according to the control amount of the hydraulic control valve. It is divided into an advance mode control area for driving in an angular direction and a lock mode control area for projecting the lock pin,
The variable valve timing control means limits the VCT control amount to a predetermined range in which the lock pin does not protrude during execution of VCT phase feedback control, and sets the hold control amount learning value to a predetermined upper and lower limit value. The variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein 内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置を駆動する油圧を制御する内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、
実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に一致させるように前記可変バルブタイミング装置の制御量（以下「ＶＣＴ制御量」という）をフィードバック制御する可変バルブタイミング制御手段と、
所定の保持制御量学習実行条件が成立しているときに前記ＶＣＴ制御量に基づいて前記実ＶＣＴ位相を一定に保持するのに必要な保持制御量を学習する保持制御量学習手段と、 前記可変バルブタイミング装置を前記保持制御量の学習値で制御したときの実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相との偏差を小さくする方向に前記ＶＣＴ制御量を徐々に補正する目標追従制御を実行する目標追従制御手段とを備え、
前記可変バルブタイミング装置は、ＶＣＴ位相の制御特性が異なる複数の制御領域を持つように構成され、
前記保持制御量学習手段は、前記目標追従制御が実行されている期間中は、前記保持制御量学習手段による保持制御量の学習処理を停止すると共に、当該目標追従制御によるＶＣＴ制御量の補正量が所定値を越えた場合に当該所定値を越える分を前記保持制御量の学習値に配分する配分処理を実行することを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。 Variable valve timing control for an internal combustion engine for controlling hydraulic pressure for driving a hydraulically driven variable valve timing device that adjusts valve timing by changing a rotational phase of a cam shaft (hereinafter referred to as "VCT phase") with respect to a crankshaft of the internal combustion engine In the device
Variable valve timing control means for feedback-controlling a control amount of the variable valve timing device (hereinafter referred to as “VCT control amount”) so that the actual VCT phase matches the target VCT phase;
Holding control amount learning means for learning a holding control amount necessary to hold the actual VCT phase constant based on the VCT control amount when a predetermined holding control amount learning execution condition is satisfied; Target tracking control means for executing target tracking control for gradually correcting the VCT control amount in a direction to reduce the deviation between the actual VCT phase and the target VCT phase when the valve timing device is controlled with the learning value of the holding control amount. And
The variable valve timing device is configured to have a plurality of control regions having different VCT phase control characteristics,
The holding control amount learning means stops the holding control amount learning process by the holding control amount learning means during the period in which the target following control is being executed, and also corrects the VCT control amount correction amount by the target following control. A variable valve timing control device for an internal combustion engine, which executes distribution processing for distributing the amount exceeding the predetermined value to the learning value of the holding control amount when the value exceeds a predetermined value. 前記保持制御量学習手段は、前記配分処理の実行頻度が所定頻度を越える場合に前記保持制御量学習実行条件を厳しくすることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   11. The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 10, wherein the holding control amount learning means tightens the holding control amount learning execution condition when the execution frequency of the distribution processing exceeds a predetermined frequency. . 前記保持制御量学習手段は、前記配分処理の実行頻度が所定頻度を越える場合に、前記保持制御量の学習完了タイミングを判定するための実ＶＣＴ位相及び／又は目標ＶＣＴ位相の安定性を判定する時間を長くすることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。   The holding control amount learning means determines the stability of the actual VCT phase and / or the target VCT phase for determining the learning completion timing of the holding control amount when the execution frequency of the distribution process exceeds a predetermined frequency. 12. The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 10, wherein the time is lengthened. 前記可変バルブタイミング装置は、ＶＣＴ位相の制御特性が異なる複数の制御領域を持つように構成され、
前記保持制御量学習手段は、前記保持制御量学習実行条件が成立しているときにＶＣＴ位相を各制御領域に制御して各制御領域の保持制御量を学習し、前記各制御領域の保持制御量に基づいて全ての制御領域で共通して使用する基準保持制御量を設定し、
前記目標追従制御手段は、前記基準保持制御量が更新されたときに当該基準保持制御量と前記保持制御量の学習値との差の範囲内に前記目標追従制御によるＶＣＴ制御量の補正量を設定して前記目標追従制御を開始することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。 The variable valve timing device is configured to have a plurality of control regions having different VCT phase control characteristics,
The holding control amount learning means controls the VCT phase to each control region to learn the holding control amount of each control region when the holding control amount learning execution condition is satisfied, and holds control of each control region. Based on the amount, set the reference holding control amount to be used in common in all control areas,
The target tracking control means sets a correction amount of the VCT control amount by the target tracking control within a range of a difference between the reference holding control amount and a learning value of the holding control amount when the reference holding control amount is updated. 13. The variable valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 10, wherein the target follow-up control is set and the target follow-up control is started.
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